2025届高三化学二轮复习 -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·宁夏吴忠·期中）元素周期表中的六种元素X、Y、Z、W、M、N的原子序数依次增大，其中前五种均为短周期主族元素。X原子只有一个自旋电子，Y在同周期元素中含有的未成对电子数最多，元素Z的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，元素W基态原子的3p轨道上有4个电子，N为27号元素。回答下列问题： (1)的基态原子的电子排布式为 。 (2)Y、Z、W分别与H形成的简单氢化物中键角由大到小的顺序是 。 (3)Y的气态氢化物在水中可形成氢键，其氢键最可能的形式为_______(填序号)。 A． B． C． D． (4)一种NY的晶体结构类型与氯化钠的相同，相关离子半径如表所示。 Na＋ 102 pm Cl- 181 pm N2＋ 74 pm Y2- 140 pm NY晶胞中N2＋的配位数为 ，NY的熔点比NaCl高的原因是 。 (5)YX3、X2Z、M -可作为配合物的配体。 ①在配合物[N(YX3)6]M3中，提供空轨道的是 (写离子符号)，1 mol该配合物中含有的σ键数目为 。 ②配合物T与 [N(YX3)6]M3组成元素相同，中心离子的配位数相同。1 mol T溶于水，加入足量AgNO3溶液可生成2 mol AgCl。则T的化学式为 。 2．（23-24高三下·福建三明·期中）钙钛矿型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。回答下列问题： (1)基态原子的核外电子排布式为 。 (2)的四卤化物熔点如下表所示，熔点高于其他三种卤化物，原因是自至卤化物的熔点依次升高，说明原因 。 化合物 熔点/℃ 377 38.3 155 (3)的晶胞结构如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是 ；金属离子与氧离子间的作用力为 ，的配位数是 。 (4)一种立方钙钛矿型结构的金属卤化物光电材料的组成为、和有机碱离子，其晶胞如图(b)所示，其中与图(a)中 的空间位置相同。有机碱中，原子的杂化轨道类型是 。若晶胞参数为，则晶体密度为 (列出计算式)。 (5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘，降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土销(Eu)盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿命，其作用原理如图(c)所示，用离子方程式表示该过程的总反应： 。 3．（23-24高三下·四川广元·期中）W、X、Y、Z为元素周期表中的前四周期元素，原子的最外层电子数之和为12。W与X同周期相邻，X的基态原子价层电子排布为；Y与Z同周期，的轨道半充满；四种元素可形成化合物。回答下列问题： (1)W的三种单质分别是共价晶体、分子晶体、混合型晶体，则三种单质分别是 、 、 。 (2)单质化学性质很稳定，其原因是 。分子中键与键的数目之比为 。 (3)阴离子的结构如图所示，五个X原子位于同一平面，则X原子均采用 杂化，每个X原子未参与杂化的 轨道垂直于五元环平面，相互平行重叠形成大键，中的键总数为 个，形成大键的电子共有 个。 (4)的化学式为 ，它在水中可以电离出配离子。该配离子的中心离子是 ，配位数是 。 (5)有剧毒，但却允许用作食盐的抗结剂，其最大使用量为(以配离子计)，原因是 。 4．（23-24高三下·广东深圳·期中）非金属元素在生产、生活中应用广泛。根据所学知识，回答下列问题： (1)磷与氯气在一定条件下反应，可以生成。 ①基态磷原子的核外电子排布式为 ；基态磷原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈 形。 ②分子中磷原子采用的杂化方式是 ，分子的空间构型为 。 (2)氮元素是植物生长所需的元素，常见氮肥有铵盐（）、尿素（）等，中H—N—H键的键角 （填“＞”“＜”或“＝”）中N—C—N键的键角；1mol尿素分子中含有键的数目为 （代表阿伏加德罗常数的值）。 (3)C与N可以形成一种超硬的新材料，其晶体部分结构如图所示，下列有关该晶体的说法正确的是（填字母） 。 A．该晶体属于分子晶体 B．该晶体的硬度比金刚石还大 C．该晶体的化学式是 D．该晶体熔化时共价键被破坏 5．（23-24高三下·广东·阶段练习）钒主要用于钢铁工业，钒钢用于国防尖端工业。钒钛磁铁矿精矿中主要有用物相为，主要杂质为和，用钒钛磁铁矿精矿制备五氧化二钒的流程如图所示： 回答下列问题： (1)中V的化合价为 价；基态V原子的价层电子排布式为 。 (2)在进行钠化焙烧时，钒转化为水溶性的偏钒酸钠，写出“焙烧”时生成偏钒酸钠的化学方程式： 。 (3)常温下，在钒液中加入和溶液，通过两者的比例不同，调节适当的值进行沉钒，“沉钒”过程中不涉及氧化还原反应，“沉钒”时发生反应的离子方程式为 ；结合图中信息，获得偏钒酸铵晶体的最佳温度和为 。 (4)钛渣可用于生产氮化钛，氮化钛广泛用于耐高温、耐磨损及航空航天等领域。氮化钛的一种晶胞结构如图所示，其中A点原子的坐标为（0，0，0），B点原子的坐标为，则晶胞中距离A点最远的白球的坐标参数为 ；若晶胞的棱长为，设阿伏加德罗常数的数值为，则该氮化钛的密度为 （用含a、的代数式表示）。 (5)钒液流电池具有高安全性等优点，在电化学储能领域中脱颖而出，具有巨大的发展潜力。钒液流电池电解液由含有不同价态钒离子的硫酸溶液构成，放电时，发生还原反应生成，写出该电池正极的电极反应式： 。 6．（23-24高三下·山东泰安·期中）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题： (1)常温下为无色气体，冷冻后成为淡黄色液体，固体的晶体类型为 ；与分子相比，分子的键角更 (填“大”或“小”)，极性更 (填“强”或“弱”)。 (2)石墨与在反应，得到层状结构化合物，其单层局部结构如图所示。与石墨相比，的导电性 (填“增强”或“减弱”)，的键的键长比石墨中键的 (填“长”或“短”)。 (3)室温氟穿梭电池的电解质为氟氢离子液体，含、等离子，画出的结构式 。 (4)(第五周期稀有气体元素)与形成的室温下易升华。中心原子的价层电子对数为 ，下列对中心原子杂化方式推断合理的是 (填序号)。 A．    B．    C．    D． (5)晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为。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，如点原子的分数坐标为，已知键的键长为，则点原子的分数坐标为 ；晶胞中、间的距离 (用含、、的计算式表示)。 由晶胞结构可知B点分数坐标为：； 7．（2024·天津北辰·三模）教材插图具有简洁而内涵丰富的特点。请回答以下问题： (1)第三周期的某主族元素，其第一至第五电离能数据如图所示，则该元素对应的原子有 种不同运动状态的电子，最外层电子占据能级的电子云轮廓图形状为 。 (2)如图所示，每条折线表示周期表IVA~VIIA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a、b点依次代表的是 、 （写化学式）。 (3)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示。 ①在石墨烯晶体中，每个六元环占有 个C原子。 ②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接 个六元环。 ③写出金刚石的硬度大于晶体硅的原因 。 ④聚乙炔是一种导电聚合物，用于制备电活性聚合物，聚乙炔是否存在顺反异构现象 （填“是”或“否”）。 (4)低温SiO2晶体的结构中，顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链如图所示，其中Si原子的杂化轨道类型是 ，工业上用焦炭还原石英砂制得含有少量杂质的粗硅的化学方程式为 。 8．（23-24高三下·海南省直辖县级单位·期中）金属羰基配位化合物在催化反应中有着重要应用。HMn(CO)5是锰的一种简单羰基配位化合物，其结构示意图如下。 回答问题： (1)基态锰原子的简化电子排布式为 。 (2)配位化合物中的中心原子配位数是指和中心原子直接成键的原子的数目。HMn(CO)5中锰原子的配位数为 。 (3)CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氢原子被甲基取代的产物。CH3Mn(CO)5与I2反应可用于制备CH3I，反应前后锰的配位数不变，CH3Mn(CO)5与I2反应的化学方程式为 。 (4)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型，如图所示。前者的熔点明显高于后者，其主要原因是 。 以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。在晶胞坐标系中，a点硫原子坐标为，b点锰原子坐标为，则c点锰原子坐标为 。 9．（23-24高三下·四川广安·期中）I  亚硝酰氯(NOCl)是有机药物制备的重要试剂，可按以下流程合成和利用。 已知：亚硝酰氯有毒，沸点-5.5℃，分子中各原子均满足8电子稳定结构。请回答： (1)NOCl的电子式为 ，化合物X的结构简式为 。 (2)下列说法正确的是___________。 A．NOCl中的氮元素呈正价 B．NOCl分子的空间结构为直线形 C．化合物X的沸点低于氯乙酰胺() D．工业上可以用蒸馏水吸收多余的NOCl，防止污染环境 (3)已知浓盐酸和浓硝酸混合配制王水时会产生亚硝酰氯，写出该反应的化学方程式 。 Ⅱ  请回答下列问题： (4)由磷原子核形成的三种微粒：a．、b．、c．，半径由大到小的顺序为 (填标号，下同)；再失去一个电子所需最低能量由大到小的顺序为 。 (5)比较H-O-H键角大小；H3O+ H2O(填“>”、“<”或“=”)。 (6)C为有机材料的主角，Si为无机材料的主角，SiC结构类似金刚石，下图为SiC的晶胞图，其中两个正方体中心重合、各面分别平行，其中心为Si原子(用•表示)，试在小立方体画出相应C原子(用表示)的位置，在大正方体画出相应Si原子(用•表示)的位置。 10．（23-24高三下·安徽安庆·阶段练习）MOFs是一种有机-无机杂化材料，兼有无机材料的刚性和有机材料的柔性特征，使其在现代材料研究方面呈现出巨大的发展潜力和诱人的发展前景。我国科研的工作者制备了一种铋基MOF复合材料，可用作高性能的钾离子电池的负极材料，如图所示。回答下列问题： (1)铋(Bi)原子序数为83，在元素周期表的分区为 区。中阴离子的键角比H2O (填“大”或“小”)；BTC的核磁共振氢谱中有 组峰。 (2)该反应的有机溶剂化学式为(乙二醇)，易溶于水和乙醇的原因是 。 (3)MOF材料与ZnO复合可制备荧光材料ZnO-MOF，ZnO溶于氨水生成，1mol共有 mol的σ键，也可溶于氨水生成，写出该反应的离子方程式： 。 (4)MOF还可以电催化还原，装置原理如图所示。电极b的电极反应式为 ，电极a上生成1mol时，理论上可还原标准状况下 1L。 11．（23-24高三下·陕西渭南·期中）元素周期表中第四周期的某些过渡元素(如V、Zn、Co等)在生产、生活中有着广泛的应用。 (1)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。 ①基态钒原子的价层电子排布式为 。 ②的结构式如图所示，则分子中σ键和π键数目之比为 。 (2)是钴的一种配合物，中心离子的配位数为6。向100 mL 0.2 mol⋅L该配合物的溶液中加入足量溶液，生成5.74 g白色沉淀。 ①的空间结构为 。 ②则该配合物中配离子的化学式为 。 (3)晶胞有两个基本要素： ①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，LiZnAs基稀磁半导体的晶胞如图所示，其中A处Li的原子坐标参数为；B处As的原子坐标参数为；C处Li的原子坐标参数为 。 ②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知LiZnAs单晶的晶胞参数pm，表示阿伏加德罗常数的值，则其密度为 g⋅cm(列出计算式即可)。 12．（23-24高三下·陕西安康·阶段练习）当下新能源汽车电池的发展加大了对金属钴的需求，辉钴矿(主要成分是)是一种重要的含钴矿石。回答下列问题： (1)原子序数为33，基态砷原子价电子排布式为 ，钴原子序数为，有 个未成对电子。 (2)原子第一电离能高于34号元素的原因是 。 (3)是一种检验的试剂，其中中N原子为 杂化，空间构型名称为 。 (4)一种的配合物结构如下图，下列说法错误的是 。 a．配位数为6 b．结构中所有N原子均为杂化 c．结构中所有原子共平面 (5)一种钴的硫化物晶胞结构如图所示，其化学式为 ，钴原子的配位数为 。已知A点坐标为，则B点坐标为 ，晶胞参数分别为，设为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为 (列出计算式即可)。 13．（23-24高三下·四川绵阳·期中）葡萄糖酸锌是一种常见的补锌药物，常用葡萄糖酸和ZnSO4反应制备。 (1)Zn2+基态核外电子排布式为 。 (2)SO2的空间构型为 (用文字描述)，键角： (填“>”“<”或“=”)，理由： 。 (3)Zn2+与NH3能形成[Zn(NH3)4]2+，1mol[Zn(NH3)4]2+中含有的σ键的数目为 。 (4)葡萄糖酸的分子结构如下图所示，推测葡萄糖酸在水中的溶解性： (填“难溶于水”或“易溶于水”)。 (5)用ZnS可以制备ZnSO4，一个ZnS晶胞(如下图)中，Zn2+的数目为 。最近的两个Zn2+的距离为apm，阿伏加德罗常数为NA，则ZnS晶体的密度为 。(列计算式) 14．（23-24高三下·北京·开学考试）随着科学的发展，氟及其化合物的用途日益广泛。 I．离子液体具有电导率高、化学稳定性高等优点，在电化学领域用途广泛。某离子液体的结构简式如图。是制备此离子液体的原料。 1-乙基-3-甲基咪唑氣硼酸盐([Emim]BF4) (1)微粒中键角： (填“>”、“<”或“=”)。 (2)可以与反应生成的原因是 。 Ⅱ．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。 (3)晶体中，每个周围有 个距离最近的F。 (4)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。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 (，阿伏加德罗常数约为)。 (5)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N原子的杂化方式为 ，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。如邻近的与还存在着 ，上述相互作用不会随的转动改变。 15．（23-24高三下·内蒙古赤峰·阶段练习）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表： 元素 相关信息 X X的基态原子核外3个能级上有电子，且最高能级是半充满状态 Y 第三周期元素，其单电子数与Ni原子相同且电负性最小 Z Z和Y同周期，Z是该周期中原子半径最小的主族元素 W W基态原子价电子数为11 (1)元素X的原子中能量最高的是 能级，其价电子电子云在空间有 个伸展方向。 (2)元素Y位于元素周期表的第三周期 族，该原子的价层电子排布式为 。 (3)元素Z的原子最外层共有 种不同空间运动状态的电子。 (4)W基态原子价电子轨道表示式为 。据测WZ比稳定，原因 。 (5)下列表述能证明Y、Z非金属活泼性强弱的是___________(填字母)。 A．Y的单质常温下呈固态，Z的单质常温下呈气态 B．化学反应中，Y原子得电子数比Z原子得电子数多 C．Z的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定 D．最高价氧化物对应水化物的酸性Z强于Y 16．（23-24高三下·山东德州·阶段练习）现有几组物质的熔点(℃)数据： A组 B组 C组 D组 金刚石：3550 Li：181 HF： 硅晶体：1410 Na：98 ： 硼晶体：2300 K：64 ： 二氧化硅：1732 Rb：39 HI： (1)A组中硅晶体的熔点低于金刚石，原因是 。 (2)C组中HF相对分子质量小于但熔点却高于，是由于 。 (3)D组晶体中、、、的熔点由高到低的顺序为 。 (4)晶体的晶胞如图所示，与NaCl的晶胞结构相似。若将由顶点转换成体心，则的位置转换为 。 (5)晶体在的高压下和反应生成如图所示的晶胞结构，则该晶体的化学式为 。 (6)的晶胞如图所示，密度为，相邻的两个的最近核间距为anm，则的摩尔质量为 (列出代数式，设为阿伏加德罗常数的值)。 17．（23-24高三上·辽宁本溪·期末）依据原子结构知识回答下列问题。 (1)基态硅原子的电子排布式是 ；基态硫原子的价电子排布式是 。 (2)基态铁原子有 个未成对电子，基态的价电子排布图为 。 (3)、K、O、F四种元素中第一电离能最小的是 ，电负性最大的是 。 (4)下列说法错误的是_______。 A．元素的电负性： B．元素的第一电离能： C．离子半径： D．原子的未成对电子数： (5)过氧化氢()是一种医用消毒杀菌剂。已知的结构如图所示。不是直线形的，两个氢原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为93°52′，而两个与的夹角均为96°52′。 ①的电子式为 ，结构式为 。 ②中存在 键和 键，为 (填“极性”或“非极性”)分子。 18．（23-24高三下·黑龙江绥化·阶段练习）按要求回答下列问题： (1)CH4是 形分子，是 分子(填“极性”“非极性”)。 (2)①基态原子的N层有1个未成对电子，M层未成对电子数最多的元素的价电子排布式为 。 ②最外层电子数是次外层电子数3倍的元素的轨道表示式为 。 ③Cu原子的结构示意图为 。 (3)某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，该元素在周期表中的 区。 (4)已知下列四种酸①CH3CBr2COOH②CH3CF2COOH③CH3CH2COOH④CH3COOH酸性由弱到强的顺序为 。 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)[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2 (2)NH3>H2O>H2S (3)B (4) 6 均为离子晶体，CoO中离子所带电荷多，离子半径较小，离子较强，熔点较高 (5) Co3+ 24NA [Co(NH3)5Cl]Cl2 【分析】X原子只有一个自旋电子，则X为H；Y在同周期元素中含有的未成对电子数最多，结合短周期元素可知Y的p轨道含3个电子，Y为N或P；元素Z的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，则Z为O，Y只能为P；元素W基态原子的3p轨道上有4个电子，则W为S；M为Cl，N为27号元素，N为Co，据此解答。 【详解】（1）Co 的核外电子排布式为：[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2，答案：[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2； （2）Y为NH3、Z为H2O、W为H2S的键角，孤对电子越多斥力越大，键角越小，孤对电子相同，中心原子电负性越大，键角越大，所以由大到小的顺序是NH3>H2O>H2S，答案：NH3>H2O>H2S； （3）NH3的气态氢化物在水中可形成氢键，氢键类型X-H…Y，氢原子位于中间，对比图像，其氢键最可能的形式为B，答案：B； （4） 氯化钠的晶体结构类型如图所示，可知NY晶胞中N2＋的配位数为6，NY的熔点比NaCl高的原因是均为离子晶体，CoO中离子所带电荷多，离子半径较小，离子较强，熔点较高，答案：6、均为离子晶体，CoO中离子所带电荷多，离子半径较小，离子较强，熔点较高； （5）①在配合物[Co (NH3)6] Cl3中，其中氨分子为0价，Cl为-1价，则Co为+3价，与形成配位键，N原子提供孤电子对，提供空轨道的是Co3+，1 molNH3中含有3×6=18molσ键，1 molNH3又可以形成1 mol配位键即6molσ键，即该配合物中含有的σ键数目为18mol+6mol=24mol，即24NA；②1 mol T溶于水，加入足量AgNO3溶液可生成2 mol AgCl，即阴离子有2 molCl-，又因为配合物T与 [N(YX3)6]M3组成元素相同，中心离子的配位数相同，配离子应该是正二价，Co为+3价，所以有1个Cl-在里面平衡正电荷，得[Co(NH3)5Cl]Cl2，答案：24NA、[Co(NH3)5Cl]Cl2。 2．(1) (2)为离子化合物，其余三种为共价化合物，因此的熔点最高；、、属于分子晶体，随着相对分子质量的越大，范德华力(分子间作用力)越大，熔点逐渐升高 (3) 离子键 12 (4) (5) 【详解】（1）Ti是22号元素，根据能量最低原理，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2； （2）TiF4为离子晶体，TiCl4、TiBr4、TiI4均为分子晶体，TiF4的熔点最高，TiCl4、TiBr4、TiI4的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，自TiCl4至TiI4熔点依次升高； （3）O为非金属元素，Ca、Ti均是第四周期金属元素，故O元素电负性最大，同周期自左而右电负性减小，Ca在Ti的左边，Ca的电负性小于Ti,故电负性O＞Ti＞Ca；金属离子与氧离子以离子键结合；离子晶体晶胞中某微粒的配位数是指与之距离最近且相等的带相反电性的离子，故Ca2+的配位数必须是与之距离最近且相等的氧离子的数目，从图(a)可知，该数目为三个相互垂直的三个面上，每一个面上有4个，故Ca2+的配位数是12； （4）比较晶胞(a)(b)可知，将图(b)中周围紧邻的八个晶胞中体心上的离子连接起来，就能变为图(a)所示晶胞结构，图(b)中体心上的Pb2+就变为了八个顶点，即相当于图(a)中的Ti4+；图(b)中顶点上的I-就变成了体心，即相当于图(a)中的Ca2+；图(b)面心上中的就变成了棱心，即相当于图(a)中的O2-；故图(b)中的Pb2+与图(a)中的Ti4+的空间位置相同； 有机碱中N原子上无孤对电子，周围形成了4个σ键，故N原子采用sp3杂化； 从图（b）可知，一个晶胞中含有Pb2+的数目为1个，的数目为个，I-的数目为个，故晶胞的密度为g/cm3； （5）从作用原理图(c)可以推出，这里发生两个离子反应方程式，左边发生2Eu3++Pb=2Eu2++Pb2+，右边发生2Eu2++I2=2Eu3++2I-，总反应：。 3．(1) 金刚石 C60 石墨 (2) N≡N键能很大 1﹕2 (3) sp2 2p 5 6 (4) K4[Fe(CN)6] Fe2+ 6 (5)[Fe(CN)6]4-很稳定，极难离解出CN-，并且食盐中添加的K4[Fe(CN)6]很少 【分析】X的基态原子价层电子排布为，X为N，W与X同周期相邻，有剧毒，W为C，为CN-；Y与Z同周期，的轨道半充满，故Z为Fe，原子的最外层电子数之和为12，故Y为K。W、X、Y、Z四种元素分别是C、N、K、Fe。 【详解】（1）碳的单质中金刚石是共价晶体，C60是分子晶体，石墨是混合型晶体； （2）N2由N≡N结合，键能很大，所以氮气的化学性质很稳定。N≡N中有1个σ键和2个π键，故σ键与π键的数目之比为1﹕2； （3）由图可知，五个X原子位于同一平面，中的每个N原子均采用sp2杂化，形成5个N-Nσ键，余下一个2p轨道垂直于五元环平面，相互平行且相互重叠形成大π键，形成大π键的电子包括5个N原子的2p电子，再加上形成负离子得到的一个电子共6个； （4）Y4[Z(WX)6]的化学式为K4[Fe(CN)6]，[Fe(CN)6]4-配离子的中心离子是Fe2+，配位数为6； （5）CN-虽然有剧毒，但[Fe(CN)6]4-很稳定，极难离解出CN-，并且食盐中添加的K4[Fe(CN)6]很少，所以国家允许用K4[Fe(CN)6]按规定的剂量添加到食盐中作为抗结剂。 4．(1) 哑铃 三角锥形 (2) ＜ 7 (3)BD 【详解】（1）①P的原子序数为15，其基态原子的核外电子排布式为，基态磷原子中能量最高的电子所占据的原子轨道为3p能级，呈哑铃形； ②的中心原子价层电子对数为，采取sp3杂化，有1对孤对电子，空间构型为三角锥形； （2）铵根离子空间构型为正四面体，H-N-H键的键角为109°28′，而尿素中碳原子采取sp2杂化，与周围三个原子形成平面三角形，N-C-N键的键角约为120°，因此铵根离子中H-N-H键的键角小于尿素中N-C-N键的键角；单键为σ键，双键为1个σ键和1个π键，由尿素分子的结构式可知，1mol尿素分子含有7molσ键，数目为7NA； （3）A．由晶体结构可知，C原子与N原子通过共价键形成空间网状结构，应为原子晶体，A错误； B．氮原子的半径比碳原子半径小，C-N键的键长比C-C键的键长短，C-N键的键能比C-C键的键能大，该晶体硬度比金刚石硬度大，B正确； C．每个C原子周围有4个N原子，每个N原子周围有3个C原子，该晶体的化学式为C3N4，C错误； D．该晶体为原子晶体，熔化时破坏的是共价键，D正确； 答案选BD。 5．(1) (2) (3) 、9.34 (4) (1，1，1) (5) 【详解】（1）中O的化合价为价，则V的化合价为价；V的原子序数为23，基态V原子的价层电子排布式为； （2）“焙烧”过程中V的化合价发生改变，该反应属于氧化还原反应，化学方程式为； （3）钒液中含有，加入铵盐发生复分解反应生成难溶的盐，则“沉钒”时发生反应的离子方程式为；由图可知，获得偏钒酸铵晶体的最佳温度和值为15℃、9.34； （4）由图可知，距离A点最远的白球的坐标为(1，1，1)；N原子位于晶胞的8个顶点和6个面的面心位置，所以晶胞中N原子的个数为，原子位于12条棱的中点和晶胞的中心，所以晶胞中原子的个数为，则晶胞的密度为； （5）放电时，电池的正极发生还原反应，因而正极的电极反应式为。 6．(1) 分子晶体 小 弱 (2) )减弱 长 (3)或 (4) 5 D (5) 【详解】（1）常温下为无色气体，熔沸点较低，属于分子晶体；H原子半径小于F，则中成键电子对距离更近，斥力更大，因此分子的键角大于分子；中H和O的电负性差值大于中O和F的电负性差，因此的极性强于； （2）由结构可知中C原子均形成4个共价键，不存在p轨道的单电子，因此不再具有大键，故与石墨相比导电性减弱；的键为单键，石墨中键相当于双键，因此的键的键长更长； （3）F、H之间存在共价键和氢键作用，的结构式或； （4）中心原子的价层电子对数为；中心Xe形成的杂化轨道数应为5，结合选项可知合理； （5） 取棱心D点，如图所示：，AD距离为底面对角线的一半，即为pm，BD距离为棱长的一半减去键的键长，即为：，则AB距离为： pm。 7．(1) 12 球形 (2) SiH4 NH3 (3) 2 12 金刚石与晶体硅都属于共价晶体，半径，键长，键长越短，键能越大，硬度越大 是 (4) sp³ 【详解】（1）第三周期的某主族元素，第三电离能明显大于第二电离能，说明最外层有2个电子，则该元素为Mg，Mg核外有12个电子，有12种不同运动状态的电子，最外层电子占据能级为3s，电子云轮廓图形状为球形。 （2）在第二周期族IVA~VIIA非金属元素的气态氢化物中，只有NH3、H2O、HF分子之间存在氢键，它们的沸点高于同主族其他元素气态氢化物的沸点，所以a点所在的曲线表示的是IVA族元素的气态氢化物，a点代表的是SiH4；NH3、H2O、HF中NH3的沸点最低，b是NH3。 （3）①在石墨烯晶体中，每个碳原子被3个环共用，根据均摊原则，每个六元环占有2个C原子。 ②在金刚石晶体中，由于每个C原子和它周围的4个C原子连接，因此它必然同处于4个六元环上，而与之相连的4个C原子的每一个又和另外3个C原子相连。因而，它必然又在另外3个碳原子所在的环上。所以这个碳原子连接3×4=12个六元环； ③金刚石与晶体硅都属于共价晶体，半径：，键长：，键长越短，键能越大，硬度越大。 ④聚乙炔分子中，双键碳原子上连接的2个原子或原子团都不同，所以存在顺反异构现象。 （4）低温SiO2晶体的结构中，硅氧形成正四面体结构，Si原子的杂化轨道类型是sp3；焦炭和石英砂反应生成粗硅和一氧化碳，反应的化学方程式为。 8．(1)[Ar] (2)6 (3)CH3Mn(CO)5＋I2 → CH3I＋MnI(CO)5 (4) MnS中阴阳离子所带电荷数更多，离子键强度更大 【详解】（1）Mn元素是第25号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，简化电子排布式为[Ar]； （2）根据图知，HMn(CO)5中Mn原子以配位键连接5个C原子、1个H原子，所以Mn原子的配位数是6，故答案为：6； （3）根据信息知，CH3Mn(CO)5与I2交换原子(或原子团)生成新物质，所以其产物是CH3I、MnI(CO)5，根据反应物、生成物知，其反应方程式为CH3Mn(CO)5+I2=CH3I+MnI(CO)5； （4）离子晶体熔沸点随着晶格能的增大而升高，晶格能与离子所带电荷成正比，MnS晶体中每个离子都带2个单位电荷(正或负)，而NaCl晶体中，每个离子只带1个单位电荷，所以晶格能：MnS＞NaCl,所以熔沸点：MnS＞NaCl；根据题目所给信息，依据a、b两点原子的三维坐标推得，MnS晶胞的三维坐标关系是以b点左侧y轴上同一高度的S原子中心为三维坐标中心，轴向上每两个最近的S原子(或Mn原子)间距为单位长度，c点Mn原子在x、y、z轴上的坐标分别是0、1、，所以c点Mn原子坐标为(0，1，)。 9．(1) ONCH2CH2Cl (2)AC (3)HNO3(浓)+3HCl(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O (4) c>a>b b>a>c (5)> (6) 【详解】（1） NOCl为共价化合物，原子均满足8电子结构，电子式为，NOCl和乙烯发生加成反应生成X，化合物X的结构简式为ONCH2CH2Cl； （2）A．氧、氯的电负性大于氮，NOCl中的氮元素呈正价，正确； B．NOCl分子中心原子N的价层电子对数为3,为sp2杂化的空间结构为V形，错误； C．分子间能形成氢键，导致其沸点升高，使得化合物X的沸点低于氯乙酰胺，正确； D．亚硝酰氯和水生成硝酸和HCl，硝酸容易分解生成NO，故工业上不可以用蒸馏水吸收多余的NOCl，错误； 故选AC； （3）浓盐酸和浓硝酸混合配制王水时会产生亚硝酰氯，氮化合价由+5变为+3，则氯元素化合价由-1升高为0，生成氯气，反应为：HNO3(浓)+3HCl(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O； （4）电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；由磷原子核形成的三种微粒：a．、b．、c．，b比a核外电子数少1，核电荷数相同，则b的半径比a小，c的电子层数比a、b多一层，电子层数越多，半径越大，故半径由大到小的顺序为c＞a＞b；再失去一个电子，a是磷的第一电离能，b是磷的第二电离能，c相当于磷的第一电离能，但4s电子的能量比3p高，则消耗的能量少，故所需最低能量由大到小的顺序为b＞a＞c。 （5）H3O+和H2O 的中心O原子都发生sp3杂化，H3O+中O原子最外层有1个孤电子对，H2O中O原子的最外层有2个孤电子对，孤电子对越多，对成键电子的排斥作用越大，键角越小，所以H-O-H键角大小；H3O+＞H2O。 （6） 碳化硅是共价晶体，结构与金刚石一样，都是空间网状结构，每个碳原子与4个硅原子以共价键相连，每个硅原子也与4个碳原子以共价键相连，其中碳硅键是单键，所以结构为：。 10．(1) p 大 3 (2)乙二醇和水分子间、乙二醇和乙醇分子间存在氢键 (3) 16 (4) 44.8 【详解】（1）铋元素的原子序数为83，则其基态原子的外围电子排布式为，在元素周期表的p区；硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，氮原子的杂化方式为杂化，离子的空间结构为平面正三角形，键角为120°，的氧原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为2，VSEPR模型为四面体形，空间构型为V形，键角小于120°；BTC中羧基间位，整个分子高度对称，等效氢的个数为3，故在核磁共振氢谱上有3组峰； 故答案为：p；大；3； （2）乙二醇（），易溶于水和乙醇原因是乙二醇和水分子间、乙二醇和乙醇分子间存在氢键； 故答案为：乙二醇和水分子间、乙二醇和乙醇分子间存在氢键； （3）配离子中配位键和N-H键都为σ键，则1 mol中含有的σ键的物质的量为16 mol；溶解生成的Zn2+，与氨水中NH3形成形成配位键，生成，促进的溶解，离子方程式是； 故答案为：16；； （4）电极b上是发生反应生成CO，碳的化合价降低，得电子，则电极b为阴极，发生反应：；a电极为阳极，H2O在a电极失去电子生成O2和H+，根据得失电子守恒可得关系式，若生成1 mol，则可还原2 mol ，其体积在标准状况下为44.8 L； 故答案为：；44.8。 11．(1) 3d34s2 3:2 (2) 平面三角形 、 (3) 【详解】（1）①钒为23号元素，基态V原子价电子排布为3d34s2。 ②单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，由的结构可知，分子中σ键和π键数目之比为6:4=3:2； （2）①在中N原子的价层电子对数为，N为sp2杂化，离子的空间构型为平面三角形。 ②是钴的一种配合物，中心离子的配位数为6。向100 mL 0.2 mol⋅L该配合物（为0.02mol）的溶液中加入足量溶液，生成5.74 g白色沉淀（生成氯化银0.04mol），则该配合物分子中外围存在2个氯离子，故该配合物中配离子的化学式为5个、1个； （3）①A处Li的原子坐标参数为；B处As的原子坐标参数为；C处Li在xyz轴上投影坐标分别为、、，原子坐标参数为。 ②根据“均摊法”，晶胞中含个Zn、个Li、4个As，则晶体密度为。 12．(1) 4s24p3 3 (2)As原子的4p轨道是半满结构，非常稳定 (3) sp2 V (4)bc (5) CoS 6 【详解】（1）原子序数为33，基态砷原子价电子排布式为4s24p3；Co原子序数为27，基态价电子排布式为3d74s2，Co2+价层电子排布为3d7，有3个未成对电子； （2）基态砷原子价电子排布式为4s24p3，As原子的4p轨道是半满结构，非常稳定，很难再失去1个电子，34号原子价电子排布式为4s24p4，故原子第一电离能高于34号元素； （3）其中中N原子的价层电子对数为2+为sp2杂化，由于含有1个孤电子对，空间构型名称为V型； （4）a．根据结构式可知Co2+配位数为6，故a正确； b．与钻配位的N为sp2杂化，其他N原子为sp3杂化，故b错误； c．结构中为三角锥形，N原子在锥顶，不可能与其他原子共平面，故c错误； 故选bc； （5） S的个数为6，Co的个数为：，故化学式为CoS；根据结构可知Co的配位数为6；此处为原点建立坐标系，已知A点坐标为，则B点坐标为；一个晶胞中含有6个CoS，一个晶胞的体积为，则该晶体的密度为 13．(1)[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10 (2) V形 > 中心原子杂化方式为sp3，没有孤电子对，中心原子杂化方式为sp3，含有1个孤电子对，孤电子对越多，键角越小，键角：> (3)16NA (4)易溶于水 (5) 4 【详解】（1）Zn原子序数为30，Zn2+失去了2个电子，基态核外电子排布式为[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10。 （2）SO2中心原子价层电子对数为2+=3，且含有1个孤电子对，空间构型为V形，中心原子价层电子对数为4+=4，杂化方式为sp3，没有孤电子对，中心原子价层电子对数为3+=4，杂化方式为sp3，含有1个孤电子对，孤电子对越多，键角越小，键角：>。 （3）[Zn(NH3)4]2+中配位键和NH3中的共价键都是σ键，含有4+4×3=16个σ键，则1mol[Zn(NH3)4]2+中含有的σ键的数目为16NA。 （4）葡萄糖酸中含有5个羟基和1个羧基，都是亲水基团，能够和水分子形成氢键，故易溶于水。 （5）由化学式ZnS可知，ZnS晶胞中Zn2+和S2-的个数相等，Zn2+的半径大于S2-，则X为S2-，Y为Zn2+，则Zn2+的数目为4，最近的两个Zn2+的距离为面对角线的一半，则晶胞的边长为apm，则ZnS晶体的密度为。 14．(1)＞ (2)BF3中B原子有空轨道，F-有孤电子对，可以形成配位键 (3)6 (4) (5) sp3 sp 配位键 【详解】（1）BF3中中心B原子的价层电子对数为3+×(3-3×1)=3，B采取sp2杂化，其空间结构为平面正三角形；中中心B原子的价层电子对数为4+×(3+1-4×1)=4，B采取sp3杂化，其空间结构为正四面体形，故微粒中F-B-F键角：BF3＞。 （2）BF3可以与NaF反应生成NaBF4的原因是：BF3中B原子有空轨道，F-有孤电子对，可以形成配位键。 （3）由晶胞结构可知，Mg2+位于顶点，F-位于棱心，则每个Mg2+周围有6个距离最近的F-。 （4） ①Fe原子核外有26个电子，基态Fe原子的简化电子排布式为[Ar]3d64s2，基态Fe3+的价电子排布式为3d5、价电子的轨道表示式为。 ②1个KMgF3晶胞中含1个K+、1个Mg2+和3个F-；晶胞的体积为(a×10-9m)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3×10-4m3÷(a3×10-27m3)=×1023，需要晶胞物质的量约为×1023÷(6×1023mol-1)=mol，则理论上需要掺杂的Fe3+约为mol×0.2=mol。 （5）①由Ath+的结构知，N的价层电子对数为4，故Ath+中N原子的杂化方式为sp3杂化；中中心N原子的价层电子对数为2+×(5+1-2×3)=2，中心N原子采取sp杂化。 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。 15．(1) 2p 4 (2) ⅣA (3)4 (4) 价层电子排布式为，而价层电子排布式为，原子轨道处于全满状态时较稳定 (5)CD 【分析】X的基态原子核外3个能级上有电子，且最高能级是半充满状态，则核外电子排布为：1s22s22p3，则X是N；Y是第三周期元素，其单电子数与Ni原子相同且电负性最小，则Y是Si；Z和Y同周期，Z是该周期中原子半径最小的主族元素，则Z是Cl；W基态原子价电子数为11，即3d104s1，则W是Cu，故X、Y、Z、W分别为N、Si、Cl、Cu，由此分析。 【详解】（1）基态N核外电子排布为：1s22s22p3，则原子中能量最高的是2p能级，其价电子电子云在空间有4个伸展方向，s轨道一个伸展方向，p轨道三个伸展方向； （2）元素Si位于元素周期表的第三周期ⅣA族，该原子的价层电子排布式为； （3）基态Cl原子价电子排布式为：3s23p5，则Cl原子最外层共有4种不同空间运动状态的电子； （4） 基态Cu原子价电子排布式为：3d104s1，，价电子轨道表示式为；因为价层电子排布式为，而价层电子排布式为，原子轨道处于全满状态时较稳定，则CuCl比CuCl2稳定； （5）A．非金属活泼性强弱与常温下呈固态还是气态无关，A不符合题意； B．非金属活泼性强弱与化学反应中得电子数多少无关，B不符合题意； C． Z的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定，可以证明Z的非金属活泼性强于Y，C符合题意； D．最高价氧化物对应水化物的酸性Z强于Y，可以证明Z的非金属活泼性强于Y，D符合题意； 故选CD。 16．(1)二者均为共价晶体， 原子半径Si大于C，Si—Si键长比C—C键长大，故Si—Si键能小，硅的熔点低于金刚石。 (2)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多 (3) (4)棱心 (5)NaCl3 (6)) 【详解】（1）共价键键能普遍较大，直接由原子构成的共价晶体其熔沸点普遍比离子晶体、金属晶体等的熔沸点更高；共价晶体熔沸点高低由晶体共价键键能大小决定，键能大小又与键长相关，所以Si—Si键键长长于Si—O键键长，故Si—Si键键能更低，所以硅单质熔沸点低于二氧化硅； （2）HF分子间会形成分子间氢键，破坏这些分子间作用力需要更高的能量，所以HF熔沸点更高，即HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多； （3）碱金属离子从上到下半径增大，离子键强度减弱，四种化合物的晶格能逐渐降低，因此熔点：； （4）由图可知位于晶胞的体心和棱心，处于晶胞的顶点和面心；若将由顶点转换成体心，则与位置互换，的位置转换为棱心； （5）该晶胞中两种离子半径应是r(Cl-) > r(Na+)，所以顶点及体心的粒子是Na+，面心上的粒子是Cl-，晶胞中Na+有1个，Cl-有3个，所以Na+与Cl-个数比为1﹕3，故该晶体化学式为NaCl3； （6）CaF2晶胞中相邻Ca2+距离是顶点至面心之间距离，所以晶胞面对角线长2a nm，所以晶胞棱长是nm，根据晶体密度计算式，将数据代入=。 17．(1) (或) (2) 4 (3) K F (4)B (5) 极性 非极性 极性 【详解】（1）硅的原子序数为14，基态硅原子的电子排布式是(或)；硫的原子序数为16，位于元素周期表第三周期第VIA族，基态硫原子的价电子排布式是； （2） 铁的原子序数为26，基态铁原子的电子式为1s22s22p63s23p63d64s2，其3d上有4个未成对电子，基态的价电子排布图为； （3）通常情况下，元素的金属性越强，其第一电离能越小，则、K、O、F四种元素中K的第一电离能最小；元素的非金属性越强，其电负性越大，所以F的电负性最大； （4）A．同一周期主族元素从左至右电负性逐渐增强，同一主族元素从上至下电负性逐渐减弱，所以元素的电负性：，即，故A正确； B．同一周期主族元素，从左往右第一电离能有逐渐增大的趋势，但N的2p轨道处于半充满状态，比较稳定，其第一电离能大于同周期相邻的两种元素，则元素的第一电离能：，故B错误； C．电子层结构相同时，核电荷数越大半径越小，则离子半径：，故C正确； D．原子、、的价电子排布式分别为3d54s2、3s23p2、3s23p5，未成对电子数分别为5、2、1，即原子的未成对电子数：，故D正确； 故答案为：B； （5） ①的电子式为，结构式为； ②由题中所给信息：不是直线形的，两个氢原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为93°52′，而两个与的夹角均为96°52′可知，的空间结构为不对称结构，应为极性分子，含有非极性键和极性键。 18．(1) 正四面体 非极性 (2) 3d54s1 (3)属于d区 (4)④③①② 【详解】（1）CH4中心原子C价层电子对数为4，无孤电子对，是正四面体形分子；分子正负电荷中心重合，为非极性分子； （2）①基态原子的N层有1个未成对电子，M层未成对电子数最多，说明该原子有4个电子层，第四层含1个电子，第三层排布5个电子，该元素的价电子排布式：3d54s1； ②最外层电子数是次外层电子数3倍的元素的轨道表示式：； ③Cu原子序数为29，其原子的结构示意图：； （3）某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，其原子的电子排布式为，该元素在周期表中属于d区； （4）电负性：，导致羧基中极性键的极性增强，更易电离出氢离子，酸性增强，烷基为推电子基团，烷基越长，导致羧基中极性键极性减弱，酸性减弱，酸性由弱到强顺序：④③①②。 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 $$