浙江省杭州第二中学2024-2025学年高一下学期结构化学检测(化竞班)试题

1 结构化学测试 一、单选题（每小题 2 分，共 20 分。每个题只有一个正确选项） 1．IO65 － 中的 I 是采用何种形式杂化 A．d2sp3 B．sp3d C．dsp3 D．sp3d2 2．下列分子或离子为平面四边形构型的是 A．ICl4- B．ClO4 － C．BrF4 ＋ D．SF4 3．ClO3F 的结构属于 A．线型 B．平面四边 C．平面三角 D．四面体 4．已知[Co(NH3)6]3 ＋ 呈正八面体结构：各 NH3分子间距相等，Co3 ＋ 位于正八面的中心。若其中二个 NH3 分 子被 Cl － 取代，所形成的[Co(NH3)4Cl2] ＋ 的同分异构体的种数有 A．2 种 B．3 种 C．4 种 D．5 种 5．Co(NH3)63 ＋ 离子是正八面体而非三棱柱或平面六边形构型的理由是 A．其一氯取代物不存在同分异构体 B．它是非极性分子 C．它的键长与键角都相等 D．其二氯取代物只存在两种同分异构体 6．下列说法中不正确的是（ ） A．对于 Ni2+来说，当配位数为 6 时，无论是强场或弱场配体配位，只能采用 sp3d2 杂化 B．对 Ni2+来说，当配位数为 4 时，随配体的不同可采取 dsp2 或 sp3 杂化 C．无论 Fe2+杂化轨道是 d2sp3 或 sp3d2，其构型均为八面体形 D．Ni2+可以和不同的配体结合形成配合物阴离子或配合物阳离子，但不可能形成配合物中性分子 7．某钙钛矿型氧化物的晶体如右图所示，其中 A 为镧系金属离子，B 为过渡金属离子，O 为氧离子。下 列说法不正确的是 A．A 和 O 联合组成面心立方最密堆积 B．B 离子占据八面体空隙 C．A 离子的配位数是 12 D．O2-离子的分数坐标：（1/2，0，0），（0，1/2，0），（0，0，1/2） 8．红砷镍是一种六方晶体(底面为60和120的菱形)，其晶胞如图所示。下列说法不正确．．．的是 A．晶胞中 Ni 原子个数为 2 B．红砷镍晶体的化学式为 NiAs C．晶胞中 Ni 周围距离最近且等距的 As 有 6 个 D．Ni 和 As 间的最短距离为 3a pm 4 9．石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，K 原子填充 在石墨各层面料原子中。比较常见的石墨间隙化合物是青铜色 的化合物，其化学式可写作 CxK，其平面图形见右图，则 x 值为 A．8 B．12 C．24 D．6 2 10．A、B、C、D 是短周期（前 18 号）元素，它们原子的质子数依次增大，A、B、C、 D 离子具有相同的电子层结构，且半径依次减小。A 与 D 的组成的化合物 X 既能与 盐酸反应，又能与 NaOH 溶液反应；B、C 组成典型的离子化合物 Y，其晶体结构 类似于 NaCl 晶体；B、C、D 可组成离子化合物 CmDBn，其晶体结构单元如右图所 示。阳离子 Cx ＋ （○表示）位于正方体的棱的中点和正方体内部（内部有 9 个○，1 个 位于体心，另 8 个位于大正方体被等分为 8 个小正方体后的体心）；阴离子 DBnmx － （●表示）位于该正方体的顶点和面心。则：x、m、n 的值分别为 A 1、2、3 B．1、3、6 C 1、3、4 D 1、2、5 二、不定项选择题（每小题 3 分，共 24 分。若多选，只少选一个得 1.5，多选错选不得分） 11．下列分子，哪些具有极性？ （ ） A．OF2 B．SF4 C．SF6 D．XeF4 E．IF3 12．下列分子或离子中，那些微粒的构型是直线型？ A．N2O B．N3- C．I3- D．SO2 E．IF2+ 13．高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构。晶体中氧的化合价部分为 0 价，部分为 －2 价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞（晶体中最小的重复单元）。则下列说 法正确的是 A 超氧化钾的化学式为 KO2，每晶胞含有 4 个 K ＋ 和 4 个 O2 － B 晶体中每个 K ＋ 周围有 8 个 O2 － ，每个 O2 － 周围有 8 个 K ＋ C 晶体中与每个 K ＋ 距离最近的 K ＋ 有 8 个 D 晶体中，0 价氧原子与－2 价氧原子的数目比为 3︰1 14．下面图像是从 NaCl 或 CsCl 晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断属于 NaCl 晶体结构的是 A B C D 15．钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在 xz、yz 和 xy 平面投影 分别如图所示，该超导材料的最简化学式为 A．KFeSe2 B．KFe2Se2 C．KFe2Se3 D．K2Fe2Se3 16．用 X 物质合成 Y 物质的反应原理如图。下列说法正确的是 已知配体可分为中性配体和负离子配体，中性配体对中心金属原子的化合价没有影响，负离子配体使 中心金属原子的化合价升高。X 中 Cl 和茂环是负离子配体。二茂铁中，一个茂环负离子对 Fe2+的配位 数为 3。（Ph-为苯基） A．该反应为化合反应 B．该反应可以用于固氮 C．若已知 X 中 V 元素显+3 价，则 Y 中 V 元素显+1 价 D．若已知 X 中 V 配位数为 7，则 Y 中 V 配位数为 6 3 17．已知某配合物的组成为 CoCl3·5NH3·H2O，其水溶液呈弱酸性，加入强碱并加热至沸有氨放出，同时 产生 Co2O3 沉淀；加入 AgNO3 于另一份该配合物溶液中，有 AgCl 沉淀生成，过滤后再加 AgNO3时 无变化，但加热至沸又产生 AgCl 沉淀，沉淀量为第一次沉淀量的 1/2，该配合物的化学式为 A．[CoCl2(NH3)5]Cl·H2O B．[Co(NH3)5H2O]Cl3 C．[CoCl(NH3)5]Cl2·H2O D． [CoCl2(NH3)4]Cl·NH3·H2O 18．硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面应用广泛。图(a)为一种无限长单链状结构的多硼酸根， 图(b)硼氢化钠晶胞结构。NA代表阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是 A．图 a 中多硼酸根的化学式为 BO33- B．硼氢化钠晶体中 BH4-对 Na+的配位数为 8 C．图(a)中 O-B-O 的键角大于 BH4-中的 H-B-H 的键角 D．一个晶胞里面有 2 个 NaBH4 三、解答题 19．（16 分） 人们很早就发现配离子[Co(NH3)5(NO)]2+形成的盐具有红色和黑色两种颜色，并由此对该离子的异构体形 式产生了疑问。后来的 X-射线衍射结果表明，黑色盐的阳离子是真正的单核配离子[Co(NH3)5(NO)]2+，而 红色盐的阳离子实际上是二聚体[Co2(NH3)10(N2O2)]4+。 19-1．在[Co(NH3)5(NO)]2+中，Co-N-O 键角为 119°。显抗磁性。画出[Co(NH3)5(NO)]2+的结构，指出其中钴 的氧化态，并判断是否满足 EAN 规则。 19-2．在[Co2(NH3)10(N2O2)]4+中具有顺式连二次硝酸根配体 N2O22-。画出其 Lewis 结构式。 19-3．[Co2(NH3)10(N2O2)]4+与盐酸反应，得到[Co(NH3)5Cl]2+并放出具有麻醉效果的气体 N2O。写出反应方 程式。 19-4．在[Co2(NH3)10(N2O2)]4+中，两个钴原子化学环境不同。画出[Co2(NH3)10(N2O2)]4+的结构，指出其中钴 的氧化态。 19-5．配合物[Co(NH3)5(NO2)]2+也存在红色和黄色两种异构体，画出它们的结构简式。 20．（12 分） 铬的化学丰富多采，实验结果常出人意料。 I．将硫酸酸化的重铬酸钾（K2Cr2O7）与过氧化氢作用发生非氧化还原反应可以生成 CrO5，其中 Cr 为+6 价。因其分子结构形似蝴蝶，又被成为“蝴蝶铬”。写出反应方程式，并画出 CrO5 的分子结构 II．将过量 30%H2O2加入(NH4)2CrO4 的氨水溶液，热至 50℃后冷至 0℃，发生氧化还原反应，析出暗棕红 色晶体 A。元素分析报告：A 含 Cr 31.1%，N 25.2%，H 5.4%。在极性溶剂中 A 不导电。红外图谱证实 A 有 N－H 键，且与游离氨分子键能相差不太大，还证实 A 中的铬原子周围有 7 个配位原子提供孤对电子与 铬原子形成配位键，呈五角双锥构型。 20-1．画出 CrO5 的分子结构_____________；写出生成 CrO5的化学方程式_____________________ 20-2．以上信息表明 A 的化学式为： ；可能的结构式为：__________（画出一个合理的即可） 20-3．A 中铬的氧化数（化合价）为： 20-4．生成晶体 A 的反应是氧化还原反应，该过程的离子方程式是： 21．（18 分） 氢能是一种理想的清洁能源，氢的规模储运是氢能应用的关键。Li3N 是近年来提出的一种新型无机贮氢材 4 料，其理论贮氢质量分数达 10.4%，比传统贮氢合金材料储氢性能提高近一个数量级。 21-1．晶体结构测试表明，α-Li3N 属于六方晶系，X-射线街射分析确定 α-Li3N 晶体是由 Li2N-平面层和非 密置的 Li+层交替叠加而成，其中 Li2N-平面层中的 Li+如同六方石墨层中的 C 原子，N3-处在六元环的中心， N-N 间的距离为 364.8 pm。非密置层中的 Li+与上下 Li2N-层中的 N3-呈直线相连，N-Li-N 长度为 387.5 pm。 请据此勾出 Li-N 层的最小重复单位，并构建一个 α-Li3N 的正当晶胞，并算出 Li、N 之间的两种距离。 21-2．计算 α-Li3N 的密度 21-3．γ-Li3N 属于立方晶系，晶胞中 N 采取 Al（面心立方）的堆积方式，Li 占据 N 形成的四面体和八面 体空隙。写出 Li 对 N 形成的四面体和八面体空隙的填隙率。 21-4．Li2NH 是 Li3N 吸氢反应过程中的关键中间体，晶体结构测试结果表明：Li2NH 属于立方晶系，在 Li2NH 中 N-H 形成共价键，以阴离子团 NH2-形式存在，NH2-形成面心立方最密堆积，Li+形成简单立方堆 积，请画出 Li2NH 的晶胞（注明图示）并请构建 Li2NH 晶胞沿体对角线的投影。（已知立方体沿体对角线 的投影是正六边形） 22．（10 分） 由短周期元素 X、Y 形成的化合物 A 是一种重要的化工产品，可用于制备润滑剂、杀虫剂等。常温下，元 素 Y 的某种氧化物为具有刺激性气味的无色气体，逸入大气易形成“酸雨”。X 元素形成的某种固体单质 X4 易自燃，其分子中键角为 60°，A 中 Y 元素的质量分数为 72.1%。 22-1．写出基态 X 原子的价电子排布式。 22-2．已知 A 具有如下的金刚烷式骨架，试写出 A 的化学式，并给出 X 原子的杂化方式。 22-3．离子 Y4N3 ＋ 为七元环稳定结构，其中含有 7 个 σ 键，1 个大 Π 键。离子中的大 Π 键可 用 Πmn 表示。m 表示参与形成 Π 键的原子数，n 表示形成 Π 键的电子数。试表示出 Y4N3 ＋ 中的大 Π 键。 （提示：该离子中所有原子均达到最外层 8 电子稳定状态，共有 3 对孤电子对参与形成大 Π 键） 22-4．化合物 Cs4X2Y10 中存在离子 X2Y104-；其中两个 X 均处于最高价，化学环境相同；10 个 Y 中有 6 个 Y 处于最低价氧化态。画出 X2Y104-的 Lewis 结构式(标出形式电荷，各原子需满足 8 电子结构)。 23．（18 分） 最近的研究发现，在高压下 Fe 可以与 N 形成多种不同形式的化合物： 23-1．在 50 GPa 压力下，Fe 与 N 可以生成化合物 A，A 的晶体结构如图 1 所示，属于六方晶系，图中大 球代表 Fe，小球代表 N，请写出 A 的化学式并指出该晶体的结构基元。写出一个晶胞中所有原子的分数坐 标。化合物 A 中，Fe 与 N 的配位数分别是多少？ 23-2．在 135 GPa 压力下，Fe 与 N 还能进一步生成化合物 B，其晶胞如图 2 所示，图 3 示出了化合物 B 晶 体沿某一晶轴的投影图。请写出化合物 B 的化学式。请问在化合物 B 中，Fe 与 N 的配位数分别是多少？ 23-3．化合物 B 中，Fe 为 +2 价，N 原子聚合形成了之字型链状结构，请写出 N 聚合物的一个重复单元 （包含 4 个 N）的 Lewis 结构式，已知 N 链中 N-N 键长有三种，分别为 129 pm，130 pm 和 143 pm，请判 断 N2-N3 键长为多少？ 图 1 图 2 图 3 5 结构化学测试 答题卡 一、单选题（每小题 2 分，共 20 分。每个题只有一个正确选项） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 二、不定项选择题（每小题 3 分，共 24 分。若多选，只少选一个得 1.5，多选错选不得分） 11 12 13 14 15 16 17 18 三、解答题 19．（16 分） 6 20．（12 分） 21．（18 分） 21-1． 备用图 7 22．（10 分） 23．（20 分）