2016高考物质结构题

物质结构与性质真题专练1.（2016课标3卷）砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：（1）写出基态As原子的核外电子排布式________________________。（2）根据元素周期律，原子半径Ga_____________As，第一电离能Ga____________As。（填“大于”或“小于”）（3）AsCl3分子的立体构型为____________________，其中As的杂化轨道类型为_________。（4）GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是_____________________。（5）GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm-3，其学科&网晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________________,Ga与As以________键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol-1和MAsg·mol-1，原子半径分别为rGapm和rAspm，阿伏伽德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________。2.（2016课标1卷）锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：（1）基态Ge原子的核外电子排布式为Ar__________，有__________个未成对电子。（2）Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键，从原子结构角度分析，原因是。（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因。4GeCl4GeBr4GeI熔点/℃49.526146沸点/℃83.1186约400（4）光催化还原2CO制备4CH反应中，带状纳米24ZnGeO是该反应的良好催化剂，Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是____________________。（5）Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为__________，微粒之间存在的作用力是__________。（6）晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为000，，；B为11022，，；C为11022，，。则D原子的坐标参数为。②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数565.76pma，其密度为__________3gcm（列出计算式即可）。3.（2016课标2卷）东晋《华阳国志南中志》卷四种已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）文明中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：（1）镍元素基态原子的电子排布式为_________，3d能级上的未成对的电子数为______。（2）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（“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_______。（3）单质铜及镍都是由______键形成的晶体：元素同与镍的第二电离能分别为：ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICuINi的原因是______。（4）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/cm3，晶胞参数a=________nm4.（2016海南卷）Ⅰ下列叙述正确的有A．第四周期元素中，锰原子价电子层中未成对电子数最多B．第二周期主族元素的原子半径随核电荷数增大依次减小C．卤素氢化物中，HCl的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小II.M是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题：（1）单质M的晶体类型为______，晶体中原子间通过_____作用形成面心立方密堆积，其中M原子的配位数为______。（2）元素Y基态原子的核外电子排布式为________，其同周期元素中，第一电离能最大的是______（写元素符号）。元素Y的含氧酸中，酸性最强的是________（写化学式），该酸根离子的立体构型为________。（3）M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。①该化合物的化学式为_______，已知晶胞参数a=0.542nm，此晶体的密度为_______g·cm–3。（写出计算式，不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA）②该化合物难溶于水但易溶于氨水，其原因是________。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为_______。5.（2016江苏）[物质结构与性质][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++4HOCH2CN（1）Zn2+基态核外电子排布式为____________________。（2）1molHCHO分子中含有σ键的数目为____________mol。（3）HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是______________。（4）与H2O分子互为等电子体的阴离子为________________。（5）[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_____________。6．（2016四川）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）R基态原子的电子排布式是①，X和Y中电负性较大的是②（填元素符号）。（2）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。（3）X与M形成的XM3分子的空间构型是。（4）M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如右图所示，则图中黑球代表的离子是（填离子符号）。（5）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。137.[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）（1）[Ar]3d104s24p3（1分）（2）大于小于（每空2分，共4分）（3）三角锥形sp3（每空1分，共2分）（4）GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体（2分）（5）学科.网原子晶体共价33AGaAsGaAs41030()100%3()NrrMM（每空2分，6分）【答案】2.（1）10223d4s4p；2。（2）Ge原子半径较大，难以形成稳定的键，不易形成双键或叁键。（3）4GeCl、4GeBr、4GeI的熔沸点依次上升。因为其组成和结构相似的物质，随分子量增大，范德华力增大，熔沸点上升。（4）OGeZn。（5）3sp，共价键。（6）①111(,,)444；②231038736.0210(565.7610)。【解析】（1）锗位于硅的正下方，是(141832)号元素，核外电子排布为1022[Ar]3d4s4p。（2）双键、叁键与单键中均有键，但只有双键和叁键中存在键。锗难以形成双键或叁键，说明锗难以形成稳定的键。这是因为Ge原子半径较大，4p形成肩并肩重叠较难。（3）由表中数据可知，三种物质熔沸点均不高，均为分子晶体，并且不存在氢键，因此熔沸点由范德华作用力的强弱决定。即熔沸点依次升高，是范德华力依次增强的结果，而对于组成和结构相似的物质而言，范德华力主要受分子量决定。分子量越大，范德华力越大，熔沸点越高。（4）由三种元素在周期表的相对位置可知电负性相对强弱。（5）锗与金刚石结构相似，金刚石中碳原子是3sp杂化，锗晶体中锗也是相同的杂化，原子间以共价键结合。（6）①将晶胞切成8个相同的小正方体后，D是左下角小正方体的体心，因此原子坐标是111(,,)444；②每个晶胞中含有8个锗原子，根据密度公式进行计算，注意换算单位：323103AA()8(Ge)873()6.0210(565.7610)MMNVNa晶胞晶胞37.（1）1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s22（2）①正四面体②配位键N③高于NH3分子间可形成氢键极性sp3（3）金属铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子（4）①3：1②4.19-ⅠBD（6分）19-Ⅱ（14分）（1）金属晶体金属键12（每空1分，共3分）（2）1s22s22p63s23p5ArHClO4正四面体（每空1分，共4分）（3）①CuCl-21321AA499.54(CuCl)1010MNNa3或（0.542）（每空2分，共4分）②Cu+可与氨形成易溶于水的配位化合物（或配离子）[Cu(NH3)4]2+【答案】（1）1s22s22p62s23p63d10（或[Ar]3d10）（2）3；（3）sp3和sp；（4）NH2－；（5）；5【解析】。考点：考查核外电子排布、杂化轨道类型、共价键、等电子体以及配位键判断等6【答案】（1）1s22s22p63s1或[Ne]3s1，Cl（2）2HO分子间存在氢键，而2HS分子间没有氢键（3）平面三角形（4）Na（5）222272424243223HOKCrO4HSOKSOCr(SO)7HO3O【解析】首先推断各种元素。M元素的2p电子数是2s的2倍，故价电子排布应为2s22p4，M为氧元素。R的原子序数比氧大，又是短周期金属，故只能是第三周期。第三周期最活泼的金属是钠。X与M的化合物，引起酸雨，只有可能是二氧化硫或氮氧化物。但是X的原子序数比氧大，故X只能是硫元素。Y的原子序数比X大，又是短周期元素，只能是氯元素。Z的最高价含氧酸的钾盐是橙色，这是重铬酸盐的典型颜色。题目中关于4s、3d轨道半充满的描述，也能推出Z是铬元素（3d54s1）。（1）考察核外电子排布的三条规则：能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则以及元素周期性中电负性的递变。钠元素的基态电子排布为1s22s22p63s1，Cl的电负性比S大。（2）考察分子间作用力对物理性质的影响。对于氢键X-H…Y，X与Y只能是N，O，F三者之一，故2HO有氢键，而2HS没有。分子间氢键会导致化合物熔沸点升高。（3）考察价层电子对互斥理论。对于3SO分子，成键电子对数为3，孤电子对数为：1(623)02。故分子应该是平面三角形。（4）考察晶胞中微粒数的计算——均摊法。2RM为2NaO。晶胞中黑球全部在晶胞内部，故有8个，白球有1186482个，二者比例为2:1。故黑球为Na。（5）水的化学性质稳定，不会与重铬酸钾反应。故被氧化的M的氢化物只能是22HO，氧化产物是2O。根据题目，还原产物中Cr为+3价，反应又在稀硫酸中进行，故还原产物为243Cr(SO)。根据元素守恒，另两个产物是24KSO和2HO。根据氧化还原配平原则配平即可。