2023江蘇版化學(xué)高考第二輪復(fù)習(xí)-八 化學(xué)鍵 分子和晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) (一)

2023江蘇版化學(xué)高考第二輪復(fù)習(xí)

專題八化學(xué)鍵分子和晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1.煉鐵工業(yè)中高爐煤氣的一種新的處理過程如圖所示,有關(guān)該過程的敘述錯誤的是（）

A.可減少CO?的排放

B.FesOi和CaO均可循環(huán)利用

C.過程①和④的轉(zhuǎn)化均為氧化還原反應(yīng)

D.過程①的反應(yīng)中有非極性鍵的斷裂和生成

答案DA項，根據(jù)題給流程圖，箭頭進(jìn)入指向有C0%箭頭出來指向無C02知,該過程可減少CO。的排放,

正確；B項,根據(jù)題給流程圖可知Fes。,和CaO均可循環(huán)利用,正確;C項,過程①中CO轉(zhuǎn)化為C02,過程④

中C02轉(zhuǎn)化為CO,均有碳元素化合價的變化,故過程①和④的轉(zhuǎn)化均為氧化還原反應(yīng),正確;D項,過程①

為C0、乩與FesO,反應(yīng)生成C02xH20和Fe單質(zhì)，存在H-H非極性鍵的斷裂,沒有非極性鍵的生成,錯誤。

2.氣相離子催化劑（Fe：Co：廟?等）具有優(yōu)良的催化效果。其中，在Fe彳崔化下乙烷氧化反應(yīng)的機(jī)理如圖

所示(圖中一-為副反應(yīng))。下列說法正確的是()

CH.CHON2O

HC-Fe

721I1FeO+

7IH2C—0J:

N?O'

2[(C.HJFerJ^Fe(OH)]+

■>

Y

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A.FeO;N?均為反應(yīng)中間體

B.X既含極性共價鍵也含非極性共價鍵

C.該機(jī)理涉及的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)

D.每生成1molCH3CHO,消耗N20的物質(zhì)的量大于2mol

答案DA項,Fe(T先生成后消耗，是反應(yīng)中間體,N2由N20轉(zhuǎn)化得到,是產(chǎn)物,錯誤;B項,由原子守恒可

++

知X是H。HQ中只含0-H極性共價鍵,錯誤;C項,該機(jī)理中反應(yīng)C2H6+FeO===[(CH)Fe(0H)],無元

素化合價的變化,不是氧化還原反應(yīng),錯誤;D項,該過程總反應(yīng)方程式為C2H6+2N2O-CH3CHO+2N2+H2O,

+

由于發(fā)生副反應(yīng)：(C2H5)Fe(0H)]—>Fe：故每生成1molCH3CHO,消耗NQ的物質(zhì)的量大于2mol,正確。

3.CO,加氫耦合苯胺(RNH。的一種反應(yīng)機(jī)理如下圖所示。下列敘述不正確的是()

A.金屬Au可吸附H原子,TiO,可吸附C02

B.反應(yīng)過程中N的成鍵數(shù)目保持不變

C.反應(yīng)過程中C0,發(fā)生還原反應(yīng)

一定條件

D.該過程的總反應(yīng):RNHz+COz+H?------*RNHCHO+HQ

答案BA項,由題圖中過程I可知,金屬Au可吸附H原子,TiO可吸附C02,正確;B項,由過程IV和V

可知,N的成鍵數(shù)目變化為3-4-3,錯誤;C項,反應(yīng)過程中C02轉(zhuǎn)化為RNHCHO,C元素化合價降低,發(fā)生

一定條件

還原反應(yīng),正確;D項,由題圖中箭頭指向可知該過程的總反應(yīng)為RNH2+CO2+H2ARNHCHO+H2O,正確。

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4.中國科學(xué)院于良等科學(xué)研究者實(shí)現(xiàn)了常溫常壓下利用銅催化乙塊選擇性氫化制乙烯,其反應(yīng)機(jī)理如

下圖所示(其中吸附在銅催化劑表面上的物種用*標(biāo)注)。

2C2H2(g)+4e-

_t4H2O(g)

A

-MS

混

2c2HJ+4e-C4H6*

之

+4HO(g)2C,HJ+2H,O(g)\2c2H,(g)

鞋2

+2e+20H__，一

2C2H4*+4dH-

乙族氫化反應(yīng)歷程

圖2

下列說法正確的是()

A.由圖1可知,C⑶轉(zhuǎn)化為C4H$(g)時,只有C-H鍵的形成

B.由圖2可知,GHz(g)轉(zhuǎn)化為C4H6(g)的過程放出熱量

C.步驟H20(g)+GH；+e-=—OH+GH；決定制乙烯的反應(yīng)速率

D.GH：轉(zhuǎn)化為QH：的步驟活化能較高,不利于乙快氫化制得C4H6(g)

答案CDA項，圖1中C?也轉(zhuǎn)化為C4H6(g)時,有C-C鍵、C-H鍵的形成,錯誤;B項，圖2中沒有C2H2(g)

轉(zhuǎn)化為C4H$(g)的全過程,錯誤;C項,H20(g)+GH；+e===OH+GH；為制乙烯的主要步驟,正確;D項,圖2

中C⑶轉(zhuǎn)化為C此的步驟活化能較高,不利于制得CM(g),正確。

5.某種制備HQ的反應(yīng)機(jī)理如圖。下列說法不正確的是()

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:

A.總反應(yīng)可表示為H2+02H2O2

B.該過程中Pd的化合價有0和+2兩種

C.①、②、③均為氧化還原反應(yīng)

D.HC1和C「可循環(huán)利用

答案ACA項,由反應(yīng)機(jī)理可知,氫氣和氧氣在［PdClJ2一的作用下生成過氧化氫,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

［PdC口一

H2+02---------HA,錯誤;B項,Pd元素在［PdCL］"、［PdCbOz「中的化合價均為+2價,Pd單質(zhì)中Pd元素

為0價,正確;C項,①、②均為氧化還原反應(yīng)，③中無元素化合價發(fā)生變化,錯誤;D項,由反應(yīng)機(jī)理可

知,HC1和C「均可循環(huán)利用,正確。

6.催化丙烯制醛的反應(yīng)機(jī)理如下圖所示:

H2C=CH—CH,

下列說法錯誤的是()

A.該反應(yīng)的催化劑為HCo(CO)3

、、口_催化劑

B.總反應(yīng)式為CH3CH=CH2+H2+CO----->CH3CH2CH0

C.若反應(yīng)物為乙烯,產(chǎn)物可能為0HCCH2CH2CH0

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D.循環(huán)過程中Co的化學(xué)鍵數(shù)目發(fā)生了變化

答案BCB項,產(chǎn)物應(yīng)為CH3CH2CH2CHO,錯誤;C項,若反應(yīng)物為乙烯,則產(chǎn)物為CH3cH￡H0,錯誤。

0

'人/

7.通過電解催化還原CO,可得到碳酸二甲酯DMC（00）0下列說法錯誤的是（）

A.通入CO?、CHQH的電極為陽極

B.Br的物質(zhì)的量在催化循環(huán)前后不變

C.過程⑤的副產(chǎn)物可能含有乙二酸二甲酯（

催化劑'/

D.該電解催化過程的總反應(yīng)方程式為C02+2CH30H----->00+H2

答案AA項,通入的CO?得到電子生成CO,發(fā)生還原反應(yīng)，所以通入COe、CHQH的電極為陰極，錯誤;B

項,Br在陽極失去電子生成Bn,Bn參與反應(yīng)，反應(yīng)過程中Bn又轉(zhuǎn)化為Br,所以Br的物質(zhì)的量在催化循

/\八/

環(huán)前后不變,正確;C項，過程⑤中的Pd0在連有碳氧雙鍵的碳原子和Pd之間斷鍵生成DMC,

斷鍵后生成的一COOC&可以兩兩結(jié)合生成乙二酸二甲酯,正確;D項,該電解過程是CO?和甲醇反應(yīng)最終

催化劑\/\/

生成DMC和水的反應(yīng)，總反應(yīng)方程式為C02+2CHQH----->OO+壓0,正確。

8.一種工藝簡單、低能耗的氫氣制備雙氧水的反應(yīng)原理如圖所示。下列說法正確的是（）

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A.反應(yīng)①②③均為氧化還原反應(yīng)

B.反應(yīng)①中有非極性鍵的斷裂和形成

C.[PdCl,「能降低反應(yīng)的活化能

D.反應(yīng)③中Pd的成鍵數(shù)目發(fā)生改變

答案C反應(yīng)③中元素化合價無變化,屬于非氧化還原反應(yīng),A錯誤;反應(yīng)①中沒有非極性鍵的形成,B

錯誤;[PdCL廠是反應(yīng)的催化劑,能降低反應(yīng)的活化能,C正確;反應(yīng)③中Pd的成鍵數(shù)目為4,沒有發(fā)生改

變,D錯誤。

9.烯煌不對稱環(huán)氧化在藥物合成中應(yīng)用廣泛，如圖為手性酮催化的烯煌不對稱環(huán)氧化反應(yīng)的機(jī)理圖（部

分產(chǎn)物未寫出）:

o

I

o

R

③

下列說法不正確的是（）

A.總反應(yīng)方程式為0H+HSO5+R./R,+SQ2-+H20

B.1是催化劑,反應(yīng)過程中PH應(yīng)該控制在合理范圍內(nèi)

C.2、3、4、5均具有較強(qiáng)氧化性

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D.4到5的轉(zhuǎn)化過程中有極性鍵和非極性鍵的斷裂與形成

答案B進(jìn)入的微粒是反應(yīng)物，出來的微粒是生成物,A項正確;1是中間產(chǎn)物,不是催化劑,B項錯誤；

根據(jù)2、3、4、5表示的物質(zhì)微粒可知,其都含有雙氧鏈一0一0一,因此均具有較強(qiáng)氧化性,C項正確;4

到5的轉(zhuǎn)化過程中既有S-0極性鍵的斷裂與形成,也有0—0非極性鍵的斷裂與形成,D項正確。

10.氨是農(nóng)業(yè)上“氮的固定”的必需原料,隨著世界人口的增長，氨的需求量在不斷增大?？蒲腥藛T新發(fā)

現(xiàn)以磷鹽作質(zhì)子W)傳導(dǎo)體,以四氫吠喃(無色易揮發(fā)的液體)為電解劑,利用電化學(xué)法將氮?dú)膺€原成氨

的原理如圖所示。下列說法錯誤的是()

:+

A.M電極為陽極,電極反應(yīng)式為H2-2e"~2H

B.(I)一(II)的變化中,磷原子的成鍵數(shù)目不發(fā)生變化

++

C.圖示中最后一步反應(yīng)為3Li+N2+3H=~-3Li+2NH3

D.該方法制備氨氣所需的溫度低于傳統(tǒng)工業(yè)合成氨的溫度

答案CM電極上氫氣被還原為氫離子,為陽極,電極反應(yīng)式為H2-2e--2H：A項正確;據(jù)圖可知

(I)一(II)的變化中,磷原子都是形成4個共價鍵,B項正確;圖示最后一步反應(yīng)中,Li一先被還原為Li單

質(zhì),然后將N?還原為N&,同時又生成Li1所以Li為催化劑,反應(yīng)方程式為Nz+3H+U2NH3,C項錯誤;該

裝置為電解裝置,利用電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,即合成氨所需的能量大部分是由電能轉(zhuǎn)化的,則所需的熱能

較少,所需的溫度較低,D項正確。

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11.在二氧化碳合成甲醇的研究中，催化劑是研究的關(guān)鍵。目前國內(nèi)外研究主要集中于銅基催化劑,有學(xué)

者提出了如圖C0=的轉(zhuǎn)化過程。下列說法錯誤的是（）

①H0

^H2O

H

H

Z^\

HH0Y）

M4

（金屬羥基化合物）CH-0—C—0-（甲酸鹽）

25--卜-③

0I-——

MC2H5OH

C2H—0—c=o

（甲酸乙酯）⑤

CH；OH（g）

M—H（產(chǎn)物）

co,轉(zhuǎn)化成甲醇的催化機(jī)理

A.銅元素位于周期表中的ds區(qū)

B.步驟④中有化學(xué)鍵的斷裂和形成

C.甲酸乙酯是該過程的催化劑

催化劑

D.總反應(yīng)化學(xué)方程式為C02+3H2------CH2H+H2

答案CCu元素的價層電子排布為3dzs：其位于周期表中的ds區(qū),A項正確;步驟④是化學(xué)反應(yīng)，有

舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成,B項正確;步驟④生成甲酸乙酯,步驟⑤消耗甲酸乙酯，甲酸乙酯是

催化劑

該催化反應(yīng)的中間產(chǎn)物,而不是催化劑,c項錯誤;由題圖可得總反應(yīng)化學(xué)方程式為C02+3H2^—

CH3OH+H2O,D項正確。

12.在二氧化碳合成甲醇的研究中，催化劑是研究的關(guān)鍵。目前國內(nèi)外的研究主要集中于銅基催化劑，有

學(xué)者提出了如圖所示的C0=的轉(zhuǎn)化過程。下列說法錯誤的是（）

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H

0

IT4HM

M鄧冊（甲酸鹽）

（金屬羥基化合物）C2H5-段-0-冏/

/HAQH50H

C,H-（）-C=0/Z

（甲酸乙酯

M-H（聲物引

CO,轉(zhuǎn)化成甲醇的催化機(jī)理（,

A.銅元素位于周期表中的ds區(qū)

B.步驟④中有化學(xué)鍵的斷裂和形成

C.甲酸乙酯是該過程的催化劑

D.反應(yīng)過程中，催化劑參與反應(yīng),改變了反應(yīng)歷程

答案CA項,銅元素位于周期表中的ds區(qū),正確;B項,步驟④是化學(xué)反應(yīng),有舊化學(xué)鍵的斷裂和新化

學(xué)鍵的形成,正確;C項,步驟④生成甲酸乙酯,步驟⑤消耗甲酸乙酯，甲酸乙酯是反應(yīng)的中間產(chǎn)物,錯

誤;D項,在反應(yīng)過程中，催化劑參與反應(yīng)，降低活化能，改變反應(yīng)歷程,正確。

13.氯元素有多種化合價,可形成C「、CIO；CIO?、CIO3、CIO,等離子。下列說法錯誤的是（）

A.基態(tài)C1原子核外電子的空間運(yùn)動狀態(tài)有9種

B.鍵角:CIO2>CZO3>Cl04

C.C「提供孤對電子與C小可形成CuClt

D.C102XCIO3、CIO4中Cl的雜化方式相同

答案BA項，基態(tài)C1原子核外電子排布式為Is22s22P63s23P5,故其核外電子的空間運(yùn)動狀態(tài)有

1+1+3+1+3=9種,正確;B項,C102xCIO3、CIO］中心Cl原子周圍的價層電子對數(shù)分別為

2+ix（7+1-2X2）=4X3+^X（7+1-3X2）=4X4+^X（7+b4X2）=4,孤對電子數(shù)分別為2、1、0,由于孤對

電子對孤對電子的排斥作用〉孤對電子對成鍵電子對的排斥作用〉成鍵電子對對成鍵電子對的排斥作用,

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故鍵角:Cl()2<CIO3<Cl04,錯誤;C項,Cl中含有孤對電子,故C1提供孤對電子與Cu"可形成CuCli-,

正確;D項，由B項分析可知,口。2、CIO3、C104中C1周圍的價層電子對數(shù)均為4,故三者的雜化方式均

為sp：,雜化,正確。

14.下列敘述不正確的是()

A.Li2S晶胞結(jié)構(gòu)如圖1,的配位數(shù)是8

B.某鎮(zhèn)白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖2,晶胞中銅原子與銀原子的數(shù)量比為3：1

C.氯化鈉晶胞如圖3,離Na最近的鈉離子有6個

D.銅與氧元素形成的晶胞如圖4,晶胞中Cu均勻地分散在立方體內(nèi)部,a、b的坐標(biāo)參數(shù)依次為(0,0,0)、

G33),則d的坐標(biāo)參數(shù)為弓標(biāo),今

ZZZ444

答案CA項,Li+與S)的個數(shù)比為2：1,則Li+與S?的配位數(shù)之比為1：2,由Li2s的晶胞結(jié)構(gòu)可知,L『

的配位數(shù)為4,則S〉的配位數(shù)是8,正確;B項,由均攤法可知,晶胞中Ni原子的個數(shù)為8xi=l,Cu原子的

O

個數(shù)為6義呆3,則晶胞中銅原子與鎂原子的數(shù)量比為3：1,正確;C項，以1個頂點(diǎn)Na，為研究對象，在圖

示晶胞中離其最近的Na，為位于面心上的3個Na1由于頂點(diǎn)Na.為8個晶胞共有，面心Na，為2個晶胞共

有,則氯化鈉晶胞中離鈉離子最近的鈉離子有等=12個,錯誤;D項,晶胞中Cu均勻地分散在立方體內(nèi)部,

由晶胞可知Cu位于體對角線上,與體心0的距離為體對角線長度的;,a、b的坐標(biāo)參數(shù)依次為(0,0,0)、

0,則d的坐標(biāo)參數(shù)為G(,今，正確。

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15.磷化硼(BP)是一種超硬耐磨涂層材料,晶胞為正方體形,晶胞參數(shù)為apmo下圖為沿y軸投影的晶胞

中所有硼原子的分布圖,P原子位于晶胞的頂角和面心。設(shè)N為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法錯誤的

是()

A.一個晶胞中含有4個B原子

B.點(diǎn)1可能的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.25,0.25,0.75)

C.P與B原子的最近距離為乎apm

D.BP晶體的密度為3/6\一21g-cm-3

3Z1

a?VAxlO

答案DA項,P原子位于晶胞的頂角和面心,則1個晶胞中有4個P原子,由化學(xué)式BP可知一個晶胞

中含有4個B原子,正確;B項,已知P原子位于晶胞的頂角和面心,則B原子位于體內(nèi),點(diǎn)1可能的B原

子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.25,0.25,0.75)，正確;C項,B原子周圍的4個P原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，頂點(diǎn)P原子與

正四面體體心B原子連線處于晶胞體對角線上，二者距離最近且等于晶胞體對角線長度的;,即乎apm,

正確;D項,晶胞質(zhì)量5NA=NAg,晶胞體積V=(apm)3=a3><103°cm',則晶體密度p=§=黑黑而

g,cnf,錯誤。

16.碳是地球上組成生命的最基本元素之一。不僅能形成豐富多彩的有機(jī)化合物,還能形成多種無機(jī)化

合物,碳及其化合物的用途廣泛。根據(jù)要求回答下列問題：

⑴在基態(tài)14C原子中,核外存在對自旋相反的電子；第二周期的元素中,第一電離能介于B和C

之間的是(寫元素符號)O

⑵下圖中分別代表了碳單質(zhì)的兩種常見晶體,圖1晶體中C原子的雜化方式為,圖2晶體中，

每個六元環(huán)占有個C原子。

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⑶碳可以形成多種有機(jī)化合物，圖3所示是一種叱咯的結(jié)構(gòu),分子中所有原子都在一個平面上。叱咯中

所有元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺

(4)碳可形成CO、CO2等多種無機(jī)化合物,在CO轉(zhuǎn)化成C02的反應(yīng)過程中,下列說法正確的是。

A.分子中孤對電子數(shù)不變

B.分子極性發(fā)生變化

C.原子間成鍵方式改變

D.分子間作用力減弱

⑸碳酸鹽在一定溫度下會發(fā)生分解生成二氧化碳和對應(yīng)氧化物。實(shí)驗(yàn)證明:碳酸鹽的陽離子不同,分解

溫度不同,如表所示：

碳酸鹽MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3

熱分解溫度-C40290011721360

陽離子半徑/pm6699112135

隨著陽離子半徑的增大,碳酸鹽的分解溫度逐步升高,原因

是O

(6)在2017年,中外科學(xué)家團(tuán)隊共同合成了碳的一種新型同素異形體:『碳。將立方金剛石中的每個碳

原子用一個由4個碳原子組成的正四面體結(jié)構(gòu)單元取代,形成碳的一種新型三維立方晶體結(jié)構(gòu)(如圖4)。

已知「碳晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則『碳的密度為g/cm"列出計算

式)。

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圖4

答案(1)2Be(2)sp32(3)N>OH(4)BC

⑸當(dāng)陽離子所帶電荷相同時，陽離子半徑越小,其結(jié)合0的能力就越強(qiáng),對應(yīng)的碳酸鹽就越容易分解

小12x8x4

-103

/VA(axlO)

[SEjniTi?

解析(1)基態(tài)氣原子軌道表示式為Is2s2P，有2對自旋方向相反的電子;同周期從左

到右元素的第一電離能呈增大趨勢，但同周期第IIA族元素的第一電離能大于第IIIA族的,第VA族元素

的第一電離能大于第VIA族的,所以第一電離能介于B和C之間的是Be。

⑵由題圖1晶體的空間結(jié)構(gòu)可以看出C原子形成四面體結(jié)構(gòu)，碳原子的雜化方式為sp深化;由題圖2

可知,每個碳原子形成3個C-C鍵,則每個碳原子被3個六元環(huán)共有,故每個六元環(huán)占有的碳原子數(shù)為

1

6X1=2O

⑶叱咯中所含元素為C、N、H,一般來說，同周期元素從左到右,元素的電負(fù)性逐漸增大,而H的電負(fù)性

比大多數(shù)非金屬的小，所以電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镹>C>HO

(4)CO分子中含有2對孤對電子,CO?分子中含有4對孤對電子,A項錯誤;CO為極性分子,CO?為非極性分

子,B項正確;CO中存在C=0鍵,C02中存在C—0鍵,分子間成鍵方式改變,C項正確;CO和CO?都可以

形成分子晶體,轉(zhuǎn)化過程中,相對分子質(zhì)量增大,分子間作用力增強(qiáng),D項錯誤。

⑸碳酸鹽的分解過程實(shí)際上是晶體中的陽離子結(jié)合CO歹中的0使CO/分解為C02的過程,故當(dāng)陽離子

所帶電荷相同時，陽離子半徑越小,其結(jié)合0的能力就越強(qiáng),對應(yīng)的碳酸鹽就越容易分解。

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⑹根據(jù)題給晶胞結(jié)構(gòu)圖,晶胞中含有的正四面體結(jié)構(gòu)的數(shù)目是8X、+6x1+4=8,每個正四面體結(jié)構(gòu)含

oZ

有4個碳原子,晶胞的質(zhì)量是與至g,已知「碳晶胞參數(shù)為apm,則「碳的密度為"義工g/加。

17.“金屬鈿催化的交叉偶聯(lián)反響研究”曾獲得過諾貝爾化學(xué)獎。鈿位于元素周期表中第VJH族，與銬

(Rh)、粕(Pt)等元素統(tǒng)稱為粕系元素,在工業(yè)及軍事技術(shù)上發(fā)揮關(guān)鍵作用。

,0

⑴Pd位于第五周期,與鎮(zhèn)相鄰,其基態(tài)原子價電子排布式為4do下列Pd的價電子排布圖中能量最低

的是(填選項字母)。

4d5s

A.111[TT]

4d5s

B.N|N|N|N|t][T\

4d

c.|N|N|N|N|N|

4d5s

D.|H|111和

PdCI2

⑵已知:2CHLCH2+02----*2CH3CH0O

①CH,中含有3種不同的共價鍵，除了C(sp2雜化軌道)一H(s軌道)形成的。鍵外,還含有C(sp2

雜化軌道)一C(sd雜化軌道)形成的。鍵和形成的JT鍵;CLCHO中碳

原子的雜化方式為。

②不同溫度下PdCL的結(jié)構(gòu)不同，a-PdS為無限的平面形長鏈,其結(jié)構(gòu)如圖(a)所示，則Pd(II)的配位

數(shù)為。B-PdCL為團(tuán)簇分子，其結(jié)構(gòu)如圖(b)所示,則其分子式為。

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⑶粕與鹵離子也可以形成穩(wěn)定的配離子,已知配離子[Pt（IDC1J\[Pt（II）BrJ\[Pt（II）IJ2「的穩(wěn)定

性依次增強(qiáng),其可能的原因是。

⑷粕鎂合金在較低溫度下形成一種超結(jié)構(gòu)有序相,其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)為apm。結(jié)構(gòu)中

有兩種八面體空隙，一種完全由銀原子構(gòu)成（例如），另一種由粕原子和鎮(zhèn)原子共同構(gòu)成（例如

①該晶體的化學(xué)式為。

②晶體中完全由鎮(zhèn)原子構(gòu)成的八面體空隙與由粕原子和鎮(zhèn)原子共同構(gòu)成的八面體空隙數(shù)目之比

為，兩種八面體空隙中心的最近距離為。

3

答案（DC（2）①C（未雜化的p軌道）一C（未雜化的p軌道）sP\sp②4Pd6cL2⑶隨著原子序

數(shù)的增加,Cl、Br、I的電負(fù)性依次降低,鹵原子與中心原子配位的能力依次增強(qiáng),形成配離子的穩(wěn)定性

依次增強(qiáng)（4）Ni3Pt（或PtNis）1：3yapm

4d

解析（i）Pd的基態(tài)原子價電子排布式為4d;故Pd的價電子排布圖中能量最低的為o

⑵①乙烯中n鍵由兩個碳原子未參與雜化的P軌道肩并肩形成；CHaCHO中甲基上的C形成4個。鍵,

無孤電子對,故采取sp，雜化,醛基中的C形成3個。鍵和1個口鍵,無孤電子對,采取sp，雜化。②由

題圖（a）可知,Pd（II）的配位數(shù)為4;P-PdCL為團(tuán)簇分子,分子式為Pd6Cl12o

⑶配離子的穩(wěn)定性主要與以下幾個因素有關(guān),中心離子正電荷相同,半徑越小,越穩(wěn)定;共價性越顯著，

越穩(wěn)定;配位原子電負(fù)性越大，吸引電子能力越強(qiáng),則給出電子對并與中心原子配位的能力越弱,而題給

配離子穩(wěn)定性主要受電負(fù)性影響。

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⑷①由粕鎂合金晶胞,利用均攤法可知,1個晶胞中,Pt的個數(shù)為8>4=1，Ni的個數(shù)為6義33,故化學(xué)式

為Ni3Pt或PtNiao②完全由銀原子構(gòu)成的八面體空隙在晶胞的體心,粕原子和銀原子共同構(gòu)成的八面體

空隙在棱心，二者的數(shù)目之比為1：3,而兩種八面體空隙中心最近的距離是棱心和體心的距離,為與apm0

18.碳及其化合物在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：

⑴畫出基態(tài)碳原子的價電子排布圖:。

(2)1個H￡0,分子中含有個。鍵;C。歹的空間結(jié)構(gòu)為，寫出一種與C0『具有相同

空間結(jié)構(gòu)的分子:(填化學(xué)式)0

⑶CO易與人體的血紅蛋白結(jié)合,導(dǎo)致人體供氧不足而出現(xiàn)中毒癥狀。血紅雷白的局部結(jié)構(gòu)如下圖所示。

該結(jié)構(gòu)中碳原子的雜化類型為，配位原子為(填原子符號)o第一電離能：L(0

1(0)(填“>”或

(4)①g-CsNa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,g-CsN,晶體中存在的微粒

間作用力不包括(填標(biāo)號)O

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a.非極性鍵b.極性鍵

c.n鍵d.范德華力

②用硅原子替換氮化碳的部分碳原子可形成具有相似性質(zhì)的化合物（如下圖所示），該化合物的化學(xué)式

為.

（5）C與Mg、Ni可形成一種新型超導(dǎo)體，其立方晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。已知該晶胞密度為Pg?cm;若

C、Mg、Ni的原子半徑分別為apm、bpm、cpm,則其原子的空間利用率（即晶胞中原子體積占晶胞體

積的百分率）為o（用含a、b、c、P、NA的代數(shù)式表示，其中凡表示阿伏加德羅常

數(shù)的值）。

2s2p

答案⑴R用MI（2）5平面三角形SOK或BF3或其他合理答案）⑶sp：sp3N<

（4）aS1C2N4（5）4叫。（。）

639X1O30

2s2p

解析（1）C是6號元素，則基態(tài)碳原子的價電子排布圖為和IMMIo

0

II

⑵H2CO3的結(jié)構(gòu)式為H-O-C-O-H，則1個HzCOs分子含有5個。鍵;CO歹中心原子的價層電子對

數(shù)為3+1x（4+2-3X2）=3,根據(jù)價層電子對互斥模型可知,其空間結(jié)構(gòu)為平面三角形;根據(jù)等電子原理可

知,互為等電子體（即原子總數(shù)相同，價電子總數(shù)相同的微粒）的微粒具有相同的空間結(jié)構(gòu),則一種與

CO/具有相同空間結(jié)構(gòu)的分子有S（X或BF3O

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⑶由題給血紅蛋白局部結(jié)構(gòu)圖可知,該結(jié)構(gòu)中部分碳原子形成4個。鍵，采用sp3雜化,部分碳原子形

成3個。鍵，采用sp2雜化,故該結(jié)構(gòu)中碳原子的雜化類型為sp\sp、配位原子是指提供孤電子對的原

子，由題圖可知配位原子為N。C、。是同一周期元素，同一周期從左往右元素的第一電離能呈增大趨勢,

第IIA與第IIIA、第VA與第VIA反常,故第一電離能:L(0<L(0)。

⑷①g-C3M具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu),故有層與層之間的分子間作用力,N-C之間的極性鍵,含有雙

鍵故含有北鍵，則g-CN晶體中存在的微粒間作用力不包括非極性鍵;②從圖示中截取一小部分重復(fù)單

欠

元"用，一個單元中含有1個Si原子,4個N原子,4X2=2個C原子，則該化合物的化學(xué)式為SiCM。

⑸由題給晶胞結(jié)構(gòu),利用均攤法可知,1個晶胞中含有8X：=l個Mg,6義J=3個Ni,1個C,已知該晶胞密

oZ

度為Pg?cm;則1個晶胞的體積為1x24+3,9+1x12cm3=213加,而1個晶胞中原子的體積之和為

P%APNA

3

g?+9心+3X加3)x10"式則其原子的空間利用率為刎生要學(xué)Q巴！=

而cm

DTINAP??+7+3c?)

639X1O30°

解題技巧晶胞空間利用率的計算方法:①計算晶胞中含有幾個原子。②找出原子半徑r與晶胞邊長a

的關(guān)系。③利用公式計算原子的空間利用率=晶胞中含有原子的體積X100%。

晶胞的體積

19.硅及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用。根據(jù)所學(xué)知識，回答下列問題：

⑴三甲基鹵硅烷［(CH3SiX,X為Cl、Br、口是重要的化工原料。

①氯元素基態(tài)原子的價電子排布式為；按照核外電子排布對元素周期表分區(qū),溪元素位于一

區(qū);基態(tài)硅原子中有種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子。

②Br、I的第一電離能的大小關(guān)系:L(Br)L⑴(填“大于”“小于”或“等于”)。

③常溫下，(CHKSil中Si—I鍵比(CH3SiCl中的Si-Cl鍵易斷裂的原因

是O

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⑵（CH，SiCl可作為下列有機(jī)合成反應(yīng)的催化劑。

0

①1個有機(jī)物A分子中采取sp2雜化的碳原子有

②有機(jī)物B的沸點(diǎn)低于對羥基苯甲醛（HCHO）的沸點(diǎn)，其原因

是

③OLCN中。鍵與n鍵的個數(shù)比為,

⑶一種鈦硅碳新型材料可用作高鐵車體與供電網(wǎng)的連接材料。該材料的晶胞屬于六方晶系（a、b方向

的夾角為120。，c方向垂直于a、b方向,棱長a+bWc）,如圖甲所示;晶胞中碳原子的投影位置如圖乙所

①該鈦硅碳新型材料的化學(xué)式為,

②已知該新型材料的密度為4.51g-cm-3,且a、b的長度均為307pm,阿伏加德羅常數(shù)的值用N.表示,

則c的長度為pm（列出計算式）。

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答案⑴①3s23P5p14②大于③I原子半徑比Cl原子半徑大，導(dǎo)致Si—I鍵鍵能較小，較易斷裂;

而Si-Cl鍵鍵能較大,不易斷裂

⑵①7②鄰羥基苯甲醛主要形成分子內(nèi)氫鍵,而對羥基苯甲醛只能形成分子間氫鍵,所以后者的沸點(diǎn)

高于前者③5：2

⑶①TisSiCz②—於~^-―——

NAX號x307'xl0-川X4.51

解析（1）①基態(tài)C1原子的價電子排布式為3s23PM臭原子的價電子排布式為4s24P5,屬于p區(qū);基態(tài)硅

原子核外有14個電子,每個電子的運(yùn)動狀態(tài)各不相同,即有14種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子。②同主族元素

自上而下第一電離能減小,故L（Br）>L（1）0③I原子半徑大于Cl原子半徑,Si-I鍵鍵能較小,較易斷

裂;而Si—C1鍵鍵能較大,不易斷裂。

⑵①苯環(huán)上的碳原子以及碳氧雙鍵中的碳原子為sp2雜化，共有7個。②有機(jī)物B為鄰羥基苯甲醛,能

形成分子內(nèi)氫鍵，而對羥基苯甲醛只能形成分子間氫鍵，故前者的沸點(diǎn)低于后者。③單鍵均為。鍵,1

個碳氮三鍵中有一個。鍵、兩個加鍵,故。鍵與冗鍵的個數(shù)比為5：2。

⑶①根據(jù)均攤法,1個晶胞中Ti原子的個數(shù)為8X1+4x；+4=6,Si原子的個數(shù)為8X；=2,C原子的個

數(shù)為4,燈、51、（：原子的個數(shù)比為6：2：4=3：1：2,故化學(xué)式為USiG。②晶胞的質(zhì)量為48x6+2皆2+12x4

g,密度為4.51g?cnf;故晶胞的體積為N誓ycm3=-~”譽(yù)pm,底面為邊長307pm的菱形,

NAAfAx4.51AfAx4.51xlO

則底面積為fx307?pm;故c的長度為一-=一—pm。

ZJU

zWAX^X307X10-X4.51

20.元素周期表中第四周期某些過渡元素（如Ti、Mn.Zn等）在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝?/p>

問題：

（1）鈦的應(yīng)用越來越受到人們的關(guān)注。

①第四周期元素中，基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與鈦相同的有（填元素符號）。

②鈦比鋼輕、比鋁硬，是一種新興的結(jié)構(gòu)材料。鈦的硬度比鋁大的原因

是O

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⑵鎰及其化合物的應(yīng)用研究是前沿科學(xué)之一。

①已知金屬鎰有多種晶型，Y型鎰的面心立方晶胞俯視圖符合下列中的（選填字母編

號）。

②三醋酸鎰［（CHaCOO）3Mn］是一種很好的有機(jī)反應(yīng)氧化劑。三醋酸鎰：（CHsCOO）3Mn］中陽離子的價層電子

排布式中電子的自旋狀態(tài)（填“相同”或“相反”）。

③M小能形成配離子為八面體的配合物MnCL?nNH3,在該配合物的配離子中,立于八面體的中心。若

含1mol該配合物的溶液與足量AgNO,溶液作用可生成1molAgCl沉淀,則該配離子的化學(xué)式

為0

⑶比較Fe和Mn的第三電離能:A（Fe）L（Mn）（填“大于”或“小于”），原因

是O

⑷某鈣鈦型復(fù)合氧化物如圖，以A原子為晶胞的頂點(diǎn),A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,當(dāng)B位是V、Cr、

已知La為+3價,當(dāng)代替A位置上的部分+2價元素時,可形成復(fù)合鈣鈦礦化合物L(fēng)aArMnO”（x>0.9）,此

時一部分+3價鎰轉(zhuǎn)變?yōu)?4價,導(dǎo)致材料在某一溫度附近有反鐵磁一鐵磁、鐵磁一順磁轉(zhuǎn)變及金屬一半

導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變,則復(fù)合鈣鈦礦化合物中+3價鎬與+4價鎰的物質(zhì)的量之比為（用含x的代

數(shù)式表示）。

答案⑴①Ni、Ge、Se②Ti原子的價電子數(shù)比Al多，金屬鍵更強(qiáng)⑵①D②相同③［加（陽）￡1］+

⑶小于Mr?’的3d能級是半充滿的相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu),較難失去電子⑷2

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解析⑴①Ti是22號元素，價電子排布為3d24s；Ti的基態(tài)未成對電子數(shù)為2,同周期中未成對電子數(shù)

為2的價電子排布還有Ni(3d'4s2)、Ge(4s24P9、Se(4s24p4)，共3種;②Ti原子的價電子數(shù)比Al多，金

屬鍵更強(qiáng)。⑵①金屬鎰的晶胞構(gòu)型和氯化鈉的相同，都屬于面心立方構(gòu)型,晶胞俯視圖符合的是D選

項;②Mn是25號元素,根據(jù)構(gòu)造原理知,Mn的基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d54s；失電子時,失去4s

軌道上的2個電子和3d軌道上的1個電子,標(biāo)骸外價電子排布為3d”,則電子的自旋狀態(tài)相同;③配離

子是八面體,即中心離子的配體共6個，含1mol該配合物的溶液與足量AgNO,溶液作用可生成1mol

AgCl沉淀,說明外界有1個Cr,其余C「和氨都在內(nèi)界，作為配體，外界帶一個單位負(fù)電荷,則整個內(nèi)界應(yīng)

帶一個單位正電荷,鎰離子帶兩個單位正電荷,氨不帶電荷,只需要一個帶負(fù)電荷的氯離子即可,故配離

+

子的化學(xué)式為[Mn(NHs)5C1]O(3)Fe的電子排布為[Ar]3d64slMn的電子排布為[Ar]3dzs；則Fe/的電子

排布為[Ar]3d6,Mn?’的電子排布為[Ar]3d5,Mn"的3d能級是半充滿相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難失去電子,故第三

電離能A(Fe)較小。(4)設(shè)LaArMnOs中三價鎰與四價鎰的物質(zhì)的量分別是m和n,則有

3x+2(l-x)+3m+4n=6,m+n=l,解得m=x,n=bx,則LaAJnO,中三價鎰和四價鎰的物質(zhì)的量之比為J-。

/\

21.二甲基亞颯(H3cCH3)是一種重要的非質(zhì)子極性溶劑。銘和鎰等過渡金屬鹵化物在二甲基亞

颯中有一定溶解度,故可以應(yīng)用在有機(jī)電化學(xué)中?；卮鹣铝袉栴}：

(1)銘和鎰基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)之比為。

(2)已知:二甲基亞颯能夠與水和丙酮(CH3)分別以任意比互溶。

①二甲基亞颯分子中硫原子的雜化類型為。

②丙酮分子中各原子電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?

③沸點(diǎn):二甲基亞颯丙酮(填“>”或)，原因?yàn)?

④二甲基亞颯能夠與水以任意比互溶的原因?yàn)椤?/p>

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⑶CrCL-6H20的結(jié)構(gòu)有三種,且銘的配位數(shù)均為6,等物質(zhì)的量的三種物質(zhì)電離出的氯離子數(shù)目之比為

3：2：1,對應(yīng)的顏色分別為紫色、淺綠色和藍(lán)綠色。其中淺綠色的結(jié)構(gòu)中配離子的化學(xué)式

為.

(4)已知硫化鎰(MnS)晶胞如圖所示,該晶胞參數(shù)a=120°,6=Y=90。。

①該晶體中鎰原子的配位數(shù)為,

②已知錨和硫的原子半徑分別nnm和enm,該晶體中原子的空間利用率為.(列出計算式

即可)。

答案(1)6：5

⑵①sp3②0〉C>H③〉二甲基亞颯相對分子質(zhì)量較大，分子間作用力較大，沸點(diǎn)較高④二甲基亞

颯與水均為極性分子,且能夠與水形成氫鍵

2+

⑶[Cr(H2O)5C1]

(4)①4②16黑萼X]00%

解析(1)Cr元素核外電子排布為[Ar]3d54s；有6個未成對電子,Mn元素核外電子排布為[Ar]3d54s；有

5個未成對電子,未成對電子數(shù)之比為6:5O

(3)外界的氯離子可以電離,結(jié)合題意可知紫色物質(zhì)為：Cr(H2O)JCl“淺綠色物質(zhì)為：Cr(H2O)5C1]C12?H20,

藍(lán)綠色物質(zhì)為：Cr(H20)4C12]Cl-2H20,所以淺綠色的結(jié)構(gòu)中配離子的化學(xué)式為[Cr(H2O)5cl產(chǎn)。

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(4)①據(jù)圖可知Mn原子位于S原子形成的四面體中心,所以Mn原子的配位數(shù)為4。②根據(jù)均攤法,1個

晶胞中Mn原子的個數(shù)為1+4義；=2,S原子的個數(shù)為1+8X：=2,所以原子總體積為2*3(川+簾)nn?;晶

3

胞底面為菱形，體積為0a2cnm,空間利用率為*4^義100%=等熟全X100%o

V3aze3V3aze

22.含碳、氮元素的化合物在航天或太陽能電池領(lǐng)域都有重要作用。

(1)N必和(CHa)?NNHj勻可用作衛(wèi)星發(fā)射的主體燃料。

①N出的電子式為。

②NzH4的熔點(diǎn)懸)于(CH3)2NNH2,原因是o

⑵鈣鈦礦類雜化材料(CHsNH,)PbL在太陽能電池領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。

①基態(tài)Pb的價層電子排布式為。

②已知甲基的供電子能力強(qiáng)于氫原子,則維阿比(CH3NH接受質(zhì)子能力較弱的原因

是O

⑶(OLNHjPbL的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中B代表Pb:

①代表F的為。

②原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可用于表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。其中,原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)A為(0,0,0),B為

則C的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為。

③已知(CANHjPbL的摩爾質(zhì)量為Mg-moF1,則該晶體的密度P=g?enf?(設(shè)州為阿伏加德羅

常數(shù)的值)。

④該晶胞沿體對角線方向的投影圖為(填標(biāo)號)。

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II：N：N：II

答案⑴①HH②N此分子中連接N原子的H原子數(shù)目多，存在氫鍵的數(shù)目多，而

(CH3NNH2只有一端可以形成氫鍵,另一端的兩個甲基基團(tuán)比較大，增加了位阻，導(dǎo)致N無法形成氫鍵,熔

點(diǎn)較N出的低

⑵①6s26Pz②甲基供電子能力強(qiáng)于氫原子，(CHJ2NH中含有兩個甲基,中心N原子負(fù)電性更大,接受質(zhì)

子能力更強(qiáng)

⑶①C②(1,另)③筆^④a

22CL^NA

解析(2)①鉛與碳同主族,位于第六周期IVA族,故基態(tài)Pb的價層電子排布式為6s26P)

⑶①B代表Pb2+,晶胞中A原子位于頂點(diǎn),C原子位于晶胞面心,一個晶胞中含A原子數(shù)目為8X1=1,含C

O

原子數(shù)目為6