压轴题(一)　物质结构与无机转化综合

压轴题(一)物质结构与无机转化综合[分值：50分]1.(10分)(2026·浙江1月选考，17)(1)CaF2的晶胞如图。请回答下列问题：①CaF2的电子式：。

②Ca2+旁边最近的Ca2+有个。

③ErF3荧光掺入，Er3+代替(填“A”或“B”)。

(2)等物质的量的HF与HNO3发生化合反应生成[H2NO3]+F-，写出[H2NO3]+的结构式：。

(3)已知：，则：①中S原子的杂化方式：。

②熔点：LiF(填“>”“<”或“=”)

Li+[N(SO2F)2]-，原因：

。

③与反应生成NH(SO2F)2与X，X的结构简式：。

④等物质的量的(C2H5)3N、HN(SO2F)2混合，主要产物为[(C2H5)3NH]+[N(SO2F)2]-，原因：

。

⑤与足量NaOH生成气体的化学方程式：

。

答案(1)①②12③B(2)(3)①sp3②>氟离子半径小，离子键强③SiF2(CH3)2④(C2H5)3N中—C2H5推电子，N上的电子云密度大容易与H+形成配位键；HN(SO2F)2中—SO2F吸电子，N—H极性大，H容易以H+形式解离⑤HN(SO2F)2+6NaOH=2NaF+2Na2SO4+NH3↑+2H2O2.(10分)(2025·绍兴模拟)Al元素具有很广泛的应用。(1)请写出基态Al原子价层电子轨道表示式：。

(2)与Al元素同周期的部分元素的逐级电离能如图所示，其中a、b和c分别代表(填字母)。

A.a为I1、b为I2、c为I3B.a为I2、b为I3、c为I1C.a为I3、b为I2、c为I1D.a为I1、b为I3、c为I2(3)已知某晶体晶胞中阴离子为面心立方堆积，阴离子的位置(隐去阳离子)如图1所示，其晶胞中的阳离子在xy、xz、yz平面投影(隐去阴离子)均如图2所示，晶胞参数为apm。该物质的化学式为，K+的配位数(紧邻的阴离子数)为。

(4)三甲基铝()是一种金属有机化合物，可作烯烃聚合催化剂、引火燃料。①三甲基铝分子中C原子的VSEPR模型为，Al原子的杂化轨道类型为。

②该物质可与胺类(R—NH2，R表示烃基)结合，原因是。

(5)比较四羟基合铝酸根离子和硼酸根离子的碱性：[Al(OH)4]-(填“>”或“<”)[B(OH)4]-；并从两者化学键的角度说明理由：

。

(6)无水氯化铝常用于熔融盐电镀铝工艺中，在熔融的AlCl3、NaCl、KCl中存在着AlCl4-、Al2Cl7-、Na+、K+和Cl-，写出Al2Cl答案(1)(2)B(3)K2Na[AlF6]12(4)①四面体形sp2②三甲基铝中Al原子具有空轨道，胺类中N原子具有孤电子对，二者可通过配位键结合(5)>B电负性强于Al，故B对OH-的吸引力更强，形成的配位键更稳定，更不容易释放出OH-(6)解析(1)Al位于周期表中第三周期第ⅢA族，其基态原子的价层电子排布式为3s23p1，所以基态Al原子价层电子轨道表示式为(2)在第三周期元素中，钠失去1个电子后，就已经达到稳定结构，所以钠的第二电离能最大，镁最外层为2个电子，失去2个电子后为稳定结构，所以镁的第二电离能较小，第三电离能最大；则图a表示第三周期元素的第二电离能变化规律、图b表示第三周期元素的第三电离能变化规律，选B。(3)按均摊法计算，晶胞中含8×18+6×12=4个[AlF6]3-，则晶胞中钾离子、钠离子共有12个，结合图2可知，钠离子处于棱心和体心、钾离子处于晶胞8个小立方体的体心，则晶胞中含12×14+1=4个Na+、8个K+，其化学式为K2Na[AlF6]；K+处于顶点和面心[AlF6]3-构成的正四面体中，结合[AlF6]3-空间结构可知，每个[AlF6]3-中的3个F-距离K+最近，则每个K+的配位数为12。(4)①三甲基铝分子中C原子参与形成4个σ键，没有孤电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；分子中Al原子参与形成3个σ键，没有孤电子对，因此其杂化轨道类型为sp2杂化。(6)Al2Cl7-的结构是每个铝连接三个氯原子，还有一个3.(12分)硫自远古时代就被人们所知晓并使用。(1)CuS的晶胞如图所示，该图中缺失了部分硫原子，请在图上用灰球或黑球将缺失的原子补齐，该晶胞内含有的Cu原子数为个，其中配位4个S的Cu原子有个。(2)低浓度的HSO3-溶液中存在a()和b()2种结构，a与b通过氢键形成c，请画出c的结构：。(3)下列关于由S元素形成的微粒说法正确的是(填字母)。A.S-的价层电子轨道表示式为[Ne]3s23p5B.[Ne]3s23p2电离1个电子所需最低能量大于[Ne]3s23p3C.的氧化性强于D.[Ne]3s13p44s1的发射光谱不止1条谱线(4)工业上以SO2为原料制备化合物A和B，且SO2尾气可以使用氨水吸收：①写出在空气中发生反应②的化学方程式：。②已知物质A比硫酸的熔点更高，原因是。③设计实验验证化合物B中含有Cl元素：(已知Ag2SO4微溶于水，不考虑Ag2SO4在浓酸中的溶解)；写出实验过程中涉及的第一个反应的化学方程式：。答案(1)64(2)(3)BD(4)①2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4②氨基磺酸可以形成内盐，存在类似离子键的作用③将B加入H2O中，充分反应后加入过量硝酸钡(或氢氧化钡)溶液，过滤后在滤液中加入稀硝酸，再加入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则存在Cl元素SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl[或SO2Cl2+2H2O+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2HCl+2HNO3，其他合理答案也可以]解析(1)分析晶胞结构知，题给晶胞中有6个黑球，灰球个数为14×14+2=5.5，故题给晶胞中最右边的棱上缺少两个S原子，该晶胞内含有6个Cu原子，均处于晶胞内部，其中配位4个S的Cu原子有4个。(2)a中—OH中的氢原子能与b中的O原子形成氢键，则c的结构为。(3)S-的价层电子轨道表示式为，A项错误；S电离出一个电子后的电子排布式为[Ne]3s23p3，S电离出两个电子后的电子排布式为[Ne]3s23p2，原子的逐级电离能越来越大，B项正确；非金属性：O>S，故氧化性：强于，C项错误；4s轨道上的电子可以跃迁到3s、3p、2s、2p、1s轨道上，故[Ne]3s13p44s1的发射光谱不止1条谱线，D项正确。4.(18分)(2025·湖州期末)硼及其化合物在生产、生活中有重要用途。请回答下列问题：(1)氨基硼烷系列的储氢材料有多种。①脂环氨硼烷()可作为储氢材料，下列说法正确的是(填字母)。

A.电负性：N>C>BB.元素B、N的第一电离能均高于同周期相邻元素C.相同条件下在水中的溶解度：D.激发态硼原子核外电子的轨道表示式：②氨硼烷(NH3BH3)也可作为储氢材料。已知NH3BH3、NH3都能与Na发生反应，可体现出一定的酸性，比较两者酸性：NH3(填“>”“<”或“=”)NH3BH3。

(2)BF3是一种无色气体，用于制造火箭的高能燃料。①BF3通入水中产生三种一元酸。一种为HF，另两种酸均含三种元素且其中一种含有配位键。请写出这两种酸的化学式：。

②已知杂化轨道中的s成分越多，电子云重叠程度越大，形成的化学键键长越短。实验测得BF3中B—F的键长比BF4-中短，原因是

(3)一定条件下，B2O3、KBF4、BeO发生非氧化还原反应可制得晶体BexByOzFm，其晶胞结构与其俯视图如图所示(氧原子未画出)，晶胞参数a≠c，α=120°，β=γ=90°。该晶体中B原子与O原子的个数比为。

(4)NaBH4被认为是有机化学中的“万能还原剂”，NaBH4的电子式为，

其中三种元素的电负性由大到小的顺序是。

(5)自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作Na2B4O7·10H2O，实际上它的结构单元是由两个H3BO3和两个[B(OH)4]-缩合而成的双六元环，应该写成Na2[B4O5(OH)4]·8H2O，其结构如图所示，它的阴离子可形成链状结构，则该晶体中不存在的作用力是

(填字母)。A.离子键B.共价键C.氢键D.金属键E.范德华力答案(1)①AC②<(2)①H3BO3、HBF4②BF3中B采取sp2杂化，BF4-中B采取sp3杂化，前者电子云重叠程度大，键长短；BF3中存在大π键，电子云重叠程度大，键长短，B(3)1∶3(4)H>B>Na(5)D解析(1)①同一周期主族元素电负性从左到右逐渐增大，则电负性：N>C>B，A正确；同一周期主族元素第一电离能从左到右有逐渐增大的趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素第一电离能大于同周期相邻元素，B为第ⅢA族元素，B错误；结构中有，属于亲水基，因此相同条件下在水中的溶解度：，C正确；为基态硼原子核外电子的轨道表示式，D错误。(2)①BF3通入水中产生三种一元酸，一种为HF，另两种酸均含三种元素，则只能含H、B、O或H、B、F(因为F不可能出现含氧酸)，且其中一种含有配位键，则为HBF4，BF3水解的方程式为2BF3+3H2O=