高中化学选修3__高考题型专练

11．【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：电离能(kJ/mol)I1I2I3I4A93218211539021771B7381451773310540（1）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如右图所示，该同学所画的电子排布图违背了。（2）ACl2分子中A的杂化类型为。（3）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。已知金刚石中的C－C的键长为154.45pm，C60中C－C键长为145~140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确，并阐述理由。（4）科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式，该物质的K原子和C60分子的个数比为。（5）继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是，NCl3分子空间构型为。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中π键的数目为。1．【化学——物质结构与性质】（15分）（1）能量最低原理（1分）（2）sp杂化（2分）1s2p2s3s3pC60K2（3）否（1分）、C60为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，无需破坏共价键（2分）（4）4s1（1分）、3︰1（2分）（5）NCSi（2分）、三角锥形（2分）、30（2分）2.【化学——选修物质结构与性质】（15分）下面是C60、金刚石和二氧化碳的分子模型。请回答下列问题：（1）硅与碳同主族，写出硅原子基态时的核外电子排布式：_________________（2）从晶体类型来看，C60属于_________晶体。（3）二氧化硅结构跟金刚石结构相似，即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子。观察图乙中金刚石的结构，分析二氧化硅的空间网状结构中，Si、O原子形成的最小环上O原子的数目是__________________________;晶体硅中硅原子与共价键的个数比为（4）图丙是二氧化碳的晶胞模型，图中显示出的二氧化碳分子数为14个。实际上一个二氧化碳晶胞中含有_____个二氧化碳分子,二氧化碳分子中键与键的个数比为。（5）有机化合物中碳原子的成键方式有多种，这也是有机化合物种类繁多的原因之一。丙烷分子中2号碳原子的杂化方式是_______，丙烯分子中2号碳原子的杂化方式是_______，丙烯分子中最多有个原子共平面。2.（15分）[(5)小题每空1分，其余每空2分]（1）1s22s22p63s23p2（2）分子（3）6,1:2（4）4,1:1（5）sp3,sp2,73.【化学——选修物质结构与性质】（15分）铜是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：（1）CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为___________；（2分）（2）CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是_______；（2分）（3）SO42-的立体构型是，其中S原子的杂化轨道类型是_______；O原子的价电子排布图为，这两种元素形成的气态氢化物的熔点较甲乙丙3高的是（写化学式）________，原因为。（每空1分）（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为；一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______；该晶体中，原子之间的作用力是；（每空2分）3.（1）Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+2H2O；(2分)（2）白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4·5H2O，显示水合铜离子特征蓝色；(2分)（3）正四面体，sp3；,H2O,形成分子间氢键(每空1分)（4）6s1；3:1；金属键；(每空2分)4.【化学——选修物质结构与性质】（15分）2010年上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管（LED）。目前市售LED晶片，材质基本以GaAs（砷化镓）、AlGaInP（磷化铝镓铟）、lnGaN（氮化铟镓）为主。已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如右图。试回答：⑴镓的基态原子的电子排布式是。⑵砷化镓晶胞中所包含的砷原子（白色球）个数为，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为。⑶N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是。（用氢化物分子式表示）⑷砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃时制得。（CH3）3Ga中镓原子的杂化方式为。⑸比较二者的第一电离能：As______Ga（填“”、“”或“=”）。⑹下列说法正确的是（填字母）。A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同B．GaP与GaAs互为等电子体C．电负性：AsGaD．砷化镓晶体中含有配位键4．（15分）⑴ls22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar]3d104s24p1）（2分）⑵4（2分）正四面体（2分）⑶NH3AsH3PH3（2分）⑷sp2（2分）⑸（2分）⑹BCD（3分）5.【化学——选修物质结构与性质】（15分）↑↓2s2p↓↑↑↑4三氟化氮（NF3）是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在半导体加工、太阳能电池制造和液晶显示器制造中得到广泛应用。它可在铜的催化作用下由F2和过量的NH3反应得到，该反应另一种产物为盐。（1）该反应的化学方程式为，生成物NF3中氮原子的杂化方式为，NF3分子空间构型为；（2）N、F两种元素的氢化物稳定性比较，NH3HF（选填“”或“”）；（3）N3-被称为类卤离子，写出2种与N3-互为等电子体的分子的化学式；；（4）元素A基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，A跟氟可形成离子化合物，其晶胞结构如上图，该离子化合物的电子式为。5.（共15分）（1）3F2+4NH3======NF3+3NH4F（3分）sp3杂化（2分）三角锥形（2分）（2）＜（2分）（3）N2O（2分）CO2（2分）（4）[:F:]-Ca2+[:F:]-（2分）6.[2012·江苏化学，21A]一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。①Mn2＋基态的电子排布式可表示为________。②NO－3的空间构型是________(用文字描述)。(2)在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O。①根据等电子体原理，CO分子的结构式为________。②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为________。③1molCO2中含有的σ键数目为________。(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为________。6．答案：(1)①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)②平面三角形(2)①C≡O②sp3③2×6.02×1023个(或2mol)5(3)7．[2012·福建理综，30](1)元素的第一电离能：Al________Si(填“”或“”)。(2)基态Mn2＋的核外电子排布式为________。(3)硅烷(SinH2n＋2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是________________________________。(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm－(含B、O、H三种元素)的球棍模型如下图所示：①在Xm－中，硼原子轨道的杂化类型有________；配位键存在于________原子之间(填原子的数字标号)；m＝________(填数字)。②硼砂晶体由Na＋、Xm－和H2O构成，它们之间存在的作用力有________(填序号)。A．离子键B．共价键C．金属键D．范德华力E．氢键7．答案：(1)(2)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)(3)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案)(4)①sp2、sp34,5(或5,4)2②ADE8．[2012·浙江自选，15](1)可正确表示原子轨道的是________。A．2sB．2dC．3pxD．3f(2)写出基态镓(Ga)原子的电子排布式：________。(3)下列物质变化，只与范德华力有关的是________。A．干冰熔化B．乙酸汽化C．乙醇与丙酮混溶D．溶于水E．碘溶于四氯化碳F．石英熔融6(4)下列物质中，只含有极性键的分子是________，既含离子键又含共价键的化合物是________；只存在σ键的分子是________，同时存在σ键和π键的分子是________。A.N2B．CO2C．CH2Cl2D．C2H4E．C2H6F．CaCl2G．NH4Cl(5)用“”、“”或“＝”填空：第一电离能的大小：Mg________Al；熔点的高低：KCl________MgO。8．答案：(1)AC(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2(3)AE(4)BCGCEABD(5)9．[2012·课标全国理综，37]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________，SO2－3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，密度为________g·cm－3(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)。9．答案：(1)sp3(2)OSSe(3)343s23p63d10(4)强平面三角形三角锥形(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可表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2。H2SeO3中的Se为＋4价，而H2SeO47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)4×65＋32g·mol－16.02×1023mol－1540×10－10cm3＝4.12701－cos109°28′或1352sin109°28′2或135310．[2012·山东理综，32]金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是________。a．金属键具有