2021届高三化学三轮复习 全国II卷 —物质的结构与性质

2021届高三化学三轮复习全国II卷—物质的结构与性质1.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CdSnAs的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部2分原子的分数坐标如表所示。

下列说法不正确的是( )CdA.灰色大球代表AsB.一个晶胞中有4个SnC.距离Cd（0，0，0）最近的Sn的分数坐标是（0.5，0，0.25）和（0.5，0.5，0）D.CdSnAs晶体中与单个Sn键合的As有2个22.天然气水合物(可燃冰)在海底的低温高压环境下形成，是有巨大潜力的未来能源。

但其易分解产生大量甲烷，对其开采可能引发巨大的温室效应灾难。

因此，可燃冰的开采仍处于试验阶段。

一种天然气水合物晶体中，平均每46个水分子构成8个水分子笼。

每一个水分子笼中可容纳一个甲烷分子或一个水分子。

其中一种笼结构如图所示。

则下列说法错误的是( )A.构成水分子笼的水分子之间以氢键连接，故可燃冰不稳定易分解B.笼骨架上的每一个水分子可能参与形成两个水分子笼C.若每8个水分子笼中有6个容纳4CH ，另两个容纳水分子，则该天然气水合物的平均组成可表示为426CH 46H O ⋅D.该天然气水合物晶体中可能包含不止一种水分子笼 3.下列有关原子结构与性质的说法正确的是( ) A.基态Cr 原子的价层电子排布式为423d 4s B.基态C 原子的电子排布图：C.第一电离能：(N)(O)I I >D.基态Cl 原子的最高能层有4个原子轨道4.自从第一次合成稀有气体元素的化合物6XePtF 以来，人们又相继发现了氙的一系列化合物，如2XeF 、4XeF 等。

如图甲为4XeF 的结构示意图，图乙为2XeF 晶体的晶胞结构图。

下列有关说法错误的是( )A.4XeF 是极性分子B.2XeF 晶体属于分子晶体C.一个2XeF 晶胞中实际拥有2个2XeFD.若2XeF 晶胞被拉伸为立方体，则2XeF 晶体中距离最近的两个2XeF 之间的距/2（a 为晶胞边长）5.硒酸铜晶体的分子式是42CuSeO 5H O ⋅，淡蓝色晶体。

有毒，能溶于水，微溶于丙酮，不溶于醇。

80℃开始失水，150~220℃失去一个结晶水，265℃成为无水化合物。

用于铜和铜合金着色，凯氏定氮催化剂，以及电子、仪表工业等。

回答下列问题：(1)铜元素位于元素周期表的_____________________；基态Se 原子的价电子排布式为________________，基态Cu 原子与基态Se 原子核外未成对电子数之比为_____________________。

(2)硒酸铜由硝酸铜和硒酸作用制取，硒酸酸性与硫酸比较，酸性较强的是________________(填化学式)，S 、 Se 、O 电负性由大到小的顺序是_____________________。

(3)硒酸铜中阴离子24SeO -的空间结构为_______________________。

在Cu的d 轨道中电子排布成，而不是，原因是___________________________。

(4)2Cu O 熔点为1235℃，红色或暗红色八面立方晶系结晶，几乎不溶于水。

2Cu O 的晶体类型是_______________________，熔点22Cu O Cu S >的原因是__________________________。

(5)铜的某种氧化物的晶胞如图所示，则该氧化物的化学式为______________，若组成粒子氧、铜的半径分别为u O C pm pm r r 、，密度为-3g cm ρ⋅，设阿伏加德罗常数值为A N ，则该晶胞的空间利用率为____________________________(用含π的式子表示)。

6.氢气是具有发展前途的燃气，氢的规模化储运是氢能应用的关键。

硼氢化钛、氨硼烷、镧镍合金等都是备受关注的储氢材料。

回答下列问题： (1)()43Ti BH (硼氢化钛)可由44TiCl LiBH 和反应制得。

基态钛原子的价电子轨道表示式为_________________________；基态硼原子核外有_____________________种运动状态不同的电子。

(2)4BH -的立体构型是____________________，B 原子的杂化轨道类型是_____________________。

(3)氨硼烷()33NH BH 是一种高性能化学储氢材料。

请画出含有配位键(用“→”表示)的氨硼烷的结构式___________________；与氨硼烷互为等电子体的有机小分子是__________________________(写结构简式)。

(4)镧镍合金、铜钙合金及铈钴合金都具有相同类型的晶胞结构XY n ，它们有很强的储氢能力，其中铜钙合金的晶体结构如图所示。

已知镧镍合金LaNi n 晶胞体积为2339.010cm -⨯，储氢后形成 4.5LaNi H n 合金(氢进入晶胞空隙，体积不变)，则LaNi n 中，n =________________(填数值)；氢在合金中的密度为__________________(保留两位有效数字)。

7.富镍三层状氧化物0.80.10.12LiNi Co Mn O (NCM811)作为下一代锂离子电池的正极材料，被广泛关注和深入研究，纳米级2TiO 形成的表面包覆对提高该材料的性能效果明显。

回答下列问题：（1）Li 在元素周期表中的位置为______，基态Ni 的电子排布式为______，基态3Co +有______个未成对电子。

（2）制备NCM811的过程中，残余的23Li CO 会破坏材料的界面。

23CO -的空间构型是______，其中C 原子的杂化方式__________。

（3该电池初始充电过程中，会有24C H 等气体产生。

24C H 分子中σ键和π键数目之比为_________。

（4）2TiO 的晶胞()90αβγ︒===如图所示：2TiO 晶体中氧原子的配位数是________，其晶胞参数a =b =459pm ，c =295pm ，该晶体的密度为_____3g /cm （列出计算式）。

8.锂离子二次电池正极材料磷酸亚铁锂是应用广泛的正极材料之一。

一种制备磷酸亚铁锂的化学方法为42342C 4FePO 2Li CO 4LiFePO 3CO +↑++高温。

回答下列问题：（1）Fe 失去电子变成阳离子时首先失去_____轨道的电子。

（2）C O Li 、、原子的第一电离能由大到小的顺序是________；34PO -的空间构型为_____。

（3）C 与Si 同主族，2CO 在高温高压下所形成的晶体结构与SiO2相似，该晶体的熔点比SiO2晶体________（填“高”或“低”）。

硅酸盐和2SiO 一样，都是以硅氧四面体作为基本结构单元，如图表示一种含n 个硅原子的单链式多硅酸根的结构（投影如图所示），Si 原子的杂化类型为________，其化学式可表示为________。

（4）如图表示普鲁士蓝的晶体结构（18个晶胞，K +未标出，每隔一个立方体在立方体体心有一个钾离子）。

①普鲁士蓝晶体中每个3Fe +周围最近且等距离的2Fe +数目为___个。

②晶体中该立方体的边长为a nm ，设阿伏加德罗常数为A N ，其晶体密度为____-3g cm ⋅。

9.镓(Ga)、锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的单质及某些化合物如砷化镓、磷化镓等都是常用的半导体材料，应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。

回答下列问题：(1)硒常用作光敏材料，基态硒原子的核外电子排布式为___________________；与硒同周期的p 区元素中第一电离能大于硒的元素有_________________种；3SeO 的空间构型是_______________________。

(2)根据元素周期律，原子半径Ga _________________As(填“大于”或“小于”，后同)，第一电离能Ga ________________As 。

(3)水晶的主要成分是二氧化硅，在水晶中硅原子的配位数是___________________。

硅与氢结合能形成一系列的二元化合物426SiH Si H 、等，与氯、溴结合能形成44SiCl SiBr 、，上述四种物质沸点由高到低顺序为________________，丁硅烯()48Si H 中σ键与π键个数之比为____________________。

(4)GaN 、GaP 、GaAs 都是很好的半导体材料，熔点如表所示，分析其变化原因：_____________________________。

pm a 数的值为A N 。

①晶胞中镓原子采用六方最密堆积，每个镓原子周围距离最近的镓原子数目为__________________。

②从GaN 晶体中“分割”出的平行六面体如图乙。

若该平行六面体的高为26pm 3a ，GaN 晶体的密度为___________________3g /cm(用A a N 、表示)。

10.碳是一种很常见的元素，它能形成多种物质。

（1）碳与铁可以形成合金。

①基态碳原子的价电子排布图（即价电子轨道表示式）为___________；基态铁原子核外共有___________种不同空间老动状态的电子。

②从结构角度分析，3Fe +较2Fe +稳定的原因是___________。

（2）碳与其他元素一起能形成多种酸或酸根。

①23CO -的空间构型是___________。

②类卤素2(SCN)分子中σ键与π键的数目比():()n n σπ=___________。

2(SCN)对应的酸有两种，理论上硫氰酸(H S C N)≡——的沸点低于异硫氰酸(H N C S)==—的沸点，其原因是___________。

（3）碳也可以形成多种有机化合物。

①有机物尿素()22CO NH ⎡⎤⎣⎦。

尿素中C 、N 、O 第一电离能大小顺序为___________。

②吡咯（）结构中N 原子的杂化轨道类型为___________；分子中的大π键可以用符号n m∏表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为66），则吡咯中的大π键应表示为___________。

（4）碳还能形成多种同素异形体，如石墨、金刚石等。

①石墨具有平面层状结构，同一层中的原子构成许许多多的正六边形，它与熔融的K 单质相互作用，形成某种青铜色的物质（其中的元素K 用“”表示），原子分布如图甲所示，该物质的化学式为___________。

②2017年，中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体：T-碳。