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PAGEPAGE1物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題一1.(2023·全國(guó)乙卷)中國(guó)第一輛火星車“祝融號(hào)”成功登陸火星。探測(cè)發(fā)現(xiàn)火星上存在大量橄欖石礦物()。回答下列問題:(1)基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為。橄欖石中,各元素電負(fù)性大小順序?yàn)椋F的化合價(jià)為。(2)已知一些物質(zhì)的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表:物質(zhì)熔點(diǎn)/℃800.7-68.8-51.5-34.1與均為第三周期元素,熔點(diǎn)明顯高于,原因是。分析同族元素的氯化物、、熔點(diǎn)變化趨勢(shì)及其原因。的空間結(jié)構(gòu)為,其中的軌道雜化形式為。(3)一種硼鎂化合物具有超導(dǎo)性能,晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系,其晶體結(jié)構(gòu)、晶胞沿c軸的投影圖如下所示,晶胞中含有個(gè)。該物質(zhì)化學(xué)式為,B-B最近距離為。
2.(2023·全國(guó)甲卷)將酞菁—鈷鈦—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?;卮鹣铝袉栴}:(1)圖1所示的幾種碳單質(zhì),它們互為,其中屬于原子晶體的是,間的作用力是。(2)酞菁和鈷酞菁的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示。酞菁分子中所有原子共平面,其中軌道能提供一對(duì)電子的原子是(填圖2酞菁中原子的標(biāo)號(hào))。鈷酞菁分子中,鈷離子的化合價(jià)為,氮原子提供孤對(duì)電子與鈷離子形成鍵。(3)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,二聚體中的軌道雜化類型為。的熔點(diǎn)為,遠(yuǎn)高于的,由此可以判斷鋁氟之間的化學(xué)鍵為鍵。結(jié)構(gòu)屬立方晶系,晶胞如圖3b所示,的配位數(shù)為。若晶胞參數(shù)為,晶體密度(列出計(jì)算式,阿伏加德羅常數(shù)的值為)。3.(2023·北京卷)硫代硫酸鹽是一類具有應(yīng)用前景的浸金試劑。硫代硫酸根可看作是中的一個(gè)原子被原子取代的產(chǎn)物。(1)基態(tài)原子價(jià)層電子排布式是。(2)比較原子和原子的第一電離能大小,從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由:。(3)的空間結(jié)構(gòu)是。(4)同位素示蹤實(shí)驗(yàn)可證實(shí)中兩個(gè)原子的化學(xué)環(huán)境不同,實(shí)驗(yàn)過程為。過程ⅱ中,斷裂的只有硫硫鍵,若過程ⅰ所用試劑是和,過程ⅱ含硫產(chǎn)物是。(5)的晶胞形狀為長(zhǎng)方體,邊長(zhǎng)分別為、,結(jié)構(gòu)如圖所示。
晶胞中的個(gè)數(shù)為。已知的摩爾質(zhì)量是,阿伏加德羅常數(shù)為,該晶體的密度為。(6)浸金時(shí),作為配體可提供孤電子對(duì)與形成。分別判斷中的中心原子和端基原子能否做配位原子并說明理由:。4.(2023·山東卷)鹵素可形成許多結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特殊的化合物?;卮鹣铝袉栴}:(1)時(shí),與冰反應(yīng)生成利。常溫常壓下,為無色氣體,固態(tài)的晶體類型為,水解反應(yīng)的產(chǎn)物為(填化學(xué)式)。(2)中心原子為,中心原子為,二者均為形結(jié)構(gòu),但中存在大鍵。中原子的軌道雜化方式;為鍵角鍵角(填“>”“<”或“=”)。比較與中鍵的鍵長(zhǎng)并說明原因。(3)一定條件下,和反應(yīng)生成和化合物。已知屬于四方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù)),其中化合價(jià)為。上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為。若阿伏加德羅常數(shù)的值為,化合物的密度(用含的代數(shù)式表示)。(2023年6月·浙江卷)氮的化合物種類繁多,應(yīng)用廣泛。(1)基態(tài)N原子的價(jià)層電子排布式是。(2)與碳?xì)浠衔镱愃疲琋、H兩元素之間也可以形成氮烷、氮烯。①下列說法不正確的是。A.能量最低的激發(fā)態(tài)N原子的電子排布式:B.化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù):C.最簡(jiǎn)單的氮烯分子式:D.氮烷中N原子的雜化方式都是②氮和氫形成的無環(huán)氮多烯,設(shè)分子中氮原子數(shù)為n,雙鍵數(shù)為m,其分子式通式為。③給出的能力:(填“>”或“<”),理由是。(3)某含氮化合物晶胞如圖,其化學(xué)式為,每個(gè)陰離子團(tuán)的配位數(shù)(緊鄰的陽離子數(shù))為。6.(2023年1月·浙江卷)硅材料在生活中占有重要地位。請(qǐng)回答:(1)分子的空間結(jié)構(gòu)(以為中心)名稱為,分子中氮原子的雜化軌道類型是。(2)由硅原子核形成的三種微粒,電子排布式分別為:①、②、③,有關(guān)這些微粒的敘述,正確的是___________。A.微粒半徑:③>①>②B.電子排布屬于基態(tài)原子(或離子)的是:①②C.電離一個(gè)電子所需最低能量:①>②>③D.得電子能力:①>②(3)Si與P形成的某化合物晶體的晶胞如圖。該晶體類型是,該化合物的化學(xué)式為。7.(2023·海南卷)我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種釩配合物Ⅰ可以充當(dāng)固氮反應(yīng)的催化劑,反應(yīng)過程中經(jīng)歷的中間體包括Ⅱ和Ⅲ。(代表單鍵、雙鍵或叁鍵)回答問題:(1)配合物Ⅰ中釩的配位原子有4種,它們是_______。(2)配合物Ⅰ中,R′代表芳基,空間結(jié)構(gòu)呈角形,原因是_______。(3)配合物Ⅱ中,第一電離能最大的配位原子是_______。(4)配合物Ⅱ和Ⅲ中,釩的化合價(jià)分別為和,配合物Ⅱ、Ⅲ和三者中,兩個(gè)氮原子間鍵長(zhǎng)最長(zhǎng)的是_______。(5)近年來,研究人員發(fā)現(xiàn)含釩的銻化物在超導(dǎo)方面表現(xiàn)出潛在的應(yīng)用前景。晶胞如圖1所示,晶體中包含由V和Sb組成的二維平面(見圖2)。①晶胞中有4個(gè)面的面心由釩原子占據(jù),這些釩原子各自周圍緊鄰的銻原子數(shù)為_______。銻和磷同族,銻原子基態(tài)的價(jià)層電子排布式為_______。②晶體中少部分釩原子被其它元素(包括Ti、Nb、Cr、Sn)原子取代,可得到改性材料。下列有關(guān)替代原子說法正確的是_______。a.有或價(jià)態(tài)形式b.均屬于第四周期元素c.均屬于過渡元素d.替代原子與原離子的離子半徑相近8.(2022·全國(guó)乙卷)鹵素單質(zhì)及其化合物在科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。(1)氟原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有,其中能量較高的是。(填標(biāo)號(hào))a.
b.
c.
d.(2)①一氯乙烯分子中,C的一個(gè)雜化軌道與Cl的軌道形成鍵,并且Cl的軌道與C的軌道形成3中心4電子的大鍵。②一氯乙烷、一氯乙烯、一氯乙炔分子中,鍵長(zhǎng)的順序是,理由:(ⅰ)C的雜化軌道中s成分越多,形成的鍵越強(qiáng);(ⅱ)。(3)鹵化物受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng),生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為。解釋X的熔點(diǎn)比Y高的原因。(4)晶體中離子作體心立方堆積(如圖所示),主要分布在由構(gòu)成的四面體、八面體等空隙中。在電場(chǎng)作用下,不需要克服太大的阻力即可發(fā)生遷移。因此,晶體在電池中可作為。已知阿伏加德羅常數(shù)為,則晶體的摩爾體積(列出算式)。9.(2022·全國(guó)甲卷)2008年北京奧運(yùn)會(huì)的“水立方”,在2022年冬奧會(huì)上華麗轉(zhuǎn)身為“冰立方”,實(shí)現(xiàn)了奧運(yùn)場(chǎng)館的再利用,其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2=CH2)與四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)F原子的價(jià)電子排布圖(軌道表示式)為。(2)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級(jí)電離能Ⅰ變化趨勢(shì)(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是(填標(biāo)號(hào)),判斷的根據(jù)是;第三電離能的變化圖是(填標(biāo)號(hào))。(3)固態(tài)氟化氫中存在(HF)n形式,畫出(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)。(4)CF2=CF2和ETFE分子中C的雜化軌道類型分別為和;聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高于聚乙烯,從化學(xué)鍵的角度解釋原因。(5)螢石(CaF2)是自然界中常見的含氟礦物,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,X代表的離子是;若該立方晶胞參數(shù)為apm,正負(fù)離子的核間距最小為pm。(2022·福建卷)1962年首個(gè)稀有氣體化合物問世,目前已知的稀有氣體化合物中,含氙(54Xe)的最多,氪(36Kr)次之,氬(18Ar)化合物極少。是與分子形成的加合物,其晶胞如下圖所示。(1)基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為。(2)原子的活潑性依序增強(qiáng),原因是。(3)晶體熔點(diǎn):(填“>”“<”或“=”),判斷依據(jù)是。(4)的中心原子的雜化軌道類型為。(5)加合物中,晶體中的微粒間作用力有(填標(biāo)號(hào))。a.氫鍵
b.離子鍵
c.極性共價(jià)鍵
d.非極性共價(jià)鍵11.(2022·山東卷)研究籠形包合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有重要意義?;瘜W(xué)式為的籠形包合物四方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(H原子未畫出),每個(gè)苯環(huán)只有一半屬于該晶胞。晶胞參數(shù)為?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)Ni原子的價(jià)電子排布式為_______,在元素周期表中位置為______(2)晶胞中N原子均參與形成配位鍵,Ni2+與Zn2+的配位數(shù)之比為_______;_______;晶胞中有d軌道參與雜化的金屬離子是_______。(3)吡啶()替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類似的大鍵、則吡啶中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)_______(填標(biāo)號(hào))。A.2s軌道 B.2p軌道 C.sp雜化軌道 D.sp2雜化軌道(4)在水中的溶解度,吡啶遠(yuǎn)大于苯,主要原因是①_______,②_______。(5)、、的堿性隨N原子電子云密度的增大而增強(qiáng),其中堿性最弱的是_______。12.(2022·重慶卷)配位化合物X由配體L2-(如圖)和具有正四面體結(jié)構(gòu)的[Zn4O]6+構(gòu)成。(1)基態(tài)Zn2+的電子排布式為。(2)L2-所含元素中,電負(fù)性最大的原子處于基態(tài)時(shí)電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為形;每個(gè)L2-中采取sp2雜化的C原子數(shù)目為個(gè),C與O之間形成σ鍵的數(shù)目為個(gè)。(3)X晶體內(nèi)部空腔可吸附小分子,要增強(qiáng)X與H2O的吸附作用,可在L2-上引入。(假設(shè)X晶胞形狀不變)。A.-Cl B.-OH C.-NH2 D.-CH3(4)X晶體具有面心立方結(jié)構(gòu),其晶胞由8個(gè)結(jié)構(gòu)相似的組成單元(如圖)構(gòu)成。①晶胞中與同一配體相連的兩個(gè)[Zn4O]6+的不同之處在于。②X晶體中Zn2+的配位數(shù)為。③已知ZnO鍵長(zhǎng)為dnm,理論上圖中A、B兩個(gè)Zn2+之間的最短距離的計(jì)算式為nm。④已知晶胞參數(shù)為2anm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,L2-與[Zn4O]6+的相對(duì)分子質(zhì)量分別為M1和M2,則X的晶體密度為g?cm-3(列出化簡(jiǎn)的計(jì)算式)。PAGEPAGE1物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題二1.(2022·河北卷)含Cu、Zn、Sn及S的四元半導(dǎo)體化合物(簡(jiǎn)寫為CZTS),是一種低價(jià)、無污染的綠色環(huán)保型光伏材料,可應(yīng)用于薄膜太陽能電池領(lǐng)域?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)S原子的價(jià)電子中,兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為。(2)Cu與Zn相比,第二電離能與第一電離能差值更大的是,原因是
。(3)SnCl的幾何構(gòu)型為,其中心離子雜化方式為。(4)將含有未成對(duì)電子的物質(zhì)置于外磁場(chǎng)中,會(huì)使磁場(chǎng)強(qiáng)度增大,稱其為順磁性物質(zhì)。下列物質(zhì)中,屬于順磁性物質(zhì)的是(填標(biāo)號(hào))。A.[Cu(NH3)2]Cl B.[Cu(NH3)4]SO4 C.[Zn(NH3)4]SO4 D.Na2[Zn(OH)4](5)如圖是硫的四種含氧酸根的結(jié)構(gòu):A.B.C.
D.根據(jù)組成和結(jié)構(gòu)推斷,能在酸性溶液中將Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO的是(填標(biāo)號(hào)),理由是。(6)如圖是CZTS四元半導(dǎo)體化合物的四方晶胞。①該物質(zhì)的化學(xué)式為。②以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo),例如圖中A原子的坐標(biāo)為(,,),則B原子的坐標(biāo)為。2.(2022·海南卷)以、ZnO等半導(dǎo)體材料制作的傳感器和芯片具有能耗低、效率高的優(yōu)勢(shì)?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)O原子的電子排布式,其中未成對(duì)電子有個(gè)。(2)Cu、Zn等金屬具有良好的導(dǎo)電性,從金屬鍵的理論看,原因是。(3)酞菁的銅、鋅配合物在光電傳感器方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。酞菁分子結(jié)構(gòu)如下圖,分子中所有原子共平面,所有N原子的雜化軌道類型相同,均采取雜化。鄰苯二甲酸酐()和鄰苯二甲酰亞胺()都是合成酞菁的原料,后者熔點(diǎn)高于前者,主要原因是。(4)金屬Zn能溶于氨水,生成以氨為配體,配位數(shù)為4的配離子,Zn與氨水反應(yīng)的離子方程式為。(5)ZnO晶體中部分O原子被N原子替代后可以改善半導(dǎo)體的性能,Zn-N鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)小于Zn-O鍵,原因是。(6)下圖為某ZnO晶胞示意圖,下圖是若干晶胞無隙并置而成的底面O原子排列局部平面圖。為所取晶胞的下底面,為銳角等于60°的菱形,以此為參考,用給出的字母表示出與所取晶胞相鄰的兩個(gè)晶胞的底面、。3.(2022·湖南卷)鐵和硒(Se)都是人體所必需的微量元素,且在醫(yī)藥、催化、材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:乙烷硒啉(Ethaselen)是一種抗癌新藥,其結(jié)構(gòu)式如下①基態(tài)Se原子的核外電子排布式為[Ar];
②該新藥分子中有種不同化學(xué)環(huán)境的C原子;
③比較鍵角大小:氣態(tài)SeO3分子SeO32?離子(填“>”“<”或“=”),原因是
(2)富馬酸亞鐵(FeC4H2O4)是一種補(bǔ)鐵劑。富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型如圖所示:①富馬酸分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為;
②富馬酸亞鐵中各元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)椤?/p>
(3)科學(xué)家近期合成了一種固氮酶模型配合物,該物質(zhì)可以在溫和條件下直接活化H2,將N3-轉(zhuǎn)化為NH2圖①產(chǎn)物中N原子的雜化軌道類型為;
②與NH2-互為等電子體的一種分子為(4)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)材料的最簡(jiǎn)化學(xué)式為;
②Fe原子的配位數(shù)為;
③該晶胞參數(shù)a=b=0.4nm、c=1.4nm。阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為g·cm-3(列出計(jì)算式)。
4.(2021·全國(guó)乙卷)過渡金屬元素鉻是不銹鋼的重要成分,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)中有著廣泛應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:(1)對(duì)于基態(tài)Cr原子,下列敘述正確的是(填標(biāo)號(hào))。A.軌道處于半充滿時(shí)體系總能量低,核外電子排布應(yīng)為B.4s軌道上電子能量較高,總是在比3s軌道上電子離核更遠(yuǎn)的地方運(yùn)動(dòng)C.電負(fù)性比鉀高,原子對(duì)鍵合電子的吸引力比鉀大(2)三價(jià)鉻離子能形成多種配位化合物。中提供電子對(duì)形成配位鍵的原子是,中心離子的配位數(shù)為。(3)中配體分子NH3、H20以及分子的空間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的鍵角如圖所示。中P的雜化類型是。的沸點(diǎn)比的,原因是,的鍵角小于的,分析原因。(4)在金屬材料中添加顆粒,可以增強(qiáng)材料的耐腐蝕性、硬度和機(jī)械性能。具有體心四方結(jié)構(gòu),如圖所示,處于頂角位置的是原子。設(shè)Cr和Al原子半徑分別為和,則金屬原子空間占有率為%(列出計(jì)算表達(dá)式)。5.(2021·重慶卷)三磷酸腺苷(ATP)和活性氧類(如H2O2和O)可在細(xì)胞代謝過程中產(chǎn)生。(1)ATP的分子式為C10H16N5O13P3,其中電負(fù)性最大的元素是,基態(tài)N原子的電子排布圖為。(2)H2O2分子的氧原子的雜化軌道類型為:;H2O2和H2O能以任意比例互溶的原因是。(3)O3分子的立體構(gòu)型為。根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷氧原子之間的共價(jià)鍵最穩(wěn)定的粒子是。粒子O2OO3鍵長(zhǎng)/pm121126128(4)研究發(fā)現(xiàn)納米CeO2可催化O分解,CeO2晶體屬立方CaF2型晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。①阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,CeO2相對(duì)分子質(zhì)量為M,晶體密度為ρg·cm-3,其晶胞邊長(zhǎng)的計(jì)量表達(dá)式為a=nm。②以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的中標(biāo)系可以表示晶胞中的原子位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。A離子的坐標(biāo)為(0,,),則B離子的坐標(biāo)為。③納米CeO2中位于晶粒表面的Ce4+能發(fā)揮催化作用,在邊長(zhǎng)為2anm的立方體晶粒中位于表面的Ce4+最多有個(gè)。6.(2021·山東卷)非金屬氟化物在生產(chǎn)、生活和科研中應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)F原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有種。(2)O、F、Cl電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?;OF2分子的空間構(gòu)型為;OF2的熔、沸點(diǎn)(填“高于”或“低于”)Cl2O,原因是。(3)Xe是第五周期的稀有氣體元素,與F形成的XeF2室溫下易升華。XeF2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為,下列對(duì)XeF2中心原子雜化方式推斷合理的是(填標(biāo)號(hào))。A.spB.sp2C.sp3D.sp3d(4)XeF2晶體屬四方晶系,晶胞參數(shù)如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°,該晶胞中有個(gè)XeF2分子。以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱為原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo),如A點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(,,)。已知Xe—F鍵長(zhǎng)為rpm,則B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為;晶胞中A、B間距離d=pm。7.(2021·河北卷)KH2PO4晶體具有優(yōu)異的非線性光學(xué)性能。我國(guó)科學(xué)工作者制備的超大KH2PO4晶體已應(yīng)用于大功率固體激光器,填補(bǔ)了國(guó)家戰(zhàn)略空白。回答下列問題:(1)在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡(jiǎn)單離子中,核外電子排布相同的是(填離子符號(hào))(2)原子中運(yùn)動(dòng)的電子有兩種相反的自旋狀態(tài),若一種自旋狀態(tài)用+表示,與之相反的用-表示,稱為電子的自旋磁量子數(shù).對(duì)于基態(tài)的磷原子,其價(jià)電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為。(3)已知有關(guān)氨、磷的單鍵和三鍵的鍵能(kJ?mol-1)如表:N—NN≡NP—PP≡P193946197489從能量角度看,氮以N2、而白磷以P4(結(jié)構(gòu)式可表示為)形式存在的原因是。(4)已知KH2PO2是次磷酸的正鹽,H3PO2的結(jié)構(gòu)式為,其中P采取雜化方式。(5)與PO電子總數(shù)相同的等電子體的分子式為。(6)磷酸通過分子間脫水縮合形成多磷酸,如:如果有n個(gè)磷酸分子間脫水形成環(huán)狀的多磷酸,則相應(yīng)的酸根可寫為。(7)分別用○、●表示H2PO和K+,KH2PO4晶體的四方晶胞如圖(a)所示,圖(b)、圖(c)分別顯示的是H2PO、K+在晶胞xz面、yz面上的位置:①若晶胞底邊的邊長(zhǎng)均為apm、高為cpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體的密度g?cm-3(寫出表達(dá)式)。②晶胞在x軸方向的投影圖為(填標(biāo)號(hào))。8.(2020山東)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料,回答下列問題:(1)Sn為ⅣA族元素,單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體,SnCl4空間構(gòu)型為_____________,其固體的晶體類型為_____________。(2)NH3、PH3、AsH3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開____________(填化學(xué)式,下同),還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開___________,鍵角由大到小的順序?yàn)開____________。(3)含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示,1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有_________mol,該螯合物中N的雜化方式有__________種。(4)以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°,晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如下表所示。一個(gè)晶胞中有_________個(gè)Sn,找出距離Cd(0,0,0)最近的Sn_________(用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示)。CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn鍵合的As有___________個(gè)。9.(2021·湖南卷)硅、鍺(Ge)及其化合物廣泛應(yīng)用于光電材料領(lǐng)域?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為,晶體硅和碳化硅熔點(diǎn)較高的是(填化學(xué)式);(2)硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到,的熔沸點(diǎn)如下表:熔點(diǎn)/K183.0203.2278.6393.7沸點(diǎn)/K187.2330.8427.2560.7①0℃時(shí),、、、呈液態(tài)的是(填化學(xué)式),沸點(diǎn)依次升高的原因是,氣態(tài)分子的空間構(gòu)型是;②與N-甲基咪唑反應(yīng)可以得到,其結(jié)構(gòu)如圖所示:N-甲基咪唑分子中碳原子的雜化軌道類型為,H、C、N的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)椋?個(gè)中含有個(gè)鍵;(3)上圖是、、三種元素形成的某化合物的晶胞示意圖。①已知化合物中和的原子個(gè)數(shù)比為1:4,圖中Z表示原子(填元素符號(hào)),該化合物的化學(xué)式為;②已知該晶胞的晶胞參數(shù)分別為anm、bnm、cnm,,則該晶體的密度(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為,用含a、b、c、的代數(shù)式表示)。10.(2020·新課標(biāo)Ⅰ)Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對(duì)的電子數(shù)之比為_________。(2)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是_________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是________。(3)磷酸根離子的空間構(gòu)型為_______,其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_______、雜化軌道類型為_______。(4)LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體,它們通過共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個(gè)晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有____個(gè)。電池充電時(shí),LiFeO4脫出部分Li+,形成Li1?xFePO4,結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示,則x=_______,n(Fe2+)∶n(Fe3+)=_______。PAGEPAGE1物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題三1.(2023·淄博二模)磷、鈉、鐵等元素形成的化合物在生產(chǎn)、科研中應(yīng)用廣泛。回答下列問題:(1)基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與基態(tài)P相同,且與同周期的元素有種;第三周期主族元素部分電離能如圖所示,其中a、b和c分別代表(填標(biāo)號(hào))。a為、b為、c為
B.a(chǎn)為、b為、c為C.a(chǎn)為、b為、c為
D.a(chǎn)為、b為、c為(2)鋰離子電池正極材料,結(jié)構(gòu)中八面體與四面體共用氧原子形成穩(wěn)定的三維通道,有利于快速傳輸。與結(jié)構(gòu)相似,但不能用作鈉離子電池正極材料,從原子結(jié)構(gòu)角度分析可能的原因是。(3)能在有機(jī)溶劑中發(fā)生電離,生成空間結(jié)構(gòu)相同的陰、陽離子,陽離子的化學(xué)式為,陰離子中心原子的雜化方式為。(4)在超高壓下,金屬鈉和氦可形成化合物。該化合物中,按簡(jiǎn)單立方排布,形成立方體空隙(部分結(jié)構(gòu)如圖所示),和交替填充在立方體的中心。晶體中配位的原子數(shù)為:晶胞中間距為,該晶體的密度為;若將取在晶胞頂點(diǎn),在晶胞中的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,)、(,0,0)、和。2.(2020·新課標(biāo)Ⅲ)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是一種具有潛力的固體儲(chǔ)氫材料。回答下列問題:(1)H、B、N中,原子半徑最大的是______。根據(jù)對(duì)角線規(guī)則,B的一些化學(xué)性質(zhì)與元素______的相似。(2)NH3BH3分子中,N—B化學(xué)鍵稱為____鍵,其電子對(duì)由____提供。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣:3NH3BH3+6H2O=3NH3++9H2,的結(jié)構(gòu)如圖所示:在該反應(yīng)中,B原子的雜化軌道類型由________________變?yōu)開____________________。(3)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ-),電負(fù)性大小順序是___________________________________。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是_________(寫分子式),其熔點(diǎn)比NH3BH3____________(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之間,存在____________________,也稱“雙氫鍵”。(4)研究發(fā)現(xiàn),氦硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氨硼烷晶體的密度ρ=___________g·cm?3(列出計(jì)算式,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。3.(2023·濟(jì)南一模)鈷的配合物和銥的化合物均具有重要的科學(xué)研究?jī)r(jià)值,請(qǐng)回答下列問題:(1)酞菁是一種具有大鍵共軛體系的化合物,酞菁鈷分子的結(jié)構(gòu)如圖1所示,N原子的VSEPR模型為,1mol酞菁鈷分子中含有個(gè)配位鍵(表示阿伏加德羅常數(shù)的值)?;鶓B(tài)原子中,與Co同周期且單電子數(shù)與相同的元素有種。(2)不會(huì)將氧化為,而一定條件下能將氧化成,其原因是,中鍵和鍵數(shù)目比為。(3)二氧化銥可用作工業(yè)電解的陽極材料,以及電生理學(xué)研究中的微電極,其四方晶格結(jié)構(gòu)如圖2所示,C原子和D原子的核間距為npm,晶胞參數(shù)為apm、apm、cpm。原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置,A原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),則B原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,晶胞中的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)有種,的配位數(shù)是,若和半徑分別為和,則晶體的空間利用率為%(用含有、、a、c的代數(shù)式表示,要求化簡(jiǎn))。4.5.PAGEPAGE1原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)練習(xí)題1.下列說法正確的是()A.同一原子中,1s、2s、3s電子的能量逐漸減小B.同一原子中,2p、3p、4p能級(jí)的軌道數(shù)依次增多C.能量高的電子在離核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng),能量低的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)D.各能層含有的能級(jí)數(shù)為n(n為能層序數(shù))2.(雙選)下列表示氮原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語中,對(duì)核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述正確且能據(jù)此確定電子能級(jí)的是()A.B.C.1s22s22p3D.3.以下有關(guān)元素性質(zhì)的說法不正確的是()A.具有下列價(jià)電子排布式的原子中,①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4,電負(fù)性最大的是③B.某元素氣態(tài)基態(tài)原子的逐級(jí)電離能(kJ·mol-1)分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,當(dāng)它與氯氣反應(yīng)時(shí)可能生成的陽離子是X2+C.①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl,元素的第一電離能隨原子序數(shù)增大而遞增的是④D.具有下列電子排布式的原子中,①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4,原子半徑最大的是①4.(2022·山東卷,3)、的半衰期很短,自然界中不能穩(wěn)定存在。人工合成反應(yīng)如下:;。下列說法正確的是()A.X的中子數(shù)為2B.X、Y互為同位素C.、可用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程D.自然界不存在、分子是因其化學(xué)鍵不穩(wěn)定5.下列敘述錯(cuò)誤的是()A.所有的非金屬元素都在p區(qū)B.磷的價(jià)電子排布式為3s23p3C.堿金屬元素具有較小的電負(fù)性D.當(dāng)各原子軌道處于全充滿、半充滿、全空時(shí)原子較穩(wěn)定6.(2023·廣東卷,14)化合物可作肥料,所含的5種元素位于主族,在每個(gè)短周期均有分布,僅有Y和M同族。Y的基態(tài)原子價(jià)層p軌道半充滿,X的基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為,X與M同周期,E在地殼中含量最多。下列說法正確的是()A.元素電負(fù)性: B.氫化物沸點(diǎn):C.第一電離能: D.和的空間結(jié)構(gòu)均為三角錐形7.(2023浙江1月選考,10)X、Y、Z、M、Q五種短周期元素,原子序數(shù)依次增大。X的軌道全充滿,Y的s能級(jí)電子數(shù)量是p能級(jí)的兩倍,M是地殼中含量最多的元素,Q是純堿中的一種元素。下列說法不正確的是()A.電負(fù)性:B.最高正價(jià):C.Q與M的化合物中可能含有非極性共價(jià)鍵D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:8.下列表達(dá)方式錯(cuò)誤的是()A.四氯化碳的電子式:B.氟化鈉的電子式:C.硫離子的核外電子排布式:1s22s22p63s23p6D.碳-12原子:eq\o\al(12,6)C9.(2023·湖南卷,6)日光燈中用到的某種熒光粉的主要成分為3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W為原子序數(shù)依次增大的前20號(hào)元素,W為金屬元素?;鶓B(tài)X原子s軌道上的電子數(shù)和p軌道上的電子數(shù)相等,基態(tài)X、Y、Z原子的未成對(duì)電子數(shù)之比為2:1:3。下列說法正確的是()A.電負(fù)性:X>Y>Z>WB.原子半徑:X<Y<Z<WC.Y和W的單質(zhì)都能與水反應(yīng)生成氣體D.Z元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物具有強(qiáng)氧化性10.(2022·湖南卷,5)科學(xué)家合成了一種新的共價(jià)化合物(結(jié)構(gòu)如圖所示),X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,W的原子序數(shù)等于X與Y的原子序數(shù)之和。下列說法錯(cuò)誤的是 ()A.原子半徑:X>Y>ZB.非金屬性:Y>X>WC.Z的單質(zhì)具有較強(qiáng)的還原性D.原子序數(shù)為82的元素與W位于同一主族11.A元素的陽離子與B元素的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),有關(guān)兩元素的下列敘述:①原子半徑A<B,②離子半徑A>B,③原子序數(shù)A>B,④原子最外層電子數(shù)A<B,⑤A的正價(jià)與B的負(fù)價(jià)絕對(duì)值一定相等,⑥A的電負(fù)性小于B的電負(fù)性,⑦A的第一電離能大于B的第一電離能。其中正確的()A.①②⑦B.③④⑥C.③⑤D.③④⑤⑥⑦12.下表列出了某短周期元素R的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2……表示,單位為kJ·mol-1)。I1I2I3I4……R7401500770010500下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是()A.R的最高正價(jià)為+3價(jià)B.R元素位于元素周期表中第ⅡA族C.R元素第一電離能大于同周期相鄰元素D.R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s213.下列各組表述中,兩個(gè)原子不屬于同種元素原子的是()A.3p能級(jí)有一個(gè)空軌道的基態(tài)原子和核外電子的排布式為1s22s22p63s23p2的原子B.2p能級(jí)無空軌道,且有一個(gè)未成對(duì)電子的基態(tài)原子和原子最外層電子排布式為2s22p5的原子C.M層全充滿而N層為4s2的原子和核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2的原子D.最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)eq\f(1,5)的原子和最外層電子排布式為4s24p5的原子14.(2023·湖北卷,6)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增加的同一短周期元素,其中X、Y、Z相鄰,W的核外電子數(shù)與X的價(jià)層電子數(shù)相等,是氧化性最強(qiáng)的單質(zhì),4種元素可形成離子化合物。下列說法正確的是()A.分子的極性: B.第一電離能:X<Y<ZC.氧化性: D.鍵能:15.鎳鈦形狀記憶合金是一種兼有感知和驅(qū)動(dòng)功能的新型智能材料,廣泛用于醫(yī)療、航空等領(lǐng)域。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.鎳、鈦兩種原子中未成對(duì)電子數(shù)相同,且最高能級(jí)一樣B.Ni和Ti4+的電子排布式分別為[Ar]3d84s2和[Ar]C.鎳、鈦兩種元素均為d區(qū)的過渡元素,且族序數(shù)為2倍關(guān)系D.鎳、鈦兩原子的M層電子數(shù)總和等于其他層的電子數(shù)總和16.(1)下列原子或離子的電子排布正確的是______(填標(biāo)號(hào),下同),違反能量最低原理的是______,違反洪特規(guī)則的是________,違反泡利不相容原理的是________。①Ca2+:1s22s22p63s23p6②F-:1s22s23p6③P:④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2⑥Mg2+:1s22s22p6⑦C:(2)①氮原子價(jià)電子的軌道表示式為_____________________。②Co基態(tài)原子核外電子排布式為_______________________。③Fe3+基態(tài)核外電子排布式為__________________________。17.如圖是s能級(jí)和p能級(jí)的原子軌道圖,試回答下列問題:(1)s電子的原子軌道呈________形,每個(gè)s能級(jí)有________個(gè)原子軌道;p電子的原子軌道呈________狀,每個(gè)p能級(jí)有________個(gè)原子軌道。(2)元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1,原子中能量最高的是________電子,其電子云在空間有____________________________________方向;元素X的名稱是________,它的氫化物的電子式是________。若元素X的原子最外層電子排布式為nsn-1npn+1,那么X的元素符號(hào)為______,原子的電子排布圖為________________________________________________。18.有A、B、C、D、E5種元素,它們的核電荷數(shù)依次增大,且都小于20。其中A為非金屬元素;A和E屬同一族,它們?cè)幼钔鈱与娮优挪紴閚s1,B和D也屬同一族,它們?cè)幼钔鈱拥膒能級(jí)電子數(shù)是s能級(jí)電子數(shù)的兩倍。C原子最外層電子數(shù)等于D原子最外層電子數(shù)的一半。請(qǐng)回答下列問題:(1)A是________,B是________,C是________,D是________,E是________。(2)由這五種元素組成的一種化合物是(寫化學(xué)式)________。寫出該物質(zhì)的一種主要用途:_______________________________。(3)寫出C元素基態(tài)原子的電子排布式:__________________。(4)用電子排布圖表示D元素原子的價(jià)層電子排布為__________________。19.(2023·北京卷,15)硫代硫酸鹽是一類具有應(yīng)用前景的浸金試劑。硫代硫酸根可看作是中的一個(gè)原子被原子取代的產(chǎn)物。(1)基態(tài)原子價(jià)層電子排布式是__________。(2)比較原子和原子的第一電離能大小,從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由:____________________。20.(2023浙江6月選考,17)(1)基態(tài)N原子的價(jià)層電子排布式是___________。(2)與碳?xì)浠衔镱愃?,N、H兩元素之間也可以形成氮烷、氮烯。①下列說法不正確的是___________。A.能量最低的激發(fā)態(tài)N原子的電子排布式:B.化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù):C.最簡(jiǎn)單的氮烯分子式:D.氮烷中N原子的雜化方式都是②氮和氫形成的無環(huán)氮多烯,設(shè)分子中氮原子數(shù)為n,雙鍵數(shù)為m,其分子式通式為______。③給出的能力:_______(填“>”或“<”),理由是___________。21.(2022·北京卷,15).①的價(jià)層電子排布式為___________。②中O和中S均為雜化,比較中鍵角和中鍵角的大小并解釋原因___________。22.(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式:___________________________、基態(tài)碳原子的電子排布圖:____________,根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga________As(填“大于”或“小于”,下同),第一電離能Ga________As。(2)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為________,3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為________;C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_________;電負(fù)性:H、O、S電負(fù)性由大到小的順序是________。B和N相比,電負(fù)性較大的是________;BN中B元素的化合價(jià)為________;從電負(fù)性角度分析,C、Si和O元素的非金屬活潑性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)開_______。(3)鉻、銅、鐵、錳等原子的基態(tài)電子排布式分別為______________________________,氯元素的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式是____________,與鉻同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素有________(填元素符號(hào))。(4)基態(tài)Fe3+的M層電子排布式為________,基態(tài)鋁原子核外自旋方向相同的電子最多有________個(gè),與鋁同族的第四周期元素原子的價(jià)電子排布式為________,基態(tài)磷原子的核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)共有________種,其價(jià)電子排布式為________。在硼、氧、氟、氮中第一電離能由大到小的順序是________(用元素符號(hào)表示)。(5)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]________,有________個(gè)未成對(duì)電子。(6)元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu=1958kJ·mol-1、INi=1753kJ·mol-1,ICu>INi的原因是________________________________________________________________________。(7)C、N、O、Al、Si、Cu是常見的六種元素。①Si位于元素周期表第________周期________族。②N的基態(tài)原子核外電子排布式為____________________;Cu的基態(tài)原子最外層有________個(gè)電子。③用“>”或“<”填空:原子半徑電負(fù)性熔點(diǎn)沸點(diǎn)Al____SiN____O金剛石____晶體硅CH4____SiH4(8)O、Na、P、Cl四種元素中電負(fù)性最大的是________(填元素符號(hào)),其中P原子的核外電子排布式為。(9)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,b的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè),c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,d與c同族;e的最外層只有1個(gè)電子,但次外層有18個(gè)電子。b、c、d中第一電離能最大的是______________(填元素符號(hào)),e的價(jià)層電子排布圖為__________________。(10)①N、Al、Si、Zn四種元素中,有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下,則該元素是________(填寫元素符號(hào))。電離能I1I2I3I4……In/kJ·mol-15781817274511578……②Ge的最高價(jià)氯化物的分子式是__________。③Ge元素可能的性質(zhì)或應(yīng)用有__________。A.是一種活潑的金屬元素B.其電負(fù)性大于硫C.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料D.其最高價(jià)氯化物的沸點(diǎn)低于其溴化物的沸點(diǎn)23.(1)Ni是元素周期表中第28號(hào)元素,第二周期基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性小的元素是________;26號(hào)元素價(jià)層電子排布式為________;L原子核外電子占有9個(gè)軌道,而且有一個(gè)未成對(duì)電子,L是____元素。(2)硒(Se)是一種有抗癌、抗氧化作用的元素,可以形成多種化合物。①基態(tài)硒原子的價(jià)層電子排布式為____________________。②鍺、砷、硒三種元素的第一電離能大小排序?yàn)開___________________。(3)①Cu元素基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為________。②下列說法正確的是________(填字母)。A.第一電離能:As>GaB.電負(fù)性:As>GaC.原子半徑:As>Ga③鍺(Ge)是用途很廣的半導(dǎo)體材料,基態(tài)鍺原子的價(jià)層電子排布式為__________。在第二周期中,第一電離能位于硼元素與氮元素之間的元素有__________種。④硼(B)及其化合物在化學(xué)中有重要的地位。Ga與B同主族,Ga的基態(tài)原子的核外電子排布式為__________________,B、C、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是____________。24.(2022·河北卷,17)含Cu、Zn、Sn及S的四元半導(dǎo)體化合物(簡(jiǎn)寫為CZTS),是一種低價(jià)、無污染的綠色環(huán)保型光伏材料,可應(yīng)用于薄膜太陽能電池領(lǐng)域?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)S原子的價(jià)電子中,兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為_____。(2)Cu與Zn相比,第二電離能與第一電離能差值更大的是____,原因是_____。(3)SnCl的幾何構(gòu)型為____,其中心離子雜化方式為____。(4)將含有未成對(duì)電子的物質(zhì)置于外磁場(chǎng)中,會(huì)使磁場(chǎng)強(qiáng)度增大,稱其為順磁性物質(zhì)。下列物質(zhì)中,屬于順磁性物質(zhì)的是____(填標(biāo)號(hào))。A.[Cu(NH3)2]Cl B.[Cu(NH3)4]SO4 C.[Zn(NH3)4]SO4 D.Na2[Zn(OH)4]PAGEPAGE1有機(jī)合成綜合練習(xí)(二)1、(2023·全國(guó)甲卷)阿佐塞米(化合物L(fēng))是一種可用于治療心臟、肝臟和腎臟病引起的水腫的藥物。L的一種合成路線如下(部分試劑和條件略去)。已知:R-COOHR-COClR-CONH2回答下列問題:(1)A的化學(xué)名稱是_______。(2)由A生成B的化學(xué)方程式為_______。(3)反應(yīng)條件D應(yīng)選擇_______(填標(biāo)號(hào))。a.HNO3/H2SO4b.Fe/HCl
c.NaOH/C2H5OHd.AgNO3/NH3(4)F中含氧官能團(tuán)的名稱是_______。(5)H生成I的反應(yīng)類型為_______。(6)化合物J的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。(7)具有相同官能團(tuán)的B的芳香同分異構(gòu)體還有_______種(不考慮立體異構(gòu),填標(biāo)號(hào))。a.10
b.12
c.14
d.16其中,核磁共振氫譜顯示4組峰,且峰面積比為2:2:1:1的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。2、(2023·湖北卷)碳骨架的構(gòu)建是有機(jī)合成的重要任務(wù)之一。某同學(xué)從基礎(chǔ)化工原料乙烯出發(fā),針對(duì)二酮H設(shè)計(jì)了如下合成路線:
回答下列問題:(1)由A→B的反應(yīng)中,乙烯的碳碳_______鍵斷裂(填“π”或“σ”)。(2)D的同分異構(gòu)體中,與其具有相同官能團(tuán)的有_______種(不考慮對(duì)映異構(gòu)),其中核磁共振氫譜有三組峰,峰面積之比為的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。(3)E與足量酸性溶液反應(yīng)生成的有機(jī)物的名稱為_______、_______。(4)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。(5)已知:
,H在堿性溶液中易發(fā)生分子內(nèi)縮合從而構(gòu)建雙環(huán)結(jié)構(gòu),主要產(chǎn)物為I()和另一種α,β-不飽和酮J,J的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。若經(jīng)此路線由H合成I,存在的問題有_______(填標(biāo)號(hào))。a.原子利用率低
b.產(chǎn)物難以分離
c.反應(yīng)條件苛刻
d.嚴(yán)重污染環(huán)境3、(2023·全國(guó)乙卷)奧培米芬(化合物J)是一種雌激素受體調(diào)節(jié)劑,以下是一種合成路線(部分反應(yīng)條件己簡(jiǎn)化)。已知:回答下列問題:(1)A中含氧官能團(tuán)的名稱是_______。(2)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。(3)D的化學(xué)名稱為_______。(4)F的核磁共振譜顯示為兩組峰,峰面積比為1∶1,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。(5)H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。(6)由I生成J的反應(yīng)類型是_______。(7)在D的同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足下列條件的共有_______種;①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②遇FeCl3溶液顯紫色;③含有苯環(huán)。其中,核磁共振氫譜顯示為五組峰、且峰面積比為2∶2∶2∶1∶1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。4、(2023·新課標(biāo)卷)莫西賽利(化合物K)是一種治療腦血管疾病的藥物,可改善腦梗塞或腦出血后遺癥等癥狀。以下為其合成路線之一?;卮鹣铝袉栴}:(1)A的化學(xué)名稱是_______。(2)C中碳原子的軌道雜化類型有_______種。(3)D中官能團(tuán)的名稱為_______、_______。(4)E與F反應(yīng)生成G的反應(yīng)類型為_______。(5)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。(6)I轉(zhuǎn)變?yōu)镴的化學(xué)方程式為_______。(7)在B的同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足下列條件的共有_______種(不考慮立體異構(gòu));①含有手性碳;②含有三個(gè)甲基;③含有苯環(huán)。其中,核磁共振氫譜顯示為6組峰,且峰面積比為的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。5、(2023·浙江卷)某研究小組按下列路線合成胃動(dòng)力藥依托比利。
已知:
請(qǐng)回答:(1)化合物B的含氧官能團(tuán)名稱是___________。(2)下列說法不正確的是___________。A.化合物A能與發(fā)生顯色反應(yīng)B.A→B的轉(zhuǎn)變也可用在酸性條件下氧化來實(shí)現(xiàn)C.在B+C→D的反應(yīng)中,作催化劑D.依托比利可在酸性或堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)(3)化合物C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是___________。(4)寫出E→F的化學(xué)方程式___________。(5)研究小組在實(shí)驗(yàn)室用苯甲醛為原料合成藥物芐基苯甲酰胺(
)。利用以上合成線路中的相關(guān)信息,設(shè)計(jì)該合成路線___________(用流程圖表示,無機(jī)試劑任選)(6)寫出同時(shí)符合下列條件的化合物D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式___________。①分子中含有苯環(huán)②譜和譜檢測(cè)表明:分子中共有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,有酰胺基(
)。6、(2023·遼寧卷)加蘭他敏是一種天然生物堿,可作為阿爾茨海默癥的藥物,其中間體的合成路線如下。
回答下列問題:(1)A中與鹵代烴成醚活性高的羥基位于酯基的_______位(填“間”或“對(duì)”)。(2)C發(fā)生酸性水解,新產(chǎn)生的官能團(tuán)為羥基和_______(填名稱)。(3)用O2代替PCC完成D→E的轉(zhuǎn)化,化學(xué)方程式為_______。(4)F的同分異構(gòu)體中,紅外光譜顯示有酚羥基、無N-H鍵的共有_______種。(5)H→I的反應(yīng)類型為_______。(6)某藥物中間體的合成路線如下(部分反應(yīng)條件已略去),其中M和N的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為_______和_______。
7、(2023·湖南卷)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一種合成該類化合物的路線如下(部分反應(yīng)條件已簡(jiǎn)化):回答下列問題:(1)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______;(2)從F轉(zhuǎn)化為G的過程中所涉及的反應(yīng)類型是_______、_______;(3)物質(zhì)G所含官能團(tuán)的名稱為_______、_______;(4)依據(jù)上述流程提供的信息,下列反應(yīng)產(chǎn)物J的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______;(5)下列物質(zhì)的酸性由大到小的順序是_______(寫標(biāo)號(hào)):①
②
③(6)(呋喃)是一種重要的化工原料,其能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)的同分異構(gòu)體中。除H2C=C=CH-CHO外,還有_______種;(7)甲苯與溴在FeBr3催化下發(fā)生反應(yīng),會(huì)同時(shí)生成對(duì)溴甲苯和鄰溴甲苯,依據(jù)由C到D的反應(yīng)信息,設(shè)計(jì)以甲苯為原料選擇性合成鄰溴甲苯的路線_______(無機(jī)試劑任選)。8、(2023·北京卷)化合物是合成抗病毒藥物普拉那韋的原料,其合成路線如下。已知:(1)A中含有羧基,A→B的化學(xué)方程式是____________________。(2)D中含有的官能團(tuán)是__________。(3)關(guān)于D→E的反應(yīng):①的羰基相鄰碳原子上的C→H鍵極性強(qiáng),易斷裂,原因是____________________。②該條件下還可能生成一種副產(chǎn)物,與E互為同分異構(gòu)體。該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是__________。(4)下列說法正確的是__________(填序號(hào))。a.F存在順反異構(gòu)體b.J和K互為同系物c.在加熱和催化條件下,不能被氧化(5)L分子中含有兩個(gè)六元環(huán)。的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是__________。(6)已知:,依據(jù)的原理,和反應(yīng)得到了。的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是__________。9、(2023江蘇)(15分)化合物I是鞘氨醇激酶抑制劑,其合成路線如下:(1)化合物A的酸性比環(huán)己醇的__________(填“強(qiáng)”或“弱”或“無差別”)。(2)B的分子式為,可由乙酸與反應(yīng)合成,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________。(3)A→C中加入是為了結(jié)構(gòu)反應(yīng)中產(chǎn)生的__________(填化學(xué)式)。(4)寫出同時(shí)滿足下列條件的C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:__________。堿性條件水解后酸化生成兩種產(chǎn)物,產(chǎn)物之一的分子中碳原子軌道雜化類型相同且室溫下不能使2%酸性溶液褪色;加熱條件下,銅催化另一產(chǎn)物與氧氣反應(yīng),所得有機(jī)產(chǎn)物的核磁共振氫譜中只有1個(gè)峰。(5)G的分子式為,F(xiàn)→H的反應(yīng)類型為__________。(6)寫出以、和為原料制備的合成路線流圖(須用NBS和AlBN,無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。PAGEPAGE1物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題一答案1.【答案】(1)O>Si>Fe>Mg+2(2)鈉的電負(fù)性小于硅,氯化鈉為離子晶體,而為分子晶體隨著同族元素的電子層數(shù)的增多,其熔點(diǎn)依次升高,其原因是:、、均形成分子晶體,分子晶體的熔點(diǎn)由分子間作用力決定,分子間作用力越大則其熔點(diǎn)越高;隨著其相對(duì)分子質(zhì)量增大,其分子間作用力依次增大正四面體(3)12.【答案】(1)同素異形體金剛石范德華力(2)③+2配位(3)離子23.【答案】(1)(2),氧原子半徑小,原子核對(duì)最外層電子的吸引力大,不易失去一個(gè)電子(3)四面體形(4)和(5)4(6)中的中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,無孤電子對(duì),不能做配位原子;端基S原子含有孤電子對(duì),能做配位原子4.【答案】(1)分子晶體HF、(2)>分子中鍵的鍵長(zhǎng)小于中鍵的鍵長(zhǎng),其原因是:分子中既存在σ鍵,又存在大鍵,原子軌道重疊的程度較大,因此其中鍵的鍵長(zhǎng)較小,而只存在普通的σ鍵。(3)5.【答案】(1)2s22p3(2)ANnHn+2?2m(,m為正整數(shù))<形成配位鍵后,由于Cu對(duì)電子的吸引,使得電子云向銅偏移,進(jìn)一步使氮?dú)滏I的極性變大,故其更易斷裂(3)CaCN266.【答案】(1)四面體(2)AB(3)共價(jià)晶體7.【答案】(1)C、O、P、Cl(2)根據(jù)VSEPR模型,氧原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,其中孤電子對(duì)數(shù)為2,成鍵電子對(duì)之間呈角形(3)N(4)配合物Ⅱ(5)①.6②.ad8.【答案】(1)add(2)sp2σ一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔Cl參與形成的大π鍵越多,形成的C-Cl鍵的鍵長(zhǎng)越短(3)CsClCsCl為離子晶體,ICl為分子晶體(4)電解質(zhì)9,【答案】(1)(2)圖a同一周期第一電離能的總體趨勢(shì)是依次升高的,但由于N元素的2p能級(jí)為半充滿狀態(tài),因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高圖b(3)(4)sp2sp3C-F鍵的鍵能大于聚乙烯中C-H的鍵能,鍵能越大,化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定(5)Ca2+apm10.【答案】(1)(2)同族元素,從上而下原子半徑逐漸增大,原子核對(duì)外層電子的有效吸引逐漸減弱,失電子能力逐漸增強(qiáng)(3)<二者為同構(gòu)型的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量大,范德華力大,熔點(diǎn)高(4)(5)2bc11.【答案】(1)3d84s2第4周期第VIII族(2)2:32:1:1Zn2+、Ni2+(3)D(4)吡啶能與H2O分子形成分子間氫鍵吡啶和H2O均為極性分子相似相溶,而苯為非極性分子(5)12.【答案】(1)3d10(2)啞鈴形88(3)BC(4)①與Zn2+相連的雙鍵氧原子不在對(duì)稱軸的同側(cè)②4③a—2d④PAGEPAGE1物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題二答案1.【答案】(1)1:2或2:1(2)CuCu的第二電離能失去的是3d10的電子,第一電離能失去的是4s1電子,Zn的第二電離能失去的是4s1的電子,第一電離能失去的是4s2電子,3d10電子處于全充滿狀態(tài),其與4s1電子能量差值更大(3)三角錐形sp3雜化(4)B(5)DD中含有—1價(jià)的O元素,具有強(qiáng)氧化性,能將Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO(6)①Cu2ZnSnS4②(,,)2.【答案】(1)1s22s22p4或[He]2s22p42(2)自由電子在外加電場(chǎng)中作定向移動(dòng)(3)sp2兩者均為分子晶體,后者能形成分子間氫鍵,使分子間作用力增大,熔點(diǎn)更高(4)Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑(5)電負(fù)性O(shè)>N,O對(duì)電子的吸引能力更強(qiáng),Zn和O更易形成離子鍵(6)?cdhi?bcfe3.【答案】(1)①3d104s24p4②8③>SeO3的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,SeO3(2)①11∶3②O>C>H>Fe(3)①sp3②H2O或H2S(4)①KFe2Se2②4③2×(39+56×2+79×2)【答案】(1)AC(2)6高存在分子間氫鍵含有一對(duì)孤對(duì)電子,而含有兩對(duì)孤對(duì)電子,中的孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用較大Al5.【答案】(1)O(2)sp3水分子和過氧化氫分子同為極性分子,且相互之間可以形成氫鍵,互相吸引,并且它們的結(jié)構(gòu)相似,相似相溶,所以可以任意比例互溶(3)V形O2(4)①②(,,)③506.【答案】(1)9(2)F>O>ClV形低于OF2相對(duì)分子質(zhì)量小,分子間作用力小(3)5D(4)2(0,0,rc)7.【答案】(1)K+和P3-(2)+32或-(3)在原子數(shù)目相同的條件下,N2比N4具有更低的能量,而P4比P2具有更低的能量,能量越低越穩(wěn)定(4)sp3(5)SiF4、SO2F2等(6)PnO(7)①4×13618.【答案】(1).正四面體形;分子晶體(2).NH3、AsH3、PH3AsH3、PH3、NH3NH3、PH3、AsH3(3).61(4).4(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)49.【答案】(1)SiC(2)①SiCl4SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4均屬于分子晶體,結(jié)構(gòu)和組成相似,相對(duì)分
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