第3章 晶体结构与性质 同步测试 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第3章 晶体结构与性质 同步测试 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2 一、单选题 1．下列说法中，正确的是（　　） A．原子晶体在熔融态时，共价键被破坏 B．金属晶体的熔点一定比分子晶体的高 C．干冰升华时，分子内共价键会发生断裂 D．分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定 2．关于晶体的下列说法正确的是（　　） A．化学键都具有饱和性和方向性 B．晶体中只要有阴离子，就一定有阳离子 C．氢键具有方向性和饱和性，也属于一种化学键 D．金属键由于无法描述其键长、键角，故不属于化学键 3．下列图象是从某些离子晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断下列图象属于NaCl晶体结构的图象是 （　　） A．图⑴和图⑶ B．图⑵和图⑶ C．只有图⑴ D．图⑴和图⑷ 4．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：（　　） A．观察外观是否规则 B．测定是否有固定的熔点 C．进行X射线衍射实验 D．验证是否有各向异性 5．下列物质属于共价晶体的酸性氧化物是（　　） A．干冰 B．石英 C．氧化钠 D．金刚石 6．K3[Fe(CN)6]俗称赤血盐、赤血盐钾，化学上常用于检验亚铁离子。下列关于K3[Fe(CN)6]的说法错误的是（　　） A．该化合物中的Fe为+3价 B．1molK3[Fe(CN)6]中含有的σ键数目为6NA C．配体是CN-，配位数为6 D．铁离子提供空轨道 7．实验室检验的反应产物结构如图所示，有关该物质的分析正确的是（　　） A．该物质是一种配合物，中心离子为 B．该物质的分子内只存在共价键和配位键两种作用力 C．该物质存在键 D．该物质的分子中C、N、O原子均存在孤电子对 8．下列物质属于共价晶体的是（　　） A．SO2 B．SiO2 C．HNO3 D．葡萄糖 9．下列判断中错误的是（　　） A．熔融态能够导电的晶体一定是离子晶体 B．不同族元素氧化物可形成同类晶体 C．同族元素氧化物可形成不同类型晶体 D．氯化铵固体属于离子晶体，加热使其分解时破坏了离子键和共价键 10．下列物质性质的变化规律与分子间作用力有关的是(　　) A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 B．金刚石的硬度大于硅的，其熔、沸点也高于硅的 C．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低 D．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 11．根据等电子原理，下列各组分子或离子的空间构形不相似的是（　　） A．SO2与O3 B．NH4＋和CH4 C．H3O+与NH3 D．CO2与H2O 12．我国科学家合成了富集11B的非碳导热材料立方氮化硼晶体，晶胞结构如图。下列说法错误的是（　　） A．氮化硼晶体有较高的熔、沸点 B．该晶体具有良好的导电性 C．该晶胞中含有4个B原子，4个N原子 D．N原子周围等距且最近的N原子数为12 13．水的状态有气态、液态、固态，还有玻璃态．玻璃态水是液态水急速冷却到165K时形成的，无固定形状，不存在晶体，且密度与普通水相同．下列有关叙述正确的是（　　） A．当水结成冰时，水分子间的间距会减小，因而密度增大 B．玻璃态水与液态水具有不同酌化学性质 C．玻璃态水是水的一种特殊状态 D．纯净水与食盐水的冰点相同 14．碳及其化合物在工农业生产中有着广泛应用。是常见还原剂，可用溶液吸收。还可以用于生产、等有机物。下列有关说法正确的是（　　） A．能形成分子间氢键 B．中的键角比的大 C．的空间构型为三角锥形 D．中有配位键 15．共价键、离子键和范德华力是粒子之间的三种作用力。下列晶体①Na2O2、②SiO2、③石墨、④金刚石、⑤NaCl、⑥白磷中，含有以上其中两种作用力的是（　　） A．①②③ B．①③⑥ C．②④⑥ D．①②③⑥ 16．下列说法错误的是（　　） A．HBr分子中存在极性共价键 B．KOH晶体中既有离子键又有共价键 C．NaCl晶体溶于水时有离子键的断裂 D．NH3分子中每个原子最外电子层都具有8电子稳定结构 17．一种以苦卤水(主要成分是、)为原料制备无水的工艺流程如下： 下列说法正确的是（　　） A．滤液中大量存在、、 B．“煅烧”后的产物溶于稀盐酸，将所得溶液加热蒸干也可得到无水 C．1个干冰晶胞(见右图)中含14个 D．“高温氯化”时的反应为 18．我国科学家成功合成了一种具有超高能量且室温下稳定的盐(局部结构如图)，其中含有两种10电子离子。下列说法错误的是 （　　） A．经X射线衍射实验可测得该盐的晶体结构 B．该盐可用于制造炸药 C．两种10电子离子中均含配位键 D．图中离子中Z原子采取杂化 19．下列关于SiO2晶体网状结构（如图）的叙述正确的是（　　） A．存在四面体结构单元， O处于中心， Si处于4个顶角 B．最小环上有3个Si原子和3个O原子 C．最小环上Si和O原子数之比为1：2 D．最小环上有6个Si原子和6个O原子 20．氮氧化铝（AlON）属原子晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是（　　） A．AlON和石英的化学键类型相同 B．AlON和石英晶体类型相同 C．AlON和Al2O3的化学键类型不同 D．AlON和Al2O3晶体类型相同 二、综合题 21．纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域．单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料．已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示： 电离能（KJ/mol） I1 I2 I3 I4 A 932 1821 15399 21771 B 738 1451 7733 10540 （1）①某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图1所示，该同学所画的电子排布图违背　 　，B元素位于周期表五个区域中的　 　区． ②ACl2分子中A的杂化类型为　 　，ACl2的空间构型为　 　． （2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物． ①以体心立方堆积形成的金属铁中，其原子的配位数为　 　． ②写出一种与CN﹣互为等电子体的单质的电子式　 　． ③六氰合亚铁离子[Fe（CN）6]4﹣中不存在　 　． A．共价键 B．非极性键 C．配位键 D．σ键 E．π键 （3）一种Al﹣Fe合金的立体晶胞如图2所示．请据此回答下列问题： ①确定该合金的化学式　 　． ②若晶体的密度=ρ g/cm3，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离（用含ρ的代数式表示，不必化简）为　 　 cm． 22．黄铜是由铜和锌组成的合金，在黄铜中加入镍可显著提高黄铜在大气中和海水中的耐蚀性。回答下列问题： （1）基态Ni2+的核外电子排布式为　 　，有　 　个未成对电子。 （2）CuSO4溶液里逐滴滴入过量氨水，形成深蓝色溶液。 ①深蓝色的溶液是因为生成了一种配离子，其离子符号为　 　 其中配位原子是　 　。 ②NH3分子的空间构型是　 　。NH3的键角　 　（填大于或小于）H2O，原因是　 　。 23．元素周期表第四周期的8、9、10列元素为X、Y、Z，它们的化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题(涉及的化学式用元素符号表示) （1）基态X原子的价电子排布式为　 　，Z2+核外3d能级上有　 　对成对电子。 （2）Y3+的一种配离子[Y(N3)(NH3)5]2+中，Y3+的配位数是　 　，1mol配离子中所含σ键的数目为　 　，配位体N3－中心原子杂化类型为　 　。 （3）Y2+在水溶液中以[Y(H2O)6]2+存在。向含Y2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Y(NH3)6]2+，其原因是　 　。 （4）X离子与KCN形成的蓝色晶体中，X2+、X3+分别占据立方体互不相邻的顶点，而立方体的每条棱上均有一个CN－，K+位于立方体的某恰当位置上。据此可知该晶体的化学式为　 　，立方体中X2+间连接起来形成的空间构型是　 　。 （5）一定温度下，ZO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2－作密置单层排列，Z2+填充其中(如图)，已知O2－的半径为apm，每平方米面积上分散的该晶体的质量为　 　g(用含a、NA的代数式表示)。 24．以物质的量之比3：1的Fe和Al共熔后结晶得Fe3Al晶体，晶胞结构如图一所示，该晶胞为立方晶胞，晶胞参数为a pm。血红素(如图二)是血红蛋白的活性部位，其中心元素是Fe( II)。二者是常见的含铁物质，请回答下列问题。 （1）Fe2+的价电子排布式为：　 　。 （2）血红素分子中非金属元素电负性由大到小的顺序是　 　 (用元素符号表示)；这些元素形成的简单氢化物中沸点由高到低的顺序是　 　 (用化学式表示)；C、N、O三种元素形成一种阴离子CNO-，其结构中有　 　个σ键，　 　 个π键。 （3）有机分子中的闭环平面结构中，成环原子的π电子数等于4n+2(n=1，2，3)时，该环具有芳香性。n环为血红素中含N最小环，且为平面结构，则N杂化类型为　 　 ；该环　 　(填“有”、“无”)芳香性。 （4）Fe3Al晶胞中，rAl=b pm， rFe=c pm，则该晶胞的空间利用率为　 　(以含π的代数式表示)。 （5）m原子的原子分数坐标为　 　. ；晶胞内任意两个Al原子之间的距离为　 　pm。 （6）Fe3Al晶体的密度为　 　 g·cm-3。 25．如图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分﹣﹣血红素的结构式． 回答下列问题： （1）血红素中含有C、H、O、N、Fe五种元素，C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是　 　，写出基态Fe原子的核外电子排布式　 　． （2）血红素中N原子的杂化方式为　 　，在右图的方框内用“→”标出Fe2+的配位键． （3）铁有δ、γ、α三种同素异形体，γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为　 　，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为　 　． 答案解析部分 1．【答案】A 【解析】【解答】A．熔融就是达到液态了，原子晶体必须破坏唯一的化学键，即共价键，A符合题意； B．金属晶体的熔点有的很高，有的很低，如常温下汞呈液态，所以金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高，B不符合题意； C．干冰升华时，二氧化碳分子没变，分子内共价键没有断裂，C不符合题意； D．分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质的熔沸点一般越高，分子晶体的稳定性与化学键有关系，与分子间作用力没有关系，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】B.金属晶体的熔点不一定比分子晶体高，金属汞在常温下呈液态； C.干冰升华时共价键不断裂； D.分子间作用力与物质的稳定性无关。 2．【答案】B 【解析】【解答】A．离子键通过阴阳离子之间的相互作用形成，离子键没有方向性和饱和性，共价键是原子之间通过共用电子对形成，所以共价键有方向性和饱和性，故A不符合题意； B．在晶体中有阴离子，根据物质呈电中性，有阴离子，那么一定有阳离子中和阴离子的电性，故B符合题意； C．氢键饱和性，是指一个氢原子只能和一个氧（氟，氮）原子，形成氢键，而不能同时和多个原子形成氢键；方向性，是指氢键是有一定键角，但氢键属于分子间作用力，不属于化学键，故C不符合题意； D．金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间的强烈相互作用，金属键没有方向性和饱和性，无法描述其键长、键角，但属于化学键，故D不符合题意； 故答案为：B． 【分析】A.共价键有方向性和饱和性； B.根据晶体的电中性进行分析； C.氢键不属于化学键； ​D.金属键属于化学键. 3．【答案】D 【解析】【解答】由于在氯化钠晶体中，每个钠离子周围同时吸引着最近的等距离的6个氯离子同样每个氯离子周围同时吸引着最近的等距离的6个钠离子，图⑴符合条件，图⑷中选取其中一个离子，然后沿X、Y、Z三轴切割得到6个等距离的且最近的带相反电荷的离子，所以其配位数也是6，符合条件， 故答案为：D 【分析】综合考查常见晶体的空间构型，注意氯化钠和氯化铯晶体的区别； 4．【答案】C 【解析】【解答】晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，x射线衍射可以看到微观结构，而有些晶体的熔沸点较低，硬度较小，如Na等金属晶体，有些晶体不能导电，所以不能通过测固体的熔点、看外观是否规则、是否有各向异性来判断，C复合体贴； 故答案为：C 【分析】构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来．因此，区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验，以此来解答。 5．【答案】B 【解析】【解答】A．干冰是固体CO2，属于分子晶体的酸性氧化物，A不符合题意； B．石英是固体SiO2，属于共价晶体的酸性氧化物，B符合题意； C．氧化钠属于离子晶体的碱性氧化物，C不符合题意； D．金刚石为碳单质，属于共价晶体的单质，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】由原子构成的晶体为共价晶体，酸性氧化物是指能够与碱反应只生成盐和水的氧化物。 6．【答案】B 【解析】【解答】A．设该化合物中Fe的化合价为x，则3×(+1)+x+6×(-1)=0，解得x=+3，即该化合物中的Fe为+3价，A不符合题意； B．该配合物中，Fe3+和CN-之间形成配位键，CN-含有碳氮三键，配位键是σ键，一个碳氮三键含有1个σ键和2个π键，则1mol K3[Fe(CN)6]中含有12mol σ键，数目为12NA，B符合题意； C．该配合物中，Fe3+提供空轨道，配体是CN-，配位数为6，C不符合题意； D．该配合物中，Fe3+提供空轨道，配体是CN-，配位数为6，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.根据化合物中化合价代数和为0计算； B.单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，三键中含有1个σ键和2个π键，配位键也是σ键； C.该配合物中Fe3+为中心离子，提供空轨道，配体是CN-，配位数为6。 7．【答案】A 【解析】【解答】A．由图可知，该物质是一种配合物，中心离子为镍离子，与4个氮原子形成配位键，故A符合题意； B．由图可知，配合物中存在共价键、配位键和氢键三种作用力，故B不符合题意； C．由图可知，配合物中存在共价键、配位键，共价键中单键为σ键、双键中有1个σ键、配位键属于σ键，则分子中含有的σ键为32，则1mol配合物中含有32molσ键，故C不符合题意； D．由图可知，碳原子的最外层的4个电子全部参与成键，没有孤电子对，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.该配合物的中心离子为Ni2+； B.该分子中还存在氢键； C.单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，配位键属于σ键； D.该物质中C原子不含孤电子对。 8．【答案】B 【解析】【解答】A． SO2属于分子晶体，A不符合题意； B． 二氧化硅是由原子构成，属于共价晶体，B符合题意； C． 硝酸分子属于分子晶体，C不符合题意； D． 葡萄糖属于共价化合物，是分子晶体，D不符合题意； 故答案为：B 【分析】A． SO2属于分子晶体； B． 二氧化硅属于共价晶体； C． 硝酸分子属于分子晶体； D． 葡萄糖属于分子晶体。 9．【答案】A 【解析】【解答】A．熔融态能够导电的晶体不一定是离子晶体，可能是金属晶体，A符合题意； B．不同族元素氧化物可形成同类晶体，例如氧化钠、氧化镁等均是离子晶体，B不符合题意； C．同族元素氧化物可形成不同类型晶体，例如二氧化硅是共价晶体，二氧化碳是分子晶体，C不符合题意； D．氯化铵是离子化合物，氯化铵固体属于离子晶体，氯化铵中存在离子键和共价键，加热使其分解时生成氨气和氯化氢，破坏了离子键和共价键，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】离子晶体和金属晶体在熔融状态下均可导电，因此熔融状态下可以导电的晶体是离子晶体和金属晶体，其他选项均正确 10．【答案】D 【解析】【解答】A项中的物质稳定性取决于分子内共价键的键能； B项中的两者均为原子晶体，原子晶体的熔、沸点，硬度取决于原子间共价键的键能； C项中的四者均为离子晶体，熔点的高低取决于晶格能的大小； D项中的四者均为分子晶体，熔、沸点的高低取决分子间作用力的大小。 【分析】A.物质稳定性是化学性质，取决于分子内共价键的键能； B.，原子晶体的熔、沸点，、硬度取决于原子间共价键的键能； C.离子晶体，熔点的高低取决于晶格能的大小； D.分子晶体，熔、沸点的高低取决分子间作用力的大小。 11．【答案】D 【解析】【解答】A．SO2和O3的原子个数都为3；价电子数均为18，原子数和价电子数都相等，属于等电子体，结构相似，故A不选； B．NH4+和CH4的原子个数都为5；NH4+的价电子数为5+1×4-1=8，CH4的价电子数为4+1×4=8，二者含有相同原子数和相同价电子数，是等电子体，结构相似，故B不选； C．H3O+和NH3的原子个数都为4；H3O+的价电子数为1×3+6-1=8，NH3的价电子数为5+1×3=8，二者含有相同原子数和相同价电子数，是等电子体，结构相似，故C不选； D．CO2和H2O的原子个数都为3；CO2的价电子数为4+6×2=16，H2O的价电子数为1×2+6=8，二者含有相同原子数，但价电子数不相同，不是等电子体，结构不相似，前者为直线型，后者为V型，故D选； 故答案为：D。 【分析】等电子体的结构相似，判断两种物质是否属于等电子体即可。 12．【答案】B 【解析】【解答】氮化硼晶体为共价晶体，共价晶体具有较高的熔、沸点，A不符合题意； 该晶体结构中无自由移动的电子，不具有导电性，B符合题意； 由图可知，该晶胞含4个N原子，B原子位于晶胞的顶角和面心，故B原子的数目为8×+6×=4，C不符合题意； 由图可知，每个N原子可以与4个B原子成键，1个B原子可以和4个N原子成键，其中的3个N原子距中心N原子等距离且最近，则N原子周围等距且最近的N原子数为4×3=12，D不符合题意。 【分析】该晶体为立方氮化硼晶体，属于共价键形成的共价晶体，没有良好的导电性。 13．【答案】C 【解析】【解答】解：A、水结成冰水分子间隙变大密度变小，而不是变大，故A错误； B、玻璃态水与液态水是状态不同，所以物理性质不同，而化学性质相同，而不是不同，故B错误； C、玻璃态水是液态水急速冷却到165K时形成的，无固定形状，不存在晶体，是水的一种特殊状态，所以玻璃态水是水的一种特殊状态，故C正确； D、稀溶液具有沸点升高、凝固点降低的特点，所以纯净水与食盐水的冰点不相同，故D错误； 故选C． 【分析】A、水结成冰水分子间隙变大密度变小； B、玻璃态水与液态水是状态不同，所以物理性质不同，而化学性质相同； C、玻璃态水是液态水急速冷却到165K时形成的，无固定形状，不存在晶体，是水的一种特殊状态； D、稀溶液具有沸点升高、凝固点降低的特点． 14．【答案】B 【解析】【解答】A．C的非金属性不太强，不能形成分子间氢键，故A不符合题意； B．二氧化碳为直线型分子，键角为180°，甲烷为正四面体型，键角为109°28′，二氧化碳的键角大，故B符合题意； C．中中心碳原子的价层电子对数为，不存在孤电子对，为平面三角形结构，故C不符合题意； D．中Cu和氨气分子间存在配位键，中有配位键，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.甲烷分子间不能形成氢键； B.二氧化碳为直线形分子，甲烷为正四面体形； C.碳酸根的空间构型为平面三角形； D.一个中含有2个配位键。 15．【答案】B 【解析】【解答】①Na2O2含有共价键、离子键；②SiO2含有共价键；③石墨含有共价键和范德华力；④金刚石含有共价键；⑤NaCl含有离子键；⑥白磷中含有共价键和范德华力；含有以上其中两种作用力的是①③⑥， 故答案为：B。 【分析】 共价键、离子键和范德华力是粒子之间的三种作用力 含有离子键的是：Na2O2 、NaCl 含有共价键的是：Na2O2 、 SiO2 、 石墨 、白磷 范德华力的是： 石墨 、 白磷 16．【答案】D 【解析】【解答】A．HBr分子中的化合键位极性共价键，A不符合题意； B．KOH晶体中既OH-间为共价键，钾离子与氢氧根之间为离子键，B不符合题意； C．NaCl晶体溶于水形成钠离子和氯离子有离子键的断裂，C不符合题意； D．NH3分子中N原子最外电子层具有8电子稳定结构，H原子只有2个电子也是稳定结构，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A、不同元素原子形成的共价键为极性共价键； B、KOH晶体中含有离子键和共价键； C、NaCl溶于水形成Na+和Cl-； D、氢原子的最外层电子数达不到8个； 17．【答案】D 【解析】【解答】A．由分析知，加入CaO后溶液呈碱性，溶液中Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，滤液中含有、Ca2+、，A不符合题意； B．煅烧后产物是MgO，溶于稀盐酸得溶液，但加热蒸干促进镁离子水解，得到产物是Mg(OH)2，不是无水，B不符合题意； C．干冰晶胞是面心立方结构，分子处于立方体的八个顶点和六个面心，根据均摊法，晶胞中含有分子数为，C不符合题意； D．氯化过程加入C和Cl2反应生成MgCl2和CO，发生反应为，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A．Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，滤液中含有、Ca2+、； B．考虑水解，得到Mg(OH)2； C．根据均摊法计算； D．氧化镁与C和Cl2反应生成MgCl2和CO。 18．【答案】D 【解析】【解答】A．由该盐得局部结构图可知经X射线衍射实验可以测定该盐的晶体结构，故A不符合题意； B．该物质是一种具有超高能量的盐，则可用于制造炸药，故B不符合题意； C．由分析知有两种10电子离子可能为，，两者中均含配位键，故C不符合题意； D．图中离子为，图示的结构为平面正五边形，说明中N原子采取杂化，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体； B.该物质具有超高能量，可用于制造炸药； C.两种10电子离子可能为和，均含配位键； D.离子为，N原子价层电子对数为3，采用sp2杂化。 19．【答案】D 【解析】【解答】A、二氧化硅晶体中存在四面体结构单元，每个硅原子能构成四个共价键，每个氧原子能形成2个共价键，Si处于中心，O处于4个顶角，故A不符合题意； B、最小的环上，有6个Si原子和6个O原子，故B不符合题意； C、最小的环上，有6个Si原子和6个O原子，所以最小的环上硅氧原子数之比为1：1，故C不符合题意； D、最小的环上，有6个Si原子和6个O原子，Si处于中心，O处于4个顶角，故D符合题意。 故答案为：D。 【分析】A.二氧化硅中四面体是以Si原子为中心； B.根据二氧化硅的晶体图判断最小环即可； C.根据最小环上原子个数进行判断。 20．【答案】D 【解析】【解答】原子晶体中相邻的原子间形成共价键。常见的原子晶体有金刚石、二氧化硅（石英）晶体等。是离子晶体，Al2O3结构粒子为阴、阳离子，离子间作用力为离子键。所以D的描述是不符合题意的。 【分析】石英为二氧化硅，都为原子晶体，由原子构成，微粒间的作用力为共价键。 21．【答案】（1）能量最低原理；s；sp；直线形 （2）8；；B （3）Fe2Al； 【解析】【解答】解：（1）①由图1电子轨道排布图可知，3s能级未填满就填充3p能级，所以违背能量最低原理；由表中电离能可知，二者第三电离能剧增，故为+2价，都为短周期元素，故A为铍、B为Mg，镁价层电子排布为3s2，处于周期表中s区， 故答案为：能量最低原理；s；②BeCl2分子中Be的成2个σ键，杂化轨道数为2，采取sp杂化，没有孤对电子对，为直线型，故答案为：sp；直线形；（2）①体心立方堆积，如： ，属于钾、钠和铁型，其原子的配位数为8，故答案为：8；②等电子体中原子个数相等、价电子数相等，CN﹣含有2个原子、价电子数是10，与单质氮气分子是等电子体关系，氮气的电子式为 ， 故答案为： ；③六氰合亚铁离子[Fe（CN）6]4﹣中存在配位键，极性共价键，CN﹣电子式为 ，则C、N间存在σ键和π键， 故答案为：B；（3）①由晶胞图2，晶胞中含有4个Al原子，且都位于晶胞内部，则晶胞平均含有4个Al，晶胞中Fe位于顶点的有8个，位于面心的有6个，位于棱上的有12个，位于体心的有1个，含有Fe原子数目为8× +6× +12× +1=8，Fe与 Al原子数目之比为8：4=2：1，故该合金的化学式为Fe2Al，故答案为：Fe2Al；②一个晶胞中含有8个Fe原子和4个Al原子，设合金中最近的两个Fe原子之间的距离为xcm，则棱长为2xcm，体积为8x3cm3，晶胞质量为 g，由ρ= 可知，8x3= ，则x= cm，故答案为： ． 【分析】（1）①由图1电子轨道排布图可知，3s能级未填满就填充3p能级，3s能级能量比3p能级低，每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反；由表中电离能可知，二者第三电离能剧增，故为+2价，都为短周期元素，故A为铍、B为Mg，镁价层电子排布为3s2；②BeCl2分子中Be的成2个σ键，杂化轨道数为2，采取sp杂化，没有孤对电子对，为直线型；（2）①体心立方堆积，如： ，属于钾、钠和铁型，其原子的配位数为8；②等电子体中原子个数相等、价电子数相等，CN﹣含有2个原子、价电子数是10，与单质氮气分子是等电子体关系；③六氰合亚铁离子[Fe（CN）6]4﹣中存在配位键，极性共价键，CN﹣电子式为 ，则C、N间存在σ键和π键；（3）①由晶胞图2，晶胞中含有4个Al原子，且都位于晶胞内部，则晶胞平均含有4个Al，晶胞中Fe位于顶点的有8个，位于面心的有6个，位于棱上的有12个，位于体心的有1个，根据均摊法计算；②一个晶胞中含有8个Fe原子和4个Al原子，合金中最近的两个Fe原子之间的距离为xcm，则棱长为2xcm，体积为8x3cm3，晶胞质量为 g，结合ρ= 计算． 22．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d8；2 （2）[Cu（NH3）4]2+；N；三角锥形；大于；氨分子和水分子的VSEPR模型都是四面体形，但水分子中中心原子孤电子对数大于氨分子，对σ键的斥力更大，键角更小 【解析】【解答】（1）Ni原子核外有28个电子，根据构造原理，基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，Ni2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8。3d原子轨道中有2个未成对电子。 （2）CuSO4溶液中逐滴滴入过量氨水，发生的离子反应有：Cu2++2NH3·H2O=Cu（OH）2↓+2NH4+、Cu（OH）2+4NH3·H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O。 ①配离子符号为[Cu（NH3）4]2+，NH3分子中N原子提供孤电子对与Cu2+的空轨道共用，配位原子为N。②NH3中中心原子N上的孤电子对数为 （5-3 1）=1，成键电子对数为3，价层电子对数为1+3=4，VSEPR模型为四面体形，略去N上的一对孤电子对，NH3分子的空间构型为三角锥形。NH3的键角大于H2O，原因是：氨分子和水分子的VSEPR模型都是四面体形，但水分子中中心原子孤电子对数[H2O中中心原子O上的孤电子对数为 （6-2 1）=2]大于氨分子，对σ键的斥力更大，键角更小。 【分析】（1）根据原子核外电子的构造原理进行书写电子排布式，注意阳离子的书写，根据电子排布式确定未成对电子数； （2）根据氨合铜离子书写其符号，根据价层电子对互斥理论确定氨气分子的空间构型。 23．【答案】（1）3d64s2；3 （2）6；23NA；sp （3）N元素电负性比O元素小，N原子更容易提供孤电子对，形成配位键更稳定 （4）KFe2(CN)6；正四面体形 （5） 或 【解析】【解答】元素周期表第四周期的8、9、10列元素为X、Y、Z，推出X为Fe，Y为Co，Z为Ni， （1）基态Fe原子价电子是由最外层s能级和次外层d能级组成，则基态Fe原子价电子排布式为3d64s2；Ni2＋的价电子排布式为3d8，有3对成对电子； （2）该配离子为[Co(N3)(NH3)5]2＋，Co3＋的配位数为6，成键原子之间只能形成一个σ键，1mol该配离子含有σ键的数目是23NA；N3－可以看作是(NN2)－，有2个σ键，孤电子对数为 =0，杂化类型为sp； （3）N元素电负性比O元素小，N原子更容易提供孤电子对，形成配位键更稳定； （4）晶胞中Fe2＋个数为4× = ，Fe3＋的个数为4× =1/2，CN－个数为12× =3，根据化合价代数和为0，则K＋个数为 ，即该晶体的化学式为KFe2(CN)6；Fe2＋间接连起来，构成空间构型为正四面体形； （5）建立如图所示结构， ，每个氧化镍所占的面积为2a×10－12×2a×10－12×sin60°m2，质量为 ，因此每平方米含有的氧化镍的质量为 或 。 【分析】（1）根据元素原子核外电子排布式书写价电子排布式和确定未成对电子； （2）根据每个化学键只能形成一个σ键，进行判断σ键的个数；利用价层电子对排斥理论判断杂化方式； （3）根据形成配位键的条件进行分析； （4）根据均摊法计算化学式； （5）计算每个氧化镍的面积和质量，然后计算每平方米的质量。 24．【答案】（1）3d6 （2）O>N>C>H；H2O>NH3>CH4；2；2 （3）sp2；有 （4）100% （5）(、、)；a （6） 【解析】【解答】(1)Fe2+核外有24个电子，电子排布式为[Ar] 3d6，所以Fe2+的价电子排布式为：3d6，故答案为：3d6。 (2)同周期元素自左至右，电负性增大，非金属性越强，电负性越大，故O、N、C、H的电负性依次减小，即O>N>C>H；O、N、C的简单氢化物分别为H2O、NH3、CH4，水和氨气分子间存在氢键，沸点高于甲烷，常温下水为液态，氨为气态，则沸点由高到低的顺序是H2O>NH3>CH4；CNO-的结构式为[O-CN]-，单键为σ键，三键有一个σ键和两个π键，所以其结构中有2个σ键，2个π键，故答案为：O>N>C>H；H2O>NH3>CH4；2；2。 (3)由图可知，n环为平面结构，N原子上有3个共价键，则N杂化类型为sp2；成环原子的π电子数等于6，则该环有芳香性，故答案为：sp2；有。 (4)该晶胞为立方晶胞，晶胞参数为a pm，晶胞体积为：a 3pm3，一个晶胞中含有Fe原子数目为：8+6+12+1+4=12，含有Al原子数目为：4，Fe3Al晶胞中，rAl=b pm， rFe=c pm，则晶胞中Fe、Al原子的总体积为rFe312+rAl34=(12c3+4b3) pm3=(3c3+b3) pm3，所以该晶胞的空间利用率为100%，故答案为：100%。 (5)由图一可知，m原子位于右后下方小立方体的中心，则m原子的原子分数坐标为(、、)；由晶胞结构图可知，4个铝原子分别位于处于对角位置的4个小立方体的中心，任意两个Al原子之间的距离为晶胞面对角线长的一半，即为apm，故答案为：a。 (6)一个晶胞中含有Fe原子数目为：8+6+12+1+4=12，含有Al原子数目为：4，一个晶胞的质量m=，晶胞的体积V=(a10-10cm)3=a310-30cm3，根据=，得Fe3Al晶体的密度为： g·cm-3，故答案为：。 【分析】（1）根据核外电子排布即可写出价电子排布式 （2）根据元素的非金属性即可判断电负性，根据元素写出氢化物即可判断沸点大小，根据给出的化学式写出结构式即可找出键数 （3）根据成键方式即可判断出杂化类型，根据计算出π电子数即可判断 （4）根据晶胞即可计算出晶胞中原子个数，计算出空间利用率 （5）根据晶胞即可计算出坐标以及距离 （6）根据晶胞计算出质量，结合参数计算出体积即可计算出密度 25．【答案】（1）C、O、N；[Ar]3d64s2 （2）sp3 、sp2 （3）4；4：3 【解析】【解答】解：（1）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第五主族元素的第一电离能大于第六主族元素的，所以C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是C、O、N；铁是26号元素，其原子核外有26个电子，根据构造原理其核外电子排布式为[Ar]3d64s2． 故答案为：C、O、N；[Ar]3d64s2．（2）血红素中N原子有的含有3个σ 键和一个孤电子对，属于sp3杂化；有的含有3个σ 键，属于sp2 杂化方式；Fe2+的配位键为 ． 故答案为：sp3 、sp2； ．（3）该晶胞中顶点上含有的原子数= ，面心上含有的原子数= ，所以一个晶胞中含有4个原子； δ、α两种晶胞中铁原子的配位数分别是8个和6个，所以δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比是4：3． 故答案为：4； 4：3． 【分析】（1）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第五主族元素的第一电离能大于第六主族元素的；根据构造原理写出基态铁原子核外电子排布式．（2）根据每个N原子含有的σ 键个数与孤电子对数之和判断其杂化方式；配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的原子． （3）利用均摊法计算γ晶体晶胞中所含有的铁原子数；先判断δ、α两种晶胞中铁原子的配位数，再计算其比值． 学科网（北京）股份有限公司 $$