2024届高三化学一轮复习- --物质结构与性质

2024届高三化学专题复习---物质结构与性质 1．（23-24高三下·浙江·阶段练习）NaCl是生活中最重要的调味品，有的添加补碘剂()和抗结剂{}。请回答： (1)基态的最高能层和最高能级分别是 ， (用相应的符号表示)。 (2)下列说法正确的是___________。 A．基态Ⅰ原子的价电子排布式： B．电负性：O>N>C>K>Na C．键角：中∠OIO小于中∠OClO D．1mol 中含有12mol σ键 (3)①熔点NaCl CsCl(填“>”、“<”或“=”，下同)。 ②相同浓度的稀溶液氧化性：HClO HClO4，请说明理由 。 (4)在烹调过程中分解，是一种安全的添加剂。在高温下分解生成一种铁、碳二元化合物，其部分结构如图，其化学式为 。 2．（23-24高三下·浙江温州·期末）硼化合物在工农业和医药方面用途广泛．请回答： (1)分子的空间结构（以B为中心）名称是 ，硼原子的杂化轨道类型是 。的水溶液呈酸性的原因是（用电离方程式表示） 。 (2)Li、Be、B在元素周期表上处于相邻位置，正确的是________。 A．基态原子半径： B．电负性： C．第一电离能： D．Li、Be在周期表的s区 (3)氮化硼（BN）晶体有多种结构．六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，质地软，可作润滑剂。立方相氮化硼与金刚石相似，是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构及晶胞如图所示。 ①石墨能导电，六方相氮化硼结构与石墨相似却不导电，原因是 。 ②立方相氮化硼晶胞边长为apm，代表阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为 。 3．（2024·海南·三模）过渡元素在材料，化工生产和生活中均占有重要地位。研究相关元素及它们所衍生出的化合物对科学和社会发展有重要意义。回答下列问题： (1)具有高能量密度的是值得深入研究的电池正极材料。基态Co原子的核外电子排布式是 。 (2)Mn的一种配合物化学式为［］，与Mn原子配位时，提供孤电子对的是 原子，配体中，所含元素电负性由小到大的顺序为 ；两个C原子的杂化类型为 ，键与键数目之比为 。 (3)Zn和Cu，第二电离能与第一电离能之差较小的是 （填“Zn”或“Cu”），判断理由是 。 (4)铁硫簇是普遍存在于生物体内的最古老的生命物质之一。一种铁硫原子簇的结构如图所示： 该化合物的化学式为 ，中心原子Fe的配位数为 。 (5)氧化铈（）常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂，占据原来的位置，可以得到更稳定的结构，这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用。假设晶胞边长为apm。晶胞结构如下图： 晶胞中，与相邻且最近的有 个。若掺杂后得到的晶体，则此晶体中的空缺率为 。 4．（2024·山东泰安·模拟预测）Na2PO3F作牙膏的添加剂可预防龋齿，通常以氟化钠（NaF）与三偏磷酸（Na3P3O9）在熔融条件下反应制得。 (1)基态F原子的价层电子排布式为 。 (2)基态O原子中，电子占据的最高能层的符号是 ，处于最高能级的电子的运动状态共有 个。 (3)两个H3PO4分子间可以通过脱水缩合生成焦磷酸： 三偏磷酸（H3P3O9）可由H3PO4分子间脱水生成，H3P3O9分子中3个P原子的化学环境相同，H3P3O9的结构式是 。 (4)Na2PO3F溶于水时与水反应，P-F键断裂，生成。 ①PO3F2- 中磷元素的化合价为 。 ②该反应会形成 （填“P-O”或“P-H”）键。 ③反应后，溶液中粒子浓度的关系：2c(F-) c(Na+)（填“＞”“＜”或“＝”）。 (5)二水合铁氰化铁Fe[Fe(CN)6]·2H2O可用于质子电池的正极材料，其晶胞形状为立方体，边长为anm，结构如图所示： ①距离Fe3+最近的Fe3+有 个。 ②已知：Fe[Fe(CN)6]·2H2O的摩尔质量是Mg·mol-1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为 g·cm-3。 5．（23-24高三下·浙江台州·期末）锗是一种战略性金属，广泛应用于光学及电子工业领域，工业上可由提取，并制造晶体，生产一种用于制作太阳能电池的材料。 (1)的价层电子排布式为 ，基态原子有 种空间运动状态。 (2)比较与的金属性强弱的实验方法： 。 (3)固态时，以环状和链状(SO3)n两种形式存在，下列说法不正确的是___________。 A．单分子中心原子为杂化，空间结构为平面三角形 B．环状(SO3)n中硫原子的杂化轨道类型为 C．单分子和链状(SO3)n均是分子晶体 D．链状(SO3)3中最多可能有6个原子在同一平面上 (4)硫酸可以和硝酸反应生成，比较键角， (填“>”、“<”或“=”)，理由是 。 (5)的晶胞如图所示。与的最短距离比与的最短距离大，则在晶胞中的位置为 (填“A”、“B”或“C”)所处的位置，晶体中一个周围与其距离最近的的个数为 。 6．（23-24高三下·黑龙江鸡西·期中）磷是人体含量较多的元素之一，磷的化合物在药物生产和农药制造等方面用途非常广泛。回答下列问题： (1)基态磷原子的核外价层电子排布图为 。 (2)可用于制造火柴，其分子结构如下图所示。 ①第一电离能：磷 硫(填“＞”或“＜”下同)；电负性：磷 硫。 ②P4S3分子中硫原子的杂化轨道类型为 。 ③每个P4S3分子中孤电子对的数目为 。 (3)N、P、As、Sb均是ⅤA族的元素。 ①上述元素的简单氢化物的沸点关系如下图所示，沸点：PH3＜NH3，原因是 。 ②离子的结构式是 (如有配位键请标出)写出一种与互为等电子体的分子 。 7．（2024·全国·高考真题）ⅣA族元素具有丰富的化学性质，其化合物有着广泛的应用。回答下列问题： (1)该族元素基态原子核外未成对电子数为 ，在与其他元素形成化合物时，呈现的最高化合价为 。 (2)俗称电石，该化合物中不存在的化学键类型为 (填标号)。 a．离子键    b．极性共价键    c．非极性共价键    d．配位键 (3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷，其中电负性最大的元素是 ，硅原子的杂化轨道类型为 。 (4)早在青铜器时代，人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表，结合变化规律说明原因： 。 物质 熔点/ 442 29 143 (5)结晶型可作为放射性探测器元件材料，其立方晶胞如图所示。其中的配位数为 。设为阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为 (列出计算式)。 8．（23-24高三下·湖南长沙·期末）已知为原子序数依次增大的短周期元素，A的核外电子总数与其周期序数相同；B的基态原子的核外有3个能级，且每个能级上的电子数相等；D的基态原子轨道中含有两种不同自旋方向的电子，且电子数之比为。回答下列问题： (1)的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。 (2)简单氢化物的热稳定性：C D(填“”或“”)，原因为 。 (3)分子式为的化合物属于 (填“极性”或“非极性”)分子，其结构中键与键的个数比为 。 (4)桂皮中含有的肉桂醛()是一种食用香料，广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中，根据其结构，测其可发生如下反应，完成表格。 序号 参与反应的试剂 反应方程式 反应类型 ① 新制的氢氧化铜 此空不填 ② 溴的四氯化碳溶液 此空不填 9．（23-24高三下·甘肃白银·期末）据报道，新疆南部发现了一条约600千米长的矿带，其中拥有稀有金属、铅、锌、铁、锰和金等金属资源。回答下列问题： (1)基态锰原子的价层电子排布式为 。锌、铁、金的晶体类型均为 。 (2)氧化锰能催化氧化生成和。 ①等物质的量的、分子中键的数目之比为 。 ②在、、中，空间结构呈形的分子是 。 ③中原子的杂化方式是 。 (3)中不存在的作用力类型是__________（填字母）。 A．非极性键 B．配位键 C．离子键 D．金属键 (4)铅晶胞结构如图所示，已知铅晶胞密度为，代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个面心上铅原子的最短距离为 。 10．（23-24高三下·湖南长沙·期末）科技的发展为新能源开发和新材料研制开拓出更大的空间。中科院科学家最近合成了一种新型材料，其结构简式为： (1)基态氟原子的最高能级的电子云有 种空间伸展方向；基态氧原子的核外电子排布式是 ；氟、氧、氮三种元素的第一电离能由大到小的顺序 (用元素符号表示)。 (2)该分子中含有很多氮、氧、氟三种电负性很大的原子，也含有氢原子，它 (填“能”或“不能”)形成分子内或者分子间氢键，其原因是 。 (3)硒能形成两种常见的氧化物，分子式为 。 (4)常压下，氨气在300℃时约有10%分解，水蒸气在2000℃时约有5%分解，从物质结构的角度看，其可能的原因是 。 11．（23-24高三下·四川遂宁·期末）铁是地球上分布最广泛的金属之一，约占地壳质量的5%，仅次于氧、硅、铝，位居地壳含量第四位。蛋白琥珀酸铁(CaHbOcNdFe)口服液可以用来治疗缺铁性贫血的治疗。请回答以下相关问题： (1)写出基态铁原子的价层电子排布式 。 (2)给出蛋白琥珀酸铁含有的C、N、O三种元素的第一电离能从小到大排序 ，并解释原因 。 (3)将C、N、O三种元素最简单氢化物按照键角从大到小排序 。 (4)已知O、S、Se、Te在元素周期表中位于同主族，将这四种元素的最简单氢化物按照沸点从大到小排序 。 (5)琥珀酸的结构如图所示，写出琥珀酸分子中σ键与π键的个数比 。 (6)金属羰基化合物在催化反应中有着重要的作用，其本质是金属原子与一氧化碳中的碳原子形成配位键。金属原子在形成最稳定的羰基化合物时要遵守18电子规则，即每个金属原子的价层都满足18电子结构。若金属价层电子数为奇数，则可以通过两个金属原子之间形成共价单键实现价层电子数为偶数。根据以上信息，写出Fe原子最稳定的羰基化合物的分子式 。 (7)铁有多种同素异形体，在910-1400℃范围内，铁的晶胞如图所示。铁原子间的最短距离为apm，密度为ρg·cm-3，NA为阿伏加德罗常数，铁的相对原子质量为 (用a、ρ、NA表示，写出计算式即可)。 12．（23-24高三下·北京·阶段练习）硒()是一种应用广泛的元素。 I．检测细胞体内的HCIO 风湿性关节炎与细胞体内产生的HClQ有关。一种含Se的荧光探针分子(FP)检测HCIO及再生的转化如下。 (1)①Se位于元素周期表中 区(填“s”“p”“ds”或“d”)。 ②HClO的结构式是 。 (2)在FPO→FP过程中，GSH转化为GSSG。 ①用“*”在GSH中标出所有的手性碳原子 。 ②比较N原子和O原子的第一电离能大小，并结合价层电子排布式说明理由 。 ③FPO→FP反应中，FPO与GSH的物质的量之比为 。 Ⅱ.应用于光电领域 可作为新型镁电池正极材料，其晶胞结构如图所示。 (3)①该晶体中阳离子的基态价层电子轨道表示式是 。 ②图晶胞中“”表示 (填离子符号)。 (4)新型镁电池放电后，上图晶胞中位置不变，嵌入的同时被挤出。生成MgSe晶体结构与NaCl晶体相似，其中处于上图晶胞的 (填序号)。 a棱心　　　　　b．面心　　　　c．体心　　　　　d．顶点 13．（23-24高三下·黑龙江牡丹江·阶段练习）氮、镓合金由于其良好的电学传导和光学透明性被广泛用于薄膜太阳能电池领域，氮化镓晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替，顶点和面心的碳原子被原子代替。 (1)以下说法正确的是_______(填字母)。 A．晶体中存在非极性共价键 B．原子半径： C．电负性： D．沸点： (2)晶胞中与同一个原子相连的N原子构成的空间构型为 ，晶胞中与原子相邻且最近的原子个数为 。 (3)以晶胞边长为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置，称作原子分数坐标。B原子坐标为，则A原子坐标为 。 (4)若晶胞边长为，则A原子与B原子的最短核间距为 表示阿伏加德罗常数则该晶胞的密度为 (列出计算式即可)。 14．（23-24高三下·浙江杭州·阶段练习）含氮化合物在生活中占有重要地位。请回答： (1)可通过配位键与形成。形成该配合物时，基态的价层电子发生重排提供两个空轨道，则重排后的价电子排布图为 ；的金属配合物也已经制备成功，但为数不多，如，已知该配合物的配位数与的配位数相同，测得其中存在两种碳氧键的键长，一个为0.117mm，另一个为0.122nm。请画出的结构示意图： 。 (2)激光照射下NOCl分子会发生解离，将产物通过质谱，发现存在m/z＝30的离子峰，该峰对应的微粒是_____（已知各产物微粒均带1个单位正电荷）。 A． B． C． D． (3)NPAs同属于ⅤA族，下列说法正确的是______。 A．原子半径：且电负性：N＞P＞As B．N、P、As的最高价氧化物水化物的酸性依次减弱 C．简单氢化物的还原性： D．黑砷和黑磷的结构相似（如图），每个砷原子最外层均形成8电子结构。其晶体单层中，As原子与键的个数比为 (4)已知晶胞结构如图所示，M处的（其位于四个所构成的正四面体中心）有一定的朝向，不能随意转动，请解释其原因 ，该晶胞的晶胞参数如图所示，设为阿伏伽德罗常数的值，该晶体的密度 （列出计算式即可） 15．（23-24高三下·山东淄博·阶段练习）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 。 (3)新型储氢材料的晶胞形状为立方体，边长为，如下图所示。 ①与距离最近且等距的有 个。 ②已知的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，此晶体的密度为 。() 16．（23-24高三下·四川成都·阶段练习）钼(Mo)是一种战略金属元素，钼单质及其化合物广泛用于炼钢、电子工业、石油化工、航天和机械工业等领域。回答下列问题： (1)基态Mo原子的核外电子排布式为[Kr]，Mo元素属于周期表中的 区元素，其最高能层电子的电子云轮廓形状为 。 (2)某含钼化合物是一种石油工业中的优良催化剂，其分子的结构简式如图所示。 ①组成该化合物的非金属元素的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 ②该分子中采用杂化的非金属元素的原子个数为 。 (3)Mo原子和CO形成的配合物在电磁领域、隐身材料领域有重要应用，从电负性角度分析该配合物配体中提供孤电子对的原子为 (填元素符号)。 (4)与Mo同周期的Rb为37号元素，金属Rb的熔点为38.89℃，金属Mo的熔点为2620℃，金属Mo的熔点远高于金属Rb的原因为 。 (5)磷和钼形成的某种化合物的结构可由该立方结构单元如图所示，已知结构中Mo位于顶点和面心，而P原子位于棱边中点和体心。    ①P原子的配位数为 。 ②A的坐标为，则B(P原子)的坐标为 。 ③若该立方结构中距离最近的Mo原子之间的距离为a nm，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为 。(列出计算式) 17．（23-24高三下·浙江·阶段练习）下列插图具有简洁而又内涵丰富的特点，请回答以下问题： (1)第三周期的某主族元素，其第一电离能至第五电离能数据如图所示，则该元素对应的原子的电子有 种不同空间运动状态。 (2)如图所示，每条折线表示周期表中的某一族元素氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氧化物，其中a点代表的是 。判断依据是 。 (3)在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。则该晶体的类型属于 晶体。 (4)、、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 。 (5)下图(a)是的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离 pm，Mg原子之间最短距离 pm。设阿伏加德罗常数的值为，则的密度是 (列出计算表达式)。 18．（23-24高三下·宁夏吴忠·阶段练习）青蒿素是治疗疟疾的有效药物，白色针状晶体，溶于乙醇和乙醚，对热不稳定。青蒿素晶胞(长方体，含4个青蒿素分子)及分子结构如图所示。 (1)提取青蒿素：在浸取、蒸馏过程中，发现用沸点比乙醇低的乙醚提取，效果更好。 ①乙醚沸点低于乙醇，原因是 。 ②用乙醚提取效果更好，原因是 。 (2)确定结构 能确定晶体中哪些原子间存在化学键、并能确定键长和键角，从而得出分子空间结构的一种方法是_______。 A．质谱法 B．X射线衍射 C．核磁共振氢谱 D．红外光谱 (3)修饰结构，提高疗效：一定条件下，用将青蒿素选择性还原生成双氢青蒿素。 ①双氢青蒿素分子中碳原子的杂化方式为 。 ②中有 σ键，的空间结构为 。 ③比较水溶性：双氢青蒿素 (填“”)青蒿素。 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) M 3d (2)CD (3) > < HClO4中氯元素为+7价高于HClO中氯元素的+1价，O-H键极性更强更易断裂 (4)Fe3C 【详解】（1）Fe元素原子序数为26，基态Fe2+的价层电子排布为3d6，基态Fe2+的最高能层为M，最高能级是3d； （2）A．I元素处于元素周期表中第五周期第VIIA族，价电子排布式为5s25p5，A错误； B．元素非金属性越强，电负性越大，金属性越强，电负性越小，金属性K>Na，电负性K<Na，B错误； C．中心原子氯原子和中心原子碘原子都为sp3杂化，但是中碘原子上有一对孤对电子，对成键电子的排斥力大，使成键电子对收到挤压，键角变小，故中∠OIO小于中∠OClO，C正确； D．K4[Fe(CN)6]中6个CN-与Fe2+形成的6根配位键属于σ键，CN-中有碳氮三键，其中含有一根σ键，共有12根σ键，故1mol K4[Fe(CN)6]中含有12mol σ键，D正确； 故选CD； （3）①NaCl和CsCl都是离子晶体，熔化需克服离子键，离子电荷数越高，半径越小，离子键越强，故熔点NaCl>CsCl； ②非金属元素含氧酸中，含氧越多，非金属元素化合价越高，O-H键极性越强越易电离出H+酸性越强，HClO4中氯元素为+7价高于HClO中氯元素的+1价，O-H键极性更强更易断裂，故酸性HClO<HClO4； （4）由晶胞结构图，C原子处于晶胞顶点、上下面面心、侧棱棱心和体心，根据均摊法，晶胞含有的C原子数目为=4，C原子处于6个铁原子形成的正八面体空隙中，每个铁原子被2个正八面体共用，相当于每个碳原子对应有3个铁原子，晶胞中含有12个铁原子，化学式为Fe3C。 2．(1) 平面三角形 杂化 (2)BD (3) 六方相氮化硼中没有自由移动电子，不可以导电 【详解】（1）B有3个价电子，分别与O形成3个共价键，价层电子对数为3+0=3，空间结构为平面三角形，中心原子B杂化轨道类型为sp2杂化；B(OH)3的水溶液呈酸性的原因是； （2）A．Li、Be、B在元素周期表上处于相邻位置，电子层数相同，原子序数越小，半径越大，故基态原子半径：Li>Be>B，A错误；B．同周期元素，随原子序数增大，电负性依次增大，故电负性B>Be>Li，B正确；C．同周期元素，随原子序数增大，第一电离能依次增大，但第ⅡA族的Be基态价电子排布为2s2，为全满结构，不易失电子，第一电离能大于ⅢA族的B，则第一电离能：Be>B>Li，C错误；D．第ⅠA族和第ⅡA族在周期表的s区，D正确；故答案为BD； （3）六方相氮化硼结构与石墨相似却不导电，原因是六方相氮化硼中没有自由移动电子，不可以导电；立方相氮化硼晶胞中含有4个B原子，个N原子；故密度为。 3．(1)1s22s22p23s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 (2) N H<C<N sp3、sp 5∶2 (3) Zn 基态Zn原子的价电子排布式为3d104s2，处于全满状态，比较稳定，而基态Cu原子价电子排布式为3d104s1，易失去1个电子，形成稳定的3d10结构，故Cu的第一电离能小于Zn的；基态Zn+价层电子排布式为3d104s1，易失去1个电子形成3d10结构，基态Cu+价层电子排布式为3d10，比较稳定，故Cu的第二电离能比Zn的大 (4) KFeS2 4 (5) 12 5% 【详解】（1）Co是27号元素位于第四周期第Ⅷ族，其核外电子排布式为：1s22s22p23s23p63d74s2或[Ar]3d74s2； （2）CH3CN与Mn原子配位时，N含有孤电子对，能提供孤电子对的是N原子；同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，CH3CN所含元素电负性由小到大的顺序为H<C<N；CH3CN中甲基C原子的杂化类型为sp3，-C≡N中碳原子为sp杂化；单键均为σ键，三键含有1个σ键2个π键；CH3CN中σ键与π键数目之比为5∶2； （3）基态Zn原子的价电子排布式为3d104s2，处于全满状态，比较稳定，而基态Cu原子价电子排布式为3d104s1，易失去1个电子，形成稳定的3d10结构，故Cu的第一电离能小于Zn的；基态Zn+价层电子排布式为3d104s1，易失去1个电子形成3d10结构，基态Cu+价层电子排布式为3d10，比较稳定，故Cu的第二电离能比Zn的大，则第二电离能与第一电离能之差较小的是Zn； （4）由图可知，结构中每两个四元环构成一个重复单元，结构中含有两个钾离子，两个铁离子，4个硫离子，则其化学式为KFeS2，在该结构中，中心原子Fe附近有4个硫离子，故其配位数为4； （5）与Ce4+相邻且最近的Ce4+位于相邻的面心，共=12个；由CeO2晶胞可知，1mol晶胞中含有4molCe4+和8molO2-，掺杂Y2O3后，设有xmolCe4+被Y3+取代，根据n(CeO2)：n(Y2O3)=0.8：0.1可得，=，x=0.8mol,即含有3.2molCe4+和0.8molY3+，根据电荷规则可知，3.2mol×4+0.8mol×3=n(O2-)×2，n(O2-)=7.6mol，晶体中O2-的空缺率为×100%=5%。 4．(1)2s22p5 (2) L 4 (3) (4) ＋5 P-O ＜ (5) 6 【详解】（1）F是9号元素，根据核外电子排布规律可知F原子的价层电子排布式为2s22p5； （2）O的原子序数为8，则基态O原子的核外电子排布式为1s22s22p4，电子占据的最高能层2p的符号是L，处于最高能级的电子有4个，每个电子运动状态不同，则共有4种； （3） 三偏磷酸(H3P3O9)可由H3PO4分子间脱水生成，H3P3O9分子中3个P原子的化学环境相同，则脱水后形成环状，是对称的结构，H3P3O9的结构式是； （4）①O为-2价，F为-1价，由化合价代数和为零可知，PO3F2-中磷元素的化合价是+5价； ②Na2PO3F溶于水时与水反应，P-F键断裂，生成，结合H3PO4的结构简式可知，Na2PO3F的结构为，则Na2PO3F和水反应生成，形成P-O键； ③Na2PO3F和水反应后，F-会发生水解，则溶液中粒子浓度的关系：2c(F-)< c(Na+)。 （5）①距离顶点的Fe3+最近的Fe3+位于相邻的棱心，共6个，故答案为：6； ②Fe位于顶点、面心、棱心和体心，个数为8×+6×+12×+1=8，则晶胞中相当于含有4个“Fe[Fe(CN)6]·2H2O”，晶胞质量为g,晶胞体积为(a×10-7)3cm3，晶体密度 g·cm-3。 5．(1) 18 (2)Cs与K分别与水反应，比较反应的剧烈程度(其他合理答案也可) (3)BD (4) > 中是杂化，中是杂化 (5) C 12 【详解】（1）Ge(锗)元素在周期表的第四周期、第ⅣA族，因此核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，则基态Ge原子的价层电子排布式为4s24p2；Br为35号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，其内层轨道全部占满，共占据14个轨道，4S能级3个轨道也占满，所以共有18种空间运动状态的电子； （2）比较大小、形状相同的等量金属（Cs与K）与水反应的剧烈程度，金属性越强，单质与水反应越剧烈，据此可比较金属性强弱； （3）A．中心原子价层电子对数为3，为杂化，没有孤对电子，空间结构为平面三角形，A正确； B．环状中硫原子形成4个单键，故为杂化，B错误； C．和三聚体两种形式，固态三氧化硫易升华，熔沸点低，故为分子晶体，C正确； D．链状(SO3)3中硫原子形成4个单键，故为杂化，最多可能有3个原子在同一平面上，D错误； 故选BD。 （4）中是杂化，中是杂化，故键角，>； （5）由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点A处的原子个数为8×=1、位于体心C处的原子个数为1、位于面心B处的原子个数为6×=3，由化学式可知，B处为溴原子，由铯原子与溴原子的最短距离比锗原子与溴原子的最短距离大可知，C处为锗原子、B处为铯原子；晶胞中位于顶点的铯原子与位于面心的溴原子距离最近，则铯原子周围与其距离最近的溴原子的个数为12。 6．(1) (2) ＞ ＜ sp3 10 (3) NH3分子间存在氢键，PH3分子间无氢键 CH4 【详解】（1） P是15号元素，根据构造原理可知：基态磷原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p3，其价电子排布式是3s23p3，则基态磷原子的核外价层电子排布图为； （2）①一般情况下同一周期元素，原子序数越大，元素的第一电离能就越大，但当元素处于第ⅡA、第ⅤA元素时，原子核外电子处于轨道的全满、半满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素。P、S是第三周期元素，P是第ⅤA元素，S是第ⅥA元素，所以第一电离能：P＞S； 一般情况下同一周期元素，原子序数越大，元素的电负性就越大，P、S是同一周期元素，原子序数：P＜S，所以元素的电负性：P＜S； ②根据图示可知在P4S3分钟中，每个S原子形成2个S-P键，每个S原子上还有2个孤电子对，其价层电子对数是4，所以S原子杂化类型是sp3杂化； ③P原子最外层有5个电子，3个成单电子，1个孤电子对。根据图示可知：在P4S3分钟中每个P原子形成3个P-S键，P原子上还含有1个孤电子对、每个S原子含有2个孤电子对，所以每个P4S3分子中含有孤电子对数目是4+2×3=10个； （3）①N、P、As、Sb是同一主族元素，它们形成的氢化物NH3、PH3、AsH3、SbH3结构相似，都是由分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体。对于结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点就越高。但由于N元素的非金属性很强，原子半径较小，在NH3分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致其沸点比PH3的高，而PH3分钟之间无氢键，因此沸点：NH3＞PH3； ②为带有一个单位正电荷的阳离子，N与3个H原子原子形成3个共价键，还有一个共价键是配位键，该共价键是N原子提供孤电子对，H+提供空轨道形成的，其结构式是；与互为等电子体的分子是CH4。 7．(1) 2 +4 (2)bd (3) C (4)SnF4属于离子晶体，SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体的高，分子晶体的相对分子量越大，分子间作用力越强，熔点越高 (5) 6 【详解】（1）ⅣA族元素基态原子的价层电子排布为，其核外未成对电子数为2，因最外层电子数均为4，所以在与其他元素形成化合物时，呈现的最高化合价为+4； （2）俗称电石，其为离子化合物，由和构成，两种离子间存在离子键，中两个C原子之间存在非极性共价键，因此，该化合物中不存在的化学键类型为极性共价键和配位键，故选bd； （3） 一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷，含C、Si、H三种元素，其电负性大小：C>H>Si，则电负性最大的元素是C，硅原子与周围的4个原子形成共价键，没有孤电子对，价层电子对数为4，则硅原子的杂化轨道类型为； （4）根据表中数据可知，SnF4的熔点均远高于其余三种物质，故SnF4属于离子晶体，SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体的高，SnCl4、SnBr4、SnI4三种物质的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，熔点升高，故原因为：SnF4属于离子晶体，SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体的高，分子晶体的相对分子量越大，分子间作用力越强，熔点越高； （5）由晶胞结构图可知，该晶胞中有4个和4个，距离每个原子周围最近的原子数均为6，因此的配位数为6。设为阿伏加德罗常数的值，则个晶胞的质量为，个晶胞的体积为，因此该晶体密度为。 8．(1)N>O>C (2) < O的原子半径比N小，电负性大于N，H-O键键能大于H-N键，的稳定性大于 (3) 极性 1∶1 (4) 氧化反应 【分析】根据题目所给信息分析，A核外电子总数是1，周期序数是1，A是H；B三个能级是1s、2s、2p，每个能级电子数目相同，所以B是6号元素C； D的基态原子轨道中含有两种不同自旋方向的电子，且电子数之比为，所以D是8号元素O；按照排序，C是N元素。 【详解】（1）同周期从左到右，元素的第一电离能有逐渐增大的趋势，第族元素价层电子是半满结构，第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大，因此第一电离能由大到小的顺序为：N>O>C； （2）同周期元素随着原子序数增大，电负性增大，原子半径减小，H—O键键能大于H—N键键能，气态氢化物稳定性增强，所以的稳定性大于； （3）HCN分子内均是极性共价键，正负电荷的中心不重合，故是极性分子；分子结构中H—C键是σ键，C≡N键中有一条是σ键，两条是π键，所以两种共价键数量之比为1∶1； （4） 肉桂醛与新制氢氧化铜发生氧化反应，生成羧酸盐和氧化亚铜和水；肉桂醛与溴的四氯化碳溶液，发生加成反应，反应方程式是。 9．(1) 3d54s2 金属晶体 (2) 1∶2 H2O sp2 (3)AD (4) 【详解】（1）锰为25号元素，价电子排布式为，锌、铁、金的晶体类型均为金属晶体； （2）①1个HCHO分子中含有1个键，1个分子中含有2个键，等物质的量的HCHO、分子中键数目之比为1 ∶ 2； ②甲醛中心原子C上无孤电子对，价层电子对数为3，空间构型为平面三角形，CO2中心原子C上无孤电子对，价层电子对数为2，空间构型为直线型，H2O中心O原子上有2个孤电子对，价层电子对数为4，空间构型为V形，在HCHO、、中，空间构型呈V形的分子是； ③HCHO中C原子的杂化类型是； （3）[Zn(NH3)4]SO4中Zn和NH3之间形成配位键，NH3中N和H，SO中S和O之间形成极性共价键，Zn和SO之间形成离子键，不存在的作用力类型是非极性共价键和金属键，故答案为AD； （4）面心上六个铅原子相连构成正八面体形，晶胞参数为cm，则g⋅cm−3，cm，两个面心最短距离(b)为cm，pm。 10．(1) 3 1s22s22p4 F＞N＞O (2) 不能 氢原子没有直接和N、O、F相连 (3)SeO2、SeO3 (4)H-N的键长比H-O的更长，键能H-O的比H-N大，使得NH3比H2O更溶液分解 【详解】（1）已知F是9号元素，故基态氟原子的最高能级为2p能级，p能级上的电子云有3种空间伸展方向，即相互垂直的3个方向的纺锤体或哑铃型，O是8号元素，故基态氧原子的核外电子排布式是1s22s22p4，根据同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势，ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常可知，氟、氧、氮三种元素的第一电离能由大到小的顺序为：F＞N＞O，故答案为：3；1s22s22p4；F＞N＞O； （2）根据题干该分子的结构简式可知，该分子中虽然含有很多氮、氧、氟三种电负性很大的原子，也含有氢原子，但由于H没有直接和N、O、F相连，导致它不能形成分子内或者分子间氢键，故答案为：不能；氢原子没有直接和N、O、F相连； （3）已知Se与S同一主族，则其主要化合价有-2、0、+4和+6，故硒能形成两种常见的氧化物，分子式为SeO2、SeO3，故答案为：SeO2、SeO3； （4）已知N原子半径大于O，导致H-N的键长比H-O的更长，则共价键的键长越短，键能越大，分解温度越高，即常压下，氨气在300℃时约有10%分解，水蒸气在2000℃时约有5%分解，故答案为：H-N的键长比H-O的更长，键能H-O的比H-N大，使得NH3比H2O更溶液分解。 11．(1)3d64s2 (2) C<O<N 同周期元素的原子半径从左向右依次减小，第一电离能有增大的趋势，但N元素2p轨道半充满更稳定，所以第一电离能比O高 (3)CH4>NH3>H2O (4)H2O>H2Te>H2Se>H2S (5)13∶2 (6)Fe(CO)5 (7) 【详解】（1）Fe为第26号元素，位于元素周期表第VIII族，则基态铁原子的价层电子排布式。 （2）C、N、O元素的原子半径从左向右依次减小，第一电离能有增大的趋势，但N元素2p轨道半充满更稳定，所以N的第一电离能高于同周期相邻的元素，即第一电离能：C<O<N。 （3）C、N、O三种元素的最简单氢化物为CH4、NH3、H2O，中心原子价电子对数均为4，其中孤电子对数依次是0、1、2，由于孤电子对对价电子对具有排斥作用，因此键角从大到小排序为CH4>NH3>H2O。 （4）H2O、H2S、H2Se、H2Te结构相似，均为分子晶体，H2O能形成分子间氢键，则沸点最高；H2S、H2Se、H2Te随相对分子质量增大，范德华力依次增大，沸点逐渐升高，则沸点从大到小排序为H2O>H2Te>H2Se>H2S。 （5）琥珀酸分子中单键均为σ键，碳氧双键中有1个σ键和1个π键，则σ键与π键的个数比13∶2。 （6）Fe原子的价电子数为8，结合已知信息，可知Fe原子价层都满足18电子结构时，可与CO形成5个配位键，则Fe原子最稳定的羰基化合物的分子式Fe(CO)5。 （7）根据晶胞结构，Fe原子的个数为；铁原子间的最短距离为apm，则晶胞边长为；已知晶胞的密度为ρg·cm-3，NA为阿伏加德罗常数，则铁的相对原子质量为。 12．(1) p H-O-Cl (2) N的价电子排布为2s22p3，O的价电子排布为2s22p4，N的2p能级半满，能量低，更稳定 1:4 (3) Cu+ (4)ac 【分析】晶胞中，白色球处于晶胞顶点和面心，个数为，黑球处于晶胞内，个数为8，据此回答。 【详解】（1）①Se位于元素周期表中第四周期第VIA族，属于p区； ②HClO中，O和H、Cl分别共用一对电子，O、Cl都达到8电子饱和结构，结构式为H-O-Cl； （2） ①手性碳原子是连接4个不同基团的碳原子，GSH中一共有2个，标记如图； ②N的价电子排布为2s22p3，O的价电子排布为2s22p4，N的2p能级半满，能量低，更稳定； ③FPO→FP中，Se元素化合价降低了2，FPO中两个Se共得4个电子，GSH中S化合价升高1，失一个电子，故根据电子得失守恒，FPO与GSH的物质的量之比为1:4； （3） ①Cu2Se晶体中阳离子为Cu+，基态价层电子排布为3d10，则轨道表示式为； ②根据分析及化学式Cu2Se可知，“”表示Cu+； （4）根据氯化钠的晶胞特点，Se2−处于晶胞顶点和面心，则Mg2+位于晶胞的体心和棱心，故选ac。 13．(1)CD (2) 正四面体 12 (3) (4) 【详解】（1）A．GaN晶体中1个N原子和周围四个Ga原子形成极性共价键，1个Ga原子和周围四个N原子形成极性共价键，不存在非极性共价键，A错误； B．N原子半径小于同主族元素As，Ga原子半径大于同周期的元素As，所以原子半径N<Ga，B错误； C．Ga电负性小于同周期的元素As，N的电负性大于同主族元素As，所以电负性N>Ga，C正确； D．PH3分子之间只有范德华力，而氨气可形成分子间氢键，所以沸点，D正确；答案：CD； （2）由题目信息和晶胞图可知，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体型，Ga位于正四面体的中心。晶胞中，以上底面的中心Ga原子为参照，与上底面顶点的四个Ga原子，与下面晶胞和上面晶胞面上的Ga原子距离都相等，故晶胞中离同一个Ga原子最近的其他Ga原子个数为12，答案：正四面体、12； （3）已知B原子坐标为，在Z轴上投影相同距离，沿Z轴投影在XY面上，得A原子坐标为，答案：； （4）观察、分析晶胞结构Ga原子与N原子的最短核间距为体对角线的，若GaN晶胞边长为a pm，则Ga原子与N原子的最短核间距，该晶胞有4个GaN，，答案：、。 14．(1) (2)B (3)BD (4) 与形成N—H…F氢键，氢键具有方向性 【详解】（1） 基态Co3+的价层电子排布式为3d6，CN-可通过配位键与Co3+形成[Co(CN)6]3-，形成配合物时，基态Co3+的价层电子发生重排提供两个空轨道，则重排后的Co3+价电子排布图为 ；的配位数为4，的配位数与的配位数相同，则的配位数也为4，测得其中存在两种碳氧键的键长，一个为0.117mm，另一个为0.122nm，说明Ni与2个PH3分子中的P原子、CO2分子中的碳原子和1个O原子形成配位键，其结构示意图为：； （2）各产物微粒均带1个单位正电荷，因m/z＝30，即z=1，m=30，则该峰对应的微粒是，故答案为B； （3）A．同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大、电负性逐渐减小，则原子半径：r(N) ＜r(P) ＜r(As)，电负性：N＞P＞As，A错误； B．同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，最高价氧化物水化物的酸性逐渐减弱，则N、P、As的最高价氧化物水化物的酸性逐渐减弱，B正确； C．同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，简单氢化物的还原性逐渐增强，即简单氢化物的还原性：NH3＜PH3＜AsH3，C错误； D．黑砷和黑磷的结构相似，每个砷原子最外层均形成8电子结构，由图可知，晶体单层中，每个As原子形成3个As−As键，以As−As键形成六元环，每个As原子被3个六元环共用，每个As−As键被2个六元环共用，则晶体单层中As原子与As−As键的个数比为，D正确； 故选BD。 （4）M处的 (其位于四个F-所构成的正四面体中心)有一定的朝向，不能随意转动，其原因是：与F-形成氢键，氢键具有方向性；由图可知晶胞中含F-、的个数都为2，晶胞的质量为，晶胞的体积为 (a×10-7cm)×(a×10-7cm)×(c×10-7cm)= a2c×10-21cm3，则该晶体的密度ρ= g⋅cm−3。 15．(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) 4 【详解】（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。 （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O-B-O中键角相等； （3）①由晶胞结构可知位于形成的正四面体空隙中，因此与距离最近且等距的有4个； ②由晶胞结构可知1个晶胞中有8个，结合化学式配比可知有4个，则晶胞的质量=，晶胞体积为：；则晶体的密度为。 16．(1) d 球形 (2) O>N>C>H 14 (3)C (4)同周期Mo原子半径更小，含有的价电子更多，形成的金属键更强 (5) 6 【详解】（1）基态Mo原子的核外电子排布式为[Kr]，位于周期表中的d区；其最高能层电子的电子云轮廓形状为球形； （2）①同周期元素从左至右电负性逐渐增大，则组成该化合物的非金属元素的电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞H； ②苯环上的碳原子的价层电子对数为3，采取sp2杂化，共12个，形成碳氮双键的氮原子有一对孤电子对和2个σ键，价层电子对数也为3，故氮原子也采取sp2杂化，故该分子中采用sp2杂化的非金属元素的原子个数为14； （3）由于C的电负性小于O的电负性，故C对孤电子对的吸引能力更弱，更容易提供孤电子对与Mo形成配位键，则该配合物中提供孤电子对的原子为C； （4）同周期Mo原子半径更小，含有的价电子更多，形成的金属键更强，使得金属Mn的熔点远高于金属Rb； （5）①由图可知，以体心的P原子为中心，其周围距离最近且相等的共有6个面心Mo原子，故P原子的配位数为6； ②由图可知，A的坐标为，则B(P原子)的坐标为； ③若该立方结构中距离最近的Mo原子之间的距离为a nm，即面对角线为2a，边长为nm，由均摊法得，1个晶胞中P的数目为，Mo的数目为，则该晶体的密度为。 17．(1)6 (2) 在ⅣA~ⅦA中的氢化物里，只有ⅣA族元素氢化物沸点不存在反常现象，且a为第三周期氢化物，故a为 (3)共价 (4) (5) 【详解】（1）该主族元素第一、二电离能较小，而第三电离能剧增，说明容易失去2个电子，最外层有2个电子，又处于第三周期，则为Mg元素，电子的空间运动状态跟电子占据的轨道数相等，Mg原子核外有6种轨道，则有6种空间运动状态不同的电子，故答案为：6； （2）IVA～VIIA 族元素氢化物中，NH3、H2O、HF的分子之间存在氢键，它们的沸点与同主族其它元素氢化物相比“反常”高，图中a处没有反常，说明为IVA族元素氢化物，a点代表第三周期的氢化物SiH4； （3）C、O原子之间通过共价键形成空间立体网状结构，故该晶体属于共价晶体； （4） 甲基为推电子基，-Cl为吸电子基，当吡啶中N的间位C上的H被甲基取代时，N的电子云密度增大，当被-Cl代替后N的电子云密度减小，又根据吡啶及其衍生物(、)的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，所以碱性最弱的为； （5）根据晶胞结构可知Cu原子之间最短距离为面对角线的，由于边长是apm，则面对角线是，则，Mg原子之间最短距离为体对角线的，体对角线是，则，由均摊法可知晶胞中含Mg原子的个数为，则Cu原子个数为16，晶胞质量为，晶胞体积为，则晶胞密度为。 18．(1) 乙醇分子间能形成氢键 乙醚沸点低，蒸馏时所需温度低，青蒿素不易分解 (2)B (3) 4 四面体 > 【详解】（1）①能形成分子间氢键的物质熔沸点较高，乙醇能形成分子间氢键、乙醚不能形成分子间氢键，所以乙醚的沸点低于乙醇， 故答案为:乙醇能形成分子间氢键、乙醚不能形成分子间氢键； ②乙醚沸点比乙醇低，蒸馏时所需温度低，青蒿素不易分解，防止温度过高青蒿素发生副反应，所以用乙醚提纯效果较好， 故答案为:乙醚沸点比乙醇低，蒸馏时所需温度低，青蒿素不易分解，防止温度过高青蒿素发生副反应；， （2）A．质谱法测定相对分子质量，故A错误； B．X射线衍射判断晶体结构，测定晶体的晶胞参数，故B正确； C．核磁共振氢谱判断氢原子种类，故C错误； D．红外光谱核外光谱判断化学键或官能团信息，故D正确； 故答案为：B； （3）①双氢青蒿素分子中碳原子价层电子对数都是4，采用sp3杂化； ②1mol硼氢根离子中有硼位于体心、氢原子位于周围，故含有4molσ键；硼氢根离子的价电子对数为4×1/2×(3+1-1×4)=4，VSEPR模型为四面体型，不含孤电子对，其空间构型为四面体型； ③双氢青蒿素含有羟基，能和水分子形成氢键，故水溶性：双氢青蒿素>青蒿素。 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 $$