【新课标全国卷】2022届高考化学二轮复习 物质结构与性质题 专练

这是一份【新课标全国卷】2022届高考化学二轮复习 物质结构与性质题 专练，共18页。试卷主要包含了锌及锌的化合物应用广泛，25等内容，欢迎下载使用。
 物质结构与性质 1.硅、锗（Ge）及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：（1）基态硅原子最外层的电子排布图为_________，晶体硅和碳化硅熔点较高的是_________（填化学式）。（2）硅和卤素单质反应可以得到。的熔沸点①0℃时，呈液态的是_________（填化学式），沸点依次升高的原因是_________，气态分子的空间构型是_________。②与N-甲基咪唑（）反应可以得到，其结构如图所示：N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为_________，H、C、N的电负性由大到小的顺序为_________，1个中含有_________个键。（3）如图是Mg、Ce、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。①已知化合物中Ge和O的原子个数比为1:4，图中Z表示_________原子（填元素符号），该化合物的化学式为_________。②已知该晶胞的晶胞参数分别为，则该晶体的密度_______（设阿伏加德罗常数的值为，用含的代数式表示）。2.原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素中，只有E为长周期元素；A的一种同位素可用来测定文物年代；C原子的2p能级上的未成对电子数与A原子的相同；D、C位于同一主族；E的单质能使淀粉溶液变蓝色。请回答下列问题：（1）由A、B、C形成的离子与互为等电子体，则的结构式为_______。（2）在元素A与D所形成的常见化合物中，A原子的杂化轨道类型为_______。（3）光化学烟雾中含有、HCOOH等。下列说法不正确的是_______（填序号）。A.、BC均为分子晶体B.A、B、C的第一电离能依次增大C.HCOOH的沸点比高，说明前者是极性分子，后者是非极性分子（4）已知晶胞的结构如图所示。①晶体属于_____晶体。②晶体熔化过程中克服的作用力为_____。③设阿伏加德罗常数的值为，则晶体的密度为______。3.锌是一种重要的金属，锌及其化合物在生产生活中有着十分广泛的应用。（1）基态锌原子的核外电子排布式为[Ar]______________。（2）在“”过程中会________（填“吸收”或“释放”）能量。（3）代森锌是一种广谱杀菌剂，广泛用于防治各种麦的锈病、马铃薯晚疫病等蔬菜病害，遇水可分解为和ZnO。代森锌的结构简式如图所示。                                      ①代森锌中Zn、N、S、H四种元素的电负性由大到小的次序为____________，C原子的杂化轨道类型为__________。②三种化合物中沸点最高的是，其主要原因是________________。（4）形成的化合物可用作甲醛去除剂，中与之间的配位键中提供孤电子对的成键原子是________（填元素符号），中σ键与π键的个数之比为______。（5）化合物ZnS的晶胞结构如图，晶胞中部分离子的分数坐标如表所示，则ZnS晶胞结构中位置A的微粒为______（填或），一个周围等距离且最近的构成的空间构型为___________；已知ZnS晶体的密度为ρ ，则ZnS晶胞中的晶胞参数a=____________pm(用表示阿伏伽德罗常数的值，列出计算式即可)。坐标xyzS2－0.250.250.25Zn2＋0014.铁、铜及其化合物在生活、生产中有着广泛应用。回答下列问题：（1）基态的核外电子排布式为______。在第四周期过渡元素中，基态原子未成对电子数最多的元素为______(用元素符号表示)。（2）一水合甘氨酸锌是一种饲料添加剂，该化合物中所涉及的非金属元素电负性由大到小的顺序是______(用元素符号表示)；甘氨酸分子中N原子的杂化轨道类型为______；从结构角度解释甘氨酸易溶于水的原因______。（3）铜元素的第一电离能、第二电离能分别为、；锌元素的第一电离能、第二电离能分别为、，铜的第二电离能大于锌的第二电离能，其主要原因是______。（4）磷酸铁可用于制造磷酸铁锂电池材料，的空间构型为______。（5）某种化合物由Fe、Cu、S三种元素组成，其晶胞结构如图所示，则化学式为______，该晶胞上、下底面均为正方形，侧面与底面垂直，若该晶体的密度，设为阿伏加德罗常数的值，结合图中的数据计算底面棱长______(只要求列出计算式，用含b的代数式表示)。5.（简称CIGS）可作多晶膜太阳能电池材料，具有非常好的发展前景。回答下列问题：（1）已知铟的原子序数为49，基态铟原子的电子排布式为[Kr]                      ；Ga、In、Se，第一电离能从大到小顺序为                 。（2）硅与碳位于同主族，碳的化合物中往往有碳碳双键、碳碳三键，但是硅的化合物中只存在硅硅单键，其主要原因是                                  。常温常压下，呈气态，而呈液态，其主要原因是                           。（3）可以形成（x=3、4、5、6）等一系列配位数为6的配合物，向上述某物质的溶液中加入足量溶液，有沉淀生成；过滤后，充分加热滤液有氨气逸出，且又有沉淀生成，两次沉淀的物质的量之比为1：2。则该溶液中溶质的化学式为         ____  。（4）的立体构型为        ___   ；中硒原子采取杂化类型是         ____  。（5）常见的铜的硫化物有CuS和两种。已知：晶胞中的位置如图1所示，铜离子位于硫离子所构成的四面体中心，它们晶胞具有相同的侧视图如图2所示。已知CuS和的晶胞参数分别为a pm和b pm，阿伏加德罗常数的值为。①CuS晶体中，相邻的两个铜离子间的距离为         pm。②晶体中，的配位数为                  。③晶体的密度为ρ=             （列出计算式即可）6.锌及锌的化合物应用广泛。测定铜合金中的铅、锌时要利用下列反应：回答下列问题：（1）基态的电子排布式为_______________，基态C原子核外电子占据_______________个不同原子轨道。（2）C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______________，分子中含有的σ键与π键数目之比为_______________。（3）HCHO分子中碳原子轨道的杂化类型是_______________，福尔马林是HCHO的水溶液，HCHO极易与水互溶的主要原因是_______________。（4）中与之间的化学键称为_______________，CN的电子式为_______________。（5）ZnO的一种最稳定的晶体结构如图所示，晶胞中的配位数为__________，六棱柱底边长为acm，高为bcm，设阿伏加德罗常数的值为，则ZnO的密度为_______________（列出计算表达式）。7.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1) 往硫酸铜溶液中加入氨水，先形成蓝色沉淀，继续加氨水，得到深蓝色透明溶液，后一步用离子方程式表示为____________________________；再加入乙醇，得到的深蓝色晶体为__________________。(2) [Cu(H2O)4]2＋中存在的化学键类型有_______________。[Cu(NH3)4]2＋具有对称的空间构型，[Cu(NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为_______________。其结构可用示意图表示为_________________(3) 科学家通过X射线测得胆矾结构示意图可简单表示如下：图中虚线表示的作用力为____________________________________。(4)Cu2O为红色粉末，熔点为1235℃；Cu2S呈黑色，熔点为1130℃。Cu2O的晶体类型是______，熔点Cu2O>Cu2S的原因是______。(5) CuCl2和CuCl是铜的两种常见的氯化物。①下图表示的是________________    (填“CuCl2”或“CuCl”)的晶胞。②原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，上图中各原子坐标参数A为(0,0,0)；B为(0,1,1)；C为（1，1，0)；则D原子的坐标参数为____________________。8.含铁化合物的应用研究是科学研究的前沿之一，回答下列问题：Ⅰ.铁铝铅榴石常用作宝石和研磨材料，其化学式为，可写作氧化物形式：。（1）中铁元素有+2、+3两种价态，________。（2）硅属于区元素；基态铁原子的电子排布式为________。（3）氧的第一电离能________氮（填“大于”或“小于”）；工业上用冶炼铝，其熔点很高，熔融时需用助熔剂，属于________晶体。（4）是原硅酸和硅酸的酸酐。①原硅酸的结构式如图1，硅原子的价电子对的空间结构为________。②原硅酸失去一分子水后形成硅酸，结构式如图2，硅原子的杂化方式为________。③晶体结构如图3，硅原子的配位数为________。Ⅱ.已知：为阿伏加德罗常数的值；图4、图5表示的晶胞均为立方晶胞。（5）表示物质化学式为的是________（填“图4”或“图5”）。（6）图4所示晶胞密度为，则该晶胞的边长为________nm（用含的式子表示）。

                   
    答案以及解析1.答案：（1）；碳化硅（2）①；均为分子晶体，分子晶体的熔沸点由分子间作用力（范德华力）决定，相对分子质量越大，分子间作用力越大熔沸点越高；正四面体；②；；42（3）①O；；②解析：（1）硅原子核外有14个电子，其基态原子核外电子排布式为，其最外层的电子排布图为；品体硅、碳化硅均属于原子（共价）晶体，原子半径Si>C，故键长，键能，则熔点碳化硅>晶体硅。（2）①0℃对应273K，由表中数据可分析出0℃时，中呈液态的为。均为分子晶体且结构相似，分子晶体的熔沸点由分子间作用力（范德华力）决定，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，因此熔沸点依次升高；分子的中心原子的价层电子对数，根据价层电子对互斥理论判断该分子空间构型为正四面体。②根据杂化轨道理论可分析出N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为和即；元素的非金属性越强，其电负性越强，由于非金属性H<C<N，故电负性由大到小的顺序为N>C>H；单键为键，双键中一个为键，一个为键，故1个中含有42个键。（3）①根据均摊法，晶胞中X个数为；Y个数为4；Z个数为16，由于Ge与O的原子个数比为1:4，故图中Z表示O原子；该化合物的化学式为。②该晶胞质量为，体积为，所以晶体密度为。2.答案：（1）（2）sp（3）BC（4）①分子；②分子间作用力（或范德华力）；③解析：原子序数依次增大的A、B、C、D四种短周期元素，A的一种同位素可用来测定文物年代，故A为C元素；C原子的2p能级上的未成对电子数与A原子的相同，则C原子核外电子排布式为，故C为O元素；由原子序数可知，B为N元素；D、C位于同一主族，则D为S元素；E为长周期元素，且E的单质能使淀粉溶液变蓝色，则E为I元素。（1）与互为等电子体，二者结构相似，则的结构式为。（2）元素C与S形成的常见化合物为，的结构类似于，C原子的杂化方式与中C原子的杂化方式相同，为sp杂化。（3）、NO均为分子晶体，故A项正确；同周期元素的第一电离能自左而右呈增大趋势，所以第一电离能：O>C，N元素的第一电离能大于同周期的相邻元素，所以C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C，故B项错误；HCOOH分子间能形成氢键，而分子间不能形成氢键，则HCOOH的沸点比高，故C项错误。（4）①分子之间以分子间作用力相结合，所以晶体属于分子晶体。③观察碘的晶胞结构不难发现，一个晶胞中含有分子的数目为，一个晶胞的体积为，其质量为，则密度为。3.答案：（1）（2）吸收（3）①N>S>H>Zn； ②三种化合物均为分子晶体，分子间能形成氢键，熔沸点较高（4）C； 1：1（5）； 正四面体；  解析：（1）Zn是30号元素，处于第四周期IB族，价电子排布式为，内排布与Ar原子相同，简化电子排布式为：；（2）Zn原子最外层为，失去1个电子形成激发态，能量越低越稳定，故此过程会吸收能量；（3）①非金属的电负性比金属的大，元素的非金属性越强，其电负性越大，电负性从大到小的顺序为N>S>H>Zn；饱和C原子的价层电子对个数是4，杂化轨道类型为，还有碳原子价层电子对个数是3，为杂化：②沸点最高的主要原因是三种化合物均为分子晶体，分子间能形成氢键，溶沸点较高；（4）含有空轨道和含有孤电子对的原子之间易形成配位键，Z提供空轨道、C中C原子提供孤电子对而形成配位键，提供孤电子对的成键原子是C原子；CN结构式为，共价单键为σ键、共价三键中含有1个σ键和2个π键，则CN中含有2个σ键、2个π键，σ键和π键的个数之比=2:2=1:1；（5）由晶胞中部分离子的分数坐标可知，A为，ZnS晶胞结构中一个周围等距离且最近的有4个，构成的空间构型为正四面体，周围等距离的且最近的有12；已知ZnS晶胞密度为，立方晶胞，晶胞顶点粒子占，面心原子占，棱上粒子占，内部啦子为整个晶胞所有，则一个晶胞内含有的有，含有的数为4，取1mol晶胞，则含有个晶胞，1mol晶胞有4mo1和4mo1，则1mol晶胞的质量为，一个晶胞的体积为，所以晶胞密度为，晶胞参数a为。4.答案：（1）；（2）；；甘氨酸为极性分子，且氨基和羧基都能和水分子形成分子间氢键（3）气态Cu失去一个电子变成结构为的，能量较低，所以Cu的第二电离能相对较大（或气态Zn失去一个电子变成结构为的，易再失去一个电子，所以Zn的第二电离能相对较小）（4）正四面体（5）；解析： （1）基态Fe原子核电荷数为26，其电子排布式为，则基态的核外电子排布式为；在第四周期所有元素中，基态原子未成对电子数最多的元素的价电子排布式为，为铬元素，元素符号为Cr；（2）一水合甘氨酸锌中所涉及的非金属元素有C、O、N、H元素，元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性大小顺序为O>N>C>H，则电负性大小顺序为O>N>C>H；甘氨酸中N原子价层电子对个数是4，则N原子采用杂化；甘氨酸为极性分子，且氨基和羧基都能和水分子形成分子间氢键，导致甘氨酸易溶于水，（3）轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，所以气态Cu失去一个电子变成结构为的，能量较低，所以Cu的第二电离能相对较大（或气态Zm失去一个电子变成结构为的，易再失去一个电子，所以Zn的第二电离能相对较小），（4）中磷原子价层电子对个数=且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断P原子杂化轨道类型为，则空间构型为正四面体，（5）晶胞中S原子位于晶胞内部，原子数目为8个，Fe原子6个位于面上、4个位于棱上，Fe原子数目，Cu原子位于4个位于面上、1个内部、8个顶点上，原子数目，晶体中Cu、F、S原子数目之比=4:4:8=1:1:2，故该晶体化学式为：；晶胞质量，晶胞体积，该晶体的密度，则。5.答案：（1）；Se > Ga > In（2）硅原子半径大于碳，硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小，形成双键、三键不稳定；组成、结构相似，四氯化硅的相对分子质量较大。（3）（4）三角锥形；（5）① ；② 8；③ 解析：（1）铟的原子序数为49，基态铟原子的电子排布式，简写为：；Ga、In主族自上而下相邻，故第一电离能Ga>In，Ga、Se同周期且原子序数依次增大，故第一电离能Se>Ga，即第一电离能Se>Ga>In，故答案为：；Se>Ga>In；（2）碳碳双键、碳碳双键都含有π键，而硅原子半径大于碳原子，硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小于碳原子的，π键不稳定，硅的化合物中只存在硅硅单键；是结构与组成相似的分子晶体，的相对分子质量较大，分子间作用力更强，故常温常压下，呈气态，而呈液态，故答案为：硅原子半径大于碳原子，硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小，形成的双键、三键不稳定；是结构与组成相似的分子晶体，的相对分子质量较大，分子间作用力更强；（3）开始外界氯离子生成AgCl，加热滤液是内界氯离子生成AgCl，两次生成的沉淀物质的量之比为1:2，说明内界与外界含有的数目数目分别为2、1，配合物配位数为6，故配体还有4个，配合物化学式为，（4）中Se原子孤电子对数，价层电2子对数=3+1=4，VSEP模型为四面体形，忽略孤电子对可得微粒立体构型为三角锥形；中硒原子杂化轨道数目，Se原子采取杂化，（5）①由图可知Cu位于互不相邻的四面体体心，相邻的2个四面体体心距离等于晶胞棱长的一半，而2个铜离子距离等于相邻的2个四面体体心距离的倍，即相邻的两个铜离子间的距离为，②晶胞中铜离子的配位数为4，微粒配位数之比等于微粒数反比，故晶体中，的配位数为4×2=8，③晶胞中的数目为4，晶胞中相当于有4个“”，晶胞质量，晶体密度。6.答案：（1）;4（2）N>O>C；3:1（3）；HCHO与水分子间存在氢键（4）配位键；（5）4； 解析：本题主要考查第一电离能比较以及晶胞计算等。（1）基态的电子排布式为，基态的电子排布式为；C原子核外电子占据4个不同原子轨道，2个s轨道，2个P轨道。（2）同周期元素从左至右第一电离能逐渐增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族，故有N>O>C；结构式为，含有5个单键，1个三键，单键为键，三键中1个键，2个键，故共有6个键，2个键，两者之比为3:1。（3）HCHO是平面三角形的，或者说从碳原子的键型也可以看出来有两个单键，一个双键， 其中共有3个键，故为杂化；HCHO与水分子之间存在氢键，故HCHO极易与水互溶。（4）中与之间的化学键称为配位键；提供孤电子对的成键原子是原子。（5）晶胞中与紧挨着的O原子有4个，的配位数为4；1个晶胞中有（白色）3种，顶点12个，面心2个，体心3个，完全属于这个晶胞的：，（黑色）在棱上有6个，体心有4个，完全属于这个晶胞的有：，1个晶胞底面积为，体积为，有晶胞个，体积为，质量是81g，通过求得ZnO的密度为。7.答案：(1) ；   [Cu(NH3)4]SO4•H2O   (2) 共价键(或极性键)、配位键    平面正方形    (3)   配位键 氢键  (4)  离子晶体    Cu2O的晶格能大   (5)  CuCl  (， ， )解析： （1）硫酸铜溶液中加入氨水，先形成蓝色沉淀，蓝色沉淀是，和氨水反应得到铜氨络离子，其反应的离子方程式是。 （2）中存在的化学键类型有和形成的配位键，内部H原子和O原子之间形成的极性共价键：具有对称的空间构型，中的两个被两个取代，能得到两种不同结构的产物，说明和分子在一个平面上，其结构可用示意图表示为，所以空间构型为平面正方形。（3）从胆矾结构示意图可知虚线表示的是中的氧和铜离子形成的配位键和之间形成的氢键：（4）熔点为1235℃，熔点比分子品体高，比共价品体低，则其是离子晶体，离子品体的熔点高低取决于品格能大小，因氧离子半径比硫离子半径小，则的品格能大于的品格能。故熔点的原因是的品格能大于的品格能：（5）①从品胞的结构来看，氯离子的堆积方式是面心立方密集堆积，根据均摊法，其品胞中含有的氯离子数日为，其含有的另一种离子在品胞内也是4个，则两种离子数日比为1:1，故图表示的是CuCl晶胞：②由于D原子填充在面心立方堆积品胞内的一个四面体空隙中，根据该原子在坐标上的投影，则该点的坐标是8.答案：（1）2:1（2）p；（或）（3）小于；离子（4）①正四面体；②；③4（5）图5（6）解析：（1）铁铝铅榴石的化学式为，写成氧化物形式为，由原子守恒知，设+2价铁离子有个，+3价铁离子有个，则，解得，则。（2）p区元素包括元素周期表中第ⅢA族元素~0族元素，硅为第ⅣA族元素，属于p区元素；Fe为26号元素，基态铁原子的电子排布式为（或）。（3）同一周期主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅥA族元素的（为周期数）轨道为半充满状态，较稳定，故其第一电离能比相邻第ⅥA族元素的大即第一电离能：O小于N；由题意知，氧化铝熔点高，在高温下能电离，故其属于离子晶体。（4）①由原硅酸的结构式可知，硅原子的价电子对的空间结构为正四面体。②由硅酸的结构式可知，Si形成3个键，且无孤电子对，Si采取杂化。③由题图3知，晶体中1个硅原子结合4个氧原子，硅原子的配位数为4。（5）根据均摊法，立方晶胞中处于面心的原子被两个晶胞共用，处于顶点的原子被8个晶胞共用，处于体心的原子属于该晶胞，故图4表示物质的化学式为，图5表示物质的化学式为。（6）图4晶胞的质量为，晶胞的密度为，设晶胞的边长为，则，解得。