2025届高三化学专题复习--物质结构与性质

2025届高三化学专题复习--物质结构与性质 1．（23-24高三下·四川绵阳·开学考试）将转化为高附加值精细化学品是合成化学研究的前沿领域。将氨气转化为含氨络合物（如图所示），进而与苯及其衍生物反应可制备芳胺及其衍生物。回答下列问题： (1)基态铜原子的价电子排布式为 ，其M层上共有 种不同空间运动状态的电子。 (2)是芳胺衍生物，该物质涉及元素中，电负性由大到小的顺序为 ，第一电离能由大到小的顺序为 ，C的杂化类型为 。 (3)的空间构型为 ，其键角 （填“>”“=”或“<”） 中的键角。 (4)中化学键称为 键，其电子对由 提供（填元素符号）。 (5)白铜（铜镍合金）的立方晶胞结构如图所示，其中原子A的坐标参数为。 ①原子B的坐标参数为 。 ②若铜镍原子间最短距离为，则该晶体的密度为 （列出计算式即可，表示阿伏加德罗常数的值）。 2．（2024·陕西榆林·三模）中国科学院福建物质结构研究所合成了首例缺陷诱导的晶态无机硼酸盐单一组分白光材料，并获得了该化合物的LED器件。回答下列问题： (1)石墨烯(如图所示)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，其中C原子的杂化方式为 ，1号碳原子与相邻碳原子形成的键角为 。 (2)在硼酸分子中，B原子与3个羟基相连，B原子的杂化轨道类型是 ，将“—OH”视为一个原子，硼酸分子的空间结构为 ；中，B原子的杂化轨道类型为 ，其中一个B—O键是配位键，孤电子对由 (填元素符号)原子提供。 (3)硼与第VA族元素组成的化合物氮化硼(BN)、磷化硼(BP)、砷化硼的晶体结构与单晶硅相似。其中氮化硼(BN)和磷化硼(BP)是受到高度关注的耐磨涂料，砷化硼是一种超高热导率半导体材料。 ①BN晶体的熔点要比BP晶体的熔点高，其原因是 。 ②的晶胞结构如图所示，已知阿伏加德罗常数的值为，若晶胞中B原子到As原子最近距离为apm，则该晶体的密度 (列出含a、的计算式即可)。 (4)已知晶体是面心立方结构，其晶胞结构如图所示，晶胞中每个周围距离相等且最近的有 个。 3．（23-24高二下·江苏苏州·期中）硒是人体必需微量元素之一，含硒化合物在药物和材料等领域具有广泛的应用。乙烷硒啉是一种抗癌新药，其结构式如下图所示： (1)碳元素位于元素周期表的 区。 (2)与S同主族，则基态硒原子的核外电子排布式为 。 (3)、O、N的第一电离能由大到小的顺序为 。 (4)比较键角大小：气态分子 离子(填“>”“<”或“=”)，原因是 。 (5)根据价层电子对互斥理论，可以推知的空间构型为 (用文字描述)，其中原子采用的轨道杂化方式为 。 (6)甲硒醇可增加抗癌效力，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 (7)化合物X是通过理论计算的方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如题图1，沿x、y、z轴方向的投影均为题图2。则X的化学式为 。 4．（2024·天津红桥·一模）金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。 I．钢是人类使用最早的金属之一，至今仍被广泛应用于电气、电子等领域。 (1)写出基态Cu原子的核外电子排布式 。涩法冶炼是以赤铜矿()精矿为主要原料，通过浸出、置换、电解等流程制备高坑度的工艺。 (2)赤铜矿在稀硫酸中浸出，得到硫酸铜溶液，该反应的离子方程式为 。 (3)已知：晶胞为立方体形，边长为。根据图示，每个晶胞中含O原子的数目为 个。计算晶体的密度 (结果保留两位小数)。 Ⅱ．金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。 (4)基态Na原子的价层电子轨道表示式为 。 (5)NaCl熔点为：800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式为：，加入的目的是 。 (6)除去粉末中混有的少量的方法是 。 Ⅲ．钛被誉为太空金属和亲生物金属，拥有卓越的金属特性。它在特定温度下能与多种物质发生反应，在生产和日常生活中都能找到它的踪影。 (7)原子的价电子排布式为，它在元素周期表中的位置是 。 (8)易与形成。下列关于分子说法错误的是___________。 A．键角为120° B．是极性分子 C．含有键 D．中心原子采取杂化 (9)钛溶于盐酸制得的三氯化钛晶体有两种异构体：(绿色)、(紫色)，两者配位数 (选填“相同”或“不同”)，绿色晶体中配体是 。 5．（2024·宁夏银川·一模）碳族元素的单质和化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。 (1)锗是优良的半导体材料，基态Ge原子中，最高能级电子云轮廓图的名称为 。 (2)碳可形成CO、CO2、H2CO3等多种无机化合物。 ①在反应CO转化成CO2的过程中，下列说法正确的是 。 A．每个分子中孤对电子数增多　　　　B．分子的极性不变 C．C原子的杂化方式未改变　　　　D．分子的键角变小 ②干冰和冰是两种常见的分子晶体，晶体中的空间利用率：干冰 冰(填“>”“<”或“=”)；写出一种与CO2互为等电子体的阴离子 。 ③X是碳的一种氧化物，X的五聚合体结构如图所示。X分子中每个原子都满足最外层8电子结构，X分子的电子式为 。 (3)碳和硅的有关化学键键能如表所示： 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/kJ·mol-1 356 413 336 226 318 452 硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 。 (4)科学家们发现，许多碳和硅构成的晶体晶胞与ZnS晶胞结构一样，可以利用ZnS晶胞进行类比探究，六方硫化锌(纤锌矿型)的平行六面体晶胞(上下底面均为正方形)如图所示。 ①晶体中正负离子的配位数之比为 。 ②已知每个Zn2+与其周围最近的S2-之间的距离都相等，以晶胞参数为单位长度建立坐标系，若A点坐标为(0，0，0)，B点坐标为，C点坐标为(0，0，u)，则D点坐标为 。 6．（2024·陕西宝鸡·二模）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)铁元素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，观察是否有红色的生成。 ①中Fe3+的杂化轨道类型为 (填字母)。 A．    B．    C．    D． ②配体SCN-和H2O的键角大小：SCN- H2O (填“<”“>”或“=”。用杂化轨道理论解释，其原因为 。 ③SCN-中所有原子均满足最外层8电子结构。写出SCN-的电子式 。 (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x轴与z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相对位置，称作原子坐标。如1号原子的坐标为，2号原子的坐标为，则3号Fe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)。 7．（2024·内蒙古包头·一模）由哈工大和香港中文大学联合研发的基于非牛顿流体的磁驱动“黏液机器人”，由聚乙烯醇、硼砂和钕磁铁等材料混合制成。因具有导电和强大的变形功能，未来有望用于医疗保健、精准货物运输及电子修复等领域。 (1)聚乙烯醇（）可溶于水，原因是 。 (2)硼砂阴离子是由两个和两个缩合而成的双六元环，结构如图所示。 ①硼砂的组成元素中，第一电离能由大到小顺序是 ；硼砂晶体中存在的化学键类型有 。 A．离子键    B．共价键    C．氢键    D．配位键    E.金属键 ②硼砂阴离子中，硼原子杂化轨道类型为 。 (3)钕磁铁又称为钕铁硼磁铁，因其超强的磁性被誉为“永磁之王”。基态钕原子价电子排布式为，钕位于元素周期表的 区；基态二价铁离子M层电子排布式为 。 (4)硼、铝同主族，晶体硼的熔点为2300℃，而金属铝的熔点为660.3℃，原因是 。 (5)钕（Nd）是最活泼的稀土金属之一，晶体结构属于六方晶系，晶胞结构如图所示（α=β=90°，γ=120°）。 ①原子坐标参数A为，C为，B为 。 ②该晶胞中含有 个钕原子；该晶体的密度为，为阿伏加德罗常数的值，则Nd的摩尔质量M＝ 。（列出表达式，不必计算结果） 8．（2024·辽宁·一模）碳酸镍具有良好的催化性能，在化学和工业领域广泛应用。利用废镍催化剂(主要成分为 Ni及其氧化物、Al和 Fe的氧化物)获得碳酸镍的过程如下： 已知溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示： 物质 Fe(OH)3 Al(OH)3 Ni(OH)2 Fe(OH)2 开始沉淀pH 2.2 3.7 7.2 7.5 完全沉淀pH 3.2 4.7 8.7 9.0 回答下列问题： (1)“酸浸”时，稀硫酸比稀硝酸更合理，理由是 。 (2)“除杂”时，先加入30% H2O2溶液，再用30% NaOH溶液调pH， 适当升温，反应2 h。 ①若除杂后溶液中Ni2+浓度为0.10 mol/L，需控制溶液的pH范围是 。 ②加入30% H2O2的目的为 。 ③该过程还可用NaClO替代H2O2， 调节pH 为3.5，其反应的离子方程式为 。 (3)“沉镍”后获得产品的一系列操作为 。 (4)碳酸镍的晶胞如图1所示，Ni2+的配位数为 ，晶胞密度为 g/cm³(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。 (5)“沉镍”过程可能生成碱式碳酸镍[xNiCO3·yNi(OH)2·4H2O]。为测定该沉淀的组成进行下列实验：称取干燥沉淀样品7.54 g，隔绝空气加热。该化合物的热重曲线如图2所示。 则y= 。 9．（2024·山东淄博·一模）氮及其化合物应用广泛。回答下列问题： (1)基态原子处于最高能级的电子云轮廓图为 形，能量最低的激发态的核外电子排布式为 。 (2)胍（）为平面形分子，存在大键。胍属于 分子（填“极性”或“非极性”），原子的杂化轨道方式为 ，①号原子键角 ②号原子键角（填“>”“<”或“=”），胍易吸收空气中和，其原因是 。 (3)氮化钴属于立方晶系，经掺杂得催化剂X，经掺杂得催化剂Y。 X属于立方晶系，晶胞参数为，距离最近原子的核间距为 pm，若表示阿伏加德罗常数的值，X的密度为 （用含的代数式表示）。Y属于六方晶系，晶胞参数为，，，如点原子的分数坐标为，则点原子的分数坐标为 ，1个原子周围距离相等且最近的原子数目为 。 10．（2024·陕西商洛·模拟预测）磷、硼及其化合物用途非常广泛。回答下列问题： (1)镍的一种配合物为，Ph表示苯基。 ①基态Ni原子价电子排布式为 ；镍在周期表中位于第 周期第 族。 ②配体为 ；分子中含σ键数为 个。 (2)是合成聚丙烯的一种催化剂，可通过反应制备。 ①中阴离子空间构型为 ，该物质中含有的化学键类型有 (填字母) A．离子键    B．共价键    C．配位键    D．氢键 ②分子的B-F键间的键角比中P-F间的键角(96.3°)大，其原因是 。 (3)磷化硼是一种半导体材料，密度为，熔点为1100℃，晶胞结构如下图所示：磷化硼属于 晶体；其晶胞参数a= nm(列出计算式)。 11．（2024·陕西宝鸡·模拟预测）国际权威学术期刊《自然》最近报道，我国科学家选择碲化锆(ZrTe5)和砷化镉(Cd3As2)为材料验证了三维量子霍尔效应。请回答下列问题： (1)Zr是Ti的同族相邻元素，位于周期表的 区；Ti元素在周期表中的位置 。 (2)周期表中As与Se同周期相邻，Te与Se同主族且相邻，这三种元素第一电离能由大到小的顺序是 。基态As原子的价电子排布式是 。 (3)Cd2+与NH3可形成配离子[Cd(NH3)4]2+。 ①该离子中不含的化学键类型有 (填字母)。 A．离子键    B．配位键    C．σ键    D．共价键    E．π键 ②已知该离子中2个NH3被2个Cl-替代只得到一种结构，则该离子的立体构型为 。 (4)含砷有机物“对氨基苯砷酸”的结构简式如图所示，As原子的轨道杂化类型为 ，1个对氨基苯砷酸分子中含有σ键的数目为 。 (5)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Cd-Sn-As形成的化合物的晶胞结构如下图所示，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 ①找出此晶胞中距离Cd(0，0，0)最远的As的位置 或 (用分数坐标表示)。 ②该化合物的化学式为 ，此晶体的密度为 g/cm3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。 12．（2024·四川成都·一模）我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。回答下列问题： (1)下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是 （填标号，下同），用光谱仪可捕捉到发射光谱的是 。 A． B． C． D． (2)IMI的结构为，IMI中大π键可表示为，分子中2号N原子的杂化方式为 ，p轨道有孤电子对的N原子是 。（填“1号N原子”或“2号N原子”） (3)镍能形成多种配合物，其中Ni(CO)4是无色挥发性液体，K2[Ni(CN)4]是红黄色单斜晶体。K2[Ni(CN)4]的熔点高于Ni(CO)4的原因是 。 (4)CeO2是重要的稀土抛光材料，图甲为理想的CeO2的立方晶胞模型，但是几乎不存在完美的晶型，实际晶体中常存在缺陷（如图乙）。 已知：CeO2缺陷晶型中X处原子的分数坐标为（0，0，0），Y处原子的分数坐标为，则氧空位处原子的分数坐标为 ，该缺陷晶型的化学式可表示为 。设阿伏加德罗常数的值为NA，CeO2理想晶型的密度为，则Ce原子与O原子的最近距离为 pm（列出表达式）。 13．（2024·陕西商洛·一模）被认为是良好的光学基质材料，可由、、制备。回答下列问题： (1)基态Zn原子的价电子轨道表达式为 ；基态N原子中未成对电子数为 。 (2)O的第一电离能小于N的第一电离能的原因是 ；的组成元素中电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 (3)中阴离子的空间构型为 ；其中C原子的杂化方式为 。 (4)具有金红石型四方结构，具有钙钛矿型立方结构，两种晶体的晶胞结构如图所示： ①和晶体中，Zn的配位数之比为 。 ②若表示阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为 (用含a、c、的代数式表示)。 14．（23-24高三上·浙江·阶段练习）锌是动物必需的微量元素之一，参与机体的各种代谢活动。请回答： (1)Zn位于元素周期表的 区。 (2)第二电离能：Cu Zn(填“>”、“<”或“=”)，判断依据是 。 (3)含有多个配位原子的配体与同一个中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物称为螯合物，一种Zn2+配合物的结构如图所示(-OTs为含氧、硫的有机基团)： ①1mol该配合物通过螯合作用形成的配位键有 mol，该螯合物中N原子的杂化类型为 。 ②该配合物所涉及非金属元素电负性最小的是 (填元素符号)。 (4)硫化锌精矿是冶炼金属锌的主要原料，六方硫化锌的平行六面体晶胞如图所示，晶体中锌离子的配位数为 。 15．（23-24高三上·浙江绍兴·阶段练习）氧族元素及其化合物种类繁多，应用广泛。 (1)基态硫原子的价电子排布图为 。 (2)下列说法正确的是___________。 A．在水中的溶解度比在中小 B．的酸性弱于 C．氧族元素位于元素周期表中的s区 D．热稳定性： (3)许多物质的氧化物固态存在多聚体，例如五氧化二磷实际的分子式是，实验测得磷、硫、氯三种氧化物的熔点如下，推测固态三氧化硫的分子式为 。 三氧化硫 熔点 613K 289K 182K (4)12-冠-4()可与锂离子络合，其中氧的杂化方式为 。 (5)锂钴复合氧化物是目前商品化锂离子电池的常用正极材料，其理想结构如图。其化学式为 。 16．（23-24高三上·浙江金华·阶段练习）磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。 (1)基态磷原子价电子排布式 。 (2)磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。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．黑磷与白磷互为同分异构体 B．黑磷中磷原子采取杂化 C．黑磷能导电 D．黑磷属于混合型晶体 (3)与水会形成黄色的配离子，为避免颜色干扰，常在溶液中加入形成无色的，此配离子中的空间构型是 。 (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，晶胞结构如图所示，磷化硼的化学式是 ，已知晶胞边长apm，阿伏加德罗常数的数值为，磷化硼晶体的密度是 。 17．（2023·山东菏泽·二模）锡与形成化合物种类最多的元素同主族，是大名鼎鼎的“五金”(金、银、铜、铁、锡)之一，早在我国古代，人们便发现并使用锡。回答下列问题： (1)Sn位于元素周期表的 区。 (2)某锡的化合物，可作为治疗癌症药物的原料，结构如图(Bu-n为正丁基)。    ①结构中一个Sn原子形成的配位键有 个。 ②结构中N原子的杂化类型为 ，NO的空间构型为 ，H2O的沸点高于NH3的原因是 。 ③结构图中所含有的第二周期元素，其第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。 (3)某Sn和Nb形成的金属互化物，其晶胞(白球代表Sn，黑球代表Nb)为    晶胞的参数为a(pm)，则在体对角线方向的投影为 (填字母)；若最简的式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞的密度为 g/cm3。    18．（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)。 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) 9 (2) (3) 三角锥形 < (4) 配位 N (5) 【详解】（1）铜位于第四周期第IB族元素，即基态原子核外电子排布式为：[Ar]3d104s1，基态铜原子的价电子排布式为3d104s1，其M层共有9个轨道，故共有9种不同空间运动状态的电子； （2） 含有C、N、H三种元素，电负性即对键合电子的吸引能力由大到小的顺序为，第一电离能H>C，由大到小的顺序为，中苯环上C的杂化类型为，-CN中C与N之间为三键，C的杂化类型为，故碳原子的杂化类型为、； （3）的中心原子为N，价层电子对数为4，含有1个孤电子对，空间构型为三角锥形；中N提供孤电子对与Pd形成配位键，缺少了孤电子对对共价键的排斥作用，故的键角小于 中的键角。 （4）中键是由由N原子提供孤电子对Pd提供空轨道形成的配位键，其电子对由N提供； （5）由位于顶点的原子A的坐标参数为(0，1，0)可知，晶胞的边长为1，根据晶胞中B原子的位置可得，晶胞中原子B的坐标参数为；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的镍原子的个数为8×=1，位于面心的铜原子的个数为6×=3，则晶胞的化学式为NiCu3，若铜镍原子间最短距离为dnm，设晶胞的参数为anm，则a2+a2=（2d）2，可得a=，则晶胞的密度为：=。 2．(1) sp2 120° (2) sp2 平面三角形 sp3 O (3) BN和BP都是原子晶体，N的原子半径小于P的原子半径，N—B键的键长小于P—B键的键长，N—B键的键能大于P—B键的键能，所以BN的熔点高 (4)8 【详解】（1）石墨中碳原子为杂化，因此石墨烯中的碳原子也为杂化； 由于1号碳原子为杂化，因此1号碳原子与其相邻的碳原子形成的键角为； （2）的B原子采取的是杂化，若将“—OH”视为一个原子，硼酸分子的空间结构为平面三角形；的B原子连有4个羟基，所以中的B原子为杂化，由O原子和B原子的电子排布式可知，O原子有孤电子对，B原子有空轨道，故B—O配位键中的孤电子对是由O原子提供的； （3）①氮化硼（BN）、磷化硼（BP）、砷化硼的晶体结构与单晶硅相似，因此BN和BP应属于原子晶体，原子晶体在熔化时破坏的是共价键，因此共价键强度大的晶体熔点高，因为N的原子半径小于P的原子半径，N—B键的键长小于P—B键的键长，N—B键的键能大于P—B键的键能，所以BN晶体的熔点比BP晶体的高； ②一个晶胞中有4个B原子，As原子填充在B原子的四面体空隙中，由图可知，一个晶胞中也有4个As原子，B原子与最近的As原子的距离为a pm， 则晶胞棱长为，晶胞的质量为， 则解得。 （4）由的化学式可知，白球代表，黑球代表，离子晶体中距离最近且相等的个数为8。 3．(1)p (2)1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4 (3)N>O>Se (4) > 中Se是sp2杂化，空间构型为平面三角形，键角为120°，中Se是sp3杂化，Se原子上有孤对电子，离子空间结构为三角锥，键角小于120°，故键角气态分子>离子 (5) 正四面体 sp3 (6)甲醇、甲硫醇、甲硒醇都是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子晶体的沸点越高，甲醇分子间存在氢键，故甲醇的沸点最高 (7)K2SeBr6 【详解】（1）碳元素位于元素周期表的p区。 （2）Se与S同族，位于第四周期VIA族，则基态硒原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4。 （3）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，同主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，、O、N的第一电离能由大到小的顺序为：N>O>Se。 （4）中Se价层电子对数为3+=3，是sp2杂化，空间构型为平面三角形，键角为120°，中Se价层电子对数为3+=4，是sp3杂化，Se原子上有孤对电子，离子空间结构为三角锥，键角小于120°，故键角气态分子>离子。 （5）中Se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，其中原子采用的轨道杂化方式为sp3。 （6）甲醇、甲硫醇、甲硒醇都是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子晶体的沸点越高，甲醇分子间存在氢键，故甲醇的沸点最高。 （7） 晶胞结构中，处于晶胞的8个顶角和6个面心，8个K处于晶胞内部，利用“均摊法”可知，每个晶胞中含有8个K，含有的个数为=4，即含有4个SeBr6，K和SeBr6的个数之比为2: 1，故X的化学式为K2SeBr6。. 4．(1) (2) (3) 2 6.19 (4) (5)助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗 (6)加热 (7)第4周期第IVB族 (8)A (9) 相同 、 【详解】（1）Cu为29号元素，基态Cu原子的核外电子排布式； （2）赤铜矿()与硫酸反应生成硫酸铜，结合价态变化可知同时还应生成Cu，离子方程式为：； （3）由晶胞结构可知：白球位于顶点和体心，个数为：，黑球位于体内，个数为4，结合化学式可知，白球代表O，黑球代表Cu，则每个晶胞中含O原子的数目为2；晶胞质量为：；边长为，则晶胞体积为：；晶胞密度： （4） Na为11号元素，基态Na原子的价层电子轨道表示式为； （5）电解熔融NaCl时加入作助熔剂，可以降低NaCl的熔点，节省能耗； （6）受热分解生成碳酸钠，而碳酸钠受热不分解，则除去粉末中混有的少量的方法是加热； （7）原子的价电子排布式为，它在元素周期表中的位置是第4周期第ⅣB族。 （8）A．为三角锥形结构，键角小于109°28′，故A错误； B．正负电中心不能重合，为极性分子，故B正确； C．中P与Cl形成P-Cl单键，为键，故C正确； D．中心P原子的价层电子对数为4，采取杂化，故D正确； 答案选A。 （9）的配位数为6，的配位数为6，配位数相同；的配体为和Cl-。 5．(1)哑铃形 (2) AC ＞ SCN-或者 (3)C-C键和C-H键键能较大，形成的烷烃稳定，而Si-Si和Si-H键键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以形成 (4) 1:1 【详解】（1）Ge元素的原子序数为32，其基态原子的核外电子排布为[Ar] 3d104s24p2，核外电子占据最高能级的符号4p，轮廓为哑铃形； （2）①A．CO与N2互为等电子体，二者结构相似，CO分子中C、O原子各有1对孤电子对，CO2分子中碳原子没有孤电子对，而每个O原子均有2对孤电子对，分子中孤对电子数变多，A正确； B．CO属于极性分子，而CO2属于非极性分子，反应中分子极性发生变化，B错误； C．CO2是直线形，CO也为直线形，C均为sp杂化，C正确； D．CO2是直线形，键角为180°，CO为直线形，键角180°，分子的键角不变，D错误； 故选AC。 ②干冰和冰是两种常见的分子晶体，干冰不存在氢键，晶体为密堆积，空间利用率大； ③电子数和原子数相同的分子、离子之间为等电子体，所以与CO2互为等电子体的阴离子为：SCN-或者； ④分析图可知，该分子中含有15个C原子，10个O原子，比例为3 ：2，分子式为C3O2，该分子中每个原子均满足8电子稳定结构，故C'与O之间共用两对电子，C与C之间也共用两对电子，对应电子式为：； （3）C-C键和C-H键键能较大，形成的烷烃稳定，而Si-Si和Si-H键键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以形成； （4）①每一个锌离子周围与之最近的硫离子为4个，每个硫离子周围与之最近的锌离子也是4个，所以晶体中正负离子的配位数之比为1:1； ②由已知坐标可知，B点硫离子到z轴的距离为，则BC的距离为，BC的距离等于BD的距离，则D点在z轴的投影坐标为，结合B点坐标可知，D点在x、y轴上的投影坐标为和，故D点的坐标为。 6．(1) 8 d 3s23p63d6 (2)Fe2+的价电子排布式为3d6，再失去1个电子可以形成3d5的半充满稳定状态，所以易被氧化为Fe3+ (3) C ＞ SCN-的中心C原子采用sp杂化，分子呈直线形，键角为180°，而H2O的中心O原子采用sp3杂化，O原子的最外层有2个孤电子对，H2O呈V形结构，键角小于180° (4) 【详解】（1）铁为26号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，在元素周期表第四周期第8列，属于d区元素，基态铁原子M层的电子排布式为3s23p63d6。 （2）Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，Fe3+的3d轨道处于充半满稳定状态，则Fe2+易被氧化为Fe3+，利用核外电子排布的相关原理解释其原因：Fe2+的价电子排布式为3d6，再失去1个电子可以形成3d5的半充满稳定状态，所以易被氧化为Fe3+。 （3）①中Fe3+与配离子形成6个配位键，则杂化轨道数为6，杂化轨道类型为sp3d2，故选C。 ②SCN-与CO2互为等电子体，中心C原子的价层电子对数为2，发生sp杂化，分子呈直线形，而H2O的中心O原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，O原子的最外层有2个孤电子对，H2O呈V形结构，则键角大小：SCN-＞H2O。用杂化轨道理论解释，其原因为：SCN-的中心C原子采用sp杂化，分子呈直线形，键角为180°，而H2O的中心O原子采用sp3杂化，O原子的最外层有2个孤电子对，H2O呈V形结构，键角小于180°。 ③SCN-中所有原子均满足最外层8电子结构，其与CO2互为等电子体，则SCN-的电子式。 （4）①1号原子的坐标为，2号原子的坐标为，则正交晶胞的底面棱长为1，直立棱总长为1，3号Fe原子位于第三个小晶体的顶面上、离y轴、离右边线()，则3号 Fe的坐标为。 ②晶胞中，含Y原子个数为=2，含Fe原子个数为2，含O原子个数为=6，则晶体化学式为YFeO3。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。 【点睛】计算晶胞中含有的微粒数目时，常使用均摊法。 7．(1)聚乙烯醇与水分子间可形成氢键 (2) O＞H＞B＞Na ABD 、 (3) f (4)硼为共价晶体，共价键键能大，熔点高；铝为金属晶体，金属键不强，熔点低 (5) 2 【详解】（1）聚乙烯醇（）中含有羟基，羟基是亲水基，能与水形成氢键，故聚乙烯醇可溶于水，故答案为：聚乙烯醇与水分子间可形成氢键。 （2）①硼砂的组成元素为O、H、B、Na，同周期第一电离能呈现增大的趋势，但是价层电子排布为全充满、半充满、全空状态时更稳定，第一电离能会更大，同主族第一电离能从上往下在减小，由此分析第一次电离能从大到小为：O＞H＞B＞Na；硼砂晶体中存在的化学键类型有硼砂阴离子与钠离子形成的是离子键，双六元环中B和O之间为共价键，B与-OH形成配位键，因此选ABD；故答案为：O＞H＞B＞Na；ABD； ②硼砂阴离子中，硼原子的有3个、4个，没有孤电子对，因此硼原子杂化轨道类型为、，故答案为：、。 （3）基态钕原子价电子排布式为，最后一个电子填充在4f原子轨道上，因此基态钕原子位于f区；Fe元素的原子序数是26，核外电子排布式为，M层是第三层，因此含有基态二价铁离子M层电子排布式为，钕位于元素周期表的f，故答案为：f；。 （4）硼、铝同主族，但晶体硼的熔点为2300℃，而金属铝的熔点为660.3℃，是由于晶体类型不同，晶体硼属于共价晶体，而金属铝是金属晶体，共价晶体中为共价键，共价键键能大，熔点更高，故答案为：硼为共价晶体，共价键键能大，熔点高；铝为金属晶体，金属键不强，熔点低。 （5）①A为，C为，六方晶系，上、下面是边长apm的菱形故角度如图为120°，将B沿Z轴方向，向底面投影，取出等边三角形ACD进行计算，如图为，由于，设边长为1，；，B点坐标为，故答案为：； ②根据晶胞结构可知，Nd在体心有1个，有4个位于120°角对应的顶点，有4个位于60°角对应的顶点，因此晶胞中含有Nd原子数目为：，晶体的密度为，晶胞的体积为：，，可得故答案为：2；。 8．(1)Ni会与稀硝酸反应生成污染环境的氮氧化物 (2) 6.7 将Fe2+全部氧化为Fe3+ (3)过滤、洗涤、干燥 (4) 6 或 (5)2 【详解】（1）“酸浸”时，稀硫酸比稀硝酸更合理，理由是稀硝酸会被还原为氮的氧化物，污染大气。 （2）①根据表格可知，铁离子完全沉淀时的pH为3.2， pH为8.7时，溶液中Ni2+沉淀完全，此时溶液中c(Ni2+)=10-5mol/L，c(OH-)=10-5.3mol/L，Ksp[Ni(OH)2]= 10-15.6，若除杂后溶液中Ni2+浓度为0.10 mol/L，则c(OH-)==10-7.3，pH=6.7，6.7小于Ni2+开始沉淀时的pH(7.2)，所以需控制溶液的pH范围是6.7。 ②H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+，故加入30% H2O2的目的为将Fe2+全部氧化为Fe3+。 ③用NaClO替代H2O2， 调节pH 为3.5，则Fe3+转化为Fe(OH)3，反应的离子方程式为。 （3）“沉镍”后获得产品的一系列操作为过滤、洗涤、干燥。 （4）由图1可知，Ni2+的配位数为6；1个晶胞中Ni2+的个数为，即1个晶胞中含4个NiCO3，晶胞密度为。 （5）由图2可知，200℃之前失去结晶水为，则碱式碳酸镍[xNiCO3·yNi(OH)2·4H2O]为，所以200-500℃间，失去的二氧化碳和水为①，最后的NiO的物质的量为，即0.02mol(x+y)=0.06 mol②，联立方程解得x=1，y=2。 9．(1) 哑铃 (2) 极性 < 胍与能形成分子间氢键，胍有氨基（或显碱性）能与反应 (3) 12 【详解】（1）基态原子电子排布式为处于最高能级为p能级，电子云轮廓图为哑铃形；半满全满或全空能量最低，则能量最低激发态的核外电子排布式为； （2）胍结构不对称属于极性分子；胍为平面形分子，原子的杂化轨道方式为；①号原子键角<②号原子键角，原因是①号原子上有孤对电子排斥力达，使键角变小；胍易吸收空气中和，其原因是：胍与能形成分子间氢键，胍有氨基（或显碱性）能与反应； （3）X属于立方晶系，晶胞参数为，距离最近原子的核间距为面对角线一半，为 pm；X晶胞中有Cu原子 ，Co原子 N原子一个 ；点在三角形中心，则原子的分数坐标为；六方最密堆积配位数为12，故1个原子周围距离相等且最近的原子数目为12。 10．(1) 3d84s2 四 VIII PPh3 18NA (2) 正四面体 ABC BF3中心原子B采用sp2杂化，空间构型为平面三角形，键角120o，PF3中心原子P采用sp3杂化，空间构型为三角锥形，键角小于120° (3) 原子 【详解】（1）Ni是28号元素，价电子排布式为3d84s2，位于第四周期第VIII族；Ni(PPh3)2Cl2的配体是PPh3，三苯基磷的结构为，1molPPh3分子中含σ键有C-H键，P-C键，共18NA个。 （2）四氟化硼离子的孤电子对数为=0，价层电子对数为3+0+1=4，空间构型是正四面体形，KBF4中含有的化学键有离子键、共价键、配位键。根据价层电子对互斥理论，BF3中心原子B采用sp2杂化，空间构型为平面三角形，键角120o，PF3中心原子P采用sp3杂化，空间构型为三角锥形，键角小于120°。 （3）磷化硼熔点很高，属于原子晶体。由均摊法可知，磷化硼中P原子的个数为4，B原子的个数为=4，一个磷化硼晶胞的质量为2.9g/cm3×(a×10-7)3cm3=，故a=nm。 11．(1) d ； 第四周期IVB族； (2) As>Se> Te 1s22s22p63s23p63d104s24p3 (3) AE； 正四面体； (4) sp3 ； 19 ； (5) (0.25，0.75，0.875)； (0.75，0.25，0.875) ； CdSnAs2 ； ； 【详解】（1）Zr是Ti的同族相邻元素，价电子排布式为4d25s2，位于周期表的d区；Ti原子为22号元素，位于周期表第四周期第IVB族； （2）同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素，第一电离能从上到下逐渐减小，故第一电离能由大到小的顺序是：As>Se> Te；基态As原子的价电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3； （3）①[Cd(NH3)4]2+中不存在离子键，镉原子和氮原子间存在配位键，含有N-H单键存在σ键，氮原子和氢原子之间存在共价键，所以不存在的化学键是离子键、π键，故选AE； ②已知该离子中2个NH3被2个Cl- 替代只得到一种结构，说明二取代物只有一种结构，该离子的立体构型为正四面体形； （4）根据对氨基苯砷酸的结构简式可知As原子与周围原子形成4个σ键(As=O键有一个σ键一个π键)，不含孤电子对，所以杂化轨道类型为sp3，苯环上6个碳原子之间有6个C-C单键为σ键，还有4个C-H单键为σ键，As=O键有一个σ键一个π键，其他共价键均为σ键，所以一个对氨基苯砷酸分子中有19个σ键，则1mol对氨基苯砷酸含σ键数目19NA； （5）①由晶胞结构和部分原子分数坐标可知，黑球表示Cd原子，白球表示Sn原子，灰球表示As原子；此晶胞中距离Cd(0，0，0)，最远的As的位置(0.25，0.75，0.875)、(0.75，0.25，0.875)； ②一个晶胞中，由部分Cd原子的分数坐标(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，Cd原子个数为；部分Sn原子的分数坐标为(0，0，0.5)，4个Sn在晶胞的棱上，6个Sn在晶胞的面心，含有Sn的个数为：+；部分As原子的坐标为(0.25，0.25，0.125)，8个As在晶胞的体心，As原子个数为8，Cd-Sn-As原子个数比：4:4:8=1:1:2，该化合物的化学式为CdSnAs2，晶胞质量为，晶胞体积为，晶胞密度为。 12．(1) A CD (2) sp2 2号N原子 (3)为离子晶体、而Ni(CO)4为分子晶体 (4) 【详解】（1）硼为5号元素，基态硼原子电子排布为1s22s22p1，为s轨道全满的较稳定结构，其失去一个电子需要吸收能量最多，故选A；、中电子处于激发态，电子跃迁回低能量态时会释放能量形成发射光谱，故选CD。 （2）IMI中形成大π键，则环上的原子都为sp2杂化，即2号N原子为sp2杂化，1号N原子形成2个键1个孤电子对，2号N原子形成3个键，则孤电子对占据未参与杂化的p轨道。 （3）Ni(CO)4是无色挥发性液体，为分子晶体；K2[Ni(CN)4]中存在阴阳离子，为离子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体。 （4）将晶胞分割成8个小立方体，氧空位位于左上前的小立方体的体心，X处原子的分数坐标为（0，0，0），Y处原子的分数坐标为，则氧空位处原子的分数坐标为；Ce位于顶点和面心，个数，7个O原子位于体内，，则该缺陷晶型的化学式可表示为Ce4O7；晶胞质量为，设晶胞边长为apm，晶胞体积为，根据可得，，晶胞边长，Ce原子与O原子的最近距离为体对角线的，即。 13．(1) 3 (2) N原子的p轨道处于半满稳定状态 F>N>H (3) 平面三角形 sp2 (4) 1：1 【详解】（1）基态Zn原子的价电子为3d104s2，轨道表达式为，基态N原子电子排布式为1s22s22p3，未成对电子数为3，故答案为；3。 （2）N原子电子排布式为1s22s22p3，p轨道处于半满稳定状态，所以O的第一电离能小于N的第一电离能，的组成元素为N、F、H，电负性由大到小为F>N>H，故答案为N原子的p轨道处于半满稳定状态；F>N>H。 （3）中阴离子为，中心碳原子孤电子对数为0，价层电子对数为3，采取了sp2杂化方式与氧原子成键，所有原子都在同一平面上，空间构型为平面三角形，故答案为平面三角形；sp2。 （4）①ZnF2晶胞中，白色球数目为2，黑色球数目＝，故白色球为Zn、黑色球为F，可知Zn的配位数为6，而KZnF3晶体（晶胞顶点为K＋）中，则体心白色球为Zn，Zn的配位数为6，故二者配位数之比为6：6＝1：1，故答案为1：1； ②晶胞相当于含有2个“ZnF2”，晶胞质量＝，晶体密度＝，故答案为：。 14．(1)ds (2) > Cu和Zn失去一个电子后价层电子排布分别为3d10、3d104s1，前者属于全充满状态，再失去一个电子更难 (3) 4 sp2、sp3 H (4)4 【详解】（1）Zn为30号元素，位于元素周期表的ds区； （2）基态Cu+核外价电子为3d10，3d轨道为全满较稳定状态，不容易再失去一个电子；基态Zn+核外价电子为3d104s1，4s轨道有1个电子，容易失去1个电子形成锌离子；故第二电离能：Cu>Zn； （3）①由螯合物定义和结构示意图可知，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有4mol，该螯合物中环上N所在的环为平面结构，其杂化类型为sp2杂化，-NH-中氮原子形成3个共价键且存在1对孤电子对，为sp3杂化； ②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；该配合物所涉及非金属元素电负性最小的是氢元素H； （4）据“均摊法”，晶胞中含个S、个Zn，则化学式为ZnS，以B点硫为例，其最近且相邻的锌为4个，晶体中锌离子的配位数为4。 15．(1) (2)AD (3) (4) (5) 【详解】（1）S原子的原子序数是16，价电子排布图为：； （2）A．根据相似相溶原理，O3极性较小，在非极性溶剂四氯化碳中的溶解度更大，A正确； B．乙基是供电子集团，-SH中的氢原子不容易电离，H2S的酸性强于C2H5SH，B错误； C．氧族元素位于元素周期表中的p区，C错误； D．元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，同一周期从左往右元素的非金属性逐渐增强，Se的非金属性比As的强，热稳定性H2Se>AsH3，D正确； 故选AD； （3）三氧化硫的熔点大于Cl2O7小于P4O10，说明固态三氧化硫的相对分子质量大于Cl2O7小于P4O10，即183<固态三氧化硫的相对分子质量<284，则固态三氧化硫的分子式为S3O9； （4）冠醚中O原子的杂化方式为sp3； （5）均摊法计算O原子的个数为14+12×=18，Li的原子个数为6+2×+12×=9，Co的原子个数为7+6×=9，O、Li、Co的原子个数比为2:1:1，化学式为：LiCoO2。 16．(1)3s23p3 (2)CD (3)正四面体形 (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 【详解】（1）P元素是第15号元素，基态磷原子价电子排布式3s23p3； （2）A．黑磷和白磷分子式不相同，不互为同分异构体，故A错误；B．根据晶体结构，P原子的配位数是3，有1个孤电子对，分子中磷原子杂化方式为sp3杂化，故B错误；C．石墨能导电，黑磷也能导电，故C正确；D．石墨是混合晶体，所以黑磷晶体是混合型晶体，故D正确 （3）在溶液中加入形成无色的，此配离子中是中心离子；中中心原子P的价层电子对数，空间构型是正四面体形； （4）①实验测定磷化铝和磷化铟的熔点分别为2000、1070°C，二者熔点高，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根据均摊原则，1个晶胞中P原子数为、B原子数为4，所以化学式为BP；晶胞边长apm，阿伏加德罗常数为NA，磷化硼晶体的密度是 17．(1)p (2) 3 sp2 平面三角形 H2O分子间的氢键比NH3的强 N>O>C (3) B 【详解】（1）Sn是第ⅣA族元素，第ⅣA族元素都在元素周期表的p区； （2）①由结构图可知，结构中一个Sn原子形成的配位键有3个； ②每个N都含有一个双键，所以N的杂化类型为sp²；NO中的N原子为sp³杂化，空间构型为平面三角形；H₂O和NH₄分子间都存在氢键，由于H₂O分子间的氢键比NH₃的强所以H₂O的沸点高； ③结构中所含有的第二周期元素为C、N、O，N最外层电子为半充满结构，不易失电子，第一电离能由大到小顺序为N>O>C； （3）根据晶胞图可得出，体对角线的投影为B；根据晶胞结构可知，Sn原子个数为，Nb原子个数为，晶胞质量为=，晶胞体积为，则晶胞密度为=； 18．(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：。 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 $$