专题18 物质结构与性质（选修）——三年（2020-2022）高考化学真题分项汇编（新高考专用）

专题18 物质结构与性质（选修） 1．（2022·广东卷）硒()是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光()效应以来，在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含的新型分子的合成路线如下： (1)与S同族，基态硒原子价电子排布式为_______。 (2)的沸点低于，其原因是_______。 (3)关于I~III三种反应物，下列说法正确的有_______。 A．I中仅有键 B．I中的键为非极性共价键 C．II易溶于水 D．II中原子的杂化轨道类型只有与 E．I~III含有的元素中，O电负性最大 (4)IV中具有孤对电子的原子有_______。 (5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为_______(填“>”或“<”)。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠()可减轻重金属铊引起的中毒。的立体构型为_______。 (6)我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。 ①X的化学式为_______。 ②设X的最简式的式量为，晶体密度为，则X中相邻K之间的最短距离为_______(列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】(1)4s24p4 (2)两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高 (3)BDE (4)O、Se (5)＞     正四面体形 (6)  K2SeBr6     【解析】(1)基态硫原子价电子排布式为3s23p4，与S同族，Se为第四周期元素，因此基态硒原子价电子排布式为4s24p4。 (2)的沸点低于，其原因是两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高。 (3)A．I中有键，还有大π键，故A错误；B．Se−Se是同种元素，因此I中的键为非极性共价键，故B正确；C．烃都是难溶于水，因此II难溶于水，故B错误；D．II中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型为sp2，碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp，故D正确；E．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，因此I~III含有的元素中，O电负性最大，故E正确；综上所述，答案为：BDE。 (4)根据题中信息IV中O、Se都有孤对电子，碳、氢、硫都没有孤对电子。 (5)根据非羟基氧越多，酸性越强，因此硒的两种含氧酸的酸性强弱为＞。中Se价层电子对数为，其立体构型为正四面体形。 (6)①根据晶胞结构得到K有8个，有，则X的化学式为K2SeBr6。 ②设X的最简式的式量为，晶体密度为，设晶胞参数为anm，得到，解得，X中相邻K之间的最短距离为晶胞参数的一半即。 2．（2022·湖南卷）铁和硒()都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用，回答下列问题： (1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如下： ①基态原子的核外电子排布式为_______； ②该新药分子中有_______种不同化学环境的C原子； ③比较键角大小：气态分子_______离子(填“>”“<”或“=”)，原因是_______。 (2)富马酸亚铁是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示： ①富马酸分子中键与键的数目比为_______； ②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为_______。 (3)科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化，将转化为，反应过程如图所示： ①产物中N原子的杂化轨道类型为_______； ②与互为等电子体的一种分子为_______(填化学式)。 (4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示： ①该超导材料的最简化学式为_______； ②Fe原子的配位数为_______； ③该晶胞参数、。阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为_______(列出计算式)。 【答案】(1) [Ar] 3d104s24p4     6     ＞     SeO3的空间构型为平面三角形，SeO的空间构型为三角锥形 (2) 11:3     O＞C＞H＞Fe (3) sp3杂化     H2O (4)  KFe2Se2     4     【解析】(1)①硒元素的原子序数为34，基态原子的电子排布式为[Ar] 3d104s24p4； ②由结构简式可知，乙烷硒啉的分子结构对称，分子中含有6种化学环境不同的碳原子； ③三氧化硒分子中硒原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面三角形，键角为120°，亚硒酸根离子中硒原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥形，键角小于120°； (2)①由球棍模型可知，富马酸的