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专题二十五 物质结构与性质
A组 三年高考真题（2016～2014年）
1．(2016·课标全国卷Ⅱ，37，15分)东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记
载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
(1)镍元素基态原子的电子排布式为________，3d能级上的未成对电子数为________。 (2)硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。 ①Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。
②在Ni(NH3)6]中Ni与NH3之间形成的化学键称为________，提供孤电子对的成键原子是________。
③氨的沸点________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是________；氨是________分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为________。
(3)单质铜及镍都是由________键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu＝1 958 kJ·mol、INi＝1 753 kJ·mol，ICu>INi的原因是______________。 (4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
–1
－1
2＋
2＋
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。
②若合金的密度为d g·cm，晶胞参数a＝________nm。
2．(2016·新课标全国Ⅰ，37，15分)锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应
用广泛。回答下列问题：
(1)基态Ge原子的核外电子排布式为Ar]________，有________个未成对电子。 (2)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是_______________________。
(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因____________________________________________________________。
熔点/℃
–3
GeCl4 －49.5 GeBr4 26 GeI4 146 1
沸点/℃ 83.1 186 约400 (4)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是________________。
(5)Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为________________________，微粒之间存在的作用力是________________。 (6)晶胞有两个基本要素：
①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子1111
坐标参数A为(0，0，0)；B为(，0，)；C为(，，0)。则D原子的坐标参数为________。
2222
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a＝565.76 pm，其密度为________g·cm(列出计算式即可)。
3．(2016·课标全国Ⅲ，37，15分)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激
光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：
(1)写出基态As原子的核外电子排布式_________________________。
(2)根据元素周期律，原子半径Ga________As，第一电离能Ga________As。(填“大于”或“小于”)
(3)AsCl3分子的立体构型为________，其中As的杂化轨道类型为________。 (4)GaF3的熔点高于1 000 ℃，GaCl3的熔点为77.9 ℃，其原因是______________。 (5)GaAs的熔点为1 238 ℃，密度为ρ g·cm，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________，Ga与As以________键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol和
－1
－3
－3
MAs g·mol－1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞
中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________。
4．(2016·江苏化学，21，12分)Zn(CN)4]在水溶液中与HCHO发生如下反应：
2
2－
4HCHO＋Zn(CN)4]＋4H＋4H2O===Zn(H2O)4]＋4HOCH2CN
(1)Zn基态核外电子排布式为__________________________________。 (2)1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为________mol。 (3)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是________。
2＋
2－＋2＋
(4)与H2O分子互为等电子体的阴离子为________。
(5)Zn(CN)4]中Zn与CN的C原子形成配位键，不考虑空间构型，Zn(CN)4]的结构可用示意图表示为________。
5．(2015·课标全国卷Ⅰ，37，15分)碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态C原子中，核外存在________对自旋相反的电子。
(2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是______________________ _________________________________________________________________。 (3)CS2分子中，共价键的类型有_____________________________________， C原子的杂化轨道类型是________，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子________________________________________________
__________________________________________________________________。 (4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于________晶体。
(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
142－
2＋
－
2－
①在石墨烯晶体中，每个C原子连接________个六元环，每个六元环占有________个C原子。
3