2023年全國(guó)高考化學(xué)真題深度解析：(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、江蘇卷)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)試題

12023全國(guó)高考〔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、江蘇卷〕物質(zhì)構(gòu)造與性質(zhì)試題深度解析3〔2023全國(guó)Ⅰ卷［—選修：物質(zhì)構(gòu)造與性質(zhì)〔15分〕在一般鋁中參加少量CuMgMgCu2微小晶粒,其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加，延展性減小,形成所謂＂堅(jiān)鋁＂，是制造飛機(jī)的主要材料。答復(fù)以下問(wèn)題：以下?tīng)顟B(tài)的鎂中電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是 〔填標(biāo)號(hào)。A、[Ne]3s

B、[Ne]3s

C、[Ne]

3s 3p

D、[Ne]3p2乙二胺〔H2NCH2CH2NH〕是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳的雜化類(lèi)型分別是2 、 。乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子，其緣由是 ，其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對(duì)較高的 〔填M2”或C2+。氧化物熔點(diǎn)氧化物熔點(diǎn)/℃Li2O1570MgO2800P4O623.8SO2-75.5解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的緣由 。圖〔a〕是MgCu2的拉維斯構(gòu)造，Mg以金剛石方式積存，八面體空隙和半數(shù)的四周體空隙中填入以四周體方式排列的Cu〔b〕是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖可見(jiàn)，Cu原子之間最短距離x= pm，Mg原子之間最短距離y= pm。設(shè)A 2阿伏加德羅常數(shù)的值為N則MgCu的密度 A 2

列出計(jì)算表達(dá)式。xCuMgapm apmCuMgy〔a〕 〔b〕【答案】〔1〕Asp3、sp3。乙二胺的兩個(gè)N供給孤對(duì)電子給金屬離子形成配位鍵，從而形成環(huán)狀穩(wěn)定構(gòu)造；Cu2+Li2O、MgO為離子晶體，PO、SO為分子晶體，晶格能：MgO＞LiO，分子間作用4 6 2 24 6 力〔相對(duì)分子質(zhì)量PO＞SO4 6

a； a；8241664234 4 N23A

a310-30【解析】基態(tài)鎂原子核外電子[Ne]3s2A項(xiàng)表示基態(tài)Mg+離子，B項(xiàng)表示基態(tài)Mg原子，C項(xiàng)表示激發(fā)態(tài)Mg原子，D項(xiàng)表示激發(fā)態(tài)Mg+電子所需能量最大的是A。由乙二胺分子構(gòu)造可知氮、碳原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)都是4，均為sp3雜化。且氮原子含有孤電子對(duì)，而Mg2+、Cu2+等金屬離子具有空軌道，乙二胺中的兩個(gè)氮原子供給孤對(duì)電子給金屬離子形成配位鍵，從而形成環(huán)狀穩(wěn)定構(gòu)造。Cu2+Mg2+、半徑大，且由d軌道參與成鍵，可形成更穩(wěn)定的五元環(huán)狀構(gòu)造。24 6 Li2O、MgO為離子晶體。PO、SO為分子晶體。離子晶體熔化破壞離子鍵，分Mg2+比Li+MgO晶格能更大，故熔點(diǎn)高；P4O6相對(duì)分子質(zhì)量大于SO24 6 2SO。2由題圖b4個(gè)銅原子直徑即為立方格子對(duì)角面截面的邊長(zhǎng)。立方格子面對(duì)角線為2a，所以x=

apm；鎂原子以金剛石方式積存，鎂原子與內(nèi)部的鎂原子相切〔即242頂點(diǎn)鎂原子與相鄰三個(gè)面的面心鎂原子均與內(nèi)部的鎂原子相切，鎂原子間距離為立方格子313體對(duì)角線的4，故y=

apm8個(gè)鎂原子〔81614〕16個(gè)銅原子〔由化學(xué)式可知Mg∶Cu=1∶2或由圖a推斷立方格子8 2中銅原子個(gè)數(shù))。故密度=

8241664

gcm-3N a310-30A3〔2023全國(guó)Ⅱ卷［選修3：物質(zhì)構(gòu)造與性質(zhì)〔15分〕近年來(lái)我國(guó)科學(xué)家覺(jué)察了一系列意義重大的鐵系超導(dǎo)材料，其中一類(lèi)為Fe?Sm?As?F?O組成的化合物。答復(fù)以下問(wèn)題：元素As與N同族。推測(cè)As的氫化物分子的立體構(gòu)造為 ，其沸點(diǎn)比NH3 〔填高或“低，其推斷理由 。Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去 軌道電子，Sm的價(jià)層電子排布式為4f66s2，Sm3+的價(jià)層電子排布式為 。比較離子半徑? 2?〔大等或小。一種四方構(gòu)造的超導(dǎo)化合物的晶胞構(gòu)造如圖1Sm和As原子的投影2所示。圖中F?和O2?共同占據(jù)晶胞的上下底面位置，假設(shè)兩者的比例依次用x和1?x代表，則該化合物的化學(xué)式表示為 ，通過(guò)測(cè)定密度ρ和晶胞參數(shù)，可以計(jì)算該物質(zhì)的x值，完成它們關(guān)系表達(dá)式：ρ= g·cm?3。以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱(chēng)作原子分?jǐn)?shù)坐, 標(biāo)，例如圖1中原子1的坐標(biāo)為(111)，則原子2和3的坐標(biāo)分別為 、, 222 ?！敬鸢浮俊?〕三角錐低NH3分子間存在氫鍵〔2〕4s 4f5小于SmFeAs1?xx

2[28116(1x)19x]

11(, (

) (0,0,1)【解析】

a3cNA

1030 22 2AsH3sp3NH3分子間存在氫鍵，而As的電負(fù)性小，無(wú)法形成氫鍵，所以沸點(diǎn)低。Fe4s電子，Sm的價(jià)層電子排布式為4f66s26s4f4f5?！?〕FO同周期，F(xiàn)-中質(zhì)子多，負(fù)電荷少，所以半徑小。晶胞中Sm4×1/2=2個(gè)，F(xiàn)e44×1/4+1=2個(gè)，As在4×1/2=2個(gè)。O和F2×1/2+8×1/8=2個(gè)。Sm:Fe:As:〔O+F〕=1:1:1:1，所以化學(xué)式為SmFeAsO1?xFx=_ZM =[150+56+75+19x+16(1-x)]2A NV N×a2×c×10A , 2在底面心，所以分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(11, 22

)3在左后棱心，所以分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為0,0,1)。235．〔2023全國(guó)Ⅲ卷〕化學(xué)——3：物質(zhì)構(gòu)造與性質(zhì)］〔15分〕磷酸亞鐵鋰〔LiFePO4〕安全性高等特點(diǎn)，文獻(xiàn)報(bào)道可承受FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作為原料制備。答復(fù)以下問(wèn)題：在周期表中，與Li的化學(xué)性質(zhì)最相像的鄰族元素是 ，該元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀 〔一樣或相?！?〕苯胺〕的晶體類(lèi)型是 。苯胺與甲苯〔〕的相對(duì)FeCl3中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性，蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的構(gòu)造式為 ，其〔3〕苯胺〕的晶體類(lèi)型是 。苯胺與甲苯〔〕的相對(duì)分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點(diǎn)-5.℃、沸點(diǎn)184.℃〕分別高于甲苯的熔點(diǎn)-95.℃沸點(diǎn)110.℃，緣由 。NH4H2PO4中，電負(fù)性最高的元素是 ；P的 雜化軌道與O的2p軌道形成 鍵。NH4H2PO4和LiFePO4屬于簡(jiǎn)潔磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種簡(jiǎn)單磷酸鹽，如：焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如以下圖所示：這類(lèi)磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為 〔用n代表P原子數(shù)。【答案】〔2〕4〔1〔2〕4〔3〕分子晶體 苯胺分子之間存在氫鍵〔4〕O sp3 σ〔5〕(PnO3n+1)(n+2)-【解析】這道選修題涉及到了元素周期表和對(duì)角線原則以及熔沸點(diǎn)的推斷方式和分子晶體的推斷方法，電負(fù)性的推斷和雜化軌道的計(jì)算。依據(jù)元素周期表和對(duì)角線原則可知與鋰化學(xué)性質(zhì)相像的是鎂，鎂的最外層電子數(shù)2，占據(jù)s軌道，s2個(gè)電子，所以自旋方向相反。氯化鐵的雙聚體，就是兩個(gè)氯化鐵相連接在一起，氯化鐵的化學(xué)鍵有明顯的共價(jià)性所以仿照共價(jià)鍵的形式將倆個(gè)氯化鐵連接在一起。配位數(shù)就等于原子的化合價(jià)的二倍。大多數(shù)有機(jī)物都是分子晶體，除了一局部有機(jī)酸鹽和有機(jī)堿鹽是離子晶體。苯胺在電負(fù)性較強(qiáng)的N所以可以形成氫鍵，因此比甲苯的熔沸點(diǎn)高。電負(fù)性與非金屬性的大小規(guī)律相像，從左到右依次增大，O就是最大的。計(jì)算出P的雜化類(lèi)型是sp3，與氧原子形成的是磷氧雙鍵，其中p軌道是σ，與氫氧形成的是單鍵。2 7 3 可以依據(jù)磷酸根、焦磷酸根、三磷酸根的化學(xué)式推導(dǎo)：PO43- PO4- PO 2 7 3 磷原子的變化規(guī)律為：1，2，3，4，n氧原子的變化規(guī)律為：4，7，10，3n+1酸根的變化規(guī)律為：3，4，5，n+2；因此得出(PnO3n+1)(n+2)-點(diǎn)睛：其次小問(wèn)，雙聚分子的氯化鐵構(gòu)造式，從共價(jià)鍵的角度分析，存在著配位鍵，那配位原子就是氯原子，共用兩個(gè)氯原子就可實(shí)現(xiàn)將兩個(gè)氯化鐵連接在一起的構(gòu)造第五小問(wèn)，應(yīng)用數(shù)學(xué)的找規(guī)律遞推到通式，首先寫(xiě)出磷酸的化學(xué)式，然后查找規(guī)律。21.〔2023江蘇卷〕(12分【選做題】此題包括A、B兩小題,請(qǐng)選定其中一小題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，假設(shè)多做,則按A小題評(píng)分。A.[物質(zhì)構(gòu)造與性質(zhì)]4 Cu2OCuSO、NaOH和抗壞血酸為原料,可制備CuO4 Cu2+基態(tài)核外電子排布式為 。4〕SO2－的空間構(gòu)型為 (用文字描述);Cu2與OH-反響能生成[Cu(OH)4]2-，[Cu(OH)4]2-中的配位原子為 (填元素符號(hào))。4抗壞血酸的分子構(gòu)造如題 21A圖-1所示、分子中碳原子的軌道雜化類(lèi)型為 ;推想抗壞血酸在水中的溶解性:_ (填“難溶于水”“易溶于水。一個(gè)Cu2O晶胞〔見(jiàn)題21A圖-2)中，Cu原子的數(shù)目為 。A.[物質(zhì)構(gòu)造與性質(zhì)]〔1〕[Ar]3d9 1s22s2p63s23p63d9正四周體 Osp3、sp2 易溶于水〔4) 4【解析】銅的原子序數(shù)是29，基態(tài)銅原子核外電子排布式為[Ar]3d1