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特训一 物质结构和物质的性质
物质结构与性质的常见题型为综合题,常以元素推断或某一主题两种方式引入,考查学生的归纳推理能力、信息迁移能力以及综合应用能力。物质结构包括原子结构(原子核外电子排布、原子的杂化方式、元素电负性大小比较、元素金属性、非金属性的强弱)、分子结构(化学键、分子的电子式、结构式、结构简式的书写、化学式的种类、官能团等)、晶体结构(晶体类型的判断、物质熔沸点的高低、影响因素、晶体的密度、均摊方法的应用等)。
【好题精选·演练】
1.(2023·浙江·高考真题)硅材料在生活中占有重要地位。请回答:
(1)分子的空间结构(以为中心)名称为________,分子中氮原子的杂化轨道类型是_______。受热分解生成和,其受热不稳定的原因是________。
(2)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①、②、③,有关这些微粒的叙述,正确的是___________。
A.微粒半径:③>①>②
B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②
C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③
D.得电子能力:①>②
(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是___________,该化合物的化学式为___________。
2.(2022·浙江·高考真题)回答下列问题:
(1)两种有机物的相关数据如表:
物质
HCON(CH3)2
HCONH2
相对分子质量
73
45
沸点/℃
153
220
HCON(CH3)2的相对分子质量比HCONH2的大,但其沸点反而比HCONH2的低,主要原因是______。
(2)四种晶体的熔点数据如表:
物质
CF4
SiF4
BF3
AlF3
熔点/℃
-183
-90
-127
>1000
CF4和SiF4熔点相差较小,BF3和AlF3熔点相差较大,原因是______。
3.(2022·广东·高考真题)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)。
4.(2022•全国甲卷)2008年北京奥运会的“水立方”,在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”,实现了奥运场馆的再利用,其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题:
(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______。
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号),判断的根据是_______;第三电离能的变化图是_______(填标号)。
(3)固态氟化氢中存在(HF)n形式,画出(HF)3的链状结构_______。
(4) CF2=CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______;聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,从化学键的角度解释原因_______。
(5)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示,X代表的离子是_______;若该立方晶胞参数为a pm,正负离子的核间距最小为_______pm。
5.(2021•全国甲卷)我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题:
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排式为________;单晶硅的晶体类型为_________。SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为