选修三物质结构与性质

选修三物质结构与性质（2012-2016年真题）(2012)37．【化学——选修三：物质结构与性质】（15分）ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：(1)S单质的常见形式为S8，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是；(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为；(3)Se的原子序数为，其核外M层电子的排布式为；(4)H2Se的酸性比H2S(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为，SO32-离子的立体构型为；(5)H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×10-2，请根据结构与性质的关系解释：①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：。②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：。(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0pm，其密度为(列式并计算)，a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为----------pm(列式表示)。【答案】：(1)sp3；(2)O＞S＞Se；(3)34，3s23p63d10(4)强。平面三角型，三角锥形；(5)①第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子；②H2SeO3和H2SeO4可表示成(HO)2SeO和(HO)2SeO2。H2SeO3中的Se为+4价，而H2SeO4中的Se为+6价，正电性更高，导致Se-O-H中O的电子更向Se偏移，越易电离出H+。(6)，【解析】：（1）因为S8为环状立体结构，所以为SP3；(6)第一问我们常碰到，后面一问要注意四个Zn2+在体内的四个小立方体的中心，不在同一平面上，过b向上面作垂线，构成直角三角形，两边分别为√2/4a1/4a，即可求出斜边为√3/4a(a为晶胞边长)。高考化学中往往不过分考查数学运算的技巧，此次也算一种“创新”吧。(2013)37．[化学—选修3：物质结构与性质]（15分）硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。请回答下列问题：（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为，该能层具有的原子轨道数为、电子数为。（2）硅主要以硅酸盐、等化合物的形式存在于地壳中。（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献个原子。（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为。（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O键能/(kJ•mol-1356413336226318452①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是。②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是。（6）在硅酸盐中，SiO4-4四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为，Si与O的原子数之比为，化学式为。37．[化学—选修3：物质结构与性质]（15分）（1）M94（2）二氧化硅（3）共价键3（4）Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2（5）①C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成。②C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键。（6）sp31∶3[SiO3]2n-n(或SiO2-3)(2014)37．【化学—选修3:物质结构与性质】(15分)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题：(1)准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过方法区分晶体、准晶体和非晶体。(2)基态Fe原子有个未成对电子，Fe3+的电子排布式为。可用硫氰化钾检验Fe3+，形成的配合物的颜色为(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸，而自身还原成Cu2O，乙醛中碳原子的杂化轨道类型为，1mol乙醛分子中含有的键的数目为。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是。Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有个铜原子。(4)Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0.405nm，晶胞中铝原子的配位数为。列式表示Al单质的密度g·cm－3(不必计算出结果)37．【化学——选修3：物质结构与性质】(15分)(1)X射线衍射(2)4；1s22s22p63s23p63d5；血红色(3)sp3、sp2；6NA；CH3COOH存在分子间氢键；16(4)12；6.02210(0.40510)(2015)37、[化学——选修3：物质结构与性质]碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用形象化描述。在基态错误!未找到引用源。原子中，核外存在对自旋相反的电子。（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是。（3）CS2分子中，共价键的类型有，C原子的杂化轨道类型是，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子。（4）CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253K，沸点为376K，其固体属于晶体。（5）贪有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:①在石墨烯晶体中，每个C原子连接个六元环，每个六元环占有个C原子。②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接故六元环，六元环中最多有个C原子在同一平面。答案：37．[化学——选修3：物质结构与性质](15分)(1)电子云2(2)C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构(3)δ键和π键spCO2、SCN－(或COS等)(4)分子(5)①32②124(2016)37．[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：（1）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]____________，有__________个未成对电子。（2）Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是________________。（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_____________________。GeCl4GeBr4GeI4熔点/℃−49.526146沸点/℃83.1186约400（4）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是______________。（5）Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为_______________________，微粒之间存在的作用力是_____________。（6）晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0,0,0）；B为（12，0，12）；C为（12，12，0）。则D原子的坐标参数为______。②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm，其密度为__________g·cm-3（列出计算式即可）。