第四节-突破高考中的物质结构和性质-课时作业(实战演练)(原卷版)

第四节物质结构和性质的高考研究课时作业1．（2022届湖北省钟祥市高三期末）早在1913年就有报道说，在400℃以上AgI晶体的导电能力是室温时的上万倍，可与电解质溶液相比。（1）已知Ag元素的原子序数为47，则Ag元素在周期表中的位置是_____________，属于_____区，基态Ag原子的价电子排布式为__________。（2）硫代硫酸银（Ag2S2O3）是微溶于水的白色化合物，它能溶于过量的硫代硫酸钠（Na2S2O3）溶液生成［Ag（S2O3）2］3－等络阴离子。在［Ag（S2O3）2］3－中配位原子是______（填名称），配体阴离子的空间构型是______，中心原子采用_____杂化。（3）碘的最高价氧化物的水化物有HIO4（偏高碘酸，不稳定）和H5IO6（正高碘酸）等多种形式，它们的酸性HIO4_____H5IO6（填：弱于、等于或强于）。氯、溴、碘的氢化物的酸性由强到弱排序为_____________________（用化学式表示），其结构原因是____________________________________。（4）在离子晶体中，当0.414＜r（阳离子）∶r（阴离子）＜0.732时，AB型化合物往往采用和NaCl晶体相同的晶体结构（如下图1）。已知r（Ag+）∶r（I－）＝0.573，但在室温下，AgI的晶体结构如下图2所示，称为六方碘化银。I－的配位数为______，造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因不可能是_______。a．几何因素b．电荷因素c．键性因素（5）当温度处于146～555℃间时，六方碘化银转化为α－AgI（如下图），Ag+可随机地分布在四面体空隙和八面体空隙中，多面体空隙间又彼此共面相连。因此可以想象，在电场作用下，Ag+可从一个空隙穿越到另一个空隙，沿着电场方向运动，这就不难理解α－AgI晶体是一个优良的离子导体了。则在α－AgI晶体中，n（Ag+）∶n（八面体空隙）∶n（四面体空隙）＝______________。2．（2021~2022福建省厦门市高三质检）DF－31A洲际战略导弹是我国大国地位、国防实力的显著标志，其制作材料中包含了Fe、Cr、Ni、C等多种元素。回答下列问题：（1）基态Cr原子的价电子排布式为____________。（2）实验室常用KSCN溶液、苯酚（OH）检验Fe3+。①第一电离能：N_____O（填“＞”或“＜”）。②1mol苯酚中含有的σ数目为_________。③苯酚中的氧原子和碳原子均采用相同的杂化方式，其类型为___________。④从结构的角度分析苯酚的酚羟基有弱酸性的原因为___________________。（3）碳的一种同素异形体的晶体可采取非最密堆积，然后在空隙中插入金属离子获得超导体。如图为一种超导体的面心立方晶胞，C60分子占据顶点和面心处，K+占据的是C60分子围成的_________空隙和_________空隙（填几何空间构型）；若C60分子的坐标参数分别为A（0，0，0），B（，0，），C（1，1，1）等，则距离A位置最近的阳离子的原子坐标参数为_________。（4）Ni可以形成多种氧化物，其中一种NiaO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，a的值为0.88，且晶体中的Ni分别为Ni2+、Ni3+，则晶体Ni2与Ni3+产的最简整数比为___，晶胞参数为428pm，则晶体密度为_______g•cm－3（NA表示阿伏加德罗常数的值，列出表达式）。3．（2022届河南省洛阳市高三第一次统考）层状复合金属氢氧化物（简称“层状氢氧化物”），主体层板由二元（或多元）金属氢氧化物层构成，层间阴离子可以被其他阴离子取代，因此可以作为离子交换剂，在材料、化工、医药和环境保护等方面有着广泛的用途。镁铝碳酸根型水滑石是人们最早发现的层状氢氧化物。回答下列问题：（1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最小的是_______（填标号）。A．B．C．D．（2）一种水滑石的化学式为Mg4Al2（OH）12CO3•H2O，其层板结构如图1。CO32－中碳的杂化类型是_______。在图中最小的一个二维菱形晶胞（以图中Al为顶点）中含有______个Al3+。每个镁氧八面体周围有______个相邻铝氧八面体和______个相邻镁氧八面体。（3）水滑石中氢氧化物层的OH－和层间阴离子间的主要作用力为_______________，水滑石作为离子交换剂，去除水体中阴离子去除效果依次为：PO43－＞CrO42－＞NO3－，其原因是___________。（4）当加热到一定温度时，水滑石类化合物会发生分解，部分产物转化为尖晶石结构的MgxAlyOz，晶体结构如图2所示，它的化学式为___________；A块、B块均为边长为apm的立方体，设阿伏加德罗常数为NA，则最近的两个Al离子之间的距离为___________pm，密度为___________g•cm－3（列出计算表达式）。4．（2022届江西上饶市高三期末）LiFePO4、聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6和LiCl等可作锂离子聚合物电池的材料。回答下列问题：（1）Fe的价层电子排布式为_______________。（2）Li、F、P、As四种元素的电负性由大到小的顺序为_______________。（3）乙二醇（HOCH2CH2OH）的相对分子质量与丙醇（CH3CH2CH2OH）相近，但沸点高出100℃，原因是_______________________________________。（4）电池工作时，Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移的过程如图甲所示（图中阴离子未画出）。电解质LiPF6或LiAsF6的阴离子结构如图乙所示（X＝P、As）。①聚乙二醇分子中，碳、氧的杂化类型分别是______、______。②从化学键角度看，Li+迁移过程发生____________（填“物理变化”或“化学变化”）。③PF6中P的配位数为_________。④相同条件，Li+在___________（填“LiPF6”或“LiAsF6”）中迁移较快，原因是____________________________________。（5）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。LiCl·3H2O属正交晶系（长方体形）。晶胞参数为0.72nm、1.0nm、0.56nm。如图为沿x轴投影的品胞中所有Cl原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cl原子的数目为______。LiCl·3H2O的摩尔质量为Mg·mol－1，设NA为阿伏加德罗常数的值，则LiCl·3H2O晶体的密度为______g·cm－3（列出计算表达式）。5．（2022届安徽省皖江名校联盟高三第一次联考）我国化学家合成的铬的化合物，通过烷基铝和［ph3C］+［B（C6F5）4］－活化后，对乙烯聚合表现岀较好的催化活性。合成铭的化合物过程中一步反应如下，该反应涉及H、C、N、O、Cl、Cr等多种元素。回答下列问题：（1）下列状态的氯中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_____（填标号）。A．B．C．D．（2）化合物乙中碳原子采取的杂化方式为______，化合物丙中a、b、n、m处的化学键是配位键的是______（填字母）处。（3）Cr3+具有较强的稳定性，Cr3+的核外电子排布式为____________；已知没有未成对d电子的过渡金属离子形成的水合离子是无色的，Ti4+、V3+、Ni2+三种离子的水合离子为无颜色的是______（填离子符号）。（4）ClO3－的键角小于ClO4－的键角，原因是__________________________。（5）根据结构与性质的关系解释，HNO2的酸性比HNO3弱的原因：___________。（6）水在合成铬的化合物的过程中作溶剂。研究表明水能凝结成13种类型的结晶体。其中重冰（密度比水大）属于立方晶系，其立方晶胞沿x、y、z轴的投影图如图所示，晶体中的H2O配位数为_____，晶胞边长为apm，则重冰的密度为_________g·cm－3（写出数学表达式，NA为阿伏伽徳罗常数）。6．（2021～2022学年河南省名校联盟高三联考）碳是地球上组成生命的最基本元素之一，与其他元素结合成不计其数的无机物和有机化合物，构成了丰富多彩的世界。碳及其化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题：（1）冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。X、Y、Z是常见的三种冠醚，其结构如图所示。它们能与碱金属离子作用，并且随着环的大小不同而与不同金属离子作用。①Li+与X的空腔大小相近，恰好能进入到X的环内，且与氧原子的一对孤电子对作用形成稳定结构W（如图）。基态碳原子核外有______种运动状态不同的电子，其外围电子轨道表示式为__________。W中Li+与孤对电子之间的作用属于______（填标号）。A．离子键B．共价键C．氢键D．配位键E．以上都不是②冠醚Y能与K+形成稳定结构，但不能与Li+形成稳定结构，理由是________________________________________________。③冠醚分子中氧的杂化轨道的空间构型是__________，C－O－C的键角_____（填“＞”“＜”或“＝”）109°28′。（2）碳的一种同素异形体－－石墨，其晶体结构及晶胞如图1、图2所示。则石墨晶胞含碳原子个数为______个。已知石墨的密度为ρg·cm－3，C－C键键长为rcm，阿伏加德罗常数的值为NA，计算石墨晶体的层间距d为______cm。（3）碳的另一种同素异形体－－金刚石，其晶胞如图3所示。已知金属钠的晶胞（体心立方堆积）沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A所示，则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图______（从A～D图中选填）。7．（2022届辽宁省辽阳市高三模拟）坦桑石的主要化学成分为Ca2Al3（SiO4）3（OH），还可含有V、Cr、Mn等元素。（1）下列状态中的铝微粒，电离最外层的一个电子所需能量最大的是________。①②③④（2）烟酸铬是铬的一种化合物，其合成过程如下：①Cr原子的价层电子排布图为_______________。这样排布电子遵循的原则是______________。②烟酸中所含元素的第一电离能I1（N）_____I1（O），原因是_________________。③烟酸中碳、氮原子的杂化方式分别为_______、_______。（3）SiCl4、SiF4都极易水解。二者都属于______（填“极性”或“非极性