2025届高三化学一轮复习 -物质结构与性质

2025届高三化学复习-物质结构与性质 1．（24-25高三上·北京·开学考试）以和HCHO为主要成分的镀液可在某些材料上镀铜，原理如下： (1)基态Cu原子的价层电子排布式为 。 (2)晶体和溶液均显蓝色，原因是两者中均存在 (填化学符号)。 (3)镀铜反应利用了HCHO的 性。 (4)选择HCHO进行化学镀铜的原因之一是它易溶于水。 ①解释HCHO易溶于水的原因： 。 ②实验表明，HCHO水溶液中存在“水合甲醛”分子(分子式为)，它是甲醛与水发生加成反应的产物，“水合甲醛”的结构简式为 。 (5)以下各微粒中，空间结构为平面三角形的是 (填字母)。 a．         b．HCHO        c． (6)Cu-Ni镀层能增强材料的耐蚀性。按照原子价电子排布，把元素周期表划分为5个区，Ni位于 区。 (7)聚酰亚胺具有高强度、耐紫外线、优良的热氧化稳定性等性质。某聚酰亚胺具有如下结构特征： 上述方法不适合在该聚酰亚胺基材上直接镀铜。原因是： ① ②聚合物有可能与配位。 2．（23-24高三下·宁夏石嘴山·期末）回答下列问题： (1)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，基态Cr原子的价电子排布式为 ，CrO2Cl2是 分子(选填“极性”或“非极性”)。 (2)HC≡CNa(乙炔钠)广泛用于有机合成，乙炔钠中C原子的杂化类型为 ；乙炔钠中存在 (填字母序号)。 A．金属键 B．σ键 C．π键 D．氢键 E．配位键 F．离子键 G．范德华力 (3)分子式为[Pt(NH3)2Cl4]的配合物有两种不同的颜色，其中橙黄色较不稳定，在水中的溶解度大；呈亮黄色的物质在水中的溶解度小，如图所示的结构示意图中呈亮黄色的是 (填“A”或“B”)。 (4)芦笋中的天冬酰胺具有提高身体免疫力的功效，结构如图所示。其组成元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 (5)某离子晶体的晶胞结构如图所示： 设该晶体的摩尔质量为Mg·mol–1，晶胞的密度为ρ g·cm–3，阿伏加 德罗常数为NA，则晶体中两个最近的X间的距离为 pm。 3．（23-24高三下·河南漯河·阶段练习）Ⅰ．完成下列问题。 (1)很多运载火箭的推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢，一定量的(N2H4)(l)和H2O2(l)完全反应生成氮气和1 mol气态水的过程中的能量变化如图所示。 ①该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②若该反应过程中N2H4中有16 mol极性键发生断裂，则能量变化情况为 。 (2)科学家研究发现NH3也能用作火箭推进剂，已知下列数据： 化学键 H—N H—O N≡N O=O 断键所需能量/(kJ·mol－1) 391 463 942 496 则17 kg氨完全燃烧生成氮气和气态水放出的热量为 kJ。 (3)锶(38Sr)元素广泛存在于矿泉水中，是一种人体必需的微量元素，在元素周期表中与20Ca和56Ba同属于ⅡA族。 ①碱性：Sr(OH)2 (填“>”或“<”)Ba(OH)2。 ②用原子结构的观点解释锶的化学性质与钡存在差异的原因： 。 (4)硒(Se)是人体需要的重要微量元素之一，参与体内多种代谢。 ①Cl、Se、Br的非金属性强弱的顺序是 。 ②溴化硒是一种重要的电子元件材料，其分子的结构如图所示。 原子半径大小关系为 ，硒的化合价为 。 ③室温下向SeO2固体表面吹入NH3可得到两种单质和水，该反应的化学方程式为 。 (5)科研人员从矿石中分离出一种氧化物，化学式可表示为A2O3.为确定A元素的种类，进行了一系列实验，结果如下： ①A的相对原子质量介于K和Rb(铷)之间； ②0.01 mol A2O3在碱性溶液中与Zn充分反应可得到A的简单氢化物，反应完全时，被A2O3氧化的Zn为0.06 mol。 综合以上信息推断，A可能位于元素周期表 族。 4．（23-24高三下·福建福州·期中）钛(Ti)和锆(Zr)是同一副族的相邻元素，它们的化合物在生产、生活中有着广泛的用途。回答下列问题： (1)钛和锆的价层电子结构相同，基态锆原子的价层电子排布式为 ；与钛同周期元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有 种。 (2)是一种储氢材料。的空间结构是 ，H、B、Ti的电负性由小到大的顺序为 。 (3)已知晶胞中位于所构成的正八面体的体心，晶胞中位于所构成的立方体的体心，其晶胞结构如图所示。 ①晶胞中的配位数是 。 ②晶胞中A、B的原子坐标为，，则C、D原子坐标为 、 。 ③已知二氧化锆晶胞的密度为，则晶体中Zr原子和O原子之间最短距离 pm(列出表达式，为阿伏加德罗常数的值，的摩尔质量为)。 5．（23-24高三下·上海嘉定·期末）GaN是一种重要的半导体材料，其晶胞结构和金刚石类似，其晶胞结构如图。 (1)氮化镓中氮原子与镓原子之间以 键相结合，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为 。 (2)GaN晶体的晶胞边长为apm，摩尔质量为 GaN晶体的密度为 g·cm⁻³(只要求列算式，不必计算出结果， 6．（23-24高三下·福建福州·期末）镍是一种硬而有延展性并具有铁磁性的金属，它能够高度磨光和抗腐蚀，用镍制造不锈钢和各种合金钢被广泛地用于飞机、舰艇、雷达、导弹、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。回答下列问题： (1)基态镍原子的价电子轨道表示式为 。 (2)硝酸肼镍是一种配合物，空间构型是 ；配体中氮原子杂化轨道类型为 ；沸点(113.5℃)比乙烷沸点(℃)高得多，其主要原因是 。 (3)过渡金属氮化物因其优异的催化性能(加氢处理、光和电化学催化等)受到了广泛关注。贵金属钼(Mo)的氮化物可作将还原为氨的反应的催化剂。贵金属钼的氮化物的立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为a nm，则该晶体的化学式为 ，晶体的密度为 (列出计算式)。 7．（23-24高三下·山西临汾·期中）半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用。 (1)硅是常见的半导体材料。金刚石和硅相比较，熔点更高的是 ，原因是 。 (2)2022年，科研人员发现立方砷化硼是科学界已知的最好的半导体之一，其结构如图所示。立方砷化硼中，B的配位数为 ； （填“含有”或“不含有”）配位键。 (3)一种由类石墨半导体纳米管段组成的超分子线性半导体纳米管的制备原理如图，下列说法正确的是_____（填标号）。 A．分子识别和自组装是超分子的重要特征 B．甲分子中的氮原子的杂化方式均为 C．乙分子图示结构部分中，1个形成了2个配位键 D．丙分子中存在氢键 (4)砷化镓被誉为“半导体贵族”，是雷达、电子计算机、人造卫星、宇宙飞船等高新产品中不可或缺的材料。已知GaAs晶胞结构如图所示，其晶胞棱长为a pm。1号原子的分数坐标为 ；1号原子和2号原子之间的距离为 pm；晶胞密度为 g⋅cm阿伏加德罗常数的值用表示）。 8．（23-24高三下·北京朝阳·期末）能与含某些银化合物形成等离子，可用作浸银试剂。 (1)基态S原子价层电子排布式是 。 (2)中S原子的杂化方式是 。 (3)比较S原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 。 (4)的稳定性受pH影响。pH过高时，产生等难溶物；pH过低时，产生 。 (5)易被氧化变质为。氧化变质后，判断S原子能否做配位原子并说明理由： 。 (6)用KI作沉银试剂，可将转化为AgI。AgI的晶胞如图A所示。 ①晶胞A中的个数为 。 ②一定条件下，铁可将AgI还原，得到单质银。Ag的晶胞如图B所示，晶胞形状为立方体，边长为a nm。Ag的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为 ∘（1 nm=10-7cm） 9．（23-24高三下·黑龙江鸡西·期中）含有纳米粒子的胶体磁性氮化铁溶液的可用于制造磁流体。同时，氮化铁也可作为催化剂，对于费托合成及合成氨等反应具有良好的催化活性。某种磁性氮化铁的晶胞结构如图所示回答下列问题： (1)基态原子核外电子有 种运动状态，有 种能量的电子，基态的核外电子排布式为 。 (2)该磁性氮化铁的晶胞结构判断其化学式为 。 (3)磷化铝的熔点为2000℃，它与晶体硅的结构类似，磷化铝的晶胞结构如下图所示。 ①图中A点和B点的原子坐标参数如图所示，则C点的原子坐标参数为 。 ②磷化铝晶体的密度为，用表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞中距离最近的两个铝原子之间的距离为 。 10．（23-24高三下·江西·期末）近日，宁波东方理工大学孙学良院士和夏威团队合成了富锂反萤石固体电解质Li2.5N0.5S0.5，在锂-锂对称电池中表现出高度稳定性。Li2.5N0.5S0.5可通过在Li2S晶体中嵌入Li3N合成，其晶胞转化如图所示。 根据上述材料，回答相关问题： (1)基态Li+的电子云轮廓图的形状为 。 (2)离子半径：Li+ H-(填“＞”或“＜”)，判断依据是 。 (3)已知：Li3N晶体熔点为845℃，熔融状态下能导电，则Li3N晶体类型是 。 (4)已知Li2S晶胞参数为a pm，设NA为阿伏加德罗常数的值。Li2S晶胞中阴离子的配位数为 ，Li+与S2-的最短距离为 pm，该晶体密度为 。 (5)1个“Li2.5N0.5S0.5”晶胞含 个Li+。 11．（23-24高三下·陕西咸阳·期中）2023年6月，科学家首次合成固态双铍化合物，相关成果发表于《科学》杂质。该分子入选2023年最“炫”分子榜单，其结构如图所示，回答下列问题： (1)“固态双铍化合物”的化学式为 ，各元素的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 (2)基态Be原子价层电子的电子云轮廓图为 (填“球形”或“哑铃形”)。 (3)下列电子排布式分别代表铍微粒，其中失去1个电子所需能量最少的是 (填字母)。 A．        B．        C． (4)硼与铍相邻，铍的第一电离能为，硼的第一电离能为，铍的第一电离能大于硼的原因是 。 (5)卤化铍的熔点如表所示： 熔点 399 488 510 ①中原子的杂化类型为 。 ②的熔点依次升高的原因是 。 (6)Be易形成配离子，该配离子的空间构型为 。 12．（23-24高三下·四川内江·期中）碳、铁及其化合物有着极其广泛的用途。回答下列问题： (1)基态铁原子的核外电子中有 对成对电子。 (2)基态铁原子的五级电离能数据如图所示，其中到的电离能差值较大，其主要原因是 。 (3)甘氨酸亚铁是一种具有口服活性的铁强化剂和补充剂，其制备反应如下： 甘氨酸亚铁分子中的配体的化学式是 ，分子中氮原子的杂化类型是 。 Ⅱ．碳元素能形成多种单质，其中石墨和富勒烯（）是两类常见的物质。以其完美的球烯受到科学家重视。 (4)石墨晶体中存在的作用力类型有 。 a．σ键        b．极性键        c．非极性键        d．离子键     e．范德华力 (5)石墨、互为同素异形体，但相同条件下，石墨的熔点比高得多，原因是 。 (6)的晶胞结构如图所示，每个白球代表1个分子。已知一定条件下晶胞的棱长为a pm，阿伏伽德罗常数为，则该条件下的密度为 （用含a、的代数式表示） (7)常态下是为紫色固体，不导电，但给富勒烯掺杂金属K原子后（用金属原子把富勒烯分子连起来或者把金属原子放进富勒烯笼子里），可在一定条件下制成超导体。晶体结构中存在四面体空隙（如图中1、3、6、7围成的空隙）和八面体空隙（如图中3、6、7、8、9、12围成的空隙），所有空隙中均填充一个金属K原子可获得该条件下的超导材料，则该超导的化学式为 。 13．（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 。 14．（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 。 15．（23-24高三下·北京·阶段练习）中国科学家首次在月球上发现新矿物，将其命名为“嫦娥石”，“嫦娥石”中包含了等多种元素。回答下列问题： (1)基态原子的电子在核外有 种空间运动状态，最高能级的电子云轮廓图的形状为 。 (2)在周期表中的位置为 ，属于 区元素。 (3)基态原子的价电子排布式为 ，的核外电子排布式为 ，基态原子价层电子的轨道表示式为 。 (4)是一种无色剧毒气体，与相比，沸点高的是 （填化学式），原因是 。下列有关的说法中正确的是 （填字母序号）。 分子呈三角锥形 分子是极性分子 分子的热稳定性低于分子，因为键的键能高 (5)已知元素电负性：，但是元素的第一电离能比元素低，原因是 。 (6)元素形成的两种含氧酸根和的键角： （填“”、“”、“”），原因是 。 16．（23-24高三下·安徽·期中）铜的单质及其化合物在生产生活中有广泛应用。请回答下列问题： (1)基态Zn原子的价层电子排布式为 ；第一电离能：I1(Cu) (填“>”或“<”)I1(Zn)。 (2)某种含铜微粒[Cu(NH3)2]2+的催化剂可用于汽车尾气脱硝。 ①[Cu(NH3)2]2+中NH3的键角 (填“>”或“<”)氨气中NH3的键角；NH3和(CH3)3N(三甲胺)都可以结合H+。结合H+的能力：NH3 (填“>”或“<”)(CH3)3N。 ②(CH3)3N和H2NCH2CH2NH2(乙二胺)均属于胺，二者相对分子质量相近，但乙二胺的沸点比三甲胺的高得多，原因是 。 (3)铜的一种氧化物的晶胞结构如图表示，该物质的化学式为 ，若A原子分数坐标为(0，0，0)，B原子分数坐标为，则C原子分数坐标为 。 (4)含铜化合物M的晶胞结构如图所示晶胞参数(a≠c，α=β=γ=90°)。 若化合物M的密度为ρg⋅cm-3，则阿伏加德罗常数的值NA= (用含a、c、ρ的代数式表示)。 17．（23-24高三下·山东济宁·阶段练习）中国科学院山西煤炭化学研究所制备了一种CuFe@SiO2包覆型催化剂，发现活性相Cu/Fe摩尔比对某种复合氧化物的数量有影响，从而影响总醇的选择性。 (1)碳氧化物氢化制低碳醇是将煤、天然气、生物质、CO2等非石油资源转化为液体燃料和高附加值化学品的重要途径。 ①由CO2和H2制备甲醇的反应为，该反应中，由极性键构成的非极性分子是 （写化学式），碳原子的杂化方式由 转变为 。 ②CO、CO2、CH3OH中，碳氧键键长由短到长的顺序为 ，原因是 。 (2)某种复合氧化物对总醇有着高选择性，其晶胞结构如图。 ①该复合氧化物的化学式为 。 ②晶胞中铜原子的配位数为 ；设NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 g·cm-3。 18．（23-24高三下·福建漳州·阶段练习）X、Y、Z、Q是元素周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大。X为非金属元素，且基态原子中s电子总数与p电子总数相等；Y元素逐级电离能(单位：)依次为578、1817、2745、11575、14830、18376…；Z是周期表1～36号元素中电负性最小的元素；Q基态原子3d能级上有7个电子。请回答下列问题。 (1)X原子中能量最高的能级是 ，原子轨道呈 形。 (2)Q原子位于元素周期表的第四周期第 族， 区。 (3)第4周期元素中与Q原子未成对电子数相等的元素是 (填写元素符号)。 (4)Z与X形成的离子化合物，该离子化合物的电子式为： 。 (5)与Y元素成对角线规则关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性，写出该两性物质与NaOH溶液反应的离子方程式： 。 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) (2) (3)还原 (4) HCHO为极性分子，且能与分子形成氢键 (5)bc (6)d (7)聚酰亚胺存在酰胺基，在碱性条件下会发生水解 【详解】（1）铜元素为29号元素，基态Cu原子的价层电子排布式为：3d104s1，故答案为：3d104s1； （2）CuSO4⋅5H2O晶体和CuSO4溶液均显蓝色，原因是两者中均存在：[Cu(H2O)4]2+，故答案为：[Cu(H2O)4]2+； （3）由镀铜原理可知，Cu2+被还原为Cu，HCHO被氧化为HCOO-，则HCHO为还原剂，体现还原性，故答案为：还原； （4）①HCHO易溶于水是因为HCHO为极性分子，且能与H2O分子形成氢键，故答案为：HCHO为极性分子，且能与H2O分子形成氢键； ②“水合甲醛”分子(分子式为CH4O2)，它是甲醛与水发生加成反应的产物，“水合甲醛”的结构简式为：CH2(OH)2，故答案为：CH2(OH)2； （5）a．中心原子S原子周围的价层电子对数为：4+，没有孤电子对，根据价层电子对互斥理论可知，它们的空间结构分别为正四面体形，故a项错误； b．HCHO中心原子C原子周围的价层电子对数为：3+，没有孤电子对，根据价层电子对互斥理论可知，它们的空间结构为平面三角形，故b项正确； c．甲酸根离子中碳原子的价层电子对数为：3+0=3，没有孤电子对，根据价层电子对互斥理论可知，其空间结构为平面三角形，故c项正确； 故答案为：bc； （6）已知Ni是28号元素，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，则位于d区，故答案为：d； （7）由于该聚酰亚胺基材上存在酰胺键，在碱性条件下易发生水解而遭到破坏；聚合物中的O和 N中存在孤电子对，可能与Cu2+配位，则上述方法不适合在该聚酰亚胺基材上直接镀铜，故答案为：该聚酰亚胺基材上存在酰胺键，在碱性条件下易发生水解而遭到破坏。 2．(1) 非极性 (2) sp杂化 BCF (3)A (4) (5) 【详解】（1）Cr所含质子数为24，原子核外电子数为24，3d能级上的原子轨道处于半满时，能量较低，基态Cr原子的价电子排布式为，CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，由相似相溶原理可知CrO2Cl2是非极性分子。故答案为：；非极性； （2）由HC≡CNa(乙炔钠)可知C原子形成2个σ键和2个π键，乙炔钠中C原子的杂化类型为sp杂化；乙炔钠中存在C-Hσ键、C≡Cπ键 、Na+与[CH≡C]-离子键 ，故答案为：sp杂化；BCF； （3）A是非极性分子，而水与B都是极性分子，根据相似相溶原理，A在水中的溶解度小，B在水中溶解度大，亮黄色结构为图中的A。故答案为：A； （4）元素的非金属性越强，其第一电离能越大，由于氮原子的2p轨道处于半充满状态，故第一电离能大于O，其组成元素第一电离能由大到小的顺序为。故答案为：； （5）设该晶体的摩尔质量为Mg·mol–1，晶胞的密度为ρ g·cm–3，阿伏加 德罗常数为NA，晶胞中含有4个X和8个Y，根据 求得晶胞的体积为V=，进而计算出晶胞的边长为 cm，因为两个距离最近的X的核间距离为晶胞面对角线的一半，则晶体中两个最近的X间的距离为pm。故答案为：。 3．(1) 放热 放热2566.4 kJ (2)315000 (3) < 锶和钡为同主族元素，但锶的电子层数比钡少，原子半径比钡小，失电子能力比钡弱，金属性比钡弱 (4) Cl>Br>Se Se>Br +1 (5)ⅤA 【详解】（1）由图分析可知，该反应是产物的能量比反应物能量低，所以是放热反应；由题目可知该图是一定量的(N2H4)(l)和H2O2(l)完全反应生成氮气和1 mol气态水的过程中的能量变化，热化学方程式为：，因为一个分子中含有4个极性共价键，所以若该反应过程中中有16 mol极性键发生断裂，说明有4mol参与了反应，该过程放出的能量为。 （2）17 kg NH3的物质的量为1000mol，1mol NH3完全燃烧生成氮气和气态水的化学方程式为：，由表格给出的键能可以得出该反应的热效应为，所以17 kg氨完全燃烧生成氮气和气态水放出的热量为。 （3）锶(38Sr)在元素周期表中位于20Ca和56Ba之间，同属于ⅡA族，因为同主族元素原子序数越大金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，所以Sr(OH)2碱性小于Ba(OH)2的碱性；锶和钡为同主族元素，钡的原子序数大，所以锶的电子层数比钡少，原子半径比钡小，失电子能力比钡弱，金属性比钡弱。 （4）因为Se和Br同周期且Br的原子序数大于Se，按照元素周期律同周期元素原子序数越大非金属性越强，所以Br的非金属性大于Se，因为Cl与Br同主族且Br的原子序数大于Cl，按照元素周期律同主族元素原子序数越大非金属性越小，所以Cl的非金属性大于Br，故非金属性Cl>Br>Se；因为Se和Br同周期且Br的原子序数大于Se，按照元素周期律同周期元素原子序数越大半径越小，所以原子半径Se>Br；由原子结构可以看出该物质的分子式为，Br的化合价为-1价，所以Se化合价为+1价；室温下向SeO2固体表面吹入NH3可得到两种单质和水，所以H元素和O元素形成了水，那么单质只能是Se和N2，方程式为：。 （5）因为A的相对原子质量介于K和Rb(铷)之间，0.01 mol A2O3在碱性溶液中与Zn充分反应可得到A的简单氢化物，反应完全时，被A2O3氧化的Zn为0.06 mol，因此可知1个A2O3可以氧化6个Zn，6个Zn完全被氧化可以失去12个电子，所以1个A2O3得到12个电子，那么1个A原子得到6个电子，A2O3中A为+3价，得到6个电子可以将为-3价，元素周期表中可以是形成-3价氢化物的是第ⅤA族。 4．(1) 3 (2) 正四面体 Ti<B<H (3) 3 【详解】（1）钛的价层电子排布式为：3d24s2，基态锆原子的价电子排布式为4d25s2；Ti位于第四周期，与钛同周期的所有元素的基态原子中，Ti原子未成对电子数是2，未成对电子数与钛相同的元素有Ni、Ge、Se共3种。 （2）Ti(BH4)2是一种储氢材料。中心原子价层电子对数为4+=4，且没有孤电子对，空间构型是正四面体，同主族电负性从上到小逐渐减小，同周期从左到右逐渐增大，H、B、Ti的电负性由小到大的顺序为Ti<B<H。 （3）①晶体中Ti4+位于O2-所构成的正八面体的体心，Ti4+的配位数为6，晶胞中Ti4+的数目=1+8×=2，O2-的数目=2+4×=4，TiO2晶胞中O2-的配位数=6×=3； ②TiO2晶胞中A、B的原子坐标为(0.69，0.69，1)，(0.19，0.81，0.5)，则C、D原子坐标为(0.81，0.19，0.5)、(0.23，0.23，0)； ③已知二氧化锆晶胞的密度为ρ g·cm-3，则晶体中Zr原子和O原子之间的最短距离，晶胞体对角线长度等于棱长的倍，两原子核间的距离为apm，则晶胞棱长=cm，晶胞中黑色球数目= 8，白色球数目==4，即O原子数目8，Zr原子数目为4，晶胞质量=，解得a=pm。 5．(1) 共价键 正四面体 (2) 【详解】（1）金刚石是共价晶体，氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构，氮化镓中氮原子与镓原子之间以共价键相结合。由晶胞结构可知，一个镓原子周围所有距离最近且相等的N原子有4个，4个N原子形成正四面体，Ga处于正四面体中心。 （2）由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中Ga数目=8×+6×=4，N原子数目为4，相当于有4个“GaN”，故晶胞质量=4×g，则晶胞密度=4×g÷(a×10-10cm)3= g•cm-3。 6．(1) (2) 平面三角形 分子间可形成氢键，而乙烷分子间不能形成氢键 (3) 【详解】（1） 镍的原子序数为28，其基态原子的价电子3d84s2，轨道表示式为：； （2） 的中心N原子价层电子对数为=3，采取sp2杂化，没有孤对电子，空间构型是平面三角形；配体N2H4的结构式为，氮原子形成3个共价单键、有1对孤对电子，采取sp3杂化；氮的电负性强，N2H4分子间可形成氢键，而乙烷分子间不能形成氢键，因此N2H4沸点比乙烷沸点高得多； （3）依据均摊法，Mo原子的个数为8+6=4，N原子个数为1+4=2，该晶体的化学式为；晶胞质量m=，晶胞体积V=a3nm3=(a×10-7)cm3，晶胞密度。 7．(1) 金刚石 金刚石和硅都是共价晶体，金刚石中碳原子之间的键长比硅单质中硅原子之间的键长短，金刚石的键能更大，熔点更高 (2) 4 含有 (3)AB (4) 【详解】（1）金刚石和硅均为共价晶体，原子半径：C＞Si，键能：C-C＞Si-Si，熔点：金刚石＞晶体硅； （2）根据图可知，砷化硼晶胞中As、B的配位数均为4个，B最外层只有3个电子，故B与As形成的4个B-As键中有一个配位键； （3）A.超分子由两个或两个以上分子体系，通过分子间作用力而形成的一个具有一定结构和功能的实体，分子识别和自组装是超分子的重要特征，故A正确；B.甲分子中的氮原子均参与形成了碳氮双键，N的杂化方式均为sp2，故B正确；C.乙分子图示结构部分中，1个参与4个配位键的形成，故C错误；D.丙分子中存在C-F，不存在H-F键，不会形成氢键，故D错误；故选AB； （4）将晶胞分为8个小立方体，Ga在小立方体的体心，由晶胞结构图可知，1号原子的分数坐标为；1号原子和2号原子之间的距离为面对角线的一半即pm；1个晶胞中As为个，Ga为4个，化学式为GaAs，则晶胞密度为。 8．(1) (2) (3)I1(O)>I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子 (4)与反应生成 (5)不能作配位原子，由于中硫原子含有4个键，不存在孤电子对 (6) 4 【详解】（1）S是第三周期ⅥA族元素，基态S原子价层电子排布式为； （2）中S原子的价电子对数为，杂化方式； （3）S和O为同主族元素，O原子核外有2个电子层，S原子核外有3个电子层，O原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去1个电子，即O的第一电离能大于S的第一电离能； （4）pH过低时，酸性较强，与反应生成，导致不稳定； （5）氧化变质后生成，中硫原子含有4个键，不存在孤电子对，故不能作配位原子； （6）①如图A，位于面心和顶点，则的个数为；②如图B，该晶胞中，Ag位于面心和顶点，Ag的个数为，该晶体的密度为。 9．(1) 26 7 (2)Fe3N (3) (，，) × 【详解】（1）Fe核外电子排布为：，原子核外电子有26种运动状态，有7种能量的电子，基态的核外电子排布式为； （2）由晶胞结构可知Fe有12个位于顶点，2个位于面心，3个在体内，个数为：；N原子有2个位于体内，则晶胞化学式为：Fe3N； （3）②已知B点的原子坐标为B(1，，)，A点原子坐标为A(0，0，0)，则晶胞以A点为坐标原点建立空间直角坐标系，注意到B为晶胞右侧面心粒子，并且已知磷化铝与晶体Si为等电子体，二者应为相似的，继而联想到金刚石晶胞中原子的排布，从A点处出发，一个P周围连接四个Al，取出这部分，其实是正四面体构型，C处于正四面体体心，根据立体几何知识以及对称性，不难判断C的原子坐标在各个坐标轴上的分量为，因此C点的原子坐标为：(，，)； ③立方晶胞顶点粒子占，面心粒子占，晶胞内部原子为整个晶胞所有，因此一个晶胞中含有Al的个数为8×+6×＝4，含有P的个数为4，取1mol晶胞，则1mol晶胞的质量为4×27+4×31=232g，1mol晶胞含有NA个晶胞，记晶胞参数为acm，则一个晶胞的体积为V＝a3cm3，因此晶胞的密度为ρ＝，则a=cm，带入d=a中可得d=×。 10．(1)球形 (2) ＜ 它们都具有相同的电子层，Li+有3个质子，H-有1个质子(合理即可) (3)离子晶体 (4) 8 ａ (5)20 【详解】（1）Li是3号元素，基态Li原子核外电子排布式是1s22s1，Li原子失去最外层的2s电子就得到Li+，故基态锂离子核外电子排布式为1s2，其电子云轮廓图为球形； （2）Li+、H-核外电子排布都是2，二者电子层结构相同，Li+有3个质子，H-只有1个质子。离子的核电荷数越大，离子半径就越小，则二者的离子半径大小关系为：Li+＜H-； （3）Li3N在熔融状态下能够导电，且其熔点比较高，因此可判断出Li3N是离子晶体； （4）Li2S晶胞类似氟化钙晶胞，根据晶胞结构可知：S2-的配位数为8；Li+与S2-最短距离为体对角线的，晶胞参数是a pm，其对角线为即apm；在1个Li2S晶胞含S2-：8×+6×=4个，含有Li+：1×8=8个，故该晶胞是密度：ρ=； （5）上述晶胞转化中，S2-数量不变，1个晶胞含4个S2-，则根据化学式可知：1个Li2.5N0.5S0.5，结合晶胞中各种元素的原子个数关系，可知其中含4个N3-和5×4=20个Li+。 11．(1) C10H10Be2 C ＞H ＞Be (2)球形 (3)B (4)基态Be和B原子价电子排布式分别是2s2和2s22p1，达到了全充满稳定结构 (5) sp 三者均为分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高 (6)正四面体 【详解】（1）①根据结构图可知固态双铍化合物的化学式为C10H10Be2， ②根据元素周期性推测，各元素的电负性由大到小的顺序为C ＞H ＞Be； （2）基态Be原子最外层电子能级为2s，电子云轮廓图为球形；故答案为：球形 （3）1s2为+2价铍离子，最难失电子， 1s22s1p1为激发态铍原子,基态铍原子，最易失电子，故答案选B； （4）基态Be和B原子价电子排布式分别是2s2和2s22p1，达到了全充满稳定结构，故答案为：基态Be和B原子价电子排布式分别是2s2和2s22p1，达到了全充满稳定结构； （5）①BeCl2中Be价层电子对数为2，没有孤电子对，Be的杂化类型为sp，故答案为sp； ②根据熔点分析，三者均为分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高，故答案为：三者均为分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高； （6）配离子中心原子价层电子对数为，且没有孤电子对，空间构型为正四面体，故答案为正四面体。 12．(1)11 (2)Fe3+价电子排布为3d5，3d5为半充满稳定状态，再失去一个电子需要的能量较高 (3) C2H4NO sp3 (4)ace (5)C60是分子晶体，熔化时破坏的作用力为范德华力；石墨是混合型晶体，熔化时破坏的作用力既有共价键又有范德华力，共价键的强度大于范德华力，所以石墨的熔点比C60高得多 (6) (7)KC20 【详解】（1）铁元素的原子序数为26，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则核外电子中有11对成对电子，故答案为：11； （2）铁元素的原子序数为26，基态铁离子Fe3+价电子排布为3d5，3d5为半充满稳定状态，再失去一个电子需要的能量较高，所以到的电离能差值较大，故答案为：Fe3+价电子排布为3d5，3d5为半充满稳定状态，再失去一个电子需要的能量较高； （3）由图可知，甘氨酸中羧基电离出氢离子后剩余部分作配体，所以则甘氨酸亚铁分子中亚铁离子的配体的化学式是C2H4NO，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，故答案为：C2H4NO；sp3； （4）石墨晶体为混合型晶体，晶体层内的碳碳双键属于非极性键，含有1个σ键，层间的作用力为范德华力，故答案为：ace； （5）C60是分子晶体，熔化时破坏的作用力为范德华力；而石墨是混合型晶体，熔化时破坏的作用力既有共价键又有范德华力，共价键的强度大于范德华力，所以石墨的熔点比C60高得多，故答案为：C60是分子晶体，熔化时破坏的作用力为范德华力；石墨是混合型晶体，熔化时破坏的作用力既有共价键又有范德华力，共价键的强度大于范德华力，所以石墨的熔点比C60高得多； （6）C60位于顶点和面心，晶胞中C60个数为=4，晶胞的物质的量为mol，晶胞的体积为a3cm3，则该条件下C60的摩尔体积为cm3/mol，故答案为：； （7）由晶胞的结构可知，晶胞中C60个数为=4，晶体中正四面体空隙有8个，3、6、7、8、9、12围成一个正八面体，1、6、7、10围成正八面体的，则正八面体空隙有=4，则该超导材料中平均一个C60晶胞需掺杂12个钾原子，则晶胞的化学式为KC20，故答案为：KC20。 13．(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。 14．(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。 15．(1) 8 哑铃形 (2) 第四周族 (3) 或 (4) 分子之间存在氢键而分子之间不存在氢键，氢键的形成使分子间作用力增大，沸点升高 (5)根据的价层电子排布和的价层电子排布可知，的轨道中电子半满，为较稳定结构，其第一电离能大于相邻元素的第一电离能 (6) 和中的原子均为杂化，但是中的一条杂化轨道被孤对电子占据。因为孤电子对对成键电子对的斥力比成键电子对之间的斥力大，所以中的键角比中的大 【详解】（1）Si为14号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，基态Si原子占据1s、2s、2p、3s、3p（两个轨道），所以基态Si原子占据8个轨道，其核外空间状态是8种；最高能级为3py，其电子云轮廓图形状为哑铃形； （2）Cr在周期表中的位置为第四周ⅥB族，其价层电子排布式为3d54s1，属于d区元素； （3） Ti为22号元素，其价层电子排布式为3d24s2；Fe为26号元素，Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6；Cu为29号元素，其价层电子排布式为3d104s1，则价层电子轨道表示式为； （4）PH3是一种无色剧毒气体，与NH3相比，沸点高的是NH3，原因是NH3分子之间存在氢键而PH3分子之间不存在氢键，氢键的形成使分子间作用力增大，沸点升高；PH3中心原子价层电子对数，有一对孤电子，其空间构型为三角锥形，a正确；PH3分子结构是三角锥型，正负电荷重心不重合，为极性分子，b正确；P原子半径大于N原子，P-H键长大于N-H键长，则P-H键键能比N-H键键能低，故N-H更稳定，化学键越稳定，分子越稳定，c正确； （5）O元素的第一电离能比N元素低，原因是N的价层电子排布2s22p3和O的价层电子排布2s22p4，N的2p轨道中电子半满，为较稳定结构，其第一电离能大于相邻元素的第一电离能； （6）中心N原子价层电子对数，无孤电子对，采取sp2杂化；中心N原子价层电子对数，有一对孤电子，采取sp2杂化；因为孤对电子成键电子对的斥力比成键电子对之间的斥力大，所以中的键角比中的大； 16．(1) 3d104s2 < (2) > < 乙二胺分子之间能形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键 (3) CuO (4) 【详解】（1）Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，4s能级处于半充满状态，而Zn原子的价层电子排布式为3d104s2，Zn的4s能级处于全充满状态，Zn原子更不易失去1个电子，所以Zn原子的第一电离能较大，故此处填：3d104s2、<； （2）①NH3和中的N价层电子对数均为4，前者中心原子孤电子对数为1，后者为0，根据斥力：孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对，所以中NH3键角大于氨气中NH3的键角； 甲基是供电子基，甲基的引入，会使氮原子的电负性增大，结合H+能力增强，所以结合H+的能力：NH3<(CH3)3N(三甲胺)； ②乙二胺分子之间能形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键，所以乙二胺的沸点比三甲胺高； （3）由晶胞结构图可知，一个晶胞中Cu的个数为，O的个数为4，则该化合物的化学式为CuO；若A原子分数坐标为(0，0，0)，B原子分数坐标为，C原子在体内的体对角线上，其分数坐标为； （4）由晶胞结构图可知，该晶胞中含有黑球的个数为8×+2=4、白球的个数为16×+4×+2=8、灰色球的个数为8×+1=2，由于其中Cu化合价为+2、F的化合价为-1、K的化合价为+1，根据化合价代数和为0，可以推断该晶体的化学式为K2CuF4，则黑球代表K，白球代表F，灰球代表Cu，根据g•cm-3，则NA=。 17．(1) CO2 sp sp3 CO<CO2<CH3OH CO2分子中既存在σ键，又存在π键，碳氧键原子轨道重叠的程度较CH3OH中的大，因此键长较CH3OH的短；而一个CO分子中既存在C键，又存在2个K键，碳氧键原子轨道重叠的程度较CO2中的大，因此键长较CO2的短 (2) CuFe2O4 4 【详解】（1）①CO2和H2制甲醇的反应中，CO2是由极性键构成的非极性分子，C的杂化方式有CO2中碳sp杂化，转化为CH3OH中的sp3杂化； ②CO中是碳氧叁键，CO2中的是碳氧双键，CH3OH中的是碳氧单键，键长依次增大，碳氧键键长由短到长的顺序为CO<CO2<CH3OH； （2）①由图可知，该晶胞中Cu原子为与晶胞的顶角、面心和内部，个数为8×，Fe原子在晶胞内部共有4×4=16个，O原子在晶胞内部共有4×8=32个，化学式为CuFe2O4； ②由A图可知，一个铜原子最近的O原子个数为4，铜原子的配位数为4；晶胞的密度=g/cm3=g/cm3。 18．(1) 2p 哑铃(或纺锤) (2) VIII d (3)V、As (4) (5) 【分析】X为非金属元素，且基态原子中s电子总数与p电子总数相等，则X为O元素，Y元素的第四电离能远远大于第三电离能，则Y为Al元素，Z是周期表1～36号元素中电负性最小的元素，则Z为K元素，Q基态原子3d能级上有7个电子，则Q为Co元素，据此作答。 【详解】（1）O原子的电子式为1s22s22p4，可知能量最高的能级是2p，原子轨道呈哑铃(或纺锤)，答案：2p、哑铃(或纺锤)； （2）Co原子序数27，位于元素周期表的第四周期第VIII族，d区，答案：VIII、d； （3）第4周期元素中与Co原子未成对电子数为3，所以未成对电子数相等的元素是有23号元素V，电子排布式[Ar]3d3、33号元素As，电子排布式[Ar]3d104s24p3，答案：V、As； （4） 离子化合物的电子式为，答案：； （5）与Al元素成对角线规则关系的某短周期元素Be的最高价氧化物的水化物具有两性，该两性物质与NaOH溶液反应的离子方程式：，答案：。 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 $$