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北京市2023年高考化学模拟题汇编-23分子结构与性质(、

解答题)

1.(2023•北京海淀•北理工附中校考模拟预测)NH,具有易液化、含氢密度高、应用

广泛等优点,NH3的合成及应用一直是科学研究的重要课题。

⑴以H2、N2⅛ΛNH3,Fe是常用的催化剂。

①基态FC原子的电子排布式为。

②实际生产中采用铁的氧化物FC2O3、FeO,使用前用H?和N2的混合气体将它们还原

为具有活性的金属铁。铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如下:

i.两种晶胞所含铁原子个数比为

ii.图1晶胞的棱长为aρm(lpm=l×10'0cm),则其密度Q=g∙cm"。

③我国科学家开发出Fe-LiH等双中心催化剂,在合成N国中显示出高催化活性。第

一电离能(L):L(H)>L(Li)>I∣(Na),原因是一o

(2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱:

NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO31+NH4Cl

①1体积水可溶解1体积CC>2,1体积水可溶解约700体积NH3。NH3极易溶于水的原

因4。

②反应时,向饱和NaCl溶液中先通入

③NaHCo3分解得Na2CO3oCO;空间结构为

(3)NH3、NH氨硼烷)储氢量高,是具有广泛应用前景的储氢材料。

元素HBN

电负性2.12.03.0

φNH,的中心原子的杂化轨道类型为o

②NH3BH3存在配位键,提供空轨道的O

③比较熔点:NH3BH3CH3CH3(填或

2.(2023•北京石景山・统考模拟预测)碘及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。回

答下列问题:

电负性:H2.20;C2.55;F3.98;P2.19;12.66

⑴人工合成的⑶I是医疗上常用的放射性同位素,碘在周期表中的位置是_______。

⑵碘单质在CS?中的溶解度比在水中的大,解释原因o

⑶Hl主要用于药物合成,通常用L和P反应生成PI-PL再水解制备HI.P§的空间结构是

,PI3水解生成HI的化学方程式是o

(4)CH3I是一种甲基化试剂,CFiI可用作制冷剂,CHj和CFJ发生水解时的主要反应分别

是:CH3I+H2O→CH3OH+HI≠jCF,I+H2O→CFiH+HIOoCFJ的水解产物是HlO,结合

电负性解释原因O

(5)KIo3晶体是一种性能良好的光学材料,其晶胞为立方体,边长为anm,晶胞中K、I、O

②KIo3的摩尔质量为214g∕mol,阿伏伽德罗常数为%八。该晶体的密度是

g∕cm'(Inm=Io"m)。

3.(2023•北京西城•统考一模)锂离子电池广泛应用于电源领域。

⑴锂离子电池目前广泛采用溶有六氟磷酸锂(LiPF6)的碳酸酯作电解液。

①Li、P、F的电负性由大到小的排序受_____o

②PF;中存在(填序号)。

a.共价键b.离子键c.金属键

OO

③碳酸二乙酯()的沸点高于碳酸二甲酯(),原因是______o

IH-O-C-OCJH.(H1O-C-(XH,

④采用高温处理废旧电解液,会诱发碳酸酯发生变化,增大回收难度。碳酸二甲酯在高温发

答案第1页,共21页

生如图转化。

O

H,Cx火/CH)-*LijCO,+CjHβf

0Q

0

EC(O火J发生类似转化的产物是TJ2CO3和(答一种)。

⑵废旧锂离子电池含LiNiO2的正极材料经预处理后,可采用如图原理富集Ni元素。

①基态Ni?+的价层电子的轨道表示式晶_____

②DMG中N原子均与Ni?+配位,且Ni?+的配位数是4;DMG-Ni中两个配体之间形成分

子内氢键。写出DMG-Ni的结构简式(用“…"标出氢键)。

(3)石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时,IT嵌入石墨层间。当嵌入最大量Li+时,晶体

部分结构的俯视示意图如图,此时C与Li+的个数比是_____0

4.(2023•北京房山•统考一模)邻羟基苯甲酸俗称水杨酸,具有抗炎、抗菌、角质调节等

作用。其分子结构如图所示。

OH0

⑴邻羟基苯甲酸中碳原子的杂化方式为o

⑵下列关于邻羟基苯甲酸的说法合理的是

a.属于分子晶体

b.沸点高于对羟基苯甲酸

答案第2页,共21页

C.相同条件下,在水中的溶解度小于对羟基苯甲酸

(3)具有酚羟基的物质通常能与氯化铁溶液发生显色反应。其显色原理是苯酚电离出的

C6H5O和Fe^形成配位键,得到的HJFe(OC6区)/显紫色。

①基态Fe,+的价电子排布式为。

②实验发现对羟基苯甲酸不能与氯化铁发生显色反应,试从化学平衡的角度解释其原因是

OYoH

(4)理论上可以通过乙酸和邻羟基苯甲酸反应制备阿司匹林[卜「0了,然而实际生产中

该反应产率极低。已知:

i.乙醇和乙酸在酸性条件下发生酯化反应,部分反应机理:

0:---------+-------,H

C2H

CHJ--⅛-≤Γ^°-CH3-C-OH

CH3-COH`∙CH3CUH-..................'∣

HO-C2H5

ii.苯酚中。原子2p轨道与C原子2p轨道平行,。原子P轨道电子云与苯环大兀键电子云

发生重叠,电子向苯环转移,降低了氧原子周围的电子云密度。

①比较O、C电负性大小,并从原子结构角度解释两元素电负性差异的原因是___________c

②请结合已知信息,分析以邻羟基苯甲酸和乙酸为原料制备阿司匹林产率偏低的原因是

5.(2023•北京平谷•统考模拟预测)磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。

⑴磷在元素周期表中的位置是;基态磷原子价电子排布式_______。

⑵磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。

①白磷(R)是分子晶体,易溶于CS?,难溶于水,可能原因是_______»

②黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料,其晶体是与石墨类似的层状结构,如下图所

示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是(填字母序号)o

答案第3页,共21页

黑磷层内片断

a.黑磷与白磷互为同分异构体b.黑磷中磷原子采取sp2杂化

c.黑磷能导电d.黑磷属于混合型晶体

(3)Fe3+与水会形成黄色的配离子[尸6(0^0『,为避免颜色干扰,常在Fe"溶液中加入HaPO*

形成无色的[Fe(PO)F,此配离子中(填写化学式)是中心离子,PO:空间构型是

(4)第HIA族磷化物均为共价化合物,被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。

①实验测定磷化铝和磷化铜的熔点分别为200(TC、1070°C,从结构角度说明其熔点差异的原

因O

②磷化硼是一种半导体材料,晶胞结构如图所示,磷化硼的化学式是________,已知晶胞边

长aρm,阿伏加德罗常数为NA,磷化硼晶体的密度是________g∕cm,(∣pm=10l0cm)

θBfeτ∙p⅛7-

6.(2023•北京丰台•统考一模)含氮化合物具有非常广泛的应用。

⑴基态氮原子的电子有种空间运动状态。

(2)很多有机化合物中含有氮元素。

物质A(对氨基苯甲酸)B(邻氨基苯甲酸)

答案第4页,共21页

OO

结构简式ΛHΛH

xJQΓ°Qx°

H2N^^NH2

熔点188℃145℃

作用防晒剂制造药物及香料

①组成物质A的4种元素的电负性由大到小的顺序⅛o

②A的熔点高于B的原因是。

③A可以与多种过渡金属元素形成不同结构的配合物。其中A和Ag+可形成链状结构,在下

图虚线内画出A的结构简式o

⑶氮元素可以与短周期金属元素形成化合物。MgjN?是离子化合物,比较两种微粒的半径:

Mg2+N”(填或"=")。

(4)氮元素可以与过渡金属元素形成化合物,其具备高硬度、高化学稳定性和优越的催化活性

等性质。某三元氮化物是良好的超导材料,其晶胞结构如图所示。

①基态Ni原子价层电子的轨道表示式为o

②与Zn原子距离最近且相等的Ni原子有个。

③NA表示阿伏伽德罗常数的值。若此晶体的密度为0g∙cm3,则晶胞的边长为

nmo(1nm=IO7cm)

7.(2023•北京西城•北京四中校考模拟预测)碳酸二甲酯(ZA、)是一种绿

H3COOCH3

色化工原料。用于汽车、医疗器械等领域。以甲醇为原料生产碳酸二甲酯的反应过程如下。

答案第5页,共21页

i.4CuCl+4CH1OH+O2=4Cu(OCH,)Cl+2H2O

ii.2CU(OCH3)C1+CO=(CH3O)2CO+2CuCl

⑴碳酸二甲酯分子中段基碳原子的杂化类型昊_______O

(2)CUCl中,基态Cu*的价电子排布式为,CUCl在生产碳酸二甲酯的反应过程中所起

的作用是_______O

(3)上述方法中,甲醇单位时间内的转化率较低。为分析原因,查阅如下资料。

i.甲醇单位时间内的转化率主要受CU(I)(+1价铜元素)浓度的影响。

ii.CUCl在甲醇中溶解度较小,且其中的Cu,易被氧化为难溶的CUO。

iii.加入小甲基咪喳(I厂)可与Cu+形成配合物,可提高甲醇的转化率。4-甲基

2&N

3

咪喳中,1号N原子的孤电子对因参与形成大n键,电子云密度降低。

请结合信息回答以下问题。

①4-甲基咪哇中,1〜4号N原子(填"在"或"不在")同一平面上,(填αΓ,

或"3")号N原子更容易与Cu'形成配位键。

②加入4-甲基咪喳后,甲醇转化率提高,可能的原因是________(填序号)。

a.CU(I)配合物中的-NH结构可增大其在甲醇中的溶解度

b.形成的CU(I)配合物能增大反应的限度

(4)配位原子提供孤电子对的能力是影响配体与Cu+之间配位键强度的一个重要因素。若用某

结构相似的含O配体与CJ配位,所得配合物的稳定性比含N配体低,可能的原因是

⑸CaTiO3的晶胞如图(a)所示,金属离子与氧离子间的作用力为,Ca?+的配位数是

o一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb?+,「和有机碱离子,其品

胞如图(b)所示。其中Pb?+与图(a)中的空间位置相同,有机碱CH3H;中,N原子的杂

化轨道类型是________;若晶胞参数为anm,则晶体密度为g∙cm飞列出计算式)。

答案第6页,共21页

2

I^CH3NH÷Pb

图(a)图(b)

8.(2023•北京顺义•一模)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,下列物质都是具有广阔

应用前景的储氢材料。按要求回答下列问题:

⑴氢化钠(NaH)是一种常用的储氢剂,遇水后放出氢气并生成一种碱,该反应的还原剂为

(2)钛系贮氢合金中的钛镒合金具成本低,吸氢量大,室温下易活化等优点,基态镒的价层电

子排布式为。

(3)NHJBH3(氨硼烷)具有很高的储氢容量及相对低的放氢温度(V35O°C)而成为颇具潜力的化

学储氢材料之一,它可通过环硼氮烷、CH”与HQ进行合成。

①上述涉及的元素H、B、C、N、O电负性最大的是________o

②键缸凡(填或)原因是________。

CH40y,

H

(4)咔喳是一种新型新型有机液体储氢材料,它的沸点比(02θ)的高,其

主要原因是O

⑸氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键,铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢

材料之一,其晶胞结构如图所示。

①距离Mg原子最近的Fe原子个数是________

答案第7页,共21页

②铁镁合金的化学式为O

③若该晶胞的晶胞边长为dnm,阿伏加德罗常数为NA,则该合金的密度为

g∙cm,(lnm=1.0×10*7cm)o

④若该晶体储氢时,电分子在晶胞的体心和棱心位置,则含Mg48g的该储氢合金可储存标

准状况下国的体积约为Lo

9.(2023•北京朝阳・北京八十中校考模拟预测)配合物及配位反应在科学研究和工业生产

中有广泛的用途,配合物是具有一定空间构型的复杂离子或分子,通常由中心原子(或离子)

和配体通过配位键相结合形成,其中配体提供孤电子对或n电子,中心原子(或离子)有空轨道

接受孤电子对或Tt电子。

⑴NHs可以作为配体,但NH:却不能,原因是o

⑵工业上利用Cu+、Ag+等低价金属离子作烯煌的吸附剂,将烯燃与H2、烷烧等分离,烯烬

能被选择性吸附的原因是_______________O

⑶Fe3+可以和ChF∖CN∖SCN.等配体形成配合物。

①写出基态Fe3+的电子排布式________________=

②向含Fe"的溶液中加入NaCN将Fc"转化成配位数为6的稳定配离子,该配离子的化学

式为,配离子中Fe3+为d2sp,杂化,写出配位前后Fe3+3d轨道表示式_____„

陶熊L

(4)通过实验确定某配合物A(由Cr、NH3、组成)的结构式。(Cr52N14H1Cl35.5)

i.测得A的摩尔质量为260.5g∙mo『,各元素质量分数如下表。

元素CrNCl

质量分数20.0%32.3%40.9%

ii.取25.0OmLo.010OmOl∙I?的A溶液,用0.060Omol∙L」AgNo3标准溶液滴定,完全反应

时消耗12.5OmL标准溶液。

答案第8页,共21页

iii.取A的溶液于试管中,加入NaQH溶液并加热,将湿润的红包石蕊试纸放于试管口处,

试纸始终不变蓝。

①通过计算确定A的化学式为o

②A中配离子的结构式为0

10.(2023•北京西城•北师大实验中学校考模拟预测)CU(H)可形成多种配合物,呈现出

多样化的性质和用途。

⑴向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入少量氨水生成蓝色沉淀,继续加入过量氨水,得到深蓝

色透明溶液,最后向该溶液中加入一定量的乙醇,析出[Cu(NH3)JSO4凡0晶体。

①产生蓝色沉淀的离子方程式是o

②[CU(NH3)4]SO4在水中电离的方程式是_______O

(2)如下图所示,CU(H)配合物A和B可发生配位构型的转变,该转变可带来颜色的变化,

因此可用作热致变色材料,在温度传感器、变色涂料等领域应用广泛。

zO-NO,/NO3

尸尸HQH

HH冷//

N0

O-NO22

Cu(II)配合物ACU(II)配合物B

①Cu2+的价层电子排布式为。

②A中氮原子与其它原子(或离子)之间存在的作用力类型有,氢原子与其它原子之间

存在的作用力类型有。

③已知:当Cu(H)配合物A和B配位构型由八面体转变为四方平面时,吸收光谱蓝移,配

合物颜色紫色变为橙色。

八面体四方平面

想将配合物的颜色由紫色调整为橙色,需要进行的简单操作为

(3)已知:①

答案第9页,共21页

物质颜色

[Cud,]"黄色

2+

[Cu(H2O)4]蓝色

②蓝色溶液与黄色溶液混合为绿色溶液。在CUCl2溶液中加入MgCl2浓溶液,颜色从蓝色变

为绿色,请结合化学用语解释原因O

(4)CUCl2和CUCl是铜常见的两种氯化物,如图表示的是_______的晶胞。已知晶胞的边长为

apm,阿伏伽德罗常数为NAmOlJ,则该晶体的密度为g∙cm,。(已知:1Pm=I(TH>cm)

答案第10页,共21页

参考答案:

112

11.(1)Is22s22pli3s23p'>3d',4s2或[Ar]3dli4s21:2N陵1(严/H、Li、Na位于同一主族,

价电子数相同,自上而下,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的有效吸引作用逐渐减弱,

失电子能力增强,第一电离能逐渐减小

⑵NH3与HzO分子间能形成氢键NH3平面三角形

⑶sp3B>

【分析】根据FC的原子序数,结合核外电子排布规则写出Fc的电子排布式;根据晶胞的结

构,利用“均摊法”进行晶胞的有关计算;根据同主族元素性质递变规律解释H、Li、Na

的第一电离能的关系;根据NI⅛分子与H2O分子之间会形成氢键解释NHs极易溶于水的原

因;根据NHs极易溶于水,CO2在水中溶解度不大,解释侯氏制碱法先通入NH∖再通入CO?;

根据VSEPR理论,判断其空间结构和杂化类型;根据形成配位键的条件判断提供空轨道的

原子;根据NH3BH3(氨硼烷)分子间形成氢键判断其熔点较高;据此解答。

【详解】(1)①Fe元素的原子序数为26,核外有26个电子,根据核外电子排布规则,基态

Fe原子的电子排布式为Is22s22p63s23p°3d'>4s2或[Ar]3d"4s?;答案为Is22s22p63s23p63d%s2或

[Λr]3d64s2;

②由晶胞的结构可知,图1结构中,Fe位于

顶点和体心,Fe原子的个数为8χJ+l=2,图2结构中,Fe位于顶点和面心,Fe原子的个

8

数为8χ1+6xJ=4,则两种晶胞所含铁原子个数比为2:4=1:2;又图1晶胞的棱长为

82

m,2x56112.

apm(1pm=1×10lcm),其体积为I^=(a×10'cm)3,晶胞的质量为m=-—g=-jτ-S,其密度

NANA

112

mEg112112

P=-a、-严)3g∙cπ√;答案为1:2;N(axlθ-呼;

VA

③第一电离能(L)为L(H)>L(Li)>L(Na),原因是H、Li,Na位于同一主族,价电子数相同,

自上而下,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的有效吸引作用逐渐减弱,失电子能力增

强,第一电离能逐渐减小;答案为H、LisNa位于同一主族,价电子数相同,自上而下,

答案第Il页,共21页

原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的有效吸引作用逐渐减弱,失电子能力增强,第一电

离能逐渐减小;

(2)①NHa极易溶于水的原因是NHj与HzO分子间能形成氢键;答案为NH:与H2。分子

间能形成氢键;

②因为二氧化碳在水中溶解度不大,氨气极易溶于水,饱和氨盐水显碱性,比饱和食盐水更

容易吸收二氧化碳,所以要先向饱和食盐水中通入氨气,制成饱和氨盐水,再向其中通入二

氧化碳即反应时,向饱和NaCl溶液中先通入氨气,再通入二氧化碳;答案为N%;

4+2—3×2

③CO;中中心原子C原子的价层电子对个数=3+————=3+0=3,且无孤电子对,采取

sp2杂化,其空间结构为平面三角形;答案为平面三角形;

5-3×l

(3)①NHs分子中中心原子N原子的价层电子对个数=3+—-—=3+1=4,且含有一个孤

电子对,所以中心原子N原子的杂化轨道类型为sp∙'杂化;答案为sp3;

②在NH3BH3结构中,N原子存在孤电子对,B原子为缺电子原子,在配位键的形成中B原

子提供空轨道;答案为B;

③NH3BH3(氨硼烷)与CH3CH3互为等电子体,由于NH3BH3分子中N原子的电负性较大,分

子间会形成氢键,所以NH3BH3熔点高于CH3CH3;答案为›。

2.⑴第五周期VnA族

⑵碘单质、CCl4均为非极性分子,水为极性分子,所以根据相似相溶原理,碘单质在CCL

中的溶解度比在水中的溶解度大

(3)三角锥形PI3+3H2O=3HI+H3PO3

(4)因为电负性:F>I≈C,所以在CRl中,受3个F原子吸引电子能力强的影响,I与C之

间的共用电子对偏向于C,I显+1价,则CgI发生水解时,生成CF,H和HIO

2.14×1023

⑸123

aNA

【详解】(1)人工合成的⑶I是医疗上常用的放射性同位素,碘在周期表中的位置是第五周

期VIIA族。

(2)碘单质、CCl,均为非极性分子,水为极性分子,所以根据相似相溶原理,碘单质在CCL

答案第12页,共21页

中的溶解度比在水中的溶解度大。

(3)Ph中心原子价层电子对数为3+;(5-3)=3,且有一个孤电子对,空间结构是三角锥

形,水解生成Hl和HsPOj,化学方程式是PIs+3H2θ=3HI+HsPOj。

(4)因为电负性:F>I≈C,所以在CFJ中,受3个F原子吸引电子能力强的影响,I与C

之间的共用电子对偏向于C,I显+1价,则Cξ1I发生水解时,生成C且H和HIO。

(5)①晶胞中K、I、。分别处于顶点、体心、面心位置,在一个晶胞中与顶点K紧邻的。

为3xg个,由于一个顶点的K被八个晶胞共用,故与一个K紧邻的。有:3xgx8=12

个;

②晶胞中K原子个数为8x'=1,I原子个数为1,O原子个数为6X4=3,则该晶体的密度

82

2143212

g∕cmzz-4×10,/cm3

是73

NA(a×IO)aN

3.⑴F>P>Ua二者在固态均为分子晶体,碳酸二乙酯与碳酸二甲酯结构相似,

前者的相对分子质量大,范德华力大,沸点高CH2=CH2

H3QCHHC-C-C-CH

Sc_Zc33IlIl3

θ

3d.O-NN-O....°∖/×

1Ni打或H、NiH

⑵↑I↑I'∙0-NzxN-Oz0、/∖P

,〃NN

C-CIlIl

zx

H3CCH3岷一(:一C-CH3

⑶6:1

【详解】(1)①电负性由大到小的排序:F>P>Ij;

②PF;中P原子和F原子形成共价键,答案选a;

③二者在固态均为分子晶体,碳酸二乙酯与碳酸二甲酯结构相似,前者的相对分子质量大,

范德华力大,沸点高;

0

④由信息可知反应物中2个C-O断裂,形成碳碳键,则0火0发生类似转化的产物是口2(:。3

⅜CH2=CH2O答案:CH2=CH2O

答案第13页,共21页

(2)①基态NF*的价层电子排布式3d**,轨道表示式是师而TrrI;

②DMG-Ni中两个配体之间形成分子内氢键,一个配体中和O形成共价键的H与另一个

师zCH3H3C-C-C-CH3

C——C

//∖∖n∕NN

O—NN—O、JO\/。、

配体中的氧形成氢键,答案:,吊或H、NiHo

zx

'0-NN-0/0χ/∖∕θ'

*〃NN

C-CIlIl

zxHC-C-C-CH

H3CCH333

(3)由晶体部分结构的俯视示意图,可选取晶胞,俯视图如图晶胞中16个C

原子在棱上,4个C在面心,4个Li+在棱心,根据均摊法,C与Li卡的个数比

46x;+4xg)(4X;卜:1。

4.(l)sp2

(2)ac

(3)3d5对羟基苯甲酸中数基电离出的氢离子抑制了酚羟基的电离,从而使其与Fe"的

配位能力下降

(4)O原子和C原子电子层数相同,C)原子的核电荷数大于C原子,对电子的吸引能量更

强,电负性:Q>C邻羟基苯甲酸可以形成分子内氢键,阻碍酯化反应的发生,同时废基

是吸电子基团,森基和苯环共同作用使得羟基氧原子周围的电子云密度降低,难以和乙酸中

及基碳原子结合,酯化反应难以进行

【详解】(1)邻羟基苯甲酸分子中碳原子不是饱和碳原子,均是sp2杂化。

(2)a.分子晶体是分子间通过分子间作用力(范德华力和氢键)构成的晶体,邻羟基苯甲酸

属于分子晶体,正确;

b.能形成分子间氢键的物质沸点较高,邻羟基苯甲醛容易形成分子内氢键,对羟基苯甲醛

易形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的低,错误;

c.邻羟基苯甲酸中存在着分子内氢键从而减小了它的极性,而HzO是极性分子,因此它在

J⅛O中的溶解性小;对羟基苯甲酸中不存在分子内氢键,极性较强,故在HzO中的溶解性

较大,正确;

故选aco

(3)①Fe原子价电子排布式为3dli4s2,Fe"失去3个电子,失去的是4s上的两个电子和3d

答案第14页,共21页

上的一个电子,故答案为3d5;

②对羟基苯甲酸中森基电离出的氢离子抑制了酚羟基的电离,从而使其与Fe3+的配位能力下

降。

(4)①电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度,。原子和C原子电子层数

相同,O原子的核电荷数大于C原子,对电子的吸引能量更强,电负性:O>C;

②邻羟基苯甲酸可以形成分子内氢键,阻碍酯化反应的发生,同时较基是吸电子基团,殿基

和苯环共同作用使得羟基氧原子周围的电子云密度降低,难以和乙酸中殿基碳原子结合,酯

化反应难以进行。

5.(1)第三周期VA3s23p3

(2)CS?是非极性分子,H。是极性分子,根据相似相溶原理,P4是非极性分子,易溶于

CS2,难溶于水Cd

⑶Fe3t正四面体

(4)磷化铝和磷化锢属于共价晶体,由于Al、In为同主族元素,随着原子序数的递增,核

外电子层数逐渐增加,原子半径Al<In,共价键键长Al-P<In-P,AI-P的键能强于In-P的键

42x4

能,因此AIP熔点高于InPBPI3

NA∙(3×10")

【详解】(1)P元素是第15号元素,位于第三周期VA;基态磷原子价电子排布式3s?3p3;

(2)①白磷是非极性分子,CS2是非极性溶剂、HzO是极性溶剂,根据相似相容,白磷难

溶于水、易溶于CS2;

②a.黑磷和白磷分子式不相同,不互为同分异构体,故a错误;

b.根据晶体结构,P原子的配位数是3,有1个孤电子对,分子中磷原子杂化方式为sp3杂

化,故b错误;

c.石墨能导电,黑磷也能导电,故C正确;

d.石墨是混合晶体,所以黑磷晶体是混合型晶体,故d正确;

选cd;

3+

(3)在Fe溶液中加入H3PO4形成无色的[Fe(PO)]",此配离子中Fe'+是中心离子;P0:

答案第15页,共21页

中中心原子P的价层电子对数=4+^(5+3-4x2)=4,空间构型是正四面体形;

(4)①实验测定磷化铝和磷化锢的熔点分别为2000、1070°C,二者熔点高,属于共价晶

体,由于Al、In为同主族元素,随着原子序数的递增,核外电子层数逐渐增加,原子半径

Al<ln,共价键键长Al-P<In-P,Al-P的键能强于In-P的键能,因此AIP熔点高于InP。

②根据均摊原则,1个晶胞中P原子数为8χ1+6χ!=4∖B原子数为4,所以化学式为BP;

82

(11+31)×442×4

晶胞边长叩m,阿伏加德罗常数为N,∖,磷化硼晶体的密度是

3•(a×IO'0)3

(axlO-1°)NANA

g∕cm3o

6.(1)5

(2)O>N>C>HB易形成分子内氢键,A只存在分子间氢键,影响物质熔点的是分子间

O

氢键,所以A的熔点高于B—Ag—H2N-^/——Ag——

OH

(3)<

2567

(4)INltIltIl↑I↑∣FT]12UkC×107

3d4sNPNA

【详解】(1)基态N原子的核外电子排布式为Is22s22p∖电子的空间运动状态数=轨道数,

有5种;

(2)①组成物质A的4种元素为C、H、NsO,同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增

大,则有电负性C<N<O,H的电负性最小,故有:O>N>C>H;

②B(邻氨基苯甲酸)易形成分子内氢键,A(对氨基苯甲酸)只存在分子间氢键,影响物质熔点

的是分子间氢键,所以A的熔点高于B;

③N、O原子提供孤电子对,Ag*提供空轨道,其中A和Ag*可形成链状结构,A的结构简

(3)具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,半径越小,故半径Mg"<N3-;

(4)①基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2,故其价电子轨道表示式为曲也

3d4s

②根据晶胞结构可知,Zn在顶点,Ni在面心,以Zn为中心在四个晶胞的面心有4个Ni,

答案第16页,共21页

考虑三维空间,则与Zn原子距离最近且相等的Ni原子有4×3=12个;

③根据均摊法,则一个晶胞含有IjN,6x1=3个Ni,8x1=1个Zn,分子式为ZnNi3N;

28

256

65×l+59×3+14×l256

晶胞的质量为g=F-,体积为V=机Ncm3,边长为

NANA-=—A

PP

(l)sp2

⑵3d'0催化剂

(3)在3a

(4)电负性:Q>N,。对孤电子对吸引力强,使得。作配体时配位能力弱

,,6202

⑸离子键12Ti4+sp3τ×10-

NAa

【详解】(I)碳酸二甲酯分子中族基碳原子形成碳氧双键,杂化类型是SP2。

(2)基态CU的价电子排布式为3d∣°4s∣,失去4s能级上的一个电子形成Cu+,故Cu*价电

子排布式为3d∣°;CUQ在反应中先消耗再生成,属于催化剂。

(3)①4-甲基咪喳中环上形成大π键,属于平面结构,1~4号N原子在同一平面上;1号N

原子的孤电子对参与形成大π键,故3号N原子更容易与CU形成配位键;

②a.Cu(I)配合物中的I结构可与甲醇形成分子间氢键,增大其在甲醇中的溶解度;

-NH

b,形成的CU(I)配合物在反应中作催化剂,催化剂不影响平衡移动,故b错误;

选a。

(4)若用某结构相似的含O配体与Cu,配位,所得配合物的稳定性比含N配体低,可能的

原因是:电负性:O>N,。对孤电子对吸引力强,使得。作配体时配位能力弱。

(5)金属阳离子和氧负离子之间以离子键结合,金属离子与氧离子间的作用力为离子键,

晶体晶胞中某微粒的配位数是指与之距离最近且相等的带相反电性的离子,故Ca2+的配位数

必须是与之距离最近且相等的氧离子的数目,从图(a)可知,该数目为三个相互垂直的三个面

上,每一个面上有4个,故Ca?+的配位数是12;距离Pb?’最近的是处于面心的r,Pb"的配

位数为6,图(a)中Ti"的配位数也为6,与图(b)中Pb?+的空间位置相同;有机碱CH3H;中N

答案第17页,共21页

原子上无孤电子对,周围形成了4个。键,故N原子采用sp3杂化;从图(b)可知,一个晶胞

中含有Pb"的数目为1个,CH、H;的数目为8×ɪ=l个,「的数目为6x1=3个,故晶胞的密

82

mlmol×(207+3×127+12+14+6×l)g∕mol620

2l

=×10g∕molɑ

度为O=V--------------------------------7---5-------------------=-3

NA(axlO-)NAa

8.(I)NaH

(2)3d54s2

(3)O>CHit分子中没有孤电子对,HQ有2对孤电子对,孤电子对与成键电子对

之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,排斥力越大,键角越小,所以H。小于CH«的

键角;

(4)高于

416,,

⑸4MgFe-g∕c22.4

d3N2lm

【详解】⑴NaH遇水反应的方程式为:NaH+H2O=NaOH+H2↑,NaG→柒,化合价升

高,被氧化,作还原剂;

(2)镒原子序数为25,基态镒的电子排布式为Is?2s22p63s23p63d54s2,价层电子排布式为:

3d54s2;

(3)根据元素H、B、C、N、O在周期表中的位置,电负性最大的是。;CH4和H?O都有

4个价层电子对,但CH4分子中没有孤电子对,也0有2对孤电子对,孤电子对与成键电子

对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,排斥力越大,键角越小,所以H?O小于CH4

的键角;

(5)由晶胞可知,Mg原子在晶胞内,距离Mg最近的Fe为4个;在晶胞中,Fe原子位于顶

点和面心,个数为:8×∣+6×^≈4,Mg原子在晶胞内,个数为8,铁镁合金的化学式为Mg2Fe;

O2

m24×8÷56×4416/3

该合金的密度P=LNAX(dXk西XNg/加;晶胞中Mg原子为8,凡为

答案第18页,共21页

l+12×^-=4,48gMg物质的量为2mol,储存的H?物质的量为Imo1,在标准状况下,体积为

22.4Lo

9.⑴NH3可以作为配体,因为NH3有孤电子对,但NH;却不能,原因是NH;没有孤电

子对

⑵低价金属有空轨道,氢气和烷屋没有孤电子对,烯没有n电子从而形成配合物

1

tATItt

配位前配位后

j+

rNH3η

NHhI/NH3

⑷Cr(NH3)6JCl3O'

NH3INH3

LNH3—

【详解】(1)NH3可以作为配体,因为Ng有孤电子对,但NH;却不能,原因是NH:没

有孤电子对;

(2)工业上

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