2026届高三化学考前《物质结构与性质》大题专练10

2026届考前《物质结构与性质》大题专练(十) 1．卤族元素是形成化合物的常见元素。请回答： (1)含Na、Cl、Al三种元素的某化合物，其晶体部分结构如图所示。其化学式是 ，晶体类型是 。 (2)下列说法错误的是___________。 A．电负性：N>C>H B．第一电离能：Na＜Mg＜Al C．离子半径：Na+＜F-＜Cl－ D．Cu+的简化电子排布式：[Ar]3d94s1 (3)一种比率光生探针M与铜离子配位，可用于小鼠脑内Cu(Ⅱ)的高时空分辨率动态成像。反应如下所示： ①M中C的杂化方式为 。 ②M中键角∠F－B－F BF3中键角∠F－B－F(填“>”、“<”、“=”)，请说明理由 。 (4)在水中，氟化氢是一种弱酸，但氟化氢却是酸性很强的溶剂，其酸度与无水硫酸相当，能够给予氟化氢质子的化合物是很少的。如HNO3在HF溶剂中存在如下反应：HONO2+HF(OH)2NO++F-。则HNO3在HF溶剂中呈 (填“酸性”、“中性”、“碱性”) 答案：(1) Na[AlCl4]或NaAlCl4 离子晶体 (2)BD (3) sp2、sp3 ＜ M中的B采用sp3杂化，而BF3中的B采用sp2杂化 (4)碱性 解析：(1)根据均摊法，该晶胞含有2个Na+，[AlCl4]－含8×＋4×＝2，则其化学式是Na[AlCl4]或NaAlCl4，晶体类型是离子晶体。 (2)A．根据同一主族从上往下元素电负性依次减小，同一周期从左往右元素的电负性依次增大可知，电负性N>C>H，A项正确； B．同周期元素第一电离能总体呈递增趋势，但是Mg的3s2轨道为全满结构，第一电离能大于Al，第一电离能：Na＜Al＜Mg，B项错误； C．根据核大径小，层多径大原则，离子半径：Na+＜F-＜Cl-，C项正确； D．Cu为29号元素，基态Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1，则基态Cu+的简化电子排布式为[Ar]3d10，D项错误； 故选BD。 (3)①M中C分别形成苯环、双键、四个单键，杂化方式分别为sp2、sp2、sp3。②由题干图示信息可知，M中B周围形成了4个共价键，即B采用sp3杂化，而BF3中B采用sp2杂化，故M中键角F－B－F＜BF3中键角F－B－F。 (4)HNO3在HF溶剂中存在反应：HONO2＋HF(OH)2NO+＋F－，硝酸抢夺了HF的质子，则HNO3在HF溶剂中呈碱性。 2．铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，称为铁系元素，相关化合物在生产生活中应用广泛。 (1)铁在元素周期表中位置(周期、族)为 ，属于 区，基态Fe3+的价电子排布式为 。 (2)铁系元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等金属羰基化合物。金属羰基化合物的配位原子为(填元素名称)，其更容易进行配位的原因是 。CO与N2结构相似，其中CO分子内σ键和π键的个数比为 。 (3)Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物。已知Co3+的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，对两种配合物进行了如下实验：在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，产生白色沉淀，在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，则无明显现象。则第一种配合物的结构式可表示为 ，第二种配合物的结构式可表示为 。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，则产生的现象是 。{提示：TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构式可表示为[TiCl(H2O)5]Cl2} (4)NiO晶胞与NaCl晶胞相似，如图所示： NiO晶胞中，每个氧离子周围与它最近且相等距离的氧离子有 个。晶胞参数为apm，NA代表阿伏伽德罗常数的值。则NiO晶体的密度为 g∙cm-3(只列出计算式)。 答案：(1) 第四周期VIII族 d 3d5 (2) 碳，碳的电负性小于氧的对电子对的束缚作用低，易提供孤对电子 1∶2 (3) [CoBr(NH3)5]SO4 [Co(SO4)(NH3)5]Br 生成淡黄色沉淀 (4) 12 解析：(1)铁为26号元素，位于元素周期表第四周期VIII族，属于d区，基态铁原子的价电子排布式为3d64s2，所以基态Fe3+的价电子排布式为3d5； (2)由于碳和氧都有孤对电子，但碳的电负性比氧的电负性小，对电子的吸引力弱，给电子能力强，因此金属羰基化合物的配位原子为碳，其更容易进行配位的原因是碳电负性小于氧，对电子对的束缚作用低，易于提供孤对电子；氮气有1个σ键，2个π键，CO与N2结构相似，所以CO分子内σ键和π键的个数比为1∶2； (3) Co(NH3)5BrSO4可形成两种钻的配合物。已知Co2+的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，对两种配合物进行了如下实验：在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，产生白色沉淀，说明硫酸根在外界，则该配合物的结构式可表示为[CoBr(NH3)5]SO4，在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，则无明显现象，说明硫酸根在内界，则该配合物的结构式可表示为[Co(SO4)(NH3)5]Br，若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，由于溴离子在外界，因此会生成溴化银沉淀，则产生的现象是生成淡黄色沉淀； (4)NiO晶胞中，离顶点的氧离子，最近的在面心上，一个面有4个氧离子离顶点氧最近，总共有3个面，因此每个氧离子周围与它最近且相等距离的氧离子有12个；根据图中晶胞结构得到氧离子个数为8×＋6×＝4，则晶胞中有4个NiO，晶胞参数为apm，NA代表阿伏伽德罗常数的值，则NiO晶体的密度为。 3．以NaOH、CuSO4和HCHO为主要成分的镀液可在某些材料上镀铜，原理如下：Cu2+＋2HCHO＋4OH－→Cu＋2HCOO－＋2H2O＋H2↑ (1)基态Cu原子的价层电子排布式为 。 (2)根据反应原理分析 ①镀铜反应中，利用了HCHO的 性。 ②选择HCHO进行化学镀铜的原因之一是它易溶于水。下列分析正确的是 。 a．HCHO、H2O均属于极性分子 b．HCHO与H2O之间能形成氢键 c．在醛基的碳氧双键中，电子偏向碳原子 (3)镀液中的SO、HCHO、H2O三种微粒，空间结构为三角形的是 。 (4)为防止Cu2+与OH－形成沉淀，可加入EDTA使Cu2+形成配合物。EDTA能电离出H+和EDTA4-。 EDTA4-中除部分O外，还能与Cu2+配位的原子是 。 (5)锏—镍镀层能增强材料的耐蚀性。按照核外电子排布，把元素周期表划分为5个区，Ni位于 区。 (6)聚酰亚胺具有高强度、耐紫外线、优良的热氧化稳定性等性质。某聚酰亚胺具有如下结构特征： 上述方法不适合在该聚酰亚胺基材上直接镀铜。原因是： ①聚酰亚胺在碱性条件下会发生水解   ② (7)有机化合物的合成通常使用催化剂，一种催化剂ZrO2晶体的晶胞示意图如下： ①Y原子为 (填元素符号)。与每个Y原子距离最近且等距的X原子有 个 ②晶胞边长为a nm，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体的密度ρ＝ g∙cm-3(列出计算式，1nm＝10-9m，ZrO2的摩尔质量为123 g∙mol-1)。 答案：(1)3d104s1 (2) ①还原 ②ab (3)HCHO (4)N (5)d (6)聚合物有可能与铜离子配位 (7) ①Zr 8 ② 解析：(1)Cu为29号元素，则基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，基态Cu原子价层电子排布式为3d104s1；故答案为：3d104s1。 (2)①镀铜反应中，HCHO中碳化合价升高，失去电子，利用了HCHO的还原性；故答案为：还原。 ②a．HCHO是平面三角形，H2O是“V”形，都属于极性分子，根据相似相溶原理，故a正确； b．水中氧与甲醛中氧形成分子间氢键，增大溶解性，故b正确； c．在醛基的碳氧双键中，氧的电负性大，电子偏向氧原子，故c错误；综上所述， 答案为：ab。 (3)镀液中的SO空间结构为正四面体形、HCHO空间结构为三角形、H2O空间结构为“V”形，因此空间结构为三角形的是HCHO；故答案为：HCHO。 (4) EDTA4-中氧、氮都有孤对电子，因此还能与Cu2+配位的原子是氮；故答案为：N。 (5)Ni是28号元素，基态Ni原子的电子排布式为[Ar]3d84s2，位于d区；故答案为：d。 (6)该聚合物中氧、氮都有孤对电子，因此聚合物有可能与铜离子配位；故答案为：聚合物有可能与铜离子配位。 (7)①根据晶胞结构X有8个，Y有8×＋6×＝4，则Y原子为Zr。以右侧面面心的Y分析，与每个Y原子距离最近且等距的X原子有8个；故答案为：Zr；8。 ②晶胞边长为a nm，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体的密度ρ＝＝＝g∙cm-3；故答案为：。 4．硫元素化合物非常丰富，应用广泛。 请回答： (1)由钾、镍、硫三种元素组成的某电极材料的晶胞如图，已知钾离子位于晶胞顶点及体心，其化学式是 ，与钾离子直接相邻的元素是 (填元素符号)。 (2)下列有关说法正确的是___________。 A．基态S原子的价层电子排布图： B．第一电离能： Cl＞S＞P C．K、Ni同为第四周期金属元素，都处于元素周期表d区 D．离子半径：S2-＞K+＞Ni2+ (3)①硫酰卤(SO2X2)：，分子中S原子的杂化方式为： ；比较键角∠O－S－O：SO2Cl2 SO2F2 (填“>”、“<”或“=”)。 ②氟磺酸(HSO3F)属于超酸，可看作SO2F2部分水解形成的产物。氟磺酸酸性比硫酸强。请从分子结构上说明氟磺酸酸性强的原因： 。魔酸[H+(SbF6SO3)]，由SbF5 ()与HSO3F等物质的量化合生成。写出其中阴离子的结构式： 。 答案：(1) KNi2S2 S (2)AD (3) ①sp3 ＜ ②F原子的电负性比O强，F－S键极性比O－S键强，使O－H键的极性增强，酸性比硫酸强(或F原子的吸电极效应使O－H的极性增强，易电离出H+) 解析：(1)由均摊法得，钾离子位于晶胞顶点和体心，数目为1＋8×＝2，其余黑球位于面心，数目为8×＝4，白球数目为2＋8×＝4，即化学式为KNi2S2，K+带正电荷，与带负电荷的S2-相邻。 (2)A．S位于元素周期表第16位，基态S原子的价层电子排布图：，故A正确； B．同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅤA族原子p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：Cl＞P＞S，故B错误； C．K在s区，Ni在d区，故C错误； D．电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小，离子半径：S2-＞K+＞Ni2+，故D正确； 故选AD。 (3)①硫酰卤(SO2X2)：，分子中S原子形成了4个σ键，无孤电子对，杂化方式为sp3；Cl原子半径大于F，SO2F2成键电子对之间的排斥力更大，∠O－S－O更大； ②F原子的电负性比O强，F－S键极性比O－S键强，使O－H键的极性增强，酸性比硫酸强(或F原子的吸电极效应使O－H的极性增强，易电离出H+)；魔酸[H+(SbF6SO3)]，由SbF5 ()与HSO3F等物质的量化合生成，SbF6断裂O－H键与SbF5的Sb形成(SbF6SO3)－，阴离子的结构式为。 5．铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，称为铁系元素，相关化合物在科研及生产生活中应用广泛。 I．邻二氮菲(phen)与Fe2+生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子[Fe(phen)3]2+，可用于Fe2+的测定，邻二氮菲的结构简式如图所示。 (1)①[Fe(phen)3]2+中，存在的化学键有 。 a．配位键 b．离子键 c．π键 d．氢键 ②用邻二氮菲测定Fe2+浓度时应控制pH为2～9的适宜范围，请解释原因： 。 ③补铁剂中Fe2+易变质，请从结构角度解释其原因 。 ④SCN－检验补铁剂是否变质，SCN－中所有原子均满足最外层8电子结构，写出SCN－的电子式 。 II．Co2+能与水杨醛缩对氯苯胺形成具有发光性的配合物，水杨醛缩对氯苯胺制备反应方程式如图： (2)①Co元素在周期表中属于 区(填“s”“p”“d”或“ds”)。 ②C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 ③对羟基苯甲醛()的沸点为246.6℃，而水杨醛()的沸点为197℃，请从结构角度解释二者沸点差异的原因 。 III．金属镍及其化合物在合成材料以及催化剂等方面应用广泛。某含Ni、Mg和C三种元素的晶体具有超导性，该晶体的晶胞结构如图所示： (3)①距离Mg原子最近的Ni原子有 个。 ②已知该晶体的边长为anm(1nm＝10-7cm)，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为 g∙cm-3。 答案：(1)①ac ②当H+浓度高时，邻二氮菲中N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱 ③Fe2+的价电子排布为3d6，再失去1个电子形成3d5半充满的稳定结构，故易被氧化 ④ (2)① d ②N＞O＞C ③对羟基苯甲醛分子间形成氢键，而水杨醛形成的是分子内氢键 (3) ①12 ②×1021 解析：(1)①[Fe(phen)3]2+是络离子，在其中含有配位键、π键，故合理选项是ac； ②用邻二氨菲测定Fe2+浓度时应控制pH为2~9的适宜范围，若溶液pH太小，溶液中c(H+)较高，此时邻二氮菲中N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱； ③Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，则Fe2+易被氧化为Fe3+的原因：Fe2+的价电子排布为3d6，再失去1个电子形成3d5半充满的稳定结构，故易被氧化； ④SCN－中所有原子均满足最外层8电子结构，其与CO2互为等电子体，则SCN－的电子式； (2)①钴价层电子排布为3d74s2，Co在元素周期表中属于d区； ②同周期从左到右第一电离能增大趋势，第ⅡA、VA族的元素第一电离能比同周期相邻元素大；N原子2p轨道为半满状态，所含C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序是：N＞O＞C； ③对羟基苯甲醛分子间形成氢键，能提高物质的沸点，而水杨醛形成的是分子内氢键，降低物质的沸点，则对羟基苯甲醛的沸点比水杨醛的沸点高，故答案为：对羟基苯甲醛分子间形成氢键，而水杨醛形成的是分子内氢键； (3)①Mg原子位于顶点，离Mg原子最近的Ni原子位于面心，距离Mg原子最近的Ni原子有＝12； ②Mg原子位于顶点，个数为8×＝1，Ni原子位于面心，个数为6×=3，1个C原子位于体内，晶胞质量为g,晶胞体积为(a×10-7)3cm3，晶胞密度ρ＝＝×1021g∙cm-3。 6．KCN易溶于水，水溶液呈碱性，虽有剧毒，却因其较强的配位能力被广泛使用，如用于从低品位的金矿砂(含单质金)中提取金。 (1)基态N的价层电子轨道表示式为 。 (2)CN－的所有原子均满足8电子稳定结构，其电子式为 。 (3)比较C、N原子的第一电离能，并从结构角度解释原因： 。 (4)如图为KCN的晶胞示意图。 与CN－距离最近且等距的CN－个数是 ；已知该晶体的密度为ρg∙cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶胞的边长为 nm。(已知：1cm＝107nm) (5)浸金过程如下： i．将金矿砂溶于pH为10.5~11的KCN溶液，过滤，得含[Au(CN)2]－的滤液； ii．向滤液中加入足量金属锌，得单质金。 ①已知Au与Cu同族，则Au属于 区元素。 ②i中反应的离子方程式为 。 ③i中，pH<10.5会导致相同时间内Au的浸取率下降，原因是 。 答案：(1)2s22p3 (2) (3)N＞O，原因为：N原子的价电子排布为2s22p3，O原子的价电子排布为2s22p4，根据洪特规则，N原子的2p轨道上电子呈半充满状态，能量较低，较稳定，较难失去电子 (4) 12 (5) ①ds ②O2＋4Au＋8CN－＋2H2O＝4[Au(CN)2]－＋4OH－ ③溶液中CN－的浓度会减小，主要以HCN形式存在，导致Au的浸取率下降 解析：(1)基态N价层电子排布式为：2s22p3 ，故答案为：2s22p3 ； (2) CN－的所有原子均满足8电子稳定结构，其电子式为：，故答案为：； (3)N原子的价电子排布为2s22p3，O原子的价电子排布为2s22p4，根据洪特规则，N原子的2p轨道上电子排布呈半充满状态，能量较低，较稳定，较难失去电子所以电离能：N＞O，故答案为：N＞O，原因为：N原子的价电子排布为2s22p3，O原子的价电子排布为2s22p4，根据洪特规则，N原子的2p轨道上电子呈半充满状态，能量较低，较稳定，较难失去电子； (4)①与CN－距离最近且等距的CN－个数是12个，故答案为：12； ②已知该晶体的密度为ρg∙cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，由KCN的晶胞示意图可知，每个晶胞中含有4个KCN，则晶胞的质量为＝g＝g，根据V＝＝＝cm3，该晶胞的边长为＝cm＝nm，故答案为： ； (5)①Au与Cu同族，则都属于ds区，故答案为ds； ②将金矿砂溶于pH为10.5～11的KCN溶液，得到含[Au(CN)2]－的滤液，该过程为氧得电子，反应的离子方程式为：O2＋4Au＋8CN－＋2H2O＝4[Au(CN)2]－＋4OH－，故答案为：O2＋4Au＋8CN－＋2H2O＝4[Au(CN)2]－＋4OH－； ③pH＜10.5时，溶液中CN－的浓度会减小，主要以HCN形式存在，导致Au的浸取率下降，故答案为：溶液中CN－的浓度会减小，主要以HCN形式存在，导致Au的浸取率下降。 7．N、P、As均为氮族元素，这些元素与人们的生活息息相关。回答下列问题： (1)下列状态的N原子或离子在跃迁时，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是 (填序号，下同)，未成对电子最多的是 。 a．ls22s22p3 b．1s22s2 c．1s22s12p4 d．1s22s12p3 (2)Si、P与S是同周期中相邻的元素，Si、 P、S的电负性由大到小的顺序是 ，第一电离能由大到小的顺序是 。 (3)吡啶为含N有机物。这类物质是合成医药农药的重要原料。下列吡啶类化合物A与Zn(CH3CH2)2(即ZnEt2 )反应生成有机化合物B， B具有优异的催化性能。 吡啶类化合物A中N原子的杂化类型是 ，化合物A易溶于水，原因是 ，含Zn有机物B的分子结构中含 (填序号)。 A．离子键 B．配位键 C．π键 D．σ键 E．氢键 答案：(1)c d (2)S>P>Si P>S>Si (3)sp2 化合物A与水分子间存在氢键 BCD 解析：(1)发射光谱是电子从高能量的能级跃迁到低能量的能级，以光的形式释放能量， a．是基态N原子电子排布式，能量最低，有3个未成对电子； b．是基态N3+的电子排布式，能量最低，无未成对电子； c．2s上的1个电子跃迁到2p上，该电子排布式是激发态的N原子，跃迁到基态，可捕捉到发射光谱，有3个未成对电子； d．2s上失去1个电子，有4个未成对电子； 综上所述，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是c；未成对电子最多的是d； 答案为c；d； (2)同周期从左向右电负性逐渐增大，即电负性强弱顺序是S＞P＞Si；根据第一电离能规律：同周期元素从左到右第一电离能有增大的趋势，但ⅤA中p轨道处于半充满状态，第一电离能大于ⅥA，第一电离能由大到小顺序是P＞S＞Si，故答案为S＞P＞Si；P＞S＞Si； (3)从化合物A结构示意图知，分子内N形成碳氮双键(吡啶中六元环为平面结构)，N的杂化类型为sp2，化合物A中含有N原子和羟基，能与水分子形成分子间氢键，增加A在水中的溶解度；根据结构简式，含Zn有机物B含有单键、双键、N→Zn、O→Zn配位键，含有配位键、π、σ键，选项BCD符合题意；答案为sp2；化合物A与水分子间存在氢键；BCD。 8．将酞菁—钴钛—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题： (1)图1所示的几种碳单质，它们互为_________，其中属于原子晶体的是_________，C60间的作用力是______________。 (2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。 酞菁分子中所有原子共平面，其中p轨道能提供一对电子的N原子是_______(填图2酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为_______，氮原子提供孤对电子与钴离子形成_______键。 (3)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为_______。AlF3的熔点为1090℃，远高于AlCl3的192℃，由此可以判断铝氟之间的化学键为_______键。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，F－的配位数为_______。若晶胞参数为apm，晶体密度ρ＝_______g∙cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。 答案：(1)同素异形体 金刚石 范德华力 (2)③ +2 配位 (3)sp3 离子 2 解析：(1)同一元素形成的不同单质之间互为同素异形体。图1所示的几种碳单质，它们的组成元素均为碳元素，因此，它们互为同素异形体；其中金刚石属于原子晶体，石墨属于混合型晶体，C60属于分子晶体，碳纳米管不属于原子晶体；C60间的作用力是范德华力； (2)已知酞菁分子中所有原子共平面，则其分子中所有的C原子和所有的N原子均为sp2杂化，且分子中存在大π键，其中标号为①和②的N原子均有一对电子占据了一个sp2杂化轨道，其p轨道只能提供1个电子参与形成大π键，标号为③的N原子的 p轨道能提供一对电子参与形成大π键，因此标号为③的N原子形成的N－H键易断裂从而电离出H+；钴酞菁分子中，失去了2个H+的酞菁离子与钴离子通过配位键结合成分子，因此，钴离子的化合价为+2，氮原子提供孤对电子与钴离子形成配位键。 (3)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，其与其周围的4个氯原子形成四面体结构，因此，二聚体中A1的轨道杂化类型为sp3。AlF3的熔点为1090℃，远高于AlCl3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。由AlF3的晶胞结构可知，其中含灰色球的个数为12×＝3，红色球的个数为8×＝1，则灰色的球为F－，距F－最近且等距的Al3+有2个，则F－的配位数为2。若晶胞参数为apm，则晶胞的体积为(apm)3＝a3×10-30cm3，晶胞的质量为，则其晶体密度ρ＝g∙cm-3。 9．中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(MgxFe2－xSiO4)。回答下列问题： (1)基态Fe原子的价电子排布式为_____________________。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为___________，铁的化合价为_______。 (2)已知一些物质的熔点数据如下表： 物质 熔点/℃ NaCl 800.7 SiCl4 －68.8 GeCl4 －51.5 SnCl4 －34.1 Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是________________________。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因_____________________________。SiCl4的空间结构为_______，其中Si的轨道杂化形式为_______。 (3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于立方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有_____个Mg。该物质化学式为___________，B－B最近距离为_______。 答案：(1)3d64s2 O＞Si＞Fe＞Mg +2 (2)钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，而SiCl4为分子晶体 随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：SiCl4、GeCl4、SnCl4均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大 正四面体 sp3 (3)3 MgB2 a 解析：(1)Fe为26号元素，基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2。元素的金属性越强，其电负性越小，元素的非金属性越强则其电负性越大，因此，橄榄石(MgxFe2－xSiO4)中，各元素电负性大小顺序为O＞Si＞Fe＞Mg；因为MgxFe2－xSiO4中Mg、Si、O的化合价分别为＋2、＋4和－2，x＋2－x＝2，根据化合物中各元素的化合价的代数和为0，可以确定铁的化合价为＋2。 (2)Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是：钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，其熔点较高；而SiCl4为分子晶体，其熔点较低。由表中的数据可知， SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势为：随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：SiCl4、GeCl4、SnCl4均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大。SiCl4的空间结构为正四面体，其中Si的价层电子对数为4，因此Si的轨道杂化形式为sp3。 (3)由硼镁化合物的晶体结构、晶胞沿c轴的投影图可知，Mg位于正六棱柱的顶点和面心，由均摊法可以求出正六棱柱中含有12×＋2×＝3个Mg，B在正六棱柱体内共6个，则该物质的化学式为MgB2；由晶胞沿c轴的投影图可知，B原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍，顶点到对边的垂线长度为a，因此B－B最近距离为a××2＝a。 10．过渡金属钌(Ru)的配合物A可用于多种化学键的活化。R1－和R2－代表两种不同的烷基。水分子参与反应(第①步)，经由配合物B，得到C，实现氧氢键断开。 回答问题： (1)同位素氘(H或D)，是一种常用的追踪标记原子，氘的质量数是______。 (2)H2O分子中O－H键的极性大于NH3分子中N－H键，主要原因是_________________________。 (3)第②步反应前后，杂化方式改变的碳原子是______(填碳原子标号)。 (4)某溶剂中，用醇钾(R1OK)处理前体配合物E，可将其转化为A。转化反应方程式为：E＋R1OK—→A＋______。 (5)若第①步参与反应的小分子为ND3 (即氨中所有氢原子皆被氘取代)，经第②步反应，得到C′。将答题卡中C′的结构图补充完整(须标出全部氘原子) __________________________。 一种可用作强氧化剂的含钌多氟化物的晶体晶胞，如图1所示，完成(6)、(7)题。 (6)Ag与Cu是同族相邻周期元素。已知该晶体中Ag阳离子有1个未成对电子，此Ag阳离子的基态价电子排布式为_____________________________________。 (7)每个Ag原子周围的紧邻氟原子围成规则配位结构，Ag1与该晶胞中氟原子的配位关系均已在图1呈现。沿c方向投影，见图2(已放大处理)。b方向紧邻晶胞中与Ag1配位的氟原子标号是______。(紧邻晶胞中相应氟原子标号与图示晶胞相同)。 答案：(1)2 (2)电负性O>N (3)e (4)R1OH＋KCl (5) (6)4d9 (7)2 解析：(1) H的质子数为1，中子数为1，质量数为2； (2)极性共价键的极性强弱取决于原子电负性差异。电负性差异越大，键的极性越强，电负性O＞N，故H2O分子中O－H键的极性大于NH3分子中N－H键； (3)第二步(B→C)实质是e处碳原子发生质子化，e处碳原子杂化方式由sp2改变成sp3； (4)观察E、A结构，可知E转化为A，分子里失去一个H原子和一个Cl原子，故E＋R1OK——→ A＋R1OH＋KCl； (5)ND3先与Ru结合生成B`()，经过步骤②将D进行转移至e处，C′的结构图； (6)Ag与Cu是同族相邻周期元素，Cu+和Cu2+的基态价电子排布式分别为3d10和3d9，Ag阳离子有1个未成对电子，故基态价电子排布式为4d9； (7)由图1可知，123在同一平面，b方向紧邻晶胞中与Ag1配位的氟原子标号是2号氟原子。 第 14 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届考前《物质结构与性质》大题专练(十) 1．卤族元素是形成化合物的常见元素。请回答： (1)含Na、Cl、Al三种元素的某化合物，其晶体部分结构如图所示。其化学式是 ，晶体类型是 。 (2)下列说法错误的是___________。 A．电负性：N>C>H B．第一电离能：Na＜Mg＜Al C．离子半径：Na+＜F-＜Cl－ D．Cu+的简化电子排布式：[Ar]3d94s1 (3)一种比率光生探针M与铜离子配位，可用于小鼠脑内Cu(Ⅱ)的高时空分辨率动态成像。反应如下所示： ①M中C的杂化方式为 。 ②M中键角∠F－B－F BF3中键角∠F－B－F(填“>”、“<”、“=”)，请说明理由 。 (4)在水中，氟化氢是一种弱酸，但氟化氢却是酸性很强的溶剂，其酸度与无水硫酸相当，能够给予氟化氢质子的化合物是很少的。如HNO3在HF溶剂中存在如下反应：HONO2+HF(OH)2NO++F-。则HNO3在HF溶剂中呈 (填“酸性”、“中性”、“碱性”) 2．铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，称为铁系元素，相关化合物在生产生活中应用广泛。 (1)铁在元素周期表中位置(周期、族)为 ，属于 区，基态Fe3+的价电子排布式为 。 (2)铁系元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等金属羰基化合物。金属羰基化合物的配位原子为(填元素名称)，其更容易进行配位的原因是 。CO与N2结构相似，其中CO分子内σ键和π键的个数比为 。 (3)Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物。已知Co3+的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，对两种配合物进行了如下实验：在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，产生白色沉淀，在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，则无明显现象。则第一种配合物的结构式可表示为 ，第二种配合物的结构式可表示为 。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，则产生的现象是 。{提示：TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构式可表示为[TiCl(H2O)5]Cl2} (4)NiO晶胞与NaCl晶胞相似，如图所示： NiO晶胞中，每个氧离子周围与它最近且相等距离的氧离子有 个。晶胞参数为apm，NA代表阿伏伽德罗常数的值。则NiO晶体的密度为 g∙cm-3(只列出计算式)。 3．以NaOH、CuSO4和HCHO为主要成分的镀液可在某些材料上镀铜，原理如下：Cu2+＋2HCHO＋4OH－→Cu＋2HCOO－＋2H2O＋H2↑ (1)基态Cu原子的价层电子排布式为 。 (2)根据反应原理分析 ①镀铜反应中，利用了HCHO的 性。 ②选择HCHO进行化学镀铜的原因之一是它易溶于水。下列分析正确的是 。 a．HCHO、H2O均属于极性分子 b．HCHO与H2O之间能形成氢键 c．在醛基的碳氧双键中，电子偏向碳原子 (3)镀液中的SO、HCHO、H2O三种微粒，空间结构为三角形的是 。 (4)为防止Cu2+与OH－形成沉淀，可加入EDTA使Cu2+形成配合物。EDTA能电离出H+和EDTA4-。 EDTA4-中除部分O外，还能与Cu2+配位的原子是 。 (5)锏—镍镀层能增强材料的耐蚀性。按照核外电子排布，把元素周期表划分为5个区，Ni位于 区。 (6)聚酰亚胺具有高强度、耐紫外线、优良的热氧化稳定性等性质。某聚酰亚胺具有如下结构特征： 上述方法不适合在该聚酰亚胺基材上直接镀铜。原因是： ①聚酰亚胺在碱性条件下会发生水解   ② (7)有机化合物的合成通常使用催化剂，一种催化剂ZrO2晶体的晶胞示意图如下： ①Y原子为 (填元素符号)。与每个Y原子距离最近且等距的X原子有 个 ②晶胞边长为a nm，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体的密度ρ＝ g∙cm-3(列出计算式，1nm＝10-9m，ZrO2的摩尔质量为123 g∙mol-1)。 4．硫元素化合物非常丰富，应用广泛。 请回答： (1)由钾、镍、硫三种元素组成的某电极材料的晶胞如图，已知钾离子位于晶胞顶点及体心，其化学式是 ，与钾离子直接相邻的元素是 (填元素符号)。 (2)下列有关说法正确的是___________。 A．基态S原子的价层电子排布图： B．第一电离能： Cl＞S＞P C．K、Ni同为第四周期金属元素，都处于元素周期表d区 D．离子半径：S2-＞K+＞Ni2+ (3)①硫酰卤(SO2X2)：，分子中S原子的杂化方式为： ；比较键角∠O－S－O：SO2Cl2 SO2F2 (填“>”、“<”或“=”)。 ②氟磺酸(HSO3F)属于超酸，可看作SO2F2部分水解形成的产物。氟磺酸酸性比硫酸强。请从分子结构上说明氟磺酸酸性强的原因： 。魔酸[H+(SbF6SO3)]，由SbF5 ()与HSO3F等物质的量化合生成。写出其中阴离子的结构式： 。 5．铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，称为铁系元素，相关化合物在科研及生产生活中应用广泛。 I．邻二氮菲(phen)与Fe2+生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子[Fe(phen)3]2+，可用于Fe2+的测定，邻二氮菲的结构简式如图所示。 (1)①[Fe(phen)3]2+中，存在的化学键有 。 a．配位键 b．离子键 c．π键 d．氢键 ②用邻二氮菲测定Fe2+浓度时应控制pH为2～9的适宜范围，请解释原因： 。 ③补铁剂中Fe2+易变质，请从结构角度解释其原因 。 ④SCN－检验补铁剂是否变质，SCN－中所有原子均满足最外层8电子结构，写出SCN－的电子式 。 II．Co2+能与水杨醛缩对氯苯胺形成具有发光性的配合物，水杨醛缩对氯苯胺制备反应方程式如图： (2)①Co元素在周期表中属于 区(填“s”“p”“d”或“ds”)。 ②C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 ③对羟基苯甲醛()的沸点为246.6℃，而水杨醛()的沸点为197℃，请从结构角度解释二者沸点差异的原因 。 III．金属镍及其化合物在合成材料以及催化剂等方面应用广泛。某含Ni、Mg和C三种元素的晶体具有超导性，该晶体的晶胞结构如图所示： (3)①距离Mg原子最近的Ni原子有 个。 ②已知该晶体的边长为anm(1nm＝10-7cm)，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为 g∙cm-3。 6．KCN易溶于水，水溶液呈碱性，虽有剧毒，却因其较强的配位能力被广泛使用，如用于从低品位的金矿砂(含单质金)中提取金。 (1)基态N的价层电子轨道表示式为 。 (2)CN－的所有原子均满足8电子稳定结构，其电子式为 。 (3)比较C、N原子的第一电离能，并从结构角度解释原因： 。 (4)如图为KCN的晶胞示意图。 与CN－距离最近且等距的CN－个数是 ；已知该晶体的密度为ρg∙cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶胞的边长为 nm。(已知：1cm＝107nm) (5)浸金过程如下： i．将金矿砂溶于pH为10.5~11的KCN溶液，过滤，得含[Au(CN)2]－的滤液； ii．向滤液中加入足量金属锌，得单质金。 ①已知Au与Cu同族，则Au属于 区元素。 ②i中反应的离子方程式为 。 ③i中，pH<10.5会导致相同时间内Au的浸取率下降，原因是 。 7．N、P、As均为氮族元素，这些元素与人们的生活息息相关。回答下列问题： (1)下列状态的N原子或离子在跃迁时，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是 (填序号，下同)，未成对电子最多的是 。 a．ls22s22p3 b．1s22s2 c．1s22s12p4 d．1s22s12p3 (2)Si、P与S是同周期中相邻的元素，Si、 P、S的电负性由大到小的顺序是 ，第一电离能由大到小的顺序是 。 (3)吡啶为含N有机物。这类物质是合成医药农药的重要原料。下列吡啶类化合物A与Zn(CH3CH2)2(即ZnEt2 )反应生成有机化合物B， B具有优异的催化性能。 吡啶类化合物A中N原子的杂化类型是 ，化合物A易溶于水，原因是 ，含Zn有机物B的分子结构中含 (填序号)。 A．离子键 B．配位键 C．π键 D．σ键 E．氢键 8．将酞菁—钴钛—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题： (1)图1所示的几种碳单质，它们互为_________，其中属于原子晶体的是_________，C60间的作用力是______________。 (2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。 酞菁分子中所有原子共平面，其中p轨道能提供一对电子的N原子是_______(填图2酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为_______，氮原子提供孤对电子与钴离子形成_______键。 (3)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为_______。AlF3的熔点为1090℃，远高于AlCl3的192℃，由此可以判断铝氟之间的化学键为_______键。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，F－的配位数为_______。若晶胞参数为apm，晶体密度ρ＝_______g∙cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。 9．中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(MgxFe2－xSiO4)。回答下列问题： (1)基态Fe原子的价电子排布式为_____________________。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为___________，铁的化合价为_______。 (2)已知一些物质的熔点数据如下表： 物质 熔点/℃ NaCl 800.7 SiCl4 －68.8 GeCl4 －51.5 SnCl4 －34.1 Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是________________________。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因_____________________________。SiCl4的空间结构为_______，其中Si的轨道杂化形式为_______。 (3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于立方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有_____个Mg。该物质化学式为___________，B－B最近距离为_______。 10．过渡金属钌(Ru)的配合物A可用于多种化学键的活化。R1－和R2－代表两种不同的烷基。水分子参与反应(第①步)，经由配合物B，得到C，实现氧氢键断开。 回答问题： (1)同位素氘(H或D)，是一种常用的追踪标记原子，氘的质量数是______。 (2)H2O分子中O－H键的极性大于NH3分子中N－H键，主要原因是_________________________。 (3)第②步反应前后，杂化方式改变的碳原子是______(填碳原子标号)。 (4)某溶剂中，用醇钾(R1OK)处理前体配合物E，可将其转化为A。转化反应方程式为：E＋R1OK—→A＋______。 (5)若第①步参与反应的小分子为ND3 (即氨中所有氢原子皆被氘取代)，经第②步反应，得到C′。将答题卡中C′的结构图补充完整(须标出全部氘原子) __________________________。 一种可用作强氧化剂的含钌多氟化物的晶体晶胞，如图1所示，完成(6)、(7)题。 (6)Ag与Cu是同族相邻周期元素。已知该晶体中Ag阳离子有1个未成对电子，此Ag阳离子的基态价电子排布式为_____________________________________。 (7)每个Ag原子周围的紧邻氟原子围成规则配位结构，Ag1与该晶胞中氟原子的配位关系均已在图1呈现。沿c方向投影，见图2(已放大处理)。b方向紧邻晶胞中与Ag1配位的氟原子标号是______。(紧邻晶胞中相应氟原子标号与图示晶胞相同)。 第 4 页 共 8 页 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