专题13 物质结构与性质综合题(期中真题汇编,天津专用)高三化学上学期

2026-09-21
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专题13 物质结构与性质综合题 1.(2025-2026高三上·天津市第二十中学·期中)硫是一种重要的非金属元素。 (1)①基态S原子的价层电子的轨道表示式为           。 ②的VSEPR模型名称为           ,其空间结构为           。 (2)、、的沸点由高到低的顺序为           。 (3)硫化锂晶体的晶胞如图,晶胞中含有硫离子的数目为           ;与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为           。 【答案】(1)①     ② 四面体形    ③ V形     (2)H2O>H2Se>H2S     (3)① 4    ② 8      【解析】(1)①S是16号元素,基态S原子的价层电子排布式为3s23p4,轨道表示式为; ②H2S中S原子价电子对数为,VSEPR模型名称为四面体形,S原子有2个孤电子对,其空间结构为V形; (2)、、都是分子晶体,结构相似,H2O能形成分子间氢键,沸点最高;H2S的相对分子质量小于H2Se,范德华力H2S<H2Se,所以沸点由高到低的顺序为H2O>H2Se>H2S; (3)根据均摊原则,晶胞中含有硫离子的数目为;以晶胞面心的硫离子为准,根据图示,该晶胞中面心硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为4,1个面心S被两个晶胞共有,故与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为8。 2.(2025-2026高三上·天津滨海新·期中)Ⅰ.门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素。回答下列问题: (1)铝是一种活泼金属,工业上采用电解熔融制备金属。电解反应方程式为 ,加入冰晶石的目的是           。 (2)镓与铝同主族,且位于铝的下一周期,则镓原子的电子排布式为           。 (3)废弃的含的材料可以用浓硝酸溶解,放出红棕色气体,同时生成和,该反应的化学方程式为           。 (4)硅是应用最为广泛的半导体材料,写出高纯硅的一种用途:           。 (5)写出的电子式:           。 (6)硅和锗单质分别与反应时,反应较难进行的是           (填“硅”或“锗”)。 Ⅱ.硝酸是极其重要的化工原料,在工业、农业、医药、军事等领域有着广泛的应用,现代工业上常用氨催化氧化制硝酸的流程示意图如下: (7)中三种元素的电负性大小顺序为:           。 (8)写出“氧化炉”中氨催化氧化的化学方程式:           。 (9)为避免尾气污染环境,常用溶液吸收。 已知:① ② 现有一定条件下0.3mol 和0.1mol 的混合气体恰好被200mL 溶液完全吸收,则溶液的物质的量浓度为           mol/L。 【答案】(1)降低熔融温度或作助熔剂     (2)     (3)     (4)芯片或者硅太阳能电池等     (5)     (6)锗     (7)     (8)     (9)2      【解析】(1)熔点极高,直接熔融电解耗能过大,冰晶石作为助熔剂,可降低的熔化温度,节约生产成本。 (2) 镓位于第四周期第ⅢA族,原子序数为31,根据构造原理即可写出其核外电子排布式为:。 (3) 浓硝酸还原产物为红棕色,中为-3价,被氧化为中+5价,每个失8,每个得1,结合得失电子守恒、原子守恒配平即可:。 (4) 高纯硅是良好的半导体材料,可用于制造半导体器件、太阳能电池、计算机芯片等。 (5)为共价化合物,最外层4个电子,与4个各形成1对共用电子对,所有原子均满足8电子稳定结构,。 (6) 同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,单质与化合难度逐渐增大,锗的非金属性弱于硅,因此锗与反应更难进行。 (7) 电负性同周期从左到右增大,所以O>N,H电负性小于N,因此电负性。 (8) 氨气在催化剂、加热条件下被氧气氧化为和,根据得失电子守恒、原子守恒配平即可。 (9) 根据元素守恒,反应后产物中的物质的量等于的总物质的量,,因此,。 3.(2025-2026高三上·天津静海·期中)回答下列问题: (1)基态S原子的价层电子的轨道表示式为     ,的VSEPR模型名称为     ,中心原子的杂化方式为     。 (2)、、的沸点由高到低的顺序为     。 (3)写出的电子式     。 (4)CaTiO3的晶胞如图所示,该晶体中每个周围与它最近且相等距离的数目是     。 (5)中含有键的数目为     。 (6)C、N、O中,第一电离能最大的是     (填元素符号)。 【答案】(1)①     ② 四面体形    ③ sp3     (2)     (3)     (4)12     (5)     (6)N      【解析】(1)S原子的原子序数为16,其基态原子的电子排布式为,价层电子排布式为。根据泡利不相容原理和洪特规则,其价层电子的轨道表示式为。分子中中心原子S的价层电子对数为 ,故其VSEPR模型为四面体形,中心原子S的杂化方式为。 (2)分子间存在氢键,导致其沸点反常增高,在三种物质中沸点最高;和结构相似,相对分子质量,分子间范德华力,故沸点。因此沸点由高到低的顺序为。 (3)是由和构成的离子化合物。中N原子与4个H原子形成共价键,中S原子与H原子形成1对共用电子对,S原子最外层达到8电子稳定结构,其电子式为:。 (4)由晶胞结构图可知,位于晶胞的体心,位于晶胞的12条棱的中心。体心到各棱心的距离相等,且为最近距离。一个晶胞中有12条棱,故每个周围与它最近且相等距离的数目是12。 (5)在中,中心离子与1个和5个分子形成6个配位键,配位键均属于键;每个分子中含有2个键,5个分子共含有10个键。因此1个该配离子中共有个键,该配离子中含有键的数目为。 (6)C、N、O属于同一周期元素,同一周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但N原子的2p能级电子排布为半充满的稳定状态(),较难失去电子,其第一电离能大于相邻的O原子,故第一电离能最大的是N。 4.(2025-2026高三上·天津市第四十五中学·期中)根据所学知识,回答下列问题: I、含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氮有关,转化关系如图。 (1)从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有(写化学式)     。 (2)写出转化为的化学方程式:     。 (3)氨气与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质,该反应的化学方程式为     。 II、下图是短周期元素①—⑥在元素周期表中的位置。 (4)⑥在周期表中的位置是     。 (5)⑥的一种核素的中子数是18,表示该核素的符号是     。 (6)非金属性:⑤     ⑥(填“>”或“<”),从原子结构角度解释原因:     。 (7)中提供孤电子对形成配位键的原子是     。 (8)硒(Se)位于第四周期,与④同主族。下列推断正确的是     。 a.属于酸性氧化物 b.从价态看既有氧化性又有还原性 c.Se的气态氢化物的稳定性比④的强 【答案】(1)、、     (2)     (3)     (4)第三周期第VIIA族     (5)     (6)① >    ② F和Cl最外层电子数相同,但F的电子层数更少,原子半径更小,原子核对最外层电子的吸引作用更强,得电子能力更强,非金属性更强      (7)、O、Cl     (8)ab      【解析】 燃料燃烧产生的在氧化环境作用下被氧化为,与水化合生成,进一步和大气中的反应,生成硫酸铵;燃料燃烧产生的和在氧化环境作用下被氧化为,与水化合生成,进一步和大气中的反应,生成硝酸铵。生成的硫酸铵、硝酸铵共同构成无机颗粒物,和燃料燃烧直接产生的初始颗粒物结合,最终形成雾霾。 (1) 酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物。图中涉及的氧化物中,、、分别对应亚硫酸、硫酸和硝酸,属于酸性氧化物;和不属于酸性氧化物。 (2) 二氧化硫在催化剂和加热条件下与氧气反应生成三氧化硫,为可逆反应,化学方程式为:。 (3) 氨气与一氧化氮反应生成对空气无污染的物质,即氮气和水。根据氧化还原反应得失电子守恒进行配平,化学方程式为:。 (4) 根据元素周期表的结构,① ~⑥ 分别为Na、Mg、Al、O、F、Cl。⑥ 为氯元素,位于第三周期第VIIA族。 (5) ⑥ 为Cl元素,其质子数为17,中子数为18的核素,其质量数为,该核素符号表示为。 (6) ⑤ 为F,⑥ 为Cl,两者同属于第VIIA族。同主族元素从上到下,最外层电子数相同,但电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,得电子能力减弱,非金属性减弱。因此非金属性F Cl。 (7) 在配离子中,中心离子为,配体为、和。其中中的N原子、中的O原子以及中的Cl原子均含有孤电子对,能与中心离子形成配位键。 (8) ④ 为O元素,Se与O同主族(第VIA族); a.与性质相似,属于酸性氧化物,推断正确; b.Se的常见化合价有-2、+4、+6,中Se为+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,推断正确; c.非金属性O Se,非金属性越强,其气态氢化物越稳定,故的稳定性强于,推断错误; 故选ab。 5.(2025-2026高三上·天津东丽中学百中咸水沽一中·期中)化学的发展支撑国家科技的进步。回答下列问题: (1)O、P、S三种元素中,电负性最小的元素是      。 (2)肼(H2N–NH2)分子中孤电子对与键的数目之比为      。 (3)正硝酸钠是一种重要的化工原料。阴离子的空间结构为      ,其中心原子杂化方式为      杂化。 (4)基态硒原子的价层电子排布式为      ;晶体的熔点为350℃,加热易升华,固态属于      晶体。 (5)碳原子与氮原子还可形成六元环状化合物吡啶(),吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因是①      ,②      。 (6)在下列状态的铝元素中,电离最外层一个电子所需能量由高到低的顺序是______。(填标号) A.  B.  C.  D.  (7)利用与反应可制得碳化硅晶体,晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。 碳化硅晶体中每个Si原子周围等距且最近的C原子数目为      。 【答案】(1)P     (2)2:5     (3)① 正四面体形    ②      (4)①     ② 分子     (5)① 吡啶能与水分子间形成氢键,而苯不能    ② 吡啶和水均是极性分子,苯是非极性分子,符合相似相溶原理     (6)DCAB     (7)4      【解析】(1)同一周期元素从左到右电负性逐渐增大,同一主族元素从上到下电负性逐渐减小。因此电负性大小顺序为:,电负性最小的元素是P。 (2)肼()分子中含有2个原子,每个原子最外层有5个电子,形成3个共价键后各剩余1对孤电子对,故共有2对孤电子对;分子中含有4个键和1个键,单键均为键,即共有5个键。因此孤电子对与键的数目之比为2:5。 (3)阴离子为,中心原子的价层电子对数为 ,孤电子对数为 ,根据价层电子对互斥理论,其空间结构为正四面体形,中心原子采用杂化。 (4)为34号元素,位于元素周期表第四周期第族,其基态原子的价层电子排布式为;晶体的熔点较低(350℃)且加热易升华,符合分子晶体的典型物理性质特征,故固态属于分子晶体。 (5)吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因有两点:①吡啶分子中的原子含有孤电子对,能与水分子形成分子间氢键,而苯不能;②吡啶和水都是极性分子,苯是非极性分子,根据“相似相溶”原理,极性分子更易溶于极性溶剂中。 (6)根据轨道排布图可知:A为基态原子(),电离最外层一个电子所需能量为第一电离能;B为原子的激发态(),其能量高于基态,电离最外层一个电子所需能量小于第一电离能;C为基态(),电离最外层一个电子所需能量为第二电离能;D为基态(),电离最外层一个电子所需能量为第三电离能。对于同一元素,随着电子的逐个失去,核电荷对剩余电子的吸引力增强,逐级电离能依次增大(第三电离能 > 第二电离能 > 第一电离能),且激发态失电子最容易。故电离最外层一个电子所需能量由高到低的顺序为D>C>A>B。 (7)由碳化硅的晶胞结构图可知,其结构与金刚石相似,属于共价晶体。晶胞中每个原子与周围4个C原子形成共价单键,构成正四面体结构,故每个原子周围等距且最近的C原子数目为4。 6.(2025-2026高三上·天津静海·期中)下表为周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。请回答下列问题: (1)表中属于d区的元素是      (填元素符号) (2)写出元素⑨的基态原子的核外电子排布式      ,元素⑩的价电子轨道表示式      。 (3)表中所给元素中,原子半径最大的是      (填元素符号),元素⑥、⑦形成的简单离子半径更小的是      (填离子符号)。 (4)元素④⑤的第一电离能更大的是      (填元素符号)。 (5)元素①⑤⑦形成的常见弱酸的电子式是      。 (6)所含⑨元素具有氧化性也有还原性的物质是      。 a.铁单质       b.氯化亚铁       c.铁红       d. (7)高铁酸钾()是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,湿法制备高铁酸钾()的反应体系中有六种微粒:、、、、、。写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式:                     。 __________________=__________________ 【答案】(1)     (2)① (或 )    ②      (3)①     ②      (4)     (5)     (6)bd     (7)      【解析】先按周期表片段中各编号所在的周期和族定位元素:①为,②为,③为,④为,⑤为,⑥为,⑦为,⑧为,⑨为,⑩为。 (1)按元素周期表分区,⑨位于第Ⅷ族,属于d区,因此d区元素只有; (2)⑨ 为,原子序数为26,按能量最低原理和洪特规则,其基态原子的核外电子排布式为,也可简写为。⑩ 为,基态价电子排布为;3d亚层的5个轨道均为成对电子,4s轨道有1个未成对电子: ; (3)⑧为,位于第4周期第ⅡA族;表中第4周期元素里它最靠左,同周期原子半径一般自左向右减小,而它的电子层数又多于表中的第1至第3周期元素,所以原子半径最大。⑥ 、⑦ 分别为、,形成的简单离子和均有18个电子;核电荷数更大的对电子的吸引更强,离子半径更小; (4)④ 、⑤ 分别为、。的为半充满的较稳定结构,而的中已有成对电子,电子间排斥使其较易失去一个电子,因此的第一电离能更大; (5)① 、⑤ 、⑦ 分别为、、,形成的常见弱酸为次氯酸。其原子连接顺序为,两个单键各含一对共用电子,O原子有两对孤电子,Cl原子有三对孤电子: ; (6)a.铁单质中Fe元素为0价,在高中常见反应中主要失去电子生成正价铁,表现还原性,不同时具有氧化性,a错误; b.氯化亚铁中的处于中间价态,既可失去电子被氧化为,又可得到电子被还原为低价态,因而既有还原性又有氧化性,b正确; c.铁红为,其中Fe元素为常见最高价+3价,主要表现氧化性,不同时具有还原性,c错误; d.中同时含有和,前者可被氧化、后者可被还原,因此既有还原性又有氧化性,d正确; 故选bd; (7)反应中Fe元素的化合价由+3价升高到+6价,每个Fe原子失去3个电子;中Cl元素的化合价由+1价降低到-1价,每个Cl原子得到2个电子。电子得失的最小公倍数为6,因此与的化学计量数之比为2∶3;再在碱性介质中按原子守恒和电荷守恒配平,得到。 7.(2025-2026高三上·北京天津生态城附属学校·期中)是制造芯片的新型半导体材料。回答下列问题: (1)镓为第四周期元素,基态原子的价层电子轨道表示式为:                         。 (2)的电负性由强到弱的顺序为                         (元素符号表示,下同); 的第一电离能由大到小的顺序                             。 (3)芯片制造中用到光刻胶,可由甲基丙烯酸甲酯()、马来酸酐()等通过加聚反应制得。甲基丙烯酸甲酯中碳原子的轨道杂化类型为                 ,马来酸酐分子中,键和键个数比为                 。 (4)的结构类似于金刚石,熔点如表所示: 物质 熔点/ 1700 1480 1238 试分析三者熔点变化的原因:                         。 (5)的晶胞结构如图所示(白球是,黑球是)。与原子紧邻的原子有          个,若晶体密度为,相对分子质量为表示阿伏加德罗常数,则晶胞中距离最近的两个原子间距离为              。(用含和的代数式表示) 【答案】(1)     (2)① N>P>Si    ② N>O>C     (3)① sp2、sp3    ② 3∶1     (4)GaN、GaP、GaAs均为共价晶体,原子半径:N<P<As,与Ca原子形成的共价键键长逐渐增大,所以熔点逐渐下降     (5)① 4    ② ×107      【解析】(1)镓为第四周期的元素,基态Ga原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1,基态Ga原子的价层电子4s24p1轨道表示式为; (2)元素周期表从下往上,从左往右,得电子能力越来越强,电负性越来越大,所以电负性N>P>Si,元素周期表中,非金属性越强,第一电离能越大,但第IIA族和第VA族由于全满和半满结构,第一电离能偏大,故第一电离能N>O>C,故答案为:N>P>Si;N>O>C; (3)甲基丙烯酸甲酯中饱和碳原子采取sp3杂化,酯基上的双键碳采取sp2杂化,碳原子的轨道杂化类型为sp2、sp3,中单键由1个σ键组成,双键由1个σ键和1个π键组成,π键数目为3,σ键数目为9,σ键和π键个数比为 3∶1;故答案为:sp2、sp3;3∶1; (4)分析熔沸点变化可知,GaN、GaP、GaAs均为共价晶体,原子半径:N<P<As,与Ga原子形成的共价键键长逐渐增大,所以熔点逐渐下降; (5)分析晶胞可知,Ga原子的配位数为4,与原子紧邻的原子有4个;若GaAs晶体密度为ρ g•cm-3,相对分子质量为M,NA表示阿伏加德罗常数的数值,设晶胞边长为acm,则,解得a=×107nm,晶胞中距离最近的两个Ga原子间距离为面对角线的一半,即×107nm。 8.(2025-2026高三上·天津滨海新区·期中)氮是第VA族中的非金属元素,可以形成众多的物质。回答下列问题: (1)基态氮原子的电子排布式为        。 (2)N4是一种由四个氮原子组成的氮单质,N4和N2互为        ,N2的结构式为        。 (3)NH3分子中,N、H电负性大小为:N        H(填“>”“<”或“”),NH3通过配位键与Zn2+形成[Zn(NH3)6]2+,推测[Zn(NH3)6]2+中H—N—H键角约是        (填序号)。 a.105°       b.107°       c.109°       d.120° (4)反应所涉及的物质中,属于非极性分子的是        ,1 mol尿素CO(NH2)2分子中,σ键和π键的数目之比为        。 (5)HCN是一种直线形分子,其中C原子的杂化类型是        。 (6)金属钴与氮元素可形成氮化物晶体,形成晶体结构其中一种为立方晶胞如图所示。则该晶体的化学式为        ,目前最常用测定晶体结构的方法是        (填序号)技术。 a.X射线衍射       b.原子光谱       c.同位素示踪       d.色谱 【答案】(1)1s22s22p3     (2)① 同素异形体    ② N≡N     (3)① >    ② c     (4)① CO2    ② 7:1     (5)sp     (6)① Co2N    ② a      【解析】(1)N是7号元素,原子核外有7个电子,根据构造原理,可知基态N原子核外电子排布式是1s22s22p3; (2)N4和N2是N元素的两种不同性质的单质,二者互为同素异形体; 在N2分子中,2个N原子通过三对共用电子对结合,使分子中的2个N原子都达到最外层8个电子的稳定结构,其结构式为:N≡N; (3)元素的非金属性越强,其电负性就越大。元素的非金属性:N>H,且氨气中N呈负化合价,所以元素电负性大小关系为:N>H; NH3分子中N原子价层电子对数是:3+=4,孤电子对数是1,由于孤电子对对成键的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,使得NH3分子呈三角锥形,分子中键角H-N-H大于为107°;当NH3通过配位键与Zn2+形成[Zn(NH3)6]2+,尽管N原子价层电子对数仍然是4,但N原子上无孤对电子,导致[Zn(NH3)6]2+中键角H-N-H比NH3分子中的H-N-H略大,键角应该约为109°,故合理选项是c; (4)CO2分子是直线型分子,结构式是O=C=O,C原子在中间,O原子在C原子两侧。由于分子中正、负电荷重心重合,因此CO2分子是非极性分子;NH3、H2O、CO(NH2)2分子空间排列不对称,分子中正、负电荷重心不重合,因此NH3、H2O、CO(NH2)2分子都是极性分子; 在1个CO(NH2)2分子中,1个C=O双键中含有1个σ键和1个π键;1个C-N、1个N-H单键中都是只含有1个σ键,则在1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键和1个π键,分子中σ键和π键个数比是7:1,则在1 mol尿素CO(NH2)2分子中,含有的σ键和π键的数目之比为7:1; (5)在HCN分子中,C原子与H原子形成1个共用电子对,与N原子形成3对共用电子对,结构式是H-C≡N,因此C原子形成的价电子对数是:2+=2,因此C原子采用sp杂化; (6)根据晶体结构可知:Co原子位于晶胞的顶点、面心上; 氮原子位于晶胞的棱边上和体心,用均摊方法分析。在一个晶胞中含有的Co原子数目是:8×+6×=4;含有的N原子数目是:4×+1=2,Co、N原子个数比为4:2=2:1,该晶体的化学式为Co2N; 目前最常用测定晶体结构的方法是X射线衍射,故合理选项是a。 9.(2025-2026高三上·天津滨海新区·期中)金属钛被誉为“二十一世纪金属”,有“生物金属,海洋金属,太空金属”的美称,具有广泛的应用前景。回答下列问题: (1)钛在周期表中的位置       ,钛原子核外有       种空间运动状态不同的电子,Ti2+电子占据的最高能层的电子排布式为       。 (2)磷酸钛铝锂可用作锂离子电池的正极材料,PO的空间构型是       ,第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素为       (填元素符号)。 (3)Ti(BH4)2是一种储氢材料,其中所含元素的电负性大小排列顺序为       ,B原子的杂化方式是       ,其中的BH可由BH3和H-结合而成。BH含有       (填序号) ①σ键②π键③氢键④配位键 ⑤离子键 (4)TiO2在自然界中有三种同素异形态,即金红石型、锐钛型和斜钛型三种,其中金红石型是三种变体中最稳定的一种,其晶胞如图所示,该晶体的密度为       g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA,用含a、b、NA的代数式表示)。 【答案】(1)① 第四周期ⅣB族    ② 12    ③ 3s23p63d2     (2)① 正四面体    ② Mg、Si、S     (3)① H>B>Ti    ② sp3    ③ ① ④     (4)      【解析】(1)钛位于周期表第四周期ⅣB族,是22号元素,基态原子核外电子排布1s22s22p63s23p63d24s2,电子占据12个轨道,所以有12种空间运动状态不同的电子,Ti2+电子排布式为1s22s22p63s23p63d2,所以Ti2+电子占据的最高能层的电子排布式为3s23p63d2,答案:第四周期ⅣB族;12;3s23p63d2; (2)PO的σ键电子对为4,孤电子对,价层电子对数为4,PO的空间构型是正四面体,,第三周期元素第一电离能介于Al、P有Mg、Si、S三种元素,答案:正四面体;Mg、Si、S; (3)Ti、B、H中Ti是金属,B、H非金属,电负性最小的为Ti,B的电负性小于H,所以电负性大小排列顺序为H>B>Ti,BH中心原子价层电子对数为4,B原子的杂化方式是sp3,BH中含σ键、配位键,答案:H>B>Ti;sp3;① ④ ; (4)由晶胞结构,根据均摊法计算,1个晶胞中含2个钛离子,4个氧离子,1个晶胞体积,晶体密度g·cm-3,答案:。 10.(2025-2026高三上·天津市第五十五中学·期中)铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。请回答: (1)①基态铜原子价层电子轨道表示式为           。 ②已知Cu第一电离能,Fe第一电离能,则           (填“>”、“=”或“<”)。 (2)在碱性条件下与双缩脲生成紫色的配位化合物,该原理可用于检验蛋白质。该配位化合物的阴离子结构如图所示: ①该阴离子中所有非金属元素的电负性从大到小的顺序为           ; ②该阴离子中N原子的杂化方式为           ; ③1mol该阴离子含有σ键的数目为           。 (3)磁性形状记忆材料Cu-Mn-Al合金的晶胞如图a所示(Mn、Al位于Cu形成的立方体体心位置),图b是沿立方格子对角面取得的截图,Cu在沿立方格子对角面取得截图中的相对位置如图c所示。            该合金的化学式为           。 【答案】(1)①     ② >     (2)① O>N>C>H    ② sp3杂化    ③      (3)      【解析】(1)①Cu位于元素周期表中第四周期第ⅠB族,为29号元素,基态核外电子排布为[Ar]3d104s1,则基态铜原子价层电子轨道表示式为; ②Cu+的价电子排布式为3d10,Fe+的价电子排布式为3d64s1,Cu+再失去的是3d10上的电子,而Fe+失去的是4s1的电子,3d10处于全充满状态更稳定,所以I2(Cu)>I2(Fe); (2)①该离子中的非金属元素有H、C、N、O元素;同周期主族元素从左到右电负性递增,O的电负性大于N,N大于C,H的电负性最小,则电负性:O>N>C>H; ②该阴离子中N原子形成3个键,存在1对孤对电子,杂化方式为sp3杂化; ③由所给结构可知1个Cu形成4个配位键(属于σ键),该离子含有2个铜原子,则1 mol该离子含有配位键8 mol,且单键由1个σ键形成,双键由1个σ键和1个π键形成;即1 mol该阴离子含8 mol配位键,6 mol N-H σ键,8 mol C-N σ键,4 mol C-O σ键,2 mol O-H σ键,共28 mol σ键,数目为28NA; (3)该晶胞中,Mn、Al位于Cu形成的立方体体心位置,数目各为4个;Cu原子位于顶点、面心、棱心、体心,数目=个,则该合金的化学式为AlMnCu2。 11.(2025-2026高三上·天津和平·期中)碳族元素及化合物在生活、化工中有重要的应用。请回答: (1)关于碳族元素原子结构与性质的描述,下列说法正确的是_______。 A. 电负性C>Si>Ge B. 第一电离能C>Si>Ge C. Pb3O4中铅元素存在+2、+4价 D. Sn4+的半径大于Sn2+的半径 (2)晶体硅、金刚石、金刚砂(SiC)按熔点由高到低排序       ,从结构角度说明理由       。 (3)基态硅原子的价层电子排布式为       。 (4)某含铅化合物A的晶胞如图。A化学式是       。 (5)从燃煤的烟道灰中可提取得到重要的半导体材料GeO2(属于两性氧化物)。请写出GeO2与NaOH溶液反应的离子方程式       。 【答案】(1)ABC     (2)① 金刚石>金刚砂>晶体硅    ② 这三种物质是共价晶体,粒子间作用力为共价键,键长关系为:C-C<C-Si<Si-Si,键长越短,键能越大,熔点越高     (3)3s23p2     (4)CH3NH3PbI3     (5)       【解析】(1)A.同一主族元素,原子半径越小,对电子的吸引能力越强,电负性越大,故C>Si>Ge,A正确; B.同一主族元素,第一电离能随着周期数的增大逐渐减小,故第一电离能有:C>Si>Ge,B正确; C.Pb3O4可看作,其中铅元素的化合价为+2,+4价,C正确; D.Sn4+的是Sn失掉最外层5s25p2电子形成的离子,只剩下4个电子层,而Sn2+是Sn失掉5p2电子形成的离子,还有5个电子层,电子层数越多,半径越大,则离子半径:Sn4+<Sn2+,D错误; 故选ABC。 (2)熔点的判断先要判断晶体类型,晶体硅、金刚石、金刚砂是典型的共价晶体,其熔点高低主要看共价键强弱,键长关系为:C-C<C-Si<Si-Si,键长越短,键能越大,熔点越高,故答案为:金刚石>金刚砂>晶体硅;这三种物质是共价晶体,粒子间作用力为共价键,键长关系为:C-C<C-Si<Si-Si,键长越短,键能越大,熔点越高; (3)硅原子是第三周期第IV A族元素,其价层电子排布式为:3s23p2,故答案为:3s23p2; (4)根据均摊法计算该晶胞中各组成的个数,每个晶胞中,I-(棱上)个数为,Pb2+(顶角)个数为,(体心)个数为1,故答案为:CH3NH3PbI3; (5)GeO2是两性氧化物,则能与碱反应生成对应的盐和水,类比CO2与碱的反应,故答案为:。 12.(2025-2026高三上·天津西青·期中)锡(Sn)是现代“五金”之一,广泛应用于合金、半导体工业等。 (1)Sn位于元素周期表的第五周期第IVA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整       。 (2)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物,SnCl2可被Cl2氧化得到SnCl4。 ①SnCl2分子的VSEPR模型名称是       ,其中心原子杂化方式为       。 ②SnCl4的熔点-33℃,沸点为114℃,则SnCl4是       晶体。 (3)白锡和灰锡是单质 Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图: ①白锡晶胞中含有的锡原子数是       。 ②灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有       个。 ③灰锡晶胞的边长为a nm,阿伏加德罗常数为,其晶体的密度是       g/cm3。 (4)单质Sn的制备:将SnO2与焦炭充分混合后,于惰性气氛中加热至 800°C,由于固体之间反应慢,未明显发生反应。若通入空气在800°C下,SnO2能迅速被还原为单质Sn,通入空气的作用是    。 【答案】(1)     (2)① 平面三角形    ② 杂化    ③ 分子     (3)① 2    ② 4    ③      (4)与焦炭在高温下反应生成CO,CO将SnO2还原为单质Sn      【解析】本题解题需紧扣“结构→性质”逻辑: 电子排布:由ⅣA族得最外层5s25p2,按洪特规则填轨道。 SnCl2结构:算价层电子对,确定平面三角VSEPR模型、sp2杂化;根据熔沸点低,判分子晶体,晶胞计算:白锡用均摊法得原子数2;灰锡仿金刚石得配位数4,用ρ=算密度,据此分析。 (1)Sn位于元素周期表的第5周期第ⅣA族,价电子排布为5s25p2,其轨道表示式为: (2)①SnCl2分子中Sn的价电子对数为2+ =3,有1对孤电子对,中心原子为sp2杂化,VSEPR模型名称是平面三角形;②分子晶体熔沸点较低,SnCl4的熔点-33℃,沸点为 114℃,则SnCl4是分子晶体; (3)①根据均摊法计算,可得白锡晶胞中Sn原子数目为8×+1=2;②灰锡具有立方金刚石结构,所以每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个;③根据均摊法计算,可得灰锡晶胞中Sn原子数目为8×+6×+4=8,根据密度计算公式ρ=,可得密度为; (4)单质Sn的制备:将SnO2与焦炭充分混合后,于惰性气氛中加热至800℃,由于固体之间反应慢,未明显发生反应。若通入空气在800℃下,SnO2能迅速被还原为单质Sn,通入空气的作用是与焦炭在高温下反应生成CO,CO将SnO2还原为单质Sn。 13.(2025-2026高三上·天津红桥·期中)铁的配合物在自然界中广泛存在,Fe3+的配位数可以是1~6个,请回答下列问题: (1)基态 Fe 原子的价层电子排布式为           ;铁元素在元素周期表中的位置是           。 (2)铁及其化合物A~E的分类分布及其转化关系如图: ①从图中(A~E)选择反应物,实现Ⅰ的转化,写出反应Ⅰ的离子方程式:           。 ②实现反应Ⅲ的转化,可选择含氮元素试剂的稀溶液,离子方程式为           。 (3)溶液与KSCN溶液反应, 若Fe3+与SCN以个数比1:5配合, 则FeCl3与KSCN在水溶液中发生的化学方程式可以表示为           。 (4)已知在酸性条件下, FeSO4能将+6价铬还原为+3价铬, 写出K2Cr2O7与FeSO4溶液在酸性介质中反应的离子方程:           。 (5)纳米级铁粉由于高效性能,受到人们广泛研究和应用。查阅资料表明:纳米级铁粉在不同温度下与水蒸气加热反应的产物不同,正常加热时生成FeO,高温反应时则生成 ①纳米级铁粉与水蒸气反应正常加热反应的化学方程式是           。 ②同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分,将反应后得到的黑色粉末放入试管中,加入足量稀硫酸,黑色粉末溶解,并产生较多气泡。若要验证试管内所得溶液是否存在 ,下列试剂中最理想的是           (单选)。 A.       B.NaSCN       C.氨水       D.Cu ③从物质分类角度看,纳米级铁粉是否           属于胶体(填“是”或“不是”) 【答案】(1)① 3d64s2    ② 第四周期第Ⅷ族     (2)① 2Fe3++Fe=3Fe2+    ② 3FeO+10H++= 3Fe3++NO↑+5H2O     (3)FeCl3+5KSCN =K2[Fe(SCN)5]+3KCl     (4)+6Fe2++14H+= 2Cr3++6Fe3++7H2O     (5)① Fe+H2O(g) FeO+H2    ② B    ③ 不是      【解析】(1)基态Fe原子的核外电子数为26,根据电子排布规律,其价层电子排布式为3d64s2;铁元素的原子序数为26,位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族; (2)①反应Ⅰ是铁离子转化为亚铁离子,需要加入还原剂,从图中可知可选择Fe为还原剂,离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+; ②反应Ⅲ是氧化亚铁转化为Fe3+,含氮元素的稀溶液且能作氧化剂的是稀硝酸,离子方程式为3FeO+10H++= 3Fe3++NO↑+5H2O; (3)Fe3+与SCN-以个数比1:5配合,生成[Fe(SCN)5]2-,化学方程式为FeCl3+5KSCN =K2[Fe(SCN)5]+3KCl; (4)在酸性条件下,K2Cr2O7将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cr3+,离子方程式为+6Fe2++14H+= 2Cr3++6Fe3++7H2O; (5)①纳米级铁粉与水蒸气正常加热反应生成FeO和H2,化学方程式为Fe+H2O(g) FeO+H2; ②检验铁离子最理想的试剂是NaSCN,因为铁离子与硫氰根离子反应会使溶液变为血红色,现象明显且特异性强;酸性高锰酸钾是强氧化剂,用于氧化还原性物质;氨水与铁离子反应生成红褐色沉淀,但不如NaSCN灵敏;Cu与Fe3+反应现象不如铁离子与硫氰根离子反应现象明显,故选:B; ③胶体是分散质粒子直径在1-100nm之间的分散系,纳米级铁粉是纯净物,不是分散系,所以不是胶体。 14.(2025-2026高三上·天津河北·期中)下表列出了元素周期表中前四周期的若干元素,请用必要文字和化学用语回答下列问题 (1)门捷列夫科学地预言了“类铝”元素Ga,Ga在元素周期表位于第           族,其价电子排布的轨道表示式为           。 (2)元素①、②可形成最简单的有机化合物,其空间构型为           。 (3)元素③的简单气态氢化物的沸点高于同族相邻元素简单气态氢化物沸点的原因是           。 (4)元素④、⑤、⑧的简单离子半径由大到小的顺序为           。 (5)元素①、④形成的化合物水溶液刻蚀玻璃的反应的化学方程式为           。 (6)元素⑥、⑦、⑨中,第一电离能最大的是           。 (7)元素⑩的硫酸盐可与足量氨水反应得到一种           色的配离子,该配离子化学式为           ,该配离子中三种元素的电负性由小到大的是顺序为           。 【答案】(1)① ⅢA    ②      (2)正四面体形     (3)NH3分子间存在氢键     (4)S2->F->Na+     (5)4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O     (6)Mg     (7)① 深蓝色    ② [Cu(NH3)4]2+    ③ Cu<H<N      【解析】根据元素周期表的结构可知,① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩分别为H、C、N、F、Na、Mg、Al、S、Ca、Cu,据此分析。 (1)Ga与Al同主族,Ga在元素周期表位于第ⅢA族,其价电子排布式为4s24p1,价电子轨道表示式为,故答案为:ⅢA;。 (2)元素①、②可形成最简单的有机化合物为CH4,其空间构型为正四面体形,故答案为:正四面体形。 (3)N的简单气态氢化物为NH3,其分子间存在氢键,因此NH3的沸点高于同族相邻元素简单气态氢化物沸点,故答案为:NH3分子间存在氢键。 (4)电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小,则简单离子半径由大到小的顺序为:S2->F->Na+,故答案为:S2->F->Na+。 (5)元素①、④形成的化合物为HF,HF水溶液和二氧化硅反应生成四氟化硅和水,HF水溶液刻蚀玻璃的反应的化学方程式为:4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O,故答案为:4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O。 (6)同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,ⅡA、ⅤA元素第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能,同一主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小,则Mg、Al、Ca中,第一电离能最大的是Mg,故答案为:Mg。 (7)CuSO4可与足量氨水反应得到一种深蓝色的配离子,该配离子化学式为[Cu(NH3)4]2+,其中Cu为+2价,N为-3价,H为+1价,该配离子中三种元素的电负性由小到大的是顺序为:Cu<H<N,故答案为:深蓝色;[Cu(NH3)4]2+;Cu<H<N。 15.(2025-2026高三上·天津益中学校·期中)铝、硅、磷三种元素的单质及其化合物在生产生活中有广泛应用。 (1)基态硅原子的价电子的轨道表达式        ;第三周期元素中第一电离能介于铝和磷元素之间的有        (填元素符号)。 (2)比较铝、磷元素的简单离子半径        (用相关化学符号表示)。 (3)下列关于三种元素的化合物的叙述正确的是        。 ①三种元素的最高价氧化物均能与水直接化合 ②三种元素的最高价氧化物均存在晶体形式,且晶体类型不同 ③、均既能与酸又能与碱反应,均属于两性氧化物 (4)与比较沸点较高的是        ,两种分子中键角较大的是        其中的分子构型为        。 (5)三种单质的晶胞结构如下: 这三种晶胞中的原子的个数比为        。 (6)①工业中利用电解法制取金属铝和金属钠的两个化学方程式        ,        。 ②利用电池(工作原理如下图所示)能有效地将转化成化工原料草酸铝,根据图示,下列表述正确的是        。 A.该电池的使用可有效利用        B.电池工作时,电流从铝电极流向多孔碳电极 C.在整个反应过程中的作用是催化剂        D.含的离子液体是熔融态的 【答案】(1)①     ② 、、     (2)      (3) ②     (4)①     ②     ③ 三角锥形     (5)      (6)①     ②     ③ AC      【解析】(1)硅是14号元素,其基态原子的价电子排布式为。根据洪特规则和泡利不相容原理,其轨道表达式中轨道有一对自旋相反的电子,轨道有两个自旋平行的电子分占两个不同的轨道,轨道表示式为。同一周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,但第族()和第族()因轨道处于全满和半满的稳定状态,第一电离能出现反常。因此第三周期第一电离能顺序为,介于和之间的有、、。 (2)核外有2个电子层,而核外有3个电子层。电子层数越多,离子半径越大,故简单离子半径大小顺序为。 (3)① .和均不能与水直接化合,只有能与水化合,① 错误; ② .属于离子晶体,属于共价晶体(原子晶体),属于分子晶体,三者晶体类型不同,② 正确; ③ .能与反应是其特性,它不能与其它酸反应,属于酸性氧化物而非两性氧化物,③ 错误; 故选② 。 (4)与均为分子晶体,的相对分子质量更大,分子间作用力更强,因此沸点较高。中心原子无孤电子对,空间构型为正四面体形,键角为;中心原子有1对孤电子对,空间构型为三角锥形,孤电子对对成键电子对的排斥作用使得键角变小,故键角较大的是。 (5)根据均摊法计算:晶胞中含原子数为;晶胞中含原子数为;晶胞中含分子数为,则含原子数为。这三种晶胞中的原子个数比为。 (6)① 工业上采用电解熔融氧化铝(加冰晶石作助熔剂)的方法制取金属铝,采用电解熔融氯化钠的方法制取金属钠,化学方程式分别为和。 ② A.该电池将转化为化工原料草酸铝,实现了的有效利用,A正确; B.电池工作时,铝失电子作负极,多孔碳作正极,电流应从正极(多孔碳电极)流向负极(铝电极),B错误; C.在正极先得电子生成,随后与反应生成并释放出,在反应前后质量和化学性质不变,起催化剂作用,C正确; D.属于共价化合物,熔融状态下不发生电离,不导电,因此含的离子液体不可能是纯粹的熔融态,D错误; 故选。 16.(2025-2026高三上·天津市第四十五中学·期中)我国科学家在中国空间站首次实现了铟硒半导体的微重力培养,铟(In)和硒(Se)的单质是制备铟硒半导体的重要原料。 (1)主族元素In原子序数为49,其位于元素周期表的     区。 (2)粗硒中主要含碲(Te)单质等杂质。硒与碲同主族,可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒,流程如下图。 结合元素周期律解释该法能分离硒和碲的原因:     。 (3)氧化挥发法是制备高纯硒的另一种方法。粗硒经高温氧化后产生蒸气,冷凝后溶于水形成溶液,除杂后向溶液中通入可获得高纯硒。 ①分子的VSEPR模型为     。 ②向溶液中通入时,发生反应的化学方程式为     。 (4)一种铟硒半导体晶体的晶胞如图,晶胞底面边长为,高为。 ①该晶体的化学式为     。 ②阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为     。已知:。(写出表达式) 【答案】(1)p     (2)Se和Te同主族,非金属性,Se更易与氢气生成气态,从而与Te分离     (3)① 平面三角形    ②      (4)① InSe2    ②       【解析】(1)In原子序数为49,核外电子排布为,属于第ⅢA族的主族元素,价电子最后填充在p轨道,因此位于元素周期表的p区。 (2)同主族从上到下非金属性逐渐减小,非金属性,则Se更易与氢气生成气态氢化物,从而与Te分离,故可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒。 (3)①的中心Se原子的价层电子对数 = 成键数(2个σ键)+ 孤电子对数(),价层电子对数为3,因此VSEPR模型为平面三角形。 ②中Se为+4价,被还原为0价的Se单质;作为还原剂,S从+4价被氧化为+6价生成,根据得失电子守恒和原子守恒配平得到该反应式,化学方程式为。 (4)①用均摊法计算晶胞内原子数:Se原子位于晶胞的8个顶点,数目为,上下底面面心两个,数目为,还有4个位于晶胞侧面面心,数目为,所以Se原子数目为4;In原子全部位于晶胞侧面面上,数目为,In和Se原子个数比为1:2,因此化学式为InSe2。 ②晶胞体积,晶胞的总质量,根据密度公式,代入得到。 17.(2025-2026高三上·天津市五县重点校·期中)下表为元素周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素 请按要求回答下列问题: (1)表中属于区的元素是           (填元素名称);元素基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈           形。 (2)J元素基态原子的价层电子的轨道表示式为           。 (3)写出D和E两元素形成的具有较强氧化性的化合物的电子式           (用元素符号表示),该物质中含有的化学键类型为           。 (4)B、C、D、G元素电负性由大到小的顺序为           (用元素符号表示)。 (5)下列状态的F微粒中,电离最外层的一个电子所需能量最小的是___________(填序号)。 A.  B.  C.  D.  (6)元素的最高价氧化物对应的水化物的水溶液与元素的最高价氧化物对应的水化物能发生化学反应,其离子方程式为           。 【答案】(1)① 铁    ② 哑铃     (2)     (3)①     ② 离子键、(非极性)共价键     (4)     (5)D     (6)      【解析】由元素在周期表中的位置可知,A为H元素、B为C元素、C为N元素、D为O元素、E为Na元素、F为Al元素、G为Si元素、H为S元素、I为Fe、J为Cu元素; (1)d区包括ⅢB~ⅦB族、第Ⅷ族,ⅢB中的镧系元素、锕系元素除外,图中I属于d区元素,该元素名称为铁;H(硫)元素基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道为3p轨道,该轨道呈哑铃形; (2)J是Cu元素,处于第四周期第IB族,属于过渡元素,其价电子包括3d、4s电子,价电子排布式为3d104s1,价层电子的轨道表示式为; (3)D(氧)和E(钠)两元素形成的具有较强氧化性的化合物为Na2O2,由钠离子与过氧根离子构成,其电子式为,阴阳离子之间形成离子键,而过氧根离子中氧原子之间形成非极性共价键; (4)同周期主族元素自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性减小,B(碳)、C(氮)、D(氧)、G(硅)元素电负性由大到小的顺序为; (5):Al3+,稳定结构,电离能极大;:Al2+,所带正电荷数较多,对核外电子吸引力强,故电离能较大;:Al+,3s 轨道全满,相对稳定;:Al的激发态原子,电子处于高能级,最易失去电子,电离最外层的一个电子所需能量最小; (6)元素E(钠)的最高价氧化物对应的水化物是NaOH,元素F的最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3,二者反应生成Na[Al(OH)4],反应离子方程式为。 18.(2025-2026高三上·天津市第一中学·期中)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K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)K、C、N原子的第一电离能,由大到小的顺序           。 (4)如图为KCN的晶胞示意图。 与距离最近且等距的个数是           ;已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,该晶胞的边长为           nm。 (5)浸金过程如下: i.将金矿砂溶于为的溶液,过滤,得含的滤液; 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。 ②配平i中反应的离子方程式        。 __________________________________________________________________。 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)     (2)     (3)N>C>K     (4)① 12    ②      (5)①     ②     ③ 溶液中的浓度会减小,主要以形式存在,导致的浸取率下降      【解析】(1)钾原子的原子序数为19,因此价层电子排布式为,则基态K的价层由子轨道表示式为。 (2)所有原子均满足8电子稳定结构,其电子式为。 (3)同周期元素从左到右电离能一般增大,但IIA、VA族由于价电子处于全充满、半充满状态而高于同周期相邻主族元素,故第一电离能氮大于碳;钾是活泼金属的第一电离能最低,故大小顺序是:。 (4)与CN-距离最近且等距的CN-个数是。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,根据,该晶胞的边长为。 (5)① Au与Cu同族,则都属于ds区。 ② 在该反应中,Au元素从0价升高到+1价,O元素从0价降低到-2价,1个O2得到4个电子,1个Au失去1个电子,所以Au的化学计量数为4,O2的化学计量数为1,结合原子和电荷守恒,故方程式为:。 ③ KCN易溶于水,水溶液呈碱性,当pH<10.5时,溶液酸性增强,CN⁻会与结合,使得溶液中CN⁻的浓度减小,主要以HCN形式存在,从而导致Au的浸取率下降。 19.(2025-2026高三上·天津市双菱中学·期中)高中无机化学涉及多种元素化合物知识,如铝、铁等金属的配合物在自然界中广泛存在。已知的配位数可以是1~6个,请回答下列问题: (1)基态Fe原子的价层电子排布式为           。 (2)铁及其化合物A~E的分类分布及其转化关系如图: ①从图中(A~E)选择反应物,实现I的转化,写出反应I的离子方程式:           。 ②实现反应III的转化,可选择含氮元素试剂的稀溶液,离子方程式为           。 (3)溶液与溶液反应,若与以个数比配合,则与在水溶液中发生的化学方程式可以表示为           。 (4)900℃时,氯化铝蒸气以二聚分子()形式存在,其结构表示为,二聚分子()中心原子采取           杂化。 (5)金属羰基配合物的中心原子价电子数与配体形成配位键提供电子数之和18,已知每个CO配体形成配位键时提供2个电子,则           。 (6)在下列状态的铝元素中,电离最外层一个电子所需能量最低是___________。(填标号) A.  B.  C.  D.  (7)碳原子与氮原子还可形成六元环状化合物吡啶(),吡啶中的各种元素的电负性由小到大的顺序为           ,吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因是①吡啶和水都是极性分子,而苯是非极性分子②           。 (8)利用与反应可制得碳化硅晶体,晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。 ①碳化硅晶体中每个Si原子周围等距且最近的C原子数目为           。 ②已知碳化硅的晶胞边长为c nm,阿伏加德罗常数为,碳化硅晶体的密度为           。 【答案】(1)3d64s2     (2)①     ②      (3)     (4)sp3     (5)5     (6)B     (7)① H<C<N    ② 吡啶能和水分子间形成氢键,而苯不能与水分子形成氢键     (8)① 4    ②       【解析】(1)Fe的原子序数为26,基态原子的核外电子排布式为,故价电子排布式为; (2)实现I的转化需要添加还原剂,A~E中仅有Fe单质做还原剂才可实现该反应,反应的离子方程式为;实现反应III的转化需添加氧化剂,结合已知条件含氮元素试剂的稀溶液可知该溶液为稀硝酸,因此反应的离子方程式为; (3)与以个数比配合生成配离子,因此反应的化学方程式为; (4)中Al原子共形成4个σ键,且无孤电子对,故杂化类型为sp3; (5)Fe的价电子数为8,每个CO配体提供2个电子,由“价电子数 + 配体提供电子数 = 18”得:,解得; (6)电离能是气态电中性基态原子失去最外层一个电子所需的能量,电子排布越不稳定则电子越容易失去,电离能越低; 选项A:这是铝的基态电子排布,电子填充遵循 “能量最低原理”,排布稳定,失去一个最外层电子需要的能量较高; 选项B:该状态是Al原子的激发态排布,失去一个电子所需要的能量低于基态铝原子,故电离能较低; 选项C:此状态下3s 轨道全充满属于稳定结构,失去电子需要的能量较高; 选项D:该状态下,3s轨道仅有1个电子,处于半充满稳定结构,也是的电子排布式,电离能较高; 故答案选B; (7)根据同周期元素电负性随原子序数增大而增大的规律,吡啶中的各种元素的电负性由小到大的顺序为H<C<N;吡啶分子中的N-H键与水分子中的O原子能形成氢键,从而提高了吡啶在水中的溶解度,故答案为:吡啶能和水分子间形成氢键,而苯不能与水分子形成氢键; (8)① 碳化硅为类似金刚石的结构,每个Si原子与4个C原子形成共价键,故数目为4; ② 该晶胞中Si原子数:,C原子全部存在于晶胞内部,共计4个,故碳化硅晶体的密度为。 20.(2025-2026高三上·天津经济技术开发区第一中学·期中)中国首艘自主设计建造的大洋钻探船“梦想号”具备11000米的钻探能力和全面的科学实验功能,预计将在全球海域的深海科学研究中发挥重要作用。钻探船用钢可由低硅生铁冶炼而成。 (1)基态 Fe3+的价层电子排布式为      。 (2)Fe可与NO、CO、 等形成配合物。NO的空间结构名称为      。Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,据此可判断 Fe(CO)5晶体属于      (填晶体类型)。 (3)某研究小组设计如下流程,以废铁屑(含有少量C和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3。 I.废铁屑的杂质中所含元素的第一电离能由小到大的顺序为      (用元素符号表示)。 Ⅱ.为避免引入新的杂质,试剂B可以选用H2O2溶液,写出此过程发生的离子反应方程式      。 Ⅲ.操作②是      、      、      、洗涤、干燥。同时通入HCl(g)的目的是      。 (4)我国研究人员使用了钛合金建造“梦想号”耐压壳。一种钛镍合金的立方晶胞结构如图所示,若晶胞的边长为 apm,则晶胞的密度为      g/cm3(用含a、NA的代数式表示)。 【答案】(1)3d5     (2)① 平面三角形    ② 分子晶体     (3)① Si<C<O    ②     ③ 蒸发浓缩    ④ 降温结晶    ⑤ 过滤    ⑥ 防止氯化铁水解     (4)      【解析】废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)加入盐酸,铁粉反应生成氯化亚铁,过滤除去少量碳和SiO2杂质,A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁),蒸发结晶生成氯化铁晶体,通入SOCl2生成无水FeCl3,据此判断。 (1)基态铁原子价电子排布式为3d64s2,基态Fe3+的价层电子排布式为:3d5。 (2)NO的价层电子对为3,孤电子对数为=0,故NO空间结构是平面三角形;Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,符合分子晶体的特点。 (3)Ⅰ.同族元素从上到下第一电离能逐渐减小(Si<C),同周期元素,从左到右第一电离能有增大的趋势(C<O),废铁屑的杂质中C和SiO2中所含元素的第一电离能由小到大的顺序为Si<C<O;Ⅱ.加入足量过氧化氢溶液,将氯化亚铁氧化为氯化铁,离子方程式为:2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O;Ⅲ.操作② 是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥,通入HCl(g)的目的是防止氯化铁水解。 (4)由钛镍合金的立方晶胞结构图可知其晶胞中含有含有4个Ni(12×+1=4)和4个Ti(8×+6×=4),a pm=10-10cm,根据ρ===g/cm3。 21.(2025-2026高三上·天津西青·期中)一水合硫酸四氨合铜([Cu(NH3)4]SO4·H2O)是一种深蓝色晶体,易溶于水,不溶于乙醇,受热易失氨,主要用于印染、杀虫剂等,某小组同学拟用CuSO4溶液为原料来制备。 I.制备Cu(NH3)4]SO4]溶液。 实验1: 实验2: (1)写出实验1中生成蓝色沉淀的化学方程式       。实验2中溶液由最初的蓝色变为深蓝色,是因为其中的配离子由       (写化学式)变为。 (2)中H-N-H键角比NH3分子的H-N-H键角       (填“大”或“小”),该阳离子中存在的化学键有       (填标号)。 a.σ键        b.金属键        c.非极性键        d.极性键        e.配位键        f.氢键 (3)研究实验1、2中现象不同的原因。 【提出猜测】i.Na⁺可能影响的生成。ii.促进了[Cu(NH3)4]2+的生成。 【进行实验】为验证猜测ii,将浊液a过滤,洗涤沉淀,取少量固体加入过量氨水,沉淀不溶解,再滴入几滴       (填试剂名称),沉淀溶解,得到深蓝色溶液,则猜测 ii成立。 ①过滤时用到的玻璃仪器有       。 ②洗涤沉淀的目的:洗去杂质离子,主要是       (填离子符号)。 Ⅱ.制备硫酸四氨合铜晶体。 (4)向实验2得到的深蓝色溶液中,加入一定量物质A,并用玻璃棒摩擦试管内壁,析出深蓝色晶体。物质A是     ,其作用是     。 【答案】(1)①     ②      (2)① 大    ② ade     (3)① 硫酸铵溶液    ② 玻璃棒、烧杯、漏斗    ③      (4)① 无水乙醇    ② 降低溶剂的极性,减小硫酸四氨合铜溶解度,便于析出一水合硫酸四氨合铜晶体      【解析】(1)CuSO4和NaOH发生复分解反应生成Cu(OH)2沉淀和Na2SO4,反应为CuSO4 +2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4;CuSO4溶液中Cu2+能与H2O形成配离子[Cu(H2O)4]2+,则实验2中溶液由最初的蓝色变为深蓝色,是因为其中的配离子由[Cu(H2O)4]2+转化为[Cu(NH3)4]2+; (2)NH3分子中存在孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对对成键电子对的排斥,在[Cu(NH3)4]2+配离子中,N原子没有孤电子对,成四面体结构,键角变大;NH3分子中存在极性键、σ键,Cu和NH3之间存在配位键; (3)证明NH促进了Cu(NH3)4]2+的生成,在加入过量6mol/L氨水后,再滴入几滴铵盐,根据控制变量法,保持变量的唯一,所以加入的阴离子为原溶液本来就有的硫酸根,滴入的试剂为硫酸铵溶液;过滤时用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗;洗涤沉淀的目的:洗去杂质离子,主要是Na+,因为猜测i.Na⁺可能影响[Cu(NH3)4]2+的生成,要排除Na+的干扰。 (4)由题干可知,一水合硫酸四氨合铜([Cu(NH3)4]SO4·H2O)不溶于乙醇,所以加入一定量物质A为无水乙醇,其作用是降低溶剂的极性,减小硫酸四氨合铜的溶解度,便于析出一水合硫酸四氨合铜晶体 22.(2025-2026高三上·天津河北·期中)Ⅰ.元素周期表氧族元素及其化合物应用广泛。回答问题 (1)关于ⅥA族原子结构的认知和描述,下面的说法正确的是___________。 A. Te的最高价氧化物对应水化物的酸性弱于Se的 B. Se的基态电子排布式为 C. ⅥA族元素的电负性从上到下逐渐减小 D. Se的氧化性比S更强,因为Se在周期表中比S更靠下 Ⅱ.硒化锌是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图所示。 (2)与Se距离最近且等距离的Zn的个数为           。 (3)晶胞中距离最近的两个Se的距离为,设为阿伏加德罗常数的值,该晶体密度为           (写出计算式即可)。 Ⅲ.二氯化二硫在工业上可以用于橡胶的硫化,还可以作为贵金属的萃取剂,可由硫和氯气在100~110℃直接化合而成。实验室用如下图所示装置制备并对尾气进行回收利用(部分加热和控温装置省略)。已知:的熔点为-77℃,沸点为137℃,遇水会缓慢分解。 (4)反应前必须进行的操作是           。 (5)写出装置A中发生反应的离子方程式:           。 (6)装置C中所装试剂的名称为           。 (7)遇水会生成淡黄色单质、一种能使品红溶液褪色的气体化合物和酸雾,写出该反应的化学方程式:           。 (8)由于该装置存在缺陷,使制得的可能不纯,简述改进方法:           。 【答案】(1)AC     (2)4     (3)     (4)检验装置气密性     (5)     (6)浓     (7)     (8)在装置E和F之间加入装有浓的多功能瓶,或者装有无水的干燥管。      【解析】III、A是氯气的制取装置,B为饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢,C为浓硫酸干燥氯气,D为NaOH溶液,吸收多余的氯气,E中通氮气排出装置中的空气,E在油浴的加热下发生氯气和硫反应得到产物S2Cl2,尾气用NaOH溶液吸收。 (1)A.在元素周期表中,从下到上,其元素最高价氧化物对应水化物的酸性越来越强,故的最高价氧化物对应水化物的酸性弱于的,A选项正确; B. 的原子序数为34,故其基态电子排布式为:,B选项不正确; C.在元素周期表中,从下到上,其元素电负性越来越大,故VIA族元素的电负性从上到下逐渐减小,C选项正确; D.在元素周期表中,从下到上,其元素非金属性越来越强,氧化性越来越强,故S的氧化性强于,D选项错误; 故答案选AC。 (2)由晶胞结构可知,与距离最近且等距离的的个数为4个; (3)由晶胞结构可知,晶胞中距离最近的两个为晶胞面对角线的,故晶胞的棱长为,在该晶胞中所有原子都位于晶胞内部,故个数为:4,在该晶胞中,有8个原子在顶点,6个原子在面心,故原子个数为:,则其密度为:; (4)该实验有气体参与,故在进行实验前,需要检验装置气密性; (5)装置A中二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,故其离子反应方程式为:; (6)装置A中生成氯气,经过装置B和C进行除杂,生成氯气的实验中主要杂质为氯化氢气体和水,其中装置B中的饱和食盐水,可以除去挥发的氯化氢气体,装置C需要对于气体进行干燥,故装置C中可以装浓硫酸; (7)遇水会生成淡黄色单质即为硫,一种能使品红溶液褪色的气体化合物为二氧化硫和酸雾为氯化氢,故其化学方程式为:; (8)由于遇水会缓慢分解,故其反应需在无水条件下进行,单装置E直接连接F,无干燥装置,使得空气中的水进入装置E,使得不纯,故需在装置E和F之间加入干燥装置,浓硫酸或无水氯化钙均可。 23.(2025-2026高三上·天津部分·期中)人体必需的一些元素在周期表中的分布情况如下: (1)碳有多种同位素,其中考古时用于测定文物年代的是      。 (2)上表中的第三周期简单金属离子半径最小的为      (填离子符号)。 (3)Mn在元素周期表中的位置是第四周期第      族,写出Co的价层电子排布式      。 (4)SnI4熔点,沸点,不溶于冷水,可溶于乙醇、苯、氯仿、乙醚及四氯化碳,解释其易溶于CCl4的原因      。 (5)能比较元素S和Cl非金属性强弱的事实是______(填序号)。 A. 水溶液酸性: B. 气态氢化物的稳定性: C. 电负性: D. 简单氢化物沸点: (6)N与的某化合物晶胞如图所示: ①该晶体的化学式为      ,与距离最近且相等的Cu原子数是      。 ②该晶体在浓盐酸中反应,得到绿色溶液(四氯合铜配离子)和红色沉淀,写出离子方程式:      。 【答案】(1)(或)     (2)     (3)① ⅦB    ②      (4)和均为非极性分子,根据相似相溶原理,易溶于     (5)BC     (6)①     ② 6    ③       【解析】(1)碳的多种同位素中,用于测定文物年代的是(或); (2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则上表中的第三周期简单金属离子半径最小的为; (3)Mn是25号元素,位于第四周期第ⅦB族;Co为27号元素,价电子排布式为3d74s2; (4)SnI4的熔沸点较低,属于分子晶体,同时Sn与C为同族元素,含有4个价电子,则SnI4的价层电子对数为,没有孤电子对,因此SnI4的空间构型为正四面体形,属于非极性分子,CCl4也是非极性分子,根据相似相溶原理,SnI4易溶于CCl4; (5)A.元素的非金属性越强,则其最高价含氧酸的酸性越强,但其气态氢化物的酸性与非金属性无直接必然的联系,A不符合题意; B.元素非金属性与其气态氢化物稳定性一致,元素非金属性越强,其气态氢化物越不容易分解,B符合题意; C.元素电负性越强,说明其对电子的吸引能力越强,则其非金属性越强,C符合题意; D.简单氢化物的沸点与元素非金属性无关,应比较分子间作用力的大小,D不符合题意; 故选BC; (6)① 晶胞中,N原子位于顶点,数目为,Cu位于棱心,数目为,则该晶体化学式为Cu3N;以N原子为中心,其相连的六条棱的棱心均有1个Cu原子,且与N原子的距离均为棱长的一半,因此与距离最近且相等的Cu原子个数是6; ② 根据题意,Cu3N与盐酸反应得到绿色溶液([CuCl4]2-)和红色沉淀(Cu),则该反应为+1价Cu的歧化反应,离子方程式为。 试卷第1页,共3页 / 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题13 物质结构与性质综合题 1.(2025-2026高三上·天津市第二十中学·期中)硫是一种重要的非金属元素。 (1)①基态S原子的价层电子的轨道表示式为           。 ②的VSEPR模型名称为           ,其空间结构为           。 (2)、、的沸点由高到低的顺序为           。 (3)硫化锂晶体的晶胞如图,晶胞中含有硫离子的数目为           ;与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为           。 2.(2025-2026高三上·天津滨海新·期中)Ⅰ.门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素。回答下列问题: (1)铝是一种活泼金属,工业上采用电解熔融制备金属。电解反应方程式为 ,加入冰晶石的目的是           。 (2)镓与铝同主族,且位于铝的下一周期,则镓原子的电子排布式为           。 (3)废弃的含的材料可以用浓硝酸溶解,放出红棕色气体,同时生成和,该反应的化学方程式为           。 (4)硅是应用最为广泛的半导体材料,写出高纯硅的一种用途:           。 (5)写出的电子式:           。 (6)硅和锗单质分别与反应时,反应较难进行的是           (填“硅”或“锗”)。 Ⅱ.硝酸是极其重要的化工原料,在工业、农业、医药、军事等领域有着广泛的应用,现代工业上常用氨催化氧化制硝酸的流程示意图如下: (7)中三种元素的电负性大小顺序为:           。 (8)写出“氧化炉”中氨催化氧化的化学方程式:           。 (9)为避免尾气污染环境,常用溶液吸收。 已知:① ② 现有一定条件下0.3mol 和0.1mol 的混合气体恰好被200mL 溶液完全吸收,则溶液的物质的量浓度为           mol/L。 3.(2025-2026高三上·天津静海·期中)回答下列问题: (1)基态S原子的价层电子的轨道表示式为     ,的VSEPR模型名称为     ,中心原子的杂化方式为     。 (2)、、的沸点由高到低的顺序为     。 (3)写出的电子式     。 (4)CaTiO3的晶胞如图所示,该晶体中每个周围与它最近且相等距离的数目是     。 (5)中含有键的数目为     。 (6)C、N、O中,第一电离能最大的是     (填元素符号)。 4.(2025-2026高三上·天津市第四十五中学·期中)根据所学知识,回答下列问题: I、含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氮有关,转化关系如图。 (1)从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有(写化学式)     。 (2)写出转化为的化学方程式:     。 (3)氨气与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质,该反应的化学方程式为     。 II、下图是短周期元素①—⑥在元素周期表中的位置。 (4)⑥在周期表中的位置是     。 (5)⑥的一种核素的中子数是18,表示该核素的符号是     。 (6)非金属性:⑤     ⑥(填“>”或“<”),从原子结构角度解释原因:     。 (7)中提供孤电子对形成配位键的原子是     。 (8)硒(Se)位于第四周期,与④同主族。下列推断正确的是     。 a.属于酸性氧化物 b.从价态看既有氧化性又有还原性 c.Se的气态氢化物的稳定性比④的强 5.(2025-2026高三上·天津东丽中学百中咸水沽一中·期中)化学的发展支撑国家科技的进步。回答下列问题: (1)O、P、S三种元素中,电负性最小的元素是      。 (2)肼(H2N–NH2)分子中孤电子对与键的数目之比为      。 (3)正硝酸钠是一种重要的化工原料。阴离子的空间结构为      ,其中心原子杂化方式为      杂化。 (4)基态硒原子的价层电子排布式为      ;晶体的熔点为350℃,加热易升华,固态属于      晶体。 (5)碳原子与氮原子还可形成六元环状化合物吡啶(),吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因是①      ,②      。 (6)在下列状态的铝元素中,电离最外层一个电子所需能量由高到低的顺序是______。(填标号) A.  B.  C.  D.  (7)利用与反应可制得碳化硅晶体,晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。 碳化硅晶体中每个Si原子周围等距且最近的C原子数目为      。 6.(2025-2026高三上·天津静海·期中)下表为周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。请回答下列问题: (1)表中属于d区的元素是      (填元素符号) (2)写出元素⑨的基态原子的核外电子排布式      ,元素⑩的价电子轨道表示式      。 (3)表中所给元素中,原子半径最大的是      (填元素符号),元素⑥、⑦形成的简单离子半径更小的是      (填离子符号)。 (4)元素④⑤的第一电离能更大的是      (填元素符号)。 (5)元素①⑤⑦形成的常见弱酸的电子式是      。 (6)所含⑨元素具有氧化性也有还原性的物质是      。 a.铁单质       b.氯化亚铁       c.铁红       d. (7)高铁酸钾()是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,湿法制备高铁酸钾()的反应体系中有六种微粒:、、、、、。写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式:                     。 __________________=__________________ 7.(2025-2026高三上·北京天津生态城附属学校·期中)是制造芯片的新型半导体材料。回答下列问题: (1)镓为第四周期元素,基态原子的价层电子轨道表示式为:                         。 (2)的电负性由强到弱的顺序为                         (元素符号表示,下同); 的第一电离能由大到小的顺序                             。 (3)芯片制造中用到光刻胶,可由甲基丙烯酸甲酯()、马来酸酐()等通过加聚反应制得。甲基丙烯酸甲酯中碳原子的轨道杂化类型为                 ,马来酸酐分子中,键和键个数比为                 。 (4)的结构类似于金刚石,熔点如表所示: 物质 熔点/ 1700 1480 1238 试分析三者熔点变化的原因:                         。 (5)的晶胞结构如图所示(白球是,黑球是)。与原子紧邻的原子有          个,若晶体密度为,相对分子质量为表示阿伏加德罗常数,则晶胞中距离最近的两个原子间距离为              。(用含和的代数式表示) 8.(2025-2026高三上·天津滨海新区·期中)氮是第VA族中的非金属元素,可以形成众多的物质。回答下列问题: (1)基态氮原子的电子排布式为        。 (2)N4是一种由四个氮原子组成的氮单质,N4和N2互为        ,N2的结构式为        。 (3)NH3分子中,N、H电负性大小为:N        H(填“>”“<”或“”),NH3通过配位键与Zn2+形成[Zn(NH3)6]2+,推测[Zn(NH3)6]2+中H—N—H键角约是        (填序号)。 a.105°       b.107°       c.109°       d.120° (4)反应所涉及的物质中,属于非极性分子的是        ,1 mol尿素CO(NH2)2分子中,σ键和π键的数目之比为        。 (5)HCN是一种直线形分子,其中C原子的杂化类型是        。 (6)金属钴与氮元素可形成氮化物晶体,形成晶体结构其中一种为立方晶胞如图所示。则该晶体的化学式为        ,目前最常用测定晶体结构的方法是        (填序号)技术。 a.X射线衍射       b.原子光谱       c.同位素示踪       d.色谱 9.(2025-2026高三上·天津滨海新区·期中)金属钛被誉为“二十一世纪金属”,有“生物金属,海洋金属,太空金属”的美称,具有广泛的应用前景。回答下列问题: (1)钛在周期表中的位置       ,钛原子核外有       种空间运动状态不同的电子,Ti2+电子占据的最高能层的电子排布式为       。 (2)磷酸钛铝锂可用作锂离子电池的正极材料,PO的空间构型是       ,第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素为       (填元素符号)。 (3)Ti(BH4)2是一种储氢材料,其中所含元素的电负性大小排列顺序为       ,B原子的杂化方式是       ,其中的BH可由BH3和H-结合而成。BH含有       (填序号) ①σ键②π键③氢键④配位键 ⑤离子键 (4)TiO2在自然界中有三种同素异形态,即金红石型、锐钛型和斜钛型三种,其中金红石型是三种变体中最稳定的一种,其晶胞如图所示,该晶体的密度为       g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA,用含a、b、NA的代数式表示)。 10.(2025-2026高三上·天津市第五十五中学·期中)铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。请回答: (1)①基态铜原子价层电子轨道表示式为           。 ②已知Cu第一电离能,Fe第一电离能,则           (填“>”、“=”或“<”)。 (2)在碱性条件下与双缩脲生成紫色的配位化合物,该原理可用于检验蛋白质。该配位化合物的阴离子结构如图所示: ①该阴离子中所有非金属元素的电负性从大到小的顺序为           ; ②该阴离子中N原子的杂化方式为           ; ③1mol该阴离子含有σ键的数目为           。 (3)磁性形状记忆材料Cu-Mn-Al合金的晶胞如图a所示(Mn、Al位于Cu形成的立方体体心位置),图b是沿立方格子对角面取得的截图,Cu在沿立方格子对角面取得截图中的相对位置如图c所示。            该合金的化学式为           。 11.(2025-2026高三上·天津和平·期中)碳族元素及化合物在生活、化工中有重要的应用。请回答: (1)关于碳族元素原子结构与性质的描述,下列说法正确的是_______。 A. 电负性C>Si>Ge B. 第一电离能C>Si>Ge C. Pb3O4中铅元素存在+2、+4价 D. Sn4+的半径大于Sn2+的半径 (2)晶体硅、金刚石、金刚砂(SiC)按熔点由高到低排序       ,从结构角度说明理由       。 (3)基态硅原子的价层电子排布式为       。 (4)某含铅化合物A的晶胞如图。A化学式是       。 (5)从燃煤的烟道灰中可提取得到重要的半导体材料GeO2(属于两性氧化物)。请写出GeO2与NaOH溶液反应的离子方程式       。 12.(2025-2026高三上·天津西青·期中)锡(Sn)是现代“五金”之一,广泛应用于合金、半导体工业等。 (1)Sn位于元素周期表的第五周期第IVA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整       。 (2)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物,SnCl2可被Cl2氧化得到SnCl4。 ①SnCl2分子的VSEPR模型名称是       ,其中心原子杂化方式为       。 ②SnCl4的熔点-33℃,沸点为114℃,则SnCl4是       晶体。 (3)白锡和灰锡是单质 Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图: ①白锡晶胞中含有的锡原子数是       。 ②灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有       个。 ③灰锡晶胞的边长为a nm,阿伏加德罗常数为,其晶体的密度是       g/cm3。 (4)单质Sn的制备:将SnO2与焦炭充分混合后,于惰性气氛中加热至 800°C,由于固体之间反应慢,未明显发生反应。若通入空气在800°C下,SnO2能迅速被还原为单质Sn,通入空气的作用是    。 13.(2025-2026高三上·天津红桥·期中)铁的配合物在自然界中广泛存在,Fe3+的配位数可以是1~6个,请回答下列问题: (1)基态 Fe 原子的价层电子排布式为           ;铁元素在元素周期表中的位置是           。 (2)铁及其化合物A~E的分类分布及其转化关系如图: ①从图中(A~E)选择反应物,实现Ⅰ的转化,写出反应Ⅰ的离子方程式:           。 ②实现反应Ⅲ的转化,可选择含氮元素试剂的稀溶液,离子方程式为           。 (3)溶液与KSCN溶液反应, 若Fe3+与SCN以个数比1:5配合, 则FeCl3与KSCN在水溶液中发生的化学方程式可以表示为           。 (4)已知在酸性条件下, FeSO4能将+6价铬还原为+3价铬, 写出K2Cr2O7与FeSO4溶液在酸性介质中反应的离子方程:           。 (5)纳米级铁粉由于高效性能,受到人们广泛研究和应用。查阅资料表明:纳米级铁粉在不同温度下与水蒸气加热反应的产物不同,正常加热时生成FeO,高温反应时则生成 ①纳米级铁粉与水蒸气反应正常加热反应的化学方程式是           。 ②同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分,将反应后得到的黑色粉末放入试管中,加入足量稀硫酸,黑色粉末溶解,并产生较多气泡。若要验证试管内所得溶液是否存在 ,下列试剂中最理想的是           (单选)。 A.       B.NaSCN       C.氨水       D.Cu ③从物质分类角度看,纳米级铁粉是否           属于胶体(填“是”或“不是”) 14.(2025-2026高三上·天津河北·期中)下表列出了元素周期表中前四周期的若干元素,请用必要文字和化学用语回答下列问题 (1)门捷列夫科学地预言了“类铝”元素Ga,Ga在元素周期表位于第           族,其价电子排布的轨道表示式为           。 (2)元素①、②可形成最简单的有机化合物,其空间构型为           。 (3)元素③的简单气态氢化物的沸点高于同族相邻元素简单气态氢化物沸点的原因是           。 (4)元素④、⑤、⑧的简单离子半径由大到小的顺序为           。 (5)元素①、④形成的化合物水溶液刻蚀玻璃的反应的化学方程式为           。 (6)元素⑥、⑦、⑨中,第一电离能最大的是           。 (7)元素⑩的硫酸盐可与足量氨水反应得到一种           色的配离子,该配离子化学式为           ,该配离子中三种元素的电负性由小到大的是顺序为           。 15.(2025-2026高三上·天津益中学校·期中)铝、硅、磷三种元素的单质及其化合物在生产生活中有广泛应用。 (1)基态硅原子的价电子的轨道表达式        ;第三周期元素中第一电离能介于铝和磷元素之间的有        (填元素符号)。 (2)比较铝、磷元素的简单离子半径        (用相关化学符号表示)。 (3)下列关于三种元素的化合物的叙述正确的是        。 ①三种元素的最高价氧化物均能与水直接化合 ②三种元素的最高价氧化物均存在晶体形式,且晶体类型不同 ③、均既能与酸又能与碱反应,均属于两性氧化物 (4)与比较沸点较高的是        ,两种分子中键角较大的是        其中的分子构型为        。 (5)三种单质的晶胞结构如下: 这三种晶胞中的原子的个数比为        。 (6)①工业中利用电解法制取金属铝和金属钠的两个化学方程式        ,        。 ②利用电池(工作原理如下图所示)能有效地将转化成化工原料草酸铝,根据图示,下列表述正确的是        。 A.该电池的使用可有效利用        B.电池工作时,电流从铝电极流向多孔碳电极 C.在整个反应过程中的作用是催化剂        D.含的离子液体是熔融态的 16.(2025-2026高三上·天津市第四十五中学·期中)我国科学家在中国空间站首次实现了铟硒半导体的微重力培养,铟(In)和硒(Se)的单质是制备铟硒半导体的重要原料。 (1)主族元素In原子序数为49,其位于元素周期表的     区。 (2)粗硒中主要含碲(Te)单质等杂质。硒与碲同主族,可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒,流程如下图。 结合元素周期律解释该法能分离硒和碲的原因:     。 (3)氧化挥发法是制备高纯硒的另一种方法。粗硒经高温氧化后产生蒸气,冷凝后溶于水形成溶液,除杂后向溶液中通入可获得高纯硒。 ①分子的VSEPR模型为     。 ②向溶液中通入时,发生反应的化学方程式为     。 (4)一种铟硒半导体晶体的晶胞如图,晶胞底面边长为,高为。 ①该晶体的化学式为     。 ②阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为     。已知:。(写出表达式) 17.(2025-2026高三上·天津市五县重点校·期中)下表为元素周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素 请按要求回答下列问题: (1)表中属于区的元素是           (填元素名称);元素基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈           形。 (2)J元素基态原子的价层电子的轨道表示式为           。 (3)写出D和E两元素形成的具有较强氧化性的化合物的电子式           (用元素符号表示),该物质中含有的化学键类型为           。 (4)B、C、D、G元素电负性由大到小的顺序为           (用元素符号表示)。 (5)下列状态的F微粒中,电离最外层的一个电子所需能量最小的是___________(填序号)。 A.  B.  C.  D.  (6)元素的最高价氧化物对应的水化物的水溶液与元素的最高价氧化物对应的水化物能发生化学反应,其离子方程式为           。 18.(2025-2026高三上·天津市第一中学·期中)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K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)K、C、N原子的第一电离能,由大到小的顺序           。 (4)如图为KCN的晶胞示意图。 与距离最近且等距的个数是           ;已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,该晶胞的边长为           nm。 (5)浸金过程如下: i.将金矿砂溶于为的溶液,过滤,得含的滤液; 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。 ②配平i中反应的离子方程式        。 __________________________________________________________________。 ③i中,pH<10.5会导致相同时间内Au的浸取率下降,原因是           。 19.(2025-2026高三上·天津市双菱中学·期中)高中无机化学涉及多种元素化合物知识,如铝、铁等金属的配合物在自然界中广泛存在。已知的配位数可以是1~6个,请回答下列问题: (1)基态Fe原子的价层电子排布式为           。 (2)铁及其化合物A~E的分类分布及其转化关系如图: ①从图中(A~E)选择反应物,实现I的转化,写出反应I的离子方程式:           。 ②实现反应III的转化,可选择含氮元素试剂的稀溶液,离子方程式为           。 (3)溶液与溶液反应,若与以个数比配合,则与在水溶液中发生的化学方程式可以表示为           。 (4)900℃时,氯化铝蒸气以二聚分子()形式存在,其结构表示为,二聚分子()中心原子采取           杂化。 (5)金属羰基配合物的中心原子价电子数与配体形成配位键提供电子数之和18,已知每个CO配体形成配位键时提供2个电子,则           。 (6)在下列状态的铝元素中,电离最外层一个电子所需能量最低是___________。(填标号) A.  B.  C.  D.  (7)碳原子与氮原子还可形成六元环状化合物吡啶(),吡啶中的各种元素的电负性由小到大的顺序为           ,吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因是①吡啶和水都是极性分子,而苯是非极性分子②           。 (8)利用与反应可制得碳化硅晶体,晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。 ①碳化硅晶体中每个Si原子周围等距且最近的C原子数目为           。 ②已知碳化硅的晶胞边长为c nm,阿伏加德罗常数为,碳化硅晶体的密度为           。 20.(2025-2026高三上·天津经济技术开发区第一中学·期中)中国首艘自主设计建造的大洋钻探船“梦想号”具备11000米的钻探能力和全面的科学实验功能,预计将在全球海域的深海科学研究中发挥重要作用。钻探船用钢可由低硅生铁冶炼而成。 (1)基态 Fe3+的价层电子排布式为      。 (2)Fe可与NO、CO、 等形成配合物。NO的空间结构名称为      。Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,据此可判断 Fe(CO)5晶体属于      (填晶体类型)。 (3)某研究小组设计如下流程,以废铁屑(含有少量C和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3。 I.废铁屑的杂质中所含元素的第一电离能由小到大的顺序为      (用元素符号表示)。 Ⅱ.为避免引入新的杂质,试剂B可以选用H2O2溶液,写出此过程发生的离子反应方程式      。 Ⅲ.操作②是      、      、      、洗涤、干燥。同时通入HCl(g)的目的是      。 (4)我国研究人员使用了钛合金建造“梦想号”耐压壳。一种钛镍合金的立方晶胞结构如图所示,若晶胞的边长为 apm,则晶胞的密度为      g/cm3(用含a、NA的代数式表示)。 21.(2025-2026高三上·天津西青·期中)一水合硫酸四氨合铜([Cu(NH3)4]SO4·H2O)是一种深蓝色晶体,易溶于水,不溶于乙醇,受热易失氨,主要用于印染、杀虫剂等,某小组同学拟用CuSO4溶液为原料来制备。 I.制备Cu(NH3)4]SO4]溶液。 实验1: 实验2: (1)写出实验1中生成蓝色沉淀的化学方程式       。实验2中溶液由最初的蓝色变为深蓝色,是因为其中的配离子由       (写化学式)变为。 (2)中H-N-H键角比NH3分子的H-N-H键角       (填“大”或“小”),该阳离子中存在的化学键有       (填标号)。 a.σ键        b.金属键        c.非极性键        d.极性键        e.配位键        f.氢键 (3)研究实验1、2中现象不同的原因。 【提出猜测】i.Na⁺可能影响的生成。ii.促进了[Cu(NH3)4]2+的生成。 【进行实验】为验证猜测ii,将浊液a过滤,洗涤沉淀,取少量固体加入过量氨水,沉淀不溶解,再滴入几滴       (填试剂名称),沉淀溶解,得到深蓝色溶液,则猜测 ii成立。 ①过滤时用到的玻璃仪器有       。 ②洗涤沉淀的目的:洗去杂质离子,主要是       (填离子符号)。 Ⅱ.制备硫酸四氨合铜晶体。 (4)向实验2得到的深蓝色溶液中,加入一定量物质A,并用玻璃棒摩擦试管内壁,析出深蓝色晶体。物质A是     ,其作用是     。 22.(2025-2026高三上·天津河北·期中)Ⅰ.元素周期表氧族元素及其化合物应用广泛。回答问题 (1)关于ⅥA族原子结构的认知和描述,下面的说法正确的是___________。 A. Te的最高价氧化物对应水化物的酸性弱于Se的 B. Se的基态电子排布式为 C. ⅥA族元素的电负性从上到下逐渐减小 D. Se的氧化性比S更强,因为Se在周期表中比S更靠下 Ⅱ.硒化锌是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图所示。 (2)与Se距离最近且等距离的Zn的个数为           。 (3)晶胞中距离最近的两个Se的距离为,设为阿伏加德罗常数的值,该晶体密度为           (写出计算式即可)。 Ⅲ.二氯化二硫在工业上可以用于橡胶的硫化,还可以作为贵金属的萃取剂,可由硫和氯气在100~110℃直接化合而成。实验室用如下图所示装置制备并对尾气进行回收利用(部分加热和控温装置省略)。已知:的熔点为-77℃,沸点为137℃,遇水会缓慢分解。 (4)反应前必须进行的操作是           。 (5)写出装置A中发生反应的离子方程式:           。 (6)装置C中所装试剂的名称为           。 (7)遇水会生成淡黄色单质、一种能使品红溶液褪色的气体化合物和酸雾,写出该反应的化学方程式:           。 (8)由于该装置存在缺陷,使制得的可能不纯,简述改进方法:           。 23.(2025-2026高三上·天津部分·期中)人体必需的一些元素在周期表中的分布情况如下: (1)碳有多种同位素,其中考古时用于测定文物年代的是      。 (2)上表中的第三周期简单金属离子半径最小的为      (填离子符号)。 (3)Mn在元素周期表中的位置是第四周期第      族,写出Co的价层电子排布式      。 (4)SnI4熔点,沸点,不溶于冷水,可溶于乙醇、苯、氯仿、乙醚及四氯化碳,解释其易溶于CCl4的原因      。 (5)能比较元素S和Cl非金属性强弱的事实是______(填序号)。 A. 水溶液酸性: B. 气态氢化物的稳定性: C. 电负性: D. 简单氢化物沸点: (6)N与的某化合物晶胞如图所示: ①该晶体的化学式为      ,与距离最近且相等的Cu原子数是      。 ②该晶体在浓盐酸中反应,得到绿色溶液(四氯合铜配离子)和红色沉淀,写出离子方程式:      。 试卷第1页,共3页 / 学科网(北京)股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题13物质结构与性质综合题 ↑个↑个 1.【答案】(1)① 3s 3p ②四面体形 ③V形 (2) H2O>H2Se>H2S (3)①4 ②8 2.【答案】(1)降低Al2O3熔融温度或作助熔剂 (2)1s22s22p3s23p3d04s24p (3)GaAs+11HNO3=GaNO3k+H3AsO,+8NO21+4H2O (4)芯片或者 :Ci: ●X C:Si:C: O>N>H 硅太阳能电池等 (5) :CE (6)锗 (7) (8)4NH3+502 催化剂 4NO+6H,O (9)2 △ 3s 3p 3.【答案】(1)① ②四面体形 ③p3 (2) H H,O>H,Se>H,S 、3) 可 (4)12 (5) 16NA (6)N 催化剂 4【答案】(1)S02、S03、N2O5 (2)2S02+02÷2S03 (3) 一定条件 4NH3+6NO→5N2+6H2O (4)第三周期第VIIA族 (5)☐9Cl (6)①> ②F和C1最外层电子数相同,但F的电子层数更少,原子半径更小,原子核 对最外层电子的吸引作用更强,得电子能力更强,非金属性更强 (7)N、0、 cl (8)ab 5.【答案】(1)P (2)2:5 (3)①正四面体形 ②sp (4) ①4s24p ②分子 (5)①吡啶能与水分子间形成氢键,而苯不能 ②吡啶 115 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 和水均是极性分子,苯是非极性分子,符合相似相溶原理 (6)DCAB (7)4 6.【答案】(1)Fe (2)①1s2s22p3s23p3d4s2(或[Ar]3d4s2) ② 4s 11111 Ca cl (3)① ② (4) H:O:CI: (5) (6)bd (7) 2Fe(OH+3C10+40H=2Fe0+3C1+5H,O 4s 4p 7.【答案】(1) (2)①N>P>Si ②N>O> C (3)①p、sp ②3:1 (4)GaN、GaP、GaAs均为共价晶体,原子半 径:N<P<As,与Ca原子形成的共价键键长逐渐增大,所以熔点逐渐下降 (5)① ②▣34Mx10 可YNA'p 8.【答案】(1)1s22s22p3 (2)①同素异形体 ②NN (3)① ②c (4),①C02 ②7:1 (5)sp (6)① Co2N ②a 9.【答案】(1)①第四周期VB族 ②12 ③3s23p3d2 (2)①正四面 体 ②Mg、Si、S (3)①HB>Ti ②sp ③①④ (4) 1.6×1023 abNA 3d 4s 10.【答案】(1)① tt灯 ②> (2)①O>N>C> H ②p杂化 ③28NA (3)AlMnCuz 11.【答案】(1)ABC (2)①金刚石>金刚砂>晶体硅 ②这三种物质是共价晶体, 粒子间作用力为共价键,键长关系为:C-C<C-S1<Si-Si,键长越短,键能越大,熔点越高 (3)3s23p2 (4)CHaNHaPbIa (5) 215 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 GeO,+20H=GeO+H,O 5s 5p 12.【答案】(1) (2)①平面三角形 esp来化 ③ 分子 (3)①2 ②4 ③ 8×119 (4)与焦炭在高温下 NA×(a×10-7下 反应生成Co,Co将SnO,还原为单质Sn 13.【答案】(1)①3d4s ②第四周期第VⅢ族 (2)①2Fe3+Fe=3Fe2+ ② 3FO+10HN3FNO+5HO (3)FeCla+5KSCN=K2[Fe(SCN)]+3KCI (4) Λ Cr2O+6Fe+14H'=2Cr3+6Fe+7HO (5)① Fe+H,O(g):FeO+H②B③不 是 14.【答案】(1)①A ② 4p (2)正四面体 形 (3)NH?分子间存在氢键 (4)S2>F>Na (5) 4HF+Si0,=SiF4↑+2H0 (6)Mg (7)①深蓝色 ②[CuNH)+ ③ Cu<H<N 15.【答案】(1)① 3g 3p t国t☐ ② Mg`Si、S (2) P3>A13 (3) ② (4)① SiCla ② SiCl4 ③ 三角锥形 (5) 315 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (6)① 1:2:4 电解 2Al203熔融=4A1+302t ② 冰扇石 电解 2NaCl熔融=2Na+Cl2t ③ AC 16.【答案】(1)p (2)Se和Ie同主族,非金属性Se>Te,Se更易与氢气生成气态H2Se, 从而与Ie分离 (3)①平面三角形 2H2SeO3+2SO2+H2O=Se+2H2SOa (4)①InSe2 ② 546 NA'a2c.10-30 3d 4s 17.【答案】(1)①铁 ②哑铃 (2) 1414t14t4 (3)① Na[o:o时Na* ②离子键、(非极性)共价键 (4) O>N>C>Si (5)D (6)AllOH+H=AIlOH 4s 18.【答案】(1) (2) [:C::N:] (3)N>C>K (4) ① 12 ② 32.6×1023 ( 5) ① ds ② PNA 02+4Au+8CN+2H2O=4AuCN2+40H 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 19.【答案】(1)3d4s (2)① 2Fe+Fe=3Fe2+ ② 3Fe0+10H+NO3=3Fe+NO1+5H,O ) FeCl2+5KSCN=K,[Fe(SCN)]+3KCI (4)Sp (5)5 (6)B (7)①HKCN ②吡啶能和水分子间形成氢键,而苯不能与水分子形成氢 415 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 键 (8)①4 ② 160 102CNA 20.【答案】(1)3 (2)①平面三角形 ②分子晶体 (3)①Si<C< O ②2Fe2*+H,0,+2H=2Fe3+2H,0 ③蒸发浓缩 ④降温结 晶 ⑤过滤 ⑥防止氯化铁水解 (4)4.28×1032 NAa 21.【答案】(1)① CuSO+2NaOH=CuOH2+N a,SO ② [Cu(H204 (2)①大 ②ade (3)①硫酸铵溶液 ②玻璃棒、烧杯、漏 斗 ③Na (4)①无水乙醇 ②降低溶剂的极性,减小硫酸四氨合铜溶解度 便于析出一水合硫酸四氨合铜晶体 22.【答案】(1)AC (2)4 (3)144*10石 (4)检验装置气密 ■ 性 (5)Mn0,+4Hr+2CI≌Mm2*+Cl,t+2H,0 (6)浓H,S04 (7)2S,Cl,+2H,O=SO,1+3S+4HCI (8)在装置E和F之间加入装有浓的多 功能瓶,或者装有无水CaCl2的干燥管。 23.【答案】(1)口C(或口4C) (2)Mg2 (3)①VIB ② 3d4s2 (4)Snl和CCL,均为非极性分子,根据相似相溶原理,Snl,易溶于CCl4 (5)BC (6)① CuaN ② 6 ③ 2Cu;N+8H*+12CT=3Cu+3CuCla+2NH; 515

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专题13 物质结构与性质综合题(期中真题汇编,天津专用)高三化学上学期
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