2019全國(guó)高考化學(xué)真題深度解析：(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、江蘇卷)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)試題

1、92019全國(guó)高考（I、H、田、江蘇卷）物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)試題深度解析35. （2019全國(guó)I卷）化學(xué)一選彳3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（15分）在普通鋁中加入少量 Cu和Mg ,后形成一種稱為拉維斯相的MgCu2微小晶粒 淇分散在Al中可使得鋁材的硬度增加，延展性減小，形成所謂"堅(jiān)鋁"，是制造飛機(jī)的主要材料?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是 （填標(biāo)號(hào)）。 A、Ne B、Ne C、Ne D、Ne 3s3s3s 3p3P（2）乙二胺（H2NCH2CH2NH2）是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是、。乙二胺能與 Mg2+、Cu2+等金屬離子形成

2、穩(wěn)定環(huán)狀 離子，其原因是 ,其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對(duì)較 高的是 （填 “ Mg2+” 或 “ Cu2+”）。（3） 一些氧化物的熔點(diǎn)如下表所示:氧化物L(fēng)i 2OMgOP4O6SO2熔點(diǎn)/C1570280023.8-75.5解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因 （4）圖（a）是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四 面體空隙中，填入以四面體方式排列的 Cu。圖（b）是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖?？梢?jiàn)，Cu原子之間最短距離 x=pm , Mg原子之間最短距離 y=pm。設(shè) 阿伏加德羅常數(shù)的值為 Na,則MgCu2的密度是 g?cm-3（列出計(jì)算表達(dá)式）。(2) s

3、p3、sp3。乙二胺的兩個(gè) N提供孤對(duì)電子給金屬離子形成配位鍵，從而形成環(huán)狀穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；Cu2+(3) Li2。、MgO為離子晶體，P4O6、SO2為分子晶體，晶格能：MgO>Li2O,分子間作用力(相對(duì)分子質(zhì)量)：P4O6> SO2。. 2 c ,3 o 8 24 16 64 丁a； 了a；3 s-3044 NA a 10【解析】(1)基態(tài)鎂原子核外電子 Ne3s2,故A項(xiàng)表本基態(tài) Mg+離子，B項(xiàng)表本基態(tài) Mg原子, C項(xiàng)表示激發(fā)態(tài) Mg原子，D項(xiàng)表示激發(fā)態(tài) Mg+離子核外電子的排布，第二電離能大于第一電離能，且激發(fā)態(tài)自身能量高，電離時(shí)所需能量小于基態(tài)時(shí)所需能量，故電離最外層一個(gè)

4、電 子所需能量最大的是 A。(2)由乙二胺分子結(jié)構(gòu)可知氮、碳原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)都是4,均為sp3雜化。且氮原子含有孤電子對(duì)，而 Mg2+、Cu2+等金屬離子具有空軌道，乙二胺中的兩個(gè)氮原子提供孤對(duì)電子給金屬離子形成配位鍵，從而形成環(huán)狀穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。Cu2+比Mg2+、半徑大，且由d軌道參與成鍵，可形成更穩(wěn)定的五元環(huán)狀結(jié)構(gòu)。(3)U2O、MgO為離子晶體。P4O6、SO2為分子晶體。離子晶體熔化破壞離子鍵，分子晶體熔化破壞分子間作用力，故離子晶體熔點(diǎn)高于分子晶體。Mg2+比Li +電荷高、半徑小,MgO晶格能更大，故熔點(diǎn)高；P4O6相對(duì)分子質(zhì)量大于 SO2,分子間作用力大，故熔點(diǎn)高于SO2。(4)由題

5、圖b判斷4個(gè)銅原子直徑即為立方格子對(duì)角面截面的邊長(zhǎng)。立方格子面對(duì)角2線為J2a,所以x=a pm；鎂原子以金剛石方式堆積，鎂原子與內(nèi)部的鎂原子相切(即4頂點(diǎn)鎂原子與相鄰三個(gè)面的面心鎂原子均與內(nèi)部的鎂原子相切)，鎂原子間距離為立方格子1 一 .38個(gè)鎂原子體對(duì)角線的一，故y= a pm ；該立方格子中由均攤法可知含有44“1 ，一 一 .一一“、一(8 6 4)和16個(gè)銅原子(由化學(xué)式可知 Mg : Cu=1 ： 2或由圖a判斷立方格子82中銅原子個(gè)數(shù))。故密度=8 24 16 643-30N A a 10g無(wú)m-335. (2019全國(guó)n卷)化學(xué)一一選彳3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(15分)近年來(lái)我國(guó)科

6、學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導(dǎo)材料，其中一類為Fe-Sm-As-F-O 組成的化合物?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)元素As與N同族。預(yù)測(cè)As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為 ,其沸點(diǎn)比NH3 的 (填 高”或 低”)，其判斷理由是 。(2) Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去 軌道電子，Sm的價(jià)層電子排布式為 4f66s(1)三角錐 低 NH3分子間存在氫鍵 4s 4f5(3)小于, Sm30 a cNa 10+ 的價(jià)層電子排布式為。(3)比較離子半徑：F-O2-(填 大于"等于“或 小于”)。(4) 一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。圖中F-和O2-

7、共同占據(jù)晶胞的上下底面位置，若兩者的比例依次用x和1-x代表，則該化合物的化學(xué)式表示為 ,通過(guò)測(cè)定密度 林口晶胞參數(shù)，可以計(jì)算1物質(zhì)的x值，完 成它們關(guān)系表達(dá)式：4 g cm - 3。以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐111標(biāo)，例如圖1中原子1的坐標(biāo)為(-,-,-)，則原子2和3的坐標(biāo)分別為2 2 2(4) SmFeAsO1-xFx2281 16(1 x) 19x1 11(-,-,0) (0,0,-)2 22(1) AsH3與氨分子結(jié)構(gòu)相同，中心原子均為sp3雜化，且有一孤對(duì)電子，為三角錐形。NH3分子間存在氫鍵，而 As的電負(fù)性小，無(wú)法形成氫鍵，所以沸

8、點(diǎn)低。(2)金屬原子首先失去最外層電子，所以Fe先失去4s電子，Sm的價(jià)層電子排布式為4f66s2,先失去外層的6s電子，再失去一個(gè) 4f電子，所以為4f5。(3) F與。同周期，F(xiàn)-中質(zhì)子多，負(fù)電荷少，所以半徑小。(4)晶胞中Sm位于面上有 4X1/2=2個(gè)，F(xiàn)e在4個(gè)楞心和體心有 4X1/4+1=2個(gè)，As在 面上為4X1/2=2個(gè)。和F在上下面心和頂點(diǎn)，共有 2X1/2+8M/8=2個(gè)。Sm:Fe:As: (O+F) =1:1:1:1 ,所以化學(xué)式為 SmFeAsOi-xFx廣 ZM = 150+56+75+19x+16(1-x)2 XNaVNa #2XcX10-30(5)原子2在底面心

9、，所以分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,11 一 . 一 一 (1,-,0),原子3在左后棱心，所以分?jǐn)?shù)坐標(biāo)2 235. ( 2019全國(guó)出卷)化學(xué) 一一選彳3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(15分)磷酸亞鐵鋰(LiFePO，)可用作鋰離子電池正極材料，具有熱穩(wěn)定性好、循環(huán)性能優(yōu)良、安全性高等特點(diǎn)，文獻(xiàn)報(bào)道可采用FeC" NH4H2P。4、LiCl和苯胺等作為原料制備?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)在周期表中，與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是 ,該元素基態(tài)原子核 外M層電子的自旋狀態(tài) (填 相同"或 相反”)。(2) FeCl3中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性，蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的結(jié)構(gòu)式為,其中Fe的配位

10、數(shù)為 。(3)苯胺NHJ的晶體類型是 。苯胺與甲苯()的相對(duì) 分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點(diǎn)(-5.9C)、沸點(diǎn)(184.4C)分別高于甲苯的熔點(diǎn)(-95.0C)、 沸點(diǎn)(110.6C),原因是。(4) NH4H2PO4中，電負(fù)性最高的元素是 ； P的 雜化軌道與。的2P軌道形成 鍵。(5) NH 4H2PO4和LiFePO4屬于簡(jiǎn)單磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽， 如：焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示：蓋礁酸根離子O褊原子o氧原子這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為(用n代表P原子數(shù))?！敬鸢浮?6) Mg 相反匚1、/Cl /CI4cr C1 ci(3)分

11、子晶體苯胺分子之間存在氫鍵(7) Osp3o-(8) (PnO3n+1)(n+2)-【解析】這道選修題涉及到了元素周期表和對(duì)角線原則、核外電子排布式的寫(xiě)法、 配位物的形成,以及熔沸點(diǎn)的判斷方式和分子晶體的判斷方法，電負(fù)性的判斷和雜化軌道的計(jì)算。(1)根據(jù)元素周期表和對(duì)角線原則可知與鋰化學(xué)性質(zhì)相似的是鎂，鎂的最外層電子數(shù)是2,占據(jù)s軌道，s軌道最多容納2個(gè)電子，所以自旋方向相反。(2)氯化鐵的雙聚體，就是兩個(gè)氯化鐵相連接在一起，已知氯化鐵的化學(xué)鍵有明顯的共價(jià)性所以仿照共價(jià)鍵的形式將倆個(gè)氯化鐵連接在一起。配位數(shù)就等于原子的化合價(jià)的二倍。(3)大多數(shù)有機(jī)物都是分子晶體，除了一部分有機(jī)酸鹽和有機(jī)堿鹽是

12、離子晶體。苯胺比甲苯的熔沸點(diǎn)都高，同一種晶體類型熔沸點(diǎn)不同首先要考慮的就是是否有氫鍵，苯胺中存在電負(fù)性較強(qiáng)的 N所以可以形成氫鍵，因此比甲苯的熔沸點(diǎn)高。(4)電負(fù)性與非金屬性的大小規(guī)律相似，從左到右依次增大，O就是最大的。計(jì)算出P的雜化類型是sp3,與氧原子形成的是磷氧雙鍵，其中 P軌道是叫與氫氧形成的是單鍵。(5)可以根據(jù)磷酸根、焦磷酸根、三磷酸根的化學(xué)式推導(dǎo)：PO43- P2O74 - P3O105-磷原子的變化規(guī)律為：1, 2, 3, 4, n氧原子的變化規(guī)律為：4, 7, 10, 3n+1酸根的變化規(guī)律為：3, 4, 5, n+2;因此得出(PnO3n+1)(n+2)-點(diǎn)睛：第二小問(wèn)，

13、雙聚分子的氯化鐵結(jié)構(gòu)式，從共價(jià)鍵的角度分析，存在著配位鍵，那配位原子就是氯原子，共用兩個(gè)氯原子就可實(shí)現(xiàn)將兩個(gè)氯化鐵連接在一起的結(jié)構(gòu)第五小問(wèn)，應(yīng)用數(shù)學(xué)的找規(guī)律遞推到通式，首先寫(xiě)出磷酸的化學(xué)式，然后尋找規(guī)律。21. (2019江蘇卷)(12分)【選做題】本題包括 A、B兩小題，請(qǐng)選定其中一小題，并在相 應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，若多做 ，則按A小題評(píng)分。?A.物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)？Cu2O廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域。以CuSO4、NaOH和抗壞血酸為原料，可制備Cu2。?(1) Cu2+基態(tài)核外電子排布式為 。？(2) SO42一的空間構(gòu)型為 (用文字描述)；Cu2與OH-反應(yīng)能生成 Cu(OH)42-, Cu(OH) 42-中的配位原子為 (填元素符號(hào))。(3)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如題21A圖-1所示、分子中碳原子的軌道雜化類型為 ；推測(cè)抗壞血酸在水中的溶解性 ：(填“難溶于水”或“易溶 于水”)。？nu uii7題網(wǎng)r|a21 4困T該有機(jī)物具有多個(gè)親水基團(tuán)，所以選擇 “易溶于水” 。（4）在一個(gè)CU2O晶胞中，白球位于體心和8個(gè)頂點(diǎn)，可知N（白球）=1/8 8+1=2 ,灰球全部在晶胞內(nèi)部，N（灰球）=4,由化學(xué)式CU2O可知，灰球是 Cu原子，所以Cu原子為4。(4) 一個(gè)CU2O晶胞(見(jiàn)題21A圖-2)中，Cu原子的數(shù)目為 A.物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1) Ar3d 4 *