2024山东化学高考复习-6物质结构与性质

专题6物质结构与性质

五年高考

真题赏析

(2022山东，16,12分)研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为Ni(CN),•

Zn(NH3),・zC6H6的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半

属于该晶胞，晶胞参数为a=6Kc,a=0=y=90。。

根据粒子在晶体中的位

豆，计算x、yyz

回答下列问题：

(l)基态Ni原子的价电子排布式为，在元素周期表中位置为。

(2)晶胞中N原子均参与形成配位键，Ni?+与Zr?’的配位数之比为；x：y：z=

；晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是

(3)叱唉：([I)替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知唯噫中含有与苯类似的口：大F

键，则此噫中N原子的价层孤电子对占据.(填标号)。

A.2s轨道B.2P轨道C.sp杂化轨道D.sp：杂化轨道

在水中的溶解度，既噫远大于苯,主要原因是①,②0

的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是

♦

以址嚏为参照，分析一C4、一Cl对N原子电子云密度的影响

解题思路①根据题干信息和晶胞结构图,明确各类球所代表的原子、分子或离子，结合晶胞中小球在

晶胞中的位置，判断每个晶胞中各粒子的数目及其空间位置关系。

②重是6原子的p轨道共用6个电子形成的大n键。

③甲基(一CH。是推电子基团，导致N原子的电子云密度增大;氯原子(一⑺是吸电子基团，导致N原子

的电子云密度减小。

解析(l)Ni是28号元素，故基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2,在周期表中位于第四周期第WI族。

(2)由晶胞结构图可知，一个晶胞中含有Ni2+个数为2x；=l,Zn2+个数为8xg=l,CN•个数为8x；=4,NH3个数

为8x；=2,苯环个数为4x2=2,则该晶体的化学式为Ni(CNkZn(NH3)2-2C6H6；已知"晶胞中N原子均参与

形成配位键"，神+周围形成的配位键数目为4,ZM+周围形成的配位键数目为6,则Ni2+与ZM+的配位数

之比为4：6=2：3;x：y：z=4：2：2=2：l：l;由以上分析可知,Ni2+的配位数为4,即2+采用dsp2杂化，而ZM+的配位

数为6,Zn2+采用d2sp3杂化，即晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是Ni2+、ZM+。

n

(3)口比陡)替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知叱D定中含有与苯类似的蜃大IT键，则说明叱

咤中N原子也是采用sp2杂化,杂化轨道只用于形成O键和容纳孤电子对，则叱n定中N原子的价层孤电

子对占据sp2杂化轨道。已知苯分子为非极性分子,HzO分子为极性分子，且叱咤中N原子上含有孤电子

对能与H20分子形成分子间氢键，从而导致在水中的溶解度，叱咤远大于苯。一CH3为推电子基团，一Q

AA-ci

是吸电子基团，则N原子电子云密度大小顺序为'N'>'/>，结合题干信息可知，

(V-

其中碱性最弱的为7o

答案(l)3d84s2第四周期第VIII族

(2)2:32：1：1Ni2\Zn2+

(TVcl

(3)D叱咤与水分子间形成氢键叱旋是极性分子,比非极性分子苯更易溶于水7

高考趋势练

1.(2023山东,3,2分)下列分子属于极性分子的是()

A.CS2B.NF3C.SO3D.SiF4

答案B

2.(2023山东,5,2分)石墨与F2在450℃反应石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)*该物质仍具润

滑性,其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是()

A.与石墨相比,(CF)x导电性增强

B.与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强

C.(CF)X中C—C的键长比C—F短

D.lmol(CF)X中含有2xmol共价单键

答案B

3.(2023新课标,9,6分)一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3C1,部分晶体结构如下

图所示，其中[C(NH2)3]+为平面结构。

下列说法正确的是()

A.该晶体中存在N—H...0氢键

B.基态原子的第一电离能:C<N<0

C.基态原子未成对电子数:B<C<O<N

D.晶体中B、N和。原子轨道的杂化类型相同

答案A

4.(2023湖南,11,3分)科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为apm。

阿伏加德罗常数的值为NAO下列说法错误的是()

A.晶体最简化学式为KCaB6c6

B.晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个

C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面

D.晶体的密度为2」短产g-cm-3

答案C

5.（2023辽宁,14,3分）晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体（图

1）,进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料（图2）。下列说法错误的是（）

c0cl或Br

oOO

n。Mg或空位

oLi

图

图2

A.图1晶体密度为72.5/（NAxa3xl0-30）g.cm-3

B.图1中。原子的配位数为6

C.图2表示的化学式为LiMg2OClxBn.x

D.Mgz+取代产生的空位有利于Li+传导

答案C

15

6.（2022山东32分）#0、0的半衰期很短启然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:

8

/0+汨e—>13O+gX;16O+^He―>/0+£丫。下列说法正确的是（）

A.X的中子数为2

B.X、Y互为同位素

15

c.po、0可用作示踪原子研究化学反应历程

8

15

D.自然界不存在股。2、。2分子是因其化学键不稳定

8

答案B

7.（2023山东,16,12分）卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：

（1）-40C时,F2与冰反应生成HOF和HFO常温常压下,HOF为无色气体，固态HOF的晶体类型

为,HOF水解反应的产物为（填化学式）。

（2JC1O2中心原子为C1,C12O中心原子为0,二者均为V形结构，但C102中存在大7T键皿）。C102中Cl原

子的轨道杂化方式为;0—C1—0键角C1—0—C1键角（填一"<"或

比较C102与CbO中C1—0键的键长并说明原因.

⑶一定条件下,CuCb、K和Fz反应生成KC1和化合物X。已知X属于四方晶系，晶胞结构如图所示（晶

胞参数a=bWc,a=0=Y=9O。）,其中Cu化合价为+2。上述反应的化学方程式

为o若阿伏加德罗常数的值为NA,化合物X的密度p=gem%用含NA

的代数式表示）。

apm

答案（1）分子晶体HF和电。2

（2）sp2>C102中存在大7T键,CLO中仅存在C1—0o键，所以C102中C1—0键的键长更短

一定条件436x1（）32

（3）CUC1+4K+2F—=2KC1+KCUF黄：

2224

8.（2023全国甲,35,15分）将酥菁一钻酥菁一三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二

氧化碳的催化剂。回答下列问题：

⑴图1所示的几种碳单质，它们互为，其中属于原子晶体的是,C60间的作用力

是。

"J

金刚石石墨

碳纳米管

图1

(2)配菁和钻酥菁的分子结构如图2所示。

图2

猷菁分子中所有原子共平面，其中P轨道能提供一对电子的N原子是(填图2酸菁中N原子的

标号)。钻酥菁分子中，钻离子的化合价为，氮原子提供孤对电子与钻离子形成键。

(3)气态AlCb通常以二聚体Al2c16的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中AI的轨道杂化类型

为.A1F3的熔点为1090C远高于AlCb的192C由此可以判断铝氟之间的化学键为

键。A1F3结构属立方晶系，晶胞如图3b所示F的配位数为。若晶胞参数为apm,晶体密度

p=gem%列出计算式，阿伏加德罗常数的值为即)。

邮

图3aA1,Q«的分子结构图3bA1F,的晶体结构

答案(1)同素异形体金刚石范德华力

(2)③+2配位

r”7n27x1+19x3_p.84八

⑶SP'离子2嬴E逑r瓯Xl°3°)

9.(2023全国乙,35,15分)中国第一辆火星车"祝融号"成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄

石矿物(MgxFez一xSiO。。回答下列问题：

(1)基态Fe原子的价电子排布式

为______________________________________________________________________________________

O

橄榄石中，各元素电负性大小顺序为，铁的化合价为.

(2)已知一些物质的熔点数据如下表：

物质NaClSiCl4GeCUSnCU

熔点/℃800.7-68.8-51.5-34.1

Na与Si均为第三周期元素,NaCl熔点明显高于SiCL,原因

是o分析同族元素的氯化物SiC14、GeCMSnC14熔点变化

趋势及其原因oSiCh的空间结构为，其中Si的轨道杂化

形式为O

(3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系,其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示,

晶胞中含有一个Mgo该物质化学式为,B-B最近距离为。

答案(l)3d64s20>Si>Fe>Mg+2

⑵NaCl为离子晶体,SiCL为分子晶体离子键比分子间作用力强SiC14、GeCLuSnCL的相对分子质量

增大，分子间作用力增强，则熔点逐渐升高正四面体形sp3

(3)1MgB2ya

10.(2021山东,16,12分)非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：

(1)基态F原子核外电子的运动状态有种。

(2)0、F、C1电负性由大到小的顺序为;0F2分子的空间构型为;0F2的熔、沸点

(填"高于"或"低于")CLO原因是。

(3)Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数

为，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是(填标号)。

A.spB.sp2C.sp3D.sp3d

(4)XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90。,该晶胞中有个XeF2分子。

以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标，如A点原子

的分数坐标为©31)。已知Xe—F键长为rpm,则B点原子的分数坐标为;晶胞中A、B间距

离d=pm0

答案(1)9(2)F>O>C1V形低于OF2相对分子质量小，分子间作用力小(3)5D(4)2(0,0,?

\0a2+(c-2r2

真题全面练

题型1原子结构

1.(2023湖南,2,3分)下列化学用语表述错误的是()

A.HC1O的电子式:HOCL

B.中子数为10的氧原子/0

10

C.NH3分子的VSEPR模型:b?

D.基态N原子的价层电子排布图：

U

2s

ttt

答案C

2.(2022北京,3,3分)38Sr6思)的87Sr、^Sr稳定同位素在同一地域土壤中^Sr/^Sr值不变。土壤生物中

87Sr/86Sr值与土壤中87Sr/86Sr值有效相关。测定土壤生物中87Sr/86Sr值可进行产地溯源。下列说法

不年确的是()

A.Sr位于元素周期表中第六周期、第IIA族

B.可用质谱法区分87Sr和86Sr

CRSr和86Sr含有的中子数分别为49和48

D.同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同

答案A

3.(2022河北,6,3分)中子轰击整原子的核反应为"+於-&Y+汨，其中«Y可用于测定文物年代。下

列说法错误的是()

A.原子半径:Y>X

+

B.YH1的电子式为：J；HH

C.最高价含氧酸的酸性:Y>X

D.X与Y均能形成多种氢化物

答案C

4.(2022江苏,3,3分)工业上电解熔融AI2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是

()

A.半径大小:r(A13+)<r(Na+)

B.电负性大小：x(F)<x(。)

C.电离能大小：h(O)<li(Na)

D.碱性强弱:NaOH<Al(OH)3

答案A

5.（2021湖北,13,3分）金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子，向该溶液中加入穴醛类配体L,

得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-下列说法错误的是（）

A.Na的半径比P的大

B.Na-的还原性比Na的强

C.Na的第一电离能比H-的大

D.该事实说明Na也可表现出非金属性

答案C

题型2元素周期律

1.（2023全国甲,11,6分）W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。

Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是（）

A.原子半径:X>W

B.简单氢化物的沸点:X<Z

C.Y与X可形成离子化合物

D.Z的最高价含氧酸是弱酸

答案C

2.（2023全国乙,10,6分）一种矿物由短周期元素W、X、Y组成,溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、

X、Y原子序数依次增大。简单离子X2与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述正确的是（）

A.X的常见化合价有-1、-2

B.原子半径大小为Y>X>W

C.YX的水合物具有两性

D.W单质只有4种同素异形体

答案A

3.（2023湖南6,3分）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3亚334）2州丫2。已知:X、Y、Z和W为

原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数

相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2：1：3。下列说法正确的是（）

A.电负性:X>Y>Z>W

B.原子半径:X<Y<Z<W

C.Y和W的单质都能与水反应生成气体

D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性

答案C

4.（2022湖北10,3分）Be2+和AR+的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似。下列说法错误的是

（）

A.Be2+与A13+都能在水中与氨形成配合物

B.BeCk和A1C13的熔点者B比MgCl2的彳氐

C.Be（OH）2和A1（OH）3均可表现出弱酸性

D.Be和A1的氢化物都不能在酸中稳定存在

答案A

5.（2022全国甲,12,6分）Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为

19。Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说

法正确的是（）

A.非金属性:X>Q

B.单质的熔点:X>Y

C.简单氢化物的沸点:Z>Q

D.最高价含氧酸的酸性:Z>Y

答案D

6.（2022辽宁,5,3分）短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单

电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是（）

A.X能与多种元素形成共价键

B.简单氢化物沸点:Z<Q

C.第一电离能:Y>Z

D.电负性:WvZ

答案B

7.（2022广东,7,2分）甲〜戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示;戊的最高价氧化物对

应的水化物为强酸。下列说法不正确的是（）

A.原子半径:丁>戊>乙

B.非金属性:戊>丁>丙

C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生

D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应

答案C

8.（2022河北,10,4分）（不定项）两种化合物的结构如下，其中X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的五

种短周期主族元素。下列说法错误的是（）

\/

RY

、।、।

>—Z—Q—>—Z—Q—XE

IIII

Z7.

A.在两种化合物中,X、Y、Z、R、Q均满足最外层8电子稳定结构

B.X、Y、Z、R、Q中,R的非金属性及简单氢化物的稳定性均最强

C.将装有YZ2气体的透明密闭容器浸入冰水中,气体颜色变浅

D.Z的某种同素异形体在大气中的含量与环境污染密切相关

答案A

9.（2022湖南53分）科学家合成了一种新的共价化合物（结构如图所示）,X、Y、Z、W为原子序数依次

增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是（）

x2z5X2Z5

II

Z5X2—w—Y—w—X2Z5

II

X2Z5X2Z5

A.原子半径:X>Y>Z

B.非金属性Y>X>W

C.Z的单质具有较强的还原性

D.原子序数为82的元素与W位于同一主族

答案C

10.（2021山东,4,2分）X、Y为第三周期元素,Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合

物能以［XY4WXY61的形式存在。下列说法错误的是（）

A.原子半径:X>Y

B.简单氢化物的还原性:X>Y

C.同周期元素形成的单质中Y氧化性最强

D.同周期中第一电离能小于X的元素有4种

答案D

11.（2021湖北,8,3分）某离子液体的阴离子的结构如图所示，其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增

大的短周期非金属元素,W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是（）

A.Z元素的最高价态为+7

B.基态原子未成对电子数:W>Y

C.该阴离子中X不满足8电子稳定结构

D.最简单氢化物水溶液的pH:X>M

答案D

12.（2021辽宁,14,3分）某多孔储氢材料前驱体结构如图,M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,

基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法正确的是（）

MX—zz—XM

3\/3

W

/\

M3X—zz—XM3

A.氢化物沸点X>Y

B.原子半径:M<X<Y<Z

C第一电离能:W<X<Y<Z

D.阴、阳离子中均有配位键

答案D

13.（2020山东32分）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其

最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2YW最外层电子数相同。下列说法正确的是

（）

A.第一电离能:W>X>Y>Z

B.简单离子的还原性:Y>X>W

C.简单离子的半径:W>X>Y>Z

D.氢化物水溶液的酸性:Y>W

答案C

题型3分子结构、化学键

1.（2022辽宁,7,3分）理论化学模拟得到一种N芯离子，结构如图。下列关于该离子的说法错误的是（）

N=N=NN=N=N

..\/..

N

-/\••

N=N=NN=N=N

A.所有原子均满足8电子结构

B.N原子的杂化方式有2种

C.空间结构为四面体形

D.常温下不稳定

答案B

2.（2022北京,2,3分）下列化学用语或图示表达不正碉的是（）

A.乙快的结构简式：H—CH

B.顺-2-丁烯的分子结构模型:

C.基态Si原子的价层电子的轨道表示式:

TI

tl

3P

D.Na2O2的电子式:Na+[OOFNa+

答案C

3.（2022江苏,2,3分）少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和Na0Ho下列说法正确的是（）

A.Na2O2的电子式为Na+[.O]2-Na+

B.H2O的空间构型为直线形

C.H2O2中。元素的化合价为-1

D.NaOH仅含离子键

答案C

4.（2022湖北,11,3分）磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为（）=P（N3）3。下列关于该分子的说法

正确的是（）

A.为非极性分子

B.立体构型为正四面体形

C.加热条件下会分解并放出N2

D.分解产物NPO的电子式为N--P-O-

答案C

5.（2022北京,9,3分）由键能数据大小，不熊解释下列事实的是（）

c—

化学键C—HSi—HC—0Si—0C—CSi—Si

0

键能/411318799358452346222

kj-mol1

A.稳定性:CH4>SiH”

B键长:C—O<C—0

C.熔点:C02Vsi。2

D.硬度:金刚石〉晶体硅

答案C

12

>

6.（2022海南,10,4分）（不定项）已知CH3COOH+C12—C1CH2COOH+HC1,C1CH2COOH的酸性比CH3COOH

强。下列有关说法正确的是（）

A.HC1的电子式为H+[-CI-]-

B.C1—Cl键的键长比1—1键短

C.CH3COOH分子中只有G键

D.C1CH2COOH的酸性比1CH2COOH强

答案BD

7.（2021海南,5,2分）SF6可用作高压发电系统的绝缘气体,分子呈正八面体结构，如图所示。有关SF6的

说法正确的是（）

A.是非极性分子

B.键角NFSF都等于90°

C.S与F之间共用电子对偏向S

D.S原子满足8电子稳定结构

答案A

8.（2021江苏,6,3分）下列有关NH3、NHkNO3的说法正确的是（）

A.N七能形成分子间氢键

B.NO3的空间构型为三角锥形

C.NH3与Nn中的键角相等

D.NH3与Ag+形成的[Ag（NH3）2]+中有6个配位键

答案A

9.（2021山东,9,2分）关于CH3OH、N2H4和（CH3）2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是（）

A.CH30H为极性分子

B.N2H4空间结构为平面形

C.N2H4的沸点高于（CH3）2NNH2

D.CH30H和（CH3）2NNH2中C、0、N杂化方式均相同

答案B

10.（2020山东,4,2分）下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是（）

A键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,因止匕C2H6稳定性大于Si2H6

B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度

C.SiH4中Si的化合价为+4工心中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4

D.Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成p-pn键

答案C

11.（2020山东,7,2分）B3N3H6（无机苯）的结构与苯类似,也有大n键。下列关于B3N3H6的说法错误的是

（）

A.其熔点主要取决于所含化学键的键能

B.形成大7T键的电子全部由N提供

C.分子中B和N的杂化方式相同

D.分子中所有原子共平面

答案A

题型4晶体结构

1.（2022山东,5,2分）AIN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在N—

A1键、N—Ga键。下列说法错误的是（）

A.GaN的熔点高于A1N

B.晶体中所有化学键均为极性键

C.晶体中所有原子均采取sp3杂化

D.晶体中所有原子的配位数均相同

答案A

2.（2022湖北,9,3分）某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是

（）

果、

1ZII\\

A.Ca2+的配位数为6

B.与F距离最近的是K+

C.该物质的化学式为KCaF3

D.若F•换为5,则晶胞棱长将改变

答案B

3.（2021湖北,10,3分）某立方晶系的睇钾（Sb-K）合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞

结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是（）

图a图b

A.该晶胞的体积为a3xio-36cm3

B.K和Sb原子数之比为3：1

C.与Sb最邻近的K原子数为4

D.K和Sb之间的最短距离为gapm

答案B

4.(2021浙江1月选考,21,2分)铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道(如图)，其骨架的基本结构

单元是硅氧四面体和铝氧四面体，化学组成可表示为Ma[(AlO2)x-(SiO2)y]-zH2O(M代表金属离子

下列推测不正确的是()

A.常采用水玻璃、偏铝酸钠在强酸溶液中反应后结晶制得分子筛

B.若a=x/2,则M为二价阳离子

C.调节y/x(硅铝比)的值，可以改变分子筛骨架的热稳定性

D.分子筛中的笼状空穴和通道，可用于筛分分子

答案A

题型5结构化学的综合应用

1.(2022湖南,18,15分)铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应

用。回答下列问题：

(1)乙烷硒琳(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如下：

①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar];

②该新药分子中有种不同化学环境的C原子；

③比较键角大小:气态SeO3分子Se。]-离子(填">"或原因

Oo

96

oO

(2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：

①富马酸分子中。键与n键的数目比为；

②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为O

⑶科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物,该物质可以在温和条件下直接活化也将N3装化为NH2,

反应过程如图所示：

①产物中N原子的杂化轨道类型为

②与N%互为等电子体的一种分子为(填化学式)。

(4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示:

①该超导材料的最简化学式

为______________________________________________________________________________________

②Fe原子的配位数为;

③该晶胞参数a=b=0.4nm、c=1.4nm0阿伏加德罗常数的值为NA厕该晶体的密度为

g，cm-3(列出计算式)。

答案⑴①3出。4s24P4②8③〉SeO3中Se采取sp2杂化,SeO女中Se采取sp3杂化

(2)①11：3②。>C>H>Fe

(3)①sp3②比0或H2s

(4)®KFeSe②4③(39+56x2+79x2)x2

2221

O.4xO.4xl.4xlO'xJVA

2.(2022河北17,15分)含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS),是一种低价、无污染的

绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：

(1)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为。

(2)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是，原因

⑶SnCQ的几何构型为，其中心离子杂化方式为»

(4)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(填标号)。

A.[CU(NH3)2]C1B,[CU(NH3)4]SO4

C.[Zn(NH3)4]SO4D.Na2[Zn(OH)4]

(5)下图是硫的四种含氧酸根的结构：

002-

OZIXS—Szlxoo小O-O^I'O

0000

D

根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将Mn2+转化为Mn04的是(填标号)，理由

是O

(6)下图是CZTS四元半导体化合物的四方晶胞。

①该物质的化学式为O

②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中A

原子的坐标为(|,粉，则B原子的坐标为.

4-4-o----------------------

答案或1:2)

(2)CuCu的第二电离能是失去3出。电子所需的最低能量，第一电离能是失去4s1电子所需的最低能

量Zn的第二电离能是失去4sl电子所需的最低能量，第一电离能是失去4s2电子所需的最低能量,3d1。

电子处于全充满状态，其与4sl电子能量差值更大

(3)三角锥形sp3

(4)B

(5)DD中含有-1价的0,具有强氧化性

(6)①Cu2ZnSnS4②端)

3.(2022全国甲,35,15分)2008年北京奥运会的“水立方"，在2022年冬奥会上华丽转身为"冰立

方"，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2=CH*与四氟乙烯(CF2=CF*的共

聚物(ETFE)制成。回答下列问题：

(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为。

(2)图a、b、c分别表示C、N、0和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的

变化图是(填标号)，判断的根据

是

第三电离能的变化图是(填标号)。

图a图b图c

(3)固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结

构.

(4)CF2=CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为和；聚四氟乙烯的化学稳定性

高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因.

(5)萤石(CaF*是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示,X代表的离子是.；若该立方晶

胞参数为apm,正负离子的核间距最小为pmo

OX

答案⑴

tl

TltlT

(2)a同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势,N原子的价电子排布式为2s22P3,2p轨道是半充满

稳定结构,第一电离能比0原子大b

(3)H—F

⑷sp2sp3F的电负性比H大,C—F键的键能比C—H键的大

⑸Ca2+宁a

4.(2022海南,19,14分)以CU2。、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。

回答问题：

(1)基态。原子的电子排布式，其中未成对电子有个。

(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因

是

O

(3)献菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酥菁分子结构如下图，分子中所有原

子共平面，所有N原子的杂化轨道类型相同,均采取杂化。

邻苯二甲酸酎(3)和邻苯二甲酰亚胺(c4b)都是合成酥菁的原料，后者熔点高于前者，主要

原因

是______________________________________________________________________________________

O

(4)金属Zn能溶于氨水,生成以氨为配体酒己位数为4的配离子。Zn与氨水反应的离子方程式

为______________________________________________________________________________________

O

(5)ZnO晶体中部分0原子被N原子替代后可以改善半导体的性能。Zn-N键中离子键成分的百分数

小于Zn—0键原因是。

(6)左下图为某ZnO晶胞示意图，右下图是若干晶胞无隙并置而成的底面0原子排列局部平面图。

oabcd为所取晶胞的下底面，为锐角等于60。的菱形。以此为参考，用给出的字母表示出与所取晶胞相邻

的两个晶胞的底面、.

答案⑴Is22s22P4或[He]2s22P42

(2)自由电子在外加电场中作定向移动

(3)sp2两者均为分子晶体，后者能形成分子间氢键，熔点更高

(4)Zn+4NH3-H2O==[Zn(NH3)4】2++H2T+20H+2H2。

(5)N的电负性小于0

(6)<>bcfeodcih

5.(2022广东,20,14分)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：

DH

—

N

/

N

—

H

N

(l)Se与S同族,基态硒原子价电子排布式为.

(2)H2Se的沸点低于电0,其原因是

⑶关于i〜in三种反应物，下列说法正确的有。

A.I中仅有。键

B.I中的Se-Se键为非极性共价键

C.H易溶于水

D.II中原子的杂化轨道类型只有sp与sp2

E.I〜HI含有的元素中,0电负性最大

(4)IV中具有孤对电子的原子有。

(5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4H2SeO3(填">"或研究发现，给小鼠喂食适量

硒酸钠(NazSeO”可减轻重金属花引起的中毒。SeO亍的立体构型为。

⑹我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能该方法有助于加

速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图a,沿

x、V、z轴方向的投影均为图b。

Br图a

。图b

①X的化学式为0

②设X的最简式的式量为Mr,晶体密度为pg-cm-3厕X中相邻K之间的最短距离为nm(列出

计算式,NA为阿伏加德罗常数的值)。

答案⑴4s24P4

(2)H2O分子间形成氢键,MSe分子间只有范德华力

(3)BDE(4)0、Se

⑸〉正四面体形

(6)@K2SeBr6②蜉念]皿

6.(2021河北17,15分)KH2PO,晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2P04

晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：

⑴在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中核外电子排布相同的是(填离子符

号)。

(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用其表示,与之相反的用表示，称为电子

的自旋磁量子数。对于基态的磷原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为O

(3)已知有关氮、磷的单键和三键的键能如下表：

N-NNGP-P「P

193946197489

P

从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4结构式可表示为P巾)形式存在的原因

是O

(4)已知KH2P。2是次磷酸的正盐,H3P。2的结构式为，其中P采取杂化方式。

(5)与P0：-电子总数相同的等电子体的分子式为。

(6)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：

000

HO—P—(出+H(方P—(出+HO]-P—0H——

OHOHOH

000

IIII

HO—P—0—P—()—P—OH

III

OHOHOH

如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则相应的酸根可写为o

⑺分别用。、寂示H2P。4和K+,KH2P。4晶体的四方晶胞如图⑶所示，图(b)、图(c)分别显示的是

H2PO；VK+在晶胞xz面、yz面上的位置:

①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为g-cm-

3(写出表达式)。

②晶胞在x轴方向的投影图为(填标号)。

答案⑴K+、P3-(2)+|或-|

(3)1molN=N键键能大于3molN—N键键能之和，而1mol—P键键能小于3molP—P键键能

之和，键能越大物质越稳定,故氮以M而白磷以P4形式存在

O

II

H—P—O—H

(4)Hsp3(5)SiF4

⑹RO貌⑺①卷施②B

7.(2021福建,14,10分)类石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种新型光催化材料,在光解水产氢等领域具有广

阔的应用前景，研究表明，非金属掺杂(0、S等)能提高其光催化活性。g-C3N4具有和石墨相似的层状结

构，其中一种二维平面结构如下图所示。

回答下列问题：

(1)基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比为,

(2)N、0、S的第一电离能(⑴大小为h(N)>h(O)>h(S)原因

是

(3鬼(3m晶体中存在的微粒间作用力有(填标号)。

a.非极性键b.金属键cm键d.范德华力

(4)g-C3N4中,C原子的杂化轨道类型为,N原子的配位数为。

(5)每个基本结构单元(图中实线圈部分)中两个N原子(图中虚线圈部分)被。原子代替，形成0掺杂的

g-C3N4(OPCN).,OPCN的化学式为„

答案(1)2：1

(2)N原子2P轨道半充满，比相邻的0原子更稳定,更难失电子;0、S同主族,S原子半径大于0原子，更

易失去电子

(3)cd

(4)sp2杂化2、3

(5)C3N3O

8.(2020山东,17,12分)CdSnAsz是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：

(l)Sn为IVA族元素，单质Sn与干燥CL反应生成SnCl4,,常温常压下SnCLj为无色液体,SnCL空间构型

为，其固体的晶体类型为»

(2)NH3、PH3、Asm的沸点由高到低的顺序为(填化学式,下同)，还原性由强

到弱的顺序为，键角由大到小的顺序为O

⑶含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。-

种Cd2+配合物的结构如图所示,1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有mol,该螯合物中

N的杂化方式有种。

(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。四方晶

系CdSnAsz的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90。,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。

坐标

xyz

原子

Cd000

Sn000.5

As0.250.250.125