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高三上·陕西汉中·期末）Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。完成下列填空： (1)下列描述的Li原子核外电子运动状态中，能量最高的是 (填字母)。 (2)基态铁原子的价层电子排布式为 ，基态与中未成对的电子数之比为 。 (3)三种元素的电负性由大到小的顺序是 。 (4)与铁同周期元素中，4s轨道半充满的元素有 (填元素符号)。 (5)氢化锂是由两种单核离子构成的离子化合物。组成的两种元素的电负性： (填“>”或“<”)。判断LiH中两种离子半径的大小，并从原子结构的角度解释原因 。 (6)离子化合物的形成过程如图所示。原子的第一电离能为 ，中化学键的键能为。 (7)已知，原因是 。 2．（24-25高三上·北京·开学考试）锂电池的电解液是目前研究的热点。 (1)锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。 ①基态的电子云轮廓图的形状为 。 ②基态P原子的价层电子轨道表示式为 。 (2)为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为。 ①三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 ②比较N和F的电负性大小，并从原子结构角度说明理由： 。 ③该阳离子中，带“*”的C原子的杂化轨道类型为 杂化。 ④根据模型，的中心原子上的价层电子对数为 ，空间结构为正八面体形。 (3)因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质，其晶胞结构示意图如图所示，晶胞的边长为。 ①晶胞中的“○”代表 (填“”或“”)。 ②距离计最近的有 个。 ③已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为 。 3．（23-24高三上·浙江台州·期末）1880年，法国物理学家皮埃尔·居里和雅克·居里发现石英等材料可以将机械能转化成电能，他们把这些材料称为压电材料。目前，压电材料已经广泛应用于生产生活中。以打火机为例，打火机的点火器工作时通过压电材料形成的高电压产生电火花从而达到点火的目的。请回答下列问题： (1)基态Si原子的价层电子轨道表示式为 ，O位于元素周期表的 区。 (2)下列关于Si、O及其化合物的说法不正确的是___________。 A．快速冷却熔融的，可以得到大块的石英晶体 B．与C类似，Si原子间可以形成稳定的双键、三键 C．石英的主要成分属于共价晶体，硬度较大 D．已知电负性，则中大于水中 (3)原硅酸()分子间可以脱水形成链状分子： ①原硅酸中Si的杂化方式为 ； ②当有n个原硅酸分子脱水形成单链时(无支链)，产物的化学式为 。 (4)石英晶体的硅氧四面体构成螺旋链，从一定方向观察到的结构如图(1)所示，作为压电材料时，应该从 (填“x”“y”或“z”)方向施加压力才能形成电势差，电势差形成的原因是 。 (5)钛酸铅是一种压电材料，某同学认为其晶胞如图(2)所示，请指出错误之处 ，正确的钛酸铅结构的化学式为 。 4．（23-24高三下·河北石家庄·期末）苯酚是一种重要的化工原料，广泛用于制造医药、农药、染料等。请回答下列问题： (1)具有酚羟基的物质通常能与FeCl3溶液发生显色反应。苯酚显色原理是其电离出的C6H5O-和Fe3+形成配位键，得到的H3[Fe(OC6H5)6]显紫色。 ①基态Fe原子价层电子的轨道表示式 。其原子核外电子的空间运动状态有 种。 ②实验发现对羟基苯甲酸不能与FeCl3溶液发生显色反应，从电离平衡的角度解释其原因可能是 。 (2)不同的酚类物质与Fe3+显示不同的颜色，已知Fe3+遇邻苯二酚()显绿色。下列关于邻苯二酚的说法中合理的是 (填标号)。 a．属于分子晶体 b．沸点高于对苯二酚 c．相同条件下，在水中的溶解度小于对苯二酚 (3)理论上可以通过乙酸和邻羟基苯甲酸反应制备阿司匹林，然而实际生产中该反应产率极低。 已知：ⅰ。乙醇和乙酸在硫酸催化条件下发生酯化反应，部分反应机理如下： ⅱ。苯酚中氧原子2p轨道与碳原子2p轨道平行，氧原子p轨道电子云与苯环大π键电子云发生重叠，电子向苯环偏移，降低了氧原子周围的电子云密度。 ⅲ。羧基、硝基等为吸电子基。 ①H、O、C电负性由大到小的顺序为 。 ②苯酚中氧原子的杂化方式为 。 ③该方法产率极低的原因可能有两种：原因一是邻羟基苯甲酸可以形成分子内氢键，阻碍酯化反应发生：请结合已知信息分析，原因二可能是 。 (4)砷化硼的晶胞结构如图1所示，晶胞边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的值，图2中矩形AA´C´C是沿着晶胞对角面取得的截图。下列说法错误的是 A．1个砷化硼的晶胞结构中含有4个As原子 B．离硼原子最近的硼原子有6个 C．该晶体密度可表示为g/cm3 D．该晶胞中As原子到B原子的最近距离为 E．晶胞中各原子在矩形AA´C´C的位置为 5．（2024高三·江苏·专题练习）目前市场上锂离子电池常用的电极正极材料是LiCoO2，负极材料一般为石墨。 (1)画出基态Co2＋的价电子排布图 。 (2)Co2＋与CN-结合形成配合物[Co(CN)6]4-，其中与Co2＋结合的C原子的杂化方式是 。 (3)石墨可以合成三聚氰胺。CaO＋3CCaC2＋CO↑，CaC2＋N2CaCN2＋C，CaCN2＋2H2O=NH2CN＋Ca(OH)2，NH2CN用于合成三聚氰胺。CaCN2中阴离子为CN，与CN互为等电子体的分子有N2O和 (填化学式)，由此可以推知CN的空间构型为 。 (4)钙离子半径为0.106nm，钴离子半径为0.082nm，CaO的熔点为2572℃，CoO的熔点为1935℃，前者熔点更高的主要原因是 。 6．（23-24高三下·四川眉山·期末）在月球玄武岩中发现了钛铁矿(主要成分的化学式含Ti、Fe、O三种元素)，钛铁矿广泛应用于各个领域，包括冶金、化工、建筑、航空航天、电子等。请回答下列有关问题： (1)铁在周期表中的位置是 。 (2)基态钛原子的价层电子排布式为 ，其最外层电子的电子云轮廓图为 。 (3)中的配体为 ；其中 C原子的杂化类型为 ，1 mol 含有的σ键数目为 。 (4)下列状态的氮中，电离最外层一个电子所需能量最小的是 (填序号)。 a． b． c． (5)Ti的四卤化物的熔点如表所示，TiF4熔点高于其它三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，其原因是 。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 -24.12 38.3 155 (6)钛铁矿主要成分的晶胞为立方体，其结构如图所示，钛铁矿主要成分的化学式为 ，已知该晶胞参数为a pm，NA为阿伏加德罗常数值，则该晶胞的密度为 g/cm3(用含a、NA的代数式表示)。 7．（23-24高三上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）铀氮化合物是核燃料循环系统中的重要材料。已知。回答下列问题： (1)基态氮原子价电子轨道表示式为 。 (2)反应中断裂的化学键有 (填标号)。 a．氢键　　　b．极性键　　　c．非极性键　　　d．配位键 (3)反应所得的气态产物中属于非极性分子的是 (填化学式，下同)；氢化物中更易与形成配离子的是 ，解释原因 。 (4)基态U原子的外围电子排布式为，则处于下列状态的铀原子或离子失去一个电子所需能量最高的是_______(填标号)。 A． B． C． D． (5)的空间构型为 ，其结构中存在大π键，可表示为 (用表示，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)。 8．（2024高三·全国·专题练习）氮、硼、锂及其化合物在工农业生产、生活和科研中有着广泛的应用。回答下列问题： (1)的结构如图： 则B原子的配位数是 。 (2)可由与按一定比例反应合成。和的熔点如表所示： 物质 熔点/℃ 938 300 与均属于 晶体；熔点：，原因是 。 (3)的晶胞结构如图所示，其中位于体心，则位于 (填“顶点”或“棱边”)。 在晶胞的另一种结构中，位于顶点，则位于 (填“体心”“面心”或“棱边”)。 (4)氮化镓(GaN)为六方晶胞，其晶胞结构如图所示： 下列属于从晶体中分割出的平行六面体的是________(填标号)。 A． B． C． D． 9．（23-24高三下·山东威海·期末）氮与其他元素可形成多种物质，回答下列问题： (1)N与H、B可形成氨硼烷(结构式为)，是一种新型储氢材料。H—N—H键角：NH3BH3 NH3(填“>”“<”或“=”)，原因是 。 (2)氮与锂形成的一种晶体，是由LixN平面层(如图1所示)和非密置层的Li交替排列形成，LixN平面层的Li排列如石墨层中的C，N处于六元环的中心，则x= 。 (3)立方氮化硼属于原子晶体，其晶胞结构如图2所示。 ①硼原子处于氮原子围成的 (填空间结构)空隙中； ②立方氮化硼晶胞沿体对角线的投影图为 (填序号，图中表示N原子的投影位置，表示B原子的投影位置) 。 (4)氮化钴属于立方晶系，经Li掺杂得催化剂X，经Cu掺杂得催化剂Y。 ①X属于六方晶系，A点原子的分数坐标为(0，0，0)，B点原子位于与其相邻的三个Co原子位置的中心，则B点原子的分数坐标为 ； ②Y属于立方晶系，晶胞参数为a nm。Y的化学式为 ；Co原子形成的空间构型为正八面体，则距离最近的2个Co原子核间距为 nm；Y晶体密度为ρ，则阿伏加德罗常数NA可表示为 (用含a、ρ的式子表示)。 10．（23-24高三下·宁夏银川·阶段练习）2019年的化学诺贝尔奖颁给了为锂电池研究作出贡献的三位科学家，其研究的是两种常见锂电池：一种是采用镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂为正极的“三元材料锂电池”；另一种是采用磷酸铁锂()为正极的电池。请回答下列问题： (1)Mn位于元素周期表的 区(填“s”或“p”或“d”或“ds”或“f”)，基态钴原子的未成对电子数为 ，1mol 中含σ键数目为 。 (2)磷元素的最高价氧化物的水化物在工业上有诸多特殊的用途，其中的空间构型是 ，中心原子的杂化方式是 。 (3)硫化锂(摩尔质量)的纳米晶体是开发先进锂电池的关键材料，硫化锂的晶体为反萤石结构，其晶胞结构如图。若硫化锂晶体的密度为，则距离最近的两个的距离是 cm。(用含、M、的计算式表示) 11．（23-24高三下·江苏镇江·阶段练习）已知硼、氮、铜、锂是几种重要的元素，请回答下列问题： (1)的基态原子的电子排布式为 。 (2)与互为等电子体，结构相似，且分子中只与一个相连，则的电子式为 (3)立方氮化硼的晶胞结构与金刚石结构相似(如图)，是超硬材料。 ①晶胞中每个氮原子周围与其最近且等距离的硼原子有 个。 ②氮化硼晶体的化学式为 ，晶体类型为 。 (4)磷酸铁锂电池具有循环稳定性好的优点。充电时脱嵌形成。胞中围绕和P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(如图所示)。 。 12．（23-24高三下·四川广元·阶段练习）蛋氨酸铬()配合物是一种治疗型糖尿病的药物，其结构简式如图所示。回答下列相关问题： (1)Cr在周期表中的位置 。 (2)下列不同状态的Cr微粒中，电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填标号)。 A．[Ar]3d54s1 B．[Ar]3d5 C．[Ar]3d44s14p1 D．[Ar]3d54p1 (3)蛋氨酸铬()配合物的中心铬离子的配位数为 ；N的 杂化轨道与Cr的空轨道形成配位键。 (4)化学式为CrCl3·6H2O的化合物有三种结构，一种呈紫罗兰色，一种呈暗绿色，一种呈亮绿色。在三种化合物中，Cr3+的配位数均为6，将它们配制成等体积等物质的量浓度的溶液，分别加入足量AgNO3溶液，依次所得AgCl沉淀的物质的量之比为3：2：1，则呈亮绿色的配合物，其内界离子的化学式为 。H2O分子与Cr3+形成配位键后H-O-H键角 (填“变大“变小”或不变”)。 (5)氮化铬的晶体结构类型与氯化钠相似，其晶胞结构如图所示。A点分数坐标为(0，0，0)，则B点分数坐标为 。已知氮化铬的晶体密度为dg·cm-3，摩尔质量为Mmol·L-1，NA为阿伏加德罗常数，则晶胞参数为 cm(只要求列表达式，不必计算数值)。 13．（23-24高三下·四川成都·期中）碳族元素的物质是化学世界中最庞大的家族，“天问一号”轨道飞行器近距离拍摄了火星北极，看到大量白色冰冻区域，主要是二氧化碳低温凝结形成的干冰，虽然看起来和地球两极很像，但实际温度却比地球两极冷多了！ (1)干冰晶体中，每个CO2周围等距且紧邻的CO2 个；干冰升华时，CO2中C=O是否受到破坏？ (填“是”或“否”)，原因： 。 (2)下列关于二氧化碳的说法正确的是___________。 A．电子式为 B．空间填充模型为 C．CO2是极性分子，能溶于水 D．CO2的水溶液能够导电，但CO2是非电解质 (3)干冰和冰的晶体模型如下图存在差别的本质原因 。 (4)H2O2难溶于CS2，简要说明理由： 。 (5)金刚石晶体中，每个C被 个六元环共用 (6)晶体硅和碳化硅熔点较高的是 (填化学式)。 (7)已知CN-与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为 。 14．（23-24高三下·福建福州·期中）配合物在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制、自组装超分子等方面有广泛的应用。回答下列问题： (1)与形成的配合物为无色液体，易溶于等有机溶剂。为 填“极性”或“非极性”分子，分子中键与键个数之比为 ， (2)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 。 (3)①CuFeS2的晶胞如图所示，通过 实验，可确定该晶体结构填标号。 .核磁共振 .红外光谱        射线衍射      .质谱 ②CuFeS2晶胞参数a=0.524 nm，c = 1.032 nm，图中1号原子的坐标参数为(0，0，0)，2号原子的坐标参数为(1，1，)，则3号原子的坐标为 。列式计算晶体密度= (列出计算式即可，设阿伏伽德罗常数为NA)。 15．（23-24高三下·四川宜宾·期中）三价铬离子(Cr3+)是葡萄糖耐量因子(GTF)的重要组成成分，GTF能够协助胰岛素发挥作用。构成葡萄糖耐量因子和蛋白质的元素有C、H、O、N、S、Cr等。回答下列问题： (1)Cr的价层电子排布式为 。 (2)O、N、S的原子半径由大到小的顺序为 (填元素符号)。 (3)分子的 VSEPR模型名称为 ，其中心原子的杂化方式为 。 (4)化学式为的化合物有多种结构，其中一种可表示为，该物质的配离子中提供孤电子对的原子为 ，配位数为 。 (5)分子可以与结合生成，这个过程发生改变的是 。 a．微粒的空间结构    b．N原子的杂化类型    c．HNH键角    d．微粒的电子数 (6)由碳元素形成的某种晶体的晶胞结构如图所示，若阿伏加德罗常数的值为，晶体密度为，则该晶胞的棱长为 pm。 16．（23-24高三下·云南昆明·阶段练习）Se(硒)及其化合物有着广泛应用价值。 (1)(硒代硫酸钠，其中可看作是中的一个O原子被Se原子取代的产物)在某些肿瘤治疗中能够提高治愈率。其制备和转化关系为：，的空间结构是 。 (2)根据价层电子对互斥理论，可以推知的VSEPR模型为 ，其中Se原子采用的轨道杂化方式为 。 (3)已知与结构相似，①分子内的键角、②分子内的键角、③分子内的键角，三种键角由大到小的顺序为 (填序号)。 (4)非铅双钙钛矿材料[]有望大规模应用于太阳能电池。一定压力下合成的[]晶体的晶胞结构如下图，其中位于正方体的顶点和面心。 ①比较Se原子和Br原子的第一电离能大小，并从原子结构的角度说明理由 。 ②一定压力下形成的[]晶胞形状为正方体，边长为anm。已知[]的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，该晶体密度为 。 17．（23-24高三下·北京·期中）硅是地壳中储量仅次于氧的元素，在自然界中主要以和硅酸盐的形式存在。 (1)基态硅原子的核外电子排布式为 。 (2)、能形成对应的氢化物和。 ①的电子式是 。 ②的沸点比的 (填“高”或“低”)，原因是 。 (3)可由和反应制得。晶体属于 晶体(填晶体类型)，一种晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链(如图)。其中原子的杂化轨道类型是 。 (4)晶体晶胞示意图(如图)。每个原子位于原子组成的四面体的中心。则1个原子周围有 个紧邻的原子。已知的晶胞边长为acm，阿伏加德罗常数值为，则晶体的密度为 。 18．（23-24高三下·江西吉安·期末）铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）是第四周期第Ⅷ族的元素，称为铁系元素，它们的单质及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题： (1)FeO的晶体结构类型与NaCl的相同，离子半径数据如表所示： 离子 离子半径/pm 102 61 181 140 FeO晶胞中每个周围与它最近且相等距离的有 个；熔点FeO NaCl（填“”或“”），原因是 ；FeO晶胞的俯视图可能是 （填字母）。 A．   B．   C．   D． (2)一种具有光催化作用的配合物结构简式如图，其中Co的配位数为 ，配体有 种。 (3)镧镍合金是一种储氢材料，其晶胞可认为由两种结构不同的层交替堆积而成，如图所示，该合金的密度为。已知该合金的晶胞中最多可容纳9个氢原子。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，称作分数坐标，设La的原子坐标为。该合金的化学式为 ，晶胞底面上Ni的分数坐标为 （任写一个），假定吸氢后体积不变，则合金中氢的最大密度为 。 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)C (2) 3d64s2 4：5 (3)O>P>Li (4)K、Cr、Cu (5) < Li+和H-电子层数相同，由于锂原子核中核电荷数较大，对外层电子吸引能力较大，故Li+半径较小 (6)520      498 (7)Li、Be、B为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势；但由于基态Be原子的2s能级轨道处于全充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能比B的大 【详解】（1）2p能级能量大于2s和1s能级，C中有2个电子跃迁到2p轨道，故能量最高的为C； （2）铁为26号元素，基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为3d64s2；基态与中电子排布分别为：1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，未成对的电子数之比为4：5； （3）Li是金属元素，O、P是非金属元素，故Li电负性最小，由同周期从左到右电负性增强，同主族从上到下电负性减弱，可知电负性O＞P，故电负性大小顺序为O>P>Li； （4）与铁同周期元素中，4s轨道半充满的元素有K、Cr、Cu，三者4s轨道电子排布均为4s1； （5）同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱，电负性Li＜H；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；中两种离子分别为Li+、H-，两者的电子层数相同，由于锂原子核中核电荷数较大对外层电子的吸引能力较大，故锂离子原子半径较小； （6）第一电离能是基态的气态原子失去最外层的一个电子所需能量，由图可知，Li原子的第一电离能()为；O=O键能为1mol气态氧分子变为气态氧原子所需的能量，故中化学键的键能为； （7）同周期元素从左至右，第一电离能呈增大趋势，但由于第ⅡA族元素基态原子s能级轨道处于全充满状态，能力更低更稳定，所以第一电离能大于同一周期的第ⅢA族元素，因此。 2．(1) 球形 (2) 电负性：，N和F电子层数相同，核电核数，原子半径，原子核对键合电子的吸引作用 6 (3) 4 【详解】（1）①基态的电子排布式为1s2，电子云轮廓图的形状为球形； ②P是第15号元素，价层电子排布式为3s23p3，价层电子轨道表示式为； （2）①同周期主族元素第一电离能从左到右有增大的趋势，但第ⅤA族元素高于同周期相邻的两种元素，同主族由上到下第一电离能减小，故三种元素的由大到小的顺序为； ②N和F电子层数相同，核电核数，原子半径，原子核对键合电子的吸引作用，所以电负性：； ③带“*”的C原子形成三个σ键，无孤电子对，即价层电子对数为3，则其杂化轨道类型为； ④根据模型，的中心原子上的价层电子对数为，空间结构为正八面体形； （3）①根据均摊法，黑色球数目：，白色球数目：8，故晶胞中的“○”代表； ②在晶胞中每个等距离连接四个，由图可知距离最近的有4个； ③根据均摊法，数目：，数目：8，则晶胞m=g，。 3．(1) p (2)AB (3) (4) x或y 挤压时，晶体结构发生改变，电荷的正负中心不再重合，产生电势差 (5) 四个顶点上各少了一个Ti、两条棱上各少了一个O 【详解】（1） 硅的原子序数为14，基态硅原子的价层电子轨道表示式为；氧为8号元素，基态原子核外电子排布为1s22s22p4，O位于元素周期表的p区； （2）A．通常冷却得越缓慢，就越有机会在 “结”出较大的石英晶体；而快速冷却来不及充分结晶，石英往往就以小颗粒、甚至肉眼看不见的“隐晶质”形式存在，错误； B．硅原子半径较大，原子间不可以形成稳定的双键、三键，错误； C．石英的主要成分通过共价键形成，属于共价晶体，硬度较大，正确； D．中硅形成4个共价键，而水分子中氧形成2个共价键且存在2对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故大于水中，正确； 故选AB。 （3）①原硅酸中Si形成4个共价键，杂化方式为； ②脱水过程中需要断开Si-O键和O-H键形成水分子，原硅酸分子间形成硅氧键而形成链状分子，则当有n个原硅酸分子脱水形成单链时(无支链)，会失去(n-1)个水分子，得到产物的化学式为； （4）挤压时，晶体结构发生改变，电荷的正负中心不再重合，从而产生电势差，结合图可知，从x或y方向施加压力均能形成电势差； （5）晶胞为最小的重复结构单元，能够无隙并置，由图可知，四个顶点上各少了一个Ti、两条棱上各少了一个O，据“均摊法”，晶胞中含个Ti、1个Pb、个O，则化学式为：。 4．(1) 15 羧基电离出的氢离子抑制了酚羟基的电离，从而使其与铁离子的配位能力下降 (2)ac (3) O>C>H sp2 羟基O周围电子云密度太低，难以和乙酸中的羧基碳原子结合，所以反应难以发生 (4)BCD 【详解】（1） ①基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，故基态Fe原子价层电子的轨道表示式，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，因而空间运动状态个数等于轨道数，故其原子核外电子的空间运动状态有15种。 ②羟基和羧基均可以电离出氢离子，但与铁离子显色是因为酚氧离子与铁离子进行配位，若酚氧离子难以形成，则反应难以发生；对羟基苯甲酸不能与FeCl3溶液发生显色反应，原因是：羧基电离出的氢离子抑制了酚羟基的电离，从而使其与铁离子的配位能力下降； （2）a．邻羟基苯甲酸由分子构成，所以固体时为分子晶体，a正确； b．邻苯二酚易形成分子内氢键，而对苯二酚易形成分子间氢键，所以邻苯二酚沸点低于对苯二酚，b错误； c．邻苯二酚中存在着分子内氢键从而影响了它和水形成氢键，因此它在H2O中的溶解性小；对苯二酚中不存在分子内氢键，易与水形成氢键，故在H2O中的溶解性较大，c正确； 故选ac； （3）①同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；H、O、C电负性由大到小的顺序为O>C>H； ②苯酚中氧原子2p轨道与碳原子2p轨道平行，故O有1个2p轨道未参与杂化，故苯酚中氧原子的杂化方式为sp2杂化。 ③苯酚中氧原子p轨道电子云与苯环大π键电子云发生重叠，电子向苯环偏移，降低了氧原子周围的电子云密度，故原因二可能是：羟基O周围电子云密度太低，难以和乙酸中的羧基碳原子结合，所以反应难以发生。 （4）A．根据“均摊法”，1个砷化硼的晶胞结构中含有4个As原子，A正确； B．离硼原子最近的硼原子在同层、上下层各有4个，共有12个，B错误； C．根据“均摊法”，晶胞中含个B、4个As，则晶体密度为，C错误； D．该晶胞中As原子到B原子的最近距离为体对角线的四分之一，为，D错误； E．由晶胞结构可知，该对角面上的有4个顶点B原子，按图示上下两个面心的2个B原子处在该对角面上下棱心位置，As原子均位于该矩形平面内，上半部分的两个As对称分布在中轴线两侧，下半部分的两个As原子在该对角面两侧，不在面上，晶胞之中的其它原子均在该对角面之外，故晶胞中各原子在矩形AA´C´C的位置为，E正确。 故选BCD。 5．(1) (2)sp (3) CO2 直线形 (4)钙离子半径为0.106nm，钴离子半径为0.082nm，它们与氧离子形成的离子化合物属于不同晶系，通常氧化钙为面心立方堆积，氧化钴为六方堆积，两种离子晶体的晶格能不同 【详解】（1） Co为27号元素，价电子排布式为3d74s2，失去2个电子后，Co2＋价电子排布式为3d7，根据洪特规则和泡利原理，Co2＋的价电子排布图为 （2）CN-中C和N共用三键，其中C有一个σ键，孤电子对数为=1，价层电子对数为2，杂化轨道数=价层电子对数=2，即C的杂化类型为sp。 （3）原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体，与互为等电子体的分子有N2O、CO2、CS2、COS等；CO2中C原子与O原子之间形成2对共用电子对，为直线形结构，由此可以推知的空间构型为直线形。 （4）钙离子半径为0.106nm，钴离子半径为0.082nm，CaO的熔点为2572℃，CoO的熔点为1935℃，前者熔点更高的主要原因是钙离子半径为0.106nm，钴离子半径为0.082nm，它们与氧离子形成的离子化合物属于不同晶系，通常氧化钙为面心立方堆积，氧化钴为六方堆积，两种离子晶体的晶格能不同。 6．(1)第四周期第VIII族 (2) 球形 (3) sp (4)c (5)晶体熔点一般是离子晶体＞分子晶体，而TiF4为离子晶体，剩余三种为分子晶体，所以TiF4熔点高于其它三种卤化物；同类型晶体相对分子质量越大熔点 (6) 【详解】（1）铁为26号元素，其在周期表中的位置为第四周期第VIII族，故答案为：第四周期第VIII族； （2）钛为第22号元素，其价层电子排布式为，电子的电子云轮廓图为球形，故答案为：；球形； （3）中与形成配位键，所以中为配体；中含碳氮三键，属于直线型结构，所以碳原子的杂化类型为sp杂化；1mol中含=12molσ键，而1mol中含2mol，所以1mol中含中含24molσ键，故答案为：；sp；； （4）a表示失去一个电子的N原子，b表示基态N原子，c表示激发态的N原子，3s能级能量高，离原子核远，失去电子能量最少，故选c； （5）对于晶体而言，其熔点一般是离子晶体＞分子晶体，而TiF4为离子晶体，剩余三种为分子晶体，所以TiF4熔点高于其它三种卤化物；同类型晶体相对分子质量越大熔点越大，而，所以自TiCl4至TiI4熔点依次升高，故答案为：晶体熔点一般是离子晶体＞分子晶体，而TiF4为离子晶体，剩余三种为分子晶体，所以TiF4熔点高于其它三种卤化物；同类型晶体相对分子质量越大熔点越大； （6）由该晶胞结构图示可知，晶胞的化学式为；的摩尔质量152g/mol，每个晶胞的质量，晶胞参数为a pm，则该晶胞的体积，所以密度 g/cm3，故答案为：；。 7．(1) (2)bd (3) 、 电负性N＜O，N更容易给出孤电子对，所以更易与形成配离子 (4)A (5) 平面三角形 【详解】（1） 基态氮原子的价电子排布式为2s22p3，根据构造原理书写基态N原子价电子轨道表示式为； （2）(NH4)4[UO2(CO3)3]中，(NH4)+与[UO2(CO3)3]-之间存在离子键，(NH4)+中N原子与H+间存在配位键，N原子与H原子间存在极性键，故反应中断裂的化学键有离子键、配位键、极性键，故答案为：bd； （3）正负电荷中心重合的分子为非极性分子，CO2和N2是非极性分子，电负性N＜O，N原子更容易提供孤对电子，则NH3与Cu2+形成的配离子稳定性强于H2O与Cu2+形成的配离子稳定性，所以NH3更易与Cu2+形成配离子；故答案为：、；；电负性N＜O，N更容易给出孤电子对，所以更易与形成配离子； （4）基态U原子的外围电子排布式为5f36d17s2，5f37s27p1、5f47s2、5f36d17s2均为其基态原子的激发态，5f36d17s1  为U+，由第二电离明显高于第一电离可知，5f36d17s1  再失去1个电子所需要的能量最高，故答案为：A； （5）中C原子价层电子对个数=3+=3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断该离子VSEPR模型为平面三角形，中形成大π键的电子个数=(4+2+6×3)-3×2-4×3=6，为4原子、6电子形成的大π键，所以其大π键，故答案为：平面三角形；； 8．(1)3、4 (2) 离子 两者均为离子晶体，的离子半径大于S2-，且所带电荷数小于S2-，晶格能大于 (3) 棱上 体心 (4)AC 【详解】（1）由图所知，硼原子结合氧原子的个数分别为4和3，所以配位数是3、4，故答案为：3、4； （2）由熔点可知，硫化锂、四氟合硼酸锂都是熔点较高的离子晶体，四氟合硼酸根离子的体积较大，离子半径大于硫离子，且四氟合硼酸根离子的电荷数小于硫离子，所以硫化锂的晶格能大于四氟合硼酸锂，熔点高于四氟合硼酸锂，故答案为：离子；两者均为离子晶体，的离子半径大于S2-，且所带电荷数小于S2-，晶格能大于； （3）由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的四氟合硼酸根离子的个数为1，位于顶点的灰球个数为8×=1，位于棱上的黑球个数为12×=3，由化学式可知，锂离子位于棱上；若晶胞中位于体心的四氟合硼酸根离子移于顶点，则晶胞中位于顶点的硫离子移于体心，故答案为：棱上；体心； （4）由晶胞结构可知，从晶体中分割出的平行六面体，若镓原子在8个顶点，则四条竖棱上存在4个氮原子且位于棱心的中上部，体内存在1个氮原子、1个镓原子；若氮原子在8个顶点，则四条竖棱上存在4个镓原子且位于棱心的中下部，体内存在1个氮原子、1个镓原子，故选AC。 9．(1) > 两者中心原子价层电子对均为4对均采取sp3杂化，而NH3中N有1对孤电子对，NH3BH3中N无孤电子对，孤电子对对成键电子对斥力大，形成键角小 (2)2 (3) 正四面体 b (4) CuCo3N 【详解】（1）该结构式中，N、B均连接四根共价键，因此N的价层电子对均为4对，采取sp3杂化，但没有孤电子对，而NH3的中心原子N原子的价层电子对数为，有一对孤电子对成键电子对排斥大键角更小，所以NH3BH3中H－N－H键角大于NH3中H－N－H键角，故答案为：>；两者中心原子价层电子对均为4对均采取sp3杂化，而NH3中N有1对孤电子对，NH3BH3中N无孤电子对，孤电子对对成键电子对斥力大，形成键角小。 （2）LixN平面层Li排列如石墨层中C，N处于六元环的中心，则Li的个数为，则N：Li=1：2，即x=2。 （3）①晶胞中每个B原子连接4个N原子，这4个N原子构成以B原子为体心的正四面体结构； ②立方氮化硼晶胞类似金刚石晶胞，金刚石结构类似甲烷空间构型的正四面体结构，沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应为规则的正六边形，结合其晶胞图可知应是图b。 （4） ①X属于六方晶系，假设坐标为，根据图中信息可知， ，A点原子的分数坐标为(0，0，0)，B点原子位于与其相邻的三个Co原子位置的中心，则点原子在xyz轴上的投影坐标分别为、、1，故分数坐标为； ②Y属于立方晶系，根据“均摊法”，晶胞中含个Cu、个Co、1个N，Y的化学式为：CuCo3N； 距离最近Co原子的核间距为面对角线的二分之，为； 根据题意可知，晶胞参数为a nm，Y晶体密度为，晶体密度为，可知。 10．(1) d 3 21 (2) 正四面体形 sp3 (3) 【详解】（1）Mn是25号元素，处于周期表中第四周期的VIIB族，位于周期表中d区；Co元素是27号元素，核外电子排布式为：[Ar]3d74s2，3d上有3个未成对电子；[Co(NH3)5Cl]2+中6个配位键、15个N-H键，共有21个σ键，1mol[Co(NH3)5Cl]Cl2中含σ键数目为 21NA； （2）中P原子价层电子对数==4，没有孤电子对，故离子空间构型为正四面体形；中心原子P的杂化方式是sp3； （3）晶胞中白色球数目为8，黑色球数目为=8×+6×=4，结合化学式可知白色球代表Li+、黑色球代表S2-，处于面对角线上2个S2-的距离最近，最近距离等于晶胞边长的倍；晶胞中含有4个Li2S，晶胞质量=，设晶胞边长为 y cm，则=y 3×ρg•cm-3，解得y=，故离最近的两个S2-的距离是。 11．(1)1s22s22p3 (2) (3) 4 BN 共价晶体 (4)0.25 【详解】（1）氮元素的原子序数为7，基态原子的电子排布式为1s22s22p3； （2） 二氧化碳分子空间构型为直线形，N2O与CO2互为等电子体，结构相似，则N2O也为直线形，N2O分子中O只与一个N相连，则N2O的电子式为； （3）①由晶胞结构可知，晶胞中每个氮原子周围与其最近且等距离的硼原子形成正四面体结构，则每个氮原子周围与其最近且等距离的硼原子数目为4； ②由晶胞结构可知，该晶体属于共价晶体，晶胞中位于顶点和面心的硼原子个数为，位于体内的氮原子个数为4，则氮化硼晶体的化学式为BN； （4）根据题中信息可知，Fe 存在于由O构成的正八面体内部，P也存在于由O构成的正四面体中，从图中可以看出晶胞中正八面体和四面体结构都为4个，所以晶胞中含有4个Fe 和4个P原子，则 LiFePO4单元中实际上构成是 Li4Fe4P4O16，Li+在8个顶点、4个棱和2个面心上，然后看图中，结合题中信息得到，Li1-xFePO4比LiFePO4 少了面心的2个Li+，少的个数是=1，则 Li1-xFePO4晶胞为 Li3Fe4P4O16，所以1-x=，得到x= 0.25。 12．(1)第四周期第ⅥB (2)B (3) 6 sp3 (4) [Cr(H2O)4Cl2]+ 变大 (5) (，1，1) 【详解】（1）Cr为24号元素，位于第四周期第ⅥB。 （2）不同状态的Cr微粒中，电离最外层一个电子所需能量最大的是能量最低的状态即基态或则半满、全满状态，[Ar]3d5 是半满状态，能量低，稳定，失去电子需要的能量最大，故答案为：B。 （3）根据蛋氨酸铬(Ⅲ)配合物的结构得到中心铬离子与周围6个氮结合，因此中心铬离子的配位数为6；N价层电子对数为4，其杂化类型为sp3；故答案为：6；sp3。 （4）化学式为CrCl3·6H2O的化合物有三种结构，一种呈紫罗兰色，一种呈暗绿色，一种呈亮绿色。在三种化合物中， 化学式为CrCl3·6H2O的化合物中Cr3+的配位数均为6，根据题意说明其外界有一个氯离子，则其内界有4个水和2个氯离子，则其内界离子的化学式为[Cr(H2O)4Cl2]+； 由于孤对电子对孤对电子的排斥力大于孤对电子对成键电子对的排斥力，排斥力越大，使得键角减小，因此H2O分子与Cr3+形成配位键后H−O−H键角变大。 （5）A点分数坐标为(0，0，0)，根据坐标系，B点在后面上棱棱心上，则B点分数坐标为(，1，1)； 该晶胞中N个数为，Cr个数为，氮化铬的晶体密度为dg·cm−3，摩尔质量为M mol∙L−1，NA为阿伏加德罗常数，根据，解得晶胞参数为cm。 13．(1) 12 否 升华是指二氧化碳固体直接变成二氧化碳气体，属于物理变化，破坏的是分子间作用力 (2)BD (3)干冰分子间只存在范德华力，冰中水分子之间主要存在氢键 (4)H2O2为极性分子，CS2为非极性分子，根据相似相溶原理可知H2O2难溶于CS2 (5)12 (6)SiC (7)1∶1 【详解】（1）干冰是分子晶体，二氧化碳分子位于立方体的顶点和面心上，以顶点上的二氧化碳分子为例，与它距离最近的二氧化碳分子分布在与该顶点相连接的12个面的面心上，即每个CO2周围等距且紧邻的CO2有12个；干冰是指二氧化碳固体，升华是指二氧化碳固体直接变成二氧化碳气体，属于物理变化，破坏的是分子间作用力，所以CO2内的C=O键没有受到破坏；故答案为：12；否；升华是指二氧化碳固体直接变成二氧化碳气体，属于物理变化，破坏的是分子间作用力； （2） 二氧化碳的电子式为，是非极性分子，能与水反应生成碳酸，碳酸是电解质，故CO2的水溶液能够导电，故选BD； （3）干冰分子间只存在范德华力，冰中水分子之间主要存在氢键，导致两者晶体结构差异较大； （4）H2O2为极性分子，CS2为非极性分子，根据相似相溶原理可知H2O2难溶于CS2； （5）金刚石晶体中任意两条相邻的C—C键参加2个六元环的形成，每个C原子可形成4条C—C键，则每个C原子被12个六元环共用； （6）晶体硅和碳化硅均为共价晶体，但C原子半径小于Si，因此C-Si键的键长小于Si-Si键，键长越短，键能越大，键能越大，熔点越高，因此SiC熔点较高； （7）已知CN-与N2结构相似，可判断HCN的结构式为：H—C≡N，σ键与π键各有2个，个数比为1∶1。 14．(1) 非极性 ： (2) sp3 离子 2 (3) c （） 【详解】（1）配合物Ni(CO)4为无色液体，易溶于CCl4、CS2等有机溶剂，则该物质为非极性分子；Ni(CO)4中存在C与Ni形成的配位键和C≡O键，单键为σ，三键为1个σ键和2个π键，分子中σ键与π键个数之比为2：2=1：1，故答案为：非极性；1：1； （2）由二聚体Al2Cl6的空间结构图a可知，Al形成4个σ键，Al为sp3杂化；AlF3的熔点为1090℃，远高于AlCl3的192℃，AlF3的熔点很高，为离子晶体；大球位于棱心，个数为12×=3，小球为顶点，个数为8×=1，则大球为F-，小球为Al3+，由图b可知，距F-最近的Al3+有2个，即F-的配位数为2，故答案为：sp3；离子；2； （3）①可通过X射线衍射法确定晶体结构，故答案为：c； ②1号原子的坐标参数为(0，0，0)，2号原子的坐标参数为(1，1，)，则3号原子距x轴、y轴的为，距底面为，则3号原子的坐标为(，，)；Cu位于顶点、面上和体心，个数为8×+4×+1=4，Fe位于棱上和面上，个数为4×+6×=4，8个S位于体内，晶胞质量为,晶胞体积为(0.524nm×0.524nm×1.032nm)=(0.5242×1.032)×10-21cm3，晶体密度ρ=。 15．(1)3d54s1 (2)S>N>O (3) 平面三角形 sp2杂化 (4) O、Cl 6 (5)ac (6) 【详解】（1）Cr元素为24号元素，原子核外有24个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，所以Cr原子的价层电子排布式是3d54s1； （2）N、O属于同周期元素，同周期元素的原子半径随着原数的增大而减小，所以原子半径大小顺序为N>O，通常电子层数越多，原子半径越大，则原子半径：S>N，故三种元素原子半径的大小顺序为S>N>O； （3）SO2的中心原子S的价层电子对数为，S原子采取sp2杂化，所以SO2分子的VSEPR模型名称为平面三角形； （4）配离子为，配体为H2O、Cl-，提供孤电子对的原子为O和Cl，中心离子的配位数为6； （5）NH3分子是三角锥形结构，是正四面体形结构，二者空间结构不同，且键角不同，故a、c项正确；NH3分子中N原子形成3个N-H键，含有1对孤电子对，杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，中N原子形成4个NH键，杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，故N原子的杂化类型相同，b项错误；NH3分子和都含有10个电子，d项错误，故选ac。 （6）根据均摊法可知，该晶胞中含有碳原子的个数为，则该晶胞的质量为，其体积为，所以该晶胞的棱长为，故答案为。 16．(1)四面体 (2) 正四面体形 sp3 (3)①>③>② (4) Br>Se；Br和Se为同周期元素，电子层数相同，核电核数Br>Se，原子半径Br<Se，原子核对最外层电子的吸引作用Br>Se ×1021 【详解】（1）可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物，中心原子价层电子对数为4+(6+2-4×2)=4，且没有孤电子对，的空间构型为正四面体形，则的空间结构是四面体； （2）根据价层电子对互斥理论，中心原子价层电子对数为4+×(6+2-4×2)=4，可以推知的VSEPR模型为正四面体形，故中心原子Se原子采用的轨道杂化方式为sp3； （3）CSe2分子与CO2为等电子体，分子结构为直线形，键角Se−C−Se大小为180°，H2Se分子与H2O为等电子体，分子构型为V形，内的键角H−Se−H约为109.5°，SeO3分子与SO3为等电子体，分子构型为平面正三角形，键角O−Se−O大小为120°，故三种键角由大到小的顺序为①>③>②； （4）①Br和Se为同周期元素，电子层数相同，核电核数Br>Se，原子半径Br<Se，则第一电离能：Br>Se；Br和Se为同周期元素，电子层数相同，核电核数Br>Se，原子半径Br<Se，原子核对最外层电子的吸引作用Br>Se； ②[SeBr6]2-位于正方体的顶点和面心，个数为=4，K+的个数为8，晶胞的质量为g，晶体的体积为(a×10-7)3cm3，晶胞的密度为×1021g/cm3。 17．(1)1s22s22p63s23p2 (或[Ne]3s23p2 ) (2) 高 SiH4和CH4均为分子晶体结构相似，SiH4的相对分子质量比CH4高，所以SiH4的范德华力比CH4强，SiH4沸点更高 (3) 共价晶体 sp3 (4) 8 【详解】（1）硅是14号元素，基态硅原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2 (或[Ne]3s23p2 )； （2） ①SiH4是共价化合物，其电子式是； ②SiH4和CH4都是第ⅣA族元素形成的氢化物，SiH4的沸点比CH4的高，原因是SiH4和CH4均为分子晶体结构相似，SiH4的相对分子质量比CH4高，所以SiH4的范德华力比CH4强，SiH4沸点更高； （3）晶体SiO2是硅原子和氧原子通过共价键形成的晶体，属于共价晶体；SiO2晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体，所以Si原子的杂化轨道类型是sp3； （4）由图可以看出，硅原子位于顶点和面心，每个Mg原子位于Si原子组成的四面体的中心，则1个Si原子周围有8个紧邻的Mg原子；每个晶胞中含有的硅原子为，含有的镁原子为8个，即含有4个Mg2Si，结合已知Mg2Si的晶胞边长为a cm，阿伏加德罗常数值为NA，则Mg2Si晶体的密度为。 18．(1) 12 两者均为离子晶体，离子半径，，，所带电荷数分别大于、，则FeO的离子键更强，熔点更高 CD (2) 6 3 (3) 或 【详解】（1） FeO的晶体结构类型与NaCl的相同，NaCl：，NaCl中每个周围与它最近且相等距离的有12个，所以FeO晶胞中每个周围与它最近且相等距离的有12个；离子晶体的熔点由离子键强弱决定，离子所带电荷越多、半径越小，离子键越强，离子晶体熔点越高，两者均为离子晶体，离子半径，，、所带电荷数分别大于、，则FeO的离子键更强，熔点更高，即熔点FeO＞NaCl；当在体心和棱中点时，在面心和顶点，或者反之，则FeO晶胞的俯视图可能是C、D； （2） 一种具有光催化作用的配合物结构简式如图，配位数指直接与Co形成化学键的数目，由图可知Co的配位数为6：4个N、2个O；配体有3种：、、； （3）均摊法可得每个晶胞中La：8×=1，Ni：6×+2=5，则该合金的化学式为；晶胞底面是两个正三角形组成的菱形，设La的原子坐标为，则晶胞底面上Ni的分数坐标为或；设晶胞体积为V，该晶胞密度为，假定吸氢后体积不变，当晶胞中容纳9个氢原子时合金中氢的密度最大，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 $$