【練習(xí)】選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)部分全國高考題(含答案)

化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.【13新課標(biāo)Ⅰ】硅是重要的半導(dǎo)體材料，構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ)。回答下列問題:(1)基態(tài)Si原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)，該能層具有的原子軌道數(shù)為、電子數(shù)為。(2)硅主要以硅酸鹽、等化合物的形式存在于地殼中。(3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體，其中原子與原子之間以相結(jié)合，其晶胞中共有8個(gè)原子，其中在面心位置貢獻(xiàn)個(gè)原子。(4)單質(zhì)硅可通過甲硅烷(SiH4)分解反應(yīng)來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4,，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(5)碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示，簡要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí):①硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，原因是②SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是(6)在硅酸鹽中，四面體(如下圖(a))通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根；其中Si原子的雜化形式為。Si與O的原子數(shù)之比為化學(xué)式為2.【14新課標(biāo)Ⅰ】早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面準(zhǔn)晶顆粒由Al、Cu、Fe三種金屬元素組成。回答下列問題：(1)準(zhǔn)晶是一種無平移周期序，但有嚴(yán)格準(zhǔn)周期位置序的獨(dú)特晶體，可通過方法區(qū)分晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體。(2)基態(tài)Fe原子有個(gè)未成對(duì)電子，F(xiàn)e3+的電子排布式為：可用硫氰化鉀檢驗(yàn)Fe3+，形成的配合物的顏色為。(3)新制備的氫氧化銅可將乙醛氧化為乙酸，而自身還原成氧化亞銅，乙醛中碳原子的雜化軌道類型為；1mol乙醛分子中含有的σ鍵的數(shù)目為。乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛，其主要原因是：。氧化亞銅為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子，其余氧原子位于面心和頂點(diǎn)，則該晶胞中有個(gè)銅原子。(4)鋁單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)a＝0．405nm，晶胞中鋁原子的配位數(shù)為,列式表示鋁單質(zhì)的密度g·cm－3(不必計(jì)算出結(jié)果)。3.【15新課標(biāo)Ⅰ】碳及其化合物廣泛存在于自然界中，回答下列問題：(1)處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用形象化描述。在基態(tài)14C原子中，核外存在對(duì)自旋相反的電子。(2)碳在形成化合物時(shí)，其鍵型以共價(jià)鍵為主，原因是。(3)CS2分子中，共價(jià)鍵的類型有，C原子的雜化軌道類型是，寫出兩個(gè)與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子。(4)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物的熔點(diǎn)為253K，沸點(diǎn)為376K，其固體屬于晶體。(5)碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：石墨烯晶體金剛石晶體①在石墨烯晶體中，每個(gè)C原子連接個(gè)六元環(huán)，每個(gè)六元環(huán)占有個(gè)C原子。②在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個(gè)C原子連接個(gè)六元環(huán)，六元環(huán)中最多有個(gè)C原子在同一平面。4.【16新課標(biāo)Ⅰ】鍺（Ge）是典型的半導(dǎo)體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]____________，有________個(gè)未成對(duì)電子。(2)Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是________________。(3)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其變化規(guī)律及原因_____________________。GeCl4GeBr4GeI4熔點(diǎn)/℃?49.526146沸點(diǎn)/℃83.1186約400(4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是______________。(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為______，微粒之間存在的作用力是_____________。(6)晶胞有兩個(gè)基本要素：①原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置，上圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為（0,0,0）；B為（，0，）；C為（，，0）。則D原子坐標(biāo)參數(shù)為。②晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀，已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76pm，其密度為__________g·cm-3（列出計(jì)算式即可）。5．【14新課標(biāo)Ⅱ】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè)，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族，e的最外層只有1個(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子?；卮鹣铝袉栴}：(1)b、c、d中第一電離能最大的是（填元素符號(hào)），e的價(jià)層電子軌道示意圖為。(2)a和其他元素形成的二元共價(jià)化合物中，分子呈三角錐形，該分子的中心原子的雜化方式為；分子中既含有極性共價(jià)鍵，又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是（填化學(xué)式，寫兩種）。(3)這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3的酸是；酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是。（填化學(xué)式）(4)e和c形成的一種離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖1，則e離子的電荷為。(5)這5種元素形成的一種1:1型離子化合物中，陰離子呈四面體結(jié)構(gòu)，陽離子呈軸向狹長的八面體結(jié)構(gòu)（如圖2所示）。該化合物中，陰離子為，陽離子中存在的化學(xué)鍵類型有；該化合物加熱時(shí)首先失去的組分是，判斷理由是。6．【15新課標(biāo)Ⅱ】A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素，A2-和B+具有相同的電子構(gòu)型；C、D為同周期元素，C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍；D元素最外層有一個(gè)未成對(duì)電子?；卮鹣铝袉栴}：(1)四種元素中電負(fù)性最大的是(填元素符號(hào)），其中C原子的核外電子排布式為_______。(2)單質(zhì)A有兩種同素異形體，其中沸點(diǎn)高的是(填分子式)，原因是；A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為和。(3)C和D反應(yīng)可生成組成比為1：3的化合物E，E的立體構(gòu)型為，中心原子的雜化軌道類型為。(4)化合物D2A的立體構(gòu)型為，中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，單質(zhì)D與濕潤的Na2CO3反應(yīng)可制備D2A，其化學(xué)方程式為。(5)A和B能夠形成化合物F，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)a＝0.566nm，F(xiàn)的化學(xué)式為,晶胞中A原子的配位數(shù)為；列式計(jì)算晶體F的密度(g.cm-3)。7．【16新課標(biāo)Ⅱ】東晉《華陽國志·南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載，云南鎳白銅（銅鎳合金）聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉栴}：(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_________，3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為______。(2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是。②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為，提供孤電子對(duì)的成鍵原子是_____。③氨的沸點(diǎn)_（“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是______；氨是分子（填“極性”或“非極性”），中心原子的軌道雜化類型為_______。單質(zhì)銅及鎳都是由______鍵形成的晶體：元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu＝1958kJ/mol，INi＝1753kJ/mol，ICu＞INi的原因是。(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為_____。②若合金的密度為dg/cm3，晶胞參數(shù)a＝________nm。8.【16新課標(biāo)=3\*ROMANIII】砷化鎵（GaAs）是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等?；卮鹣铝袉栴}：(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式________________________。(2)根據(jù)元素周期律，原子半徑Ga_____________As，第一電離能Ga____________As。（填“大于”或“小于”）(3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為____________________，其中As的雜化軌道類型為_________。(4)GaF3的熔點(diǎn)高于1000℃，GaCl3的熔點(diǎn)為77.9℃，其原因是_____________________。(5)GaAs的熔點(diǎn)為1238℃，密度為ρg·cm-3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為________________,Ga與As以________鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag·mol-1和MAsg·mol-1，原子半徑分別為rGapm和rAspm，阿伏伽德羅常數(shù)值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為____________________?；瘜W(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)參考答案1.【13新課標(biāo)Ⅰ】（除標(biāo)明外，每空1分）(1)M94(2)二氧化硅(3)共價(jià)鍵3(4)Mg2Si+4NH4Cl＝SiH4+4NH3+2MgCl2（2分）(5)①C—C鍵和C—H鍵較強(qiáng)，所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低，易斷裂，導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成。（2分）②C—H鍵的鍵能大于C—O鍵，C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。而Si—H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si—O鍵，所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si—O鍵。（2分）(6)sp31∶3[SiO3]2n-n(或SiO2-3)2.【14新課標(biāo)Ⅰ】（除標(biāo)明外，每空1分）X—射線衍射（2分）(2)4（2分）1s22s22p63s23p63d5血紅色(3)sp3、sp2（2分）6NACH3COOH存在分子間氫鍵16（2分）(4)12eq\f(4×27,6.022×1023×（0.405×10－7）3)（2分）3.【15新課標(biāo)Ⅰ】（除標(biāo)明外，每空1分）(1)電子云2(2)C有4個(gè)價(jià)電子且半徑較小，難以通過得或失電子達(dá)到穩(wěn)定電子結(jié)構(gòu)（2分）(3)σ鍵和π鍵（2分）sp（2分）CO2、SCN－等（2分）(4)分子(5)①32②1244.【16新課標(biāo)Ⅰ】（除標(biāo)明外，每空1分）(1)3d104s24p22(2)Ge原子半徑大，原子間形成的σ單鍵較長，p–p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵（2分）(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高。原因是GeCl4、GeBr4、GeI4均為分子晶體，組成和結(jié)構(gòu)相似，GeCl4、GeBr4、GeI4相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，分子間范德華力逐漸增強(qiáng)（2分）(4)O＞Ge＞Zn（2分）(5)sp3（2分）共價(jià)鍵（或非極性鍵）(6)①(；；)（2分）② （2分）5.【14新課標(biāo)Ⅱ】（除標(biāo)明外，每空1分）(1)N(2)sp3H2O2、N2H4（2分）(3)HNO2、HNO3（2分）