高考化学二轮复习 专题15 物质结构与性质（选考）真题领航（含解析）-人教版高三全册化学试题.doc

专题15物质结构与性质（选考）1．(2019年高考·课标全国卷Ⅰ)在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要村料。回答下列问题：(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是____________(填标号)。(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是__________、__________。乙二胺能与Mg2＋、Cu2＋等金属离子形成稳定环状离子，其原因是______________________________________，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。(3)一些氧化物的熔点如下表所示：氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔点/°C1570280023.8－75.5解释表中氧化物之间熔点差异的原因__________________。(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x＝__________pm，Mg原子之间最短距离y＝__________pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是__________g·cm－3(列出计算表达式)。解析：(1)A.[Ne]3s1属于基态的Mg＋，由于Mg的第二电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高；B．[Ne]3s2属于基态Mg原子，其失去一个电子变为基态Mg＋；C．[Ne]3s13p1属于激发态Mg原子，其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子；D．[Ne]3p1属于激发态Mg＋，其失去一个电子所需能量低于基态Mg＋，综上所述，电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1。(2)乙二胺中N形成3个单键，含有1对孤对电子，属于sp3杂化；C形成4个单键，不存在孤对电子，也是sp3杂化；由于乙二胺的两个N可提供孤对电子给金属离子形成配位键，因此乙二胺能与Mg2＋、Cu2＋等金属离子形成稳定环状离子；由于铜离子的半径较大且含有的空轨道多于镁离子，因此与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2＋。(3)由于Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO＞Li2O，分子间力(分子量)P4O6＞SO2，所以熔点大小顺序是MgO＞Li2O＞P4O6＞SO2。(4)根据晶胞结构可知Cu原子之间最短距离为面对角线的1/4，由于边长是apm，则面对角线是eq\r(2)apm，则x＝eq\f(\r(2),4)apm；Mg原子之间最短距离为体对角线的1/4，由于边长是apm，则体对角线是，则y＝eq\f(\r(3),4)a；根据晶胞结构可知晶胞中含有镁原子的个数是8×1/8＋6×1/2＋4＝8，则Cu原子个数16，晶胞的质量是eq\f(8×24＋16×64,NA)。由于边长是apm，则MgCu2的密度是eq\f(8×24＋16×64,NAa3×10－30)g·cm－3。答案：(1)A(2)sp3sp3乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键Cu2＋(3)Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO＞Li2O，分子间力(分子量)P4O6＞SO2(4)eq\f(\r(2),4)aeq\f(\r(3),4)aeq\f(8×24＋16×64,NAa3×10－30)2．(2019年高考·课标全国卷Ⅱ)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe—Sm—As—F—O组成的化合物。回答下列问题：(1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为______，其沸点比NH3的______(填“高”或“低”)，其判断理由是________________________。(2)Fe成为阳离子时首先失去______轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋的价层电子排布式为______________________。(3)比较离子半径：F－__________O2－(填“大于”等于”或“小于”)。(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。图中F－和O2－共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1－x代表，则该化合物的化学式表示为____________，通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：ρ＝________g·cm－3。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子