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专题12 物质结构与性质综合(题型突破)(测试)-2024年高考化学二轮复习讲练测（新教材新高考）(原卷版)
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这是一份专题12 物质结构与性质综合(题型突破)(测试)-2024年高考化学二轮复习讲练测（新教材新高考）(原卷版)，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求的)
1．含有N3-、N5+的材料Pb(N3)2、N5AsF6可以用于炸药。下列说法正确的是( )
A．Pb属于d区元素
B．基态As原子的d轨道与p轨道上的电子数之比为3：2
C．N3-的空间构型为直线形
D．基态F原子中，核外电子的空间运动状态有9种
2．(2024·江苏苏州高三期中)Na、Mg、Al均为第三周期元素。下列说法正确的是( )
A．离子半径：r(Na+)＜r(Mg2+)＜r(Al3+) B．第一电离能：I1(Na)> I1(Mg)> I1(Al)
C．还原性：Na>Mg>Al D．碱性：NaOH＜Mg(OH)2＜Al(OH)3
3．(2024·山东淄博高三期中检测)下列关于物质结构和性质的说法正确的是( )
A．键角：H2S>PH3>SiH4 B．熔点：CsCl>KCl>NaCl
C．NO3-、NO2-的VSEPR模型相同 D．酸性：CH3COOH>CCl3COOH>CF3COOH
4．实验室中利用CCl2制取配合物[C(NH3)6]Cl3的反应为2CCl2 + 10NH3 + 2NH4Cl+H2O2 =2[C(NH3)6]Cl3+2H2O。下列叙述正确的是( )
A．C2+的价电子排布图为 B．1 ml [C(NH3)6]3+中含σ键为18 ml
C．H2O2中氧原子采用sp3杂化 D．氨分子间存在氢键，因而NH3易溶于水
5．(2024·山东菏泽高三期中)H、C、N、O、V(钒)五种元素形成的某分子结构如图所示，下列说法错误是( )
该分子中不存在氢键
B．基态V原子的价电子轨道表示式为
C．基态O原子中有3种能量不同的电子
D．该分子中的碳原子全部是sp2杂化
6．(2024·北京丰台高三期中)镍二硫烯配合物基元的COFs材料因具有良好的化学稳定性、热稳定性和导电性而应用于电池领域。一种基于镍二硫烯配合物的单体结构简式如下图所示，下列关于该单体的说法不正确的是( )
A．Ni属于d区元素 B．S与Ni形成配位键时，S提供孤电子对
C．组成元素中电负性最大的是O D．醛基中C原子的价层电子对数为4
7．NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，可通过电解熔融氟化氢铵(NH4HF2 )制得。下列有关说法错误的是( )
A．NF3的空间构型为平面三角形
B．相关元素电负性由大到小的顺序为F＞N＞H
C．NF3和NH4HF2中N原子的杂化方式均为sp3
D．NH4HF2晶体中微粒间的作用有离子键、共价键、配位键、氢键
8．(2024·山东临沂市高三教学质量检测考试)六硝基合钴酸钾{K3[C(NO2)6]}是一种黄色难溶物。检验K+或C2+的反应原理如下：CCl2+NaNO2+KCl+HCl→K3[C(NO2)6]↓ +NO↑+NaCl+H2O(未配平)。下列说法错误的是( )
A．将上述反应设计成原电池，正极产物为NO
B．配合物K3[C(NO2)6]中配位原子是氧原子
C．基态C原子的价层电子中，成对电子数与未成对电子数之比为2：1
D．上述反应的离子方程式为CCl2+7NO2-+3K++2H+=K3[C(NO2)6]↓ +NO↑+H2O
9．(2024·安徽六安一中高三质检)在《是真的吗》节目《盐里面加进了亚铁氰化钾》案例中：有一位老教授食用了添加抗结剂亚铁氰化钾的食盐后，肾脏受到严重危害。亚铁氰化钾K4[Fe(CN6)]俗名黄血盐，制备方法为Fe+6HCN+2K2CO3= K4[Fe(CN6)]+H2↑+2CO2↑+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( )
A．27gHCN分子中含有π键数目为NA
B．配合物K4[Fe(CN6)]的中心离子价电子排布式为3d6，该中心离子的配位原子数为12
C．每生成1CO2时，反应过程中转移电子数目为4NA
D．1L1的K2CO3溶液，阳离子数目大于2NA
10．(2024·江苏南京金陵中学高三期中)NH3是一种重要的化工原料，向NiSO4溶液中通NH3可制[Ni(NH3)6]SO4，肼(N2H4)是一种火箭燃料推进剂，其燃烧热为624 kJ·ml－1，下列说法正确的是( )
A．[Ni(NH3)6]SO4、NH3中的键角：前者大于后者
B．基态核外电子排布式为 [Ar]3d64s2
C．表示肼燃烧热的热化学方程式：N2H4 (g)+ O2(g) N2 (g)+ 2H2O(g)ΔH＝－624 kJ·ml－1
D．[Ni(NH3)6]SO4中含有化学键有离子键、共价键、氢键、配位键
11．(2024·江苏泰州高三期中)海洋是一个巨大的化学资源宝库，含有80多种元素，其中含有较高的钠和氯元素。化学家常用廉价氯化钠为原料制备纯碱，也可用于电解方法获得金属钠、氯气、氢气等，并进一步将其转化为生产、生活和科学实验中用途更为广泛的新物质，如ClO2、Na2O2、NaClO等。下列说法正确的是( )
A．键角：ClO3-＞ClO4-
B．酸性：CCl3COOH＞CH3COOH
C．侯氏制碱的反应：2NaCl+2NH3+CO2+H2O=Na2CO3+2NH4Cl
D．电解饱和食盐水时，若两极共产生气体(标准状况下)，转移电子数为
12．铜有Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)两种离子，铜的离子是人体内多种酶的辅因子，人工模拟酶是当前研究的热点。铜的离子可与多种配体形成配位化合物，有一种配离子结构如图。下列有关说法中错误的是( )
A．该配离子中所含基态铜离子的价层电子排布图为
B．该离子的配体中，N原子采用了sp2和sp3两种杂化方式
C．该配离子中铜的配位数和所含配位键的数目均为4
D．从核外电子排布角度分析，稳定性：Cu(Ⅰ)＜Cu(Ⅱ)
13．某种硫化橡胶的部分结构如图所示。下列说法错误的是( )
A．图中元素位于s区和p区的种数之比为1：2
B．基态硫原子和碳原子最高能级电子云轮廓图均为哑铃形
C．图中的硫原子和碳原子共有两种杂化方式
D．图示结构中含有σ键、π键和氢键等作用力
14．照相底片定影并回收定影液硫代硫酸钠和银，经历如下过程，下列说法不正确的是( )
A．Na3[Ag(S2O3)2]晶体中所含的作用力只有离子键、配位键
B．S2O32-与SO42-是等电子体，结构相似，相当于SO42-中O被一个S原子替换
C．该过程中与Ag+结合能力：S2-＞S2O32-＞Br---
D．副产物SO2的键角小于的原因：SO2分子中S的孤电子对对成键电子对的排斥作用使键角变小
15．(2024·重庆八中质检)前四周期元素M、Q、W、X、Y、Z原子序数依次增大。M的单质常用作保护气，W是元素周期表中电负性最大的元素，X与Y形成化合物的化学式为YX且其焰色试验为紫色(透过蓝色钴玻璃)，Z的原子序数为28，Q和Y形成的一种化合物甲的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投影图甲所示。W、Y、Z三种元素组成的化合物乙的晶体结构如图乙所示。
下列关于化合物乙的说法不正确的是( )
A．该晶体中Z的化合价为+2
B．与Z等距最近的W有6个
C．图中A、B原子间的距离为
D．图中B的原子分数坐标可表示为
二、非选择题(本题包括4小题，共55分)
16．(12分)含氮化合物在生活中占有重要地位。请回答：
(1)CN-可通过配位键与C3+形成[C(CN)6]3-。形成该配合物时，基态的价层电子发生重排提供两个空轨道，则重排后的C3+价电子排布图为___________；CO2的金属配合物也已经制备成功，但为数不多，如[Ni(PH3)2CO2]，已知该配合物的配位数与[[Ni(CO)4]]的配位数相同，测得其中存在两种碳氧键的键长，一个为0.117mm，另一个为0.122nm。请画出[Ni(PH3)2CO2]的结构示意图：___________。
(2)NF3和NH3是常见含氮化合物，其VSEPR构型均为___________，其中二者相比较，键角更大的是___________。
(3)N、P、As同属于ⅤA族，下列说法正确的是___________。
A．原子半径：r(N) ＞r(P) ＞r(As)且电负性：N＞P＞As
B．N、P、As的最高价氧化物水化物的酸性依次减弱
C．简单氢化物的还原性：NH3＞PH3＞AsH3
D．黑砷和黑磷的结构相似(如图1)，每个砷原子最外层均形成8电子结构。其晶体单层中，As原子与As—As键的个数比为2∶3
(4)已知NH4F晶胞结构如图2所示，M处的NH4+ (其位于四个F-所构成的正四面体中心)有一定的朝向，不能随意转动，请解释其原因___________，该晶胞的晶胞参数如图所示，设NA为阿伏伽德罗常数的值，该晶体的密度ρ=___________ g· cm-3 (列出计算式即可)
17．(13分)中国科学院朱庆山团队研究六方相砷化镍(NiAs)型到正交相磷化锰(MnP)型结构转变，实现了对锂硫催化剂的精确设计。回答下列问题：
(1)Li、P、S三种元素中，电负性最小的是___________。第三周期元素中第一电离能比P大的元素有___________种。
(2)基态S原子核外有___________个电子自旋状态相同。基态As原子的电子排布式为___________。
(3)PH3、AsH3中沸点较高的是___________，其主要原因是___________。
(4)Mn的一种配合物化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)]，该配合物中锰原子的配位数为___________。
(5)CH3CN中C原子的杂化类型为___________。
(6)等物质的量的CH3CN和CO中，π键数目之比___________。
(7)NiAs的一种晶胞结构如图所示。若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为ρ g/cm3，则该晶胞中最近的砷原子之间的距离为 ___________pm。
18．(15分)022年诺贝尔化学奖授予美国科学家卡罗琳·贝尔托齐、卡尔·巴里·沙普利斯和丹麦科学家莫滕·梅尔达尔，以表彰他们在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献。点击化学的代表反应为Cu催化的叠氮一炔基Husigen环加成反应，NaN₃、SO₂F₂、FSO₂N₂等均是点击化学中常用的无机试剂。回答下列问题：
(1)氮原子激发态的电子排布式有___________，其中能量最高的是_______(填标号)。
a．1s²2s²2p²3p¹ b．1s²2s²2p4 c．1s²2s²2p²3s¹ d．1s²2s²2p³
(2)N、O、F的第一电离能最小的是___________，SO₂F₂分子结构如图1所示，已知键角α为124°，β为96°，则α>β的原因主要是___________。
(3)叠氮化物能与Fe³⁺、Cu²⁺及C³⁺等形成配合物，如：[C(N₃)(NH₃)₅]SO₄，该配合物中C³⁺的配位数为___________。HN3分子的空间结构如图2所示(图中键长单位为10⁻10m)。
已知：①典型N-N、N=N和N≡N的键长分别为1.40×10⁻10m、1.20×10⁻10m和1.09×10⁻10m；②甲酸根的两个碳氧键键长相同，处于典型碳氧单键键长和碳氧双键键长之间，其结构可以用两个极端电子式()的平均杂化体来表示。试画出HN3分子的两个极端电子式___________；“”中N原子的杂化方式为___________。
(4)图3是MgCu₂的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。距离Mg原子最近的Mg原子有___________个。
(5)图4是沿立方格子对角面取得的截面，Mg原子的半径为___________pm，该晶胞的空间利用率为___________。
19．(15分)C元素的某些化合物在电池、光电材料、催化剂等方面有广泛应用。回答下列问题：
一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求的)
1．含有N3-、N5+的材料Pb(N3)2、N5AsF6可以用于炸药。下列说法正确的是( )
A．Pb属于d区元素
B．基态As原子的d轨道与p轨道上的电子数之比为3：2
C．N3-的空间构型为直线形
D．基态F原子中，核外电子的空间运动状态有9种
2．(2024·江苏苏州高三期中)Na、Mg、Al均为第三周期元素。下列说法正确的是( )
A．离子半径：r(Na+)＜r(Mg2+)＜r(Al3+) B．第一电离能：I1(Na)> I1(Mg)> I1(Al)
C．还原性：Na>Mg>Al D．碱性：NaOH＜Mg(OH)2＜Al(OH)3
3．(2024·山东淄博高三期中检测)下列关于物质结构和性质的说法正确的是( )
A．键角：H2S>PH3>SiH4 B．熔点：CsCl>KCl>NaCl
C．NO3-、NO2-的VSEPR模型相同 D．酸性：CH3COOH>CCl3COOH>CF3COOH
4．实验室中利用CCl2制取配合物[C(NH3)6]Cl3的反应为2CCl2 + 10NH3 + 2NH4Cl+H2O2 =2[C(NH3)6]Cl3+2H2O。下列叙述正确的是( )
A．C2+的价电子排布图为 B．1 ml [C(NH3)6]3+中含σ键为18 ml
C．H2O2中氧原子采用sp3杂化 D．氨分子间存在氢键，因而NH3易溶于水
5．(2024·山东菏泽高三期中)H、C、N、O、V(钒)五种元素形成的某分子结构如图所示，下列说法错误是( )
该分子中不存在氢键
B．基态V原子的价电子轨道表示式为
C．基态O原子中有3种能量不同的电子
D．该分子中的碳原子全部是sp2杂化
6．(2024·北京丰台高三期中)镍二硫烯配合物基元的COFs材料因具有良好的化学稳定性、热稳定性和导电性而应用于电池领域。一种基于镍二硫烯配合物的单体结构简式如下图所示，下列关于该单体的说法不正确的是( )
A．Ni属于d区元素 B．S与Ni形成配位键时，S提供孤电子对
C．组成元素中电负性最大的是O D．醛基中C原子的价层电子对数为4
7．NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，可通过电解熔融氟化氢铵(NH4HF2 )制得。下列有关说法错误的是( )
A．NF3的空间构型为平面三角形
B．相关元素电负性由大到小的顺序为F＞N＞H
C．NF3和NH4HF2中N原子的杂化方式均为sp3
D．NH4HF2晶体中微粒间的作用有离子键、共价键、配位键、氢键
8．(2024·山东临沂市高三教学质量检测考试)六硝基合钴酸钾{K3[C(NO2)6]}是一种黄色难溶物。检验K+或C2+的反应原理如下：CCl2+NaNO2+KCl+HCl→K3[C(NO2)6]↓ +NO↑+NaCl+H2O(未配平)。下列说法错误的是( )
A．将上述反应设计成原电池，正极产物为NO
B．配合物K3[C(NO2)6]中配位原子是氧原子
C．基态C原子的价层电子中，成对电子数与未成对电子数之比为2：1
D．上述反应的离子方程式为CCl2+7NO2-+3K++2H+=K3[C(NO2)6]↓ +NO↑+H2O
9．(2024·安徽六安一中高三质检)在《是真的吗》节目《盐里面加进了亚铁氰化钾》案例中：有一位老教授食用了添加抗结剂亚铁氰化钾的食盐后，肾脏受到严重危害。亚铁氰化钾K4[Fe(CN6)]俗名黄血盐，制备方法为Fe+6HCN+2K2CO3= K4[Fe(CN6)]+H2↑+2CO2↑+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( )
A．27gHCN分子中含有π键数目为NA
B．配合物K4[Fe(CN6)]的中心离子价电子排布式为3d6，该中心离子的配位原子数为12
C．每生成1CO2时，反应过程中转移电子数目为4NA
D．1L1的K2CO3溶液，阳离子数目大于2NA
10．(2024·江苏南京金陵中学高三期中)NH3是一种重要的化工原料，向NiSO4溶液中通NH3可制[Ni(NH3)6]SO4，肼(N2H4)是一种火箭燃料推进剂，其燃烧热为624 kJ·ml－1，下列说法正确的是( )
A．[Ni(NH3)6]SO4、NH3中的键角：前者大于后者
B．基态核外电子排布式为 [Ar]3d64s2
C．表示肼燃烧热的热化学方程式：N2H4 (g)+ O2(g) N2 (g)+ 2H2O(g)ΔH＝－624 kJ·ml－1
D．[Ni(NH3)6]SO4中含有化学键有离子键、共价键、氢键、配位键
11．(2024·江苏泰州高三期中)海洋是一个巨大的化学资源宝库，含有80多种元素，其中含有较高的钠和氯元素。化学家常用廉价氯化钠为原料制备纯碱，也可用于电解方法获得金属钠、氯气、氢气等，并进一步将其转化为生产、生活和科学实验中用途更为广泛的新物质，如ClO2、Na2O2、NaClO等。下列说法正确的是( )
A．键角：ClO3-＞ClO4-
B．酸性：CCl3COOH＞CH3COOH
C．侯氏制碱的反应：2NaCl+2NH3+CO2+H2O=Na2CO3+2NH4Cl
D．电解饱和食盐水时，若两极共产生气体(标准状况下)，转移电子数为
12．铜有Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)两种离子，铜的离子是人体内多种酶的辅因子，人工模拟酶是当前研究的热点。铜的离子可与多种配体形成配位化合物，有一种配离子结构如图。下列有关说法中错误的是( )
A．该配离子中所含基态铜离子的价层电子排布图为
B．该离子的配体中，N原子采用了sp2和sp3两种杂化方式
C．该配离子中铜的配位数和所含配位键的数目均为4
D．从核外电子排布角度分析，稳定性：Cu(Ⅰ)＜Cu(Ⅱ)
13．某种硫化橡胶的部分结构如图所示。下列说法错误的是( )
A．图中元素位于s区和p区的种数之比为1：2
B．基态硫原子和碳原子最高能级电子云轮廓图均为哑铃形
C．图中的硫原子和碳原子共有两种杂化方式
D．图示结构中含有σ键、π键和氢键等作用力
14．照相底片定影并回收定影液硫代硫酸钠和银，经历如下过程，下列说法不正确的是( )
A．Na3[Ag(S2O3)2]晶体中所含的作用力只有离子键、配位键
B．S2O32-与SO42-是等电子体，结构相似，相当于SO42-中O被一个S原子替换
C．该过程中与Ag+结合能力：S2-＞S2O32-＞Br---
D．副产物SO2的键角小于的原因：SO2分子中S的孤电子对对成键电子对的排斥作用使键角变小
15．(2024·重庆八中质检)前四周期元素M、Q、W、X、Y、Z原子序数依次增大。M的单质常用作保护气，W是元素周期表中电负性最大的元素，X与Y形成化合物的化学式为YX且其焰色试验为紫色(透过蓝色钴玻璃)，Z的原子序数为28，Q和Y形成的一种化合物甲的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投影图甲所示。W、Y、Z三种元素组成的化合物乙的晶体结构如图乙所示。
下列关于化合物乙的说法不正确的是( )
A．该晶体中Z的化合价为+2
B．与Z等距最近的W有6个
C．图中A、B原子间的距离为
D．图中B的原子分数坐标可表示为
二、非选择题(本题包括4小题，共55分)
16．(12分)含氮化合物在生活中占有重要地位。请回答：
(1)CN-可通过配位键与C3+形成[C(CN)6]3-。形成该配合物时，基态的价层电子发生重排提供两个空轨道，则重排后的C3+价电子排布图为___________；CO2的金属配合物也已经制备成功，但为数不多，如[Ni(PH3)2CO2]，已知该配合物的配位数与[[Ni(CO)4]]的配位数相同，测得其中存在两种碳氧键的键长，一个为0.117mm，另一个为0.122nm。请画出[Ni(PH3)2CO2]的结构示意图：___________。
(2)NF3和NH3是常见含氮化合物，其VSEPR构型均为___________，其中二者相比较，键角更大的是___________。
(3)N、P、As同属于ⅤA族，下列说法正确的是___________。
A．原子半径：r(N) ＞r(P) ＞r(As)且电负性：N＞P＞As
B．N、P、As的最高价氧化物水化物的酸性依次减弱
C．简单氢化物的还原性：NH3＞PH3＞AsH3
D．黑砷和黑磷的结构相似(如图1)，每个砷原子最外层均形成8电子结构。其晶体单层中，As原子与As—As键的个数比为2∶3
(4)已知NH4F晶胞结构如图2所示，M处的NH4+ (其位于四个F-所构成的正四面体中心)有一定的朝向，不能随意转动，请解释其原因___________，该晶胞的晶胞参数如图所示，设NA为阿伏伽德罗常数的值，该晶体的密度ρ=___________ g· cm-3 (列出计算式即可)
17．(13分)中国科学院朱庆山团队研究六方相砷化镍(NiAs)型到正交相磷化锰(MnP)型结构转变，实现了对锂硫催化剂的精确设计。回答下列问题：
(1)Li、P、S三种元素中，电负性最小的是___________。第三周期元素中第一电离能比P大的元素有___________种。
(2)基态S原子核外有___________个电子自旋状态相同。基态As原子的电子排布式为___________。
(3)PH3、AsH3中沸点较高的是___________，其主要原因是___________。
(4)Mn的一种配合物化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)]，该配合物中锰原子的配位数为___________。
(5)CH3CN中C原子的杂化类型为___________。
(6)等物质的量的CH3CN和CO中，π键数目之比___________。
(7)NiAs的一种晶胞结构如图所示。若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为ρ g/cm3，则该晶胞中最近的砷原子之间的距离为 ___________pm。
18．(15分)022年诺贝尔化学奖授予美国科学家卡罗琳·贝尔托齐、卡尔·巴里·沙普利斯和丹麦科学家莫滕·梅尔达尔，以表彰他们在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献。点击化学的代表反应为Cu催化的叠氮一炔基Husigen环加成反应，NaN₃、SO₂F₂、FSO₂N₂等均是点击化学中常用的无机试剂。回答下列问题：
(1)氮原子激发态的电子排布式有___________，其中能量最高的是_______(填标号)。
a．1s²2s²2p²3p¹ b．1s²2s²2p4 c．1s²2s²2p²3s¹ d．1s²2s²2p³
(2)N、O、F的第一电离能最小的是___________，SO₂F₂分子结构如图1所示，已知键角α为124°，β为96°，则α>β的原因主要是___________。
(3)叠氮化物能与Fe³⁺、Cu²⁺及C³⁺等形成配合物，如：[C(N₃)(NH₃)₅]SO₄，该配合物中C³⁺的配位数为___________。HN3分子的空间结构如图2所示(图中键长单位为10⁻10m)。
已知：①典型N-N、N=N和N≡N的键长分别为1.40×10⁻10m、1.20×10⁻10m和1.09×10⁻10m；②甲酸根的两个碳氧键键长相同，处于典型碳氧单键键长和碳氧双键键长之间，其结构可以用两个极端电子式()的平均杂化体来表示。试画出HN3分子的两个极端电子式___________；“”中N原子的杂化方式为___________。
(4)图3是MgCu₂的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。距离Mg原子最近的Mg原子有___________个。
(5)图4是沿立方格子对角面取得的截面，Mg原子的半径为___________pm，该晶胞的空间利用率为___________。
19．(15分)C元素的某些化合物在电池、光电材料、催化剂等方面有广泛应用。回答下列问题：
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