2019高考化學分類彙編14物質的結構與性質選修3

2021-03-04 01:25:49 字數 5225 閱讀 7385

2015高考化學分類彙編——14.物質的結構與性質(選修3)

可能用到的相對原子質量:h 1 c 12 n 14 o 16 f 19 na 23 ai 27 p 31 s 32 cl 35.5 ca 40 mn 55 fe 56 zn 65 br 80 i 127

上海卷.2015.t11.下列有關物質性質的比較,錯誤的是( )

a.溶解度:小蘇打 < 蘇打b.密度:溴乙烷 > 水

c.硬度:晶體矽 < 金剛石d.碳碳鍵鍵長:乙烯 > 苯

【答案】d

【解析】小蘇打溶解度大於蘇打的溶解度,a正確;溴乙烷的密度大於水的密度,b正確;晶體矽的硬度小於金剛石的硬度,c正確;乙烯的碳碳鍵長小於苯碳碳鍵長,d錯誤。故選d。

新課標i卷.2015.t37、[化學——選修3:物質結構與性質]

碳及其化合物廣泛存在於自然界中,回答下列問題:

(1)處於一定空間運動狀態的電子在原子核外出現的概率密度分布可用形象化描述。在基態原子中,核外存在對自旋相反的電子。

(2)碳在形成化合物時,其鍵型以共價鍵為主,原因是。

(3)cs2分子中,共價鍵的型別有,c原子的雜化軌道型別是,寫出兩個與cs2具有相同空間構型和鍵合形式的分子或離子。

(4)co能與金屬fe形成fe(co)5,該化合物熔點為253k,沸點為376k,其固體屬於晶體。

(5)貪有多種同素異形體,其中石墨烯與金剛石的晶體結構如圖所示:

1 在石墨烯晶體中,每個c原子連線個六元環,每個六元環占有個c原子。

2 在金剛石晶體中,c原子所連線的最小環也為六元環,每個c原子連線故六元環,六元環中最多有個c原子在同一平面。

【答案】(1)電子雲2(2)c有4個價電子且半徑較小,難以通過得或失電子達到穩定結構(3)σ鍵又有π鍵,sp,co2、s**-或n3-(4)分子(5)3;2;12;4

【解析】c原子的核外電子排布為1s22s22p2,共有2對電子在相同原子軌道,自旋方向相反;cs2與co2、s**-、n3-等互為等電子體,相同空間構型和鍵合形式相同,cs2結構式為s=c=s,c原子雜化方式為sp,c原子與硫原子間為極性共價鍵,既有σ鍵又有π鍵;fe(co)5熔點為253k,沸點為376k,可知其固體為分子晶體;由石墨烯晶體影象可知,每個c原子連線3個六元環,根據均攤法計算每個六元環占有2個c原子。在金剛石晶體中,c原子雜化方式為sp3,每個c原子連線4個六元環,最多3個原子共面。每個c原子周圍形成4個共價鍵,每2個共價鍵即可形成1個六元環,則可形成6個六元環,每個共價鍵被2個六元環共用,所以乙個c原子可連線12個六元環;根據數學知識,3個c原子可形成乙個平面,而每個c原子都可構成1個正四面體,所以六元環中最多有4個c原子共面。

新課標ii卷.2015.t37.[化學-----選修3:物質結構與性質](15分)

a、b、c、d為原子序數依次增大的四種元素,a2-和b+具有相同的電子構型:c、d為同週期元素,c核外電子總數是最外層電子數的3倍;d元素最外層有乙個未成對電子。回答下列問題:

(1)四種元素中電負性最大的是 (填元素符號),其中c院子的核外電子排布式為 。

(2)單質a有兩種同素異形體,其中沸點高的是 (填分子式),原因是 ;

a和b的氫化物所屬的晶體型別分別是和 。

(3)c和d反應可生成組成比為1:3的化合物e,e的立體構型為 ,中心原子的雜化軌道型別為 。

(4)化合物d2a的立體構型為 ,中心原子的的價層電子奇數為 ,單質d與濕潤的na2co3反應可製成d2a,其化學方程式為 。

(5)a和b能夠形成化合物f,其晶胞結構如圖所示,晶胞引數a=0.566nm.f的化學式為 ;晶胞中a原子的配位數為 ;列式計算晶體f的密度( )

【答案:】(1)o 1s22s22p63s2**3

(2)o3 o3的相對分子質量大,范德華力大,沸點高。 分子晶體離子晶體。

(3)三角錐形 sp3

(4)v形 4

(5)na2o 8

【解析:】根據題意推出a、b、c、d依次為o、na、p、cl。

(1)氧元素的非金屬性最強,四種元素中電負性最大的是o,c元素是p,所以核外電子排布式為1s22s22p63s2**3

(2)氧元素有氧氣和臭氧兩種同素異形體,兩個都是分子晶體,o3的相對分子質量大,范德華力大,沸點高,h2o是分子晶體,而nah是離子晶體。

(3)pcl3,,根據價層電子對互斥理論p最外層有5個電子,最多接受3個電子,有一對孤電子,所以為三角錐形,雜化型別是sp3.

(4)根據價層電子對互斥理論,cl2o是v形,中心原子的的價層電子奇數為4,單質d與濕潤的na2co3反應可製成cl2o,氯氣既做氧化劑,又使還原劑,其化學方程式為

(5)通過均攤法計算,大黑球是8.1/8+6.1/2=4,在晶體內部,小黑球有八個,所以得出化學式是na2o ,a的配位數是8,f的密度為。

福建卷.2015.t31.[化學-物質結構與性質](13分)

科學家正在研究溫室氣體ch4和co2的轉化和利用。

(1)ch4和co2所含的三種元素電負性從小到大的順序為

(2)下列關於ch4和co2的說法正確的是_______(填序號)。

a.固態co2屬於分子晶體

b. ch4分子中含有極性共價鍵,是極性分子

c.因為碳氫鍵鍵能小於碳氧鍵,所以ch4熔點低於co2

d. ch4和co2分子中碳原子的雜化型別分別是sp3和sp

(3)在ni基催化劑作用下,ch4和co2反應可獲得化工原料co和h2.

①基態ni原子的電子排布式為_______,該元素位於元素週期表的第_____族。

②ni能與co形成正四面體形的配合物ni(co)4,1mol ni(co)4中含有___molσ鍵。

(4)一定條件下,ch4和co2都能與h2o形成籠狀結構(如下圖所示)的水合物晶體,其相關引數見下表。ch4與h2o形成的水合物俗稱「可燃冰」。

①「可燃冰」中分子間存在的2種作用力是________。

②為開採深海海底的「可燃冰」,有科學家提出用co2置換ch4的設想。已知上圖中籠狀結構的空腔直徑為0. 586nm,根據上述圖表,從物質結構及性質的角度分析,該設想的依據是________。

【答案】(13分)

(1)h、c,o(2)a、d (3)①或[ar]3d84s28

(4)①氫鍵、范德華力 ②c02的分子直徑小於籠狀結構空腔直徑,且與h20的結合能大於ch4

【解析】:(1)電負性呈週期性變化,同一週期,從左至右,電負性逐漸增大,同一主族,從上至下,逐漸減小,故本題【答案】h、c、o

(2)a選項,co2是由分子構成的物質,在固體時屬於分子晶體,正確。

b選項,甲烷中c-h鍵雖然是極性鍵,但因為分子為中心對稱結構,正電中心和負電中心重合,為非極性分子。錯誤

c選項,甲烷與二氧化碳都是分子晶體,熔沸點由分子間作用力的強弱決定,與共價鍵的強弱無關,故錯誤。

d選項,根據甲烷與二氧化碳的成鍵特點可知,它們分別是sp3和sp,正確。

(3)①基態ni原子核外電子排布式為:1s22s22p63s2**63d84s2 或寫成 [ar]3d84s2 ,根據價電子特徵可判斷該元素位於第vⅲ族。

②ni(co)4中,4個配位鍵也是4個σ鍵,再加上每個co中還有1個σ鍵,故分子中一共有8個σ鍵,1mol該物質中有8molσ鍵。

(4)①「可燃冰」分子間一定有范德華力,同時在水分子間還存在氫鍵。

②根據題目所給資訊,co2的分子直徑小於籠狀結構空腔的直徑,並且co2與水的結合能大於ch4的結合能,故co2能置換co2。

山東卷.2015.t33.(12分)[化學---物質結構與性質]

氟在自然界中常以caf2的形式存在。

(1)下列關於caf2的表述正確的是_______。

a.ca2+與f-間僅存在靜電吸引作用

b.f-的離子半徑小於cl-,則caf2的熔點高於cacl2

c.陰陽離子比為2:1的物質,均與caf2晶體構型相同

d.caf2中的化學鍵為離子鍵,因此caf2在熔融狀態下能導電

(2)caf2難溶於水,但可溶於含al3+的溶液中,原因是________(用離子方程式表示)。

已知alf63-在溶液中可穩定存在。

(3)f2通入稀naoh溶液中可生成of2,of2分子構型為其中氧原子的雜化方式為

(4)f2與其他鹵素單質反應可以形成鹵素互化物,例如clf3、brf3等。已知反應cl2(g)+3f2(g)=2clf3(g) △h=-313kj·mol-1,f-f鍵的鍵能為159kj·mol-1,cl-cl鍵的鍵能為242kj·mol-1,則clf3中cl-f鍵的平均鍵能為______kj·mol-1。clf3的熔、沸點比brf3的________(填「高」或「低」)。

【答案】(1)bd

(2)al3++6f-= alf63-

(3)角形或v形;sp3

(4)172 kj·mol-1;低

【解析】(1)a、ca2+與f-間既有靜電引力作用,也有靜電排斥作用,錯誤;

b、離子所帶電荷相同,f-的離子半徑小於cl-,所以caf2晶體的晶格能大,則caf2的熔點高於cacl2,正確;

c、晶體構型還與離子的大小有關,所以陰陽離子比為2∶1的物質,不一定與caf2晶體構型相同,錯誤;

d、caf2中的化學鍵為離子鍵,caf2在熔融狀態下發生電離,因此caf2在熔融狀態下能導電,正確。

(2)caf2難溶於水,但可溶於含al3+的溶液中,生成了alf63-,所以離子方程式為:al3++6f-= alf63-。

(3)of2分子中o與2個f原子形成2個σ鍵,o原子還有2對孤對電子,所以o原子的雜化方式為sp3,空間構型為角形或v形。

(4)根據焓變的含義可得:242kj·mol-1+3×159kj·mol-1-6×ecl-f =-313kj·mol-1,解得cl-f鍵的平均鍵能ecl-f =172 kj·mol-1;組成和結構相似的分子晶體,相對分子質量越大,范德華力越大,所以clf3的熔、沸點比brf3的低。

江蘇卷.2015.ta.[物質結構與性質]

下列反應曾用於檢測司機是否酒後作駛:

(1)基態核外電子排布式為 ▲ ;配合物中,與形成配位鍵的原子是 ▲ (填元素符號)。

(2)中c原子軌道雜化型別為 ▲ ;1mol分子含有鍵的數目為 ▲。

(3)與互為等電子體的一種陽離子為 ▲ (填化學式);與可以任意比例互溶,除因為它們都是極性分子外,還因為 ▲ 。

【答案】a.【物質結構與性質】

(1)(或o

(2)和7mol(或7×6.02×1023)

(3)與之間可以形成氫鍵

【解析】(1)根據鉻是第24號元素,其失去3個電子,還剩21個電子,排布式為1s22s22p63s2**63d3。因為水分子中氧原子有孤對電子可以排在空軌道中,所以與鉻離子形成配位鍵的是氧元素。

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