專題十四 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（練重難）-2025版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)合集

專題十四物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（練重難）——高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)合集1.氮與其他元素可形成多種物質(zhì)，回答下列問(wèn)題：（1）N與H、B可形成氨硼烷（結(jié)構(gòu)式為），是一種新型儲(chǔ)氫材料。H—N—H鍵角：________（填“>”“<”或“=”），原因是________。（2）氮與鋰形成的一種晶體，是由平面層（如圖1所示）和非密置層的Li交替排列形成，平面層的Li排列如石墨層中的C，N處于六元環(huán)的中心，則x=________。（3）立方氮化硼屬于原子晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。①硼原子處于氮原子圍成的________（填空間結(jié)構(gòu)）空隙中；②立方氮化硼晶胞沿體對(duì)角線的投影圖為_(kāi)_______（填序號(hào)，圖中表示N原子的投影位置，表示B原子的投影位置）。（4）氮化鈷屬于立方晶系，經(jīng)Li摻雜得催化劑X，經(jīng)Cu摻雜得催化劑Y。①X屬于六方晶系，A點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0，0，0），B點(diǎn)原子位于與其相鄰的三個(gè)Co原子位置的中心，則B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為_(kāi)_______；②Y屬于立方晶系，晶胞參數(shù)為anm。Y的化學(xué)式為_(kāi)_______；Co原子形成的空間構(gòu)型為正八面體，則距離最近的2個(gè)Co原子核間距為_(kāi)_______nm；Y晶體密度為ρ，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為_(kāi)_______（用含a、ρ的式子表示）。2.硼族元素可形成多種結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特殊的化合物，回答下列問(wèn)題：（1）硼酸為一元酸，與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)得到，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______，的空間構(gòu)型為_(kāi)______；硼酸和甲醇反應(yīng)制得硼酸三甲酯，沸點(diǎn)：_______（填“>”或“<”或“=”），原因是_______。（2）過(guò)硼酸鈉被用于洗衣粉中作增白劑，其陰離子結(jié)構(gòu)如圖所示，該陰離子組成元素中電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)______，硼原子的雜化方式為_(kāi)______，該物質(zhì)可用于增白的原因是_______。（3）科學(xué)家利用和過(guò)量碳在高溫條件下合成出一種堅(jiān)硬物質(zhì)，結(jié)構(gòu)如圖所示，該物質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)______，晶胞參數(shù)：（單位），。若為阿伏加德羅常數(shù)的值，則該晶體的密度為_(kāi)______。3.（物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）西北工業(yè)大學(xué)一課題組借用足球烯核心成功實(shí)現(xiàn)了高效且選擇性可精準(zhǔn)定制的離子跨膜輸運(yùn)（如圖所示）。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：已知：圖中有機(jī)物稱為“冠醚”，命名規(guī)則是“原子個(gè)數(shù)－冠醚－氧原子個(gè)數(shù)”，如的名稱為12－冠醚－4。（1）基態(tài)最外層電子云輪廓圖為_(kāi)_________，基態(tài)鈉原子核外電子排布式為_(kāi)_________.（2）運(yùn)輸?shù)墓诿衙Q是__________。冠醚與堿金屬離子之間存在微弱的配位鍵，配位原子是氧，不是碳，其原因是__________.（3）幾種冠醚與識(shí)別的堿金屬離子如表所示：冠醚冠醚空腔直徑適合的粒子（直徑12－冠醚－415－冠醚－518－冠醚－6①18－冠醚－6不能識(shí)別和運(yùn)輸和的原因是__________.②冠醚不能識(shí)別和運(yùn)輸陰離子的主要原因是__________.（4）足球烯如圖1所示。含__________鍵。（5）鋰晶胞為最密六方堆積，如圖2所示。圖2中底邊長(zhǎng)為，高為為阿伏加德羅常數(shù)的值。鋰晶體的密度為_(kāi)_________.4.鉑及其配合物在生活中有重要應(yīng)用。（1）順鉑有抗癌作用。機(jī)理：在銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用下，順鉑進(jìn)入人體細(xì)胞發(fā)生水解，生成的與DNA結(jié)合，破壞DNA的結(jié)構(gòu)，阻止癌細(xì)胞增殖。如：①基態(tài)Cu原子價(jià)層電子排布式為_(kāi)______。②鳥(niǎo)嘌呤與反應(yīng)的產(chǎn)物中包含的化學(xué)鍵_______。A.氫鍵 B.離子鍵 C.共價(jià)鍵 D.配位鍵③在，配體與鉑（Ⅱ）的結(jié)合能力：_______（填“>”或“<”）。（2）順鉑和反鉑互為同分異構(gòu)體，兩者的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)如下。順鉑反鉑空間結(jié)構(gòu)25℃時(shí)溶解度/g0.25770.0366①推測(cè)的結(jié)構(gòu)是_______（填“平面四邊形”或“四面體形”）。②順鉑在水中的溶解度大于反鉑的原因是_______。（3）鉑晶胞為立方體，邊長(zhǎng)為apm，結(jié)構(gòu)如圖：下列說(shuō)法正確的是_______。A.該晶胞中含有的鉑原子數(shù)目為4B.該晶體中，每個(gè)鉑原子周?chē)c它最近且等距離的鉑原子有8個(gè)C.該晶體的密度為D.該晶體中鉑原子之間的最近距離為pm5.硒（Se）是人體必需微量元素之一，含硒化合物在材料和藥物領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。一種含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路線如下：（1）在元素周期表中的位置為_(kāi)______，用電子式表示的形成過(guò)程：_______。（2）關(guān)于Ⅰ~Ⅳ4種分子，下列說(shuō)法不正確的有____（填序號(hào)）。A.Ⅰ中僅有Se—Se鍵一種非極性鍵B.Ⅱ中最多有5個(gè)碳原子共直線C.Ⅲ中S原子和N原子的雜化類型均為D.Ⅰ~Ⅳ中，只有Ⅰ為非極性分子（3）Ⅲ易溶于水的原因是_______。（4）S所在周期所有主族元素中第一電離能小于的元素有_____種。（5）已知Se和S對(duì)應(yīng)含氧酸的結(jié)構(gòu)相似，分析的酸性強(qiáng)于的原因：______。（6）鉀、鐵、硒可以形成一種超導(dǎo)材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分別如圖所示：①該超導(dǎo)材料的化學(xué)式為_(kāi)_____。②Fe原子的配位數(shù)為_(kāi)_____（只考慮Se原子）。6.將酞菁—鈷鈦菁—三氯化鋁復(fù)合嵌接在碳納米管上，制得一種高效催化還原二氧化碳的催化劑?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）酞菁和鈷酞菁的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。酞菁分子中所有原子共平面，其中P軌道能提供一對(duì)電子的N原子是__________（填圖1酞菁中N原子的標(biāo)號(hào)）。鈷酞菁分子中，鈷離子的化合價(jià)為_(kāi)_________，氮原子提供孤對(duì)電子與鈷離子形成__________鍵。圖1圖2（2）①氣態(tài)通常以二聚體的形式存在，其空間結(jié)構(gòu)如圖3a所示，二聚體中Al的軌道雜化類型為_(kāi)_________。②的熔點(diǎn)為1090℃，遠(yuǎn)高于的192℃，原因?yàn)開(kāi)_________。③結(jié)構(gòu)屬立方晶系，晶胞如圖3b所示，的配位數(shù)為_(kāi)_________。若晶胞參數(shù)為，晶體密度ρ=__________（列出計(jì)算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為）。（3）如圖，在NaCl的晶體中，和互相占據(jù)對(duì)方的正八面體空隙，晶體中，占據(jù)由構(gòu)成的所有正四面體空隙。鈦鎳合金具有形狀記憶功能。某鈦、鎳原子個(gè)數(shù)比為2：1的合金的晶體結(jié)構(gòu)為鎳原子呈面心立方排列，鈦原子填充在由鎳原子圍成的所有八面體空隙和一半的四面體空隙中，若最近的鈦原于和鎳原子緊密接觸，鎳原子周?chē)嚯x最近的鈦原子數(shù)為_(kāi)_________；鈦原子和鎳原子的半徑分別為和，該晶體的空間利用率為_(kāi)_________（用含r的代數(shù)式表示，不必化簡(jiǎn)，空間利用率=×100%）。

答案以及解析1.答案：（1）>；兩者中心原子價(jià)層電子對(duì)均為4對(duì)均采取雜化，而中N有1對(duì)孤電子對(duì)，中N無(wú)孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)斥力大，形成鍵角小（2）2（3）正四面體；b（4）；；；解析：（1）該結(jié)構(gòu)式中，N、B均連接四根共價(jià)鍵，因此N的價(jià)層電子對(duì)均為4對(duì)，采取雜化，但沒(méi)有孤電子對(duì)，而的中心原子N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，有一對(duì)孤電子對(duì)成鍵電子對(duì)排斥大鍵角更小，所以中H－N－H鍵角大于中H－N－H鍵角，故答案為：>；兩者中心原子價(jià)層電子對(duì)均為4對(duì)均采取雜化，而中N有1對(duì)孤電子對(duì)，中N無(wú)孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)斥力大，形成鍵角小。（2）平面層Li排列如石墨層中C，N處于六元環(huán)的中心，則Li的個(gè)數(shù)為，則N：Li=1：2，即x=2。（3）①晶胞中每個(gè)B原子連接4個(gè)N原子，這4個(gè)N原子構(gòu)成以B原子為體心的正四面體結(jié)構(gòu)；②立方氮化硼晶胞類似金剛石晶胞，金剛石結(jié)構(gòu)類似甲烷空間構(gòu)型的正四面體結(jié)構(gòu)，沿其體對(duì)角線垂直在紙平面上的投影圖應(yīng)為規(guī)則的正六邊形，結(jié)合其晶胞圖可知應(yīng)是圖b。（4）①X屬于六方晶系，假設(shè)坐標(biāo)為，根據(jù)圖中信息可知，，A點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0，0，0），B點(diǎn)原子位于與其相鄰的三個(gè)Co原子位置的中心，則點(diǎn)原子在xyz軸上的投影坐標(biāo)分別為、、1，故分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為；②Y屬于立方晶系，根據(jù)“均攤法”，晶胞中含個(gè)Cu、個(gè)Co、1個(gè)N，Y的化學(xué)式為：；距離最近Co原子的核間距為面對(duì)角線的二分之，為；根據(jù)題意可知，晶胞參數(shù)為anm，Y晶體密度為，晶體密度為，可知。2.答案：（1）；正四面體形；<；二者均為分子晶體，硼酸能形成分子間氫鍵，硼酸三甲酯不能形成分子間氫鍵（2）O>B>H；；過(guò)硼酸根中含有過(guò)氧鍵，具有強(qiáng)氧化性，具有漂白性（3）；解析：（1）硼酸為一元酸，與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)得到，反應(yīng)的離子方程式為；中B原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，則B原子為雜化，空間構(gòu)型為正四面體形；硼酸三甲酯、硼酸均為分子晶體，硼酸能形成分子間氫鍵，硼酸三甲酯不能形成分子間氫鍵，因此熔沸點(diǎn)硼酸三甲酯小于硼酸；（2）該陰離子中含有的元素為H、B、O，根據(jù)同周期從左至右，電負(fù)性逐漸增大，同主族從上至下，電負(fù)性逐漸減小，可知電負(fù)性O(shè)>B>H；根據(jù)陰離子結(jié)構(gòu)示意圖，B原子有4個(gè)共價(jià)鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，故B原子為雜化；該物質(zhì)可用于增白的原因是：過(guò)硼酸根中含有過(guò)氧鍵，具有強(qiáng)氧化性，具有漂白性；（3）根據(jù)沿Z軸的俯視圖可知，B原子位于棱上和體心，C原子位于體心，則B原子有個(gè)，C原子有3個(gè)，則化學(xué)式為；則該晶體的密度為。3.答案：（1）球形；（2）21－冠醚－7；C原子已形成4個(gè)單鍵，價(jià)層沒(méi)有孤電子對(duì)（3）①半徑太小，半徑太大②氧的電負(fù)性較大，冠醚與陰離子的作用力太弱（4）90（5）解析：（3）①分析數(shù)據(jù)可知，識(shí)別離子的必要條件是冠醚直徑與堿金屬離子直徑適配，既不能太大，也不能太小。因?yàn)檫m配時(shí)“作用力”最強(qiáng)，才能識(shí)別和運(yùn)輸。比較18－冠醚、和的直徑，鈉離子半徑太小，銘離子半徑太大，故不能被識(shí)別和運(yùn)輸。②陰離子帶負(fù)電荷，氧的電負(fù)性較大，故二者排斥，不能形成較強(qiáng)的作用力，故冠醚不能識(shí)別陰離子。（4）觀察足球烯分子結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)碳形成3個(gè)鍵，每個(gè)鍵被2個(gè)原子分?jǐn)?，所以?個(gè)分子含個(gè)鍵。（5）由圖2可知，1個(gè)晶胞含6個(gè)鋰離子，晶胞體積為，密度為。4.答案：（1）；BCD；<（2）平面四邊形；順鉑為極性分子，而反鉑是非極性分子，水是極性溶劑，根據(jù)相似相溶原理，極性大的順鉑在水中溶解度更大（3）ACD解析：（1）②根據(jù)題中產(chǎn)物結(jié)構(gòu)可知化學(xué)鍵包括離子鍵，共價(jià)鍵和配位鍵。③與Cl相比，N給出孤電子對(duì)能力更強(qiáng)。（2）①若為四面體結(jié)構(gòu)，只有一種，而此處有兩種同分異構(gòu)體，故為平面四邊形結(jié)構(gòu)。（3）A.鉑原子數(shù)目：B.有三層，每層有4個(gè)原子與其等距，共12個(gè)C.晶胞密度＝，既得。D.該晶胞中兩個(gè)Pt之間的最近距離為面對(duì)角線的一半，故D正確5.答案：（1）第四周期第ⅠA族；（2）AD（3）Ⅲ和均為極性分子，Ⅲ與分子之間能形成氫鍵（4）4（5）中Se的化合價(jià)為+6價(jià)，中Se的化合價(jià)為+4價(jià)，中Se的正電性強(qiáng)于中Se的正電性，使羥基中O、H間的共用電子對(duì)更偏向O原子，O—H鍵極性更大，更容易電離出（6）①；24解析：（2）Ⅰ中除Se—Se非極性鍵外，還有苯環(huán)中的碳碳非極性鍵，A錯(cuò)誤；Ⅱ中含鍵。根據(jù)其結(jié)構(gòu)，分子中最多有5個(gè)碳原子共直線，如圖所示，B正確；Ⅲ中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+0，N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1，所以雜化類型均為，C正確；Ⅰ的結(jié)構(gòu)類似分子的結(jié)構(gòu)，為極性分子，D錯(cuò)誤。（3）Ⅲ和均為極性分子，Ⅲ中含N—H鍵等可與分子形成分子間氫鍵。（4）同周期元素從左至右，第一電離能呈增大趨勢(shì)，第ⅠA族元素價(jià)層電子排布為軌道為全空狀態(tài)，第ⅤA族元素價(jià)層電子排布為軌道為半充滿狀態(tài)，均比較穩(wěn)定，第一電離能高于同周期相鄰元素，故在第三周期中比S的第一電離能小的有Na、Mg、Al、Si，共4種元素。（6）①由晶胞的平面投影圖可知，鉀原子位于晶胞頂點(diǎn)和體內(nèi)，個(gè)數(shù)為，鐵原子位于面上，個(gè)數(shù)為，硒原子位于棱上和體內(nèi)，個(gè)數(shù)，所以該超導(dǎo)材料的化學(xué)式為。②與位于體內(nèi)的Se原子最近且等距的鐵原子共4個(gè)，則Se原子的配位數(shù)為4（只考慮Fe原子），根據(jù)化學(xué)式可知，F(xiàn)e原子的配位數(shù)也為4（只考慮Se原子）。6.答案：（1）③；+2；配位（2）；為分子晶體，為離子晶體；2；（3）4；解析：（1）已知酞菁分子中所有原子共平面，則其分子中所有的C原子和所有的N原子均為雜化，且分子中存在大π鍵，其中標(biāo)號(hào)為①和②的N原子均有一對(duì)電子占據(jù)了一個(gè)雜化軌道，其即軌道只能提供1個(gè)電子參與形成大π鍵，標(biāo)號(hào)為③的N原子的p軌道能提供一對(duì)電子參與形成大π鍵，因此標(biāo)號(hào)為③的N原子形成的N一H鍵易斷裂從而電離；鈷酞菁分子中，失去了的酞菁離子與鈷離子通過(guò)配位鍵結(jié)合成分子，因此，鈷離子的化合價(jià)為+2，氮原子提供孤對(duì)電子與鈷離子形成配位鍵，故答案為：③；+2；配位；（2）①由的空間結(jié)構(gòu)結(jié)合相關(guān)元素的原子結(jié)構(gòu)可知，Al原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，其與其周?chē)?個(gè)氯原子形成四面體結(jié)構(gòu)，因此，二聚體中Al的軌道雜化類型為；②的熔點(diǎn)為1090℃，遠(yuǎn)高于的192℃，由于F電負(fù)性最大，其吸引電子的能力最強(qiáng)，因此可以判斷鋁氟之間的化學(xué)鍵為離子鍵，為離子晶體；③由的晶胞結(jié)構(gòu)可知，其中含較大球的個(gè)數(shù)，較小球的個(gè)數(shù)為，則較大的球，距最近且等距的有2個(gè)，則的配位數(shù)為2，若晶胞參數(shù)為apm則晶胞的密度