北京曲一线图书策划有限公司 5年高考 3年模拟 A版 化学
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、分子间作用力
1. (2023江苏,2,3分)反应NH Cl+NaNO NaCl+N ↑+2H O应用于石油开采。下列说
4 2 2 2
法正确的是( )
H+
4
A.N 的电子式为
B.NO-
中N元素的化合价为+5
2
C.N 分子中存在 键
2
D.H O为非极性分子
2
答案 C
2. (2023浙江6月选考,2,3分)下列化学用语表示正确的是( )
A.H S分子的球棍模型:
2
B.AlCl 的价层电子对互斥模型:
3
C.KI的电子式:
D.CH CH(CH CH ) 的名称:3-甲基戊烷
3 2 3 2
答案 D
3. (2021北京,3,3分)下列化学用语或图示表达不正确的是( )
A.N 的结构式:
2
B.Na+的结构示意图:
C.溴乙烷的分子模型:
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D.CO 的电子式:
2
答案 D
4. (2022天津,4,3分)利用反应2NH +NaClO N H +NaCl+H O可制备N H 。下列叙述
3 2 4 2 2 4
正确的是( )
A.NH 分子有孤电子对,可作配体
3
B.NaCl晶体可以导电
C.1个N H 分子中有4个σ键
2 4
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
5. (2023海南,19,节选)我国科学家发现一种钡配合物Ⅰ可以充当固氮反应的催化剂,
反应过程中经历的中间体包括Ⅱ和Ⅲ。
( 代表单键、双键或三键)
回答问题:
(1)配合物Ⅰ中钒的配位原子有4种,它们是 。
(2)配合物Ⅰ中,R'代表芳基,V-O-R'空间结构呈角形,原因是 。
(3)配合物Ⅱ中,第一电离能最大的配位原子是 。
(4)配合物Ⅱ和Ⅲ中,钒的化合价分别为+4和+3,配合物Ⅱ、Ⅲ和N 三者中,两个氮原子
2
间键长最长的是 。
答案 (1)C、O、P、Cl (2)氧原子的价层电子对数为4,其中孤电子对数为2,采取sp3
杂化 (3)N (4)配合物Ⅱ
考点2 分子结构与性质
6. (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
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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
7. (2023新课标,9,6分)一种可吸附甲醇的材料,其化学式为
[C(NH ) ] [B(OCH ) ] Cl,部分晶体结构如下图所示,其中[C(NH ) ]+为平面结构。
2 3 4 3 4 3 2 3
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<N<O
C.基态原子未成对电子数:B<C<O<N
D.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
答案 A
8. (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.CH 和H O的VSEPR模型均为四面体
4 2
B.SO2- 和CO2-
的空间构型均为平面三角形
3 3
C.CF 和SF 均为非极性分子
4 4
D.XeF 与XeO 的键角相等
2 2
答案 A
9. (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N
2
D.分解产物NPO的电子式为
答案 C
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10. (2023重庆,10,3分)NCl 和SiCl 均可发生水解反应,其中NCl 的水解机理示意图
3 4 3
如下:
下列说法正确的是( )
A.NCl 和SiCl 均为极性分子
3 4
B.NCl 和NH 中的N均为sp2杂化
3 3
C.NCl 和SiCl 的水解反应机理相同
3 4
D.NHCl 和NH 均能与H O形成氢键
2 3 2
答案 D
11. (2023浙江1月选考,17,10分)硅材料在生活中占有重要地位。请回答:
(1)Si(NH ) 分子的空间结构(以Si为中心)名称为 ,分子中氮原子的杂化轨道
2 4
类型是 。Si(NH ) 受热分解生成Si N 和NH ,其受热不稳定的原因是 。
2 4 3 4 3
(2)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、
③[Ne]3s23p14s1。有关这些微粒的叙述,正确的是 。
A.微粒半径:③>①>②
B.电子排布属于基态原子(或离子)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
(3)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 (1)四面体 sp3 Si周围的NH 基团体积较大,受热时斥力较强[Si(NH ) 中Si—
2 2 4
N键键能相对较小];产物中气态分子数显著增多(熵增)
(2)AB
(3)共价晶体 SiP
2
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考点3 晶体结构与性质
12. (2021天津,2,3分)下列各组物质的晶体类型相同的是( )
A.SiO 和SO B.I 和NaCl C.Cu和Ag D.SiC和MgO
2 3 2
答案 C
13. (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。
石墨炔
金刚石
石墨
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
14. (2023重庆,9,3分)配合物[MA L ]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示,
2 2
下列说法错误的是( )
A.中心原子的配位数是4
B.晶胞中配合物分子的数目为2
C.晶体中相邻分子间存在范德华力
D.该晶体属于混合型晶体
答案 D
15. (2023山东,5,2分)石墨与F 在450 ℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物
2
(CF) ,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
x
是( )
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A.与石墨相比,(CF) 导电性增强
x
B.与石墨相比,(CF) 抗氧化性增强
x
C.(CF) 中C—C的键长比C—F短
x
D.1 mol (CF) 中含有2x mol共价单键
x
答案 B
16. (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KCaF D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将改变
3
答案 B
17. (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N 。下列说法错误的是 ( )
A
A.晶体最简化学式为KCaB C B.晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个
6 6
2.17×1032
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
a3·N
A
答案 C
考法强化练
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考法1 杂化轨道类型及分子极性判断
1. (2023山东,3,2分)下列分子属于极性分子的是 ( )
A.CS B.NF C.SO D.SiF
2 3 3 4
答案 B
2. (2023海南,4,2分)下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是( )
A.P 分子呈正四面体,键角为109°28'
4
B.NaCl焰色为黄色,与Cl电子跃迁有关
C.Cu基态原子核外电子排布符合构造原理
D.OF 是由极性键构成的极性分子
2
答案 D
3. (2023江苏,5,3分)下列说法正确的是( )
A. ❑ 1H、2H、3H都属于氢元素
1 1 1
B.NH+ 和H O的中心原子轨道杂化类型均为sp2
4 2
C.H O 分子中的化学键均为极性共价键
2 2
D.CaH 晶体中存在Ca与H 之间的强烈相互作用
2 2
答案 A
4. (2023浙江1月选考,12,3分)共价化合物Al Cl 中所有原子均满足8电子稳定结构,
2 6
一定条件下可发生反应:Al Cl +2NH 2Al(NH )Cl 。下列说法不正确的是( )
2 6 3 3 3
A.Al Cl 的结构式为
2 6
B.Al Cl 为非极性分子
2 6
C.该反应中NH 的配位能力大于氯
3
D.Al Br 比Al Cl 更难与NH 发生反应
2 6 2 6 3
答案 D
5. (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NH OH
2
与NH 转化为肼(NH NH ),其反应历程如下所示。
3 2 2
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下列说法错误的是( )
A.NH OH、NH 和H O均为极性分子
2 3 2
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NH OH替换为ND OD,反应可得ND ND
2 2 2 2
答案 D
6. (2021全国甲,35,节选)我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被
形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催
化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题:
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为
;单晶硅的晶体类型为 。SiCl 是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类
4
型为 。SiCl 可发生水解反应,机理如下:
4
含s、p、d轨道的杂化类型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中间体SiCl (H O)中Si采取
4 2
的杂化类型为 (填标号)。
(2)CO 分子中存在 个σ键和 个π键。
2
(3)甲醇的沸点(64.7 ℃)介于水(100 ℃)和甲硫醇(CH SH,7.6 ℃)之间,其原因是 。
3
答案 (1)3s23p2 共价晶体 sp3 ②
(2)2 2 (3)甲硫醇不能形成分子间氢键,而水和甲醇均能,且水的氢键比甲醇的多
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考法2 键参数大小比较 大π键分析
7. (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:CH >SiH
4 4
B.键长: <C—O
C.熔点:CO <SiO
2 2
D.硬度:金刚石>晶体硅
答案 C
8. (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
9. (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K 大于三氯乙酸的K
a a
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) ,而气态氯化氢中是 HCl分子
2
答案 A
10. (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NCl 分子的极性比PCl 的大
3 3
B.N与N的π键比P与P的强,可推断 的稳定性比 的高
C.NH 的成键电子对间排斥力较大,可推断NH 的键角比 PH 的大
3 3 3
D.HNO 的分子间作用力较小,可推断HNO 的熔点比 H PO 的低
3 3 3 4
答案 A
11. (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:
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(1)-40 ℃时,F 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
2
类型为 ,HOF水解反应的产物为 (填化学式)。
(2)ClO 中心原子为Cl,Cl O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO 中存在大π键(
2 2 2
Π5)。ClO 中Cl原子的轨道杂化方式为 ;O—Cl—O键角 Cl—O—Cl键
3 2
角(填“>”“<”或“=”)。比较ClO 与Cl O中Cl—O键的键长并说明原因 。
2 2
(3)一定条件下,CuCl 、K和F 反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系,晶胞结
2 2
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N ,化合
A
物X的密度ρ= g·cm-3(用含N 的代数式表示)。
A
答案 (1)分子晶体 HF和H O (2)sp2 > ClO 中存在大π键,Cl O中仅存在Cl—O
2 2 2 2
σ键,所以ClO 中Cl—O键的键长更短
2
4.36×1032
(3)CuCl +4K+2F 2KCl+K CuF
2 2 2 4 a2cN
A
考法3 物质熔、沸点高低比较
12. (2022天津,3,3分)下列物质沸点的比较,正确的是( )
A.CH >C H B.HF>HCl C.H S>H Se D. >CH CH CH CH
4 2 6 2 2 3 2 2 3
答案 B
13. (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:AlF (1 040 ℃)远高于AlCl (178 ℃升华) 晶体类型
3 3
C. 酸性:CF COOH(pK =0.23)远强于CH COOH(pK =4.76) 羟基极性
3 a 3 a
D. 溶解度(20 ℃):Na CO (29 g)大于NaHCO (8 g) 阴离子电荷
2 3 3
答案 D
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14. (2023河北,7,3分)物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是( )
选项 实例 解释
用He替代H 填充探空气球更
A. 2 He的电子构型稳定,不易得失电子
安全
BF 与NH 形成加合物
B. 3 3 BF 中的B有空轨道接受NH 中N的孤电子对
[H N→BF ] 3 3
3 3
C. 碱金属中Li的熔点最高 碱金属中Li的价电子数最少,金属键最强
N原子价层只有4个原子轨道,不能形成5个N—F
D. 不存在稳定的NF 分子
5 键
答案 C
15. (2021海南,11,4分)关于NH 性质的解释合理的是( )
3
选项 性质 解释
A 比PH 容易液化 NH 分子间的范德华力更大
3 3
B 熔点高于PH N—H键的键能比P—H大
3
C 能与Ag+以配位键结合 NH 中氮原子有孤电子对
3
D
氨水中存在NH+
NH ·H O是离子化合物
4 3 2
答案 C
16. (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
17. (2023全国乙,35,节选)(2)已知一些物质的熔点数据如下表:
物质 NaCl SiCl GeCl SnCl
4 4 4
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SiCl ,原因是 。分析同族元素的氯
4
化物SiCl 、GeCl 、SnCl 熔点变化趋势及其原因
4 4 4
。SiCl 的空间结构为 ,其中Si的轨道杂化形式为 。
4
答案 NaCl为离子晶体,SiCl 为分子晶体,离子键比分子间作用力强 SiCl 、GeCl 、
4 4 4
SnCl 的相对分子质量增大,分子间作用力增强,则熔点逐渐升高 正四面体形 sp3
4
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三年模拟
考点强化练
考点1 化学键、分子间作用力
1. (2023重庆2月月考,1)下列说法正确的是( )
A.含有金属元素的化合物一定是离子化合物
B.完全由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物
C.ⅠA族和ⅦA族元素原子间只能形成离子键
D.金属键只存在于金属单质中
答案 B
2. (2023辽宁葫芦岛二模,2)下列符号表征不正确的是( )
A.次氯酸的结构式:H—Cl—O B.H 分子中σ键的电子云轮廓图:
2
C.H S的VSEPR模型: D.MgCl 的形成过程:
2 2
答案 A
3. (2024届江苏如皋期初考,5)许多过渡金属离子对多种配体有很强的结合力,能形
成种类繁多的配合物。下列说法正确的是( )
A.配合物[TiCl(H O) ]Cl ·H O不能与AgNO 溶液反应产生白色沉淀
2 5 2 2 3
B.1 mol配合物Ni(CO) 中共有8 mol σ键
4
C.配合物[Cu(NH ) ]SO ·H O的配体为NH
和SO2-
3 4 4 2 3 4
D.配合物[Ag(NH ) ]OH的配位数为6
3 2
答案 B
考点2 分子结构与性质
4. (2023北京顺义二模,7)S Cl 是橙黄色液体,少量泄漏会产生窒息性气体,喷水雾可
2 2
减慢其挥发,并产生酸性悬浊液。其分子结构如图所示。下列关于S Cl 的说法不正确
2 2
的是( )
A.结构式为Cl—S—S—Cl B.是含有极性键的非极性分子
C.与S Br 结构相似,熔、沸点:S Br >S Cl
2 2 2 2 2 2
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D.与水反应的化学方程式可能为2S Cl +2H O SO ↑+3S↓+4HCl
2 2 2 2
答案 B
5. (2024届黑龙江哈尔滨师范大学附中开学考,12)As O (砒霜)是两性氧化物,分子结
2 3
构如图所示,与盐酸反应能生成AsCl ,AsCl 和LiAlH 反应的产物之一为AsH 。下列说
3 3 4 3
法错误的是( )
A.As O 分子中As原子的杂化方式为sp3
2 3
B.AsCl 的分子空间结构为平面正三角形
3
C.AlH-
的VSEPR模型是四面体形
4
D.AsH 分子的键角小于109°28'
3
答案 B
6. (2023吉林长春三模,9)SO 有多种结构变体,气态时主要以单分子存在,固态时分子
3
有三种变体,其中γ-SO 和β-SO 分子结构如图所示。下列说法错误的是( )
3 3
A.气态SO 分子空间结构为平面三角形
3
B.γ-SO 中a对应的键长比b对应的键长短
3
C.γ-SO 和β-SO 中硫原子均采取sp3杂化
3 3
D.β-SO 形成的固体中作用力只有共价键
3
答案 D
7. (2024届河北邯郸三模,2)“超分子”已经在很多领域广泛应用。下列关于超分子
的说法正确的是( )
A.冠醚的空穴结构对离子有选择作用,在有机反应中可作催化剂,图甲中K+与冠醚形成
离子键
B.杯酚具有“分子识别”特征,图乙中杯酚与C 形成氢键
60
C.可燃冰(图丙)可看作由水和甲烷等分子通过非共价键形成的超分子,硫化氢分子间也
能通过与水分子间类似的相互作用形成分子笼
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D.烷基磺酸钠在水中聚集形成的胶束(图丁),这反映了超分子的“自组装”特征
答案 D
考点3 晶体结构与性质
8. (2024届江西乐安二中开学考,6)下列关于晶体的说法,不正确的是( )
①晶体中粒子呈周期性有序排列,有自范性,而非晶体中粒子排列相对无序,无自范
性;②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体;③共价键可决定分子晶体的熔、沸
点;④MgO和NaCl两种晶体中,MgO的离子键弱,熔点比较低;⑤晶胞是晶体结构的基本
单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列;⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式,
以使其变得比较稳定;⑦干冰晶体中,一个CO 分子周围有12个CO 分子紧邻
2 2
A.①②③ B.②③⑦ C.④⑤⑥ D.②③④
答案 D
9. (2024届河南开封高级中学质检一,12)下列有关晶体的说法不正确的是( )
A.图中所示的四种物质中,熔点最低的是冰
B.每个Cu晶胞中平均含有4个铜原子
C.在NaH晶胞中,距离Na+最近且等距的Na+的个数为12
D.钛酸钡晶胞中,Ba2+的配位数为4
答案 D
10. (2023辽宁大连二模,14)FeS 具有良好的半导体性能,如图给出了立方FeS 晶胞
2 2
中的Fe2+和位于晶胞体心的S2- (晶胞中的其他S2-
已省略)。下列叙述正确的是( )
2 2
A.Fe2+的最高能层的电子排布式为3d6
B.基态Fe2+共有24种不同空间运动状态的电子
C.FeS
晶胞中距离每个S2- 最近的S2-
有8个
2 2 2
D.晶胞中Fe2+位于S2-
所形成的正八面体的体心
2
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答案 D
11. (2024届湖北武汉部分学校9月调研,13)为维护国家安全和利益,经国务院批准,
决定对镓、锗相关物项实施出口管制。公告自2023年8月1日起正式实施。镓的某种
化合物的晶胞结构如图所示(晶胞参数为a pm,N 为阿伏加德罗常数的值),下列说法正
A
确的是( )
A.Ga元素位于周期表的ds区 B.晶体结构中N的配位数为4
4×84
C.该物质的化学式为GaN D.该晶体的密度为 ×10-27g/cm3
2 a3N
A
答案 B
考法综合练
考法1 杂化轨道类型及分子极性判断
1. (2023上海普陀二模,8)下列化合物中,含非极性共价键的极性分子是( )
A.CH CH B.H O C.CO D.Na O
2 2 2 2 2 2 2
答案 B
2. (2023重庆南开中学三诊,7,改编)CCl 是一种重要的有机溶剂,其工业制备原理为
4
CS +3Cl CCl +S Cl 。下列说法正确的是( )
2 2 4 2 2
A.CS 和CCl 中的C原子杂化方式均为sp3
2 4
B.CS 和CCl 分子的空间结构分别是V形和正四面体
2 4
C.CS 为非极性分子
2
D.液态Cl 挥发时主要破坏共价键
2
答案 C
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3. (2024届江西宁冈中学开学考,8)氨硼烷(NH ·BH )是一种高性能固体储氢材料,在
3 3
催化剂作用下可发生如下反应:3NH ·BH +6H O
3NH++B3O3-
+9H ↑。已知B
O3-
3 3 2 4 6 2 3 6
结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.NH 与H O+具有相似的空间结构
3 3
B.NH ·BH 中的“·”表示的作用力为氢键
3 3
C.B O3- 中各原子均满足最外层8e-稳定结构
3 6
D.反应前后,B原子的杂化方式未发生改变
答案 A
4. (2024届重庆渝中期中,7)很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒
剂,如化合物Ⅰ、Ⅱ(结构如图)。例如,化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅲ。下列说法
正确的是( )
A.Ⅰ中S原子和O原子均采用sp3杂化 B.Ⅰ中S元素的电负性最大
C.Ⅱ中只含共价键 D.Ⅲ中C—C—C的键角为180°
答案 A
5. (2024届湖北黄冈9月调研,6)下列微粒的空间结构,用杂化轨道理论解释正确的是
( )
选项 微粒空间结构 杂化轨道理论解释
A N原子都是sp2杂化
吡啶( )和吡咯( )中所有原子都共平面
B 三甲硅烷基胺[(SiH ) N]是非极性分子 N原子是sp3杂化
3 3
C 四水合铜离子[Cu(H O) ]2+是平面四边形结构 Cu2+是sp3杂化
2 4
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D C原子是sp2杂化
C ( )是球形结构
60
答案 A
6. (2023山东烟台二模,16,节选)硅材料和铝材料在生产生活中应用广泛。回答下列
问题:
(2)N(SiH ) 是一种高介电常数材料。已知:N(SiH ) 中Si—N—Si键角为120°,N(CH )
3 3 3 3 3 3
中C—N—C键角为111°。共价键的极性:Si—N C—N(填“>”“=”或“<”)。
下列划线原子与N(SiH ) 中N原子杂化类型相同的是 (填标号)。
3 3
A.Al(OCH ) B.NH ·BH C.N(CH ) D.NH NO
3 3 3 3 3 3 4 3
答案 > AD
考法2 键参数大小比较 大π键分析
7. (2023北京清华附中三模,4)汽车尾气中的CO、NO 、硫氧化物、乙烯、丙烯等碳
x
氢化合物会引起光化学烟雾、酸雨等污染问题;汽油抗震添加剂四乙基铅(熔点为-136
℃,极易挥发)的排放严重危害人体中枢神经系统。汽车尾气净化装置可将污染物中的
CO和NO转化为无害气体CO 和N 。下列有关说法正确的是( )
2 2
A.SO 和SO 中的键角相等 B.丙烯中C原子为sp2杂化
2 3
C.N 中σ键和π键数目之比为1∶2 D.固态四乙基铅为离子晶体
2
答案 C
8. (2023河北唐山三模,3)侯德榜联合制碱法的原理之一是NH +CO +NaCl+H O
3 2 2
NH Cl+NaHCO ↓。下列关于该原理涉及的物质说法正确的是( )
4 3
A.NH Cl的电子式为
4
B.CO 、NH+ 、H O中心原子均为sp3杂化
2 4 2
C.键角的大小顺序为CO
>NH+
>NH >H O
2 4 3 2
D.NaCl晶胞中Cl-的配位数是12
答案 C
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9. (2024届湖北武汉武钢三中7月月考,7)溶液中Fe3+和SCN-可形成配离子[Fe(SCN)
(H O) ]2+,其中Fe、C、N三种原子不在一条直线上。下列关于该配离子的说法正确的是
2 3
( )
A.存在极性共价键和离子键 B.C的杂化方式为sp3
C.Fe3+的配位数为5 D.[Fe(SCN)(H O) ]2+中H—O—H的键角大于配位前水分子中该键
2 3
角
答案 D
10. (2024届辽宁金州高级中学期中,14)已知一氯乙烯(C H Cl)分子中,C的一个sp2杂
2 3
化轨道与Cl的3p 轨道形成C—Cl σ键,并且Cl的3p 轨道与C的2p 轨道形成3中心
x z z
4电子的大π键(Π4)。下列粒子中,含有Π4的是( )
3 3
A.CO2-B.NO-C.O3D.SO2-
3 3 4
答案 C
11. (2023河北邯郸一模,11)大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子。某离子液
体结构如图所示,其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,X、Z同主族。
Πm
该物质可通过以物质M( ,含有大π键,表示为 n,n为参与形成大π键的原
子个数,m为参与形成大π键的电子个数)为原料合成得到。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:Y>X>Z
B.X Y 分子为直线形分子
2 2
C.M分子中存在的大π键为Π6
4
D.电负性:X>Y>Z
答案 A
考法3 物质熔、沸点高低比较
12. (2024届湖南永州一中开学考,4)下列有关物质结构和性质的说法正确的是(
)
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A.含有极性键的分子叫做极性分子
B.邻羟基苯甲酸的沸点高于对羟基苯甲酸的沸点
C.金属能导电是因为金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可定向移动
D.甲醇可与水以任意比互溶是因为醇分子与水分子间形成了氢键
答案 D
13. (2024届江西景德镇一检,5)下列有关C、N、O三种元素及其相关化合物的结构与
性质说法错误的是( )
A.第一电离能:C<O<N B.沸点:C H <N H <H O
2 6 2 4 2 2
C.键角:H O<NH <CH D.C H 、N H 、H O 3种分子中的键能:C—C<N—N<O—O
2 3 4 2 6 2 4 2 2
答案 D
微专题 晶胞结构分析与计算
1. (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/(N ×a3×10-30) g·cm-3
A
B.图1中O原子的配位数为6
C.图2表示的化学式为LiMg OCl Br
2 x 1-x
D.Mg2+取代产生的空位有利于Li+传导
答案 C
2. (2023河北,11,3分)锆(Zr)是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种
锆的氧化物晶体的立方晶胞,N 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A
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A.该氧化物的化学式为ZrO
2
123×1030
B.该氧化物的密度为 g·cm-3
N ·a3
A
√2
C.Zr原子之间的最短距离为 a pm
2
D.若坐标取向不变,将p点Zr原子平移至原点,则q点Zr原子位于晶胞xy面的面心
答案 B
3. (2024届湖北武汉部分重点高中8月月考,15)立方砷化硼(BAs)是一种优良的半导
体材料,BAs的晶胞结构如图所示:
若晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数的值为N ,下列有关说法错误的是( )
A
A.BAs晶体中存在着配位键
1 1 1
B.1号砷原子的坐标为( , , )
4 4 4
√3
C.晶胞中As原子与B原子的最近距离为 a pm
4
D.晶体BAs的摩尔体积为a3N ×10-36 m3/mol
A
答案 D
4. (2024届山西怀仁一中开学考,12)某种太阳能材料CuInS 晶体为四方晶系,其晶胞
x
参数及结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90°。已知A处In原子坐标为
(0.5,0,0.25),B处Cu原子坐标为(0,0.5,0.25)。阿伏加德罗常数的值为N 。下列说法
A
正确的是( )
A.C处S原子坐标为(0.75,0.5,0.625)
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B.CuInS 中的x=4
x
C.CuInS 晶体中,D处Cu原子周围紧邻且距离相等的Cu原子共有6个
x
486
D.CuInS 晶体的密度为 ×1030 g·cm-3
x a3N
A
答案 D
5. (2024届安徽巢湖一中10月月考,13)一种超导材料(仅由Cs、Ag、F三种元素组
成)的长方体晶胞结构如图所示(已知MP=QR,用N 表示阿伏加德罗常数的值)。
A
下列说法正确的是( )
A.基态 Ag失去4d能级上的一个电子转化为Ag+
47
1 1 c-s
B.若N点原子分数坐标为( , ,0),则P点原子分数坐标为(0,0, )
4 4 c
√2
C.M、N之间的距离为 a×10-7 cm
4
1 192
D.晶体的密度为 g·pm-3
a2cN
A
答案 D
6. (2023北京,15,10分)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根
(S
O2- )可看作是SO2-
中的一个O原子被S原子取代的产物。
2 3 4
(1)基态S原子价层电子排布式是 。
(2)比较S原子和O原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:
。
(3)S
O2-
的空间结构是 。
2 3
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O2- O2-
(4)同位素示踪实验可证实S 3 中两个S原子的化学环境不同,实验过程为S 3
2
O2- O2- O2- a 32
S 3 Ag S+S 4 。过程ⅱ中,S 3 断裂的只有硫硫键,若过程ⅰ所用试剂是N 2
2 2 2
SO 和35S,过程ⅱ含硫产物是 。
3
(5)MgS O ·6H O的晶胞形状为长方体,边长分别为a nm、b nm、c nm,结构如图所示。
2 3 2
晶胞中的[Mg(H O) ]2+个数为 。
2 6
已知MgS O ·6H O的摩尔质量是M g·mol-1,阿伏加德罗常数的值为N ,该晶体的密度为
2 3 2 A
g·cm-3。(1 nm=10-7 cm)
(6)浸金时,S O2- 作为配体可提供孤电子对与Au+形成[Au(S O ) ]3-。分别判断S O2- 中
2 3 2 3 2 2 3
的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由:
。
答案 (1)3s23p4
(2)O和S为同主族元素,S原子半径比O原子大,S原子更易电离出最外层的电子,第一
电离能比O原子小
(3)四面体形
(4)Ag 35S、32SO2-
2 4
4M
(5)4 ×1021
abcN
A
(6)S
O2-
中中心S原子不能做配位原子,端基S原子能做配位原子;因为S
O2-
中中心S
2 3 2 3
原子无孤电子对,端基S原子有孤电子对
7. (2023福建龙岩三模,14,节选)(3)一种新型导电陶瓷材料硅的钨化物,其晶胞结构
如图所示,硅原子的配位数为 。设N 为阿伏加德罗常数的值,则该硅的钨化物
A
晶体的密度为 g/cm3(列出计算式)。
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4.8×1023
答案 4
N a2b
A
8. (2024届广东执信中学开学考,17,节选)(4)磷青铜是一种具有高耐腐蚀性、耐磨
性的合金材料,广泛用于机械零件制造。磷青铜的晶胞结构如下图所示。
①该晶体的化学式为 。
②若该晶胞的边长为a pm,阿伏加德罗常数的值为N ,则该晶体的密度为
A
g/cm3(列出计算式)。
64×3+119+31
答案 ①Cu SnP ②
3 (a×10-10)3N
A
9. (2023全国乙,35,节选)(3)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轴的投影图如下图所示,晶胞中含有 个Mg。该物质化学式为
,B-B最近距离为 。
√3
答案 1 MgB a
2 3
10. (2023全国甲,35,15分)将酞菁—钴酞菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上,制得
一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题:
(1)下图所示的几种碳单质,它们互为 ,其中属于共价晶体的是 ,
C 间的作用力是 。
60
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(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如下图所示。
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。
(3)气态AlCl 通常以二聚体Al Cl 的形式存在,其空间结构如图a所示,二聚体中Al的
3 2 6
轨道杂化类型为 。AlF 的熔点为1 090 ℃,远高于AlCl 的192 ℃,由此可以
3 3
判断铝氟之间的化学键为 键。AlF 结构属立方晶系,晶胞如图b所示,F-的配位
3
数为 。若晶胞参数为a pm,晶体密度ρ= g·cm-3(列出计算式,阿伏
加德罗常数的值为N )。
A
答案 (1)同素异形体 金刚石 范德华力
(2)③ +2 配位
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84
(3)sp3 离子 2 ×1030
a3N
A
11. (2022全国乙,35,15分)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的
应用。回答下列问题:
(1)氟原子激发态的电子排布式有 ,其中能量较高的是 。(填标号)
a.1s22s22p43s1 b.1s22s22p43d2 c.1s22s12p5 d.1s22s22p33p2
(2)①一氯乙烯(C H Cl)分子中,C的一个 杂化轨道与Cl的3p 轨道形成C—Cl
2 3 x
键,并且Cl的3p 轨道与C的2p 轨道形成3中心4电子的大π键(Π4)。
z z 3
②一氯乙烷(C H Cl)、一氯乙烯(C H Cl)、一氯乙炔(C HCl)分子中,C—Cl键长的顺序是
2 5 2 3 2
,理由:(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多,形成的C—Cl键越强;(ⅱ)
。
(3)卤化物CsICl 受热发生非氧化还原反应,生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为 。
2
解释X的熔点比Y高的原因 。
(4)α-AgI晶体中I-离子作体心立方堆积(如图所示),Ag+主要分布在由I-构成的四面体、
八面体等空隙中。在电场作用下,Ag+不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此,α-
AgI晶体在电池中可作为 。
已知阿伏加德罗常数为N ,则α-AgI晶体的摩尔体积V = m3·mol-1(列出算式)。
A m
答案 (1)ad d
(2)①sp2 σ ②C H Cl>C H Cl>C HCl Cl参与形成的大π键越多,形成的C—Cl键越
2 5 2 3 2
短
(3)CsCl CsCl是离子晶体,熔化时需要克服Cs+和Cl-之间的离子键,而ICl是分子晶体,
熔化时只需要克服范德华力
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1
(4)固体电解质 (5.04×10-10)3N
2 A
12. (2022全国甲,35,节选)2008年北京奥运会的“水立方”,在2022年冬奥会上华
丽转身为“冰立方”,实现了奥运场馆的再利用,其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH
2
CH )与四氟乙烯(CF CF )的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题:
2 2 2
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。
第一电离能的变化图是 (填标号),判断的根据是
;第三电离能的变化图是 (填标号)。
(3)固态氟化氢中存在(HF) 形式,画出(HF) 的链状结构 。
n 3
(4)CF CF 和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为 和 ;聚四氟乙烯
2 2
的化学稳定性高于聚乙烯,从化学键的角度解释原因
。
(5)萤石(CaF )是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示,X代表的离子是
2
;若该立方晶胞参数为a pm,正负离子的核间距最小为 pm。
答案 (2)a 同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,N原子的价电子排布式为
2s22p3,2p轨道是半充满稳定结构,第一电离能比O原子大 b
(3)H—F…H—F…H—F
(4)sp2 sp3 F的电负性比H大,C—F键的键能比C—H键的大
√3
(5)Ca2+ a
4
13. (2022河北,17,节选)(6)下图是CZTS四元半导体化合物的四方晶胞。
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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
3 1 1
标,例如图中A原子的坐标为( , , ),则B原子的坐标为 。
4 4 8
1 3 5
答案 ①Cu ZnSnS ②( , , )
2 4 4 4 8
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