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2027山东版高考化学第一轮
第六章 化学键 分子和晶体的结构与性质
第1节 化学键
五年高考
1.★(2025黑吉辽蒙,2,3分)侯氏制碱法突破西方技术垄断,推动了世界制碱技术的发展,其主要反应为NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH4Cl。下列有关化学用语或说法正确的是 ( )
A.CO2的电子式:····
B.H2O的空间结构:直线形
C.NH4Cl的晶体类型:离子晶体
D.溶解度:NaHCO3>NH4HCO3
2.★(2025四川,3,3分)下列化学用语或图示正确的是 ( )
A.中子数为21的钾核素K
B.CaC2的电子式:Ca2+[··CC··]2-
C.基态Fe3+价层电子的轨道表示式:
D.PCl3分子的球棍模型:
3.★★(教考衔接:人教版必修一第一章第二节)(2024湖南,2,3分)下列化学用语表述错误的是 ( )
A.NaOH的电子式:Na+[····H]-
B.异丙基的结构简式:
C.NaCl溶液中的水合离子:
D.Cl2分子中σ键的形成:
4.★★(2025山东,16节选)(2)尿素分子(H2NCONH2)与Fe3+形成配离子的硝酸盐[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3俗称尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥。
①元素C、N、O中,第一电离能最大的是 ,电负性最大的是 。
②尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为 。
③八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与Fe3+配位的原子是 (填元素符号)。
三年模拟
5.★(2025届山东东营胜利一中月考)双(三甲基硅烷基)氨基钾是有机合成中常用的催化剂,其结构如图所示。下列关于双(三甲基硅烷基)氨基钾的说法错误的是( )
A.含有离子键、共价键
B.键长:Si—N>Si—C
C.每个阴离子中含26个σ键
D.位于s区、p区的元素种数分别为2、3
6.★★(2025届山东省实验中学一模,3)由键能数据大小,不能解释下列事实的是( )
化学键 C—H Si—H CO C—O
键能/ ( kJ·mol-1) 411 318 799 358
化学键 Si—O C—C Si—Si
键能/ ( kJ·mol-1) 452 346 222
A.非金属性:C>Si B.熔点:CO2C.键长:CO晶体硅
7.★★(2025届山东德州期末,16节选)某锂离子电池主要由Li、S、Co元素组成。
(1)Co元素在元素周期表的位置为 ,Co(Ⅲ)可形成多种配合物。已知Co(NH3)5BrSO4中Co(Ⅲ)的配位数为6,向该配合物的溶液中滴加BaCl2溶液,无明显现象,则该配合物可表示为 ,该配合物中键角∠H—N—H NH3中键角∠H—N—H(填“>”“=”或“<”)。
第2节 分子结构与性质
五年高考
1.★(2024山东,3,2分)下列化学用语或图示正确的是 ( )
A.的系统命名:2-甲基苯酚
B.O3分子的球棍模型:
C.激发态H原子的轨道表示式:
D.p-p π键形成的轨道重叠示意图:
2.★★(2025湖北,13,3分)N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是( )
A.KNO3的熔点比K3PO4的低,因为KNO3的离子键更强
B.磷单质通常不以P2形式存在,因为磷磷之间难以形成三键
C.次磷酸比硝酸的酸性弱,因为前者的H—O键极性小
D.P形成PF5而N形成NF3,因为P的价层电子轨道更多且半径更大
3.★★(2025山东,7,2分)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是( )
A.NaN3的水溶液显碱性
B.的空间构型为V形
C.NaN3为含有共价键的离子化合物
D.的中心N原子所有价电子均参与成键
4.★★(2025黑吉辽蒙,3,3分)Cl2O可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:Cl2O+H2O 2HClO。下列说法正确的是( )
A.反应中各分子的σ键均为p-p σ键
B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.Cl—O键长小于H—O键长
D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
5.★★★(2024安徽,8,3分)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.该物质中Ni为+2价
B.基态原子的第一电离能:Cl>P
C.该物质中C和P均采取sp2杂化
D.基态Ni原子价电子排布式为3d84s2
6.★★★(2024黑吉辽,9,3分)环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是( )
A.环六糊精属于寡糖
B.非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子
C.图2中甲氧基对位暴露在反应环境中
D.可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
三年模拟
7.★(2025届山东青岛五十八中期中,3)下列物质性质描述正确的是( )
A.水中的溶解性:C5H11OH>C2H5OH
B.稳定性:HF>HI>HBr>HCl
C.已知硫酸的结构式为,酸性:CH3SO3HD.沸点:
>
8.★★(2025届山东济南二模,3改编)下列关于肼(NH2NH2)、甲胺(CH3NH2)、羟胺(NH2OH)的描述错误的是( )
A.分子中所含电子数目相同
B.C、N、O原子的VSEPR模型均为四面体形
C.均能与水形成氢键,增大在水中的溶解度
D.中心N原子结合H+的能力:NH2OH>NH2NH2>CH3NH2
9.★★(2025届山东菏泽二模,7)近期研究人员证实了含碳—碳单电子σ键化合物的存在。其中一种化合物的结构如图所示,虚线和圆点表示仅有1个共用电子的共价键。下列说法错误的是( )
A.该化合物含有离子键、共价键
B.该化合物中碳原子的杂化方式为sp2
C.该碳—碳单电子σ键的键长比普通碳—碳单键的键长要长
D.依据价层电子对互斥模型,的中心碘原子的价层电子对数为5
10.★★(2025届山东德州三模,16节选)(3)碳酸丙烯酯()可以由1,2-丙二醇与尿素在催化剂存在的条件下生成。该反应的另一种反应产物为 ,其分子的VSEPR模型为 。
(4)碳酸丙烯酯也可由CO2与环氧丙烷()在催化剂条件下生成。1 mol环氧丙烷中含有共价键数目为 。环氧丙烷的沸点 1,2-丙二醇(填“大于”“小于”或“等于”),其原因是 。
11.★★(2026届山东青岛期初调研,16节选)有机—无机杂化铅卤材料(CH3NH3PbI3)在高性能光电方面有广泛的应用前景。回答下列问题:
(1)在元素周期表中,Pb位于第 周期 族。
(2)CH3NH3PbI3中短周期元素的电负性由大到小的顺序为 (填元素符号)。沸点:CH3NH2 N2H4(填“高于”或“低于”),原因为 。
(3)有机阳离子CH3N可由CH3NH2制得,CH3N中sp3杂化的原子有 个。CH3NH2分子中,键角H—C—H 键角H—N—H(填“大于”“小于”或“等于”)。
12.★★★(2026届山东济南开学考,16节选)含氟化合物应用广泛,回答下列问题:
(1)1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是一种离子液体,可作为锂电池的电解液,其结构如图所示。
①N、F、P三种元素电负性由大到小的顺序为 。
②P中心原子的价层电子对数为 。
③若咪唑环上的乙基替换为H原子,该离子液体的黏稠度将增加,不利于离子传导,从粒子间相互作用的角度解释原因: 。
考法突破5 杂化轨道类型及分子极性的判断
五年高考
1.★(2023山东,3,2分)下列分子属于极性分子的是 ( )
A.CS2 B.NF3 C.SO3 D.SiF4
2.★★(教考衔接:人教版选必2第二章复习与提高)(2025安徽,5,3分)氟气通过碎冰表面,发生反应①F2+H2O HOF+HF,生成的HOF遇水发生反应②HOF+H2O HF+H2O2。下列说法正确的是( )
A.HOF的电子式为H······
B.H2O2为非极性分子
C.反应①中有非极性键的断裂和形成
D.反应②中HF为还原产物
3.★★(2025云南,12,3分)Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是( )
A.Be(OH)2是两性氢氧化物
B.Be2C和BeCl2的晶体类型相同
C.Na2[Be(OH)4]中Be原子的杂化方式为sp3
D.Be2C与H2O反应:Be2C+4H2O 2Be(OH)2+CH4↑
4.★★(2023浙江1月选考,12,3分)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应:Al2Cl6+2NH3 2Al(NH3)Cl3,下列说法不正确的是( )
A.Al2Cl6的结构式为
B.Al2Cl6为非极性分子
C.该反应中NH3的配位能力大于氯
D.Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应
5.★★(2025甘肃,9,3分)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a),该分子和客体分子(CH3)4NCl可形成主客体包合物:(CH3)4N+被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误的是( )
图a
图b
A.主体分子存在分子内氢键
B.主客体分子之间存在共价键
C.磺酸基中的S—O键能比小
D.(CH3)4N+和(CH3)3N中N均采用sp3杂化
6.★★★(2021山东,9,2分)关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质,下列说法错误的是 ( )
A.CH3OH为极性分子
B.N2H4空间结构为平面形
C.N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2
D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
7.★★★(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N2
D.分解产物NPO的电子式为N P····
8.★★★(2024湖南,9,3分)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构,P和Q呈平面六元并环结构,原子的连接方式如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.P为非极性分子,Q为极性分子
B.第一电离能:BC.1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等
D.P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化
9.★★★(2025安徽,9,3分)某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是( )
A.元素电负性:X>Z>Y
B.该物质中Y和Z均采取sp3杂化
C.基态原子未成对电子数:WD.基态原子的第一电离能:X>Z>Y
三年模拟
10.★(教考衔接:人教版选必2第二章第三节)(2025届山东济宁二模,4)下列属于非极性分子的是( )
A.O3 B.SeO3
C.Cl2O D.CH2F2
11.★(2025届山东师大二附中模拟,6改编)价层电子对互斥模型可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是( )
A.NH3和HCHO的VSEPR模型均为四面体形
B.PCl3和PCl5均为极性分子
C.C和N的空间结构均为平面三角形
D.CO2和SO2的键角相等
12.★★(2026届山东省实验中学一诊,3改编)下列所推导出的结论正确的是( )
A.AlCl3为共价化合物,Al2O3为离子化合物,可推知AlBr3为共价化合物,AlF3为离子化合物
B.若AB2型分子的空间结构相同,可推知其中心原子的杂化方式也相同
C.AlCl3分子中Al采取sp2杂化,可推知其二聚分子(Al2Cl6)中Al采取sp2杂化
D.C2H5OH分子间可以形成氢键,则CH3CHO分子间也可以形成氢键
13.★★(2026届山东聊城三中月考,8)我国某科研团队提出以白磷和弱亲核试剂(Nu—H)为原料,合成稳定的三价磷转移试剂,其反应原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.基态P原子的核外电子的空间运动状态有15种
B.P4和化合物Ⅰ均为非极性分子
C.反应过程中,P的杂化方式发生了变化
D.Nu—P—Nu键角大小:化合物Ⅰ<化合物Ⅱ
14.★★★(不定项)(2025届山东青岛期初调研,11)Ag元素除了常见的+1价外,还存在+3价。AgF3在晶体中多聚,呈链状结构,每个Ag原子周围有四个呈平面四边形分布的F原子,如图所示。下列说法正确的是( )
A.AgF3中Ag原子的杂化方式为sp3
B.AgF3为离子化合物
C.AgF3具有较强的氧化性
D.AgF3中Ag—F键均等长
15.★★(2025届山东济宁期末,16节选)分子中,H—N—S键角为117°,S—N—S键角为126°,N原子的轨道杂化方式为 。
考法突破6 键参数大小的比较 大π键分析
五年高考
1.★(2024江西,2,3分)科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是 ( )
A.分子的极性:SiH4>NH3
B.键的极性:H—Cl>H—H
C.键角:H2O>CH4
D.分子中三键的键长:>
2.★★(2024安徽,7,3分)常温常压下,羟胺(NH2OH)易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺([NH3OH]Cl)广泛用于药品、香料等的合成。已知25 ℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kb(NH2OH)=8.7×10-9。下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是( )
A.键角:NH3>N
B.熔点:NH2OH>[NH3OH]Cl
C.25 ℃同浓度水溶液的pH:[NH3OH]Cl>NH4Cl
D.羟胺分子间氢键的强弱:O—H…O>N—H…N
3.★★★(2020山东,7,2分)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是( )
A.其熔点主要取决于所含化学键的键能
B.形成大π键的电子全部由N提供
C.分子中B和N的杂化方式相同
D.分子中所有原子共平面
4.★★★(2024甘肃,14,3分)温室气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2,也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。下列说法错误的是( )
A.相同条件下N2比O2稳定
B.N2O与N的空间构型相同
C.N2O中N—O键比N—N键更易断裂
D.N2O中σ键和大π键的数目不相等
5.★★★(2024山东,9,2分)由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物,能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中代表F原子
B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中I原子存在孤对电子
D.该化合物中所有碘氧键键长相等
6.★★(2024浙江1月选考,17节选)(3)①H2N—NH2+H+H2N—N,其中—NH2的N原子杂化方式为 ;比较键角∠HNH:H2N—NH2中的—NH2 H2N—N中的—N(填“>”“<”或“=”),请说明理由 。
7.★★(2024山东,16节选)(3)[BMIM]+B(如图)是MnOx晶型转变的诱导剂。B的空间构型为 ;[BMIM]+中咪唑环存在大π键,则N原子采取的轨道杂化方式为 。
8.★★★(2023山东,16节选)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(1)-40 ℃时,F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下,HOF为无色气体,固态HOF的晶体类型为 ,HOF水解反应的产物为 (填化学式)。
(2)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键()。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为 ;O—Cl—O键角 Cl—O—Cl键角(填“>”“<”或“=”)。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明原因 。
三年模拟
9.★★(2025届山东烟台、德州、东营一模,9)SO3固态时有无限长链形式(β-SO3)和三聚分子形式(γ-SO3),其结构如图所示,受热可分解生成以单分子形式存在的SO3(g)。
下列说法正确的是( )
A.β-SO3中键长:m>n
B.分子中O—S—O键角:SO3(g)<γ-SO3
C.β-SO3晶体中存在的作用力只有共价键
D.1 mol γ-SO3分子中含共价键的数目为9NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
10.★★(2025届山东济宁三模,6)维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢,并有保护神经系统的作用,其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.熔点高于CsCl
B.易溶于盐酸
C.已知五元环为平面结构,则五元环形成的大π键为
D.结构中碳原子有两种杂化方式
11.★★★(2026届山东省实验中学一诊,7改编)呋喃()和吡咯()都是平面形分子。关于呋喃和吡咯的说法错误的是( )
A.呋喃和吡咯都含有
B.吡咯的沸点高于呋喃
C.两种分子中C、N、O的杂化方式均相同
D.吡咯易与盐酸反应生成相应的盐·HCl
12.★★★(2025届山东济宁期末,6)某连多硫酸分子的结构模型如图所示,下列说法正确的是( )
A.1号原子存在孤电子对
B.分子中所有的O—S—O键角大小均相同
C.sp3杂化的S原子与sp3杂化的O原子的个数相同
D.可推测连四硫酸(H2S4O6)分子中S—S键的键长有两种
13.★★★(2025届山东济宁实验中学开学考,17节选)(3)一种比率光声探针中F—B—F键角 BF3中F—B—F键角(填“>”“<”或“=”)。BF3为含大π键的缺电子结构,通入水中产生三种酸,分别为HBF4、HF和 (填化学式),BF3中B—F键长 HBF4中B—F键长(填“>”“<”或“=”),原因是 。
14.★★★(2025届山东肥城模拟,16节选)铜元素在生命体系和超导领域研究中发挥着至关重要的作用。
(1)以磺基水杨酸和咪唑衍生物为配体合成了单核心的铜配合物,如图所示。
咪唑()具有类似苯环的芳香性,上图标号为②、③的N原子p轨道能提供一对电子的是 (填标号)。
(2)上图中酚羟基中的H原子始终与苯环共面,①号O原子的杂化方式为 ,a处C—O键键长 乙醇中C—O键键长(填“>”“<”或“=”),原因:一是a处C、O原子的杂化轨道中s成分多,形成的键强;二是 。
第3节 晶体结构与性质
五年高考
1.★★(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
2.★★(2025重庆,8,3分)化合物X的晶胞如图所示,下列叙述正确的是( )
A.X中存在π键
B.X属于混合型晶体
C.X的化学式可表示为C3N4
D.X中C原子上有1个孤电子对
3.★★★(2023山东,5,2分)石墨与F2在450 ℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x,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是( )
A.与石墨相比,(CF)x导电性增强
B.与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强
C.(CF)x中C—C的键长比C—F短
D.1 mol (CF)x中含有2x mol共价单键
4.★★★(2025浙江1月选考,13,3分)某化合物Fe(NH3)2Cl2的晶胞如图所示,下列说法不正确的是 ( )
A.晶体类型为混合晶体
B.NH3与二价铁形成配位键
C.该化合物与水反应有难溶物生成
D.该化合物热稳定性比FeCl2高
5.★★★(2025黑吉辽蒙,9,3分)NaxWO3晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当0.44≤x≤0.95时,其立方晶胞结构如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.与W最近且等距的O有6个
B.x增大时,W的平均价态升高
C.密度为 g·cm-3时,x=0.5
D.空位数不同,吸收的可见光波长不同
6.★★★(2025安徽,12,3分)碘晶体为层状结构,层间作用为范德华力,层间距为d pm。下图给出了碘的单层结构,层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.碘晶体是混合型晶体
B.液态碘单质中也存在“卤键”
C.127 g碘晶体中有NA个“卤键”
D.碘晶体的密度为 g·cm-3
7.★★(2025浙江6月选考,17节选)(2)一种铜化合物的晶胞如图,写出由配离子表示的该化合物的化学式 。
8.★★★(2024山东,16节选)锰氧化物具有较大应用价值,回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中位于第 周期 族;同周期中,基态原子未成对电子数比Mn多的元素是 (填元素符号)。
(2)Mn的某种氧化物MnOx的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示,该氧化物化学式为 。
当MnOx晶体有O原子脱出时,出现O空位,Mn的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”),O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是 (填标号)。
A.CaO B.V2O5 C.Fe2O3 D.CuO
三年模拟
9.★★(2026届山东省实验中学一诊,5)正交晶型的黑磷具有半导体性质,应用前景广阔。与石墨相似,黑磷具有层状结构,层间依靠范德华力结合,层内原子形成连续的立体六元环—褶皱蜂巢型结构,单层黑磷又称磷烯(结构片段如图所示)。下列说法正确的是( )
A.黑磷与石墨的导电原理相同,黑磷的导电性不如石墨强
B.黑磷与石墨的晶体类型相同,黑磷的熔、沸点比石墨更高
C.相同物质的量的磷烯与石墨烯,所含σ键个数相同
D.黑磷中的磷原子采取sp3杂化,不可能再与其他原子形成化学键
10.★★(2026届山东日照联考,16节选)(4)ZnS立方晶胞如图所示,ZnS晶体中掺入少量CuCl后,会出现能量不同的“正电”区域和“负电”区域,光照下发出特定波长的光。
ZnS晶胞中,Zn2+的配位数为 ,区域A“”中的离子为 (填离子符号),区域B带 (填“正电”或“负电”)。
11.★★★(2025届山东青岛期初调研,16节选)(3)由Ca和B两种元素形成的晶体的晶胞结构如图(大球代表Ca)。
①该晶体的化学式为 。
②Ca原子的配位数为 。
③若晶体的晶胞参数为a pm,则该晶体的密度可表示为 g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
12.★★★(2026届山东潍坊开学考,16节选)(4)一种钙钛矿的晶体结构属于立方结构,具有高度的对称性,其晶胞结构如图所示。
①在该晶体中每个钛离子周围与它最近且距离相等的钛离子有 个。
②若该晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中Ti与Ca的最近距离为 pm(用含ρ、NA的代数式表示)。
考法突破7 物质熔、沸点高低的比较
五年高考
1.★(2024山东,4,2分)下列物质均为共价晶体且成键结构相似,其中熔点最低的是( )
A.金刚石(C) B.单晶硅(Si)
C.金刚砂(SiC) D.氮化硼(BN,立方相)
2.★★(2025山东,8,2分)物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的是( )
性质差异 主要原因
A 沸点:H2O>H2S 电离能:O>S
B 酸性:HClO>HBrO 电负性:Cl>Br
C 硬度:金刚石>晶体硅 原子半径:Si>C
D 熔点:MgO>NaF 离子电荷:Mg2+>Na+,O2->F-
3.★★(2025湖南,5,3分)下列有关物质性质的解释错误的是( )
性质 解释
A 酸性:CH3COOHB 熔点:C2H5NH3NO3C 熔点:Fe>Na Fe比Na的金属性弱
D 沸点:H2O>H2S H2O分子间存在氢键
4.★★(2025北京,4,3分) 物质的微观结构决定其宏观性质。乙腈(CH3CN)是一种常见的有机溶剂,沸点较高,水溶性好。下列说法不正确的是 ( )
A.乙腈的电子式:H····C N∶
B.乙腈分子中所有原子均在同一平面
C.乙腈的沸点高于与其分子量相近的丙炔
D.乙腈可发生加成反应
5.★★(2024山东,16节选)(4)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是 。
三年模拟
6.★(2025届山东滕州一中开学考,4)下列事实与解释均正确且相互对应的是( )
选项 事实 解释
A CsCl晶体中Cs+的配位数为8,NaCl晶体中Na+的配位数为6 第一电离能:CsB 沸点:H2O>HF O—H…O的键能大于F—H…F的键能
C 石墨能导电 石墨中未参与杂化的p轨道平行且相互重叠,使电子可在整个碳原子平面中运动
D 熔点:C60>S8 C60为共价晶体,S8为分子晶体
7.★★(2026届山东潍坊开学考,16节选)(2)Ti的晶体类型为 。已知Ti和Mg的晶体结构相似,离子半径大小相近,解释Ti的熔点高于Mg的原因: 。
8.★★(2026届山东日照联考,16节选)(2)As及其同族元素氢化物的沸点如下:
氢化物 NH3 AsH3 SbH3
沸点/℃ -33.5 -62.5 -18.4
AsH3的空间结构为 ,其键角比NH3的 (填“大”“小”或“相等”)。SbH3沸点高于NH3的主要原因为 。
9.★★(2025届山东烟台期末,16节选)(2)已知AlF3、AlBr3、AlI3的沸点分别为1 276 ℃、255 ℃、382 ℃,AlBr3和AlI3结构相似,解释三种卤化物沸点差异的原因: 。
微专题2 晶胞结构分析与计算
考向1 配位数分析
1.★★(2025湖北,9,3分)SO2晶胞是长方体,边长a≠b≠c,如图所示。下列说法正确的是( )
A.一个晶胞中含有4个O原子
B.晶胞中SO2分子的取向相同
C.1号和2号S原子间的核间距为 pm
D.每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个
2.★★★(不定项)(2026届山东日照联考,15)一种半导体材料的立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm。下列说法错误的是( )
A.晶体的化学式为LiZnAs
B.晶胞中As原子之间的最短距离为a pm
C.晶体中每个Zn周围最近且等距的As是2个
D.晶胞中Li的分数坐标不可能为(,1)
考向2 含空位晶体
3.★★★(2025届山东潍坊开学考,10)某种晶体的完整结构单元如图所示,该晶体的实际结构中存在约5%的氧空位(可提高氧离子电导性能)。下列说法错误的是( )
A.晶体中与Ni原子距离最近的Mn原子构成正八面体
B.该晶体的一个完整晶胞中含有8个La原子
C.该晶体实际结构的化学式为La2NiMnO5.7
D.该晶体的实际结构中La(Ⅲ)与La(Ⅳ)原子个数比为1∶1
考向3 晶胞投影图分析
4.★★★(2025云南,13,3分)(Li0.45La0.85)ScO3是优良的固态电解质材料,Ce4+取代部分La3+后产生空位,可提升Li+传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(O2-未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是( )
A.每个晶胞中O2-个数为12
B.该晶胞在yz平面的投影为
C.Ce4+取代后,该电解质的化学式为(Li0.45La0.85-yCey)ScO3
D.若只有Li+发生迁移,外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等
5.★★★(2025陕晋青宁,8,3分)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,晶胞密度为d g·cm-3。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是( )
A.沿晶胞体对角线方向的投影图为
B.Ag和B均为sp3杂化
C.晶体中与Ag最近且距离相等的Ag有6个
D.Ag和B的最短距离为×1010 pm
考向4 晶胞截面分析
6.★★★(2025山东,16节选)(3)α-Fe可用作合成氨催化剂,其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为a pm)。
①α-Fe晶胞中Fe原子的半径为 pm。
②研究发现,α-Fe晶胞中阴影所示m、n两个截面的催化活性不同,截面单位面积含有Fe原子个数越多,催化活性越低。m、n截面中,催化活性较低的是 ,该截面单位面积含有的Fe原子为 个·pm-2。
7.★★★(2026届山东济南开学考,16节选)(2)CaF2常用作钢铁冶炼的助熔剂,CaF2晶胞结构如图1所示(晶胞边长为a pm),γ-Fe的面心立方晶胞结构如图2所示(晶胞边长为b pm)。
图1 图2
①图1中的小黑球表示 (填离子符号),F-填充在Ca2+围成的 形空隙中,Ca2+的配位数为 。
②γ-Fe晶胞中Fe原子的半径为 pm,阴影所示截面单位面积含有的Fe原子为 个·pm-2。
考向5 非长方体晶胞相关计算
8.★★★(2025届山东潍坊模拟,16节选)(3)金属镍与镧形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构如图所示,上、下底面的Ni在La形成的正三角形空隙中,另有四个Ni在面心,一个Ni在体心,则下底面两个Ni的距离为 pm。其储氢原理是镧镍合金吸附H2,H2解离为H原子,H原子储存在晶胞中上、下底面的棱心和面心,则形成的储氢化合物的化学式为 ,设其摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,则其密度为 g·cm-3。
考向6 单位体积微粒数的计算
9.★★★(2026届山东青岛期初调研,16节选)
(4)CH3NH3PbI3的立方晶胞结构如图所示,晶胞中1个CH3N周围距离最近的I-的数目为 。已知CH3NH3PbI3的摩尔质量为M g·mol-1,NA为阿伏加德罗常数的值,晶体密度为ρ g·cm-3,则I-与I-之间的最短距离为 pm(用含ρ、M、NA的代数式表示,下同),该CH3NH3PbI3晶胞单位体积内含有的I-为 个·cm-3。
考向7 晶胞中对应原子种类的判断
10.★★★(2025广东,18节选)(5)NixCuyNz晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比dNi-Cu∶dNi-N=∶1,则x∶y∶z= ;晶体中与 Cu 原子最近且等距离的原子的数目为 。
11.★★★(2023山东,16节选)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(3)一定条件下,CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系,晶胞结构如图所示(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NA,化合物X的密度ρ= g·cm-3(用含NA的代数式表示)。
考向8 原子分数坐标 原子间距的计算
12.★★★(2025河北,11,3分)SmCok(k>1)是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料,在航空航天等领域中获得重要应用。SmCok的六方晶胞示意图如下,晶胞参数a=500 pm、c=400 pm,M、N原子的分数坐标分别为()、()。设NA是阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是( )
A.该物质的化学式为SmCo5
B.体心原子的分数坐标为()
C.晶体的密度为 g·cm-3
D.原子Q到体心的距离为100 pm
13.★★★★(2021山东,16,12分)非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)基态F原子核外电子的运动状态有 种。
(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为 ;OF2分子的空间构型为 ;OF2的熔、沸点 (填“高于”或“低于”)Cl2O,原因是 。
(3)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为 ,下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是 (填标号)。
A.sp B.sp2 C.sp3 D.sp3d
(4)XeF2晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,该晶胞中有 个XeF2分子。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,称为原子的分数坐标,如A点原子的分数坐标为。已知Xe—F键长为r pm,则B点原子的分数坐标为 ;晶胞中A、B间距离d= pm。
考向9 含配位键的晶胞分析
14.★★★★(2022山东,16,12分)研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为Ni(CN)x·Zn(NH3)y·zC6H6的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出),每个苯环只有一半属于该晶胞,晶胞参数为a=b≠c,α=β=γ=90°。
回答下列问题:
(1)基态Ni原子的价电子排布式为 ,在元素周期表中位置为 。
(2)晶胞中N原子均参与形成配位键,Ni2+与Zn2+的配位数之比为 ;x∶y∶z= ;晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是 。
(3)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大π键,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据 (填标号)。
A.2s轨道 B.2p轨道
C.sp杂化轨道 D.sp2杂化轨道
在水中的溶解度,吡啶远大于苯,主要原因是① ,② 。
、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,其中碱性最弱的是 。
第六章 化学键 分子和晶体的结构与性质
第1节 化学键
五年高考
1.★(2025黑吉辽蒙,2,3分)侯氏制碱法突破西方技术垄断,推动了世界制碱技术的发展,其主要反应为NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH4Cl。下列有关化学用语或说法正确的是 ( )
A.CO2的电子式:····
B.H2O的空间结构:直线形
C.NH4Cl的晶体类型:离子晶体
D.溶解度:NaHCO3>NH4HCO3
答案 C
2.★(2025四川,3,3分)下列化学用语或图示正确的是 ( )
A.中子数为21的钾核素K
B.CaC2的电子式:Ca2+[··CC··]2-
C.基态Fe3+价层电子的轨道表示式:
D.PCl3分子的球棍模型:
答案 B
3.★★(教考衔接:人教版必修一第一章第二节)(2024湖南,2,3分)下列化学用语表述错误的是 ( )
A.NaOH的电子式:Na+[····H]-
B.异丙基的结构简式:
C.NaCl溶液中的水合离子:
D.Cl2分子中σ键的形成:
答案 C
4.★★(2025山东,16节选)(2)尿素分子(H2NCONH2)与Fe3+形成配离子的硝酸盐[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3俗称尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥。
①元素C、N、O中,第一电离能最大的是 ,电负性最大的是 。
②尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为 。
③八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与Fe3+配位的原子是 (填元素符号)。
答案 (2)①N O ②sp2 ③O
三年模拟
5.★(2025届山东东营胜利一中月考)双(三甲基硅烷基)氨基钾是有机合成中常用的催化剂,其结构如图所示。下列关于双(三甲基硅烷基)氨基钾的说法错误的是( )
A.含有离子键、共价键
B.键长:Si—N>Si—C
C.每个阴离子中含26个σ键
D.位于s区、p区的元素种数分别为2、3
答案 B
6.★★(2025届山东省实验中学一模,3)由键能数据大小,不能解释下列事实的是( )
化学键 C—H Si—H CO C—O
键能/ ( kJ·mol-1) 411 318 799 358
化学键 Si—O C—C Si—Si
键能/ ( kJ·mol-1) 452 346 222
A.非金属性:C>Si B.熔点:CO2C.键长:CO晶体硅
答案 B
7.★★(2025届山东德州期末,16节选)某锂离子电池主要由Li、S、Co元素组成。
(1)Co元素在元素周期表的位置为 ,Co(Ⅲ)可形成多种配合物。已知Co(NH3)5BrSO4中Co(Ⅲ)的配位数为6,向该配合物的溶液中滴加BaCl2溶液,无明显现象,则该配合物可表示为 ,该配合物中键角∠H—N—H NH3中键角∠H—N—H(填“>”“=”或“<”)。
答案 (1)第4周期第Ⅷ族 [Co(NH3)5SO4]Br >
第2节 分子结构与性质
五年高考
1.★(2024山东,3,2分)下列化学用语或图示正确的是 ( )
A.的系统命名:2-甲基苯酚
B.O3分子的球棍模型:
C.激发态H原子的轨道表示式:
D.p-p π键形成的轨道重叠示意图:
答案 A
2.★★(2025湖北,13,3分)N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是( )
A.KNO3的熔点比K3PO4的低,因为KNO3的离子键更强
B.磷单质通常不以P2形式存在,因为磷磷之间难以形成三键
C.次磷酸比硝酸的酸性弱,因为前者的H—O键极性小
D.P形成PF5而N形成NF3,因为P的价层电子轨道更多且半径更大
答案 A
3.★★(2025山东,7,2分)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是( )
A.NaN3的水溶液显碱性
B.的空间构型为V形
C.NaN3为含有共价键的离子化合物
D.的中心N原子所有价电子均参与成键
答案 B
4.★★(2025黑吉辽蒙,3,3分)Cl2O可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:Cl2O+H2O 2HClO。下列说法正确的是( )
A.反应中各分子的σ键均为p-p σ键
B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.Cl—O键长小于H—O键长
D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
答案 B
5.★★★(2024安徽,8,3分)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.该物质中Ni为+2价
B.基态原子的第一电离能:Cl>P
C.该物质中C和P均采取sp2杂化
D.基态Ni原子价电子排布式为3d84s2
答案 C
6.★★★(2024黑吉辽,9,3分)环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是( )
A.环六糊精属于寡糖
B.非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子
C.图2中甲氧基对位暴露在反应环境中
D.可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
答案 B
三年模拟
7.★(2025届山东青岛五十八中期中,3)下列物质性质描述正确的是( )
A.水中的溶解性:C5H11OH>C2H5OH
B.稳定性:HF>HI>HBr>HCl
C.已知硫酸的结构式为,酸性:CH3SO3HD.沸点:
>
答案 C
8.★★(2025届山东济南二模,3改编)下列关于肼(NH2NH2)、甲胺(CH3NH2)、羟胺(NH2OH)的描述错误的是( )
A.分子中所含电子数目相同
B.C、N、O原子的VSEPR模型均为四面体形
C.均能与水形成氢键,增大在水中的溶解度
D.中心N原子结合H+的能力:NH2OH>NH2NH2>CH3NH2
答案 D
9.★★(2025届山东菏泽二模,7)近期研究人员证实了含碳—碳单电子σ键化合物的存在。其中一种化合物的结构如图所示,虚线和圆点表示仅有1个共用电子的共价键。下列说法错误的是( )
A.该化合物含有离子键、共价键
B.该化合物中碳原子的杂化方式为sp2
C.该碳—碳单电子σ键的键长比普通碳—碳单键的键长要长
D.依据价层电子对互斥模型,的中心碘原子的价层电子对数为5
答案 B
10.★★(2025届山东德州三模,16节选)(3)碳酸丙烯酯()可以由1,2-丙二醇与尿素在催化剂存在的条件下生成。该反应的另一种反应产物为 ,其分子的VSEPR模型为 。
(4)碳酸丙烯酯也可由CO2与环氧丙烷()在催化剂条件下生成。1 mol环氧丙烷中含有共价键数目为 。环氧丙烷的沸点 1,2-丙二醇(填“大于”“小于”或“等于”),其原因是 。
答案 (3)NH3 四面体形
(4)10NA 小于 1,2-丙二醇可形成分子间氢键
11.★★(2026届山东青岛期初调研,16节选)有机—无机杂化铅卤材料(CH3NH3PbI3)在高性能光电方面有广泛的应用前景。回答下列问题:
(1)在元素周期表中,Pb位于第 周期 族。
(2)CH3NH3PbI3中短周期元素的电负性由大到小的顺序为 (填元素符号)。沸点:CH3NH2 N2H4(填“高于”或“低于”),原因为 。
(3)有机阳离子CH3N可由CH3NH2制得,CH3N中sp3杂化的原子有 个。CH3NH2分子中,键角H—C—H 键角H—N—H(填“大于”“小于”或“等于”)。
答案 (1)六 ⅣA
(2)N>C>H 低于 N2H4分子间形成的氢键数目更多
(3)2 大于
12.★★★(2026届山东济南开学考,16节选)含氟化合物应用广泛,回答下列问题:
(1)1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是一种离子液体,可作为锂电池的电解液,其结构如图所示。
①N、F、P三种元素电负性由大到小的顺序为 。
②P中心原子的价层电子对数为 。
③若咪唑环上的乙基替换为H原子,该离子液体的黏稠度将增加,不利于离子传导,从粒子间相互作用的角度解释原因: 。
答案 (1)①F>N>P ②6 ③阳离子体积减小,离子键增强;连在N原子上的H原子可以与P中的F原子形成氢键
考法突破5 杂化轨道类型及分子极性的判断
五年高考
1.★(2023山东,3,2分)下列分子属于极性分子的是 ( )
A.CS2 B.NF3 C.SO3 D.SiF4
答案 B
2.★★(教考衔接:人教版选必2第二章复习与提高)(2025安徽,5,3分)氟气通过碎冰表面,发生反应①F2+H2O HOF+HF,生成的HOF遇水发生反应②HOF+H2O HF+H2O2。下列说法正确的是( )
A.HOF的电子式为H······
B.H2O2为非极性分子
C.反应①中有非极性键的断裂和形成
D.反应②中HF为还原产物
答案 A
3.★★(2025云南,12,3分)Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是( )
A.Be(OH)2是两性氢氧化物
B.Be2C和BeCl2的晶体类型相同
C.Na2[Be(OH)4]中Be原子的杂化方式为sp3
D.Be2C与H2O反应:Be2C+4H2O 2Be(OH)2+CH4↑
答案 B
4.★★(2023浙江1月选考,12,3分)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应:Al2Cl6+2NH3 2Al(NH3)Cl3,下列说法不正确的是( )
A.Al2Cl6的结构式为
B.Al2Cl6为非极性分子
C.该反应中NH3的配位能力大于氯
D.Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应
答案 D
5.★★(2025甘肃,9,3分)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a),该分子和客体分子(CH3)4NCl可形成主客体包合物:(CH3)4N+被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误的是( )
图a
图b
A.主体分子存在分子内氢键
B.主客体分子之间存在共价键
C.磺酸基中的S—O键能比小
D.(CH3)4N+和(CH3)3N中N均采用sp3杂化
答案 B
6.★★★(2021山东,9,2分)关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质,下列说法错误的是 ( )
A.CH3OH为极性分子
B.N2H4空间结构为平面形
C.N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2
D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
答案 B
7.★★★(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N2
D.分解产物NPO的电子式为N P····
答案 C
8.★★★(2024湖南,9,3分)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构,P和Q呈平面六元并环结构,原子的连接方式如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.P为非极性分子,Q为极性分子
B.第一电离能:BC.1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等
D.P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化
答案 A
9.★★★(2025安徽,9,3分)某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是( )
A.元素电负性:X>Z>Y
B.该物质中Y和Z均采取sp3杂化
C.基态原子未成对电子数:WD.基态原子的第一电离能:X>Z>Y
答案 D
三年模拟
10.★(教考衔接:人教版选必2第二章第三节)(2025届山东济宁二模,4)下列属于非极性分子的是( )
A.O3 B.SeO3
C.Cl2O D.CH2F2
答案 B
11.★(2025届山东师大二附中模拟,6改编)价层电子对互斥模型可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是( )
A.NH3和HCHO的VSEPR模型均为四面体形
B.PCl3和PCl5均为极性分子
C.C和N的空间结构均为平面三角形
D.CO2和SO2的键角相等
答案 C
12.★★(2026届山东省实验中学一诊,3改编)下列所推导出的结论正确的是( )
A.AlCl3为共价化合物,Al2O3为离子化合物,可推知AlBr3为共价化合物,AlF3为离子化合物
B.若AB2型分子的空间结构相同,可推知其中心原子的杂化方式也相同
C.AlCl3分子中Al采取sp2杂化,可推知其二聚分子(Al2Cl6)中Al采取sp2杂化
D.C2H5OH分子间可以形成氢键,则CH3CHO分子间也可以形成氢键
答案 A
13.★★(2026届山东聊城三中月考,8)我国某科研团队提出以白磷和弱亲核试剂(Nu—H)为原料,合成稳定的三价磷转移试剂,其反应原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.基态P原子的核外电子的空间运动状态有15种
B.P4和化合物Ⅰ均为非极性分子
C.反应过程中,P的杂化方式发生了变化
D.Nu—P—Nu键角大小:化合物Ⅰ<化合物Ⅱ
答案 D
14.★★★(不定项)(2025届山东青岛期初调研,11)Ag元素除了常见的+1价外,还存在+3价。AgF3在晶体中多聚,呈链状结构,每个Ag原子周围有四个呈平面四边形分布的F原子,如图所示。下列说法正确的是( )
A.AgF3中Ag原子的杂化方式为sp3
B.AgF3为离子化合物
C.AgF3具有较强的氧化性
D.AgF3中Ag—F键均等长
答案 C
15.★★(2025届山东济宁期末,16节选)分子中,H—N—S键角为117°,S—N—S键角为126°,N原子的轨道杂化方式为 。
答案 sp2
考法突破6 键参数大小的比较 大π键分析
五年高考
1.★(2024江西,2,3分)科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是 ( )
A.分子的极性:SiH4>NH3
B.键的极性:H—Cl>H—H
C.键角:H2O>CH4
D.分子中三键的键长:>
答案 B
2.★★(2024安徽,7,3分)常温常压下,羟胺(NH2OH)易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺([NH3OH]Cl)广泛用于药品、香料等的合成。已知25 ℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kb(NH2OH)=8.7×10-9。下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是( )
A.键角:NH3>N
B.熔点:NH2OH>[NH3OH]Cl
C.25 ℃同浓度水溶液的pH:[NH3OH]Cl>NH4Cl
D.羟胺分子间氢键的强弱:O—H…O>N—H…N
答案 D
3.★★★(2020山东,7,2分)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是( )
A.其熔点主要取决于所含化学键的键能
B.形成大π键的电子全部由N提供
C.分子中B和N的杂化方式相同
D.分子中所有原子共平面
答案 A
4.★★★(2024甘肃,14,3分)温室气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2,也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。下列说法错误的是( )
A.相同条件下N2比O2稳定
B.N2O与N的空间构型相同
C.N2O中N—O键比N—N键更易断裂
D.N2O中σ键和大π键的数目不相等
答案 D
5.★★★(2024山东,9,2分)由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物,能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中代表F原子
B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中I原子存在孤对电子
D.该化合物中所有碘氧键键长相等
答案 C
6.★★(2024浙江1月选考,17节选)(3)①H2N—NH2+H+H2N—N,其中—NH2的N原子杂化方式为 ;比较键角∠HNH:H2N—NH2中的—NH2 H2N—N中的—N(填“>”“<”或“=”),请说明理由 。
答案 (3)①sp3 < —NH2和—中N原子均采取sp3杂化,—NH2中N原子上有1个孤电子对,而—N中N原子上没有孤电子对,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
7.★★(2024山东,16节选)(3)[BMIM]+B(如图)是MnOx晶型转变的诱导剂。B的空间构型为 ;[BMIM]+中咪唑环存在大π键,则N原子采取的轨道杂化方式为 。
答案 (3)正四面体形 sp2
8.★★★(2023山东,16节选)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(1)-40 ℃时,F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下,HOF为无色气体,固态HOF的晶体类型为 ,HOF水解反应的产物为 (填化学式)。
(2)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键()。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为 ;O—Cl—O键角 Cl—O—Cl键角(填“>”“<”或“=”)。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明原因 。
答案 (1)分子晶体 HF和H2O2
(2)sp2 > ClO2中存在大π键,Cl2O中仅存在Cl—O σ键,所以ClO2中Cl—O键的键长更短
三年模拟
9.★★(2025届山东烟台、德州、东营一模,9)SO3固态时有无限长链形式(β-SO3)和三聚分子形式(γ-SO3),其结构如图所示,受热可分解生成以单分子形式存在的SO3(g)。
下列说法正确的是( )
A.β-SO3中键长:m>n
B.分子中O—S—O键角:SO3(g)<γ-SO3
C.β-SO3晶体中存在的作用力只有共价键
D.1 mol γ-SO3分子中含共价键的数目为9NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
答案 A
10.★★(2025届山东济宁三模,6)维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢,并有保护神经系统的作用,其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.熔点高于CsCl
B.易溶于盐酸
C.已知五元环为平面结构,则五元环形成的大π键为
D.结构中碳原子有两种杂化方式
答案 A
11.★★★(2026届山东省实验中学一诊,7改编)呋喃()和吡咯()都是平面形分子。关于呋喃和吡咯的说法错误的是( )
A.呋喃和吡咯都含有
B.吡咯的沸点高于呋喃
C.两种分子中C、N、O的杂化方式均相同
D.吡咯易与盐酸反应生成相应的盐·HCl
答案 D
12.★★★(2025届山东济宁期末,6)某连多硫酸分子的结构模型如图所示,下列说法正确的是( )
A.1号原子存在孤电子对
B.分子中所有的O—S—O键角大小均相同
C.sp3杂化的S原子与sp3杂化的O原子的个数相同
D.可推测连四硫酸(H2S4O6)分子中S—S键的键长有两种
答案 D
13.★★★(2025届山东济宁实验中学开学考,17节选)(3)一种比率光声探针中F—B—F键角 BF3中F—B—F键角(填“>”“<”或“=”)。BF3为含大π键的缺电子结构,通入水中产生三种酸,分别为HBF4、HF和 (填化学式),BF3中B—F键长 HBF4中B—F键长(填“>”“<”或“=”),原因是 。
答案 (3)< H3BO3 < BF3中存在大π键,HBF4中B与F之间只存在σ键
14.★★★(2025届山东肥城模拟,16节选)铜元素在生命体系和超导领域研究中发挥着至关重要的作用。
(1)以磺基水杨酸和咪唑衍生物为配体合成了单核心的铜配合物,如图所示。
咪唑()具有类似苯环的芳香性,上图标号为②、③的N原子p轨道能提供一对电子的是 (填标号)。
(2)上图中酚羟基中的H原子始终与苯环共面,①号O原子的杂化方式为 ,a处C—O键键长 乙醇中C—O键键长(填“>”“<”或“=”),原因:一是a处C、O原子的杂化轨道中s成分多,形成的键强;二是 。
答案 (1)②
(2)sp2 < a处C、O原子参与形成大π键
第3节 晶体结构与性质
五年高考
1.★★(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
2.★★(2025重庆,8,3分)化合物X的晶胞如图所示,下列叙述正确的是( )
A.X中存在π键
B.X属于混合型晶体
C.X的化学式可表示为C3N4
D.X中C原子上有1个孤电子对
答案 C
3.★★★(2023山东,5,2分)石墨与F2在450 ℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x,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是( )
A.与石墨相比,(CF)x导电性增强
B.与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强
C.(CF)x中C—C的键长比C—F短
D.1 mol (CF)x中含有2x mol共价单键
答案 B
4.★★★(2025浙江1月选考,13,3分)某化合物Fe(NH3)2Cl2的晶胞如图所示,下列说法不正确的是 ( )
A.晶体类型为混合晶体
B.NH3与二价铁形成配位键
C.该化合物与水反应有难溶物生成
D.该化合物热稳定性比FeCl2高
答案 D
5.★★★(2025黑吉辽蒙,9,3分)NaxWO3晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当0.44≤x≤0.95时,其立方晶胞结构如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.与W最近且等距的O有6个
B.x增大时,W的平均价态升高
C.密度为 g·cm-3时,x=0.5
D.空位数不同,吸收的可见光波长不同
答案 B
6.★★★(2025安徽,12,3分)碘晶体为层状结构,层间作用为范德华力,层间距为d pm。下图给出了碘的单层结构,层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.碘晶体是混合型晶体
B.液态碘单质中也存在“卤键”
C.127 g碘晶体中有NA个“卤键”
D.碘晶体的密度为 g·cm-3
答案 A
7.★★(2025浙江6月选考,17节选)(2)一种铜化合物的晶胞如图,写出由配离子表示的该化合物的化学式 。
答案 (2)[Cu(NH3)4][PtCl4]
8.★★★(2024山东,16节选)锰氧化物具有较大应用价值,回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中位于第 周期 族;同周期中,基态原子未成对电子数比Mn多的元素是 (填元素符号)。
(2)Mn的某种氧化物MnOx的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示,该氧化物化学式为 。
当MnOx晶体有O原子脱出时,出现O空位,Mn的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”),O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是 (填标号)。
A.CaO B.V2O5 C.Fe2O3 D.CuO
答案 (1)四 ⅦB Cr
(2)MnO2 降低 A
三年模拟
9.★★(2026届山东省实验中学一诊,5)正交晶型的黑磷具有半导体性质,应用前景广阔。与石墨相似,黑磷具有层状结构,层间依靠范德华力结合,层内原子形成连续的立体六元环—褶皱蜂巢型结构,单层黑磷又称磷烯(结构片段如图所示)。下列说法正确的是( )
A.黑磷与石墨的导电原理相同,黑磷的导电性不如石墨强
B.黑磷与石墨的晶体类型相同,黑磷的熔、沸点比石墨更高
C.相同物质的量的磷烯与石墨烯,所含σ键个数相同
D.黑磷中的磷原子采取sp3杂化,不可能再与其他原子形成化学键
答案 C
10.★★(2026届山东日照联考,16节选)(4)ZnS立方晶胞如图所示,ZnS晶体中掺入少量CuCl后,会出现能量不同的“正电”区域和“负电”区域,光照下发出特定波长的光。
ZnS晶胞中,Zn2+的配位数为 ,区域A“”中的离子为 (填离子符号),区域B带 (填“正电”或“负电”)。
答案 (4)4 Cu+ 正电
11.★★★(2025届山东青岛期初调研,16节选)(3)由Ca和B两种元素形成的晶体的晶胞结构如图(大球代表Ca)。
①该晶体的化学式为 。
②Ca原子的配位数为 。
③若晶体的晶胞参数为a pm,则该晶体的密度可表示为 g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
答案 (3)①CaB6 ②24 ③
12.★★★(2026届山东潍坊开学考,16节选)(4)一种钙钛矿的晶体结构属于立方结构,具有高度的对称性,其晶胞结构如图所示。
①在该晶体中每个钛离子周围与它最近且距离相等的钛离子有 个。
②若该晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中Ti与Ca的最近距离为 pm(用含ρ、NA的代数式表示)。
答案 (4)①6 ②×1010
考法突破7 物质熔、沸点高低的比较
五年高考
1.★(2024山东,4,2分)下列物质均为共价晶体且成键结构相似,其中熔点最低的是( )
A.金刚石(C) B.单晶硅(Si)
C.金刚砂(SiC) D.氮化硼(BN,立方相)
答案 B
2.★★(2025山东,8,2分)物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的是( )
性质差异 主要原因
A 沸点:H2O>H2S 电离能:O>S
B 酸性:HClO>HBrO 电负性:Cl>Br
C 硬度:金刚石>晶体硅 原子半径:Si>C
D 熔点:MgO>NaF 离子电荷:Mg2+>Na+,O2->F-
答案 A
3.★★(2025湖南,5,3分)下列有关物质性质的解释错误的是( )
性质 解释
A 酸性:CH3COOHB 熔点:C2H5NH3NO3C 熔点:Fe>Na Fe比Na的金属性弱
D 沸点:H2O>H2S H2O分子间存在氢键
答案 C
4.★★(2025北京,4,3分) 物质的微观结构决定其宏观性质。乙腈(CH3CN)是一种常见的有机溶剂,沸点较高,水溶性好。下列说法不正确的是 ( )
A.乙腈的电子式:H····C N∶
B.乙腈分子中所有原子均在同一平面
C.乙腈的沸点高于与其分子量相近的丙炔
D.乙腈可发生加成反应
答案 B
5.★★(2024山东,16节选)(4)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是 。
答案 (4)FDCA形成的分子间氢键多于HMF
三年模拟
6.★(2025届山东滕州一中开学考,4)下列事实与解释均正确且相互对应的是( )
选项 事实 解释
A CsCl晶体中Cs+的配位数为8,NaCl晶体中Na+的配位数为6 第一电离能:CsB 沸点:H2O>HF O—H…O的键能大于F—H…F的键能
C 石墨能导电 石墨中未参与杂化的p轨道平行且相互重叠,使电子可在整个碳原子平面中运动
D 熔点:C60>S8 C60为共价晶体,S8为分子晶体
答案 C
7.★★(2026届山东潍坊开学考,16节选)(2)Ti的晶体类型为 。已知Ti和Mg的晶体结构相似,离子半径大小相近,解释Ti的熔点高于Mg的原因: 。
答案 (2)金属晶体 Ti原子的价电子数比Mg原子的多,金属键更强(合理即可)
8.★★(2026届山东日照联考,16节选)(2)As及其同族元素氢化物的沸点如下:
氢化物 NH3 AsH3 SbH3
沸点/℃ -33.5 -62.5 -18.4
AsH3的空间结构为 ,其键角比NH3的 (填“大”“小”或“相等”)。SbH3沸点高于NH3的主要原因为 。
答案 (2)三角锥形 小 SbH3与NH3均为分子晶体,NH3分子间存在氢键,但是SbH3的相对分子质量明显大于NH3,故SbH3的分子间作用力强于NH3
9.★★(2025届山东烟台期末,16节选)(2)已知AlF3、AlBr3、AlI3的沸点分别为1 276 ℃、255 ℃、382 ℃,AlBr3和AlI3结构相似,解释三种卤化物沸点差异的原因: 。
答案 (2)AlF3为离子晶体;AlBr3和AlI3均为分子晶体且结构相似,AlI3的相对分子质量更大
微专题2 晶胞结构分析与计算
考向1 配位数分析
1.★★(2025湖北,9,3分)SO2晶胞是长方体,边长a≠b≠c,如图所示。下列说法正确的是( )
A.一个晶胞中含有4个O原子
B.晶胞中SO2分子的取向相同
C.1号和2号S原子间的核间距为 pm
D.每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个
答案 D
2.★★★(不定项)(2026届山东日照联考,15)一种半导体材料的立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm。下列说法错误的是( )
A.晶体的化学式为LiZnAs
B.晶胞中As原子之间的最短距离为a pm
C.晶体中每个Zn周围最近且等距的As是2个
D.晶胞中Li的分数坐标不可能为(,1)
答案 BC
考向2 含空位晶体
3.★★★(2025届山东潍坊开学考,10)某种晶体的完整结构单元如图所示,该晶体的实际结构中存在约5%的氧空位(可提高氧离子电导性能)。下列说法错误的是( )
A.晶体中与Ni原子距离最近的Mn原子构成正八面体
B.该晶体的一个完整晶胞中含有8个La原子
C.该晶体实际结构的化学式为La2NiMnO5.7
D.该晶体的实际结构中La(Ⅲ)与La(Ⅳ)原子个数比为1∶1
答案 D
考向3 晶胞投影图分析
4.★★★(2025云南,13,3分)(Li0.45La0.85)ScO3是优良的固态电解质材料,Ce4+取代部分La3+后产生空位,可提升Li+传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(O2-未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是( )
A.每个晶胞中O2-个数为12
B.该晶胞在yz平面的投影为
C.Ce4+取代后,该电解质的化学式为(Li0.45La0.85-yCey)ScO3
D.若只有Li+发生迁移,外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等
答案 C
5.★★★(2025陕晋青宁,8,3分)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,晶胞密度为d g·cm-3。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是( )
A.沿晶胞体对角线方向的投影图为
B.Ag和B均为sp3杂化
C.晶体中与Ag最近且距离相等的Ag有6个
D.Ag和B的最短距离为×1010 pm
答案 A
考向4 晶胞截面分析
6.★★★(2025山东,16节选)(3)α-Fe可用作合成氨催化剂,其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为a pm)。
①α-Fe晶胞中Fe原子的半径为 pm。
②研究发现,α-Fe晶胞中阴影所示m、n两个截面的催化活性不同,截面单位面积含有Fe原子个数越多,催化活性越低。m、n截面中,催化活性较低的是 ,该截面单位面积含有的Fe原子为 个·pm-2。
答案 (3)①
7.★★★(2026届山东济南开学考,16节选)(2)CaF2常用作钢铁冶炼的助熔剂,CaF2晶胞结构如图1所示(晶胞边长为a pm),γ-Fe的面心立方晶胞结构如图2所示(晶胞边长为b pm)。
图1 图2
①图1中的小黑球表示 (填离子符号),F-填充在Ca2+围成的 形空隙中,Ca2+的配位数为 。
②γ-Fe晶胞中Fe原子的半径为 pm,阴影所示截面单位面积含有的Fe原子为 个·pm-2。
答案 (2)①Ca2+ 正四面体 8 ②
考向5 非长方体晶胞相关计算
8.★★★(2025届山东潍坊模拟,16节选)(3)金属镍与镧形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构如图所示,上、下底面的Ni在La形成的正三角形空隙中,另有四个Ni在面心,一个Ni在体心,则下底面两个Ni的距离为 pm。其储氢原理是镧镍合金吸附H2,H2解离为H原子,H原子储存在晶胞中上、下底面的棱心和面心,则形成的储氢化合物的化学式为 ,设其摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,则其密度为 g·cm-3。
答案 (3)
考向6 单位体积微粒数的计算
9.★★★(2026届山东青岛期初调研,16节选)
(4)CH3NH3PbI3的立方晶胞结构如图所示,晶胞中1个CH3N周围距离最近的I-的数目为 。已知CH3NH3PbI3的摩尔质量为M g·mol-1,NA为阿伏加德罗常数的值,晶体密度为ρ g·cm-3,则I-与I-之间的最短距离为 pm(用含ρ、M、NA的代数式表示,下同),该CH3NH3PbI3晶胞单位体积内含有的I-为 个·cm-3。
答案 (4)12
考向7 晶胞中对应原子种类的判断
10.★★★(2025广东,18节选)(5)NixCuyNz晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比dNi-Cu∶dNi-N=∶1,则x∶y∶z= ;晶体中与 Cu 原子最近且等距离的原子的数目为 。
答案 (5)3∶1∶1 12
11.★★★(2023山东,16节选)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(3)一定条件下,CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系,晶胞结构如图所示(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NA,化合物X的密度ρ= g·cm-3(用含NA的代数式表示)。
答案 (3)CuCl2+4K+2F2 2KCl+K2CuF4
考向8 原子分数坐标 原子间距的计算
12.★★★(2025河北,11,3分)SmCok(k>1)是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料,在航空航天等领域中获得重要应用。SmCok的六方晶胞示意图如下,晶胞参数a=500 pm、c=400 pm,M、N原子的分数坐标分别为()、()。设NA是阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是( )
A.该物质的化学式为SmCo5
B.体心原子的分数坐标为()
C.晶体的密度为 g·cm-3
D.原子Q到体心的距离为100 pm
答案 D
13.★★★★(2021山东,16,12分)非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)基态F原子核外电子的运动状态有 种。
(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为 ;OF2分子的空间构型为 ;OF2的熔、沸点 (填“高于”或“低于”)Cl2O,原因是 。
(3)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为 ,下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是 (填标号)。
A.sp B.sp2 C.sp3 D.sp3d
(4)XeF2晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,该晶胞中有 个XeF2分子。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,称为原子的分数坐标,如A点原子的分数坐标为。已知Xe—F键长为r pm,则B点原子的分数坐标为 ;晶胞中A、B间距离d= pm。
答案 (1)9 (2)F>O>Cl V形 低于 OF2相对分子质量小,分子间作用力弱 (3)5 D
(4)2 (0,0,
考向9 含配位键的晶胞分析
14.★★★★(2022山东,16,12分)研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为Ni(CN)x·Zn(NH3)y·zC6H6的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出),每个苯环只有一半属于该晶胞,晶胞参数为a=b≠c,α=β=γ=90°。
回答下列问题:
(1)基态Ni原子的价电子排布式为 ,在元素周期表中位置为 。
(2)晶胞中N原子均参与形成配位键,Ni2+与Zn2+的配位数之比为 ;x∶y∶z= ;晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是 。
(3)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大π键,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据 (填标号)。
A.2s轨道 B.2p轨道
C.sp杂化轨道 D.sp2杂化轨道
在水中的溶解度,吡啶远大于苯,主要原因是① ,② 。
、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,其中碱性最弱的是 。
答案 (1)3d84s2 第四周期第Ⅷ族
(2)2∶3 2∶1∶1 Ni2+、Zn2+
(3)D ①吡啶可与H2O分子形成氢键 ②吡啶是极性分子,比非极性分子苯更易溶于水
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