物质的结构与性质之间的关系知识点题库

三氯化氮（NCl₃）常温是一种淡黄色液体，其分子结构呈三角锥形，以下关于NCl₃的说法中正确的是（）

A . 它是一种非极性分子 B . 它能以配位键与Cl^－结合，生成NCl₄^－ C . NCl₃中N原子采用SP²杂化 D . 已知NCl₃中N元素为－3价，所以NCl₃水解产物为NH₃和HClO

某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO₃)₂溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是（）

A . AlCl₃ B . Na₂O C . FeCl₂ D . SiO₂

[化学-物质结构与性质]科学家正在研究温室气体CH₄和CO₂的转化和利用。

（1） CH₄和CO₂所含的三种元素电负性从小到大的顺序为___ __。
（2）下列关于CH₄和CO₂的说法正确的是_ _(填序号)。
a．固态CO₂属于分子晶体
b．CH₄分子中含有极性共价键，是极性分子
c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH₄熔点低于CO₂
d．CH₄和CO₂分子中碳原子的杂化类型分别是sp³和sp
（3）在Ni基催化剂作用下，CH₄和CO₂反应可获得化工原料CO和H₂.
①基态Ni原子的电子排布式为 __，该元素位于元素周期表的第 _族。
②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)₄,1mol Ni(CO)₄中含有 _molσ键。
（4）
一定条件下，CH₄和CO₂都能与H₂O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH₄与H₂O形成的水合物俗称“可燃冰”。

①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是_ _。
②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO₂置换CH₄的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0. 586nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是。

已知含氧酸可用通式（OH）_mXO_n来表示，如X是S，m=2，n=2，则这个式子表示H₂SO₄ ．一般而言，该式中n值越大，酸性越强．下列各含氧酸中酸性最强的是（　　）

A . HClO B . HMnO₄ C . H₂CO₃ D . HNO₂

本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容．请选择其中一题，并在相应的答题区域内作答．若两题都做，则按A题评分．

（1）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献之一．在制取合成氨原料气的过程中，常混有一些杂质，如CO会使催化剂中毒．除去CO的化学反应方程式（HAc表示醋酸）：Cu（NH₃）₂Ac+CO+NH₃=Cu（NH₃）₃（CO）Ac
请回答下列问题：
（1）C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为　．
（2）写出基态Cu⁺的核外电子排布式　　．
（3）配合物Cu（NH₃）₃（CO）Ac中心原子的配位数为　．
（4）写出与CO互为等电子体的离子　　．（任写一个）
（5）在一定条件下NH₃与CO₂能合成化肥尿素[CO（NH₂）₂]，尿素中 C原子轨道的杂化类型分别为　；1mol尿素分子中，σ键的数目为　　．
（6）铜金合金形成的晶胞如图1所示，其中Cu、Au原子个数比为
（2）
对氨基苯磺酸是制取染料和一些药物的重要中间体，可由苯胺磺化得到．
实验室可利用如图2实验装置合成对氨基苯磺酸．实验步骤如下：
1在一个250mL三颈烧瓶中加入10mL苯胺及几粒沸石，将三颈烧瓶放入冷水中冷却，小心地加入18mL浓硫酸．
2将三颈烧瓶置于油浴中缓慢加热至170～180℃，维持此温度2～2.5h．
③将反应液冷却至约50℃后，倒入盛有100mL冷水的烧杯中，用玻璃棒不断搅拌，促使晶体析出，抽滤，用少量冷水洗涤，得到的晶体是对氨基苯磺酸粗产品．
④将粗产品用沸水溶解，冷却结晶（若溶液颜色过深，可用活性炭脱色），抽滤，收集产品，晾干．（说明：100mL水在20℃时可溶解对氨基苯磺酸1.08g，在100℃时可溶解6.67g．）
试回答填空．
（1）装置中冷凝管的作用是．
（2）步骤②中采用油浴加热，下列说法正确的是　　（填序号）．
A．用油浴加热的好处是反应物受热均匀，便于控制温度
B．此处也可以改用水浴加热
C．实验装置中的温度计可以改变位置，也可使其水银球浸入在油中
（3）步骤③用少量冷水洗涤晶体的好处是．
（4）步骤③和④均进行抽滤操作，在抽滤完毕停止抽滤时，应注意先，然后，以防倒吸．
（5）步骤④中有时需要将“粗产品用沸水溶解，冷却结晶，抽滤”的操作进行多次，其目的是．每次抽滤后均应将母液收集起来，进行适当处理，其目的是

氧族元素是指位于元素周期表第16列的元素，包括氧、硫、硒（Se）、碲（Te）、钋（Po）五种元素．

请回答下列问题：

（1）与氧同周期的相邻元素中，第一电离能由大到小的顺序为．
（2）臭鼬排放的臭气主要成分为3﹣MBT（3﹣甲基﹣2﹣丁烯硫醇，结构如图1）．
1mol3﹣MBT中含有σ键数目为（N_A为阿伏加德罗常数的值）．沸点：3﹣MBT（CH₃）₂C=CHCH₂OH（填“高于”或“低于”），主要原因是．
（3） S有+4和+6两种价态的氧化物．
下列关于气态SO₃和SO₂的说法中正确的是（填选项字母）．
A．中心原子的价层电子对数目相等
B．都是极性分子
C．中心原子的孤对电子数目相等
D．都含有极性键
②SO₃分子的空间构型为，与其互为等电子体的阴离子为（举一例）．将纯液态SO₃冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图2，此固态SO₃中S原子的杂化轨道类型是．
（4）元素X与硒同周期，X元素原子核外未成对电子数最多，X为（填元素符号），X的基态原子的电子排布式为．
（5）单质钋是由键形成的晶体；若已知Po的摩尔质量为Mg•mol^﹣¹ ，原子半径为r pm，阿伏加德罗常数的值为N_A ，则钋晶体的密度的表达式为 g/cm³ ．

在极性分子中，正电荷中心同负电荷中心间的距离称为偶极长，通常用d表示．极性分子的极性强弱同偶极长和正（或负）电荷中心的电量（q）有关，一般用偶极矩（μ）来衡量．分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上端电荷电量的乘积，即μ=d•q．试回答以下问题：

治癌药Pt（NH₃）₂Cl₂具有两种异构体，棕黄色者μ＞0，淡黄色者μ=0．

①试在方框内画出两种异构体的空间构型图：

②该化合物的两种异构体在水中溶解度较大的是（填“棕黄色者”或“淡黄色者”），理由是．

化学与生产、生活息息相关，下列叙述错误的是（）

A . 明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可用于饮用水的杀菌消毒 B . 小苏打是制作面包等糕点的膨松剂，也是治疗胃酸过多的常用药剂 C . 推广使用煤的液化技术，可提供清洁高效的燃料 D . 利用CO₂合成可降解塑料——聚碳酸酯，实现了“碳”的循环利用

区别下列各组物质的方法错误的是（）

A . 甲烷和乙烯：分别通入酸性KMnO₄溶液 B . 乙醇和乙酸：分别滴加NaOH溶液 C . 苯和四氯化碳：分别与水混合、振荡、静置 D . 棉花织品和羊毛织品：分别燃烧闻气味

化学与生产、生活密切相关。下列叙述正确的是（）

A . 用活性炭为糖浆脱色和用次氯酸盐漂白纸浆的原理相同 B . 天然纤维和合成纤维的主要成分都是纤维素 C . 海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法等 D . 煤的干馏和煤的液化均是物理变化

已知磷酸的分子结构如图所示,分子中的三个氢原子都可以跟重水分子( $\text{[math]}$ )中的D原子发生氢交换。又知次磷酸( $\text{[math]}$ )也可跟 $\text{[math]}$ 进行氢交换,但次磷酸钠( $\text{[math]}$ )却不能跟 $\text{[math]}$ 发生氢交换。由此可推断出 $\text{[math]}$ 的分子结构是( )

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A .

B .

C .

D .

下列说法中正确的是（）

A . HF、HCl、H₂S、PH₃的稳定性依次增强 B . 按Mg、Si、N、F的顺序，原子半径由小变大 C . 某主族元素的电离能I₁～I₇数据如下表所示(单位：kJ/mol)，可推测该元素位于元素周期表第ⅤA族

D . 在①P、S，②Mg、Ca，③Al、Si三组元素中，每组中第一电离能较大的元素的原子序数之和为41

[化学——选修3：物质结构与性质]

一种Ru络合物与g-C₃N₄复合光催化剂将CO，还原为HCOOH的原理图如下。

（1）基态碳原子的价电子排布图为。
（2） 1 mol HCOOH中含有的σ键数目为，HCOOH的沸点比CO₂高的原因为。
（3） Ru络合物中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为
（4） Ru络合物中与Ru配位的原子有N、。
（5） Ru络合物含有的片段和中氮原子均采用sp²杂化，都存在大π键，氮原子配位能力更强的是（填“前者”或“后者”）。
（6） -种类石墨的聚合物半导体g-C₃N₄ ，其单层平面结构如图1，晶胞结构如图2。

①g-C₃N₄中氮原子的杂化类型是。

②根据图2，在图1中用平行四边形画出一个最小重复单元。

③已知该晶胞的体积为Vcm³ ，中间层原子均在晶胞内部。设阿伏加德罗常数的值为N_A ，则g-C₃N₄的密度为g.cm^-3。

化学·选修3：物质结构与性质

2019年8月13日中国科学家合成了首例缺陷诱导的晶态无机硼酸盐单一组分白光材料

Ba₂ [Sn（OH）₆][B（OH）₄]₂并获得了该化合物的LED器件，该研究结果有望为白光发

射的设计和应用提供一个新的有效策略。

（1）基态Sn原子价层电子的空间运动状态有种，基态氧原子的价层电子排布式不能表示为 $\text{[math]}$ ，因为这违背了原理（规则）。
（2） [B（OH）₄]^－中氧原子的杂化轨道类型为，[B（OH）₄]^－的空间构型为。 [Sn（OH）₆]²^－中，Sn与O之间的化学键不可能是。
a． $\text{[math]}$ 键 b．σ键 c．配位键 d．极性键
（3）碳酸钡、碳酸镁分解得到的金属氧化物中，熔点较低的是（填化学式），其原因是。
（4）超高热导率半导体材料——砷化硼（BAs）的晶胞结构如下图所示，则1号砷原子的坐标为。已知阿伏加德罗常数的值为N_A ，若晶胞中As原子到B原子最近距离为a pm，则该晶体的密度为g·cm^－3（列出含a、N_A的计算式即可）。

下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是（）

A . Rb＞K＞Na＞Li B . KCl＞NaCl＞MgCl₂＞MgO C . 石墨＞金刚石＞SiO₂＞钠 D . H₂O＞CH₄＞硫磺＞H₂

下列有关晶体的叙述符合题意且前后叙述有因果关系的是（）

A . $\text{[math]}$ 晶体熔点高、硬度大； $\text{[math]}$ 晶体可用于制造光导纤维 B . 碘晶体中的I-I键能较小；晶体碘沸点低、易升华 C . 在金刚石和硅晶体中，原子间通过共价键形成空间网状结构；金刚石和硅晶体类型相同 D . NaCl晶体中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 个数比为1：1，CsCl晶体中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 个数比也为1∶1，NaCl和CsCl的晶胞结构相同

探究草酸（H₂C₂O₄）性质，进行如下实验。(已知：室温下， $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ )

实验	装置	试剂a	现象
①		Ca(OH)₂溶液(含酚酞)	产生气泡
②		少量NaHCO₃溶液	紫色溶液褪色
③		酸性KMnO₄溶液	溶液褪色，产生白色沉淀
④		C₂H₅OH和浓硫酸	加热后产生有香味物质

下列离子方程式或化学方程式错误的是（）

A . 草酸有酸性： $\text{[math]}$ B . 草酸的酸性大于碳酸： $\text{[math]}$ C . 草酸有还原性： $\text{[math]}$ D . 草酸可发生酯化反应：HOOCCOOH+2C₂H₅OH $\text{[math]}$ C₂H₅OOC-COOC₂H₅+2H₂O

第四周期的过渡元素在工业、农业、科学技术以及人类生活等方面有重要作用。回答下列问题：

（1）钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料等领域。
①基态钒原子的价电子排布式为。
② $\text{[math]}$ 是一种常见的催化剂，在合成硫酸中起到重要作用，其结构式如图所示：
则 $\text{[math]}$ 分子中σ键和π键数目之比为。 $\text{[math]}$ 溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na₃VO₄)。 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的空间构型相同，其中V原子的杂化方式为。
（2） ①科学研究表明用 $\text{[math]}$ 作光催化剂可处理废水中的 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 的电子式为。
② $\text{[math]}$ 是一种储氢材料。基态B原子核外电子的运动状态有种。
（3）甘氨酸亚铁络合物[ $\text{[math]}$ ]广泛用于缺铁性贫血的预防和治疗。
① $\text{[math]}$ 中含有的第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)。
②甘氨酸 ( $\text{[math]}$ )的沸点比相对分子质量相近的烷烃大很多，原因是。