2023版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)：專題十七物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)試題

1、第 頁(yè)專題十七物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)基礎(chǔ)篇固本夯基 考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.(2021遼寧,2,3分)下列化學(xué)用語(yǔ)使用正確的是()A.基態(tài)C原子價(jià)電子排布圖:B.Cl-結(jié)構(gòu)示意圖:C.KCl形成過(guò)程:D.質(zhì)量數(shù)為2的氫核素:12H答案D2.(2021天津,3,3分)核聚變發(fā)電有望成為解決人類能源問(wèn)題的重要手段之一。氘(12H)是核聚變反應(yīng)的主要原料,下列有關(guān)敘述正確的是()A.12H的中子數(shù)為2 B.12H的核電荷數(shù)為1C.12H是自然界中最輕的原子 D.12H是氫元素的一種同素異形體答案B3.(2021天津,5,3分)下列化學(xué)用語(yǔ)表達(dá)正確的是()A.F- 的離子結(jié)構(gòu)示意圖: B.基態(tài)碳原子的軌道表示

2、式: C.丙炔的鍵線式: D.H2O分子的球棍模型: 答案D4.(2021天津,12,3分)元素X、Y、Z、Q、R的原子序數(shù)依次增大且小于20,其原子半徑和最外層電子數(shù)之間的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()A.X的電負(fù)性比Q的大B.Q的簡(jiǎn)單離子半徑比R的大C.Z的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Q的強(qiáng)D.Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性比R的強(qiáng)答案B5.(2021遼寧,14,3分)某多孔儲(chǔ)氫材料前驅(qū)體結(jié)構(gòu)如圖,M、W、X、Y、Z五種元素原子序數(shù)依次增大,基態(tài)Z原子的電子填充了3個(gè)能級(jí),其中有2個(gè)未成對(duì)電子。下列說(shuō)法正確的是()A.氫化物沸點(diǎn):XYB.原子半徑:MXYZC.第一電離能:WXYOSs

3、p2(4)分子8CN-(或C22-等其他合理答案) (5)正四面體(14,14,14)考點(diǎn)二分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.(2021海南,5,2分)SF6可用作高壓發(fā)電系統(tǒng)的絕緣氣體,分子呈正八面體結(jié)構(gòu),如圖所示。有關(guān)SF6的說(shuō)法正確的是()A.是非極性分子 B.鍵角FSF都等于90C.S與F之間共用電子對(duì)偏向S D.S原子滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)答案A2.2022屆河南十所名校階段測(cè)試(一),19碳酰肼()具有強(qiáng)烈的還原性,可直接用作火箭推進(jìn)劑的組分,也可用作鍋爐水的除氧劑,是當(dāng)今世界上用作鍋爐水除氧的先進(jìn)材料。(1)原子中運(yùn)動(dòng)的電子有兩種相反的自旋狀態(tài),若一種自旋狀態(tài)用+12表示,與之相反的用-12表示,稱

4、為電子的自旋磁量子數(shù)。對(duì)于基態(tài)的氮原子,其電子的自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為。(2)H、C、N三種元素的電負(fù)性從大到小的順序?yàn)?填元素符號(hào),下同);第二周期元素中,第一電離能比N大的元素有。(3)中,a位置N原子的雜化類型為。(4)碳酰肼極易溶于水,其主要原因是。(5)NH2-的鍵角小于NH3的鍵角,請(qǐng)用價(jià)層電子對(duì)互斥規(guī)律解釋原因:。(6)造鍋爐常用Q345R鋼板,Q345R鋼中含有Mn、Si、Cu等元素。金屬M(fèi)n晶體的晶胞如圖所示,該堆積方式為;金屬M(fèi)n原子的空間利用率為(用含的代數(shù)式表示)。答案(1)+32 (2)NCHF、Ne(3)sp3 (4)碳酰肼分子能與水分子形成分子間氫鍵(5)NH2-

5、中N原子上的孤電子對(duì)數(shù)為2,NH3中N原子上的孤電子對(duì)數(shù)為1,孤電子對(duì)數(shù)前者多,對(duì)成鍵電子對(duì)的斥力大,所以前者鍵角小(合理即可)(6)體心立方堆積38100%3.(2022屆吉大附中第三次摸底,24)硒是人體內(nèi)不可缺少的微量元素,且硒及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用。(1)基態(tài)Se原子的價(jià)層電子排布圖為。(2)“依布硒”是一種有機(jī)硒化物,具有良好的抗炎活性,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示?！耙啦嘉敝蠸e原子的雜化類型為,元素Se、O、N的第一電離能由大到小的順序?yàn)椤?3)硒的某種氧化物為鏈狀聚合結(jié)構(gòu)(如圖所示),該氧化物的化學(xué)式為。(4)SeO32-的立體構(gòu)型為,與SeO32-互為等電子體的分子有

6、(填化學(xué)式, 任寫(xiě)一種)。(5)室溫時(shí),SeF6是一種氣體,與SF6具有相似的結(jié)構(gòu),則熔、沸點(diǎn)大小:SeF6SF6(填“”“”“OSe (3)(SeO2)n(4)三角錐形PCl3或NCl3(其他合理答案均可) (5)(6)”“O的原子半徑比S的小,原子核對(duì)最外層電子的吸引力較大(6) QUOTE 1342NA(b10-10)3 5.(2021全國(guó)甲,35,15分)我國(guó)科學(xué)家研發(fā)的全球首套千噸級(jí)太陽(yáng)能燃料合成項(xiàng)目被形象地稱為“液態(tài)陽(yáng)光”計(jì)劃。該項(xiàng)目通過(guò)太陽(yáng)能發(fā)電電解水制氫,再采用高選擇性催化劑將二氧化碳加氫合成甲醇?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)太陽(yáng)能電池板主要材料為單晶硅或多晶硅。Si的價(jià)電子層的電子排

7、布式為;單晶硅的晶體類型為。SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體,其中Si采取的雜化類型為。SiCl4可發(fā)生水解反應(yīng),機(jī)理如下:含s、p、d軌道的雜化類型有:dsp2、sp3d、sp3d2,中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類型為(填標(biāo)號(hào))。(2)CO2分子中存在個(gè)鍵和個(gè)鍵。(3)甲醇的沸點(diǎn)(64.7 )介于水(100 )和甲硫醇(CH3SH,7.6 )之間,其原因是。(4)我國(guó)科學(xué)家發(fā)明了高選擇性的二氧化碳加氫合成甲醇的催化劑,其組成為ZnO/ZrO2固溶體。四方ZrO2晶胞如圖所示。Zr4+離子在晶胞中的配位數(shù)是,晶胞參數(shù)為a pm、a pm、c pm,該晶體密度為gcm-3(寫(xiě)出表達(dá)式

8、)。在ZrO2中摻雜少量ZnO后形成的催化劑,化學(xué)式可表示為ZnxZr1-xOy,則y=(用x表示)。答案(1)3s23p2原子晶體(共價(jià)晶體)sp3(2)22(3)甲硫醇不能形成分子間氫鍵,而水和甲醇均能,且水比甲醇的氫鍵多(4)8 QUOTE 914+168a2cNA10-30 2-x6.(2021全國(guó)乙,35,15分)過(guò)渡金屬元素鉻(Cr)是不銹鋼的重要成分,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)中有著廣泛應(yīng)用。回答下列問(wèn)題:(1)對(duì)于基態(tài)Cr原子,下列敘述正確的是(填標(biāo)號(hào))。A.軌道處于半充滿時(shí)體系總能量低,核外電子排布應(yīng)為Ar3d54s1B.4s電子能量較高,總是在比3s電子離核更遠(yuǎn)的地方運(yùn)動(dòng)C.電

9、負(fù)性比鉀高,原子對(duì)鍵合電子的吸引力比鉀大(2)三價(jià)鉻離子能形成多種配位化合物。Cr(NH3)3(H2O)2Cl2+中提供電子對(duì)形成配位鍵的原子是,中心離子的配位數(shù)為。(3)Cr(NH3)3(H2O)2Cl2+中配體分子NH3、H2O以及分子PH3的空間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的鍵角如下圖所示。PH3中P的雜化類型是。NH3的沸點(diǎn)比PH3的,原因是。H2O的鍵角小于NH3的,分析原因 。(4)在金屬材料中添加AlCr2顆粒,可以增強(qiáng)材料的耐腐蝕性、硬度和機(jī)械性能。AlCr2具有體心四方結(jié)構(gòu),如圖所示。處于頂角位置的是原子。設(shè)Cr和Al原子半徑分別為rCr和rAl,則金屬原子空間占有率為%(列出計(jì)算表達(dá)式)。答

10、案(1)AC(2)N、O、Cl6(3)sp3高NH3存在分子間氫鍵NH3含有一對(duì)孤對(duì)電子,而H2O含有兩對(duì)孤對(duì)電子。H2O中的孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用較大(4)Al 7.(2020課標(biāo),35,15分)鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用于生產(chǎn)太陽(yáng)能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為。(2)Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示,TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物,自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高,原因是 ?；衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/377-24.1238.3155(3)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示,其組成元素的電負(fù)性

11、大小順序是;金屬離子與氧離子間的作用力為,Ca2+的配位數(shù)是。(4)一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I-和有機(jī)堿離子CH3NH3+,其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)中的空間位置相同,有機(jī)堿CH3NH3+中,N原子的雜化軌道類型是;若晶胞參數(shù)為a nm,則晶體密度為gcm-3(列出計(jì)算式)。(5)用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽(yáng)能電池在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘,降低了器件效率和使用壽命。我國(guó)科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽,提升了太陽(yáng)能電池的效率和使用壽命,其作用原理如圖(c)所示,用離子方程式表示該原理、。答案(1)1s22s22p63s23p

12、63d24s2 (2)TiF4為離子化合物,熔點(diǎn)高,其他三種均為共價(jià)化合物,隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大,熔點(diǎn)逐漸升高(3)OTiCa離子鍵12 (4)Ti4+sp3(5)2Eu3+Pb 2Eu2+Pb2+ 2Eu2+I2 2Eu3+2I-8.(2019課標(biāo),35,15分)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)可用作鋰離子電池正極材料,具有熱穩(wěn)定性好、循環(huán)性能優(yōu)良、安全性高等特點(diǎn),文獻(xiàn)報(bào)道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作為原料制備。回答下列問(wèn)題:(1)在周期表中,與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是,該元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài)(填“相同”或“相反”)。(2)FeCl

13、3中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性,蒸氣狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的結(jié)構(gòu)式為,其中Fe的配位數(shù)為。(3)苯胺()的晶體類型是。苯胺與甲苯()的相對(duì)分子質(zhì)量相近,但苯胺的熔點(diǎn)(-5.9 )、沸點(diǎn)(184.4 )分別高于甲苯的熔點(diǎn)(-95.0 )、沸點(diǎn)(110.6 ),原因是 。(4)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。(5)NH4H2PO4和LiFePO4屬于簡(jiǎn)單磷酸鹽,而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽,如:焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示:這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為(用n代表P原子數(shù))。答案(1)Mg相反 (2)4(3

14、)分子晶體苯胺分子之間存在氫鍵 (4)Osp3 (5)(PnO3n+1)(n+2)-9.(2021福建,14,10分)類石墨相氮化碳(g-C3N4)作為一種新型光催化材料,在光解水產(chǎn)氫等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,研究表明,非金屬摻雜(O、S等)能提高其光催化活性。g-C3N4具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu),其中一種二維平面結(jié)構(gòu)如下圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)基態(tài)C原子的成對(duì)電子數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)之比為。(2)N、O、S的第一電離能(I1)大小為I1(N)I1(O)I1(S),原因是 。(3)g-C3N4晶體中存在的微粒間作用力有(填標(biāo)號(hào))。a.非極性鍵b.金屬鍵 c.鍵d.范德華力(4)g-C3N4中,

15、C原子的雜化軌道類型為,N原子的配位數(shù)為。(5)每個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元(圖中實(shí)線圈部分)中兩個(gè)N原子(圖中虛線圈部分)被O原子代替,形成O摻雜的g-C3N4(OPCN)。OPCN的化學(xué)式為。答案(1)21(2)N原子2p軌道半充滿,比相鄰的O原子更穩(wěn)定,更難失電子;O,S同主族,S原子半徑大于O原子,更易失去電子(3)cd(4)sp2雜化2,3(5)C3N3O考點(diǎn)三晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.(2021遼寧,7,3分)單質(zhì)硫和氫氣在低溫高壓下可形成一種新型超導(dǎo)材料,其晶胞如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.S位于元素周期表p區(qū) B.該物質(zhì)的化學(xué)式為H3SC.S位于H構(gòu)成的八面體空隙中 D.該晶體屬于分子晶體答案D2

16、.2022屆新高考省份T8(2)聯(lián)考,9)氮化鉬作為鋰離子電池負(fù)極材料具有很好的發(fā)展前景。它屬于填隙式氮化物,N原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面體空隙中,晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中氮化鉬晶胞參數(shù)為a nm,下列說(shuō)法正確的是()A.相鄰兩個(gè)最近的N原子的距離為B.氮化鉬的化學(xué)式為MoN2C.每個(gè)鉬原子周圍與其距離最近的鉬原子有12個(gè)D.晶體的密度答案C3.2022屆吉林長(zhǎng)春質(zhì)監(jiān)(一),18研究發(fā)現(xiàn),過(guò)量攝入鋁元素能損害人的腦細(xì)胞。適當(dāng)補(bǔ)充碘元素可預(yù)防甲狀腺腫大,但攝入過(guò)多也會(huì)導(dǎo)致甲狀腺病變。試回答下列問(wèn)題:(1)Fe也是人體需要補(bǔ)充的元素之一,寫(xiě)出Fe3+的核外電子排布式:。(2)與Al同一周期

17、的Na、Mg元素也是人體所需元素,Na、Mg、Al基態(tài)原子第一電離能由大到小的順序是。(3)氯化鋁的熔點(diǎn)是194 ,氧化鋁的熔點(diǎn)是2 054 ,但是工業(yè)上獲取鋁單質(zhì)不是電解熔融氯化鋁,而是電解熔融氧化鋁,原因是;為降低熔點(diǎn)、增強(qiáng)導(dǎo)電性,電解熔融氧化鋁時(shí)通常要加入Na3AlF6(冰晶石),Na3AlF6中含有的化學(xué)鍵類型有(填字母)。A.離子鍵 B.金屬鍵 C.氫鍵 D.配位鍵(4)F與I是同一主族的元素,BF3與H3O+都是由四個(gè)原子構(gòu)成的粒子,兩種粒子的中心原子B和O的雜化方式分別為、,BF3的空間結(jié)構(gòu)是,H3O+的空間結(jié)構(gòu)是。(5)I2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶胞中含有I原子的數(shù)目為,已

18、知該晶胞的晶胞參數(shù)為a pm、b pm和c pm,則I2晶體的密度是gcm-3。(列出最簡(jiǎn)表達(dá)式,用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)答案(1)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)(2)MgAlNa (3)氯化鋁是分子晶體,熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電;氧化鋁是離子晶體,熔融狀態(tài)下導(dǎo)電AD(4)sp2sp3平面三角形三角錐形 (5)8 4.(2020河南鶴壁線上四模,35)(1)鉛原子的價(jià)層電子排布式為,原子核外有個(gè)未成對(duì)電子。(2)鋅與鎵(Ga)同周期,鋅的第一電離能大于鎵的第一電離能,其原因是。(3)H2NCONH2(尿素)中N、C原子的雜化方式分別為、,1 mol H2NCONH2(尿素)

19、分子中含有鍵的數(shù)目為(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。(4)配合物Fe(CO)5的熔點(diǎn)為-20 ,沸點(diǎn)為103 ,可用于制備純鐵。Fe(CO)5的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列關(guān)于Fe(CO)5的說(shuō)法不正確的是。A.Fe(CO)5是分子晶體B.Fe(CO)5中Fe原子的配體與C22-互為等電子體C.Fe(CO)5中鍵與鍵數(shù)目之比為11D.反應(yīng)Fe(CO)5 Fe+5CO中沒(méi)有新化學(xué)鍵生成(5)FexNy的晶胞如圖1所示,Cu可以完全替代該晶體中a位置的Fe或者b位置的Fe,形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(x-n)CunNy,FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如圖2所示,其中相對(duì)不穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)

20、式為。(6)Fe能形成多種氧化物,其中FeO晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型。晶體中實(shí)際上存在空位、錯(cuò)位、雜質(zhì)原子等缺陷,晶體缺陷對(duì)晶體的性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生重大影響。由于晶體缺陷,在晶體中Fe和O的個(gè)數(shù)比發(fā)生了變化,變?yōu)镕exO(x1)。測(cè)得某FexO晶體密度為5.71 gcm-3,晶胞邊長(zhǎng)為4.2810-10 m,則FexO中x=。(用代數(shù)式表示,不要求算出具體結(jié)果,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)答案(1)6s26p22(2)Zn的價(jià)電子排布式為3d104s2,為全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而Ga的價(jià)電子排布式為4s24p1,不穩(wěn)定,所以鋅的第一電離能大于鎵的第一電離能(3)sp3sp27NA(4)D(5)FeCu3N5.(

21、2020山西大同學(xué)情調(diào)研,19)X、Y、Z、E、F五種元素的原子序數(shù)依次增大。已知:F位于周期表中第四周期B族,其余的均為短周期主族元素;E的氧化物是光導(dǎo)纖維的主要成分;Y原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù);X是形成化合物種類最多的元素;Z原子p軌道的電子數(shù)為4。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)Y原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為。(2)X、Y、E三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序?yàn)?填元素符號(hào))。(3)常溫下X、Z和氫元素按原子數(shù)目之比112形成氣態(tài)的常見(jiàn)物質(zhì),該物質(zhì)分子中X原子軌道的雜化類型為。(4)F2+與NH3反應(yīng)能生成F(NH3)42+,F(NH3)42+ 中的配位原子為(填元素符號(hào))。在F

22、(NH3)42+ 中2個(gè)NH3被2個(gè)Cl-替代可以得到2種不同結(jié)構(gòu),則它的立體構(gòu)型是。(5)1個(gè)F2Z晶胞中(結(jié)構(gòu)如圖所示),所包含的F原子數(shù)為個(gè)。F2Z 晶胞中陽(yáng)離子和陰離子的配位數(shù)之比為。若晶胞邊長(zhǎng)為a pm,密度為 g/cm3,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,請(qǐng)列出NA 的代數(shù)式:NA=(用a、表示,列式即可,不需化簡(jiǎn))。答案(1)(2)SiCCH3OHCO2H2H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比CH3OH多;CO2與H2均為非極性分子,CO2相對(duì)分子質(zhì)量較大、范德華力較大(4)離子鍵和鍵(5)0.1480.0769.(2021天津,13,14分)鐵單質(zhì)及其化合物的應(yīng)用非常廣泛。(

23、1)基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為。(2)用X射線衍射測(cè)定,得到Fe的兩種晶胞A、B,其結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞A中每個(gè)Fe原子緊鄰的原子數(shù)為。每個(gè)晶胞B中含F(xiàn)e原子數(shù)為。(3)合成氨反應(yīng)常使用鐵觸媒提高反應(yīng)速率。下圖為有、無(wú)鐵觸媒時(shí),反應(yīng)的能量變化示意圖。寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。從能量角度分析,鐵觸媒的作用是。 (4)Fe3+可與H2O、SCN-、F-等配體形成配位數(shù)為6的配離子,如Fe(H2O)63+、Fe(SCN)63-、FeF63-。某同學(xué)按如下步驟完成實(shí)驗(yàn):Fe(H2O)63+為淺紫色,但溶液卻呈黃色,其原因是,為了能觀察到溶液中Fe(H2O)63+的淺紫色,可采取的方法是。已知Fe3+

24、與SCN-、F-的反應(yīng)在溶液中存在以下平衡:Fe3+6SCN-Fe(SCN(紅色)63-K1Fe3+6F- FeF6(無(wú)色)3-K2向溶液中加入NaF后,溶液顏色由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)色。若該反應(yīng)是可逆反應(yīng),其離子方程式為,平衡常數(shù)為(用K1和K2表示)。答案(1)3d64s2(2)84(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-(a-b) kJmol-1降低反應(yīng)活化能 (4)由Fe3+水解產(chǎn)物的顏色所致向該溶液中加HNO3Fe(SCN)63-+6F-FeF63-+6SCN- QUOTE K2K1 10.(2020山東,17,12分)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料,回答下列問(wèn)題:(1

25、)Sn為A族元素,單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無(wú)色液體,SnCl4空間構(gòu)型為,其固體的晶體類型為。(2)NH3、PH3、AsH3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?填化學(xué)式,下同),還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?鍵角由大到小的順序?yàn)椤?3)含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過(guò)螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示,1 mol 該配合物中通過(guò)螯合作用形成的配位鍵有mol,該螯合物中N的雜化方式有種。(4)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,稱作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示,晶胞棱邊夾

26、角均為90,晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如下表所示。坐標(biāo)原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一個(gè)晶胞中有個(gè)Sn,找出距離Cd(0,0,0)最近的Sn(用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示)。CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn鍵合的As有個(gè)。答案(1)正四面體形分子晶體(2)NH3、AsH3、PH3AsH3、PH3、NH3NH3、PH3、AsH3(3)61(4)4(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)4綜合篇知能轉(zhuǎn)換綜合價(jià)層電子對(duì)互斥理論(模型)、雜化軌道類型及與分子空間立體構(gòu)型(空間結(jié)構(gòu))的關(guān)系1.(2022屆安徽蚌埠一檢,20)KZnF3是一種良好的光學(xué)材料,可由K2CO3、ZnF2

27、、NH4HF2制備,摻雜Co、Ni等過(guò)渡金屬可得到不同的熒光材料,回答下列問(wèn)題:(1)基態(tài)F原子的價(jià)電子軌道表達(dá)式為;基態(tài)Zn原子核外占據(jù)最高能層電子的電子云輪廓圖形狀為。(2)K2CO3中陰離子的立體構(gòu)型為,NH4HF2中N原子的雜化方式為。(3)某鎳配合物結(jié)構(gòu)如圖所示。分子內(nèi)含有的化學(xué)鍵有(填序號(hào))。a.氫鍵b.共價(jià)鍵c.離子鍵 d.配位鍵 e.金屬鍵配合物中元素原子的第一電離能NO(填“”“N原子2p軌道半滿較穩(wěn)定2.(2020四川南充高中摸底,35)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序數(shù)依次增大,a是組成物質(zhì)種類最多的元素,c是地殼中含量最多的元素,d與a同族,e2+的3d軌

28、道中有9個(gè)電子?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)e原子的價(jià)電子排布圖為。(2)晶體d、晶體da、晶體ac2的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?用化學(xué)用語(yǔ)表示,下同),a、b、c三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)椤?3)元素b、c形成兩種常見(jiàn)陰離子bc2-和bc3-,其中bc2-的中心原子雜化軌道類型為,bc3-的空間構(gòu)型為。(4)向e2+的硫酸鹽的水溶液中加入過(guò)量的氨水,可得到深藍(lán)色透明溶液,加入乙醇可析出深藍(lán)色晶體。請(qǐng)寫(xiě)出得到深藍(lán)色透明溶液的離子方程式:,析出深藍(lán)色晶體時(shí)加入乙醇的作用是。(5)e單質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,e原子半徑為r pm,e晶體密度的計(jì)算式為g/cm3。(用含NA、r的表達(dá)式表示,NA表示阿伏

29、加德羅常數(shù)的值)答案(1) (2)SiCSiCO2NOC(3)sp2平面三角形(4)Cu2+4NH3Cu(NH3)42+降低Cu(NH3)4SO4晶體的溶解度3.(2017課標(biāo),35,15分)鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問(wèn)題:(1)元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色,其中紫色對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)為nm(填標(biāo)號(hào))。A.404.4B.553.5C.589.2 D.670.8E.766.5(2)基態(tài)K原子中,核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是,占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為。K和Cr屬于同一周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬K的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Cr低,原因是。(3)X射線

30、衍射測(cè)定等發(fā)現(xiàn),I3AsF6中存在I3+離子。I3+離子的幾何構(gòu)型為,中心原子的雜化形式為。(4)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料,具有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu),邊長(zhǎng)為a=0.446 nm,晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置,如圖所示。K與O間的最短距離為nm,與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為。(5)在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中,I處于各頂角位置,則K處于位置,O處于位置。答案(1)A(2)N球形K原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少,金屬鍵較弱(3)V形sp3 (4)0.31512 (5)體心棱心4.(2020課標(biāo),35,15分)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是一種具有潛力的固體儲(chǔ)氫

31、材料?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)H、B、N中,原子半徑最大的是。根據(jù)對(duì)角線規(guī)則,B的一些化學(xué)性質(zhì)與元素的相似。(2)NH3BH3分子中,NB化學(xué)鍵稱為鍵,其電子對(duì)由提供。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣:3NH3BH3+6H2O 3NH4+B3O63-+9H2B3O63-的結(jié)構(gòu)為。在該反應(yīng)中,B原子的雜化軌道類型由變?yōu)椤?3)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(H+),與B原子相連的H呈負(fù)電性(H-),電負(fù)性大小順序是。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是(寫(xiě)分子式),其熔點(diǎn)比NH3BH3(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之間,存在,也稱“雙氫鍵”。(4)研究發(fā)現(xiàn),氨硼烷在低

32、溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)分別為a pm、b pm、c pm,=90。氨硼烷的222超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氨硼烷晶體的密度=gcm-3(列出計(jì)算式,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。答案(1)BSi(硅)(2)配位Nsp3sp2(3)NHBCH3CH3低H+與H-的靜電引力5.(2021湖南,18,15分)硅、鍺(Ge)及其化合物廣泛應(yīng)用于光電材料領(lǐng)域。回答下列問(wèn)題:(1)基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為晶體硅和碳化硅熔點(diǎn)較高的是(填化學(xué)式);(2)硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到SiX4。SiX4的熔沸點(diǎn)SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔點(diǎn)/K183.0203.2278.6393.7沸點(diǎn)/K1

33、87.2330.8427.2560.70 時(shí),SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液態(tài)的是(填化學(xué)式),沸點(diǎn)依次升高的原因是 ,氣態(tài)SiX4分子的空間構(gòu)型是;SiCl4與N-甲基咪唑()反應(yīng)可以得到M2+,其結(jié)構(gòu)如圖所示:N-甲基咪唑分子中碳原子的雜化軌道類型為,H、C、N的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?1個(gè)M2+中含有個(gè)鍵;(3)下圖是Mg、Ge、O三種元素形成的某化合物的晶胞示意圖。已知化合物中Ge和O的原子個(gè)數(shù)比為14,圖中Z表示原子(填元素符號(hào)),該化合物的化學(xué)式為;已知該晶胞的晶胞參數(shù)分別為a nm、b nm、c nm,=90,則該晶體的密度=gcm-3(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA

34、,用含a、b、c、NA的代數(shù)式表示)。答案(1) SiC(2)SiCl4都是分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越大,沸點(diǎn)越高正四面體sp3、sp2NCH54(3)OMg2GeO46.(2020課標(biāo),35,15分)Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對(duì)的電子數(shù)之比為。(2)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)I1(Na),原因是。I1(Be)I1(B)I1(Li),原因是 。I1/(kJmol-1)Li520Be900B801Na496

35、Mg738Al578(3)磷酸根離子的空間構(gòu)型為,其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為、雜化軌道類型為。(4)LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體,它們通過(guò)共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個(gè)晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有個(gè)。電池充電時(shí),LiFePO4脫出部分Li+,形成Li1-xFePO4,結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示,則x=,n(Fe2+)n(Fe3+)=。答案(1)45(2)Na與Li同族,Na電子層數(shù)多,原子半徑大,易失電子Li、Be、B同周期,核電荷數(shù)依次增加。Be為1s22s2全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能最大。與Li相比,B核電荷數(shù)大,原子半徑小,較難失

36、去電子,第一電離能較大(3)正四面體4sp3(4)43161337.(2019海南單科,19-,14分)錳單質(zhì)及其化合物應(yīng)用十分廣泛。回答下列問(wèn)題:(1)Mn位于元素周期表中第四周期族,基態(tài)Mn原子核外未成對(duì)電子有個(gè)。(2)MnCl2可與NH3反應(yīng)生成Mn(NH3)6Cl2,新生成的化學(xué)鍵為鍵。氨分子的空間構(gòu)型為,其中N原子的雜化類型為。(3)金屬錳有多種晶型,其中-Mn的結(jié)構(gòu)為體心立方堆積,晶胞參數(shù)為a pm。-Mn中錳的原子半徑為pm。已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,-Mn的理論密度=gcm-3。(列出計(jì)算式)(4)已知錳的某種氧化物的晶胞如圖所示,其中錳離子的化合價(jià)為,其配位數(shù)為。答案(1

37、)B5(2)配位三角錐sp3(4)+26應(yīng)用篇知行合一應(yīng)用晶體結(jié)構(gòu)在晶胞計(jì)算中的應(yīng)用1.(2022屆河南部分名校摸底聯(lián)考,25|學(xué)術(shù)探索情境)Li、Fe、As均為組成超導(dǎo)體的元素。回答下列問(wèn)題:(1)基態(tài)Li原子核外占據(jù)最高能層電子的電子云輪廓圖形狀為;基態(tài)Fe、As原子的未成對(duì)電子數(shù)之比為。(2)雄黃的結(jié)構(gòu)如下圖所示,其化學(xué)式為;S原子的雜化方式為。(3)KSCN溶液、均為檢驗(yàn)Fe3+的試劑。SCN-的立體構(gòu)型為。S、O、N的第一電離能由大到小的順序?yàn)?。K、S、H的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?。KSCN的熔點(diǎn)高于的原因?yàn)椤? mol中含有鍵的數(shù)目為。(4)Li、Fe、As組成的一種超導(dǎo)體的立方晶胞

38、結(jié)構(gòu)如下圖所示。若晶胞參數(shù)為a nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體密度為gcm-3(用含a、NA的代數(shù)式表示,上同)。答案(1)球形43(2)As4S4sp3(3)直線形NOSSHKKSCN為離子晶體為分子晶體13NA(或136.021023)2.(2021四川宜賓重點(diǎn)高中開(kāi)學(xué)考試,35|學(xué)術(shù)探索情境)硼、硅、硒等元素及其化合物用途廣泛。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)基態(tài)硒原子的價(jià)電子排布式為;SeO2常溫下為白色晶體,熔點(diǎn)為340350 ,315 時(shí)升華,則SeO2固體為晶體。(2)在硼、硅、硒的氣態(tài)氫化物中,其立體構(gòu)型為正四面體的是(填化學(xué)式),在硅的氫化物中共用電子對(duì)偏向氫元素,氫氣與硒反應(yīng)

39、時(shí)單質(zhì)硒是氧化劑,則硒與硅的電負(fù)性大小為SeSi(填“”或“600(分解)-75.516.810.3沸點(diǎn)/-60.3444.6-10.045.0337.0回答下列問(wèn)題:(1)基態(tài)Fe原子價(jià)層電子的電子排布圖(軌道表達(dá)式)為,基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為形。(2)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中,中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)不同于其他分子的是。(3)圖(a)為S8的結(jié)構(gòu),其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多,主要原因?yàn)椤?4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在,其分子的立體構(gòu)型為形,其中共價(jià)鍵的類型有種;固體三氧化硫中存在如圖(b)所示的三聚分子,該分子中S原子的

40、雜化軌道類型為。(5)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長(zhǎng)為a nm、FeS2相對(duì)式量為M、阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為gcm-3;晶胞中Fe2+位于所形成的正八面體的體心,該正八面體的邊長(zhǎng)為nm。答案(1)啞鈴(紡錘)(2)H2S(3)S8相對(duì)分子質(zhì)量大,分子間范德華力強(qiáng)(4)平面三角2sp34.(2019課標(biāo),35,15分|學(xué)術(shù)探索情境)在普通鋁中加入少量Cu和Mg后,形成一種稱為拉維斯相的MgCu2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?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)下列狀態(tài)的鎂中,電離最外層一個(gè)電子所需能量最大

41、的是(填標(biāo)號(hào))。(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物,分子中氮、碳的雜化類型分別是、。乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子,其原因是:，其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對(duì)較高的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)。(3)一些氧化物的熔點(diǎn)如下表所示:氧化物L(fēng)i2OMgOP4O6SO2熔點(diǎn)/1 5702 80023.8-75.5解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因: 。(4)圖(a)是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu),Mg以金剛石方式堆積,八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中,填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖?？梢?jiàn),Cu原子之間最短距離x=pm,Mg

42、原子之間最短距離 y=pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則MgCu2的密度是gcm-3(列出計(jì)算表達(dá)式)。答案(1)A(2)sp3sp3乙二胺的兩個(gè)N提供孤電子對(duì)給金屬離子形成配位鍵Cu2+(3)Li2O、MgO為離子晶體,P4O6、SO2為分子晶體。晶格能MgOLi2O。分子間力(分子量)P4O6SO2(2021廣東,20,14分|學(xué)術(shù)探索情境)很多含巰基(SH)的有機(jī)化合物是重金屬元素汞的解毒劑。例如,解毒劑化合物可與氧化汞生成化合物。 (1)基態(tài)硫原子價(jià)電子排布式為 。(2)H2S、CH4、H2O的沸點(diǎn)由高到低順序?yàn)椤?3)汞的原子序數(shù)為80,位于元素周期表第周期第B族。(4)化合物也是

43、一種汞解毒劑?；衔锸且环N強(qiáng)酸。下列說(shuō)法正確的有。A.在中S原子采取sp3雜化B.在中S元素的電負(fù)性最大C.在中CCC鍵角是180D.在中存在離子鍵與共價(jià)鍵E.在中硫氧鍵的鍵能均相等(5)汞解毒劑的水溶性好,有利于體內(nèi)重金屬元素汞的解毒?；衔锱c化合物相比,水溶性較好的是。(6)理論計(jì)算預(yù)測(cè),由汞(Hg)、鍺(Ge)、銻(Sb)形成的一種新物質(zhì)X為潛在的拓?fù)浣^緣體材料。X的晶體可視為Ge晶體(晶胞如圖a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。圖b為Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一種單元結(jié)構(gòu),它不是晶胞單元,理由是。圖c為X的晶胞,X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數(shù)目為;該晶

44、胞中粒子個(gè)數(shù)比HgGeSb=。設(shè)X的最簡(jiǎn)式的式量為Mr,則X晶體的密度為g/cm3(列出算式)。答案(1)3s23p4(2)H2OH2SCH4(3)六(4)AD(5)化合物(6)不能無(wú)隙并置成晶體,不是最小重復(fù)單元41126.(2021海南,19,14分)金屬羰基配位化合物在催化反應(yīng)中有著重要應(yīng)用。HMn(CO)5是錳的一種簡(jiǎn)單羰基配位化合物,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖?；卮饐?wèn)題:(1)基態(tài)錳原子的價(jià)層電子排布式為。(2)配位化合物中的中心原子配位數(shù)是指和中心原子直接成鍵的原子的數(shù)目。HMn(CO)5中錳原子的配位數(shù)為。(3)第一電離能的大小:CO(填“大于”或“小于”)。(4)C中碳原子的雜化軌道類型是,寫(xiě)出一種與C具有相同空間結(jié)構(gòu)的-1價(jià)無(wú)機(jī)酸根離子的化學(xué)式。(5)CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氫原子被甲基取代的產(chǎn)物。CH3Mn(CO)5與I2反應(yīng)可用于制備CH3I,反應(yīng)前后錳的配位數(shù)不變