主题4 题型抢分练-【步步高】2024年新高考化学考前三个月（鄂京津辽冀湘黑吉皖赣甘贵桂渝闽）

题型抢分练 A组 1．(2023·重庆统考模拟预测)三星堆遗址出土了大量的青铜器，其主要成分为Cu、Sn、Pb，还含少量Fe、As、O等元素。对上述有关元素，下列说法正确的是(　　) A．基态Cu原子的价层电子轨道表示式为 B．基态O原子的最高能级轨道形状为球形 C．第一电离能最大的是As D．电负性最大的是O 答案　D 解析　基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，价层电子轨道表示式为 ，A错误；Cu、Sn、Pb、Fe、As、O中O的第一电离能最大，电负性最大，C错误、D正确。 2．(2023·重庆九龙坡二模)氟他胺是一种抗肿瘤药，其结构简式如图。下列关于氟他胺说法正确的是(　　) A．第一电离能：C＜N＜O＜F B．所有元素都处于元素周期表的p区 C．1个分子中采取sp3杂化的原子数为4 D．基态氟原子最高能级的轨道形状为哑铃形 答案　D 解析　同一周期随着原子序数变大，第一电离能呈增大趋势，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：C＜O＜N＜F，A错误；氢元素位于s区，B错误；4个饱和碳原子采取sp3杂化，—NH—中氮原子采取sp3杂化，则1个分子中采取sp3杂化的原子数为5，C错误；基态氟原子最高能级为2p，轨道形状为哑铃形，D正确。 3．(2023·浙江二模)三氟化氯(ClF3)是极强助燃剂，能发生自耦电离：2ClF3ClF＋ClF，其分子的空间结构如图，下列推测合理的是(　　) A．ClF3分子的中心原子杂化轨道类型为sp2 B．ClF3与Fe反应生成FeCl2和FeF2 C．ClF3分子是含有极性键的非极性分子 D．BrF3比ClF3更易发生自耦电离 答案　D 解析　三氟化氯中氯原子的价层电子对数为5，杂化方式不可能为sp2杂化，故A错误；由三氟化氯是极强助燃剂可知，三氟化氯与铁反应生成氯化铁和氟化铁，故B错误；由图可知，三氟化氯的结构不对称，属于含有极性键的极性分子，故C错误；溴元素的电负性小于氯元素，溴氟键的极性强于氯氟键，则三氟化溴比三氟化氯更易发生自耦电离，故D正确。 4．(2023·广东佛山二模)对乙酰氨基酚是一种用于治疗疼痛与发热的药物，可用于缓解轻度至中度的疼痛，其结构如图所示。基于结构视角，下列说法正确的是(　　) A．所有C原子的杂化方式均相同 B．所含元素的第一电离能：O>N>C C．该分子能与水形成分子间氢键 D．基态O原子的价层电子轨道表示式：2s22p4 答案　C 解析　苯环和羰基上的C原子杂化方式为sp2杂化，甲基上的C原子杂化方式为sp3杂化，A错误；同周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势，N原子的核外价电子排布为半充满，第一电离能大于O，故所含元素的第一电离能：N>O>C，B错误；该分子中含羟基，能与水分子之间形成氢键，C正确；基态O原子的价层电子排布式：2s22p4，D错误。 5．(2023·日照一模)铁铝铅榴石主要成分为Fe3Al2Pb3(SiO4)5，其组成也可写成氧化物的形式：Fe3Ox·Al2O3·3PbO·5SiO2。下列说法正确的是(　　) A．组成元素均位于元素周期表的p区 B．晶体硅的熔点比二氧化硅晶体高 C．基态铝原子核外电子有7种不同的空间运动状态 D．Fe3Ox中Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的个数比为2∶1 答案　C 解析　Fe位于d区，A错误；已知晶体Si和SiO2均为共价晶体，且键长：Si—Si＞Si—O，则键能：Si—O＞Si—Si，键能越大，其熔点越高，B错误；Al核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，故基态铝原子核外电子占据7个原子轨道，即有7种不同的空间运动状态，C正确；由原子守恒可知，Fe3Ox中x＝4，设Fe3Ox中Fe(Ⅱ)为a个，则有2a＋3×(3－a)＝8，即得a＝1，即Fe3Ox中Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的个数比为1∶2，D错误。 6．(2023·北京海淀统考二模)四种常见元素基态原子的结构信息如下表。下列大小关系不一定正确的是(　　) 元素 X Y Z Q 结构信息 有5个原子轨道填充有电子，有3个未成对电子 有8个不同运动状态的电子 2p能级上有2个电子 价电子排布式为3d104s1 A.电负性：Y＞X B．第一电离能：Y＜X C．单质的硬度：Z＞Q D．最高价含氧酸的酸性：X＞Z 答案　C 解析　X有5个原子轨道填充有电子，有3个未成对电子，可知X的核外电子排布式为1s22s22p3，X为N；Y有8个不同运动状态的电子，则Y有8个核外电子，Y为O；Z的核外电子排布式为1s22s22p2，则Z为C；Q的价电子排布式为 3d104s1，则Q为Cu。同周期元素从左到右电负性依次增大，则电负性：O＞N，A项正确；N的2p轨道为半充满状态，比较稳定，第一电离能大于O，B项正确；C有多种同素异形体，比如金刚石、石墨等，石墨的硬度小于Cu，而金刚石的硬度大于Cu，C项不一定正确；N的最高价含氧酸为HNO3，C的最高价含氧酸为H2CO3，酸性：HNO3＞H2CO3，D项正确。 7．(2023·临沂一模)我国科研工作者利用冷冻透射电子显微镜同步辐射等技术，在还原氧化石墨烯膜上直接观察到了自然环境下生成的某二维晶体，其结构如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该二维晶体的化学式为CaCl2 B．Ca—Cl—Ca的键角为60° C．Can＋和Cl－的配位数均为3 D．该晶体可由钙在氯气中燃烧制得 答案　C 解析　由俯视图可知，1个Can＋结合3个Cl－，同样1个Cl－结合3个Can＋，则该二维晶体的化学式为CaCl，A错误；Ca—Cl—Ca的键角不是60°，B错误；由A分析可知，Can＋、Cl－周围最近的离子数均为3，故配位数均为3，C正确；钙在氯气中燃烧生成氯化钙(CaCl2)，由A分析可知，不能得到该晶体，D错误。 8．(2023·广东茂名二模)某学习小组通过如图实验探究配合物的形成与转化，试管Ⅰ存在平衡：Fe3＋＋6SCN－[Fe(SCN)6]3－，下列说法正确的是(　　) A．加入NH4F上述平衡逆向移动 B．NH空间结构为四边形 C．Fe3＋可以与SCN－、NH形成配合物 D．[Fe(SCN)6]3－中心离子是Fe3＋，配位数为3 答案　A 解析　加入NH4F，发生反应：Fe3＋＋6F－===[FeF6]3－，溶液为无色，平衡Fe3＋＋6SCN－[Fe(SCN)6]3－逆向移动，A正确；NH中心原子价层电子对数为4，空间结构为正四面体形，B错误；Fe3＋有空轨道，SCN－有孤电子对，可以形成配合物，NH没有孤电子对，不能与Fe3＋形成配合物，C错误；[Fe(SCN)6]3－中心离子是Fe3＋，配体为SCN－，配位数为6，D错误。 9．有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．在NaCl晶体(图甲)中，距Na＋最近的Cl－围成正八面体 B．该气态团簇分子(图乙)的分子式为EF或FE C．在CO2晶体(图丙)中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻 D．在碘晶体(图丁)中，存在的作用力有非极性键和范德华力 答案　B 解析　在NaCl晶体中，距Na＋最近的Cl－有6个，分别位于Na＋的上、下、左、右、前、后，围成正八面体，A正确；乙是一个分子，不是晶胞，所以分子式为E4F4或F4E4，B错误；碘晶体中，有碘分子内部的碘原子间的非极性共价键，还有碘分子间的范德华力，D正确。 10．(2023·辽宁大连一模)某种含钒超导材料的晶胞结构及晶体结构俯视图如图，晶胞参数为x nm、x nm、y nm。下列叙述错误的是(　　) A．该晶体的化学式为CsV3Sb5 B．基态V2＋占据的最高能层的符号是M C．Sb位于元素周期表的第五周期第ⅥA族 D．若该含钒超导材料的摩尔质量为M g·mol－1，则该晶体密度为g·cm－3 答案　C 解析　Cs位于晶胞的顶点，个数为4×＋4×＝1，V位于晶胞的面上和内部，个数为4×＋1＝3，Sb位于晶胞的内部和棱上，个数为4＋2×＋2×＝5，故该晶体的化学式为CsV3Sb5，A正确；基态V2＋的核外价电子排布为3d3，占据的最高能层的符号是M，B正确；Sb位于元素周期表的第五周期第ⅤA族，C错误；该晶体的化学式为CsV3Sb3，若该含钒超导材料的摩尔质量为M g·mol－1，则该晶体密度为ρ＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3，D正确。 11．(2023·陕西安康二模)磷是重要的生命元素之一，存在于细胞、蛋白质、骨骼和牙齿中。回答下列问题： (1)基态P原子核外电子占据的原子轨道数为_____________________________________。 (2)白磷与足量热的NaOH溶液反应产生磷化氢(PH3)和次磷酸钠(NaH2PO2)，其反应的化学方程式为P4＋3NaOH(热，浓)＋3H2O===3NaH2PO2＋PH3。白磷(P4)中P的杂化类型为________，次磷酸(H3PO2)的结构式为________，次磷酸钠中各元素的电负性由大到小的顺序是________，写出一种与PH3互为等电子体的离子：________(填微粒符号)。 (3)PH3与过渡金属Pt形成的一种配合物[PtCl2(PH3)2]比[PtCl2(NH3)2]稳定的原因是 ______________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________。 (4)磷酸聚合可以生成链状多磷酸或环状多磷酸。其中环状多磷酸是由3个或3个以上磷氧四面体通过共用氧原子环状连接而成，常见的三聚环状多磷酸结构如图所示，则n聚环状多磷酸的通式为________(用含n的式子表示)。 (5)磷化铝熔点为2 000 ℃，其结构与晶体硅类似，磷化铝晶胞结构如图所示，晶胞中磷原子空间堆积方式为________，已知该晶体的密度为ρ g·cm－3，则最近的Al和P原子间的核间距为______pm(用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。 答案　(1)9 (2)sp3　　O>P>H>Na　H3O＋ (3)P的电负性小于N，形成配位键时更易给出电子，形成的配位键更强 (4)(HPO3)n (5)面心立方堆积　××10－10 解析　(2)白磷(P4)分子为正四面体结构，其中P的杂化类型为sp3；根据NaH2PO2可知，次磷酸(H3PO2)中有一个可电离的H，所以次磷酸(H3PO2)的结构式为；等电子体是指价电子数和原子数相同的分子或离子，与PH3互为等电子体的离子为H3O＋。 (4)由图可知，每个P原子连接3个O和1个H，所以该n聚环状多磷酸的通式为(HPO3)n。 (5)由图可知，晶胞中磷原子空间堆积方式为面心立方堆积；已知该晶体的密度为ρ g·cm－3,1个晶胞中含有4个AlP，设晶胞边长为a cm，所以ρ g·cm－3＝g·cm－3，则a＝，所以最近的Al和P原子间的核间距为××10－10 pm。 12．(2023·四川泸州二模)硫、锌分别是人体必需的常量元素和微量元素，在生产中有着广泛应用。回答下列问题： (1)基态硫原子的价层电子排布式为________，共有________个未成对电子。下列状态的硫原子中，电离最外层1个电子所需能量最低的是________(填字母)。 (2)S与O同族，H2S与H2O空间结构相同，都有2个孤电子对，但H2O分子中的键角比H2S分子中的键角大，请从成键电子对之间相互排斥的角度解释其原因：__________________。 (3)二烃基锌(R—Zn—R)分子中烃基R与锌以σ键结合，C2H5—Zn—C2H5分子中原子的杂化方式有______________，下表是2种二烃基锌的沸点数据，则烃基R1是____________，推断的依据是________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 物质 R1—Zn—R1 C2H5—Zn—C2H5 沸点/℃ 46 118 (4)闪锌矿硫化锌的晶胞结构如图所示。硫离子呈立方最密堆积，Zn2＋填入S2－组成________(填“正四面体”或“正八面体”)空隙中。 答案　(1)3s23p4　2　B (2)硫的电负性比氧小(或硫原子半径比氧大)，H2S成键电子对离中心原子核的距离比H2O大，成键电子对之间的排斥力比H2O小 (3)sp、sp3　—CH3(或甲基)　R1—Zn—R1的沸点低于C2H5—Zn—C2H5，则相对分子质量小于C2H5—Zn—C2H5 (4)正四面体 解析　(1)基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，则其价层电子排布式为3s23p4，价层电子的轨道表示式为，共有2个未成对电子。(3)C2H5—Zn—C2H5分子中，—C2H5中的2个C原子的价层电子对数都为4，而Zn原子的4s电子发生跃迁后，发生sp轨道杂化，则杂化方式有sp、sp3；R1—Zn—R1和C2H5—Zn—C2H5固态时都形成分子晶体，由表中数据可以看出，R1—Zn—R1比C2H5—Zn—C2H5的沸点低，则表明前者的相对分子质量比后者小，则烃基R1是—CH3。 B组 1．(2023·广东茂名一模)科学家利用32P、35S、60Co等放射性核素释放的射线育种。下列说法正确的是(　　) A．35S的核电荷数为35 B．56Co和60Co的中子数相同 C．32P和31P4互为同位素 D．35SO3与水反应生成H235SO4 答案　D 解析　S元素的核电荷数是16，A错误；中子数＝质量数－质子数，56Co和60Co的中子数不相同，B错误；31P4是单质，与32P不互为同位素，C错误。 2．(2023·武汉二中二模)硫化亚砷(As4S6)常用作颜料、还原剂和药物等，几乎不溶于水，易溶于氢氧化钠溶液，其反应的化学方程式为As4S6＋12NaOH===2Na3AsO3＋2Na3AsS3＋6H2O。下列说法正确的是(　　) A．该反应中有电子的转移 B．Na3AsO3中阴离子的VSEPR模型为四面体形 C．Na3AsO3溶液碱性比Na3AsS3强 D．As4S6为极性分子 答案　B 解析　该反应中没有元素化合价的变化，即无电子的转移，A错误；H3AsO3的酸性强于H3AsS3，酸越弱，对应的盐的水解程度越大，碱性越强，故Na3AsO3溶液碱性比Na3AsS3弱，C错误；As4S6几乎不溶于水，根据相似相溶原理，水是极性分子，所以As4S6是非极性分子，D错误。 3.S2Cl2是橙黄色液体，少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢其挥发，并产生酸性悬浊液。其分子结构如图所示。下列关于S2Cl2的说法错误的是(　　) A．S2Cl2为非极性分子 B．分子中既含有极性键又含有非极性键 C．与S2Br2结构相似，熔、沸点：S2Br2＞S2Cl2 D．与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl 答案　A 解析　根据S2Cl2的分子结构可知，它属于极性分子，故A错误；由于S2Cl2与S2Br2的结构相似，而相对分子质量：S2Br2＞S2Cl2，熔、沸点：S2Br2>S2Cl2，故C正确；由少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢其挥发，并产生酸性悬浊液，知其与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl，故D正确。 4．(2023·潍坊一模)“点击化学”研究获得2022年诺贝尔化学奖，利用该原理可制得如图所示含Π大π键的产物。已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定。下列说法错误的是(　　) A．铜离子降低了反应的活化能 B．反应物中黑球元素的电负性强于N C．产物中α、β两位置的N原子中，α位置的N原子更容易形成配位键 D．反应物中氮氮键比产物中氮氮键的键长短 答案　B 解析　铜离子在反应中作催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，A正确；由可知，α位置的N原子带正电，则与黑球元素直接连接的N应该显一定负电性，黑球元素应显一定正电性，故黑球元素的电负性弱于N，B错误；α位置的N原子中含有1个孤电子对，容易形成配位键，故产物中α、β两位置的N原子中，α位置的N原子更容易形成配位键，C正确；已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定，反应物中氮原子为sp杂化，产物中氮原子为sp2杂化，所以反应物中氮氮键更稳定、键长更短，故D正确。 5．(2023·深圳一模)X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期主族元素。基态X原子价电子层有3个单电子，Z与Y可形成原子个数比为1∶1的含非极性共价键的离子化合物。W、Q的最外层电子数之和等于Z的原子序数。下列说法正确的是(　　) A．简单离子半径：Z＞Y B．X、W单质的晶体类型一定相同 C．简单气态氢化物的稳定性：X＞Y D．Q的最高价含氧酸根离子的空间结构为正四面体形 答案　D 解析　X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期主族元素，基态X原子价电子层有3个单电子，电子排布式应为1s22s22p3，所以X为N，Z与Y可形成原子个数比为1∶1的含非极性共价键的离子化合物，应为Na2O2，所以Y为O，Z为Na，W、Q的最外层电子数之和等于Z的原子序数11，所以W、Q分别为P、S或Si、Cl。Q的最高价含氧酸根离子可能为ClO或者SO，两种离子中心原子价层电子对数均为4，均没有孤电子对，空间结构均为正四面体形，故D正确。 6．(2023·山东潍坊一中校联考)钴(Co)在化学上称为铁系元素，其化合物在生产生活中应用广泛。以甲醇为溶剂，Co2＋可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)，下列说法错误的是(　　) A．色胺酮分子中所含元素第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞H＞C B．色胺酮分子中N原子均为sp3杂化 C．色胺酮钴配合物中钴的配位数为4 D．X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子，CH3OH是通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合 答案　B 解析　同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于O，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，氢原子的半径小，核外电子受到原子核的引力大于碳原子，失去1个电子消耗的能量大于碳，第一电离能大于碳，则元素第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞H＞C，故A正确；由结构简式可知，色胺酮分子中形成双键的氮原子的杂化方式为sp2杂化，故B错误；由结构简式可知，色胺酮钴配合物中钴离子与2个氮原子和2个氧原子形成配位键，配位数为4，故C正确；甲醇分子中的羟基可以形成氢键，则X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个甲醇分子说明甲醇通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合，故D正确。 7．(2023·浙江嘉兴统考二模)BF3(三氟化硼)熔点为－127 ℃，沸点为－100 ℃，水解生成H3BO3(硼酸，结构如图)和HBF4(氟硼酸)，与氨气相遇立即生成白色的BF3·NH3(氨合三氟化硼)固体。下列说法不正确的是(　　) A．BF3和BF中心硼原子杂化方式不同 B．1 mol H3BO3晶体含有6 mol氢键 C．H3BO3显酸性原因：H3BO3＋H2OB(OH)＋H＋ D．BF3·NH3结构式为 答案　B 解析　BF3中心原子价层电子对数为3＋＝3，BF中心原子价层电子对数为4＋＝4，二者中心硼原子杂化方式不同，故A正确；1个H3BO3参与6个氢键的形成，每个氢键形成于两个硼酸分子之间，则1 mol H3BO3晶体中含有6 mol×＝3 mol氢键，故B错误；H3BO3是一元弱酸，在水溶液中电离产生H＋使溶液呈酸性，电离方程式为H3BO3＋H2OB(OH)＋H＋，故C正确；NH3中N原子为sp3杂化，N原子上有1个孤电子对，BF3中B原子为sp2杂化，杂化轨道与F原子形成3个共价键，故有一个2p空轨道，与NH3形成配位键，BF3·NH3结构式为，故D正确。 8．(2022·辽宁，5)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是(　　) A．X能与多种元素形成共价键 B．简单氢化物沸点：Z<Q C．第一电离能：Y>Z D．电负性：W<Z 答案　B 解析　短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，基态X、Z、Q原子均有两个单电子，且Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N；W简单离子在同周期离子中半径最小，则W为第三周期元素Al。X为C，能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键，A正确；Z和Q形成的简单氢化物分别为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O的沸点高于H2S，B错误；Y为N，Z为O，N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确；W为Al，Z为O，O的电负性更大，D正确。 9．(2023·安徽宣城二模)物质A因其受热分解(反应如图所示)产生W2而受到新能源汽车行业的关注。X、Y形成的一种晶体的晶胞如图，已知X的价电子排布为nsnnpn－1(n－1>0)，Y的基态原子单电子数目在短周期中是最多的元素之一，且X、Y同周期。下列有关说法正确的是(　　) A．A分子是乙烷 B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Y C．T分子所有原子共平面 D．M的化学式为X2Y7 答案　C 解析　A分子化学式为NH3·BH3，故A错误；非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Y(硝酸)>X(硼酸)，故B错误；T分子N、B都是采用sp2杂化，因此T分子所有原子共平面，故C正确；M中X有4个，Y有8×＋6×＝4个，其化学式为XY，故D错误。 10．(2023·湖南怀化二模)某种钴盐晶体的立方晶胞结构如图所示，已知晶胞参数为a nm，A点的原子分数坐标为(0,0,0)，B点的原子分数坐标为(，0，)。下列说法正确的是(　　) A．Ti4＋与O2－之间的最短距离为a nm B．Co2＋的配位数为8 C．该晶体的密度为 g·cm－3 D．C点的原子分数坐标为(，，) 答案　A 解析　Ti4＋与O2－之间的最短距离为面对角线长的一半，为a nm，A正确；由图可知，Co2＋的配位数为6，B错误；该晶体中，Co2＋个数为1，Ti4＋个数为8×＝1，O2－个数为6×＝3，所以该晶体的密度为 g·cm－3＝ g·cm－3，C错误；B点的原子分数坐标为(，0，)，C点的原子分数坐标为(，，)，D错误。 11．(2023·成都二模)硒是人体需要的重要微量元素之一，参与体内多种代谢。试回答下列问题： (1)硒元素的基态原子核外电子排布中成对电子与成单电子的个数比为________；在同一周期中第一电离能比它大的元素有________种。 (2)SeO3与水反应可以生成H2SeO4。H2SeO4分子中心原子的杂化方式为________；固体H2SeO4中存在的作用力除范德华力、共价键外还有________；从分子结构的角度解释H2SeO4比H3AsO4酸性强的原因是__________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (3)固态SeO2(如图)是以锥体形的角氧相连接的聚合结构，每一个锥体带一个端氧原子。 ①同为分子晶体，SeO2熔点为350 ℃而SO2的熔点为－75.5 ℃，原因是________________。 ②图中Se—O较短的是________(填“a”或“b”)。 (4)在一定条件下MgSe晶体结构为NaCl型(如图)，Se2－为面心立方最密堆积方式，经测定MgSe的晶胞参数为a nm，则Se2－的半径r(Se2－)为________nm(写出表达式)；CaSe晶体结构也为NaCl型，其晶胞参数比MgSe大，且r(Ca2＋)＝b nm，则CaSe晶体的密度为___________g·cm－3(写出表达式)。 答案　(1)16∶1　3 (2)sp3　氢键　H2SeO4中非羟基氧比H3AsO4多1个，非羟基氧越多，酸性越强 (3)①固态SeO2发生聚合，相对分子质量很大，范德华力大，熔点高　②b (4)a　 解析　(3)②依据共价键饱和性可知，a为Se—O，b为Se===O，b中含有π键，电子云重叠程度大，使得键长短。(4)4r(Se2－)＝晶胞面对角线长度＝a nm；所以r(Se2－)＝a nm；由图示晶胞可知，1个晶胞中含有Se2－个数为4；CaSe晶体结构也为NaCl型，其晶胞参数比MgSe大，且r(Ca2＋)＝b nm，所以CaSe晶体的晶胞参数为(a＋b)×2×10－7 cm；且1个晶胞中含有4个CaSe，所以CaSe晶体的密度为 g·cm－3。 12．(2023·榆林一模)2022年9月9日，国家航天局、国家原子能机构联合在北京发布“嫦娥五号”最新科学成果：中国科学家首次在月球上发现新矿物，并命名为“嫦娥石”。“嫦娥石”是一种新的磷酸盐矿物，属于陨磷钠镁钙石(Merrillite)族，颗粒约2～30微米，伴生矿物有钛铁矿等。回答下列问题： (1)基态钛原子价层电子排布式为____________。 (2)Fe的配合物有多种。Fe(CO)5、Fe(CN)、FeF的配体中所含原子C、N、O、F电负性由大到小的顺序是____________(写元素符号，下同)；第一电离能由大到小的顺序为_____________________________________________________________________________。 (3)磷酸为磷的最高价氧化物对应的水化物，其空间结构如图： ①纯净的磷酸黏度极大，随温度升高黏度迅速下降，原因是__________________________ ____________________________________________________________________________。 ②PO的空间结构为____________，中心原子的杂化类型是____________。 (4)反型钙钛矿电池无须使用具有光催化活性的TiO2(通过氮掺杂生成TiO2－aNb，反应如图)以及掺杂的有机空穴传输层，光照下的输出稳定性更好，更具发展潜力。 TiO2－aNb晶体中a＝____________；已知原子A、B的分数坐标分别为和，则原子C的分数坐标为____________。 答案　(1)3d24s2　(2)F＞O＞N＞C　F＞N＞O＞C　(3)①温度升高，磷酸分子间氢键被破坏　②正四面体形　sp3　(4)　 解析　(4)由TiO2－aNb晶体结构可知，氮掺杂反应后，有3个氧空穴，氧原子6个在棱上、6个在面上、1个在体内，根据均摊法，晶胞中氧原子的个数为6×＋6×＋1＝；氮原子1个在面上、1个在棱上，晶胞中氮原子的个数为1×＋1×＝；钛原子8个在顶角、4个在面上、1个在体心，晶胞中钛原子的个数为8×＋4×＋1＝4；所以，钛原子、氧原子和氮原子的个数比为4∶∶＝1∶∶；化学式为TiO2－aNb；则2－a＝，则a＝；由原子A、B的分数坐标分别为和，知原子C的分数坐标为。 C组 1．(2023·泰安二模)下列有关化学用语正确的是(　　) A．I4O9(碘酸碘)中碘的化合价为＋3、＋5 B．用电子式表示氧化钠的形成过程： C．HF分子间的氢键： D．砷原子结构示意图： 答案　A 解析　根据名称可知，I4O9中含碘酸根(IO)，且根据氧原子个数可知，含有的碘酸根为3个，故I4O9可以写成I(IO3)3的形式，故碘元素的价态有＋3价和＋5价，A正确；Na2O的电子式为，B错误；HF分子间的氢键为虚线部分，即，C错误；砷的原子序数为33，位于元素周期表的第四周期第ⅤA族，其原子结构示意图为，D错误。 2．(2022·山东东营市联考)氨基氰(CH2N2)中C、N原子均满足8电子稳定结构，福州大学王新晨教授以其为原料制得类石墨相氮化碳(g-C3N4)，其单层结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A．氨基氰的结构式： B．氮化碳的单层结构中，所有原子可能共平面 C．氨基氰易溶于水，氮化碳能导电 D．氨基氰和氮化碳中，N原子杂化方式均为sp2和sp3 答案　D 解析　氨基氰(CH2N2)中C、N原子均满足8电子稳定结构，则该分子的结构式为，故A正确；类比石墨结构可知，氮化碳的单层结构中，所有原子可能共平面，故B正确；氨基氰易与水形成氢键，则易溶于水，类比石墨能导电，则氮化碳也能导电，故C正确；氨基氰的碳氮三键中N原子采取sp杂化、氨基中N原子采取sp3杂化，故D错误。 3．(2022·福建，4)某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成。X与Y、Z与W均为同周期相邻元素，X的核外电子总数为最外层电子数的2倍，Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是(　　) A．简单氢化物沸点：Z>W B．YW3分子的空间结构为三角锥形 C．原子半径：Y<X<Z<W D．最高价氧化物对应水化物的碱性：X<Y 答案　A 解析　X的核外电子总数为最外层电子数的2倍，X为Be；Z为地壳中含量最多的元素，Z为O；X与Y、Z与W均为同周期相邻元素，Y为B，W为F。H2O常温下为液态，HF常温下为气体，沸点：H2O>HF，故A正确；YW3为BF3，中心B原子有3对价层电子对且没有孤电子对，空间结构为平面三角形，故B错误；四种元素为同周期元素，随核电荷数增大原子半径逐渐减小，原子半径：Be>B>O>F，故C错误；Be最高价氧化物对应的水化物为Be(OH)2，溶液显两性，B最高价氧化物对应的水化物为H3BO3，溶液显酸性，故D错误。 4．(2023·山东省实验中学一模)2022年诺贝尔化学奖授予对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。我国科学家合成一种点击化学试剂X2Y2M2Q，X分别与Y、Z、M形成原子个数为3、6、4的18e－分子，19Q衰变方程：Q―→M＋2n＋H。下列说法错误的是(　　) A．X的简单离子半径一定是周期表中最小的 B．16M2和18M2组成上属于同一种物质 C．同一周期中，第一电离能小于Z的有5种元素 D．Y、M形成简单氢化物的还原性：Y>M 答案　A 解析　根据题意，X为H，M为O，Y为S，Z为N，Q为F。H－的半径大于Li＋，故A错误；16O2和18O2都是氧气分子，故B正确；同一周期中，第一电离能小于N的有Li、Be、B、C、O，共5种元素，故C正确；S的非金属性小于O，还原性H2S>H2O，故D正确。 5．(2023·济宁一模)W、X、Y、Z均为周期表中前两周期主族元素，其原子序数依次增大，X原子基态电子排布中无单电子。四种元素可以组成A2B型离子化合物，阴、阳离子皆由两种元素组成，且均为正四面体形。下列说法错误的是(　　) A．阴、阳离子中都含有配位键 B．第一电离能：X<Y<Z C．Y与Z可形成三角锥形的分子 D．简单氢化物的还原性：Y<Z 答案　D 解析　NH和BeF均含有配位键，A正确；同一周期元素的第一电离能从左往右呈增大趋势，则第一电离能：X<Y<Z，B正确；Y、Z为N、F，Y与Z可形成三角锥形的分子NF3，C正确；F的非金属性强于N，简单氢化物的还原性：Y>Z，D错误。 6．(2022·江苏泰州高三调研)(CH3NH3)PbI3是钙钛矿太阳能电池的重要吸光材料，其晶胞结构如图1所示，Walsh提出H2O降解(CH3NH3)PbI3的机理如图2所示。 下列说法不正确的是(　　) A．H3O＋的键角小于H2O的键角 B．1个(CH3NH3)PbI3晶胞含有3个I－ C．机理中的反应均为非氧化还原反应 D．H2O可与CH3NH反应生成H3O＋和CH3NH2 答案　A 解析　H3O＋中只有1个孤电子对，H2O中有2个孤电子对，因此键角：H3O＋＞H2O，A错误；在(CH3NH3)PbI3晶胞中，含有黑球：1个，白球：6×＝3个，含有阴影球：8×＝1个，因此1个(CH3NH3)PbI3晶胞含有3个I－，B正确；根据机理图示可知：反应过程中各元素化合价均不变，均为非氧化还原反应，C正确；H2O分子中的O原子上含有孤电子对能够与H＋形成配位键形成H3O＋，因此H2O可与CH3NH反应生成H3O＋和CH3NH2，D正确。 7．(2023·广州高三统考)石墨烯是一种单层二维晶体，可利用强氧化剂在石墨层间引入大量基团(如—OH、—COOH等)，以削弱层间作用力，而剥落得到氧化石墨烯。下列说法错误的是(　　) A．氧化石墨烯中C原子杂化方式与石墨相同 B．石墨中C原子个数与C—C键个数比为2∶3 C．氧化石墨烯在水中的溶解度大于石墨烯 D．氧化石墨烯能够剥落，是因为削弱了石墨层与层之间的范德华力 答案　A 解析　石墨中C原子采取sp2杂化，氧化石墨烯中饱和C原子采取sp3杂化，双键C原子采取sp2杂化，故A错误；石墨中C原子形成六元环，每个C原子与另外3个C原子相连，根据均摊法可知，C原子个数与C—C键个数比为1∶1.5＝2∶3，故B正确；氧化石墨烯中含有羟基，能与水分子形成分子间氢键，故氧化石墨烯在水中的溶解度大于石墨烯，故C正确；石墨中层与层之间的作用力为范德华力，结合题干已知信息，氧化石墨烯能够剥落，是因为削弱了石墨层与层之间的范德华力，故D正确。 8．(2023·江苏常州一模)金属及其化合物在生产、生活中应用广泛。2011年云南的“乌铜走银”制作技艺列入国家级非物质文化遗产名录。制作中的走银工序是将氧化变黑的银丝嵌入铜器表面已錾刻好的花纹内，再经揉黑工序，用手边焐边搓揉铜器，直到铜器表面变成乌黑、银丝变得光亮。近期中国科学院在含银化合物运用于超离子导体方面取得突破性进展，制得的α-AgI晶体在室温下的电导率比普通多晶的AgI提高了近5个数量级。 α-AgI晶体中I－作体心立方堆积(如图所示)，Ag＋可分布在由I－构成的空隙位置上。在电场作用下，Ag＋无需克服太大阻力即可发生迁移。已知阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法不正确的是(　　) A．I－的最外层电子排布式为5s25p6 B．Ag＋位于I－构成的全部八面体空隙上 C．α-AgI晶体的摩尔体积为 m3·mol－1 D．α-AgI晶体可用作电池的电解质 答案　B 解析　α-AgI晶体中碘离子为体心立方堆积，Ag＋主要分布在由I－构成的四面体、八面体等空隙中，B错误；每个晶胞中含碘离子的个数为8×＋1＝2，依据化学式AgI可知，银离子个数也为2，晶胞的物质的量n＝ mol＝ mol，晶胞体积V＝a3 m3，则α-AgI晶体的摩尔体积Vm＝＝＝ m3·mol－1，C正确；由题意可知，在电场作用下，Ag＋不需要克服太大阻力即可发生迁移，因此α-AgI晶体在电池中可作为电解质，D正确。 9．一种新型层状笼目结构超导体AxVySbz(A＝Cs，Rb，K)，晶体结构如图所示。 下列说法错误的是(　　) A．同周期中，单电子数与基态V原子相同的元素有1种 B．若A为Cs原子，则晶体中粒子个数比Cs∶V∶Sb＝1∶3∶5 C．二维笼目平面内与Sb原子距离最近的V原子有3个 D．A原子1的分数坐标为(0,0,0)，则体心V原子的分数坐标为(，，) 答案　A 解析　基态V原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，价层电子排布为3d34s2，未成对电子数为3，故同周期元素中价层电子排布式为3d74s2的Co以及价电子排布式为4s24p3的As，均与其未成对电子数相同，共2种，A错误；由晶胞图可知，Cs原子位于顶点，个数为4×＋4×＝1，V位于面上和体内，个数为4×＋1＝3，Sb位于棱上和体内，个数为2×＋2×＋4＝5，B正确；根据该晶胞结构可知，平面内与Sb原子距离最近的V原子有3个，C正确。 10．(2023·辽宁锦州高三联考)Li、Fe、Se可形成新型超导材料，晶胞如图所示(Fe原子均位于面上)。晶胞棱边夹角均为90°，X的坐标为(0,1，)，Y的坐标为(，，)，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s2 B．坐标为(，1，)的原子是Li原子 C．Se原子X与Se原子Y之间的距离为 nm D．该晶体的密度为 g·cm－3 答案　C 解析　Fe为26号元素，基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，故A错误；由晶胞结构可知坐标为(，1，)的原子是Fe原子，故B错误；Se原子X与Se原子Y，沿x轴方向的距离为nm，沿y轴方向的距离为nm，沿z轴方向的距离为nm，两原子间的距离为 nm，故C正确；Li原子有8个位于顶点、1个位于体心，个数为8×＋1＝2，Fe原子有8个位于面上，个数为8×＝4，Se原子有8个位于棱上、2个位于体内，个数为8×＋2＝4，晶胞的质量为 g＝ g，晶胞体积为a2b×10－21 cm－3，密度为 g·cm－3，故D错误。 11．(2023·河南焦作二模)空气中含大量的氮元素，日常生活中铁的应用非常广泛，可见生产、生活等离不开化学。 (1)血红蛋白(Hb)是血液中运输氧及二氧化碳的蛋白质，由球蛋白与血红素结合而成。血红素是由中心Fe2＋与配体卟啉衍生物结合成的大环配位化合物，其结构如图1所示。 ①基态Fe原子在元素周期表中的位置为________。原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用＋表示，与之相反的用－表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氧原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为________。 ②血红素分子中非金属元素的电负性由小到大的顺序为________(填元素符号)。 ③含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物称为螯合物。1 mol血红素中通过螯合作用形成的配位键的数目为________(用NA表示)。 (2)卟啉是含有平面共轭大环结构的有机分子，具有独特的电子结构，卟啉分子结构如图2，分子中N原子采取________杂化；卟啉分子中存在大π键，可表示为________(已知：大π键可用符号Π表示；其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，如苯分子中的大π键可表示为Π)。 (3)Fe3O4晶胞可以划分成8个小的立方单位，分别由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小单位拼在一起构成(如图3、图4)。1个Fe3O4晶胞中有________个O2－，代表________；已知Fe3O4晶胞的棱长为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值，则该Fe3O4晶体的密度为________g·cm－3。 　 答案　(1)①第四周期第Ⅷ族　＋1(或－1)　②H< C< N <O　③4NA　(2)sp2　Π　(3)32　Fe2＋　 解析　(1)①O原子的价电子排布式为2s22p4,2p轨道有1对电子和2个自旋状态相同的单电子，其自旋磁量子数的代数和为＋1或－1。③由图示可知1个配位化合物中有4个配位N原子和中心Fe2＋形成4个配位键，1 mol血红素中通过螯合作用形成的配位键的数目为4NA。 (2)卟啉是含有平面共轭大环结构的有机分子，分子中N原子采取sp2杂化，卟啉分子中存在大π键，环上的20个C原子和4个N原子在同一平面，每个碳原子提供1个电子，2个N原子各提供1个电子，另2个N原子各提供1对电子，形成大π键，可表示为Π。 (3)每个Ⅰ型和Ⅱ型小单位中含8个O2－，1个Fe3O4晶胞中有O2－的个数为8×4＝32，Fe3O4中含Fe2＋和Fe3＋且个数比为1∶2，代表 Fe2＋，该晶体的密度为ρ＝ g·cm－3＝ g·cm－3。 学科网（北京）股份有限公司 $$