2019-2020年高考化學大一輪復習 真題匯編 N單元 物質結構與性質 蘇教版.doc

2019-2020年高考化學大一輪復習 真題匯編 N單元 物質結構與性質 蘇教版 N1 原子結構與元素的性質四、xx上海卷 NaCN超標的電鍍廢水可用兩段氧化法處理：(1)NaCN與NaClO反應，生成NaOCN和NaCl(2)NaOCN與NaClO反應，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2已知HCN(Ki6.31010)有劇毒；HCN、HOCN中N元素的化合價相同。完成下列填空：27N1 E2上述反應涉及的元素中，氯原子核外電子能量最高的電子亞層是_；H、C、N、O、Na的原子半徑從小到大的順序為_。273pH<O<N<C<Na解析 離核越遠，亞層的能量越高，故能量最高的電子亞層是3p。37N1、N2、N3、N4、N5xx全國卷 化學選修3：物質結構與性質鍺(Ge)是典型的半導體元素，在電子、材料等領域應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar_，有_個未成對電子。(2)Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結構角度分析，原因是_。(3)比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因_。GeCl4GeBr4GeI4熔點/49.526146沸點/83.1186約400(4)光催化還原CO2制備CH4反應中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應的良好催化劑。Zn、Ge、O電負性由大至小的順序是_。(5)Ge單晶具有金剛石型結構，其中Ge原子的雜化方式為_，微粒之間存在的作用力是_。(6)晶胞有兩個基本要素：原子坐標參數，表示晶胞內部各原子的相對位置。下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標參數A為(0，0，0)；B為；C為。則D原子的坐標參數為_。圖00晶胞參數，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數a565.76 pm，其密度為_ gcm3(列出計算式即可)。37(1)3d104s24p22(2)Ge原子半徑大，原子間形成的單鍵較長，pp軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成鍵(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點依次增高。原因是分子結構相似，相對分子質量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強(4)O>Ge>Zn(5)sp3共價鍵(6)(，)107解析 (1)Ge是32號元素，根據構造原理可寫出基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar3d104s24p2，其中4p能級上有2個未成對電子。(2)由于Ge原子半徑較大，原子間形成的單鍵較長，而pp軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不重疊，很難形成鍵，故Ge原子間難以形成雙鍵或叁鍵。(3)從表格中數據可看出GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點逐漸升高，這是因為它們的分子結構相似，隨著相對分子質量增大，分子間的相互作用力增強，導致其熔、沸點逐漸升高。(4)根據三種元素在周期表中的位置關系和電負性遞變規(guī)律可知，電負性OGeZn。(5)晶體Ge為原子晶體，每個Ge原子與其他相鄰的Ge原子間以共價鍵結合形成空間網狀立體結構，Ge為sp3雜化。(6)結合D在晶胞內的位置可確定其坐標為(，)；由均攤法可確定該Ge晶胞中含有Ge原子為(864)個8個，則()mol73 gmol1(565.761010cm)3，解得107 gcm3。37N1、N3、N2、N4、N5xx全國卷 化學選修3：物質結構與性質東晉華陽國志南中志卷四中已有關于白銅的記載，云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉栴}：(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_，3d能級上的未成對電子數為_。(2)硫酸鎳溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4藍色溶液。Ni(NH3)6SO4中陰離子的立體構型是_。在Ni(NH3)62中Ni2與NH3之間形成的化學鍵稱為_，提供孤電子對的成鍵原子是_。氨的沸點_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_；氨是_分子(填“極性”或“非極性”)，中心原子的軌道雜化類型為_。(3)單質銅及鎳都是由_鍵形成的晶體；元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu1958 kJmol1、INi1753 kJmol1，ICu>INi的原因是_。(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結構如圖所示。圖00晶胞中銅原子與鎳原子的數量比為_。若合金的密度為d gcm3，晶胞參數a_nm。37(1)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s22(2)正四面體配位鍵N高于NH3分子間可形成氫鍵極性sp3(3)金屬銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子(4)31 107解析 (1)鎳的原子序數為28，則基態(tài)Ni原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2；3d能級有5個軌道，其中3個軌道排滿2個自旋相反的電子，另外2個軌道分別只排了1個未成對電子。(2)Ni(NH3)6SO4中陰離子為SO，由價層電子對互斥理論推斷，SO具有正四面體的空間構型。Ni(NH3)6SO4中陽離子為Ni(NH3)62，由基態(tài)Ni原子電子排布式可知，失去2個4s能級上的最外層電子后，所得的基態(tài)Ni2具有空軌道，而NH3分子中中心氮原子周圍有1對孤對電子，因此Ni2與NH3之間形成配位鍵，提供孤電子對的成鍵原子是N。N、P位于同主族，NH3、PH3的組成和結構相似，但NH3的沸點高于PH3，原因是膦分子之間只有范德華力，而氨分子之間不僅有范德華力，還有分子間氫鍵，且分子間氫鍵比范德華力強；氨分子的空間構型是三角錐形，不對稱，因此氨是極性分子；氨分子的中心氮原子的軌道雜化類型為sp3，其中3個與氫原子的s軌道形成共價單鍵，另一個軌道由孤電子對占據。(3)單質銅及鎳都是金屬單質，金屬單質通常是由金屬鍵形成的晶體；基態(tài)鎳、銅原子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2、1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1，失去1個最外層電子后所得1價金屬陽離子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s1或Ar3d84s1、1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10，再失去1個最外層電子時，鎳失去的是半充滿的4s能級上的1個電子，而銅失去的是全充滿的3d能級上的1個電子，因此前者比后者容易發(fā)生，這是銅的第二電離能大于鎳的第二電離能的原因。(4)讀圖，由晶胞結構、均攤法可知，1個鎳白銅合金晶胞中含有的銅原子和鎳原子分別為63、81，則該晶胞中Cu、Ni原子的數量比為31； 以1 mol該晶胞為研究對象，則1 mol該晶胞含有3 mol Cu和1 mol Ni，由mnM可知，1 mol該晶胞的mm(Cu)m(Ni)3 mol64 gmol11 mol59 gmol1251 g；設該晶胞的邊長(a)為x107 cm，由晶胞構型可知，1個該晶胞的V (x107cm)3，則6.021023個該晶胞的V6.021023 (x107 cm)3，則該合金的密度d gcm3，即(x107)3，x107或，x107或107。37N1 N3 N4xx全國卷 化學選修3：物質結構與性質砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等。回答下列問題：(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式：_。(2)根據元素周期律，原子半徑Ga_As，第一電離能Ga_As。(填“大于”或“小于”)(3)AsCl3分子的立體構型為_，其中As的雜化軌道類型為_。(4)GaF3的熔點高于1000 ，GaCl3的熔點為77.9 ，其原因是_。(5)GaAs的熔點為1238 ，密度為 gcm3，其晶胞結構如圖00所示。該晶體的類型為_，Ga與As以_鍵鍵合。Ga和As的摩爾質量分別為MGa gmol1 和MAs gmol1，原子半徑分別為rGa pm和rAs pm，阿伏伽德羅常數值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_。圖0037(1)Ar3d104s24p3(2)大于小于(3)三角錐形sp3(4)GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體(5)原子晶體共價100%解析 (1)As位于第四周期第VA族，核外有33個電子，基態(tài)原子As的核外電子排布式為Ar3d104s24p3。(2)Ga、As同周期，根據同周期主族元素從左到右原子半徑依次減小，可得原子半徑：GaAs。根據同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，可得第一電離能GaAs。(3)AsCl3分子中As有一對孤電子對，立體構型為三角錐形，As的雜化軌道數為314，雜化類型為sp3。(4)GaF3、GaCl3的熔點相差較大，是因為晶體類型不同，GaF3熔點高，為離子晶體，而GaCl3的熔點低，為分子晶體。(5)GaAs的熔點高，晶胞為空間網狀結構，則為原子晶體，Ga與As以共價鍵鍵合。該晶胞中含有4個Ga、4個 As，則晶胞中原子的體積為(rGa1010cm)3(rAs1010cm)34，晶胞的體積為cm3，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為100%100%。8N1 N3 N4 N5xx四川卷 M、R、X、Y為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z是一種過渡元素。M基態(tài)原子L層中p軌道電子數是s軌道電子數的2倍，R是同周期元素中最活潑的金屬元素，X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。請回答下列問題：(1)R基態(tài)原子的電子排布式是_，X和Y中電負性較大的是_(填元素符號)。(2)X的氫化物的沸點低于與其組成相似的M的氫化物，其原因是_。(3)X與M形成的XM3分子的空間構型是_。(4)M和R所形成的一種離子化合物R2M晶體的晶胞如圖所示，則圖中黑球代表的離子是_(填離子符號)。 圖00(5)在稀硫酸中，Z的最高價含氧酸的鉀鹽(橙色)氧化M的一種氫化物，Z被還原為3價，該反應的化學方程式是_。8(1)1s22s22p63s1或Ne3s1Cl(2)H2S分子間不存在氫鍵，H2O分子間存在氫鍵(3)平面三角形(4)Na(5)K2Cr2O73H2O24H2SO4=K2SO4Cr2(SO4)33O27H2O解析 由軌道電子數關系知M是氧元素，由金屬性知R是鈉元素，由X與氧形成的化合物可引起酸雨知X是硫元素，則Y為氯元素，由Z的基態(tài)原子特點知Z是鉻元素。(1)因為非金屬性Cl比S強，故電負性較大的是氯元素。(2)水分子中含有氧原子，能形成分子間氫鍵，從而使其沸點升高。(3)SO3中硫原子的價層電子對為3(632)23，沒有孤電子對，故空間構型為平面三角形。(4)根據晶胞結構，白球的數目為864，黑球的數目為8，由于化合物為Na2O，故黑球代表的是Na。(5)K2Cr2O7被還原為Cr3，被氧化的為H2O2，氧化產物為O2，根據得失電子守恒及元素守恒寫出方程式。題號：15 科目：化學N1、N2、N3、N5“物質結構與性質”模塊磷(P)是組成生命物質的重要元素，請回答：(1)基態(tài)P原子外圍電子的軌道表示式為_。與氮(N)相比，第一電離能P_N(填“”“>”或“<”)。每個白磷分子中有_個鍵。(2)PH3的分子構型與NH3的分子構型相似。下列關于PH3和NH3的說法正確的是_。APH鍵的極性大于NH鍵的極性，PH3和NH3均為極性分子BPH3的沸點高于NH3的沸點CPH3可形成分子晶體DPH3中，PH鍵的鍵長大于NH鍵的鍵長，其鍵角小于BF3分子中的鍵角(3)磷脂的結構簡式為圖00在水中磷脂可能更傾向于形成下列圖_(填“A”或“B”)所示的雙分子層結構，試說明理由：_。圖00答案 (1)<6(2)CD(3)A在水中，磷脂分子的弱極性部分(端)易相互靠近，而其親水部分(端)與水分子極性相近，因而朝向水 解析 (1)P原子為第15號元素，位于第三周期A族，外圍電子數為5，電子排布式為3s23p3；P的非金屬性弱于N原子，所以第一電離能較??；白磷分子的分子式為P4，分子構型為四面體形，四個P原子位于四面體的頂點，有六個PP鍵。(2)N的非金屬性強于P，則NH鍵的極性大于PH鍵，A項錯誤；NH3分子間易形成氫鍵，沸點反常，B項錯誤；固態(tài)PH3為分子晶體，C項正確；P原子半徑比N原子半徑大，則PH鍵的鍵長大于NH鍵的鍵長，鍵角小于10928，BF3為平面形分子，鍵角為120，D項正確。 N2 化學鍵37N1、N2、N3、N4、N5xx全國卷 化學選修3：物質結構與性質鍺(Ge)是典型的半導體元素，在電子、材料等領域應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar_，有_個未成對電子。(2)Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結構角度分析，原因是_。(3)比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因_。GeCl4GeBr4GeI4熔點/49.526146沸點/83.1186約400(4)光催化還原CO2制備CH4反應中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應的良好催化劑。Zn、Ge、O電負性由大至小的順序是_。(5)Ge單晶具有金剛石型結構，其中Ge原子的雜化方式為_，微粒之間存在的作用力是_。(6)晶胞有兩個基本要素：原子坐標參數，表示晶胞內部各原子的相對位置。下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標參數A為(0，0，0)；B為；C為。則D原子的坐標參數為_。圖00晶胞參數，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數a565.76 pm，其密度為_ gcm3(列出計算式即可)。37(1)3d104s24p22(2)Ge原子半徑大，原子間形成的單鍵較長，pp軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成鍵(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點依次增高。原因是分子結構相似，相對分子質量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強(4)O>Ge>Zn(5)sp3共價鍵(6) (，)107解析 (1)Ge是32號元素，根據構造原理可寫出基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar3d104s24p2，其中4p能級上有2個未成對電子。(2)由于Ge原子半徑較大，原子間形成的單鍵較長，而pp軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不重疊，很難形成鍵，故Ge原子間難以形成雙鍵或叁鍵。(3)從表格中數據可看出GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點逐漸升高，這是因為它們的分子結構相似，隨著相對分子質量增大，分子間的相互作用力增強，導致其熔、沸點逐漸升高。(4)根據三種元素在周期表中的位置關系和電負性遞變規(guī)律可知，電負性OGeZn。(5)晶體Ge為原子晶體，每個Ge原子與其他相鄰的Ge原子間以共價鍵結合形成空間網狀立體結構，Ge為sp3雜化。(6)結合D在晶胞內的位置可確定其坐標為(，)；由均攤法可確定該Ge晶胞中含有Ge原子為(864)個8個，則()mol73 gmol1(565.761010cm)3，解得107 gcm3。37N1、N3、N2、N4、N5xx全國卷 化學選修3：物質結構與性質東晉華陽國志南中志卷四中已有關于白銅的記載，云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品。回答下列問題：(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_，3d能級上的未成對電子數為_。(2)硫酸鎳溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4藍色溶液。Ni(NH3)6SO4中陰離子的立體構型是_。在Ni(NH3)62中Ni2與NH3之間形成的化學鍵稱為_，提供孤電子對的成鍵原子是_。氨的沸點_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_；氨是_分子(填“極性”或“非極性”)，中心原子的軌道雜化類型為_。(3)單質銅及鎳都是由_鍵形成的晶體；元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu1958 kJmol1、INi1753 kJmol1，ICu>INi的原因是_。(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結構如圖所示。圖00晶胞中銅原子與鎳原子的數量比為_。若合金的密度為d gcm3，晶胞參數a_nm。37(1)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s22(2)正四面體配位鍵N高于NH3分子間可形成氫鍵極性sp3(3)金屬銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子(4)31 107解析 (1)鎳的原子序數為28，則基態(tài)Ni原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2；3d能級有5個軌道，其中3個軌道排滿2個自旋相反的電子，另外2個軌道分別只排了1個未成對電子。(2)Ni(NH3)6SO4中陰離子為SO，由價層電子對互斥理論推斷，SO具有正四面體的空間構型。Ni(NH3)6SO4中陽離子為Ni(NH3)62，由基態(tài)Ni原子電子排布式可知，失去2個4s能級上的最外層電子后，所得的基態(tài)Ni2具有空軌道，而NH3分子中中心氮原子周圍有1對孤對電子，因此Ni2與NH3之間形成配位鍵，提供孤電子對的成鍵原子是N。N、P位于同主族，NH3、PH3的組成和結構相似，但NH3的沸點高于PH3，原因是膦分子之間只有范德華力，而氨分子之間不僅有范德華力，還有分子間氫鍵，且分子間氫鍵比范德華力強；氨分子的空間構型是三角錐形，不對稱，因此氨是極性分子；氨分子的中心氮原子的軌道雜化類型為sp3，其中3個與氫原子的s軌道形成共價單鍵，另一個軌道由孤電子對占據。(3)單質銅及鎳都是金屬單質，金屬單質通常是由金屬鍵形成的晶體；基態(tài)鎳、銅原子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2、1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1，失去1個最外層電子后所得1價金屬陽離子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s1或Ar3d84s1、1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10，再失去1個最外層電子時，鎳失去的是半充滿的4s能級上的1個電子，而銅失去的是全充滿的3d能級上的1個電子，因此前者比后者容易發(fā)生，這是銅的第二電離能大于鎳的第二電離能的原因。(4)讀圖，由晶胞結構、均攤法可知，1個鎳白銅合金晶胞中含有的銅原子和鎳原子分別為63、81，則該晶胞中Cu、Ni原子的數量比為31； 以1 mol該晶胞為研究對象，則1 mol該晶胞含有3 mol Cu和1 mol Ni，由mnM可知，1 mol該晶胞的mm(Cu)m(Ni)3 mol64 gmol11 mol59 gmol1251 g；設該晶胞的邊長(a)為x107 cm，由晶胞構型可知，1個該晶胞的V (x107cm)3，則6.021023個該晶胞的V6.021023 (x107 cm)3，則該合金的密度d gcm3，即(x107)3，x107或，x107或107。題號：15 科目：化學N1、N2、N3、N5“物質結構與性質”模塊磷(P)是組成生命物質的重要元素，請回答：(1)基態(tài)P原子外圍電子的軌道表示式為_。與氮(N)相比，第一電離能P_N(填“”“>”或“<”)。每個白磷分子中有_個鍵。(2)PH3的分子構型與NH3的分子構型相似。下列關于PH3和NH3的說法正確的是_。APH鍵的極性大于NH鍵的極性，PH3和NH3均為極性分子BPH3的沸點高于NH3的沸點CPH3可形成分子晶體DPH3中，PH鍵的鍵長大于NH鍵的鍵長，其鍵角小于BF3分子中的鍵角(3)磷脂的結構簡式為圖00在水中磷脂可能更傾向于形成下列圖_(填“A”或“B”)所示的雙分子層結構，試說明理由：_。圖00答案 (1)<6(2)CD(3)A在水中，磷脂分子的弱極性部分(端)易相互靠近，而其親水部分(端)與水分子極性相近，因而朝向水 解析 (1)P原子為第15號元素，位于第三周期A族，外圍電子數為5，電子排布式為3s23p3；P的非金屬性弱于N原子，所以第一電離能較?。话琢追肿拥姆肿邮綖镻4，分子構型為四面體形，四個P原子位于四面體的頂點，有六個PP鍵。(2)N的非金屬性強于P，則NH鍵的極性大于PH鍵，A項錯誤；NH3分子間易形成氫鍵，沸點反常，B項錯誤；固態(tài)PH3為分子晶體，C項正確；P原子半徑比N原子半徑大，則PH鍵的鍵長大于NH鍵的鍵長，鍵角小于10928，BF3為平面形分子，鍵角為120，D項正確。 N3 分子的結構與性質37N1、N2、N3、N4、N5xx全國卷 化學選修3：物質結構與性質鍺(Ge)是典型的半導體元素，在電子、材料等領域應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar_，有_個未成對電子。(2)Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結構角度分析，原因是_。(3)比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因_。GeCl4GeBr4GeI4熔點/49.526146沸點/83.1186約400(4)光催化還原CO2制備CH4反應中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應的良好催化劑。Zn、Ge、O電負性由大至小的順序是_。(5)Ge單晶具有金剛石型結構，其中Ge原子的雜化方式為_，微粒之間存在的作用力是_。(6)晶胞有兩個基本要素：原子坐標參數，表示晶胞內部各原子的相對位置。下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標參數A為(0，0，0)；B為；C為。則D原子的坐標參數為_。圖00晶胞參數，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數a565.76 pm，其密度為_ gcm3(列出計算式即可)。37(1)3d104s24p22(2)Ge原子半徑大，原子間形成的單鍵較長，pp軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成鍵(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點依次增高。原因是分子結構相似，相對分子質量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強(4)O>Ge>Zn(5)sp3共價鍵(6)(，)107解析 (1)Ge是32號元素，根據構造原理可寫出基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar3d104s24p2，其中4p能級上有2個未成對電子。(2)由于Ge原子半徑較大，原子間形成的單鍵較長，而pp軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不重疊，很難形成鍵，故Ge原子間難以形成雙鍵或叁鍵。(3)從表格中數據可看出GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點逐漸升高，這是因為它們的分子結構相似，隨著相對分子質量增大，分子間的相互作用力增強，導致其熔、沸點逐漸升高。(4)根據三種元素在周期表中的位置關系和電負性遞變規(guī)律可知，電負性OGeZn。(5)晶體Ge為原子晶體，每個Ge原子與其他相鄰的Ge原子間以共價鍵結合形成空間網狀立體結構，Ge為sp3雜化。(6)結合D在晶胞內的位置可確定其坐標為(，)；由均攤法可確定該Ge晶胞中含有Ge原子為(864)個8個，則()mol73 gmol1(565.761010cm)3，解得107 gcm3。37N1、N3、N2、N4、N5xx全國卷 化學選修3：物質結構與性質東晉華陽國志南中志卷四中已有關于白銅的記載，云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉栴}：(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_，3d能級上的未成對電子數為_。(2)硫酸鎳溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4藍色溶液。Ni(NH3)6SO4中陰離子的立體構型是_。在Ni(NH3)62中Ni2與NH3之間形成的化學鍵稱為_，提供孤電子對的成鍵原子是_。氨的沸點_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_；氨是_分子(填“極性”或“非極性”)，中心原子的軌道雜化類型為_。(3)單質銅及鎳都是由_鍵形成的晶體；元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu1958 kJmol1、INi1753 kJmol1，ICu>INi的原因是_。(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結構如圖所示。圖00晶胞中銅原子與鎳原子的數量比為_。若合金的密度為d gcm3，晶胞參數a_nm。37(1)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s22(2)正四面體配位鍵N高于NH3分子間可形成氫鍵極性sp3(3)金屬銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子(4)31 107解析 (1)鎳的原子序數為28，則基態(tài)Ni原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2；3d能級有5個軌道，其中3個軌道排滿2個自旋相反的電子，另外2個軌道分別只排了1個未成對電子。(2)Ni(NH3)6SO4中陰離子為SO，由價層電子對互斥理論推斷，SO具有正四面體的空間構型。Ni(NH3)6SO4中陽離子為Ni(NH3)62，由基態(tài)Ni原子電子排布式可知，失去2個4s能級上的最外層電子后，所得的基態(tài)Ni2具有空軌道，而NH3分子中中心氮原子周圍有1對孤對電子，因此Ni2與NH3之間形成配位鍵，提供孤電子對的成鍵原子是N。N、P位于同主族，NH3、PH3的組成和結構相似，但NH3的沸點高于PH3，原因是膦分子之間只有范德華力，而氨分子之間不僅有范德華力，還有分子間氫鍵，且分子間氫鍵比范德華力強；氨分子的空間構型是三角錐形，不對稱，因此氨是極性分子；氨分子的中心氮原子的軌道雜化類型為sp3，其中3個與氫原子的s軌道形成共價單鍵，另一個軌道由孤電子對占據。(3)單質銅及鎳都是金屬單質，金屬單質通常是由金屬鍵形成的晶體；基態(tài)鎳、銅原子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2、1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1，失去1個最外層電子后所得1價金屬陽離子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s1或Ar3d84s1、1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10，再失去1個最外層電子時，鎳失去的是半充滿的4s能級上的1個電子，而銅失去的是全充滿的3d能級上的1個電子，因此前者比后者容易發(fā)生，這是銅的第二電離能大于鎳的第二電離能的原因。(4)讀圖，由晶胞結構、均攤法可知，1個鎳白銅合金晶胞中含有的銅原子和鎳原子分別為63、81，則該晶胞中Cu、Ni原子的數量比為31； 以1 mol該晶胞為研究對象，則1 mol該晶胞含有3 mol Cu和1 mol Ni，由mnM可知，1 mol該晶胞的mm(Cu)m(Ni)3 mol64 gmol11 mol59 gmol1251 g；設該晶胞的邊長(a)為x107 cm，由晶胞構型可知，1個該晶胞的V (x107cm)3，則6.021023個該晶胞的V6.021023 (x107 cm)3，則該合金的密度d gcm3，即(x107)3，x107或，x107或107。37N1 N3 N4xx全國卷 化學選修3：物質結構與性質砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等?；卮鹣铝袉栴}：(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式：_。(2)根據元素周期律，原子半徑Ga_As，第一電離能Ga_As。(填“大于”或“小于”)(3)AsCl3分子的立體構型為_，其中As的雜化軌道類型為_。(4)GaF3的熔點高于1000 ，GaCl3的熔點為77.9 ，其原因是_。(5)GaAs的熔點為1238 ，密度為 gcm3，其晶胞結構如圖00所示。該晶體的類型為_，Ga與As以_鍵鍵合。Ga和As的摩爾質量分別為MGa gmol1 和MAs gmol1，原子半徑分別為rGa pm和rAs pm，阿伏伽德羅常數值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_。圖0037(1)Ar3d104s24p3(2)大于小于(3)三角錐形sp3(4)GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體(5)原子晶體共價100%解析 (1)As位于第四周期第VA族，核外有33個電子，基態(tài)原子As的核外電子排布式為Ar3d104s24p3。(2)Ga、As同周期，根據同周期主族元素從左到右原子半徑依次減小，可得原子半徑：GaAs。根據同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，可得第一電離能GaAs。(3)AsCl3分子中As有一對孤電子對，立體構型為三角錐形，As的雜化軌道數為314，雜化類型為sp3。(4)GaF3、GaCl3的熔點相差較大，是因為晶體類型不同，GaF3熔點高，為離子晶體，而GaCl3的熔點低，為分子晶體。(5)GaAs的熔點高，晶胞為空間網狀結構，則為原子晶體，Ga與As以共價鍵鍵合。該晶胞中含有4個Ga、4個 As，則晶胞中原子的體積為(rGa1010cm)3(rAs1010cm)34，晶胞的體積為cm3，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為100%100%。8N1 N3 N4 N5xx四川卷 M、R、X、Y為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z是一種過渡元素。M基態(tài)原子L層中p軌道電子數是s軌道電子數的2倍，R是同周期元素中最活潑的金屬元素，X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。請回答下列問題：(1)R基態(tài)原子的電子排布式是_，X和Y中電負性較大的是_(填元素符號)。(2)X的氫化物的沸點低于與其組成相似的M的氫化物，其原因是_。(3)X與M形成的XM3分子的空間構型是_。(4)M和R所形成的一種離子化合物R2M晶體的晶胞如圖所示，則圖中黑球代表的離子是_(填離子符號)。 圖00(5)在稀硫酸中，Z的最高價含氧酸的鉀鹽(橙色)氧化M的一種氫化物，Z被還原為3價，該反應的化學方程式是_。8(1)1s22s22p63s1或Ne3s1Cl(2)H2S分子間不存在氫鍵，H2O分子間存在氫鍵(3)平面三角形(4)Na(5)K2Cr2O73H2O24H2SO4=K2SO4Cr2(SO4)33O27H2O解析 由軌道電子數關系知M是氧元素，由金屬性知R是鈉元素，由X與氧形成的化合物可引起酸雨知X是硫元素，則Y為氯元素，由Z的基態(tài)原子特點知Z是鉻元素。(1)因為非金屬性Cl比S強，故電負性較大的是氯元素。(2)水分子中含有氧原子，能形成分子間氫鍵，從而使其沸點升高。(3)SO3中硫原子的價層電子對為3(632)23，沒有孤電子對，故空間構型為平面三角形。(4)根據晶胞結構，白球的數目為864，黑球的數目為8，由于化合物為Na2O，故黑球代表的是Na。(5)K2Cr2O7被還原為Cr3，被氧化的為H2O2，氧化產物為O2，根據得失電子守恒及元素守恒寫出方程式。題號：15 科目：化學N1、N2、N3、N5“物質結構與性質”模塊磷(P)是組成生命物質的重要元素，請回答：(1)基態(tài)P原子外圍電子的軌道表示式為_。與氮(N)相比，第一電離能P_N(填“”“>”或“<”)。每個白磷分子中有_個鍵。(2)PH3的分子構型與NH3的分子構型相似。下列關于PH3和NH3的說法正確的是_。APH鍵的極性大于NH鍵的極性，PH3和NH3均為極性分子BPH3的沸點高于NH3的沸點CPH3可形成分子晶體DPH3中，PH鍵的鍵長大于NH鍵的鍵長，其鍵角小于BF3分子中的鍵角(3)磷脂的結構簡式為圖00在水中磷脂可能更傾向于形成下列圖_(填“A”或“B”)所示的雙分子層結構，試說明理由：_。圖00答案 (1)<6(2)CD(3)A在水中，磷脂分子的弱極性部分(端)易相互靠近，而其親水部分(端)與水分子極性相近，因而朝向水 解析 (1)P原子為第15號元素，位于第三周期A族，外圍電子數為5，電子排布式為3s23p3；P的非金屬性弱于N原子，所以第一電離能較小；白磷分子的分子式為P4，分子構型為四面體形，四個P原子位于四面體的頂點，有六個PP鍵。(2)N的非金屬性強于P，則NH鍵的極性大于PH鍵，A項錯誤；NH3分子間易形成氫鍵，沸點反常，B項錯誤；固態(tài)PH3為分子晶體，C項正確；P原子半徑比N原子半徑大，則PH鍵的鍵長大于NH鍵的鍵長，鍵角小于10928，BF3為平面形分子，鍵角為120，D項正確。 N4 晶體結構與性質37N1、N2、N3、N4、N5xx全國卷 化學選修3：物質結構與性質鍺(Ge)是典型的半導體元素，在電子、材料等領域應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar_，有_個未成對電子。(2)Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結構角度分析，原因是_。(3)比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因_。GeCl4GeBr4GeI4熔點/49.526146沸點/83.1186約400(4)光催化還原CO2制備CH4反應中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應的良好催化劑。Zn、Ge、O電負性由大至小的順序是_。(5)Ge單晶具有金剛石型結構，其中Ge原子的雜化方式為_，微粒之間存在的作用力是_。(6)晶胞有兩個基本要素：原子坐標參數，表示晶胞內部各原子的相對位置。下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標參數A為(0，0，0)；B為；C為。則D原子的坐標參數為_。圖00晶胞參數，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數a565.76 pm，其密度為_ gcm3(列出計算式即可)。37(1)3d104s24p22(2)Ge原子半徑大，原子間形成的單鍵較長，pp軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成鍵(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點依次增高。原因是分子結構相似，相對分子質量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強(4)O>Ge>Zn(5)sp3共價鍵(6)(，)107解析 (1)Ge是32號元素，根據構造原理可寫出基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar3d104s24p2，其中4p能級上有2個未成對電子。(2)由于Ge原子半徑較大，原子間形成的單鍵較長，而pp軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不重疊，很難形成鍵，故Ge原子間難以形成雙鍵或叁鍵。(3)從表格中數據可看出GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點逐漸升高，這是因為它們的分子結構相似，隨著相對分子質量增大，分子間的相互作用力增強，導致其熔、沸點逐漸升高。(4)根據三種元素在周期表中的位置關系和電負性遞變規(guī)律可知，電負性OGeZn。(5)晶體Ge為原子晶體，每個Ge原子與其他相鄰的Ge原子間以共價鍵結合形成空間網狀立體結構，Ge為sp3雜化。(6)結合D在晶胞內的位置可確定其坐標為(，)；由均攤法可確定該Ge晶胞中含有Ge原子為(864)個8個，則()mol73 gmol1(565.761010cm)3，解得107 gcm3。37N1、N3、N2、N4、N5xx全國卷 化學選修3：物質結構與性質東晉華陽國志南中志卷四中已有關于白銅的記載，云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉栴}：(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_，3d能級上的未成對電子數為_。(2)硫酸鎳溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4藍色溶液。Ni(NH3)6SO4中陰離子的立體構型是_。在Ni(NH3)62中Ni2與NH3之間形成的化學鍵稱為_，提供孤電子對的成鍵原子是_。氨的沸點_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_；氨是_分子(填“極性”或“非極性”)，中心原子的軌道雜化類型為_。(3)單質銅及鎳都是由_鍵形成的晶體；元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu1958 kJmol1、INi1753 kJmol1，ICu>INi的原因是_。(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結構如圖所示。圖00晶胞中銅原子與鎳原子的數量比為_。若合金的密度為d gcm3，晶胞參數a_nm。37(1)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s22(2)正四面體配位鍵N高于NH3分子間可形成氫鍵極性sp3(3)金屬銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子(4)31 107解析 (1)鎳的原子序數為28，則基態(tài)Ni原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2；3d能級有5個軌道，其中3個軌道排滿2個自旋相反的電子，另外2個軌道分別只排了1個未成對電子。(2)Ni(NH3)6SO4中陰離子為SO，由價層電子對互斥理論推斷，SO具有正四面體的空間構型。Ni(NH3)6SO4中陽離子為Ni(NH3)62，由基態(tài)Ni原子電子排布式可知，失去2個4s能級上的最外層電子后，所得的基態(tài)Ni2具有空軌道，而NH3分子中中心氮原子周圍有1對孤對電子，因此Ni2與NH3之間形成配位鍵，提供孤電子對的成鍵原子是N。N、P位于同主族，NH3、PH3的組成和結構相似，但NH3的沸點高于PH3，原因是膦分子之間只有范德華力，而氨分子之間不僅有范德華力，還有分子間氫鍵，且分子間氫鍵比范德華力強；氨分子的空間構型是三角錐形，不對稱，因此氨是極性分子；氨分子的中心氮原子的軌道雜化類型為sp3，其中3個與氫原子的s軌道形成共價單鍵，另一個軌道由孤電子對占據。(3)單質銅及鎳都是金屬單質，金屬單質通常是由金屬鍵形成的晶體；基態(tài)鎳、銅原子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2、1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1，失去1個最外層電子后所得1價金屬陽離子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s1或Ar3d84s1、1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10，再失去1個最外層電子時，鎳失去的是半充滿的4s能級上的1個電子，而銅失去的是全充滿的3d能級上的1個電子，因此前者比后者容易發(fā)生，這是銅的第二電離能大于鎳的第二電離能的原因。(4)讀圖，由晶胞結構、均攤法可知，1個鎳白銅合金晶胞中含有的銅原子和鎳原子分別為63、81，則該晶胞中Cu、Ni原子的數量比為31； 以1 mol該晶胞為研究對象，則1 mol該晶胞含有3 mol Cu和1 mol Ni，由mnM可知，1 mol該晶胞的mm(Cu)m(Ni)3 mol64 gmol11 mol59 gmol1251 g；設該晶胞的邊長(a)為x107 cm，由晶胞構型可知，1個該晶胞的V (x107cm)3，則6.021023個該晶胞的V6.021023 (x107 cm)3，則該合金的密度d gcm3，即(x107)3，x107或，x107或107。37N1 N3 N4xx全國卷 化學選修3：物質結構與性質砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等。回答下列問題：(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式：_。(2)根據元素周期律，原子半徑Ga_As，第一電離能Ga_As。(填“大于”或“小于”)(3)AsCl3分子的立體構型為_，其中As的雜化軌