2021年高考真題-專題18+物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選修)Word版含解析

1、1. 【2021新課標(biāo)1卷】15分鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。答復(fù)以下問題：1元素K的焰色反響呈紫紅色，其中紫色對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)為 nm填標(biāo)號(hào)。A 404.4B. 553.5 C . 589.2D. 670.8E. 766.52基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是 ，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為 。K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型一樣，但金屬 K的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬 Cr低，原因是 。3X射線衍射測(cè)定等發(fā)現(xiàn)，I3ASF6中存在I3離子。I3離子的幾何構(gòu)型為 ，中心原子的雜化形式為。4KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦礦型的立

2、方結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為a=0.446 nm晶胞中K I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如下列圖。K與O間的最短距離為 nm,與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為。5在KIQ晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，那么K處于位置，O處于【參考答案】1A 2N球形K的原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少，金屬鍵較弱3V 形 sp 3 40.31512 5體心 棱心【解析】 紫色浪長(zhǎng)400nni-435nm,因此選項(xiàng)島正確；K位于第四醐山肉 電子占據(jù)最高能 層是第四層，即N層，最后一個(gè)電子填充在淮級(jí)上，電子云輪廓圉為球形j K的原子半徑大于。的 半徑，且價(jià)電子數(shù)轉(zhuǎn)少，金厲鍵較鈦 因此盟的擁鈦 沸點(diǎn)比G低； 斗與O是互為等電子仏|O

3、F屬于V形，因此I3幾何構(gòu)型為V形，其中心原子的雜化類型為 sp3；4根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，K與O間的最短距離是面對(duì)角線的一半，即為 0 446 nm= 0.315nm，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，距離 K最2近的O的個(gè)數(shù)為12個(gè)；5根據(jù)KIOs的化學(xué)式，以與晶胞結(jié)構(gòu)，可知K處于體心，O處于棱心?！久麕燑c(diǎn)睛】此題考查化學(xué)選修3?物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)?的相關(guān)知識(shí)，以填空或簡(jiǎn)答方式考查，常涉與如下高頻考點(diǎn)：原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 基態(tài)微粒的電子排布式、電離能與電負(fù)性的比較 、元素 周期律；分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)化學(xué)鍵類型、原子的雜化方式、分子空間構(gòu)型的分析與判斷；晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)晶體類型、性質(zhì)與與粒子間作用的關(guān)系、以晶胞為單位的密度、

4、微粒間距與微粒質(zhì)量的關(guān)系計(jì)算與化學(xué)式分析等。只有掌握這些，才可以更好的解決物質(zhì)結(jié)構(gòu)的問題。2. 【2021新課標(biāo)2卷】15分我國(guó)科學(xué)家最近成功合成了世界上首個(gè)五氮陰離子鹽N56H3O3NH44CI用R代表。答復(fù)以下問題：1氮原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式電子排布圖為 。2元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量稱作第一電子親和能Ei。第二周期局部元素的 Ei變化趨勢(shì)如圖a所示，其中除氮元素外，其他元素的E自左而右依次增大的原因是 ;氮元素的E呈現(xiàn)異常的原因是 。KONO3經(jīng)X射線衍射測(cè)得化合物 R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖b所示。 從結(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽(yáng)離子的一樣之處為 ，

5、不同之處為 。填標(biāo)號(hào)A.中心原子的雜化軌道類型B.中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)C.立體結(jié)構(gòu)D.共價(jià)鍵類型 R中陰離子N5中的b鍵總數(shù)為 個(gè)。分子中的大 n鍵可用符號(hào) m表示，其中m代表參與形成大 n鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大 n鍵的電子數(shù)如苯分子中的大n鍵可表示為 6，那么N5中的大 n鍵應(yīng)表示為 。 圖b中虛線代表氫鍵，其表示式為 NH4N- HCI、。4R的晶體密度為d g cm- 3，其立方晶胞參數(shù)為 a nm,晶胞中含有y個(gè)單元，該單元的相對(duì) 質(zhì)量為M那么y的計(jì)算表達(dá)式為 。【答案】1 2同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個(gè)電子釋放出的能量依次增大 N 原子的2p軌道

6、為半充滿狀態(tài)，具有額外穩(wěn)定性，故不易結(jié)合一個(gè)電子3 ABD C56(H36)O-HN( N5) ( NH；)N-HN(N5)43602 a d亠 a3dNA<M21、10 )【解析】1N原子位于第二周期第VA族，價(jià)電子是最外層電子，即電子排布圖是;根協(xié)團(tuán)劭同周期隨看核電荷數(shù)依次増圮原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個(gè)電子釋放出的能量依 決増大?氟元素的軌道為半充滿狀態(tài)“煉子相對(duì)穩(wěn)定，不易結(jié)合電子/根據(jù)團(tuán)邛晦子是NH：和臉CT, NH；中匾子況含有4個(gè)鍵邸電子對(duì)數(shù)為0-1妞赳 價(jià)層電子對(duì)數(shù)為也雜化類型為妙空間枸型為正四面依形址0一中心原子是6含有,十口鍵，®3電子對(duì)數(shù)為6 - 1- 3/

7、2=1 ,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為 4，雜化類型為sp ,空間構(gòu)型為三角錐形，因此一樣之處為ABD不同之處為C根據(jù)圖b , N5中c鍵總數(shù)為5個(gè)，N5的大n鍵應(yīng)表示為5 ；根據(jù)圖b，還有的氫鍵是：H36°-hnN5、nh4n-hnN5；yM7 334根據(jù)密度的定義有，d= Na 73 g/cm3,解得 y=d (a 10 )NA=602ad。(a 10 7)3MM【名師點(diǎn)睛】此題考查化學(xué)選修3?物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)?的相關(guān)知識(shí)，以填空或簡(jiǎn)答方式考查，常涉與如下高頻考點(diǎn)：原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 基態(tài)微粒的電子排布式、電離能與電負(fù)性的比較、元素周期律；分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)化學(xué)鍵類型、原子的雜化方式、分子空間構(gòu)型

8、的分析與判斷；晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)晶體類型、性質(zhì)與與粒子間作用的關(guān)系、以晶胞為單位的密度、微粒間距與微粒質(zhì)量的關(guān)系計(jì)算與化學(xué)式分析等。只有對(duì)根底知識(shí)積累結(jié)實(shí)，這類問題才能比較容易解決；在做題過程中一定要注意審清楚問題問的是什么，如此題1問的是電子排布圖，而不是電子排布式,另一個(gè)注意書寫規(guī)，如氫鍵的表示。3. 【2021新課標(biāo)3卷】15分研究發(fā)現(xiàn)，在 CQ低壓合成甲醇反響C°+3H=CH°H+H°中，Co氧化物負(fù)載的 Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應(yīng)用前景。答復(fù)以下問題：1Co基態(tài)原子核外電子排布式為 。元素 Mn與°中，第一電離能較大的是，基

9、態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是 。2CQ和CHOH分子中C原子的雜化形式分別為 和。3在CQ低壓合成甲醇反響所涉與的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)?原因是。4硝酸錳是制備上述反響催化劑的原料，Mn(NO)2中的化學(xué)鍵除了 b鍵外，還存在5MgC具有NaCl型結(jié)構(gòu)如圖，其中陰離子采用面心立方最密堆積方式，X射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)得MgC的晶胞參數(shù)為a=0.42Onm ,那么r(C2-)為nm。MnC也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為 a' =0.448 nm，那么 r(Mn )為nm。【答案】11s22s22p63s23p63d74s2或 3d?4s2 O Mn2sp sp 33HO>Ch

10、OH>C2>HHbO與CHOH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多； CQ與H2均為非極性分子，CO分子量較大、德華力較大4離子鍵和n鍵或鍵50.148 0.076【解析】(1) 是27號(hào)元素，位于元素周朗表第4周期第vin族#其基態(tài)原子核外電子排布式為 ls32s32pfi3s33p*B3d14s3Ar3d74sa元素Mli與O中，由于O元素是非金屋元素而Mil是金屬元素，所 以第一電的是0 o元素的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為1,所以其核外未成對(duì)電子數(shù)是1, 而Nfa元素的基態(tài)原子價(jià)電子對(duì)怖式為加4叫所以其檢夕味成對(duì)電子數(shù)是5/因此核外來成對(duì)電子數(shù) 較多濮Mn->2CO和CHQH

11、的中心原子 C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)分別為2和4,所以CO和CHOH分子中C原子的雜化形式分別為 sp和sp3。3在CO低壓合成甲醇反響所涉與的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)镠OCHOH'COH,原因是常溫下水和甲醇是液體而二氧化碳和氫氣是氣體，液體的沸點(diǎn)高于氣體；H2O與CHOH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多，所以水的沸點(diǎn)高于甲醇；CO與H2均為非極性分子，CO分子量較大、德華力較大，所以CO的沸點(diǎn)較高。4硝酸錳是離子化合物，硝酸根和錳離子之間形成離子鍵，硝酸根中N原子與3個(gè)氧原子形成3個(gè)b鍵，硝酸根中有一個(gè)氮氧雙鍵，所以還存在n鍵。5因?yàn)镺是面心立方最密堆積方式，面對(duì)角線是半徑的

12、4 倍,即4r(O2)=、2a,解得r(O2 22)=0.420 nm=0.148nm MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)=2 r (O )+24r(Mn2+)，那么 r(Mn2+)=(0.448 nm- 2X 0.148 nm)/2= 0.076nm?！久麕燑c(diǎn)睛】物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉與電子排布式、第一電能能比較、雜化理論、化學(xué)鍵與分子間作用力和晶胞的計(jì)算等。其中雜化形式的判斷是難點(diǎn)，具體方法是：先計(jì)算中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)，價(jià)電子對(duì)數(shù)n=中心原子的價(jià)電子數(shù) +配位原子的成鍵電子數(shù)土電荷數(shù)。注意：當(dāng)上述公式中 電荷數(shù)為正值時(shí)取“-",電荷數(shù)為負(fù)值時(shí)取“ +"當(dāng)配

13、位原子為氧原子或硫原子時(shí)，成鍵電 子數(shù)為零；根據(jù) n值判斷雜化類型：一般有如下規(guī)律：當(dāng)n=2, sp雜化；n=3, sp2雜化；n=4,sp3雜化。4. 【2021卷】鐵氮化合物(FexM)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。某FexN的制備需鐵、氮?dú)狻⒈鸵掖紖⑴c。1Fe3+基態(tài)核外電子排布式為 。2丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類型是 , 1 mol丙酮分子中含有b鍵的數(shù)目為。3C H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?。4乙醇的沸點(diǎn)高于丙酮，這是因?yàn)?。5某FexM的晶胞如題21圖-1所示，Cu可以完全替代該晶體中 a位置Fe或者b位置Fe,形 成Cu替代型產(chǎn)物Fe(x-m CihN

14、y。FexN轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如題21圖-2所示，其中更穩(wěn)定的 Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為 血暨FcO MiXFe N014代Mi置型ft量厶射MS型趣21圖FeI:NT晶胞結(jié)構(gòu)示意圖範(fàn)21圖轉(zhuǎn)化過程的能量變化【答案】13d5或 1s 22s22p63s23p63d52sp2和 sp3 9 mol 3H<C<O4乙醇分子間存在氫鍵5FesCuNu【解析】 鐵是胚號(hào)，F(xiàn)P®態(tài)核外電子排布式為Ar坯或1占占護(hù)3或3円曲 丙鯛分子中磯原子軌道的雜化類型是甲基中的C形成3個(gè)C-Haiil, 1個(gè) m 鍵，為"雜化，癡基 中的C形成玉個(gè)C-Cg鍵一個(gè)沢寵 故C的雜化方式為spj據(jù)以上分折58丙酮分子中含有 鍵的數(shù)目為爭(zhēng)皿應(yīng) U乩0三種元素的電員性由小到大的順序?yàn)?4)乙醇的沸點(diǎn)高于 丙酮，逑是因?qū)澘諏W(xué)分子間存在氫寵 丙酮分子中無與電員性繼大的O原子*甜的H原子，不能形成 埶朗(5)Fc: Bxl/3=b b位呂氏，仰1口=知亍為1個(gè)丿從題21圖-2看出：6晉代亂位賽Fe型產(chǎn)物的育踵更低，將化學(xué)式由瑪FeN用銅替換為FCuN.【名師點(diǎn)睛】此題考查了簡(jiǎn)單離子的基態(tài)核外電子排布式、簡(jiǎn)單分子中T鍵的數(shù)目、C原子的原子軌道雜化類型、短周期常見元素的電負(fù)性比較、分子間氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響、晶胞中原子數(shù)的計(jì)算與晶體化學(xué)式確實(shí)