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浙江版高考化学复习专题八化学键分子和晶体的结构与性质练习课件
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这是一份浙江版高考化学复习专题八化学键分子和晶体的结构与性质练习课件，共60页。
1. (2023浙江6月选考,2,3分)下列化学用语表示正确的是 ( )A.H2S分子的球棍模型: B.AlCl3的价层电子对互斥模型: C.KI的电子式:D.CH3CH(CH2CH3)2的名称:3-甲基戊烷
2. (2022北京,7,3分)已知:H2+Cl2 2HCl。下列说法不正确的是 ( )
A.H2分子的共价键是s-s σ键,Cl2分子的共价键是s-p σ键B.燃烧生成的HCl气体与空气中的水蒸气结合呈雾状C.停止反应后,用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近集气瓶口产生白烟D.可通过原电池将H2与Cl2反应的化学能转化为电能
3. (2023江苏,2,3分)反应NH4Cl+NaNO2 NaCl+N2↑+2H2O应用于石油开采。下列说法正确的是 ( )A.N 的电子式为H·· ··HB.N 中N元素的化合价为+5C.N2分子中存在 键D.H2O为非极性分子
4. (2023湖南,14,3分)N2H4是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某Ru(Ⅱ)催化剂(用[L-Ru—NH3]+表示)能高效电催化氧化 NH3合成N2H4,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是 ( )A.Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后,配体NH3失去质子能力增强B.M中Ru的化合价为+3C.该过程有非极性键的形成D.该过程的总反应式:4NH3-2e- N2H4+2N
考点2 分子结构与性质
5. (2022江苏,2,3分)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是 ( )A.Na2O2的电子式为Na+[·· ··]2-Na+B.H2O的空间构型为直线形C.H2O2中O元素的化合价为-1D.NaOH仅含离子键
6. (2023江苏,5,3分)下列说法正确的是 ( )A. H H H都属于氢元素B.N 和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2C.H2O2分子中的化学键均为极性共价键D.CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用
7. (2021浙江6月选考,12,2分)下列“类比”结果不正确的是 ( )A.H2O2的热稳定性比H2O的弱,则N2H4的热稳定性比NH3的弱B.H2O的分子构型为V形,则二甲醚的分子骨架(C—O—C)构型为V形C.Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大,则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大D.将丙三醇加入新制Cu(OH)2中溶液呈绛蓝色,则将葡萄糖溶液加入新制Cu(OH)2中溶 液也呈绛蓝色
8. (2022湖北,11,3分)磷酰三叠氮是一种高能分子,结构简式为 。下列关于该分子的说法正确的是 ( )A.为非极性分子B.立体构型为正四面体形C.加热条件下会分解并放出N2D.分解产物NPO的电子式为N︙︙P： ：答案 C
9. (2022辽宁,7,3分)理论化学模拟得到一种 离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是 ( ) A.所有原子均满足8电子结构B.N原子的杂化方式有2种C.空间结构为四面体形D.常温下不稳定
10. (2022浙江6月选考,26,4分)(1)乙醇的挥发性比水的强,原因是 。(2)金属氢化物是应用广泛的还原剂。KH的还原性比NaH的强,原因是 。答案 (1)乙醇分子间形成氢键的数量比水分子间形成氢键的数量少,分子间作用力小(2)Na+半径小于K+,Na+与H-的离子键作用强,H-更难失电子,还原性更弱
11. (2024浙江1月选考,17,10分)氮和氧是构建化合物的常见元素。已知: +H2O 请回答:(1)某化合物的晶胞如图,其化学式是 ,晶体类型是 。
(2)下列说法正确的是 。A.电负性:B>N>OB.离子半径:P3-”“<”或“=”),请说明理由
。②将HNO3与SO3按物质的量之比1∶2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中
之一是N 。比较氧化性强弱:N HNO3(填“>”“<”或“=”);写出A中阴离子的结构式 。
答案 (1)Cr(H2O)4Cl2 分子晶体(2)CD(3)①sp3 < —NH2和— 中N原子均采取sp3杂化,—NH2中N原子上有1个孤电子对,而— 中N原子上没有孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力②>
考点3 晶体结构与性质
12. (2021天津,2,3分)下列各组物质的晶体类型相同的是 ( )A.SiO2和SO3 B.I2和NaCl C.Cu和Ag D.SiC和MgO
13. (2021辽宁,7,3分)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。下列说法错误的是 ( ) A.S位于元素周期表p区B.该物质的化学式为H3SC.S位于H构成的八面体空隙中D.该晶体属于分子晶体
14. (2023山东,5,2分)石墨与F2在450 ℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x,该物质仍具润滑性,其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确 的是 ( )A.与石墨相比,(CF)x导电性增强B.与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强C.(CF)x中C—C的键长比C—F短D.1 ml (CF)x中含有2x ml共价单键
15. (2023重庆,9,3分)配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示,下列说法错误的是 ( )A.中心原子的配位数是4B.晶胞中配合物分子的数目为2C.晶体中相邻分子间存在范德华力D.该晶体属于混合型晶体
16. (2022湖北,9,3分)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 ( ) A.Ca2+的配位数为6B.与F-距离最近的是K+C.该物质的化学式为KCaF3D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将改变
17. (2023河北,11,3分)锆(Zr)是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 ( )A.该氧化物的化学式为ZrO2
B.该氧化物的密度为 g·cm-3C.Zr原子之间的最短距离为 a pmD.若坐标取向不变,将p点Zr原子平移至原点,则q点Zr原子位于晶胞xy面的面心
18. (2023辽宁,14,3分)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质 材料(图2)。下列说法错误的是 ( ) A.图1晶体密度为72.5/(NA×a3×10-30) g·cm-3B.图1中O原子的配位数为6C.图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1-xD.Mg2+取代产生的空位有利于Li+传导
19. (2023湖南,11,3分)科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为a pm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是 ( )A.晶体最简化学式为KCaB6C6B.晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面D.晶体的密度为 g·cm-3
20. (2023山东,16节选)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:(3)一定条件下,CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系,晶胞结 构如图所示(晶胞参数a=b≠c,α=β=γ=90°),其中Cu化合价为+2。上述反应的化学方程 式为 。若阿伏加德罗常数的值为NA,化合物X的密度ρ= g·cm-3(用含NA的代数式表示)。
21. (2023福建,11节选)(4)铜的硫化物结构多样。天然硫化铜俗称铜蓝,其晶胞结构如图。 ①基态Cu2+的价电子排布式为 。②晶胞中含有 个 ,N(Cu+)∶N(Cu2+)= 。③晶体中微粒间作用力有 (填标号)。
a.氢键 b.离子键 c.共价键 d.金属键答案 (4)①3d9 ②2 2∶1(或4∶2,或2) ③bc
22. (2023浙江6月选考,17,10分)氮的化合物种类繁多,应用广泛。请回答:(1)基态N原子的价层电子排布式是 。(2)与碳氢化合物类似,N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。①下列说法不正确的是 。A.能量最低的激发态N原子的电子排布式:1s22s12p33s1B.化学键中离子键成分的百分数:Ca3N2>Mg3N2C.最简单的氮烯分子式:N2H2D.氮烷中N原子的杂化方式都是sp3
②氮和氢形成的无环氨多烯,设分子中氮原子数为n,双键数为m,其分子式通式为 。③给出H+的能力:NH3 [CuNH3]2+(填“>”或“<”),理由是 。(3)某含氮化合物晶胞如图,其化学式为 ,每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离 子数)为 。
答案 (1)2s22p3 (2)①A ②NnH(n+2-2m)(n≥2m) ③< [CuNH3]2+中,Cu2+的强吸电子 效应,使配位的N的吸引电子的能力增强,导致N—H键的极性增强,更容易电离出H+;或 [CuNH3]2+中NH3的N提供孤电子对,Cu2+提供空轨道,形成配位键,导致N—H键的极性增强,更容易电离出H+ (3)CaCN2 6
23. (2023浙江1月选考,17,10分)硅材料在生活中占有重要地位。请回答:(1)Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为 ,分子中氮原子的杂化轨道类 型是 。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3,其受热不稳定的原因是 。(2)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③ [Ne]3s23p14s1,有关这些微粒的叙述,正确的是 。A.微粒半径:③>①>②
B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③D.得电子能力:①>②(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是 ,该化合物的化学 式为 。
答案 (1)四面体 sp3 Si周围的NH2基团体积较大,受热时斥力较强[Si(NH2)4中Si—N 键能相对较小];产物中气态分子数显著增多(熵增)(2)AB (3)共价晶体 SiP2
24. (2021湖南,18,15分)硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题:(1)基态硅原子最外层的电子排布图为 ,晶体硅和碳化硅熔点较 高的是 (填化学式);(2)硅和卤素单质反应可以得到SiX4。SiX4的熔沸点
①0 ℃时,SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是 (填化学式),沸点依次升高的原因 是 ,气态SiX4分子的空间构型是 ;②SiCl4与N-甲基咪唑( )反应可以得到M2+,其结构如图所示:
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ,H、C、N的电负性由大到小 的顺序为 ,1个M2+中含有 个σ键;(3)下图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
①已知化合物中Ge和O的原子个数比为1∶4,图中Z表示 原子(填元素符号),该化合物的化学式为 ;②已知该晶胞的晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm,α=β=γ=90°,则该晶体的密度ρ= g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA,用含a、b、c、NA的代数式表示)。
答案 (1) SiC (2)①SiCl4 都是分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越强,沸点越高 正四面体形②sp3、sp2 N>C>H 54(3)①O Mg2GeO4 ②
考法1 杂化轨道类型及分子极性的判断
1. (2023山东,3,2分)下列分子属于极性分子的是 ( )A.CS2 B.NF3 C.SO3 D.SiF4
2. (2023浙江1月选考,12,3分)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应:Al2Cl6+2NH3 2Al(NH3)Cl3,下列说法不正确的是 ( )A.Al2Cl6的结构式为 B.Al2Cl6为非极性分子C.该反应中NH3的配位能力大于氯D.Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应
3. (2023新课标,12,6分)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心,可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2),其反应历程如下所示。下列说法错误的是 ( )A.NH2OH、NH3和H2O均为极性分子B.反应涉及N—H、N—O键断裂和N—N键生成C.催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+,后又被还原为Fe2+D.将NH2OH替换为ND2OD,反应可得ND2ND2
4. (2021湖北,9,3分)下列有关N、P及其化合物的说法错误的是 ( )A.N的电负性比P的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大B.N与N的π键比P与P的强,可推断 的稳定性比 的高C.NH3的成键电子对间排斥力较大,可推断NH3的键角比 PH3的大D.HNO3的分子间作用力较小,可推断HNO3的熔点比 H3PO4的低
5. (2023新课标,9,6分)一种可吸附甲醇的材料,其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶体结构如下图所示,其中[C(NH2)3]+为平面结构。下列说法正确的是 ( )A.该晶体中存在N—H…O氢键B.基态原子的第一电离能:C
6. (2023湖北,9,3分)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是 ( )A.CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体B.S 和C 的空间构型均为平面三角形C.CF4和SF4均为非极性分子D.XeF2与XeO2的键角相等
7. (2023山东,16节选)(2)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键( )。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为 ;O—Cl—O键角 Cl—O—Cl键角(填“>”“<”或“=”)。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明 原因 。答案 (2)sp2 > ClO2中存在大π键,Cl2O中仅存在Cl—O σ键,所以ClO2中Cl—O键的 键长更短
8. (2021全国乙,35节选)(3)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如下图所示。 PH3中P的杂化类型是 。NH3的沸点比PH3的 ,原因是 。H2O的键角小于NH3的,分析原因 。
答案 (3)sp3 高 NH3存在分子间氢键 NH3含有一对孤对电子,而H2O含有两对孤 对电子。H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大
9. (2022湖南,18节选)(1)③比较键角大小:气态SeO3分子 Se 离子(填“>”“<”或“=”),原因是 。
答案 (1)③> SeO3中Se采取sp2杂化,Se 中Se采取sp3杂化
10. (2022全国乙,35节选)(2)①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,C的一个 杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl 键,并且Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电 子的大π键( )。②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中,C—Cl键长的顺序 是 ,理由:(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多,形成的C—Cl键越 强;(ⅱ) 。答案 (2)①sp2 σ ②C2H5Cl>C2H3Cl>C2HCl Cl参与形成的大π键越多,形成的C—Cl键越短
考法3 物质熔、沸点高低的比较
11. (2022天津,3,3分)下列物质沸点的比较,正确的是 ( )A.CH4>C2H6B.HF>HClC.H2S>H2SeD. >CH3CH2CH2CH3
12. (2021浙江6月选考,26节选)(1)已知3种原子晶体的熔点数据如下表:
金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是 。答案 (1)原子半径CSi—Si
13. (2021浙江1月选考,26,4分)(1)用质谱仪检测气态乙酸时,谱图中出现质荷比(相对分子质量)为120的峰,原因是 。(2)金属镓(Ga)位于元素周期表中第4周期ⅢA族,其卤化物的熔点如下表:
GaF3熔点比GaCl3熔点高很多的原因是 。
答案 (1)两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( )(2)GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体;离子键强于分子间作用力
14.(2021全国甲,35节选)(3)甲醇的沸点(64.7 ℃)介于水(100 ℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6 ℃)之间,其原因是 。答案 (3)甲硫醇不能形成分子间氢键,而水和甲醇均能,且水比甲醇的氢键多
15. (2023全国乙,35节选)(2)已知一些物质的熔点数据如下表:
Na与Si均为第三周期元素,NaCl熔点明显高于SiCl4,原因是 。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其 原因 。SiCl4的空间结构为 ,其中Si的轨 道杂化形式为 。答案 (2)NaCl为离子晶体,SiCl4为分子晶体,离子键比范德华力强 SiCl4、GeCl4、 SnCl4熔点逐渐升高。同是分子晶体,范德华力随相对分子质量增加而增强 正四面 体形 sp3
1. (2023金华外国语学校一模,10)下列说法正确的是 ( )A.CCl4的沸点低于SiCl4,其原因是晶体类型不同B.H2SO4溶于水能电离出H+和 S ,所以H2SO4是共价化合物C.HClO易分解是因为HClO分子间作用力弱D.离子化合物中不一定含有金属元素
2. (2023浙南名校七彩阳光联盟返校考,12)工业上由FeCl2与环戊二烯钠(C5H5Na)合成二茂铁[Fe(C5H5)2],二茂铁的熔点是173 ℃(在100 ℃以上能升华),沸点是249 ℃,不溶 于水,易溶于苯、乙醛等有机溶剂。下列说法不正确的是 ( )A.FeCl2中铁元素属于第四周期第Ⅷ族,位于周期表d区B.二茂铁的衍生物可和H3O+等微粒产生静电作用,H、O和C的电负性大小顺序 为O>C>HC.已知环戊二烯的结构式为 ,则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化
D.在二茂铁中C5 与Fe2+之间形成的化学键类型是离子键
3. (2024届强基联盟9月联考,11)三聚SO3的结构如图所示,下列关于三聚SO3的推测合理的是 ( ) A.S原子的杂化方式与SO3分子中S原子的杂化方式相同B.S原子与O原子间的键长均相同C.SO3自发转变为三聚SO3的过程放热D.在水中的溶解度较小
4. (2024届A9协作体返校联考,12)N2O5在HClO4中发生反应:N2O5+3HClO4 2N +3Cl +H3O+。N2O5的结构如图,可看作H2O分子中H原子被硝基取代而形成。下列说法不正确的是 ( ) A.N2O5是非极性分子B.Cl 空间结构为正四面体形C.N 中N原子杂化轨道类型为spD.H3O+的键角大于H2O的键角
5. (2023临海、新昌两地适应考,12改编)氯化二乙基铝(CH3CH2)2AlCl既能形成稳定的二聚体,也能形成三聚体。(CH3CH2)2AlCl三聚体所有原子最外层电子均达到稳定结 构,结构如图所示,下列推测不合理的是 ( )
A.(CH3CH2)2AlCl三聚体分子中含有3个配位键B.(CH3CH2)2AlCl属于分子晶体C.(CH3CH2)2AlCl与O2完全反应生成二氧化碳、水、氧化铝和氯化氢D.(CH3CH2)2AlCl比(CH3CH2)2AlBr更易水解
6. (2024 届杭州一模 ,17)铝是常见金属,其合金、化合物在生产生活中有重要应用。请回答:(1)能量最低的激发态Al3+的核外电子排布式是 。(2)铝能与H、C、N、F、Cl等元素形成多种化合物。①下列说法不正确的是 。A.NaAlH4中Al的杂化方式是sp2B.化学键中离子键成分的百分数:AlF3>AlBr3C.AlNH6分子中有6个共用电子对D.Na3AlF6中所有原子或离子满足8电子稳定结构
②常温下AlCl3在四氯化碳中的溶解度大于MgCl2,理由是 。③三乙基铝是一种金属有机物,结构简式为 ,可作高能火箭燃料,原因是 。 (3)AlP晶胞结构如下图所示:
①磷化铝晶胞沿着y轴的投影图为 (填选项字母)。 ②若磷化铝的晶胞边长为a pm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则 AlP晶体的密度为 g/cm3( 1 pm=1×10-12m,用含NA、a的最简代数式表示)。
答案 (1)1s22s22p53s1 (2)①ACD ②AlCl3是非极性分子,四氯化碳是非极性溶剂,而 MgCl2是离子化合物,故AlCl3的溶解度更大 ③燃烧时可释放出大量的热和气体(3)①B ②
7. (2024届金华一中10月月考,17)磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。(1)基态磷原子价电子排布式为 。(2)磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料,其晶体是与石墨类似的层状结构,如下图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是 。A.黑磷与白磷互为同分异构体B.黑磷中磷原子采取sp2杂化C.黑磷能导电D.黑磷属于混合型晶体
(3)Fe3+在水中会形成黄色的配离子[Fe(OH)]2+,为避免颜色干扰,常在Fe3+溶液中加入H3 PO4形成无色的[Fe(PO4)2]3-,此配离子中P 的空间结构是 。(4)第ⅢA族磷化物均为共价化合物,被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。①实验测定磷化铝和磷化铟的熔点分别为2 000 ℃、1 070 ℃,从结构角度说明其熔点 差异的原因: 。
②磷化硼是一种半导体材料,晶胞结构如图所示,磷化硼的化学式是 ,已知晶 胞边长为a pm,阿伏加德罗常数的数值为NA,磷化硼晶体的密度是 g/cm3。
答案 (1)3s23p3 (2)CD (3)正四面体形 (4)①两者属于共价晶体,原子半径:AlIn—P,故熔点:磷化铝>磷化铟 ②BP
1. (2024届绍兴一模,3)硫酸四氨合铜应用广泛,下列说法不正确的是 ( )A.硫酸四氨合铜是一种配合物B.硫酸四氨合铜难溶于乙醇C.[Cu(NH3)4]2+的空间结构为平面四边形,Cu2+杂化方式为sp3D.在[Cu(NH3)4]2+中,NH3给出孤电子对,Cu2+提供空轨道
2. (2024届宁波一模,13)磷酰氯(POCl3)是有机合成的催化剂,可用以下方法制取:2PCl3+O2 2POCl3或P4O10+6PCl5 10POCl3,P4O10的分子空间结构模型如图所示。 下列说法不正确的是 ( )A.P4O10中只含有σ键B.P4O10是非极性分子C.PCl3的空间结构是三角锥形D.POCl3可与CH3CH2OH反应生成(CH3CH2O)3PO
3. (2023温州二模,12)三氟化氯(ClF3)是极强的助燃剂,能发生自耦电离:2ClF3 Cl +Cl ,其分子的空间结构如图。 下列推测合理的是 ( )A.ClF3分子的中心原子杂化轨道类型为sp2B.ClF3与Fe反应生成FeCl2和FeF2C.ClF3分子是含有极性键的非极性分子D.BrF3比ClF3更易发生自耦电离
4. (2023温州三模,10)化合物Ni(CO)4中心原子采取sp3杂化,常温下为无色液体,沸点42.1 ℃。在空气中加热Ni(CO)4发生如下反应:2Ni(CO)4+5O2 2NiO+8CO2,下列说法不正确的是 ( )A.Ni(CO)4的结构式为 B.Ni(CO)4难溶于水,易溶于有机溶剂C.Ni(CO)4可分解生成Ni和COD.Fe(CO)5与Ni(CO)4性质相似,在空气中加热生成FeO
5. (2024届湖丽衢三地市一模,12)加热煮沸的浓NaOH溶液和白磷反应可制PH3,该过程同时可获得P2H4。其中一个反应为P4+ 3NaOH+3H2O 3NaH2PO2+PH3↑。下列说法不正确的是 ( )A.稳定性:P2H4大于N2H4B.反应过程中有极性键、非极性键的断裂,也有极性键、非极性键的形成C.P4、PH3与P2H4的晶体类型相同D.PH3分子中键角∠HPH小于NH3分子中键角∠HNH
6. (2024届七彩阳光联盟返校联考,17节选)(3)TiCl4分子结构与CCl4相似。①TiCl4能形成[Ti(NH3)6]Cl4,则 H—N—H的键角:[Ti(NH3)6]Cl4 (填“大于” “小于”或“等于”)NH3。②CCl4遇水难水解,而 TiCl4极易水解,原因是 。答案 (3)①大于 ②Ti原子半径比C原子半径大,Ti—Cl键长大于C—Cl,Ti—Cl键能 小于C—Cl,Ti—Cl易断裂
7. (2024届义乌五校联考,17节选)(3)TiCl4能与甲胺(CH3NH2)形成稳定配合物[TiCl4(CH3NH2)2]。①甲胺中N原子的杂化方式为 。②CH3NH2中H—N—H键角比TiCl4(CH3NH2)2中H—N—H键角小,从结构角度解释原因: 。答案 (3)①sp3 ②CH3NH2中N上有一个孤电子对,TiCl4(CH3NH2)2中N已与Ti形成配 位键,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力,故CH3NH2中H—N—H键角更小
8. [2023杭州地区(含周边)重点中学联考,17节选](2)钛的配合物有多种。[Ti(H2O)6]2+、[TiF6]2-、[TiCl6]2-的配体中所含原子电负性大小顺序是 ,其中[Ti(H2O)6]2+中∠H—O—H (填写“大于”“小于”或“等于”)单个水分子中∠H—O—H。答案 (2)F>O>Cl>H 大于
9. (2023绍兴诸暨三模,12)古代陶器釉料中大多含有钴的化合物,下列说法不正确的是 ( )A.CO的熔点比CS高B.C(CO3)0.5(OH)中C 中心原子的杂化方式是sp2C.C(CN 中CN-所含π键和σ键的个数比为2∶1D.C(CO3)0.5(OH)·0.1H2O中存在配位键、范德华力、非极性键
10. (2023金华外国语学校一模,17节选)(2)钛、钠与卤素形成的化合物TiX4和NaX的熔点如图所示。 分析TiX4和NaX的熔点随卤素所在周期序数变化趋势存在差异的原因: 。
答案 (2)NaF、NaCl、NaBr、NaI均为离子晶体,离子半径:r(F-)
①下列说法不正确的是 。A.反应物中所有C原子的杂化方式均为sp2B.能量最低的激发态N原子内层电子排布式为1s22s22p2C.化合物Ⅲ(苯磺酰肼)既能与盐酸反应,也能与氢氧化钠溶液反应D.SeO3分子的键角小于 Se E.化合物Ⅳ的熔点主要取决于所含化学键的键能大小
②化合物Ⅵ(N2H2)不稳定,易分解成N2和H2。其不稳定的原因是 。③一定压强下,化合物Ⅴ(苯硒酚)的沸点低于苯酚的原因是 。
答案 (2)①ABDE ②N原子采取sp2杂化,3个杂化轨道处于平面三角形的三个方向, 分子对称性差,N2H2有两种同分异构体,顺式时两个孤电子对互相排斥,造成分子不稳定,且反应后气体分子数明显增多(熵增),利于分解反应进行 ③两者都是分子晶体,苯 硒酚只存在范德华力,而苯酚分子间还存在氢键
12. (2024 届宁波一模,17)第ⅢA族和第ⅤA族元素可形成多种化合物。请回答:(1)基态B原子核外电子占据的最高能级符号是 ,基态As原子的价电子排布 式是 。(2)①固体储氢材料氨硼烷(BH3·NH3)的结构和乙烷相似,下列有关说法正确的是 。A.氨硼烷中B原子的杂化方式为sp2B.相同条件下在水中的溶解度:氨硼烷>乙烷C.元素B、N的第一电离能均高于相邻元素D. 是硼原子能量最低的激发态
②BF3形成的化合物中配位键的强度:BF3·N(CH3)2Cl BF3·N(CH3)Cl2(填“>” “<”或“=”),理由是 。(3)一种含Ga化合物晶胞如图甲,三个晶胞围成一个六棱柱,如图乙,该化合物的化学式 为 ,每个N原子周围距离最近的N原子数目为 。 甲 乙
答案 (1)2p 4s24p3(2)①B ②> Cl电负性大,N(CH3)Cl2中Cl原子多,使N电子云密度降低,N的孤电子对 不易给出与BF3形成配位键,即形成的配位键稳定性低(3)GaN 12
13. (2024届A9协作体返校联考,17)CaCN2可用作肥料、除草剂、杀菌剂、杀虫剂以及有机化工原料。请回答:(1)CaCN2可与稀硫酸反应生成硫酸钙和氨基氰,氨基氰(CH2N2)的结构式是 。(2)氨基氰可水解生成尿素[CO(NH2)2],C、N、O的第一电离能大小顺序是 。已知尿素分子中所有原子均共平面,则分子中C、N原子的杂化轨道类型分 别是 、 。(3)上世纪初曾用CaCN2与过热水蒸气反应制氨气,已知NH3沸点高于PH3、AsH3而低 于SbH3、BiH3,原因是 。
(4)CaCN2可由电石与氮气反应制得:CaC2+N2 CaCN2+C。CaC2的晶胞与NaCl相似,但由于 的结构导致晶胞沿一个方向拉长,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是 。
A.Ca2+填充在 围成的八面体空隙中B.每个 周围距离最近且等距离的Ca2+有6个C.一个晶胞内相距最远的Ca2+之间的距离为 pmD.CaC2晶体密度计算表达式为 g/cm3
答案 (1) (2)N>O>C sp2 sp2(3)结构相似的分子,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,所以NH3沸点低于 SbH3、BiH3,但NH3分子间存在氢键,分子间作用力较大,所以NH3沸点高于PH3、AsH3 (4)BD
1. (2021湖北,10,3分)某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是 ( ) 图a 图b
A.该晶胞的体积为a3×10-36 cm3B.K和Sb原子数之比为3∶1C.与Sb最邻近的K原子数为4D.K和Sb之间的最短距离为 a pm
2. (2023湖北,15,6分)镧La和H可以形成一系列晶体材料LaHn,在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系,晶胞结构和参数如图所示。高压下,LaH2中的每 个H结合4个H形成类似CH4的结构,即得到晶体LaHx。下列说法错误的是 ( )
A.LaH2晶体中La的配位数为8B.晶体中H和H的最短距离:LaH2>LaHxC.在LaHx晶胞中,H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼D.LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 g·cm-3
3. (2022山东,15,4分)(双选)Cu2-xSe是一种钠离子电池正极材料,充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示,晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原 子。下列说法正确的是 ( )
A.每个Cu2-xSe晶胞中Cu2+个数为xB.每个Na2Se晶胞完全转化为Cu2-xSe晶胞,转移电子数为8C.每个NaCuSe晶胞中0价Cu原子个数为1-xD.当NayCu2-xSe转化为NaCuSe时,每转移(1-y)ml电子,产生(1-x)ml Cu原子
4. (2024届嘉兴9月教学测试,17节选)(3)磷化硼(BP)是一种重要的半导体材料,在电子学、能源等领域有广泛应用。某种磷化硼晶体的晶胞如图。 ①P原子的配位数(紧邻的B原子数)为 。②图中原子a的坐标为(0,0,1),则原子b的坐标为 。
答案 (3)①4 ②( , , )
5. (2024届浙南名校联盟联考一,17节选)(5)某含氟化合物晶胞如图,其化学式为 ,设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为 g·cm-3。
答案 (5)K2CuF4
6. (2024届百校开学考,17节选)(3)通过数学建模利用材料的晶体结构数据可预测其热电性能。某化合物是潜在的热电建模材料,晶胞结构如图a,沿x、y、z轴方向的投影 均为图b。 图a 图b
①其化学式为 。②设该化合物的最简式式量为Mr,晶体密度为ρ g·cm-3,则该化合物中相邻K之间的最短 距离为 nm(列出计算式,NA为阿伏加德罗常数的值)。
答案 (3)①K2SeBr6 ② × ×107
7. (2022福建,14,10分)1962年首个稀有气体化合物XePtF6问世,目前已知的稀有气体化合物中,含氙(54Xe)的最多,氪(36Kr)次之,氩(18Ar)化合物极少。[BrOF2][AsF6]·xKrF2 是[BrOF2]+、[AsF6]-与KrF2分子形成的加合物,其晶胞如图所示。
回答下列问题:(1)基态As原子的价电子排布式为 。(2)Ar、Kr、Xe原子的活泼性依序增强,原因是 。(3)晶体熔点:KrF2 XeF2(填“>”“<”或“=”),判断依据是 。(4)[BrOF2]+的中心原子Br的杂化轨道类型为 。(5)[BrOF2][AsF6]·xKrF2加合物中x= ,晶体中的微粒间作用力有 (填标号)。a.氢键 b.离子键c.极性共价键 d.非极性共价键
答案 (1)4s24p3(2)同族元素,从上而下原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的有效吸引逐渐减弱,失 电子能力逐渐增强(3)< 二者为同构型的分子晶体,XeF2相对分子质量大,范德华力大,熔点高(4)sp3 (5)2 bc
8. (2022河北,17,15分)含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS),是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料,可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问 题:(1)基态S原子的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为 。(2)Cu与Zn相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是 ,原因是 。(3)SnC 的几何构型为 ,其中心离子杂化方式为 。(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质。
下列物质中,属于顺磁性物质的是 (填标号)。A.[Cu(NH3)2]Cl B.[Cu(NH3)4]SO4C.[Zn(NH3)4]SO4 D.Na2[Zn(OH)4](5)下图是硫的四种含氧酸根的结构:根据组成和结构推断,能在酸性溶液中将Mn2+转化为Mn 的是 (填标号),理由是 。
(6)下图是CZTS四元半导体化合物的四方晶胞。①该物质的化学式为 。②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,称作原子分数 坐标,例如图中A原子的坐标为( , , ),则B原子的坐标为 。
答案 (1)2∶1(或1∶2)(2)Cu Cu的第二电离能是失去3d10电子所需的最低能量,第一电离能是失去4s1电子所 需的最低能量;Zn的第二电离能是失去4s1电子所需的最低能量,第一电离能是失去4s2 电子所需的最低能量,3d10电子处于全充满状态,其与4s1电子能量差值更大(3)三角锥形 sp3(4)B
(5)D D中含有-1价的O,具有强氧化性,能将Mn2+转化为Mn (6)①Cu2ZnSnS4 ②( , , )
9. (2023东阳三模,17)铜单质及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列相关问题:(1)碘化钠溶液和硫酸铜溶液能反应生成一种铜的碘化物A(白色沉淀),A的晶胞如图 甲所示,则A的化学式是 ,化合物A中阳离子的基态电子排布式为 。
(2)向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀,继续滴加氨水直至沉淀刚好全部溶解可 得到深蓝色溶液,再向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O 沉淀,该物质中的NH3通过 键与中心离子Cu2+结合,[Cu(NH3)4]2+离子的空间结 构为 ;N、O元素第一电离能大小关系为 ,原因是 。(3)晶体铜的晶胞结构如图乙所示,原子之间相对位置关系的平面图如图丙所示,铜原 子半径为127.8 pm,NA表示阿伏加德罗常数的值,晶体铜的密度为 g·cm-3 (列出计算式即可)。 乙 丙
答案 (1)CuI 1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)(2)配位 平面正方形 N>O N原子2p轨道处于半充满状态,较稳定,比O难失去一个 电子(3)
10. (2023全国甲,35,15分)将酞菁—钴酞菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上,制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题:(1)图1所示的几种碳单质,它们互为 ,其中属于原子晶体的是 ,C60间 的作用力是 。 图1
(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。 图2
酞菁分子中所有原子共平面,其中p轨道能提供一对电子的N原子是 (填图2酞 菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中,钴离子的化合价为 ,氮原子提供孤对电 子与钴离子形成 键。
(3)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在,其空间结构如图3a所示,二聚体中Al的轨 道杂化类型为 。AlF3的熔点为1 090 ℃,远高于AlCl3的192 ℃,由此可以判断 铝氟之间的化学键为 键。AlF3结构属立方晶系,晶胞如图3b所示,F-的配位数 为 。若晶胞参数为a pm,晶体密度ρ= g·cm-3(列出计算式,阿伏加 德罗常数的值为NA)。
答案 (1)同素异形体 金刚石 范德华力(2)③ +2 配位(3)sp3 离子 2 (或 ×1030)
11. (2024届Z20名校联盟联考一,17 )硼及其化合物在工农业生产、新型材料等方面应用广泛,回答下列问题:(1)基态硼原子的价电子排布式是 。(2)下列说法不正确的是 。A.根据对角线规则,B元素的一些化学性质与Si元素相似B.第一电离能(I1)∶I1(Be)
1. (2023浙江6月选考,2,3分)下列化学用语表示正确的是 ( )A.H2S分子的球棍模型: B.AlCl3的价层电子对互斥模型: C.KI的电子式:D.CH3CH(CH2CH3)2的名称:3-甲基戊烷
2. (2022北京,7,3分)已知:H2+Cl2 2HCl。下列说法不正确的是 ( )
A.H2分子的共价键是s-s σ键,Cl2分子的共价键是s-p σ键B.燃烧生成的HCl气体与空气中的水蒸气结合呈雾状C.停止反应后,用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近集气瓶口产生白烟D.可通过原电池将H2与Cl2反应的化学能转化为电能
3. (2023江苏,2,3分)反应NH4Cl+NaNO2 NaCl+N2↑+2H2O应用于石油开采。下列说法正确的是 ( )A.N 的电子式为H·· ··HB.N 中N元素的化合价为+5C.N2分子中存在 键D.H2O为非极性分子
4. (2023湖南,14,3分)N2H4是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某Ru(Ⅱ)催化剂(用[L-Ru—NH3]+表示)能高效电催化氧化 NH3合成N2H4,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是 ( )A.Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后,配体NH3失去质子能力增强B.M中Ru的化合价为+3C.该过程有非极性键的形成D.该过程的总反应式:4NH3-2e- N2H4+2N
考点2 分子结构与性质
5. (2022江苏,2,3分)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是 ( )A.Na2O2的电子式为Na+[·· ··]2-Na+B.H2O的空间构型为直线形C.H2O2中O元素的化合价为-1D.NaOH仅含离子键
6. (2023江苏,5,3分)下列说法正确的是 ( )A. H H H都属于氢元素B.N 和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2C.H2O2分子中的化学键均为极性共价键D.CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用
7. (2021浙江6月选考,12,2分)下列“类比”结果不正确的是 ( )A.H2O2的热稳定性比H2O的弱,则N2H4的热稳定性比NH3的弱B.H2O的分子构型为V形,则二甲醚的分子骨架(C—O—C)构型为V形C.Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大,则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大D.将丙三醇加入新制Cu(OH)2中溶液呈绛蓝色,则将葡萄糖溶液加入新制Cu(OH)2中溶 液也呈绛蓝色
8. (2022湖北,11,3分)磷酰三叠氮是一种高能分子,结构简式为 。下列关于该分子的说法正确的是 ( )A.为非极性分子B.立体构型为正四面体形C.加热条件下会分解并放出N2D.分解产物NPO的电子式为N︙︙P： ：答案 C
9. (2022辽宁,7,3分)理论化学模拟得到一种 离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是 ( ) A.所有原子均满足8电子结构B.N原子的杂化方式有2种C.空间结构为四面体形D.常温下不稳定
10. (2022浙江6月选考,26,4分)(1)乙醇的挥发性比水的强,原因是 。(2)金属氢化物是应用广泛的还原剂。KH的还原性比NaH的强,原因是 。答案 (1)乙醇分子间形成氢键的数量比水分子间形成氢键的数量少,分子间作用力小(2)Na+半径小于K+,Na+与H-的离子键作用强,H-更难失电子,还原性更弱
11. (2024浙江1月选考,17,10分)氮和氧是构建化合物的常见元素。已知: +H2O 请回答:(1)某化合物的晶胞如图,其化学式是 ,晶体类型是 。
(2)下列说法正确的是 。A.电负性:B>N>OB.离子半径:P3-
答案 (1)Cr(H2O)4Cl2 分子晶体(2)CD(3)①sp3 < —NH2和— 中N原子均采取sp3杂化,—NH2中N原子上有1个孤电子对,而— 中N原子上没有孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力②>
考点3 晶体结构与性质
12. (2021天津,2,3分)下列各组物质的晶体类型相同的是 ( )A.SiO2和SO3 B.I2和NaCl C.Cu和Ag D.SiC和MgO
13. (2021辽宁,7,3分)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。下列说法错误的是 ( ) A.S位于元素周期表p区B.该物质的化学式为H3SC.S位于H构成的八面体空隙中D.该晶体属于分子晶体
14. (2023山东,5,2分)石墨与F2在450 ℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x,该物质仍具润滑性,其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确 的是 ( )A.与石墨相比,(CF)x导电性增强B.与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强C.(CF)x中C—C的键长比C—F短D.1 ml (CF)x中含有2x ml共价单键
15. (2023重庆,9,3分)配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示,下列说法错误的是 ( )A.中心原子的配位数是4B.晶胞中配合物分子的数目为2C.晶体中相邻分子间存在范德华力D.该晶体属于混合型晶体
16. (2022湖北,9,3分)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 ( ) A.Ca2+的配位数为6B.与F-距离最近的是K+C.该物质的化学式为KCaF3D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将改变
17. (2023河北,11,3分)锆(Zr)是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 ( )A.该氧化物的化学式为ZrO2
B.该氧化物的密度为 g·cm-3C.Zr原子之间的最短距离为 a pmD.若坐标取向不变,将p点Zr原子平移至原点,则q点Zr原子位于晶胞xy面的面心
18. (2023辽宁,14,3分)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质 材料(图2)。下列说法错误的是 ( ) A.图1晶体密度为72.5/(NA×a3×10-30) g·cm-3B.图1中O原子的配位数为6C.图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1-xD.Mg2+取代产生的空位有利于Li+传导
19. (2023湖南,11,3分)科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为a pm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是 ( )A.晶体最简化学式为KCaB6C6B.晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面D.晶体的密度为 g·cm-3
20. (2023山东,16节选)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:(3)一定条件下,CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系,晶胞结 构如图所示(晶胞参数a=b≠c,α=β=γ=90°),其中Cu化合价为+2。上述反应的化学方程 式为 。若阿伏加德罗常数的值为NA,化合物X的密度ρ= g·cm-3(用含NA的代数式表示)。
21. (2023福建,11节选)(4)铜的硫化物结构多样。天然硫化铜俗称铜蓝,其晶胞结构如图。 ①基态Cu2+的价电子排布式为 。②晶胞中含有 个 ,N(Cu+)∶N(Cu2+)= 。③晶体中微粒间作用力有 (填标号)。
a.氢键 b.离子键 c.共价键 d.金属键答案 (4)①3d9 ②2 2∶1(或4∶2,或2) ③bc
22. (2023浙江6月选考,17,10分)氮的化合物种类繁多,应用广泛。请回答:(1)基态N原子的价层电子排布式是 。(2)与碳氢化合物类似,N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。①下列说法不正确的是 。A.能量最低的激发态N原子的电子排布式:1s22s12p33s1B.化学键中离子键成分的百分数:Ca3N2>Mg3N2C.最简单的氮烯分子式:N2H2D.氮烷中N原子的杂化方式都是sp3
②氮和氢形成的无环氨多烯,设分子中氮原子数为n,双键数为m,其分子式通式为 。③给出H+的能力:NH3 [CuNH3]2+(填“>”或“<”),理由是 。(3)某含氮化合物晶胞如图,其化学式为 ,每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离 子数)为 。
答案 (1)2s22p3 (2)①A ②NnH(n+2-2m)(n≥2m) ③< [CuNH3]2+中,Cu2+的强吸电子 效应,使配位的N的吸引电子的能力增强,导致N—H键的极性增强,更容易电离出H+;或 [CuNH3]2+中NH3的N提供孤电子对,Cu2+提供空轨道,形成配位键,导致N—H键的极性增强,更容易电离出H+ (3)CaCN2 6
23. (2023浙江1月选考,17,10分)硅材料在生活中占有重要地位。请回答:(1)Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为 ,分子中氮原子的杂化轨道类 型是 。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3,其受热不稳定的原因是 。(2)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③ [Ne]3s23p14s1,有关这些微粒的叙述,正确的是 。A.微粒半径:③>①>②
B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③D.得电子能力:①>②(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是 ,该化合物的化学 式为 。
答案 (1)四面体 sp3 Si周围的NH2基团体积较大,受热时斥力较强[Si(NH2)4中Si—N 键能相对较小];产物中气态分子数显著增多(熵增)(2)AB (3)共价晶体 SiP2
24. (2021湖南,18,15分)硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题:(1)基态硅原子最外层的电子排布图为 ,晶体硅和碳化硅熔点较 高的是 (填化学式);(2)硅和卤素单质反应可以得到SiX4。SiX4的熔沸点
①0 ℃时,SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是 (填化学式),沸点依次升高的原因 是 ,气态SiX4分子的空间构型是 ;②SiCl4与N-甲基咪唑( )反应可以得到M2+,其结构如图所示:
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ,H、C、N的电负性由大到小 的顺序为 ,1个M2+中含有 个σ键;(3)下图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
①已知化合物中Ge和O的原子个数比为1∶4,图中Z表示 原子(填元素符号),该化合物的化学式为 ;②已知该晶胞的晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm,α=β=γ=90°,则该晶体的密度ρ= g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA,用含a、b、c、NA的代数式表示)。
答案 (1) SiC (2)①SiCl4 都是分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越强,沸点越高 正四面体形②sp3、sp2 N>C>H 54(3)①O Mg2GeO4 ②
考法1 杂化轨道类型及分子极性的判断
1. (2023山东,3,2分)下列分子属于极性分子的是 ( )A.CS2 B.NF3 C.SO3 D.SiF4
2. (2023浙江1月选考,12,3分)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应:Al2Cl6+2NH3 2Al(NH3)Cl3,下列说法不正确的是 ( )A.Al2Cl6的结构式为 B.Al2Cl6为非极性分子C.该反应中NH3的配位能力大于氯D.Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应
3. (2023新课标,12,6分)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心,可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2),其反应历程如下所示。下列说法错误的是 ( )A.NH2OH、NH3和H2O均为极性分子B.反应涉及N—H、N—O键断裂和N—N键生成C.催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+,后又被还原为Fe2+D.将NH2OH替换为ND2OD,反应可得ND2ND2
4. (2021湖北,9,3分)下列有关N、P及其化合物的说法错误的是 ( )A.N的电负性比P的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大B.N与N的π键比P与P的强,可推断 的稳定性比 的高C.NH3的成键电子对间排斥力较大,可推断NH3的键角比 PH3的大D.HNO3的分子间作用力较小,可推断HNO3的熔点比 H3PO4的低
5. (2023新课标,9,6分)一种可吸附甲醇的材料,其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶体结构如下图所示,其中[C(NH2)3]+为平面结构。下列说法正确的是 ( )A.该晶体中存在N—H…O氢键B.基态原子的第一电离能:C
6. (2023湖北,9,3分)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是 ( )A.CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体B.S 和C 的空间构型均为平面三角形C.CF4和SF4均为非极性分子D.XeF2与XeO2的键角相等
7. (2023山东,16节选)(2)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键( )。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为 ;O—Cl—O键角 Cl—O—Cl键角(填“>”“<”或“=”)。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明 原因 。答案 (2)sp2 > ClO2中存在大π键,Cl2O中仅存在Cl—O σ键,所以ClO2中Cl—O键的 键长更短
8. (2021全国乙,35节选)(3)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如下图所示。 PH3中P的杂化类型是 。NH3的沸点比PH3的 ,原因是 。H2O的键角小于NH3的,分析原因 。
答案 (3)sp3 高 NH3存在分子间氢键 NH3含有一对孤对电子,而H2O含有两对孤 对电子。H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大
9. (2022湖南,18节选)(1)③比较键角大小:气态SeO3分子 Se 离子(填“>”“<”或“=”),原因是 。
答案 (1)③> SeO3中Se采取sp2杂化,Se 中Se采取sp3杂化
10. (2022全国乙,35节选)(2)①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,C的一个 杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl 键,并且Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电 子的大π键( )。②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中,C—Cl键长的顺序 是 ,理由:(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多,形成的C—Cl键越 强;(ⅱ) 。答案 (2)①sp2 σ ②C2H5Cl>C2H3Cl>C2HCl Cl参与形成的大π键越多,形成的C—Cl键越短
考法3 物质熔、沸点高低的比较
11. (2022天津,3,3分)下列物质沸点的比较,正确的是 ( )A.CH4>C2H6B.HF>HClC.H2S>H2SeD. >CH3CH2CH2CH3
12. (2021浙江6月选考,26节选)(1)已知3种原子晶体的熔点数据如下表:
金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是 。答案 (1)原子半径C
13. (2021浙江1月选考,26,4分)(1)用质谱仪检测气态乙酸时,谱图中出现质荷比(相对分子质量)为120的峰,原因是 。(2)金属镓(Ga)位于元素周期表中第4周期ⅢA族,其卤化物的熔点如下表:
GaF3熔点比GaCl3熔点高很多的原因是 。
答案 (1)两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( )(2)GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体;离子键强于分子间作用力
14.(2021全国甲,35节选)(3)甲醇的沸点(64.7 ℃)介于水(100 ℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6 ℃)之间,其原因是 。答案 (3)甲硫醇不能形成分子间氢键,而水和甲醇均能,且水比甲醇的氢键多
15. (2023全国乙,35节选)(2)已知一些物质的熔点数据如下表:
Na与Si均为第三周期元素,NaCl熔点明显高于SiCl4,原因是 。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其 原因 。SiCl4的空间结构为 ,其中Si的轨 道杂化形式为 。答案 (2)NaCl为离子晶体,SiCl4为分子晶体,离子键比范德华力强 SiCl4、GeCl4、 SnCl4熔点逐渐升高。同是分子晶体,范德华力随相对分子质量增加而增强 正四面 体形 sp3
1. (2023金华外国语学校一模,10)下列说法正确的是 ( )A.CCl4的沸点低于SiCl4,其原因是晶体类型不同B.H2SO4溶于水能电离出H+和 S ,所以H2SO4是共价化合物C.HClO易分解是因为HClO分子间作用力弱D.离子化合物中不一定含有金属元素
2. (2023浙南名校七彩阳光联盟返校考,12)工业上由FeCl2与环戊二烯钠(C5H5Na)合成二茂铁[Fe(C5H5)2],二茂铁的熔点是173 ℃(在100 ℃以上能升华),沸点是249 ℃,不溶 于水,易溶于苯、乙醛等有机溶剂。下列说法不正确的是 ( )A.FeCl2中铁元素属于第四周期第Ⅷ族,位于周期表d区B.二茂铁的衍生物可和H3O+等微粒产生静电作用,H、O和C的电负性大小顺序 为O>C>HC.已知环戊二烯的结构式为 ,则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化
D.在二茂铁中C5 与Fe2+之间形成的化学键类型是离子键
3. (2024届强基联盟9月联考,11)三聚SO3的结构如图所示,下列关于三聚SO3的推测合理的是 ( ) A.S原子的杂化方式与SO3分子中S原子的杂化方式相同B.S原子与O原子间的键长均相同C.SO3自发转变为三聚SO3的过程放热D.在水中的溶解度较小
4. (2024届A9协作体返校联考,12)N2O5在HClO4中发生反应:N2O5+3HClO4 2N +3Cl +H3O+。N2O5的结构如图,可看作H2O分子中H原子被硝基取代而形成。下列说法不正确的是 ( ) A.N2O5是非极性分子B.Cl 空间结构为正四面体形C.N 中N原子杂化轨道类型为spD.H3O+的键角大于H2O的键角
5. (2023临海、新昌两地适应考,12改编)氯化二乙基铝(CH3CH2)2AlCl既能形成稳定的二聚体,也能形成三聚体。(CH3CH2)2AlCl三聚体所有原子最外层电子均达到稳定结 构,结构如图所示,下列推测不合理的是 ( )
A.(CH3CH2)2AlCl三聚体分子中含有3个配位键B.(CH3CH2)2AlCl属于分子晶体C.(CH3CH2)2AlCl与O2完全反应生成二氧化碳、水、氧化铝和氯化氢D.(CH3CH2)2AlCl比(CH3CH2)2AlBr更易水解
6. (2024 届杭州一模 ,17)铝是常见金属,其合金、化合物在生产生活中有重要应用。请回答:(1)能量最低的激发态Al3+的核外电子排布式是 。(2)铝能与H、C、N、F、Cl等元素形成多种化合物。①下列说法不正确的是 。A.NaAlH4中Al的杂化方式是sp2B.化学键中离子键成分的百分数:AlF3>AlBr3C.AlNH6分子中有6个共用电子对D.Na3AlF6中所有原子或离子满足8电子稳定结构
②常温下AlCl3在四氯化碳中的溶解度大于MgCl2,理由是 。③三乙基铝是一种金属有机物,结构简式为 ,可作高能火箭燃料,原因是 。 (3)AlP晶胞结构如下图所示:
①磷化铝晶胞沿着y轴的投影图为 (填选项字母)。 ②若磷化铝的晶胞边长为a pm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则 AlP晶体的密度为 g/cm3( 1 pm=1×10-12m,用含NA、a的最简代数式表示)。
答案 (1)1s22s22p53s1 (2)①ACD ②AlCl3是非极性分子,四氯化碳是非极性溶剂,而 MgCl2是离子化合物,故AlCl3的溶解度更大 ③燃烧时可释放出大量的热和气体(3)①B ②
7. (2024届金华一中10月月考,17)磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。(1)基态磷原子价电子排布式为 。(2)磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料,其晶体是与石墨类似的层状结构,如下图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是 。A.黑磷与白磷互为同分异构体B.黑磷中磷原子采取sp2杂化C.黑磷能导电D.黑磷属于混合型晶体
(3)Fe3+在水中会形成黄色的配离子[Fe(OH)]2+,为避免颜色干扰,常在Fe3+溶液中加入H3 PO4形成无色的[Fe(PO4)2]3-,此配离子中P 的空间结构是 。(4)第ⅢA族磷化物均为共价化合物,被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。①实验测定磷化铝和磷化铟的熔点分别为2 000 ℃、1 070 ℃,从结构角度说明其熔点 差异的原因: 。
②磷化硼是一种半导体材料,晶胞结构如图所示,磷化硼的化学式是 ,已知晶 胞边长为a pm,阿伏加德罗常数的数值为NA,磷化硼晶体的密度是 g/cm3。
答案 (1)3s23p3 (2)CD (3)正四面体形 (4)①两者属于共价晶体,原子半径:Al
1. (2024届绍兴一模,3)硫酸四氨合铜应用广泛,下列说法不正确的是 ( )A.硫酸四氨合铜是一种配合物B.硫酸四氨合铜难溶于乙醇C.[Cu(NH3)4]2+的空间结构为平面四边形,Cu2+杂化方式为sp3D.在[Cu(NH3)4]2+中,NH3给出孤电子对,Cu2+提供空轨道
2. (2024届宁波一模,13)磷酰氯(POCl3)是有机合成的催化剂,可用以下方法制取:2PCl3+O2 2POCl3或P4O10+6PCl5 10POCl3,P4O10的分子空间结构模型如图所示。 下列说法不正确的是 ( )A.P4O10中只含有σ键B.P4O10是非极性分子C.PCl3的空间结构是三角锥形D.POCl3可与CH3CH2OH反应生成(CH3CH2O)3PO
3. (2023温州二模,12)三氟化氯(ClF3)是极强的助燃剂,能发生自耦电离:2ClF3 Cl +Cl ,其分子的空间结构如图。 下列推测合理的是 ( )A.ClF3分子的中心原子杂化轨道类型为sp2B.ClF3与Fe反应生成FeCl2和FeF2C.ClF3分子是含有极性键的非极性分子D.BrF3比ClF3更易发生自耦电离
4. (2023温州三模,10)化合物Ni(CO)4中心原子采取sp3杂化,常温下为无色液体,沸点42.1 ℃。在空气中加热Ni(CO)4发生如下反应:2Ni(CO)4+5O2 2NiO+8CO2,下列说法不正确的是 ( )A.Ni(CO)4的结构式为 B.Ni(CO)4难溶于水,易溶于有机溶剂C.Ni(CO)4可分解生成Ni和COD.Fe(CO)5与Ni(CO)4性质相似,在空气中加热生成FeO
5. (2024届湖丽衢三地市一模,12)加热煮沸的浓NaOH溶液和白磷反应可制PH3,该过程同时可获得P2H4。其中一个反应为P4+ 3NaOH+3H2O 3NaH2PO2+PH3↑。下列说法不正确的是 ( )A.稳定性:P2H4大于N2H4B.反应过程中有极性键、非极性键的断裂,也有极性键、非极性键的形成C.P4、PH3与P2H4的晶体类型相同D.PH3分子中键角∠HPH小于NH3分子中键角∠HNH
6. (2024届七彩阳光联盟返校联考,17节选)(3)TiCl4分子结构与CCl4相似。①TiCl4能形成[Ti(NH3)6]Cl4,则 H—N—H的键角:[Ti(NH3)6]Cl4 (填“大于” “小于”或“等于”)NH3。②CCl4遇水难水解,而 TiCl4极易水解,原因是 。答案 (3)①大于 ②Ti原子半径比C原子半径大,Ti—Cl键长大于C—Cl,Ti—Cl键能 小于C—Cl,Ti—Cl易断裂
7. (2024届义乌五校联考,17节选)(3)TiCl4能与甲胺(CH3NH2)形成稳定配合物[TiCl4(CH3NH2)2]。①甲胺中N原子的杂化方式为 。②CH3NH2中H—N—H键角比TiCl4(CH3NH2)2中H—N—H键角小,从结构角度解释原因: 。答案 (3)①sp3 ②CH3NH2中N上有一个孤电子对,TiCl4(CH3NH2)2中N已与Ti形成配 位键,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力,故CH3NH2中H—N—H键角更小
8. [2023杭州地区(含周边)重点中学联考,17节选](2)钛的配合物有多种。[Ti(H2O)6]2+、[TiF6]2-、[TiCl6]2-的配体中所含原子电负性大小顺序是 ,其中[Ti(H2O)6]2+中∠H—O—H (填写“大于”“小于”或“等于”)单个水分子中∠H—O—H。答案 (2)F>O>Cl>H 大于
9. (2023绍兴诸暨三模,12)古代陶器釉料中大多含有钴的化合物,下列说法不正确的是 ( )A.CO的熔点比CS高B.C(CO3)0.5(OH)中C 中心原子的杂化方式是sp2C.C(CN 中CN-所含π键和σ键的个数比为2∶1D.C(CO3)0.5(OH)·0.1H2O中存在配位键、范德华力、非极性键
10. (2023金华外国语学校一模,17节选)(2)钛、钠与卤素形成的化合物TiX4和NaX的熔点如图所示。 分析TiX4和NaX的熔点随卤素所在周期序数变化趋势存在差异的原因: 。
答案 (2)NaF、NaCl、NaBr、NaI均为离子晶体,离子半径:r(F-)
①下列说法不正确的是 。A.反应物中所有C原子的杂化方式均为sp2B.能量最低的激发态N原子内层电子排布式为1s22s22p2C.化合物Ⅲ(苯磺酰肼)既能与盐酸反应,也能与氢氧化钠溶液反应D.SeO3分子的键角小于 Se E.化合物Ⅳ的熔点主要取决于所含化学键的键能大小
②化合物Ⅵ(N2H2)不稳定,易分解成N2和H2。其不稳定的原因是 。③一定压强下,化合物Ⅴ(苯硒酚)的沸点低于苯酚的原因是 。
答案 (2)①ABDE ②N原子采取sp2杂化,3个杂化轨道处于平面三角形的三个方向, 分子对称性差,N2H2有两种同分异构体,顺式时两个孤电子对互相排斥,造成分子不稳定,且反应后气体分子数明显增多(熵增),利于分解反应进行 ③两者都是分子晶体,苯 硒酚只存在范德华力,而苯酚分子间还存在氢键
12. (2024 届宁波一模,17)第ⅢA族和第ⅤA族元素可形成多种化合物。请回答:(1)基态B原子核外电子占据的最高能级符号是 ,基态As原子的价电子排布 式是 。(2)①固体储氢材料氨硼烷(BH3·NH3)的结构和乙烷相似,下列有关说法正确的是 。A.氨硼烷中B原子的杂化方式为sp2B.相同条件下在水中的溶解度:氨硼烷>乙烷C.元素B、N的第一电离能均高于相邻元素D. 是硼原子能量最低的激发态
②BF3形成的化合物中配位键的强度:BF3·N(CH3)2Cl BF3·N(CH3)Cl2(填“>” “<”或“=”),理由是 。(3)一种含Ga化合物晶胞如图甲,三个晶胞围成一个六棱柱,如图乙,该化合物的化学式 为 ,每个N原子周围距离最近的N原子数目为 。 甲 乙
答案 (1)2p 4s24p3(2)①B ②> Cl电负性大,N(CH3)Cl2中Cl原子多,使N电子云密度降低,N的孤电子对 不易给出与BF3形成配位键,即形成的配位键稳定性低(3)GaN 12
13. (2024届A9协作体返校联考,17)CaCN2可用作肥料、除草剂、杀菌剂、杀虫剂以及有机化工原料。请回答:(1)CaCN2可与稀硫酸反应生成硫酸钙和氨基氰,氨基氰(CH2N2)的结构式是 。(2)氨基氰可水解生成尿素[CO(NH2)2],C、N、O的第一电离能大小顺序是 。已知尿素分子中所有原子均共平面,则分子中C、N原子的杂化轨道类型分 别是 、 。(3)上世纪初曾用CaCN2与过热水蒸气反应制氨气,已知NH3沸点高于PH3、AsH3而低 于SbH3、BiH3,原因是 。
(4)CaCN2可由电石与氮气反应制得:CaC2+N2 CaCN2+C。CaC2的晶胞与NaCl相似,但由于 的结构导致晶胞沿一个方向拉长,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是 。
A.Ca2+填充在 围成的八面体空隙中B.每个 周围距离最近且等距离的Ca2+有6个C.一个晶胞内相距最远的Ca2+之间的距离为 pmD.CaC2晶体密度计算表达式为 g/cm3
答案 (1) (2)N>O>C sp2 sp2(3)结构相似的分子,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,所以NH3沸点低于 SbH3、BiH3,但NH3分子间存在氢键,分子间作用力较大,所以NH3沸点高于PH3、AsH3 (4)BD
1. (2021湖北,10,3分)某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是 ( ) 图a 图b
A.该晶胞的体积为a3×10-36 cm3B.K和Sb原子数之比为3∶1C.与Sb最邻近的K原子数为4D.K和Sb之间的最短距离为 a pm
2. (2023湖北,15,6分)镧La和H可以形成一系列晶体材料LaHn,在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系,晶胞结构和参数如图所示。高压下,LaH2中的每 个H结合4个H形成类似CH4的结构,即得到晶体LaHx。下列说法错误的是 ( )
A.LaH2晶体中La的配位数为8B.晶体中H和H的最短距离:LaH2>LaHxC.在LaHx晶胞中,H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼D.LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 g·cm-3
3. (2022山东,15,4分)(双选)Cu2-xSe是一种钠离子电池正极材料,充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示,晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原 子。下列说法正确的是 ( )
A.每个Cu2-xSe晶胞中Cu2+个数为xB.每个Na2Se晶胞完全转化为Cu2-xSe晶胞,转移电子数为8C.每个NaCuSe晶胞中0价Cu原子个数为1-xD.当NayCu2-xSe转化为NaCuSe时,每转移(1-y)ml电子,产生(1-x)ml Cu原子
4. (2024届嘉兴9月教学测试,17节选)(3)磷化硼(BP)是一种重要的半导体材料,在电子学、能源等领域有广泛应用。某种磷化硼晶体的晶胞如图。 ①P原子的配位数(紧邻的B原子数)为 。②图中原子a的坐标为(0,0,1),则原子b的坐标为 。
答案 (3)①4 ②( , , )
5. (2024届浙南名校联盟联考一,17节选)(5)某含氟化合物晶胞如图,其化学式为 ,设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为 g·cm-3。
答案 (5)K2CuF4
6. (2024届百校开学考,17节选)(3)通过数学建模利用材料的晶体结构数据可预测其热电性能。某化合物是潜在的热电建模材料,晶胞结构如图a,沿x、y、z轴方向的投影 均为图b。 图a 图b
①其化学式为 。②设该化合物的最简式式量为Mr,晶体密度为ρ g·cm-3,则该化合物中相邻K之间的最短 距离为 nm(列出计算式,NA为阿伏加德罗常数的值)。
答案 (3)①K2SeBr6 ② × ×107
7. (2022福建,14,10分)1962年首个稀有气体化合物XePtF6问世,目前已知的稀有气体化合物中,含氙(54Xe)的最多,氪(36Kr)次之,氩(18Ar)化合物极少。[BrOF2][AsF6]·xKrF2 是[BrOF2]+、[AsF6]-与KrF2分子形成的加合物,其晶胞如图所示。
回答下列问题:(1)基态As原子的价电子排布式为 。(2)Ar、Kr、Xe原子的活泼性依序增强,原因是 。(3)晶体熔点:KrF2 XeF2(填“>”“<”或“=”),判断依据是 。(4)[BrOF2]+的中心原子Br的杂化轨道类型为 。(5)[BrOF2][AsF6]·xKrF2加合物中x= ,晶体中的微粒间作用力有 (填标号)。a.氢键 b.离子键c.极性共价键 d.非极性共价键
答案 (1)4s24p3(2)同族元素,从上而下原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的有效吸引逐渐减弱,失 电子能力逐渐增强(3)< 二者为同构型的分子晶体,XeF2相对分子质量大,范德华力大,熔点高(4)sp3 (5)2 bc
8. (2022河北,17,15分)含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS),是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料,可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问 题:(1)基态S原子的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为 。(2)Cu与Zn相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是 ,原因是 。(3)SnC 的几何构型为 ,其中心离子杂化方式为 。(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质。
下列物质中,属于顺磁性物质的是 (填标号)。A.[Cu(NH3)2]Cl B.[Cu(NH3)4]SO4C.[Zn(NH3)4]SO4 D.Na2[Zn(OH)4](5)下图是硫的四种含氧酸根的结构:根据组成和结构推断,能在酸性溶液中将Mn2+转化为Mn 的是 (填标号),理由是 。
(6)下图是CZTS四元半导体化合物的四方晶胞。①该物质的化学式为 。②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,称作原子分数 坐标,例如图中A原子的坐标为( , , ),则B原子的坐标为 。
答案 (1)2∶1(或1∶2)(2)Cu Cu的第二电离能是失去3d10电子所需的最低能量,第一电离能是失去4s1电子所 需的最低能量;Zn的第二电离能是失去4s1电子所需的最低能量,第一电离能是失去4s2 电子所需的最低能量,3d10电子处于全充满状态,其与4s1电子能量差值更大(3)三角锥形 sp3(4)B
(5)D D中含有-1价的O,具有强氧化性,能将Mn2+转化为Mn (6)①Cu2ZnSnS4 ②( , , )
9. (2023东阳三模,17)铜单质及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列相关问题:(1)碘化钠溶液和硫酸铜溶液能反应生成一种铜的碘化物A(白色沉淀),A的晶胞如图 甲所示,则A的化学式是 ,化合物A中阳离子的基态电子排布式为 。
(2)向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀,继续滴加氨水直至沉淀刚好全部溶解可 得到深蓝色溶液,再向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O 沉淀,该物质中的NH3通过 键与中心离子Cu2+结合,[Cu(NH3)4]2+离子的空间结 构为 ;N、O元素第一电离能大小关系为 ,原因是 。(3)晶体铜的晶胞结构如图乙所示,原子之间相对位置关系的平面图如图丙所示,铜原 子半径为127.8 pm,NA表示阿伏加德罗常数的值,晶体铜的密度为 g·cm-3 (列出计算式即可)。 乙 丙
答案 (1)CuI 1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)(2)配位 平面正方形 N>O N原子2p轨道处于半充满状态,较稳定,比O难失去一个 电子(3)
10. (2023全国甲,35,15分)将酞菁—钴酞菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上,制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题:(1)图1所示的几种碳单质,它们互为 ,其中属于原子晶体的是 ,C60间 的作用力是 。 图1
(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。 图2
酞菁分子中所有原子共平面,其中p轨道能提供一对电子的N原子是 (填图2酞 菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中,钴离子的化合价为 ,氮原子提供孤对电 子与钴离子形成 键。
(3)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在,其空间结构如图3a所示,二聚体中Al的轨 道杂化类型为 。AlF3的熔点为1 090 ℃,远高于AlCl3的192 ℃,由此可以判断 铝氟之间的化学键为 键。AlF3结构属立方晶系,晶胞如图3b所示,F-的配位数 为 。若晶胞参数为a pm,晶体密度ρ= g·cm-3(列出计算式,阿伏加 德罗常数的值为NA)。
答案 (1)同素异形体 金刚石 范德华力(2)③ +2 配位(3)sp3 离子 2 (或 ×1030)
11. (2024届Z20名校联盟联考一,17 )硼及其化合物在工农业生产、新型材料等方面应用广泛,回答下列问题:(1)基态硼原子的价电子排布式是 。(2)下列说法不正确的是 。A.根据对角线规则,B元素的一些化学性质与Si元素相似B.第一电离能(I1)∶I1(Be)
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