新高考高中化学竞赛专题5物质结构与性质竞赛真题强化训练解析版.pdf

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1、新高考高中化学竞赛专题5物质结构与性质竞赛真题陨化训练一、单选题1.(2021 浙江高三竞赛)下列四种分子中，酸性最强的是2.(2022重庆高二竞赛)下列实验操作及现象能推出相应结论的是A.A B.B C.C D.D选项实验操作现象结论A向 F e SCh 溶液中滴入硝酸酸化的H 2 O 2 溶液溶液变黄氧化性：H2O2 F e3B向 N a Cl溶液中滴入几滴Ag N Ch 溶液，再加入氨水，振荡先产生白色沉淀，加氨水后沉淀消失Ag Cl不溶于水，但于氨水可溶C向 1 m L 淀粉溶液中滴入3 5 滴稀硫酸，水浴加热5 mi n后取少量溶液，加入少量新制Cu(O H)2 悬浊液，加热无砖红色

2、沉淀产生淀粉没有发生水解D向 Cu SO 4 溶液中加入过量氨水溶液呈深蓝色反应生成 CU(H2O)42+【答案】B【解析】【详解】A.向 F e SCh 溶液中滴加硝酸酸化的H 2 O 2 溶液，硝酸也可以将亚铁离子氧化为铁离子，使溶液变黄，无法证明氧化性H 2 C2 铁离子，A 错误；B.向 NaCI溶液中滴入几滴AgNO.3溶液，再加入氨水，先生成AgCl白色沉淀，后 AgCl溶于氨水生成Ag(NH,)2 C l,故 AgCl不溶于水但可溶于氨水，B 正确；C.淀粉水解后需要在碱性溶液中检验葡萄糖，水解后没有加碱至碱性，操作不正确，c 错误；D.向 CuSO4中加入过量氨水，溶液呈深蓝色

3、，反应生成了 CU(NH3)J,D 错误；故答案选B。3.(2022.重庆高二竞赛)某多孔储氢材料前驱结构如图所示，由 M、W、X、Y、Z 五种短周期元素组成，原子序数依次增大，基态Z 原子的电子填充3 个能级，且有2 个未成对电子。下列说法正确的是XM3IM Y MXM3A.第一电离能：YZXWB.W 位于元素周期表IVA族C.最高价氧化物对应水化物的酸性：XYD.Y 元素基态原子有5 种不同运动状态的电子MsX Z、/Z XM3WZXM3【答案】A【解析】略4.(2021浙江高三竞赛)某离子液体中的阳离子EMIM结构如图所示。离子液体是低温或室温熔融盐,下列有关离子液体或EMIM+说法错误

4、的是OH CNA.EMIM+与 C 形成的离子液体可导电B.EMIM+中存在大兀键C.离子液体中存在阴、阳离子间的静电作用，由于阴阳离子大小差异较大，因此强度不大D.EMIM+中存在5 种不同环境的氢原子【答案】D【解析】略5.（2020.浙江.高三竞赛）“冰面为什么滑？“，这与冰层表面的结构有关（如图）。下列有关说法错误的是第三层（气相）第二层L 准液体与第一层（固 制OA.由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解B.第一层固态冰中，水分子间通过氢键形成空间网状结构C.第二层 准液体 中，水分子间形成氢键的机会比固态冰中少D.当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键

5、断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑【答案】A【解析】【详解】A.水分子的稳定性好，是由水分子内氢氧共价键的键能决定的，与分子间形成的氢键无关，A 错误；B.固态冰中，1个水分子与周围的4 个水分子通过氢键相连接，从而形成空间网状结构，B 正确；C.“准液体”中，水分子间的距离不完全相等，所 以 1 个水分子与少于4 个的水分子间距离适合形成氢键，形成氢键的机会比固态冰中少，C 正确；D.当温度达到一定数值时，“准液体”中的水分子与卜层冰连接的氢键被破坏，使一部分水分子能够自由流动，从而产生“流动性的水分子”，造成冰面变滑，D 正确；故选A。6.（2021浙江高三竞赛）新型分子N8呈首尾不

6、分的链状结构，其中N 原子共有四种成键方式，除端位外，其它N 原子采用3 种不同的杂化轨道成键。若 N8分子中形式电荷为0 的 N 原子数为x,采用sp2杂化的N 原子数为y,采用sp3杂化的N 原子数为z,则 x、y、z 分别为A.3,2,3 B.4,3,2 C.4,2,2 D.4,2,3【答案】C【解析】略7.（2021.浙江.高三竞赛）铜碘杂化团簇配合物具有优异的光学性能，可用于制备发光二极管、发光墨水、生物成像仪等。一种铜碘杂化团簇结构如图（Cy表示-CGHU）,下列说法正确的是/b C y,c y)S b47TC y W忙 SbCy,A.图是这种铜碘杂化团簇化合物的晶胞B.其中铜的化

7、合价为+2C.该晶体微粒间通过分子间作用力聚集在一起D.该 物 质 的分子式为C u 4 L(S b C y 3)4【答 案】D【解 析】【分 析】【详 解】山团簇结构可知，该 物 质 的分子式为C u M(S b C y 3)4。下列有关说法不正确的是图2 图3 图4A.四 水合铜离子的模型如图1所 示，1个四水合铜离子中有4个配位键B.C a F,晶体 的 晶 胞 如 图2所 示，设C a 2+、F半径分别为G和4，晶 胞 边 长 为a,则 有g a =4(q+切C.H原子的电子云图如图3所 示，H原子核外大多数电子在原子核附近运动D.金 属C u中原子堆积模型如图4所 示，为最密堆积，C

8、 u原 子 的 配 位 数 为1 2【答 案】C【解 析】【分 析】【详 解】A.由图可以看出，1个 铜 离 子 与4个水分子结合成 CU(H 2 O)4 2+,C u 2+与H?O分子之间通过配位键相结合，则1个水合铜离子中有4个配位键，A正确；B.C a F2晶体为六方最密堆积，设C a?+、广 半 径 分别为4和 弓，晶 胞 边 长 为a,晶胞体对角线上有2个p和3个C a?+，其 中2个C a 在顶点有一部分属于另一个晶胞，那么属于体对角线的就有4个F半径和4个Ca2+半径，则有6 a =4&+5)，B正确；C.H原子核外只有1个电子，所以电子云图中，黑点不表示电子，只表示电子出现的机

9、会多少，H原子核外电子大多在原子核附近运动，C不正确；D.金属C u原子形成的金属晶体为最密堆积，每个C u原子周围同一层有6个C u原子，上、下层各有3个C u原子，所以其配位数均为12,D正确；故选C。【点睛】H原子只有一个电子，小黑点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述。9.(2020浙江.高三竞赛)天然硅酸盐组成复杂，其阴离子基本结构单元大多是SiO4四面体。在中，/氯 表 示 硅 氧 四 面 体，则该结构式的通式为A.(Si2O5)：B.(SiO.3)：C.(Si6Oi7)，D.(Si8O24)IT【答案】C【解析】【详解】如图结构所示，将左边结构补全会形成两个环，被两个环共

10、用的氧原子左边有7个，右边有7个 共14个，独立成个体的氧原子共有10个(上边有5个，下边有5个)，同时每个环都有独立的硅原子，则Si：O=(4+4x0.5)：(14x0.5+10)=6：1 7,这样，每个环所包含的O有17个硅有6个，再根据Si+4,0-2的化合价，其结构式的通式为(Si6O”)；T，C正确；答案为C。10.(2020.浙江.高三竞赛)苯虽然可以发生各种化学反应，但苯环却通常难以被打破。2019年，英国牛津大学的研究人员却发现，一种基于铝的配位化合物能够将靠转换成直键煌类，反应如下：Di/N(CH3)2SnCl2一定条件其中Dipp为邻苯二甲酸异戊酯。下列说法正确的是9H3

11、CH3I IA.(C H jS n C b有ci Sn CH3和c i S n。两种同分异构体Cl CH3B.由于苯可以从石油中获取，这一发现有望拓展石油化工的产品范围C.Y中A1的氧化数为+2D.化合物X中的氧原子采取sp杂化成键【答案】B【解析】【分析】【详解】A.(C H jS nC l?没有同分异构体，故A错误；B.苯可以从石油中获取，可以拓展石油化工的产品范围，故B正确；C.Y中A1的氧化数为+3,故C错误；D.化合物X中的氧原子采取sp，杂化成键，故D错误；故选B。二、多选题11.(2021浙江高三竞赛)已知 Co(H2O)6p+呈粉红色，CoCLP呈蓝色，ZnCkF为无色。现将C

12、oCL溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在平衡：Co(Hq)6 2+4ClU CoCLF+6H2。AH。用该溶液做实验，溶液的颜色变化如图：以下结论和解释不正确的是A.等物质的量的 Co(H2O)6p+和 C oC lF中。键数之比为3：2B.由实验可推知AH0C.实验是由于以山。)增大，导致平衡逆向移动D.由实验可知配离子的稳定性：ZnC142lCoCl42-【答案】AC【解析】略12.(2021 浙江高三竞赛)下列说法不正确的是A.比0的沸点高于H?S,是因为。的非金属性大于SB.NaHSO4固体溶于水，既有离子键的断裂，又有共价键的断裂C.由于二氧化碳的碳氧键断裂时会释放大量

13、的热量，由此可利用干冰制造舞台“雾境”D.NzCCh和 PCk三种物质都存在共价键，它们都是由分子构成的物质，且均满足8 电子稳定结构【答案】AC【解析】略13.（2021浙江高三竞赛）黑鳞是一种黑色、有金属光泽的晶体，结构与石墨相似，如图所示。下列有关黑磷说法正确的是A.黑鳞晶体中P 原子杂化方式为sp2B.黑鳞晶体中层与层之间的作用力为分子间作用力C.黑鳞晶体的每一层中磷原子都在同一平面上D.P 元素三种常见的单质中，黑鳞的熔沸点最高【答案】BD【解析】【分析】【详解】由黑鳞的结构图可知，黑鳞的中磷原子排列成立体结构，则磷原子杂化方式为sp3杂化，A 选项错误；因为黑磷晶体与石墨类似的层状

14、结构，所以黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力，B 选项正确；石墨晶体中碳原子为sp2杂化，则每一层中的碳原子均在同一平面上，而黑磷晶体中磷原子为sp3杂化，则每一层中的磷原子不可能在同一平面匕C 选项错误：黑磷晶体与石墨类似的层状结构，则黑鳞最可能是混合型晶体（具有共价晶体和分子晶体的性质），而白磷、红磷都是分子晶体，所以黑磷的熔沸点最高，D 选项正确。三、结构与性质14.（2018全国 高三竞赛）随着科学的发展和大型实验装置（如同步辐射和中子源）的建成，高压技术在物质研究中发挥着越来越重要的作用。高压不仅会引发物质的相变，也会导致新类型化学键的形成。近年来就有多个关于超高压下新型晶体

15、的形成与结构的研究报道。（l）N aC l晶 体 在 50-300 G P a的高压下和N a 或 Cl2反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体。图中给出其中三种晶体的晶胞（大球为氯原子，小球为钠原子）。写 出 A、B、C 的化学式_ _ _ _ _。，必x小（2）在超高压（3 00 G P a）下，金属钠和氮可形成化合物。结构中，钠离子按简单立方排布，形成N a 4 立方体空隙（如图所示），电子对（2&）和氢原子交替分布填充在立方体的中心。写 出 晶 胞 中 的 钠 离 子 数。写出体现该化合物结构特点的化学式若将氯原子放在晶胞顶点，写出所有电子对（2 6 在晶胞中的位置_ _ _ _ _。

16、晶胞边长a =3 9 5 pm。计算此结构中N a-H e 的 间 距 d和晶体的密度p（单位：g-c m）【答案】A N a Cb BN a 3 c l C N a 2c l 8 N a2(e2)H e 体心、棱心 5.3 9 gm ol1；17 1 pm【解析】略15.（2019.全国.高三竞赛）金属簇合物是含有金属-金属键、具有精确组成的一类物质，常表现出优美的化学结构和独特的光物理性能。图 6-1-a 示出一种电中性银硫簇（简记为A gi2s6）的结构，包 含 12个银原子和6个硫原子（图中未区分原子大小）。6个银原子位于同一平面（称为赤道面），形成正六边形，彼此之间不成键。赤道面上、

17、下方各有3个银原子，皆呈正三角形排布，彼此之间形成A g-A g键，并分别与赤道面。上的两个银原子形成A g-A g键。6个硫原子的位置如图所示。TPPETPPE计算A gi2s6 中 A g-A g键的个数。(2)计算A g12S6中 三 角 形 面 的 个 数。(3)A gi2s6 的硫原子来自于叔丁端基，银为正一价。在 A gi2s6 上还连接有若干个CF 3 c o0-，计算CF 3 c oO的个数。(4)聚集诱导发光(A I E)现象是一种由中国科学家首先发现的光致发光现象。具有A I E 特性的有机分子在聚集状态下表现出远强于分散状态的光致发光性能。四苯乙烯(T P E)是一种典型

18、的A 1E 分子。将 T P E 完全溶解于乙醇中，分别取等量的该溶液加入到等体积的水和甲苯中，判断哪一个体系的光致发光较强并简要解释原因_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(5)利用上述A g i 2 s 6和图6-1-b 所示的T P P E配体组装，得到一种晶体框架材料ZZU(图6-1-c)。Z Z U中，每个A g i 2 s 6连接6 个 T P P E,每个T P P E连接4 个 A g n S 6.ZZU 属于立方晶系，正当晶胞参数a=4.2 0 9 m m,密度为0.61 8g-c m-3Z Z U 沿着晶轴方向的投影如图6-2 所示，在图6-2 中用粗虚线画出ZZU正当

19、晶胞的投影 o计算每个正当晶胞中A g i 2 s 6和 T P P E 的数目、。图6-2【答案】18 32 6 在水中，TPE处于聚集态，具有较强的光致发光性【解析】【分析】【详解】(1)赤道平面上方银原子之间形成3 个 Ag-Ag键；赤道面上的银原子之间形成6 个 Ag-Ag键。共(3+6)x2=18 个 Ag-Ag 键。(2)Ag-Ag-Ag三角形8 个，Ag-Ag-S三角形4x6=24个，共 32个。(3)叔丁基筑基为-1价，银为+1价，C F3coe为-1价，整个簇呈电中性，因此CF3co0-的个数是6 个。(4)TPE是有机物，由相似相溶原理可推测，其在有机溶剂中溶解度较好，在水

20、中较差。因此，在甲苯中，TPE完全溶解，光致发光弱：在水中，TPE处于聚集态，具有较强的光致发光性能。(5)晶胞投影如图所示。正当晶胞的体积为：7.457x 1 0-2 oc m3正当晶胞的质量为：4.61 x l 0-2 0gZ Z U 的组成为(A g i 2 s 6)(T P P E)L 5(Q H 9)6(CF3 c o 0)6,分子量为 3 648.79。每个正当晶胞中含有的A g n S 6数量为8个，T P P E的数量为1 2个。1 6.(2 0 1 9全国高三竞赛)1 9 60年代，稀有气体化合物的合成是化学的重要突破之一、B a r t l e t t从O：P t的生成得到

21、启发，推测可以形成X e+P t 于是尝试通过Xe和P t R反应合成相应的稀有气体化合物，这一工作具有深远的意义。后续研究发现，B a r t l e t t当时得到的并非X e，P j ,而可能是XeF*tK。写出X e F+P t同 中Xe的氧化态。在P t?耳结构中，沿轴向有四次轴。画出口2片的结构。(2)后来，大量含X e-F和X e-0键的化合物被合成出来，如X e O F?。根据价层电子对互斥理论(V S E PR),写出X e O E的 几 何 构 型 及 中 心 原 子 所 用 杂 化 轨 道 类 型。(3)197 4年合成了第一例含X e-N键的化合物：X e月和川($入在

22、(T C的二氯二氟甲烷溶剂中按1 ：1的计量关系反应，放出HF得到白色固体产物A.A受热至7 0分解，A中的Xe一半以X e气放出，其他两种产物与X e具有相同的计量系数且其中一种是常见的简的氟化物。写出A的化学式及其分解的反应方程式。(4)1989年，随着超高压下X e单质固体由立方密堆积变为六方密堆积结构并显示出金属性，Xe的惰性帽子被彻底摘掉。理论预测，高压下X e可以参与形成更复杂的化合物，如C s i X/A%。若C s i X-A u,采用钙钛矿类型的结构，分别写出C C和X e”最 近 邻 的 金 原 子 数。【答案】+2几何构型：T字型中心原子杂化轨道：s p%A的化学式：X

23、e F N（S O2F）2分解的方程式:2 X e F N(S O2F)2 =X e +X e F2+N(S O2F)22 c*12 、C s ：6【解析】【分析】【详解】7-1.反应过程：X e +Pt=X e+Pt RX e*Pt F-+Pt F6=X e F*Pt Fs-+Pt F5=迎-Pt F u7-3.根据V S E PR理论(不管O原子提供的电了-)，X e原子价层电子数8+2 =10即5对电子，与2个F原子共用2对，与O原子共用2对，还剩余1对孤电子对。因此：“F X e F97-4.F X e F -H N(O 2 F)2 E=X e N(S O2F)2 X Xe，根据 X

24、e 原子守恒，参加反应F-X e-N(S O)2的化学计量数为2.则：F y X e-N(S O2F)2X e N(S O2F)27-5.钙钛矿类型的晶体结构：则C s X e A u,的晶胞体心为C s，顶点为X e ,棱心为O。17.(2 02 0浙江高三竞赛)(1)一种常见的矿石是由 C H(N H z)、Pb 和C三种微粒构成，写 C H(N H 2%*微粒中碳原子的杂化方式一。(2)磷化硼是一种性能优异的耐磨涂料，其晶体中磷原子作面心立方最密堆积，硼原子填入四面体空隙中，如 图 1 所示，图 2为晶胞沿c 轴的投影图(俯视图)。已知磷化硼晶体密度为P,单位g-c m。计算晶体中硼原子

25、和磷原子的最近核间距一o图1图2(3)A、B、C、D、E 五种元素位于元素周期表前四周期，且原子序数依次增大。A 元素原子共有2个未成对电子：C元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍：D,E 二种元素在同一周期，D 与 E 的原子序数相差3,且 D 元素的单质在一定条件下可与C O反应生成D(C O)s。写出E 元素基态原子的电子排布式o给出C元素简单气态氢化物的V S E P R 模型。写出A、B、C三种元素的第一电离能由低到高的顺序(用元素符号表示)。(4)A元素的一种单质晶体结构如图甲所示，D 元素一种单质的晶体结构如图乙所示。写出甲图中A 原子的配位数与乙图中D 原子的配位数之比一

26、。【答案】I s 2 2 s 2 2 P 63 s 2 3 P 63 d，。4s l(铜)四面体形 C、O、N 1 :2【解析】【分析】C元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3 倍，说明C为 O；A 元素原子共有2个未成对电子，说明 A 为 C：B 为 N；D、E 二种元素在同一周期，D 与 E 的原子序数相差3,且 D 元素的单质在一定条件下可与CO反应生成D(C O)5，证明D 为 Fe,E 为 C u。【详解】(1)该离子 C H(N H 2)2 中碳原子与1 个 H、2个 N之间形成。键，由于失去1 个价电子，故碳原子价电子层无孤对电子，只含3 对。电子对，所以其杂化方式为s p2；

27、(2)由磷化硼晶胞结构可知：该晶胞中磷原子个数为8 x J +6x 4=4个，硼原子个数为4x 1=4个，晶胞质量o 2为 小m 3 x l l g，m o+；-m o l x 3 1g密度为P g t m，所 以 体 枳 为c m 所以晶胞边长为NA N *AP由俯视图可知，P与B原子的距离即为边长为lgcm的正方体顶点到中心的距NAP离，硼原子和磷原子的最近核间距fxj二1r；2 VPX/VA(3)Cu的核外电子排布式为I s 2 2 8 2 2 P 63 s 2 3 P 63 d l 04s l水的V S E P R模型为四面体形，因为水中的氧原子为s p3杂化；同周期元素从左到右，元素

28、第一电离能逐渐增大，但是N的2 s、2 P轨道电子处于半满状态，第一电离能较大，故A、B、C第一电离能由低到高的顺序为C、0、N；(4)由图可知，碳的配位数是4,铁的配位数是8,配位数之比为1:2.18.(2 02 0全国高三竞赛)咔咯(c o r r o l e)及其配合物作为人工合成的大环配体之一，咔咯的合成及其与金属离子的配位化学备受关注。利用咔咯作为反应配体，可实现过渡金属离子的非常规氧化态，制备功能材料，探索新型催化剂，等等。下图(a)给出三(五氟苯基)咔咯分子(A)的示意图，简写为H K t p f c)。它与金属离子结合时四个氮原子均参与配位。室温下，空气中，C r(C O)6和

29、A在甲苯中回流得到深红色晶体B(反应1),B显顺磁性，有效磁矩为1.7 2卜 诅，其中金属离子的配位几何为四方锥；在惰性气氛保护下，B与三苯基瞬(P P h 3)和三苯基氧瞬(0 P P h 3)按1：1：1在甲苯中反应得到绿色晶体C(反应2)；在氮气保护下，C r C b和A在此唆(简写为p y)中反应，得到深绿色晶体D(反应3),D中金属离子为八面体配位，配位原子均为氮原子。在一定的条件下，B、C和D之间可以发生转化(下图b),这一过程被认为有可能用于0 2的活化或消除。(DA中 的 咔 咯 环 是 否 有 芳 香 性?与之对应的兀电子数是 o(2)写出B、C、D的化学式(要求：配体用简写

30、符号表示)：B、C、D。(3)写出B、C、D中金属离子的价电子组态(均用M方式表示)。B、C、D o(4)写出制备B、C、D的反应方程式(要求：配体用简写符号，系数为最简整数比)。B、C、D o(5)利用电化学处理，B可以得电子转化为上，也可以失去电子转化为B+。与预期的磁性相反，B+依然显示顺磁性。进一步光谱分析发现，与咔咯环配体相关的吸收峰位置发生了显著变化。推测金属离子的价电 子 组 态(用 矛方式表示)，指 出 磁 性 与 光 谱 变 化 的 原 因。【答案】有 2 6 C r O(t p f c)C r(t p f c)(O P P h3)2 C r(t p f c)(p y)2 d

31、 d3 d34 C r(C O)6+4 H,(t p f c)+5 O2 4 C r O(t p f c)+2 4 C O +6 H2O C r O(t p f c)+O P P h5+P P h3-C r(t p f c)(O P P h()22 C r C U+8 p y +2 H 3(t p f c)f 2 C r(t p f c)(p y)z+4(p y H)C l+H 2 T d1 失电子发生在了咔咯环上，C r 仍为3 d l电子构型，显顺磁性；由于环上失去电子，造成电子跃迁能级差发生较大改变，因此吸收峰位置发生较大变化【解析】【分析】C r(C 0)6中铭元素的化合价为0价，由B

32、显顺磁性，有效磁矩为1.7 2卜6，其中金属离子的配位几何为四方锥可知，反 应1为在空气中，C r(C O)6、H M t p f c)和空气中氧气发生氧化还原反应生成C K)(t p f c)、一氧化碳和水，则B为C r O(t p f c),化合物中铝元素为+5价；反应2为在惰性气氛保护下，C r O(t p f c)、(P P h 3)和O P P h.,发生氧化还原反应生成C r(t p f c)(O P P h 3)2,则C为C r(t p f c)(O P P h3)2,化合物中铝元素为+3价；由D中金属离子为八面体配位，配位原子均为氮原子可知，反应3为在氧气保护下，GO?和H K

33、 t p f c)在毗咤中发生氧化还原反应生成C r(t p f c)(p y)2、p y H C l和氢气，则D为C r(t p f c)(p y)2,化合物中铭元素为+3价。【详解】(1)由A分子结构简式可知，咔咯环为共平面的封闭共规体系，共平面的封闭共辗体系含有(6+6+6+8)=2 6个兀电子，兀电子数符合4 n+2的休克尔规则，则A中的咔咯环具有芳香性，故答案为：有；2 6；(2)由分析可知,B 为 Cr O(tp fc)、C 为 Cr(tp fc)(O P P h 3)2、D 为 Cr(tp fc)(p y)2,故答案为:Cr O(tp fc)；Cr(tp fc)(O P P h?

34、)2；Cr(tp fc)(p y)2；(3)基态铭原子的价电子排布式为3 d 5 4 s l由分析可知，Cr O(tp fc)中铭元素为+5价，则铭离子的价电子组态为d1；Cr(tp fc)(O P P h3)2和Cr(tp fc)(p y)2中铭元素均为+3价，则铭离子的价电子组态均为d3,(4)由分析可知，制备B的反应为在空气中，Cr(C0)6、EO p fc)和空气中氧气发生氧化还原反应生成Cr O(tp fc)、一氧化碳和水，反应的化学方程式为4 Cr(CO)6+4 H,(tp fc)+5 O2 7 4 Cr O(tp fc)+2 4 C O +6H?0 ：制备C发生的反应为在惰性气氛

35、保护下，Cr O(tp fc),(P P h 3)和O P P h 3发生氧化还原反应生成Cr(tp fc)(O P P h 3)2,反应的化学方程式为Cr O(tp fc)+O P P h,+P P h,-Cr(tp fc)(O P P h,)2；制备 D 发生的反应为在氮气保护下，Cr C h 和 HKtp fc)在毗咤中发生氧化还原反应生成Cr(tp fc)(p y)2、p y H C l和氢气，反应的化学方程式为2 Cr Cl2+8 p y +2 H3(tp fc)2 Cr(tp fc)(p y)2+4(p y H)Cl +H,T ,故答案为：4 Cr(CO)6+4H3(l p fc)

36、+5 O2-4 Cr O(tp fc)+2 4 C O +6 H2O；Cr O(tp fc)+O P P h,+P P h,f Cr(tp fc)(O P P h J,；2 Cr Cl,+8 p y +2 H3(tp fc)f 2 Cr(tp fc)(p y)2+4(p y H)Cl +H21;(5)由与咔咯环配体相关的吸收峰位置发生了显著变化可知，B失去电子转化为B+时，电子的失去并不是发生在C r上而是发生在富电子的咔咯环匕 C r仍 为3 d l电子构型，B+依然具有顺磁性；由于环上失去电子，电子跃迁能级差发生较大改变，导致配体的吸收峰位置发生较大变化，故答案为：d1；失电子发生在了咔咯

37、环上，C r仍 为 3 d1电子构型，显顺磁性；由于环上失去电子，造成电子跃迁能级差发生较大改变，因此吸收峰位置发生较大变化。1 9.(2 0 2 0 全国高三竞赛)金属元素A 的单质为面心立方结构，晶胞参数a=3 8 3.9 p m,密度为2 2.5 0 g/c m A 与氟气反应得到一种八面体型的氟化物分子B。B 与氢气按2：1 计量关系反应，得到分子C,C 为四聚体，其理想模型有四次旋转轴。A 在空气中加热得氧化物D,D 属四方晶系，晶胞如下图所示。B 与水反应亦可得到D。C 与 A 的单质按1：1 计量关系在4 0 0 下反应得化合物E。近期在质谱中捕捉到A 的一种四面体型氧合正离子F

38、。(阿伏加德罗常数6.0 2 2 x l 02 3m o l1)(1)通过计算，确定A 是哪种元素.(2)写出B F 的分子式(或化学式)：B，C.，D.,E.,F(3)画出C 分子的结构示意图.(4)写出如卜反应方程式(要求系数为最简整数比)。B与水反应.C和 A反应生成E【答案】Ir IrF6(IrF5)4 IrO2 IrF4 IrO：FF1/-IrFI/!F-Ir-F-Ir-F/IF/IFF2IrI;+6 H2O 2IrO2+1 2 H F+02 T(叫),+Ir-5 1 rH【解析】【分析】【详解】(1)由 A的单质为面心立方结构可知,品胞中A原子的个数为8 x 1+6 x 1 =4

39、个，设 A的相对原子质量为O /M,由晶胞的质量公式可得:4 M6.02 x l O23=22.5 0 x(38 3.9 x 1 0-0)3,解得g 1 9 2,则 A为 Ir元素，故答案为：Ir；(2)由钺与氟气反应生成氟化物分子B的空间结构为八面体型可知，B的分子式为IrF6；由 B与氢气按2:1计量关系反应，得到分子c,C为四聚体可知，B与氢气的反应为4 m o i 1由6与2m 0归2反应生成l m o l(IrF 5)4和4 m o i H F,则C为(IrF sW由D的晶胞结构可知，晶胞中大球为钺原子、小球为氧原子，位于顶点和体心的钺原子个数为8X1+1=2个，位于面心和体内的氧原

40、子个数为4X；+2=4个，则氧化物中钺原子和氧原子的个数比为1:2,则D的化学式为IrO 2；由C与A的单质按1：1计量关系在4 0 0 C下反应得化合物E可知，C与A的反应为l m o l(IrF 5)4与Im o l l r反应生成5 m o l IrF4,则E的分子式为1叫；由F为四面体型氧合正离子可知，F离子为IrO：,故答案为：IrF 6；(IrF5)4；IrO2；IrF4;IrO：；(3)由(IrF 5)4的理想模型有四次旋转轴可知，分子中有4个氟原子与钺原子通过配位键形成一个平面，在平面上下各有个氟原子与钺原子相连形成4个转轴,F F结构示意图为故(4)由题意可知，IrF 6与水

41、反应生成IrC h、氟化河和氧气，反应中钺元素化合价降低被还原，1汗6做反应的氧化剂，氧元素的化合价升高被氧化，水做还原剂，反应的化学方程式为2IrF +6 H,O-2IrO2+1 2H F+O2 T ,故答案为：2IrR +6 H-Z IrO?+1 2H F+0?T ;由题意可知，C和A的反应为l m o l(IrF 5)4与Im o l l r反应生成5 m o l IrF4.反应的化学方程式为(明)4 +Ir-5 IrH，故答案为：(土月入+*一 5 IrR。20.(2020全国高三竞赛)画出小分子C 3F 4的L e wi s结构，标出三个碳原子成键时所采用的杂化轨道(2)现有铝镁合金

42、样品一份，称取2.5 6 g样品溶于HCL产生2.8 0L H 2(1 0L 325 k P a,0),通过计算，确定 此 合 金 组 成。(3)构筑可循环再生的聚合物材料是解决目前白色污染的有效途径之一。通常单官能度的单体无法参与聚合反应中的链增长，但单体A可以与B发生反应形成聚合物。画出该聚合物的结构式_ _ _ _ _ _。单体A、C、D按物质的量比例6 ：3：2进行共聚合，得到的聚合物不能进行热加工和循环利用；但若在共聚合时加入一定量(10%)的B,得到的聚合物又具备了可热加工和循环利用的性能。简述原因Dc o(M g)=47%A C Dn以题目比例聚合时，亲电基团与亲核基团比例为12

43、：12,反应完全为稳定的结构，同时分子链之间有较强的氢键；加入少量的B后，亲核基团氨基数目过剩，加热后可以发生酰胺交换反应，释 放 出D中氨基，破坏原先的体状结构变为链状结构，B的加入也使得链状分子内部的氢键数目增加，减少链间氢键作用，因此有热加工性能，高温下氢键断裂解除交联，以达到回收利用目的【解析】【分析】【详解】*F 小分子C3F4的结构可能为F 2c=C=C F 2和F C三C C F 3,F2C=C=C F2的L e w i s结构为、c=c=c ，分：F：子中两头碳原子的杂化发生为s p2杂化，中间连有两个双犍的碳原子为s p杂化，F C=C C F3的L e w i s结构为 二

44、 一。=。-亘：，分子中含有单键碳原子和三键碳原子，单键碳原子的杂化发生为s p?杂化，三键碳：F:：F /:原子的杂化发生为s p 杂化，故答案为：C=C =C 、：F C=cC 加入过量HNO3使其溶解：再在溶液中加入过量硝酸银至沉淀完全，收集沉35.5g/L0 574s淀、将沉淀干燥，得0.574g氯化银沉淀，AgCl=AgClh n(C l =0.0 0 4 /,配合物中外界离子在水溶液里能发生电离，内界原子不能发生电离，配合物中配位离子c r 不与Ag+反应，外界离子。一 离子与Ag+反应，则外界氯离子和内界氯离子比为：0.004:(0.012-0.004)=1:2,1.066gX含

45、 H：4.50%,n(H)=卜=0.04527mH,n(H20)=-i-x0.04527mol=0.023985mol,1.066gA 在干燥空气中缓慢加0 144。热 至 UXTC时有0.144g水,n(H2O)=士：=0.008m。/,水分子和外界水分子比为：(0.02385mol-18g/L0.008mol)：0.008mol=2：1,因配合物A 的实验式为：CrCnHnOs,所以配合物X 的化学式Cr(H2O)4C12CI-2H2O；配体处于相邻的位置为顺式，处于相对的位置为反式，即Cr(H2O)4C12Ck2H2O内界离子氯离子处于相邻为顺式，处于相对为反式，所以配合物X 的几何异构

46、体有顺反异构两科，C1 1+HzO-.I .Olfe比X。0,|、比C1.五、实验题25.(2022重庆 高二竞赛)氮化锢(SnN?)是工业上生产荧光粉的原料 已知：锢与氮气在加热条件下反应生成氮化锢，氮化锢遇水会剧烈反应。回答下列问题：(1)写出Sr在周期表中的位置_ _ _ _ _ _ _。(2)实验室可以通过氯化筱溶液和亚硝酸钠溶液在加热条件下反应制备氮气，写出该反应的离子方程式(3)某化学小组欲测定氮化锢产品的纯度。实验如下：称取6.000g产品，放在干燥的三颈烧瓶中，然后加入蒸储水，通入热水蒸气，将产生的“体全部蒸出，用200.00 mL 10000 mol/L的 HC1标准溶液完全吸收(吸收液体积变化忽略不计)。从烧杯中量取20.00 mL吸收液放入锥形瓶中，加入指示剂X,用 1.0000 mol/L NaOH标准溶液滴定过剩的盐酸，到滴定终点时消耗16.00 mL NaOH标准溶液。滴定时，NaOH标 准 溶 液 应 用 什 么 仪 器 盛 装?指示剂X 是?计 算 产 品 中 氮 化 盥 的 纯 度(不 要 求 计 算 过 程)。【答案】(1)(2)(3)【解析】略