版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
题型21物质结构与性质综合
目录
第一部分题型解码高屋建瓴,掌握全局
第二部分考向破译微观解剖,精细教学
典例引领方法透视变式演练
考向01轨道表示式、空间结构与晶胞计算【重难】
考向02电离能、电负性与晶胞计算【重难】
考向03轨道表示式、能量变化与晶胞计算【重难】
考向04杂化方式、键的极性与晶胞计算【重难】
考向05原子结构、晶胞计算与化学实验【重难】
第三部分综合巩固整合应用,模拟实战
“物质结构与性质”以其理论深度强、逻辑严谨、计算要求高而著称。它从微观层面揭示物质的性质本源,要
求学生具备出色的空间想象能力、信息加工能力和定量计算能力。预测2026年高考命题背景更加前沿与真
实:试题将更多取材于新能源材料、超导材料、半导体材料、高端催化剂等国家战略科技领域,透过陌生
的晶胞结构或分子,考查学生的知识迁移和类比能力。查更加综合与深度化,一道题可能要求从电子排布
→杂化与构型→堆积方式与晶胞计算进行完整分析,构建“原子-分子-晶体”的完整认知链条。对电离能、
电负性的反常现象解释要求更高,对氢键、配位键对物质性质(如溶解度、稳定性)的影响考查更为细致。
引入新概念与图像:可能提供原子分数坐标、晶胞投影图等较新的信息呈现方式,要求学生进行三维与二
维的转换。晶胞形状可能更不规则,计算粒子间距时涉及的几何关系更复杂。复习时,注意理论联系实际,
在掌握坚实理论的基础上,通过高强度的思维训练,将微观世界的图景具象化、模型化、定量化。
考向01轨道表示式、空间结构与晶胞计算
【例1】(2025·天津卷)硫是一种重要的非金属元素。
(1)基态S原子的价层电子的轨道表示式为。H2S的VSEPR模型名称为,其空间结
构为。
(2)H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低的顺序为。
(3)NH4HS的电子式为。在25℃和101kPa下,NH3与H2S两种气体反应生成1molNH4HS固
体时,放出90.4kJ的热量,该反应的热化学方程式为。
-7-13-5
(4)25℃时,H2S的Ka1和Ka2分别为1.1×10、1.3×10,NH3·H2O的Kb为1.8×10,则NH4HS水溶液显
(填“酸性”“中性”“碱性”)。
(5)硫化锂晶体的晶胞如图,晶胞中含有硫离子的数目为;与硫离子最近且距离相等的锂离子的
数目为。
(6)将1.0g硫粉和2.0g铁粉均匀混合,放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端引发
反应,反应剧烈。实验中可能发生的反应为(用化学方程式表示)。
【变式1-1】(2025·山东德州·三模)某二代钠离子电池以的碳酸丙烯酯()溶液作电解质溶液,
锰基高锰普鲁士白作正极材料,嵌钠硬N碳a(ClO4)作负极材料。
(1)基态的价电N子a排2M布n图M为n(CN)6。NaxCy
2+
(2)下列MOn原子所处的状态,能量由高到低的顺序为(用字母代号表示)。
A.B.C.
(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C的O2沸点1,2-丙二醇(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是。
(5)下图中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(用含a、的代数式表示)。
−3
g⋅cmNA
【变式1-2】(2025·天津宝坻·二模)铜氨溶液含有,具有溶解纤维素的性能,在溶解纤维素
2+
后所得溶液中再加酸时纤维素又可以沉淀析出,利用C这u种NH性3质4来制造人造丝。用硫酸铜溶液和氨水反应可
以制得铜氨溶液。
(1)溶液呈蓝色是因为含有水合铜离子中含共价键个数为;基态
2+2+
CuC原uS子O核4外电子排布式为。CuH2O4,1molCuH2O4
(2)制备铜氨溶液。
向溶液中加入少量氨水,得到浅蓝色的碱式硫酸铜的沉淀;若继续加入氨水,沉淀溶解,得到深蓝色
的含CuSO4的铜氨溶液。
2+
①比较Cu键N角H:34(填“大于”“小于”或“等于”)。
+
②该实验中,NH3与N结H4合能力(填“大于”“小于”或“等于”)与结合能力,解释原因:。
2+2+
③经实验发现C:u金属铜NH与3氨水和过氧化氢的混合溶液反应也可得到CuH2O。金属铜单独与氨水或单独
2+
与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,反Cu应N的H离34子方应程式为。
(3)某种铜的氯化物晶胞形状为立方体,结构如图所示。已知该晶胞的密度为,阿伏加德罗常数为。
−3
则该晶胞的边长为cm(列出计算式)。�g⋅cm�A
考向02电离能、电负性与晶胞计算
【例2】(2025·山东卷)单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)在元素周期表中,位F于e第周期族。基态原子与基态离子未成对电子数之比
3+
为。FeFeFe
(2)尿素分子与形成配离子的硝酸盐俗称尿素铁,既可作铁肥,又
3+
可作缓释氮肥H。2NCONH2FeFeH2NCONH26NO33
①元素C、N、O中,第一电离能最大的是,电负性最大的是。
②尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为。
③八面体配离子中的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与配位的原子是
3+3+3+
(填元素符号)。FeH2NCONH26FeFe
(3)可用作合成氨催化剂、其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为)。
α−Feapm
①晶胞中原子的半径为。
②α研−究F发e现,Fe晶胞中阴影所示m,npm两个截面的催化活性不同,截面单位面积含有原子个数越多,
催化活性越低α。m−,Fne截面中,催化活性较低的是,该截面单位面积含有的原子为Fe个。
−2
Fe⋅pm
【变式2-1】(2025·山东青岛·三模)铁、钛、镍等过渡元素在工业生产和科学研究中具有重要作用,请回
答下列问题。
3+
(1)①有机铁肥[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3的名称叫三硝酸六尿素合铁,是一种配合物,它的中心离子Fe的价
电子排布图为;它所含非金属元素原子除H外的第一电离能Ⅰ1由小到大的顺序是。
2-
②南开大学某课题组成功合成无机二茂铁的配离(子[FeP8)],其中环状配体P以Π电子参与配位,结构如
2-
图所示。该配离子中与Fe2+形成配位键的电子有个,P原子的价层孤电4子对占据(填标
号)。
A.3s轨道B.3p轨道C.sp2杂化轨道D.sp3杂化轨道
(2)钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”,也叫“未来金属”。
钛在元素周期表中的位置是。
①
工业上可用常温下呈液态与高温下反应制备钛单质,同时生成,详细解释熔点比
②低很多的T原iC因l4(。)MgMgCl2TiCl4
M(3g)镍Cl2钛记忆合金用于飞机和宇宙飞船。已知一种镍钛合金的晶胞结构如图所示,其中原子采用面心立方
-3
最密堆积方式,该合金中与原子距离最近且相等的原子个数为;若合金的Ti密度为g·cm,NA
代表阿伏加德罗常数的值,则Ti晶胞中两个钛原子间的最N近i距离是用含和的计算式ρ表示,不
必化简。pm(ρ�A
)
【变式2-2】(2025·山东东营·三模)2020年7月中国第一辆火星车“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。回答下列问题:
(1)橄榄石中,各元素电负M性gx大Fe小2-x顺SiO序4为,铁的化合价为。基态氧原子的2p能级的
未成对电子具有不同的(填选项)。
A.能量B.电子云的形状C.自旋状态D.电子云的伸展方向
(2)已知一些物质的熔点数据如下表:
物质NaCl
SiCl4GeCl4SnCl4
熔点/℃800.7-68.8-51.5-34.1
与均为第三周期元素,熔点明显高于,原因是。分析同族元素的氯化物、
Na、Si熔点变化趋势及其Na原Cl因S。iCl4的空间结构为,其中Si的轨道杂Si化Cl形4
G式e为Cl4SnCl4。SiCl4
(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,
晶胞中含有个Mg。该物质化学式为,B-B最近距离为。
考向03轨道表示式、能量变化与晶胞计算
【例3】(2025·北京卷)通过和的相互转化可实现的高效存储和利用。
(1)将的基态原子最外层轨道Mg表Cl示2式补Mg充N完H整36:Cl2。NH3
Mg
(2)分子中键角小于,从结构角度解释原因:。
(3)NH3H—的N晶—胞H是立方体结10构9°,28边'长为,结构示意图如下。
MgNH36Cl2anm
①的配体中,配位原子是。
②已M知gNH36Cl2的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为。
-1-3
(MgNH)36Cl2Mg⋅molNAg⋅cm
-7
(41)nm=10和cm反应过程中能量变化示意图如下。
MgCl2NH3
①室温下,和反应生成而不生成。分析原因:。
②从平衡的角Mg度Cl推2断N利H3于MgNH脱3除6Cl2生成M的g条NH件3并C说l2明理由:。
MgNH36Cl2NH3MgCl2
【变式3-1】(2025·北京·三模)硫元素的含氧酸盐结构和性质多样。
(1)亚硫酸盐。
①S元素位于元素周期表中的区。
②中,基态Fe,S和O原子中成对电子数由少到多的排序是。
③FeSO3与过量盐酸反应产生大量气体。键角比较:得到的气体分子(填“>”、“<”或“=”)。
2-
(2)N硫a代2SO硫3酸盐。SO3
①(S分别是0价与+4价)可被氧化为,离子方程式是。
2−2−
S2O3I2S4O6
②的结构可能是如下的两种。
2−
S4O6
i.结构(a)中S的杂化轨道类型是。
ii.结构(b)中O的化合价有。
iii.原子半径与其化学键的键能关系如下表所示。
22222222
原子的共价半O−OHOS−SHSSe−SeHSeTe−TeHTe
71.04102.61116.68134.94
径
键能/pm
225.48279.95214.68155.14
/kJ⋅
−1
m下o列l说法正确的是。
a.原子半径过小,原子间孤电子对间斥力对键能影响大于键长对其的影响
b.OS原子失电子能力强于O,氧化了中的S原子而不是O原子
2-
c.的结构更可能为(a)I2S2O3
2-
(3)硫S4酸O6盐:的晶体为层状结构,如下图。
HH2O2FeH2O2SO42
①阳离子层内的相互作用有,层间的相互作用有。
②已知阿伏加德罗常数为,晶胞的体积为,晶体的密度为。
33
【变式3-2】(2025·北京丰NA台·二模)氮元素a及cm其化合物在各领域中应用广g泛c。m
(1)基态N原子核外电子轨道表示式是。
(2)丁二酮肟可用于检验溶液中的,原理如图。
2+
Ni
①丁二酮肟中N原子的杂化轨道类型是。
②二(丁二酮肟)合镍为非极性分子,结构稳定,含有共价键、配位键、氢键等作用力,请在图中方框内补全
其结构。
(3)乙二胺(用“en”表示)可用于电镀镍工艺。向电解液中加入乙二胺,可将转化为,使
2+2+
得电解时放电速率缓慢且平稳,得到的镀N层iS更O4加致密、细腻,原因是Ni。Nien3
2+
(4)氮化钛N(TiiN)是一种优良的高温结构材料,晶胞结构如图所示。
①与每个Ti原子等距且紧邻的Ti原子数目是。
②已知,晶体密度为,阿伏加德罗常数为。该晶胞边长为cm(列出计算式)。
−3
③碳化钛(TiC)与TiN�晶g胞⋅c结m构类似,且均为过渡晶体�,A其中所含离子键百分数更大的是(填“TiC”
或“TiN”)。
考向04杂化方式、键的极性与晶胞计算
【例4】(2025·海南卷)过渡金属钌(Ru)的配合物A可用于多种化学键的活化。和代表两种不同
2
的烷基。水分子参与反应(第①步),经由配合物B,得到C,实现氧氢键断开。R'−R−
回答问题:
(1)同位素氘(或D),是一种常用的追踪标记原子,氘的质量数是。
2
1H
(2)分子中键的极性大于分子中键,主要原因是。
(3)H第2②O步反应前O后−,H杂化方式改变的NH碳3原子是N−H(填碳原子标号)。
(4)某溶剂中,用醇钾()处理前体配合物E,可将其转化为A。转化反应方程式为:。
(5)若第①步参与反应R的'O小K分子为(即氨中所有氢原子皆被氘取代),经第②步反应E,+得R'到OK→。A将+答题卡中
的结构图补充完整(须标出全部氘ND原3子)。C'
C一'种可用作强氧化剂的含钌多氟化物的晶体晶胞,如图1所示,完成(6)、(7)题。
(6)Ag与Cu是同族相邻周期元素。已知该晶体中Ag阳离子有1个未成对电子,此Ag阳离子的基态价电子
排布式为。
(7)每个Ag原子周围的紧邻氟原子围成规则配位结构,与该晶胞中氟原子的配位关系均已在图1呈现。
1
沿c方向投影,见图2(已放大处理)。b方向紧邻晶胞中A与g配位的氟原子标号是。(紧邻晶胞中相
1
应氟原子标号与图示晶胞相同)。Ag
【变式4-1】(2025·山东·二模)钛和钛的化合物在航天、化工、建筑、医疗等领域都有广泛的应用。
回答下列问题:
(1)基态钛原子核外有种不同运动状态的电子;Ti3+具有强还原性,从结构角度解释原因:。
(2)TiCl4的分子结构与CCl4相同,二者在常温下都是液体。
①TiCl4分子的空间结构为,其中Ti的杂化方式为。
②CCl4难水解,而TiCl4极易水解,原因是。
③TiCl4能形成[Ti(NH3)6]Cl4,[Ti(NH3)6]Cl4中H—N—H的键角(填“大于”“小于”或“等于”)NH3中
H—N—H的键角。
(3)TiO2可通过氮掺杂反应使其对可见光具有活性,晶胞结构如图所示。
该晶胞中O原子的数目为;1、2原子间的距离为pm;设阿伏加德罗常数的值为NA,该晶
胞的密度为。
−3
【变式4-2】(2025g·海⋅c南m儋州·模拟预测)氮、磷是生命活动中不可或缺的元素。。请回答下列问题:
(1)关于ⅤA族元素原子结构的描述,下列说法正确的是_____。
A.基态P原子3p轨道上的电子自旋方向相同
B.As3+的最外层电子数为18
C.P3+的半径小于P5+的半径
D.电子排布为[Ne]3s13p4的P原子处于激发态
(2)某化合物的晶胞如图。
①化学式是;
②将0.01mol该化合物加入到含少量石蕊的10mLH2O中,实验现象是(从酸碱性和溶解性角度推测)。
(3)Lewis酸碱理论认为,凡是能接受电子对的物质称为酸,凡是能给出电子对的物质称为碱。已知
2+2+
Cu+4NH3=[Cu(NH3)4]可看作是酸碱反应,其中属于Lewis碱的物质是,从物质结构角度说明判断
的依据。
(4)NaFeO2的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有NaFeO2的单元数有个。
若“焙烧”温度为700℃,n(Na2CO3):n(Fe3O4)=9:8时,生成纯相Na1-xFeO2,则x=,其可能的结构示
意图为(选填“乙”或“丙”)。
考向05原子结构、晶胞计算与化学实验
【例5-1】(2025·浙江卷)铜在自然界大多以硫化物形式成矿。请回答:
(1)有关铜和硫的说法正确的是_______。
A.基态硫原子有7对成对电子
B.铜焰色试验呈绿色,与铜原子核外电子跃迁释放能量有关
C.基态铜原子失去2个电子,轨道形成全充满结构
D.配位键强度:3d
2++
(2)一种铜化合物的C晶u胞N如H3图,写>出C由u配NH离3子表示的该化合物的化学式。
(3)化合物A[化学式:]和B[化学式:]具有相似的结构,如图。
H2N3PSH2N3PO
①化合物B给出趋势相对更大,请从结构角度分析原因。
+
②将化合物A与H足量稀硫酸混合,在加热条件下充分反应,得到气体C和含的溶液,写出发生反应
的化学方程式。H3PO4
③设计实验检验气体C(要求利用气体C的氧化性或还原性)。
(4)有同学以为原料,设计如下转化方案:
Cu3FeS4
①步骤I的化学方程式。
②步骤Ⅱ中,溶液E中铜元素全部转化为难溶性。气体X为(要求不引入其他新的元素);溶液
F中除、、外,浓度最高的两种离子CuBr(按浓度由高到低顺序)。
++−
【例5-K2】(H2025B·r浙江卷)磷是生命活动中不可或缺的元素。请回答:
(1)关于ⅤA族元素原子结构的描述,下列说法正确的是_______。
A.基态P原子轨道上的电子自旋方向相同B.的最外层电子数为18
3+
C.的半径小3于p的半径D.电子排As布为的P原子处于激发态
3+5+14
(2)某P化合物的晶胞如P图。[Ne]3s3p
①化学式是;
②将该化合物加入到含少量石蕊的中,实验现象是(从酸碱性和溶解性角度推测)。
(3)两分0.0子1mol脱水聚合1得0m到L一H2分O子,从、的结
−13−73−3−
构角度分析H3PO差4K异a3的=原4因.8×10。H4P2O7Ka3=2.0×10PO4HP2O7
(4)兴趣小组K对a3某磷灰石[主要成分为、、和少量]进行探究,设计了
两种制备的方法:Ca5PO43OHCa5PO43FCa5PO43ClSiO2
Ⅰ.用稍过量H的3P浓O4与磷灰石反应,得到溶液、少量气体、渣(主要成分为)。
Ⅱ.将磷灰石脱水H、2S还O4原,得到的白磷燃H烧3P后O4与水反应制得SiF4溶液。CaSO4
①方法I,所得溶液中含有的杂P质4酸是。H3PO4
②以方法Ⅰ中所得H3渣PO为4硫源,设计实验制备无水,流程如下:
Na2SO4
溶液A是,系列操作B是,操作C是。
③方法Ⅱ中,脱水得到的(足量)与炭(C)、高温下反应,生成白磷和另一种可燃性气体,
该反应的化学方程式是Ca10PO。46OSiO2P4
【变式5-1】(2025·浙江·一模)Ⅰ.LiCoO2、LiC6是重要的电极材料,回答下列问题
(1)①已知Co(NH3)5BrSO4中Co(Ⅲ)的配位数为6,向该配合物的溶液中滴加BaCl2溶液,无明显现象,滴加
AgNO3溶液有淡黄色沉淀生成,则该配合物可表示为。
3+3+
②[Co(NH3)6]结构如图所示,Co位于正八面体中心,若其中两个NH3被取代,[Co(NH3)4Cl2]的空间结
−
Cl
构有种。
(2)LiCH3、LiC(CH3)3在合成化学上应用广泛。的空间结构为,、、
的稳定性随中心C原子上电子云密度增大而减−C小C,H其3中3稳定性最强的是−C。CH33−CH3−CF3
(3)①正极材料LiCoO2的晶胞结构如图(a)(部分0位于晶胞之外),每个晶胞中含有个O。晶胞
底面为菱形,晶胞高度为cnm,Co和O组成八面体层高度为hnm,计算每两个八面体层的层间距d=
nm。(列出计算式)
+3+
②Li在充电过程中会从八面体层间脱出,形成Li1-xCoO2,结构如图(b),则Li1-xCoO2中n(Co):
n(Co4+)=。该过程会导致晶胞高度c变大,解释原因。
(4)负极材料LiC6晶胞结构如图(c),Li原子插入石墨层中间,若该晶胞中碳碳键键长为mpm,石墨层与石墨
层之间的距离为npm。该晶体的密度为g·cm-3。
Ⅱ.钯(Pd)是一种不活泼金属,含钯催化剂在工业、科研上用量较大。某废钯催化剂(钯碳)中含钯(5%~6%)、
碳(93%~94%)、铁(1%~2%)以及其他杂质,如图是一种利用钯碳制备氯化钯(PdCl2)和Pd的流程:
已知:室温下,,。回答下列问题:
−39−17
(5)王水是按体积�比sp3F:e1O将H浓3盐=酸2和.8浓×1硝0酸混合�而sp得Fe到O的H强2氧=化4.性9×溶1液0,加热条件下钯在王水中发生反应生
成H2[PdCl4]和一种有毒的红棕色气体。请写出Pd和王水反应的化学方程式:。
2+
(6)向H2[PdCl4]溶液中加入足量浓氨水,调节溶液的PH=8,并控制温度在70~75℃,Pd元素以[Pd(NH3)4]
的形式存在于溶液中。若室温下加入足量浓氨水后,调节溶液的pH=8,此时溶液中c(Fe3+)=
mol·L-1。温度过高或者过低都不利于除铁,原因是。
(7)往“合并液”中加入盐酸后,过滤所得黄色晶体的成分为[Pd(NH3)2]Cl2,加入盐酸的目的是。
将[Pd(NH3)2]Cl2沉淀烘干、在空气中550℃下灼烧(氧气不参与反应)可以直接得到Pd,同时得到无色刺激性
混合气体,在温度下降时“冒白烟”。上述反应产物除Pd外,还有(写化学式)。
【变式5-2】(2025·浙江·一模)硼族元素(B、Al、Ga、In、Tl)广泛应用于工业、农业及新材料领域。
(1)下列有关硼族元素的描述正确的是___________(填序号)。
A.基态B原子的核外电子轨道表示式:
B.基态原子的价层电子排布式为
1021
C.晶体中Ga的离子键百分数大小:3d4s4p
D.三氟化硼与三氯化硼Al2的O3键<角G大a2小O3:
(2)某类金刚石B结F构3的硼碳氮化合BC物l3晶胞如图。BF3<BCl3
①该化合物的化学式为。
②距离氮原子等距最近的硼原子个数为。
(3)和均为有机合成中的重要还原剂,常用于将醛酮还原为醇。
①请Na将BH下4列还LiA原lH过4程中最后一步的产物补充完整。
②、具有相似的结构,如下图。
−−
BH4AlH4
请比较两者的还原性:(填“>”“<”或“=”),请从结构角度分析原因。
−−
(4)富硼渣中含有镁硼酸A盐lH(4)、B镁H硅4酸盐()及少量、等杂质。由富硼渣湿法
制备硫酸镁晶体和硼酸晶体2的Mg一O种⋅B工2O艺3流程如下:2MgO⋅SiO2Al2O3FeO
①酸浸时选用的试剂为;的作用是。
②写出镁硼酸盐()溶于酸的H离2O子2方程式。
③已知两种物质的2M溶g解O度⋅B曲2O线3如下图,请将以下“从滤液中获得硫酸镁晶体”的操作方法补充完整。(已知:
硼酸在高温下会随水蒸气挥发,操作需要在高压釜中进行)
将滤液转移至高压釜中,。
1.(2025·浙江杭州·一模)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:
C.基态砷原子的价N<层Pp轨道处于半满状态,故第一电离能高于第二电离能
D.是极性分子
(2)某A化sH合3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),对反应后溶液
中浓度最大的两种离子排序(由大到小顺序)。H3AsO4
(3)焦磷酸的结构如图2,各级电离平衡常数,,,
−1−3−7
H4P2O7。�a1=1.2×10�a2=7.9×10�a3=2.0×10
−10
�请a画4=出4.5×10的结构,解释该结构合理的原因是。
2−
(4)砷在H自2P然2O界7中存在的化合物有雄黄()、雌黄()、砒霜()等,一定条件下可
实现如下转化,已知:气体、含有一As种相4S同4的元素。As2S3As2O3
A B
①写出A的化学式。
②写出步骤III的化学方程式。
③设计实验证明气体具有氧化性。
2.(2025·浙江金华·一B模)氮族元素和卤族元素的化合物具有巨大的应用价值。请回答:
(1)下列关于氮族元素的说法正确的是______(选填序号)。
A.锑的价层电子排布式为
1023
B.与互为等电子体4(原d子5总s5数p和价电子总数均相同的分子、离子或原子团)
−
C.NO2与O3反应生成,变小
D.NH3BF中3阴、阳离H子3N的−中B心F3原子∠H均−为N−杂H化
3
(2)某P含H4卤Al素Cl4的正五价砷化物的立方晶胞如图sp1,晶胞沿轴方向的投影如图2,写出由配离子表示的该化合
物的化学式,该晶体的密度为(列出z计算式即可)。
−3
g⋅cm
(3)①羧基的酸性:(填“>”或“<”)。
+
②请从原子结构角度H2解NC释H2C可OO形H成而H3N只C能H形2C成OOH的原因。
(4)从废印刷电路板冶炼的副P产品—P—F粗5溴N盐中回收NNaFB3r晶体的工艺流程如图:
①“操作2”后可循环利用的物质X为。
②“还原”步骤先在室温下反应一段时间后煮沸。室温时发生的离子方程式,煮沸时
。CONH22+
−Δ2−
2③O“H操作→C3O”3的步+骤2N包H3括↑,再蒸发结晶,得到纯度较高的NaBr晶体。
3.(2025·山东·一模)立方金刚石和六方金刚石的结构是一系列重要结构的模板,具有极高的应用价值。
(1)立方金刚石晶胞的边长为,阴影所在的截面单位面积含有的C原子为个。
−2
(2)上述晶胞中的碳原子经过替� p换m可以得到2种的晶胞结构。1个立方晶胞与1个p六m方晶胞所含
配位键的个数比为。含B化合物缺电子B的N特征在硼烷中也有体现,BN分子中存在2个BN
中心2电子的特殊共价键,根据价层电子互斥理论推测,分子中B原子B2的H6价层电子对构型为B−H−B3,
资料显示,B的另一种化合物中的键键能略大于理B2论H6值,可能的原因是。
(3)晶胞结构如图所示,其B中F3(B铊-F的负一价离子)形成立方金刚石结构的骨架,填充在形成
−+−
的所Na有Tl八面体空隙和剩余的四面体T空l隙中,晶胞中的分数坐标共有种,N价a层电子的T电l子排
+−
布式为。NaTl
4.(2025·浙江·一模)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:
2
B.碱性:<4s
2+
C.基态硫原Zn子N核H外3电4子占N据H的3原子轨道数为8
D.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。
晶胞中。LixZnyS
x:y=
(3)硫代硫酸根()可看作是中的一个原子被原子取代的产物。
2-2−
①硫代硫酸盐可S作2O浸3金试剂。浸SO金4时,作O为配体与S形成。判断中的中心原子
2-+3-2-
和端基原子哪一个作配位原子S2O3(填“端基”A或u“中心A”u),S2说O明32理由S2O3。S
②碘量法S滴定常用到反应:。推S测连四硫酸S根()的结构式为。
2--2-2-
(4)闪锌矿的利用有多种方法I,2+其2 中S2有O3如=下2I转+化S4,O6请回答问题:S4O6
已知:①M中阴离子空间构型为平面三角形。M具有强还原性。
②浓溶液俗称“焊药水”,因水解产生,能除去金属表面的氧化膜。请回答下列问题:
①Z写n出Cl2与反应Zn的Cl化2学方程式H:ZnCl2OH。
②写出HMZ的nC化l2学O式H:Fe2O3。
③设计实验方案,检验M中的S元素:。
5.(2025·海南海口·一模)尖晶石型铁氧体作为重要的功能材料,在电磁屏蔽、信息贮存等领域应用广泛。
尖晶石的单位晶胞含有4个A型结构与4个B型结构,其分布位置如图甲所示(图中球体无大小关系,仅表
示相对位置)。回答问题:
(1)Fe的基态原子的电子排布式为。
(2)该铁氧体的化学式为。
(3)Fe在该尖晶石中的配位数为。
(4)铁氧体晶胞有空位时,可作丁烯制备1,3-丁二烯反应的催化剂,在空位上的反应过程如图乙所示。
①该制备反应的总方程式为。1,3-丁二烯分子中在同一个平面上的原子数最多,该分子(填
“存在”或“不存在”)顺反异构。
②催化过程中产生了中间体配合物,使甲基更容易与原子态的氧发生反应,使催化更具
有选择性。从结构与性质的角度分析甲基更容易被氧化的原因。
③晶胞中Co2+的空缺会使O2-有相应变化,当该催化剂含氧化铁的质量分数为80%时,Co2+的空缺率为。
6.(2025·山东·二模)氮、磷是重要的生命元素,广泛存在于蛋白质、骨骼和遗传物质中。
回答下列问题:
(1)血红蛋白(Hb)是血液中运输氧及二氧化碳的蛋白质,由球蛋白与血红素结合而成。血红素是由中心Fe2+
与配体卟啉衍生物结合成的大环配位化合物,其结构如图所示。
①血红素的组成元素中第一电离能最大的是(填元素符号);Fe2+的价电子排布式为。
②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。1mol血
红素中通过螯合作用形成mol配位键。
③血红蛋白运输O2的原理为(氧合血红蛋白),氧分压高时Hb与O2疏松结合形成HbO2,
2+
氧分压低时HbO2释放O2,携带H和b+释O放2O⇌2的Hb过O2程并不影响Fe。人体一氧化碳中毒的原理为,
,Hb中的Fe2+与CO、卟啉的4个N结合形成八面体较稳定结构。HbH+bC对OC=OH的bC亲O
H和b力O2比+对COO2=的H亲bC和O力+大O2数百倍,所以血液中侵入CO时,Hb即使已与O2结合,CO也会把O2置换掉而使
血红蛋白失去运输氧的能力。
由此可见HbCO中Fe原子的杂化轨道类型可能是(填标号,下同)。
A.sp2B.sp3C.d2sp3D.sp3d
HbCO中Fe2+与CO之间的相互作用为。
A.氢键B.配位键C.范德华力D.离子键
(2)羟磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]是人体骨骼组织的主要无机组成成分。其熔点为1650℃,可以被、
−−−
取代,形成氟磷灰石或氯磷灰石。OHFCl
①羟磷灰石属于(填晶体类型)。
②氮原子之间可以形成双键,而磷原子之间很难形成双键,原因是。
(3)氮化铝熔点高、硬度大,其结构与金刚石类似,AlN晶胞结构如图所示,晶胞中Al和N紧密相连。晶胞
中氮原子相连接形成的几何图形为;若Al原子半径为a、N原子半径为b,该晶胞的原子空间利用
率为(用含a、b、π的式子表示,列出计算式即可)。
7.(2025·山东·二模)卤族元素的化合物在科研和生产中有着重要的作用。回答下列问题:
(1)基态溴原子结构示意图为,溴单质在中的溶解度比在水中的大,原因是。
(2)HI主要用于药物合成,通常用反应生成C,S2再水解制备HI,的空间结构是,水解生成
HI的化学方程式是。I2PI3PI3PI3PI3
(3)在固体离子电导方面具有潜在的应用前景。
Li2OHCl
其两种晶型中,一种取长方体形晶胞(图1,长方体棱长为a、b、c),另一种取立方体形晶胞(图2,Cl
居于立方体中心,立方体棱长为d)。图中氢原子皆已隐去。
①立方体形晶胞所代表的晶体中部分锂离子(●Li)位置上存在缺位现象,锂离子的总缺位率为;该
晶型中氯离子周围紧邻的锂离子平均数目为。
②两种晶型的密度近似相等,则(以含a、b和d的代数式表达)。
8.(2025·天津·二模)工业上利用c钛=与铁可以制造多种新型合金材料,广泛用于航空、船舶、医疗、储能领
域。
(1)基态核外价电子排布式为。
3+
(2)F亚e铁氰化钾是食盐中常用的抗结剂,其化学式为。
①的电子式是;中含σK键4数Fe目C为N6(用表示阿伏加德罗常数的值)。
−4−
②C该N配合物中存在的作用力类1m型o有lFe(CN)6(填字母)。NA
A.金属键B.离子键C.共价键
D.配位键E.氢键F.范德华力
(3)研究表明用作光催化剂可将HCN、CO、等氧化为、。下列说法正确的是______(选填序
号)。TiO2C2H4N2CO2
A.HCN、均为直线型分子,但分子极性不同
B.C、N、COO的2第一电离能依次增大
C.沸点比低得多,主要是因为分子间作用力较小。
D.C2、H4N、O的N电2H负4性依次增大C2H4
(4)某含结晶水的亚铁盐的结构片段如图所示(球与球之间的短线代表单键或双键)。该结晶水合物的化学
式为。
(5)Ti的某氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐的晶胞结构如图所示。该晶体中,和周围个
4+2−
相紧邻;若该晶胞的边长为apm,则晶胞的密度为(设为阿伏加德Ti罗常数)。O
3
gcmNA
9.(2025·山东烟台·三模)硼元素在医药、储氢材料、超导材料等领域具有重要应用。回答下列问题:
(1)基态B原子的电子排布式是,Be、B均为第二周期的元素,基态原子的第一电离能Be
B(填“>”“<”或“=”)。
(2)硼酸具有抑菌消炎作用,为一元弱酸,可由乙硼烷水解
−+
制得。(H3BO3)(H3BO3+H2O⇌[B(OH)4]
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 26年老年沟通常见误区解析课件
- 食品安全管理员培训机构
- 南昌大学就业指导中心
- 养老院消防安全温馨提示
- 安徽职业规划师
- 煤炭贸易合同2026年结算协议
- 8.1薪火相传的传统美德课件 2025-2026学年统编版道德与法治七年级下册
- 病毒学试题及答案
- 护理病情观察试卷及解析
- 小学道德与法治试题及解析
- 高斯小学奥数五年级上册含答案-分数裂项
- 病历书写规范竞赛题集(决赛)
- 驻校教官管理宿舍制度
- 酒店泡茶服务流程
- 得每通内科30秒故事异议处理
- 党建文化墙合同协议书
- 沉井顶管施工监理细则
- GB/T 4929-1985润滑脂滴点测定法
- 临床医学检验临床免疫正高题库
- 2023年天津生物初中会考试卷
- 病理科技师试题及答案
评论
0/150
提交评论