高考解密05物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

A組基礎(chǔ)練

1.（2022.湖北.模擬預(yù)測(cè)）某種合成醫(yī)藥、農(nóng)藥的中間體結(jié)構(gòu)如圖所示，其中X、Y、Z、M、R均為短周期

主族元素，原子序數(shù)依次增大。下列說法錯(cuò)誤的是

X

X—

Y

—

XMM

A.第一電離能：Y<Z<MB.簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn)：Y<Z

C.R可形成兩種酸性氧化物D.YM可作為配合物的配體

【答案】A

【解析】根據(jù)X、Y、Z、M、R原子序數(shù)依次增大且為短周期主族元素，結(jié)合該中間體的結(jié)構(gòu)中的連鍵特

點(diǎn)，可推出元素X、Y、Z、M、R分別為H、C、N、0、SoA.N原子2P能級(jí)半充滿，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，第一

電離能大于同周期相鄰元素，第一電離能應(yīng)是C<O<N,故A錯(cuò)誤；B.Y、Z對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單氫化物分別為CH4

和NH3，由于NH3中存在分子間氫鍵，所以沸點(diǎn)高于CE，故B正確；C.S可形成兩種酸性氧化物，分別

為S02和S03，故C正確；D.CO可作配合物的配體，如Ni（CO）4，故D正確；選A。

2.（2022?浙江.紹興市教育教學(xué)研究院一模）下列說法不正確的是

A.激光、焰火都與電子躍遷釋放能量有關(guān)

B.可燃冰（CH「8Hq）中甲烷與水分子間存在氫鍵

C.冠雄利用不同大小的空穴適配不同大小的堿金屬離子進(jìn)行“分子識(shí)別”

D.晶體的自范性是晶體在微觀空間呈周期性有序排列的宏觀表象

【答案】B

【解析】A.光輻射是電子釋放能量的重要形式之一，激光、焰火都與原子核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關(guān)，

A正確；B.甲烷與水之間為分子間作用力，不是氫鍵，B錯(cuò)誤；C.同主族從上往下堿金屬元素的離子半

徑逐漸增大，冠酸利用不同大小的空穴適配不同大小的堿金屬離子進(jìn)行“分子識(shí)別”，C正確；D.晶體自范

性的本質(zhì)：晶體中粒子微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象，D正確；故選B。

3.（2022?廣東韶關(guān).模擬預(yù)測(cè)）鈣鈦礦晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法不正確的是。

A.晶體的化學(xué)式為：CaTiO3

B.其組成元素中電負(fù)性最大的是：O

C.Ti的基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為：3d24s2

D.金屬離子與氧離子間的作用力為共價(jià)鍵

【答案】D

【解析】A.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖，晶胞中，Ca原子數(shù)為1,Ti原子數(shù)為8x：=l,。原子數(shù)為12x[=3,晶

體的化學(xué)式為CaTiOs，A正確；B.組成元素中電負(fù)性為0>Ti>Ca,B正確；C.Ti的基態(tài)原子價(jià)層電子

為最外層電子加次外層d電子，其排布式為3d24s2,C正確；D.金屬離子與氧離子間的作用力為離子鍵,

D錯(cuò)誤；答案選D。

4.（2022?湖北?模擬預(yù)測(cè)）CdSe是一種重要的半導(dǎo)體材料。其晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知m的坐標(biāo)參

數(shù)為（二,9,1），晶胞參數(shù)為apm。下列說法正確的是

444

A.34Se基態(tài)原子價(jià)電子排布式為3d104s24P4

133

B.晶胞中n的坐標(biāo)參數(shù)為（7，4，4）

C.與Cd原子距離最近且相等的Cd原子有6個(gè)

D.Cd原子與Se原子之間的最短距離為且pm

【答案】B

【解析】A.Se為主族元素，其價(jià)電子排布式應(yīng)為4s24P。A錯(cuò)誤；B.根據(jù)晶胞中各原子的位置及點(diǎn)坐標(biāo),

133

可得出點(diǎn)坐標(biāo)為(4,4,4),B正確；C.晶胞中Cd的位置與金剛石中碳原子位置一樣，所以晶胞中與

Cd原子距離最近且相等的Cd原子應(yīng)有12個(gè),C錯(cuò)誤;D.Cd原子與Se原子之間最短距離是體對(duì)角線的4,

立

為4apm,D錯(cuò)誤；故答案為：B。

5.(2022?北京市第十中學(xué)三模)“神州十三號(hào)”飛船所使用的碑化線太陽(yáng)能電池是我國(guó)自主研發(fā)、自主生產(chǎn)

的產(chǎn)品，擁有全部知識(shí)產(chǎn)權(quán)。碑(As)和錢(Ga)都位于第四周期，分別位于第VA族和第IHA族。下列說法不

正確的是

A.原子半徑Ga>As>P

B.熱穩(wěn)定性NH3>PH3>ASH3

C.酸性：H3ASO4>H2SO4>H3PO4

D.Ga(OH)3的化學(xué)性質(zhì)可能與A1(OH)3相似

【答案】c

【解析】A.同周期自左而右，原子半徑減小，Ga和As位于同一周期，原子序數(shù)As>Ga,原子半徑Ga>As；

同主族自上而下原子半徑增大，As在P的下一周期，原子半徑As>P,所以原子半徑Ga>As>P,A正確；

B.同主族自上而下非金屬性減弱，非金屬性N>P>As,非金屬性越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定，所以熱穩(wěn)定性NH3>

PH3>ASH3,B正確；C.同周期自左而右，非金屬性增強(qiáng)，非金屬性S>P,同主族自上而下非金屬性減弱，

P>As,所以非金屬性S>P>As,所以酸性H2s04>H3P04>H3AS04,C錯(cuò)誤；D.錢(Ga)是第四周期IIIA族元

素，與Al同族，與A1具有相似性質(zhì)，氫氧化鋁是兩性氫氧化物，Ga金屬性雖然比A1強(qiáng)，但可能具有兩性，

D正確；故選C。

6.(2022?湖北?模擬預(yù)測(cè))科學(xué)家近期合成了一種配合物，該物質(zhì)可以在溫和條件下活化H2,將N3轉(zhuǎn)化為

NH；,反應(yīng)過程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

A.產(chǎn)物中N原子的雜化軌道類型為sp3

B.NH2的VSEPR模型為四面體形

C.電負(fù)性大?。篘>C>Fe

D.鍵角:NH；>NH3

【答案】D

【解析】A.產(chǎn)物N連接4根鍵，為sp'雜化，A正確；B.N比與H20互為等電子體，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,

VSEPR模型為四面體形，B正確；C.一般而言，金屬元素的電負(fù)性小于1.8,非金屬元素電負(fù)性大于1.8,

C、N屬于同一周期，從左到右電負(fù)性逐漸增大，F(xiàn)e為金屬元素，電負(fù)性最小，即得N>C>Fe,C正確；D.NH；

與H2O互為等電子體，均存在兩對(duì)電子對(duì)，鍵角相同，鍵角：H2O<NH3,所以NH/<NH3,D錯(cuò)誤；故選D。

7.（2022.浙江溫州.模擬預(yù)測(cè)）冰的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列相關(guān)說法不正卿的是

OH

A.晶胞中z方向上的兩個(gè)氧原子最短距離為d,則冰晶胞中的氫鍵的長(zhǎng)為d

B.冰晶體中，相鄰的水分子間皆以氫鍵結(jié)合

C.冰密度比干冰的小，主要是因?yàn)楸w分子間的氫鍵存在方向性、飽和性

D.硫化氫晶體結(jié)構(gòu)與冰相似

【答案】D

【解析】A.氫鍵鍵長(zhǎng)可以表示為通過氫鍵相連接的兩個(gè)氧原子的核間距，z方向上距離最近的兩個(gè)O原子

所在的水分子即通過氫鍵連接，A正確；B.在冰晶體中，相鄰水分子之間都有氫鍵生成，形成正四面體結(jié)

構(gòu)，B正確；C.在冰的晶體中，由于氫鍵有方向性和飽和性，迫使在四面體中心的每個(gè)水分頂角方向的4

個(gè)相鄰水分子形成氫鍵，這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高，密度較小，C正確；D.硫化氫

分子間不存在氫鍵，所以硫化氫晶體結(jié)構(gòu)與冰不相似，D錯(cuò)誤；綜上所述答案為D。

8.（2022?浙江寧波?一模）前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X的簡(jiǎn)單氫化物分子呈

三角錐形，Y的周期序數(shù)與族序數(shù)相等，基態(tài)Z原子3P原子軌道上有1個(gè)未成對(duì)電子，W與Z處于同一主

族。下列說法不亞確的是

A.原子半徑：Y>ZB.第一電離能：W>Z

C.XZ3是極性分子D.X、Y可以形成共價(jià)晶體

【答案】B

【解析】前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X的簡(jiǎn)單氫化物分子呈三角錐形，則對(duì)應(yīng)

的分子式為XH3,X為VIIA,Y的周期序數(shù)與族序數(shù)相等，基態(tài)Z原子3P原子軌道上有1個(gè)未成對(duì)電子，

則Z為Cl、X為N、Y為Al,W與Z處于同一主族，則W為Br?A.同周期從左到右元素原子半徑遞減，

則原子半徑：Y>Z,A正確；B.同主族元素第一電離能從上到下遞減，則第一電離能：W<Z,B不正確；

5-3x1,

------二1

C.XZ3中心原子的孤電子對(duì)數(shù)=2、價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+1=4,空間構(gòu)形為三角錐形，正負(fù)電荷重心

不重疊、是極性分子，C正確；D.X、Y可以形成氮化鋁，是共價(jià)晶體，D正確；答案選B。

9.(2022?浙江.紹興市教育教學(xué)研究院一模)配合物是近代無(wú)機(jī)化學(xué)的重要研究對(duì)象，F(xiàn)e、Cu等過渡元素常

作為中心原子或離子，而H2O、C1、毗咤(C5H5N)等微粒則是常見的配體。

(1)基態(tài)Fe2+的價(jià)電子軌道表示式為o

(2)a0+的電子式為,空間構(gòu)型為0

CF3

(3)毗咤其中N的雜化方式為，毗咤和其衍生物((N夕、)的堿性隨

N原子電子云密度的增大而增強(qiáng)，其中堿性最弱的是

(4)毗陶)在水中的溶解度遠(yuǎn)大于苯，可能原因是①毗咤和H2。均為極性分子相似相溶，而苯為非極

性分子；②.

(5)MCln-xH2。的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，晶胞的棱長(zhǎng)分別為apm、bpm、cpm,夾角均為90。。(1pm=l.OxlO10

M"+

oH2O

若金屬M(fèi)的相對(duì)原子量Mr,則該晶體的密度為g.cm3Jo

tl

【答案】(i)3d

(4)毗咤能與H20分子形成分子間氫鍵

(Mr+lO7)x2xlO30

NAabc

【解析】(1)Fe是26號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理可知基態(tài)Fe原子核外電子排布式是Is22s22P63s23P63d64s2,Fe2+

是Fe原子失去最外層的2個(gè)電子形成的，其價(jià)層電子排布式是3d6,則基態(tài)Fe?+的價(jià)電子軌道表示式為

3d

(2)H3O+是O原子與2個(gè)H原子結(jié)合形成H2O后，再由O原子的一對(duì)孤電子對(duì)與H+通過配位鍵形成的,

H：6：H

則其電子式為1?J;O原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3+1=4,含有1對(duì)孤電子對(duì)，故H3O+的空間構(gòu)型是三角

錐形；

(3)在此咤中N原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，因此N原子雜化類型是sp2；毗咤中N原子上含有孤電子對(duì)能與

H2O分子形成分子間氫鍵，從而導(dǎo)致在水中的溶解度：毗咤遠(yuǎn)大于苯；已知CH3為斥電子基團(tuán)，CF3是吸電

子基團(tuán)，則導(dǎo)致N原子電子云密度大小順序?yàn)?

衍生物'NJ的堿性隨N原子電子云密度的增大而增強(qiáng)，其中堿性最弱的是

(4)毗咤('N/)在水中的溶解度遠(yuǎn)大于苯，可能原因是①叱咤和H2O均為極性分子，符合相似相溶原

理，而苯為非極性分子；②毗咤能與HzO分子形成分子間氫鍵；

(5)在該晶胞中金屬M(fèi)"個(gè)數(shù)是：8x：+2xg=2；Cl數(shù)目是：4x1+lx2=4；H2O分子數(shù)目是：8x；+4x1=4,

82242

若金屬M(fèi)的相對(duì)原子量Mr,晶胞的棱長(zhǎng)分別為apm、bpm、cpm,夾角均為90。，則該晶胞的密度p=

(Mr+2x35.5+2x18)x2,(Mr+lO7)x2xlO30,

-----------------------g/cm'=-3----------------------------g/cmJ3。

30

NA(abcxlO)NAabc

10.(2022?廣西南寧?模擬預(yù)測(cè))軟包電池(水系LiM%。,ULiJisOQ具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，良好的容量保持率，

且成本較低，大規(guī)模儲(chǔ)能的應(yīng)用前景廣泛。

回答下列問題：

(1)基態(tài)Mn原子核外電子排布式為；原子中運(yùn)動(dòng)的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用

+1表示，則與之相反的用二表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對(duì)于基態(tài)Li原子，其核外電子自旋磁量子

22

數(shù)的代數(shù)和為O

(2)[Mn(CO)5(CH3CN)]是銃的一種配合物。配體CH3CN與中心原子形成配位鍵時(shí)，提供孤對(duì)電子的原子

是(填元素符號(hào))，其能量最高的電子所在的能級(jí)符號(hào)為，配合物中心原子的配位數(shù)是

⑶LiMn。||Li4Ti5Ol2軟包電池的關(guān)鍵組件LiTFSI結(jié)構(gòu)如圖所示。

火Ji夕

?S\\

OO卜F

FF

①其中s原子的雜化軌道類型為o

②LiTFSI中存在的作用力為(填標(biāo)號(hào))。

A.金屬鍵B.。鍵C.乃鍵D.氫鍵

③LiTFSI中第二周期非金屬元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?原因是o

(4)A1摻雜的氮化鈦晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。距離Ti最近的A1有個(gè)，已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，

若晶體的密度為pg?cm-3,該晶胞的邊長(zhǎng)為cm(列出算式)。

OTi

。Al

【答案】(l)ls22s22P63s23P63d54s2+g或

⑵N2p6

(3)sp3BCF>N>O>CLiTFSI中第二周期非金屬元素為F、C、N、0,同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一

電離能呈增大趨勢(shì)，N原子2P軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能大于同周期相鄰元素，故第一電離能為

F>N>O>C

14x4+48x3+27

(4)43,

【解析】(1)Mn是25號(hào)元素，基態(tài)Mn原子核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d54s②；原子中運(yùn)動(dòng)的電子

有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用+g表示，則與之相反的用表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù)。

對(duì)于基態(tài)Li原子，電子排布式為Is22sL其核外電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為+1或二；

(2)CH3CN中，甲基與碳形成CC單鍵，C與N形成三鍵，含有孤電子對(duì)的原子為N原子，其電子排布

式為Is22s22P3,其能量最高的電子所在的能級(jí)符號(hào)為2p,配合物［Mn(CO)5(CH3CN)］中心原子Mn的配位

數(shù)是6；

(3)①根據(jù)LiTFSI結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中S的價(jià)鍵可知，S形成6對(duì)共用電子對(duì)，沒有孤電子對(duì)，S原子的雜化軌道

類型為sp3雜化；②LiTFSI中既有單鍵也有雙鍵，非金屬元素之間形成共價(jià)鍵，故存在的作用力為。鍵、"

鍵，不存在金屬鍵、氫鍵，答案選BC；③LiTFSI中第二周期非金屬元素為F、C、N、0,同周期主族元

素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì)，N原子2P軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能大于同周期相鄰

元素，故第一電離能為F>N>O>C；

(4)Al位于晶胞體心，Ti位于晶胞的棱，若以Ti為中心，則圍在以Ti為中心的棱為中心的四個(gè)晶胞的中

心為距離Ti最近的A1,總共有4個(gè)；根據(jù)均攤法，晶胞中含有8xg+6x；=4個(gè)N,12x；=3個(gè)Ti,1個(gè)A1,

14x4+48x3+27

已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，若晶體的密度為pg-mV,該晶胞的質(zhì)量為------------g,體積為

14x4+48x3+2714x4+48x3+27

，則邊長(zhǎng)為由

B組提升練

1.(2022?浙江溫州.模擬預(yù)測(cè))氯化鋁酰(CrOQ.常溫下為深紅色液體，能與CJ、CS?等互溶，沸點(diǎn)117。。,

不存在立體異構(gòu)，遇水反應(yīng)并生成兩種酸。下列說法不正卿的是

A.CrO2Cl2中Cr的化合價(jià)數(shù)與基態(tài)原子的價(jià)電子數(shù)相等

B.CrO2c馬結(jié)構(gòu)為四面體而非平面形

C.CrO2cU為離子晶體

D.CrO2c12遇水可發(fā)生反應(yīng)：2CrO2cl2+3旦。^^HzC^C^MHCl

【答案】C

【解析】A.CrO2cI?中Cr的化合價(jià)數(shù)是+6,其基態(tài)原子的排布式是3d54sl價(jià)電子數(shù)是6,A項(xiàng)正確;B.CrO2Cl2

O

II

結(jié)構(gòu)式為Cl—Cr—Cl,中心銘原子上的孤電子數(shù)是0,價(jià)層電子數(shù)是4,為四面體而非平面形，B項(xiàng)正

II

O

確；C.CrO2cI?為分子晶體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.CrO2cU遇水可發(fā)生反應(yīng)生成鋁酸和鹽酸：

2CrO2Cl2+3H2O7——^H2Cr2O7+4HC1,D項(xiàng)正確；故答案選C。

2.(2022?北京.北大附中三模)在一定條件下，[Zn(CN)4p與甲醛發(fā)生如下反應(yīng)：

22

[Zn(CN)4]+4HCHO+4H2O=[Zn(OH)4]+4HOCH2CN

已知：i.HCN為劇毒、易揮發(fā)的氣體，其水溶液有極弱的酸性

22+2

ii.Zn2++4CN誨丹[Zn(CN)4]Ki；Zn+4OH^?)[Zn(OH)4]K2

下列說法不F確的是

A.反應(yīng)前后Zi?+均提供4個(gè)空軌道容納4對(duì)孤電子對(duì)

B.HOCH2CN的氟基由CN與甲醛發(fā)生反應(yīng)而來(lái)

C.依據(jù)上述[Zn(CN)4產(chǎn)與甲醛的反應(yīng)可以證明：KI<K2

D.上述反應(yīng)必須在堿性條件下進(jìn)行，既保證安全性，也能提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率

【答案】C

2

【解析】A.[Zn(CN)4]與[Zn(OH)4]2中Zn離子均形成了4個(gè)配位鍵，Zi?+提供4個(gè)空軌道容納4對(duì)孤電

子對(duì)，A正確；B.根據(jù)原子守恒，可知HOCH2CN的氟基由CN與甲醛發(fā)生反應(yīng)而來(lái)，B正確；C.依據(jù)

上述［Zn(CN)4F與甲醛的反應(yīng)不能證明Ki和K2的大小，要比較Ki和K2的大小，應(yīng)該讓［Zn(CN)4F與氫氧

根或［Zn(OH)4］2與CN發(fā)生反應(yīng)，比較兩個(gè)反應(yīng)的進(jìn)行程度，C錯(cuò)誤；D.Z/++4CN簿/［Zn(CN)4p為可

逆反應(yīng)，酸性條件下會(huì)生成HCN,其為劇毒、易揮發(fā)的氣體，故應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行，既保證安全性，又

有利于生成［Zn(OH)4］2,提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率，D正確；故選C。

3.(2022.北京.北大附中三模)下列化學(xué)用語(yǔ)正確的是

：O：C?o?

A.二氧化碳的電子式：????

B.乙醛的空間填充模型：

3d4s

c.基態(tài)MI?+的價(jià)電子軌道表示式：111111111ElQE

—CH2CH2-

尸c、

D.反式聚異戊二烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH3Hn

【答案】B

【解析】A.C最外層4個(gè)電子需要共用4對(duì)電子達(dá)飽和，所以它與兩個(gè)氧原子分別共用兩對(duì)電子，電子式為OV"C*,*o

A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.乙醛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CHsCHO,比例模型為、，B項(xiàng)正確；C.Mn計(jì)價(jià)電子為3d5,所以它的排布為

3d

tItItIft

C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.分子中若R1>R?且R3>R4或Rl<R2且R3<R4則該烯煌為順式;

其他為反式。CH3Hn中CHACH3且CHz>H則該烯燃為順式，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選B。

4.(2022?遼寧?鞍山一中模擬預(yù)測(cè))新型二維共價(jià)晶體材料在光電、催化、新能源以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中的

應(yīng)用具有重要意義，硒和帆形成的晶體就是其中的一種，晶體中硒原子和帆原子是分層排布的，下圖是該

晶體微觀結(jié)構(gòu)的透視圖。

下列有關(guān)說法正確的是

A.基態(tài)硒原子價(jià)層電子排布式為3d*4s24P4

B.該晶體應(yīng)該具有較高的熔點(diǎn)

C.假設(shè)俯視圖中菱形的面積為SH12則該晶體單位面積質(zhì)量為y130g/m2

S

D.該晶體的化學(xué)式為VSe

【答案】B

【解析】A.主族元素價(jià)層電子即為最外層電子，硒在周期表中的位置是第四周期第VIA族，因此價(jià)層電

子排布式為4s24P、A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B.該共價(jià)晶體中相鄰Se原子與V原子以共價(jià)鍵相作用在一起，熔化時(shí)

需克服共價(jià)鍵，具有較高的熔點(diǎn)，B選項(xiàng)正確；

C.菱形結(jié)構(gòu)中Se原子個(gè)數(shù)為4x[+l=2,V原子個(gè)數(shù)為1x1=1,則該晶體單位面積為

4

51+79x2

F—209/.2.C選項(xiàng)錯(cuò)誤；D.俯視圖中菱形結(jié)構(gòu)為最小晶胞，Se原子個(gè)數(shù)為4x9+l=2,V

(

-------------=-7Tg/m)74

sSNA'

原子個(gè)數(shù)為1X1=1,所以該晶體化學(xué)式為VSe2,D選項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選B。

5.(2022?重慶市育才中學(xué)二模)第24屆冬奧會(huì)于2022年2月4日在北京隆重開幕，“科技冬奧”理念，體

現(xiàn)在方方面面?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問題：

(1)冬奧會(huì)采用的石墨烯(即單層石墨)材料制造戶外保暖穿戴設(shè)備，該材料中的碳原子采取雜化，屬

于元素周期表中_______區(qū)，同主族的元素基態(tài)Ge原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有種。

奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館使用了大量的合金。第VIII族元素Fe、Co、Ni性質(zhì)相似，稱為鐵系元素，主要用于制造合金。

(2)基態(tài)Fe2+與Fe3+離子的最外層電子數(shù)之比為,實(shí)驗(yàn)室常用A離子來(lái)檢驗(yàn)Fe3+離子，且又是CCh

的某一種等電子體，寫出A離子的結(jié)構(gòu)式。

(3)Fe(CO)5是一種黃色粘稠狀液體化合物，則CO作配體時(shí)，配位原子是,其原因是=

(4)寫出與Ni同周期元素中，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與Ni相同的元素名稱。

(5)如表為C02+、Ni2+不同配位數(shù)時(shí)對(duì)應(yīng)的晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能(可衡量形成配合物時(shí)，總能量的降低)。由表可知，

Ni2+比較穩(wěn)定的配離子配位數(shù)是(填“4”或"6”)

離子配位數(shù)晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能(Dq)離子配位數(shù)晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能(Dq)

68Dq+2p612Dq+3p

Co2+Ni2+

45.34Dq+2p43.56Dq+3p

(6)目前新能源汽車電池主要是磷酸鐵鋰(LiFePCU)和三元鋰電池(正極含有Ni、Co、Mn三種元素)。LiFePO4

中陰離子的立體構(gòu)型名稱是。三元鋰電池的負(fù)極材料是石墨，石墨晶體的二維平面結(jié)構(gòu)如圖1所示，

晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。根據(jù)圖2計(jì)算石墨晶體的密度是g/cnA寫出表達(dá)式即可)。

圖I圖2

【答案】(l)sp2雜化；P；17；

(2)14：13；[S=C=N]:

(3)C；C的電負(fù)性小于O,對(duì)孤電子對(duì)吸引能力弱，給出電子對(duì)更容易；

(4)鈦、楮、硒；

(5)6；

“、TEH/升『48xl021一16xl021^16A/3X1021

(6)正四面體形；雨不或百??；或下西；

【解析】(1)石墨每層結(jié)構(gòu)中每個(gè)C原子與周圍的3個(gè)C原子形成3個(gè)。鍵，C原子為sp2雜化，C原子的

核外電子排布為：Is22s22P,，位于周期表中P區(qū)，Ge原子核外電子排布Is22s22P63s23Pn/。4s24P、有Is、

2s、3s、4s各有1個(gè)軌道，2p、3P各有3個(gè)軌道，4P有2個(gè)軌道含有電子，3d有5個(gè)軌道，所以共有17

種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故答案為：sp2；P；17；

(2)基態(tài)Fe2+的核外電子排布為：Is22s22P63s23P63d6,最外層電子數(shù)為14個(gè)，F(xiàn)e3+離子核外電子排布為

Is22s22P63s23P63d5,最外層電子數(shù)為13個(gè)，基態(tài)Fe?+與Fe3+離子的最外層電子數(shù)之比為14：13,原子個(gè)

數(shù)及價(jià)電子數(shù)相等的微粒是等電子體，故A離子為SCN,結(jié)構(gòu)式為：[S=C=N],故答案為：14：13；[S=C=N];

（3）C原子的電負(fù)性比0的小，對(duì)孤電子對(duì)的吸引力更小，更容易給出孤電子對(duì)，因此配位原子是C,故

答案為：C；對(duì)孤電子對(duì)吸引能力弱，給出電子對(duì)更容易；

（4）Ni原子的核外電子排布為：Is22s22P63s23P63d84s2,有2個(gè)未成對(duì)電子，第四周期含有2個(gè)未成對(duì)電

子的有鈦、褚、硒，故答案為：鈦、褚、硒；

（5）由表格可知Ni2+配位數(shù)為6時(shí)對(duì)應(yīng)的晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能降低的更多，更穩(wěn)定，故答案為：6；

（6）PO：中P原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+土+—=4,且不含孤電子對(duì)，故PO：的空間構(gòu)型為正四面體，

由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知晶胞含有的C原子個(gè)數(shù)為8X:+4X!+1+2X：=4,C原子之間的距離為anm,則晶胞底

842

面邊長(zhǎng)為5/§anm,晶胞體積：V=V3anmx>/3anmx—x2bnm=3A/3a-bx1021cm3,晶胞密度

2

42

------g

212121

_m___48xl0,3…八48x10”16xl0,..16A/3X10

以V_3?2bxi—3局b）即；口木、：3面NA22b或2b或3NAH2b；

c組真題練

1.（2022?江蘇?高考真題）下列說法正確的是

A.金剛石與石墨烯中的C-C-C夾角都為120。

B.SiH4,SiCl,都是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子

C.楮原子^Ge）基態(tài)核外電子排布式為4s24P2

D.IVA族元素單質(zhì)的晶體類型相同

【答案】B

【解析】A.金剛石中的碳原子為正四面體結(jié)構(gòu)，C-C-C夾角為109。2引，故A錯(cuò)誤；B.SiH,的化學(xué)鍵為

SiH,為極性鍵，為正四面體，正負(fù)電荷中心重合，為非極性分子；SiCl,的化學(xué)鍵為SiCl,為極性鍵，為

正四面體，正負(fù)電荷中心重合，為非極性分子，故B正確；C.錯(cuò)原子（3266）基態(tài)核外電子排布式為[4]3出。

4s24P2,故C錯(cuò)誤；

D.IVA族元素中的碳元素形成的石墨為混合晶體，而硅形成的晶體硅為原子晶體，故D錯(cuò)誤；故選B。

2.（2022.北京.高考真題）由鍵能數(shù)據(jù)大小，不熊解釋下列事實(shí)的是

化學(xué)鍵C-HSi-HC=OC-OSi-OC-CSi-Si

鍵能/kJ.moL411318799358452346222

A.穩(wěn)定性：CH4>SiH4B.鍵長(zhǎng)：C=O<C—O

C.熔點(diǎn)：CO2<SiO2D.硬度：金剛石〉晶體硅

【答案】c

【解析】A.鍵能越大越穩(wěn)定，C-H鍵能大于Si-H,所以穩(wěn)定性：CH4>SiH4,故不選A；B.鍵能越大，

鍵長(zhǎng)越短，C=O鍵能大于C-O,所以鍵長(zhǎng)：C=O<C-O,故不選B；C.CO2是分子晶體，熔點(diǎn)由分子

間作用力決定，SiCh是共價(jià)晶體，所以熔點(diǎn)C02Vsi。小不能用鍵能解釋熔點(diǎn)COzVSi。？，故選C；D.金

剛石、晶體硅都是共價(jià)晶體，共價(jià)晶體中鍵能越大，晶體的硬度越大，C-C的鍵能大于Si-Si,所以硬度:

金剛石>晶體硅，故不選D；選C。

3.（2022.北京?高考真題）下列化學(xué)用語(yǔ)或圖示表達(dá)不思理的是

A.乙快的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：HC三CH

B.順-2-丁烯的分子結(jié)構(gòu)模型:

[ti]|fl|||

C.基態(tài)Si原子的價(jià)層電子的軌道表示式:

3s3p

D.NaQ2的電子式：Na+［：b：O：f-Na+

【答案】c

【解析】A.乙快中含有碳碳三鍵，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HC三CH,A項(xiàng)正確；B.順-2-丁烯中兩個(gè)甲基位于雙

鍵同側(cè)，其結(jié)構(gòu)模型為'二B項(xiàng)正確；C.基態(tài)Si原子的價(jià)層電子排布式為3s23P2,其軌道表示

式為g］|t，c項(xiàng)錯(cuò)誤；D.%。2是離子化合物，其電子式為Na+［：O：O：］2-Na+'D項(xiàng)正

確；答案選c。

4.（2022?湖北?高考真題）磷酰三疊氮是一種高能分子，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。=P（N?）3。下列關(guān)于該分子的說法正

確的是

A.為非極性分子B.立體構(gòu)型為正四面體形

C.加熱條件下會(huì)分解并放出N?D.分解產(chǎn)物NPO的電子式為NNff:O:

【答案】C

【解析】A.磷酰三疊氮分子不是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，分子中的正負(fù)電荷重心是不重合的，是極性分子，A項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.磷酰三疊氮分子含有三個(gè)PN鍵及一個(gè)P=0雙鍵，則立體構(gòu)型為四面體構(gòu)型，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.磷酰三疊

::

氮是一種高能分子，加熱條件下會(huì)分解并放出zN2,c項(xiàng)正確;D.NPO為共價(jià)化合物，則電子式為一NP0

D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選C。

5.(2022?河北?高考真題)含Cu、Zn、Sn及S的四元半導(dǎo)體化合物(簡(jiǎn)寫為CZTS),是一種低價(jià)、無(wú)污染的

綠色環(huán)保型光伏材料，可應(yīng)用于薄膜太陽(yáng)能電池領(lǐng)域?；卮鹣铝袉栴}：

(1)基態(tài)S原子的價(jià)電子中，兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為O

(2)Cu與Zn相比，第二電離能與第一電離能差值更大的是—，原因是=

(3)SnCl]的幾何構(gòu)型為,其中心離子雜化方式為-

(4)將含有未成對(duì)電子的物質(zhì)置于外磁場(chǎng)中，會(huì)使磁場(chǎng)強(qiáng)度增大，稱其為順磁性物質(zhì)。下列物質(zhì)中，屬于順

磁性物質(zhì)的是(填標(biāo)號(hào))。

A.[CU(NH3)2]C1B.[CU(NH3)4]SO4C.[Zn(NH3)4]SO4D.Na2[Zn(OH)4]

(5)如圖是硫的四種含氧酸根的結(jié)構(gòu)：

-?2-rn2-

A

-12-

C.LJD.L

根據(jù)組成和結(jié)構(gòu)推斷，能在酸性溶液中將Mr?+轉(zhuǎn)化為MnO；的是一(填標(biāo)號(hào))，理由是

(6)如圖是C