2024新高考化学高考专题复习
专题八 化学键 分子和晶体的结构与性质
五年高考
考点1 化学键
1.(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
答案 D
2.(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
答案 D
3.(2022重庆,2,3分)BCl3水解反应方程式为BCl3+3H2O B(OH)3+3HCl,下列说法错误的是( )
A.Cl的原子结构示意图为 B.H2O的空间填充模型为
C.BCl3的电子式为···· D.B(OH)3的结构简式为
答案 C
4.(2022海南,10,4分)(双选)已知CH3COOH+Cl2ClCH2COOH+HCl,ClCH2COOH的酸性比CH3COOH强。下列有关说法正确的是 ( )
A.HCl的电子式为H+[····]- B.Cl—Cl键的键长比I—I键短
C.CH3COOH分子中只有σ键 D.ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强
答案 BD
5.(2022天津,4,3分)利用反应2NH3+NaClO N2H4+NaCl+H2O可制备N2H4。下列叙述正确的是( )
A.NH3分子有孤电子对,可作配体
B.NaCl晶体可以导电
C.一个N2H4分子中有4个σ键
D.NaClO和NaCl均为离子化合物,它们所含的化学键类型相同
答案 A
6.(2022北京,9,3分)由键能数据大小,不能解释下列事实的是( )
化学键 C—H Si—H C O C—O Si—O C—C Si—Si
键能/kJ·mol-1 411 318 799 358 452 346 222
A.稳定性:CH4>SiH4 B.键长:
答案 C
7.(2021重庆,4,3分)次磷酸根(H2P)的球棍模型如图所示,下列说法错误的是( )
A.P的原子结构示意图为
B.次磷酸根的电子式为[H········H]-
C.次磷酸根的结构式为
D.次磷酸的分子式为H3PO2
答案 B
8.(2021北京,3,3分)下列化学用语或图示表达不正确的是( )
A.N2的结构式:
B.Na+的结构示意图:
C.溴乙烷的分子模型:
D.CO2的电子式:····C····
答案 D
9.(2021湖北,12,3分)甲烷单加氧酶(s-mmo)含有双核铁活性中心,是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂,反应过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2
B.步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C.每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D.图中的总过程可表示为CH4+O2+2H++2e-CH3OH+H2O
答案 C
10.(2020海南,3,2分)下列叙述正确的是 ( )
A.HClO的结构式为H—Cl—O B.核内有33个中子的Fe表示为Fe
C.NH2OH的电子式为H······H D.CH3CHO的球棍模型为
答案 C
11.(2020山东,4,2分)下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是( )
A.键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,因此C2H6稳定性大于Si2H6
B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
C.SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4
D.Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成p-p π键
答案 C
12.(2021福建,14,10分)类石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种新型光催化材料,在光解水产氢等领域具有广阔的应用前景,研究表明,非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。g-C3N4具有和石墨相似的层状结构,其中一种二维平面结构如下图所示。
回答下列问题:
(1)基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比为 。
(2)N、O、S的第一电离能(I1)大小为I1(N)>I1(O)>I1(S),原因是 。
(3)g-C3N4晶体中存在的微粒间作用力有 (填标号)。
a.非极性键 b.金属键 c.π键 d.范德华力
(4)g-C3N4中,C原子的杂化轨道类型为 ,N原子的配位数为 。
(5)每个基本结构单元(图中实线圈部分)中两个N原子(图中虚线圈部分)被O原子代替,形成O掺杂的g-C3N4(OPCN)。OPCN的化学式为 。
答案 (1)2∶1
(2)N原子2p轨道半充满,比相邻的O原子更稳定,更难失电子;O、S同主族,S原子半径大于O原子,更易失去电子
(3)cd (4)sp2杂化 2,3 (5)C3N3O
考点2 分子结构与性质
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
答案 B
2.(2023北京,10,3分)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是( )
A.F—F键的键能小于Cl—Cl键的键能
B.三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
C.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D.气态氟化氢中存在(HF)2,而气态氯化氢中是 HCl分子
答案 A
3.(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
答案 A
4.(2023江苏,5,3分)下列说法正确的是( )
A. HHH都属于氢元素
B.N和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2
C.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
答案 A
5.(2023湖南,4,3分)下列有关物质结构和性质的说法错误的是( )
A.含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
C.酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应
D.冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配,两者能通过弱相互作用形成超分子
答案 A
6.(2022天津,3,3分)下列物质沸点的比较,正确的是( )
A.CH4>C2H6
B.HF>HCl
C.H2S>H2Se
D.>CH3CH2CH2CH3
答案 B
7.(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N2 D.分解产物NPO的电子式为N P····
答案 C
8.(2022辽宁,8,3分)下列类比或推理合理的是( )
已知 方法 结论
A 沸点:Cl2
C 金属性:Fe>Cu 推理 氧化性:Fe3+
9.(2021湖北,1,3分)“碳中和”有利于全球气候改善。下列有关CO2的说法错误的是( )
A.CO2是V形的极性分子 B.CO2可催化还原为甲酸
C.CO2晶体可用于人工增雨 D.CO2是侯氏制碱法的原料之一
答案 A
10.(2021海南,5,3分)SF6可用作高压发电系统的绝缘气体,分子呈正八面体结构,如图所示。有关SF6的说法正确的是( )
A.是非极性分子 B.键角∠FSF都等于90°
C.S与F之间共用电子对偏向S D.S原子满足8电子稳定结构
答案 A
11.(2021海南,11,4分)关于NH3性质的解释合理的是( )
选项 性质 解释
A 比PH3容易液化 NH3分子间的范德华力更大
B 熔点高于PH3 N—H键的键能比P—H大
C 能与Ag+以配位键结合 NH3中氮原子有孤电子对
D 氨水中存在N NH3·H2O是离子化合物
答案 C
12.(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
答案 A
13.(2020海南,7,2分)向CuSO4溶液中滴加氨水至过量,下列叙述正确的是( )
A.先出现沉淀,后沉淀溶解变为无色溶液
B.离子方程式为Cu2++4NH3·H2O [Cu(NH3)4]2++4H2O
C.Cu2+与NH3中的氮原子以π键结合
D.NH3分子中∠HNH为109°28'
答案 B
14.(2020海南,13,4分)下列对有关事实的解释正确的是( )
事实 解释
A 某些金属盐灼烧呈现不同焰色 电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
B CH4与NH3分子的空间构型不同 二者中心原子杂化轨道类型不同
C HF的热稳定性比HCl强 H—F比H—Cl的键能大
D SiO2的熔点比干冰高 SiO2分子间的范德华力大
答案 C
考点3 晶体结构与性质
1.(2023北京,1,3分)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔,是碳材料科学的一大进步。
金刚石 石墨 石墨炔
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是 ( )
A.三种物质中均有碳碳原子间的σ键
B.三种物质中的碳原子都是sp3杂化
C.三种物质的晶体类型相同
D.三种物质均能导电
答案 A
2.(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
答案 A
3.(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 mol (CF)x中含有2x mol共价单键
答案 B
4.(2023湖北,11,3分)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是 ( )
性质差异 结构因素
A. 沸点:正戊烷(36.1 ℃)高于新戊烷(9.5 ℃) 分子间作用力
B. 熔点:AlF3(1 040 ℃)远高于AlCl3(178 ℃升华) 晶体类型
C. 酸性:CF3COOH(pKa=0.23)远强于CH3COOH(pKa=4.76) 羟基极性
D. 溶解度(20 ℃):Na2CO3(29 g)大于NaHCO3(8 g) 阴离子电荷
答案 D
5.(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KCaB6C6
B.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
答案 C
6.(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6
B.与F-距离最近的是K+
C.该物质的化学式为KCaF3
D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将改变
答案 B
7.(2022天津,12,3分)一定条件下,石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确的是( )
A.金刚石比石墨稳定
B.两物质的碳碳σ键的键角相同
C.等质量的石墨和金刚石中,碳碳σ键数目之比为4∶3
D.可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨
答案 D
8.(2022山东,5,2分)AlN、GaN属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在N—Al键、N—Ga键。下列说法错误的是( )
A.GaN的熔点高于AlN
B.晶体中所有化学键均为极性键
C.晶体中所有原子均采取sp3杂化
D.晶体中所有原子的配位数均相同
答案 A
9.(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x
B.每个Na2Se晶胞完全转化为Cu2-xSe晶胞,转移电子数为8
C.每个NaCuSe晶胞中0价Cu原子个数为1-x
D.当NayCu2-xSe转化为NaCuSe时,每转移(1-y)mol电子,产生(1-x)mol Cu原子
答案 BD
10.(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H3S
C.S位于H构成的八面体空隙中
D.该晶体属于分子晶体
答案 D
11.(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
答案 C
12.(2023山东,16,12分)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(1)-40 ℃时,F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下,HOF为无色气体,固态HOF的晶体类型为 ,HOF水解反应的产物为 (填化学式)。
(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 。
(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)。
答案 (1)分子晶体 HF和H2O2
(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
(3)CuCl2+4K+2F2 2KCl+K2CuF4
13.(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,其晶胞如下图所示。
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
14.(2022海南,19,14分)以Cu2O、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题:
(1)基态O原子的电子排布式 ,其中未成对电子有 个。
(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性,从金属键的理论看,原因是 。
(3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图,分子中所有原子共平面,所有N原子的杂化轨道类型相同,均采取 杂化。
邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料,后者熔点高于前者,主要原因是 。
(4)金属Zn能溶于氨水,生成以氨为配体,配位数为4的配离子。Zn与氨水反应的离子方程式为 。
(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能。Zn—N键中离子键成分的百分数小于Zn—O键,原因是 。
(6)左下图为某ZnO晶胞示意图,右下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。◇abcd为所取晶胞的下底面,为锐角等于60°的菱形。以此为参考,用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面 、 。
答案 (1)1s22s22p4或[He]2s22p4 2
(2)自由电子在外加电场中作定向移动
(3)sp2 两者均为分子晶体,后者能形成分子间氢键,熔点更高
(4)Zn+4NH3·H2O [Zn(NH3)4]2++H2↑+2OH-+2H2O
(5)N的电负性小于O
(6)◇bcfe ◇dcih
15.(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]SO4 C.[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(,,)
16.(2022广东,20,14分)硒(Se)是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来,AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路线如下:
(1)Se与S同族,基态硒原子价电子排布式为 。
(2)H2Se的沸点低于H2O,其原因是 。
(3)关于Ⅰ~Ⅲ三种反应物,下列说法正确的有 。
A.Ⅰ中仅有σ键
B.Ⅰ中的Se—Se键为非极性共价键
C.Ⅱ易溶于水
D.Ⅱ中原子的杂化轨道类型只有sp与sp2
E.Ⅰ~Ⅲ含有的元素中,O电负性最大
(4)Ⅳ中具有孤对电子的原子有 。
(5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4 H2SeO3(填“>”或“<”)。研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠(Na2SeO4)可减轻重金属铊引起的中毒。Se的立体构型为 。
(6)我国科学家发展了一种理论计算方法,可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能,该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一,其晶胞结构如图a,沿x、y、z轴方向的投影均为图b。
图a 图b
①X的化学式为 。
②设X的最简式的式量为Mr,晶体密度为ρ g·cm-3,则X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 (1)4s24p4
(2)H2O分子间形成氢键,H2Se分子间只有范德华力
(3)BDE (4)O、Se
(5)> 正四面体形
(6)①K2SeBr6 ②××107
17.(2022湖南,18,15分)铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素,且在医药、催化、材料等领域有广泛应用。回答下列问题:
(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药,其结构式如下:
①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar] ;
②该新药分子中有 种不同化学环境的C原子;
③比较键角大小:气态SeO3分子 Se离子(填“>”“<”或“=”),原因是 。
(2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示:
①富马酸分子中σ键与π键的数目比为 ;
②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为 。
(3)科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物,该物质可以在温和条件下直接活化H2,将N3-转化为N,反应过程如图所示:
①产物中N原子的杂化轨道类型为 ;
②与N互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。
(4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料,其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示:
①该超导材料的最简化学式为 ;
②Fe原子的配位数为 ;
③该晶胞参数a=b=0.4 nm、c=1.4 nm。阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
答案 (1)①3d104s24p4 ②8 ③> SeO3中Se采取sp2杂化,Se中Se采取sp3杂化
(2)①11∶3 ②O>C>H>Fe
(3)①sp3 ②H2O或H2S
(4)①KFe2Se2 ②4
③
18.(2022山东,16,12分)研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为Ni(CN)x·Zn(NH3)y·zC6H6的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出),每个苯环只有一半属于该晶胞,晶胞参数为a=b≠c,α=β=γ=90°。
回答下列问题:
(1)基态Ni原子的价电子排布式为 ,在元素周期表中位置为 。
(2)晶胞中N原子均参与形成配位键,Ni2+与Zn2+的配位数之比为 ;x∶y∶z= ;晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是 。
(3)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大π键,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据 (填标号)。
A.2s轨道 B.2p轨道 C.sp杂化轨道 D.sp2杂化轨道
在水中的溶解度,吡啶远大于苯,主要原因是① ,② 。
、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,其中碱性最弱的是 。
答案 (1)3d84s2 第四周期第Ⅷ族
(2)2∶3 2∶1∶1 Ni2+、Zn2+
(3)D 吡啶与H2O分子形成分子间氢键 吡啶是极性分子比非极性分子苯更易溶于水
19.(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
SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
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,范德华力越大,沸点越高 正四面体
②sp3、sp2 N>C>H 54
(3)①O Mg2GeO4 ②
20.(2021山东,16,12分)非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)基态F原子核外电子的运动状态有 种。
(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为 ;OF2分子的空间构型为 ;OF2的熔、沸点 (填“高于”或“低于”)Cl2O,原因是 。
(3)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为 ,下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是 (填标号)。
A.sp B.sp2 C.sp3 D.sp3d
(4)XeF2晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,该晶胞中有 个XeF2分子。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A点原子的分数坐标为。已知Xe—F键长为r pm,则B点原子的分数坐标为 ;晶胞中A、B间距离d= pm。
答案 (1)9 (2)F>O>Cl V形 低于 OF2相对分子质量小,分子间作用力小 (3)5 D
(4)2 (0,0,)
三年模拟
A组 基础题组
考点1 化学键
1.(2023上海嘉定二模,1)能说明HBr是共价化合物的事实是( )
A.仅由非金属元素组成 B.液态条件不导电
C.水溶液具有腐蚀性 D.受热易分解
答案 B
2.(2023河南四市二检,4)用MnO2作催化剂,氨还原脱除NO的一种反应机理示意图如下。下列说法错误的是( )
A.反应过程中Mn的化合价没有发生变化
B.总反应的方程式可表示为4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O
C.MnO2能结合NH3的原因是两者形成了配位键
D.反应过程中存在极性共价键和非极性共价键的断裂和形成
答案 A
3.(2022辽宁东北育才学校三模,9)离子液体是在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,应用广泛。1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体结构如图所示,下列相关叙述错误的是 ( )
A.该离子液体的熔沸点低于氯化钠晶体
B.阴离子呈正四面体形,存在共价键和配位键
C.阳离子中σ键数目是π键数目的10倍
D.离子液体难挥发,可用作溶剂
答案 C
考点2 分子结构与性质
1.(2023重庆统考样卷,11)ClO2是国际公认的绿色消毒剂,在光照下发生反应:6ClO2+3H2O 5HClO3+HCl。下列说法正确的是( )
A.HClO3是极性分子 B.ClO2是直线形分子
C.H2O中的O采取sp2杂化 D.HCl气体分子之间存在氢键
答案 A
2.(2023辽宁鞍山一模,7)三聚氰胺的分子结构如图所示,下列有关说法中正确的是( )
A.分子中N原子均采取sp3杂化
B.1个三聚氰胺分子中共含有15个σ键
C.分子中所有原子均位于同一平面上
D.三聚氰胺分子属于极性分子,故极易溶于水
答案 B
3.(2023河北邢台一模,7)用α粒子He)分别轰击X和Y,发生核反应XHenZ和YHeHNe,其中基态Z原子的能级数与未成对电子数相等。下列说法正确的是 ( )
A.与X同周期的元素中,第一电离能比X小的元素有两种
B.X和Z在其最高价氧化物的水化物中均采用sp2杂化
C.ZY3的键角大于ZH3的键角
D.X、Y、Z的单质均为分子晶体
答案 B
4.(2023湖北武汉圆创3月质检,9)联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似,可用于处理锅炉水中的溶解氧,防止锅炉被腐蚀,其中一种反应机理如下图所示。下列说法正确的是( )
A.结合H+能力:NH3>N2H4 B.H—N—H键角:NH3>[Cu(NH3)4]2+
C.第一电离能:O>N>Cu D.中心离子半径:[Cu(NH3)4]2+>[Cu(NH3)2]+
答案 A
考点3 晶体结构与性质
1.(2023辽宁辽阳一模,14)我国科学家开发铜钯催化剂高效实现电催化CO还原制备乙酸,铜钯晶胞如图。已知:Cu、Pd的原子半径分别为a pm、b pm。下列叙述正确的是( )
A.乙酸的同分异构体均易溶于水
B.该晶胞的化学式为CuPd2
C.离Cu最近的Cu有8个
D.该晶体的密度为×1030 g·cm-3
答案 D
2.(2023河北沧州一模,13)一种理想的激光基质材料M由元素钾、镁和氟组成。晶体M的晶胞如图所示,已知:晶胞参数为a pm。下列有关该晶体的说法错误的是( )
A.晶胞中K、Mg、F的原子个数比为1∶1∶3
B.与K等距离且最近的F的数目为6
C.在M晶胞结构的另一种表示中,若K位于晶胞的体心,则F位于棱心
D.该晶体的密度为 g·cm-3
答案 B
3.(2023湖北十一校二联,9)某记忆合金的晶体结构如图a所示,晶胞结构如图b所示。已知原子半径为Ni:130 pm、Mn:130 pm、Ga:150 pm。下列说法错误的是( )
图a 图b
A.该物质的化学式为Ni2MnGa
B.与Ga最邻近且距离相等的Ni原子数是8
C.该晶体与金属钠含有相同的化学键
D.该晶胞的体积为(130×2)2×(130×2+150×2)pm3
答案 D
4.(2023辽宁丹东一模,7)锌、硒所形成的晶体是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图甲所示,乙图为该晶胞的俯视图,已知A点原子坐标为(0,0,0),B点坐标为(,1,),下列说法错误的是( )
A.Zn位于元素周期表的ds区 B.该晶体的化学式为ZnSe
C.Se的配位数为4 D.C点原子的坐标为(,,)
答案 D
B组 综合题组
1.(2023福建漳州三检,8)矿物药M具有补血功效,结构如图所示。X、Y、Z和W为原子序数依次增大的元素,原子序数之和为51,Y和Z同主族,四种元素中只有W为金属,W3+的价层电子为半充满结构。下列说法错误的是( )
A.简单氢化物的稳定性:Y>Z B.该物质易被氧化,需密封保存
C.W与Y之间可以形成多种化合物 D.X2Y的键角大于的键角
答案 D
2.(2023云南、吉林、黑龙江、安徽四省联考,12)阴离子和二脲基有机小分子能通过一种弱相互作用形成超分子阴离子配合物,如下图所示(图中省略阴离子配合物中部分原子)。下列关于该阴离子配合物的说法正确的是( )
A.其中基态原子中未成对电子数最多的元素只有一种
B.二脲基有机小分子中N—H中的H和中的O形成氢键
C.所含元素原子的杂化轨道类型只有一种
D.其中基态原子的第一电离能最大的元素为O
答案 B
3.(2023辽宁部分学校二模,10)Li2O具有反萤石结构,其立方晶胞结构如图所示(晶胞的边长为a pm),下列说法错误的是( )
A.B表示氧离子,配位数是8
B.若晶胞中M的坐标为(0,0,0),则P的坐标为(,,)
C.A处于B围成的正八面体空隙中
D.晶胞中A与B的最短距离为 cm
答案 C
4.[2023湖北七市(州)一调,11]我国科学家在相当于110万大气压下合成了一种稳定的氦钠化合物,为人类在木星和土星洞察化学过程提供了机会,结构如图所示,小球代表Na+,大正方体代表He,小正方体代表共用电子,共用电子被迫集中在晶体结构的立方空间内。下列说法正确的是( )
A.该物质属于一种新型合金
B.晶胞中的空隙He占有率为50%
C.Na+的配位数为8
D.Na+与He之间的最短距离为a(设晶胞棱长为a)
答案 B
5.(2023河北保定一模,7)X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Z的基态原子2p能级上各有两个未成对电子,Y与Q同主族,W原子N能层只有一个电子,其余能层全充满。下列说法错误的是( )
A.电负性为Z>Y>X
B.原子半径为r(Q)>r(Y)>r(Z)
C.X与Z可以形成含极性键的非极性分子
D.W与Z形成的化合物晶胞如图,其化学式为WZ
答案 D
6.(2022湖北名校联考,13)磷锡青铜合金广泛用于制作仪器仪表中的耐磨零件和抗磁元件等,其晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为a pm,下列说法错误的是( )
A.磷锡青铜的化学式为Cu3SnP
B.该晶胞中与P原子等距离且最近的Cu原子有6个
C.Cu、Sn、P三种元素在元素周期表中分别处于d区、p区、p区
D.Sn原子和P原子之间的最短距离为a pm
答案 C
7.(2023福建七地市一模,14)钒酸盐是工业上提取钒的主要来源。pH为10~13时,[HVO4]2-脱水缩合生成[V2O7]4-的反应为:
回答下列问题:
(1)的空间构型为 ,V的杂化方式为 。
(2)中σ键与π键的数目比为 。
(3)Na4V2O7中所含元素电负性由大到小的顺序为 ,Na4V2O7晶体中存在的相互作用有 (填标号)。
A.离子键 B.共价键
C.金属键 D.氢键
E.范德华力
(4)常温下,各种形态五价钒粒子总浓度的对数[lgc(V)]与pH关系如下图所示。随着溶液pH减小,钒酸根聚合度增大,比增大,从结构角度分析其原因是 。
(5)无水偏钒酸钠由共用顶角的VO4四面体(V为+5价)的无穷链与Na+组成,其中偏钒酸根的结构如图,则无水偏钒酸钠的化学式为 。
答案 (1)四面体 sp3 (2)4∶1 (3)O>V>Na AB (4)H+的空轨道与O的孤电子对成键,结合了钒酸根中的O原子(或H+夺取了钒酸根中的O原子) (5)NaVO3
8.(2023甘肃酒泉一诊,35)CuO在化学链(如气相烃类)燃烧和催化CO氧化过程中均展现出良好的性能,同时具有成本低廉的优势,有望成为贵金属催化剂的替代品。中国科学院工程热物理研究所的科研人员初步揭示了CO在CuO表面的催化机理,并深入研究了CO在铜基氧化物表面的反应机理,并提出了对应的反应动力学模型。
(1)基态铜原子的价电子排布式为 ,其核外电子的空间运动状态有 种。
(2)N与C、O同周期,H、C、N三种元素的电负性从小到大的顺序为 ;C、N、O的第一电离能从大到小的顺序为 。
(3)NH3具有还原性,能被CuO氧化,NH3分子中N原子的杂化方式为 ,NH3的沸点高于PH3的原因是 。
(4)已知Cu2O的熔点高于Cu2S的熔点,其原因是 。
(5)铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示,若该晶胞中Cu原子与O原子之间的最近距离为a pm,设阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的密度为 g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。
答案 (1)3d104s1 15 (2)H
(3)sp3 NH3分子间能形成氢键,而PH3不能
(4)两者都是离子晶体,且阴、阳离子所带电荷量均相同,但r(O2-)
9.(2022海南琼海三模,19)锗石中含有硒、锌、镍、钴、锰、镁、钙等多种对人体有益的微量元素。
(1)基态Ge原子的价电子排布图为 。
(2)Ni(CO)4常温下为无色液体,沸点42.1 ℃,熔点-19.3 ℃,难溶于水,易溶于有机溶剂。推测Ni(CO)4是 分子(“极性”或“非性极”)。
(3)Co2+可与形成配离子[Co(NO3)4]2-,该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为 (用元素符号表示),中N的杂化方式为 。
(4)氨气中H—N—H键的键角为107.3°,[Zn(NH3)6]2+离子中H—N—H键的键角 107.3°(填“大于”“小于”或“等于”),原因是 。
(5)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图甲所示,图乙为图甲的俯视图,A点原子的坐标为(0,0,0),B点原子的坐标为(,1,),则C点原子的坐标为 ;已知晶胞边长为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,该晶胞密度ρ为 g·cm-3(只列出计算式)。
答案 (1) (2)非极性
(3)Co
(5)(1,,)
考法训练
考法 杂化轨道类型及分子极性的判断
1.(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
答案 B
2.(2020山东,7,2分)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是( )
A.其熔点主要取决于所含化学键的键能 B.形成大π键的电子全部由N提供
C.分子中B和N的杂化方式相同 D.分子中所有原子共平面
答案 A
3.(2022海南海口二诊,12)(双选)我国科学家开发新型复合催化剂高选择性地利用CH3OH和CH3CH2CH2OH制备CH2C(CH3)CH2OH,反应原理是CH3OH+CH3CH2CH2OH CH2C(CH3)CH2OH+H2O+H2↑。下列说法正确的是( )
A.沸点:CH3CH2CH2OH>CH3OH
B.CH3OH、H2O、H2都是非极性分子
C.上述物质中,C原子都采取sp3杂化
D.1 mol CH2C(CH3)CH2OH中含12 mol σ键
答案 AD
4.(2022湖北蕲春实验中学一模,11)异丁酰氯是农药、医药的重要中间体,以异丁酸和氯化亚砜合成异丁酰氯的化学方程式为+SOCl2 +SO2↑+HCl↑。下列说法正确的是( )
A.该化学方程式中涉及元素的电负性:H
答案 C
5.(2022重庆一调,4)DNA中四种碱基间的配对方式如图(~代表糖苷键,“”代表氢键),下列说法错误的是( )
A.基态原子的第一电离能:N>O
B.—NH2与H+通过配位键形成—N
C.鸟嘌呤中1号N的杂化类型为sp3
D.鸟嘌呤中N—H键的平均键长大于0.29 nm
答案 D
微专题 晶胞相关问题
1.(2022重庆,18,15分)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;每个L2-中采取sp2杂化的C原子数目为 个,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.—Cl B.—OH C.—NH2 D.—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。
X晶胞的组成单元的对角面中[Zn4O]6+与L2-配位示意图
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Zn—O键长为d nm,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2a nm,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)。
答案 (1)[Ar]3d10 (2)哑铃 8 8 (3)BC
(4)①排列方向不同或取向不同 ②4 ③a-2d ④
2.(2022北京,15,9分)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1。
图1
①Fe2+的价层电子排布式为 。
②H2O中O和S中S均为sp3杂化,比较H2O中H—O—H键角和S中O—S—O键角的大小并解释原因 。
③FeSO4·7H2O中H2O与Fe2+、H2O与S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a nm,结构如图2。
图2
①距离Fe2+最近的阴离子有 个。
②FeS2的摩尔质量为120 g·mol-1,阿伏加德罗常数为NA。该晶体的密度为 g·cm-3。(1 nm=10-9 m)
(3)FeSO4·7H2O加热脱水后生成FeSO4·H2O,再与FeS2在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。FeSO4·H2O分解和FeS2在氧气中燃烧的能量示意图如图3。利用FeS2作为FeSO4·H2O分解的燃料,从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点 。
图3
答案 (1)①3d6 ②孤电子对有较大斥力,使键角小于键角 ③配位键、氢键 (2)①6 ②
(3)FeS2燃烧放热为FeSO4·H2O分解提供能量;反应产物是铁精粉和制硫酸的原料
3.(2021河北,17,15分)KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器,填补了国家战略空白。回答下列问题:
(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中,核外电子排布相同的是 (填离子符号)。
(2)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。对于基态的磷原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
(3)已知有关氮、磷的单键和三键的键能(kJ·mol-1)如下表:
N—N P—P
193 946 197 489
从能量角度看,氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为)形式存在的原因是 。
(4)已知KH2PO2是次磷酸的正盐,H3PO2的结构式为 ,其中P采取 杂化方式。
(5)与P电子总数相同的等电子体的分子式为 。
(6)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸,如:
如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则相应的酸根可写为 。
(7)分别用、表示H2P和K+,KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示,图(b)、图(c)分别显示的是H2P、K+在晶胞xz面、yz面上的位置:
①若晶胞底边的边长均为a pm、高为c pm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为 g·cm-3(写出表达式)。
②晶胞在x轴方向的投影图为 (填标号)。
A B C D
答案 (1)K+、P3- (2)+或-
(3)1 mol键键能大于3 mol N—N键键能之和,而1 mol键键能小于3 mol P—P键键能之和,键能越大物质越稳定,故氮以N2、而白磷以P4形式存在
(4) sp3 (5)SiF4 (6)Pn (7)① ②B
4.(2021广东,20,14分)很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如,解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
(1)基态硫原子价电子排布式为 。
(2)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为 。
(3)汞的原子序数为80,位于元素周期表第 周期第ⅡB族。
(4)化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有 。
A.在Ⅰ中S原子采取sp3杂化 B.在Ⅱ中S元素的电负性最大
C.在Ⅲ中C—C—C键角是180° D.在Ⅲ中存在离子键与共价键
E.在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
(5)汞解毒剂的水溶性好,有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物Ⅰ与化合物Ⅲ相比,水溶性较好的是 。
(6)理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构,它不是晶胞单元,理由是 。
②图c为X的晶胞,X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为 ;该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb= 。
③设X的最简式的式量为Mr,则X晶体的密度为 g/cm3(列出算式)。
答案 (1)3s23p4
(2)H2O>H2S>CH4
(3)六 (4)AD (5)化合物Ⅲ
(6)①垂直平移后,顶点原子不能重复
②4 1∶1∶2 ③
5.(2020海南,19,14分)氢气的生产、存储是氢能应用的核心。目前较成熟的生产、存储路线之一为利用CH3OH和H2O在某Cu/Zn-Al催化剂存在下生产H2,H2与Mg在一定条件下制得储氢物质X。
回答问题:.
(1)Al在周期表中的位置: 。基态Zn的价层电子排布式: 。
(2)水分子中氧原子的杂化轨道类型: 。
(3)键能是衡量共价键稳定性的参数之一。CH3OH键参数中有 种键能数据。CH3OH可以与水以任意比例互溶的原因是 。
(4)X的晶胞结构如图所示(晶胞参数:α=β=γ=90°,a=b=450.25 pm),密度为1.4 g·cm-3,H-的配位数为 ,X的储氢质量分数是 ,c= pm(列出计算式即可)。
答案 (1)第三周期第ⅢA族 3d104s2 (2)sp3
(3)3 极性相近,分子间有氢键
(4)3
6.(2022重庆主城区二模,18节选)研究发现,火星岩的主要成分有K2O、CaO、Na2O、MgO、Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2和H2O。
(6)已知铁和镁形成的晶胞如图所示:
①在该晶胞中Fe的配位数为 。
②图中a处原子坐标参数为 。
③已知该晶胞密度为ρ g/cm3,NA为阿伏加德罗常数的值。该晶胞中Fe原子与Mg原子的最近距离是 pm(用含NA、ρ的代数式表示)。
答案 (6)①8 ②(,,) ③××1010
7.(2022河北邯郸二模,17节选)研究表明TiO2-aNb、Cu(In1-xGaxSe2)是光学活性物质,具有非常好的发展前景。
(2)H2SeO3与H2SO3中酸性更强的是 ;原因是 。
(3)31Ga可以形成GaCl3·xNH3(x=3、4、5、6)等一系列配位数为6的配合物,向上述某物质的溶液中加入足量AgNO3溶液,有沉淀生成;过滤后,充分加热滤液有氨逸出,且又有沉淀生成,两次沉淀的物质的量之比为1∶2,则该溶液中溶质的化学式为 。
(4)Cu2+与NH3形成的配离子为[Cu(NH3)4]2+,在该配离子中,氮氢键的夹角比独立存在的气态氨分子中略大,其原因是 。向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇能够析出深蓝色的晶体,试分析加入乙醇的作用: 。
(5)常见的铜的硫化物有CuS和Cu2S两种。已知:晶胞中S2-的位置如图1所示,Cu2+或Cu+位于S2-所构成的四面体中心,它们晶胞具有相同的侧视图,如图2所示。已知CuS和Cu2S的晶胞参数分别为a pm和b pm,阿伏加德罗常数的值为NA。
图1 图2
①CuS晶体中,相邻的两个铜离子间的距离为 pm。
②Cu2S晶体的密度为ρ= g·cm-3(列出计算式即可)。
(6)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe-Sm-As-F-O组成的化合物。一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。回答下列问题:
①图中F-和O2-共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1-x代表,则该化合物的化学式表示为 ;
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1中原子1的坐标为(,,),则原子2和3的坐标分别为 、 。
答案 (2)H2SO3 H2SeO3与H2SO3均可写为(HO)2RO,非羟基氧个数相同,由于S的电负性更强,对羟基氧上的电子对吸引能力较强,羟基氧上的氢较易电离,故酸性更强的是H2SO3
(3)[Ga(NH3)4Cl2]Cl
(4)NH3中N原子上的孤电子对与Cu2+配位,受到Cu2+吸引,对N—H成键电子对的斥力减弱,故N—H键角变大 减小溶剂极性,降低[Cu(NH3)4]SO4的溶解度
(5)a
(6)①SmFeAsO1-xFx ②(,,0) (0,0,)
8.(2022河北保定二模,17节选)我国科学家构建了新型催化剂“纳米片”(Co—N—C),该“纳米片”可用于氧化S和吸附Hg2+。回答下列问题:
(5)氮和碳组成的一种新型材料,硬度超过金刚石,其部分结构如图1所示。它的化学式为 ,它的硬度超过金刚石的主要原因是 。
图1
(6)氮化镓是新型半导体材料,其晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替,顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。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。图2为沿y轴投影的氮化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为(,,),则原子3的原子分数坐标为 。若氮化镓的晶体密度为ρ g·cm-3,则晶胞中Ga—N键的键长为 (用含ρ、NA的代数式表示) pm。已知NA为阿伏加德罗常数的值。
图2
答案 (5)C3N4 氮化碳和金刚石都是共价晶体,N的原子半径小于C,氮碳键的键能大于碳碳键
(6)(,,) ××1010
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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