考点巩固卷06 物质结构与性质 元素周期率（二）（8大考法）-2025年高考化学一轮复习考点通关卷（江苏专用）

考点巩固卷06 物质结构与性质 元素周期率（二） 考点03 微粒间作用力与物质的性质 （限时：20 min） 考法01 金属键 金属晶体 考法02 离子键 离子晶体 考法03 共价键 共价晶体 考法04分子间作用力 分子晶体 考法05 晶体结构与性质综合 考点04 分子空间结构与物质性质 （限时：10 min） 考法01 杂化轨道 分子的空间结构 考法02 配合物的形成和应用 考法03 分子结构与性质综合 考点03 微粒间作用力与物质的性质 考法01 金属键 金属晶体 1．金属钾、铜的部分结构和性质的数据如表所示，则下列说法错误的是(　　) 金属 K Cu 原子外围电子排布 4s1 3d104s1 原子半径/pm 255 128 原子化热/kJ·mol－1 90.0 339.3 熔点/℃ 63.4 1 083 A．单位体积内自由电子数目：K<Cu B．金属键强弱顺序为K<Cu C．金属的硬度大小顺序为K<Cu D．两者最外层电子数目相等，因此其金属键的强弱取决于原子半径大小 【答案】D 【解析】决定金属键强弱的因素是单位体积内自由电子数目和原子半径的大小，金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大；金属单位体积内自由电子的数目则取决于金属的外围电子数目，而不是金属的最外层电子数目。 2．下图是金属晶体内部电子气理论图，电子气理论可以用来解释金属的性质，其中正确的是(　　) A．金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动 B．金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导 C．金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属阳离子各层间会出现相对滑动，但自由电子可以起到润滑的作用，使金属不会断裂 D．合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目增多，所以合金的延展性比纯金属强，硬度比纯金属小 【答案】C 【解析】金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动，A项错误；金属能导热是因为自由电子在热的作用下与金属阳离子碰撞，从而发生热的传导，B项错误；合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，相当于填补了金属阳离子之间的空隙，所以一般情况下合金的延展性比纯金属弱，硬度比纯金属大，D项错误。 3．1 183 K以下纯铁晶体的基本结构单元如图甲所示，1 183 K以上纯铁晶体的基本结构如图乙所示，在两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。 (1)纯铁晶体中铁原子以________键相互结合。 (2)在1 183 K以下的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子有________个；在1 183 K以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子有________个。 【答案】(1)金属　(2)8　12 【解析】(1)纯铁晶体中铁原子以金属键相互结合。(2)在1 183 K以下的纯铁晶体中，与中心铁原子等距离且最近的铁原子为立方体顶点的铁原子，共8个；在1 183 K以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子为互相垂直的3个面上的铁原子，每个面上各4个，共12个。 4．如图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是(　　) A．γ­Fe晶体晶胞中含有铁原子个数为4 B．α­Fe晶体晶胞中含有铁原子个数为1 C．将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同 D．三种同素异形体的性质不相同 【答案】C 【解析】γ­Fe晶体晶胞中含有铁原子个数为8×＋6×＝4，A正确；α­Fe晶体晶胞中含有铁原子个数为8×＝1，B正确；将铁冷却到不同的温度，得到的晶体类型不同，C错误；同素异形体的性质不同，D正确。 5．钛在许多领域都有重要用途，因为可以制造人类关节和接骨，被称为“生物金属”。 (1)钛在元素周期表中位于_____周期，_____族，其基态原子核外电子排布式为__________。 (2)某种钛氧化物晶体的晶胞如图，该晶体每个晶胞中的钛、氧原子个数比为________。 【答案】(1)第4　第ⅣB　1s22s22p63s23p63d24s2 (2)1∶2 【解析】(1)钛是22号元素，位于元素周期表第4周期第ⅣB族，基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2。(2)晶胞中的钛原子个数为8×＋1＝2，氧原子个数为×4＋2＝4，因此钛、氧原子个数比为2∶4＝1∶2。 考法02 离子键 离子晶体 6．氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，两者的离子间距离和晶体结构类似，有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是(　　) A．氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多 B．氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大 C．氧化钙晶体在熔融状态下不导电 D．在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定 【答案】C 【解析】CaO和NaCl都属于离子晶体，熔融状态下都可导电，熔点的高低可根据晶格能的大小判断。晶格能的大小与离子所带电荷多少、离子间距离等因素有关。CaO和NaCl的离子间距离和晶体结构都类似，故晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定。 7．元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A．X元素的原子序数是19 B．该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1 C．Xn＋离子中n＝1 D．晶体中每个Xn＋周围有2个等距离最近的N3－ 【答案】A 【解析】充满K、L、M三个电子层，应为1s22s22p63s23p63d10，显然不是19号K元素。从晶胞看，白球为8×＝1，黑球为12×＝3，化学式为X3N，而N为－3价，所以X为＋1价。 8．高温下，超氧化钾晶体结构与NaCl的相似，其晶体结构的一个基本重复单元如图所示，已知晶体中氧的化合价可看做部分为0，部分为－2。下列说法正确的是(　　) A．晶体中每个K＋周围有12个O，每个O周围有6个K＋ B．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞中含有4个K＋和4个O C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个 D．晶体中，0价氧原子与－2价氧原子的数目比为2∶1 【答案】B 【解析】由晶胞图可知1个K＋周围有6个O，同样1个O周围有6个K＋，A选项错误；根据切割法，每个晶胞中有8×＋6×＝4个K＋、1＋12×＝4个O，所以超氧化钾晶体中两种离子的个数比为1∶1，其化学式为KO2，B选项正确；根据晶胞结构可知，每个K＋所在的3个相互垂直的面上各有4个K＋与该K＋距离最近且相等，即晶体中与每个K＋距离最近的K＋有12个，C选项错误；O中O的平均化合价为－0.5，所以若有1个－2价氧原子，则应有3个0价氧原子，故0价氧原子与－2价氧原子的数目比为3∶1，D选项错误。 9．离子晶体中一个离子周围最邻近的异电性离子的数目，叫作离子的配位数。一种离子晶体的晶胞结构如图所示。其中阳离子A用表示，阴离子B用表示。 (1)每个晶胞中含A的数目为________个，含B的数目为________个。 (2)若A的核外电子排布与Ar的相同，B的核外电子排布与Ne的相同，则该离子化合物的化学式为________。 (3)该离子晶体中阳离子的配位数为________，阴离子的配位数为________。 【答案】(1)4　8　(2)CaF2　(3)8　4 【解析】(1)A在顶点与面心，属于该晶胞数目为8×＋6×＝4，B在体内，共有8个。(2)A、B个数比为1∶2，根据题意可知A为Ca2＋、B为F－。(3)每个顶点上的A与8个晶胞中的8个B配位，1个B与1个顶点、3个面心的A配位。 10.具有良好半导体性能。的一种晶体与晶体的结构相似，该晶体的一个晶胞中的数目为_______，在晶体中，每个S原子与三个紧邻，且间距相等，如图给出了晶胞中的和位于晶胞体心的(中的键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他已省略)。如图中用“-”将其中一个S原子与紧邻的连接起来_______。 【答案】 4 【解析】 因为的晶体与晶体的结构相似，由NaCl晶体结构可知，一个晶胞含有4个和4个Cl，则该晶体的一个晶胞中的数目也为4；晶体中，每个S原子与三个紧邻，且间距相等，根据晶胞中的和的位置(中的键位于晶胞体对角线上)可知，每个S原子与键所在体对角线上距离最近的顶点相邻的三个面的三个面心位置的紧邻且间距相等，其中一个S原子与紧邻的连接图如下：；故答案为：4；。 考法03 共价键 共价晶体 11．防晒霜之所以能有效地减轻紫外线对人体的伤害，是因为它所含的有效成分的分子中含有π键，这些有效成分的分子中的π电子可在吸收紫外线后被激发，从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。下列物质中没有防晒效果的是(　　) A．对氨基苯甲酸() B．羟基丙酮() C．肉桂酸(C6H5—CH＝CH—COOH) D．酒精 【答案】D 【解析】π键只存在于不饱和键中，选项A、B、C中均含有不饱和键，有π键,而选项D中无不饱和键，不含有π键，因而酒精没有防晒效果。 12．下列说法项正确的是 A．金刚石、石墨、三者互为同位素 B．分子中存在两个键 C．晶体中存在离子键与非极性共价键 D．基态原子的核外电子有6种空间运动状态 【答案】B 【解析】金刚石、石墨、均是由碳元素形成的不同单质，三者互为同素异形体，A项错误；分子中含有碳碳三键，存在两个键，B项正确；晶体中存在离子键与极性共价键，没有非极性键，C项错误；基态原子的核外电子排布式为1s22s22p2，占有4个轨道，有4种空间运动状态，D项错误。 13．含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族，请填写下列空格： (1)CH4中的化学键从形成过程来看，属于________(填“σ”或“π”)键，从其极性来看属于________键。 (2)已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。 (3)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则C60分子中π键的数目为________。 (4)利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的结构式为每个COCl2分子内含有的σ键、π键数目为________(填字母)。 A．4个σ键　　　　　　　 B．2个σ键、2个π键 C．2个σ键、1个π键 D．3个σ键、1个π键 【答案】(1)σ　极性　(2)1∶1　(3)30　(4)D 14．长期以来一直认为氟的含氧酸不存在，但1971年美国科学家将F2通入细冰获得HFO(次氟酸)。 (1)HFO的电子式为________。  (2)HFO与水反应得到物质A(结构如图所示)，写出HFO与水反应的化学方程式__________________。 (3)物质A中存在________键。  A．仅有σ键 B．仅有π键 C．同时含有σ键、π键 D．同时存在极性键和非极性键 【答案】(1) (2)HFO+H2O===HF↑+H2O2 (3)AD 【解析】(1)HFO是氟的含氧酸，因此它的分子结构与HClO相似，即F原子与一个羟基相连，其结构式为H—O—F，从而可推出HFO的电子式。 (2)物质A为H2O2，由反应过程中原子守恒可知还会生成HF。 (3)H2O2分子中仅有单键，所以全为σ键，存在的化学键有H—O键和O—O键，即分别为极性键和非极性键。 15．单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据： 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点/K 3550 1415 2573 沸点/K 4827 2628 2823 摩氏硬度 10 7.0 9.5 （1）晶体硼的晶体类型属于________，理由是______________________________________。 （2）已知晶体硼的结构单元是由硼原子组成的正二十面体如图所示，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个硼原子。通过观察图形及推算，得出此基本结构单元由_____个硼原子构成，其中B—B键的键角为________，共含有____个B—B键。 【答案】（1）共价晶体 晶体硼熔、沸点和硬度介于金刚石和晶体硅之间，而金刚石、晶体硅都是共价晶体。（或熔沸点都很高，硬度大。） （2）12 60° 30 【解析】（1）晶体硼熔、沸点和硬度介于金刚石和晶体硅之间，而金刚石、晶体硅都是共价晶体，因此晶体硼也是共价晶体。 （2）晶体硼的结构单元中，共有20个等边三角形，每个硼原子被被5个等边三角形有，故结构单元中含有20×3×=12个硼原子，B-B的键角为60°，20个等边三角形，每条边被2个等边三角形共用，因此B-B键的个数为20×3×=30。 考法04 分子间作用力 分子晶体 16．氧元素是地球上存在最广泛的元素，也是与生命活动息息相关的主要元素，其单质及化合物在多方面具有重要应用。氧元素存在多种核素，游离态的氧主要有、，工业上用分离液态空气、光催化分解水等方法制取。氢氧燃料电池是最早实用化的燃料电池，具有结构简单、能量转化效率高等优点；25℃和下，的燃烧热为。氧能与大部分元素形成氧化物如、、、、、、等；过氧化物如、等可以作为优秀的氧化剂。下列说法正确的是 A．、、互为同素异形体 B．分子中键角大小： C．分子中键和键数目比为 D．如图所示晶胞中有4个铜原子 【答案】D 【解析】A．16O、17O、18O是氧元素的不同原子，互为同位素，不能互为同素异形体，故A错误； B．SO3中S原子价层电子对个数=3+=3且不含孤电子对；SO2中S原子价层电子对个数=2+=3且含有1个孤电子对，孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，这两种微粒空间构型依次是平面三角形、V形，分子中键角大小：SO2＜SO3，故B错误； C．CO2分子结构为O=C=O，CO2分子中σ键和π键数目比为2：2=1：1，故C错误； D．如图所示Cu2O晶胞中，铜原子位于晶胞内部，共有4个铜原子，氧原子位于晶胞中心和8个顶角，故D正确； 17．氮、磷及其化合物应用广泛，磷元素有白磷、红磷等单质，白磷分子结构及晶胞如图所示，白磷和红磷转化的热化学方程式为(白磷，s)(红磷，s)；实验室常用溶液吸收有毒气体，生成、和Cu、P元素可形成多种含氧酸，其中次磷酸为一元弱酸；磷酸可与铁反应，在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜。 下列说法正确的是 A．分子中的P-P-P键角为 B．白磷和红磷互为同位素 C．白磷晶体中1个分子周围有8个紧邻的分子 D．白磷和红磷在中充分燃烧生成等量，白磷放出的热量更多 【答案】D 【解析】A．白磷分子为正四面体结构，每个顶点1个P原子，P4分子中的P-P-P键角为60°，A错误； B．白磷和红磷互为同素异形体，B错误； C．白磷为面心立方最密堆积，配位数为12，白磷晶体中1个P4分子周围有12个紧邻的P4分子，C错误； D．从题中可知，白磷转化为红磷放热，说明相等质量的白磷能力高于红磷，白磷和红磷在氧气中充分燃烧生成等量的P2O5(s)，白磷放出的能量更多，D正确； 故答案选D。 18．已知各种硝基苯酚的性质如表： 名称 结构简式 25 ℃水中溶解度/g 熔点/℃ 沸点/℃ 邻硝基苯酚 0.2 45 100 间硝基苯酚 1.4 96 194 对硝基苯酚 1.7 114 295 下列关于各种硝基苯酚的叙述不正确的是(　　) A．邻硝基苯酚分子内形成氢键，使其熔、沸点低于另外两种硝基苯酚 B．间硝基苯酚分子间能形成氢键，也能与水分子形成氢键 C．对硝基苯酚分子间能形成氢键，使其熔、沸点较高 D．三种硝基苯酚都能形成分子内氢键 【答案】D 【解析】当分子形成分子内氢键时，熔、沸点降低，A正确；间硝基苯酚中与N原子相连的O原子易与水分子中的H原子形成氢键，B正确、D错误；对硝基苯酚能形成分子间氢键，使其熔、沸点升高，C正确。 19．据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60。 已知：①N60分子中每个氮原子均以N﹣N键结合三个N原子而形成8电子稳定结构； ②N﹣N键的键能为167kJ•mol-1。 请回答下列问题． （1）N60分子组成的晶体为　 　晶体，其熔、沸点比N2　 　（填“高”或“低”），原因是 ______________________________________________________。 （2）1mol N60分解成N2时________（填“吸收”或“放出”）的热量是　 　kJ（已知N≡N键的键能为942kJ•mol-1），表明稳定性N60　 　（填“＞”、“＜”或“＝”）N2。 （3）由（2）列举N60的用途（举一种）　 　。 【答案】（1）分子 高 N60和N2都是分子晶体，N60相对分子质量大于N2，所以N60的熔、沸点比N2高 （2）放出 13230 ＜ （3）N60分解为N2时释放大量的能量，可用作高能炸药和火箭推进剂等 20．(1)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是___________________________________。 (2)已知苯酚()具有弱酸性，其K＝1.1×10－10；水杨酸第一步电离形成的离子能形成分子内氢键，据此判断，相同温度下电离平衡常数K2(水杨酸)_______K(苯酚)(填“>”或“<”)，其原因是_____________________________________。 (3)H2O分子内的O—H、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为________________。的沸点比高，原因是___________________________。 (4)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是___________________________________________________________。 (5)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如下所示。化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是_________________________________________________________。 化合物甲 化合物乙 【答案】　(1)水分子与乙醇分子之间能形成氢键 (2)<　 能形成分子内氢键，使其更难电离出H＋　(3)O—H>氢键>范德华力　形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，沸点升高　(4)硅烷为分子晶体，随相对分子质量的增大，分子间作用力增强，沸点升高　(5)化合物乙分子间存在氢键 考法05 晶体结构与性质综合 21.黄铁矿是自然界中常见的金属矿物，主要成分为FeS2。工业上常煅烧其生成含铁矿渣和含硫气体。含硫气体可用来提取硫和制造硫酸，制硫酸时的尾气常用氨水吸收；含铁矿渣与硫酸反应后再加入Na2HPO4溶液，可制备FePO4。常温下可用铁质容器贮存浓硫酸。FeS2的晶胞如下图所示。 下列说法正确的是 A．Fe元素位于元素周期表第四周期，ⅥB族 B．的电子式为   C．晶胞中距离每个最近的Fe2+可以构成一个正八面体 D．常温下浓硫酸与铁不反应 【答案】C 【解析】A．铁为26号元素，核外电子排布为2、8、14、2，Fe元素位于元素周期表第四周期，第Ⅷ族，A错误； B．中S原子之间以单键结合，电子式为，B错误； C．根据晶胞结构示意图可知，距离每个最近的Fe2+有6个：上下各1个，同一平面上的有4个，即距离每个最近的Fe2+可以构成一个正八面体，C正确； D．常温下铁在浓硫酸中会钝化，不是不反应，D错误； 22．(1)Ti的四卤化物熔点如表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是__________________________________________________。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 －24.12 38.3 155 (2)Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素，三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为_______________________________________________________。 (3)CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题： ①Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为________，其固体的晶体类型为________。 ②NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为________(填化学式)。 【答案】(1)TiF4为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高 (2)NiO＞CoO＞FeO (3)①正四面体形　分子晶体 ②NH3、AsH3、PH3 【解析】(1)TiF4为离子化合物，故熔点高于其他三种卤化物，TiCl4、TiBr4、TiI4为共价化合物，且结构相似，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，故自TiCl4至TiI4熔点逐渐升高。(2)因为Fe、Co、Ni的二价氧化物是离子化合物，Fe2＋、Co2＋、Ni2＋半径依次减小，晶体的晶格能依次增大，熔点依次升高，故熔点高低顺序是NiO＞CoO＞FeO。(3)①Sn为元素周期表中ⅣA族元素，最外层有4个电子，故SnCl4的中心原子Sn的价电子对数为4＋＝4，且均为成键电子对，故SnCl4的空间构型为正四面体形。由SnCl4常温常压下为液体的物理性质可知SnCl4符合分子晶体的特点，故其为分子晶体。②NH3中存在分子间氢键，导致其沸点比与N元素同主族的P、As元素的氢化物PH3、AsH3的沸点要高，而PH3、AsH3中均不存在分子间氢键，故影响PH3、AsH3沸点的因素为范德华力，相对分子质量越大，沸点越高，则沸点由高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3。 23．已知一些晶体的晶胞结构，请回答有关问题。 图甲 图乙 图丙 图丁 （1）钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属于体心立方，则该晶胞中属于1个体心立方晶胞的金属原子数目是 。氯化铯晶体的晶胞如图甲，则Cs+位于该晶胞的 ，而Cl-位于该晶胞的 ，Cs+的配位数是 。 （2）铜的氢化物的晶体结构如图乙所示，请写出此氢化物在Cl2中燃烧的化学方程式： 。 （3）图丙为F-与Mg2+、K+形成的某种离子晶体的晶胞，其中“○”表示的离子是 （填离子符号）。 （4）实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似（如图丁所示），已知3种离子晶体的晶格能数据如下表： 离子晶体 NaCl KCl CaO 晶格能/kJ·mol－1 786 715 3 401 则这4种离子晶体（不包括NaCl）熔点从高到低的顺序是 。其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有 个。 【答案】（1）2；体心；顶点；8 （2）2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl （3）F- （4）TiN>MgO>CaO>KCl；12 【解析】（1）体心立方晶胞中，1个原子位于体心，8个原子位于立方体的顶点，故1个晶胞中金属原子数为8×+1＝2；氯化铯晶胞中，Cs+位于体心，Cl-位于顶点，Cs+的配位数为8。 （2）由晶胞可知，粒子个数比为1∶1(Cu为8×＋6×＝4，H为4)，化学式为CuH，+1价的铜与－1价的氢均具有较强的还原性，Cl2具有强氧化性，反应产物为CuCl2和HCl。 （3）由晶胞结构可知，黑球有1个，灰球有1个，白球有3个，由电荷守恒可知n(Mg2+)∶n(K+)∶n(F-)＝1∶1∶3，故白球为F-。 （4）从3种离子晶体的晶格能数据知道，离子所带电荷越大、离子半径越小，离子晶体的晶格能越大，离子所带电荷数：Ti3+>Mg2+，离子半径：Mg2+＜Ca2+，所以熔点：TiN>MgO>CaO>KCl；MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有12个。 24．(1)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a＝0.446 nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。与K紧邻的O个数为________。 (2)O和Na两元素能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞边长a＝0.566 nm，F的化学式为________；晶胞中氧原子的配位数为________。 【答案】(1)12　(2)Na2O　8　 【解析】　(1)由图可知，O位于面心，K位于顶点，与K紧邻的O个数为12个。(2)由晶胞结构可知，一个晶胞中小球个数为8，大球个数为4，小球代表离子半径较小的Na＋，大球代表离子半径较大的O2－，故F的化学式为Na2O；晶胞中与每个氧原子距离最近且相等的钠原子有8个。 25．水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。 （1）1 mol冰中有________mol“氢键”。 （2）水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的方法是________。 A．把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积 B．把1 L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量 C．该水蒸气冷凝后，测水的pH D．该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比 （3）水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为____________________。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是____________________________。 （4）在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11 kJ/mol)。已知冰的升华热是51 kJ/mol，则冰晶体中每个氢键的能量是________ kJ/mol。 （5）氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理结构是____________(填代号)。 【答案】（1）2 （2）AB （3）2H2O=H3O++OH- H2O2分子间的氢键数目比H2O多 （4）20 （5）b 【解析】(1)每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，故每个水分子形成的氢键数为4÷2＝2。 (2)水蒸气中常含有部分(H2O)2，1L(H2O)2的物质的量和质量比1LH2O大，与金属钠反应产生的氢气多，浓硫酸增重的质量大，故选AB。 (3)双氧水存在的分子间氢键数目比水多，沸点更高。 (4) 1个水分子能形成4个分子间氢键，按均摊法，1个水分子的氢键数目为4×1/2=2个，冰升华形成水分子，既要克服范德华力，又要克服氢键，即升华热=2×氢键的能量+范德华力，氢键的能量=(51kJ/mol-11kJ/mol)÷2=20kJ/mol。 (5)NH3·H2O的电离方程为为NH3·H2ONH4++OH-，所以水分子断开O-H键，H原子与NH3分子形成NH4+。 考点04 分子空间结构与物质性质 考法01 杂化轨道 分子的空间结构 1．CH、·CH3、CH都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是(　　) A．·CH3中的碳原子杂化方式为sp2 B．CH空间构型为正四面体 C．CH中的键角大于NH3 D．CH与OH－形成的化合物中含有离子键 【答案】C 【解析】·CH3中的碳原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子，根据价层电子对互斥理论知C原子杂化方式为sp3，故A错误；CH中C原子价层电子对个数是4且含一对孤电子对，为三角锥形结构，故B错误；CH中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，为平面三角形结构，键角为120°，NH3为三角锥形结构，键角为107°，所以CH中的键角大于NH3，故C正确；CH与OH－形成的化合物为CH3OH，甲醇中只含共价键，为共价化合物，故D错误。 2．周期表中ⅥA族元素及其化合物应用广泛。O3具有杀菌、消毒、漂白等作用；H2S是一种易燃的有毒气体(燃烧热为562.2 kJ/mol)，常用于沉淀重金属离子；氯化亚砜(SOCl2)是重要的有机试剂；硒(34Se)和碲(52Te)的单质及其化合物在电子、冶金、材料等领域有广阔的发展前景，Se是人体不可或缺的微量元素，工业上通过电解强碱性Na2TeO3溶液制备Te。下列说法不正确的是 A．16O、17O、18O互为同位素 B．H3O+和SOCl2的的中心原子杂化轨道类型均为sp3 C．H2O2为极性分子 D．CaO2中阴阳离子数目比为2：1 【答案】D 【解析】16O、17O、18O是同种元素的不同种原子，互称同位素，A正确；H3O+中O原子的价层电子对为3+=4，故O采用sp3杂化，SOCl2中心原子S的价层电子对为3+=4，故S采用sp3杂化，B正确；H2O2分子不是直线形的，两个氢原子在犹如半展开的书的两页上，氧原子则在书的夹缝上，如，分子结构不对称，正负电荷重心不重合，为极性分子，C正确；过氧化钙中阴离子为过氧根离子，1个过氧化钙含有1个钙离子和1个过氧根离子，阴阳离子数目之比为1：1，D错误。 3．实验证明在室温和常压下中含有分子，在放电的条件下得到，下列有关说法正确的是 A．、、互称为同分异构体 B．、中阴阳离子的个数比不同 C．、分子中氧原子轨道杂化类型均为 D．的结构如图所示，属于非极性分子 【答案】C 【解析】A．、、是氧元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故A错误； B．氧化钾中氧离子和钾离子的个数比为1：2，过氧化钾中过氧根离子和钾离子的个数比也为1：2，则两种化合物中阴阳离子的个数比相同，故B错误； C．水分子和过氧化氢分子中氧原子的价层电子对数都为4，原子的轨道杂化类型均为杂化，故C正确； D．由图可知，的空间结构是结构不对称的书形，分子中正负电荷中心不重合，属于极性分子，故D错误； 4．氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)用于有机产品的合成、工业洗涤剂中间体以及生化研究。下列说法正确的是(　　) A．碳、氮原子的杂化类型相同 B．氨基乙酸钠中心原子N原子的价层电子对数为4 C．1 mol氨基乙酸钠分子中所含σ键为10 mol D．氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内 【答案】B 【解析】氨基乙酸钠分子中氮原子是sp3杂化，而碳原子是sp3、sp2杂化，A错误；氨基乙酸钠中存在2个N—H键、1个C—N键，N原子上含有1对孤电子对，价层电子对数=共价键单键数+孤电子对个数，则N原子的价层电子对数为4，B正确；1 mol氨基乙酸钠分子中有1 mol碳氧双键，有8 mol σ键，C错误；由于氮原子为sp3杂化，故相应的四个原子形成的是三角锥型结构，不可能共平面，D错误。 5．氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为 它是经国家批准使用的植物生长调节剂。 (1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为__________________。  (2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型有__________，羰基碳原子的杂化轨道类型为________。  (3)已知，可用异氰酸苯酯与2-氯-4-氨基吡啶反应生成氯吡苯脲： 反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂______mol σ键，断裂________mol π键。  (4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。 ①请用共价键的相关知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因： ___________________________________________________。  ②H2O、NH3、CO2分子的空间构型分别是__________，中心原子的杂化类型分别是______________。  (5)氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3＋6H2O3NH＋B3O＋9H2↑，B3O的结构为。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由__________变为________。 【答案】(1)1　 (2)sp2、sp3　sp2　(3)1　1 (4)①H—O键的键能大于H—N键的键能 ②V形、三角锥型、直线形　 sp3、sp3、sp （5）sp3　sp2 【解析】(1)根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成对电子数为1。 (2)根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，采取sp3杂化，剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，采取sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，采取sp2杂化。 (3)由于σ键比π键稳定，根据反应方程式可知，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N=C键中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H键。 (4)①O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，H—O键的键能大于H—N键的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定。 ②H2O分子中O原子的价层电子对数是4，孤电子对数为2，所以其空间构型为V形，O原子采取sp3杂化；NH3分子中N原子的价层电子对数是4，孤电子对数为1，所以其空间构型为三角锥型，N原子采取sp3杂化；CO2分子中C原子的价层电子对数是2，不含孤电子对，所以其空间构型为直线形，C原子采取sp杂化。 （5）NH3BH3中B原子形成3个B—H和1个B—N，B原子周围有4个成键电子对，则B原子采取sp3杂化；中每个B原子均形成3个B—O，且B原子最外层不含孤电子对，则B原子采取sp2杂化，故在该反应中，B原子的杂化轨道类型由sp3变为sp2。 考法02 配合物的形成和应用 6．关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法正确的是(　　) A．配位体是Cl－和H2O，配位数是8 B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋ C．内界和外界中Cl－的数目比是1∶2 D．在1 mol该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3 mol AgCl沉淀 【答案】C 【解析】配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中配位体是Cl－和H2O，配位数是6，故A错误；中心离子是Ti3＋，故B错误；配合物内界和外界中Cl－的数目比是1∶2，故C正确；加入足量AgNO3溶液，外界Cl－与Ag＋反应，内界Cl－不与Ag＋反应，1 mol该配合物只能生成2 mol AgCl沉淀，故D错误。 7．“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心，可将与转化为肼，其反应历程如下所示。 下列说法正确的是 A．、和均为非极性分子 B．催化中心的提供孤电子对，N提供空轨道 C．反应过程中Fe元素的化合价发生了变化 D．将替换为，反应可得 【答案】C 【解析】NH2OH、NH3和H2O分子中正负电荷中心不重合，均为极性分子，A项错误；催化中心的Fe2＋提供空轨道，N提供孤电子对形成配位键，B项错误；反应过程中Fe元素先失去电子，变为Fe3＋，后又得到电子，变为Fe2＋，故反应过程中Fe元素的化合价发生了变化，C项正确；ND2OD与NH3反应生成ND2－NH2和HDO，D项错误。 8．下列有关物质结构与性质的说法不正确的是 A．分子中存在配位键，N原子提供孤电子对 B．(结构如图)中B原子、O原子均采用杂化 C．中与氮原子相连的氢带部分正电荷，与硼原子相连的氢带部分负电荷 D．与的原子总数、电子总数均相等，熔点比低 【答案】B 【解析】A．NH3BH3分子中存在配位键，N原子提供孤电子对，A正确； B．中，B原子形成了3个键，B原子的最外层无孤对电子，所以B的价层电子对数为3，B原子采用sp2杂化，而O原子形成2个键，O的最外层上有2对孤对电子，所以O的价层电子对数为2+2=4，所以O采用sp3杂化，B错误； C．在NH3BH3中，电负性N＞H＞B，使与N相连的H常带部分正电荷，与B相连的H带部分负电荷，C正确； D．NH3BH3的极性强于CH3-CH3，分子的极性越强，分子间作用力越强，熔沸点越高，因此NH3BH3的熔点更高，D正确； 故答案为：B。 9．水合硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4在工业上用途广泛，主要用于印染、纤维、杀虫剂及制备某些含铜的化合物。下列叙述错误的是(　　) A．[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4中SO的空间构型为正四面体型 B．[Cu(NH3)4(H2O)2]2＋的配位数是6 C．NH3分子中H—N—H键的键角小于H2O分子中H—O—H键的键角 D．NH3和H2O与Cu2＋的配位能力：NH3>H2O 【答案】C 【解析】硫酸根离子的空间构型是正四面体，故A正确；配位体是 NH3和H2O，中心离子是 Cu2＋，配位原子是 N和O，所以配位数是6，故B正确；水分子和氨气分子的价层电子对互斥模型都是四面体结构，在水分子中占据四面体四个角的是2对电子和2个氢原子，在氨气分子中占据四面体四个角的是1对电子和3个氢原子，由于电子对之间的斥力大于电子对与氢原子之间的斥力，所以水分子键角小于氨气键角，故C错误；电负性O>N，所以N对电子吸引能力弱，NH3中N更容易给出自身的孤电子对形成配位键，所以NH3和H2O与Cu2＋的配位能力：NH3>H2O，故D正确。 10．Ⅰ.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂消毒剂。 (1)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知NF3与NH3的空间结构都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子。其原因是____________________________。 (2)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考虑空间结构，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为________________。1 mol该离子中含有σ键个数为____________。 (3)胆矾CuSO4·5H2O可写作[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如下： 下列有关胆矾的说法正确的是________(填字母)。 A．所有氧原子都采取sp3杂化 B．氧原子存在配位键和氢键两种化学键 C．Cu2＋的价层电子排布式为3d84s1 D．胆矾中的水在不同温度下会分步失去 Ⅱ.经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还能以其他个数比配合。按要求填空： (4)若Fe3＋与SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合所得离子显红色。该离子的离子符号是____________。 (5)若Fe3＋与SCN－以个数比1∶5配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为____________________________________________________________________。 【答案】(1)N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，在NF3中，共用电子对偏向F原子、偏离N原子，使得氮原子的原子核对孤电子对吸引力增强，难与Cu2＋形成配位键 (2)或　8NA (3)D (4)[Fe(SCN)]2＋ (5)FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl 【解析】(1)N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，所以NH3中共用电子对偏向N原子，而在NF3中，共用电子对偏向F原子，偏离N原子。(2)Cu2＋中存在空轨道，而OH－中O原子有孤电子对，故O与Cu之间以配位键结合。(3)A项，与S相连的氧原子没有杂化；B项，氢键不是化学键；C项，Cu2＋的价层电子排布式为3d9；D项，由图可知，胆矾中有1个H2O与基他微粒靠氢键结合，易失去，有4个H2O与Cu2＋以配位键结合，较难失去。 考法03 分子结构与性质综合 11． B、Al、Ga位于元素周期表中ⅢA族。为无色气体，主要用作有机合成中的催化剂，极易水解生成(在水中完全电离为和)和硼酸()。硼酸是一元弱酸，能溶于水，硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯，硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等。下列说法正确的是 A．GaN晶体中存在配位键 B．易溶于水 C．Ga原子位于周期表中d区 D．中B原子轨道杂化类型为 【答案】A 【解析】GaN的结构与晶体硅类似，Ga最外层有3个电子，而GaN中Ga与周围四个氮原子相连，因此GaN晶体中存在配位键，A正确；挥发性的硼酸甲酯，酯是难溶于水，因此难溶于水，B错误；Ga原子价电子排布式为4s24p1，位于周期表中p区，C错误；中B原子价层电子对数为，其B原子轨道杂化类型为，D错误。 12．下列有关NH2OH、NH3、、的说法正确的是 A．NH2OH 难溶于水 B．的空间构型为直线形 C．NH3的键角比中的大 D．1mol [Cu(NH3)4]2⁺中含有 4mol σ键 【答案】C 【解析】NH2OH能和水形成分子间氢键，所以易溶于水，A错误；的价层电子数为2+=3，含有1对孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，其空间构型为V形，B错误；中N原子价层电子对个数=2+=4且含有2个孤电子对，NH3中N原子价层电子对个数=3+=4且含有1个孤电子对，孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力，所以NH3的键角比中的大，C正确；1mol [Cu(NH3)4]2⁺中含有4mol Cu-Nσ键和12molN-Hσ键，即共16molσ键，D错误。 13．尿的主要成分是尿素，化学式为CO(NH2)2，结构简式可表示为。下列有关说法正确的是(　　) A．1 mol CO(NH2)2分子中含有3 mol σ键 B．CO(NH2)2分子中C原子、N原子的杂化轨道类型均为sp3 C．组成尿素的四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O、N、C、H D．根据结构推测，尿素可能易溶于水，熔、沸点高于丙酮() 【答案】D 【解析】单键是σ键，双键中有1个σ键，所以1 mol CO(NH2)2分子中含有7 mol σ键，故A错误；CO(NH2)2分子中C原子形成3个σ键、N原子形成3个σ键和1个孤电子对，所以C原子、N原子的杂化轨道类型分别为sp2、sp3，故B错误；同一周期元素，其第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于其相邻元素，这四种元素的第一电离能由大到小的顺序是N、O、C、H，故C错误；尿素分子与水分子间易形成氢键，所以尿素可能易溶于水，尿素分子间也可形成氢键，所以尿素的熔、沸点高于丙酮，故D正确。 14．第二周期元素及其化合物应用广泛。锂可用作电极材料；铍和铝性质相似，BeO可用于制作坩埚；氨硼烷(NH3BH3)是一种固体储氢材料，可与水在催化剂作用下生成(NH4)3B3O6和H2，B3O的结构如图所示；碳能形成多种氧化物，金星大气层中含有的C2O3能与H2O反应生成H2C2O4，H2C2O4是二元弱酸，有还原性，可与多种金属离子形成沉淀或络合物；聚四氟乙烯材料可制作酸碱通用滴定管的活塞及化工反应器的内壁涂层。 下列有关物质结构与性质的说法不正确的是 A．NH3BH3分子中存在配位键，N原子提供孤电子对 B．B3O中B原子、O原子均采用sp3杂化 C．NH3BH3中与氮原子相连的氢带部分正电荷，与硼原子相连的氢带部分负电荷 D．CH3CH3与NH3BH3的原子总数、电子总数均相等，熔点比NH3BH3低 【答案】B 【解析】A． NH3BH3分子中N与B之间以配位键结合，N提供孤电子对，B提供空轨道，A项正确； B．根据的结构可知，B原子只形成3条σ键，无孤电子对，其为sp2杂化，此微粒中的O原子为sp3杂化，B项错误； C．电负性N>H>B，故NH3BH3中与氮原子相连的氢带部分正电荷，与硼原子相连的氢带部分负电荷，C项正确； D．CH3CH3与NH3BH3均含18个电子、8个原子，两者中的原子个数、电子个数均相同，且氨硼烷(NH3BH3 )是一种固体储氢材料，而CH3CH3常温下为气态，即乙烷的熔点比NH3BH3低，D项正确。 15．目前市场上锂离子电池常用的电极正极材料是LiCoO2，负极材料一般为石墨。 (1)画出基态Co2＋的价电子排布图__________________________________________。 (2)Co2＋与CN－结合形成配合物[Co(CN)6]4－，其中与Co2＋结合的C原子的杂化方式是________________________________________________________________________。 (3)石墨可以合成三聚氰胺。CaO＋3CCaC2＋CO↑，CaC2＋N2CaCN2＋C，CaCN2＋2H2O===NH2CN＋Ca(OH)2，NH2CN用于合成三聚氰胺。CaCN2中阴离子为CN，与CN互为等电子体的分子有N2O和________________(填化学式)，由此可以推知CN的空间构型为________。 (4)钙离子半径为0.106 nm，钴离子半径为0.082 nm，CaO的熔点为2 572 ℃，CoO的熔点为1 935 ℃，前者熔点更高的主要原因是_________________________________________。 【答案】(1) 　(2)sp　(3)CO2　直线形　(4)钙离子半径为0.106 nm，钴离子半径为0.082 nm，它们与氧离子形成的离子化合物属于不同晶系，通常氧化钙为面心立方堆积，氧化钴为六方堆积，两种离子晶体的晶格能不同　 【解析】(1)Co为27号元素，价电子排布式为3d74s2，失去2个电子后，Co2＋价电子排布式为3d7，根据洪特规则和泡利原理，Co2＋的价电子排布图为 (2)CN－中C和N共用三键，其中C有一个σ键，孤电子对数为＝1，价层电子对数为2，杂化轨道数＝价层电子对数＝2，即C的杂化类型为sp。(3)原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体，与CN互为等电子体的分子有N2O、CO2、CS2、COS等；CO2中C原子与O原子之间形成2对共用电子对，为直线形结构，由此可以推知CN的空间构型为直线形。(4)钙离子半径为0.106 nm，钴离子半径为0.082 nm，CaO的熔点为2 572 ℃，CoO的熔点为1 935 ℃，前者熔点更高的主要原因是钙离子半径为0.106 nm，钴离子半径为0.082 nm，它们与氧离子形成的离子化合物属于不同晶系，通常氧化钙为面心立方堆积，氧化钴为六方堆积，两种离子晶体的晶格能不同。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 考点巩固卷06 物质结构与性质 元素周期率（二） 考点03 微粒间作用力与物质的性质 （限时：20 min） 考法01 金属键 金属晶体 考法02 离子键 离子晶体 考法03 共价键 共价晶体 考法04分子间作用力 分子晶体 考法05 晶体结构与性质综合 考点04 分子空间结构与物质性质 （限时：10 min） 考法01 杂化轨道 分子的空间结构 考法02 配合物的形成和应用 考法03 分子结构与性质综合 考点03 微粒间作用力与物质的性质 考法01 金属键 金属晶体 1．金属钾、铜的部分结构和性质的数据如表所示，则下列说法错误的是(　　) 金属 K Cu 原子外围电子排布 4s1 3d104s1 原子半径/pm 255 128 原子化热/kJ·mol－1 90.0 339.3 熔点/℃ 63.4 1 083 A．单位体积内自由电子数目：K<Cu B．金属键强弱顺序为K<Cu C．金属的硬度大小顺序为K<Cu D．两者最外层电子数目相等，因此其金属键的强弱取决于原子半径大小 2．下图是金属晶体内部电子气理论图，电子气理论可以用来解释金属的性质，其中正确的是(　　) A．金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动 B．金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导 C．金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属阳离子各层间会出现相对滑动，但自由电子可以起到润滑的作用，使金属不会断裂 D．合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目增多，所以合金的延展性比纯金属强，硬度比纯金属小 3．1 183 K以下纯铁晶体的基本结构单元如图甲所示，1 183 K以上纯铁晶体的基本结构如图乙所示，在两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。 (1)纯铁晶体中铁原子以________键相互结合。 (2)在1 183 K以下的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子有________个；在1 183 K以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子有________个。 4．如图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是(　　) A．γ­Fe晶体晶胞中含有铁原子个数为4 B．α­Fe晶体晶胞中含有铁原子个数为1 C．将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同 D．三种同素异形体的性质不相同 5．钛在许多领域都有重要用途，因为可以制造人类关节和接骨，被称为“生物金属”。 (1)钛在元素周期表中位于_____周期，_____族，其基态原子核外电子排布式为__________。 (2)某种钛氧化物晶体的晶胞如图，该晶体每个晶胞中的钛、氧原子个数比为________。 考法02 离子键 离子晶体 6．氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，两者的离子间距离和晶体结构类似，有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是(　　) A．氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多 B．氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大 C．氧化钙晶体在熔融状态下不导电 D．在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定 7．元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A．X元素的原子序数是19 B．该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1 C．Xn＋离子中n＝1 D．晶体中每个Xn＋周围有2个等距离最近的N3－ 8．高温下，超氧化钾晶体结构与NaCl的相似，其晶体结构的一个基本重复单元如图所示，已知晶体中氧的化合价可看做部分为0，部分为－2。下列说法正确的是(　　) A．晶体中每个K＋周围有12个O，每个O周围有6个K＋ B．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞中含有4个K＋和4个O C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个 D．晶体中，0价氧原子与－2价氧原子的数目比为2∶1 9．离子晶体中一个离子周围最邻近的异电性离子的数目，叫作离子的配位数。一种离子晶体的晶胞结构如图所示。其中阳离子A用表示，阴离子B用表示。 (1)每个晶胞中含A的数目为________个，含B的数目为________个。 (2)若A的核外电子排布与Ar的相同，B的核外电子排布与Ne的相同，则该离子化合物的化学式为________。 (3)该离子晶体中阳离子的配位数为________，阴离子的配位数为________。 10.具有良好半导体性能。的一种晶体与晶体的结构相似，该晶体的一个晶胞中的数目为_______，在晶体中，每个S原子与三个紧邻，且间距相等，如图给出了晶胞中的和位于晶胞体心的(中的键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他已省略)。如图中用“-”将其中一个S原子与紧邻的连接起来_______。 考法03 共价键 共价晶体 11．防晒霜之所以能有效地减轻紫外线对人体的伤害，是因为它所含的有效成分的分子中含有π键，这些有效成分的分子中的π电子可在吸收紫外线后被激发，从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。下列物质中没有防晒效果的是(　　) A．对氨基苯甲酸() B．羟基丙酮() C．肉桂酸(C6H5—CH＝CH—COOH) D．酒精 12．下列说法项正确的是 A．金刚石、石墨、三者互为同位素 B．分子中存在两个键 C．晶体中存在离子键与非极性共价键 D．基态原子的核外电子有6种空间运动状态 13．含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族，请填写下列空格： (1)CH4中的化学键从形成过程来看，属于________(填“σ”或“π”)键，从其极性来看属于________键。 (2)已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。 (3)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则C60分子中π键的数目为________。 (4)利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的结构式为每个COCl2分子内含有的σ键、π键数目为________(填字母)。 A．4个σ键　　　　　　　 B．2个σ键、2个π键 C．2个σ键、1个π键 D．3个σ键、1个π键 14．长期以来一直认为氟的含氧酸不存在，但1971年美国科学家将F2通入细冰获得HFO(次氟酸)。 (1)HFO的电子式为________。  (2)HFO与水反应得到物质A(结构如图所示)，写出HFO与水反应的化学方程式__________________。 (3)物质A中存在________键。  A．仅有σ键 B．仅有π键 C．同时含有σ键、π键 D．同时存在极性键和非极性键 15．单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据： 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点/K 3550 1415 2573 沸点/K 4827 2628 2823 摩氏硬度 10 7.0 9.5 （1）晶体硼的晶体类型属于________，理由是______________________________________。 （2）已知晶体硼的结构单元是由硼原子组成的正二十面体如图所示，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个硼原子。通过观察图形及推算，得出此基本结构单元由_____个硼原子构成，其中B—B键的键角为________，共含有____个B—B键。 考法04 分子间作用力 分子晶体 16．氧元素是地球上存在最广泛的元素，也是与生命活动息息相关的主要元素，其单质及化合物在多方面具有重要应用。氧元素存在多种核素，游离态的氧主要有、，工业上用分离液态空气、光催化分解水等方法制取。氢氧燃料电池是最早实用化的燃料电池，具有结构简单、能量转化效率高等优点；25℃和下，的燃烧热为。氧能与大部分元素形成氧化物如、、、、、、等；过氧化物如、等可以作为优秀的氧化剂。下列说法正确的是 A．、、互为同素异形体 B．分子中键角大小： C．分子中键和键数目比为 D．如图所示晶胞中有4个铜原子 17．氮、磷及其化合物应用广泛，磷元素有白磷、红磷等单质，白磷分子结构及晶胞如图所示，白磷和红磷转化的热化学方程式为(白磷，s)(红磷，s)；实验室常用溶液吸收有毒气体，生成、和Cu、P元素可形成多种含氧酸，其中次磷酸为一元弱酸；磷酸可与铁反应，在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜。 下列说法正确的是 A．分子中的P-P-P键角为 B．白磷和红磷互为同位素 C．白磷晶体中1个分子周围有8个紧邻的分子 D．白磷和红磷在中充分燃烧生成等量，白磷放出的热量更多 18．已知各种硝基苯酚的性质如表： 名称 结构简式 25 ℃水中溶解度/g 熔点/℃ 沸点/℃ 邻硝基苯酚 0.2 45 100 间硝基苯酚 1.4 96 194 对硝基苯酚 1.7 114 295 下列关于各种硝基苯酚的叙述不正确的是(　　) A．邻硝基苯酚分子内形成氢键，使其熔、沸点低于另外两种硝基苯酚 B．间硝基苯酚分子间能形成氢键，也能与水分子形成氢键 C．对硝基苯酚分子间能形成氢键，使其熔、沸点较高 D．三种硝基苯酚都能形成分子内氢键 19．据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60。 已知：①N60分子中每个氮原子均以N﹣N键结合三个N原子而形成8电子稳定结构； ②N﹣N键的键能为167kJ•mol-1。 请回答下列问题． （1）N60分子组成的晶体为　 　晶体，其熔、沸点比N2　 　（填“高”或“低”），原因是 ______________________________________________________。 （2）1mol N60分解成N2时________（填“吸收”或“放出”）的热量是　 　kJ（已知N≡N键的键能为942kJ•mol-1），表明稳定性N60　 　（填“＞”、“＜”或“＝”）N2。 （3）由（2）列举N60的用途（举一种）　 　。 20．(1)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是___________________________________。 (2)已知苯酚()具有弱酸性，其K＝1.1×10－10；水杨酸第一步电离形成的离子能形成分子内氢键，据此判断，相同温度下电离平衡常数K2(水杨酸)_______K(苯酚)(填“>”或“<”)，其原因是_____________________________________。 (3)H2O分子内的O—H、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为________________。的沸点比高，原因是___________________________。 (4)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是___________________________________________________________。 (5)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如下所示。化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是_________________________________________________________。 化合物甲 化合物乙 考法05 晶体结构与性质综合 21.黄铁矿是自然界中常见的金属矿物，主要成分为FeS2。工业上常煅烧其生成含铁矿渣和含硫气体。含硫气体可用来提取硫和制造硫酸，制硫酸时的尾气常用氨水吸收；含铁矿渣与硫酸反应后再加入Na2HPO4溶液，可制备FePO4。常温下可用铁质容器贮存浓硫酸。FeS2的晶胞如下图所示。 下列说法正确的是 A．Fe元素位于元素周期表第四周期，ⅥB族 B．的电子式为   C．晶胞中距离每个最近的Fe2+可以构成一个正八面体 D．常温下浓硫酸与铁不反应 22．(1)Ti的四卤化物熔点如表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是__________________________________________________。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 －24.12 38.3 155 (2)Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素，三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为_______________________________________________________。 (3)CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题： ①Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为________，其固体的晶体类型为________。 ②NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为________(填化学式)。 23．已知一些晶体的晶胞结构，请回答有关问题。 图甲 图乙 图丙 图丁 （1）钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属于体心立方，则该晶胞中属于1个体心立方晶胞的金属原子数目是 。氯化铯晶体的晶胞如图甲，则Cs+位于该晶胞的 ，而Cl-位于该晶胞的 ，Cs+的配位数是 。 （2）铜的氢化物的晶体结构如图乙所示，请写出此氢化物在Cl2中燃烧的化学方程式： 。 （3）图丙为F-与Mg2+、K+形成的某种离子晶体的晶胞，其中“○”表示的离子是 （填离子符号）。 （4）实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似（如图丁所示），已知3种离子晶体的晶格能数据如下表： 离子晶体 NaCl KCl CaO 晶格能/kJ·mol－1 786 715 3 401 则这4种离子晶体（不包括NaCl）熔点从高到低的顺序是 。其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有 个。 24．(1)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a＝0.446 nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。与K紧邻的O个数为________。 (2)O和Na两元素能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞边长a＝0.566 nm，F的化学式为________；晶胞中氧原子的配位数为________。 25．水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。 （1）1 mol冰中有________mol“氢键”。 （2）水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的方法是________。 A．把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积 B．把1 L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量 C．该水蒸气冷凝后，测水的pH D．该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比 （3）水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为____________________。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是____________________________。 （4）在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11 kJ/mol)。已知冰的升华热是51 kJ/mol，则冰晶体中每个氢键的能量是________ kJ/mol。 （5）氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理结构是____________(填代号)。 考点04 分子空间结构与物质性质 考法01 杂化轨道 分子的空间结构 1．CH、·CH3、CH都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是(　　) A．·CH3中的碳原子杂化方式为sp2 B．CH空间构型为正四面体 C．CH中的键角大于NH3 D．CH与OH－形成的化合物中含有离子键 2．周期表中ⅥA族元素及其化合物应用广泛。O3具有杀菌、消毒、漂白等作用；H2S是一种易燃的有毒气体(燃烧热为562.2 kJ/mol)，常用于沉淀重金属离子；氯化亚砜(SOCl2)是重要的有机试剂；硒(34Se)和碲(52Te)的单质及其化合物在电子、冶金、材料等领域有广阔的发展前景，Se是人体不可或缺的微量元素，工业上通过电解强碱性Na2TeO3溶液制备Te。下列说法不正确的是 A．16O、17O、18O互为同位素 B．H3O+和SOCl2的的中心原子杂化轨道类型均为sp3 C．H2O2为极性分子 D．CaO2中阴阳离子数目比为2：1 3．实验证明在室温和常压下中含有分子，在放电的条件下得到，下列有关说法正确的是 A．、、互称为同分异构体 B．、中阴阳离子的个数比不同 C．、分子中氧原子轨道杂化类型均为 D．的结构如图所示，属于非极性分子 4．氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)用于有机产品的合成、工业洗涤剂中间体以及生化研究。下列说法正确的是(　　) A．碳、氮原子的杂化类型相同 B．氨基乙酸钠中心原子N原子的价层电子对数为4 C．1 mol氨基乙酸钠分子中所含σ键为10 mol D．氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内 5．氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为 它是经国家批准使用的植物生长调节剂。 (1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为__________________。  (2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型有__________，羰基碳原子的杂化轨道类型为________。  (3)已知，可用异氰酸苯酯与2-氯-4-氨基吡啶反应生成氯吡苯脲： 反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂______mol σ键，断裂________mol π键。  (4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。 ①请用共价键的相关知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因： ___________________________________________________。  ②H2O、NH3、CO2分子的空间构型分别是__________，中心原子的杂化类型分别是______________。  (5)氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3＋6H2O3NH＋B3O＋9H2↑，B3O的结构为。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由__________变为________。 考法02 配合物的形成和应用 6．关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法正确的是(　　) A．配位体是Cl－和H2O，配位数是8 B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋ C．内界和外界中Cl－的数目比是1∶2 D．在1 mol该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3 mol AgCl沉淀 7．“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心，可将与转化为肼，其反应历程如下所示。 下列说法正确的是 A．、和均为非极性分子 B．催化中心的提供孤电子对，N提供空轨道 C．反应过程中Fe元素的化合价发生了变化 D．将替换为，反应可得 8．下列有关物质结构与性质的说法不正确的是 A．分子中存在配位键，N原子提供孤电子对 B．(结构如图)中B原子、O原子均采用杂化 C．中与氮原子相连的氢带部分正电荷，与硼原子相连的氢带部分负电荷 D．与的原子总数、电子总数均相等，熔点比低 9．水合硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4在工业上用途广泛，主要用于印染、纤维、杀虫剂及制备某些含铜的化合物。下列叙述错误的是(　　) A．[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4中SO的空间构型为正四面体型 B．[Cu(NH3)4(H2O)2]2＋的配位数是6 C．NH3分子中H—N—H键的键角小于H2O分子中H—O—H键的键角 D．NH3和H2O与Cu2＋的配位能力：NH3>H2O 10．Ⅰ.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂消毒剂。 (1)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知NF3与NH3的空间结构都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子。其原因是____________________________。 (2)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考虑空间结构，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为________________。1 mol该离子中含有σ键个数为____________。 (3)胆矾CuSO4·5H2O可写作[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如下： 下列有关胆矾的说法正确的是________(填字母)。 A．所有氧原子都采取sp3杂化 B．氧原子存在配位键和氢键两种化学键 C．Cu2＋的价层电子排布式为3d84s1 D．胆矾中的水在不同温度下会分步失去 Ⅱ.经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还能以其他个数比配合。按要求填空： (4)若Fe3＋与SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合所得离子显红色。该离子的离子符号是____________。 (5)若Fe3＋与SCN－以个数比1∶5配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为____________________________________________________________________。 考法03 分子结构与性质综合 11． B、Al、Ga位于元素周期表中ⅢA族。为无色气体，主要用作有机合成中的催化剂，极易水解生成(在水中完全电离为和)和硼酸()。硼酸是一元弱酸，能溶于水，硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯，硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等。下列说法正确的是 A．GaN晶体中存在配位键 B．易溶于水 C．Ga原子位于周期表中d区 D．中B原子轨道杂化类型为 12．下列有关NH2OH、NH3、、的说法正确的是 A．NH2OH 难溶于水 B．的空间构型为直线形 C．NH3的键角比中的大 D．1mol [Cu(NH3)4]2⁺中含有 4mol σ键 13．尿的主要成分是尿素，化学式为CO(NH2)2，结构简式可表示为。下列有关说法正确的是(　　) A．1 mol CO(NH2)2分子中含有3 mol σ键 B．CO(NH2)2分子中C原子、N原子的杂化轨道类型均为sp3 C．组成尿素的四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O、N、C、H D．根据结构推测，尿素可能易溶于水，熔、沸点高于丙酮() 14．第二周期元素及其化合物应用广泛。锂可用作电极材料；铍和铝性质相似，BeO可用于制作坩埚；氨硼烷(NH3BH3)是一种固体储氢材料，可与水在催化剂作用下生成(NH4)3B3O6和H2，B3O的结构如图所示；碳能形成多种氧化物，金星大气层中含有的C2O3能与H2O反应生成H2C2O4，H2C2O4是二元弱酸，有还原性，可与多种金属离子形成沉淀或络合物；聚四氟乙烯材料可制作酸碱通用滴定管的活塞及化工反应器的内壁涂层。 下列有关物质结构与性质的说法不正确的是 A．NH3BH3分子中存在配位键，N原子提供孤电子对 B．B3O中B原子、O原子均采用sp3杂化 C．NH3BH3中与氮原子相连的氢带部分正电荷，与硼原子相连的氢带部分负电荷 D．CH3CH3与NH3BH3的原子总数、电子总数均相等，熔点比NH3BH3低 15．目前市场上锂离子电池常用的电极正极材料是LiCoO2，负极材料一般为石墨。 (1)画出基态Co2＋的价电子排布图__________________________________________。 (2)Co2＋与CN－结合形成配合物[Co(CN)6]4－，其中与Co2＋结合的C原子的杂化方式是________________________________________________________________________。 (3)石墨可以合成三聚氰胺。CaO＋3CCaC2＋CO↑，CaC2＋N2CaCN2＋C，CaCN2＋2H2O===NH2CN＋Ca(OH)2，NH2CN用于合成三聚氰胺。CaCN2中阴离子为CN，与CN互为等电子体的分子有N2O和________________(填化学式)，由此可以推知CN的空间构型为________。 (4)钙离子半径为0.106 nm，钴离子半径为0.082 nm，CaO的熔点为2 572 ℃，CoO的熔点为1 935 ℃，前者熔点更高的主要原因是_________________________________________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$