高考二轮复习知识点：配合物的成键情况1

试卷更新日期：2023-07-31 类型：二轮复习

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一、选择题

1. $N_{2} H_{4}$ 是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某 $R u$ (Ⅱ)催化剂(用 ${[L - R u - N H_{3}]}^{+}$ 表示)能高效电催化氧化 $N H_{3}$ 合成 $N_{2} H_{4}$ ，其反应机理如图所示。

下列说法错误的是

A、 $R u$ (Ⅱ)被氧化至 $R u$ (Ⅲ)后，配体 $N H_{3}$ 失去质子能力增强 B、M中 $R u$ 的化合价为 $+ 3$ C、该过程有非极性键的形成 D、该过程的总反应式： $4 N H_{3} - 2 e^{-} = N_{2} H_{4} + 2 N H_{4}^{+}$

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2. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是

A、图1晶体密度为 $\frac{72 .5}{N_{A} \times a^{3} \times 10^{-30}}$ g∙cm^-3 B、图1中O原子的配位数为6 C、图2表示的化学式为 ${LiMg}_{2} {OCl}_{x} {Br}_{1 - x}$ D、 ${Mg}^{2 +}$ 取代产生的空位有利于 ${Li}^{+}$ 传导

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3. 镧La和H可以形成一系列晶体材料 ${LaH}_{n}$ ，在储氢和超导等领域具有重要应用。 ${LaH}_{n}$ ，属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下， ${LaH}_{2}$ 中的每个H结合4个H形成类似 ${CH}_{4}$ 的结构，即得到晶体 ${LaH}_{x}$ 。下列说法错误的是

A、 ${LaH}_{2}$ 晶体中La的配位数为8 B、晶体中H和H的最短距离： ${LaH}_{2} > {LaH}_{x}$ C、在 ${LaH}_{x}$ 晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼 D、 ${LaH}_{x}$ 单位体积中含氢质量的计算式为 $\frac{40}{{(4.84 \times 10^{- 8})}^{3} \times 6.02 \times 10^{23}} g \cdot {cm}^{- 3}$

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4. 下列有关说法不正确的是

A、“杯酚”分离 $C_{60}$ 和 $C_{70}$ 体现了超分子的分子识别特征 B、储氢合金是一类能够大量吸收 $H_{2}$ ，并与 $H_{2}$ 结合成金属氢化物的材料 C、核酸是生物体遗传信息的携带者，属于高分子化合物 D、“鲲龙”水陆两栖飞机实现海上首飞，其所用燃料航空煤油属于纯净物

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5. H₂和O₂在钯的配合物离子[PdCl₄]^2-的作用下合成H₂O₂ ，反应历程如图。已知：Pd为第四用期第Ⅷ族元素，基态Pd原子的价电子排布式为4d¹⁰ ， [PdCl₄]^2-的空间结构为平面正方形。下列说法正确的是

A、在[PdCl₄]^2-中Pd原子为sp³杂化 B、在[PdCl₂O₂]^2-和[PdCl₄]^2-中Pd提供孤电子对形成配位键 C、第③步发生的反应为[PdCl₂O₂]^2-+2HCl=H₂O₂+[PdCl₄]^2- D、等物质的量的H₂和O₂发生反应时，反应①和反应②转移的电子数之比为1∶2

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6. 下列对分子结构及其性质的解释中，不正确的是（）

A、碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释 B、乳酸属于手性分子，因分子中存在一个手性碳原子 C、配合物中一定含有过渡金属原子或离子，因为过渡金属原子或离子存在空轨道 D、酸性 $H_{3} {PO}_{4} > HClO$ ，是因为 $H_{3} {PO}_{4}$ 分子非羟基氧原子数目比 $HClO$ 多

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7. 生物大分子血红蛋白分子链的部分结构及载氧示意如图。下列说法错误的是

A、构成血红蛋分子链的多肽链之间存在氢键作用 B、血红素中 $F e^{2 +}$ 提供空轨道形成配位键 C、 $C O$ 与血红素中 $F e^{2 +}$ 配位能力强于 $O_{2}$ D、用酸性丙酮提取血红蛋白中血红素时仅发生物理变化

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8. 下列说法错误的是

A、基态铬原子的电子排布式为 $[A r] 3 d^{5} 4 s^{1}$ B、 $N H_{4} C l$ 晶体中存在配位键 C、所有元素中，氟的第一电离能最大 D、光气 $(C O C l_{2})$ 分子中，所有原子均满足8电子稳定结构

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9. 在催化剂作用下， $H C O O H$ 分解生成 $C O_{2}$ 和 $H_{2}$ 可能的反应机理如图所示。研究发现：其他条件不变时，向 $H C O O H$ 溶液添加 $H C O O K$ 催化释氢的效果更佳。下列说法中错误的是

A、 $H C O O D$ 催化释氢反应除生成 $C O_{2}$ 外，还生成 $H D$ B、添加 $H C O O K$ 的溶液催化释氢产物是 $C O_{2}$ 、 $H_{2}$ 和 $K O H$ C、添加 $H C O O K$ 后可以使反应加速 D、该过程中有配位键的形成和断裂

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10. “点击化学”研究获得2022年诺贝尔化学奖表彰，利用该原理可制得如图所示含 $π_{5}^{6}$ 大π键的产物。已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定。下列说法错误的是

A、铜离子降低了反应的活化能 B、反应物中黑球元素的电负性强于N C、产物中α、β两位置的N原子中，α位置的N原子更容易形成配位键 D、反应物中氮氮键比产物中氮氮键的键长短

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二、多选题

11. $C o C l_{2}$ 溶于水后加氨水先生成 $C o {(O H)}_{2}$ 沉淀，再加氨水，因生成 $[C o {(N H_{3})}_{6}] C l_{2}$ 使沉淀溶解，此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种的组成可以用表示，其中Co的配位数是6，把分离出的 $C o C l_{3} \cdot 5 N H_{3}$ 溶于水后立即加 $A g N O_{3}$ 溶液，有AgCl沉淀析出。经测定，每 $1 m o l C o C l_{3} \cdot 5 N H_{3}$ 只生成2molAgCl。下列说法错误的是（）

A、 $C o C l_{3} \cdot 5 N H_{3}$ 表示成配合物结构形式为 $[C o {(N H_{3})}_{5} C l_{2}] C l$ B、通入空气后得到的溶液中含有 $[C o {(N H_{3})}_{5} C l^{2 +}$ C、上述反应不涉及氧化还原反应 D、 $[C o {(N H_{3})}_{5} C l^{2 +}$ 中 $N H_{3}$ 提供孤电子对， $C o^{2 +}$ 提供空轨道

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12. 下列说法错误的是（）

A、 $C u S O_{4} \cdot 5 H_{2} O$ 晶体是蓝色的，因为 $C u^{2 +}$ 与 $H_{2} O$ 形成了 ${[C u {(H_{2} O)}_{4}]}^{2 +}$ B、在 $N a C l$ 晶体中，每个 $N a^{+}$ 周围紧邻且距离相等的 $N a^{+}$ 有6个 C、向含有 $0.1 m o l [C o {(N H_{3})}_{4} C l_{2}] C l$ 的水溶液中加入足量 $A g N O_{3}$ 溶液只能生成 $0.1 m o l A g C l$ 沉淀 D、在金刚石晶体中，碳原子数与碳碳键个数的比为 $1 ： 4$

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13. 下列有关说法错误的是（）

A、水合铜离子的模型如图(1)所示，1个水合铜离子中有4个配位键 B、CaF₂晶体的晶胞如图(2)所示，与每个Ca²⁺等距离F^-有4个 C、H原子的电子云图如图(3)所示，电子在原子核附近运动出现的概率大 D、金属Cu中Cu原子晶胞模型如图(4)，立方最密堆积，每个Cu原子的配位数均为8

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三、非选择题

14. 硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根 $(S_{2} O_{3}^{2 -})$ 可看作是 $S O_{4}^{2 -}$ 中的一个 $O$ 原子被 $S$ 原子取代的产物。

(1)、基态 $S$ 原子价层电子排布式是。

(2)、比较 $S$ 原子和 $O$ 原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：。

(3)、 $S_{2} O_{3}^{2 -}$ 的空间结构是。

(4)、同位素示踪实验可证实 $S_{2} O_{3}^{2 -}$ 中两个 $S$ 原子的化学环境不同，实验过程为 $S O_{3}^{2 -} \to_{i}^{S} S_{2} O_{3}^{2 -} \to_{i i}^{A g^{+}} A g_{2} S + S O_{4}^{2 -}$ 。过程 $ⅱ$ 中， $S_{2} O_{3}^{2 -}$ 断裂的只有硫硫键，若过程 $ⅰ$ 所用试剂是 $N {a_{2}}^{32} S O_{3}$ 和 $^{35} S$ ，过程 $ⅱ$ 含硫产物是。

(5)、 $M g S_{2} O_{3} \cdot 6 H_{2} O$ 的晶胞形状为长方体，边长分别为 $a n m$ 、 $b n m 、 c n m$ ，结构如图所示。
晶胞中的 ${[M g {(H_{2} O)}_{6}]}^{2 +}$ 个数为。已知 $M g S_{2} O_{3} \cdot 6 H_{2} O$ 的摩尔质量是 $M g \cdot m o l^{- 1}$ ，阿伏加德罗常数为 $N_{Λ}$ ，该晶体的密度为 $g \cdot c m^{- 3}$ 。 $(1 n m = 1 0^{- 7} c m)$

(6)、浸金时， $S_{2} O_{3}^{2 -}$ 作为配体可提供孤电子对与 $A u^{+}$ 形成 ${[A u {(S_{2} O_{3})}_{2}]}^{3 -}$ 。分别判断 $S_{2} O_{3}^{2 -}$ 中的中心 $S$ 原子和端基 $S$ 原子能否做配位原子并说明理由：。

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15. 将酞菁—钴钛—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题：

(1)、图1所示的几种碳单质，它们互为，其中属于原子晶体的是， $C_{60}$ 间的作用力是。

(2)、酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。

酞菁分子中所有原子共平面，其中 $p$ 轨道能提供一对电子的 $N$ 原子是(填图2酞菁中 $N$ 原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为，氮原子提供孤对电子与钴离子形成键。

(3)、气态 ${AlCl}_{3}$ 通常以二聚体 ${Al}_{2} {Cl}_{6}$ 的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中 $Al$ 的轨道杂化类型为。 ${AlF}_{3}$ 的熔点为 $1090 ℃$ ，远高于 ${AlCl}_{3}$ 的 $192 ℃$ ，由此可以判断铝氟之间的化学键为键。 ${AlF}_{3}$ 结构属立方晶系，晶胞如图3b所示， $F^{-}$ 的配位数为。若晶胞参数为 $a pm$ ，晶体密度 $ρ =$ $g \cdot {cm}^{- 3}$ (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为 $N_{A}$ )。

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16. 稀土元素是指钪(Sc)、钇(Y)和镧系元素，共17种，位于元素周期表中第III B族，均为金属元素，在工业生产中有重要的作用。回答下列问题：

(1)、基态钪( Sc)元素的原子核外电子占据的轨道数目共个，钇(Y)位于元素周期表中钪(Sc)的下一周期，钇( Y)的价电子排布式为。

(2)、稀土元素常常能和许多配位体形成配合物。若一个配位体含有两个或两个以上的能提供孤电子对的原子，这种配位体就叫多齿配位体，有一个能提供孤电子对的原子为一齿，(羰基中的氧原子不能提供孤对电子)，EDTA( )是齿配位体，它的配位原子为，其中 C原子的杂化方式为。

(3)、钪(Sc)离子在水中以稳定对称的[ Sc(H₂O)₆]³⁺存在，其中O−Sc−O的键角只有90度和180度两种，其空间构型为。

(4)、铈(Ce)属于镧系元素，氧化铈是一种重要的光催化材料。
①铈具有三价和四价两种价态，三价和四价间的可逆转换会造成氧空位的生成和消除。其光催化的基本原理如下图所示，当光照能量( hv )等于或大于氧化铈催化剂的能量时，氧化铈VB上的电子(e－)会受到激发跃迁至CB，留下带正电荷的空穴(h⁺ ) ，形成光生电子−空穴对，与所吸附的物质发生氧化还原反应。则在氧化还原反应中，空穴可视为(填“氧化剂”或“还原剂”)，图中A发生(填“氧化”或“还原”)反应。
②氧化铈的晶体结构如下图所示，其中铈原子和氧原子的数量之比为，若晶体密度为d g∙cm⁻³ ，阿伏加德罗常数为N_A ，晶胞参数a=cm( 写出表达式)。

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17. 中国近代化学启蒙者徐寿首次把“Nitrogen”译成中文时曾写成淡气”，意指它“冲淡”了空气中的氧气。含氮化合物种类繁多，用途广泛，根据信息回答下列问题。

(1)、GaN是第三代半导体材料，基态Ga的电子排布式为， GaN晶体为共价键空间网状结构，熔点1700℃，晶体类型为。

(2)、硫酸四氨合铂[Pt(NH₃)₄]SO₄在工业上用于镀铂，Pt的配位数为，其阴离子的空间构型为。

(3)、氨缩脲与胆矾溶液反应得到如图所示的紫色离子，离子中C的杂化类型是。O的第二电离能比N第二电离能更大，解释其原因是。

(4)、常温下，三甲胺[N(CH₃)₃]气体常用作天然气的警报剂。[N(CH₃)₃]与其同分异构体CH₃CH₂CH₂NH₂相比较，熔点较高的是。[N(CH₃)₃]易与H⁺形成三甲胺正离子，反应中形成的化学键属于。
A．氢键|B．极性键 C．π键 D．配位键

(5)、某铁氮化合物晶体的晶胞结构如图所示。
①若以氮原子为晶胞顶点，则铁原子在晶胞中的位置为。
②若晶胞中距离最近的两个铁原子距离为a pm，阿伏加德罗常数的值为N_A ，则该晶体的密度为g/cm³(列出计算式即可)。

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18. 我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、Ni、Cu等元素。回答下列问题：

(1)、下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是(填标号，下同)，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是。
A． B．
C．
D．

(2)、铵盐大多不稳定。从结构的角度解释 $N H_{4} F$ 比 $N H_{4} I$ 更易分解的原因是。

(3)、镍能形成多种配合物，其中 $N i {(C O)}_{4}$ 是无色挥发性液体， $K_{2} [N i {(C N)}_{4}]$ 是红黄色单斜晶体。 $K_{2} [N i {(C N)}_{4}]$ 中的配位原子是：； $K_{2} [N i {(C N)}_{4}]$ 的熔点高于 $N i {(C O)}_{4}$ 的原因是。

(4)、氮化硼(BN)晶体存在如下图所示的两种结构，六方氮化硼的结构与石墨类似，可做润滑剂；立方氮化硼的结构与金刚石类似，可作研磨剂。六方氮化硼的晶体类型为；立方氮化硼晶胞的密度为 $ρ g \cdot c m^{- 3}$ ，晶胞的边长为a cm。则阿伏加德罗常数的表达式为。

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19. 完成下列问题。

(1)、已知气体溶解度(气体压强为

1.01 \times 1 0^{5} P a

，温度为293K，在100g水中的溶解度)数据如下表：

气体	溶解度/g	分子结构特点
乙烷	0.0062	中心原子 $s p^{3}$ 杂化，轨道半径较大，C负电性(δ^-)及H正电性(δ⁺)不明显
乙炔	0.117	中心原子sp杂化，轨道半径较小，C负电性(δ^-)及H正电性(δ⁺)明显

结合上表信息，说明乙烷与乙炔气体的溶解度存在差异的原因：。

(2)、已知乙酸(

C H_{3} C O O H

)的正交晶胞如图所示。阿伏加德罗常数为

N_{A}

。

①第一电离能比C、O都大的同周期主族元素是：(填元素符号)。

②乙酸晶胞的密度 $ρ =$ $g \cdot c m^{- 3}$ 。

(3)、某笼形络合物

A [N i {(C N)}_{x} {(N H_{3})}_{y} {(C_{6} H_{6})}_{z}]

结构中，金属离子与

C N^{-}

连接形成平面层，两个平面层通过

N H_{3}

分子连接，中间的空隙填充大小合适的分子(如

C_{6} H_{6}

)。其基本结构如图(H原子未画出)：

① $x ： y ： z =$ 。

②该结构不是晶胞结构单元，理由是；

③通过分析，金属离子的配位数为(填入序号)。

A.2、3 B.4、6 C.3、4 D.5、6

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20. 黄金是一种非常重要的金属。不仅是用于储备和投资的特殊通货，同时又是首饰业、电子业、现代通讯。航天航空业等部门的重要材料。

(1)、金能溶解于王水中： $A u + H N O_{3} + 4 H C l = H [A u C l_{4}] + N O (g) + 2 H_{2} O$ ，请分析 $H [A u C l_{4}]$ 中 $A u^{3 +}$ 的配体是，配位数是。

(2)、开采的金矿可用氰化法提取：先以氰化钠(NaCN)溶液处理粉碎的金矿石得到 $N a A u {(C N)}_{2}$ ，再用锌还原： $Z n + 2 N a A u {(C N)}_{2} = 2 A u + N a_{2} [Z n {(C N)}_{4}]$ 。Zn与 $C N^{-}$ 形成的配离子为正四面体形，Au(+1价)与 $C N^{-}$ 形成的配离子为直线形。
① $N a A u {(C N)}_{2}$ 中配合离子 ${[A u {(C N)}_{2}]}^{-}$ 中σ键和π键个数之比是，配体 $C N^{-}$ 杂化方式是。
②写出Zn的电子排布式， C、N、Na的第一电离能由大到小顺序为。

(3)、 $A u C l_{3}$ 是一种褐红色晶体，吸湿性极强，易溶于水和乙醇，无论是固态还是气态，它都是以二聚体 $A u_{2} C l_{6}$ 的形式存在。依据以上信息判断 $A u C l_{3}$ 晶体的结构属于晶体，写出 $A u_{2} C l_{6}$ 的结构式。

(4)、①Au单质的晶体为面心立方最密堆积，Au的配位数为。以下金属和金具有相同的堆积模型的是。
a．Po b．Na c．Zn d．Cu
②若Au的原子半径为a nm，Au单质的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数为N_A ，求Au单质的密度为 $ρ =$ $g / c m^{- 3}$ 。(用含a、N_A、M的代数式表示)

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21. 铜及其化合物在能源、信息等领域应用广泛。回答下列问题：

(1)、铜和锌同周期且相邻，现有几种铜、锌元素的相应状态，①锌：[Ar]3d¹⁰4s²、②锌：[Ar]3d¹⁰4s¹、③铜：[Ar]3d¹⁰4s¹、④铜：[Ar]3d¹⁰ ，失去1个电子需要的能量由大到小排序是____(填字母)。

A、④②①③ B、④②③① C、①②④③ D、①④③②

(2)、铜的熔点比同周期钾的熔点高，这是由于。

(3)、用超临界CO₂/CH₃CN及水作电解质，使用碳作载体的铜基催化剂可高效将CO₂还原为HCOOH。CO₂的空间结构为， CH₃CN 中C原子的杂化方式为。

(4)、[Cu(NH₃)₄]²⁺是Cu²⁺常见的配离子，1 mol [Cu(NH₃)₄]²⁺中所含σ键数目为；[Cu(NH₃)₄]²⁺中H-N-H的键角比NH₃中H- N- H的键角(填“大”“小”或“无法判断”)，原因是。

(5)、一种热电材料的晶胞结构如图所示，底部边长为apm的正方形，高为cpm，该晶体的化学式为，紧邻的 Sb与Cu间的距离为pm，设N_A为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为g· cm^-3(列出计算表达式)。

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22. 氮、磷、铁、铜、钇在现代工农业、科技及国防建设等领域中都有着广泛的应用。回答下列问题：

(1)、基态磷原子核外电子共有种空间运动状态。磷原子在成键时，能将一个3s电子激发进入3d能级而参与成键，写出该激发态磷原子的核外电子排布式。

(2)、已知偏二甲肼[(CH₃)₂NNH₂]、肼(N₂H₄)均可做运载火箭的主体燃料，其熔沸点见表。
物质
熔点
沸点
偏二甲肼
-58℃
63.9℃
肼
1.4℃
113.5℃
偏二甲肼中氮原子的杂化方式为，二者熔沸点存在差异的主要原因是。

(3)、N₄H $_{6}^{2 +}$ 只有一种化学环境的氢原子，结构如图所示，其中的大π键可表示为(分子中的大π键可用符号Π $_{m}^{n}$ 表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数，如苯分子中的大π键可表示为Π $_{6}^{6}$ )。

(4)、Cu²⁺可形成[Cu(X)₂]²⁺ ，其中X代表CH₃—NH—CH₂—CH₂—NH₂。1mol[Cu(X)₂]²⁺中，VSEPR模型为正四面体的非金属原子共有mol。

(5)、铁酸钇是一种典型的单相多铁性材料，其正交相晶胞结构如图。
铁酸钇的化学式为。已知1号O原子分数坐标为(0，0， $\frac{1}{4}$ )，2号O原子分数坐标为( $\frac{1}{2}$ ， $\frac{1}{2}$ -m， $\frac{1}{4}$ -n)，则3号Fe原子的分数坐标为。已知铁酸钇的摩尔质量为Mg·mol^-1 ，晶体密度为ρg·cm^-3 ，阿伏加德罗常数的值为N_A ，该晶胞的体积为pm³(列出表达式)。

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23. 中国科学技术大学俞书宏教授团队和高敏锐教授课题组通过室温过饱和溶液共沉积法，实现了无定形NiFeMo氧化物纳米材料的宏量制备，该方法简便快捷，反应几分钟即可一次性生产多达515克的产物，制备的无定形NiFeMo氧化物在碱性条件下展示出优异的OER催化活性，明显优于结晶型NiFeMo氧化物。根据所学知识回答下列问题：

(1)、区别结晶型NiFeMo氧化物和无定形NiFeMo氧化物最可靠的科学方法为，结晶型NiFeMo氧化物能自发呈现多面体外形，这种性质称为晶体的。

(2)、Mo为第五周期元素与Cr同族，则Mo的价层电子排布式为

(3)、配合物Ni(CO)₄常温下为液态，易溶于CCl₄ ，苯等有机溶剂，是获得高纯度纳米镍的原料，Ni(CO)₄是(填“极性”或“非极性”)分子。

(4)、下列状态的铁中，电离最外层的一个电子所需能量最大的是____(填编号)。

A、 B、 C、 D、

(5)、FeCl₃中的化学键具有明显的共价性，蒸气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。

(6)、立方NiO(氧化镍)晶体的结构如图所示，其晶胞边长为apm，列式表示NiO晶体的密度为g/cm³(不必计算出结果，阿伏加德罗常数的值为N_A)。

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24. 铁及其化合物在生活、生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。

(1)、基态Fe原子的简化电子排布式为。

(2)、因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同。
①用实验测定铁晶体，测得A、B两种晶胞，其晶胞结构如图：

②A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为。

③在A晶胞中，每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有个。

(3)、常温下，铁不易和水反应，而当撕开暖贴(内有透气的无纺布袋，袋内装有铁粉、活性炭、无机盐、水、吸水性树脂等)的密封外包装时，即可快速均匀发热。利用所学知识解释暖贴发热的原因：。

(4)、工业盐酸因含有[FeCl₄]^-而呈亮黄色，在高浓度Cl^-的条件下[FeCl₄]^-才是稳定存在的。
①[FeCl₄]^-的中心离子是，配体是；其中的化学键称为。

②取4mL工业盐酸于试管中，逐滴滴加AgNO₃饱和溶液，至过量，预计观察到的现象有，由此可知在高浓度Cl^-的条件下[FeCl₄]^-才是稳定存在的。

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25. Cu是一种重要的金属元素，许多铜的化合物在医药、工农业生产中有重要作用。回答下列问题：

(1)、基态Cu原子的价电子排布式为；比较Cu²⁺和Zn²⁺稳定性并分析原因：。

(2)、一种铜的配合物结构如图1所示，其对肿瘤有明显的抑制作用，该配合物中几种非金属元素的电负性由大到小的顺序为，配位原子的杂化方式为。

(3)、金属铜单独与氨水或过双氧水都不反应，但可与氨气和双氧水的混合溶液反应，其原因。

(4)、NH₃分子中H-N-H键角为107° ，在[Cu(NH₃)₄]²⁺中的H-N-H键角为109.5° ，键角变大的原因是。

(5)、Cu₂O 晶体结构与CsCl (图2)相似，只是利用Cu₄O占据CsCl晶体中Cl的位置，而Cs位置由O原子占据，如图3所示，每个Cu₂O晶胞中有个 “Cu₂O”；Cu₂O晶胞中Cu的配位数是；若①处Cu原子坐标为( $\frac{3}{4}$ ， $\frac{1}{4}$ ， $\frac{3}{4}$ )，则Cu₂O晶胞中Cu₄O四面体中O原子坐标为。

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26. 富镍三层状氧化物LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(NCM811)作为新一代锂电池的正极材料，被广泛关注和深入研究，纳米级TiO₂形成的表面包覆对提高该材料的性能效果明显。回答下列问题。

(1)、基态氧原子中能量最高的电子，其电子云有个伸展方向 (取向) ；基态Mn原子的电子排布式为。

(2)、Ni²⁺在水中以水合离子[Ni(H₂O)₆]²⁺形式存在，它与乙二胺 ( ，简写为en)反应后溶液变为蓝色，反应为： [Ni(H₂O)₆]²⁺ + 2en= [Ni(en)₂(H₂O)₂]²⁺ (蓝色)+ 4H₂O。
①1个乙二胺分子中含sp³杂化的原子个数为，分子中电负性最大的元素是；
②Ni(H₂O)₆]²⁺中H₂O与Ni²⁺之间以键结合在一起，在与乙二胺反应的过程中，Ni²⁺的轨道杂化类型是否发生改变？ (填“是”或“否”) ；
③沸点：乙二胺(116℃)＜乙二醇(197℃)，其原因是：。

(3)、以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，记为原子分数坐标。已知TiO₂为四方晶系(长方体形)，晶胞参数为459pm、459pm、 295pm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有O原子和Ti原子的分布图和原子分数坐标。
①该晶胞中O原子的数目为。
②设N_A为阿伏加德罗常数的值，TiO₂的摩尔质量为80g/mol，则TiO₂晶胞的密度为g·cm^-3(列出计算表达式)

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27. ${NH}_{3}$ 的合成及应用一直是科学研究的重要课题。

(1)、以 $H_{2} 、 N_{2}$ 合成 ${NH}_{3} ， Fe$ 是常用的催化剂。写出基态 $Fe$ 原子简化电子排布式为。

(2)、铁单质和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示，该反应的化学方程式为。

(3)、我国化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱。
$NaCl + {NH}_{3} + {CO}_{2} + H_{2} O = {NaHCO}_{3} ↓ + {NH}_{4} Cl$

① ${NaHCO}_{3}$ 分解得 ${Na}_{2} {CO}_{3}$ 。 ${CO}_{3}^{2 -}$ 空间结构为

②1体积水可溶解1体积 ${CO}_{2}$ ，1体积水可溶解约700体积 ${NH}_{3}$ 。 ${NH}_{3}$ 极易溶于水的原因是。

③反应时，向饱和 $NaCl$ 溶液中先通入。

(4)、 ${NH}_{3} 、 {NH}_{3} {BH}_{3}$ (氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。
① ${NH}_{3}$ 的中心原子的杂化轨道类型为。

② ${NH}_{3} {BH}_{3}$ 存在配位键，提供空轨道的是。

③比较熔点： ${NH}_{3} {BH}_{3}$ ${CH}_{3} {CH}_{3}$ (填“>”或“<”)。

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28. 火星岩石冲含有大量氧化物，如 ${Fe}_{2} O_{3}$ 、 ${Al}_{2} O_{3}$ ， $MgO$ 、 $CaO$ 、 ${Na}_{2} O$ 、 ${SiO}_{2}$ 、 $H_{2} O$ 等。回答下列问题：

(1)、下表的氧化物中偏向共价晶体的过渡晶体是；(填化学式)。

氧化物

${Na}_{2} O$

$MgO$

${Al}_{2} O_{3}$

${SiO}_{2}$

离子键的百分数

62%

50%

41%

33%

(2)、基态铁元素的原子最高能级电子云轮廓为形。

(3)、 ${Al}_{2} O_{3}$ 与 $NaOH$ 溶液反应生成的 ${[{Al(OH)}_{4}]}^{-}$ 离子中 $Al$ 的杂化类型是； $Al$ 和O构成的空间构型是。

(4)、 ${4Fe}^{3+} +3 {[{Fe(CN)}_{6}]}^{4-} {=Fe}_{4} {[{Fe(CN)}_{6}]}_{3} ↓$ (普鲁士蓝)，该反应可检验溶液中 ${Fe}^{3+}$ ，如图是普鲁士蓝 $\frac{1}{8}$ 晶胞的结构，与 ${CN}^{-}$ 形成配位键的是(填 ${Fe}^{2+}$ 或 ${Fe}^{3+}$ )； ${CN}^{-}$ 离子中 $σ$ 键与 $π$ 键的个数比是；晶胞中与一个 ${Fe}^{3+}$ 距离相等的N有个。

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29. 近年来我国科学家发明了Fe—Ni—P—C系非晶合金电催化剂(成分为：Fe_80-xNi_xP_20-yC_y)，是一种良好的析氢反应电催化剂，具有广泛的应用前景。回答下列问题：

(1)、基态Ni原子的价电子排布图为。

(2)、POCl₃分子的VSEPR模型为，其中心原子的杂化方式为。

(3)、二磷化四氢(P₂H₄)，俗称“双磷”，沸点为51℃，C₂H₄的沸点为-103.9℃，P₂H₄的沸点高于C₂H₄的原因是。

(4)、镍的一种化合物分子结构如图：

化合物中电负性最大的元素是(填元素符号)。分子中σ键和π键数目之比为，分子内还含有下列作用力中的(填标号)。

A．氢键 B．离子键 C．配位键 D．金属键

(5)、Ni、Fe均可形成多种氧化物晶体结构。
①NiO晶胞结构类型与氯化钠相同，Ni和O的配位数依次为。

②某种铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成，该氧化物中Fe²⁺、Fe³⁺ 、O^2-的个数比为。已知晶胞中相距最远的Fe²⁺之间距离为xnm，晶体的密度为g·cm^-3 (列出计算式，N_A为阿伏加德罗常数的值)。

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30. 近日，以色列魏茨曼科学研究所提出了一种新颖的模块化催化剂框架，将过渡金属Fe(III)、Ni(II)和Cu(II)放在三缺位多金属氧酸盐骨架的最近邻位置，通过精确调节金属组成来指导催化活性和选择性。研究人员通过简单的合成发现，三铜取代的化合物[SiCu₃W₉]在CO₂还原为CO过程中具有最佳活性，FeNi₂取代的化合物(SiFeNi₂W₉)在CO氧化为CO₂过程中具有最佳活性。回答下列问题：

(1)、基态Fe³⁺的价层电子排布图为；Ni、Cu原子的第一电离能更大的是。

(2)、与CO₂互为等电子体的分子为；CO的结构式为(并标出配位键的方向)；O原子能量最高的原子轨道形状为。

(3)、Cu元素可以形成配合物Cu(NH₃)₄(NO₃)₂_。
①1mol该配合物含有molσ键。

②已知分子中的大π键可用符号 $\prod_{m}^{n}$ 表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。则 ${NO}_{3}^{-}$ 中的大π键可表示为。

(4)、硅的化合物SiC晶胞结构与ZnS相似，如图所示，则Si原子的配位数是。设C与Si的最近距离为apm，SiC晶体的密度为dg/cm³ ，则阿伏加德罗常数的值为(用含a和d的式子表示)。

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31. MnO₂可作氨选择性催化还原法脱除NO_x的催化剂。

(1)、基态Mn的价层电子排布的轨道表示式是。

(2)、MnO₂可由(NH₄)₂S₂O₈与MnSO₄反应制得。S₂O $_{8}^{2 -}$ 的结构如图。

①S₂O $_{8}^{2 -}$ 中S-O-O(填“是”或“不是”)在一条直线上。

②S₂O $_{8}^{2 -}$ 中的O-O比H₂O₂中的更(填“难”或“易”)断裂。

(3)、一种MnO₂晶体的晶胞示意图如图，该长方体晶胞的长和宽均为anm，高为bnm。

①图中“●”代表的是(填“Mn”或“O”)。

②N_A为阿伏加德罗常数，该晶体的密度为g·cm^-3。

③MnO₂作催化剂，氨催化还原脱除NO的一种催化机理示意图如图。

从化学键的角度解释MnO₂能结合NH₃的原因：。该催化过程的总反应的化学方程式是。

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32. 从矿石中提取金(Au)是获取贵金属的主要来源。

(1)、俗话说“真金不怕火炼”，从化学性质角度解释其原因是。

(2)、用硫代硫酸盐在弱碱性条件下浸金是提取金的一种方法。
①补全反应的离子方程式。

口Au+口 $S_{2} O_{3}^{2-}$ +O₂+口 =口[Au(S₂O₃)₂]^3-+口

②简述 $S_{2} O_{3}^{2-}$ 在金被氧化过程中的作用：。

(3)、工业上常用CuSO₄溶液、氨水和Na₂S₂O₃溶液为原料配制浸金液，其一种可能的浸金原理示意图如下。

①上述原理可知，[Cu(NH₃)₄]²⁺在浸金过程中起作用。

②为了验证上述原理中O₂的作用，进行如下实验。

实验现象：反应一段时间后，温度无明显变化，U形管内液柱左高右低，锥形瓶中溶液蓝色变浅，打开瓶塞后……

a.打开瓶塞后，(填实验现象)，证实了上述原理。

b.a中现象对应反应的离子方程式是。

③下图表示相同时间内，配制浸金液的原料中c(CuSO₄)对浸金过程中 $S_{2} O_{3}^{2-}$ 消耗率和浸金量的影响(其他条件不变)。

已知：2Cu²⁺+6 $S_{2} O_{3}^{2-}$ ⇌2[Cu(S₂O₃)₂]^3-+ $S_{4} O_{6}^{2-}$

结合图1，解释图2中浸金量先上升后下降的原因：。

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33. 螯合树脂吸附法处理废水具有吸附容量大、速度快以及选择性好等特点，已成为近年来的研究热点。螯合树脂M与Cu²⁺形成新的螯合物Q，从而达到去除Cu²⁺的效果，吸附机理如图所示。

资料：

①吸附原理

螯合树脂M中的-COOH解离出H⁺ ，变成-COO^- ，而且树脂中含有N原子，在与Cu²⁺接触时，树脂中的-COO^-、N原子与Cu²⁺形成配位键，形成新的螯合物Q，从而达到去除Cu²⁺的目的。

②在体系酸性较强情况下，氮原子与氢离子具有较强的配位能力。

(1)、M中四种元素电负性由大到小的顺序为(用元素符号表示)。

(2)、M中N原子的杂化轨道类型为。

(3)、Q中存在配位键，其中提供空轨道的是。

(4)、在螯合树脂M处理含铜废水过程中，发现体系pH对Cu²⁺的吸附量有影响，实验结果如图所示。

①吸附去除Cu²⁺的过程中需保持体系处于适宜的pH，其中pH约为时吸附效果最好。

②解释体系碱性过强时，吸附能力下降的原因。

③从结构角度解释：体系酸性较强时，吸附能力下降的原因。

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34. 科学家对多种过渡金属元素进行深入的研究，在新能源、新材料研发，医疗等领域应用广泛。回答下列问题：

(1)、铜元素位于周期表中区，画出Fe³⁺离子能量最高的能级的电子排布图。

(2)、CO可以形成Ni(CO)₄、Fe(CO)₅等多种配合物，在提纯金属方面应用广泛。与CO互为等电子体的一种阴离子和一种单质分子的化学式分别为、；CO分子中σ键和π键的个数比为，试比较C、O与N的第一电离能的大小。

(3)、PtCl₂(NH₃)₂有如图两种平行四边形结构：
研究表明，图a分子用于抗癌药物，在图a中用箭头标出配位键。解释分子b不溶于水的原因：。其中配体NH₃中心原子的杂化方式为。

(4)、铜和氧形成的一种离子化合物(氧的化合价为-2)是良好的半导体材料。晶胞结构如图所示：
铜离子的电荷数为，其配位数为，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中a原子和b原子坐标分别为(0，0，0)、( $\frac{1}{2}$ ， $\frac{1}{2}$ ， $\frac{1}{2}$ )，则c原子分数坐标为，若晶体密度为dg/cm³ ，设N_A为阿伏加德罗常数的值，则晶胞中阴阳离子最短距离为nm(列出计算式即可)。

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35. 丙二烯磷酸加氢生成顺丙烯磷酸是磷霉素合成的关键步骤，反应原理是：
回答下列问题：

(1)、Pd的原子序数是46，基态Pd原子轨道中不存在单电子，基态Pd原子的价电子排布式是．

(2)、中电负性最大的元素是(填元素符号)：①号碳原子的杂化方式是， ②号碳原子的价层电子对数为．

(3)、 $P d C l_{4} {(N H_{3})}_{2}$ 有2种八面体结构：
①有极性的结构是(填标号)．
② $P d C l_{4} {(N H_{3})}_{2}$ 中 $N H_{3}$ 中 $∠ H - N - H$ 的键角(填“<”、“>”或“=") $N H_{3}$ 中 $∠ H - N - H$ 的键角．

(4)、 $H_{2} O_{2}$ 能与水混溶，却不溶于 $C C l_{4}$ ，原因是．

(5)、Pd的晶胞俯视图如下所示：
已知1个晶胞中含4个Pd原子，其中3个Pd原子的坐标是 $(\frac{1}{2} ， 0 ， \frac{1}{2})$ ， $(0 ， \frac{1}{2} ， \frac{1}{2})$ ， $(\frac{1}{2} ， \frac{1}{2} ， 0)$ 则晶胞中每个Pd原子周围距离相等且最近的Pd原子有个；某铜钯合金 $C u_{3} P d$ 可看作上述Pd晶胞中位置的Pd原子被Cu原子替代．

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物质	熔点	沸点
偏二甲肼	-58℃	63.9℃
肼	1.4℃	113.5℃

氧化物	${Na}_{2} O$	$MgO$	${Al}_{2} O_{3}$	${SiO}_{2}$
离子键的百分数	62%	50%	41%	33%