综合01 物质结构与性质压轴20题（江西专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学下学期期末真题分类汇编

综合01 物质结构与性质压轴20题 1．（23-24高二下·江西南昌·期末）我国将力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的目标，因此二氧化碳的固定以及转化将成为重要的研究课题。 Ⅰ．在催化下和反应生成甲醇：。 Ⅱ．新型水介质电池放电时，温室气体被转化为储氢物质HCOOH。 请回答下列问题： (1)I中涉及的、、、，属于非极性分子的是 ，基态O原子核外有 种不同空间运动状态的电子。 (2)HCOOH分子中键和键数目之比为 。 (3)反应中，碳原子的杂化方式由 转变为 。的沸点高于，原因是 。 (4)一种铜的配合物为，其配体为 ，0.1mol该配合物与足量溶液充分反应，生成的白色沉淀质量为 g。 【答案】(1)、 5 (2)4∶1 (3)sp 甲醇分子间能形成氢键 (4) 28.7 【解析】（1）CO2分子是直线形，CO2分子中正负电中心重合，CO2为非极性分子；H2是由非极性键构成的双原子分子，H2属于非极性分子；CH3OH、H2O中正负电的中心不重合，CH3OH、H2O属于极性分子；CO2、H2、CH3OH、H2O中属于非极性分子的是CO2、H2；O原子核外有8个电子，基态O原子的核外电子排布式为1s22s22p4，核外有5个原子轨道填有电子，则基态O原子核外有5种不同空间运动状态的电子； （2）HCOOH的结构式为，双键中含1个σ键和1个π键，单键全为σ键，则HCOOH分子中σ键和π键数目之比为4∶1； （3）CO2中C原子的价层电子对数为2+×(4-2×2)=2，CO2中C采取sp杂化，CH3OH中C原子形成4个σ键、且C上没有孤电子对，CH3OH中C采取sp3杂化，反应CO2+3H2→CH3OH+H2O中，碳原子的杂化方式由sp转变为sp3；CH3OH的沸点高于CH3SH的原因是CH3OH分子间能形成氢键、CH3SH分子间不能形成氢键； （4）中Cu2+为中心离子，NH3为配体；1mol该配合物能电离出2molCl-，0.1mol该配合物能电离出0.2molCl-，与足量AgNO3溶液充分反应生成0.2molAgCl沉淀，白色沉淀的质量为0.2mol×143.5g/mol=28.7g。 2．（23-24高二下·江西九江·期末）按要求回答下列问题： (1)2-甲基-1-丁烯的结构简式 ； (2)相对分子质量为72且一氯代物只有一种的烷烃的结构简式 ； (3)肼()可用作火箭燃料等，它的沸点远高于乙烯的原因是： 。 (4)分子式为的有机物，有两种同分异构体，乙醇()、甲醚()，则通过下列方法，不可能将二者区别开来的是_______； A．红外光谱 B．核磁共振氢谱 C．元素分析仪 D．与钠反应 (5)在物质鉴别时，常用溴水来鉴别烷烃和烯烃，请写出乙烯使溴水褪色的反应方程式： (6)尿素()中碳原子杂化类型 【答案】(1) (2) (3)肼分子间存在氢键，乙烯分子间无氢键 (4)C (5)CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br (6)sp2 【解析】（1）2-甲基-1-丁烯的主链含4个碳，双键在1号位、1个甲基在2号位，结构简式； （2）烷烃分子通式为CnH2n+2(n≥1，且n为正整数)；相对分子质量为72，则14n+2=72，n=5，且一氯代物只有一种的烷烃，则分子中含有1种情况的氢，为新戊烷，结构简式； （3）肼分子间存在氢键，乙烯分子间无氢键，氢键导致肼的沸点升高； （4）A．用红外光谱得到分子中含有的化学键或官能团信息；两者的官能团不同，可以鉴别，A不符合题意；B．核磁共振氢谱可以测定不同环境的氢；两者的不同环境的氢数目不同，则核磁共振氢谱可以鉴别，B不符合题意；C．两者元素种类相同，元素分析仪不能鉴别，C符合题意；D．乙醇含有羟基能与钠反应，乙醚含有醚键不和钠反应，可以鉴别，D不符合题意；故选C； （5）乙烯和溴发生加成反应生成CH2BrCH2Br，反应为CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br； （6）分子碳形成3个σ键、1个π键，无孤电子对，为sp2杂化。 3．（23-24高二下·江西吉安·期末）按要求回答下列问题： (1)9.0g某有机化合物完全燃烧可产生0.3molCO2和0.3molH2O。该物质的蒸气对氢气的相对密度是45，则该有机化合物的分子式为 。若该物质为链状结构，其核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶1，且自身能够发生缩聚反应生成聚酯，其结构简式为 。 (2)氨气极易溶于水的原因是 。 (3)CH3COOH的酸性小于CCl3COOH的原因是 。 (4)三价铬离子能形成多种配位化合物。在中，提供电子对形成配位键的原子除了N、Cl外，还有 (填元素符号)，中含有 molσ键。 【答案】(1)C3H6O3 HO—CH2—CH2—COOH (2)氨气是极性分子，且氨气与水分子间可形成氢键 (3)Cl的电负性大，—为吸电子基团，和CH3—相比，使羧基中的羟基的极性更大，更易电离出 (4)O 19 【分析】燃烧法测定有机物分子式，根据产物中C的质量和H的质量计算出氧的质量，最终确定C、H、O三者的物质的量比，再根据对氢气的相对密度确定相对分子质量，得到分子式C3H6O3；该物质为链状结构，其核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶1，且自身能够发生缩聚反应生成聚酯，说明含有羟基和羧基，其结构简式为：HO—CH2—CH2—COOH；氨气极易溶于水的原因是：氨气是极性分子，且氨气与水分子间可形成氢键；CH3COOH的酸性小于CCl3COOH的原因是：Cl的电负性大，—为吸电子基团，和CH3—相比，使羧基中的羟基的极性更大，更易电离出；在中，提供电子对形成配位键的原子除了N、Cl外，还有H2O中的O；中含有中含有3molσ键，中含有2molσ键，与配位原子形成6 molσ键，故总数为：3x3mol+2x2mol+6mol=19 mol σ键 【解析】（1）根据对氢气的相对密度确定相对分子质量为90；9.0g某有机化合物为0.1mol，完全燃烧可产生0.3molCO2和0.3molH2O，故每一个有机物分子中含有3个C、6个H，O的个数为，故分子式为：C3H6O3； 该物质为链状结构，其核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶1，且自身能够发生缩聚反应生成聚酯，说明含有羟基和羧基，其结构简式为：HO—CH2—CH2—COOH； （2）氨气极易溶于水的原因是：氨气是极性分子，且氨气与水分子间可形成氢键； （3）CH3COOH的酸性小于CCl3COOH的原因是：Cl的电负性大，—为吸电子基团，和CH3—相比，使羧基中的羟基的极性更大，更易电离出； （4）在中，提供电子对形成配位键的原子除了N、Cl外，还有H2O中的O；中含有中含有3molσ键，中含有2molσ键，与配位原子形成6 molσ键，故总数为：3x3mol+2x2mol+6mol=19 mol σ键。 4．（23-24高二下·江西南昌·期末）东晋《华阳国志•南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(镍铜合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。已知镍铜两元素在周期表中位置正好前后相邻。回答下列问题： (1)镍元素基态原子的价电子排布式为 ，3d能级上的未成对的电子数为 。 (2)单质铜及镍都是由 键形成的晶体：元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu>INi的原因是 。 (3)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。 ①晶胞中镍原子与铜原子的数量比为 。 ②若合金的密度为dg/cm3，晶胞参数a= nm。 【答案】(1)3d84s2 2 (2)金属 铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子 (3)1：3 【解析】（1）镍为28号元素，基态原子的价电子排布式为3d84s2，3d能级有5个轨道，填充8个电子，未成对的电子数为2； （2）单质铜及镍都是金属晶体，由金属键形成；铜原子失去一个电子后Cu+的价电子排布为3d10，3d轨道全充满的电子，能量较低，较稳定，再失去一个电子较难。镍失去一个电子后Ni+的价电子3d84s1电子，再失去一个电子，失去的是4s能级轨道上的电子较容易，所以元素铜的第二电离能大于镍的第二电离能； （3）根据“均摊法”，晶胞中含个Ni、个Cu，晶胞中镍原子与铜原子的数量比为1:3；晶体密度为，则a=nm。 5．（23-24高二下·江西·期末）杀虫剂敌百虫的合成与性质如下： 【合成】 【性质】 敌百虫：纯品为白色晶体，无味，熔点83∼84℃；溶于水(25℃，)，更易溶于氯仿(25℃，)。 在酸性水溶液中水解生成无毒去甲基敌百虫()，在碱性水溶液(小于9.6)中则发生脱反应生成毒性更大的敌敌畏(，DDVP)。 回答下列问题： (1)甲分子中原子杂化类型是 ；甲和乙合成敌百虫的反应类型是 。 (2)检验有机物乙含醛基的试剂有_____(填字母，必要时可加热)。 A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．新制 (3)敌百虫在水中溶解度大于敌敌畏的主要原因是 。 (4)决定敌百虫熔点的因素是 (填字母)。 a．极性键    b．离子键    c．分子间作用力    d．非极性键 (5)敌敌畏分子(DDVP)含 键；DDVP中电负性最大的元素是 (填元素符号)。 (6)敌百虫在酸性条件下发生水解反应生成无毒去甲基敌百虫的化学方程式为 。 【答案】(1) 加成反应 (2)BD (3)敌百虫分子中羟基与水分子形成氢键(合理即可) (4)c (5)17 O (6) 【解析】（1）敌百虫分子中原子形成4个键，采用杂化；甲和乙合成敌百虫的反应为醛基的加成反应。 （2）银氨溶液和含有醛基的物质生成银镜，新制氢氧化铜和含有醛基的物质生成砖红色沉淀，故可用银氨溶液、新制氢氧化铜检验醛基，故选BD。 （3）敌百虫分子含羟基，能与水分子形成氢键，故它在水中溶解度大于敌敌畏，故原因为敌百虫分子中羟基与水分子形成氢键(合理即可)。 （4）敌百虫是分子构成的物质，其熔点由分子间作用力大小决定。 （5）单键都是键，双键含1个键，1个敌敌畏分子含17个键；DDVP中含、、、、元素，其中的电负性最大。 （6）根据去甲基敌百虫分子结构可知，敌百虫在酸性条件下水解生成的另一产物为甲醇，化学方程式为。 6．（23-24高二下·江西吉安·期末）铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）是第四周期第Ⅷ族的元素，称为铁系元素，它们的单质及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题： (1)FeO的晶体结构类型与NaCl的相同，离子半径数据如表所示： 离子 离子半径/pm 102 61 181 140 FeO晶胞中每个周围与它最近且相等距离的有 个；熔点FeO NaCl（填“”或“”），原因是 ；FeO晶胞的俯视图可能是 （填字母）。 A．   B．   C．   D． (2)一种具有光催化作用的配合物结构简式如图，其中Co的配位数为 ，配体有 种。 (3)镧镍合金是一种储氢材料，其晶胞可认为由两种结构不同的层交替堆积而成，如图所示，该合金的密度为。已知该合金的晶胞中最多可容纳9个氢原子。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，称作分数坐标，设La的原子坐标为。该合金的化学式为 ，晶胞底面上Ni的分数坐标为 （任写一个），假定吸氢后体积不变，则合金中氢的最大密度为 。 【答案】(1)12 两者均为离子晶体，离子半径，，，所带电荷数分别大于、，则FeO的离子键更强，熔点更高 CD (2)6 3 (3) 或 【解析】（1）FeO的晶体结构类型与NaCl的相同，NaCl：，NaCl中每个周围与它最近且相等距离的有12个，所以FeO晶胞中每个周围与它最近且相等距离的有12个；离子晶体的熔点由离子键强弱决定，离子所带电荷越多、半径越小，离子键越强，离子晶体熔点越高，两者均为离子晶体，离子半径，，、所带电荷数分别大于、，则FeO的离子键更强，熔点更高，即熔点FeO＞NaCl；当在体心和棱中点时，在面心和顶点，或者反之，则FeO晶胞的俯视图可能是C、D； （2）一种具有光催化作用的配合物结构简式如图，配位数指直接与Co形成化学键的数目，由图可知Co的配位数为6：4个N、2个O；配体有3种：、、； （3）均摊法可得每个晶胞中La：8×=1，Ni：6×+2=5，则该合金的化学式为；晶胞底面是两个正三角形组成的菱形，设La的原子坐标为，则晶胞底面上Ni的分数坐标为或；设晶胞体积为V，该晶胞密度为，假定吸氢后体积不变，当晶胞中容纳9个氢原子时合金中氢的密度最大，为。 7．（23-24高二下·江西·期末）近日，宁波东方理工大学孙学良院士和夏威团队合成了富锂反萤石固体电解质Li2.5N0.5S0.5，在锂-锂对称电池中表现出高度稳定性。Li2.5N0.5S0.5可通过在Li2S晶体中嵌入Li3N合成，其晶胞转化如图所示。 根据上述材料，回答相关问题： (1)基态Li+的电子云轮廓图的形状为 。 (2)离子半径：Li+ H-(填“＞”或“＜”)，判断依据是 。 (3)已知：Li3N晶体熔点为845℃，熔融状态下能导电，则Li3N晶体类型是 。 (4)已知Li2S晶胞参数为a pm，设NA为阿伏加德罗常数的值。Li2S晶胞中阴离子的配位数为 ，Li+与S2-的最短距离为 pm，该晶体密度为 。 (5)1个“Li2.5N0.5S0.5”晶胞含 个Li+。 【答案】(1)球形 (2)＜ 它们都具有相同的电子层，Li+有3个质子，H-有1个质子(合理即可) (3)离子晶体 (4)8 ａ (5)20 【解析】（1）Li是3号元素，基态Li原子核外电子排布式是1s22s1，Li原子失去最外层的2s电子就得到Li+，故基态锂离子核外电子排布式为1s2，其电子云轮廓图为球形； （2）Li+、H-核外电子排布都是2，二者电子层结构相同，Li+有3个质子，H-只有1个质子。离子的核电荷数越大，离子半径就越小，则二者的离子半径大小关系为：Li+＜H-； （3）Li3N在熔融状态下能够导电，且其熔点比较高，因此可判断出Li3N是离子晶体； （4）Li2S晶胞类似氟化钙晶胞，根据晶胞结构可知：S2-的配位数为8；Li+与S2-最短距离为体对角线的，晶胞参数是a pm，其对角线为即apm；在1个Li2S晶胞含S2-：8×+6×=4个，含有Li+：1×8=8个，故该晶胞是密度：ρ=； （5）上述晶胞转化中，S2-数量不变，1个晶胞含4个S2-，则根据化学式可知：1个Li2.5N0.5S0.5，结合晶胞中各种元素的原子个数关系，可知其中含4个N3-和5×4=20个Li+。 8．（22-23高二下·江西南昌·期末）中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(MgxFe2-xSiO4)。 回答下列问题： (1)基态Fe原子的价电子排布式为 。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为 ，铁的化合价为 。 (2)Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是 。SiCl4的空间结构为 ，其中Si的轨道杂化形式为 。 (3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于立方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有 个Mg。该物质化学式为 ，B-B最近距离为 。 【答案】(1)3d64s2 O>Si>Fe>Mg +2 (2)钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，而SiCl4为分子晶体 正四面体 sp3 (3)3 MgB2 【解析】（1）Fe为26号元素，基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2。元素的金属性越强，其电负性越小，元素的非金属性越强则其电负性越大，因此，橄榄石(MgxFe2-xSiO4)中，各元素电负性大小顺序为O＞Si＞Fe＞Mg；因为MgxFe2-xSiO4中Mg、Si、O的化合价分别为+2、+4和-2，x+2-x=2，根据化合物中各元素的化合价的代数和为0，可以确定铁的化合价为+2。 （2）Na与Si均为第三周期元素，钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，而SiCl4为分子晶体，所以NaCl熔点明显高于SiCl4；SiCl4的中心原子硅的价层电子对数为=4，无孤电子对，所以其中Si的轨道杂化形式为sp3杂化，分子的空间结构为正四面体形。 （3）由硼镁化合物的晶体结构可知，Mg位于正六棱柱的12个顶点和2个面心，由均摊法可以求出正六棱柱中含有个Mg，6个B位于体内，则化学式为MgB2；由晶胞沿c轴的投影图可知，B原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍，顶点到对边的垂线长度为，因此B-B最近距离为。 9．（23-24高二下·江西抚州·期末）江西矿产资源丰富，其中铁、锰、钛、钒、铜、锌、金、银等储量居全国前3位，有亚洲最大的铜矿和中国最大的铜冶炼基地。请按要求回答下列问题： (1)请写出V原子的价层电子排布式： 。 (2)向盛装有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先生成蓝色沉淀，继续滴加氨水，得到深蓝色的透明溶液，向溶液中加入95%的乙醇并用玻璃棒摩擦试管壁，析出深蓝色晶体。 ①请写出以上蓝色沉淀溶解的化学反应方程式： ； ②深蓝色晶体中阴离子的空间结构名称是 ，深蓝色都是由于存在 (配离子化学式)，配离子中H-N-H键角 (填“大于”、“小于”或“等于”)氨气中H-N-H键角。 (3)与的第三电离能分别为、，小于的主要原因是 。 (4)GaAs是一种重要的半导体材料，晶胞如图1；将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料，晶体结构如图2。已知GaAs晶胞沿轴投影如图3所示。 ①由图3推断，若点坐标分别为，则处原子的分数坐标是 。 ②据图2计算，稀磁性半导体材料中的化学式可表示为，则 (用分数表示)。 【答案】(1)3d34s2 (2)Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2或Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O 四面体形 [Cu(NH3)4]2+ 大于 (3)Fe2+和Mn2+价电子排布分别为3d6和3d5，Fe2+失去一个电子形成3d5半充满稳定结构，需要能量较低；而Mn2+失去一个电子要破坏3d5半充满稳定结构，需要能量较高，所以I3(Fe)<I3(Mn)(或基态锰原子失去2个电子后，形成了3d5半充满的稳定结构，较难再失去1个电子) (4)(，，) 【解析】（1）已知V是23号元素，故V原子的价层电子排布式：3d34s2，故答案为：3d34s2； （2）①生成的蓝色沉淀为Cu（OH）2，继续滴加氨水，氢氧化铜溶解生成[Cu（NH3）4](OH)2，该反应的反应方程式为：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2或Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O，故答案为：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2或Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O； ②向该深蓝色的透明溶液中加入极性较小的溶剂（如乙醇），析出深蓝色的晶体为[Cu（NH3）4]SO4•H2O，深蓝色晶体中阴离子即中中心原子S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，其空间结构名称是正四面体形，深蓝色都是由于存在[Cu（NH3）4]2+，由于配离子中配体NH3中N原子上的孤电子对变为了成键电子对，导致排斥力减小，故配离子中H-N-H键角大于氨气中H-N-H键角，故答案为：正四面体形；[Cu（NH3）4]2+；大于； （3）由于Fe2+和Mn2+价电子排布分别为3d6和3d5，Fe2+失去一个电子形成3d5半充满稳定结构，需要能量较低；而Mn2+失去一个电子要破坏3d5半充满稳定结构，需要能量较高，所以I3(Fe)<I3(Mn)(或基态锰原子失去2个电子后，形成了3d5半充满的稳定结构，较难再失去1个电子)，导致小于，故答案为：Fe2+和Mn2+价电子排布分别为3d6和3d5，Fe2+失去一个电子形成3d5半充满稳定结构，需要能量较低；而Mn2+失去一个电子要破坏3d5半充满稳定结构，需要能量较高，所以I3(Fe)<I3(Mn)(或基态锰原子失去2个电子后，形成了3d5半充满的稳定结构，较难再失去1个电子)； （4）①由图3推断，若O点坐标分别为，M处相当于图2中右上前面的小立方体的体心上的As，如图所示，则M处原子的分数坐标是(，，)，故答案为：(，，)； ②据图2计算，一个晶胞中含有Ga的个数为：=，Mn的个数为：=，As的个数为4，稀磁性半导体材料中的化学式可表示为，则有：(1-x):1=：4，解得x=，故答案为：。 10．（22-23高二下·江西全南·期末）铁的化合物在医药、生产、材料等方面具有重要的应用。请回答下列问题： (1)Fe成为阳离子时首先失去 轨道电子。 (2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为 ，其中Fe的配位数为 。 (3)血红素是铁卟啉配合物，是血红蛋白的组成部分，其结构如图所示。 血红素分子中非金属元素的电负性最大的是 (填元素符号)；与通过配位键结合的氮原子有 个。 (4)研究表明利用卟啉配合物可大幅度提高钙钛矿太阳能电池器件的性能和稳定性。钙钛矿晶胞如图所示。    ①处于组成的 空隙(填“四面体”或“八面体”)中。每个周围距离最近的有 个。 ②在钙钛矿晶胞结构的另一种表示中，处于各顶点位置，则处于 位置。 【答案】(1)4s (2)   4 (3)O 4 (4)八面体 12 体心 【解析】（1）Fe是26号元素，电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe成为阳离子时首先失去最外层4s轨道电子。 （2）Fe能够提供空轨道，而Cl能够提供孤电子对，故FeCl3分子双聚时可形成配位键。由常见AlCl3的双聚分子的结构可知FeCl3的双聚分子的结构式为  ，其中Fe的配位数为4。 （3）血红素中含有的非金属元素是C、H、O、N，电负性最大的是O，由血红素的结构可知与通过配位键结合的氮原子有4个。 （4）①根据晶胞结构示意图可知Ti4+周围6个O2-围成一个正八面体，以正方体顶点的Ca2+为中心，每个周围距离最近的有12个； ②将图中晶胞扩展为2×2×2结构，8个晶胞体心的Ti4+构成新立方晶胞的顶点，可知Ca2+处于新晶胞体心。 11．（22-23高二下·江西赣州·期末）磷、氮和硫的相关化合物在药物化学及农业化学领域应用广泛。回答下列问题： (1)分子空间结构为 ，与反应生成，结构为  ，是 (填“极性”或“非极性”)分子。 (2)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氯吡苯脲分子 (填“是”或“不是”)手性分子。 ②氯吡苯脲分子中存在的作用力包括 (填字母)。 A．离子键        B．极性键        C．非极性键        D．键        E．配位键 (3)胆矾可写成，其结构示意图如下：    ⑤该配合物的中心离子是 。 ②下列关于胆矾的说法正确的是 (填字母)。 A．基态的价层电子排布式为 B．胆矾在不同温度下分步失去结晶水 C．根据结构图显示，胆矾在微观层次是平面结构 D．胆矾中的水分子间存在氢键 【答案】(1)三角锥形 非极性 (2)不是 BCD (3) BD 【解析】（1）根据VSEPR理论，的中心原子价电子对数为，中心原子杂化，孤电子对为1，空间为三角锥形；根据结构为  ，键键角相等，属于非极性分子；故答案为：三角锥形；非极性； （2）①含有手性碳的分子属于手性分子，其中与碳原子相连的4个基团或原子全不相同为手性碳原子，结构  中，不含手性碳，所以氯吡苯脲分子不是手性分子；故答案为：不是； ②氯吡苯脲是分子晶体，其中含有、、等极性键；为非极性键；中含有键；不含离子键和配位键；故答案为：BCD； （3）根据可知，该配合物的中心离子为；故答案为：； A．基态电子数为27，价层电子排布式为，故A错误；B．根据可知，其在不同温度下失去结晶水时，形成配位键的水较没有形成配位键的结晶水难失去，所以在不同温度下分步失去结晶水，故B正确；C．胆矾中硫酸根离子为空间四面体结构，其在微观层次不可能是平面结构，故C错误；D．根据其结构示意图可知，胆矾中的水分子间存在氢键，故D正确；故答案为：BD。 12．（22-23高二下·江西黎川·期末）回答下列问题： (1)铜和锌同周期且相邻，现有几种铜、锌元素的相应状态，①锌：[Ar]3d104s2、②锌：[Ar]3d104s1、③铜：[Ar]3d104s1、④铜：[Ar]3d10，失去1个电子需要的能量由大到小排序是 。 (2)LiFePO4、LiPF6、LiAsF6、LiCl等常用于锂离子聚合物电池。电池工作时，Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移的过程如图所示(图中阴离子未画出)。 ①PO的空间构型是 ；Fe2+的价层电子轨道表示式是 ，Fe2+的空间运动状态 种。 ②从化学键角度看，Li+迁移过程发生 (填“物理”或“化学”)变化。相同条件，Li+在 (选填“LiPF6”或“LiAsF6”)中迁移较快。 ③抗坏血酸()常被用作碳包覆的碳源，以增强电极导电性，该分子中碳原子的杂化方式为 ；其易溶于水的原因是 。 (3)一种钛硅碳新型材料可用作高铁车体与供电网的连接材料。该材料的晶胞属于六方晶系(x、y方向的夹角为120°，z方向垂直于x、y方向，底面棱长均为anm，侧面棱长为cnm)，其晶胞结构和晶胞中碳原子的投影位置如图所示。 ①该钛硅碳新型材料的化学式为 。 ②已知该新型材料的摩尔质量为Mg/mol，密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则c为 nm(用含字母的计算式表示)。 【答案】(1)④②①③ (2)正四面体形 14 化学 LiAsF6 sp2，sp3 分子中含有多个羟基，可与水分子间形成氢键 (3)Ti3SiC2 【解析】（1）锌原子的第一电离能大于铜原子第一电离能，有①＞③；铜的第二电离能大于锌的第二电离能，有④＞②，锌的第二电离能大于第一电离能，②＞①，故由大到小排序是④＞②＞①＞③； （2） ①磷酸根离子中磷原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形；铁元素的原子序数为26，基态亚铁离子的价电子排布式为3d6，价层电子轨道表示式为；铁元素为26号元素，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，基态亚铁离子的电子排布是为1s22s22p63s23p63d6。1个原子轨道式电子在核外的1个空间运动状态，则亚铁离子的电子在原子核外的空间运动状态有1+1+3+1+3+5=14； ②由图可知，锂离子迁移过程中存在着配位键的断裂与形成，有新物质生成，所以化学变化，故答案为：化学；AsF的离子半径大于PF，与锂离子形成的离子键弱于PF，所以锂离子在LiAsF6中的迁移速率快于LiPF6，故答案为：LiAsF6； ③抗坏血酸分子含有多个羟基，与水形成分子间氢键，所以抗坏血酸易溶于水。碳碳双键和碳氧双键的碳原子的杂化方式为sp2，连羟基的碳原子的价层电子对数为4，是sp3杂化，故其中碳原子的杂化方式有sp2，sp3两种； （3）①根据晶胞结构可知，在一个晶胞中，Ti位于顶点、棱上和内部，共个，Si位于棱上，共个，C位于内部，共4个，所以该钛硅碳新型材料的化学式为Ti3SiC2； ②该晶胞体积为nm3=cm3，一个晶胞质量为g，晶体密度为dg⋅cm-3，则×d=，所以c=nm或nm。 13．（22-23高二下·江西南昌·期末）我国科研工作者开发了质子陶瓷燃料电池的高活性阴极，使用这种核/双壳LSNM阴极的电池具有良好耐久性的优异性能。请回答下列问题： (1)已知La的价层电子排布式为，则其在元素周期表的位置为第 周期第 族，基态Mn原子的未成对电子数为 。 (2)一种Mn的配合物如图所示。    ①该配合物中涉及的元素C、N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为 (写元素符号)，分子中C原子与F原子形成的化学键为 (填轨道重叠方式)键。 ②该配合物中，提供孤对电子的是 (写元素符号)，Mn(Ⅲ)的配位数为 。 (3)一种镧镍储氢合金的六方晶胞结构如图所示。    ①镧镍储氢合金的化学式为 。 ②设晶胞底面积为，高为，为阿伏加德罗常数的值，该晶体密度为 。 【答案】(1)六 ⅢB 5 (2) N 4 (3) 【解析】（1）La的价层电子排布式为5d16s2，则La在元素周期表中位于第六周期第ⅢB族；基态Mn的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，3d轨道上有5个未成对电子，即基态Mn原子的未成对电子数为5； （2）①同周期从左到右主族元素的第一电离能呈增大趋势，第ⅡA、ⅤA族大于同周期中相邻的元素，则C、N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞O＞C；分子中C原子与F原子形成C—F键，形成C—F键的碳原子采取sp2杂化，F原子的2p轨道上有1个未成对电子，从轨道重叠方式上看，分子中C原子与F原子形成的化学键为sp2—pσ键； ②由Mn的配合物的结构可知，提供孤对电子的是N；Mn(Ⅲ)的配位数为4； （3）①根据“均摊法”，由于该晶胞为六方晶胞，1个晶胞中含La：4×+4×=1，含Ni：8×+1=5，镧镍储氢合金的化学式为LaNi5； ②晶胞的底面积为anm2，高为bnm，晶胞的体积为abnm3=ab×10-21cm3，晶胞的质量为=，该晶体的密度为÷(ab×10-21cm3)= g/cm3。 14．（22-23高二下·江西赣州·期末）碳、氢、硫元素及其化合物在自然界广泛存在并具有许多用途。请回答下列有关问题： (1)某同学画出的基态碳原子的核外电子轨道表示式如下图，该电子排布图违背了 (填字母)。      A．泡利原理    B．洪特规则    C．能量最低原理 (2)、均是有机反应的重要中间体，的空间构型为 ，中心碳正离子的杂化方式是 。 (3)类卤素对应的酸有硫氰酸和异硫氰酸两种，其中硫氰酸的沸点 异硫氰酸的沸点(填“<”、“=”、“>”)。 (4)  中键与键的个数比为 。 (5)石墨相氮化碳是光催化剂研究的热点之一，类似石墨层状结构，其结构单元及晶胞如图所示。      ①石墨相氮化碳的化学式为 。 ②晶体中存在的微粒间作用力有 (填字母)。 a．极性键    b．氢键    c．金属键    d．范德华力 ③该晶体的密度为 (只列出计算表达式，为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】(1)B (2)三角锥形 sp2 (3)< (4)10∶3 (5)C3N4 ad 【解析】（1）电子排布在相同能级轨道时要分占不同轨道且自旋相同，该排布违背洪特规则，故答案选B； （2）中心碳原子的孤电子对数为，σ键数为3，价层电子对数为1+3=4，离子构型为三角锥形；中心碳原子的价层电子对数为3+0=3，为sp2杂化； （3）异硫氰酸（H-N=C=S）分子中存在N-H键，分子间形成氢键，而硫氰酸（H-S-C≡N）分子间不能形成氢键，只存在范德华力，故硫氰酸沸点小于异硫氰酸，故答案为<； （4）由结构简式可知  中，每两个原子间均存在一个键，C=N中含一个键，-CN中为三键，含2个键，故  中键和键个数只比为10∶3； （5）①由均摊法可知，该晶胞中氮原子个数为，碳原子个数为，所以其分子式为C3N4； ②根据题意，石墨相氮化碳具有和石墨相似的层状结构，结合二维平面结构图，判断其存在的微粒间作用力有极性键、π键和范德华力，故答案为ad； ③由①分析可知，每个晶胞中有8个氮原子、6个碳原子，则1个晶胞的质量为g，晶胞的体积为，所以密度。 15．（22-23高二下·江西·期末）全球首次在350公里时速的奥运版复兴号高铁列车上依托5G技术打造的超高清直播演播室，实现了超高清信号的长时间稳定传输。请回答下列问题： (1)5G芯片主要材质是高纯硅，基态Si原子有 种不同空间运动状态的电子。高纯硅制备过程中会生成SiHCl3等中间产物，与硅相比，这两种物质的沸点：SiHCl3 Si(填“>”或“<”)，原因是 (2)复兴号高铁车体材质用到Mn、Co等元素。Mn原子的价层电子排布图为 ，Mn的一种配合物化学式为［Mn(CO)5(CH3CN)］，下列说法正确的是 A．CH3CN与Mn原子配位时，提供孤电子对的时C原子 B．Mn原子的配位数为6 C．CH3CN中C原子的杂化类型为sp2、sp3 D．CH3CN中σ键与π键数目之比为5：2 (3)时速600公里的磁浮列车需要用到超导材料。超导材料TiN具有NaCl型结构(如图)，晶胞参数为apm，则最近的两个Ti3+间的距离为 pm；N3-的配位数为 ；阿伏伽德罗常数的值为NA，则该氮化钛的密度 g/cm3(列出计算式即可)    【答案】(1)8 < SiHCl3为分子晶体，Si为共价晶体，破坏共价键所需能量大于破坏分子间作用力所需能量 (2)   BD (3)a 6 【解析】（1）Si的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p2，不同原子轨道上电子的空间运动状态不同，其有8个轨道，则核外电子空间运动状态有8种。SiHCl3为分子晶体，Si为共价晶体，破坏共价键所需能量大于破坏分子间作用力所需能量，故这两种物质的沸点：SiHCl3 <Si； （2）基态Mn原子价电子数为7，价电子排布式3d54s2，基态Mn原子的价层电子排布图为  ，A．CH3CN中N有孤电子对，C没有孤电子对，因此CH3CN与Mn原子配位时，提供孤电子对的是N原子，故A错误；B．配体为5个CO和1个CH3CN，故Mn原子的配位数为6，故B正确；C．CH3CN中甲基C为sp3杂化，-CN中的C为sp杂化，故C错误；D．CH3CN即CH3C≡N，单键全是σ键，三键含一个σ键，二个π键，故CH3CN中σ键与π键数目之比为5：2，故D正确；故选：BD； （3）TiN中Ti3+离子采用面心立方最密堆积方式，则晶胞面对角线上的Ti3+离子紧密相邻，2个Ti3+核间距等于晶胞棱长的即apm，N3-的配位数为6；由晶胞可知1个晶胞中N3-的个数为8×+6×=4，Ti3+的个数为12×+1=4，则一个晶胞的质量m=，晶胞体积为V=(a×10-10)3cm3，密度为。 16．（22-23高二下·江西吉安·期末）在晶体中，微观粒子是有规律排布的。而实际上的晶体与理想结构或多或少会产生偏离，这种偏离称为晶体的缺陷。由于晶体缺陷，氧化铁中的x常常不确定。 (1)请写出基态铁原子电子排布式 。 (2) Fe3+与Fe2+相比，较稳定的是 ，请从二者结构上加以解释 。 (3)硫氰根离子和异硫氰根离子都可用表示，碳原子都处于中央，则碳原子的轨道杂化类型为 。其中异硫氰根离子与CO2是等电子体(结构类似)，异硫氰根离子的电子式为 。与Fe3+可以形成配位数1~6的配离子，若与Fe3+以个数比1：5配合，则与Fe3+在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为 。 (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。    请问：δ、γ、α这三种晶胞的棱长之比为： 。 (5)有NaCl结构的晶胞。今有某种晶体中就存在如图所示的缺陷，其密度为5.71g/cm3，晶胞棱长为，已知：4.283=78.4)，则x= 。    【答案】(1)[Ar]3d64s2 (2)Fe3+ Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5，Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，Fe3+的3d能级处于半充满状态，是一种较稳定的结构 (3)sp FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl (4)2：3：3 (5)0.92 【解析】（1）Fe是26号元素，原子核外有26个电子，根据核外电子排布规律可知铁原子基态电子排布式为[Ar]3d64s2； （2）Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5，Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，Fe3+的3d能级处于半充满状态，是一种较稳定的结构，所以Fe3+比Fe2+稳定； （3）SCN-中碳原子都处于中央，碳周围有两个键，没有孤电子对，所以碳原子按sp方式杂化，互为等电子体的粒子结构相似，所以根据CO2分子的结构可判断异硫氰根离子的电子式为，FeCl3与KSCN在水溶液按1：5反应，反应的化学方程式为FeCl3+5KSCN＝K2[Fe(SCN)5]+3KCl； （4）设铁原子半径为a，根据晶胞结构图，晶体中晶胞的棱长为，γ晶体中晶胞的棱长为，晶体中晶胞的棱长为2a，所以三种晶胞的棱长之比为2：3：3。 （5）有NaCl结构的晶胞，则每个晶胞中含有4个，晶胞的密度为5.71g/cm3，晶胞棱长为，根据密度=可得，x=0.92。 17．（22-23高二下·江西吉安·期末）填空。 (1)富马酸亚铁()是一种补铁剂。富马酸分子结构模型如图所示：    ①富马酸分子中σ键与π键的数目比为 ； ②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为 (2)工业上在高温条件下可合成，原理为。 ①分子的VSEPR模型为 ， ②、HCl和中属于非极性分子的是 ③、和的沸点由高到低的顺序为 。    (3)硒化锌的晶胞结构如图所示，则硒化锌的化学式为 ，若晶胞的边长为dpm，则硒化锌晶体的密度为 (设为阿伏加德罗常数的值，写出表达式)。 【答案】(1)11：3 (2)四面体 (3)ZnSe 【解析】（1）①由空间充填模型可知，富马酸的结构简式为HOOCCH=CHCOOH，分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则分子中σ键和π键的数目比为11：3，故答案为：11：3； ②金属元素的电负性小于非金属元素，则铁元素的电负性最小，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，氢、碳、氧的非金属性依次增强，则电负性依次增大，所以富马酸亚铁中四种元煮的电负性由大到小的顺序为O>C>H>Fe，故答案为：O>C>H>Fe； （2）①氨分子中氮原子的价层电子对数为4，则分子的VSEPR模型为四面体，故答案为：四面体； ②四氯化硅的空间结构为结构对称的正四面体形，属于非极性分子，故答案为：； ③结构相似的分子晶体，分子的相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高，四氟化硅、四溴化硅、四碘化硅都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，则熔沸点的大小顺序为，故答案为：； （3）由晶胞结构可知，晶胞中位于体内的锌原子个数为4，位于顶点和面心的硒原子个数为8×+6×=4，则硒化锌的化学式为ZnSe，晶体的密度为ag/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(10—10d)3 a，解得a =，故答案为：ZnSe；。 18．（23-24高二下·江西新余·期末）钴酸锂电池是一种应用广泛的二次电池，其主要以碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯等为溶剂，以高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等锂盐为溶质，并添加适当的添加剂所构成。 已知：钴酸锂摩尔质量为。 回答下列问题： (1)钴酸锂晶胞结构示意图如图，其最简化学式是 ，其钴离子的价电子排布图为 。 (2)四氟硼酸锂中含有的化学键类型有 。 (3)高氯酸锂中，的空间构型是 。 (4)六氟磷酸锂的制取需要氟化氢，氟化氢的水溶液中存在的氢键有 种。 (5)钴离子的配位数为 ，晶体的密度是 。（用含M、、a、b的代数式表示） (6)钴酸锂电池充电时，从正极材料中脱出，当脱嵌率为40%时， ，当正极材料中的脱嵌率超过50%时，该晶体结构会发生相转变，导致脱离晶格被氧化为氧气，严重影响钴酸锂的循环稳定性及电池安全性，需进行过充保护。 【答案】(1)LiCoO2 (2)离子键、极性共价键、配位键 (3)正四面体形 (4)4 (5)5 (6)3∶2 【解析】（1）由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面上的锂离子个数为12×+8×=6，位于棱上、体内和面上的氧原子个数为12×+2+12×=12，位于棱上、体内和面上的钴原子个数为5×+1+6×=6，则晶胞的化学式为LiCoO2；钴原子的原子序数为27，基态Co3+离子的价电子排布式为3d6，排布图为，故答案为：LiCoO2；； （2）由化学式可知，四氟硼酸锂是含有离子键、极性共价键、配位键的离子化合物，故答案为：离子键、极性共价键、配位键； （3）高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，故答案为：正四面体形； （4）氢氟酸溶液中存在氟化氢与氟化氢、水分子与水分子、氟化氢与水分子形成的分子间氢键，存在的氢键有F-H﹍O、F-H…F、O-H…F、O-H…O，共有4种，故答案为：4； （5）由晶胞结构可知，晶胞中与位于体内的钴离子距离最近的氧离子有6个，则钴离子的配位数为6；设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(10—7a×10—7asin60º×10—7b)d，解得d=，故答案为：6；； （6）由题意可知，钴酸锂电池充电时，1个锂离子从正极材料中脱出时会减少1个Co3+离子、增加1个Co4+离子，由(1)可知，晶胞中锂离子和Co3+离子的个数都为6，则锂离子脱嵌率为40%时，Co3+离子和Co4+离子的物质的量比为(6—6×40%)∶6×40%=3∶2，故答案为：3∶2。 19．（22-23高二下·江西万安·期末）MBTH(熔点)常用于检测室内空气中甲醛(HCHO)含量，结构如图所示：    回答下列问题 (1)甲醛所含元素的电负性由小到大的顺序为 (用元素符号表示)，基态原子的价层电子轨道表示式为 (2)甲醛分子的VSEPR模型为 ，甲醛沸点(19.5℃)低于甲醇沸点(64.8℃)，其原因是 。 (3)甲醛能和一些极性试剂如进行加成反应(氢原子加到电负性相对大的氧原子上)，该反应的化学方程式为 。 (4)MBTH分子中碳原子采取的杂化类型为 ，基态原子核外电子有 种空间运动状态(原子轨道)。 (5)与的比较，熔点更高的是 。 (6)下列现代分析手段中，可用于检测MBTH的分子结构的是___________。 A．X射线衍射 B．原子光谱 C．元素分析 D．红外光谱 【答案】(1)O＞C＞H    (2)平面三角形 甲醇分子间存在氢键，甲醛分子间不存在氢键 (3)HCHO+HCNHOCH2CN (4)sp3、sp2 9 (5)Cu2O (6)D 【解析】（1）元素的非金属性越强，电负性越大，三种元素的非金属性强弱顺序为O＞C＞H，则电负性的大小顺序为O＞C＞H；氧元素的原子序数为8，基态原子的价电子排布式为2s22p4，价层电子轨道表示式为  ，故答案为：O＞C＞H；  ； （2）甲醛分子中碳原子的价层电子对数为3，则分子的VSEPR模型为平面三角形；甲醇分子能形成分子间氢键，而甲醛分子不能形成分子间氢键，所以甲醇分子的分子间作用力强于甲醛，沸点高于甲醛，故答案为：平面三角形；甲醇分子间存在氢键，甲醛分子间不存在氢键； （3）由题给信息可知，甲醛与氢氰酸发生加成反应生成HOCH2CN，反应的化学方程式为HCHO+HCNHOCH2CN，故答案为：HCHO+HCNHOCH2CN； （4）由结构简式可知，MBTH分子中苯环碳原子和双键碳原子的杂化方式为sp2杂化，饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化；原子核外电子的空间运动状态与轨道数相同，基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，原子核外电子的轨道数为9，则核外电子的空间运动状态有9种，故答案为：sp3、sp2；9； （5）离子晶体的熔点取决于离子键的强弱，离子键越强，离子晶体的熔点越高，硫化亚铜和氧化亚铜都为离子晶体，氧离子的离子半径小于硫离子，则氧化亚铜的离子键强于硫化亚铜，熔点高于硫化亚铜，故答案为：Cu2O； （6）A．X射线衍射可用于检测MBTH是否为晶体，不能用于检测MBTH的分子结构，故错误； B．原子光谱可用于检测元素的种类，不能用于检测MBTH的分子结构，故错误；C．元素分析可用于检测MBTH分子中含有的元素种类，不能用于检测MBTH的分子结构，故错误；D．红外光谱可用于检测MBTH分子中含有的官能团和化学键，能用于检测MBTH的分子结构，故正确；故选D。 20．（22-23高二下·江西上饶·期末）腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体，结构如图所示。    (1)磷酸分子中σ键与π键之比为 。 (2)已知基态N、O原子的第一电离能(I1)分别为1402kJ/mol和1314kJ/mol，I1(N)>I1(O)，原因是 。 (3)下列不同状态的碳原子中，失去一个电子需要吸收能量最多的是___________(填标号)。 A．   B．   C．   D．   (4)从实验测得不同物质中氧-氧之间的键长和键能的数据： O2 键长() 149 121 键能() 126 494 说明同种原子形成共价键， ，键长越长，键能越小。 (5)GaN(相对分子质量为M)是新型半导体材料，该晶体的一种晶胞结构与金刚石晶胞(如图所示)相似，其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，晶胞参数为acm，沿Z轴从上往下俯视的晶胞投影图如下图所示：    ①若图中原子1的分数坐标是(，，)，则原子5的分数坐标是 。 ②晶胞结构中原子1、5之间的距离为 cm。(用含a的式子表示) ③设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体的密度为 (用含M的式子表示) 【答案】(1)7∶1 (2)N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相邻元素 (3)C (4)粒子的价电子数越多 (5)(1，，) 【解析】（1）磷酸分子的结构式为  ，分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则σ键与π键的个数比为7∶1，故答案为：7∶1； （2）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相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素，故答案为：N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相邻元素； （3）同种元素，激发态原子的能量高于基态原子，失去电子所需能量小于基态原子，元素的第二电离能大于第一电离能，由结构简式可知，基态碳原子的轨道表示式为  ，失去1个电子后基态正一价阳离子的轨道表示式为  ，则  失去一个电子需要吸收能量最多，故选C； （4）过氧根离子的价电子数为14，氧分子的价电子数为12，由表格数据可知，同种原子形成共价键，粒子的价电子数越多，键长越长，键能越小，共价键越弱，故答案为：粒子的价电子数越多； （5）①由沿Z轴从上往下俯视的晶胞投影图可知，位于体对角线上的原子1的分数坐标是(，，)，则晶胞的边长为1，位于面心的原子5的分数坐标是(1，，)，故答案为：(1，，)； ②由沿Z轴从上往下俯视的晶胞投影图可知，原子1的分数坐标是(，，)，原子5的分数坐标是(1，，)，则两个原子之间的距离为，故答案为：； ③其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，所以晶胞中Ga的原子个数为8×+6×=4，N原子个数也为4，设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体的质量为g，密度为 g·cm-3，故答案为：。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 综合01 物质结构与性质压轴20题 1．（23-24高二下·江西南昌·期末）我国将力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的目标，因此二氧化碳的固定以及转化将成为重要的研究课题。 Ⅰ．在催化下和反应生成甲醇：。 Ⅱ．新型水介质电池放电时，温室气体被转化为储氢物质HCOOH。 请回答下列问题： (1)I中涉及的、、、，属于非极性分子的是 ，基态O原子核外有 种不同空间运动状态的电子。 (2)HCOOH分子中键和键数目之比为 。 (3)反应中，碳原子的杂化方式由 转变为 。的沸点高于，原因是 。 (4)一种铜的配合物为，其配体为 ，0.1mol该配合物与足量溶液充分反应，生成的白色沉淀质量为 g。 2．（23-24高二下·江西九江·期末）按要求回答下列问题： (1)2-甲基-1-丁烯的结构简式 ； (2)相对分子质量为72且一氯代物只有一种的烷烃的结构简式 ； (3)肼()可用作火箭燃料等，它的沸点远高于乙烯的原因是： 。 (4)分子式为的有机物，有两种同分异构体，乙醇()、甲醚()，则通过下列方法，不可能将二者区别开来的是_______； A．红外光谱 B．核磁共振氢谱 C．元素分析仪 D．与钠反应 (5)在物质鉴别时，常用溴水来鉴别烷烃和烯烃，请写出乙烯使溴水褪色的反应方程式： (6)尿素()中碳原子杂化类型 3．（23-24高二下·江西吉安·期末）按要求回答下列问题： (1)9.0g某有机化合物完全燃烧可产生0.3molCO2和0.3molH2O。该物质的蒸气对氢气的相对密度是45，则该有机化合物的分子式为 。若该物质为链状结构，其核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶1，且自身能够发生缩聚反应生成聚酯，其结构简式为 。 (2)氨气极易溶于水的原因是 。 (3)CH3COOH的酸性小于CCl3COOH的原因是 。 (4)三价铬离子能形成多种配位化合物。在中，提供电子对形成配位键的原子除了N、Cl外，还有 (填元素符号)，中含有 molσ键。 4．（23-24高二下·江西南昌·期末）东晋《华阳国志•南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(镍铜合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。已知镍铜两元素在周期表中位置正好前后相邻。回答下列问题： (1)镍元素基态原子的价电子排布式为 ，3d能级上的未成对的电子数为 。 (2)单质铜及镍都是由 键形成的晶体：元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu>INi的原因是 。 (3)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。 ①晶胞中镍原子与铜原子的数量比为 。 ②若合金的密度为dg/cm3，晶胞参数a= nm。 5．（23-24高二下·江西·期末）杀虫剂敌百虫的合成与性质如下： 【合成】 【性质】 敌百虫：纯品为白色晶体，无味，熔点83∼84℃；溶于水(25℃，)，更易溶于氯仿(25℃，)。 在酸性水溶液中水解生成无毒去甲基敌百虫()，在碱性水溶液(小于9.6)中则发生脱反应生成毒性更大的敌敌畏(，DDVP)。 回答下列问题： (1)甲分子中原子杂化类型是 ；甲和乙合成敌百虫的反应类型是 。 (2)检验有机物乙含醛基的试剂有_____(填字母，必要时可加热)。 A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．新制 (3)敌百虫在水中溶解度大于敌敌畏的主要原因是 。 (4)决定敌百虫熔点的因素是 (填字母)。 a．极性键    b．离子键    c．分子间作用力    d．非极性键 (5)敌敌畏分子(DDVP)含 键；DDVP中电负性最大的元素是 (填元素符号)。 (6)敌百虫在酸性条件下发生水解反应生成无毒去甲基敌百虫的化学方程式为 。 6．（23-24高二下·江西吉安·期末）铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）是第四周期第Ⅷ族的元素，称为铁系元素，它们的单质及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题： (1)FeO的晶体结构类型与NaCl的相同，离子半径数据如表所示： 离子 离子半径/pm 102 61 181 140 FeO晶胞中每个周围与它最近且相等距离的有 个；熔点FeO NaCl（填“”或“”），原因是 ；FeO晶胞的俯视图可能是 （填字母）。 A．   B．   C．   D． (2)一种具有光催化作用的配合物结构简式如图，其中Co的配位数为 ，配体有 种。 (3)镧镍合金是一种储氢材料，其晶胞可认为由两种结构不同的层交替堆积而成，如图所示，该合金的密度为。已知该合金的晶胞中最多可容纳9个氢原子。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，称作分数坐标，设La的原子坐标为。该合金的化学式为 ，晶胞底面上Ni的分数坐标为 （任写一个），假定吸氢后体积不变，则合金中氢的最大密度为 。 7．（23-24高二下·江西·期末）近日，宁波东方理工大学孙学良院士和夏威团队合成了富锂反萤石固体电解质Li2.5N0.5S0.5，在锂-锂对称电池中表现出高度稳定性。Li2.5N0.5S0.5可通过在Li2S晶体中嵌入Li3N合成，其晶胞转化如图所示。 根据上述材料，回答相关问题： (1)基态Li+的电子云轮廓图的形状为 。 (2)离子半径：Li+ H-(填“＞”或“＜”)，判断依据是 。 (3)已知：Li3N晶体熔点为845℃，熔融状态下能导电，则Li3N晶体类型是 。 (4)已知Li2S晶胞参数为a pm，设NA为阿伏加德罗常数的值。Li2S晶胞中阴离子的配位数为 ，Li+与S2-的最短距离为 pm，该晶体密度为 。 (5)1个“Li2.5N0.5S0.5”晶胞含 个Li+。 8．（22-23高二下·江西南昌·期末）中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(MgxFe2-xSiO4)。 回答下列问题： (1)基态Fe原子的价电子排布式为 。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为 ，铁的化合价为 。 (2)Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是 。SiCl4的空间结构为 ，其中Si的轨道杂化形式为 。 (3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于立方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有 个Mg。该物质化学式为 ，B-B最近距离为 。 9．（23-24高二下·江西抚州·期末）江西矿产资源丰富，其中铁、锰、钛、钒、铜、锌、金、银等储量居全国前3位，有亚洲最大的铜矿和中国最大的铜冶炼基地。请按要求回答下列问题： (1)请写出V原子的价层电子排布式： 。 (2)向盛装有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先生成蓝色沉淀，继续滴加氨水，得到深蓝色的透明溶液，向溶液中加入95%的乙醇并用玻璃棒摩擦试管壁，析出深蓝色晶体。 ①请写出以上蓝色沉淀溶解的化学反应方程式： ； ②深蓝色晶体中阴离子的空间结构名称是 ，深蓝色都是由于存在 (配离子化学式)，配离子中H-N-H键角 (填“大于”、“小于”或“等于”)氨气中H-N-H键角。 (3)与的第三电离能分别为、，小于的主要原因是 。 (4)GaAs是一种重要的半导体材料，晶胞如图1；将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料，晶体结构如图2。已知GaAs晶胞沿轴投影如图3所示。 ①由图3推断，若点坐标分别为，则处原子的分数坐标是 。 ②据图2计算，稀磁性半导体材料中的化学式可表示为，则 (用分数表示)。 10．（22-23高二下·江西全南·期末）铁的化合物在医药、生产、材料等方面具有重要的应用。请回答下列问题： (1)Fe成为阳离子时首先失去 轨道电子。 (2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为 ，其中Fe的配位数为 。 (3)血红素是铁卟啉配合物，是血红蛋白的组成部分，其结构如图所示。 血红素分子中非金属元素的电负性最大的是 (填元素符号)；与通过配位键结合的氮原子有 个。 (4)研究表明利用卟啉配合物可大幅度提高钙钛矿太阳能电池器件的性能和稳定性。钙钛矿晶胞如图所示。    ①处于组成的 空隙(填“四面体”或“八面体”)中。每个周围距离最近的有 个。 ②在钙钛矿晶胞结构的另一种表示中，处于各顶点位置，则处于 位置。 11．（22-23高二下·江西赣州·期末）磷、氮和硫的相关化合物在药物化学及农业化学领域应用广泛。回答下列问题： (1)分子空间结构为 ，与反应生成，结构为  ，是 (填“极性”或“非极性”)分子。 (2)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氯吡苯脲分子 (填“是”或“不是”)手性分子。 ②氯吡苯脲分子中存在的作用力包括 (填字母)。 A．离子键        B．极性键        C．非极性键        D．键        E．配位键 (3)胆矾可写成，其结构示意图如下：    ⑤该配合物的中心离子是 。 ②下列关于胆矾的说法正确的是 (填字母)。 A．基态的价层电子排布式为 B．胆矾在不同温度下分步失去结晶水 C．根据结构图显示，胆矾在微观层次是平面结构 D．胆矾中的水分子间存在氢键 12．（22-23高二下·江西黎川·期末）回答下列问题： (1)铜和锌同周期且相邻，现有几种铜、锌元素的相应状态，①锌：[Ar]3d104s2、②锌：[Ar]3d104s1、③铜：[Ar]3d104s1、④铜：[Ar]3d10，失去1个电子需要的能量由大到小排序是 。 (2)LiFePO4、LiPF6、LiAsF6、LiCl等常用于锂离子聚合物电池。电池工作时，Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移的过程如图所示(图中阴离子未画出)。 ①PO的空间构型是 ；Fe2+的价层电子轨道表示式是 ，Fe2+的空间运动状态 种。 ②从化学键角度看，Li+迁移过程发生 (填“物理”或“化学”)变化。相同条件，Li+在 (选填“LiPF6”或“LiAsF6”)中迁移较快。 ③抗坏血酸()常被用作碳包覆的碳源，以增强电极导电性，该分子中碳原子的杂化方式为 ；其易溶于水的原因是 。 (3)一种钛硅碳新型材料可用作高铁车体与供电网的连接材料。该材料的晶胞属于六方晶系(x、y方向的夹角为120°，z方向垂直于x、y方向，底面棱长均为anm，侧面棱长为cnm)，其晶胞结构和晶胞中碳原子的投影位置如图所示。 ①该钛硅碳新型材料的化学式为 。 ②已知该新型材料的摩尔质量为Mg/mol，密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则c为 nm(用含字母的计算式表示)。 13．（22-23高二下·江西南昌·期末）我国科研工作者开发了质子陶瓷燃料电池的高活性阴极，使用这种核/双壳LSNM阴极的电池具有良好耐久性的优异性能。请回答下列问题： (1)已知La的价层电子排布式为，则其在元素周期表的位置为第 周期第 族，基态Mn原子的未成对电子数为 。 (2)一种Mn的配合物如图所示。    ①该配合物中涉及的元素C、N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为 (写元素符号)，分子中C原子与F原子形成的化学键为 (填轨道重叠方式)键。 ②该配合物中，提供孤对电子的是 (写元素符号)，Mn(Ⅲ)的配位数为 。 (3)一种镧镍储氢合金的六方晶胞结构如图所示。    ①镧镍储氢合金的化学式为 。 ②设晶胞底面积为，高为，为阿伏加德罗常数的值，该晶体密度为 。 14．（22-23高二下·江西赣州·期末）碳、氢、硫元素及其化合物在自然界广泛存在并具有许多用途。请回答下列有关问题： (1)某同学画出的基态碳原子的核外电子轨道表示式如下图，该电子排布图违背了 (填字母)。      A．泡利原理    B．洪特规则    C．能量最低原理 (2)、均是有机反应的重要中间体，的空间构型为 ，中心碳正离子的杂化方式是 。 (3)类卤素对应的酸有硫氰酸和异硫氰酸两种，其中硫氰酸的沸点 异硫氰酸的沸点(填“<”、“=”、“>”)。 (4)  中键与键的个数比为 。 (5)石墨相氮化碳是光催化剂研究的热点之一，类似石墨层状结构，其结构单元及晶胞如图所示。      ①石墨相氮化碳的化学式为 。 ②晶体中存在的微粒间作用力有 (填字母)。 a．极性键    b．氢键    c．金属键    d．范德华力 ③该晶体的密度为 (只列出计算表达式，为阿伏加德罗常数的值)。 15．（22-23高二下·江西·期末）全球首次在350公里时速的奥运版复兴号高铁列车上依托5G技术打造的超高清直播演播室，实现了超高清信号的长时间稳定传输。请回答下列问题： (1)5G芯片主要材质是高纯硅，基态Si原子有 种不同空间运动状态的电子。高纯硅制备过程中会生成SiHCl3等中间产物，与硅相比，这两种物质的沸点：SiHCl3 Si(填“>”或“<”)，原因是 (2)复兴号高铁车体材质用到Mn、Co等元素。Mn原子的价层电子排布图为 ，Mn的一种配合物化学式为［Mn(CO)5(CH3CN)］，下列说法正确的是 A．CH3CN与Mn原子配位时，提供孤电子对的时C原子 B．Mn原子的配位数为6 C．CH3CN中C原子的杂化类型为sp2、sp3 D．CH3CN中σ键与π键数目之比为5：2 (3)时速600公里的磁浮列车需要用到超导材料。超导材料TiN具有NaCl型结构(如图)，晶胞参数为apm，则最近的两个Ti3+间的距离为 pm；N3-的配位数为 ；阿伏伽德罗常数的值为NA，则该氮化钛的密度 g/cm3(列出计算式即可)    16．（22-23高二下·江西吉安·期末）在晶体中，微观粒子是有规律排布的。而实际上的晶体与理想结构或多或少会产生偏离，这种偏离称为晶体的缺陷。由于晶体缺陷，氧化铁中的x常常不确定。 (1)请写出基态铁原子电子排布式 。 (2) Fe3+与Fe2+相比，较稳定的是 ，请从二者结构上加以解释 。 (3)硫氰根离子和异硫氰根离子都可用表示，碳原子都处于中央，则碳原子的轨道杂化类型为 。其中异硫氰根离子与CO2是等电子体(结构类似)，异硫氰根离子的电子式为 。与Fe3+可以形成配位数1~6的配离子，若与Fe3+以个数比1：5配合，则与Fe3+在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为 。 (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。    请问：δ、γ、α这三种晶胞的棱长之比为： 。 (5)有NaCl结构的晶胞。今有某种晶体中就存在如图所示的缺陷，其密度为5.71g/cm3，晶胞棱长为，已知：4.283=78.4)，则x= 。    17．（22-23高二下·江西吉安·期末）填空。 (1)富马酸亚铁()是一种补铁剂。富马酸分子结构模型如图所示：    ①富马酸分子中σ键与π键的数目比为 ； ②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为 (2)工业上在高温条件下可合成，原理为。 ①分子的VSEPR模型为 ， ②、HCl和中属于非极性分子的是 ③、和的沸点由高到低的顺序为 。    (3)硒化锌的晶胞结构如图所示，则硒化锌的化学式为 ，若晶胞的边长为dpm，则硒化锌晶体的密度为 (设为阿伏加德罗常数的值，写出表达式)。 18．（23-24高二下·江西新余·期末）钴酸锂电池是一种应用广泛的二次电池，其主要以碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯等为溶剂，以高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等锂盐为溶质，并添加适当的添加剂所构成。 已知：钴酸锂摩尔质量为。 回答下列问题： (1)钴酸锂晶胞结构示意图如图，其最简化学式是 ，其钴离子的价电子排布图为 。 (2)四氟硼酸锂中含有的化学键类型有 。 (3)高氯酸锂中，的空间构型是 。 (4)六氟磷酸锂的制取需要氟化氢，氟化氢的水溶液中存在的氢键有 种。 (5)钴离子的配位数为 ，晶体的密度是 。（用含M、、a、b的代数式表示） (6)钴酸锂电池充电时，从正极材料中脱出，当脱嵌率为40%时， ，当正极材料中的脱嵌率超过50%时，该晶体结构会发生相转变，导致脱离晶格被氧化为氧气，严重影响钴酸锂的循环稳定性及电池安全性，需进行过充保护。 19．（22-23高二下·江西万安·期末）MBTH(熔点)常用于检测室内空气中甲醛(HCHO)含量，结构如图所示：    回答下列问题 (1)甲醛所含元素的电负性由小到大的顺序为 (用元素符号表示)，基态原子的价层电子轨道表示式为 (2)甲醛分子的VSEPR模型为 ，甲醛沸点(19.5℃)低于甲醇沸点(64.8℃)，其原因是 。 (3)甲醛能和一些极性试剂如进行加成反应(氢原子加到电负性相对大的氧原子上)，该反应的化学方程式为 。 (4)MBTH分子中碳原子采取的杂化类型为 ，基态原子核外电子有 种空间运动状态(原子轨道)。 (5)与的比较，熔点更高的是 。 (6)下列现代分析手段中，可用于检测MBTH的分子结构的是___________。 A．X射线衍射 B．原子光谱 C．元素分析 D．红外光谱 20．（22-23高二下·江西上饶·期末）腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体，结构如图所示。    (1)磷酸分子中σ键与π键之比为 。 (2)已知基态N、O原子的第一电离能(I1)分别为1402kJ/mol和1314kJ/mol，I1(N)>I1(O)，原因是 。 (3)下列不同状态的碳原子中，失去一个电子需要吸收能量最多的是___________(填标号)。 A．   B．   C．   D．   (4)从实验测得不同物质中氧-氧之间的键长和键能的数据： O2 键长() 149 121 键能() 126 494 说明同种原子形成共价键， ，键长越长，键能越小。 (5)GaN(相对分子质量为M)是新型半导体材料，该晶体的一种晶胞结构与金刚石晶胞(如图所示)相似，其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，晶胞参数为acm，沿Z轴从上往下俯视的晶胞投影图如下图所示：    ①若图中原子1的分数坐标是(，，)，则原子5的分数坐标是 。 ②晶胞结构中原子1、5之间的距离为 cm。(用含a的式子表示) ③设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体的密度为 (用含M的式子表示) / 学科网（北京）股份有限公司 $$