2020届高三化学一轮复习 选修3：物质结构与性质（专题训练）

2020届高三化学一轮复习 选修3：物质结构与性质（专题训练）

1、[2019新课标Ⅰ] 在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要村料。回答下列问题： （1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填标号)。 A．

B．

C．

D．

（2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是 、 。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是 ，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 (填“Mg2+”或“Cu2+”)。 （3）一些氧化物的熔点如下表所示：

氧化物 熔点/°C Li2O 1570 MgO 2800 P4O6 23.8 SO2 ?75.5 解释表中氧化物之间熔点差异的原因 。

（4）图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x= pm，Mg原子之间最短距离y= pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是 g·cm?3(列出计算表达式)。

【答案】（1）A

（2）sp3 sp3 乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键 Cu2+

（3）Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO>Li2O。分子间力（分子量）P4O6>SO2 （4）

2、．[2019新课标Ⅱ] 近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe?Sm?As?F?O组成的化合物。回答下列问题：

8?24+1?66423 a a

NAa3?10?3044（1）元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为_______，其沸点比NH3的_______（填“高”或“低”），其判断理由是________________________。

（2）Fe成为阳离子时首先失去______轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为______________________。

（3）比较离子半径：F?__________O2?（填“大于”等于”或“小于”）。

（4）一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。

图1 图2

图中F?和O2?共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1?x代表，则该化合物的化学式表示为____________，通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：ρ=________g·cm?3。 以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图1中原子

1111的坐标为(,,)，则原子2和3的坐标分别为__________、__________。

222【答案】（1）三角锥形 低 NH3分子间存在氢键 （2）4s 4f5 （3）小于

（4）SmFeAsO1?xFx

2[28?11?6x(1?x)191]11

()、() ,,00,0,

a3cNA?10?30222

3、．[2019新课标Ⅲ] 磷酸亚铁锂（LiFePO4）可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题： （1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_________（填“相同”或“相反”）。

（2）FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为________，其中Fe的配位数为_____________。 （3）苯胺（

）的晶体类型是__________。苯胺与甲苯（

）的相对分子质量相近，

但苯胺的熔点（-5.9℃）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（-95.0℃）、沸点（110.6℃），原因是___________。

（4）NH4H2PO4中，电负性最高的元素是______；P的_______杂化轨道与O的2p轨道形成_______键。 （5）NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：

这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________（用n代表P原子数）。 【答案】（1）Mg 相反

（2） 4

（3）分子晶体 苯胺分子之间存在氢键 （4）O sp3 σ （5）(PnO3n+1)(n+2)-

4、[2019江苏]Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备Cu?O。

2+

（1）Cu基态核外电子排布式为_______________________。

?Cu2+与OH?反应能生成[Cu(OH)4]2?，[Cu(OH)4]2?（2）SO24的空间构型为_____________（用文字描述）；

中的配位原子为__________（填元素符号）。

（3）抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为__________；推测抗坏血酸在水中的溶解性：____________（填“难溶于水”或“易溶于水”）。

（4）一个Cu2O晶胞（见图2）中，Cu原子的数目为__________。

9226269

【答案】（1）[Ar]3d或1s2s2p3s3p3d

（2）正四面体 O

32

（3）sp、sp 易溶于水

（4）4

5、【2018新课标1卷】Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：

（1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_____、_____（填标号）。

A． B．

C．

+

?

D．

+

?

（2）Li与H具有相同的电子构型，r(Li)小于r(H)，原因是______。

（3）LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是______、中心原子的杂化形式为______。LiAlH4中，存在_____（填标号）。 A．离子键 B．σ键 C．π键 D．氢键

（4）Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的Born?Haber循环计算得到。

可知，Li原子的第一电离能为________kJ·mol，O=O键键能为______kJ·mol，Li2O晶格能为______kJ·mol

?1

?1

?1

。

（5）Li2O具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为______g·cm（列出计算式）。

?3

【答案】 D C Li核电荷数较大 正四面体 sp AB 520 498 2908 6、臭氧（O3）在[Fe(H2O)6]催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为还原为N2。 （1）

2+

2+

+3

，NOx也可在其他条件下被

和

中心原子轨道的杂化类型为___________；的空间构型为_____________（用文字描述）。

（2）Fe基态核外电子排布式为__________________。

（3）与O3分子互为等电子体的一种阴离子为_____________（填化学式）。

（4）N2分子中σ键与π键的数目比n（σ）∶n（π）=__________________。

（5）[Fe(H2O)6]与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]中，NO以N原子与Fe形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]结构示意图的相应位置补填缺少的配体。

2+

2+

2+

2+

【答案】[物质结构与性质] （1）sp平面（正）三角形 （2）[Ar]3d或1s2s2p3s3p3d （3）NO2 （4）1∶2

?

6

2

2

6

2

6

6

3

（5）

7、钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题： （1）元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_______nm（填标号）。 A．404.4

B．553.5 C．589.2

D．670.8

E．766.5

（2）基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是_________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为___________。K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是___________________________。

++（3）X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I3离子。I3离子的几何构型为_____________，中心原子的杂化

形式为________________。

（4）KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为a=0.446 nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。K与O间的最短距离为______nm，与K紧邻的O个数为__________。

（5）在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于______位置，O处于______位置。 【参考答案】（1）A （2）N 球形 K的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱 （3）V形

3

（4）0.315 （5）体心棱心

sp 12

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