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·浙江嘉兴·阶段练习）原子序数小于36的X、Y、Z、W、J、G六种元素，原子序数依次增大，其中X元素的原子在所有原子中半径最小，Y元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同，W元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍，J元素原子核外的3p能级有两个电子，G元素原子核外有6个未成对电子(用元素符号或化学式表示)。 (1)写出G元素的基态原子的价电子排布式 ；分子中键与键数目之比为 。 (2)在水中的溶解度较大，可能的原因有 、 。(写出两个即可) (3)J与W形成的化合物的晶体类型为 晶体；分子中Y原子轨道的杂化类型为 。 (4)晶体的晶胞结构与Y、W元素形成的某种化合物类似(如下图所示)，该晶胞中含有 个分子；每个分子周围有 个最邻近的。 2．（23-24高三下·广东·阶段练习）已知A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。 A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素 B元素原子的核外p电子数比s电子数少1 C原子的第一至第四电离能分别是：，，， D元素简单离子半径是该周期中最小的 E元素是该周期电负性最大的元素 F所在族的元素种类是周期表中最多的 G在周期表的第十一列 (1)F元素的原子结构示意图为 。 (2)B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 个方向，原子轨道呈 形。 (3)实验室制备的单质的离子反应方程式为 。 (4)C与D的第一电离能大小为 。 (5)与的最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为 。 (6)G元素的价电于排布式为 。 3．（23-24高三下·河北沧州·期末）教材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，其逐级电离能如图所示，则该元素对应的原子有 种不同运动状态的电子。到发生突跃的原因是 。 (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点代表的是 。 (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)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有 种。中心原子的杂化方式为 ，写出与结构相同的一种等电子体（写离子） 。 (5)石墨作为锂离子电池的负极材料，嵌入石墨的两层间，导致石墨的层堆积方式发生改变，形成化学式为的嵌入化合物，平面结构如图所示，则为 。 4．（23-24高三下·河北沧州·期末）氯化铅()为白色粉末，在一定条件下可与CsCl反应生成铯铅氯()。如图CsCl与均为立方晶胞。CsCl晶胞中Cl-位于顶点。晶胞中Cl-位于面心，Cs+与Cl-之间的最短距离小于Cl-与Pb2+之间的最短距离，晶胞参数为anm。 回答下列问题： (1)Cs位于周期表中 区，Pb的外围电子排布式为 。 (2)晶胞中，Pb2+在晶胞中的位置为 。 (3)在CsCl与晶胞中Cs+的配位数之比为 。 (4)在晶胞中，若A点处的坐标为(0，0，0)，则B点处的坐标为 ，若晶胞以图中B处微粒为顶角，则Cl-在晶胞中的位置为 。 (5)为阿伏加德罗常数的值，若晶体的密度为，则 (用ρ、a表示)。 5．（23-24高三下·四川达州·期末）含砷元素的相关物质在医药、电池、集成电路等领域发挥着重要作用。按要求填空： (1)基态砷原子的价电子轨道表示式为 。 (2)氮、磷、砷的简单氢化物、、的VSEPR模型为 形，它们键角由大到小的顺序为 (填化学式)，原因是 。 (3)有机砷是治疗昏睡病的药物，它不存在的化学键有 (填字母)。 a．离子键　　b．氢键　　c．σ键　　d．金属键　　e．π键　　f．碳碳双键 (4)砷化硼(BAs)是一种超高热导率半导体材料，其立方晶胞结构如下图所示。 ①As原子处于B原子形成的四面体空隙中，则四面体空隙的填充率为 %； ②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1号B原子的分数坐标为，2号B原子的分数坐标为，则晶胞中3号As原子的分数坐标为 ； ③若该晶胞的密度为，为阿伏加德罗常数的值，则晶胞中B原子与As原子最近的距离为 pm(列出计算表达式)。 6．（23-24高三下·陕西渭南·期末）我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题： (1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子排布式为 ；可发生水解反应，机理如下： 含s、p、d轨道的杂化类型有：①、②、③，中间体中Si采取的杂化类型为 (填标号)。 (2)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(，7.6℃)之间，其原因是 。 (3)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。晶胞如图所示，该钙钛矿型晶体的化学式是 ，每个钛离子周围最近且等距离的氧有 个。 (4)我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。 ①X的化学式为 。 ②设X的最简式的式量为Mr，晶体密度为，则X中相邻K之间的最短距离为 nm(列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)。 7．（2024·四川成都·模拟预测）碳族元素的单质及化合物广泛存在于生产生活的方方面面。请回答下列问题： (1)基态C原子，共有 种不同空间运动状态的电子。Ge的核外电子排布式为 。 (2)电石CaC2与萤石CaF2的“离子键成分百分数”相较更大的是 。 (3)金刚石和石墨互为 。石墨的晶体类型为 。金刚石为三维骨架结构(如图)，在由共价键形成的碳原子环中，最小的环为 元环。 (4)在硅酸盐中，四面体(图a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根，其化学式为 。 (5)玛瑙(非晶态/玻璃态)与水晶(晶态)均由熔融SiO2冷却形成，则冷却速率玛瑙 水晶(填“>”或“＜”，后同)。青铜是铜与锡(Sn)的合金，硬度青铜 纯铜。 (6)PbI2在饱和溶液中析出时现象酷似“水中黄金雨”，极具观赏性，已知PbI2固体以单分子形式存在，则Pb的杂化形式为 。 (7)已知Ge(OH)4与Sn(OH)4均为两性化合物，且酸性Ge(OH)4>Sn(OH)4，碱性Ge(OH)4＜Sn(OH)4，试从结构角度予以解释 。(“Ge-O”与“Sn-O”可视作极性共价键)。 8．（23-24高三下·吉林·期末）EDTA()是一种重要的络合剂，易与Mg2+、Fe2+、Fe3+等离子形成稳定的配合物。 回答下列问题： (1)Fe位于元素周期表中 区，基态Fe3+的价电子排布图为 。 (2)EDTA中碳原子的杂化方式为 ，每个EDTA分子中所含 σ 键的数目为 。 (3)EDTA分子中键角：∠HCH ∠CNC(填“>”“=”或“<”)，原因为 。 (4)EDTA中能形成离子液体，离子液体作为一种“绿色溶剂”，有着巨大的开发应用价值。1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐就是一种重要的离子液体，其结构为：，解释该物质常温为液体的原因 。 (5)FeS2的立方晶胞结构如图所示。晶胞参数为a pm，设NA为阿伏加德罗常数的值。 则该晶体的密度为 。 9．（23-24高三下·陕西渭南·期末）含镓(Ga)化合物在半导体材料、医药行业等领域发挥重要作用。 (1)基态Ga原子的核外电子排布式是 。 (2)F、K、Ga电负性从大到小的顺序是 。 (3)GaX3的熔、沸点如下表所示。 镓的卤化物 GaCl3 GaBr3 GaI3 熔点/℃ 77.75 122.3 211.5 沸点/℃ 201.2 279 346 ①100℃时，GaCl3、GaBr3和CaI3呈液态的是 (填化学式)。 ②GaF3的熔点约1000℃，远高于GaCl3的熔点，原因是 。 (4)某种镓配合物能有效地应用于肿瘤的检测和靶向治疗，其结构如下图。该物质的晶体类型为 ，中心镓离子的配位数为 。 (5)钙与镓同周期，CaF2晶胞结构如图1，则距Ca2+最近且等距的F－有 个。 (6)Ga和N构成的化合物的一种晶胞结构如图2，与金刚石的晶体结构高度相似。已知晶体密度为ρg/cm3。 ①该化合物的化学式为 。 ②晶胞的边长为 pm(用含ρ、NA的代数式表示，NA表示阿伏加德罗常数的值)。 10．（23-24高三下·海南海口·期末）金属和非金属分界线附近的元素(如镓Ga、锗Ge、砷As)，可用于制造半导体材料，也是目前科学研究的热点。回答下列问题： (1)基态As原子的价层电子排布式 。 (2)Ga元素位于周期表中的位置 ，处于周期表的 区。 (3)第一电离能(硒)，其原因是 。 (4)砷化镓是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与金刚石相似，如图所示，若该立方晶胞参数为anm。 ①砷化镓的化学式 。 ②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，如A点、D点原子的分数坐标分别为、，则C点原子的分数坐标为 ；已知阿伏加德罗常数的值为，则砷化镓晶体的密度为 (列计算式)。 11．（23-24高三下·广西北海·期末）A、B、C、D四种元素的原子序数依次增大，其结构或性质的信息如下表： 元素 结构或性质的信息 A 原子的L能层上s电子数等于p电子数 B 元素原子最外层电子排布式为 C 非金属元素，其单质为固体，在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰 D 单质在常温、常压下是气体，原子的M能层上有1个未成对的p电子 回答下列问题： (1)元素A的原子核外共有 (填数字，下同)种不同运动状态的电子，有 种不同能级的电子。元素B的原子核外未成对电子数为 。 (2)A和C形成的化合物为一种液体溶剂，其分子中的键和键数目之比为 。一般来说，该分子的键强度大于键，原因是 。 (3)B的简单氢化物分子中含有 共价键(填“极性”或“非极性”)，该氢化物易液化，其原因是 。 (4)D的简单气态氢化物和溴化氢相比，稳定性强的是 (填化学式)，其原因是 (从原子结构和键参数角度分析)。 12．（23-24高三下·辽宁大连·期末）自然界中绝大多数物质是固体，常见的固体绝大多数是晶体。随着化学的发展，晶体广泛应用于能源、环境、材料、生命科学等领域。回答下列问题： (1)区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是 。 (2)①已知的晶胞结构如图所示，晶胞中C、D两原子核间距为298pm，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体密度为 （列出计算式即可）。 ②请在下图画出该晶胞沿轴方向投影图 。 (3)氧化铈（）是一种重要的光催化材料，光催化过程中立方晶胞的组成变化如图所示， ①晶胞中的配位数为 。 ②每个晶胞中个数为 。 (4)石墨与金属钾反应生成钾的石墨插层化合物：，晶胞结构如左图（碳原子省略），右图是晶胞沿轴方向的投影。 ① 。 ②若石墨层内的大键可表示为（上标表示电子总数，下标表示原子数），则平均每个单元中的大键可表示为 （用具体的数据表示）。 13．（23-24高三下·青海海南·期中）如图所示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分： (1)代表金刚石的是（填编号字母，下同） ，其中每个碳原子与 个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于 晶体。 (2)代表石墨的是 ，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为 个。 (3)表示NaCl的是 ，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+有 个。 (4)代表CsCl的是 ，它属于 晶体，每个Cs+与 个Cl-紧邻。 (5)代表干冰的是 ，它属于 晶体，每个CO2分子与 个CO2分子紧邻。 14．（22-23高三下·福建漳州·期中）明了含氮化合物的结构对其性质的理解具有重要的意义。回答下列问题： (1)氨气溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为________（选填序号）。 A． B． C． D． (2)液氨常被用作制冷剂，若不断地升高温度，实现“液氨氨气氮气和氢气氮原子和氢原子”的变化，在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用依次是①范德华力和氢键；② ；③ 。 (3)N2O与CO2互为等电子体，则N2O的空间构型为 。 (4)乙炔与氢氰酸(HCN)反应可得丙烯腈(CH2=CHCN)，丙烯腈分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。 (5)NH3、H2O以及PH3分子的空间结构和相应的键角如下图所示。 PH3中P的杂化类型是 ，H2O的键角小于NH3的键角，其原因是： 。 (6)铁单质和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示，该反应的化学方程式为 。 15．（23-24高三下·河北邢台·期末）氟代硼铍酸钾是激光器的核心材料，回答下列问题： 已知：FeCl3在300℃以上易升华，在400℃时其蒸气中有以配位键结合的双聚分子存在，其结构为。 (1)第一电离能：Be （填“＞”“＜”）B，原因为 。 (2)H3BO3为一元弱酸，其在水中的电离方程式为 。 (3)BF3的空间结构为 。 (4)BeCl2中的化学键具有明显的共价性，BeCl2在蒸气状态下以双聚分子形式存在的结构式为 。 (5)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，其晶胞结构如图所示。 已知：设NA为阿伏加德罗常数的值，KIO3晶体密度为。 ①中I原子的杂化方式为 。 ②I2易溶于KI溶液的原因为 （用离子方程式表示）。 ③A与B原子中心之间的距离为 nm（用含和的代数式表示）。 16．（23-24高三下·河南平顶山·期末）1987年诺贝尔化学奖授予三位化学家，以表彰他们在超分子化学理论方面的开创性，超分子化学也因此风靡全球。如图是一组与超分子有关的微粒图(包括杯酚、冠醚)： 已知：杯酚M可用于分离C60和C70。 请回答下列问题： (1)下列关于杯酚M的说法正确的是 (填字母)。 a．分离C60和C70时，杯酚M可以循环使用 b．杯酚M可用于分离C60和C70， 体现了超分子“分子识别”的特性 c．杯酚M中所有碳原子共平面 (2)杯酚M中碳原子的杂化轨道类型是 。 (3)基态K⁺的核外电子排布式是 。 (4)冠醚中O原子及相邻的2个碳原子(C—O—C)形成V形结构，则其VSEPR模型名称是 。结合15-冠-5、二苯基-18-冠-6的命名特点，的名称是 。 (5)C₆₀晶胞中上下两个面垂直方向上的投影如图所示。 ①C60晶胞结构为 (填字母)，每个C₆₀晶胞中含 个碳原子。 ②若C60晶胞边长为apm，该晶体的密度为阿伏加德罗常数的值为则 (用含a、ρ的代数式表示)。 17．（23-24高三下·四川眉山·期末）铜及其化合物在工农业生产中有广泛的应用。 Ⅰ．金属铜的原子堆积模型如下图所示， (1)该晶胞中每个Cu原子周围最近距离的Cu原子数目为 。 Ⅱ．Cu2＋能与NH3、H2O、OH-、Cl-等形成配位数为4的配合物。 (2)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Na2[Cu(OH)4]。Na2[Cu(OH)4]中除了配位键外，还存在的化学键类型有___________(填字母)。 A．离子键 B．金属键 C．极性共价键 D．非极性共价键 (3)将CuO投入NH3、(NH4)2SO4的混合溶液中进行“氨浸”，控制温度为50～55℃，pH约为9.5，CuO转化为[Cu(NH3)4]SO4溶液。 ①CuO被浸取的离子方程式为 。 ②[Cu(NH3)4]2＋结构中，若用两个H2O分子代替两个NH3分子，可以得到两种不同结构的化合物，由此推测[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为 。 (4)比较CH3As(OH)2与(CH3)2AsOH两种含砷有机酸的沸点大小，并说明原因 。 (5)LiZnAs晶体的立方晶胞结构如图1所示，N点原子分数坐标为(，，)；LiZnAs晶体部分Zn原子被Mn原子代替后可以形成一种新型稀磁半导体LiZnmMnnAs，其立方晶胞结构如图2所示。 ①M点原子分数坐标为 。 ②m= ③已知NA为阿伏加德罗常数的值，LiZnmMnnAs的摩尔质量为Mg/mol，晶体密度为dg/cm3.晶胞中As原子与Mn原子之间的最短距离为 nm(列出计算式)。 18．（23-24高三下·福建龙岩·期末）亚铁离子是一种重要的金属阳离子，在化工、医药、农业等领域有广泛的用途。 (1)[Fe(H2O)6]2+是一种常见催化剂，能催化臭氧(O3)与烟气(SO2、NOx)的反应。 ①O、N、S元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 ②请写出一种与互为等电子体的分子 。 ③[Fe(H2O)6]2+吸收NO生成[Fe(NO)(H2O)6]2+，画出生成的[Fe(NO)(H2O)6]2+的结构简式，并用“→”标出所有配位键： 。 (2)绿矾(FeSO4·7H2O)的结构如图，键角∠1、∠2、∠3由大到小的顺序是 。加热时，图中 (填“a”或“b”)号位的水分子更容易失去。 (3)某补铁剂的主要成分为琥珀酸亚铁，可用邻二氮菲测定Fe2+的含量，适宜pH范围为2~9，反应原理为(红色)，邻二氮菲(phen)结构简式如图。 ①[Fe(phen)3]2+中，Fe2+的配位数为 ，邻二氮菲中N原子的孤电子对占据 轨道。 ②测定Fe2+浓度时，加入盐酸使溶液pH不断减小，红色逐渐变浅。从化学键角度分析原因： 。 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) 3d54s1 3∶2 (2) NH3能与水反应 NH3与水都是极性分子，依据相似相溶原理可知，氨气在水中的溶解度大或NH3与水分子之间还可以形成氢键，增大氨气溶解度 (3) 共价 sp杂化 (4) 4 12 【分析】X元素的含量在宇宙中最高，X为H；Y元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同，即1s22s22p2，Y为C；W元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍，W为O；X、Y、Z、W、J、G六种元素，原子序数依次增大，则Z为N；J元素原子核外的3p能级有两个电子，即1s22s22p63s23p2，J为Si；G元素原子核外有6个未成对电子，即1s22s22p63s23p63d54s1，G为Cr。 【详解】（1）由分析可知，G为Cr，则其基态原子的价电子排布式为：3d54s1；Y2X2分子为C2H2即乙炔，结构式为H-C≡C-H，则分子中含3个σ键、2个π键，σ键与π键的数目之比为：3∶2； （2）ZX3为NH3，NH3在水中的溶解度较大，可能的原因有：NH3能与水反应；NH3与水都是极性分子，依据相似相溶原理可知，氨气在水中的溶解度大；NH3与水分子之间还可以形成氢键，增大氨气溶解度； （3）JW2为SiO2，晶体类型为共价晶体；XYZ分子为HCN，是一种无机化合物，结构式为H-C≡N，C原子采取sp杂化； （4）利用均摊法，晶胞中原子个数为：个，每个分子周围有12个最邻近的。 2．(1) (2) 3 纺锤 (3)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O (4)Mg＞Al (5)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O (6)3d104s1 【分析】A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素，则A为H元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，其原子核外电子排布为1s22s22p3，则B为N元素；由C原子的第一至第四电离能数据可知，第三电离能剧增，则C表现+2价，处于ⅡA族，原子序数大于N元素，则C为Mg元素；D元素简单离子半径是该周期中最小的，则D为Al元素；E元素是该周期中电负性最大的元素，则E为Cl元素；F所在族的元素种类是周期表中最多的，位于ⅢB，其原子序数大于Cl，则F为Sc元素；G在周期表的第十一列，位于IB族，则G为Cu元素，据此分析。 【详解】（1） 由分析知，F为Sc元素，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d1s2，原子结构示意图为； （2）由分析知，B为N元素，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p3，2p轨道上的电子能量最高，其电子云在空间有3个方向，原子轨道呈纺锤形； （3）由分析知，E为Cl元素，实验室用MnO2和浓盐酸加热反应来制备Cl2，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O； （4）由分析知，C为Mg，D为Al，第一电离能大小为Mg＞Al，因为Mg的价电子为3s2，是全满结构，较稳定； （5）与的最高价氧化物对应水化物分别是Al(OH)3和HClO4，两者反应的离子方程式为：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O； （6）G为Cu元素，价电于排布式为3d104s1； 3．(1) 12 镁失去2个电子后达到8电子稳定状态，很难再失去1个电子 (2) (3)共价 (4) 3 、、 (5)1：6 【详解】（1）①第三周期的某主族元素，根据该元素的第一至第五电离能数据，可知该元素的第三电离能发生突变，说明该原子最外层有2个电子，故该元素为Mg，核外有12个电子，每个电子的运动状态各不相同，故有12种不同运动状态的电子，故答案为：12； ②镁失去2个电子后达到8电子稳定状态，很难再失去1个电子，故到发生突跃，故答案为：镁失去2个电子后达到8电子稳定状态，很难再失去1个电子； （2）ⅣA～ⅦA族元素的氢化物，均为分子晶体，只有ⅣA元素的氢化物不存在氢键（VA族中NH3、ⅥA族中H2O、ⅦA族中HF分子间存在氢键，导致其沸点反常升高），随着相对分子质量增大，范德华力逐渐增大，氢化物的沸点逐渐升高，故a为SiH4，故答案为：SiH4； （3）由图可知，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，故答案为：共价晶体； （4）①同周期主族元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势，但ⅡA族的s能级为全充满、VA族的p能级为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，则第一电离能：Al＜Mg＜Si＜S＜P，介于Al、P之间的第三周期元素有3种，故答案为：3； ②GaCl3中心原子的价层电子数为3，无孤对电子，中心原子采取sp2杂化； ③GaCl3的价电子数为3+7×3=24，将Cl换为O，则等电子体中另一原子的价电子数为6，故该等电子体可以为、、，故答案为：、、； （5）根据“均摊法”，每个环实际占6÷3=2个碳，而每个锂离子实际占有6个碳，故为1:6，故答案为：1:6。 4．(1) s 6s26p2 (2)顶点 (3)4:3 (4) 棱心 (5) 【详解】（1）Cs位于周期表中第六周期IA族，所以位于s区；Pb位于第六周期IVA族，所以外围电子排布式为6s26p2； （2）Cs+和Cl-之间的最短距离小于Cl-与Pb2+之间的最短距离，体心距离面心的距离为，而顶角距离面心的距离为，所以Pb2+在晶胞中的位置为顶点； （3）在CsCl晶胞中，Cs+的配位数为8，在CsPbCl3晶胞中Cs+的配位数是6，所以配位数之比为4:3； （4）B在晶胞的体心，所以其坐标为；若CsPbCl3晶胞以图中B处微粒为顶角，则Cl-在晶胞中的位置为棱心； （5）若晶体的密度为，根据均摊法可知晶胞中含有1个Cs+、个Pb2+、个Cl-，所以晶胞质量为，晶胞体积为(a×10-7) 3cm3，晶胞密度为，则。 5．(1) (2) 四面体形 >> 电负性N>P>As，故中心原子的电子云密度逐渐减小，排斥力逐渐减弱，键角逐渐减小 (3)bdf (4) 50 【详解】（1） 砷元素的原子序数为33，位于第四周期ⅤA族，价电子为4s24p3，价电子轨道表示式为； （2）这几种氢化物中心原子的价层电子对数都为3+=4，含有一个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，键角由大到小的顺序为>>，因为电负性N>P>As，故中心原子的电子云密度逐渐减小，排斥力逐渐减弱，键角逐渐减小； （3） 在有机砷中，共价单键中存在σ键，苯环中存在大π键，钠离子和阴离子之间存在离子键，不存在氢键、金属键、碳碳双键；即答案为bdf； （4）①As原子处于B原子形成的四面体空隙中，四面体空隙有8个，其中4个填充了As原子，则四面体空隙的填充率为50%； ②根据1号B原子的分数坐标为，2号B原子的分数坐标为，结合所给出的坐标系，3号B原子的分数坐标为； ③晶胞中B原子与As原子最近的距离为体对角线的，设晶胞参数为acm，晶胞中含有4个砷化硼(BAs)，晶胞的质量为，该晶胞的密度为=，解得a=，晶胞中B原子与As原子最近的距离为pm。 6．(1) ② (2)甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多 (3) 6 (4) 【详解】（1）硅元素的原子序数为14，基态原子的价电子层的电子排布式为3s23p2；中间体中硅原子的价层电子对数为5，原子的杂化方式为sp3d杂化，故选②，故答案为：3s23p2；②； （2）甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能形成分子间氢键，且水比甲醇的氢键多，所以甲醇的沸点介于水和甲硫醇之间，故答案为：甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多； （3）由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钛离子个数为8×=1，位于棱上的氧离子个数为12×=5，位于体心的钙离子个数为1，则钙钛矿型晶体的化学式为；晶胞中位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近，所以每个钛离子周围最近且等距离的氧离子有6个，故答案为：；6； （4）①由晶胞投影结构可知，晶胞中位于体内的钾离子个数为8，位于顶点和面心的SeBr的个数为8×+6×=4，则X的化学式为，故答案为：； ②设晶胞参数为anm，由晶胞的质量公式可得：=(10—7a)3ρ，解得a=，X中相邻钾离子之间的最短距离为晶胞参数的，则相邻钾离子之间的最短距离为nm，故答案为：。 7．(1) 4 [Ar]3d104s24p2 (2)CaF2 (3) 同素异形体 混合型晶体 六 (4)(SiO3) (5) ＞ ＞ (6)sp2 (7)成键模型简化为R—O—H。电负性O＞Ge＞Sn，因此a键极性Ge(OH)4＜Sn(OH)4，后者更易解离出OH-，碱性更强。b键极性Ge(OH)4＞Sn(OH)4，前者更易解离出H+，酸性更强 【详解】（1）基态C原子的核外电子排布式为1s22s22p2，占据的是1s、2s和2p（三个轨道中的两个），所以共有4种不同空间运动状态的电子。Ge的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2。 （2）CaF2中两原子的电负性差值更大，所以电石CaC2与萤石CaF2的“离子键成分百分数”相较更大的是CaF2。 （3）金刚石和石墨是同种元素的不同单质，互为同素异形体。石墨的晶体类型为混合型晶体。从金刚石为三维骨架结构图可知，在由共价键形成的碳原子环中，最小的环为六元环。 （4）图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中每个硅原子和4个氧原子形成四面体结构，Si与O的原子数之比为1∶3，化学式为(SiO3)。 （5）玛瑙(非晶态/玻璃态)与水晶(晶态)均由熔融SiO2冷却形成，玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的，而水晶则是熔融态SiO2缓慢冷却形成的，则冷却速率玛瑙＞水晶。青铜是铜与锡(Sn)的合金，合金的硬度一般大于其任一成分，硬度青铜＞纯铜。 （6）Pb的价层电子排布是6s26p2，阶层电子对数为，则Pb的杂化形式为sp2。 （7）成键模型简化为R—O—H。电负性O＞Ge＞Sn，因此a键极性Ge(OH)4＜Sn(OH)4，后者更易解离出OH-，碱性更强。b键极性Ge(OH)4＞Sn(OH)4，前者更易解离出H+，酸性更强。 8．(1) d (2) sp2、sp3 35 (3) > 两中心原子均为sp3杂化，但N原子中存在孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力 (4)离子液体阴阳离子半径大(或体积大)，导致阴阳离子之间的作用力较小，熔点较低，常温下为液态 (5) 【详解】（1）①Fe位于元素周期表中d区，故答案为：d； ②Fe3+为铁原子失去3个电子后形成的离子，基态Fe3+的价电子排布式为3d5，价电子排布图为：，故答案为：； （2）①EDTA中羧基碳原子为sp2杂化、饱和碳原子为sp3杂化，故答案为：sp2、sp3； ②单键均为键，双键中含有1个σ 键和1个π键，所以每分子EDTA中所含σ 键的数目为35，故答案为：35； （3）①EDTA分子中饱和碳原子与氮原子两中心原子均为sp3杂化，但N原子中存在孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，所以键角∠HCH＞∠CNC，故答案为：＞； ②由①可知，两中心原子均为sp3杂化，但N原子中存在孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，故答案为：两中心原子均为sp3杂化，但N原子中存在孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力； （4）离子液体阴阳离子半径大(或体积大)，导致阴阳离子之间的作用力较小，熔点较低，故常温下为液态，故答案为：离子液体阴阳离子半径大(或体积大)，导致阴阳离子之间的作用力较小，熔点较低，常温下为液态； （5）通过均摊法计算，一个晶胞中含Fe2+数：，含数：，该晶体的质量为：，体积为：a3×10-30cm-3，密度为：，故答案为：。 9．(1)[Ar]3d104s24p1 (2)F、Ga、K (3) GaCl3 属于离子晶体，GaCl3为分子晶体，离子晶体熔点高于分子晶体 (4) 离子晶体 4 (5)8 (6) GaN 【详解】（1）镓在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族，Ga原子的电子排布为：[Ar]3d104s24p1； （2）F的电负性最强，K、Ga同周期主族元素，从左至右电负性增强，F、K、Ga电负性从大到小的顺序是F、Ga、K； （3）①根据表中熔沸点信息，可知呈液态的是GaCl3； ②的熔点约1000℃，远高于GaCl3的熔点说明：属于离子晶体，GaCl3为分子晶体，离子晶体熔点高于分子晶体； （4）根据结构，该物质由阴、阳离子组成，是离子晶体；中心镓离子的配位数为4； （5）由面心的Ca2+可知距Ca2+最近且等距的F－有8个； （6）①根据图示可知，1个晶胞中含有4个Ga原子和4个N原子，该化合物的化学式GaN； ②设晶胞边长为a cm，晶胞质量g，晶胞体积为a3 cm3，GaN的密度为，得a=pm。 10．(1) (2) 第四周期第ⅢA族 p (3)基态As的价层电子排布是半充满的，比较稳定，第一电离能较高 (4) GaAs() 或 【详解】（1）基态As为33号元素，原子核外价层电子排布式为； （2）基态Ga为31号元素，Ga元素位于周期表中的位置第四周期第ⅢA族，处于周期表的p区； （3）同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，基态As的价层电子排布是半充满的，比较稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能(硒)； （4）①根据“均摊法”，晶胞中含个As、4个Ga，则砷化镓的化学式GaAs()。 ②A点、D点原子的分数坐标分别为、，则C点原子在xyz轴上的坐标投影分别为、、，则分数坐标为；已知阿伏加德罗常数的值为，则砷化镓晶体的密度为。 11．(1) 6 3 3 (2) 键中原子轨道的重叠程度比键中原子轨道的重叠程度大，形成的共价键强 (3) 极性 氨分子间能形成氢键 (4) 原子半径小于原子半径，的键长小于的键长，的键能大于的键能，故稳定性 【分析】A原子的L能层上s电子数等于p电子数，A为C； B的基态原子最外层电子排布为nsnnpn+1，s层含有2个电子，可得n=2，说明B的最外层电子排布式为2s22p3，则B为N； C是非金属元素，其单质为固体，在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰，则C为S；D的单质在常温、常压下是气体，基态D原子的M层上有1个未成对的p电子，则D原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，D为Cl。 【详解】（1）A为C，核外有6个电子，运动状态各不相同，故元素A的原子核外共有6种不同运动状态的电子，C的原子核外电子排布为1s22s22p2，有3种不同能级的电子。元素B为N，原子核外电子排布为1s22s22p3，原子核外未成对电子数为3； （2）A和C形成的化合物为一种液体溶剂，是CS2，结构式为S=C=S，双键中有1个键和1个键，故其分子中的键和键数目之比为：；一般来说，该分子的键强度大于键，原因是：键中原子轨道的重叠程度比键中原子轨道的重叠程度大，形成的共价键强； （3）B的简单氢化物分子为NH3，分子中含有极性共价键；该氢化物易液化，其原因是：氨分子间能形成氢键； （4）D的简单气态氢化物为HCl，和溴化氢相比，稳定性强的是HCl，其原因是：原子半径小于原子半径，的键长小于的键长，的键能大于的键能，故稳定性。 12．(1)X射线衍射实验 (2) (3) 8 4-8x (4) 8 【详解】（1）对固体进行X射线衍射测定实验，可以区分晶体和非晶体。 （2）①根据的晶胞结构可知，D与周围4个原子形成正四面体结构，且D与顶点C的连线处于晶胞的体对角线上，则C、D两原子核间距为体对角线的，已知晶胞中C、D两原子核间距为298pm，则晶胞边长为；晶胞中Cl的个数为，Cu的个数为4，则该晶体密度为。 ②晶胞中Cl位于顶点和棱中心，Cu位于晶胞内部，则沿轴方向投影图为。 （3）①根据晶胞结构可知，以面心上的为例，距离最近的位于晶胞内部，且有4个，一个面心的原子被2个晶胞所共用，则距离最近的个数为8，即配位数为8。 ②假设中和的个数分别为m和n，则，由化合价代数和为0可知，解得；根据晶胞结构，位于顶点和面心的或个数为，因此每个晶胞中个数为。 （4）①根据晶胞结构可知，K位于晶胞的顶点、面心和体内，个数为，C位于晶胞的面上和体内，个数为，则K和C的个数比为，即x=8。 ②根据①可得化学式为，石墨中C原子采用杂化，每个C原子提供1个电子，K转移1个电子给石墨，因此共有9个电子，则平均每个单元中的大键可表示为。 13．(1) 4 原子 (2) 2 (3) 12 (4) 离子 8 (5) 分子 12 【详解】（1）在金刚石晶胞中，每个碳可与周围4个碳原子形成共价键，将这4个碳原子连结起来后可以形成正四面体，体心有一个碳原子，所以图D为金刚石，每个碳原子与4个碳原子最近且距离相等；金刚石是空间网状结构，属于共价晶体；故答案为：D；4；共价； （2）石墨是层状结构，在层与层之间以范德华力相互作用，在层内碳与碳以共价键相互作用，形成六边形，所以图E为石墨的结构，每个正六边形占有的碳原子数平均为6×=2；故答案为：E；2； （3）在NaCl晶胞中，每个钠离子周围有六个氯离子，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+有=12；故答为：A；12； （4）CsCl的晶胞中铯离子和氯离子的配位数都是8，即每个铯离子周围有8个氯离子，每个氯离子周围也有8个铯离子，所以图C为CsCl的结构，属于离子晶体；故答案为：C；离子；8； （5）干冰是分子晶体，CO2分子位于立方体的顶点和面心上，以顶点上的CO2分子为例，与它距离最近的CO2分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上，所以图B为干冰晶体，故答案为：B；分子；12。 14．(1)B (2) 极性键 非极性键 (3)直线形 (4)3 (5) sp3 NH3中N原子只有一对孤电子对，而H2O中O原子有两对孤电子对，H2O中的孤电子对对成键电子对的排斥作用更大，使得键角更小 (6) 【详解】（1） 当一个氢原子与电负性大的原子X（如O、F、N等）以共价键结合时，若与另一个电负性大、半径小的原子Y（同样为F、O、N等）接近，则在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的氢键，所以NH3·H2O的结构式为，故选B； （2）“液氨→氨气→氮气和氢气→氮原子和氢原子”，在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用依次是①范德华力和氢键，②极性键，③非极性键，过程中包括NH3中N-H极性键的断裂，H2和N2中非极性键的断裂； （3）N2O与CO2互为等电子体，CO2的结构式为O=C=O，为直线形，则N2O的空间构型为直线形； （4） 丙烯腈分子中处于同一直线上的原子数目最多为3个，如图，分别为2个碳原子和1个氮原子； （5）PH3中P的价层电子对数为4，有1个孤电子对，杂化类型是sp3，NH3中N原子只有一对孤电子对，而H2O中O原子有两对孤电子对，H2O中的孤电子对对成键电子对的排斥作用更大，使得键角更小； （6）根据晶胞结构，Fe在8个顶点和6个面心，均摊为，N在内部为1个，所以化学式为Fe4N，反应的化学方程式为。 15．(1) ＞ Be的价层电子排布式为，处于全充满的稳定状态（或B失去的是2p能级上的电子，Be失去的是2s能级上的电子，2p能级电子能量高更容易失去） (2) (3)平面三角形 (4) (5) 【详解】（1）由于Be的价层电子排布式为，处于全充满的稳定状态（或B失去的是2p能级上的电子，Be失去的是2s能级上的电子，2p能级电子能量高更容易失去），故第一电离能：Be＞B，故答案为：＞；Be的价层电子排布式为，处于全充满的稳定状态（或B失去的是2p能级上的电子，Be失去的是2s能级上的电子，2p能级电子能量高更容易失去）； （2）H3BO3为一元弱酸，其在水中的电离方程式为，故答案为：； （3）BF3中心原子B周围的价层电子对数为：3+=3，根据价层电子对互斥理论可知，其空间结构为平面三角形，故答案为：平面三角形； （4） 已知Be的最外层上有2个电子，故BeCl2中的化学键具有明显的共价性，BeCl2在蒸气状态下以双聚分子形式存在的结构式为，故答案为：； （5）①中I原子周围的价层电子对数为：3+=4，根据杂化理论可知，其杂化方式为sp3，故答案为：sp3； ②已知，导致I2易溶于KI溶液中，故答案为：； ③由题干晶胞可知，一个晶胞中K的个数为：=1，I的个数为1，O的个数为：=3，假设晶胞参数为anm，则有：，解得a=×107nm，如图所示，△ABC为直角三角形，AC=a，BC=a，则AB===a=××107nm ，即A与B原子中心之间的距离为××107nm，故答案为：××107。 16．(1)ab (2)sp2、sp3 (3) (4) 四面体形 18-冠-6 (5) b 240 【详解】（1）a．杯酚M可以分离C60和C70时，分离之后杯酚M可循环使用，故a选； b．杯酚M能够识别C60分子的大小，从而可分离C60和C70， 体现了超分子“分子识别”的特性，故b选； c．杯酚M中含有饱和碳原子，其结构类似甲烷正四面体，分子中不可能所有碳原子共面，故c不选，故答案为：ab； （2）杯酚M中含有苯环，其碳原子杂化方式为sp2，含有甲基，其碳原子杂化方式为sp3，故答案为：sp2、sp3； （3）基态K⁺的核外有18个电子，其电子排布式，故答案为： （4） 冠醚中O原子及相邻的2个碳原子(C—O—C)形成V形结构，其中氧原子还有2对孤对电子，其价电子对数为4，则其VSEPR模型名称是四面体形，15-冠-5、二苯基-18-冠-6的命名特点中，前面的数字代表环上总的碳、氧原子数，后面数字代表氧原子数，则的命名为：18-冠-6，故答案为：四面体形；18-冠-6 （5）①a选项的投影中楞上没有C60，不符合要求，c选项投影中面心上没有C60，不符合要求，故选b，每个C₆₀晶胞中含碳原子个数为，故答案为：b；240；②根据公式，则，故答案为：。 17．(1)12 (2)AC (3) CuO＋2NH3＋2NH=[Cu(NH3)4]2＋＋H2O 正方形 (4)沸点：CH3As(OH)2 > (CH3)2AsOH，两种含砷有机酸均属于分子晶体，CH3As(OH)2含两个羟基，形成的氢键数目多，沸点高 (5) () 0.75 【详解】（1）根据图示，金属铜的原子堆积模型为面心立方最密堆积，该晶胞中每个Cu原子周围最近距离的Cu原子数目为12； （2）Na2[Cu(OH)4]中除了配位键外，还存在离子键、极性共价键，没有金属键、非极性共价键，故选AC； （3）①将CuO投入NH3、(NH4)2SO4的混合溶液中进行“氨浸”， CuO转化为[Cu(NH3)4]SO4，离子方程式为CuO＋2NH3＋2NH=[Cu(NH3)4]2＋＋H2O； ②[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为正方形； （4）沸点：CH3As(OH)2 > (CH3)2AsOH，两种含砷有机酸均属于分子晶体，CH3As(OH)2含两个羟基，形成的氢键数目多，沸点高； （5）①如图1所示，N点原子分数坐标为(，，)，则M点原子分数坐标为()； ②LiZnAs晶体部分Zn原子被Mn原子代替后可以形成一种新型稀磁半导体LiZnmMnnAs，晶胞中Zn原子数目为=3，Mn原子数目为=1，则m=0.75； ③晶胞中As原子与Mn原子之间的最短距离为体对角线的，1个晶胞中含有4个LiZnmMnnAs，晶胞中As原子与Mn原子之间的最短距离为。 18．(1) N＞O＞S SiF4或CCl4等其它合理答案    或   (2) ∠3＞∠1＞∠2 b (3) 6 sp2 随着pH不断减小，c(H+)增大，H+比Fe2+更易与配合物离子中N原子形成配位键，破坏原配离子，导致红色变浅。 【详解】（1）①同一主族元素，原子序数越大，元素的第一电离能就越小。O、S是同一主族元素，所以第一电离能：O＞S；同一周期主族元素的第一电离能随原子序数的增大而呈增大趋势，但当元素处于第ⅡA、第ⅤA时，原子核外电子排布处于轨道的全充满、半充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，所以第一电离能：N＞O；因此O、N、S元素的第一电离能由大到小的顺序为：N＞O＞S； ②等电子体是原子总数相等，原子最外层电子数也相等的微粒。则与互为等电子体的分子可以是SiF4或CCl4； ③在[Fe(NO)(H2O)6]2+中，中心离子是Fe2+，提供空轨道；配位体是NO、H2O，在配位体NO中，N原子提供孤电子对；在配位体H2O中，O原子提供孤电子对，因此用“→”标出所有配位键，结构为：   或  ； （2）根据绿矾结构简式可知：∠3为中的化学键，的中心S原子价层电子对数是4+=4，无孤对电子，因此呈正四面体结构，键角是109°28′； ∠2为H2O分子中的H-O-H，H2O的中心O原子价层电子对数是2+=4，有2对孤电子对，由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用，所以H2O呈V形，键角是104。5°；∠1为FeSO4·7H2O中配位体H2O的H-O-H，配位体H2O分子的O原子还形成了1个配位键，其上有1对孤电子对，由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用，孤电子对数越多，键角就越小，所以∠1＜104。5°，因此键角∠1、∠2、∠3由大到小的顺序是∠3＞∠1＞∠2； 根据图示可知b处的H2O分子离中心Fe2+及较远，结合力较小，加热时，因此图中b号位的水分子更容易失去； （3）①在[Fe(phen)3]2+中，中心Fe2+结合3个配位体邻二氮菲，每个邻二氮菲分子中的2个N原子可以提供孤电子对而与Fe2+形成配位键，故Fe2+的配位数为6；邻二氮菲分子中N原子形成了N=C双键，可知N原子采用sp2杂化，占据sp2杂化轨道； ②测定Fe2+浓度时，加入盐酸使溶液pH不断减小，红色逐渐变浅，这是由于随着pH不断减小，c(H+)增大，H+比Fe2+更易与配合物离子中N原子形成配位键，破坏了原有的配离子，因此会导致红色变浅。 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 $$