届高考化学选择题型抢分强化练题型145物质结构和性质选做题5.docx
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届高考化学选择题型抢分强化练题型145物质结构和性质选做题5
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——届届14.5届届届届届届届届届届
1.Fritz Haber在合成氨领域的贡献距今已经 110 周年，氮及其化合物的应用也十分广
泛。
（1）在基态 13N原子中，核外存在_____对自旋相反的电子，核外电子占据的最高能
级的电子云轮廓图为__________形。
5
（2）我国科学工作者实现世界首次全氮阴离子（N−）金属盐Co（N5）2（H2O）4的合成，其
结构如图所示，可知N−的化学键类型为____（按原子轨道的重叠方式）。
（3）Cu（NH3）2Cl2有两种同分异构体，其中一种可溶于水，则此化合物是________（填
“极性”或“非极性”）分子，由此推知该分子的空间构型是________（填“正四面
体形”或“平面正方形”）。
（4）某研究小组将平面型的含氮铂配合物分子进行层状堆砌，使每个分子中的铂原
子在某一方向上排列成行，构成能导电的“分子金属”，其结构如图所示。
①硫和氮中，第一电离能较大的是 ______。
②“分子金属”可以导电，是因为______能沿着其中的金属原子链流动。
③“分子金属”中，铂原子是否以sp3的方式杂化？
_____。
简述理由：
______。
（5）氮化硼（BN ）是一种性能优异、潜力巨大的新型材料，主要结构有立方氮化硼（如
左下图 ）和六方氮化硼（如右下图），前者类似于金刚石，后者与石墨相似。
①晶胞中的原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。
左上图中原子坐标
参数 A 为（0,0，0），D 为（1 , 1 , 0），则 E 原子的坐标参数为________ 。
2 2
②已知六方氮化硼同层中B − N距离为 acm，密度为dg/cm3，则层与层之间距离的
计算表达式为________pm。
（已知正六边形面积为3√3 a2，a 为边长）
2
2.铝、钛的合金及其化合物用途非常广泛。
回答下列问题：
（1）Al65Cu20Co15是一种准晶体，准晶体是一种无平移周期序，但有严格准周期位置
序的独特晶体，可通过_____________方法区分晶体、准晶体和非晶体。
（2）基态 Al 原子价电子排布式为_________，铝的第一电离能比镁的低，是因为
_______________________________________________。
（3）AlF3的熔点（1040℃）比AlCl3（194℃）高得多，这是因为_________________；气
态时，氯化铝以双聚体的形态存在，画出Al2Cl6的结构：
_________________。
（4）TiO2+检验反应为TiO2+ + H2O2 = [TiO（H2O2）]2+（橙红色），配离子
[TiO（H2O2）]2+中与中心原子形成配位键的原子是____________；H2O2中氧原子的
杂化方式是________________，H2O2的沸点（158℃）比键合方式相同的
S2Cl2（138℃）的高，其原因是____________________________________________。
（5）铝钛合金可用作磁控溅射镀膜的原材料，它的晶体结构及晶胞参数如图所示（Ti、
Al 位于面心或顶点）。
阿伏加德罗常数的值为NA ，则该铝钛合金的密度为
_________g · cm−3（列出计算式）。
3.【化学— —选修 3：
物质结构与性质】
我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐
（N5）6（H3O）3（NH4）4Cl（用 R 代表）。
回答下列问题：
（1）氮原子价电子的电子排布图为_____________。
（2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第
一电子亲和能（E1）。
第二周期部分元素的E1变化趋势如图（a）所示，其中除氮元素外，
其它元素的E1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E1呈现异常的原
因是__________。
（3）经 X 射线衍射测得化合物 R 的晶体结构，其局部结构如图（b）所示。
②R中阴离子N5−中的σ键总数为________个。
分子中的大π键可用符号Πm表示，其
①从结构角度分析，R 中两种阳离子的相同之处为_________，不同之处为
__________。
（填标号）
A.中心原子的杂化轨道类型B.中心原子的价层电子对数C.立体结
构D.共价键类型
n
中 m 代表参与形成的大π键原子数，n 代表参与形成的大π键电子数（如苯分子中的
5
大π键可表示为Π6 ），则N−中的大π键应表示为____________。
4
③图（b）中虚线代表氢键，其表示式为（NH+）N − H┄Cl、____________、
____________。
（4）R的晶体密度为d g · cm−3，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有 y 个
（N5）6（H3O）3（NH4）4Cl]单元，该单元的相对质量为 M，则 y 的计算表达式为
______________。
4.某多孔有机聚合物（Porous Organic Polymers,POPs）主要由 H、B、C、N、O 等元素
通过共价键连接，在化学传感器、光吸收、能量储存和非均相催化等方面有广泛的
应用。
请回答下列问题：
（1）N原子核外有_________种不同运动状态的电子，Bi 是 N 的同主族元素，与 P 原
子相差 3 个电子层，基态 Bi 原子的价电子轨道排布图为
______________________________。
3
（2）研究表明：
N2O5固体是由NO+2和NO−两种离子组成的，N2O5中 N 原子的杂化方
式为________________；SCN−与NO+2是等电子体，SCN−中含有的σ键和π键的数目
之比为________________。
（3）在 C、N、O 元素的氢化物中，C2H4与N2H4在水中的溶解度相差很大，出现这
种现象的主要原因是__________________。
H2O的键角（104.5∘）大于H2S（92°）的原因是
____________________________________。
2
（4）NO−和NH3都是很好的配体，若配合物CoH15N8O6的中心离子的价电子层有 4 个
未成对电子，其配位数为 6 的二价配离子为______________，配位原子可能是
_______________。
（5）石墨是一种片层结构物质，层内C— C键长为0.142nm，层间碳原子间距为
0.335nm，它属于__________________型晶体；六方氮化硼晶体结构如图 I 所示，
在其晶胞（图 II 所示）中层内B— N核间距为a pm，面间B— N核间距为b pm，其密度
为________g ⋅ cm−3。
（NA是阿伏加德罗常数的值，用含的代数式表示）
5.白磷（P4）在化工、军事等领域有着广泛应用。
工业上采用Ca3（PO4）2、SiO2及 C 为
原料制备，产物除P4外，还有CaSiO3、CO 等。
回答下列问题：
（1）下列状态的钙中，电离最外层第一个电子所需能量最小的是________（填选项字
母）。
A.B．C．D．
（2）SiO2硬而脆，其原因是________________。
4
（3）PO3−的空间构型为________，酸性条件下，可与Fe3+形成H3[Fe（PO4）2]从而掩
蔽溶液中的Fe3+，基态Fe3+核外 M 层有________种空间运动状态不同的电子。
（4）P4分子中 P 原子的杂化形式为________________，P4难溶于水而易溶于CS2，原
因是________________。
（5）CO可与第四周期过渡元素形成羰基配合物，形成配合物时，每个 CO 提供一对
电子与金属原子形成配位键，研究发现金属原子的价电子和 CO 提供的电子总和等
于 18。
1 mol Cr（CO）x中所含σ键的物质的量为________mol（填数值）。
（6）天然硅酸盐组成复杂，其复杂性在其阴离子，而阴离子的基本结构单元是硅氧
四面体（SiO4−）。
硅、氧原子通过共用氧原子形成各种不同的硅酸根负离子，无限
长链的硅酸根离子（如图 a 所示）的化学式可用通式表示为________（用 n 代表 Si 原
子数，不考虑边界氧原子）。
（7）单晶硅的晶体结构与金刚石的一种晶体结构相似（如图 b 所示），则晶胞中 Si 原
子的体积占晶胞体积的百分率为________（列出计算式即可）。
6.A、B、C、D、E、F 均为周期表中前四周期的元素。
请按要求回答下列问题。
（1）已知 A 和 B 为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
电离能/kJ · mol−1
A
B
I1]
578
738
I2
1817
1451
I3
2745
7733
I4
11578
10540
下列有关 A、B 的叙述不正确的是（ ）
a、离子半径A < B b、电负性A < B
c、单质的熔点A > B d、A、B 的单质均能与氧化物发生置换
e、A 的氧化物具有两性 f A、B 均能与氯元素构成离子晶体
（2）C是地壳中含量最高的元素，C 基态原子的价电子排布式为_____。
Cn−比D2+少
1 个电子层。
二者构成的晶体的结构与 NaCl 晶体结构相似（如图 1 所示），晶体中一
个D2+周围和它最邻近且等距离的D2+有_______个。
（3）E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的 2 倍，则甘氨酸分子（H2N −
CH2 − COOH中 E 原子的杂化方式有___。
E 的一种单质具有空间网状结构，晶胞结
构如右图 2。
则 E 晶体的密度为____g/cm3[（已知E − E键长为a pm，用含有NA 、a
的式子表示 ）。
（4） F与硒元素同周期，F 位于 p 区中未成对电子最多的元素族中，FO3−离子的空间
3
构型为__________；第一电离能是 F____Se（填“>”或“<”“=”）
7.铁被称为“第一金属”，铁及其化合物在生产、生活中有广泛用途。
（1）铁原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用___________摄取铁
元素的原子光谱。
（2）FeC13的熔点为306℃，沸点为315℃。
由此可知 FeC13属于__________晶体。
FeSO4常作净水剂和补铁剂，SO2 − 4的立体构型是________。
（3）铁氰化钾 K3[Fe（CN）6]是检验 Fe2+的重要试剂。
①基态 N 原子的轨道表示式为___________。
②写出一种与铁氰化钾中配体互为等电子体的极性分子的化学式
________________。
③铁氰化钾中，所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为____________。
④铁氰化钾中，不存在____（填字母）。
A.离子键 B. σ键 C. π键 D.氢键 E.金属键
（4）有机金属配位化合物二茂铁[（C5H5）2Fe]是汽油中的抗震剂。
分子中的大Π键可
n
子数（如苯分子中的大Π键可表示为Π6 ），则中的大Π键应表示为___________，
其中碳原子的杂化方式为___________。
（5）羰基铁铁[Fe （CO）5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。
1 molFe（CO）5分子中含
_____ mol 配位键。
（6）某种磁性氮化铁的结构如图所示，N 随机排列在 Fe
构成的正四面体空隙中。
其中铁原子周围最近的铁原子
个数为_____；六棱柱底边长为a cm，高为c cm，阿伏
加德罗常数的值为NA ，则该磁性氮化铁的晶体密度为
_______________g/cm3（列出计算式）。
8.铁被称为“第一金属”，铁及其化合物在生产、生活中有广泛用途。
（1）铁原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用___________摄取铁
元素的原子光谱。
（2）FeC13的熔点为306℃，沸点为315℃。
由此可知 FeC13属于__________晶体。
FeSO4常作净水剂和补铁剂，SO2 − 4的立体构型是________。
（3）铁氰化钾 K3[Fe（CN）6]是检验 Fe2+的重要试剂。
①基态 N 原子的轨道表示式为___________。
②写出一种与铁氰化钾中配体互为等电子体的极性分子的化学式
________________。
③铁氰化钾中，所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为____________。
④铁氰化钾中，不存在____（填字母）。
A.离子键 B. σ键 C. π键 D.氢键 E.金属键
（4）有机金属配位化合物二茂铁[（C5H5）2Fe]是汽油中的抗震剂。
分子中的大Π键可
n
子数（如苯分子中的大Π键可表示为Π6 ），则中的大Π键应表示为___________，
其中碳原子的杂化方式为___________。
（5）羰基铁铁[Fe （CO）5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。
1 molFe（CO）5分子中含
_____ mol 配位键。
（6）某种磁性氮化铁的结构如图所示，N 随机排列在 Fe
构成的正四面体空隙中。
其中铁原子周围最近的铁原子
个数为_____；六棱柱底边长为a cm，高为c cm，阿伏
加德罗常数的值为NA ，则该磁性氮化铁的晶体密度为
_______________g/cm3（列出计算式）。
9.
（1）以下列出的是一些原子的 2p 能级和 3d 能级中电子排布的情况，试判断哪些违
反了泡利原理________，哪些违反了洪特规则________。
①
②
③ ④
⑤
⑥
（2）P4S3可用于制造火柴，其分子结构如图所示。
（3）科学家合成了一种阳离子“Nn+”，其结构是对称的，5 个 N 排成“V”形，每
①P4S3分子中硫原子的杂化轨道类型为________。
②每个P4S3分子中含有的孤电子对的数目为________。
5
5
个 N 都达到 8 电子稳定结构，且含有 2 个氮氮三键；此后又合成了一种含有“Nn+”
的化学式为“N8”的离子晶体，其电子式为________。
分子（CN）2中键与键之间的
夹角为180°，并有对称性，分子中每个原子的最外层均满足8 电子稳定结构，其结
构式为________________。
（4）直链多磷酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用顶角氧原子连接
起来的，如图所示。
则由 n 个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为________。
（5）碳酸盐中的阳离子不同，热分解温度就不同。
下表为四种碳酸盐的热分解温度
和金属阳离子半径
碳酸盐
热分解温度/℃
金属阳离子半径/pm
MgCO3
402
66
CaCO3
900
99
SrCO3
1172
112
BaCO3
1360
135
随着金属阳离子半径的增大，碳酸盐的热分解温度逐步升高，原因是
________________________________。
（6）石墨的晶体结构和晶胞结构如下图所示。
已知石墨的密度为ρ g · cm3，C − C键
的键长为r cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则石墨晶体的
层间距为________cm。
10. 元素周期表中第四周期元素由于受 3d 电子的影响，性质的
递变规律与短周期元素略有不同。
（1）第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势逐渐增大。
镓（31Ga）的
基态电子排布式是_____________________， 31Ga的第一电离能明显低于 30Zn，原
因是_________________________________。
（2）多酚氧化酶与植物的抗病性有关。
配合物[Mn（EDTB）]（NO3）2 · DMF是多酚氧
化酶的模型配合物。
①一个 EDTA 分子中π键的数目为______________。
②EDTB分子中所含元素的电负性由小到大的顺序为 ______________________。
③与NO−3互为等电子体的一种阴离子为___________________。
④配离子[Mn（EDTB）]2+中的配位原子是__________________。
（3）向盛有硫酸铜水溶液的试管中加氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加入氨水沉
淀溶解，得到深蓝色透明溶液，再向该溶液中加入乙醇，析出深蓝色晶体。
蓝色沉
淀先溶解，后析出的原因是____________________________________________（用
相关的离子方程式和简单的文字说明加以解释）。
（4）V2O5溶解在 NaOH 溶液中，可得到钒酸钠（Na3VO4），该盐阴
离子中 V 的杂化轨道类型为______________；也可以得到偏钒酸钠，
其阴离子呈如图 1 所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为
_________________________。
（5）钒的某种氧化物晶胞结构如图 2 所示。
该氧化物的化学式为_____________，若
它的晶胞参数为a nm，则晶胞的密度为__________g · cm−3（写计算式）。
11. 金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。
试回答下列问题
（1）Ni2+电子排布中，电子填充的能量最高的能级符号为______。
（2）金属 Ni 能与 CO 形成配合物Ni（CO）4.与 CO 互为等电子体的一种分子为______（
写化学式，下同），与 CO 互为等电子体的一种离子为______。
（3）丁二酮肟（）是检验Ni2+的灵敏试剂。
丁二酮肟
分子中 C 原子轨道杂化类型为______，2mol 丁二酮肟分子中所含σ键的数目为
______。
（4）丁二酮肟常与NI2+形成图 A 所示的配合物，图 B 是硫代氧的结果：
①A的熔、沸点高于 B 的原因为______。
②B晶体含有化学键的类型为______（填选项字母）。
A.σ键B.金属键C.配位键D. π键
（5）人工合成的氧化镍往往存在缺陷，某缺陷氧化银的组成为Ni0.97O，其中 Ni 元素
只有+2和+3两种价态，两种价态的镍离子数目之比为______。
（6）Ni2+与Mg2+、O2−形成晶体的晶胞结构如图 C 所示（Ni2+未画出），则该晶体的化
学式为______。
12. 砷化镍可用于制作发光器件、半导体激光器、太阳能电池和高速集成电路。
回答下列问题：
（1）四羰基镍[Ni（CO）4]主要用于制高纯镍粉，也用于电子工业及制造塑料中间体，
也用作催化剂，熔点−19.3℃，沸点43℃。
基态Ni2+的电子排布式为_________，
[Ni（CO）4]中存在_________。
A.离子键 B. σ键 C. π键 D.配位键
（2）①有机砷是治疗昏睡病不可缺少的药物，该有机砷
中碳原子的杂化类型为_________。
该物质中 C、N、O 三种原子的第一电离能由小
到大的顺序为______________，Na+、N3−和O2−中，半径由小到大的顺序为
_______________。
②AsH3分子中H— As— H键角_________109.5°（填“>”“=”或“<”）。
AsH3沸
点低于NH3，其原因是______________________。
（3）砷化镍激光在医学上用于治疗皮肤及粘膜创面的感染、溃疡等，在砷化镍晶体
的理想模型中，砷化镍晶胞的透视图如下图所示，砷化镍的化学式为_________，
该晶胞密度ρ为_________g · cm−3（列出计算式即可）。
答案和解析
1.【答案】
（1）2；哑铃（纺锤）；
（2）σ键、π键；
（3）极性；平面正方形；
（4）①氮；②电子；③不是；若铂原子轨道为sp3杂化，则该分子结构为四面体，非平
面结构；
（5）①（1 , 3 , 3）；
4 4 4
②
25
2
dNA3√3a
2
× 1010
本题对物质结构与性质综合考查，涉及电子云，电离能，杂化轨道理论，分子的构型，
极性分子，晶胞的有关计算等知识点，解题关键在于熟识相关知识点，并灵活运用，难
度较大。
【解答】
（1）氮原子的电子排布是1s22s22p3，可知核外存在 2 对自旋相反的电子，最外层为 p 轨
道，电子云轮廓图为哑铃（纺锤）形；
故答案为：
2；哑铃（纺锤）；
（2）由结构可知，存在的化学键为σ键、π键；
故答案为：
σ键、π键；
（3）Cu（NH3）2Cl2的两种同分异构体可溶于水，根据相似相溶原理，水是极性分子，所以
该分子应该为极性分子；既然存在两种同分异构体，所以该分子的空间构型是平面正方
形；
故答案为：
极性；平面正方形；
（4）①同主族自上而下第一电离能增大，N 元素原子 2p 轨道为半充满稳定状态，第一电
离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能：
N > O > S；
故答案为：
氮；
②“分子金属”可以导电，是因为电子能沿着其中的金属原子链流动；
故答案为：
电子；
③铂原子不是以sp3的方式杂化；若铂原子轨道为sp3杂化，则该分子结构为四面体，非
平面结构；
故答案为：
不是；若铂原子轨道为sp3杂化，则该分子结构为四面体，非平面结构；
（5）①根据 A、D 的坐标参数分析 E 坐标参数为（1 , 3 , 3）；
4 4 4
故答案为：
（1 , 3 , 3）；
4 4 4
②每个六棱柱含有 1 个 B 和 1 个 N，两个原子的相对原子质量之和为 25。
设层与层之
2
25
= 3 √3a2hd，
2
解得h =
25
2
2
cm = 25
dNA3√3a
2
× 1010 pm；
故答案为：
25
2
2
× 1010。
2.【答案】
（1）X射线衍射
（2）3s23p1；镁失去的是全充满3s2上的一个电子，需要较高的能量，铝失去的是3p1上
的一个电子，需要的能量较低
（3）氟化铝是离子晶体，氯化铝是分子晶体；
（4）氧原子；sp3；H2O2的分子间可形成作用力比范德华力更强的氢键
（5）
2 × 48 + 2 × 27
NA × （0.399 × 10−7）2 × （0.407 × 10−7）
本题是对物质的结构知识的综合考查，是高考的高频考点，难度一般。
关键是掌握结构
的基础知识，侧重知识的能力考查。
【解答】
（1）依据 X 射线衍射是检验晶体和非晶体的方法，所以可通过 X 射线衍射方法区分晶体、
准晶体和非晶体；
故答案为：
X 射线衍射；
（2）金属铝是 13 号元素，
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