2017年高考化學真題分類匯編專題13 選修3

1、專題13選修3物質(zhì)結構與性質(zhì)1（12分）（2017江蘇-21）鐵氮化合物（FeNy）在磁記錄材料領域有著廣泛的應用前景。某FeNy的制備需鐵、氮氣、丙酮和乙醇參與。（1）Fe3+基態(tài)核外電子排布式為。（2）丙酮（CH3COCH3）分子中碳原子軌道的雜化類型是，1mol丙酮分子中含有鍵的數(shù)目為。（3）C、H、O三種元素的電負性由小到大的順序為。（4）乙醇的沸點高于丙酮，這是因為。（5）某FeNy的晶胞如圖1所示，Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型產(chǎn)物Fe（n）CunNyFeNy轉化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如圖2所示，其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學式為。【答案

2、】Ar3d5或1s22s22p63s23p63d5sp2和sp39NAHCO乙醇分子間存在氫鍵Fe3CuN（【解析】1）Fe的原子序數(shù)為26，F(xiàn)e3+基態(tài)核外電子數(shù)為23，且3d電子為半滿穩(wěn)定結構，可知Fe3+基態(tài)核外電子排布式為Ar3d5或1s22s22p63s23p63d5。故答案為：Ar3d5或1s22s22p63s23p63d5；（2）CH3COCH3中單鍵均為鍵，雙鍵中含1個鍵，甲基上C形成4個鍵，C=O中C形成3個鍵，均為孤對電子，則羰基上C為sp2雜化，甲基上C為sp3雜化，1mol丙酮共有9mol鍵，數(shù)目為9NA個。故答案為：sp2和sp3；9NA；（3）非金屬性越強，電負性越

3、大，則C、H、O三種元素的電負性由小到大的順序為HCO。故答案為：HCO；（4）乙醇的沸點高于丙酮，這是因為乙醇分子間存在氫鍵，導致沸點高。故答案為：乙醇分子間存在氫鍵；（5）由圖2可知，Cu替代a位置的Fe時能量較低，更穩(wěn)定，則Cu位于頂點，N（Cu）=81/8=1，F(xiàn)e位于面心，N（Fe）=61/28=3，N位于體心，則只有1個N，其化學式為Fe3CuN，故答案為：Fe3CuN?！究键c】晶胞的計算菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【專題】化學鍵與晶體結構【點評】本題考查物質(zhì)結構與性質(zhì)，為高頻考點，把握電子排布、電負性比較、雜化及化學鍵、均攤法計算晶胞結構為解答的關鍵，側重分析能力和應用能力的考查，綜合性較強，

4、題目難度中等。2.（2017新課標-35）化學選修3：物質(zhì)結構與性質(zhì)（15分）鉀和碘的相關化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領域有著廣泛的應用?；卮鹣铝袉栴}：（1）元素K的焰色反應呈紫色，其中紫色對應的輻射波長為_（填標號）。A.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.766.5（2）基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號是_，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_。K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構型相同，但金屬K的熔點、沸點等都比金屬Cr低，原因是。（3）X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn)，IAsF中存在I離子，I離子的幾何構型為3633，中心原子的雜化形式為_。（4）KIO晶體是一種性能

5、良好的非線性光學材料，具有鈣鈦礦型的立方結構，邊長3為a0.446nm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示，K與O間的最短距離為_，與K緊鄰的O個數(shù)為_。（5）在KIO晶胞結構的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于_位置，3O處于_位置?！敬鸢浮俊窘馕觥俊究键c】（【答案】1）A（2）N；球形；的質(zhì)子數(shù)較少，半徑較大，原子核對最外層電子的束縛作用較Cr更弱，形成的金屬鍵較弱，導致熔沸點較低。（3）V形；sp3（4）0.446220.315nm；12（5）：體心；O：棱心【解析】紫色光在可見光中波長最短。紫光的波長范圍約為390435mm，故A正確。K是第四周期元素，核外有

6、四層電子，所以占據(jù)的最高能層為N能層。的核外電子排布為Ar4s1，在N層只占據(jù)了4s軌道，為球形。對于金屬單質(zhì)，決定其熔沸點高低的主要因素是金屬鍵的強弱，在這里通過比較與Cr單質(zhì)中金屬鍵的強弱，會發(fā)現(xiàn)的金屬鍵弱于Cr，故熔沸點較低。方法1：I的中心原子為I，有2對鍵電子對m=2；中心原子上的孤電子對數(shù)32=2n=2。由價層電子對互斥理論，價層電子總對數(shù)為22=4，中=7121心I原子為sp3雜化，由于孤電子對數(shù)為2，分子的空間構型為V形。最近的和O是晶胞中頂點的和面心的O，其距離為邊長的/2倍。故0.446nm22=0.315nm。從晶胞中可以看出，在一個晶胞中與頂點緊鄰的O為含有該頂點的三個

7、面面心的1O，即為3個。由于一個頂點的被八個晶胞共用，故與一個緊鄰的O有：2138=12（個）。2KIO晶體以K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置的鄰近4個晶胞如圖a并3對、O作相應編號。由圖a得，以I處于各頂角位置的KIO晶胞如圖b。3315分）2017新課標-35）我國科學家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)圖a圖b由圖b得，處于體心位置，O處于棱心位置?！究键c】電子層與電子的能量；金屬鍵與金屬的熔沸點高低關系；離子的幾何構型；原子的核外電子排布與雜化軌道；晶胞的相關計算?！军c評】本題涉及核外電子排布、雜化、晶胞的計算等知識，綜合考查學生的分析能力和計算能力，題目易錯點為（3）

8、，注意價層電子對的判斷，難度中等。（6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）?；卮鹣铝袉栴}：（1）氮原子價層電子對的軌道表達式（電子排布圖）為。（2）元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能（E1）。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是。（3）經(jīng)射線衍射測得化合物R的晶體結構，其局部結構如圖（b）所示。從結構角度分析，R中兩種陽離子的相同之處為，不同之處為。（填標號）A中心原子的雜化軌道類型B中心原子的價層電子對數(shù)C立體結構D共價鍵類型R中陰離子N5中的鍵總數(shù)

9、為個。分子中的大鍵可用符號mn表示，其中m代表參與形成的大鍵原子數(shù)，n代表參與形成的大鍵電子數(shù)（如苯分子中的大鍵可表示為66），則N5中的大鍵應表示為。圖（b）中虛線代表氫鍵，其表示式為（NH4+）NHCl、。R（4）的晶體密度為dgcm3，其立方晶胞參數(shù)為anm，晶胞中含有y個(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl單元，該單元的相對質(zhì)量為M，則y的計算表達式為?！敬鸢浮客芷趶淖蟮接液穗姾蓴?shù)依次增大，半徑逐漸減小，故結合一個電子釋放出的能量依次增大N的2p能級處于半充滿狀態(tài)，相對穩(wěn)定，不易結合電子。ABD，C5NA56（H3O+）OHN、（NH4+）NHNd(a107)3NA/M。（【解析】

10、1）氮原子價層電子為最外層電子，即2s22p3，則電子排布圖為，（2）元素的非金屬性越強，越易得到電子，則第一電子親和能越大，同周期從左到右核電荷數(shù)依次增大，半徑逐漸減小，從左到右易結合電子，放出的能量增大，N的最外層為半充滿結構，較為穩(wěn)定，不易結合一個電子，故答案為：同周期從左到右核電荷數(shù)依次增大，半徑逐漸減小，故結合一個電子釋放出的能量依次增大；N的2p能級處于半充滿狀態(tài)，相對穩(wěn)定，不易結合電子；（3）A陽離子為H3O+和NH4+，NH4+中心原子N含有4個鍵，孤電子對數(shù)為（5-1-41）=0，價層電子對數(shù)為4，雜化類型為sp3，H3O+中心原子是O，含有3鍵，孤電子對數(shù)為（6-1-3/2

11、=1，價層電子對數(shù)為4，為sp3雜化；B由以上分析可知H3O+和NH4+中心原子的價層電子對數(shù)都為4；CNH4+為空間構型為正四面體，H3O+為空間構型為三角錐形；D含有的共價鍵類型都為鍵。兩種陽離子的相同之處為ABD，不同之處為C；故答案為：ABD；C；根據(jù)圖（b）N5中鍵總數(shù)為5NA個，根據(jù)信息，N5有6個電子可形成大鍵，可用符號56表示，故答案為：5NA；56；O、N的非金屬性較強，對應的OH、NH都可與H形成氫鍵，還可表示為（H3O+）OHN、（NH4+）NHN，故答案為：（H3O+）OHN、（NH4+）NHN；（4）由d=m/V=y/(NAM)/(a107)3可知，y=d(a107)

12、3NA/M?！究键c】晶胞的計算。菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【專題】元素周期律與元素周期表專題；化學鍵與晶體結構。3【點評】本題綜合考查核外電子排布、元素周期律、軌道的雜化以及晶胞的計算、氫鍵等問題，側重考查學生的分析能力和計算能力，題目難度中等，易錯點為（），注意把握氫鍵的形成。4(15分)(2017新課標-11)研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應（CO2+3H2CH3OH+H2O）中，Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應用前景?；卮鹣铝袉栴}：（1）Co基態(tài)原子核外電子排布式為。元素Mn與O中，第一電離能較大的是，基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是。（2）CO2和CH3OH分子

13、中C原子的雜化形式分別為和。（3）在CO2低壓合成甲醇反應所涉及的4種物質(zhì)中，沸點從高到低的順序為，原因是。（4）硝酸錳是制備上述反應催化劑的原料，Mn（NO3）2中的化學鍵除了鍵外，還存在。（5）MgO具有NaCl型結構（如圖），其中陰離子采用面心立方最密堆積方式，射線衍射實驗測得MgO的晶胞參數(shù)為a=0.420nm，則r（O2）為nm。MnO也屬于NaCl型結構，晶胞參數(shù)為a=0.448nm，則r（Mn2+）為nm?！敬鸢浮?s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2OMnspsp3H2OCH3OHCO2H2常溫下水和甲醇是液體而二氧化碳和氫氣是氣體，液體的沸點高于氣體；水

14、分子中有兩個氫原子都可以參與形成分子間氫鍵，而甲醇分子中只有一個羥基上的氫原子可用于形成分子間氫鍵，所以水的沸點高于甲醇；二氧化碳的相對分子質(zhì)量比氫氣大，所以二氧化碳分子間作用力較大、沸點較高。鍵、離子鍵(/4)0.420(/4)(/2)0.448（【解析】1）Co是27號元素，位于元素周期表第4周期第VIII族，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2元素Mn與O中，由于O元素是非金屬性而Mn是過渡元素，所以第一電離能較大的是O，O基態(tài)原子價電子為2s22p4，所以其核外未成對電子數(shù)是2，而Mn基態(tài)原子價電子排布為3d54s2，所以其核外未成對電

15、子數(shù)是5，因此核外未成對電子數(shù)較多的是Mn。故答案為：1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2；O；Mn；（2）CO2和CH3OH的中心原子C原子的價層電子對數(shù)分別為2和4，所以CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為sp和sp3。故答案為：sp；sp3；（3）在CO2低壓合成甲醇反應所涉及的4種物質(zhì)中，沸點從高到低的順序為H2OCH3OHCO2H2，原因是常溫下水和甲醇是液體而二氧化碳和氫氣是氣體，液體的沸點高于氣體；水分子中有兩個氫原子都可以參與形成分子間氫鍵，而甲醇分子中只有一個羥基上的氫原子可用于形成分子間氫鍵，所以水的沸點高于甲醇；二氧化碳的相對分子質(zhì)量比氫氣大，所以二氧化碳分子間作用力較大、沸點較高，故答案為：H2OCH3OHCO2H2；常溫下水和甲醇是液體而二氧化碳和氫氣是氣體，液體的沸點高于氣體；水分子中有兩個氫原子都可以參與形成分子間氫鍵，而甲醇分子中只有一個羥基上的氫原子可用于形成分子間氫鍵，所以水的沸點高于甲醇；二氧化碳的相對分子質(zhì)量比氫氣大，所以二氧化碳分子間作用力較大、沸點較高；（4）硝酸錳是離子化合物，硝酸根和錳離子之間形成離子鍵，硝酸根中N原子與3個氧原子形成3個鍵，硝酸根中有一個氮氧雙鍵，所以還存在鍵。故答案為：鍵、離子鍵；（5）因為O2是面心