2020高考化学二轮课标通用非选择题专项训练4 物质结构与性质(选修)+Word版含解析
2020届高三化学二轮备考(非选择题突破)：《物质结构与性质》题型检测【 答案解析】
2020届高三化学二轮备考（选择题突破）：——《物质结构与性质》题型检测1．(2019·全国卷Ⅲ)磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。
回答下列问题：(1)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。
(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为____________________，其中Fe的配位数为________。
(3)苯胺()的晶体类型是________。
苯胺与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0 ℃)、沸点(110.6 ℃)，原因是__________________________。
(4)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是________；P的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键。
(5)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。
焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：焦磷酸根离子三磷酸根离子这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为________(用n代表P原子数)。
解析：(1)在周期表中存在“对角线”关系的元素化学性质相似，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等，所以与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg。
Mg元素基态原子核外M层上只有3s轨道上2个自旋状态相反的电子。
(2)在蒸汽状态下FeCl3以双聚分子存在，即分子式为Fe2Cl6；每个Fe原子与3个Cl原子形成共价键，还可以提供空轨道与另1个Cl原子提供的孤对电子形成配位键，结构式可表示为或；由结构式可知，Fe 的配位数为4。
最新2020版高考化学二轮复习专题能力训练11：物质结构与性质(选修)_有答案
专题能力训练11物质结构与性质(选修)(时间:45分钟满分:100分)非选择题(共5小题,共100分)1.(2015洛阳模拟)(20分)已知元素X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。
X原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;Z原子L电子层上有2对成对电子,R+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态。
请回答下列问题:(1)R基态原子的外围电子排布式为,其基态原子有种能量不同的电子。
(2)元素X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为(用元素符号表示)。
(3)与XYZ-互为等电子体微粒的化学式为(写出一种即可),XYZ-的中心原子的杂化方式为。
(4) R2+与NH3构成的配离子中,提供孤对电子的原子是。
(5)已知Z、R能形成两种化合物,其晶胞如图所示,甲的化学式为,乙的化学式为;高温时,甲易转化为乙的原因为。
若甲晶体中一个晶胞的边长为a pm,则甲晶体的密度为g·cm-3(写出表达式,用N A表示阿伏加德罗常数的值)。
2.(2015山东烟台模拟)(20分)电石(CaC2)发生如下反应合成尿素[CO(NH2)2],可进一步合成三聚氰胺。
CaC2CaCN2NH2CN CO(NH2)2→三聚氰胺(结构如图1)。
(1)CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为。
在CO(NH2)2晶体中存在(填序号)。
A.非极性键B.极性键C.氢键D.范德华力(2)CO(NH2)2的熔点远远低于NaCl,其原因是。
(3)CaCN2中阴离子为C,与C互为等电子体的分子的化学式为,可推知C的空间构型为。
(4)三聚氰胺在动物体内可转化为三聚氰酸(结构如图2),三聚氰酸分子中心原子N采取杂化。
三聚氰胺与三聚氰酸的分子相互之间通过结合,在肾脏内易形成结石。
(5)如图3是电石的晶胞示意图,则一个晶胞中含有个Ca2+,研究表明,的存在使晶胞呈长方体,该晶胞中一个Ca2+周围距离相等且最近的有个。
3.(20分)卤族元素的单质和化合物很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解。
2020版《新高考 二轮专题突破+考前集训 化学》 题库 14专题十四 物质结构与性质(选修)
限时：40分钟1．(2019四川绵阳第三次诊断，35)氮、磷是植物生长所需的重要元素。
回答下列问题：(1)下列N原子电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是________(填标号)。
(2)羟氨(NH2OH)可看成是氨分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物，分子中N的杂化类型是________。
羟氨易溶于水，其主要原因是__________________________________。
(3)第一电离能I1(N)______I1(P)(填“＞”“＜”“＝”)，原因是________________________________________________________________________。
(4)直链多磷酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用顶角氧原子连接起来的，如图所示。
则由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为____________。
(5)氮化锗具有耐腐蚀、硬度高等优点，晶体中锗原子与氮原子之间存在明显的sp杂化现象，氮化锗晶体属于________晶体。
一种氮化锗晶胞的球棍模型如图，其化学式为__________，若晶胞长方体的高为b pm，设阿伏加德罗常数值为N A，晶体的密度为ρg·cm－3，则晶胞底面正方形的边长为____________ pm(列出计算式)。
1．(1)A＜C＜B＜D(2)sp 3杂化 羟氨分子与水分子均为极性分子，分子间都能形成氢键(3)＞ N 的原子半径比P 的原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力较大(4)[P n O 3n ＋1](n ＋2)－(5)原子 Ge 3N 4 550b ρN A ×1015或550b ×10－10ρN A×1010 【解析】(1)基态N 原子具有的能量最低，激发态N 原子具有的能量较高，且较高能级轨道排布的电子越多，原子具有的能量越高，故N 原子能量由低到高的顺序是A ＜C ＜B ＜D 。
新教材高中化学二轮精品 专题四 题型专攻(五) 物质结构与性质选择题
题型专攻(五)物质结构与性质选择题这类题目往往将元素化合物知识、物质结构理论、化学基本理论等知识串联起来，综合性较强，难度较大，解题的关键是正确推断元素，常用的主要方法有：1．原子或离子结构示意图。
2．元素主要化合价的特征关系。
3．原子半径的递变规律。
4．元素周期表中短周期的特殊结构。
如：①元素周期表中第一周期只有两种元素H和He，H元素所在的第ⅠA族左侧无元素分布；②He为0族元素，0族元素为元素周期表的右侧边界，0族元素右侧没有元素分布。
利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。
如：已知X、Y、Z、W四种短周期元素的位置关系如图：则可以推出X为He，再依次推知Y为F、Z为O、W为P。
5．部分元素及其化合物的特性(1)形成化合物种类最多的元素或对应单质是自然界中硬度最大的物质的元素：C。
(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。
(3)地壳中含量最多的元素或简单氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。
(4)地壳中含量最多的金属元素：Al。
(5)最活泼的非金属元素或无正化合价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素：F。
(6)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素：Cs。
(7)焰色试验呈黄色的元素：Na。
焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素：K。
(8)单质密度最小的元素：H。
单质密度最小的金属元素：Li。
(9)常温下单质呈液态的非金属元素：Br。
常温下单质呈液态的金属元素：Hg。
(10)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Al。
(11)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素：N。
元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应的元素：S。
(12)短周期元素W的简单氢化物(常温下为气体)可用作制冷剂，则W是氮(N)；短周期元素T 的一种单质在空气中能够自燃，则T是磷(P)。
精品解析：2020届高三化学二轮选修大题必练— —— 物质结构与性质(解析版)
2020届高三化学二轮选修大题必练——物质结构与性质1. 锂的某些化合物是性能优异的材料。
请回答：（1）如图是某电动汽车电池正极材料的晶胞结构示意图，其化学式为 ______ ，其中n Fe +的基态电子排布式为 ______ ，34PO -的空间构型为 ______ 。
（2）Li 与Na 中第一电离能较小的元素是 ______ ；LiF 与NaCl 晶体中熔点较高的是 ______ 。
（3）氮化锂是一种良好的储氢材料，其在氢气中加热时可吸收氢气得到氨基锂()2LiNH 和氢化锂，氢化锂的电子式为 ______ ，上述反应的化学方程式为 ______。
（4）金属锂为体心立方晶胞，其配位数为 ______ ；若其晶胞边长为a pm ，则锂晶体中原子的空间占有率是 ______ 。
（5）有机锂试剂在有机合成中有重要应用，但极易与2O 、2CO 等反应．下列说法不正确的是 ______ (填字母序号)。
A.CO 2中σ键与π键的数目比为1：1B.游离态和化合态锂元素均可由特征发射光谱检出C.叔丁基锂(C 4H 9Li)中碳原子的杂化轨道类型为sp 3和sp 2。
【答案】 (1). 4LiFePO (2). []6Ar 3d (3). 正四面体 (4). Na (5). LiF (6). Li [+：H]- (7). 322Li N 2H LiNH 2LiH ++ (8). 8 (9). 68% (10). C【解析】 【分析】()1对于平行六面体晶胞而言，用均摊法计算的依据是：①处于顶点的微粒，同时为8个晶胞所共用，每个微粒有1/8属于该晶胞；②处于棱上的微粒，同时为4个晶胞所共用，每个微粒有1/4属于该晶胞；③处于面上的微粒，同时为2个晶胞所共用，每个微粒有1/2属于该晶胞；④处于晶胞内部的微粒，完全属于该晶胞，据此分析解答；价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数，孤电子对数1=(a-xb)2，（其中a 为中心原子的价电子数，x 为与中心原子结合的原子个数，b 为与中心原子结合的原子最多接受的电子数），根据价层电子互斥理论即可得出空间构型，据此分析作答；()2同一主族自上而下第一电离能逐渐减小；离子晶体的熔沸点由晶格能的大小决定，而离子晶体的晶格能则由离子所带电荷和离子半径共同决定。
2020年高考化学非选择题专题规范演练-专题04 物质结构与性质(含答案)
2020年高考化学非选择题专题规范演练-专题04 物质结构与性质【题型分析】物质结构与性质的常见题型为综合题，常以元素推断或某一主题两种方式引入，考查学生的归纳推理能力、信息迁移能力以及综合应用能力。
物质结构包括原子结构(原子核外电子排布、原子的杂化方式、元素电负性大小比较、元素金属性、非金属性的强弱)、分子结构(化学键、分子的电子式、结构式、结构简式的书写、化学式的种类、官能团等)、晶体结构(晶体类型的判断、物质熔沸点的高低、影响因素、晶体的密度、均摊方法的应用等)。
高考试题中选修3赋分为15分，常设10空左右设问，具有知识点较分散、设问相对独立、整体难度不大、做题耗时较短的特点。
【考点综述】1.原子结构与性质高考中常见的命题角度有原子核外电子的排布规律及其表示方法、原子结构与元素电离能和电负性的关系及其应用。
在高考试题中，各考查点相对独立，难度不大。
试题侧重原子核外电子排布式或轨道表示式，未成对电子数判断，电负性、电离能、原子半径和元素金属性与非金属性比较的考查。
高考中考查点主要集中在电子排布的书写及电离能、电负性大小比较上，所以在书写基态原子电子排布时，应避免违反能量最低原理、泡利原理、洪特规则及特例；还需注意同能级的轨道半充满、全充满或全空状态的原子结构稳定如Cr：3d54s1、Mn：3d54s2、Cu：3d104s1、Zn：3d104s2；另外需理解电离能与金属性及金属元素价态的关系，电负性与非金属性及组成化合物所形成的化学键的关系。
2.分子结构与性质高考中的常见命题角度有围绕某物质判断共价键的类型和数目，分子的极性、中心原子的杂化方式，微粒的立体构型，氢键的形成及对物质的性质影响等，考查角度较多，但各个角度独立性大，难度不大。
试题侧重微粒构型、杂化方式、中心原子的价层电子对数、配位原子判断与配位数、化学键类型、分子间作用力与氢键、分子极性的考查。
常考点有对σ键和π键判断，要掌握好方法；杂化轨道的判断，要理解常见物质的杂化方式；通过三种作用力对性质的影响解释相关现象及结论。
(新课标)2020高考化学二轮复习第Ⅱ(四)物质结构与性质(选考)[含答案]
![(新课标)2020高考化学二轮复习第Ⅱ(四)物质结构与性质(选考)[含答案]](https://img.taocdn.com/s3/m/4bb0060c51e79b896902265e.png)
四羰基镍的晶体类型是________，写出一种与其配体互为等电子体的分子的化学式：
________。
(4)血红素铁是血液的重要组成部分，其结构如下图。
其中 C 原子的杂化方式为____________，N 与 Fe 之间存在的相互作用是
____________。在人体内合成血红素铁的基本原料之一为甘氨酸(
啶配体中 C 原子的杂化方式有__________。
(4)从电负性角度解释 CF3COOH 的酸性强于 CH3COOH 的原因：____________________。 (5)C60 与金刚石互为同素异形体，从结构与性质之间的关系解释 C60 的熔点远低于金刚 石的原因是
____________________________________________________________________。
)，甘氨酸分子
中的 σ 键和 π 键的个数比为______。
(5)Ni2＋和 Fe2＋的半径分别为 69 pm 和 78 pm，则熔点 NiO______FeO(填“<”或“>”)
。
(6)嫦娥三号卫星上的 PTC 元件(热敏电阻)的主要成分钡钛矿的晶体结构如图所示，边
长为 a cm。顶点位置被 Ti4＋所占据，体心位置被 Ba2＋所占据，所以棱心位置被 O2－所占据。
非选择题规范练(四) 物质结构与性质(选考)
(建议用时：40 分钟) 1．B、C、N、Si 是常见的几种重要非金属元素，其形成的各种化合物在自然界中广泛 存在。 (1)基态硅原子的核外电子排布式为____________。B、C、N 元素原子的第一电离能由 大到小的顺序为________________。 (2)BF3 与一定量的水可形成如图甲所示晶体 R。
2020年高考化学二轮专题复习测试《物质结构与性质(选考)》含答案
绝密★启用前2020年高考化学二轮专题复习测试《物质结构与性质(选考)》本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.只有阳离子而没有阴离子的晶体是（）A．金属晶体B．原子晶体C．离子晶体D．分子晶体2.干冰晶体是一种面心立方结构，如图所示，即每8个CO2构成立方体，且在6个面的中心各有1个，在每个CO2周围距离为a（其中a为立方体棱长）的CO2有（）A． 4个B． 8个C． 12个D． 6个3.石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如下)，可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。
下列说法正确的是( )A．石墨烯与石墨互为同位素B． 0.12 g石墨烯中含有6.02×1022个碳原子C．石墨烯是一种有机物D．石墨烯中的碳原子间以共价键结合4.下列物质中不含非极性共价键的是（）①Na2O2②CCl4③C2H6④NH4Cl ⑤H2O2⑥Ca（OH）2A．①②③④B．④⑤⑥C．②④⑥D．②③⑤5.在乙烯分子中有5个σ键和1个π键，它们分别是()A． sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键B． sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键C． C—H之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—C之间是未杂化的2p轨道形成π键D． C—C之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—H之间是未杂化的2p轨道形成π键6.下列有关金属的说法正确的是（）A．金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子B．镁型和铜型的原子堆积方式空间利用率最高C．金属原子在化学变化中失去的电子数越多,其还原性越强D．温度升高，金属的导电性将变强7.下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是()A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C． 2p轨道上只有两个电子的X原子与3p轨道上只有两个电子的Y原子D．最外层都只有一个电子的X、Y原子8.PH3一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，但P—H键键能比N—H键键能低。
2020届高考化学二轮复习12题题型各个击破——物质结构与性质选修大题(大题专练)
2020届高考化学二轮复习12题题型各个击破——物质结构与性质选修大题（大题专练）1.石墨、石墨烯及金刚石是碳的同素异形体。
设石墨晶体中碳碳键的键长为a m，金刚石晶体中碳碳键的键长为bm，则a_____填“”、“”或“”，原因是________________。
金、铜、锌等金属或合金常用作化学气相沉积法获取石墨烯的催化剂。
下表是铜与锌的部分电离能数据，对于“铜的大于锌的”的事实，解释是____________________________________________。
已知ZnS晶胞与金刚石晶胞的微粒排列方式相似，都可用下图表示。
若图中a 为，则处于上图晶胞中的位置为___________________。
石墨烯中部分碳原子被氧化后，转化为氧化石墨烯。
根据下图所给石墨烯和氧化石墨烯的结构完成下列填空。
石墨烯中碳原子的杂化方式为：_____；氧化石墨烯中，取杂化形式的原子为________填元素符号；石墨烯转化为氧化石墨烯时，1号C与相邻C原子间键角的变化是_____________填“变大”、“变小”或“不变”。
若将图乙所示的氧化石墨烯分散在中，则氧化石墨烯中可与形成氢键的原子有_______填元素符号。
石墨烯具有很大的比表面积，可望用于制超级电容器。
若石墨烯中碳碳键的键长为am，12g单层石墨烯单面的理论面积约为___________列出计算式即可。
2.锰的单质及其化合物的用途非常广泛．回答下列问题：基态锰原子的核外电子排布式为_______________，其d轨道中未成对电子数为________。
的熔点比MnS的熔点高，它们都属于________晶体。
前者熔点较高的原因是_____________。
锰的一种配合物的化学式为，THF的结构简式如图所示。
与形成配位键的原子为________填元素符号。
的空间构型为________，其中B原子的杂化轨道类型为________。
写出两种与互为等电子体的分子或离子：________。
(广西专用)2020版高考化学二轮复习非选择题专项训练4物质结构与性质(选修)(含解析)
非选择题专项训练四物质结构与性质(选修)1.碳、硅两元素广泛存在于自然界中。
请回答下列问题:(1)基态14C原子的核外存在对自旋状态相反的电子,硅原子的电子排布式为。
(2)晶体硅的结构与金刚石非常相似。
晶体硅中硅原子的杂化方式为杂化;金刚石、晶体硅和金刚砂(碳化硅)的熔点由高到低的顺序为。
(3)科学研究结果表明,碳的氧化物CO2能够与H2O借助于太阳能制备HCOOH。
其反应原理如下:2CO2+2H2O2HCOOH+O2,则生成的HCOOH分子中σ键和π键的个数比是。
(4)碳单质有多种形式,其中C60、石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:①C60、石墨烯与金刚石互为。
②C60形成的晶体是分子晶体,C60分子中含有12个五边形和20个六边形,碳与碳之间既有单键又有双键,已知C60分子所含的双键数为30,则C60分子中有个C—C键(多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2)。
在石墨烯晶体中,每个C 原子连接个六元环;在金刚石晶体中,每个C原子连接的最小环也为六元环,六元环中最多有个C原子在同一平面。
③金刚石晶胞含有个碳原子。
若碳原子的半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r= a,碳原子在晶胞中的空间占有率为(不要求计算结果)。
1s22s22p63s23p2(2)sp金刚石>金刚砂>晶体硅(3)4∶1(4)①同素异形体②60 3 4 ③8 √38√3π1614C原子核外的电子排布式为1s22s22p2,两个s轨道上分别有2个自旋状态相反的电子,根据洪特规则,另两个p电子分居在两个轨道上;硅原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2。
(2)晶体硅的每个原子均形成了四个Si—Si键,所以硅原子采用sp3杂化;金刚石、晶体硅和金刚砂(碳化硅)三种晶体的结构相似,均为原子晶体,根据键长可以判断三种晶体的熔点由高到低的顺序为:金刚石>金刚砂>晶体硅。
2020届高三化学二轮选修大题必练——物质结构与性质 - 副本
2020届高三化学二轮选修大题必练——物质结构与性质1.新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。
是一种储氢材料，可由和反应制得。
基态Cl原子中，电子占据的最高能层符号为______，该能层具有的原子轨道数为______。
由和构成，的立体结构是______，B原子的杂化轨道类型是______。
Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为______。
金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。
中，离子半径______填“”“”或“”。
某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物。
M的部分电离能如下表所示：M是______填元素符号。
三聚氰胺是一种含氮化合物，其结构简式如图三聚氰胺分子中 键的数目为______用表示，三聚氰胺的相对分子质量与硝基苯的相近，但三聚氰胺的熔点比硝基苯的高，其原因是______。
在人类文明的历程中，许多物质发挥过重要作用，如硝酸钾、青霉素、聚乙烯、二氧化硅、富勒烯、含铬物质等。
写出与互为等电子体的另一种阴离子的化学式：______。
氨基青霉烷酸的结构如图2所示。
结构中S原子的杂化方式是______；组成中C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是______。
已知配合物中心原子配位数为6，向含的溶液中滴加溶液，反应完全后共消耗溶液50mL，则该配离子的化学式为______。
具有NaCl型晶体结构，其晶胞结构如图3所示，已知NaH晶体的晶胞边长，半径为102pm，的半径为______，NaH的理论密度是______ 只列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为。
2.科学家从化肥厂生产的中检出组成为的物质，经测定，该物质易溶于水，在水中以和两种离子形式存在，植物的根系易吸收，但它遇到碱时，会生成一种形似白磷的分子，分子不能被植物吸收．请回答下列问题：和的关系正确的是______ 填序号．A.同种单质同位素同分异构体同素异形体______ 填“能”或“不能”和草木灰混合施用．已知断裂吸收167kJ热量，生成1molN N放出写出气体转变为的热化学方程式：______ ．已知白磷、、的空间构型均为四面体，的结构式为，白磷的结构式为，请画出的结构式______ ．已知液氨中存在着平衡科学家在液氨中加入氢氧化铯和特殊的吸水剂，使液氨中的生成分子和另一种单质气体，请写出液氨与氢氧化铯反应的化学方程式：______ ．3.氟及其化合物用途非常广泛。
【最新推荐】2020高考化学二轮课标通用非选择题专项训练4 物质结构与性质(选修) Word版含解析
非选择题专项训练四物质结构与性质(选修)题型专项训练第47页1.碳、硅两元素广泛存在于自然界中。
请回答下列问题:(1)基态14C原子的核外存在对自旋状态相反的电子,硅原子的电子排布式为。
(2)晶体硅的结构与金刚石非常相似。
晶体硅中硅原子的杂化方式为杂化;金刚石、晶体硅和金刚砂(碳化硅)的熔点由高到低的顺序为。
(3)科学研究结果表明,碳的氧化物CO2能够与H2O借助于太阳能制备HCOOH。
其反应原理如下:2CO2+2H2O2HCOOH+O2,则生成的HCOOH分子中σ键和π键的个数比是。
(4)碳单质有多种形式,其中C60、石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:①C60、石墨烯与金刚石互为。
②C60形成的晶体是分子晶体,C60分子中含有12个五边形和20个六边形,碳与碳之间既有单键又有双键,已知C60分子所含的双键数为30,则C60分子中有个C—C键(多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2)。
在石墨烯晶体中,每个C 原子连接个六元环;在金刚石晶体中,每个C原子连接的最小环也为六元环,六元环中最多有个C原子在同一平面。
③金刚石晶胞含有个碳原子。
若碳原子的半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r=a,碳原子在晶胞中的空间占有率为(不要求计算结果)。
答案:(1)21s22s22p63s23p2(2)sp3金刚石>金刚砂>晶体硅(3)4∶1(4)①同素异形体②6034③8√38√3π16解析:(1)14C原子核外的电子排布式为1s22s22p2,两个s轨道上分别有2个自旋状态相反的电子,根据洪特规则,另两个p电子分居在两个轨道上;硅原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2。
(2)晶体硅的每个原子均形成了四个Si—Si键,所以硅原子采用sp3杂化;金刚石、晶体硅和金刚砂(碳化硅)三种晶体的结构相似,均为原子晶体,根据键长可以判断三种晶体的熔点由高到低的顺序为:金刚石>金刚砂>晶体硅。
2020届高考化学二轮通用题：原子结构和性质练习及答案
2020 届高考化学二轮通用题：原子构造与性质练习及答案专题：原子构造与性质一、选择题1、（ 2020 四川岳池中学选练）以下各电子层中不包括p 原子轨道的是()A． N B． M C． L D ． K答案D分析K 层只有 s 原子轨道，从L 层开始才出现p 原子轨道。
2、对于电子云的表达不正确的选项是()A．电子云是用小点的疏密程度来表示电子在空间出现概率大小的图形B．电子云实质是电子运动形成的近似云同样的图形C．小点密集的地方电子在那边出现的概率大D．轨道不同，电子云的形态也不同样答案B分析用统计的方法描绘电子在核外空间出现的概率大小的图形称为电子云；常用小点的疏密程度来表示电子在原子核出门现概率的大小，小点密集的地方，表示电子在那边出现的概率大，小点稀少的地方，表示电子在那边出现的概率小。
3、以下元素中，基态原子的外头电子排布不正确的选项是()A． As4s24p3B． Cr3d44s2C． Ar 3s23p6 D ． Ni3d84s2答案B分析能量同样的原子轨道在全充满(p6和 d10)、半充满 (p3和 d5)和全空 (p0和 d0)状态时，体系能量较低，原子较稳固。
故 B 项中 Cr 原子的外头电子排布应为3d54s1。
4、以下说法正确的选项是()A． Na、 Mg、 Al 的第一电离能渐渐增大B． V、 Cr、Mn的最外层电子数渐渐增大C． S2－、 Cl －、 K＋的半径渐渐减小D． N、 O、F 的电负性渐渐减小答案C分析Mg 的 3s 轨道处于全充满状态，较稳固，难以失掉电子，第一电离能最大，A项错误；V 、 Cr、 Mn 的最外层电子数分别为2、 1、 2，B 项错误； S2－、 Cl －、 K＋的核外电子排布相同，原子序数越小，离子半径越大， C 项正确； N 、O、 F 位于同一周期，同周期主族元素从左到右，电负性挨次增大， D 项错误。
5、以下变化需要汲取能量的是()A． 1s22s 22p63s 1→ 1s22s 22p6B． 3s23p5→ 3s23p6C． 2p x22p y12p z1→ 2p x12p y12p z2D． 2H→ H—H答案A分析 A 项所示为 3s 轨道上失掉 1个电子，失掉电子需要汲取部分能量， A 项正确； B 项表示得一个电子，为放出能量的变化； C 项中 p 能级的 3 个轨道 p x、 p y、 p z能量相当，故不选； D 项中是表示 2 个 H 原子联合为 H2分子的过程，是放热过程。
专题04 物质结构与性质(选修)-2020年高考化学母题题源解密(山东卷)(原卷版)
专题04 物质结构与性质（选修）【母题来源1】2020年高考山东卷第4题【母题题文】下列关于C 、Si 及其化合物结构与性质的论述错误的是 A ．键能C C>Si Si —— 、C H>Si H ——，因此C 2H 6稳定性大于Si 2H 6 B ．立方型SiC 是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度 C ．SiH 4中Si 的化合价为+4，CH 4中C 的化合价为-4，因此SiH 4还原性小于CH 4D ．Si 原子间难形成双键而C 原子间可以，是因为Si 的原子半径大于C ，难形成p p π— 键 【答案】C【试题解析】A ．因键能C —C ＞Si —Si 、C —H ＞Si —H ，故C 2H 6的键能总和大于Si 2H 6，键能越大越稳定，故C 2H 6的稳定性大于Si 2H 6，A 正确；B ．SiC 的成键和结构与金刚石类似均为原子晶体，金刚石的硬度很大，类比可推测SiC 的硬度和很大，B 正确；C ．SiH 4中Si 的化合价为-4价，C 的非金属性强于Si ，则C 的氧化性强于Si ，则Si 的阴离子的还原性强于C 的阴离子，则SiH 4的还原性较强，C 错误；D ．Si 原子的半径大于C 原子，在形成化学键时纺锤形的p 轨道很难相互重叠形成π键，故Si 原子间难形成双键，D 正确；故选C 。
【母题来源2】2020年高考山东卷第7题【母题题文】B 3N 3H 6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。
下列关于B 3N 3H 6的说法错误的是 A ．其熔点主要取决于所含化学键的键能 B ．形成大π键的电子全部由N 提供 C ．分子中B 和N 的杂化方式相同 D ．分子中所有原子共平面 【答案】A【试题解析】A ．无机苯是分子晶体，其熔点主要取决于分子间的作用力，A 错误；B ．B 原子最外层3个电子，与其它原子形成3个键，N 原子最外层5个电子，与其它原子形成3个键，还剩余2个电子，故形成大键的电子全部由N 原子提供，B 正确；C ．无机苯与苯等电子体，分子中含有大键，故分子中B 、N 原子的杂化方式为sp 2杂化，C 正确；D ．无机苯与苯等电子体，分子中含有大键，故分子中B 、N原子的杂化方式为sp2杂化，所以分子中所有原子共平面，D正确；答案选A。
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非选择题专项训练四物质结构与性质(选修)题型专项训练第47页1.碳、硅两元素广泛存在于自然界中。
请回答下列问题:(1)基态14C原子的核外存在对自旋状态相反的电子,硅原子的电子排布式为。
(2)晶体硅的结构与金刚石非常相似。
晶体硅中硅原子的杂化方式为杂化;金刚石、晶体硅和金刚砂(碳化硅)的熔点由高到低的顺序为。
(3)科学研究结果表明,碳的氧化物CO2能够与H2O借助于太阳能制备HCOOH。
其反应原理如下:2CO2+2H2O2HCOOH+O2,则生成的HCOOH分子中σ键和π键的个数比是。
(4)碳单质有多种形式,其中C60、石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:①C60、石墨烯与金刚石互为。
②C60形成的晶体是分子晶体,C60分子中含有12个五边形和20个六边形,碳与碳之间既有单键又有双键,已知C60分子所含的双键数为30,则C60分子中有个C—C键(多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2)。
在石墨烯晶体中,每个C 原子连接个六元环;在金刚石晶体中,每个C原子连接的最小环也为六元环,六元环中最多有个C原子在同一平面。
③金刚石晶胞含有个碳原子。
若碳原子的半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r=a,碳原子在晶胞中的空间占有率为(不要求计算结果)。
答案:(1)21s22s22p63s23p2(2)sp3金刚石>金刚砂>晶体硅(3)4∶1(4)①同素异形体②6034③8√38√3π16解析:(1)14C原子核外的电子排布式为1s22s22p2,两个s轨道上分别有2个自旋状态相反的电子,根据洪特规则,另两个p电子分居在两个轨道上;硅原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2。
(2)晶体硅的每个原子均形成了四个Si—Si键,所以硅原子采用sp3杂化;金刚石、晶体硅和金刚砂(碳化硅)三种晶体的结构相似,均为原子晶体,根据键长可以判断三种晶体的熔点由高到低的顺序为:金刚石>金刚砂>晶体硅。
(3)HCOOH 分子中有1个σC —H 键、1个σO —H 键、2个σC —O 键和1个πC —O 键,即σ键和π键的个数比是4∶1。
(4)①C 60、石墨烯与金刚石为不同结构的碳单质,三者互为同素异形体。
②已知C 60的顶点数为60,面数为32,由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90,已知该分子中含双键30个,C 60分子中的单键数为:90-30=60。
在石墨烯晶体中,每个C 原子连接3个六元环。
由金刚石的晶体结构图可以看出,六元环中最多有4个C 原子在同一平面。
③由金刚石的晶胞结构可看出,碳原子位于晶胞的顶点、面心和体内,故晶胞中含有的碳原子数目为18×8+12×6+4=8。
根据硬球接触模型可知,在立方体的对角线上碳原子紧密接触,故8r =√3a ,则r =√38a ,8个碳原子的体积为8×43πr 3=8×43π×(√38a )3=√3πa 316,故原子利用率为√3π16。
2.开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。
(1)Ti(BH 4)3是一种储氢材料,可由TiCl 4和LiBH 4反应制得。
①基态Ti 3+的未成对电子有 个。
②LiBH 4由Li +和B H 4-构成,B H 4-呈四面体构型,LiBH 4中不存在的作用力有 (填标号)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.配位键③Li 、B 、H 元素的电负性由大到小排列顺序为 。
(2)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如图所示。
该合金的化学式为 。
①1 ②C ③H>B>Li 5①基态Ti 3+的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 1,其未成对电子数是1;②Li +和B H 4-之间存在离子键,硼原子和氢原子之间存在共价键、配位键,所以该化合物中不含金属键,故选C;③非金属性越强其电负性越大,非金属性最强的是H,其次是B,最小的是Li,所以Li 、B 、H 的电负性由大到小排列顺序为H>B>Li 。
(2)La 的原子个数=18×8=1,Ni 的原子个数=8×12+1=5,所以该合金的化学式为LaNi 5。
3.H 、C 、N 、O 都属于自然界中常见的非金属元素。
(1)O 、C 、N 三种元素中第一电离能最大的元素的基态原子的电子排布式为 。
(2)O 22+与N 2互为等电子体,O 22+的电子式可表示为 ,O 22+中σ键数目和π键数目之比为 。
(3)乙二胺(结构简式为H 2N —CH 2—CH 2—NH 2)分子中的碳原子的杂化轨道类型为 , Cu 2+与乙二胺可形成配离子,该配离子中含有的化学键类型有 (填字母)。
A.配位键 B.极性键C.离子键D.非极性键(4)CO 和N 2-1A B(A) A 798.9 1 071.9结合数据说明CO 比N 2活泼的原因: 。
(5)C 、N 元素形成的新材料的晶胞具有如图所示结构,该晶体硬度超过目前世界上最硬的金刚石,成为超硬新材料,若晶胞边长为a cm,则该晶体的密度是 g·cm -3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数的值为N A )。
22s 22p 3 (2)[∶O ︙︙O ∶]2+ 1∶2(3)sp 3 ABD(4)虽然C ≡O 键的键能高达1 071.9 kJ·mol -1,比N ≡N 键的键能大,但是断裂1 mol CO 分子中第一个π键需要的能量只有273.0 kJ,而断裂1 mol N 2分子中第一个π键需要的能量是523.3 kJ,CO 的第一个π键更易断裂 (5)92a 3NA由于氮原子2p 轨道上的电子处于半充满状态,失去1个电子需要较高能量,所以第一电离能在O 、C 、N 三种元素中最大,C 的原子半径大于O 的,失去1个电子所需能量低于O 失去1个电子所需能量,故第一电离能大小顺序为C<O<N,基态氮原子的电子排布式为1s 22s 22p 3。
(2)由于O 22+与N 2互为等电子体,其结构相似,故根据N 2分子的电子式可推写出O 22+的电子式为[∶O ︙︙O ∶]2+,该离子中存在1个三键,所以含有1个σ键和2个π键,二者的数目之比为1∶2。
(3)H 2N —CH 2—CH 2—NH 2分子中的碳原子的杂化轨道类型类似于CH 4分子中的碳原子的,为sp 3杂化。
根据配离子的结构,Cu 2+与氮原子以配位键结合,碳原子之间以非极性键结合,N 与C 、N 与H 、C 与H 原子间以极性键结合。
(4)N 2、CO 参与反应时,首先要断裂化学键,在CO 分子中断裂1 mol 第一个π键需要的能量=1 071.9 kJ-798.9 kJ=273.0 kJ,在N 2分子中断裂1 mol 第一个π键需要的能量=941.7 kJ-418.4 kJ=523.3 kJ,可见CO 的第一个π键更易断裂,其活泼性也比N 2的强。
(5)根据“均摊法”可知,每个晶胞中含有碳原子数=8×18+4×12=3,氮原子全部位于晶胞内部,其数目为4,故其化学式为C 3N 4。
1个晶胞的质量为92N Ag,体积为a 3 cm 3,因此该晶体的密度=92a 3N Ag·cm -3。
4.由Cu 、N 、B 、Ni 等元素组成的新型材料有着广泛用途。
(1)基态Cu +的最外层核外电子排布式为 。
(2)研究者预想合成一个纯粹由氮组成的新物种N5+N3-,若N5+中每个氮原子均满足8电子结构,以下有关N5+推测正确的是。
A.N5+有24个电子B.N5+中存在三对未成键的电子对C.N5+中存在两个氮氮三键(3)化合物A(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料,它可由六元环状化合物(HB NH)3通过3CH4+2(HB NH)3+6H2O3CO2+6H3BNH3制得。
①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是(填标号)。
A.反应前后碳原子的轨道杂化类型不变B.CH4、H2O、CO2分子立体构型分别是:正四面体形、V形、直线形C.第一电离能:N>O>C>BD.化合物A中存在配位键②1个(HB NH)3分子中有个σ键。
(4)在硼酸盐中,阴离子有链状、环状等多种结构形式。
图(a)是一种链状结构的多硼酸根,则多硼酸根离子符号为。
图(b)是硼砂晶体中阴离子的环状结构,其中硼原子采取的杂化类型为。
23p63d10(2)C(3)①A②12]n n-(或B O2-)sp2、sp32解析:(1)Cu是29号元素。
基态Cu+的核外有28个电子,轨道处于全空、全满或半满时较稳定,故最外层电子排布式为3s23p63d10。
(2)N5+中有34个电子,A项错;N5+中每个氮原子均满足8电子结构,则每个氮原子要形成3个共用电子对,每个氮原子还剩下1对孤电子对,那么未成键的电子对为5对,B项错;N5+中存在两个氮氮三键,C项对。
(3)①CH4是sp3杂化,CO2中的碳原子的轨道杂化类型是sp杂化,轨道杂化方式改变,A项错;CH4、H2O、CO2分子立体构型分别是:正四面体形、V形、直线形,B项对;非金属性越强,第一电离能越大。
但是由于氮原子的最外层p轨道处于半充满的稳定状态,所以其第一电离能比氧元素的还大,故第一电离能大小为N>O>C>B,C 项对;在化合物A中氮原子上存在配位键,D项对;②根据(HB NH)3的分子结构是六元环,共9个单键、3个双键,故1个(HB NH)3分子中有12个σ键。
(4)由图(a)可知多硼酸根离子符号为[BO2]n n-(或B O2-);由图(b)硼砂晶体可知其中硼原子采取的杂化类型为sp2、sp3。
5.碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物,而且还能形成多种无机化合物,同时自身可以形成多种单质,碳及其化合物的用途广泛。
(1)C60分子中每个原子接2个单键和一个双键,它与F2发生加成反应,其加成产物的分子式为; C60的晶体结构类似于干冰,则每个C60晶胞的质量为(用含N A的式子表示)。
(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体,下列关于两种晶体的比较中正确的是。
A.晶体的密度:干冰>冰B.晶体的熔点:干冰>冰C.晶体中的空间利用率:干冰>冰D.晶体中分子间相互作用力类型相同(3)金刚石和石墨是碳元素形成的两种常见单质,下列关于这两种单质的叙述中正确的有 。
A.金刚石中碳原子的杂化类型为sp 3杂化,石墨中碳原子的杂化类型为sp 2杂化B.晶体中共价键的键长:金刚石C —C<石墨中C —CC.晶体的熔点:金刚石>石墨D.晶体中共价键的键角:金刚石>石墨E.金刚石晶体中只存在共价键,石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力F.金刚石和石墨的熔点都很高,所以金刚石和石墨都是原子晶体(4)立方BN 结构与金刚石相似,晶胞结构如下图,在BN 晶体中,B 周围最近的N 所构成的立体图形为 ,B 与N 之间共价键与配位键的数目比为 ,一个晶胞中N 数目为 。