专题21 物质结构综合题 备战2020高考化学2018届名校好题分项版汇编（原卷版）

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1、专题21物质结构综合题1【西南大学附属中学校2018届高三第六次月（3月）考】铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列问题：（1）画出基态Cu原子的价电子排布图_；（2）已知高温下Cu2O比CuO稳定，从核外电子排布角度解释高温下Cu2O更稳定的原因_。（3）配合物Cu(NH3)2OOCCH3中碳原子的杂化类型是_，配体中提供孤对电子的原子是_。C、N、O三元素的第一电离能由大到小的顺序是_（用元素符号表示）。（4）铜晶体中铜原子的堆积方式如图1所示，则晶体铜原子的堆积方式为_。 （5）M原子的价电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图2所示（白球代表铜原子）。该

2、晶体的化学式为_。已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于_化合物（填“离子”、“共价”）来源:已知该晶体的密度为g/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体中Cu原子和M原子之间的最短距离为_pm（写出计算式）。2【漳州市2018届高三考前模拟考】常见的太阳能电池有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、GaAs太阳能电池及铜铟镓硒薄膜太阳能电池等。 （1）基态亚铜离子(Cu+)的价层电子排布式为_；高温下CuO容易转化为Cu2O，试从原子结构角度解释原因：_。（2）H2O的沸点高于H2Se的沸点(42 )，其原因是_。（3）GaCl3和AsF3的立体构型分别是_，_。

3、（4）硼酸(H3BO3)本身不能电离出H+，在水中易结合一个OH生成B(OH)4，而体现弱酸性。B(OH)4中B原子的杂化类型为_。B(OH)4的结构式为_。（5）金刚石的晶胞如图，若以硅原子代替金刚石晶体中的碳原子，便得到晶体硅；若将金刚石晶体中一半的碳原子换成硅原子，且碳、硅原子交替，即得到碳化硅晶体(金刚砂)。金刚石、晶体硅、碳化硅的熔点由高到低的排列顺序是_(用化学式表示)；金刚石的晶胞参数为a pm(1 pm1012 m)。 1cm3晶体的平均质量为_(只要求列算式，阿伏加德罗常数为NA)。3【重庆市綦江中学2018届高三高考适应性考】A、B、C、D、E为原子序数依次增大的前四周期元

4、素，A是原子半径最小的元素，B元素有两个未成对电子，D元素的最外层电子是内层电子数的三倍，E的单质是自然界中最硬的金属，常用于制作合金，且其未成对电子数在同周期中最多。回答下列问题：（1）利用原子发生跃迁时吸收或释放出的光用于鉴定E元素，该方法是_，其价层电子排布图为_，根据_原理，该基态原子的电子排布应使其能量处于最低状态。（2）根据电子排布，C元素处于周期表中_区；根据元素周期律，电负性B_C，第一电离能C_D（填“大于”、“小于”或者“等于”）。（3）化合物A2D分子空间构型是_；A与C以原子个数比2:1形成的分子中C原子的杂化方式为_，它是_分子（填“极性”或“非极性”），且该分子可以

5、与很多金属离子形成配合物，其中提供孤对电子的原子是_（填元素符号）。（4）生活中常见的B元素的同素异形体有两种，其结构为图1、图2所示：图1所对应的同素异形体可以导电，试从其结构予以解释_。图2所对应的同素异形体的晶胞如图3，若B原子的半径为a nm，则该晶胞的空间利用率为_。（=1.732，结果保留一位小数）4【淄博市2018届高三第二次模拟】(1)铁离子(Fe3+)最外层电子排布式为_，其核外共有_种不同运动状态的电子。(2)硒、砷、溴三种元素的第一电离能从大到小的顺序为_(用元素符号表示)。(3)两种三角锥形气态氢化物PH3和NH3的键角分别为93.6和107，试分析PH3的键角小于NH

6、3的原因_。(4)常温下PCl5是白色晶体，在148时熔化成能导电的熔体。该熔体由A、B两种微粒构成，A、B分别与CCl4、SF6互为等电子体，则A的化学式为_，其中心原子杂化方式为_。(5)Cu与Au的某种合金可形成面心立方最密堆积的晶体(密度为gcm-3)，在该晶胞中Cu原子处于面心，用NA表示阿伏加德罗常数的值。与Au距离最近的Cu个数为_。该晶体具有储氢功能，氢原子可进入到Cu原子与Au原子构成的立方体空隙中，储氢后的晶胞结构与金刚石晶胞结构(如图)相似，该晶体储氢后的化学式为_，则晶胞中Cu原子与Au原子中心的最短距离d=_cm。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为

7、_（）。5【宿州市2018届高三第三次教学质量检测】碳、氮、氧、氯、钠、铜等元素的化合物广泛存在于自然界，回答下列问题：（1）基态氯原子的价电子排布图是_；基态铜原子核外电子占有的空间运动状态有_种（2）碳、氮、氧三种元素中第一电离能最大的是_ (填元素符号)CO32-中碳原子的杂化轨道类型为_。（3）相同条件下，水的沸点高于液氨，原因是_。（4）铜与CN可形成络合离子Cu(CN)42-，写出一种与CN互为等电子体的分子的化学式_；1 mol Cu(CN)42-中含有_mol键；若将Cu(CN)42-中二个CN换为Cl，只有一种结构，则Cu(CN)42-中4个氮原子所处空间位置关系为_。（5）

8、氯化钠的晶胞如图所示。晶体中氯离子以面心立方最密堆积排列，钠离子嵌入在氯离子之间的空隙中。一个氯离子周围离氯离子最近的氯离子数目为_个。已知：半径r(Cl)=apm，r(Na+)=bpm。摩尔质量M(NaCI)=cgmol-1则氯化钠晶体的密度为_gcm-36【鄂州市2018届高三下学期第三次模拟】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对成对电子， 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，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_。（2）试解释工业

9、冶炼D不以DE3而是以D2A3为原料的原因：_。（3）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_。（4）在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水至过量，先出现蓝色沉淀，最后沉淀完全溶解。写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式：_；（5）B的氢化物比氨气的熔沸点略高，请解释原因：_；（6）1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家。C60分子是形如球状的多面体(如图)，该结构的建立基于以下考虑：C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；C60分子只含有五边形和六边形；多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定

10、理：顶点数面数棱边数2。据上所述，可推知C60分子有12个五边形和20个六边形。请回答下列问题：1）试估计C60跟F2在一定条件下，能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_，并简述其理由：_。2）C70和C60结构类似，则分子中含有_个六边形和_个五边形。7【南昌市2018届高三第二次模拟】由N、P、Ti等元素组成的新型材料有着广泛的用途，请回答下列问题。（1）钛元素基态原子未成对电子数为_个，能量最高的电子占据的能级符号为_。（2）磷的一种同素异形体白磷(P4)的立体构型为_，推测其在CS2中的溶解度_（填“大于”或“小于”）在水中的溶解度。（3）两种三角锥形气态氢化物膦(P

11、H3)和氨(NH3)的键角分别为93.6和107，试分析PH3的键角小于NH3的原因：_。（4）工业上制金属钛采用金属还原四氯化钛。先将TiO2（或天然的金红石）和足量炭粉混合加热至10001100K，进行氯化处理，生成TiCl4。写出生成TiCl4的化学反应方程式：_。（5）有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为_，已知晶体的密度为pgcm-3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞边长为_cm（用含p、NA的式子表示）。8【临沂市2018届高三第三次高考模拟】钛及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。（1）基态钛原子的价电子排布式为_，与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与

12、钛相同的有_种。（2）钛比钢轻、比铝硬，是一种新兴的结构材料，钛的硬度比铝大的原因是_。（3）在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为TiCl36H2O的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1：5，则该配合离子的化学式为_。（4）半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其结构如下图所示。组成M的元素中，电负性最大的是_(填名称)。M中碳原子的杂化方式为_。M中不含_(填代号)。a键 b键 c离子键 d配位键（5）金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一。其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示。A、B、C、D 4种微粒，其中氧原子是

13、_(填代号)。若A、B、C的原子坐标分别为A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，则D的原子坐标为D(0.19a，_，_)；钛氧键的键长d=_(用代数式表示)。9【衡水中学2018届高三第二十次模拟】第A族的单质及一些化合物在工农业生产等领域有重要应用。回答下列问题:（1）基态Ga原子价电子排布图为_.（2）经测定发现，N2O5固体由NO2+和NO3-两种离子组成，该固体中N原子杂化类型为_;与NO2+互为等电子体的微粒有_(写出一种)。（3）铵盐大多不稳定，NH4F、NH4I中，较易分解的是_,原因是_.（4）第二周期中，第一电离能介于B元素和N元素之间的元素有

14、_种。（5）晶体别有多种变体，但其基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体(见下图)，每个顶点为一个硼原子，每个三角形均为等边三角形。若此结构单元为1个分子，则其分子式为_.（6）冰晶石(Na3AlF6)由两种微粒构成，冰晶石的晶胞结构如图甲所示，位于大立方体的顶点和面心，位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，那么大立方体的体心处所代表的微粒是_ (填微粒符号)。（7）A1单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示，其晶跑特征如图丙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示:若己知Al的原子半径为dnm,NA代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M,则一个晶胞中Al原子的数目_个；A

15、l晶体的密度为_g/cm3(用字母表示)。10【华中师范大学第一附属中学2018届高三5月押题考】R、X、Y、Z是周期表前四周期元素，原子序数依次增大。R是宇宙中含量最多的元素，X、Y、Z三种元素的基态原子内层所有能级均已填满电子。X元素的基态原子的核外电子分布在三个能级上，且每个能级上排布了相同的电子数。Y与X同周期，且Y与X的基态原子中未成对电子数相同。Z的周期数比X的周期数多2，Z的基态原子最外层只有1个电子。回答下列问题:（1）Z元素的价电子排布式为_。（2）R2Y可与Z的正二价离子形成一种复杂离子Z(R2Y)42+，Z(R2Y)42+的几何构型是_；将Z(R2Y)42+与硫酸根形成的

16、盐溶液装入试管中，逐滴加入氨水直至过量,出现的实验现象是_。（3）X与R可形成一种化学式为X3R4的不稳定化合物，是一种话性中间体，X3R4分子中3个X原子成直线排列，中间的X原子的杂化轨道类型为_杂化。当X3R4分子中的4个R原子被其他4个不同种类元素的原子取代时，形成的新分子_(填“具有“或”不具有”)手性。（4）下列排列方式中，通常条件下Z的晶体的堆积方式是_(填序号)。Z的晶体中,Z原子的配位数为_。AABCABCABC BABABABABAB CABBAABBA DABCCBCABCCBA（5）Z与F(氟)形成的一种化合物的晶胞结构如右图所示，若晶体密度为ag.cm-3，则Z与F(氟

17、)最近距离为_pm(阿伏加德罗常数用NA表示,列出计算表达式,不用化简,1pm=1.010-12m)。11【湖北省2018届高考仿真模拟适应性考】B元素和N元素对植物生长及人体健康有着十分重要的作用，也广泛应用于新型材料的制备。来源:ZXXK（1）基态氮原子的外围电子排布图为_；晶体硼单质的基本结构单元为正二十面体，其能自发地呈现多面体外形，这种性质称为晶体的_性。（2）氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，与氨硼烷互为等电子体的分子、离子的化学式分别是_、_。 (各举一例)，第二周期元素中第一电离能介于B和N之间的元素是_(填元素符号)。（3）血红素是吡咯(C4H5N)的

18、重要衍生物，血红素(含Fe2+)可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如下图：己知吡咯中的各个原子均在同一平面内；则吡咯分子中N原子的杂化类型为_。1mol吡咯分子中所含的键总数为_个；分子中的大键可用表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数，则吡咯环中的大键应表示为_。C、N、O三种元素的简单氢化物键角由小到大的顺序为_(填化学式)，原因是_。血液中的O2是由血红素在人体内形成的血红蛋白来输送的，则血红蛋白中的Fe2+与O2是通过_键相结合。（4）氮化硼(BN)是受高度关注的耐磨材料，可作为金属表面的保护层，其结构与金刚石类似，晶胞结构如图所示。已知该晶体密度为ag

19、/cm3，根据硬球接触模型计算晶体中两个最近的N原子间的距离为：_pm。（用含a的代数式表示，NA表示阿伏加德罗常数）12【沈阳市东北育才学校2018届高三第八次模拟】过渡金属元素及其化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一。请回答下列问题：二茂铁（C5H5）2Fe的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁熔点是173（在100时开始升华），沸点是249。（1）基态Fe2+离子的价电子排布式为_ （2）二茂铁属于_晶体；测定表明二茂铁中所有氢原子的化学环境都相同，则二茂铁的结构应为下图中的_（选填“a”或“b”）（3）环戊二烯（）中C的杂化

20、方式 _。1mol环戊二烯中含有键的数目为_。（4）分子中的大键可用符号mn表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数（如苯分子中的大键可表示为66），在C5H5中的每个碳原子上都有一个未参与键的电子，这些电子占据与环的平面垂直的p轨道上。C5H5的大键可以表示为_。（5）如图，铁有、三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法正确的是_AFe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个BFe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个C若Fe晶胞边长为acm，Fe晶胞边长为bcm，则两种晶体密度比为2b3：a3D将铁加热到1500分别急速冷却和缓慢冷却，

21、得到的晶体类型相同（6）Fe能形成多种氧化物，其中FeO晶胞结构为NaCl型。晶体中实际上存在空位、错位、杂质原子等缺陷，晶体缺陷对晶体性质会产生重大影响。由于晶体缺陷，晶体中Fe和O的个数比发生了变化，变为FexO（x1），若测得某FexO晶体密度为5.71gcm-3，晶胞边长为4.2810-10 m，则FexO中x=_（用代数式表示，不要求算出具体结果）。13【聊城市2018届高三5月第三次高考模拟】铁、钴、镍等金属及其化合物在科学研究和工业生产中应用十分广泛。回答下列问题:(1)铁、钴、镍的基态原子核外未成对电子数最多的是_。(2)酞菁钴分子的结构简式如图所示，中心离子为钴离子，酞钴分子

22、中与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是_(填1、2、3、4)，三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为_(用相应的元素符号表示)；氮原子的杂化轨道类型为_。(3)Fe(CO)x，常温下呈液态，熔点为-20.5，沸点为103，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)x，晶体属于_(填晶体类型)，若配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=_。(4)NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO_FeO(填“”“”、“”、“”、“”或“”)；第一电离能磷大于硫的原因是_。（4）NH4BF4是合成氮化硼纳米

23、管的原料之一，1molNH4BF4中含有_mol配位键。（5）NF3的键角小于NH3的键角，其原因是_。（6）磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，其晶胞结构如图2所示。原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，图中a点和c点的原子坐标参数依次为(0，0，0)、(1，)，则b点的原子坐标参数为_；已知该晶胞中距离最近的两个磷原子的核间距离为Lpm,则该晶体密度为_g.cm-3(阿伏加德罗常数用NA表示，列出计算式即可)。20【烟台市2018届高三高考适应性练习（一）】甲烷在镍催化作用下可与水反应制合成气(CO和H2)，再制成甲醇代替燃油。（1）CH4和H2O所含的三种元素电负性从小到大的顺序为_。（2）CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是_和_。（3）基态Ni原子的电子排布式为_，该元素位于元素周期表的第_族。（4）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，该分子呈正四面体构型。则1molNi(CO)4中含有_mol键，Ni(CO)4的晶体类型为_，Ni(CO)4易溶于下列_(填选项字母)中。a.水 b.四氧化碳 C苯 d.硫酸镍溶液（5）如图是一种镍镧合金储氢后的晶胞结构示意图。该合金中原子个数比La:Ni=_，储氢后，含1molLa的合金可吸附H2的数目为_。16