第3篇 物质结构与性质（综合训练）（上海专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第3篇 物质结构与性质 (考试时间：60分钟，满分：100分) 选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选一个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有一个正确选项。 可能用到的相对原子质量：H-1；C-12；O-16；Na-23；Mg-24；Al-27；Si-28；Cl-35.5；Ti-48；Fe-56； Mn-55；Fe-56；Cu-63.5；Zn-65；Ag-108；Pb-207； 一、硅的冶炼与应用(18分) (1)基态Si原子的价电子轨道表示式为 。 (2)下列有关硅元素及其化合物的说法中，正确的是 。 A．酸性：H2SiO3<H2CO3 B．第一电离能：Si>P C．热稳定性：SiH4>PH3 D．最外层电子能量：Si<C (3)硅单质可由二氧化硅(SiO2)与碳在电弧炉中反应获得。该反应中SiO2断裂的化学键类型为 。 A．极性键 B．配位键 C．离子键 D．π键 (4)SiHCl3分子的空间结构为 。 A．三角锥形 B．四面体形 C．平面三角形 D．V形 (5)已知：Si、H、Cl的电负性分别为1.9、2.2、3.2，则SiHCl3中硅元素的化合价为 。 (6)部分含硅化合物的沸点如下表所示： 物质 SiO2 SiH2Cl2 SiHCl3 SiCl4 沸点 2230 ℃ 8.2 ℃ 33 ℃ 57.6 ℃ 解释上述物质沸点产生差异的原因： 。 (7)经提纯后得到高纯度的硅单质称为单晶硅，其晶胞结构类似金刚石，如图所示。计量科学家利用单晶硅实现了阿伏加德罗常数的精确测定。 ①晶体中微粒的排列偏离理想晶体的现象称为晶体缺陷。下列方法中，可用于排查单晶硅结构是否具有晶体缺陷的是___________。 A．原子发射光谱 B．质谱 C．红外光谱 D．X射线晶体衍射 ②单晶硅中每个Si原子周围与它最近且距离相等的Si原子有 个。 ③若测得单晶硅的密度为ρ g·cm-3，晶胞边长为a cm，硅元素的相对原子质量为M，则阿伏加德罗常数NA= mol-1(用含有ρ、a、M的代数式表示)。 二、补铁剂(19分) 铁元素是人体必需的元素之一，补铁剂常用于防治缺铁性贫血。第一代口服补铁剂以硫酸亚铁为代表；第二代口服补铁剂以乳酸亚铁、富马酸亚铁等为代表。 (1)铁元素位于元素周期表的_____。 A．s区 B．d区 C．p区 D．f区 (2)基态Fe2+的核外电子排布式是_____。 A．[Ar]3d54s2 B．[Ar]3d54s1 C．[Ar]3d5 D．[Ar]3d6 (3)实验室配制FeSO4溶液时，常加入少量的_____(不定项)。 A．铁粉 B．铜粉 C．盐酸 D．硫酸 (4)检验FeSO4溶液是否变质的试剂可用_____(不定项)。 A．稀盐酸 B．酚酞试液 C．KSCN溶液 D．苯酚 (5)血红蛋白是红细胞内运输氧的特殊蛋白质。血红蛋白中电负性最大的元素是 (填写元素符号)；O2通过配位键与血红蛋白中的Fe2+结合，O2提供 ，Fe2+提供 。 (6)某兴趣小组用酸性KMnO4溶液滴定Fe2+，通过测定Fe2+的含量来计算某补铁剂中[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O(乳酸亚铁)的质量分数，发现乳酸亚铁的质量分数总是大于100%，其原因可能是 _____________________ 。 (7)富马酸()和马来酸()为顺反异构体，两者的熔点及电离平衡常数如下表： 物质名称 熔点 Ka1 富马酸 300℃ a 马来酸 140℃ b ①富马酸分子中的σ键和π键个数比为 。 ②氢键不仅存在于分子之间，也可以存在于分子内。解释富马酸的熔点比马来酸的熔点高的原因 _______ _______ 。预测a_______ b(填“>”、“<”或“=”)。 三、金属材料和复合材料(22分) 2024年11月12日至17日，珠海航展集中展示了中国航空航天和国防科技领域取得的最新成就，一系列“高精尖”武器装备的亮相。金属材料和复合材料在航空航天工业中具有重要的应用。回答下列问题： I．硬铝中含Mg、Si等合金元素，因其密度小、强度高且耐腐蚀，常用于制造飞机的外壳。 (1)基态Al原子核外电子的空间运动状态有 种，其价电子排布式是 。 (2) Mg、Al、Si的第一电离能由大到小的顺序为 。 II．连续基体的碳陶瓷是一种复合材料，可用于制造歼20的刹车片。 (3)SiC的熔点比晶体Si (填“高”或“低”)，原因是 。 (4)中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体：T-碳。T-碳的结构是：将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代，形成碳的一种新型三维立方晶体结构，如下图。已知立方体的边长为apm，阿伏加德罗常数值为NA，则T-碳的密度为 g· cm-3(用含a、NA的代数式表示)。 (5)近年来，光催化剂的研究是材料领域的热点。一种Ru配合物(如图所示)复合光催化剂可将CO2转化为HCOOH。下列说法错误的是________ A．Ru配合物中第二周期元素的电负性：O＞N＞C B．PO43-中P的价层电子对数为4，空间结构为正四面体形 C．该配合物中Ru的配位数是6 D．吡啶(，原子在同一平面)中C、N原子的杂化方式分别为sp2、sp3 (6)磁性材料也是材料科学的研究方向之一。将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质。下列物质中，属于顺磁性物质的是 (不定项)。 A．[Cu(NH3)2]Cl B．[Cu(NH3)4]SO4 C．Na2[Cu(OH)4] (7)比较H-N-H的键角[Cu(NH3)4]SO4和NH3的大小关系是： A．[Cu(NH3)4]SO4＞NH3 B．[Cu(NH3)4]SO4＜NH3 理由是 。 (8)纳米材料也是一种常见的材料，纳米铁粉是纳米材料的一种。纳米铁粉具有较强的还原性和吸附性，利用纳米铁粉去除水中Cr(VI)的反应机理(Fe3O4作载体)如图所示。下列说法正确的是_______。 A．纳米铁粉能产生丁达尔效应 B．Cr(VI)转化为Cr(III)的途径有2种 C．Cr(元素参与的反应都有电子转移 D．Cr3+与Fe3+共沉淀的离子方程式为xCr3++(1-x)Fe3++3OH-=CrxFe1-x(OH)3↓ 四、钛酸铅(21分) 钛酸铅在光催化领域有很好的应用前景。以氨水、Pb(CH3COO)2·3H2O和二羟基双(乳酸铵)钛为原料可制得钛酸铅晶体。其晶体结构如下图，高于490℃时，结构以图(a)形式存在；低于490℃时，Ti4+和O2-构成的正八面体会沿着c轴被拉伸，结构以图(b)形式存在。 (1)Ti原子有 种运动状态不同的电子，其价电子排布式为 。该元素位于 区。 A．s B．p C．d D．f (2)制备钛酸铅的原料[Pb(CH3COO)2·3H2O]中，非金属元素的电负性由大到小的顺序为___________。 A．C>H>O B．O>H>C C．O>C>H D．H>O>C (3)结合图(a)分析，立方钛酸铅的化学式为 。 (4)四方钛酸铅[图(b)]中Ti4+周围最近的O2-数目为___________。 A．2 B．4 C．6 D．8 (5)四方钛酸铅[图(b)]晶胞边长分别为，，则该晶体的密度为 ________g· cm-3。(计算结果保留2位小数，) (6)二羟基双(乳酸铵)钛中负离子的结构为。 ①二羟基双(乳酸铵)钛晶体中C原子杂化轨道类型为 。 ②二羟基双(乳酸铵)钛晶体类型为 。 A．分子晶体 B．离子晶体 C．共价晶体 D．混合晶体 (7)晶体X射线衍射实验图谱会出现尖锐的峰。在制备钛酸铅时，分别向其中加入5 mL和20 mL二乙二醇X射线衍射实验图谱分别为图(c)和图(d)，该图组说明在二乙二醇含量为20 mL时， 形成晶态PbTiO3。 A．能 B．不能 五、太空金属——钛(20分) 钛被誉为太空金属和亲生物金属，拥有卓越的金属特性。它在特定温度下能与多种物质发生反应，在生产和日常生活中都能找到它的踪影。 (1) 22Ti原子的价电子排布式为3d24s2，它在元素周期表中的位置是 。 (2)钛合金材料可用于制造超音速飞机，下列钛合金的性质与该用途无关的是___________。 A．密度小 B．硬度大 C．熔点高 D．无磁性 (3)Ti-Ni合金常用于牙科领域。在基态的22Ti原子和28Ni原子中，它们的核外电子具有不同的___________。 A．能层数 B．能级数 C．占据轨道数 D．单电子数 (4)钛能与卤素单质发生反应，生成用途多样的卤化钛。 ①卤族元素(F、Cl、Br、I)随着原子序数的递增，相关性质逐渐增强或变大的是 。 A．元素的电负性 B．简单离子的还原性 C．气态氢化物的热稳定性 D．最高价氧化物对应水化物的酸性 ②Ti的不同四卤化物熔点如图所示，利用晶体知识解释它们熔点变化的原因 。 ③TiCl4易与PCl3形成TiCl4·PCl3。下列关于PCl3分子说法错误的是 。 A．键角为120° B．是极性分子 C．含有σ键 D．中心原子采取sp3杂化 (5)钛溶于盐酸制得的三氯化钛(TiCl3)，可作为聚丙烯生产过程中的催化剂。TiCl3·6H2O晶体有两种异构体：[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O (绿色)、[Ti(H2O)6]Cl3 (紫色)，两者配位数 (选填“相同”或“不同”)，绿色晶体中配体是 。 (6)利用钛粉和碳粉反应可生成硬度接近金刚石的碳化钛，它在刀具制造领域有重要应用。碳化钛晶胞如图所示，其化学式为 。设NA为阿伏加德罗常数的值，若晶胞边长为acm，则晶体的密度为 g· cm-3。(写出表达式) 6 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3篇 物质结构与性质 (考试时间：60分钟，满分：100分) 选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选一个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有一个正确选项。 可能用到的相对原子质量：H-1；C-12；O-16；Na-23；Mg-24；Al-27；Si-28；Cl-35.5；Ti-48；Fe-56； Mn-55；Fe-56；Cu-63.5；Zn-65；Ag-108；Pb-207； 一、硅的冶炼与应用(18分) (1)基态Si原子的价电子轨道表示式为 。 (2)下列有关硅元素及其化合物的说法中，正确的是 。 A．酸性：H2SiO3<H2CO3 B．第一电离能：Si>P C．热稳定性：SiH4>PH3 D．最外层电子能量：Si<C (3)硅单质可由二氧化硅(SiO2)与碳在电弧炉中反应获得。该反应中SiO2断裂的化学键类型为 。 A．极性键 B．配位键 C．离子键 D．π键 (4)SiHCl3分子的空间结构为 。 A．三角锥形 B．四面体形 C．平面三角形 D．V形 (5)已知：Si、H、Cl的电负性分别为1.9、2.2、3.2，则SiHCl3中硅元素的化合价为 。 (6)部分含硅化合物的沸点如下表所示： 物质 SiO2 SiH2Cl2 SiHCl3 SiCl4 沸点 2230 ℃ 8.2 ℃ 33 ℃ 57.6 ℃ 解释上述物质沸点产生差异的原因： 。 (7)经提纯后得到高纯度的硅单质称为单晶硅，其晶胞结构类似金刚石，如图所示。计量科学家利用单晶硅实现了阿伏加德罗常数的精确测定。 ①晶体中微粒的排列偏离理想晶体的现象称为晶体缺陷。下列方法中，可用于排查单晶硅结构是否具有晶体缺陷的是___________。 A．原子发射光谱 B．质谱 C．红外光谱 D．X射线晶体衍射 ②单晶硅中每个Si原子周围与它最近且距离相等的Si原子有 个。 ③若测得单晶硅的密度为ρ g·cm-3，晶胞边长为a cm，硅元素的相对原子质量为M，则阿伏加德罗常数NA= mol-1(用含有ρ、a、M的代数式表示)。 【答案】(1)(2分) (2)A(2分) (3)A(2分) (4)B(2分) (5)+4(2分) (6)SiO2属于共价晶体，其他均为分子晶体；组成结构相似的分子晶体，相对相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高(2分) (7)①D(2分) ②4(2分) ③(2分) 【解析】(1)Si为14号元素，其价电子轨道表示式为：。 (2)A项，元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物酸性越强，非金属性C＞Si，所以酸性：H2SiO3<H2CO3，故A正确；B项，一般同周期元素随核电荷数的增大第一电离能逐渐增大，故第一电离能：Si＜P，故B错误；C．元素的非金属性越强，其简单氢化物越稳定，非金属性：P>Si，所以氢化物的稳定性：SiH4<PH3，故C错误；D项，Si的最外层为第三电子层，C的最外层为第二电子层，电子层越高，电子能量越高，所以最外层电子能量：Si>C，故D错误；故选A。 (3)SiO2是共价晶体，存在Si-O极性共价键，所以断开的是极性共价键，故答案选A。 (4)SiHCl3中心Si原子的价层电子对数为：，无孤对电子，分子构型为四面体形，故B正确；故选B。 (5)电负性大的非金属性强，在化合物中非金属性强的为负价，Si、H、Cl的电负性分别为1.9、2.2、3.2，则非金属性为Cl＞H＞Si，SiHCl3中硅元素的化合价为H、Cl、Si依次为-1、-1、+4，硅元素的化合价为+4。 (6)SiO2属于共价晶体，其他均为分子晶体，共价晶体的沸点高于分子晶体；组成结构相似的分子晶体，相对相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高。 (7)①X射线晶体衍射可以测定晶体的结构，可以排查单晶硅结构是否具有晶体缺陷，故选D；②单晶硅中每个Si原子周围有4个Si原子构成正四面体结构，因此最近且距离相等的Si原子有4个；③根据均摊法计算可知，每个晶胞中有8个Si原子，，则。 二、补铁剂(19分) 铁元素是人体必需的元素之一，补铁剂常用于防治缺铁性贫血。第一代口服补铁剂以硫酸亚铁为代表；第二代口服补铁剂以乳酸亚铁、富马酸亚铁等为代表。 (1)铁元素位于元素周期表的_____。 A．s区 B．d区 C．p区 D．f区 (2)基态Fe2+的核外电子排布式是_____。 A．[Ar]3d54s2 B．[Ar]3d54s1 C．[Ar]3d5 D．[Ar]3d6 (3)实验室配制FeSO4溶液时，常加入少量的_____(不定项)。 A．铁粉 B．铜粉 C．盐酸 D．硫酸 (4)检验FeSO4溶液是否变质的试剂可用_____(不定项)。 A．稀盐酸 B．酚酞试液 C．KSCN溶液 D．苯酚 (5)血红蛋白是红细胞内运输氧的特殊蛋白质。血红蛋白中电负性最大的元素是 (填写元素符号)；O2通过配位键与血红蛋白中的Fe2+结合，O2提供 ，Fe2+提供 。 (6)某兴趣小组用酸性KMnO4溶液滴定Fe2+，通过测定Fe2+的含量来计算某补铁剂中[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O(乳酸亚铁)的质量分数，发现乳酸亚铁的质量分数总是大于100%，其原因可能是 _____________________ 。 (7)富马酸()和马来酸()为顺反异构体，两者的熔点及电离平衡常数如下表： 物质名称 熔点 Ka1 富马酸 300℃ a 马来酸 140℃ b ①富马酸分子中的σ键和π键个数比为 。 ②氢键不仅存在于分子之间，也可以存在于分子内。解释富马酸的熔点比马来酸的熔点高的原因 _______ _______ 。预测a_______ b(填“>”、“<”或“=”)。 【答案】(1)B(2分) (2)D(2分) (3)AD(2分) (4)CD(2分) (5) O(1分) 孤电子对(1分) 空轨道(1分) (6)乳酸根中含有羟基，也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗高锰酸钾的量增大，乳酸亚铁的质量分数也偏大(2分) (7)11：3(2分) 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分) <(2分) 【解析】(1)铁元素位于元素周期表的d区，故选B。 (2)Fe是26号元素，基态Fe2+的核外电子排布式是[Ar]3d6，故选D。 (3)实验室配制FeSO4溶液时，常加入少量的Fe粉防止Fe2+被氧化，同时要加入少量稀硫酸抑制Fe2+水解，故选AD。 (4)FeSO4溶液被氧化变质生成Fe3+，可以用KSCN溶液或苯酚检验Fe3+，故选CD。 (5)血红蛋白中含有C、H、O、N等元素，电负性最大的元素是O，O2通过配位键与血红蛋白中的Fe2+结合，O2提供故电子对，Fe2+提供空轨道。 (6)乳酸亚铁的质量分数总是大于100%，其原因可能是：乳酸根中含有羟基，也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗高锰酸钾的量增大，乳酸亚铁的质量分数也偏大。 (7)①中含有11个σ键和3个π键，σ键和π键的个数比为11：3；②解释富马酸的熔点比马来酸的熔点高的原因是：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。马来酸中两个羧基是处于双键的顺式位置，当其中一个羧基的氢离子接力后，会与另一个羧基形成氢键，增强其稳定性，则其第一个氢离子易解离，酸性更强，则a<b。 三、金属材料和复合材料(22分) 2024年11月12日至17日，珠海航展集中展示了中国航空航天和国防科技领域取得的最新成就，一系列“高精尖”武器装备的亮相。金属材料和复合材料在航空航天工业中具有重要的应用。回答下列问题： I．硬铝中含Mg、Si等合金元素，因其密度小、强度高且耐腐蚀，常用于制造飞机的外壳。 (1)基态Al原子核外电子的空间运动状态有 种，其价电子排布式是 。 (2) Mg、Al、Si的第一电离能由大到小的顺序为 。 II．连续基体的碳陶瓷是一种复合材料，可用于制造歼20的刹车片。 (3)SiC的熔点比晶体Si (填“高”或“低”)，原因是 。 (4)中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体：T-碳。T-碳的结构是：将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代，形成碳的一种新型三维立方晶体结构，如下图。已知立方体的边长为apm，阿伏加德罗常数值为NA，则T-碳的密度为 g· cm-3(用含a、NA的代数式表示)。 (5)近年来，光催化剂的研究是材料领域的热点。一种Ru配合物(如图所示)复合光催化剂可将CO2转化为HCOOH。下列说法错误的是________ A．Ru配合物中第二周期元素的电负性：O＞N＞C B．PO43-中P的价层电子对数为4，空间结构为正四面体形 C．该配合物中Ru的配位数是6 D．吡啶(，原子在同一平面)中C、N原子的杂化方式分别为sp2、sp3 (6)磁性材料也是材料科学的研究方向之一。将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质。下列物质中，属于顺磁性物质的是 (不定项)。 A．[Cu(NH3)2]Cl B．[Cu(NH3)4]SO4 C．Na2[Cu(OH)4] (7)比较H-N-H的键角[Cu(NH3)4]SO4和NH3的大小关系是： A．[Cu(NH3)4]SO4＞NH3 B．[Cu(NH3)4]SO4＜NH3 理由是 。 (8)纳米材料也是一种常见的材料，纳米铁粉是纳米材料的一种。纳米铁粉具有较强的还原性和吸附性，利用纳米铁粉去除水中Cr(VI)的反应机理(Fe3O4作载体)如图所示。下列说法正确的是_______。 A．纳米铁粉能产生丁达尔效应 B．Cr(VI)转化为Cr(III)的途径有2种 C．Cr(元素参与的反应都有电子转移 D．Cr3+与Fe3+共沉淀的离子方程式为xCr3++(1-x)Fe3++3OH-=CrxFe1-x(OH)3↓ 【答案】(1) 7(2分) 3s23p1(2分) (2)Si>Mg>Al(2分) (3)高(2分) SiC和Si都是原子(共价)晶体，而C原子半径较Si的小，则Si-C键长较Si-Si键长短，Si-C键能更大，熔点更高(2分) (4) (2分) (5)D(2分) (6)BC(2分) (7) A (2分) 由于NH3提供孤电子对与Cu2+形成配位键后，N-H成键受到的排斥力减少(2分) (8)B(2分) 【解析】(1)基态Al原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，电子的空间运动状态等于电子所占据的轨道数，其核外电子的空间运动状态有7种，其价电子排布式为3s23p1； (2)同一周期从左到右，第一电离能呈增大趋势，但由于第ⅡA族最外层的np能级为全空，能量较低，第一电离能比同周期第ⅢA族的元素高，故Mg、Al、Si其第一电离能大小为Si>Mg>Al； (3)SiC的熔点比晶体Si的高，因为SiC和Si都是原子(共价)晶体，而C原子半径较Si的小，则Si-C键长较Si-Si键长短，Si-C键能更大，故SiC的熔点更高； (4)由该晶胞结构可知，该晶胞中所含正四面体结构单元的数量为个，故，解得； (5)A项，第二周期主族元素从左向右电负性逐渐增大，因此电负性：O>N>C，A正确；B项，PO43-中P的σ键数为4，孤电子对数为，为sp3杂化，空间结构为正四面体形，B正确；C．由Ru配合物结构简式可知，Ru的配位数为6，C正确；D项，吡啶中原子在同一平面，则C、N原子的价层电子对数均为3，杂化方式均为sp2，D错误；故选D； (6)A项，[Cu(NH3)2]Cl中Cu原子化合价为+1价，其价电子排布式为3d10，无未成对电子，A不符合题意；B项，[Cu(NH3)4]SO4中Cu原子化合价为+2价，其价电子排布式为3d9，有未成对电子，B符合题意；C项，Na2[Cu(OH)4] 中Cu原子化合价为+2价，其价电子排布式为3d9，有未成对电子，C符合题意；故选BC； (7)由于NH3提供孤电子对与Cu2+形成配位键后，N-H成键受到的排斥力减少，故[Cu(NH3)4]2+中的H-N-H键角更大，故选A； (8)A项，纳米铁粉是纯净物，不是胶体，不能产生丁达尔效应，A错误；B项，由图可知，Cr(Ⅵ)可被纳米铁和Fe2+分别还原为Cr3+，故Cr(VI)转化为Cr(III)的途径有2种，B正确；C项，Cr3+生成Cr(OH)3沉淀的过程无电子转移，C错误；D项，由图可知，Cr3+与Fe3+共沉淀发生的反应为水体中的Cr3+、Fe3+发生水解反应生成CrxFe1-x(OH)3沉淀和H+，离子方程式为xCr3++(1-x)Fe3++3H2O=CrxFe1-x(OH)3↓+3H+，D错误；故选B。 四、钛酸铅(21分) 钛酸铅在光催化领域有很好的应用前景。以氨水、Pb(CH3COO)2·3H2O和二羟基双(乳酸铵)钛为原料可制得钛酸铅晶体。其晶体结构如下图，高于490℃时，结构以图(a)形式存在；低于490℃时，Ti4+和O2-构成的正八面体会沿着c轴被拉伸，结构以图(b)形式存在。 (1)Ti原子有 种运动状态不同的电子，其价电子排布式为 。该元素位于 区。 A．s B．p C．d D．f (2)制备钛酸铅的原料[Pb(CH3COO)2·3H2O]中，非金属元素的电负性由大到小的顺序为___________。 A．C>H>O B．O>H>C C．O>C>H D．H>O>C (3)结合图(a)分析，立方钛酸铅的化学式为 。 (4)四方钛酸铅[图(b)]中Ti4+周围最近的O2-数目为___________。 A．2 B．4 C．6 D．8 (5)四方钛酸铅[图(b)]晶胞边长分别为，，则该晶体的密度为 ________g· cm-3。(计算结果保留2位小数，) (6)二羟基双(乳酸铵)钛中负离子的结构为。 ①二羟基双(乳酸铵)钛晶体中C原子杂化轨道类型为 。 ②二羟基双(乳酸铵)钛晶体类型为 。 A．分子晶体 B．离子晶体 C．共价晶体 D．混合晶体 (7)晶体X射线衍射实验图谱会出现尖锐的峰。在制备钛酸铅时，分别向其中加入5 mL和20 mL二乙二醇X射线衍射实验图谱分别为图(c)和图(d)，该图组说明在二乙二醇含量为20 mL时， 形成晶态PbTiO3。 A．能 B．不能 【答案】(1) 22(2分) 3d24s2(2分) C(2分) (2)C(2分) (3)PbTiO3(2分) (4)B(2分) (5)7.95(3分) (6) sp2、sp3(2分) B(2分) (7)B(2分) 【解析】(1)Ti为22号元素，其基态原子的价电子排布式为3d24s2，原子核外每个电子的运动状态均不相同，故钛原子核外共有22种运动状态不同的电子，该元素位于d区，故选C。 (2)同周期主族元素，从左往右电负性逐渐增大，则C、H、O电负性由大到小的顺序为O>C>H，故选C。 (3)由晶胞结构可知，晶胞中Ti4+的个数为1，O2-的个数为6=3，Pb2+的个数为8=1，立方钛酸铅的化学式为PbTiO3。 (4)由晶胞结构可知，四方钛酸铅[图(b)]中Ti4+周围最近的O2-数目为6，故选C。 (5)四方钛酸铅[图(b)]晶胞中Ti4+的个数为1，O2-的个数为6=3，Pb2+的个数为8=1，边长分别为，，则该晶体的密度为7.95。 (6)①二羟基双(乳酸铵)钛晶体中含有甲基和碳氧双键，C原子杂化轨道类型为sp2、sp3；②二羟基双(乳酸铵)钛晶体中含有阴阳离子，为离子晶体，故选B。 (7)在制备钛酸铅时，加入20 mL二乙二醇X射线衍射实验图为图(d)，没有尖锐的峰，不能形成晶态PbTiO3，故选B。 五、太空金属——钛(20分) 钛被誉为太空金属和亲生物金属，拥有卓越的金属特性。它在特定温度下能与多种物质发生反应，在生产和日常生活中都能找到它的踪影。 (1) 22Ti原子的价电子排布式为3d24s2，它在元素周期表中的位置是 。 (2)钛合金材料可用于制造超音速飞机，下列钛合金的性质与该用途无关的是___________。 A．密度小 B．硬度大 C．熔点高 D．无磁性 (3)Ti-Ni合金常用于牙科领域。在基态的22Ti原子和28Ni原子中，它们的核外电子具有不同的___________。 A．能层数 B．能级数 C．占据轨道数 D．单电子数 (4)钛能与卤素单质发生反应，生成用途多样的卤化钛。 ①卤族元素(F、Cl、Br、I)随着原子序数的递增，相关性质逐渐增强或变大的是 。 A．元素的电负性 B．简单离子的还原性 C．气态氢化物的热稳定性 D．最高价氧化物对应水化物的酸性 ②Ti的不同四卤化物熔点如图所示，利用晶体知识解释它们熔点变化的原因 。 ③TiCl4易与PCl3形成TiCl4·PCl3。下列关于PCl3分子说法错误的是 。 A．键角为120° B．是极性分子 C．含有σ键 D．中心原子采取sp3杂化 (5)钛溶于盐酸制得的三氯化钛(TiCl3)，可作为聚丙烯生产过程中的催化剂。TiCl3·6H2O晶体有两种异构体：[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O (绿色)、[Ti(H2O)6]Cl3 (紫色)，两者配位数 (选填“相同”或“不同”)，绿色晶体中配体是 。 (6)利用钛粉和碳粉反应可生成硬度接近金刚石的碳化钛，它在刀具制造领域有重要应用。碳化钛晶胞如图所示，其化学式为 。设NA为阿伏加德罗常数的值，若晶胞边长为acm，则晶体的密度为 g· cm-3。(写出表达式) 【答案】(1)第4周期第IVB族(或第4周期第4族) (2分) (2)D(2分) (3)C(2分) (4)B(2分) TiF4为离子晶体，其余为分子晶体，离子晶体熔点一般高于分子晶体。后三者组成和结构相似，随着相对分子质量的增大，范德华力增大，熔点升高(2分) A(2分) (5)相同(2分) H2O、Cl-(2分) (6)TiC(2分) (2分) 【解析】(1)22Ti原子的价电子排布式为3d24s2，它在元素周期表中的位置是第4周期第IVB族(或第4周期第4族)。 (2)钛合金材料可用于制造超音速飞机，这是因为其密度小、硬度大、熔点高，和无磁性无关，故选D。 (3)基态Ti核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2，镍为28号元素，其核外电子排布为[Ar]3d84s2，具有相同的能层数、能级数、单电子数，它们的核外电子具有不同的占据轨道数，故选C。 (4)①卤族元素(F、Cl、Br、I)随着原子序数的递增，非金属性逐渐减弱；A项，元素的电负性逐渐减弱，A不选；B项，简单离子的还原性逐渐增强，B选；C项，气态氢化物的热稳定性逐渐减弱，C不选；D项，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，D不选；故选B。②Ti的不同四卤化物熔点变化的原因TiF4为离子晶体，其余为分子晶体，离子晶体熔点一般高于分子晶体。后三者组成和结构相似，随着相对分子质量的增大，范德华力增大，熔点升高。③PCl3分子中心原子是P原子，σ键电子对数为3，孤电子对数为=1，PCl3分子中每个原子的最外层都达到8电子稳定结构，PCl3分子的空间构型是三角锥形，键角约为109°28′，PCl3分子是极性分子，PCl3分子中的价层电子对数为3+=4，P原子的杂化类型为sp3杂化，故选A。 (5)[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O (绿色)、[Ti(H2O)6]Cl3 (紫色)，两者配位数均为6，故填相同，绿色晶体中配体是H2O、Cl-，紫色的为H2O。 (6)根据均摊法，该晶胞含C为，含Ti为，其化学式为TiC。设NA为阿伏加德罗常数的值，若晶胞边长为acm，则晶体的密度为 =。 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$