2019-2020年高三化学一轮备考之全国百所名校模拟题分类汇编专题12物质结构与性质缺答案.doc

2019-2020年高三化学一轮备考之全国百所名校模拟题分类汇编专题12物质结构与性质缺答案1.已知元素X、Y、Z、W、Q均为短周期元素，原子序数依次增大。X基态原子的核外电子分布在3个能级，且各能级电子数相等，Z是地壳中含量最多的元素，W是电负性最大的元素，元素Q的核电荷数等于Y、W原子的最外层电子数之和。另有R元素位于元素周期表第4周期第族，外围电子层有2个未成对电子。请回答下列问题。（1）微粒XZ的中心原子杂化类型为，化合物YW3的空间构型为。（2）R基态原子的电子排布式为。（3）一种新型超导晶体的晶胞如右图所示，则该晶体的化学式为，其中一个Q原子紧邻个R原子。Q原子R原子X原子（4）R的氢氧化物能溶于含XY离子的溶液生成一种配离子R(XY)42-，该反应的离子方程式是。弱酸HXY分子中存在的键与键的数目之比为。【答案解析】【解析】（1）sp2 三角锥形（2）1s22s22p63s23p63d84s2 或Ar3d84s2（3）MgNi3C 12（4）Ni(OH)24CN=Ni(CN)42-2OH 11解析：元素X、Y、Z、W、Q均为短周期元素，原子序数依次增大X基态原子核外电子分布在3个能级，且各能级电子数相等，其电子排布为1s22s22p2， 则X为C；Z是地壳中含量最多的元素，则Z为O，所以Y为N；W是电负性最大的元素，则W为F，元素Q的核电荷数等于Y、W原子最外层电子数之和，则Q的核电荷数为5+7=12，则Q为Mg；另有R元素位于周期表第4周期第VIII族，价层电子中有两个未成对电子，电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2，则R为Ni元素，（1）微粒CO32-的中心原子价电子数4+(4+2-23)/2=4，为sp3杂化，化合物NF3的空间构型与氨气相似，为三角锥形；（2）R的原子序数为28，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2；（3）Mg位于顶点，个数为81/8=1，C位于体心，个数为1，Ni位于面心，个数为61/2=3，则晶体的化学式为MgCNi3或MgNi3C，Q与R最近距离在面上，1个Q紧邻R原子的个数为381/2=12； （4）R的氢氧化物能溶于含XY-离子的溶液生成一种配离子R(XY)42-，该反应的离子方程式是Ni(OH)2+4CN-=Ni（CN）42-+2OH-，弱酸HXY分子，结构式为H-CN，单键为键，三键中有1个键、2个键，则存在的键与键的数目之比为1：1；2在一定条件下，RO3-与R-可发生反应RO3-+5R-+6H+=3R2+3H2O,下列关于R元素的叙述正确的是（）A元素R位于周期表中VA族 BRO3-中的R元素只能被还原C R2在常温常压下一定是气体 D若1molRO3-参加反应，转移电子5mol【答案解析】【解析】D 解析：ARO3-+5R-+6H+3R2+3H2O中R元素化合价由+5价、-1价变为0价，则R的最低负价是-1价，则最高正价是+7价，R为第VIIA族元素（F元素除外），故A错误；B处于中间价态的元素既有氧化性又有还原性，所以RO3-中的R元素有氧化性和还原性，故B错误；CR2在常温常压下不一定是气体，如溴是液体、碘是固体，故C错误DR元素化合价由+5价变为0价，得5e-，故1molRO3-参加反应，转移电子5mol，故D正确； 故答案选D3【化学选修3：物质结构与性质】（15分）可以由下列反应合成三聚氰胺：CaO3CCaC2CO，CaC2N2CaCN2C，CaCN22H2O=NH2CNCa(OH)2，NH2CN与水反应生成尿素CO(NH2)2，尿素合成三聚氰胺。 写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式：_；CaCN2中阴离子为CN22-，与CN22-互为等电子体的分子有N2O和_(填化学式)，由此可以推知CN的空间构型为_。 (2)尿素分子中C原子采取_杂化。 (3)三聚氰胺()俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸 ()后，三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过_结合，在肾脏内易形成结石。 (4)CaO晶胞如图所示，CaO晶体中Ca2的配位数为，Ca2采取的堆积方式为， O2-处于Ca2堆积形成的空隙中； CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为：CaO 3401 kJmol-1、NaCl 786 kJmol-1。导致两者晶格能差异的主要原因是_。（5）配位化合物K3Fe(CN)n遇亚铁离子会产生蓝色沉淀，因此可用于检验亚铁离子，已知铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，求n=。【答案解析】37、【化学选修3：物质结构与性质】 (1)1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2， CO2，直线形 (3)分子间氢键 (4)6，面心立方最密堆积，八面体， CaO晶体中Ca2、O2的带电量大于NaCl晶体中Na、Cl的带电量（5）6解析：(1) Ca在第四周期，最外层2个电子，则内层排满电子的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2，CN22-含22个电子，与CN22-互为等电子体的分子还有CO2，互为等电子体的分子结构相似，由此可以推知CN22-的空间构型与CO2相似为直线形；(2) 尿素分子中C原子与氧原子结合成双键，与两个氮原子结合成单键，采取sp2杂化，其结构为；(3) 三聚氰胺和三聚氰酸分子中都含有N元素，而且形成N-H键，相互之间可通过分子间氢键结合；(4) 由图可知，CaO晶体中Ca2+的配位数为6，是面心立方最密堆积，O2-处于Ca2堆积形成的八面体（6个面面心的点形成八面体）空隙中；CaO晶体和NaCl晶体都是离子晶体，晶格能差异的主要原因是CaO晶体中Ca2、O2的带电量大于NaCl晶体中Na、Cl的带电量。铁原子的最外层电子数是2，配体提供电子数是2，因此n=6.4【化学选修3：物质结构与性质】（15分）（1）含碳物质不完全燃烧会产生CO。血红蛋白中含有Fe2+，CO易与血红蛋白结合成稳定的配合物而使人中毒，写出铁离子(Fe3+)的核外电子排布式为，CO有多种等电子体，其中常见的一种分子是。利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等，已知一个COCl2分子中每个原子最外层都形成8电子的稳定结构，则一个COCl2分子内含有个键，C原子的杂化方式为。Fe(CO)5等在一定条件下分解生成CO和铁，反应过程中断裂的化学键是，形成的化学键是。（2）A、B均为短周期金属元素。依据下表数据，回答问题：电离能/kJmol-1I1I2I3I4A9321 82115 39021 771B7381 4517 73310 540写出A原子的电子排布图，Al原子的第一电离能（填：“大于”、“小于”或“等于”）738 kJmol-1，原因是。（3）下图是一种镍（Ni）镧（La）合金储氢后的晶胞结构图。该合金储氢后，含0.5mol Ni的合金可吸附氢气的体积（标况）为。【答案解析】（1） 1s22s22p63s23p63d5 N2 3个 sp2 配位键金属键（每空1分）（2）（2分）小于（2分）由表中数据判断B为Mg元素，其最外层电子排布式为3s2，而Al最外层电子排布式为3s23p1，当3p处于全充满、半充满或全空时较稳定，因此，失去p亚层的1个电子相对比较容易。（2分）（3）6.72L（3分）解析：（1）Fe的原子数序为26，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，铁原子失去3个电子变成铁离子，Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，根据等电子体中原子数和价电子数都相同，CO的原子数是2，价电子数是10，则常见分子中N2与CO互为等电子体，已知COCl2分子中每个原子最外层都形成8电子的稳定结构，结构简式为：，分子中含有2个单键和1个双键，则COCl2分子内含有3个键、1个键，C原子的杂化方式为sp2 。Fe(CO)5等在一定条件下分解生成CO和铁，方程式为：Fe（CO）5=Fe（s）+5CO，断裂的只有配位键，反应生成Fe，则形成金属键。（2） 由表中数据判断B为Mg元素，其最外层电子排布式为3s2，而Al最外层电子排布式为3s23p1，当3p处于全充满、半充满或全空时较稳定，因此，失去p亚层的1个电子相对比较容易。（3） 观察晶胞结构图平均每个晶胞中镍原子个数为：(81/2)+1=5，每个晶胞吸附的氢分子个数为(81/4)+(21/2)=3，所以含0.5mol Ni的合金可吸附氢气的物质的量是0.3mol，体积是0.3mol22.4L/mol=6.72L。5.X、Y、Z、M、Q是中学化学常见的五种元素，原子序数依次增大，其结构或性质信息如下表:元素结构或性质信息X其原子最外层电子数是内层电子数的2倍Y基态原子最外层电子排布为nsnnpn+1Z非金属元素，其单质为固体，在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰M单质在常温、常压下是气体。基态原子的M层上有1个未成对的p电子Q其与X形成的合金为目前用量最多的金属材料(1)Q元素基态原子的电子排布式是:_。(2)比较Y元素与氧元素的第一电离能:_;X和Z形成的化合物XZ2为一种液体溶剂,其分子中的键和键数目之比为:_。(3)写出实验室制备M单质的离子方程式:_。(4)M的气态氢化物和氟化氢相比(写化学式):稳定性强的是_，其原因是_；沸点高的是_，其原因是_。【答案解析】（13分）（1）(1)Ar3d64s2或 1s22s22p63s23p63d64s2（2分）(2) N O (1分+1分) ；1:1（2分)(3) MnO2+ 2Cl-+4H+Cl2+Mn2+ +2H2O (3分) (4 ) HFHCl(1分) 因为元素非金属性FCl, 所以HF稳定； (1分) HFHCl(1分) 因为HF分子之间存在氢键，所以HF沸点高。 (1分) 解析：根据题意X、Y、Z、M、Q分别是C、N、S、Cl、Fe。铁原子核外有26个电子，基态原子的电子排布式是:1s22s22p63s23p63d64s2核外电子排布处于半充满、全充满、全空是稳定结构，N原子的2p能级是半充满状态，是稳定状态，因此第一电离能NO。X和Z形成的化合物XZ2为CS2，结构为S=C=S,键和键数目之比为1：1.实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气。非金属性：FCl，则氢化物的稳定性HFHCl，由于HF分子间存在氢键，其沸点比HCl高。6. I卤族元素的单质和化合物很多，我们可利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。（1）卤族元素位于元素周期表的_区；（2）请根据下表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_;（3）已知高碘酸有两种形式，分子式分别为H5IO6和HIO4，前者结构如图，后者则为一元酸，请比较二者酸性强弱：H5IO6_ HIO4（填“”“”或“=”）。II某配位化合物X为深蓝色晶体，由原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种非0族元素组成，其原子个数比为14:4:5:1:1，其中A是元素周期表中原子半径最小的元素，B元素原子最外层p能级比s能级多一个电子，C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，E元素的原子外围电子排布为（n-l）dn+6nsl。请回答下列问题：（1）元素E在周期表中的位置是_;该配位化合物X的化学式为_（2）下列关于X的说法正确的是（）AX中所含化学键有离子键、配位键和氢键BX中E离子给出孤对电子C组成X的元素中第一电离能最大的是CDDC42空间构型为正四面体（3）A元素与B元素可形成分子式为A2B2的某化合物，该化合物的分子具有平面结构，则其结构式为_，其中B原子的杂化方式为。（4）C元素与D元素形成的一种具有较强还原性的分子的VSEPR模型为（5）已知单质E的晶胞属于面心立方最密堆积，其晶胞边长为a10-8cm，则E的密度为gcm-3。【答案解析】（15分）I（1）p （1分）（2）碘（1分）（3）（1分）II.（1）第四周期IB族（2分） Cu（NH3）4SO4H2O （2分络合物方括号没写不扣分）（2）D （2分）（3） H-N=N-H（1分） sp2杂化（1分） (4)平面三角形（2分）（5）（2分）解析：I（1）根据构造原理知，卤族元素最后填入的电子为p电子，所以卤族元素位于元素周期表的p区.（2）碘的第一电离能最小，最容易失去电子，因此最有可能生成较稳定的单核阳离子（3）在酸分子中非羟基氧原子数越多，该酸的酸性就越强。所以二者酸性强弱： H5IO6_;X和Z形成的化合物XZ2为一种液体溶剂,其分子中的键和键数目之比为:_。(3)写出实验室制备M单质的离子方程式:_。(4)M的气态氢化物和氟化氢相比(写化学式):稳定性强的是_，其原因是_；沸点高的是_，其原因是_。【答案解析】（13分）（1）(1)Ar3d64s2或 1s22s22p63s23p63d64s2（2分）(2) N O (1分+1分) ；1:1（2分)(3) MnO2+ 2Cl-+4H+Cl2+Mn2+ +2H2O (3分) (4 ) HFHCl(1分) 因为元素非金属性FCl, 所以HF稳定； (1分) HFHCl(1分) 因为HF分子之间存在氢键，所以HF沸点高。 (1分) 解析：根据题意X、Y、Z、M、Q分别是C、N、S、Cl、Fe。铁原子核外有26个电子，基态原子的电子排布式是:1s22s22p63s23p63d64s2核外电子排布处于半充满、全充满、全空是稳定结构，N原子的2p能级是半充满状态，是稳定状态，因此第一电离能NO。X和Z形成的化合物XZ2为CS2，结构为S=C=S,键和键数目之比为1：1.实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气。非金属性：FCl，则氢化物的稳定性HFHCl，由于HF分子间存在氢键，其沸点比HCl高。17.卤族元素的单质和化合物很多，我们可利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。（1）卤族元素位于元素周期表的_区；（2）请根据下表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_;（3）已知高碘酸有两种形式，分子式分别为H5IO6和HIO4，前者结构如图，后者则为一元酸，请比较二者酸性强弱：H5IO6_ HIO4（填“”“”或“=”）。II某配位化合物X为深蓝色晶体，由原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种非0族元素组成，其原子个数比为14:4:5:1:1，其中A是元素周期表中原子半径最小的元素，B元素原子最外层p能级比s能级多一个电子，C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，E元素的原子外围电子排布为（n-l）dn+6nsl。请回答下列问题：（1）元素E在周期表中的位置是_;该配位化合物X的化学式为_（2）下列关于X的说法正确的是（）AX中所含化学键有离子键、配位键和氢键BX中E离子给出孤对电子C组成X的元素中第一电离能最大的是CDDC42空间构型为正四面体（3）A元素与B元素可形成分子式为A2B2的某化合物，该化合物的分子具有平面结构，则其结构式为_，其中B原子的杂化方式为。（4）C元素与D元素形成的一种具有较强还原性的分子的VSEPR模型为（5）已知单质E的晶胞属于面心立方最密堆积，其晶胞边长为a10-8cm，则E的密度为gcm-3。【答案解析】（15分）I（1）p （1分）（2）碘（1分）（3）（1分）II.（1）第四周期IB族（2分） Cu（NH3）4SO4H2O （2分络合物方括号没写不扣分）（2）D （2分）（3） H-N=N-H（1分） sp2杂化（1分） (4)平面三角形（2分）（5）（2分）解析：I（1）根据构造原理知，卤族元素最后填入的电子为p电子，所以卤族元素位于元素周期表的p区.（2）碘的第一电离能最小，最容易失去电子，因此最有可能生成较稳定的单核阳离子（3）在酸分子中非羟基氧原子数越多，该酸的酸性就越强。所以二者酸性强弱： H5IO6O（1分）（2）H : O : O :H （1分） H2O和H2O2之间形成氢键（1分）（2） Cu(NH3)4SO4H2O（1分） （4）H-N=N-H（1分） 略（2分）（5） NA （2分） 12（1分）正四面体（1分） SP3 杂化（1分）2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4解析：根据C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，得到C是O元素，D是S元素，E元素的外围电子排布为(n-1)dn6nsl，则n+6=10，n=4，则E为Cu元素，C元素可与A元素形成两种常见的化合物，其原子个数比分别为1：1和l：2，得A为H元素，配位化合物为深蓝色晶体，由原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素组成，其原子个数比为l4:4:5:1:1 ，综合以上信息深蓝色晶体的化学式为Cu(NH3)4SO4H2O。（1）D为S元素，在周期表的第三周期第VIA ，E原子的核外有29种不同运动状态的电子，B和C的第一电离能大小关系NO；（2）C元素可与A元素形成两种常见的化合物，其原子个数比分别为1：1和l：2，分别为H2O2、H2O，原子个数比为1：1的化合物的电子式为H : O : O :H，两种化合物可任意比互溶，是因为 H2O和H2O2之间形成氢键。（3） 该配位化合物的化学式为：Cu(NH3)4SO4H2O （4） A元素与B元素可形成分子式为A2B2的某化合物，该化合物的分子具有平面结构，则其结构式为H-N=N-H。（5） 晶胞中铜原子个数为81/8+61/2=4,根据m=V，得，NA ；该晶胞配位数为12，CuSO4常作电镀液，SO中S原子价层电子对数是4+（6+2-24）/2=4，硫原子不含孤对电子，空间构型是正四面体构型，S原子采取 SP3 杂化，电解CuSO4的水溶液的化学方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO419. I卤族元素的单质和化合物很多，我们可利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。（1）卤族元素位于元素周期表的_区；（2）请根据下表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_;（3）已知高碘酸有两种形式，分子式分别为H5IO6和HIO4，前者结构如图，后者则为一元酸，请比较二者酸性强弱：H5IO6_ HIO4（填“”“”或“=”）。II某配位化合物X为深蓝色晶体，由原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种非0族元素组成，其原子个数比为14:4:5:1:1，其中A是元素周期表中原子半径最小的元素，B元素原子最外层p能级比s能级多一个电子，C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，E元素的原子外围电子排布为（n-l）dn+6nsl。请回答下列问题：（1）元素E在周期表中的位置是_;该配位化合物X的化学式为_（2）下列关于X的说法正确的是（）AX中所含化学键有离子键、配位键和氢键BX中E离子给出孤对电子C组成X的元素中第一电离能最大的是CDDC42空间构型为正四面体（3）A元素与B元素可形成分子式为A2B2的某化合物，该化合物的分子具有平面结构，则其结构式为_，其中B原子的杂化方式为。（4）C元素与D元素形成的一种具有较强还原性的分子的VSEPR模型为（5）已知单质E的晶胞属于面心立方最密堆积，其晶胞边长为a10-8cm，则E的密度为gcm-3。【答案解析】（15分）I（1）p （1分）（2）碘（1分）（3）（1分）II.（1）第四周期IB族（2分） Cu（NH3）4SO4H2O （2分络合物方括号没写不扣分）（2）D （2分）（3） H-N=N-H（1分） sp2杂化（1分） (4)平面三角形（2分）（5）（2分）解析：I（1）根据构造原理知，卤族元素最后填入的电子为p电子，所以卤族元素位于元素周期表的p区.（2）碘的第一电离能最小，最容易失去电子，因此最有可能生成较稳定的单核阳离子（3）在酸分子中非羟基氧原子数越多，该酸的酸性就越强。所以二者酸性强弱： H5IO6 HIO4。II.A是元素周期表中原子半径最小的元素，则A是H，B元素原子最外层p能级比s能级多一个电子，是N，其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，判断D是S、C是O；E元素的外围电子排布为(n-1)dn+6nsl，n-13，0n+610，n=4，故E是Cu,在第四周期IB族，X的化学式为 Cu（NH3）4SO4H2O，含离子键、共价键、配位键，没有氢键，A错误；Cu提供孤对电子，B错误；组成X的元素中第一电离能最大的是N，C错误；根据价电子互斥理论计算，中心原子S，共6个价电子；配合原子O，按原理不算电子，为0；加上两个外电子（电荷）共8个电子，4对价电子，而S与4个O相成键，故SO42-为正四面体结构，D正确。（3）H、N形成H2N2，是平面结构，因此结构中含双键，即H-N=N-H，N原子采取sp2杂化（4）C元素与D元素形成的一种具有较强还原性的分子是SO2，分子中有1对孤电子对，价层电子对数为3，VSEPR模型名称为平面三角形。（5）Cu的晶胞属于面心立方最密堆积，则1个晶胞含4个原子，晶胞质量为464/NA，晶胞体积是（a10-8cm）3，密度为。