專題十四 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（測試）-2025版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講練測合集

專題十四物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（測試）——高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講練測合集一、非選擇題：本題共8小題，每空1分，共70分。1.（8分）中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所的一支團(tuán)隊(duì)利用三氟甲基（—）穩(wěn)定碳銅鍵的特性，采用兩種結(jié)構(gòu)確定的三氟甲基一價(jià)銅配合物與鹵代乙腈，在室溫下實(shí)現(xiàn)了一價(jià)銅至三價(jià)銅的氧化加成過程?；卮鹣铝袉栴}：（1）二氟氯甲烷（）與無水氟化氫在催化劑作用下發(fā)生氣相反應(yīng)生成三氟甲烷（）。常溫常壓下，為無色氣體，固態(tài)的晶體類型為______；堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)并酸化，所得有機(jī)產(chǎn)物為______（填結(jié)構(gòu)簡式）。（2）基態(tài)三價(jià)銅離子（）的價(jià)電子中成對電子數(shù)與未成對電子數(shù)之比為______；從結(jié)構(gòu)上分析，基態(tài)比基態(tài)更穩(wěn)定的原因是______。（3）—中碳原子的軌道雜化方式為—中F—C—F鍵角______（填“>”“<”或“=”）—中H—C—H鍵角，其原因是_______________________________________。（4）鹵代乙腈的堿性隨N原子周圍電子云密度的增大而增強(qiáng)，中堿性最弱的是______。（5）化合物X由Cu、Fe、S三種元素形成，屬于四方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若晶胞的底面邊長為，高為，阿伏加德羅常數(shù)的值為，則化合物X的密度為__________（用含的代數(shù)式表示）。2.（8分）固態(tài)電池是當(dāng)前電池制造及化學(xué)儲能領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，其正極材料可以用固態(tài)氟化碳、復(fù)合材料、磷酸鐵鋰、等，其電解質(zhì)可采用聚合物固態(tài)電解質(zhì)如聚丙烯腈等?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題：（1）基態(tài)錳原子的價(jià)電子排布式為___________，的空間結(jié)構(gòu)為________________。（2）已知第一電離能，，的原因是_______________________________；和有類似的結(jié)構(gòu)，但和中O-O鍵鍵長分別為121pm和148pm，請解釋其原因：_______________________________。（3）丙烯腈（）聚合得聚丙烯腈，聚丙烯腈經(jīng)預(yù)氧化、碳化、石墨化等處理工序可制得一種碳纖維。丙烯腈分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為_____________；聚丙烯腈分子中碳原子的雜化方式為________________。（4）又名立方碳化硅，屬立方晶系（金剛石晶型），其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)為a。晶體硅、、金剛石的熔點(diǎn)依次升高，這是因?yàn)榫w中1號C的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為_________，1號C與2號C之間的距離為__________。3.（9分）甘氨酸鋅是一種理想的補(bǔ)鋅劑，廣泛應(yīng)用于動(dòng)物飼料。如圖甲是兩種以甘氨酸鋅為原料合成的化合物的結(jié)構(gòu)簡式?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)的價(jià)層電子排布式為__________；上述物質(zhì)涉及的第二周期元素中第一電離能由大到小的順序?yàn)開_______________________。（2）螯合物是含有兩個(gè)或多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子（或原子）通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物，1分子該甘氨酸鋅的螯合物中有________個(gè)配位鍵。（3）甘氨酸（）中N的雜化類型為_____________，甘氨酸易溶于水，試從結(jié)構(gòu)角度解釋其原因：_______________________________________。（4）在該甘氨酸鋅的絡(luò)合物中，的VSEPR模型為_________形，制備甘氨酸鋅時(shí)，通常先制成甘氨酸鈉，再和鋅鹽反應(yīng)的目的是________________________。（5）Zn和S的化合物可作為制備甘氨酸鋅的原料，其一種晶胞結(jié)構(gòu)（立方晶胞）如圖乙所示，該晶體的化學(xué)式為______________；已知該晶胞對應(yīng)晶體的密度為，該晶胞中距離最近的之間的距離為______________pm（列出計(jì)算式）。4.（9分）鎳及其化合物在生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。回答下列問題：（1）基態(tài)Ni原子的價(jià)層電子排布式為_______________。（2）中加入氫溴酸、氨水可發(fā)生反應(yīng)：。①Ni、O、Br的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開________（填元素符號）。②的沸點(diǎn)依次為-67℃、-33.5℃、100℃，沸點(diǎn)不同的主要原因?yàn)開_____________________________。③中不存在的化學(xué)鍵有_________（填標(biāo)號）。a.離子鍵b.非極性鍵c.極性鍵d.配位鍵e.氫鍵（3）一種鎳配合物的結(jié)構(gòu)如圖1所示。①該配合物配體的化學(xué)式為____________；中心離子的配位數(shù)為_________。②該配合物中C原子的雜化方式為____________。（4）NiO晶體具有NaCl型立方結(jié)構(gòu)，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。①NiO晶體中形成的正四面體和正八面體的數(shù)目之比為_________。②已知晶胞中兩個(gè)距離最近的的核間距為，則該晶體的密度為______（用含a和的代數(shù)式表示，為阿伏加德羅常數(shù)的值）。5.（10分）氮、磷、砷及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科技領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)砷原子的價(jià)電子排布式為________。與砷同周期，基態(tài)原子有1個(gè)未成對電子的元素有________種。（2）已知偏二甲肼[]、肼（）均可作運(yùn)載火箭的主體燃料，其熔、沸點(diǎn)如表。偏二甲肼分子中氮原子的雜化方式為________。偏二甲肼和肼的熔、沸點(diǎn)存在差異的主要原因是_____________________________。物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃偏二甲肼-5863.9肼1.4113.5（3）催化作用下，呋喃（）可與氨反應(yīng)轉(zhuǎn)化為吡咯（），二者均存在與苯類似的大鍵，表示方法為，n為參與形成大鍵的原子數(shù)，m為參與形成大而鍵的電子數(shù)，則呋喃的大鍵可以表示為_______________。（4）亞砷酸鈉（）是一種滅生性除草劑，可殺死各種草本植物，其陰離子的空間結(jié)構(gòu)為_________。（5）在X射線晶體學(xué)研究中有重要作用。①中的H—N—H鍵角______（填“>”“=”或“<”）中的H—N—H鍵角。②中兩個(gè)分別被取代，得到甲、乙兩種不同結(jié)構(gòu)的，如圖所示。在水中的溶解度：甲_____（填“>”“=”或“<”）乙。（6）砷化鎵是一種重要的半導(dǎo)體材料，其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。1mol砷化鎵中配位鍵的數(shù)目是_______；若晶胞參數(shù)為，則晶體密度為_____（列出計(jì)算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為）。6.（9分）鈦酸鋰（LTO）與具有層狀鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的LETO（Li—Eu—Ti—O）是近年來受到廣泛關(guān)注的一種電池負(fù)極材料?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)Ti原子的價(jià)電子排布式為_______，基態(tài)O原子中未成對電子數(shù)為_______。（2）常溫下，四氯化鈦（）是無色、密度較大的液體，Ti原子的雜化方式為_______，其分子的空間結(jié)構(gòu)為_______。（3）以聚合形成鋸齒狀長鏈的結(jié)構(gòu)如圖所示，可知Ti的配位數(shù)為_______，向Ti（Ⅳ）鹽的酸性溶液中加入能生成穩(wěn)定的橙色配合物，該配合物中，除含有配位鍵外還含有________（填標(biāo)號）。a.鍵b.鍵c.極性鍵d.非極性鍵（4）已知LETO的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。①處于構(gòu)成的________中，晶體中與的個(gè)數(shù)比為________。②該LETO晶體的化學(xué)式為________。7.（8分）新能源對于緩解全球能源緊張和實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰有著重要意義，科技工作者一直在不斷地研究開發(fā)不同形式的新能源?；卮鹣铝袉栴}：（1）①磷酸鐵鋰（）電池安全、充電快、使用壽命長，是新能源電動(dòng)汽車的常用電池之一?；鶓B(tài)Fe原子價(jià)層電子有________種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。中陰離子的空間結(jié)構(gòu)為________。②從結(jié)構(gòu)角度分析比穩(wěn)定的原因是_____________________________。（2）氫能已經(jīng)成為新能源中必不可少的一種能源，無機(jī)苯是制取儲氫材料氨硼烷的重要原料，結(jié)構(gòu)如圖所示。無機(jī)苯中N、B的雜化方式分別為________，分子中的大鍵可表示為________（分子中的大鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大鍵的電子數(shù)）。（3）鋰離子電池近年來在新能源汽車上得到大規(guī)模使用。鉍化鋰被認(rèn)為是很有潛力的鋰離子電池的正極材料，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶胞可以看成是由鉍原子構(gòu)成的面心立方晶格，鋰原子填充在其中的四面體和八面體空隙處，則Li（1）位于___________（填“四”或“八”）面體空隙處。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(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)，圖中鉍原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)：A為（0，0，0），B為（0，1，1），則C為___________。②若鉍原子的半徑為，表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則鉍化鋰晶體的密度是___________（用含有、r的代數(shù)式表示）。8.（9分）氯化亞銅（CuCl）廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。工業(yè)上常以CuS為原料，經(jīng)氧化焙燒、酸溶、還原、沉淀、洗滌得到CuCl?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)的核外電子排布式為________，基態(tài)硫原子核外有________個(gè)未成對電子。（2）與硫元素同周期的主族元素中，第一電離能比S大的元素是________（填元素符號）。硫的氧化物中的鍵角比的小，理由是________________________________?？煽醋魇橇蛩岣x子中的一個(gè)氧被硫取代，則其中心硫原子的雜化類型是________。（3）洗滌時(shí)常用乙醇洗滌，乙醇的沸點(diǎn)比相對分子質(zhì)量相近的烷烴高的原因是________________________________；1mol乙醇分子中含有的鍵的數(shù)目為________（為阿伏加德羅常數(shù)的值）。（4）CuCl、CuBr、CuI的沸點(diǎn)依次為1490℃、1345℃、1290℃，其沸點(diǎn)依次減小的原因是________________________________。（5）如圖是CuCl的晶胞示意圖，圖中頂點(diǎn)為氯離子，則與其等距離且最近的個(gè)，A點(diǎn)的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為氯離子有________（原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)指以晶胞中的某一個(gè)頂角原子為坐標(biāo)原點(diǎn)，以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系來表示晶胞中各原子的位置）

答案以及解析1.答案：（1）分子晶體；HCOOH（2）3：1；基態(tài)的價(jià)電子排布為，處于全充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，較難失去電子（3）；<；電負(fù)性：F>C>H，—中成鍵電子對偏向C，而—中成鍵電子對偏離C，則—中成鍵電子對間的斥力較小，鍵角較?。?）（5）解析：（1）常溫常壓下，為無色氣體，說明其熔、沸點(diǎn)較低，故固態(tài)的晶體類型為分子晶體；發(fā)生堿性水解反應(yīng)并酸化，先生成，由于同一碳原子上連有多個(gè)羥基時(shí)易脫水，故所得有機(jī)產(chǎn)物為HCOOH。（2）基態(tài)三價(jià)銅離子（）的價(jià)電子排布式為，有6個(gè)成對電子和2個(gè)未成對電子，故成對電子數(shù)與未成對電子數(shù)之比為3：1；基態(tài)的價(jià)電子排布式為，處于全充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，較難失去電子，故基態(tài)比基態(tài)更穩(wěn)定。（3）—和—中碳原子均形成3個(gè)鍵，且有1個(gè)未成對電子，則碳原子的價(jià)電子對數(shù)均為3.5，碳原子均采取雜化。（4）中，由于C的電負(fù)性較大，吸電子能力較強(qiáng)，則中N原子周圍電子云密度最小，其堿性最弱。（5）根據(jù)“均攤法”，每個(gè)晶胞中含有Fe原子個(gè)數(shù)為，含有Cu原子個(gè)數(shù)為，含有S原子個(gè)數(shù)為8，則晶胞質(zhì)量。晶胞的底面邊長為，高為，則晶胞體積，故化合物X的密度。2.答案：（1）；正四面體（形）（2）P的3p軌道處于半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定；由于F的電負(fù)性很大，使O-F鍵的電子對偏向F，O周圍的電子云密度減小，導(dǎo)致分子中O與O之間的斥力降低，O-O鍵鍵長變短，因此與相比，中的O-O鍵鍵長較短（3）2:1；、sp（4）晶體硅、β-SiC、金剛石都屬于共價(jià)晶體，熔點(diǎn)高低與鍵能有關(guān)，鍵長越長，鍵能越小，熔點(diǎn)越低，鍵長：C-C鍵<C-Si鍵<Si-Si鍵，所以晶體硅、β-SiC、金剛石熔點(diǎn)依次升高；；解析：（1）基態(tài)錳原子的價(jià)電子排布式為，的中心原子Mn的價(jià)電子對數(shù)為，所以的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。（3）1個(gè)雙鍵中含有1個(gè)π鍵和1個(gè)σ鍵，1個(gè)三鍵中含有2個(gè)π鍵和1個(gè)σ鍵，丙烯腈分子中有6個(gè)σ鍵、3個(gè)π鍵，二者的數(shù)目之比為2:1；聚丙烯腈的結(jié)構(gòu)為，其中飽和碳原子的雜化方式為雜化，氰基中碳原子的雜化方式為sp雜化。（4）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中C位于Si構(gòu)成的四面體空隙中，1號C的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，1號C與2號C之間的距離為面對角線長的一半，即二者之間的距離為。3.答案：（1）；N>O>C（2）4（3）；甘氨酸為極性分子，且分子中的氨基和羧基都能與水分子形成分子間氫鍵（4）四面體；提高甘氨酸根離子的濃度（5）ZnS；解析：（1）鋅是30號元素，基態(tài)Zn原子的價(jià)層電子排布式為，則基態(tài)的價(jià)層電子排布式為；同周期從左到右元素第一電離能呈增大趨勢，但是第ⅤA族元素因p軌道處于半充滿狀態(tài)，其第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能：N>O>C。（2）該甘氨酸鋅的螯合物中Zn-O鍵、Zn-N鍵均為配位鍵。（3）該分子中N形成了三個(gè)共價(jià)鍵，有1個(gè)孤電子對，故雜化類型為。（4）形成絡(luò)合物時(shí)VSEPR模型未發(fā)生變化，的中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為，故VSEPR模型為四面體形，甘氨酸溶解度小于甘氨酸鈉且只有部分電離，等物質(zhì)的量的甘氨酸和甘氨酸鈉，后者在溶液中電離出的甘氨酸根離子濃度更大，更有利于制備甘氨酸鋅。（5）根據(jù)“均攤法”，1個(gè)晶胞中數(shù)目為4，數(shù)目為，故該晶胞對應(yīng)晶體的化學(xué)式為ZnS；設(shè)該晶胞的棱長為ycm，根據(jù)質(zhì)量公式列等式得，，在晶胞中距離最近的之間的距離為面對角線長的一半，即。4.答案：（1）（2）①O>Br>Ni；②分子間氫鍵比分子間氫鍵強(qiáng)，且分子間氫鍵比分子間氫鍵多，HBr分子間只存在范德華力，范德華力比氫鍵弱；③b（3）①；4；②（4）①2:1；②解析：（1）Ni為28號元素，基態(tài)Ni原子的價(jià)層電子排布式為。（2）①電負(fù)性O(shè)>Br>Ni。②和分子間都存在氫鍵，分子間氫鍵比分子間氫鍵強(qiáng)，且分子間氫鍵比分子間氫鍵多，HBr分子間只存在范德華力，范德華力比氫鍵弱，故沸點(diǎn)。③中，與之間存在離子鍵，中存在配位鍵、極性鍵，不存在非極性鍵，氫鍵不屬于化學(xué)鍵。（3）①該配合物的配體中N—O…H中的O帶一個(gè)單位的負(fù)電荷，故配體的化學(xué)式為；中心離子與4個(gè)N原子形成配位鍵，故配位數(shù)為4。②該配合物中，CN鍵中的碳原子為雜化，—中的碳原子為雜化。（4）①由晶胞結(jié)構(gòu)知，每個(gè)晶胞中形成的正四面體有8個(gè)；以體心和棱心為中心均可形成正八面體，按均攤原則，每個(gè)晶胞中正八面體的數(shù)目為，正四面體和正八面體的數(shù)目之比為2:1。②第一步：計(jì)算晶胞質(zhì)量。1個(gè)晶胞中的數(shù)目為，則1個(gè)晶胞中含有4個(gè)“NiO”。，1個(gè)晶胞的質(zhì)量為。第二步：計(jì)算晶胞體積。晶胞中兩個(gè)距離最近的的核間距為，則晶胞棱長為，1個(gè)晶胞的體積為。第三步：計(jì)算晶體密度。該晶體的密度。5.答案：（1）；5（2）；肼分子間氫鍵的數(shù)目多于偏二甲肼（3）（4）V形或角形（5）①>；②>（6）；解析：（1）砷是第四周期第ⅤA族元素，故基態(tài)砷原子的價(jià)電子排布式為。與砷同周期，基態(tài)原子有1個(gè)未成對電子的元素有K、Sc、Cu、Ga、Br，共5種。（2）偏二甲肼中的氮原子均形成3個(gè)鍵，含有1個(gè)孤電子對，故氮原子的雜化方式為。偏二甲肼和肼均存在分子間氫鍵，但肼中分子間氫鍵數(shù)目多于偏二甲肼，所以肼的熔、沸點(diǎn)更高。（3）根據(jù)呋喃的結(jié)構(gòu)可知，呋喃中的大鍵由4個(gè)C原子和1個(gè)O原子形成，每個(gè)C原子給出1個(gè)電子，O原子給出2個(gè)電子參與形成大鍵，故呋喃的大鍵可表示為。（4）中As的鍵電子對數(shù)為2，孤電子對數(shù)為1，故其空間結(jié)構(gòu)為V形。（5）①中的N原子除形成N—H鍵外，孤電子對提供給中心離子形成配位鍵，故N—H成鍵電子對受到的排斥力減小，H—N—H鍵角比中的大。②甲為極性分子，乙為非極性分子，根據(jù)“相似相溶”的規(guī)律，甲在水中的溶解度較大。（6）1個(gè)晶胞中Ga原子個(gè)數(shù)為，As原子個(gè)數(shù)為4，則砷化鎵的化學(xué)式為GaAs。As最外層有5個(gè)電子，As與Ga形成3個(gè)共價(jià)鍵后，再由As提供一個(gè)孤電子對形成配位鍵，故1mol砷化鎵中配位鍵的數(shù)目是。1個(gè)晶胞的質(zhì)量為，1個(gè)晶胞的體積為，晶體密度為。6.答案：（1）；2（2）；正四面體形（3）2；acd（4）①八面體空隙；4：1；②解析：（1）Ti的原子序數(shù)為22，基態(tài)Ti原子的價(jià)電子排布式為；基態(tài)O原子的核外電子排布式為，p軌道有4個(gè)電子，根據(jù)洪特規(guī)則及泡利原理可知，基態(tài)O原子有2個(gè)未成對電子。（2）TiCl4中Ti含有4個(gè)鍵，不含孤電子對，采取雜化，故其分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。（3）根據(jù)鋸齒狀長鏈的結(jié)構(gòu)可知Ti的配位數(shù)為2；配合物中，除含有配位鍵外還含有鍵、極性鍵與非極性鍵。（4）①處于6個(gè)構(gòu)成的八面體空隙中。圖中八面體橫向的4個(gè)與另一個(gè)八面體共用，記為1/2，八面體縱向的2個(gè)不共用，記為1，所以晶體中與的個(gè)數(shù)比4：1，即。②1個(gè)結(jié)構(gòu)單元中含有6個(gè)、6個(gè)、6個(gè)，故其化學(xué)式為。7.答案：（1）①8；正四面體形；②基態(tài)的價(jià)層電子排布式為，為半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，基態(tài)的價(jià)層電子排布式為，較容易失去1個(gè)電子（2）；；（3）①八；（，1，）；②解析：（1）①基態(tài)Fe原子價(jià)層電子排布式為，價(jià)層電子有8種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。中陰離子為，中心磷原子的價(jià)層電子對數(shù)為，無孤對電子，VSEPR模型和空間結(jié)構(gòu)均為正四面體形。（2）無機(jī)苯分子中B、N原子的雜化方式均為；B原子最外層有3個(gè)電子，與其他原子形成3個(gè)鍵，N原子最外層有5個(gè)電子，與其他原子形成3個(gè)鍵，還剩2個(gè)電