新疆高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-20分子结构与性质

这是一份新疆高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-20分子结构与性质，共30页。试卷主要包含了单选题，结构与性质等内容，欢迎下载使用。
新疆高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-20分子结构与性质

一、单选题
1．（2023·新疆乌鲁木齐·统考一模）W、X、Y、Z是同周期主族元素，Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍，上述四种元素与锂组成的盐是一种新型电池的电解质，其结构如图所示。下列说法不正确的是

A．四种元素中W的原子序数最大
B．元素的非金属性强弱顺序：W>Y>X>Z
C．图中阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构
D．Y、Z两元素组成的分子可能为非极性分子也可能为极性分子

二、结构与性质
2．（2023·新疆·统考三模）钛被称为继铁、铝之后的“第三金属” ，其单质及化合物具有优异的性能。
(1)钛镍合金可用于战斗机的油压系统。基态Ti原子价电子排布图为 。与Ni同周期元素的基态原子中，未成对电子数与镍相同的元素有 种。
(2)硫酸氧钛是一种优良的催化剂，其阳离子为如图所示链状聚合形式的离子，则该阳离子的化学式为 。与个互为等电子体的分子的化学式为 。(任写一种)

(3)钛能形成多种配合物，如Ti(CO)6、[Ti(H2O)6]Cl3、[Ti(NH3)6]Cl3等。
①上述配位原子的电负性由小到大的顺序是 (写元素符号)，
②1 mol[Ti( H2O)6]Cl3中含有σ键的数目是 NA。
③[ Ti(NH3)6]Cl3，中∠H-N-H (填“大于”“小于”或“等于”)单个氨气分子中∠H-N-H，原因是 。
(4)TiO2的一种晶胞具有典型的四方晶系结构(如图所示)，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。晶胞中D、B的原子坐标为(0.69，0. 69，0)，(0.81，0. 19，0.5)。 已知晶胞含对称中心，则A原子坐标为 。 该晶胞中B、C两个氧原子之间的核间距d= pm。阿伏伽德罗常数为NA，该晶胞的密度为 g·cm-3。

3．（2023·新疆阿勒泰·统考三模）含硼化合物由于其特殊的结构和性质在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
(1)基态硼原子的核外电子的空间运动状态有 种。下列不同状态的硼中，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是 (填标号)。第二周期中，第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有 种。
A．                B．  
C．      D．  
(2)氨硼烷(NH3BH3)是目前最具潜力的储氢材料之一。氨硼烷分子中与N原子相连的H原子呈正电性，与B原子相连的H原子呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作用，称为双氢键。NH3BH3中H－N－H键角 NH3中H－N－H键角(填“＞”或“＜”)。以下物质之间可能形成双氢键的是 (填标号)。
A．SiHCl3和AlH3 B．C3H6和C2H6 C．B2H6和HCN
(3)含硼阴离子[B6O7(OH)6]2-的结构如图a所示，其中硼原子的杂化方式有 种，该结构中共有 种不同化学环境的氧原子。
  
(4)磷化硼(BP)是具有类似金刚石结构的晶体，其晶胞如图b所示。
  
①磷化硼(BP)晶体中“一般共价键”与配位键的数目之比为 。
②根据图b，图c中矩形ACC'A'是沿晶胞对角面取得的截图。晶胞中各原子在矩形ACC'A'的相对位置为 (填标号)。
A．   B．     C．      D．  
③根据图b，若最近的B原子和P原子的距离为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为 g•cm-3(列出计算表达式)。
4．（2023·新疆阿勒泰·统考一模）钕铁硼磁铁在绝对零度时磁性仅次于钬磁铁，但是在常温下磁性远远强于目前已知的所有永久磁铁。生产钕铁硼磁铁的主要原料有稀土金属钕、纯铁、铝硼及其他稀土原料。
(1)钕(Nd)为60号元素，在周期表中第 周期。
(2)①铝原子激发态的电子排布式有 (填标号，下同) ，其中能量较高的是 。
A．1s22s22p63s13p2 B．1s22s22p63s2
C．1s22s22p63s23p2 D．1s22s22p63p3
②实验测得AlCl3的实际存在形式为Al2Cl6，其分子的球棍模型如图所示。已知Al2Cl6分子中正负电荷中心重合，则Al2Cl6属于 分子(填“极性”或“非极性”)，分子中Al采取 杂化。

(3)硼元素及与其同周期相邻两种元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号
表示)。晶体硼的熔点比晶体硅高，原因是 。
(4)羰基铁[ Fe(CO)5]与二茂铁[ Fe(C5H5)2]是两种重要的配合物。测定表明二茂铁中配体环戊二烯离子的结构简式为 ，且所有氢原子的化学环境都相同，则下列说法中正确的是 (填标号)。
A．二茂铁的中心粒子与配体间存在离子键，且配体中存在一个键
B．羰基铁中，配位原子为C原子，且配体与CN- 是等电子体
C．两种配合物的中心粒子价电子排布图均为
D．1 mol羰基铁中有10 NA个σ键和10NA个π键
(5)已知氮化硼( BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼(I)与石墨相似，具有层状结构； 立方相氮化硼(II)是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如下图所示。

①六方相氮化硼结构与石墨相似，但是却不导电的原因是 。
②立方相氮化硼中，离硼原子最近且等距离的硼原子有 个。
③若立方相氮化硼晶胞边长为104 nm，设NA为阿伏加德罗常数的值，则立方相BN晶体的摩尔体积Vm= m3·mol-1 (列出计算式)。
5．（2023·新疆·统考一模）稀土元素是指钪(Sc)、钇(Y)和镧系元素，共17种，位于元素周期表中第III B族，均为金属元素，在工业生产中有重要的作用。回答下列问题：
(1)基态钪( Sc)元素的原子核外电子占据的轨道数目共 个 ， 钇(Y)位于元素周期表中钪(Sc)的下一周期，钇( Y)的价电子排布式为 。
(2)稀土元素常常能和许多配位体形成配合物。若一个配位体含有两个或两个以上的能提供孤电子对的原子，这种配位体就叫多齿配位体，有一个能提供孤电子对的原子为一齿，(羰基中的氧原子不能提供孤对电子)，EDTA( )是 齿配位体，它的配位原子为 ，其中 C原子的杂化方式为 。
(3)钪(Sc)离子在水中以稳定对称的[ Sc(H2O)6]3+存在，其中O−Sc−O的键角只有90度和180度两种，其空间构型为 。
(4)铈(Ce)属于镧系元素，氧化铈是一种重要的光催化材料。
①铈具有三价和四价两种价态，三价和四价间的可逆转换会造成氧空位的生成和消除。其光催化的基本原理如下图所示，当光照能量( hv )等于或大于氧化铈催化剂的能量时，氧化铈VB上的电子(e－)会受到激发跃迁至CB，留下带正电荷的空穴(h+ ) ，形成光生电子−空穴对，与所吸附的物质发生氧化还原反应。则在氧化还原反应中，空穴可视为 (填“氧化剂”或“还原剂”)，图中A发生 (填“氧化”或“还原”)反应。

②氧化铈的晶体结构如下图所示，其中铈原子和氧原子的数量之比为 ，若 晶体密度为d g∙cm−3，阿伏加德罗常数为NA，晶胞参数a= cm( 写出表达式)。

6．（2022·新疆·统考二模）2020年，自修复材料、自适应材料、新型传感材料等智能材料技术大量涌现，为生物医疗、国防军事以及航空航天等领域发展提供支撑。
(1)我国科研工作者基于丁二酮肟氨酯基团的多重反应性，研制了一种强韧、自愈的超级防护材料，其中的分子机制如图所示。

Cu在元素周期表中位于 区，M层中核外电子能量最高的电子云在空间有 个伸展方向。C、N、O第一电离能由大到小的顺序为 。
(2)氧化石墨烯基水凝胶是一类新型复合材料，对氧化石墨烯进行还原可得到还原氧化石墨烯，二者的结构如图所示：

还原石墨烯中碳原子的杂化方式是 ，上图中氧化石墨烯转化为还原石墨烯时，1号C与其相邻C原子间键能的变化是 (填“变大”“变小”或“不变”)，二者当中在水溶液中溶解度更大的是 (填物质名称) ，原因为 。
(3)砷化硼是近期受到广泛关注的一种III- V 半导体材料。砷化硼为立方晶系晶体，该晶胞中原子的分数坐标为：
B：(0，0，0)；(，，0)；(，0，)；(0，，)
As：(，，)；(，，)；(，，)；(，，)
请在图中画出砷化硼晶胞的俯视图 ，已 知晶体密度为d g/cm3，As半径为a pm，假设As、B原子相切，则B原子的半径为 pm(写计算表达式)。

7．（2022·新疆·统考三模）硼元素作为农作物生长所需的微量元素之一，被形象的誉为“生殖元素”。硼也是一种用途广泛的化工原料，主要用于生产硼砂、硼酸和硼的各种化合物。请回答下列问题：
(1)基态硼原子的价电子轨道表示式为 ；与同周期的铍元素相比，硼的第一电离能小的原因是 。
(2)BF3的VSEPR模型为 ； BF3的键角大于NF3的键角，解释其原因 。
(3)碳化硼(B4C)硬度较大，可用于坦克车的装甲、避弹衣等。碳化硼的熔点为2350°C、沸点为3500°C，属于 晶体。 原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+ 表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的碳原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
(4)氨硼烷( )是一种新型储氢材料，氨硼烷分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ+)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ-)，组成氨硼烷的各元素的电负性由大到小的顺序为 。
(5)硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子间通过氢键相连如图1，1molH3BO3晶体中有 mol 氢键。H3BO3微溶于水，与水有微弱反应生成[B(OH)4]-而使其水溶液呈弱酸性，写出该反应的离子方程式 。

(6)砷化硼的晶胞结构如图2，图3中矩形AA'C 'C是沿晶胞对角面取得截图。

①晶胞中各原子在矩形AA'C 'C中的位置为 ( 填编号)。

②若晶胞的边长为apm，阿伏加德罗常数的值为N0，则晶体的密度为 g ·cm-3(列出计算表达式)。
8．（2022·新疆·统考三模）许多元素及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有多种用途。请回答下列有关问题：
(1)现代化学中，常利用 上的特征谱线来鉴定元素。
(2)某同学画出的基态碳原子的核外电子排布图为，该电子排布图背了 。CH、—CH3、CH都是重要的有机反应中间体。CH、CH的空间构型分别为 、 。
(3)咪唑的结构为 。分子中的大π键可用符号π表示。其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π)。咪唑分子中的大π键可表示为 ，咪唑比环戊烯C5H8熔点高的主要原因是 。
(4)中孤电子对与π键比值为 ，碳原子的杂化方式为 。
(5)铁氮化合物是磁性材料研究中的热点课题之一，因其具有高饱和磁化强度、低矫顽力。有望获得较高的微波磁导率，具有极大的市场潜力。其四子格结构如图所示，已知晶体密度为ρg·cm-3，阿伏加德罗常数为NA。

①写出氮化铁中铁的堆积方式为 。
②该化合物的化学式为 。
③计算出Fe(II)围成的八面体的体积为 cm3。
9．（2022·新疆·统考二模）镁、铜、硼及其化合物在医药、国防、材料领域应用广泛。请回答下列问题：
(1)铜是重要的金属材料铜属于元素周期表中的 区元素，与铜同周期且基态原子最外层未成对电子数与基态铜原子相同的元素有 种。
(2)镁元素是人体必需的微量元素，其中起作用的是。碱性条件下，检验是否存在的化合物被称为“试镁灵”，其结构简式如图所示，其组成元素中第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)，分子中N原子的杂类型为 。

(3)氨硼烷是一种安全、高效的储氢材料，可由反应制得。
①的结构与乙烷相似，中存在配位键，提供孤电子对形成配位键的原子是 (填元素符号)。
②的空间构型为 ，的键角小于的键角，原因为 。
(4)一种由组成的化合物的立方晶胞如图所示：

①该化合物的化学式为 ，的配位数为 。
②填充在由阴离子构成的八面体空隙中，则八面体空隙的填充率为 。
③若距离最近的两个的核间距为表示阿伏加德罗常数的值，则晶胞密度为 。
10．（2022·新疆喀什·统考一模）中国紫-硅酸铜钡BaCuSi2O6被认为是人工制造的。这种紫色颜料在自然界中还未发现，而秦始皇陵兵马俑是已知的有确切出土地点和年代的最早使用它的实物。
(1)“中国紫”中基态铜离子的价层电子排布式为 。其发色中心是以铜离子为中心离子的配位化合物，其中提供孤对电子的是 元素。
(2)“埃及蓝”(CaCuSi2O6)是另一种古老的颜料，其合成原料为CaCO3，孔雀绿［Cu2(OH)2CO3]和砂子(SiO2)，而中国紫的合成是将CaCO3替换成BaCO3；碳酸根的空间构型为 。BaCO3的分解温度大于CaCO3，请从碳酸根稳定性角度说明原因： 。
(3)已知Cu、Zn的第二电离能分别为1957.9kJ·mol-1、1733.3kJ·mol-1，前者高于后者的原因是 。
(4)NaCl的晶胞结构如图所示，若将晶胞的面心和体心原子除去，顶点的Na换成U，棱心的Cl换成O，就得到UOx氧化物的晶胞结构。已知立方晶胞参数a=415.6pm，U的相对质量为238，则该氧化物的化学式为 。该晶体的密度为 g/cm3(列出计算表达式，已知阿伏加德罗常数为NA)。

11．（2021·新疆乌鲁木齐·统考二模）硫酸亚铁铵是一种蓝绿色的复盐，俗名为摩尔盐，化学式为(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O。它在空气中稳定，是重要的化工原料，用途十分广泛。该物质隔绝空气加强热会发生分解，一种分解方式可表示为：(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O=2NH3↑+FeO+2SO3↑+7H2O↑。请回答下列问题：
(1)基态铁原子的价电子排布式为 ，s电子的电子云形状为 。
(2)摩尔盐中的组成元素N、O的电负性大小顺序是 。
(3)SO2、SO3、SO是三种常见含硫微粒。
①SO微粒的立体构型为 ，SO2中心原子的杂化方式为 。
②固态SO3能以无限长链形式存在，结构如图1所示。与硫原子形成化学键更长的是 (填“桥氧”或“端基氧”)，理由是 。

(4)噻吩( )、吡咯( )都可与Fe3+形成配位化合物。在水中的溶解度噻吩 吡咯(填“＜”、“＞”或“=”)，理由是 。
(5)氧化亚铁的一种晶胞与氯化钠晶胞类似，如图2所示。

①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2中原子1的坐标为(0，，)，则原子2的坐标为 。
②Fe2+处于O2﹣围成的 空隙中。(填“正四面体”或“正八面体”)
③该晶体的密度为ρg•cm﹣3，用N0表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞边长为 pm。
12．（2021·新疆·统考二模）我国科学家利用碲化锆(ZrTe2)和砷化镉(Cd3As2)为材料成功地验证了三维两字霍尔效应，并发现了金属—绝缘体的转换。回答下列问题：
(1)基态砷原子的价电子排布式为 。
(2)As与Ge、Se同周期且相邻，它们的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(3)与砷(As)同主族的N、P两种元素的氢化物水溶液的碱性：NH3＞PH3原因是 。
(4)含砷有机物“对氨基苯砷酸”的结构简式如图，砷原子轨道杂化类型为 。

(5)Cd2+与NH3形成的配离子[Cd(NH3)4]2+中，2个NH3被2个Cl-替代只得到1种结构，[Cd(NH3)4]2+的立体构型是 ，1mol[Cd(NH3)4]2+含 molσ键。
13．（2021·新疆乌鲁木齐·统考三模）铬、钛、锌的化合物在化工、医药等领域有着广泛应用。
(1)[Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O是铬的重要配合物。
①写出铬元素基态原子的价层电子轨道表示式 。
②氧元素第一电离能I1=13.62 eV，氯元素第一电离能I1=12.97 eV，氧元素第一电离能大于氯元素第一电离能的主要原因是 。
③[Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O中的配体是 。其配离子的两种同分异构体结构如图1所示，极性较小的是 (填“a”或“b”)。

(2)二氧化钛与COCl2(光气)、SOCl2(二氯亚硫)等氯化试剂反应可用于制取四氯化钛。
①COCl2分子的空间构型为 ，分子中σ键和π键的数目之比为 。
②SOCl2中心原子的杂化方式为 。
③四氯化钛沸点136.4 ℃，二氧化钛沸点2900 ℃，导致这种差异的主要原因是 。
(3)硒化锌(ZnSe)的晶胞结构如图2所示。

①图中“△”处所示离子均为 (填化学用语)。
②若该晶胞密度为ρ g•cm-3，硒化锌的摩尔质量为M g•mol-1。用NA代表阿伏加德罗常数的数值，则a、b原子核间距为 cm。
14．（2021·新疆克拉玛依·统考三模）钛(Ti)被称为“未来世界的金属”，广泛应用于国防、航空航天、生物材料等领域。请回答下列问题：
(1)基态Ti2+的价电子排布图 。与钛同周期的过渡元素中，基态原子未成对电子数最多的元素为 (写元素名称)。
(2)与钛同周期的第ⅡA族和ⅢA族两种元素中第一电离能较小的是 (写元素符号)，原因是 。
(3)四乙醇钛Ti(OCH2CH3)4能增加橡胶在金属表面的黏附性，该物质可溶于有机溶剂，常温下为淡黄色透明液体，其固体的晶体类型为 ；该物质中非金属元素的电负性从大到小的顺序 。
(4)钛的氯化物TiCl4分子中4个氯原子不在同一平面上，则TiCl4的空间构型为 。
(5)钙钛矿CaTiO3有两种构型(A型和B型)。
①其中A型的晶胞如图所示，晶胞边长为a nm，CaTiO3的相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为 g．cm-3。

②如果将晶胞原点移到Ca2+上，就是CaTiO3的B型结构。请在虚线框内图示画出B型晶胞的结构图。(注意请用黑色签字笔作图)

15．（2021·新疆·统考模拟预测）过渡金属元素种类众多，具有重要的用途，回答下列问题：
(1)Fe元素能形成化学式为[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3[三硝酸六尿素合铁( III)]的络合物，其中基态Fe3+的核外电子排布式为 ，尿素中C原子的杂化方式是 ，Fe3+比Fe2+稳定的原因是 。
(2)Ti广泛应用于航空航天行业，络合物[Ti(OH)2(H2O)4]2+中含有的化学键有
a.离子键        b.σ键          c.配位键         d.氢键
对比分析H2O、H2S、H2Se，沸点最低的是 ，键角最小的是 热稳定性最强的是 ： 钛酸亚铁(FeTiO3)与80%的硫酸反应可生成TiOSO4，写出与SO互为等电子体的一种分子的化学式： 。
(3)Mn 、Sn元素形成的一种磁性材料的单晶胞结构如图所示。

该晶胞中碳原子的原子坐标为 ，该晶体的化学式为 该晶体中距离Sn最近的Mn原子有 个 。

参考答案：
1．B
【分析】W、X、Y、Z是同周期主族元素，Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍，Y是O元素；W形成1个共价键，W是F元素；X能形成4个共价键，其中1个是配位键，X是B元素；Z形成4个共价键，Z是C元素；
【详解】A．四种元素中F的原子序数最大，故A正确；
B．同周期元素从左到右元素的非金属性增强，非金属性强弱顺序为F>O>C>B，故B错误；
C．根据图示，阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构，故C正确；
D．C、O两元素组成的CO分子为极性分子，CO2分子为非极性分子，故D正确；
选B。
2．(1) 3
(2) (TiO) CCl4、SiF4等
(3) C