高中化学选修3--高考题型专练(学生)

1 1 【化学选修 3：物质结构与性质】 （15 分） 纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。 单位质量的 A 和 B 单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。已知 A 和 B 为短周期元素，其原子的第一 至第四电离能如下表所示： 电离能(kJ/mol)I1I2I3I4 A93218211539021771 B7381451773310540 （1）某同学根据上述信息，推断 B 的核外电子排布如右图所示，该同学所画的电子排布图违背了 。 （2）ACl2分子中 A 的杂化类型为 。 （3）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。已知金刚石中的 CC 的键 长为 154.45pm，C60中 CC 键长为 145140pm，有同学据此认为 C60的熔点高于金刚石，你认为是否正 确 ，并阐述理由 。 （4）科学家把 C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物， 其晶胞如图所 示，该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式 ，该物质的 K 原子和 C60分子的个数比为 。 （5）继 C60后，科学家又合成了 Si60、N60，C、Si、N 原子电负性由大到小的 顺序是 ，NCl3分子空间构型为 。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的 3 个硅原子形成 共价键，且每个硅原子最外层都满足 8 电子稳定结构，则 Si60分子中 键的数目为 。 2.【化学选修物质结构与性质】 （15 分） 下面是 C60、金刚石和二氧化碳的分子模型。 请回答下列问题： （1）硅与碳同主族，写出硅原子基态时的核外电子排布式：_ （2）从晶体类型来看，C60属于_晶体。 （3）二氧化硅结构跟金刚石结构相似，即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之 间插入一个 O 原子。观察图乙中金刚石的结构，分析二氧化硅的空间网状结构中，Si、O 原子形成的最 小环上 O 原子的数目是_;晶体硅中硅原子与共价键的个数比为 （4）图丙是二氧化碳的晶胞模型，图中显示出的二氧化碳分子数为 14 个。实际上一个二氧化碳晶胞中 含有_个二氧化碳分子,二氧化碳分子中键与键的个数比为 。 （5）有机化合物中碳原子的成键方式有多种，这也是有机化合物种类繁多的原因之一。丙烷分子中 2 号 碳原子的杂化方式是_，丙烯分子中 2 号碳原子的杂化方式是_，丙烯分子中最多有 个原子共平面。 3.【化学选修物质结构与性质】 （15 分） 铜是重要金属，Cu 的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如 CuSO4溶液常用作电解液、 1s 2p 2s 3s 3p C60 K 甲甲乙乙丙丙 2 电镀液等。请回答以下问题： （1）CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为_；（2 分） （2）CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是_；（2 分） （3）SO42-的立体构型是 ，其中 S 原子的杂化轨道类型是_；O 原子的价电子排布图为 ，这两种元素形成的气态氢化物的熔点较高的是（写化学式）_，原因为 。 （每空 1 分） （4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与 Cu 同族，Au 原子最外层电子排布式为 ；一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中 Cu 原子处于面心，Au 原子处于顶点位置，则该合 金中 Cu 原子与 Au 原子数量之比为_；该晶体中，原子之间的作用力是 ；（每空 2 分） 4.【化学选修物质结构与性质】 （15 分） 已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如右图。试回答： 镓的基态原子的电子排布式是 。 砷化镓晶胞中所包含的砷原子（白色球）个数为 ，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为 。 N、P、As 处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是 。 （用氢化物分子式表示） 砷化镓可由（CH3）3Ga 和 AsH3在 700时制得。 （CH3）3Ga 中镓原子的杂化方式为 。 比较二者的第一电离能：As_Ga（填“”或“=” ） 。 下列说法正确的是 （填字母） 。 A砷化镓晶胞结构与 NaCl 相同BGaP 与 GaAs 互为等电子体 C电负性：AsGa D砷化镓晶体中含有配位键 5.【化学选修物质结构与性质】 （15 分） 三氟化氮（NF3）是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体， 在半导体加工、太阳能电池制造和液晶显示器制造中得到广泛应 用。它可在铜的催化作用下由 F2和过量的 NH3反应得到，该反应 另一种产物为盐。 （1）该反应生成物 NF3中氮原子的杂化方式为 ，NF3分子空间构型为 ； （2）N、F 两种元素的氢化物稳定性比较，NH3 HF（选填“”或“” ） ； （3）N3-被称为类卤离子，写出 2 种与 N3-互为等电子体的分子的化学式 ； ； （4）元素 A 基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p64s2，A 跟氟可形成离子化合物，其晶胞结构如 上图，该离子化合物的电子式为 。 1212 化学化学选修物质结构与性质选修物质结构与性质 （1515 分）分） 二氧化钛作光催化剂能将居室污染物甲醛苯等有害气体可转化为二氧化碳和水，达到无害化。有 关甲醛苯二氧化碳及水说法正确的是 。 A苯与 B3N3H6互为等电子体 B甲醛苯分子中碳原子均采用 sp2杂化 C苯二氧化碳是非极性分子，水和甲醛是极性分子 D水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子间能形成氢键 2007 年诺贝尔物理学奖为法国科学家阿尔贝费 3 尔和德国，科学家彼得格林贝格尔共同获得，以表彰他们在巨磁电阻效应（CMR 效应）研究方面的成就。 某钙钛型复合氧化物（如右图） ，以 A 原子为晶胞的顶点，A 位可以是 CaSrBa 或 Pb，当 B 位是 VCrMnFe 时，这种化合物具有 CMR 效应。 用 ABO 表示这类特殊晶体的化学式： 。 已知 La 为+3 价，当被钙等二价元素 A 替代时，可形成复合钙钛矿化合物 La1-xAxMnO3, (x 0.1)，此时 一部分锰转变为+4 价。导致材料在某一温度附近有反铁磁-铁磁铁磁-顺磁转变及金属-半导体的转变， 则 La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为： 。 （用含 x 的代数式表 示） Mn 的核外电子排布式为： 。 下列有关说法正确的是 。 A镧锰氧分别位于周期表 fdp 区 B氧的第一电离能比氮的第一电离能大 C锰的电负性为 1.59 ，Cr 的电负性为 1.66，说明锰的金属性比铬强 1313 化学化学选修物质结构与性质选修物质结构与性质 （1515 分）分） 铜在化合物中的常见化合价有 l 、+ 2 等，故能形成多种铜的化合物。 （1）基态 Cu 原子的电子排布式是 ；铜晶体晶胞如图所示，该晶胞实际拥有 个铜原 子； （2） 某 l 价铜的配离子为Cu(CN)43，与配体互为等电子体的一种微粒是 （写化学式） 。 许多l 价铜的配合物溶液能吸收 CO 和烯烃（如 C2H4、CH3CH= CH 2等）, CH3CH= CH 2分子 中 3 个 C 原子采取的杂化方式依次为 。 （3）在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水至过量，先出现蓝色沉淀，最后溶解形成深蓝色的溶液。写出此蓝色 沉淀溶解的离子方程式： ； 根据价层电子对互斥模型，预测 SO42 一的空间构型为 .。 14.已知 A、B、C、D、E、F 都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中 A、C 原子的 L 层有 2 个未成对电子。D 与 E 同主族，D 的二价阳离子与 C 的阴离子具有相同的电子层结构。F3+离子 M 层 3d 轨道电子为半满状态。请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，用所对应的元素符号表示） （1）写出 F 原子的电子排布式 ，F 位于周期表 区。 （2）A、B、C 的第一电离能由小到大的顺序为 。 （3）F 和 M（质子数为 25）两元素的部分电离能数据列于下表： 比较两元素的 I2、I3可知，气态 M2再失去一个电 子比气态 F2再失去一个电子难。对此，你的解释是 ； （4）已知 F 晶体的堆积方式与金属钾相同，则 F 晶胞中 F 原子的配位数为_，一个晶胞中 F 原 子的数目为_ 。 元 素 MF I1717759 I215091561 电能 （kJmol1 ） I332482957 4 （5）H2S 和 C 元素的氢化物(分子式为 H2C2)的主要物理性质比较如下： 熔点K沸点K标准状况时在水中的溶解度 H2S1872022.6 H2C2272423 以任意比互溶 H2S 和 H2C2的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因 _。 15.下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。 请回答下列问题：（1）表中属于 d 区的元素是 （填编号） 。 （1 分） （2）科学发现，、三种元素的原子形成的晶体具有 超导性，其晶胞的结构特点如右图所示（图中、分别位于 晶胞的体心、顶点、面心） ，则该化合物的化学式为 （用对应的元素符号表示） 。 （2 分） （3）元素的一种氢化物是重要的化工原料，常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。 有关该氢化物分子的说法正确的是 。（2 分） A分子中含有分子间的氢键 B属于含有极性键的非极性分子 C只含有 4 个 sp-s 的 键和 1 个 p-p 的 键 D该氢化物分子中原子采用 sp2杂化 （4）某元素的价电子排布式为 nsnnpn+1，该元素原子的核外最外层电子的孤对电子数为 ；该元素与元素形成的 18 电子的 X 分子（分子量 32）的电子式为 ；该元素还可与元素 形成 10 电子的气体分子 Y（分子量 17） ，将过量的 Y 气体通入盛有硫酸铜水溶液的试管里，现象为 （各 2 分） （5）下表为原子序数依次增大的短周期元素 AF 的第一到第五电离能数据。 电离能 I(eV)ABCDEF I111.314.513.65.27.66.0 I224.429.635.149.315.018.8 I347.947.454.971.680.128.4 I464.577.577.498.9109.2112.0 I5392.197.9113.9138.3141.3153.7 请回答：表中的金属元素是 （填字母） ；若 A、B、C 为原子序数依次增大的同周 期相邻元素，表中显示 B 比 A 和 C 的第一电离能都略大，其原因是 。 （各 2 分） 5 1717A、B、C、D、E、F、G 七种元素，除 E 为第四周期元素外，其余均为短周期元素。A、E、G 位于元素 周期表的 s 区，其余元素位于 p 区。A、E 的原子最外层电子数相同，A 的原子中没有成对电子；B 元素基 态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；C 元素原子的外围电子层排 布式为 nsnnpn+1；D 元素的电负性为同周期元素第二高；F 的基态原子核外成对电子数是成单电子数的 3 倍；G 的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同。回答下列问题： （1）写出下列元素的元素符号：D ，G 。 （2）原子序数比 D 小 1 的元素的第一电离能高于 D 的原因是 。 （3）由 A、B、C 形成的 ABC 分子中，含有 个键， 个键。 （4）由 D、E、F、G 形成的 E2DF4、GDF4的共熔体在冷却时首先析出的物质是 （填化学式） ，原因是 。 1818铜合金是人类使用最早的金属材料。铜在化合物中的常见化合价有 l 、+ 2 等，故能形成多种铜 的化合物。 基态 Cu 原子的电子排布式是 ； 铜晶体晶胞如图所示，该晶胞实际拥有 个铜原子； （2） 某 l 价铜的配离子为Cu(CN)43，与配体互为等电子体的一种微粒是 （写化学式） 。 许多l 价铜的配合物溶液能吸收 CO 和烯烃（如 C2H4等） ， CH3CH= CH 2 分子中 3 个 C 原子采取的 杂化方式依次为 。 （3）在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水至过量，先出现蓝色沉淀，最后溶解形成深蓝色的溶液。写出此蓝色 沉淀溶解的离子方程式： ； 根据价层电子对互斥模型，预测 SO42 一的空间构型为 .。 19 【化学-选修模块：物质结构与性质】 （15 分） 决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。 （1）已知 A 和 B 为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示： 电离能/kJmol1 I1I2I3I4 A5781817274511578 B7381451773310540 A 通常显 价，A 的电负性 B 的电负性（填“” 、 “”或“” ） 。 （2）紫外光的光子所具有的能量约为 399 6 N C O H C N O CH3 CH3 N C O C N O H CH3 CH3 Ni B F kJmol1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息，说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害 的原因： 。组成蛋白质的最简单的氨基酸 中的碳原子杂化类型是 。 共价键CCCNCS 键能/ kJmol1 347305259 （3）实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN 这 4 种晶体的结构与 NaCl 晶体 结构相似（如右图所示） ，已知 3 种离子晶体的晶格能数据如下表： 离子晶体 NaClKClCaO 晶格能/kJmol1 7867153401 则该 4 种离子晶体（不包括 NaCl）熔点从高到低的顺序是： 。 其中 MgO 晶体中一个 Mg2周围和它最邻近且等距离的 Mg2有 个。 （4）金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好。离子型氧化物 V2O5和 CrO2中，适合 作录音带磁粉原料的是 。 （5）某配合物的分子结构如右图所示，其分子内 不含有 （填序号） 。 A离子键 B极性键 C金属键 D配位键 E氢键 F非极性键 21 【化学选修 3：物质结构与性质】 （15 分） 已知 A、B、C、D、E、F 为元素周期表中原子序数依次增大的前 20 号元素，A 与 B；C、D 与 E 分 别位于同一周期。A 原子 L 层上有 2 对成电子， B、C、D 的核外电子排布相同的简单离子可形成一种 C3DB6型离子晶体 X,，CE、FA 为电子数相同的离子晶体。 （1）写出 A 元素的基态原子价电子排布式 ；F 离子电子排布式 。 （2）写出 X 的化学式 和化学名称 。 （3）写出 X 涉及化工生产中的一个化学方程式 。 （4）试解释工业冶炼 D 不以 DE3而是以 D2A3为原料的原因： 。 （5）CE、FA 的晶格能分别为 786 KJ/mol l、3401KJ/mo，试分析导致两者晶格能差异的主要原因是： 。 （6）F 与 B 可形成离子化合物，其晶胞 结构如图所示：F 与 B 形成离子化合物的 化学式为_；该离子化合物晶体的密 度为 a g/cm3，则晶胞的体积是 (只要求列出算式)。 22.【化学选修 3 物质结构与性质】 （15 分） 7 A、B、C、D 四种短周期元素，原子序数依次增大，原子半径按 C、D、B、A 顺序逐渐减小。A、C 同 主族，B、D 同主族；A、C 的原子核内质子数之和为 B、D 的原子核内质子数之和的一半；C 元素与其 它三种元素均能形成离子化合物。试回答下列问题： （1）B 的离子符号 ；D 基态原子的核外电子排布式 ；C、D 形成化合物的电 子式 ； （2）同时含有上述四种元素的化合物有多种，试写出其中两种的化学式（要求：其中有一种水溶液显中 性）_、_； （3）A、B、C 三元素中各由两种组成的两种化合物，相互反应生成 A 的单质的化学方程式为_ ； （4）B、C、D 三元素中各由两种组成的两种化合物，发生化合反应且属于氧化还原反应的化学方程式为 。 23 化学选修 3：物质结构与性质 （15 分） 已知：A、B、C、D、E 是周期表中前 36 号元素，A 是原子半径最小的元素，B 元素基态原子的 2P 轨道 上只有两个电子， C 元素的基态原子 L 层只有 2 对成对电子，D 元素在第三周期元素中电负性最大，E2+ 的核外电子排布和 Ar 原子相同。 请回答下列问题： （1）分子式为 BC2的空间构型为 ；D 元素原子的核外电子排布式为 。 （2）B 第一电离能比 C_（填“大”或“小” ） ；A 与 B 形成的最简单化合物的分子空间构型为 _，其中心原子的杂化为 。 （3）A2C 所形成的晶体类型为 ；E 单质所形成的晶体类型为_。 （4）若向由 A、C 组成某种化合物的稀溶液中加入少量二氧化锰，有无色气体生成。则该化合物的分子 式是 ，属于 分子（填：“极性”或“非极性” ） ，该反应的化学方程式是: _ _。 （5）C 跟 E 可形成离子化合物，其晶胞结构与 NaCl 的晶胞相似，同为面心立方结构。该离子化合物晶 体的密度为 gcm-3，NA表示阿伏加德罗常数，则该离子化合物晶胞的体积是 (用含 、NA的代数式表示)。 24.【化学选修物质结构与性质】 （15 分） 甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素。甲、丙处于同一主族，丙、丁、戊处于同 一周期，戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和。甲、乙组成的常见气体 X 能使湿 润的红色石蕊试纸变蓝；戊的单质与 X 反应能生成乙的单质，同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物 Y 和 Z,0.1 mol/L 的 Y 溶液 pH1；丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐 L，也 能与 Z 的水溶液反应生成盐；丙、戊可组成化合物 M。 请回答下列问题： (1)戊离子的结构示意图为：_ _。 (2)写出乙的单质的电子式：_ _。 丁原子的核外电子排布式：_ 8 _。 (3)戊的单质与 X 反应生成的 Y 和 Z 的物质的量之比为 24，反应中被氧化的物质与被还原的物质的物 质的量之比为_。 (4)写出过量 Z 的稀溶液滴入少量 L 的稀溶液中发生反应的离 子方程式：_ _。 (5)按图电解 M 的饱和溶液，写出该电解池中发生反应的总 反应方程式：_ _。 将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中，观察到的现象是 _。 26 【 化学一物质结构与性质 】 能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行 “阳光计划” ，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。 （1） 太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太