2024年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題12 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合(題型突破)(測(cè)試)(師版)

專(zhuān)題12物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合(題型突破)(考試時(shí)間：75分鐘試卷滿(mǎn)分：100分)一、選擇題(本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1．含有N3-、N5+的材料Pb(N3)2、N5AsF6可以用于炸藥。下列說(shuō)法正確的是()A．Pb屬于d區(qū)元素B．基態(tài)As原子的d軌道與p軌道上的電子數(shù)之比為3：2C．N3-的空間構(gòu)型為直線(xiàn)形D．基態(tài)F原子中，核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有9種【答案】C【解析】A項(xiàng)，鉛元素的原子序數(shù)為82，價(jià)電子排布式為6s26p2，處于元素周期表的p區(qū)，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，砷元素的原子序數(shù)為33，電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，則原子的d軌道與p軌道上的電子數(shù)之比為10：15=2：3，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，等電子體具有相同的空間構(gòu)型，N3-離子與二氧化碳分子的原子個(gè)數(shù)都為3、價(jià)電子數(shù)都為16，互為等電子體，二氧化碳的空間構(gòu)型為直線(xiàn)形，則N3-離子的空間構(gòu)型為直線(xiàn)形，故C正確；D項(xiàng)，核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與原子軌道的數(shù)目相同，氟元素的原子序數(shù)為9，電子排布式為1s22s22p5，氟原子的原子軌道數(shù)目為5，則核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有5種，故D錯(cuò)誤；故選C。2．(2024·江蘇蘇州高三期中)Na、Mg、Al均為第三周期元素。下列說(shuō)法正確的是()A．離子半徑：(Na+)＜(Mg2+)＜(Al3+)B．第一電離能：I1(Na)>I1(Mg)>I1(Al)C．還原性：Na>Mg>AlD．堿性：NaOH＜Mg＜Al【答案】C【解析】A項(xiàng)，三種離子核外電子排布相同半徑隨核電荷數(shù)增大而減小，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，同周期元素第一電離能總體趨勢(shì)：核電荷數(shù)越大，第一電離能越大，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，同周期元素，核電荷數(shù)越大金屬性越弱，對(duì)應(yīng)單質(zhì)還原性越弱，故C正確；D項(xiàng)，金屬性Na＞Mg＞Al，其對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物水化物堿性越弱，堿性：NaOH＞Mg＞Al，故D錯(cuò)誤；故選C。3．(2024·山東淄博高三期中檢測(cè))下列關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的說(shuō)法正確的是()A．鍵角：H2S>PH3>SiH4B．熔點(diǎn)：CsCl>KCl>NaClC．NO3-、NO2-的VSEPR模型相同D．酸性：CH3COOH>CCl3COOH>CF3COOH【答案】C【解析】A項(xiàng)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的作用力大于成鍵電子對(duì)之間的作用力，硫化氫含有兩對(duì)孤電子對(duì)，磷化氫含有一個(gè)孤電子對(duì)，硅烷沒(méi)有孤電子對(duì)，所以鍵角H2S＜PH3＜SiH4，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，離子化合物晶格能越大熔點(diǎn)越高，離子所帶電荷相同原子離子半徑越小晶格能越大熔點(diǎn)越高，熔點(diǎn)：CsCl＜KCl＜NaCl，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，N3-價(jià)層電子對(duì)數(shù)=是sp3雜化，NO2-價(jià)層電子對(duì)數(shù)=是sp3雜化，所以它們VSEPR模型相同，故C正確；D項(xiàng)，H的電負(fù)性小于氯原子，氯原子小于氟原子，電負(fù)性越強(qiáng)羥基上的氫原子越容易電離，酸性越強(qiáng)，所以酸性：CH3COOH＜CCl3COOH＜CF3COOH，故D錯(cuò)誤；故選C。4．實(shí)驗(yàn)室中利用CoCl2制取配合物[Co(NH3)6]Cl3的反應(yīng)為2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。下列敘述正確的是()A．Co2+的價(jià)電子排布圖為B．1mol[Co(NH3)6]3+中含σ鍵為18molC．H2O2中氧原子采用sp3雜化D．氨分子間存在氫鍵，因而NH3易溶于水【答案】C【解析】A項(xiàng)，Co原子核外有27個(gè)電子，基態(tài)Co原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2，Co2+的價(jià)電子排布式為3d7，價(jià)電子排布圖為，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，1個(gè)[Co(NH3)6]3+中1個(gè)Co3+與6個(gè)N原子形成6個(gè)配位鍵，配位鍵屬于σ鍵，每個(gè)NH3中含3個(gè)N—Hσ鍵，1mol[Co(NH3)6]3+中含有(6+6×3)mol=24molσ鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，H2O2的結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H，每個(gè)O形成2個(gè)σ鍵，每個(gè)O還有兩對(duì)孤電子對(duì)，即O原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，O原子采用sp3雜化，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，NH3易溶于水是由于NH3與H2O分子間存在氫鍵、NH3分子和H2O分子都是極性分子、NH3能與H2O反應(yīng)，不是由于氨分子間存在氫鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選C。5．(2024·山東菏澤高三期中)H、C、N、O、V(釩)五種元素形成的某分子結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤是()該分子中不存在氫鍵 B．基態(tài)V原子的價(jià)電子軌道表示式為C．基態(tài)O原子中有3種能量不同的電子D．該分子中的碳原子全部是sp2雜化【答案】B【解析】A項(xiàng)，該分子中不存在與電負(fù)性較大的原子相連的氫原子，分子中不存在氫鍵，故A正確；B項(xiàng)，基態(tài)V原子價(jià)層電子軌道表示式為，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，基態(tài)O原子有1s、2s、2p三種能量不同的電子，故C正確；D項(xiàng)，從結(jié)構(gòu)來(lái)看，高分子中所有碳原子都是形成三個(gè)δ鍵，都是sp2雜化，故D正確；故選B。6．(2024·北京豐臺(tái)高三期中)鎳二硫烯配合物基元的COFs材料因具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和導(dǎo)電性而應(yīng)用于電池領(lǐng)域。一種基于鎳二硫烯配合物的單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下圖所示，下列關(guān)于該單體的說(shuō)法不正確的是()A．Ni屬于d區(qū)元素B．S與Ni形成配位鍵時(shí)，S提供孤電子對(duì)C．組成元素中電負(fù)性最大的是OD．醛基中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4【答案】D【解析】A項(xiàng)，Ni為28號(hào)元素，價(jià)層電子排布式為3d84s2，屬于d區(qū)元素，A正確；B項(xiàng)，S與Ni形成配位鍵時(shí)，Ni提供空軌道，S提供孤電子對(duì)，B正確；C項(xiàng)，組成元素H、C、O、S、Ni中，電負(fù)性最大的是O，C正確；D項(xiàng)，醛基中含有碳氧雙鍵，中心C原子采取sp2雜化，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，不含孤電子對(duì)，D錯(cuò)誤；故選D。7．NF3是微電子工業(yè)中一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體，可通過(guò)電解熔融氟化氫銨(NH4HF2)制得。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．NF3的空間構(gòu)型為平面三角形B．相關(guān)元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镕NHC．NF3和NH4HF2中N原子的雜化方式均為sp3D．NH4HF2晶體中微粒間的作用有離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵、氫鍵【答案】A【解析】A項(xiàng)，NF3分子中N的周?chē)纬?個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)=，故其價(jià)層電子對(duì)為4，故其的空間構(gòu)型為三角錐形，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，同一周期從左往右元素的電負(fù)性依次增大，同一主族從上往下依次減小，故相關(guān)元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，NF3分子中N的周?chē)纬?個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)=，故其價(jià)層電子對(duì)為4，NH4HF2中NH4+周?chē)?個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)=，故其價(jià)層電子對(duì)為4，NF3和NH4HF2中N原子的雜化方式均為sp3，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，NH4HF2晶體中NH4+與HF2-微粒內(nèi)存在共價(jià)鍵和配位鍵，微粒間存在離子鍵，且HF2-與HF2-微粒間存在氫鍵，D項(xiàng)正確；故選A。8．(2024·山東臨沂市高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)考試)六硝基合鈷酸鉀{K3[Co(NO2)6]}是一種黃色難溶物。檢驗(yàn)K+或Co2+的反應(yīng)原理如下：CoNaNO2+KH→K3[Co(NO2)6]↓+NO↑+Na(未配平)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，正極產(chǎn)物為NOB．配合物K3[Co(NO2)6]中配位原子是氧原子C．基態(tài)Co原子的價(jià)層電子中，成對(duì)電子數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)之比為2：1D．上述反應(yīng)的離子方程式為CoNO2-+3KHK3[Co(NO2)6]↓+NO↑+【答案】B【解析】A.原電池正極得到電子，CoNaNO2+KH→K3[Co(NO2)6]↓+NO↑+Na該反應(yīng)中亞硝酸根得到電子生成NO，設(shè)計(jì)成原電池，正極產(chǎn)物為NO，故A正確；B項(xiàng)，氮原子電負(fù)性小于氧原子，配合物K3[Co(NO2)6]中配位原子是氮原子，Co提供空軌道，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，基態(tài)Co原子的價(jià)層電子中，價(jià)層電子排布圖為：，成對(duì)電子數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)之比為2：1，故C正確；D項(xiàng)，上述反應(yīng)的離子方程式為CoNO2-+3KHK3[Co(NO2)6]↓+NO↑+，故D正確；故選B。9．(2024·安徽六安一中高三質(zhì)檢)在《是真的嗎》節(jié)目《鹽里面加進(jìn)了亞鐵氰化鉀》案例中：有一位老教授食用了添加抗結(jié)劑亞鐵氰化鉀的食鹽后，腎臟受到嚴(yán)重危害。亞鐵氰化鉀K4[]俗名黃血鹽，制備方法為K4[]+H2↑+2CO2↑+2H2O。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說(shuō)法正確的是()A．27gHCN分子中含有π鍵數(shù)目為NAB．配合物K4[]的中心離子價(jià)電子排布式為3d6，該中心離子的配位原子數(shù)為12C．每生成1CO2時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為4NAD．1L1的K2CO3溶液，陽(yáng)離子數(shù)目大于2NA【答案】D【解析】A項(xiàng)，27gHCN的物質(zhì)的量為1mol,其結(jié)構(gòu)式為：H-C≡N，則27gHCN分子中含有π鍵數(shù)目為2NA，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，配合物K4[]的中心離子為Fe2+，其價(jià)電子排布式為3d6，該中心離子的配體為CN-，配位數(shù)為6，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，該反應(yīng)中，鐵由0價(jià)升高到+2價(jià)，兩個(gè)+1價(jià)氫變?yōu)?價(jià)，則轉(zhuǎn)移2個(gè)電子，故每生成1molCO2時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為NA，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，1L1mol?L-1K2CO3溶液中，陽(yáng)離子有K+和H+，其中鉀離子的物質(zhì)的量為2mol，則溶液中陽(yáng)離子數(shù)目大于2NA，故D正確；故選D。10．(2024·江蘇南京金陵中學(xué)高三期中)NH3是一種重要的化工原料，向NiSO4溶液中通NH3可制[Ni(NH3)6]SO4，肼(N2H4)是一種火箭燃料推進(jìn)劑，其燃燒熱為624kJ·mol－1，下列說(shuō)法正確的是()A．[Ni(NH3)6]SO4、NH3中的鍵角：前者大于后者B．基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d64s2C．表示肼燃燒熱的熱化學(xué)方程式：N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH＝－624kJ·mol－1D．[Ni(NH3)6]SO4中含有化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵、氫鍵、配位鍵【答案】A【解析】A項(xiàng)，NH3分子中N原子有一對(duì)孤電子對(duì)，[Ni(NH3)6]SO4中N原子孤電子對(duì)于Ni形成配位鍵，斥力減小，鍵角增大，所以鍵角：前者小于后者，A正確；B項(xiàng)，Ni原子序數(shù)為28，則基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d8，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，表示肼燃燒熱的熱化學(xué)方程式：N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH＝－624kJ·mol－1，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，[Ni(NH3)6]SO4中含有化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵，但無(wú)氫鍵，D錯(cuò)誤；故選A。11．(2024·江蘇泰州高三期中)海洋是一個(gè)巨大的化學(xué)資源寶庫(kù)，含有80多種元素，其中含有較高的鈉和氯元素?；瘜W(xué)家常用廉價(jià)氯化鈉為原料制備純堿，也可用于電解方法獲得金屬鈉、氯氣、氫氣等，并進(jìn)一步將其轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)、生活和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中用途更為廣泛的新物質(zhì)，如、Na2O2、Na等。下列說(shuō)法正確的是()A．鍵角：＞B．酸性：C＞CH3COOHC．侯氏制堿的反應(yīng)：2NaNa2CO3+2NH4D．電解飽和食鹽水時(shí)，若兩極共產(chǎn)生氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為【答案】B【解析】A項(xiàng)，中價(jià)電子對(duì)數(shù)為4，但有一對(duì)孤電子對(duì)，中價(jià)電子對(duì)數(shù)為4，沒(méi)有孤電子對(duì)，所以鍵角應(yīng)為：＜，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氯原子是吸電子基團(tuán)，會(huì)增加羧基中氧氫鍵的極性，使酸性增強(qiáng)，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，侯氏制堿法第一步反應(yīng)應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電解飽和食鹽水時(shí)，兩極分別產(chǎn)生氫氣和氯氣，且產(chǎn)生氣體體積比為1：1，所以每極各有11.2L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，即0.5mol氣體，每生成1mol氣體轉(zhuǎn)移2mol電子，所以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)應(yīng)為1mol，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選B。12．銅有Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)兩種離子，銅的離子是人體內(nèi)多種酶的輔因子，人工模擬酶是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。銅的離子可與多種配體形成配位化合物，有一種配離子結(jié)構(gòu)如圖。下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．該配離子中所含基態(tài)銅離子的價(jià)層電子排布圖為B．該離子的配體中，N原子采用了sp2和sp3兩種雜化方式C．該配離子中銅的配位數(shù)和所含配位鍵的數(shù)目均為4D．從核外電子排布角度分析，穩(wěn)定性：Cu(Ⅰ)＜Cu(Ⅱ)【答案】D【解析】A項(xiàng)，該配離子中銅離子為+1價(jià)，所以?xún)r(jià)層電子排布圖為，A正確；B項(xiàng)，該離子的配體中，N原子采用了sp2和sp3兩種雜化方式，B正確；C項(xiàng)，由圖可知銅離子配位數(shù)和每個(gè)離子所含配位鍵數(shù)均為4，C正確；D項(xiàng)，由于Cu(Ⅰ)的3d軌道全充滿(mǎn)，所以更穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤。故選D。13．某種硫化橡膠的部分結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．圖中元素位于s區(qū)和p區(qū)的種數(shù)之比為1：2B．基態(tài)硫原子和碳原子最高能級(jí)電子云輪廓圖均為啞鈴形C．圖中的硫原子和碳原子共有兩種雜化方式D．圖示結(jié)構(gòu)中含有σ鍵、π鍵和氫鍵等作用力【答案】D【解析】A項(xiàng)，位于s區(qū)的元素有H元素，位于p區(qū)的元素有C、S元素，則圖中元素位于s區(qū)和p區(qū)的種數(shù)之比為1：2，A正確；B項(xiàng)，p能級(jí)的電子電子云輪廓圖為啞鈴形，s能級(jí)的電子電子云輪廓圖為球形，基態(tài)S原子最高能級(jí)為3p能級(jí)、基態(tài)C原子最高能級(jí)為2p能級(jí)，所以電子云輪廓圖都是啞鈴形，B正確；C項(xiàng)，連接雙鍵的碳原子采用sp2雜化，價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4的碳原子、硫原子采用sp3雜化，所以C、S原子共有兩種雜化方式，C正確；D項(xiàng)，圖中不存在氫鍵，存在σ鍵、π鍵，D錯(cuò)誤；故選D。14．照相底片定影并回收定影液硫代硫酸鈉和銀，經(jīng)歷如下過(guò)程，下列說(shuō)法不正確的是()A．Na3[Ag(S2O3)2]晶體中所含的作用力只有離子鍵、配位鍵B．S2O32-與SO42-是等電子體，結(jié)構(gòu)相似，相當(dāng)于SO42-中O被一個(gè)S原子替換C．該過(guò)程中與Ag+結(jié)合能力：S2-＞S2O32-＞Br---D．副產(chǎn)物SO2的鍵角小于的原因：SO2分子中S的孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用使鍵角變小【答案】A【解析】A項(xiàng)，Na3[Ag(S2O3)2]晶體中所含的作用力含有離子鍵、配位鍵、共價(jià)鍵，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，等電子體是指價(jià)電子數(shù)和原子數(shù)相同的分子、離子或原子團(tuán)；S2O32-與SO42-是等電子體，結(jié)構(gòu)相似，相當(dāng)于SO42-中O被一個(gè)S原子替換，B正確；C項(xiàng)，反應(yīng)中溴化銀轉(zhuǎn)化為[Ag(S2O3)2]3+、[Ag(S2O3)2]3+轉(zhuǎn)化Ag2S，故該過(guò)程中與Ag+結(jié)合能力：S2-＞S2O32-＞Br--，C正確；D項(xiàng)，SO2分子中S含有孤電子對(duì)，副產(chǎn)物SO2的鍵角小于的原因是SO2分子中S的孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用使鍵角變小，D正確；故選A。15．(2024·重慶八中質(zhì)檢)前四周期元素M、Q、W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大。M的單質(zhì)常用作保護(hù)氣，W是元素周期表中電負(fù)性最大的元素，X與Y形成化合物的化學(xué)式為YX且其焰色試驗(yàn)為紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃)，Z的原子序數(shù)為28，Q和Y形成的一種化合物甲的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投影圖甲所示。W、Y、Z三種元素組成的化合物乙的晶體結(jié)構(gòu)如圖乙所示。下列關(guān)于化合物乙的說(shuō)法不正確的是()A．該晶體中Z的化合價(jià)為+2B．與Z等距最近的W有6個(gè)C．圖中A、B原子間的距離為D．圖中B的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可表示為【答案】D【解析】根據(jù)題干信息分析，M為N元素，W為F元素，由于前四周期元素M、Q、W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大，因此Q為O元素，X與Y形成化合物的化學(xué)式為YX且其焰色試驗(yàn)為紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃)，故Y為K元素，X為Cl元素，Z的原子序數(shù)為28，Z為Ni元素；根據(jù)均攤法，，，則化合物乙的化學(xué)式為K2NiF4。A項(xiàng)，根據(jù)以上分析化合物乙的化學(xué)式為K2NiF4，因此Ni的化合價(jià)為+2，A正確；

B項(xiàng)，以體心的Ni原子分析，看圖可知與Ni等距最近的W原子有6個(gè)，B正確；C項(xiàng)，根據(jù)圖中信息可知，圖中A、B原子間的距離為pm，C正確；

D項(xiàng)，由于，因此圖中B的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)不能表示為，D錯(cuò)誤；故選D。二、非選擇題(本題包括4小題，共55分)16．(12分)含氮化合物在生活中占有重要地位。請(qǐng)回答：(1)CN-可通過(guò)配位鍵與Co3+形成[Co(CN)6]3-。形成該配合物時(shí)，基態(tài)的價(jià)層電子發(fā)生重排提供兩個(gè)空軌道，則重排后的Co3+價(jià)電子排布圖為_(kāi)__________；CO2的金屬配合物也已經(jīng)制備成功，但為數(shù)不多，如[Ni(PH3)2CO2]，已知該配合物的配位數(shù)與[[Ni(CO)4]]的配位數(shù)相同，測(cè)得其中存在兩種碳氧鍵的鍵長(zhǎng)，一個(gè)為0.117mm，另一個(gè)為0.122nm。請(qǐng)畫(huà)出[Ni(PH3)2CO2]的結(jié)構(gòu)示意圖：___________。(2)NF3和NH3是常見(jiàn)含氮化合物，其VSEPR構(gòu)型均為_(kāi)__________，其中二者相比較，鍵角更大的是___________。(3)N、P、As同屬于ⅤA族，下列說(shuō)法正確的是___________。A．原子半徑：r(N)＞r(P)＞r(As)且電負(fù)性：N＞P＞AsB．N、P、As的最高價(jià)氧化物水化物的酸性依次減弱C．簡(jiǎn)單氫化物的還原性：NH3＞PH3＞AsH3D．黑砷和黑磷的結(jié)構(gòu)相似(如圖1)，每個(gè)砷原子最外層均形成8電子結(jié)構(gòu)。其晶體單層中，As原子與As—As鍵的個(gè)數(shù)比為2∶3(4)已知NH4F晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，M處的NH4+(其位于四個(gè)F-所構(gòu)成的正四面體中心)有一定的朝向，不能隨意轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)解釋其原因___________，該晶胞的晶胞參數(shù)如圖所示，設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值，該晶體的密度ρ=___________g·cm-3(列出計(jì)算式即可)【答案】(1)

(2)四面體NH3(3)BD(4)NH4+與F-形成N—H…F氫鍵，氫鍵具有方向性；【解析】(1)基態(tài)Co3+的價(jià)層電子排布式為3d6，CN-可通過(guò)配位鍵與Co3+形成[Co(CN)6]3-，形成配合物時(shí)，基態(tài)Co3+的價(jià)層電子發(fā)生重排提供兩個(gè)空軌道，則重排后的Co3+價(jià)電子排布圖為

；[Ni(CO)4]的配位數(shù)為4，[Ni(PH3)2CO2]的配位數(shù)與[Ni(CO)4]的配位數(shù)相同，[Ni(PH3)2CO2]的配位數(shù)也為4，測(cè)得其中存在兩種碳氧鍵的鍵長(zhǎng)，一個(gè)為0.117mm，另一個(gè)為0.122nm，說(shuō)明Ni與2個(gè)PH3分子中的P原子、CO2分子中的碳原子和1個(gè)O原子形成配位鍵，其結(jié)構(gòu)示意圖為：

；(2)NF3和NH3分子中中心N原子的σ鍵電子對(duì)數(shù)都為3、孤電子對(duì)數(shù)都為1，價(jià)層電子對(duì)數(shù)都為4，VSEPR模型都為四面體形；空間構(gòu)型都為三角錐形，由于電負(fù)性F＞N＞H，則NF3分子中成鍵電子對(duì)離N原子更遠(yuǎn)，兩個(gè)N—F鍵之間的斥力減小，故NF3中的鍵角更小，鍵角更大的是NH3；(3)A項(xiàng)，同主族從上到下原子半徑逐漸增大、電負(fù)性逐漸減小，原子半徑：r(N)＜r(P)＜r(As)，電負(fù)性：N＞P＞As，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，同主族從上到下元素的非金屬性逐漸減弱，最高價(jià)氧化物水化物的酸性逐漸減弱，N、P、As的最高價(jià)氧化物水化物的酸性逐漸減弱，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，同主族從上到下元素的非金屬性逐漸減弱，簡(jiǎn)單氫化物的還原性逐漸增強(qiáng)，即簡(jiǎn)單氫化物的還原性：NH3＜PH3＜AsH3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，黑砷和黑磷的結(jié)構(gòu)相似，每個(gè)砷原子最外層均形成8電子結(jié)構(gòu)，由圖可知，晶體單層中，每個(gè)As原子形成3個(gè)As—As鍵，以As—As鍵形成六元環(huán)，每個(gè)As原子被3個(gè)六元環(huán)共有，每個(gè)As—As鍵被2個(gè)六元環(huán)共有，則晶體單層中As原子與As—As鍵的個(gè)數(shù)比為2∶3，D項(xiàng)正確；故選BD。(4)M處的NH4+(其位于四個(gè)F-所構(gòu)成的正四面體中心)有一定的朝向，不能隨意轉(zhuǎn)動(dòng)，其原因是：NH4+與F-形成N—H…F氫鍵，氫鍵具有方向性；由圖可知晶胞中含F(xiàn)-、NH4+的個(gè)數(shù)都為2，晶胞的質(zhì)量為，晶胞的體積為(a×10-7cm)×(a×10-7cm)×(c×10-7cm)=a2c×10-21cm3，該晶體的密度ρ=÷(a2c×10-21cm3)=g/cm3。17．(13分)中國(guó)科學(xué)院朱慶山團(tuán)隊(duì)研究六方相砷化鎳(NiAs)型到正交相磷化錳(MnP)型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋰硫催化劑的精確設(shè)計(jì)。回答下列問(wèn)題：(1)Li、P、S三種元素中，電負(fù)性最小的是___________。第三周期元素中第一電離能比P大的元素有___________種。(2)基態(tài)S原子核外有___________個(gè)電子自旋狀態(tài)相同?；鶓B(tài)As原子的電子排布式為_(kāi)__________。(3)PH3、AsH3中沸點(diǎn)較高的是___________，其主要原因是___________。(4)Mn的一種配合物化學(xué)式為[Mn(CO)5(CH3CN)]，該配合物中錳原子的配位數(shù)為_(kāi)__________。(5)CH3CN中C原子的雜化類(lèi)型為_(kāi)__________。(6)等物質(zhì)的量的CH3CN和CO中，π鍵數(shù)目之比___________。(7)NiAs的一種晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶體的密度為ρg/cm3，則該晶胞中最近的砷原子之間的距離為_(kāi)__________pm?！敬鸢浮?1)Li

2(2)

9或7

[Ar]3d104s24p3(3)AsH3

兩者均為分子晶體，AsH3相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力強(qiáng)，沸點(diǎn)高(4)6(5)sp3、sp(6)1∶1(7)【解析】(1)Li、P、S中，Li為金屬元素，容易失去電子，電負(fù)性最??；一般情況下同一周期的元素，原子序數(shù)越大，元素的第一電離能也越大，但第VA的元素由于其處于p軌道的半充滿(mǎn)的穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能大于同周期相鄰元素，第一電離能P>S，故第三周期元素中第一電離能大于磷的元素有Cl、Ar；所以第三周期元素中第一電離能比P大的元素有2種；(2)基態(tài)S元素電子排布式為1s22s22p3s23p4；有7個(gè)或9個(gè)電子自旋狀態(tài)相同；基態(tài)As原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p3；(3)PH3、AsH3均為分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力強(qiáng)，沸點(diǎn)高所以沸點(diǎn)較高的是AsH3；(4)Mn的一種配合物化學(xué)式為[Mn(CO)5(CH3CN)]，該配合物中與錳原子的配位有CO和CH3CN，配位數(shù)為6；(5)CH3CN中有兩個(gè)C原子，分別連接有4個(gè)和2個(gè)鍵，雜化類(lèi)型為sp3、sp；(6)CH3CN和CO均含有2個(gè)π鍵，等物質(zhì)的量的CH3CN和CO中，π鍵數(shù)目之比1：1；(7)該晶胞中含有Ni3+個(gè)數(shù)為，含有As3-為4；即含有4個(gè)NiAs，其質(zhì)量為，設(shè)其棱長(zhǎng)為acm，所以，As3-位于其八分之一晶胞的中心，兩個(gè)As3-之間的距離相當(dāng)于面對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度的一半；所以?xún)蓚€(gè)As3-之間為。18．(15分)022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家卡羅琳·貝爾托齊、卡爾·巴里·沙普利斯和丹麥科學(xué)家莫滕·梅爾達(dá)爾，以表彰他們?cè)诎l(fā)展點(diǎn)擊化學(xué)和生物正交化學(xué)方面的貢獻(xiàn)。點(diǎn)擊化學(xué)的代表反應(yīng)為Cu催化的疊氮一炔基Husigen環(huán)加成反應(yīng)，NaN?、SO?F?、FSO?N?等均是點(diǎn)擊化學(xué)中常用的無(wú)機(jī)試劑?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)氮原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有___________，其中能量最高的是_______(填標(biāo)號(hào))。a．1s22s22p23p1

b．1s22s22p4c．1s22s22p23s1

d．1s22s22p3(2)N、O、F的第一電離能最小的是___________，SO?F?分子結(jié)構(gòu)如圖1所示，已知鍵角α為124°，β為96°，則α>β的原因主要是___________。(3)疊氮化物能與Fe3?、Cu2?及Co3?等形成配合物，如：[Co(N?)(NH?)?]SO?，該配合物中Co3?的配位數(shù)為_(kāi)__________。HN3分子的空間結(jié)構(gòu)如圖2所示(圖中鍵長(zhǎng)單位為10?10m)。已知：①典型N-N、N=N和N≡N的鍵長(zhǎng)分別為1.40×10?10m、1.20×10?10m和1.09×10?10m；②甲酸根的兩個(gè)碳氧鍵鍵長(zhǎng)相同，處于典型碳氧單鍵鍵長(zhǎng)和碳氧雙鍵鍵長(zhǎng)之間，其結(jié)構(gòu)可以用兩個(gè)極端電子式()的平均雜化體來(lái)表示。試畫(huà)出HN3分子的兩個(gè)極端電子式___________；“”中N原子的雜化方式為_(kāi)__________。(4)圖3是MgCu?的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。距離Mg原子最近的Mg原子有___________個(gè)。(5)圖4是沿立方格子對(duì)角面取得的截面，Mg原子的半徑為_(kāi)__________pm，該晶胞的空間利用率為_(kāi)__________。【答案】(1)ac

a(2)

O

雙鍵成鍵電子對(duì)之間的排斥作用大于單鍵成鍵電子對(duì)之間的排斥作用(3)6

sp(4)4(5)

【解析】(1)激發(fā)態(tài)是基態(tài)原子吸收能量，較低能級(jí)的電子躍遷到更高能級(jí)而來(lái)，躍遷的能級(jí)越高、數(shù)量越多，能量越高；基態(tài)N原子的電子排布式為1s22s22p3，1s22s22p23p1是2p能級(jí)電子躍遷到3p能級(jí)，1s22s22p23s1是2p能級(jí)電子躍遷到3s能級(jí)，因此處于激發(fā)態(tài)的是ac，由于3p能級(jí)的能量高于3s能級(jí)，因此a中激發(fā)態(tài)能量更高。(2)同周期主族元素第一電離能從左到右增大，但是由于ⅡA、ⅤA族元素核外電子最高能級(jí)分別處于全滿(mǎn)和半滿(mǎn)狀態(tài)，比較穩(wěn)定，第一電離能高于相鄰元素，即第一電離能F＞N＞O，最小的為O；由圖示結(jié)構(gòu)式可知，S、O之前為共價(jià)雙鍵，S、F之間為共價(jià)單鍵，雙鍵成鍵電子對(duì)之間的排斥作用大于單鍵成鍵電子對(duì)之間的排斥作用，因此鍵角α>β。(3)由[Co(N?)(NH?)?]SO?化學(xué)式可知，內(nèi)界中有5個(gè)NH3和1個(gè)N3-，故其配位數(shù)為6；參考甲酸根的兩個(gè)極端電子式可知書(shū)寫(xiě)規(guī)律為盡可能的讓其中一個(gè)成鍵最多或最少，電子偏向其中一極，則為兩種極端形式，參考這個(gè)規(guī)律，可讓HN3中最右側(cè)原子最多成三鍵和最少成雙鍵，其余氮按照八電子理論補(bǔ)齊化學(xué)鍵來(lái)表示，兩種極端電子式為；由圖二結(jié)構(gòu)式可知，三個(gè)氮原子呈直線(xiàn)型，則中間氮原子的雜化方式為sp雜化。(4)以上表面面心處的Mg為例，距離其最近的Mg為位于下方四面體空隙中的兩個(gè)Mg以及相應(yīng)的上方四面體空隙中的兩個(gè)，共4個(gè)。(5)由晶胞結(jié)構(gòu)及截面圖可知，Mg