2024-2025下学期高二化学人教版期中必刷题之分子结构与性质（解答大题）

第44页（共44页）2024-2025下学期高二化学人教版（2019）期中必刷题之分子结构与性质（解答大题）一．解答题（共15小题）1．（2025•河东区一模）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为原料，经过一系列反应可以得到BN，如图所示：（1）硼元素原子的电子排布式为，这些电子有种不同的能量。与硼元素在同一周期，其基态原子的最外层有2个未成对电子的元素有。（填元素符号）（2）写出上述由B2O3制备BN的化学方程式。（3）BN的两种晶型：六方晶型（类似于石墨）及立方晶型（类似于金刚石），结构如图。①下列说法正确的是。A.六方氮化硼晶体层间存在化学键B.两种晶体中的B和N都是sp3杂化C.两种晶体中B和N间的化学键均为极性共价键D.立方氮化硼含有键和π键，是共价晶体，硬度大②立方相氮化硼晶体中，氮的配位数是。（4）常温常压下硼酸（H3BO3）晶体结构为层状，其二维平面结构如图。①硼酸晶体中存在的作用力有。A.离子键B.共价键C.范德华力D.配位键②1mol该晶体中含有mol氢键。（5）硼酸可由三卤化硼（BX3）水解制备，机理如图。从结构的角度解释CCl4水解反应很难进行的原因。2．（2024秋•济南期末）用Na2PO3F作牙膏的添加剂可预防龋齿。回答下列问题：（1）Na在元素周期表中位置为；基态F原子的价电子排布式为；同周期中，基态原子未成对电子数比O多的元素是（填元素符号）。（2）比较NH3和PH3的还原性：NH3PH3（填“＞”或“＜”，下同），键角：NH3PH3。（3）已知：H3PO4的结构为，Na2PO3F的结构为。①H3PO4中P原子采取的轨道杂化方式为，Na2PO3F中P的化合价为。②Na2PO3F与水反应生成两种钠盐，该过程中P—F键断裂，反应的化学方程式为。3．（2024秋•上虞区期末）富马酸亚铁（FeC4H2O4）是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：（1）Fe位于元素周期表区，基态Fe2+价层电子的轨道表示式为。（2）组成富马酸亚铁的元素，电负性由大到小的顺序为（写元素符号）。（3）下列关于富马酸分子说法正确的有。A.含有极性键和非极性键B.每个分子中σ键和π键个数比为8：3C.键长：b＞a＞cD.隔绝空气的条件下加热分解生成H2O和CO（4）Cu与Fe均为过渡元素，从结构的角度解释高温下CuO易分解为Cu2O的原因是。4．（2024秋•盐城期末）硫及其化合物有许多用途。（1）硫与铁的化合物X的晶胞如图所示，与NaCl晶胞类似。①基态铁原子价电子的轨道表示式为；基态硫原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为形；Fe位于元素周期表的区。②化合物X的化学式为。（2）S8的结构如图所示：①其熔点（115.2℃）和沸点（444.6℃）要比二氧化硫的熔点（﹣75.5℃）和沸点（﹣10.0℃）高很多，主要原因为。②部分环状分子（如苯）中由于存在大π键，增强了分子的稳定性，S8分子中不能形成大π键的原因是。（3）固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S的轨道杂化类型为。（4）气态SO3以单分子形式存在。H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子的轨道杂化类型不同于其他分子的是。5．（2024秋•湖南期末）主族元素N、F、P、As、Se、Cl等的某些化合物对工农业生产意义重大。回答下列问题：（1）基态P的核外电子排布式为，N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为，NH3的VSEPR模型为。（2）检验微量砷的原理为：2AsH3+12AgNO3+3H2O＝As2O3↓+12HNO3+12Ag↓。NO3-的空间结构为；AsH3分子中中心原子的杂化轨道类型为（3）已知：NF3常温常压下为无色气体，熔点﹣207℃，沸点﹣129℃；NCl3为黄色油状液体，熔点﹣40℃，沸点70℃，95℃以上易爆炸。NCl3熔、沸点高于NF3的原因是。（4）中国医学工作者曾因“硒与克山病”和“硒预防肝癌研究”的突破性科研成果而两次获得由国际生物无机化学家协会颁发的“施瓦茨奖”。下列说法正确的是（填标号）。A．硒元素位于元素周期表中d区B．SeO3属于极性分子C．键角：SeO2大于SeO3D．酸性：H3AsO4小于H2SeO46．（2025•炎陵县开学）2022年9月，中国科学家首次在嫦娥五号带回的月壤中发现新矿物，并命名为“嫦娥石”。“嫦娥石”属于陨磷钠镁钙石族，其中一种物质的化学式为Ca9NaMg（PO4）7。请回答下列问题：（1）钠在火焰上灼烧的黄光是一种（填字母）。a．吸收光谱b．发射光谱（2）P原子最高能级电子的电子云轮廓形状为，其价电子排布式为，电负性PO（填“＞”或“＜”）。（3）PCl3分子空间结构为，PCl3与Cl2反应生成PCl5，PCl5结构为，PCl5是分子（填“极性”或“非极性”），其中P原子的杂化类型是（填字母序号）。a．spb．sp2c．sp3d．sp3d7．（2024秋•吉林期末）铜的化合物用途非常广泛。已知下列反应：[Cu(N（1）H2O中中心原子上的孤电子对数为。（2）NH3分子的空间结构为，其中心原子的杂化类型是。（3）CH3COOCH＝CH2分子中碳原子的杂化类型是，1molCH3COOCH＝CH2中含σ键的数目为。（4）相同条件下，CO2与SO2在水中的溶解度较大的是（填分子式），CO32-中的O—C—O键角（填“＞”“＜”或“＝”）SO32-中的8．（2024秋•潍坊期末）过渡金属元素能够与NH3甘氨酸H2NCH2COOH）等含氮物质形成多种化合物。回答下列问题：（1）已知锌与镉（Cd）位于同一族的相邻周期，铜、锌、镉的第一电离能、第二电离能数值如表。电离能/（kJ•mol﹣1）ABCI1746868906I2195816311733A的价电子排布式为，第三电离能最大的是（填元素符号）。（2）NH3存在自耦电离2NH3⇌NHNH2-的空间结构是（3）甘氨酸与铜形成的化合物甘氨酸铜有顺式和反式两种同分异构体，结构如图。甘氨酸铜中碳原子的杂化方式是，顺式甘氨酸铜在水中溶解度远大于反式甘氨酸铜，主要原因是。（4）环状含氮结构更易与过渡金属离子形成化合物，一种多氮环的合成方法如图，所得产物含有Π56大1号N原子的孤对电子占据轨道。已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定，则氮氮键键长反应物产物（填“＞”“＜”或“＝”）。9．（2024秋•西安期末）镓（Ga）是一种重要的金属，镓的化合物广泛应用于半导体、太阳能、液态合金、医疗化工等诸多领域，被称为电子工业的“脊梁”。（1）基态Ga原子的价层电子的轨道表示式是。（2）GaCl3在270℃左右以二聚体Ca2Cl6存在，结构式如图。①GaCl3可以形成二聚体的原因是。②GaCl3和Ca2Cl6中Ga原子采用的杂化方式分别是。③CaF3的熔点为1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，CaF3的熔点远远高于GaCl3的熔点，从结构角度解释原因。（3）Ga3+可与（甲基麦芽酚）形成配合物Ga（）3。甲基麦芽酚的分子式是，甲基麦芽酚中，与Ga3+形成配位键的原子是。10．（2024秋•抚顺期末）高氯酸三碳酰肼合镍{[Ni（CHZ）3]（ClO4）2}是一种新型的起爆药，回答下列问题：（1）基态氯原子的简化电子排布式为。（2）基态氧原子核外电子云有种不同的伸展方向。（3）ClO4-的中心原子的价层电子对数为，ClO4-的VSEPR模型是（4）化学式中的CHZ为碳酰肼，其结构为，是一种新型的环保锅炉水除氧剂：①CHZ中氮原子的杂化轨道类型为。②1molCHZ中含有的σ键数目为NA。③键角：CO32-（填“＞”“＜”或“＝”）（5）常温下，0.01mol•L﹣1的HClO溶液的pH约为[已知：Ka（HClO）＝4.0×10﹣8，lg2≈0.3]。11．（2024秋•郴州期末）铜（Cu）、铁（Fe）、银（Ag）、镍（Ni）、钛（Ti）及其化合物在生产生活中应用广泛。（1）Fe3+离子的价层电子排布式为。Fe2+比Mn2+更易失去电子的原因是。（2）配合物[Cu（NH3）4]SO4与NH3相比，H—N—H的键角前者后者（填“＞”、“＜”或“＝”）。（3）某镍配合物由1个Ni2+与2个离子组成。组成该镍配合物的元素中，属于第二周期元素第一电离能由高到低的顺序为（用元素符号表示）。（4）已知Ti元素的电负性为1.5，O元素的电负性为3.5，则Ti、O原子之间通过形成化合物TiO2（填“离子键”或“共价键”）。（5）Cu2+能与NH3、H2O、OH﹣、Cl﹣等形成配位数为4的配合物，Cu2+可以与乙二胺（H2N—CH2CH2—NH2）形成配离子，如图所示：乙二胺分子中N原子成键时采取的杂化类型是。乙二胺和三甲胺[N（CH3）3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是。12．（2024•杨浦区校级三模）根据所学，回答下列问题。（1）NH3分子的价层电子对（VSEPR）空间构型是。（2）可用于检验NH3的试剂是。A.湿润的蓝色石蕊试纸B.希夫试剂C.湿润的淀粉碘化钾试纸D.浓盐酸（3）NH2Cl的熔点为﹣66℃。解释NH2Cl与NH4Cl熔点差异的原因：。（4）现有0.010molAgOH沉淀恰好完全溶于100mL氨水的原浓度是mol/L（写出计算过程，计算结果保留2位小数）已知：AgOH的Ksp=2.0×108，Ag++2（5）银氨溶液与醛反应生成银镜。Fe3+的氧化能力稍弱于Ag+，但使用FeCl3溶液来洗涤银镜却有很好的效果。从平衡的角度作出解释：。Ag3PO4晶体是一种高效光催化剂，可用于光催化CO2制备甲醇以实现“碳中和”。（6）可用配位—沉淀法制备Ag3PO4高效光催化剂，流程如图所示。银氨溶液与Na2HPO4溶液反应的离子方程式为：。（7）光催化CO2制备甲醇的机理历程表示如下：①A②2③（完成该步反应过程）。13．（2024•杨浦区校级三模）根据所学，回答下列问题。（1）基态C原子的核外电子有种空间运动状态。（2）清华大学的研究团队将养蚕技术与碳纳米管和石墨烯结合，发现通过给蚕宝宝喂食含有碳纳米管和石墨烯的桑叶，可以获得更加牢固的蚕丝纤维。下列说法正确的是。A.石墨烯像烯烃一样，是一种有机物B.碳纳米管具有丁达尔效应C.碳纳米管和石墨烯互为同素异形体D.蚕丝纤维的主要成分是蛋白质（3）甲酸（HCOOH，KaⅠ.下列说法正确的是。A．HCOOH中的C原子为sp3杂化B．HCOOH中的H—C＝O的键角略大于120°C．甲酸钠溶液中：[Na+]＞[HCOO﹣]＞[H+]＞[OH﹣]D．甲酸溶液中加入NaOH溶液至中性：[Na+]＝[HCOO﹣]+[HCOOH]Ⅱ.甲酸可在固体催化剂表面逐步分解，各步骤的反应历程及相对能量如图所示，下列说法错误的是。A．各步反应中，②生成③的速率最快B．催化剂为固态，其表面积对催化反应速率有影响C．若用D（氘）标记甲酸中的羧基氢，最终产物中可能存在D2D．甲酸在该催化剂表面分解，放出14.2kJ热量（4）有机酸种类繁多。如表是一些有机酸的电离平衡常数（25℃）。有机酸CH3COOHCHCl2COOHCH2BrCOOHHOOC—COOH电离平衡常数Ka1.8×10﹣55.0×10﹣21.3×10﹣3KaKaⅠ.分析乙酸的官能团结构，可以使用以下仪器分析手段（不定项）。A．原子吸收光谱B．红外光谱C．质谱D．射线衍射Ⅱ.CH2BrCOOH与少量Na2C2O4溶液反应的化学方程式是：。Ⅲ.CH2ClCOOH的电离平衡常数可能是。A．6.4×10﹣6B．3.9×10﹣4C．1.4×10﹣3D．8.0×10﹣2Ⅳ.25℃时，相同pH的两种一元弱酸CH3COOH与CHCl2COOH溶液分别加水稀释，溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（不定项）。A．a点的[H+]大于b点的[H+]B．a点溶液的导电性小于b点溶液C．同浓度的NaA与NaB溶液中，[A﹣]大于[B﹣]D．HA是CH3COOHⅤ.常温下，将0.1mol•L﹣1NaOH溶液滴加到20mL0.1mol•L﹣1H2C2O4溶液中，混合溶液的pH随NaOH溶液滴入量的关系如图所示。①z的近似数值是（保留1位小数）。②b点时[H2C2O4][C14．（2024秋•浙江月考）氮及其化合物在生产生活中有重要用途。回答下列问题：（1）基态N原子核外有种不同能量的电子，其价层电子的轨道表示式为。（2）已知N4H44+的空间结构为正四面体形，请画出N4H（3）下列说法不正确的是。A．[Cu(NHB．一种配离子的结构如图所示，该配离子中∠HOH的键角大于单个水分子中∠HOH的键角C．分子的极性：NCl3比PCl3的大D．氧化性：Fe3+＞Fe（SCN）3（4）铁和氮形成一种物质，其晶胞结构如图所示，N原子的配位数（紧邻的Fe原子）为。（5）有一种观点认为：由于硅的价层有可以利用的空d轨道，部分含硅化合物的性质与结构会与硅的3d空轨道有关。化合物N（SiH3）3为平面结构，如图所示。该物质中N原子的杂化方式为；N（SiH3）3与H+形成配位键的能力于（填“强”或“弱”）于N（CH3）3。15．（2023秋•固原期末）根据所学化学知识回答下列问题：（1）基态Cr原子的价电子排布式为；基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为形（每空1分）。（2）稳定性：Fe2+Fe3+（填“＞”或“＜”）。（3）水是生命之源，通常水加热至100℃时变为水蒸气，破坏的粒子间的相互作用包含，加热至2000℃会缓慢分解为H2和O2时破坏的粒子间的相互作用是。（4）硼砂中阴离子Xm-（含B、O、H三种元素）的球棍模型如图所示，则在Xm-中，2号硼原子的杂化类型为；4号硼原子是否参与形成配位键？（5）BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4-的空间结构为

2024-2025下学期高二化学人教版（2019）期中必刷题之分子结构与性质（解答大题）参考答案与试题解析一．解答题（共15小题）1．（2025•河东区一模）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为原料，经过一系列反应可以得到BN，如图所示：（1）硼元素原子的电子排布式为1s22s22p1，这些电子有3种不同的能量。与硼元素在同一周期，其基态原子的最外层有2个未成对电子的元素有C、O。（填元素符号）（2）写出上述由B2O3制备BN的化学方程式B2O3+2NH3高温¯2BN+3H2O（3）BN的两种晶型：六方晶型（类似于石墨）及立方晶型（类似于金刚石），结构如图。①下列说法正确的是C。A.六方氮化硼晶体层间存在化学键B.两种晶体中的B和N都是sp3杂化C.两种晶体中B和N间的化学键均为极性共价键D.立方氮化硼含有键和π键，是共价晶体，硬度大②立方相氮化硼晶体中，氮的配位数是4。（4）常温常压下硼酸（H3BO3）晶体结构为层状，其二维平面结构如图。①硼酸晶体中存在的作用力有BD。A.离子键B.共价键C.范德华力D.配位键②1mol该晶体中含有3mol氢键。（5）硼酸可由三卤化硼（BX3）水解制备，机理如图。从结构的角度解释CCl4水解反应很难进行的原因碳原子价层无空轨道，不能接受水的进攻。【答案】（1）1s22s22p1；3；C、O；（2）B2O3+2NH3高温¯2BN+3H2O（3）C；4；（4）①BD；②3；（5）碳原子价层无空轨道，不能接受水的进攻。【分析】（1）硼为5号元素，则硼元素原子的电子排布式为1s22s22p1，有1s、2s、2p三个原子轨道，则这些电子有3种不同的能量；与硼元素在同一周期，其基态原子的最外层有2个未成对电子；（2）根据给出的制备路径可知，由B2O3制备BN的化学方程式为：B2O3+2NH3高温¯2BN+3H2O（3）①A．六方晶型（类似于石墨），石墨层间是通过范德华力结合的；B．石墨导电是因为有离域的π电子，而六方BN中，虽然结构类似，B和N的电负性差异较大，电子可能被束缚；C．无论是六方还是立方BN，B和N之间都是不同原子形成的共价键；D．立方BN结构类似于金刚石，金刚石中只有σ键，没有π键；②在金刚石结构中，每个C原子连接4个其他C原子，形成四面体结构，立方BN结构类似，所以每个N原子应连接4个B原子，配位数为4；（4）①A．根据其二维平面结构可知，硼酸是一种共价化合物；B．B、O原子间，O、H原子间存在极性共价键；C．根据其二维平面结构可知，硼酸晶体中不含配位键；D．硼酸晶体结构为层状，层间存在分子间作用力；②由晶体结构可知，每个硼酸分子可通过氢键与周围的分子形成稳定的层状结构，一个硼酸分子可以形成6个氢键，但只有3个氢键属于硼酸分子；（5）根据机理图可知，水分子进攻B原子，破坏B﹣X键，最终生成H3BO3。CCl4中C原子外层电子已满足8电子稳定结构。【解答】解：（1）硼为5号元素，则硼元素原子的电子排布式为1s22s22p1，有1s、2s、2p三个原子轨道，则这些电子有3种不同的能量；与硼元素在同一周期，其基态原子的最外层有2个未成对电子，排布式可以为1s22s22p2、1s22s22p4，对应的元素是C、O，故答案为：1s22s22p1；3；C、O；（2）根据给出的制备路径可知，由B2O3制备BN的化学方程式为：B2O3+2NH3高温¯2BN+3H2O故答案为：B2O3+2NH3高温¯2BN+3H2O（3）①A．六方晶型（类似于石墨），石墨层间是通过范德华力结合的，范德华力不属于化学键，故A错误；B．石墨导电是因为有离域的π电子，而六方BN中，虽然结构类似，B和N的电负性差异较大，电子可能被束缚，不能自由移动，不导电，故B错误；C．无论是六方还是立方BN，B和N之间都是不同原子形成的共价键，均为极性共价键，故C正确；D．立方BN结构类似于金刚石，金刚石中只有σ键，没有π键，立方BN是共价晶体，硬度大，故D错误；故答案为：C；②在金刚石结构中，每个C原子连接4个其他C原子，形成四面体结构。立方BN结构类似，所以每个N原子应连接4个B原子，配位数为4，故答案为：4；（4）①A．根据其二维平面结构可知，硼酸是一种共价化合物，不存在离子键，故A错误；B．B、O原子间，O、H原子间存在极性共价键，故B正确；C．根据其二维平面结构可知，硼酸晶体中不含配位键，其结构主要由共价键和氢键组成，故C错误；D．硼酸晶体结构为层状，层间存在分子间作用力，即范德华力，故D正确；故答案为：BD；②由晶体结构可知，每个硼酸分子可通过氢键与周围的分子形成稳定的层状结构，一个硼酸分子可以形成6个氢键，但只有3个氢键属于硼酸分子，则1mol该晶体中含有3mol氢键，故答案为：3；（5）根据机理图可知，水分子进攻B原子，破坏B﹣X键，最终生成H3BO3。CCl4中C原子外层电子已满足8电子稳定结构，没有空的轨道来接受水分子的孤对电子，因此水分子无法进攻C原子，故答案为：碳原子价层无空轨道，不能接受水的进攻。【点评】本题主要考查物质结构与性质的相关知识，具体涉及原子的表示、VSEPR模型、形成过程、核外电子排布等，属于基本知识的考查，题目难度中等。2．（2024秋•济南期末）用Na2PO3F作牙膏的添加剂可预防龋齿。回答下列问题：（1）Na在元素周期表中位置为第3周期第ⅠA族；基态F原子的价电子排布式为2s22p5；同周期中，基态原子未成对电子数比O多的元素是N（填元素符号）。（2）比较NH3和PH3的还原性：NH3＜PH3（填“＞”或“＜”，下同），键角：NH3＞PH3。（3）已知：H3PO4的结构为，Na2PO3F的结构为。①H3PO4中P原子采取的轨道杂化方式为sp3，Na2PO3F中P的化合价为+5。②Na2PO3F与水反应生成两种钠盐，该过程中P—F键断裂，反应的化学方程式为Na2PO3F+H2O＝NaH2PO4+NaF。【答案】（1）第3周期ⅠA族；2s22p5；N；（2）＜；＞；（3）①sp3；+5；②Na2PO3F+H2O＝NaH2PO4+NaF。【分析】（1）Na的核电荷数为11，电子层数＝周期序数，最外层电子数＝主族族序数，F原子核电荷数9，最外层电子数7，同周期中，基态原子未成对电子数比O多的元素是氮元素；（2）同主族非金属元素由上向下非金属性依次减弱，其相应离子的还原性越强；同主族非金属元素由上向下电负性依次减小，成键电子对之间的斥力越小，键角越小；（3）①已知：H3PO4的结构为，P原子sp3杂化，Na2PO3F的结构为，P元素化合价+5价；②Na2PO3F与水反应生成两种钠盐，该过程中P—F键断裂，反应生成NaF和NaH2PO4。【解答】解：（1）Na在元素周期表中位置为：第3周期ⅠA族，基态F原子的价电子排布式为：2s22p5，同周期中，基态原子未成对电子数比O多的元素是N元素，价电子中含3个未成对电子，故答案为：第3周期ⅠA族；2s22p5；N；（2）同主族非金属元素由上向下非金属性依次减弱，其相应离子的还原性越强，还原性的强到弱的顺序为：NH3＜PH3，同主族非金属元素由上向下电负性依次减小，成键电子对之间的斥力越小，键角越小，所以氢化物的键角由大到小的顺序为：NH3＞PH3，故答案为：＜；＞；（3）①H3PO4的结构为分析可知，H3PO4中P原子采取的轨道杂化方式为：sp3，Na2PO3F的结构为，P元素化合价+5价，故答案为：sp3；+5；②Na2PO3F与水反应生成两种钠盐，该过程中P—F键断裂，反应生成NaF和NaH2PO4，反应的化学方程式为：Na2PO3F+H2O＝NaH2PO4+NaF，故答案为：Na2PO3F+H2O＝NaH2PO4+NaF。【点评】本题考查了原子结构、杂化理论、原子核外电子排布、物质性质等知识点，注意知识的熟练掌握，题目难度中等。3．（2024秋•上虞区期末）富马酸亚铁（FeC4H2O4）是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：（1）Fe位于元素周期表p区，基态Fe2+价层电子的轨道表示式为。（2）组成富马酸亚铁的元素，电负性由大到小的顺序为O＞C＞H＞Fe（写元素符号）。（3）下列关于富马酸分子说法正确的有AC。A.含有极性键和非极性键B.每个分子中σ键和π键个数比为8：3C.键长：b＞a＞cD.隔绝空气的条件下加热分解生成H2O和CO（4）Cu与Fe均为过渡元素，从结构的角度解释高温下CuO易分解为Cu2O的原因是Cu2+价层电子为3d9，而Cu+价层电子为3d10，3d轨道全充满，较稳定。【答案】（1）d；；（2）O＞C＞H＞Fe；（3）AC；（4）Cu2+价层电子为3d9而Cu+价层电子为3d103d轨道全充满，较稳定。【分析】（1）Fe的核电荷数为26，位于周期表的第四周期，第Ⅷ族，Fe2+的价层电子排布式为3d6；（2）组成富马酸亚铁的元素为C、O、H、Fe，非金属性越强，电负性也大；（3）A．同种元素的原子形成的共价键为非极性键，不同原子形成的共价键为极性键；B．原子间形成共价键一定含1个σ键，双键中含1个π键，三键中含2个π键；C．富马酸分子的结构得到结构简式：HOOC—CH＝CH—COOH；D．元素守恒分析判断；（4）洪特规则特例可知，处于半充满、全充满为稳定状态，反应向稳定状态进行。【解答】解：（1）基态Fe原子价层电子排布式为3d64s2，位于周期表的d区，Fe2+的价层电子排布式为3d6，其价层电子的轨道表示式为，故答案为：d；；（2）组成富马酸亚铁的元素为C、O、H、Fe，电负性由大到小的顺序为：O＞C＞H＞Fe，故答案为：O＞C＞H＞Fe；（3）A．富马酸分子的结构得到结构简式：HOOC—CH＝CH—COOH，含有极性键和非极性键，故A正确；B．富马酸分子的结构得到结构简式：HOOC—CH＝CH—COOH，每个分子中σ键和π键个数比为11：3，故B错误；C．a、b、c的化学键分别为：C＝C、C—C、C—H，键长：b＞a＞c，故C正确；D．HOOC—CH＝CH—COOH隔绝空气的条件下加热分解生成H2O、CO、C，故D错误；故答案为：AC；（4）高温下CuO易分解为Cu2O的原因是：Cu2+价层电子为3d9，而Cu+价层电子为3d10，3d轨道全充满，较稳定，故答案为：Cu2+价层电子为3d9，而Cu+价层电子为3d10，3d轨道全充满，较稳定。【点评】本题考查了原子结构、元素性质和应用，注意知知识的熟练掌握，题目难度中等。4．（2024秋•盐城期末）硫及其化合物有许多用途。（1）硫与铁的化合物X的晶胞如图所示，与NaCl晶胞类似。①基态铁原子价电子的轨道表示式为；基态硫原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形；Fe位于元素周期表的d区。②化合物X的化学式为FeS2。（2）S8的结构如图所示：①其熔点（115.2℃）和沸点（444.6℃）要比二氧化硫的熔点（﹣75.5℃）和沸点（﹣10.0℃）高很多，主要原因为S8分子的相对分子质量大于二氧化硫，分子间作用力大于二氧化硫。②部分环状分子（如苯）中由于存在大π键，增强了分子的稳定性，S8分子中不能形成大π键的原因是S8分子中S原子的杂化方式为sp3杂化，无剩余p轨道用于形成π键。（3）固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S的轨道杂化类型为sp3。（4）气态SO3以单分子形式存在。H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子的轨道杂化类型不同于其他分子的是H2S。【答案】（1）①；哑铃；d；②FeS2；（2）①S8分子的相对分子质量大于二氧化硫，分子间作用力大于二氧化硫；②S8分子中S原子的杂化方式为sp3杂化，无剩余p轨道用于形成π键；（3）sp3；（4）H2S。【分析】（1）①铁元素的原子序数为26，基态原子的价电子排布式为3d64s2，轨道表示式为，则铁元素处于元素周期表的d区；硫元素的原子序数为16，基态原子的价电子排布式为3s23p4；②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的铁原子个数为8×18+6×12=4，位于棱上和体心的S2个数为（2）①S8和二氧化硫都是分子晶体，S8分子的相对分子质量大于二氧化硫，分子间作用力大于二氧化硫；②S8分子中S原子的杂化方式为sp3杂化，无剩余p轨道用于形成π键；（3）由图可知，二氧化硫的三聚分子中硫原子与4个氧原子形成4个σ键；（4）硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为4，则原子的杂化方式为sp3杂化；二氧化硫和三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数都为3。【解答】解：（1）①铁元素的原子序数为26，基态原子的价电子排布式为3d64s2，轨道表示式为，则铁元素处于元素周期表的d区；硫元素的原子序数为16，基态原子的价电子排布式为3s23p4，最高能级3p的电子云轮廓图为哑铃形，故答案为：；哑铃；d；②晶胞中位于棱上和体心的S2个数为12×14+1＝4，位于顶点和面心的铁原子个数为8×18+6×1故答案为：FeS2；（2）①S8和二氧化硫都是分子晶体，S8分子的相对分子质量大于二氧化硫，分子间作用力大于二氧化硫，所以S8的熔沸点高于二氧化硫，故答案为：S8分子的相对分子质量大于二氧化硫，分子间作用力大于二氧化硫；②S8分子中S原子的杂化方式为sp3杂化，无剩余p轨道用于形成π键，所以不能形成大π键，故答案为：S8分子中S原子的杂化方式为sp3杂化，无剩余p轨道用于形成π键；（3）二氧化硫的三聚分子中硫原子与4个氧原子形成4个σ键，则硫原子的杂化方式为sp3杂化，故答案为：sp3；（4）硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为4，则原子的杂化方式为sp3杂化；二氧化硫和三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数都为3，则原子的杂化方式为sp2杂化，所以中心原子的轨道杂化类型不同于其他分子的是硫化氢，故答案为：H2S。【点评】本题考查化学键，侧重考查学生杂化的掌握情况，试题难度中等。5．（2024秋•湖南期末）主族元素N、F、P、As、Se、Cl等的某些化合物对工农业生产意义重大。回答下列问题：（1）基态P的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3，N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为F＞N＞P，NH3的VSEPR模型为四面体形。（2）检验微量砷的原理为：2AsH3+12AgNO3+3H2O＝As2O3↓+12HNO3+12Ag↓。NO3-的空间结构为平面三角形；AsH3分子中中心原子的杂化轨道类型为sp（3）已知：NF3常温常压下为无色气体，熔点﹣207℃，沸点﹣129℃；NCl3为黄色油状液体，熔点﹣40℃，沸点70℃，95℃以上易爆炸。NCl3熔、沸点高于NF3的原因是二者为结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大。（4）中国医学工作者曾因“硒与克山病”和“硒预防肝癌研究”的突破性科研成果而两次获得由国际生物无机化学家协会颁发的“施瓦茨奖”。下列说法正确的是D（填标号）。A．硒元素位于元素周期表中d区B．SeO3属于极性分子C．键角：SeO2大于SeO3D．酸性：H3AsO4小于H2SeO4【答案】（1）1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3；F＞N＞P；四面体形；（2）平面三角形；sp3杂化；（3）二者为结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大；（4）D。【分析】（1）P的原子序数是15，基态P的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3；同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；（2）NO3-的中心原子价层电子对数为3+5+1-2×32=3（3）NF3和NCl3是结构相似的分子晶体，且都不存在分子间氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高；（4）A．Se的原子序数为34，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4；B．SeO3的中心原子价层电子对数为3+6-2×32=3C．SeO2、SeO3的中心原子杂化轨道类型相同，SeO2中S有1个孤电子对，SeO3中S没有孤电子对，孤电子对有较大斥力；D．非金属性：As＜Se，则最高价含氧酸的酸性：H3AsO4＜H2SeO4。【解答】解：（1）P的原子序数是15，基态P的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，可简化为[Ne]3s23p3。同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；非金属性：F＞N＞P，则电负性：F＞N＞P；NH3的中心原子的价电子对数为4，VSEPR模型：为四面体形，故答案为：1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3；F＞N＞P；四面体形；（2）NO3-的中心原子价层电子对数为3+5+1-2×32=3，没有孤电子对，空间结构为平面三角形；AsH3故答案为：平面三角形；sp3杂化；（3）NF3和NCl3是结构相似的分子晶体，且都不存在分子间氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高，故熔、沸点：NCl3＞NF3，故答案为：二者为结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大；（4）A．Se的原子序数为34，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，硒元素位于元素周期表中p区，故A错误；B．SeO3的中心原子价层电子对数为3+6-2×32=3，不含孤C．SeO2、SeO3的中心原子杂化轨道类型相同，SeO2中S有1个孤电子对，SeO3中S没有孤电子对，孤电子对有较大斥力，故键角：SeO3＞SeO2，故C错误；D．非金属性：As＜Se，则最高价含氧酸的酸性：H3AsO4＜H2SeO4，故D正确；故答案为：D。【点评】本题考查化学键，侧重考查学生杂化的掌握情况，试题难度中等。6．（2025•炎陵县开学）2022年9月，中国科学家首次在嫦娥五号带回的月壤中发现新矿物，并命名为“嫦娥石”。“嫦娥石”属于陨磷钠镁钙石族，其中一种物质的化学式为Ca9NaMg（PO4）7。请回答下列问题：（1）钠在火焰上灼烧的黄光是一种b（填字母）。a．吸收光谱b．发射光谱（2）P原子最高能级电子的电子云轮廓形状为哑铃形，其价电子排布式为3s23p3，电负性P＜O（填“＞”或“＜”）。（3）PCl3分子空间结构为三角锥形，PCl3与Cl2反应生成PCl5，PCl5结构为，PCl5是非极性分子（填“极性”或“非极性”），其中P原子的杂化类型是d（填字母序号）。a．spb．sp2c．sp3d．sp3d【答案】（1）b；（2）哑铃形；3s23p3；＜；（3）三角锥形；非极性；d。【分析】（1）金属的焰色反应属于发射光谱；（2）P原子的核外电子排布为：1s22s22p63s23p3，最高能级为3p，其价电子排布式为3s23p3，电负性比O小；（3）PCl3中P的价层电子对数＝3+5-1×32=4，含有一对孤电子对，空间结构为三角锥形，PCl5分子是对称的，中正负电荷是重合，PCl5是非极性分子，其中P原子的价层电子对数＝5+5-1×52=【解答】解：（1）钠在火焰上灼烧的黄光是一种发射光谱，故答案为：b；（2）P原子的核外电子排布为：1s22s22p63s23p3，最高能级为3p，电子的电子云轮廓形状为哑铃形，其价电子排布式为3s23p3，电负性P＜O，故答案为：哑铃形；3s23p3；＜；（3）PCl3中P的价层电子对数＝3+5-1×32=4，含有一对孤电子对，空间结构为三角锥形，PCl3与Cl2反应生成PCl5，PCl5结构为，分子中正负电荷是重合的，PCl5是非极性分子，其中P原子的价层电子对数＝5+5-1×52=5故答案为：三角锥形；非极性；d。【点评】本题主要考查分子的空间构型，中心原子的杂化类型等，属于基本知识的考查，难度不大。7．（2024秋•吉林期末）铜的化合物用途非常广泛。已知下列反应：[Cu(N（1）H2O中中心原子上的孤电子对数为2。（2）NH3分子的空间结构为三角锥形，其中心原子的杂化类型是sp3。（3）CH3COOCH＝CH2分子中碳原子的杂化类型是sp2和sp3，1molCH3COOCH＝CH2中含σ键的数目为11NA。（4）相同条件下，CO2与SO2在水中的溶解度较大的是SO2（填分子式），CO32-中的O—C—O键角＞（填“＞”“＜”或“＝”）SO32-中的【答案】（1）2；（2）三角锥形；sp3；（3）sp2和sp3；11NA；（4）SO2；＞。【分析】（1）水分子中氧原子的价层电子对数为4；（2）氨分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1；（3）乙酸乙烯酯分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化、双键碳原子的杂化方式为sp2杂化；分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键；（4）二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1，由相似相溶原理可知，二氧化碳在水中的溶解度小于二氧化硫；碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，离子的空间构型为平面三角形，亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1。【解答】解：（1）水分子中氧原子的价层电子对数为2+12故答案为：2；（2）氨分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，原子的杂化方式为sp3杂化、分子的空间构型为三角锥形，故答案为：三角锥形；sp3；（3）乙酸乙烯酯分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化、双键碳原子的杂化方式为sp2杂化；分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键，则1mol乙酸乙烯酯分子中含有σ键的数目为1mol×11×NAmol—1＝11NA，故答案为：sp2和sp3；11NA；（4）二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1，分子的空间构型为结构不对称的V形，属于极性分子，二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，分子的空间构型为结构对称的直线形，属于非极性分子，由相似相溶原理可知，二氧化碳在水中的溶解度小于二氧化硫；亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥形，碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，离子的空间构型为平面三角形，则碳酸根离子中的O—C—O键角大于亚硫酸根离子中的O—S—O键角，故答案为：SO2；＞。【点评】本题考查化学键，侧重考查学生共价键的掌握情况，试题难度中等。8．（2024秋•潍坊期末）过渡金属元素能够与NH3甘氨酸H2NCH2COOH）等含氮物质形成多种化合物。回答下列问题：（1）已知锌与镉（Cd）位于同一族的相邻周期，铜、锌、镉的第一电离能、第二电离能数值如表。电离能/（kJ•mol﹣1）ABCI1746868906I2195816311733A的价电子排布式为3d104s1，第三电离能最大的是Zn（填元素符号）。（2）NH3存在自耦电离2NH3⇌NH4++NH2-的空间结构是（3）甘氨酸与铜形成的化合物甘氨酸铜有顺式和反式两种同分异构体，结构如图。甘氨酸铜中碳原子的杂化方式是sp3、sp2，顺式甘氨酸铜在水中溶解度远大于反式甘氨酸铜，主要原因是顺式甘氨酸铜分子属于极性分子，易溶于极性溶剂。（4）环状含氮结构更易与过渡金属离子形成化合物，一种多氮环的合成方法如图，所得产物含有Π56大1号N原子的孤对电子占据sp2杂化轨道。已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定，则氮氮键键长反应物＜产物（填“＞”“＜”或“＝”）。【答案】（1）3d104s1；Zn；（2）NH4+＞NH3＞（3）sp3、sp2；顺式甘氨酸铜分子属于极性分子，易溶于极性溶剂；（4）sp2杂化；＜。【分析】（1）s轨道全满时，更难失去电子，锌与镉属于同族元素，从上向下，第一电离能逐渐减小，锌失去2个电子后，形成3d10全充满稳定结构，第三电离能最大；（2）NH3是三角锥形，键角是107°18′，NH4+是正四面体形，键角是109°28′，NH2-是V形，键角小于（3）根据相似形容原理进行分析；（4）由图可知，1号N原子的σ键数为2，孤电子对数为1，价层电子对数＝2+1＝3，N原子为sp2杂化，已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定，反应物中N原子为sp杂化，产物中，N原子为sp2杂化，则反应物中，氮氮键键长更短，更稳定。【解答】解：（1）铜的价电子排布式为3d104s1，锌的价电子排布式为3d104s2，镉的价电子排布式为4d105s2，5s轨道全满时，更难失去电子，所以第一电离能最小的是铜，则A的价电子排布式为3d104s1，锌与镉属于同族元素，从上向下，第一电离能逐渐减小，所以B为镉，C为锌，锌失去2个电子后，形成3d10全充满稳定结构，第三电离能最大，即第三电离能最大的是Zn，故答案为：3d104s1；Zn；（2）NH3存在自耦电离2NH3⇌NH4++NH2-，NH3是三角锥形，键角是107°18′，NH4+是正四面体形，键角是109°28′，NH2故答案为：NH4+＞NH3＞（3）甘氨酸铜中含有饱和碳原子和双键碳元素，所以碳原子的杂化方式是sp3、sp2，顺式甘氨酸铜在水中溶解度远大于反式甘氨酸铜，主要原因是顺式甘氨酸铜分子不对称，属于极性分子，易溶于极性溶剂，故答案为：sp3、sp2；顺式甘氨酸铜分子属于极性分子，易溶于极性溶剂；（4）由图可知，1号N原子的σ键数为2，孤电子对数为1，价层电子对数＝2+1＝3，N原子为sp2杂化，则孤对电子占据sp2杂化轨道，已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定，反应物中N原子为sp杂化，产物中，N原子为sp2杂化，则反应物中，氮氮键键长更短，更稳定，所以氮氮键键长：反应物＜产物故答案为：sp2杂化；＜。【点评】本题主要考查物质结构与性质的相关知识，具体涉及第一电离能、键角的比较，杂化方式、键长的判断等，属于基本知识的考查，对能力要求较高，难度中等。9．（2024秋•西安期末）镓（Ga）是一种重要的金属，镓的化合物广泛应用于半导体、太阳能、液态合金、医疗化工等诸多领域，被称为电子工业的“脊梁”。（1）基态Ga原子的价层电子的轨道表示式是。（2）GaCl3在270℃左右以二聚体Ca2Cl6存在，结构式如图。①GaCl3可以形成二聚体的原因是GaCl3中Ga原子含有空轨道、Cl原子含有孤电子对，Ga和Cl原子之间能形成配位键。②GaCl3和Ca2Cl6中Ga原子采用的杂化方式分别是sp2、sp3。③CaF3的熔点为1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，CaF3的熔点远远高于GaCl3的熔点，从结构角度解释原因GaF3为离子晶体、GaCl3为分子晶体。（3）Ga3+可与（甲基麦芽酚）形成配合物Ga（）3。甲基麦芽酚的分子式是C6H6O3，甲基麦芽酚中，与Ga3+形成配位键的原子是O。【答案】（1）；（2）①GaCl3中Ga原子含有空轨道、Cl原子含有孤电子对，Ga和Cl原子之间能形成配位键；②sp2、sp3；③GaF3为离子晶体、GaCl3为分子晶体；（3）C6H6O3；O。【分析】（1）基态Ga原子4s、4p能级上的电子为其价电子；（2）①含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键；②GaCl3中Ga原子的价层电子对个数是3、Ca2Cl6中Ga原子的价层电子对个数是3；③离子晶体熔点较高，分子晶体熔点较低；（3）中C、H、O原子个数依次是6、6、3；甲基麦芽酚中，与Ga3+形成配位键的原子是含有孤电子对的原子。【解答】解：（1）基态Ga原子的价层电子轨道表示式为，故答案为：；（2）①GaCl3中Ga原子含有空轨道、Cl原子含有孤电子对，Ga和Cl原子之间能形成配位键，所以GaCl3可以形成二聚体，故答案为：GaCl3中Ga原子含有空轨道、Cl原子含有孤电子对，Ga和Cl原子之间能形成配位键；②GaCl3中Ga原子的价层电子对个数是3、Ca2Cl6中Ga原子的价层电子对个数是3，Ga原子杂化方式：前者为sp2、后者为sp3，故答案为：sp2、sp3；③离子晶体熔点较高，分子晶体熔点较低，GaF3为离子晶体，熔点较高，GaCl3为分子晶体，熔点较低，故答案为：GaF3为离子晶体、GaCl3为分子晶体；（3）中C、H、O原子个数依次是6、6、3，分子式为C6H6O3；甲基麦芽酚中，与Ga3+形成配位键的原子是含有孤电子对的原子，为O原子，故答案为：C6H6O3；O。【点评】本题主要考查物质结构与性质，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确原子核外电子排布规律、配位键形成原理、原子杂化类型的判断方法等知识点是解本题关键，题目难度不大。10．（2024秋•抚顺期末）高氯酸三碳酰肼合镍{[Ni（CHZ）3]（ClO4）2}是一种新型的起爆药，回答下列问题：（1）基态氯原子的简化电子排布式为[Ne]3s23p5。（2）基态氧原子核外电子云有4种不同的伸展方向。（3）ClO4-的中心原子的价层电子对数为4，ClO4-的VSEPR（4）化学式中的CHZ为碳酰肼，其结构为，是一种新型的环保锅炉水除氧剂：①CHZ中氮原子的杂化轨道类型为sp3。②1molCHZ中含有的σ键数目为11NA。③键角：CO32-＝（填“＞”“＜”或“＝”）（5）常温下，0.01mol•L﹣1的HClO溶液的pH约为4.7[已知：Ka（HClO）＝4.0×10﹣8，lg2≈0.3]。【答案】（1）[Ne]3s23p5；（2）4；（3）4；正四面体；（4）①sp3；②11；③＝；（5）4.7。【分析】（1）基态氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5；（2）基态氧原子核外能级为s、p，s轨道只有1个伸展方向，p轨道有3个伸展方向；（3）ClO4-中Cl原子的价层电子对数为4+12（7+1﹣2×4）＝（4）①CHZ中氮原子的价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体；②单键均为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键；③CO32-、NO3-中C、N原子的价层电子对数分别为3+12（4+2﹣2×3）＝4、3+12（5+1﹣2×（5）根据c（H+）=cKa计算0.01mol•L﹣1HClO溶液中c（H+），结合pH＝﹣lgc（H+）计算溶液的【解答】解：（1）基态氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，其简化电子排布式为[Ne]3s23p5，故答案为：[Ne]3s23p5；（2）基态氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4，s轨道只有1个伸展方向，p轨道有3个伸展方向，则基态氧原子核外电子云有4种不同的伸展方向，故答案为：4；（3）ClO4-中Cl原子的价层电子对数为4+12（7+1﹣2×4）＝4，故答案为：4；正四面体；（4）①CHZ中氮原子的价层电子对数均为4，含有1对孤电子对，VSEPR模型均为四面体，则氮原子的杂化轨道类型为sp3，故答案为：sp3；②单键均为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则1molCHZ中含有的σ键数目为11NA，故答案为：11；③CO32-、NO3-中C、N原子的价层电子对数分别为3+12（4+2﹣2×3）＝4、3+12（5+1﹣2×3）＝4，均无孤电子对，故答案为：＝；（5）0.01mol•L﹣1HClO溶液中c（H+）=cKa=0.01×4.0×10-8mol/L＝2.0×10﹣5mol/L，则该溶液的故答案为：4.7。【点评】本题考查原子杂化方式及简单离子空间构型判断、核外电子排布，侧重基础知识检测和运用能力考查，把握价层电子对数计算及VSEPR模型的应用、核外电子排布、共价键类型是解题关键，题目难度中等。11．（2024秋•郴州期末）铜（Cu）、铁（Fe）、银（Ag）、镍（Ni）、钛（Ti）及其化合物在生产生活中应用广泛。（1）Fe3+离子的价层电子排布式为3d5。Fe2+比Mn2+更易失去电子的原因是Mn2+的价电子排布式为3d5，为半充满状态，较稳定。（2）配合物[Cu（NH3）4]SO4与NH3相比，H—N—H的键角前者＞后者（填“＞”、“＜”或“＝”）。（3）某镍配合物由1个Ni2+与2个离子组成。组成该镍配合物的元素中，属于第二周期元素第一电离能由高到低的顺序为N＞O＞C（用元素符号表示）。（4）已知Ti元素的电负性为1.5，O元素的电负性为3.5，则Ti、O原子之间通过离子键形成化合物TiO2（填“离子键”或“共价键”）。（5）Cu2+能与NH3、H2O、OH﹣、Cl﹣等形成配位数为4的配合物，Cu2+可以与乙二胺（H2N—CH2CH2—NH2）形成配离子，如图所示：乙二胺分子中N原子成键时采取的杂化类型是sp3。乙二胺和三甲胺[N（CH3）3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是乙二胺分子间能形成氢键。【答案】（1）3d5；Mn2+的价电子排布式为3d5，为半充满状态，较稳定；（2）＞；（3）N＞O＞C；（4）离子键；（5）sp3；乙二胺分子间能形成氢键。【分析】（1）基态Fe原子价电子排布为3d64s2，失去3个电子生成Fe3+；（2）孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力；（3）同一周期从左向右第一电离能呈增大的趋势，第ⅤA族元素呈半满状态能量较低，比较稳定；（4）两个成键元素间的电负性差值大于1.7，二者通常形成离子键，两个成键元素之间的差值小于1.7，二者通常形成共价键；（5）乙二胺分子中氮原子成键时，σ键数目为3，含有1对孤电子对，价层电子对数为（3+1）＝4，乙二胺分子间能形成氢键，使其熔沸点升高。【解答】解：（1）基态Fe原子价电子排布为3d64s2，失去3个电子生成Fe3+，则基态Fe3+的价层电子排布式为3d5；Mn2+的价电子排布式为3d5，为半充满稳定状态，再失去一个电子要比Fe2+难，故答案为：3d5；Mn2+的价电子排布式为3d5，为半充满状态，较稳定；（2）NH3中N原子为sp3杂化，存在一个孤电子对，[Cu（NH3）4]SO4中N原子为sp3杂化，没有孤电子对，孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力，使得键角变小，故配合物[Cu（NH3）4]SO4与H—N—H的键角比NH3中H—N—H的键角大，故答案为：＞；（3）同一周期从左向右第一电离能呈增大的趋势，第ⅤA族元素呈半满状态能量较低，其第一电离能大于相邻的ⅥA族，则组成该镍配合物的元素中，属于第二周期元素第一电离能由高到低的顺序为N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；（4）Ti元素的电负性为1。5，O元素的电负性为3.5，电负性差值为3.5﹣1.5＝2.0＞1.7，则Ti、O原子之间通过离子键形成化合物TiO2，故答案为：离子键；（5）乙二胺分子中氮原子成键时，σ键数目为3，含有1对孤电子对，价层电子对数为（3+1）＝4，VSEPR模型为四面体，则N原子采取的杂化类型是sp3，乙二胺和三甲胺[N（CH3）3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是乙二胺分子间能形成氢键，使其熔沸点升高，故答案为：sp3；乙二胺分子间能形成氢键。【点评】本题考查核外电子排布、原子杂化方式判定、键角比较、电离能规律等知识，侧重辨析能力和基础知识运用能力考查，把握VSEPR模型的应用、氢键对物质性质的影响、第一电离能变化规律、离子结构与其稳定性的关系等是关键，题目难度中等。12．（2024•杨浦区校级三模）根据所学，回答下列问题。（1）NH3分子的价层电子对（VSEPR）空间构型是四面体。（2）可用于检验NH3的试剂是D。A.湿润的蓝色石蕊试纸B.希夫试剂C.湿润的淀粉碘化钾试纸D.浓盐酸（3）NH2Cl的熔点为﹣66℃。解释NH2Cl与NH4Cl熔点差异的原因：NH2Cl是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，NH4Cl是离子晶体，熔化时破坏离子键，分子间作用力比离子键弱，故离子晶体的熔点高于分子晶体熔点。（4）现有0.010molAgOH沉淀恰好完全溶于100mL氨水的原浓度是0.42mol/L（写出计算过程，计算结果保留2位小数）已知：AgOH的Ksp=2.0×108，Ag++2（5）银氨溶液与醛反应生成银镜。Fe3+的氧化能力稍弱于Ag+，但使用FeCl3溶液来洗涤银镜却有很好的效果。从平衡的角度作出解释：溶液中氯化铁与银反应存在如下平衡Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+，反应生成的Cl﹣Ag+与Cl﹣反应生成AgCl沉淀，c（Ag+）下降，平衡正向移动，导致银镜能快速溶解。Ag3PO4晶体是一种高效光催化剂，可用于光催化CO2制备甲醇以实现“碳中和”。（6）可用配位—沉淀法制备Ag3PO4高效光催化剂，流程如图所示。银氨溶液与Na2HPO4溶液反应的离子方程式为：3[Ag(N（7）光催化CO2制备甲醇的机理历程表示如下：①A②2③CO2+6e【答案】（1）四面体；（2）D；（3）0.42；（5）溶液中氯化铁与银反应存在如下平衡Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+，反应生成的Cl﹣Ag+与Cl﹣反应生成AgCl沉淀，c（Ag+）下降，平衡正向移动，导致银镜能快速溶解；（6）3[Ag(（7）CO【分析】（1）NH3分子的价层电子对数目为3+5-3（2）A．氨气是碱性气体；B．希夫试剂可以检验醛基的特征试剂；C．淀粉碘化钾试纸试用来检验氧化性物质；D．浓盐酸易挥发产生氯化氢气体与氨气相遇，产生大量白烟；（3）NH2Cl是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，NH4Cl是离子晶体，熔化时破坏离子键，分子间作用力比离子键弱；（4）①AgOH（s）⇌Ag++OH﹣Ksp=2.0×10-8，②Ag++2NH3⇌[Ag(NH3)2]+K＝1.0×107，①+②，沉淀溶解时，反应的离子方程式为：AgOH（s）+2NH3⇌[Ag（5）溶液中氯化铁与银反应存在如下平衡Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+，反应生成的Cl﹣Ag+与Cl﹣反应生成AgCl沉淀，c（Ag+）下降，平衡正向移动；（6）银氨溶液主要成分为[Ag（NH3）2]OH，根据流程图信息，加入Na2HPO4溶液后离心分离、洗涤干燥得Ag3PO4高效光催化剂，可知Na2HPO4与[Ag（NH3）2]OH反应生成Ag3PO4；（7）光催化CO2制备甲醇，反应中C元素化合价从+4价降低至﹣2价。【解答】解：（1）NH3分子的价层电子对数目为3+5-32=4故答案为：四面体；（2）A．氨气是碱性气体，应该使用湿润的红色石蕊试纸，故A错误；B．希夫试剂可以检验醛基的特征试剂，故B错误；C．淀粉碘化钾试纸试用来检验氧化性物质，故C错误；D．浓盐酸易挥发产生氯化氢气体与氨气相遇，产生大量白烟，可以检验，故D正确；故答案为：D；（3）NH2Cl是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，NH4Cl是离子晶体，熔化时破坏离子键，分子间作用力比离子键弱，故离子晶体的熔点高于分子晶体熔点，故答案为：NH2Cl是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，NH4Cl是离子晶体，熔化时破坏离子键，分子间作用力比离子键弱，故离子晶体的熔点高于分子晶体熔点；（4）①AgOH（s）⇌Ag++OH﹣Ksp=2.0×10-8，②Ag++2NH3⇌[Ag(NH3)2]+K＝1.0×107，①+②，沉淀溶解时，AgOH（s）+2NH3⇌[Ag（NH故答案为：0.42；（5）溶液中氯化铁与银反应存在如下平衡Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+，反应生成的Cl﹣Ag+与Cl﹣反应生成AgCl沉淀，c（Ag+）下降，平衡正向移动，导致银镜能快速溶解，故答案为：溶液中氯化铁与银反应存在如下平衡Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+，反应生成的Cl﹣Ag+与Cl﹣反应生成AgCl沉淀，c（Ag+）下降，平衡正向移动，导致银镜能快速溶解；（6）银氨溶液主要成分为[Ag（NH3）2]OH，根据流程图信息，加入Na2HPO4溶液后离心分离、洗涤干燥得Ag3PO4高效光催化剂，可知Na2HPO4与[Ag（NH3）2]OH反应生成Ag3PO4，离子方程式为3[Ag(故答案为：3[Ag(（7）光催化CO2制备甲醇，反应中C元素化合价从+4价降低至﹣2价，则第③为：CO故答案为：CO【点评】本题考查化学键，侧重考查学生配位键的掌握情况，试题难度中等。13．（2024•杨浦区校级三模）根据所学，回答下列问题。（1）基态C原子的核外电子有4种空间运动状态。（2）清华大学的研究团队将养蚕技术与碳纳米管和石墨烯结合，发现通过给蚕宝宝喂食含有碳纳米管和石墨烯的桑叶，可以获得更加牢固的蚕丝纤维。下列说法正确的是CD。A.石墨烯像烯烃一样，是一种有机物B.碳纳米管具有丁达尔效应C.碳纳米管和石墨烯互为同素异形体D.蚕丝纤维的主要成分是蛋白质（3）甲酸（HCOOH，KaⅠ.下列说法正确的是B。A．HCOOH中的C原子为sp3杂化B．HCOOH中的H—C＝O的键角略大于120°C．甲酸钠溶液中：[Na+]＞[HCOO﹣]＞[H+]＞[OH﹣]D．甲酸溶液中加入NaOH溶液至中性：[Na+]＝[HCOO﹣]+[HCOOH]Ⅱ.甲酸可在固体催化剂表面逐步分解，各步骤的反应历程及相对能量如图所示，下列说法错误的是D。A．各步反应中，②生成③的速率最快B．催化剂为固态，其表面积对催化反应速率有影响C．若用D（氘）标记甲酸中的羧基氢，最终产物中可能存在D2D．甲酸在该催化剂表面分解，放出14.2kJ热量（4）有机酸种类繁多。如表是一些有机酸的电离平衡常数（25℃）。有机酸CH3COOHCHCl2COOHCH2BrCOOHHOOC—COOH电离平衡常数Ka1.8×10﹣55.0×10﹣21.3×10﹣3KaKaⅠ.分析乙酸的官能团结构，可以使用以下仪器分析手段BD（不定项）。A．原子吸收光谱B．红外光谱C．质谱D．射线衍射Ⅱ.CH2BrCOOH与少量Na2C2O4溶液反应的化学方程式是：CH2BrCOOH+Na2C2O4＝CH2BrCOONa+NaHC2O4。Ⅲ.CH2ClCOOH的电离平衡常数可能是C。A．6.4×10﹣6B．3.9×10﹣4C．1.4×10﹣3D．8.0×10﹣2Ⅳ.25℃时，相同pH的两种一元弱酸CH3COOH与CHCl2COOH溶液分别加水稀释，溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是BC（不定项）。A．a点的[H+]大于b点的[H+]B．a点溶液的导电性小于b点溶液C．同浓度的NaA与NaB溶液中，[A﹣]大于[B﹣]D．HA是CH3COOHⅤ.常温下，将0.1mol•L﹣1NaOH溶液滴加到20mL0.1mol•L﹣1H2C2O4溶液中，混合溶液的pH随NaOH溶液滴入量的关系如图所示。①z的近似数值是4.3（保留1位小数）。②b点时[H2C2O4]＜[C【答案】（1）4；（2）CD；（3）Ⅰ．B；Ⅱ．D；（4）Ⅰ．BD；（Ⅱ）CH2BrCOOH+Na2C2O4＝CH2BrCOONa+NaHC2O4；（Ⅲ）C；（Ⅳ）BC；（Ⅴ）①4.3；②＜。【分析】（1）C原子序数为6，基态碳原子核外电子排布：1s22s22p2；（2）A．石墨烯是一种很薄的石墨片，属于单质，而有机物一般是指含碳化合物；B．碳纳米管在合适的分散剂中才能形成胶体分散系；C．碳纳米管和石墨烯是碳元素的不同单质，互为同素异形体；D．蚕丝的主要成分是蛋白质；（3）Ⅰ．A．甲酸中的C采取sp2杂化，形成三个新的杂化轨道，共平面且键的方向指向正三角的三个顶点；B．根据A分析，由于π键的形成，HCOOH中的H—C＝O的键角略大于120°；C．甲酸为弱酸，甲酸钠溶液中的甲酸根离子水解，溶液显碱性；D．甲酸溶液中加入NaOH溶液至中性，[OH﹣]＝[H+]，根据电荷守恒[Na+]+[H+]＝[HCOO﹣]+[OH﹣]；Ⅱ．A．各步反应中，②生成③的活化能最小，速率最快；B．甲酸可在固体催化剂表面逐步分解，其表面积越大；C．若用D（氘）标记甲酸中的羧基氢，可能两分子甲酸中的羟基氢结合为氢气分子；D．没有明确甲酸的物质的量；（4）Ⅰ．A．原子吸收光谱利用光谱上的特征谱线来鉴定元素；B．红外光谱测定未知物中所含有各种化学键和官能团；C．质谱通过分析最大的碎片离子测出分子的相对质量；D．射线衍射可识别微观粒子的结构；（Ⅱ）由电离平衡常数可知酸性：HC2O4＞CH2BrCOOH＞HC2O4-，依据强酸制弱酸判断CH2BrCOOH与少量Na2C2O4溶液反应生成CH2BrCOONa（Ⅲ）HOOC—COOH含两个羧基酸性较强，CH2ClCOOH只含一个羧基，酸性小于HOOC—COOH，CH3﹣是推电子基团，导致羧基中O—H键极性减小，酸性减弱；CH2Br﹣、CH2Cl﹣、CHCl2﹣均是吸电子基团，导致羧基中O—H键极性增大，酸性增强，数量越多，吸电子能力越强；（Ⅳ）pH相同的酸，稀释相同倍数时，酸性强的酸的pH的变化大，酸性较弱的酸的pH的变化小；（Ⅴ）①c点为等物质的量的Na2C2O4和NaHC2O4混合溶液，缓冲溶液的pH=pK②b点为NaHC2O4溶液，Kh【解答】解：（1）C原子序数为6，基态碳原子核外电子排布：1s22s22p2，有4种空间运动状态，故答案为：4；（2）A．石墨烯是一种很薄的石墨片，属于单质，而有机物一般是指含碳化合物，如烯烃中含有碳、氢元素，故A错误；B．碳纳米管在合适的分散剂中才能形成胶体分散系，故B错误；C．碳纳米管和石墨烯是碳元素的不同单质，互为同素异形体，故C正确；D．蚕丝的主要成分是蛋白质，故D正确；故答案为：CD；（3）Ⅰ．A．甲酸中的C采取sp2杂化，形成三个新的杂化轨道，共平面且键的方向指向正三角的三个顶点，分别与一个H、两个O原子相连，C余下的P轨道（有一个电子）与双键上的O原子的P轨道（有一个电子）形成π键，A错误；B．根据A分析，由于π键的形成，HCOOH中的H—C＝O的键角略大于120°，故B正确；C．甲酸为弱酸，甲酸钠溶液中的甲酸根离子水解，溶液显碱性，故离子浓度关系为：[Na+]＞[HCOO﹣]＞[OH﹣]＞[H+]，故C错误；D．甲酸溶液中加入NaOH溶液至中性，[OH﹣]＝[H+]，根据电荷守恒[Na+]+[H+]＝[HCOO﹣]+[OH﹣]，故[Na+]＝[HCOO﹣]，故D错误；故答案为：B；Ⅱ．A．各步反应中，②生成③的活化能最小，速率最快，故A正确；B．甲酸可在固体催化剂表面逐步分解，其表面积越大，化反应速率越快，故B正确；C．若用D（氘）标记甲酸中的羧基氢，可能两分子甲酸中的羟基氢结合为氢气分子，则最终产物中可能存在D2，故C正确；D．没有明确甲酸的物质的量，不能计算甲酸在该催化剂表面分解放出的热量多少，故D错误；故答案为：D；（4）Ⅰ．A．原子吸收光谱利用光谱上的特征谱线来鉴定元素，故A错误；B．红外光谱测定未知物中所含有各种化学键和官能团，判断结构，故B正确；C．质谱通过分析最大的碎片离子测出分子的相对质量，故C错误；D．射线衍射可识别微观粒子的结构，故D正确；故答案为：BD；（Ⅱ）由电离平衡常数可知酸性：HC2O4＞CH2BrCOOH＞HC2O4-，依据强酸制弱酸判断CH2BrCOOH与少量Na2C2O4溶液反应的化学方程式是：CH2BrCOOH+Na2C2O