专题9 结构与性质综合题（天津专用）-【好题汇编】2025年高考化学一模试题分类汇编

专题09 结构与性质综合题 1．（2025·天津河东·一模）氮化硼()是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为原料，经过一系列反应可以得到，如图所示： 硼砂 (1)硼元素原子的电子排布式为 ，这些电子有种 不同的能量。与硼元素在同一周期，其基态原子的最外层有2个未成对电子的元素有 。(填元素符号) (2)写出上述由，制备BN的化学方程式 。 (3)BN的两种晶型：六方晶型(类似于石墨)及立方晶型(类似于金刚石)，结构如图。 ①下列说法正确的是 。 A．六方氮化硼晶体层间存在化学键     B．两种晶体中的B和N都是杂化 C．两种晶体中B和N间的化学键均为极性共价键     D．立方氮化硼含有键和键，是共价晶体，硬度大 ②立方相氮化硼晶体中，氮的配位数是 。 (4)常温常压下硼酸晶体结构为层状，其二维平面结构如图。 ①硼酸晶体中存在的作用力有 。 A．离子键    B．共价键    C．范德华力    D．配位键 ②该晶体中含有 氢键。 (5)硼酸可由三卤化硼水解制备，机理如下图。从结构的角度解释水解反应很难进行的原因 。 2．（2025·天津·一模）碘及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。人工合成的是医疗上常用的放射性同位素，回答下列问题： (1)将的基态原子最外层轨道表示补充完整 。 (2)碘单质在中的溶解度比在水中的大，解释原因 。 (3)HI主要用于药物合成，通常用和P反应生成中的P-I键是由磷的 轨道与碘的 轨道重叠形成键，的空间构型为 。 (4)已知键角。从结构角度解释其原因： 。 (5)晶体是一种性能良好的光学材料，其晶胞为立方体，边长为a nm，晶胞中K、I、O分别处于顶点、体心、面心位置，结构如图。 ①与K原子紧邻的O原子有 个。 ②的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度是 ()。 3．（2025·天津武清·一模）回答下列问题。 (1)镓(Ga)与铝同主族，其单质及其化合物具有广泛的工业应用。镓的卤化物都有较高的催化活性，可用于聚合和脱水等工艺，查得： 物质 熔点/℃ 124 78 1000 的熔点高于，却远低于，原因是 。 气态时常以二聚体形式存在，二聚体中各原子均满足结构，则与之间存在的化学键有 (填字母)。 A． 极性键        B．氢键        C．配位键        D．离子键        E．金属键 (2)富硒酵母是一种新型添加剂，硫与硒为同一主族元素，下列事实能比较两者非金属性强弱的是___________。 A．稳定性： B．溶解度： C．单质的熔点： D．酸性： (3)离子液体具有电导率高、化学稳定性高等优点，在电化学领域用途广泛。某离子液体的结构简式如下图： 1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF.) ①微粒中F-B-F键角： (填“>”、“<”或“=”)。 ②可以与反应生成 的原因是 。 (4)等氟化物可以做光导纤维材料，一定条件下，某的晶体结构如下图。表示阿伏加德罗常数的值。晶胞为正方体，边长为，则晶体的摩尔体积Vm= 。 (5)碘酸钾()可作为食盐中的补碘剂。工业上用电解法制备碘酸钾（）的装置如图所示。 ①阳极的电极反应式为 。 ②隔膜为 (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 ③用甲烷燃料电池为该装置供电，消耗 时，理论上可得到 。 4．（2025·天津宁河·一模）回答下列问题： (1)硼氢化钠(NaBH4)水解生成氢气：是一种环境友好的固体储氢材料。 ①硼元素位于元素周期表的 区，NaBH4中B原子的杂化方式为 ，NaBO2中的空间构型是 。 ②NaBO2溶液中存在的化学键有 。 A．离子键    B．共价键    C．金属键    D．氢键 (2)碳原子与氮原子还可形成六元环状化合物吡啶（），吡啶中的各种元素的电负性由小到大的顺序为 ，吡啶在水中的溶解度大于苯，主要原因是① ，② 。 (3)某磷青铜晶胞结构如图所示。 ①晶体的化学式为 。 ②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有 个 5．（2025·天津·一模）金属钛被誉为“二十一世纪金属”，有“生物金属，海洋金属，太空金属”的美称，具有广泛的应用前景。回答下列问题： (1)基态钛原子的电子排布式 。 (2)Ti的四卤化物熔点如表所示，熔点高于其他三种卤化物，则可判断可能为 晶体(填“离子”或“分子”；、、熔点依次升高的原因是 。 化合物 熔点/℃ 377 -24.12 38.3 155 (3)磷酸钛铝锂可用作锂离子电池的正极材料，的空间构型是 ，中心原子P的杂化方式为 杂化，写出第一电离能介于Al，P之间的位于第三周期的所有元素 (填元素符号)。 (4)的晶胞如图所示，三种组成元素的电负性由大到小顺序的是 ；该晶体中每个周围与它最近且相等距离的数目是 。 (5)1mol中含有键的数目为 。 6．（2025·天津·一模）新型化学电源在能量、密度、功率等方面较传统电源均有显著优势。 I．锂电池的电解液是目前研究的热点。 (1)锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。 ①元素、P、F中电负性最大的是 (填元素符号)。 ②基态F原子的价层电子轨道表示式为 。 (2)为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为。 该阳离子中，“”原子的杂化轨道类型为 杂化，的空间构型是 。 Ⅱ．氢氧燃料电池具有高效能、环保、可再生等优点，应用极其广泛。寻找安全高效、低成本的储氢材料对于实现氢能经济具有重要意义，以下是两种常见的储氢材料。 (3)氰基配合物 ①在周期表中的位置 。 ②钴离子的配位数是 ，配位原子是 (写元素符号)。 ③氰基配合物中存在的化学键有 。 a．离子键        b．范德华力        c．极性共价键        d．氢键 (4)金属氢化物 是非常有潜力的储氢材料，其晶胞形状为立方体，边长为，如下图所示。 ①晶胞中H原子个数为 。 ②已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为 。(列出含M、、a的计算式即可) 7．（2025·天津南开·一模）NaBH4是一种环境友好的固体储氢材料，其在酸性或者中性溶液中水解生成H2的化学方程式为 ∆H＜0。回答下列问题： (1)该反应能自发进行的条件是 (填“高温”“低温”或“任意温度”)。 (2)B元素位于元素周期表第二周期第 族，属于 区。 (3)溶液中存在的化学键有 (填序号)。 a．离子键　　　b．共价键　　　c．金属键 (4)NaBH4水解生成H2的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (5)结合核外电子排布知识，解释B和Be第一电离能的大小关系： 。 (6)在强碱性条件下，NaBH4可从含Au3+的废液中回收黄金。已知：反应后硼元素以形式存在且无气体生成，则发生反应的离子方程式为 。 (7) NaBH4晶体属于四方晶系，晶胞参数如下图所示，已知NA为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为 g∙cm-3。 8．（2025·天津和平·一模）卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题： (1)氟原子激发态的电子排布式有 ，其中能量较高的是 (填标号)。 a．    b．    c．    d． (2)一氯乙烯()分子中，C的一个 杂化轨道与的轨道形成 键。 (3)卤化物受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为 ，解释X的熔点比Y高的原因 。 (4)晶体中离子作体心立方堆积(如图所示)，主要分布在由构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下，不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此，晶体在电池中可作为 。 已知阿伏加德罗常数为，则晶体的摩尔体积 (列出算式)。 (5)将晶体用液氨浸泡，溶解。将此混合物溶于水中后，溶液呈无色，再滴入3滴乙醛，振荡后将试管放在热水浴中温热，一段时间后有银镜出现。试写出有关反应： ①晶体溶解液氨的离子方程式 。 ②写出该过程中发生银镜反应的化学方程式 。 9．（2025·天津河北·一模）化学的发展支撑国家科技的进步。 Ⅰ．我国科研工作者发现并制备了一系列主要由N、O、P、Se等元素组成的导电材料。回答下列问题： (1)O、P、S三种元素中，电负性最小的元素名称是 。 (2)肼()分子中孤电子对与键的数目之比为 。 (3)正硝酸钠()是一种重要的化工原料。阴离子的空间结构为 其中心原子杂化方式为 杂化。 (4)基态硒原子的价层电子排布式为 ；晶体的熔点为350℃，加热易升华，固态属于 晶体。 Ⅱ．我国科研工作者利用甲硅烷()制备多种新型无机非金属材料。 (5)①热稳定性： (填“>”“＜”或“=”)。 ②中H-Si-H的键角 中H-N-H的键角(填“>”“＜”或“=”)。 (6)利用与反应可制得碳化硅晶体，晶胞结构如图，硅原子位于立方体的顶点和面心，碳原子位于立方体的内部。 ①碳化硅晶体中每个Si原子周围等距且最近的C原子数目为 。 ②已知碳化硅的晶胞边长为a nm，阿伏加德罗常数为，碳化硅晶体的密度为 。 10．（2025·天津红桥·一模）一水合甘氨酸锌一种配合物，微溶于水主要用作药物辅料，是锌营养强化剂，比一般的补锌剂、等稳定性和吸收率较好，其结构简式如图： (1)基态O原子价电子轨道表示式为 ，图中的配位数为 。 (2)甘氨酸中碳原子采取的杂化方式有 。 (3)甘氨酸在水中的溶解度较大，其原因为 。 (4)以氧化锌矿物为原料，提取锌的过程中涉及反应：，化学通式相同(如)且价电子总数相等的分子或离子互为等电子体，具有相同的化学键类型和空间结构，下列分子或者离子与互为等电子体的是 。 A．    　　B．        　C．        　D． 以下关于说法正确的是 。 A．是配位原子            　B．提供孤电子对 C．提供空轨道        　D．配离子中存在离子键 (5)与形成某种化合物的晶胞如图所示，已知晶胞边长为，则晶胞密度 (阿伏伽德罗常数的数值取)(列出表达式即可) 11．（2025·天津河西·一模）硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。回答问题： (1)Ga与B同主族，Ga的基态原子价层电子排布式为 ，第一电离能大小顺序为：Ga B(填“>”或“<”)。 (2)硼化镁晶体有超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，如图1是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。硼化镁的化学式为 ；立方氮化硼的结构(图2)与金刚石相似，该晶胞中N原子的配位数是 。 (3)硼氢化钠是储氢材料，常用作还原剂，与水反应可以释放氢气并放热，反应原理为：，回答问题： ①的电子式是 ，的空间构型为 形。 ②上述反应速率较慢，研究小组开发了一种水溶性催化剂，当该催化剂足量、浓度一定且活性不变时，测得反应开始时生氢速率v与投料比之间的关系，如图所示，解释ab段变化的原因：随着投料比增加， 。 ③“有效氢”含量是衡量含氢还原剂的还原能力指标，的“有效氢”含量为 g。(有效氢是指1g含氢还原剂的还原能力与多少相当，保留1位小数) 试卷第2页，共11页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 结构与性质综合题 1．（2025·天津河东·一模）氮化硼()是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为原料，经过一系列反应可以得到，如图所示： 硼砂 (1)硼元素原子的电子排布式为 ，这些电子有种 不同的能量。与硼元素在同一周期，其基态原子的最外层有2个未成对电子的元素有 。(填元素符号) (2)写出上述由，制备BN的化学方程式 。 (3)BN的两种晶型：六方晶型(类似于石墨)及立方晶型(类似于金刚石)，结构如图。 ①下列说法正确的是 。 A．六方氮化硼晶体层间存在化学键     B．两种晶体中的B和N都是杂化 C．两种晶体中B和N间的化学键均为极性共价键     D．立方氮化硼含有键和键，是共价晶体，硬度大 ②立方相氮化硼晶体中，氮的配位数是 。 (4)常温常压下硼酸晶体结构为层状，其二维平面结构如图。 ①硼酸晶体中存在的作用力有 。 A．离子键    B．共价键    C．范德华力    D．配位键 ②该晶体中含有 氢键。 (5)硼酸可由三卤化硼水解制备，机理如下图。从结构的角度解释水解反应很难进行的原因 。 【答案】(1) 3 (2) (3) C 4 (4) BC 3 (5)碳原子价层无空轨道，不能接受水的进攻 【详解】（1）硼为5号元素，则硼元素原子的电子排布式为，有、、三个原子轨道，则这些电子有3种不同的能量；与硼元素在同一周期，其基态原子的最外层有2个未成对电子，电子排布式可以为、，对应的元素是。 （2）根据给出的制备路径可知，由制备BN的化学方程式为。 （3）A．六方晶型(类似于石墨)，石墨层间是通过范德华力结合的，范德华力不属于化学键，A错误； B．六方氮化硼中，B原子和N原子均形成3个共价键，B原子没有孤电子对，N原子有1对孤电子对，它们均采取杂化；立方氮化硼中B和N均形成4个共价键，采取杂化，并非两种晶体中的B和N都是杂化，B错误； C．无论是六方还是立方BN，B和N之间都是不同原子形成的共价键，均为极性共价键，C正确； D．立方BN结构类似于金刚石，金刚石中只有σ键，没有π键，立方BN是共价晶体，硬度大，D错误；答案选C。 在金刚石结构中，每个C原子连接4个其他C原子，形成四面体结构，立方BN结构类似，所以每个N原子应连接4个B原子，配位数为4。 （4）A．根据其二维平面结构可知，硼酸是一种共价化合物，不存在离子键，A错误； B．B、O原子间，O、H原子间存在极性共价键，B正确； C．硼酸晶体结构为层状，层间存在分子间作用力，即范德华力，C正确； D．根据其二维平面结构可知，硼酸晶体中不含配位键，其结构主要由共价键和氢键组成，D错误；答案选BC。 由晶体结构可知，每个硼酸分子可通过氢键与周围的分子形成稳定的层状结构，一个硼酸分子可以形成6个氢键，但只有3个氢键属于硼酸分子，则1 mol该晶体中含有3mol氢键。 （5）根据机理图可知，水分子进攻B原子，破坏 B—X 键，最终生成H3BO3。中C原子外层电子已满足 8 电子稳定结构，没有空的轨道来接受水分子的孤对电子，因此水分子无法进攻C原子。 2．（2025·天津·一模）碘及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。人工合成的是医疗上常用的放射性同位素，回答下列问题： (1)将的基态原子最外层轨道表示补充完整 。 (2)碘单质在中的溶解度比在水中的大，解释原因 。 (3)HI主要用于药物合成，通常用和P反应生成中的P-I键是由磷的 轨道与碘的 轨道重叠形成键，的空间构型为 。 (4)已知键角。从结构角度解释其原因： 。 (5)晶体是一种性能良好的光学材料，其晶胞为立方体，边长为a nm，晶胞中K、I、O分别处于顶点、体心、面心位置，结构如图。 ①与K原子紧邻的O原子有 个。 ②的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度是 ()。 【答案】(1) (2)碘单质、CS2均为非极性分子，水为极性分子，所以根据相似相溶原理，碘单质在CS2中的溶解度比在水中的溶解度大 (3) sp3杂化 5p 三角锥形 (4)PI 3 和H2O都是sp3杂化，由于PI 3 只有1个孤电子对，H2O有2个孤电子对，孤电子对的斥力大于σ键，所以键角PI 3 ＞H2O； (5) 12 【详解】（1） 基态碘原子的最外层有7个电子，最外层电子排布式为5s25p5，其轨道表示式为； （2）碘单质、CS2均为非极性分子，水为极性分子，所以根据相似相溶原理，碘单质在CS2中的溶解度比在水中的溶解度大； （3）PI3中心原子价层电子对数为3+=4，且含有1个孤电子对，空间结构是三角锥形，P原子为sp3杂化，PI3的P—I键是由磷的sp3杂化轨道与碘的5p轨道通过头碰头的方式重叠形成σ键； （4）PI 3 和H2O都是sp3杂化，但由于PI 3 只有1个孤电子对，H2O有2个孤电子对，孤电子对的斥力大于σ键，所以键角是PI 3 ＞H2O； （5）①晶胞中K、I、O分别处于顶点、体心、面心位置，在一个晶胞中与顶点K紧邻的O为个，由于一个顶点的K被八个晶胞共用，故与一个K紧邻的O有：个； ②晶胞中K原子个数为，I原子个数为1，O原子个数为，晶胞含有1个KIO3，则该晶体的密度是。 3．（2025·天津武清·一模）回答下列问题。 (1)镓(Ga)与铝同主族，其单质及其化合物具有广泛的工业应用。镓的卤化物都有较高的催化活性，可用于聚合和脱水等工艺，查得： 物质 熔点/℃ 124 78 1000 的熔点高于，却远低于，原因是 。 气态时常以二聚体形式存在，二聚体中各原子均满足结构，则与之间存在的化学键有 (填字母)。 A． 极性键        B．氢键        C．配位键        D．离子键        E．金属键 (2)富硒酵母是一种新型添加剂，硫与硒为同一主族元素，下列事实能比较两者非金属性强弱的是___________。 A．稳定性： B．溶解度： C．单质的熔点： D．酸性： (3)离子液体具有电导率高、化学稳定性高等优点，在电化学领域用途广泛。某离子液体的结构简式如下图： 1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF.) ①微粒中F-B-F键角： (填“>”、“<”或“=”)。 ②可以与反应生成 的原因是 。 (4)等氟化物可以做光导纤维材料，一定条件下，某的晶体结构如下图。表示阿伏加德罗常数的值。晶胞为正方体，边长为，则晶体的摩尔体积Vm= 。 (5)碘酸钾()可作为食盐中的补碘剂。工业上用电解法制备碘酸钾（）的装置如图所示。 ①阳极的电极反应式为 。 ②隔膜为 (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 ③用甲烷燃料电池为该装置供电，消耗 时，理论上可得到 。 【答案】(1) 和均为分子晶体，但相对分子质量较大，分子间作用力更强，熔点更高；而属于离子晶体，熔点最高 AC (2)AD (3) > BF3中B原子有空轨道，F-有孤电子对，可以形成配位键 (4) (5) 6OH－+I－-6e－=+3H2O 阳离子 4 【详解】（1） ①的熔点高于，却远低于，原因是：和均为分子晶体，但相对分子质量较大，分子间作用力更强，熔点更高；而属于离子晶体，熔点最高；②气态时以二聚形式存在，其分子结构类似于，二聚分子中各原子均满足结构，的结构为，则Ga与Cl之间存在的化学键有极性键、配位键，故选AC； （2）A．元素非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，稳定性：，A正确； B．溶解度与非金属性强弱无关，B错误； C．单质的熔点，与元素的非金属性无关，C错误； D．最高价氧化物对应水化物酸性越强，元素非金属性越强，D正确； 故选AD； （3）①BF3中B形成3个共价键，且无孤电子对，B采取sp2杂化，中B形成4个共价键，且无孤电子对，B采取sp3杂化，所以F—B—F键角：BF3>；②BF3中B原子有空轨道，F-有孤电子对，可以形成配位键，故可以与NaF反应生成； （4）Na+数目为：，F-数目为：，晶胞的物质的量为：，晶胞体积为：(a×10-9)3m3，则； （5）结合电解池，右侧I－失电子为阳极，电极反应方程式为 6OH－+I－-6e－=+3H2O；左侧为阴极，阴极电极反应为2H2O +2e－=H2↑+2OH－，阴极KOH溶液由稀变浓；①阳极的电极反应式为6OH－+I－-6e－=+3H2O；②阴极为氢离子放电产生了氢氧根离子，根据出去的是浓KOH，可知右侧的钾离子向左边移动，故隔膜为阳离子交换膜；③甲烷燃料电池酸性条件下，负极电极反应：，消耗 时，转移8mol电子，根据阴极电极反应2H2O +2e－=H2↑+2OH－，理论上可得到。 4．（2025·天津宁河·一模）回答下列问题： (1)硼氢化钠(NaBH4)水解生成氢气：是一种环境友好的固体储氢材料。 ①硼元素位于元素周期表的 区，NaBH4中B原子的杂化方式为 ，NaBO2中的空间构型是 。 ②NaBO2溶液中存在的化学键有 。 A．离子键    B．共价键    C．金属键    D．氢键 (2)碳原子与氮原子还可形成六元环状化合物吡啶（），吡啶中的各种元素的电负性由小到大的顺序为 ，吡啶在水中的溶解度大于苯，主要原因是① ，② 。 (3)某磷青铜晶胞结构如图所示。 ①晶体的化学式为 。 ②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有 个 【答案】(1) p sp3 直线形 B (2) H＜C＜N 吡啶能和水分子间形成氢键，而苯不能与水分子形成氢键 吡啶和水均是极性分子，苯是非极性分子 (3) Cu3SnP 4 【详解】（1）①硼元素的原子序数为5，核外电子排布式为1s22s22p1，位于元素周期表的p区；NaBH4中的阴离子的中心原子B的价层电子对数为，因此采取sp3杂化；的中心原子B的价层电子对数为，孤电子对数为0，空间构型为直线形； ②晶体中存在着与，两种离子之间是离子键，但在溶液中与之间的离子键被破坏，存在中B和O之间的共价键以及水分子中O和H之间的共价键，故选B； （2）吡啶中含有C、N、H三种元素，非金属性越强，电负性越大，甲烷中C为-4价，则C的电负性大于H，各种元素的电负性由小到大的顺序为H＜C＜N；吡啶在水中的溶解度大于苯，主要原因是①吡啶能和水分子间形成氢键，而苯不能与水分子形成氢键，②吡啶和水均是极性分子，苯是非极性分子，根据相似相溶原则，吡啶在水中的溶解度大于苯； （3）①晶胞中，Cu原子数目=6×=3、Sn原子数目=8×=1、P原子数目=1，故磷青铜的化学式为Cu3SnP； ②该晶体中距离Cu原子位于面心，最近的Sn原子位于顶点，个数是4。 5．（2025·天津·一模）金属钛被誉为“二十一世纪金属”，有“生物金属，海洋金属，太空金属”的美称，具有广泛的应用前景。回答下列问题： (1)基态钛原子的电子排布式 。 (2)Ti的四卤化物熔点如表所示，熔点高于其他三种卤化物，则可判断可能为 晶体(填“离子”或“分子”；、、熔点依次升高的原因是 。 化合物 熔点/℃ 377 -24.12 38.3 155 (3)磷酸钛铝锂可用作锂离子电池的正极材料，的空间构型是 ，中心原子P的杂化方式为 杂化，写出第一电离能介于Al，P之间的位于第三周期的所有元素 (填元素符号)。 (4)的晶胞如图所示，三种组成元素的电负性由大到小顺序的是 ；该晶体中每个周围与它最近且相等距离的数目是 。 (5)1mol中含有键的数目为 。 【答案】(1) (2) 离子 、、均为分子晶体，其组成和结构相似，随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高 (3) 正四面体 、、 (4) 12 (5)16 【详解】（1）钛为22号元素，核外有22个电子，基态原子的电子排布式为：； （2）TiF4沸点较高，F的电负性较大，化合物TiF4为离子晶体；、、均为分子晶体，其组成和结构相似，随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高； （3）离子中心原子为P，价层电子对为4+，孤电子对为0，空间构型为正四面体形；P的杂化方式为sp3杂化；同周期第一电离能从左到右逐渐增大，IIA族ns能级处于全充满状态更稳定，第一电离能高于同周期相邻主族，VA元素2p轨道半充满稳定，第一电离能大于VIA族元素，第一电离能介于Al，P之间的位于第三周期的元素有：Mg、Si、S； （4）电负性与非金属性一致，非金属性越强，电负性越大，电负性O>Ti>Ca； 由图可知，晶体中每个周围与它最近且相等距离的数目是12个； （5）共价键、配位键都是σ键，1个含有16个σ键，1mol含有16NAσ键。 6．（2025·天津·一模）新型化学电源在能量、密度、功率等方面较传统电源均有显著优势。 I．锂电池的电解液是目前研究的热点。 (1)锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。 ①元素、P、F中电负性最大的是 (填元素符号)。 ②基态F原子的价层电子轨道表示式为 。 (2)为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为。 该阳离子中，“”原子的杂化轨道类型为 杂化，的空间构型是 。 Ⅱ．氢氧燃料电池具有高效能、环保、可再生等优点，应用极其广泛。寻找安全高效、低成本的储氢材料对于实现氢能经济具有重要意义，以下是两种常见的储氢材料。 (3)氰基配合物 ①在周期表中的位置 。 ②钴离子的配位数是 ，配位原子是 (写元素符号)。 ③氰基配合物中存在的化学键有 。 a．离子键        b．范德华力        c．极性共价键        d．氢键 (4)金属氢化物 是非常有潜力的储氢材料，其晶胞形状为立方体，边长为，如下图所示。 ①晶胞中H原子个数为 。 ②已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为 。(列出含M、、a的计算式即可) 【答案】(1) F (2) 正四面体形 (3) 第四周期第族 6 C ac (4) 24 【详解】（1）①元素、P、F中，F是周期表中电负性最大的，所以电负性最大的是F； ②F的原子序数是9，所以基态F原子的价层电子轨道表示式为； （2）该阳离子中，“”原子成4个单键，故杂化轨道类型为sp3杂化，价层电子对数为，空间构型是正四面体形； （3）①的原子序数为29，在周期表中第四周期第族； ②由分子式可知，钴离子的配位数是6，C和N相比，电负性更弱，更容易提供电子对，故配位原子是C； ③氰基配合物中存在的化学键有铜离子和间的离子键，CN之间的极性共价键，答案选ac； （4）①由图可知Fe位于晶胞的顶点和面心，个数为：，Mg位于体心，为8个，根据化学式Mg2FeH6可知该晶胞中含有Mg2FeH6的个数为4，因此含有的H原子个数是24； ②由上分析可知该晶胞含有Mg2FeH6的个数为4，因此该晶胞的质量是，晶体的密度为。 7．（2025·天津南开·一模）NaBH4是一种环境友好的固体储氢材料，其在酸性或者中性溶液中水解生成H2的化学方程式为 ∆H＜0。回答下列问题： (1)该反应能自发进行的条件是 (填“高温”“低温”或“任意温度”)。 (2)B元素位于元素周期表第二周期第 族，属于 区。 (3)溶液中存在的化学键有 (填序号)。 a．离子键　　　b．共价键　　　c．金属键 (4)NaBH4水解生成H2的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (5)结合核外电子排布知识，解释B和Be第一电离能的大小关系： 。 (6)在强碱性条件下，NaBH4可从含Au3+的废液中回收黄金。已知：反应后硼元素以形式存在且无气体生成，则发生反应的离子方程式为 。 (7) NaBH4晶体属于四方晶系，晶胞参数如下图所示，已知NA为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为 g∙cm-3。 【答案】(1)任意温度 (2) IIIA p (3)b (4)2:1 (5)Be元素的第一电离能大于B元素。Be原子的价电子排布为2s2，2s轨道是稳定结构，B原子的价电子排布为2s22p1，容易失去一个电子达到2s2稳定结构 (6) (7) 【详解】（1）该反应的△H＜0、ΔS＞0，则反应能自发进行的条件是：任意温度。 （2）基态B原子的电子排布式为1s22s22p1，位于元素周期表第二周期第IIIA族，属于p区。 （3）离子化合物溶于水后，离子键被破坏，NaBO2溶液中只存在水中和中的共价键，则含有的化学键有b。 （4）NaBH4水解生成H2的反应为，反应中，NaBH4中H元素由-1价升高到0价，作还原剂，H2O中H元素由+1价降低到0价，作氧化剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1。 （5）Be原子的价电子排布为2s2，2s轨道是稳定结构，B原子的价电子排布为2s22p1，Be的第一电离能失去的电子是2s能级的，B的第一电离能失去的电子是2p能级的、容易失去一个电子达到2s2稳定结构，且2p能级的能量高于2s能级的能量，则第一电离能的大小关系：Be元素的第一电离能大于B元素。 （6）在强碱性条件下，NaBH4将Au3+还原为黄金(Au)，硼元素转化为，无气体生成，依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可得出发生反应的离子方程式为。 （7）NaBH4晶体属于四方晶系，位于面心、顶点和体心，Na+位于面心和棱心，则晶胞中含的数目为=4，含Na+的数目为=4，NA为阿伏加德罗常数的值，则NaBH4晶体的密度为=g∙cm-3。 【点睛】计算晶胞中所含有微粒的数目时，可采用均摊法。 8．（2025·天津和平·一模）卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题： (1)氟原子激发态的电子排布式有 ，其中能量较高的是 (填标号)。 a．    b．    c．    d． (2)一氯乙烯()分子中，C的一个 杂化轨道与的轨道形成 键。 (3)卤化物受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为 ，解释X的熔点比Y高的原因 。 (4)晶体中离子作体心立方堆积(如图所示)，主要分布在由构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下，不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此，晶体在电池中可作为 。 已知阿伏加德罗常数为，则晶体的摩尔体积 (列出算式)。 (5)将晶体用液氨浸泡，溶解。将此混合物溶于水中后，溶液呈无色，再滴入3滴乙醛，振荡后将试管放在热水浴中温热，一段时间后有银镜出现。试写出有关反应： ①晶体溶解液氨的离子方程式 。 ②写出该过程中发生银镜反应的化学方程式 。 【答案】(1) ad d (2) (3) 为离子晶体，为分子晶体 (4) 电解质或离子导体 (5) 【详解】（1）基态F原子电子排布式为1s22s22p5。 a．是基态F原子2p能级1个电子激发到3s能级，故选a； b．有10个电子，不是F原子的电子排布式，故不选b；    c．有8个电子，不是F原子的电子排布式，故不选c；     d．是基态F原子2p能级2个电子激发到3p能级，故选d； 选ad； 3p能级的能量大于3s，所以能量较高的是，选d。 （2）单键都是键，一氯乙烯()分子中，C原子采用sp2杂化，C的一个杂化轨道与的轨道形成键。 （3）卤化物受热发生非氧化还原反应，可知元素化合价不变，所以生成无色晶体X是CsCl，红棕色液体Y是ICl；CsCl是离子晶体、ICl是分子晶体，所以CsCl的熔点比ICl高。 （4）晶体中离子作体心立方堆积(如图所示)，主要分布在由构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下，不需要克服太大的阻力即可发生迁移，可知晶体可以导电，因此，晶体在电池中可作为离子导体或电解质。 晶胞的体积为，根据均摊原则，晶胞中I-数为，则1mol中晶胞数为，1mol的体积为，则晶体的摩尔体积。 （5）将晶体用液氨浸泡，溶解。将此混合物溶于水中后，溶液呈无色，再滴入3滴乙醛，振荡后将试管放在热水浴中温热，一段时间后有银镜出现，可知晶体用液氨浸泡得到和I- 。 ①晶体溶解液氨的离子方程式。 ②和乙醛反应生成乙酸铵、银、氨气、NH4I，该过程中发生银镜反应的化学方程式。 9．（2025·天津河北·一模）化学的发展支撑国家科技的进步。 Ⅰ．我国科研工作者发现并制备了一系列主要由N、O、P、Se等元素组成的导电材料。回答下列问题： (1)O、P、S三种元素中，电负性最小的元素名称是 。 (2)肼()分子中孤电子对与键的数目之比为 。 (3)正硝酸钠()是一种重要的化工原料。阴离子的空间结构为 其中心原子杂化方式为 杂化。 (4)基态硒原子的价层电子排布式为 ；晶体的熔点为350℃，加热易升华，固态属于 晶体。 Ⅱ．我国科研工作者利用甲硅烷()制备多种新型无机非金属材料。 (5)①热稳定性： (填“>”“＜”或“=”)。 ②中H-Si-H的键角 中H-N-H的键角(填“>”“＜”或“=”)。 (6)利用与反应可制得碳化硅晶体，晶胞结构如图，硅原子位于立方体的顶点和面心，碳原子位于立方体的内部。 ①碳化硅晶体中每个Si原子周围等距且最近的C原子数目为 。 ②已知碳化硅的晶胞边长为a nm，阿伏加德罗常数为，碳化硅晶体的密度为 。 【答案】(1)磷 (2)2:5 (3) 正四面体形 sp3 (4) 4s24p4 分子 (5) ＜ ＞ (6) 4 【详解】（1）已知同一周期从左往右元素的电负性依次增强，同一主族从上往下元素的电负性依次减弱，故O、P、S三种元素中，电负性最小的元素名称是磷； （2）已知氮原子最外层上有5个电子，有3个未成对电子，故肼分子上的每个氮原子上都还有1对孤电子对，且单键均为键，则肼(H2N-NH2)分子中孤电子对与键的数目之比为2:5； （3）Na3NO4阴离子即中心原子N周围的价层电子对数为：4+=4，根据价层电子对互斥理论可知，其空间结构为正四面体形，根据杂化轨道理论可知，其中心原子杂化方式为sp3杂化； （4）已知Se是34号元素，故基态硒原子的价层电子排布式为4s24p4；SeO2晶体的熔点为350℃较低，加热易升华，具有分子晶体的特征，即固态SeO2属于分子晶体； （5）①原子半径：N＜Si，则键长：H-N＜Si-H，且非金属性N＞Si，故键能：H-N＞Si-H，则热稳定性：SiH4＜NH3； ②SiH4中硅形成4个共价键无孤电子对，Si为sp3杂化，H-Si-H的键角为109°28′，NH3中氮形成3个共价键有1对孤电子对，N也是sp3杂化，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，H-N-H的键角为107.3°，故中H-Si-H的键角＞中H-N-H的键角； （6）①由图可知，面心的Si原子连接2个C原子，面心的Si原子为2个晶胞共有，则碳化硅晶体中每个Si原子周围距离最近的C原子数目为4； ②硅原子位于立方体的顶点和面心，个数为8×+6×=4，4个碳原子位于立方体的内部，晶胞质量为g=g，晶胞体积为(a×10-7)3cm3，碳化硅晶体密度ρ===g/cm3。 10．（2025·天津红桥·一模）一水合甘氨酸锌一种配合物，微溶于水主要用作药物辅料，是锌营养强化剂，比一般的补锌剂、等稳定性和吸收率较好，其结构简式如图： (1)基态O原子价电子轨道表示式为 ，图中的配位数为 。 (2)甘氨酸中碳原子采取的杂化方式有 。 (3)甘氨酸在水中的溶解度较大，其原因为 。 (4)以氧化锌矿物为原料，提取锌的过程中涉及反应：，化学通式相同(如)且价电子总数相等的分子或离子互为等电子体，具有相同的化学键类型和空间结构，下列分子或者离子与互为等电子体的是 。 A．    　　B．        　C．        　D． 以下关于说法正确的是 。 A．是配位原子            　B．提供孤电子对 C．提供空轨道        　D．配离子中存在离子键 (5)与形成某种化合物的晶胞如图所示，已知晶胞边长为，则晶胞密度 (阿伏伽德罗常数的数值取)(列出表达式即可) 【答案】(1) 5 (2)sp3、sp2 (3)甘氨酸是极性分子，且分子中的氨基、羧基都能与水分子形成氢键 (4) B A (5) 【详解】（1） 氧的原子序数为8，基态O原子价电子的轨道表示式为；根据结构简式可知，可知Zn2+的配位数是5； （2）甘氨酸（H2N-CH2-COOH）中-CH2-中碳原子为饱和碳原子，杂化方式为sp3，羧基中碳原子杂化方式为sp2； （3）甘氨酸是极性分子，且分子中的氨基、羧基都能与水分子形成氢键，所以甘氨酸在水中的溶解度较大； （4）等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，的价电子总数为8，的价电子总数为32，与不是等电子体；化学通式与相同，且价电子总数为8，与互为等电子体；、的化学通式与价电子总数与都不相同，与不是等电子体；故选B； 中氮原子提供孤电子对，氮原子是配位原子，锌离子提供空轨道，形成配位键，离子键存在于阴阳离子间，配离子中不存在离子键，故选A； （5）根据“均摊法”，晶胞中含个锌离子、4个硫离子，则晶体密度为。 11．（2025·天津河西·一模）硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。回答问题： (1)Ga与B同主族，Ga的基态原子价层电子排布式为 ，第一电离能大小顺序为：Ga B(填“>”或“<”)。 (2)硼化镁晶体有超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，如图1是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。硼化镁的化学式为 ；立方氮化硼的结构(图2)与金刚石相似，该晶胞中N原子的配位数是 。 (3)硼氢化钠是储氢材料，常用作还原剂，与水反应可以释放氢气并放热，反应原理为：，回答问题： ①的电子式是 ，的空间构型为 形。 ②上述反应速率较慢，研究小组开发了一种水溶性催化剂，当该催化剂足量、浓度一定且活性不变时，测得反应开始时生氢速率v与投料比之间的关系，如图所示，解释ab段变化的原因：随着投料比增加， 。 ③“有效氢”含量是衡量含氢还原剂的还原能力指标，的“有效氢”含量为 g。(有效氢是指1g含氢还原剂的还原能力与多少相当，保留1位小数) 【答案】(1) < (2) 4 (3) 正四面体 的浓度增大，生成氢气的速率增大(合理即可) 0.2 【详解】（1）Ga与B同主族，Ga位于第四周期ⅢA族，价层电子排布式为；同主族从上到下第一电离能降低，则第一电离能大小顺序为：Ga＜B； （2）该晶体微观结构的透视图中，每个Mg原子周围有6个B原子，每个B原子周围有3个Mg原子，Mg、B原子个数比为1：2，故硼化镁的化学式为MgB2；以面心的N原子为研究对象，其距离最近的4个B原子位于上下两个晶胞内部，则N原子的配位数是4； （3）①是由和构成的离子化合物，电子式是；中B的价层电子对数是，无孤对电子，空间构型是正四面体形； ②随着投料比增大，生成氢气速率先增大后减小，增大是因为的浓度增大，生成氢气的速率增大，减小是因为NaBH4的水解转化率降低，生成氢气的速率不断减小，故ab段变化的原因是的浓度增大，生成氢气的速率增大； ③氢气作为还原剂在反应中生成+1价氢，NaBH4在反应中氢元素化合价由-1变为+1，根据电子守恒可知，NaBH4 8e-4H2；则NaBH4的“有效氢”含量。 试卷第6页，共21页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$