专题10 物质结构与性质综合题--【好题汇编】5年（2020-2024）高考1年模拟化学真题分类汇编（山东专用）

专题10 物质结构与性质综合题- 1．（2024·山东卷）锰氧化物具有较大应用价值，回答下列问题： （1）在元素周期表中位于第 周期 族；同周期中，基态原子未成对电子数比多的元素是 (填元素符号)。 （2）如某种氧化物的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示，该氧化物化学式为 。 当晶体有O原子脱出时，出现O空位，的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)，O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是 (填标号)。 A．       B．        C．       D． （3）(见图)是晶型转变的诱导剂。的空间构型为 ；中咪唑环存在大键，则N原子采取的轨道杂化方式为 。 （4）可作转化为的催化剂(见下图)。的熔点远大于，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是 。 2．（2023·山东卷）卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： （1）时，与冰反应生成利。常温常压下，为无色气休，固态的晶体类型为_____，水解反应的产物为_____(填化学式)。 （2）中心原子为，中心原子为，二者均为形结构，但中存在大键。中原子的轨道杂化方式_____；为键角_____键角(填“＞”“ ＜”或“=”)。比较与中键的键长并说明原因_____。 （3）一定条件下，和反应生成和化合物。已知属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数)，其中化合价为。上述反应的化学方程式为_____。若阿伏加德罗常数的值为，化合物的密度_____(用含的代数式表示)。 3．（2022·山东卷）研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为。回答下列问题： （1）基态原子的价电子排布式为_______，在元素周期表中位置为_______。 （2）晶胞中N原子均参与形成配位键，与的配位数之比为_______；_______；晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是_______。 （3）吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据_______(填标号)。 A．2s轨道 B．2p轨道 C．sp杂化轨道 D．sp2杂化轨道 （4）在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是①_______，②_______。 （5）、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是_______。 4．（2021·山东卷）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题： （1）基态F原子核外电子的运动状态有__种。 （2）O、F、Cl电负性由大到小的顺序为__；OF2分子的空间构型为__；OF2的熔、沸点__(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是___。 （3）Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为___，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是___(填标号)。 A．sp B．sp2 C．sp3 D．sp3d （4）XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有__个XeF2分子。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，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为(，，)。已知Xe—F键长为rpm，则B点原子的分数坐标为___；晶胞中A、B间距离d=___pm。 5．（2020·山东卷）CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题： （1）Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为 ，其固体的晶体类型为 。 （2）NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 (填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为 ，键角由大到小的顺序为 。 （3）含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2+配合物的结构如图所示，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 mol，该螯合物中N的杂化方式有 种。 （4）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，称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。 坐标 原子 x y z Cd 0 0 0 Sn 0 0 0.5 As 0.25 0.25 0.125 一个晶胞中有 个Sn，找出距离Cd(0，0，0)最近的Sn (用分数坐标表示)。CdSnAs2 晶体中与单个Sn键合的As有 个。 1．（2024·山东日照校际联考一模）学习结构化学，有助于洞悉物质内部奥秘。回答下列问题： （1）下图分别是2种不同形式元素周期表的局部区域。 ①根据图1预测，1～18号元素中位置最低的元素的基态原子核外电子排布式为 。 ②根据图2信息，与水反应的化学方程式为 。 ③元素周期表中，Li-Mg、Be-Al、B-Si处于对角线位置，其单质与化合物的性质相似。下列说法正确的是 (填标号)。 A．受热不易分解    B．单质锂不能与反应 C．BeO熔点高        D．晶体硼为共价晶体 （2）分子中大π键可表示为，氮原子的杂化方式为 ，p轨道提供2个电子形成大π键的N原子是 (填“1”或“2”)号N原子。 （3）①在碱性条件下加入双缩脲[HN(CONH2)2]生成紫色物质，其结构如图所示。0.2mol该离子含有配位键的数目为 。 ②已知具有对称的空间构型，中的两个被取代，能得到两种不同结构的产物，则的空间构型为 。 （4）钾元素与氧元素形成的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧剂。其中一种化合物的晶胞在XY平面、XZ平面、YZ平面上的投影如图所示，钾元素和氧元素形成的化合物的化学式为 ，其晶胞参数为apm，为阿伏加德罗常数的值，该晶胞的密度ρ= (用含a、的代数式表示)。 2（2024·山东潍坊昌乐二中一模）W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的前四周期元素，其元素性质或结构如下： 元素 元素性质或原子结构 W 电子只有一种自旋取向 X 核外只有一个未成对电子，且电子有三种空间运动状态 Y s轨道电子数比p轨道多一个，且第一电离能大于同周期相邻元素 Z 电负性是短周期中最小的 M +3价基态离子最高能级处于半满状态 回答下列问题： （1）写出X元素的名称 。 （2）写出M元素+2价离子的价电子轨道表示式 。 （3）基态Z元素原子核外电子占据的最高能层包含的原子轨道数为 。 （4）W、X、Z可形成强还原性物质，W、X、Z三种元素电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。 （5）大π键可用符号表示，m为参与形成大π键的原子数目，n为平行p轨道里的电子数，如苯分子的大键写作，石墨中的大π键写作(见下图a)，被称为“无机苯”，结构与苯类似，写出的大π键 ，某化合物XY的结构(见下图b)中也存在的大π键，但石墨是电的良导体，XY却具有优异的电绝缘性，从电负性角度分析化合物XY不导电的可能原因 。 3．（2024·山东潍坊昌乐二中一模）N、P、As均为氮族元素，这些元素与人们的生活息息相关。回答下列问题： （1）下列状态的N原子或离子在跃迁时，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是 (填序号，下同)，未成对电子最多的是 。 a． ls22s22p3 b．1s22s2 c．1s22s12p4 d．1s22s12p3 （2）Si、P与S是同周期中相邻的元素，Si、 P、S的电负性由大到小的顺序是 ，第一电离能由大到小的顺序是 。 （3）吡啶为含N有机物。这类物质是合成医药农药的重要原料。下列吡啶类化合物A与Zn(CH3CH2)2(即ZnEt2 )反应生成有机化合物B， B具有优异的催化性能。 吡啶类化合物A中N原子的杂化类型是 ，化合物A易溶于水，原因是 ，含Zn有机物B的分子结构中含 (填序号)。 A．离子键 B．配位键 C．π键 D．σ键 E．氢键 4．（2024·山东德州一模）物质的光学性质在科研中有重要的用途。回答下列问题： Ⅰ.一种比率光声探针M与Cu2+配位，可用于小鼠脑内铜(Ⅱ)的高时空分辨率动态成像，反应如下所示： （1）H、C、N、F四种元素电负性由大到小的顺序为 ，M中键角F-B-F 中键角F-B-F(填“>”、“<”或“=”)；基态的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为 。 （2）均为平面结构的吡咯()和吡啶()是合成该探针的原料，吡咯和吡啶在盐酸中溶解度较大的为 ，原因是 。 Ⅱ.铪(Hf)的卤化物八面体离子是构建卤化物钙钛矿的基本发光单元，其构建的某晶胞结构如图所示。 （3）该晶胞中的配位数为 ，阴离子形成的八面体空隙有 个。 （4）该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则Hf-Hf最近距离为 nm。 5．（2024·山东菏泽一模）短周期元素可形成许多结构和性质不同的化合物，回答下列问题： （1）是一种甲基化试剂，能发生水解反应；的水解产物为 (填化学式)。 （2）是共价化合物，可以形成二聚体和多聚体，二聚体中的杂化方式为，二聚体的结构式为 。 （3）分子的电子对空间构型为三角双锥，排布方式有两种，结构如图。根据价层电子对互斥理论中：“孤电子对一成键电子对”分布在互成的方向上时斥力最大，判断应采用结构 (填“a”或“b”)。 （4）在水溶液中显蓝色，加入过量的氨水后变为深蓝色，原因是生成了 (填化学式)，比较它与的稳定性并说明理由 。 （5）在超高压下，金属钠和氦可形成化合物。结构中的钠离子按简单立方排布，形成立方体空隙如图，电子对和氦原子交替分布填充在立方体的中心。若将氦原子放在晶胞顶点，则电子对在该晶胞中的所有分数坐标除了、，还有 ；若晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，晶胞的边长 (用含的代数式表示)。 6．（2024·山东济南一模）含氮物质在工业上应用非常广泛。将单质钡(Ba)、铼(Re)以一定比例混合，于特制容器中加热，依次通入N2、O2可制得某黑色晶体，该晶体晶胞如图所示，含有多个由Ba(+2)、Re(+4)、O(-2)和N(-3)组成的八面体与平面三角形，括号中为其化合价。 回答下列问题： （1）基态Ba原子的简化电子排布式为 ，N、O、Ba简单氢化物的沸点由高到低的顺序为 (填化学式)。 （2）NO中N原子的杂化方式为 ，下列离子或分子与互为等电子体的是 (填标号)。 a．        b．        c．SO3 d． （3）苯胺()中N原子与苯环形成p-π共轭，、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是 。 （4）该晶体中含有的八面体和平面三角形的个数比为 ，晶体的化学式为 。 （5）晶胞参数为apm、apm、cpm，，，该晶体的密度为 g·cm-1(写出表达式)。 7．（2024·山东济宁一模）氮族元素在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题： （1）Co(NH3)配离子结构如图所示，Co3+位于正八面体的中心，则1个Co(NH3)配离子中共价键的个数为 ，Co(NH3)3Cl3的空间结构有 种。 （2）氮族元素杂芴化合物(E=N、P、As、Sb、Bi)结构如图所示。As原子的价电子排布式为 ，C－N－C键角之和为360°，C－As－C键角之和为284.9°，原因为 。 （3）尿素分子结构如图所示，H、C、N、O的电负性由大到小顺序为 ，C、N原子杂化方式分别为 （4）尿素分子是无色或白色针状晶体，该晶体属于四方晶系，晶胞参数anm、bnm、cnm(a=b≠c)，α=β=γ=90°，晶胞结构如图1，若用代表尿素分子如图2，该晶体的密度为 g•cm-3。 8．（2024·山东济宁二模）卤族元素的化合物在科研和生产中有着重要的作用。请回答下列问题： （1）（键角为180º）的中心Ⅰ原子价层电子对数为 ； （填“是”或“否”）具有极性；基态碘原子价电子排布式为 。 （2）物质磁性大小以磁矩表示，与未成对电子数之间的关系为：（n为未成对电子数）。配合物中配离子的B．M（B．M磁矩单位），的杂化类型为 。 a．    b．    c． 配合物中配离子的B．M，则配离子的空间构型为 。 （3）在极高压强下，氯化钠可以和氯气化合生成。是立方系晶胞，结构如图所示，其中两个氯原子的坐标为、，晶体的化学式为 ；与Na距离最近的且相等的Cl有 个；在晶体中键长为0.20nm，晶胞棱长为 nm（保留2位有效数字）。 9．（2024·山东聊城二模）金属及其化合物广泛应用于生产、生活等多个领域。回答下列问题： （1）基态原子的价层电子的电子排布图为 ，中三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 (填元素符号)。是强还原剂，中含有键与键的数目之比为 。 （2）独立的分子中，键角为，如图是离子的部分结构以及其中键角。请解释离子中键角变为的原因是 。 （3）甘氨酸铜有顺式和反式两种同分异构体，结构如图。 ①甘氨酸铜中铜原子的杂化类型为 (填序号)。 a．sp　　　　b．sp2　　　　c．sp3　　　　d．dsp2 ②已知顺式甘氨酸铜能溶于水，反式甘氨酸铜难溶于水，原因可能是 。 （4）晶体中，的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O围成的正四面体空隙和如3、6、7、8、9、12的围成的正八面体空隙。中有一半的填充在正四面体空隙中，另一半和填充在正八面体空隙中，则晶体中有 的正八面体空隙填充阳离子。晶胞的八分之一是图示结构单元，晶体密度为，阿伏加德罗常数为，则该晶胞参数a= pm。(写出表达式) 10．（2024·山东临沂二模）金属铍在原子能、航空航天、火箭制造等领域有广泛应用。 （1）下列状态的铍中，电离最外层一个电子所需能量最小的是___________(填标号)。 A． B． C． D． （2）能以单体、多聚体等形式存在。单体的模型名称为 ；多聚体为链状结构，所有原子均满足稳定结构，中心原子的杂化方式是 ；晶体的熔点 (填“高于”或“低于”)晶体，其原因是 。 （3）碳酸铍与醋酸反应生成了一种配合物分子(结构如图1)，每个位于4个形成的四面体中，与形成的化学键可全部看成配位键。 ①乙酸分子易形成二聚体，原因是 。 ②中含有 配位键。 （4）非线性光学材料氟代硼铍酸钾具有重大战略价值。已知其属于四方晶系，晶胞结构如图2所示(氧原子未画出，晶胞参数)。一定条件下，和发生非氧化还原反应生成氟代硼铍酸钾，并放出气体。 氟代硼铍酸钾的化学式为 ；晶体的密度为 为阿伏加德罗常数的值)。 11．（2024·山东威海二模）金属镍及其化合物在工业、科研等领域应用广泛。回答下列问题： （1）基态Ni²⁺的价层电子轨道表示式为 ，与Ni同周期且基态原子未成对电子数相同的有 (填元素符号)。 （2）是一种重要的配合物，其中“piaH”是吡啶—2—甲酰胺的缩写，结构如图，为双螯配体。该配合物中的配位数为 ，在配合物中，两个“piaH”与分别螯合形成两个五元环，则五元环中提供孤电子对的原子可能的组合是 (用“α”“β”“γ”表示)。 （3）NiO晶体为NaCl型结构，将它在氧气中加热，部分被氧化为，成为。已知的摩尔质量为69.1 g⋅mol，则标明Ni价态的化学式为 (示例：)，晶体中镍离子的占有率为 。 （4）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，称作原子的分数坐标。NiAs晶体结构如图甲所示，其晶胞俯视图如图乙所示。A点原子的分数坐标为，则B点原子的分数坐标为 ，A、B两点间距离为 pm。 12．（2024·山东潍坊二模）元素周期表已成为化学家的得力工具，如在过渡元素中寻找优良的催化剂，在碱金属元素中开发高能电池。结合日常生活中的常见应用，请回答以下问题： Ⅰ.和均可以催化降解甲醛、苯等有害物质，具有去除效率高，且无二次污染等优点，广泛应用于家居装潢等领域，其中一种催化机理如图所示。 （1）基态Ti和Mn原子中未成对电子数之比为 。 （2）和·CHO中碳原子的杂化形式分别为 、 。 （3）HCHO的空间构型为 。 （4）金属钛和锰可导电、导热，有金属光泽和延展性，这些性质都可以用理论解释。已知金属锰有多种晶型，y型锰的面心立方晶胞俯视图符合下列 (填编号)。 Ⅱ.2019年诺贝尔化学奖授予三位化学家，以表彰其对研究开发锂离子电池作出的卓越贡献。、聚乙二醇、、和LiCl等可作锂离子聚合物电池的材料。 （5）Fe的基态原子的价电子排布式为 。 （6）乙二醇()的相对分子质量与丙醇()相近，但沸点高出100℃，原因是 。 （7）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。属正交晶系(长方体形)。晶胞参数为0.72nm、1.0nm、0.56nm。如图为沿x轴投影的晶胞中所有Li原子的分布图和原子分数坐标。 已知，的摩尔质量为M，为阿伏加德罗常数的值。 该晶胞中Cl原子的数目为 ，晶体的密度为 (列出计算表达式)。 13．镍及其化合物应用广泛。回答下列问题： （1）基态Ni原子的简化电子排布式为 。已知第四电离能：，从原子结构的角度分析原因是 。 （2）镍能形成多种配合物。中配位原子是 。中键角 (填“>”、“＜”或“=”)中键角。中的空间结构为 ，该配离子中的大π键为 (用表示，n为原子数，m为电子数)。硫氰酸(HSCN)的沸点低于异硫氰酸(H―N=C=S)的沸点，原因是 。 （3）某镧镍氧化物的晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示： 晶胞中1个周围距离相等且最近的形成的空间结构为 ，离子A、B间距离d= pm，若阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度 (用含的代数式表示)。 14．（2024·山东青岛三模）第二周期元素其单质及化合物具有一些特殊的化学性质。回答下列问题。 （1）Li、Be、B三种元素第二电离能由大到小的顺序为 。 （2）由于硼的氢化物与烷烃相似，故又称之为硼烷。乙硼烷()的分子结构如图，该分子中B原子的杂化方式为 。甲中化学键①为“二中心二电子键”，记作“2c-2e”，则乙硼烷的桥键②记作 。氢原子仅用1s轨道就可形成桥键的原因为 。 （3）一种含硼的高温超导材料，其晶胞结构如图。晶体的化学式为 。乙中由12个B与12个C构成的多面体含 个棱。 （4）常温下，溶解度(S=22g)大于(S=9.6g)，从结构角度解释原因 。 15．（2024·山东德州三模）硼族元素可形成许多结构和性质特殊的化合物，回答下列问题： （1）过硼酸钠被用于洗衣粉中作增白剂，其阴离子结构如图所示，该阴离子组成元素中第一电离能最大的元素是 ，该物质可用于增白的原因是 。 （2）硼酸三甲酯由硼酸和甲醇互相反应而制得。熔沸点 （填“>”或“<”或“=”），原因是 。比较和中键角的大小顺序是 （填“>”或“<”或“=”）。 （3）氮化硼晶体有多种结构，六方相氮化硼结构与石墨相似，但不具有导电性。六方氮化硼中与B距离最近且相等的B有 个。 （4）科学家利用和过量碳高温条件下合成一种非常坚硬的物质，其结构如图所示，该反应的化学方程式为 ，晶胞参数：（单位nm），。若为阿伏伽德罗常数的值，则该晶体的密度为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题10 物质结构与性质综合题- 1．（2024·山东卷）锰氧化物具有较大应用价值，回答下列问题： （1）在元素周期表中位于第 周期 族；同周期中，基态原子未成对电子数比多的元素是 (填元素符号)。 （2）如某种氧化物的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示，该氧化物化学式为 。 当晶体有O原子脱出时，出现O空位，的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)，O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是 (填标号)。 A．       B．        C．       D． （3）(见图)是晶型转变的诱导剂。的空间构型为 ；中咪唑环存在大键，则N原子采取的轨道杂化方式为 。 （4）可作转化为的催化剂(见下图)。的熔点远大于，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是 。 【答案】（1） 四 ⅦB Cr （2） MnO2 降低 A （3） 正四面体形 sp2 （4）FDCA形成的分子间氢键更多 【解析】（1）Mn的原子序数为25，位于元素周期表第四周期ⅦB族；基态Mn的电子排布式为：，未成对电子数有5个，同周期中，基态原子未成对电子数比Mn多的元素是Cr，基态Cr的电子排布式为，有6个未成对电子； （2）由均摊法得，晶胞中Mn的数目为，O的数目为，即该氧化物的化学式为MnO2；晶体有O原子脱出时，出现O空位，即x减小，的化合价为+2x，即Mn的化合价降低；CaO中Ca的化合价为+2价、V2O5中V的化合价为+5价、Fe2O3中Fe的化合价为+3、CuO中Cu的化合价为+2，其中CaO中Ca的化合价下降只能为0，其余可下降得到比0大的价态，说明CaO不能通过这种方式获得半导体性质； （3）中B形成4个σ键（其中有1个配位键），为sp3杂化，空间构型为正四面体形；咪唑环存在大键，N原子形成3个σ键，杂化方式为sp2； （4）由HMF和FDCA的结构可知，HMF和FDCA均能形成分子间氢键，但FDCA形成的分子间氢键更多，使得FDCA的熔点远大于HMF。 2．（2023·山东卷）卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： （1）时，与冰反应生成利。常温常压下，为无色气休，固态的晶体类型为_____，水解反应的产物为_____(填化学式)。 （2）中心原子为，中心原子为，二者均为形结构，但中存在大键。中原子的轨道杂化方式_____；为键角_____键角(填“＞”“ ＜”或“=”)。比较与中键的键长并说明原因_____。 （3）一定条件下，和反应生成和化合物。已知属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数)，其中化合价为。上述反应的化学方程式为_____。若阿伏加德罗常数的值为，化合物的密度_____(用含的代数式表示)。 【答案】（1）分子晶体 HF 、和 （2） ＞ 分子中键的键长小于中键的键长，其原因是：分子中既存在σ键，又存在大键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中键的键长较小，而只存在普通的σ键。 （3） 【解析】（1）常温常压下，为无色气体，则的沸点较低，因此，固态HOF的晶体类型为分子晶体。分子中F显-1价，其水解时结合电离的生成HF，则结合电离的，两者反应生成，不稳定，其分解生成，因此，水解反应的产物为HF 、和。 （2）中心原子为，中心原子为，二者均为V形结构，但中存在大键()。由中存在可以推断，其中原子只能提供1对电子，有一个原子提供1个电子，另一个原子提供1对电子，这5个电子处于互相平行的轨道中形成大键，提供孤电子对与其中一个形成配位键，与另一个形成的是普通的共价键（σ键，这个只提供了一个电子参与形成大键）， 的价层电子对数为3，则原子的轨道杂化方式为；中心原子为，根据价层电子对的计算公式可知，因此，的杂化方式为；根据价层电子对互斥理论可知，时，价电子对的几何构型为正四面体，时，价电子对的几何构型平面正三角形，杂化的键角一定大于的，因此，虽然和均为形结构，但键角大于键角，孤电子对对成键电子对的排斥作用也改变不了这个结论。分子中键的键长小于中键的键长，其原因是：分子中既存在σ键，又存在大键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中键的键长较小，而只存在普通的σ键。 （3）一定条件下，、和反应生成和化合物X。已知X属于四方晶系，其中Cu化合价为+2。由晶胞结构图可知，该晶胞中含有黑球的个数为、白球的个数为、灰色球的个数为，则X中含有3种元素，其个数比为1:2:4,由于其中Cu化合价为+2、的化合价为-1、K的化合价为+1，根据化合价代数和为0，可以推断X为，上述反应的化学方程式为。若阿伏加德罗富数的值为，晶胞的质量为，晶胞的体积为，化合物X的密度。 3．（2022·山东卷）研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为。回答下列问题： （1）基态原子的价电子排布式为_______，在元素周期表中位置为_______。 （2）晶胞中N原子均参与形成配位键，与的配位数之比为_______；_______；晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是_______。 （3）吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据_______(填标号)。 A．2s轨道 B．2p轨道 C．sp杂化轨道 D．sp2杂化轨道 （4）在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是①_______，②_______。 （5）、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是_______。 【答案】（1）   3d84s2     第4周期第VIII族 （2）  2:3     2:1:1     Zn2+ （3）D （4）吡啶能与H2O分子形成分子间氢键     吡啶和H2O均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子 （5） 【解析】（1）已知Ni是28号元素，故基态Ni原子的价电子排布式为：3d84s2，在周期表中第四横行第10纵列即位于第4周期第VIII族，故答案为：3d84s2；第4周期第VIII族； （2）由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中含有Ni2+个数为：=1，Zn2+个数为：=1，含有CN-为：=4，NH3个数为：=2，苯环个数为：=2，则该晶胞的化学式为：，且晶胞中每个N原子均参与形成配位键，Ni2+周围形成的配位键数目为：4，Zn2+周围形成的配位键数目为：6，则与的配位数之比,4:6=2:3；4:2:2=2:1:1；由以上分析可知，Ni2+的配位数为4，则Ni2+采用sp3杂化，而Zn2+的配位数为6，Zn2+采用sp3d2杂化，即晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是Zn2+，故答案为：2:3；2:1:1；Zn2+； （3）吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大π键，则说明吡啶中N原子也是采用sp2杂化，杂化轨道只用于形成σ键和存在孤电子对，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp2杂化轨道，故答案为：D； （4）已知苯分子为非极性分子，H2O分子为极性分子，且吡啶中N原子上含有孤电子对能与H2O分子形成分子间氢键，从而导致在水中的溶解度，吡啶远大于苯，故答案为：吡啶能与H2O分子形成分子间氢键；吡啶和H2O均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子； （5）已知-CH3为推电子基团，-Cl是吸电子基团，则导致N原子电子云密度大小顺序为：＞＞，结合题干信息可知，其中碱性最弱的为：，故答案为：。 4．（2021·山东卷）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题： （1）基态F原子核外电子的运动状态有__种。 （2）O、F、Cl电负性由大到小的顺序为__；OF2分子的空间构型为__；OF2的熔、沸点__(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是___。 （3）Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为___，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是___(填标号)。 A．sp B．sp2 C．sp3 D．sp3d （4）XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有__个XeF2分子。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，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为(，，)。已知Xe—F键长为rpm，则B点原子的分数坐标为___；晶胞中A、B间距离d=___pm。 【答案】（1）9 （2）F>O>Cl 角(V)形 低于 OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高 （3）5 D （4）2 (0，0，) pm 【解析】 （1）基态F原子共有9个核外电子，则每个电子都有对应的轨道和自旋状态，所以核外电子的运动状态有9种； （2）电负性一定程度上相当于得电子能力，半径越小，得电子能力越强，电负性越大，半径由小到大的顺序为F、O、Cl，所以电负性大小顺序为F>O>Cl；根据VSEPR理论有，去掉2对孤对电子，知OF2分子的空间构型是角形；OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高； （3）XeF2易升华，所以是分子晶体，其中心原子的价层电子对数为，其中心原子的杂化方式应为sp3d； （4）图中大球的个数为，小球的个数为，根据XeF2的原子个数比知大球是Xe原子，小球是F原子，该晶胞中有2个XeF2分子；由A点坐标知该原子位于晶胞的中心，且每个坐标系的单位长度都记为1，B点在棱的处，其坐标为(0，0，)；图中y是底面对角线的一半，，，所以 pm。 5．（2020·山东卷）CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题： （1）Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为 ，其固体的晶体类型为 。 （2）NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 (填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为 ，键角由大到小的顺序为 。 （3）含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2+配合物的结构如图所示，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 mol，该螯合物中N的杂化方式有 种。 （4）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，称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。 坐标 原子 x y z Cd 0 0 0 Sn 0 0 0.5 As 0.25 0.25 0.125 一个晶胞中有 个Sn，找出距离Cd(0，0，0)最近的Sn (用分数坐标表示)。CdSnAs2 晶体中与单个Sn键合的As有 个。 【答案】 正四面体形； 分子晶体 NH3、AsH3、PH3 AsH3、PH3、NH3 NH3、PH3、AsH3 6 1 4 (，0，)、(，，0) 4 【分析】（1）利用价层电子对数确定SnCl4的分子构型；由于常温下SnCl4为液体，故SnCl4为分子晶体； （2）结构相似的分子，相对分子质量越大物质的熔沸点越高，另外分子间能形成氢键的物质，熔沸点则较高，键角的大小取决于中心原子的杂化类型、孤电子对数、成键电子对与成键电子对之间的斥力大小； （3）由该物质的结构简式可知，螯合作用配位成环，故1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6个，Cd—NO2那个不算；该螯合物中N原子的杂化方式为sp2杂化； （4）结合部分原子的分数坐标，结合晶胞结构图，确定各原子在晶胞中位置，找出相应原子。 【解析】（1）Sn为第ⅣA族元素，由于常温下SnCl4为液体，故SnCl4为分子晶体；SnCl4分子中中心原子的孤电子对数==0，键电子对数为4，价层电子对数为4，故SnCl4分子的空间构型为正四面体形； （2）NH3、PH3、AsH3的结构相似，结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越强，物质的沸点越高，但是NH3分子间能形成氢键，故这三种物质的沸点NH3＞AsH3＞PH3；N、P、As这三种元素位于元素周期表中第ⅤA族，原子序数依次增大，同一主族从上到下，随着核电荷数的增加，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱，氢化物的还原性逐渐增强，故这三种物质的还原性由强到弱的顺序为AsH3＞PH3＞NH3；NH3、PH3、AsH3中中心原子都是sp3杂化，都有1对孤电子对，中心原子的电负性越小，成键电子对之间的斥力越小，成键电子对之间的斥力越小，键角越小，所以这三种物质 键角由大到小的顺序为NH3＞PH3＞AsH3； （3）由该物质的结构简式和分析，根据题意“含有多个配位原子的配体与同一中心离子或原子通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物”，故该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6mol，Cd—NO2那个不算；该螯合物中N原子的杂化方式都是sp2杂化，故该物质中N的杂化方式有1种； （4）由部分Cd原子的分数坐标为(0，0，0)，可知8个Cd在晶胞的顶点，4个Cd在晶胞的面心，1个在晶胞的体心；部分Sn原子的分数坐标为（0，0，），4个Sn在晶胞的棱上，6个Sn在晶胞的面心；部分As原子的分数坐标为（，，），8个As在晶胞的体心；所以1个晶胞中Sn的个数为 ；距离Cd(0，0，0)最近的Sn是(，0，)、(，，0)；由晶胞结构图可知，CdSnAs2晶体中与单个Sn结合的As有4个。 【点睛】本题考查轨道杂化类型的判断，分子构型，物质熔沸点大小比较，键角大小的比较，配位数的计算，晶胞的计算等知识，立足课本进行适当拓展，但整体难度不大。难点仍然是晶胞的有关判断与计算，晶胞中原子的数目往往采用均摊法：①位于晶胞顶点的原子为8个晶胞共用，对一个晶胞的贡献为1/8；②位于晶胞面心的原子为2个晶胞共用，对一个晶胞的贡献为1/2；③位于晶胞棱心的原子为4个晶胞共用，对一个晶胞的贡献为1/4；④位于晶胞体心的原子为1个晶胞共用，对一个晶胞的贡献为1。 1．（2024·山东日照校际联考一模）学习结构化学，有助于洞悉物质内部奥秘。回答下列问题： （1）下图分别是2种不同形式元素周期表的局部区域。 ①根据图1预测，1～18号元素中位置最低的元素的基态原子核外电子排布式为 。 ②根据图2信息，与水反应的化学方程式为 。 ③元素周期表中，Li-Mg、Be-Al、B-Si处于对角线位置，其单质与化合物的性质相似。下列说法正确的是 (填标号)。 A．受热不易分解    B．单质锂不能与反应 C．BeO熔点高        D．晶体硼为共价晶体 （2）分子中大π键可表示为，氮原子的杂化方式为 ，p轨道提供2个电子形成大π键的N原子是 (填“1”或“2”)号N原子。 （3）①在碱性条件下加入双缩脲[HN(CONH2)2]生成紫色物质，其结构如图所示。0.2mol该离子含有配位键的数目为 。 ②已知具有对称的空间构型，中的两个被取代，能得到两种不同结构的产物，则的空间构型为 。 （4）钾元素与氧元素形成的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧剂。其中一种化合物的晶胞在XY平面、XZ平面、YZ平面上的投影如图所示，钾元素和氧元素形成的化合物的化学式为 ，其晶胞参数为apm，为阿伏加德罗常数的值，该晶胞的密度ρ= (用含a、的代数式表示)。 【答案】（1）1s22s22p63s1 CD （2）sp2 2 （3）1.6 平面四边形 （4）KO2 【解析】（1）①根据图1预测，1～18号元素中位置最低的元素是钠，钠的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s1； ②根据图2信息，与水反应的化学方程式为； ③元素周期表中，Li-Mg、Be-Al、B-Si处于对角线位置，其单质与化合物的性质相似。 A．性质与碳酸镁相似，受热发生分解，A错误； B．单质锂与单质镁相似，能与反应生成氮化锂，B错误； C．氧化铝熔点很高，可推知BeO熔点高，C正确； D．晶体硼与晶体硅相似，均为共价晶体，D正确； 故选CD； （2）分子中大π键可表示为，1号氮原子形成2个σ键，有1个孤电子对，提供1个电子参与形成大π键，1号氮原子的杂化方式为sp2，2号氮原子形成3个σ键，有提供2个电子参与形成大π键，2号氮原子的杂化方式为sp2；p轨道提供2个电子形成大π键的N原子是2号N原子； （3）①中含有8个配位键，则0.2mol该离子含有配位键的数目为1.6； ②已知具有对称的空间构型，中的两个被取代，能得到两种不同结构的产物，则的空间构型为平面四边形，两个处于同一条边或者对角线位置； （4）根据晶胞的三视图可以知道，K原子在晶胞的顶点和体心，一个晶胞含有K原子，O原子有两个在晶胞内，八个在棱上，一个晶胞中含有的O原子，晶胞内K原子与O原子个数比为1﹕2，所以钾元素和氧元素形成的化合物的化学式为KO2； 一个晶胞中含有2个K原子和4个O原子，晶胞参数为apm，，晶体密度为。 2（2024·山东潍坊昌乐二中一模）W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的前四周期元素，其元素性质或结构如下： 元素 元素性质或原子结构 W 电子只有一种自旋取向 X 核外只有一个未成对电子，且电子有三种空间运动状态 Y s轨道电子数比p轨道多一个，且第一电离能大于同周期相邻元素 Z 电负性是短周期中最小的 M +3价基态离子最高能级处于半满状态 回答下列问题： （1）写出X元素的名称 。 （2）写出M元素+2价离子的价电子轨道表示式 。 （3）基态Z元素原子核外电子占据的最高能层包含的原子轨道数为 。 （4）W、X、Z可形成强还原性物质，W、X、Z三种元素电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。 （5）大π键可用符号表示，m为参与形成大π键的原子数目，n为平行p轨道里的电子数，如苯分子的大键写作，石墨中的大π键写作(见下图a)，被称为“无机苯”，结构与苯类似，写出的大π键 ，某化合物XY的结构(见下图b)中也存在的大π键，但石墨是电的良导体，XY却具有优异的电绝缘性，从电负性角度分析化合物XY不导电的可能原因 。 【答案】（1）硼 （2） （3）9 （4）H>B>Na （5） 电负性B<N，N对电子吸引能力强，层内无自由移动的电子 【分析】W电子只有一种自旋取向可知W只有一个电子，则W为H；X核外有3种空间运动状态，且只有一个未成对电子，其核外电子排布式为：，W为B；Y: s轨道电子数比p轨道多一个，且第一电离能大于同周期相邻元素，Y为N；Z电负性是短周期中最小的，Z为Na；M的+3价基态离子最高能级处于半满状态，M为Fe；据此解答。 【解析】（1）由以上分析可知W为B，名称为硼，故答案为：硼； （2）M为Fe，其二价离子价电子轨道表示式，故答案为：； （3）钠的最高能层为3，该能层存在s、p、d三种轨道，分别有1、3、5个，总共9个轨道，故答案为：9； （4）Na为活泼金属电负性最小，在该化合物中H为-1价，B为+3价，电负性H>B，则三种元素的电负性：H>B>Na，故答案为：H>B>Na； （5）被称为“无机苯”，结构与苯类似，3个N提供3对孤电子对，3个B提供三个空轨道，形成的大π键为；BN中N的电负性大于B，N对电子吸引能力强，电子被N原子牢牢吸引，导致层内电子不能自由移动，因此不具有导电性，故答案为：；电负性B<N，N对电子吸引能力强，层内无自由移动的电子。 3．（2024·山东潍坊昌乐二中一模）N、P、As均为氮族元素，这些元素与人们的生活息息相关。回答下列问题： （1）下列状态的N原子或离子在跃迁时，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是 (填序号，下同)，未成对电子最多的是 。 a． ls22s22p3 b．1s22s2 c．1s22s12p4 d．1s22s12p3 （2）Si、P与S是同周期中相邻的元素，Si、 P、S的电负性由大到小的顺序是 ，第一电离能由大到小的顺序是 。 （3）吡啶为含N有机物。这类物质是合成医药农药的重要原料。下列吡啶类化合物A与Zn(CH3CH2)2(即ZnEt2 )反应生成有机化合物B， B具有优异的催化性能。 吡啶类化合物A中N原子的杂化类型是 ，化合物A易溶于水，原因是 ，含Zn有机物B的分子结构中含 (填序号)。 A．离子键 B．配位键 C．π键 D．σ键 E．氢键 【答案】（1）c d （2）S>P>Si P>S>Si （3）sp2 化合物A与水分子间存在氢键 BCD 【解析】（1）发射光谱是电子从高能量的能级跃迁到低能量的能级，以光的形式释放能量， a．是基态N原子电子排布式，能量最低，有3个未成对电子； b．是基态N3+的电子排布式，能量最低，无未成对电子； c．2s上的1个电子跃迁到2p上，该电子排布式是激发态的N原子，跃迁到基态，可捕捉到发射光谱，有3个未成对电子； d．2s上失去1个电子，有4个未成对电子； 综上所述，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是c；未成对电子最多的是d； 答案为c；d； （2）同周期从左向右电负性逐渐增大，即电负性强弱顺序是S＞P＞Si；根据第一电离能规律：同周期元素从左到右第一电离能有增大的趋势，但ⅤA中p轨道处于半充满状态，第一电离能大于ⅥA，第一电离能由大到小顺序是P＞S＞Si，故答案为S＞P＞Si；P＞S＞Si； （3）从化合物A结构示意图知，分子内N形成碳氮双键(吡啶中六元环为平面结构)，N的杂化类型为sp2，化合物A中含有N原子和羟基，能与水分子形成分子间氢键，增加A在水中的溶解度；根据结构简式，含Zn有机物B含有单键、双键、N→Zn、O→Zn配位键，含有配位键、π、σ键，选项BCD符合题意；答案为sp2；化合物A与水分子间存在氢键；BCD。 4．（2024·山东德州一模）物质的光学性质在科研中有重要的用途。回答下列问题： Ⅰ.一种比率光声探针M与Cu2+配位，可用于小鼠脑内铜(Ⅱ)的高时空分辨率动态成像，反应如下所示： （1）H、C、N、F四种元素电负性由大到小的顺序为 ，M中键角F-B-F 中键角F-B-F(填“>”、“<”或“=”)；基态的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为 。 （2）均为平面结构的吡咯()和吡啶()是合成该探针的原料，吡咯和吡啶在盐酸中溶解度较大的为 ，原因是 。 Ⅱ.铪(Hf)的卤化物八面体离子是构建卤化物钙钛矿的基本发光单元，其构建的某晶胞结构如图所示。 （3）该晶胞中的配位数为 ，阴离子形成的八面体空隙有 个。 （4）该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则Hf-Hf最近距离为 nm。 【答案】（1）F＞N＞C＞H ＜ 5∶4 （2）吡啶 吡咯是一个五元杂环化合物，其中氮原子与两个碳原子相连，形成一个环状结构，在吡咯中，氮原子的孤对电子参与了环的芳香性，这使得氮原子上的电子云密度降低，从而减弱了其碱性，更难与盐酸反应，即降低其溶解性 （3）4 8 （4） 【解析】（1）根据同一主族从上往下元素电负性依次减小，同一周期从左往右元素的电负性依次增大可知，H、C、N、F四种元素电负性由大到小的顺序为F＞N＞C＞H，由题干图示信息可知，M中B周围形成了4个共价键，即B采用sp3杂化，而BF3中B采用sp2杂化，故M中键角F-B-F＜中键角F-B-F，已知Cu是29号元素，故基态Cu2+的价电子排布式为：3d9，故其中两种自旋状态的电子数之比为5∶4，故答案为：F＞N＞C＞H；＜；5∶4； （2）吡咯与吡啶相比，吡咯是一个五元杂环化合物，其中氮原子与两个碳原子相连，形成一个环状结构，在吡咯中，氮原子的孤对电子参与了环的芳香性，这使得氮原子上的电子云密度降低，从而减弱了其碱性，即吡啶更容易与盐酸电离出的H+结合，即吡咯再盐酸中的溶解性比吡啶的更大，故答案为：吡啶；吡咯是一个五元杂环化合物，其中氮原子与两个碳原子相连，形成一个环状结构，在吡咯中，氮原子的孤对电子参与了环的芳香性，这使得氮原子上的电子云密度降低，从而减弱了其碱性，更难与盐酸反应，即降低其溶解性； （3）由题干晶胞图示信息可知，该晶胞中K+位于体内，阴离子位于8个顶点和6个面心上，故每个K+位于顶点和面心阴离子形成的正四面体的体心上，故K+的配位数为4，阴离子形成的八面体空隙有8个，故答案为：4；8； （4）由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中含有8个K+，含有[HfBr6]2-的个数为：=4个，阿伏加德罗常数的值为，则一个晶胞的质量为：，设晶胞参数为：anm，则一个晶胞的体积为：V=(a×10-7cm)3，该晶体的密度为，则有：=，解得a=×107，则Hf-Hf最近距离为面对角线的一半，即等于=nm，故答案为：。 5．（2024·山东菏泽一模）短周期元素可形成许多结构和性质不同的化合物，回答下列问题： （1）是一种甲基化试剂，能发生水解反应；的水解产物为 (填化学式)。 （2）是共价化合物，可以形成二聚体和多聚体，二聚体中的杂化方式为，二聚体的结构式为 。 （3）分子的电子对空间构型为三角双锥，排布方式有两种，结构如图。根据价层电子对互斥理论中：“孤电子对一成键电子对”分布在互成的方向上时斥力最大，判断应采用结构 (填“a”或“b”)。 （4）在水溶液中显蓝色，加入过量的氨水后变为深蓝色，原因是生成了 (填化学式)，比较它与的稳定性并说明理由 。 （5）在超高压下，金属钠和氦可形成化合物。结构中的钠离子按简单立方排布，形成立方体空隙如图，电子对和氦原子交替分布填充在立方体的中心。若将氦原子放在晶胞顶点，则电子对在该晶胞中的所有分数坐标除了、，还有 ；若晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，晶胞的边长 (用含的代数式表示)。 【答案】（1）CF3H、HIO （2） （3）a （4） 因为N的电负性小于O的电负性，NH3的配位能力大于H2O，所以稳定性 （5）、 【解析】（1）F>I≈C，所以在CF3I中，受3个F原子吸引电子能力强的影响，I与C之间的共用电子对偏向于C，I显+1价，则CF3I发生水解时，生成CF3H和HIO，故答案为：CF3H、HIO。 （2）Be的杂化方式为sp2，因此BeCl2的二聚体中Be原子有3个成键轨道，且Be原子最外层无孤对电子，则二聚体的结构式为，故答案为：。 （3）根据题干可知“孤电子对一成键电子对”分布在互成的方向上时斥力最大，a中孤电子对与成键电子对分布在同一平面，排斥力较小，更稳定，所以SF4应采用结构a，故答案为：a。 （4）加入过量的氨水后变为深蓝色，原因是生成了，比更稳定，因为N的电负性小于O的电负性，NH3的配位能力大于H2O，所以稳定性，故答案为：；因为N的电负性小于O的电负性，NH3的配位能力大于H2O，所以稳定性。 （5）由于将He取在晶胞顶点，位于顶点电子对在晶胞中的分数坐标为、，观察结构不难得出除此之外还有，那么位于体心电子对在晶胞中的分数坐标为；每个小立方体中有8×=1个钠离子，电子对(2e-)和氦原子交替分布填充在立方体的中心，所以该晶体的晶胞应是由8个小立方体形成的大立方体，其中有一半小立方体中有He原子，一半有电子对，所以晶胞中有8个钠离子、4个He原子，则晶胞的质量为g=g，已知晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，晶胞边长为apm，所以体积为a3pm3=a3×10-30cm3，则密度为，可得a=，故答案为：、；。 6．（2024·山东济南一模）含氮物质在工业上应用非常广泛。将单质钡(Ba)、铼(Re)以一定比例混合，于特制容器中加热，依次通入N2、O2可制得某黑色晶体，该晶体晶胞如图所示，含有多个由Ba(+2)、Re(+4)、O(-2)和N(-3)组成的八面体与平面三角形，括号中为其化合价。 回答下列问题： （1）基态Ba原子的简化电子排布式为 ，N、O、Ba简单氢化物的沸点由高到低的顺序为 (填化学式)。 （2）NO中N原子的杂化方式为 ，下列离子或分子与互为等电子体的是 (填标号)。 a．        b．        c．SO3 d． （3）苯胺()中N原子与苯环形成p-π共轭，、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是 。 （4）该晶体中含有的八面体和平面三角形的个数比为 ，晶体的化学式为 。 （5）晶胞参数为apm、apm、cpm，，，该晶体的密度为 g·cm-1(写出表达式)。 【答案】（1）[Xe]6s2 BaH2>H2O>NH3 （2）sp2 ac （3） （4）1∶2 Ba6O(ReN3)2 （5） 【解析】（1）钡元素的原子序数为56，基态原子的简化电子排布式为[Xe]6s2；氢化钡是沸点较高的离子晶体，氨分子和水分子是沸点低的分子晶体，水分子间形成氢键的数目多于氨分子，分子间作用力大于氨分子，沸点高于氨分子，所以简单氢化物的沸点由高到低的顺序为BaH2>H2O>NH3，故答案为：[Xe]6s2；BaH2>H2O>NH3； （2）硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3、孤电子对数为0，氮原子的杂化方式为杂化sp2，碳酸根离子和三氧化硫分子与硝酸根离子的原子个数都为4、价电子数都为24，互为等电子体，故答案为：sp2；ac； （3）分子中甲基为推电子基团，会使氨基中氮原子电子云密度大于，碱性强于；分子中氮原子不能与与苯环形成p-π共轭，氨基中氮原子电子云密度大于，碱性强于，所以碱性最弱的为，故答案为：； （4）由晶胞结构可知，晶胞中位于棱上和体内的八面体个数为4×+2=3，位于棱上和体内的平面三角形的个数为8×+4=6，则晶体中含有的八面体和平面三角形的个数比为1∶2；由化合价代数和为0可知，八面体为Ba6O10+、平面三角形为ReN，则晶体的化学式为Ba6O(ReN3)2，故答案为：1∶2；Ba6O(ReN3)2； （5）设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=asin60º×a×c×10-30×d，解得d==，故答案为：。 7．（2024·山东济宁一模）氮族元素在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题： （1）Co(NH3)配离子结构如图所示，Co3+位于正八面体的中心，则1个Co(NH3)配离子中共价键的个数为 ，Co(NH3)3Cl3的空间结构有 种。 （2）氮族元素杂芴化合物(E=N、P、As、Sb、Bi)结构如图所示。As原子的价电子排布式为 ，C－N－C键角之和为360°，C－As－C键角之和为284.9°，原因为 。 （3）尿素分子结构如图所示，H、C、N、O的电负性由大到小顺序为 ，C、N原子杂化方式分别为 （4）尿素分子是无色或白色针状晶体，该晶体属于四方晶系，晶胞参数anm、bnm、cnm(a=b≠c)，α=β=γ=90°，晶胞结构如图1，若用代表尿素分子如图2，该晶体的密度为 g•cm-3。 【答案】（1）24 2 （2）4s24p3 氮的孤对电子与芴环的重叠更好，形成大π键，为平面形；而As的轨道重合差，难以形成大π键（或氮原子半径较小，N-C键长较短易于形成大π键为平面形） （3）O>N>C>H sp2、sp2 （4） 【解析】（1）1个氨分子中存在3个氮氢共价键，氮与钴形成6个配位共价键，则1个Co(NH3)配离子中共价键的个数为24；Co(NH3)为正八面体，Co3+位于正八面体的中心，Co(NH3)3Cl3为3个氯取代Co(NH3)其中的3个氨分子，由于6个氨分子位置完全相同，则Co(NH3)3Cl3空间结构也就是看中6个点上的3个点有几种情况，若3个点中两点连线不经过体心为1种、经过体心为1种，故共2种； （2）As为33号元素，与氮同主族、为第四周期，则As原子的价电子排布式为4s24p3，氮的孤对电子与芴环的重叠更好，形成大π键，为平面形，而As的轨道重合差，难以形成大π键（或氮原子半径较小，N-C键长较短易于形成大π键为平面形），导致C－N－C键角之和为360°而C－As－C键角之和为284.9°小于360°； （3）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；H、C、N、O的电负性由大到小顺序为O>N>C>H；尿素是平面结构的分子，所有的8个原子共平面，尿素分子中存在离域大π键，类似于CO2分子，尿素分子中的碳原子和氮原子均采用sp2杂化方式成键； （4）据“均摊法”，晶胞中含个CO(NH2)2，则晶体密度为 8．（2024·山东济宁二模）卤族元素的化合物在科研和生产中有着重要的作用。请回答下列问题： （1）（键角为180º）的中心Ⅰ原子价层电子对数为 ； （填“是”或“否”）具有极性；基态碘原子价电子排布式为 。 （2）物质磁性大小以磁矩表示，与未成对电子数之间的关系为：（n为未成对电子数）。配合物中配离子的B．M（B．M磁矩单位），的杂化类型为 。 a．    b．    c． 配合物中配离子的B．M，则配离子的空间构型为 。 （3）在极高压强下，氯化钠可以和氯气化合生成。是立方系晶胞，结构如图所示，其中两个氯原子的坐标为、，晶体的化学式为 ；与Na距离最近的且相等的Cl有 个；在晶体中键长为0.20nm，晶胞棱长为 nm（保留2位有效数字）。 【答案】（1）5 否 （2）b 正四面体 （3） 12 0.67 【解析】（1）碘三离子中中心碘原子的价层电子对数为=5，由题意可知，离子的键角为180º，则离子的空间构型为结构对称的直线形，所以离子不具有极性；碘元素的原子序数为53，基态原子的价电子排布式为5s25p5，故答案为：5；否；5s25p5； （2） 镍元素的原子序数为28，基态镍离子的价电子排布式为3d8，轨道表示式为，离子中有2个不成对电子；由配合物中配离子的=0B．M可知，配离子中镍离子的未成对电子数为0，则配离子中中心离子镍离子有1个d轨道参与杂化，杂化方式为dsp2杂化，故选b；由配合物中配离子的 B．M可知，配离子中镍离子的未成对电子数为2，则配离子中镍离子的d轨道未参与杂化，杂化方式为sp3杂化，所以配离子的空间构型为正四面体形，故答案为：b；正四面体形； （3）由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钠原子个数为8×=1，位于面上和体心的氯原子个数为12×+1=7，则晶体的化学式为NaCl7；晶胞中位于顶点的钠原子与位于面上的氯原子距离最近，则与钠原子距离最近的且相等的氯原子有12个；由两个氯原子的坐标为、可知，晶胞棱长为0.20nm×≈0.67，故答案为：NaCl7；12；0.67。 9．（2024·山东聊城二模）金属及其化合物广泛应用于生产、生活等多个领域。回答下列问题： （1）基态原子的价层电子的电子排布图为 ，中三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 (填元素符号)。是强还原剂，中含有键与键的数目之比为 。 （2）独立的分子中，键角为，如图是离子的部分结构以及其中键角。请解释离子中键角变为的原因是 。 （3）甘氨酸铜有顺式和反式两种同分异构体，结构如图。 ①甘氨酸铜中铜原子的杂化类型为 (填序号)。 a．sp　　　　b．sp2　　　　c．sp3　　　　d．dsp2 ②已知顺式甘氨酸铜能溶于水，反式甘氨酸铜难溶于水，原因可能是 。 （4）晶体中，的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O围成的正四面体空隙和如3、6、7、8、9、12的围成的正八面体空隙。中有一半的填充在正四面体空隙中，另一半和填充在正八面体空隙中，则晶体中有 的正八面体空隙填充阳离子。晶胞的八分之一是图示结构单元，晶体密度为，阿伏加德罗常数为，则该晶胞参数a= pm。(写出表达式) 【答案】（1） N>O>Co 1 ∶1 （2）氨分子与Zn2+形成配合物后，孤对电子与Zn2+成键，原孤对电子与成键电子对之间的排斥作用变为成键电子对之间的排斥作用，排斥作用减弱，所以H-N-H键角变大 （3）D 顺式甘氨酸铜分子极性大，反式甘氨酸铜分子极性较小 （4）50% 【解析】（1） Co是27号元素，基态Co原子的价层电子排布式是3d74s2，所以Co原子的价电子排布图为；金属元素的第一电离能小于非金属元素，同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞Co；六氰合钴离子中配位键属于σ键，氰酸根离子中的碳氮三键中含有1个σ键和2个π键，离子中σ键与π键的数目之比为(6+6)∶6×2=1∶1，故答案为： ；N＞O＞Co；1∶1。 （2）NH3中N原子上有孤电子对，氨分子与Zn2+形成配合物后，孤对电子与Zn2+成键，原孤对电子与成键电子对之间的排斥作用变为成键电子对之间的排斥作用，排斥作用减弱，所以H-N-H键角变大，故答案为：氨分子与Zn2+形成配合物后，孤对电子与Zn2+成键，原孤对电子与成键电子对之间的排斥作用变为成键电子对之间的排斥作用，排斥作用减弱，所以H-N-H键角变大。 （3）①氨酸铜有顺式和反式两种同分异构体，则甘氨酸铜中Cu、与铜形成σ键的2个O、2个N处于同一平面，则铜原子的杂化类型为杂化(若为杂化，则该5个原子构成四面体)，故答案为：D； ②由结构简式可知，顺式甘氨酸铜是极性分子，反式甘氨酸铜是非极性分子，根据相似相溶原理可知顺式甘氨酸铜易溶于极性溶剂水，故答案为：顺式甘氨酸铜分子极性大，反式甘氨酸铜分子极性较小。 （4）Fe3O4中有一半的Fe3+填充到正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充到正八面体空隙中，则有50%的正八面体空隙没有填充阳离子，由Fe3O4晶体的结构示意图可知，O2-位于该结构单元的8个顶点和6个面心，图示结构中O2-离子数目为8×+6×=4，则含有Fe3+和Fe2+的总数为3，晶胞中有8个图示结构单元，不妨取1mol这样的晶胞，则1mol晶胞的质量为m=8×(3×56+4×16) g=8×232 g，1mol晶胞即有6.02×1023个晶胞，1个晶胞的体积为V=(a×10-10)3 cm3，所以晶体密度为=5.18 g/cm3，所以该晶胞参数a=×1010pm，故答案为：。 10．（2024·山东临沂二模）金属铍在原子能、航空航天、火箭制造等领域有广泛应用。 （1）下列状态的铍中，电离最外层一个电子所需能量最小的是___________(填标号)。 A． B． C． D． （2）能以单体、多聚体等形式存在。单体的模型名称为 ；多聚体为链状结构，所有原子均满足稳定结构，中心原子的杂化方式是 ；晶体的熔点 (填“高于”或“低于”)晶体，其原因是 。 （3）碳酸铍与醋酸反应生成了一种配合物分子(结构如图1)，每个位于4个形成的四面体中，与形成的化学键可全部看成配位键。 ①乙酸分子易形成二聚体，原因是 。 ②中含有 配位键。 （4）非线性光学材料氟代硼铍酸钾具有重大战略价值。已知其属于四方晶系，晶胞结构如图2所示(氧原子未画出，晶胞参数)。一定条件下，和发生非氧化还原反应生成氟代硼铍酸钾，并放出气体。 氟代硼铍酸钾的化学式为 ；晶体的密度为 为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1）C （2）直线形 sp3 低于 是分子晶体，熔点大小取决于范德华力，是离子晶体，熔点取决于离子键，范德华力很弱，比化学键的键能小1~2个数量级，因此晶体的熔点低于晶体 （3）两个乙酸分子间可形成如图所示的氢键：； 16 （4） 【解析】（1） A．为Be+，电离的最外层的一个电子是Be的第二电离能； B．为基态Be原子，电离的最外层的一个电子是Be的第一电离能； C．为激发态Be原子； D．为激发态的Be+； 综上：电离的最外层的一个电子能量由大到小排序为：A＞D＞B＞C 故选C； （2）单体中的Be形成2个σ键，无孤电子对，属于sp杂化，模型名称为直线形；多聚体为链状结构，所有原子均满足稳定结构，说明Be连了4个Cl，其中2个为配位键，共形成4个σ键，属于sp3杂化；晶体的熔点低于晶体，因为是分子晶体，熔点大小取决于范德华力，是离子晶体，熔点取决于离子键，范德华力很弱，比化学键的键能小1~2个数量级，因此晶体的熔点低于晶体。 （3） ①乙酸分子间由于氢键易形成如图所示的二聚体：； ②每个Be位于4个O形成的四面体中，O与Be形成的化学键可全部看成配位键，即中含有16mol配位键； （4）根据均摊法K数目为，Be数目为， F数目为，B数目为，和发生非氧化还原反应生成氟代硼铍酸钾，并放出气体，即反应过程中各元素化合价不变，即：1×2+2×4+3×2+（-2）m+（-1）×4=0，解得m=6，即x：y：z：m：n=1：2：1：3：2，.氟代硼铍酸钾的化学式为：；晶体密度为：。 11．（2024·山东威海二模）金属镍及其化合物在工业、科研等领域应用广泛。回答下列问题： （1）基态Ni²⁺的价层电子轨道表示式为 ，与Ni同周期且基态原子未成对电子数相同的有 (填元素符号)。 （2）是一种重要的配合物，其中“piaH”是吡啶—2—甲酰胺的缩写，结构如图，为双螯配体。该配合物中的配位数为 ，在配合物中，两个“piaH”与分别螯合形成两个五元环，则五元环中提供孤电子对的原子可能的组合是 (用“α”“β”“γ”表示)。 （3）NiO晶体为NaCl型结构，将它在氧气中加热，部分被氧化为，成为。已知的摩尔质量为69.1 g⋅mol，则标明Ni价态的化学式为 (示例：)，晶体中镍离子的占有率为 。 （4）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，称作原子的分数坐标。NiAs晶体结构如图甲所示，其晶胞俯视图如图乙所示。A点原子的分数坐标为，则B点原子的分数坐标为 ，A、B两点间距离为 pm。 【答案】（1） Ti、Ge、Se （2）6 α和γ或者α和β （3） 90% （4）(,,) 【解析】（1）Ni元素原子序数为28，基态Ni原子价层电子排布为3d84s2，轨道表示式为，有2个未成对电子，同周期也有2个未成对电子的元素有钛(Ti)：3d24s2、锗(Ge)：4s24p2、硒(Se)：4s24p4，与Ni同周期且基态原子未成对电子数相同的有Ti、Ge、Se； （2）两个水分子中的O与Ni形成2个配位键，1个piaH与Ni形成2个配位键，故该配合物中Ni2+的配位数为6，“piaH”与Ni2+螯合形成五元环，包括配位原子和Ni2+共有5个原子，故五元环中提供孤电子对的原子可能是α和γ，由于酰胺基和吡啶之间的碳碳单键可以旋转，故五元环中提供孤电子对的原子也可能是α和β，则五元环中提供孤电子对的原子可能的组合是α和γ或者α和β； （3）根据NixO的摩尔质量为69.1 g⋅mol−1，59x+16=69.1，解得x=0.9，Ni0.9O化学式可以改写为Ni9O10，设其中+2价Ni为a，则标明Ni价态的化学式为，由化合价代数和为0，2a+3(9-a)=20，解得a=7，故标明Ni价态的化学式为，NiO晶体为NaCl型结构，Ni与O个数比为1:1，根据化学式Ni0.9O可知，晶体中镍离子的占有率为90%； （4）A、B在底面的投影分别在底面菱形分成的两个正三角形中心，A点原子的分数坐标为(,,)，根据对称性，A到下底面距离和B到上底面距离相等，故B点原子的分数坐标为(,,)，底面菱形边长为a pm，较长对角线长为a pm，AB水平方向距离为a pm，AB竖直距离为晶胞高度一半，为 pm，根据勾股定理，A、B两点间距离为pm。 12．（2024·山东潍坊二模）元素周期表已成为化学家的得力工具，如在过渡元素中寻找优良的催化剂，在碱金属元素中开发高能电池。结合日常生活中的常见应用，请回答以下问题： Ⅰ.和均可以催化降解甲醛、苯等有害物质，具有去除效率高，且无二次污染等优点，广泛应用于家居装潢等领域，其中一种催化机理如图所示。 （1）基态Ti和Mn原子中未成对电子数之比为 。 （2）和·CHO中碳原子的杂化形式分别为 、 。 （3）HCHO的空间构型为 。 （4）金属钛和锰可导电、导热，有金属光泽和延展性，这些性质都可以用理论解释。已知金属锰有多种晶型，y型锰的面心立方晶胞俯视图符合下列 (填编号)。 Ⅱ.2019年诺贝尔化学奖授予三位化学家，以表彰其对研究开发锂离子电池作出的卓越贡献。、聚乙二醇、、和LiCl等可作锂离子聚合物电池的材料。 （5）Fe的基态原子的价电子排布式为 。 （6）乙二醇()的相对分子质量与丙醇()相近，但沸点高出100℃，原因是 。 （7）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。属正交晶系(长方体形)。晶胞参数为0.72nm、1.0nm、0.56nm。如图为沿x轴投影的晶胞中所有Li原子的分布图和原子分数坐标。 已知，的摩尔质量为M，为阿伏加德罗常数的值。 该晶胞中Cl原子的数目为 ，晶体的密度为 (列出计算表达式)。 【答案】（1）2∶5 （2）sp （3）平面三角形 （4）c （5） （6）乙二醇分子中羟基比丙醇的多，分子间的氢键比丙醇多，分子间作用力较大 （7）4 【分析】晶胞中Li原子数目为：1+4×+4×=4，根据化学式LiCl⋅3H2O可知，该晶胞中Cl原子的数目为4，据此回答。 【解析】（1）基态Ti的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，未成对电子数为2，Mn的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，未成对电子数为5，所以基态Ti和Mn原子中未成对电子数之比为2：5； （2）CO2为直线形，杂化类型为sp，·CHO中碳原子形成3个σ键，没有孤电子对，杂化轨道数目为3，碳原子采取sp2杂化； （3）HCHO中碳原子含有3个σ键，碳原子采取sp2杂化，不含孤电子对，所以其空间构型是平面三角形； （4）面心立方晶胞中原子位于顶点和面心，俯视时上下底面的面心原子位于俯视图正方形中心，顶点原子位于正方形顶点，其它侧面的原子位于正方形四边中点，故俯视图为c； （5）铁是26号元素，其原子核外有26个电子，Fe原子的3d、4s电子为其价电子，其价电子排布为3d64s2； （6）乙二醇分子中羟基比丙醇分子中的羟基多，分子间的氢键比丙醇的多，分子间的作用力较大，故其沸点较高； （7）①根据分析可知，该晶胞中Cl原子的数目为4； ②则晶胞的质量m=g，晶胞体积V=0.72×1.0×0.56×10-21cm3，晶体密度=g·cm-3。 13．镍及其化合物应用广泛。回答下列问题： （1）基态Ni原子的简化电子排布式为 。已知第四电离能：，从原子结构的角度分析原因是 。 （2）镍能形成多种配合物。中配位原子是 。中键角 (填“>”、“＜”或“=”)中键角。中的空间结构为 ，该配离子中的大π键为 (用表示，n为原子数，m为电子数)。硫氰酸(HSCN)的沸点低于异硫氰酸(H―N=C=S)的沸点，原因是 。 （3）某镧镍氧化物的晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示： 晶胞中1个周围距离相等且最近的形成的空间结构为 ，离子A、B间距离d= pm，若阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度 (用含的代数式表示)。 【答案】（1） Ni失去的是上的一个电子，而Fe失去的是半充满状态上的一个电子 （2）C > 直线形 异硫氰酸能形成分子间氢键，而硫氰酸分子间没有氢键 （3）正八面体形 【解析】（1）Ni的原子序数为28，简化电子排布式为：；Ni失去3个电子后价电子变为，故再失去的是上的一个电子，Fe失去3个电子后是，再失去的是上的一个电子，而是半满结构，较稳定，故； （2）中配位原子是C；中键角> 中键角，因为N原子上的孤电子对参与形成配位键，相当于没有孤电子对，而独立的氨分子中N原子上一个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力更大，故中键角更小；中心原子为S，其价电子对为2+=2，没有孤电子对，中的空间结构为直线形；该配离子中的大π键为，因为共3个原子共用电子，S和N共提供4个电子，故大π键为；异硫氰酸能形成分子间氢键，而硫氰酸分子间没有氢键，所以硫氰酸(HSCN)的沸点低于异硫氰酸(H―N=C=S)的沸点； （3）根据投影图，可判断Ni2+位于体内，共2个；La3+的位置有：体内1个，顶点=1；棱上，共4个；O2-的位置有：体内2个，面上，棱上，共8个；因此1个周围距离相等且最近的形成的空间结构为正八面体形；由上述分析可知，底面面对角线长度的一半，A到棱心的长度，以及要计算得d三者构成直角三角形，d为斜边的长度，底面面对角线长度的一半=；A到棱心的长度为()pm；故d=；根据上述计算，晶胞的质量为，晶胞的体积为，故晶体的密度=。 14．（2024·山东青岛三模）第二周期元素其单质及化合物具有一些特殊的化学性质。回答下列问题。 （1）Li、Be、B三种元素第二电离能由大到小的顺序为 。 （2）由于硼的氢化物与烷烃相似，故又称之为硼烷。乙硼烷()的分子结构如图，该分子中B原子的杂化方式为 。甲中化学键①为“二中心二电子键”，记作“2c-2e”，则乙硼烷的桥键②记作 。氢原子仅用1s轨道就可形成桥键的原因为 。 （3）一种含硼的高温超导材料，其晶胞结构如图。晶体的化学式为 。乙中由12个B与12个C构成的多面体含 个棱。 （4）常温下，溶解度(S=22g)大于(S=9.6g)，从结构角度解释原因 。 【答案】（1）Li>B>Be （2） 3c-2e H的1s轨道为球形，成键无方向性 （3） 36 （4）之间可以通过氢键形成二聚或者多聚体 【解析】（1）锂的第二电离失去1s2上的1个电子时，是从惰性气体结构中失去一个电子，非常困难，因此第二电离能最大，硼的第二电离失去2s上的1个电子，破坏了全充满的稳定结构，失电子比较困难；铍的第二电离失去2s1上的1个电子而出现全充满的稳定结构，失电子比较容易，所以硼的第二电离能大于铍的第二电离能，故答案为：Li>B>Be。 （2）①根据分子结构为，每个硼原子通过sp3形成4个共价键，所以B原子杂化方式为sp3杂化，故答案为：sp3； ②乙硼烷B原子是sp3杂化，硼外层3个电子，分别占据1个sp3杂化轨道，用掉3个，第4个空的sp3杂化轨道与旁边B原子上的H原子成键，这样乙硼烷分子中有两个B-H-B键，三个原子核，两个电子，则乙硼烷的化学键为三中心两电子，甲中化学键①为“二中心二电子键”，记作“2c-2e”，则乙硼烷的桥键②记作3c-2e，故答案为：3c-2e； ③氢原子仅用1s轨道就可形成桥键的原因是：由于氢原子价轨道为1s轨道，是球形对称的，成键无方向性，故答案为：H的1s轨道为球形，成键无方向性； （3）钙原子在晶胞体心，钙原子的个数为1个，钾原子位于晶胞的顶点，钾原子的个数为，硼原子、碳原子位于面心，硼原子、碳原子个数均为，晶体最简化学式为，乙中由12个B与12个C构成的多面体含有36个棱，故答案为：①、②36； （4）常温下，溶解度大于，是因为之间可以通过氢键形成二聚或者多聚体，故答案为：之间可以通过氢键形成二聚或者多聚体。 15．（2024·山东德州三模）硼族元素可形成许多结构和性质特殊的化合物，回答下列问题： （1）过硼酸钠被用于洗衣粉中作增白剂，其阴离子结构如图所示，该阴离子组成元素中第一电离能最大的元素是 ，该物质可用于增白的原因是 。 （2）硼酸三甲酯由硼酸和甲醇互相反应而制得。熔沸点 （填“>”或“<”或“=”），原因是 。比较和中键角的大小顺序是 （填“>”或“<”或“=”）。 （3）氮化硼晶体有多种结构，六方相氮化硼结构与石墨相似，但不具有导电性。六方氮化硼中与B距离最近且相等的B有 个。 （4）科学家利用和过量碳高温条件下合成一种非常坚硬的物质，其结构如图所示，该反应的化学方程式为 ，晶胞参数：（单位nm），。若为阿伏伽德罗常数的值，则该晶体的密度为 。 【答案】（1）O 过硼酸根中含有过氧键，具有强氧化性，具有漂白性。 （2）< 二者均为分子晶体，硼酸能形成分子间氢键，硼酸三甲酯不能形成分子间氢键 = （3）6 （4） 【解析】（1） 阴离子结构为，同一周期主族元素第一电离能从左往右逐渐增大，同主族元素第一电离能从上往下逐渐减小，可知第一电离能最大的元素是O；该物质可用于增白的原因是：过硼酸根中含有过氧键，具有强氧化性，具有漂白性，故答案为：O；过硼酸根中含有过氧键，具有强氧化性，具有漂白性。 （2） 硼酸三甲酯、硼酸均为分子晶体，硼酸能形成分子间氢键，硼酸三甲酯不能形成分子间氢键，因此熔沸点小于；硼酸（）和CH3OH互相反应生成硼酸三甲酯，中心原子B的价层电子对数均为3，杂化类型是sp2，没有孤电子对，为平面三角形，因此和中键角相等，故答案为：<；二者均为分子晶体，硼酸能形成分子间氢键，硼酸三甲酯不能形成分子间氢键；=。 （3）六方氮化硼的结构与石墨类似，，观察结构可知与B距离最近且相等有6个B原子，故答案为：6。 （4）根据沿Z轴的俯视图可知，B原子位于棱上和体心，C原子位于体心，则B原子有个，C原子有3个，则化学式为，和过量碳高温条件下反应，过量碳生成的是CO，化学方程式为：；晶胞参数：（单位nm），，若为阿伏伽德罗常数的值，则该晶体的密度为：，故答案为： ；。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$