专题04 物质结构与性质(3大题型)(天津专用)2026年高考化学二模分类汇编
2026-05-23
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2份
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39页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 物质结构与性质 |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.95 MB |
| 发布时间 | 2026-05-23 |
| 更新时间 | 2026-05-23 |
| 作者 | 致力于提高综合素质的Lucky Dog |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58006774.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
专题聚焦物质结构与性质,汇编天津各区25-26届高三二模试题,涵盖结构比较、性质推论及综合简答,突出科技情境与核心素养。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|约10题|离子半径、电负性、第一电离能比较|结合离子液体、工业合成尿素等真实情境|
|简答|约10题|电子排布、杂化类型、晶胞计算、键角分析|融入福建舰材料、刀片电池等科技前沿,注重推理与综合应用|
内容正文:
专题04 物质结构与性质
3大考点概览
题型01 结构与性质
题型02 推论解释和预测
题型03 物质结构简答题
结构与性质
题型01
1.(25-26高三·天津南开区·二模)离子液体是室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物,常由离子半径较大的阴、阳离子[如、、、(表示烃基)等]构成。下列说法正确的是
A. 半径: B. 电负性:
C. 非极性分子易溶解于离子液体 D. 等离子体和离子液体聚集状态相同
2.(25-26高三·天津河西区·二模)工业合成尿素的原理:,下列有关叙述错误的是
A. 第一电离能: B. 尿素中碳原子杂化方式:杂化
C. 沸点: D. 电负性:
3.(25-26高三·天津河北区·二模)下列性质的比较,能用元素周期律解释且正确的是
A. 离子半径:
B. 第一电离能:
C. 化合物中键的极性:
D. 酸性:
4.(25-26高三·天津和平区·二模)下列比较错误的是
A. 沸点: B. 电负性:
C. 熔点: D. 第一电离能:
5.(25-26高三·天津部分区·二模)下列性质的比较,正确的是
A. 氢化物稳定性: B. 酸性:
C. 在水中溶解度:>乙醇 D. 键的极性:
6.(25-26高三·天津河东区·二模)硬铝(镁铝合金)可用于制造国产大飞机C919的机身外壳。下列有关说法错误的是
A. 金属性: B. 熔点:硬铝>铝
C. 耐腐蚀性: D. 离子半径:
7.(25-26高三·天津北辰区·二模)硝酸乙基铵()是人类发现的第一种常温离子液体。下列说法正确的是
A. 电负性:N>C B. 碱性:NH3>C2H5NH2
8.(25-26高三·天津滨海新区·二模)1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是常见的离子液体。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 热稳定性: D. 熔沸点:
9.(25-26高三·天津河西区·二模)醋酸亚铜氨溶液净化合成氨原料气(含、和少量CO)的过程中发生反应:。下列说法正确的是
A. 基态的核外电子空间运动状态有15种
B. 的相对分子质量小于CO,沸点更低
C. 键角:
D. 高温、高压条件有利于原料气的净化
10.(25-26高三·天津东丽区·二模)根据下表给出的信息
元素及其性质或结构特点
第m周期元素
第周期元素
X
该元素最高价氧化物既溶于盐酸又溶于溶液
Q
焰色反应为紫色
Y
原子最高能层上仅有1个电子
W
与Z属于同主族元素
Z
该周期中原子半径最小
推断下列说法不正确的是
A. 晶体中含有离子键 B. 氧化性:
C. 第一电离能: D. 元素的金属性:
推论解释和预测
题型02
1. (25-26高三·天津滨海新区·二模)下列依据相关数据作出的推断中,正确的是
A. 依据元素的第一电离能:,可推断单质的还原性:
B. 依据元素的电负性:,可推断分子极性:
C. 依据离子半径:,可推断结构相似的晶体的熔点:
D. 依据键能:,可推断沸点:
2. (25-26高三·天津滨海新区·二模) 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的,最终气体颜色变浅
化学平衡向减少的方向移动
B
以为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
C
将金属钠投入到一定浓度的硫酸铜溶液中发生剧烈反应,并生成蓝色絮状沉淀和少量黑色沉淀
金属性:
D
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,水浴加热5分钟,冷却后,再加入几滴碘水,观察溶液颜色变化
若溶液未变蓝色,说明淀粉已完全水解
A. A B. B C. C D. D
3. (25-26高三·天津滨海新区·二模) 室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实现过程及现象
实验结论
A
向溶液中滴加溶液,有白色沉淀生成
和发生互相促进的水解反应
B
常温下,分别向等体积等pH的苯甲酸和对硝基苯甲酸溶液中加蒸馏水稀释至等体积,测得pH:对硝基苯甲酸>苯甲酸
酸性:苯甲酸>对硝基苯甲酸
C
向2 ml 0.1 mol/L硫化钠溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀
氧化性:
D
向含和的混合液中滴加NaOH溶液,先出现蓝色沉淀
A. A B. B C. C D. D
4. (25-26高三·天津河东区·二模)根据下列实验操作和实验现象,得出结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将充满的密闭烧瓶置于热水中,气体颜色加深
B
常温下用pH计测定溶液的pH为7
溶液对水的电离程度无影响
C
将氯气通入滴有紫色石蕊的蒸馏水中,溶液颜色先变红后褪色
氯气具有漂白性
D
常温取溶液于试管中,先加入溶液,再加入溶液,先产生白色沉淀,后产生蓝色沉淀
常温下,小于
A. A B. B C. C D. D
5. (25-26高三·天津河东区·二模)下列性质差异与解释或推论的对应关系不正确的是
性质差异
解释或推论
A
单质熔点:金刚石晶体硅
原子半径:
B
碱性:
金属性:
C
酸性:
电负性:
D
溶解性:微溶于,易溶于
分子极性:
A. A B. B C. C D. D
6. (25-26高三·天津河东区·二模)对下列物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
K与Na的化学性质有差异
最外层电子能量
B
晶体熔点714℃、晶体熔点192℃
晶体类型
C
金属有良好的延展性
离子键
D
的沸点高于
分子间作用力
A. A B. B C. C D. D
物质结构简答题
题型03
1. (25-26高三·天津滨海新区·二模)非金属元素及其化合物具有重要作用。回答下列问题:
(1)基态的价电子轨道表示式为___________。
(2)分子结构如图所示,其电子式为___________,属于___________分子(填“极性”或者“非极性”)。
(3)S与Se同一主族,下列说法正确的是___________(填“字母”,下同)。
a.中的键类型为键
b.中每个原子均满足最外层8电子稳定结构
c.气态氢化物的稳定性:
d.除去气体中的少量,将气体通入98.3%浓
(4)下列状态的氮原子或离子电子跃迁时,用光谱仪有可能捕捉到发射光谱的是___________。
a.1 b.1 c.1 d.1
(5)二甲胺常用作医药、农药等有机中间体的原料,其水溶液显碱性的原因:___________(用离子方程式解释)。
(6)二甲胺可用于制备某储氢材料X,其结构如下图所示,X所含第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示);X的阳离子中的键角___________(填“>”、“<”或“=”),二甲胺中的键角;设为阿伏加德罗常数的值,1 mol X中含有配位键的数目为___________。
2. (25-26高三·天津北辰区·二模)氮的化合物也有广泛的应用,请回答以下问题。
(1)氮化锂(Li3N)晶体中氮以N3-形式存在,基态N3-核外电子占据的最高能级共有___________个原子轨道,占据该能级电子的电子云轮廓图形状为___________。
(2)基态碳、氮、氧原子的未成对电子数之比是___________,第一电离能由大到小的顺序是___________。(用原子符号表示)
(3)NH3BH3(氨硼烷)是具有广泛应用前景的储氢材料。
①NH3BH3中存在配位键,提供空轨道的原子是___________。
②NH3BH3和CH3CH3的相对分子质量接近且均为分子晶体,但NH3BH3的沸点高于CH3CH3的可能原因是___________。
(4)NF3的结构与NH3类似,但是性质差异较大。
①NF3的VSEPR模型名称为___________。
②NH3具有碱性(可与H+结合)而NF3没有碱性,从N原子电性角度分析原因___________。
(5)新材料晶体的晶胞如图所示,边长为;C原子位于正六面体的顶点和面心,N原子位于体内。为阿伏加德罗常数的值。
该晶胞密度为___________g/cm3.(用含a、的代数式表示,)
3. (25-26高三·天津滨海新区·二模)2025年11月5日,全球首艘采用常规动力电磁弹射技术的航空母舰——福建舰正式入列,标志着中国航母跻身世界前列,请按要求填空:
Ⅰ.舰体材料是由钛、铬、铁、镍等金属元素形成的无磁镍铬钛合金钢,属于金属材料。
(1)Ti价层电子排布图为_______。
(2)下列说法正确的是_______。
A. 元素周期表中所有过渡元素都是d区元素
B. 第四周期的金属元素从左到右金属性依次减弱
C. 基态铁原子的核外有7种不同能量的电子
D. 基态铬、镍原子的核外未成对电子数之比为3:1
Ⅱ.航空母舰相控阵雷达使用了碳、硅等元素形成的碳化硅等物质,属于无机非金属材料。
(3)已知中硅元素的化合价为+4价,其组成元素的电负性由大到小的顺序是_______,分子的空间结构为_______。
(4)硅与碳位于同主族,碳的化合物中往往有碳碳双键、碳碳三键,但是硅的化合物中只存在硅硅单键,其主要原因是_______。
(5)碳化硅晶胞结构如图:
①碳化硅晶体中与Si等距且紧邻的C的个数为_______。
②碳化硅的晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数,则晶胞密度为_______(用含a和的计算式表示)。
(6)常温下,将一定量的通入石灰乳中充分吸收,达平衡后,溶液的pH为11,则_______mol/L(已知:,)。
4. (25-26高三·天津部分区·二模)氮及其化合物应用广泛。回答下列问题。
(1)的电子式是___________,的原子结构示意图___________。
(2)下列状态的氮微粒中,电离最外层一个电子所需能量大小关系是a___________b(填“>”“<”或“=”)
a. b.
(3)价层电子对互斥(VSEPR)模型可表示为的粒子是___________(填序号)。
a. b. c.
(4)氮化铝是一种极有前途的电子绝缘基片材料,化学稳定性好,耐高温、酸、碱,抗冲击能力强,其晶胞结构如图所示。
①铝蒸气和氮气反应可生成氮化铝,若生成41 gAlN放出159 kJ热量,写出该反应的热化学方程式___________。
②由和在一定条件下也可生成氮化铝。已知为非极性分子,则键角最大的是___________(填序号)。
a.中键角
b.中键角
c.中键角
③氮化铝属于___________晶体,空心球(原子)半径大于黑心球(原子)半径,黑心球代表的是___________(写名称)原子。
(5)三氮唑分子()为平面结构,N原子的杂化轨道类型为___________杂化,连有H原子的N原子在形成三氮唑分子中的大π键时提供的电子数是___________。
5.
(25-26高三·天津和平区·二模)VIA族的O、S、、等元素的化合物有许多重要用途。回答下列问题:
(1)基态O原子中,未成对电子数与成对电子数之比为_______。
(2)中S原子的杂化轨道类型为_______,离子的空间结构为_______。
(3)、和键角大小顺序是_______,原因是_______。
(4)黄铁矿是工业生产硫酸的原料,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为,该晶体的电子式为_______,晶体的密度为_______。
(5)工业上可用除去多余的,试写出该反应的离子方程式_______。
(6)化合物、和的结构如图。
、和中羟基与水均可形成氢键(),按照氢键由强到弱对三种酸排序_______,请说明理由_______。
(7)用作重金属离子的沉淀剂。25℃时,向浓度均为和的混合溶液中通入,当开始沉淀时,溶液中_______。(已知:25℃时,,)。
6. (25-26高三·天津河北区·二模)中国科学家发现的新矿物——金秀矿是镍(Ni)铋(Bi)砷(As)硫化物。根据组成金秀矿的元素,回答下列问题:
(1)基态Ni核外电子有_____种空间运动状态,价层电子排布式为_____。
(2)As和Bi属于氮族元素,位于元素周期表____区,的空间结构为______形。
(3)足量浓与可发生反应:(浓)(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值。关于该反应的说法中正确的是____(填序号)。
A.氧化性:浓
B.氧化时,转移电子数为
C.由于,消耗时,生成气体质量小于46 g
(4)羰基化法提纯镍过程中,涉及羰基镍,其熔点为-25℃、沸点为43℃,羰基镍晶体类型为____晶体,含有键_____mol。
(5)电解法精炼镍:以溶液为电解液提纯粗镍(含少量、和Ag等杂质),阴极的电极反应式为_________________。
(6)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其立方晶胞结构示意图如图。若镧镍合金晶胞边长为a nm,阿伏加德罗常数的值为,则镧镍合金的晶体密度为_____(用含的代数式表示)。
(7)若镧镍合金的储氢原理是:解离的H原子占据原晶胞上下底面的棱心和面心,则形成的储氢化合物的化学式为_____。
7. (25-26高三·天津河东区·二模)铂(Pt)在催化剂及医药领域有重要的用途,回答下列问题。
(1)①Cu与Pt同副族、不同周期,铜的基态原子的电子排布式为:________。
②氯铂酸()常用作石油化工中催化剂的活性成分。
完成制备的化学方程式配平:________。
(2)铂类药物广泛应用于一线抗癌,经历了不同的发展阶段。
①第一代铂类抗癌药物顺铂结构如下图,顺铂中含有的化学键类型有________;顺铂的分子构型是________(填“平面形”或“四面体形”)。
②顺铂比反铂在水中的溶解度更大,从分子极性的角度解释原因________。
③写出下图顺铂与水反应的离子反应方程式________。
(3)下图为铂晶体的晶胞。
①每个晶胞中含有________个铂原子。
②每个Pt原子周围与它最近且距离相等的Pt原子有________个。
8. (25-26高三·天津河西区·二模)我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究冶铁方法的工艺如下。
已知:①浸取液中主要含有、、、
②相关金属氢氧化物的溶度积常数:
氢氧化物
(1)基态Fe原子的价电子轨道表示式为_______,Cu位于元素周期表的_______区(填“s”、“p”、“d”或“ds”),分子的空间构型为_______。
(2)“酸浸”过程中提高浸取速率的措施有_______(写1条)。
(3)“高压加热”过程中通入空气的目的是_______
(4)晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,则_______;晶体中与Cu原子最近且等距离的Ni原子的数目为_______。
(5)“沉铝”时,pH最高可调至_______(溶液体积变化可忽略)。
已知:“滤液1”中,。
9.
(25-26高三·天津南开区·二模)我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂()将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题:
(1)第二周期元素中,气态基态原子的第一电离能小于O的有_______种。
(2)分解制比分解制所需的能量低,从原子结构的角度说明原因:_______。
(3)甲醇的沸点(64.7℃)高于甲硫醇(CH3SH,7.6℃)的原因是_______。
(4)已知甲醇的燃烧热,写出甲醇燃烧的热化学方程式:_______。
(5)基态Zr原子价层电子排布式为,Zr在元素周期表中的位置是_______。
(6)ZrO2的一种晶胞结构如下图所示。
①该晶胞中,顶点、面心处的黑球代表的是_______(填“”或“”)。
②已知该晶胞的体积为,设阿伏加德罗常数的值为,则晶体中,氧元素的质量为_______g。
10.
(25-26高三·天津东丽区·二模)2025年3月,小米SU7Ultra刷新纽北记录获央视新闻点赞,中国汽车打破了欧美车企长期霸榜纽北的局面,开启中国汽车在全球硬核科技领域的新征程,小米汽车搭载了我国自主研发的“刀片电池”技术,其正极材料为磷酸铁锂()。请依据材料回答下列问题
(1)①写出基态Fe原子的价电子排布式:___________。
②基态P原子中,能量最高的电子所占据能级的电子云轮廓图形状为___________;空间构型为___________。
(2)磷酸铁锂电池工作时的总反应为:放电时,正极的电极反应式为___________。
(3)含镓(Ga)化合物在半导体材料、医药行业等领域发挥重要作用。回答下列问题:
的熔沸点如下表所示:
镓的卤化物
熔点/℃
77.5
122.3
211.5
沸点/℃
201.2
279
346
①的熔点约1000℃,远高于的熔点,原因是___________。
②钙与镓同周期,晶胞结构见图,则距最近且等距的有___________个。已知晶胞参数为a nm阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为___________。
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专题04 物质结构与性质
3大考点概览
题型01 结构与性质
题型02 推论解释和预测
题型03 物质结构简答题
结构与性质
题型01
1.(25-26高三·天津南开区·二模)离子液体是室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物,常由离子半径较大的阴、阳离子[如、、、(表示烃基)等]构成。下列说法正确的是
A. 半径: B. 电负性:
C. 非极性分子易溶解于离子液体 D. 等离子体和离子液体聚集状态相同
【答案】A
【详解】A.与核外电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故半径,A正确;B.同主族元素从上到下电负性逐渐减小,是电负性最大的元素,故电负性,B错误;C.离子液体属于强极性溶剂,根据相似相溶原理,非极性分子难溶于离子液体,C错误;D.等离子体是气态带电粒子聚集体,离子液体是液态,二者聚集状态不同,D错误;故选A。
2.(25-26高三·天津河西区·二模)工业合成尿素的原理:,下列有关叙述错误的是
A. 第一电离能: B. 尿素中碳原子杂化方式:杂化
C. 沸点: D. 电负性:
【答案】A
【详解】A.同周期元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,但N原子2p轨道为半充满的稳定结构,第一电离能大于O,正确顺序为,A错误;B.尿素中C原子形成1个双键和2个单键,价层电子对数为3,杂化方式为杂化,B正确;C.常温下为液态、为气态,且分子间氢键作用更强、数目更多,故沸点,C正确;D.同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大,故,且C的电负性大于H,电负性顺序为,D正确。
3.(25-26高三·天津河北区·二模)下列性质的比较,能用元素周期律解释且正确的是
A. 离子半径:
B. 第一电离能:
C. 化合物中键的极性:
D. 酸性:
【答案】C
【详解】A.H-核外只有1个电子层,共2个电子,但氢原子核电荷数小,对核外电子的吸引作用弱,电子云膨胀;Na+有2个电子层,虽电子层数更多,但核电荷数大,对电子束缚能力强,综合对比,离子半径:;Li+核外只有1个电子层,Na+核外有2个电子层,离子半径主要由电子层数决定,电子层数越多半径越大,因此离子半径:;电子层结构相同的离子,核电荷数越大半径越小,与电子层结构相同,半径,正确离子半径顺序为,A错误;B.同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,第二周期第一电离能顺序为,B错误;C.成键原子电负性差值越大,键的极性越强,同周期从左到右元素电负性逐渐增大,电负性,故与的电负性差值大于与的差值,键极性,能用元素周期律解释,C正确;D.元素周期律用于比较最高价氧化物对应水化物的酸性,不是的最高价含氧酸,不能用元素周期律解释其酸性强于,D错误;答案选C。
4.(25-26高三·天津和平区·二模)下列比较错误的是
A. 沸点: B. 电负性:
C. 熔点: D. 第一电离能:
【答案】A
【详解】A.水分子能形成分子间氢键,硫化氢分子不能形成分子间氢键,则水分子的分子间作用力大于硫化氢,沸点高于硫化氢,A错误;B.同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,电负性依次减小,则氯元素的电负性大于溴元素,B正确;C.氧化镁和氟化钠都是离子晶体,晶体中镁离子的离子半径小于钠离子,电荷数大于钠离子,氧离子的电荷数大于氟离子,所以氧化镁的晶格能大于氟化钠,熔点高于氟化钠,C正确;D.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大的趋势,镁原子的3s轨道为结构稳定的全充满结构,第一电离能大于相邻元素,则镁元素的第一电离能大于铝元素,D正确;故选A。
5.(25-26高三·天津部分区·二模)下列性质的比较,正确的是
A. 氢化物稳定性: B. 酸性:
C. 在水中溶解度:>乙醇 D. 键的极性:
【答案】A
【详解】A.O和S同主族,非金属性,非金属性越强对应气态氢化物越稳定,故氢化物稳定性,A正确;B.P和S同周期,非金属性,最高价氧化物对应水化物酸性随非金属性增强而增大,酸性,B错误;C.乙醇可与水以任意比例互溶,在水中溶解度较小,故水中溶解度乙醇>,C错误;D.键的极性由成键原子电负性差值决定,电负性,与电负性差值大于与的差值,故键的极性,D错误;因此答案为A。
6.(25-26高三·天津河东区·二模)硬铝(镁铝合金)可用于制造国产大飞机C919的机身外壳。下列有关说法错误的是
A. 金属性: B. 熔点:硬铝>铝
C. 耐腐蚀性: D. 离子半径:
【答案】B
【详解】A.Mg和Al位于第三周期,同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱,因此Mg的金属性强于Al ,A正确;B.硬铝是镁铝合金,合金的熔点一般低于其组分纯金属的熔点,因此,硬铝的熔点低于铝,B错误;C.常温下,Al表面会形成致密的氧化物薄膜,可阻止内部金属继续被腐蚀,而Mg的氧化物薄膜较疏松,耐腐蚀性较差,Al的耐腐蚀性强于Mg,C正确;D.与的核外电子排列方式相同,核电荷数越大,原子核对核外电子的吸引力越强,离子半径越小,因此离子半径大于,D正确;故答案选B。
7.(25-26高三·天津北辰区·二模)硝酸乙基铵()是人类发现的第一种常温离子液体。下列说法正确的是
A. 电负性:N>C B. 碱性:NH3>C2H5NH2
C. 热稳定性:NH3>H2O D. 熔点:C2H5NH3NO3>NH4NO3
【答案】A
【详解】A.电负性是元素原子吸引电子的能力,同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,N和C均为第二周期元素,N的原子序数大于C,故电负性N>C,A正确;B.碱性强弱与物质结合的能力有关,中乙基为给电子基团,会增大中N原子的电子云密度,使其更易结合;而中N原子无给电子基团,结合能力较弱,故碱性,B错误;C.热稳定性取决于元素的非金属性,非金属性越强,简单氢化物热稳定性越强,同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,非金属性,故热稳定性,C错误;
D.
是常温离子液体,熔点低(常温下为液态),常温下为固态,熔点较高,故熔点,D错误;故答案选A。
答案选B。
8.(25-26高三·天津滨海新区·二模)1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是常见的离子液体。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 热稳定性: D. 熔沸点:
【答案】B
【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则碳原子的原子半径大于氮原子,A错误;B.同周期元素,从左到右第一电离能整体呈增大趋势,氮原子的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能的大小顺序为:,B正确;C.同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,简单氢化物热稳定性依次减弱,则磷化氢的热稳定性小于氨分子,C错误;D.为分子晶体,为离子晶体,一般情况下离子晶体熔沸点远高于分子晶体,则的熔沸点高于,D错误;故选B。
9.(25-26高三·天津河西区·二模)醋酸亚铜氨溶液净化合成氨原料气(含、和少量CO)的过程中发生反应:。下列说法正确的是
A. 基态的核外电子空间运动状态有15种
B. 的相对分子质量小于CO,沸点更低
C. 键角:
D. 高温、高压条件有利于原料气的净化
【答案】C
【详解】A.基态的核外电子排布为,电子的空间运动状态数等于所占据的原子轨道总数,共种,A错误;B.分子间存在氢键,分子间仅存在范德华力,氢键作用力强于范德华力,故沸点高于,B错误;C.的中心N原子价层电子对数为,有1对孤电子对,的中心N原子价层电子对数为,无孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对间的斥力,因此中键角小于,C正确;D.题给反应,正反应为气体分子数减少的放热反应,高温会使平衡逆向移动,不利于的吸收,只有高压有利于平衡正向移动,故高温条件不利于原料气净化,D错误;故选C。
10.(25-26高三·天津东丽区·二模)根据下表给出的信息
元素及其性质或结构特点
第m周期元素
第周期元素
X
该元素最高价氧化物既溶于盐酸又溶于溶液
Q
焰色反应为紫色
Y
原子最高能层上仅有1个电子
W
与Z属于同主族元素
Z
该周期中原子半径最小
推断下列说法不正确的是
A. 晶体中含有离子键 B. 氧化性:
C. 第一电离能: D. 元素的金属性:
【答案】C
【分析】Q元素的焰色反应为紫色,则Q为K,m+1=4,则m=3,X位于第三周期,该元素最高价氧化物既溶于盐酸又溶于NaOH溶液,则X为Al;Y原子最高能层上仅有1个电子,则Y为Na;Z元素在该周期中原子半径最小,则Z为Cl;W与Z属于同主族元素,则W为Br元素。即:X为Al,Y为Na,Z为Cl,Q为K,W为Br元素。
【详解】A.溴化钾为离子化合物,形成的晶体为离子晶体,只含有离子键,故A正确;B.非金属性越强,对应单质的氧化性越强,非金属性:Cl>Br,则氧化性:Z2>W2,故B正确;C.同主族从上到下第一电离能逐渐减小,则第一电离能:Q<Y,故C错误;D.主族元素同周期从左向右金属性逐渐减弱,则元素的金属性:Y>X,故D正确;故选C。
推论解释和预测
题型02
1. (25-26高三·天津滨海新区·二模)下列依据相关数据作出的推断中,正确的是
A. 依据元素的第一电离能:,可推断单质的还原性:
B. 依据元素的电负性:,可推断分子极性:
C. 依据离子半径:,可推断结构相似的晶体的熔点:
D. 依据键能:,可推断沸点:
【答案】C
【详解】A.第一电离能是因为的轨道全充满更稳定,按照第一电离能的变化逻辑,电离能越大失电子越难、还原性越弱,无法推出还原性的结论,还原性强弱与金属活动性相关,不能通过该第一电离能特例推断,A错误;B.为正四面体对称结构,属于非极性分子,为三角锥形结构,属于极性分子,分子极性,B错误;C.和均为结构相似的离子晶体,离子半径越小,晶格能越大,晶体熔点越高,离子半径,故熔点,C正确;D.、、的沸点由分子间作用力决定,存在分子间氢键沸点最高,相对分子质量大于,分子间作用力更强,沸点高于,沸点顺序为,与分子内共价键的键能无关,D错误;故选C。
2. (25-26高三·天津滨海新区·二模) 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的,最终气体颜色变浅
化学平衡向减少的方向移动
B
以为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
C
将金属钠投入到一定浓度的硫酸铜溶液中发生剧烈反应,并生成蓝色絮状沉淀和少量黑色沉淀
金属性:
D
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,水浴加热5分钟,冷却后,再加入几滴碘水,观察溶液颜色变化
若溶液未变蓝色,说明淀粉已完全水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【详解】A.恒压密闭容器中通入,容器体积增大,平衡向生成的方向移动,颜色变浅是被稀释导致,结论错误,A不符合题意;B.为AB型沉淀,为型沉淀,二者组成类型不同,不能仅通过沉淀先后顺序比较大小,B不符合题意;C.钠投入硫酸铜溶液时先与水反应,无法置换出,该实验现象不能证明金属性 ,C不符合题意;D.淀粉遇碘单质变蓝,酸性条件下碘不发生歧化反应,若溶液未变蓝说明淀粉已完全消耗,即完全水解,D正确;故选D;
3. (25-26高三·天津滨海新区·二模) 室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实现过程及现象
实验结论
A
向溶液中滴加溶液,有白色沉淀生成
和发生互相促进的水解反应
B
常温下,分别向等体积等pH的苯甲酸和对硝基苯甲酸溶液中加蒸馏水稀释至等体积,测得pH:对硝基苯甲酸>苯甲酸
酸性:苯甲酸>对硝基苯甲酸
C
向2 ml 0.1 mol/L硫化钠溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀
氧化性:
D
向含和的混合液中滴加NaOH溶液,先出现蓝色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【详解】A.向Na[Al(OH)4]溶液中滴加NaHSO3溶液,生成白色沉淀Al(OH)3,发生反应:,是一个强酸制弱酸的过程,并非互相促进的水解反应,A错误;B.初始pH相等的弱酸稀释相同倍数后,酸性越强,稀释后pH变化越大;本题稀释后pH:对硝基苯甲酸>苯甲酸,说明酸性:对硝基苯甲酸>苯甲酸,B错误;C.发生反应:,氧化剂的氧化性大于氧化产物,因此氧化性:,C正确;D.题目中未给出溶液和溶液的浓度,不能直接比较二者的溶度积情况,D错误;
故答案选C。
4. (25-26高三·天津河东区·二模)根据下列实验操作和实验现象,得出结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将充满的密闭烧瓶置于热水中,气体颜色加深
B
常温下用pH计测定溶液的pH为7
溶液对水的电离程度无影响
C
将氯气通入滴有紫色石蕊的蒸馏水中,溶液颜色先变红后褪色
氯气具有漂白性
D
常温取溶液于试管中,先加入溶液,再加入溶液,先产生白色沉淀,后产生蓝色沉淀
常温下,小于
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【详解】A.升高温度烧瓶内气体颜色加深,说明NO2浓度增大,平衡2NO2(g)⇌N2O4(g)逆向移动,根据勒夏特列原理,正反应为放热反应,即ΔH<0,A正确;B.CH3COONH4是弱酸弱碱盐,CH3COO-和均发生水解且都促进水的电离,二者水解程度相近故溶液pH=7,并非对水的电离无影响,B错误;C.Cl2与水反应生成HCl和HClO,HCl使石蕊变红,HClO具有漂白性使溶液褪色,Cl2本身无漂白性,C错误;D.实验中NaOH过量,加入CuSO4时,Cu2+直接与过量的OH-反应生成蓝色沉淀,未发生Mg(OH)2向Cu(OH)2的沉淀转化,无法比较二者Ksp大小,D错误;故选A。
5. (25-26高三·天津河东区·二模)下列性质差异与解释或推论的对应关系不正确的是
性质差异
解释或推论
A
单质熔点:金刚石晶体硅
原子半径:
B
碱性:
金属性:
C
酸性:
电负性:
D
溶解性:微溶于,易溶于
分子极性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【详解】A.金刚石和晶体硅均为共价晶体,C原子半径小于Si,因此C-C键的键长更短、键能更大,因此金刚石熔点更高,A正确;B.同周期元素从左到右,金属性减弱,元素金属性越弱,其最高价氧化物对应水化物的碱性越弱,由碱性可知,Na的金属性强于Mg,B正确;C.HF酸性弱于HCl是因为F原子半径较小,H-F之间共价键更强,且HF在水溶液中以缔合分子形式存在,因此更难电离出,酸性更弱,C错误;D.为非极性分子,根据相似相溶规律,易溶于非极性溶剂,难溶于极性溶剂,因此分子极性,D正确;故答案选C。
6. (25-26高三·天津河东区·二模)对下列物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
K与Na的化学性质有差异
最外层电子能量
B
晶体熔点714℃、晶体熔点192℃
晶体类型
C
金属有良好的延展性
离子键
D
的沸点高于
分子间作用力
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【详解】A.Na和K同为碱金属元素,最外层电子数相同,但原子半径不同,导致K原子核对最外层电子的吸引力更弱,更容易失电子,因此两种元素化学性质有所不同,A正确;B.是分子晶体,分子间作用力只有范德华力,是离子晶体,与间作用力为离子键,熔化过程中,范德华力更容易克服,因此的熔点低于,B正确;C.根据“电子气理论”,当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层间会发生相对滑动,但不会改变原来的排列方式,而且弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用,所以金属有良好的延展性,金属的该性质与离子键无关,C错误;D.分子量大于,分子间作用力更强,因此沸点更高,D正确;故答案选C。
物质结构简答题
题型03
1. (25-26高三·天津滨海新区·二模)非金属元素及其化合物具有重要作用。回答下列问题:
(1)基态的价电子轨道表示式为___________。
(2)分子结构如图所示,其电子式为___________,属于___________分子(填“极性”或者“非极性”)。
(3)S与Se同一主族,下列说法正确的是___________(填“字母”,下同)。
a.中的键类型为键
b.中每个原子均满足最外层8电子稳定结构
c.气态氢化物的稳定性:
d.除去气体中的少量,将气体通入98.3%浓
(4)下列状态的氮原子或离子电子跃迁时,用光谱仪有可能捕捉到发射光谱的是___________。
a.1 b.1 c.1 d.1
(5)二甲胺常用作医药、农药等有机中间体的原料,其水溶液显碱性的原因:___________(用离子方程式解释)。
(6)二甲胺可用于制备某储氢材料X,其结构如下图所示,X所含第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示);X的阳离子中的键角___________(填“>”、“<”或“=”),二甲胺中的键角;设为阿伏加德罗常数的值,1 mol X中含有配位键的数目为___________。
【答案】(1) (2) ①. ②. 极性
(3)cd (4)cd
(5)
(6) ①. N>O>C>B ②. > ③.
【解析】
【小问1详解】
Se位于第四周期ⅥA族,价电子排布:,价电子轨道表示式为:
【小问2详解】
①S2Cl2为共价化合物,其电子式为
②分子为折叠书页形,正负电荷中心不重合,属于极性分子;
【小问3详解】
a.中H的1s轨道与Se的sp3轨道头碰头重叠,键为键,故a项错误;
b.中S原子最外层6+6=12个电子,不满足8电子稳定结构,故b项错误;
c.非金属性O>S>Se,非金属性越强,氢化物越稳定:,故c项正确;
d.极易溶于98.3%浓硫酸,几乎不溶,可除杂,故d项正确;
故答案为cd。
【小问4详解】
a.N原子基态→无发射;
b.基态 → 无发射;
c.高能激发态 → 有发射光谱;
d.高能激发态 → 有发射光谱;
故选cd;
【小问5详解】
二甲胺是有机弱碱,结合水电离,促进水的电离释放:;
【小问6详解】
①由X结构可知,其含有的第二周期元素第一电离能由大到小的顺序为:N>O>C>B,(N的2p轨道半充满,洪特规则特例,第一电离能N>O);
②中性二甲胺:N有1对孤电子对,孤电子对斥力大,挤压键角变小;阳离子:N无孤电子对,斥力变小,键角变大;因此阳离子C−N−C键角>二甲胺键角;
③阳离子中N给出孤电子对,与H+形成1个配位键,B接受1个O提供的一个孤电子对,形成1个配位键,故1molX含有配位键数目2;
2. (25-26高三·天津北辰区·二模)氮的化合物也有广泛的应用,请回答以下问题。
(1)氮化锂(Li3N)晶体中氮以N3-形式存在,基态N3-核外电子占据的最高能级共有___________个原子轨道,占据该能级电子的电子云轮廓图形状为___________。
(2)基态碳、氮、氧原子的未成对电子数之比是___________,第一电离能由大到小的顺序是___________。(用原子符号表示)
(3)NH3BH3(氨硼烷)是具有广泛应用前景的储氢材料。
①NH3BH3中存在配位键,提供空轨道的原子是___________。
②NH3BH3和CH3CH3的相对分子质量接近且均为分子晶体,但NH3BH3的沸点高于CH3CH3的可能原因是___________。
(4)NF3的结构与NH3类似,但是性质差异较大。
①NF3的VSEPR模型名称为___________。
②NH3具有碱性(可与H+结合)而NF3没有碱性,从N原子电性角度分析原因___________。
(5)新材料晶体的晶胞如图所示,边长为;C原子位于正六面体的顶点和面心,N原子位于体内。为阿伏加德罗常数的值。
该晶胞密度为___________g/cm3.(用含a、的代数式表示,)
【答案】(1) ①. 3 ②. 哑铃形或(纺锤型)
(2) ①. 2:3:2 ②. N>O>C
(3) ①. B ②. ② 分子间存在氢键,分子间不存在氢键,氢键作用力强于范德华力,因此沸点更高
(4) ①. 四面体形 ②. F的电负性比N大,中N原子上电子云密度降低,难以结合,而H电负性比N小,中N原子电子云密度大,可结合
(5)
【解析】
【小问1详解】
①基态N原子的核外电子排布式为,得到3个电子后,核外电子排布式为。最高能级为2p能级,p能级有3个原子轨道。②2p能级电子的电子云轮廓图形状为哑铃形(或纺锤形)
【小问2详解】
①基态C原子的电子排布式为,2p能级有2个未成对电子;N原子为,2p能级有3个未成对电子;O原子为,2p能级有2个未成对电子。未成对电子数之比为2:3:2。
②同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但N原子的2p能级为半充满稳定结构,其第一电离能大于O,故第一电离能顺序为N>O>C;
【小问3详解】
①中,N原子有孤电子对,B原子最外层电子数为3,与3个H原子形成共价键后仍有空轨道,故提供空轨道的原子是B;
② 分子晶体中,相对分子质量接近时,氢键的作用力远强于范德华力,能形成分子间氢键,乙烷不能,因此沸点更高。
【小问4详解】
分子中N原子为中心原子,价层电子对数为,其VSEPR模型为四面体形;在中,N元素电负性大于H元素,共用电子对偏向N原子,使N原子上电子云密度增大,负电性增强,更容易给出孤电子对结合,因此具有碱性;在中,F元素电负性远大于N元素,共用电子对偏向F原子,使N原子上电子云密度减小,正电性增强,难以给出孤电子对结合,因此没有碱性;
【小问5详解】
用均摊法得晶胞中C原子数:;N原子全部位于晶胞内,共四个;边长为a pm,换算为厘米:,晶胞体积,晶胞的质量,密度为;
3. (25-26高三·天津滨海新区·二模)2025年11月5日,全球首艘采用常规动力电磁弹射技术的航空母舰——福建舰正式入列,标志着中国航母跻身世界前列,请按要求填空:
Ⅰ.舰体材料是由钛、铬、铁、镍等金属元素形成的无磁镍铬钛合金钢,属于金属材料。
(1)Ti价层电子排布图为_______。
(2)下列说法正确的是_______。
A. 元素周期表中所有过渡元素都是d区元素
B. 第四周期的金属元素从左到右金属性依次减弱
C. 基态铁原子的核外有7种不同能量的电子
D. 基态铬、镍原子的核外未成对电子数之比为3:1
Ⅱ.航空母舰相控阵雷达使用了碳、硅等元素形成的碳化硅等物质,属于无机非金属材料。
(3)已知中硅元素的化合价为+4价,其组成元素的电负性由大到小的顺序是_______,分子的空间结构为_______。
(4)硅与碳位于同主族,碳的化合物中往往有碳碳双键、碳碳三键,但是硅的化合物中只存在硅硅单键,其主要原因是_______。
(5)碳化硅晶胞结构如图:
①碳化硅晶体中与Si等距且紧邻的C的个数为_______。
②碳化硅的晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数,则晶胞密度为_______(用含a和的计算式表示)。
(6)常温下,将一定量的通入石灰乳中充分吸收,达平衡后,溶液的pH为11,则_______mol/L(已知:,)。
【答案】(1) (2)CD
(3) ①. ②. 四面体
(4)硅原子半径大于碳,硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小,形成的双键、三键不稳定
(5) ①. 4 ②.
(6)
【解析】
【分析】本题涵盖物质结构与性质的多个核心知识点,包括价层电子排布、元素周期律、电负性、分子空间结构、晶体结构与密度计算、溶度积常数的应用等。解题需结合原子结构、化学键理论、晶体模型及水溶液平衡原理。
【13题详解】
Ti是22号元素,其核外电子排布式为,价层电子排布式为,根据电子排布规则,价层电子排布图为
【14题详解】
A.元素周期表中过渡元素包括d区、ds区元素,并非所有过渡元素都是d区元素,A错误;
B.第四周期的金属元素,从左到右同周期主族金属元素金属性依次减弱,但过渡金属的金属性变化没有这个规律,所以B错误;
C.基态铁原子的核外电子排布式为,核外有7个能级,所以有7种不同能量的电子,C正确;
D.基态铬原子的核外电子排布式为,未成对电子数为6;基态镍原子的核外电子排布式为,未成对电子数为2,二者核外未成对电子数之比为,D正确;
故选CD。
【15题详解】
电负性大小与元素的非金属性有关,非金属性越强,电负性越大。在中,Cl的非金属性最强,其次是H,最后是Si,所以组成元素的电负性由大到小的顺序是。分子中Si原子的价层电子对数为4,且没有孤电子对,根据价层电子对互斥理论,其空间结构为四面体形。
【16题详解】
硅与碳位于同主族,碳的原子半径小,硅原子半径大于碳,硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小,形成的双键、三键不稳定。
【17题详解】
①在碳化硅晶体中,每个Si原子周围等距且紧邻的C原子个数为4。
②碳化硅晶胞中Si原子个数为,C原子个数为4。晶胞参数为 ,晶胞体积,根据密度公式, ,则晶胞密度为。
【18题详解】
常温下,溶液的,则 。由,可得 。再根据,则 。
4. (25-26高三·天津部分区·二模)氮及其化合物应用广泛。回答下列问题。
(1)的电子式是___________,的原子结构示意图___________。
(2)下列状态的氮微粒中,电离最外层一个电子所需能量大小关系是a___________b(填“>”“<”或“=”)
a. b.
(3)价层电子对互斥(VSEPR)模型可表示为的粒子是___________(填序号)。
a. b. c.
(4)氮化铝是一种极有前途的电子绝缘基片材料,化学稳定性好,耐高温、酸、碱,抗冲击能力强,其晶胞结构如图所示。
①铝蒸气和氮气反应可生成氮化铝,若生成41 gAlN放出159 kJ热量,写出该反应的热化学方程式___________。
②由和在一定条件下也可生成氮化铝。已知为非极性分子,则键角最大的是___________(填序号)。
a.中键角
b.中键角
c.中键角
③氮化铝属于___________晶体,空心球(原子)半径大于黑心球(原子)半径,黑心球代表的是___________(写名称)原子。
(5)三氮唑分子()为平面结构,N原子的杂化轨道类型为___________杂化,连有H原子的N原子在形成三氮唑分子中的大π键时提供的电子数是___________。
【答案】(1) ①. ②. (2)> (3)b
(4) ①. 2Al(g)+N2(g)=2AlN(s) ΔH=-318kJ/mol ②. a ③. 共价晶体(或原子晶体) ④. 氮
(5) ①. sp2 ②. 2
【解析】
【小问1详解】
N2的电子式为;14N的质子数为7,核外电子数为7,电子排布为2、5,原子结构示意图中原子核标+7,核外两层分别为2、5个电子;其结构为;
【小问2详解】
a为基态N原子的电子排布(2s22p3),2p轨道处于半充满的稳定状态,失去电子需要的能量较高;b为激发态N原子的电子排布(2s22p23s1),3s轨道的电子能量高,更容易失去,电离所需能量较低;因此电离最外层一个电子所需能量:a > b;
【小问3详解】
题目给出的VSEPR模型图示,中心原子有 3个价层电子对(其中2个成键电子对、1对孤电子对),整体呈平面三角形的VSEPR模型,分子空间构型为V形;
a.中心N原子的价层电子对数:价层电子对数 = 3 + = 3;价层电子对全部为成键电子对,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,与图示不符;a错误;
b.中心N原子的价层电子对数:价层电子对数 = 2 + = 3;其中2个成键电子对、1对孤电子对,VSEPR模型为平面三角形(含孤电子对),与题目图示完全一致;b正确;
c.中心N原子的价层电子对数:价层电子对数 = 4 + = 4;价层电子对全部为成键电子对,无孤电子对,VSEPR模型为正四面体,与图示不符;c错误;
故答案选b;
【小问4详解】
①41gAlN的物质的量为=1 mol,生成1 mol AlN放出159 kJ热量,那么生成2 mol AlN就放出318kJ热量;因此热化学方程式为:2Al(g) + N2(g) = 2AlN(s) ΔH = -318kJ·mol-1;
②a.(CH3)3Al为非极性分子,Al原子采取sp2杂化,C—Al—C键角约为120°;b.NH3中N原子价层电子对数为,有1对孤电子对,采用杂化,孤电子对斥力大于成键电子对,H—N—H键角小于109°28′,约为107°;c.CH4中C原子价层电子对数为,无孤电子对,采用杂化,,H—C—H键角为109°28′;键角大小:a>c > b,故键角最大的是a;
③AlN具有耐高温、硬度大、化学稳定性好的特点,属于原子晶体(或共价晶体);原子半径:Al的原子半径大于N,因此空心球为Al,黑心球为N;故黑心球为氮原子;
【小问5详解】
三氮唑为平面结构,说明所有N原子的价层电子对数为3(无孤电子对或孤电子对参与共轭),故N原子采取sp2杂化;连有H原子的N原子,价电子数为5,其中3个电子形成3个σ键(N—H、N—N和N—C),剩余2个电子填入p轨道,参与形成大π键,故提供的电子数为2。
5.
(25-26高三·天津和平区·二模)VIA族的O、S、、等元素的化合物有许多重要用途。回答下列问题:
(1)基态O原子中,未成对电子数与成对电子数之比为_______。
(2)中S原子的杂化轨道类型为_______,离子的空间结构为_______。
(3)、和键角大小顺序是_______,原因是_______。
(4)黄铁矿是工业生产硫酸的原料,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为,该晶体的电子式为_______,晶体的密度为_______。
(5)工业上可用除去多余的,试写出该反应的离子方程式_______。
(6)化合物、和的结构如图。
、和中羟基与水均可形成氢键(),按照氢键由强到弱对三种酸排序_______,请说明理由_______。
(7)用作重金属离子的沉淀剂。25℃时,向浓度均为和的混合溶液中通入,当开始沉淀时,溶液中_______。(已知:25℃时,,)。
【答案】(1)1:3 (2) ①. 杂化 ②. 三角锥形
(3) ①. ②. 电负性,、、分子中中心原子周围电子密度逐渐减小,成键电子排斥力逐渐减小,因此键角逐渐减小
(4) ①. ②.
(5)
(6) ①. ②. 、S、O的电负性逐渐增大,使得、、中羟基中共用电子对(或电子云)偏向氧原子(或极性增强),造成羟基中的氢原子的正电性增大,与中的氧原子形成氢键的趋势增强
(7)
【解析】
【小问1详解】
氧元素的原子序数为8,基态原子的电子排布式为1s22s22p4,则原子中未成对电子数与成对电子数之比为:2:6=1:3;
【小问2详解】
亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为:3+(6-2×3+2) ×=4,孤对电子对数为:(6-2×3+2) ×=1,则原子的杂化方式为杂化,离子的空间构型为三角锥形;
【小问3详解】
同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,氢化物分子中中心原子周围电子密度逐渐减小,成键电子排斥力逐渐减小,所以氢化物分子中键角逐渐减小,键角的大小顺序为:;
【小问4详解】
由晶胞结构可知,晶胞中位于棱上和体心的亚铁离子个数为:12×+1=4,位于顶点和面心的S离子的个数为:8×+6×=4,则黄铁矿晶体的化学式为FeS2,电子式为:;设晶体的密度为d g/cm3,由晶体的质量的公式可得:=(a×10-7)d,解得:d=;
【小问5详解】
工业上可用硫代硫酸钠除去多余的氯气的反应为溶液中的硫代硫酸根离子与氯气反应生成硫酸根离子、氯离子和氢离子,反应的离子方程式为:;
【小问6详解】
同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,使得HA、HB、HC中羟基中共用电子对(或电子云)偏向氧原子(或O−H极性增强),造成羟基中的氢原子的正电性增大,与水分子中的氧原子形成氢键的趋势增强,所以三种酸排序为:HC>HB>HA;
【小问7详解】
由溶度积可知,溶液中亚锡离子开始沉淀时,溶液中的硫离子为:=1.0×10-22 mol/L,则溶液中银离子浓度为:=。
6. (25-26高三·天津河北区·二模)中国科学家发现的新矿物——金秀矿是镍(Ni)铋(Bi)砷(As)硫化物。根据组成金秀矿的元素,回答下列问题:
(1)基态Ni核外电子有_____种空间运动状态,价层电子排布式为_____。
(2)As和Bi属于氮族元素,位于元素周期表____区,的空间结构为______形。
(3)足量浓与可发生反应:(浓)(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值。关于该反应的说法中正确的是____(填序号)。
A.氧化性:浓
B.氧化时,转移电子数为
C.由于,消耗时,生成气体质量小于46 g
(4)羰基化法提纯镍过程中,涉及羰基镍,其熔点为-25℃、沸点为43℃,羰基镍晶体类型为____晶体,含有键_____mol。
(5)电解法精炼镍:以溶液为电解液提纯粗镍(含少量、和Ag等杂质),阴极的电极反应式为_________________。
(6)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其立方晶胞结构示意图如图。若镧镍合金晶胞边长为a nm,阿伏加德罗常数的值为,则镧镍合金的晶体密度为_____(用含的代数式表示)。
(7)若镧镍合金的储氢原理是:解离的H原子占据原晶胞上下底面的棱心和面心,则形成的储氢化合物的化学式为_____。
【答案】(1) ①. 15 ②. 3d84s2
(2) ①. p ②. 三角锥
(3)AB (4) ①. 分子 ②. 8
(5)Ni2++2e−=Ni
(6)
(7)LaNi5H3
【解析】
【小问1详解】
Ni是28号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,电子的空间运动状态数等于原子轨道数,总轨道数为1+1+3+1+3+5+1=15;Ni为第四周期过渡元素,价层电子包含3d和4s电子,价层电子排布式为3d84s2。
【小问2详解】
氮族元素位于第ⅤA族,属于元素周期表的p区;中As的价层电子对数为3+=4,含1对孤对电子,空间结构为三角锥形。
【小问3详解】
足量浓与可发生反应:2(浓)。
A.浓硝酸是氧化剂,H3AsO4是氧化产物,氧化性:氧化剂>氧化产物,即氧化性:浓,A正确;
B.As从+3价升高到+5价,氧化转移2 mol电子,即转移电子数为,B正确;
C.消耗,根据N原子守恒,生成气体中总N为1 mol,总质量始终为46 g,二聚仅改变分子数,不改变总质量,C错误;
故选AB。
【小问4详解】
羰基镍熔沸点很低,符合分子晶体的特征,为分子晶体;中,每个CO内部含1个σ键,Ni与4个CO之间形成4个配位σ键,总共4+4=8 mol σ键。
【小问5详解】
电解精炼镍时,阴极电解液中Ni2+优先得电子析出Ni,电极反应式为Ni2++2e−=Ni。
【小问6详解】
晶胞中La位于顶点,数目为8×=1;8个Ni位于面上,1个位于晶胞内,共8×+1=5个,晶胞总质量为 ;晶胞边长a nm=a×10−7 cm,体积为(a×10−7)3 cm3,密度。
【小问7详解】
H原子占据上下底面的棱心和面心:上下底面共8个棱心,每个棱心贡献,共8×=2;2个面心,每个贡献,共2×=1,总H原子数为2+1=3个,1个位于晶胞内,La为1、Ni为5、H为3,故化学式为LaNi5H3。
7. (25-26高三·天津河东区·二模)铂(Pt)在催化剂及医药领域有重要的用途,回答下列问题。
(1)①Cu与Pt同副族、不同周期,铜的基态原子的电子排布式为:________。
②氯铂酸()常用作石油化工中催化剂的活性成分。
完成制备的化学方程式配平:________。
(2)铂类药物广泛应用于一线抗癌,经历了不同的发展阶段。
①第一代铂类抗癌药物顺铂结构如下图,顺铂中含有的化学键类型有________;顺铂的分子构型是________(填“平面形”或“四面体形”)。
②顺铂比反铂在水中的溶解度更大,从分子极性的角度解释原因________。
③写出下图顺铂与水反应的离子反应方程式________。
(3)下图为铂晶体的晶胞。
①每个晶胞中含有________个铂原子。
②每个Pt原子周围与它最近且距离相等的Pt原子有________个。
【答案】(1) ①. ②. 4NO、8
(2) ①. 配位键、极性共价键 ②. 平面形 ③. 顺铂为极性分子,而反铂是非极性分子,水是极性溶剂,根据相似相溶原理,极性大的顺铂在水中溶解度更大 ④.
(3) ①. 4 ②. 12
【解析】
【小问1详解】
①Cu为29号元素,根据构造原理可知,铜的基态原子的电子排布式为;;
②配平反应方程式时,Pt元素从0价升高为+4价,N元素从+5价降低为+2价生成NO,根据得失电子守恒与原子守恒,配平方程式为:,故产物为4NO,8H2O;
【小问2详解】
①顺铂中,Pt与NH3、Cl-之间存在配位键,NH3内部存在极性共价键;若为四面体结构,Pt(NH3)2Cl2只有一种,而此处有两种同分异构体,故为平面四边形结构;
②顺铂属于极性分子,反铂属于非极性分子,水是极性溶剂,根据相似相溶原理,极性分子顺铂在水中溶解度更大;
③顺铂水解时2个Cl-被水分子取代,离子方程式为;
【小问3详解】
①铂晶体利用均摊法计算可得每个个Pt原子;
②由晶胞结构可知,以面心Pt原子为例,在同一平面上,有4个距离最近的顶点Pt原子;在相邻的上下两个平面中,各有4个距离最近的面心Pt原子,故配位数是。
8. (25-26高三·天津河西区·二模)我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究冶铁方法的工艺如下。
已知:①浸取液中主要含有、、、
②相关金属氢氧化物的溶度积常数:
氢氧化物
(1)基态Fe原子的价电子轨道表示式为_______,Cu位于元素周期表的_______区(填“s”、“p”、“d”或“ds”),分子的空间构型为_______。
(2)“酸浸”过程中提高浸取速率的措施有_______(写1条)。
(3)“高压加热”过程中通入空气的目的是_______
(4)晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,则_______;晶体中与Cu原子最近且等距离的Ni原子的数目为_______。
(5)“沉铝”时,pH最高可调至_______(溶液体积变化可忽略)。
已知:“滤液1”中,。
【答案】(1) ①. ②. ds ③. V形
(2)适当提高酸浸温度
(3)空气中的氧气将氧化为
(4) ①. 3:1:1 ②. 12
(5)5
【解析】
【分析】多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素,加入酸浸,金属元素转变为硫酸盐,往浸取液中通入空气,调节,高压加热可将氧化为,铁元素最终转化为而与其他金属元素分开;700℃下通入、可还原氧化铁为Fe,滤液1再调节pH可将转化为沉淀,即滤饼。滤液2加入合适的有机试剂萃取可分别得到Cu配合物、Ni配合物,两者经处理可得。
【小问1详解】
基态Fe原子序数为26,价电子排布为,价电子轨道表示式;Cu价电子排布为,位于元素周期表ds区;中心原子S的价层电子对数为,含1对孤电子对,空间构型为V形。
【小问2详解】
酸浸中提高浸取速率可通过增大接触面积、升高温度、提高反应物浓度、搅拌实现,任写一条合理即可。
【小问3详解】
浸取液中Fe以形式存在,空气作为氧化剂,将氧化为,最终转化为沉淀分离除去。
【小问4详解】
根据,结合晶胞位置: Cu位于顶点,Ni位于面心,N位于体心,刚好满足:顶点Cu到面心Ni的距离为,面心Ni到体心N的距离为,比例为,符合题意。数目计算:,,,故;该晶胞中,顶点Cu周围最近且等距离的Ni有3个,一个顶点被8个晶胞共用,相邻晶胞共用一个面,所以共个。
【小问5详解】
沉铝过程需要保证、不沉淀,的更小,先沉淀,按不沉淀计算:根据,,,则 。
9.
(25-26高三·天津南开区·二模)我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂()将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题:
(1)第二周期元素中,气态基态原子的第一电离能小于O的有_______种。
(2)分解制比分解制所需的能量低,从原子结构的角度说明原因:_______。
(3)甲醇的沸点(64.7℃)高于甲硫醇(CH3SH,7.6℃)的原因是_______。
(4)已知甲醇的燃烧热,写出甲醇燃烧的热化学方程式:_______。
(5)基态Zr原子价层电子排布式为,Zr在元素周期表中的位置是_______。
(6)ZrO2的一种晶胞结构如下图所示。
①该晶胞中,顶点、面心处的黑球代表的是_______(填“”或“”)。
②已知该晶胞的体积为,设阿伏加德罗常数的值为,则晶体中,氧元素的质量为_______g。
【答案】(1)4 (2)O原子的原子半径小于S原子,H-O键的键长小于H-S键,H-O键强于H-S键,断裂共价键需要的能量高
(3)甲醇分子间存在氢键
(4)
(5)第五周期IVB族
(6) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
同周期元素,从左到右第一电离能呈增大的趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,第一电离能大于相邻元素,则第二周期元素中,气态基态原子的第一电离能小于氧元素的元素为锂、铍、硼、碳,共有4种;
【小问2详解】
氧原子的原子半径小于硫原子,H-O键的键长小于H-S键,则H-O键强于H-S键,断裂共价键需要的能量高,所以分解硫化氢制氢气比分解水制氢气所需的能量低;
【小问3详解】
甲醇可以形成分子间氢键,甲硫醇不能形成分子间氢键,所以甲醇的分子间作用力大于甲硫醇,沸点高于甲硫醇;
【小问4详解】
甲醇的燃烧热指的是1 mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水,则由甲醇的燃烧热可知,2 mol甲醇完全燃烧的反应热ΔH=-1452kJ⋅mol-1,反应的热化学方程式为: ;
【小问5详解】
由锆原子的价层电子排布式可知,锆元素位于元素周期表第五周期ⅣB族;
【小问6详解】
①由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点、面心的黑球个数为:8×+6×=4,位于体内的白球个数为8,则由化学式可知,顶点、面心处的黑球代表的是离子;
②由题意可知,体积为a nm3的晶胞中含有8个氧离子,则1 nm3晶体中,氧元素的质量为:×16 g/mol= g。
10.
(25-26高三·天津东丽区·二模)2025年3月,小米SU7Ultra刷新纽北记录获央视新闻点赞,中国汽车打破了欧美车企长期霸榜纽北的局面,开启中国汽车在全球硬核科技领域的新征程,小米汽车搭载了我国自主研发的“刀片电池”技术,其正极材料为磷酸铁锂()。请依据材料回答下列问题
(1)①写出基态Fe原子的价电子排布式:___________。
②基态P原子中,能量最高的电子所占据能级的电子云轮廓图形状为___________;空间构型为___________。
(2)磷酸铁锂电池工作时的总反应为:放电时,正极的电极反应式为___________。
(3)含镓(Ga)化合物在半导体材料、医药行业等领域发挥重要作用。回答下列问题:
的熔沸点如下表所示:
镓的卤化物
熔点/℃
77.5
122.3
211.5
沸点/℃
201.2
279
346
①的熔点约1000℃,远高于的熔点,原因是___________。
②钙与镓同周期,晶胞结构见图,则距最近且等距的有___________个。已知晶胞参数为a nm阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为___________。
【答案】(1) ①. ②. 哑铃形 ③. 正四面体形
(2)
(3) ①. 为离子晶体,熔融时需克服强烈的离子键;而为分子晶体,熔融时仅需克服较弱的分子间作用力,因此熔点远高于 ②. 8 ③.
【解析】
【小问1详解】
Fe为26号元素,基态原子电子排布式为,价电子为最外层及外层d轨道电子,所以价电子排布式为;基态P原子能量最高的电子在3p能级,电子云轮廓图为哑铃形;中P的价层电子对数为 4(无孤电子对),空间构型为正四面体形;
【小问2详解】
放电时总反应为,Li失电子作负极,正极上得电子,结合生成,电极反应式为;
【小问3详解】
①为离子晶体,熔融时需克服强烈的离子键;而为分子晶体,熔融时仅需克服较弱的分子间作用力,因此熔点远高于;
②晶胞中,位于顶点和面心,位于晶胞内部,数目,则数目:8个;
③晶胞质量:,晶胞体积:,密度:;
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