猜押01 物质结构与性质（上海专用）-2025年高考化学冲刺抢押秘籍

猜押01 物质结构与性质 上海高考化学等级性考试中采用新题型，全部以综合情境题的形式呈现，整卷约包含5个大综合情境，其中物质结构与性质考题趋向加强对原子轨道、分子构型、晶体类型等核心概念的考查，可能通过复杂情境要求学生进行多层次分析，可能涉及前沿学科知识、生活化场景等。 押题一 现代“五金”之一——锡 锡(Sn)位于元素周期表的第5周期第ⅣA族。Sn是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。 1．基态Sn原子最外层电子的轨道表示式为___________。 SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。 2．SnCl2的价层电子对空间结构是___________。 3．SnCl4的Sn-Cl键是由锡的___________轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。 4．已知一些物质的熔点数据如下表： 物质 SiCl4 GeCl4 SnCl4 熔点/℃ -68.8 -51.5 -34.1 分析SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化的原因___________。 5．SnCl4在潮湿的空气中易发生水解，生成SnO2·xH2O，写出该反应的化学方程式___________。 6．SnCl4在潮湿的空气中易发生水解，生成SnO2·xH2O，对于反应的现象描述，最合理的是___________。 A．产生白雾 B．产生白烟 C．产生白色烟雾 D．无明显现象 7．白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图：白锡具有体心四方结构；灰锡具有立方金刚石结构。 (1)灰锡中每个Sn加原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有___________个。 (2)若白锡和灰锡的晶胞体积分别为v1nm3和v2nm3，则白锡和灰锡晶体的密度之比是___________。 8．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。 已知：在0℃、100kPa条件下白锡转化为灰锡反应的焓变和熵变分别为ΔH＝-2.1809kJ·mol−1，ΔS＝6.6 J·mol-1·K-1。 (1)现把白锡制成的器皿放在0℃、100kPa的室内存放，它变成灰锡而影响使用吗？试通过计算说明___________。 (2)单质Sn的制备：将SnO2与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至800℃，由于固体之间反应慢，未明显发生反应。若通入空气在800℃下，SnO2能迅速被还原为单质Sn，通入空气的作用是___________。 押题二 铜及其化合物 1．在元素周期表中，铜元素位于 。 A．s区 B．p区 C．d区 D．f区 2．铜或铜盐的焰色反应为绿色，该光谱属于 。 A．原子吸收光谱 B．原子发射光谱 C．紫外光谱 D．红外光谱 3．基态Cu原子简化的电子排布式为： ，其最外层电子的电子云轮廓图为 。 4．某同学想要利用反应 Cu + 2H+Cu2+ + H2↑来制备 CuSO4 ，应选择装置 A． B． C． D． 5．在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2-，则1mol该配合物含有π键的数目为_______NA。 A．2 B．4 C．6 D．8 6．CuSO4溶液中逐滴加入氨水，先产生蓝色沉淀，后又溶解得到深蓝色溶液[Cu(NH3)4]SO4。 (1)写出沉淀溶解生成深蓝色溶液的离子方程式 ___________。 (2)该配合物正离子的中心是 (填微粒符号)，外界离子的中心原子的杂化方式为： 。 7．晶体铜的晶胞结构如下图所示，铜原子的配位数为 ，已知晶胞的边长为apm(1pm=1×10-10cm，阿伏加德罗常数用NA表示)，计算晶体铜的密度为 g·cm-3(用含a的代数式表示)。 8．Cu2O与Cu2S都属于离子晶体，但前者熔点(1235℃)比后者熔点(1130℃)高，原因是 。 押题三 功能性化学材料 Na2PO3F作牙膏的添加剂可预防龋齿，通常以氟化钠(NaF)与三偏磷酸钠(Na3P3O9)在熔融条件下反应制得。 1．两个H3PO4分子间可以通过脱水缩合生成焦磷酸： 三偏磷酸(H3P3O9)可由H3PO4分子间脱水生成，H3P3O9分子中3个P原子的化学环境相同，H3P3O9的结构式是___________。 2．已知P4O6与P4O10的结构如图，则P4O6中的键角∠O-P-O___________P4O10中的键角∠O-P-O。(A．大于；B．小于；C．等于)原因是___________。 3．Na2PO3F溶于水时与水反应，P-F键断裂，生成。 (1)该反应会形成___________(填“P-O”或“P-H”)键 (2)反应后，溶液中粒子浓度的关系：2c(F+) ___________c(Na+) (填“>”、“<”或“=”)。 (3)牙釉质的主要成分是Ca5(PO4)3(OH)，牙齿表面液膜的pH一般约为6.5.当液膜pH＜5.2时，牙釉质会出现溶解损伤。使用含Na2PO3F牙膏可预防龋齿，下列描述正确的是___________(填字母序号)。 已知：含磷粒子在水溶液中的物质的量分数(δ)与pH的关系如下图。 A．牙釉质溶解损伤时，牙齿表面液膜中δ(PO43-)升高 B．使用含氟牙膏时，Ca5(PO4)3(OH)可转化为Ca5(PO4)3F C．Ca5(PO4)3(OH)与酸的结合能力比Ca5(PO4)3F强 D．牙齿表面液膜中：c(Ca2+)＞c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-) 4．铜及其化合物是电子工业中最常用的材料之一。Cu2O与Cu2S比较，熔点较高的是_______，原因是_______。 【答案】①Cu2O ②两物质均为离子晶体，且离子带电荷数相同，O2-的半径小于S2-的，所以Cu2O的离子键强度大，熔点更高 【解析】两物质均为离子晶体，且离子带电荷数相同，O2-的半径小于S2-的，所以Cu2O的离子键强度大，熔点更高。 5．Cu2+可形成[Cu (en)2NH3](BF4)2，其巾en代表H2N- CH2-CH2- NH2，[Cu(en)2NH3](BF4)2中VSEPR模型为四面体的非金属原子共有___________个 。 6．一种铜合金由Cu、In、Te组成，可做热电材料。其晶胞及晶胞中各原子的投影位置如图所示，晶胞棱边夹角均为90° 。 (1)该晶体的化学式为___________。 (2)其晶胞结构由Ⅰ、Ⅱ两部分组成，如图所示。Ⅰ不是晶胞，从结构角度说明。___________。 (3)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点、B点原子的分数坐标分别为(0，0，0)、(，，)。则C点原子的分数坐标为___________；晶胞 中C、D原子间距离d=___________pm。 押题四 爆竹声中一岁除(本题共22分) 春节是中华民族的传统节日，燃放烟花爆竹是庆祝春节的重要习俗。 1．爆竹的主要成分是黑火药，含有硫黄、木炭和硝酸钾。其反应原理为S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。 (1)上述反应涉及的元素中电负性最大的是_______(填元素符号)，K、S、N、O四种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______，基态C原子的价层电子排布式为_______。 (2) KNO3中，NO3-的空间结构是_______。 (3)硫单质的一种结构(如下图所示)被称为王冠结构，分子中S原子的杂化方式为______，该物质______于水。 A．可溶 B．难溶 (4)获得K2S晶体的结构，可应用的仪器是_______。 (5) K2S的晶胞结构如下图，距离S2-最近且等距K+数目为_______；若晶胞中A点坐标参数为(0，0，0)，B点坐标参数为()，C点坐标参数为()，则D点坐标参数为_______。 (6)若K2S晶胞的棱长为apm，则其密度ρ=_______ g· cm-3 (用含a、NA的代数式表示)。 2．烟花之所以能够绽放出五彩缤纷的图案，离不开各种化学物质的参与。其中，镁粉、硝酸钾、硫黄、高氯酸钾等是烟花中常见的成分。 (1)烟花绽放时，钾元素电子跃迁的方式是_______。 A项，低能量状态到高能量状态 B项，高能量状态到低能量状态 (2)烟花燃烧时，镁粉与硝酸钾发生反应，生成氧化镁、氧化钾和一种无污染的气C体。写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：_______。 押题五 物质结构与性质应用 “结构决定性质，性质体现结构”，物质结构与性质之间的关系是人们学习和研究化学的重要途径。 1．下列关于原子轨道的叙述中，正确的是___________。 A．电子运动的轨迹 B．电子离核远近 C．描述电子运动状态的函数 D．电子运动状态的能量高低 2．ZnO和硫脲[CS(NH2)2]在一定条件下可制备纳米ZnS，下列说法中正确的___________。 A．电负性：C＜N B．第一电离能：Zn＞S C．硫脲[CS(NH2)2]属于分子晶体 D．硫脲[CS(NH2)2]中所有原子共面 3．含有硅原子核的三种微粒，电子排布式分别为：①1s22s22p63s23p2、②1s22s22p63s23p1、③1s22s22p63s23p64s1，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。 A．得电子能力：①>② B．微粒半径：③>①>② C．电离一个电子所需最低能量：①>②>③ D．电子排布属于基态原子(或离子)的是：①② 4．工业上提取砷的某步反应如下图所示，关于I~IV四种物质的说法正确的是___________。 A．I中仅有σ键 B．II中部分元素的第一电离能：I1(O)＞I1(S) C．III中含有的元素中砷的电负性最大 D．IV中含有的化学键为离子键、共价键 5．金属钴的一种配位数为6的配合物由Co3+、NH3、Cl-、H2O组成，实验显示Co3+、NH3、Cl-的物质的量之比为1：3：3，向该配合物的水溶液加入AgNO3溶液，只能沉淀出三分之一的Cl-。则该配合物的化学式是_________________。 6．富马酸()和马来酸()为顺反异构体，两者熔点及电离平衡常数如下表： 物质名称 熔点 Ka1 Ka2 富马酸 300℃ a c 马来酸 140℃ b d 解释富马酸熔点比马来酸的熔点高的原因_____。预测c_____d(填“>”、“＜”或“=”)。 7．O3分子内部存在“三中心四电子”的离域π键(如图虚线部分所示)，由于O3分子的中心氧原子较端位氧原子多提供一个电子，故中心氧原子带部分正电荷，端位氧原子带部分负电荷。 (1)判断O3分子中的正负电荷重心是否重合。___________(选填“是”或“否”)，解释O3在水中溶解度大于O2的可能原因。___________ (2)判断并解释反应2O3=3O2是否属于氧化还原反应___________。 8．氧化锆的某种晶体的晶胞如图所示，结合图中数据，计算该晶胞的密度ρ=_____ g· cm-3 (设NA为阿伏加德罗常数的值，用含、和NA的代数式表示)。 押题六 “碳路先锋”绿色低碳的未来愿景 1．化石能源过度使用会产生大量二氧化碳，造成温室效应破坏环境。因此，二氧化碳的捕集和利用是一项具有极大前景的降碳技术。 (1)研究发现多孔碳材料具有良好的吸附CO2的性能，可以用作二氧化碳的捕集材料。碳位于元素周期表中第_______周期，第_______族；请画出它的价电子轨道表示式_______；碳原子核外有_______种运动状态不同的电子。 (2)请比较C、N和O第一电离能(I1)的大小_______，并说明理由：_______。 (3)石墨烯就是一种多孔碳材料，可以由石墨剥离得到。 ①请说出石墨中存在的微粒间作用力_______。 ②研究表明单层石墨烯为二维平面结构，化学兴趣小组对石墨烯的微观结构展开了讨论，提出了以下两种结构，请判断哪种结构是石墨烯的合理结构_______，并说明理曲：_______。 ③如果需要借助实验手段测定石墨烯的结构，以下哪些实验手段可以对晶体结构的测定提供帮助_______。 A项，原子吸收光谱 B项，核磁共振氢谱 C项，X射线衍射 D项，红外光谱 (4)下列关于石墨烯说法正确的是_______。 A．石墨烯是一种有机化合物确 B．石墨烯是一种分子晶体 C．石墨烯具有超强的导电性 D．熔点：石墨烯>金刚石 (5)化学吸收法通常利用碱性溶液吸收二氧化碳，形成中间体化合物，再通过加热破坏生成原来的溶液和CO2气体。请用离子方程式来阐释碳酸钠溶液捕集CO2气体的原理：_______。 押题七 铁的化合物 1．六水合硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，俗称莫尔盐，易溶于水，难溶于乙醇。其晶体的部分结构如图所示。 (1)和Fe2+价电子排布相同的是___________。 A．Co3+ B．Mn2+ C．Cr3+ D．Cu2+ (2)下列说法正确的是___________。 A．第一电离能：O＞N＞S B．铵根和硫酸根微粒的空间结构不同 C．晶体中Fe2+配位数为6 D．晶体中微粒间的相互作用只有离子键、共价键和配位键 (3)制备莫尔盐时，从溶液中结晶析出晶体，过滤，洗涤，干燥。通常用乙醇洗涤除去莫尔盐晶体表面杂质。说明使用乙醇洗涤的其他目的：___________。 (4)写出检验晶体中Fe2+离子的实验方案：___________。 2．现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如下图所示： (1)写出反应Ⅲ的平衡常数表达式_______。 (2)写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式：_______。 3．计算题(要求适当写出计算过程) 现需除去Cu2+溶液中的Fe3+。甲同学想通过调整溶液至pH=4达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他们查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10−38, Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10−20 (通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10−5 mol⋅L−1时就认为沉淀完全)。 常温下，若溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol/L，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为______，Fe3+恰好完全沉淀(即c(Fe3+)≤1×10−5 mol⋅L−1)时溶液的pH为______，通过计算确定上述方案______(填“可行”或“不可行”)。 4．FeBr3水解会生成Fe(OH)3胶体。Fe(OH)3胶体可用于净水，其原因是_______，已知电泳时，带电Fe(OH)3胶体粒子向阴极移动，该胶体粒子的化学式可能是_______。 A． B． C． D． 5．某种铁氮化合物的晶胞结构如图所示(图中仅示出的位置)。立方体晶胞的边长为380.4 pm(1pm=10-10cm)。该铁氮化合物的密度为7.18 g· cm-3。该晶胞中铁、氮的微粒个数之比为___________；晶胞中N所处的合理位置：___________。 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 猜押01 物质结构与性质 上海高考化学等级性考试中采用新题型，全部以综合情境题的形式呈现，整卷约包含5个大综合情境，其中物质结构与性质考题趋向加强对原子轨道、分子构型、晶体类型等核心概念的考查，可能通过复杂情境要求学生进行多层次分析，可能涉及前沿学科知识、生活化场景等。 押题一 现代“五金”之一——锡 锡(Sn)位于元素周期表的第5周期第ⅣA族。Sn是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。 1．基态Sn原子最外层电子的轨道表示式为___________。 【答案】 【解析】Sn为50号元素，位于第五周期第IVA族，最外层电子排布式5s25p2，轨道表示式为。 SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。 2．SnCl2的价层电子对空间结构是___________。 【答案】平面三角形 【解析】SnCl2中Sn的价层电子对数为，根据价层电子对互斥理论，当价层电子对数为3时，价层电子对空间结构为平面三角形。 3．SnCl4的Sn-Cl键是由锡的___________轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。 【答案】sp3杂化 【解析】SnCl4中Sn的价电子对数为，无孤电子对，中心原子采取sp3杂化后，形成4个sp3杂化轨道，SnCl4的Sn-Cl键是由锡的sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。 4．已知一些物质的熔点数据如下表： 物质 SiCl4 GeCl4 SnCl4 熔点/℃ -68.8 -51.5 -34.1 分析SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化的原因___________。 【答案】SiCl4、GeCl4、SnCl4都为分子晶体，组成和结构相似，相对分子质量SiCl4 < GeCl4< SnCl4，分子间范德华力SiCl4 < GeCl4< SnCl4，范德华力越大，熔点越高，所以熔点逐渐升高 【解析】由于SiCl4、GeCl4、SnCl4都为分子晶体，组成和结构相似，相对分子质量SiCl4< GeCl4< SnCl4，分子间范德华力SiCl4 < GeCl4< SnCl4，范德华力越大，熔点越高，所以熔点逐渐升高。 5．SnCl4在潮湿的空气中易发生水解，生成SnO2·xH2O，写出该反应的化学方程式___________。 【答案】SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O↓+4HCl 【解析】SnCl4在潮湿空气中发生水解，生成SnO2·xH2O和HCl，其反应化学方程式为SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O↓+4HCl。 6．SnCl4在潮湿的空气中易发生水解，生成SnO2·xH2O，对于反应的现象描述，最合理的是___________。 A．产生白雾 B．产生白烟 C．产生白色烟雾 D．无明显现象 【答案】C 【解析】SnCl4在潮湿空气中发生水解的反应可表示为SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O↓+4HCl，SnO2·xH2O是固体小颗粒，HCl气体在潮湿空气中会与水蒸气结合形成盐酸小液滴，固体小颗粒(形成烟)和盐酸小液滴(形成雾)，所以会产生白色烟雾，故选C。 7．白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图：白锡具有体心四方结构；灰锡具有立方金刚石结构。 (1)灰锡中每个Sn加原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有___________个。 (2)若白锡和灰锡的晶胞体积分别为v1nm3和v2nm3，则白锡和灰锡晶体的密度之比是___________。 【答案】(1)7. 4 (2) 【解析】(1)灰锡具有类似金刚石的晶体结构，但每个原子并非与四个异种原子相连，而是与四个同种原子(即Sn原子)形成正四面体结构，在正四面体结构中，每个顶点代表一个原子，对于中心原子(即我们关注的Sn原子)，它与四个位于正四面体顶点且距离相等的Sn原子相连，灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子共有4个； (2)根据均摊法，白锡晶胞中含Sn原子数为，灰锡晶胞中含Sn原子数为，所以白锡与灰锡的密度之比为。 8．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。 已知：在0℃、100kPa条件下白锡转化为灰锡反应的焓变和熵变分别为ΔH＝-2.1809kJ·mol−1，ΔS＝6.6 J·mol-1·K-1。 (1)现把白锡制成的器皿放在0℃、100kPa的室内存放，它变成灰锡而影响使用吗？试通过计算说明___________。 (2)单质Sn的制备：将SnO2与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至800℃，由于固体之间反应慢，未明显发生反应。若通入空气在800℃下，SnO2能迅速被还原为单质Sn，通入空气的作用是___________。 【答案】(1)会自发进行生成灰锡，不能继续使用 (2)氧气与碳反应放热，提高反应温度，加快反应速率，同时生成的CO(气体)与SnO2接触面积大，加快SnO2的还原 【解析】(1)由，能自发进行生成灰锡，不能继续使用。 (2)通入空气后，空气中的氧气会与碳发生反应，化学方程式为C+O2CO2，CO2还可能与碳反应C+CO22CO，氧气与碳反应放热，提高了反应体系的温度，加快了反应速率，生成的CO是气体，与固体SnO2接触面积更大，相比固体碳与SnO2的反应，气体与固体的反应速率更快，从而使SnO2能迅速被还原为单质Sn 。 押题二 铜及其化合物 1．在元素周期表中，铜元素位于 。 A．s区 B．p区 C．d区 D．f区 【答案】C 【解析】铜元素的原子序数为29，位于周期表的IB，属于d区，故选C。 2．铜或铜盐的焰色反应为绿色，该光谱属于 。 A．原子吸收光谱 B．原子发射光谱 C．紫外光谱 D．红外光谱 【答案】B 【解析】基态原子的电子吸收能量，跃迁到较高能级，电子又从高能级跃迁到低能级，以光的形式释放能量，为发射光谱，故选B。 3．基态Cu原子简化的电子排布式为： ，其最外层电子的电子云轮廓图为 。 【答案】[Ar]3d104s1 球形 【解析】Cu的原子序数是29，位于周期表第四周期第ⅠB族，基态Cu原子简化的电子排布式为：[Ar]3d104s1，其最外层电子为4s，电子云轮廓图为球形。 4．某同学想要利用反应 Cu + 2H+Cu2+ + H2↑来制备 CuSO4 ，应选择装置 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A项，浓硫酸与铜加热生成硫酸铜、二氧化硫和水，方程式为：Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O，得不到氢气，A错误；B项，铜、锌和稀硫酸形成的原电池，Zn为负极失去电子得到Zn2+，H+得电子生成H2，总反应方程式为：Zn+2H+=Zn2++H2↑，B错误；C项，该装置是电解池，Cu做阳极失去电子得到铜离子，阴极上H+得电子生成氢气，总反应的方程式为：Cu + 2H+Cu2+ + H2↑；C正确；D项，Cu、稀硫酸和H2O2生成CuSO4和H2O，方程式为Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O，不产生氢气，D错误；故选C。 5．在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2-，则1mol该配合物含有π键的数目为_______NA。 A．2 B．4 C．6 D．8 【答案】D 【解析】单键均为σ键，叁键含有1个σ键2个π键；CN－存在碳氮三键，1个碳氮三键中有2个π键，所以1mol该配合物含有8molπ键，数目为8NA，故选D。 6．CuSO4溶液中逐滴加入氨水，先产生蓝色沉淀，后又溶解得到深蓝色溶液[Cu(NH3)4]SO4。 (1)写出沉淀溶解生成深蓝色溶液的离子方程式 ___________。 (2)该配合物正离子的中心是 (填微粒符号)，外界离子的中心原子的杂化方式为： 。 【答案】(1)Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O (2) Cu2+ sp3 【解析】(1)氢氧化铜沉淀和氨水反应生成配离子[Cu(NH3)4]2+而溶解生成深蓝色溶液，同时生成氢氧根离子和水，离子方程式Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O；(2)该配合物正离子的中心是Cu2+；外界离子为SO42-，其中心原子的价层电子数为，为sp3杂化。 7．晶体铜的晶胞结构如下图所示，铜原子的配位数为 ，已知晶胞的边长为apm(1pm=1×10-10cm，阿伏加德罗常数用NA表示)，计算晶体铜的密度为 g·cm-3(用含a的代数式表示)。 【答案】12 【解析】离铜原子最近且距离相等的原子为铜原子的配位原子，根据图甲可知，以底面面心铜原子为例，同层、上下层各有4个配位原子，故铜原子配位数是12；晶胞的棱长为apm，根据“均摊法”，晶胞中含个Cu，则晶体密度为。 8．Cu2O与Cu2S都属于离子晶体，但前者熔点(1235℃)比后者熔点(1130℃)高，原因是 。 【答案】离子晶体Cu2O与Cu2S正离子相同、负离子所带的电荷数也相同，但O2-半径比S2-半径小，所以Cu2O中离子键更强，熔点更高 【解析】离子晶体Cu2O与Cu2S正离子相同、负离子所带的电荷数也相同，但O2-半径比S2-半径小，所以Cu2O中离子键更强，熔点更高。 押题三 功能性化学材料 Na2PO3F作牙膏的添加剂可预防龋齿，通常以氟化钠(NaF)与三偏磷酸钠(Na3P3O9)在熔融条件下反应制得。 1．两个H3PO4分子间可以通过脱水缩合生成焦磷酸： 三偏磷酸(H3P3O9)可由H3PO4分子间脱水生成，H3P3O9分子中3个P原子的化学环境相同，H3P3O9的结构式是___________。 【答案】 【解析】H3P3O9分子中3个P原子的化学环境相同，可推测应该形成环状，结构对称，结构式是。 2．已知P4O6与P4O10的结构如图，则P4O6中的键角∠O-P-O___________P4O10中的键角∠O-P-O。(A．大于；B．小于；C．等于)原因是___________。 【答案】①＜ ②两种物质中的P都为sp3杂化，但P4O6中P有一对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力较大，故P4O6中∠O-P-O小于P4O10中∠O-P-O 【解析】P4O6中P原子的价层电子对数是，P4O10中P原子的价层电子对数是，两种物质中的P都为sp3杂化，但P4O6中P有一对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力较大，故P4O6中∠O-P-O小于P4O10中∠O-P-O。 3．Na2PO3F溶于水时与水反应，P-F键断裂，生成。 (1)该反应会形成___________(填“P-O”或“P-H”)键 (2)反应后，溶液中粒子浓度的关系：2c(F+) ___________c(Na+) (填“>”、“<”或“=”)。 (3)牙釉质的主要成分是Ca5(PO4)3(OH)，牙齿表面液膜的pH一般约为6.5.当液膜pH＜5.2时，牙釉质会出现溶解损伤。使用含Na2PO3F牙膏可预防龋齿，下列描述正确的是___________(填字母序号)。 已知：含磷粒子在水溶液中的物质的量分数(δ)与pH的关系如下图。 A．牙釉质溶解损伤时，牙齿表面液膜中δ(PO43-)升高 B．使用含氟牙膏时，Ca5(PO4)3(OH)可转化为Ca5(PO4)3F C．Ca5(PO4)3(OH)与酸的结合能力比Ca5(PO4)3F强 D．牙齿表面液膜中：c(Ca2+)＞c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-) 【答案】(1)P-O (2)＜ (3)BCD 【解析】(1)Na2PO3F溶于水时与水反应，P-F 键断裂，F-被释放出来，同时 P 与水中的O结合，形成P-O键，该反应会形成P-O键； (2)Na2PO3F和水反应后，F-会发生水解，则溶液中粒子浓度的关系：2c(F+)<c(Na+)。 (3)A项，牙釉质溶解损伤时，液膜pH<5.2，根据含磷粒子在水溶液中的物质的量分数(δ)与pH的关系图可知，牙齿表面液膜中δ(H2PO4- )最高，牙齿表面液膜中δ(PO43-)降低，故A错误；B项，Ca5(PO4)3F的溶解度更小，使用含氟牙膏时，Ca5(PO4)3(OH)可转化为Ca5(PO4)3F，故B正确；C项，研究证明，Ca5(PO4)3(OH)的溶解度大于Ca5(PO4)3F，Ca5(PO4)3F更能抵抗酸的侵蚀(教材原文)，说明Ca5(PO4)3(OH)与酸的结合能力比Ca5(PO4)3F强，故C正确；D项，牙釉质的主要成分是Ca5(PO4)3(OH)，根据元素守恒c(Ca2+)∶[c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)]=5∶3，因此c(Ca2+)＞c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)，故D正确；故选BCD。 4．铜及其化合物是电子工业中最常用的材料之一。Cu2O与Cu2S比较，熔点较高的是_______，原因是_______。 【答案】①Cu2O ②两物质均为离子晶体，且离子带电荷数相同，O2-的半径小于S2-的，所以Cu2O的离子键强度大，熔点更高 【解析】两物质均为离子晶体，且离子带电荷数相同，O2-的半径小于S2-的，所以Cu2O的离子键强度大，熔点更高。 5．Cu2+可形成[Cu (en)2NH3](BF4)2，其巾en代表H2N- CH2-CH2- NH2，[Cu(en)2NH3](BF4)2中VSEPR模型为四面体的非金属原子共有___________个 。 【答案】11 【解析】H2N- CH2-CH2- NH2中C的价层电子对数为，N的价层电子对数均为，均采用sp3杂化，NH3分子中，N的价层电子对数均为，采用sp3杂化，BF4-中B原子价层电子对数为，其中一个是配位键，也采用sp3杂化，采用sp3杂化的原子的VSEPR模型为四面体，故共有个非金属原子。 6．一种铜合金由Cu、In、Te组成，可做热电材料。其晶胞及晶胞中各原子的投影位置如图所示，晶胞棱边夹角均为90° 。 (1)该晶体的化学式为___________。 (2)其晶胞结构由Ⅰ、Ⅱ两部分组成，如图所示。Ⅰ不是晶胞，从结构角度说明。___________。 (3)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点、B点原子的分数坐标分别为(0，0，0)、(，，)。则C点原子的分数坐标为___________；晶胞 中C、D原子间距离d=___________pm。 【答案】(1)CuInTe2 (2)Ⅰ中8个顶点的原子不相同，上下两个面的原子也不相同，无法进行无隙并置，因此不是晶胞 (3)①(，，) ② 【解析】(1)由晶胞结构可知，铜原子位于顶点、面上和体内，其个数为个，铟原子位于棱上、面心和面上，其个数为个，碲原子位于体内，其个数为8个，则该晶体的化学式为CuInTe2； (2)晶胞是晶体中最小的重复结构单元，可以无隙并置，而Ⅰ中8个顶点的原子不相同，上下两个面的原子也不相同，无法进行无隙并置，因此不是晶胞； (3)由A点、B点原子的分数坐标分别为(0，0，0)、(，，)知，位于体对角线处、面对角线处，C点原子的分数坐标为(，，)；由晶胞中C、D形成的直角三角形的边长为，可知，晶胞 中C、D原子间距离d=pm； 押题四 爆竹声中一岁除(本题共22分) 春节是中华民族的传统节日，燃放烟花爆竹是庆祝春节的重要习俗。 1．爆竹的主要成分是黑火药，含有硫黄、木炭和硝酸钾。其反应原理为S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。 (1)上述反应涉及的元素中电负性最大的是_______(填元素符号)，K、S、N、O四种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______，基态C原子的价层电子排布式为_______。 (2) KNO3中，NO3-的空间结构是_______。 (3)硫单质的一种结构(如下图所示)被称为王冠结构，分子中S原子的杂化方式为______，该物质______于水。 A．可溶 B．难溶 (4)获得K2S晶体的结构，可应用的仪器是_______。 (5) K2S的晶胞结构如下图，距离S2-最近且等距K+数目为_______；若晶胞中A点坐标参数为(0，0，0)，B点坐标参数为()，C点坐标参数为()，则D点坐标参数为_______。 (6)若K2S晶胞的棱长为apm，则其密度ρ=_______ g· cm-3 (用含a、NA的代数式表示)。 【答案】(1)①O ②N＞O＞S＞K ③2s22p6 (2)平面三角形 (3)①sp3 ②B (4)X射线衍射仪 (5)①8 ②(，，) (6) 【解析】(1)根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则上述反应涉及的元素中电负性最大的是O；根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，则K、S、N、O四种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞S＞K；C是第6号元素，基态C原子的价层电子排布式为2s22p2； (2)NO3-中心原子价层电子对数，其空间结构是平面三角形； (3)根据结构分析，分子中每个S原子形成2个S-S键，还有2对孤电子对，则S原子的杂化方式为sp3杂化，该物质是非极性分子，根据“相似相溶”原理，水是极性分子，则该物质难溶于水，故选B； (4)获得晶体的结构，可应用的仪器是X射线衍射仪； (5)硫化钾的晶胞结构如图，黑球个数为，白色小球为8个，则黑球为硫离子，则根据图中右侧面面心硫离子分析，与周围8个钾离子连接，其配位数为8；若晶胞中A点坐标参数为(0，0，0)，B点坐标参数为()，C点坐标参数为()，则D点在体对角线的四分之一处，其坐标参数为(，，)； (6)S原子的个数为4，K的个数为8，根据，储氢后的晶体密度为。 2．烟花之所以能够绽放出五彩缤纷的图案，离不开各种化学物质的参与。其中，镁粉、硝酸钾、硫黄、高氯酸钾等是烟花中常见的成分。 (1)烟花绽放时，钾元素电子跃迁的方式是_______。 A项，低能量状态到高能量状态 B项，高能量状态到低能量状态 (2)烟花燃烧时，镁粉与硝酸钾发生反应，生成氧化镁、氧化钾和一种无污染的气C体。写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：_______。 【答案】(1)B (2) 【解析】(1)焰色反应属于发射光谱，故电子是由高能量状态跃迁到低能量状态，故选B； (2)镁粉与硝酸钾发生反应，生成氧化镁、氧化钾和N2，KNO3中N的化合价MH +5价降低至0价，得5个电子， Mg元素化合价由0价升高到+2价，失2个电子，根据得失电子守恒进行配平，并标出电子转移，。 押题五 物质结构与性质应用 “结构决定性质，性质体现结构”，物质结构与性质之间的关系是人们学习和研究化学的重要途径。 1．下列关于原子轨道的叙述中，正确的是___________。 A．电子运动的轨迹 B．电子离核远近 C．描述电子运动状态的函数 D．电子运动状态的能量高低 【答案】C 【解析】原子轨道为描述原子中电子运动状态的函数，此函数可用来计算在原子核外的特定空间中，找到原子中电子的几率，故故选C。 2．ZnO和硫脲[CS(NH2)2]在一定条件下可制备纳米ZnS，下列说法中正确的___________。 A．电负性：C＜N B．第一电离能：Zn＞S C．硫脲[CS(NH2)2]属于分子晶体 D．硫脲[CS(NH2)2]中所有原子共面 【答案】AC 【解析】A项，同周期主族元素，从左到右电负性递增，则 电负性：C＜N，A正确；B项，基态S原子核外电子排布为1s22s22p63s23p4，原子半径小，基态Zn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s2，原子半径大，比硫原子易失去最外层的一个电子 ，则第一电离能：Zn＜S，B错误；C项，硫脲与尿素分子结构相似，则硫脲是熔沸点低、硬度小的分子晶体，C正确；D项，硫脲中每个氮原子形成1个C-N、2个N-H，杂化方式为sp3杂化，所以硫脲分子中的所有原子不可能共平面，D错误；故选AC。 3．含有硅原子核的三种微粒，电子排布式分别为：①1s22s22p63s23p2、②1s22s22p63s23p1、③1s22s22p63s23p64s1，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。 A．得电子能力：①>② B．微粒半径：③>①>② C．电离一个电子所需最低能量：①>②>③ D．电子排布属于基态原子(或离子)的是：①② 【答案】BD 【解析】含有硅原子核的三种微粒，电子排布式分别为：①1s22s22p63s23p2为基态Si，②基态Si失去一个电子后，1s22s22p63s23p1为Si+，③1s22s22p63s23p64s1为激发态Si。A项，②1s22s22p63s23p1为Si+，对电子吸引力强于基态Si，得电子能力：②>①，A错误；B项，Si+核外电子数少，原子半径最小，激发态Si电子跃迁至较高能级，半径大于基态Si，微粒半径：③>①>②，B正确；C项，Si+对电子吸引力强于基态Si，更难失电子，激发态Si电子跃迁至较高能级，不稳定较易失电子，电离一个电子所需最低能量：②>①>③，C错误；D项，根据分析，电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②，D正确；故选BD。 4．工业上提取砷的某步反应如下图所示，关于I~IV四种物质的说法正确的是___________。 A．I中仅有σ键 B．II中部分元素的第一电离能：I1(O)＞I1(S) C．III中含有的元素中砷的电负性最大 D．IV中含有的化学键为离子键、共价键 【答案】BD 【解析】A项，双键中有1个σ键，1个π键，I中含有碳氧双键，含有π键，A错误；B项，同主族元素，从上至下，第一电离能逐渐增大，第一电离能：I1(O)＞I1(S)，B正确；C项，元素非金属性越强，电负性越大，III中含有的元素中氧的电负性最大，C错误；D项，IV为碳酸钠，含有的化学键为离子键、共价键，D正确；故选BD。 5．金属钴的一种配位数为6的配合物由Co3+、NH3、Cl-、H2O组成，实验显示Co3+、NH3、Cl-的物质的量之比为1：3：3，向该配合物的水溶液加入AgNO3溶液，只能沉淀出三分之一的Cl-。则该配合物的化学式是_________________。 【答案】[Co(NH3)3Cl2H2O] 【解析】向该配合物的水溶液加入AgNO3溶液，只能沉淀出三分之一的Cl-，则有三分之一的氯离子处于外界、三分之二的处于内界，由于金属钴的一种配位数为6的配合物由Co3+、NH3、Cl-、H2O组成，实验显示Co3+、NH3、Cl-的物质的量之比为1：3：3，故该配合物的化学式是[Co(NH3)3Cl2H2O]Cl。 6．富马酸()和马来酸()为顺反异构体，两者熔点及电离平衡常数如下表： 物质名称 熔点 Ka1 Ka2 富马酸 300℃ a c 马来酸 140℃ b d 解释富马酸熔点比马来酸的熔点高的原因_____。预测c_____d(填“>”、“＜”或“=”)。 【答案】①富马酸是反式结构，形成的主要是分子间氢键，使其分子间的作用力大大强于马来酸，故熔点比马来酸高的多 ②> 【解析】富马酸是反式结构，形成的主要是分子间氢键，使其分子间的作用力大大强于马来酸，故熔点比马来酸高的多；由于马来酸中第二个可电离的氢原子参与了氢键的形成，因此要电离这个H+就需要破坏氢键，消耗更多的能量，所以马来酸和富马酸对应的Ka2为：c>d，答案为>。 7．O3分子内部存在“三中心四电子”的离域π键(如图虚线部分所示)，由于O3分子的中心氧原子较端位氧原子多提供一个电子，故中心氧原子带部分正电荷，端位氧原子带部分负电荷。 (1)判断O3分子中的正负电荷重心是否重合。___________(选填“是”或“否”)，解释O3在水中溶解度大于O2的可能原因。___________ (2)判断并解释反应2O3=3O2是否属于氧化还原反应___________。 【答案】(1)否 ②O3和水都是极性分子，O2是非极性分子，根据相似相溶原理可知，O3在水中溶解度大于O2 (2)否，反应中元素的化合价没有发生变化 【解析】(1)O3分子的中心氧原子带部分正电荷，端位氧原子带部分负电荷，分子呈V形，属于极性分子，分子中正负电荷重心不重合，O3和水都是极性分子，O2是非极性分子，根据相似相溶原理可知，O3在水中溶解度大于O2在水中溶解度，故答案为：否；O3和水都是极性分子，O2是非极性分子，根据相似相溶原理可知，O3在水中溶解度大于O2； (2)O3和O2都是单质，O元素化合价均为0价，属于同素异形体间的转化，属于非氧化还原反应，故答案为：否，反应中元素的化合价没有发生变化。 8．氧化锆的某种晶体的晶胞如图所示，结合图中数据，计算该晶胞的密度ρ=_____ g· cm-3 (设NA为阿伏加德罗常数的值，用含、和NA的代数式表示)。 【答案】 【解析】氧化锆的某种晶体的晶胞中，O位于晶胞内部，1个晶胞中有8个O，Zr位于顶点和面心，1个晶胞中有=4个Zr，计算该晶胞的密度=。 押题六 “碳路先锋”绿色低碳的未来愿景 1．化石能源过度使用会产生大量二氧化碳，造成温室效应破坏环境。因此，二氧化碳的捕集和利用是一项具有极大前景的降碳技术。 (1)研究发现多孔碳材料具有良好的吸附CO2的性能，可以用作二氧化碳的捕集材料。碳位于元素周期表中第_______周期，第_______族；请画出它的价电子轨道表示式_______；碳原子核外有_______种运动状态不同的电子。 (2)请比较C、N和O第一电离能(I1)的大小_______，并说明理由：_______。 (3)石墨烯就是一种多孔碳材料，可以由石墨剥离得到。 ①请说出石墨中存在的微粒间作用力_______。 ②研究表明单层石墨烯为二维平面结构，化学兴趣小组对石墨烯的微观结构展开了讨论，提出了以下两种结构，请判断哪种结构是石墨烯的合理结构_______，并说明理曲：_______。 ③如果需要借助实验手段测定石墨烯的结构，以下哪些实验手段可以对晶体结构的测定提供帮助_______。 A项，原子吸收光谱 B项，核磁共振氢谱 C项，X射线衍射 D项，红外光谱 (4)下列关于石墨烯说法正确的是_______。 A．石墨烯是一种有机化合物确 B．石墨烯是一种分子晶体 C．石墨烯具有超强的导电性 D．熔点：石墨烯>金刚石 (5)化学吸收法通常利用碱性溶液吸收二氧化碳，形成中间体化合物，再通过加热破坏生成原来的溶液和CO2气体。请用离子方程式来阐释碳酸钠溶液捕集CO2气体的原理：_______。 【答案】(1)①2 ②ⅣA ③ ④6 (2)①N＞O＞C ②同一周期中，第一电离能呈增大的趋势，但N处于ⅤA族，其最外层p能级处于半充满状态，第一电离能反常 (3)①共价键、范德华力 ②B ③.A碳原子采用sp3杂化不可能为平面结构，而图B碳原子采用sp2杂化是平面结构 ④C (4)CD (5)CO2+H2O+CO32-=2HCO3-、2 HCO3-CO2↑+H2O+ CO32- 【解析】(1)C是6号元素，其核外电子排布式为：1s22s22p2，故碳位于元素周期表中第2周期，第ⅣA族；其价电子轨道表示式为：；根据泡利原理可知，碳原子核外有6种运动状态不同的电子，故答案为：2；ⅣA；；6； (2)同一周期中，元素第一电离能从左到右呈增大的趋势，但N元素位于ⅤA族，其2p能级处于半充满的较稳定状态，第一电离能大于O，则第一电离能大小为N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；同一周期中，从左到右第一电离能呈增大的趋势，但N处于ⅤA族，其2p能级处于半充满状态，第一电离能反常； (3)①石墨中存在的微粒间作用力为：层内存在非极性共价键，层与层之间存在范德华力，故答案为：共价键、范德华力；②图A中每个碳原子周围形成了4个共价键，即其杂化类型为sp3，不可能是平面结构，而图B中每个碳原子周围形成了3个共价键，即其杂化方式为sp2，为平面结构，故答案为：B；图A碳原子采用sp3杂化不可能为平面结构，而图B碳原子采用sp2杂化是平面结构；③A项，原子吸收光谱用于测定元素种类，无法测定晶体结构，A不合题意；B项，核磁共振氢谱用于测定有机物中氢原子情况，与晶体结构测定无关，B不合题意；C项，X射线衍射可测定晶体结构，C符合题意；D项，红外光谱用于检测有机物官能团或化学键，不能测定晶体结构，D不合题意；故选C； (4)A项，有机化合物通常是指含碳元素的化合物，且碳原子之间以共价键结合形成有机分子。而石墨烯仅由碳元素组成即为单质，不是有机化合物，A 错误；B项，分子晶体是由分子间通过分子间作用力(范德华力、可能有氢键)构成的晶体，石墨烯层内碳原子之间以共价键相连形成平面层状结构，层与层之间以范德华力结合，属于过渡型晶体，并非分子晶体，B 错误；C项，石墨烯中碳原子sp2杂化，未参与杂化的p轨道相互平行且相互重叠，使p轨道中的电子可以在整个碳原子平面上自由移动，所以具有超强的导电性，C 正确； D项，石墨烯属于过渡型晶体，金刚石属于共价晶体，共价晶体的熔点取决于原子间共价键的强度，原子半径越小，共价键键长越短，键能越大，熔点越高，碳原子半径相同，但是石墨烯中碳原子间除了σ键还有大π键，使得其共价键作用更强，所以熔点：石墨烯>金刚石，D 正确；故选CD； (5)化学吸收法通常利用碱性溶液吸收二氧化碳，形成中间体化合物，再通过加热破坏生成原来的溶液和CO2气体，用离子方程式来阐释碳酸钠溶液捕集CO2气体的原理为：CO2+H2O+ CO32-=2HCO3-、2HCO3-CO2↑+H2O+ CO32-。 押题七 铁的化合物 1．六水合硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，俗称莫尔盐，易溶于水，难溶于乙醇。其晶体的部分结构如图所示。 (1)和Fe2+价电子排布相同的是___________。 A．Co3+ B．Mn2+ C．Cr3+ D．Cu2+ (2)下列说法正确的是___________。 A．第一电离能：O＞N＞S B．铵根和硫酸根微粒的空间结构不同 C．晶体中Fe2+配位数为6 D．晶体中微粒间的相互作用只有离子键、共价键和配位键 (3)制备莫尔盐时，从溶液中结晶析出晶体，过滤，洗涤，干燥。通常用乙醇洗涤除去莫尔盐晶体表面杂质。说明使用乙醇洗涤的其他目的：___________。 (4)写出检验晶体中Fe2+离子的实验方案：___________。 【答案】(1)A (2)C (3)莫尔盐难溶于乙醇，减少莫尔盐溶解损失；乙醇易挥发，便于更快干燥 (4)取样溶于水，滴入几滴KSCN溶液，无明显变化；再滴入少量氯水(或过氧化氢酸性溶液)，溶液变为血红色，则含Fe2+ 【解析】(1)Fe2+价电子排布为3d6，Co3+的价电子排布为3d6，Mn2+的价电子排布为3d5，Cr3+的价电子排布为3d3，Cu2+的价电子排布为3d9，故选A； (2)A项，同一周期元素的第一电离能，从左到右增大，N处于半充满的稳定状态，其第一电离能大于O，同族元素第一电离能从上到下减小，故第一电离能：O＞N＞S，A错误；B项，铵根的价层电子对数，空间结构为正四面体，硫酸根微粒的价层电子对数，空间结构为正四面体，二者的空间结构相同，B错误；C项，由图可知，晶体中Fe2+的配位数为6，C正确；D项，晶体中微粒间的相互作用只有离子键、共价键和配位键，还有分子间作用力、氢键，D错误；故选C； (3)因莫尔盐难溶于乙醇，使用乙醇洗涤的其他目的：莫尔盐难溶于乙醇，减少莫尔盐溶解损失；乙醇易挥发，便于更快干燥； (4)取样溶于水，滴入几滴KSCN溶液，无明显变化；再滴入少量氯水(或过氧化氢酸性溶液)，亚铁离子被氧化成铁离子，溶液变为血红色，则含Fe2+。 2．现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如下图所示： (1)写出反应Ⅲ的平衡常数表达式_______。 (2)写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式：_______。 【答案】(1)K= (2)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 【解析】(1)由图可知反应Ⅲ的化学方程式为：C(s)+CO2(g)2CO(g)，其平衡常数表达式K=，故答案为：K=； (2)由图可知，C和H2O是反应物，H2、CO是生成物，Fe3O4是催化剂，总反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，故答案为：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。 3．计算题(要求适当写出计算过程) 现需除去Cu2+溶液中的Fe3+。甲同学想通过调整溶液至pH=4达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他们查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10−38, Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10−20 (通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10−5 mol⋅L−1时就认为沉淀完全)。 常温下，若溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol/L，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为______，Fe3+恰好完全沉淀(即c(Fe3+)≤1×10−5 mol⋅L−1)时溶液的pH为______，通过计算确定上述方案______(填“可行”或“不可行”)。 【答案】①4 ②3 ③可行 【解析】Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10−20，溶液中CuSO4的浓度为3.0mol⋅L−1，c(Cu2+)=3.0mol⋅L−1；依据溶度积常数c(Cu2+)×c2(OH−)=3.0×10−20；c2(OH−)==10−20；得到c(OH−)=10−10mol/L，依据水溶液中的离子积c(H+)×c(OH−)=10−14；求的c(H+)=10−4mol/L，溶液pH=4，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为4；残留在溶液中的离子浓度小于1×10−5 mol⋅L−1时就认为沉淀完全，Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10−38，c(Fe3+)×c3(OH−)=1.0×10−38；c3(OH−)==1.0×10−33；求的c(OH−)=1×10−11mol/L；水溶液中的离子积c(H+)×c(OH−)=10−14；c(H+)=1×10−3mol/L，则pH=3；通过计算可知pH=4能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的，则方案可行。 4．FeBr3水解会生成Fe(OH)3胶体。Fe(OH)3胶体可用于净水，其原因是_______，已知电泳时，带电Fe(OH)3胶体粒子向阴极移动，该胶体粒子的化学式可能是_______。 A． B． C． D． 【答案】①Fe(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物而使其沉降 ②A 【解析】Fe(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物而使其沉降，所以能用于净水；用上述制得的胶体做电泳实验时，有某种胶体粒子向阴极移动，说明该离子带正电荷，Fe(OH)3整体呈电中性，铁离子带3个单位的正电荷、氢氧根离子带1个单位的负电荷，根据离子所带电荷排除C、D，B中所带电荷为+(3n-x)，A中粒子所带电荷为+3n+(3n-x)×(-1)=+x，符合条件，故答案为：Fe(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物而使其沉降；A。 5．某种铁氮化合物的晶胞结构如图所示(图中仅示出的位置)。立方体晶胞的边长为380.4 pm(1pm=10-10cm)。该铁氮化合物的密度为7.18 g· cm-3。该晶胞中铁、氮的微粒个数之比为___________；晶胞中N所处的合理位置：___________。 【答案】①4∶1 ②体心或12条棱中4条相互平行的棱的棱心 【解析】已知立方体晶胞的边长为380.4 pm(1pm=10-10cm)，该铁氮化合物的密度为7.18 g· cm-3，设该铁氮化合物的化学式为FeNx，摩尔质量为(56+14x)g/mol，晶胞中Fe的个数为，则，解得x=0.25，则该晶胞中铁、氮的微粒个数之比为4∶1；氮原子的合理位置应该为：体心或12条棱中4条相互平行的棱的棱心。 1 / 20 学科网（北京）股份有限公司 $$