2025江苏版新教材化学高考第一轮
专题八 化学键 分子和晶体的结构与性质
五年高考
考点过关练
考点1 化学键
1.★★(2023江苏,2,3分)反应NH4Cl+NaNO2 NaCl+N2↑+2H2O应用于石油开采。下列说法正确的是( )
A.N的电子式为
B.N中N元素的化合价为+5
C.N2分子中存在键
D.H2O为非极性分子
答案 C
2.★★(2022江苏,2,3分)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是( )
A.Na2O2的电子式为
B.H2O的空间构型为直线形
C.H2O2中O元素的化合价为-1
D.NaOH仅含离子键
答案 C
3.★★(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
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
6.★★(2020江苏,21A,12分)以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]。
(1)Fe基态核外电子排布式为 ;[Fe(H2O)6]2+中与Fe2+配位的原子是 (填元素符号)。
(2)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是 ;C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)与N互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。
(4)柠檬酸的结构简式见下图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为 mol。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 O
(2)sp3 N>O>C (3)CH4或SiH4 (4)7
考点2 分子结构与性质
7.★★(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
8.★★(2023辽宁,2,3分)下列化学用语或表述正确的是( )
A.BeCl2的空间结构:V形
B.P4中的共价键类型:非极性键
C.基态Ni原子价电子排布式:3d10
D.顺-2-丁烯的结构简式:
答案 B
9.★★(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
10.★★(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
11.★★(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
考点3 晶体结构与性质
12.★★(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
13.★★(2022湖北,7,3分)C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是( )
A.具有自范性
B.与C60互为同素异形体
C.含有sp3杂化的碳原子
D.化学性质与金刚石有差异
答案 A
14.★★(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
15.★★(2023浙江1月,17节选)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是 ,该化合物的化学式为 。
答案 共价晶体 SiP2
16.★★(2023全国乙,35节选)已知一些物质的熔点数据如下表:
物质 NaCl SiCl4 GeCl4 SnCl4
熔点/℃ 800.7 -68.8 -51.5 -34.1
Na与Si均为第三周期元素,NaCl熔点明显高于SiCl4,原因是 。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因 。SiCl4的空间结构为 ,其中Si的轨道杂化形式为 。
答案 NaCl为离子晶体,SiCl4为分子晶体,离子键比范德华力强 SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点逐渐升高。同是分子晶体,范德华力随相对分子质量增加而增大 正四面体形 sp3
考法强化练
考法1 杂化轨道类型及分子极性的判断
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.★★(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
答案 C
3.★★(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
4.★★(2021山东,9,2分)关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质,下列说法错误的是( )
A.CH3OH为极性分子
B.N2H4空间结构为平面形
C.N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2
D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
答案 B
5.★★(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
6.★★(2023全国甲,35节选)酞菁和钴酞菁的分子结构如图所示。
酞菁分子中所有原子共平面,其中p轨道能提供一对电子的N原子是 (填图中酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中,钴离子的化合价为 ,氮原子提供孤对电子与钴离子形成 键。
答案 ③ +2 配位
考法2 键参数的大小比较
7.★★(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
8.★★(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 CO 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
9.★★(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
10.(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
三年模拟
考点强化练
考点1 化学键
1.★★(2024届扬州中学开学考,2)反应2NH3+NaClO N2H4+NaCl+H2O用于合成N2H4。下列说法不正确的是( )
A.NH3的空间结构为正三角形
B.NaClO的电子式为
C.N2H4含有极性键和非极性键
D.H2O和N2H4之间可以形成氢键
答案 A
2.★★(2024届南京六校联合体联合调研,2)下列有关化学用语的表述正确的是( )
A.NH4Br的电子式:
B.O3分子的球棍模型:
C.NaBH4中H元素的化合价为+1
D.CuSO4 5H2O中含离子键、共价键、配位键、氢键
答案 D
3.★★(2023泰州中学期初调研,2)乙醛发生银镜反应的化学方程式为CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。下列说法正确的是( )
A.CH3CHO分子中σ键与π键的比例为5∶1
B.配离子[Ag(NH3)2]+中提供孤电子对形成配位键的是NH3
C.NH3的电子式为
D.CH3COONH4中碳原子的轨道杂化方式均为sp3杂化
答案 B
4.★★(2023如皋第二次适应性考试,2)离子液体是室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物,大多数离子液体有体积很大的阴、阳离子。常见的阴离子有AlC、P等。一种离子液体的结构如图所示。
下列说法正确的是( )
A.该离子液体中阴、阳离子间的作用力弱于NaCl中阴、阳离子间的作用力
B.该离子液体的阳离子间可能会形成氢键
C.B内F—B—F之间的键角为90°
D.1 mol该离子液体的阳离子中所含σ键的数目为18NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
答案 A
考点2 分子结构与性质
5.★★(2024届扬州高邮开学考,2)NCl3可发生水解反应NCl3+3H2O NH3+3HClO,下列说法正确的是( )
A.NCl3中N原子的杂化类型为sp2杂化
B.H2O为非极性分子
C.NH3分子空间结构为平面三角形
D.HClO的电子式为
答案 D
6.★★(2024届淮安开学考,5)下列说法正确的是( )
A.SO2与CO2分子是含有极性键的极性分子
B.SO2与CO2中键角都为180°
C.1 mol (SO3)3分子中含有12 mol σ键(结构为)
D.H2SO3的酸性比H2SO4的酸性强
答案 C
7.★★(2023苏锡常镇四市第一次调研,5)硫及其化合物有着广泛的作用。硫元素具有多种化合价,在一定条件下能发生相互转化。不同温度下硫单质的状态和分子结构不同,S8环状分子的结构为。合理应用和处理含硫化合物,在生产生活中有着重要意义。下列有关说法正确的是( )
A.S的空间结构为正四面体
B.S8是共价晶体
C.SO2和SO3中的键角相等
D.H2S的沸点高于H2O
答案 A
8.★★(2023连云港第一次调研,4)ⅤA族元素氮、磷、砷(As)、锑(Sb)及其化合物应用广泛。雌黄(As2S3)和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4(沸点114 ℃)并放出H2S气体。锑是带有银色光泽的灰色金属,其氧化物Sb2O3可用于制造耐火材料;锑能与铅形成用途广泛的合金。下列说法正确的是( )
A.SnCl4是由极性键形成的非极性分子
B.白磷(P4)是正四面体形分子,其中P—P—P夹角为109°28'
C.ⅤA族元素单质的晶体类型相同
D.基态砷原子(33As)核外电子排布式为3d104s24p3
答案 A
考点3 晶体结构与性质
9.★★(2023扬州期初调研,5)氧、硫、铁可形成多种用途广泛的物质。亚硫酰氯(SOCl2)遇水发生水解反应生成H2SO3与HCl。FeS2可用于生产H2SO4,其一种晶胞结构如图所示。
下列说法正确的是( )
A.SOCl2中硫原子带正电,氯原子带负电
B.S中硫原子的杂化轨道类型是sp2
C.该FeS2晶胞中含的数目为14
D.该FeS2晶体中每个Fe2+周围距离最近且相等的数目为8
答案 A
10.★★(2023南通、泰州等八市第二次调研,14节选)一种CaBn是核工业屏蔽中子的新型材料。其晶胞中Ca处于晶胞的体心位置,占据晶胞8个顶点的是由B原子构成的正八面体。晶胞和正八面体结构如图所示。CaBn中n= 。
答案 6
11.★★(2024届淮安开学考,14节选)将回收的废催化剂进行处理,制成的改性Fe3O4是一种优良的磁性材料,该Fe3O4晶胞的的结构如图所示,研究发现结构中的Fe2+只可能出现在图中某一“”所示位置上,请确定Fe2+所在晶胞的位置 ,请说明确定理由: 。
答案 c 该Fe3O4晶胞的的结构中含有的Fe3+数为4×+3×=2,含有的O2-数为12×+1=4,结合化学式可知,还缺1个Fe2+,则Fe2+所在晶胞的位置是c
考法综合练
考法1 杂化轨道类型及分子极性的判断
1.★★(2024届靖江高级中学、华罗庚中学第一次阶段考,6)N2O5在HClO4中发生反应:N2O5+3HClO4 2N+3Cl+H3O+。N2O5的结构如图所示,可看作H2O分子中H原子被硝基取代而形成。下列说法不正确的是( )
A.N2O5是非极性分子
B.Cl空间结构为正四面体形
C.N中N杂化轨道类型为sp
D.H3O+的键角大于H2O的键角
答案 A
2.★★(2023前黄、姜堰等四校联考,5)下列说法中正确的是( )
A.CCl4与金刚石的键角不相等
B.O3是由非极性键构成的非极性分子
C.基态As的电子排布式为[Ar]4s24p3
D.沸点:CH4
3.★★(2023南京二模,5)在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的。Be(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物,Be(OH)2溶于强碱形成[Be(OH)4]2-。BeCl2和AlCl3在气态时通常以二聚体的形式存在,(AlCl3)2的结构如图所示。工业上用焦炭和石英砂(主要成分为SiO2)在高温条件下反应制得粗硅。硼酸(H3BO3)和硅酸都是弱酸,硼酸晶体有类似于石墨的片层状结构,常用作医用消毒剂、润滑剂等。下列说法正确的是( )
A.(AlCl3)2中含有配位键
B.[Be(OH)4]2-的空间结构为平面正方形
C.SiO2中的O—Si—O键角为120°
D.H3BO3晶体中存在的作用力只有共价键
答案 A
4.★★(2023如皋第一次适应性考试,6)氯及其化合物应用广泛,Cl2可用于制次氯酸、消毒液、漂白粉,在碱性条件下与Fe(OH)3反应可制取水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),K2FeO4能与水反应生成气体和Fe(OH)3胶体;硫酰氯(SO2Cl2)是生产医药、农药的重要原料。下列说法正确的是( )
A.SO2分子的键角为120°
B.HClO与H2O能形成分子间氢键
C.N与Cl的空间结构不同
D.SO2Cl2分子中S原子的轨道杂化方式为sp2杂化
答案 B
考法2 键参数的大小比较
5.★★(2024届无锡期中教学质量调研,5)下列有关说法正确的是( )
A.NH3的空间结构是三角锥形
B.N2H4是结构对称的非极性分子
C.1 mol [Ag(NH3)2]+中有2 mol σ键
D.[Ag(NH3)2]+和NH3中N—H键角相等
答案 A
6.★★(2024届泰州中学期初调研,5)下列有关说法正确的是( )
A.HCl与NaCl的晶体类型相同
B.Cl和Cl中的O—Cl—O夹角都为109°28'
C.CuCl2中Cu2+基态时未成对电子数为5
D.Cl2O与HClO都是由极性键构成的极性分子
答案 D
7.★★(2023南京、盐城二模,5)元素周期表中ⅥA族元素单质及其化合物有着广泛应用。O2可用作氢氧燃料电池的氧化剂;O3具有杀菌、消毒、漂白等作用。硫有多种单质,如斜方硫(燃烧热为297 kJ· mol-1)、单斜硫等,硫或黄铁矿(FeS2)制得的SO2可用来生产H2SO4。用SO2与SeO2的水溶液反应可制备硒;硒是一种半导体材料,在光照下导电性可提高近千倍。下列说法正确的是( )
A.基态氧原子价电子的轨道表示式为
B.斜方硫和单斜硫互为同素异形体
C.SO2是由极性键构成的非极性分子
D.SeO2分子中O—Se—O的键角大于120°
答案 B
8.★★(2023南通、泰州等八市第二次调研,5)卤族元素单质及其化合物应用广泛。氟在自然界主要存在于萤石(CaF2)中,CaF2与浓硫酸反应可制取HF;氯、溴主要存在于海水中,工业上常通过电解NaCl饱和溶液制备Cl2,Cl2可用于制取漂白粉。卤水中Br-可通过Cl2氧化、Na2CO3溶液吸收;BrCl能发生水解反应。下列说法正确的是( )
A.BrCl、CCl4都是由极性键构成的非极性分子
B.Cl中的键角大于C中的键角
C.溴元素位于元素周期表第四周期ⅤA族
D.F、Cl、Br、I的第一电离能逐渐减小
答案 D
微专题1 晶胞结构分析与计算
1.★★(2023常州教育学会学业水平监测,8)中国科学院在含银化合物运用于超离子导体方面取得突破性进展,制得的α-AgI晶体在室温下的电导率比普通多晶的AgI提高了近5个数量级。α-AgI晶体中I-为体心立方堆积(如图所示),Ag+可分布在由I-构成的空隙位置上。在电场作用下,Ag+无需克服太大阻力即可发生迁移。已知:阿伏加德罗常数为NA。下列说法不正确的是( )
A.I-的最外层电子排布式为5s25p6
B.Ag+位于I-构成的全部八面体空隙上
C.α-AgI晶体的摩尔体积为 m3· mol-1
D.α-AgI晶体可用作电池的电解质
答案 B
2.★★(2023泰州期末,5)含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-,CN-具有较强的配位能力,能与Cu+形成一种无限长链离子,其片段为
CN-结合H+能力弱于C。氰化物浓度较低时,可在碱性条件下用H2O2或Cl2将其转化为N2;浓度较高时,可加入HCN、Fe和K2CO3溶液反应生成K4[Fe(CN)6]溶液。下列说法正确的是( )
A.基态Fe2+核外电子排布式为[Ar]3d54s1
B.Cu+与CN-形成的离子的化学式为[Cu(CN)3]2-
C.K4[Fe(CN)6]中Fe2+的配位数为6
D.某铁晶体(晶胞如图所示)中与每个Fe紧邻的Fe数为6
答案 C
3.★★(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
4.★★(2023辽宁,14,3分)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是( )
A.图1晶体密度为72.5/(NA×a3×10-30) g·cm-3
B.图1中O原子的配位数为6
C.图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1-x
D.Mg2+取代产生的空位有利于Li+传导
答案 C
5.★★(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
6.★★(2023如皋第二次适应性考试,14节选)黄铜矿(主要成分是CuFeS2)是重要的含铜矿物,常用于冶炼金属铜。黄铜矿的晶胞如图所示。图中“”表示的微粒是 。
答案 Cu+
7.★★(2023盐城三模,14节选)氧化锌晶体的一种晶胞是如图甲所示的立方晶胞,其中与Zn原子距离最近的Zn原子数目为 ,请在图乙中画出该晶胞沿z轴方向的平面投影图。
答案 12
8.★★★(2023全国乙,35节选)一种硼镁化合物具有超导性能,晶体结构属于六方晶系,其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如图所示,晶胞中含有 个Mg。该物质化学式为 ,B-B最近距离为 。
答案 1 MgB2 a
9.★★★(2019江苏,21A,12分)Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料,可制备Cu2O。
(1)Cu2+基态核外电子排布式为 。
(2)S的空间结构为 (用文字描述);Cu2+与OH-反应能生成[Cu(OH)4]2-,[Cu(OH)4]2-中的配位原子为 (填元素符号)。
(3)抗坏血酸的分子结构如图1所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为 ;推测抗坏血酸在水中的溶解性: (填“难溶于水”或“易溶于水”)。
(4)一个Cu2O晶胞(如图2)中,Cu原子的数目为 。
答案 (1)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9
(2)正四面体 O (3)sp3、sp2 易溶于水 (4)4
10.★★★(2023南通、淮安等五市第一次调研,14节选)碱溶法回收TiO2和V2O5。部分工艺流程如下:
“酸洗”时Na2Ti3O7转化为TiOCl2或TiOSO4;“水解”后得到H2TiO3。
①写出“热碱浸取”时TiO2发生反应的离子方程式: 。
②锐钛型和金红石型是TiO2最常见的两种晶体类型。煅烧H2TiO3过程中,TiO2会发生“锐钛型→金红石型”转化,固体质量残留率和晶型转化率随温度变化如图1所示,晶型转化过程中的能量变化如图2所示。设计用“过滤”所得Na2Ti3O7制备金红石型TiO2的操作方案: 。
③金红石型TiO2的晶胞结构如图3所示,在图3中用圆圈圈出所有位于晶胞体内的原子。
答案 ①3TiO2+2Na++2OH- Na2Ti3O7+H2O
②用HCl酸洗Na2Ti3O7,将生成的TiOCl2充分水解后,过滤、洗涤得到H2TiO3,在950 ℃下煅烧H2TiO3至恒重
③
11.★★★(2024届扬州中学开学考,14)以粉煤灰浸取液(含Al3+、Li+、Mg2+、Cl-等)为原料制备电极材料LiFePO4的实验流程如下:
(1)“焙烧”过程中AlCl3最终转化为Al2O3和 (填化学式)。
(2)“浸出”后的滤液中主要含Li+、Mg2+、Cl-等。已知Ksp[Mg(OH)2]=5.5×10-12,欲使c(Mg2+)≤5.5×10-6 mol·L-1,“除杂”需要调节溶液的pH不低于 。
(3)离子筛法“富集”锂的原理如图1所示。在碱性条件下,离子筛吸附Li+容量较大,其可能原因为 。
(4)已知Li2CO3的溶解度曲线如图2所示。“沉锂”反应1 h,测得Li+沉淀率随温度升高而增加,其原因有 。
(5)“合成”在高温下进行,其化学方程式为 。
(6)LiFePO4的晶胞结构示意图如图3所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有 个。
答案 (1)HCl (2)11 (3)在碱性条件下,OH-与离子筛中H+反应,使离子筛留出更多“空位”,能吸附更多Li+ (4)随温度升高,“沉锂”反应速率加快,相同时间内Li2CO3沉淀量增大;随温度升高,Li2CO3溶解度减小,Li2CO3沉淀量增大 (5)Li2CO3+H2C2O4+2FePO4 2LiFePO4+H2O+3CO2↑ (6)4
微专题2 情境材料题
◇阅读下列材料,完成1~3题:
氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。HHH是氢元素的3种核素,基态H原子1s1的核外电子排布,使得H既可以形成H+又可以形成H-,还能形成H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物;水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2,如水煤气法制氢反应中,H2O(g)与足量C(s)反应生成1 mol H2(g)和1 mol CO(g)吸收131.3 kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用,如HC在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO-。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。
1.★★(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
2.★★(2023江苏,6,3分)下列化学反应表示正确的是 ( )
A.水煤气法制氢:C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g) ΔH=-131.3 kJ·mol-1
B.HC催化加氢生成HCOO-的反应:HC+H2 HCOO-+H2O
C.电解水制氢的阳极反应:2H2O-2e- H2↑+2OH-
D.CaH2与水反应:CaH2+2H2O Ca(OH)2+H2↑
答案 B
3.★★(2023江苏,7,3分)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.H2具有还原性,可作为氢氧燃料电池的燃料
B.氨极易溶于水,液氨可用作制冷剂
C.H2O分子之间形成氢键,H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高
D.N2H4中的N原子与H+形成配位键,N2H4具有还原性
答案 A
◇阅读下列材料,完成4~6题:
周期表中ⅣA族元素及其化合物应用广泛。甲烷具有较大的燃烧热(890.3 kJ·mol-1),是常见燃料;Si、Ge是重要的半导体材料,硅晶体表面SiO2能与氢氟酸(HF,弱酸)反应生成H2SiF6(H2SiF6在水中完全电离为H+和Si);1885年德国化学家将硫化锗(GeS2)与H2共热制得了门捷列夫预言的类硅—锗;我国古代就掌握了青铜(铜—锡合金)的冶炼、加工技术,制造出许多精美的青铜器;Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料,不同铅化合物一般具有不同颜色,历史上曾广泛用作颜料。
4.★★(2022江苏,5,3分)下列说法正确的是( )
A.金刚石与石墨烯中的C—C—C夹角都为120°
B.SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子
C.锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为4s24p2
D.ⅣA族元素单质的晶体类型相同
答案 B
5.★★(2022江苏,6,3分)下列化学反应表示正确的是( )
A.SiO2与HF溶液反应:SiO2+6HF 2H++Si+2H2O
B.高温下H2还原GeS2:GeS2+H2 Ge+2H2S
C.铅蓄电池放电时的正极反应:Pb-2e-+S PbSO4
D.甲烷的燃烧:CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) ΔH=890.3 kJ·mol-1
答案 A
6.★★(2022江苏,7,3分)下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.石墨能导电,可用作润滑剂
B.单晶硅熔点高,可用作半导体材料
C.青铜比纯铜熔点低、硬度大,古代用青铜铸剑
D.含铅化合物颜色丰富,可用作电极材料
答案 C
◇阅读下列材料,完成7~9题:
N2是合成氨工业的重要原料,NH3不仅可制造化肥,还能通过催化氧化生产HNO3;HNO3能溶解Cu、Ag等金属,也能与许多有机化合物发生反应;在高温或放电条件下,N2与O2反应生成NO,NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-116.4 kJ·mol-1大气中过量的NOx和水体中过量的N、N均是污染物。通过催化还原的方法,可将烟气和机动车尾气中的NOx转化为N2,也可将水体中的N转化为N2。
7.★★(2021江苏,6,3分)下列有关NH3、N、N的说法正确的是( )
A.NH3能形成分子间氢键
B.N的空间结构为三角锥形
C.NH3与N中的键角相等
D.NH3与Ag+形成的[Ag(NH3)2]+中有6个配位键
答案 A
8.★★(2021江苏,7,3分)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A.NO(g)HNO3(aq)
B.稀HNO3(aq)NO2(g)
C.NO(g)N2(g)
D.N(aq)N2(g)
答案 C
9.★★(2021江苏,8,3分)对于反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH<0,ΔS<0
B.反应的平衡常数可表示为K=
C.使用高效催化剂能降低反应的焓变
D.其他条件相同,增大,NO的转化率下降
答案 A
◇阅读下列材料,完成10~12题。
一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应[(CH3CO)2O+ROH CH3COOR+CH3COOH]可进行完全,利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含量,实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下:
①配制一定浓度的乙酸酐—苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐—苯溶液置于锥形瓶中,加入m g ROH样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O 2CH3COOH。
③加指示剂并用c mol·L-1 NaOH—甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1 mL。
④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐—苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用c mol·L-1 NaOH—甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2 mL。
10.★(2023山东,8,2分)对于上述实验,下列做法正确的是( )
A.进行容量瓶检漏时,倒置一次即可
B.滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,即可判定达滴定终点
C.滴定读数时,应单手持滴定管上端并保持其自然垂直
D.滴定读数时,应双手一上一下持滴定管
答案 C
11.★★(2023山东,9,2分)ROH样品中羟基含量(质量分数)计算正确的是( )
A.×100%
B.×100%
C.×100%
D.×100%
答案 A
12.★★(2023山东,10,2分)根据上述实验原理,下列说法正确的是( )
A.可以用乙酸代替乙酸酐进行上述实验
B.若因甲醇挥发造成标准溶液浓度发生变化,将导致测定结果偏小
C.步骤③滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出,将导致测定结果偏小
D.步骤④中,若加水量不足,将导致测定结果偏大
答案 B
◇阅读下列材料,完成13~14题:
海水晒盐后精制得到NaCl,氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH,以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到NaHCO3;向海水晒盐得到的卤水中通Cl2可制溴;从海水中还能提取镁。
13.★★(2020江苏,9,2分)下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是( )
A.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强
B.Cl2得到电子的能力比Br2的弱
C.原子半径r:r(Br)>r(Cl)>r(Mg)>r(Na)
D.原子的最外层电子数n:n(Na)
14.★★(2020江苏,10,2分)下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.NaCl(aq)Cl2(g)漂白粉(s)
B.NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
C.NaBr(aq)Br2(aq)I2(aq)
D.Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s)
答案 C
◇阅读下列材料,完成15~17题:
周期表中ⅤA族元素及其化合物作用广泛。氨是重要的化工原料,广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱、医药等;肼(N2H4)的燃烧热为624 kJ·mol-1,是常用的火箭燃料;氮和磷都是植物生长的营养元素,单质磷可由磷酸钙、石英砂和炭粉在电弧炉中熔烧制得;砷化镓是典型的二代半导体材料,在700~900 ℃条件下,AsH3与Ga(CH3)3通过化学气相沉积可制得砷化镓晶体;铅锑合金一般用作铅蓄电池的负极材料。
15.★★(2023南京、盐城一模,5)氮及其化合物的转化具有重要应用,下列说法正确的是( )
A.栽种豆科植物作“绿肥”属于人工固氮
B.尿素[CO(NH2)2]属于含氮量较高的固态氮肥
C.自然界“氮循环”中不存在“N→蛋白质”的转化
D.工业上利用反应2NaCl+2NH3+CO2+11H2ONa2CO3·10H2O↓+2NH4Cl生产纯碱
答案 B
16.★★(2023南京、盐城一模,6)实验室制取少量NH3并探究其性质。下列装置不能达到实验目的的是( )
甲 乙
丙 丁
A.用装置甲制取NH3
B.用装置乙收集NH3
C.用装置丙检验NH3的水溶液呈碱性
D.用装置丁吸收多余的NH3
答案 D
17.★★(2023南京、盐城一模,7)下列说法正确的是( )
A.N和NH3中的H—N—H键角相等
B.AsH3和Ga(CH3)3晶体类型均为共价晶体
C.NH3和N2H4都是由极性键构成的非极性分子
D.基态砷原子(33As)核外价电子排布式为4s24p3
答案 D
专题八 化学键 分子和晶体的结构与性质
五年高考
考点过关练
考点1 化学键
1.★★(2023江苏,2,3分)反应NH4Cl+NaNO2 NaCl+N2↑+2H2O应用于石油开采。下列说法正确的是( )
A.N的电子式为
B.N中N元素的化合价为+5
C.N2分子中存在键
D.H2O为非极性分子
答案 C
2.★★(2022江苏,2,3分)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是( )
A.Na2O2的电子式为
B.H2O的空间构型为直线形
C.H2O2中O元素的化合价为-1
D.NaOH仅含离子键
答案 C
3.★★(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
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
6.★★(2020江苏,21A,12分)以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]。
(1)Fe基态核外电子排布式为 ;[Fe(H2O)6]2+中与Fe2+配位的原子是 (填元素符号)。
(2)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是 ;C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)与N互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。
(4)柠檬酸的结构简式见下图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为 mol。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 O
(2)sp3 N>O>C (3)CH4或SiH4 (4)7
考点2 分子结构与性质
7.★★(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
8.★★(2023辽宁,2,3分)下列化学用语或表述正确的是( )
A.BeCl2的空间结构:V形
B.P4中的共价键类型:非极性键
C.基态Ni原子价电子排布式:3d10
D.顺-2-丁烯的结构简式:
答案 B
9.★★(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
10.★★(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
11.★★(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
考点3 晶体结构与性质
12.★★(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
13.★★(2022湖北,7,3分)C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是( )
A.具有自范性
B.与C60互为同素异形体
C.含有sp3杂化的碳原子
D.化学性质与金刚石有差异
答案 A
14.★★(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
15.★★(2023浙江1月,17节选)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是 ,该化合物的化学式为 。
答案 共价晶体 SiP2
16.★★(2023全国乙,35节选)已知一些物质的熔点数据如下表:
物质 NaCl SiCl4 GeCl4 SnCl4
熔点/℃ 800.7 -68.8 -51.5 -34.1
Na与Si均为第三周期元素,NaCl熔点明显高于SiCl4,原因是 。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因 。SiCl4的空间结构为 ,其中Si的轨道杂化形式为 。
答案 NaCl为离子晶体,SiCl4为分子晶体,离子键比范德华力强 SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点逐渐升高。同是分子晶体,范德华力随相对分子质量增加而增大 正四面体形 sp3
考法强化练
考法1 杂化轨道类型及分子极性的判断
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.★★(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
答案 C
3.★★(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
4.★★(2021山东,9,2分)关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质,下列说法错误的是( )
A.CH3OH为极性分子
B.N2H4空间结构为平面形
C.N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2
D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
答案 B
5.★★(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
6.★★(2023全国甲,35节选)酞菁和钴酞菁的分子结构如图所示。
酞菁分子中所有原子共平面,其中p轨道能提供一对电子的N原子是 (填图中酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中,钴离子的化合价为 ,氮原子提供孤对电子与钴离子形成 键。
答案 ③ +2 配位
考法2 键参数的大小比较
7.★★(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
8.★★(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 CO 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
9.★★(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
10.(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
三年模拟
考点强化练
考点1 化学键
1.★★(2024届扬州中学开学考,2)反应2NH3+NaClO N2H4+NaCl+H2O用于合成N2H4。下列说法不正确的是( )
A.NH3的空间结构为正三角形
B.NaClO的电子式为
C.N2H4含有极性键和非极性键
D.H2O和N2H4之间可以形成氢键
答案 A
2.★★(2024届南京六校联合体联合调研,2)下列有关化学用语的表述正确的是( )
A.NH4Br的电子式:
B.O3分子的球棍模型:
C.NaBH4中H元素的化合价为+1
D.CuSO4 5H2O中含离子键、共价键、配位键、氢键
答案 D
3.★★(2023泰州中学期初调研,2)乙醛发生银镜反应的化学方程式为CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。下列说法正确的是( )
A.CH3CHO分子中σ键与π键的比例为5∶1
B.配离子[Ag(NH3)2]+中提供孤电子对形成配位键的是NH3
C.NH3的电子式为
D.CH3COONH4中碳原子的轨道杂化方式均为sp3杂化
答案 B
4.★★(2023如皋第二次适应性考试,2)离子液体是室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物,大多数离子液体有体积很大的阴、阳离子。常见的阴离子有AlC、P等。一种离子液体的结构如图所示。
下列说法正确的是( )
A.该离子液体中阴、阳离子间的作用力弱于NaCl中阴、阳离子间的作用力
B.该离子液体的阳离子间可能会形成氢键
C.B内F—B—F之间的键角为90°
D.1 mol该离子液体的阳离子中所含σ键的数目为18NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
答案 A
考点2 分子结构与性质
5.★★(2024届扬州高邮开学考,2)NCl3可发生水解反应NCl3+3H2O NH3+3HClO,下列说法正确的是( )
A.NCl3中N原子的杂化类型为sp2杂化
B.H2O为非极性分子
C.NH3分子空间结构为平面三角形
D.HClO的电子式为
答案 D
6.★★(2024届淮安开学考,5)下列说法正确的是( )
A.SO2与CO2分子是含有极性键的极性分子
B.SO2与CO2中键角都为180°
C.1 mol (SO3)3分子中含有12 mol σ键(结构为)
D.H2SO3的酸性比H2SO4的酸性强
答案 C
7.★★(2023苏锡常镇四市第一次调研,5)硫及其化合物有着广泛的作用。硫元素具有多种化合价,在一定条件下能发生相互转化。不同温度下硫单质的状态和分子结构不同,S8环状分子的结构为。合理应用和处理含硫化合物,在生产生活中有着重要意义。下列有关说法正确的是( )
A.S的空间结构为正四面体
B.S8是共价晶体
C.SO2和SO3中的键角相等
D.H2S的沸点高于H2O
答案 A
8.★★(2023连云港第一次调研,4)ⅤA族元素氮、磷、砷(As)、锑(Sb)及其化合物应用广泛。雌黄(As2S3)和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4(沸点114 ℃)并放出H2S气体。锑是带有银色光泽的灰色金属,其氧化物Sb2O3可用于制造耐火材料;锑能与铅形成用途广泛的合金。下列说法正确的是( )
A.SnCl4是由极性键形成的非极性分子
B.白磷(P4)是正四面体形分子,其中P—P—P夹角为109°28'
C.ⅤA族元素单质的晶体类型相同
D.基态砷原子(33As)核外电子排布式为3d104s24p3
答案 A
考点3 晶体结构与性质
9.★★(2023扬州期初调研,5)氧、硫、铁可形成多种用途广泛的物质。亚硫酰氯(SOCl2)遇水发生水解反应生成H2SO3与HCl。FeS2可用于生产H2SO4,其一种晶胞结构如图所示。
下列说法正确的是( )
A.SOCl2中硫原子带正电,氯原子带负电
B.S中硫原子的杂化轨道类型是sp2
C.该FeS2晶胞中含的数目为14
D.该FeS2晶体中每个Fe2+周围距离最近且相等的数目为8
答案 A
10.★★(2023南通、泰州等八市第二次调研,14节选)一种CaBn是核工业屏蔽中子的新型材料。其晶胞中Ca处于晶胞的体心位置,占据晶胞8个顶点的是由B原子构成的正八面体。晶胞和正八面体结构如图所示。CaBn中n= 。
答案 6
11.★★(2024届淮安开学考,14节选)将回收的废催化剂进行处理,制成的改性Fe3O4是一种优良的磁性材料,该Fe3O4晶胞的的结构如图所示,研究发现结构中的Fe2+只可能出现在图中某一“”所示位置上,请确定Fe2+所在晶胞的位置 ,请说明确定理由: 。
答案 c 该Fe3O4晶胞的的结构中含有的Fe3+数为4×+3×=2,含有的O2-数为12×+1=4,结合化学式可知,还缺1个Fe2+,则Fe2+所在晶胞的位置是c
考法综合练
考法1 杂化轨道类型及分子极性的判断
1.★★(2024届靖江高级中学、华罗庚中学第一次阶段考,6)N2O5在HClO4中发生反应:N2O5+3HClO4 2N+3Cl+H3O+。N2O5的结构如图所示,可看作H2O分子中H原子被硝基取代而形成。下列说法不正确的是( )
A.N2O5是非极性分子
B.Cl空间结构为正四面体形
C.N中N杂化轨道类型为sp
D.H3O+的键角大于H2O的键角
答案 A
2.★★(2023前黄、姜堰等四校联考,5)下列说法中正确的是( )
A.CCl4与金刚石的键角不相等
B.O3是由非极性键构成的非极性分子
C.基态As的电子排布式为[Ar]4s24p3
D.沸点:CH4
3.★★(2023南京二模,5)在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的。Be(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物,Be(OH)2溶于强碱形成[Be(OH)4]2-。BeCl2和AlCl3在气态时通常以二聚体的形式存在,(AlCl3)2的结构如图所示。工业上用焦炭和石英砂(主要成分为SiO2)在高温条件下反应制得粗硅。硼酸(H3BO3)和硅酸都是弱酸,硼酸晶体有类似于石墨的片层状结构,常用作医用消毒剂、润滑剂等。下列说法正确的是( )
A.(AlCl3)2中含有配位键
B.[Be(OH)4]2-的空间结构为平面正方形
C.SiO2中的O—Si—O键角为120°
D.H3BO3晶体中存在的作用力只有共价键
答案 A
4.★★(2023如皋第一次适应性考试,6)氯及其化合物应用广泛,Cl2可用于制次氯酸、消毒液、漂白粉,在碱性条件下与Fe(OH)3反应可制取水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),K2FeO4能与水反应生成气体和Fe(OH)3胶体;硫酰氯(SO2Cl2)是生产医药、农药的重要原料。下列说法正确的是( )
A.SO2分子的键角为120°
B.HClO与H2O能形成分子间氢键
C.N与Cl的空间结构不同
D.SO2Cl2分子中S原子的轨道杂化方式为sp2杂化
答案 B
考法2 键参数的大小比较
5.★★(2024届无锡期中教学质量调研,5)下列有关说法正确的是( )
A.NH3的空间结构是三角锥形
B.N2H4是结构对称的非极性分子
C.1 mol [Ag(NH3)2]+中有2 mol σ键
D.[Ag(NH3)2]+和NH3中N—H键角相等
答案 A
6.★★(2024届泰州中学期初调研,5)下列有关说法正确的是( )
A.HCl与NaCl的晶体类型相同
B.Cl和Cl中的O—Cl—O夹角都为109°28'
C.CuCl2中Cu2+基态时未成对电子数为5
D.Cl2O与HClO都是由极性键构成的极性分子
答案 D
7.★★(2023南京、盐城二模,5)元素周期表中ⅥA族元素单质及其化合物有着广泛应用。O2可用作氢氧燃料电池的氧化剂;O3具有杀菌、消毒、漂白等作用。硫有多种单质,如斜方硫(燃烧热为297 kJ· mol-1)、单斜硫等,硫或黄铁矿(FeS2)制得的SO2可用来生产H2SO4。用SO2与SeO2的水溶液反应可制备硒;硒是一种半导体材料,在光照下导电性可提高近千倍。下列说法正确的是( )
A.基态氧原子价电子的轨道表示式为
B.斜方硫和单斜硫互为同素异形体
C.SO2是由极性键构成的非极性分子
D.SeO2分子中O—Se—O的键角大于120°
答案 B
8.★★(2023南通、泰州等八市第二次调研,5)卤族元素单质及其化合物应用广泛。氟在自然界主要存在于萤石(CaF2)中,CaF2与浓硫酸反应可制取HF;氯、溴主要存在于海水中,工业上常通过电解NaCl饱和溶液制备Cl2,Cl2可用于制取漂白粉。卤水中Br-可通过Cl2氧化、Na2CO3溶液吸收;BrCl能发生水解反应。下列说法正确的是( )
A.BrCl、CCl4都是由极性键构成的非极性分子
B.Cl中的键角大于C中的键角
C.溴元素位于元素周期表第四周期ⅤA族
D.F、Cl、Br、I的第一电离能逐渐减小
答案 D
微专题1 晶胞结构分析与计算
1.★★(2023常州教育学会学业水平监测,8)中国科学院在含银化合物运用于超离子导体方面取得突破性进展,制得的α-AgI晶体在室温下的电导率比普通多晶的AgI提高了近5个数量级。α-AgI晶体中I-为体心立方堆积(如图所示),Ag+可分布在由I-构成的空隙位置上。在电场作用下,Ag+无需克服太大阻力即可发生迁移。已知:阿伏加德罗常数为NA。下列说法不正确的是( )
A.I-的最外层电子排布式为5s25p6
B.Ag+位于I-构成的全部八面体空隙上
C.α-AgI晶体的摩尔体积为 m3· mol-1
D.α-AgI晶体可用作电池的电解质
答案 B
2.★★(2023泰州期末,5)含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-,CN-具有较强的配位能力,能与Cu+形成一种无限长链离子,其片段为
CN-结合H+能力弱于C。氰化物浓度较低时,可在碱性条件下用H2O2或Cl2将其转化为N2;浓度较高时,可加入HCN、Fe和K2CO3溶液反应生成K4[Fe(CN)6]溶液。下列说法正确的是( )
A.基态Fe2+核外电子排布式为[Ar]3d54s1
B.Cu+与CN-形成的离子的化学式为[Cu(CN)3]2-
C.K4[Fe(CN)6]中Fe2+的配位数为6
D.某铁晶体(晶胞如图所示)中与每个Fe紧邻的Fe数为6
答案 C
3.★★(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
4.★★(2023辽宁,14,3分)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是( )
A.图1晶体密度为72.5/(NA×a3×10-30) g·cm-3
B.图1中O原子的配位数为6
C.图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1-x
D.Mg2+取代产生的空位有利于Li+传导
答案 C
5.★★(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
6.★★(2023如皋第二次适应性考试,14节选)黄铜矿(主要成分是CuFeS2)是重要的含铜矿物,常用于冶炼金属铜。黄铜矿的晶胞如图所示。图中“”表示的微粒是 。
答案 Cu+
7.★★(2023盐城三模,14节选)氧化锌晶体的一种晶胞是如图甲所示的立方晶胞,其中与Zn原子距离最近的Zn原子数目为 ,请在图乙中画出该晶胞沿z轴方向的平面投影图。
答案 12
8.★★★(2023全国乙,35节选)一种硼镁化合物具有超导性能,晶体结构属于六方晶系,其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如图所示,晶胞中含有 个Mg。该物质化学式为 ,B-B最近距离为 。
答案 1 MgB2 a
9.★★★(2019江苏,21A,12分)Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料,可制备Cu2O。
(1)Cu2+基态核外电子排布式为 。
(2)S的空间结构为 (用文字描述);Cu2+与OH-反应能生成[Cu(OH)4]2-,[Cu(OH)4]2-中的配位原子为 (填元素符号)。
(3)抗坏血酸的分子结构如图1所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为 ;推测抗坏血酸在水中的溶解性: (填“难溶于水”或“易溶于水”)。
(4)一个Cu2O晶胞(如图2)中,Cu原子的数目为 。
答案 (1)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9
(2)正四面体 O (3)sp3、sp2 易溶于水 (4)4
10.★★★(2023南通、淮安等五市第一次调研,14节选)碱溶法回收TiO2和V2O5。部分工艺流程如下:
“酸洗”时Na2Ti3O7转化为TiOCl2或TiOSO4;“水解”后得到H2TiO3。
①写出“热碱浸取”时TiO2发生反应的离子方程式: 。
②锐钛型和金红石型是TiO2最常见的两种晶体类型。煅烧H2TiO3过程中,TiO2会发生“锐钛型→金红石型”转化,固体质量残留率和晶型转化率随温度变化如图1所示,晶型转化过程中的能量变化如图2所示。设计用“过滤”所得Na2Ti3O7制备金红石型TiO2的操作方案: 。
③金红石型TiO2的晶胞结构如图3所示,在图3中用圆圈圈出所有位于晶胞体内的原子。
答案 ①3TiO2+2Na++2OH- Na2Ti3O7+H2O
②用HCl酸洗Na2Ti3O7,将生成的TiOCl2充分水解后,过滤、洗涤得到H2TiO3,在950 ℃下煅烧H2TiO3至恒重
③
11.★★★(2024届扬州中学开学考,14)以粉煤灰浸取液(含Al3+、Li+、Mg2+、Cl-等)为原料制备电极材料LiFePO4的实验流程如下:
(1)“焙烧”过程中AlCl3最终转化为Al2O3和 (填化学式)。
(2)“浸出”后的滤液中主要含Li+、Mg2+、Cl-等。已知Ksp[Mg(OH)2]=5.5×10-12,欲使c(Mg2+)≤5.5×10-6 mol·L-1,“除杂”需要调节溶液的pH不低于 。
(3)离子筛法“富集”锂的原理如图1所示。在碱性条件下,离子筛吸附Li+容量较大,其可能原因为 。
(4)已知Li2CO3的溶解度曲线如图2所示。“沉锂”反应1 h,测得Li+沉淀率随温度升高而增加,其原因有 。
(5)“合成”在高温下进行,其化学方程式为 。
(6)LiFePO4的晶胞结构示意图如图3所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有 个。
答案 (1)HCl (2)11 (3)在碱性条件下,OH-与离子筛中H+反应,使离子筛留出更多“空位”,能吸附更多Li+ (4)随温度升高,“沉锂”反应速率加快,相同时间内Li2CO3沉淀量增大;随温度升高,Li2CO3溶解度减小,Li2CO3沉淀量增大 (5)Li2CO3+H2C2O4+2FePO4 2LiFePO4+H2O+3CO2↑ (6)4
微专题2 情境材料题
◇阅读下列材料,完成1~3题:
氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。HHH是氢元素的3种核素,基态H原子1s1的核外电子排布,使得H既可以形成H+又可以形成H-,还能形成H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物;水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2,如水煤气法制氢反应中,H2O(g)与足量C(s)反应生成1 mol H2(g)和1 mol CO(g)吸收131.3 kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用,如HC在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO-。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。
1.★★(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
2.★★(2023江苏,6,3分)下列化学反应表示正确的是 ( )
A.水煤气法制氢:C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g) ΔH=-131.3 kJ·mol-1
B.HC催化加氢生成HCOO-的反应:HC+H2 HCOO-+H2O
C.电解水制氢的阳极反应:2H2O-2e- H2↑+2OH-
D.CaH2与水反应:CaH2+2H2O Ca(OH)2+H2↑
答案 B
3.★★(2023江苏,7,3分)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.H2具有还原性,可作为氢氧燃料电池的燃料
B.氨极易溶于水,液氨可用作制冷剂
C.H2O分子之间形成氢键,H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高
D.N2H4中的N原子与H+形成配位键,N2H4具有还原性
答案 A
◇阅读下列材料,完成4~6题:
周期表中ⅣA族元素及其化合物应用广泛。甲烷具有较大的燃烧热(890.3 kJ·mol-1),是常见燃料;Si、Ge是重要的半导体材料,硅晶体表面SiO2能与氢氟酸(HF,弱酸)反应生成H2SiF6(H2SiF6在水中完全电离为H+和Si);1885年德国化学家将硫化锗(GeS2)与H2共热制得了门捷列夫预言的类硅—锗;我国古代就掌握了青铜(铜—锡合金)的冶炼、加工技术,制造出许多精美的青铜器;Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料,不同铅化合物一般具有不同颜色,历史上曾广泛用作颜料。
4.★★(2022江苏,5,3分)下列说法正确的是( )
A.金刚石与石墨烯中的C—C—C夹角都为120°
B.SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子
C.锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为4s24p2
D.ⅣA族元素单质的晶体类型相同
答案 B
5.★★(2022江苏,6,3分)下列化学反应表示正确的是( )
A.SiO2与HF溶液反应:SiO2+6HF 2H++Si+2H2O
B.高温下H2还原GeS2:GeS2+H2 Ge+2H2S
C.铅蓄电池放电时的正极反应:Pb-2e-+S PbSO4
D.甲烷的燃烧:CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) ΔH=890.3 kJ·mol-1
答案 A
6.★★(2022江苏,7,3分)下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.石墨能导电,可用作润滑剂
B.单晶硅熔点高,可用作半导体材料
C.青铜比纯铜熔点低、硬度大,古代用青铜铸剑
D.含铅化合物颜色丰富,可用作电极材料
答案 C
◇阅读下列材料,完成7~9题:
N2是合成氨工业的重要原料,NH3不仅可制造化肥,还能通过催化氧化生产HNO3;HNO3能溶解Cu、Ag等金属,也能与许多有机化合物发生反应;在高温或放电条件下,N2与O2反应生成NO,NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-116.4 kJ·mol-1大气中过量的NOx和水体中过量的N、N均是污染物。通过催化还原的方法,可将烟气和机动车尾气中的NOx转化为N2,也可将水体中的N转化为N2。
7.★★(2021江苏,6,3分)下列有关NH3、N、N的说法正确的是( )
A.NH3能形成分子间氢键
B.N的空间结构为三角锥形
C.NH3与N中的键角相等
D.NH3与Ag+形成的[Ag(NH3)2]+中有6个配位键
答案 A
8.★★(2021江苏,7,3分)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A.NO(g)HNO3(aq)
B.稀HNO3(aq)NO2(g)
C.NO(g)N2(g)
D.N(aq)N2(g)
答案 C
9.★★(2021江苏,8,3分)对于反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH<0,ΔS<0
B.反应的平衡常数可表示为K=
C.使用高效催化剂能降低反应的焓变
D.其他条件相同,增大,NO的转化率下降
答案 A
◇阅读下列材料,完成10~12题。
一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应[(CH3CO)2O+ROH CH3COOR+CH3COOH]可进行完全,利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含量,实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下:
①配制一定浓度的乙酸酐—苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐—苯溶液置于锥形瓶中,加入m g ROH样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O 2CH3COOH。
③加指示剂并用c mol·L-1 NaOH—甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1 mL。
④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐—苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用c mol·L-1 NaOH—甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2 mL。
10.★(2023山东,8,2分)对于上述实验,下列做法正确的是( )
A.进行容量瓶检漏时,倒置一次即可
B.滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,即可判定达滴定终点
C.滴定读数时,应单手持滴定管上端并保持其自然垂直
D.滴定读数时,应双手一上一下持滴定管
答案 C
11.★★(2023山东,9,2分)ROH样品中羟基含量(质量分数)计算正确的是( )
A.×100%
B.×100%
C.×100%
D.×100%
答案 A
12.★★(2023山东,10,2分)根据上述实验原理,下列说法正确的是( )
A.可以用乙酸代替乙酸酐进行上述实验
B.若因甲醇挥发造成标准溶液浓度发生变化,将导致测定结果偏小
C.步骤③滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出,将导致测定结果偏小
D.步骤④中,若加水量不足,将导致测定结果偏大
答案 B
◇阅读下列材料,完成13~14题:
海水晒盐后精制得到NaCl,氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH,以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到NaHCO3;向海水晒盐得到的卤水中通Cl2可制溴;从海水中还能提取镁。
13.★★(2020江苏,9,2分)下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是( )
A.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强
B.Cl2得到电子的能力比Br2的弱
C.原子半径r:r(Br)>r(Cl)>r(Mg)>r(Na)
D.原子的最外层电子数n:n(Na)
14.★★(2020江苏,10,2分)下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.NaCl(aq)Cl2(g)漂白粉(s)
B.NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
C.NaBr(aq)Br2(aq)I2(aq)
D.Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s)
答案 C
◇阅读下列材料,完成15~17题:
周期表中ⅤA族元素及其化合物作用广泛。氨是重要的化工原料,广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱、医药等;肼(N2H4)的燃烧热为624 kJ·mol-1,是常用的火箭燃料;氮和磷都是植物生长的营养元素,单质磷可由磷酸钙、石英砂和炭粉在电弧炉中熔烧制得;砷化镓是典型的二代半导体材料,在700~900 ℃条件下,AsH3与Ga(CH3)3通过化学气相沉积可制得砷化镓晶体;铅锑合金一般用作铅蓄电池的负极材料。
15.★★(2023南京、盐城一模,5)氮及其化合物的转化具有重要应用,下列说法正确的是( )
A.栽种豆科植物作“绿肥”属于人工固氮
B.尿素[CO(NH2)2]属于含氮量较高的固态氮肥
C.自然界“氮循环”中不存在“N→蛋白质”的转化
D.工业上利用反应2NaCl+2NH3+CO2+11H2ONa2CO3·10H2O↓+2NH4Cl生产纯碱
答案 B
16.★★(2023南京、盐城一模,6)实验室制取少量NH3并探究其性质。下列装置不能达到实验目的的是( )
甲 乙
丙 丁
A.用装置甲制取NH3
B.用装置乙收集NH3
C.用装置丙检验NH3的水溶液呈碱性
D.用装置丁吸收多余的NH3
答案 D
17.★★(2023南京、盐城一模,7)下列说法正确的是( )
A.N和NH3中的H—N—H键角相等
B.AsH3和Ga(CH3)3晶体类型均为共价晶体
C.NH3和N2H4都是由极性键构成的非极性分子
D.基态砷原子(33As)核外价电子排布式为4s24p3
答案 D
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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