专题4分子空间结构与物质性质（含答案） 2024-2025学年高二化学苏教版（2020）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 专题4分子空间结构与物质性质（含答案） 2024-2025学年高二化学苏教版（2020）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 208.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-08 11:39:35 | ||
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文档简介
专题4 分子空间结构与物质性质
一、 单项选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分)
1. [2025南通开学考试][Cu(NH3)4]SO4·H2O(硫酸四氨合铜晶体)常用作杀虫剂，在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分。下列叙述正确的是( )
A. NH3的电子式为
B. [Cu(NH3)4]2+中存在离子键、配位键和极性共价键
C. NH3分子中H—N—H的键角小于H2O分子中H—O—H的键角
D. NH3和H2O与Cu2+的配位能力：NH3>H2O
2. 下列化学用语或图示表达正确的是( )
A. H2S分子的球棍模型：
B. NH3的VSEPR模型：
C. 基态 24Cr的价层电子轨道表示式：
D. 2pz电子云轮廓图：
3. [2025无锡一中月考]现有三种组成均为CrCl3·6H2O的配合物，甲为亮绿色，乙为暗绿色，丙为紫色。取相同物质的量的甲、乙、丙各溶于适量蒸馏水中，再分别加入足量的AgNO3溶液，析出的AgCl的物质的量之比为2∶1∶3。已知铬离子的配位数为6，下列说法正确的是( )
A. 相关元素的原子半径：N＞O＞H，第一电离能：O＞N
B. 三种配合物互为同素异形体，铬元素都显＋3价
C. 配合物甲所含阳离子为[Cr(H2O)5Cl]2+，1 mol [Cr(H2O)5Cl]2+中含有10 mol σ键
D. 在配合物乙中，配位原子有O和Cl，两者物质的量之比为2∶1
4. [2025江苏百校联考月考]非金属的卤化物水解可以分为亲电水解和亲核水解，实例及部分机理示意如下。发生亲电水解的条件是中心原子显负电性且带有孤电子对，能接受H2O的H＋的进攻，如：
发生亲核水解的条件是中心原子显正电性且有空的价层轨道，空轨道用以容纳H2O的配位电子，如：
下列说法错误的是( )
A. 基态Si原子核外有5种能量不同的电子
B. NCl3和SiCl4水解过程中，中心原子的杂化方式不变
C. 推测CCl4比SiCl4难发生亲核水解
D. 已知AsCl3的水解产物为H3AsO3和HCl，推测其水解类型为亲核水解
5. 下列有关说法正确的是( )
A. HCl与NaCl的晶体类型相同
B. ClO和ClO的键角都为109°28′
C. CuCl2中Cu2+基态时未成对电子数为5
D. Cl2O与HClO都是由极性键构成的极性分子
6. 在碱性溶液中，Cu2+可与缩二脲形成紫色配离子(结构如图)。下列说法错误的是( )
A. 电负性：O>N>C>H
B. 该配离子中，能与水分子形成氢键的原子有N、O和H
C. 1 mol该配离子中含有6 mol配位键
D. 已知缩二脲的分子式为C2H5N3O2，则由尿素[CO(NH2)2]生成缩二脲的反应类型为取代反应
7. 反应2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O用于合成N2H4。下列说法错误的是( )
A. NH3的空间结构为平面三角形
B. NaClO的电子式为
C. N2H4分子中含有极性键和非极性键
D. H2O和N2H4之间可以形成氢键
8. 科学家研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(结构如图)。下列有关N(NO2)3的说法正确的是( )
A. 分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B. 分子中的4个氮原子共平面
C. 分子中的中心氮原子采用sp2杂化
D. 分子中的N—N—N键角均小于109°28′
9. [2024南通如东期中]由硫酸铜溶液制取[Cu(NH3)4]SO4·H2O的实验如下：
步骤1：向盛有4 mL 0.1 mol/L蓝色CuSO4溶液的试管中，滴加几滴1 mol/L氨水，有蓝色沉淀生成；
步骤2：继续滴加氨水并振荡试管，沉淀溶解，得到深蓝色溶液；
步骤3：向试管中加入8 mL 95%乙醇，并用玻璃棒摩擦试管壁，有深蓝色晶体析出。
下列说法错误的是( )
A. CuSO4溶液呈蓝色的原因是[Cu(H2O)4]2+是蓝色的
B. 步骤2所发生反应的离子方程式为4NH3＋Cu(OH)2===[Cu(NH3)4]2+＋
2OH－
C. 步骤3中加入8 mL 95%乙醇是由于乙醇与水可形成分子间氢键，易溶于水
D. H2O与Cu2+的配位能力弱于NH3
10. 下列说法正确的是( )
A. CCl4和CO2均为含有极性键的非极性分子
B. NH3分子中的键角与NH中的键角相同
C. PCl3为极性分子，其空间结构为平面三角形
D. O3为非极性分子，所含化学键均为极性键
11. 元素周期表中ⅥA族元素单质及其化合物有着广泛应用。O3具有杀菌、消毒、漂白等作用。硫有多种单质，如斜方硫、单斜硫等。用SO2与SeO2的水溶液反应可制备硒。下列说法正确的是( )
A. O3的中心原子采用sp3杂化，为V形分子
B. 斜方硫和单斜硫互为同素异形体
C. SO2是由极性键构成的非极性分子
D. SeO2分子中O—Se—O的键角大于120°
12. [2024扬州高邮开学考试]已知：2CoCl2＋2NH4Cl＋8NH3＋H2O2===2[Co(NH3)5Cl]Cl2＋2H2O。下列说法正确的是( )
A. NH3的电子式：
B. [Co(NH3)5Cl]2+中提供孤电子对的成键原子是N和Cl
C. [Co(NH3)5Cl]2+中存在配位键、共价键和离子键
D. H2O2是非极性分子
13. 铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分为Cu2S)可以用于制铜，化学方程式为Cu2S＋O22Cu＋SO2，制得的粗铜通过电解法进行精炼。下列说法正确的是( )
A. Cu＋转化为基态Cu，得到的电子填充在3d轨道上
B. O2和SO2都是非极性分子
C. Cu2S晶胞中S2-位置如图所示，则一个晶胞中含有8个Cu＋
D. 标准状况下，每有22.4 L O2参与反应，共转移电子4 mol
二、 非选择题(本题共4题，共61分)
14. (15分)[2024盐城射阳中学期末]电极活性物质Cu4O(PO4)2的制备，可通过下列反应制备：2Na3PO4＋4CuSO4＋2NH3·H2O===Cu4O(PO4)2↓＋3Na2SO4＋(NH4)2SO4＋H2O。
(1) 上述反应涉及的元素中不属于元素周期表p区元素的是____________，写出基态Cu2+的电子排布式：________________________。
(2) 第一电离能：P________(填“>”或“<”)S，原因是_______________________
______________________________________________________________________。
(3) O的原子核外有________种不同能量的电子，其简单氢化物的沸点高于H2S的原因是_______________________________________________。
(4) 向CuSO4溶液中逐滴加入氨水，先产生蓝色沉淀，后蓝色沉淀溶解又得到深蓝色溶液[Cu(NH3)4](OH)2，加入乙醇后有深蓝色沉淀析出，关于该深蓝色沉淀的说法错误的是________(填字母)。
A. 该物质正离子的中心是Cu原子
B. 该配合物的配体数等于配位数
C. 外界离子的中心原子的杂化方式为sp3
D. 乙醇的作用是将配合物转化为Cu(OH)2
写出沉淀溶解生成深蓝色溶液的离子方程式：___________________________。
(5) ①在CuSO4溶液中加入过量KCN溶液，生成配合物[Cu(CN)4]2-，则1 mol该配合物中含π键的数目为________(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
②画出[Cu(CN)4]2-的结构：________________(用“→”将配位键表示出来)。
15. (14分)氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)材料是最成熟的第三代半导体的代表，GaN通常以GaCl3为镓源，NH3为氮源制备，具有出色的抗击穿能力，能耐受更高的电子密度。
(1) Ga、C、N和O的电负性由小到大的顺序为________________，离子晶体N2O5由NO和NO构成，NO的空间结构为____________。键角：NO________(填“>”或“<”)NO。
(2) GaCl3·4NH3是一种配位数为6的配合物，向含1 mol GaCl3·4NH3的溶液中加入足量AgNO3溶液，有难溶于硝酸的白色沉淀生成；过滤后，充分加热滤液，有氨气逸出，且又有上述沉淀生成，两次沉淀的物质的量之比为1∶2。写出表示GaCl3·4NH3配合物组成结构的化学式：__________________。
(3) 与Ga同主族的B具有缺电子性，硼砂(四硼酸钠，Na2B4O7·10H2O)中B4O是由两个H3BO3和两个[B(OH)4]－缩合而成的双六元环，应写成[B4O5(OH)4]2-的形式，结构如图所示。
①[B4O5(OH)4]2-中存在的作用力含有______(填字母)。
A. 非极性键 B. 极性键 C. 离子键 D. 配位键
②B原子的杂化方式为__________。
(4) GaN也可采用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的Ga(CH3)3为原料，使其与NH3发生系列反应得到GaN和另一种产物，该过程的化学方程式为__________________________________(反应条件略)。
16. (16分)[2024扬州邗江中学期中]研究元素周期表右上角区域元素，有利于研发新型绿色农药，如有机物A：。
(1) 有机物A中所含S元素位于元素周期表________区，其原子外围电子轨道表示式为____________________；CH3NH2的沸点是－6.8 ℃，CH3CH3的沸点是－88.6 ℃，CH3NH2的沸点远高于CH3CH3的原因是________________________。
(2) H2O、H2S、H2Se中还原性最强的是________(填化学式，下同)，键角最大的是________。
(3) SO3和O2的混合气体经光解作用可生成一种新分子B：。
①SO3中S的________杂化轨道与O的2p轨道重叠形成σ键。
②下列分子中属于非极性分子的是________(填字母)。
a. SO3 b. O3 c. d. CH3F e. P4
(4) 已知酸性：ClCH2COOH>CH3COOH，推测酸性：ClCH2COOH________(填“>”或“<”)FCH2COOH。
17. (16分)d区金属元素钛有“太空金属”“未来金属”等美誉，在航空航天、海洋产业等行业有重要作用。请回答下列问题。
(1) 我国科学家用Mg3N2和TiCl4制备超导材料TiN，反应原理为4Mg3N2＋6TiCl4===6TiN ＋12MgCl2＋N2↑。
①钛在元素周期表中的位置为________________。
②已知部分物质的熔、沸点如下表所示。
物质 Mg3N2 TiCl4 MgCl2 TiN
熔点/℃ 800(分解) －25 714 2 950
沸点/℃ 700(升华) 136.4 1 412 —
TiCl4 属于________晶体，应用所学知识解释Mg3N2的熔点高于MgCl2的原因：___________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
③写出用惰性电极电解MgCl2得到Mg的化学方程式：___________________。
(2) PtCl2(NH3)2是铂的重要配位化合物。它有甲、乙两种同分异构体，其中甲为极性分子，乙为非极性分子。甲、乙的水解产物化学式均为Pt(OH)2(NH3)2，但只有甲的水解产物能与草酸(HOOC—COOH)反应生成Pt(C2O4)(NH3)2。
①草酸(HOOC—COOH)分子中碳的杂化方式为________。
②PtCl2(NH3)2发生水解反应的化学方程式是____________________________。
③Pt(OH)2(NH3)2中H—N—H的键角大于NH3分子中的H—N—H键角，请结合所学知识解释原因：_________________________________________________
______________________________________________________________________。
④查阅资料可知，甲、乙均为平面结构，画出乙的水解产物的空间结构：_____
___________。
专题4 综合评价
1. D NH3的电子式为，A错误；[Cu(NH3)4]2+中不存在离子键，B错误；H2O中O原子有2个孤电子对，NH3分子中N原子有1个孤电子对，由于孤电子对间的排斥力＞孤电子对与成键电子对间的排斥力＞成键电子对间的排斥力，导致NH3分子中H—N—H键角比H2O中H—O—H键角大，C错误；N的电负性小于O，NH3中N原子上的孤电子对更容易贡献出来，NH3的配位能力强于H2O，D正确。
2. D H2S分子的空间结构是V形，且S原子半径大于H，其球棍模型为，A错误；NH3的价层电子对数＝＝4，VSEPR模型为四面体形，即，B错误；基态 24Cr原子价层电子排布式为3d54s1，则其轨道表示式为，C错误；p能级上的电子云轮廓图(即原子轨道)为三个互相垂直的纺锤形，D正确。
3. D 第一电离能O4. B 能量不同的电子的种数与能级数目一致，基态Si原子核外电子排布式涉及的能级有1s、2s、2p、3s、3p，共5个能级，故基态Si原子核外有5种能量不同的电子，A正确；SiCl4水解过程中，中心原子Si的成键数目发生变化，故Si的杂化方式改变，B错误；CCl4中的C原子不含空轨道和孤电子对，故推测CCl4比SiCl4难发生亲核水解，C正确；AsCl3中心原子As带正电性(δ＋)，且有空轨道，能接受H2O的孤电子对进攻，且水解产物为H3AsO3和HCl，根据亲核水解机理示意图可知，其水解类型为亲核水解，D正确。
5. D HCl为分子晶体，NaCl为离子晶体，A错误；ClO中氯原子的价层电子对数＝＝4，无孤电子对，离子空间结构为正四面体形，键角为109°28′，ClO中氯原子的价层电子对数＝＝4，孤电子对数为1，离子空间结构为三角锥形，键角小于109°28′，B错误；Cu2+基态时价层电子排布式为3d9，未成对电子数为1，C错误；Cl2O中氧原子的价层电子数＝＝4，为sp3杂化，分子空间结构为V形，为极性键构成的极性分子，HClO结构式为H—O—Cl，为极性键构成的极性分子，D正确。
6. C 该配离子的中心离子为Cu2+，配体为C2H3N3O和OH－，每个Cu2+与2个O、2个N配位，故1 mol该配离子中含有8 mol配位键，C错误。
7. A NH3分子中N原子的价电子对数为＝4，孤电子对数为1，空间结构为三角锥形，A错误；NaClO是由Na＋和ClO－构成的离子化合物，电子式为，B正确；N2H4含有氮氢极性键和氮氮非极性键，C正确；氧、氮电负性较强，可以形成氢键，故H2O和N2H4之间可以形成氢键，D正确。
8. D 不同原子之间形成的共价键为极性共价键，分子中N、O之间形成的共价键是极性键，A错误；中心N原子价电子数为5，形成3个σ键，价层电子对数为4，采取sp3杂化，有一个孤电子对，空间结构为三角锥形，4个氮原子无法共面，B、C错误；该分子的中心氮原子杂化方式为sp3，有一个孤电子对，空间结构为三角锥形，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故键角均小于109°28′，D正确。
9. C 步骤3中加入8 mL 95%乙醇，目的是使溶液的极性减小，进而减小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度，有利于晶体析出，C错误；N的电负性小于O，NH3中N原子上的孤电子对更容易贡献出来，NH3的配位能力强于H2O，结合实验，加入过量氨水后，[Cu(H2O)4]2+转化成了[Cu(NH3)4]2+，也能说明配位能力NH3＞H2O，D正确。
10. A CCl4中含有C—Cl极性键，空间结构与甲烷一样，为正四面体结构，属于非极性分子；CO2中碳氧键是极性共价键，空间结构为直线形，属于非极性分子，A正确。NH3中含有孤电子对，对成键电子对有斥力，NH3分子中的键角比NH中的键角要小，B错误。PCl3的中心原子P采用sp3杂化，存在一个孤电子对，PCl3为极性分子，其空间结构为三角锥形，C错误。O3为极性分子，D错误。
11. B O3的中心原子O的价电子对数为＝3，采用sp2杂化，有一个孤电子对，其空间结构为V形，A错误；斜方硫和单斜硫均是硫元素组成的不同单质，互为同素异形体，B正确；SO2是V形结构，是由极性键构成的极性分子，C错误；SeO2分子中的Se采用sp2杂化，Se的价电子对数为＝3，有一个孤电子对，孤电子对对两个成键电子对有排斥作用，故O—Se—O的键角小于120°，D错误。
12. B NH3的电子式为，A错误；配合物的内界不存在离子键，C错误；H2O2是极性分子，呈展开的书页形：，D错误。
13. C Cu＋核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10，Cu＋转化为基态Cu，得到的电子填充在4s轨道上，A错误；SO2是由极性键构成的极性分子，B错误；Cu2S晶胞中S2-位置如图所示，则一个晶胞中含有S2-数目为8×＋6×＝4，则其中所含Cu＋ 数目为8，C正确；在该反应中Cu元素化合价由＋1变为0，O元素化合价由0变为－2，化合价共降低6价，S元素化合价由－2变为＋4，化合价升高6价，标准状况下，每有22.4 L O2参与反应，反应的O2的物质的量是1 mol，共转移电子的物质的量是6 mol，D错误。
14. (1) H、Na、Cu 1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9
(2) > P原子3p轨道上的电子处于半充满状态，结构稳定，比S难失去电子
(3) 3 H2O分子间能形成氢键
(4) AD Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+＋2OH－或Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2+＋2OH－＋4H2O
(5) ①8NA ②
15. (1) Ga
(2) [Ga(NH3)4Cl2]Cl
(3) ①BD ②sp3、sp2
(4) Ga(CH3)3＋NH3===3CH4＋GaN
16. (1) p CH3NH2分子间能形成氢键，CH3CH3分子间不能
(2) H2Se H2O
(3) ①sp2 ②ae
(4) <
17. (1) ①第4周期ⅣB族 ②分子 氮化镁和氯化镁都是离子晶体，氮离子的半径小于氯离子，且氮离子所带电荷数比氯离子多，氮化镁的晶格能大于氯化镁 ③MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
(2) ①sp2 ②PtCl2(NH3)2＋2H2O===Pt(OH)2(NH3)2＋2HCl ③Pt(OH)2(NH3)2中，氨分子中的氮原子的孤电子对与铂原子形成配位键，配位键对成键电子对的排斥力小于孤电子对 ④
一、 单项选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分)
1. [2025南通开学考试][Cu(NH3)4]SO4·H2O(硫酸四氨合铜晶体)常用作杀虫剂，在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分。下列叙述正确的是( )
A. NH3的电子式为
B. [Cu(NH3)4]2+中存在离子键、配位键和极性共价键
C. NH3分子中H—N—H的键角小于H2O分子中H—O—H的键角
D. NH3和H2O与Cu2+的配位能力：NH3>H2O
2. 下列化学用语或图示表达正确的是( )
A. H2S分子的球棍模型：
B. NH3的VSEPR模型：
C. 基态 24Cr的价层电子轨道表示式：
D. 2pz电子云轮廓图：
3. [2025无锡一中月考]现有三种组成均为CrCl3·6H2O的配合物，甲为亮绿色，乙为暗绿色，丙为紫色。取相同物质的量的甲、乙、丙各溶于适量蒸馏水中，再分别加入足量的AgNO3溶液，析出的AgCl的物质的量之比为2∶1∶3。已知铬离子的配位数为6，下列说法正确的是( )
A. 相关元素的原子半径：N＞O＞H，第一电离能：O＞N
B. 三种配合物互为同素异形体，铬元素都显＋3价
C. 配合物甲所含阳离子为[Cr(H2O)5Cl]2+，1 mol [Cr(H2O)5Cl]2+中含有10 mol σ键
D. 在配合物乙中，配位原子有O和Cl，两者物质的量之比为2∶1
4. [2025江苏百校联考月考]非金属的卤化物水解可以分为亲电水解和亲核水解，实例及部分机理示意如下。发生亲电水解的条件是中心原子显负电性且带有孤电子对，能接受H2O的H＋的进攻，如：
发生亲核水解的条件是中心原子显正电性且有空的价层轨道，空轨道用以容纳H2O的配位电子，如：
下列说法错误的是( )
A. 基态Si原子核外有5种能量不同的电子
B. NCl3和SiCl4水解过程中，中心原子的杂化方式不变
C. 推测CCl4比SiCl4难发生亲核水解
D. 已知AsCl3的水解产物为H3AsO3和HCl，推测其水解类型为亲核水解
5. 下列有关说法正确的是( )
A. HCl与NaCl的晶体类型相同
B. ClO和ClO的键角都为109°28′
C. CuCl2中Cu2+基态时未成对电子数为5
D. Cl2O与HClO都是由极性键构成的极性分子
6. 在碱性溶液中，Cu2+可与缩二脲形成紫色配离子(结构如图)。下列说法错误的是( )
A. 电负性：O>N>C>H
B. 该配离子中，能与水分子形成氢键的原子有N、O和H
C. 1 mol该配离子中含有6 mol配位键
D. 已知缩二脲的分子式为C2H5N3O2，则由尿素[CO(NH2)2]生成缩二脲的反应类型为取代反应
7. 反应2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O用于合成N2H4。下列说法错误的是( )
A. NH3的空间结构为平面三角形
B. NaClO的电子式为
C. N2H4分子中含有极性键和非极性键
D. H2O和N2H4之间可以形成氢键
8. 科学家研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(结构如图)。下列有关N(NO2)3的说法正确的是( )
A. 分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B. 分子中的4个氮原子共平面
C. 分子中的中心氮原子采用sp2杂化
D. 分子中的N—N—N键角均小于109°28′
9. [2024南通如东期中]由硫酸铜溶液制取[Cu(NH3)4]SO4·H2O的实验如下：
步骤1：向盛有4 mL 0.1 mol/L蓝色CuSO4溶液的试管中，滴加几滴1 mol/L氨水，有蓝色沉淀生成；
步骤2：继续滴加氨水并振荡试管，沉淀溶解，得到深蓝色溶液；
步骤3：向试管中加入8 mL 95%乙醇，并用玻璃棒摩擦试管壁，有深蓝色晶体析出。
下列说法错误的是( )
A. CuSO4溶液呈蓝色的原因是[Cu(H2O)4]2+是蓝色的
B. 步骤2所发生反应的离子方程式为4NH3＋Cu(OH)2===[Cu(NH3)4]2+＋
2OH－
C. 步骤3中加入8 mL 95%乙醇是由于乙醇与水可形成分子间氢键，易溶于水
D. H2O与Cu2+的配位能力弱于NH3
10. 下列说法正确的是( )
A. CCl4和CO2均为含有极性键的非极性分子
B. NH3分子中的键角与NH中的键角相同
C. PCl3为极性分子，其空间结构为平面三角形
D. O3为非极性分子，所含化学键均为极性键
11. 元素周期表中ⅥA族元素单质及其化合物有着广泛应用。O3具有杀菌、消毒、漂白等作用。硫有多种单质，如斜方硫、单斜硫等。用SO2与SeO2的水溶液反应可制备硒。下列说法正确的是( )
A. O3的中心原子采用sp3杂化，为V形分子
B. 斜方硫和单斜硫互为同素异形体
C. SO2是由极性键构成的非极性分子
D. SeO2分子中O—Se—O的键角大于120°
12. [2024扬州高邮开学考试]已知：2CoCl2＋2NH4Cl＋8NH3＋H2O2===2[Co(NH3)5Cl]Cl2＋2H2O。下列说法正确的是( )
A. NH3的电子式：
B. [Co(NH3)5Cl]2+中提供孤电子对的成键原子是N和Cl
C. [Co(NH3)5Cl]2+中存在配位键、共价键和离子键
D. H2O2是非极性分子
13. 铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分为Cu2S)可以用于制铜，化学方程式为Cu2S＋O22Cu＋SO2，制得的粗铜通过电解法进行精炼。下列说法正确的是( )
A. Cu＋转化为基态Cu，得到的电子填充在3d轨道上
B. O2和SO2都是非极性分子
C. Cu2S晶胞中S2-位置如图所示，则一个晶胞中含有8个Cu＋
D. 标准状况下，每有22.4 L O2参与反应，共转移电子4 mol
二、 非选择题(本题共4题，共61分)
14. (15分)[2024盐城射阳中学期末]电极活性物质Cu4O(PO4)2的制备，可通过下列反应制备：2Na3PO4＋4CuSO4＋2NH3·H2O===Cu4O(PO4)2↓＋3Na2SO4＋(NH4)2SO4＋H2O。
(1) 上述反应涉及的元素中不属于元素周期表p区元素的是____________，写出基态Cu2+的电子排布式：________________________。
(2) 第一电离能：P________(填“>”或“<”)S，原因是_______________________
______________________________________________________________________。
(3) O的原子核外有________种不同能量的电子，其简单氢化物的沸点高于H2S的原因是_______________________________________________。
(4) 向CuSO4溶液中逐滴加入氨水，先产生蓝色沉淀，后蓝色沉淀溶解又得到深蓝色溶液[Cu(NH3)4](OH)2，加入乙醇后有深蓝色沉淀析出，关于该深蓝色沉淀的说法错误的是________(填字母)。
A. 该物质正离子的中心是Cu原子
B. 该配合物的配体数等于配位数
C. 外界离子的中心原子的杂化方式为sp3
D. 乙醇的作用是将配合物转化为Cu(OH)2
写出沉淀溶解生成深蓝色溶液的离子方程式：___________________________。
(5) ①在CuSO4溶液中加入过量KCN溶液，生成配合物[Cu(CN)4]2-，则1 mol该配合物中含π键的数目为________(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
②画出[Cu(CN)4]2-的结构：________________(用“→”将配位键表示出来)。
15. (14分)氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)材料是最成熟的第三代半导体的代表，GaN通常以GaCl3为镓源，NH3为氮源制备，具有出色的抗击穿能力，能耐受更高的电子密度。
(1) Ga、C、N和O的电负性由小到大的顺序为________________，离子晶体N2O5由NO和NO构成，NO的空间结构为____________。键角：NO________(填“>”或“<”)NO。
(2) GaCl3·4NH3是一种配位数为6的配合物，向含1 mol GaCl3·4NH3的溶液中加入足量AgNO3溶液，有难溶于硝酸的白色沉淀生成；过滤后，充分加热滤液，有氨气逸出，且又有上述沉淀生成，两次沉淀的物质的量之比为1∶2。写出表示GaCl3·4NH3配合物组成结构的化学式：__________________。
(3) 与Ga同主族的B具有缺电子性，硼砂(四硼酸钠，Na2B4O7·10H2O)中B4O是由两个H3BO3和两个[B(OH)4]－缩合而成的双六元环，应写成[B4O5(OH)4]2-的形式，结构如图所示。
①[B4O5(OH)4]2-中存在的作用力含有______(填字母)。
A. 非极性键 B. 极性键 C. 离子键 D. 配位键
②B原子的杂化方式为__________。
(4) GaN也可采用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的Ga(CH3)3为原料，使其与NH3发生系列反应得到GaN和另一种产物，该过程的化学方程式为__________________________________(反应条件略)。
16. (16分)[2024扬州邗江中学期中]研究元素周期表右上角区域元素，有利于研发新型绿色农药，如有机物A：。
(1) 有机物A中所含S元素位于元素周期表________区，其原子外围电子轨道表示式为____________________；CH3NH2的沸点是－6.8 ℃，CH3CH3的沸点是－88.6 ℃，CH3NH2的沸点远高于CH3CH3的原因是________________________。
(2) H2O、H2S、H2Se中还原性最强的是________(填化学式，下同)，键角最大的是________。
(3) SO3和O2的混合气体经光解作用可生成一种新分子B：。
①SO3中S的________杂化轨道与O的2p轨道重叠形成σ键。
②下列分子中属于非极性分子的是________(填字母)。
a. SO3 b. O3 c. d. CH3F e. P4
(4) 已知酸性：ClCH2COOH>CH3COOH，推测酸性：ClCH2COOH________(填“>”或“<”)FCH2COOH。
17. (16分)d区金属元素钛有“太空金属”“未来金属”等美誉，在航空航天、海洋产业等行业有重要作用。请回答下列问题。
(1) 我国科学家用Mg3N2和TiCl4制备超导材料TiN，反应原理为4Mg3N2＋6TiCl4===6TiN ＋12MgCl2＋N2↑。
①钛在元素周期表中的位置为________________。
②已知部分物质的熔、沸点如下表所示。
物质 Mg3N2 TiCl4 MgCl2 TiN
熔点/℃ 800(分解) －25 714 2 950
沸点/℃ 700(升华) 136.4 1 412 —
TiCl4 属于________晶体，应用所学知识解释Mg3N2的熔点高于MgCl2的原因：___________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
③写出用惰性电极电解MgCl2得到Mg的化学方程式：___________________。
(2) PtCl2(NH3)2是铂的重要配位化合物。它有甲、乙两种同分异构体，其中甲为极性分子，乙为非极性分子。甲、乙的水解产物化学式均为Pt(OH)2(NH3)2，但只有甲的水解产物能与草酸(HOOC—COOH)反应生成Pt(C2O4)(NH3)2。
①草酸(HOOC—COOH)分子中碳的杂化方式为________。
②PtCl2(NH3)2发生水解反应的化学方程式是____________________________。
③Pt(OH)2(NH3)2中H—N—H的键角大于NH3分子中的H—N—H键角，请结合所学知识解释原因：_________________________________________________
______________________________________________________________________。
④查阅资料可知，甲、乙均为平面结构，画出乙的水解产物的空间结构：_____
___________。
专题4 综合评价
1. D NH3的电子式为，A错误；[Cu(NH3)4]2+中不存在离子键，B错误；H2O中O原子有2个孤电子对，NH3分子中N原子有1个孤电子对，由于孤电子对间的排斥力＞孤电子对与成键电子对间的排斥力＞成键电子对间的排斥力，导致NH3分子中H—N—H键角比H2O中H—O—H键角大，C错误；N的电负性小于O，NH3中N原子上的孤电子对更容易贡献出来，NH3的配位能力强于H2O，D正确。
2. D H2S分子的空间结构是V形，且S原子半径大于H，其球棍模型为，A错误；NH3的价层电子对数＝＝4，VSEPR模型为四面体形，即，B错误；基态 24Cr原子价层电子排布式为3d54s1，则其轨道表示式为，C错误；p能级上的电子云轮廓图(即原子轨道)为三个互相垂直的纺锤形，D正确。
3. D 第一电离能O
5. D HCl为分子晶体，NaCl为离子晶体，A错误；ClO中氯原子的价层电子对数＝＝4，无孤电子对，离子空间结构为正四面体形，键角为109°28′，ClO中氯原子的价层电子对数＝＝4，孤电子对数为1，离子空间结构为三角锥形，键角小于109°28′，B错误；Cu2+基态时价层电子排布式为3d9，未成对电子数为1，C错误；Cl2O中氧原子的价层电子数＝＝4，为sp3杂化，分子空间结构为V形，为极性键构成的极性分子，HClO结构式为H—O—Cl，为极性键构成的极性分子，D正确。
6. C 该配离子的中心离子为Cu2+，配体为C2H3N3O和OH－，每个Cu2+与2个O、2个N配位，故1 mol该配离子中含有8 mol配位键，C错误。
7. A NH3分子中N原子的价电子对数为＝4，孤电子对数为1，空间结构为三角锥形，A错误；NaClO是由Na＋和ClO－构成的离子化合物，电子式为，B正确；N2H4含有氮氢极性键和氮氮非极性键，C正确；氧、氮电负性较强，可以形成氢键，故H2O和N2H4之间可以形成氢键，D正确。
8. D 不同原子之间形成的共价键为极性共价键，分子中N、O之间形成的共价键是极性键，A错误；中心N原子价电子数为5，形成3个σ键，价层电子对数为4，采取sp3杂化，有一个孤电子对，空间结构为三角锥形，4个氮原子无法共面，B、C错误；该分子的中心氮原子杂化方式为sp3，有一个孤电子对，空间结构为三角锥形，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故键角均小于109°28′，D正确。
9. C 步骤3中加入8 mL 95%乙醇，目的是使溶液的极性减小，进而减小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度，有利于晶体析出，C错误；N的电负性小于O，NH3中N原子上的孤电子对更容易贡献出来，NH3的配位能力强于H2O，结合实验，加入过量氨水后，[Cu(H2O)4]2+转化成了[Cu(NH3)4]2+，也能说明配位能力NH3＞H2O，D正确。
10. A CCl4中含有C—Cl极性键，空间结构与甲烷一样，为正四面体结构，属于非极性分子；CO2中碳氧键是极性共价键，空间结构为直线形，属于非极性分子，A正确。NH3中含有孤电子对，对成键电子对有斥力，NH3分子中的键角比NH中的键角要小，B错误。PCl3的中心原子P采用sp3杂化，存在一个孤电子对，PCl3为极性分子，其空间结构为三角锥形，C错误。O3为极性分子，D错误。
11. B O3的中心原子O的价电子对数为＝3，采用sp2杂化，有一个孤电子对，其空间结构为V形，A错误；斜方硫和单斜硫均是硫元素组成的不同单质，互为同素异形体，B正确；SO2是V形结构，是由极性键构成的极性分子，C错误；SeO2分子中的Se采用sp2杂化，Se的价电子对数为＝3，有一个孤电子对，孤电子对对两个成键电子对有排斥作用，故O—Se—O的键角小于120°，D错误。
12. B NH3的电子式为，A错误；配合物的内界不存在离子键，C错误；H2O2是极性分子，呈展开的书页形：，D错误。
13. C Cu＋核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10，Cu＋转化为基态Cu，得到的电子填充在4s轨道上，A错误；SO2是由极性键构成的极性分子，B错误；Cu2S晶胞中S2-位置如图所示，则一个晶胞中含有S2-数目为8×＋6×＝4，则其中所含Cu＋ 数目为8，C正确；在该反应中Cu元素化合价由＋1变为0，O元素化合价由0变为－2，化合价共降低6价，S元素化合价由－2变为＋4，化合价升高6价，标准状况下，每有22.4 L O2参与反应，反应的O2的物质的量是1 mol，共转移电子的物质的量是6 mol，D错误。
14. (1) H、Na、Cu 1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9
(2) > P原子3p轨道上的电子处于半充满状态，结构稳定，比S难失去电子
(3) 3 H2O分子间能形成氢键
(4) AD Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+＋2OH－或Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2+＋2OH－＋4H2O
(5) ①8NA ②
15. (1) Ga
(2) [Ga(NH3)4Cl2]Cl
(3) ①BD ②sp3、sp2
(4) Ga(CH3)3＋NH3===3CH4＋GaN
16. (1) p CH3NH2分子间能形成氢键，CH3CH3分子间不能
(2) H2Se H2O
(3) ①sp2 ②ae
(4) <
17. (1) ①第4周期ⅣB族 ②分子 氮化镁和氯化镁都是离子晶体，氮离子的半径小于氯离子，且氮离子所带电荷数比氯离子多，氮化镁的晶格能大于氯化镁 ③MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
(2) ①sp2 ②PtCl2(NH3)2＋2H2O===Pt(OH)2(NH3)2＋2HCl ③Pt(OH)2(NH3)2中，氨分子中的氮原子的孤电子对与铂原子形成配位键，配位键对成键电子对的排斥力小于孤电子对 ④