《2025年学霸高考黑题化学人教版》

经典真题3 (不含晶胞参数计算型) (2024·浙江1月，17，10分) 氮和氧是构建化合物的常见元素。
已知：
请回答：
(1)某化合物的晶胞如图，其化学式是CrCl₃·4H₂O，晶体类型是分子晶体。

(2)下列说法正确的是CD(填字母)。
A. 电负性：B＞N＞O
B. 离子半径：P³⁻＜S²⁻＜Cl⁻
C. 第一电离能：Ge＜Se＜As
D. 基态Cr²⁺的简化电子排布式：[Ar]3d⁴
(3)①H₂N—NH₂+H⁺→H₂N—NH₃⁺，其中—NH₂的N原子杂化方式为sp³；比较键角∠HNH：H₂N—NH₂中的—NH₂＜(填“＞”“＜”或“=”)H₂N—NH₃⁺中的—NH₃⁺，请说明理由：—NH₂中N有孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大，键角小。
②将HNO₃与SO₃按物质的量之比1:2发生化合反应生成A，测得A由2种微粒构成，其中之一是NO₂⁺。比较氧化性强弱：NO₂⁺＞(填“＞”“＜”或“=”)HNO₃；写出A中阴离子的结构式：。

答案：
经典真题3
(1)CrCl₃·4H₂O　分子晶体
(2)CD
(3)①sp³　＜　—NH₂中N有孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大，键角小　②
解题思路
根据晶胞结构求物质化学式时，由于最后得到的是最简式，则对于分子晶体来说，即为构成晶胞的分子的分子式，此时无需按照均摊法计算晶胞组成，只需按图例写出一个分子的分子组成即可。
解析：
(1)由晶胞图可知，构成晶胞的粒子为CrCl₃·4H₂O分子，晶体类型为分子晶体。
(2)同一周期主族元素，从左到右电负性依次增强，故顺序为O＞N＞B，A错误；核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，故顺序为P³⁻＞S²⁻＞Cl⁻，B错误；同一周期主族元素，从左到右第一电离能呈增大的趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素例外，故顺序为Ge＜Se＜As，C正确；基态Cr原子的简化电子排布式为[Ar]3d⁵4s¹，则基态Cr²⁺的简化电子排布式为[Ar]3d⁴，D正确。
(3)①—NH₂的N原子价层电子对数为3 + $\frac{5 - 1×3}{2}$ = 4，故杂化方式为sp³；—NH₂价层电子对数为4，有一对孤电子对，—NH₃⁺价层电子对数为4 + $\frac{5 - 1 - 1×4}{2}$ = 4，无孤对电子，又因为孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，故键角∠HNNH：H₂N—NH₂中的—NH₂＜H₂N—NH₃⁺中的—NH₃⁺；②将HNO₃与SO₃按物质的量之比1∶2发生化合反应生成A，测得A由2种微粒构成，其中之一是NO₃⁻，则A为NO₂HS₂O₇⁻，硝酸失去一个OH⁻得到NO₃⁻，则NO₃⁻得电子能力更强，氧化性更强，故氧化性强弱：NO₃⁻＞HNO₃；阴离子为HS₂O₇⁻，根据已知信息可知其结构式为

巩固训练1 (2025·天津二模) 碳族元素的单质及化合物在生产中有许多重要用途，请回答下列问题：
(1)基态碳原子核外有4种不同空间运动状态的电子，其中占据最高能级的原子轨道的形状是哑铃形(填名称)。
(2)已知SiH₄和Si₃N₄中硅元素均为+4价，则H、N、Si的电负性由大到小的顺序为N＞H＞Si。

(3)写出Ge的基态原子最外层电子轨道表示式：4s²4p²　轨道表示式 。
(4)氮化硅(Si₃N₄)是一种高温结构陶瓷，其部分空间结构如图所示，结构中每个原子杂化类型相同且均达到8电子稳定结构，氮化硅(Si₃N₄)的晶体类型是共价晶体，请比较该晶体结构中键角大小：N—Si—N＞Si—N—Si(填“＞”“＜”或“=”)。
(5)下图表示固态SnCl₂形成一维链状聚合的结构，在分子结构中已标出所含的配位键，SnCl₂气态时以单分子形式存在。则固体分子及气体分子中Sn的杂化轨道类型分别为sp³、sp²。

(6)(CH₃NH₃)PbBr₃的晶胞结构如图所示。其中B代表Pb²⁺，则C代表Br⁻。

答案：
巩固训练1
(1)4　哑铃形
(2)N＞H＞Si
(3)4s²4p²　轨道表示式
(4)共价晶体　＞
(5)sp³　sp²
(6)C
解析：
(1)碳的原子序数为6，电子排布式为1s²2s²2p²，有4个原子轨道填充电子，即有4种不同空间运动状态的电子，其中占据最高能级的原子轨道是p轨道，形状是哑铃形。
(2)已知SiH₄和Si₃N₄中硅元素均为+4价，则SiH₄中氢元素为负价，电负性大于硅，Si₃N₄中N元素为负价，电负性大于硅，H和N形成NH₃时，H为+1价，N为 - 3价，故N、H、Si的电负性由大到小的顺序为N＞H＞Si。
(3)Ge元素在第四周期第ⅣA族，最外层电子排布式为4s²4p²。
(4)氮化硅(Si₃N₄)是一种高温结构陶瓷，形成的是三维立体结构，故是共价晶体；结构中每个硅原子杂化类型均为sp³杂化，每个硅原子与4个氮原子成键，每个氮原子与3个硅原子成键，氮原子存在1对孤电子对，导致N—Si—N间成键原子间斥力较大，键角大于Si—N—Si。
(5)配位键由Sn提供空轨道，Cl提供孤电子对，根据图可知形成两条共价键的Cl，其中一条为配位键，配位键的表示为由形成两条共价键的Cl指向Sn；SnCl₂的一维链状聚合结构中，Sn形成了四条键，杂化类型为sp³，气体分子为单分子，即形成两条共价键的Cl断开其中一条，则Sn形成三条键，杂化类型为sp²。
(6)B代表Pb²⁺，位于晶胞的体心，有1个，C在面心，晶胞中含有6×$\frac{1}{2}$ = 3，结合化学式(CH₃NH₃)PbBr₃可知其代表Br⁻。