作业11 2025年高考总复习优化设计二轮专题化学浙江专版课后习题课时规范练

作业112025年高考总复习优化设计二轮专题化学浙江专版课后习题课时规范练作业111.(2024·浙江五校联盟高三下5月联考三模)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X是宇宙中含量最多的元素,同周期Y的简单离子半径最大,Y与Z相邻,Z、M的核电荷数之比为2∶3,基态Q原子的价层电子中s能级和p能级的电子数相等。下列说法不正确的是()A.简单氢化物的稳定性:Z>Y>QB.电负性:Z>Y>X>Q>MC.X、Z元素形成的单质分子不都是非极性分子D.Y与M、Q形成的化合物M3Y2、Q3Y4都是共价晶体答案D解析X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X是宇宙中含量最多的元素,则X为H;同周期Y的简单离子半径最大,则Y为N;Y与Z相邻,Z、M的核电荷数之比为2∶3,则Z为O,M为Mg;基态Q原子的价层电子中s能级和p能级的电子数相等,则Q为Si。A项,非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,非金属性:O>N>Si,则简单氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4,故A正确;B项,同周期从左到右,主族元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,则电负性:O>N>H>Si>Mg,故B正确;C项,H、O元素形成的单质分子有H2、O2、O3,其中H2、O2是非极性分子,O3是极性分子,故C正确;D项,N与Mg形成的化合物Mg3N2是离子晶体,故D错误。2.(2024·浙江金华义乌高三下三模)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。W简单离子在同周期离子中半径最小;基态X、Z、Q原子均有两个单电子,Q与Z同主族。下列说法不正确的是()A.第一电离能:Y>Q>WB.电负性:Z>X>WC.Z与Q形成的化合物可能是非极性分子D.Z的氢化物沸点不可能低于X的氢化物沸点答案D解析短周期元素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,则X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、W为Al元素、Q为S元素。A项,同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素O,同主族从上到下第一电离能呈减小趋势,O元素第一电离能大于S,则第一电离能由大到小的顺序为N>S>Al,故A正确;B项,一般来说,同周期元素,从左到右电负性依次增强,同主族元素,从上到下电负性依次减弱,则电负性由大到小的顺序为O>C>Al,故B正确;C项,O可与S形成SO3,属于非极性分子,故C正确;D项,C的氢化物有多种,随着C数量的增大其氢化物沸点升高,正壬烷的沸点是151℃,高于H2O的沸点,D说法太绝对,故D错误。3.(2024·浙江金华东阳高三下三模)X、Y、Z、M、Q五种前四周期元素,原子序数依次增大,X的s能级电子数量是p能级的两倍,Z元素形成的某种单质是极性分子,基态M的价层电子排布式是ns2np5,含Z、M的物质常用于自来水消毒,Q3+的3d能级处于半充满状态。下列说法正确的是()A.含氧酸的酸性:X<Y<MB.X、Z可形成原子最外层均满足8e-结构的共价化合物X2Z3C.过量单质Q与单质M反应生成QM2D.同周期元素中,第一电离能比Y小的元素共有4种答案B解析X、Y、Z、M、Q五种前四周期元素,原子序数依次增大,X的s能级电子数量是p能级的两倍,X为C元素;Z元素形成的某种单质是极性分子,该单质为O3,Z为O元素;Y的原子序数在C和O之间,Y为N元素;基态M的价层电子排布式是ns2np5,M位于ⅦA族,含Z、M的物质常用于自来水消毒,即M为Cl元素;Q3+的3d能级处于半充满状态,Q为Fe元素。A项,非金属性越强,最高价含氧酸酸性越强,非金属性Cl>N>C,最高价含氧酸的酸性:HClO4>HNO3>H2CO3,Cl的含氧酸之一HClO为弱酸,酸性小于HNO3,该选项未强调是最高价含氧酸,故A错误;B项,X2Z3为C2O3,结构为,最外层均满足8e-结构,且为共价化合物,故B正确;C项,Fe与Cl2反应的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3,即使Fe过量,产物也为FeCl3,故C错误;D项,Y为N元素,同周期元素中,第一电离能比N小的元素共有5种,分别为Li、Be、B、C、O,故D错误。4.(2024·浙江县域教研联盟高三下三模)已知W、X、Y、Z的原子序数依次递增,其元素性质或原子结构特征如下:元素元素性质或原子结构特征W是宇宙中含量最多的元素X元素原子最高能级的不同轨道都有电子,且自旋平行Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,第一电离能低于同周期相邻元素Z价层电子数等于其电子层数下列说法正确的是()A.化合物XW3的VSEPR模型名称为三角锥形B.W3Y+的中心原子采用sp3杂化C.W3Y+中W—Y—W键角比W2Y中的小D.组成为ZX的化合物属于分子晶体,是新型无机材料答案B解析由题给信息推知W、X、Y、Z分别为H、N、O、Al。A项,XW3即NH3,N上有一个孤电子对,价层电子对数为4,VSEPR模型名称为正四面体形,A错误;B项,W3Y+即H3O+,O上有一个孤电子对,价层电子对数为4,中心原子O为sp3杂化,B正确;C项,两种粒子的中心原子氧原子都为sp3杂化,H3O+中心原子氧原子有一个孤电子对,而H2O中心原子氧原子有两个孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力更大,使H2O中的H—O—H键角更小,C错误;D项,ZX是AlN,是新型无机材料,属于共价晶体,D错误。5.(2024·浙江部分学校高三下模拟考试)W、X、Y、Z是短周期主族元素,W与其他元素不在同一周期,X元素的电负性仅次于氟元素,Y的基态原子中单电子与成对电子个数比为3∶4,Z原子电子总数与X原子的最外层电子数相同。下列说法不正确的是()A.键角:YX2+B.第一电离能:Y>X>ZC.基态Z原子核外电子有4种空间运动状态D.W、X可形成离子化合物,也可形成共价化合物答案A解析W、X、Y、Z是短周期主族元素,X元素的电负性仅次于氟元素,X是O元素;Y的基态原子中单电子与成对电子个数比为3∶4,Y是N元素;Z原子电子总数与X原子的最外层电子数相同,Z是C元素;W与其他元素不在同一周期,W为第一周期或第三周期的元素。A项,NO2+中N原子价层电子对数为2,无孤电子对,空间结构为直线形,键角180°;NO2-中N原子价层电子对数为3,有1个孤电子对,空间结构为V形,所以键角NO2+>NO2-,故A错误。B项,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,所以第一电离能N>O>C,故B正确。C项,基态C原子核外电子占据4个原子轨道,所以有4种空间运动状态,故C正确。D项,若W为H元素,H、O可形成共价化合物,若W为Na、Mg等金属元素6.(2024·浙江绍兴诸暨高三下5月适应性考试)前四周期主族元素X、Y、Z、Q、W,原子序数依次增大。基态X和Y原子的s能级与p能级的电子数相等,且X、Q、W位于同一族。Y、Z、Q位于同一周期,Z的M层上存在2个未成对电子。下列说法不正确的是()A.熔化ZX2和QX2晶体时破坏的作用力不同B.简单离子半径:X>YC.WX2中心原子W为sp2杂化,空间结构为V形D.简单氢化物沸点:H2W>H2Q>H2X答案D解析前四周期主族元素X、Y、Z、Q、W,原子序数依次增大,基态X和Y原子的s能级与p能级的电子数相等,X、Q、W位于同一族,可知X为第二周期元素,基态原子电子排布为1s22s22p4,为O元素,且X、Q、W位于同一族,则Q为S元素,W为Se元素。Y、Z、Q位于同一周期,Y原子的s能级与p能级的电子数相等,得1s22s22p63s2,为Mg元素;Z的M层上存在2个未成对电子,得1s22s22p63s23p2或1s22s22p63s23p4,已知Q为S元素,故Z只能是Si元素。A项,ZX2为SiO2,QX2为SO2,熔化晶体时破坏的作用力,前者为化学键,后者为分子间作用力,作用力不同,故A正确;B项,简单离子半径:X>Y,故B正确;C项,WX2为SeO2,根据价键理论可知,孤电子对数=6-2×22=1,σ键有2个,所以中心原子为sp2杂化,空间结构为V形,故C正确;D项,简单氢化物沸点应该是H2X>H2W>H7.(2024·浙江温州普通高中高三第三次适应性考试)短周期主族元素X、Y、Z、M、Q分布在三个周期,原子序数依次增大。基态Y、Z、Q原子的核外未成对电子数之比为3∶2∶1,M的简单离子半径为同周期最小。下列说法不正确的是()A.X、Q简单阴离子所带电荷相同B.YX3、X2Z2均为极性分子C.离子键百分数:MQ3>M2Z3D.Y、M均可作为配位键的成键原子答案C解析短周期主族元素X、Y、Z、M、Q分布在三个周期,原子序数依次增大,则X为H元素;M的简单离子半径为同周期最小,M是Al元素;基态Y、Z、Q原子的核外未成对电子数之比为3∶2∶1,则Y是N元素,Z是O元素,Q是Cl元素。A项,H-、Cl-简单阴离子所带电荷相同,A正确;B项,NH3、H2O2均为极性分子,B正确;C项,氯的电负性小于氧,电负性的差值越大,离子键的百分数越大,离子键百分数:AlCl3<Al2O3,C错误;D项,作为配位键的成键原子,必须有能接受电子对的空轨道或组成配位体的原子必须能提供配对的孤电子对,N和Al可提供孤电子对或空轨道,D正确。8.(2024·浙江“辛愉杯”高三下联考)W、X、Y、Z四种短周期主族元素的原子序数依次增大,WY为10电子分子,X与Y、Z在元素周期表中相邻,下列说法不正确的是()A.简单原子半径:Z>X>Y>WB.ZX3Y-中Z原子采取sp3杂化C.W2X和WY两种分子间可以形成四种氢键D.四种元素形成的化合物WZX3Y为强酸答案C解析W、X、Y、Z四种短周期主族元素的原子序数依次增大,WY为10电子分子,则W、Y分别是H、F,X与Y、Z在元素周期表中相邻,则X与Z分别是O、S。A项,简单原子半径:S>O>F>H,即Z>X>Y>W,A正确;B项,SO3F-中S原子价层电子对数是4,S原子采取sp3杂化,B正确;C项,H2O与HF两种分子间可以形成F—H…O、O—H…F两种氢键,C错误;D项,因为F电负性大于O,则HSO3F为强酸,D正确。9.(2024·浙江高三下5月选考适应性考试)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。W是宇宙中含量最丰富的元素,W2X是维持生命过程的必需物质,WY可用于玻璃的刻蚀,ZX2是酸雨的主要形成原因之一,室温下化合物ZY4是气体。下列说法不正确的是()A.Y的第一电离能在四种元素中最大B.W2X和ZX2的中心原子分别为sp3和sp2杂化,而ZY6的中心原子为sp3d2杂化C.W2X的沸点高于W2Z的沸点D.分子的极性:W2Z<Y2Z答案D解析W是宇宙中含量最丰富的元素,则W是H;W2X是维持生命过程的必需物质,则X为O;WY可用于玻璃的刻蚀,则WY为HF,Y为F;ZX2是酸雨的主要形成原因之一,且Z的原子序数比Y大,则Z为S。A项,F的第一电离能在四种元素中最大,故A正确;B项,H2O中O的价层电子对数为2+6-2×12=4,SO2中S的价层电子对数为2+6-2×22=3,SF6中S的价层电子对数为6+6-1×62=6,因此H2O和SO2的中心原子杂化方式分别为sp3和sp2,而SF6的中心原子S的杂化方式为sp3d2,故B正确;C项,O和S属于同主族元素,但H2O分子间存在氢键,而H2S分子间不存在氢键,因此H2O的沸点高于H2S的沸点,故C正确;D项,分子结构相似,H2S中S显负价,SF2中F显负价,10.(2024·浙江杭州西湖高级中学高三下5月模拟预测)X、Y、Z、W四种短周期元素,原子序数依次增大且总和为22,X与Y、Z、W不同周期。基态Y原子核外电子有4种空间运动状态,下列说法不正确的是()A.X、Y、Z能形成直线形分子B.X、Y、W能形成酸性(同温同浓度下)比醋酸强的二元酸C.Z与X能形成分子晶体,但不能形成离子晶体D.W和原子序数为52的Q元素位于同一族,Q可用于制造半导体材料答案C解析X、Y、Z、W四种短周期元素,基态Y原子核外电子有4种空间运动状态,Y的电子排布式为1s22s22p2,Y为C元素;X与Y、Z、W不同周期,X位于第一周期,X为H元素;X、Y、Z、W原子序数依次增大且总和为22,则Z和W原子序数和为22-6-1=15,Z为N元素,W为O元素。A项,H、C、N能形成直线形分子HCN,故A正确;B项,H、C、O能形成酸性(同温同浓度下)比醋酸强的二元酸H2C2O4,故B正确;C项,N和H能形成分子晶体NH3,也能形成离子晶体NH4H,故C错误;D项,原子序数为52的Q元素为Te,O和Te在同一族,Te可用于制造半导体材料,故D正确。11.(2024·浙江选考科目考试冲刺卷)X、Y、Z、M是原子序数依次增大的前20号主族元素,X只有一个轨道且为半充满状态,Y与Z相邻且两元素单质在一定条件下可直接化合,Z基态原子的3p轨道上有4个电子,M的基态原子最外能层只有一个轨道且排满。下列说法正确的是()A.第一电离能:Z>Y>MB.电负性:X<M<YC.Z元素单质与过量的Y元素单质反应形成的化合物是含有极性键的非极性分子D.M的电子在跃迁时会发出砖红色的光答案D解析X只有一个轨道且为半充满状态,X为H;Z基态原子的3p轨道上有4个电子,Z为S;Y与Z相邻且两元素单质在一定条件下可直接化合,Y为O;M的基态原子最外能层只有一个轨道且排满,M为Ca。A项,同一主族,从上至下,第一电离能逐渐减小,可知第一电离能:O>S>Ca,故A错误;B项,同一周期,从左至右,电负性逐渐增大,一般情况下,其他原子看化合后价态,负价电负性大,所以可知电负性:O>H>Ca,故B错误;C项,S与过量的O2反应形成的化合物是二氧化硫,是极性分子,故C错误;D项,Ca的电子在跃迁时会发出砖红色的光,故D正确。12.(2024·浙江绍兴高三下第二次模拟考试)X、Y、Z、M四种主族元素,原子序数依次增大,分别处于不同的前四周期,基态Y原子s能级电子数是p能级的2倍,Z是同周期中电负性最大的元素,基态M原子核外无未成对电子,下列说法不正确的是()A.MY2和MZ2中阴、阳离子个数比相同B.Y2Z2中含有3个σ键和2个π键C.Y6X6中所有Y原子在同一平面上D.Y的氧化物的水化物的酸性可能比Z的氧化物的水化物的酸性强答案A解析基态Y原子s能级电子数是p能级的2倍,则Y为C;Z是同周期中电负性最大的元素,故Z为Cl;基态M原子核外无未成对电子,故M为Ca,则X为H。A项,CaC2中阴、阳离子个数比为1∶1,CaCl2中阴、阳离子个数比为2∶1,A错误;B项,C2Cl2的结构为Cl—C≡C—Cl,含有3个σ键和2个π键,B正确;C项,苯(C6H6)中所有C原子在同一平面上,C正确;D项,H2CO3酸性比HClO的酸性强,D正确。13.(2024·浙江Lambda联盟高三下联考)W、X、Y、Z四种主族元素,原子序数依次增大,W原子最外层电子数是内层电子数的2倍,W与Z相邻,短周期中X电负性最大,Y原子的s能级与p能级电子数相等,下列说法不正确的是()A.化学键中离子键成分的百分数:Y2W>Y2ZB.单质晶体的硬度:W>ZC.Y的第一电离能大于其同周期相邻元素D.W、Z分别与X形成最简单分子的空间结构均为正四面体答案B解析W、X、Y、Z四种主族元素,原子序数依次增大,W原子最外层电子数是内层电子数的2倍,W为C元素;W与Z相邻,Z为Si元素;短周期中X电负性最大,X为F元素;Y原子的s能级与p能级电子数相等,Y的电子排布式为1s22s22p63s2,Y为Mg元素。A项,电负性:C>Si,化合物中两元素电负性差值越大,离子键成分的百分数就越大,因此化学键中离子键成分的百分数:Mg2C>Mg2Si,A正确;B项,若碳组成的晶体是石墨,则硬度:石墨<晶体硅,B错误;C项,同一周期主族元素,其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于其相邻元素,Mg位于第ⅡA族,所以C正确;D项,C、Si分别与F形成的最简单分子为CF4、SiF4,二者空间结构均为正四面体,D正确。14.(2024·浙江金华十校高三下模拟考试)X、Y、Z、M和W五种短周期主族元素,原子序数依次增大,X元素最高化合价=|最低化合价|,Y在元素周期表中电负性最大,W与M、X相邻,基态Z的价电子层上只有1个电子,下列说法不正确的是()A.单核离子半径:M<Z<YB.W与O原子可形成以平面三角形为结构单元的长链阴离子C.简单气态氢化物的沸点:Y>W>XD.最高价氧化物中离子键成分百分数:Z>M>X答案B解析X、Y、Z、M和W五种短周期主族元素,原子序数依次增大,X元素最高化合价=|最低化合价|,X为C元素;Y在元素周期表中电负性最大,Y为F元素;W与M、X相邻,W为Si元素,M为Al元素;基态Z的价电子层上只有1个电子,Z为Na元素。A项,离子电子层数越大,半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,则单核离子半径:Al3+<Na+<F-,A正确;B项,Si和O原子不能形成以平面三角形为结构单元的长链阴离子,B错误;C项,HF分子间可以形成氢键,SiH4的相对分子质量大于CH4,沸点:HF>SiH4>CH4,C正确;D项,金属性越强,最高价氧化物中离子键成分百分数越大,则最高价氧化物中离子键成分百分数:Na2O>Al2O3>CO2,D正确。15.(2024·浙江宁波高三下二模)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y、Z位于同一周期,且互不相邻,三者的最外层电子数之和为15,基态Y原子的价电子层中有3个未成对电子,Z与Q同主族,M原子在同周期中原子半径最大,下列说法不正确的是()A.化学键中离子键成分的百分数:MZ>MQB.键角:XZ3<YQ3C.Z、M、Q原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:M<Z<QD.最高价氧化物的水化物的酸性:X<Y答案B解析X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y、Z位于同一周期,且互不相邻,基态Y原子的价电子层中有3个未成对电子,Y是N元素,Z是F元素,三者的最外层电子数之和为15,X是B元素;Z与Q同主族,Q是Cl元素;M原子在同周期中原子半径最大,M是Na元素。A项,F的非金属性大于Cl,所以化学键中离子键成分的百分数:NaF>NaCl,A正确;B项,BF3中B价层电子对数为3,无孤电子对,空间结构为平面三角形,NCl3中N原子价层电子对数为4,有1个孤电子对,空间结构为三角锥形,所以键角:BF3>NCl3,B错误;C项,电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,F、Na、Cl原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:Na+<F-<Cl-,C正确;D项,同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,酸性:H3BO3<HNO3,D正确。16.(2024·浙江台州高三下第二次教学质量评估)X、Y、Z、M、N为前四周期元素,原子序数依次增大,含有X的物质可以产生紫红色火焰,Y、Z的电子数之和与M相同,有且只有Y、M相邻,M基态原子最外层上的p与s能级的电子数相等,N基态原子内层存在一个未成对电子,下列说法正确的是()A.X在新能源产业中起到了重要的作用,其单质一般保存在煤油中B.Y的氢化物一定比Z的氢化物的稳定性差C.YZ32-D.原子半径:N>M>Y>Z答案D解析X、Y、Z、M、N为前四周期元素,原子序数依次增大,含有X的物质可以产生紫红色火焰,X为Li;Y、Z的电子数之和与M相同,有且只有Y、M相邻,M基态原子最外层上的p与s能级的电子数相等,电子排布式为1s22s22p63s23p2,M为Si元素,Y为C元素,Z为O元素;N基态原子内层存在一个未成对电子,价层电子排布式为3d14s2,N为Sc元素。A项,Li在新能源产业中起到了重要的作用,Li的密度比煤油小,不能保存在煤油中,A错误;B项,C的氢化物不一定比O的氢化物的稳定性差,如过氧化氢的稳定性比甲烷差,B错误;C项,CO32-中心原子价层电子对数为3+12×(4+2-3×2)=3,SiO44-中心原子价层电子对数为4+12×(4+4-4×2)=4,中心原子的杂化类型不相同,C错误;D项,在元素周期表中,同一周期的元素,从左到右,原子半径逐渐减小(稀有气体除外),同一族的元素,从上到下1.(5分)(2024·浙江宁波镇海中学高三下模拟)氮、铁及其化合物在生产生活中有重要应用。已知:3个及以上原子若处于同一平面,如有彼此平行的p轨道,则可“肩并肩”重叠形成大π键。(1)南开大学某课题组合成无机二茂铁的配离子[FeP8]2-,其中环状配体P42-以π电子参与配位,结构如图,1个该配离子中与Fe2+(2)胍为平面形分子,所有原子共平面,结构如图所示。胍属于(填“极性”或“非极性”)分子,①号N的碱性(填“>”“<”或“=”)②号N的碱性,请说明理由:。

答案(1)12(2)极性>①号N上有孤电子对,而②号N上没有解析(1)环状配体P42-以π电子参与配位,则P42-应为平面结构的离子,P采取sp2杂化,价层电子对数为3,2个σ键电子对,1个孤电子对,则每个P原子参与形成π键的有1个电子,外界提供2个电子,则P42-的大π键为Π46,则1个该配离子中与Fe2+形成配位键的电子共有6×2=12个。(2)胍虽然具有一定的对称性,但是只有一条对称轴,不是完全对称,从整个分子看,电荷的分布不均匀,正、负电荷中心不重合,故为极性分子;该分子为平面结构,则N原子均采取sp2杂化,因为①号N上有孤电子对,而②号N上没有2.(7分)(2024·浙江金华义乌高三下三模)氮、碳、硼元素形成的化合物具有独特的结构。请回答:(1)固态的N2O5为离子晶体(阴、阳离子中所含原子个数均不超过4),其阳离子的空间结构名称为,阴离子中氮原子的杂化方式为。

(2)比较酸性强弱:N2H5+(填“>”或“<”)NH4(3)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)x,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不正确的是。

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—F的键长比C—C短D.1mol(CF)x中含有2xmol共价单键(4)硼砂(Na2B4O7·10H2O)与NaOH的混合溶液中加入H2O2可以制备X(Na2B2O8H4),已知X的阴离子[B2O8H4]2-只有一种化学环境的B原子,且B和O原子最外层都达到8电子稳定结构,写出X阴离子的结构式:。

答案(1)直线形sp2(2)>N的电负性大于H的电负性,使得相邻N—H的电子云向NH2方向偏移,N—H的极性变大,更易电离出氢离子,酸性更强(3)AD(4)解析(1)N2O5为离子晶体,根据其阴、阳离子中所含原子个数均不超过4,可推断出其阴、阳离子为NO3-和NO2+,其中阳离子呈直线形,阴离子为平面三角形且氮原子为sp2杂化。(2)N2H5+可看作NH4+中一个H原子被NH2原子团取代,由于N的电负性大于H的电负性,使得N2H5+中相邻N—H的电子云向NH2方向偏移,N—H的极性变大,更易电离出氢离子,酸性更强。(3)A项,由图可知,与石墨相比,(CF)x分子中碳原子均为饱和碳原子,分子中没有未参与杂化的2p轨道上的电子,导电性减弱,故A错误;B项,由图可知,与石墨相比,(CF)x分子中碳原子均为饱和碳原子,不易被氧化,抗氧化性增强,故B正确;C项,随原子序数递增,同周期主族元素的原子半径逐渐减小,因此(CF)x中C—F的键长比C—C短,故C正确;D项,由图可知,(CF)x分子中碳原子与3个碳原子形成碳碳共价键,每个碳碳键被2个碳原子共用,与1个氟原子形成共价键,则1mol(CF)x分子中含有(3×12+1)×xmol=2.5xmol共价单键,故D错误。(4)由于B只有一种化学环境,说明X的阴离子是对称结构,同时B和O原子最外层都达到8电子稳定结构,B连有两个—OH,此时O多余,推测B与B3.(4分)(2024·浙江金华东阳高三下三模)锂离子电池是近年来的研究热点,常见的锂离子聚合物电池材料有石墨、NaBH4、LiAsF6、LiPF6等。请回答:(1)NaBH4的阴离子的空间结构为。

(2)一种类石墨的聚合物g-C3N4可由三聚氰胺()制得,合成三聚氰胺的单体结构简式是。三聚氰胺分子不溶于冷水,溶于热水,主要原因是

。

答案(1)正四面体形(2)NH2CN或N≡C—NH2温度升高破坏三聚氰胺分子之间的氢键,使三聚氰胺与水分子间形成氢键解析(1)NaBH4的阴离子BH4-中,B的价层电子对数为4+3+1-4×12=4,无孤电子对,属于sp3杂化,空间结构为正四面体形。(2)由图可知,合成三聚氰胺的单体结构简式是NH2CN;三聚氰胺能形成分子间氢键,4.(1分)(2024·浙江县域教研联盟高三下三模)过渡元素在材料和化工生产中占有重要地位。FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸气状态下以双聚分子存在(Fe2Cl6),写出氯化铁双聚分子的结构式:。

答案解析Fe提供空轨道,Cl提供孤电子对,氯化铁中以双聚分子存在的结构式为。5.(4分)(2024·浙江高三下适应性考试)硼族元素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:(1)常温下,F2与硼单质反应生成BF3,BF3为缺电子结构,通入水中产生三种酸分别为HBF4、HF和(填化学式)。NF3和NF3BF3中F—N—F的键角大小是NF3(填“>”“<”或“=”)NF3BF3。

(2)解释H2N—NH2、HO—OH、H3C—CH3中,N—N、O—O、C—C的键能:O—O<N—N<C—C

。

答案(1)H3BO3<(2)H3C—CH3、H2N—NH2、HO—OH中的C、N、O的孤电子对数分别为0、1、2,由于孤电子对与孤电子对间斥力较大,随孤电子对数增加,原子间斥力增大,其键能减小解析(1)BF3为缺电子结构,通入水中可能发生水解反应,生成HF和H3BO3,生成的HF和BF3作用生成HBF4,所以产生的三种酸分别为HBF4、HF和H3BO3;NF3的中心原子N原子的价层电子对数为3+12×(5-3×1)=4,有一个孤电子对,空间结构为三角锥形,NF3BF3中N原子与B原子形成配位键,孤电子对对成键电子对排斥力较强,形成配位键后没有孤电子对,键角增大,所以NF3和NF3BF3相比较,F—N—F的键角大小顺序为NF3<NF3BF3。(2)H3C—CH3中碳原子的价层电子对数为4,无孤电子对,H2N—NH2中N原子的价层电子对数为4,孤电子对数为1,HO—OH中O原子的价层电子对数为4,孤电子对数为2,由于孤电子对与孤电子对间斥力较大,随孤电子对数的增加,原子间斥力增大,键长增长,键能减小,所以H2N—NH2、HO—OH、H3C—CH3中,N—N、O—O、C—C的键能:O—O<N—N<C—C6.(4分)(2024·浙江部分学校高三下模拟考试)2023年8月1日起,我国对镓(Ga)等相关物项实施出口管制。Ga与B、Al处于同一主族。请回答:(1)氮和硼形成的化合物BN,与C2互为等电子体,通常存在石墨型与金刚石型两种结构,可发生如下转化:(BN)n(石墨型)(BN)n(金刚石型)。两类化合物中B原子的杂化方式分别为;金刚石型的BN的硬度大于金刚石,原因是

。

(2)BnHm极易发生水解生成H3BO3和H2,请写出反应的化学方程式:

。答案(1)sp2、sp3金刚石型BN为共价晶体,B—N的键能大于金刚石中C—C键能,所以硬度更大(2)2BnHm+6nH2O2nH3BO3+(3n+m)H2↑(或BnHm+3nH2OnH3BO3+3n+m2H2解析(1)(BN)n(石墨型)类比混合型晶体石墨,石墨中每个中心原子直接与其他3个原子相连,属于sp2杂化;(BN)n(金刚石型)类比共价晶体金刚石,每个C原子直接与其他4个C相连,属于sp3杂化;分析共价晶体的硬度大小,需从键能角度考虑。7.(3分)(2024·浙江稽阳联谊学校高三下二模)硫及其化合物有许多用途,古代用高温煅烧绿矾和胆矾的方法来制备硫酸。请回答:(1)煅烧胆矾可得三氧化硫,液态三氧化硫有单分子:SO3和三聚体(SO3)3两种形式,固态三氧化硫易升华,易溶于水,主要以三聚体和无限长链(SO3)n两种形式存在。下列说法不正确的是。

A.SO3中心原子为sp2杂化,空间结构为平面三角形B.环状(SO3)3中硫原子的杂化轨道类型为sp2C.单分子SO3和链状(SO3)n均是分子晶体D.链状(SO3)n中sp3杂化的氧为3n个(2)S2O82-结构为,S2O82-比H2答案(1)BD(2)S2O82-中的O—O与SO3-基团相连,S的电负性大于H2O2中的H,SO有吸电子效应,所以S对O—O中电子对吸引力大于H,O更缺电子,氧化性更强(或S2O82-中的O—O与SO3-解析(1)A项,SO3中心原子价层电子对数为3,为sp2杂化,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,A正确;B项,环状(SO3)3中硫有4个单键,故为sp3杂化,B错误;C项,固态三氧化硫易升华,熔、沸点低,故为分子晶体,C正确;D项,根据链状(SO3)n的结构图,链状(SO3)n可看作每个单分子SO3分子中的一个氧原子通过sp3杂化后与另一SO3分子的硫原子成键,因此其sp3杂化的氧原子为n个,D错误。8.(5分)(2024·浙江绍兴诸暨高三下适应性考试)卤族元素是形成化合物的常见元素。请回答:(1)一种比率式荧光探针M与铜离子配位,可用于小鼠脑内Cu(Ⅱ)的高时空分辨率动态成像。反应如下所示:①M中C的杂化方式为。

②M中键角∠F—B—F(填“>”“<”或“=”)BF3中键角∠F—B—F,请说明理由:

。

(2)在水中,氟化氢是一种弱酸,但氟化氢却是酸性很强的溶剂,其酸度与无水硫酸相当,能够给予氟化氢质子的化合物是很少的。如HNO3在HF溶剂中存在如下反应:HONO2+HF(OH)2NO++F-。则HNO3在HF溶剂中呈(填“酸性”“中性”或“碱性”)。

答案(1)①sp2、sp3②<M中的B采用sp3杂化,而BF3中的B采用sp2杂化(2)碱性解析(1)①M中C分别形成苯环、双键、四个单键,杂化方式分别为sp2、sp2、sp3。②由题干图示信息可知,M中B周围形成了4个共价键,即B采用sp3杂化,而BF3中B采用sp2杂化,故M中键角F—B—F<BF3中键角F—B—F。(2)HNO3在HF溶剂中存在反应:HONO2+HF(OH)2NO++F-,硝酸得到HF的质子,则HNO3在HF溶剂中呈碱性。9.(7分)(2024·浙江高三下适应性考试)卤族元素可以与很多元素形成多种具有不同组成、结构、性质的物质。请回答下列问题:(1)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,其中心原子的杂化形式为。等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团,写出与NOCl互为等电子体的一种分子:(填化学式)。

(2)①NaCl的熔点为801℃,远高于AlCl3的192℃,原因是

。②NaCl溶液中存在水合钠离子,其示意图如图所示。从电负性角度来解释这一现象:

。

(3)磷和硫均能形成多种卤化物。下列说法正确的是(填字母)。

A.SCl2、PCl5均属于非极性分子B.PCl3、S2Cl2的空间结构分别为三角锥形、直线形C.NF3、S2Br2分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构答案(1)sp2O3(或SO2等)(2)①NaCl为离子晶体,AlCl3为分子晶体,离子键作用力强于范德华力②氧元素的电负性大于氢元素,水分子中共用电子对偏向氧原子一方,氧原子带负电荷、氢原子带正电荷,则水合钠离子中钠离子带正电,与氧原子一侧结合(3)C解析(1)NOCl的N原子的价层电子对数为2+5-2-12=3,孤电子对数为1,N原子采用sp2杂化;等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团,与NOCl互为等电子体的一种分子可为O3或SO2等。(2)①NaCl为离子晶体,熔化时克服离子键,AlCl3为分子晶体,熔化时克服范德华力,离子键作用力强于范德华力,故NaCl熔点远高于AlCl3。(3)A项,SCl2中S为sp3杂化,为V形结构,正、负电荷中心不重合,为极性分子;PCl5为三角双锥结构,正、负电荷中心重合,属于非极性分子,A错误;B项,PCl3中P为sp3杂化且存在1个孤电子对,为三角锥形结构;S2Cl2中中心硫原子为sp3杂化且存在1个孤电子对,空间结构不会是直线形,B错误;C项,NF3电子式为,S

··Br·····10.(6分)(2024·浙江杭州西湖高级中学高三下模拟)学习结构化学,有助于洞悉物质内部奥秘。回答下列问题:(1)已知某化合物的结构简式为,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,则Se的杂化方式为。

(2)谷氨酸的电离常数Ka1=6.46×10-3,Ka2=5.62×10-5,Ka3=2.14(3)一定条件下SbCl3与GaCl3以物质的量之比为1∶1混合得到一种固态离子化合物,其结构组成可能为:(a)[SbCl2]+[GaCl4]-或(b)[GaCl2]+[SbCl4]-,该离子化合物最可能的结构组成为[填“(a)”或“(b)”],理由是

。

答案(1)sp2(2)(3)(a)SbCl3中Sb原子价层电子对数为4,而GaCl3中Ga原子价层电子对数为3,存在空轨道,更容易与氯离子上的孤电子对结合,形成配位键,构成[GaCl4]-解析(1)在分子中,4个C原子采取sp2杂化,垂直杂化轨道的4个p轨道共有4个电子参与形成大π键,Se采取sp2杂化。(2)根据结构,右端的羧基因靠近—NH3+,表现的酸性最强,其次是左边的羧基,酸性最弱的是—N11.(3分)(2024·浙江选考科目考试冲刺考试)ⅤA族元素有的是金属元素,有的是非金属元素,应用非常广泛。回答下列问题:氮原子与碳原子形成六元环状结构,再通过相互连接形成层状“类石墨”晶体结构,有良好的光催化性能。如图是这种石墨相共价化合物的单层结构。(1)这种化合物中的氮原子与碳原子杂化方式是。

(2)下列有关这种化合物说法不正确的是(填字母)。

A.两种结构相似的完美共价晶体熔点:氮化碳<氮化硅B.激发态N原子可能的电子排布式:1s22s22p23s1C.这种化合物每个六元环含有2个碳原子和2个氮原子D.已知苯胺的碱性比氨弱,所以氨基氰的碱性也比氨弱答案(1)sp2(2)AC解析(1)这种化合物为石墨相共价化合物的单层结构,则氮原子与碳原子杂化方式是sp2杂化。(2)A项,碳原子半径小于硅原子半径,导致氮碳键键能大于氮硅键,则两种结构相似的完美共价晶体熔点:氮化碳>氮化硅,错误;B项,基态N原子核外电子排布为1s22s22p3,则激发态N原子可能的电子排布式:1s22s22p23s1,电子由2p跃迁到3s,正确;C项,根据均摊法,这种化合物每个六元环含有3个碳原子和3个氮原子,错误;D项,氨基氰中—CN为吸电子基团,使得其中氨基不易结合氢离子,故氨基氰的碱性也比氨弱,正确。12.(3分)(2024·浙江绍兴高三下第二次模拟考试)碳和氧是构建化合物的常见元素。请回答:某烃结构如图,结合图中所示信息,分析带“”号碳的杂化方式为;带“”号碳碳之间的键长比一般碳碳单键的键长要长,请从碳成键轨道的成分角度分析其原因:

。

答案sp2并环的碳碳单键是通过未杂化的两个p轨道形成的σ键,一般的碳碳单键是sp3杂化轨道头碰头形成,p轨道比sp3轨道伸展得更长,因此带“”号碳碳之间的键长比一般碳碳单键的键长要长13.(4分)(2024·浙江台州高三下第二次教学质量评估)P可形成许多结构和性质特殊的化合物。常温下,五氯化磷为白色固体,熔融状态下能导电,气态时以PCl5分子存在。请回答下列问题:(1)气态PCl5分子结构如图所示,O位于等边三角形ABC的中心,DOE垂直于ABC的平面,黑球为P,白球为Cl,比较键长大小:键长OD(填“>”“<”或“=”)OA。

(2)五氯化磷熔融时,电离出的离子分别含sp3和sp3d2杂化态,写出阴离子化学式:。

(3)PCl5不能与金属Ni反应,而PCl3能与金属Ni反应,解释PCl3能与金属Ni反应的原因:

。

答案(1)>(2)[PCl6]-(3)PCl3中P具有孤电子对,能与Ni形成配位键解析(1)设AB=a,根据O位于等边三角形ABC的中心,则OA=33a,AD=a,根据DOE垂直于ABC的平面,可知三角形AOD为直角三角形,故有:OD=a2-(33a)2=63a,故比较键长大小:键长OD>OA。(2)五氯化磷熔融时,电离出的离子分别含sp3和sp3d2杂化态,根据杂化轨道理论可知,参与杂化的轨道数之和等于杂化之后形成的轨道数,杂化轨道用于形成σ键或存放孤电子对,故可知该阴离子化学式[PCl6]-。(3)已知PCl5中中心原子P周围没有孤电子对,故PCl5不能与金属Ni反应,而PCl3中中心原子P周围有:114.(5分)(1)[BMIM]+BF4-(如图)是MnOx晶型转变的诱导剂。BF4-的空间结构为;[BMIM]+中咪唑环存在Π5(2)比较分子中的C—Ga—C键角大小:Ga(CH3)3(填“>”“<”或“=”)Ga(CH3)3(Et2O),其原因是

。

答案(1)正四面体形sp2(2)>Ga(CH3)3和Ga(CH3)3(Et2O)中Ga杂化类型分别为sp2、sp3解析(2)Ga(CH3)3分子中中心原子形成3个σ键,无孤电子对,中心原子Ga为sp2杂化,Ga(CH3)3分子为平面三角形,C—Ga—C键角为120°;Ga(CH3)3(Et2O)分子中中心原子Ga的价层电子对数为4,Ga的杂化类型为sp3杂化,Ga(CH3)3(Et2O)形成四面体结构,C—Ga—C键角接近109°28'。15.(7分)元素周期表中,第四周期元素的单质及其化合物在化工生产和研究中有重要的应用。(1)Ti能形成化合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,该化合物中Ti3+的配位数为,在该化合物中不含(填字母)。

A.σ键B.π键C.配位键D.离子键E.极性键F.非极性键(2)在ZnO催化作用下,呋喃()可与氨反应,转化为吡咯(),吡咯分子中所有原子共平面,已知大π键可以用Πmn表示,其中m表示参与形成大π键的原子数,n代表大π键中的电子数,则吡咯中大π键可以表示为。呋喃的熔、沸点(填“高于”或“低于”)吡咯,原因是。

(3)[Co(DMSO)6](ClO4)2是一种紫色晶体,其中DMSO为二甲基亚砜,化学式为SO(CH3)2。SO(CH3)2中键角C—S—O(填“大于”“小于”或“等于”)CH3COCH3中键角C—C—O。

答案(1)6BF(2)Π5(3)小于解析(1)Ti能形成化合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,该化合物中Ti3+的配位数为6,该化合物中O—H中存在σ键(也是极性共价键),Ti3+与配体之间存在配位键,内界与外界的氯离子间存在离子键,则不存在π键和非极性共价键,B和F符合题意。(2)吡咯分子为平面形结构,分子中各原子在同一平面内可知,N原子的价层电子对数是3,根据价层电子对互斥模型可判断N原子的杂化方式为sp2杂化,C原子也为sp2杂化,则吡咯中大π键是1个N原子和5个C原子提供6个电子形成的,可表示为Π56。影响题中物质熔、沸点的主要因素为分子间作用力,氢键大于分子间作用力,吡咯易形成分子间氢键,沸点较高(3)SO(CH3)2中S原子为sp3杂化,且有1个孤电子对,而CH3COCH3中羰基C原子为sp2杂化,没有孤电子对,故SO(CH3)2中键角C—S—O小于CH3COCH3中键角C—C—O。16.(6分)Cu2+与H2O、NH3、Cl-均可形成配位数为4的配离子:[Cu(H2O)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、[CuCl4]2-。其转化关系如图所示:CuCl2·2H2O溶液Ⅰ(1)[Cu(H2O)4]2+中H—O—H的键角(填“>”“<”或“=”)H2O中H—O—H的键角。

(2)[CuCl4]2-呈黄色,溶液Ⅰ呈黄绿色的原因是

;

溶液Ⅰ加水稀释后呈蓝色,其原因是

。

(3)向溶液Ⅱ中缓慢通入NH3至过量,观察到的现象是。

答案(1)>(2)蓝色的[Cu(H2O)4]2+和黄色的[CuCl4]2-存在转化:[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O,蓝色的[Cu(H2O)4]2+和黄色的[CuCl4]2-共存使溶液显黄绿色