2025届高三化学一轮复习 专题训练--物质结构与性质

2025届高三化学专题训练--物质结构与性质 1．（2023·西藏日喀则·一模）太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位，单晶硅太阳能电池片在加工时，一般掺杂微量的铜、磷、硼、镓、硒等。已知铜的配合物A结构如图。请回答    (1)基态铜原子的电子排布式为 ，单晶硅的晶体类型为 。 (2)PCl3的立体结构为 ，中心原子的杂化轨道类型为 。 (3)B、C、N、O四种元素第一电离能由大到小的顺序为 。 (4)硅元素的同一主族元素碳，碳元素形成的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：    回答下列问题： 石墨晶体中，层内C-C键的键长为142 pm，而金刚石中C-C键的键长为154 pm，其原因是石墨层内的C-C键间存在 键，而金刚石中只存在C-C键间的 共价键；金刚石晶胞含有 个碳原子。若碳原子半径为a，金刚石晶胞的边长为b。计算表示碳原子在晶胞中的空间占有率 (不要求计算结果)。 2．（2023·陕西宝鸡·二模）我国的航空航天事业取得了举世瞩目的成就，近年来硼氢类离子液体作为火箭推进剂燃料得到了广泛使用，该火箭推进剂具有点火延迟时间、宽液程和极低的蒸汽压等优点。硼氢类离子液体的合成如图所示：    回答下列问题： (1)基态Ba原子的价层电子排布式为 ，其N层具有的电子数是 。 (2)C、O、N的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 (3)  中碳原子的杂化方式为 ；的空间构型为 形。 (4)  中不存在的作用力有 (填字母)。 a．离子键            b．配位键            c．键                d．键                e．金属键 (5)多原子分子中，若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成大键。大键可用表示，其中m、n分别代表参与形成大键的原子个数和电子数，则  的大键可表示为 。 (6)硼化钙晶胞结构如图所示，B原子构成B6八面体，各个顶点通过B—B键互相连接成三维骨架，八个B6多面体围成立方体，中心为Ca2+，晶胞密度为。    ①硼化钙的化学式为 。 ②晶胞边长为 nm(已知为阿伏加德罗常数)。 3．（2023·北京·高考真题）硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根可看作是中的一个原子被原子取代的产物。 (1)基态原子价层电子排布式是 。 (2)比较原子和原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 。 (3)的空间结构是 。 (4)同位素示踪实验可证实中两个原子的化学环境不同，实验过程为。过程ⅱ中，断裂的只有硫硫键，若过程ⅰ所用试剂是和，过程ⅱ含硫产物是 。 (5)的晶胞形状为长方体，边长分别为、，结构如图所示。    晶胞中的个数为 。已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为 。 (6)浸金时，作为配体可提供孤电子对与形成。分别判断中的中心原子和端基原子能否做配位原子并说明理由： 。 4．（2023·河南·模拟预测）氟、氮、镓形成的单质及它们形成的化合物有重要的研究和应用价值。回答下列问题： (1)下列状态的氟中，能量最高的是 (填字母)，其2p电子云轮廓图的形状为 。    (2)在NH4H2PO4中的N、O两种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。N、P原子均能与F形成稳定的化合物NF3、PF3，试比较键长：N一F P一F(填“>”“<”或“=”)。 (3)钌-多吡啶配合物具有丰富的光化学和光物理信息，其结构简式如图所示。钌(Ⅱ)的配位数是 ，N原子的杂化类型为 。    (4)Ga、Li和O三种原子形成的一种晶体基片在二极管中有重要用途。其四方晶胞结构如图所示：    ①上述晶胞沿着x轴的投影图为 (填字母)。 A．  B．  C．   ②用NA表示阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为a=b=3.0×10-10m，c=3.86×10-10m，则其密度为 g·cm-3(列出计算式即可)。 5．（2023·福建厦门·模拟预测）磷、钠、铁、硼等元素形成的化合物在生产、科研中应用广泛。回答下列问题： (1)基态原子未成对电子数与基态P相同，且与Fe同周期的元素有 种；第三周期主族元素部分电离能如图所示，其中a、b和c分别代表 (填标号)。    A．a为、b为、c为  B．a为、b为、c为 C．a为、b为、c为   D．a为、b为、c为 (2)锂离子电池正极材料，结构中八面体与四面体共用氧原子形成稳定的三维通道，有利于快速传输。与结构相似，但不能用作钠离子电池正极材料，从原子结构角度分析可能的原因是 。 (3)能在有机溶剂中发生电离，生成空间结构相同的阴、阳离子，阳离子的化学式为 ，阴离子中心原子的杂化方式为 。 (4)常温下黏度很大，温度升高，黏度降低，原因是 。 6．（2023·江西上饶·二模）I．完成下列问题。 (1)下列描述中正确的是 A．CO2为V形的极性分子 B．的空间构型为平面四边形 C．PF5中有5对完全相同的成键电子对 D．SiF4和SO3的中心原子均为sp3杂化 II．金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题： (2)Ni原子的价电子核外电子排布式为 。 (3)FeO、NiO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Fe2+和Ni2+的离子半径分别为78pm和69pm，则熔点FeO NiO (填“<”或“>”)； (4)Ni和O的配位数分别为 、 ；若NiO晶胞中参数为apm，则NiO密度为 (列出计算表达式)。 (5)丁二酮肟常用于检验Ni2+，在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示：    ①该结构中，碳原子的杂化轨道类型有 。 ②该结构中，碳碳之间的共价键类型是σ键，碳氮之间的共价键类型是 。 ③该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在 。 (6)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图所示，该合金的化学式为 。    7．（2023·浙江宁波·模拟预测）团簇已经成为化学和材料研究的前沿和热点，在金属的腐蚀、防腐以及催化等化学化工过程都涉及金属纳米团簇的研究。金属纳米团簇最外层需要配体来稳定，常见有硫醇配体、磷配体和炔配体。卤素作为第二配体或第三配体，其体积比硫醇配体、磷配体和炔配体更小，在形成纳米团簇的过程中空间位阻更小，而且卤素与金、银、铜具有较好的配位能力 (1)金位于元素周期表第六周期第IB族元素，其价电子排布式为 。 (2)金(Au)溶于王水的原理是金与强氧化性的硝酸生成微量的和NO，盐酸提供的与形成配离子，写出总反应的离子方程式： 。 (3)结构中非金属元素的电负性由大到小的顺序是 。    (4)第三周期部分主族元素的氟化物的熔点(见表) 化合物 NaF 熔点/C 993 1040 -90 -50.5 由表中数值可以判断晶体类型为 ，比熔点低的原因 ；分子的空间构型为正八面体，如图所示，该分子的键角分别为 、 ，它的二氯代物有 种。    (5)一种含铜的热电材料的晶胞结构如图所示，底部边长为apm，高为cpm，该晶体的化学式为 ，设为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为 。    8．（2023·四川成都·三模）K3[Fe(CN)6]与水溶液中Fe2+反应得到深蓝色配合物——滕氏蓝，可用于Fe2+的定性检测。若将[Fe(CN)6]4-加入Fe3+水溶液中，则产生深蓝色配合物一—普鲁士蓝。它们均已广泛应用于油墨和染料中。 回答下列问题： (1)经测定滕氏蓝与普鲁士蓝晶体结构相同，测定晶体结构的手段是 ；深蓝色是Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)之间价电子转移的结果，这些电子是 能级电子。 (2)Fe的电离能I3 (填“>”或“<”)I2，理由是 。 (3)已知[Fe(CN)6]4-的中心离子的3d电子均成对占据轨道，则形成配位键时该中心离子提供了 种不同能量的空轨道。 (4)CN-中C、N易形成π键，而Si、P之间不易形成π键，从结构角度分析其主要原因 。 (5)与滕氏蓝与普鲁士蓝相关的是“可溶性”普鲁士蓝Y，其立方晶胞结构如图1(CN-均已略去)，其中每个小立方体为图2，由CN-桥接Fe2+或Fe3+呈立方排列。      ①Y中CN-的N采取 杂化方式，每个Fen+都处于CN-的 (填写形状)配位空隙中； ②Y中最近的K+间距为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体密度为 g·cm-3(列计算表达式)。 9．（2023·河南·模拟预测）V、Cr、Mn的合金及其化合物在工业和生活中有广泛的用途。请回答下列问题： (1)基态Cr原子的外围电子排布式为 ，Cr元素属于 区元素。 (2)V有+2、+3、+4、+5等多种化合价，其中最稳定的化合价是 ，V的第三电离能I₃(V)小于 Mn 的第三电离能I₃( Mn)，原因是 。 (3)锰的一种配合物的化学式为[Mn(CO)₄(NH₃)(CH₃CN)]，该配合物中非金属元素的电负性由小到大的顺序为 ；配体CH₃CN与中心原子形成配位键时，提供孤电子对的是 (填元素符号)，该分子中碳原子的杂化方式为 ；NH₃分子与 Mn 原子形成配合物后H-N-H 的键角 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (4)一种Mn与S构成的化合物为立方晶系晶体，晶胞截面图如图所示(图中所给数据为y轴坐标)。    在该晶胞中，硫原子的堆积方式为 。Mn填充在S构成的空隙中，空隙的空间形状为 。晶胞中最近两个硫原子之间的距离为aÅ(1Å=10-10m)，晶体密度为dg·cm-3则阿伏加德罗常数的值为 。 10．（2023·浙江·三模）氮及其化合物在医药化工领域应用十分厂泛。 I、配合物顺铂是临床使用的第一代铂类抗癌药物，其抗癌机理是在转运蛋白的作用下，顺铂进入人体细胞发生水解，生成的与DNA结合，破坏DNA的结构阻止癌细胞增殖，如图所示：    请回答： (1)基态N原子价层电子排布式为 。 (2)鸟嘌呤分子中N原子杂化方式为 。 (3)中配体与铂(Ⅱ)的结合能力： (填“>”或“<”) (4)已知顺铂和反铂互为同分异构体，两者的结构和性质如下表。 顺铂 反铂 结构       25℃时溶解度/g 0.2577 0.0366 ①推测中Pt的杂化轨道类型不是，依据是 。 ②顺铂在水中的溶解度大于反铂的原因是 。 Ⅱ﹑是钙钛矿型太阳能电池的重要吸光材料，其晶胞结构如图所示，已知摩尔质量为，晶胞边长为anm，为阿佛加德罗常数的值。    (5)中心小黑球的配位数为 。 (6)晶体的密度为 。 11．（2023·海南省直辖县级单位·二模）我国科学家研究发现(家族成员之一，A为一价金属，M为三价金属，X为氧族元素)在室温下具有超离子行为。回答下列问题： (1)基态铬原子M层的电子排布式为 ；基态硫原子核外电子中含有 个未成对电子。 (2)同周期元素Si、P、S的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)，O、S为同主族元素，的键角比大的原因是 。 (3)硫元素能形成多种微粒如、、、、等，的中心原子的价层电子对数为 ，的空间构型为 。 (4)中元素化合价为+6价，常温下呈蓝色，则其结构式可能为 (填标号)。 A B C (5)某含铬化合物立方晶胞如图所示。该晶体的化学式为 ；与Cr最近的氧原子的个数为 ；和的最近距离为a nm，设为阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为 (填含a、的表达式)。 12．（2023·北京房山·二模）短周期元素B、C、N等元素可以形成多种物质，呈现出不同的性质，请回答以下问题： (1)B、C、N三种元素中第一电离能最大的是 。 (2)硅、金刚石和碳化硅晶体的熔点从高到低依次是 。 (3)的结构与类似、但是性质差异较大。 ①的空间结构为 形。N原子的轨道杂化类型为 。 ②具有碱性(可与结合)而不显碱性，原因是 。 (4)立方氮化硼晶体结构与金刚石相似，其晶胞如图所示。 ①距离硼原子最近的氮原子有 个，氮化硼晶体中含有的微粒间作用力为 。 ②已知：立方氮化硼晶体的摩尔质量为ag⋅mol，密度为ρg⋅cm，设为阿佛加德罗常数的值，则该晶体的晶胞边长为 cm。 13．（2023·山东淄博·二模）磷、钠、铁等元素形成的化合物在生产、科研中应用广泛。回答下列问题： (1)基态原子未成对电子数与基态P相同，且与同周期的元素有 种；第三周期主族元素部分电离能如图所示，其中a、b和c分别代表 (填标号)。 A．a为、b为、c为    B．a为、b为、c为 C．a为、b为、c为    D．a为、b为、c为 (2)锂离子电池正极材料，结构中八面体与四面体共用氧原子形成稳定的三维通道，有利于快速传输。与结构相似，但不能用作钠离子电池正极材料，从原子结构角度分析可能的原因是 。 (3)能在有机溶剂中发生电离，生成空间结构相同的阴、阳离子，阳离子的化学式为 ，阴离子中心原子的杂化方式为 。 (4)常温下黏度很大，温度升高，黏度降低，原因是 。 (5)在超高压下，金属钠和氦可形成化合物。该化合物中，按简单立方排布，形成立方体空隙(部分结构如图所示)，和交替填充在立方体的中心。晶体中配位的原子数为 ：晶胞中间距为，该晶体的密度为 ；若将取在晶胞顶点，在晶胞中的分数坐标为(0，0，)、(，0，0)、 和 。 14．（2023·山东潍坊·二模）设计新型的基化合物并探索其中可能存在的超导物性，是超导领域的前沿科学问题之一。一种新型基超导体系的四方晶胞结构如图所示。 回答下列问题： (1)基态的价电子轨道表示式为 ，元素第一电离能由大到小的顺序是 。 (2)的沸点为，的沸点为，的沸点比高的主要原因是 。 (3)可以吸收形成一种含水双核平面配合物，该配合物中配位键的数目为 ，下列对配合物中原子杂化方式推断合理的是 (填标号)。 A．        B．       C．       D． (4)新型基超导体系晶体(摩尔质量为)的化学式为 ，晶胞中原子分数坐标不同的氧原子有 个。晶胞参数为和，设为阿伏加德罗常数的值，则新型基超导体系晶体的密度为 (用代数式表示)。 15．（2023·天津·二模）含及S的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题： (1)写出基态电子排布式 。与C均为第四主族元素，基态原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为 。 (2)的空间结构名称为 ，中心原子杂化方式为 。非金属性氧大于硫，能证明此关系成立的一种事实为 。 (3)的配位体是 ，形成配合物后键角会 (填“变大”、“变小”或“不变”)，原因是成键电子对之间的排斥力 孤电子对与成键电子对的排斥力(填“>”、“<”或“=”)。 (4)如图是硫的四种含氧酸根的结构： 根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将转化为的是 (填序号)，写出其离子反应方程式 。 16．（2023·贵州·三模）氮族元素在复合材料等领域的应用十分广泛。 (1)中科院大连化物所某研究团队开发了一种基于氮掺杂碳上的Ru单原子(Ru/NC)高稳定丙烷脱氢制丙烯催化剂。Ru/NC的合成过程如图所示。回答下列问题: ①按电子排布，氮元素位于元素周期表 区， 基态氮原子的电子占据的最高能级电子云轮廓图为 形。 ②由图可知Ru/NC中存在 (填标号)。 A．金属键      B．配位键        C． σ键      D． π键 ③ 中C的杂化类型为 。 (2)AsH3、 NH3、 SbH3三种氢化物的沸点依次增大，其原因是 。 (3)气态时，PCl5分子的空间结构为三角双锥形(如图所示)，可溶于非极性溶剂CCl4，其原因是 ；而固态时五氯化磷不再保持三角双锥结构，其晶格中含有[PCl4]+和[PCl6]-离子，可溶于极性溶剂硝基苯，其原因是 。 (4)锗酸铋是重要的光学材料，由锗、铋、氧三种元素组成。 它的一种晶体属立方晶系，可表示为xGeO2·yBi2O3，晶胞参数a= 1014.5 pm，密度ρ= 9.22g·cm-3，晶胞中有两个Ge原子，则xGeO2·yBi2O3中x= ， y= [列出计算式，已知Mr (GeO2)=105，Mr (Bi2O3) = 466， NA为阿伏加德罗常数的值]。 17．（2023·山东·模拟预测）中医药作为中国优秀传统文化的典范，凝聚着祖先的智慧和经验的结晶。矿物药的成分主要为金属﹑金属氧化物﹑盐等。 (1)铁华粉常用来治疗血虚萎黄，其成分为醋酸亚铁[Fe(CH3COO)2]，其形成的血红素分子结构如图1。铁华粉中基态亚铁离子的未成对电子数与其电子总数之比为 ，铁华粉中组成元素的电负性由大到小的顺序为 (填元素符号)，血红素分子中铁(II)的配位数为 ，相同物质的量的铁华粉和血红素分子中sp3杂化的碳原子数目比为 。 (2)生石灰可用于止血，轻质氧化镁可用于治疗便秘。熔点CaO MgO(填“大于”或“小于”)，请解释原因： 。 (3)CaO的晶胞为NaCl型晶胞，图2所示的晶胞结构中微粒位置错误的编号为 ，Ca2+的配位数为 ，若两个最近的Ca2+的距离为apm，则晶胞的密度为 g/cm3(NA为阿伏加德罗常数的值)。 18．（2023·天津红桥·一模）铁、硒、铜都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用，回答下列问题： (1)乙烷硒啉是一种抗癌新药，其结构如图： ①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar] 。 ②该新药分子中有 种不同化学环境的H原子。 ③SeO的空间构型为 。 (2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示： ①基态Fe2+的价电子轨道表示式为 。 ②富马酸分子中σ键与π键的数目比为 。 ③富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为 。 (3)铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示，若该晶胞中O原子之间的最近距离为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞的密度为 g•cm-3(填含a、NA的代数式). 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1) 1s22s22p63s23p63d104s1 原子晶体 (2) 三角锥形 sp3 (3)N>O>C>B (4) σ键和π σ键 8 【详解】（1）铜为29号元素，基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，单晶硅的晶体内只存在共价键，没有其他作用力，则单晶硅的晶体类型为原子晶体。 （2）PCl3分子中，P原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，其中孤电子对位于一个顶点上，立体结构为三角锥形，中心原子的杂化轨道类型为sp3。 （3）B、C、N、O为同周期元素，非金属性依次增强，但由于N原子的2p轨道半充满，其第一电离能比O原子高，所以四种元素第一电离能由大到小的顺序为N>O>C>B。 （4）石墨晶体中，在层内，每个C原子与周围的3个C原子形成共价键，C原子最外层的另一电子与其它C原子最外层的1个电子的电子云从侧面重叠，而金刚石中，每个C原子只与周围的4个C原子形成共价键，所以石墨中C-C键的键长小于金刚石中C-C键的键长，其原因是：石墨层内的C-C键间存在σ键和π键，而金刚石中只存在C-C键间的σ键共价键；金刚石晶胞含有碳原子的数目为=8。在金刚石晶胞内含有4个碳原子，则晶胞对角线的长度与4个碳原子的直径相同，即a=8r，r=a，碳原子的体积共为，晶胞体积为a3，则碳原子在晶胞中的空间占有率为=。 【点睛】在石墨晶体中，层内碳原子间形成了大π键，而这些π电子可以在整个碳原子平面上活动，相当于金属中的自由电子，所以石墨能导热和导电。 2．(1) 18 (2)N>O>C (3) 正四面体 (4)e (5) (6) 【详解】（1）已知Ba是第6周期第ⅡA族，故基态Ba原子的价层电子排布式为6s2，其核外各电子层上的电子数依次为：2、8、18、18、8、2，则其N层具有的电子数是18，故答案为：6s2；18； （2）根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，ⅡA和ⅤA反常，故C、O、N的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C； （3）有机物中苯环上的碳原子均采用sp2杂化，故    中碳原子的杂化方式为sp2；中心原子S原子周围的价层电子对数为：4+=4，根据价层电子对互斥理论可知，其空间构型为正四面体形，故答案为：sp2；正四面体； （4）  中存在阴阳离子间的离子键，阴阳离子内部的单键为键，双键为1个键和1个键，阴阳离子内部B与N之间存在一个配位键，故该微粒中不存在的作用力有金属键，故答案为：e； （5）  中参与形成大键的原子个数为5(3个N和2个C)，每个C原子采用sp2杂化形成3个共价键，还有一个未杂化的p电子参与形成大键，两个双键上的N原子采用sp2杂化，还有1个未杂化的p电子参与形成大键，而单键上的N原子有未一对孤电子参与形成大键，故该分子中的大键可表示为，故答案为：； （6）①晶胞中，Ca原子数目为1，B6数目为8×=1，故确定化学式为CaB6，故答案为：CaB6； ②已知该晶胞的化学式为：CaB6，则一个晶胞的质量为：，设晶胞的边长为anm，又知晶胞密度为，则有：==，解得a=nm，故答案为：。 3．(1) (2)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子 (3)四面体形 (4)和 (5) 4 (6)中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子 【详解】（1）S是第三周期ⅥA族元素，基态S原子价层电子排布式为。答案为； （2）S和O为同主族元素，O原子核外有2个电子层，S原子核外有3个电子层，O原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去1个电子，即O的第一电离能大于S的第一电离能。答案为I1(O)>I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子； （3）的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，空间构型为四面体形，可看作是中1个O原子被S原子取代，则的空间构型为四面体形。答案为四面体形； （4）过程Ⅱ中断裂的只有硫硫键，根据反应机理可知，整个过程中最终转化为，S最终转化为。若过程ⅰ所用的试剂为和，过程Ⅱ的含硫产物是和。答案为和； （5）由晶胞结构可知，1个晶胞中含有个，含有4个；该晶体的密度。答案为4；； （6）具有孤电子对的原子就可以给个中心原子提供电子配位。中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子。 4．(1) C 哑铃形 (2) N>O < (3) 6 sp2、sp3 (4) C 【详解】（1）A、B和D中F原子的电子没有发生跃迁，能量较低，C中F原子的2s轨道上的电子跃迁到2p轨道，能量最高，故选C；其2p电子云轮廓图的形状为哑铃形。 （2）N、O元素都是第二周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，N、O两种元素的第一电离能由大到小的顺序是：N>O；由于P原子的半径大于N原子，则键长：N一F<P一F。 （3）由图可知，钌-多吡啶配合物中N原子提供孤电子对形成配位键，钌(Ⅱ)的配位数是6，该配合物中存在碳氮双键和，N原子的杂化类型为sp2、sp3。 （4）①由晶胞结构可知，顶点和体心是O，上下面心是Li，棱上是Ga，所以沿着a轴的投影图为C； ②由图可知，晶胞中顶点和体心是O，个数为：8×+1=2，上下面心是Li，个数是2×=1，棱上是Ga，个数是4×=1，晶胞的化学式LiGaO2，晶胞的质量为，晶胞体积为（3.0×10-8cm×3.0×10-8cm×3.86×10-8cm），则其密度为ρ= g•cm-3。 5．(1) 3 D (2)的半径大于，在三维通道中传输困难 (3) (4)分子间存在较强的分子间氢键使溶液粘度很大，升高温度，一部分分子间氢键被破坏，粘度减小 【详解】（1）磷元素的原子序数为15，基态原子的价电子排布式为3s23p3，原子核外有3个未成对电子，与铁元素同周期的第四周期元素中，价电子排布式为3d34s2、3d54s2、4s24p3的钒原子、锰原子和砷原子也有3个未成对电子，共有3种； 在第三周期元素中，钠失去1个电子后，就已经达到稳定结构，所以钠的第二电离能最大，镁最外层为2个电子，失去2个电子后为稳定结构，所以镁的第二电离能较小，铝最外层有3个电子，失去2个电子后还未达稳定结构，而铝的金属性比镁弱，所以第二电离能比镁略高，硅最外层上2p层有2个电子，失去后，留下2s轨道上有2个电子，相对较稳定，所以硅的第二电离能比铝要低，磷、硫非金属性逐渐增大，第二电离能也增大，由于硫失去一个电子后，3p轨道上是3个电子，是较稳定结构，所以硫的第二电离能要高于氯，a、b、c分别代表的含义是I2、I3、I1，故答案为：3；D； （2）NaFePO4与LiFePO4结构相似，但NaFePO4不能用作钠离子电池正极材料，从原子结构角度分析可能的原因是：Na+的半径大于Li+，在三维通道中传输困难，故答案为：Na+的半径大于Li+，在三维通道中传输困难； （3）PCl5⋅AlCl3能在有机溶剂中发生电离，生成空间结构相同的阴、阳离子，阳离子的化学式为：，价电子对数=4+=4，P原子杂化方式为sp3杂化，阴离子为：，价电子对数=4+=4，Al原子杂化方式为 sp3，二者空间结构都为正四面体，故答案为：；sp3； （4）常温下H3PO4黏度很大，温度升高，黏度降低，原因是：H3PO4分子间存在较强的分子间氢键使溶液粘度很大，升高温度，一部分分子间氢键被破坏，粘度减小，故答案为：H3PO4分子间存在较强的分子间氢键使溶液粘度很大，升高温度，一部分分子间氢键被破坏，粘度减小。 6．(1)C (2)3d84s2 (3)< (4) 6 6 g/cm3 (5) sp2、sp3 1个σ键、1个π键 氢键 (6)LaNi5 【详解】（1）A．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，分子的空间构型为结构对称的直线形，属于非极性分子，故错误； B．高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，分子的空间构型为正四面体形，故错误； C．五氟化磷分子中氟原子与5个磷原子形成5个氟磷极性键，则分子中含有5对完全相同的成键电子对，故正确； D．三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3，则硫原子的杂化方式为sp2杂化，故错误； 故选C； （2）镍元素的原子序数为28，基态原子的价电子核外电子排布式为3d84s2，故答案为：3d84s2； （3）由题意可知，氧化亚铁和氧化镍都是离子晶体，亚铁离子的离子半径大于镍离子，则氧化亚铁晶体中的离子键小于氧化镍晶体中的离子键，熔点小于氧化镍晶体，故答案为：<； （4）氯化钠中阴阳离子的配位数均为6，由氧化亚铁和氧化镍的晶体结构类型均与氯化钠的相同可知，晶胞中镍离子和氧离子的配位数也均为6；设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(10—10 a)3d，解得d=，故答案为：6；6； g/cm3； （5）①由结构可知，丁二酮肟分子中单键碳原子的杂化方式为sp3杂化、双键碳原子的杂化方式为sp2杂化，故答案为：sp2、sp3； ②由结构可知，丁二酮肟分子中含有碳氮双键，双键中含有1个σ键和1个π键，故答案为：1个σ键、1个π键； ③氧原子与氢原子之间可形成氢键，则由结构可知，丁二酮肟分子中氧氢之间除共价键外还可存在氢键，故答案为：氢键； （6）由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的镧原子个数为8×=1，位于面心和体心的镍原子个数为8×+1=5，则合金的化学式为LaNi5，故答案为：LaNi5。 7．(1) (2) (3) (4) 离子晶体 与为分子晶体，分子晶体的熔沸点与相对分子质量呈正比，的相对分子质量小于，熔化时克服分子间作用力小，熔沸点低。 90° 180° 2 (5) 【详解】（1）金位于元素周期表第六周期第IB族元素，其价电子排布式为； （2）金(Au)溶于王水的原理是金与强氧化性的硝酸生成微量的Au3+和NO，①Au+4H++=Au3++NO↑+2H2O，盐酸提供的Cl-与Au3+形成[AuCl4]-配离子，②Au3++4Cl-=[AuCl4]-，故总反应的离子方程式Au+4H+++4Cl-=[AuCl4]-+NO↑+2H2O； （3）电负性是指原子得电子能力大小，电负性越强非金属性越强，该结构含有的元素有C、H、Cl，非金属性H＜C＜Cl，故对应的电负性大小为H＜C＜Cl； （4）由表中熔点数值可以判断NaF、AlF3为离子晶体，SiF4与SF6为分子晶体，分子晶体的熔沸点与相对分子质量呈正比，SiF4的相对分子质量低，所以SiF4比SF6熔点低；又空间构型为正八面体，所以键角为90°和180°两种；它的二氯代物SF4Cl2有2种(邻位和对位)； （5）分子中有Cu原子：4×+8×+2×=6，锑原子：8×+1=2，硫原子：8，故化学式为：Cu3SbS4，晶胞质量为：,体积为：V=(a×10-10)2×(c×10-10)cm3=ac×10-30cm3，晶体的密度为：g•cm-3。 8．(1) X-射线衍射实验 3d (2) > 阳离子所带的正电荷数增大，再失去电子需克服的电性引力增大，耗能越多 (3)3 (4)Si、P原子半径分别大于C、N，Si、P键长相对较长，3p-3p轨道重叠较少 (5) sp (正)八面体 【详解】（1）可以通过X-射线衍射实验测定晶体结构；深蓝色是Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)之间价电子转移的结果，这些电子是3d能级电子； （2）阳离子所带的正电荷数增大，再失去电子需克服的电性引力增大，耗能越多，故Fe的电离能I3>I2； （3）[Fe(CN)6]4-的中心离子的3d电子均成对占据轨道，Fe为+2价，Fe2+的价电子排布式为3d6，提供2个空轨道，而配位数为6，故Fe2+还需再提供1个4s轨道和3个4p轨道，形成配位键时该中心离子提供了3种不同能量的空轨道； （4）Si、P原子半径分别大于C、N，Si、P键长相对较长，3p-3p轨道重叠较少，故CN-中C、N易形成π键，而Si、P之间不易形成π键； （5）①CN-中，N原子形成2个π键，故N采取sp杂化方式；一个Fen+周围由6个CN-，6个CN-形成八面体构型，故每个Fen+都处于CN-的八面体配位空隙中； ②由晶胞结构可知，Y中K原子个数为4，Fe3+个数为，Fe2+个数为，由图2中的结构，可以算出，晶胞中有24个CN-位于晶胞棱上，24个CN-位于晶胞面上，6个CN-位于晶胞内部，则CN-个数为，则晶体质量为，由图1可知，最近的2个K+的距离为面对角线的一半，最近的K+间距为a nm，则晶体边长为=，故晶体密度为=。 9．(1) d (2) +5 Mn²⁺的价电子排布式为3d⁵，V²⁺的价电子排布式为3d³，Mn²⁺的3d轨道处于半充满状态，能量更低更稳定，使得Mn失去第3个电子所需能量更高 (3) H<C<N<O N 和 变大 (4) 面心立方最密堆积 正四面体 【详解】（1）Cr为24号元素，基态Cr原子的电子排布为：,外围电子排布式为：，属于d区； （2）V为23号元素，电子排布为：，外围电子排布为：，失去全部的电子最稳定，所以最稳定的价态为+5价；的价电子排布式为，的价电子排布式为，的3d轨道处于半充满状态，能量更低更稳定，使得Mn失去第3个电子所需能量更高，所以V的第三电离能I₃(V)小于 Mn 的第三电离能I₃( Mn)； （3）该配合物中非金属元素的电负性由小到大的顺序为:；配体CH₃CN与中心原子形成配位键时，提供孤电子对的是N元素；该分子中，为，为杂化，所以碳原子的杂化方式为和；分子与 Mn 原子形成配合物后，孤电子对的排斥力减小，所以的键角变大； （4）根据如图所示，在该晶胞中，硫原子的堆积方式为面心立方最密堆积；Mn填充在S构成的空隙中，空隙的空间形状为：正四面体；为顶点和面心，个数为：，S原子为体心，个数为4，设晶胞棱长为x，所以，所以。 10．(1)2s22p3 (2)sp2、sp3 (3)＜ (4) Pt杂化类型如果是sp3，则Pt(NH3)2Cl2空间构型为四面体形，不会存在同分异构体 顺铂为极性分子，反铂为非极性分子 (5)6 (6)或 【详解】（1）基态N原子价层电子指的是最外层电子，即价层电子排布式为2s22p3；故答案为2s22p3； （2）根据鸟嘌呤的结构简式，五元环、六元环共面，因此环上的N原子杂化类型为sp2，-NH2中N原子杂化类型为sp3，故答案为sp2、sp3； （3）NH3具有较强的电子捕获能力，可以与Pt形成更紧密的配位键，因此结合能力：Cl-＜NH3；故答案为＜； （4）①Pt(NH3)2Cl2中Pt杂化类型如果是sp3，则Pt(NH3)2Cl2空间构型为四面体形，只有一种结构，不会存在同分异构体，因此Pt的杂化类型不是sp3，Pt(NH3)2Cl2空间构型为平面四边形；故答案为Pt杂化类型如果是sp3，则Pt(NH3)2Cl2空间构型为四面体形，不会存在同分异构体； ②根据顺铂的结构，顺铂正负电荷中心不重合，顺铂为极性分子，同理反铂为非极性分子，水是极性分子，根据“相似相溶”，顺铂在水中的溶解度大于反铂；故答案为顺铂为极性分子，反铂为非极性分子； （5）根据晶胞图可知，中心小黑球周围由6个白球，即小黑球的配位数为6；故答案为6； （6）晶胞的质量为g，晶胞的体积为(a×10-7)3cm3，则晶胞的密度为g/cm3或g/cm3；故答案为或。 11．(1) 2 (2) 氧的电负性强于硫，水分子中的成键电子对更靠近中心原子，相互排斥作用大，键角大 (3) 3 正四面体形 (4)B (5) 6 【详解】（1）铬为24号元素，基态铬原子的价电子排布式为1s22s22p63s23d54s1，M层的电子排布式为；基态S原子核外电子排布为1s22s22p63s23p4，故3p轨道含有2个未成对电子。 （2）同一周期随着原子序数变大，电负性逐渐增大，同周期元素Si、P、S的电负性由大到小的顺序为S>P>Si；O、S为同主族元素，的键角比大的原因是：氧的电负性强于硫，水分子中的成键电子对更靠近中心原子，相互排斥作用大，键角大。 （3）的中心原子的价层电子对数为3+=3，的中心原子的价层电子对数为4+=4，且没有孤电子对，空间构型为正四面体形。 （4）CrO5中Cr元素化合价为+6价，则氧的总的化合价为-6价，故会存在2个过氧根，其结构式可能为，故选B。 （5）根据“均摊法”，晶胞中含8×=1个Ca、6×=3个O、1个Cr，则该晶体的化学式为CaCrO3；Cr位于6个氧构成的八面体中，故与Cr最近的氧原子的个数为6；Ca和Cr的最近距离为a nm，也为体对角线的二分之一，设晶胞边长为bnm，则b=a，b=anm，晶体密度为。 12．(1)N (2)金刚石>碳化硅>硅 (3) 三角锥形 中F元素电负性强，使得N原子呈正电性()，难与结合 (4) 4 共价键 【详解】（1）同周期元素从左到右第一电离能有增大的趋势，B、C、N三种元素中第一电离能最大的是N； （2）硅、金刚石和碳化硅都是共价晶体，原子半径越小，键能越大，原子半径C<Si，熔点从高到低依次是金刚石>碳化硅>硅； （3）①中N原子价电子对数为4，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形。N原子的轨道杂化类型为。 ②中F元素电负性强，使得N原子呈正电性()，难与结合，所以不显碱性。 （4）①根据图示，距离硼原子最近的氮原子有4个，氮化硼为共价晶体，含有的微粒间作用力为共价键。 ②根据均摊原则，晶胞中B原子数为 、N原子数为4，立方氮化硼晶体的摩尔质量为ag⋅mol，密度为ρg⋅cm，设为阿佛加德罗常数的值，边长为xcm，则；该晶体的晶胞边长x=cm。 13．(1) 3 D (2)Na+的半径大于Li+，在三维通道中传输困难 (3) PCl sp3 (4)H3PO4分子间存在较强的分子间氢键使溶液粘度很大，升高温度，一部分分子间氢键被破坏，粘度减小 (5) 4 (0， ，0) (， ，) 【详解】（1）磷元素的原子序数为15，基态原子的价电子排布式为3s23p3，原子核外有3个未成对电子，与铁元素同周期的第四周期元素中，价电子排布式为3d34s2、3d54s2、4s24p3的钒原子、锰原子和砷原子也有3个未成对电子，共有3种；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，M原子的3s轨道为全充满结构、磷原子的3p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，则图c表示第三周期的第一电离能变化规律；钠原子失去1个电子所得钠离子的2p轨道为全充满结构，较难失去电子，镁原子失去2个电子后，镁离子的2p轨道为全充满结构，较难失去电子，所以第二周期元素中钠元素的第二电离能最大，镁元素的第三电离能最大，则图a表示第三周期的第二电离能变化规律、图b表示第三周期的第三电离能变化规律，故选D，故答案为：3；D； （2）由于钠离子的离子半径大于锂离子，在三维通道中传输困难，所以与LiFePO4结构相似的NaFePO4不能用作钠离子电池正极材料，故答案为：Na+的半径大于Li+，在三维通道中传输困难； （3）由铝原子的价电子排布式为3s23p1可知，PCl5⋅AlCl3在有机溶剂中电离出空间结构相同的AlCl离子和PCl离子；AlCl离子中铝原子的价层电子对数为4，则铝原子的杂化方式为sp3杂化，故答案为：PCl；sp3； （4）磷酸是三元中强酸，分子中含有的非羟基氧原子和羟基能形成分子间氢键，使分子间的作用力增大，导致溶液粘度很大，升高温度，一部分分子间氢键被破坏，分子间作用力减弱，溶液的粘度减小，故答案为：H3PO4分子间存在较强的分子间氢键使溶液粘度很大，升高温度，一部分分子间氢键被破坏，粘度减小； （5）由题意可知，晶胞中钠离子位于顶点、面心、体心、棱中心，电子对、He原子处于小立方体的中心，则处于体心的钠离子与位于小立方体中心的氦原子的距离最近，则钠离子的配位数为4；由晶胞结构可知，晶胞中钠离子的个数为8×+6×+12×+1=8，位于体内的电子对、氦原子个数为4，晶胞中间距为体对角线的，则晶胞的参数为nm，设晶体的密度为ag/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(×10—7)3a，解得a=；由将取在晶胞顶点，位于顶点在晶胞中的分数坐标为(0，0，)、(，0，0)、(0， ，0)，位于体心在晶胞中的分数坐标为(， ，)，故答案为：4；；(0， ，0)；(， ，)。 14．(1) As＞Se＞Ge (2)AsH3与GeH4的相对分子质量接近，AsH3为极性分子，GeH4为非极性分子 (3) 8 D (4) La2Cu5As3O2 4 【详解】（1）砷元素的原子序数为33，价电子排布式为4s24p3，价电子排布图为；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，砷原子的4p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As＞Se＞Ge，故答案为：；As＞Se＞Ge； （2）砷化氢和锗化氢是相对分子质量接近的分子晶体，砷化氢是空间构型为三角锥形的极性分子，锗化氢是空间构型为正四面体形的非极性分子，极性分子的分子间作用力大于非极性分子，沸点高于非极性分子，所以砷化氢的沸点高于锗化氢，故答案为：AsH3与GeH4的相对分子质量接近，AsH3为极性分子，GeH4为非极性分子； （3）由含水双核平面配合物的结构示意图可知，配合物中含有6个配位键，CO中含1个配位键，则1mol该配合物中配位键的数目为1mol×8×NAmol—1=8NA；由平面配合物中每个铜原子形成4个配位键可知，铜原子的杂化方式不可能为sp3杂化，应该为dsp2杂化，故选D，故答案为：8；D； （4）由晶胞结构可知，晶胞中位于棱上和体内的镧原子个数为8×+2=4，位于面上、棱上的铜原子个数为18×+4×=10，位于顶点、棱上、体内的砷原子个数为8×+8×+3=6，位于面上的氧原子个数为8×=4，则晶胞的化学式为La2Cu5As3O2；晶胞中8个氧原子分别位于4个不同的面心上，上下面心的原子坐标相同，则晶胞中原子分数坐标不同的氧原子有4个；设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=10—21a2cd，解得d=，故答案为：La2Cu5As3O2；4；。 15．(1) [Ar]3d10 1:3或3:1 (2) V形 sp3 SO2中S呈现+4价而O呈现负价，说明O吸引电子的能力强，O的非金属强于S (3) NH3 变大 < (4) d 2Mn2+ +5+8H2O=10+2+16H+ 【详解】（1）Zn的电子排布为[Ar]3d104s2，失去最外层两个电子变为Zn2+，Zn2+电子排布为[Ar]3d10。Sn价电子为答案为5s25p2，自旋相反有的电子数之比为1:3或3：1。答案为[Ar]3d10；1:3或3:1； （2）SO2的价层电子对为，含有一对孤电子，构型为V形。中心原子的价层电子对为，采取sp3杂化。非金属性越强，吸引电子的能力越强，SO2中S呈现+4价而O呈现负价，说明O的非金属强。答案为V形；sp3；SO2中S呈现+4价而O呈现负价，说明O吸引电子的能力强，O的非金属强于S； （3）配离子中NH3与Cu连接，且NH3中N有孤电子对，配体为NH3。NH3将孤电子对用于与Cu成键，所以成键电子对之间的排斥小于孤电子对对成键电子对的排斥，键角增大。答案为NH3；变大；<； （4）a．化学式为，S的化合价为+6价，S的高价成显出弱氧化性，不能将Mn2+氧化为，a项不符合题意； b．化学式为，S的化合价为+5价，S的低价具有还原性，不能将Mn2+氧化为，b项不符合题意； c．，S的化合价为+2.5价，S的低价具有还原性，不能将Mn2+氧化为，c项不符合题意； d．中含过氧键，有强氧化性，能将Mn2+氧化为，d项符合题意； 故选d。 具有强氧化性，能将Mn2+氧化为而自身被还原为，反应为2Mn2+ +5+8H2O=10+2+16H+。答案为d；2Mn2+ +5+8H2O=10+2+16H+。 16．(1) p 哑铃 BCD sp、sp2 (2)NH3中氢键对沸点的影响大于AsH3中范德华力对沸点的影响，而小于SbH3中范德华力对沸点的影响 (3) 气态PCl5为三角双锥，分子中正负电荷中心重合，为非极性分子，根据相似相溶原理，PCl5可溶于非极性溶剂CCl4 固态PCl5为离子型晶体，离子型晶体一般易溶于极性溶剂，所以固态PCl5可溶于硝基苯 (4) 2 【详解】（1）①按电子排布，氮元素位于元素周期表p区，基态氮原子的电子占据的最高能级为2p能级，电子云轮廓图为哑铃形。 ②由图可知，C与周围的原子形成3根σ键，N与C之间形成σ键，N原子有孤电子对，与Ru之间形成配位键，N、C均有一个未杂化的2p轨道，互相平行，肩并肩重叠形成大π键，故选BCD。 ③ 中双键C原子，价层电子对数为3，采取sp2杂化，三键C原子，价层电子对数为2，采取sp杂化，故C的杂化类型为sp、sp2。 （2）NH3中氢键对沸点的影响大于AsH3中范德华力对沸点的影响，而小于SbH3中范德华力对沸点的影响，故AsH3、 NH3、 SbH3三种氢化物的沸点依次增大。 （3）气态PCl5为三角双锥，分子中正负电荷中心重合，为非极性分子，根据相似相溶原理，PCl5可溶于非极性溶剂CCl4；固态PCl5为离子型晶体，离子型晶体一般易溶于极性溶剂，所以固态PCl5可溶于硝基苯。 （4）晶胞中有两个Ge原子，则x=2，由，解得y=。 17．(1) (或1：6) O＞C＞H＞Fe 4 1：4 (2) 小于 二者均为离子化合物，阴离子相同，Ca2+和Mg2+所带的电荷数相同，r(Ca2+)＞r(Mg2+)，所以CaO的离子键键能小于MgO的离子键键能，熔点CaO＜MgO (3) ⑧、⑳ 6 【详解】（1）铁华粉中铁为，未成对电子数占总电子数为，其中组成元素的电负性由大到小的顺序为，由图可知铁(Ⅱ)的配位数为4.1mol铁华粉中sp3杂化的碳原子数为2，1mol血红素分子中sp3杂化的碳原子数为8。 （2）离子晶体的离子键与离子所带的电荷和离子半径有关，电荷越多，半径越小，离于键越强，熔点越高，故熔点小于。 （3）由于晶胞为型晶胞，离子处于8个顶点和6个面心，离子处于12条棱心和1个体心，故微粒位置错误的编号为⑧、⑳，若两个最近的间的距离为apm，则晶胞的边长为pm，晶胞的密度为。 18．(1) 3d104s24p4 5 三角锥形 (2) 11：3 O＞C＞H＞Fe (3) 【详解】（1）①硒元素的原子序数为34，基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p4； ②该新药分子中有5种不同化学环境的H原子； ③SeO中硒原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥形； （2）①亚铁价层电子排布式为3d6，故其价层电子轨道表示式为 ； ②由模型可知，富马酸的结构式为HOOCCH=CHCOOH，分子中的单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则分子中σ键和π键的数目比为11：3； ③金属元素的电负性小于非金属元素，则铁元素的电负性最小，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，氢碳氧的非金属性依次增强，则电负性依次增大，所以富马酸亚铁中四种元素的电负性由大到小的顺序为O＞C＞H＞Fe； （3）利用均摊法，每个晶胞含有O为8+1=2，Cu晶胞内，个数为4，故该晶胞的质量为，若该晶胞中O原子之间的最近距离为apm，则晶胞体对角线为2apm，则晶胞边长为pm，由得晶胞的密度为g•cm-3。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$