2025届高三化学一轮复习 复习题--物质结构与性质

2025届高三化学复习题--物质结构与性质 1．（2024·陕西西安·一模）镓、铟都是典型的稀有分散元素。回答下列问题： (1)基态原子的核外价电子排布式为 ，最高能级电子的电子云形状为 。 (2)一种含镓药物的合成方法如图所示： ①化合物Ⅰ中环上原子的杂化方式为 ，化合物中含有的键的物质的量为 。化合物Ⅰ中所含元素的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 ②化合物Ⅱ中的配位数为 ， 。 (3)一种由组成的晶体属四方晶系，晶胞棱边夹角均为，其晶胞结构如图。 ①A点、B点原子的分数坐标分别为。则C点原子的分数坐标为 。 ②表示阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 (用含的代数式表示)。 2．（2024·北京朝阳·一模）硼及其化合物在科研、工业等方面有许多用途。 (1)基态B原子价层电子排布式是 。 (2)六方氮化硼晶体也被称为“白石墨”，具有和石墨晶体相似的层状结构，如图所示。 ①比较B和N的电负性大小，并从原子结构角度说明理由： 。 ②分析六方氮化硼晶体层间是否存在化学键并说明依据： 。 (3)氮化硼量子点(粒径大小为2~10nm)可用于检测金属离子，如Fe2+或Fe3+的检测原理如下图。 ①图2所示的微粒中Fe与O之间存在的相互作用力类型为 。 ②n= (填数字)。 (4)NaBH4是一种重要的储氢材料，其晶胞结构由Ⅰ、Ⅱ两部分组成，如图所示。 ①I不是晶胞，从结构角度说明原因： 。 ②已知阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为 g·cm-3。(1nm=10-7cm) 3．（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）。 4．（2024·浙江杭州·二模）氮、硫和氯等是构成化合物的常见元素。已知：2SO3+H2O=。 (1)某化合物的晶胞如图所示，其化学式是 ，周围最近的有 个，晶体类型是 。 (2)下列说法正确的是___________。 A．能量最低的激发态Cl原子的M层电子排布图为 B．电负性： C．中两个键的镜面在空间上相互垂直 D．第一电离能： (3)①和发生如下过程：，硫酸起到 (填“酸”、“碱”)的作用。 比较键角， (填“>”、“<”或“=”)，理由是 。 (4)将与发生化合反应生成型离子化合物，其中A为，写出B的结构式 。 5．（2024·全国·二模）锰及其化合物的用途非常广泛。回答下列问题： Ⅰ.一种锰化合物在不同条件下能高效催化还原为CO或HCOOH，反应如下： (1)基态Mn原子的价层电子排布为 。含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物，则1mol该锰化合物中通过螯合作用形成的配位键有 mol。 (2)中C的杂化方式为 ，中N的杂化方式为 。 (3)N、O和C三种元素的第一电离能大小顺序为 。 (4)的碱性强于的主要原因为 。 Ⅱ.一种锰氧化物的晶胞结构如图所示。 (5)该锰氧化物的化学式为 。 (6)已知该晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数为，则该锰氧化物的摩尔体积为 (列出计算式)。 6．（2024·四川成都·一模）含碳物质广泛存在于有机物和无机物中。回答下列问题： (1)基态C原子的未成对电子数为 。 (2)科学家正致力于研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。 ①下列有关CH4和CO2的说法正确的是 (填标号)。 a．两者都为含有极性共价键的极性分子 b．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2 c．CH4与SiH4互为等电子体，故SiO2与CO2互为等电子体 d．电负性大小：O>C>H 一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。 参数分子 分子直径/nm 分子与H2O的结合能 E/(kJ·mol-1) CH4 0.436 16.40 CO2 0.512 29.91 ②“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是 。 ③为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，结合图表从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是： 。 (3)发现C60的三位科学家荣获了1996年的诺贝尔化学奖。 ①C60的分子结构如图所示，则1 mol C60分子含有的σ键的数目为 。 ②根据理论计算，C60中碳原子的杂化方式既不是sp2，也不是sp3，而是介于两者之间的sp2.28.据此推测，下列球碳(碳原子彼此链接形成类似C60的球形结构)中的碳原子的杂化方式，最接近sp2杂化的是 。 a．C20        b．C80        c．C240        d．C540 ③C60分子中成键方式可视为每个原子接2个单键和1个双键，它能与F2发生加成反应，其加成产物为 。 ④C60与碱金属形成的盐具有特别的意义，他们能在低温时转变为超导材料。K与C60形成的一种超导材料的晶胞如图所示，图中白球表示C60，黑球表示钾原子。该材料的化学式为 。已知晶胞边长为a=1424 pm，则该超导材料的理论密度ρ的计算式为 。 7．（2024·福建福州·二模）铁被誉为“工业之母”，铁也是人体必须的痕量元素之一，人体血液中血红蛋白中血红素结构如图。 (1)血红素中铁微粒()的基态价电子排布式是 。 (2)血红素中C、N、O的第一电离能大小顺序为 。 (3)血红素结构中含有吡咯()单元。吡咯能与盐酸反应，从结构角度解释原因 。吡咯()的沸点高于噻吩()的原因是 。 (4)的中毒是由于与血红蛋白(Hb)发生配位反应，其反应方程式可表示为：。已知、与血红素(Hb)的配位常数如下表： 配位常数K ①写出一种与互为等电子体的微粒的化学式 。 ②反应的平衡常数 。 ③实验表明，当，即可造成人的神经损伤。则吸入肺部的的必须低于 。 (5)奥氏体是碳无序地分布在中的间隙固溶体。晶胞结构如图，平均7个晶胞含有1个碳原子，则奥氏体中碳的质量分数约为 (列计算式)。 8．（2024·四川宜宾·二模）有机阳离子是一类带正电荷的粒子，如（甲铵离子）、（二甲基氧正离子）、（胍离子）等。 (1)C原子价电子的轨道表示式为 。第一电离能N O（填“>”或“<”），原因是 。 (2)中N的杂化方式为 。从化学键的角度描述由（甲胺）形成的过程 。 (3)分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数（如苯分子中的大键可表示为）。为平面结构，则中的大键应表示为 。 (4)某材料中含有机阳离子，其晶胞结构如图所示。 ①化学式为 ；其中周围最临近的个数为 。 ②已知晶体密度为，阿伏加德罗常数的值为，列式计算两个之间的最短距离为 。 9．（2024·河北·一模）砷化镓是一种半导体化合物，可用于太阳能电池。一种砷化镓废料(主要成分为，含、、等杂质)中回收单质镓和砷的化合物的工艺流程如图所示。 已知：①“碱浸”时，中以的形式进入溶液。 ②离子完全沉淀时的：为8，为5.6。 (1)As在周期表中的位置为 ，最高能级电子云轮廊图为 形。第一电离能比较： (填“<”“>”或“=”，下同)，原子半径比较：As Ga。 (2)下图为砷化镓晶胞，白球所代表原子的配位数是 。已知：晶胞参数为apm，密度为，则阿伏加德罗常数可表示为 (用含a、d的式子表示)。 (3)“碱浸”时，参加的离子方程式为 。 (4)“调①”时， 最合适；滤液②的溶质成分为 (写化学式)。 (5)写出用情性电极电解制备镓单质的电极反应方程式： 。 10．（2024·浙江·二模）吡啶为含N有机物。这类物质是合成医药农药的重要原料。下列吡啶类化合物A与Zn(CH3CH2)2(即ZnEt2)反应生成有机化合物B，B具有优异的催化性能。 (1)吡啶类化合物A易溶于水，原因是 ，含Zn有机物B的分子结构中含 （填序号）。 A．离子键     B．配位键      C．π键      D．σ键      E．氢键 (2)HN3分子的空间结构如图2所示(图中键长单位为10-10 m)。N-N、N=N和N≡N的共价键键长分别为1.40×10-10 m、1.20×10-10 m和1.09×10-10 m。试依据信息画出HN3分子的结构式 ，分子中N原子的杂化方式为 ． (3)某种新型储氢材料的晶胞如图3，八面体中心为M金属离子，顶点均为NH3配体，四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188 g/mol，则M元素为 (填元素符号)。在该化合物中，M离子的价电子排布式为 ． 11．（2024·山东泰安·一模）钾、铁和硒(Se)元素在医药、催化、材料等领域有广泛应用。回答下列问题： (1)基态铁原子的价电子排布式为 。阴阳离子的电子云分布在对方离子的电场作用下发生变形的现象称为离子极化，电荷密度越高，极化能力越强。和相比，化学键中共价键成分百分数较高的是 ，原因是 。 (2)常温常压下，为无色液体，固态的晶体类型为 ；中心原子的价层电子对数为 ，下列对分子空间构型推断合理的是 (填标号)。 a．　b．　c．　d．　e． (3)钾元素与氧元素形成的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧剂。其中一种化合物的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投影如图所示，该化合物的化学式为 ，其晶胞边长为anm，为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 (用含a、的代数式表示)。 12．（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 。 13．（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)。 14．（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）。 15．（2023·四川南充·一模）钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗等领域。 (1)基态Ti原子的价电子轨道表示式是 。 (2)与互为等电子体，与甲基咪唑反应可以得到其结构如下图所示。 ①分子的空间构型为 。 ②甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ，C、N、Si的电负性由大到小的顺序为 ，1个中含有 个σ键。 ③稳定性比差，试从化学键角度分析原因： 。 (3)属于四方晶系，晶胞棱边夹角均为90°。研究表明，通过氮掺杂反应可生成，能使对可见光具有活性，反应如图所示。 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，称为原子的分数坐标。已知上述晶胞中所有键键长为rpm，B点钛原子分数坐标为，占据氧原子围成的八面体空隙，则A点钛原子的分数坐标为(，0， )。若晶体密度为，则阿伏加德罗常数的值 。 ②晶体中 。 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·浙江·一模）氟及其化合物种类繁多，应用广泛。请回答： (1)基态F原子的价层电子排布式是 。 (2)下列说法不正确的是_______。 A．第三电离能大小：F>O>N>C B．冰晶石(Na3AlF6)中含有极性共价键、配位键、离子键 C．SO2F2的结构类似H2SO4，SO2F2中的键角∠OSO<∠FSF D．熔点大小：AlF3>AlBr3>AlCl3，推测AlF3为离子化合物 (3)OF2分子的空间构型为 ；其分子极性 H2O(填“>”或“<”)。 (4)氟化氢是弱酸，在水溶液中存在；但，当HF浓度大于5molL-1时，氢氟酸是一种相当强的酸，请解释原因： 。 (5)某含氟化合物晶胞如图，其化学式为 ，设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为 g/cm3 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) 哑铃形(或纺锤形) (2) 6 1 (3) 【详解】（1）Ga为31号元素，则基态原子的核外价电子排布式为；最高能级为4p能级，其电子云形状为哑铃形(或纺锤形)； （2）①吡啶环的结构与苯环相似，故C原子采用杂化；化合物Ⅰ除了环上6个键，其他键如图所示： ，1 mol化合物Ⅰ中总共有17 mol键；Ⅰ中含有四种元素O、N、C、H，同周期元素，从左到有，半径减小，电负性增大，所以电负性由大到小的顺序为O>N>C>H； ②化合物Ⅱ中Ga的配位数为6，其中4个COOH失去H后显-1，化合物Ⅱ整体带1单位负电荷，所以； （3）①由位于顶点A点和体心B点原子的分数坐标分别为：(0，0，0)、(，，)，可知C点的Z轴坐标为，x、y轴的坐标都是，则C点的分数坐标为：()； ②由晶胞结构可知，铟原子形成的四面体空隙有8个，形成的八面体空隙也有8个，则四面体空隙的占有率为，晶胞中位于顶点、面上和体内的铜原子个数为，位于棱上、面心和面上的铟原子个数为，位于体内的碲原子个数为8，则铜、铟、碲的原子个数为4∶4∶8=1∶1∶2，晶体的化学式为CuInTe2，该晶体的密度=。 2．(1)2s22p1 (2) 电负性：B<N ；B和N电子层数相同，核电核数B<N，原子半径B>N，原子核对键合电子的吸引作用B<N 层内B原子与N原子的核间距为145pm，层间距离为333pm，说明层间没有化学键相连 (3) 配位键 3 (4) I中8个顶角不完全相同，三套各两个平行面不完全相同 【详解】（1）B的原子序数是5所以基态B原子价层电子排布式2s22p1。 （2）①B和N都位于第二周期，根据电负性规律可以判断出电负性：B<N。从原子结构角度进行解释：B和N电子层数相同，核电核数B＜N，原子半径B＞N，原子核对键合电子的吸引作用B＜N。 ②根据六方氮化硼晶体结构可以看出，层内B原子与N原子的核间距为145pm，层间距离为333pm，说明层间没有化学键相连。 （3）①铁离子有空轨道，氧原子有孤电子对，结合图2结构可以看出微粒中Fe与O之间存在的相互作用力类型为配位键。 ②与Fe成键的四个O中，有三个O各带一个负电荷，根据电荷守恒，铁为+3价，所以n=3。 （4）①由图中结构可以看出Ⅰ中8个顶角不完全相同，三套各两个平行面不完全相同，无法通过平移后无隙并置得到晶体，所以不是晶胞。 ②由晶胞结构可以得到，Na+个数为：，个数为：，所以晶体密度为： g·cm-3。 3．(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：=。 4．(1) Cs2[][] 8 离子晶体 (2)CD (3) 酸 > 中氮为sp杂化，是直线形结构，中氮为sp2杂化，为平面三角形结构 (4) 【详解】（1）据“均摊法”，晶胞中含个、个、个Cs，则化学式为Cs2[][]；由图可知，周围最近的在上下层各有4个，共有8个，该物质中含有离子键，其晶体类型是离子晶体； （2） A．氯为17号元素，基态Cl原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5，能量最低的激发态Cl原子则会有1个3s电子跃迁到3p轨道，故M层电子排布图为，错误； B．H与N和S形成氢化物时，H均为正价，故三者中H的电负性最小，且元素周期表中电负性最强的三种元素为F、O、N，故电负性：，错误； C．键为镜面对称，则中两个键的镜面在空间上相互垂直，正确； D．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：，正确； 故选CD； （3）反应中硫酸提供氢离子，起到酸的作用；中氮为sp杂化，是直线形结构，中氮为sp2杂化，为平面三角形结构，故键角，>； （4） 与发生化合反应生成型离子化合物，其中A为，结合质量守恒可知，B为含有1个N、2个S、6个O形成的负三价阴离子，结合已知：2SO3+H2O=，则B为。 5．(1) 2 (2) sp (3) (4)分子中乙基是推电子基团，使得N上电子云密度更大，更容易结合 (5) (6) 【详解】（1）①基态Mn原子的价层电子排布为。 ②1mol该锰化合物中通过鳌合作用形成的配位键只有2mol，Mn与Br、CO形成的配位键并未成环。 （2）中C的杂化方式为sp，中N形成3个共价键和1个孤电子对，杂化方式为。 （3）元素C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次增大，同一周期元素慎搏的第一州迟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，所以其第一电离能大小顺序是N＞O＞C。 （4）分子中乙基是推电子基团，使得N上电子云密度更大，更容易结合，故碱性更强。 （5）晶胞中Mn的个数为，O的个数为，故其化学式为。 （6）由①分析可知，1mol晶胞的体积为()，1mol晶胞中含有2mol 。的结构单元，故锰氧化物的摩尔体积。 6．(1)2 (2) d 范德华力、氢键 分子与H2O的结合能越大表明越容易与H2O结合，且CO2的分子直径小于笼状结构的空腔直径 (3) 90NA d C60F60 K3C60 【详解】（1）基态C原子电子排布式为1s22s22p2，未成对电子数为2。 （2）①a．CH4和CO2分别为正四面体形和直线形，两者都为含有极性共价键的非极性分子，a错误； b．CH4和CO2是分子晶体，熔点的大小与键能无关，b错误； c．SiO2是共价晶体，没有SiO2分子，故SiO2与CO2不互为等电子体，c错误； d．非金属性越强，电负性越大，则 C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为 ：O>C>H，d正确； 故选d； ②“可燃冰”中存在范德华力，另外水分子间还存在氢键； ③已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，结合图表从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是：分子与H2O的结合能越大表明越容易与H2O结合，且CO2的分子直径小于笼状结构的空腔直径。 （3）①1molC60分子每个C形成3个C-C键，且每个键为2个C共用，则每个碳原子含有的σ键个数为1.5，所以1mol C60分子中σ键的数目为1.5×60×NA=90NA； ②球碳中六边形的比例越大，碳原子的杂化方式越接近sp2，4种球碳中C540含有六边形的比例最大，碳原子的杂化方式最接近sp2，故选d； ③C60中双键个数为×60=30，加成产物的分子式为C60F60； ④由晶胞结构可知，C60的个数为=4，钾原子的个数为=12，该材料的化学式为K3C60，已知晶胞边长为a=1424 pm，则该超导材料的理论密度ρ的计算式为ρ=。 7．(1) (2) (3) 吡咯分子中氮原子有孤电子对与的空轨道形成配位键 吡咯分子间有氢键 (4) 或或 400 (5) 【详解】（1）铁为26号元素，Fe2+的基态价电子排布式为3d6； （2）同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，N元素2p能级半满更稳定，第一电离能比相邻元素大，故第一电离能大小顺序为I1(N)>I1(O)>I1(C)； （3）吡咯分子中氮原子有孤电子对与H+的空轨道形成配位键，故吡咯能与盐酸反应；吡咯中有分子间氢键，沸点高于噻吩； （4）①CO是2由2个原子构成的分子，且有14个电子，与其互为等电子体的微粒有N2或CN−或； ②反应CO(aq)+Hb⋅O2(aq)⇌O2(aq)+Hb⋅CO(aq)的平衡常数K=； ③由，要，则； （5）γ-Fe晶胞中铁原子位于顶点和面心，则每个晶胞中含有，平均7个晶胞中含有1个碳原子，则奥氏体中碳的质量分数约为。 8．(1) > N原子2p能级半充满，结构稳定 (2) sp3 中N原子提供1个孤电子对，H+提供1s空轨道，通过1个配位键形成 (3) (4) PbCH3NH3Cl3 12 【详解】（1）C原子价电子排布式为2s22p2，价电子的轨道表示式为。N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，所以第一电离能N>O。 （2）中N原子形成4个σ键，无孤电子对，杂化方式为sp3。中N原子提供1个孤电子对，H+提供1s空轨道，通过1个配位键形成。 （3）为平面结构，可知C原子、N原子均采用sp2杂化，C、N原子各有1个未参与杂化的p轨道形成大键，所以成键原子数为4，C原子形成键的p轨道中有1个电子，N原子形成键的p轨道有2个电子，该离子带1个单位正电荷，电子数为1+2×3-1=6，则中的大键应表示为 。 （4）①根据均摊原则，晶胞中的个数为 、Cl-数、Pb2+数为1，化学式为PbCH3NH3Cl3；其中周围最临近的个数为12。 ②晶体密度为，阿伏加德罗常数的值为，设晶胞边长为acm，则，两个之间的最短距离为。 9．(1) 第四周期第VA族 哑铃 > < (2) 4 (3) (4) 8 、 (5) 【分析】 Ga在周期表中位于Al的正下方，性质与Al相似，砷化镓废料，砷化镓废料（主要成分为GaAs,含Fe2O3、SiO2等杂质）制备镓，将砷化镓废料粉碎后，加入氢氧化钠和H2O2碱浸后，SiO2转化为Na2SiO3，GaAs转化为NaGaO2和Na3AsO4，Fe2O3难溶于氢氧化钠溶液形成滤渣1，由于离子完全沉淀的pH值，为8，为5.6，所以陆续生成H2SiO3和Ga(OH)3沉淀，利用CO2调节pH1，生成滤渣2为H2SiO3，再利用CO2调节pH2，生成滤渣3Ga(OH)3，对滤渣3利用氢氧化钠溶液进行沉淀转溶，再进行电解得到嫁，滤液3中主要成分为Na3AsO4，经过蒸发浓缩和冷却结晶后得到Na3AsO4•12H2O，据此分析解题。 【详解】（1） As在周期表中的位置为第四周期第VA族；最高能级为4p，其电子云轮廊图为哑铃形；As和As处于同一周期，而处于VA的As外围电子处于半满的较稳定结构，故As的第一电离能大于Ga；同周期主族元素原子半径从左到右依次减小，所以As的原子半径小于Ga； （2）由图可知，黑球的配位数为4，砷化镓的化学式可知白球的配位数也为4；每个晶胞中含有4个As和4个Ga，则晶胞的密度可表示为，则NA=； （3）“碱浸”时GaAs转化为NaGaO2和Na3AsO4，离子方程式为； （4）“调①”时是为了沉淀，根据题中信息可知8；利用CO2调节pH2，生成滤渣3为Ga(OH)3，为确保沉淀完全，CO2过量所以溶液中为、； （5）电解是的电子转化为Ga单质，其电极反应式为：。 10．(1) 化合物A与水分子间存在氢键 BCD (2) H-N=N≡N sp、sp2 (3) Fe 3d6 【详解】（1）吡啶类化合物A易溶于水，是由于该化合物分子中含有亲水基羟基，使A分子与水分子之间形成氢键，增加了分子之间的吸引作用； 根据含Zn有机物B的分子结构可知：该物质是由分子构成的共价化合物，其中不含有离子键，也不含有羟基，含有配位键、σ键、π键，故合理选项是BCD； （2）根据HN3分子的空间结构，结合N-N、N=N和N≡N的共价键键长大小，可知HN3的结构式应该是：H-N=N≡N； 在高物质分子中，形成三键的氮原子采用sp杂化；形成双键的N原子采用sp2杂化； （3）根据晶胞结构可知：该晶胞中含有黑球●的数目是8×+6×=4；含有白球○的数目是8×1=8，黑球与白球的个数比为●：○=4：8=1：2，由于八面体中心为M金属离子，顶点均为NH3配体，四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188 g/mol，则(M+17×6)+2(11+4)=188，解得M=56，所以M是Fe元素；该化合物中黑球与白球个数比为1：2，白球为[BH4]-，根据化合物中元素化合价代数和为0，可知黑球带2个单位正电荷，表示的化学式为[Fe(NH3)6]2+，其中中心Fe2+是Fe原子失去最外层的2个4s电子形成的，因此其价层电子排布式是3d6。 11．(1) 3d64s2 Fe3+比Fe2+电荷密度高，离子的极化能力强，电子云重叠程度大 (2) 分子晶体 5 d (3) KO2 【详解】（1）铁是26号元素，基态铁原子的价电子排布式为3d64s2，和相比，化学键中共价键成分百分数较高的是，原因是：Fe3+比Fe2+电荷密度高，离子的极化能力强，电子云重叠程度大。 （2） 常温常压下，为无色液体，熔沸点较低，固态的晶体类型为分子晶体，中心原子的价层电子对数为4+=5，含有1个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥较大，则分子空间构型可能为，故选d。 （3）根据晶胞的三视图可以知道，K原子在晶胞的顶点和体心，一个晶胞含有K原子8 +1=2，O原子有两个在晶胞内，八个在棱上，一个晶胞中含有的O原子2+8= 4，晶胞内K原子与0原子个数比为1 : 2，所以钾元素和氧元素形成的化合物的化学式为KO2，经推算，一个晶胞中含有2个K原子和4个O原子，再将题目所给数据代入密度计算公式，晶体密度为。 12．(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。 13．(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。 14．(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。 15．(1) (2) 正四面体 、 54 钛原子半径比碳大，键比键的键长大、键能低，易断裂 (3) 【详解】（1）Ti的原子序数为22，位于第四周期第ⅣB族，基态Ti原子的价电子排布式为，则基态Ti原子的价电子轨道表示式是。 （2）①分子中，中心Si原子的价层电子对数为，根据价层电子对互斥理论可知的空间构型为正四面体，与互为等电子体，所以分子的空间构型也为正四面体。 ②由离子的结构可知，离子中含有杂化方式为杂化的单键碳原子和杂化的双键碳原子；同周期主族元素，电负性随着原子序数的增大而增大，同主族元素，原子序数越大，电负性越小，故C、N、Si的电负性由大到小的顺序为：N>C>Si；离子的结构中含有单键、双键和配位键，单键和配位键都是键，双键中含有1个键，则离子中含有54个键。 ③钛原子半径比碳大，Ti−Cl键比C−Cl键的键长大、键能低，所以更容易断裂，所以稳定性比差。 （3）①由图可知A点x坐标与B点相同为，A点y坐标为0，A点z坐标为B点坐标基础上增加一个Ti-O键长的相对长度，即为；由题干晶胞图可知，一个晶胞中含有Ti个数为：，O个数为：，故一个晶胞的质量为：，又知一个晶胞的体积为：，故晶体密度为，所以。 ②由题干的晶胞图可知，一个晶胞中含有Ti个数为：，O个数为：，N原子为：，故该晶体中：，故晶体中，解得。 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)2s22p5 (2)AC (3) V形或角形 < (4)随着HF浓度的增加，一部分F-通过氢键与未解离的HF分子形成相当稳定的HF等离子，促进HF的电离平衡正向移动，使得体系的酸度增大 (5) K2CuF4 【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； （2）失去两个电子后，碳元素为2s轨道全满状态较稳定，第三电离能应大于氮元素，A项错误；冰晶石(Na3AlF6)为离子晶体，含有离子键，其阴离子为配离子，含有配位键，Al和F之间是极性共价键，所以含有极性共价键、配位键、离子键，B项正确；O点电负性小于F，所以SO2F2中S-O的成键电子对更靠近中心S原子，排斥力更大，所以键角∠OSO＞∠FSF，C项错误；已知为共价化合物，属于分子晶体，分子晶体的熔点取决与范德华力，范德华力和摩尔质量有关，若也为分子晶体，其摩尔质量更小，沸点也应更小，与给出实际条件不符，所以可推测AlF3为离子化合物，D项正确；故选AC； （3）①分子中中心原子O的价电子对数为，根据价层电子对互斥理论，空间构型为V形； ②因为元素电负性大小顺序为F>O>H，所以的共用电子对偏向O，的共用电子对形成的极性与中心原子孤对电子形成的极性相同，而的共用电子对偏向F，O原子周围的电荷得到分散，所以的极性强于； （4）有很强的结合质子的能力，随着HF浓度增大，会和HF结合生成，即，该反有效地降低了溶液中的浓度，促进HF的电离，酸性增强； （5）根据均摊法计算，一个晶胞中的个数为，F的个数为，K的个数为，所以该含氟化合物的化学式为； ②该晶胞中共含有Cu原子2个，F原子8个，K原子4个，所以一个晶胞的质量，晶胞体积，所以该晶体的密度为。 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 $$