时间：45分钟 满分：100分
非选择题(本大题共4小题，每小题25分，共100分)
1．(2024年高考·课标全国卷Ⅲ) 磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题：
(1)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是__________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_________(填“相同”或“相反”)。
(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为________，其中Fe的配位数为_____________。
(3)苯胺()的晶体类型是__________。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0℃)、沸点(110.6℃)，原因是___________。
(4)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是__________；P的_______杂化轨道与O的2p轨道形成_______键。
(5)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________(用n代表P原子数)。
解析：(1)根据元素周期表和对角线原则可知与锂化学性质相似的是镁，镁的最外层电子数是2，占据s轨道，s轨道最多容纳2个电子，所以自旋方向相反。(2)氯化铁的双聚体，就是两个氯化铁相连接在一起，已知氯化铁的化学键有明显的共价性所以仿照共价键的形式
将两个氯化铁连接在一起，即结构式为，因此Fe的配位数为4。(3)
大多数有机物都是分子晶体，除了一部分有机酸盐和有机碱盐是离子晶体。苯胺比甲苯的熔沸点都高，同一种晶体类型熔沸点不同首先要考虑的就是是否有氢键，苯胺中存在电负性较强的N所以可以形成氢键，因此比甲苯的熔沸点高。(4)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是O；5＋0×4＋333
磷酸根离子中P的价电子对数为＝4，则P的杂化类型是sp杂化，P的sp杂化轨
2道与O的2p轨道形成σ键。(5)可以根据磷酸根、焦磷酸根、三磷酸根的化学式推导PO4、
4－5－
P2O7、P3O10，磷原子的变化规律为：1，2，3，4，n；氧原子的变化规律为：4，7，10，3n＋1；酸根带电荷数的变化规律为：3，4，5，n＋2，因此这类磷酸根离子的化学式可用通式
(n＋2)－
表示为(PnO3n＋1)。
答案：(1)Mg 相反
3－
(2) 4
(3)分子晶体 苯胺分子之间存在氢键
3
(4)O sp σ
(n＋2)－
(5)(PnO3n＋1)
2．(2024年河北唐山高三冲刺)如图是元素周期表的一部分：
(1)阴影部分元素的外围电子排布式的通式为______。
(2)氮族元素氢化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某种性质随R的核电荷数的变化趋势如图所示，则Y轴可表示的氢化物(RH3)性质可能有________。
A．稳定性 B．沸点
C．R—H键能 D．分子间作用力
(3)如图EMIM离子中，碳原子的杂化轨道类型为__________。分子中的大Π键可用符号mΠn表示，其中n代表参与形成大Π键的原子数，m代表参与形成大Π键的电子数(如苯分子
6＋
中的大Π键可表示为Π6)，则EMIM离子中的大Π键应表示为______。
＋
(4)晶胞有两个基本要素：石墨一种晶胞结构和部分晶胞参数如图。原子坐标参数描述的
是晶胞内原子间的相对位置。石墨晶胞中碳原子A、B的坐标参数分别为A(0，0，0)、B(0，1，1/2)，则C原子的坐标参数为___________。
(5)钴蓝晶体结构如下图，该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成，其化学式为
3＋2－
________，晶体中Al占据O形成的__________(填“四面体空隙”或“八面体空隙”)。NA
－3
为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为________ g·cm(列计算式)。
解析：(1)阴影部分元素位于第VA族，其外围电子排布式的通式为nsnp。(2)A.元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性N＞P＞As，所以氢化物的稳定性随着原子序数增大而减弱，A项正确；B.氢化物的熔沸点与其相对分子质量成正比，但含有氢键的熔沸点最高，氨气分子间存在氢键，因此沸点最高，所以沸点高低顺序是NH3、AsH3、PH3，B项错误；C.原子半径越小，R－H键能越大，原子半径N＜P＜As，所以键能由大到小的顺序为NH3、PH3、AsH3，C项正确；D.PH3、AsH3的相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增大，NH3分子间有氢键，分子间作用力最强，与图示曲线不相符，D项错误。
3
(3)根据图示可知，环外三个碳原子都是形成4个σ键，为sp杂化，环内三个碳原子都
2
是形成3个σ键，1个大Π键，为sp杂化；形成大Π键的电子数＝(4－3)×3＋(5－3)×2
2
3
1??6
－1＝6，则大Π键可表示Π5。(4)由B点坐标可得，a＝1，d＝1/2，所以C点坐标为?1，1，?。
2??1
(5)观察黑色小球Co可知有两类Co，一类位于棱上有12×＝3个，另一类在晶胞内，体心有
41个Co，而每个Ⅰ型中含有1个Co，晶胞有4个Ⅰ型，因而Ⅰ型含Co共计4个，晶胞内Co合计3＋1＋4＝8个，Ⅰ型和Ⅱ型合起来的长方体中含有4个Al和8个O，晶胞内有4个Ⅰ型和Ⅱ型合起来的长方体，因而晶胞内总计有16个Al和32个O，Co、Al、O个数比为8∶16∶32
2－3＋3＋
＝1∶2∶4，化学式为CoAl2O4；距离O最近的Al有6个，结合晶胞分析可知，6个Al组
3＋2－
成八面体，因而晶体中Al占据O形成八面体空隙；每个晶胞内相当于拥有8个CoAl2O4，因8Mm8M－7333
而晶胞微粒质量m＝ g，晶胞体积V＝(2a×10) cm，密度等于＝－73 g/cm
NAV（2a×10）NA
＝
8×（59＋2×27＋4×16）
。
NA（2a×10－7）3
答案：(1)nsnp
1??236
(2)AC (3)sp、sp Π5 (4)?1，1，?
2??(5)CoAl2O4 八面体空隙
8×（59＋2×27＋4×16）
NA（2a×10－7）3
2
3
3．(2024年河北衡水质量检测)硼及其化合物用途非常广泛，回答下列问题。
(1)下列B原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________(填标号)
(2)H3BO3是一元弱酸，可用作医用消毒剂其水溶液呈酸性的原理为：
则1 mol硼酸分子中含有的共用电子对数为____个。
(3)BF3可用于制造火箭的高能燃料，其分子的空间构型是________________，硼原子杂化方式是____________；BF3能与乙醚发生反应：(C2H5)2O＋BF3―→BF3·O(C2H5)2，该反应能发生，其原因是__________________________。
(4)硼的一种化合物结构简式为O===B—CH===C===CH2，该分子中含________个σ键。 (5)下图中图(a)为类似石墨的六方BN，图(b)为立方BN。
①六方BN具有良好的润滑性，是因为_____________________；六方BN不能像石墨一样具有导电性，其原因是_________________。
②已知立方BN的晶胞参数为0.361 5 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则立方BN的密度
－3
为______________ g·cm(列出计算式)。
解析：(1)能级能量由低到高的顺序为：1s、2s、2p；每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反，简并轨道(能级相同的轨道)中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，能量最低，由此分析，A能量最低，D能量最高。(2)硼酸中有B原子与3个羟基通过三对共用电子对结合，另外每个羟基中有1对共用电子对，所以1 mol硼酸中共用电子对数为6NA个。3＋3×1(3)BF3中B原子价层电子对个数＝＝3，B原子价层电子对个数为3且不含孤电子对，
2所以为平面三角形结构；B的杂化类型为sp；BF3能与乙醚发生反应：(C2H5)2O＋BF3―→BF3·O(C2H5)2，该反应能发生，其原因是：BF3中B原子有空轨道，O(C2H5)2中氧原子上有孤对电子，能形成配位键。(4)单键是σ键，双键中含有1个σ键，从上述结构简式中可以看出还有3个C－H键，所以一共有7个σ键。(5)由图示结构可以看出①六方BN具有良好的润滑性，是因为：六方BN晶体中层与层之间的作用力是较弱的范德华力，故层与层之间相对易滑动；六方BN不能像石墨一样具有导电性，其原因是石墨中有自由移动的电子，而六方BN的结构中没有自由移动的电子；②已知立方BN的晶胞参数为0.361 5nm，则晶胞体积为：(0.361 11－733
5×10) cm，晶胞中B原子数目为：8×＋6×＝4原子，N原子数目为：4，则立方BN的
82密度为：
4×11＋4×14
。
NA×（0.361 5×10－7）3
2
答案：(1)A D
24
(2)3.612×10(或6NA)
2
(3)平面三角形 sp BF3中B原子有空轨道，O(C2H5)2中氧原子上有孤对电子，能形成配位键
(4)7
(5)六方BN晶体中层与层之间的作用力是较弱的范德华力，故层与层之间相对易滑动 石墨中有自由移动的电子，而六方BN的结构中没有自由移动的电子
4×11＋4×1410021
×10 －73或3NA×（0.361 5×10）0.361 5·NA
4．(2024年山西太原高三二模)为了纪念元素周期表诞生150周年，联合国将2024年定为“国际化学元素周期表年”。回答下列问题：
(1)Ag与Cu在同一族，则Ag在周期表中________(填“s”“p”“d”或“ds”)区。
＋＋
[Ag(NH3)2]中Ag空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键，则该配离子的空间构型是
________。
(2)下表是Fe和Cu的部分电离能数据：请解释I2(Cu)大于I2(Fe)的主要原因：________。
元素 第一电离能I1/kJ·mol 第二电离能I2/kJ·mol －1－1Fe 759 1561 Cu 746 1958 (3)亚铁氰化钾是食盐中常用的抗结剂，其化学式为K4[Fe(CN)6]。
－
①CN的电子式是________；1 mol该配离子中含σ键数目为________。 ②该配合物中存在的作用力类型有________(填字母)。 A．金属键 B．离子键 C．共价键 D．配位键
E．氢键 F．范德华力
2024版高考化学二轮复习 专题15 物质结构与性质(选考)提升训练(含解析).doc
