专题18 物质结构与性质(选修) -三年(2017-2019)高考真题化学分项汇编(带解析)

（5）可以根据磷酸根、焦磷酸根、三磷酸根的化学式推导：PO42-、P2O74-、P3O105-： 磷原子的变化规律为：1，2，3，4，n 氧原子的变化规律为：4，7，10，3n+1 酸根的变化规律为：3，4，5，n+2

因此这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n+1)(n+2)-。

【点睛】第二小问，双聚分子的氯化铁结构式，从共价键的角度分析，存在着配位键，那配位原子就是氯原子，共用两个氯原子就可实现将两个氯化铁连接在一起的结构；第五小问，应用数学的找规律递推到通式，首先写出磷酸的化学式，然后寻找规律。

4．[2019江苏]Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备Cu?O。 （1）Cu2+基态核外电子排布式为_______________________。

?（2）SO2；Cu2+与OH?反应能生成[Cu(OH)4]2?，[Cu(OH)4]2?中的配4的空间构型为_____________（用文字描述）

位原子为__________（填元素符号）。

（3）抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为__________；推测抗坏血酸在水中的溶解性：____________（填“难溶于水”或“易溶于水”）。

（4）一个Cu2O晶胞（见图2）中，Cu原子的数目为__________。 【答案】（1）[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 （2）正四面体

O

（3）sp3、sp2 易溶于水 （4）4

＋【解析】（1）Cu位于第四周期IB族，其价电子排布式为3d104s1，因此Cu2基态核外电子排布式为[Ar]3d9或

1s22s22p63s23p63d9；

2)/2=0，因此SO42－空间构型为正四面体形；[Cu(OH)4]2－中（2）SO42－中S形成4个σ键，孤电子对数为(6＋2－4×

Cu2＋提供空轨道，OH－提供孤电子对，OH－只有O有孤电子对，因此[Cu(OH)4]2－中的配位原子为O；

（3）根据抗坏血酸的分子结构，该结构中有两种碳原子，全形成单键的碳原子和双键的碳原子，全形成单键的碳原子为sp3杂化，双键的碳原子为sp2杂化；根据抗环血酸分子结构，分子中含有4个－OH，能与水形成分子间氢键，因此抗坏血酸易溶于水；

1/8+1=2，黑球全部位于晶胞内部，属于该晶（4）考查晶胞的计算，白球位于顶点和内部，属于该晶胞的个数为8×

胞的个数为4，化学式为Cu2O，因此白球为O原子，黑球为Cu原子，即Cu原子的数目为4；

【点睛】有关物质结构与性质的考查，相对比较简单，考查点也是基本知识，这就要求考生在《物质结构与性质》的学习中夯实基础知识，同时能够达到对知识灵活运用，如考查抗坏血酸分子溶解性，可以从乙醇极易溶于水的原因分析。

5．[2018新课标Ⅰ卷] Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得

到广泛应用。回答下列问题：

（1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_____、_____（填标号）。

A．

B．

C．

D．

（2）Li+与H?具有相同的电子构型，r（Li+）小于r（H?），原因是______。

（3）LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是______、中心原子的杂化形式为______。

LiAlH4中，存在_____（填标号）。 A．离子键 B．σ键 C．π键 D．氢键

（4）Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图（a）的 Born?Haber循环计算得到。

可知，Li原子的第一电离能为 kJ·mol?1，O=O键键能为 kJ·mol?1，Li2O晶格能为 kJ·mol?1。

（5）Li2O具有反萤石结构，晶胞如图（b）所示。已知晶胞参数为0.4665 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则

Li2O的密度为______g·cm?3（列出计算式）。

【答案】（1）D

C

（2）Li+核电荷数较大 （3）正四面体 （4）520 （5）

sp3

AB

498 2908

8?7?4?16

NA(0.4665?10?7)3【解析】分析：（1）根据处于基态时能量低，处于激发态时能量高判断； （2）根据原子核对最外层电子的吸引力判断；

（3）根据价层电子对互斥理论分析；根据物质的组成微粒判断化学键；

（4）第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，据此计算；根据氧气转化为氧原子时的能量变化计算键能；晶格能是气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，据此解答； （5）根据晶胞中含有的离子个数，结合密度的定义计算。

详解：（1）根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1，则D中能量最低；选项C中有2个电子处于2p能级上，能量最高；

（2）由于锂的核电荷数较大，原子核对最外层电子的吸引力较大，因此Li半径小于H；

（3）LiAlH4中的阴离子是AlH4，中心原子铝原子含有的价层电子对数是4，且不存在孤对电子，所以空间构型是正四面体，中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化；阴阳离子间存在离子键，Al与H之间还有共价单键，不存在双键和氢键，答案选AB；

（4）根据示意图可知Li原子的第一电离能是1040 kJ/mol÷2＝520 kJ/mol；0.5mol氧气转化为氧原子时吸热是249 kJ，所以O＝O键能是249 kJ/mol×2＝498 kJ/mol；根据晶格能的定义结合示意图可知Li2O的晶格能是2908 kJ/mol； （5）根据晶胞结构可知锂全部在晶胞中，共计是8个，根据化学式可知氧原子个数是4个，则Li2O的密度是

－

＋

－

??m8?7?4?16?g/cm3。 3VN?0.4665?10?7?A点睛：本题考查核外电子排布，轨道杂化类型的判断，分子构型，电离能、晶格能，化学键类型，晶胞的计算等知识，保持了往年知识点比较分散的特点，立足课本进行适当拓展，但整体难度不大。难点仍然是晶胞的有关判断与计算，晶胞中原子的数目往往采用均摊法：①位于晶胞顶点的原子为8个晶胞共用，对一个晶胞的贡献为1/8；②位于晶胞面心的原子为2个晶胞共用，对一个晶胞的贡献为1/2；③位于晶胞棱心的原子为4个晶胞共用，对一个晶胞的贡献为1/4；④位于晶胞体心的原子为1个晶胞共用，对一个晶胞的贡献为1。

6．[2018新课标Ⅱ卷] 硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：

熔点/℃ 沸点/℃ 回答下列问题：

（1）基态Fe原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为__________，基态S原子电子占据最高能级的电子云

轮廓图为_________形。

（2）根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同其他分子的是

_________。

（3）图（a）为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为__________。

H2S ?85.5 ?60.3 S8 115.2 >600（分解） FeS2 SO2 ?75.5 SO3 16.8 45.0 H2SO4 10.3 337.0 444.6 ?10.0

（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_____形，其中共价键的类型有______种；固体三

氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。

（5）FeS2晶体的晶胞如图（c）所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体

密度的计算表达式为___________g·cm?3；晶胞中Fe2+位于S2所形成的正八面体的体心，该正八面体的边

2?长为______nm。

【答案】（1）（2）H2S

（3）S8相对分子质量大，分子间范德华力强 （4）平面三角 2 sp3 （5）

哑铃（纺锤）

4MNAa3?1021

22a

【解析】分析：（1）根据铁、硫的核外电子排布式解答； （2）根据价层电子对互斥理论分析；