高考化学一轮考点训练：物质结构与性质

物质结构与性质【原卷】

一、选择题

1.下列说法不近确的是

A.某外围电子排布为4f,5+6s之基态原子，该元素位于周期表中第六周期第

IHB族

B.在元素周期表中，s区，d区和ds区的元素都是金属元素

c.当碳原子的核外电子排布由府rnmrrr转变为网网皿口时，释放能量,

由激发态转化成基态

D.非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数不一定是2或8

2.氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与

石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异

的耐磨性。它们的晶体结构如右图所示。关于这两种晶体的说法正确的是

六方相毓化硼

A.两种晶体均为原子晶体

B.立方相氮化硼含有。键和冗键，所以硬度大

C.六方相氮化硼层结构与石墨相似却不导电的原因是层状结构中没有自由

移动的电子

D.MtBFK氟硼酸铁）是合成氮化硼纳米管的原料之一.lmolNH4BF4含有1mol

配位键

3.下列叙述正确的是

①配位键在形成时，是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对

②Go晶体的晶胞是面心立方结构

③Ge是IVA族的一个主族元素，其核外电子排布式为Ge：[Ar]4s24P2,属于

P区元素

④非极性分子往往是高度对称的分子，比如BF3,PCb,H202,CO2这样的分子

⑤冰中存在极性共价键和氢键两种化学键的作用

⑥Cu（OH）2是一种蓝色的沉淀，既溶于硝酸、浓硫酸，也能溶于氨水中

⑦熔融状态的HgCb不能导电，HgCb的稀溶液有弱的导电能力且可作手术刀

的消毒液，从不同角度分类HgCL是一种共价化合物、非电解质、盐、分子晶体

⑧氨水中大部分NH3与H20以氢键（用“…”表示）结合成NH3-H20分子，根

III

、H…H

据氨水的性质可知NH3•H2O的结构式为匕A

A.②⑥B.②③C.⑤⑥D.③⑥

2

4.冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，如图:

下列有关冰晶胞说法正确的是

A.冰晶胞内水分子间以共价键结合

B.每个冰晶胞平均含有4个水分子

C.水分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是。键的一种

D.实验测得冰中氢键的作用力为18.5kJ/moL而冰的熔化热为5.OkJ/mol,

这说明冰熔化成水，氢键部分被破坏。

5.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨

水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是()

A.反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu"的浓度不变。

B.沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子［CU(NH3)/2+。

C.向反应后的溶液加入乙醇，溶液将会没有发生变化，因为［CU(NH3］2+

不会与乙醇发生反应。

3

D.在［Cu（NH3）12+离子中，Cd给出孤对电子，NB提供空轨道。

6.二茂铁［（CMbFe］的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事

件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁熔点是173℃（在100℃

时开始升华），沸点是249℃,不溶于水，易溶于苯、乙醛等非极性溶剂。下列

说法不正确的是（）

A.二茂铁属于分子晶体

B.在二茂铁结构中，CJl「与Fe2+之间形成的化学键类型是离子键

C.已知：环戊二烯的结构式为:则其中仅有1个碳原子采取

SE杂化

D.CE一中一定含「键

7.认真下列示意图，有关叙述不正确的是

舟G

OS

•Ft

A.图1表示由Li、Al、Si构成的某三元化合物固态晶体结构，该化合物化

4

学式可表示为LiAlSi

B.图2表示某蓝色晶体［MFey(CN)］的阴离子的最小结构单元，该晶体的化

学式为MFe2(CN)6,M呈+2价

C.图3表示金属银与锄(La)形成的合金晶胞结构，该合金的化学式为LaNis

D.图4表示某种铁化合物的晶胞如图所示(硫原子均在晶胞内)，该物质化

学式为CuFeS2

二、非选择题

8.钙钛矿(CaTiO。型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电

阻器等的功能材料，回答下列问题：

(1)基态Ti原子的核外电子排布式为

(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF,熔点高于其他三种卤化物，自TiCh

至TiL熔点依次升高，原因是o

化合

TiF4TiCLTiBr4Til4

物

熔点

377-24.1238.3155

/℃

5

(3)CaTiO3的晶胞如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是

;金属离子与氧离子间的作用力为,CH?+的配位数是

(4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb/「和有机碱

离子CHsNH；,其晶胞如图(b)所示。其中Pb?♦与图(a)中的空间位置相

同，有机碱CHMV中，N原子的杂化轨道类型是；若晶胞参数为anm,

则晶体密度为g-cnf：(列出计算式)。

(5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质

铅和碘，降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土错

(Eu)盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿命，其作用原理如图(c)所示，用离

子方程式表示该原理

6

9.近期我国学者研制出低成本的电解“水制氢”催化剂——银掺杂的磷化

钻三元纳米片电催化剂(Nio/COogP)。回答下列问题：

(l)Co在元素周期表中的位置为,C02+价层电子排布式为

______________O

(2)Co、Ni可形成[CO(NH3)615、K3[CO(NO3)6].Ni(CO)八3心也八下。“等

多种配合物。

①SO：-的空间构型为,NO,中N原子的杂化轨道类型为

_________O

②C、N、0、S四种元素中，第一电离能最大的是。

③lmol[Co(NH3)」C12中含有。键的数目为;已知NF3比限的沸点

小得多，试解释原因o

(3)常用丁二酮后来检验Ni,反应如下：

<?一叫、

HO—Z/C%H3C\/CH.

Ni2+(aq)+2HO-N/、/"人/”/72H*(aq)

XHaH3(r^NN^XH3,、

IIJ<s)

丁二嗣后<OH•…OJ

二(丁二的府)合锲(II)

①1个二(丁二酮行)合银(II)中含有个配位键。

②上述反应的适宜pH为(填字母序号)

A.12B.5〜10C.1

7

(4)磷化硼是一种备受关注的耐磨涂料，其晶体中磷原子作面心立方最密堆

积，硼原子填入四面体空隙中(如图)。已知磷化硼晶体密度为Pgcm。计算晶

体中硼原子和磷原子的最近核间距为cm。

10.铭、铝(Mo)、鸨(W)都是VIB族元素，且原子序数依次增大，它们的单

质和化合物在生活、生产中有广泛应用。

(1)铝元素的最高化合价为；基态铝原子的核外电子排布类似于基

态铭原子，其原子核外有个未成对电子。

(2)铝可作有机合成的催化剂。例如，苯甲醛被还原成环己基甲醇。

CHO蟠詈XCHQH

装甲酹环己范甲砰

①环己基甲醇分子中采取Sd杂化的原子是(写元素符号)。

②环己基甲醇的沸点高于苯甲醛，其原因是o

(3)铭离子(Cr*能形成多种配合物，例如［Cr(OH)3(H2O)(H2NCH2cH2NH2)］。

①已知配合物的中心粒子的配位数指配位原子总数。上述配合物中，C产的

8

配位数为O

②上述配合物中的非金属元素按电负性由小到大的顺序排列为

(4)铝的一种氧化物的晶胞结构如图所示。

•K离子

公信离子

①该氧化物的化学式为

②已知晶胞底面的边长为acm,晶胞的高为bcm,M代表阿伏加德罗常数的

值，该铝的氧化物的摩尔质量为Mg•molL该晶体的密度为g-cm-3

(用含a、b、NA和M的代数式表示)。

11.锂离子电池常用的电极材料是LiCoOz和石墨。

(1)画出基态Co?*离子的价电子排布图o

(2)Co?+与CW结合形成配合物［(Co(CN)J，其中与C02+结合的C原子的杂

化方式是o

(3)Nft分子与Cc产结合成配合物［CO(NH3)6『+,与游离的氨分子相比，其键

角NHNH—(填“较大”，”较小”或“相同”),解释原因o

(4)LizO的熔点为1570C,CoO的熔点为1935C,解释后者熔点更高的主要

9

原因是

⑸石墨的晶胞为六方晶胞，部分晶胞参数如下图所示。若石墨的密度为d

3

g-cm-,以NA代表阿伏加德罗常数的数值,则石墨中的C-C键长为pm,

晶胞中A、B两原子间距为pmo

12.2020年，自修复材料、自适应材料、新型传感材料等智能材料技术将

大量涌现，为生物医疗、国防军事以及航空航天等领域发展提供支撑。

(1)我国科研工作者基于丁二酮胎氨酯基团的多重反应性，研制了一种强韧、

自愈的超级防护材料，其中的分子机制如图所示。

一-1--、

1H-

N?।

1d•

«三uU

H-

HKN___!J

Cu在元素周期表中位于区，M层中核外电子能量最高的电子云在空间

有个伸展方向。C、N、。第一电离能由大到小的顺序为

(2)氧化石墨烯基水凝胶是一类新型复合材料，对氧化石墨烯进行还原可得

到还原氧化石墨烯，二者的结构如图所示:

10

氧化石墨烯还原石墨烯

还原石墨烯中碳原子的杂化形式是,上图中氧化石墨烯转化为还原

石墨烯时，1号C与其相邻C原子间键能的变化是（填“变大”、

“变小，，或“不变，，），二者当中在水溶液中溶解度更大的是（填

物质名称），原因为__________________

（3）碑化硼是近期受到广泛关注一种HI—V半导体材料。碑化硼为立方晶系

晶体，该晶胞中原子的分数坐标为：

B：（0,0,0）；（；,0）；（；,0,；）；（0,；）；...

.111s,133、,313\”3

As：z"4）：（4**4）；（49“4）；（4?*4）

请在图中画出神化硼晶胞的俯视图,已知晶体密度为dg/cm3,

As半径为apm,假设As、B原子相切，则B原子的半径为pm（写计算

表达式）。

[X]x

II

()

Cl—S—CN

II

13.氯磺酰鼠酯(结构简式为。)是一种多用途的有机合成试剂，在

HCIO4—NaClO,介质中，LlCoS+o,WJk](简写为Co'+W)可催化合成氯磺酰氟酯。

(1)基态钻原子的核外电子排布式为。组成

HCIO4—NaClO"的4种元素的电负性由小到大的顺序为。

(2)氯磺酰氨酯分子中硫原子和碳原子的杂化轨道类型分别是、

,1个氯磺酰氟酯分子中含有。键的数目为o从

组成氯磺酰氨酯的5种元素中选择3种元素比较其第一电离能由大到小的顺序为

(3)C10；的空间构型为

(4)一种由铁、碳形成的间隙化合物的晶体结构如图甲所示，其中碳原子位

于铁原子形成的八面体的中心，每个铁原子又为两个八面体共用，则该化合物的

化学式为__________________

(5)电石(CaCj是制备氯化氟(C1CN)的重要原料。四方相碳化钙(CaC2)的晶胞

结构如图乙所示，其晶胞参数分别为a、b、c,且a=b,c=640pm。已知四方相

碳化钙的密度为L85g•cnV,[C=CT-中键长为120pmc则成键的碳原子与钙

原子的距离为pm和pmo(设阿伏加德罗常数的数值为6X1023)

14.CdSnAsz是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：

(l)Sn为WA族元素，单质Sn与干燥CL反应生成SnCl”常温常压下SnCl4

为无色液体，SnCL空间构型为，其固体的晶体类型为

(2)NH3、PH3、AsH3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。

(3)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。一种Cd"配合物的结构如图所示，hnol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。

13

坐标原子Xyz

Cd000

Sn000.5

As0.250.250.125

apin

一个晶胞中有个Sn,找出距离Cd(0,0,0)最近的Sn(用

分数坐标表示)。CdSnAs2晶体中与单个Sn键合的As有个。

15.氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。

回答下列问题：

(1)H、B、N中，原子半径最大的是。根据对角线规则，B的一些化学

性质与元素的相似。

(2)NH3BH3分子中，N—B化学键称为—键，其电子对由—提供。氨硼烷

3

在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3+6H20=3NH3+B306+9H2,B3O，-的结构如图所

示：

3-

0

I

（）人）人0

在该反应中，B原子的杂化轨道类型由变为o

（3）NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性（H"）,与B原子相连的H呈

负电性GT）,电负性大小顺序是。与NH3BH3原子总数相等的等电子体

是（写分子式），其熔点比NH3BH3（填“高”或“低”），

原因是在NH3BH3分子之间，存在，也称“双氢键”。

（4）研究发现，氢硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为

apm、bpm>cpm,a=£=y=90°。氨硼烷的2X2X2超晶胞结构如图所示。

氨硼烷晶体的密度0二g・cmT（列出计算式，设”为阿伏加德罗常

数的值）。

16.近年来,在西藏自治区的铜金多金属成矿带多次发现罕见的金属互化物。

15

金属互化物是合金中的一种，可表示为如Cu-Ni-Zn或CaCu等形式。

(1)某种金属互化物具有自范性，原子在微观空间里呈现周期性的有序排列,

该金属互化物属于(填“晶体”或“非晶体”)。

(2)铜在元素周期表中的位置是,基态Cu原子核外有

种能量不同的电子。

(3)Ni"能与许多配体形成配合物，如［Ni(CN)1-、二丁二酮后合银(H)等。

①写出一种与CN■互为等电子体的分子：(用化学式表示)。

②二丁二酮后合银(II)的结构如图1所示，Ni的配位数为,

配位原子为，其中C原子的杂化方式为o

(4)甲烷、氨气和水分子中的C、N、0原子均采用s6杂化，VSEPR模型均为

正四面体构型，比较三种分子的键角由大到小的顺序为，其原因是

(5)CaCu可看作由如图2所示(a)(b)两种原子层交替堆积排列而成，图⑹

表示CaCux晶胞结构图。合金CaCux中x=。已知同一层中Ca>Ca

16

原子间的距离均为294pm,根据图示求同层的Ca、Ca原子间的距离为

pm(取6=1.73,结果保留整数)。

图2

17.以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁钱

((NH4)3Fe(C6H507)2)o

(DFe基态核外电子排布式为;[FeOU)”片中与Fe?+配位的原子

是(填元素符号)。

(2)Nit分子中氮原子的轨道杂化类型是；C、N、0元素的第一

电离能由大到小的顺序为o

(3)与NH；互为等电子体的一种分子为(填化学式)o

(4)柠檬酸的结构简式见图。1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的。

键的数目为molo

CIH.COOH

HO-C-COOH

CH2coOH

18.Fe>Co、Ni是三种重要的金属元素。回答下列问题:

(DFe、Co、Ni在周期表中的位置为,基态Fe原子的电子排布式

为__________

(2)CoO的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加德罗常数的值为“，则CoO晶

体的密度为g.cm-3：三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到

低的顺序为。

(3)Fe、Co、Ni能与CL反应，其中Co和为Ni均生产二氯化物，由此推断

FeCL、C0CI3和CL的氧化性由强到弱的顺序为，Co(0H)3与盐酸反应有黄绿

色气体生成，写出反应的离子方程式：o

(4)95℃时，将Ni片浸在不同质量分数的硫酸中，经4小时腐蚀后的质量损

失情况如图所示，当MH2soJ大于63%时，Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因

为o由于Ni与H2s反应很慢，而与稀硝酸反应很快，工业上选用H2s和

HN03的混酸与Ni反应制备NiS04o为了提高产物的纯度，在硫酸中添加HN03的方

式为(填“一次过量”或“少量多次”),此法制备NiSO,的化学方程式为

18

E

?

M

E

、

弥

奔

加

运

N

19.Goodenough等人因在锂离子电池及钻酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方

面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：

(1)基态Fe2+与Fe?+离子中未成对的电子数之比为。

(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(L)如表所示。L(Li)>L(Na),

原因是oL(Be)>L(B)>L(Li),原因是。

(3)磷酸根离子的空间构型为,其中P的价层电子对数为、

杂化轨道类型为O

(4)LiFeP(X的晶胞结构示意图如(a)所示。其中0围绕Fe和P分别形成正八

面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有

LiFePO’的单元数有个。

(a)LiEePO4(b)Li/ePO4(c)FePO4

19

电池充电时，LiFeO,脱出部分Li二形成LijFePO,，结构示意图如(b)所示,

贝！Ix二,n(Fe2+)：n(Fe")二

物质结构与性质

一、选择题

1.下列说法不正确的是

A.某外围电子排布为4f‘5(116s,基态原子，该元素位于周期表中第六周期第

IHB族

B.在元素周期表中，s区，d区和ds区的元素都是金属元素

C.当碳原子的核外电子排布由MEET转变为网网而口时，释放能量,

由激发态转化成基态

D.非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数不一定是2或8

【答案】B

【解析】A项，由外围电子排布为4f75dl6s2基态原子，判断此元素位于周期

20

表中第六周期第WB族，故A正确；B项，s区的H为非金属元素，d区和ds区

的元素包括副族和第VIII族元素，副族和第VHI族元素全部是金属元素，故B

错误；C项，碳原子的核外电子排布为：Is22s22P2,该原子处于基态，当核外电

子排布为Is22sl2P3,该原子处于激发态，所以由碳原子的核外电子排布由

ifriimmrrm转变为圆同皿口的过程为由激发态变为基态，故c正确；D项，非金

属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数除了2或8外，像一氧化碳、

一氧化氮、二氧化硫等均不符合2或8电子结构，故D正确。

2.氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与

石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异

的耐磨性。它们的晶体结构如右图所示。关于这两种晶体的说法正确的是

六方相似化硼

A.两种晶体均为原子晶体

B.立方相氮化硼含有。键和冗键，所以硬度大

C.六方相氮化硼层结构与石墨相似却不导电的原因是层状结构中没有自由

移动的电子

D.NHBFK氟硼酸核)是合成氮化硼纳米管的原料之一.ImolNHAF,含有1mol

配位键

21

【答案】C

【解析】A项，六方相氮化硼中存在共价键和分子间作用力，与石墨类似属

于混合晶体，故A错误；B项，由晶体结构可知，立方相氮化硼为空间网状结构

与金刚石类似,所以硬度大,与立方相氮化硼中存在。键和五键没有直接的关系,

故B错误；C项，晶体中存在可以自由移动的电子能导电，六方相氮化硼晶体中

没有可以自由移动的电子，所以不导电，故C正确；D项，由晶体结构可知，立

方相氮化硼为空间网状结构与金刚石类似，立方相氮化硼中只含有共价键，没有

配位键，故D错误。

3.下列叙述正确的是

①配位键在形成时，是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对

②Go晶体的晶胞是面心立方结构

③Ge是WA族的一个主族元素，其核外电子排布式为Ge：[Ar]4s24p%属于

P区元素

④非极性分子往往是高度对称的分子，比如BF3,PC15,H202,82这样的分子

⑤冰中存在极性共价键和氢键两种化学键的作用

⑥Cu(OH)2是一种蓝色的沉淀，既溶于硝酸、浓硫酸，也能溶于氨水中

⑦熔融状态的HgCb不能导电，HgCb的稀溶液有弱的导电能力且可作手术刀

的消毒液，从不同角度分类HgCL是一种共价化合物、非电解质、盐、分子晶体

⑧氨水中大部分NIL与H20以氢键(用“…”表示)结合成NH3-H20分子，根

22

NH…(>H

据氨水的性质可知NH3•H20的结构式为LI」

A.②⑥B.②③C.⑤⑥D.③⑥

【答案】A

【解析】①配位键在形成时，是由成键原子一方单独提供电子对与另外一个

原子共用形成共用电子对，错误；②C6。晶体的晶胞在晶胞的顶点和面心上各存

在一个金分子的面心立方结构，正确；③Ge是第四周期第WA族的一种元素，

其核外电子排布式为Ge：[Ar]4s24P2,属于P区元素，元素论种类，不论个数,

错误；④非极性分子往往是高度对称的分子，比如BF3,PCk,CO?这样的分子,

H2O2是不对称的极性分子，错误；⑤冰分子中存在极性共价键，而分子之间存在

氢键，氢键属于分子间作用力，不是化学键，错误；⑥Cu(0H)2是一种蓝色的沉

淀，既溶于硝酸、浓硫酸形成C/+,也能溶于氨水中，形成[CU(NH3]2+,正确;

⑦熔融状态的HgCb不能导电，HgCL的稀溶液有弱的导电能力且可作手术刀的消

毒液，可确定HgCL是一种共价化合物、是弱电解质，属于盐在固体时属于分子

晶体，错误；⑧氨水中大部分ML与IW以氢键(用表示)结合成阳3・上0

分子，形成的氢键可能是HN…H-O-H；也可能是HN-H…0不，由于氨水电离显碱

H

I

H—N…H—0

性，所以根据氨水的性质可知出3・乩0的结构式为HH,错误。故正确

的叙述是②⑥，选项是A。

4.冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，如图：

23

下列有关冰晶胞说法正确的是

A.冰晶胞内水分子间以共价键结合

B.每个冰晶胞平均含有4个水分子

C.水分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是。键的一种

D.实验测得冰中氢键的作用力为18.5kJ/mol,而冰的熔化热为5.OkJ/mol,

这说明冰熔化成水，氢键部分被破坏。

【答案】D

【解析】A项，冰晶胞内水分子间以氢键结合，故A错误；B项，每个冰晶

胞平均占有分子个数=4+：X8+LX6=8,故B错误；C项，氢键有饱和性和方向

性，每个H原子只能形成一个氢键，但不属于化学键，不是。键一种，故C错误；

D项，冰中氢键的作用能为18.SkJ-moF1,而冰熔化热为5.0kJ・niolT,说明冰熔

化为液态水时只是破坏了一部分氢键，并且液态水中仍在氢键，故D正确。

5.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨

水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是（）

A.反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后的浓度不变。

24

B.沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子［CU(NH3)12+。

C.向反应后的溶液加入乙醇，溶液将会没有发生变化，因为［CENH，1*

不会与乙醇发生反应。

D.在［Cu(NH3)12+离子中，C/♦给出孤对电子，阳3提供空轨道。

【答案】B

【解析】A项，硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水时，

氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物而使溶液澄清，所以溶液中铜离子浓度减小，

故A错误；B项，硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水时，氢

氧化铜和氨水继续反应生成络合物离子［Cu(NHa)4产而使溶液澄清，故B正确；C

项，［Cu(NH3)1S04在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，向溶液中加入乙醇后

会析出蓝色晶体，故C错误；D项，在［Cu(NH3『离子中，Cu"提供空轨道，NH3

提供孤电子对，故D错误。

6.二茂铁［(C5HJzFe］的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事

件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁熔点是1730c(在100℃

时开始升华)，沸点是249℃,不溶于水，易溶于苯、乙醛等非极性溶剂。下列

说法不正确的是()

A.二茂铁属于分子晶体

B.在二茂铁结构中，GH「与羟2+之间形成的化学键类型是离子键

25

H

c.已知：环戊二烯的结构式为：H/丁S,则其中仅有1个碳原子采取

sp3杂化

D.C5H5一中一定含兀键

【答案】B

【解析】A项，根据二茂铁的物理性质，熔点低，易升华，易溶于有机溶剂，

说明二茂铁为分子晶体，故说法正确；B项，碳原子含有孤电子对，铁原子含有

空轨道，两者形成配位键，故说法错误；C项，1号碳原子含有4个。键无孤电

子对，杂化类型为sp:2、3、4、5碳原子有3个。键无孤电子对，杂化类型为

sp2,因此仅有1个碳原子采取sp'杂化，故说法正确；D项，CJfc一中，碳原子没

有达到饱和，存在碳碳双键，成键原子间只能形成一个。键，另一个键必然形成

五键，故说法正确。

7.认真下列示意图，有关叙述不正确的是

舟a

Os

•Ft

A.图1表示由Li、Al、Si构成的某三元化合物固态晶体结构，该化合物化

学式可表示为LiAlSi

B.图2表示某蓝色晶体［MFeJCN)1的阴离子的最小结构单元，该晶体的化

26

学式为MFe2（CN）6,M呈+2价

C.图3表示金属银与镯（La）形成的合金晶胞结构，该合金的化学式为LaNis

D.图4表示某种铁化合物的晶胞如图所示（硫原子均在晶胞内），该物质化

学式为CuFeS2

【答案】B

【解析】A项，该晶胞中Li的个数为12X1/4+1=4,A1的个数为8X1/8+6

X1/2=4,Si的个数为4,原子个数比为1:1:1,则该化合物化学式可表示为LiAlSi,

A正确；B项，由图可推出晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe?+个数为：4X<=

同样可推出含F*个数也为:，CN-为12x1=3,因此阴离子为［Fe2（CN）6「，

则该晶体的化学式只能为MFe2（CN”，由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M的

化合价为+1价，B错误；C项，由图示可以看出，La原子均在晶体的8个顶点

上，而Ni原子有1个在中心，另外的8个在面上，故La原子个数=8X：=L

Ni原子个数=1+8X4=5,故化学式为LaNis,C正确；D项，晶胞中：Cu个数

为8X：+4X〈+1=4；Fe个数为6X:+4X：=4,S原子个数为8个，Fe、Cu、

S个数比为4：4：8=1：1：2,D正确。

二、非选择题

8.钙钛矿（CaTiO。型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电

27

阻器等的功能材料，回答下列问题：

(1)基态Ti原子的核外电子排布式为。

(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示，Ti&熔点高于其他三种卤化物，自TiCL

至TiL熔点依次升高，原因是o

化合

TiF4TiCLTiBr4TiL

物

熔点

377-24.1238.3155

/℃

(3)CaTiO3的晶胞如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是

;金属离子与氧离子间的作用力为,Ga?+的配位数是

(4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2\「和有机碱

离子CHMV,其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图⑸中的空间位置相

同，有机碱CH3NH3+中，N原子的杂化轨道类型是；若晶胞参数为anm,

则晶体密度为g•c£(列出计算式)。

28

(5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质

铅和碘，降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土销

(Eu)盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿命，其作用原理如图(c)所示，用离

子方程式表示该原理、。

【答案】⑴Is22s22P63s23P63d24s2

(2)TiF,为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，随相对分子质

量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高

(3)0>Ti>Ca离子键12

/、4+a620

(4)丁产sp'fx小

3+2+2+2+3+

(5)2Eu+Pb=2Eu+Pb2Eu+I2=2Eu+2r

【解析】(1)钛元素是22号元素，故其基态原子的核外电子排布式为

29

Is22s22P63s23P63(124s2或[Ar]3d24s2；(2)一般不同的晶体类型的熔沸点是原子晶

体〉离子晶体》分子晶体，TiF,是离子晶体，其余三种则为分子晶体，故TiF’的熔

点高于其余三种物质；TiCL、TiBn、TiL均为分子晶体，对于结构相似的分子

晶体，则其相对分子质量越大，分子间作用力依次越大，熔点越高；(3)CaTiO3

晶体中含有Ca、Ti、0三种元素，Ca、Ti是同为第四周期的金属元素，Ca在Ti

的左边，根据同一周期元素的电负性从左往右依次增大，故Ti>Ca,0为非金属，

故其电负性最强，故三者电负性由大到小的顺序是：0>Ti>Ca,金属阳离子和氧

负离子之间以离子键结合，离子晶体晶胞中某微粒的配位数是指与之距离最近且

相等的带相反电性的离子，故Ca?+的配位数必须是与之距离最近且相等的氧离子

的数目，从图(a)可知，该数目为三个相互垂直的三个面上，每一个面上有4个，

故Ca?+的配位数是12；(4)比较晶胞(a)(b)可知，将图(b)中周围紧邻的八个晶胞

中体心上的离子连接起来，就能变为图⑸所示晶胞结构，图(b)中体心上的Pb2+

就变为了八个顶点,即相当于图(a)中的Ti"；图⑹中顶点上的「就变成了体心，

即相当于图(a)中的Ca?*；图(b)面心上中的CANE；就变成了棱心，即相当于图

(a)中的03故图(b)中的Pb?+与图(a)中的Ti"的空间位置相同；有机碱CHsNH；

中N原子上无孤对电子，周围形成了4个。键，故N原子采用sp3杂化；从图(b)

可知，一个晶胞中含有Pb?+的数目为IX1=1个，CHsNH；的数目为84=1个，上的

O

数目为6、；=3个，故晶胞的密度为

一

mImolX(207+3x127+12+14+6xl)g/mol6203/、/jehfe,、一1,

P[=——--可砌亍——--=#*10%而;⑸从作用原理图(C)可以

推出，这里发生两个离子反应方程式，左边发生Pb+2EU3+=Pb2++2EU2+,右边

2+3

发生I2+2EU=2EU++2LO

30

9.近期我国学者研制出低成本的电解“水制氢”催化剂——银掺杂的磷化

钻三元纳米片电催化剂(Nio/COogP)。回答下列问题：

(l)Co在元素周期表中的位置为,C02+价层电子排布式为

______________O

(2)Co、Ni可形成[CO(NH3)615、K3[CO(NO3)6].Ni(CO)八3心也八下。“等

多种配合物。

①SO：-的空间构型为,NO,中N原子的杂化轨道类型为

_________O

②C、N、0、S四种元素中，第一电离能最大的是。

③lmol[Co(NH3)」C12中含有。键的数目为;已知NF3比限的沸点

小得多，试解释原因o

(3)常用丁二酮后来检验Ni,反应如下：

<?一叫、

HO—Z/C%H3C\/CH.

Ni2+(aq)+2HO-N/、/"人/”/72H*(aq)

XHaH3(r^NN^XH3,、

IIJ<s)

丁二嗣后<OH•…OJ

二(丁二的府)合锲(II)

①1个二(丁二酮行)合银(II)中含有个配位键。

②上述反应的适宜pH为(填字母序号)

A.12B.5〜10C.1

31

(4)磷化硼是一种备受关注的耐磨涂料，其晶体中磷原子作面心立方最密堆

积，硼原子填入四面体空隙中(如图)。已知磷化硼晶体密度为Pgcm。计算晶

体中硼原子和磷原子的最近核间距为cm。

【答案】(1)第四周期第W族3d7

(2)①正四面体形sp2②N③24%帆分子间存在氢键

⑶①4②B(4)

2\QXNA

【解析】(l)Co为27号元素，位于元素周期表第四周期第WI族；基态Co原

子价层电子排布为3d74s2,失去最外层2个电子形成Co?*,所以Co?*的价层电子

排布为3d7；(2)①硫酸根中心原子的价层电子对数为4+竺警=4,无孤对电子，

所以空间构型为正四面体结构；N0「中心原子的价层电子对数为3+殁注=3,所

以为sp?杂化；②同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，同周期元素自左向

右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元

素，所以4中元素中第一电离能最大的为N元素；③6个灿与Co?♦之间形成6

个配位键，属于。键，每个氨气分子中的氮氢键也为。键，共6+3X6=24,所以

lmol[Co(NH3)6]C12含有的。键个数为24姗N元素电负性较大，所以限分子间

存在氢键，沸点较高；(3)①根据N原子的成键特点可知，在二(丁二酮胎)合银

32

中N原子和Ni"形成的化学键均为配位键，所以1个二(丁二酮后)合银中含有4

个配位键；

②碱性太强容易生成Ni(0H)2沉淀,酸性太强大量的氢离子存在不利于二(T

二酮胎)合银的生成，所以适宜的pH应为B：5~10；(4)由图可知，1个晶胞中含

有4个B原子和4个P原子，故晶胞质量所曾产g，设边长为acm,则晶胞

的体积片a3cli故晶胞密度展，二型詈gcm1解得a=2xR^cm；晶体中

AV产A

硼原子和磷原子的最近核间距为品胞体对角线的;，体对角线长度为晶胞边长的

6倍，所以晶体中硼原子和磷原子的最近核间距层工m。

10.辂、铝(Mo)、鸽(W)都是WB族元素，且原子序数依次增大，它们的单

质和化合物在生活、生产中有广泛应用。

(1)铝元素的最高化合价为;基态铝原子的核外电子排布类似于基

态铭原子，其原子核外有个未成对电子。

(2)铝可作有机合成的催化剂。例如，苯甲醛被还原成环己基甲醇。

CHO蟠翳^O-CHQH

笨甲酹环己茶甲醇

①环己基甲醇分子中采取Sp3杂化的原子是(写元素符号)。

②环己基甲醇的沸点高于苯甲醛，其原因是o

(3)铝离子(CF)能形成多种配合物，例如［Cr(OH)3(H2O)(H2NCH2cH＞凡)］。

33

①已知配合物的中心粒子的配位数指配位原子总数。上述配合物中，C产的

配位数为________

②上述配合物中的非金属元素按电负性由小到大的顺序排列为

（4）倍的一种氧化物的晶胞结构如图所示。

•就离子

公钻离子

①该氧化物的化学式为

②已知晶胞底面的边长为acm,晶胞的高为bcm,M代表阿伏加德罗常数的

值，该铝的氧化物的摩尔质量为Mg•mol。该晶体的密度为g・cm-3

（用含a、b、NA和M的代数式表示）。

【答案】（1）+66（2）①C、0②环己基甲醇分子间能够形成氢键

⑶①6②HVCVNV0⑷①Cr2O3②《竺

9NA-a-b

【解析】（l）Cr为24号元素，价电子排布式为3d54s）最高正价为+6价；

基态铝原子的核外电子排布类似于基态格原子，价电子排布式为3d54s）其原子

核外有6个未成对电子；（2）①环己基甲醇中C均以单键连接，采取s/杂化，0

原子的杂化轨道数为4,也采取sp'杂化；②环己基甲醇中含有羟基，分子间存

在氢键，沸点较高；（3）①HNCH2cH即2中2个N原子均与Cr”形成配位键，配体

34

有3个OF、1个乩0和1个HN：H2cH州2,故Cd+的配位数为6；②同周期从左到

右，元素的电负性逐渐增大，氢的电负性在四种元素中最小，故电负性：H<C<

NV0；(4)①每个晶胞中含有er"数目为：4；(J?数目为：12x1+2x1+3=6,故化

o2

2M