内容正文:
专题02 物质结构与性质综合题
(2025-2026高三上·上海市控江中学、市西中学联考·期中)硒(Se)是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来,AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路线如下:
1.Se与S同族,Se中能量最高的能级的电子空间运动状态有___________种。
2.下列关于Se、S的化学用语表示正确的是___________。
A.的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
B.的电子式:
C.单斜硫的分子式:S
D.的结构式:
3.气态氢化物稳定性___________(填序号),请从元素周期律角度解释原因是___________。
A. B.
4.关于Ⅰ~Ⅱ两种反应物,下列说法错误的有___________。(不定项)
A.Ⅰ中仅有键 B.Ⅰ中的Se-Se键为非极性共价键
C.Ⅱ易溶于水 D.Ⅱ中可能有5个碳原子在同一直线上
5.Ⅳ中具有孤电子对的原子是___________。(不定项)
A.S B.O C.C D.Se
6.硒的两种含氧酸的酸性强弱为___________。
A. B.
7.研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠()可减轻重金属铊引起的中毒,该钠盐中负离子的立体构型为___________。
8.与S同周期的部分元素的电离能如下图所示,其中a、b和c分别代表___________。
A.a为,b为,c为 B.a为,b为,c为
C.a为,b为,c为 D.a为、b为,c为
(2025-2026高三上·上海市控江中学、市西中学联考·期中)2025年的诺贝尔化学奖授予开发“金属有机框架”(MOF)的三位杰出化学家,这种三维材料能如同“分子积木”一般选择零件,在材料中容纳各种不同分子,具有广阔的应用前景。
Ⅰ.用金属有机框架(MOF)构筑双铁催化剂,主要流程如下:
其中:代表价的铁元素,代表价的铁元素。
9.写出基态Fe原子的价层电子排布式___________。
10.与的式量相差较大,但二者的沸点却极为接近,原因有:
ⅰ.的极性强于;ⅱ.___________。
11.根据图中结构,的配位数是___________。
Ⅱ.MOF-5晶体的低温储氢性能非常优异,其结构如下图所示。
对苯二甲酸(BDC)作为有机配体,与无机基团连接。
12.中O原子的杂化轨道类型为___________。
13.下列也可以作为有机配体与连接形成三维多孔骨架的是___________。(不定项)
A. B.
C. D.
MOF-5晶体属于立方晶系,如图所示,其晶胞由8个结构相似的重复单元构成。
14.每个重复单元中的个数为___________。
15.已知与的摩尔质量分别为和,阿伏加德罗常数为。MOF-5晶体的密度为___________。()
Ⅲ.工业上可采用MOF中的SIFSIX-3-Cu材料选择性吸附,如图所示。
16.该材料能吸附而不能吸附CO可能的原因是___________。
17.将MOF材料与ZnO复合可制备荧光材料ZnO-MOF,ZnO溶于氨水生成,中共有___________mol的键,也可溶于氨水生成,写出该反应的离子方程式:___________。
18.掺杂ZnO的MOF还可以电催化还原,装置原理如图所示。电极b的电极反应式为___________,电极a上生成时,理论上可还原标准状况下___________。
19.(2025-2026高三上·上海市上海交通大学附属中学嘉定分校·期中)卤族元素相关物质在生产、生活中应用广泛。回答下列问题:
(1)基态碘原子的价层电子排布式为________。
(2)晶胞如图所示:
①由图可知,的配位数为________。
②已知该晶胞密度为,用代表阿伏加德罗常数的值,则晶胞边长为________(列出计算式)。
(3)淀粉胶体常用于检验的存在,淀粉胶体的胶粒是高中化学中唯一不带电的胶粒,之所以能稳定存在,是因为在淀粉分子分散到水中时,淀粉分子上的羟基会与水分子结合在一起,淀粉分子外侧会形成“水合层”,当两个淀粉分子靠近时,“水合层”可以阻止胶粒直接接触,避免发生聚沉现象。
①淀粉分子与水分子结合的作用力主要为________。
A.配位键 B.氢键 C.范德华力
②根据上述信息,推测淀粉胶体可能具有的性质________。
A.丁达尔现象 B.电泳 C.加入食盐会聚沉 D.吸附性
(4)卤族元素化合物的性质有相似性和递变性,下列说法不正确的是________。
A.、、沸点依次升高 B.、、的稳定性依次降低
C.、、熔点依次升高 D.(代表 、、)均为强酸
(5)的结构与类似,但是性质差异较大。
①的VSEPR模型名称为________。
②具有碱性(可与结合)而没有碱性,从N原子电性角度分析原因________。
(6)已知类卤素与卤素单质化学性质相似,其离子与卤素离子性质也相似。
①分析化学中,在稀硫酸的环境中,可以将定量的氧化为,同时得到,根据信息写出该反应的离子方程式:________。
②类卤素对应的酸有两种: A.硫氰酸()和B.异硫氰酸(),其中熔点较高的是________ (填代号),原因是__________________;组成酸的元素中第一电离能最大的是____________________(填元素符号)。
(2025-2026高三上·上海市上海师范大学附属中学·期中)石灰氮在农业上主要作肥料、农药和土壤改良剂。回答下列问题:
20.用石灰氮与过热水蒸气反应可以制备氨气,分子中N原子的杂化方式为________________,分子的VSEPR模型名称为________________。
21.石灰氮在酸性土壤中可转化为氨基氰。氨基氰分子中σ、π键的数目之比为________________,氨基氰易溶于水,其原因有________________。
22.氨基氰可水解生成尿素。其组成元素中,C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________________(填元素符号)。
石灰氮可由电石与反应制得:。
23.关于石灰氮及其相关物质,下列说法正确的是________________(不定项)。
A.制备石灰氮的反应:中,是还原剂
B.氨基氰分子中所有原子一定共平面
C.石灰氮晶体中存在离子键、极性共价键和非极性共价键
D.石灰氮摩尔质量是
24.的电子式为________________。
25.的晶胞与NaCl相似,但由于的结构导致晶胞沿一个方向拉长,其晶胞参数如图所示。则每个周围距离最近且等距离的有________________个,晶体密度为________________(为阿伏加德罗常数的值)。
(2025-2026高三上·上海市华东师范大学附属周浦中学·期中)许多农药、杀虫剂产品中含有氯、磷元素,氯、磷及其化合物也常在有机合成领域有所应用。
26.下面有关卤素及其物质的描述,正确的是__________。(不定项)
A.常温下,、、、均能与水发生反应,且所得溶液中均含有七种不同的微粒
B.、、、均能与发生化合反应,但反应难度依次增加
C.相同条件下,沸点大小顺序:
D.相同条件下,还原性顺序:
离子液体具有电导率高、化学稳定性高等优点,在电化学领域用途广泛。某离子液体的结构简式如图。
27.关于该物质,下列说法正确的是__________。(不定项)
A.该物质中硼元素位于元素周期表s区
B.该物质所有C和N均采取杂化
C.基态原子的第一电离能:
D.元素的电负性大小:
28.根据VSEPR模型,的中心原子上的价层电子对数为__________,成键电子对数为__________,空间结构为__________。
是制备此离子液体的原料。
29.比较下列微粒中F-B-F键角:__________。
A.大于 B.小于 C.等于 D.无法比较
30.以和的混合体系做电解质溶液,可以实现在不锈钢上镀铜。镀铜时,金属铜作 ,电解质溶液中向 移动。__________。
A.阳极,阴极 B.阳极,阳极 C.负极,正极 D.负极,负极
NaF等氟化物可以做光导纤维材料,一定条件下,某NaF的晶胞结构示意图如下图所示,晶胞的边长为。
31.与F距离最近且相等的有__________个。
32.已知NaF的摩尔质量是M g/mol,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为______________。
33.书写基态P原子价电子的轨道表达式__________。
34.P元素基态原子能量最高能级的电子云形状是__________。
A.哑铃形 B.球形 C.水滴形 D.花瓣形
35.磷酸是一种三元酸,是生产含磷杀虫剂的原料之一。
(1)磷酸结构如图所示。已知亚磷酸和磷酸具有相似的分子空间结构,推测亚磷酸()是__________元酸。
(2)单氟磷酸是一种重要的金属去污剂,具有比磷酸更强的酸性,其结构如图。从结构角度解释单氟磷酸的酸性强于磷酸的原因:__________。
“敌敌畏”是一种含磷杀虫剂,但是施用在农作物上容易有残留。因此科学家改进出了“敌百虫”,通过水洗可以顺利洗去杀虫剂残留。两种杀虫剂的结构如下图所示。
36.从分子间作用力的角度,分析为何“敌百虫”比“敌敌畏”能更好地避免杀虫剂残留:________。
37.(2025-2026高三上·上海市上海财经大学附属北郊高级中学·期中)1798年Vauguelin从绿柱石中分离出铍的氧化物。1828年Wohler和Bussy分别用金属钾与熔融氯化铍反应得到金属铍。1957年,IUPAC正式确认其元素名称为Beryllium,来源于绿柱石的英文名称beryl。
(1)基态铍原子核外能量最高的电子所在能层符号是_______,该能层上最多有_______个原子轨道。
(2)铍的某种同位.素只形成于地球的最上层表面,可用于确定地表年龄。关于微粒的说法正确的是_______。
A.中子数为6 B.电子数为4 C.质量数为8 D.质子数为10
(3)元素周期表中,Be与其相邻的主族元素如图所示,关于这四种元素说法正确的是_______。
A.都属于s区元素 B.第一电离能:
C.原子半径: D.电负性:
(4)含铍矿物组成复杂,常可以表示为氧化物形式,如金绿玉()的氧化物形式为。已知绿柱石的化学式为,其氧化物形式为_______。
氯化铍熔点约400℃,液态不导电,在气态时存在二聚体(结构如下)。
(5)中Be原子的杂化方式为_______。
A.sp杂化 B.杂化 C.杂化
金属铍的冶炼常用氯化铍熔盐电解法,电解前需加入氯化钠,发生如下反应:。
(6)电解时析出金属Be的电极反应式为_______。
(7)电解制Be时加入氯化钠的作用是_______。
A.降低氯化铍的熔点 B.增加氯化铍的稳定性
C.增强熔融液的导电性 D.减少氯气的产生
向含溶液中加入NaOH溶液,先生成沉淀,随后沉淀溶解生成。
(8)已知。沉淀完全时溶液pH至少为_______。(精确到0.1)
(9)欲从和混合溶液中制得沉淀,应选用的试剂是_______。
A.NaOH溶液 B.氨水 C. D.盐酸
38.(2025-2026高三上·上海市上海财经大学附属北郊高级中学·期中)是常用的锂离子电池电解质盐,可用PCl5为原料制备。某种PCl5晶胞为立方体,其中含有两种离子(结构如下),熔化后具有一定的导电性。
(1)要测定PCl5晶体结构,可采用的仪器分析方法为_______。
A.晶体X射线衍射 B.质谱 C.原子发射光谱 D.原子吸收光谱
(2)关于PCl5晶体中所含化学键说法正确的是_______。
A.含有π键 B.含有离子键 C.含有非极性键 D.含有极性键
已知该PCl5晶胞边长为0.691 nm(),阿伏加德罗常数的值取。
(3)晶体中离顶点磷原子最近且距离相等的磷原子有_______。
A.1个 B.6个 C.8个 D.12个
(4)PCl5晶体的密度约为_______(精确到0.1)。
低温反应制备LiPF₆工艺需在无水环境下进行,流程如下:
(5)第①步反应中无水HF的作用是_______。
A.反应物 B.干燥剂 C.催化剂 D.溶剂
(6)第③步反应的化学方程式为_______。
(7)第⑤步中分离尾气中HF、HCl可采用的方法是_______。
A.用水洗气 B.加热蒸馏 C.冷却液化 D.萃取分液
高能锂电池(如图所示)采用LiPF6作电解质,电池工作时在两极间迁移,原理可以表示为:。
(8)电池工作时,b极反应式为_______。
(9)对该电池充电时,a极应_______。
A.连电源负极 B.连电源正极
(10)用同族元素As代替P得到的也可用作锂电池电解质。研究发现,在相同条件下,在中迁移速率较中更快,可能的原因是_______。
(2025-2026高三上·上海市南洋模范中学·期中)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根(,结构如下图所示)可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。
39.的晶胞形状为长方体,边长分别为a pm、b pm、c pm,结构如下图所示,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是___________。(不定项)
A.晶胞中的个数为4
B.的空间结构为正四面体形
C.中1号S原子可作配位原子(结构见上图)
D.晶体的密度为
40.同位素示踪实验可证实中两个S原子的化学环境不同,实验过程为:,过程ⅱ中,断裂的只有硫硫键,若过程ⅰ所用试剂是和,那么过程ⅱ含硫产物是___________。
41.与的反应方程式为,根据所学知识预测离子可能的结构是___________。(填序号)
A. B.
研究发现,硫代硫酸盐浸出金的过程是电化学催化腐蚀过程,催化机理如图所示:
42.正极的电极反应式为___________。
43.浸金过程中的催化剂是___________(填化学式)。
44.若标准状况下有参加反应,浸出金的质量为___________g。
(2025-2026高三上·上海市青浦区第一中学·期中)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图:白锡具有体心四方结构,灰锡具有立方金刚石结构。灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可以制造器皿。
已知:在0℃、100 kPa条件下,白锡转化为灰锡反应的焓变和熵变分别为=-2.1809 kJ/mol,=-6.6 J·mol-1·K-1。
45.Sn是50号元素,下列关于120Sn和122Sn的说法正确的是________。
A.互为同系物 B.互为同素异形体
C.120Sn比122Sn多2个电子 D.122Sn比120Sn多2个中子
46.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。
A.4 B.6 C.8 D.12
47.若白锡和灰锡的晶胞体积分别为v1 nm3和v2 nm3,则白锡和灰锡晶体的密度之比是________。
A. B. C. D.
48.若灰锡晶胞的边长为a nm(1 nm=1×10-7 cm),密度为ρ g/cm3,则阿伏加德罗常数NA=________(用含a和ρ的代数式表示)。
49.现把白锡制成的器皿放在0℃、100 kPa的室内存放,它会变成灰锡而影响使用吗?请通过计算说明。________________________________。
(2025-2026高三上·上海市上海中学·期中)Fe单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
50.在元素周期表中,Fe位于第___________周期___________族。基态Fe原子与基态离子未成对电子数之比为___________。
51.尿素分子与形成配离子的硝酸盐:俗称尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥。
①元素C、N、O、Fe中,第一电离能最大的是___________,电负性最大的是___________。
②尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为___________。
③八面体配离子中的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与配位的原子是___________(填元素符号)。
52.可用作合成氨催化剂,其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为a pm)。
①晶胞中Fe原子的半径为___________pm。
②研究发现,晶胞中阴影所示m,n,k三种截面的催化活性不同,截面单位面积含有Fe原子个数越多,催化活性越低。则截面n中,单位面积含有的Fe原子为___________个。三种截面的催化活性由高到低排序是___________。
(2025-2026高三上·上海市同济大学第一附属中学·期中)离子液体一般具有半径较大的正离子(或负离子),导致正、负离子之间的静电作用较小而具有很低的熔点,具有电导率高、化学稳定性高等优点,在电化学领域用途广泛。某离子液体的结构简式如下图。
53.氟原子的价层电子轨道表示式为___________,其核外有___________种不同能量的电子。
54.下面有关卤素及其物质的描述,正确的是___________。
A.、、、均能与发生化合反应,但反应难度依次增加
B.常温下,、、、均能与水发生氧化还原反应,且卤族元素化合价的变化相同
C.相同条件下,沸点大小顺序:HI>HBr>HCl>HF
D.相同条件下,还原性顺序:HF>HCl>HBr>HI
55.关于该物质,下列说法正确的是___________。
A.该物质中硼元素位于元素周期表s区 B.该物质所有C和N均采取杂化
C.该物质中所有原子均满足8电子结构 D.元素的电负性大小:F>N>C>B
56.根据VSEPR模型,的中心原子上的价层电子对数为___________,空间结构___________形。
57.比较下列微粒中F-B-F键角:___________,说明理由___________。
A.大于 B.小于 C.等于 D.无法比较
58.可以与NaF反应生成,则中所含作用力除离子键外,还有___________。(不定项)
A.金属键 B.共价键 C.配位键 D.氢键
59.以和的混合体系做电解质溶液,可以实现在不锈钢上镀铜。镀铜时,金属铜作___________,电解质溶液中向_____移动___________。
A.阳极,阴极 B.阳极,阳极 C.负极,正极 D.负极,负极
60.磁性材料也是材料科学的研究方向之一,将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质。下列物质中,属于顺磁性物质的是___________。
A. B. C.
61.若将配离子中的2个换为,则有2种结构,则是否为杂化?___________(填“是”或“否”),理由为___________,写出的电子式___________。
62.硅材料在生活中占有重要地位。由硅原子形成的三种微粒,电子排布式分别为①、②、③,有关这些微粒的叙述,正确的是___________。
A.微粒半径:①>③>② B.电子排布属于基态原子的是:①
C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③ D.得电子能力:①>②
63.(2025-2026高三上·上海市吴淞中学·期中)锡(Sn)位于元素周期表的第五周期,和碳相同主族。锡是最早得到广泛应用的金属之一,锡化物在现代有着广泛的应用。
锡有两种单质:灰锡与白锡。白锡在13.2℃以下会转化为低温稳定的灰锡,从一块明亮的银白色金属膨胀成灰色的疏松粉末,该现象被称为“锡疫”。
(1)写出锡的基态价电子轨道表示式为______。
(2)对于锡,下列说法正确的是______(不定项)。
A.气态氢化物稳定性: B.第一电离能:
C.Sn位于周期表第5周期 第14族,p区 D.形成化合物种类:
(3)铜与约5%的锡铸成的合金即青铜,下列对于青铜说法正确的是______。
A.青铜的硬度比纯铜硬度大的原因可用图示表示为:
B.青铜的熔点比纯铜高
C.青铜广泛用于船舶零件的材料,是因为青铜比铜更易腐蚀
D.青铜中的铜、锡均能与稀盐酸反应
(4)根据上述信息判断 ______0。
A.大于 B.等于 C.小于 D.无法确定
(5)灰锡与白锡的结构如图所示,请通过计算说明白锡转化为灰锡会膨胀的原因______。(已知:白锡的晶胞密度为,灰锡的晶胞参数为)
二氯化锡()和四氯化锡()是常见的锡的氯化物。常温下是一种白色固体,是一种易挥发的液体。二氯化锡能和氯气反应得到四氯化锡。
(6)的分子空间结构是______。
(7)下列对锡的两种氯化物说法正确的是______。(不定项)
A.和中,Sn原子的杂化类型相同
B.和都是极性键构成的极性分子
C.构成的基本微粒间作用力比强
D.从转化为属于还原反应
(8)投入水中,发生强烈水解,生成白色粉末状的并产生白雾,请写出该反应的化学方程式______。
64.(2025-2026高三上·上海市杨浦高级中学·期中)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.与邻二氮菲(phen)生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子,可用于的测定,邻二氮菲的结构简式如图所示。
(1)中,存在的化学键有___________。(不定项)
A.配位键 B.离子键 C.π键 D.氢键
(2)用邻二氮菲测定浓度时应控制pH为2-9的适宜范围,请解释原因:___________。
(3)补铁剂中易变质,请从结构角度解释其原因___________。
(4)的结构如图所示,键角1、2、3由大到小的顺序为___________;
A. B. C. D.
加热时更易失去的水分子是___________(填“①”或“②”)。
Ⅱ.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:
(5)Co元素在周期表中属于___________区。
A.s B.p C.d D.ds
(6)水杨醛缩对氯苯胺中C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(7)水杨醛()的沸点为197℃,它的同分异构体对羟基苯甲醛()的沸点为246.6℃请从结构角度解释二者沸点差异的原因___________。
(8)钴硫化物可用于锂离子电池的电极材料,结构1是钴硫化物晶胞;晶胞2是充电后的晶胞结构;所有晶胞均为立方晶胞。下列说法正确的是___________。(不定项)
A.结构1钴硫化物的化学式为
B.晶胞2中S与S的最短距离为
C.晶胞3中距Li最近的S有6个
D.晶胞2和晶胞3表示同一晶体
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:
(9)C原子填充在由___________个Ni原子构成的___________空隙中。
(10)该晶胞的边长为a nm(1 nm cm),阿伏加德罗常数为,则该晶体的密度为___________g·cm-3。
65.(2025-2026高三上·上海市育才中学·期中)钴的配位聚合物因中心Co离子的氧化还原活性、可调控的孔道结构及多样的配位模式,在气体吸附、催化、能源存储等领域展现出独特优势。钴的一种配位聚合物的化学式为:。
(1)基态核外电子排布式为___________。
(2)的空间结构为___________。
A.直线形 B.角形 C.平面三角形 D.四面体形
bte的结构简式如下图所示。
(3)bte的分子式为___________。
(4)中,与形成配位键的原子是___________和___________。(填元素符号)
(5)C、H、N的电负性从大到小顺序为___________。
A.C>H>N B.C>N>H C.N>C>H D.N>H>C
(6)bte分子中碳原子轨道杂化类型为___________。(不定项)
A.sp杂化 B.杂化 C.杂化
(7)1mol bte分子中含σ键的数目为___________mol。
A.13 B.17 C.21 D.22
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题02 物质结构与性质综合题
1.3 2.A 3.B 与同主族,的周期数更大,非金属性弱,气态氢化物稳定性弱 4.AC 5.BD 6.A 7.正四面体 8.B
9. 10.分子间存在氢键,使沸点增大 11.4 12. 13.AB 14.3 15. 16.分子直径与该材料孔径匹配,CO分子直径与该材料孔径不匹配 17.16
18. 44.8
19.(1)
(2) 4
(3) B ACD
(4)CD
(5) 四面体 中F元素电负性强,使得N原子呈正电性(),难与结合
(6) B 异硫氰酸()分子间可形成氢键,而硫氰酸()分子间不能形成氢键,氢键的存在使物质熔点升高
20. 四面体形 21.2:1 氨基氰与水分子之间易形成氢键;氨基氰和水都属于极性分子,根据“相似相溶”原理,氨基氰易溶于水 22. 23.D 24. 25. 4
26.BD 27.CD 28.4 4 正四面体形 29.A 30.A 31.6 32. 33. 34.A 35.二 F原子的电负性大于O原子,吸电子能力强,导致原子正电性增强,从而使中原子上的电子云密度降低,键的极性增强,更容易电离出,故酸性强于磷酸 36.“敌百虫”分子中含有羟基,能与水分子形成分子间氢键,增大了其在水中的溶解度,更易被水洗去;而“敌敌畏”分子中不含能与水形成氢键的基团,在水中的溶解度较小
37.(1) L 4
(2)A
(3)CD
(4)
(5)B
(6)
(7)AC
(8)5.6
(9)B
38.(1)A
(2)BD
(3)B
(4)2.1
(5)AD
(6)
(7)C
(8)
(9)A
(10)As的原子半径大于P,的体积更大,对Li+的束缚作用更弱,Li+迁移时受到的空间阻碍更小,迁移速率更快
39.AD 40. Na232SO4和Ag235S 41.A 42.
43.NH3和 44.394
45.D 46.A 47.C 48. 49.会变成灰锡而影响使用;因为=-T=-2.1809 kJ/mol-273K×(-0.0066 kJ·mol-1·K-1)=-0.3791 kJ·mol-1<0,反应在给定条件下能自发进行
50. 四 VIII 4:5 51. N O sp2 O 52. m > n > k
53. 3 54.A 55.D 56. 4 正四面体形 57. > 中价层电子对数为:,杂化轨道数=价层电子对数=3,B 采取 杂化,空间构型为三面体,键角120°;而的中心原子上的价层电子对数为:,杂化轨道数=4,B 采取杂化,空间构型为正四面体,键角 ,所以键角:> 58.BC 59.A 60.B 61. 否 将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个氨分子换为氰酸根离子有2种结构,说明配离子的空间构型为平面正方形,若铜离子的杂化方式为sp3杂化,配离子的空间构型为正四面体形,将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个氨分子换为氰酸根离子只有1种结构,所以铜离子的杂化方式不可能是sp3杂化, 62.B
63.(1)
(2)D
(3)A
(4)C
(5)据“均摊法”,灰锡晶胞中含个Sn,则灰锡晶体密度为,灰锡密度小,所以白锡转化为灰锡会膨胀
(6)V形
(7)C
(8)
64.(1)AC
(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;H+浓度低时,Fe2+与OH-形成Fe(OH)2沉淀,干扰测定
(3)Fe2+的价电子排布为3d6,失去1个电子形成3d5半充满的稳定结构,故易被氧化
(4) C ②
(5)C
(6)N>O>C
(7)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
(8)AD
(9) 6 正八面体
(10)
65.(1)[Ar]3d7
(2)C
(3)
(4) N O
(5)C
(6)BC
(7)C
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题02 物质结构与性质综合题
(2025-2026高三上·上海市控江中学、市西中学联考·期中)硒(Se)是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来,AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路线如下:
1.Se与S同族,Se中能量最高的能级的电子空间运动状态有___________种。
2.下列关于Se、S的化学用语表示正确的是___________。
A.的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
B.的电子式:
C.单斜硫的分子式:S
D.的结构式:
3.气态氢化物稳定性___________(填序号),请从元素周期律角度解释原因是___________。
A. B.
4.关于Ⅰ~Ⅱ两种反应物,下列说法错误的有___________。(不定项)
A.Ⅰ中仅有键 B.Ⅰ中的Se-Se键为非极性共价键
C.Ⅱ易溶于水 D.Ⅱ中可能有5个碳原子在同一直线上
5.Ⅳ中具有孤电子对的原子是___________。(不定项)
A.S B.O C.C D.Se
6.硒的两种含氧酸的酸性强弱为___________。
A. B.
7.研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠()可减轻重金属铊引起的中毒,该钠盐中负离子的立体构型为___________。
8.与S同周期的部分元素的电离能如下图所示,其中a、b和c分别代表___________。
A.a为,b为,c为 B.a为,b为,c为
C.a为,b为,c为 D.a为、b为,c为
【答案】1.3 2.A 3. B 与同主族,的周期数更大,非金属性弱,气态氢化物稳定性弱 4.AC 5.BD 6.A 7.正四面体 8.B
【解析】1.与同族,其价层电子为,能量最高的能级为,其电子的空间运动状态有3种;
2.
A.中心原子的价层电子对数,杂化,存在一对孤对电子,价层电子对互斥(VSEPR)模型为平面三角形,A正确;
B.的电子式为:,B错误;
C.单斜硫的分子式:,C错误;
D.的结构式:,D错误;
故答案选A。
3.元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,与同主族,的周期数更大,非金属性,因此气态氢化物的稳定性<;
4.A.Ⅰ中苯环中存在键,A错误;
B.Ⅰ中的键为非极性共价键,B正确;
C.Ⅱ为烃类,难溶于水,C错误;
D.Ⅱ中碳碳三键的两个原子与苯环直接相连的碳原子,以及对位碳原子和双键上的其中一个原子,5个碳原子,在同一直线上,D正确;
故答案选AC;
5.Ⅳ中存在原子、、、、,其中形成4个键,无孤电子对,形成1个键,无孤电子对,形成2个键,存在2个孤电子对,与两个C原子形成2个σ键,与两个O原子形成2个σ键和2个π键,价层电子全部成键,无孤电子对,形成2个键,存在2个孤电子对,具有孤对电子的原子有、;
6.同一种元素形成的含氧酸中,非羟基原子个数越多,其酸性越强,与可写成、,比非羟基氧多(或中的为+4价,而中的为+6价,导致中的的电子更向偏移,越易电离出),则酸性:;
7.的中心价层电子对数为,杂化,无孤电子对,则的立体构型为正四面体;
8.同周期,从左到右第一电离能有增大的趋势(ⅡA、ⅤA反常),因此c为第一电离能;根据钠原子和镁原子的核外电子排布可知,镁原子失去第二个电子,所需能量比钠原子要低,因此a为第二电离能,b为第三电离能,选B。
(2025-2026高三上·上海市控江中学、市西中学联考·期中)2025年的诺贝尔化学奖授予开发“金属有机框架”(MOF)的三位杰出化学家,这种三维材料能如同“分子积木”一般选择零件,在材料中容纳各种不同分子,具有广阔的应用前景。
Ⅰ.用金属有机框架(MOF)构筑双铁催化剂,主要流程如下:
其中:代表价的铁元素,代表价的铁元素。
9.写出基态Fe原子的价层电子排布式___________。
10.与的式量相差较大,但二者的沸点却极为接近,原因有:
ⅰ.的极性强于;ⅱ.___________。
11.根据图中结构,的配位数是___________。
Ⅱ.MOF-5晶体的低温储氢性能非常优异,其结构如下图所示。
对苯二甲酸(BDC)作为有机配体,与无机基团连接。
12.中O原子的杂化轨道类型为___________。
13.下列也可以作为有机配体与连接形成三维多孔骨架的是___________。(不定项)
A. B.
C. D.
MOF-5晶体属于立方晶系,如图所示,其晶胞由8个结构相似的重复单元构成。
14.每个重复单元中的个数为___________。
15.已知与的摩尔质量分别为和,阿伏加德罗常数为。MOF-5晶体的密度为___________。()
Ⅲ.工业上可采用MOF中的SIFSIX-3-Cu材料选择性吸附,如图所示。
16.该材料能吸附而不能吸附CO可能的原因是___________。
17.将MOF材料与ZnO复合可制备荧光材料ZnO-MOF,ZnO溶于氨水生成,中共有___________mol的键,也可溶于氨水生成,写出该反应的离子方程式:___________。
18.掺杂ZnO的MOF还可以电催化还原,装置原理如图所示。电极b的电极反应式为___________,电极a上生成时,理论上可还原标准状况下___________。
【答案】
9. 10.分子间存在氢键,使沸点增大 11.4 12. 13.AB 14.3 15. 16.分子直径与该材料孔径匹配,CO分子直径与该材料孔径不匹配 17. 16 18. 44.8
【分析】
与的式量相差较大,由于的极性强于,且分子间存在氢键,使沸点增大,使得二者的沸点却极为接近。根据有机配体BDC为对苯二甲酸,含由此可知有两个或两个以上的或可以作为有机配体用于构成金属有机框架。中的配位键和N-H键都为σ键。电极b上是发生反应生成CO,碳的化合价降低,得电子,则电极b为阴极,发生反应:;a电极为阳极,发生反应。
9.基态Fe原子核外26个电子,价层电子排布式为,故答案为:;
10.
与的式量相差较大,由于的极性强于,且分子间存在氢键,使沸点增大,使得二者的沸点却极为接近,故答案为:分子间存在氢键,使沸点增大;
11.根据图中结构,可知每个与4个原子成键,故配位数为4,故答案为:4;
12.从图中可知中O原子与4个形成四面体结构,所以O原子采取sp3杂化,O原子杂化轨道类型为sp3,故答案为:sp3;
13.根据有机配体BDC为对苯二甲酸,含由此可知有两个或两个以上的或可以作为有机配体用于构成金属有机框架。
A.含有3个,可以作为有机配体用于构成金属有机框架,A正确;
B.含有2个,可以作为有机配体用于构成金属有机框架,B正确;
C.含有1个,不可以作为有机配体用于构成金属有机框架,C错误;
D.不含或,不可以作为有机配体用于构成金属有机框架,D错误;
故答案为: AB;
14.每个重复单元中有12个位于棱上,个数为,故答案为:3;
15.每个重复单元中有12个位于棱上,个数为,每个重复单元中与8个位于顶点,个数为,则MOF-5晶体的密度为,故答案为:;
16.由图可知,材料的孔径为0.33~0.35 nm,分子的大小为0.338 nm,分子的大小为0.376 nm,所以该材料能吸附而不能吸附可能的原因是材料的孔径与分子的大小匹配,而与分子不匹配,故答案为:分子直径与该材料孔径匹配,分子直径与该材料孔径不匹配;
17.中的配位键和N-H键都为σ键,则1 mol中含有的σ键的物质的量为;溶解生成的Zn2+,与氨水中NH3形成配位键,生成,促进的溶解,离子方程式是;
故答案为:16;;
18.电极b上是发生反应生成CO,碳的化合价降低,得电子,则电极b为阴极,发生反应:;a电极为阳极,发生反应;根据得失电子守恒可得关系式,若生成1 mol,则可还原2 mol ,其体积在标准状况下为44.8 L;
故答案为:;44.8。
19.(2025-2026高三上·上海市上海交通大学附属中学嘉定分校·期中)卤族元素相关物质在生产、生活中应用广泛。回答下列问题:
(1)基态碘原子的价层电子排布式为________。
(2)晶胞如图所示:
①由图可知,的配位数为________。
②已知该晶胞密度为,用代表阿伏加德罗常数的值,则晶胞边长为________(列出计算式)。
(3)淀粉胶体常用于检验的存在,淀粉胶体的胶粒是高中化学中唯一不带电的胶粒,之所以能稳定存在,是因为在淀粉分子分散到水中时,淀粉分子上的羟基会与水分子结合在一起,淀粉分子外侧会形成“水合层”,当两个淀粉分子靠近时,“水合层”可以阻止胶粒直接接触,避免发生聚沉现象。
①淀粉分子与水分子结合的作用力主要为________。
A.配位键 B.氢键 C.范德华力
②根据上述信息,推测淀粉胶体可能具有的性质________。
A.丁达尔现象 B.电泳 C.加入食盐会聚沉 D.吸附性
(4)卤族元素化合物的性质有相似性和递变性,下列说法不正确的是________。
A.、、沸点依次升高 B.、、的稳定性依次降低
C.、、熔点依次升高 D.(代表 、、)均为强酸
(5)的结构与类似,但是性质差异较大。
①的VSEPR模型名称为________。
②具有碱性(可与结合)而没有碱性,从N原子电性角度分析原因________。
(6)已知类卤素与卤素单质化学性质相似,其离子与卤素离子性质也相似。
①分析化学中,在稀硫酸的环境中,可以将定量的氧化为,同时得到,根据信息写出该反应的离子方程式:________。
②类卤素对应的酸有两种: A.硫氰酸()和B.异硫氰酸(),其中熔点较高的是________ (填代号),原因是__________________;组成酸的元素中第一电离能最大的是____________________(填元素符号)。
【答案】(1)
(2) 4
(3) B ACD
(4)CD
(5) 四面体 中F元素电负性强,使得N原子呈正电性(),难与结合
(6) B 异硫氰酸()分子间可形成氢键,而硫氰酸()分子间不能形成氢键,氢键的存在使物质熔点升高
【详解】(1)碘的原子序数为53,基态碘原子的核外电子排布为,所以价层电子排布式为;
(2)①由晶胞图可见,每个周围最近邻的异号离子有个,故配位数为。②晶胞中含有和,设晶胞边长为,由密度关系得,所以晶胞边长为;
(3)①淀粉分子上的羟基可与水分子形成氢键,故选B。②胶体具有丁达尔现象,A正确;淀粉胶粒不带电,不能发生电泳,B错误;加入食盐后,电解质电离出的离子会破坏淀粉分子外侧的水合层,使胶粒直接接触而聚沉,C正确;胶体具有吸附性,D正确;故选ACD;
(4)A.相对分子质量和可极化性依次增大,范德华力增强,的沸点依次升高,A正确;
B.从氟到溴原子半径增大,键的键能降低,、、的稳定性依次降低,B正确;
C.卤离子半径依次增大,离子间作用减弱,熔点顺序应为,题述“依次升高”错误,C错误;
D.次卤酸均为弱酸,不是强酸,D错误;
(5)①中N原子周围有3个成键电子对和1个孤电子对,价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体。②F元素电负性强,使成键电子对偏向F原子,N原子呈,其孤电子对与结合的能力弱,因此没有碱性;
(6)①在酸性条件下按原子守恒和电荷守恒配平,离子方程式为。②异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氰酸分子间不能形成相应氢键,氢键使物质熔点升高,故熔点较高的是B。组成两种酸的元素中,N原子的轨道处于半充满稳定状态,第一电离能最大的是。
(2025-2026高三上·上海市上海师范大学附属中学·期中)石灰氮在农业上主要作肥料、农药和土壤改良剂。回答下列问题:
20.用石灰氮与过热水蒸气反应可以制备氨气,分子中N原子的杂化方式为________________,分子的VSEPR模型名称为________________。
21.石灰氮在酸性土壤中可转化为氨基氰。氨基氰分子中σ、π键的数目之比为________________,氨基氰易溶于水,其原因有________________。
22.氨基氰可水解生成尿素。其组成元素中,C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________________(填元素符号)。
石灰氮可由电石与反应制得:。
23.关于石灰氮及其相关物质,下列说法正确的是________________(不定项)。
A.制备石灰氮的反应:中,是还原剂
B.氨基氰分子中所有原子一定共平面
C.石灰氮晶体中存在离子键、极性共价键和非极性共价键
D.石灰氮摩尔质量是
24.的电子式为________________。
25.的晶胞与NaCl相似,但由于的结构导致晶胞沿一个方向拉长,其晶胞参数如图所示。则每个周围距离最近且等距离的有________________个,晶体密度为________________(为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】20. 四面体形 21.2:1 氨基氰与水分子之间易形成氢键;氨基氰和水都属于极性分子,根据“相似相溶”原理,氨基氰易溶于水 22. 23.D 24. 25. 4
【详解】20.氨气中N原子价层电子对数为:,(有3对成键电子对,1对孤电子对:),故采用sp3杂化;VSEPR模型由价层电子对的空间分布决定,4对电子呈四面体构型,因此NH3的VSEPR模型为四面体形,而其实际分子构型为三角锥形;
21.①氨基氰的结构式为,单键属于σ键,三键中有1个属于σ键,2个π键,故σ键:π键=4:2=2:1;
②依据氨基氰的结构式分析,氨基氰与水分子之间易形成氢键;氨基氰和水都属于极性分子,根据 “相似相溶”原理,氨基氰易溶于水;
22.第一电离能规律:同周期元素从左到右呈增大趋势,但N的2p轨道为半充满稳定结构,电离能大于相邻的O,因此顺序为N > O > C;
23.A,转化为,N的化合价由0降低到-3,化合价降低,作氧化剂,A错误;
B.,中氮原子,形成3对成键电子对,还有一对孤电子对,杂化方式是sp3,因此所有原子一定不共平面;错误;
C.:和之间是离子键,内部,C=N为极性共价键,无非极性共价键,错误;
D.的摩尔质量:(40+12+14×2)kJ/mol=80g/mol,正确。
故答案选D。
24.CaC2中与之间是离子键,内部是共价键,则其电子式为:;
25.CaC2晶胞与NaCl相似,但沿一个方向拉长(a < b),周围最近且等距的Ca2+平面方向(因晶胞拉长,上下方向距离不同)有4个;依据均摊法一个晶胞中含有的的数目为:,数目为:, 因此一个晶胞中有4个CaC2;代入密度公式,。
(2025-2026高三上·上海市华东师范大学附属周浦中学·期中)许多农药、杀虫剂产品中含有氯、磷元素,氯、磷及其化合物也常在有机合成领域有所应用。
26.下面有关卤素及其物质的描述,正确的是__________。(不定项)
A.常温下,、、、均能与水发生反应,且所得溶液中均含有七种不同的微粒
B.、、、均能与发生化合反应,但反应难度依次增加
C.相同条件下,沸点大小顺序:
D.相同条件下,还原性顺序:
离子液体具有电导率高、化学稳定性高等优点,在电化学领域用途广泛。某离子液体的结构简式如图。
27.关于该物质,下列说法正确的是__________。(不定项)
A.该物质中硼元素位于元素周期表s区
B.该物质所有C和N均采取杂化
C.基态原子的第一电离能:
D.元素的电负性大小:
28.根据VSEPR模型,的中心原子上的价层电子对数为__________,成键电子对数为__________,空间结构为__________。
是制备此离子液体的原料。
29.比较下列微粒中F-B-F键角:__________。
A.大于 B.小于 C.等于 D.无法比较
30.以和的混合体系做电解质溶液,可以实现在不锈钢上镀铜。镀铜时,金属铜作 ,电解质溶液中向 移动。__________。
A.阳极,阴极 B.阳极,阳极 C.负极,正极 D.负极,负极
NaF等氟化物可以做光导纤维材料,一定条件下,某NaF的晶胞结构示意图如下图所示,晶胞的边长为。
31.与F距离最近且相等的有__________个。
32.已知NaF的摩尔质量是M g/mol,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为______________。
33.书写基态P原子价电子的轨道表达式__________。
34.P元素基态原子能量最高能级的电子云形状是__________。
A.哑铃形 B.球形 C.水滴形 D.花瓣形
35.磷酸是一种三元酸,是生产含磷杀虫剂的原料之一。
(1)磷酸结构如图所示。已知亚磷酸和磷酸具有相似的分子空间结构,推测亚磷酸()是__________元酸。
(2)单氟磷酸是一种重要的金属去污剂,具有比磷酸更强的酸性,其结构如图。从结构角度解释单氟磷酸的酸性强于磷酸的原因:__________。
“敌敌畏”是一种含磷杀虫剂,但是施用在农作物上容易有残留。因此科学家改进出了“敌百虫”,通过水洗可以顺利洗去杀虫剂残留。两种杀虫剂的结构如下图所示。
36.从分子间作用力的角度,分析为何“敌百虫”比“敌敌畏”能更好地避免杀虫剂残留:________。
【答案】26.BD 27.CD 28.4 4 正四面体形 29.A 30.A 31.6 32. 33. 34.A 35.二 F原子的电负性大于O原子,吸电子能力强,导致原子正电性增强,从而使中原子上的电子云密度降低,键的极性增强,更容易电离出,故酸性强于磷酸 36.“敌百虫”分子中含有羟基,能与水分子形成分子间氢键,增大了其在水中的溶解度,更易被水洗去;而“敌敌畏”分子中不含能与水形成氢键的基团,在水中的溶解度较小
【详解】27.A.常温下与水反应生成和,溶液中存在的微粒种类与与水反应所得溶液不同,A错误;
B.卤素单质随原子序数增大,非金属性逐渐减弱,与氢气化合的难度逐渐增加,B正确;
C.分子间存在氢键,导致其沸点反常,高于同族其他氢化物,正确的沸点大小顺序为,C错误;
D.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,对应的单质氧化性减弱,阴离子或氢化物的还原性逐渐增强,顺序为,D正确;
故选BD。
27.A.硼元素的价电子排布为,最后填入的电子为电子,位于元素周期表的区,A错误;
B.该离子液体中,甲基和乙基上的碳原子均形成4个单键,采取杂化,B错误;
C.同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但氮元素的价电子排布为能级半充满的较稳定结构,第一电离能大于相邻的氧元素和碳元素,故第一电离能大小为,C正确;
D.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性大小为,D正确;
故选CD。
28.的中心原子为原子,其价电子数为3,获得1个电子后为4,与4个原子成键,故中心原子的价层电子对数为 (配位原子不提供电子),其中成键电子对数为4,无孤电子对,故其VSEPR模型和空间结构均为正四面体形。
29.中心原子采取杂化,无孤电子对,分子空间结构为平面正三角形,键角为;中心原子采取杂化,为正四面体形结构,键角为。因此的键角大于,选A。
30.在电镀池中,镀层金属应作阳极,待镀件作阴极。在不锈钢上镀铜,金属铜应作阳极提供铜离子,不锈钢作阴极。电解池工作时,电解质溶液中的阳离子向阴极移动,故向阴极移动。选项A符合题意。
31.由的晶胞结构示意图可知,该晶胞属于型结构。若以顶点和面心的白球为基准,与之最近且等距离的黑球位于晶胞的棱心和体心,分别处于上、下、左、右、前、后6个方向,故配位数为6个。
32.晶胞中含有个和个,即含有个微粒。晶胞的质量为 ,晶胞边长为 ,体积为 。故该晶体的密度 。
33.基态原子的原子序数为15,价电子排布式为。根据洪特规则和泡利原理,轨道表达式中轨道含有1对自旋相反的电子,轨道的3个简并轨道中各分布1个自旋平行的单电子,即。
34.元素基态原子的最高能级为能级,轨道的电子云形状呈哑铃形。选项A符合题意。
35.(1) 亚磷酸与磷酸空间结构相似,中心均为杂化,因亚磷酸只含3个氧原子,结构为,故分子中存在1个键和2个键。只有与氧相连的氢原子才能发生电离,故亚磷酸是二元酸。
(2) 单氟磷酸中引入了电负性较大的原子,原子的吸电子诱导效应使中心原子的正电性显著增强,从而进一步使得羟基上键的极性增大,使得更容易解离出来,酸性增强。
36.物质在水中的溶解度受分子间作用力尤其是氢键的显著影响。“敌百虫”分子结构中具有能够形成氢键的羟基,可与水分子之间形成分子间氢键,使其在水中的溶解度大大增加,进而容易被水洗去;“敌敌畏”分子中没有羟基等能与水形成氢键的基团,在水中的溶解度较小,水洗去除效果差。
37.(2025-2026高三上·上海市上海财经大学附属北郊高级中学·期中)1798年Vauguelin从绿柱石中分离出铍的氧化物。1828年Wohler和Bussy分别用金属钾与熔融氯化铍反应得到金属铍。1957年,IUPAC正式确认其元素名称为Beryllium,来源于绿柱石的英文名称beryl。
(1)基态铍原子核外能量最高的电子所在能层符号是_______,该能层上最多有_______个原子轨道。
(2)铍的某种同位.素只形成于地球的最上层表面,可用于确定地表年龄。关于微粒的说法正确的是_______。
A.中子数为6 B.电子数为4 C.质量数为8 D.质子数为10
(3)元素周期表中,Be与其相邻的主族元素如图所示,关于这四种元素说法正确的是_______。
A.都属于s区元素 B.第一电离能:
C.原子半径: D.电负性:
(4)含铍矿物组成复杂,常可以表示为氧化物形式,如金绿玉()的氧化物形式为。已知绿柱石的化学式为,其氧化物形式为_______。
氯化铍熔点约400℃,液态不导电,在气态时存在二聚体(结构如下)。
(5)中Be原子的杂化方式为_______。
A.sp杂化 B.杂化 C.杂化
金属铍的冶炼常用氯化铍熔盐电解法,电解前需加入氯化钠,发生如下反应:。
(6)电解时析出金属Be的电极反应式为_______。
(7)电解制Be时加入氯化钠的作用是_______。
A.降低氯化铍的熔点 B.增加氯化铍的稳定性
C.增强熔融液的导电性 D.减少氯气的产生
向含溶液中加入NaOH溶液,先生成沉淀,随后沉淀溶解生成。
(8)已知。沉淀完全时溶液pH至少为_______。(精确到0.1)
(9)欲从和混合溶液中制得沉淀,应选用的试剂是_______。
A.NaOH溶液 B.氨水 C. D.盐酸
【答案】(1) L 4
(2)A
(3)CD
(4)
(5)B
(6)
(7)AC
(8)5.6
(9)B
【详解】(1)Be的原子序数为4,基态原子核外电子排布式为,最高能级为2s,能层符号为L;L层包含S能级(1个轨道)和P能级(3个轨道),所以该能层上最多有4个原子轨道;
(2)A.中,中子数=质量数质子数=104=6,A正确;
B.电子数=质子数-电荷数=4-2=2,B错误;
C.质量数=10,C错误;
D.质子数=原子序数=4,D错误;
故答案选A。
(3)A.Li、Be、Mg属于s区元素,B属于p区元素,A错误;
B.同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但Be的2s轨道全满,第一电离能大于B,B错误;
C.同周期元素原子半径从左到右逐渐减小,所以原子半径:Li>Be,C正确;
D.同主族元素电负性从上到下逐渐减小,所以电负性:Be>Mg,D正确;
故答案选CD。
(4)将绿柱石的化学式改写成氧化物形式,按照活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水的顺序,可得;
(5)中,每个Be原子与3个Cl原子形成共价键(其中一个是配位键),且没有孤电子对,所以Be原子的杂化方式为杂化;
(6)电解时, Be在阴极析出,中的+2价Be得到电子生成Be,电极反应式为:;
(7)A.加入NaCl可形成混合熔融体系,降低氯化铍的熔点,A正确;
B. NaCl对氯化铍的稳定性无增加作用,B错误;
C. 氯化铍是共价化合物熔融状态下不导电,NaCl在熔融状态下能电离出离子,增强熔融盐的导电性,C正确;
D. NaCl的加入与减少氯气产生无关,D错误;
故答案选AC。
(8)沉淀完全时,,的,,,;
(9)A.NaOH溶液是强碱溶液,已知向含溶液中加入NaOH溶液,沉淀会溶解生成,所以NaOH溶液不能使转化为沉淀,A错误;
B.氨水是弱碱,与氨水反应时会转化为沉淀;而与氨水不反应,这样就能从混合溶液中制得沉淀,B正确;
C.通入混合溶液中,会与反应生成沉淀,同时与反应也会生成沉淀,这样会得到两种沉淀,无法单独制得沉淀,C错误;
D.盐酸是强酸,加入盐酸后,会与盐酸反应生成沉淀,与盐酸反应,沉淀会溶解,最终不能得到沉淀,D错误;
故答案选B。
38.(2025-2026高三上·上海市上海财经大学附属北郊高级中学·期中)是常用的锂离子电池电解质盐,可用PCl5为原料制备。某种PCl5晶胞为立方体,其中含有两种离子(结构如下),熔化后具有一定的导电性。
(1)要测定PCl5晶体结构,可采用的仪器分析方法为_______。
A.晶体X射线衍射 B.质谱 C.原子发射光谱 D.原子吸收光谱
(2)关于PCl5晶体中所含化学键说法正确的是_______。
A.含有π键 B.含有离子键 C.含有非极性键 D.含有极性键
已知该PCl5晶胞边长为0.691 nm(),阿伏加德罗常数的值取。
(3)晶体中离顶点磷原子最近且距离相等的磷原子有_______。
A.1个 B.6个 C.8个 D.12个
(4)PCl5晶体的密度约为_______(精确到0.1)。
低温反应制备LiPF₆工艺需在无水环境下进行,流程如下:
(5)第①步反应中无水HF的作用是_______。
A.反应物 B.干燥剂 C.催化剂 D.溶剂
(6)第③步反应的化学方程式为_______。
(7)第⑤步中分离尾气中HF、HCl可采用的方法是_______。
A.用水洗气 B.加热蒸馏 C.冷却液化 D.萃取分液
高能锂电池(如图所示)采用LiPF6作电解质,电池工作时在两极间迁移,原理可以表示为:。
(8)电池工作时,b极反应式为_______。
(9)对该电池充电时,a极应_______。
A.连电源负极 B.连电源正极
(10)用同族元素As代替P得到的也可用作锂电池电解质。研究发现,在相同条件下,在中迁移速率较中更快,可能的原因是_______。
【答案】(1)A
(2)BD
(3)B
(4)2.1
(5)AD
(6)
(7)C
(8)
(9)A
(10)As的原子半径大于P,的体积更大,对Li+的束缚作用更弱,Li+迁移时受到的空间阻碍更小,迁移速率更快
【详解】(1)晶体X射线衍射是测定晶体结构的常用方法;质谱用于分析分子或离子的相对分子质量;原子发射(吸收)光谱用于元素的定性分析,均不用于晶体结构测定;故选A;
(2)依据题意PCl5晶胞中有两种离子,分别为、,则该晶体中有离子键,又P-Cl键为极性共价键,则该晶体中含有离子键、极性键;故选BD;
(3)PCl5晶胞为立方体,离顶点磷原子的最近等距磷原子位于相邻晶胞的顶点,在三维空间中沿x、y、z轴方向各2个,共3×2=6个;故选B;
(4),分析晶胞可知,一个晶胞中有2个PCl5(1个、1个),摩尔质量为208.5 g/mol,体积,代入密度计算公式:;
(5)LiF固体和无水HF反应得到LiHF2的饱和溶液,五氯化磷固体和无水HF反应生成氯化氢和五氟化磷气体,LiHF2饱和溶液、五氟化磷气体反应生成LiPF6、HF,将LiPF6固体和HF液体用过滤分离得到LiPF6固体;则无水HF的作用为反应物和溶剂;故选AD;
(6)依据上述分析,第③步反应为LiHF2饱和溶液、五氟化磷气体反应生成LiPF6、HF,方程式为:;
(7)HF和HCl的分离,可用其沸点不一样(HF中存在氢键,沸点较高)来进行分离,故降低温度使之冷凝(冷却液化),沸点高的HF先变为液体,而后可以分离;故选C;
(8)高能锂电池工作原理:,锂元素化合价升高失电子,则a为负极;铁元素化合价降低得电子,则b为正极;正极反应式为:;
(9)a为负极,该电池充电时a应连接电源的负极;故选A;
(10)As的原子半径大于P,的体积更大,对Li+的束缚作用更弱,Li+迁移时受到的空间阻碍更小,故迁移速率更快。
(2025-2026高三上·上海市南洋模范中学·期中)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根(,结构如下图所示)可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。
39.的晶胞形状为长方体,边长分别为a pm、b pm、c pm,结构如下图所示,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是___________。(不定项)
A.晶胞中的个数为4
B.的空间结构为正四面体形
C.中1号S原子可作配位原子(结构见上图)
D.晶体的密度为
40.同位素示踪实验可证实中两个S原子的化学环境不同,实验过程为:,过程ⅱ中,断裂的只有硫硫键,若过程ⅰ所用试剂是和,那么过程ⅱ含硫产物是___________。
41.与的反应方程式为,根据所学知识预测离子可能的结构是___________。(填序号)
A. B.
研究发现,硫代硫酸盐浸出金的过程是电化学催化腐蚀过程,催化机理如图所示:
42.正极的电极反应式为___________。
43.浸金过程中的催化剂是___________(填化学式)。
44.若标准状况下有参加反应,浸出金的质量为___________g。
【答案】39.AD 40. Na232SO4和Ag235S 41.A 42.
43.NH3和 44.394
【详解】39.A.由“均摊法”可知,晶胞中含有的个数为,A正确;
B.可看作是中的1个O原子被S原子取代的产物,二者结构相似,的中心原子S的价层电子对数为,且由于四个配体均为O原子,原子种类相同,键长相等,键角均为109.5°,因此的空间结构为正四面体形,而中S-S键长与S-O键长不同,不是正四面体结构,B错误;
C.题图中的1号S原子为中心S原子,不含孤对电子,不可以作为配位原子,C错误;
D.晶胞质量为,晶胞边长分别为、、,晶胞体积为,该晶体的密度,通过计算可知的相对分子质量M=244 g/mol,带入密度公式计算得出,D正确;
故答案选AD。
40.过程Ⅱ中断裂的只有硫硫键,根据反应机理可知,整个过程中最终转化为,S最终转化为。若过程ⅰ所用的试剂为Na232SO3和,过程Ⅱ的含硫产物是Na232SO4和Ag235S;故答案为:Na232SO4和Ag235S。
41.与I2的反应方程式为,反应中碘化合价降低被还原,反应中作为还原剂,若氧化合价升高,生成中含有过氧键,由于其具有氧化性会氧化碘离子生成碘单质,那么应该为部分硫被氧化化合价升高,得到应该含有S-S键,可能的结构是A;
42.从图中可知,正极发生还原反应,得到电子生成、,电极反应式为: ;
43.由催化机理图可知,浸金过程中的催化剂是:NH3和,故催化剂为NH3和;
44.标准状况下11.2 L的物质的量为 0.5 mol。根据总反应 ,;金的摩尔质量为 197 g/mol,,因此浸出金的质量为 。
(2025-2026高三上·上海市青浦区第一中学·期中)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图:白锡具有体心四方结构,灰锡具有立方金刚石结构。灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可以制造器皿。
已知:在0℃、100 kPa条件下,白锡转化为灰锡反应的焓变和熵变分别为=-2.1809 kJ/mol,=-6.6 J·mol-1·K-1。
45.Sn是50号元素,下列关于120Sn和122Sn的说法正确的是________。
A.互为同系物 B.互为同素异形体
C.120Sn比122Sn多2个电子 D.122Sn比120Sn多2个中子
46.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。
A.4 B.6 C.8 D.12
47.若白锡和灰锡的晶胞体积分别为v1 nm3和v2 nm3,则白锡和灰锡晶体的密度之比是________。
A. B. C. D.
48.若灰锡晶胞的边长为a nm(1 nm=1×10-7 cm),密度为ρ g/cm3,则阿伏加德罗常数NA=________(用含a和ρ的代数式表示)。
49.现把白锡制成的器皿放在0℃、100 kPa的室内存放,它会变成灰锡而影响使用吗?请通过计算说明。________________________________。
【答案】45.D 46.A 47.C 48. 49.会变成灰锡而影响使用;因为=-T=-2.1809 kJ/mol-273K×(-0.0066 kJ·mol-1·K-1)=-0.3791 kJ·mol-1<0,反应在给定条件下能自发进行
【详解】45.A.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,A错误;
B.同素异形体是指由同种元素组成的不同单质,120Sn和122Sn是核素,互为同位素,B错误;
C.120Sn和122Sn的质子数均为50,核外电子数均为50,电子数相同,C错误;
D.122Sn的中子数为122-50=72,120Sn的中子数为120-50=70,122Sn比120Sn多2个中子,D正确;
故答案选D。
46.灰锡具有立方金刚石结构,金刚石晶体中每个碳原子与周围4个碳原子形成正四面体结构,因此灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个,故选A。
47.白锡为体心四方结构,1个晶胞中含有的Sn原子数为,其密度;灰锡为立方金刚石结构,1个晶胞中含有的Sn原子数为,其密度。则白锡和灰锡晶体的密度之比,故选C。
48.灰锡晶胞中含有8个Sn原子,取Sn的相对原子质量为119,则晶胞的质量,晶胞的体积,根据,解得。
49.判断反应能否自发进行,需计算吉布斯自由能变。在0℃(即T=273 K)、100 kPa条件下,白锡转化为灰锡的=-T=-2.1809 kJ/mol-273 K×(-0.0066 kJ·mol-1·K-1)=-0.3791 kJ·mol-1,因为<0,所以该反应在给定条件下能自发进行,白锡会变成灰锡而影响使用。
(2025-2026高三上·上海市上海中学·期中)Fe单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
50.在元素周期表中,Fe位于第___________周期___________族。基态Fe原子与基态离子未成对电子数之比为___________。
51.尿素分子与形成配离子的硝酸盐:俗称尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥。
①元素C、N、O、Fe中,第一电离能最大的是___________,电负性最大的是___________。
②尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为___________。
③八面体配离子中的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与配位的原子是___________(填元素符号)。
52.可用作合成氨催化剂,其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为a pm)。
①晶胞中Fe原子的半径为___________pm。
②研究发现,晶胞中阴影所示m,n,k三种截面的催化活性不同,截面单位面积含有Fe原子个数越多,催化活性越低。则截面n中,单位面积含有的Fe原子为___________个。三种截面的催化活性由高到低排序是___________。
【答案】50. 四 VIII 4:5 51. N O sp2 O 52. m > n > k
【详解】50.Fe为26号元素,位于元素周期表中第四周期VIII族;基态Fe原子电子排布式为[Ar]3d64s2,未成对电子数为4,基态Fe3+电子排布式为[Ar]3d5,未成对电子数为5,故答案为:四;VIII;4:5。
51.①①Fe是过渡金属,第一电离能和电负性最低,同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但N原子2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能:N>O>C>Fe;同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,因此电负性:O>N>C>Fe,故答案为:N;O。
②尿素分子中C原子形成3个σ键,无孤电子对,采取的轨道杂化方式为sp2杂化。
③八面体配离子中的配位数为6,碳氮键的键长均相等,因此N原子不会参与形成配位键,说明C=O中O原子参与配位,所以与配位的原子是O。
52.①为体心立方晶胞,晶胞边长为a pm,体对角线长度为,体心立方晶胞中Fe原子半径r与体对角线关系为4r=,因此原子的半径为。
②m截面面积Sm=a2pm2,每个角原子被 4个相邻晶胞共享(二维共享),如图所示:,每个晶胞的顶点原子贡献个原子给该晶面,所含原子数为,单位面积铁原子数为个pm-2,n截面面积为pm2,每个角原子被4个相邻晶胞共享,体心原子完全属于本截面,所含原子数为,单位面积铁原子数为个pm-2;截面k:边长为 pm,截面面积为= () a² pm²。Fe原子位于3个顶点和1个体心,总Fe数为3 × + 1= 。单位面积Fe原子数为 = pm-2;根据题意,单位面积Fe原子数越多,催化活性越低。因此,催化活性由高到低为:m > n > k。
(2025-2026高三上·上海市同济大学第一附属中学·期中)离子液体一般具有半径较大的正离子(或负离子),导致正、负离子之间的静电作用较小而具有很低的熔点,具有电导率高、化学稳定性高等优点,在电化学领域用途广泛。某离子液体的结构简式如下图。
53.氟原子的价层电子轨道表示式为___________,其核外有___________种不同能量的电子。
54.下面有关卤素及其物质的描述,正确的是___________。
A.、、、均能与发生化合反应,但反应难度依次增加
B.常温下,、、、均能与水发生氧化还原反应,且卤族元素化合价的变化相同
C.相同条件下,沸点大小顺序:HI>HBr>HCl>HF
D.相同条件下,还原性顺序:HF>HCl>HBr>HI
55.关于该物质,下列说法正确的是___________。
A.该物质中硼元素位于元素周期表s区 B.该物质所有C和N均采取杂化
C.该物质中所有原子均满足8电子结构 D.元素的电负性大小:F>N>C>B
56.根据VSEPR模型,的中心原子上的价层电子对数为___________,空间结构___________形。
57.比较下列微粒中F-B-F键角:___________,说明理由___________。
A.大于 B.小于 C.等于 D.无法比较
58.可以与NaF反应生成,则中所含作用力除离子键外,还有___________。(不定项)
A.金属键 B.共价键 C.配位键 D.氢键
59.以和的混合体系做电解质溶液,可以实现在不锈钢上镀铜。镀铜时,金属铜作___________,电解质溶液中向_____移动___________。
A.阳极,阴极 B.阳极,阳极 C.负极,正极 D.负极,负极
60.磁性材料也是材料科学的研究方向之一,将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质。下列物质中,属于顺磁性物质的是___________。
A. B. C.
61.若将配离子中的2个换为,则有2种结构,则是否为杂化?___________(填“是”或“否”),理由为___________,写出的电子式___________。
62.硅材料在生活中占有重要地位。由硅原子形成的三种微粒,电子排布式分别为①、②、③,有关这些微粒的叙述,正确的是___________。
A.微粒半径:①>③>② B.电子排布属于基态原子的是:①
C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③ D.得电子能力:①>②
【答案】53. 3 54.A 55.D 56. 4 正四面体形 57. > 中价层电子对数为:,杂化轨道数=价层电子对数=3,B 采取 杂化,空间构型为三面体,键角120°;而的中心原子上的价层电子对数为:,杂化轨道数=4,B 采取杂化,空间构型为正四面体,键角 ,所以键角:> 58.BC 59.A 60.B 61. 否 将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个氨分子换为氰酸根离子有2种结构,说明配离子的空间构型为平面正方形,若铜离子的杂化方式为sp3杂化,配离子的空间构型为正四面体形,将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个氨分子换为氰酸根离子只有1种结构,所以铜离子的杂化方式不可能是sp3杂化, 62.B
【详解】53.氟的价层电子排布式为2s22p5,价层电子轨道表示式为,核外含有3个能级,有3种不同能量的电子。
54.同主族元素,从上往下非金属性逐渐增大,则非金属性:F>Cl>Br>I,
A.卤族元素的非金属性越强,单质与H2越容易发生化合反应,非金属性:F>Cl>Br>I,则、、、均能与发生化合反应,但反应难度依次增加,A正确;
B.F2的氧化性较强,与水反应剧烈,生成HF和O2,F元素化合价从0降至-1;Cl2与水反应生成HCl和HClO,Cl元素化合价从0升至+1,又由0价降至-1价;Br2和I2类似Cl2,B错误;
C.HF分子间存在氢键,沸点较高,相对分子质量:HI>HBr>HCl,则相同条件下,沸点大小顺序:HF>HI>HBr>HCl,C错误;
D.卤族元素的非金属性越强,对应离子的还原性越弱,非金属性:F>Cl>Br>I,则相同条件下,还原性顺序:HF<HCl<HBr<HI,D错误;
故选A。
55.A.硼元素价电子排布式为2s22p1,位于元素周期表p区,A错误;
B.环内的C、N原子均形成3个键且不含孤电子对,采取sp2杂化,环外饱和碳原子采取sp3杂化,B错误;
C.该物质中图示的N原子,形成3个键,且阳离子整体带1个正电荷,该N原子不满足8电子结构,C错误;
D.同周期主族元素,从左往右电负性依次增大,同主族元素,从上往下电负性依次减小,则元素的电负性大小:F>N>C>B,D正确;
故选D。
56.的中心原子上的价层电子对数为:;中心原子价电子对数为 4,没有孤电子对,成键电子对数也为 4,空间结构为正四面体形。
57.中价层电子对数为:,杂化轨道数=价层电子对数=3,B 采取 杂化,空间构型为平面三角形,键角120°;而的中心原子上的价层电子对数为:,杂化轨道数=4,B 采取杂化,空间构型为正四面体,键角 ,所以键角:>。
58.Na+与之间是离子键;内部B与F之间是极性共价键,其中一条是B提供空轨道,F-提供孤对电子形成的配位键,不含金属键和氢键,故选BC。
59.不锈钢上镀铜时,金属铜做阳极,电极反应为Cu-2e-=Cu2+;不锈钢做阴极,阴极反应为:Cu2++2e-= Cu,则Cu2+向阴极移动,故选A。
60.由题给信息结合几种物质的结构可知,配体中有未成对电子的物质具有顺磁性,中,Cu为+1价,价电子排布为 3d10,不含未成对电子;中,Cu为+2价,价电子排布为 3d9,含1个未成对电子;中,Zn为+2价,价电子排布为 3d10,不含未成对电子,故具有顺磁性的物质为,故选B。
61.将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个氨分子换为氰酸根离子有2种结构,说明配离子的空间构型为平面正方形,若铜离子的杂化方式为sp3杂化,配离子的空间构型为正四面体形,将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个氨分子换为氰根离子只有1种结构,所以铜离子的杂化方式不可能是sp3杂化,的电子式为:。
62.①为基态 Si 原子,②为基态,③为激发态 Si原子。
A.③有4个能层,半径最大,①②具有相同的能层数和核电荷数,核外电子数越多,粒子半径越大,故微粒半径:③ >①>②,A 错误;
B.①为基态 Si 原子,②为基态,③为激发态 Si原子,B 正确;
C.①②电离出一个电子所需能量分别为基态Si的第一电离能、第二电离能,③为激发态 Si 原子,能量高,电离出一个电子所需能量比①小,故电离一个电子所需最低能量:③<①< ②,C错误;
D.微粒半径:① >②,原子核对最外层电子的吸引力:①<②,得电子能力:①<②,D错误;
故选B。
63.(2025-2026高三上·上海市吴淞中学·期中)锡(Sn)位于元素周期表的第五周期,和碳相同主族。锡是最早得到广泛应用的金属之一,锡化物在现代有着广泛的应用。
锡有两种单质:灰锡与白锡。白锡在13.2℃以下会转化为低温稳定的灰锡,从一块明亮的银白色金属膨胀成灰色的疏松粉末,该现象被称为“锡疫”。
(1)写出锡的基态价电子轨道表示式为______。
(2)对于锡,下列说法正确的是______(不定项)。
A.气态氢化物稳定性: B.第一电离能:
C.Sn位于周期表第5周期 第14族,p区 D.形成化合物种类:
(3)铜与约5%的锡铸成的合金即青铜,下列对于青铜说法正确的是______。
A.青铜的硬度比纯铜硬度大的原因可用图示表示为:
B.青铜的熔点比纯铜高
C.青铜广泛用于船舶零件的材料,是因为青铜比铜更易腐蚀
D.青铜中的铜、锡均能与稀盐酸反应
(4)根据上述信息判断 ______0。
A.大于 B.等于 C.小于 D.无法确定
(5)灰锡与白锡的结构如图所示,请通过计算说明白锡转化为灰锡会膨胀的原因______。(已知:白锡的晶胞密度为,灰锡的晶胞参数为)
二氯化锡()和四氯化锡()是常见的锡的氯化物。常温下是一种白色固体,是一种易挥发的液体。二氯化锡能和氯气反应得到四氯化锡。
(6)的分子空间结构是______。
(7)下列对锡的两种氯化物说法正确的是______。(不定项)
A.和中,Sn原子的杂化类型相同
B.和都是极性键构成的极性分子
C.构成的基本微粒间作用力比强
D.从转化为属于还原反应
(8)投入水中,发生强烈水解,生成白色粉末状的并产生白雾,请写出该反应的化学方程式______。
【答案】(1)
(2)D
(3)A
(4)C
(5)据“均摊法”,灰锡晶胞中含个Sn,则灰锡晶体密度为,灰锡密度小,所以白锡转化为灰锡会膨胀
(6)V形
(7)C
(8)
【详解】(1)
Sn位于元素周期表的第5周期第ⅣA族,基态Sn原子的最外层电子排布式为5s25p2,Sn的价电子的轨道表示式为。
(2)A.同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱,非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,气态氢化物稳定性:,A错误;
B.同一主族随原子序数变大,电子层数增加,原子半径变大,第一电离能变小,第一电离能:,B错误;
C.Sn位于元素周期表第5周期 第ⅣA族,p区,错误;
D.碳原子半径较小,能以sp、sp2、sp3杂化形成很多种有机化合物,形成化合物种类:,正确;
故选D;
(3)
A.锡原子的加入破坏了金属铜中的结构,使得原子间的平移变得困难,则青铜的硬度比纯铜硬度大的原因可用图示表示为:,A正确;
B.合金的熔点一般低于成分金属,青铜的熔点比纯铜低,B错误;
C.青铜为铜的合金,其比铜更耐腐蚀,使得青铜广泛用于船舶零件的材料,C错误;
D.青铜中的铜活动均弱于氢,不能与稀盐酸反应,D错误;
故选A;
(4)白锡在13.2℃以下会转化为低温稳定的灰锡,从一块明亮的银白色金属膨胀成灰色的疏松粉末,则,白锡在13.2℃以下会转化为低温稳定的灰锡,即低温自发,据反应可自发,则白锡转化为灰锡的反应热小于0,故选C;
(5)据“均摊法”,灰锡晶胞中含个Sn,则灰锡晶体密度为,灰锡密度小,所以白锡转化为灰锡会膨胀;
(6)分子的中心原子价层电子对数为,采用sp2杂化,含有1对孤电子对,为V形分子;
(7)A.分子的中心原子价层电子对数为,采用sp2杂化,分子的中心原子价层电子对数为,采用sp3杂化,A错误;
B.结合A分析,分子为V形,分子中正负电荷重心不重合,为极性分子;分子为正四面体形,分子中正负电荷重心重合,为非极性分子,B错误;
C.常温下是一种白色固体,是一种易挥发的液体,两者都属于分子晶体,则构成的基本微粒间作用力比强,C正确;
D.从转化为,Sn化合价升高被氧化,属于氧化反应,D错误;
故选C;
(8)投入水中,发生强烈水解,生成白色粉末状的并产生白雾,结合质量守恒,产生白雾的原因是生成了HCl,反应为。
64.(2025-2026高三上·上海市杨浦高级中学·期中)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.与邻二氮菲(phen)生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子,可用于的测定,邻二氮菲的结构简式如图所示。
(1)中,存在的化学键有___________。(不定项)
A.配位键 B.离子键 C.π键 D.氢键
(2)用邻二氮菲测定浓度时应控制pH为2-9的适宜范围,请解释原因:___________。
(3)补铁剂中易变质,请从结构角度解释其原因___________。
(4)的结构如图所示,键角1、2、3由大到小的顺序为___________;
A. B. C. D.
加热时更易失去的水分子是___________(填“①”或“②”)。
Ⅱ.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:
(5)Co元素在周期表中属于___________区。
A.s B.p C.d D.ds
(6)水杨醛缩对氯苯胺中C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(7)水杨醛()的沸点为197℃,它的同分异构体对羟基苯甲醛()的沸点为246.6℃请从结构角度解释二者沸点差异的原因___________。
(8)钴硫化物可用于锂离子电池的电极材料,结构1是钴硫化物晶胞;晶胞2是充电后的晶胞结构;所有晶胞均为立方晶胞。下列说法正确的是___________。(不定项)
A.结构1钴硫化物的化学式为
B.晶胞2中S与S的最短距离为
C.晶胞3中距Li最近的S有6个
D.晶胞2和晶胞3表示同一晶体
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:
(9)C原子填充在由___________个Ni原子构成的___________空隙中。
(10)该晶胞的边长为a nm(1 nm cm),阿伏加德罗常数为,则该晶体的密度为___________g·cm-3。
【答案】(1)AC
(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;H+浓度低时,Fe2+与OH-形成Fe(OH)2沉淀,干扰测定
(3)Fe2+的价电子排布为3d6,失去1个电子形成3d5半充满的稳定结构,故易被氧化
(4) C ②
(5)C
(6)N>O>C
(7)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
(8)AD
(9) 6 正八面体
(10)
【详解】(1)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;H+浓度低时,Fe2+与OH-形成Fe(OH)2沉淀,干扰测定;
(3)Fe2+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,失去1个电子形成3d5半充满的稳定结构,故易被氧化;
(4)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,由于孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力,即价层电子对数相同时,孤电子对数越多键角越小,故该结构中键角1、2、3由大到小的顺序是3>1>2,故答案为:C;水分子②仅通过氢键与配合物结合,水分子①与亚铁离子形成配位键(化学键,作用力更强)。因此,加热时更易失去的水分子是②;
(5)基态钴原子的价电子排布为3d74s2,Co在元素周期表中属于d区,故选C;
(6)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;
(7)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;
(8)A.由均摊法得,结构1中含有Co的数目为4+4×=4.5,含有S的数目为1+12×=4,Co与S的原子个数比为9∶8,因此结构1的化学式为Co9S8,A正确;
B.由图可知,晶胞2中S与S的最短距离为面对角线的,晶胞边长为a,即S与S的最短距离为,B错误;
C.晶胞3中距Li最近的S有4个,故C错误;
D.当2个晶胞2放在一起时,截取第1个晶胞的右一半和第2个晶胞的左一半合并后就是晶胞3。根据晶胞2的结构可知,S的个数为1+12×=4,Li的个数为8,则晶胞2表示的化学式为Li2S,在晶胞3中,S的个数为8×+6×=4,Li的个数为8,则晶胞3表示的化学式为Li2S,晶胞2和晶胞3表示同一晶体。故D正确;
故选AD。
(9)观察晶胞结构,C 原子周围的Ni原子呈正八面体排布(正八面体由6个顶点原子构成),因此C原子填充在由6个Ni原子构成的正八面体空隙中;
(10)Mg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,晶胞体积为(a×10-7)3cm3,晶胞密度ρ=。
65.(2025-2026高三上·上海市育才中学·期中)钴的配位聚合物因中心Co离子的氧化还原活性、可调控的孔道结构及多样的配位模式,在气体吸附、催化、能源存储等领域展现出独特优势。钴的一种配位聚合物的化学式为:。
(1)基态核外电子排布式为___________。
(2)的空间结构为___________。
A.直线形 B.角形 C.平面三角形 D.四面体形
bte的结构简式如下图所示。
(3)bte的分子式为___________。
(4)中,与形成配位键的原子是___________和___________。(填元素符号)
(5)C、H、N的电负性从大到小顺序为___________。
A.C>H>N B.C>N>H C.N>C>H D.N>H>C
(6)bte分子中碳原子轨道杂化类型为___________。(不定项)
A.sp杂化 B.杂化 C.杂化
(7)1mol bte分子中含σ键的数目为___________mol。
A.13 B.17 C.21 D.22
【答案】(1)[Ar]3d7
(2)C
(3)
(4) N O
(5)C
(6)BC
(7)C
【详解】(1)是27号元素,其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2,则基态核外电子排布式为[Ar]3d7;
(2)的中心N原子价层电子对数为,无孤电子对,采取sp2杂化,其空间结构为平面三角形,故选C;
(3)1个bte分子中含有6个C原子、8个H原子和6个N原子,其分子式为;
(4)中,bte分子中只有N原子有孤电子对,分子中只有O原子有孤电子对,所以与形成配位键的原子是N和O;
(5)C、N元素位于同一周期,同周期元素从左往右,电负性依次增大,即电负性:C<N, 且CH4中C、H元素化合价分别为-4、+1,即C、H原子间形成的共用电子对偏向C原子,即电负性:C>H,所以C、H、N的电负性从大到小顺序为:N>C>H,故选C;
(6)bte分子中含有的2个饱和碳原子采取杂化;2个五元环中的碳原子价层电子对数均为3,采取杂化。因此bte分子中碳原子的杂化类型有和两种,故选BC;
(7)共价单键为σ键,共价双键中含有1个σ键和1个键,1个bte分子中含有21个σ键,因此1 mol bte分子中含σ键的数目为21 mol,故选C。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$