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    2024届高三新高考化学大一轮复习题-----物质的结构与性质

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    2024届高三新高考化学大一轮复习题-----物质的结构与性质

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    这是一份2024届高三新高考化学大一轮复习题-----物质的结构与性质,共43页。试卷主要包含了含氮化合物具有非常广泛的应用等内容,欢迎下载使用。
    (1)用酒精把铂丝润湿点燃,酒精剧烈燃烧,使铂丝温度达到炽热程度,同时伴有很亮的光。产生上述现象可能的原因是 。
    (2)卡铂分子中非金属元素的电负性由大到小的顺序为 ,碳原子的杂化轨道类型有 。
    (3)卡铂静脉注射时需要注意的事项是 。
    (4)卡铂分子中存在的作用力有___________(填标号)。
    A.离子键B.配位键C.金属键D.非极性键
    (5)合成卡铂的中间体沸点比图1中化合物沸点低,原因是 。
    (6)超硬材料(仅次于金刚石)氮化铂的一种晶胞如图2所示,N的配位数是 。
    2.(2023春·福建泉州·高三校考阶段练习)配位化合物X由配体L2-(如图)和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成。
    (1)基态Zn2+的电子排布式为 。
    (2)L2-所含元素中,电负性最大的原子处于基态时电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形;C与O之间形成σ键的数目为 个。
    (3)X晶体内部空腔可吸附小分子,要增强X与H2O的吸附作用,可在L2-上引入 。(假设X晶胞形状不变)。
    A.-ClB.-OHC.-NH2D.-CH3
    (4)X晶体具有面心立方结构,其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。
    ①晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于 。
    ②X晶体中Zn2+的配位数为 。
    ③已知ZnO键长为dnm,理论上图中A、B两个Zn2+之间的最短距离的计算式为 nm。
    ④已知晶胞参数为2anm,阿伏加德罗常数的值为NA,L2-与[Zn4O]6+的相对分子质量分别为M1和M2,则X的晶体密度为 g•cm-3(列出化简的计算式)。
    3.(2023春·北京东城·高三北京二中校考阶段练习)钴及其化合物有重要的用途,探究其结构有重要意义。
    (1)基态的价层轨道表示式是 。在元素周期表中,该元素属于 (填“d”或“ds”)区。
    (2)是的一种重要配合物。
    ①该配合物的一种配体是,的空间结构呈 形,是 (填“极性”或“非极性”)分子。
    ②该配合物中参与杂化的6个能量相近的空轨道分别是2个3d轨道、1个 轨道和3个 轨道。
    ③涉及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ag该配合物,先加水溶解,再加足量溶液, (补全实验操作和数据,数据用a、x、y表示)。相对分子质量: x AgCl y
    (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 。
    4.(2023春·山东潍坊·高三统考阶段练习)金属镍及其化合物在军工机械、生产生活中用途广泛。回答下列问题:
    (1)与丁二酮肟生成鲜红色丁二酮肟镍沉淀,可用于检验。
    ①基态核外价电子排布式为 。
    ②丁二酮肟镍分子中为平面正方形构型,则的杂化方式为 (填代号)。
    A. B.sp C. D.
    (2)镍能形成多种配合物,如、等。
    ①1ml离子中含有的σ键数目为 。
    ②中的配位原子为 ,其更容易进行配位的原因是 。
    (3)苯与在氨水中可生成一种淡紫色苯包合沉淀物,苯分子位于晶胞的体心且2个碳碳σ键平行于z轴。该晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°。已知键长为,C-C键长为pm,M点坐标为(0,0,0)。则该晶体的化学式为 ;B点的分数坐标为 ;晶胞中A、B间距离d= pm。
    5.(2023春·山东枣庄·高三滕州市第一中学新校校考阶段练习)I.工业中可利用生产钛白的副产物FeSO4·7H2O和硫铁矿(FeS2)联合制备铁精粉(FexOy)和硫酸,实现能源及资源的有效利用。
    (1)FeSO4·7H2O结构示意图如图:
    ①Fe2+的价层电子排布式为 。
    ②H2O中O和SO中S均为sp3杂化,比较H2O中H-O-H键角和SO中O-S-O键角的大小并解释原因 。
    ③FeSO4·7H2O中H2O与Fe2+、H2O与SO的作用力类型分别是 。
    (2)FeS2晶体的晶胞形状为立方体,边长为anm,结构如图:
    ①Fe2+的配位数 个。
    ②FeS2的摩尔质量为120g·ml-1,阿伏加德罗常数为NA,晶体的密度为 g•cm-3。(1nm=10—9m)
    Ⅱ.四氟肼(N2F4)可作高能燃料的氧化剂,可用Fe3+与二氟胺(HNF2)反应制得,发生的反应是2HNF2+2Fe3+=N2F4↑+2Fe2++2H+,请回答有关问题:
    (3)F原子最外层电子排布式 ;N原子核外不同运动状态的电子有 种;N2的电子式 ;F元素的非金属性比N强,用原子结构的知识说明理由: 。
    (4)HNF2中N元素的化合价是 ;反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ;若生成0.1mlN2F4,电子转移数是 。
    6.(2023春·山东泰安·高三新泰市第一中学校考阶段练习)X、Y、Q、Z、W、M、N是原子序数依次增大的前四周期元素,X的核外电子总数与其电子层数相同;Z和M同主族,W的原子序数为Y原子价电子数的3倍;基态N原子d轨道中成对电子与单电子的数目比为。由上述元素中的四种组成的两种化合物常用于合成阻燃材料,其结构简式如图所示。回答下列问题:
    (1)W中电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形,基态W原子中自旋方向相反的两类电子数目相差 ,第三周期中第一电离能介于镁与磷元素之间的元素有 种。
    (2)Q原子价电子层上的电子可以进行重排以便提供一个空轨道与Y原子形成配位键,该原子重排后的价电子排布图为 ,电子重排后的原子能量有所升高,原因是不符合 (填“泡利原理”或“洪特规则”)。
    (3)W、M形成的一种化合物以的形式存在,其中的空间结构为 ;中心原子的价层电子对数为 对,下列对中心原子杂化方式推断合理的是 (填标号)。
    a. b. c. d.
    (4)极易溶于水与氢键有关,则的一水合物的结构式为 。
    (5)能形成配离子为八面体的配合物,在该配合物中,位于八面体的中心。若含该配合物的溶液与足量溶液反应可生成白色沉淀,则该配合物的化学式为 。
    (6)磷化硼晶体的晶胞如图a所示。
    ①在BP晶胞中键角为 。
    ②磷化硼(BP)晶体中“一般共价键”与配位键的数目之比为 。
    ③根据图(a),图(b)中矩形A′B′CD是沿晶胞对角面取得的截图。晶胞中各原子在矩形A′B′CD的位置为 (填标号)。
    A. B.
    C. D.
    7.(2023春·山东威海·高三校考阶段练习)I.快离子导体是一类具有优良离子导电能力的固体电解质,研究得最多的是Ag、Cu、Li、Na、F、O等的快离子导体。
    (1)Cu-e-=Cu+的过程中,失去的电子是基态Cu中 轨道上的电子。
    (2)N、O、F的第一电离能从小到大的顺序为 (用元素符号表示);NH3、H2O、HF的沸点由低到高的顺序为 (用化学式表示,下同),其中NH3、H2O的键角由小到大的顺序为 。
    (3)二乙二胺合铜配离子{[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+}的结构如图,1ml该配合物中所含的配位键为 ml。
    II.碳及其化合物广泛存在于自然界中,回答下列问题:
    (4)基态碳原子的价电子轨道表示式是 。
    a. b.
    请阐述其原因是 。处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象地描述。在基态14C原子中,核外存在 对自旋相反的电子。
    (5)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是 。写出两个与CS2互为等电子体的分子或离子 。
    (6)甲醚(CH3OCH3)中氧原子的杂化方式为 ,甲醚的沸点比乙醇(CH3CH2OH)的沸点 。
    8.(2023·北京·高三专题练习)含氮化合物具有非常广泛的应用。
    (1)基态氮原子的电子有 种空间运动状态。
    (2)很多有机化合物中含有氮元素。
    ①组成物质A的4种元素的电负性由大到小的顺序是 。
    ②A的熔点高于B的原因是 。
    ③A可以与多种过渡金属元素形成不同结构的配合物。其中A和可形成链状结构,在下图虚线内画出A的结构简式 。
    (3)氮元素可以与短周期金属元素形成化合物。是离子化合物,比较两种微粒的半径: (填“>”、“”“C>H sp2、sp3
    (3)避光
    (4)BD
    (5)相对分子质量小,分子间作用力弱,沸点低
    (6)4
    【详解】(1)用酒精把铂丝润湿点燃,酒精剧烈燃烧,使铂丝温度达到炽热程度,同时伴有很亮的光。产生上述现象可能的原因是酒精燃烧时催化剂铂发生了电子跃迁。
    (2)根据卡铂的结构可知,其中含有的非金属元素有H、N、C、O,电负性由大到小的顺序为O>N>C>H。该分子中形成酯基的碳原子为sp2杂化,其余碳原子为sp3杂化。
    (3)卡铂分子遇光易分解,因此静脉注射时需要注意避光。
    (4)卡铂分子中Pt与N、O之间存在配位键,存在C-C非极性键,没有离子键和金属键,故答案选BD。
    (5)合成卡铂的中间体相对分子质量小于图1中的化合物,分子间作用力相对较弱,因此沸点比图1中化合物低。
    (6)从图中可知,每个N原子连接4个距离最近且等距离的Pt原子,所以N原子的配位数为4。
    2.(1)[Ar]3d10
    (2) 哑铃 8
    (3)BC
    (4) 与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧 1.25
    【详解】(1)锌元素的原子序数为30,基态锌离子的价电子排布式为3d10,核外电子排布式为[Ar]3d10。
    (2)配体L2-所含元素中O元素的电负性最大,O原子处于基态时,电子占据最高能级为2p能级,电子云轮廓图为哑铃形。配体中碳原子与氧原子之间的单键为σ键、双键中含有1个σ键,共有8个σ键。
    (3)A.-Cl不能与水分子形成氢键,不能增强X与H2O的吸附作用,A错误;
    B.-OH能与水分子形成氢键,能增强X与H2O的吸附作用,B正确;
    C.-NH2能与水分子形成氢键,能增强X与H2O的吸附作用,C正确;
    D.-CH3不能与水分子形成氢键,不能增强X与H2O的吸附作用,D错误;
    故答案选BC。
    (4)①由X晶胞的组成单元的对角面可知,晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧。
    ②由X晶胞的组成单元的对角面可知,每个锌离子与2个氧离子相连,其中1个氧离子为4个锌离子所共有,则每个锌离子实际上与1+0.25=1.25个氧离子相连,所以X晶胞中锌离子的配位数为1.25。
    ③由X晶胞的组成单元结构可知,[Zn4O]6+中两个处于体对角线的氧离子距离、边长和面对角线构成直角三角形,两个最近的氧离子的距离为单元结构的体对角线,设A、B两个锌离子之间的最短距离为xnm,由体对角线的长度为x+2d=,解得x=。
    ④由X晶胞的组成单元结构可知,单元结构中位于顶点的[Zn4O]6+的个数为,位于棱上的L2-的个数为12×=3,设晶胞的密度为dg/cm3,由X晶体具有面心立方结构,其晶胞由8个结构相似的组成单元构成可得,解得d=
    3.(1) d
    (2) 三角锥 极性 4s 4p 充分反应后过滤,将沉淀洗涤、干燥后沉重,测得其质量为
    (3) d e g
    【详解】(1)基态C的价层电子排布式是3d74s2,根据构造原理,价层轨道表示式是。在元素周期表中,钴处于第四周期Ⅷ族,该元素属于d区。
    (2)①该配合物的一种配体是NH3,NH3的N原子价层电子对数为3+=4,有1个孤电子对,空间结构呈三角锥形,正负电荷中心不重叠,是极性分子;
    ②该配合物中C3+参与杂化的6个能量相近的空轨道分别是2个3d、1个4s和3个4p;
    ③ag该配合物,物质的量为,先加水溶解:[C(NH3)5Cl]Cl2=[C(NH3)5Cl]2++2Cl-,再加足量AgNO3溶液,电离出的氯离子与银离子形成氯化银沉淀,充分反应后过滤,将沉淀洗涤、干燥后称重,测得其质量为,由,说明该配合物溶于水时,离子键发生断裂,配位键没有断裂。故答案为:充分反应后过滤,将沉淀洗涤、干燥后称重,测得其质量为;
    (3)①根据晶胞中Ⅰ型立体结构、Ⅱ型小立方体关系,图2中Ⅱ型小立方体位于图2中上层bd对角线的位置、下层eg对角线位置,故分别是b、d、 e、 g;故答案为deg。
    ②Ⅰ型立体结构中C位于顶点和体心,原子数是4×+1;O位于晶胞内,原子数是4;Ⅱ型小立方体中C位于顶点,原子数是4×;O位于晶胞内,原子数是4;Al位于晶胞内,原子数是4;该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成,所以1个晶胞含有C原子数是8、O原子数是32、Al原子数是16,钴蓝晶体中三种原子个数比N(C):N(Al):N(O)=8:16:32= 1:2:4。
    4.(1) A
    (2) C C电负性小O,对电子对的束缚作用低,易于提供出孤对电子
    (3) ()
    【详解】(1)①已知Ni是28号元素,故基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8,即价电子排布式为3d8;②丁二酮肟镍分子为平面正方形构型,故采取dsp2,即选A;
    (2)①1ml氨气分子含有3mlσ键,又1ml含有6ml配位键,所以1ml共含有24mlσ键,即数目为;②中一氧化碳是配体,又由于氧元素电负性大于碳元素,对电子对的吸引能力强,所以提供孤电子对的原子是碳原子,即配位原子为碳原子;
    (3)①一个晶胞中含Ni个数为:,含有苯分子个数为1,NH3分子个数为:,CN为:,则该晶体的化学式为Ni(CN)2 ·NH3 ·C6H6;②将B点和底面的面心令为C点连接,又原点为M点,则有:AM为r1pm,MC为,BC为(),所以B点的分数坐标为();③过A点作BC的垂线,令垂足为D点,则有BD=BC-AM=(-r1),根据直角三角形ABD有:BD2+AD2=AB2,AD=MC,故晶胞中A、B间距离d== =pm。
    5.(1) 3d6 孤电子对有较大斥力,使H-O-H键角小于O-S-O键角 配位键、氢键
    (2) 6
    (3) 2s22p5 7 F原子与N原子电子层数相同,F原子的核电荷数多于N原子,原子半径小于N原子,吸引电子的能力强于N原子,所以F元素的非金属性强于N元素
    (4) +1价 1:1 0.2NA
    【详解】(1)①铁元素的原子序数为26,基态亚铁离子的价层电子排布为3d6,故答案为:3d6;
    ②水分子中氧原子的孤对电子对数为2,硫酸根离子中硫原子的孤对电子对数为0,孤对电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,则水中H-O-H键角小于硫酸根离子中O-S-O键角,故答案为:孤电子对有较大斥力,使H-O-H键角小于O-S-O键角;
    ③由结构示意图可知,七水硫酸亚铁中,水分子中具有孤对电子的氧原子与具有空轨道的亚铁离子形成配位键,水分子中的氢原子与硫酸根离子中的氧原子形成氢键,故答案为:配位键、氢键;
    (2)①由晶胞结构可知,位于顶点的亚铁离子与位于棱上的S离子的距离最近,则1个亚铁离子周围有6个S离子,配位数为6,故答案为:6;
    ②由晶胞结构可知,位于顶点和面心的亚铁离子个数为8×+6×=4,位于棱上和体心的S离子个数为12×+1=4,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=10—21a3d,解得d=,故答案为:;
    (3)氟元素的原子序数为9,基态原子的最外层电子排布式为2s22p5;氮原子的核外有7个电子,由泡利不相容原理可知,氮原子的原子核外有7种不同运动状态的电子;氮气为双原子分子,电子式为;氟原子与氮原子电子层数相同,氟原子的核电荷数多于氮原子,原子半径小于氮原子,吸引电子的能力强于氮原子,所以氟元素的非金属性强于氮元素,故答案为:2s22p5;7;;F原子与N原子电子层数相同,F原子的核电荷数多于N原子,原子半径小于N原子,吸引电子的能力强于N原子,所以F元素的非金属性强于N元素;
    (4)氟元素的电负性强于氮元素,所以HNF2中氟元素的化合价为—1价,由化合价代数和为0可知,化合物中氮元素的化合价为+1价;由方程式可知,反应中铁元素化合价降低被还原,铁离子为反应的氧化剂,氮元素化合价升高被氧化,HNF2为还原剂,生成1mlN2F4,反应转移2ml电子,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,生成0.1mlN2F4,反应转移电子数目为0.2NA,故答案为:+1价;1:1;0.2NA。
    6.(1) 哑铃 3 2
    (2) 洪特规则
    (3) 正四面体 6 d
    (4)
    (5)
    (6) D
    【分析】X的核外电子总数与其电子层数相同,且X的原子序数最小则X为H,Z和M同主族,阻燃材料结构中Z、M均形成1条共价键,则Z为F,M为Cl,Y形成3条键,W形成5条键,且W的原子序数为Y原子价电子数的3倍,则Y为N,W为P,Q原子序数大于N小于F,Q为O,基态N的d轨道中成对电子和单电子的数目比为4:3,N的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,N为C。
    【详解】(1)P原子中占据的最高能级为3p能级,电子云轮廓图为哑铃形。P原子中只有3p能级上的电子为单电子且自旋方向相同,其余轨道均为成对电子且自旋方向相反,则自旋方向相反的两类电子数目相差3个。第三周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但是Mg3s轨道全充满结构稳定,第一电离能大于Al,P3p轨道半充满,结构稳定,第一电离能大于S,因此第一电离能介于Mg和P之间的元素为Si、S两种。
    (2)O原子价电子层电子重排后提供一个空轨道与Y原子形成配位键,O重排后价电子排布图为。洪特规则:电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,且自旋方向相同,重排后的电子排布不符合洪特规则,原子能量有所升高。
    (3)[PCl4]+中P形成4条键,无孤电子对,空间构型为正四面体形,[PCl6]-中P形成6条共价键,无孤电子对,价层电子对数为6,[PCl6]-中P原子价层电子对数为6,选项中只有sp3d2的杂化轨道数为6,因此[PCl6]-中P原子采用sp3d2杂化,答案选d。
    (4)NH3能与水分子形成分子间氢键,故NH3的一水合物的结构式为。
    (5)C2+位于八面体中心,则配位数为6,0.5ml该配合物与AgNO3反应生成71.75gAgCl说明外界有Cl-,0.5ml配合物生成AgCl0.5ml,则外界有1个Cl-,配离子带一个单位正电荷,配体为1个Cl-、5个NH3,该配合物化学式为。
    (6)①从图中晶胞的结构可知,P原子位于B原子形成的正四面体的体心,则BP晶胞中键角为109°28′。
    ②B原子价电子数为3,杂化类型为sp3杂化,其中与3个P原子形成3条共价键,另外一条杂化轨道无电子为空轨道,与P原子形成配位键,则磷化硼晶体中一般共价键与配位键数目之比为3:1。
    ③沿晶胞对角面进行截图,图a中只能截到两个P且两个P原子位于矩形AA′C′C的下方,故截图为D。
    7.(1)4s
    (2) O<N<F NH3<HF<H2O H2O<NH3
    (3)4
    (4) a a表示的价电子排布使整个原子的能量最低 电子云 2
    (5) 碳原子最外层有4个电子,既难得电子又难失电子,不易形成离子 CO2、N2O
    (6) sp3 低
    【详解】(1)Cu的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,铜失去1个电子,失去的最外层上的电子,即失去的电子是基态Cu中4s轨道上的电子。
    (2)同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,所以第一电离能大小顺序为:O<N<F;
    NH3、H2O、HF都能形成分子间氢键,但水常温下为液体,沸点最高;F的半径比N小,F的电负性较大,形成的氢键的键能较大,所以HF的沸点高于NH3,所以NH3、H2O、HF的沸点由低到高的顺序为NH3<HF<H2O;
    NH3、H2O的中心原子都是sp3杂化,NH3中存在1个孤电子对,H2O中存在2个孤电子对,孤电子对越多,键角越小,所以NH3、H2O的键角由小到大的顺序为:H2O<NH3。
    (3)由图可知,中心原子Cu直接连接着4个N,即配位数为4,所以1ml该配合物中所含的配位键为4ml。
    (4)基态碳原子的价电子为2s22p2,轨道表示式是,a正确,b违背能量最低原则,b不正确,原因是a表示的价电子排布使整个原子的能量最低;电子在原子核外一定空间运动出现的概率用电子云描述,基态14C原子的电子排布式为1s22s22p2,故原子核外存在2对自旋相反的电子;
    (5)碳原子最外层有4个电子,难得到或失去电子,易形成共价键;等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团,CS2和CO2、N2O互为等电子体;
    (6)CH3OCH3中氧形成2个共价键,同时含有2对孤电子对,氧采取sp3杂化,CH3CH2OH分子间易形成氢键,所以CH3OCH3沸点低于CH3CH2OH沸点。
    8.(1)5
    (2) O>N>C>H B易形成分子内氢键,A只存在分子间氢键,影响物质熔点的是分子间氢键,所以A的熔点高于B
    (3)N>C>H;
    ②B(邻氨基苯甲酸)易形成分子内氢键,A(对氨基苯甲酸)只存在分子间氢键,影响物质熔点的是分子间氢键,所以A的熔点高于B;
    ③N、O原子提供孤电子对,提供空轨道,其中A和可形成链状结构,A的结构简式为;
    (3)具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,半径越小,故半径 的空间构型为平面三角形,的空间构型为三角锥形 两者都是分子晶体,由于水存在分子间氢键,沸点高
    (2) 11:3
    (3)杂化
    【详解】(1)①硒元素的原子序数为34,基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p4。
    ②同周期元素从左往右的第一电离能逐渐增大,但N的2p轨道半充满,相对稳定,故N的第一电离能大于O,则第一电离能由大到小顺序为N、O、C;由于As的4p能级电子排布是半充满的,比较稳定,第一电离比As高。
    ③三氧化硒分子中硒原子的价层电子对数为3,孤对电子对数为0,分子的空间构型为平面三角形,键角为120°,亚硒酸根离子中硒原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为1,离子的空间构型为三角锥形,键角小于120°,故键角SeO3大于。
    ④H2Se和H2O都是分子晶体,由于水存在分子间氢键,故沸点高。
    (2)①由球棍模型可知,富马酸的结构式为HOOCCH=CHCOOH,分子中的单键为σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,则分子中σ键和π键的数目比为11:3。
    ②金属元素的电负性小于非金属元素,则铁元素的电负性最小,非金属元素的非金属性越强,电负性越大,氢碳氧的非金属性依次增强,则电负性依次增大,所以富马酸亚铁中四种元素的电负性由大到小的顺序为O>C>H>Fe。
    ③亚铁价层电子排布式为3d6,故其价层电子轨道表示式为。
    (3)由结构简式可知,产物中氮原子的价层电子对数为4,故N原子的杂化方式为sp3杂化。
    11.(1)[Ar]3d104s24p4
    (2)AC
    (3)C、H、S
    (4) (1,1, )
    (5) K2SeBr6
    【详解】(1)基态硫原子价电子排布式为3s23p4,与S同族,Se为第四周期元素,基态硒原子价电子排布式为[Ar]3d104s24p4。
    (2)A.I中有键,大π键,A错误;
    B.Se−Se是同种元素,I中的Se—Se键为非极性共价键,B正确;
    C.烃都是难溶于水,II难溶于水,C错误;
    D.II中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型为sp2,碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp,D正确;
    E.同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,故I~III含有的元素中,O电负性最大,E正确;
    答案选AC。
    (3)IV中O、Se都有孤对电子,碳、氢、硫都没有孤对电子。
    (4)根据晶胞示意图,A点分数坐标为(0,0,0),结合B在坐标轴上的投影,则B点分数坐标为(1,1, ),已知r(N3-)=anm,r(Cr3+)=bnm,设该晶胞中B点下方的顶点为C点,Cr3+离子半径比N3-的大,故面对角线上的离子相切,则AC的距离为4bnm,晶胞的边长为bnm,BC间距离为bnm,则A B间距离为=nm。
    (5)①根据晶胞结构得到K有8个,有,则X的化学式为K2SeBr6;
    ②设X的最简式的式量为Mr,晶体密度为ρg·cm-3,设晶胞参数为a nm, ,,X中相邻K之间的最短距离为。
    12.(1)1∶1
    (2)>
    (3)是共价晶体,熔化时破坏共价键;干冰是分子晶体,熔化时破坏范德华力,所以的熔点高于干冰
    (4)直线形
    (5) 4 6
    【详解】(1)Sn位于元素周期表中第五周期第IVA族,基态Sn原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p2,则基态Sn原子的d轨道与p轨道上的电子数之比为20∶20=1∶1;故答案为:1∶1。
    (2)碳原子半径比硅原子半径小,碳氢键键长短,键能大,因此键能:C−H>Si−H;故答案为:>。
    (3)晶体的熔点高于干冰的原因是是共价晶体,熔化时破坏共价键;干冰是分子晶体,熔化时破坏范德华力,所以的熔点高于干冰;故答案为:是共价晶体,熔化时破坏共价键;干冰是分子晶体,熔化时破坏范德华力,所以的熔点高于干冰。
    (4)分子中心原子碳的价层电子对数为 ,其空间结构为直线形;故答案为:直线形。
    (5)根据图中信息以体内的Sn原子分子,Sn与周围四个Sn形成正四面体形,因此在灰锡中Sn原子的配位数是4,根据金刚石结构中最小环有6个碳原子类比得到Sn原子围成的最小环上有6个Sn原子。已知灰锡中Sn原子之间的最小距离为d pm,Sn原子之间的最小距离为体对角线的四分之一,则晶胞参数为,则灰锡的密度为;故答案为:。
    13.(1) sp2 > 电负性F>C>H,氟原子对苯环有吸电子作用
    (2)从构型上看,水和OF2均为V形结构,结构相似,从电负性上看,氧与氢的电负性大于氧与氟的电负性差值;OF2中氧原子上有两对孤电子对,抵消了F-O键中共用电子对偏向F而产生的极性,从而导致H2O分子的极性很强
    (3) 混晶
    (4) 或 增强了-COOH的酸性
    【详解】(1)①六氟苯中碳原子形成3个σ键和1个大π键,碳原子的杂化方式为sp2,故答案为: sp2;
    ②F元素的电负性比C元素的大,成键电子对偏向F原子,苯中苯环上的电子云密度大于六氟苯,故答案为:>;F元素的电负性比C元素的大,成键电子对偏向F原子;
    (2)从构型上看,水为V形结构,而OF2的价电子对数为2+=4,为V形结构,两者都为V形结构,结构相似,从电负性上看,氧与氢的电负性大于氧与氟的电负性差值,O-H键的极性大于O-F键极性;OF2中氧原子上有两对孤电子对,抵消了F-O键中共用电子对偏向F而产生的极性,从而导致H2O分子的极性很强,而OF2分子的极性却很小,故答案为:从构型上看,水和OF2均为V形结构,结构相似,从电负性上看,氧与氢的电负性大于氧与氟的电负性差值;OF2中氧原子上有两对孤电子对,抵消了F-O键中共用电子对偏向F而产生的极性,从而导致H2O分子的极性很强。
    (3)①分子间作用力越大,物质的熔点越高,三者中“混晶”熔点最高,则混晶的分子间作用力最大,故答案为:混晶;
    ②根据题意可知,在晶体条件下只能生成1种加成产物Z,双键加成形成4元环,苯环、五氟苯环间隔位于4元环上,故答案为:;
    (4)①根据-N3与-C≡CH在铜盐催化条件下可发生加成反应得到含结构的分子,则A与B反应生成E的结构简式为或者,故答案为:或者;
    ②根据题意,晶体条件下发生反应时氟原子的必要性可知B与B’的差别在于是否有F原子,则B’的结构简式为,故答案为:;
    ③猜测氟原子可能的作用:影响晶体中分子的堆积方式、增强了-N3的活性,也可能是F原子的电负性较强,F原子具有吸电子作用,使-COOH酸性增强,故答案为:使-COOH酸性增强。
    14.(1)
    (2)TiF4为离子晶体,TiCl4、TiBr4、TiI4为分子晶体,故TiF4熔点最高;TiCl4、TiBr4、TiI4相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,故熔点依次升高
    (3) sp3 CH3NH2中N上有一对孤电子对,TiCl4(CH3NH2)2中N与Ti形成配位键后,原来的孤电子对变为成键电子对;孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力,故CH3NH2中H-N-H键角更小
    (4) TiCl4+(x+2)H2O=TiO2•xH2O↓+4HCl
    (5) 滴入最后一滴Fe2(SO4)3溶液时,锥形瓶中溶液恰好变为浅红色,且半分钟内不褪色
    【详解】(1)基态Ti原子核外有22个电子,位于第4周期第ⅣB族,则核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar] 3d24s2;
    故答案为:
    (2)从表中数据可以看出,TiF4的沸点反常,则其晶体类型与其它三种不同,其应为离子晶体,从而得出TiX4熔点差异的原因:TiF4为离子晶体,TiCl4、TiBr4、TiI4为分子晶体,故TiF4熔点最高;TiCl4、TiBr4、TiI4相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,故熔点依次升高;
    故答案为:TiF4为离子晶体,TiCl4、TiBr4、TiI4为分子晶体,故TiF4熔点最高;TiCl4、TiBr4、TiI4相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,故熔点依次升高;
    (3)①甲胺中N原子的价层电子对数为4,杂化方式为sp3。
    ②CH3NH2中H-N-H与[TiCl4(CH3NH2)2]中H-N-H相比,前者N原子最外层有1个孤电子对,后者N原子的孤电子对形成了配位键,所以对成键电子的排斥作用前者大于后者,则前者键角小,从结构角度解释原因:CH3NH2与[TiCl4(CH3NH2)2]中的N均为sp3杂化;CH3NH2中N上有一对孤电子对,[TiCl4 (CH3NH2)2]中N与Ti形成配位键后,原来的孤电子对变为成键电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力,故CH3NH2中H-N-H键角更小;
    故答案为:sp3;CH3NH2与[TiCl4(CH3NH2)2]中的N均为sp3杂化;CH3NH2中N上有一对孤电子对,[TiCl4 (CH3NH2)2]中N与Ti形成配位键后,原来的孤电子对变为成键电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力,故CH3NH2中H-N-H键角更小;
    (4)①向TiCl4中加入大量的水,可制得TiO2∙xH2O,则另一种产物为HCl,该反应的化学方程式为。
    ②在晶胞中,含Ti原子数为=2,含O原子数为=4,TiO2的摩尔质量为80 g∙ml-1,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体的密度为=g∙cm-3;
    故答案为:;;
    (5)①滴定前,溶液呈无色,终点时溶液呈浅红色,现象为:滴入最后一滴Fe2(SO4)3溶液时,锥形瓶中溶液恰好变为浅红色,且半分钟内不褪色。
    ②由发生的反应,可建立以下关系式:Fe2(SO4)3——2 Ti(SO4)2,待测液中Ti(SO4)2的浓度为=ml/L;
    故答案为:滴入最后一滴Fe2(SO4)3溶液时,锥形瓶中溶液恰好变为浅红色,且半分钟内不褪色;。
    15.(1) 11
    (2)NaF、MgF2都为离子晶体,镁离子的半径比钠离子半径小,故MgF2中的离子键更强,所以熔点更高;四氯化硅为分子晶体,其熔点低于离子晶体
    (3)正四面体
    (4)> Br2、Cl2分子结构和组成相似,相对分子质量Br2>Cl2,相对分子质量越大,范德华力越强,沸点越高,因此沸点Br2>Cl2
    (5)
    【详解】(1)原子中没有运动状态相同的电子,Na原子核外有11个电子,故核外有11种不同运动状态的电子;铝原子核外13个电子,原子结构示意图;
    (2)NaF、MgF2都为离子晶体,镁离子的半径比钠离子半径小,故MgF2中的离子键更强,所以熔点更高;四氯化硅为分子晶体,其熔点低于离子晶体;
    (3)SiF4分子中,Si原子成4个Si−F键,没有孤对电子,杂化方式为sp3,故SiF4分子空间结构为正四面体;
    (4)同一主族,从上到下,核电荷数增加,电子层数增多,得电子能力减弱,非金属性减弱,非金属性N>P,非金属性越强氢化物越稳定,故稳定性NH3>PH3;Br2、Cl2分子结构和组成相似,相对分子质量Br2>Cl2,相对分子质量越大,范德华力越强,沸点越高,因此沸点Br2>Cl2;
    (5)反应中碘元素由+5价降低为0价,硫元素由+4价升高为+6价,要使得失电子守恒,故NaIO3、NaHSO3按物质的量2:5反应,NaIO3系数为4,NaHSO3系数为10,依据原子个数守恒该反应的方程式为:4NaIO3 +10NaHSO3 =7Na2SO4 +3H2SO4 +2I2+2H2O,用单线桥表示为:。
    16.(1) 4s24p4 哑铃形
    (2) F>N>O>C sp2、sp3
    (3) 三角锥形 < SeO3分子中Se原子的价层电子对数为3,孤电子对数为0,分子的空间构型为平面三角形,键角为120°;亚硒酸根离子中硒原子的价层电子对数为4,孤对电子数为1,离子的空间构型为三角锥形,键角小于120°
    (4) 平面正方形 > F的电负性比N大,N-F键成键电子偏向于F,导致NF3中N原子核对其孤电子对吸引能力增强,难以形成配位键。
    (3) 1∶2 (,,1-m)
    【详解】(1)铜是29号元素,在元素周期表中的位置是第四周期IB族;
    (2)①[Cu(NH3)4]2+中N原子无孤电子对,所以[Cu(NH3)4]2+中H—N—H键角>NH3的H—N—H键角。
    ②若[Cu(NH3)4]2+中两个NH3分别被C1-取代,能得到(m)、(n)两种不同结构的Cu(NH3)2C12,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型是平面正方形;根据“相似相溶”,在水中的溶解度 (m)> (n)。
    ③F的电负性比N大,N-F键成键电子偏向于F,导致NF3中N原子核对其孤电子对吸引能力增强,难以形成配位键,所以NF3不易与Cu2+形成配离子。
    (3)基态Cu原子失去4s上的1个电子和3d上的2个电子得到Cu3+,基态Cu3+的价层电子的轨道表示式为;设NA为阿伏加德罗常数的值,钇钡铜氧的摩尔质量为Mg·ml-1,根据均摊原则,晶胞中Cu原子数为 、Ba原子数为2、Y原子数为1、O原子数为,晶胞的体积为,则该晶体的密度为;晶体的化学式为Cu3Ba2YO7,根据化合价代数和等于0,Cu3+与Cu2+个数比为1:2。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,称为原子的分数坐标。如原子分数坐标A为(0,0,0),B为(,,),C为(,,m),则D的原子分数坐标为(,,1-m)。
    18.(1)AC
    (2)B
    (3)Fe、C、Ni的原子半径比Ca的小,同时价电子数目多,金属键强,因此熔点高
    (4) +3 Fe3+的电子排布是[Ar]3d5,最外层电子半充满,比电子排布[Ar]3d6的Fe2+更稳定
    (5) Mg2FeH6 正四面体 apm g•cm-3
    【详解】(1)Fe(CO)5中Fe与CO之间存在配位键,CO中含有极性共价键,答案选AC;
    (2)A.[Ni(NH3)6]2+中Ni与NH3之间存在配位键,N与H原子之间存在极性共价键,选项A错误;
    B.CO与CN-互为等电子体,则一氧化碳中含有碳氧三键,其中σ键个数为1, π键个数为2,故CO分子内σ键和π键的个数比为1:2,选项B正确;
    C.NH3中N原子的价层电子对为=4,N原子为sp3杂化,其空间构型为三角锥形,选项C错误;
    D.Ni2+的价电子为3d8,Ni2+在形成配合物时,其配位数可以为4或6,选项D错误;
    答案选B;
    (3)Fe、C、Ni的原子半径比Ca的小,同时价电子数目多,金属键强,因此熔点高;
    (4)O的化合价是-2,C、Ni的化合价都是+2,设Fe元素化合价为a,则2a+2a+2 (1-a ) +4×( -2 ) =0,解得a=+3;Fe3+的电子排布是[Ar]3d5,最外层电子半充满,比电子排布[Ar]3d6的Fe2+更稳定,故答案为+3;Fe3+的电子排布是[Ar]3d5,最外层电子半充满,比电子排布[Ar]3d6的Fe2+更稳定;
    (5)如图,晶胞中有8个Mg原子,Fe原子位于顶点面心,晶胞中Fe原子数目=6+8=4,储氢后H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围,则H原子数目为46=24个,储氢后晶体的化学式为Mg2FeH6,据图,Mg原子占据Fe原子形成的正四面体空隙;已知H原子构成正八面体、铁原子位于正八面体的体心,晶胞参数为apm, H原子与Fe原子之间的最短距离为晶胞参数的,即H原子与Fe原子之间距离为apm,则两个H原子之间的最短距离为上apm该储氢材料每个晶胞中含24个H原子、氢质量g,晶胞体积(a10 -10)3cm3,则储氢材料中氢的密度为g•cm-3 (用含a的代数式表示)。

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