《高考备考指南 理科综合 化学》课件-第11章 第2节 真题

第十一章第二节真题体验·直击高考【全国卷真题体验】1．(2016·全国卷Ⅱ，37节选)东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：(1)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。②在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋与NH3之间形成的化学键称为________，提供孤电子对的成键原子是______。③氨的沸点________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是______________；氨是______分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为________。(2)单质铜及镍都是由________键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为ICu＝1958kJ·mol－1、INi＝1753kJ·mol－1，ICu>INi的原因是_________________________。(3)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。②若合金的密度为dg·cm－3，晶胞参数a＝____________________nm。【答案】(1)①正四面体②配位键N③高于NH3分子间可形成氢键极性sp3(2)金属铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子(3)①3∶1②eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(251,6.02×1023×d)))eq\s\up7(\f(1,3))×107【解析】(1)①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子为SOeq\o\al(2－,4)，由价层电子对互斥理论推断，SOeq\o\al(2－,4)具有正四面体的空间构型。②[Ni(NH3)6]SO4中阳离子为[Ni(NH3)6]2＋，由基态Ni原子电子排布式可知，失去2个4s能级上的最外层电子后，所得的基态Ni2＋具有空轨道，而NH3分子中中心氮原子周围有1对孤对电子，因此Ni2＋与NH3之间形成配位键，提供孤电子对的成键原子是N。③氨分子的空间构型是三角锥形，不对称，因此氨是极性分子；氨分子的中心氮原子的轨道杂化类型为sp3，其中氮原子3个p轨道与氢原子的s轨道形成共价单键，另一个轨道由孤电子对占据。(3)①由晶胞结构、均摊法可知，1个镍白铜合金晶胞中含有的铜原子和镍原子分别为6×eq\f(1,2)＝3、8×eq\f(1,8)＝1，则该晶胞中Cu、Ni原子的数量比为3∶1；②以1mol该晶胞为研究对象，则1mol该晶胞含有3molCu和1molNi，由m＝nM可知，1mol该晶胞的m＝m(Cu)＋m(Ni)＝3mol×64g·mol－1＋1mol×59g·mol－1＝251g；设该晶胞的边长(a)为x×10－7cm，由晶胞构型可知，1个该晶胞的V＝(x×10－7cm)3，则6.02×1023个该晶胞的V＝6.02×1023×(x×10－7cm)3，则该合金的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(251g,6.02×1023×x×10－7cm3)＝dg·cm－3，解得x＝eq\r(3,\f(251,6.02×1023×d))×107或eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(251,6.02×1023×d)))eq\s\up7(\f(1,3))×107。2．(2015·全国卷Ⅰ，37节选)碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：(1)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_____________。(2)CS2分子中，共价键的类型有________，C原子的杂化轨道类型是________，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子：___________________。(3)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253K，沸点为376K，其固体属于________晶体。(4)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：①在石墨烯晶体中，每个C原子连接______个六元环，每个六元环占有____个C原子。②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接____个六元环，六元环中最多有____个C原子在同一平面。【答案】(1)C有4个价电子且半径小，难以通过得失电子达到稳定电子结构(2)σ键和π键spCO2、SCN－(或COS等)(3)分子(4)①32②124【解析】(2)CS2中C原子价层电子对数目为eq\f(4－2×2,2)＝2，C原子的杂化轨道类型为sp杂化。(3)该化合物熔、沸点都较低，应为分子晶体。(4)①石墨烯为平面结构，每个碳原子周围有3条单键，每两条相邻单键在一个环内，则每个C原子连接3个六元环，每个环内有6×eq\f(1,3)＝2个碳原子；②金刚石晶体为空间立体网状结构，每个碳原子周围有4条单键，每两条相邻单键参与形成三个六元环，即每个C原子连接12个六元环，每个环内最多有4个C原子共平面。3．(2014·全国卷Ⅱ，37节选)元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题；(1)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为______；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是____________(填化学式，写出两种)。(2)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是________；酸根呈三角锥结构的酸是________(填化学式)。(3)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为________。(4)这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。该化合物中，阴离子为________，阳离子中存在的化学键类型有________；该化合物加热时首先失去的组分是________，判断理由是___________。【答案】(1)sp3H2O2、N2H4(2)HNO2、HNO3H2SO3(3)＋1(4)SOeq\o\al(2－,4)共价键和配位键H2OH2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱【解析】(1)含有氢且呈三角锥形的分子是NH3，N原子杂化方式为sp3；O、N、C的氢化物分子中既含有极性共价键又含非极性共价键的化合物有H2O2、N2H4、C2H6、C6H6等。(3)Cu与O能形成两种化合物，根据均摊法可由原子数比确定化合物的化学式为Cu2O，含Cu＋。(4)5种元素形成的1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构的为SOeq\o\al(2－,4)，由图2中的阳离子结构可知含有Cu2＋、4个NH3、2个H2O，阳离子符号为[Cu(NH3)4(H2O)2]2＋，含有共价键、配位键；加热化合物时根据配位键强弱确定首先失去的组分。【各省市真题体验】1．(2016·江苏卷，21A节选)[Zn(CN)4]2－在水溶液中与HCHO发生如下反应：4HCHO＋[Zn(CN)4]2－＋4H＋＋4H2O=[Zn(H2O)4]2＋＋4HOCH2CNHOCH2CN的结构简式(1)1molHCHO分子中含有σ键的数目为______mol。(2)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是____________。(3)与H2O分子互为等电子体的阴离子为____________________________。(4)[Zn(CN)4]2－中Zn2＋与CN－的C原子形成配位键。不考虑空间构型，[Zn(CN)4]2－的结构可用示意图表示为__________________________。【答案】(1)3(2)sp3和sp(3)NHeq\o\al(－,2)(4)【解析】(1)HCHO的结构式为，单键全为σ键，双键中一个为σ键，一个为π键，所以1molHCHO中存在3molσ键。(2)HOCH2CN中“—CH2—”中的C为sp3杂化，“—C≡N”中C为sp杂化。(3)N得一个电子与O的电子数相等，所以NHeq\o\al(－,2)与H2O互为等电子体。(4)Zn2＋与CN－之间为配位键，配位键由C指向Zn。2．(2016·四川卷，8节选)M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题：(1)X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是___________。(2)X与M形成的XM3分子的空间构型是________。(3)M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如图所示，则图中黑球代表的离子是______(填离子符号(4)在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化M的一种氢化物，Z被还原为＋3价，该反应的化学方程式是_______________________________。【答案】(1)H2S分子间不存在氢键，H2O分子间存在氢键(2)平面三角形(3)Na＋(4)K2Cr2O7＋3H2O2＋4H2SO4=K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3O2↑＋7H2O【解析】由轨道电子数关系知M是氧元素，由金属性知R是钠元素，由X与氧形成的化合物可引起酸雨知X是硫元素，则Y为氯元素，由Z的基态原子特点知Z是铬元素。(2)SO3中硫原子的价层电子对数为3＋(6－3×2)÷2＝3，没有孤电子对，故空间构型为平面三角形。(3)根据晶胞结构，白球的数目为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，黑球的数目为8，由于化合物为Na2O，故黑球代表的是Na＋。(5)K2Cr2O7被还原为Cr3＋，被氧化的为H2O2，氧化产物为O2，根据得失电子守恒及元素守恒写出方程式。3．(2016·浙江卷，15节选)磷(P)是组成生命物质的重要元素，请回答：(1)每个白磷分子中有________个σ键。(2)PH3的分子构型与NH3的分子构型相似。下列关于PH3和NH3的说法正确的是________。A．P—H键的极性大于N—H键的极性，PH3和NH3均为极性分子B．PH3的沸点高于NH3的沸点C．PH3可形成分子晶体D．PH3中，P—H键的键长大于N—H键的键长，其键角小于BF3分子中的键角(3)磷脂的结构简式如下：在水中磷脂可能更倾向于形成下列图________(填“A”或“B”)所示的双分子层结构，试说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)6(2)CD(3)A在水中，磷脂分子的弱极性部分(Ⅰ端)易相互靠近，而其亲水部分(Ⅱ端)与水分子极性相近，因而朝向水【解析】(1)白磷分子的分子式为P4，分子构型为四面体形，四个P原子位于四面体的顶点，有六个P—P键。(2)N的非金属性强于P，则N—H键的极性大于P—H键，A项错误；NH3分子间易形成氢键，沸点反常，B项错误；固态PH3为分子晶体，C项正确；P原子半径比N原子半径大，则P—H键的键长大于N—H键的键长，键角小于109°28′，BF3为平面三角形分子，键角为120°，D项正确。4．(2015·山东卷，33节选)氟在自然界中常以CaF2的形式存在。(1)下列有关CaF2的表述正确的是________。a．Ca2＋与F－间仅存在静电吸引作用b．F－的离子半径小于Cl－，则CaF2的熔点高于CaCl2c．阴阳离子比为2∶1的物质，均与CaF2晶体构型相同d．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电(2)CaF2难溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，原因是_____________________(用离子方程式表示)。已知：AlFeq\o\al(3－,6)在溶液中可稳定存在。(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为________，其中氧原子的杂化方式为________。【答案】(1)bd(2)3CaF2＋Al3＋=3Ca2＋＋AlFeq\o\al(3－,6)(3)V形sp3【解析】(1)CaF2是离子化合物，阴阳离子间既存在静电吸引作用，又存在静电排斥作用，a项错误；熔