综合01 物质结构与性质(压轴80题)(期中真题汇编,湖南专用)高二化学下学期
2026-03-28
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3份
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121页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 物质结构与性质 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 24.06 MB |
| 发布时间 | 2026-03-28 |
| 更新时间 | 2026-03-28 |
| 作者 | 化题研讨 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期中真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-03-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57063786.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
综合01物质结构与性质(压轴80题)
4大高频考点概览
考点01 基本概念化学用语
考点02 杂化方式空间结构判断
考点03 晶体晶胞结构及计算
考点04 超分子 配合物 混合晶体
地 城
考点01
基本概念化学用语
1.(23-24高二下·湖南株洲炎陵县·期中)下列图示或化学用语错误的是
A.Mn2+的价电子的轨道表示式:
B.H2O的VSEPR模型:
C.羟基的电子式:
D.顺-2-丁烯的球棍模型为
2.(23-24高二下·湖南常德石门县第一中学·期中)下列说法中,正确的是
A.凡是中心原子采取sp3杂化的分子,其空间结构都是正四面体形
B.杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对
C.凡是AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
D.SCl2属于AB2型共价化合物,中心原子S采取sp杂化轨道成键
3.(24-25高二下·湖南常德临澧县第一中学·期中)甲烷水合物是“可燃冰”的主要成分,化学式可表示为。下列说法正确的是
A.基态碳原子的轨道表示式: B.的电子式:
C.分子空间填充模型: D.的模型为V形
4.(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)下列化学用语表述错误的是
A.的化学名称:2,2,3—三甲基己烷
B.顺—2—丁烯的分子结构球棍模型:
C.高分子聚丙烯腈的结构简式:
D.sp杂化轨道形成示意图:
5.(24-25高二下·湖南娄底·期中)下列各组物质中,都是极性分子的是
A.和 B.和 C.和 D.和
6.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)下列化学用语表述错误的是
A.可表示原子、阳离子以及阴离子
B.的电子式为:
C.分子的球棍模型:
D.分子中键的电子云轮廓图:
7.(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)下列化学用语或图示正确的是
A.杂化轨道示意图:
B.基态Cr原子的价层电子轨道表示式为
C.的键的形成:
D.邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
8.(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.冰晶体中,1mol水分子含有氢键的数目为
B.溶液中含有的数目为
C.12g石墨中含有C-C键的数目为
D.1mol含手性碳原子数为
9.(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)、等均可作为聚乙二醇锂离子电池的电极材料,关于其组成元素说法正确的是
A.Li在火焰上灼烧的紫红色是一种吸收光谱
B.第二周期第一电离能介于Li和O之间的元素有3种
C.Fe位于周期表中ds区
D.基态P原子核外电子有9种运动状态
10.(24-25高二下·湖南郴州宜章县第一中学·期中)下列化学用语表述正确的是
A.的电子式:
B.基态铜原子的价层电子排布式:
C.乙烯形成碳碳键时轨道重叠方式为
D.分子的空间填充模型为
11.(24-25高二下·湖南郴州宜章县第一中学·期中)化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A.T-碳(T-Carbon)是中科院预言的一种三维碳结构晶体,其与互为同位素
B.通过核磁共振氢谱可检测出有机物中存在的化学键和官能团类型
C.“天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
D.纤维素、油脂均属于天然有机高分子化合物
12.(24-25高二下·湖南常德沅澧共同体·期中)下列化学用语表示正确的是
A. 过程中能形成发射光谱
B.含有45个中子的硒原子:
C.的VSEPR模型:
D.基态磷原子的轨道表示式:
13.(24-25高二下·湖南常德临澧县第一中学·期中)物质的结构决定其性质。下列事实解释错误的是
性质
结构因素
A
冠醚能加快氧化甲苯的速率
冠醚能识别,使进入有机相,增大反应物的接触面积
B
在水中的溶解度大于在中的溶解度
是极性分子,是非极性分子
C
无水吸水变蓝
无色与结合生成蓝色
D
铁丝在酒精喷灯上燃烧,焰色无明显变化
铁原子核外电子在灼烧时没有发生跃迁
A.A B.B C.C D.D
14.(24-25高二下·湖南常德临澧县第一中学·期中)氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料,一种制备方法是:。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.氮化硅的熔点比晶体硅的熔点高
B.晶体硅中含数目为
C.标准状况下,含键数为
D.室温下,的氨水中含的数目为
15.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)下列化学用语表示正确的是
A.三氧化硫的分子空间结构为
B.邻羟基苯甲醛的分子内氢键
C.反-2-丁烯的结构简式为
D.HF分子中σ键的电子云轮廓图:
16.(24-25高二下·湖南名校联考联合体·期中)下列化学用语或符号表达正确的是
A.乙炔的空间填充模型:
B.二氧化硅晶体的分子式:
C.镓与铝同主族,基态镓原子的核外电子排布式:
D.Cl—Cl的键的电子云轮廓图:
17.(24-25高二下·湖南长沙明德中学·期中)下列表示正确的是
A.二氧化碳的电子式: B.的电子排布式:
C.乙炔的球棍模型: D.的名称:2,2,4-三甲基己烷
18.(24-25高二下·湖南长沙明德中学·期中)类推是化学学习和研究中常用的思维方法。下列类推正确的是
A.中存在键,则中也存在键
B.能溶于NaOH溶液,也能溶于NaOH溶液
C.溶液中含有个,则的溶液液中也含有个
D.基态V的价层电子排布式为,基态Cr的价层电子排布式为
19.(24-25高二下·湖南名校联合体·期中)柱芳烃是一类具有独特柱状空腔结构的超分子主体化合物,腔内具有一定疏水性,可与多种客体分子通过相互作用形成超分子。下图为柱芳烃与某有机分子形成超分子的示意图,结合相关信息,下列说法错误的是
A.柱芳烃作为主体分子识别客体分子时,二者的结构必须完全匹配
B.图示超分子中,客体分子与柱芳烃之间存在范德华力等弱相互作用
C.柱芳烃的结构可能会在不同的溶液环境中发生改变,从而实现对客体分子的结合与分离
D.图中体现出来的是超分子“分子识别”的特性,超分子另外一个重要特性是自组装
20.(24-25高二下·湖南名校联合体·期中)下列化学用语或符号表达正确的是
A.甲醛的空间填充模型:
B.二氧化硅晶体的分子式:
C.镓与铝同主族,基态镓原子的核外电子排布式:
D.的键的电子云轮廓图:
地 城
考点02
杂化方式空间结构判断
21.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)已知 、、互为同分异构体,下列说法不正确的是
A.x中所有原子一定处于同一平面
B.y分子中的碳原子存在2种杂化方式
C.z的一氯代物有一种,二氯代物有三种
D.x、y可使氯的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色
22.(24-25高二下·湖南名校联考联合体·期中)一种新型离子液体M(M的结构简式为)由于结构简单、易于合成,而被广泛应用于有机合成、相转移催化以及电化学等领域,下列有关M的说法错误的是
A.M中C和N均为杂化
B.M所含元素中,H、C、N、F的电负性大小顺序为
C.M中的阴离子的空间结构为正四面体形
D.M中只含有极性键、离子键
23.(24-25高二下·湖南名校联合体·期中)一种新型离子液体M(M的结构简式为)由于结构简单、易于合成,而被广泛应用于有机合成、相转移催化以及电化学等领域,下列有关M的说法错误的是
A.M中C和N均为杂化
B.M所含元素中,H、C、N、F的电负性大小顺序为
C.M中的阴离子的空间结构为正四面体形
D.M中只含有极性键、离子键和配位键
24.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.0.5mol丙烷中含有的极性键数为4NA
B.28gSi中含有的Si-Si键数为4NA
C.11.2L苯中采取sp2杂化的原子数为3NA
D.28g聚乙烯中含有的碳碳双键数为NA
25.(23-24高二下·湖南师大附中·期中)下图所示的配合物离子,其中铁的一个配体为茂环阴离子(),该配体以电子参与配位,其结构如图。下列说法不正确的是
A.该结构中共有3个配位体,其中镍的配位数为4
B.已知其中的镍为,则铁的化合价为+2
C.中心铁原子周围的价层电子数共有18个
D.S的杂化方式为
26.(24-25高二下·湖南长沙湖南师大附中·期中)已知甲醛分子的所有原子共平面,某芳香化合物的结构简式为,下列关于该芳香化合物的说法错误的是
A.分子中在同一直线上的原子最多有4个
B.分子中可能在同一平面上的原子最多有18个
C.碳原子存在3种杂化方式
D.1mol该物质含19NA个σ键
27.(24-25高二下·湖南娄底·期中)下列有关化学用语表示正确的是
A.用电子式表示的形成过程:
B.的共价键类型:键
C.的空间结构:平面三角形
D.乙烯的结构简式:
28.(23-24高二下·湖南名校联考联合体·期中)气态通常以二聚体的形式存在,其空间结构如图a所示,结构属立方晶系,晶胞如图b所示,晶胞参数为a pm。其中的熔点为1090℃,的熔点为192℃,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.二聚体中Al的杂化轨道类型为
B.铝氟之间的化学键与铝氯之间的化学键类型相同
C.晶体中的配位数为3
D.的晶体密度
29.(23-24高二下·湖南长沙第一中学、长沙一中城南中学等多校·期中)甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。
旧法合成的反应:
①
②
新法合成的反应
③
下列说法错误的是
A.溶液中,
B.与的空间结构及VSEPR模型均相同
C.旧法合成反应①和新法合成反应③的反应类型均为加成反应
D.加热条件下,与溶液能发生水解反应
30.(23-24高二下·湖南师大附中·期中)下列化学用语使用正确的是
A.乙烯的球棍模型: B.分子的空间结构:
C.形成过程: D.质量数为2的氢核素:
31.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是
A.洪特规则认为基态原子中填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行
B.VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同
C.热力学理论认为化学反应总是向着自由能减小的方向进行,直到体系达到平衡
D.同一化学反应,只要起始和终止的状态与量相同,加催化剂后,反应总的热效应一定不会发生改变
32.(22-23高二下·湖南多校·期中)下列有关分子结构与物质的性质的说法正确的是
A.乙酸的酸性比氯乙酸的酸性强
B.乙醇能与水互溶,而戊醇()在水中的溶解度明显减小,可以用“相似相溶”规律解释
C.冠醚是一种大分子环状化合物,空腔直径越大的冠醚能识别的碱金属离子种类越多
D.分子和分子所含的化学键类型和分子空间结构均相同
33.(23-24高二下·广东中山烟洲中学·月考)“宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一、下列有关宏观辨识与微观探析说法错误的是
选项
宏观辨识
微观探析
A
金属铅的晶体颗粒小于200nm时,晶粒越小,金属铅的熔点越低
晶体颗粒尺寸越小,晶体的表面积增大
B
O3在水中的溶解度大于O2
O3是极性分子,O2是非极性分子
C
金属Li、Na、K、Rb的熔点逐渐降低
Li、Na、K、Rb的原子半径逐渐增大,金属键强度逐渐减弱
D
船式环己烷(C6H12)比椅式环己烷稳定
分子空间结构不同,船式的空间位阻小
A.A B.B C.C D.D
34.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用,回答下列问题:
(1)基态溴原子的价层电子排布式为_______。
(2)气态氢化物热稳定性:大于的主要原因是_______。
(3)用价层电子对互斥模型预测的空间构型为_______,键角:中_______中(填“>”“<”或“=”)。
(4)气态通常以二聚体的形式存在,其空间结构如图所示,二聚体中的轨道杂化类型为_______。的熔点为1290℃,远高于的192℃,其原因是_______。
(5)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。的配位数为_______,若晶胞参数为,设阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度_______(用含a、的代数式表示)。
35.(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)回答下列问题:
(1)基态Ti原子价层电子排布式为_______。
(2)根据价层电子对互斥模型,的空间结构为_______。
(3)已知为平面结构,存在顺反异构,25℃时在水中溶解度分别为0.2577g和0.0366g,请画出水中溶解度为0.0366g的空间结构_______。
(4)和的反应与和的反应相似,请写出与足量的反应生成产物的电子式_______。
(5)均可作为配体,则三者中配位能力最强的是_______。
(6)图示结构中键角1、2、3由小到大的顺序是_______(填序号)。
(7)纳米是一种应用广泛的催化剂,纳米催化的一个实例如图所示。
化合物乙的分子中采取杂化方式的原子个数为_______。
36.(24-25高二下·湖南部分校·期中)某研究小组按以下路线对内酰胺()的合成进行了探索,回答下列问题:
已知:和的反应类型均为加成反应。
(1)的空间结构为_______。
(2)的化学方程式为_______。
(3)中所有碳原子的杂化方式有_______(填具体数字)种。
(4)的键线式为_______。
(5)甲苯在纯中燃烧时,最多可消耗_______。
(6)中含氧官能团的名称为_______。
(7)的反应类型为_______。
(8)与互为同分异构体的种类有多种,其中属于醚类的同分异构体有_______种,核磁共振氢谱显示只有2组不同的峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为_______。
37.(23-24高二下·湖南岳阳岳阳县第一中学·期中)有机物a、b、c的结构如图所示:
(1)a的一氯代物有___________种(不考虑立体异构);
(2)b的名称为___________;
(3)c中碳原子的杂化方式为___________。
38.(24-25高二下·湖南邵东第三中学·期中)A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大。A是原子半径最小的元素;B的最外层电子数是次外层电子数的2倍;D的L能层有两对成对电子;的核外有三个能层,且都外于全满状态。试回答下列问题:
(1)基态E原子核外电子的排布式为_______。
(2)B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序是_______(填元素符号)。A、C、D三种元素形成的常见离子化合物中阳离子的空间构型为_______,阴离子的中心原子轨道采用_______杂化。
(3)离子的颜色是._______;含有化学键类型是_______。
(4)D、E能形成两种晶体,其晶胞分别如甲、乙两图。若甲的密度为pg/cm3,NA表示阿伏伽德罗常数,则甲晶胞的边长可表示为_______cm。
39.(24-25高二下·湖南衡阳第八中学·期中)回答下列问题:
(1)的中心原子杂化类型是___________,的立体构型是___________,属于___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的室温下易升华。下列对中心原子杂化方式推断合理的是___________(填标号)。
A.sp B. C. D.
(3)的键角___________(填“>”、“=”或“<”)的键角,原因___________。
(4)与是等电子体,其中含有两个相同的大键,其形式为___________。(用表示,n为原子数,m为电子数),检验时,以S原子配位不以N原子配位的原因是___________。
(5)咪唑、噻唑、吡啶是含N和S的有机杂环类化合物,结构如图所示:
①上述三种物质中,沸点最高的是___________(填化学名称)
②已知咪唑中存在大键,则在咪唑分子的两个氮原子中,更容易与形成配位键的是___________(填“①”或“②”)号氮原子。
40.(22-23高二下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)由芳香烃X合成一种功能高分子H的过程如下(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物,H的链节组成为。
已知:I.芳香烃X用质谱仪测出的质谱图如图所示:
II.(苯胺,易被氧化);
III.。
请根据所学知识与本题所给信息回答下列问题:
(1)G的系统命名名称是__________,反应③的反应类型是__________。
(2)阿司匹林与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是__________。
(3)反应⑤的离子方程式是__________,该反应产物中碳原子的杂化类型是__________。
(4)Z是比I多两个的同系物,其中符合下列要求的共有______种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为__________。
①能与NaHCO3反应放出CO2;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③苯环上的一氯取代物有两种;
(5)请用合成反应流程图表示出由A和其他无机物合成最合理的方案________。
地 城
考点03
晶体晶胞结构及计算
41.(24-25高三上·北京中国人民大学附属中学·)氮化硼晶体存在如下图所示的两种结构。六方氮化硼的结构与石墨类似,可作润滑剂;立方氮化硼的结构与金刚石类似,可作研磨剂。下列说法不正确的是
A.六方氮化硼层间的相互作用不属于化学键
B.立方氮化硼晶胞中,N和B之间存在配位键
C.六方氮化硼中N与B均为杂化
D.立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子和4个硼原子
42.(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)NaCl、CsCl、是三种典型的晶体,晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.1个氯化钠晶胞中含有2个和2个
B.CsCl晶体中,的配位数为6
C.两种晶体的熔点高低关系为:
D.碱金属离子可以通过离子键与冠醚形成超分子
43.(24-25高二下·湖南常德临澧县第一中学·期中)是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为。其晶胞如图所示,晶胞棱边夹角均为,晶胞参数如图所示,下列说法错误的是
A.的电子式为:
B.每个周围与它最近且距离相等的有8个
C.晶体的密度为
D.以C原子为中心的为直线形结构
44.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞是立方体,棱长为anm(图甲),当部分K+被Eu2+取代后可获得高性能激光材料(图乙)。下列说法错误的是
A.图甲中K+的配位数为12
B.图甲表示的晶体的密度为 g/cm3
C.图乙晶胞中Mg2+的分数坐标为(0.5,0.5,0.5)
D.图乙表示的化学式为K2EuMg4F12
45.(24-25高二下·湖南长沙明德中学·期中)有关晶体的结构如下图所示,下列说法错误的是
A.在晶体中,每个晶胞平均含有4个
B.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数之比为
C.硒化锌晶体中与一个距离最近且相等的有12个
D.由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE
46.(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)氨硼烷()易溶于有机溶剂,熔点为104~125℃,是一种具有高储氢质量分数和体积储氢密度的环境友好型储氢材料。我国学者通过下列简单、经济、有效的途径制得了氨硼烷:。其中晶体镁的晶体结构与参数及NaCl的晶胞结构如下:
下列叙述正确的是
A.键角:
B.镁原子在二维空间的配位数为6
C.熔点高与分子中、无关
D.NaCl晶胞中的距离最近且等距的有8个
47.(24-25高二下·湖南名校联合体·期中)硼氢化钠)是一种常用的还原剂,其晶胞结构如图所示,为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A.晶体中的配位数是6
B.晶胞沿x轴投影图和沿y轴投影图不能通过翻转重叠
C.该晶胞结构的另一种表达中,处于顶点位置时,则处于体心的是
D.该晶体的密度是
48.(24-25高二下·湖南娄底·期中)纳米可催化的分解,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm。下列有关说法错误的是
A.的配位数是4
B.与间最短距离为
C.若A离子的坐标为,则B离子的坐标为
D.晶体密度为
49.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)碳化铍常作陶瓷材料添加剂、耐火材料,其晶胞结构如图所示。已知:晶胞参数为,C原子半径为,原子半径为;原子的空间利用率等于原子总体积与晶胞体积之比。
下列叙述正确的是
A.碳化铍的化学式为
B.碳化铍晶体中,与原子紧邻且等距离的原子有4个
C.原子分数坐标为
D.该晶胞中原子的空间利用率为
50.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)氮化镓的晶胞结构如图所示,已知氮化镓晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.氮化镓的化学式为
B.晶胞中N原子的配位数为2
C.与Ga原子最近的N原子所构成的空间结构为正四面体
D.距离最近的两个N原子间的距离为
51.(23-24高二下·湖南师大附中·期中)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。储氢时,分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个氢分子之间的距离为a,已知为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.铁镁合金的化学式为
B.在铁镁合金晶体中,铁原子与镁原子配位数之比为1∶2
C.该铁镁合金储氢后的晶体密度
D.镁原子位于铁原子围成的四面体空隙内,其空隙填充率为100%
52.(23-24高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)与传统的锂离子电池负极插层材料石墨相比较,合金型电极材料以其较高的理论容量更引人注目,在现今可以与钠钾发生合金化反应的金属中,锑和铋以其独特的优势被予以厚望。某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法错误的是
A.K和Sb之间的最短距离为
B.K和Sb原子数之比为
C.与Sb最邻近的K原子数为6
D.该晶体的密度为
53.(23-24高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)下列关于各晶体模型示意图的分析不正确的是
名称
的晶胞
的晶胞
模型示意图
分析
A.1个晶胞内含有4个和4个
B.Si原子的配位数为2
名称
晶体碘的晶胞
石墨晶体的结构
模型示意图
分析
C.在晶胞中的排列有2种取向
D.石墨中含有共价键的数目为
A.A B.B C.C D.D
54.(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)电解铜的阳极泥中含PtTe、PdSe、Pt、Pd、Au、Cu等物质,以该阳极泥为原料,分离和回收Au、Pt、Pd、Cu等金属或其化合物的工艺流程如图所示:
已知:易溶于水,、难溶于水;。
回答下列问题:
(1)Te的原子序数为52,Te在周期表中的位置是_______。
(2)已知Te与Se同主族,“氧化焙烧”时,阳极的化合态Pt、Pd均转化为单质,则“氧化焙烧”中,PdSe发生反应的化学方程式为_______。
(3)“酸浸”时发生的离子反应为_______。
(4)“氯浸”工艺中,金属Pt、Pd、Au被氧化为配离子:、、,此步中加入浓盐酸的作用为_______。
(5)“分金”加入过量草酸的作用,除析出金属Au外,还有_______(请用离子方程式来表示)。
(6)“沉钯”之前,测得溶液中,加入等体积的溶液充分反应,测得反应后混合液中,则初始加入溶液的浓度约为_______(忽略溶液混合时的体积变化)。
(7)含硒化合物应用广泛,如硒化锌可用于制造红外线光学仪器。硒化锌为立方晶胞,其结构如图1所示,晶胞的俯视图如图2所示。b处Se的坐标为(0,0,0),则d处Zn的坐标为_______,用表示阿伏加德罗常数的值,该硒化锌晶体的密度为_______(用含a、的代数式表示)。
55.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)“结构决定性质”,我们生活的环境正因丰富多彩的物质结构而富有生机活力。
Ⅰ.原子结构和性质:
(1)第四周期所有元素的基态原子电子排布中,4s轨道上只有1个电子的元素有___________种。根据Cr、Mn的原子结构比较第一电离能:I(Cr)___________I(Mn)(填“大于”“等于”或“小于”)。
Ⅱ.分子结构和性质:
(2)已知硫有多种含氧粒子:其中的VSEPR模型为___________,其中心原子的杂化轨道类型为___________。
(3)我们可以通过对物质结构的认识去更好理解它们]的性质,分析结构得出结论正确的是___________ (填字母)。
A.分子的极性:BCl3<NCl3 B.物质的沸点:HF<HCl
C.S在不同溶剂中的溶解度:CS2>H2O D.酸性:丙酸>甲酸
Ⅲ.晶体结构与性质:
(4)Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,且从TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是___________。
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
-24.12
38.3
155
(5)钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体,其结构如图所示,由此判断该化合物的化学式为___________。
已知该晶胞内离得最近的两个钙离子的间距为acm,则氧化物的密度是___________g/cm3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
56.(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)硫代硫酸盐(),连三硫酸盐()和连四硫酸盐()都是采矿废水中常见的硫代盐,其中硫代硫酸盐最为常见。科技工作者通过悬浮微滴实验,深入探讨了氧化硫代硫酸盐的反应机制(如图所示),这对废水处理和理解气候影响具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)基态S的2p电子云有_______种不同的伸展方向;基态S中能量最高的电子占据的原子轨道电子云轮廓图为_______。
(2)、、三种物质中,在中溶解度最小的是_______,的晶体类型为_______晶体。
(3)查阅资料知,可看成()中的一个O被S代替。
①的空间结构为_______;一定条件下,中的_______(填字母序号)最易可和配位;
a.O原子 b.中心S原子 c.端基S原子
②写出的结构式:_______。
(4)六水合硫代硫酸镁()的晶胞结构与参数如下图所示:
六水合硫代硫酸镁晶体中微粒间的作用力除有离子键、极性共价键外,还有_______和_______;若该晶体的密度为,则阿伏加德罗常数的值_______(的摩尔质量为)。
57.(24-25高二下·湖南娄底·期中)金属镓有“电子工业脊梁”的美誉,与铝的化学性质类似,广泛应用于电子、航空航天、光学等领域。从刚玉渣(含钛、镓的低硅铁合金,还含有少量氧化铝)回收镓的流程如图所示:
室温时,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时()的pH
4.5
3.7
2.2
7.5
完全沉淀时()的pH
5.5
4.7
3.2
9.0
(1)基态镓原子的简化电子排布式为_________。
(2)“酸浸”时,为提高浸取率,可采取的措施有__________(任写两条)。
(3)“中和沉淀”过程中分离出的滤渣①有和________(填化学式),若滤液②中阳离子浓度均为,“中和沉淀”过程中pH应调节的范围为________。
(4)“碱浸”时镓元素发生反应的离子方程式为__________。
(5)“碳酸化”过程中为防止镓损耗,不能通入过量的原因为_________(用离子方程式表示)。
(6)以纯镓为原料可制得GaN,GaN晶体的一种立方晶胞如图所示,每个N原子周围距离最近且相等的N原子数为_______,已知该晶胞密度为,阿伏加德罗常数的值为,则晶胞中Ga和N的最近距离为_______nm(列出计算式)。
58.(23-24高二下·湖南衡阳衡阳县第二中学·期中)铁、钴及其化合物在生活中有广泛应用。
(1)Fe2+的基态核外电子排布式为_________。
(2)实验室用KSCN溶液、苯酚检验Fe3+。
①1mol苯酚分子中含有σ键的数目为_________。
②类卤素离子SCN-可用于Fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸(HSC≡N)和异硫氰酸,这两种酸中沸点较高的是_________,原因:_________。
(3)氮化铁晶体的晶胞结构如图所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为________。
(4)某铁的化合物结构简式如图所示:
①上述化合物中所含有的非金属元素的电负性由大到小的顺序为_________(用元素符号表示)。
②上述化合物中氮原子的杂化方式为_________。
(5)配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中与Co2+形成配位键的原子是_________(用元素符号表示),与NH3互为等电子体的离子是_________。
59.(23-24高二下·湖南邵东第四中学·期中)回答下列问题。
(1)配合物是钴的重要化合物,中心原子的配位数为_______。
(2)具有对称的空间构型,若其中两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则的空间构型为_______。
(3)铜是重要的过渡元素,能形成多种配合物如Cu2+与乙二胺可形成如图所示配离子。
①Cu2+与乙二胺所形成的配离子内部不含有的化学键类型是_______(填字母代号)。
a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键
②乙二胺和三甲胺均属于胺。但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因是_______。
(4)锑钾(Sb-K)合金的晶胞结构如图a,图b表示晶胞的一部分。
①设1号原子的分数坐标为(0,0,0),2号原子的分数坐标为(1,1,1),则3号原子的分数坐标为_______。
②与Sb最邻近的K原子数为_______。
60.(23-24高二下·湖南邵东第四中学·期中)回答下列问题。
(1)常温下是橙黄色液体,其分子结构如图所示。少量泄漏会产生窒息性气味,遇水易水解,并产生酸性悬浊液。分子是_______分子(填“极性”或“非极性”),与分子结构相似,熔沸点_______(填“>”或“<”)。
(2)铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如下:
两种晶胞所含铁原子个数比为_______。
(3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)储氢量高,是具有广泛应用前景的储氢材料。
元素
H
B
N
电负性
2.1
2.0
3.0
①NH3的中心原子的杂化轨道类型为_______。
②NH3BH3存在配位键,提供空轨道的是_______。
③比较熔点:NH3BH3_______CH3CH3(填“>”或“<”)。
地 城
考点04
超分子 配合物 混合晶体
61.(24-25高二下·湖南衡阳第八中学·期中)下列方程式与描述相符的是
A.溶液中滴加稀硝酸:
B.向溶液中加入过量的氨水:
C.将少量溶液滴入溶液中:
D.向溶液中加入少量溶液:
62.(24-25高二下·湖南衡阳第八中学·期中)某离子液体化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,Z与W同主族。下列说法正确的是
A.第一电离能:Z<W<Q<X
B.离子液体熔点低,一般易挥发
C.分子键角:,与W、Z的电负性有关
D.W的最高价氧化物对应的水化物有强氧化性
63.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)化学在科技发展进程中扮演着举足轻重的角色,从微观层面的材料研究到宏观领域的仪器应用,都离不开化学知识的支撑。下列有关说法错误的是
A.纳米晶体是晶体颗粒尺寸为纳米量级的晶体,当晶体颗粒小至纳米级,熔点会下降
B.上升器激光陀螺仪应用了高纯石英玻璃,石英玻璃属于晶体
C.等离子体是由阳离子、电子及电中性粒子组成的整体上呈电中性的一种特殊的气体
D.离子液体作溶剂比传统有机溶剂难挥发,是由于阴阳离子间的作用力强于范德华力
64.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)铜的单质及其化合物在社会实践中有着广泛的应用,已知Cu2+能与H2O和NH3形成一种配合阳离子M2+,呈轴向狭长的八面体结构(如下图所示)。根据信息判断下列说法不正确的是
A.该配合离子中电负性:O>N
B.配合离子M2+的化学式为:[Cu(NH3)4(H2O)2]2+
C.在该配合离子中,Cu2+提供空轨道,NH3和H2O给出孤电子对,配位数为6
D.1mol该配合阳离子中σ键数目为16NA
65.(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)室温下,下列关于实验说法正确的是
A.向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水,首先生成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,制得,同时证明与的配位能力强于
B.常温下,向1ml0.1mol/L溶液中先滴加几滴0.1mol/L NaCl溶液,振荡后再滴加几滴0.1mol/L KI溶液,通过观察沉淀颜色变化,可以证明比较AgCl和AgI的大小
C.向溶液中加入溶液,有白色沉淀生成,但与发生的反应不是双水解反应
D.将锌片与铁钉用导线相连,插入稀硫酸酸化的3%NaCl溶液中,一段时间后,向铁电极区滴入2滴溶液,通过观察现象可以证明Zn可以保护Fe不被腐蚀
66.(23-24高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)反应中的有关物质的说法不正确的是
A.固态时均属于分子晶体
B.均为微粒
C.分子中的键角比中的键角大
D.中存在离子键、配位键、极性键
67.(24-25高二下·湖南名校联考联合体·期中)2024年春晚舞台的视觉效果惊艳众人,其中蕴含着丰富的化学知识,下列有关说法错误的是
A.舞台特效中燃放的低温烟火原理同焰色试验,与原子的核外电子跃迁有关
B.舞台搭建中用到的碳纤维是一种含碳量高于90%的有机高分子材料
C.现场的等离子体显示屏能呈现出绚丽画面,等离子体具有导电性
D.现场使用了“空气电池”为设备供电,放电时氧气在正极发生还原反应
68.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)物质的结构决定其性质。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
电负性:F>Cl
B
冰的密度小于水
冰中水分子间的氢键具有方向性和饱和性,降低了水分子的空间利用率
C
冠醚12-冠-4能够与Li+形成超分子,而不能与K+形成超分子
该冠醚空腔直径与Li+的直径相当,与K+的直径不匹配
D
键角:CH4>NH3
中心原子杂化方式不同
A.A B.B C.C D.D
69.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法错误的是
A.81gHCN中含π键的数目为6NA
B.12gC(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为3NA
C.2molSiO2晶体中含共价键的个数为4NA
D.0.2mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
70.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)下列有关物质结构与性质及对应用途的分析正确的是
选项
物质结构与性质
用途
A
是共价晶体,硬度大,熔点高
常用于制造砂轮、高温材料的涂层
B
汽油是非极性溶剂
目前大多数交通工具用汽油作能源
C
分子中氮氮三键的键能小,性质稳定
粮库常充入氮气作保护气
D
石墨中存在离域大π键,有自由流动的电子
石墨粉常作润滑剂
A.A B.B C.C D.D
71.(23-24高二下·湖南师大附中·期中)下列说法不正确的是
A.由乙炔聚合而成的聚乙炔具有导电性,可用作导电塑料
B.晶体中和的相互作用具有饱和性和方向性
C.石墨的熔点比金刚石高,说明石墨键长比金刚石的短,石墨键能大于金刚石
D.是由极性键构成的极性分子
72.(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)某检验试剂的结构如下,其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大且原子序数不大于10的主族元素。下列叙述错误的是
A.第一电离能:
B.这四种元素不能组成离子化合物
C.结构式中a、b两处的共用电子对均偏向W原子
D.中的Z原子易提供孤电子对与形成配位键
73.(23-24高二上·湖南师范大学附属中学·)H2和O2在钯的配合物离子[PdCl4]2的作用下合成H2O2,反应历程如图:
下列说法不正确的是
A.该过程的总反应为
B.该过程有非极性键断裂
C.[PdCl4]2在此过程中作为中间产物
D.历程中发生了反应
74.(22-23高二下·湖南师范大学附属中学·月考)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,可“组合”成一种具有高效催化性能的超分子,其结构如图,W、X、Z分别位于不同周期。下列说法正确的是
A.氢化物的沸点:Y>X
B.形成的晶体中,一个微粒周围紧邻的微粒数为8个
C.XY分子可作配体,其中X原子提供孤电子对
D.该超分子具有分子识别的特征,能识别所有碱金属离子
75.(24-25高二下·湖南常德第一中学·期中)以某废弃催化剂(含NiO,少量CuO、Fe2O3、FeO、MgO、CaO等)为原料制备电池级NiSO4·6H2O的工艺流程如下。
已知:①试剂Y的作用是调节pH。
②Ksp(CaF2)=4×10-11,Ksp(MgF2)=9×10-9。
回答下列问题:
(1)“滤渣1”的主要成分是___________。
(2)“氧化除杂”中Cl2发生反应的离子方程式是___________,若用H2O2代替Cl2,试剂Y的使用量会减少,分析原因是___________。
(3)氟化除杂时要保证完全除去Ca2+和Mg2+(离子浓度≤10-5mol/L),滤液3中c(F-)不小于___________molL-1。
(4)操作A为___________、冷却结晶、过滤、洗涤。
(5)NiSO4·6H2O还可用于制备单质Ni,将Ni与CO形成配合物Ni(CO)4可用于提纯金属Ni.配体CO的配位原子为___________。
76.(24-25高二下·湖南长沙湖南师大附中·期中)钪及其化合物具有许多优良的性能,在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪的一种流程如下:
已知:①,当某离子浓度时,可认为该离子已沉淀完全;
②;
③草酸可与多种金属离子形成可溶性配合物。
回答下列问题:
(1)钪元素在周期表中的位置为___________。
(2)洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤液是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。混合这三种液体的实验操作是___________。
(3)常温下,“调”时先加入氨水调至,过滤,滤渣的主要成分是___________(填化学式);再向滤液中加入氨水调至,此时滤液中的浓度为___________。
(4)用草酸“沉钪”,写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式:___________,反应过程中,若草酸用量过多,钪的沉淀率会下降,原因可能是___________。
(5)在空气中将草酸钪充分“灼烧”,所发生反应的化学方程式为___________。
(6)可用氧化钪制备金属钪,钪晶体在较高温度下的晶胞结构如图所示,已知其晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为___________(列出计算式即可)。
77.(23-24高二下·湖南名校联考联合体·期中)富马酸(反式丁烯二酸)与形成的配合物——富马酸铁又称“富血铁”,可用于治疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸铁的一种工艺路线:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________,由E生成F的反应类型为___________。
(2)①富马酸的结构简式为___________。
②富马酸分子中σ键与π键的数目之比为___________。
③富马酸亚铁中各元素的电负性由小到大的顺序为___________。
(3)C→D反应的化学方程式为___________。
(4)富马酸为二元羧酸,1mol富马酸与足量饱和溶液反应可放出(标准状况);富马酸的同分异构体中,同为二元羧酸的还有___________(写出结构简式)。
(5)以乙烯和丙炔酸为原料,设计如下化合物的合成路线________(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)。
78.(23-24高二下·湖南长沙第一中学、长沙一中城南中学等多校·期中)前四周期原子序数依次增大的元素、、、、、,中,的核外电子只有一个;的价电子层中未成对电子只有2个,且紧邻;和的价电子层中未成对电子均只有1个,并且和的电子数相差8;与位于同一周期的和,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2.回答下列问题:
(1)实验室常用检验,反应的离子方程式为。
①中离子的配位数为_______。
②形成配位键时,中提供孤电子对的原子为_______(填元素符号)。
③中含_______键。
(2)金属化物是应用广泛的还原剂。的还原性比的强,原因为_______。
(3)由、组成的化合物在磁记录材料领域有着广阔的应用前景。某的晶胞结构如图所示(、位置均有),若立方晶胞的参数为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为_______(用含、的代数式表示)。
(4)四种晶体的熔点数据如表所示:
物质
熔点/
由表中数据可得知:和熔点相差较小,和熔点相差较大。请简述和熔点相差较大的原因:_______。
(5)能形成多种配合物,如:
①中键角比独立存在的分子中键角略大,原因为_______。
②一定条件下,与在氨水中可生成一种淡紫色包合沉淀物。该沉淀物晶体属四方晶系,晶胞结构和晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角为。分子位于晶胞的体心且2个键平行于轴。已知键长为,键长为,则该晶体中,与的个数之比为_______,晶胞中与间的距离为_______。
79.(22-23高二下·湖南长沙实验中学·期中)太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位,单晶硅太阳能电池片在加工时,一般掺杂微量的铜、钴、硼、镓、硒、镍等。已知铜的配合物A结构如图。
(1)基态硅原子的价电子排布式为_______;
(2)配合物A中含有σ键的数目为_______NA;
(3)Cu可以形成一种离子化合物,若要确定是晶体还是非晶体,最科学的方法是对它进行_______实验;
(4)Co、Ni可形成、、、等多种配合物。
①上述四种配合物中一共有_______种配体;
②的空间构型为_______;
(5)六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似,层间相互作用力为_______。
(6)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构、硬度与金刚石相似,其晶胞如图,晶胞边长为,立方氮化硼的密度是_______(只列算式,为阿伏加德罗常数的值)。
80.(22-23高二下·湖南长沙长沙县第一中学·期中)物质世界的神奇莫测,常常超乎人们的想象。掌握晶体的结构与性质之间的关系,也许能使你想象的翅膀变得更有力。请回答下列问题:
(1)[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出基态电子排布式:_______。
(2)已知高温下比更稳定,试从铜原子核外电子变化角度解释其原因:_______。
(3)镍能与类卤素反应生成。中硫原子的杂化方式是_______,键和键数目之比为_______;类卤素对应的酸有两种,理论上硫氰酸的沸点低于异硫氰酸的沸点,其原因是_______。
(4)氮化硼(BN)晶体存在两种结构,六方氮化硼的结构与石墨类似,可做润滑剂;立方氮化硼的结构与金刚石类似,可作研磨剂。六方氮化硼的晶体类型为_______。
(5)中所含元素电负性由大到小的顺序为_______,晶体中存在的相互作用有_______(填标号)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.氢键 E.范德华力
(6)的结构如图所示,已知键角为124°,为96°,则的原因主要是_______。
(7)已知可形成配位数为6,颜色不同的两种配合物晶体,一种为紫色,另一为绿色。两种晶体的组成皆为。为测定这两种晶体的化学式,设计了如下实验:
a.分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液;
b.分别往待测溶液中滴入溶液,均产生白色沉淀;
c.沉淀完全后分别过滤得两份沉淀,经洗涤干燥后称量,发现原绿色晶体的水溶液得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的。绿色晶体配合物的化学式为_______。
试卷第1页,共3页
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综合01物质结构与性质(压轴80题)
地 城
考点01
基本概念化学用语
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
C
C
A
C
A
C
B
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
C
D
A
D
A
D
B
A
A
地 城
考点02
杂化方式空间结构判断
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
答案
A
D
D
A
D
B
B
D
A
A
B
B
D
34.(1)
(2)原子半径,键长,键能
(3) 四面体形 <
(4) 为离子晶体,为分子晶体
(5) 12
35.(1)3d24s2
(2)V形
(3)
(4)
(5)
(6)2<1<3
(7)5
36.(1)直线形
(2)
(3)3
(4)
(5)0.9
(6)酯基和酮羰基
(7)取代反应
(8) 3
37.(1)3
(2)苯乙炔
(3)sp2和sp3
38.(1)
(2) O>N>C 正四面体 sp2
(3) 深蓝色 共价键,配位键
(4)
39.(1) sp3 三角锥形 极性分子
(2)D
(3) > 中NH中N原子不存在孤电子对,而中N原子含1对孤对电子,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,使得中键角减小
(4) S的电负性小于N,S相对于N原子更易提供孤电子对
(5) 咪唑 ①
40.(1) 2-硝基苯甲酸 还原反应
(2)
(3)
(4) 16
(5)
地 城
考点03
晶体晶胞结构及计算
题号
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
答案
C
C
C
C
D
B
D
A
C
B
B
C
C
54.(1)第五周期第VIA族
(2)
(3)CuO+2H+=Cu2++H2O
(4)提供Cl-使Pt、Pd和Au转化为、、,同时提供酸性环境增强氧化性
(5)+H2C2O4 =+2CO2 +2Cl-+2H+
(6)0.4
(7)
55.(1) 3 小于
(2) 正四面体形 sp3
(3)AC
(4)TiF4为离子晶体,熔点高,其他三种均为分子晶体,随相对分子质量的增大,分子间作用力增大,熔点逐渐升高
(5) CaO2
56.(1) 3 哑铃状
(2) 分子
(3) 四面体 c
(4) 配位键 氢键
57.(1)[Ar]3d104s24p1
(2)适当加热、适当增大硫酸浓度、搅拌、粉碎刚玉渣等(任写两种)
(3) Al(OH)3、Ga(OH)3 5.5≤pH<7
(4)Ga(OH)3+OH-=[Ga(OH)4]-
(5)+CO2=Ga(OH)3↓+HC
(6) 12 ××107
58.(1)1s22s22p63s23p63d6
(2) 13NA 异硫氰酸 硫氰酸分子间无法形成氢键,异硫氰酸分子间可形成氢键,故异硫氰酸的沸点较高
(3)4∶1
(4) O>N>C>H sp2
(5) N、Cl H3O+
59.(1)6
(2)平面正方形
(3) c 乙二胺分子间可形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键
(4) () 8
60.(1) 极性 >
(2)1:2
(3) sp3 B >
地 城
考点04
超分子 配合物 混合晶体
题号
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
答案
C
C
B
D
C
C
B
D
C
A
B
B
C
C
75.(1)CuS、S
(2) 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Y试剂的作用是增大溶液的pH,反应2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O消耗氢离子
(3)0.03
(4)蒸发浓缩
(5)C
76.(1)第四周期第族
(2)将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,冷却后再慢慢注入双氧水中,并不断搅拌
(3)
(4) 草酸钪沉淀转化为可溶性配合物
(5)
(6)
77.(1) 环己烷 取代反应
(2) 11∶3 Fe<H<C<O
(3)
(4)、
(5)
78.(1) 6 C 2.4
(2)Na+半径小于K+,Na+与H-的离子键作用强,H-更难失电子,还原性更弱
(3)
(4)通过分子间作用力形成分子晶体,通过离子键形成离子晶体,破坏离子键需要的能量多得多,所以二者熔点相差较大
(5) NH3中氮原子核外的孤电子对进入Ni2+的空轨道变为成键电子对,原孤电子对对成键电子对的排斥力变为成键电子对之间的排斥力,排斥力减弱 1:1
79.(1)3s23p2
(2)20
(3)X射线衍射
(4) 3 正四面体
(5)分子间作用力(或范德华力)
(6)
80.(1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
(2)Cu+的最外层电子排布是3d10,Cu2+最外层的电子排布是3d9,最外层电子排布达到全满时稳定
(3) sp3 5∶4 异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氢酸分子间不能形成氢键
(4)混合型晶体
(5) O>V>Na A、B
(6)F的电负性大于O,故S=O键中的电子比S-F键中的电子更靠近中心原子S,S=O键相互间的斥力更大
(7)[TiCl(H2O)5]Cl2∙H2O
答案第1页,共2页
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综合01物质结构与性质(压轴80题)
4大高频考点概览
考点01 基本概念化学用语
考点02 杂化方式空间结构判断
考点03 晶体晶胞结构及计算
考点04 超分子 配合物 混合晶体
地 城
考点01
基本概念化学用语
1.(23-24高二下·湖南株洲炎陵县·期中)下列图示或化学用语错误的是
A.Mn2+的价电子的轨道表示式:
B.H2O的VSEPR模型:
C.羟基的电子式:
D.顺-2-丁烯的球棍模型为
【答案】A
【详解】A.Mn2+的价电子的轨道表示式:,A错误;
B.水的价层电子数为,所以VSEPR模型:,B正确;
C.羟基的电子式为:,C正确;
D.顺-2-丁烯的球棍模型为:,D正确;
故选A。
2.(23-24高二下·湖南常德石门县第一中学·期中)下列说法中,正确的是
A.凡是中心原子采取sp3杂化的分子,其空间结构都是正四面体形
B.杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对
C.凡是AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
D.SCl2属于AB2型共价化合物,中心原子S采取sp杂化轨道成键
【答案】B
【详解】A.中心原子采取sp3杂化的分子,没有孤对电子对的为正四面体形,但是有孤对电子的可能为三角锥也可能是V形,A错误;
B.杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对,B正确;
C.AB3型的共价化合物也可能采用sp2杂化杂化轨道成键,C错误;
D.SCl2中,中心原子S采取的为sp3杂化,D错误;
故选B。
3.(24-25高二下·湖南常德临澧县第一中学·期中)甲烷水合物是“可燃冰”的主要成分,化学式可表示为。下列说法正确的是
A.基态碳原子的轨道表示式: B.的电子式:
C.分子空间填充模型: D.的模型为V形
【答案】C
【详解】A.基态碳原子的轨道表示式:,A错误;
B.的电子式:,B错误;
C.分子为正四面体形,空间填充模型正确,C正确;
D.H2O分子中中心O原子价层电子对数为,模型为四面体形,D错误;
故选C。
4.(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)下列化学用语表述错误的是
A.的化学名称:2,2,3—三甲基己烷
B.顺—2—丁烯的分子结构球棍模型:
C.高分子聚丙烯腈的结构简式:
D.sp杂化轨道形成示意图:
【答案】C
【详解】A.最长碳链有6个碳原子,编号离甲基较近一端开始,的化学名称:2,2,3-三甲基己烷,故A说法正确;
B.顺-2-丁烯的结构式为,其分子结构球棍模型:,故B说法正确;
C.丙烯腈的结构简式为CH2=CH2CN,通过加聚反应得到高分子聚丙烯腈,聚丙烯腈的结构简式,故C说法错误;
D.sp杂化轨道形成示意图:,故D说法正确;
答案为C。
5.(24-25高二下·湖南娄底·期中)下列各组物质中,都是极性分子的是
A.和 B.和 C.和 D.和
【答案】A
【详解】极性分子的判断依据是分子空间构型是否对称导致极性抵消。
A.H2S为V形结构,有孤对电子导致不对称,NF3为三角锥形,有孤对电子破坏对称性,两者均为极性分子,A正确;
B.CS2和CO2均为线性对称结构,无孤电子对,键的极性相互抵消,为非极性分子,B错误;
C.SO3为平面三角形,CH4为正四面体,均无孤电子对,均为非极性分子,C错误;
D.SiF4和CCl4均为正四面体,无孤电子对,为非极性分子,D错误;
故选A。
6.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)下列化学用语表述错误的是
A.可表示原子、阳离子以及阴离子
B.的电子式为:
C.分子的球棍模型:
D.分子中键的电子云轮廓图:
【答案】C
【详解】A.若x=18,则表示原子,若x>18,则表示阳离子,若x<18,则表示阴离子,故A正确;
B.为共价化合物,则电子式为:,故B正确;
C.分子为V型结构,而图示为直线型结构,故C错误;
D.分子中键的电子云轮廓图:,故D正确;
故选C。
7.(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)下列化学用语或图示正确的是
A.杂化轨道示意图:
B.基态Cr原子的价层电子轨道表示式为
C.的键的形成:
D.邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
【答案】A
【详解】A.杂化的空间构型为平面三角形,杂化轨道示意图为,故A正确;
B.Cr是24号元素,基态Cr原子的价层电子轨道表示式为,故B错误;
C.的键的形成:,故C错误;
D.邻羟基苯甲醛,羟基氢与醛基氧形成分子内氢键,故D错误;
选A。
8.(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.冰晶体中,1mol水分子含有氢键的数目为
B.溶液中含有的数目为
C.12g石墨中含有C-C键的数目为
D.1mol含手性碳原子数为
【答案】C
【详解】A.冰晶体中,每个水分子与周围4个水分子形成氢键,每个氢键被2个水分子共用,所以平均1个水分子形成2个氢键,则1mol水分子含有2mol氢键,数目为,故A错误;
B.属于络合物[],溶液中所含有的的数目远小于,故B错误;
C.石墨中每个C与周围3个C形成C-C键,每个C-C键被2个C共用,则平均1个碳原子形成1.5个C-C共价键,12g石墨的物质的量为1mol,其中含有C-C键的数目为,故C正确;
D.手性碳原子是指连有4个各不相同的原子或基团的饱和碳原子,1个中含3个手性碳原子(靠中间的三个羟基各自所连的碳原子),则1mol含手性碳原子数为,故D错误;
故选C。
9.(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)、等均可作为聚乙二醇锂离子电池的电极材料,关于其组成元素说法正确的是
A.Li在火焰上灼烧的紫红色是一种吸收光谱
B.第二周期第一电离能介于Li和O之间的元素有3种
C.Fe位于周期表中ds区
D.基态P原子核外电子有9种运动状态
【答案】B
【详解】A.金属Li的焰色为紫红色,焰色反应是电子跃迁释放特定波长光的现象,属于发射光谱,而非吸收光谱,A错误;
B.同周期元素,从左至右,第一电离能有增大趋势。Be原子价电子层2s轨道为全充满状态,较稳定,第一电离能大于B原子;由于N的价电子排布式为2s22p3,其2p轨道半充满(较稳定),其第一电离能大于相邻元素O,所以从Li到O的第一电离能顺序为Li<B<Be<C<O<N,介于Li和O之间的元素有B、Be、C(3种),B正确;
C.Fe为26号元素,价电子排布为3d64s2,属于d区元素而非ds区(IB和IIB族),C错误;
D.P为15号元素,基态P原子核外有15个电子,每个电子的运动状态均不同(所处能层、能级、轨道、自旋方向不可能完全相同),因此有15种运动状态,D错误;
故选B。
10.(24-25高二下·湖南郴州宜章县第一中学·期中)下列化学用语表述正确的是
A.的电子式:
B.基态铜原子的价层电子排布式:
C.乙烯形成碳碳键时轨道重叠方式为
D.分子的空间填充模型为
【答案】D
【详解】A.CaC2为含有离子键和共价键的离子化合物,电子式为,A错误;
B.铜元素的原子序数为29,基态铜原子的价层电子排布式为,B错误;
C.头碰头的键电子云轮廓图为,C错误;
D.空间结构为三角锥形,空间填充模型为,D正确;
答案选D。
11.(24-25高二下·湖南郴州宜章县第一中学·期中)化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A.T-碳(T-Carbon)是中科院预言的一种三维碳结构晶体,其与互为同位素
B.通过核磁共振氢谱可检测出有机物中存在的化学键和官能团类型
C.“天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
D.纤维素、油脂均属于天然有机高分子化合物
【答案】C
【详解】A.T-碳和C60均为碳元素的同素异形体,同位素是质子数相同、中子数不同的原子,而它们是不同结构的单质,A错误;
B.核磁共振氢谱用于确定氢原子的种类和数目,检测化学键和官能团需用红外光谱,B错误;
C.氮化硼陶瓷具有耐高温等特性,属于新型无机非金属材料,C正确;
D.纤维素是高分子,油脂不属于高分子,D错误;
答案选C。
12.(24-25高二下·湖南常德沅澧共同体·期中)下列化学用语表示正确的是
A. 过程中能形成发射光谱
B.含有45个中子的硒原子:
C.的VSEPR模型:
D.基态磷原子的轨道表示式:
【答案】C
【详解】A.已知同一能级的不同轨道的能量相同,故过程中没有电子跃迁,不能形成发射光谱,A错误;
B.含有45个中子的硒原子:,B错误;
C.已知NH3分子中心原子N周围的价层电子对数为:3+=4,有一对孤电子对,故NH3的VSEPR模型:,C正确;
D.根据洪特规则可知,基态磷原子的轨道表示式为:,D错误;
故选C。
13.(24-25高二下·湖南常德临澧县第一中学·期中)物质的结构决定其性质。下列事实解释错误的是
性质
结构因素
A
冠醚能加快氧化甲苯的速率
冠醚能识别,使进入有机相,增大反应物的接触面积
B
在水中的溶解度大于在中的溶解度
是极性分子,是非极性分子
C
无水吸水变蓝
无色与结合生成蓝色
D
铁丝在酒精喷灯上燃烧,焰色无明显变化
铁原子核外电子在灼烧时没有发生跃迁
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.冠醚通过识别K⁺形成配合物,使KMnO4更易溶于有机相,增大接触面积,A正确;
B.O3和H2O均为极性分子,CCl4为非极性分子,符合相似相溶原理,B正确;
C.无水CuSO4吸水生成蓝色[Cu(H2O)4]2+,解释符合配位结构变化,C正确;
D.焰色试验是金属单质或离子的电子在吸收能量后,从基态跃迁到激发态,激发态不稳定,跃迁到低能量级时,会释放光子,光子的频率若在可见光频率范围内,则金属表现为有焰色。铁丝在酒精喷灯上灼烧,焰色无明显变化,并不是铁原子核外电子在灼烧时没有发生跃迁,而是放出的光子频率不在可见光频率范围内,D错误;
故选D。
14.(24-25高二下·湖南常德临澧县第一中学·期中)氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料,一种制备方法是:。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.氮化硅的熔点比晶体硅的熔点高
B.晶体硅中含数目为
C.标准状况下,含键数为
D.室温下,的氨水中含的数目为
【答案】A
【详解】A.氮化硅()和晶体硅均为共价晶体,但键键长更短,键能比键更大,因此氮化硅的熔点更高,A正确;
B.28g晶体硅(1mol)中,每个Si原子形成4个键,但每个键被两个原子共享,实际键数为2NA,而非4NA,B错误;
C.氨气()的结构中,氮原子采取杂化,1个分子中有3个N-H键,即3个键。标准状况下11.2L(物质的量)含键数为,但这里是键,题中化学键表述不准确,C错误;
D.pH=12的氨水中浓度为0.01mol/L,但未提供溶液体积,无法确定数目,D错误;
综上,答案是A。
15.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)下列化学用语表示正确的是
A.三氧化硫的分子空间结构为
B.邻羟基苯甲醛的分子内氢键
C.反-2-丁烯的结构简式为
D.HF分子中σ键的电子云轮廓图:
【答案】D
【详解】A.SO3中心S原子的价层电子对数为3+×(6-3×2)=3,孤电子对数为0,因此SO3的空间结构为平面三角形,A错误;
B.邻羟基苯甲醛中的一OH中的H原子与醛基中的O原子之间形成分子内氢键,,示意图为,B错误;
C.C为顺-2-丁烯的结构简式,反-2-丁烯的结构简式为C错误;
D.HF分子中σ键为s—pσ键,可表示为:,D正确;
故选D。
16.(24-25高二下·湖南名校联考联合体·期中)下列化学用语或符号表达正确的是
A.乙炔的空间填充模型:
B.二氧化硅晶体的分子式:
C.镓与铝同主族,基态镓原子的核外电子排布式:
D.Cl—Cl的键的电子云轮廓图:
【答案】A
【详解】A.乙炔为直线形分子,其分子空间填充模型为,A正确;
B.每个硅原子周围连有4个氧原子,每个氧原子周围连有2个硅原子,Si、O原子个数比为1:2,化学式为SiO2,SiO2不是分子式,因为共价晶体不存在分子,B错误;
C.镓与Al同主族,基态镓原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1,C错误;
D.Cl2中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的p-pσ键,其电子云轮廓图为,D错误;
故选A。
17.(24-25高二下·湖南长沙明德中学·期中)下列表示正确的是
A.二氧化碳的电子式: B.的电子排布式:
C.乙炔的球棍模型: D.的名称:2,2,4-三甲基己烷
【答案】D
【详解】A.二氧化碳是共价化合物,结构式为O=C=O,电子式:,A不符合题意;
B.核外电子数为18,基态电子排布式:,B不符合题意;
C.所给的是乙炔的空间填充模型、不是球棍模型,C不符合题意;
D.从键线式可知,该烷烃最长碳链有6个碳,2号碳上有2个甲基,4号碳上有1个甲基,则名称:2,2,4-三甲基己烷,D符合题意;
故选D。
18.(24-25高二下·湖南长沙明德中学·期中)类推是化学学习和研究中常用的思维方法。下列类推正确的是
A.中存在键,则中也存在键
B.能溶于NaOH溶液,也能溶于NaOH溶液
C.溶液中含有个,则的溶液液中也含有个
D.基态V的价层电子排布式为,基态Cr的价层电子排布式为
【答案】B
【详解】A.CO2的结构式为O=C=O,含有双键(σ+π键),而SiO2是共价晶体,每个硅原子与氧原子形成4个Si-O,只有单键(σ键),不存在π键,A错误;
B.根据对角线规则,Al和Be的氢氧化物化学性质相似,Al(OH)3可溶于NaOH,Be(OH)2同样可溶,B正确;
C.FeCl3溶液中Fe3+会水解,实际浓度小于1mol/L,因此Fe3+数目少于NA,C错误;
D.基态Cr的电子排布遵循洪特规则特例半充满稳定,应为3d54s1而非3d44s2,D错误;
选B。
19.(24-25高二下·湖南名校联合体·期中)柱芳烃是一类具有独特柱状空腔结构的超分子主体化合物,腔内具有一定疏水性,可与多种客体分子通过相互作用形成超分子。下图为柱芳烃与某有机分子形成超分子的示意图,结合相关信息,下列说法错误的是
A.柱芳烃作为主体分子识别客体分子时,二者的结构必须完全匹配
B.图示超分子中,客体分子与柱芳烃之间存在范德华力等弱相互作用
C.柱芳烃的结构可能会在不同的溶液环境中发生改变,从而实现对客体分子的结合与分离
D.图中体现出来的是超分子“分子识别”的特性,超分子另外一个重要特性是自组装
【答案】A
【详解】A.从图中可看出柱芳烃作为主体分子识别客体分子时,只要客体分子的部分结构能适配柱芳烃的空腔,就有可能形成超分子,二者结构并非必须完全匹配,A错误;
B.超分子是由主体分子和客体分子通过非共价键的弱相互作用形成的,范德华力是常见的弱相互作用之一,B正确;
C.从图中可以看到,随着溶液pH的改变,柱芳烃与客体分子会结合或分离,说明柱芳烃的结构可能会在不同的溶液环境中发生改变,从而实现对客体分子的结合与分离,C正确;
D.图中柱芳烃在不同pH条件下能选择性地结合或分离客体分子,体现了超分子“分子识别”的特性,而超分子除了分子识别特性外,自组装也是其重要特性,D正确;
故选A。
20.(24-25高二下·湖南名校联合体·期中)下列化学用语或符号表达正确的是
A.甲醛的空间填充模型:
B.二氧化硅晶体的分子式:
C.镓与铝同主族,基态镓原子的核外电子排布式:
D.的键的电子云轮廓图:
【答案】A
【详解】A.甲醛中碳原子为sp2杂化,甲醛的空间填充模型:,A正确;
B.由二氧化硅晶体结构图可知,每个硅原子周围连有四个氧原子,每个氧原子周围连有2个硅原子,则Si、O原子个数比为1:2,不存在分子,B错误;
C.镓与Al同主族,基态镓原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1,C错误;
D.Cl2中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的p-pσ键,其电子云轮廓图为,D错误;
故选A。
地 城
考点02
杂化方式空间结构判断
21.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)已知 、、互为同分异构体,下列说法不正确的是
A.x中所有原子一定处于同一平面
B.y分子中的碳原子存在2种杂化方式
C.z的一氯代物有一种,二氯代物有三种
D.x、y可使氯的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色
【答案】A
【详解】A.x由苯基和乙烯基通过碳碳单键相连,结合单键可以旋转,x中所有原子可能处于同一平面,也可能不在同一平面,A错误;
B.分子中的碳原子包括碳碳双键中的碳和饱和碳,则存在sp3和sp2两种杂化方式,B正确;
C.z结构高度对称,z中只有1种H原子,其一氯代物只有1种,二氯代物有3种(2个Cl处于立方烷的邻位、面对角线、体对角线),C正确;
D.x、y中都含有碳碳双键,都能与氯的四氯化碳溶液发生加成反应使溶液褪色,D正确;
故选A。
22.(24-25高二下·湖南名校联考联合体·期中)一种新型离子液体M(M的结构简式为)由于结构简单、易于合成,而被广泛应用于有机合成、相转移催化以及电化学等领域,下列有关M的说法错误的是
A.M中C和N均为杂化
B.M所含元素中,H、C、N、F的电负性大小顺序为
C.M中的阴离子的空间结构为正四面体形
D.M中只含有极性键、离子键
【答案】D
【详解】A.在离子液体M中,C原子均形成4个单键,N原子形成4个单键(带一个单位正电荷),价层电子对数均为4,都是sp3杂化,A正确;
B.同周期元素从左到右电负性逐浙增大,所以电负性F>N>C,H的电负性较小,所以电负性大小顺序为F>N>C>H,B正确;
C.M中的阴离子为,B的价层电子对数为4+(3+1-4×1)=4,且没有孤电子对,根据价层电子对互斥模型,其空间结构为正四面体形,C正确;
D.M中还含有C-C非极性键,D错误;
故选D。
23.(24-25高二下·湖南名校联合体·期中)一种新型离子液体M(M的结构简式为)由于结构简单、易于合成,而被广泛应用于有机合成、相转移催化以及电化学等领域,下列有关M的说法错误的是
A.M中C和N均为杂化
B.M所含元素中,H、C、N、F的电负性大小顺序为
C.M中的阴离子的空间结构为正四面体形
D.M中只含有极性键、离子键和配位键
【答案】D
【详解】A.在离子液体M中,C原子均形成4个单键,N原子形成4个单键(带一个单位正电荷),价层电子对数均为4,都是sp3杂化,A正确;
B.同周期元素从左到右电负性逐浙增大,所以电负性F>N>C,H的电负性较小,所以电负性大小顺序为F>N>C>H,B正确;
C.M中的阴离子为,B的价层电子对数为4+(3+1-4×1)=4,且没有孤电子对,根据价层电子对互斥模型,其空间结构为正四面体形,C正确;
D.M中还含有C-C非极性键,D错误;
故选D。
24.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.0.5mol丙烷中含有的极性键数为4NA
B.28gSi中含有的Si-Si键数为4NA
C.11.2L苯中采取sp2杂化的原子数为3NA
D.28g聚乙烯中含有的碳碳双键数为NA
【答案】A
【详解】A.在1个丙烷(CH3CH2CH3)分子中,含有8个C-H极性键和2个C-C非极性键,则0.5mol丙烷中含有的极性键数为4NA,A正确;
B.在硅晶体中,平均每个Si原子形成2个Si-Si键,28gSi的物质的量为1mol,含有的Si-Si键数为2NA,B不正确;
C.通常情况下苯呈液态,不能利用22.4L/mol计算11.2L苯的物质的量,则无法求出采取sp2杂化的原子数目,C不正确;
D.聚乙烯分子中不含有碳碳双键,则28g聚乙烯中含有的碳碳双键数为0,D不正确;
故选A。
25.(23-24高二下·湖南师大附中·期中)下图所示的配合物离子,其中铁的一个配体为茂环阴离子(),该配体以电子参与配位,其结构如图。下列说法不正确的是
A.该结构中共有3个配位体,其中镍的配位数为4
B.已知其中的镍为,则铁的化合价为+2
C.中心铁原子周围的价层电子数共有18个
D.S的杂化方式为
【答案】D
【详解】A.配体包含、茂环阴离子、羰基,其中镍的配位数为4,A正确;
B.带2个单位负电荷,茂环阴离子带1个单位负电荷,镍带2个单位正电荷,为使整个离子带1个单位正电荷,铁需要带2个单位正电荷,即铁的化合价为+2价,B正确;
C.在该离子中Fe2+周围有2个S原子和一个CO的C原子与Fe2+以配位键结合,3个配位键中含有6个价电子,Fe2+上有6个价电子,还有茂环阴离子中参与大π键的6个价电子,故配合物离子中铁周围的价电子数共有6+6+6=18个,C正确;
D.S原子形成3个共价键,S原子上还有一对孤对电子,故S原子杂化类型为sp3杂化,D错误;
故选D。
26.(24-25高二下·湖南长沙湖南师大附中·期中)已知甲醛分子的所有原子共平面,某芳香化合物的结构简式为,下列关于该芳香化合物的说法错误的是
A.分子中在同一直线上的原子最多有4个
B.分子中可能在同一平面上的原子最多有18个
C.碳原子存在3种杂化方式
D.1mol该物质含19NA个σ键
【答案】B
【分析】根据解答:
【详解】A.炔直线位于醛平面上,但甲基上的氢原子都不在炔直线上,因此同一直线上的原子最多有4个,故A正确;
B.转动②处C-C键,使末端甲基中的一个氢位于醛平面上,转动①处C-C键可使两平面重合为同一平面,因此可能在同一平面上的原子最多有17个,故B错误;
C.苯环、羰基碳为sp2杂化,碳碳三键的碳为sp杂化,甲基碳为sp3杂化,共有3种,故C正确;
D.分子中含有10个C-C σ键、8个C-H σ键、1个C-O σ键,共19个σ键,则1mol该物质含19NA个σ键,故D正确;
故答案为B。
27.(24-25高二下·湖南娄底·期中)下列有关化学用语表示正确的是
A.用电子式表示的形成过程:
B.的共价键类型:键
C.的空间结构:平面三角形
D.乙烯的结构简式:
【答案】B
【详解】A.H2S属于共价化合物,用电子式表示的形成过程为:,A错误;
B. Br2中的共价键是由两个2p轨道“头碰头”重叠而成,称为p-p σ键,B正确;
C.NCl3中心N原子的价电子对数为3+½(5-1×3)=4,N原子有1个孤电子对,NCl3的空间构型是三角锥形,C错误;
D.乙烯中存在碳碳双键,在结构简式中不能省略,结构简式为:,C2H4是乙烯的分子式,D错误;
故答案为:B。
28.(23-24高二下·湖南名校联考联合体·期中)气态通常以二聚体的形式存在,其空间结构如图a所示,结构属立方晶系,晶胞如图b所示,晶胞参数为a pm。其中的熔点为1090℃,的熔点为192℃,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.二聚体中Al的杂化轨道类型为
B.铝氟之间的化学键与铝氯之间的化学键类型相同
C.晶体中的配位数为3
D.的晶体密度
【答案】D
【详解】A.由的空间结构结合相关元素的原子结构可知,Al的价层电子对数是4,与其周围的4个氯原子形成四面体结构,因此,二聚体中Al的杂化轨道类型为,故A错误;
B.的熔点为1090℃,远高于的192℃,由于F的电负性最大,其吸引电子的能力最强,因此,可以判断铝氟之间的化学键为离子键,铝氯之间的化学键为共价键,二者不相同,故B错误;
C.由的晶胞结构可知,其中含灰色球的个数为,白色球的个数为,则灰色球为,距最近且等距的有2个,则的配位数为2,故C错误;
D.若晶胞参数为a pm,则晶胞的体积为,晶胞的质量为,则其晶体密度,故D正确;
答案选D。
29.(23-24高二下·湖南长沙第一中学、长沙一中城南中学等多校·期中)甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。
旧法合成的反应:
①
②
新法合成的反应
③
下列说法错误的是
A.溶液中,
B.与的空间结构及VSEPR模型均相同
C.旧法合成反应①和新法合成反应③的反应类型均为加成反应
D.加热条件下,与溶液能发生水解反应
【答案】A
【详解】A.根据电荷守恒可知:,又根据物料关系,和溶液中c(H+)>,联立上式即可得到,A项错误;
B.与中心原子价层电子对数均为4,且没有孤电子对,空间结构及VSEPR模型均相同,B项正确;
C.由①和③反应可知,二者都是加成反应,C项正确;
D.中含有酯基,加热条件下,与溶液能发生水解反应,D项正确;
故选A。
30.(23-24高二下·湖南师大附中·期中)下列化学用语使用正确的是
A.乙烯的球棍模型: B.分子的空间结构:
C.形成过程: D.质量数为2的氢核素:
【答案】A
【详解】A.乙烯分子的空间结构为平面形,分子中4个原子都在同一平面上,乙烯的球棍模型为,故A正确;
B.三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,分子的空间结构应为平面三角形,不是三角锥形,故B错误;
C.氯化钾是只含有离子键的离子化合物,表示氯化钾形成过程的电子式为,故C错误;
D.质量数为2的氢核素符号为,故D错误;
故选A。
31.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是
A.洪特规则认为基态原子中填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行
B.VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同
C.热力学理论认为化学反应总是向着自由能减小的方向进行,直到体系达到平衡
D.同一化学反应,只要起始和终止的状态与量相同,加催化剂后,反应总的热效应一定不会发生改变
【答案】B
【详解】A.洪特规则认为基态原子中填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行,A项正确;
B.VSEPR模型是价层电子对的空间结构模型,而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构,不包括孤电子对,当中心原子无孤电子对时,两者空间结构相同,当中心原子有孤电子对时,两者空间结构不同,B项错误;
C.根据,反应自发进行,热力学理论认为化学反应总是向着自由能减小的方向进行,直到体系达到平衡,C项正确;
D.反应总的热效应只与反应物和生成物有关,与催化剂无关,D项正确;
答案选B。
32.(22-23高二下·湖南多校·期中)下列有关分子结构与物质的性质的说法正确的是
A.乙酸的酸性比氯乙酸的酸性强
B.乙醇能与水互溶,而戊醇()在水中的溶解度明显减小,可以用“相似相溶”规律解释
C.冠醚是一种大分子环状化合物,空腔直径越大的冠醚能识别的碱金属离子种类越多
D.分子和分子所含的化学键类型和分子空间结构均相同
【答案】B
【详解】A.吸引电子能力:Cl比H更强,从而使氯乙酸的-COOH中的羟基H原子具有更大的活性,更容易发生电离,所以乙酸的酸性比氯乙酸的酸性弱,A错误;
B.乙醇和正戊醇都是醇类,它们与水均是极性分子,根据相似相溶原理,在水中有一定的溶解度,乙醇碳链短,所以结构比正戊醇更与水相似,所以其溶解度应该比正丁醇大, B正确;
C.冠醚识别碱金属离子时存在必要条件:冠醚空腔直径与碱金属离子直径适配,并不是说空腔直径越大的冠醚能识别的碱金属离子种类越多,C错误;
D.SO2中心原子孤电子对数=、价层电子对数=2+1=3,空间构型为V形, CO2中心原子孤电子对数=、价层电子对数=2+0=2,空间构型为直线形,D错误;
答案选B。
33.(23-24高二下·广东中山烟洲中学·月考)“宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一、下列有关宏观辨识与微观探析说法错误的是
选项
宏观辨识
微观探析
A
金属铅的晶体颗粒小于200nm时,晶粒越小,金属铅的熔点越低
晶体颗粒尺寸越小,晶体的表面积增大
B
O3在水中的溶解度大于O2
O3是极性分子,O2是非极性分子
C
金属Li、Na、K、Rb的熔点逐渐降低
Li、Na、K、Rb的原子半径逐渐增大,金属键强度逐渐减弱
D
船式环己烷(C6H12)比椅式环己烷稳定
分子空间结构不同,船式的空间位阻小
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.铅晶粒表面积越大,颗粒越小,晶体熔点越低,所以金属铅的晶体颗粒小于200nm时,晶粒越小,金属铅的熔点越低,这是因为晶体颗粒尺寸越小,晶体的表面积增大导致的,A项正确:
B.O3中心氧原子的价层电子对数为,有一对孤电子对,分子呈V形,正负电荷中心不重合,为极性分子,而O2是非极性分子,根据相似相同原理,O3在水中的溶解度比O2大,B项正确;
C.Li、Na、K、Rb的原子半径逐渐增大,金属键强度逐渐减弱,导致金属Li、Na、K、Rb的熔点逐渐降低,C项正确;
D.分子空间结构不同,物质的稳定性不同,椅式的空间位阻小,椅式环己烷(C6H12)比船式环己烷稳定,D项错误;
故答案选D。
34.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用,回答下列问题:
(1)基态溴原子的价层电子排布式为_______。
(2)气态氢化物热稳定性:大于的主要原因是_______。
(3)用价层电子对互斥模型预测的空间构型为_______,键角:中_______中(填“>”“<”或“=”)。
(4)气态通常以二聚体的形式存在,其空间结构如图所示,二聚体中的轨道杂化类型为_______。的熔点为1290℃,远高于的192℃,其原因是_______。
(5)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。的配位数为_______,若晶胞参数为,设阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度_______(用含a、的代数式表示)。
【答案】(1)
(2)原子半径,键长,键能
(3) 四面体形 <
(4) 为离子晶体,为分子晶体
(5) 12
【详解】(1)基态溴原子的价层电子排布式为:4s24p5;
(2)原子半径F<Cl,键长F−H<Cl−H,键能F−H>Cl−H,则气态氢化物热稳定性:HF大于HCl;
(3)SO2Cl2中心原子价层电子对数为:,因孤电子对数为0,则其空间构型为四面体形;SO2F2中心原子价层电子对数为:,由于电负性:F>Cl,则SO2F2中∠F−S−F<SO2Cl2中∠Cl−S−Cl;
(4)由Al2Cl6的空间结构结合相关元素的原子结构可知,Al原子价层电子对数是4,与其周围的4个氯原子形成四面体结构,因此,二聚体中Al的轨道杂化类型为sp3;AlF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体,则AlF3的熔点为1290℃,远高于AlCl3的192℃;
(5)根据晶胞结构图示可知,K+位于晶体的顶点,F-位于面心,则与K+最近的F-有12个,其配位数为12;根据晶胞结构可知,钾离子的个数为:,氟离子的个数为:,钙离子位于体心、个数为1,则其化学式为:KCaF3,密度为:g/cm3。
35.(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)回答下列问题:
(1)基态Ti原子价层电子排布式为_______。
(2)根据价层电子对互斥模型,的空间结构为_______。
(3)已知为平面结构,存在顺反异构,25℃时在水中溶解度分别为0.2577g和0.0366g,请画出水中溶解度为0.0366g的空间结构_______。
(4)和的反应与和的反应相似,请写出与足量的反应生成产物的电子式_______。
(5)均可作为配体,则三者中配位能力最强的是_______。
(6)图示结构中键角1、2、3由小到大的顺序是_______(填序号)。
(7)纳米是一种应用广泛的催化剂,纳米催化的一个实例如图所示。
化合物乙的分子中采取杂化方式的原子个数为_______。
【答案】(1)3d24s2
(2)V形
(3)
(4)
(5)
(6)2<1<3
(7)5
【详解】(1)Ti位于元素周期表的第四周期第IVB族,基态Ti原子价层电子排布式为3d24s2;
(2)的中心原子N的价层电子对数为2+=3,含有1对孤电子对,根据价层电子对互斥模型,其空间结构为V形;
(3)已知为平面结构,存在顺反异构,25℃时在水中溶解度分别为0.2577g和0.0366g,则在水中溶解度为0.0366g的分子溶解度小,是非极性分子,为反式结构,空间结构为;
(4)根据和的反应与和反应生成的反应相似,则与足量的反应生成产物为,的电子式为;
(5)因甲基是推电子基团,其推电子作用使N上孤电子对容易给出,致使其配位能力增强,因此配位能力最强;
(6)由图干图示信息可知,1为形成配位键的H2O,价层电子对数为4,有1对孤电子对,2为没有形成配位键的H2O,价层电子对数为4,有2对孤电子对,3为硫酸根离子,价层电子对数为4,没有孤电子对,根据价层电子对数相同时,孤电子对越多键角越小,故该结构中键角1、2、3由小到大的顺序是2<1<3;
(7)化合物乙的分子中采取杂化方式的原子都是形成单键的C、N、O,共有3个C,1个O,1个N,化合物乙的分子中采取杂化方式的原子个数共有5个。
36.(24-25高二下·湖南部分校·期中)某研究小组按以下路线对内酰胺()的合成进行了探索,回答下列问题:
已知:和的反应类型均为加成反应。
(1)的空间结构为_______。
(2)的化学方程式为_______。
(3)中所有碳原子的杂化方式有_______(填具体数字)种。
(4)的键线式为_______。
(5)甲苯在纯中燃烧时,最多可消耗_______。
(6)中含氧官能团的名称为_______。
(7)的反应类型为_______。
(8)与互为同分异构体的种类有多种,其中属于醚类的同分异构体有_______种,核磁共振氢谱显示只有2组不同的峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为_______。
【答案】(1)直线形
(2)
(3)3
(4)
(5)0.9
(6)酯基和酮羰基
(7)取代反应
(8) 3
【分析】和的反应类型加成反应,和HCN加成得到,在三氧化二铝的条件下发生消除反应,得到,发生加成反应得到,在一定条件下生成,在甲苯加热回流的状态下,生成,据此解答。
【详解】(1)的碳原子采用sp杂化,空间结构为直线形;
(2)通过结构式可知为加成反应,化学方程式为;
(3)中-CH3为sp3杂化,-CN为sp杂化,=CH2为sp2杂化,所有碳原子的杂化方式有sp、sp2、sp3,合计3种;
(4)结合C和D的结构式,可知的键线式为;
(5)根据化学反应方程式,可知甲苯在纯中燃烧时,最多可消耗;
(6)通过结构式,可知中含氧官能团的名称为酯基和酮羰基;
(7)E在甲苯加热回流的状态下,生成和乙醇的结构式,故的反应类型为取代反应;
(8)与互为同分异构体的种类有多种,其中属于醚类的同分异构体有、、,合计3种,核磁共振氢谱显示只有2组不同的峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为。
37.(23-24高二下·湖南岳阳岳阳县第一中学·期中)有机物a、b、c的结构如图所示:
(1)a的一氯代物有___________种(不考虑立体异构);
(2)b的名称为___________;
(3)c中碳原子的杂化方式为___________。
【答案】(1)3
(2)苯乙炔
(3)sp2和sp3
【详解】(1)由对称性可知,a含3种等效氢,所以一氯代物有3种,故答案为:3;
(2)b中苯环与碳碳三键相连,其名称为苯乙炔,故答案为:苯乙炔;
(3)碳碳双键上的6个C原子为sp2杂化,次甲基上的C为sp3杂化,则c中碳原子的杂化方式为sp2和sp3,故答案为:sp2和sp3。
38.(24-25高二下·湖南邵东第三中学·期中)A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大。A是原子半径最小的元素;B的最外层电子数是次外层电子数的2倍;D的L能层有两对成对电子;的核外有三个能层,且都外于全满状态。试回答下列问题:
(1)基态E原子核外电子的排布式为_______。
(2)B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序是_______(填元素符号)。A、C、D三种元素形成的常见离子化合物中阳离子的空间构型为_______,阴离子的中心原子轨道采用_______杂化。
(3)离子的颜色是._______;含有化学键类型是_______。
(4)D、E能形成两种晶体,其晶胞分别如甲、乙两图。若甲的密度为pg/cm3,NA表示阿伏伽德罗常数,则甲晶胞的边长可表示为_______cm。
【答案】(1)
(2) O>N>C 正四面体 sp2
(3) 深蓝色 共价键,配位键
(4)
【分析】A是原子半径最小的元素,则A为H元素,B的最外层是次外层电子数的2倍,则B为C元素,D 的L层有两对成对电子(价层电子排布式为2s22p4),推出D为O元素,则C为N,E+的核外有三个能层,且都处于全满状态(E+的电子排布式为1 s22s22p63s23p63d10),推出E为Cu。
【详解】(1)铜位于第四周期,IB族,核外电子排布式为;
(2)同周期从左往右,电负性递增,故电负性:O>N>C;A、C、D三种元素形成的常见离子化合物是NH4NO3,阳离子是,有4个σ键,孤电子对数为0,故价层电子对数为4,因此空间构型为正四面体,阴离子是,有3个σ键,孤电子对数0,故价层电子对数为3,即N原子杂化类型为sp2;
(3)该离子为,显深蓝色;NH3中含有共价键,和NH3间存在配位键;
(4)晶胞甲中,Cu位于体心,Cu的数目为4, O的数目为8×+2×+1+4×=4,故甲的化学式为CuO,设晶胞甲的边长为xcm,则晶胞密度p=,因此边长为x=cm。
39.(24-25高二下·湖南衡阳第八中学·期中)回答下列问题:
(1)的中心原子杂化类型是___________,的立体构型是___________,属于___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的室温下易升华。下列对中心原子杂化方式推断合理的是___________(填标号)。
A.sp B. C. D.
(3)的键角___________(填“>”、“=”或“<”)的键角,原因___________。
(4)与是等电子体,其中含有两个相同的大键,其形式为___________。(用表示,n为原子数,m为电子数),检验时,以S原子配位不以N原子配位的原因是___________。
(5)咪唑、噻唑、吡啶是含N和S的有机杂环类化合物,结构如图所示:
①上述三种物质中,沸点最高的是___________(填化学名称)
②已知咪唑中存在大键,则在咪唑分子的两个氮原子中,更容易与形成配位键的是___________(填“①”或“②”)号氮原子。
【答案】(1) sp3 三角锥形 极性分子
(2)D
(3) > 中NH中N原子不存在孤电子对,而中N原子含1对孤对电子,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,使得中键角减小
(4) S的电负性小于N,S相对于N原子更易提供孤电子对
(5) 咪唑 ①
【详解】(1)H2SeO3中心Se原子的价层电子对数为3+=4,中心原子杂化类型是sp3杂化;SeO中心Se原子的价层电子对数为4,含一对孤对电子,立体构型为三角锥形;H2Se中心Se原子的价层电子对数为2+=4,含两对孤对电子,分子构型为V形,正负电荷中心不重合,为极性分子。
(2)XeF2中心原子Xe的价层电子对数为2+=5,结合价层电子对数可知XeF2中心原子杂化方式应为sp3d杂化,故选D。
(3)中NH3的中心原子N采用sp3杂化,N原子不存在孤电子对,而中N原子含1对孤对电子,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,使得中键角减小,因此的键角大于的键角。
(4)SCN-与CO2互为等电子体,也呈直线形结构,其中含有两个相同的大π键,形式为:; SCN-中S的电负性小于N,S相对于N原子更易提供孤电子对,因此检验时,以S原子配位不以N原子配位。
(5)①三者均为分子,但咪唑可形成分子间氢键,因此其沸点最高;
②已知咪唑中存在大键,②号位N原子形成3个键,还有一对孤电子对参与形成大键,①号位N原子形成2个键,有一个电子参与形成大键,即还有一对孤电子对,可以形成配位键,因此更容易与形成配位键的是①号氮原子。
40.(22-23高二下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)由芳香烃X合成一种功能高分子H的过程如下(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物,H的链节组成为。
已知:I.芳香烃X用质谱仪测出的质谱图如图所示:
II.(苯胺,易被氧化);
III.。
请根据所学知识与本题所给信息回答下列问题:
(1)G的系统命名名称是__________,反应③的反应类型是__________。
(2)阿司匹林与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是__________。
(3)反应⑤的离子方程式是__________,该反应产物中碳原子的杂化类型是__________。
(4)Z是比I多两个的同系物,其中符合下列要求的共有______种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为__________。
①能与NaHCO3反应放出CO2;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③苯环上的一氯取代物有两种;
(5)请用合成反应流程图表示出由A和其他无机物合成最合理的方案________。
【答案】(1) 2-硝基苯甲酸 还原反应
(2)
(3)
(4) 16
(5)
【分析】由质谱图可知芳香烃X的相对分子质量为92,则分子中最大碳原子数目为,由烷烃中C原子与H原子关系可知,该烃中C原子数目不能小于7,故芳香烃X的分子式为,X的结构简式为。X与氯气发生取代反应生成A,A转化生成B,B催化氧化生成C,C能与银氨溶液反应生成D,故B含有醇羟基、C含有醛基,故A为,B为,C为,D酸化生成E,故D为,E为。H是一种功能高分子,链节组成为,与的分子式相比少1分子,是发生缩聚反应生成高聚物H:。在浓硫酸、加热条件下与浓硝酸发生取代反应生成F:,由信息Ⅱ反应可知,苯胺容易被氧化,故F在酸性高锰酸钾条件下氧化生成G:,G在条件下发生还原反应得到。据此解答。
【详解】(1)G的结构简式为,2号碳上连有硝基,系统命名法为2-硝基苯甲酸;反应③发生的是已知信息Ⅱ的反应,硝基变为氨基,发生的是还原反应。
故答案为:,还原反应。
(2)阿司匹林与溶液反应的化学方程式为
。
故答案为:。
(3)由以上分析可知,反应⑤是苯甲醛发生银镜反应,反应的离子方程式为
;
D为,碳原子均为不饱和碳,杂化方式为杂化。
故答案为:
,。
(4)能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳说明含有羧基,能和氯化铁发生显色反应说明含有酚羟基,苯环上的一氯代物有两种,说明苯环上有两种不同化学环境的氢原子,可能是只有两个不对称的取代位,也可能是有两个对称的取代位,当只有两个不对称的取代位时,苯环上有四个取代基,分别为-COOH、2个-CH3、-OH,甲基相对有3种,甲基相邻为6种,甲基相间有5种(排除、两种情况),同分异构体有14种,当含有两对对称的取代位时,含有两个取代基,且在苯环上处于对位,除外的另一个取代基可以为或者,故其同分异构体共有16种,核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比,说明有一个甲基,即和在苯环上的对位取代,结构简式为。
故答案为:16,。
(5)A为,最终产物为,需要将苯环加成,然后由一氯代物经消去、加成、水解形成邻位的二醇,再将一个羟基氧化为醛基,具体的合成流程为。
故答案为:。
地 城
考点03
晶体晶胞结构及计算
41.(24-25高三上·北京中国人民大学附属中学·)氮化硼晶体存在如下图所示的两种结构。六方氮化硼的结构与石墨类似,可作润滑剂;立方氮化硼的结构与金刚石类似,可作研磨剂。下列说法不正确的是
A.六方氮化硼层间的相互作用不属于化学键
B.立方氮化硼晶胞中,N和B之间存在配位键
C.六方氮化硼中N与B均为杂化
D.立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子和4个硼原子
【答案】C
【详解】A.六方氮化硼的结构和石墨相似,所以六方氮化硼层间存在分子间作用力,分子间作用力不属于化学键,所以六方氮化硼层间的相互作用不属于化学键,故A正确;
B.B原子含有空轨道、N原子含有孤电子对,立方氮化硼中每个B原子形成4个B-N共价键,所以立方氮化硼中B和N原子之间存在配位键,故B正确;
C.六方氮化硼的结构和石墨相似,每个N原子与三个B相连,每个B也与3个N相连,均为杂化,故C错误;
D.立方氮化硼晶胞中N原子个数是4、B原子个数=8×+6×=4,故D正确;
故选:C。
42.(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)NaCl、CsCl、是三种典型的晶体,晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.1个氯化钠晶胞中含有2个和2个
B.CsCl晶体中,的配位数为6
C.两种晶体的熔点高低关系为:
D.碱金属离子可以通过离子键与冠醚形成超分子
【答案】C
【详解】A.第一个图中有12个小黑球在棱上、1个在体心,根据均摊法,1个氯化钠晶胞中含有个;有8个小白球在顶点,6个在面心,根据均摊法,1个氯化钠晶胞中含有个,A项错误;
B.每个CsCl晶胞中含有个和1个Cs+,每个Cs+周围有8个离它等距且最近,每个周围有8个Cs+离它等距且最近,的配位数为8,B项错误;
C.二者均为离子晶体,的半径小于Cs+,F-的半径小于,因离子所带电荷更高、离子半径更小,离子键更强,则熔点高低关系:,C项正确;
D.碱金属离子(提供空轨道)与冠醚(提供孤对电子)通过配位键形成超分子,D项错误;
故选C。
43.(24-25高二下·湖南常德临澧县第一中学·期中)是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为。其晶胞如图所示,晶胞棱边夹角均为,晶胞参数如图所示,下列说法错误的是
A.的电子式为:
B.每个周围与它最近且距离相等的有8个
C.晶体的密度为
D.以C原子为中心的为直线形结构
【答案】C
【分析】由图知,(黑球)位于8个顶点和体心,(白球)有8个,均在面上,根据均摊法可知,一个晶胞中含:个,含:个。
【详解】A.属于离子化合物,电子式为,故A正确;
B.观察位于体心的(黑球)可知,与它最近且距离相等的(白球)有8个,故B正确;
C.图中(黑球)位于8个顶点和体心,(白球)有8个,均在面上,根据均摊法可知,该晶胞中含:个,含:个,则晶胞的质量为,晶胞的密度为,故C错误;
D.的中心原子C的价层电子对数为,孤电子对数为0,则C采取sp杂化,为直线型结构,故D正确;
故选C。
44.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞是立方体,棱长为anm(图甲),当部分K+被Eu2+取代后可获得高性能激光材料(图乙)。下列说法错误的是
A.图甲中K+的配位数为12
B.图甲表示的晶体的密度为 g/cm3
C.图乙晶胞中Mg2+的分数坐标为(0.5,0.5,0.5)
D.图乙表示的化学式为K2EuMg4F12
【答案】C
【详解】A.根据图甲可知,K+位于晶胞顶点、F-位于晶胞的面心,K+的配位数为12,故A正确;
B.K+位于顶点,个数为8×=1,Mg2+位于体心,个数为1,F-位于面心,个数为6×=3,化学式KMgF3,晶胞的质量为g,晶胞的体积为a3×10-21cm3,该晶胞的密度为,故B正确;
C.根据图乙可知,Mg2+位于两个小立方体的体心,因此分数坐标为(0.5,0.5,0.25)、(0.5,0.5,0.75),故C错误;
D.K+位于顶点,个数为8×=1,Mg2+位于体心,个数为2,F-位于面心,个数为12×=6,根据图乙结构以及电荷守恒,在垂直的棱心处的4个K+只能被2个Eu2+取代,有两个空位,Eu2+个数为2×=0.5,则乙表示物质的化学式为K2EuMg4F12,故D正确;
选C。
45.(24-25高二下·湖南长沙明德中学·期中)有关晶体的结构如下图所示,下列说法错误的是
A.在晶体中,每个晶胞平均含有4个
B.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数之比为
C.硒化锌晶体中与一个距离最近且相等的有12个
D.由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE
【答案】D
【详解】A.晶体中,位于顶点和面心,个数为,A正确;
B.在金刚石晶体中,每个碳原子与周围4个碳原子形成碳碳单键,碳原子与碳碳键个数之比为1:2,B正确;
C.硒化锌晶体中与一个距离最近且相等的有12个,C正确;
D.该分子由4个E和4个F组成,分子式应为E4F4或F4E4,D错误;
故选D。
46.(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)氨硼烷()易溶于有机溶剂,熔点为104~125℃,是一种具有高储氢质量分数和体积储氢密度的环境友好型储氢材料。我国学者通过下列简单、经济、有效的途径制得了氨硼烷:。其中晶体镁的晶体结构与参数及NaCl的晶胞结构如下:
下列叙述正确的是
A.键角:
B.镁原子在二维空间的配位数为6
C.熔点高与分子中、无关
D.NaCl晶胞中的距离最近且等距的有8个
【答案】B
【详解】A.中N有孤电子对,中N 孤电子对与配位,键角: ,A错误;
B.观察晶体结构,Mg原子在二维空间的配位数即在同一平面上距离最近且相等的Mg原子有6个,B正确;
C.中显负电、显正电,分子间形成氢键,使熔点升高,与、有关,C错误;
D.NaCl晶胞中的距离最近且等距的有6个(上下左右前后),D错误;
故选B。
47.(24-25高二下·湖南名校联合体·期中)硼氢化钠)是一种常用的还原剂,其晶胞结构如图所示,为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A.晶体中的配位数是6
B.晶胞沿x轴投影图和沿y轴投影图不能通过翻转重叠
C.该晶胞结构的另一种表达中,处于顶点位置时,则处于体心的是
D.该晶体的密度是
【答案】D
【详解】A.观察晶胞结构,与上顶面,Na+最近且等距离的分别位于4个顶点和4个面心,即晶体中Na+的配位数为8,A错误;
B.晶胞沿x轴投影图和沿y轴投影图能通过翻转重叠,B错误;
C.当Na+处于晶胞顶点位置时,相当于原晶胞中阴、阳离子位置相互交换,处于体心的是Na+,C错误;
D.一个晶胞中个数为,Na+个数,NA为阿伏加德罗常数的值,硼氢化钠晶体的密度,D正确;
故选D。
48.(24-25高二下·湖南娄底·期中)纳米可催化的分解,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm。下列有关说法错误的是
A.的配位数是4
B.与间最短距离为
C.若A离子的坐标为,则B离子的坐标为
D.晶体密度为
【答案】A
【详解】A.根据晶胞图可知,Ce4+的配位数为8,A错误;
B.把晶胞平均分成8个小立方体,O2-位于小立方体的中心,即Ce4+与O2-最短距离是体对角线长的,即为,B正确;
C.若A离子的坐标为,则B离子的坐标为,C正确;
D.Ce4+位于顶点和面心,个数为,O2-位于晶胞内部,个数为8,化学式为CeO2,则晶胞的质量为,根据密度的定义,晶胞的密度为×1021 g·cm-3,D正确;
故选A。
49.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)碳化铍常作陶瓷材料添加剂、耐火材料,其晶胞结构如图所示。已知:晶胞参数为,C原子半径为,原子半径为;原子的空间利用率等于原子总体积与晶胞体积之比。
下列叙述正确的是
A.碳化铍的化学式为
B.碳化铍晶体中,与原子紧邻且等距离的原子有4个
C.原子分数坐标为
D.该晶胞中原子的空间利用率为
【答案】C
【详解】A.由晶胞结构可知,Be的个数为8,C的个数为8×+6×=4,故化学式为,故A错误;
B.由晶胞结构可知,与原子紧邻且等距离的原子有8个,故B错误;
C.由β点的坐标为,可得原子分数坐标为,故C正确;
D.原子空间利用率 ,故D错误;
故选C。
50.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)氮化镓的晶胞结构如图所示,已知氮化镓晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.氮化镓的化学式为
B.晶胞中N原子的配位数为2
C.与Ga原子最近的N原子所构成的空间结构为正四面体
D.距离最近的两个N原子间的距离为
【答案】B
【详解】A.N在晶胞的顶点和面心,Ga在晶胞的体内,因此一个晶胞中N原子的个数为,Ga原子的个数为4,则氮化镓的化学式为,故A项正确;
B.由晶胞结构示意图可知,晶胞中N原子的配位数为4,故B项错误;
C.由晶胞结构示意图可知,与Ga原子最近的N原子所构成的空间结构为正四面体结构,故C项正确;
D.N在晶胞的顶点和面心,Ga在晶胞的体内,因此一个晶胞中N原子的个数为,Ga原子的个数为4,则一个晶胞的质量为,已知晶体的密度为,则晶体的体积,晶胞参数,所以距离最近的两个N原子间的距离为,故D项正确;
故本题选B。
51.(23-24高二下·湖南师大附中·期中)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。储氢时,分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个氢分子之间的距离为a,已知为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.铁镁合金的化学式为
B.在铁镁合金晶体中,铁原子与镁原子配位数之比为1∶2
C.该铁镁合金储氢后的晶体密度
D.镁原子位于铁原子围成的四面体空隙内,其空隙填充率为100%
【答案】B
【详解】A.由图可知位于晶胞的顶点和面心,位于晶胞内部,由均摊法可知每个晶胞中含有数目为,含有数目为8,得到化学式为,A项正确;
B.铁原子位于晶胞的顶点和面心,铁的配位原子为镁,其配位数是8;镁的配住位原子为铁,其配位数是4,所以铁原子与镁原子配位数之比为2∶1,B项错误;
C.储氢时,分子在晶胞的体心和棱的中心位置,距离均为面对角线的一半,因此每个晶胞储氢分子数目为,由最近的两个氢分子数目之间的距离为a可知立方体晶胞的棱长为,,C项正确;
D.该晶胞顶点铁原子和面心铁原子围成正四面体空隙,镁原子位于铁原子围成的四面体空隙内,其空隙填充率为100%,D项正确;
本题选B。
52.(23-24高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)与传统的锂离子电池负极插层材料石墨相比较,合金型电极材料以其较高的理论容量更引人注目,在现今可以与钠钾发生合金化反应的金属中,锑和铋以其独特的优势被予以厚望。某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法错误的是
A.K和Sb之间的最短距离为
B.K和Sb原子数之比为
C.与Sb最邻近的K原子数为6
D.该晶体的密度为
【答案】C
【分析】首先确定该晶胞中K的个数为,Sb的个数为,。
【详解】A.K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的,即,A项正确;
B.该晶胞中K的个数为12,Sb的个数为4,故K和Sb原子数之比为,B项正确;
C.以面心处Sb为研究对象,与Sb最邻近的K原子数为8,C项错误;
D.该晶胞中K的个数为,Sb的个数为,,D答案正确;
故答案选C。
【点睛】晶胞计算是高中考试的重点和难点,特别是涉及到晶胞的各种计算和判断是重点
53.(23-24高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)下列关于各晶体模型示意图的分析不正确的是
名称
的晶胞
的晶胞
模型示意图
分析
A.1个晶胞内含有4个和4个
B.Si原子的配位数为2
名称
晶体碘的晶胞
石墨晶体的结构
模型示意图
分析
C.在晶胞中的排列有2种取向
D.石墨中含有共价键的数目为
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.晶胞中个数为,的个数为,A正确;
B.中Si的配位数为4,B错误;
C.碘分子的排列有2种不同的取向,在顶点和面心,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构,C正确;
D.石墨中1个C含有的共价键为1.5个,石墨中含有共价键为,故D正确;
答案选B。
54.(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)电解铜的阳极泥中含PtTe、PdSe、Pt、Pd、Au、Cu等物质,以该阳极泥为原料,分离和回收Au、Pt、Pd、Cu等金属或其化合物的工艺流程如图所示:
已知:易溶于水,、难溶于水;。
回答下列问题:
(1)Te的原子序数为52,Te在周期表中的位置是_______。
(2)已知Te与Se同主族,“氧化焙烧”时,阳极的化合态Pt、Pd均转化为单质,则“氧化焙烧”中,PdSe发生反应的化学方程式为_______。
(3)“酸浸”时发生的离子反应为_______。
(4)“氯浸”工艺中,金属Pt、Pd、Au被氧化为配离子:、、,此步中加入浓盐酸的作用为_______。
(5)“分金”加入过量草酸的作用,除析出金属Au外,还有_______(请用离子方程式来表示)。
(6)“沉钯”之前,测得溶液中,加入等体积的溶液充分反应,测得反应后混合液中,则初始加入溶液的浓度约为_______(忽略溶液混合时的体积变化)。
(7)含硒化合物应用广泛,如硒化锌可用于制造红外线光学仪器。硒化锌为立方晶胞,其结构如图1所示,晶胞的俯视图如图2所示。b处Se的坐标为(0,0,0),则d处Zn的坐标为_______,用表示阿伏加德罗常数的值,该硒化锌晶体的密度为_______(用含a、的代数式表示)。
【答案】(1)第五周期第VIA族
(2)
(3)CuO+2H+=Cu2++H2O
(4)提供Cl-使Pt、Pd和Au转化为、、,同时提供酸性环境增强氧化性
(5)+H2C2O4 =+2CO2 +2Cl-+2H+
(6)0.4
(7)
【分析】阳极泥加入纯碱(碳酸钠)、空气焙烧,然后加入水浸取过滤得到含Na2TeO3、Na2SeO3的滤液a,分离出滤渣,滤渣加入稀硫酸酸浸溶解氧化铜得到含硫酸铜的滤液b,分离出含、、的滤渣,加入浓盐酸和氯气氯浸,金属、、被氧化为配离子:、、,加入草酸将还原为金单质、还原为,过滤分离出金单质,滤液加入氯化铵溶液得到含的滤液c和沉淀。
【详解】(1)Te位于第五周期第VIA族。
(2)PdSe中Pd为+2价,且“氧化焙烧”时,阳极泥中的化合态Pd转化为单质,反应中Pd化合价由+2变为0,空气中氧气参与反应,氧化合价由0变为-2,Se化合价由-2变为+4得到,结合电子守恒、质量守恒,PdSe发生反应的化学方程式为;
(3)稀硫酸酸浸溶解氧化铜得到硫酸铜,离子反应为CuO+2H+=Cu2++H2O。
(4)盐酸提供Cl-使Pt、Pd和Au转化为、、,同时提供酸性环境增强氧化性。
(5)草酸具有还原性,由分析结合流程,“分金”加入过量草酸的作用,除析出金属Au外,还有将还原为,便于后续使含物种与含物种分离,离子方程式为+H2C2O4 =+2CO2 +2Cl-+2H+;
(6)反应后混合液中,则此时,结合反应,设初始加入NH4Cl溶液体积为V,则溶液总体积为2V,则初始加入溶液的浓度约为;
(7)
由图,d处Zn位于图中红圈处,坐标为;据“均摊法”,晶胞中含个Se、4个Zn,则晶体密度为。
55.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)“结构决定性质”,我们生活的环境正因丰富多彩的物质结构而富有生机活力。
Ⅰ.原子结构和性质:
(1)第四周期所有元素的基态原子电子排布中,4s轨道上只有1个电子的元素有___________种。根据Cr、Mn的原子结构比较第一电离能:I(Cr)___________I(Mn)(填“大于”“等于”或“小于”)。
Ⅱ.分子结构和性质:
(2)已知硫有多种含氧粒子:其中的VSEPR模型为___________,其中心原子的杂化轨道类型为___________。
(3)我们可以通过对物质结构的认识去更好理解它们]的性质,分析结构得出结论正确的是___________ (填字母)。
A.分子的极性:BCl3<NCl3 B.物质的沸点:HF<HCl
C.S在不同溶剂中的溶解度:CS2>H2O D.酸性:丙酸>甲酸
Ⅲ.晶体结构与性质:
(4)Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,且从TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是___________。
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
-24.12
38.3
155
(5)钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体,其结构如图所示,由此判断该化合物的化学式为___________。
已知该晶胞内离得最近的两个钙离子的间距为acm,则氧化物的密度是___________g/cm3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
【答案】(1) 3 小于
(2) 正四面体形 sp3
(3)AC
(4)TiF4为离子晶体,熔点高,其他三种均为分子晶体,随相对分子质量的增大,分子间作用力增大,熔点逐渐升高
(5) CaO2
【详解】(1)第四周期元素4s轨道上只有1个电子的元素有钾、铬和铜,共3种;Cr为24号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1;Mn为25号元素,核外电子排布式1s22s22p63s23p63d54s2,Cr失去4s电子成为3d半满结构,较稳定,因此第一电离能I(Cr)<I(Mn);答案为3;小于。
(2)根据价层电子对互斥理论可知,的中心原子S原子的孤电子对数==0,价层电子对数为4,所以的空间构型为正四面体形;其中S的杂化轨道类型为sp3;答案为:正四面体形;sp3。
(3)A.三氯化硼分子中硼原子的孤电子对数为=0,价层电子对数为3,分子的空间构型为平面三角形,分子属于非极性分子,三氯化氮分子中氮原子的孤电子对数为=1,价层电子对数为4,分子的空间构型为三角锥形,分子属于极性分子,所以三氯化硼分子的极性小于三氯化氮,故A正确;
B.氟化氢能形成分子间氢键,而氯化氢不能形成分子间氢键,所以氟化氢的分子间作用力强于氯化氢,沸点高于氯化氢,故B错误;
C.CS2分子中心原子孤电子对数==0、价层电子对数=2+0=2,则中心C原子发生sp杂化,分子呈直线形、为非极性分子,由相似相溶原理可知,非极性分子硫单质在非极性溶剂二硫化碳中的溶解度大于在极性分子水中的溶解度,故C正确;
D.烷基是推电子基团,烷基越长,推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱,酸性:丙酸<甲酸,故D错误;
故选AC。
(4)根据题中信息,TiF4熔点高,为离子晶体,而TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点都比较低,属于分子晶体,一般而言,熔点:离子晶体>分子晶体,而组成和结构相似的分子晶体,随相对分子质量的增大,分子间作用力增大,熔点逐渐升高。故答案为:TiF4为离子晶体,熔点高,其他三种均为分子晶体,随相对分子质量的增大,分子间作用力增大,熔点逐渐升高。
(5)根据其晶胞图可知:Ca2+位于晶胞的顶点和面心,则Ca2+数为:8×+6×=4;2个O原子组合成1个离子位于棱心和体心,离子数目为:12×+1=4,则该钙的氧化物的化学式为:CaO2;该晶胞内离得最近的两个钙离子位于晶胞的顶点和面心,该晶胞内离得最近的两个钙离子的间距为acm,晶胞面对角线为2acm,则立方体棱长为:,该氧化物的密度为:ρ==g/cm3。
56.(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)硫代硫酸盐(),连三硫酸盐()和连四硫酸盐()都是采矿废水中常见的硫代盐,其中硫代硫酸盐最为常见。科技工作者通过悬浮微滴实验,深入探讨了氧化硫代硫酸盐的反应机制(如图所示),这对废水处理和理解气候影响具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)基态S的2p电子云有_______种不同的伸展方向;基态S中能量最高的电子占据的原子轨道电子云轮廓图为_______。
(2)、、三种物质中,在中溶解度最小的是_______,的晶体类型为_______晶体。
(3)查阅资料知,可看成()中的一个O被S代替。
①的空间结构为_______;一定条件下,中的_______(填字母序号)最易可和配位;
a.O原子 b.中心S原子 c.端基S原子
②写出的结构式:_______。
(4)六水合硫代硫酸镁()的晶胞结构与参数如下图所示:
六水合硫代硫酸镁晶体中微粒间的作用力除有离子键、极性共价键外,还有_______和_______;若该晶体的密度为,则阿伏加德罗常数的值_______(的摩尔质量为)。
【答案】(1) 3 哑铃状
(2) 分子
(3) 四面体 c
(4) 配位键 氢键
【详解】(1)基态S的2p电子云有3种不同的伸展方向;基态S中能量最高的电子占据3p能级的原子轨道,电子云形状为哑铃形;
(2)、、均为非极性分子,是极性分子,故在中的溶解度最小;的晶体类型为分子晶体;
(3)①的价层电子对数为4,故的空间结构为正四面体,而“可看成中的一个O被S代替”,故的空间结构为四面体;
中的中心S原子无孤电子对,不能形成配位键,O原子和端基S原子都有孤电子对,但O的电负性大于S,故中的端基S原子最易可和配位;
②结合“连四硫酸盐()”以及“()”,可画出的结构式为;
(4)六水合硫代硫酸镁晶体中微粒间的作用力有离子键(阴阳离子之间)、极性共价键外(水分子内)、配位键(水是配体)和氢键(水分子之间);结合化学式,该晶胞已经包含了4个,,,。
57.(24-25高二下·湖南娄底·期中)金属镓有“电子工业脊梁”的美誉,与铝的化学性质类似,广泛应用于电子、航空航天、光学等领域。从刚玉渣(含钛、镓的低硅铁合金,还含有少量氧化铝)回收镓的流程如图所示:
室温时,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时()的pH
4.5
3.7
2.2
7.5
完全沉淀时()的pH
5.5
4.7
3.2
9.0
(1)基态镓原子的简化电子排布式为_________。
(2)“酸浸”时,为提高浸取率,可采取的措施有__________(任写两条)。
(3)“中和沉淀”过程中分离出的滤渣①有和________(填化学式),若滤液②中阳离子浓度均为,“中和沉淀”过程中pH应调节的范围为________。
(4)“碱浸”时镓元素发生反应的离子方程式为__________。
(5)“碳酸化”过程中为防止镓损耗,不能通入过量的原因为_________(用离子方程式表示)。
(6)以纯镓为原料可制得GaN,GaN晶体的一种立方晶胞如图所示,每个N原子周围距离最近且相等的N原子数为_______,已知该晶胞密度为,阿伏加德罗常数的值为,则晶胞中Ga和N的最近距离为_______nm(列出计算式)。
【答案】(1)[Ar]3d104s24p1
(2)适当加热、适当增大硫酸浓度、搅拌、粉碎刚玉渣等(任写两种)
(3) Al(OH)3、Ga(OH)3 5.5≤pH<7
(4)Ga(OH)3+OH-=[Ga(OH)4]-
(5)+CO2=Ga(OH)3↓+HC
(6) 12 ××107
【分析】刚玉渣加入稀硫酸酸浸,滤渣中含有Ti和Si单质,滤液中含有Ga3+、Al3+、Fe2+、Fe3+,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4·7H2O晶体,滤液中含有Ga3+、Al3+、Fe3+,加入NaOH“中和沉淀”得到Fe(OH)3、Al(OH)3、Ga(OH)3,再加入过量的NaOH,Al(OH)3、Ga(OH)3溶解,分别生成Na[Al(OH)4]和Na[Ga(OH)4],过滤除去Fe(OH)3,向滤液中通入适量的CO2,生成Al(OH)3,Na[Ga(OH)4]不发生反应,电解含有Na[Ga(OH)4]的溶液得到Ga单质,据此分析;
【详解】(1)镓为31号元素,基态镓原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p1;
(2)“酸浸”时,为提高浸取率,可采取的措施有:适当加热、适当增大硫酸浓度、搅拌、粉碎刚玉渣等(任写两种);
(3)根据分析可知,“中和沉淀”过程中分离出的滤渣①有Fe(OH)3、Al(OH)3、Ga(OH)3;“中和沉淀”过程中Al3+、Fe3+和镓离子要完全沉淀,而亚铁离子不沉淀,由表格数据可知,pH=5.5时Ga3+、Al3+、Fe3+均完全沉淀;亚铁离子沉淀完全时的pH=9,则Ksp[Fe(OH)2]=c(Fe2+)c2(OH-)=1.0×10-5×(10-5)2=1.0×10-15,滤液②中Fe2+浓度为0.1mol/L,则c(OH-)===1.0×10-7mol/L,c(H+)=10-7mol/L,pH=7,故pH应调节的范围为5.5≤pH<7;
(4)“碱浸”时镓元素发生反应的离子方程式为:Ga(OH)3+OH-=[Ga(OH)4]-;
(5)“碳酸化”过程中通入适量的CO2,生成Al(OH)3,Na[Ga(OH)4]不发生反应,为防止镓损耗,不能通入过量CO2,过量的二氧化碳会导致Na[Ga(OH)4]转化为氢氧化镓沉淀,反应为:[Ga(OH)4]−+CO2=Ga(OH)3↓+;
(6)由图可知,氮位于镓形成的四面体中,每个Ga原子周围距离最近且相等的Ga原子数为12,结合化学式可知,每个N原子周围距离最近且相等的N原子数为12;设晶胞中Ga和N的最近距离为anm,其距离为体对角线的四分之一,则晶胞参数为nm,根据“均摊法”,晶胞中含=4个Ga、4个N,则晶体密度为g/cm3=g/cm3=,得a=××107。
58.(23-24高二下·湖南衡阳衡阳县第二中学·期中)铁、钴及其化合物在生活中有广泛应用。
(1)Fe2+的基态核外电子排布式为_________。
(2)实验室用KSCN溶液、苯酚检验Fe3+。
①1mol苯酚分子中含有σ键的数目为_________。
②类卤素离子SCN-可用于Fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸(HSC≡N)和异硫氰酸,这两种酸中沸点较高的是_________,原因:_________。
(3)氮化铁晶体的晶胞结构如图所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为________。
(4)某铁的化合物结构简式如图所示:
①上述化合物中所含有的非金属元素的电负性由大到小的顺序为_________(用元素符号表示)。
②上述化合物中氮原子的杂化方式为_________。
(5)配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中与Co2+形成配位键的原子是_________(用元素符号表示),与NH3互为等电子体的离子是_________。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d6
(2) 13NA 异硫氰酸 硫氰酸分子间无法形成氢键,异硫氰酸分子间可形成氢键,故异硫氰酸的沸点较高
(3)4∶1
(4) O>N>C>H sp2
(5) N、Cl H3O+
【详解】(1)铁是26号元素,失去2个4s电子后形成Fe2+,Fe2+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。故答案为:1s22s22p63s23p63d6;
(2)①1mol苯酚分子中含有σ键(6molσC-C、5molσC-H、1molσC-O、1molσO-H)的数目为13NA。故答案为:13NA;
②类卤素离子SCN-可用于Fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸(HSC≡N)和异硫氰酸,这两种酸中沸点较高的是异硫氰酸,原因:硫氰酸分子间无法形成氢键,异硫氰酸分子间可形成氢键,故异硫氰酸的沸点较高。故答案为:异硫氰酸;硫氰酸分子间无法形成氢键,异硫氰酸分子间可形成氢键,故异硫氰酸的沸点较高;
(3)该晶体中铁在顶点和面心,为8×+6×=4,氮在体心为1,该晶体中铁、氮的微粒个数之比为4∶1。故答案为:4∶1;
(4)①周期表中同主族从下到上,同周期从左到右,元素的非金属性增强,电负性变大,在化合物中显负价的电负性较大,上述化合物中所含有的非金属元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C>H。故答案为:O>N>C>H;
②上化合物中氮原子均参与形成大键,述化合物中氮原子的杂化方式均为sp2。故答案为:sp2;
(5)配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中内界为[Co(NH3)5Cl]2+,与Co2+形成配位键的原子是N、Cl;是4原子分子,价电子总和为8,与NH3互为等电子体的离子是H3O+。故答案为:N、Cl;H3O+。
59.(23-24高二下·湖南邵东第四中学·期中)回答下列问题。
(1)配合物是钴的重要化合物,中心原子的配位数为_______。
(2)具有对称的空间构型,若其中两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则的空间构型为_______。
(3)铜是重要的过渡元素,能形成多种配合物如Cu2+与乙二胺可形成如图所示配离子。
①Cu2+与乙二胺所形成的配离子内部不含有的化学键类型是_______(填字母代号)。
a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键
②乙二胺和三甲胺均属于胺。但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因是_______。
(4)锑钾(Sb-K)合金的晶胞结构如图a,图b表示晶胞的一部分。
①设1号原子的分数坐标为(0,0,0),2号原子的分数坐标为(1,1,1),则3号原子的分数坐标为_______。
②与Sb最邻近的K原子数为_______。
【答案】(1)6
(2)平面正方形
(3) c 乙二胺分子间可形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键
(4) () 8
【详解】(1)配合物中配体为水和氨气,配位数为:6;
(2)具有对称的空间构型,若其中两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,说明其不是正四面体形,则的空间构型为:平面正方形;
(3)①配离子内部Cu和N之间为配位键,N和H之间为极性键,C和C之间为非极性键,不含离子键,故选c;
②乙二胺和三甲胺均属于胺。但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因是:乙二胺分子间可形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键;
(4)①将晶胞均分为8个小立方体,3号原子位于一个小立方体的体心,根据1和2号原子的分数坐标,3号原子的分数坐标为:();
②与Sb最邻近的K原子位于小立方体的体心,共8个。
60.(23-24高二下·湖南邵东第四中学·期中)回答下列问题。
(1)常温下是橙黄色液体,其分子结构如图所示。少量泄漏会产生窒息性气味,遇水易水解,并产生酸性悬浊液。分子是_______分子(填“极性”或“非极性”),与分子结构相似,熔沸点_______(填“>”或“<”)。
(2)铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如下:
两种晶胞所含铁原子个数比为_______。
(3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)储氢量高,是具有广泛应用前景的储氢材料。
元素
H
B
N
电负性
2.1
2.0
3.0
①NH3的中心原子的杂化轨道类型为_______。
②NH3BH3存在配位键,提供空轨道的是_______。
③比较熔点:NH3BH3_______CH3CH3(填“>”或“<”)。
【答案】(1) 极性 >
(2)1:2
(3) sp3 B >
【详解】(1)根据分子的空间构型,分子是极性分子;与均为分子晶体,相对分子质量大,分子间作用力强,熔沸点高,故熔沸点>;
(2)第一种晶胞为体心立方晶胞,铁原子个数为:‘第二种晶胞为面心立方晶胞,铁原子个数为:,个数比为1:2;
(3)①NH3的中心原子的价层电子对数为:,杂化轨道类型为sp3杂化;
②NH3BH3存在配位键,N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道;
③NH3BH3分子极性强于CH3CH3,熔沸点更高,故填“>”。
地 城
考点04
超分子 配合物 混合晶体
61.(24-25高二下·湖南衡阳第八中学·期中)下列方程式与描述相符的是
A.溶液中滴加稀硝酸:
B.向溶液中加入过量的氨水:
C.将少量溶液滴入溶液中:
D.向溶液中加入少量溶液:
【答案】C
【详解】A.稀硝酸具有强氧化性,溶液中滴加稀硝酸会发生氧化还原反应,方程式为体现硝酸的氧化性,A错误;
B.向溶液中加入过量的氨水,反应生成二氨合银离子和水,离子方程式为:,B错误;
C.将少量溶液滴入溶液中,生成Al(OH)3沉淀和碳酸根离子,反应的离子方程式为,C正确;
D.为配位化合物,只有外界的氯离子才能与硝酸银反应,离子方程式为:,D错误;
故选C。
62.(24-25高二下·湖南衡阳第八中学·期中)某离子液体化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,Z与W同主族。下列说法正确的是
A.第一电离能:Z<W<Q<X
B.离子液体熔点低,一般易挥发
C.分子键角:,与W、Z的电负性有关
D.W的最高价氧化物对应的水化物有强氧化性
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,Z与W同主族,WQ形成 ,可知Q显-1价、W显+5价,则W是P元素、Q是Cl元素、Z是N元素;Y能形成4个共价键、X形成1个共价键,则X是H元素、Y是C元素。
【详解】A.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,同主族元素从上到下第一电离能依次减小,第一电离能:P<Cl<N,故A错误;
B.离子液体是离子化合物,存在离子键,一般难挥发,故B错误;
C.N原子半径小于P,N的电负性大于P,D原子吸引电子能力大于P,NH3中成键电子对的排斥作用大于PH3中成键电子对的排斥作用,所以键角:,故C正确;
D.P的最高价氧化物对应的水化物H3PO4是非氧化性酸,故D错误;
选C。
63.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)化学在科技发展进程中扮演着举足轻重的角色,从微观层面的材料研究到宏观领域的仪器应用,都离不开化学知识的支撑。下列有关说法错误的是
A.纳米晶体是晶体颗粒尺寸为纳米量级的晶体,当晶体颗粒小至纳米级,熔点会下降
B.上升器激光陀螺仪应用了高纯石英玻璃,石英玻璃属于晶体
C.等离子体是由阳离子、电子及电中性粒子组成的整体上呈电中性的一种特殊的气体
D.离子液体作溶剂比传统有机溶剂难挥发,是由于阴阳离子间的作用力强于范德华力
【答案】B
【详解】A.纳米晶体是晶体颗粒尺寸为纳米量级的晶体,当晶体颗粒小至纳米级,具有较高的表面能量,造成超微粒子特有的热性质,也就是造成熔点下降,A正确;
B.石英玻璃不属于晶体,是一种混合物,B错误;
C.等离子体是由阳离子、电子和电中性粒子组成的整体呈电中性的气态物质聚集体,C正确;
D.离子液体作溶剂比传统有机溶剂难挥发,是由于阴阳离子间的作用力为离子键,强于范德华力导致的,D正确;
故选B。
64.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)铜的单质及其化合物在社会实践中有着广泛的应用,已知Cu2+能与H2O和NH3形成一种配合阳离子M2+,呈轴向狭长的八面体结构(如下图所示)。根据信息判断下列说法不正确的是
A.该配合离子中电负性:O>N
B.配合离子M2+的化学式为:[Cu(NH3)4(H2O)2]2+
C.在该配合离子中,Cu2+提供空轨道,NH3和H2O给出孤电子对,配位数为6
D.1mol该配合阳离子中σ键数目为16NA
【答案】D
【详解】A.同周期从左往右元素的电负性增强,故电负性O>N,A正确;
B.如图所示,Cu2+的配位数为6,包含4个NH3和2个H2O,该配合离子的化学式为:[Cu(NH3)4(H2O)2]2+,B正确;
C.在该配合离子中,Cu2+提供空轨道,NH3中N原子和H2O中O原子给出孤电子对,配位数为6,C正确;
D.1mol该配合阳离子中σ键数目为:(4×3+2×2+6)NA =22NA,D错误;
故选D。
65.(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)室温下,下列关于实验说法正确的是
A.向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水,首先生成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,制得,同时证明与的配位能力强于
B.常温下,向1ml0.1mol/L溶液中先滴加几滴0.1mol/L NaCl溶液,振荡后再滴加几滴0.1mol/L KI溶液,通过观察沉淀颜色变化,可以证明比较AgCl和AgI的大小
C.向溶液中加入溶液,有白色沉淀生成,但与发生的反应不是双水解反应
D.将锌片与铁钉用导线相连,插入稀硫酸酸化的3%NaCl溶液中,一段时间后,向铁电极区滴入2滴溶液,通过观察现象可以证明Zn可以保护Fe不被腐蚀
【答案】C
【详解】A.硫酸铜溶液呈蓝色的原因是其中含有,加入氨水,首先生成难溶物,继续添加氨水,溶于过量的氨水,所得透明溶液为深蓝色的原因是其中含有而不是,该实验可证明与的配位能力强于,A错误;
B.所给的溶液过量,先滴加几滴0.1mol/L NaCl溶液,产生白色沉淀AgCl,振荡后再滴加的几滴KI溶液直接与溶液反应生成AgI黄色沉淀,不能证明AgCl转化为AgI,也无法比较AgCl和AgI的大小,B错误;
C.双水解反应是指弱酸阴离子和弱碱阳离子相互促进水解的反应,结合电离产生的生成白色沉淀和,不是双水解反应,C正确;
D.和铁电极可以反应生成,生成的与可进一步反应生成蓝色沉淀,向铁电极区滴入2滴溶液,观察到铁极区产生蓝色沉淀并不能证明Zn可以保护Fe不被腐蚀(若腐蚀,会生成),D错误;
故选C。
66.(23-24高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)反应中的有关物质的说法不正确的是
A.固态时均属于分子晶体
B.均为微粒
C.分子中的键角比中的键角大
D.中存在离子键、配位键、极性键
【答案】C
【详解】A.NH3、H2O都是由分子构成的物质,固态时均属于分子晶体,故A正确;
B.NH3、H2O是10个质子、10个电子的粒子,OH-是9个质子、10个电子的粒子,即NH3、H2O、OH-均为10e-微粒,故B正确;
C.NH3分子中N原子的孤电子对数为=1,[Zn(NH3)4]2+中NH3分子是配体,N原子的孤电子对数为0,N原子的VSEPR模型为四面体,孤电子对与成键电子对间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,所以NH3分子中的键角∠HNH比[Zn(NH3)4]2+中的键角∠HNH小,故C错误;
D.Zn2+提供空轨道,NH3分子中N原子提供孤电子对,二者形成配位键,配离子与OH-之间形成离子键,且NH3分子和OH-内部存在极性共价键,故D正确;
故选:C。
67.(24-25高二下·湖南名校联考联合体·期中)2024年春晚舞台的视觉效果惊艳众人,其中蕴含着丰富的化学知识,下列有关说法错误的是
A.舞台特效中燃放的低温烟火原理同焰色试验,与原子的核外电子跃迁有关
B.舞台搭建中用到的碳纤维是一种含碳量高于90%的有机高分子材料
C.现场的等离子体显示屏能呈现出绚丽画面,等离子体具有导电性
D.现场使用了“空气电池”为设备供电,放电时氧气在正极发生还原反应
【答案】B
【详解】A.焰色反应是原子中的电子跃迁释放特定波长的光,A正确;
B.碳纤维是无机材料,并非有机高分子材料,且含碳量高不改变其本质,B错误;
C.等离子体是电离的气体,含自由带电粒子,具有导电性,C正确;
D.空气电池放电时,氧气在正极被还原(如),D正确;
故选B。
68.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)物质的结构决定其性质。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
电负性:F>Cl
B
冰的密度小于水
冰中水分子间的氢键具有方向性和饱和性,降低了水分子的空间利用率
C
冠醚12-冠-4能够与Li+形成超分子,而不能与K+形成超分子
该冠醚空腔直径与Li+的直径相当,与K+的直径不匹配
D
键角:CH4>NH3
中心原子杂化方式不同
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.三氟乙酸的酸性强是因为F的电负性更大,吸电子效应更强,使得羟基的极性更大,容易电离出氢离子,解释正确,A不符合题意;
B.冰中氢键的方向性和饱和性导致结构疏松,密度小于水,解释正确,B不符合题意;
C.冠醚空腔直径与Li+匹配,与K+不匹配,解释正确,C不符合题意;
D.CH4和NH3的中心原子均为sp3杂化,键角差异由孤电子对排斥导致,而非杂化方式不同,解释错误,D符合题意;
故选D。
69.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法错误的是
A.81gHCN中含π键的数目为6NA
B.12gC(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为3NA
C.2molSiO2晶体中含共价键的个数为4NA
D.0.2mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
【答案】C
【详解】A.HCN的结构为H-C≡N,81g HCN的物质的量为= 3mol,π键数目为:3 mol×2×NA/mol=6NA,A正确;
B.石墨中碳原子采用sp2杂化,每个碳原子形成3个sp2杂化轨道,每个sp2杂化轨道含1个电子。12g石墨(1mol碳原子)中sp2杂化轨道电子总数为:1mol×3×NA/mol=3NA,B正确;
C.SiO2晶体中每个Si原子连接4个O原子,形成4个Si-O共价键,2mol SiO2含共价键的数目为:2 mol×4×NA/mol=8NA,C错误;
D.1mol苯甲酸(C7H6O2)燃烧生成7mol CO2,0.2mol苯甲酸燃烧生成CO2的数目为:0.2mol×7×NA/mol=1.4NA,D正确;
故选C。
70.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)下列有关物质结构与性质及对应用途的分析正确的是
选项
物质结构与性质
用途
A
是共价晶体,硬度大,熔点高
常用于制造砂轮、高温材料的涂层
B
汽油是非极性溶剂
目前大多数交通工具用汽油作能源
C
分子中氮氮三键的键能小,性质稳定
粮库常充入氮气作保护气
D
石墨中存在离域大π键,有自由流动的电子
石墨粉常作润滑剂
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.由于是共价晶体,硬度大,熔点高,则常用于制造砂轮、高温材料的涂层,A正确;
B.目前大多数交通工具用汽油作能源是由于其燃烧时释放大量的热,与其是非极性溶剂无关,B错误;
C.氮气由于存在氮氮三键,键能很大,难断裂,所以化学性质相当稳定,故粮库常充入氮气作保护气,C错误;
D.石墨中层与层之间存在微弱的范德华力,易滑动,起润滑作用,与石墨中存在离域大π键,有自由流动的电子无关,D错误;
故选A。
71.(23-24高二下·湖南师大附中·期中)下列说法不正确的是
A.由乙炔聚合而成的聚乙炔具有导电性,可用作导电塑料
B.晶体中和的相互作用具有饱和性和方向性
C.石墨的熔点比金刚石高,说明石墨键长比金刚石的短,石墨键能大于金刚石
D.是由极性键构成的极性分子
【答案】B
【详解】A.聚乙炔形成了离域大健,电子可在离域大键中运动,所以可以导电,A正确;
B.晶体中和的相互作用是离子键,离子健不具有饱和性和方向性,B错误;
C.石墨的熔点比金刚石高,是由于石墨存在键,键长;石墨<金刚石,健能;石墨>金刚石,C正确;
D.臭氧分子中存在大键,中心氧原子显正电性,分子中共价键为极性键,分子正、负电中心不重合,所以臭氧为极性分子,D正确;
答案选B。
72.(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)某检验试剂的结构如下,其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大且原子序数不大于10的主族元素。下列叙述错误的是
A.第一电离能:
B.这四种元素不能组成离子化合物
C.结构式中a、b两处的共用电子对均偏向W原子
D.中的Z原子易提供孤电子对与形成配位键
【答案】B
【分析】以结构可知,X含有1个共价键,推测X是氢、Y有4个共价键,推测Y是碳、Z有3个共价键,推测Z是氮、W有2个共价键,推测W是氧,据此回答。
【详解】A.同周期元素,第一电离能呈增大趋势,但由于N的价电子排布式为,为半满稳定,第一电离能:,A正确;
B.这四种元素能组成离子化合物,如、等,B错误;
C.因非金属性:,原子间的共用电子对一般偏向非金属大的原子,C正确;
D.中的N原子易提供孤电子对与形成配位键,即铜氨离子,D正确;
故选B。
73.(23-24高二上·湖南师范大学附属中学·)H2和O2在钯的配合物离子[PdCl4]2的作用下合成H2O2,反应历程如图:
下列说法不正确的是
A.该过程的总反应为
B.该过程有非极性键断裂
C.[PdCl4]2在此过程中作为中间产物
D.历程中发生了反应
【答案】C
【详解】A.依据图示可知氢气与氧气在[PdCl4]2-催化作用下生成过氧化氢,即H2+O2H2O2,A项正确;
B.H2、O2中存在非极性键,该过程有非极性键断裂,B项正确;
C.依据过程图可知[PdCl4]2-在此过程中先消耗后生成,反应前后不变,是催化剂,C项错误;
D.由图示可知,过程中发生了反应Pd+O2+2Cl-=[PdCl2O2]2-,D项正确。
故选C。
74.(22-23高二下·湖南师范大学附属中学·月考)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,可“组合”成一种具有高效催化性能的超分子,其结构如图,W、X、Z分别位于不同周期。下列说法正确的是
A.氢化物的沸点:Y>X
B.形成的晶体中,一个微粒周围紧邻的微粒数为8个
C.XY分子可作配体,其中X原子提供孤电子对
D.该超分子具有分子识别的特征,能识别所有碱金属离子
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,且W、X、Z分别位于不同周期,故W、X、Z分别位于第一、二、三周期,根据超分子结构中的成键规则可知W为氢元素,X为碳元素,Y为氧元素,Z为钠元素,据此回答。
【详解】A.氧元素和碳元素的氢化物不止一种,相对分子质量较大的烷烃沸点高,只有简单氢化物的沸点才满足水高与甲烷,A错误;
B.二氧化碳晶体属于分子晶体,一个微粒周围紧邻的微粒数为12个,B错误;
C.CO分子可作为配体时,碳原子和氧原子均能提供孤电子对,由于碳的电负性比氧的弱,电负性弱的碳原子更易提供孤电子对形成配位键,C正确;
D.超分子根据空穴大小适配不同大小的碱金属离子,并不能识别所有的碱金属离子,D错误;
故选C。
75.(24-25高二下·湖南常德第一中学·期中)以某废弃催化剂(含NiO,少量CuO、Fe2O3、FeO、MgO、CaO等)为原料制备电池级NiSO4·6H2O的工艺流程如下。
已知:①试剂Y的作用是调节pH。
②Ksp(CaF2)=4×10-11,Ksp(MgF2)=9×10-9。
回答下列问题:
(1)“滤渣1”的主要成分是___________。
(2)“氧化除杂”中Cl2发生反应的离子方程式是___________,若用H2O2代替Cl2,试剂Y的使用量会减少,分析原因是___________。
(3)氟化除杂时要保证完全除去Ca2+和Mg2+(离子浓度≤10-5mol/L),滤液3中c(F-)不小于___________molL-1。
(4)操作A为___________、冷却结晶、过滤、洗涤。
(5)NiSO4·6H2O还可用于制备单质Ni,将Ni与CO形成配合物Ni(CO)4可用于提纯金属Ni.配体CO的配位原子为___________。
【答案】(1)CuS、S
(2) 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Y试剂的作用是增大溶液的pH,反应2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O消耗氢离子
(3)0.03
(4)蒸发浓缩
(5)C
【分析】废弃催化剂(含NiO,少量CuO、Fe2O3、FeO、MgO、CaO等) 加入硫酸溶解,通入H2S生成CuS 沉淀除去Cu2+,同时Fe3+被还原为Fe2+;滤液1中加入氧化剂Cl2把Fe2+氧化为Fe3+,调节pH生成Fe(OH)3沉淀除去Fe3+;向滤液2中加入NH4F生成CaF2沉淀、MgF2沉淀除去Ca2+和Mg2+;向滤液3中加入Na2CO3溶液生成NiCO3沉淀,NiCO3沉淀中加硫酸溶解,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得NiSO4•6H2O晶体,据此分析;
【详解】(1)向酸浸后的溶液中通入H2S,Fe3+被还原为Fe2+,H2S被氧化为S单质,即发生反应2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,Cu2+和H2S反应生成CuS沉淀,即发生反应Cu2++H2S=CuS↓+2H+,所以滤渣1的成分主要是CuS、S;
(2)“氧化除杂”中Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,发生反应的离子方程式是:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
Y试剂的作用是增大溶液的pH,用H2O2做氧化剂发生反应:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,消耗了氢离子,可以减少Y的用量;
(3)MgF2的溶度积常数大于CaF2的溶度积,当Mg2+完全沉淀时,Ca2+也完全沉淀,Mg2+完全沉淀所需F-浓度为:;
(4)操作A是从溶液中获得晶体,通常用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作;
(5)CO中O的电负性大,不易提供孤电子对,C易提供孤电子对,配体中CO的配原子为C原子。
76.(24-25高二下·湖南长沙湖南师大附中·期中)钪及其化合物具有许多优良的性能,在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪的一种流程如下:
已知:①,当某离子浓度时,可认为该离子已沉淀完全;
②;
③草酸可与多种金属离子形成可溶性配合物。
回答下列问题:
(1)钪元素在周期表中的位置为___________。
(2)洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤液是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。混合这三种液体的实验操作是___________。
(3)常温下,“调”时先加入氨水调至,过滤,滤渣的主要成分是___________(填化学式);再向滤液中加入氨水调至,此时滤液中的浓度为___________。
(4)用草酸“沉钪”,写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式:___________,反应过程中,若草酸用量过多,钪的沉淀率会下降,原因可能是___________。
(5)在空气中将草酸钪充分“灼烧”,所发生反应的化学方程式为___________。
(6)可用氧化钪制备金属钪,钪晶体在较高温度下的晶胞结构如图所示,已知其晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为___________(列出计算式即可)。
【答案】(1)第四周期第族
(2)将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,冷却后再慢慢注入双氧水中,并不断搅拌
(3)
(4) 草酸钪沉淀转化为可溶性配合物
(5)
(6)
【分析】洗涤“油相”可除去大量的钛离子,反萃取使锰、铁和钪沉淀与杂质分离,滤渣为Fe(OH)3、Mn(OH)2和Sc(OH)3,酸溶将Fe(OH)3、Mn(OH)2、Sc(OH)3溶解;通过调pH将Mn(OH)2、Fe(OH)3与Sc(OH)3分离;第二次酸溶将Sc(OH)3溶解,草酸沉钪得到Sc2(C2O4)3沉淀,灼烧后得到Sc2O3,据此分析解题。
【详解】(1)钪元素在周期表中的位置为第四周期第ⅢB族;
(2)不同的液体在混合时,一般是先加密度较小、易挥发的,后加密度大、难挥发的,若混合时放热,则最后加受热易分解的。因此,混合时的实验操作是将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,冷却后再慢慢注入双氧水中,并不断搅拌;
(3)废酸中含钪、钛、铁、锰等离子,洗涤“油相”已除去大量的钛离子。根据,可以求出余下3种离子沉淀完全(离子浓度)的,得出锰离子沉淀完全的约为10,钪离子沉淀完全的约为5,而铁离子沉淀完全的约为3,所以先加入氨水调至,过滤,滤渣的主要成分是;再向滤液中加入氨水调至,此时溶液中,滤液中的浓度为;
(4)“沉钪”得到草酸钪的离子方程式为;由已知信息③可知,草酸可与多种金属离子形成可溶性配合物,故草酸用量过多时,草酸钪沉淀可能会转化为可溶性配合物,导致钪的沉淀率下降;
(5)草酸钪“灼烧”时的化学方程式为;
(6)根据钪晶体晶胞结构图可知,每个钪晶胞均摊到2个钪原子,晶胞参数为,则晶体密度为。
77.(23-24高二下·湖南名校联考联合体·期中)富马酸(反式丁烯二酸)与形成的配合物——富马酸铁又称“富血铁”,可用于治疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸铁的一种工艺路线:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________,由E生成F的反应类型为___________。
(2)①富马酸的结构简式为___________。
②富马酸分子中σ键与π键的数目之比为___________。
③富马酸亚铁中各元素的电负性由小到大的顺序为___________。
(3)C→D反应的化学方程式为___________。
(4)富马酸为二元羧酸,1mol富马酸与足量饱和溶液反应可放出(标准状况);富马酸的同分异构体中,同为二元羧酸的还有___________(写出结构简式)。
(5)以乙烯和丙炔酸为原料,设计如下化合物的合成路线________(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)。
【答案】(1) 环己烷 取代反应
(2) 11∶3 Fe<H<C<O
(3)
(4)、
(5)
【分析】环己烷与氯气发生取代反应,生成一氯环己烷,与氢氧化钠醇溶液发生消去反应,生成环己烯,然后与溴的四氯化碳发生加成反应,生成,再与氢氧化钠醇溶液发生消去反应,生成1,3-环己二烯,与氯气光照条件下发生取代反应,生成,然后与氧气在五氧化二钒的催化下发生氧化反应,生成,再用与氢氧化钠醇溶液发生消去反应后酸化,与亚铁离子结合形成富血铁,以此解答该题。
【详解】(1)A的化学名称为环己烷,在光照条件下与氯气发生取代反应,生成。
(2)①丁二烯酸钠酸化得富马酸,其结构简式为;②分子中的共价单键为σ键,共价双键中含有1个σ键和1个π键,分子中含C=O两个、C=C双键一个,O-H键2条、C-O两条,C-C两条,C-H两条,分子中σ键与π键的数目之比为11∶3;③元素非金属性越强,电负性越大,负性由小到大的顺序为:Fe<H<C<O。
(3)环己烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成D,D的结构简式为,。
(4)富马酸为二元羧酸,1mol富马酸与足量饱和溶液反应生成,标准状况下的体积为44.8L;富马酸的同分异构体中,同为二元羧酸含两个羧基,其同分异构体的还有、。
(5)由逆向合成法可知,丙炔酸应与通过酯化反应得到目标化合物,而中的羟基又能通过水解得到,乙烯与加成可得,故目标化合物的合成路线为。
78.(23-24高二下·湖南长沙第一中学、长沙一中城南中学等多校·期中)前四周期原子序数依次增大的元素、、、、、,中,的核外电子只有一个;的价电子层中未成对电子只有2个,且紧邻;和的价电子层中未成对电子均只有1个,并且和的电子数相差8;与位于同一周期的和,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2.回答下列问题:
(1)实验室常用检验,反应的离子方程式为。
①中离子的配位数为_______。
②形成配位键时,中提供孤电子对的原子为_______(填元素符号)。
③中含_______键。
(2)金属化物是应用广泛的还原剂。的还原性比的强,原因为_______。
(3)由、组成的化合物在磁记录材料领域有着广阔的应用前景。某的晶胞结构如图所示(、位置均有),若立方晶胞的参数为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为_______(用含、的代数式表示)。
(4)四种晶体的熔点数据如表所示:
物质
熔点/
由表中数据可得知:和熔点相差较小,和熔点相差较大。请简述和熔点相差较大的原因:_______。
(5)能形成多种配合物,如:
①中键角比独立存在的分子中键角略大,原因为_______。
②一定条件下,与在氨水中可生成一种淡紫色包合沉淀物。该沉淀物晶体属四方晶系,晶胞结构和晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角为。分子位于晶胞的体心且2个键平行于轴。已知键长为,键长为,则该晶体中,与的个数之比为_______,晶胞中与间的距离为_______。
【答案】(1) 6 C 2.4
(2)Na+半径小于K+,Na+与H-的离子键作用强,H-更难失电子,还原性更弱
(3)
(4)通过分子间作用力形成分子晶体,通过离子键形成离子晶体,破坏离子键需要的能量多得多,所以二者熔点相差较大
(5) NH3中氮原子核外的孤电子对进入Ni2+的空轨道变为成键电子对,原孤电子对对成键电子对的排斥力变为成键电子对之间的排斥力,排斥力减弱 1:1
【分析】前四周期原子序数依次增大的元素、、、、、,中,的核外电子只有一个,W为H元素;的价电子层中未成对电子只有2个,电子排布式为1s22s22p2,X为C元素,且紧邻,Y为N元素;和的价电子层中未成对电子均只有1个,并且和的电子数相差8,Z为F元素,M为K元素,与位于同一周期的和,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2,价电子排布分别为3d64s2、3d84s2,Q为Fe元素,G为Ni元素,以此解答。
【详解】(1)①中Fe3+的配位数为6;
②C的电负性小于N,更容易提高电子形成配位键,则形成配位键时,中提供孤电子对的原子为C;
③中含有6个配位键,中含有1个键,则中含(6+6)×0.2键。
(2)金属H化物是应用广泛的还原剂。KH的还原性比的强,原因为:Na+半径小于K+,Na+与H-的离子键作用强,H-更难失电子,还原性更弱。
(3)由晶胞结构可知,该晶体中含有1个N原子,含有=4个Fe原子,若立方晶胞的参数为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为。
(4)和熔点相差较大的原因:通过分子间作用力形成分子晶体,通过离子键形成离子晶体,破坏离子键需要的能量多得多,所以二者熔点相差较大。
(5)①中键角比独立存在的分子中键角略大,原因为:NH3中氮原子核外的孤电子对进入Ni2+的空轨道变为成键电子对,原孤电子对对成键电子对的排斥力变为成键电子对之间的排斥力,排斥力减弱;
②由晶胞结构可知,该晶胞中含有=1个NH3,=1个Ni2+,则与Ni2+的个数之比为1:1,已知键长为,键长为,则该晶体中,晶胞中与间的距离为。
79.(22-23高二下·湖南长沙实验中学·期中)太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位,单晶硅太阳能电池片在加工时,一般掺杂微量的铜、钴、硼、镓、硒、镍等。已知铜的配合物A结构如图。
(1)基态硅原子的价电子排布式为_______;
(2)配合物A中含有σ键的数目为_______NA;
(3)Cu可以形成一种离子化合物,若要确定是晶体还是非晶体,最科学的方法是对它进行_______实验;
(4)Co、Ni可形成、、、等多种配合物。
①上述四种配合物中一共有_______种配体;
②的空间构型为_______;
(5)六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似,层间相互作用力为_______。
(6)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构、硬度与金刚石相似,其晶胞如图,晶胞边长为,立方氮化硼的密度是_______(只列算式,为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)3s23p2
(2)20
(3)X射线衍射
(4) 3 正四面体
(5)分子间作用力(或范德华力)
(6)
【详解】(1)基态硅原子的最外层电子数为4,价电子排布式为3s23p2;答案为:3s23p2;
(2)A分子中,含有14个共价单键、2个碳氧双键、4个配位键,则1mol配合物A中含有σ键的数目为20NA;答案为:20;
(3)晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列,要确定是晶体还是非晶体,最科学的方法是对它进行X射线衍射实验;答案为:X射线衍射;
(4)①上述四种配合物中,有NH3、、CO共3种配体;
②的中心S原子的价层电子对数为4,S发生sp3杂化,没有孤电子对,空间构型为正四面体;答案为:3;正四面体;
(5)六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似,层内原子间形成共价键,层间原子间不形成共价键,其相互作用力为分子间作用力(或范德华力)。答案为:分子间作用力(或范德华力);
(6)立方氮化硼中,含有4个N原子,含B原子数目为=4,晶胞边长为,立方氮化硼的密度是=。答案为:。
【点睛】计算晶胞中所含微粒数目时,可使用均摊法。
80.(22-23高二下·湖南长沙长沙县第一中学·期中)物质世界的神奇莫测,常常超乎人们的想象。掌握晶体的结构与性质之间的关系,也许能使你想象的翅膀变得更有力。请回答下列问题:
(1)[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出基态电子排布式:_______。
(2)已知高温下比更稳定,试从铜原子核外电子变化角度解释其原因:_______。
(3)镍能与类卤素反应生成。中硫原子的杂化方式是_______,键和键数目之比为_______;类卤素对应的酸有两种,理论上硫氰酸的沸点低于异硫氰酸的沸点,其原因是_______。
(4)氮化硼(BN)晶体存在两种结构,六方氮化硼的结构与石墨类似,可做润滑剂;立方氮化硼的结构与金刚石类似,可作研磨剂。六方氮化硼的晶体类型为_______。
(5)中所含元素电负性由大到小的顺序为_______,晶体中存在的相互作用有_______(填标号)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.氢键 E.范德华力
(6)的结构如图所示,已知键角为124°,为96°,则的原因主要是_______。
(7)已知可形成配位数为6,颜色不同的两种配合物晶体,一种为紫色,另一为绿色。两种晶体的组成皆为。为测定这两种晶体的化学式,设计了如下实验:
a.分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液;
b.分别往待测溶液中滴入溶液,均产生白色沉淀;
c.沉淀完全后分别过滤得两份沉淀,经洗涤干燥后称量,发现原绿色晶体的水溶液得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的。绿色晶体配合物的化学式为_______。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
(2)Cu+的最外层电子排布是3d10,Cu2+最外层的电子排布是3d9,最外层电子排布达到全满时稳定
(3) sp3 5∶4 异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氢酸分子间不能形成氢键
(4)混合型晶体
(5) O>V>Na A、B
(6)F的电负性大于O,故S=O键中的电子比S-F键中的电子更靠近中心原子S,S=O键相互间的斥力更大
(7)[TiCl(H2O)5]Cl2∙H2O
【详解】(1)Zn为30号元素,基态核外有28个电子,所以Zn2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。
(2)Cu+的最外层电子排布是3d10,Cu2+最外层的电子排布是3d9,因最外层电子排布达到全满时稳定,所以固态Cu2O稳定性强于CuO。
(3)(SCN)2的结构是为 ,可知分子中硫原子的杂化方式是sp3;(SCN)2中含有3个单键和2个三键,三键含有1个键和2个键,因此(SCN)2中含有5个键和4个键,键和键数目之比为5∶4;异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氢酸分子间不能形成氢键,所以硫氢酸的沸点低于异硫氰酸的沸点。
(4)六方氮化硼的结构与石墨类似,可做润滑剂,石墨为混合型晶体,故六方氮化硼的晶体类型也为混合型晶体。
(5)元素电负性数值越大,表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强。同主族,自上而下,元素的电负性逐渐变;由同周期,从左至右,元素的电负性逐渐变大。在Na2V4O7中,Na的电负性为0.93,V的电负性为1.63,O的电负性为3.44,由大到小的顺序为O>V>Na。Na2V4O7晶体中Na+和之间存在离子键,内存在共价键,故选择A、B。
(6)F的电负性大于O,故S=O键中的电子比S-F键中的电子更靠近中心原子S,S=O键相互间的斥力更大,所以。
(7)氯离子可以与银离子反应生成氯化银白色沉淀,通过沉淀的质量可以推断出氯离子的含量。原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的,两种晶体的组成皆为TiCl3∙6H2O,说明紫色晶体中有三个自由移动的氯离子,而绿色晶体中只有2个自由移动的氯离子,即有一个氯原子形成了配合物,因为钛为6配位,即配合物中须有五个水,即化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2∙H2O,而紫色晶体的化学式为[Ti(H2O)6]Cl3。
试卷第1页,共3页
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