2025年重庆高考化学一轮专练——物质结构

2025年重庆高考一轮专练——物质结构大题 21 道 1．（2024·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考二模）第 24 届冬奥会于 2022 年 2 月 4 日在北京隆重开幕，“科技冬奥”理念，体现在方方面面。回答下列有关问题： (1) 冬奥会采用的石墨烯(即单层石墨)材料制造户外保暖穿戴设备，该材料中的碳原子采取 杂化，属于元素周期表中 区，同主族的元素基态 Ge 原子核外电子的空间运动状态有 种。 奥运会场馆使用了大量的合金。第 VIII 族元素 Fe、Co、Ni 性质相似，称为铁系元素，主要用于制造合金。 (2) 基态 Fe2+与 Fe3+离子的最外层电子数之比为 ，实验室常用 A 离子来检验 Fe3+离子，且又是 CO2 的某一种等电子体，写出 A 离子的结构式 。 (3) Fe(CO)5 是一种黄色粘稠状液体化合物，则 CO 作配体时，配位原子是 ，其原因是 。 (4) 写出与 Ni 同周期元素中，基态原子未成对电子数与 Ni 相同的元素名称 。 (5) 如表为 Co2+、Ni2+不同配位数时对应的晶体场稳定化能(可衡量形成配合物时，总能量的降低)。由表可知，Ni2+ 比较稳定的配离子配位数是 (填“4”或“6”) 离子 配位数 晶体场稳定化能(Dq) 离子 配位数 晶体场稳定化能(Dq) Co2+ 6 -8Dq+2p Ni2+ 6 -12Dq+3p 4 -5.34Dq+2p 4 -3.56Dq+3p (6) 目前新能源汽车电池主要是磷酸铁锂(LiFePO4)和三元锂电池(正极含有 Ni、Co、Mn 三种元素)。LiFePO4 中阴离子的立体构型名称是 。三元锂电池的负极材料是石墨，石墨晶体的二维平面结构如图 1 所示，晶胞结 构如图 2 所示。根据图 2 计算石墨晶体的密度是 g/cm3(写出表达式即可)。 ( 试卷第 9 页，共 15 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 2．（2024·重庆·重庆南开中学校考模拟预测）铜及其化合物在传统材料领域、电子工业、生物材料等方面都有着重要的应用。 (1) 基态铜原子的价层电子排布式为 ，原子核外有 个未成对电子。 (2) ( 2 )Cu NO3 3H2O 、邻羟基苯甲醛和三乙胺按照物质的量之比1: 2 : 2 在甲醇溶液中混合，通过挥发溶剂的方法可制得蓝色块状晶体，其结构如图所示： ①写出配体的结构简式 。 ②沸点：邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛(填“＞”、“＜”或“=”)，简述理由： 。 ③ NO 的几何构型为 ，N 原子采取 杂化，写出一种与NO 互为等电子体微粒的化学式 3 3 。 (3) Au Cu 系合金被广泛应用于催化作用。一种Au Cu 合金的立方晶胞如图所示，图中相邻Au 原子和Cu 原子紧密接触。 ① Au 原子和Cu 原子共同构成 (填堆积方式)，一个Au 原子周围邻近的Cu 原子有 个。 ②已知铜原子半径为a pm ，金原子半径为b pm ，该Au Cu 合金晶体的空间利用率为 (用含 a、b 的代数式表示)。 ③合金在固态时可能呈晶体状态、准晶体状态或非晶体状态。鉴别晶体状态与非晶体状态最可靠的科学方法是对固体进行 实验。 3．（2024·重庆沙坪坝·重庆一中校考模拟预测）氯元素成键能力强，形成的离子或化合物种类多样。研究这些化合物简直妙不可言。 (1) 氯原子的核外电子运动状态数为 。 (2) 根据 VSEPR 理论， SCl 和ICl 的空间构型分别是 和 ，S 和 I 分别以 和 3 4 杂化轨道同氯原子形成共价键。 (3) SrCl2 的结构如图, Sr2 的配位数为 ， Cl 可看做位于由距离最近的Sr2 所围成的 空隙中(填几何图形)；如SrCl2 的摩尔质量为 M，晶胞参数为 apm，密度为ρg/cm3 ，则Sr2 与Cl 的最近距离为 ， NA (阿伏加德罗常数)的计算式为 。 4．（2024·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考模拟预测）为了防止枪支生锈，常将枪支的钢铁零件放在 NaNO2 和 NaOH 的混合溶液中进行化学处理使钢铁零件表面生成Fe3O4 的致密的保护层“发蓝”，其过程可用下列化学方程 式表示： ① 3Fe NaNO 2 5NaOH ═3Na 2FeO 2 H 2O NH 3 ； ② 6Na 2FeO2 NaNO2 5H2O ═3Na 2Fe2O4 NH3 7NaOH ； ③ Na 2 FeO2 Na 2 Fe2O4 2H2O  Fe3O4 4NaOH 。回答下列问题： (1) 基态Fe 原子的外围电子轨道表示式为 ，与Fe 同周期，未成对电子数比Fe 的未成对电子数多的元素有 (填元素名称)。 (2) H、N、O 元系的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)，第二周期中比 O 原子的第一电离能大的元素有 种。 (3) 与 NH3 互为等电子体的粒子为 (填粒子符号，任写一种) 程度严重，故强酸的铁盐溶于水得不到淡紫色FeH O 3 ，而是水解生成黄色的Fe(OH) H O 2 及如图所 示的二聚体。1 个二聚体中含有 个键。 (4) 与钠同周期的金属元素的单质熔沸点由高到低的顺序为 (用元素符号表示)，原因为 。 (5) (6) Na2 O 的晶胞结构如图甲所示，晶胞中 O 离子的配位数为 。已知该晶胞中 a 原子的坐标参数为 1 1 (0, 0, 0) ，b 原子的坐标参数为 , , 0 ，则 c 原子的坐标参数为 。 2 2 (7) 铁的氧化物除了Fe3O4 ，还有氧化亚铁，氧化亚铁晶胞与NaCl的相似， NaCl的晶胞如图乙所示。由于晶体缺陷，某氧化亚铁晶体的实际组成为Fe0.9O ，其中包含有Fe2 和Fe3 ，若该晶体的密度为ρg cm-3 ， NA 表示阿伏加德罗常数的值，则晶胞边长为a= pm (用含ρ 、 NA 的代数式表示，列出计算式即可)。 5．（2024·重庆·统考模拟预测）中国科学技术大学吴长征教授实验课题组和武晓君教授理论计算课题组合作，成 功得到非范德华力层状材料 AM2X2 (A=单价离子，M=三价离子，X=氧族元素)。团队发现AgCrS2 纳米片的离子导电性随着厚度降低而大幅提高。请回答下列问题。 (1) 基态 Cr 原子的价电子排布式为 ；基态硫原子核外最多有 个电子顺时针旋转。 (2) 图 1 为一种含铬元素的化学物。该配合物中铬的配位数为 ；其中 C、N、O 三种元素的第一电离能由小到大的顺序是 。 (3) 硒属于氧族元素，在SeO2 中，Se 的杂化类型为 ； SeO2 的空间构型为 。 3 3 (4) 某含铬化合物立方晶胞如图 2 所示。 与钙原子最近且等距离的氧原子有 个；钙和氧的最近距离为 a nm，NA 为阿伏加德罗常数值，则该晶体密度为 g cm3 (用含 a、NA 的代数式表示)。 6．（2024·重庆沙坪坝·重庆八中校考模拟预测）大力推广磷酸亚铁锂电池的新能源汽车对实现“碳达峰”和“碳中和” 具有重要意义。工业上用 FeCl3、NH4H2PO4、LiCl 及苯胺( )为原料制备磷酸亚铁锂材料。回答下列问题： (1) 基态 Fe 原子核外电子的空间运动状态有 种；与 Fe 同周期且基态原子未成对电子数比基态 Fe 原子多的元素为 (填元素符号)。 (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，试比较分子的极性：NF3 PF3(填“>”“<”或“=”)。 (3) 1mol 苯胺中含有σ键的数目为 ；苯胺的水溶性大于苯的主要原因是 。 (4) 某理想的锂电池负极材料晶体是锂原子嵌入石墨烯层间，其晶胞结构如图所示： ①已知石墨的熔点高于金刚石，其原因是 。 ②该晶体的化学式为 ；已知晶体中最近的两个碳原子核间距离为 142pm，石墨烯层间距离为 335pm，设 Li 与 C 原子半径分别为 rLipm 和 rCpm，则 Li 原子与 C 原子的空间占有率为 (用含 rLi、rC 的计算式表示即可)。 7．（2024·重庆·西南大学附中统考三模）镁铝尖晶石作为一种有前途的绿色环保型无机功能材料，向其中参入 Cr、 Mn、Ti 等过渡元素，可使镁铝尖晶石发光材料实现发光颜色的转变和发光效率的提高，适应其在发光二极管、显示器及固态照明等领域的应用。 (1) 钛元素属于元素周期表 区，基态钛原子核外有 种运动状态不同的电子。下列 Al 原子的核外电子排布式中，能量最低的是 (填字母)。 a. ( x y z ) ( x y z )1s2 2s2 2p4 3s13p2 3p1 3p1 b．1s2 2s2 2p33s2 3p2 3p1 3p1 c. ( x y )1s2 2s2 2p6 3s13p1 3p1 d. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 e. (2) ( x )镁铝尖晶石由 Mg、Al、O 元素组成，按第一电离能由大到小的排列顺序为 。 (3) 一种烷基铝配合物的结构如图，该物质中碳的杂化类型为 ，氮与其成键的 3 原子共同构成的空间构型为 ，氮与铝形成的是 键(填编号，双选) a. 配位键 b．金属键 d．σ键 d．π键 b. (4) 氯化铬(CrCl3)熔点为 83℃，氯化镍(NiCl2)的熔点为 1001℃，氯化铬的熔点远低于氯化镍的熔点，原因是 。 (5)某种镁铝尖晶石的立方晶胞结构如图所示，晶胞中含有 A 型和 B 型两种结构单元。 与 O2-最邻近的 Al3+离子数为 ，若晶胞边长为 apm，阿伏伽德罗常数为 NA，则该尖晶石的密度为 g/cm3(用含 a、NA 的代数式表示)。 8．（2024·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考模拟预测）氟是人体必需元素之一，氟化物有阻止龋齿发生的作用，含氟牙膏使人们的牙齿更健康。 (1) 基态 F 原子的电子排布图为 。 (2) LiF、NaF和KF 的晶格能由大到小的顺序是 ；元素Li、Na、K 中第一电离能最小的是 。 (3) OF2 分子中氧原子的杂化轨道类型为 。BF3 分子的立体构型为 。NF3、PF3 和AsF3 的沸点依次升高的原因是 。 (4) ( 4 )羟基磷灰石是骨骼和牙齿的主要成分，其晶体属于六方晶系，晶胞中含有 10 个Ca 2 ，6 个PO3 ，2 个O H 。 ( 3 )其中O H 可被F 取代形成氟取代的羟基磷灰石Ca5 PO4 (OH)1x Fx 。某氟取代的羟基磷灰石晶胞中O H 和F 的分布情况如图所示。 ①化合物中存在的化学键的类型有 。 ②化合物的密度ρ= g / cm3 (列出化简的计算式，阿伏加德罗常数的值为NA ) ( 4 )③羟基磷灰石可形成Ca 2 缺失的化合物，若剩余O H 有20% 缺失， PO3 和F 不发生变化，则此化合物中Ca 和 P 的物质的量之比为 。 9．（2024·重庆·模拟预测）磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。 (1)基态磷原子价电子的轨道表示式是 。 (2) 磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。 ①白磷(P4)是分子晶体，易溶于 CS2，难溶于水，可能原因是 。 ②黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料，其晶体是与石墨类似的层状结构，如下图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是 (填字母序号) a． 层与层之间的作用力是共价键 b． 分子中磷原子杂化方式为 sp2 杂化 c．是混合型晶体 (3) Fe3+与水会形成黄色的配离子[Fe(OH)]2+，为避免颜色干扰，常在 Fe3+溶液中加入 H3PO4 形成无色的[Fe(PO4)2]3-。由此推测与 Fe3+形成的配离子更稳定的配体是 ，其空间构型是 。 (4) 第ⅢA 族磷化物均为共价化合物，被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。 ①实验测定磷化铝和磷化铟的熔点分别为 2000、1070℃，从结构角度说明其熔点差异的原因 。 ②磷化硼是一种半导体材料，晶胞结构如下图所示。磷化硼的化学式是 ，已知晶胞边长 a pm，阿伏加德罗常数为 NA，磷化硼晶体的密度是 g/cm3。(1 pm=10-10cm) 10．（2024·重庆·统考模拟预测）铁元素被称为“人类第一元素”，铁及其化合物具有广泛的应用，回答下列问题。 (1)铁在元素周期表第四周期第 列，属于 区元素，基态铁原子 M 层的核外电子排布式为 。 (2)铁形成的常见离子有 Fe2+和 Fe3+，Fe2+易被氧化为 Fe3+，请利用核外电子排布的相关原理解释其原因： 。 (3) 检验 Fe2+是否被氧化为 Fe3+的方法之一是取待测液，加入 KSCN 溶液，观察是否有红色的[Fe(SCN)(H2O)5]2+生成。 ①[Fe(SCN)(H2O)5]2+中 Fe3+的杂化类型为 。 ②配体 SCN-和 H2O 的键角大小：SCN- H2O(填“<”、“>”或“=”)，请用杂化轨道理论解释其原因 。 ③SCN-可写出两种常见的电子式，分别为 、 。③ ④O、N、S 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 (4) 铁酸钇是一种典型的单相多铁性材料，其正交晶胞结构如图 a 所示，沿 z 轴与 x 轴的投影图分别如图 b 和图 c 所示。 ①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，称作原子坐标。如 1 号原子的坐标为 ②若晶胞参数分别为 apm、bpm、cpm，阿伏加德罗常数的值为 NA，则晶体的密度为 g·cm-3(列出计算表达式)。 11．（2024·重庆·统考模拟预测）氨、磷、铁、钴等元素的化合物在现代农业、科技、国防建设中有着许多独特的用途。 (1) N2H4 是一种良好的火箭发射燃料，熔点、沸点分别为 1.4℃、113.5℃。N2H4 中氮原子的杂化轨道类型为 ， N2H4 沸点较高的主要原因是 。 (2) ( 4 6 )N H2+ 的一种结构如图 1 所示，氢原子只有一种化学环境，氨原子有两种化学环境，其中的大π键可表示为 ( 6 ) (已知苯中的大Π键可表示为Π 6 )。 (3) 磷原子在成键时，能将一个 3s 电子激发进入 3d 能级而参加成键，写出该激发态磷原子的核外电子排布式 。 CN-的电子式为 ，N、C、O 的第一电离能由大到小的顺序为 ，已知[Co(NH3)6]3+的几何构型为正八面体形，推测[CoCl2(NH3)4]+的空间结构有 种。 (4) Co 可以形成六方晶系的 CoO(OH)，晶胞结构如图 2 所示，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，称作原子坐标.已知晶胞含对称中心，其中 1 号 O 原子的坐标为(0.6667，0.3333，0.1077)，则 2 号 O 原子的坐标为 。设 NA 为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 g/cm3(用代数式表示)。 12．（2024·重庆·统考二模）金属铜和镍及其化合物在工业、农业、国防以及航天等领域都有广泛的用途。请回答下列有关问题： ①基态Cu 原子的核外电子排布式为 。 ( 4 )②SO2 的空间构型为 。 ③该物质中除了含离子键外，还有 等作用。 (1) 某鲜红色含镍物质的结构如图 2 所示： ①图中非金属元素的电负性由大到小的顺序为 (填元素符号)。 ②该物质中 C 原子的杂化轨道类型是 。 (2) 镍和铜的第二电离能分别为INi 、ICu 。则INi ICu (填“>”“<”或“=”)，其原因是 。 (3) 已知氧化镍的晶胞结构如图 3 所示： ①某缺陷氧化镍的组成为Ni0.95O ，其中 Ni 元素只有2 和3 两种价态，则3 和2 两种价态的镍离子数之比为 。 ②若该晶体无缺陷，其密度为ρg cm3 ，晶胞中最近的O2 之间的距离为apm ，则阿 伏加德罗常数NA = (用含ρ 、a 的代数式表示)。 13．（2024·重庆·统考模拟预测）钴元素的用途非常广泛，常用于电池、医疗、催化剂、添加剂、颜料、航空和 300℃ 航天领域。如工业上可用三氟化钴制备火箭推进剂氟化硝酰(NO2F)，其反应为：CoF3+NO2 CoF2+NO2F。请 回答下列有关问题： (1) 钴元素属于周期表中 区，基态钴原子的价电子排布式为 ；F 原子核外有 种不同运动状态的电子，基态 F 原子中，能量最高的电子所占据原子轨道的形状为 ；NO2F 中三种元素第一电离能由大到小的顺序为 。 (2) 酞菁钴主要应用于工业涂料印墨及塑料着色，其分子的结构简式如图所示，钴通过配位键结合的氮原子的编号是 ；分子中碳原子的杂化类型为 。 (3) FeCoO4 是一种光催化剂，基态原子的第四电离能 I4(Co)小于 I4(Fe)，其原因是 。 (4) 钴的一种晶胞如图所示。其底边边长为 apm，高为 bpm，阿伏加德罗常数的值为 NA，密度为ρg/cm3，则钴的摩尔质量 M= 。 14．（2024·重庆北碚·西南大学附中校考模拟预测）铜与 S、Se 元素形成的化合物 Cu2S、Cu2Se 可用作热电材料，是热电领域的研究热点。回答下列问题： (1) 基态 Cu 原子核外电子的运动状态有 种。 (2) S 与卤素可形成化合物，如 SF6、SClF5 等；S、F、Cl 电负性由大到小的顺序为 ；SF6、SClF5 中心原子的价层电子对数为 ；SF6、SClF5 中心原子的杂化方式是 (填字母)。 A． sp3d B． sp3d2 C． sp3 (3) Se 单质、铜离子在水合肼(N2H4∙H2O)的作用下可以生成 Cu2Se。N2H4 的相对分子质量与氧气相同，但沸点差距大，原因主要是 。 (4) Cu2Se 晶体属立方晶系，其晶胞结构如图所示： 该晶胞中有 个 Cu2Se；Se2-的配位数是 ；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，称为原子分数坐标，如立方体晶胞体心位置的分数坐 1 1 1 + 标为 ，， 。写出 Cu2Se 晶胞中所有 Cu 的分数坐标： 。 2 2 2 ( 试卷第 10 页，共 15 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 15．（2024·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考二模）回答下列问题： (7) Pt 的电子排布式为Xe4f 145d96s1 ，则 Pt 在元素周期表中的位置是 ，处于 区。 (8) LiFePO4 中阴离子的立体构型名称是 ，B、N、H 的电负性由大到小的顺序为 。 (9) 科学家合成了一种含硼阴离子[ B O OH2 ]，其结构如下图所示。其中硼原子的杂化方式为 ，该结构 6 7 6 中共有 种不同化学环境的氧原子。 (10) 金属硼氢化物可用作储氢材料。如图是一种金属硼氢化物氨合物的晶体结构示意图。图中八面体的中心代表金属 M 原子，顶点代表氨分子；四面体的中心代表硼原子，顶点代表氢原子。该晶体属立方晶系，晶胞棱边夹角均为 90，棱长为 apm，密度为 3 g cm3 ，阿伏加德罗常数的值为 NA 。 ①该晶体的化学式为 。 ②金属 M 原子与硼原子间最短距离为 pm。 ③金属 M 的相对原子质量为 (列出表达式)。 16．（2024·重庆·校联考模拟预测）物质结构与性质]我国具有悠久的历史，在西汉就有湿法炼铜 Fe CuSO4 Cu FeSO4 ，试回答下列问题。 (4) Cu2 的未成对电子数有 个。 (5) 在硫酸铜溶液中滴加过量氨水可形成Cu NH3 SO4 蓝色溶液。 ( 4 )① Cu NH3 4 SO4 中化学键类型有 ， Cu NH 3 2 的结构简式为 ，阴离子中心原子杂化类型为 。 ②氨的沸点远高于磷PH3 ，原因是 。 铁铜合金晶体类型为 ，铁的第三I3 和第四I4 电离能分别为 2957kJ/mol、5290kJ/mol，比较数据并分析原因 。 (6) ( 试卷第 15 页，共 15 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 (7) 金铜合金的一种晶体结构为立方晶型，如图所示。 ①该合金的化学式为 ； ( A )②已知该合金的密度为dg / cm3 ，阿伏加德罗常数值为N ，两个金原子间最小间隙为apm 1pm 1010 cm。则铜原子的半径为 cm(写出计算表达式)。 17．（2024·重庆·校联考三模）中国科学技术大学俞书宏教授团队和高敏锐教授课题组通过室温过饱和溶液共沉积法，实现了无定形 NiFeMo 氧化物纳米材料的宏量制备，该方法简便快捷，反应几分钟即可一次性生产多达 515 克的产物，制备的无定形 NiFeMo 氧化物在碱性条件下展示出优异的OER 催化活性，明显优于结晶型 NiFeMo氧化物。根据所学知识回答下列问题： (4) 区别结晶型 NiFeMo 氧化物和无定形 NiFeMo 氧化物最可靠的科学方法为 ，结晶型 NiFeMo 氧化物能自发呈现多面体外形，这种性质称为晶体的 。 (5) Mo 为第五周期元素与 Cr 同族，则 Mo 的价层电子排布式为 (6) 配合物 Ni(CO)4 常温下为液态，易溶于 CCl4，苯等有机溶剂，是获得高纯度纳米镍的原料，Ni(CO)4 是 (填“极性”或“非极性”)分子。 (7) 下列状态的铁中，电离最外层的一个电子所需能量最大的是 (填编号)。 A． B． C． D． (8) FeCl3 中的化学键具有明显的共价性，蒸气状态下以双聚分子存在的 FeCl3 的结构式为 ，其中 Fe 的配位数为 。 (9) 立方 NiO(氧化镍)晶体的结构如图所示，其晶胞边长为 apm，列式表示 NiO 晶体的密度为 g/cm3(不必计算出结果，阿伏加德罗常数的值为 NA)。 (10) 18．（2024·重庆·校联考二模）钻(Co)是生产耐热介金、硬质介金、防介金、磁性合金和各种钻盐的重要原料。请回答下列问题： (8) 基态 Co 原子的价电子排布式为 。 (9) Co 同周期同族的三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为 (用化学式表示)。 (10) 含钴配合物Co NO 2 NH 3 的中心离子的配位数为 ，其中 N 采取的杂化类型为 。 钴蓝晶体结构如图所示，该立方晶胞有 4 个Ⅰ型和 4 个Ⅱ型小立方体构成，其化学式为 ，设阿伏加德罗常数的值为NA ，该晶体密度为 g cm3 (列计算式)。 19．（2024·重庆·西南大学附中校联考一模）铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，请回答下列问题： (5) 画出基态Cu 原子的价电子排布式 。 (6) 已知高温下Cu 2O 比CuO 稳定，从核外电子排布角度解释高温下Cu 2O 更稳定的原因 。 (7) 配合物Cu NH3 2 OOCCH3 中碳原子的杂化类型是 ，配体的空间构型为 。C、N、O 三元素的第一电离能由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。 (8) 铜晶体中铜原子的堆积方式如图所示，则晶体铜原子的堆积方式为 。 (9) M 原子的价电子排布式为3s2 3p5 ，铜与 M 形成化合物的晶胞如图所示(白球代表铜原子)。 ①该晶体的化学式为 。 ②原子坐标参数，表示晶胞内部个原子的相对位置。上图晶胞中，其中原子坐标参数 D 为(0，0，0)；E 为( 1 ， 1 ，0)。则 F 原子的坐标参数为 。 2 2 ③已知该晶体的密度为g / cm3 ，阿伏加德罗常数的值为NA ，则该晶体中Cu 原子和 M 原子之间的最短距离为 pm (写出计算式)。 20．（2024·重庆·统考一模）我国硒含量居世界首位，含硒化合物与材料应用广泛。 (5) 某绿色农药结构简式为 。 ①该农药组成元素中，第一电离能由大到小的前三种元素是 (填元素符号)，基态硒原子的价层电子排布式为 。 ②该物质中，中心原子杂化轨道类型为sp2 的原子有 (填元素符号)。 (6) 碱金属的硒化物溶液能够溶解硒生成多硒化合物( M2Se x )。如多硒化钠Na 2Se8 ，该物质中，化学键类型是 ，Se 原子之间形成的空间构型为 。 (7) 下表中有机物沸点不同的原因是 。 有机物 甲醇 甲硫醇 甲硒醇 沸点/℃ 64.7 5.95 25.05 (8) β-MnSe 的结构中 Se 为面心立方最密堆积，晶胞结构如图所示。 ①β-MnSe 中 Mn 的配位数为 。 ②若该晶体的晶胞参数为 apm，阿伏加德罗常数的值为 NA ，则距离最近的两个锰原子之间的距离为 pm，β-MnSe 的密度 g cm3 (列出表达式即可)。 21．（2024·重庆·校联考一模）含氮化合物的用途非常广泛，涉及到军事、科技、医药、生活等各个领域。请回答下列问题： (5) 湖南大学的研究团队以含氨化合物硫代乙酰胺(CH3CSNH2)和Na 2MoO4 为原料，通过一步水热法成功制备了 ( 2 ) NH4 Mo2S13 材料，得到具有更高的比容量、更出色的倍率性能以及更好的循环稳定性的电极负极材料。制备该物质的流程如图所示。 ①钼 (Mo)在元素周期表中第 5 周期，价电子排布与铬相似，基态 Mo 原子的价电子排布式为 。 ②在硫代乙酰胺中，基态 S 原子最高能级的电子云轮廓图为 形，其 C 原子的杂化方式为 ； N、O、S 的第一电离能由小到大顺序为 。 ③ N O 固体由NO 和NO 两种离子组成，与NO 互为等电子体的微粒有 (写一种即可)。 2 5 2 3 2 ④键角： H2O H2S (填“＞”“=”或“＜”)：原因是 。 (6) 氮化硼的用途也十分广泛，立方氮化硼的晶胞(类似金刚石的晶胞)如图所示。图中原子坐标参数为：A(0，0， 学科网（北京）股份有限公司 0)，E( 1 ， 1 ，0)，则 F 的原子坐标参数为 ；若立方氮化硼中 N 和 B 原子间的最近距离为 acm，晶 2 2 胞密度为ρg cm3 ，则阿伏加德罗常数 NA= (用含 a、ρ 的代数式表示)。 试卷第 15页，共 15页 参考答案： 1．(1) sp2 杂化； P； 17； f. 14：13； [S=C=N]-； g. C； C 的电负性小于 O，对孤电子对吸引能力弱，给出电子对更容易； h. 钛、 锗、硒； i. 6； j. 正四面体形； 481021 ( 16 10 21 3N a 2 b A ) ( A )3 3N a2b 或 16 3 1021 或 ； ( A )3N a 2b 【详解】（1）石墨每层结构中每个 C 原子与周围的 3 个 C 原子形成 3 个 o 键，C 原子为 sp2 杂化，C 原子的核外电子排布为：1s2 2s2 2p2 ，位于周期表中 P 区，Ge 原子核外电子排布1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p2 ，有 1s、2s、3s、 4s 各有 1 个轨道，2p、3p 各有 3 个轨道，4p 有 2 个轨道含有电子，3d 有 5 个轨道，所以共有 17 种空间运动状态，故答案为：sp2；P；17； （2）基态 Fe2+的核外电子排布为：1s2 2s2 2p63s23p63d6 ，最外层电子数为 14 个，Fe3+离子核外电子排布为 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 ，最外层电子数为 13 个，基态 Fe2+与 Fe3+离子的最外层电子数之比为 14：13，原子个数及价 电子数相等的微粒是等电子体，故 A 离子为 SCN，结构式为：[S=C=N]-，故答案为：14：13；[S=C=N]-； （3）C 原子的电负性比 O 的小，对孤电子对的吸引力更小，更容易给出孤电子对，因此配位原子是 C，故答案为：C；对孤电子对吸引能力弱，给出电子对更容易； (5) Ni 原子的核外电子排布为：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2 ，有 2 个未成对电子，第四周期含有 2 个未成对电子的 有钛、锗、硒，故答案为：钛、锗、硒； (6) 由表格可知 Ni2+配位数为 6 时对应的晶体场稳定化能降低的更多，更稳定，故答案为：6； (7) PO3 中 P 原子价层电子对数 4 5 3 4 2 4 ，且不含孤电子对， 故PO3 的空间构型为正四面体，由 4 2 4 晶胞结构图可知晶胞含有的 C 原子个数为8 1 4 1 1 2 1 4 ，C 原子之间的距离为 anm，则晶胞底面边长 8 4 2 ( 16 10 21 3N a 2 b A )2．(1) 3d104s1 1 答案第 1页，共 20页 (5) ＜ 邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，降低了其形成分子间氢键的概率；对羟基苯甲醛 ( 3 )形成分子间氢键 平面三角形 sp2 杂化 BF3 或 CO 2等 (6) 面心立方最密堆积 12 4 πb3+3 4 πa3 3 3 100% [ 2(b+a)]3 X 射线衍射法 【解析】(1) Cu 元素位于第四周期第ⅠB 族，其价层电子数包括最外层电子数和次外层的 d 能级，即基态铜原子的价层电子排布式为 3d104s1；原子核外有 1 个未成对电子；故答案为 3d104s1；1 (2) ①邻羟基苯甲醛结构简式为，三乙胺的结构简式为，根据题中所给结构，推出该配合物的配体为；故答案为； ②邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，分子内氢键降低物质熔沸点，对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，分子间氢键提高分子的熔沸点，因此邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛；故答案为＜；邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，降低了其形成分子间氢键的概率；对羟基苯甲醛形成分子间氢键； ( 3 )③NO 中氮原子有 3 个σ键，无孤电子对，空间构型为平面三角形；杂化轨道数等于价层电子对数，即硝酸根离子中 N 原子采取 sp2 杂化；利用等电子体的定义，与硝酸根离子互为等电子体，原子总数为 4，价电子总数为 24， 可以是 BF3、CO 2等；故答案为平面三角形；sp2 杂化；BF3 或 CO 2等； 3 3 (3) ①根据晶胞图，推出 Au 原子和 Cu 原子共同构成了面心立方最密堆积；一个 Au 原子周围邻近的 Cu 原子在面心，共有 12 个；故答案为面心立方最密堆积；12； ②面心立方最密堆积中，面上处于对角线的 Au 与面心的 Cu 相切，即面对角线距离为(2a+2b)pm，推出晶胞的边 ( 2 )长为 2b+2a pm，根据晶胞图可知，Au 位于晶胞的顶点，个数为8 1 =1，Cu 位于晶胞的面心，个数为6 ， 4 πb3+3 4 πa3 故答案为 3 3 100% ； [ 2(b+a)]3 ③鉴别晶体状态与非晶体状态最可靠的科学方法 X 射线衍射法；故答案为 X 射线衍射法。 3．(1)17 (5) 三角锥 平面正方形 sp3 sp3d2 (6) ＜ S 有较大核电荷，处于较高氧化态 (7) (8) 8 正四面体 3a pm 4 4 1030M a3ρ 【解析】(1) 氯是 17 号元素，核外电子有 17 个，每个电子的运动状态都不同，则氯原子的核外电子运动状态数为 17； (2) SCl 中价电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+ 6 1 3 =4，故 S 以 sp3 杂化轨道同 Cl 形成共价键，含 1 对孤电 3 2 子对，所以为三角锥形结构； ICl 中价电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=4+ 7+1 4 =6，I 以sp3d2 杂化轨道同 4 2 Cl 形成共价键，含 2 对孤电子对，所以空间构性为平面正方形； (3) S 原子半径小于 P 原子半径，S 有较大核电荷，处于较高氧化态，故 S-Cl 键＜ P-Cl 键； (4) 由SrCl2 的结构可知，与Sr2 结合的Cl 有 8 个，则配位数为 8；与Cl 距离最近的Sr2 有 4 个，围成正四面体，Cl 位于正四面体的空隙中； Sr2 与Cl 的最近距离为正四面体的中心到顶点的距离，即体对角线的四分之一，已知晶胞参数为 apm，则Sr2 与Cl 的最近距离为 3a pm ；由晶胞结构可知 Sr 原子有8 1 +8 1 =4 个，Cl 原子有 8 4 4 4 ( A )个，晶胞质量为m= 4M g ，晶胞体积为 V=(a×10-10)3cm3，已知密度为ρg/cm3 ，根据ρ= m = 4M ，可得 NA = NA 4 1030M o a3ρ V N (a 1010) 3 4．(1) 铬 锰 (2) O＞N＞H 3 (3)PH3 或 H3O+ (4)30 (9) Al＞Mg＞Na 它们均为金属晶体，离子半径越小，所带电荷越多，金属键就越强，熔沸点越高。半径： Al3+＜Mg2+＜Na+，所带电荷：Al3+＞Mg2+＞Na+，所以熔沸点：Al＞Mg＞Na 答案第 3页，共 20页 (10) 8 （ 3 3 3 ， ， ） 4 4 4 (7) 3 4(0.9 56 16) NA ×1010 【解析】(1) 基态Fe 原子的外围电子排布式为 3d64s2，则外围电子轨道表示式为 ；与Fe 同周期的铬未成对电子有 6 个，锰有 5 个，未成对电子数比Fe 的未成对电子数多。 (2) 电负性是原子对键合电子的吸引力，同周期从左到右，电负性逐渐增强，H 的质子数比较少，电负性比 N 和 O小，则 H、N、O 的电负性由大到小的顺序为 O＞N＞H；同周期从左到右，第一电离能呈增大趋势，但由于 N 的 2p 能级是半充满结构，其第一电离能比其后的 O 大，所以第二周期中比 O 原子的第一电离能大的元素有 N、 F、Ne 三种。 (3) 等电子体是原子总数相同、价电子总数也相同的微粒，和NH3 互为等电子体的粒子有 PH3 或 H3O+。 (4) 1 个二聚体中有 8 个水分子，每个水分子中有 2 个 O-H键，二聚体中还含有 2 个 O-H键、12 个 Fe-O键， 所以 1 个二聚体中共有 2×8+2+12=30 个键。 (9) 与钠同周期的金属元素的单质有镁和铝，熔沸点由高到低的顺序为 Al＞Mg＞Na。它们均为金属晶体，离子半径越小，所带电荷越多，金属键就越强，熔沸点越高。半径：Al3+＜Mg2+＜Na+，所带电荷：Al3+＞Mg2+＞Na+，所以熔沸点：Al＞Mg＞Na。 5．(1) 3d54s1 9 (11) 6 C＜O＜N (12) NF3 分子中 F 原子电负性强，吸电子，使得 N 原子上的孤电子对难与 Ag+形成配位键 (13) ( 140 2 2a 3 N A )sp3 三角锥形 学科网（北京）股份有限公司 (14) 12 1021 【解析】(1) 已知 Cr 是 24 号元素，故基态 Cr 原子的价电子排布式为 3d54s1，S 为 16 号元素，故基态硫原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4，故其核外最多有 1s1 个、2s1 个、2p3 个、3s1 个、3p3 个一共有 9 个电子顺时针旋转，故答案为：3d54s1；9； (2) 由题干图 1 所示含铬络合物的结构简式可知，Cr 周围形成有 6 个配位键，故该配合物中铬的配位数为 6，其中 C、 N、O 三种元素为同一周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势，IIA 与 VA 大于同周期相邻元素，则 C、N、 O 三种元素的第一电离能由小到大的顺序是 C＜O＜N，故答案为：6；C＜O＜N； (3) AgNH 离子中， NH 是配位体， NF 的结构与NH 相似，可NF 却不能与Ag 形成配离子，其主要原因是 2 3 3 3 3 NF3 分子中 F 原子电负性强，吸电子，使得 N 原子上的孤电子对难与 Ag+形成配位键，故答案为：NF3 分子中 F 原子电负性强，吸电子，使得 N 原子上的孤电子对难与 Ag+形成配位键； (4) 硒属于氧族元素，在SeO2 中中心原子 Se 周围的价层电子对数为：3+ 1 (6+2-3×2) =4，则 Se 的杂化类型为 sp3，根 3 2 ( 3 )据价层电子对互斥理论可知， SeO2 的空间构型为三角锥形，故答案为：sp3；三角锥形； (5) 由题干晶胞图示可知，与钙原子最近且等距离的氧原子位于面心上，故一共有 3×8× 1 2 =12 个，设晶胞的边长为 xnm，钙和氧的最近距离为 a nm，则有：a= 2 x ，即 x= 2a nm，NA 为阿伏加德罗常数值，一个晶胞中含有的 2 Ca 个数为：8 1 =1，Cr 为 1 个，O 个数为：6 1 =3，则一个晶胞的质量为： 40+52+3×16 g ，一个晶胞的体积为： 8 ( 2a ×10-7cm)3=2 2 ( 140 2 2a 3 N A )2a3 ×10-21cm3，则该晶体密度为 NA ( 140 2 2a 3 N A )1021 g cm3 ，故答案为：12； 1021 。 6．(1) 15 Cr、Mn 答案第 5页，共 20页 (8) N>O < (9) 14NA 苯胺能与水分子间形成分子间氢键而苯不能 (10) 石墨晶体中碳原子为 sp2 杂化，碳原子间存在大π键，使碳原子间的距离更近，键长更短，键能更大，熔点 6 4 3 4 3 高于金刚石 LiC6 3 πrC + 3 πrLi (3142)3 3 335 2 100% 【解析】（1） 处于相同轨道的电子的空间的运动状态是相同的，即空间的运动状态等于轨道数，基态 Fe 原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，轨道数=1+1+3+1+3+5+1=15，核外电子的空间运动状态有 15 种；基态 Fe 原子的 3d 轨道上有未成对电子数为 4，基态原子未成对电子数比 Fe 多的只有 Cr (3d、4s 轨道上共计 6 个)和 Mn (3d 轨道上 5个)，答案为 Cr、Mn； （2） 同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，N 原子价层电子排布式为 2s22p3，p 轨道形成半满，原子的能量较低，N 元素的第一电离能较大，因此第一电离能由大到小的顺序是 N>O；N 的电负性大于 P，则 N- F 键的电负性差小于 P- F 键的电负性差，二者均为三角锥形，电负性差越大，分子的极性越大，故 NF3 极性小于 PF3； （3） 单键均为σ键，则 lmol中含有σ键数为 14NA；由于苯胺与水能形成分子间氢键而苯不能，导致苯胺水溶性大于苯； （4） ①石墨晶体为层状结构，层内碳原子为 sp2 杂化，碳原子间存在大π键，使碳原子间的距离更近，键长更短，键能更大，熔点高于金刚石；②由晶胞可知，Li 位于 8 个顶点，C 由 8 个位于侧面上，2 个位于体内，故一个晶胞 含有的 Li+为，C 原子个数为 8× 1 +2=6，则晶体的化学式为 LiC6 该晶体中最近的两个碳原子核 间距离为 142pm，则底边边长为 3 ×142pm，且底面为平行四边形，顶角为 60°，石墨烯层间距离为 335pm，则晶 ( 3 ) ( o )6 4 3 4 3 胞体积为 ×(3× 142)2 2 ×335pm3 原子的 空间占有率为： 原子的总体积 ×100%= 晶胞的体积 3 πrC + 3 πrLi (3142)3 3 335 2 100%。 7．(1) d 22 d (2)O＞Mg＞Al (11) sp2、sp3 平面三角形 ac (12) 氯化铬是分子晶体，氯化镍是离子晶体 答案第 6页，共 20页 1.136 1033 (5) 3 ( A )N a3 【解析】(1) Ti 元素为 22 号元素，位于第四周期ⅣB 族，属于 d 区；每个电子的运动状态各不相同，所以基态钛原子核外有 22 种运动状态不同的电子；基态原子的能量最低，基态铝原子的核外电子排布为 1s22s22p63s23p1，故选 d； (2) 同周期自左至右第一电离能呈增大趋势，但 Mg 元素的最外层为全满状态，第一电离能大于 Al，所以第一电离能由大到小的排列顺序为 O＞Mg＞Al； (3) 苯环中的碳原子为 sp2 杂化，甲基中的碳原子为 sp3 杂化；N 原子形成氮碳双键，所以为 sp2 杂化，则与其成键的 3 原子共同构成的空间构型为平面三角形；N 原子提供孤电子对，Al 提供空轨道，二者形成配位键，该配位键为 σ键，故选 ac； (4) 二者熔点差别较大，应是不同的晶体类型，原因应是氯化铬是分子晶体，氯化镍是离子晶体，分子晶体的熔点一般远低于离子晶体； (13) 由图 B 可知，与 O2-最邻近的 Al3+位于 O2-所在棱的另一顶点，所以个数为 3；晶胞中含有结构 A，结构 B 均为 4 个，Mg 原子处于晶胞的顶点、面心、结构 A 的体内，Al 原子处于结构 B 内部，O 原子处于结构 A，结构 B 内 部，晶胞中 Mg 原子数目为4 8 1 6 1 =8，Al 原子数目=4×4=16，O 原子数目=4×4+4×4=32，所以晶胞的质量 8 2 8 24 16 21 32 16 为 NA 1136 ( N )g= g，晶胞边长为 apm，则体积 a3pm3=a3×10-30cm3，所以晶体的密度为 A 1136 g 1.136 1033 ( A ) NA = a3 1030 cm3 N a3 g/cm3。 8．(1) (11) LiF＞NaF＞KF K (12) sp3 平面三角形 对于结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，故 NF3、PF3 和 AsF3 的沸点依次升高。 (13) 离子键、共价键 33：20 答案第 7页，共 20页 【解析】（1） 基态 F 原子核外共有 9 个电子，有 1s 轨道，2s 轨道和 2p 轨道，1s 和 2s 轨道各能排布 2 个电子，剩余 5 个电子 排布在 2p 轨道上，故其电子排布图为 。 （2） 氟化物的晶格能是随着碱金属阳离子半径的减小而逐渐增大，离子半径：Li+＜Na+＜K+，故晶格能 LiF＞NaF＞ KF。同主族元素，从上到下第一电离能逐渐减小，故元素 Li 、Na、K 中第一电离能最小的是 K。 （3） OF2 分子中中心原子价层电子对个数为 4，故 O 原子采用 sp3 杂化。BF3 中硼原子采用 sp2 杂化，形成平面三角形。对于结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，故 NF3、PF3 和 AsF3 的沸点依次升高。 （4） 根据该化合物晶胞中 OH-和 F-的分布情况可知，F-的数量与 OH-的数量相等，故取代后化合物的化学式为 [Ca5(PO4)3(OH)F]①根据该化合物的化学式可知，该化合物中存在离子键、共价键。②该化合物的一个晶胞体积 ( 4 )为 3 a3 ×10-21cm3，一个晶胞中含有 10 个 Ca2+，6 个PO3 ，1 个 OH−和一个 F-，则一个晶胞质量为 2 400 570 17 19 1006 2012 21 ( A ) ( N ) ( A ) ( A )= N g，则密度为 N  10 3a 3 。③若有剩余 OH−有 20%缺失，即失去 0.2 个，且磷酸根和 氟离子不发生变化，则 Ca2+也会出现缺失 0.1 个，Ca2+有 9.9，原晶胞中 Ca 和 P 的物质的量之比为 10：6，Ca2+ 缺失后，Ca 和 P 的物质的量之比为 9.9：6=33：20。 9．(1) (2) CS2 是非极性分子，H2O 是极性分子，根据相似相溶原理，P4 是非极性分子，易溶于 CS2，难溶于水 c (3) PO3- 正四面体 ( 4 )(4) 磷化铝和磷化铟属于共价晶体，由于 Al、In 为同主族元素，随着原子序数的递增，核外电子层数逐渐增加，原子半径 Al<In，共价键键长 Al-P<In-P，Al-P 的键能强于 In-P 的键能，因此 AlP 熔点高于 InP BP ( A )42 4 N a 1010 3 【详解】（1）基态磷原子价电子为 3s、3p 能级上的电子，根据构造原理 P 原子价电子轨道表示式为 ； 答案第 8页，共 20页 (10) CS2 是非极性分子，H2O 是极性分子，根据相似相溶原理，P4 是非极性分子，易溶于 CS2，难溶于水； a．中层与层之间的作用力是分子间作用力，选项 a 错误； b．由结构可知黑磷晶体中磷原子杂化方式为 sp3 杂化，选项 b 错误； c．黑磷晶体是与石墨类似的层状结构，故为混合型晶体，选项 c 正确；答案选 c； (11) Fe3+与水会形成黄色的配离子[Fe(OH)]2+，为避免颜色干扰，常在 Fe3+溶液中加入 H3PO4 形成无色的 其中σ键电子对数为 4，中心原子孤电子对数= 1 ×（5+3-4×2）=0， PO3- 中心原子价层电子对数为 4+0=4，P 原子 2 4 sp3 杂化，立体构型为正四面体； (12) ①实验测定磷化铝和磷化铟的熔点分别为 2000、1070℃，从结构角度说明其熔点差异的原因是：磷化铝和磷化铟属于共价晶体，由于 Al、In 为同主族元素，随着原子序数的递增，核外电子层数逐渐增加，原子半径 Al<In，共价键键长 Al-P<In-P，Al-P 的键能强于 In-P 的键能，因此 AlP 熔点高于 InP； ②根据晶胞结构，磷化硼含有 P 原子数目为8 1 + 6 1 4 个，含有 B 原子数目为 4 个，故磷化硼的化学式是 BP， 8 2 已知晶胞边长 a pm，阿伏加德罗常数为 N ，磷化硼晶体的密度ρ = m = A 42 4 ( A N V N ) ( A ) a 1010 3 g/cm3。 10．(1) 8 d 3s23p63d6 (10) 二价铁价层为 3d6，再失去一个电子可以形成 3d5 的半满稳定结构，所以易被氧化为三价铁离子 (11) C > SCN-中心原子采用 sp 杂化，分子立体构型为直线型，键角为 180°；H2O 中心原子采用 sp3 杂化， 有两对孤对电子，分子立体构型为 v 型，键角小于 180° N>O>S 1 1 3 2193 1030 (12) ( 2 ， 2 +m， 4 ) abcNA 【解析】（1） 铁是 26 号元素，位于第四周期第 8 列，属于 d 区，基态铁原子 M 层电子排布式为：3s23p63d6； （2） 亚铁离子的价电子排布式为 3d6，易失去 1 个电子形成价电子排布式为半充满稳定结构的 3d5 的铁离子，所以亚铁离子易被氧化为铁离子，故答案为：二价铁价层为 3d6，再失去一个电子可以形成 3d5 的半满稳定结构，所以易被氧化为三价铁离子； （3） 答案第 9页，共 20页 ①[Fe(SCN)(H2O)5]2+中 Fe3+的配位数为 6，则杂化轨道数为 6，故选 C； ②SCN-中的 C 没有孤电子对，σ键电子对为 2，则其价层电子对为 2，根据价层电子对互斥理论，则 SCN-的空间构型为直线形，键角为 180°，而水的空间构型为角形，则键角大小：SCN->H2O；原因为：SCN-中心原子采用 sp杂化，分子立体构型为直线型，键角为 180°；H2O 中心原子采用 sp3 杂化，有两对孤对电子，分子立体构型为 v型，键角小于 180°； ③SCN-的结构有两种分别为 N≡C-S-和 S=C=N-，其电子式分别为： ，； ④同周期越靠右其第一电离能越大，但是 VA 和 VIA 反常，同主族元素，越靠上第一电离能越大，则 O、N、S 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 N>O>S； ②由第一问可知一个晶胞中含有 2 个 YFeO3，若晶胞参数分别为 apm、bpm 和 cpm，阿伏加德罗常数的值用 NA 2193 g cm-3 = 2 1931030 ( N )表示，则该晶体的密度为 A a 10-10 b10-10（ c10-10） o abcNA 11．(1) sp3 N2H4 分子间存在氢键 (7) ( 4 )Π6 (8) 1s22s22p63s13p33d1 (9) ( 2 92 a 2 c 10 -30 3 N )d N>O>C 2 (10) (0.3333，0.6667，0.6077) g/cm3 k. A l. 【解析】（1） N2H4 中 N 原子含有 3 个成键电子对和 1 个孤电子对，则价层电子对数为 4，所以氮原子杂化轨道类型为 sp3；N2H4 分子间可形成氢键，分子间含有氢键的沸点较高；故答案为：sp3；N2H4 分子间存在氢键； （2） ( 4 6 )根据N H2+ 的结构分析，N 存在两种化学环境，一种为-NH2 形式，还有一种 N 同时连接 3 个 N，整个分子为平 面结构，可以把整个体系失去的两个电子归在中心的 N 上，如此 N 上为空 pz 轨道，其余 Npz 方向存在一对电子， ( 4 )4 个 Npz 轨道交盖形成平面型的离域大π键，为Π6 ； （3） 磷为 15 号元素，基态 P 原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p3；磷在成键时，能将一个 3s 电子激发进入 3d 能级而参加成键，该激发态原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s13p33d1； （4） 由元素周期表结构可知，铁、钴位于周期表的 d 区；CN-的电子式为 ；同一周期主族元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，N 元素的 P 轨道处于半充满状态，第一电离能大于同周期相邻元素，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； [Co(NH3)6]3+为正八面体结构，Co3+位于正八面体中心，其中一个 NH3 分子换成 Cl-后结构中有 2 种位置不同的 NH3 分子，若将[Co(NH3)6]3+中的 3 个 NH3 分子换成 3 个 Cl-，可以形成 2 种不同的结构形式； （5） 根据晶胞中 1 号 O 原子的坐标为(0.6667，0.3333，0.1077)和晶胞含对称中心，根据对称关系 0.6667+0.3333=1， 0.3333+0.6667=1， 0.1077+0.8923=1， 对称位上的 O 的坐标为(0.3333，0.6667，0.8923)，则 2 号 O 原子的坐标 为(0.3333，0.6667，0.6077)； 2 92 ( N )根据晶胞的结构可知，晶胞中含有两个 CoO(OH)，其质量为 ，晶胞的体积为a2 c 1030 A cm3 ， 故该 ( 3 )2 2×92 晶胞的密度为a2×c×10-30 × 3 ×N g/cm3。 2 A 12．(1) 1s22s22p63s23p63d104s1 正四面体 共价键、配位键、氢键 (8) O>N>C>H sp3 杂化、sp2 杂化 (9) ( 75 4 2a 3 10 -30 ρ )< 失去 1 个电子后 Ni+的价电子排布式为 3d84s1，失去 1 个电子后 Cu+的价电子排布为 3d10，此时 Cu+的 3d 轨道处于全充满状态，更稳定 (10) 2:17 【解析】（1） ①铜为 29 号元素，基态 Cu 原子核外电子排布为 1s22s22p63s23p63d104s1； ②SO2 的中心原子 S 原子的价层电子对数为4 6+2-2 4 =4 ，为 sp3 杂化，空间构型为正四面体型； 4 2 ③由结构图可知，该物质中除了含离子键外，还有硫氧、氢氧共价键，氧铜配位键、氢键等作用 （2） ①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，非金属性逐渐减弱，元答案素电负性减弱；图中非金属元素有碳、氢、氧、氮，电负性由大到小的顺序为 O>N>C>H； ②该物质中甲基中 C 原子价层电子对数为 4+ 4 -1 4 =4，杂化轨道类型是 sp3 杂化；碳氮双键中的 C 原子价层电 2 子对数为 3+ 4 -1 2-2 1 =3，杂化轨道类型是 sp2 杂化； 2 （3） 失去 1 个电子后 Ni+的价电子排布式为 3d84s1，失去 1 个电子后 Cu+的价电子排布为 3d10，此时 Cu+的 3d 轨道处于全充满状态，更稳定，故镍的第二电离能小于铜的第二电离能； （4） ①设Ni0.95O 中3 和2 两种价态的镍离子数分别为 x、0.95-x，根据化合价代数和为零可知，3x+2(0.95-x)-2=0，x=0.1，则3 和2 两种价态的镍离子数之比为 0.1: (0.95-0.1)=2:17； ②晶胞中 Ni2+位于顶点和面心，一个晶胞中 Ni2+数目为8 1 +6 1 4 ，O2 原子位于晶胞内部 1 个、棱心 12 个， 8 2 ( O )一个晶胞中 2 数目为1+12 1 4 ，则晶胞质量为 4 459 416 NA 300 ( N )g= g ；晶胞中最近的O2 之间的距离为面对角 A 线长度的四分之一为apm，则晶胞边长为2 2apm ，则晶胞体积为2 2apm3 =16 2a3 10-30cm3 ，所以密度为 ρg/cm3 = m V 300 g ( 16 2a 3 10 -30 cm 3 ) ( 75 4 2a 3 10 -30 N A )NA = g/cm3，则N = 75 。 A 4 2a3 10-30ρ 13．(1) d 3d74s2 9 哑铃形 F>N>O (7) 1、3 sp2 杂化 (8) Fe 的第四电离能失去的是处于半充满的 3d5 上的电子，Co 第四电离能失去的是 3d6 上的电子，失去后形成稳定的半充满状态 (9) (10) m. ρba2 N n. A 10-30 【解析】(1) 钴是 27 号元素，属于周期表中处于第Ⅷ族，属于 d 区；基态钴原子的价电子排布式为 3d74s2；F 是 9 号元素，电子排布式为 1s22s22p5，原子核外有 9 种不同运动状态的电子，基态 F 原子中，能量最高的电子所占据 2p 轨道， p 轨道的形状为哑铃形；同周期元素第一电离能从左到右增大，第ⅡA 大于ⅢA，ⅤA 大于ⅥA，NO2F 中三种元素第一电离能由大到小的顺序为 F>N>O； (2) 图中 N 原子有两种，一种为 1，3 号位，形成了 4 个共价键，故其中有 1 个配位键，2，4 号位只形成 3 个键，而 N 原子达到 8 电子稳定结构，必须形成 3 个共价键，未形成配位键。期中碳原子有苯环中的碳、五元环中的碳有双键，故碳原子采取 sp2 杂化；(3) Co 价电子排布式为 3d74s2，Fe 价电子排布式为 3d64s2，失去第四个电子 Co 应该是失价电子排布式为 3d6 上的电子，Fe 应该是失价电子排布式为 3d5 上的电子，Fe 的第四电离能失去的是处于半充满的 3d5 上的电子，Co 第四电离能失去的是 3d6 上的电子，失去后形成稳定的半充满状态； (4) ( 4 )六棱柱底由 6 个正三角形构成，每个正三角形面积S 3 a 1010 2 cm2 ( 3 )晶胞的体积V 4 a 1010 2 6 b1010 cm3 ，1 个晶胞中的钴原子数为12 1 2 1 3 6 ， 6 2 M 6 由 m N ，解得： M ba2 N 1030 ( 3 )ρ A 4 A V V 14．(1)29 (11) F＞Cl＞S 6 B (12) N2H4 分子间形成氢键 1 1 1 1 3 1 3 1 1 3 3 1 1 1 3 1 3 3 3 1 3 3 3 3 (4) 4 8 ，， ，， ，， ，， ， ， ，， ，， ， ， 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 【解析】(1) Cu 为 29 号元素，原子核外电子的运动状态都不相同，所以基态 Cu 原子核外电子的运动状态有 29 种。答案为： 29； (2) S、F、Cl 中，F 的非金属性最强，S、Cl 同周期，非金属性 S 小于 Cl，则电负性由大到小的顺序为 F＞Cl＞S； SF6、SClF5 中心原子的价层电子对数为 6 1 6 =6；SF6、SClF5 中心原子的杂化方式是sp3d2 ，故选 B。答案为： 2 F＞Cl＞S；6；B； (3) N2H4 的相对分子质量与氧气相同，但沸点差距大，且二者都形成分子晶体，则原因主要是 N2H4 分子间形成氢键。答案为：N2H4 分子间形成氢键； (13) 该晶胞中，含 Se2-的个数为8 1 6 1 =4，含 Cu+的个数为 8，则有 4 个 Cu2Se；可以确定 1 个 Se2-位于晶胞的右 8 2 上角，则与它距离最近且相等的 Cu+分别位于 8 个晶胞的体心，所以配位数是 8；立方体晶胞体心位置的分数坐 1 1 1 + 标为 ，， ，则边长为 1，由此得出 Cu2Se 晶胞中所有 Cu 的分数坐标： 2 2 2 1 1 1 1 3 1 3 1 1 3 3 1 1 1 3 1 3 3 3 1 3 3 3 3 ，， ，， ，， ，， ， ， ，， ，， ， ， 。答案为：4；8； 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 答案第 13页，共 20页 1 1 1 1 3 1 3 1 1 3 3 1 1 1 3 1 3 3 3 1 3 3 3 3 ，， ，， ，， ，， ， ， ，， ，， ， ， 。 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 【点睛】计算 Se2-的配位数时，也可先计算 Cu+的配位数，然后利用化学式进行换算。 15．(1) 第六周期 VIII 族 d 区 (5) 正四面体 N>H>B (6) ( 6 )sp2、sp3 4 a3 1030 N (7) M NH3 B2 H8 a A 132 ( 3 )4 4 【解析】（1） Pt 的电子排布式为Xe4f 145d96s1 ，则 Pt 在元素周期表中的位置是第六周期 VIII 族，处于 d 区； （2） 阴离子 PO 3- 的价层电子对数=4+ 5 3 4 2 =4，无孤电子对，故立体构型为正四面体形；元素吸引电子的能力越 4 2 强，其电负性越大，则电负性由大到小顺序是 N＞H＞B；故答案为：正四面体；N>H>B； （3） 根据图知，形成 4 个共价单键的 B 原子价层电子对数是 4、形成 3 个共价单键的 B 原子价层电子对数是 3，B 原 子杂化类型：前者为 sp3、后者为 sp2；如图 ，该结构中含有 4 种环境的氧原子，故答案为：sp3、sp2；4； （4） ①该晶胞中 M 原子个数 1 1 、氨分子个数是 M 原子个数的 6 倍，所以含有 24 个氨分子、B 原子个数 =8× 8 +6× 2 =4 是 8、H 原子个数是 B 原子个数的 4 倍，有 32 个氢原子，该晶胞中 M、NH3、B、H 个数之比=4：24：8：32=1： 6：2：8，其化学式为 M(NH3)6B2H8，故答案为：M(NH3)6B2H8； 16．(1)1 (15) 离子键、共价键、配位键 sp3 氨分子间存在氢键，比分子间作用力强 (16) 金属晶体 Fe 的第三电离能是失去 3d6 的 1 个电子需要的能量，而第四电离能是失去 3d5 的 1 个电子需要的能力，由于 3d5 为半充满稳定结构，再失去 1 个电子需要的能量较多 (17) 学科网（北京）股份有限公司 (18) AuCu 2－1 或 Cu Au （ × 3 389 +5a×10-11） ( A )3 3 2 d N 【解析】(1) Cu2+的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d9，3d 轨道上有 1 个未成对电子。 ( 4 )① Cu NH3 SO4 中[Cu(NH3)4]2+与 SO 2- 形成离子键，[Cu(NH3)4]2+中铜离子与氨分子之间形成配位键，氨分子 ( 4 )中 N 原子与 H 原子之间形成共价键，所以[Cu(NH3)4]SO4 中含有的化学键类型为离子键、共价键、配位键， Cu NH 2 的结构简式为 ，阴离子 SO 2- 中心原子 S 的孤电子对数= 6 2 2 4 =0，杂 3 4 4 2 化轨道数目=0+4=4，所以中心原子 S 原子采取 sp3 杂化。 ②氨的沸点远高于膜PH3 ，原因是：氨分子间存在氢键，比分子间作用力强，所以氨的沸点高于膦(PH3)。 (3) 铁铜合金晶体属于金属晶体；Fe 是 26 号元素，基态铁原子的价电子排布式为 3d64s2，Fe 的第三电离能是失去 3d6的 1 个电子需要的能量，而第四电离能是失去 3d5 的 1 个电子需要的能力，由于 3d5 为半充满稳定结构，再失去 1 个电子需要的能量较多，故铁的第四(I4)电离能远大于第三(I3)电离能。 (4) ①晶胞中 Au 原子数目=8× 1 =1，Cu 原子数目=6× 1 =3，故化学式为 AuCu3 或写为 Cu3Au； 8 2 197+64 3 389 ( N )②合金的密度为 dg·cm-3，晶胞质量为： A g= g，设晶胞边长为 a，则晶胞体积为 a3，根据密度=质量 ( N )A 389 ( A )÷体积，则 a＝ 3 d N cm，该晶胞结构侧面可用如图表示： ，中间为铜原子，周围是金原子，晶胞 答案第 15页，共 20页 边长是 3 389 d NA cm，两个金原子间最小间隙为 apm(1pm=10-10cm)，即 a×10-10cm，则金原子半径为： ( 1 )2 ( 3 389 d NA -a×10-10)cm，设铜原子半径为 r，则在等腰直角三角形中：2( 3 389 d NA )2=[2r+2 1 ( 3 ( × )2 389 d NA -a×10-10)]2， ( 2 )所以 × 3 389 d NA =2r+( 3 389 d NA -a×10-10)，解得 r=（ 2－1 × 3 2 389 d NA +5a×10-11）cm。 17．(1) X-射线衍射实验 自范性 (11) 4d55s1 (12) 非极性 (13) A (14) 或 4 (15) 4 75 300 1030 (16) ( N ) ( A ) A a 10 -10 3 或 N a3 【解析】（1） X-射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，区别结晶型 NiFeMo 氧化物和无定形 NiFeMo 氧化物最可靠的科学方法为 X-射线衍射实验；结晶型 NiFeMo 氧化物能自发呈现多面体外形，这种性质称为晶体的自范性。 （2） Mo 为第五周期元素与 Cr 同族，根据 Cr 的价电子排布式 3d54s1，可知 Mo 的价层电子排布式为 4d55s1； （3） 配合物 Ni(CO)4 常温下为液态，易溶于 CCl4，苯等有机溶剂，根据相似相容原理，Ni(CO)4 是非极性分子。 （4） ．电离最外层的一个电子所需能量，为基态 Fe 的第四电离能，3d 轨道有 5 个电子，结构稳定，需要的能量大； B．电离最外层的一个电子所需能量，为基态 Fe 的第三电离能，3d 轨道有 6 个电子，结构不稳定，需要的能量小； C．电离最外层的一个电子所需能量，为激发态 Fe 的第三电离能，需要的能量小； D．电离最外层的一个电子所需能量，为激发态 Fe 的第四电离能，需要的能量较小； 电离最外层的一个电子所需能量最大的是 ，选 A。 （5） 答案第 16页，共 20页 FeCl3 中的化学键具有明显的共价性，蒸气状态下通过配位键形成双聚分子，以双聚分子存在的 FeCl3 的结构式 为 或 ，其中 Fe 的配位数为 4； （6） 根据立方 NiO(氧化镍)晶体的结构图，1 个晶胞含有 O2-数为8 1 +6 1 =4 ，Ni2+数12 1 +1=4 ，其晶胞边长为 apm， ( N )NiO 晶体的密度为 A 4 75 a 10-10 3 g/cm3。 8 2 4 18．(1) 3d7 4s2 (14) NiO>CoO>FeO (15) ( 2 ) ( 7 ) ( 3 )6 sp2sp3 (16) CoAl2O4 或Co AlO 2 8(59 2 27 4 16) NA 2a 10 【解析】（1） 钴元素的原子序数为 27，基态原子的价电子排布式为 3d74s2，故答案为：3d74s2； （2） Co 元素位于元素周期表第四周期Ⅷ族，同周期同族的三种元素二价氧化物分别为 FeO、CoO、NiO，三种金属氧化物都是离子晶体，离子的离子半径越大，离子晶体的晶格能越小，金属阳离子的离子半径大小顺序为 Fe2+ ＞Co2+＞Ni2+，则三种金属氧化物的晶格能大小顺序为 NiO＞CoO＞FeO，离子晶体的晶格能越大，晶体的熔点越高，则三种晶体的熔点大小顺序为 NiO>CoO>FeO，故答案为：NiO>CoO>FeO； （3） ( 2 )由含钴配合物的化学式可知，配合物的中心离子为 Co3+离子，配位体为 NO - 离子和 NH3 分子，则 Co3+离子的配 ( 2 )位数为 6；NO - 离子中氮原子的价层电子对数为 3，则氮原子的杂化方式为 sp2 杂化，NH3 分子中氮原子的价层电子对数为 4，则氮原子的杂化方式为 sp3 杂化，故答案为：6； sp2、sp3 ； （4） 由Ⅰ型和Ⅱ型的结构可知，立方晶胞中位于顶点、棱上和体心的钴原子个数为 1 1 ，位于体内的铝 (4× 8 +2× 4 +1)×4=8 原子个数为 4×4=16，位于体内的氧原子个数为 8×4=32，则晶胞中钴原子、铝原子、氧原子的原子个数比为 8： 16：32=1：2：4，钴蓝晶体的化学式为 CoAl2O4 或 Co(AlO2)2，设晶体的密度为 dg/cm3,由晶胞的质量公式可得： 答案第 17页，共 20页 8 (59 2 27 4 16) 8(59 2 27 4 16) ( N ) ( A )=(2a×10—7)3d，解得 d= A N 2a 10 7 3 ，故答案为：CoAl2O4 或 Co(AlO2)2； ( A )8(59 2 27 4 16) N 2a 10 7 3 。 19．(1) 3d10 4s1 (2)亚铜离子核外电子排布为3d10 ，处于稳定的全充满状态 (3) sp2 、sp3 三角锥形 N O C (14) 面心立方最密堆积 ( 3 4 99.5 4 N A 3 ) 3 3 1 10 (15) CuCl , , 10 4 4 4 【解析】（1） 铜的原子序数是 29，因此基态Cu 原子的价电子排布式为3d10 4s1 。 （2） 由于亚铜离子核外电子排布为3d10 ，处于稳定的全充满状态，所以高温下Cu 2O 比CuO 稳定。 （3） ( 2 )配合物 Cu NH3 OOCCH3 中饱和碳原子的杂化类型是sp3 ，酯基中碳原子的杂化类型是sp2 ，配体是氨气，其空间构型为三角锥形。同周期自左向右第一电离能逐渐增大，氮元素的 2p 轨道电子处于半充满稳定状态，第一电离能大于相邻元素的，则 C、N、O 三元素的第一电离能由大到小的顺序是N O C 。 （4） 根据铜晶体中铜原子的堆积方式可判断晶体铜原子的堆积方式为面心立方最密堆积。 （5） ①M 原子的价电子排布式为3s2 3p5 ，M 是 Cl，铜与 Cl 形成化合物的晶胞中铜原子个数是 4 个，氯原子个数是 8 1 6 1 ＝4，因此该晶体的化学式为CuCl。 8 2 1 1 3 3 1 ②根据原子坐标参数 D 为(0，0，0)，E 为( ， ，0)，则 F 原子的坐标参数为 , , 。 2 2 4 4 4 ③已知该晶体的密度为g / cm3 ，阿伏加德罗常数的值为 N ，则 4 99.5 ，所以晶胞边长为 3 4 99.5 1010 pm， ( A )A N a3 NA 因此该晶体中Cu 原子和 M 原子之间的最短距离为 3 3 4 99.5 1010 pm 。 4 NA 答案第 18页，共 20页 20．(1) F、N、O 4s2 4p4 N、C (13) 离子键、共价键(或“非极性共价键”) 折线形或锯齿形或 V 形 (14) 三种物质都是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，沸点越高，甲醇分子间存在氢键所以沸点最高 (4) 4 2 2 a N 4 (55+79) ( A )a 10-10 3 【解析】(1) ①该农药由 F、C、N、O、Se、H 组成，第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，在 F、C、N、O、Se、H 中，F 的原子半径很小，质子数比较多，失去电子最难，第一电离能最大，N 的 2p 轨道是半充满的稳定结构，失去电子比其后的 O 难，Se 是 O 的同族元素，电子层数比 O 多，比 O 易失电子，H 只有 1 个质子，第一电离能也较小，所以第一电离能由大到小的前三种元素是 F、N、O；Se是第五周期第ⅥA 族元素，其基态原子的价层电子排布式为 4s24p4。 ②该物质中，苯环上的碳原子的价层电子对数为 3，采取 sp2 杂化，酮羰基上的碳原子也是 sp2 杂化，含 N 的环上连接双键的 N 的价层电子对数是 3，采取的是 sp2 杂化，故中心原子杂化轨道类型为 sp2 的原子有 C 和 N。 (2) 多硒化物是离子化合物，阳离子是钠离子，阴离子是多硒离子，故存在离子键，多硒离子中存在 Se 原子间的非极性共价键。在多硒离子中，除两端的 Se 原子外，中间的 Se 原子采取 sp3 杂化，利用两条杂化轨道和另外 2 个 Se 形成σ键，另外两条杂化轨道容纳孤电子对，所以 Se 原子之间形成折线形或锯齿形或 V 形结构。 (3) 甲醇、甲硫醇、甲硒醇沸点都比较低，固态时属于分子晶体，分子间以分子间作用力结合，结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高。甲醇分子中含有氧原子以及连在氧原子上的氢原子，甲醇分子间有氢键，所以甲醇的沸点最高。 (15) ①从晶胞结构图可以看出，1 个 Mn 和 4 个 Se 结合，所以 Mn 的配位数为 4。 ②在晶胞中，Mn 位于晶胞内部，若将晶胞分割成 8 个相等的小正方体，则 Mn 位于其中 4 个不相邻的小正方体的体心，所以两个距离最近的 Mn 原子间的距离是晶胞面对角线的一半，晶胞参数为 apm，所以距离最近的两个 锰原子之间的距离为 2 a pm；晶体密度可以用晶胞的质量除以晶胞的体积计算。在 1 个晶胞中有 4 个 Mn 和 4 2 个 Se，则 1 个晶胞的质量为 4 (55+79) 4 (55+79) NA g，晶胞参数为 apm，则 1 个晶胞的体积为(a×10-10)3cm3，可得晶体的密 度 NA a 10 -10 3 g cm3 。 21．(1) 4d55s1 哑铃形 sp2 sp3 S＜O＜N CO2 ＞ O 的电负性强于 S，O 的价层电子对间的斥力更大，所以 H2O 中的键角大于 H2S 的键角 $$