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·广西北海·期末）一种电合成技术可以将转化为甲酸盐，为减少排放提供了一条有吸引力的途径，并为实现碳中和奠定了坚实的基础。研究表明，许多金属如、、、、、、和Sn等，都可催化转化为甲酸盐的反应。回答下列问题： (1)基态原子的电子排布式为 ，、等金属具有良好的导电性，从金属键角度看，原因是 。 (2)羰基铁［］属于配位化合物，为黄色粘稠状液体，熔点-20℃，沸点103℃，可用于制备纯铁。据此推断羰基铁属于 晶体。 (3)催化烯烃硝化反应过程中会产生。则键角： (填“大于”或“小于”)，其原因是 。 (4)某镍配合物结构如图所示，分子内含有的作用力有 (填字母)。 A．氢键        B．离子键        C．共价键        D．金属键        E．配位键 (5)熔化时破坏的是 键，干冰熔化时破坏的作用力是 。 (6)有三种同素异形体，其中灰锡是金刚石型立方晶体，如图所示。原子围成的最小环上有 个原子。已知灰锡中原子之间的最小距离为，则灰锡的密度为 (写出计算式即可，不用化简)。 2．（23-24高三下·河南商丘·期末）磷及其化合物用途广泛。回答下列问题： (1)基态P原子核外电子的运动状态有 种。 (2)氟磷酸钙也称氟磷灰石，它的化学式为，是牙釉的主要成分。 ①基态F原子价层电子排布式为 。 ②组成该化合物的四种元素电负性从大到小的顺序为 。 (3)在常温常压下为无色无味的有毒气体，在空气中相当稳定，常用作氟化剂，其与的空间结构及相应的键角如图所示。 ①分子的空间结构为 。 ②稳定性： (填“>”“<”或“=”)；键角：的原因是 。 (4)三苯基膦与三苯基硼的结构简式如图所示。下列说法正确的是___________(填字母)。 A．均为极性分子 B．B、P的杂化方式相同 C．两种分子中所有原子均可共面 D．三苯基膦的沸点比三苯基硼的高 (5)磷锗锌晶体是一种红外非线性晶体，其晶胞结构如图所示。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，称作原子的分数坐标，图中A点Zn原子的分数坐标为，B点P原子的分数坐标为。 ①C点P原子的分数坐标为 。 ②磷锗锌晶体的化学式为 。 3．（23-24高三下·黑龙江哈尔滨·期末）I．“中东有石油，中国有稀土”一语道出了中国稀土资源的地位。我国稀土开采技术遥遥领先，我国也是最早研究稀土—钴化合物结构的国家。请回答下列问题： (1)钴原子的价层电子轨道表示式为 ，其M层上有 种不同能量的电子，基态Fe和Co的第四电离能I4(Fe) I4(Co)(填“>”、“<”或“=”)。 (2)某含钴的配位化合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O，该配合物中钴离子的配位数是6，1mol该配合物可以与足量的硝酸银反应生成3molAgCl沉淀，则该配合物的配体是 (填化学式)。 (3)双钙钛矿材料是一种具有特殊晶体结构的氧化物，可通过掺杂改性用作固体电解质材料。双钙钛矿型晶体的一种典型结构单元如下图所示： ①该晶体的一个完整晶胞中含有 个Co原子。 ②真实的晶体中存在5%的O原子缺陷，从而能让O2-在其中传导，已知La为+3价，Ba为+2价，则+3价Co与+4价Co的原子个数比为 。 II．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。 (4)下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是 (填序号)。 A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键               B．石墨中的碳原子均采取sp2杂化 C．石墨属于分子晶体，层与层之间存在分子间作用力   D．层内碳原子间存在共价键 E．石墨烯中平均每个六元碳环含有2个碳原子 4．（23-24高三下·河南许昌·阶段练习）铁是地球上分布最广泛的金属之一，约占地壳质量的5%，仅次于氧、硅、铝，位居地壳含量第四位。蛋白琥珀酸铁(CaHbOcNdFe)口服液可以用来治疗缺铁性贫血的治疗。请回答以下相关问题： (1)写出基态钴原子的价层电子排布式 。 (2)给出蛋白琥珀酸铁含有的C、N、O三种元素的第一电离能从小到大排序 ，并解释原因 。 (3)[Fe(CN)6]3-中σ键与π键的个数比为 ；铁氰化钾中存在的化学键类型包括 。 A．离子键   B．非极性键   C．配位键   D．金属键 (4)已知O、S、Se、Te在元素周期表中位于同主族，将这四种元素的最简单氢化物按照沸点从大到小排序 。 (5)琥珀酸的结构如图所示，写出琥珀酸分子中σ键与π键的个数比 。 (6)金属羰基化合物在催化反应中有着重要的作用，其本质是金属原子与一氧化碳中的碳原子形成配位键。金属原子在形成最稳定的羰基化合物时要遵守18电子规则，即每个金属原子的价层都满足18电子结构。若金属价层电子数为奇数，则可以通过两个金属原子之间形成共价单键实现价层电子数为偶数。根据以上信息，写出Fe原子最稳定的羰基化合物的分子式 。 (7)铁有多种同素异形体，在910-1400℃范围内，铁以面心立方最密堆积存在，如图为面心立方堆积的铁的晶胞。已知铁的摩尔质量为Mg/mol，铁原子的半径为rpm，给出铁晶胞密度的表达式 g•cm-3。 5．（23-24高三下·福建福州·期中）研究表明、Cu()是光学活性物质。请回答下列问题： (1)基态Ti原子核外电子占据的最高能级符号为 ，价层电子中未成对电子有 个；Ga、In、Se中第一电离能从大到小的顺序为 。 (2)的空间结构为 ；中硒原子采取的杂化类型是 。 (3)可以形成等一系列配位数为6的配合物，向上述某物质的溶液中加入足量溶液，有沉淀生成；过滤后，充分加热滤液有氨气逸出，且又有沉淀生成，两次沉淀的物质的量之比为1：2.则该溶液中溶质的化学式为 。 (4)通过氮掺杂反应生成，可表示如图，则晶体中 ， 。 6．（23-24高三下·江西上饶·期中）碳元素的单质有多种形式，下图依次是、石墨和金刚石的结构图： 回答下列问题： (1)基态碳原子的最外层电子排布式为 。 (2)所属的晶体类型为 晶体。 (3)石墨所属的晶体类型为 晶体。 (4)上述三种单质互称为 。 a．同系物 b．同素异形体 c．同分异构体 (5)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。硅和卤素单质反应可以得到SiX4，SiX4的熔沸点如下表所示： SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7 沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7 SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4沸点依次升高的原因是 。 (6)由Cu、O构成的一种化合物常作为反应的催化剂，其晶胞结构如下图所示，该物质的化学式为 。 (7)Na、K等活泼金属在中燃烧得到的、具有强氧化性，常做消毒剂。已知的晶胞如下图所示： 设阿伏加德罗常数的值为，晶胞的参数为a nm。晶胞的密度为 (用含a、的代数式表示)。 7．（23-24高三下·黑龙江大庆·阶段练习）铝及铝的化合物是当前用途十分广泛的、最经济适用的材料之一。回答下列问题： (1)基态Al原子的核外电子排布式 ；Al3+的最高能级电子云轮廓形状为 ；铝的第一电离能低于镁的原因是 。 (2)氧炔焰的温度可以达到3200℃左右，用于焊接金属铝、不锈钢、铜等金属。乙炔中心C原子的轨道杂化类型为 。铝的熔点660℃、沸点2327℃，高于镁的熔点648℃、沸点1107℃，原因是 。 (3)冰晶石（Na3AlF6）是炼铝的助熔剂，由两种微粒构成，冰晶石的晶胞结构如下图所示，“●”位于大立方体的顶点和面心，“○”位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心以及大立方体的体心，那么大立方体的●所代表的微粒是 （填微粒符号）。 (4)Al单质的晶体中原子的堆积方式、晶胞特征、原子之间相互位置关系的平面图如下所示： 配位数为 。若已知Al的原子半径为r nm，NA代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M，则Al晶体的密度为 g/cm3（用字母列式子表示）。 8．（23-24高三下·广东佛山·阶段练习）铁、铝、铜都是日常生活中常见的金属。请回答以下问题： (1)某学生向溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出晶体。 ①按照核外电子排布，把元素周期表划分5个区，铜元素位于周期表 区；的基态价电子轨道表示式为 。 ②请写出蓝色沉淀溶解的离子反应方程式： 。 (2)熔点比熔点高，其原因是 。 (3)能与形成CuSCN沉淀。对应的酸有硫氰酸（）和异硫氰酸（），这两种酸熔点更高的是 （填名称），原因是 。 (4)如图是一种铁、铝金属间化合物的晶胞结构，因该物质资源丰富，具有优良抗腐蚀性和抗氧化性，价格低廉，有取代不锈钢的巨大潜力。 说明：Fe原子位于顶点、面心、棱心、大立方体的体心，以及四个互不相邻的小立方体的体心； Al原子位于四个互不相邻的小立方体体心。 ①若晶胞中1，2号原子的坐标分别为、，则晶胞中3号原子的坐标 。 ②该立方晶胞参数为a nm，表示阿伏加德罗常数，计算晶胞的密度为 g/。（只要求列出算式） 9．（23-24高三下·福建南平·期末）硅化镁是一种环境友好型材料，有二维和三维结构。三维晶胞结构如图1所示，镁原子位于硅原子形成的四面体空隙中，掺杂钾和钛能明显改善硅化镁的光学性质。 (1)基态钛原子价电子轨道表示式为 。 (2)镁元素在元素周期表中的位置为 。 (3)B原子的分数坐标为，则C原子的分数坐标为 。 (4)金属K的熔点低于Mg的原因为 。 (5)设为阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为0.635nm，该晶胞的密度为 （列出计算式）。 (6)二维材料因特色结构具有广泛的应用前景，二维硅化镁的侧视图如图2，二维硅化镁的结构单元如图3，每个结构单元中有 个硅原子。 10．（23-24高三下·河北邢台·阶段练习）前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，基态A原子的阴离子结构与锂离子结构相同，为二元弱碱。基态C原子的价层电子排布式为，C和D原子的价层电子数相同。基态E原子最外层电子排布式为，能级达到全充满结构。 回答下列问题： (1)上述五种元素中，电负性最大的是 (填元素符号，下同)；B、C、D中第一电离能最大的是 。 (2)基态E原子的价层电子排布式为 ，B、D两种元素分别形成的含氧酸中，酸根离子呈三角锥形的酸是 (填化学式)。 (3)中，中心原子的杂化方式为 ，极易溶于水的原因与氢键有关，的一水化合物的合理结构式为 。 (4)A、B、C三种元素中两种元素形成的二元化合物中既含非极性共价键，又含极性共价键的有 (填化学式)。 (5)这五种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构，阳离子呈狭长的八面体结构(如图所示)。加热该化合物时首先失去的组分是 (填化学式)，理由是 。 11．（23-24高三下·福建宁德·阶段练习）钛及其合金大量用于航空工业，被誉为“空间金属”。一种制备金属钛的流程如下： (1)基态原子的价电子轨道表示式为 。 (2)纳米可作为以下反应的催化剂： ①化合物乙中杂化类型为的原子有 （填元素符号）。 ②某有机物与化合物甲互为同分异构体，能与溶液反应，且与银氨溶液共热会产生银镜，其结构简式为 （写一种）。 (3)钙钛矿晶体立方晶胞结构如下图所示。 ①位于立方晶胞的顶角，被 个O包围成配位八面体。 ②若A的分数坐标为，则B的分数坐标为 。 ③钙钛矿晶体的密度为，设阿伏加德罗常数的值为，则钙钛矿晶胞的边长为 。 12．（23-24高三下·黑龙江牡丹江·期中）我国是世界稀土资源大国，稀土元素是镧系、钪()、钇(Y)共17种元素的总称，它们位于元素周期表中同一副族。 (1)基态原子的价层电子排布式为 ，未成对电子数为 。 (2)是生产铈的中间化合物，它可由氟碳酸铈()精矿制得，其流程如图所示。 ①中，的化合价为 。 ②氧化焙烧生成二氧化铈()，其在酸浸时发生反应的离子方程式为 。 ③的空间结构为 ，中心原子的杂化方式为 ，分子或离子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，则中的大键应表示为 。 (3)常温常压下是铈最稳定的化合物，广泛用于玻璃、原子能、电子管等工业。晶胞的结构如图所示，为立方萤石型，则铈离子的配位数为 。已知该晶胞的棱长，则其密度为 (列出计算式即可)。 13．（23-24高三下·浙江金华·期末）金属在生活生产中应用广泛，请回答： (1)铜元素位于周期表 区。 (2)由铝原子核形成的四种微粒，电子排布式分别为：①；②；③；④，有关这些微粒的叙述，正确的是_______。 A．电离一个电子所需最低能量： B．电子排布属于基态原子(或离子)的是：①② C．微粒半径： D．得电子能力： (3)1mol分子间有2mol氢键(如下图所示)，1mol固态分子间有3mol氢键，请在图中画出与图中分子直接相连的所有氢键 。 (4)理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶胞结构如下： ①该晶胞中粒子个数比 ，晶体类型为 。 ②设X的最简式的相对分子质量为Mr，则X晶体的密度为 (列出算式)。 14．（23-24高三下·广东·阶段练习）C、N、O、S、都是高中阶段常见的元素，这些元素的原子结构、形成化合物的性质和晶体结构之间有内在联系。回答下列问题： (1)基态C原子的核外电子排布式为 ；基态原子的价层电子轨道表示式为 。 (2)分子中，S的杂化类型是 ，其键角小于，原因是 。 (3)在乙醇中的溶解度大于，原因是 。 (4)的空间结构为 形。 (5)的水溶液呈蓝色是因为存在，向溶液中加入少量氨水，生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水，沉淀溶解，溶液呈深蓝色，生成了，说明比稳定，从结构分析二者稳定性存在差异的原因为 。 (6)硫化锌和金刚石晶胞分别如图所示： ①硫化锌的化学式为 ，在如图示的硫化锌晶胞中，的数目为 。 ②金刚石晶体中，碳原子周围距离最近且相等的碳原子有 个，硫化锌晶胞中，周围距离最近且相等的有 个。 15．（23-24高三下·安徽·阶段练习）分子的结构是决定物质性质的重要因素，请结合物质结构的有关知识回答下列问题。 (1)氟在已知元素中电负性最大、非金属性最强，则的核外电子排布式为 ，OF2中F-O-F键角 (填“大于”、“小于”或“等于”)H2O中H-O-H键角，并解释原因： 。 (2)已知为平面结构，存在顺反异构，25℃时在水中溶解度分别为0.2577g和0.0366g，请画出在水中溶解度为0.2577g的空间结构 。 (3)下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是______(填标号)。 A． B． C． D． (4)是Zn2+的一种配合物，的结构为，该配合物的配位原子为 (填序号)，其中碳原子杂化方式为 。写出一种与该配合物外界互为等电子体的分子 。 (5)TiO2是金红石的主要成分，其晶胞结构如图所示，设Ti和O原子半径分别为和(单位：pm)，晶胞的长宽高分别为a、b、c(单位：cm)，则晶胞中原子的空间利用率为 (列出计算表达式)。(空间利用率指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比) 16．（23-24高三下·全国·阶段练习）IIIA族元素形成的化合物应用广泛。 已知：硼酸溶于水发生。 请回答： (1)AlF在常温下稳定，基态离子的价层电子排布式为 。 (2)下列说法不正确的是______ A．第一电离能： B．中硼原子的杂化方式均为 C．是非极性分子 D．推测溶于水显酸性 (3)和的化合物具有独特的性质。 ①铝离子电池一般采用离子液体作为电解质，某含铝离子液体的结构为：，该化合物中阴离子的空间构型为 ；传统的有机溶剂大多易挥发，而离子液体相对难挥发，原因是 。 ②吡啶（）与三卤化铝可生成配合物，比较配位键的键能：形成的 形成的填“>”、“<”或“=”）。 ③向含的溶液中加入甘露醇（），可以反应转化为一种含配位键的无机酸酯（分子中含2个五元环），所得水溶液酸性明显增强。请写出中所含阴离子的结构式： 。 (4)铝的某种氧化物的晶体结构（局部）如图所示，其化学式为 。每个原子的配位数（紧邻的原子个数）为 。 17．（23-24高三下·浙江·阶段练习）下列插图具有简洁而又内涵丰富的特点，请回答以下问题： (1)第三周期的某主族元素，其第一电离能至第五电离能数据如图所示，则该元素对应的原子的电子有 种不同空间运动状态。 (2)如图所示，每条折线表示周期表中的某一族元素氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氧化物，其中a点代表的是 。判断依据是 。 (3)在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。则该晶体的类型属于 晶体。 (4)、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是 。 (5)下图(a)是的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离 pm，Mg原子之间最短距离 pm。设阿伏加德罗常数的值为，则的密度是 (列出计算表达式)。 18．（2024·宁夏银川·模拟预测）碳和硅是同主族元素，但是和的性质和应用却有着很大差异。 (1)原子结构与元素性质分析 ①基态碳原子占据的最高能级的原子轨道的形状是 (填名称)。 ②基态的价层电子轨道表示式是： 。 ③元素C、Si、O的电负性由大到小的关系是 。 (2)微粒间相互作用与物质性质 ①和中同时存在键和键的是 (填化学式)。 ②分子的空间结构是 ，碳原子的杂化轨道类型为 。 ③晶体结构如下图所示，晶体中每个最小环上的原子数为 。 (3)不同聚集状态的物质与性质 ①Si与C同主族，但与的熔沸点等物理性质差距很大，请从晶体结构角度解释其原因 。 ②干冰晶体结构如上图所示，下列关于与叙述正确的是 。 a．固体一定是晶体 b．干冰晶体中，每个周围紧邻12个 c．晶胞中，含有Si原子8个和O原子16个 ③某种含硅化合物晶胞结构如图所示，这种含硅化合物的化学式为 。 ④已知该化合物的晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为，则其晶体的密度为 。 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) {或} 在外加电场作用下，自由电子在金属内部做定向移动 (2)分子 (3) 大于 中N原子轨道为杂化，键角180°，中N原子轨道为杂化，键角120°，故前者大于后者 (4)ACE (5) 共价 分子间作用力 (6) 6 【详解】（1）Cu是29号元素，位于第四周期第ⅠB族，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1或，通常情况下，金属晶体内部电子的运动是自由流动的，但在外加电场的作用下会定向移动形成电流，所以金属具有导电性； （2）羰基铁[Fe(CO)5]熔点为-20℃，沸点为103℃，熔沸点比较低，属于分子晶体； （3）根据价层电子对互斥理论，中N原子的价层电子对数为，N原子轨道为杂化，键角180°， N原子的价层电子对数为，中N原子轨道为杂化，键角120°，故键角：大于； （4）由结构式可知，该配合物中C-H、C-C、C=N、O-H等均为共价键；H…O之间为氢键；N→Ni之间为配位键，故答案为：ACE； （5）是共价晶体，熔化时破坏共价键；干冰是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力； （6）灰锡是金刚石型立方晶体，Sn原子围成最小环的是六元环，环上有6个Sn原子；灰锡中Sn原子之间的最短的距离是体对角线的，则晶胞的边长为dpm,晶胞的体积为（ d×10-10）3cm3，晶胞中所含Sn的个数为8个，晶胞的质量为，因此晶胞的密度是。 2．(1)15 (2) F>O>P>Ca (3) 三角锥形 > F的电负性比Cl的大，使成键电子对远离P原子，P—F键间的斥力减小 (4)D (5) (0.75，0.25，0.875) 【详解】（1）基态P原子核外有15个电子，故核外电子的运动状态有15种； （2）基态F原子价层电子排布式为；同一周期从左到右，电负性逐渐增强，同一主族从上到下，电负性逐渐减弱，故四种元素电负性从大到小的顺序为F>O>P>Ca； （3）①PF3中心原子的价层电子对数为，有一个孤电子对，其空间构型为三角锥形； ②由于键长P-F键小于P-Cl键，故P-F键键能更大，PF3分子更稳定，即；键角：的原因是F的电负性比Cl的大，使成键电子对远离P原子，P—F键间的斥力减小； （4）三苯基磷中磷原子的杂化方式为sp3，空间构型为三角锥形、三苯基硼中硼原子的杂化方式为sp2，空间构型为平面三角形，据此回答； A．三苯基硼为极性分子，三苯基磷为非极性分子，A错误； B．B、P的杂化方式不同，B错误； C．三苯基硼中所有原子可共面，三苯基磷中不能共面，C错误； D．三苯基膦中C-P键的键能大于三苯基硼中C-B键的键能，三苯基磷的沸点比三苯基硼的高，D正确； 故选D； （5）①图中A点Zn原子的分数坐标为(0，0，0)，B点P原子的坐标为(0.25，0.25，0.125)，结合图得C点P原子的坐标为(0.75，0.25，0.875)； ②晶胞中锌原子的个数为，锗原子的个数为，磷原子的个数为，磷锗锌晶体的化学式为。 3．(1) 3 > (2)NH3和H2O (3) 8 4：1 (4)BDE 【详解】（1） 钴元素的原子序数为27，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，价层电子轨道表示式为，由电子排布规律可知，M层上有3个能级，有3种不同能量的电子，Fe3+的价电子排布式为3d5，3d轨道为稳定的半充满结构，较难失去电子，Co3+的价电子排布式为3d6，较易失去电子，所以铁元素的第四电离能大于钴元素。 （2）由配合物CoCl3·5NH3·H2O中钴离子的配位数是6，1mol该配合物可以与足量的硝酸银反应生成3mol氯化银沉淀可知，氯离子为配合物的外界，钴离子为配合物的中心离子，NH3和H2O为配合物的配体。 （3）①由结构单元可知，钴原子位于立方体的体心，若结构单元重复排列，镧原子和钡原子不能完全重合，所以结构单元不是晶体的晶胞，该晶体的晶胞应该是有8个结构单元组成，所以该晶体的一个完整晶胞中含有8个钴原子； ②由图可知，结构单元位于的体心钴原子个数为1，位于顶点的镧原子、钡原子个数都为4× = ，由氧原子存在5%的缺陷，则位于面心的氧原子个数为6××(1—5%)=2.85，设正三价、正四价钴原子的个数分别为x、y，由钴原子个数守恒可得：x+y=1，由化合价代数和为0可得：3x+4y+×(2+3)=2×2.85，解得x=0.8、y=0.2，则正三价、正四价钴原子的个数比为4：1。 （4）A．由石墨的结构可知，石墨层间的作用力为分子间作用力，则从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，不需要破坏化学键，故A错误； B．由石墨的结构可知，石墨中的碳原子的价层电子对数为3，杂化方式为sp2杂化，故B正确； C．由石墨的结构可知，石墨属于混合型晶体，层内碳碳原子间形成共价键，层与层之间存在分子间作用力，故C错误； D．由石墨的结构可知，石墨属于混合型晶体，层内碳碳原子间形成共价键，层与层之间存在分子间作用力，故D正确； E．由图可知，石墨烯中每个六元碳环中碳原子为3个六元环所共有，则每个六元碳环含有碳原子个数为6×=2，故E正确； 故选BDE。 4．(1)3d74s2 (2) C<O<N 同周期元素的原子半径从左向右依次减小，第一电离能有增大的趋势，但N元素2p轨道半充满更稳定，所以第一电离能比O高 (3) 1：1 AC (4)H2O>H2Te>H2Se>H2S (5)13∶2 (6)Fe(CO)5 (7) 【详解】（1）钴是27号元素，核外有27个电子，基态铁原子的价层电子排布式3d74s2，答案：3d74s2； （2）同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，C、N、O三种元素的第一电离能从小到大排序C＜O＜N，答案：C＜O＜N、同周期元素的原子半径从左向右依次减小，第一电离能有增大的趋势，但N元素2p轨道半充满更稳定，所以第一电离能比O高； （3）[Fe(CN)6]3-中三价铁离子和1个CN-之间形成1个σ键，碳氮三键有1个σ键与2个π键的个数比为1：1，铁氰化钾中存在的化学键类型包括离子键（[Fe(CN)6]3-和K+之间），配位键（三价铁离子和CN-之间），故AC正确，答案：1：1、AC； （4）H2O、H2S、H2Se、H2Te结构相似，H2O能形成分子间氢键，沸点最高，H2S、H2Se、H2Te相对分子质量依次增大，范德华力依次增大，沸点逐渐升高，沸点从大到小排序H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，答案：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S； （5）单键全是σ键，双键中有1个σ键和1个π键，琥珀酸分子中σ键与π键的个数比13∶2，答案：13∶2； （6）Fe原子价电子数为8，根据题目信息，可知Fe原子与CO形成5个配位键，Fe原子最稳定的羰基化合物的分子式Fe(CO)5，答案：Fe(CO)5； （7）铁以面心立方最密堆积存在，根据均摊原则，晶胞中Fe原子数为，铁原子的半径为rpm，则面对角线为4rpm，晶胞边长为，铁晶胞密度的表达式，答案：。 5．(1) 4s 2 Se>Ga>In (2) 三角锥形 (3) (4) 【详解】（1）基态Ti原子价电子排布式为3d24s2，占据的最高能级符号为4s，价层电子中未成对电子有2个；同主族元素从上到下第一电离能依次减小，Se是非金属元素，Se的第一电离能最大，Ga、In、Se中第一电离能从大到小的顺序为Se>Ga>In。 （2）中Se的价电子对数为4，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形；中硒原子价电子对数为3，采取的杂化类型是。 （3）可以形成等一系列配位数为6的配合物，向上述某物质的溶液中加入足量溶液，有沉淀生成；过滤后，充分加热滤液有氨气逸出，且又有沉淀生成，两次沉淀的物质的量之比为1：2，说明该配合物配体中有2个氯离子、4个NH3，则该溶液中溶质的化学式为。 （4）根据均摊原则，晶胞中Ti原子数为 、氧原子数为，晶胞中Ti原子数为4、氧原子数为，N原子数为 ，所以晶体中 ，。 6．(1) (2)分子 (3)混合型 (4)b (5)SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，沸点依次升高 (6)Cu2O (7) 【详解】（1）C是6号元素，基态碳原子最外层中，2s、2p能级分别有2个电子，最外层电子排布式为； （2）C60是由一个个C60分子构成，属于分子晶体； （3）石墨所属的晶体类型为混合型晶体； （4）同种元素组成，结构不同的单质互称同素异形体，上述三种物质均为碳元素组成的结构不同的单质，互为同素异形体，故选：b； （5）SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4沸点依次升高的原因是：SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，沸点依次升高； （6）晶胞中内部原子为1，顶点原子为，黑球代表Cu,该晶胞含有4个铜原子，白球代表O，该晶胞含有1+×8=2个O原子，因而化学式为Cu2O； （7）由均摊法，晶胞中K+数目为，数目为，则晶胞质量为，晶胞的参数为a nm，晶胞体积为(a×10-7)3cm3=a3×10-21cm3，晶胞的密度为。 7．(1) 1s22s22p63s23p1 哑铃形 镁原子价电子为3s2全满稳定状态，电离能较大 (2) sp 铝离子半径小于镁离子，且铝离子电荷数更多，形成的金属键键能更大 (3) (4) 12 【详解】（1）铝为13号元素，基态Al原子的核外电子排布式1s22s22p63s23p1；铝原子失去3个电子形成铝离子，Al3+的最高能级电子云轮廓形状为哑铃形；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，但是镁原子价电子为3s2全满稳定状态，电离能较大，故Al的第一电离能比Mg小；故答案为：1s22s22p63s23p1；哑铃形；镁原子价电子为3s2全满稳定状态，电离能较大； （2）乙炔为CH≡CH，为直线形分子，中心C原子的轨道杂化类型为sp。铝离子半径小于镁离子，且铝离子电荷数更多，形成的金属键键能更大，导致铝的熔沸点高于镁；故答案为：sp；铝离子半径小于镁离子，且铝离子电荷数更多，形成的金属键键能更大； （3）Na3AlF6是由Na+和构成的，根据“均摊法”，晶胞中含个●、个○，则大立方体的●所代表的微粒是；故答案为：； （4）由图可知，金属铝原子的堆积方式为面心立方堆积，以底面面心原子为例，在同层、上下层各有4个原子，故配位数为12。若已知Al的原子半径为rnm，则晶胞的边长为，根据“均摊法”，晶胞中含个Al，则晶体密度为；故答案为：。 8．(1) ds (2)和是离子晶体，的离子半径小于的离子半径，所以与形成的离子键强于与形成的离子键 (3) 异硫氰酸 异硫氰酸中H与N相连，可形成分子间氢键，而硫氰酸中H与S相连，故不能形成分子间氢键 (4) 【详解】（1） ①铜是29号元素，按照核外电子排布，把元素周期表划分5个区，铜元素位于周期表ds区；的基态价电子排布式为3d10，价电子轨道表示式为； ②某学生向溶液中加入少量氨水生成Cu(OH)2蓝色沉淀，继续加入过量氨水沉淀溶解，Cu(OH)2转化为，得到深蓝色透明溶液，离子方程式为：。 （2）和是离子晶体，的离子半径小于的离子半径，所以与形成的离子键强于与形成的离子键，所以熔点比熔点高。 （3）异硫氰酸中H与N相连，可形成分子间氢键，而硫氰酸中H与S相连，故不能形成分子间氢键，所以异硫氰酸的熔点高于硫氰酸。 （4）①若晶胞中1，2号原子的坐标分别为、，由晶胞结构可知，晶胞中3号原子的坐标为； ②Fe原子位于顶点、面心、棱心、大立方体的体心，以及四个互不相邻的小立方体的体心，个数为，Al的个数为4，该立方晶胞参数为a nm，表示阿伏加德罗常数，计算晶胞的密度为。 9．(1) (2)第三周期IIA族； (3)(0.75,0.75,0.25) (4)K+所带电荷比Mg2+少，K+半径比Mg2+大，金属钾中金属键比镁弱 (5) (6)1 【详解】（1） 钛的原子序数为22，基态钛原子价电子排布式为3d24s2，基态钛原子价电子轨道表示式为； （2）镁元素原子序数为12，在元素周期表中的位置为第三周期IIA族； （3）B原子的分数坐标为，即B位于下底面的面心，则C原子的分数坐标为(0.75,0.75,0.25)； （4）K+带一个单位的正电荷、镁离子带两个单位的正电荷，钾离子半径大于镁离子半径，金属离子所带电荷越多、半径越小，金属键越强，熔点就越高，所以金属K的熔点低于Mg； （5）据“均摊法”，晶胞中含个Si、8个Mg，晶体密度为； （6）据二维硅化镁的结构单元图可知，每个结构单元中Si有4×+1×=1个硅原子。 10．(1) O N (2) (3) (4)、 (5) 和的配位键弱于 【分析】基态A原子的阴离子结构与锂离子结构相同，则A的阴离子为H-，A为H元素；为二元弱碱，则为，B为N元素；基态C原子的价层电子排布式为，则n=2，基态C原子的价层电子排布式为，C为O元素；C和D原子的价层电子数相同，则D为S元素；基态E原子最外层电子排布式为，能级达到全充满结构，则基态E原子的价层电子排布式：，E为29号元素Cu；综上，A、B、C、D、E依次为H、N、O、S、Cu元素。 【详解】（1）同周期从左到右元素的电负性逐渐增强，同主族从上到下元素的电负性依次减弱，则上述五种元素中，电负性最大的是O；同周期从左到右元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素，同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小，B、C、D依次为N、O、S，则第一电离能最大的是N。 （2）基态Cu原子的价层电子排布式为，B为N元素，形成的含氧酸根为，分别为平面三角形、V形；D为S元素，形成的含氧酸根分别为，分别为正四面体形、三角锥形，则含氧酸根呈三角锥形的酸是。 （3） 中，中心N原子形成了三个键且有一个孤电子对，则杂化方式为，极易溶于水的原因是它能与水分子间形成氢键，则其一水化合物的合理结构式为。 （4）H、N、O三种元素中两种元素形成的二元化合物中既含非极性共价键，又含极性共价键的有(含N-N、N-H)、(含O-O、H-O)。 （5）该离子化合物的阴离子为，由图知，处于八面体结构的内部，它的周围有4个和2个，该离子化合物的阳离子为，由于和形成的配位键弱于和形成的配位键，加热该化合物时首先失去的组分是。 11．(1) (2) 、或 (3) 6 【详解】（1） Ti是22号元素，基态Ti原子价电子排布式为3d24s2，则价电子轨道表示式为：； （2）①化合物乙中C、N、O原子价电子对数都是4，则杂化类型为sp3的原子有C、N、O； ②某有机物与化合物甲互为同分异构体，能与NaOH溶液反应，且与银氨溶液共热会产生银镜，说明为甲酸酯，其结构简式为或； （3）①Ti位于立方晶胞的顶角，被6个O包围成配位八面体； ②若A的分数坐标为，则B位于体对角线的一半位置，分数坐标为； ③根据均摊原则，晶胞中Ti原子数为、O原子数为、Ca原子数为1，钙钛矿晶体的密度为，设阿伏加德罗常数的值为，设钙钛矿晶胞的边长为acm，根据，可得a=。 12．(1) 3d14s2 1 (2) +3 平面三角形 sp2 (3) 8 【详解】（1）Sc是21号元素，基态原子的价层电子排布式为3d14s2，未成对电子数为1。 （2）①中碳酸根为-2价、F为-1价，则的化合价为+3。 ②氧化焙烧生成二氧化铈()，在酸浸时被双氧水还原为Ce3+，发生反应的离子方程式为 。 ③中C原子价电子对数为3，无孤电子对，空间结构为平面三角形，中心原子的杂化方式为sp2 ；中的大键应表示为。 （3）晶胞的结构如图所示，根据均摊原则，晶胞中黑球数为4、白球数为8，根据化学式，黑球表示Ce、白球表示O，则铈离子的配位数为8。已知该晶胞的棱长，则其密度为。 13．(1)ds (2)AC (3)(简化版，画出氨气分子周围六条氢键即可) (4) 共价晶体 【详解】（1）Cu是29号元素，基态核外电子排布式为： 1s22s22p63s23p63d104s1，则铜元素位于周期表ds区。 （2）由铝原子核形成的四种微粒，电子排布式分别为：①为基态Al+；②为激发态Al原子；③为基态Al原子；④为基态Al2+； A． ①为基态Al+，再电离1个电离1个电子所需能量最大；②为激发态Al原子，电离1个电子所需能量最小；电离一个电子所需最低能量：，A正确； B．据分析，电子排布属于基态原子(或离子)的是：①③④，B不正确； C．同种元素的原子半径大于离子，同种元素且核外电子数相同时，基态能量较低半径较小，则微粒半径：，C正确； D．同种元素的阳离子电荷越高、半径越小越易得电子，得电子能力：，D不正确； 选AC。 （3） 每一个氢键被两个分子共用，1mol固态分子间有3mol氢键，则氨气分子周围有六条氢键，与图中分子直接相连的所有氢键为。 （4）①该晶胞中Sb原子均位于晶胞内，因此1个晶胞中含有Sb原子数为8，Ge原子位于晶胞顶点、面心、体心，因此1个晶胞中含有Ge原子数为8×+4×+1=4，Hg原子位于棱上、面心，因此1个晶胞中含有Hg原子数为4×+6×=4，则该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb=4∶4∶8=1∶1∶2；该晶体为由原子构成的绝缘材料，则不是金属晶体，其晶体类型为共价晶体。 ②X的相对分子质量为，则该晶胞的质量为，由图可知，该晶胞的体积为x2ynm3，即是 x2ycm3，则该晶胞的密度。 14．(1) (2) 中心S原子有两对孤电子对，孤电子对斥力较大，使键键角小于 (3)和乙醇能形成分子间氢键 (4)正四面体 (5)的配位原子是O，的配位原子是N，N的电负性比O小 (6) 4 4 12 【详解】（1） C是6号元素，基态C原子的核外电子排布式为；基态原子的价层电子排布式为，轨道表示式为,答案：、； （2）一个分子中，中心S原子有2对孤电子对和2个键，价层电子对数为4，S的杂化类型是；孤电子对斥力较大，占据空间更大，使键键角小于，答案：、中心S原子有两对孤电子对，孤电子对斥力较大，使键键角小于 （3）乙醇分子中有，能与水分子形成分子间氢键，溶解度增大，答案：和乙醇能形成分子间氢键； （4）一个有4个键，没有孤电子对，空间构型为正四面体，答案：正四面体； （5）的配位原子是O，的配位原子是N，N的电负性比O小，所以比稳定，答案：的配位原子是O，的配位原子是N，N的电负性比O小； （6）①硫化锌晶胞中，在顶点有8个，面心有6个，的数目为，在体内有4个，故硫化锌的化学式为；②金刚石晶体中每个C与周围相邻的4个C组成正四面体，周围距离最近且相等的碳原子有4个；硫化锌晶胞中仅看，相当于面心立方，距离最近且相等的有12个，答案：、4、4、12。 15．(1) 1s22s22p6 小于 F电负性大于氧，故OF2中O周围电子密度相对较小，斥力较小，键角变小 (2) (3)A (4) 1 sp2、sp3 CCl4 (5)或 【详解】（1）F的核电荷数为9，则F-的核外电子排布式为1s22s22p6，OF2和H2O分子中，中心O原子的价层电子对数都为4，都发生sp3杂化，但OF2中成键电子间的排斥作用小于H2O中成键电子间的排斥作用，所以F-O-F键角小于H2O中H-O-H键角，原因为：F电负性大于氧，故OF2中O周围电子密度相对较小，斥力较小，键角变小。 （2） 已知为平面结构，存在顺反异构，25℃时在水中溶解度分别为0.2577g和0.0366g，则在水中溶解度为0.2577g的分子为极性分子，为顺式结构，空间结构为。 （3） A．为失去一个电子后的基态的硼离子，再失去1个电子需要较大的能量； B．为基态的硼原子，失去1个电子所需的能量比A中小； C．为失去1个电子后的激发态的硼离子，再失去1个电子所需能量比A中小； D．为激发态的硼原子，失去1个电子后所需能量比B中小，更比A中小； 故选A。 （4） 是Zn2+的一种配合物，IMI的结构为，该配合物中，1号N原子形成共价键后，最外层还有1个孤电子对，2号N原子的1个孤电子对形成大π键，则配位原子为1，其中形成双键的碳原子发生sp2杂化，只形成单键的碳原子发生sp3杂化，则碳原子杂化方式为sp2、sp3。与该配合物外界互为等电子体的分子为CCl4。 （5）TiO2晶胞中，含Ti原子个数为=2，含O原子个数为，=4，设Ti和O原子半径分别为和(单位：pm)，晶胞的长宽高分别为a、b、c(单位：cm)，则晶胞中原子的空间利用率为或。 【点睛】计算晶胞中所含微粒数目时，可采用均摊法。 16．(1)3s2 (2)BD (3) 正四面体 离子液体的粒子都是带电荷的离子，形成较强的离子键 > (4) Al2O3 4 【详解】（1）Al的核电荷数为13，价层电子排布式为3s23p1，则Al+的价层电子排布式为3s2。 （2）A．B、Al、Ga是同一主族元素，同一主族元素从上到下，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，失去最外层一个电子越来越容易，第一电离能越来越小，第一电离能：B>Al>Ga，故A正确； B．H3BO3中B原子的杂化方式为sp2，[B(OH)4]-中硼原子的杂化方式为sp3，故B错误； C．GaCl3的中心原子的价层电子对数为3+×(3-3×1)=3，分子结构为平面正三角形，是非极性分子，故C正确； D．In属于第ⅢA族元素，同属第ⅢA族的元素Al的最高价氧化物对应水化物Al(OH)3为两性氢氧化物，所以推测H3lnO3溶于水显碱性，故D错误； 故选BD。 （3）①阴离子[AlCl4]-的中心原子Al的价层电子对数为4+×(3+1-4×1)=4，空间构型为正四面体；离子液体相对难挥发，主要原因是离子液体的粒子都是带电荷的离子，形成较强的离子键。 ②Cl的电负性大于Br，AlCl3中Al的正电性比AlBr3中Al的正电性大，所以更容易和吡啶中的N形成配位键，键能：AlCl3形成的N→Al大于AlBr3形成的N→Al。 ③1molH3BO3和2mol甘露醇发生酯化反应生成一种含配位键的无机酸酯（分子中含2个五元环），H3BO3转化为[B(OH)4]-，则阴离子的结构式为。 （4）在晶胞中，Al共有4个，O有12×+3+2×=6，化学式为Al2O3；从图中可以看出，中间层的氧原子紧邻的铝原子有4个，所以每个氧原子的配位数为4。 17．(1)6 (2) 在ⅣA~ⅦA中的氢化物里，只有ⅣA族元素氢化物沸点不存在反常现象，且a为第三周期氢化物，故a为 (3)共价 (4) (5) 【详解】（1）该主族元素第一、二电离能较小，而第三电离能剧增，说明容易失去2个电子，最外层有2个电子，又处于第三周期，则为Mg元素，电子的空间运动状态跟电子占据的轨道数相等，Mg原子核外有6种轨道，则有6种空间运动状态不同的电子，故答案为：6； （2）IVA～VIIA 族元素氢化物中，NH3、H2O、HF的分子之间存在氢键，它们的沸点与同主族其它元素氢化物相比“反常”高，图中a处没有反常，说明为IVA族元素氢化物，a点代表第三周期的氢化物SiH4； （3）C、O原子之间通过共价键形成空间立体网状结构，故该晶体属于共价晶体； （4） 甲基为推电子基，-Cl为吸电子基，当吡啶中N的间位C上的H被甲基取代时，N的电子云密度增大，当被-Cl代替后N的电子云密度减小，又根据吡啶及其衍生物(、)的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，所以碱性最弱的为； （5）根据晶胞结构可知Cu原子之间最短距离为面对角线的，由于边长是apm，则面对角线是，则，Mg原子之间最短距离为体对角线的，体对角线是，则，由均摊法可知晶胞中含Mg原子的个数为，则Cu原子个数为16，晶胞质量为，晶胞体积为，则晶胞密度为。 18．(1) 哑铃形 O＞C＞Si (2) 直线型 sp 12 (3) 二氧化硅是原子晶体，二氧化碳是分子晶体，一般来说原子晶体熔沸点高于分子晶体熔沸点 bc Mg2Si 【详解】（1）①基态碳原子占据的最高能级为2p能级，其原子轨道的形状是哑铃形； ②基态的价层电子排布式为3s23p2，价层电子轨道表示式：； ③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，则元素C、Si、O的电负性由大到小的关系：O＞C＞Si； （2）①为分子晶体，分子中存在碳氧双键，即同时存在键和键，为共价晶体，只含硅氧单键，即只含键； ②分子中中心原子碳原子价层电子对数：，无孤电子对，空间结构：直线形；碳原子杂化类型为sp杂化； ③根据二氧化硅晶胞结构可知，每个最小环为12元环，含6个C和6个O； （3）①二氧化硅是原子晶体，二氧化碳是分子晶体，一般来说原子晶体熔沸点高于分子晶体熔沸点； ② a．固体不一定是晶体，比如玛瑙，a错误； b．干冰晶体中，以顶点的二氧化碳分析，每个横截面有紧邻的四个二氧化碳，共三个横截面，因此每个周围紧邻12个，b正确； c．晶胞中硅原子个数：，因此晶胞中含有Si原子8个和O原子16个，c正确； ③某种含硅化合物晶胞结构如下图所示，硅原子个数：，Mg原子个数为8，则这种含硅化合物的化学式为Mg2Si； ④已知该化合物的晶胞边长为acm，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体的密度：。 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 $$