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．（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 。 2．（2023·宁夏石嘴山·三模）Co元素的某些化合物在电池、光电材料、催化剂等方面有广泛应用。回答下列问题： (1)一种具有光催化作用的配合物A结构简式如图所示： ①基态Co原子价电子排布图为 。 ②外界的空间构型为 ，钴元素价态为 。 ③配合物A配位数为 ，中心离子的杂化方式为 (填标号)。 A．sp3 B．dsp2 C．d2sp3 D．sp3d ④咪唑()具有类似苯环的结构，①号N比②号N更易与钴形成配位键的原因是 。 (2)Co的一种化合物为六方晶系晶体，晶胞结构如图所示，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，称作原子分数体标。 已知晶胞含对称中心，其中1号氧原子的分数坐标为(0.6667，0.6667，0.6077)，则2号氧原子的分数坐标为 ；NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 g/cm3(用计算式表示)。 3．（2023·山东·模拟预测）硒是典型的半导体材料。 (1)是硒的一种放射性同位素，其中子数与价电子数之差为 ，、、其沸点从大到小的顺序是 。 (2)是一种无色液体，其分子空间构型是 (填标号)。 a．    b．   c．    d．    e． 与结构相似，其键角较大的是 。 (3)锂硒电池正极的充放电原理为 硒晶胞中含有 个原子，若晶胞参数边长为，在晶胞中2个、间距离是 ，填充在的 型空隙中，充电过程正极材料体积 (填“膨胀”、“不变”或“收缩”) (4)与可形成直线型阴离子(结构如下)，其中 。 4．（2023·四川绵阳·三模）铁及其化合物在生活、生产中有重要应用。回答下列问题： (1)乳酸亚铁[CH3CH(OH)COO]2Fe是一种常用的补铁剂。 ①Fe2+的价层电子排布式是 。 ②乳酸分子()中 σ 键与π键的数目比为 。 ③乳酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为 。 (2)无水FeCl2可与NH3形成[Fe(NH3)6]Cl2。 ①[Fe(NH3)6]Cl2中Fe2+的配位数为 。 ②NH3的空间构型是 ，其中N原子的杂化方式是 。 (3)由铁、钾、硒形成的一种超导材料，其晶胞结构如图1所示。 ①该超导材料的化学式是 。 ②该晶胞参数a=0.4 nm、c=1.4 nm，该晶体密度ρ= g·cm-3。(用 NA表示阿伏加德罗常数，写出计算表达式即可) ③该晶胞在xy平面投影如图2所示，将图2补充完整 。 5．（23-24高三上·浙江嘉兴·阶段练习）含氮族元素的物质种类繁多，应用广泛。回答下列问题： (1)基态As原子的简化电子排布式为 。 (2)下列说法正确的是___________。 A．基态P原子核外电子的空间运动状态有9种 B．键角大小： C．水溶液中的碱性： D．甘氨酸()可分别与水、乙醇形成分子间氢键，故甘氨酸在水、乙醇中均可溶解 (3)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如： 如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则该酸的分子式为 。 (4)已知是次磷酸的正盐，的结构式为 。 (5)我国科学家制备的超大晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。分别用〇、●表示和，晶体的四方晶胞(晶胞为长方体)如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是、在晶胞xz面、yz面上的位置。 ①与紧邻的数目为 。 ②若晶胞底边的边长均为anm、高为cnm，为阿伏加德罗常数的值，则晶胞的密度 (写出表达式)。 6．（23-24高三上·北京朝阳·期中）2023年杭州亚运会开幕式首次使用“零碳甲醇”作为主火炬塔燃料，实现废碳再生、循环内零碳排放。 已知某些共价键的键能： 化学键 H—H C—H O—H C—O C=O 键能/ 436 413 463 351 745 (1)的电子式为 。 (2)分子结构如图。 ①分子中O的杂化轨道类型 。 ②键长a、b、c从长到短的顺序为： 。 ③乙醇的沸点(78℃)高于甲醇(65℃)。解释原因： 。 (3)在350℃、催化下用制备的反应原理如图。 ①该条件下制备甲醇的热化学方程式为： 。 ②下列说法正确的是 (填序号)。 a．电负性由大到小的顺序：O>C>H b．步骤a涉及s—s键的断裂和键的生成 c．步骤d、e的反应热相等 d．升高温度可以提高反应速率和的平衡产率 (4)干冰的晶胞结构如图所示，若该晶胞边长为，干冰晶体的密度为，则阿伏加德罗常数的值为 。 7．（23-24高三上·浙江·期中）铜及其化合物具有广泛的应用。请回答： (1)Cu元素位于周期表 区。 (2)下列说法不正确的是___________。 A．基态铜原子的核外电子有29种不同的空间运动状态 B．铜催化烯烃硝化反应时会产生，的键角比大 C．中非金属元素电负性： D．配位键的强度：大于 (3)高温下固体中比稳定，常温下水溶液中离子比离子稳定(水溶液中易发生歧化反应生成)，原因是 。(已知：金属阳离子在水溶液中易与水分子发生络合形成水合离子，对应的热效应称为水合能，的水合能为，的水合能为，Cu的第二电离能为。) (4)可与某有机多齿配体形成具有较强荧光性能的配合物，其结构如图所示。已知：吡啶()、苯酚()含有与苯类似的、大π键，所有原子共平面。有机多齿配体中p轨道能提供一对电子的原子是 (填标号)；1mol配合物中含配位键个数为 。 (5)某磷青铜的晶胞结构如图所示。 ①该晶体中距离Sn原子最近的Cu原子有 个。 ②该晶胞中距离最近的Cu原子的核间距为apm，则该晶胞的密度为 (用含a、的代数式表示，表示阿伏加德罗常数的值，)。 8．（2023·浙江宁波·模拟预测）第ⅢA和第ⅤA元素可形成多种化合物。请回答： (1)基态B原子核外电子占据的最高能级符号是 ，基态As原子的价层电子排布式是 。 (2)①固体储氢材料氨硼烷，其结构和乙烷相似，下列有关说法正确的是 。 A．氨硼烷中B原子的杂化方式为 B．相同条件下在水中的溶解度：氨硼烷>乙烷 C．元素B、N的第一电离能均高于相邻元素 D．是硼原子能量最低的激发态 ②形成的化合物中配位键的强度： (填“>”、“<”或“=”)，理由是 。 (3)一种含Ga化合物晶胞如图甲，三个晶胞围成一个六棱柱，如图乙，该化合物的化学式为 ，每个N原子周围距离最近的N原子数目为 。 9．（2022·浙江绍兴·模拟预测）过渡金属元素铬是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。三价铬离子的一种配离子结构如图所示，回答下列问题： (1)下列说法不正确的是 ①在元素周期表中位于 ；属于硫原子激发态的简化电子排布式且能量较低的是 。(填标号) A．    B．    C．    D．    ②配体中原子的价层孤电子对占据中心三价铬离子的 杂化轨道。(填标号) A．    B．    C．    D．    E．    F． ③该配离子中所含的键和键的个数比为 ；配体中三种非金属元素的电负性由大到小的顺序是 。 (2)两种有机物的相关数据如下表： 物质 邻羟基苯甲酸 对羟基苯甲酸 水溶解性 3.91 4.48 常温下，邻羟基苯甲酸的水溶解性比对羟基苯甲酸小，而邻羟基苯甲酸的酸性比对羟基苯甲酸强，原因是 。 (3)利用皮秒激光照射悬浮在中醇溶液中的多臂碳纳米管可以合成碳，碳的晶体结构可看成金刚石晶体中每个碳原子被正四面体结构单元(由四个碳原子组成)取代，如图所示，已知碳晶胞参数为为阿伏加德罗常数。碳晶体的摩尔体积 (列出算式)。    10．（2022·浙江金华·模拟预测）储氢材料的开发为氢气成为广泛使用的能源提供有力保障，镁铁氢化物是一种较稳定的，具有客观储氢量的氢化物。请回答： (1)基态原子的核外电子有 种空间运动状态。 (2)及其同周期相邻元素的逐级电离能如下表所示，元素表示 元素的逐级电离能变化情况。根据表示信息，简述逐级电离能与这三种元素的化合价之间的关系 。 电离能 738 1451 7733 10540 13630 17995 21703 578 1817 2745 11575 14830 18376 23293 496 4562 6912 9543 13353 16610 20114 (3)已知镁铁氢化物结构如图所示(氢末示出)，晶胞参数为，原子间的最近距离为晶胞参数的一半，原子以正八画体的配位模式有序分布在原子周围。    ①请写出该镁铁氢化物的化学式 。 ②该镁铁氢化物中氢的密度是标况下的氢气密度的 倍(为阿伏伽德罗常数的值，列计算式即可)。 11．（2023·浙江绍兴·二模）碳材料在生活中占有重要地位。 请回答：    (1)下列说法正确的是 。 A．石墨烯碳采用 sp2杂化，金刚石 VSPRE 模型为正四面体形 B．多层石墨烯和金刚石均为共价型晶体 C．1mol 石墨烯与金刚石中，σ键键数之比为 3:4 D．石墨烯中 C—C 键键能较金刚石大，故石墨烯的内能更高 (2)图 1 中 C—C 键键长为 apm，则石墨烯的密度ρ= g/cm2 (用含 a 式子表示，阿伏伽德罗常数为 NA) (3)尿素[(NH2)2CO]可以与正烷烃(n~CmH2m+2，m≥8)形成超分子包合物。尿素中各种元素的电负性由大到小的顺序 ，尿素分子通过 氢键(写出具体形式) 有序地组合成具有蜂窝状六角形通道结构的接受体，如(a)所示。正烷烃分子作为底物填入到通道之中，图(b)示出垂直于通道截面的结构。该超分子包合物能稳定存在的原因是 。    12．（2022·浙江绍兴·模拟预测）碳、氮元素是构成生物体的主要元素，在动植物生命活动中起着重要作用。根据要求回答下列问题： (1)基态氮原子核外有 种不同空间运动状态的电子，其原子核外电子排布图为 。 (2)与氧同周期，且第一电离能比氧小的非金属元素有 种。 (3)  中与中的碳原子杂化类型相同和不同的碳原子的个数比为 。 (4)碳元素与氮元素形成的某种晶体的晶胞如图所示(8个碳原子位于立方体的顶点，4个碳原子位于立方体的面心，4个氮原子在立方体内)，该晶体硬度超过金刚石，成为首屈一指的超硬新材料。    ①晶胞中C原子的配位数为 ； ②该晶体硬度超过金刚石的原因是 ； ③已知该晶胞的边长apm，阿伏加德罗常数用NA表示，则该晶体的密度为 g/cm3。 13．（2023·福建泉州·模拟预测）化学物质在材料领域有着广泛用途：黄血盐常用作颜料、染料，属于超导材料。 (1)上述涉及的元素中属于d区元素的有 。电负性最大的元素的价层电子轨道表示式为 。 (2)金属的熔点：K小于Fe，理由是 。 (3)可溶性氰化物(如KCN)有剧毒，但黄血盐的毒性极低，请从结构角度解释黄血盐毒性极低的原因是 。 (4)晶体的晶胞结构如图所示。与S原子距离最近且等距离的Ni原子数目为 ，一个晶胞的质量为 g。    14．（2023·浙江温州·一模）请回答： (1)下列状态的钙中，电离最外层的一个电子所需能量最大的是 。 A．    B．    C．    D． 和的半径比较： [填“”、“”或“”，下同]。和的键角比较 。 (2)常温下，苯和混合，溶液的总体积大于，理由是 。熔点为，而等物质的量的和组成的混合体系的熔点却只有，解析原因 。 (3)某晶体的晶胞在平面上的投影图如下(A为K、B为Fe、C为Se)：则该晶体的化学式为 。    15．（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)。 16．（2023·陕西·三模）JohnB．Goodenough等三位科学家因在发展锂离子电池方面做出的贡献而获得了诺贝尔化学奖。回答下列问题： (1)锰酸锂(LiMn2O4)电池具有原料成本低合成工艺简单等优点。原子中运动的电子有两种相反的身旋状态，若一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态Li原子，其核外电子自旋磁量子数的代数和为 。基态Mn原子核外价层电子的运动状态有 种。 (2)锂离子电池的电解液一般为溶有LiPF6的碳酸酯类有机溶剂，LiPF6遇水反应生成PF3和，中心原子的价层电子对数为 ，POF3的空间构型为 。 (3)已知第三电离能数据：I3(Mn)=3246kJ·mol-1，I3(Fe)=2957kJ·mol-1.锰的第三电离能大于铁的第三电离能，其主要原因是 。 (4)铋化锂被认为是很有潜力的正极材料，晶胞结构如图所示。    ①晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格，锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处，晶体的化学式为 。 ②图中原子坐标参数：A为(0，0，0)，B为(1，0.5，1)，则C的坐标为 ，Bi与Li(1)和Li(2)之间的最短距离的比为 。 17．（2023·江西·二模）芯片作为科技产业，以及信息化、数字化的基础，自诞生以来，就一直倍受关注， 也一直蓬勃发展。芯片制造会经过六个最为关键的步骤：沉积、光刻胶涂覆、光刻、刻蚀、离子注入和封装。 (1)“沉积”是将导体、绝缘体或半导体材料薄膜沉积到纯硅晶圆上。GaN、GaAs是制造芯片的新型半导体材料。 ①镓为第四周期元素，基态Ga原子的核外电子排布为： ； ②GaN、GaP、 GaAs的结构类似于金刚石，熔点如表所示：试分析三者熔点变化的原因 。 物质 GaN GaP GaAs 熔点/°C 1700 1480 1238 ③将Mn掺杂到GaAs的晶体中替换部分Ga得到稀磁性半导体材料，晶体结构如下甲图。 图中a、b的坐标为(0、0、0)，(1、1、0)，则c点Mn的原子坐标为 ， 掺杂Mn之后，晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为 。 (2)“光刻胶涂覆”中用到一种701紫外正型光刻胶，结构如上图乙所示，其S的杂化方式为 。 (3)“光刻”时，紫外负型光刻胶常含有-N3(叠氮基)， 在紫外光下形成的阴离子的等电子体有 (填化学式，任写一种)，其空间构型为 。 (4)“刻蚀”过程可能用到刻蚀剂HF， NH4BF4及清洗剂CH3CH(OH)CH3，三种物质中除H外的各元素的电负性由大到小的顺序为 ， HF分子的极性 (填“大于”等于”或“小于”)HCl，1mol氟硼酸铵NH4BF4中含有 mol 配位键。 (5)一种Ag2HgI4固体导电材料为四方晶系，其晶胞参数为apm、apm 和2a pm，晶胞沿x、y、z的方向投影(如图所示)，A、B、C表示三种不同原子的投影。其中代表Hg原子是 “A”、“B”、“C”)。设NA为阿伏加德罗常数的值，Ag2HgI4的摩尔质量为Mg·mol-1，该晶体的密 g·cm-3(用代数式表示)。    18．（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)。 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) 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。 2．(1) 三角锥形 +3 6 C ②号氮原子孤电子对参与形成大π键，使电子云密度降低，与钴离子配位能力减弱 (2) (0.3333，0.3333，0.1077) 【详解】（1）①钴元素的原子序数为27，基态原子的价电子排布式为3d74s2，价电子排布图为，故答案为：； ②外界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1，离子的空间构型为三角锥形；外界氯酸根离子带1个单位负电荷，则配离子带1个单位正电荷，所以配离子中钴元素的化合价为+3价，故答案为：三角锥形；+3； ③由结构简式可知，配离子中中心离子为钴离子，4个氮原子和2个氧原子为配体，则钴离子的配位数为6，由配位键的数目为6可知，固离子的杂化方式为d2sp3杂化，故选C，故答案为：6；C； ④由咪唑具有类似苯环的结构可知，配离子中咪唑的②号氮原子孤电子对参与形成大π键，使电子云密度降低，与钴离子配位能力减弱，所以①号N比②号N更易与钴形成配位键，故答案为：②号氮原子孤电子对参与形成大π键，使电子云密度降低，与钴离子配位能力减弱； （2）由晶胞结构可知，2号氧原子、1号氧原子和晶胞含对称中心，则由1号氧原子的分数坐标为(0.6667，0.6667，0.6077)可知，1号氧原子的分数坐标为(0.3333，0.3333，0.1077)，晶胞中位于体内的氧原子和氢原子个数都为2，位于顶点和棱上的钴原子个数为8×+4×=2，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(10—10 a2b)3d，解得d=，故答案为：(0.3333，0.3333，0.1077)；。 3．(1) 42 (2) b (3) 3 立方体 收缩 (4)10 【详解】（1）是硒的一种放射性同位素，的中子数为，价层电子排布式为，价层电子为6，其中子数与价电子数之差为42；三种分子结构相似，分子间能形成氢键，故沸点最高，分子间不能形成氢键，的相对分子质量大，故沸点高，、、其沸点从大到小的顺序是。故答案为：42；； （2）分子中心原子价层电子对数为5，必有一对孤对电子，VSEPR模型为三角双雉，所以d、是错误的，a、b、c中都为孤对电子留下位置，填上孤对电子，比较孤对电子与成键电子对间的斥力可知，孤电子对对成键电子对斥力最小，体系能量最低，孤电子对对成键电子斥力大于成键电子对间斥力大，故结构最合理，故选b；与结构相似，中心原子都只有一个孤电子对，的电负性大，电子对距离中心原子近，斥力大，键角大，其键角较大的是。故答案为：b；； （3）观察晶体结构中重复的结构为，将看做一个球，则晶体为简单立方结构，含一个重复的结构，故硒晶胞中含有3个原子。在晶胞中2个间距离是占据了面心立方中不相邻的两个四面体空隙，距离为体对角线的长度一半，即。在围成的空隙中，只有当阳离子将阴离子撑开时晶体才稳定：，因此嵌入，晶体会膨胀，反之减小。填充在的立方体型空隙中，充电过程正极材料体积收缩，故答案为：3；；立方体；收缩； （4） 图中个数为，则该阴离子为，其中价，Se为-2价，所以有，解得，题中，故；故答案为：10。 4．(1) 3d6 11∶1 O>C>H>Fe (2) 6 三角锥形 sp3杂化 (3) KFe2Se2 【详解】（1）①基态Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe2+核外电子排布式为[Ar]3d6，因此亚铁离子的价层电子排布式为3d6，故答案为3d6； ②成键原子之间单键有1个σ键，双键之间有1个σ键和1个π键，三键有1个σ键和2个π键，根据乳酸结构简式，σ键和π键数目比为11∶1；故答案为11∶1； ③乳酸亚铁中含有元素为H、C、O、Fe，铁元素为金属元素，电负性最小，同周期从左向右电负性逐渐增大，氧元素的电负性最大，碳氢化合物氢为正价，则碳的电负性大于氢，因此电负性由大到小顺序是O＞C＞H＞Fe；故答案为O＞C＞H＞Fe； （2）①[Fe(NH3)6]Cl2中[Fe(NH3)6]2+为内界，2个Cl-为外界，6个NH3与Fe2+形成配位键，亚铁离子的配位数为6，故答案为6； ②NH3中中心原子N有3个σ键，有1个孤电子对，价层电子对数为4，空间构型为三角锥形，杂化轨道数等于价层电子对数，因此N的杂化类型为sp3，故答案为三角锥形；sp3； （3）①K位于顶点和体内，个数为=2，Se位于棱上和体内，个数为=4，Fe位于面上，个数为=4，因此化学式为KFe2Se2；故答案为KFe2Se2； ②晶胞的质量为g，晶胞的体积为a2cnm3=0.4×0.4×1.4nm3，则晶胞的密度为g/cm3；故答案为； ③K位于顶点和体内，Se位于棱上和体内，Fe位于面上，按照xy平面投影得到；故答案为。 5．(1) (2)AC (3) (4) (5) 8 【详解】（1）As为33号元素，为第四周期第ⅤA族元素，基态As原子的简化电子排布式为； （2）A．把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，因而空间运动状态个数等于轨道数；基态P原子核外电子排布为1s22s22p63s23p3，则基态P原子核外电子的空间运动状态有9种，A正确； B．、中心原子均为sp3杂化，由于氮的电负性更大、原子半径更小，成键电子对之间的斥力更大，故中键角大于；、中心原子存在1对孤电子对、中心原子为sp3杂化且存在2对孤电子对，中心原子为sp3杂化且无孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故中键角最小、中键角最大，B错误； C．甲基为供电子对基团、F为吸电子基团，故使得结合水中氢离子的能力，，在水溶液中的碱性：，C正确； D．甘氨酸()可与水形成分子间氢键，故甘氨酸易溶于水；甘氨酸极性较弱、而乙醇为极性溶剂，故甘氨酸几乎不溶于酒精，D错误； 故选AC； （3）根据题中信息可知，相邻2个磷酸分子间脱水结合成链状或环状，n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸中的每个P原子只有1个羟基和2个O原子，则分子式为(HPO3)n，则相应的酸根可写为； （4） 已知是次磷酸的正盐，说明其中的2个H原子不是羟基H原子，而直接与P原子形成共价键，则的结构式为； （5）①由晶胞结构可知，以底面钾离子为例，与紧邻的同层4个、上下层各2个，故数目共为8； ②由晶胞结构可知，白球8个在顶点、4个在侧面上和1个在体心，则晶胞中白球个数为个，黑球4个在垂直于底面的4条棱的棱心、上下面心各1个、4个侧面上各有1个，则晶胞中黑球个数为个K+，即晶胞中含有4个，则晶体密度为。 6．(1) (2) 杂化 乙醇和甲醇存在相似的分子间氢键，但乙醇的相对分子质量大于甲醇，分子间作用力更大 (3) a、b (4) 【详解】（1） 为共价化合物，电子式为； （2）①分子中O形成2个共价键且存在2对孤电子对，杂化轨道类型杂化； ②原子半径大小顺序为：C>O>H，所以键长的顺序为； ③乙醇和甲醇存在相似的分子间氢键，但乙醇的相对分子质量大于甲醇，分子间作用力更大，所以乙醇的沸点高于甲醇； （3）①由反应原理图可知，在350℃、催化下用和氢气生成甲醇和水，所以方程式为：，反应的焓变等于反应物的键能和减去生成物的键能和，则； ②a．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；电负性由大到小的顺序：O>C>H，正确； b．步骤a涉及s-sσ键即H-H的断裂和s-sp3σ键即H-O的形成，正确； c．步骤d、e两个反应的产物不同，所以反应热(ΔH)不相等，错误； d．升高温度可以提高反应速率，但生成CH3OH的反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，所以CH3OH的平衡产率降低，错误； 故选ab； （4）干冰分子在晶胞的位置为顶点和面心，根据“均摊法”，晶胞中含个二氧化碳分子，则晶体密度为，则=。 7．(1)ds (2)AC (3)固体中Cu+的价层电子排布为，3d轨道电子全充满结构稳定，的价层电子排布为不稳定；的水合能比的水合能大得多(可以补偿由变成所消耗的第二电离能)  所以水溶液中比稳定 (4) ① (5) 12 【分析】Cu元素位于周期表ds区；基态铜原子的核外电子空间运动状态为轨道数14；电负性：；中N原子为sp杂化，而中N原子为杂化；提供孤对电子的能力N＞O, 配位键的强度会比较强；固体中Cu+的价层电子排布为，3d轨道电子全充满结构稳定，的价层电子排布为不稳定；在该晶胞中，Sn位于顶点有1个，Cu位于面心有3个，P位于体心有1个，则一个晶胞的质量为；该晶胞结构类似面心立方最密堆积，晶胞中距离最近的Cu原子的核间距为面对角线的一半，即apm，则晶胞参数为，晶胞体积为，。 【详解】（1）Cu元素位于周期表ds区； （2）基态铜原子的核外电子空间运动状态为轨道数14，A错；电负性：，C错；中N原子为sp杂化，而中N原子为杂化，B对；提供孤对电子的能力N＞O, 配位键的强度：大于，D正确； （3）固体中Cu+的价层电子排布为，3d轨道电子全充满结构稳定，的价层电子排布为不稳定；的水合能比的水合能大得多(可以补偿由变成所消耗的第二电离能)  所以水溶液中比稳定； （4）由于②号O原子和都与苯环共平面，则都是杂化，③号N原子P轨道只有一个电子，②号O原子P轨道的一对电子与苯环形成大π键，都无法再提供一对电子；①中O采用sp2杂化，三个杂化轨道中一个单电子共用形成σ键，另外两对孤对电子，还一个单电子形成π键，有机多齿配体中p轨道能提供一对电子的原子是①号O；配合物中含2个Cu←O，1个Cu→N配位键，1mol配位键个数为； （5）①从晶胞结构可知，距离Sn原子最近的Cu原子有12个；②晶胞中距离最近的Cu原子的核间距为面对角线的一半，即apm，则晶胞参数为，晶胞体积为，在该晶胞中，Sn位于顶点有1个，Cu位于面心有3个，P位于体心有1个，则一个晶胞的质量为，求得该晶胞的密度为，晶胞密度为； 8．(1) 2p (2) B > Cl电负性大，中Cl原子多，使N电子云密度降低，N的孤电子对不易给出与形成配位键，即形成的配位键稳定性低 (3) GaN 12 【详解】（1）基态B原子核外电子排布：，占据的最高能级符号2p；As原子序数33，基态As原子与的价层电子排布式； （2）①A．氨硼烷，其结构和乙烷相似，则氨硼烷中B原子的杂化方式为，A错误； B．氨硼烷分子与水分子间可形成氢键，所以相同条件下在水中的溶解度：氨硼烷>乙烷，B正确； C．N原子核外电子排布处于半充满稳定结构，第一电离能高于相邻元素；B核外电子排布：，第一电离能不高于相邻元素，C错误； D．2s能级未排满电子，不是硼原子能量最低的激发态，D错误； 答案选B； ②Cl电负性大，中Cl原子多，使N电子云密度降低，N的孤电子对不易给出与形成配位键，即形成的配位键稳定性低； （3）均摊法计算可知Ga原子与N原子个数比为1：1，则其化学式：GaN；距离每个N原子距离最近的N原子数目为12； 9．(1) 第四周期ⅥB族 D E (2)邻羟基苯甲酸中邻位上的羟基可与羧基形成分子内氢键，不仅导致羧基中的羟基的极性更大，酸性增强，而且还使其与水分子之间不易形成氢键，水溶解性不大；(或对羟基苯甲酸对位的羟基无法与羧基形成分子内氢键，更易与水分子之间形成氢键，故酸性比邻羟基苯甲酸弱，水溶解性大) (3) 【详解】（1）①铬为24号元素，位于元素周期表第四周期ⅥB族；A为基态硫原子的简化电子排布式，B为的简化电子排布式，C和D都是硫原子激发态的简化电子排布式，由于能量，所以能量较低的是，故选D； ②的价层电子排布式为，由结构可知配离子与配体形成6配位，则中心的杂化方式为，故选； ③由于配位键属于键，配离子中所含的键为32，键为4，故个数比为；配体中三种非金属元素为，电负性由大到小的顺序是； （2）常温下，邻羟基苯甲酸的水溶解性比对羟基苯甲酸小，而邻羟基苯甲酸的酸性比对羟基苯甲酸强，原因是邻羟基苯甲酸中邻位上的羟基可与羧基形成分子内氢键，不仅导致羧基中的羟基的极性更大，酸性增强，而且还使其与水分子之间不易形成氢键，水溶解性不大；(或对羟基苯甲酸对位的羟基无法与羧基形成分子内氢键，更易与水分子之间形成氢键，故酸性比邻羟基苯甲酸弱，水溶解性大)； （3）金刚石的晶胞中碳原子位于顶点8个，面心上下左右前后6个，体内两层对角线各2个共4个，一个晶胞中单独占有碳原子数目=4+8×+6×=8，T-碳的晶体结构可以看成金刚石晶体中每个碳原子被一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代，故含有碳个数为8×4=32个。T-碳晶胞参数为a pm，NA为阿伏加德罗常数。T-碳晶体的摩尔体积。 10．(1)6 (2) Al 钠的第一电离能较小，第二电离能突然增大很多，故钠的化合价为+1价；镁的第三电离能，铝的第四电离能发生突变，故镁的化合价为+2价，铝的+3价 (3) 【详解】（1）基态原子的核外电子排布为：1s22s22p63s2,故共6种空间运动状态； （2）①b为与镁相邻且同周期的元素，其电离能第四电离能瞬间增大，故b最外层有三个电子，为Al元素； ②钠的第一电离能较小，第二电离能突然增大很多，故钠的化合价为+1价；镁的第三电离能，铝的第四电离能发生突变，故镁的化合价为+2价，铝的+3价 （3）①该晶胞中Fe有 ，因为镁在晶胞内部，不被其他晶胞所共用，故有8个，因为H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe的周围，晶胞中共有4个铁原子，所以氢原子共24个，故该氢化物的化学为 ②标准状况下，该氢化物中氢的密度，氢气的密度，二者的比值； 11．(1)AC (2) (3) O＞N＞C＞H N－H…O 彼此通过范德华力结合使能量降低、熵减小 【详解】（1）A． 石墨烯碳原子形成3个σ键、采用 sp2杂化，金刚石中C形成4 个σ键、采用 sp3杂化、VSPRE 模型为正四面体形，A正确； B． 多层石墨烯层间为范德华力、故为混合型晶体，金刚石均共价型晶体，B错误； C． 结合选项A可知，1mol 石墨烯与金刚石中，σ键键数之比为 3:4，C正确； D． 石墨烯中 C—C 键键能较金刚石大，则石墨烯更稳定，故石墨烯的内能更低，D错误； 选AC。 （2）按均摊法可知，每个平面正六边形中含个碳原子，图 1 中 C—C 键键长为 apm，平面正六边形面积为，则石墨烯的密度ρ=g/cm2 。 （3）同周期从左向右电负性逐渐增强，同主族从上到下电负性逐渐减弱，尿素中各种元素的电负性由大到小的顺序O＞N＞C＞H，由图知，尿素分子通过N－H…O氢键有序地组合成具有蜂窝状六角形通道结构的接受体。该超分子包合物能稳定存在的原因是彼此通过范德华力结合使能量降低、熵减小。 12．(1) 5    (2)2 (3)3：2 (4) 4 都构成共价晶体，且C-N键的键能大于C-C键的键能 【详解】（1）基态氮原子核外电子排布为1s22s22p3，有5种空间运动状态的电子；N原子核外电子排布式是1s22s22p3，结合泡利原理、洪特规则，其核外电子排布图为  ； （2）同周期主族元素岁族序数增大第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族、VA族元素第一电离能大于同周期相邻元素，与氧同周期，且第一电离能比氧小的非金属元素有B、C元素共有2种； （3）中C的杂化方式为sp2，分子中苯环C为sp2杂化，-CN中C为sp杂化，-CH3与-CH2-与-CH中C为sp3杂化，所以分子中sp2C有6个，spC有1个，sp3C有3个，所以与的碳原子杂化类型相同和不同的碳原子的个数比为6：4=3：2，故答案为：3：2； （4）①根据晶胞结构分析，1个C周围等距且最近的N有4个；晶体硬度超过金刚石，从C-N的键能和C-C键能角度分析，该晶体和金刚石二者均为原子晶体，该晶体中的C-N键的键长比金刚石中的C-C键的键长短，键能大，故硬度较金刚石大，故答案为：4；都构成共价晶体，且C-N键的键能大于C-C键的键能； ②该晶胞中含有碳原子数为8×+6×=3，含有N原子数目为4，则晶胞的化学式为C3N4，一个晶胞的质量为g，晶体的体积为(a×10-10)3cm3，故晶胞的密度为g/cm3，故答案为：g/cm3。 13．(1) Fe、Ni    (2)二者均为金属晶体，K的原子半径大于Fe且价电子数小于Fe，K的金属键小于Fe，原子化热小于Fe，故金属的熔点：K小于Fe (3)黄血盐中与中心原子Fe通过配位键结合，难电离，溶液中浓度非常低 (4) 4 【详解】（1）涉及到的元素有C、N、S、K、Fe、Ni等，属于d区的元素有Fe和Ni两种，都是第VIII族元素，电负性最大的是N元素，价电子轨道表示式为：  ； （2）K和Fe都是金属晶体，K的原子半径比Fe的半径大，价电子比铁少，金属键比铁的弱，金属键越弱，金属的熔点越低，硬度越小； （3）KCN易溶于H₂O电离出K+和CN-离子，有毒性的离子是CN-离子，黄血盐化学式是属于配合物，与中心原子Fe通过配位键结合，在溶液中不电离出CN-离子，CN-浓度很小，黄血盐毒性很低； （4）晶胞中，K原子位于顶点和内部，共有个，S原子位于内部2个，晶胞的棱上8个，共有个，Ni原子8个位于晶胞的面心上共有，从晶胞结构上可以看出S原子最近的Ni原子数目为4个，该晶胞中评均含有2个，一个晶胞的质量是摩尔质量除以阿伏伽德罗常数乘以2，晶胞质量==g。 14．(1) A > > (2) 分子间的氢键，在与苯溶解过程中会被削弱 为离子晶体，离子半径小，离子键强，熔点高；而；的半径大，离子键弱，熔点低 (3)KFe2Se2 【详解】（1）[Ar]4s1属于基态的Ca+，由于Ca的第二电离能高于其第一电离能，故其在失去一个电子所需能量较高，[Ar]4s2属于基态的Ca原子，其失去一个电子变为基态Ca+，[Ar]4s14p1属于激发态Ca原子，其失去以电子所需要的能量低于基态Ca原子，[Ar]4p2属于激发态的Ca+，其失去一个电子所需要的能量低于基态的Ca+，综上所述，电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ar]4s1，A正确，故答案为：A；核电荷数相同，核外电子数越多，半径越大，应为Fe2+＞Fe3+，PH3分子中P原子价层电子对个数=3+=4且含有一个孤电子对，立体结构为三角锥形；PF3发生的是非等性sp3杂化，为三角锥形，但是氟原子的半径大于氢原子，空间阻力更大，因此PH3的键角较小，因此键角PF3＞PH3； （2）分子间的氢键，在与苯溶解过程中会被削弱，因此混合后溶液的总体积偏大；为离子晶体，离子半径小，离子键强，熔点高；而；的半径大，离子键弱，熔点低，因此和组成的混合体系的熔点偏低； （3）由平面投影图可知，钾原子8个位于顶点，1个位于体心，其个数为：8×+1=2，硒原子8个位于棱上，2个位于晶胞内部，其个数为8×+2=4，铁原子8个位于面心，其个数为8×=4，化学式为KFe2Se2。 15．(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。 16．(1) +或- 7 (2) 6 四面体形 (3)Mn2+价层电子排布式为3d5，达到稳定结构，不易失电子形成Mn3+，Fe2+价层电子排布式为3d6，要失去1个电子才达到稳定结构，较易形成Fe3+，故锰的第三电离能大于铁 (4) BiLi3或Li3Bi (0.25，0.75，0.25) 2： 【详解】（1）基态Li原子核外电子排布图为  ，其1s轨道上有2个自旋方向相反的电子，2s轨道上有1个电子，其核外电子自旋磁量子数的代数和为+或-；核外价层电子的运动状态种类数=核外价层电子总数，基态 Mn原子核外价层电子数为7个，即基态 Mn原子核外价层电子的运动状态有7种； （2）PF中心原子的价层电子对数为；POF3中心原子的价层电子对数为，其空间构型为四面体形； （3）Fe、Mn失去的第三个电子分别是3d6、3d5上的电子，3d5为半充满稳定结构，失去电子所需能量较大，则第三电离能Fe小于Mn； （4）①Bi位于顶点和面心，个数为=4，Li(1)位于棱上和体心，个数为，Li(2)位于体内，个数为8，Bi、Li个数比为4:(4+8)=1:3，则晶体的化学式为BiLi3； ②根据图示可知，C在x、y、z轴上的坐标投影分别为0.25、0.75、0.25，故C的坐标为(0.25，0.75，0.25)；设晶胞棱长为a，Bi 与Li(1)之间的最短距离为棱长的一半即，Bi 与Li(2)之间的最短距离为体对角线的，即为，则Bi与Li(1)和Li(2)之间的最短距离的比为。 17．(1) [Ar]3d10 4s24p1或写1s22s22p63s23p63d104s24p1 GaN、GaP、GaAs均为共价晶体，原子半径：N<P<As，与Ga原子形成的共价键键长逐渐增大，键能逐渐减小，所以熔点逐渐下降 (0，，) 5：27：32 (2)sp3 (3) N2O、CO2、CS2(任写一种) 直线形 (4) F>O>N>C>B 大于 2 (5) B ×1030 【详解】（1）①镓为第四周期ⅢA族的元素，基态Ga原子的核外电子排布为：[Ar]3d10 4s24p1或写1s22s22p63s23p63d104s24p1； ②GaN、GaP、 GaAs的结构类似于金刚石，则GaN、GaP、GaAs均为共价晶体，原子半径：N<P<As，与Ga原子形成的共价键键长逐渐增大，键能逐渐减小，所以熔点逐渐下降； ③由图可知，c点锰原子在x、y、z轴上的投影坐标分别为0、、，则c点Mn的原子坐标为(0，，)；根据“均摊法”，晶胞中含个Mn、个Ga、4个As，掺杂Mn之后，晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为5：27：32； （2）图中硫原子形成4个共价键且无孤电子对，为sp3杂化； （3）等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，阴离子的等电子体有N2O、CO2、CS2等；阴离子的中心原子N原子的价层电子对数为，为sp杂化，空间构型为直线形； （4）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；HF、NH4BF4、CH3CH(OH)CH3，三种物质中除H外的各元素的电负性由大到小的顺序为F>O>N>C>B；由于氟的电负性大于氯，故H-F键的极性更大，故HF分子的极性大于HCl；离子中的1个氢和中心原子氮形成1个配位键，离子中的1个F和中心原子B形成1个配位键，则1mol氟硼酸铵NH4BF4中含有2mol 配位键。 （5）由投影可知，A为位于晶胞内部，原子数为8；B原子位于顶点和体心，根据“均摊法”，晶胞中含个B；C原子位于棱上和六个面上，晶胞中含个C；结合化学式Ag2HgI4可知，ABC分别为I、Hg、Ag，晶体密度为。 18．(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=。 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 $$