高考化学二轮复习 选考系列二 物质结构与性质（选考）高考真题高考真题（含解析）-人教版高三全册化学试题.doc

选考系列二物质结构与性质（选考）1．(2019·全国卷Ⅲ)磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题：(1)在周期表中与Li的化学性质最相似的邻族元素是________该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为________其中Fe的配位数为________。(3)苯胺()的晶体类型是________。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近但苯胺的熔点(－5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0℃)、沸点(110.6℃)原因是____________。(4)NH4H2PO4中电负性最高的元素是________；P的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键。(5)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为________(用n代表P原子数)。[解析](1)由元素周期表中的“对角线规则”可知与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg；Mg为12号元素M层只有2个电子排布在3s轨道上故M层的2个电子自旋状态相反。(2)Fe能够提供空轨道而Cl能够提供孤电子对故FeCl3分子双聚时可形成配位键。由常见AlCl3的双聚分子的结构可知FeCl3的双聚分子的结构式为其中Fe的配位数为4。(3)苯胺为有机物结合题给信息中苯胺的熔、沸点可知苯胺为分子晶体。苯胺中有—NH2分子间可形成氢键而甲苯分子间不能形成氢键分子间氢键可明显地提升分子晶体的熔、沸点。(4)同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增强故O的电负性大于N同主族从上到下元素的电负性逐渐减小故电负性N大于P又H的电负性小于O因此NH4H2PO4中电负性最高的元素是O。POeq\o\al(3－4)中中心原子P的价层电子对数为4故P为sp3杂化P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键。(5)由三磷酸根离子的结构可知中间P原子连接的4个O原子中2个O原子完全属于该P原子另外2个O原子分别属于2个P原子故属于该P原子的O原子数为2＋2×eq\f(12)＝3属于左、右两边的2个P原子的O原子数为3×2＋eq\f(12)×2＝7故若这类磷酸根离子中含n个P原子则O原子个数为3n＋1又O元素的化合价为－2P元素的化合价为＋5故该离子所带电荷为－2×(3n＋1)＋5n＝－n－2这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n＋1)(n＋2)－。[答案](1)Mg相反(2)4(3)分子晶体苯胺分子之间存在氢键(4)Osp3σ(5)(PnO3n＋1)(n＋2)－2．(2018·全国卷Ⅰ)Li是最轻的固体金属采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能得到广泛应用。回答下列问题：(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中能量最低和最高的分别为________、________(填标号)。(2)Li＋与H－具有相同的电子构型r(Li＋)小于r(H－)原因是__________________________________________________。(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂LiAlH4中的阴离子空间构型是________、中心原子的杂化形式为________。LiAlH4中存在________(填标号)。A．离子键B．σ键C．π键D．氢键(4)Li2O是离子晶体其晶格能可通过图a的Born­Haber循环计算得到。可知Li原子的第一电离能为________kJ·mol－1O===O键键能为________kJ·mol－1Li2O晶格能为________kJ·mol－1。(5)Li2O具有反萤石结构晶胞如图b所示。已知晶胞参数为0.4665nm阿伏加德罗常数的值为NA则Li2O的密度为________g·cm－3(列出计算式)。[解析](1)D选项表示基态为能量最低状态；A、B、C选项均表示激发态但C选项被激发的电子处于高能级的电子数多为能量最高状态。(2)Li＋与H－具有相同的电子构型Li的核电荷数大于H的核电荷数因此Li的原子核对电子的吸引能力强即Li＋半径小于H－半径。(3)LiAlH4的阴离子为AlHeq\o\al(－4)AlHeq\o\al(－4)中Al的杂化轨道数为eq\f(4＋3＋12)＝4Al采取sp3杂化为正四面体构型。LiAlH4是离子