北京市2022届高三各区一模化学试题分类汇编 练习 ：物质结构与性质 Word版含答案

北京市2021-2022学年高三各区一模化学试题分类汇编 

物质结构与性质

（海淀区）1.硅是地壳中储量仅次于氧的元素，在自然界中主要以SiO2和硅酸盐的形式存在。

 （1）基态硅原子的价电子排布式为__________。

 （2）硅、金刚石和碳化硅晶体的熔点从高到低依次是__________。

 （3）晶态SiO2的晶胞如右图。

  ①硅原子的杂化方式为_________。

  ②已知SiO2晶胞的棱长均为apm，则SiO2晶体的密度

  ρ=______g·cm-3（列出计算式）。

 （4）硅元素最高价氧化物对应的水化物为原硅酸 （H4SiO4）。

资料：原硅酸()可溶于水，原硅酸中的羟基可发生分子间脱水，逐渐转  化为硅酸、硅胶。

①原硅酸钠（Na4SiO4）溶液吸收空气中的CO2会生成H4SiO4，结合元素周期律解  释原因：__________。

  ②从结构的角度解释H4SiO4脱水后溶解度降低的原因：___________。

（朝阳区）2. 以NaOH、CuSO4和HCHO为主要成分的镀液可在某些材料上镀铜，原理如下：

Cu2+＋2HCHO＋4OH-   Cu＋2HCOO-＋2H2O＋H2↑

（1）基态Cu原子的价层电子排布式为_________。

（2）根据反应原理分析

①镀铜反应中，利用了HCHO的_________性。

②选择HCHO进行化学镀铜的原因之一是它易溶于水。下列分析正确的是_________。

a．HCHO、H2O均属于极性分子

b．HCHO与H2O之间能形成氢键

c．在醛基的碳氧双键中，电子偏向碳原子

（3）镀液中的、HCHO、H2O三种微粒，空间结构为三角形的是_________。

（4）为防止Cu2+与OH-形成沉淀，可加入EDTA使Cu2+形成配合物。EDTA能电离出H+和EDTA4-。

EDTA4-中除部分O外，还能与Cu2+配位的原子是_________。

（5）铜—镍镀层能增强材料的耐蚀性。按照核外电子排布，把元素周期表划分为5个区。Ni位于_________区。

（6）聚酰亚胺具有高强度、耐紫外线、优良的热氧化稳定性等性质。某聚酰亚胺具有如下结构特征：

上述方法不适合在该聚酰亚胺基材上直接镀铜。原因是：

①_________。

②聚合物有可能与Cu2+配位。

（东城区）3. 钴及其化合物有重要的用途，研究其结构有重要意义。

（1）基态Co的价层电子排布式是3d74s2，轨道表示式是。

在元素周期表中，该元素属于________（填“d”或“ds”）区。

（2）是Co3+的一种重要配合物。

①该配合物的一种配体是NH3。NH3的空间结构呈________形，是________（填“极性”或“非极性”）分子。

②该配合物中Co3+参与杂化的6个能量相近的空轨道分别是2个3d、1个________和3个________。

③设计实验证实该配合物溶于水时，离子键发生断裂，配位键没有断裂。

实验如下：称取2.51g该配合物，先加水溶解，再加足量AgNO3溶液，________（补全实验操作和数据）。

相对分子质量：

（3）钴蓝可用于青花瓷的颜料。钴蓝晶体是由图1所示的结构平移构成。图1包含Ⅰ型和Ⅱ型两种小立方体。图2是钴蓝的晶胞。

①图2中Ⅱ型小立方体分别是b、_________（填字母序号）。

②钴蓝晶体中三种原子个数比_________。

（西城区）4．Zn2+、三乙撑二胺和对苯二甲酸根离子可形成晶体M，其晶胞示意图如下。

（1）Zn2+的价层电子排布式是__________。

（2）C、O、N的电负性从大到小的顺序是__________。

（3）三乙撑二胺（）与Zn2+能形成配位键的原因是__________。

（4）在晶体M每个空腔中装入一个顺式偶氮苯分子后形成晶体M1，晶胞示意图如右图。一定条件下随着偶氮苯顺反结构的变化，晶体骨架发生畸变，晶体在M1和M2两种结构之间相互转化，可以吸收和释放N2，被称为“会呼吸”的晶体。

资料：i．

i i．M1和M2相互转化时，Zn2+的配体和配体数均不变

①     N2的电子式是_________。

②     偶氮苯（）中N的杂化轨道类型是_________。偶氮苯存在顺反异构的原因是分子中两个氮原子间存在_________（填“键”或“π键”）。

③     x=________。

④ 晶胞密度小则晶体内部的空隙大。能让“会呼吸”的晶体吸收N2的条件是________光照射。

（丰台区）5．金属冶炼过程中一种用有机化合物从水溶液中提取的流程如下：

（1）有机化合物W的结构简式为：

该分子中碳原子的杂化轨道类型有______种，N、O杂化轨道类型分别为______、______。

（2）W可与形成化合物Q，其结构如下所示：

①基态的价电子排布式为______。

②氢键对Q在水中溶解性的影响是______（填“增大”或“减小”）。

③W与之间以共价键和配位键相结合，其中一定是配位键的是______键（填“Cu－O”或“Cu－N”）。

（3）有机化合物的合成通常使用催化剂，一种催化剂晶体的晶胞示意图如下：

①Y原子为______（填元素符号）。与每个Y原子距离最近且等距的X原子有______个。

②该晶胞边长为anm，阿伏加德罗常数为，则该晶体的密度______（列出计算式，的摩尔质量为123）。

（石景山区）6．工业上用Fe(Ⅲ)作为可再生氧化剂回收工业废气中的H2S，生产单质硫。

（1）铁元素属于______区（填“s”、“d”、“ds”、“p”）。

（2）Fe3+生化氧化再生法分为吸收和再生两部分。

① 吸收：用Fe3+将H2S氧化为S，该反应的离子方程式是______。

② 再生：O2在氧化亚铁硫杆菌作用下再生Fe3+。

缺点：氧化亚铁硫杆菌生长的最佳pH范围是1.4～3.0，但酸性条件不利于H2S的吸收，结合平衡移动原理解释原因______。

（3）络合铁法脱硫技术吻合节能减排、经济高效的工业化指导思想。

①碱性条件有利于H2S的吸收，但Fe3+极易形成氢氧化物和硫化物沉淀，请在图1中用“↑”或“↓”补全Fe3+的电子分布图。从图中可以看出Fe3+有空轨道，可以形成溶于水的Fe3+Ln（配合物，L表示配体，n表示配位数）。

图1

② ⅰ. 写出碱性条件下Fe3+Ln氧化H2S生成S8的离子方程式______。

ⅱ. O2氧化再生Fe3+Ln的离子方程式：4Fe2+Ln+ O2 + 2H2O = 4Fe3+Ln + 4OH−

写出总反应的化学方程式______。

③图2是EDTA与Fe3+形成配合物的结构示意图，Fe3+外层空轨道采取sp3d2杂化，1 mol该配合物中配位键有______ mol。

图2

（门头沟区）7.碳酸二甲酯( )是一种环保性能优异，用途广泛的化工原料，其合成方法有多种。

I．在催化剂作用下由 CO2 制备碳酸二甲酯的过程如下：

（1）    尿素中 N 的第一电离能比 O 的高，原因是：

①   O 失去的是已经配对的电子，配对电子相互排斥，因而电离能较低；

②   。

（2）    下列关于氨气的叙述不正确的是 （填字母）。

a  . NH3 的键角小于 CH4 的键角，是因为 NH3 的中心原子上孤电子对有较大斥力

b . NH3 极易溶解在水中，只因氨分子与水分子间形成了氢键

c . NH3 的沸点比 PH3 的高，是因为 N-H 的键能比 P-H 的大

II．在 CeO2-ZrO2 固溶体的催化体系中也能将 CO2 转化为碳酸二甲酯。

（3）    氧化锆（化学式为 ZrO2）晶胞结构如图所示， Zr4+在晶胞中的配位数是 ，若该晶胞的密度为

ρ g·cm-3，用 NA 表示阿伏伽德罗常数的

 值，则该晶胞的体积是           cm3（列出计算式）。

（氧化锆的摩尔质量 M=123g·mol-1）

（4）    Ce、Zr、Mn 和 Fe 都是过渡金属元素，Mn 与

Fe 两元素的部分电离能如下表所示。

①    铁元素位于元素周期表 族，属于 区。

②    比较两元素的 I2、I3 可知，气态 Mn2＋再失去 1 个电子比气态 Fe2＋再失去 1 个电子更难，请从原子结构分析原因              。

（房山区）8.铜阳极泥含有金属（Au、Ag、Cu等）及它们的化合物，其中银在铜阳极泥中的存在状态有Ag2Se、Ag、AgCl 等。下图是从铜阳极泥提取银的一种工艺：

已知：Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+K=1.7×107;   Ksp(AgCl)= 1.8×10-10

（1）基态Cu原子的核外电子排布式是。

（2）炉气中的SeO2可与SO2、H2O反应生成硒单质，写出该反应方程式。

（3）溶液a的主要成分是。

（4）水氯化浸金过程中，2Au+3Cl2+2HCl=2HAuCl4。[AuCl4]-配离子中提供空轨道的是，配位数是。

（5）加入氨气后，AgCl溶解，请写出氨浸分银的离子方程式,该反应的平衡常数K=。

（6）N2H4分子中N原子的杂化类型为，在沉银过程中的作用是。

（7）Ag的晶胞为面心立方体结构，如图所示棱长为a pm（1pm = 1×10-10cm）。

晶体银的密度ρ=g/cm3。

（延庆区）9. 镍铜合金由60%镍、33%铜、6.5%铁三种金属组成的合金材料。镍铜合金

有较好的室温力学性能和高温强度，耐蚀性高，耐磨性好，容易加工，无磁性，是制造行波管和其他电子管较好的结构材料。还可作为航空发动机的结构材料。

（1）基态铜原子的价层电子的轨道表示式为_________，Cu与Fe的第二电离能分别为：ICu=1959 kJ·mol-1，IFe=1562 kJ·mol-1，结合价层电子排布式解释Fe的第二电离能较小的原因是______。

（2）向4 mL0.1mol/L CuSO4溶液中滴加氨水可形成[Cu(NH3)4]SO4溶液，再向溶液

中加入8mL95%的乙醇，并用玻璃棒摩擦器壁析出深蓝色晶体Cu(NH3)4]SO4·H2O。

①NH3中心原子的轨道杂化类型为_______。NH3的沸点高于CH4的沸点，其

原因是______。

②简单说明加入乙醇后析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体的原因___________。

（3）某镍铜合金的立方晶胞结构如右图所示。

①在该晶胞中镍原子与铜原子的数量比为。

②若该晶胞的棱长为a nm（1nm = 1×10-7cm），

ρ=______g·cm-3（NA表示阿伏伽德罗常数，列出计算式）。

北京市2021-2022学年高三各区一模化学试题分类汇编 

物质结构与性质  参考答案

（海淀区）1.

（1）3s23p2（1分）

（2）金刚石＞碳化硅＞硅

（3）①sp3（1分）②

（4）①C和Si同主族，非金属性C＞Si，空气中的CO2溶于水形成H2CO3，最高价氧化物 对应水化物的酸性H2CO3＞H4SiO4，故H2CO3可与Na4SiO4反应制H4SiO4

②原硅酸脱水后，羟基相对数量减少，与水形成氢键的数目减少，同时可能发生交联 形成空间网状结构

（朝阳区）2.

（1）3d104s1

（2）①还原        ②ab

（3）HClO

（4）N

（5）d

（6）① 聚酰亚胺在碱性条件下会发生水解

（东城区）3.

（1）  d

（2）①三角锥  极性

②4s  4p

③充分反应后过滤，将沉淀洗涤、干燥后称重，测得其质量为2.87g

（3）①d e g  ②1:2:4

（西城区）4．

（1）3d10

（2）O>N>C

（3）三乙撑二胺中的N给出孤电子对，Zn2+有空轨道能接受孤电子对

（4）①

②sp2键

③2

④紫外

（丰台区）5．

（1）2    

（2）①  ②减小  ③Cu－N

（3）①Zr  8

②

（石景山区）6．

（1）d

（2）① 2Fe3+ + H2S=== 2Fe2+ + S↓ + 2H+

② H2S H+ + HS−，酸性条件下c(H+)较大，平衡逆移抑制H2S的吸收；

或2Fe3+ + H2S 2Fe2+ + S↓ + 2H+，酸性条件下c(H+)较大，平衡逆移抑制H2S的吸收

（3）①

② ⅰ. 16Fe3+Ln + 16OH−+ 8H2S=16Fe2+Ln + 16H2O + S8↓

总反应 4O2+ 8H2S =8H2O + S8↓

③6

（门头沟区）7.

I．（1）N的电子排布是半充满的，比较稳定，电离能高

  （2）b c

II．（3）8     123×4/NAρ

  （4）①   VIII  

d    

② Mn2＋ 3d能级是3d5半充满状态，比较稳定；而Fe2＋ 3d能级为不稳定的3d6，

易失去一个电子转变为较稳定的3d5半充满状态，所以需要的能量相对要少

（房山区）8.

（1）1s2 2s2 2p6 3s23p6 3d104s1

（2）SeO2+ 2SO2+2H2O===Se+ 2H2SO4

（3）CuSO4

（4）Au3+    4

（5）AgCl+ 2NH3===[Ag（NH3）2]+ + Cl−，3.06×10-3

（6）sp3，还原剂

（7）108×4/NA×(a×10-10)3

（延庆区）9.

（1）                            ；

基态铁的价层电子排布式为3d6 4s2，相对容易失去最外层的两个电子，第二电离能相对较低。

（2）①sp3 杂化；氨气分子间存在氢键。

②[Cu(NH3)4]SO4属于离子化合物，易溶于极性较大的溶剂水。乙醇是极性较小的溶

剂，根据相似相溶原理，[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中溶解度降低而析出。

（3）①1：3

②