内容正文:
专题15 物质结构与性质综合题
1.(2025-2026高三上·广东揭阳普宁市·期中)很多含巯基(-SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如,解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
(1)基态硫原子价电子排布式为 。
(2)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为 。
(3)汞的原子序数为80,位于元素周期表第 周期第ⅡB族。
(4)化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有 。
A. 在I中S原子采取sp3杂化
B. 在Ⅱ中S元素的电负性最大
C. 在Ⅲ中C-C-C键角是180°
D. 在Ⅲ中存在离子键与共价键
E. 在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
(5)汞解毒剂的水溶性好,有利于体内 重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比,水溶性较好的是 。
(6)理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图9a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构,它不是晶胞单元,理由是 。
②图9c为X的晶胞,X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为 ;该晶胞中粒子个数比Hg:Ge:Sb = 。
③设X的最简式的式量为Mr,则X晶体的密度为 g/cm3(列出算式)。
【答案】① 3s23p4 ② H2O>H2S>CH4 ③ 六 ④ AD ⑤ 化合物III ⑥ 由图9c可知,图9b中Sb、Hg原子取代位置除图9b外还有其它形式 ⑦ 4 ⑧ 1:1:2 ⑨
【解析】
(1)基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,因此基态硫原子价电子排布式为3s23p4,故答案为:3s23p4。
(2) H2S、CH4、H2O均为分子晶体,H2O分子间存在氢键,沸点较高,H2S、CH4的分子间范德华力随相对分子质量增大而增加,因此沸点由高到低顺序为:H2O>H2S>CH4,故答案为:H2O>H2S>CH4。
(3)第六周期0族元素的原子序数为86,因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅡB族,故答案为:六。
(4) A.中S原子的价层电子对数=2+=4,因此S原子采取sp3杂化,故A正确;
B.中含有的元素为H、C、O、S、Hg,同周期元素从左至右元素的电负性逐渐增大,同主族元素从上至下元素的电负性逐渐减小,因此5种元素中电负性最大的为O元素,故B错误;
C.中C原子成键均为单键,因此C原子采取sp3杂化,所以C-C-C键角接近109º28’,故C错误;
D.中存在C-H、C-C、C-S、S=O、S-O、S-H共价键和与Na+之间的离子键,故D正确;
E.中硫氧键分为硫氧单键和硫氧双键,共价键种类不同,因此二者的键能不同,故 E错误;
综上所述,说法正确的是AD项,故答案为AD。
(5)中羟基能与水分子之间形成分子间氢键,为易溶于水的钠盐,溶于水后电离出的中O原子均能与水分子之间形成氢键,相同物质的量两种物质溶于水后,形成的氢键更多,因此化合物III更易溶于水,故答案为:化合物III。
(6)① 对比图9b和图9c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同,不符合晶胞晶胞是晶体的最小重复单位要求,故答案为:由图9c可知,图9b中Sb、Hg原子取代位置除图9b外还有其它形式。
② 以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例,同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2,右侧晶胞中有2个Sb原子与Hg原子距离最近,因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为4;该晶胞中Sb原子均位于晶胞内,因此1个晶胞中含有Sb原子数为8,Ge原子位于晶胞顶点、面心、体心,因此1个晶胞中含有Ge原子数为1+8×+4×=4,Hg原子位于棱边、面心,因此1个晶胞中含有Hg原子数为6×+4×=4,则该晶胞中粒子个数比Hg:Ge:Sb =4:4:8=1:1:2,故答案为:4;1:1:2。
③1个晶胞的质量m=,1个晶胞的体积V=(x×10-7cm)2×(y×10-7cm)=x2y×10-21cm3,则X晶体的密度为== g/cm3,故答案为:。
2.(2025-2026高三上·广东深圳市中荟高中学·期中)Ⅰ.氮、氟、硅、硫是构建化合物的常见元素。请回答下列问题:
(1)激发态氮原子且能量最低的电子排布式: 。
(2)下列说法正确的是_________。
A. 微粒半径:N>O>F
B. 电负性:N<S<O
C. 第一电离能:As<Se<Br
D. 熔点:
(3)酸性比强,理由是 。
(4)该晶胞化学式: ,的配位数为 。
Ⅱ.固态化合物A的组成为,以A为原料实现如下转化。
已知:Ge与Si同族,固体D为氧化物,B、C、D、E、F均为纯净物。
请回答下列问题:
(5)液体E中主要成分的化学式为 。
(6)下列说法不正确的是_______。
A. 固体C中可能含有
B. 固体D既能和浓盐酸又能和氢氧化钠反应,所以固体D属于两性氧化物
C. 步骤Ⅱ中加入浓盐酸发生反应,体现了浓盐酸的还原性
D. 键的强度:Ge-C键>Mg-C键
(7)写出溶液G中所有的阳离子 。
【答案】(1) (2)A (3)硫酸中的非羟基氧个数更多,使得O—H的极性增大,故酸性更强 (4)① ② 6 (5) (6)ABC (7)、、
【解析】(1))
基态氮原子电子排布式为,能量最低的激发态是2s轨道上的1个电子吸收能量跃迁到能量稍高的2p轨道,仅发生1个电子的最小能级跃迁,此时总能量提升最少,是能量最低的激发态;
(2)A.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,因此原子半径,A正确;
B.电负性规律为(N的电负性大于S,可通过中N显负价、S显正价佐证),B错误;
C.As的4p轨道为半充满稳定结构,第一电离能反常大于相邻的Se,因此第一电离能顺序为,C错误;
D.和均为分子晶体,相对分子质量越大分子间作用力越强,熔点越高,故熔点,D错误;
故选A。
(3)根据高中所学的含氧酸酸性递变规律,同周期同价态中心元素的含氧酸,非羟基氧数目越多,中心原子吸电子能力越强,越易解离出,酸性越强的非羟基氧原子数为2,的非羟基氧原子数为1,S的正电性更高,导致S-O-H中的O的电子更向S偏移,使得O—H的极性增大,更易电离出,因此硫酸酸性更强;
(4)用均摊法计算晶胞原子数:位于晶胞体心,数目为1;位于晶胞8个顶点,数目为;位于晶胞12条棱的棱心,数目为,因此化学式为,观察晶胞结构,每个周围等距且最近的共有6个,配位数为6;
(5)固态化合物A的组成为 ,可知化合价铜为+1价,铁为+2价,硫为价,锗为+2价,加入足量浓硝酸,说明得到的气体B是,由于浓硝酸具有强氧化性且为足量,可知溶液G中含有,还有少量,根据已知Ge与Si同族,固体D为氧化物,+2价的Ge被氧化后生成的氧化为D为, 操作Ⅱ中加入浓盐酸后进行分液,水溶液为盐酸溶液,说明得到的液体E与水溶液不互溶,应该为非极性的分子,可知转化得到的是GeCl4,GeCl4与发生反应,根据题中问题可知生成的F为,固体C是与镁发生反应产生,中氮元素化合价下降生成氮气,据此作答:A为,和足量浓硝酸反应时,Ge元素转化为(固体D即和性质类似但可与浓盐酸反应),分液得到的液体E为四氯化锗;
(6)A.气体B是A被浓硝酸氧化生成的,和Mg在光照下反应生成和MgO,反应中过量的Mg可能进一步被氧化为Mg的氮化物,不可能生成含硝酸根的,A错误;
B.D为,它和浓盐酸反应是生成和水,是液体为共价分子,不属于盐,不符合两性氧化物的定义,B错误;
C.步骤Ⅱ中和浓盐酸反应生成,无元素化合价变化,浓盐酸仅体现酸性,不体现还原性,C错误;
D.根据中反应可知,存在Mg-C键的断裂及Ge-C键的生成,因此Ge-C键更稳定,即Mg-C键弱于Ge-C键,D正确;
故选ABC;
(7)A和足量浓硝酸反应后,Cu、Fe元素被氧化为高价态离子进入溶液G,同时浓硝酸过量,因此溶液中存在、、以及水电离和酸电离出的。
3.(2025-2026高三上广东广州六校·期中·期中)Ⅰ.磷和氧是构建化合物的常见元素。请回答下列问题:
(1)某化合物的晶胞如图,其化学式是 ,与O原子紧邻的I原子有 个。
(2)下列说法正确的是_______。
A. 电负性:O>I>P
B. 离子半径:P3-<K+<I-
C. 第一电离能:O>N>P
D. 基态P原子的电子排布式:1s22s22p63s13p34s1
(3)①PH4I(s)+H2O(l)=PH3(g)+H3O+(aq)+I-(aq),其中PH3的空间结构为 ;比较键角∠HOH:H2O H3O+(填“>”、“<”或“=”);该反应能够发生的原因为 。
②磷酸受强热时脱水可生成链状多磷酸,结构如下:
链状多磷酸的通式为 ,羟基的极性更强的是 (填“①”或“②”)。
Ⅱ.工业上可将Na2Cr2O7按如下流程进行转化并利用。
请回答下列问题:
(4)溶液A是 。
(5)写出“多步操作”的流程 。
(6)“操作2”的名称是 。
【答案】(1)① K3OI ② 8 (2)A (3)① 三角锥形 ② < ③ 酸性,反应ΔS>0 ④ Hn+2PnO3n+1 ⑤ ② (4)KCl溶液 (5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 (6)重结晶
【解析】(1)①K位于立方体棱心,所以个数为;O位于顶点,所以个数为,I位于体心,个数为一个,所以其化学式是K3OI;
②O位于顶点,周围被八个立方体包围,I位于立方体体心,所以与O原子紧邻的I原子有8个;
(2)A.电负性,同周期从左到右增大,同主族从上到下减小,电负性数值:O(3.5)>I(2.5)>P(2.1),A正确;
B.电子层数越多,半径越大,为五层,K+、P3-为三层,半径最大;电子层数相同,核电荷数越大,半径越小,K+<P3-,综上离子半径:K+<P3-<I-,B错误;
C.第一电离能:同周期,第五主族的电离能大于第六主族的电离能,所以电离能关系为N>O>P,C错误;
D.P原子的基态排布式为1s22s22p63s23p3,1s22s22p63s13p34s1为激发态P原子的排布式,D错误;
故选A。
(3)①PH3的中心原子P的价层电子对为,有一对孤电子对,所以空间结构为三角锥形;
②与均为SP3杂化,中两个孤电子对,一个孤电子对,孤电子对越多,对成键电子的斥力越大,键角越小,所以<;
③ 该反应能够发生的原因为酸性,反应ΔS>0;
④ 由链状多磷酸的结构可看出,中间的P直接四个氧原子相连,但中间的两个氧原子又分别与两个P相连,所以有一半属于中间的P,所以直接与P相连的O平均为3个,且其中一个O连着H,在首尾处,可发现O均与氢相连,所以可推出其通式为Hn+2PnO3n+1;
⑤ ① 号羟基和② 号羟基的不同之处在于中心的P原子所连的基团,① 号羟基:2个P−OH,1个P−O−P键;②号羟基1个P−OH,2个P−O−P键;②羟基所连的P受到两侧基团吸电子效应更强,正电性更强,所以羟基的极性更强的是②;
(4)由图可发现,加入溶液A后析出和,所以加入的是KCl溶液;
(5)“多步操作”为从溶液中得到粗固体,且溶解度随温度降低明显降低,但杂质氯化钠溶解度随温度变化不明显,所以流程为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;
(6)“操作2”为提纯粗固体的过程,可以采用溶解再结晶析出的方法,所以名称是重结晶;
4.(2025-2026高三上·广东肇庆中学·期中)常见无机物的性质与其结构有重要的关系
Ⅰ.经测定,尿素()和三氟化硼()均为平面形分子,分子内具有大键。请回答下列问题:
(1)基态氨的两种微粒中,①,②,比较两种微粒得电子能力大小① ②(填“>”或“<”)。
(2)已知尿素分子存在分子间氢键,其晶胞结构如图所示,下列说法正确的是___________。
A. 晶胞结构中尿素分子只有2种取向
B. 晶胞中有9个尿素分子
C. 尿素的N原子采取杂化
D. 每个尿素分子的配位数为12
(3)氟硼酸()可以看成是HF与反应后生成的产物,常温下, 的氟硼酸()溶液,写出氟硼酸的电离方程式 ,并用电子式表示其阴离子 。
(4)三氟化硼()存在如下化学反应:
产物中B原子的杂化方式是 ;经测定,反应物中键键长为130 pm,产物中键键长为141 pm,请解释可能的原因 。
Ⅱ.铁(Ⅲ)盐能形成多种配离子:
请回答下列问题:
(5)上述阴离子与的配位能力由小到大的顺序是 。写出③的化学反应方程式 。
(6)焦磷酸()是一种强酸,焦磷酸根离子(是一种强配体)与以的物质的量比形成配离子,写出离子反应方程式 。
【答案】(1)> (2)AC (3)① HBF4=H++BF ② (4)① sp3 ② B原子杂化方式由sp2变为sp3,前者BF3因存在大π键所以B-F键键长介于单键和双键之间,后者B-F键均为普通单键,键长变长(或者B原子杂化方式由sp2变为sp3,后者杂化轨道中s轨道成分变少,共价键键能变小,则共价键键长变长) (5)① SCN-<F-<C2O ② FeF3+3(NH4)2C2O4=3NH4F+(NH4)3[Fe(C2O4)3] (6)2P2O+Fe3+=[Fe(P2O7)2]5-
【解析】(1)N是第7号元素,可知①为N+,②为N-,① 比② 更难失电子,则① 比② 更容易得电子,即得电子能力:①>② ;
(2)A.晶胞中占据顶点和体心,尿素分子的排列有2种不同的取向,A正确;
B.晶胞中有个尿素分子,B错误;
C.尿素为平面型分子,因此N原子采取杂化,C正确;
D.尿素分子间存在氢键,尿素晶体不是分子密堆积,每个尿素分子周围紧邻的分子个数少于12,故配位数小于12,D错误;
故选AC;
(3) 的氟硼酸()溶液,说明溶液是强酸,氟硼酸的电离方程式:HBF4=H++BF,其阴离子存在配位键,每个原子达到8电子稳定结构,用电子式表示其阴离子;
(4)反应后的B原子杂化方式由sp2变为sp3,前者BF3因存在大π键所以B-F键键长介于单键和双键之间,后者B-F键均为普通单键,键长变长(或者B原子杂化方式由sp2变为sp3,后者杂化轨道中s轨道成分变少,共价键键能变小,则共价键键长变长);
(5)结合信息,可知与SCN-结合生成,加入NH4F后生成,加入(NH4)2C2O4生成[Fe(C2O4)3]3-,通过以上实验说明配位能力SCN-<F-<C2O;③加入(NH4)2C2O4生成[Fe(C2O4)3]3-,化学反应方程式:FeF3+3(NH4)2C2O4=3NH4F+(NH4)3[Fe(C2O4)3];
(6)焦磷酸()是一种强酸,焦磷酸可以电离出4个氢离子(4个羟基),故焦磷酸根离子为P2O,P2O与以的物质的量比形成配离子,离子反应方程式2P2O+Fe3+=[Fe(P2O7)2]5-。
5.(2025-2026高三上·广东广州市南海中学·期中)金属铝晶体的结构如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示。若铝的原子半径为1.42×10-10m,相对原子质量为27。
(1)晶胞中铝原子周围等距离且最近的铝原子个数为 ,一个晶胞中金属铝原子的数目为 。
(2)试求金属铝晶体中的晶胞长度,即图丙中AB的长度为 m,一个金属铝晶胞的体积为 cm3。
(3)金属铝的密度为 。
【答案】(1)① 12 ② 4 (2)① 4.02×10-10 ② 6.48×10-23 (3)2.77 g∙cm-3
【解析】(1)从铝的晶胞图中可以看出,铝原子位于顶点和面心,所以铝晶胞中有四个铝原子,顶点的铝原子到相邻三个面心等距且相等,那么平移后和这个顶点铝原子等距的铝原子还有九个总共十二个;
(2)根据图丙,对角线的长度等于铝原子的四个半径,可以列出金属铝晶胞棱长(a)和铝原子的半径(r)的关系a=4r,故a=2r=2×1.42×10-10≈4.02×10-10m,一个金属铝晶胞的体积为V=a3=16×(1.42×)3m3≈6.48×m3=6.48×10-23cm3;
(3)根据密度公式,,代入数据可得,。
6.(2025-2026高三上·广东深圳市光明区高中学·期中).硼与硅元素是构建无机非金属材料的重要元素。请回答下列问题:
(1)氮化硼、氮化硅都是六方晶系半导体化合物。氮化硼的一种半导体六方晶系结构的一个晶胞如图所示,该单个晶胞的质量是 g(用表示阿伏加德罗常数的值)。氮化硅半导体可用水晶与焦炭在1400℃的氮气的氛围中加热制得,写出该反应的方程式 。
(2)下列描述正确的是___________。
A. 激发态硅原子价层电子的轨道表示式可能是
B. 基态镓原子的电子排布式为:
C. 铁丝在、中燃烧得、,可推测电负性:
D. 第二电离能:、
(3)乙酸和乙醇是生活中常用的调味品,分析乙酸的酸性比乙醇大的原因 。乙酸分子中的碳氧双键与碳氧单键的电子云存在相互重叠,则两种物质分子中的碳氧单键()的键长:乙酸 乙醇(填“>”、“<”或“=”)。
.氯化铬()为紫色晶体,易升华、凝华。常用和反应来制备,下图是制备示意图:
已知:铬酸():,。
请回答下列问题:
(4)①反应的条件是800-1000℃,仪器B的材质最好选用: ,仪器D中药品最好选用 。
A.普通玻璃 B.石英玻璃 C.无水氯化钙 D.无水硫酸铜
②装置C中收集到生成的,另一反应产物进入装置E可生成碳酸钠和氯化钠,生成反应的化学方程式为: 。
(5)下列说法正确的是___________。
A. 通入的作用:反应前是排尽装置中空气,反应时是将吹入反应管,反应后是有毒产物吹出被碱溶液吸收
B. 反应过程中可以使用长颈漏斗向三颈烧瓶中添加
C. 装置C中收集到的产物,通过萃取分离出有毒产物
D. 是氧化时的产物,所以的氧化性大于
(6)铬酰氯()有类似有机酰氯的性质。设计实验探究分子中含有氯元素,实验方案: 。
【答案】(1)① 150/NA ② 3SiO2+6C+2N2 Si3N4+6CO (2)BD (3)① 乙酸中的碳氧双键,即羰基是吸电子基,所以羟基中的氧氢键极性大,易断裂出氢离子 ② < (4)① B ② C ③ Cr2O3+3CCl4 2CrCl3+3COCl2 (5)AB (6)取少量铬酰氯于试管中,加入氢氧化钠溶液,滴加稀硝酸过量(或加入还原剂使三价铬沉淀),再滴入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明铬酰氯中含有氯元素,反之则无
【解析】(1)B原子位于顶点、内部、面心,晶胞中含B个数 = 12× + 2×+ 3 = 6,N原子位于晶胞内部和竖棱上,个数=4+6×=6,因此,一个晶胞中B和N的个数均为6,所以单个晶胞的质量=(11+14)×6÷NA= g;水晶的主要成分是二氧化硅,该反应的化学方程式为3SiO2+6C+2N2 Si3N4+6CO;
(2)A.基态硅原子的核外电子吸收能量由低能级跃迁到高能级,图中3p轨道上仍有两个电子,A错误;
B.镓(Ga)是31号元素,基态电子排布为,B正确;
C.Cl与O组成ClO2,Cl为+4价,O为-2价,电负性:O> Cl,C错误;
D.Na+的简化电子排布式为[Ne],Mg+的简化电子排布式为[Ne]3s1,则Na的第二电离能远大于Mg,Cu+的简化电子排布式为[Ar]3d10,Zn+的简化电子排布式为[Ar]3d104s1,则Cu的第二电离能大于Zn,D正确;
答案为BD;
(3)乙酸的羧基(-COOH)中,C=O双键的吸电子效应增强了O-H键的极性,使H+更易电离,而乙醇中-OH的O-H键极性较弱,H+难以电离,故乙酸的酸性比乙醇大;乙酸中的C=O与C—O存在p-π共轭,C—O键具有部分双键性质,键长较短,而乙醇中的C—O为单键,键长较长,因此,乙酸中C—O键长 < 乙醇中C—O键长;
(4)反应温度为800-1000℃,普通玻璃(A)不耐高温,应选石英玻璃(B);仪器D 需防止空气中的水蒸气进入装置C,同时吸收未反应的CCl4蒸气,无水硫酸铜(D)吸水能力弱,应选无水氯化钙(C);与氢氧化钠生成碳酸钠和氯化钠,说明另一个产物水解为盐酸和碳酸,即COCl2 光气,故方程式为Cr2O3+3CCl4 2CrCl3+3COCl2;
(5)A.N2的作用:反应前排空气,反应时将CCl4吹入反应管,反应后将有毒产物吹入E中吸收,A正确;
B.长颈漏斗可将下端插入液面下,防止气体逸出,可添加CCl4,B正确;
C. 光气有毒,但与CrCl3沸点不同,可用蒸馏分离,而非萃取,C错误;
D.Cr3+是的还原产物,氧化性弱于Fe3+(可氧化I⁻),D错误;
答案选AB;
(6)铬酰氯中的氯需要水解成氯离子才能检验,加碱有利于其水解反应,但碱和铬酸银与银离子反应会干扰氯离子的检验,所以一定要加稀硝酸来中和或足量的硝酸来使铬酸根转化为铬酸氢根或重铬酸根(中和多余的碱和排除铬酸银的干扰),故答案为:取少量铬酰氯于试管中,加入氢氧化钠溶液,滴加稀硝酸过量(或加入还原剂使三价铬沉淀),再滴入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明铬酰氯中含有氯元素,反之则无。
试卷第1页,共3页
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专题15物质结构与性质综合题
1.【答案】①3s23p
②H,0>HS>CH4
③六
④AD
⑤化合物
⑥由图9c可知,图9b中Sb、Hg原子取代位置除图9%外还有其它形式
⑦
⑧1:1:2
⑨
2×M,
301×x2y
2.【答案】(1)1s22s2p
(2)A
(3)硫酸中的非羟基氧个数更多,使得O一H
的极性增大,故酸性更强
(4)①CaTi03
②6
(5)GeCla
(6)ABC
(7)Cu2+、Fe3+、H
3.【答案】(1)①KOI
②8
(2)A
(3)①三角锥形
②
③酸性PH>H,0,反应△S>0
④Ht2PnO3tl
⑤②
(4)KCI
溶液
(5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
(6)重结晶
4.【答案】(1)>
(2)AC
(3)①
HBF-H+BF
②
(4)①sp3
②B原子杂化方式由$即°变为即3,前者BF因存在大
π键所以B-F键键长介于单键和双键之间,后者B-F键均为普通单键,键长变长(或者B原子杂化方式由p
变为即3,后者杂化轨道中s轨道成分变少,共价键键能变小,则共价键键长变长)
(5)①
sCN<F<C,O口
2FeF:+3(NH)2C2O,=3NHF+(NH4):[Fe(C2O)]
(6)2P0□
+Fe3+-[FeP0)]
5.【答案】(1)①12
②4
(2)①4.02×1010
②6.48×1023
(3)
2.77gcm3
1400℃
6.【答案】(1)①150NA
②3SiO2+6C+2N2
SisNa+6CO
(2)BD
(3)①乙酸中
的碳氧双键,即羰基是吸电子基,所以羟基中的氧氢键极性大,易断裂出氢离子
②<(4)①
,800C
B②C③CO3+3CCL4
2CrCl+3C0Cl(5)AB(6)取少量铭酰氯于试管中,加入氢氧
化钠溶液,滴加稀硝酸过量(或加入还原剂使三价铭沉淀),再滴入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明铬
酰氯中含有氯元素,反之则无
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专题15 物质结构与性质综合题
1.(2025-2026高三上·广东揭阳普宁市·期中)很多含巯基(-SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如,解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
(1)基态硫原子价电子排布式为 。
(2)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为 。
(3)汞的原子序数为80,位于元素周期表第 周期第ⅡB族。
(4)化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有 。
A. 在I中S原子采取sp3杂化
B. 在Ⅱ中S元素的电负性最大
C. 在Ⅲ中C-C-C键角是180°
D. 在Ⅲ中存在离子键与共价键
E. 在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
(5)汞解毒剂的水溶性好,有利于体内 重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比,水溶性较好的是 。
(6)理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图9a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构,它不是晶胞单元,理由是 。
②图9c为X的晶胞,X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为 ;该晶胞中粒子个数比Hg:Ge:Sb = 。
③设X的最简式的式量为Mr,则X晶体的密度为 g/cm3(列出算式)。
2.(2025-2026高三上·广东深圳市中荟高中学·期中)Ⅰ.氮、氟、硅、硫是构建化合物的常见元素。请回答下列问题:
(1)激发态氮原子且能量最低的电子排布式: 。
(2)下列说法正确的是_________。
A. 微粒半径:N>O>F
B. 电负性:N<S<O
C. 第一电离能:As<Se<Br
D. 熔点:
(3)酸性比强,理由是 。
(4)该晶胞化学式: ,的配位数为 。
Ⅱ.固态化合物A的组成为,以A为原料实现如下转化。
已知:Ge与Si同族,固体D为氧化物,B、C、D、E、F均为纯净物。
请回答下列问题:
(5)液体E中主要成分的化学式为 。
(6)下列说法不正确的是_______。
A. 固体C中可能含有
B. 固体D既能和浓盐酸又能和氢氧化钠反应,所以固体D属于两性氧化物
C. 步骤Ⅱ中加入浓盐酸发生反应,体现了浓盐酸的还原性
D. 键的强度:Ge-C键>Mg-C键
(7)写出溶液G中所有的阳离子 。
3.(2025-2026高三上广东广州六校·期中·期中)Ⅰ.磷和氧是构建化合物的常见元素。请回答下列问题:
(1)某化合物的晶胞如图,其化学式是 ,与O原子紧邻的I原子有 个。
(2)下列说法正确的是_______。
A. 电负性:O>I>P
B. 离子半径:P3-<K+<I-
C. 第一电离能:O>N>P
D. 基态P原子的电子排布式:1s22s22p63s13p34s1
(3)①PH4I(s)+H2O(l)=PH3(g)+H3O+(aq)+I-(aq),其中PH3的空间结构为 ;比较键角∠HOH:H2O H3O+(填“>”、“<”或“=”);该反应能够发生的原因为 。
②磷酸受强热时脱水可生成链状多磷酸,结构如下:
链状多磷酸的通式为 ,羟基的极性更强的是 (填“①”或“②”)。
Ⅱ.工业上可将Na2Cr2O7按如下流程进行转化并利用。
请回答下列问题:
(4)溶液A是 。
(5)写出“多步操作”的流程 。
(6)“操作2”的名称是 。
4.(2025-2026高三上·广东肇庆中学·期中)常见无机物的性质与其结构有重要的关系
Ⅰ.经测定,尿素()和三氟化硼()均为平面形分子,分子内具有大键。请回答下列问题:
(1)基态氨的两种微粒中,①,②,比较两种微粒得电子能力大小① ②(填“>”或“<”)。
(2)已知尿素分子存在分子间氢键,其晶胞结构如图所示,下列说法正确的是___________。
A. 晶胞结构中尿素分子只有2种取向
B. 晶胞中有9个尿素分子
C. 尿素的N原子采取杂化
D. 每个尿素分子的配位数为12
(3)氟硼酸()可以看成是HF与反应后生成的产物,常温下, 的氟硼酸()溶液,写出氟硼酸的电离方程式 ,并用电子式表示其阴离子 。
(4)三氟化硼()存在如下化学反应:
产物中B原子的杂化方式是 ;经测定,反应物中键键长为130 pm,产物中键键长为141 pm,请解释可能的原因 。
Ⅱ.铁(Ⅲ)盐能形成多种配离子:
请回答下列问题:
(5)上述阴离子与的配位能力由小到大的顺序是 。写出③的化学反应方程式 。
(6)焦磷酸()是一种强酸,焦磷酸根离子(是一种强配体)与以的物质的量比形成配离子,写出离子反应方程式 。
5.(2025-2026高三上·广东广州市南海中学·期中)金属铝晶体的结构如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示。若铝的原子半径为1.42×10-10m,相对原子质量为27。
(1)晶胞中铝原子周围等距离且最近的铝原子个数为 ,一个晶胞中金属铝原子的数目为 。
(2)试求金属铝晶体中的晶胞长度,即图丙中AB的长度为 m,一个金属铝晶胞的体积为 cm3。
(3)金属铝的密度为 。
6.(2025-2026高三上·广东深圳市光明区高中学·期中).硼与硅元素是构建无机非金属材料的重要元素。请回答下列问题:
(1)氮化硼、氮化硅都是六方晶系半导体化合物。氮化硼的一种半导体六方晶系结构的一个晶胞如图所示,该单个晶胞的质量是 g(用表示阿伏加德罗常数的值)。氮化硅半导体可用水晶与焦炭在1400℃的氮气的氛围中加热制得,写出该反应的方程式 。
(2)下列描述正确的是___________。
A. 激发态硅原子价层电子的轨道表示式可能是
B. 基态镓原子的电子排布式为:
C. 铁丝在、中燃烧得、,可推测电负性:
D. 第二电离能:、
(3)乙酸和乙醇是生活中常用的调味品,分析乙酸的酸性比乙醇大的原因 。乙酸分子中的碳氧双键与碳氧单键的电子云存在相互重叠,则两种物质分子中的碳氧单键()的键长:乙酸 乙醇(填“>”、“<”或“=”)。
.氯化铬()为紫色晶体,易升华、凝华。常用和反应来制备,下图是制备示意图:
已知:铬酸():,。
请回答下列问题:
(4)①反应的条件是800-1000℃,仪器B的材质最好选用: ,仪器D中药品最好选用 。
A.普通玻璃 B.石英玻璃 C.无水氯化钙 D.无水硫酸铜
②装置C中收集到生成的,另一反应产物进入装置E可生成碳酸钠和氯化钠,生成反应的化学方程式为: 。
(5)下列说法正确的是___________。
A. 通入的作用:反应前是排尽装置中空气,反应时是将吹入反应管,反应后是有毒产物吹出被碱溶液吸收
B. 反应过程中可以使用长颈漏斗向三颈烧瓶中添加
C. 装置C中收集到的产物,通过萃取分离出有毒产物
D. 是氧化时的产物,所以的氧化性大于
(6)铬酰氯()有类似有机酰氯的性质。设计实验探究分子中含有氯元素,实验方案: 。
试卷第1页,共3页
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