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
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。
14
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
14
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:
14
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 。
14
(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 。
14
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 。
14
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
14
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)
14
