1、高考选择性必修大题专练(一)物质结构与性质综合题1早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题：(1)准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过_方法区分晶体、准晶体和非晶体。(2)基态Fe原子有_个未成对电子，Fe3的电子排布式为_。可用硫氰化钾检验Fe3，形成的配合物的颜色为_。(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸，而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_，1mol乙醛分子中含有的键的数目为_。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是_。Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子
2、位于面心和顶点，则该晶胞中有_个铜原子。(4)Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a0.405nm，晶胞中铝原子的配位数为_。列式表示Al单质的密度为_gcm3(不必计算出结果)。2磷和钙都是促成骨骼和牙齿的钙化不可缺少的营养元素。回答下列问题：(1)基态Ca的核外电子排布式为_，基态P的价电子排布图为_。(2)元素的第一电离能：Ca_(填“”或“”)P。(3)白磷是磷的一种单质。已知白磷分子为正四面体形结构，则P的杂化方式为_；白磷在CS2中的溶解度_(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。(4)下表是几种碳酸盐的热分解温度和阳离子半径：碳酸盐CaCO3SrCO3BaCO3热分解温度/9001
3、1721360阳离子半径/pm99112135根据上表数据分析碳酸钙分解温度最低的原因是_。(5)常温下PCl5是一种白色晶体，晶体结构为氯化铯型，由A、B两种离子构成。已知A、B两种离子分别与CCl4、SF6互为等电子体，则A、B两种离子的符号分别为_、_。(6)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数的值。已知金属钙的晶胞为面心立方(如图)晶胞，晶胞边长为dpm；又知钙的密度为g/cm3，则一个钙晶胞的质量为_(用d、表示，下同)g，阿伏加德罗常数的值为_(化成最简式)。3铁触媒是重要的催化剂，CO易与铁触媒作用导致其失去催化活性：Fe5CO=Fe(CO)5；除去CO的化学反应方程式为C
4、u(NH3)2OOCCH3CONH3=Cu(NH3)3(CO)OOCCH3。请回答下列问题：(1)C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_，基态铁原子的价电子排布式为_。(2)Fe(CO)5又名羰基铁，常温下为黄色油状液体，则Fe(CO)5的晶体类型是_，Fe(CO)5在空气中燃烧后剩余固体呈红棕色，其化学方程式为_。(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_。(4)用Cu(NH3)2OOCCH3除去CO的反应中，肯定有_形成。a离子键b配位键c非极性键d键(5)单质铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示，面心立方晶胞和体心立方晶
5、胞中实际含有的铁原子个数之比为_，面心立方堆积与体心立方堆积的两种铁晶体的密度之比为_(写出已化简的比例式即可)。4碳、硫和钒的相关化合物在药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题。(1)基态钒原子的结构示意图为_。(2)VO的中心原子上的孤电子对数为_，一个VO中含有_个键。(3)2巯基烟酸氧钒配合物(图1中W)是副作用小且能有效调节血糖的新型药物。该药物中N原子的杂化方式是_。X、Y、Z三种物质在水中的溶解性由大到小的顺序为_，原因是_。已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成大键。大键可用表示，其中m、n分别代表参与形成
6、大键的原子个数和电子数，如苯分子中的大键表示为。下列微粒中存在大键的是_(填字母)。AO3BSOCH2SDNOCS2分子中大键可以表示为_。(4)偏钒酸铵加热分解生成五氧化二钒、氨、水。偏钒酸铵的阴离子呈如图2所示的无限链状结构，则偏钒酸铵的化学式为_。(5)某六方硫钒化合物晶体的晶胞结构如图4所示(表示V，表示S)，该晶胞的化学式为VS。图3为该晶胞的俯视图。请在图4中用标出V原子的位置。已知晶胞的密度为dgcm3，计算晶胞参数h_cm。(列出计算式即可)5钛(22Ti)铝合金在航空领域应用广泛。回答下列问题：(1)基态Ti原子的核外电子排布式为Ar_，其中s轨道上总共有_个电子。(2)六氟
7、合钛酸钾(K2TiF6)中存在TiF62配离子，则钛元素的化合价是_，配体是_。(3)TiCl3可用作烯烃定向聚合的催化剂，例如，丙烯用三乙基铝和三氯化钛作催化剂时，可以发生下列聚合反应：nCH3CH=CH2CH(CH3)CH2，该反应涉及的物质中碳原子的杂化轨道类型有_；反应涉及的元素中电负性最大的是_。三乙基铝是一种易燃物质，在氧气中三乙基铝完全燃烧所得产物中分子的立体构型是直线形的是_。(4)钛与卤素形成的化合物熔沸点如表所示：化合物熔点/沸点/TiCl425136.5TiBr439230TiI4150377分析TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点和沸点呈现一定规律的原因是_。(5)金
8、属钛有两种同素异形体，常温下是六方堆积，高温下是体心立方堆积。如图所示是钛晶体的一种晶胞结构，晶胞参数a0.295nm，c0.469nm，则该钛晶体的密度为_gcm1(用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。6碳、氮、铜形成的单质及它们形成的化合物有重要研究和应用价值，回答下列问题：(1)邻氨基吡啶的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应，其结构简式如图所示。基态Cu原子的价电子排布式为_，在元素周期表中铜位于_区(填“s”“p”“d”或“ds”)。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_。邻氨基吡啶的铜配合物中，Cu2的配位数是_，N原子的杂化类型为_。(2)C60是富勒烯
9、族分子中稳定性最高的一种，N60是未来的火箭燃料，二者结构相似。有关C60和N60的说法中正确的是_。AC60和N60均属于分子晶体BN60的稳定性强于N2CC60中碳原子是sp3杂化DC60易溶于CS2、苯近年来，科学家合成了一种具有“二重结构”的球形分子，它是把足球形分子C60容纳在足球形分子Si60中，则该分子中含有的化学键类型为_(填“极性键”或“非极性键”)。(3)原子坐标参数和晶胞参数是晶胞的两个基本参数。图a中原子坐标参数分别为：A(0,0,0)，B，C，则D的原子坐标参数为_。图b为铜的晶胞，铜原子半径为Rnm，NA是阿伏加德罗常数的值，则铜晶体的密度为_gcm3(用含r、NA
10、的式子表示)。高考选择性必修大题专练(一)1解析：(3)由乙醛的结构式()知，CH3、CHO上的碳原子分别为sp3、sp2杂化。由于1个乙醛分子中含有4个CH键、1个CC键、1个C=O键，共有6个键，故1mol乙醛分子中含有6NA个键。乙酸分子之间能形成氢键而乙醛分子之间不能形成氢键，故乙酸的沸点明显高于乙醛。根据均摊原理，一个晶胞中含有的氧原子数为4688(个)，再结合化学式Cu2O知一个晶胞中含有16个铜原子。(4)面心立方晶胞中粒子的配位数是12。一个铝晶胞中含有的铝原子数为864(个)，一个晶胞的质量为27g，再利用密度与质量、晶胞参数a的关系即可求出密度，计算中要注意1nm107cm
11、。答案：(1)X射线衍射(2)41s22s22p63s23p63d5血红色(3)sp3、sp26NACH3COOH存在分子间氢键16(4)122解析：(1)基态Ca核外有20个电子，据核外电子排布规律可知，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2或Ar4s2，基态P的价电子排布图为。(2)P的价电子排布式为3s23p3,3p轨道处于半充满的稳定状态，其第一电离能大于Ca。(3)白磷分子为正四面体结构，每个P与周围3个P形成PP键，且含有1对未成键的孤对电子，则P采取sp3杂化。白磷为正四面体结构，是非极性分子；CS2为直线形结构，是非极性分子，H2O是极性分子，根据“相似相溶原理
12、”可知，白磷在CS2中的溶解度大于在水中的溶解度。(4)由表中数据可知，Ca2半径较小，故Ca2更易与O2结合形成CaO，故CaCO3的分解温度较低。(5)PCl5的晶体结构为氯化铯型，由A、B两种离子构成。根据“等电子原理”可知，互为等电子体的分子(或离子)具有相同的原子数和价电子总数，A、B离子分别与CCl4、SF6互为等电子体，则A为PCl，B为PCl。(6)金属钙是面心立方晶胞结构，每个晶胞中含有Ca的数目为864个；晶胞的边长为dpmd1010cm，则晶胞的体积为(d1010cm)3d31030cm3，又知钙的密度为gcm3，故每个晶胞的质量为d31030cm3gcm3d31030g
13、。每个晶胞含有4个钙原子，则有gd31030g，则有NA。答案：(1)1s22s22p63s23p64s2(2)(3)sp3大于(4)钙离子由于半径小和氧离子结合更为容易，所以碳酸钙分解温度低(5)PClPCl(6)d310303解析：(1)同周期由左向右元素的第一电离能呈递增趋势，但是第A和第A族元素略大，因此C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为NOC。铁为26号元素，根据构造原理确定，基态铁原子的价电子排布式为3d64s2。(2)根据题意知Fe(CO)5又名羰基铁，常温下为黄色油状液体，熔点较低，则Fe(CO)5的晶体类型是分子晶体，Fe(CO)5在空气中燃烧生成氧化铁和二氧化碳，化学方
14、程式为4Fe(CO)513O22Fe2O320CO2。(3)配合物Cu(NH3)2OOCCH3中，羧基中碳原子的杂化类型是sp2，甲基中碳原子的杂化类型是sp3，配体中提供孤对电子的原子是氮原子。(4)用Cu(NH3)2OOCCH3除去CO的反应中，肯定有配位键、键形成，选bd。(5)根据晶胞结构利用均摊法分析，面心立方晶胞中含有的铁原子个数为864，体心立方晶胞中含有的铁原子数目为812，实际含有的铁原子个数之比为2:1。设铁原子半径为r，面心立方堆积晶胞的棱长为a1，则a14r，体心立方堆积晶胞的棱长为a2，则a24r，设铁原子质量为m(Fe)，则两种铁晶体的密度之比为4:3。答案：(1)
15、NOC3d64s2(2)分子晶体4Fe(CO)513O22Fe2O320CO2(3)sp2、sp3N(4)bd(5)2:14:34解析：(1)钒为23号元素，钒的原子结构示意图为：。(2)VO的中心原子为V，V上的孤电子对数为0,1个V原子与4个O原子结合形成化学键，所以一个VO中含有4个键。(3)该药物中N原子形成2个键，1个键，N原子的价层电子对数孤电子对数键个数123，所以N原子采取sp2杂化。X中含有羧基，可以与水分子形成氢键，增强水溶性；Y中含有酯基和苯环，Z中含有酯基，都不利于其在水中的溶解，因此X、Y、Z三种物质在水中的溶解性由大到小的顺序为XZY。从已知信息来看，形成大键的条件
16、是：原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道。根据价层电子对互斥理论，O3的空间构型为V形，SO的空间构型为正四面体，H2S的空间构型为V形，NO的空间构型为平面三角形。因此SO一定不存在大键，H2S中H原子没有p轨道，也不存在大键，O3和NO可以形成大键。所以选AD。CS2是直线形分子，又有p轨道，因此可以形成三原子四电子的大键：。(4)由题图2可知每个V与3个O形成阴离子，结合题意可知V的化合价为5，则偏钒酸铵的化学式为NH4VO3。(5)该晶胞的化学式为VS，结合题图4可知，一个该晶胞含有2个V原子和2个S原子，结合该晶胞的俯视图，可知V原子位于晶胞中八个顶点和竖直方向的四条棱上。
17、因为一个该晶胞中有2个VS，所以一个晶胞的质量为g，根据题图3得到晶胞底面积为：aanm2，所以晶胞的体积为aa(107cm)2h，则dgcm3，所以hcm。答案：(1)(2)04(3)sp2XZYX中含有羧基，可以与水分子形成氢键，增强水溶性；Y中含有酯基和苯环，Z中含有酯基，都不利于其在水中的溶解AD(4)NH4VO3(5)5解析：(3)该反应涉及的物质中碳原子的杂化轨道类型有sp3杂化、sp2杂化。同一周期主族元素，从左到右元素的电负性递增，同一主族元素，自上而下元素的电负性递减，故涉及的元素中电负性最大的是Cl。三乙基铝在O2中燃烧生成Al2O3、CO2和H2O，其中分子的立体构型是直
18、线形的是CO2。(4)三者都是分子晶体，对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高。(5)该晶胞的底面正六边形的面积Sa2，则该晶胞的体积为a2c(2.95108)2(4.69108)cm3，又该晶胞中含有的钛原子的数目为23126，则该晶胞的质量为g，故该钛晶体的密度为gcm3。答案：(1)3d24s28(2)4F(3)sp2、sp3ClCO2(4)TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶体，而且组成和结构相似，其相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增大，因而三者的熔点和沸点依次升高(5)6解析：(1)邻氨基吡啶的铜配合物中，Cu2形成2个CuN键，2
19、个CO键，Cu2的配位数是4；NH2上的N形成3个键，一对孤电子对，sp3杂化，杂环上的N形成3个键，一个键，sp2杂化；(2)A.C60和N60均由分子构成，属于分子晶体，故A正确；B.N2形成三键，键能大，N60的稳定性弱于N2，故B错误；C.C60中碳原子形成3个键，一个键，碳是sp2杂化，故C错误；D.C60非极性分子，易溶于CS2、苯，故D正确。C60置于“足球型”的Si60内合成“二重构造”球形分子C60Si60，该反应中反应物全部加合在一起，类似有机反应中的加成反应，其中CC键、SiSi键为非极性键；CSi键为极性键；(3)D的原子坐标参数x为0，y、z为，D的原子坐标参数为(0，)；Cu晶体的粒子堆积方式为面心立方最密堆积，该晶胞中Cu原子个数61/281/84，其晶胞体积V(2R107)3cm3，其密度m/V4M/(NAV)gcm3gcm3。答案：(1)3d104s1dsNOC4sp2、sp3(2)AD极性键、非极性键(3)(0，)
