2025届高三化学复习-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·山东潍坊·开学考试）普鲁士蓝晶体属于立方晶系，晶胞参数为apm，铁氰骨架组成晶胞中的8个小立方体，在小立方体顶点，在小立方体的棱上(图中未画出)，两端均与相连，小立方体中心空隙可容纳，如图所示。 回答下列问题： (1)的核外电子排布式是 ，C、N、Fe的第一电离能由大到小的顺序为 。 (2)铁氰骨架十分稳定，结合电子式，解释原因 ，形成配位键之后，碳氮键键能 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)普鲁士蓝晶体中含有的化学键有 。 a．共价键  b．氢键  c．配位键   d．金属键  e．离子键 (4)每个普鲁士蓝晶胞中含 个，普鲁士蓝的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为 。 (5)普鲁士蓝作为钾离子电池的正极材料，在充放电过程中，与相互转化，同时嵌入或脱嵌，可推测充电过程中 (填“嵌入”或“脱嵌”)。 2．（24-25高三上·四川成都·开学考试）锂离子电池大量应用到手机、相机、汽车、无人机等多个领域。锰酸锂是新型锂离子电池常用的正极材料，其晶胞如下图甲所示。甲可看作是由下图中相邻A、B两种基本单元交替结合而成(顶面的已标注，其余位置的未画出)，均位于单元中体对角线上离顶点处。 回答下列问题： (1)中的x、y分别为 、 ，其形成的晶体类型是 。 (2)的价层电子轨道表示式为 。 (3)的第一电离能小于第二电离能，其原因是 。 (4)的最高价为，形成的的空间结构为 。 (5)若晶胞中单元B标★的位置原子分数坐标为，则图甲中箭头所指的B单元中离标★的位置距离最远的锰离子(或)的原子分数坐标为 。 (6)由(相对分子质量为M)形成晶体的晶胞参数(晶胞边长)为，阿伏加德罗常数为，其晶体的密度表达式为 。 3．（23-24高三上·四川成都·阶段练习）2020年7月中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物()。回答下列问题： (1)铁元素在周期表中的位置 ，基态原子的价电子排布式为 ，其原子核外有 种空间运动状态不同的电子。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为 ，铁的化合价为 。 (2)已知一些物质的熔点数据如下表： 物质 熔点/℃ 800.7 与均为第三周期元素，熔点明显高于，原因是 。分析同族元素的氯化物、、熔点变化趋势及其原因 。的空间结构为 ，其中的轨道杂化形式为 。 (3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于立方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有 个。该物质化学式为 ，B-B最近距离为 。 4．（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。 5．（23-24高三上·陕西榆林·阶段练习）在硒化钴中掺杂不同的物质会具有不同的特性，如硒化钴掺杂镍氮/铁氮纳米复合材料具有高催化活性可作电解水的催化剂等。回答下列问题： (1)镍位于元素周期表中 (填“s”、“p”“d”或“ds”)区，镍原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若有一种自旋状态用+表示，则与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数，基态镍原子核外电子自旋磁量子数的代数和为 。 (2)偏磷酸(HPO3)中的的空间构型为 。NH3的沸点高于PH3，其原因为 。 (3)二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键，其光响应原理可用下图表示。 已知实现光响应时光的波长与键能成反比，则图中波长：λ1 λ2(填“>”“<"或“=”)，其原因为 。 (4)冠醚化合物具有确定的大环结构，可以和许多金属离子形成较稳定的配合物。一般来说金属离子直径与大环空腔直径接近时形成的化合物最稳定，已知“21-冠-7”的大环空腔直径为340-430 pm，下表是几种离子的直径，则该冠醚最容易络合的离子是 (填离子符号)。 离子符号 Fe2+ Ni2+ Co2+ Cs+ Rb+ 离子直径(pm) 158 138 149 344 304 (5)我国科学家在合成的具有优异电催化性能的硒化钴的晶胞结构如图所示，若该硒化钴晶胞中A点原子在直角坐标系的坐标参数为(0，0，0)，则B点原子在直角坐标系的坐标参数为 ，已知硒化钴的相对分子质量为138，则该晶体的密度为 g/cm3(用含a和c的式子表示，阿伏加德罗常数的值用NA表示)。 6．（23-24高三上·安徽·期中）杯酚分离和、冠醚识别碱金属离子等超分子性质的运用带来了生命、信息和材料产业的技术革命。 请回答下列问题： (1)用杯酚分离和的过程中，操作①名称是 ；基态锂离子核外能量最高的电子所处电子层符号为 ；、、、、的离子半径依次增大的原因是 。 (2)和为 (填晶体类型)晶体；冠醚分子中C—O—C的键角 (填“>”“<”或“=”)；图中示例描述了超分子的重要特征 。 (3)下表所列是一些常见冠醚及其空腔直径的数据： 选项 a b c d 冠醚 12-冠-4 15-冠-5 18-冠-6 空腔直径/pm 120～150 170～220 260～320 340～430 适合的粒子直径/pm (152) (204) (276) (304) (334) ①冠醚d的名称为 。 ②冠醚与碱金属离子之间存在微弱的配位键，配位原子是 (填元素符号)。 ③18-冠醚-6能识别和运输，不能识别和运输和的原因是 。 (4)烯烃难溶于水，被水溶液氧化的效果较差。若烯烃中溶入冠醚d，氧化效果明显提升。已知：冠醚d与可以发生如图所示的变化： 试解释加入冠醚d后，烯烃的氧化效果明显提升的原因是 。 7．（23-24高三上·江西·阶段练习）Science杂志报道了一种由铬、钴和镍组成的三元高熵合金(CrCoNi)，这种金属材料不仅具有极高的延展性和强度，其低温(20K)断裂韧性更打破了迄今为止的记录。回答下列问题： (1)基态Ni原子的价层电子轨道表示式为 。 (2)上述三种金属元素均位于元素周期表 区。 (3)能形成多种配合物，如。 ①该配合物中的配位数为 。 ②该配合物的配体分子、的VSEPR模型分别为 、 。(填标号) ③1mol 与足量溶液反应最多生成 mol AgCl。 (4)镍形成的一种晶体的晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值。该晶体的化学式为 。晶体的密度为 (只列计算式)。 8．（23-24高三下·四川眉山·阶段练习）硫酸铜晶体溶解后溶液呈天蓝色，滴加氨水直至过量，再加入无水乙醇，析出深蓝色晶体，化学式为。请根据上述实验现象回答下列问题： (1)基态铜原子的价电子排布式为 ，三种元素的第一电离能从大到小的顺序是 。 (2)配合物中的配体是 ，配位数是 。 (3)与胆砜的结构相似，下图为胆砜的结构图，则晶体中，存在的作用力类型有 。 A范德华力    B．共价键    C．氢键    D．离子键    E．配位键 (4)乙醇和二甲醚互为同分异构体，但乙醇的沸点明显高于二甲醚，原因是 ，配合物中，、三微粒的键角由大到小顺序是 。 (5)已知阿伏加德罗常数为，铜晶体的晶胞如下图所示，若铜原子半径为，则铜晶体的密度为 （用含的式子表示，不用化简）。 9．（23-24高三下·江西南昌·期末）东晋《华阳国志•南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(镍铜合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。已知镍铜两元素在周期表中位置正好前后相邻。回答下列问题： (1)镍元素基态原子的价电子排布式为 ，3d能级上的未成对的电子数为 。 (2)单质铜及镍都是由 键形成的晶体：元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu>INi的原因是 。 (3)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。 ①晶胞中镍原子与铜原子的数量比为 。 ②若合金的密度为dg/cm3，晶胞参数a= nm。 10．（22-23高三下·北京·阶段练习）Ⅰ．硅材料在生活中占有重要地位。 (1)分子的空间结构(以为中心)名称为 ，分子中氮原子的杂化轨道类型是 。受热分解生成和，其受热不稳定的原因是 。 (2)由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①、②、③，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。 A．微粒半径：③①② B．电子排布属于基态原子(或离子)的是：①② C．电离一个电子所需最低能量：①②③ D．得电子能力：①② Ⅱ．含及的四元半导体化合物(简写为)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题： (3)基态原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为 。 (4)的几何构型为 ，其中心离子杂化方式为 。 (5)将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质。下列物质中，属于顺磁性物质的是___________(填标号)。 A． B． C． D． (6)如图是硫的四种含氧酸根的结构：             根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将转化为的是 (填标号)，理由是 。 Ⅲ．金属镓应用广泛，在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。镓与铝是同主族元素，性质相似。 (7)铝在元素周期表中的位置是 。 (8)是一种重要的半导体材料，废弃含半导体材料可以用浓硝酸溶解，生成和，写出该反应的化学方程式 。 Ⅳ． (9)天津某污水处理厂用氯化铁净化污水，处理的结果如图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以表示]的最佳范围约为 。 11．（23-24高三下·江苏苏州·阶段练习）锂离子电池已被广泛用作便携式电源。正极材料为、等，负极材料一般为石墨碳，以溶有、等的碳酸二乙酯()作电解液。 (1)基态原子有 种不同运动状态的电子，占据最高能级的电子云轮廓图为 形。 (2)在周期表中的位置为 ，基态、离子中未成对的电子数之比为 。 (3)的空间构型为 (用文字描述)。 (4)[]中的配位数为 ，该配合物中的配位原子为 。 (5)多聚磷酸由磷酸()加热脱水缩合而成。链状多聚磷酸是多个磷酸通过脱水后共有部分氧原子连接起来的，多聚磷酸根离子的部分结构投影图如图所示(由于、原子的半径大小不同，投影图中与之间存在部分或全部遮掩关系)，则其化学式为 。 (6)碳酸二乙酯()的分子结构如图所示，碳酸二乙酯()中含有键的数目为 。 (7)氮化锂是一种新型无机贮氢材料，其晶胞结构如图所示，该晶体的化学式为 。 (8)的晶胞结构示意图如图-1所示。其中围绕和分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。 ①每个晶胞中脱单元数有 个 ②电池充电时，脱出部分，形成，结构示意图如图-2所示， 则 。 12．（23-24高三下·广东珠海·期中）氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到，如图所示： (1)由制备的化学方程式是 ；有二种结构，其中一种超硬、耐磨、耐高温，这种 属于 晶体。 (2)硼元素原子的电子排布式为 ，这些电子有 种不同的能量。 (3)与B元素在同一周期，其原子的最外层有2个未成对电子的元素是 (写元素符号)。 氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，是经过国家批准的植物生长调节剂，实践证明长期使用对人体无害。其结构简式如图： 回答下列问题： (4)氯吡苯脲晶体中，微粒间的作用力类型有 (填字母)。 A．离子键     B．极性键  C．非极性键   D．π键   E．氢键 (5)查文献可知，可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲。 反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，形成 个键、断裂 个π键。 (6)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等，请用共价键理论解释H2O分子比NH3分子稳定的原因： 。 (7)请写出实现下列转变的合成路线图。 图示为： 由通过两步反应合成： 。 由通过三步反应合成： 。 13．（23-24高三下·广东汕头·阶段练习）A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期常见元素，且原子序数依次增大，其相关信息如表所示，请用化学用语回答下列问题。 A 原子核外有6种不同运动状态的电子 C 基态原子中s电子总数与p电子总数相等 D 原子半径在同周期元素中最大 E 基态原子最外层电子排布式为： F 基态原子的最外层p轨道上2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反 G 其中一种氧化物是有磁性的黑色固体 (1)写出元素符号A：    B： G： (2)C、D、E三种元素的原子半径由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 (3)由AC两种元素形成键角为180°的化合物的结构式为 。 (4)已知元素A、B形成的分子中所有原子都满足8电子稳定结构，则中σ键与π键之比为 。 (5)电解D与F形成的化合物的水溶液在工业上有着重要应用，请写出其离子方程式 。 (6)元素G位于周期表的 区，其价电子的排布式为 ，该元素可形成，其中较稳定的是，原因是 。 (7)短周期元素M与元素E在周期表中的位置呈现对角线关系，已知元素M、F的电负性分别为1.5和3.0，预测它们形成的化合物是 化合物(填“离子”或“共价”)。推测M的最高价氧化物对应的水化物 (填“能”或“不能”)与D的最高价氧化物对应水化物发生反应。 14．（23-24高三下·福建三明·期中）2017年7月30日在朱日和阅兵场上展示的运输机分队中的运-20是中国第一种国产化、批量生产的大飞机，是中国自主研发的新一代喷气式重型军用大型运输机，是中国自主研发的新一代喷气式重型军用大型运输机。飞机的生产中应用到很多化学知识，请回答下列问题。 (1)飞机的外壳通常采用镁-铝合金材料，铝的价电子排布图为 ，第一电离能：镁 (填“大于”或“小于”)铝。 (2)大型飞机的发动机被誉为航空工业皇冠上的“宝石”。制造过程中通常采用碳化钨做关键部位的材料。 ①钨元素位于周期表的第6周期第ⅥB族，请写出其外围电子排布式 。 ②图为碳化钨晶体的一部分结构，碳原子嵌入金属钨的晶格的间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成填隙＋固溶体，也称为填隙化合物。 在此结构中，其中钨原子有 个，1个钨原子周围距离钨原子最近的碳原子有 个，下列金属元素的堆积方式与碳化钨晶胞中碳原子和钨原子所处位置类似的是 (填字母)。 A．Fe  Cu        B．Ti  Au        C．Mg  Zn        D．Cu  Ag 15．（23-24高三上·安徽六安·期末）结构化学的世界异彩纷呈，美不胜收。 I．芦笋中的天冬酰胺结构如图所示（），具有提高身体免疫力的功效。 (1)天冬酰胺所含元素中， 元素的基态原子核外未成对电子数最多。 (2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有 种。 Ⅱ．和的参数对比见下表． 化学式 键长 沸点 1.34 1.47 (3)的空间构型为 。 (4)的沸点低于的原因是 。 Ⅲ．铜、铁、锌是常见的过渡金属元素，可以形成多种化合物。 (5)Fe能与N形成一种磁性材料，其晶胞结构如图所示。 N的配位数为 。 (6)与形成的一种晶胞结构如图所示（黑球表示，白球表示）。 则的配位数为 。晶胞边长为，设的相对分子质量为M，阿伏加德罗常数的值为，其晶体密度的计算表达式为 （列出表达式，不必化简）。 16．（23-24高三下·北京·阶段练习）《自然》报道了我国科学家利用催化剂通过化学链合成氨。回答下列问题： (1)写出分子中N原子的价层电子排布 ，N原子中共有 种运动状态不同的电子。 (2)分子中N原子的最高能层为 (用字母表示)，最高能级电子的电子云形状为 。 (3)可用于制备、、、(亚硝基胍)等含氮化合物，中阳、阴离子中的中心原子杂化方式依次为 、 ；1个亚硝基胍分子中含 个键。 (4)、位于同一主族，、分子结构如图所示； ①中键的键长比中键的键长短，其主要原因是 。 ②和中，N、P原子的杂化方式相同，但间的夹角比间的大，其主要原因是 。 ③比易液化，其主要原因是 。 17．（23-24高三下·内蒙古·阶段练习）Cu2O广泛应用于太阳能电池、传感器和芯片等领域。以Cu2O等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。用CuSO4、NaOH 和抗坏血酸为原料，可制备Cu2O。回答下列问题： (1)Na、Cu等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是 。 (2)Cu可以形成一种离子化合物| 若要确定该物质是晶体还是非晶体，最科学的方法是对它进行 实验，其阴离子的空间结构是 。 (3)抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的杂化轨道类型为 ，1个抗坏血酸分子中含有 个手性碳原子。 (4)Cu2O 的晶胞结构如图2所示，图中表示Cu的是 (填“黑球”或“白球”)，若该晶体的晶胞参数为apm，则密度为 (代表阿伏加德罗常数，用含NA和a的代数式表示)。 18．（23-24高三下·北京·期中）氨硼烷()含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题： (1)基态N原子电子占据 个能层，电子占据的最高能级的符号是 。基态N原子共有 种不同运动状态的电子。 (2)B的第一电离能kJ⋅mol，判断 800kJ⋅mol(填“>”或“<”)，从电子排布的角度说明判断理由 。 (3)分子中，与N原子相连的H呈正电性()，与B原子相连的H呈负电性()。在H、B、N三种元素中，电负性由大到小的顺序是 。 (4)、、、是目前氨硼烷水解产氢催化剂研究的热点。不同催化剂催化氨硼烷水解产氢的性能如图所示。这四种催化剂中： ①位于ds区的元素符号是 ，该基态原子的价电子排布式为 。 ②催化效果最差的金属基态原子核外电子未成对电子数为 。 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) C和N均能提供孤电子对，与形成配位键 变小 (3)ace (4) 24 (5)脱嵌 【分析】根据题中所给晶胞结构可知，Fe3+所在位置为顶点和面心，个数为：；Fe2+所在位置为棱心和体心，个数为：，普鲁士蓝中与个数之比为1：1；K+个数为4，根据电荷守恒，CN-的个数为：，故该晶体的化学式为：。 【详解】（1）钾为第19号元素，因此的核外电子排布式是：； 同周期主族元素从左往右第一电离能呈现增大的趋势，而由于基态N原子的价层电子为半充满状态，较稳定，因此第一电离能：N>C，综合可知，第一电离能：。 （2） 根据晶胞图可知，中C、N均与形成配位键，电子式为，C、N均有孤电子对，C、N均能提供孤电子对成为配位原子；形成配位键之后，碳氮之间的距离增大，键能减小， 故答案为：C和N均能提供孤电子对，与形成配位键；变小。 （3）该晶体的化学式为：，因此该配合物中含有共价键、配位键、离子键，故答案选：ace。 （4）根据分析可知，每个普鲁士蓝晶胞中含24个； 普鲁士蓝的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为。 （5）充电时普鲁士蓝为阳极，根据电解原理，阳极上失去电子，化合价升高，Fe2+失电子转化为Fe3+，正电荷增多，为了平衡电荷，K+从普鲁士蓝中脱嵌出来。 2．(1) 2 4 离子晶体 (2) (3)带一个单位正电荷，对再失去的1个电子有较强吸引力 (4)正四面体形 (5) (6) 【详解】（1）根据晶胞的组成，可算出晶胞中个数为个数为和个数为，所以当取1时，x、y分别为2和4．因三种元素均形成离子，故形成的晶体类型是离子晶体。 （2） Mn是25号元素，含有22个电子，价电子轨道表示式为。 （3）的第一电离能小于第二电离能，其原因是带一个单位正电荷，对再失去的1个电子有较强吸引力。 （4）由价层电子对互斥理论，可以算出形成的的价层电子对数为4，孤电子对数为0，故的空间结构是正四面体形。 （5） 离标★的位置距离最远的锰离子（或）如图中箭头所指，其原子分数坐标为。 （6）晶胞的“化学式”为,根据一个晶胞含8个,其晶体的密度表达式为。 3．(1) 第四周期VIII族 15种 O>Si>Fe>Mg +2 (2) 钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，而SiCl4为分子晶体 随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：SiCl4、GeCl4、SnCl4均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大 正四面体 sp3 (3) 1 MgB2 【详解】（1）Fe为26号元素，基态Fe原子的价电子排布式为。元素的金属性越强，其电负性越小，元素的非金属性越强则其电负性越大，因此，橄榄石()中，各元素电负性大小顺序为O＞Si＞Fe＞Mg；因为中Mg、Si、O的化合价分别为+2、+4和-2，x+2-x=2，根据化合物中各元素的化合价的代数和为0，可以确定铁的化合价为+2。 （2）Na与Si均为第三周期元素， NaCl熔点明显高于，原因是：钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，其熔点较高；而为分子晶体，其熔点较低。由表中的数据可知，、、熔点变化趋势为：随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：、、均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大。的空间结构为正四面体，其中Si的价层电子对数为4，因此Si的轨道杂化形式为。 （3）由硼镁化合物的晶体结构可知Mg位于正六棱柱的顶点和面心，由均摊法可以求出正六棱柱中含有个Mg，由晶胞沿c轴的投影图可知本题所给晶体结构包含三个晶胞，则晶胞中Mg的个数为1；晶体结构中B在正六棱柱体内共6个，则该物质的化学式为；由晶胞沿c轴的投影图可知，B原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍，顶点到对边的垂线长度为，因此B-B最近距离为。 4．(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。 5．(1) d +1或-1 (2) 平面三角形 NH3分子之间存在氢键，PH3分子之间为范德华力，氢键作用比范德华力强，所以NH3沸点比PH3高 (3) < Se的原子半径比S的原子半径大，Se-Se键的键能比S-S键的键能小，断裂Se-Se键所需要的最低能量较小，对应的光响应的波长较长 (4)Cs+ (5) (，，c) 【详解】（1）基态镍原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，其位于元素周期表中的d区，由洪特规则知，3d能级中有两个轨道只有一个电子且自旋方向相同，二者自旋磁量子数之和为+1或者-1.基态镍原子核外电子中已成对的自旋磁量子数的代数和为0，故基态镍原子核外电子自旋磁量子数的代数和为+1或者-1。 （2）的孤电子对数为0，含有三个σ键，即价层电子对数为3，空间构型为平面三角形；由于NH3分子之间存在氢键，PH3分子之间为范德华力，氢键作用比范德华力强，所以NH3沸点比PH3高。 （3）从题给信息“光的波长与键能成反比”可知键能大小可以判断光的波长，而同主族键能大小与键长有关，由于Se的原子半径比S的原子半径大，则Se-Se键长大于S-S的键长，即Se-Se键的键能比S-S键的键能小，断裂Se-Se键所需要的最低能量小，对应的光波的波长较长。 （4）从题给信息“金属离子直径与大环空腔直径接近时形成的化合物最稳定”可知Cs+的直径与“21-冠-7”的大环空腔直径340-430pm最接近，即Cs+与“21-冠-7”形成的化合物最稳定。 （5）由正三角形的性质可知B点原子在x轴的坐标为，在y轴的坐标为，在z轴的坐标就是该晶胞的高，即在z轴的坐标为c，B点原子的坐标参数为(，，c)；该晶胞的体积为×a×c×10-21cm3，该晶体中含有2个硒化钴，根据密度表达式可知ρ===g/cm3。 6．(1) 过滤 K 电子层数增多 (2) 分子 < 分子识别 (3) 21-冠-7 O 直径太小，直径太大 (4)冠醚d可溶于烯烃，加入冠醚之中的因静电作用将带入烯烃中，增大反应物的接触面积，提高了氧化效果 【详解】（1）杯酚和结合后，不溶于甲苯，所以操作①为过滤；基态锂离子核外只有1s能级上有电子，为K层上的电子，其电子层符号为K；、、、、是同一主族的元素，随原子序数增大，电子层数增多，离子半径依次增大，则离子半径依次增大的原因是电子层数增多； （2）和是碳原子之间通过共价键连接而成的分子晶体；冠醚分子中O原子杂化方式为杂化，但氧原子有两个孤电子对，孤电子对之间的斥力>孤电子对和成键电子对之间的斥力>成键电子对之间的斥力，故键角变小，则冠醚分子中C—O—C的键角小于109°28'；图中示例描述了超分子的重要特征：分子识别； （3）①根据冠醚a、b、c的名称可推测命名规则是“环上原子个数-冠-氧原子个数”，则冠醚d的名称是：21-冠-7； ②氧原子有孤对电子，故冠醚与碱金属离子之间存在微弱的配位键，配位原子是O； ③冠醚根据空腔直径选择不同的离子运输，18-冠-6不能识别和运输和的原因是直径太小，直径太大； （4）加入冠醚d后，烯烃的氧化效果明显提升的原因是：冠醚d可溶于烯烃，加入冠醚之中的  K+因静电作用将带入烯烃中，增大反应物的接触面积，提高了氧化效果。 7．(1) (2)d (3) 6 d c 2 (4) 【详解】（1） 基态Ni原子的价层排布式为3d84s2，电子轨道表示式为； （2）Cr的价电子排布式为3d54s1，Co的价电子排布式为3d74s2，Ni价电子排布式为3d84s2，均在元素周期表中d区； （3）①中內界与4个NH3、1个H2O、1个Cl-配位，其配位数为6。 ②中成键电子对3，孤对电子对1、中成键电子对2，孤对电子对2，价层电子对均为4，VSEPR模型都是四面体型,分别为d、c； ③外界有2个Cl-，1mol 与2mol溶液反应生成2mol AgCl； （4）根据均摊法，每个晶胞中含K+的个数为，Ni2+的个数为，F的个数为，对于离子晶体，其化学式为组成粒子数的最简比，则该晶体的化学式为K2NiF4；该晶体的密度。 8．(1) N＞O＞S (2) 4 (3)BCDE (4) 乙醇分子间能够形成氢键，而二甲醚分子间不能形成氢键 (5) 【详解】（1）基态铜原子的价电子为其3d、4s能级上的电子，其基态价电子排布式为3d104s1，同主族元素从上到下第一电离能依次减小，所以第一电离能O＞S，N、O立于同周期，N原子2p能级为半充满状态，结构较为稳定，第一电离能N＞O；N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序为N＞O＞S； （2）配合物中Cu2+含有空轨道，氨气中N原子含孤电子，配体是，4个氨气中的N都形成配位键，配位数是4； （3）与胆砜的结构相似，则为离子晶体，不存在范德华力，中Cu与N元素间形成配位键，H与N之间形成共价键，由结构可知O和H原子存在氢键，Cu与硫酸根离子之间形成离子键，故选BCDE； （4）相对分子质量相近的分子，分子间能形成氢键的物质沸点较高，乙醇分子间能形成氢键，而二甲醚不能，所以乙醇的沸点远高于二甲醚的沸点，、H2O三种物质的中心原子都是sp3杂化，杂化轨道都是正四面体构形，其中是等性杂化，四条杂化轨道都是成键电子，键角=正常正四面体键角=109°28′，NH3和H2O都是不等性杂化，中心原子N、O分别有1条、2条杂化轨道填入孤对电子，孤对电子的排斥力比成键电子大，因此键角被压缩，孤对电子数越多，斥力越大，键角被压缩的越小，所以键角大小顺序为＞NH3＞H2O； （5）由均摊法，铜原子数目为，晶胞质量为，铜原子半径为，两个铜原子最近距离是晶胞棱长，所以晶胞棱长为，晶胞体积为，则铜晶体的密度为。 9．(1) 3d84s2 2 (2) 金属 铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子 (3) 1：3 【详解】（1）镍为28号元素，基态原子的价电子排布式为3d84s2，3d能级有5个轨道，填充8个电子，未成对的电子数为2； （2）单质铜及镍都是金属晶体，由金属键形成；铜原子失去一个电子后Cu+的价电子排布为3d10，3d轨道全充满的电子，能量较低，较稳定，再失去一个电子较难。镍失去一个电子后Ni+的价电子3d84s1电子，再失去一个电子，失去的是4s能级轨道上的电子较容易，所以元素铜的第二电离能大于镍的第二电离能； （3）根据“均摊法”，晶胞中含个Ni、个Cu，晶胞中镍原子与铜原子的数量比为1:3；晶体密度为，则a=nm。 10．(1) 正四面体形 sp3 Si周围的NH2基团体积较大，Si(NH2)4中Si-N键键能较小，受热易断裂，且产物中气态分子数明显增多（熵增） (2)AB (3)2：1 (4) 三角锥形 sp3 (5)B (6) D D中含有-1价的O，易被还原，具有强氧化性，能将Mn2+转化为 (7)第三周期ⅢA族 (8)GaAs+11HNO3(浓)=Ga(NO3)3+8NO2↑+H3AsO4+4H2O (9)18-20 【详解】（1）Si(NH2)4相当于SiH4中的4个H原子被-NH2取代，SiH4中Si价层电子对数为4，无孤电子对，空间构型为正四面体形，则Si(NH2)4的空间构型为正四面体形。该分子中N与1个Si、2个H原子形成3条单键，且含有一对孤电子对，价层电子对数为4，为sp3杂化。Si周围的NH2基团体积较大，Si(NH2)4中Si-N键键能较小，受热易断裂，且产物中气态分子数明显增多（熵增），因此Si(NH2)4受热不稳定。 （2）A．一般情况下，电子层数越多，原子半径越大，而Si原子失电子数越多，原子半径越小，则微粒半径③>①>②，A正确； B．原子核外电子排布符合构造原理、能量最低原理的微粒属于基态原子或离子，①为基态Si原子，②为基态Si+，B正确； C．能量越高越容易失电子，基态原子的第一电离能小于第二电离能，则电离一个电子所需最低能量②>①>③，C错误； D．能量越低越易得电子，则得电子能力②>①，D错误； 故答案选AB。 （3）基态S原子的价电子排布式为3s23p4，两种自旋状态的电子数之比为4：2=2：1。 （4）的中心原子Sn价层电子对数为3+=4，有一对孤电子对，空间构形为三角锥形，中心原子Sn是sp3杂化。 （5）A．该物质中各原子核外电子均已成对，无未成对电子，不是顺磁物质，A错误； B．该物质中Cu2+外围电子排布是3d9，有未成对电子，是顺磁物质，B正确； C．该物质中各原子核外电子均已成对，无未成对电子，不是顺磁物质，C错误； D．该物质中各原子核外电子均已成对，无未成对电子，不是顺磁物质，D错误； 故答案选B。 （6）从图中可知，D中含有-1价的O，易被还原，具有强氧化性，能将Mn2+转化为，故答案选D。 （7）铝在元素周期表的第三周期ⅢA族。 （8）GaAs能与浓硝酸反应，生成H3AsO4和Ga3+，反应的化学方程式为GaAs+11HNO3(浓)=Ga(NO3)3+8NO2↑+H3AsO4+4H2O。 （9）从图中可知，聚合氯化铁的浓度在18-20mg/L时，去除率达到最大值，污水的浑浊度减小，因此最佳范围为18-20mg/L。 11．(1) 15 纺锤/哑铃 (2) 第四周期第Ⅷ族 5∶4 (3)正四面体 (4) 6 N、 (5)或 (6)17 (7) (8) 4 【详解】（1）P是15号元素，核外有15个电子，则有15种不同运动状态的电子；其基态原子核外电子排布式为[Ne]3s23p3，其原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形； （2）是26号元素，其在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族；Fe2+价电子排布式为3d6，3d轨道上有4个未成对电子，Fe3+价电子排布式为3d5，3d轨道上有5个未成对电子，基态Fe3+、Fe2+离子中未成对电子数之比为5∶4； （3）根据价层电子对互斥理论可知P采取，的空间构型为正四面体形； （4）中氨气和氯离子的配体，[Co(NH3)3Cl3]中Co3+的配位数为6，该配合物中的配位原子有N、Cl原子； （5）根据图可知，每个三角锥结构中P原子是1个，O原子个数是，所以P原子和O原子的个数比是，3个O原子带6个单位负电荷，磷酸盐中P的化合价为，故所形成离子化学式为或； （6）根据碳酸二乙酯(DEC)的分子结构示意图可知，碳酸二乙酯中含有酯键，和甲基团，故碳原子的轨道杂化类型为sp3、sp2；碳酸二乙酯中含有17个σ键和一个π键，故1mol碳酸二乙酯(DEC)中含有σ键的物质的量为17mol； （7）通过晶胞结构图可知Li原子数，N原子数，故化学式为Li3N； （8）①根据均摊法可知晶胞中Li+的个数为=4，所以每个晶胞中含有4个LiFePO4单元； ②据图可知在Li1-xFePO4晶胞中Li+的个数为=，原晶胞中含有4个LiFePO4单元，则每个LiFePO4单元失去个Li+，所以x=；设Fe2+的个数为x，Fe3+的的个数为y，根据化合价代数为0，则有、x+y=1，解得x=、y=，所以个数比为3:13。 12．(1) B2O3+2NH32BN+3H2O 共价 (2) 1s22s22p1 3 (3)C、O (4)BCDE (5) 2NA NA (6)O原子半径小于N原子半径，O- H键的键长比N-H键的键长短，O- H键的键能比N- H键的键能大，O-H键比N-H键牢固，所以水分子比氨气分子稳定 (7) 【分析】由题给流程控制，硼砂与硫酸溶液反应生成硼酸，硼酸受热分解生成三氧化二硼，高温条件下三氧化二硼与氨气反应生成氮化硼和水。 【详解】（1）由分析可知，生成氮化硼的反应为高温条件下三氧化二硼与氨气反应生成氮化硼和水，反应的化学方程式为B2O3+2NH32BN+3H2O；由物理性质可知，超硬、耐磨、耐高温的氮化硼属于共价晶体，故答案为：B2O3+2NH32BN+3H2O；共价； （2）硼原子的原子序数为5，基态原子的电子排布式为1s22s22p1，不同能级上的电子具有不同的能量，所以基态硼原子具有3种不同能量的电子，故答案为：1s22s22p1；3； （3）第二周期元素的原子中碳原子和氧原子有2个未成对电子，故答案为：C、O； （4）由结构简式可知，氯吡苯脲晶体中含有极性键、非极性键、σ键和π键，不含有离子键，氯吡苯脲分子中含有酰胺基，能形成分子间氢键，故选BCDE； （5） 由方程式可知，与发生加成反应生成，所以生成1 mol氯吡苯脲反应中，分子断裂NA个π键，分子断裂NA个σ键，生成形成2NA个σ键，故答案为：2NA； NA； （6）水分子比氨分子稳定的原因是因为氧的原子半径小于氮原子半径，O- H键的键长比N-H键的键长短，O- H键的键能比N- H键的键能大，O-H键比N-H键牢固，所以水分子比氨气分子稳定，故答案为：O原子半径小于N原子半径，O- H键的键长比N-H键的键长短，O- H键的键能比N- H键的键能大，O-H键比N-H键牢固，所以水分子比氨气分子稳定； （7） 由通过两步反应合成的合成步骤为在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成，在适当溶剂中与溴化氢发生加成反应生成；合成路线为；由通过三步反应合成的合成步骤为在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成，与溴水发生加成反应生成，在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成，合成路线为，故答案为：；。 13．(1) C N Fe (2)Na＞Al＞O (3) (4)3∶4 (5) (6) d 3d64s2 的价层电子排布式为，为半充满结构，故较稳定 (7) 共价 能 【分析】A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期常见元素，且原子序数依次增大，A原子核外有6种不同运动状态的电子，则A为碳元素；E基态原子最外层电子排布式为3s23p1，则E为Al；D原子半径在同周期元素中最大，且原子序数小于Al，大于碳，故处于第三周期IA族，则D为Na；C基态原子中s电子总数与p电子总数相等，原子序数小于Na，原子核外电子排布为1s22s22p4，则C为O元素；B的原子序数介于碳、氧之间，则B为N元素；G其中一种氧化物是有磁性的黑色固体，故G为Fe元素；F基态原子的最外层p轨道有两个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反，结合原子序数可知，F为Cl，据此解答。 【详解】（1）根据分析可知，A为C元素；B为N元素；G为Fe元素； （2）C、D、E三种元素分别为O、Na、Al，一般电子层数越多半径越大，故原子半径由大到小的顺序为Na＞Al＞O； （3）A为C元素，C为O元素，两种元素形成键角为180°的化合物为CO2，结构式为； （4）根据(CN)2中所有原子均满足8电子稳定结构，可知其结构式为，单键都是σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，该分子中有4个π键和3个σ键，所以σ键与π键个数之比为3:4； （5）D与F形成的化合物为NaCl，电解NaCl水溶液的离子方程式为； （6）元素G为Fe元素，位于周期表的d区；其价电子的排布式为3d64s2；Fe可以形成Fe2+、Fe3+，其中较稳定的是Fe3+，原因是Fe3+的价电子排布为3d5为半充满，较稳定； （7）成键原子电负性差在1.7以上形成离子键，1.7以下形成共价键，M、F元素的电负性的差为1.5，小于1.7，则M、F元素形成的化合物为共价化合物；因为氢氧化铝具有两性，既能和酸反应又能和碱反应，故M的最高价氧化物对应水化物能与氢氧化钠反应。 14．(1) 大于 (2) 6 6 C 【详解】（1） 基态Al原子的价电子排布式为3s23p1，故铝的价电子排布图为 ； 基态Mg原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2， Mg元素的3s能级为全满状态，3p能级为全空状态，体系比较稳定，能量低不容易失去一个电子，所以镁的第一电离能大于铝的第一电离能； 故答案为： ；大于。 （2）①钨元素位于第六周期第VIB族，价电子排布的能级与Cr相同，但排布方式与Cr有所不同，铬原子的价层电子排布式为3d54s1，故钨原子的价层电子排布式5d46s2； ②碳和钨形成的一种化合物的晶胞模型，在此结构中钨原子数目为1+2×+12×+6×=6； 晶胞内部有6个C原子，故碳原子和钨原子个数比为6：6=1：1，以晶胞体内钨原子可知，1个钨原子周围距离钨原子最近的碳原子有6个； 碳化钨晶胞中碳原子和钨原子所在位置为六方最密堆积，与Zn、Ti、Mg的堆积方式相同，故答案选C。 15．(1)N (2)2 (3)V形 (4)、均可形成分子晶体，且相对分子质量较大，分子间作用力较强 (5)6 (6) 4 【详解】（1）天冬酰胺所含元素由氢、碳、氮、氧，基态N原子核外电子排布式为1s22s22p3，故N元素的基态原子核外未成对电子数最多； （2）天冬酰胺中羧基碳、酰胺基中碳为sp2杂化，饱和碳原子为sp3杂化，故碳原子的杂化轨道类型有2种； （3）H2S分子中中心S原子价层电子对数为，S原子采用sp3杂化，S原子上含有2对孤电子对，所以H2S分子是V形分子； （4）、均可形成分子晶体，且相对分子质量较大，分子间作用力较强，则的沸点低于； （5）N位于体心，与其最近的6个Fe位于面心，则其配位数为6； （6）位于硫离子形成的四面体中，的配位数为4； 据“均摊法”，晶胞中含个、4个，则晶胞质量为，体积为，则晶体密度为。 16．(1) 7 (2) L 哑铃型 (3) sp3 sp2 9 (4) N的半径比P的小 中心原子N的电负性大于P，NH3分子中的成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间的斥力更大，键角更大 NH3分子间存在氢键 【详解】（1）N元素原子序数为7号，核外电子排布式：，所以价层电子排布式为：，一个电子一种运动状态，所以共有7种； （2）由核外电子排布式可知，最高能层为L层，最高能级为2p级，为哑铃型； （3）NH4NO3中的中心原子价层电子对数为4，孤电子对数为0，杂化方式为sp3 ，的中心原子价层电子对数为3，孤电子对数为0，杂化方式为sp2，1个单键为1个σ键，1个双键含有1个σ键，所以共含有9个σ键； （4）①N的原子序数比P的小，原子半径也比P的小，使NH3中N-H键的键长比PH3中P-H键的键长短； ②NH3和PH3中，N、P的杂化方式相同，但中心原子N的电负性大于P，NH3分子中的成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间的斥力更大，键角更大，所以H-N-H间的夹角比H-P-H间的大； ③NH3分子间存在氢键使沸点更高且NH3更易液化。 17．(1)自由电子在外加电场中做定向移动 (2) X射线衍射 正四面体形 (3) 、 2 (4) 黑球 【详解】（1）金属键是金属离子与自由电子之间的强烈相互作用，由于自由电子在外加电场中可定向移动，使得Cu、Zn等金属具有良好的导电性。 （2）确定晶体与非晶体的最科学的方法就是X射线衍射实验，该物质阴离子是，S原子孤对电子对，价层电子对数=0+4=4，所以为正四面体形。 （3） 抗坏血酸分子中有全为单键的C原子，采取杂化，还有碳碳双键的C原子，采取杂化；连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，如图用星号标记， 1个抗坏血酸分子中含有2个手性碳原子。 （4）由图可知，白球位于顶点和内部，属于该晶胞的个数为，黑球全部位于晶胞内部，属于该晶胞的个数为4，化学式为Cu2O，因此白球为O原子，黑球为Cu。根据密度的定义及所给数据计算，。 18．(1) 2 2p 7 (2) ＜ B和Al的基态原子电子排布式分别为1s22s22p1和1s22s22p63s23p1，B半径小，3p能级的能量高于2p能级的能量，处于3p能级的电子更容易失去 (3)N>H>B (4) Cu 3d104s1 4 【详解】（1） N是7号元素，核外电子排布式为1s22s22p3，基态N原子电子占据2个电子层，电子占据最高能级为2p能级，基态N原子的轨道表示式为，则基态N原子共有7种不同运动状态的电子； （2）B和Al的基态原子电子排布式分别为1s22s22p1和1s22s22p63s23p1，B半径小，第一电离能比Al大，I1(Al) ＜800kJ·mol−1，因为3p能级的能量高于2p能级的能量，处于3p能级的电子更容易失去，因此I1(Al)＜I1(B)； （3）与N原子相连的H呈正电性(Hδ+)，电负性N>H，与B原子相连的H呈负电性(Hδ-)，电负性H>B，电负性由大到小的顺序是N>H>B； （4）①Cu为29号元素，核外电子排布[Ar]3d104s1，则Cu是位于ds区的元素，该基态原子的价电子排布式为3d104s1； ②从图上可以看出，Fe催化用时最长，产氢体积也最少，故催化效果最差，Fe的价电子排布式为3d64s2，原子中未成对的电子数为4。 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 $$