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．（23-24高三下·福建福州·期中）铁元素被称为“人类第一元素”，铁及其化合物具有广泛的用途。 (1)铁元素在元素周期表中的位置为 。 (2)铁镁合金是目前储氢密度最高的材料之一，其晶胞结构如图所示。储氢时，分子位于晶胞体心和棱的中心位置。 ①该晶体中每个Fe原子周围最近且等距离的Mg原子的数目为 。 ②该合金储满氢后所得晶体的化学式是 。 (3)在生产中，常用处理的含Cr(价)废水得到和。易被氧化为，请利用核外电子排布的相关原理解释其原因： 。 (4)类卤素离子可用于的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸()和异硫氰酸()，这两种酸中沸点较高的是 。 2．（2024·河南郑州·模拟预测）某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收溶液的有机高聚物(结构片段如图所示)作固态电解质，其电池总反应为，电池结构如图所示。 回答下列问题： (1)如图所示的几种含碳物质中，不与碳纳米管互为同素异形体的是 (填名称，下同)，存在分子间作用力的是 ；属于共价晶体的是 。 (2)中的化合价是 ，有机高聚物中C的杂化方式为 。 (3)键中离子键成分的百分数小于键，原因是 。的第二电离能 (填“大于”或“小于”)。 (4)一种新型稀磁半导体的立方晶胞结构如图所示。 ①m= ，n= 。 ②已知为阿伏加德罗常数的值，的摩尔质量为，晶体密度为。该晶体中原子与原子之间的最短距离为 nm(列出计算式)。 3．（23-24高三下·河北张家口·期中）2022年，比亚迪推出最新型的磷酸铁锂“刀片电池”，该电池具有能量密度更大，安全性更高的特点。电池的正极活性材料是。请回答下列问题： (1)元素Li在元素周期表中的位置 ，与Li元素处于同一主族，且能与氧气反应生成两种氧化物，该元素的基态原子电子排布式是 ，具有非极性共价键的氧化物的电子式为 。 (2)基态原子中含有 个单电子，最高能级的能级符号是 。基态最外层有 个原子轨道。 (3)正极活性材料中中心原子的杂化类型是 ，的空间构型是 。 (4)能形成很多种配位化合物，配合物的名称是 。与可以形成配合物，其中提供孤电子对的元素是 。 4．（2024·山东济南·模拟预测）填空 (1)某化合物的晶胞如图，其化学式是 ，晶体类型是 。 (2)“点击化学”的研究获得诺贝尔化学奖表彰，如图所示是点击化学的化学反应，所得的产物中含有大键。 已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定。 ①产物中 (填“”或“”)位置的N原子更容易形成配位键。 ②反应物中氮氮键键长 产物中氮氮键键长(填“>”“<”或“=”)，原因是 。 (3)①已知中含有大键则、与的键角由小到大的顺序为 。 ②氮的某种氧化物晶胞结构如图所示，由两种离子构成。阴阳离子中N原子的杂化类型分别为 ，晶体密度为 。 5．（23-24高三下·四川南充·阶段练习）学习结构化学，有助于洞悉物质内部奥秘。回答下列问题： (1)基态锰原子的价层电子排布图(轨道表示式)为 。 (2)与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素，可能位于周期表中的 区。 (3)鉴定 Ni2+的特征反应如下所示，已知生成物II中N与Ni2+共平面： ① I中σ键与π键的个数比为 ； ② II中Ni2+的杂化方式正确的是 。 A．sp3       B．d2sp       C． d2sp2      D．d2sp3 (4)已知：r(Fe2+)为 61pm，r(Co2+)为 65pm。在隔绝空气条件下分别加热 FeCO3和 CoCO3，实验测得 FeCO3的分解温度低于 CoCO3，原因是 。 (5)Fe的第三电离能I3 (填“>”或“<”)Mn的第三电离能I3，二茂铁()分子式为Fe(C5H5)2，是具有导电性的有机配合物，其配体C5H5-中的大π键表示为 。(用π的形式表示) (6)在超高压下，金属钠和氦可形成化合物。结构中的钠离子按简单立方排布，形成立方体空隙如图，电子对和氦原子交替分布填充在立方体的中心。若将氦原子放在晶胞顶点，则电子对在该晶胞中的所有分数坐标除了、，还有 、 ；若晶体的密度为ρ g·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞的边长 (忽略电子对的质量，用含ρ，NA的代数式表示)。       6．（23-24高三下·北京·期中）2023年6月，科学家首次合成含铍-铍键的固态化合物，相关成果发表于《科学》杂志。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)下列电子排布式分别代表铍微粒，其中失去1个电子所需能量最多的是______。 A． B． C． D． (2)固态双铍化合物的化学式为 ，它含有 （填标号）。 A．极性键    B．非极性键    C．金属键    D．键 (3)卤化铍的熔点如表所示： 熔点/℃ 552 399 488 510 ①属于 （填“极性”或“非极性”）分子。 ②氯化铍在气态时存在分子（a）和二聚分子（b），固态时则具有如图所示的链状结构（c） 二聚分子中Be原子的杂化方式相同，且所有原子都在同一平面上。b的结构式为 （标出配位键）。 ③、、的熔点依次升高的原因是 。 (4)Be的某种氧化物晶体是制备氟硼铍酸钾晶体的原料之一，其晶胞结构如图所示。设晶胞边长为a pm，用表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为 （用含a和的式子表示）。 7．（2024·北京·三模）硼及其化合物在科研、工业等方面用途广泛。 (1)基态B原子价层电子排布式是 。 (2)硼原子与氮原子结合可以形成多种晶体。其中六方氮化硼与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，耐磨性高。它们的晶体结构如图1所示。下列关于这两种晶体的说法正确的是 （填序号）。 a．六方氮化硼晶体层间不存在化学键 b．六方氮化硼结构与石墨相似却不导电 c．两种晶体中的B和N之间的作用力均为共价键 d．立方氮化硼含有σ键和π键，属于共价晶体，所以硬度大 (3)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2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，该晶体的密度为 。（） (4)氨硼烷（）可由制备，方法如下： 已知：ⅰ．元素的电负性：H-2．1、B-2.0；ⅱ．卤化物水解，需先与水分子配位。 ①不能水解，但能水解。原因是 。 ②在水中的溶解性：THF（）>环戊烷，原因是 。 此法生成的会继续与THF·BH3反应生成副产物。过程如下： ③第2步反应 能量（填“吸收”或“放出”）。 ④可用和DMA（二甲胺）代替THF（）进行氨硼烷的制备，、DMA和THF分别与B原子的结合能力由大到小的顺序为 。 8．（2024·北京海淀·三模）氟化镁钾()是一种具有优良光学性能的材料，其晶胞结构如下。以该晶胞结构为基础，将相似离子取代或部分取代，可合成多种新型材料。 (1)晶体中，每个位于 个距离最近的F—构成的 空隙中，填选项字母 。 a．3三角形　　　　b．4正四面体　　　　c．6正八面体　　　　d．8立方体 (2)半径与接近，将部分由取代，可以带来电荷不平衡性和反应活性，从而合成新型催化剂材料。 ①基态价电子的轨道表示式为 。 ②某实验室合成新型催化剂材料(是平衡电荷引入的填隙阴离子，不破坏原有晶胞结构)，已知晶胞棱长为a，若要合成厚度为301、面积为1的催化剂材料，理论上需要掺杂的约为 。(，，设阿伏加德罗常数约为) (3)我国科研工作者以晶体结构为框架，依据“体积匹配原则”合成了具有独特电学性能的晶体。其框架中的由取代，位置嵌入有机阳离子，位置沿棱方向嵌入直线型。已知与的结构简式如下： ①中心N原子的杂化方式为 。 ②的转动不会影响晶体骨架，这是因为除离子键外，该晶体中微粒间还存在着其他相互作用，如邻近的与之间还存在着 ，上述相互作用不会随的转动改变。 (4)与镁离子半径接近的锂离子在可充电电池中应用广泛，如、等可作为聚乙二醇锂离子电池的电极材料。电池放电时，沿聚乙二醇分子中的碳氧链向正极迁移的过程如图所示(图中阴离子未画出)。 ①从原子结构的角度解释锂离子半径与镁离子半径接近的原因 。 ②从化学键角度看，迁移过程发生 (填“物理”或“化学”)变化。 ③相同条件下，电极材料中的迁移速率比中的快，原因是 。 9．（23-24高三下·甘肃武威·期中）配合物在许多方面有着广泛的用途，目前我国科学家利用配合物在能源转化与储存方面有着杰出的贡献，请根据题意回答下列问题：(已知：在溶液中为橙色，在溶液中为黄色) (1)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶，原理如下： 基态Cr原子外围电子轨道表示式为 ；配合物中与Cr3+形成配位键的原子是 (填元素符号)。 (2)现有下列实验： ①呈天蓝色的离子为 ，溶剂X可以是 (填名称)，继续添加氨水，沉淀溶解的离子方程式为 。 ②该实验能说明NH3、H2O与Cu2+结合的能力由强到弱的顺序是 。 (3)下列有关化学实验的“操作→现象→解释”均正确的是___________(填字母)。 选项 操作 现象 解释 A 向某溶液中滴加KSCN溶液 产生红色沉淀 B 向由0.1mol CrCl3∙6H2O配成的溶液中加入足量AgNO3溶液 产生0.2mol沉淀 已知Cr3+的配位数为6，则CrCl3∙6H2O的化学式可表示为 C 向K2Cr2O7溶液中先滴加3滴浓硫酸，再改加10滴浓NaOH 溶液先橙色加深，后变为黄色 溶液中存在 D 向AgCl悬浊液中滴加氨水 沉淀溶解 AgCl不溶于水，但溶于氨水，重新电离成Ag+和Cl- A．A B．B C．C D．D 10．（2024·山东·模拟预测）国产巨型载人飞艇AS700、歼20战机和C919国产大飞机等大国重器让世界瞩目。金属材料和复合材料在航空航天工业中具有重要的应用。回答下列问题： (1)基态钛原子价层电子排布图为 。原子中运动电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的则用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态钛原子，其价层电子自旋磁量子数的代数和为 。 (2)以为连续基体的碳陶瓷是一种复合材料，可应用于制造歼20。结构如图所示： ①在立方体体对角线的一维空间上碳、硅原子的分布规律（原子的比例大小和相对位置）正确的是 （填标号）。 a．    b． c．    d． ②晶体中硅原子与最近碳原子间距离为，则硅原子与最近的硅原子间距离为 ，一个硅原子周围与其最近的硅原子的数目为 。晶体的密度为 （用含有的式子表示）。 11．（2024·北京·三模）氟化镁钾是一种具有优良光学性能的材料，其晶胞结构如图。以该晶胞结构为基础，将相似离子取代或部分取代，可合成多种新型材料。 (1)①晶体中，每个周围有 个距离最近的。 ②已知晶胞棱长为a nm，则该晶胞的密度为 （用含a的代数式表示计算结果，，，下同）。 ③已知与离子半径相近，从原子结构角度解释原因 。 (2)半径与接近，将部分由取代，可以带来电荷不平衡性和反应活性。从而合成新型催化剂材料。 ①基态中未成对的电子数为 。 ②某实验室合成新型催化剂材料（是平衡电荷引入的填隙阴离子，不破坏原有晶胞结构）。若要合成厚度为、面积为的催化剂材料，理论上需要掺杂的约为 mol。 (3)我国科研工作者以晶体结构为框架，依据“体积匹配原则”合成了具有独特电学性能的晶体。其框架中的由取代，位置嵌入有机阳离子，位置沿棱方向嵌入直线型。与的结构简式分别为和。 ①中心N原子的杂化方式为 。 ②的转动不会影响晶体骨架，这是因为除离子键外，该晶体中微粒间还存在其他相互作用，如邻近的与间还存在 ，上述相互作用不会随的转动改变。 12．（23-24高三下·北京·期中）硼及其化合物具有多种结构和化学性质，化合物中的硼原子多以缺电子中心参与反应。 (1)基态硼原子的核外电子排布式为 。量子力学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，基态硼原子的电子有 种空间运动状态。 (2)分子的空间构型为 ，和HF反应后形成一种超强酸，中心硼原子的杂化方式为 。 (3)六方氮化硼晶体俗称“白石墨”，与石墨具有类似的结构，其晶体片层结构如图所示。六方氮化硼的化学式为 ，其晶体中存在的作用力有 (填字母序号)。 a．范德华力    b．键    c．离子键 (4)立方氮化硼晶体结构与金刚石相似，其晶胞如图所示。 ①晶胞中平均含有 个硼原子，距离硼原子最近的氮原子有 个。 ②已知：立方氮化硼晶体的密度为，设为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的晶胞边长为 cm。 13．（2024·浙江杭州·模拟预测）卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： (1)下列说法正确的是___________。 A．能量最低的激发态F原子的电子排布图为： B．化学键中离子键成分的百分数：CaF2>LiF>NaF C．HF的沸点比H2O低是因为HF氢键的键能小于H2O D．已知N—F键的极性比N—H的极性强，因此NF3分子的极性比NH3的极性弱 (2)ClO2中心原子为Cl，Cl2O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO2中存在大π键()，ClO2中Cl原子的轨道杂化方式 ；O-Cl-O键角 Cl-O-Cl键角(填“>”“<”或“=”)。比较ClO2与Cl2O中Cl-O键的键长并说明原因 。 (3)470K时，F2与Cl2反应生成ClF，常温常压下，ClF为无色气体，固态ClF的晶体类型为 。 (4)一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数，)，其中Cu化合价为+2。上述反应中K和F2的物质的量之比为 。与Cu原子距离最近的F原子的数目为 ，若该化合物的密度为，则阿伏加德罗常数的值NA= (用含、a、c的代数式表示。 14．（23-24高三下·山东临沂·阶段练习）将酞菁—钴钛—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题： (1)下图中属于原子晶体的是 ，间的作用力是 。 (2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图所示。 酞菁分子中所有原子共平面，其中P轨道能提供一对电子的N原子是 (填图酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为 ，氮原子提供孤对电子与钴离子形成 键。 (3)气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图a所示，二聚体中的轨道杂化类型为 ，的熔点为，远高于的，由此可以判断铝氟之间的化学键为 键。结构属立方晶系，晶胞如图b所示，的配位数为 。若晶胞参数为，晶体密度 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。 15．（23-24高三下·湖北·期中）完成下列问题。 (1)配合物K[]中的配体是： ，Cr的价电子的电子排布图： 。 (2)、、按熔点由高到低的顺序排列为 ，熔点差异的原因： 。 (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。 ①六方相氮化硼晶体结构与石墨相似(如图)，晶体中氮原子的杂化方式为 。 ②立方相氮化硼晶体中硼原子的配位数是 。 ③原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，其中硼原子A坐标参数为；则硼原子B的坐标参数为 。 ④立方相氮化硼晶胞边长为，代表阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为 。 16．（23-24高三下·湖北·期中）青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能够治疗疟疾的有机化合物，其分子结构如图1所示，它可以用某有机溶剂X从中药中提取。 (1)下列关于青蒿素的说法不正确的是 (填字母)。 a．不属于芳香族化合物 b．分子中含有醛基和醚键 c．其易溶于有机溶剂X，不易溶于水 d．其分子的空间结构是平面形结构 (2)从中药中提取青蒿素需要应用柱色谱等提纯分离方法，图2所示是中学化学中常用的混合物分离和提纯的装置，请根据装置A、B、C、D回答下列问题： a．装置A中①的名称是 。 b．溴水中提取溴单质可选用以下哪种试剂 (填序号)。 ①苯②乙醇③四氯化碳④乙酸 可选择上述装置 (填字母)。 (3)人体中的常量元素有C、H、O、N、S、P、Na、Mg、K、Ca等11种。回答下列问题： a．比较磷、硫的最简单氢化物的热稳定性大小： (用化学式表示)。 b．能说明氧的非金属性比硫的强的事实是 (用化学方程式表示)。 c．碳、氮形成的常作为配位化合物中的配体。在中，元素碳的原子采取sp杂化，则碳与氮形成的化学键中含有的键与键的数目之比为 。 17．（2024·山东济宁·三模）杂环化合物数量巨大、种类丰富、性能多样、应用广泛。 (1)由、和吡嗪(可用pyz表示)反应制得晶体，其化学式为，四方晶胞结构如图所示。基态Co原子的简化电子排布式为 ，C、N、O的第二电离能由大到小顺序为 ，晶体中与的配位数之比为 ，上述制得晶体的化学方程式为 。 (2)吡嗪()分子中存在离域键，氮原子的杂化方式 ；吡嗪的熔点 (填“大于”、“等于”、“小于”)哒嗪()；哒嗪在水中的溶解度大于苯的原因 。 (3)休克尔规则可用于判断共轭结构的环状有机化合物是否有芳香性。若参与构成共轭键电子的个数为，其中n为自然数，则此化合物就具有芳香性。下列物质中C、N、O均采用杂化，其中具有芳香性的是 。 a．　　　b．　　　c．　　　d． 18．（23-24高三下·广东江门·阶段练习）硒(Se)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(AE)效应以来，AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路线如下： (1)Se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中有σ键和π键 B．Ⅰ中的键为极性共价键 C．Ⅱ难溶于水 D．Ⅱ中原子的杂化轨道类型只有sp与 E．Ⅲ含有的元素中，N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)CdSe的一种晶体为闪锌矿型结构，晶胞结构如图所示，其中原子坐标参数A为()，则C的原子坐标参数为 。 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)第四周期VIII族 (2) 8 (3)外围电子排布为3d6，再失去一个电子可形成3d5的半充满稳定结构 (4)异硫氰酸或 【详解】（1）铁为26号元素，其在周期表中的位置为：第四周期VIII族，答案：第四周期VIII族； （2）①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的铁原子与位于体对角线一处的镁原子的距离最近，则铁原子的配位数为8，②由晶胞结构和题给信息可知，合金储满氢的晶胞中位于顶点和面心的铁原子个数为，位于体内的镁原子个数为8，位于体心和棱上的氢分子个数为，则所得晶体的化学式为：，答案：8、； （3）Fe为26号元素，外围电子排布为3d6，不是稳定结构，容易再失去1个电子，故答案为：外围电子排布为3d6，再失去一个电子可形成3d5的半充满稳定结构，答案：外围电子排布为3d6，再失去一个电子可形成3d5的半充满稳定结构； （4）异硫氰酸中H-N键极性强，分子间存在氢键，而硫氰酸分子间只存在分子间作用力，所以异硫氰酸的沸点高于硫氰酸，答案：异硫氰酸或。 2．(1) 碳化硅 石墨炔、 金刚石、碳化硅 (2) +3 、 (3) N的电性小于O 大于 (4) 0.75 0.25 【详解】（1）同素异形体是指同种元素形成的结构不同的单质、碳纳米管、石墨炔、金刚石、互为同素异形体；石墨炔、是分子晶体，存在分子间作用力；金刚石、碳化硅是共价晶体，作用力是共价键。 （2）MnOOH中，O为-2价，H为+1价，根据化合物中各元素化合价代数和为0可知，Mn的化合价是+3价；有机高聚物中含有碳氧双键和碳碳单键，的杂化方式包括、。 （3）的电负性小于，故键中离子键成分的百分数小于键。基态原子的价电子排布式为，失去1个电子后轨道处于半充满状态，较稳定，不易再失去一个电子、而基态原子的价电子排布式为，失去1个电子后轨道有两个电子，相对容易再失去一个电子，故的第二电离能大于。 （4）①根据均摊法，每个晶胞中含有的原子数为，原子数为，原子数为，原子数为4，化简即可得中，。 ②原子与原子之间的最短距离为晶胞体对角线长的，为晶胞棱长的。设晶胞棱长为，一个晶胞中含有4个“”，所以，。原子与原子之间的最短距离为。 3．(1) 第2周期第IA族 1s22s22p63s1 (2) 4 s 9 (3) sp3 正四面体 (4) 硫酸六水合铁 N和Cl 【详解】（1）元素Li在元素周期表中的位置是第2周期第IA族； 与Li元素处于同一主族，且能与氧气反应生成两种氧化物，该元素是钠，基态原子电子排布式是1s22s22p63s1； 钠具有非极性共价键的氧化物是过氧化钠，其电子式为； （2）基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，含有4个单电子，最高能级的能级符号是s，基态的最外层电子排布式为3s23p63d6，有9个原子轨道； （3）阴离子PO中心P原子的价层电子对数，无孤对电子，P为sp3，该离子为正四面体形； （4）能形成很多种配位化合物，配合物的名称是硫酸六水合铁；与可以形成配合物，其中N和Cl原子有孤电子对，所以提供孤电子对的元素是N和Cl。 4．(1) 分子晶体 (2) < 反应物中，中心氮原子采用sp杂化，而产物中的N原子采用sp2杂化，反应物中N原子杂化轨道中s成分多，所形成的化学键更稳定，氮氮键的键长短 (3) 、 【详解】（1）由晶胞图可知，每个Cr连接4个H2O，2个Cl，化学式为CrCl2•4H2O，为分子晶体； （2）①α位置的N原子中含有1对孤电子对，容易形成配位键；故产物中α、β两位置的N原子中，α位置的N原子更容易形成配位键； ②已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定；反应物中氮原子为sp杂化，产物中氮原子为sp2杂化，则反应物中氮氮键更稳定、键长更短，故反应物中氮氮键比产物中氮氮键的键长短； （3）①、中心原子的价层电子对分别为2、3，为直线型，键角为180°，为平面三角形，键角为120°，而中含有大键，导致电子对的排斥力增大，故键角大于120°，但是小于180°，故键角由小到大的顺序为； ②根据晶胞结构示意图，阳离子为，N原子采用sp杂化；阴离子为，N采用sp2杂化；晶胞中含有的个数为2，的个数为=2，晶胞的质量为，晶胞的底面积为，高为，晶胞的体积为，晶体的密度为=。 5．(1) (2)s或ds (3) 15:2 B (4)r(Fe2+)小于 r(Co2+)，FeO的阴、阳离子间的作用力大于CoO，FeCO3比CoCO3易分解 (5) < (6) 【详解】（1） 锰原子的原子序号为25，基态锰原子的价层电子排布图(轨道表示式)为，答案：； （2）与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素，铬是24 号元素，最外层为4s1，同周期最外层电子数相同的元素有K、Cu，所属周期表中的s、ds区，答案：s或ds； （3）① I为键线式，其中单键均为σ键，与双键含有1个σ键和1个π键，个数比为15:2，②由图可知，生成物II中N与Ni2+共平面，所以II中Ni2+的杂化方式正确的是d2sp（空间构型平面四方形），答案：15:2、B； （4）r(Fe2+)为61pm，r(Co2+)为65pm，在隔绝空气条件下分别加热 FeCO3和 CoCO3，实验测得 FeCO3的分解温度低于CoCO3，原因是r(Fe2+)小于 r(Co2+)，使得FeO阴、阳离子间的作用力大于CoO，FeCO3比CoCO3易分解，答案：r(Fe2+)小于 r(Co2+)，FeO阴、阳离子间的作用力大于CoO，FeCO3比CoCO3易分解； （5）Fe的价电子式3d64s2，Mn的价电子式3d54s2，Mn的第三电离能即要破坏半充满状态，需要更多的能量，所以Fe的第三电离能I3<Mn的第三电离能I3，配体C5H5-中的大π键，共有5个碳，6个原子共用，所以表示为，答案：<、； （6）由于将He取在晶胞顶点，位于顶点电子对在晶胞中的分数坐标为、，观察结构不难得出除此之外还有，那么位于体心电子对在晶胞中的分数坐标为；每个小立方体中有个钠离子，电子对和氦原子交替分布填充在立方体的中心，所以该晶体的晶胞应是由8个小立方体形成的大立方体，其中有一半小立方体中有He原子，一半有电子对，所以晶胞中有8个钠离子、4个He原子，则晶胞的质量为，已知晶体的密度为ρ g·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞边长为apm，所以体积为a3pm3=a3×10-30cm3，则密度为，可得，故答案为：、、。 6．(1)D (2) C (3) 非极性 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 (4) 【详解】（1）为+1价铍离子，为基态铍原子，为激发态铍原子，最易失电子，为+2价铍离子，最难失电子，故答案为：D。 （2）①根据结构图可知“固态双铍化合物”的化学式为，故答案为：； ②该分子中含有极性键、非极性键、σ键，不含金属键，故答案为：C。 （3）①中Be价层电子对数为2，没有孤电子对，Be的杂化类型为sp，为非极性分子，故答案为：非极性； ②二聚分子(BeCl2)2中Be原子的杂化方式为sp2杂化，原子在同一平面，则二聚体的结构式为：，故答案为：； ③BeCl2、BeBr2、BeI2的熔点依次升高的原因是：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； （4）该晶胞中Be原子的个数为4，O原子的个数为，氧化物的化学式为BeO，设晶胞参数为apm，用NA表示阿伏加德罗参数的值，则晶体的密度为，故答案为：。 7．(1) (2)abc (3) Ⅰ中8个顶点的原子不相同，上下两个面上的原子也不相同，无法进行无隙并置，因此不是晶胞 (4) 卤化物的水解需要与水配位，不能水解是因为中心碳原子没有空轨道，不能与水形成配位键，而有一个空轨道可以结合一个水分子提供的孤对电子形成配位键。 THF中的氧原子可以和水分子形成分子间氢键增大其在水溶液中的溶解性：同时由于THF和水分子都是极性分子，而环戊烷是非极性分子，根据相似相溶原理，THF更易溶于水。 吸收 【详解】（1）基态B原子价层电子为2s、2p能级上的电子，其价电子排布式为2s22p1； （2）a．六方氮化硼结构与石墨相似，层间存在分子间作用力，不存在化学键，故a正确； b．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氮的电负性大，π电子很大程度上被定域在氮原子周围，不能自由移动，不可以导电，故b正确； c．由结构可知，两种晶体中的B和N之间的作用力均为共价键，故c正确； d．立方相氮化硼中没有π键，故d错误； 答案为abc； （3）①晶胞是晶体中最小的重复结构单元，可以无隙并置，而结构I中8个顶点的原子不相同，上下两个面上的原子也不相同，无法进行无隙并置，因此不是晶胞； ②由图2可知，晶胞中含有Na+个数==4，即含有4个，晶胞的质量为，晶胞的体积为，晶体的密度为==； （4）①卤化物的水解需要与水配位，不能水解是因为中心碳原子没有空轨道，不能与水形成配位键，而有一个空轨道可以结合一个水分子提供的孤对电子形成配位键，故不能水解，能水解； ②THF()中的氧原子可以和水分子形成分子间氢键增大其在水溶液中的溶解性：同时由于THF和水分子都是极性分子，而环戊烷是非极性分子，根据相似相溶原理，THF更易溶于水； ③由反应过程可知，第2步反应断开化学键，需要吸收能量； ④与NH3比较，由于H的电负性弱于C，中N上电子云密度小于NH3，故比NH3更容易与B结合，O原子的电负性强于N，故最难与B结合，故、DMA和THF分别与B原子的结合能力由大到小的顺序为。 8．(1)c (2) (3) sp 配位键 (4) 电子层数：，但核电荷数：，两离子的原子核对最外层电子的吸引力相近，故两者离子半径相近 化学 和均为离子化合物，结构相似，阴阳离子带电量均相同，离子半径大，阴阳离子间吸引力更弱，所以更易迁移 【详解】（1）由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的镁离子与棱上的氟离子距离最近，则镁离子位于6个距离最近的氟离子构成的正八面体空隙中，故选c； （2） ①铁元素的原子序数为26，基态铁离子的价电子排布式为3d5，轨道表示式为，故答案为：； ②由题意可知，晶胞的体积为(10—9a)3m3=10—27a3m3，催化剂材料的体积为0.3×10—3m×1m2=3×10—4 m3，则晶胞的物质的量约为=mol，理论上需要掺杂的铁离子物质的量为mol×0.2= mol，故答案为：； （3）①由图可知，离子中中心氮原子的价层电子对数为2，杂化方式为sp杂化，故答案为：sp； ②锰离子中存在空轨道，能与具有孤对电子的离子形成配位键，故答案为：配位键； （4）①锂离子的电子层数为2，小于电子层数为3的镁离子，但锂离子的核电荷数小于镁离子，所以两离子的原子核对最外层电子的吸引力相近，两者离子半径相近，故答案为：电子层数：，但核电荷数：，两离子的原子核对最外层电子的吸引力相近，故两者离子半径相近； ②由图可知，从锂离子迁移过程中有新物质生成，发生的变化为化学变化，故答案为：化学； ③和均为离子化合物，结构相似，阴阳离子带电量均相同，而离子半径大，阴阳离子间吸引力更弱，所以相同条件下更易迁移，故答案为：和均为离子化合物，结构相似，阴阳离子带电量均相同，离子半径大，阴阳离子间吸引力更弱，所以更易迁移。 9．(1) O (2) [Cu(H2O)4]2+ 乙醇 NH3＞H2O (3)BC 【分析】硫酸铜溶液中的铜离子以[Cu(H2O)4]2+的形式存在，滴加氨水，生成Cu(OH)2蓝色沉淀；继续滴加氨水，Cu(OH)2沉淀完全溶解并生成深蓝色[Cu(NH3)4]2+；往溶液中滴加乙醇，[Cu(NH3)4]SO4的溶解度降低，从而析出[Cu(NH3)4]SO4晶体。 【详解】（1） Cr为24号元素，基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1，外围电子轨道表示式为；配合物中，O原子最外层有2个孤电子对，则与Cr3+形成配位键的原子是O。 （2）①由分析可知，呈天蓝色的离子为[Cu(H2O)4]2+，溶剂X使[Cu(NH3)4]SO4的溶解度降低，则X的极性较弱，可以是乙醇，继续添加氨水，沉淀溶解生成[Cu(NH3)4]2+，离子方程式为。 ②由于N的电负性比O弱，提供孤电子对的能力比O强，所以NH3与Cu2+的结合能力比H2O强，则NH3、H2O与Cu2+结合的能力由强到弱的顺序是NH3＞H2O。 （3）A．Fe3+与KSCN溶液反应生成的Fe(SCN)3易溶于水，A不正确； B．0.1mol CrCl3∙6H2O配成的溶液中加入足量AgNO3，生成0.2molAgCl，说明1molCrCl3∙6H2O中含有2mol自由移动的Cl-，已知Cr3+的配位数为6，则CrCl3∙6H2O的化学式可表示为，B正确； C．K2Cr2O7溶液中存在平衡，向K2Cr2O7溶液中滴加3滴浓硫酸，平衡左移，浓度增大，橙色加深，再改加10滴浓NaOH，平衡右移，浓度增大，溶液变为黄色，C正确； D．向AgCl悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解，不是重新生成Ag+和Cl-，而是生成[Ag(NH3)2]+和Cl-，D不正确； 故选BC。 10．(1) +1或-1 (2) d 12 【详解】（1）Ti元素原子序数为22，基态Ti原子价层电子排布为3d24s2，价层电子排布图为；对于基态钛原子，其价层电子有两个自旋方向相同的单电子，故自旋磁量子数的代数和为+1或-1； （2）①硅原子半径比碳原子大，从图中微粒大小关系判断，较小的碳原子在碳化硅立方晶胞的八个顶点和六个面面心，较大的硅原子在体对角线四等分点中距离顶点较近的点，且四个硅原子对应的顶点处于交错位置，一个晶胞内体对角线分为四段，五个点上的原子顺序是：碳-硅-空-空-碳；故选d； ②如果SiC晶体中硅原子与最近碳原子间距离为d cm，为晶胞体对角线长度的，晶胞边长为，硅原子与离其最近的硅原子间距离为同一平面上两个Si原子之间的距离，其距离为面对角线长度的一半=； 每个晶胞中硅原子与离其最近的硅原子间距离为同一平面上两个Si原子之间的距离，如果将晶胞中Si原子位于顶点和面心上，则C原子处于原来晶胞中Si原子位置，则新的晶胞中距离顶点上Si原子最近的为面心上Si原子，每个晶胞中距离顶点Si原子最近的Si原子个数为3，每个顶点上的Si原子被8个晶胞共用，计算时每个最近Si原子被计算2次，所以Si个数==12个； 晶胞中硅原子和碳原子都是4个，晶胞边长为，根据晶胞密度计算公式，。 11．(1) 6 F-和Mg2+的最外层电子数相同，电子层数：F-<K+，但核电荷数：F-<K+，综合结果：与离子半径相近 (2) 5 (3) sp 配位键 【详解】（1）①由晶胞结构可知Mg2+位于顶点，F-位于棱心，每个顶点周围有6个棱心，则每个Mg2+周围有6个距离最近的F-； ②由均摊法得，1个晶胞中含1个K+、1个Mg2+和3个F-，晶胞质量为，密度为； ③F-和Mg2+的最外层电子数相同，电子层数：F-<K+，但核电荷数：F-<K+，综合结果：与离子半径相近； （2）①基态电子排布式为：，未成对的电子数为5； ②1个KMgF3晶胞中含1个K+、1个Mg2+和3个F-，晶胞的体积为(a×10-9 m)3=a3×10-27m3，合成催化剂的体积为1m2×0.3×10-3m=3×10-4m3，需要晶胞的个数为，需要晶胞物质的量约为，则理论上需要掺杂的Fe3+约为； （3） ①的结构为，中心N原子无孤电子对，存在2个σ键，杂化方式为sp； ②Ath+的转动不会影响晶体骨架，这是因为除离子键外，该晶体中微粒间还存在着其他相互作用，因为Mn2+具有空轨道、有孤电子对，则邻近的Mn2+与还存在着配位键，上述相互作用不会随Ath+的转动改变。 12．(1) 3 (2) 平面(正)三角形 (3) BN ab (4) 4 4 【详解】（1）B元素处于第二周期ⅢA族，核外电子排布式为1s22s22p1。则基态B原子的电子有1+1+1=3种空间运动状态； （2）BF3分子的中心B原子孤电子对数==0，价层电子对数=3+0=3，分子空间构型为平面(正)三角形。的价层电子对数=4+=4，无孤对电子，空间立体构型为正四面体，B原子为sp3杂化； （3）由题干图示信息可知，六方相氮化硼中每个B原子被3个六元环共用，每个N原子被3个六元环共用，每个六元环中含有B原子和N原子的个数均为：，故其化学式为BN，该晶体中层与层之间通过分子间作用力即范德华力结合，层内中存在B-N共价单键即σ键，故晶体中存在的作用力有范德华力和σ键，故选ab； （4）在立方氮化硼晶体结构中，每个晶胞中含有的B原子个数是×8+×6=4；距离硼原子最近的氮原子有4个；一个晶胞中含有4个B原子，4个N原子。设晶胞的边长是dcm，所以立方氮化硼的密度，得d=cm。 13．(1)D (2) sp2 > ClO2中Cl-O键的键长小于Cl2O中Cl-O键的键长，Cl2O只存在的σ键，而ClO2分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中Cl-O键的键长较小 (3)分子晶体 (4) 2:1 6 【详解】（1） A．为基态F原子，不是能量最低的激发态F原子，错误； B．电负性Na<Li<F，钠氟之间的电负性差值更大，电负性差值越大离子键成分越高，则化学键中离子键成分的百分数：LiF<NaF，错误； C．HF的沸点比H2O低是因为HF氢键数目小于H2O分子形成的氢键数目，错误； D．NF3、NH3的中心原子N均形成3个共价键且存在1对孤电子对，均为sp3杂化，均为三角锥形，N-H键比N-F键极性大，，N-H键中电子对偏向N，N-F键中电子对偏向F，N-H键的偶极矩与孤电子对方向一致，而N-F键的偶极矩与孤电子对方向相反存在抵消，导致分子极性：NF3分子的极性比NH3的极性小，正确； 故选D； （2）ClO2中心原子为Cl，Cl2O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO2中存在大π键，由ClO2中存在可以推断，其中Cl原子只能提供1对电子，有一个O原子提供1个电子，另一个O原子提供1对电子，这5个电子处于互相平行的 轨道中形成大π键，Cl提供孤电子对与其中一个O形成配位键，Cl与另一个O形成的是普通的共价键（σ键，这个O只提供了一个电子参与形成大π键），Cl的价层电子对数3，则Cl原子的轨道杂化方式为sp2；Cl2O中心原子为O，其价层电子对数为，因此，Cl2O的杂化方式为sp3，根据价层电子对互斥理论可知，sp3时，价电子对的几何构型为正四面体，sp2时，价电子对的几何构型平面正三角形，sp2杂化的键角一定大于sp3的，因此，虽然ClO2和Cl2O均为V形结构，但O-Cl-O键角大于Cl-O-Cl键角；ClO2分子中Cl-O键的键长小于Cl2O中Cl-O键的键长，其原因是：ClO2分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中Cl-O键的键长较小，而Cl2O只存在普通的σ键；故答案为：sp2；＞；ClO2中Cl-O键的键长小于Cl2O中Cl-O键的键长，Cl2O只存在的σ键，而ClO2分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中Cl-O键的键长较小； （3）常温常压下，ClF为无色气体，其沸点很低，则固态ClF的晶体类型为分子晶体； （4）一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X，已知X属于四方晶系，其中Cu化合价为+2，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，则X中含有3种元素，其个数比为1∶2∶4，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X为K2CuF4，上述反应的化学方程式为：CuCl2+4K+2F2=K2CuF4+2KCl,则K和F2的物质的量之比为2：1；由图可知，距Cu原子距离最近的F原子位于Cu原子的上下前后左右，共6个；晶体密度为，。 14．(1) 金刚石 范德华力 (2) ③ 配位 (3) 离子 2 【详解】（1）金刚石属于原子晶体，石墨属于混合型晶体，属于分子晶体，碳纳米管不属于原子晶体；间的作用力是范德华力； （2）已知酞菁分子中所有原子共平面，则其分子中所有的C原子和所有的N原子均为sp2杂化，且分子中存在大π键，其中标号为①和②的N原子均有一对电子占据了一个sp2杂化轨道，其p轨道只能提供1个电子参与形成大π键，标号为③的N原子的 p轨道能提供一对电子参与形成大π键，因此标号为③的N原子的p轨道能提供一对电子；钴酞菁分子中，失去了2个的酞菁离子与钴离子通过配位键结合成分子，因此，钴离子的化合价为+2，氮原子提供孤对电子与钴离子形成配位键。 （3）由的空间结构结合相关元素的原子结构可知，Al原子价层电子对数是4，其与其周围的4个氯原子形成四面体结构，因此，二聚体中Al的轨道杂化类型为。AlF3的熔点为1090℃，远高于AlCl3的192℃，由于F的电负性最大，其吸引电子的能力最强，因此，可以判断铝氟之间的化学键为离子键。由AlF3的晶胞结构可知，其中含灰色球的个数为，蓝色球的个数为，则灰色的球为F-，距F-最近且等距的Al3+有2个，则的配位数为2。若晶胞参数为a pm，则其晶体密度。 15．(1) 、 (2) NaH、、 NaH是离子晶体，、都是分子晶体，分子间存在氢键 (3) 4 【分析】立方相氮化硼晶胞中B在内部，均摊为4个，N在8个顶点和6个面心，均摊为，每个硼原子周围与之最近的N原子为4个，所以硼原子的配位数是4，据此回答。 【详解】（1） 配合物K[Cr(C2O4)2(H2O)2]中的配体是：H2O、，Cr的价电子为3d54s1，价电子排布图为：； （2）NaH为离子晶体，NH3、PH3都是分子晶体，NH3分子间存在氢键，所以PH3、NH3、NaH按熔点由高到低的顺序排列为：NaH、NH3、PH3； （3）①六方相氮化硼晶体结构与石墨相似(如图)，所以晶体中氮原子的杂化方式为sp2杂化； ②根据分析可知，立方相氮化硼晶体中硼原子的配位数是4； ③原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，其中硼原子A坐标参数为，则硼原子B的坐标参数为； ④该晶体的密度为g·cm−3。 16．(1)bd (2) 球形冷凝管 ①③ B (3) 【详解】（1）a．由结构简式可知，分子中不含苯环，不属于芳香族化合物，a正确； b．由结构简式可知，该分子中含有醚键，不含有醛基，b错误； c．青蒿素分子含有的官能团是酯基和醚键，不含有亲水基团羟基和羧基，因此青蒿素易溶于有机溶剂，不易溶于水，c正确； d．由图可知，青蒿素分子含有饱和碳原子，具有甲烷四面体结构，不是平面形结构，d错误； 故答案为bd。 （2）a．根据装置图可知，装置A中①的名称是球形冷凝管； b．从溴水中提取溴单质，可以根据溴单质在水中溶解度较小，而在有机溶剂中易溶解，有机溶剂与水互不相溶的性质，用苯和四氯化碳作萃取剂萃取，然后分液得到，而酒精和乙酸与水混溶，因此不能作萃取剂，故合理选项是①③；采用分液的方式分离，应选择分液漏斗，故选B。 （3）a．同一周期从左到右，元素的非金属逐渐增强，最简单氢化物的热稳定性增强，故H2S>PH3； b．氧气能与硫化氢反应生成硫单质，2H2S+O2=2H2O+2S↓，可以说明氧的非金属性强于硫； c．在CN−中，元素碳的原子采取sp杂化，则碳与氮形成的化学键中含有的σ键与π键的数目之比为1:2。 17．(1) 2：3 (2) sp2杂化 小于 哒嗪分子与水分子形成分子间氢键，哒嗪分子和水分子均为极性分子相似相溶 (3)ac 【详解】（1）Co为27号元素，根据构造原理可知，基态Co原子的简化电子排布式为； C+的价层电子排布式为2p1，易失去1个电子形成全空稳定结构，电离能最小，N+的价层电子排布式为2p2，O+的价层电子排布式为2p3，半满，O的第二电离能最大，故第二电离能大小顺序是； 根据晶胞可知，晶体中的配体CN-有个， 的配体CN-有个，pyz有个，故晶体中与的配位数之比为2：3； 由、和吡嗪(可用pyz表示)反应制得晶体，其化学式为，根据上面分析可知，晶体为，上述制得晶体的化学方程式为； （2） 吡嗪()分子中存在离域键，类似于苯，说明吡嗪中氮原子的杂化方式为sp2杂化； 哒嗪分子与水分子形成分子间氢键，故吡嗪的熔点小于哒嗪()； 哒嗪分子与水分子形成分子间氢键，哒嗪分子和水分子均为极性分子相似相溶，故哒嗪在水中的溶解度大于苯； （3）a.C、N、O均采用sp2杂化，则C、N、O的价层电子对数均为3，则C、N、O的杂化轨道数均为3，则C、N、O的杂化轨道间形成的π键数为3，则a中π键电子数为6，=6，n=1为自然数，具有芳香性； b.C、N、O均采用sp2杂化，则C、N、O的价层电子对数均为3，则C、N、O的杂化轨道数均为3,则C、N、O的杂化轨道间形成的π键数为3，则b中π键电子数为8，=8，n=1.5不为自然数，不具有芳香性； c.C、N、O均采用sp2杂化，则C、N、O的价层电子对数均为3，则C、N、O的杂化轨道数均为3，则C、N、O的杂化轨道间形成的π键数为3，则c中π键电子数为10，=10，n=2为自然数，具有芳香性； d.C、N、O均采用sp2杂化，则C、N、O的价层电子对数均为3，则C、N、O的杂化轨道数均为3，则C、N、O的杂化轨道间形成的π键数为3，则d中π键电子数为8，=8，n=1.5不为自然数，不具有芳香性； 答案选ac。 18．(1)4s24p4 (2)H2O能形成分子间氢键，H2Se不能形成分子间氢键 (3)ACD (4)O、Se (5) > 正四面体形 (6)() 【详解】（1）硒与硫是同主族元素，则基态原子的最外层电子数目为6，价电子排布式为4s24p4，故答案为：4s24p4； （2）硒化氢和水都是分子晶体，水分子能形成分子间氢键，硒化氢不能形成分子间氢键，所以水分子间的作用力大于硒化氢，沸点高于硒化氢，故答案为：H2O能形成分子间氢键，H2Se不能形成分子间氢键； （3）A．由结构简式可知，Ⅰ分子中含有σ键和π键，故正确； B．Ⅰ分子中的硒硒键为同种非金属原子间形成的非极性共价键，故错误； C．由结构简式可知，Ⅱ分子是含有苯环的芳香烃，难溶于水，故正确； D．由结构简式可知，Ⅱ分子双键碳原子和苯环上碳原子的杂化轨道类型为sp2杂化，三键碳原子的杂化轨道类型为sp杂化，故正确； E．元素的非金属性越强，电负性越大，由结构简式可知，Ⅲ分子中氧元素的非金属性最强，则电负性最大的元素为氧元素，故错误； 故选ACD； （4）由结构简式可知，Ⅳ分子中氧原子和硒原子具有孤对电子，故答案为：O、Se； （5）含氧酸分子中非羟基氧数目越多，酸性越强，硒酸和亚硒酸都是二元酸，硒酸分子中的非羟基氧数目多于亚硒酸，所以酸性强于亚硒酸；硒酸根离子中硒原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，故答案为：>；正四面体形； （6）由晶胞结构可知，晶胞中位于体对角线处A原子的原子坐标参数 为()，则晶胞的边长为1，位于体对角线处C原子的原子坐标参数 为()，故答案为：()。 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 $$