2025届高三化学复习题-- -物质结构与性质

2025届高三化学复习题---物质结构与性质 1．（2024·四川内江·模拟预测）John B．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POF， PF中心原子的价层电子对数为 ，POF3的空间构型为 。 下列对PF5中心原子杂化方式的推断合理的是 (填字母)。 A．sp2 B．sp3 C． sp3d D．sp3d2 (3)三元正极材料LiCNjMnO2掺杂Al3+可使其性能更优，第三电离能：Fe (填“大于”或“小于”)Mn，原因是 。 (4)链化锂被认为是很有潜力的正极材料，晶胞结构如图所示。 ①晶施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值为 。 2．（2024·四川泸州·二模）2020年底，我国嫦娥五号月球探测器成功发射，进行无人采样后已顺利回收。 (1)月球表面的月海玄武岩中富含钛和铁，基态钛原子的核外电子排布式为 ，基态。 铁原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图形状为 。 (2)将月海玄武岩用硝酸溶解，所得溶液用KSCN检验，溶液呈红色。KSCN中K、C、N的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)， SCN-中C原子的杂化方式为 ， lmolSCN-中含有的σ键数目为 。 (3)水溶液中Fe3+发生水解，水解过程中出现双核阳离子[Fe2(H2O)8(OH)2]4+。 该双核阳离子中Fe原子的配位数为 ，配体H2O的VSEPR模型为 。 (4)已知FeF3的熔点(1000℃)显著高于FeCl3的熔点(306℃)，原因是 。 (5)铁的氧化物有多种，科研工作者常使用FexOy来表示各种铁的氧化物。如图为某种铁的氧化物样品的晶胞结构，其化学式为 ；若该晶胞的晶胞参数为apm，a pm， 2a pm，则该晶胞的密度为 g·cm-3.(列出计算式即可) 3．（2024·四川雅安·三模）磷酸氯喹是用于治疗疟疾的药物，有研究表明该药物在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒2019-nCoV的感染。磷酸氯喹的结构简式如下图，请回答下列问题。 (1)基态P原子中，电子占据的最高能级符号为 ， 基态Cl原子价层电子排布式为 。 (2)磷酸氯喹分子中电负性最大的元素是 ； 第一电离能I(P) I(C1)(填“＞”或“＜”)。 (3)磷酸氯喹中C原子的杂化方式为 ，NH3沸点比AsH3的沸点高，其理由是 。 (4)磷酸根离子的空间构型为 ， 磷酸分子中π键数为 。 (5)金属磷化物Rh2P (化学式量为237)可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如图所示，晶胞中P的配位数为 ， 已知晶胞参数为a nm，则晶体的密度为 g·cm-3(列出计算表式，阿伏加德罗常数用NA表示)。 4．（2024·贵州遵义·三模）碳元素能形成多种单质及化合物，在生产生活中有重要的研究和应用价值。请根据以下信息，回答下列问题。 (1)邻氨基吡啶的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应，其结构简式如下图所示。 ①在元素周期表中铜位于 区(填“s”、“p”、“d”或“ds”)。C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为 。 ②邻氨基吡啶的铜配合物中，Cu2+的配位数是 ，N原子的杂化类型有 。 (2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。 ①1体积水可溶解约1体积CO2，1体积水可溶解约700体积NH3，NH3极易溶于水的原因是 ，反应时，向饱和NaCl溶液中先通入 。 ②NaHCO3分解得Na2CO3，空间结构为 。 (3)碳原子构成的单质具有多种同素异形体，也对应着有多种不同晶体类型。 ①下图为石墨和石墨烯的结构示意图。石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是 。 A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键 B．石墨中的碳原子采取sp3杂化 C．石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力 D．石墨烯中平均每个六元碳环含有2个碳原子 ②利用皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管可以合成T-碳，T-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(其中图(a)、(b)为T-碳的晶胞和俯视图，图(c)为金刚石晶胞)。 一个T-碳晶胞中含有 个碳原子，T-碳的密度非常小为金刚石的一半，则T-碳晶胞的边长和金刚石晶胞的边长之比为 。 5．（2024·四川成都·模拟预测）锌及其化合物在科学技术发展和人类生产生活中发挥着重要作用。 (1)明朝《天工开物》中就已经记载了我国古代的炼锌技术：以炉甘石(ZnCO3)和木炭为原料高温制取锌。请写出Zn2+的价电子排布轨道式 ，ZnCO3中C原子的杂化形式为 ，Zn、C、O的电负性由小到大的顺序是 。 (2)“此物(“锌火”)无铜收伏，入火即成烟飞去”，意思是锌的沸点(907℃)较低，宜与铜熔合制成黄铜。已知Zn与Cu的能量变化如下所示： Cu(g)Cu+(g)Cu2+(g) Zn(g)Zn+(g)Zn2+(g) ①试解释步骤②吸收能量大于步骤④的原因 。 ②金属锌采取如图1所示堆积方式： 该堆积方式类型与金属铜的堆积方式 (填“相同”或“不相同”)。 (3)我国科学家最新研制成功了一种纳米半导体材料可以高效实现光化学转换，该种材料主要成分为硫化镉和硫化锌。Cd与Zn位于同一副族，且在Zn的下一周期。已知ZnS熔点为2830℃；CdS熔点为1750℃，ZnS熔点更高的原因为 。 (4)独立的NH3分子中，H—N—H键键角为107°18'，请解释[Zn(NH3)6]2+离子中H—N—H键角变为109.5°的原因是 。根据VSEPR模型判断，下列微粒中所有原子都在同一平面上的一组是 。 A．和    B．和SO3 C．H3O+和   D．和 (5)图2为ZnS晶胞，图3为晶胞沿z轴的1∶1投影平面图： ①晶胞中最近的两个S原子之间的距离为 pm(含字母a写计算表达式)。 ②已知S2-半径为bpm，若晶胞中S2-、Zn2+相切，则Zn2+半径为 pm(写计算表达式)。(含字母a、b写计算表达式)。 6．（2024·山西运城·模拟预测）钛及其化合物在科技、生物、材料领域均有广泛应用。回答下列问题： (1)基态钛原子核外s能级和p能级的电子数之比为 ；钛元素处于元素周期表的 区。 (2)含钛新型正极材料KTiPO4F具有高化学电位。 ①PO的立体构型为 。与PO互为等电子体的分子为 (任写一种，填化学式)。 ②KTiPO4F中所含元素的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 ③一些氢化物的沸点如表所示： 氢化物 PH3 H2O HF 沸点/℃ -87.5 100 19.5 解释表中氢化物之间沸点存在差异的原因： 。 (3)Ti(IV)在酸溶液中可形成多种离子。其中如图1所示结构的离子符号为 ；[Ti(OH)2(H2O)4]2+中配位键的数目为 。 (4)CaTiO3晶体中Ca、O原子在立方晶胞中的位置如图2所示，其中Ti原子填充在O原子围成的 (填“正八面体”或“正四面体”)空隙中；若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体密度为ρg·cm-3，则O原子间的最近距离为 pm(用含NA、ρ的代数式表示)。 7．（2024·广东·高考真题）硒()是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光()效应以来，在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含的新型分子的合成路线如下： (1)与S同族，基态硒原子价电子排布式为 。 (2)的沸点低于，其原因是 。 (3)关于I~III三种反应物，下列说法正确的有 。 A．I中仅有键 B．I中的键为非极性共价键 C．II易溶于水 D．II中原子的杂化轨道类型只有与 E．I~III含有的元素中，O电负性最大 (4)IV中具有孤对电子的原子有 。 (5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为 (填“>”或“<”)。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠()可减轻重金属铊引起的中毒。的立体构型为 。 (6)我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。 ①X的化学式为 。 ②设X的最简式的式量为，晶体密度为，则X中相邻K之间的最短距离为 (列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)。 8．（2024·四川成都·三模）2020年12月17日，我国的嫦娥五号返回器携带月球样品，在内蒙古预定区域安全着陆。经科学家分析，发现月球土壤中富含有He、O、Si、 Fe、 Mg、Ca、Mn、Ti、Al、Au、Ag、 Pb、 Zn、 Cu等元素。 (1)使用3He的热核反应堆没有中子产生，故使用3He作为能源时，不会产生辐射。写出He的电子排布图 。 (2)溶液中Fe3+比Fe2+更稳定的原因是 。 (3)金属Ca和Mn属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属Ca的熔点沸点等都比金属Mn低，其原因是 。 (4)向Cu(OH)2悬浊液中通入NH3，蓝色沉淀溶解，溶液变为深蓝色，发生了如下反应：Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH—，NH3分子中N的杂化类型为 ， 比较NH3和[Cu(NH3)4]2+中H—N—H 键角的大小： NH3 [Cu(NH3)4]2+ (填“>”或“<”)，1mol [Cu(NH3)4]2+中σ键的数目为 NA。 (5)CaTiO3的晶胞如图所示，Ti4+的配位数是 ，若Ca2+位于晶胞顶点，则O2-位于 位置，若晶胞参数为anm，则晶体密度为 g·cm-3 (列出计算式，阿伏加德罗常数用NA表示)。 9．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）氮的相关化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题： (1)基态N原子的核外电子排布式为 ，第一电离能 (填“大于”或“小于)。 (2)①N及其同族的P、As均可形成类似的氢化物， 的沸点由高到低的顺序为 (填化学式)。 ②的键角 的键角(填“大于”或“小于)，原因为 。 (3)写出溶于氨水形成配合物的离子方程式 。 (4)是一种全氮阳离子形成的高能物质，其阳离子结构如图所示，其中N原子的杂化轨道类型为 。 (5)科学家近期首次合成了具有极性对称性的氮化物钙钛矿材料-LaWN₃，其立方晶胞结构如图所示，晶胞中La、W、N分别处于顶角、体心、面心位置，晶胞参数为a nm。 ①与La紧邻的N个数为 。 ②在，晶胞结构的另一种表示中，W处于各顶角位置，则在新的晶胞中，La处于 位置，N处于 位置。 ③设La、W、N的式量分别为 阿伏加德罗常数的值为则该晶体的密度为 (列出计算表达式)。 10．（2024·山东日照·三模）过渡元素等在生产、生活和科研中都有着广泛用途和重要的研究价值。回答下列问题： (1)基态Co原子中，核外电子占据的最高能层符号为 ；基态的价电子排布式为 。 (2)Ag元素在元素周期表中与Cu处于相邻周期，则Ag元素在元素周期表分区中属于 区。 (3)①有顺式和反式两种结构，则分子的空间构型为 (填“平面四方”或“正四面体”)形，其中心原子杂化方式推断合理的是 (填标号)。 A．sp     B．     C．     D． ②电子亲和能反映的是元素的气态原子结合电子的难易程度。N、Cl的第一电子亲和能：N Cl(填“>”或“<”)。 (4)熔点为，熔点为，熔点更高的原因是 。 (5)一种钛硅碳新型材料可用作高铁车体与供电网的连接材料。该材料的晶胞属于六方晶系(x、y方向的夹角为，z方向垂直于x、y方向，底面棱长均为anm，侧面棱长为cnm)，其晶胞结构如图甲所示；晶胞中碳原子的投影位置如图乙所示。 ①该钛硅碳新型材料的化学式为 。 ②已知该新型材料的摩尔质量为，密度为，阿伏加德罗常数的值用表示，则c的长度为 nm(用含a、b、的计算式表示)。 11．（2024·安徽合肥·模拟预测）钴镍及其化合物在工业、医药等领域有着重要的应用，回答下列问题。 (1)Co2+的价电子的电子排布图为 。 (2)Na3[Co(NO2)6]常用于检验钾离子，NO的空间构型为 ，任写一个与NO互为等电子体的分子： (填化学式)，Na3[Co(NO2)6]中存在的化学键类型有 。 (3)NH3可与Co2+形成[Co(NH3)6]2+，与游离的氨分子相比，其键角∠H—N—H变大，原因是 。 (4)砷化镍可用于制造发光器件，第一电离能：As Se(填“>”或“<")，原因是 。 (5)镍钛记忆合金用于飞机外壳。已知一种镍钛合金的晶胞结构如图所示，其中Ti原子采用面心立方最密堆积方式，该合金中与Ti原子距离最近且相等的Ni原子个数为 ；若合金的密度为ρg·cm-3，设NA是阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个钛原子间的最近距离是 pm(用含ρ和NA的计算式表示，不必化简)。 12．（2024·北京海淀·三模）工业上用Fe(III)作为可再生氧化剂回收工业废气中的H2S，生产单质硫。 (1)铁元素属于 区(填“s”、“d”、“ds”、“p”)。 (2)Fe3+生化氧化再生法分为吸收和再生两部分。 ①吸收：用Fe3+将H2S氧化为S，该反应的离子方程式是 。 ②再生：O2在氧化亚铁硫杆菌作用下再生Fe3+。 缺点：氧化亚铁硫杆菌生长的最佳pH范围是1.4~3.0，但酸性条件不利于H2S的吸收，结合平衡移动原理解释原因 。 (3)络合铁法脱硫技术吻合节能减排、经济高效的工业化指导思想。 ①基态Fe3+价电子排布式为 。 ②碱性条件有利于H2S的吸收，但Fe3+极易形成氢氧化物和硫化物沉淀，因此需将其制成可溶于水的配合物Fe(III)Ln(配合物，L表示配体，n表示配位数)。脱硫过程包含如下两步反应： ⅰ.碱性条件下，Fe(III)Ln氧化H2S生成S8。反应的离子方程式为 。 ⅱ.O2氧化再生Fe(III)Ln的离子方程式：Fe(II)Ln+O2+2H2O=Fe(III)Ln+4OH-，总反应的化学方程式为 。 ③常用的配合物有Fe3+与EDTA形成的配合物。EDTA是乙二胺四乙酸的英文名称缩写，通常使用EDTA的二钠盐(酸根部分记为H2Y2-)，与多种金属离子形成稳定的配合物，其结构简式如图所示。与金属离子配位时，每个H2Y2-电离出2个H+，生成酸根Y4-，再与金属离子配位。 ⅰ.已知Fe3+外层空轨道采取sp3d2杂化，所有杂化轨道均用于容纳全部来自于配位原子的孤电子对，且EDTA的每个羧基均提供一个氧原子与铁配位，在答题卡上写出配离子[FeY]-的结构(注意标出配位键) 。 ⅱ.已知Fe3+与H2Y2-发生配位反应时需严格控制溶液pH，若溶液pH太低或太高，分别存在的问题是 。 13．（2024·北京海淀·三模）由锂金属或锂盐为电池的电极材料、使用非水电解质溶液的一类电池，统称锂电池。 (1)Co基态原子的核外电子排布式为 。钴酸锂电池(含有)中Co的化合价是 价。 (2)钴酸锂电池过度充电时，会分解引发爆炸。向电解液中加添加剂是一种改善方法。完全消耗后，若继续充电，添加剂在阳极上发生氧化反应，生成的氧化产物扩散到阴极可被还原，再扩散回阳极，循环进行直到过度充电结束。下列说法中正确的是 。 A．锂电池能量密度高(单位质量所释放出的电能大)，与Li的相对原子量小有关。 B．添加剂的选择需要考虑到还原性强弱、离子迁移速率等因素。 C．为了安全，使用锂电池时尽量不要过度充电。 (3)钴酸锂电池安全性较差，科学家又研发出了磷酸亚铁锂电池。铁与钴性质的相似性来自于元素周期表中的位置关系，Fe在元素周期表中的位置是 。 (4)磷酸亚铁锂的晶胞结构如图所示。 ①长方体晶胞的长和宽均为a nm，高为b nm，NA为阿伏加德罗常数，晶体的密度为 。 ②磷酸亚铁锂晶体中P的杂化类型是 。 (5)磷酸亚铁锂电池的总反应方程式为。放电时的正极反应为 ，它在充电过程中正极材料的质量逐渐 (填“增大”或“减小”)。 14．（2024·湖南·模拟预测）金属钼(Mo)常用于工业、军事等领域，已被多个国家列为战略金属，我国的钼储量居世界第二。已知钼在元素周期表中呈现的信息为 回答下列问题： (1)钼位于元素周期表的位置是 ，基态Mo原子核外有 种不同运动状态的电子，其核外电子排布式是 。 (2)辉钼()在纳米电子设备制造领域比硅或富勒烯(如Co)更有优势，可用硫化溶液生产辉钼。O、N、S的第一电离能由大到小的顺序为 ，中心原子的杂化轨道类型为 。 (3)纳米粒子具有类似于石墨的层状结构，具有优异的润滑性能，其原因是 。 (4)Mo能与CO形成的配合物，其中Mo的化合价为 ，其配体分子与具有相似的化学结构，则该配体分子中σ键与π键数目之比为 。 (5)金属钼晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式为 堆积。若晶体钼的密度为，钼原子半径为r pm，表示阿伏加德罗常数的值，M表示钼的相对原子质量，则钼晶胞中原子的空间利用率为 (用含有ρ、r、、M的代数式表示)。 15．（2021·重庆·高考真题）三磷酸腺苷(ATP) 和活性氧类(如 H2O2和O)可在细胞代谢过程中产生。 (1)ATP 的分子式为C10H16N5O13P3，其中电负性最大的元素是 ，基态 N原子的电子排布图为 。 (2)H2O2 分子的氧原子的杂化轨道类型为： ；H2O2和H2O能以任意比例互溶的原因是 。 (3)O3分子的立体构型为 。根据表中数据判断氧原子之间的共价键最稳定的粒子是 。 粒子 O2 O O3 键长/pm 121 126 128 (4)研究发现纳米CeO2可催化O分解，CeO2晶体属立方CaF2型晶体结构如图所示。 ①阿伏加德罗常数的值为NA，CeO2相对分子质量为M，晶体密度为ρg·cm-3，其晶胞边长的计量表达式为a= nm。 ②以晶胞参数为单位长度建立的中标系可以表示晶胞中的原子位置，称作原子分数坐标。A离子的坐标为(0，，)，则B离子的坐标为 。 ③纳米CeO2中位于晶粒表面的Ce4+能发挥催化作用，在边长为2 a nm的立方体晶粒中位于表面的Ce4+最多有 个。 16．（2024·山东临沂·三模）钛及其化合物在生产、生活中有着广泛的用途。回答下列问题： (1)Ti(BH4)3是一种储氢材料。BH的空间构型为 ；Ti 、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为 。 (2)已知Ti3+易形成多种配合物，[TiCl( H2O)5]Cl2· H2O是其中的一种。 ①1 mol该配合物中含有 molσ键。 ②中心离子杂化方式为 (填标号)。 a．sp2 b．sp3 c．sp3d d．sp3d2 ③Ti3+具有较强还原性的原因是 。 (3)研究表明，TiO2通过氮掺杂反应可生成TiO2-x Ny，能使TiO2对可见光具有活性，反应如图所示。 ①上图TiO2晶胞中钛原子占据 个氧原子围成的八面体空隙。 ②已知所有的Ti-O键键长为rpm，B点原子的分数坐标为(，，)，则A点原子的分数坐标为 ；晶胞中A、B间距离为 pm；TiO2晶体密度为 g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。 ③TiO2-x Ny晶体中x= 。 17．（21-22高三·重庆·阶段练习）地壳中含量排在前七位的元素分别是O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K，占到地壳总质量的95%以上。回答下列问题： (1)铁元素的基态原子价电子排布式为 。 (2)“棕色环”现象是检验溶液中的一种方法。向含有溶液的试管中加入、随后沿管壁加入浓硫酸，在溶液界面上出现“棕色环”，研究发现棕色物质化学式为。 ①中S元素采取 杂化，其立体构型为 (填名称)。 ②中含有的作用力类型有(填序号) 。 a.离子键　　b.金属键　　c.极性键　　d.非极性键　　e.配位键 ③中Fe元素的化合价为＋１，则铁的配体为 (填化学式)。 ④易被氧化成，试从原子结构角度解释： 。 (3)硅酸盐中的硅酸根通常以[]四面体(如图甲)的方式形成链状、环状或网络状复杂阴离子。图乙为一种环状硅酸根离子，写出其化学式： 。 (4)离子晶体能否成为快离子导体取决于离子能否离开原位迁移到距离最近的空位上去，迁移过程中必须经过由其他离子围成的最小窗孔。KCl属于NaCl型晶体，占据由围成的八面体空隙。已知和的半径分别为0.130nm和0.170nm，晶体中阴阳离子紧密相切。若KCl晶体产生了阳离子空位(如图丙)，请计算围成的最小窗孔的半径为 nm，则KCl晶体 (填“能”或“不能”)成为快离子导体。(已知：) 18．（2024·湖南·模拟预测）2024年春晚中舞蹈诗剧《只此青绿》生动还原了北宋名画《千里江山图》，《千里江山图》之所以色彩艳丽，璀璨夺目，与所使用矿物颜料有关，请回答下列问题： (1)石青，又名蓝矿石，化学式为。基态原子的价电子排布式为 ；原子中电子有两种相反的自旋状态，分别用和表示，称为电子的自旋磁量子数，则中电子自旋磁量子数的代数和为 。 (2)亚铁氰化钾，呈黄色结晶性粉末，化学式为。中配体的配位原子是 (填元素符号)；中原子的杂化方式 ；中含键为 。 (3)呈黑色或灰黑色，已知：晶胞中的位置如图1所示，位于所构成的四面体中心，晶胞的侧视图如图2所示。 填充了晶胞中四面体空隙的百分率是 ，配位数为 ；已知图1中原子的坐标参数为，则与原子距离最近的的坐标参数为 ；若晶胞边长为，则该晶体的密度为 (用代数式表示，设为阿伏加德罗常数的值)。 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) +或- 7 (2) 6 四面体形 C (3) 小于 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) BiLi3 (0.25，0.75，0.25) 【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； 故答案为：+或-；7； （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；PF5中心原子的价层电子对数为，其中心原子杂化方式为sp3d，选C； 故答案为：6；四面体形；C； （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； 故答案为：小于；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）Bi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； 故答案为：BiLi3或者Li3Bi； 根据图示找到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值为； 故答案为：(0.25，0.75，0.25)；。 2．(1) 1s22s22p63s23p63d24s2 球形 (2) N＞C＞K sp 2NA (3) 6 四面体形 (4)FeF3为离子化合物，熔点受离子键的影响；FeCl3为分子晶体，熔点受分子间作用力影响，离子键比分子间作用力强，故FeF3的熔点比FeCl3高 (5) Fe3O4 【详解】（1）Ti是22号元素，处于周期表中第四周期第IVB族，基态钛原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2；基态铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态铁原子核外电子占据的最高能级是4s，s能级为球形；故答案为：1s22s22p63s23p63d24s2；球形； （2）非金属元素的电负性大于金属元素的，同周期自左而右电负性增大，电负性从大到小的顺序是：N＞C＞K，SCN-中心原子碳原子孤电子对数=，成键电子对为2，价层电子对数=2+0，所以中心碳原子采取sp杂化，SCN-的空间构型是直线形，SCN-与CO2互为等电子体，空间构型相同，即为直线形，S和C、C和N之间共用双键，即1molSCN-中含有2molπ键和2molσ键，所以lmolSCN-中含有的σ键数目为2NA；故答案为：N＞C＞K；sp；2NA； （3）根据该阳离子的结构简式，Fe原子的配位数为6；H2O的中心原子O的价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形；故答案为：6；四面体形； （4）FeF3为离子化合物，熔点受离子键的影响；FeCl3为分子晶体，熔点受分子间作用力影响，离子键比分子间作用力强，故FeF3的熔点比FeCl3高；故答案为：FeF3为离子化合物，熔点受离子键的影响；FeCl3为分子晶体，熔点受分子间作用力影响，离子键比分子间作用力强，故FeF3的熔点比FeCl3高； （5）根据晶胞模型，Fe原子位于顶点、棱上、内部，根据均摊法，Fe的个数为，氧原子位于晶胞内部，有8个，则原子个数比为6：8=3：4，化学式为Fe3O4；晶胞的质量，晶胞体的积，所以晶胞密度为；故答案为：Fe3O4；。 3．(1) 3p 3s23p5 (2) O(或氧元素) ＜ (3) sp3、sp2 NH3分子之间能形成氢键，AsH3分子之间不能形成氢键 (4) 正四面体 1 (5) 8 【详解】（1）基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，电子占据的最高能级符号为3p，基态Cl原子价层电子排布式为3s23p5，故答案为：3p；3s23p5； （2）非金属性越强的元素其电负性越大，磷酸氯喹分子中电负性最大的是O；元素周期表中，非金属性越强，第一电离能呈增大趋势，但第VA族的原子由于半满结构，第一电离能偏大，P、Cl都位于第三周期，P位于第VA族、Cl位于第VⅡA族，第一电离能I1(P)＜I1 (Cl)，故答案为：O；＜； （3）甲基上的C原子价层电子对个数是4，杂化类型为sp3，苯环上的C原子杂化类型为sp2；NH3分子之间形成氢键，NH3也容易与H2O形成分子间氢键，AsH3不能形成分子间氢键，所以氨气熔沸点较高，故答案为：sp2、sp3；NH3分子之间能形成氢键，AsH3分子之间不能形成氢键； （4）的价层电子对数为4+=4，无孤电子对，VSEPR模型为正四面体，则的空间构型为正四面体；磷酸属于中强酸，其结构式为，双键由一个σ和1个π键形成，则磷酸分子中π键数为1，故答案为：正四面体；1； （5）根据晶胞结构可知：一个晶胞中黑球为：8×1=8，灰球：8×+6×=4，晶体化学式为Rh2P，所以黑球表示Rh原子，灰球表示P原子，以顶面面心P原子为例，该晶胞中有4个Rh原子距离其最近，该晶胞上方晶胞中还有4个，所以晶体中与P距离最近的Rh的数目为8，则晶胞中P的配位数为8；晶胞的体积为V=3pm3=(a×10-10)3cm3，晶胞的质量为，所以晶体的密度为：g/cm3，故答案为：8；。 4．(1) ds O＞N＞C 4 sp2、sp3 (2) NH3与H2O之间能够形成分子间氢键，且NH3和H2O均为极性分子，且NH3和H2O能够发生反应 NH3 平面三角形 (3) CD 32 2:1 【详解】（1）①Cu是29号元素，基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，属于过渡元素，价电子包括3d、4s电子，在元素周期表中铜位于ds区。同周期主族元素电负性随原子序数增大而递增， C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为O＞N＞C。 ②邻氨基吡啶的铜配合物中，Cu2+形成2个Cu-N、2个Cu-O、形成4个配位键，配位数是4。吡啶环上形成配位键的N原子采取sp2杂化，而氨基中N原子形成3个σ键、还有1对孤电子对，N原子杂化轨道数目为4，N原子采取sp3杂化；则N原子的杂化类型有sp2、sp3。 （2）①1体积水可溶解约1体积CO2，1体积水可溶解约700体积NH3，NH3极易溶于水的原因是：NH3与H2O之间能够形成分子间氢键，且NH3和H2O均为极性分子，且NH3和H2O能够发生反应，导致NH3极易溶于水。氨气极易溶于水所得溶液呈碱性，饱和食盐水中通氨气、继续通过量二氧化碳则生成碳酸氢根，碳酸氢钠溶解度小、形成碳酸氢钠的过饱和溶液、则析出碳酸氢钠晶体，故反应时，向饱和NaCl溶液中先通入NH3。 ②中心原子的价层电子对数为：3+=3，无孤电子对，则其空间结构为平面三角形。 （3）A．石墨晶体中，层与层之间的作用力为分子间作用力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，故A错误； B．每个C原子形成3个σ键，且不存在孤电子对，C原子为sp2杂化，故B错误； C．石墨晶体由碳原子构成、层内每个C原子通过3个σ键，层与层之间的作用力为分子间作用力，则石墨属于混合晶体，故C正确； D．每个C原子为3个环共有，则石墨烯中平均每个六元碳环含有碳原子数为2，故D正确； 答案选CD。 ②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-碳的密度约为金刚石的一半，而根据晶胞中原子的数目，可知T-碳晶胞质量为金刚石的4倍，根据，T-碳晶胞的体积应该是金刚石的8倍，而晶胞棱长=，故即T-碳晶胞的边长和金刚石晶胞的边长之比为2:1。 5．(1) sp2 Zn<C<O (2) Cu+的3d轨道为全满结构，能量低，更稳定，再失去一个电子时需要的能量更多 不相同 (3)由于离子半径Cd2+大于Zn2+，故晶格能ZnS>CdS，则熔点ZnS>CdS (4) 氨分子与Zn2+形成配合物后，孤对电子与Zn2+成键，原孤对电子与成键电子对之间的排斥作用变为成键电子对之间的排斥作用，排斥作用减弱，所以H—N—H键键角变大 B (5) 2a 【解析】(1) Zn的原子序数为30，其核外电子排布式为[Ar]3d104s2，Zn2+是锌原子失去2个电子所形成的，Zn2+的核外电子排布式为[Ar]3d10，Zn2+的价电子排布轨道式为；根据价层电子对互斥理论判断，C的杂化形式为sp2；根据非金属越强，电负性越大，进行判断，Zn、C、O的电负性由小到大的顺序是Zn＜C＜O，故答案为：；sp2；Zn＜C＜O； (2) ①步骤②吸收能量大于步骤④的原因为Cu+的3d轨道为全满结构，能量低，更稳定，再失去一个电子时需要的能量更多，故答案为：Cu+的3d轨道为全满结构，能量低，更稳定，再失去一个电子时需要的能量更多； ②锌的堆积方式为“…ABAB…”形式，为镁型堆积(hcp)，也称为六方最密堆积，Cu为铜型(ccp)，面心立方最密堆积，故不相同，故答案为：不相同； (3) ZnS、CdS都属于离子晶体，由于离子半径Cd2+大于Zn2+，故晶格能ZnS＞CdS，则熔点ZnS＞CdS，故答案为：由于离子半径Cd2+大于Zn2+，故晶格能ZnS>CdS，则熔点ZnS>CdS； (4) 氨气分子与Zn2+形成配合物后，孤对电子与Zn2+成键，原孤对电子与成键电子对之间的排斥作用变为成键电子对之间的排斥作用，排斥作用减弱，所以H-N-H键键角变大； A. 中S原子价电子对个数==4，含有一个孤电子对，所以为三角锥形结构，中N原子价电子对个数==3，含有一个孤电子对，所以为V形结构，故A错误； B.中N原子价电子对个数==3，没有孤电子对，所以为平面结构，SO3中S原子价电子对个数==3，没有孤电子对，所以为平面结构，故B正确； C.H3O+中O原子价电子对个数==4，含有一个孤电子对，所以为三角锥形结构，中Cl原子价电子对个数==4，含有一个孤电子对，所以为三角锥形结构，故C错误； D.中P原子价电子对个数==4，没有孤电子对，所以为四面体结构，中S原子价电子对个数==4，含有一个孤电子对，所以为三角锥形结构，故D错误，故答案为：氨分子与Zn2+形成配合物后，孤对电子与Zn2+成键，原孤对电子与成键电子对之间的排斥作用变为成键电子对之间的排斥作用，排斥作用减弱，所以H—N—H键键角变大；B； (5) ①最近的两个S原子之间的距离是面对角线的一半，根据图2可知面对角线长为4apm，最近的两个S原子之间的距离是2apm，故答案为：2a； ②晶胞的边长为×4a＝2a，晶胞的体对角线为×2a＝2a，由于晶体中Zn2+和S2-原子之间的最短距离为体对角线的，所以该晶体中Zn2+和S2-之间的最短距离为×2a=，若要使S2-、Zn2+相切，则Zn2+半径为(−b)pm， 故答案为：。 6．(1) 2：3 d (2) 正四面体形 CCl4 F>O>P>Ti>K 三种物质均为分子晶体，H2O和HF分子间均能形成氢键，等物质的量的H2O分子间比HF分子间氢键数目多，PH3分子间不能形成氢键 (3) TiO2+ 6 (4) 正八面体 ××1010 【详解】（1）①钛元素的原子序数为22，基态钛原子核外电子排布式为，s能级的电子数为8，p能级的电子数为12，则s能级和p能级的电子数之比为2:3； ②钛元素的原子序数为22，为第四周期ⅣB族元素，所在元素周期表的d区； （2）①PO根据杂化轨道理论P的价层电子对数(5+3×0+3)/2=4，孤电子对数为0，为sp3杂化，则O的立体构型为正四面体； PO互为等电子体的分子为CCl4； ②KTiPO4F中所含元素为F、O、P、K、Ti，同周期元素从左往右第一电离能增大，同周期第一电离能最小的是碱金属元素，同主族元素从上往下第一电离能减小，则第一电离能由大到小的顺序为：F＞O＞P＞Ti＞K； ③影响熔沸点的主要因素为分子间作用力，氢键为较强的分子间作用力，H2O和HF中存在氢键，三种物质均为分子晶体，H2O和HF分子间均能形成氢键，等物质的量的H2O分子间比HF分子间氢键数目多，PH3分子间不能形成氢键； （3）由图可知，1个Ti原子实际占用1个O原子，有Ti的化合价推知，离子符号为； [Ti(OH)2(H2O)4]2+中与H2O分子与形成配位键，故配位键的数目为6； （4）①CaTiO3晶体中Ca、Ti、O原子个数比为1:1:3，由晶胞结构可知，Ti原子填充在O原子周围形成正八面体空隙中； ②每个晶胞含有个Ca，有个O，有1个Ti，设晶胞参数为acm，则，解得，O原子间最近的距离为晶胞对角线长度的一半，则为××1010。 7．(1)4s24p4 (2)两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高 (3)BDE (4)O、Se (5) ＞ 正四面体形 (6) K2SeBr6 【详解】（1）基态硫原子价电子排布式为3s23p4，与S同族，Se为第四周期元素，因此基态硒原子价电子排布式为4s24p4；故答案为：4s24p4。 （2）的沸点低于，其原因是两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高；故答案为：两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高。 （3）A．I中有键，还有大π键，故A错误；B．Se−Se是同种元素，因此I中的键为非极性共价键，故B正确；C．烃都是难溶于水，因此II难溶于水，故C错误；D．II中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型为sp2，碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp，故D正确；E．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，因此I~III含有的元素中，O电负性最大，故E正确；综上所述，答案为：BDE。 （4）根据题中信息IV中O、Se都有孤对电子，碳、氢、硫都没有孤对电子；故答案为：O、Se。 （5）根据非羟基氧越多，酸性越强，因此硒的两种含氧酸的酸性强弱为＞。中Se价层电子对数为，其立体构型为正四面体形；故答案为：＞；正四面体形。 （6） ①根据晶胞结构得到K有8个，有，则X的化学式为K2SeBr6；故答案为：K2SeBr6。 ②设X的最简式的式量为，晶体密度为，设晶胞参数为anm，得到，解得，X中相邻K之间的最短距离为晶胞参数的一半即；故答案为：。 8．(1) (2)Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定 (3)钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱 (4) sp3 < 16 (5) 6 面心 【详解】（1）氦元素的原子序数为2，电子排布式为1s2，电子排布图为，故答案为：； （2）铁元素的原子序数为26，铁离子的3d能级为半充满的稳定3d5状态，而亚铁离子的3d能级为3d6，易失去电子，所以溶液中铁离子比亚铁离子更稳定，故答案为：Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定； （3）与锰原子相比，钙原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱，使得金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低，故答案为：钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱； （4）氨分子中氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化；四氨合铜离子的配体氨分子中氮原子的孤对电子与具有空轨道的铜离子形成配位键，成键电子对对成键电子的排斥力小于孤对电子对对成键电子的排斥力，所以氨分子中H—N—H键角小于四氨合铜离子中H—N—H键角；四氨合铜离子中配位键属于σ键，氨分子中的氮氢键为σ键，所以1mol四氨合铜离子中的σ键数目为1mol×16×NAmol—1=16NA，故答案为：sp3；<；16； （5）由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近，所以钛离子的配位数为6；若位于体心的钙离子位于晶胞顶点，则位于棱上的氧离子将位于面心；晶胞中位于顶点的钛离子个数为8×=1，位于面心的氧离子个数为6×=3，位于体心的钙离子个数为1，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=10—21a3d，解得d=，故答案为：6；面心；。 9．(1) 1s22s22p3 大于 (2) NH3 > AsH3 > PH3 大于 P电负性较N小，PH3成键电子云比NH3更偏向于H，同时P-H键长比N-H键长长，导致PH3成键电子对之间斥力减小，孤对电子对成键电子斥力使H-P-H键角更小 (3)Cu(OH)2+4NH3.H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O (4)sp和sp2 (5) 12 体心 棱中心 【详解】（1）N为7号元素，基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，最外层电子为半充满结构，较为稳定，O为8号元素，基态O原子的核外电子排布式 为1s22s22p4，故第一电离能I1(N)大于I1(O)； （2）①能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高，不能形成氢键的氢化物熔沸点随着相对分子质量的增大而升高，NH3能形成分子间氢键、PH3和AsH3不能形成分子间氢键，相对分子质量PH3 < AsH3，熔沸点：NH3 > AsH3 > PH3； ②因P电负性较N小，PH3成键电子云比NH3更偏向于H，同时P-H键长比N-H键长长，导致PH3成键电子对之间斥力减小，孤对电子对成键电子斥力使H-P-H键角更小； （3）氢氧化铜溶于氨水形成四氨合铜离子，反应的离子方程式为Cu(OH)2+4NH3.H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O； （4）分析[AsF6 ]-可知，右下角形成的N原子和左侧形成N = N= N的N原子的价层电子对数为2，为sp杂化，最上方的 N原子的价层电子对数为3，为sp2杂化，故N原子的杂化方式为sp和sp2； （5）①分析晶胞可知，La与 N间的最短距离为面对角线的，即，与La紧邻的N个数为12个； ②在LaWN3晶胞结构的另一种表示中，W处于各顶角位置，则在新的晶胞中，La处于体心位置，N处于棱心位置； ③晶胞中，W原子数目为1，N原子数目为，La原子数目为，故晶胞中含有一个LaWN3，晶胞质量为，晶胞体积为，密度。 10．(1) N (2)ds (3) 平面四方 D < (4)、均为离子晶体，比半径小，离子键强，故熔点更高 (5) 或 【详解】（1）Co是第27号元素，价电子排布式为3d74s2，最高能层为第四层，即N层；Mn的价电子排布式为3d54s2，则Mn2+的价电子排布式为3d5。 （2）Ag元素在元素周期表中与Cu处于相邻周期，Cu在元素周期表分区中属于ds区，则Ag也属于ds区。 （3）① Pt(NH3)2Cl2有顺式和反式两种结构，则 Pt(NH3)2Cl2分子的空间构型为平面四方形，中心原子有四个价层电子对，若杂化方式为sp3，则分子空间结构应为四面体结构，所以Pt的杂化方式为dsp2。 ②电子亲和能反映的是元素的气态原子结合电子的难易程度。第一电子亲和能是元素的气态原子结合一个电子的难易程度，N的2p能级电子排布为半充满结构，结合电子较难，第一电子亲和能比Cl小，所以第一电子亲和能：N＜Cl。 （4）α-ZnS 、α-MnS均为离子晶体，Zn2+比Mn2+半径小，离子键强，故熔点更高。 （5）①根据晶胞结构可知，在一个晶胞中，Ti位于顶点、棱上和内部，共个，Si位于棱上，共个，C位于内部，共4个，所以该钛硅碳新型材料的化学式为Ti3SiC2。 ②该晶胞体积为nm3=cm3，一个晶胞质量为g，晶体密度为dg⋅cm-3，则×d=，所以c=nm或nm。 11．(1) (2) V形 SO2 共价键、离子键、配位键 (3)氨分子与Co2+形成配位键，孤电子对变成σ键电子对，与氨分子的成键电子对间的斥力减弱，键角增大 (4) > As原子价电子排布式为4s24p3，是半充满结构，较为稳定，难以失去电子 (5) 6 ××1010 【详解】（1）基态Co原子失去4s能级上的2个电子生成Co2+，其价电子为3d能级上的7个电子，所以配合物中Co2+价电子排布式为3d7，电子排布图为； （2）中N有2个σ键，孤电子对数为=1，价层电子对数为3，空间构型为V形；与互为等电子体的分子是SO2；Na3[Co(NO2)6]中Na+与[Co(NO2)6]3-之间含有离子键，[Co(NO2)6]3-中，配体内存在共价键，中心离子和配位间存在配位键； （3）游离态氨N中含有2对孤电子对，络合物[Co(NH3)6]2+中N提供1对孤电子对与Co2+形成配位键，由于孤电子对之间的斥力＞孤电子-成键电子对之间的斥力＞成键电子对之间的斥力，导致游离态氨分子中N-H键之间的夹角减小，而与Co2+结合后，孤电子对变成了σ键电子对，排斥力减小，所以N-H键之间的夹角会增大； （4）As原子价电子排布式为4s24p3，是半充满结构，较为稳定，难以失去电子，则第一电离能：As> Se； （5）以顶点Ti原子研究，与之最近的Ni原子处于棱心上，每个顶点为8个晶胞共用，而每个棱心为4个共用，故与Ti原子距离最近且相等的Ni原子个数为：=6；晶胞中顶点Ti与面心Ti原子的距离最近，二者距离为晶胞棱长的，晶胞中Ti=8×+6×=4、Ni原子数目=1+12×=4，晶胞质量=4×g，晶胞的体积=4×cm3，晶胞棱长=cm=×1010pm，故晶胞中两个钛原子间的最近距离是××1010pm。 12．(1)d (2) ，酸性条件下氢离子浓度较大，平衡逆向移动抑制H2S的吸收； (3) 3d5 溶液pH太低，H2Y2-电离受到抑制，溶液pH太高，铁离子与氢氧根生成氢氧化铁沉淀 【详解】（1）铁元素的价层电子排布为3d64s2，价电子最后填入的是d轨道，属于d区元素； （2）Fe3+将H2S氧化为S，本身被还原为Fe2+，该反应的离子方程式：；硫化氢可以电离产生氢离子：，酸性条件下氢离子浓度较大，平衡逆向移动抑制H2S的吸收； （3）基态Fe3+价电子排布式为：3d5；碱性条件下，Fe(III)Ln氧化H2S生成S8。反应的离子方程式为：；根据i和ii两个方程式可知总反应方程式为：；根据已知Fe3+外层空轨道采取sp3d2杂化，铁离子形成了6个配位键，结构如下图所示：；Fe3+与H2Y2-发生配位反应时需严格控制溶液pH，若溶液pH太低，H2Y2-电离受到抑制，溶液pH太高，铁离子与氢氧根生成氢氧化铁沉淀，都不利于配位反应。 13．(1) 1s22s22p63s23p63d74s2 +3 (2)ABC (3)第四周期第Ⅷ族 (4) sp3 (5) 减小 【详解】（1）Co为27号元素，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，钴酸锂电池(含有)中Co的化合价是+3价。 （2）A.相同质量的情况下，Li的相对原子质量小，则物质的量大，转移的电子物质的量大，故A正确； B.还原性越强，越易被氧化，离子迁移速率快可更快地完成过度充电，故B正确； C. 钴酸锂电池过度充电时，会分解引发爆炸，故为了安全，使用锂电池时尽量不要过度充电，故C正确；故选ABC。 （3）Fe是26号元素，在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。 （4）①由晶胞结构图可知，在一个晶胞中，含有P原子4个，O原子16个，4个Fe2+，Li+个，长方体晶胞的长和宽均为a nm，高为b nm，NA为阿伏加德罗常数，则晶体的密度为。 ②中P的价层电子对数为，故P的杂化类型是sp3杂化。 （5）磷酸亚铁锂电池的总反应方程式为，则负极为Li，正极为，放电时的正极反应为，充电时，正极变为阳极，电极反应为，故在充电过程中正极材料的质量逐渐减小。 14．(1) 第五周期ⅥB族 42 或 (2) N>O>S (3)层与层之间的范德华力较弱，外力作用下易发生滑动 (4) 0 1：2 (5) 体心立方 【详解】（1） 已知钼在元素周期表中呈现的信息为，钼位于元素周期表的位置是第五周期ⅥB族，Mo原子核外有42个电子，其核外电子排布式是或，原子核外没有运动状态相同的电子，所以基态Mo原子核外有42种不同运动状态的电子，故答案为：第五周期ⅥB族；42；或； （2）同一周期由左向右元素原子的第一电离能呈递增趋势，但氮原子2p轨道为半充满状态，第一电离能比相邻的元素都大；同主族由上到下元素原子的第一电离能逐渐减小，故N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序为N>O>S；中S的孤电子对数为，价电子数对为4，采取杂化，故答案为：N>O>S；； （3）纳米粒子具有类似于石墨的层状结构，具有优异的润滑性能，则层与层之间的范德华力较弱，外力作用下易发生滑动，故答案为：层与层之间的范德华力较弱，外力作用下易发生滑动； （4）Mo能与CO形成的配合物，由于CO分子不带电，故Mo的化合价为0价，CO与是等电子体，的结构式为，CO的结构式为，CO中有1个σ键，2个π键，故答案为：0；1：2； （5）由题图可知金属晶体中的原子堆积方式为体心立方堆积。该晶胞中含有2个原子，体积为，晶胞的体积为，则晶胞中原子的空间利用率为，故答案为：体心立方；。 15．(1) O (2) sp3 水分子和过氧化氢分子同为极性分子，且相互之间可以形成氢键，互相吸引，并且它们的结构相似，相似相溶，所以可以任意比例互溶 (3) V形 O2 (4) (，，) 50 【详解】（1） ATP 的分子式为C10H16N5O13P3，其中含有C、H、N、O、P等元素，同周期元素电负性从左往右增大，同主族元素电负性从上往下减小，故电负性最大的元素是O；基态 N原子的电子排布图为。 （2）H2O2 分子的结构为H-O-O-H，氧原子含有两个σ键和两对故电子对，杂化轨道类型为sp3；H2O2和H2O能以任意比例互溶，这是由于水分子和过氧化氢分子同为极性分子，且相互之间可以形成氢键，互相吸引，并且它们的结构相似，相似相溶。 （3）O3分子与NO 互为等电子体，构型相似，NO中N的价电子对数为，是sp2杂化，连接两个O原子，立体构型为V形，故O3分子的立体构型也为V形；相同原子形成的共价键的键长越短，键能越大，越稳定，从表中数据可知，O2的键长最短，故最稳定的粒子是O2。 （4）该晶胞中含有Ce4+个数为，含有O2-个数为8。 ①阿伏加德罗常数的值为NA，CeO2相对分子质量为M，晶体密度为ρg·cm-3，则ρ= ，则晶胞边长的计量表达式为a=nm； ②A离子位于晶胞左侧面心，坐标为(0，，)，则位于晶胞体内，由上面心、后面心、右侧面心、右侧上后顶点的Ce4+构成的正四面体中心的B离子的坐标为(，，)； ③在边长为2 a nm的立方体晶粒中，含有8个该立方晶胞，可看作上层四个、下层四个，则位于表面的Ce4+最多有：晶胞面心的4个、四个晶胞共用的顶点1个在晶粒的面上，有 ，顶点8、棱心12个，共50个。 16．(1) 正四面体形 H＞B＞Ti (2) 18 d Ti3+的价层电子排布为3d1很容易在失去一个电子达到3d轨道上全空的稳定结构 (3) 6 (，0，+) 【详解】（1）BH中中心原子B周围的价层电子对数为：4+=4，故根据价层电子对互斥理论可知，其空间构型为正四面体形，BH中H显-1价，B显+3价，金属的电负性小于非金属的，故Ti 、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为H＞B＞Ti，故答案为：正四面体形；H＞B＞Ti； （2）已知Ti3+易形成多种配合物，[TiCl( H2O)5]Cl2· H2O是其中的一种。 ①已知[TiCl( H2O)5]Cl2· H2O 中含有[TiCl( H2O)5]2+和Cl-的离子键，[TiCl( H2O)5]2+中存在H-O共价键，Ti-O、Ti-Cl配位键，故1 mol该配合物中含有6+5×2+2=18molσ键，故答案为：18； ②根据杂化轨道理论可知，参与杂化的原子轨道之和等于杂化之后形成的杂化轨道数目，且杂化轨道只用于存放孤电子对或者形成σ键，已知中心离子周围形成了6个配位键即σ键，故其杂化方式为sp3d2，故答案为：d； ③已知Ti3+的价层电子排布为3d1很容易在失去一个电子达到3d轨道上全空的稳定结构，故Ti3+具有较强还原性，故答案为：Ti3+的价层电子排布为3d1很容易在失去一个电子达到3d轨道上全空的稳定结构； （3）①由题干晶胞图示信息可知，上图TiO2晶胞中B点钛原子可以看出，钛原子占据6个氧原子围成的八面体空隙，故答案为：6； ②已知所有的Ti-O键键长为rpm，B点原子的分数坐标为(，，)，则A点原子的分数坐标为(，0，+)；晶胞中A、B间距离为pm，由题干晶胞图可知，一个晶胞中含有Ti个数为：，O为：，故一个晶胞的质量为：，又知一个晶胞的体积为：a2c×10-30cm3，故TiO2晶体密度为=g·cm-3，故答案为：(，0，+)；；； ③由题干晶胞图可知，一个晶胞中含有Ti个数为：，O为：，N原子为：，故该晶体中：Ti：O：N=4::=1: :，故TiO2-x Ny晶体中x=，故答案为：。 17．(1) (2) 正四面体 ace 、 为结构，失去一个电子为结构，更稳定 (3) (4) 0.075 不能 【详解】（1）铁为26号元素，故价电子排布式为。 （2）①中S的价层电子对数为4+=4，故为sp3杂化，孤对电子对数为0，故为正四面体； ②配合物中中心离子与硫酸根间以离子键结合，NO、H2O与Fe以配位键结合，硫酸根中S与O以极性键结合，不存在非极性键和金属键，故答案为ace； ③中Fe元素的化合价为＋１，根据化合物中元素化合价代数和为0，则铁的配体为、； ④因为结构，失去一个电子为结构，更稳定，故易被氧化成。 （3）硅氧四面体中Si原子形成4个Si-O键、没有孤对电子，杂化轨道数目为4，由图乙可知含有6个四面体结构，含有硅原子个数为6、18个O原子，Si的化合价为+4、O氧元素化合价为-2，故化学式为，故答案为。 （4）根据图示，设晶胞边长为a，可得围成的最小窗孔的半径为=0.075nm，该半径远小于K+的半径，K+不能穿过此窗口，故KCl晶体不能成为快离子导体。 18．(1) 或 (2) 12 (3) 8 【详解】（1）的原子序数为29，核外有29个电子，其价电子排布式为；电子排布式为，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，则自旋磁量子数的代数和为，也可以是； （2）由结构可知，在形成配合物时，提供空轨道，中原子有孤电子对，所以配体的配位原子是原子；空间结构为直线形，原子的杂化方式为；由结构可知，与6个形成配位键，即有6个键，中存在碳氮三键，三键中含有1个键与2个键，所以中含键为； （3）由晶胞中的位置可知，位于立方体的顶点和面心，所以是面心立方最密堆积，晶胞中的个数为，由化学式为，则可判断的个数为8，在面心立方晶胞中，每个顶点都能与三个面心原子形成一个四面体空隙，如此，晶胞中能形成8个四面体空隙，所以8个占据了8个四面体空隙，即全部的四面体空隙，则填充了晶胞中四面体空隙的百分率是；晶胞中硫离子的个数为4，微粒配位数之比等于微粒数反比，故晶体中，的配位数为；由晶胞中的位置可知，点与相邻的三个面心原子形成一个正四面体，棱长为对角线的一半，即为，则此正四面体的外接正方体棱长为，与原子距离最近的位于此正四面体的中心，也是外接正方体的中心，原子的坐标参数为，则外接正方体中心坐标为，其中为外接正方体的棱长，即的坐标参数为；1个该晶胞的质量为，该晶胞的体积为，则该晶胞的密度。 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 $$