2024届高考化学一轮备考专题练习题：物质结构与性质（word版含答案）

2023届高考化学一轮备考专题练习题：物质结构与性质一、结构与性质1．（2022·山东滨州·高三期末）前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A元素原子的核外电子只有一种运动状态；基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1；基态C原子和基态E原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍；D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小。回答下列问题：(1)E的元素名称为_______，它位于元素周期表的_______区。(2)元素A、B、C中，电负性最大的是_______(填元素符号，下同)，元素B、C、D第一电离能由大到小的顺序为_______。(3)与同族其他元素X形成的相比，易液化的原因是_______。(4)中B原子轨道的杂化类型为_______，离子的空间结构为_______。(5)化合物DB是人工合成的半导体材料，它的晶胞结构与金刚石(晶胞结构如图所示)相似。若DB的晶胞参数为apm，则晶体的密度为_______(用表示阿伏加德罗常数)。2．（2022·天津·二模）元素的性质与其在周期表中的位置密切相关，回答下列问题：(1)焰色实验是检测金属元素常用的方法，下列元素不能用焰色实验检测的是____。A．Fe B．Cu C．Ba D．Ca(2)如表是Fe和Cu的部分数据，I2(Cu)____I2(Fe)(填“>”或“<”)。元素核外电子排布式第一电离能I1(kJ·mol-1)第二电离能I2(kJ·mol-1)Fe[Ar]3d64s2762Cu[Ar]3d104s1746(3)磷酸亚铁锂电池的新能源汽车对减少二氧化碳排放和大气污染具有重要意义。工业上用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl及苯胺为原料制磷酸亚铁锂电池材料。NH的空间构型为____；PO中P的杂化轨道类型是____；O、P、Cl原子的半径最大的是____。(填元素符号)(4)如图是CuSO4•5H2O结构式，CuSO4•5H2O中Cu2+的配位数是____。(5)如图是CuSO4•5H2O晶胞的结构图，一个晶胞中有____个CuSO4•5H2O。(6)用硫酸铜晶体(CuSO4•5H2O相对分子质量为250)配制0.10mol/L的硫酸铜溶液1000mL时，应称取晶体____g。3．（2022·广西·南宁三中一模）明朝《天工开物》中有世界上最早的“火法”炼锌技术的记载。锌及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。锌是生命体必需的微量元素，被称为“生命之花”。(1)基态Zn原子核外电子共有____种空间运动状态。(2)锌与铜在周期表中的位置相邻。现有4种铜、锌元素的相应状态，①锌：[Ar]3d104s2、②锌：[Ar]3d104s1、③铜：[Ar]3d104s1、④铜：[Ar]3d10失去1个电子需要的能量由大到小排序是____(填字母)。A．④②①③ B．④②③① C．①②④③ D．①④③②(3)锌在潮湿的空气中极易生成一层紧密的碱式碳酸锌[ZnCO3·3Zn(OH)2]薄膜，使其具有抗腐蚀性。其中CO的空间构型为____(用文字描述)。与CO互为等电子体的分子是____(写一种即可)。(4)葡萄糖酸锌为有机锌补剂，对胃黏膜刺激小，在人体中吸收率高。如图是葡萄糖酸锌的结构简式。①葡萄糖酸锌组成元素中电负性最大的元素为____，其中C原子的杂化方式为____。②1mol葡萄糖酸分子中含有____molσ键。葡萄糖酸的熔点小于葡萄糖酸锌的熔点原因是____。(5)ZnS是一种性能优异的荧光材料，在自然界中有立方ZnS和六方ZnS两种晶型，其晶胞结构如图所示：①立方ZnS中，Zn2+填充在S2—形成的____空隙中；②六方ZnS的晶体密度为____g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。4．（2022·贵州贵阳·高三专题练习）含镓(Ga)化合物在半导体材料、医药行业等领域发挥重要作用。回答下列问题：(1)基态Ga原子价电子的轨道表示式为_______。(2)Ga与Zn的第一电离能大小关系为：Ga_______Zn(填“＞”“＜”或“=”)。(3)的熔沸点如下表所示。镓的卤化物熔点/℃77.75122.3211.5沸点/℃201.2279346①100℃，、和呈液态的是_______(填化学式)。②的熔点约1000℃，远高于的熔点，原因是_______。(4)镓配合物具有高的反应活性和良好的选择性在药物领域得到广泛的关注。与2-甲基-8-羟基喹啉()在一定条件下反应可以得到喹啉类家配合物，2-甲基-8-羟基喹啉分子中碳原子的杂化轨道类型为_______。(5)作为第二代半导体，砷化家单晶因其价格昂贵而素有“半导体贵族”之称。砷化镓是由和在一定条件下制备得到，同时得到另一物质，该物质分子是_______(填“极性分子”或“非极性分子”)，分子的空间形状为_______。(6)锰与镓同周期，催化分解：     ，其反应机理如图：已知反应Ⅱ为：     ，写出反应Ⅰ的热化学方程式(焓变用和表示)：_______。(7)钙与镓同周期，晶胞结构见图，则距最近且等距的有_______个。5．（2022·安徽师范大学附属中学模拟预测）钴的化合物在工业生产、生命科技等行业有重要应用。(1)基态钴原子的价电子排布式为____，Co的第四电离能比Fe的第四电离能要小得多，原因是____。Co与Ca属于同一周期，且最外层电子数相同，但金属Co的熔点、沸点均比金属Ca的高，原因是____。(2)以无水乙醇作溶剂，Co(NO3)2可与某多齿配体结合形成具有催化活性的配合物，其结构简式如图所示。①该多齿配体中所含元素(除氢以外)第一电离能由大到小的顺序为____(填元素符号)。②下列化合物与上述配合物中C和N原子的杂化类型均相同的是____(填标号)。A．B．C．D．(3)[Co(NO3)4]2-中Co2+的配位数为4，1mol该配离子中含σ键数目为____NA，配体中与钴进行配位的原子是____，原因是____。(4)稀土钴系(Sm—Co)永磁合金的六方晶胞结构如图所示(晶体结构可看成如图(a)、(b)两种原子层交替堆积排列而成图(c))。已知同一原子层的Sm—Sm的最近距离为apm，不同原子层间的Sm—Sm最近距离为bpm。①Sm—Co永磁合金的化学式为____。②已知阿伏加德罗常数的值为NA，则该合金的密度ρ为____g·cm-3。(只要求列出计算式)6．（2022·贵州贵阳·高三专题练习）磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。黑磷与石墨类似，也具有层状结构(如图1)。为大幅度提高锂电池的充电速率，科学家最近研发了黑磷-石墨复合负极材料，其单层结构俯视图如图2所示。回答下列问题：(1)Li、C、P三种元素中，电负性最小的是_______(用元素符号作答)。(2)基态磷原子的电子排布式为_______。(3)图2中，黑磷区P原子的杂化方式为_______，石墨区C原子的杂化方式为_______。(4)氢化物PH3、CH4、NH3的沸点最高的是_______，原因是_______。(5)根据图1和图2的信息，下列说法正确的有_______(填字母)。a.黑磷区P-P键的键能不完全相同b.黑磷与石墨都属于混合型晶体c.复合材料单层中，P原子与C原子之间的作用力属范德华力(6)LiPF6、LiAsF6.等也可作为聚乙二醇锂离子电池的电极材料。电池放电时，Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链向正极迁移的过程如图所示(图中阴离子未画出)。①从化学键角度看，Li+迁移过程发生_______(填“物理”或“化学”)变化。②相同条件下，电极材料_______(填“LiPF6”或“LiAsF6”)中的Li+迁移较快，原因是_______。(7)贵金属磷化物Rh2P(化学式量为237)可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如图3所示。已知晶胞参数为anm，晶体中与P距离最近的Rh的数目为_______，晶体的密度为_______g·cm-3(列出计算式)。                  图37．（2022·河南郑州·模拟预测）高锰酸钾、重铬酸钾和高铁酸钾是中学常见的强氧化剂。请回答下列问题：(1)基态Cr原子价层电子的运动状态有_______种，某同学在描述基态Cr原子的电子排布式时，将其表示为[Ar]3d44s2，该表示违背了_______。(2)+3价铁的强酸盐溶于水，可逐渐水解产生黄色的[Fe(OH)(H2O)5]+以及二聚体[Fe2(OH)2(H2O)8]4+(结构如图)。①含s、p、d轨道的杂化类型有dsp2、sp3d、sp3d2，则[Fe(OH)(H2O)5]2+中Fe的杂化类型为_______，1mol[Fe(OH)(H2O)5]2+中含有的σ键的数目为_______(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。②二聚体[Fe2(OH)2(H2O)8]4+中，Fe的配位数为_______。(3)K与Cu位于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cu低的原因是_______。(4)阿拉班达石是一种属于立方晶系的硫锰矿，其晶胞结构如图所示。在MnS中，每个Mn原子周围距离相等且最近的Mn原子数为_______个；若MnS晶胞的边长为apm，则MnS的密度表达式为_______g·cm-38．（2022·贵州贵阳·高三专题练习）碳是形成许多有机材料和无机非金属材料的重要组成元素。回答下列问题：(1)基态碳原子的价电子排布式为_______。(2)的沸点比高的主要原因为_______。(3)一种半导体材料，由C、N形成类石墨烯平面结构，通过层层堆叠而成，其晶胞结构如图1，晶胞左侧四边形结构如图2。①图1中“3”碳原子不处于晶胞面心的理由为_______。②同一层中“1”氮原子和“2”氮原子配位数之比为_______。③每个“2”氮原子提供_______个电子参与形成π键。④已知该晶胞的体积为Vcm3，阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞的密度为_______。9．（2022·贵州贵阳·高三专题练习）使用作原料的增殖燃料电合成技术，为减少排放提供了一条有吸引力的途径，并为实现碳中和奠定了坚实的基础。研究表明，许多金属如Pb、In、Bi、Cd和Sn，都可催化转化为甲酸盐的反应。回答下列问题：(1)Pb在元素周期表中的位置是_______，其基态原子中有_______个未成对电子。(2)比较Sn和Pb的原子半径大小：r(Sn)_______r(Pb)(填“>”、“<”或“=”)。(3)和中碳原子的杂化类型分别是_______和_______。(4)1个HCOOH中存在_______个σ键和个_______π键。(5)接近甲酸沸点时的甲酸蒸气相对分子质量测定值大于用化学式HCOOH计算得到的相对分子质量，原因是_______。(6)Sn有3种同素异形体，其中灰锡是金刚石型立方晶体，如图所示。在灰锡中Sn原子的配位数是_______，Sn原子围成的最小环上有_______个Sn原子。已知灰锡中Sn原子之间的最小距离为dpm，则灰锡密度为_______(写出计算式即可，不用化简)。10．（2022·河北·秦皇岛一中高三阶段练习）三醋酸锰[]是一种很好的有机反应氧化剂，可用如下反应制备：。请回答下列问题：(1)三醋酸锰[]中阳离子的价层电子排布式为_______，该价层电子排布式中电子的自旋状态_______(填“相同”或“相反”)。(2)过渡元素锰能形成很多重要的配合物。三醋酸锰就是一种配合物，其结构如图所示，其中配位键数为_______。(3)Mn2+能形成配离子为八面体的配合物，在该配合物的配离子中，Mn2+位于八面体的中心。若含1mol该配合物的溶液与足量溶液作用可生成沉淀，则化学式中的n为_______。(4)中所含元素的电负性由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。(5)的立体构型是_____，醋酸酐[]中所含σ键数与π键数之比为____。11．（2022·山东潍坊·三模）碱土金属(IIA族)元素单质