文档内容
主观题突破一
突破点1 核外电子排布及表征
1.(1)(1分)(2024·山东威海期末)基态Ni原子的电子排布式为 。
(2)(1分)(2024·广东佛山调研)基态硫原子的价层电子轨道表示式为 。
(3)(1分)(2024·山东临沂一模)基态Cu原子中,核外电子占据的最高能层符号为 ;基态Cu2+的电子
排布式为 。
2.(1)(2分)(2024·山东淄博期末)基态S原子核外电子的空间运动状态有 种,基态Zn原子核外能量
不同的电子有 种。
(2)(1分)(2024·广东深圳坪山区调研)In元素位于第五周期,基态In原子的价层电子排布式为 。
(3)(1分)(2024·山东潍坊一模)基态Cu原子核外电子的空间运动状态有 种。
3.(1分)(2024·浙江温州一模)Ga与B、Al处于同一主族。基态Ga原子的价层电子轨道表示式:
。
突破点2 电离能、电负性及原因解释
4.(1)(1分)(2024·山东菏泽期末)N、O原子的第二电离能与第一电离能差值相比更大的是 (填元
素符号)。
(2)(1分)(2024·山东滨州期末)基态U原子的外围电子排布式为5f36d17s2,则处于下列状态的铀原子或
离子失去一个电子所需能量最高的是 (填字母)。
A.5f36d17s1 B.5f37s27p1
C.5f26d27s2 D.5f47s2
5.(2分)(2024·浙江湖州模拟)硫元素的三种粒子电子排布式分别为:
①[Ne]3s23p4;②[Ne]3s23p3;③[Ne]3s23p34s1,下列叙述正确的是 (填字母)。
A.粒子半径:③>①>②
B.电子排布属于基态的是①②
C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③
D.得电子能力:①>②
6.(3分)(2024·山东德州一模)一种比率光声探针M与Cu2+配位,可用于小鼠脑内铜(Ⅱ)的高时空分辨
率动态成像,反应如下所示:H、C、N、F四种元素电负性由大到小的顺序为 ,M中键角F—B—F (填“>”
“<”或“=”)BF 中键角F—B—F;基态Cu2+的价层电子中,两种自旋状态的电子数之比为 。
3
7.(2分)(2024·浙江台州第二次评估)P可形成许多结构和性质特殊的化合物。P元素位于元素周期表
的第15列。下列说法不正确的是 。
A.非金属性:As”“<”或“=”)②号N原子H—N—C键角,胍易吸收空气中的HO和CO,其原因
2 2
是 。
10.(2分)(2024·山东潍坊二模)叠氮酸(HN )常用于引爆剂,可用联氨(H N—NH)制取。比较联氨与
3 2 2
HO 分子中键角大小:∠H—N—N (填“>”“=”或“<”,下同)∠H—O—O。叠氮酸的结构如图
2 2
所示(“—”代表单键、双键或三键): , *N为sp2杂化,已知参与形成π键的电子越多,键长
越短,则键长:① ②。
11.(4分)(2024·山东临沂一模)Cu2+与HO、NH 、Cl-均可形成配位数为4的配离子:
2 3
[Cu(H O) ]2+、[Cu(NH )]2+、[CuCl ]2-。其转化关系如图所示:
2 4 3 4 4
溶液 Ⅰ 溶液 Ⅱ 溶液 Ⅲ
CuCl ·2H O
2 2 (黄绿色) (绿色) (深蓝色)
(1)(1分)[Cu(H O) ]2+中H—O—H的键角 (填“>”“<”或“=”)H O中H—O—H的键角。
2 4 2
(2)(2分)[CuCl ]2-呈黄色,溶液Ⅰ呈黄绿色的原因是 ;
4
溶液Ⅰ加水稀释后呈蓝色,其原因是 。
(3)(1分)向溶液Ⅱ中缓慢通入NH 至过量,观察到的现象是 。
3
12.(5分)(2024·山东菏泽一模)短周期元素可形成许多结构和性质不同的化合物,回答下列问题:
(1)(1分)CHI是一种甲基化试剂,能发生水解反应CHI+H O CHOH+HI;CF I的水解产物为
3 3 2 3 3
(填化学式)。
(2)(1分)BeCl 是共价化合物,可以形成二聚体和多聚体(BeCl ),二聚体中Be的杂化方式为sp2,二聚体
2 2 n
的结构式为 。
(3)(1分)SF 分子的电子对空间结构为三角双锥,排布方式有两种,结构如图。根据价层电子对互斥模
4
型中:“孤电子对—成键电子对”分布在互成90°的方向上时斥力最大,判断SF 应采用结构 (填
4
“a”或“b”)。
(4)(2分)[Cu(H O) ]2+在水溶液中显蓝色,加入过量的氨水后变为深蓝色,原因是生成了
2 4
(填化学式),比较该粒子与[Cu(H O) ]2+ 的稳定性并说明理由 。
2 4
13.(4分)(2024·浙江温州一模)(1)(1分)硼的氢化物叫硼烷(B H )。如B H(乙硼烷-6)、B H (丁硼
n m 2 6 4 10
烷-10)等。下列说法不正确的是 。
A.B原子由1s22s12p2 1s22s12p12p1
需吸收能量
x x yB.B H 的结构式:
2 6
C.同周期相邻元素的电负性大小:Be”“<”或“=”)OA。
(2)(1分)五氯化磷熔融时,电离出的离子分别含sp3和sp3d2杂化态,写出其中阴离子的化学式
。
(3)(1分)PCl 不能与金属Ni反应,而PCl 能与金属Ni反应,解释PCl 能与金属Ni反应的原因
5 3 3
。
15.(2分)(2024·山东潍坊一模)铜元素能形成多种配合物,如Cu2+与乙二胺(H N—CH —CH—NH )可
2 2 2 2
形成如图所示配离子。
(1)(1分)此配离子内部不含有的化学键类型是 。
A.离子键 B.非极性键
C.配位键 D.极性键
(2)(1分)乙二胺分子中氮原子的杂化轨道类型为 。
16.(2分)(2024·山东青岛一模)AlCl 、FeCl 等金属氯化物易发生二聚,写出AlCl 二聚物的结构式
3 3 3
,该分子中Al原子的杂化方式为 。
突破点4 分子结构与性质及原因解释
17.(1分)(2024·山东潍坊一模)乙二胺(H N—CH —CH—NH )和三甲胺[N(CH )]均属于胺,乙二胺的沸点比三甲胺高很多,原因是
2 2 2 2 3 3
。
18.(2分)(2024·福建福州检测)甘氨酸铜有顺式和反式两种同分异构体,结构如图。
顺式甘氨酸铜 反式甘氨酸铜
已知顺式甘氨酸铜能溶于水,反式甘氨酸铜难溶于水,则造成这种差异的原因可能是
。
19.(2分)(2024·河南郑州模拟)2,5-二氨基甲苯(A)可用作毛皮染料,该物质的一种同分异构体为2,3-二
氨基甲苯(B),两者中沸点较高的是 (填“A”或“B”),原因是 。
20.(2分)碳化硅(SiC)晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的,但是碳化硅
的熔点低于金刚石,原因是 。
突破点5 晶体类型与粒子间作用力及原因解释
21.(4分)(2024·山东青岛一模)CuSO ·5H O简单的平面结构如图,则该晶体的化学式应表示为
4 2
。
该晶体中含有的粒子间作用力有 (填字母)。水分子①的键角 (填“大于”“小于”或“等
于”)105°,原因为
。
a.离子键 b.氢键 c.非极性共价键 d.极性共价键 e.配位键
22.(2分)砷化镓以第三代半导体著称,熔点为1 230 ℃,具有空间网状结构。已知氮化硼与砷化镓属于
同种晶体类型。则两种晶体熔点较高的是 (填化学式),其理由是 。
突破点6 晶胞结构及分析、计算
23.(4分)(2024·湖北十一校第二次联考)氮化钴属于立方晶系,经Cu掺杂得催化剂X,经Li掺杂得催化
剂Y。X属于立方晶系,晶胞参数为d pm,距离最近的Co原子的核间距为 pm;若N 表示阿伏加德罗
A
常数的值,X的密度为 g·cm-3(用含N 的代数式表示)。Y属于六方晶系,晶胞参数为
A
1
a=b≠c,α=β=90°,γ=120°,如A点原子的分数坐标为(1,0, ),则B点Li原子的分数坐标为 ,1个N
2
原子周围距离相等且最近的Li原子数目为 。
24.(3分)(2024·辽宁丹东质量测试)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
1 1
所示,乙图为该晶胞的俯视图,已知A点原子分数坐标为(0,0,0),B点原子分数坐标为( ,1, )。
2 2
该晶体的化学式为 ,Se的配位数为 ,C点的原子分数坐标为 。
25.(6分)已知: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。
(1)(3分)一种Ag HgI 固体导电材料为四方晶系,其晶胞参数为a pm、a pm和2a pm,晶胞沿x、y、z
2 4
1 1 1
轴方向的投影如图1所示,A、B、C表示三种不同原子,标记为n的原子的分数坐标为( , , ),则
4 4 8
标记为m的原子的分数坐标为 ;距离Hg最近的Ag有
个;设N 为阿伏加德罗常数的值,Ag HgI 的摩尔质量为M g·mol-1,则该晶体的密度为
A 2 4
g·cm-3(用代数式表示)。
图1
(2)(3分)LiCl·3H O属正交晶系,可用于制电池和金属锂等,其晶胞参数为0.8 nm、1.0 nm、1.0 nm。
2
如图2所示为沿z轴投影的晶胞中所有Cl-的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cl-的数目
为 ;距离A点最近的Cl-是 (填字母),它们之间的距离d=
nm。图2
26.(3分)(2024·山东德州一模)铪(Hf)的卤化物八面体离子是构建卤化物钙钛矿的基本发光单元,其构
建的某晶胞结构如图所示。
(1)(2分)该晶胞中K+的配位数为 ,阴离子形成的八面体空隙有 个。
(2)(1分)该晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为N ,则Hf—Hf最近距离为
A
nm。
主观题突破一（解析版）
突破点1 核外电子排布及表征
1.(1)(1分)(2024·山东威海期末)基态Ni原子的电子排布式为 。
(2)(1分)(2024·广东佛山调研)基态硫原子的价层电子轨道表示式为 。
(3)(1分)(2024·山东临沂一模)基态Cu原子中,核外电子占据的最高能层符号为 ;基态Cu2+的电子
排布式为 。
答案:(1)[Ar]3d84s2 (2) (3)N [Ar]3d92.(1)(2分)(2024·山东淄博期末)基态S原子核外电子的空间运动状态有 种,基态Zn原子核外能量
不同的电子有 种。
(2)(1分)(2024·广东深圳坪山区调研)In元素位于第五周期,基态In原子的价层电子排布式为 。
(3)(1分)(2024·山东潍坊一模)基态Cu原子核外电子的空间运动状态有 种。
答案:(1)9 7 (2)5s25p1 (3)15
3.(1分)(2024·浙江温州一模)Ga与B、Al处于同一主族。基态Ga原子的价层电子轨道表示式:
。
答案:
突破点2 电离能、电负性及原因解释
4.(1)(1分)(2024·山东菏泽期末)N、O原子的第二电离能与第一电离能差值相比更大的是 (填元
素符号)。
(2)(1分)(2024·山东滨州期末)基态U原子的外围电子排布式为5f36d17s2,则处于下列状态的铀原子或
离子失去一个电子所需能量最高的是 (填字母)。
A.5f36d17s1 B.5f37s27p1
C.5f26d27s2 D.5f47s2
答案:(1)O (2)A
5.(2分)(2024·浙江湖州模拟)硫元素的三种粒子电子排布式分别为:
①[Ne]3s23p4;②[Ne]3s23p3;③[Ne]3s23p34s1,下列叙述正确的是 (填字母)。
A.粒子半径:③>①>②
B.电子排布属于基态的是①②
C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③
D.得电子能力:①>②
答案:AB
6.(3分)(2024·山东德州一模)一种比率光声探针M与Cu2+配位,可用于小鼠脑内铜(Ⅱ)的高时空分辨
率动态成像,反应如下所示:H、C、N、F四种元素电负性由大到小的顺序为 ,M中键角F—B—F (填“>”
“<”或“=”)BF 中键角F—B—F;基态Cu2+的价层电子中,两种自旋状态的电子数之比为 。
3
答案:F>N>C>H < 5∶4
解析:根据同一主族从上往下元素电负性依次减小,同一周期从左往右主族元素的电负性依次增大可
知,H、C、N、F四种元素的电负性由大到小的顺序为F>N>C>H,由题干图示信息可知,M中B周围
形成了4个共价键,即B采用sp3杂化,而BF 中B采用sp2杂化,故M中键角F—B—FP,则键角:NH>PH,D错误。
3 3
突破点3 化学键、杂化类型与空间结构
8.(6分)(2024·山东聊城一模)元素周期表中,第四周期元素的单质及其化合物在化工生产和研究中有
重要的应用。
(1)(2分)Ti能形成化合物[TiCl(H O) ]Cl ·H O,该化合物中Ti3+的配位数为 ,在该化合物中不
2 5 2 2
含 (填字母)。
A.σ键 B.π键 C.配位键 D.离子键 E.极性键 F.非极性键
(2)(3分)在ZnO催化作用下,呋喃( )可与氨反应,转化为吡咯( ),吡咯分子中所有原子共平面,已
知大π键可以用Πn
表示,其中m表示参与形成大π键的原子数,n代表大π键中的电子数,则吡咯中大
m
π键可以表示为 。呋喃的熔、沸点 (填“高于”或“低于”)吡咯,原因是
。
(3)(1分)[Co(DMSO) ](ClO) 是一种紫色晶体,其中DMSO为二甲基亚砜,化学式为SO(CH )。
6 4 2 3 2
SO(CH ) 中键角C—S—O (填“大于”“小于”或“等于”)CHCOCH 中键角C—C—O。
3 2 3 3
答案:(1)6 BF
(2)Π6
低于 吡咯易形成分子间氢键 (3)小于
5解析:(1)Ti能形成化合物[TiCl(H O) ]Cl ·H O,该化合物中Ti3+的配位数为6,该化合物中O—H中存在
2 5 2 2
σ键(也是极性共价键),Ti3+与配体之间存在配位键,内界与外界的氯离子间存在离子键,则不存在π键
和非极性共价键,B和F符合题意。
(2)吡咯分子为平面形结构,分子中各原子在同一平面内可知,N原子的价层电子对数是3,根据价层电
子对互斥模型可判断N原子的杂化方式为sp2杂化,C原子也为sp2杂化,则吡咯中大π键是1个N原
子和5个C原子提供6个电子形成的,可表示为Π6
。影响题中物质熔、沸点的主要因素为分子间作
5
用力,氢键大于分子间作用力,吡咯易形成分子间氢键,沸点较高,则呋喃的沸点低于吡咯。
(3)SO(CH) 中S原子为sp3杂化,且有1个孤电子对,而CHCOCH 中羰基C原子为sp2杂化,没有孤电
3 2 3 3
子对,故SO(CH ) 中键角C—S—O小于CHCOCH 中键角C—C—O。
3 2 3 3
∏6
4
9.(4分)(2024·湖北十一校第二次联考)胍( )分子中所有原子共平面,存在大π键 。
胍属于 (填“极性”或“非极性”)分子,N原子的杂化轨道方式为 ,①号N原子H—N—
C键角 (填“>”“<”或“=”)②号N原子H—N—C键角,胍易吸收空气中的HO和CO,其原因
2 2
是 。
答案:极性 sp2 < 胍与HO能形成分子间氢键,胍有氨基(或显碱性)能与CO 反应
2 2
解析:胍结构不对称,属于极性分子;胍为平面形分子,N原子的杂化方式为sp2;①号N原子H—N—C
键角<②号N原子H—N—C键角,原因是①号N原子上有孤电子对,排斥力大,使键角变小;胍易吸收
空气中HO和CO,其原因是胍与HO能形成分子间氢键,胍含有氨基(或显碱性)能与CO 反应。
2 2 2 2
10.(2分)(2024·山东潍坊二模)叠氮酸(HN )常用于引爆剂,可用联氨(H N—NH)制取。比较联氨与
3 2 2
HO 分子中键角大小:∠H—N—N (填“>”“=”或“<”,下同)∠H—O—O。叠氮酸的结构如图
2 2
所示(“—”代表单键、双键或三键): , *N为sp2杂化,已知参与形成π键的电子越多,键长
越短,则键长:① ②。
答案:> <
解析:H—N—N中的孤电子对数小于H—O—O中的孤电子对数,孤电子对对成键电子对排斥作用较
大,孤电子对数量越多,键角则相对越小,因此键角H—N—N>H—O—O。①中N—N两个氮原子均为
两个p轨道的电子参与形成两个π键,剩下一个p轨道和s轨道形成sp杂化,②中右边的N只形成1
个π键,两个p轨道和一个s轨道形成sp2杂化,因此键长①<②。
11.(4分)(2024·山东临沂一模)Cu2+与HO、NH 、Cl-均可形成配位数为4的配离子:
2 3
[Cu(H O) ]2+、[Cu(NH )]2+、[CuCl ]2-。其转化关系如图所示:
2 4 3 4 4
溶液 Ⅰ 溶液 Ⅱ 溶液 Ⅲ
CuCl ·2H O
2 2 (黄绿色) (绿色) (深蓝色)
(1)(1分)[Cu(H O) ]2+中H—O—H的键角 (填“>”“<”或“=”)H O中H—O—H的键角。
2 4 2(2)(2分)[CuCl ]2-呈黄色,溶液Ⅰ呈黄绿色的原因是 ;
4
溶液Ⅰ加水稀释后呈蓝色,其原因是 。
(3)(1分)向溶液Ⅱ中缓慢通入NH 至过量,观察到的现象是 。
3
答案:(1)> (2)蓝色的[Cu(H O) ]2+和黄色的[CuCl ]2-存在转化:[Cu(HO) ]2++4Cl- [CuCl ]2-+4H O,
2 4 4 2 4 4 2
蓝色的[Cu(H O) ]2+和黄色的[CuCl ]2-共存使溶液显黄绿色 加水稀释使[Cu(H O) ]2++4Cl-
2 4 4 2 4
[CuCl ]2-+4H O平衡逆向移动,蓝色的[Cu(H O) ]2+含量增加,溶液显蓝色 (3)溶液呈现深蓝色
4 2 2 4
解析:(1)[Cu(H O) ]2+中H—O—H的O中只含有一个孤电子对,而水分子中含有两个孤电子对,孤电子
2 4
对间的排斥力大于成键电子对与孤电子对间的排斥力,故[Cu(H O) ]2+中H—O—H的键角大于HO
2 4 2
中H—O—H的键角。(2)蓝色的[Cu(H O) ]2+和黄色的[CuCl ]2-存在转化:[Cu(HO) ]2++4Cl-
2 4 4 2 4
[CuCl ]2-+4H O,蓝色的[Cu(H O) ]2+和黄色的[CuCl ]2-共存使溶液显黄绿色。加水稀释使平衡逆向移
4 2 2 4 4
动,蓝色的[Cu(H O) ]2+含量增加,溶液显蓝色。(3)向溶液Ⅱ中缓慢通入NH 至过量,发生反应[CuCl ]2-
2 4 3 4
+4NH [Cu(NH )]2++4Cl-,使溶液呈现深蓝色。
3 3 4
12.(5分)(2024·山东菏泽一模)短周期元素可形成许多结构和性质不同的化合物,回答下列问题:
(1)(1分)CHI是一种甲基化试剂,能发生水解反应CHI+H O CHOH+HI;CF I的水解产物为
3 3 2 3 3
(填化学式)。
(2)(1分)BeCl 是共价化合物,可以形成二聚体和多聚体(BeCl ),二聚体中Be的杂化方式为sp2,二聚体
2 2 n
的结构式为 。
(3)(1分)SF 分子的电子对空间结构为三角双锥,排布方式有两种,结构如图。根据价层电子对互斥模
4
型中:“孤电子对—成键电子对”分布在互成90°的方向上时斥力最大,判断SF 应采用结构 (填
4
“a”或“b”)。
(4)(2分)[Cu(H O) ]2+在水溶液中显蓝色,加入过量的氨水后变为深蓝色,原因是生成了
2 4
(填化学式),比较该粒子与[Cu(H O) ]2+ 的稳定性并说明理由 。
2 4
答案:(1)CF H、HIO (2) (3)a (4)[Cu(NH )]2+ 因为N的电负性小于O的
3 3 4
电负性,NH 的配位能力大于HO,所以稳定性[Cu(NH )]2+>[Cu(H O) ]2+
3 2 3 4 2 4
解析:(1)电负性F>I≈C,所以在CFI中,受3个F原子吸引电子能力强的影响,I与C之间的共用电子对
3
偏向于C,I显+1价,则CFI发生水解时,生成CFH和HIO。
3 3(2)Be的杂化方式为sp2,因此BeCl 的二聚体中Be原子有3个成键轨道,且Be原子最外层无孤电子对,
2
则二聚体的结构式为 。
(3)根据题干可知“孤电子对—成键电子对”分布在互成90°的方向上时斥力最大,a中孤电子对与成
键电子对分布在同一平面,排斥力较小,更稳定,所以SF 应采用结构a。
4
(4)含向[Cu(H O) ]2+的溶液中加入过量的氨水后变为深蓝色,原因是生成了[Cu(NH )]2+,
2 4 3 4
[Cu(NH )]2+比[Cu(H O) ]2+更稳定,因为N的电负性小于O的电负性,NH 的配位能力大于HO,所以稳
3 4 2 4 3 2
定性:[Cu(NH )]2+>[Cu(H O) ]2+。
3 4 2 4
13.(4分)(2024·浙江温州一模)(1)(1分)硼的氢化物叫硼烷(B H )。如B H(乙硼烷-6)、B H (丁硼
n m 2 6 4 10
烷-10)等。下列说法不正确的是 。
A.B原子由1s22s12p2 1s22s12p12p1
需吸收能量
x x y
B.B H 的结构式:
2 6
C.同周期相邻元素的电负性大小:Be”“<”或“=”)OA。
(2)(1分)五氯化磷熔融时,电离出的离子分别含sp3和sp3d2杂化态,写出其中阴离子的化学式
。
(3)(1分)PCl 不能与金属Ni反应,而PCl 能与金属Ni反应,解释PCl 能与金属Ni反应的原因
5 3 3
。
答案:(1)> (2)[PCl ]- (3)PCl 中P具有孤电子对,能与Ni形成配位键
6 3
√3
解析:(1)设AB的长为a,根据O位于等边三角形ABC的中心,则OA的长为 a,AD的长为a,根据
3
√ √3 √6
DOE垂直于ABC的平面,可知三角形AOD为直角三角形,则OD的长为 a2-( a)2= a,故键
3 3
长:OD>OA。
(2)五氯化磷熔融时,电离出的离子分别含sp3和sp3d2杂化态,根据杂化轨道理论可知,参与杂化的轨道
数之和等于杂化之后形成的轨道数,杂化轨道用于形成σ键或存放孤电子对,故可知该阴离子的化学
式为[PCl ]-。
6
(3)已知PCl 中中心原子P周围没有孤电子对,故PCl 不能与金属Ni反应,而PCl 中中心原子P周围
5 5 3
1
有 (5-3×1)=1个孤电子对,故能与金属Ni形成配位键,因而能反应。
2
15.(2分)(2024·山东潍坊一模)铜元素能形成多种配合物,如Cu2+与乙二胺(H N—CH —CH—NH )可
2 2 2 2
形成如图所示配离子。
(1)(1分)此配离子内部不含有的化学键类型是 。
A.离子键 B.非极性键C.配位键 D.极性键
(2)(1分)乙二胺分子中氮原子的杂化轨道类型为 。
答案:(1)A (2)sp3
解析:(1)Cu2+与乙二胺所形成的配离子内部粒子间含有C—N、C—H、N—H、C—C和N—Cu化学
键,C—N、C—H和N—H为极性键,C—C为非极性键,N—Cu之间的化学键是配位键,不含有离子键,
故选A。
(2)乙二胺分子中氮原子的价层电子对数是4,且不含孤电子对,根据价层电子对互斥模型判断,N原子
的杂化轨道类型为sp3。
16.(2分)(2024·山东青岛一模)AlCl 、FeCl 等金属氯化物易发生二聚,写出AlCl 二聚物的结构式
3 3 3
,该分子中Al原子的杂化方式为 。
答案: sp3
解析:AlCl 二聚物中Cl的孤电子对和Al形成配位键的结构简式为 ,其中Al形成
3
4个σ键,没有孤电子对,杂化方式为sp3。
突破点4 分子结构与性质及原因解释
17.(1分)(2024·山东潍坊一模)乙二胺
(H N—CH —CH—NH )和三甲胺[N(CH )]均属于胺,乙二胺的沸点比三甲胺高很多,原因是
2 2 2 2 3 3
。
答案:二者均为分子晶体,乙二胺分子之间可以形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键
解析:乙二胺分子中N原子上连接有氢原子,分子间可形成氢键,而三甲胺分子中氮原子上没有连接
氢原子,不能形成氢键,故乙二胺的沸点比三甲胺高很多。
18.(2分)(2024·福建福州检测)甘氨酸铜有顺式和反式两种同分异构体,结构如图。
顺式甘氨酸铜 反式甘氨酸铜
已知顺式甘氨酸铜能溶于水,反式甘氨酸铜难溶于水,则造成这种差异的原因可能是
。
答案:顺式甘氨酸铜是极性分子,反式甘氨酸铜是非极性分子解析:根据分子结构可知,顺式甘氨酸铜是极性分子,反式甘氨酸铜是非极性分子,根据相似相溶原理,
极性溶质易溶于极性溶剂,非极性溶质易溶于非极性溶剂,由于水是极性溶剂,故顺式甘氨酸铜能溶于
水,反式甘氨酸铜难溶于水。
19.(2分)(2024·河南郑州模拟)2,5-二氨基甲苯(A)可用作毛皮染料,该物质的一种同分异构体为2,3-二
氨基甲苯(B),两者中沸点较高的是 (填“A”或“B”),原因是 。
答案:A 2,5-二氨基甲苯易形成分子间氢键,2,3-二氨基甲苯易形成分子内氢键
20.(2分)碳化硅(SiC)晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的,但是碳化硅
的熔点低于金刚石,原因是 。
答案:两种晶体都是共价晶体。原子半径:CSi—C,所以碳化硅的熔
点低于金刚石
突破点5 晶体类型与粒子间作用力及原因解释
21.(4分)(2024·山东青岛一模)CuSO ·5H O简单的平面结构如图,则该晶体的化学式应表示为
4 2
。
该晶体中含有的粒子间作用力有 (填字母)。水分子①的键角 (填“大于”“小于”或“等
于”)105°,原因为
。
a.离子键 b.氢键 c.非极性共价键 d.极性共价键 e.配位键
答案:[Cu(H O) ]SO ·H O abde 大于 ①中水分子形成氢键,导致中心氧原子孤电子对对成键电子
2 4 4 2
对斥力减小
解析:根据图示可知该晶体的化学式表示为[Cu(H O) ]SO ·H O;该晶体中存在配位键,配位键和O—
2 4 4 2
H、S—O为极性共价键,[Cu(H O)
]2+和SO2-
间存在离子键,水分子和配位水分子之间以及水分子和
2 4 4
硫酸根离子之间存在氢键;水分子①的键角大于105°原因是①中水分子形成氢键,导致中心氧原子的
孤电子对对成键电子对的斥力减小。
22.(2分)砷化镓以第三代半导体著称,熔点为1 230 ℃,具有空间网状结构。已知氮化硼与砷化镓属于
同种晶体类型。则两种晶体熔点较高的是 (填化学式),其理由是 。
答案:BN 两种晶体均为共价晶体,N和B形成的共价键键长较短,键能较大,熔点较高
突破点6 晶胞结构及分析、计算23.(4分)(2024·湖北十一校第二次联考)氮化钴属于立方晶系,经Cu掺杂得催化剂X,经Li掺杂得催化
剂Y。
X属于立方晶系,晶胞参数为d pm,距离最近的Co原子的核间距为 pm;若N 表示阿伏加德罗
A
常数的值,X的密度为 g·cm-3(用含N 的代数式表示)。Y属于六方晶系,晶胞参数为
A
1
a=b≠c,α=β=90°,γ=120°,如A点原子的分数坐标为(1,0, ),则B点Li原子的分数坐标为 ,1个N
2
原子周围距离相等且最近的Li原子数目为 。
√2 255 2 1
答案: d ×1030 ( , ,1) 12
2 d3N 3 3
A
解析:X属于立方晶系,晶胞参数为d pm,根据图示中的几何关系可知,距离最近的Co原子的核间距为
√2 1 1
面对角线的一半,即 d pm;X晶胞中有Cu原子8× =1个,Co原子6× =3个,N原子1个,则X的密
2 8 2
NM 255 2 1
度ρ= ×1030 g·cm-3= ×1030 g·cm-3;B点在三角形中心,则B点Li原子的分数坐标为( ,
N d3 d3N 3 3
A A
,1);Y属于六方晶系,结合晶胞参数及给出的角度可知,1个N原子周围距离相等且最近的Li原子数目
为12。
24.(3分)(2024·辽宁丹东质量测试)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
1 1
所示,乙图为该晶胞的俯视图,已知A点原子分数坐标为(0,0,0),B点原子分数坐标为( ,1, )。
2 2
该晶体的化学式为 ,Se的配位数为 ,C点的原子分数坐标为 。
3 1 3
答案:ZnSe 4 ( , , )
4 4 4
1
解析:由晶胞结构可知,晶胞中位于体内的锌原子个数为4,位于顶角和面心的硒原子个数为8× +6×
8
1
=4,则该晶体的化学式为ZnSe;由晶胞结构可知,晶胞中位于体内的锌原子周围距离最近的硒原子个
2数为4,由晶体的化学式为ZnSe可知,硒原子的配位数为4;由A点、B点原子坐标可知,晶胞的边长为
3 1 3
1,则C点原子的分数坐标为( , , )。
4 4 4
25.(6分)已知: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。
(1)(3分)一种Ag HgI 固体导电材料为四方晶系,其晶胞参数为a pm、a pm和2a pm,晶胞沿x、y、z
2 4
1 1 1
轴方向的投影如图1所示,A、B、C表示三种不同原子,标记为n的原子的分数坐标为( , , ),则
4 4 8
标记为m的原子的分数坐标为 ;距离Hg最近的Ag有
个;设N 为阿伏加德罗常数的值,Ag HgI 的摩尔质量为M g·mol-1,则该晶体的密度为
A 2 4
g·cm-3(用代数式表示)。
图1
(2)(3分)LiCl·3H O属正交晶系,可用于制电池和金属锂等,其晶胞参数为0.8 nm、1.0 nm、1.0 nm。
2
如图2所示为沿z轴投影的晶胞中所有Cl-的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cl-的数目
为 ;距离A点最近的Cl-是 (填字母),它们之间的距离d=
nm。
图2
3 3 5 M
答案:(1)( , , ) 8 ×1030 (2)4 C √0.41
4 4 8 N a3
A
1 1 1 3
解析:(1)根据标记为n的原子的分数坐标为( , , )可知,标记为m的原子在x轴的分数坐标为 、
4 4 8 4
3 5 3 3 5
在y轴的分数坐标为 、在z轴的分数坐标为 ,所以标记为m的原子的分数坐标为( , , )。由
4 8 4 4 8
晶胞投影图可知,B、C原子在晶胞中的位置为 ;A原子在晶胞体内,1个晶胞中含有A原子1
的数目为8,B原子在晶胞顶角和晶胞体心,1个晶胞中含有B原子数目为8× +1=2,C原子在晶胞棱
8
1 1
上和晶胞面上,1个晶胞中含有C原子数目为4× +6× =4,则A代表I、B代表Hg、C代表Ag,所以
4 2
距离Hg最近的Ag有8个。设N 为阿伏加德罗常数的值,Ag HgI 的摩尔质量为M g·mol-1,则该晶体
A 2 4
2M M
的密度为 2a3×10-30×N g·cm-3= N a3 ×1030g·cm-3。
A A
(2)根据晶胞的xy平面图分析,Cl-在晶胞中的位置为 ,Cl-有2个位于晶胞内部,有4个位于晶
1
胞面上,则晶胞中Cl-的数目为2+4× =4。根据晶胞中各原子的坐标及空间位置关系可知,距离A点
2
最近的Cl-是C;可以建立直角三角形如图所示: ,AC之间的距离d是这个三角形的斜边长,根
据晶胞参数为0.8 nm、1.0 nm及勾股定理可知,d=
√[(0.5-0)×0.8]2+[(0.72-0.22)×1.0]2 nm=√0.41 nm。
26.(3分)(2024·山东德州一模)铪(Hf)的卤化物八面体离子是构建卤化物钙钛矿的基本发光单元,其构
建的某晶胞结构如图所示。
(1)(2分)该晶胞中K+的配位数为 ,阴离子形成的八面体空隙有 个。
(2)(1分)该晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为N ,则Hf—Hf最近距离为
A
nm。
答案:(1)4 4
√2 √8×39+4×179+24×80
(2) ×3 ×107
2 N ρ
A
解析:(1)由题干晶胞图示信息可知,该晶胞中K+位于体内,阴离子位于8个顶角和6个面心上,故每个
K+位于顶角和面心阴离子形成的正四面体的体心,故K+的配位数为4,阴离子形成的八面体空隙有4
个。
1 1
(2)由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中含有8个K+,含有[HfBr ]2-的个数为8× +6× =4,阿伏加德罗
6 8 2
8×39+4×179+24×80
常数的值为N ,则一个晶胞的质量为 g,设晶胞参数为a nm,则一个晶胞的
A N
Am 8×39+4×179+24×80
=
体积为(a×10-7cm)3,该晶体的密度为ρ g·cm-3,则有ρ=
V N (a×10-7)3
,解得a=
A
√8×39+4×179+24×80 √2
3 ×107,则Hf—Hf最近距离为面对角线的一半,即等于 a nm=
N ρ 2
A
√2 √8×39+4×179+24×80
×3 ×107 nm。
2 N ρ
A
