2020高考化学二轮复习题型专练十一物质结构与性质鸭含解析
2020高考化学二轮复习第1部分专题11化学实验基础——突破实验选择题教案(含解析)
化学实验基础——突破实验选择题1.了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。
2.掌握化学实验的基本操作。
能识别化学品标志。
了解实验室一般事故的预防和处理方法。
3.掌握常见物质检验、分离和提纯的方法。
4.掌握常见离子的检验。
5.根据实验目的和要求评价“操作—现象—结论”和评价实验装置等实验评价。
■真题引领——感悟高考真题·········································1.(2019·全国卷Ⅱ)下列实验现象与实验操作不相匹配的是( ) 实验操作实验现象A 向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层 B 将镁条点燃后迅速伸入集满CO 2的集气瓶 集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生 C向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊D 向盛有FeCl 3溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1滴KSCN 溶液黄色逐渐消失,加KSCN 后溶液颜色不变二氧化碳在点燃条件下反应的化学方程式为2Mg +CO 2=====点燃2MgO +C ,所以集气瓶中产生浓烟,并有黑色颗粒产生,B 匹配;根据反应Na 2S 2O 3+2HCl===2NaCl +S↓+SO 2↑+H 2O ,SO 2为有刺激性气味的气体,硫是淡黄色沉淀,可使溶液变浑浊,C 匹配;根据反应2Fe 3++Fe===3Fe 2+,可得随Fe 3+逐渐消耗,黄色逐渐消失,加KSCN 溶液后,溶液颜色不变,D 匹配。
2020版高考化学二轮复习鸭系列一有机化学基础鸭高考真题高考真题含解析
高考化学二轮复习专题:选考系列一有机化学基础(选考)1.(2019·全国卷Ⅱ)环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。
下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线:已知以下信息:回答下列问题:(1)A是一种烯烃,化学名称为________,C中官能团的名称为________、________。
(2)由B生成C的反应类型为________。
(3)由C生成D的反应方程式为_______________________。
(4)E的结构简式为________。
(5)E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式________、________。
①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。
(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G,若生成的NaCl 和H2O的总质量为765 g,则G的n值理论上应等于________。
[解析] (1)因A的分子式是C3H6,且为烯烃,故其结构简式为CH3CH===CH2,名称是丙烯。
结合B的分子式、C的分子式和D的结构简式可知B为CH2===CHCH2Cl,C为,故C中所含官能团为氯原子和羟基。
(2)由B 生成C的反应是CH2===CHCH2Cl与HOCl发生的加成反应。
(4)由已知信息①可知E为。
(5)能发生银镜反应说明含醛基;核磁共振氢谱中三组峰的峰面积之比为3∶2∶1,说明含1个甲基,故符合条件的同分异构体为(6)D与F生成G的化学方程式为:[答案] (1)丙烯氯原子羟基(2)加成反应(3)H2O)(4) (5)(6)82.(2018·全国卷Ⅰ节选)化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下图:回答下列问题:(1)A的化学名称为________。
(2)②的反应类型是________。
(3)反应④所需试剂、条件分别为________________。
高三化学二轮物质结构题型专攻——共价键对分子构型、性质的影响【选择提升专练】
【【【【【【2020【【【【【【【【【【【【【【【——【【【【【【【【【【【【【【【【【【【【【【1.设N A为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是()A. 0.56 L 甲烷中含有的共价键数为0.1N AB. 标准状况下,8g SO3含有的氧原子数为0.3N AC. 反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+H2O中,每1 mol KClO3参与反应,转移e−数为6N AD. pH=1的稀硫酸中含有的H+数为0.1N A2.硅烷是一种无色、与空气反应并会引起窒息的气体.其分子结构和CH4相似,但Si−H键键能比C−H键键能低。
下列判断错误的是()A. SiH4分子呈正四面体形B. SiH4分子是非极性分子C. 因为Si−H键键能比C−H键键能低,所以SiH4沸点低于CH4沸点D. SiH4分子稳定性低于CH4分子,因为C−H键键能高3.下列说法正确的是()A. 分子固体中只存在分子间作用力,不含有其它化学键B. 形成共价键的元素一定是非金属元素C. 共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关D. σ键可以单独形成且可以绕键轴旋转,π键不行4.下列关于丙烯(CH3−CH=CH2)的说法正确的()A. 丙烯分子有7个σ键,1个π键B. 丙烯分子中的碳原子有sp3和sp2两种杂化类型C. 丙烯分子的所有原子共平面D. 丙烯分子中3个碳原子在同一直线上5.用N A表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A. 标准状况下,11g CO2含有的共用电子对数为0.5N AB. 1mol Na分别与足量的O2反应生成Na2O或Na2O2,失去的电子数均为N AC. 通常状况下,39 g Na2O2固体中含有的离子总数为2N AD. 滴加到沸水中的FeCl3溶液有5.6 g Fe3+发生水解,则生成的胶粒数为0.1N A6.二茂铁[(C5H5)2Fe]分子是一种金属有机配合物,是燃料油的添加剂,用以提高燃烧的效率和去烟,可作为导弹和卫星的涂料等.它的结构如下图所示,下列说法正确的是()A. 二茂铁中Fe2+与环戊二烯离子(C5H5−)之间为离子键B. 1mol环戊二烯()中含有σ键的数目为5N AC. 分子中存在π键D. Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s27.有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是()A. 两个碳原子采用sp2杂化方式B. 两个碳原子采用sp杂化方式C. 每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键D. 两个碳原子形成两个π键8.CO和N2的某些性质及相关键能如下表所示,下列说法不正确的是()表一分子熔点/℃沸点/℃常温时在水中的溶解度mL/LCO−205.05−191.49 2.3 N2−210.00−195.81 1.6表二碳氮键C−O C=O C≡O 键能(kJ⋅mol−1)357.7798.91071.9氮氮键N−N N=N N≡N 键键能(kJ⋅mol−1)193418946A. CO与N2的价电子总数相等B. 由表2可知,CO的活泼性不及N2,因为C=O的键能大于N=NC. 由表1可知,CO的熔沸点高于N2,因为CO分子间作用力大于N2D. 由表1可知,室温时CO在水中的溶解度大于N2,因为CO是极性分子9.下列说法正确的是()A. 所有物质中都存在化学键B. N2分子中有一个σ键,2个π键C. σ键和π键都只能存在于共价分子中D. 全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键10.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体.人们发现等电子体的空间结构相同,则下列有关说法中正确的是()A. CH4和NH4+是等电子体,键角均为60°B. NO3−和CO32−是等电子体,均为平面正三角形结构C. H3O+和PCl3是等电子体,均为三角锥形结构D. B3N3H6和苯是等电子体,B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道11.(A)下列各种叙述中正确的是()A. 在CH2=CH2分子中,存在五个s−sp2σ键和一个π键B. N、O、F电负性大小:F>O>N;第一电离能大小:F>O>NC. 酸性强弱:H2SO4>H2SO3>H2SeO3;岩浆晶出的先后顺序:SiO2、MgSiO3、CaSiO3D. 在共价化合物中,一定存在极性共价键,可能存在非极性共价键,一定不存在离子键12.下列物质中既含有共价键,又含有离子键的是()A. CaCl2B. C2H4C. NaOHD. NH313.下列说法正确的是()A. 丙烯分子中有7个σ键,2个π键B. 在60 g SiO2晶体中,Si−O键的数目为2N AC. 共价键有方向性,但无饱和性D. 由ⅠA族和ⅥA族元素形成的原子个数比为1:1、电子总数为38的化合物,是含有共价键的离子化合物14.下列叙述中正确的是()A. VSEPR模型就是分子的空间构型B. 在共价化合物分子中一定存在σ键C. 全由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物D. 共价键键长越短,键能一定越大15.以下比较中,正确的是()A. 微粒半径;O2−<F−<Na+<Li+B. 晶格能由大到小:NaI>NaBr>NaCl>NaFC. 共价键的键能:C−C>C−Si>Si−SiD. 分子中的键角:CH4>H2O>CO216.下列说法正确的是()A. 若把H2S分子写成H3S分子,违背了共价键的饱和性B. H3O+离子的存在,说明共价键不应有饱和性C. 所有共价键都有方向性D. 两个原子轨道发生重叠后,两核间的电子仅存在于两核之间17.下列描述正确的是()A. ClO3−的空间构型为平面三角形B. SiF4和SO32−的中心原子均为sp2杂化C. C2H2分子中σ键与π键的数目比为1:1D. SF6中有6对相同的成键电子对18.下列说法正确的是()A. 在所有元素中,氟的第一电离能最大B. 乙醇分子中不含非极性键C. 原子半径最小的氢元素的电负性最大D. 分子中键能越大,键长越短,则分子越稳定19.白磷的化学式写成P,但其实际组成为P4,而三氧化二磷其实是以六氧化四磷的形式存在的,已知P4O6分子中只含有单键,且每个原子的最外层都满足8电子结构,则分子中含有的共价键的数目是()A. 10B. 12C. 24D. 2820.下列说法正确的是()A. 化学变化中往往伴随着化学键的破坏与形成,物理变化中一定没有化学键的破坏或形成B. 硫酸钾和硫酸溶于水都电离出硫酸根离子,所以它们在熔融状态下都能导电C. 在N2、CO2和SiO2物质中,都存在共价键,它们都是由分子构成D. H2和C12在光照条件反应生成HCl,一定有共价键的断裂和形成21.下列说法中正确的是()A. NO2、SO2、BF3、NCl3分子每没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构B. P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109o28′C. NaCl晶体中与每个Na+距离相等且最近的Na+共有12个D. 原子间通过共价键而形成的晶体一定具有高的熔、沸点及硬度22.下列关于共价键的说法正确的是()A. 在分子中,两个成键的原子间的距离叫做键长B. 在所有分子中都存在化学键C. H−Cl的键能为431.8kJ⋅mol−1,H−I的键能为298.7kJ⋅mol−1,这可以说明HCl分子比HI分子稳定D. 共价键的成键原子只能是非金属原子23.下列大小比较不正确的是()A. 熔沸点:S<NaCl<SiO2B. 酸性:HNO2<HNO3;H3PO4<H2SO4C. 键角:H2O中H−O−H<NH3中H−N−H<CH4中H−C−HD. 键长:C−H<O−H24.PH3是一种无色剧毒气体,其分子结构和NH3相似。
2020高考化学二轮复习题型专练十一物质结构与性质鸭含解析
题型专练(十一) 物质结构与性质(选考)1.(2019·河南开封一模)决定物质性质的重要因素是物质的结构。
请回答下列问题:(1)已知元素M是组成物质Ca5(PO4)3F的一种元素。
元素M的气态原子逐个失去第1个至第5个电子所需能量(即电离能,用符号I1至I5表示)如表所示:元素M化合态常见化合价是价,其基态原子电子排布式为。
(2)Ca3(PO4)3F中非金属元素电负性由大到小的顺序为。
(3)P O43-的中心原子的杂化方式为,该离子的空间构型为,键角为,其等电子体有(请写出两种)。
(4)CaF2晶胞结构如图所示,则CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的Ca2+数目为;已知Ca2+和F-半径分别为a cm、b cm,阿伏加德罗常数为N A,M为摩尔质量,则晶体密度为g·cm-3(不必化简)。
(5)已知MgO与CaO的晶体结构相似,其摩氏硬度的大小关系为,原因为。
1s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2(2)F>O>P(3)sp3正四面体形109°28'S O42-、CCl4等(4)124MM A[4(M+M)√3]3(5)MgO>CaO Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能较大根据元素M气态原子I1~I5的大小可以看出:I1、I2相差不大,I2、I3相差较多,说明M原子最外层有2个电子。
在Ca5(PO4)3F中元素有Ca、P、O、F四种元素,只有Ca元素最外层有2个电子,容易失去最外层的2个电子,化合价为+2价;根据原子核外电子排布规律可知Ca基态原子电子排布式为[Ar]4s2或1s22s22p63s23p64s2。
(2)Ca3(PO4)3F中非金属元素有P、O、F三种,元素的非金属性F>O>P,元素的非金属性越强,其电负性越大,故按电负性由大到小的顺序排列为F>O>P。
(3)P O43-的中心原子P的价层电子对数是4,故P原子杂化方式为sp3杂化;由于孤电子对数为0,该离子的空间构型为正四面体形,键角为109°28',其等电子体有S O42-、CCl4等。
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。
2020年高考化学二轮专题复习1:物质的组成 性质与分类(解析附后)
①胶体的本质特征:分散质微粒直径的大小在1~100nm之间。
②胶体粒子由于吸附作用可能会带电荷,但胶体是电中性的。
3.物质的变化——物理变化和化学变化
(1)化学变化中一定存在着化学键的断裂与形成,但存在化学键断裂的变化不一定是化学变化,如HCl溶于水,熔融氯化钠的电离等是物理变化。
知识梳理
一、依据“标准”对物质进行分类
1.理解电解质和非电解质概念的易错点
A.氧化性 B.氧化性和酸性 C.酸性 D.还原性和酸性
(4)若反应中电子转移了0.8 mol,则产生的气体在标准状况下的体积为____________。
2020年高考化学二轮专题复习1:物质的组成 性质与分类(解析版)
考纲指导
1.理解物理变化和化学变化的区别与联系。
2.理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。
A.20℃时,水凝固形成的“暖冰”所发生的变化是化学变化
B.“暖冰”是水置于足够强的电场中形成的混合物
C.烧杯中液体为FeCl3溶液时,产生的气体为Cl2
D.该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2
5.中国传统文化中包括许多科技知识。下列古语中不涉及化学变化的是( )
A.熬胆矾(CuSO4·5H2O)铁釜,久之亦化为铜 B.千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金
B.《肘后备急方》中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,该提取过程属于化学变化
C.《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”,描述的是升华和凝华过程
D.《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承滴露”,涉及的实验操作是蒸馏
9.下列物质既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,且既不是电解质也不是非电解质的是( )
2020届高三化学二轮复习题型必刷——有机物的合成选择题专练【能力提升】
2020届届届届届届届届届届届届届——届届届届届届届届届届届届届届届届届1.M是一种常见的工业原料,实验室制备M的化学方程式如下,下列说法正确的是()A. l mol的C能与7mol的H2反应B. 分子C中所有原子一定共面C. 可以用酸性KMnO4溶液鉴别A和BD. A的同分异构体中含有苯环和醛基的结构有14种【答案】D【解析】【分析】本题考查有机物的结构和性质,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,题目难度中等,注意把握有机物官能团的结构和性质,易错点为D,注意同分异构体的判断。
【解答】A.C中能与氢气反应的为苯环、碳碳双键和羰基,则lmol的C能与8mol的H2反应,故A错误;B.C含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特征,则所有的原子不可能在同一个平面上,故B错误;C.A甲基和B醛基,都可被酸性高锰酸钾氧化,则不能用高锰酸钾鉴别,故C错误;D.A的同分异构体中含有苯环和醛基,苯环上可能含有2个甲基1个醛基,有6种,如含有两个取代基,可为CH3CH2−、−CHO,也可为−CH2、−CH2CHO,各有邻、间、对3种,如含有1个取代基,可为−CH2CH2CHO或−CH(CH3)CHO,共14种,故D正确。
故选D。
2.鼠尾草酚可用于防治骨质疏松,结构如图所示,下列说法正确的是A. 1mol鼠尾草酚含有3mol碳碳双键B. 鼠尾草酚属于芳香烃C. 鼠尾草酚分子式C18H29O4D. 1mol鼠尾草酚与NaOH溶液反应最多消耗3molNaOH【答案】D【解析】【分析】本题主要考查了有机高分子化合物的结构和性质以及官能团,题目难度一般。
【解答】A.鼠尾草酚中没有碳碳双键,故错误;B. 含有O元素,则属于烃的含氧衍生物,故A错误;C. 由结构简式可知有机物分子式为C18H29O4,故C错误;D. 有机物含有2个酚羟基和1个羧基,都可与氢氧化钠反应,则最多消耗3molNaOH,故D正确。
故选D。
3.金刚胺脘是最早用于抑制流感病毒的抗病毒药,气合成路线如图所示。
高考化学物质结构与性质综合应用反思归纳及专项练习题(含答案)
高考化学物质结构与性质综合应用反思归纳及专项练习题(含答案)反思归纳1.在使用均摊法计算晶胞中粒子个数时,要注意晶胞的形状,不同形状的晶胞,应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞共用,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心、体心依次被6、3、4、2、1个晶胞所共有。
2.原子晶体的熔点不一定比离子晶体高,如石英的熔点没有MgO的熔点高。
3.金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高,如钠的熔点没有尿素的熔点高。
4.含有离子的晶体不一定是离子晶体,如金属晶体中含有金属阳离子。
5.含有共价键的晶体不一定是原子晶体,如分子晶体的结构粒子分子内含有共价键,离子晶体的结构粒子离子内部也可能有共价键。
[题型专练]一、核外电子排布1.(2016·全国Ⅰ,37改编)写出基态As原子的核外电子排布式__________________________________________________________________。
解析As的原子序数为33,则基态As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。
答案1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)2.(2016·全国Ⅱ,37节选)镍元素基态原子的电子排布式为,3d能级上的未成对电子数为。
解析镍是28号元素,位于第四周期,第Ⅷ族,根据核外电子排布规则,其基态原子的电子排布式为1s22s2 2p63s23p63d84s2;3d能级有5个轨道,根据洪特原则,先占满5个自旋方向相同的电子,再分别占据三个轨道,电子自旋方向相反,所以未成对的电子数为2。
答案1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2) 23.(1)铬,铜,铁,锰等原子的基态电子排布式。
(2)氯元素的基态原子的价电子层排布式是____________________________________________________________________________________________________________________________________。
2020届高考化学二轮复习考点专项突破练习: 专题十一 物质结构与性质 (9)含解析
2020届高考化学二轮复习考点专项突破练习专题十一物质结构与性质(9)1、[化学—选修3:物质结构与性质]砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。
回答下列问题:(1)写出基态As原子的核外电子排布式________________。
(2)根据元素周期律,原子半径Ga____As,第一电离能Ga_____As。
(填“大于”或“小于”)(3)AsCl3分子的立体构型为_____________,其中As的杂化轨道类型为_______。
(4)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是__________________________。
(5)GaAs的熔点为1238℃,密度为ρ g·cm-3,其晶胞结构如图所示。
该晶体的类型为__________,Ga与As以______键键合。
Ga和As的摩尔质量分别为M Ga g·mol-1和M As g·mol-1,原子半径分别为r Ga pm和r As pm,阿伏伽德罗常数值为N A,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_______。
2、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,元素W是宇宙中最丰富的元素,元素X的原子最外层电子数是其内层的3倍,元素Z的基态原子核外电子有24种运动状态,YX、不在同一周期,且Y原子核外p电子比s电子多5个。
(1)基态原子的核外电子排布式为。
(2)Z的氧化物是石油化工中重要的催化剂之一,如催化异丙苯()裂化生成苯和丙烯。
①1mol丙烯分子中含有键与π键数目之比为。
②苯分子中碳原子轨道的杂化类型为。
③Z 的一种氧化物5ZO 中,Z 的化合价为+6,则其中过氧键的数目为 个。
(3)W 、X 、Y 三种元素的电负性由小到大顺序为 (请用元素符号回答) (4)3ZY 熔点为1152℃,熔融状态下能够导电据此可判断3ZY 晶体属于 (填晶体类型)。
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:________。
专题11 物质结构与性质综合题-2020年高考化学母题题源解密(山东卷)(解析版)
专题11 物质结构与性质综合题【母题来源】2020年高考山东卷第17题【母题题文】CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料,回答下列问题:(1)Sn为ⅣA族元素,单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。
常温常压下SnCl4为无色液体,SnCl4空间构型为,其固体的晶体类型为。
(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为(填化学式,下同),还原性由强到弱的顺序为,键角由大到小的顺序为。
(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。
一种Cd2+配合物的结构如图所示,1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有mol,该螯合物中N的杂化方式有种。
(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。
四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如下图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
坐标x y z原子Cd 0 0 0Sn 0 0 0.5As 0.25 0.25 0.125一个晶胞中有个Sn,找出距离Cd(0,0,0)最近的Sn (用分数坐标表示)。
CdSnAs2晶体中与单个Sn键合的As有个。
【答案】(1)正四面体形;分子晶体(2)NH3、AsH3、PH3;AsH3、PH3、NH3;NH3、PH3、AsH3(3)6;1(4)4;(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0);4【试题解析】【分析】(1)利用价层电子对数确定SnCl4的分子构型;由于常温下SnCl4为液体,故SnCl4为分子晶体;(2)结构相似的分子,相对分子质量越大物质的熔沸点越高,另外分子间能形成氢键的物质,熔沸点则较高,键角的大小取决于中心原子的杂化类型、孤电子对数、成键电子对与成键电子对之间的斥力大小;(3)由该物质的结构简式可知,螯合作用配位成环,故1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6个,Cd—NO2那个不算;该螯合物中N原子的杂化方式为sp2杂化;(4)结合部分原子的分数坐标,结合晶胞结构图,确定各原子在晶胞中位置,找出相应原子。
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答案(1)1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6
(2)离子 分子
(3)①正四面体 ②N 和 O 9NA(或 9×6.02×1023) (4)sp 和 sp2
(5)6
196×1030 3a2b×NA
解析(1)钴是 27 号元素,根据构造原理,Co3+的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6。
I1 I2 I3 I4 I5
电离能
1 4 68
589.8
kJ·mol-1
145.4 912.4 491 153
元素 M 化合态常见化合价是
价,其基态原子电子排布式
为
。
(2)Ca3(PO4)3F 中非金属元素电负性由大到小的顺序
为
。
(3)PO3-的中心原子的杂化方式为
4
,该离子的空间构型为
其等电子体有
3×1030 2NAa3
g·cm-3。
3
4.(2019·河北示范性高中联考)钴的合金及其配合物用途非常广泛。已知 Co3+比 Fe3+的氧化性
更强,在水溶液中不能大量存在。
(1)Co3+的核外电子排布式为
。
(2)无水 CoCl2 的熔点为 735 ℃、沸点为 1 049 ℃,FeCl3 熔点为 306 ℃、沸点为 315 ℃。CoCl2
2
且含有
1
个孤电子对,根据价层电子对互斥理
论判断,中心原子的杂化方式为 sp2 杂化,其分子的 VSEPR 模型为平面三角形,与其互为等电子 体的阴离子有 NO-(合理即可)。
2
(3)可以形成分子间氢键的物质熔、沸点较高,乙醇能形成分子间氢键,甲醚不能形成分子 间氢键,所以乙醇的熔、沸点比甲醚高;C2H5OH 不能用无水 CaCl2 干燥是因为 Ca2+和 C2H5OH 可形 成[Ca(C2H5OH)4]2+,其中钙离子为中心离子,乙醇为配体,乙醇中 O 原子提供孤电子对,钙离子提
72×4
为 72 g,氧化亚铁晶体的密度为ρ
g·cm-3,则有ρ=m
V
=
NA
(2d×10-10)3
g·cm-3,解得 d=3 36 ×1010
ρ×NA
pm,所以 Fe2+与 O2-的最短核间距为3 36 ×1010 pm。
ρ×NA
3.(2019·河北石家庄教学质量检测)氧元素为地壳中含量最大的元素,可形成多种重要的单
;与 O2-紧邻的所有 Fe2+构
成的几何构型为
。
②Cu2O 立方晶胞结构如图 2 所示,若 O2-与 Cu+之间最近距离为 a pm,则该晶体的密度为 g·cm-3(用含 a、NA 的代数式表示,NA 代表阿伏加德罗常数的值)。
答案(1)p 3 (2)sp2 杂化 平面三角形 NO-
2
(3)乙醇分子间可形成氢键
4
子体是指价电子数相同,原子数相同,结构相似的离子或分子,则与 SO42-互为等电子体的有 ClO4-、S2O32-、PO43-等。
(3)Fe(CO)x 常温下呈液态;熔点为-20.5 ℃,沸点为 103 ℃,易溶于非极性溶剂,符合分子
晶体的特点,因此可判断 Fe(CO)x 为分子晶体;中心原子铁价电子数为 8(3d64s2),一分子配体 CO
(2)无水 CoCl2 的熔、沸点较高,则 CoCl2 属于离子晶体;氯化铁熔、沸点较低,则氯化铁属
于分子晶体。
(3)①ClO4-中 Cl 原子为中心原子,其孤电子对数为 0,且其形成了 4 个σ键,故中心原子采
取 sp3 杂化,ClO-空间构型为正四面体。
4
②[Co(NH3)4CO3]NO3
分子中,Co(Ⅲ)提供空轨道,NH3
为
。
(4)Co 与 CO 作用可生成 Co2(CO)8,其结构如图 1 所示,该分子中 C 原子的杂化方式
为
。
-4-
(5)钴酸锂是常见锂电池的电极材料,其晶胞结构如图 2 所示。该晶胞中氧原子的数目
为
。已知 NA 为阿伏加德罗常数的数值,则该晶胞的密度为
数式表示)g·cm-3。
(用含 a、b、NA 的代
中的
N
原子和
CO2-中的
3
O
原子提供孤电
子对形成配位键,所以与 Co(Ⅲ)形成配位键的原子是 N 和 O。
③所有单键为σ键,双键中有一个σ键,由
的结构可知,σ键数为 9,则
1 mol 双聚氰胺分子中含σ键的数目为 9NA。 (4)从结构图中可看出,有的 C 形成双键,有的 C 形成三键,故杂化类型分别为 sp 和 sp2 杂
[Ar]3d5;Co 基态原子简化电子排布式为:[Ar]3d74s2,气态 Co 原子失去三个电子后会变为
[Ar]3d6,更易生成[Ar]3d5,Fe3+ 3d 能级为半充满结构,较稳定,故第四电离能 I4(Co)<I4(Fe)。
(2)SO2-的价层电子对数为 4,无孤电子对,则其空间构型为正四面体,杂化类型为 sp3;等电
CH3OCH3 的原因为
;C2H5OH 不能用无水 CaCl2 干燥是因为 Ca2+和 C2H5OH 可形成
[Ca(C2H5OH)4]2+,该离子的结构可表示为
。
(4)氧元素可分别与 Fe 和 Cu 形成低价态氧化物 FeO 和 Cu2O。
①FeO 立方晶胞结构如图 1 所示,则 Fe2+的配位数为
,原因
为
。
, ;已知 Ca2+
答案(1)+2 1s22s22p63s23p64s2 或[Ar]4s2
(2)F>O>P (3)sp3 正四面体形 109°28' SO42-、CCl4 等
(4)12
4M NA
[4(a+b)]3
3
(5)MgO>CaO Mg2+半径比 Ca2+小,MgO 晶格能较大 解析(1)根据元素 M 气态原子 I1~I5 的大小可以看出:I1、I2 相差不大,I2、I3 相差较多,说明 M 原 子最外层有 2 个电子。在 Ca5(PO4)3F 中元素有 Ca、P、O、F 四种元素,只有 Ca 元素最外层有 2 个电子,容易失去最外层的 2 个电子,化合价为+2 价;根据原子核外电子排布规律可知 Ca 基态 原子电子排布式为[Ar]4s2 或 1s22s22p63s23p64s2。
属于
晶体,FeCl3 属于
晶体。
(3)BNCP 可用于激光起爆器等,可由 HClO4、CTCN、NaNT 共反应制备.
①ClO-的空间构型为
。
4
②CTCN 的化学式为[Co(NH3)4CO3]NO3,与 Co(Ⅲ)形成配位键的原子是
。
已知 CO2-的结构式是[
]2-
3
③NaNT 可以
(双聚氰胺)为原料制备,1 mol 双聚氰胺分子中含σ键的数目
杂化,
(3)Fe(CO)x 常温下呈液态;熔点为-20.5 ℃,沸点为 103 ℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断
Fe(CO)x 晶体属于
(填晶体类型),若配合物 Fe(CO)x 的中心原子价电子数与配体提供电
子数之和为 18,则 x=
。
(4)氮化铁晶体的晶胞如图 1 所示,该氮化铁晶体的化学式为
。
(5)氧化亚铁晶体的晶胞如图 2 所示。已知:氧化亚铁晶体的密度为ρ g·cm-3,NA 代表阿伏加德
6
2
学式为:Fe3N。
(5)根据晶胞图 2 可知,氧化亚铁晶胞类似氯化钠晶胞,晶胞中含 Fe2+:8×1+6×1=4 个,含
8
2
O2-:12×1+1=4 个,氧化亚铁中氧离子、亚铁离子个数比为 1∶1,晶胞的化学式为 FeO。以体心
4
O2-为参照,与其紧邻且等距离的 Fe2+有 6 个(位置分别在 O2-的前、后、左、右、上、下)。 1 mol 氧化亚铁晶胞中含 4 mol FeO,设 Fe2+与 O2-的最短核间距为 d pm,1 mol FeO 的质量
质和化合物。
(1)氧元素位于元素周期表中
区;第二周期元素中,第一电离能比氧大的有
种。
(2)O3 可用于消毒。O3 的中心原子的杂化形式为
为
,与其互为等电子体的离子为
;其分子的 VSEPR 模型 (写出一种即可)。
(3)含氧有机物中,氧原子的成键方式不同会导致有机物性质不同。解释 C2H5OH 的沸点高于
2.(2019·辽宁葫芦岛二模)铁、钴、镍等过渡元素在工业生产和科学研究中具有重要作用,回
答下列问题。
(1)Fe3+简化的电子排布式为
,第四电离能 I4(Co)
I4(Fe)(填”>”或”<”)。
(2)FeSO4 常用作净水剂和补铁剂,SO42-的空间构型为
任意写出一种 SO42-的等电子体:
。
,其中硫原子采用
(请写出两种)。
,键角为
(4)CaF2 晶胞结构如图所示,则 CaF2晶体中与 Ca2+最近且等距离的 Ca2+数目为 和 F-半径分别为 a cm、b cm,阿伏加德罗常数为 NA,M 为摩尔质量,则晶体密度为 g·cm-3(不必化简)。
(5)已知 MgO 与 CaO 的晶体结构相似,其摩氏硬度的大小关系为
4M
线为
4(a+b),晶胞的边长为4(a+b),根据晶体密度计算公式可得该晶体的密度ρ=m
3
V
=
NA
[4(a+b)]3
3
g·cm-3。 (5)MgO 与 CaO 的晶体结构相似,由于离子半径 Ca2+>Mg2+,离子半径越大,与 O2-的核间距就越