2024年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合（題型突破）（測(cè)試）教師版

專題12物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合(題型突破)

(考試時(shí)間：75分鐘試卷滿分：100分)

一、選擇題(本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一項(xiàng)是符合題目要求的)

1.含有N3-、N5+的材料Pb(N3)2、N5ASF6可以用于炸藥。下列說(shuō)法正確的是()

A.Pb屬于d區(qū)元素

B.基態(tài)As原子的d軌道與p軌道上的電子數(shù)之比為3：2

C.N3-的空間構(gòu)型為直線形

D.基態(tài)F原子中，核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有9種

【答案】C

【解析】A項(xiàng)，鉛元素的原子序數(shù)為82,價(jià)電子排布式為6s26P2,處于元素周期表的p區(qū)，故A錯(cuò)誤；

B項(xiàng)，碑元素的原子序數(shù)為33,電子排布式為Is22s22P63s23P63于。4s24P3,則原子的d軌道與p軌道上的電

子數(shù)之比為10：15=2：3,故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，等電子體具有相同的空間構(gòu)型，N3-離子與二氧化碳分子的原

子個(gè)數(shù)都為3、價(jià)電子數(shù)都為16,互為等電子體，二氧化碳的空間構(gòu)型為直線形，則N3-離子的空間構(gòu)型為

直線形，故C正確；D項(xiàng)，核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與原子軌道的數(shù)目相同，氟元素的原子序數(shù)為9,電子

排布式為Is22s22P5,氟原子的原子軌道數(shù)目為5,則核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有5種，故D錯(cuò)誤；故選C。

2.(2024.江蘇蘇州高三期中)Na、Mg、Al均為第三周期元素。下列說(shuō)法正確的是()

A.離子半徑：r(Na+)<r(Mg2+)<r(Al3+)B.第一電離能：Ii(Na)>L(Mg)>L(Al)

C.還原性：Na>Mg>AlD.堿性：NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3

【答案】C

【解析】A項(xiàng)，三種離子核外電子排布相同半徑隨核電荷數(shù)增大而減小，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，同周期元

素第一電離能總體趨勢(shì)：核電荷數(shù)越大，第一電離能越大，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，同周期元素，核電荷數(shù)越大

金屬性越弱，對(duì)應(yīng)單質(zhì)還原性越弱，故C正確；D項(xiàng)，金屬性Na>Mg>Al,其對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物水化物

堿性越弱，堿性：NaOH>Mg(OH)2>A1(OH)3,故D錯(cuò)誤；故選C。

3.(2024?山東淄博高三期中檢測(cè))下列關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的說(shuō)法正確的是()

A.鍵角：H2S>PH3>SiH4B.熔點(diǎn)：CsCl>KCl>NaCl

C.NO3-、NCh-的VSEPR模型相同D.酸性：CH3COOH>CC13COOH>CF3COOH

【答案】C

【解析】A項(xiàng)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的作用力大于成鍵電子對(duì)之間的作用力，硫化氫含有兩對(duì)孤電

子對(duì)，磷化氫含有一個(gè)孤電子對(duì)，硅烷沒(méi)有孤電子對(duì)，所以鍵角H2S<PH3<SiH4,故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，離子

化合物晶格能越大熔點(diǎn)越高，離子所帶電荷相同原子離子半徑越小晶格能越大熔點(diǎn)越高，熔點(diǎn)：CsCKKCl

<NaCl,故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，N3-價(jià)層電子對(duì)數(shù)=5+l；2x3+3=3是sp3雜化,NCh-價(jià)層電子對(duì)數(shù)=

5+1；2X2+2=3是sp3雜化,所以它們VSEPR模型相同，故C正確；D項(xiàng)，H的電負(fù)性小于氯原子，氯原

子小于氟原子，電負(fù)性越強(qiáng)羥基上的氫原子越容易電離，酸性越強(qiáng)，所以酸性：CH3COOH<CC13COOH<

CF3COOH,故D錯(cuò)誤；故選C。

4.實(shí)驗(yàn)室中利用CoCh制取配合物[Co(NH3)6]Cb的反應(yīng)為2CoCh+IONH3+2NH4CI+H2O2

=2[CO(NH3)6]C13+2H200下列敘述正確的是()

A.C02+的價(jià)電子排布圖為同■存‘可什B.lmol[Co(NH3)6F+中含◎鍵為18moi

C.H2O2中氧原子采用sp3雜化D.氨分子間存在氫鍵，因而NH3易溶于水

【答案】C

【解析】A項(xiàng)，Co原子核外有27個(gè)電子，基態(tài)Co原子的核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d74s2,Co2+

的價(jià)電子排布式為3d7,價(jià)電子排布圖為[JT),A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，1個(gè)[Co(NH3)6產(chǎn)中1

3d

個(gè)Co3+與6個(gè)N原子形成6個(gè)配位鍵，配位鍵屬于◎鍵，每個(gè)NH3中含3個(gè)N—H◎鍵，lmol[Co(NH3)6p+

中含有(6+6x3)mol=24mol0鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，H2O2的結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H,每個(gè)0形成2個(gè)◎鍵，

每個(gè)0還有兩對(duì)孤電子對(duì)，即0原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,。原子采用sp3雜化，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，NH3易

溶于水是由于NH3與H20分子間存在氫鍵、NH3分子和H20分子都是極性分子、NH3能與H20反應(yīng)，不是

由于氨分子間存在氫鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選C。

5.(2024?山東荷澤高三期中)H、C、N、0、V(帆)五種元素形成的某分子結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤

是()

OO

OO

A.該分子中不存在氫鍵

B.B.基態(tài)v原子的價(jià)電子軌道表示式為1_!_1_!_1_山_1_11

3d

C.基態(tài)。原子中有3種能量不同的電子

D.該分子中的碳原子全部是sp2雜化

【答案】B

【解析】A項(xiàng)，該分子中不存在與電負(fù)性較大的原子相連的氫原子，分子中不存在氫鍵，故A正確；B

項(xiàng)，基態(tài)V原子價(jià)層電子軌道表示式為IT田王匚□EH,故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，基態(tài)O原子有1s、2s、

3d4s

2P三種能量不同的電子，故C正確；D項(xiàng)，從結(jié)構(gòu)來(lái)看，高分子中所有碳原子都是形成三個(gè)B鍵，都是sp2

雜化，故D正確；故選B。

6.（2024?北京豐臺(tái)高三期中）保二硫烯配合物基元的COFs材料因具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和

導(dǎo)電性而應(yīng)用于電池領(lǐng)域。一種基于銀二硫烯配合物的單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下圖所示，下列關(guān)于該單體的說(shuō)法

不E理的是（）

CHO

CHO

A.Ni屬于d區(qū)元素B.S與Ni形成配位鍵時(shí)，S提供孤電子對(duì)

C.組成元素中電負(fù)性最大的是OD.醛基中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，Ni為28號(hào)元素，價(jià)層電子排布式為3d84s2,屬于d區(qū)元素，A正確；B項(xiàng)，S與Ni

形成配位鍵時(shí)，Ni提供空軌道，S提供孤電子對(duì)，B正確；C項(xiàng)，組成元素H、C、0、S、Ni中，電負(fù)性

最大的是O,C正確；D項(xiàng)，醛基中含有碳氧雙鍵，中心C原子采取sp2雜化，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,不含孤

電子對(duì)，D錯(cuò)誤；故選D。

7.NF3是微電子工業(yè)中一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體，可通過(guò)電解熔融氟化氫鏤（NH4HF2）制得。下列有

關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.NF3的空間構(gòu)型為平面三角形

B.相關(guān)元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镕>N>H

3

C.NF3和NH4HF2中N原子的雜化方式均為sp

D.NH4HF2晶體中微粒間的作用有離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵、氫鍵

【答案】A

【解析】A項(xiàng)，NF3分子中N的周圍形成3個(gè)◎鍵，孤電子對(duì)數(shù)=笛22=1，故其價(jià)層電子對(duì)為4,

故其的空間構(gòu)型為三角錐形，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，同一周期從左往右元素的電負(fù)性依次增大，同一主族從上往

下依次減小，故相關(guān)元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，NF3分子中N的周圍形成3個(gè)◎鍵，

孤電子對(duì)數(shù)==1，故其價(jià)層電子對(duì)為4,NH4HF2中NH4+周圍有4個(gè)◎鍵，孤電子對(duì)數(shù)=,

故其價(jià)層電子對(duì)為4,NF3和NH4HF2中N原子的雜化方式均為sp3,C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，NH4HF2晶體中NH4+

與HF2-微粒內(nèi)存在共價(jià)鍵和配位鍵，微粒間存在離子鍵，且HF2-與HF2彳散粒間存在氫鍵，D項(xiàng)正確；故選

A?

8.(2024?山東臨沂市高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)考試)六硝基合鉆酸鉀｛K3[Co(NO2)6]｝是一種黃色難溶物。檢驗(yàn)

K+或Co?+的反應(yīng)原理如下：CoC12+NaNO2+KCl+HCl—K3[Co(NO2)6]l+NOT+NaCl+H2O(未配平)。下列說(shuō)法錯(cuò)

誤的是()

A.將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，正極產(chǎn)物為NO

B.配合物K3[Co(NC>2)6]中配位原子是氧原子

C.基態(tài)C。原子的價(jià)層電子中，成對(duì)電子數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)之比為2：1

++

D.上述反應(yīng)的離子方程式為COC12+7NO2-+3K+2H=K3[CO(NO2)6]；+NOt+H2O

【答案】B

【解析】A.原電池正極得到電子,CoCl2+NaNO2+KCl+HCl-^K3[Co(NO2)6]1+NOt+NaCl+H2O,該反應(yīng)中

亞硝酸根得到電子生成NO,設(shè)計(jì)成原電池，正極產(chǎn)物為NO,故A正確；B項(xiàng)，氮原子電負(fù)性小于氧原子，

配合物K3[Co(NO2)6]中配位原子是氮原子，Co提供空軌道，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，基態(tài)Co原子的價(jià)層電子中，

3d4s

價(jià)層電子排布圖為：時(shí)同用用用同,成對(duì)電子數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)之比為2：1,故C正確；D項(xiàng)，上述

++

反應(yīng)的離子方程式為COC12+7NO2-+3K+2H=K3[CO(NO2)6]1+NOT+H2O,故D正確；故選B?

9.(2024.安徽六安一中高三質(zhì)檢)在《是真的嗎》節(jié)目《鹽里面加進(jìn)了亞鐵氧化鉀》案例中：有一位老

教授食用了添加抗結(jié)劑亞鐵氟化鉀的食鹽后，腎臟受到嚴(yán)重危害。亞鐵氟化鉀K4[Fe(CN6)]俗名黃血鹽，制

備方法為Fe+6HCN+2K2c03=K4[Fe(CN6)]+H2t+2C02t+2H20o設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說(shuō)法正

確的是()

A.27gHCN分子中含有兀鍵數(shù)目為NA

B.配合物K4[Fe(CN6)]的中心離子價(jià)電子排布式為3d6,該中心離子的配位原子數(shù)為12

C.每生成ImolCCh時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為4NA

D.ILlmol/L的K2cO3溶液，陽(yáng)離子數(shù)目大于2NA

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，27gHeN的物質(zhì)的量為Imol,其結(jié)構(gòu)式為：H-C三N,則27gHeN分子中含有無(wú)鍵數(shù)目為

2NA,故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，配合物K4[Fe(CN6)]的中心離子為Fe2+,其價(jià)電子排布式為3d6,該中心離子的配體

為CN-,配位數(shù)為6,故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，該反應(yīng)中，鐵由0價(jià)升高到+2價(jià)，兩個(gè)+1價(jià)氫變?yōu)?。價(jià)，則轉(zhuǎn)移

2個(gè)電子，故每生成ImolCCh時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為NA,故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，IL1mol?L"K2c。3

溶液中，陽(yáng)離子有K+和H+,其中鉀離子的物質(zhì)的量為2mol,則溶液中陽(yáng)離子數(shù)目大于2NA,故D正確；

故選D。

10.(2024?江蘇南京金陵中學(xué)高三期中)NH3是一種重要的化工原料，向NiS04溶液中通NH3可制

[Ni(NH3)6]SCU,腫(N2H4)是一種火箭燃料推進(jìn)劑，其燃燒熱為624kJ-mori,下列說(shuō)法正確的是()

A.[Ni(NH3)6]SO4,NH3中的H-N-H鍵角：前者大于后者

B.基態(tài)Ni2+核外電子排布式為[Ar]3d64s2

C.表示腫燃燒熱的熱化學(xué)方程式：N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2比0他)△?=—624kJ.mo「

D.[Ni(NH3)6]SC>4中含有化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵、氫鍵、配位鍵

【答案】A

【解析】A項(xiàng)，NH3分子中N原子有一對(duì)孤電子對(duì)，[Ni(NH3)6]SO4中N原子孤電子對(duì)于Ni形成配位

鍵，斥力減小，鍵角增大，所以鍵角：前者小于后者，A正確；B項(xiàng)，Ni原子序數(shù)為28,則基態(tài)核外電子

排布式為[Ar]3d8,B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，表示脫燃燒熱的熱化學(xué)方程式：N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)

△”=一624kJ-mo「，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，[Ni(NH3)6]SCU中含有化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵，但無(wú)氫

鍵，D錯(cuò)誤；故選A。

11.(2024.江蘇泰州高三期中)海洋是一個(gè)巨大的化學(xué)資源寶庫(kù)，含有80多種元素，其中含有較高的鈉

和氯元素?；瘜W(xué)家常用廉價(jià)氯化鈉為原料制備純堿，也可用于電解方法獲得金屬鈉、氯氣、氫氣等，并進(jìn)

一步將其轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)、生活和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中用途更為廣泛的新物質(zhì)，如C1O2、Na2O2>NaClO等。下列說(shuō)法正

確的是()

A.鍵角：C1O3>C1O4

B.酸性：CC13coOH>CH3coOH

C.侯氏制堿的反應(yīng)：2NaCl+2NH3+CO2+H2O=Na2co3+2NH4cl

D.電解飽和食鹽水時(shí)，若兩極共產(chǎn)生氣體22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2moi

【答案】B

【解析】A項(xiàng)，C103-中價(jià)電子對(duì)數(shù)為4,但有一對(duì)孤電子對(duì)，C104-中價(jià)電子對(duì)數(shù)為4,沒(méi)有孤電子對(duì),

所以鍵角應(yīng)為：C1O3<C1O4,A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氯原子是吸電子基團(tuán)，會(huì)增加竣基中氧氫鍵的極性，使酸

性增強(qiáng)，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，侯氏制堿法第一步反應(yīng)應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化錢，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電解飽和食

鹽水時(shí)，兩極分別產(chǎn)生氫氣和氯氣，且產(chǎn)生氣體體積比為1：1,所以每極各有1L2L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，即

0.5mol氣體，每生成Imol氣體轉(zhuǎn)移2moi電子，所以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)應(yīng)為Imol,D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選B。

12.銅有Cu(I)和Cu(II)兩種離子，銅的離子是人體內(nèi)多種酶的輔因子，人工模擬酶是當(dāng)前研究的熱

點(diǎn)。銅的離子可與多種配體形成配位化合物，有一種配離子結(jié)構(gòu)如圖。下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()

B.該離子的配體中，N原子采用了sp2和sp3兩種雜化方式

C.該配離子中銅的配位數(shù)和所含配位鍵的數(shù)目均為4

D.從核外電子排布角度分析，穩(wěn)定性：Cu(I)<Cu(II)

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，該配離子中銅離子為+1價(jià)，所以價(jià)層電子排布圖為而麗同和，A正確；B項(xiàng),

該離子的配體中，N原子采用了sp2和sp3兩種雜化方式，B正確；C項(xiàng)，由圖可知銅離子配位數(shù)和每個(gè)離

子所含配位鍵數(shù)均為4,C正確；D項(xiàng)，由于Cu(I)的3d軌道全充滿，所以更穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤。故選D。

13.某種硫化橡膠的部分結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.圖中元素位于s區(qū)和p區(qū)的種數(shù)之比為1：2

B.基態(tài)硫原子和碳原子最高能級(jí)電子云輪廓圖均為啞鈴形

C.圖中的硫原子和碳原子共有兩種雜化方式

D.圖示結(jié)構(gòu)中含有。鍵、兀鍵和氫鍵等作用力

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，位于s區(qū)的元素有H元素，位于p區(qū)的元素有C、S元素，則圖中元素位于s區(qū)和p區(qū)

的種數(shù)之比為1：2,A正確；B項(xiàng)，p能級(jí)的電子電子云輪廓圖為啞鈴形，s能級(jí)的電子電子云輪廓圖為球

形，基態(tài)S原子最高能級(jí)為3P能級(jí)、基態(tài)C原子最高能級(jí)為2P能級(jí)，所以電子云輪廓圖都是啞鈴形，B

正確；C項(xiàng)，連接雙鍵的碳原子采用sp2雜化，價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4的碳原子、硫原子采用sp3雜化，所以C、

S原子共有兩種雜化方式，C正確；D項(xiàng)，圖中不存在氫鍵，存在。鍵、兀鍵，D錯(cuò)誤；故選D。

14.照相底片定影并回收定影液硫代硫酸鈉和銀，經(jīng)歷如下過(guò)程，下列說(shuō)法不正確的是()

AgBr步侖o—Nas[Ag(S2O3)2]^^Ag2S^^Ag+SO2

A.Na3[Ag(S2O3)2]晶體中所含的作用力只有離子鍵、配位鍵

B.S2O32-與SCU2-是等電子體，結(jié)構(gòu)相似，相當(dāng)于SCU2-中O被一個(gè)S原子替換

22

C.該過(guò)程中與Ag+結(jié)合能力：S->S2O3>Br--

D.副產(chǎn)物SO2的鍵角小于120。的原因：SO2分子中S的孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用使鍵角變小

【答案】A

【解析】A項(xiàng)，Na3[Ag(S2O3)2]晶體中所含的作用力含有離子鍵、配位鍵、共價(jià)鍵，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，等

電子體是指價(jià)電子數(shù)和原子數(shù)相同的分子、離子或原子團(tuán)；S2O32-與SCU2-是等電子體，結(jié)構(gòu)相似，相當(dāng)于

SCU2-中O被一個(gè)S原子替換，B正確；C項(xiàng)，反應(yīng)中澳化銀轉(zhuǎn)化為[Ag(S2C>3)2]3+、[Ag(S2O3)2p+轉(zhuǎn)化Ag2S,

22

故該過(guò)程中與Ag+結(jié)合能力：S>S2O3->Br-,C正確；D項(xiàng)，SCh分子中S含有孤電子對(duì)，副產(chǎn)物SCh的

鍵角小于120。的原因是SO2分子中S的孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用使鍵角變小，D正確；故選A。

15.(2024.重慶八中質(zhì)檢)前四周期元素M、Q、W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大。M的單質(zhì)常用作保

護(hù)氣，W是元素周期表中電負(fù)性最大的元素，X與Y形成化合物的化學(xué)式為YX且其焰色試驗(yàn)為紫色(透過(guò)

藍(lán)色鉆玻璃），z的原子序數(shù)為28,Q和Y形成的一種化合物甲的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投

影圖甲所示。W、Y、Z三種元素組成的化合物乙的晶體結(jié)構(gòu)如圖乙所示。

bpm

晶胞沿著z軸在晶胞沿著y軸在晶胞沿著x軸在

切面上的投影xz面上的投影期面上的投影

OW?Y?Z

甲乙

下列關(guān)于化合物乙的說(shuō)法不正確的是（）

A.該晶體中Z的化合價(jià)為+2

B.與Z等距最近的W有6個(gè)

C.圖中A、B原子間的距離為二

D.圖中B的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可表示為

【答案】D

【解析】根據(jù)題干信息分析，M為N元素，W為F元素，由于前四周期元素M、Q、W、X、Y、Z原

子序數(shù)依次增大，因此Q為0元素，X與Y形成化合物的化學(xué)式為YX且其焰色試驗(yàn)為紫色（透過(guò)藍(lán)色鉆玻

璃），故Y為K元素，X為C1元素，Z的原子序數(shù)為28,Z為Ni元素；根據(jù)均攤法F:16x：+4xg+2=8,

K:8x'+2=4,Ni:8xl+1=2,則化合物乙的化學(xué)式為KzNiFmA項(xiàng)，根據(jù)以上分析化合物乙的化學(xué)式為

48

K2NiF4,因此Ni的化合價(jià)為+2,A正確；B項(xiàng)，以體心的Ni原子分析，看圖可知與Ni等距最近的W原

子有6個(gè),B正確;C項(xiàng)，根據(jù)圖中信息可知，圖中A、B原子間的距離為

pm,C正確；D項(xiàng)，由于bwa,因此圖中B的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)不能表示為D錯(cuò)誤；故選D。

二、非選擇題（本題包括4小題，共55分）

16.（12分）含氮化合物在生活中占有重要地位。請(qǐng)回答：

（1）CN-可通過(guò)配位鍵與Co3+形成［Co（CN）6產(chǎn)。形成該配合物時(shí)，基態(tài)C（?+的價(jià)層電子發(fā)生重排提供兩個(gè)

空軌道，則重排后的C03+價(jià)電子排布圖為;CO2的金屬配合物也已經(jīng)制備成功，但為數(shù)不多，

如［Ni(PH3)2CCh］,已知該配合物的配位數(shù)與UNi(CO)4］］的配位數(shù)相同，測(cè)得其中存在兩種碳氧鍵的鍵長(zhǎng)，一

個(gè)為0.117mm,另一個(gè)為0.122nm。請(qǐng)畫出［Ni(PH3)2CCh］的結(jié)構(gòu)示意圖：。

(2)NF3和NH3是常見(jiàn)含氮化合物，其VSEPR構(gòu)型均為,其中二者相比較，鍵角更大的是

(3)N、P、As同屬于VA族，下列說(shuō)法正確的是o

A.原子半徑：r(N)>r(P)>r(As)且電負(fù)性：N>P>As

B.N、P、As的最高價(jià)氧化物水化物的酸性依次減弱

C.簡(jiǎn)單氫化物的還原性：NH3>PH3>ASH3

D.黑碑和黑磷的結(jié)構(gòu)相似(如圖1),每個(gè)碑原子最外層均形成8電子結(jié)構(gòu)。其晶體單層中，As原子與

As—As鍵的個(gè)數(shù)比為2:3

(4)已知NH4F晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,M處的NH4+(其位于四個(gè)F所構(gòu)成的正四面體中心)有一定的朝向，

不能隨意轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)解釋其原因___________，該晶胞的晶胞參數(shù)如圖所示，設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值，

該晶體的密度p=g-cm-3(列出計(jì)算式即可)

HP^

IfItIf――3"Ni,,C=0

【答案】⑴TITITI、、小i/

3dH3P''

(2)四面體NH3(3)BD

2x37

(4)NH4+與F形成N—H...F氫鍵，氫鍵具有方向性；62

——a-cxlO~N.

2

【解析】(1)基態(tài)C03+的價(jià)層電子排布式為3d6,CN-可通過(guò)配位鍵與C03+形成［Co(CN)6產(chǎn)，形成配合物

時(shí)，基態(tài)C°3+的價(jià)層電子發(fā)生重排提供兩個(gè)空軌道，則重排后的C03+價(jià)電子排布圖為

H；［Ni(CO)4］的配位數(shù)為4,［Ni(PH3)2CO2］的配位數(shù)與［Ni(CO)4］的配位數(shù)相同,

3d

［Ni(PH3)2CO2］的配位數(shù)也為4,測(cè)得其中存在兩種碳氧鍵的鍵長(zhǎng)，一個(gè)為0.117mm,另一個(gè)為0.122nm,說(shuō)

明Ni與2個(gè)PH3分子中的P原子、C02分子中的碳原子和1個(gè)0原子形成配位鍵，其結(jié)構(gòu)示意圖為:

.N1"'/；(2)NF3和NH3分子中中心N原子的0鍵電子對(duì)數(shù)都為3、孤電子對(duì)數(shù)都為1,價(jià)層電

HF'C/

子對(duì)數(shù)都為4,VSEPR模型都為四面體形；空間構(gòu)型都為三角錐形，由于電負(fù)性F>N>H,則NF3分子中

成鍵電子對(duì)離N原子更遠(yuǎn)，兩個(gè)N—F鍵之間的斥力減小，故NF3中的鍵角更小，鍵角更大的是NH3；(3)A

項(xiàng)，同主族從上到下原子半徑逐漸增大、電負(fù)性逐漸減小，原子半徑：r(N)<r(P)<r(As),電負(fù)性：N>P

>As,A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，同主族從上到下元素的非金屬性逐漸減弱，最高價(jià)氧化物水化物的酸性逐漸減弱，

N、P、As的最高價(jià)氧化物水化物的酸性逐漸減弱，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，同主族從上到下元素的非金屬性逐漸

減弱，簡(jiǎn)單氫化物的還原性逐漸增強(qiáng)，即簡(jiǎn)單氫化物的還原性：NH3<PH3<ASH3,C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，黑碑

和黑磷的結(jié)構(gòu)相似，每個(gè)碑原子最外層均形成8電子結(jié)構(gòu)，由圖可知，晶體單層中，每個(gè)As原子形成3個(gè)

As-As鍵，以As-As鍵形成六元環(huán)，每個(gè)As原子被3個(gè)六元環(huán)共有，每個(gè)As-As鍵被2個(gè)六元環(huán)共有，

則晶體單層中As原子與As—As鍵的個(gè)數(shù)比為2：3,D項(xiàng)正確；故選BD。(4)M處的NH4+(其位于四個(gè)F

所構(gòu)成的正四面體中心)有一定的朝向，不能隨意轉(zhuǎn)動(dòng)，其原因是：NH4+與F形成N—H...F氫鍵，氫鍵具

有方向性；由圖可知晶胞中含F(xiàn)、NH4+的個(gè)數(shù)都為2,晶胞的質(zhì)量為:『g,晶胞的體積為、2

NA2

-2x37

(ax10-7cm)x(ax10-7cm)x(cx10-7cm)=——a2cxl0-21cm3,該晶體的密度p=f-g：(——a2cxlO-21cm3)=

2NA2

2x37

可匕高”。

2A

17.(13分)中國(guó)科學(xué)院朱慶山團(tuán)隊(duì)研究六方相碑化鍥(NiAs)型到正交相磷化錢(MnP)型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)

了對(duì)鋰硫催化劑的精確設(shè)計(jì)?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(l)Li、P、S三種元素中，電負(fù)性最小的是。第三周期元素中第一電離能比P大的元素有

___________種。

(2)基態(tài)S原子核外有個(gè)電子自旋狀態(tài)相同。基態(tài)As原子的電子排布式為o

(3)PH3>ASH3中沸點(diǎn)較高的是,其主要原因是-

(4)Mn的一種配合物化學(xué)式為[Mn(CO)5(CH3CN)],該配合物中鎰原子的配位數(shù)為。

(5)CH3CN中C原子的雜化類型為。

(6)等物質(zhì)的量的CH3CN和CO中，71鍵數(shù)目之比=

(7)NiAs的一種晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體的密度為pg/cnA則該晶胞中

最近的碑原子之間的距離為pm。

a

?Ni

OAs

【答案】⑴Li2(2)9或7[ArPdi。4s24P3

(3)ASH3兩者均為分子晶體，AsH3相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力強(qiáng)，沸點(diǎn)高

,A/2134X4

(4)6(5)sp3、sp(6)1：1(7)—x3——xlO,0

2V夕S

【解析】(l)Li、P、S中，Li為金屬元素，容易失去電子，電負(fù)性最小；一般情況下同一周期的元素,

原子序數(shù)越大，元素的第一電離能也越大，但第VA的元素由于其處于p軌道的半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，其第一

電離能大于同周期相鄰元素，第一電離能P>S,故第三周期元素中第一電離能大于磷的元素有Cl、Ar；所

以第三周期元素中第一電離能比P大的元素有2種；(2)基態(tài)S元素電子排布式為Is22s22P3s23P。有7個(gè)或

9個(gè)電子自旋狀態(tài)相同；基態(tài)As原子的電子排布式為次日3不。4s24P3；(3)PH3,AsJh均為分子晶體，相對(duì)分

子質(zhì)量大，范德華力強(qiáng)，沸點(diǎn)高所以沸點(diǎn)較高的是As?；(4)Mn的一種配合物化學(xué)式為[Mn(CO)5(CH3CN)],

該配合物中與鎬原子的配位有CO和CH3CN,配位數(shù)為6；(5)CH3CN中有兩個(gè)C原子，分別連接有4個(gè)和

2個(gè)。鍵，雜化類型為sp3、sp；(6)CH3CN和CO均含有2個(gè)兀鍵，等物質(zhì)的量的CH3CN和CO中，兀鍵數(shù)

11,134

目之比1：1；⑺該晶胞中含有Ni3+個(gè)數(shù)為8x-+6x-=4,含有As3-為4；即含有4個(gè)NiAs，其質(zhì)量為4x又1g,

/134/、3_

設(shè)其棱長(zhǎng)為acm,所以4xN—g=(acm)xpg.cm3,As?-位于其八分之一晶胞的中心，兩個(gè)As?-之間的距禺相

NA

當(dāng)于面對(duì)角線長(zhǎng)度的一半；所以兩個(gè)As3-之間為gacm=(gx*,*]010枷。

18.(15分)022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家卡羅琳?貝爾托齊、卡爾?巴里?沙普利斯和丹麥科學(xué)家莫

滕?梅爾達(dá)爾，以表彰他們?cè)诎l(fā)展點(diǎn)擊化學(xué)和生物正交化學(xué)方面的貢獻(xiàn)。點(diǎn)擊化學(xué)的代表反應(yīng)為Cu催化的疊

氮一烘基Husigen環(huán)加成反應(yīng)，NaN3,SO2F2、FSO2N2等均是點(diǎn)擊化學(xué)中常用的無(wú)機(jī)試劑?；卮鹣铝?/p>

問(wèn)題：

(1)氮原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有,其中能量最高的是(填標(biāo)號(hào))。

a.Is22s22P23Plb.Is22s22P4c.Is22s22P23sld.Is22s22P3

(2)N、0、F的第一電離能最小的是,S02F2分子結(jié)構(gòu)如圖1所示，已知鍵角a為124°,

P為96。，則a邛的原因主要是。

o

行F

圖1

⑶疊氮化物能與Fe3+、Cu2+及Co3+等形成配合物,如：[CO(N3)(NH3)5]SO4,該配合物中C03+的

配位數(shù)為oHN3分子的空間結(jié)構(gòu)如圖2所示(圖中鍵長(zhǎng)單位為10-10m)o

1.14

￡N

圖2

已知：①典型N-N、N=N和N三N的鍵長(zhǎng)分別為1.40x10-"in、1.20xl0-10m和1.09x10-10m；②甲酸

根的兩個(gè)碳氧鍵鍵長(zhǎng)相同，處于典型碳氧單鍵鍵長(zhǎng)和碳氧雙鍵鍵長(zhǎng)之間，其結(jié)構(gòu)可以用兩個(gè)極端電子式

:9:：d：-

)的平均雜化體來(lái)表示。試畫出HN3分子的兩個(gè)極端電子式

Hicid：'"1一"H：C：：O：

”中N原子的雜化方式為

(4)圖3是MgCih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Cuo距離Mg原子最近的Mg原子有個(gè)。

?CuOMg

圖3

(5)圖4是沿立方格子對(duì)角面取得的截面，Mg原子的半徑為pm,該晶胞的空間利用率為

圖4

【答案】（l）aca

（2）0雙鍵成鍵電子對(duì)之間的排斥作用大于單鍵成鍵電子對(duì)之間的排斥作用

（3）6：N：：N：：N?；N：N：：N：

HH

（4）4

⑸返（4拒+3后）兀

848

【解析】（1）激發(fā)態(tài)是基態(tài)原子吸收能量，較低能級(jí)的電子躍遷到更高能級(jí)而來(lái)，躍遷的能級(jí)越高、數(shù)

量越多，能量越高；基態(tài)N原子的電子排布式為Is22s22P3,Is22s22P23Pl是2p能級(jí)電子躍遷到3p能級(jí),

Is22s22P23sl是2P能級(jí)電子躍遷至IJ3s能級(jí)，因此處于激發(fā)態(tài)的是ac,由于3P能級(jí)的能量高于3s能級(jí)，因此

a中激發(fā)態(tài)能量更高。（2）同周期主族元素第一電離能從左到右增大，但是由于HA、VA族元素核外電子最

高能級(jí)分別處于全滿和半滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，第一電離能高于相鄰元素，即第一電離能F>N>O,最小的

為0；由圖示結(jié)構(gòu)式可知，S、。之前為共價(jià)雙鍵，S、F之間為共價(jià)單鍵，雙鍵成鍵電子對(duì)之間的排斥作用

大于單鍵成鍵電子對(duì)之間的排斥作用，因此鍵角（3）由[CO（N3）（NH3）5]SO4化學(xué)式可知，內(nèi)界中有5

個(gè)NH3和1個(gè)N小故其配位數(shù)為6；參考甲酸根的兩個(gè)極端電子式可知書寫規(guī)律為盡可能的讓其中一個(gè)成

鍵最多或最少，電子偏向其中一極，則為兩種極端形式，參考這個(gè)規(guī)律，可讓HN3中最右側(cè)原子最多成三

鍵和最少成雙鍵，其余氮按照八電子理論補(bǔ)齊化學(xué)鍵來(lái)表示，兩種極端電子式為

??.?

:N：：N：：N-：N：N：：N：.由圖二結(jié)構(gòu)式可知，三個(gè)氮原子呈直線型，則中間氮原子的雜化方式為sp

HH

雜化。（4）以上表面面心處的Mg為例，距離其最近的Mg為位于下方四面體空隙中的兩個(gè)Mg以及相應(yīng)的上

方四面體空隙中的兩個(gè)，共4個(gè)。（5）由晶胞結(jié)構(gòu)及截面圖可知，Mg原子之間的最近距離為晶胞體對(duì)角線的

四分之一，即為兩個(gè)半徑的長(zhǎng)度，換言之，Mg原子半徑為體對(duì)角線的八分之一，晶胞參數(shù)為a,則Mg的

半徑為魚，銅原子半徑為面對(duì)角線的八分之一，即叵，晶胞體積為Mg原子個(gè)數(shù)為8，體積為《包，

8816

Cu原子個(gè)數(shù)為16,體積為國(guó)i,空間利用率為（逗1+叵￡）■=（4a+39兀。

12161248

19.（15分）C。元素的某些化合物在電池、光電材料、催化劑等方面有廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題:

（1）一種具有光催化作用的配合物A