专项突破9 物质的结构与性质综合应用题-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修2（人教版）

专项突破9物质的结构与性质—综合应用题 CI CI CI 1.(1)4s(2) Fe. Fe 4(3)04 CI CI CI (4)①八面体12②体心 解析：(1)Fe是26号元素，电子排布式为[Ar]3d4s2,Fe成为阳离子 时首先失去最外层4s轨道电子。(2)Fε能够提供空轨道，而C1能够 提供孤电子对，故FcCl,分子双聚时可形成配位键。由常见A1Cl,的 双聚分子的结构可知FCl?的双聚分子的结构式为 CI C 一C1 Fe. Fe ,其中Fe的配位数为4。（3)血红素 CI CI 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F2+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，T4+周围6个02围成一个正八面体，以正方体顶 点的Ca2+为中心，每个Ca2+周围距离最近的02有12个；②将图中 晶胞扩展为2×2×2结构，8个晶胞体心的T4+构成新立方晶胞的顶 点，可知Ca2+处于新晶胞体心 3d 4s 2(1H日0(2)p平面三角形(3)NM 分子中N原子的孤电子对进入Ag+的空轨道形成配位键后，原孤电 子对与成键电子对间的作用变为成键电子对间的排斥，排斥作用减 霸a07o@(2）8 NaXa3 解析：(1)铜为29号元素，基态铜原子的价电子轨道表示式为 山H日：第二周期元素从左到右第一电离能呈增 3d 4s 大趋势，但VA族最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于同周期 的0，因此第一电离能介于C、N之间的第二周期元素为0。(2)S03 中心S原子的价层电子对数为3+6-2x3=3,无孤电子对，S采用s即 2 杂化；分子的空间结构为平面三角形。(3)NH分子与 [Ag(NH3)2]中NH3分子的中心N原子的价层电子对数均为4，但 氨气分子中N原子存在一个孤电子对；[Ag(NH3)2]中NH3分子 中N原子的孤电子对进入Ag*的空轨道形成配位键后，原孤电子对 与成键电子对间的作用变为成键电子对间的排斥，排斥作用减弱，因 此[Ag(NH3)2]中H一N一H键角变大。(4)①由晶胞结构可知Z 位于顶点和面心，个数为8x名+6x2=4:S位于晶胞体内，个数为 4,则晶胞质量为7X4,晶胞边长为am,则晶胞体积为(a× 0',品酸密度：70gm,@A原子的坐标为0。 00,B原子坐标为(？？：）结合温照结村可知C原子坐标 为(？：，？）。(5)结合投影以及部分C,N原子的坐标可 知，N原子位于立方体的顶点，Cu原子位于棱上，距离Cu原子等距 且最近的Cu原子位于相邻的棱上，个数为8。 3.(1)4(2)AC(3)①Cu0+2NH3+2NH4=[Cu(NH3)4]2++H20 ②B(4)①H<N<0②sp3③乙二胺可以形成分子间氢键 (5)AC 解析：(1)由均摊法，该晶跑中含有0原了数日为8xg+6 24。 (2)根据信息可知Cu+能与OH形成配位键，Na2[Cu(OH)4]中除了 选择性必修第二册·RJ 配位键外，Na*与[Cu(OH)4]2之间存在离子键，OH内部0与H之 间存在极性共价键，故还存在的化学键类型有离子键、极性共价键，故 选AC。(3)①将Cu0投入NH3、(NH4)2S04生成[Cu(NH3)4]S04, Cu0被浸取的离子方程式为Cu0+2NH,+2NH一[Cu(NH,)4]2+ H20:②[Cu(NH3)4]2+结构中，用2个H20分子代替2个NH3分 子，如果是正四面体结构，2个H20分子代替两个NH3分子，得到只 有一种结构的化合物；由题意知[Cu(NH3)2(H20)2]2+可以得到两 种不同结构的化合物，由此推测[C(NH3)4]2+的空间结构为正方形 结构，故选B。(4)①同周期元素从左到右电负性依次增大，故电负 性为H<N<O;②乙二胺分子中N原子与H和C形成3个键，有一个 孤电子对，价层电子对数为4，采取s即3杂化；③乙二胺分子间可以形 成氢键，三甲胺不能形成氢键，只有分子间作用力，所以乙二胺沸点 高。(5)具有未成对电子的物质具有顺磁性，C价电子排布为 3d0,Cu+价电子排布为3d9,+2价的铜离子形成的物质具有顺磁 性，则[Cu(NH3)4]S04、Na2[Cu(OH)4]具有顺磁性，故选AC。 4.(1)HB03+0H一[B(0H)4]正四面体形<二者均为分子 晶体，硼酸能形成分子间氢键，硼酸三甲酯不能形成分子间氢键 (2)0>B>Hsp3过刚酸根离子中含有过氧键，具有强氧化性，具 有漂白性(3)B,CcNA×I0页 168 解析：(1)硼酸为一元酸，与足量的氢氧化钠溶液反应得到 [B(OH)4],反应的离子方程式为H3B03+OH=[B(OH)4]; [B(OH)4]中B原子形成4个共价键，没有孤电子对，则B原子 为即3杂化，空间结构为正四面体形；硼酸三甲酯、硼酸均为分子晶 体，硼酸能形成分子间氢键，碉酸三甲酯不能形成分子间氢键，因此 熔、沸点：硼酸三甲酯<硼酸。(2)该阴离子中含有的元素为H、B、0, 根据同周期从左至右，电负性逐渐增大，同主族从上至下，电负性逐 渐减小，可知电负性：0>B>H:根据阴离子结构示意图，B原子有4个 共价键，没有孤电子对，故B原子为s即杂化：该物质可用于增白的原 因：过硼酸根离子中含有过氧键，具有强氧化性，具有漂白性。 (3)根据沿z轴的俯视图可知，B原子位于棱上和体心，C原子位于 体心，则B原子有}×24+6=12个，C原子有3个，则化学式为B,C; 则装品体的者度为=号兴器-代。m 168 abeNx10-30g·cm3。 5.(1)[Ar]3d104s24p2(2)①sp2②+2③四面体形(3)①4 ②8V2:7V1(4)①Ge+4HN03(浓)=H2Ge03↓+4N02↑+H20 ②Ge+20H+H20-Ge03+2H2↑ 解析：(1)Ge位于第四周期第VA族，则Ge的简化核外电子排布式 为[Ar]3d104s24p2。(2)①A中的Ge形成了三个σ键，没有孤电子 对，故为sp2杂化；②由题图可知，B中标记“*”的Ge的化合价 是+2：③D中标记“*”的Ge连接四个σ键，没有孤电子对，故价层电 子对互斥模型为四面体形。(3)①G-I构成与金刚石晶胞结构相 似，故Ge-I中每个Ge原子周围与它最近且距离相等的Ge原子有 4个；②由题意可知，若假设Ge-I的晶胞质量为m,则Ge-Ⅱ的晶 mI 质量为1m,故根据公式P1=1=心=m=。（(4) P2 m2 m2V 7 mV V2 8 和浓硝酸反应时浓硝酸作氧化剂，还原产物是二氧化氨，锗作还原 剂，生成最高价的不溶于水的锗酸，锗价电子为4，故最高价为+4，故 化学方程式为Ge+4HN03(浓)=H2Ge0,↓+4N02↑+H20;②储与 硅同族，化学性质相似，故溶于浓Na0H溶液，生成锗酸盐的方程式 为Ge+20H+H20Ge03+2H2↑。 黑白题40心专项突破9 物质的结构与性质—综合应用题 1.(2023·山东临沂高二期中)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)FCL,中的化学键具有明显的共价性，蒸气状态下以双聚分子存在的FeCL,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。 CH=CH> CH3 CH=CH2 HC- CH HO-C-CH2CH2 CH2CH2-C-OH 0 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Fe2+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。 OTi4 002 ●Ca2* ①Ti4+处于02组成的 (填“四面体”或“八面体”)空隙中。每个Ca+周围距离最近 的02有 个。 ②在钙钛矿晶胞结构的另一种表示中，T4+处于各顶点位置，则Ca2+处于 位置。 2.(2023·重庆高二月考)某硫与锌元素组成的化合物M不溶于水，易溶于酸，见阳光色变暗。 若在该化合物中加入微量的Cu、Mn、Ag作活化剂，经光照后，能发出不同颜色的荧光。回答 下列问题： (1)基态铜原子的价电子轨道表示式为 第一电离能介于C、N 之间的第二周期元素为 (填元素符号)。 (2)S03中S的杂化类型为 ,该分子的空间结构为 (3)NH分子在独立存在时H一N-一H键角为107°，[Ag(NH3)2]*中H一N一H键角变大的原 因是 (4)M的晶胞结构如图。 09000 C OZn 士B ●S A-00000 12黑白题化学|选择性必修第二册·RJ ①观察图形推测，已知晶胞边长为apm,求该晶体的密度为 g·cm3(表达式即可)。 ②卫知A原子的坐标为(00.0)，B原子坐标为（层子），则C原子坐标为 (5)氮、铜形成的一种化合物为立方晶系晶体，晶胞参数为apm,沿面对 角线投影如图所示。已知该晶胞中原子的分数坐标为C如：(0,0，】)月 ●N ○Cu (0,20小：(2,0,0)，N:(0,00),则该晶胞中，与Gu原子等距且最近的 Cu原子有 个。 3.（2024·江西上饶高二期末)铜及其化合物在工农业生产中有广泛的应用。 I.金属铜的原子堆积模型如图所示， (1)该晶胞中含有Cu原子数目为 Ⅱ.Cu2+能与NH3、H,0、0H、Cl等形成配位数为4的配合物。 (2)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Na,[Cu(OH)4]。Na2[Cu(OH)4]中除了配 位键外，还存在的化学键类型有 （填字母)。 A.离子键 B.金属键 C.极性共价键 D.非极性共价键 (3)将Cu0投入NH3、(NH4)2S0,的混合溶液中进行“氨浸”，控制温度为50~55℃，pH约为 9.5,Cu0转化为[Cu(NH3)4]S04溶液。 ①Cu0被浸取的离子方程式为 ②[Cu(NH3)4]2+结构中，若用两个H,0分子代替两个NH3分子，可以得到两种不同结构的 化合物，由此推测[Cu(NH3)4]2+的空间结构为 (填字母)。 A.正四面体形 B.正方形 (4)Cu2+可以与乙二胺(HN一CH,CH2一NH2)形成配离子，如图所示： H.N NH CH. CH CH NH ①H、O、N三种元素的电负性从小到大的顺序为 ②乙二胺分子中N原子成键时采取的杂化类型是 ③乙二胺和三甲胺[N(CH,),]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是 Ⅲ.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。 (5)下列物质中，属于顺磁性物质的是 (填字母)。 A.[Cu(NH3)4]S04 B.Cu(NH3)2 ]Cl C.Naz[Cu(OH)] 进阶突破·专项练 13 4.（2024·山东枣庄高二期末)硼族元素可形成多种结构和性质特殊的化合物，回答下列问题： 。H 沿：轴的俯视图 H,BO,的层状结构 (1)硼酸为一元酸，与足量的氢氧化钠溶液反应得到[B(OH)4]ˉ，反应的离子方程式为 ,[B(OH)4]的空间结构为 ;硼酸和甲醇反应制得硼酸三甲酯 [(CH0)3B],沸点：(CH0)3B HB0(填“>”“<”或“=”)，原因是 0 (2)过硼酸钠Na2[B2(02)2(OH)4]被用于洗衣粉中作增白剂，其阴离子结构如图所示 HO OH 2 该阴离子组成元素中电负性由大到小的顺序为 硼原子的 HO 0-0 OH 杂化方式为 该物质可用于增白的原因是 (3)科学家利用B,0,和过量碳在高温条件下合成出一种坚硬物质，结构如图所示，该物质的 化学式为 晶胞参数：a=b=c(单位：pm),=B=y=90°。若NA为阿伏加德罗常 数的值，则该晶体的密度为 g·cm-3。 5.(2024·北京高三开学考试)高纯储(G)是一种良好的半导体材料。 (1)Ge位于第四周期第VA族，则Ge的简化核外电子排布式为 (2)某含锗化合物D可由A和B在金属钾的条件下得到如下图。 Ge=Ge Ge- 已知：R为含N取代基，N原子与G原子直接相连。 ①A中的Ge一Cl键是由锗的 轨道与氯的3p轨道重叠成键。 ②B中标记“*”的Ge的化合价是 ③D中标记“*”的Ge的VSEPR模型名称是 (3)Ge-I和Ge-Ⅱ是单质Ge的两种同素异形体。二者晶胞如上图（其中Ge-Ⅱ晶胞中的每 个小球均代表着此位置有？个“统计分布”的原子，即每8个该位置随机均匀的有1个空位)。 8 ①Ge-I中每个Ge原子周围与它最近且距离相等的Ge原子有 个。 ②若Ge-I和Ge-Ⅱ的晶胞体积分别为V,和V,则Ge-I和Ge-Ⅱ的密度之比是 (4)单质Ge能溶于浓硝酸，生成最高价的不溶于水的储酸；也能溶于浓NaOH溶液，生成锗 酸盐。 ①Ge和浓硝酸反应的化学方程式是 ②Ge和熔融NaOH反应的离子方程式是 0 14黑白题化学|选择性必修第二册·RJ