高考模块—物质与结构-4(高考化学冲刺题-附详细答案)

高考模块—物质与结构综合题-4

1．M、N、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z、W都是第四周期过渡元素。R是同主族元素中最活泼的非金属元素，且能生成MR2型共价化合物，Z和Z2+具有相同的单电子数，Z2+的价电子数是W+的二分之一, W 有W +和W2+两种常见离子，R和X同主族。请回答下列问题(以下均用化学符号表示)：

（1）写出R基态原子的电子排布图_________________，M、N和R第一电离能由小到大的顺序是____________。

（2）N的气态氢化物极易溶于R的氢化物，且该体系呈碱性，请用结构式表示出两者主要的结合方式_________________。

（3）在上述元素形成的分子中，有四种分子互为等电子体，分别是MR2、MX2和MRX 以及_______，该分子的结构式为___________，N与Y形成的NY3分子的空间构型是________。

（4）M和R所形成MR2晶体以及W晶体的结构都可以如图表示（O表示一个MR2分子或一个W原子），晶体中正八面体和正四面体空隙数的比值是_________，Z的硫化物有3种晶体，其中一种是Z2+为面心立方堆积，而晶体中全部正四面体空隙的二分之一被S2-占据，如果两种离子核间距为acm,则该晶体密度为__________________。

（5）Z的一种氧化物常用来氧化Y的氢化物的水化物的浓溶液制备Y2，该反应的化学方程式是____________________________________。

2．四川含有丰富的矿产资源，钒矿、硫铁矿、铜矿等七种矿产储量位居全国前列。（1）钒在元素周期表中的位置为____________，V3+的价电子排布图为_____________。（2）钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示，其晶体的化学式为_______。

（3）V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO2分子中键角_______120°(填“＞”、“＜”或“＝”)；SO3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S—O键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较短的键为_______ (填图2中字母)，该分子中含有_______个σ键。

（4）V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子的立体构型为_______，例举与VO43-空间构型相同的一种阳离子和一种阴离子_____________ (填化学式)；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为_______。

（5）硫能形成很多种含氧酸，如H2SO3、H2SO4。硫的某种含氧酸分子式为H2S2O7，属于二元酸，已知其结构中所有原子都达到稳定结构，且不存在非极性键，试写出其结构式____________________________ (配位键须注明)。

（6）利用铜萃取剂M，通过如下反应实现铜离子的富集：

M与W(分子结构如图)相比，M的水溶性小，更利于Cu2+的萃取。M水溶性小的主要原因是_____________________________________________________。

3．钢铁分析中常用过硫酸盐氧化法测定钢中锰的含量，反应原理为：

2Mn2++5S2O82-+8H2O2MnO4-+10SO42-+16H+

（1）基态锰原子的价电子排布式为_______________。

（2）上述反应涉及的元素属于同主族元素，其第一电离能由大到小的顺序为

_______________ (填元素符号)。

（3）已知H2S2O8的结构如图：

①H2S2O8硫原子的轨道杂化方式为____________。

②上述反应中被还原的元素为____________。

③上述反应每生成1 mol MnO4-，S2O82- 断裂的共价键类型及其数目为____________、______。

(4) 一定条件下，水分子间可通过氢键将从H2O分子结合成三维骨架结构，其中的多面体孔穴中可包容气体小分子，形成笼形水合包合物晶体。

①右图是一种由水分子构成的正十二面体骨架(“o”表示水分子)，其包含的氢键数为

________；

②实验测得冰中氢键的作用能为18.8kJ·mol-1，而冰的熔化热为5.0kJ·mol-1，其原因可能是__________________________________________________________________。（5）MnO2可用于碱锰电池材料的正极材料，加入某种纳米粉体可以优化碱锰电池的性能，该纳米粉体的结构如右图。该纳米粉体的化学式为____________。

（6）铑（Rh）与钴属于同族元素，性质相似。铑的某配合物的化学式为CsRh(SO4)2·4H2O，该物质易溶于水，向其水溶液中加入一定浓度的BaCl2溶液，无沉淀生成，该盐溶于水的电离方程式为________________________________________________。

4．人类文明的发展历程，也是化学物质的认识和发现的历程，其中铁、硝酸钾、青霉素、氨、乙醇、二氧化碳、聚乙烯、二氧化硅等17种“分子”改变过人类的世界。（1）铁原子在基态时，价电子(外围电子)排布式为______________。

（2）硝酸钾中NO3-的空间构型为____________________，写出与NO3-互为等电子体的一种非极性分子化学式___________。

（3）6­氨基青霉烷酸的结构如下图所示，其中采用sp3杂化的原子有____________。（4）下列说法正确的有______________(填字母序号)。

a．乙醇分子间可形成氢键，导致其沸点比氯乙烷高

b．钨的配合物离子[W(CO)5OH]－能催化固定CO2，该配离子中钨显－1价

c．聚乙烯()分子中有5n个σ键

d．由下表中数据可确定在反应Si(s)＋O2(g)=SiO2(s)中，每生成60 g SiO2放出的能量为(2c－

化学键Si—Si O=O Si—O

键能(kJ·mol－1)a b c

（5

的化学方程式______________________________。若两个最近的Fe原子间的距离为s cm，则该晶体的密度是____________g·cm-3。