内容正文:
最新5年高考真题分类优化卷·化学(十四)
卷14物质结构与性质(二)
姓名
班级
考号
得分
本卷满分100分,考试时间75分钟
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个
选项中,只有一项符合题目要求。
1.(2025·安徽卷)以下研究文物的方法达不到目的的是
A.用14C断代法测定竹简的年代
B.用X射线衍射法分析玉器的晶体结构
C.用原子光谱法鉴定漆器表层的元素种类
D.用红外光谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量
2.(2025·江苏卷)阅读材料,完成下列小题:
中国对人类科学进步与技术发展贡献卓著。黑火药(主要成分:KNO3、
S和C)是中国古代四大发明之一。侯德榜发明的“联合制碱法”将合成
氨法与氨碱法联合,突破了国外制碱技术封锁。我国科学家在世界上首
次人工合成结晶牛胰岛素;采用有机合成与酶促合成相结合的方法,人
工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸。徐光宪提出的稀土串级萃取理论
使我国稀土提取技术取得重大进步。屠呦呦等采用低温、乙醚冷浸提取
的青蒿素(C1H22O,含一O一O一)在治疗疟疾中起到重要作用。闵
恩泽研制新型催化剂解决了重油裂解难题。
下列说法正确的是
NH2
NE
N
NH2
H
鸟嘌呤
胞嘧啶
【最新5年高考真题分类优化卷·化学(十四)14一1】3D
A.硫黄有S2、S2、S:等多种同素异形体
B.高温下青蒿素分子结构稳定
C.NH分子中H一N一H键角大于CH4分子中H一C一H键角
D.题图所示的碱基鸟嘌呤与胞嘧啶通过氢键互补配对
3.(2025·河北卷)化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象
与微观解释不符的是
选项
宏观现象
微观解释
氮分子中存在氮氮三键,断开该共价
,
A
氮气稳定存在于自然界中
键需要较多的能量
苯不能使溴的CCL溶液
苯分子中碳原子形成了稳定的大
B
褪色
π键
原子在三维空间里呈周期性有序
C
天然水晶呈现多面体外形
排列
氯化钠晶体熔点高于氯化
离子晶体中离子所带电荷数越少,离
D
铝晶体
子半径越大,离子晶体熔点越低
A.A
B.B
C.C
D.D
4.(2024·安徽)地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如
下图所示(X、Y均为氮氧化物),羟胺(NH,OH)以中间产物的形式参与
循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸
羟胺([NHOH]CI)广泛用于药品、香料等的合成。
已知25C时,K,(HNO2)=7.2×10-4,K,(NH3·H2O)=1.8×10-5,
K(NH2OH)=8.7×10-9。
,NO,硝酸盐还原酶NO,
亚硝酸盐还原酶
NHOH
X还原酶
蛋白质→N
核酸
Y
固氨酶
Y还原酶
下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
【14-2】3D
A.键角:NH3>NO
B.熔点:NHOH>[NHOH]CI
C.25C同浓度水溶液的pH:[NHOH]CI>NH,CI
D.羟胺分子间氢键的强弱:O一H…O>N一H…N
5.(2024·湖北)科学家合成了一种如图所示的纳米“分子客车”,能装载多
种稠环芳香烃。三种芳烃与“分子客车”的结合常数(值越大越稳定)见
表。下列说法错误的是
()
2.2nm
0.7nm
芳烃
芘
并四苯
蒄
结构
结合常数
385
3764
176000
A.芳烃与“分子客车”可通过分子间相互作用形成超分子
B.并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本相同
C.从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘
D.芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”的结合
6.(2024·河北)金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如
图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图,晶胞的
边长为apm,Na为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()
0
oP
n●Bi
Mo
Q
【14-3】3D
A.该铋氟化物的化学式为BiF
B粒子S、T之间的距离为2pm
1064
C.该晶体的密度为
NaXa'X10g·cm3
D.晶体中与必离子最近且等距的氟离子有6个
7.(2024·黑吉辽)环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极
性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3
分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是
(
HOH2CO
0o
OOH
OHOCH2OH
H0HC入
HO
OH
0
HO
0、
OH
CH2OH
OCH3
HOH2C
O QH
HO
OHO
0
OCH2OH
图1
图2
(40%)
(60%)
OCH3
OCH3
OCH3
HOCI
环六糊精
CI
(4%)
(96%)
图3
A.环六糊精属于寡糖
B.非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子
C.图2中甲氧基对位暴露在反应环境中
D.可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
8.(2024·浙江6月)SiCl。中的Si原子均通过sp3杂化轨道成键,与
NaOH溶液反应Si元素均转化成Na,SiO3。下列说法不正确的是
(
【最新5年高考真题分类优化卷·化学(十四)14一1】3D
Cl2Si-SiCI
A.SiCL。分子结构可能是ClSi ClC1
Cl2Si—SiCl
B.SiCl。与水反应可生成一种强酸
C.SiCl。与NaOH溶液反应会产生H2
D.SiCl1o沸点低于相同结构的SiBr1o
9.(2024·江西)具有双钙钛矿型氧化物通过掺杂改性可用作固体电解质
材料,其晶体的一种完整结构单元如图所示,但真实的晶体中存在5%
的○空位缺陷,下列说法错误的是
(
ONi(Ⅱ)
●
○Mn(Ⅲ)
●La(Ⅲ或V)
00
A.Ni原子与Mn原子的配位数相等
B.不考虑晶体缺陷,该晶体的化学式为La,MnNiO
C.O空位的形成有利于O-的传导
D.考虑晶体缺陷,该晶体的十3价与+4价La原子个数比为4:1
10.(2024·河北)FeTiO3常用于制备磁芯、磁盘和传感器等,它的晶胞(如
图)为等轴晶系。下列叙述错误的是
●(1,1,1)
Z
(0,0,0)●
Ti
Fe O
已知:晶胞参数为anm,NA为阿伏加德罗常数的值。
A.Fe2+的分数坐标为2,2,2】
111
B.氧离子构成正八面体形
【14-2】3D
CFe*和T之间的距离为apm
.52×1023
D.FeTiO3晶体密度为
VAXa3g·cm3
11.(2024·湖北)下图是氮化镓的一种晶体结构,NA表示阿伏加德罗常
数的值。下列说法正确的是
()
●Ga
ON
A.每个N原子周围距离最近的N原子数目为4
B.氮化镓分子式为GaN
Cab原子坐标参数依改为(00,0>.片子》小则c原子坐标参数
为行是别
D已知该晶体蜜度为dg·m,则镲氮原子间最知距离为
4
384
√aN,X1opm
12.(2024·重庆)我国科学家发现一种能用于“点击反应”的新分子,结构
如图所示。其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元
素,Y与Z是同一主族元素。下列说法正确的是
()
A.简单离子半径:W>Z>Y>X
B.第一电离能:Y>X>Z>W
C.简单氢化物的沸点:Y>X>Z
D.ZYW2分子中键角均为120°
【14-3】3D
13.(2024·湖北)下列关于物质结构与性质的说法正确的是
()
A.臭氧是由极性键构成的极性分子,因此其在水中的溶解度大于在四
氯化碳中的溶解度
B.O一HO的键能大于F一H…F的键能,因此水的沸点高于氟化氢
的沸点
C.石墨层间靠范德华力维系,因此石墨的熔点较低
D.水晶内部微观粒子呈现周期性有序排列,因此水晶不同方向的导热
性不同
14.硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂,浸金时S,O?与Au2+配
位形成[Au(S,O3)2]3-。硫代硫酸根(S,O)可看作是SO?中的1
个O原子被S原子取代的产物。MgS,O,·6H,O的晶胞形状为长方
体,结构如图所示。设N。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
cpm
O[Mg(H20)6]2+
0S203
b pm
a pm
A.1个[Mg(H2O)6]+中o键的数目为12
B.S,O?的空间结构是四面体形
C.MgS,0,·6H,0晶体的密度为4X244X10
abeNA
g·cm3
D.与Au配位时,S2O的中心S原子可作配位原子
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1112
13
14
答案
【14-7】3D
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(15分)锰钢异常坚硬,且具抗冲击性能,是制造枪栓、保险库、挖掘机
械和铁路设施的理想材料;锰也是人体的重要微量元素。回答下列
问题:
(1)锰元素在元素周期表中的位置是
,基态锰原子的
外围电子排布图为
(2)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是
(填标号)。
A.F一F键的键能小于C一CI键的键能
B.三氟乙酸的K,大于三氯乙酸的K
C.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D.气态氟化氢中存在(HF)2,而气态氯化氢中是HCI分子
(3)水杨醛缩邻氨基苯酚又被称为“锰试剂”,可与Mn2+形成黄色的配
合物。锰试剂的结构如图所示,其分子中可能与Mn+形成配位键的原
子有
;锰试剂
(填“能”或“不能”)形成分子内氢键。
OH
OH
(4)锰试剂分子中,原子采取的杂化方式不涉及
(填“sp”、
“sp2”或“sp3”)杂化;分子中除氢以外的元素,第一电离能从小到大的
顺序为
(用元素符号表示)。
(5)阿拉班达石(alabandite)是一种属于立方晶系的硫锰矿,其晶胞如
下图(a)所示(●=Mn,O=S)。在该晶胞中,硫原子的堆积方式
为
。已知该晶胞中最近的两个硫原子之间的距离
为dA(1A-l0om)晶体密度为pg·cm3,则阿伏加德罗常数NA
mol1(写出计算式即可)。
【14-8】3D
(6)为了更清晰地展示晶胞中原子所在的位置,晶体化学中常将立体晶
胞结构转化为平面投影图。例如沿阿拉班达石晶胞的c轴将原子投影
到ab平面,即可用下图表示。
●
0s=)
☒
☒
5(
●Mn(c=0)
②Mne=2)
下列晶体结构投影图中黑球表示的原子配位数为8的是
●●
●●
●●
T●●
个个个个个个个个个个
(c=0)
(c=)
c=04040
13131
24242
2
16.(15分)(2022·重庆)配位化合物X由配体L2-(如图)和具有正四面
体结构的[ZnO]s+构成。
00
-00
配体L2
(1)基态Zn2+的电子排布式为
0
(2)L2所含元素中,电负性最大的原子处于基态时电子占据最高能级
的电子云轮廓图为
形;每个L2中采取sp杂化的C原子数
目为个,C与O之间形成。键的数目为个。
(3)X晶体内部空腔可吸附小分子,要增强X与H,O的吸附作用,可在
L2上引入
。(假设X晶胞形状不变)。
【14-9】3D
A.-C1
B.-OH
C.-NH2
D.-CH,
(4)X晶体具有面心立方结构,其晶胞由8个结构相似的组成单元(如
图)构成。
0
Zn--
Zn
Zn
Zn
Zn
Zn
00
0.
配体L2
O亿n401
○亿n0]
0
Zn
Zn
Zn
①晶胞中与同一配体相连的两个[Z,O]5+的不同之处在于
②X晶体中Zn2+的配位数为
③已知ZnO键长为dnm,理论上图中A、B两个Zn+之间的最短距离
的计算式为
nm。
④已知晶胞参数为2anm,阿伏加德罗常数的值为Na,L与[Zn,O]
的相对分子质量分别为M1和M2,则X的晶体密度为
g·cm3(列出化简的计算式)。
17.(2024·河北)(14分)2023年杭州亚运会开幕式首次使用“零碳甲醇”
作为主火炬塔燃料,实现废碳再生、循环内零碳排放。
已知某些共价键的键能:
化学键
H-H
C-H
O-H
C-0
C—O
键能/(kJ·mol厂1)
436
413
463
351
745
(1)CO2的电子式为
【14-10】3D
(2)CHOH分子结构如图。
a pm
6 pm
c pm
①CH,OH分子中O的杂化轨道类型
②键长a、b、c从长到短的顺序为
0
③乙醇的沸点(78℃)高于甲醇(65℃)。解释原因:
(3)在350C、In,O3催化下用CO2制备CHOH的反应原理如图。
H
0-C
0
In-01n-0
n-0-In-0
b
C02
H2-
f
In-0-In-0
C-H
-→H20
H一0
催化剂片段
Im rIn-0
n-0-n-0
In-0-n-0
CHOH←
①该条件下制备甲醇的热化学方程式为:
②下列说法正确的是
(填序号)。
a.电负性由大到小的顺序:O>C>H
b.步骤a涉及s-s。键的断裂和s-sp3。键的生成
c.步骤d、e的反应热(△H)相等
d.升高温度可以提高反应速率和CHOH的平衡产率
(4)干冰(CO,)的晶胞结构如图所示,若该晶胞边长为apm,干冰晶体
【14-11】3D
的密度为pg·cm3,则阿伏加德罗常数NA的值为
上
o
18.(2023·天津)(14分)铜及其化合物在生产生活中有重要作用。
(1)基态Cu原子的价层电子排布式是
,Cu与Cu+相比较,
离子半径较大的是
(2)铜的一种化合物的晶胞如图所示,其化学式为
○Cl
●Cu
(3)在H2O2作用下,铜与浓盐酸的反应可用于制备CuCL2,写出该反应
化学方程式:
反应中,H,O,实际消耗量大于理论用量的原因是
H2O2电子式为
(4)上述制备反应中,下列物质均可替代H2O2作氧化剂,最适合的是
(填序号)。
a.硝酸
b.O2
c.Cl2
()Cu+和I厂的反应可用于Cu含量的定量分析。向CuCL,溶液中滴
入KI溶液,生成一种碘化物白色沉淀,且上层溶液可使淀粉溶液变蓝。
该白色沉淀的化学式为
。反应中KI的作用为
【14-12】3D小立方你的CN有12
4=3,一个小立方体的质
56+3×26134
量为
NA
Ng,一个小立方体的体积为(a
X10y=a2×10cm.PY的密度为NA·a
134
×1021g/cm3。
(3)根据PB晶胞结构,其中Fe3+周围最近且等距
的Fe3+有l2个,用“⑨”补全PB晶胞结构中I和
Ⅱ两个小立方体中的Fe3+,结果如图:
的
(4)充电过程中阳极上发生Fe2+失去电子转化成
Fe3+,正电荷增多,K+从PB中脱嵌。
答案:(1)
正四面体形
3d
(2)CN电子式为[:C::N:],C和N均能提供
134
孤电子对
V·aX101
3
(4)充电过程中Fe2+失去电子转化成Fe+,正电荷
增多,K从PB中脱嵌
18.解析:(1)①硒元素的原子序数为34,基态原子的电
子排布式为[Ar]3d°4s24p;
②由结构简式可知,乙烷硒啉的分子结构对称,分
子中含有8种化学环境不同的碳原子;
③三氧化硒分子中硒原子的价层电子对数为3,孤
对电子对数为0,分子的空间构型为平面三角形,键
角为120°,亚硒酸根离子中硒原子的价层电子对数
为4,孤对电子对数为1,离子的空间构型为三角锥
形,键角小于120°。
(2)①由球棍模型可知,富马酸的结构式为
HOOCCH一CHCOOH,分子中的单键为o键,双
键中含有1个。键和1个π键,则分子中。键和π
键的数目比为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素的电负性由大到
小的顺序为O>C>H>Fe。
(3)①由结构简式可知,产物中氯原子的价层电子
对数为4,原子的杂化方式为$p杂化;
②水分子和氨基阴离子的原子个数都为3、价电子
数都为8,互为等电子体。
(4)①由平面投影图可知,晶胞中位于顶点和体心
【43】
的御原子个数为8X。+1=2,铁原子位于面心,原
子个数为8X2=4,位于棱上和体心的硒原子的个
1
数为8×
十2=4,则超导材料最简化学式
为KFe2Se2;
②由平面投影图可知,位于棱上的铁原子与位于面
上的硒原子的距离最近,所以铁原子的配位数为4;
③设晶体的密度为dg/cm,由晶胞的质量公式
可得:
2×(39+56×2+79×2)
=abc×10-21×d,
NA
2×(39+56×2+79×2)
解得d=NX0.4×0.4×1.4×10可
答案:(1)3d°4s24p8>SeO的空间构型为
平面三角形,SeO号的空间构型为三角锥形
(2)11:3O>C>H>Fe
(3)sp杂化H2O
2×(39+56×2+79×2)
(4)KFe,Se,4NAX0.4X0.4×1.4×10可
卷14物质结构与性质(二)
1.DA.14C断代法通过测定有机物中14C的残留量确
定年代,竹简为植物制品,适用此方法,A正确;B.X
射线衍射法通过衍射图谱分析物质晶体结构,玉器
为晶体矿物,适用此方法,B正确;C.原子光谱法通
过特征谱线鉴定元素种类,可用于分析漆器表层元
素,C正确;D.红外光谱法用于分析分子官能团和结
构,无法直接测定相对分子质量(需质谱法),D达不
到目的。
2.DA.同素异形体是同种元素形成的不同单质间的
互称,S2-是离子不是单质,A错误;B.根据信息可知
青蒿素中含有一O一O一,类比双氧水的分子结构可
知其不稳定,高温条件下易分解,B错误;C.NH中
1
心原子N原子价层电子对数为3十豆×
(5一1×3)=4,采用sp杂化,孤电子对数为1,
CH:中心原子C原子价层电子对数为4+2×
(4一1×4)=4,采用sp3杂化,孤电子对数为0,中
心原子杂化方式相同时,孤电子对数越多,孤电子对
对成键电子对的排斥力越大,键角越小,则H分子
中H一N一H键角小于CH4分子中H一C一H键
角,C错误;D.鸟嘌呤、胞嘧啶中含有一NH一、
一NH2、O原子、N原子,可形成氢键,从而实现互补
配对,如图所示:,D正确。
3.DA.氨气的稳定性源于氨分子中的三键,键能高
难以断裂,A正确;B.苯因大π键结构稳定,难以与
溴发生加成或取代,B正确;C.水晶的规则外形由原
子三维有序排列(晶体结构)导致,C正确;D.氯化纳
熔,点高于氯化铝的真实原因是氯化铝为分子晶体而
非离子晶体,选项中将二者均视为离子晶体并用离
子电荷和半径解释,不符合实际,D错误。
4.DNH中N原子的价层电子对数=3十?(5-3×
-3D
1)=3+1=4,为sp3杂化,键角为107°,NO中N
的价层电子对数=3+2(5+1-3×2)=3+0=3,
为sp2杂化,键角为120°,故键角:NH3<NO3,A项
错误;NH2OH为分子晶体,[NH3OH]CI为离子晶
体,故熔,点:NH2OH<[NH3OH]CI,B项错误;由题
目信息可知,25C下,Kb(NH3·H2O)>K
(NH2OH),故NH2OH的碱性比NH3·H2O弱,故
同浓度的水溶液中,[NHOH]+的电离程度大于
NH的电离程度,同浓度水溶液的pH:[NHOH]
C<NH4Cl,C项错误;O的电负性大于N,O一H键
的极性大于N一H键,故羟胺分子间氢键的强弱
O一H…O>N一H…N,D项正确;故选D。
5.B“分子客车”能装载多种稠环芳香烃,故芳烃与
“分子客车”通过分子间作用力形成分子聚集体
超分子,A项正确;“分子客车”的长为2.2nm、高为
0.7nm,从长的方向观察,有与并四苯分子适配的结
构,从高的方向观察则缺少合适结构,故平躺装载的
稳定性大于直立装载的稳定性,B项错误;芘与“分子
客车”中中间部分结构大小适配,故从分子大小适配
看“分子客车”可装载2个芘,C项正确;芘、并四苯、
蔻中π电子数逐渐增多,与“分子客车”的结合常数
逐渐增大,而结合常数越大越稳定,故芳烃π电子数
越多越有利于和“分子客车”结合,D项正确;故选B。
6.B根据题给晶胞结构,由均摊法可知,每个晶胞中
含有1+12×年=4个B+,含有8+8×8+6X2
=12个F-,故该铋氟化物的化学式为Bif,A项正
确;将晶胞均分为8个小立方体,由晶胞中MNPQ
点的截面图可知,晶胞体内的8个F-位于8个小立
方体的体心,以M为原点建立坐标系,令N的原子
分数坐标为(0,0,1),与Q、M均在同一条棱上的F
的原子分数坐标为(1,0,0),则T的原子分数坐标为
(,日,)s的愿子分数坐标为(仔,)所
以粒子S、T之间的距离为
V-)+(份)+(合)
X a pm=
√1I
4apm,B项正确;由A项分析可知,每个晶胞中
有4个Bi3+、12个F-,晶胞体积为(apm)3=a3X
m_4×(209+19×3)
100cm,则晶体密度为p=V=NA×a×100
1064
g·cm-3=
NXa3X10g·cm3,C项正确;以
晶胞体心处铋离子为分析对象,距离其最近且等距
的氟离子位于晶胞体内,为将晶胞均分为8个小立
方体后,每个小立方体的体心的F,即有8个,D项
错误。
7.B1mol糖水解后能产生2~10mol单糖的糖称为
寡糖或者低聚糖,环六糊精是葡萄糖的缩合物,属于
寡糖,A正确;要和环六糊精形成超分子,该分子的
直径必须要匹配环六糊精的空腔尺寸,故不是所有
的非极性分子都可以被环六糊精包含形成超分子,B
错误;由于环六糊精腔内极性小,可以将苯环包含在
其中,腔外极性大,故将极性基团甲氧基暴露在反应
环境中,C正确;环六糊精空腔外有多个羟基,可以
【44】
和水形成分子间氢键,故环六糊精能溶解在水中,而
氯代苯甲醚不溶于水,所以可以选择水作为萃取剂
分离环六糊精和氯代苯甲醚,D正确;故选B。
ClSi-SiCl
8.A该结构中,如图CISi CI CI所示的两个Cl,
Cl2Si—SiCl
C1最外层有7个电子,形成了两个共价键,因此其中
1个应为配位键,而Sⅰ不具备空轨道来接受孤电子
Cl2Si-SiCl
对,因此Cl2Si
C1结构是错误的,故A错误;
Cl2Si-—SiCl
SiCl。与水反应可生成HCl,HCI是一种强酸,故B
正确;SiCl,。与NaOH溶液反应Si元素均转化成
Na2SiO。,Si的化合价升高,根据得失电子守恒可知,
H元素的化合价降低,会有H2生成,故C正确;
SiBr1o的相对分子质量大于Sis Cln,因此SiBr1o的
范德华力更大,沸点更高,故D正确;故选A。
9.BNi与Mn原子均位于顶,点,且个数相同,因此配
位数也相同,A正确;La个数是1,Ni与Mn个数均
1
为4X8=0.5,0的个数为6×2=3,晶体化学式
为La2 NiMnO。,因此,B错误;O空位的形成有利于
02-的传导,因为空位处动能大,离子移动快,C正
确;晶体化学式为La2 NiMnO。,考虑缺陷则是
La2 NiMnO.7,设+3价La为x个,+4价La为y
个,则x+y=2,3x十4y+5=5.7×2=11.4,解得x
=1.6,y=0.4,十3价与十4价La原子个数比为4:
1,D正确。故选B
10.C根据图中已知的两个Ti原子的坐标(0,0,0)和(1,
1D*在依心住置,分教坐标为(分,》
故A正确;根据晶胞结构示意图,氧离子构成正八
面体形,故B正确;Fe2+和Ti+之间的距离为体对角
3
线的2,即为气Qnm,故C错误;根据晶胞结构示意
1
图,晶胞中F®+个数为1,0-个数为6×2=3,
Ti4+的个数为8×
8=1,晶胞中含一个FeTi0,晶
胞的质量
152g,晶胞的体积为(aX101)产cm,
N
152g
1.52×1023
晶体的密度为了=(@X107Pm
VaXa3g·
cm3,故D正确。选C。
11.C每个N原子周围距离最近的N原子数目为12,
A项错误;氯化镓为共价晶体,没有分子,每个晶胞
1
.1
中Ga的个数为8X8十6X2=4,N的个数为4,则
其化学式为GaN,B项错误;根据a、b原子坐标参数
徐次方00.0)(什),判断e原子宝标参鼓
为(行,子,子),C项正确:由B项分析知,每个品跑
3D
34X84
中含有4个GaN,则晶胞的边长为√aN
×100pm,
3
则镓氯原子间最短距离为体对角线的,为
X
,X8×10”pm,D项错误;故选C。
NdN
12.CX、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主
族元素,Y与Z是同一主族元素,Z能形成6个化合
键,则Y为氧、Z为硫:W形成1个共价键为氟:X
形成3个共价键,为氨,以此解答。电子层数越多
半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越
小;简单离子半径:S2>N3>O2>F,故A错
误;同一周期元素,第一电离能随着原子序数的增
大而呈增大趋势,但第ⅡA族、第VA族第一电离
能大于其相邻元素,第一电离能:F>N>O>S,故
B错误;常温下水为液体、氨气为气体,则水沸点较
高;氨气能形成氢键导致沸点高于硫化氢,故简单
氢化物沸,点:HO>NH3>H2S,故C正确;SOF2分
1
子中心原子价层电子对数为3+2(6-2-2×1)=
4,且含有1个孤电子对,空间构型为三角锥形,键
角不是120°,故D错误;故选C。
13.D臭氧是弱极性分子,HO是极性分子,四氯化
碳是非极性分子,因此臭氧在水中的溶解度小于在
四氯化碳中的溶解度,A错误;因为水分子间形成
的氢键数目大于氟化氢分子间形成的的氢键数目,
因此水的沸点高于氟化氢的沸,点,B错误;石墨层间
靠范德华力维系,但是共价键键能强,石墨的熔点
很高,C错误;水晶内部质点排列的有序性,导致水
晶的导热具有各向异性,D正确;故选D。
14.B1个H2O中含2个。键,1个[Mg(H,O)。]+中
每个H2O与MgT形成1个配位键,所以1个[Mg
(HO)。]+中形成。键的数目为6+2×6=18,故A
错误;S,O可看作是SO中的1个O原子被S原
子取代的产物,二者结构相似,S0的中心S原子
的价层电子对数为4+6+2,4X2=4,即S0的
2
空间结构为正四面体形,所以S2○。的空间结构为
四面体形,故B正确;1个MgSO3·6H2O晶胞
中,[Mg(H,0),子的个数为8×日+4×+2×
1
+1=4,S,0的个数为4,晶胞体积为acX
1
M
4×
10-30cm3,则晶胞密度为
NA mol-1
4×244×100
abeN·cm3,故C错误;S,O可看作
是SO中的1个O原子被S原子取代的产物,二
者结构相似,SO的中心S原子的价层电子对数
为4+6+24X2=4,无孤电子对,所以S,0的
中心S原子不含孤电子对,即不能作配位原子,故D
错误;选B。
15.解析:(1)锰元素的原子序数是25,在元素周期表中
的位置是第三周期第ⅦB族,基态锰原子的外围电
【45】
3d
4s
子排布图为
(2)F原子半径小,电子云密度大,两个原子间的斥
力较强,F一F键不稳定,因此F一F键的键能小于
C一C1键的键能,与电负性无关,A符合题意;氟的
电负性大于氯的电负性。F一C键的极性大于C1
C键的极性,使一CF3的极性大于一CCl3的极性,
导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大,更容易电
离出氢离子,酸性更强,B不符合题意;氟的电负性
大于氯的电负性,F一H键的极性大于C一H键的
极性,导致HF分子极性强于HCl,C不符合题意;
氟的电负性大于氯的电负性,与氟原子相连的氢原
子可以与另外的氟原子形成分子间氢键,因此气态
氟化氢中存在(HF),,D不符合题意;故选A。
(3)N、O原子上存在孤电子对,可以作为配位原子;
锰试剂含有两个不相邻的酚羟基,能形成分子内
氢键。
(4)锰试剂分子中,苯环C原子采取sp杂化方式,
N一C采取sp杂化方式,羟基O采取sp杂化方
式,所以不采取$p杂化方式,同周期主族元素随原
子序数增大第一电离能呈增大趋势,N原子2p轨
道为半充满稳定状态,第一电离能共用同周期相邻
元素的,故第一电离能为:C<O<N。
(5)由图可知,硫原子位于锰原子的正四面体空隙
中,整体结构与金刚石排列相似,硫原子和锰原子
堆积方式相同,晶胞中锰位于面心和顶点,采用面
心立方最密堆积,则硫原子也为面心立方最密推
积;最近两个硫原子之间的距离为面对角线的一
半,则面对角线=2d×10-8cm,晶胞边长=√2d×
10-8cm,晶胞体积=(W/2d×10-8cm)3=2W2d3×
104cm3,根据均摊法计算可知,晶胞中硫原子有4
个,:原子有8×号+6×号-4:则2EdX10X
87×4
8.7√2
NA,解得N,-D
×105。
(6)所示投影图中Mn原子配位数为6,故A错误;
所示投影图中Mn原子配位数为8,故B正确:故答
案为B。答案:(1)第三周期第MB族
3d
4s
(2)
(2)A
个
(3)N、O能(4)spC<O<N
(5)面心立方最密堆积
8.7E×1025
do
(6)B
16.解析:(1)锌元素的原子序数为30,基态锌离子的电
子排布式为[Ar]3d°。
(2)配体L2一所含元素中氧元素的电负性最大,氧
原子处于基态时,电子云轮廓图为哑铃形的2p能
级的电子占据最高能级;由结构简式可知,配体中
苯环碳原子和双键碳原子杂化方式为$印杂化,共
有8个;配体中碳原子与氧原子之间的单键为。键、
双键中含有1个。键,共有8个。
(3)若在L2上引入能与水分子形成氢键的羟基和
氨基,有利于增强X与水分子的吸附作用,若在
L2上引入不能与水分子形成氢键的氯原子、甲基,
不能增强X与水分子的吸附作用,故选BC。
3D
(4)①由X晶胞的组成单元的对角面可知,晶胞中
与同一配体相连的两个[Z4O]6+的不同之处在于
与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧;②1
个[Zn4O门+上、下、左、右、前、后共有6个L2,每
个L2-与[Zn,O]+形成2个Zn←O配位键,1个
[Zn4O]+含有4个Zn<-O配位键,1个[Zn4O]+
中Zn2+形成配位键数目为6×2+4=16,1个Zn2
的配位数为4;③由X晶胞的组成单元结构可知,
[Zn4O]+中两个处于体对角线的氧离子距离、边长
和面对角线构成直角三角形,氧离子距离为单元结
构的体对角线,设A、B两个锌离子之间的最短距离
为xnm,由体对角线的长度可得:x十2d=
√a2+(W2a),解得x=√3a-2d;④由X晶胞的
组成单元结构可知,单元结构中位于顶点的
[Zn,0]的个数为8X日=1,位于棱上的L的
个数为12X4=3,设晶体的密度为dg/cm,由X
晶体具有面心立方结构,其晶胞由8个结构相似的
8X(3M1+M2)
组成单元构成可得:一
=(2aX
NA
3M1+M2
10)d,解得d=10Na
答案:(1)[Ar]3d°(2)哑铃88(3)BC
(4)①与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧
3M,+M2
②4③a-2d④
10-21 NAa
17.解析:(1)CO2为共价化合物,电子式为:O::
C:O
(2)①CH,OH分子中O形成2个共价键且存在2
对孤电子对,杂化轨道类型sp杂化;
②原子半径大小顺序为C>O>H,所以键长的顺
序为b>a>c;
③乙醇和甲醇存在相似的分子间氢键,但乙醇的相
对分子质量大于甲醇,分子间作用力更大,所以乙
醇的沸点高于甲醇。
(3)①由反应原理图可知,在350C、I2O3催化下用
CO2和氢气生成甲醇和水,所以方程式为CO2(g)十
In202
3H,(g)350℃
CHOH(g)+H2O(g),反应的焓变
等于反应物的键能和减去生成物的键能和,则△H
=(745×2+3×436)kJ/mol-(3×413+351+463
+2×463)kJ/mol=-181kJ/mol;
②同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元
素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非
金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;电负性由大到
小的顺序:O>C>H,a正确;步骤a涉及s一so键
即H一H的断裂和s一sp3o键即H一O的形成,b
正确:步骤d、e两个反应的产物不同,所以反应热
(△H)不相等,C错误;升高温度可以提高反应速率,
但生成CHOH的反应为放热反应,升高温度,平
衡逆移,所以CHOH的平衡产率降低,d错误;故
选ab。
答案:(1):O::C::O:
(2)sp3杂化b>a>c乙醇和甲醇存在相似的分
【46】
子间氢键,但乙醇的相对分子质量大于甲醇,分子
间作用力更大
In2O2
(3CO(H(CH,OH(+H O(g)
△H=-181kJ/mola、b
(4)4X44×100
18.解析:(1)已知Cu是29号元素,则铜的价层电子排
布式是3d4s',根据同一元素的微粒化合价高的离
子有效核电荷数多,半径越小,故Cu与Cu+中半
径较大的是Cu。
(2)由题千铜的一种化合物的晶胞图所示可知,一
1
个晶胞中含有Cu为4个,含有CI个数为8×
+6×2
=4个,故其化学式为CuCl。
(3)在H2O2作用下,铜与浓盐酸的反应可用于制
备CuCL,,根据氧化还原反应配平可得,该反应化学
方程式为Cu+H2O2十2HC1—-CuCL2+2H2O,由
于反应生成Cu+能够催化H,O2分解为H,O和
O2,导致反应中,H2O2实际消耗量总是大于理论,
H2O2为共价化合物,故其电子式为H:O
O:H。
(4)HNO3被还原生成NO有毒,会污染环境,Cl
本身有毒也会污染环境,故上述制备反应中,下列
物质均可替代H2O2作氧化剂,最适合的是O2。
(5)Cu+和厂的反应可用于Cu含量的定量分析,
向CuCl2溶液中滴入KI溶液,生成一种碘化物白
色沉淀,且上层溶液可使淀粉溶液变蓝,说明反应
生成了L2,根据化合价有升必有降的原理可知,反应
中Cu的化合价降低到十1价,故反应的离子方程式为
2Cu2+十4厂—2Cul¥+L,,即该白色沉淀的化学式
为Cul,反应中KI的作用为将Cu+充分还原
为CuI。
答案:(1)3d°4sCu(2)CuC
(3)Cu+H2O2+2 HCI-CuCl2+2HO反应生
成Cu+能够催化H,O2分解为H2O和O2H:
O:O:H
(4)b(5)Cul还原剂、沉淀剂
卷15有机化学基础(一)
1.DA.该物质分子不饱和度为3,碳原子数为15,则
其中含有的H原子个数为15×2十2一3×2=26,含
有的O原子数为2,故其化学式为:C1H6O2,A错
误;B.连接四个互不相同的原子或原子团的碳原子
是手性碳原子,根据该分子结构可知:该物质分子中
HO-
-OH
含有5个手性碳原子,用“*”标注为
,B
错误;C.根据其结构简式,若其与HCI发生加成反
CI
HO-
HO-
-CH,CI
-OH
应,产物为
或
,不存在选项
中的加成产物,C错误;D.若发生缩聚反应,平均每
3D