题型突破06 分子的空间结构和晶胞-【好题汇编】备战2023-2024学年高二化学下学期期末真题分类汇编（北京专用）

题型突破06 分子的空间结构和晶胞 1．（2022-2023高二下·北京西城·期末）下列分子或离子中，VSEPR模型和空间结构一致的是 A． B． C． D． 2．（2022-2023高二下·北京东城·期末）下列微粒的中心原子是杂化的是 A． B． C． D． 3．（2022-2023高二下·北京丰台·期末）下列各组分子或离子的空间结构不相似的是 A．CO2和OF2 B．NH和CH4 C．H3O+和NH3 D．SO2和O3 4．（2022-2023高二下·北京石景山·期末）下列粒子空间构型是平面三角形的是 ①H3O+   ②BCl3   ③CO   ④NH3   ⑤PCl3 A．①② B．②③ C．①④ D．③⑤ 5．（2022-2023高二下·北京西城·期末）科学家用铜的氧化物做催化剂，成功实现选择性还原，用于回收和利用工业排放的低浓度二氧化碳。的晶胞、铜的氧化物的晶胞如图。下列说法正确的是    A．干冰晶体熔化时需要克服共价键 B．一个干冰晶胞中含有8个分子 C．铜的氧化物晶胞中距离氧离子最近且等距离的氧离子为6个 D．由铜的氧化物的晶胞可知其化学式为 6．（2022-2023高二下·北京朝阳·期末）干冰()的晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是 A．干冰晶体属于分子晶体 B．干冰晶胞中，含有4个分子 C．干冰晶体中，每个周围等距且紧邻的有6个 D．干冰晶体中分子间作用力较小，常压下易升华 7．（2022-2023高二下·北京昌平·期末）甲烷晶体熔点为﹣182.5℃，沸点为﹣161.5℃，其晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是 A．CH4分子的共价键是s-sp3σ键 B．每个晶胞中含有4个CH4分子 C．甲烷晶体熔化时不会破坏化学键 D．甲烷晶体是共价晶体 8．（2021-2022高二下·北京东城·期末）氯化铯的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是 A．氯化铯晶体属于离子晶体 B．氯化铯晶胞中有3套平行棱，3套平行面 C．在氯化铯晶体中，每个Cl-周围紧邻1个Cs+ D．在氯化铯晶体中，每个Cs+周围与它最近且等距离的Cs+共有6个 9．（2021-2022高二下·北京西城·期末）碱金属氯化物是典型的离子化合物，NaCl和CsCl的晶胞结构如图所示。其中的碱金属离子能够与冠醚形成超分子。 下列说法不正确的是 A．NaCl晶胞中a为Na+ B．CsCl晶体中Cs+周围紧邻8个Cl- C．碱金属离子与冠醚通过离子键形成超分子 D．不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别 10．（2021-2022高二下·北京昌平·期末）干冰(固态二氧化碳)在-78℃时可直接升华为气体，其晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是 A．二氧化碳晶体是共价晶体 B．每个晶胞中含有4个分子 C．分子的空间结构为直线形 D．干冰升华时需克服分子间作用力 11．（2022-2023高二下·北京昌平·期末）黄铁矿是制取硫酸的主要原料，其主要成分为FeS2，其中铁元素显+2价，FeS2晶体的晶胞形状为立方体，晶胞结构如图所示。 (1)基态Fe2+的价电子排布式是 。 (2)制取硫酸过程中会产生SO3，SO3分子的空间构型为 。 (3)晶胞中与每个S距离最近且相等的Fe2+有 个。 (4)FeS2晶体的晶胞边长为anm，FeS2的摩尔质量为120g·mol-1，阿伏加德罗常数的值为NA，该FeS2晶体的密度ρ= g·cm-3(1nm=10-7cm，用含a、NA的代数式表示) 12．（2021-2022高二下·北京昌平·期末）钛酸钙是典型的钙钛矿型化合物，该类化合物具有特殊的理化性质，比如吸光性、电催化性等，其晶体结构如下图所示。 (1)基态钛原子价电子排布式是 。 (2)晶胞中与每个距离最近且相等的有 个。 (3)钛酸钙的化学式为 。 (4)其晶胞参数约为，该钛酸钙晶体的密度 (设阿伏加德罗常数的值为，用含a、的代数式表示) 13．（2022-2023高二下·北京西城·期末）甲硅烷可用于制备多种新型无机非金属材料。 (1)Si原子与H原子结合时，Si表现为正价，则电负性：Si H(填“＞”“＜”或“＝”)，分子的空间结构为 。 (2)利用与可制得氮化硅()材料。 ①热稳定性： (填“＞”“＜”或“＝”)。 ②中的键角 中的键角(“＞”“＜”或“＝”)，其键角差异的原因是 。 (3)利用与反应可制得碳化硅晶体，晶胞结构如图，硅原子位于立方体的顶点和面心，碳原子位于立方体的内部。 ①碳化硅晶体中每个Si原子周围距离最近的C原子数目为 ，SiC的晶体类型是 。 ②已知碳化硅的晶胞边长为a nm()，阿伏伽德罗常数为。则碳化硅晶体的密度为 (列出计算式)。 14．（2022-2023高二下·北京昌平·期末）钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。回答下列问题： I．TiCl4为制备CaTiO3的一种原料。 (1)Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是 。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 ﹣24.12 38.3 155 Ⅱ．一类有机-无机杂化材料CH3NH3PbI3具有与CaTiO3相同的晶体结构。 (2)①有机阳离子CH3NH中C原子和N原子的电负性大小比较：C N(填“<”、“=”或“>”)，从原子结构的角度说明理由 。 ②CH3NH3PbI3的晶胞如图所示。Pb2+位于晶胞体心，位于顶点的微粒为 。 ③CH3NH是由CH3NH2与H+通过配位键结合形成的，CH3NH2中做配位原子的是 原子，原因是 。 ④H-N-H键角大小比较：CH3NH CH3NH2(填“<”、“=”或“>”)，原因是 。 (3)CH3NH3PbI3晶体生长过程中容易产生晶体缺陷，造成I-空位。用Br-替换I-可改善这种情况的可能原因是 。 15．（2021-2022高二下·北京西城·期末）砷化铟(InAs)是一种优良的半导体化合物，有广泛用途。 (1)基态In的价层电子排布式为5s25p1，In在周期表中的位置是 。 (2)在Ar保护下分别将InCl3和AsCl3在气化室中加热转化为蒸气，在反应室中混合反应，即可得到橘黄色的InAs晶体。 已知：AsCl3和InCl3均为分子晶体，AsCl3气化室的温度为130℃，InCl3气化室的温度为500℃。 ①AsCl3分子的空间结构为 ，中心原子As的杂化轨道类型为 。 ②AsCl3气化室温度低于InCl3气化室温度的原因是 。 ③InCl3晶体中分子间存在配位键，配位原子是 。 (3)InAs为原子之间以共价键的成键方式结合而成的晶体。其晶胞结构如图所示。 ①一个晶胞中所含As的个数为 。 ②已知该晶胞棱长为apm(1pm=1×10-10cm)，阿伏加德罗常数为NA，InAs的摩尔质量为Mg•mol-1，则该晶体的密度ρ= g•cm-3。 16．（2021-2022高二下·北京东城·期末）利用“杯酚”从和的混合物中纯化的过程如下图所示 (1)“杯酚”的官能团是 。 (2)“杯酚”分子内官能团之间通过 (填“共价键”“配位键”或“氢键”)形成“杯底”。 (3)(对叔丁基苯酚)与HCHO在一定条件下反应，生成“杯酚”和一种无机物。 ①该无机物是 。 ②关于对叔丁基苯酚的叙述，正确的是 (填序号)。 a.分子式为 b.分子中所有碳原子均为杂化 c.易被空气中的氧气氧化 d.1mol对叔丁基苯酚最多能与1mol发生反应。 (4)不溶于氯仿(化学式为)，“杯酚”溶于氯仿，可能的原因是 。 (5)的晶胞结构如下所示。 ①碳60晶胞中含有 个分子。 ②每个分子周围最多可以有 个紧邻的分子。 17．（2022-2023高二下·北京朝阳·期末）氨硼烷()是一种具有研究价值的固体储氢材料。 已知：含氢19.5%，白色晶体，熔点为104℃。可溶于水和甲醇等溶剂中。常温常压下能够稳定存在。在催化剂存在的情况下，能够快速与水反应。 元素 H B N 电负性 2.1 2.0 3.0 (1)基态N原子的核外电子排布的轨道表示式为 。 (2)B的第一电离能低于Be，可能的原因是 。 (3)分子结构示意图如图1，其中为 键(填序号，下同)，为 键。 a．配位键        b．非极性键        c．键        d．键 (4)在某种催化剂表面与反应的释氢机理如图2。 ①若用和做反应物，生成的氢气是 (填序号)。 a．        b．        c．HD ②写出理论上与完全反应的总反应的离子方程式： 。 (5)研究发现，在低温高压条件下为正交晶系结构。的2×2×2超晶胞结构如图3所示(超晶胞内含有16个氨硼烷分子，)。氨硼烷晶体的密度为 (已知：；表示阿伏加德罗常数)。 18．（2022-2023高二下·北京东城·期末）利用晶体结构测定阿伏加德罗常数()。 Ⅰ．精制 粗中溶有一定量的，试剂a为、、乙醇混合液，用于除去。 (1)从分子结构角度解释能溶于的原因： 。 (2)步骤ii的目的是除去中的大量乙醇，该步骤利用的分离提纯方法为 。 (3)步骤iii中，中的可以与和乙醇形成配位键，其中配原子是 。 Ⅱ．测定阿伏加德罗常数 实验1：实验装置如图所示，实验步骤如下。 ①准确称量容量瓶的质量为。 ②将充分干燥后，转移至上述容量瓶中，准确称量其总重为。 ③将精制后的由滴定管加入容量瓶至刻度线，消耗的体积为。 (4)结合实验1中的数据可知：实验1的目的是测定晶体的 (填物理量名称)。 实验2：利用X射线衍射实验测定晶体结构。 晶体中存在A型和B型两种立方体重复单元(如下图所示)，且A、B中存在的粒子种类和数目均相同。 (5)回答下列问题 a．从结构的角度解释A型立方体不是晶胞的原因： 。 b．通过平移(不能旋转)A型和B型两种立方体可得到晶体中粒子排列的周期。用“”在B型立方体中标出的位置 。 (6)结合实验1和实验2数据，可得 (用代数式表示)。 19．（2022-2023高二下·北京丰台·期末）利用光催化技术可将太阳能转化为化学能。 (1)光催化可实现NOx的净化 ①比较N、O元素第一电离能大小并从结构角度解释原因 。 ②光催化还原NOx可得到氮气，从结构角度分析氮气性质稳定的原因 。 ③光催化氧化NOx最终产物为硝酸盐，的空间结构是 。 (2)光催化CO2和H2O合成甲醇是CO2转化利用最有前景的途径之一、比较甲醇分子中H-C-H与C-O-H的键角大小并解释原因 。 (3)光催化可降解苯酚等有机物。在紫外光的作用下催化剂表面有·OH(羟基自由基)生成，·OH可将苯酚氧化为H2O和CO2，该反应的化学方程式为 。 (4)某含钛的复合型物质可作光催化剂，晶胞结构如下图所示，边长均为anm。 ①基态钛原子的价层电子轨道表示式为 。 ②晶体中每个钛原子周围与其距离最近且相等的氧原子的数量是 。 ③NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为 g·cm-3(1nm=10-7cm)。 20．（2021-2022高二下·北京顺义·期末）三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]是一种很好的有机反应氧化剂，在有机工业上有广泛的用途。常用以下方法制备：4Mn(NO3)2·6H2O＋26(CH3CO)2O=4(CH3COO)3Mn＋8HNO2 ＋ 3O2↑＋ 40CH3COOH。 请回答下列问题： (1)三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]中阳离子的最外层轨道表示式为 。 (2)CH3COOH的电离方程式是 。 (3)的空间结构是 ，1 mol醋酸酐[(CH3CO)2O]中所含σ键数与π键数之比为 。 (4)过渡元素锰能形成很多重要的配合物。三醋酸锰就是一种配合物，其结构如图所示。 分析Mn和O之间能形成配位键的原因 。 (5)Mn2＋能形成配离子为八面体的配合物MnClm·nNH3，在该配合物的配离子中，Mn2＋位于八面体的中心，其结构如下图所示(其中数字处的小圆圈表示NH3分子或Cl-)： 若含1 mol该配合物的溶液与足量AgNO3溶液作用可生成1 mol AgCl沉淀，该配合物的化学式为 。 (6)锰与硒形成的某种化合物具有优异的光电性能，其晶胞结构如下图所示。 ①则该化合物的化学式为 。 ②若该晶体的晶胞边长为a pm(1 pm=10-10cm)，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 (列出表达式即可)。 21．（2021-2022高二下·北京丰台·期末）H、C、N、O、Na、Mg、Cl、Cu是8种中学化学中常见的元素。 (1)原子结构与元素性质 ①5种元素H、C、N、O、Na中，电负性最大的是 。 ②3种元素Na、Mg、Cl中，原子半径最大的是 。 ③基态Cu的价电子排布式为 。 (2)微粒间相互作用与物质性质 ① 下列物质的分子中同时存在σ键和π键的是 (填字母)。 a．H2 b．N2 c．Cl2 d．NH3 ②填写下表。 分子 中心原子杂化类型 空间结构 分子极性 BCl3 CH≡CH ③比较SO与NH3分子中的键角大小并给出相应解释： 。 ④相同条件下，SO2在水中的溶解度大于CO2的，理由是 。 (3)不同聚集状态的物质与性质 ①干冰晶体中微粒间的相互作用有 。 ②金属钠能导电的原因是 。 ③NaCl、NaBr、NaI中，熔点最高的是 。 ④金刚石和石墨是碳的两种常见单质，下列叙述正确的是 (填字母)。 a．金刚石和石墨都是共价晶体 b．晶体中共价键的键角：金刚石＞石墨 c．金刚石中碳原子杂化类型为sp3杂化，石墨中碳原子杂化类型为sp2杂化 22．（2021-2022高二下·北京丰台·期末）为解决汽车尾气达标排放，催化剂及其载体的选择和改良是关键。目前我国研制的稀土催化剂具有很好的催化转化效果，催化过程图如下。 (1)Zr原子序数为40，价电子排布为：4d25s2，它在周期表中的位置为 ，属于 区。 (2)CO、NO均能够与血红蛋白(Hb)中Fe2+形成稳定的配合物使血红蛋白失去携氧能力，因而具有毒性。 已知：CO进入血液后有如下平衡：CO＋HbO2 O2＋HbCO ① 基态Fe2+中未成对电子数为 。 ② C、N、O三种元素，第一电离能由大到小的顺序为 ，简单氢化物的沸点由大到小的顺序为 。 ③ 在CO、NO结构中，C、N、O原子均含有孤电子对，与Fe2+配位时，配位原子均不是O原子，理由是： 。 ④ 高压氧舱可用于治疗CO中毒，结合平衡移动原理解释其原因： 。 (4)为节省贵金属并降低成本，常用某些复合型物质作催化剂。一种复合型物质的晶胞结构如下图所示。 ①该复合型物质的化学式为 。 ②每个Ti原子周围距离最近的O原子的个数为 。 ③已知，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为ρ g/cm3。其晶胞为立方体结构，则晶胞的边长为 cm。 23．（2021-2022高二下·北京朝阳·期末）我国科学家研发的全球首套“液态阳光”项目使双碳目标更近一步。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再将加氢合成。 (1)太阳能电池板的主要材料为单晶硅。 ①单晶硅属于 晶体。 ②单晶硅的熔点低于金刚石的，原因是 。 (2)在催化剂作用下，与反应得到。 ①分子的空间结构为 。 ②和分子中键数目之比为 。 ③比在水中的溶解度大，这是因为 。 (3)催化剂可实现高选择性加氢合成，其晶胞结构如图所示。 ①B代表 (填“”或“”)，理由是 。 ②晶胞的棱长分别为、、，其晶体密度为 (列算式)。已知：，为阿伏加德罗常数的值 ( 15 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题型突破06 分子的空间结构和晶胞 1．（2022-2023高二下·北京西城·期末）下列分子或离子中，VSEPR模型和空间结构一致的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．H2O中心原子中氧原子的价层电子对数为2+=4，氧原子采取sp3杂化，H2O的VSEPR模型为四面体形，有2个孤对电子，空间结构为V形，二者不一致，A错误； B．中心原子中氮原子的价层电子对数为，氮原子采取sp3杂化，的VSEPR模型为四面体形，有0个孤对电子，空间结构为四面体形，二者一致，B正确； C．SO2分子中S原子的价层电子对数为2+=3，其VSEPR模型为平面三角形，含有1对孤电子对，则SO2的空间结构为V形，二者不一致，C错误； D．NH3中心原子N周围的价层电子对数为：=4，其VSEPR模型为四面体形，且有一对孤电子对，故其空间结构为三角锥形，二者不一致，D错误； 故选B。 2．（2022-2023高二下·北京东城·期末）下列微粒的中心原子是杂化的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．中C原子的价层电子对数为=4，VSEPR模型为四面体，C原子采用sp3杂化，选项A错误； B．中C原子的价层电子对数为= 3，VSEP R模型为平面三角形，C原子采用sp2杂化，选项B正确； C．中N原子的价层电子对数为=4，VSEPR模型为正四面体，N原子采用sp3杂化，选项C错误； D．中N原子的价层电子对数为=4，VSEPR模型为四面体，N原子采用sp3杂化，选项D错误； 答案选B。 3．（2022-2023高二下·北京丰台·期末）下列各组分子或离子的空间结构不相似的是 A．CO2和OF2 B．NH和CH4 C．H3O+和NH3 D．SO2和O3 【答案】A 【详解】A．CO2为直线形；OF2的中心原子的价层电子对数为，分子的空间构型为V形，A符合题意； B．NH和CH4的中心原子的价层电子对数为4，配位原子数为4，均为正四面体形，B不符合题意； C．H3O+和NH3的中心原子的价层电子对数为4，配位原子数为3，均为三角锥形，C不符合题意； D．SO2和O3的中心原子的价层电子对数为3，配位原子数为2，均为V形，D不符合题意； 故选A。 4．（2022-2023高二下·北京石景山·期末）下列粒子空间构型是平面三角形的是 ①H3O+   ②BCl3   ③CO   ④NH3   ⑤PCl3 A．①② B．②③ C．①④ D．③⑤ 【答案】B 【分析】微粒的空间构型是平面三角形，说明中心原子价层电子对个数是3且不含孤电子对。 【详解】①H3O+的中心原子价层电子对个数=3+=4，因此其空间构型不是平面三角形； ②BCl3的中心原子价层电子对个数=3+=3，因此其空间构型是平面三角形； ③ 的中心原子价层电子对个数=3+=3，因此其空间构型是平面三角形； ④NH3的中心原子价层电子对个数=3+=4，因此其空间构型不是平面三角形； ⑤PCl3的中心原子价层电子对个数=3+=4，因此其空间构型不是平面三角形； 故②③正确； 故选B。 5．（2022-2023高二下·北京西城·期末）科学家用铜的氧化物做催化剂，成功实现选择性还原，用于回收和利用工业排放的低浓度二氧化碳。的晶胞、铜的氧化物的晶胞如图。下列说法正确的是    A．干冰晶体熔化时需要克服共价键 B．一个干冰晶胞中含有8个分子 C．铜的氧化物晶胞中距离氧离子最近且等距离的氧离子为6个 D．由铜的氧化物的晶胞可知其化学式为 【答案】D 【详解】A．干冰晶体为分子晶体，熔化时需要克服分子间作用力，A错误； B．根据“均摊法”，晶胞中含个，B错误； C．由体心氧离子为例可知，铜的氧化物晶胞中距离氧离子最近且等距离的氧离子为8个，C错误； D．根据“均摊法”，晶胞中含个O、4个Cu，化学式为，D正确； 故选D。 6．（2022-2023高二下·北京朝阳·期末）干冰()的晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是 A．干冰晶体属于分子晶体 B．干冰晶胞中，含有4个分子 C．干冰晶体中，每个周围等距且紧邻的有6个 D．干冰晶体中分子间作用力较小，常压下易升华 【答案】C 【详解】A．干冰晶体是由CO2分子通过分子间作用力结合而成的，为分子晶体，A正确； B．CO2分子在晶胞的顶点和面心，顶点上的CO2分子被8个晶胞共有，面心上的CO2分子被2个晶胞共有，所以每个晶胞中含有=4个CO2分子，B正确； C．干冰晶体为分子密堆积，二氧化碳的配位数为12，即每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子，C错误； D．干冰晶体是由CO2分子通过分子间作用力结合而成的，又分子间作用力较小，即常压下易升华，D正确； 故选C。 7．（2022-2023高二下·北京昌平·期末）甲烷晶体熔点为﹣182.5℃，沸点为﹣161.5℃，其晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是 A．CH4分子的共价键是s-sp3σ键 B．每个晶胞中含有4个CH4分子 C．甲烷晶体熔化时不会破坏化学键 D．甲烷晶体是共价晶体 【答案】D 【详解】A．CH4分子呈正四面体结构，C原子为sp3杂化，则分子内共价键是s-sp3σ键，A正确； B．甲烷分子位于晶胞的顶点和面心，每个晶胞含有CH4分子个数为8×+6×=4， B正确； C． 甲烷为分子晶体，熔化时需克服分子间作用力，不会破坏化学键，C正确； D．甲烷晶体熔点为﹣182.5℃，沸点为﹣161.5℃，则甲烷晶体不是共价晶体，是分子晶体，D不正确； 答案选D。 8．（2021-2022高二下·北京东城·期末）氯化铯的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是 A．氯化铯晶体属于离子晶体 B．氯化铯晶胞中有3套平行棱，3套平行面 C．在氯化铯晶体中，每个Cl-周围紧邻1个Cs+ D．在氯化铯晶体中，每个Cs+周围与它最近且等距离的Cs+共有6个 【答案】C 【详解】A．氯化铯晶体是由氯离子和铯离子通过离子键结合而成的，属于离子晶体，故A正确； B．从图中可以看出，氯化铯晶胞中有3套平行棱，3套平行面，故B正确； C．晶胞是晶体的最小结构单元，从图中可以看出，在氯化铯晶体中，每个Cl-周围紧邻8个Cs+，故C错误； D．从图中可以看出，在氯化铯晶体中，每个Cs+周围与它最近且等距离的Cs+共有6个，故D正确； 故选C。 9．（2021-2022高二下·北京西城·期末）碱金属氯化物是典型的离子化合物，NaCl和CsCl的晶胞结构如图所示。其中的碱金属离子能够与冠醚形成超分子。 下列说法不正确的是 A．NaCl晶胞中a为Na+ B．CsCl晶体中Cs+周围紧邻8个Cl- C．碱金属离子与冠醚通过离子键形成超分子 D．不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别 【答案】C 【详解】A．钠离子的离子半径小于氯离子，所以氯化钠晶胞中a为离子半径较小的钠离子，故A正确； B．由晶胞结构可知，氯化铯晶体中铯离子周围紧邻8个氯离子，故B正确； C．碱金属离子与冠醚通过配位键形成超分子，故C错误； D．冠醚与金属阳离子通过配位作用相结合，不同大小的冠醚可以识别不同大小的碱金属离子，故D正确； 故选C。 10．（2021-2022高二下·北京昌平·期末）干冰(固态二氧化碳)在-78℃时可直接升华为气体，其晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是 A．二氧化碳晶体是共价晶体 B．每个晶胞中含有4个分子 C．分子的空间结构为直线形 D．干冰升华时需克服分子间作用力 【答案】A 【详解】A．该晶体中最小微粒CO2分子，它为分子晶体，A项错误； B．CO2分别处于8个顶点为1个CO2，位于6个面占有3个CO2，总共4个CO2，B项正确； C．CO2有2对层电子对无孤电子对则它的空间构型为直线型，C项正确； D．干冰为分子晶体，升华时克服分子间作用力，D项正确； 故选A。 11．（2022-2023高二下·北京昌平·期末）黄铁矿是制取硫酸的主要原料，其主要成分为FeS2，其中铁元素显+2价，FeS2晶体的晶胞形状为立方体，晶胞结构如图所示。 (1)基态Fe2+的价电子排布式是 。 (2)制取硫酸过程中会产生SO3，SO3分子的空间构型为 。 (3)晶胞中与每个S距离最近且相等的Fe2+有 个。 (4)FeS2晶体的晶胞边长为anm，FeS2的摩尔质量为120g·mol-1，阿伏加德罗常数的值为NA，该FeS2晶体的密度ρ= g·cm-3(1nm=10-7cm，用含a、NA的代数式表示) 【答案】(1)3d6 (2)平面三角形 (3)6 (4) 【详解】（1）基态Fe2+的价电子排布式是3d6； （2）SO3中心S原子的价层电子对数为3，无孤对电子，分子构型为平面三角形； （3）由晶胞结构可知，以面心S为观察对象，与其距离最近且等距的Fe2+位于体心和棱心，共6个； （4）由晶胞结构可知S位于顶点个面心，个数为：；Fe2+位于体心和棱心，个数为：，则晶胞质量m=，晶胞边长为anm，则晶胞体积为(a×10-7)3cm3，晶胞密度为： g·cm-3。 12．（2021-2022高二下·北京昌平·期末）钛酸钙是典型的钙钛矿型化合物，该类化合物具有特殊的理化性质，比如吸光性、电催化性等，其晶体结构如下图所示。 (1)基态钛原子价电子排布式是 。 (2)晶胞中与每个距离最近且相等的有 个。 (3)钛酸钙的化学式为 。 (4)其晶胞参数约为，该钛酸钙晶体的密度 (设阿伏加德罗常数的值为，用含a、的代数式表示) 【答案】(1)3d24s2 (2)6 (3)CaTiO3 (4) 【详解】（1）钛原子价电子排布式是3d24s2； （2）每个面心的与的距离相近且相等，故晶胞中与每个距离最近且相等的有6个； （3）①处于顶点的钙原子，同时为8个晶胞所共享，每个微粒有该晶胞，故该晶胞中钙原子个数为；②处于面上的，同时为2个晶胞所共享，每个微粒有属于该晶胞，故该晶胞中个数为；③处于晶胞内部的微粒，完全属于该晶胞，故该晶胞中个数为1；故钛酸钙的化学式为CaTiO3； （4）该钛酸钙晶体的密度 13．（2022-2023高二下·北京西城·期末）甲硅烷可用于制备多种新型无机非金属材料。 (1)Si原子与H原子结合时，Si表现为正价，则电负性：Si H(填“＞”“＜”或“＝”)，分子的空间结构为 。 (2)利用与可制得氮化硅()材料。 ①热稳定性： (填“＞”“＜”或“＝”)。 ②中的键角 中的键角(“＞”“＜”或“＝”)，其键角差异的原因是 。 (3)利用与反应可制得碳化硅晶体，晶胞结构如图，硅原子位于立方体的顶点和面心，碳原子位于立方体的内部。 ①碳化硅晶体中每个Si原子周围距离最近的C原子数目为 ，SiC的晶体类型是 。 ②已知碳化硅的晶胞边长为a nm()，阿伏伽德罗常数为。则碳化硅晶体的密度为 (列出计算式)。 【答案】(1) < 正四面体形 (2) < > 中硅形成4个共价键无孤电子对，中氮形成3个共价键有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力 (3) 4 共价晶体 【详解】（1）Si原子与H原子结合时，Si表现为正价，则氢吸电子能力更强，故电负性：Si<H，分子中硅形成4个共价键，空间结构为正四面体形； （2）①原子半径氮小于硅，氮氢键长更短、键能更大，则热稳定性：<； ②中硅形成4个共价键无孤电子对，中氮形成3个共价键有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故中的键角大于中的键角； （3）①由图可知，碳化硅晶体中每个Si原子处于4个碳形成的四面体中，故周围距离最近的C原子数目为4，SiC的晶体是通过共价键形成的，类型是共价晶体； ②根据“均摊法”，晶胞中含个Si、4个C，则晶体密度为。 14．（2022-2023高二下·北京昌平·期末）钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。回答下列问题： I．TiCl4为制备CaTiO3的一种原料。 (1)Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是 。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 ﹣24.12 38.3 155 Ⅱ．一类有机-无机杂化材料CH3NH3PbI3具有与CaTiO3相同的晶体结构。 (2)①有机阳离子CH3NH中C原子和N原子的电负性大小比较：C N(填“<”、“=”或“>”)，从原子结构的角度说明理由 。 ②CH3NH3PbI3的晶胞如图所示。Pb2+位于晶胞体心，位于顶点的微粒为 。 ③CH3NH是由CH3NH2与H+通过配位键结合形成的，CH3NH2中做配位原子的是 原子，原因是 。 ④H-N-H键角大小比较：CH3NH CH3NH2(填“<”、“=”或“>”)，原因是 。 (3)CH3NH3PbI3晶体生长过程中容易产生晶体缺陷，造成I-空位。用Br-替换I-可改善这种情况的可能原因是 。 【答案】(1)TiF4为离子晶体，熔点高，其他三种均为分子晶体，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高 (2) < C、N原子处于同一周期，电子层数相同，核电荷数C<N，原子半径C>N，形成化学键时C原子吸引电子的能力弱，电负性C<N CH3NH N CH3NH2中N原子有一对孤电子对 > CH3NH中N原子无孤电子对，CH3NH2中N原子有一对孤电子对，孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对之间的斥力 (3)Br-的半径小于I-，使阴离子与阳离子间的离子间距变小，作用力增大，不易产生空位 【详解】（1）由表知，TiF4熔点明显高于其他三种卤化物，且自TiCl4至TiI4熔点依次升高，则原因是：TiF4为离子晶体，熔点高，其他三种均为分子晶体，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高。 （2）①C原子和N原子的电负性大小比较：C＜N，从原子结构的角度说明理由为：C、N原子处于同一周期，电子层数相同，核电荷数C＜N，原子半径C＞N，形成化学键时C原子吸引电子的能力弱，电负性C＜N。 ②CH3NH3PbI3的晶胞如图所示。晶胞中黑球位于顶点、数目为，白球位于面心、数目为，Pb2+位于晶胞体心、数目为1，则三者的数目比为1：3：1，结合化学式可知，位于顶点的微粒为CH3NH。 ③CH3NH是由CH3NH2与H+通过配位键结合形成的，氢离子提供空轨道、CH3NH2中CH3NH2中只有N有孤电子对，则做配位原子的是N原子，故答案是：CH3NH2中N原子有一对孤电子对。 ④H-N-H键角大小比较：CH3NH＞CH3NH2，原因是：CH3NH与CH3NH2中N原子价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体， CH3NH中N原子无孤电子对，CH3NH2中N原子有一对孤电子对，孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对之间的斥力。 （3）CH3NH3PbI3晶体生长过程中容易产生晶体缺陷，造成I-空位。用Br-替换I-可改善这种情况的可能原因是：Br-的半径小于I-，使阴离子与阳离子间的离子间距变小，作用力增大，不易产生空位。 15．（2021-2022高二下·北京西城·期末）砷化铟(InAs)是一种优良的半导体化合物，有广泛用途。 (1)基态In的价层电子排布式为5s25p1，In在周期表中的位置是 。 (2)在Ar保护下分别将InCl3和AsCl3在气化室中加热转化为蒸气，在反应室中混合反应，即可得到橘黄色的InAs晶体。 已知：AsCl3和InCl3均为分子晶体，AsCl3气化室的温度为130℃，InCl3气化室的温度为500℃。 ①AsCl3分子的空间结构为 ，中心原子As的杂化轨道类型为 。 ②AsCl3气化室温度低于InCl3气化室温度的原因是 。 ③InCl3晶体中分子间存在配位键，配位原子是 。 (3)InAs为原子之间以共价键的成键方式结合而成的晶体。其晶胞结构如图所示。 ①一个晶胞中所含As的个数为 。 ②已知该晶胞棱长为apm(1pm=1×10-10cm)，阿伏加德罗常数为NA，InAs的摩尔质量为Mg•mol-1，则该晶体的密度ρ= g•cm-3。 【答案】(1)第五周期ⅢA族 (2) 三角锥形 sp3杂化 InCl3和AsCl3均为分子晶体，InCl3的相对分子质量大于AsCl3，分子间作用力大于AsCl3，沸点高于AsCl3 Cl (3) 4 【详解】（1）由基态铟抑制的价层电子排布式为5s25p1可知，铟位于元素周期表第五周期ⅢA族，故答案为：第五周期ⅢA族； （2）①三氯化砷分子中砷原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化，分子的空间结构为三角锥形，故答案为：三角锥形；sp3杂化； ②三氯化砷和三氯化铟均为分子晶体，三氯化铟的相对分子质量大于三氯化砷，分子间作用力大于三氯化砷，沸点高于三氯化砷，所以三氯化砷气化室温度低于三氯化铟气化室温度，故答案为：InCl3和AsCl3均为分子晶体，InCl3的相对分子质量大于AsCl3，分子间作用力大于AsCl3，沸点高于AsCl3； ③三氯化铟晶体中具有空轨道的铟原子和具有孤对电子的氯原子形成配位键，配位原子是氯原子，故答案为：Cl； （3）①由晶胞结构可知，晶胞中位于体内的砷原子个数为4，故答案为：4； ②由晶胞结构可知，晶胞中位于体内的砷原子个数为4，位于顶点和面心的铟原子个数为8×+6×=4，设晶体的密度为ρg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=10—30a3ρ，解得ρ=，故答案为：。 16．（2021-2022高二下·北京东城·期末）利用“杯酚”从和的混合物中纯化的过程如下图所示 (1)“杯酚”的官能团是 。 (2)“杯酚”分子内官能团之间通过 (填“共价键”“配位键”或“氢键”)形成“杯底”。 (3)(对叔丁基苯酚)与HCHO在一定条件下反应，生成“杯酚”和一种无机物。 ①该无机物是 。 ②关于对叔丁基苯酚的叙述，正确的是 (填序号)。 a.分子式为 b.分子中所有碳原子均为杂化 c.易被空气中的氧气氧化 d.1mol对叔丁基苯酚最多能与1mol发生反应。 (4)不溶于氯仿(化学式为)，“杯酚”溶于氯仿，可能的原因是 。 (5)的晶胞结构如下所示。 ①碳60晶胞中含有 个分子。 ②每个分子周围最多可以有 个紧邻的分子。 【答案】(1)羟基或 (2)氢键 (3) 水或 ac (4)为非极性分子，不溶于极性的，而“杯酚”为极性分子，可溶于同为极性分子的 (5) 4 12 【解析】（1）依据杯酚的结构可判断出来，杯酚含有的官能团为羟基；故答案为羟基或； （2）“杯酚”分子内含有多个羟基，可形成分子内氢键，从而形成“杯底”；故答案为氢键； （3）(对叔丁基苯酚)与HCHO在一定条件下发生的反应为羟醛缩合，会脱去小分子水，所以反应生成“杯酚”和水；结合对叔丁基苯酚的结构简式，数出C原子数为10，不饱和度为4，则H原子数为，所以分子为，a正确；依据对叔丁基苯酚的结构简式可知，形成苯环的C原子为杂化，苯环侧链上的C原子为杂化，b错误；对叔丁基苯酚含有的官能团为酚羟基，容易被空气中的氧气氧化，c正确；对叔丁基苯酚中羟基邻对位上的氢容易与发生取代反应，而对位被烷烃基占据，所以还有两个邻位可发生反应，即1mol对叔丁基苯酚最多能与2mol发生反应，d错误；故答案为水或；ac； （4）为非极性分子，结合“相似相溶”原理可知，不溶于极性的，而“杯酚”溶于氯仿，说明“杯酚”与氯仿相似，都为极性分子；故答案为为非极性分子，不溶于极性的，而“杯酚”为极性分子，可溶于同为极性分子的； （5）依据的晶胞模型，结合均摊法，可计算得到晶胞中含有的分子数目为；而晶胞是面心立方，配位数为12，所以每个分子周围最多可以有12个紧邻的分子；故答案为4；12。 17．（2022-2023高二下·北京朝阳·期末）氨硼烷()是一种具有研究价值的固体储氢材料。 已知：含氢19.5%，白色晶体，熔点为104℃。可溶于水和甲醇等溶剂中。常温常压下能够稳定存在。在催化剂存在的情况下，能够快速与水反应。 元素 H B N 电负性 2.1 2.0 3.0 (1)基态N原子的核外电子排布的轨道表示式为 。 (2)B的第一电离能低于Be，可能的原因是 。 (3)分子结构示意图如图1，其中为 键(填序号，下同)，为 键。 a．配位键        b．非极性键        c．键        d．键 (4)在某种催化剂表面与反应的释氢机理如图2。 ①若用和做反应物，生成的氢气是 (填序号)。 a．        b．        c．HD ②写出理论上与完全反应的总反应的离子方程式： 。 (5)研究发现，在低温高压条件下为正交晶系结构。的2×2×2超晶胞结构如图3所示(超晶胞内含有16个氨硼烷分子，)。氨硼烷晶体的密度为 (已知：；表示阿伏加德罗常数)。 【答案】(1)     (2)Be原子的2s轨道为全满，能量更低，更稳定，故第一电离能高于B。 (3) d a (4) c (5) 【详解】（1）N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，故其轨道表达式为   （2）Be的电子排布式为1s22s2，2s轨道为全满，能量更低，更稳定，故第一电离能高于B。 （3）-NH3中N原子采取sp3杂化，故N-H键是s−sp3σ 键，选d；N提供孤电子对，B提供轨道，故N-B键属于配位键，选a。 （4）①从机理上可以看出，-BH3提供一个H，D2O提供一个D原子，从而构成氢气HD，故选c。 ②NH3BH3与H2O反应，生成、和H2，其方程式为 （5）该晶胞中含有16个NH3BH3，则 18．（2022-2023高二下·北京东城·期末）利用晶体结构测定阿伏加德罗常数()。 Ⅰ．精制 粗中溶有一定量的，试剂a为、、乙醇混合液，用于除去。 (1)从分子结构角度解释能溶于的原因： 。 (2)步骤ii的目的是除去中的大量乙醇，该步骤利用的分离提纯方法为 。 (3)步骤iii中，中的可以与和乙醇形成配位键，其中配原子是 。 Ⅱ．测定阿伏加德罗常数 实验1：实验装置如图所示，实验步骤如下。 ①准确称量容量瓶的质量为。 ②将充分干燥后，转移至上述容量瓶中，准确称量其总重为。 ③将精制后的由滴定管加入容量瓶至刻度线，消耗的体积为。 (4)结合实验1中的数据可知：实验1的目的是测定晶体的 (填物理量名称)。 实验2：利用X射线衍射实验测定晶体结构。 晶体中存在A型和B型两种立方体重复单元(如下图所示)，且A、B中存在的粒子种类和数目均相同。 (5)回答下列问题 a．从结构的角度解释A型立方体不是晶胞的原因： 。 b．通过平移(不能旋转)A型和B型两种立方体可得到晶体中粒子排列的周期。用“”在B型立方体中标出的位置 。 (6)结合实验1和实验2数据，可得 (用代数式表示)。 【答案】(1)和均为非极性分子，依据相似相溶原理，能溶解在中 (2)萃取、分液 (3) (4)密度 (5) A型立方体8个顶点离子种类不一样，不能做到无隙并置    (6) 【详解】（1）分子的极性会影响物质的溶解性，和均为非极性分子，依据相似相溶原理，能溶解在中； （2）向含有大量乙醇的溶液中加入水，乙醇与水互溶，与水不互溶，利用萃取分液方法除去乙醇； （3）中的可以与和乙醇形成配位键，其中提供空轨道，可提供孤电子对的O为配位原子； （4）实验1可通过测量NaCl的质量和体积，从而计算出密度； （5）a．晶体可由晶胞无缝并置而成，由图可知，A型立方体8个顶点离子种类不同，无法做到无隙并置； b．根据A、B中存在的粒子种类和数目均相同，且通过平移（不能旋转）A型和B型两种立方体可得到NaCl晶体中粒子排列周期可得，在B型立方体中的位置如图：  ； （6）实验1可测得NaCl密度：；由实验2数据可得每个晶胞中位于顶点和面心，则个数：；位于棱和体心，则个数：，即每个晶胞中含4个NaCl；根据可得：，解得。 19．（2022-2023高二下·北京丰台·期末）利用光催化技术可将太阳能转化为化学能。 (1)光催化可实现NOx的净化 ①比较N、O元素第一电离能大小并从结构角度解释原因 。 ②光催化还原NOx可得到氮气，从结构角度分析氮气性质稳定的原因 。 ③光催化氧化NOx最终产物为硝酸盐，的空间结构是 。 (2)光催化CO2和H2O合成甲醇是CO2转化利用最有前景的途径之一、比较甲醇分子中H-C-H与C-O-H的键角大小并解释原因 。 (3)光催化可降解苯酚等有机物。在紫外光的作用下催化剂表面有·OH(羟基自由基)生成，·OH可将苯酚氧化为H2O和CO2，该反应的化学方程式为 。 (4)某含钛的复合型物质可作光催化剂，晶胞结构如下图所示，边长均为anm。 ①基态钛原子的价层电子轨道表示式为 。 ②晶体中每个钛原子周围与其距离最近且相等的氧原子的数量是 。 ③NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为 g·cm-3(1nm=10-7cm)。 【答案】(1) N原子的价层电子排布式为2s22p3，O原子的价层电子排布式为2s22p4，N原子的2p轨道为半满结构，较难失去电子，所以第一电离能：N>O N2中存在共价三键(N≡N)，键能大，N2化学性质稳定 平面三角形 (2)中心原子的杂化方式均为sp3杂化，COH中氧上有2对孤电子对，孤电子对对成键电子对具有较大斥力，，使得键角：HCH>COH (3)C6H6O+28·OH6CO2+17H2O (4)      6 【详解】（1）①N原子的价层电子排布式为2s22p3，O原子的价层电子排布式为2s22p4，N原子的2p轨道为半满结构，较难失去电子，所以第一电离能：N>O。 ②N2中存在共价三键(N≡N)，键能大，所以N2化学性质稳定。 ③中N原子价电子对数为3，无孤电子对，空间结构是平面三角形。 （2）甲醇分子中C、O原子的杂化方式均为sp3杂化，COH中氧上有2对孤电子对，孤电子对对成键电子对具有较大斥力，使得键角：HCH>COH。 （3）·OH可将苯酚氧化为H2O和CO2，根据得失电子守恒，该反应的化学方程式为C6H6O+28·OH6CO2+17H2O。 （4）①钛是22号元素，核外有22个电子，基态钛原子核外电子排布式为[Ar]3d24s2，其价层电子轨道表示式为  。 ②根据晶胞图，晶体中每个钛原子周围与其距离最近且相等的氧原子的数量是6。 ③根据均摊原则，晶胞中Ti原子数为、Co原子数为1、O原子数为，NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为g·cm-3g·cm-3。 20．（2021-2022高二下·北京顺义·期末）三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]是一种很好的有机反应氧化剂，在有机工业上有广泛的用途。常用以下方法制备：4Mn(NO3)2·6H2O＋26(CH3CO)2O=4(CH3COO)3Mn＋8HNO2 ＋ 3O2↑＋ 40CH3COOH。 请回答下列问题： (1)三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]中阳离子的最外层轨道表示式为 。 (2)CH3COOH的电离方程式是 。 (3)的空间结构是 ，1 mol醋酸酐[(CH3CO)2O]中所含σ键数与π键数之比为 。 (4)过渡元素锰能形成很多重要的配合物。三醋酸锰就是一种配合物，其结构如图所示。 分析Mn和O之间能形成配位键的原因 。 (5)Mn2＋能形成配离子为八面体的配合物MnClm·nNH3，在该配合物的配离子中，Mn2＋位于八面体的中心，其结构如下图所示(其中数字处的小圆圈表示NH3分子或Cl-)： 若含1 mol该配合物的溶液与足量AgNO3溶液作用可生成1 mol AgCl沉淀，该配合物的化学式为 。 (6)锰与硒形成的某种化合物具有优异的光电性能，其晶胞结构如下图所示。 ①则该化合物的化学式为 。 ②若该晶体的晶胞边长为a pm(1 pm=10-10cm)，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 (列出表达式即可)。 【答案】(1) (2)CH3COOHCH3COO-＋H＋ (3) V型 6:1 (4)Mn元素有空轨道，O有孤电子对 (5)[MnCl(NH3)5 ]Cl或MnCl2·5NH3 (6) MnSe 【详解】（1）三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]中阳离子为Mn3+，Mn为25号元素，则Mn3+最外层轨道表示式为。答案为：； （2）CH3COOH为一元弱酸，发生部分电离，电离方程式是CH3COOHCH3COO-＋H＋。答案为：CH3COOHCH3COO-＋H＋； （3）中N的价层电子对数为3，发生sp2杂化，N原子最外层有1对孤对电子，所以其空间结构是V型，1 mol醋酸酐[(CH3CO)2O]中所含σ键为12mol，含π键为2mol，σ键数与π键之比为12:2=6:1。答案为：V型；6:1； （4）形成配位键的原子，一方具有孤对电子，一方具有空轨道，则Mn和O之间能形成配位键的原因：Mn元素有空轨道，O有孤电子对。答案为：Mn元素有空轨道，O有孤电子对； （5）从电中性考虑，含1个Mn2＋配合物中应含有2个Cl-，若含1 mol该配合物的溶液与足量AgNO3溶液作用可生成1 mol AgCl沉淀，则1个配合物的外界有1个Cl-，内界有1个Cl-和5个NH3，所以该配合物的化学式为[MnCl(NH3)5 ]Cl或MnCl2·5NH3。答案为：[MnCl(NH3)5 ]Cl或MnCl2·5NH3； （6）①该晶胞中，含Mn原子个数为4，含Se原子个数为=4，则该化合物的化学式为MnSe。 ②若该晶体的晶胞边长为a pm(1 pm=10-10cm)，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为=。答案为：MnSe；。 【点睛】计算晶胞中所含有微粒的数目时，可采用商余法。 21．（2021-2022高二下·北京丰台·期末）H、C、N、O、Na、Mg、Cl、Cu是8种中学化学中常见的元素。 (1)原子结构与元素性质 ①5种元素H、C、N、O、Na中，电负性最大的是 。 ②3种元素Na、Mg、Cl中，原子半径最大的是 。 ③基态Cu的价电子排布式为 。 (2)微粒间相互作用与物质性质 ① 下列物质的分子中同时存在σ键和π键的是 (填字母)。 a．H2 b．N2 c．Cl2 d．NH3 ②填写下表。 分子 中心原子杂化类型 空间结构 分子极性 BCl3 CH≡CH ③比较SO与NH3分子中的键角大小并给出相应解释： 。 ④相同条件下，SO2在水中的溶解度大于CO2的，理由是 。 (3)不同聚集状态的物质与性质 ①干冰晶体中微粒间的相互作用有 。 ②金属钠能导电的原因是 。 ③NaCl、NaBr、NaI中，熔点最高的是 。 ④金刚石和石墨是碳的两种常见单质，下列叙述正确的是 (填字母)。 a．金刚石和石墨都是共价晶体 b．晶体中共价键的键角：金刚石＞石墨 c．金刚石中碳原子杂化类型为sp3杂化，石墨中碳原子杂化类型为sp2杂化 【答案】(1) O Na 3d104s1 (2) b sp2 平面三角形 非极性分子 sp 直线形 非极性分子 孤对电子之间的斥力大于孤对与成键电子之间的斥力大于成键电子之间的斥力，中没有孤对电子，NH3分子中含有1对孤对电子 SO2和水均为极性分子，CO2为非极性分子，根据相似相溶原理，SO2在水中的溶解度大于CO2的 (3) 范德华力和极性键 晶体中含有自由移动的电子 NaCl c 【解析】（1） ①同周期从左到右元素的电负性依次增大，同主族从下到上元素的电负性依次增大；5种元素H、C、N、O、Na中，电负性最大的是O，故答案为：O； ②同周期从左到右原子半径依次减小，3种元素Na、Mg、Cl中，原子半径最大的是Na，故答案为：Na； ③Cu是29号元素，价电子排布式为3d104s1，故答案为：3d104s1； （2） ①双键和三键中含有σ键和π键，则含有σ键和π键的是N2，故答案为：b； ②BCl3的价层电子对数为3+0=3，中心原子杂化类型为sp2，空间结构是平面三角形，分子中没有孤对电子，为非极性分子；CH≡CH中碳原子的价层电子对数为2+0=2，中心原子杂化类型为sp，空间结构是直线形，分子结构对称，为非极性分子；故答案为：sp2；平面三角形；非极性分子；sp；直线形；非极性分子； ③中没有孤对电子，NH3分子中含有1对孤对电子，孤对电子之间的斥力大于孤对与成键电子之间的斥力大于成键电子之间的斥力，所以的键角大于NH3的键角，故答案为：孤对电子之间的斥力大于孤对与成键电子之间的斥力大于成键电子之间的斥力，中没有孤对电子，NH3分子中含有1对孤对电子； ④由于SO2和水均为极性分子，CO2为非极性分子，根据相似相溶原理，SO2在水中的溶解度大于CO2的，故答案为：SO2和水均为极性分子，CO2为非极性分子，根据相似相溶原理，SO2在水中的溶解度大于CO2的； （3） ①干冰属于分子晶体，晶体中微粒间的相互作用有范德华力和极性键，故答案为：范德华力和极性键； ②金属钠能导电的原因是晶体中含有自由移动的电子，故答案为：晶体中含有自由移动的电子； ③离子晶体中阴阳离子半径越小，所带电荷越大，晶格能越大，熔点越高；NaCl、NaBr、NaI中，熔点最高的是NaCl，故答案为：NaCl； ④a．金刚石是共价晶体，石墨是混合型晶体，故a错误； b．金刚石中碳原子是sp3杂化，石墨中碳原子是sp2杂化，晶体中共价键的键角：金刚石＜石墨，故b错误； c．金刚石是立体结构，碳原子杂化类型为sp3杂化，石墨是平面结构，碳原子杂化类型为sp2杂化，故c正确； 故答案为：c。 22．（2021-2022高二下·北京丰台·期末）为解决汽车尾气达标排放，催化剂及其载体的选择和改良是关键。目前我国研制的稀土催化剂具有很好的催化转化效果，催化过程图如下。 (1)Zr原子序数为40，价电子排布为：4d25s2，它在周期表中的位置为 ，属于 区。 (2)CO、NO均能够与血红蛋白(Hb)中Fe2+形成稳定的配合物使血红蛋白失去携氧能力，因而具有毒性。 已知：CO进入血液后有如下平衡：CO＋HbO2 O2＋HbCO ① 基态Fe2+中未成对电子数为 。 ② C、N、O三种元素，第一电离能由大到小的顺序为 ，简单氢化物的沸点由大到小的顺序为 。 ③ 在CO、NO结构中，C、N、O原子均含有孤电子对，与Fe2+配位时，配位原子均不是O原子，理由是： 。 ④ 高压氧舱可用于治疗CO中毒，结合平衡移动原理解释其原因： 。 (4)为节省贵金属并降低成本，常用某些复合型物质作催化剂。一种复合型物质的晶胞结构如下图所示。 ①该复合型物质的化学式为 。 ②每个Ti原子周围距离最近的O原子的个数为 。 ③已知，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为ρ g/cm3。其晶胞为立方体结构，则晶胞的边长为 cm。 【答案】(1) 第5周期第ⅣB族 d (2) 4 N＞O＞C H2O＞NH3＞CH4 O电负性比N和C大 ，成键时不易给出孤电子对，不易和Fe2+配位 CO＋HbO2 ⇌ O2＋HbCO，增大氧气的浓度，可以使平衡逆向移动，释放出CO，可用于治疗CO中毒 SrTiO3 6 【详解】（1）Zr原子序数为40，价电子排布为：4d25s2，电子层数为5，则Zr位于第5周期，外围有4个电子，则位于第ⅣB族，所以它在周期表中的位置为第5周期第ⅣB族，最后填入电子的能级为d，所以Zr属于d区元素。 （2）Fe的电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，根据电子排布的泡利原理和洪特规则，3d上的6个电子有2个在同一原子轨道中，另外4个均单独占据一条轨道，所以基态Fe2+中未成对电子数为4。 第一电离能是气态基态电中性原子失去一个电子形成气态基态正离子时所需的最低能量。C、N、O三种元素中，C的半径最大，核电荷数最少，对电子的束缚力最弱，其第一电离能最小；N的2p轨道上排布了3个电子，达到了半充满的稳定结构，其第一电离能比O大，则C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C。C、N、O三种元素的简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O，NH3和H2O分子间有氢键，其沸点高于CH4，水分子间的氢键比NH3分子间的氢键强，所以水的沸点高于NH3，所以C、N、O三种元素简单氢化物的沸点由大到小的顺序为H2O＞NH3＞CH4。 O电负性比N和C大，成键时不易给出孤对电子，不易和Fe2+配位。 CO＋HbO2 ⇌ O2＋HbCO，增大氧气的浓度，可以使平衡逆向移动，释放出CO，可用于治疗CO中毒。 在该晶胞中，O位于立方体的棱心，所以该晶胞含有3个O，Ti原子位于顶点，则含有1个Ti，Sr位于体心，则含有1个Sr，该复合型物质的化学式为TiSrO3；每个Ti原子周围距离最近的O原子的个数为6；该晶胞的质量为g，晶体密度为ρ g/cm3，所以晶胞的体积为cm3，晶胞的边长为cm。 23．（2021-2022高二下·北京朝阳·期末）我国科学家研发的全球首套“液态阳光”项目使双碳目标更近一步。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再将加氢合成。 (1)太阳能电池板的主要材料为单晶硅。 ①单晶硅属于 晶体。 ②单晶硅的熔点低于金刚石的，原因是 。 (2)在催化剂作用下，与反应得到。 ①分子的空间结构为 。 ②和分子中键数目之比为 。 ③比在水中的溶解度大，这是因为 。 (3)催化剂可实现高选择性加氢合成，其晶胞结构如图所示。 ①B代表 (填“”或“”)，理由是 。 ②晶胞的棱长分别为、、，其晶体密度为 (列算式)。已知：，为阿伏加德罗常数的值 【答案】(1) 共价 单晶硅和金刚石均属于共价晶体，碳原子半径小于硅原子半径，碳碳键的键长小于硅硅键的键长，碳碳键的键能大于硅硅键，金刚石的熔点高于硅 (2) 直线型 5：2 是极性分子、甲醇分子与水分子间能形成氢键，是非极性分子，与水分子间不能形成氢键，根据相似相溶原理，比在水中的溶解度大 (3) O2- A球为8×+6×=4，B球为8个，根据化学式ZrO2，B代表O2- 【详解】（1）太阳能电池板的主要材料为单晶硅。 ①单晶硅硅原子间通过共价键形成三维骨架结构，属于共价晶体。故答案为：共价； ②单晶硅的熔点低于金刚石的，原因是单晶硅和金刚石均属于共价晶体，碳原子半径小于硅原子半径，碳碳键的键长小于硅硅键的键长，碳碳键的键能大，金刚石的熔点高。故答案为：单晶硅和金刚石均属于共价晶体，碳原子半径小于硅原子半径，碳碳键的键长小于硅硅键的键长，碳碳键的键能大于硅硅键，金刚石的熔点高于硅； （2）①分子中碳原子采用sp杂化，空间结构为直线型。故答案为：直线型； ②分子中3个C-H键、1个C-O键、1个O-H键，共5个键，分子中2个C-O键，和分子中键数目之比为5：2。故答案为：5：2； ③比在水中的溶解度大，这是因为是极性分子、甲醇分子与水分子间能形成氢键，是非极性分子，与水分子间不能形成氢键，根据相似相溶原理，比在水中的溶解度大。故答案为：是极性分子、甲醇分子与水分子间能形成氢键，是非极性分子，与水分子间不能形成氢键，根据相似相溶原理，比在水中的溶解度大； （3）①根据均摊法，A球为8×+6×=4，B球为8个，根据化学式ZrO2，B代表O2-。故答案为：O2-；A球为8×+6×=4，B球为8个，根据化学式ZrO2，B代表O2-； ②晶胞参数为apm、apm、cpm，则晶胞体积为（a×10-10）2×c×10-10cm3，该晶胞含有O原子8个，Zr4+个数为8×+6×=4，晶胞质量g，则该晶体的密度为ρ=g•cm-3，故答案为：；。 ( 28 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$