2017年高考化學(xué)高考題和高考模擬題分項(xiàng)版匯編（打包25套）新人教版.zip,2017,年高,化學(xué),考題,高考,模擬,題分項(xiàng)版,匯編,打包,25,新人
專題18 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1．【2017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?；卮鹣铝袉栴}：
（1）元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色，其中紫色對(duì)應(yīng)的輻射波長為_______nm（填標(biāo)號(hào)）。
A．404.4 B．553.5 C．589.2 D．670.8 E．766.5
（2）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)型相同，但金屬K的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Cr低，原因是___________________________。
（3）X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在離子。離子的幾何構(gòu)型為_____________，中心原子的雜化形式為________________。
（4）KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu)，邊長為a=0.446 nm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。K與O間的最短距離為______nm，與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為__________。
（5）在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于______位置，O處于______位置。
【參考答案】（1）A （2）N 球形 K的原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少，金屬鍵較弱
（3）V形 sp3 （4）0.315 12 （5）體心 棱心
OF2屬于V形，因此幾何構(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nm＝0.315nm，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，距離K最近的O的個(gè)數(shù)為12個(gè)；（5）根據(jù)KIO3的化學(xué)式，以及晶胞結(jié)構(gòu)，可知K處于體心，O處于棱心。
【名師點(diǎn)睛】本題考查化學(xué)選修3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》的相關(guān)知識(shí)，以填空或簡答方式考查，常涉及如下高頻考點(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、電離能及電負(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)及與粒子間作用的關(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)算及化學(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．【2017新課標(biāo)2卷】（15分）
我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個(gè)五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）?；卮鹣铝袉栴}：
（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（E1）。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是__________。
（3）經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖（b）所示。
①從結(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽離子的相同之處為_________，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
②R中陰離子中的σ鍵總數(shù)為________個(gè)。分子中的大π鍵可用符號(hào)表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)（如苯分子中的大π鍵可表示為），則中的大π鍵應(yīng)表示為____________。
③圖（b）中虛線代表氫鍵，其表示式為()N?H…Cl、____________、____________。
（4）R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，則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）①ABD C ②5 ③(H3O+)O-H…N() ()N-H…N()
（4）
【解析】（1）N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；
電子對(duì)數(shù)為(6?1?3)/2=1，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，雜化類型為sp3，空間構(gòu)型為三角錐形，因此相同之處為ABD，不同之處為C；②根據(jù)圖(b)，中σ鍵總數(shù)為5個(gè)，的大Π鍵應(yīng)表示為；③根據(jù)圖(b)，還有的氫鍵是：(H3O+)O-H…N()、()N-H…N()；
（4）根據(jù)密度的定義有，d=g/cm3，解得y==。
【名師點(diǎn)睛】本題考查化學(xué)選修3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》的相關(guān)知識(shí)，以填空或簡答方式考查，常涉及如下高頻考點(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、電離能及電負(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)及與粒子間作用的關(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)算及化學(xué)式分析等)。只有對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)積累牢固，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，如本題（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)范，如氫鍵的表示。
3．【2017新課標(biāo)3卷】（15分）
研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)（CO2+3H2=CH3OH+H2O）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?；卮鹣铝袉栴}：
（1）Co基態(tài)原子核外電子排布式為_____________。元素Mn與O中，第一電離能較大的是_________，基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是_________________。
（2）CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為__________和__________。
（3）在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開________________，原因是______________________________。
（4）硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料，Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了σ鍵外，還存在________。
（5）MgO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)測得MgO的晶胞參數(shù)為a=0.420 nm，則r(O2-)為________nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為a' =0.448 nm，則r(Mn2+)為________nm。
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d74s2或3d74s2 O Mn （2）sp sp3
（3）H2O>CH3OH>CO2>H2 H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多；CO2與H2均為非極性分子，CO2分子量較大、范德華力較大 （4）離子鍵和π鍵（或鍵） （5）0.148 0.076
（2）CO2和CH3OH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CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為sp和sp3。
（3）在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)镠2O>CH3OH>CO2>H2，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CH3OH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；CO2與H2均為非極性分子，CO2分子量較大、范德華力較大，所以CO2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)σ鍵，硝酸根中有一個(gè)氮氧雙鍵，所以還存在π鍵。
（5）因?yàn)镺2－是面心立方最密堆積方式，面對(duì)角線是O2－半徑的4倍，即4r(O2－)=a，解得r(O2－)= 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(O2－)+2 r(Mn2+)，則r(Mn2+)=(0.448 nm-2×0.148 nm)/2=0.076nm。
【名師點(diǎn)睛】物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及電子排布式、第一電能能比較、雜化理論、化學(xué)鍵及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=12（中心原子的價(jià)電子數(shù)+配位原子的成鍵電子數(shù)±電荷數(shù)）。注意：①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“+”；②當(dāng)配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．【2017江蘇卷】
鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。某FexNy的制備需鐵、氮?dú)?、丙酮和乙醇參與。
（1）Fe3+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σ鍵的數(shù)目為______________。
（3）C、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開_______________。
（4）乙醇的沸點(diǎn)高于丙酮，這是因?yàn)開___________________。
（5）某FexNy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?n) CunNy。FexNy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___________。
【答案】（1）3d5或 1s22s22p63s23p63d5 （2）sp2和sp3 9 mol （3）H
”）.
（2）第四周期中，與Al原子未成對(duì)電子數(shù)相同的金屬元素有___種。氣態(tài)氯化鋁的分子組成為(AlCl3)2，分子中所含的化學(xué)鍵類型有_______，Al原子的雜化方式為____。
（3）可燃冰是天然氣水合物，具有籠形結(jié)構(gòu)如圖A（表面的小球是水分子，內(nèi)部的大球是甲烷分子）。水分子成籠的作用力是_________，圖A中最小的環(huán)中連接的原子總數(shù)是_________。
可燃冰晶體具有多種籠狀結(jié)構(gòu)，其中一種由1個(gè)圖A所示籠分別用2個(gè)面與另外兩個(gè)相同的籠共面而成，則中間籠實(shí)際占有__________個(gè)水分子。
（4）金屬鎂晶體中原子的堆積方式為六方最密堆積如圖B所示，晶胞可用圖C表示。設(shè)金屬鎂的原子半徑為a cm，晶胞的高為b cm，則該晶體的空間利用率為__________（寫出計(jì)算式）；設(shè)晶胞中A點(diǎn)原子的坐標(biāo)為（0，0，0），C點(diǎn)原子的坐標(biāo)為（2a，0，0），D點(diǎn)原子的坐標(biāo)為（0，0，b），則B點(diǎn)原子的坐標(biāo)為__________________。
【答案】 > 4 共價(jià)鍵、配位鍵 sp3 氫鍵 10 15
子，內(nèi)部的大球是甲烷分子）。水分子成籠的作用力是氫鍵，圖A中最小的環(huán)中連接的原子總數(shù)是10；可燃冰晶體具有多種籠狀結(jié)構(gòu)，其中一種由1個(gè)圖A所示籠分別用2個(gè)面與另外兩個(gè)相同的籠共面而成，則中間籠有10個(gè)水分子不分?jǐn)?，兩個(gè)面與另外籠共面，面為正五邊形，5個(gè)水分子，則實(shí)際占有10+5×2×=15個(gè)水分子；（4）六方最密堆積的晶胞不再是立方結(jié)構(gòu)。晶胞上、下兩個(gè)底面為緊密堆積的四個(gè)原子中心連成的菱形，邊長a = 2r，夾角分別為60°、120°，底面積s =×sin(60°)= cm2，晶胞的體積為cm3，晶胞中球的體積為：2×2× ()3= a3=，空間利用率==×100%。
點(diǎn)睛：本題考查的是晶胞的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)，題目難度中，考查學(xué)生分析問題、解決問題及計(jì)算的能力。
8．【濰坊市2017屆第三次模擬】C、P、Cl、Fe等元素及其化合物有重要的應(yīng)用，回答下列問題：
（1）C原子的價(jià)電子軌道表達(dá)式為__________________ 。
（2）CC14分子的空間構(gòu)型是______________，其中心原子采取______________雜化，與CC14互為等電子體的一種離子是__________________ (填寫離子符號(hào)）。
（3）PC13屬于________________分子（填“極性”或“非極性”）。
（4）FeO、NiO的晶體結(jié)構(gòu)均與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相同，其中Fe2+與Ni2+的離子半徑分別為 7.8×l0-2nm、6.9×l0-2nm，則熔點(diǎn) FeO_________NiO (填 “>”、“ <”或“=”），原因是___________________。
（5）已知FeCl3的沸點(diǎn)：319℃，熔點(diǎn)：306℃，則FeCl3的晶體類型為______________。
（6）已知Fe單質(zhì)有如圖所示的兩種常見堆積方式：
其中屬于體心立方密堆積的是___________(填“a”或“b”）；若單質(zhì)Fe按a方式緊密堆積，原子半徑為rpm，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則單質(zhì)Fe的密度為________g·cm-3 (列出算式即可）。
【答案】 正四面體 sp3 SO42-或PO43- 極性 < FeO、NiO的晶體結(jié)構(gòu)相同，所帶電荷相同，但Fe2+的離子半徑大于Ni2+的離子半徑，則FeO的晶格能小于NiO的晶格能，因此熔點(diǎn)FeO < NiO。 分子晶體 b
（4）FeO、NiO的晶體結(jié)構(gòu)相同，所帶電荷相同，但Fe2+的離子半徑大于Ni2+的離子半徑，則FeO的晶格能小于NiO的晶格能，因此熔點(diǎn)FeO
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