2020高考化学刷题冲刺含最新模拟题专题十二物质结构与性质习题含解析
专题十二 物质结构与性质
原子结构与元素的性质
1.[2020山东统考]某元素基态原子4s轨道上有1个电子,则该基态原子的价电子排布式不可能是( )
A.3p64s1 B.4s1 C.3d54s1 D.3d104s1
2.[2020山东潍坊模拟]元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示。
X
Y
Z
已知Y元素原子的价电子排布式为nsn-1npn+1,则下列说法不正确的是( )
A.Y元素原子的价电子排布式为4s24p4
B.Y元素位于元素周期表的第三周期ⅥA族
C.X元素所在周期中所含非金属元素种类最多
D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
3.(1)[2020安徽合肥调研检测,4分]基态铝原子核外电子排布式为 ;铜元素在周期表中的位置是 。
(2)[2020湖南四校摸底调研联考,2分]基态As原子核外电子排布式为[Ar] ,下列状态的铝中,电离最外层的一个电子所需能量最小的是 (填标号)。
(3)[2020甘肃重点中学第一次联考,4分]①在现代化学中,常利用 上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析。
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②钴元素基态原子的电子排布式为 ,3d能级上未成对的电子数为 。Co与Ca同周期且最外层电子数相同,单质钴的熔、沸点均比钙的高,其原因是 。
4.(1)[2019湖北黄冈中学模拟,4分]基态镍原子的价电子排布式为 ,能量最高的电子所占能级的原子轨道有 个伸展方向。
(2)[2019湖南雅礼中学二模,2分]下列氮原子的电子排布图表示的状态中,能量由低到高的顺序是 (填字母)。
(3)[2019河北衡水中学二调,4分]钪(Sc)为21号元素,其基态原子M能层电子数为 ;基态镝(Dy)原子的核外电子排布式为[Xe]4f106s2,一个基态镝原子所含的未成对电子数为 。
(4)[2019广东惠州模拟,2分]铜或铜盐的焰色反应为绿色,该光谱是 (填“吸收光谱”或“发射光谱”)。
考点2 分子结构与性质
5.[2020山东日照模拟]下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A.含有π键的分子在进行化学反应时,分子中的π键比σ键活泼
B.有些分子可能只含有π键而没有σ键
C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键,不能形成π键
D.当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π键
6.[2020山东威海模拟]下列有关微粒性质的排列顺序错误的是( )
A.GeX4(X表示Cl、Br或I)为分子晶体,熔沸点:GeCl4
CO2>NO
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C.还原性:H2O”或“<”)Al。H、N、O的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(3)NH3分子中中心原子的杂化方式为 ,与NH3互为等电子体的粒子是 (填粒子符号,任写一种)。
(4)已知MgO的熔点为2 852 ℃,CaO的熔点为2 614 ℃,二者的晶体类型为 ,MgO的熔点高于CaO的原因是 。
(5)研究发现,只含Ni、Mg和C三种元素的晶体竟然也具有超导性,该晶体的晶胞结构如图所示:
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①与C原子紧邻的Ni原子有 个。
②已知该晶胞中a原子的坐标参数为(1,0,0),b原子的坐标参数为(12,12,0),则c原子的坐标参数为 。
③已知该晶体的密度为d g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中Ni原子、Mg原子之间的最短距离为 pm(用含d、NA的代数式表示)。
4.[以元素周期表与周期律为切入点考查物质结构与性质][15分]A、B、C、D、E代表前四周期原子序数依次增大的五种元素。A、D同主族且有两种常见化合物DA2和DA3;工业上电解熔融C2A3制取C的单质;B、E均除最外层只有2个电子外,其余各层全充满,E位于元素周期表的ds区。回答下列问题:
(1)B、C中第一电离能较大的是 (填元素符号),基态D原子的价电子排布图为 。
(2)DA2分子的VSEPR模型是 。
(3)实验测得C与氯元素形成化合物的实际组成为C2Cl6,其球棍模型如图所示。已知C2Cl6在加热时易升华,与过量的NaOH溶液反应可生成Na[C(OH)4]。
①C2Cl6属于 晶体(填晶体类型),其中C原子的杂化轨道类型为 杂化。
②[C(OH)4]-中存在的化学键有 。
(4)B、C的氟化物晶格能分别是2 957 kJ·mol-1、5 492 kJ·mol-1,二者相差很大的原因是 。
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(5)D与E所形成化合物晶体的晶胞如图所示:
①在该晶胞中,E的配位数为 。
②原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。图示晶胞中,原子的坐标参数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 。
③已知该晶体的密度为ρ g·cm-3,则晶胞中两个D原子之间的最短距离为 pm(列出计算式即可)。
1.[2020湖北武汉部分学校质量监测,15分]铁被称为“第一金属”,铁及其化合物在生产、生活中有广泛用途。
(1)铁原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用 摄取铁元素的原子光谱。
(2)FeCl3的熔点为306 ℃,沸点为315 ℃。由此可知 FeCl3属于 晶体。 FeSO4常作净水剂和补铁剂,SO42-的立体构型是 。
(3)铁氰化钾 K3[Fe(CN)6]是检验 Fe2+的重要试剂。
①基态N原子的轨道表达式为 。
②写出一种与铁氰化钾中配体互为等电子体的极性分子的化学式 。
③铁氰化钾中,所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
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④铁氰化钾中,不存在 (填标号)。
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键 E.金属键
(4)有机金属配位化合物二茂铁[(C5H5)2Fe]是汽油中的抗震剂。分子中的大π键可用符号Πmn表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π66),则中的大π键应表示为 ,其中碳原子的杂化方式为 。
(5)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1 mol Fe(CO)5分子中含 mol 配位键。
(6)某种磁性氮化铁的结构如图所示,N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。其中铁原子周围距离最近的铁原子个数为 ;六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该磁性氮化铁的晶体密度为 g·cm-3(列出计算式)。
2.[2020湖北八校第一次联考,15分]新型钙钛矿型太阳能电池以其稳定、高效、便宜等优点被科学家所青睐。这种钙钛矿型太阳能电池材料为层状结构,如图1所示。
(1)基态Ti 的电子排布式为 ;同周期的基态原子与其未成对电子数相同的元素还有 种。
(2)光敏钙钛矿的晶胞结构如图2所示。
①写出与CH3NH3+互为等电子体的一种分子的化学式: ,C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示),CH3NH3+中含有的化学键类型有 。
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②光敏钙钛矿的化学式为 ;距离CH3NH3+最近且距离相等的Br-数目为 。
③若该光敏钙钛矿的摩尔质量为M g·mol-1,晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为 g·cm-3(用含M、a、NA的代数式表示)。
3.[新情境、新素材][15分]据报道,复旦大学修发贤教授课题组成功制备出砷化铌纳米带,并观测到其表面态具有百倍于金属铜薄膜和千倍于石墨烯的导电性。相关研究论文已在线发表于权威科学期刊《自然》。回答下列问题:
(1)铌元素(Nb)为一种金属元素,其基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d45s1。下列不同Nb微粒的核外电子排布式中,失去最外层1个电子所需能量最大的是 (填标号)。
a.[Kr]4d35s15p1 b.[Kr]4d25s15p2 c.[Kr]4d4 d.[Kr]4d3 e.[Kr]4d2
(2)砷为第ⅤA族元素,砷可以与某些有机基团形成金属有机化合物,如(ClCHCH)2AsCl,其中As原子与2个C原子、1个Cl原子形成的VSEPR模型为 ,As原子与2个C原子、1个Cl原子形成的空间构型为 。
(3)已知“石墨烯”的平面结构如图所示,一定条件下,石墨烯与H2发生加成反应生成石墨烷。石墨烯、石墨烷中碳原子杂化类型分别是 、 。
(4)石墨烯可采用化学方法进行制备,如采用六氯苯、六溴苯作为原料可制备石墨烯。下表给出了六氯苯、六溴苯、苯六酸(俗名为蜜石酸)的熔点和水溶性:
物质
六氯苯
六溴苯
苯六酸
熔点/℃
231
325
287
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水溶性
不溶
不溶
易溶
六溴苯的熔点比六氯苯高的原因是 ,苯六酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显的差异,原因是 。
(5)Cu与O形成的某种化合物的晶胞(黑球为Cu,白球为O)如图所示。若晶胞的边长为a pm,氧原子之间最短距离为 pm,该晶体的密度为 g·cm-3。(设阿伏加德罗常数的值为NA)
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