2026高考化学复习难题速递之物质结构与性质(解答题)(2025年11月)_第1页
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第74页(共74页)2026高考化学复习难题速递之物质结构与性质(解答题)(2025年11月)一.解答题(共20小题)1.(2025秋•西城区校级期中)格氏试剂(RMgX)是有机合成中的一种常用试剂,其制备、结构和性质如下。(1)制备由卤代烃和金属Mg在溶剂乙醚中制备:R﹣X+Mg→加热乙醚R﹣①金属Mg的晶胞如图1所示,晶胞体积为vcm3,阿伏加德罗常数为NA,则金属Mg的密度为g/cm3。②烃基(R—)相同时,碳卤键断裂由易到难的顺序为R—I、R—Br、R—Cl,推测其原因:。(2)结构将CH3CH2MgBr从乙醚溶液中结晶出来,获得CH3CH2MgBr•2(CH3CH2)2O,分子结构示意图如图2所示(H原子未标出,忽略粒子半径相对大小)。①Mg原子与相邻的4个原子形成共价键,呈四面体形,Mg原子的杂化轨道类型是。②很多化学键不是纯粹的离子键或共价键,而是两者之间的过渡类型。Br﹣Mg键与C—Mg键中,共价键成分更多的是键。(3)性质格氏试剂在很多反应中C—Mg键断裂,根据键的极性分析反应的生成物。①CH3CH2MgBr与HCl反应,生成的有机物的结构简式是。②CH3CH2MgBr与丙酮()发生加成反应,生成物的结构简式是。2.(2025秋•上海期中)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,主要流程如图:其中:FeⅡ代表+2价的铁元素,FeⅢ代表+3价的铁元素。(1)写出基态Fe原子的价层电子排布式。(2)与CH3OH的式量相差较大,但二者的沸点却极为接近,原因有:ⅰ.CH3OH的极性强于;ⅱ.。(3)根据图中结构,FeⅢ的配位数是。ⅡMOF—5晶体的低温储氢性能非常优异,其结构如图所示。对苯二甲酸(BDC)作为有机配体,与无机基团[Zn4O]6+连接。(4)[Zn4O]6+中O原子的杂化轨道类型为。(5)下列也可以作为有机配体与[Zn4O]6+连接形成三维多孔骨架的是。(不定项)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。(6)每个重复单元中BDC2﹣的个数为。(7)已知[Zn4O]6+与BDC2﹣的摩尔质量分别为M1g•mol﹣1和M2g•mol﹣1,阿伏加德罗常数为NA。MOF—5晶体的密度为g•cm﹣3。(1nm=10﹣7cm)Ⅲ工业上可采用MOF中的SIFSIX﹣3—Cu材料选择性吸附CO2,如图所示。(8)该材料能吸附CO2而不能吸附CO可能的原因是。(9)将MOF材料与ZnO复合可制备荧光材料ZnO—MOF,ZnO溶于氨水生成[Zn(NH3)4]2+,1mol[Zn(NH3)4]2+中共有mol的σ键,Zn(OH)2也可溶于氨水生成[Zn(NH3)4]2+,写出该反应的离子方程式:。(10)掺杂ZnO的MOF还可以电催化还原CO2,装置原理如图所示。电极b的电极反应式为,电极a上生成1molO2时,理论上可还原标准状况下LCO2。3.(2025秋•杨浦区校级期中)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.Fe2+与邻二氮菲(phen)生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子[Fe(ph(1)[Fe(phen)A.配位键B.离子键C.π键D.氢键(2)用邻二氮菲测定Fe2+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Fe2+易变质,请从结构角度解释其原因。(4)FeSO4•7H2O的结构如图所示,键角1、2、3由大到小的顺序为;A.3>2>1B.1>2>3C.3>1>2D.1>3>2加热时更易失去的水分子是(填“①”或“②”)。Ⅱ.Co2+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.sB.PC.dD.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Co9S8B.晶胞2中S与S的最短距离为3C.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anm(1nm=10﹣7cm),阿伏加德罗常数为NA,则该晶体的密度为g•cm﹣3。4.(2025秋•浦东新区期中)我们知道,元素是具有相同核电荷数的原子的总称。人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。质子数相同而中子数不同的同种元素的不同核素互称为同位素。许多元素都有同位素。关于元素及同位素的下列说法,请做出正确选择:(1)根据元素的核电荷数,不能确定的是。A.原子核内质子数B.原子核外电子数C.原子序数D.原子核内中子数(2)放射性同位素53131I,其左上角数字“131”表示A.质量数B.中子数C.质子数D.相对原子质量(3)下列互为同位素的是。A.H2O和D2OB.35Cl和37ClC.红磷和白磷D.16O2和18O2(4)某元素原子,其次外层电子数是最外层电子数的2倍,该元素的原子核外电子排布可能是(双选)。A.2,1B.2,4C.2,8,4D.2,8,2(5)已知A、B、C、D是前18号元素中的四种元素,其原子序数依次递增。其中,A元素的某种同位素原子没有中子,且A与C元素原子的最外层电子数相等,B元素是地壳中含量第一的元素,D元素的原子获得1个电子后,核外电子排布与氩原子相同。试回答下列问题:①写出元素的名称:A,B。②写出D的简单离子的结构示意图:。③写出下列微粒的电子式:B原子;C的简单离子。④B、C两种元素的原子半径大小关系(用元素符号表达)。5.(2025秋•上城区月考)ⅤA族元素氮、磷、砷(As)及其化合物应用广泛。请回答:(1)下列说法不正确的是。A.硝酸酸性强于亚硝酸B.电负性大小:N<PC.基态砷原子的价层p轨道处于半满状态,故第一电离能高于第二电离能D.AsH3是极性分子(2)某化合物的晶胞如图1:①用配离子表示其化学式。②该物质溶于水时,阴离子不反应、阳离子彻底发生水解反应(其中一种产物是H3AsO4),对反应后溶液中浓度最大的两种离子排序(由大到小顺序)。(3)焦磷酸(H4P2O7)的结构如图2,各级电离平衡常数Ka1=1.2×10-1,请画出H2P2O72-的结构,解释该结构合理的原因是(4)砷在自然界中存在的化合物有雄黄(As4S4)、雌黄(As2S3)、砒霜(As2O3)等,一定条件下可实现如图转化,已知:气体A、B含有一种相同的元素。①写出A的化学式。②写出步骤Ⅲ的化学方程式。③设计实验证明气体B具有氧化性。6.(2025秋•静安区校级期中)过渡元素铜的化合物在物质制备、医药科学、催化反应、材料化学等领域有着广泛的应用。Cu2+与NH3、H2O、OH﹣、Cl﹣等形成配合物。科学家推测胆矾(CuSO4•5H2O)的结构示意图可简单表示如图:(1)基态铜原子的价层电子排布式为;其核外电子的空间运动状态有种。(2)用配合物的形式表示胆矾的化学式为;其中硫原子的杂化轨道类型为。纳米氧化亚铜(Cu2O)粒径在1﹣100nm之间,是一种重要的无机化工原料,应用于涂料、有色玻璃和催化剂等领域。(3)Cu2O属于离子晶体,晶体结构如图所示。图中●表示的微粒是。A.O2﹣B.CuC.Cu+D.Cu2+Cu2O溶于浓氨水中形成无色的[Cu(N+NH3•H2O+=[Cu(NH3)4]2++(4)完成并配平上述离子方程式。(5)[Cu(NH3)2]+中存在的化学键类型有(不定项)。A.离子键B.配位键C.非极性共价键D.氢键(6)已知NH3分子中H—N—H键角为107°,则[Cu(NH3)6]2+中H—NA.等于120°B.小于107°C.等于107°D.大于107°(7)某金属离子M2+与铜离子类似构成[M(NH3)4]2+,其中2个NH3被2个(8)该金属的二烷烃基化合物(R﹣M﹣R)分子中烃基R与M以σ键结合,如表所示是2种二烷烃基锌的沸点数据,则烃基R1是,推断的依据,是。物质R2﹣Zn﹣R1C2H5﹣Zn—C2H5沸点(℃)451187.(2025秋•嘉定区校级期中)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。钻的一种配位聚合物的化学式为:{[Co(bte)2(H2O)2](NO3)2}n。(1)Co2+基态核外电子排布式为。(2)NO3-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的结构简式如图所示。(3)bte的分子式为。(4)[Co(bte)2(H2O)2]2+中,与Co2+(5)C、H、N的电负性从大到小顺序为。A.C>H>NB.C—N>HC.N>C>HD.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.sp2杂化C.sp3杂化(7)1molbte分子中含σ键的数目为mol。A.13B.17C.21D.22铁、钴、镍均为第四周期第Ⅷ族元素,它们的单质及化合物具有广泛用途。(8)NiO、FeO的晶体类型与NaCl晶体相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,则熔点:NiOFeO,原因是。A.>B.=C.<D.无法确定一种铁氮化合物具有高磁导率,其结构如图所示。(9)该铁氮化合物的化学式为。8.(2025秋•天津期中)人体必需的一些元素在周期表中的分布情况如图:(1)碳有多种同位素,其中考古时用于测定文物年代的是。(2)上表中的第三周期简单金属离子半径最小的为(填离子符号)。(3)Mn在元素周期表中的位置是第四周期第族,写出Co的价层电子排布式。(4)SnI4熔点145.75℃,沸点364℃,不溶于冷水,可溶于乙醇、苯、氯仿、乙醚及四氯化碳,解释其易溶于CCl4的原因。(5)能比较元素S和Cl非金属性强弱的事实是(填序号)。a.水溶液酸性:HCl>H2Sb.气态氢化物的稳定性:HCl>H2Sc.电负性:Cl>Sd.简单氢化物沸点:H2S>HCl(6)N与Cu的某化合物晶胞如图所示:①该晶体的化学式为,与N距离最近且相等的Cu原子数是。②该晶体在浓盐酸中反应,得到绿色溶液(四氯合铜配离子)和红色沉淀,写出离子方程式:。9.(2025春•荔湾区校级期末)钛被誉为“21世纪的太空金属”,钛及其化合物在航空航天、能源存储、生物医学和高端制造等领域具有不可替代的作用。回答下列问题:(1)基态Ti原子的价层电子轨道表示式为,与Ti同周期,且未成对电子数最多的元素是(填元素符号)。(2)Ti纳米颗粒可作为储氢材料,表面吸附H2时H2中的H—H键断裂成为H原子,H原子与Ti原子形成弱配位作用,则Ti原子与H原子之间的作用力属于(填“离子键”“共价键”或“金属键”)。(3)Ti的四卤化物的熔点如下表所示。TiF4的熔点明显高于其他三种Ti的卤化物,且TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点依次升高,原因是。化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔点/℃377﹣24.1238.3155(4)钙钛矿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。钛酸钙是一种典型的钙钛矿,立方晶胞结构如图5所示。①钛酸钙的化学式为,O、Ca、Ti三种元素的电负性由大到小的顺序为;Ca2+的配位数为。②晶胞参数为anm,钛酸钙晶体密度为g•cm﹣3(列出计算式)。10.(2025春•广州期末)铜金属的使用在我国由来已久。目前铜及其化合物在日常生产、科学研究和工业生产中也具有许多用途。请回答下列问题:(1)写出基态Cu原子价电子的轨道表示式。(2)向盛有4mL0.1mol•L﹣1CuSO4溶液的试管里滴加几滴1mol•L﹣1氨水,首先形成难溶物沉淀,继续滴加氨水并振荡试管,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液;再向试管中加入8mL95%乙醇,并用玻璃棒摩擦试管壁,析出深蓝色的晶体([Cu(NH3)4]SO4•H2O)。①NH3极易溶于水的原因是。②深蓝色的晶体([Cu(NH3)4]SO4•H2O)内不存在(填选项字母)。A.离子键B.极性共价键C.非极性共价键D.配位键③写出“沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液”时发生的反应离子方程式。(3)在CuSO4溶液中加入过量KCN溶液,可形成配合物K2[Cu(CN)4]则其配离子中含有的σ键与π键的数目比为。(4)离子型配合物[Cu(CH3CN)4]BF4中,[Cu(CH3CN(5)铜金合金的一种晶体结构为立方晶型,晶胞如图所示。若此晶胞立方体的边长为apm,密度为ρg•cm﹣3则阿伏加德罗常数可表示为mol﹣1(用含a、p的代数式表示)。11.(2025秋•静安区校级期中)工业制得的H2中常含有CO杂质,有多种方法可以除去CO杂质。其中一种常见的方法为H2与CO的混合气体经“变换”“脱碳”获得纯H2,向绝热反应器中通入CO、H2和过量的H2O(g),方程式为:CO(g)+H2O(g)低温型催化剂约230°C、3MPaCO2(g)(1)该反应催化作用受接触面积和温度等因素影响,H2O(g)的比热容较大。H2O(g)适当过量能有效防止催化剂活性下降,其原因有。(2)下列情况可以作为该反应达到平衡的标志的有(不定项)。A.单位时间内,消耗nmolCO的同时生成nmolCO2B.混合气体的平均摩尔质量保持不变C.体系内压强保持不变D.CO(g)与H2(g)的体积比保持不变(3)脱碳在钢制吸收塔中进行,吸收液成分:质量分数30%的K2CO3吸收剂、K2CrO4缓蚀剂(Cr正价有+3、+6)等。K2CO3溶液浓度偏高会堵塞设备,导致堵塞的物质是(填化学式)。K2CrO4减缓设备腐蚀的原理是。氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键,铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。(4)距离Fe原子最近的Mg原子个数是。A.4B.6C.8D.12(5)铁镁合金的化学式为。(6)若该晶胞的晶胞边长为dnm,阿伏加德罗常数为NA,则该合金的密度为g•cm(用含NA的式子表达)。(7)若该晶体储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱心位置,则含Mg48g的该储氢合金可储存标准状况下H2的体积约为L。A.5.6B.112C.22.4D.44.812.(2025秋•西城区校级期中)ZnS、CdSe均为重要的半导体材料,可应用于生物标记和荧光显示领域,并在光电器件、生物传感和激光材料等方面也得到了广泛的应用。(1)基态Zn原子的价层电子排布式为:。(2)34Se在周期表中的位置为:。(3)S与P在周期表中是相邻元素,两者的第一电离能:SP(填“>”或者“<”)。(4)CdSe的一种晶体为闪锌矿型结构,晶胞结构如图所示。①晶胞中,与Cd原子距离最近且相等的Se原子有个。②已知,晶胞边长anm,阿伏加德罗常数为NA,CdSe的摩尔质量为191g•mol﹣1。则CdSe晶体的密度是g•cm3。(5)电化学沉积法可用于制备CdSe,其装置示意图如图。H2SO4电解过程中阳极有无色气泡产生,CdSe在阴极生成,纯度及颗粒大小会影响CdSe性能,沉积速率过快容易团聚。①已知,H2SeO3是弱酸。控制合适的电压,可以使Cd2+转化为纯净的CdSe,写出阴极的电极反应式:。②研究表明,为得到更致密均匀的CdSe薄膜,可用二甲基甲酰胺()做溶剂降低Cd2+浓度,从成键的角度分析原因:。13.(2025•大兴区校级三模)新型化学电源在能量、密度、功率等方面较传统电源均有显著优势。Ⅰ.锂电池的电解液是目前研究的热点。(1)锂电池的电解液可采用溶有LiPF6的碳酸酯类有机溶液。①基态Li+的电子云轮廓图的形状是:。②元素Li、P、F中电负性最大的是(填元素符号)。③碳酸二乙酯()的沸点高于碳酸二甲酯(),原因是。(2)为提高锂电池的安全性,科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下,阴离子为BF该阳离子中,“C”原子的杂化轨道类型为杂化,BF4-的空间构型是Ⅱ.氢氧燃料电池具有高效能、环保、可再生等优点,应用极其广泛。寻找安全高效、低成本的储氢材料对于实现氢能经济具有重要意义,以下是两种常见的储氢材料。(3)氰基配合物Cu3[Co(CN)6]2•xH2O①钴离子的配位数是,配位原子是(写元素符号)。②Cu3[Co(CN)6]2•xH2O中存在的化学键有。a.离子键b.范德华力c.极性共价键d.氢键(4)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。该晶体储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱心位置。①该晶体完全储氢后,距离Mg原子最近的H2分子个数是。②该晶体未储氢时的密度为ρg•cm﹣3,则铁原子的半径为cm。(用含ρ的代数式表示,阿伏加德罗常数的值为NA,假设晶胞中邻近的铁原子相切)14.(2025秋•闵行区校级月考)铱(Ir)的单质因极强的耐腐蚀性被成为耐腐蚀之王,在航空航天领域有重要应用。(1)下列性质中,与铱的耐腐蚀性无直接关联的是。A.单质的密度大,硬度高B.表面易形成致密且稳定的氧化膜C.电负性较大,不易被氧化D.金属键强度大,原子间结合紧密(2)铱的原子序数为77,价电子排布为5d76s2,则铱在元素周期表中位于。A.第5周期第7族B.第5周期第9族C.第6周期第7族D.第6周期第9族(3)铱的化合物中常见价态有+3和+4价,其中+4价更稳定,原因是。(4)IrCl4有机合成中常用的催化剂,该物质熔点350℃,在熔化时难以发生电离,其固体的晶体类型是。A.离子晶体B.分子晶体C.共价晶体D.金属晶体(5)K3IrBr6是高强度曝光的增敏剂,用于激光照相材料,其阴离子IrBr63-中Ir的价层电子对数为6,该离子的空间结构为A.正四面体B.平面正方形C.正八面体D.三角锥形(6)某种Ir的配合物正离子,其结构如图1所示。该离子中N的杂化方式为;1mol该离子中Ir原子形成的配位键有mol。(7)化合物IrO2的四方晶格结构如图2所示,已知IrO2的晶胞棱边夹角均为90°,晶胞边长分别为apm、apm、cpm,晶体密度为rg•cm﹣3,则一个晶胞中有个O,设NA为阿伏加德罗常数的值,则IrO2的摩尔质量为(用代数式表示)g•mol﹣1。(8)TiO2与氧化铱(IrO2)一样具有良好的导电性,可用作工业电解的电极。如图3所示,利用TiO2直接电解法生产钛是目前较先进的方法,二氧化钛电极电极反应式为,石墨电极需要定期补充的原因是。15.(2025秋•徐汇区校级月考)(1)下列说法正确的是。A.Co位于元素周期表d区B.某种激发态Co原子的电子排布式为:[Ar]3d64s2C.钴的配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中既存在配位键又存在离子键D.基态Co2+的价电子占据6个能量不同的轨道(2)Co最高能层符号为,所处周期中未成对电子数与Co相同的还有(基态、填元素符号)。(3)已知钴元素常见的化合价为+2和+3价。某钴氧化物的晶胞结构如图所示(A、B结构交替排列):①1个晶胞中含有Co3+的个数为,该氧化物的化学式为,该晶体的密度为dg•cm﹣3,晶胞的边长为nm(阿伏加德罗常数用NA表示)。②常温下,将Co2O3粉末加入浓盐酸中制备CoCl2时,生成气体X。写出该反应的化学方程式。检验气体X用的试剂为(利用化学性质)。(4)工业上从处理后的矿石硝酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Al3+)中,利用氨浸工艺可提取钴,并获得副产品NiCl2•4H2O。工艺流程如图。已知:①氨性溶液由NH3•H2O、(NH4)2SO3和(NH4)2CO3配制;②Ni2+、Co2+、Co3+能与NH3形成可溶于水的配合物。①Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+的形式存在。向含Co2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的②“氨浸”时,由Co(OH)3转化为[Co(NH3)16.(2025秋•海淀区期中)冰晶石(Na3AlF6)是工业上电解铝的重要助熔剂,在高温条件下会分解成NaF和AlF3,影响其助熔效果。(1)基态Al原子的价电子排布式为。(2)AlF3、AlCl3的熔点分别为1090℃和192.4℃,从微粒间相互作用的角度解释二者熔点相差较大的原因是。(3)熔融态Na3AlF6受热分解的部分反应历程能量变化如图。①图中,速率较慢的是步骤(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。②步骤Ⅰ、Ⅱ的总反应的ΔH0(填“>”“=”或“<”)。③[AlF4]﹣的VSEPR模型为,中心离子的杂化方式为。(4)图1为Na3AlF6的立方晶胞结构示意图,晶胞边长为apm,图2是晶胞的18①表示[AlF6]3-的是②图2所示结构不能作为Na3AlF6的晶胞,原因是。③已知:Na3AlF6的摩尔质量为Mg•mol﹣1,阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为g•cm﹣3。(1pm=10﹣10cm)17.(2025秋•浙江月考)锌和硫在工业中都有重要作用,也是人体必需元素。回答下列问题:(1)下列说法正确的是。A.基态锌原子的价电子排布式为:4s2B.碱性:[Zn(NH3)4]2+<NH3C.基态硫原子核外电子占据的原子轨道数为8D.同周期元素中第一电离能大于硫元素的有三种(2)硫化锌是优良的半导体锂离子电池负极材料,在充电过程中,负极材料晶胞的组成变化如图所示。LixZnyS晶胞中x:y=。(3)硫代硫酸根(S2O32-)可看作是SO42-中的一个①硫代硫酸盐可作浸金试剂。浸金时,S2O32-作为配体与Au+形成[Au(S2O3)2]3﹣。判断S2O32-中的中心S原子和端基S原子哪一个做配位原子(填“端基S”或“中心S”),说明理由②碘量法滴定常用到反应:I2+2S2O32-═2I﹣+S4O62-。推测连四硫酸根[S4O62-]的结构式为(4)闪锌矿的利用有多种方法,其中有如图转化,请回答问题:已知:①M中阴离子空间构型为平面三角形。M具有强还原性。②ZnCl2浓溶液俗称“焊药水”,因ZnCl2水解产生H[ZnCl2(OH)],能除去金属表面的氧化膜。请回答下列问题:①写出H[ZnCl2(OH)]与Fe2O3反应的化学方程式:。②写出M的化学式:。③设计实验方案,检验M中的S元素:。18.(2025•德州三模)某二代钠离子电池以NaClO4的碳酸丙烯酯()溶液作电解质溶液,锰基高锰普鲁士白{Na2Mn[Mn(CN)6]}作正极材料,嵌钠硬碳(NaxCy)作负极材料。(1)基态Mn2+的价电子排布图为。(2)下列O原子所处的状态,能量由高到低的顺序为(用字母代号表示)。(3)碳酸丙烯酯可以由1,2﹣丙二醇与尿素在催化剂存在的条件下生成。该反应另一种反应产物为,其分子的VSEPR构型为。(4)碳酸丙烯酯也可由CO2与环氧丙烷()在催化剂条件下生成。1mol环氧丙烷中含有共价键数目为,环氧丙烷的沸点1,2﹣丙二醇(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是。(5)如图为充电过程中正极材料某时刻晶胞的化学式为,若最近的两个Mn间的距离为anm,则该晶体的密度为g•cm﹣3(用含a、NA的代数式表示)。19.(2025•山东模拟)含锂化合物具有良好的应用前景,回答下列问题:(1)钴酸锂(LiCoO2)常用作锂离子电池的正极材料。Co元素位于元素周期表的区;基态Co3+有个未成对电子。(2)某氧化物(LixLa+3yTi+4O当x=13,LixLayTiO3晶体中Li+与La3+数目之比为;已知该晶体晶胞体心有空位时可导电,则x的值满足(3)活性氮物质Li2CN2中阴离子的空间结构为。(4)Li2O2是制造热电偶、含氧化碲光学玻璃的原料,可用无水LiOH的CH3OH溶液和70%H2O2溶液反应制备。①Li2O2的电子式为。②H2O2的沸点150℃高于CH3OH的沸点(64.7℃),其原因为。20.(2025春•乐平市校级期中)回答下列问题。(1)Mn的某种氧化物MnOn的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示,该氧化物的化学式为,该晶体中Mn的配位数是,该晶胞的密度为g/cm3。(2)当MnOn晶体有O原子脱出时,出现O空位,Mn的化合价(填“升高”、“降低”或“不变”),O空位的产生使晶体具有半导体性质,下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是。A.CaOB.V2O5C.Fe2O3D.CuO(3)[BMIM]+BF4-(见图)是MnOn晶型转变的诱导剂、BF4-的空间结构为;第2周期元素中,第一电离能介于B和F之间的元素有种。[BMIM]+中咪喹环存在大π键,则N原子采取的轨道杂化方式为(4)[BMIM]+BF4-是一种室温离子液体,与传统有机溶剂相比,离子液体有相对难挥发的优点,请从作用力角度解释原因(5)MnOn可作HMF转化为FDCA的催化剂(见图)。FDCA的熔点远大于HMF,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是。

2026高考化学复习难题速递之物质结构与性质(解答题)(2025年11月)参考答案与试题解析一.解答题(共20小题)1.(2025秋•西城区校级期中)格氏试剂(RMgX)是有机合成中的一种常用试剂,其制备、结构和性质如下。(1)制备由卤代烃和金属Mg在溶剂乙醚中制备:R﹣X+Mg→加热乙醚R﹣①金属Mg的晶胞如图1所示,晶胞体积为vcm3,阿伏加德罗常数为NA,则金属Mg的密度为48NAV②烃基(R—)相同时,碳卤键断裂由易到难的顺序为R—I、R—Br、R—Cl,推测其原因:Cl、Br和Ⅰ为同主族元素,原子半径I>Br>Cl,键长C—I>C—Br>C—Cl,键能C—I<C—Br<C—Cl,键长越长,键能越小,碳卤键越易断裂。(2)结构将CH3CH2MgBr从乙醚溶液中结晶出来,获得CH3CH2MgBr•2(CH3CH2)2O,分子结构示意图如图2所示(H原子未标出,忽略粒子半径相对大小)。①Mg原子与相邻的4个原子形成共价键,呈四面体形,Mg原子的杂化轨道类型是sp3。②很多化学键不是纯粹的离子键或共价键,而是两者之间的过渡类型。Br﹣Mg键与C—Mg键中,共价键成分更多的是C—Mg键。(3)性质格氏试剂在很多反应中C—Mg键断裂,根据键的极性分析反应的生成物。①CH3CH2MgBr与HCl反应,生成的有机物的结构简式是CH3CH3。②CH3CH2MgBr与丙酮()发生加成反应,生成物的结构简式是CH3CH2C(CH3)2OH。【专题】化学键与晶体结构;理解与辨析能力.【分析】(1)①晶胞中,镁原子个数为2,晶胞密度ρ=②烃基(R—)相同时,碳卤键断裂由易到难的顺序为R—I、R—Br、R—Cl,推测其原因为Cl、Br和Ⅰ为同主族元素,原子半径I>Br>Cl,键长C—I>C—Br>C—Cl,键能C—I<C—Br<C—Cl;(2)①结合题意,Mg原子与相邻的4个原子形成共价键,呈四面体形;②C的电负性小于Br,故C—Mg共价键成分更多;(3)①CH3CH2MgBr与HCl反应,断裂C—Mg键,Mg—Br键,HCl断裂H—Cl键;②CH3CH2MgBr与丙酮()发生加成反应,生成物的结构简式是CH3CH2C(CH3)2OH。【解答】解:(1)①晶胞中,镁原子个数为2,晶胞密度ρ=mV故答案为:48N②烃基(R—)相同时,碳卤键断裂由易到难的顺序为R—I、R—Br、R—Cl,推测其原因为Cl、Br和Ⅰ为同主族元素,原子半径I>Br>Cl,键长C—I>C—Br>C—Cl,键能C—I<C—Br<C—Cl,键长越长,键能越小,碳卤键越易断裂,故答案为:Cl、Br和Ⅰ为同主族元素,原子半径I>Br>Cl,键长C—I>C—Br>C—Cl,键能C—I<C—Br<C—Cl,键长越长,键能越小,碳卤键越易断裂;(2)①结合题意,Mg原子与相邻的4个原子形成共价键,呈四面体形,Mg原子的杂化轨道类型是sp3,故答案为:sp3;②C的电负性小于Br,故C—Mg共价键成分更多,故答案为:C—Mg;(3)①CH3CH2MgBr与HCl反应,断裂C—Mg键,Mg—Br键,HCl断裂H—Cl键,生成的有机物的结构简式是CH3CH3,故答案为:CH3CH3;②CH3CH2MgBr与丙酮()发生加成反应,生成物的结构简式是CH3CH2C(CH3)2OH,故答案为:CH3CH2C(CH3)2OH。【点评】本题考查物质结构与性质,涉及核外电子排布,化学键,晶胞计算等内容,其中晶胞计算为解题难点,需要结合均摊法进行分析,掌握基础为解题关键,整体难度适中。2.(2025秋•上海期中)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,主要流程如图:其中:FeⅡ代表+2价的铁元素,FeⅢ代表+3价的铁元素。(1)写出基态Fe原子的价层电子排布式3d64s2。(2)与CH3OH的式量相差较大,但二者的沸点却极为接近,原因有:ⅰ.CH3OH的极性强于;ⅱ.CH3OH分子间存在氢键,使沸点增大。(3)根据图中结构,FeⅢ的配位数是4。ⅡMOF—5晶体的低温储氢性能非常优异,其结构如图所示。对苯二甲酸(BDC)作为有机配体,与无机基团[Zn4O]6+连接。(4)[Zn4O]6+中O原子的杂化轨道类型为sp3。(5)下列也可以作为有机配体与[Zn4O]6+连接形成三维多孔骨架的是AB。(不定项)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。(6)每个重复单元中BDC2﹣的个数为3。(7)已知[Zn4O]6+与BDC2﹣的摩尔质量分别为M1g•mol﹣1和M2g•mol﹣1,阿伏加德罗常数为NA。MOF—5晶体的密度为(M1+3M2)×1021NA×a3Ⅲ工业上可采用MOF中的SIFSIX﹣3—Cu材料选择性吸附CO2,如图所示。(8)该材料能吸附CO2而不能吸附CO可能的原因是CO2分子直径与该材料孔径匹配,CO分子直径与该材料孔径匹配。(9)将MOF材料与ZnO复合可制备荧光材料ZnO—MOF,ZnO溶于氨水生成[Zn(NH3)4]2+,1mol[Zn(NH3)4]2+中共有16mol的σ键,Zn(OH)2也可溶于氨水生成[Zn(NH3)4]2+,写出该反应的离子方程式:Zn(OH)2+4NH3•H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH﹣+2H2O。(10)掺杂ZnO的MOF还可以电催化还原CO2,装置原理如图所示。电极b的电极反应式为CO2+2e﹣+2H+=CO+H2O,电极a上生成1molO2时,理论上可还原标准状况下44.8LCO2。【专题】原子组成与结构专题;化学键与晶体结构.【分析】(1)Fe是26号元素,位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族;(2)形成分子间氢键,沸点升高;(3)由图可知,Fe与2个N、2个O形成配位键;(4)O与4个Zn形成4个配位键;(5)与[Zn4O]6+连接形成三维多孔骨架的有机配体需能提供与前后[Zn4O]6+形成配位键的配位原子;(6)根据均摊法进行计算;(7)重复结构单元中[Zn4O]6+位于顶点,个数为8×18=1,BDC2﹣的位于棱心,个数为12×14=3,重复结构单元质量为M1+3M2NAg(8)根据该材料的孔径与CO2、CO的直径大小进行分析;(9)[Zn(NH3)4]2+中含有12个N—H共价键和4个配位键;Zn(OH)2也可溶于氨水生成[Zn(NH3)4]2+和OH﹣;(10)由图可知,在催化剂表面CO2得电子与H+反应生成CO和H2O;根据2CO2~4e﹣~O2,计算被还原的CO2的体积。【解答】解:(1)Fe是26号元素,位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族,价层电子排布式为3d64s2,故答案为:3d64s2;(2)CH3OH分子间可形成氢键,使其沸点升高,故答案为:CH3OH分子间存在氢键,使沸点增大;(3)由图可知,Fe与2个N、2个O形成配位键,故FeⅢ的配位数是4,故答案为:4;(4)O与4个Zn形成4个配位键,其杂化方式为sp3,故答案为:sp3;(5)与[Zn4O]6+连接形成三维多孔骨架的有机配体需能提供与前后[Zn4O]6+形成配位键的配位原子,由图可知,A、B中都存在多个能与Zn形成配位键的原子,故答案为:AB;(6)重复结构单元中BDC2﹣的位于棱心,个数为12×14故答案为:3;(7)重复结构单元中[Zn4O]6+位于顶点,个数为8×18=1,重复结构单元质量为M1+3M2NAg,重复结构单元体积为a3×10﹣21cm3,晶体密度ρ=mV=故答案为:(M(8)MOF中的SIFSIX﹣3—Cu材料孔径为0.33nm~0.35nm,CO2、CO的直径大小分别为0.338nm、0.376nm,故CO2可以被吸附,而CO不能被吸附,故答案为:CO2分子直径与该材料孔径匹配,CO分子直径与该材料孔径匹配;(9)[Zn(NH3)4]2+中含有12个N—H共价键和4个配位键,故1mol[Zn(NH3)4]2+中共有16mol的σ键;Zn(OH)2也可溶于氨水生成[Zn(NH3)4]2+和OH﹣,反应离子方程式为:Zn(OH)2+4NH3•H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH﹣+2H2O,故答案为:16;Zn(OH)2+4NH3•H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH﹣+2H2O;(10)由图可知,在催化剂表面CO2得电子与H+反应生成CO和H2O,电极反应式为:CO2+2e﹣+2H+=CO+H2O;根据2CO2~4e﹣~O2,电极a上生成1molO2时,被还原的CO2为2mol,其体积为44.8L,故答案为:CO2+2e﹣+2H+=CO+H2O;44.8。【点评】本题考查物质结构,设计核外电子排布、氢键、化学键、杂化方式、配位键、晶体结构与计算、电极反应式书写、化学方程式书写等知识,侧重考查学生分析计算能力,题目难度中等。3.(2025秋•杨浦区校级期中)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.Fe2+与邻二氮菲(phen)生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子[Fe(ph(1)[Fe(phen)A.配位键B.离子键C.π键D.氢键(2)用邻二氮菲测定Fe2+浓度时应控制pH为2﹣9的适宜范围,请解释原因:若pH太小,c(H+)大,此时邻二氮菲中的N原子优先与H+结合,导致邻二氮菲与Fe2+的配位能力减弱,若pH太大,Fe2+易形成氢氧化亚铁沉淀。(3)补铁剂中Fe2+易变质,请从结构角度解释其原因Fe2+的核外电子排布式是[Ar]3d6,Fe3+的核外电子排布式是[Ar]3d5,亚铁离子易失去1个电子变为更加稳定的Fe3+。(4)FeSO4•7H2O的结构如图所示,键角1、2、3由大到小的顺序为C;A.3>2>1B.1>2>3C.3>1>2D.1>3>2加热时更易失去的水分子是②(填“①”或“②”)。Ⅱ.Co2+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C区。A.sB.PC.dD.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N>O>C。(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水杨醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,分子间氢键可以使物质的熔沸点更高。(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AD。(不定项)A.结构1钴硫化物的化学式为Co9S8B.晶胞2中S与S的最短距离为3C.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6个Ni原子构成的正八面体空隙中。(10)该晶胞的边长为anm(1nm=10﹣7cm),阿伏加德罗常数为NA,则该晶体的密度为213a3NA×1021【专题】化学键与晶体结构;理解与辨析能力.【分析】(1)根据邻二氮菲的结构判断[Fe(2)若pH太小,c(H+)大,此时邻二氮菲中的N原子优先与H+结合,导致邻二氮菲与Fe2+的配位能力减弱,若pH太大,Fe2+易形成氢氧化亚铁沉淀;(3)①Fe2+的核外电子排布式是[Ar]3d6,Fe3+的核外电子排布式是[Ar]3d5,所以亚铁离子易失去1个电子变为更加稳定的Fe3+;(4)中心原子的孤电子对数越多,键角越小,②处水分子离中心离子较远,结合力较小;(5)Co的原子序数是27,据此判断该元素在周期表中的位置;(6)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C;(7)分子间氢键可以使物质的熔沸点更高;(8)A.结构1中S位于冷水和体内,个数为12×14+1=4,钴位于顶点和体内,个数为4×1B.晶胞2中边长为anm,则S与S的最短距离为:(aC.晶胞3中,S的个数为4,Li的个数为8,S周围最近的Li的个数是8(4个位于晶胞3内,还有4个位于上面的晶胞内),故Li周围最近的S有4个;D.2个晶胞2放在一起时,如由图所示:,从中间截取的正方体就是晶胞3,所以晶胞2和晶胞3表示同一晶体;(9)由图可知,C原子填充在由6个Ni原子构成的正八面体的空隙中;(10)根据均摊法计算可知,C的个数是1,Mg的个数是8×18=1,Ni的个数是6×12=3,晶胞的化学式为:MgNi3C,该晶胞的边长为anm(1nm=10﹣7cm),阿伏加德罗常数为【解答】解:(1)根据邻二氮菲的结构可知,[Fe(p故答案为:AC;(2)用邻二氮菲测定Fe2+浓度时应控制pH为2﹣9的适宜范围,原因是若pH太小,c(H+)大,此时邻二氮菲中的N原子优先与H+结合,导致邻二氮菲与Fe2+的配位能力减弱,若pH太大,Fe2+易形成氢氧化亚铁沉淀,故答案为:若pH太小,c(H+)大,此时邻二氮菲中的N原子优先与H+结合,导致邻二氮菲与Fe2+的配位能力减弱,若pH太大,Fe2+易形成氢氧化亚铁沉淀;(3)①补铁剂中Fe2+易变质,从结构角度解释其原因是Fe2+的核外电子排布式是[Ar]3d6,Fe3+的核外电子排布式是[Ar]3d5,所以亚铁离子易失去1个电子变为更加稳定的Fe3+,故亚铁离子易被氧化,故答案为:Fe2+的核外电子排布式是[Ar]3d6,Fe3+的核外电子排布式是[Ar]3d5,亚铁离子易失去1个电子变为更加稳定的Fe3+;(4)中心原子的孤电子对数越多,键角越小,3处S原子无孤电子对,1处O原子含有1对孤电子对,2处O原子含有2对孤电子对,所以键角大小为∠3>∠1>∠2,加热时更易失去的水分子是②,因为该处水分子离中心离子较远,结合力较小,故答案为:C;②;(5)Co的原子序数是27,元素在周期表中属于d区,故答案为:C;(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N>O>C,故答案为:N>O>C;(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℃,从结构角度解释二者沸点差异的原因是前者形成分子内氢键,后者形成分子间氢键,分子间氢键可以使物质的熔沸点更高,故答案为:水杨醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,分子间氢键可以使物质的熔沸点更高;(8)A.结构1中S位于冷水和体内,个数为12×14+1=4,钴位于顶点和体内,个数为4×18+4=4.5,所以钴硫化物的化学式为CoB.晶胞2中边长为anm,则S与S的最短距离为:(a2)C.晶胞3中,S的个数为4,Li的个数为8,S周围最近的Li的个数是8(4个位于晶胞3内,还有4个位于上面的晶胞内),故Li周围最近的S有4个,故C错误;D.2个晶胞2放在一起时,如由图所示:,从中间截取的正方体就是晶胞3,所以晶胞2和晶胞3表示同一晶体,故D正确;故答案为:AD;(9)由图可知,C原子填充在由6个Ni原子构成的正八面体的空隙中,故答案为:6;正八面体;(10)根据均摊法计算可知,C的个数是1,Mg的个数是8×18=1,Ni的个数是6×12=3,晶胞的化学式为:MgNi3C,该晶胞的边长为anm(1nm=10﹣7cm),阿伏加德罗常数为NA,则该晶体的密度为ρ=故答案为:213a【点评】本题主要考查物质结构与性质的相关知识,考查内容较广,属于基本知识的考查,难度中等。4.(2025秋•浦东新区期中)我们知道,元素是具有相同核电荷数的原子的总称。人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。质子数相同而中子数不同的同种元素的不同核素互称为同位素。许多元素都有同位素。关于元素及同位素的下列说法,请做出正确选择:(1)根据元素的核电荷数,不能确定的是D。A.原子核内质子数B.原子核外电子数C.原子序数D.原子核内中子数(2)放射性同位素53131I,其左上角数字“131”表示AA.质量数B.中子数C.质子数D.相对原子质量(3)下列互为同位素的是B。A.H2O和D2OB.35Cl和37ClC.红磷和白磷D.16O2和18O2(4)某元素原子,其次外层电子数是最外层电子数的2倍,该元素的原子核外电子排布可能是AC(双选)。A.2,1B.2,4C.2,8,4D.2,8,2(5)已知A、B、C、D是前18号元素中的四种元素,其原子序数依次递增。其中,A元素的某种同位素原子没有中子,且A与C元素原子的最外层电子数相等,B元素是地壳中含量第一的元素,D元素的原子获得1个电子后,核外电子排布与氩原子相同。试回答下列问题:①写出元素的名称:A氢,B氧。②写出D的简单离子的结构示意图:。③写出下列微粒的电子式:B原子;C的简单离子Na+。④B、C两种元素的原子半径大小关系Na>O(用元素符号表达)。【专题】原子组成与结构专题;分析与推测能力.【分析】(1)核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数;(2)放射性同位素53131I,其左上角数字“(3)同位素指质子数相同、中子数不同的原子;(4)某元素原子,其次外层电子数是最外层电子数的2倍,该元素的原子核外电子排布可能是2,1或2,8,4;(5)已知A、B、C、D是前18号元素中的四种元素,其原子序数依次递增。其中,A元素的某种同位素原子没有中子,则A为H;B元素是地壳中含量第一的元素,则B为O,A与C元素原子的最外层电子数相等,则C为Na;D元素的原子获得1个电子后,核外电子排布与氩原子相同,则D为Cl,据此分析。【解答】解:(1)核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数,因此根据元素的核电荷数,不能确定的是原子核内中子数,故D正确,故答案为:D;(2)放射性同位素53131I,其左上角数字“131”表示质量数,故故答案为:A;(3)同位素指质子数相同、中子数不同的原子,因此35Cl和37Cl互为同位素,故B正确,故答案为:B;(4)某元素原子,其次外层电子数是最外层电子数的2倍,该元素的原子核外电子排布可能是2,1或2,8,4,故AC正确,故答案为:AC;(5)①由分析知,A、B分别为H、O,其名称:A为氢,B为氧,故答案为:氢;氧;②氯离子的结构示意图:,故答案为:;③O原子的电子式为;钠的简单离子的电子式为Na+,故答案为:;Na+;④电子层数越多,原子半径越大,故原子半径:Na>O,故答案为:Na>O。【点评】本题主要考查元素的推断,为高频考点,题目难度一般。5.(2025秋•上城区月考)ⅤA族元素氮、磷、砷(As)及其化合物应用广泛。请回答:(1)下列说法不正确的是BC。A.硝酸酸性强于亚硝酸B.电负性大小:N<PC.基态砷原子的价层p轨道处于半满状态,故第一电离能高于第二电离能D.AsH3是极性分子(2)某化合物的晶胞如图1:①用配离子表示其化学式[AsCl4][AsF6]。②该物质溶于水时,阴离子不反应、阳离子彻底发生水解反应(其中一种产物是H3AsO4),对反应后溶液中浓度最大的两种离子排序H+>Cl﹣(由大到小顺序)。(3)焦磷酸(H4P2O7)的结构如图2,各级电离平衡常数Ka1=1.2×10-1,请画出H2P2O72-的结构(4)砷在自然界中存在的化合物有雄黄(As4S4)、雌黄(As2S3)、砒霜(As2O3)等,一定条件下可实现如图转化,已知:气体A、B含有一种相同的元素。①写出A的化学式H2S。②写出步骤Ⅲ的化学方程式4As2O3+3S2Cl2+9Cl2=8AsCl3+6SO2。③设计实验证明气体B具有氧化性将气体B通入氢硫酸溶液,出现黄色沉淀。【专题】元素周期律与元素周期表专题;化学键与晶体结构.【分析】(1)A.硝酸属于强酸,亚硝酸属于弱酸;B.非金属性越强,电负性越大;C.同种元素的逐级电离能逐渐增大;D.AsH3为三角锥形结构,有一孤电子对,分子结构不对称;(2)①阳离子彻底发生水解反应的一种产物是H3AsO4,As为+5价,阳离子位于面上,个数为4×12=2,则阳离子为[AsCl4]+,阴离子为[AsF6②阳离子彻底发生水解反应的一种产物是H3AsO4,则水解方程式为:[AsCl4]++4H2O=5H++H3AsO4+4Cl﹣;(3)H2P2O72-为(H4P2O7)失去2(4)①由反应Ⅱ可知,气体B为SO2,根据原子守恒判断气体A;②由反应Ⅱ可知,气体B为SO2,根据得失电子守恒和原子守恒书写反应Ⅲ;③根据SO2能氧化H2S设计实验。【解答】解:(1)A.硝酸属于强酸,亚硝酸属于弱酸,硝酸的酸性强于亚硝酸,故A正确;B.非金属性:N>P,电负性:N>P,故B错误;C.同种元素的逐级电离能逐渐增大,故第一电离能高于第二电离能,不是因为基态砷原子的价层p轨道处于半满状态,故C错误;D.AsH3为三角锥形结构,有一孤电子对,分子结构不对称,为极性分子,故D正确;故答案为:BC;(2)①阳离子彻底发生水解反应的一种产物是H3AsO4,As为+5价,阳离子位于面上,个数为4×12=2,则阳离子为[AsCl4]+,阴离子为[AsF6]﹣,配合物的化学式为[AsCl4][AsF故答案为:[AsCl4][AsF6];②阳离子彻底发生水解反应的一种产物是H3AsO4,则水解方程式为:[AsCl4]++4H2O=5H++H3AsO4+4Cl﹣,反应后溶液中浓度最大的两种离子排序H+>Cl﹣,故答案为:H+>Cl﹣;(3)H2P2故答案为:;带负电荷的氧原子距离较远,排斥力较小,能量较低,更稳定;(4)①由反应Ⅱ可知,气体B为SO2,As2S3与盐酸、SnCl2反应生成As4S4、SnCl6和气体A,根据原子守恒可知,气体A为H2S,故答案为:H2S;②由反应Ⅱ可知,气体B为SO2,根据得失电子守恒和原子守恒可得,反应Ⅲ方程式为4As2O3+3S2Cl2+9Cl2=8AsCl3+6SO2,故答案为:4As2O3+3S2Cl2+9Cl2=8AsCl3+6SO2;③根据SO2能氧化H2S设计实验,方案为:将气体B通入氢硫酸溶液,出现黄色沉淀,故答案为:将气体B通入氢硫酸溶液,出现黄色沉淀。【点评】本题考查比较综合,涉及元素周期律、化学反应式、结构式、晶胞结构等内容,掌握基础为解题关键,侧重分析与应用能力的考查,综合性较强,题目难度较大。6.(2025秋•静安区校级期中)过渡元素铜的化合物在物质制备、医药科学、催化反应、材料化学等领域有着广泛的应用。Cu2+与NH3、H2O、OH﹣、Cl﹣等形成配合物。科学家推测胆矾(CuSO4•5H2O)的结构示意图可简单表示如图:(1)基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1;其核外电子的空间运动状态有15种。(2)用配合物的形式表示胆矾的化学式为[Cu(NH3)4]SO4•H2O;其中硫原子的杂化轨道类型为sp3。纳米氧化亚铜(Cu2O)粒径在1﹣100nm之间,是一种重要的无机化工原料,应用于涂料、有色玻璃和催化剂等领域。(3)Cu2O属于离子晶体,晶体结构如图所示。图中●表示的微粒是C。A.O2﹣B.CuC.Cu+D.Cu2+Cu2O溶于浓氨水中形成无色的[Cu(N4[Cu(NH3)2]++24NH3•H2O+O2=4[Cu(NH3)4]2++(4)完成并配平上述离子方程式。(5)[Cu(NH3)2]+中存在的化学键类型有B(不定项)。A.离子键B.配位键C.非极性共价键D.氢键(6)已知NH3分子中H—N—H键角为107°,则[Cu(NH3)6]2+中H—NA.等于120°B.小于107°C.等于107°D.大于107°(7)某金属离子M2+与铜离子类似构成[M(NH3)4]2+,其中2个NH3被(8)该金属的二烷烃基化合物(R﹣M﹣R)分子中烃基R与M以σ键结合,如表所示是2种二烷烃基锌的沸点数据,则烃基R1是CH3﹣,推断的依据,是R1﹣Zn﹣R1的沸点低于C2H5﹣Zn—C2H5,则相对分子质量也小于C2H5﹣Zn—C2H5。物质R2﹣Zn﹣R1C2H5﹣Zn—C2H5沸点(℃)45118【专题】原子组成与结构专题;化学键与晶体结构.【分析】(1)Cu是29号元素,位于第四周期第IB族;核外电子占据几个轨道就有几种空间运动状态;(2)由胆矾结构示意图可知,Cu2+与4个水分子形成配位键,配离子与硫酸根离子间通过1个水分子形成氢键;S原子形成4个σ键;(3)根据均摊法计算黑球和白球的个数,再根据化学式判断黑球代表的离子;(4)无色的[Cu(NH3)(5)[Cu(NH3)2]+中存在(6)孤电子对对成键电子对有斥力作用;(7)已知该离子中2个NH3被2个Cl﹣替代只得到一种结构,说明[M(NH3)2Cl2]不是平面结构;(3)结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高。【解答】解:(1)Cu是29号元素,位于第四周期第IB族,价层电子排布式为3d104s1;Cu原子核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共15个轨道,有15种空间运动状态,故答案为:3d104s1;15;(2)由胆矾结构示意图可知,Cu2+与4个水分子形成配位键,配离子与硫酸根离子间通过1个水分子形成氢键,胆矾的化学式为[Cu(NH3)4]SO4•H2O;S原子形成4个σ键,为sp3杂化,故答案为:[Cu(NH3)4]SO4•H2O;sp3;(3)4个黑球位于体内,白球位于顶点和体心,个数为8×18+1=2,黑球:白球=4:2=2:1,由化学式Cu2O可知,黑球代表故答案为:C;(4)无色的[Cu(NH3)2]+溶液被O2氧化为深蓝色的[Cu(NH3)4]2+反应方程式为:4[Cu(NH3)2]++24NH3•H2O+O2=4[Cu(NH3)故答案为:4[Cu(NH3)2]+;24;O2;4;4OH﹣;22;(5)[Cu(NH3)2]+中存在N—H极性共价键和N原子与Cu+之间形成的配位键,故答案为:B;(6)NH3分子中N原子为sp3杂化,有1个孤电子对,[Cu(NH3)4]SO4中N原子为sp3杂化,没有孤电子对,孤电子对对成键电子对有斥力作用,使键角变小,故配合物[Cu(NH3)4]SO4中H—N—H的键角大于107.3°,故答案为:大于;(7)已知该离子中2个NH3被2个Cl﹣替代只得到一种结构,说明[Cd(NH3)2Cl2]中不是平面结构,形成4个配位键,为sp3杂化,空间构型为四面体形,故答案为:四面体形;(8)R1﹣Zn﹣R1和C2H5﹣Zn—C2H5为结构相似的分子晶体,分子间作用力更大,C2H5﹣Zn—C2H5的熔点更高,则C2H5﹣Zn—C2H5的相对分子质量更大,故R1﹣的相对分子质量比C2H5﹣小,则R1﹣为CH3﹣,故答案为:CH3﹣;R1﹣Zn﹣R1的沸点低于C2H5﹣Zn—C2H5,则相对分子质量也小于C2H5﹣Zn—C2H5。【点评】本题考查物质结构与性质,涉及核外电子排布、配合物、杂化方式、化学键、键角比较、空间构型、晶体结构等知识点,侧重考查学生空间想象能力,掌握基础是关键,题目中等难度。7.(2025秋•嘉定区校级期中)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。钻的一种配位聚合物的化学式为:{[Co(bte)2(H2O)2](NO3)2}n。(1)Co2+基态核外电子排布式为[Ar]3d7。(2)NO3-的空间结构为CA.直线形B.角形C.平面三角形D.四面体形bte的结构简式如图所示。(3)bte的分子式为C6H8N6。(4)[Co(bte)2(H2O)2]2+中,与Co2+(5)C、H、N的电负性从大到小顺序为C。A.C>H>NB.C—N>HC.N>C>HD.N>H>C(6)bte分子中碳原子轨道杂化类型为BC。(不定项)A.sp杂化B.sp2杂化C.sp3杂化(7)1molbte分子中含σ键的数目为21mol。A.13B.17C.21D.22铁、钴、镍均为第四周期第Ⅷ族元素,它们的单质及化合物具有广泛用途。(8)NiO、FeO的晶体类型与NaCl晶体相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,则熔点:NiOAFeO,原因是Ni2+半径小于Fe2+半径,NiO晶体中离子键更强,熔点更高。A.>B.=C.<D.无法确定一种铁氮化合物具有高磁导率,其结构如图所示。(9)该铁氮化合物的化学式为Fe4N。【专题】原子组成与结构专题;化学键与晶体结构.【分析】(1)Co是27号元素,核外电子排布式为[Ar]3d74s2,形成离子先失去最外层电子;(2)NO3-的价层电子数为3(3)根据bte的结构简式书写其分子式;(4)bte中N原子可提供孤电子对,H2O中O原子可提供孤电子对;(5)非金属性越强,电负性越大;(6)由bte的结构简式可知,环上的C原子形成3个σ键和1个π键,连接两个环的C原子形成4个σ键;(7)分子中2个原子之间形成1个σ键,分子含有8个C—H键、1个碳碳σ键、10个碳氮σ键、2个氮氮σ键;(8)NiO、FeO的晶体类型与NaCl晶体相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,Ni2+半径小于Fe2+半径,NiO晶体中离子键更强;(9)根据均摊法计算原子个数。【解答】解:(1)Co是27号元素,核外电子排布式为[Ar]3d74s2,形成离子先失去最外层电子,Co2+基态核外电子排布式为[Ar]3d7,故答案为:[Ar]3d7;(2)NO3-的价层电子数为3故答案为:C;(3)由bte的结构简式图可知,bte的分子式为C6H8N6,故答案为:C6H8N6;(4)[Co(bte)2(H2O)2]2+中,bte中N原子可提供孤电子对,H2故答案为:N;O;(5)非金属性:N>C>H,电负性:N>C>H,故答案为:C;(6)由bte的结构简式可知,环上的C原子形成3个σ键和1个π键,为sp2杂化,连接两个环的C原子形成4个σ键,为sp3杂化,故答案为:BC;(7)分子中2个原子之间形成1个σ键,分子含有8个C—H键、1个碳碳σ键、10个碳氮σ键、2个氮氮σ键,共含有21个σ键,1molbte分子中含σ键的数目为21mol,故答案为:21;(8)NiO、FeO的晶体类型与NaCl晶体相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,Ni2+半径小于Fe2+半径,NiO晶体中离子键更强,熔点更高,故答案为:A;Ni2+半径小于Fe2+半径,NiO晶体中离子键更强,熔点更高;(9)一个小立方体为一个晶胞,则晶胞中N原子数目为1,Fe(Ⅱ)数目为6×12=3,Fe(Ⅲ)数目为1,故晶胞化学式为Fe3(Ⅱ)Fe(Ⅲ)N或Fe4N,氮化铁的化学式为Fe故答案为:Fe4N。【点评】本题考查物质结构与性质,涉及核外电子排布,化学键,晶胞计算等内容,掌握基础为解题关键,整体难度适中。8.(2025秋•天津期中)人体必需的一些元素在周期表中的分布情况如图:(1)碳有多种同位素,其中考古时用于测定文物年代的是14C。(2)上表中的第三周期简单金属离子半径最小的为Al3+(填离子符号)。(3)Mn在元素周期表中的位置是第四周期第第四周期第ⅦB族族,写出Co的价层电子排布式3d74s2。(4)SnI4熔点145.75℃,沸点364℃,不溶于冷水,可溶于乙醇、苯、氯仿、乙醚及四氯化碳,解释其易溶于CCl4的原因SnI4和CCl4均为非极性分子,相似相溶。(5)能比较元素S和Cl非金属性强弱的事实是bc(填序号)。a.水溶液酸性:HCl>H2Sb.气态氢化物的稳定性:HCl>H2Sc.电负性:Cl>Sd.简单氢化物沸点:H2S>HCl(6)N与Cu的某化合物晶胞如图所示:①该晶体的化学式为Cu3N,与N距离最近且相等的Cu原子数是6。②该晶体在浓盐酸中反应,得到绿色溶液(四氯合铜配离子)和红色沉淀,写出离子方程式:2Cu3N+8H++12Cl﹣=3[CuCl4]2﹣+3Cu+2NH4+【专题】元素周期律与元素周期表专题;化学键与晶体结构;分析与推测能力.【分析】(1)质量数为14的碳原子在考古时用于测定文物年代;(2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,而电子层越多离子半径越大;(3)Mn是25号元素,利用原子序数减去各周期容纳的元素种数来确定其在周期表中位置;Co是27号元素,位于周期表中第四周期第9列;(4)SnI4和CCl4均为非极性分子,相似相溶;(5)判断元素非金属性强弱,可以从以下几个实验事实进行:①单质与氢气反应的难易程度或剧烈程度;②简单氢化物的稳定性;③最高价含氧酸的酸性强弱;④元素单质之间的相互置换;⑤元素化合时生成物中元素的化合价等;(6)①均摊法计算晶胞中Cu、N原子数目,进而确定化学式;以顶角N原子为分析对象,与之距离最近的Cu原子处于棱心且关于该N原子呈对称结构;②均摊法计算可知该晶体化学式为Cu3N,在浓盐酸中反应,得到绿色溶液和红色沉淀,绿色溶液含有[CuCl4]2﹣,Cu元素化合价发生变化,则红色沉淀为Cu,根据得失电子守恒和原子守恒书写离子方程式。【解答】解:(1)质量数为14的碳原子在考古时用于测定文物年代,其原子符号为14C,故答案为:14C;(2)电子层越多离子半径越大,则同种元素中阴离子半径比阳离子半径大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则第三周期中简单金属离子半径最小的为Al3+,故答案为:Al3+;(3)Mn是25号元素,原子序数减去各周期容纳的元素种数:25﹣2﹣8﹣8=

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