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·广东汕头·阶段练习）碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是世界各国研究的热点问题。汽车尾气中含有害的一氧化碳和一氧化氮，利用钯(Pd)等金属作催化剂可以迅速将二者转化为无害的二氧化碳和氮气。 (1)基态镍原子的电子排布式为 ，钯与镍位于同族，且在镍的下一周期，钯在元素周期表的位置是 。 (2)C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为 。 (3)SO3分子中心原子的杂化形式为 ；CO2的空间构型为 ，分子中的σ键和π键数目之比是 ；CO可形成熔点为-20℃，沸点为103℃的配合物Fe(CO)5，Fe(CO)5属于 晶体。 (4)一氧化氮可与Fe2+生成棕色[Fe(H2O)5NO]2+离子，为检验亚铁离子的反应之一，[Fe(H2O)5NO]2+离子中配位体是 、 。 (5)钯(Pd)晶体的晶胞如图，晶胞的边长为apm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则钯单质的密度为 g/cm3(列出计算式)。 2．（2024·山东淄博·三模）硼元素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： (1)二维硼烯氧化物的部分结构如图所示，其化学式为 ，键长 键长（填“”“”或“”）。 (2)将、溶于二乙二醇二甲醚，加入四氢呋喃（）可制得和NaF，则反应的化学方程式为 。中键角 中键角（填“”“”或“”）。在水中的溶解度大于其在苯中的溶解度，原因是 。 (3)一定条件下，、、发生非氧化还原反应可制得晶体，其晶胞结构如图所示（氧原子未画出），晶胞参数，，，若A、D、E三点的原子分数坐标分别为、、，晶胞中D、E间距离为 。设阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度为 （用含的代数式表示）。 3．（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 。 4．（2024·陕西铜川·模拟预测）常用作有机合成中的还原剂，其合成反应为。回答下列问题： (1)基态氧原子中价层电子排布图为 ，O、H、Al电负性由大到小的顺序为 ，钠的焰色是黄色，产生此焰色时属于 (填“发射”或“吸收”)光谱。 (2)已知熔点为194℃、NaCl熔点为801℃，其原因是 ，又知铝的第一电离能比镁的第一电离能小，原因是 。 (3)中碳原子的杂化方式为 ，的空间构型为 ，中不存在的化学键是 (填字母)。 A．σ键　　　　B．配位键　　　C．离子键　　　　D．非极性键 (4)晶体密度为，其晶胞图及部分微粒分数坐标如图所示，则C的分数坐标为 ，阿伏加德罗常数 。 5．（2024·陕西西安·模拟预测）我国科学家设计了一种钝化剂三氟乙脒来抑制薄膜缺陷，提高无机钙钛矿太阳能电池的功率转换效率。回答下列问题： (1)下列表示的是氟原子激发态电子排布式且能量最高的是___________(填标号)。 A． B． C． D． (2)基态碘原子的价层电子的空间运动状态有 种。铅属于 区元素。 (3)三氟乙脒的结构如图所示。 ①三氟乙脒中属于第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 ②三氟乙脒分子中N原子的杂化类型为 。 ③三氟乙脒 (填“易”或“难”)溶于水，其原因是 。 ④测量HF的相对分子质量时，所得测量值经常偏大，其原因是 。 (4)某种金属卤化物无机钙钛矿的立方晶胞结构如图所示，晶胞的边长为apm，X所代表的Cs的分数坐标为。则Y所代表的I的分数坐标为 。晶体中与的最短距离为 pm。晶体的密度 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。 6．（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。 7．（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。 8．（23-24高三下·内蒙古赤峰·阶段练习）研究元素周期表右上角区域元素，有利于研发新型绿色农药，如等。 (1)和的混合气体经光解作用可生成一种新分子 ①中S 的轨道与O的2p轨道重叠形成键。 ②下列分子中属于非极性分子的是 (填序号)。 a．                b．                c．        d．            e． (2)、中沸点较高的是 (填化学式，下同)，分子空间结构键角较大的是 。 (3)下列物质变化，只与范德华力有关的是 A．干冰熔化                B．乙酸汽化                C．乙醇与HCHO混溶 D．溶于水                            E．碘溶于四氯化碳 (4)已知酸性：。推测酸性： (填“>”或“<”)。 (5)最近我国某科研团队用磷化钴纳米片催化合成氧化偶氯、偶氯、胺类芳香化合物，反应原理为。 P与N属于同主族元素，但是不能稳定存在的原因 。 9．（2024·山东日照·模拟预测）氮、磷化合物在科研和生产中有许多重要用途。回答下列问题： (1)氨硼烷(NH3BH3)是极具潜力的固体储氢材料，分子中与N原子相连的H呈正电性(H+)，与B原子相连的H呈负电性(H-)。B原子的杂化方式为 ，H、B、N的电负性由大到小的顺序为 。与氨硼烷互为等电子体的分子是 (写名称)，其熔点比NH3BH3低，原因是 。 (2)南开大学某课题组成功合成[FeP6]2-。结构如图，环状结构与苯相似，中的大π键可表示为 。 (3)TiO2通过氮掺杂反应生成的TiO2-Nb可用作高性能超级电容器。四方晶系TiO2晶胞进行氮掺杂的过程如图。与钛同周期的基态原子中，未成对电子数与基态钛原子相同的元素有 种，TiO2晶胞的密度为 g/cm3，TiO2-aNb 晶体中a：b= 。 10．（2024·浙江·三模）卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。请回答： (1)基态F原子核外电子的空间运动状态有 种。下列属于氯原子激发态且能量较低的是 。(填标号) a．    　　　　b． c．　　　d． (2)下列说法不正确的是_______ A．熔点 B．化学键中离子键成分的百分数 C．第三电离能： D．与中心原子的杂化方式相同 (3)固态氟化氢中存在形式，画出的链状结构 。 (4)已知键能：，请说明理由： 。 (5)已知某晶体的结构，其晶胞中阴离子(阳离子未画出)的位置如图1所示，其晶胞中的阳离子(隐去阴离子)在xz、yz和xy平面投影均如图2所示。 则 ①其化学式为 ； ②每个的配位数(紧邻的F原子数)为 。 11．（2024·浙江·二模）硫及其化合物有许多用途，古代用高温煅烧绿矾和胆矾的方法来制备硫酸。请回答： (1)①的价层电子排布式为 。 ②基态硫原子有 种空间运动状态。 (2)煅烧胆矾可得三氧化硫，液态三氧化硫有单分子：和三聚体两种形式，固态三氧化硫易升华，易溶于水，主要以三聚体和无限长链两种形式存在。下列说法不正确的是______。 A．中心原子为杂化，空间结构为平面三角形 B．环状中硫原子的杂化轨道类型为 C．单分子和链状均是分子晶体 D．链状中杂化的氧为3n个 (3)结构为，比的氧化性更强，其原因是 。 (4)S与A、B两种金属形成的晶胞如图所示，B的配位数为 ，该化合物的化学式为 ，其摩尔质量为Mg/mol，阿伏加德罗常数为，晶胞参数为：x=0.052，y=0.103，该晶体的密度ρ= （列出计算式即可）。 12．（2024·山东聊城·三模）副族元素可以形成多种多样的化合物。回答下列问题： (1)基态Zn原子能量最高的电子占据的能层是 ，铜转炉烟灰(主要成分为)，加入氯化铵和氨水，生成，则浸取时反应的离子方程式为 。 (2)已知的合成过程如下：HCl+＋CdCl2 ①+中存在配位键，接受孤电子对的离子或原子是 。 ②具有较低的熔点。从结构角度解释原因 。 (3)铜的硫化物结构多样。其中铜蓝晶胞结构如图。 ①铜蓝的化学式为 。 ②晶胞中含有 个， 。 13．（23-24高三下·山东济宁·期中）配合物在工业生产和实际生活中都有广泛的应用。回答下列问题： (1)基态Cu3+的价层电子的轨道表示式为 。 (2)Cu2+与4-甲基咪唑()形成的配合物可用于反向ATRP(原子转移自由基聚合)的新型催化剂。4-甲基咪唑中1号N原子的孤电子对可参与形成大π键，使电子云密度降低，分子具有一定的稳定性。则能与Cu2+形成配位键的是 (填“1”或“2”)号N原子。 (3)Cu2+可形成[Cu (en)2NH3](BF4)2，其巾en代表H2N- CH2-CH2- NH2，[Cu(en)2NH3](BF4)2中VSEPR模型为四面体的非金属原子共有 个 。 (4)Cu(NO3)2是有机催化剂，其水溶液为天蓝色。使溶液呈现天蓝色的四水合铜离子，其空间构型为平面正方形，则Cu2+的杂化轨道类型为_______(填标号)。 A．dsp2 B．sp C．sp2 D．sp3 (5)一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中，该晶体的化学式为 ，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A点、B点原子的分数坐标分别为(0，0，0)、(，，)，晶胞中C、D间距离d= pm。 14．（2024·浙江·三模）金属及其化合物是物质世界的重要组成部分。请回答： (1)锶（Sr）、钛（Ti）、氧（O）组成的晶体的立方体晶胞如图所示，其中Sr、Ti与O的间距均相等，且Sr与O的最小间距要大于Ti与O的最小间距。 ①该晶体属于 （写晶体类型名称）。 ②请用小黑点在晶胞示意图中标出O所在的位置 。 (2)具有高能量密度的是值得深入研究的电池正极材料。 ①与Co、Ni位于同一周期且同一族的元素是 （填写元素符号）。 ②基态Co原子的核外电子排布式是 。 (3)下列说法正确的是________（填序号）。 A．离子势： B．与Al同周期且第一电离能小于Al的元素有2种 C．基态O原子中s能级电子数与p能级电子数相等 D．离子键百分比： (4)金属与的配合物在一定条件下可发生如下转化： ①当分子中有个配位键时，的物质的量是 mol。 ②与Na反应后，结构模型中所示的∠1将会 （选填“增大”“减小”或“不变”），原因是 。 15．（23-24高三下·福建厦门·期中）物质的结构决定物质的性质。请回答下列涉及物质结构和性质的问题： (1)第三周期元素I1变化规律如图所示，第三周期元素中I1处于Al与P之间的元素是 。 (2)某元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的价层电子排布式为 。 (3)已知固态HF、H2O、NH3的氢键键能和结构如下： 物质 氢键X-H···Y 氢键键能kJ·mol-1 (HF)n F-H···F 28.1 冰 O-H···O 18.8 (NH3)n N-H···N 5.4 ①在冰晶体中每个水分子被距离最近的 个水分子包围形成 构型。 ②解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因 。 (4)碳化硅的结构与金刚石类似(如图所示)，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能。碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有 个。 16．（23-24高三下·北京·阶段练习）过渡金属钛()性能优越，是继铁、铝之后应用广泛的“第三金属”。回答下列问题： (1)钛元素位于周期表的 区；基态Ti原子核外电子占据的轨道数为 。 (2)下列状态的原子中，失去最外层一个电子所需能量最大的是 (填字母标号)。 a．    b．      c．      d． (3)是氧化法制取钛的中间产物，分子结构与相同，二者常温下都是无色液体。分子的空间结构为 ，极易水解且水解程度很大，生成沉淀，写出水解的化学方程式： 。 (4)钛的某配合物可用于催化环烯烃聚合，其结构如下图所示。下列说法正确的是 (填字母)。 a．含有手性碳原子               b．2号氧提供孤电子对与钛离子形成配位键 c．1-4号原子不在同一平面上     d．大于 17．（23-24高三下·福建厦门·期中）日常生活中常用A的单质通入自来水中杀菌消毒，B的单质或合金做电线的导体部分。A的负一价离子的最外层电子数和次外层电子数相同。B为第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。 (1)B元素在周期表中的位置是 。 (2)A与B形成的一种化合物的立方晶胞如图所示： ①该化合物的化学式为 。 ②该晶胞棱长为0.542nm，则晶体的密度为 g/cm3(写出计算式即可，不计算结果)。 (3)如图A、B形成离子晶体的晶格能为 kJ/mol。 (4)利用新制的Cu(OH)2检验醛基时，生成红色的Cu2O，Cu2O的晶胞结构如下图所示。该晶胞原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(1，0，0)；C为(，，)。则D原子的坐标参数为 ，它代表 原子。 (5)砷存在多种同素异形体——黄砷、黑砷、灰砷。 ①黄砷结构与白磷相似，黄砷的空间构型为 。 ②近年来，黑砷在催化电解水方面的研究受到关注，其晶体结构与石墨类似。根据图中信息，下列说法正确的有 (填标号)。 a．黑砷中As-As键的键能均相同 b．黑砷与C60都属于混合型晶体 c．黑砷单层中As原子与As-As键的个数比为2：3 d．黑砷层与层之间的作用力为范德华力 18．（23-24高三下·山东·阶段练习）尿素作为一种中性肥料，适用于各种土壤和植物。 (1)十九世纪初，用氰酸银与在一定条件下反应制得，实现了由无机物到有机物的合成。 ①位于第五周期第ⅠB族，其基态原子的价层电子轨道表示式为 。 ②与中的C原子杂化方式分别为 、 。 (2)二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成：。 ①上述物质中，属于非极性分子的是 （填化学式）。 ②键角比较： （填“”或“”），原因是 。 (3)尿素的结构和丙酮（）相似，相对分子质量相近，但常温下，丙酮是液体，尿素是固体，原因是 。 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]3d84s2 第五周期VIII族 (2)N＞O＞C (3) sp2 直线形 1:1 分子 (4) H2O NO (5) 【详解】（1）镍为28号元素，比Fe的原子序数大2，则基态镍原子的电子排布式为[Ar]3d84s2，钯与镍位于同族，且在镍的下一周期，镍位于第四周期VIII族，则钯在元素周期表的位置是第五周期VIII族。 （2）C、N、O为同周期相邻元素，N的2p轨道半充满，其第一电离能比O大，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C。 （3）SO3分子中，中心S原子的价层电子对数为3，杂化形式为sp2；CO2的中心C原子的价层电子对数为2，发生sp杂化，空间构型为直线形，结构式为O=C=O，分子中的σ键和π键数目之比是2:2=1:1；CO可形成熔点为-20℃，沸点为103℃的配合物Fe(CO)5，则Fe(CO)5属于分子晶体。 （4）[Fe(H2O)5NO]2+离子中，中心离子为Fe2+，配位体是H2O、NO。 （5）钯(Pd)晶体的晶胞如图，1个晶胞中含Pd原子的个数为=4，晶胞的边长为apm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则钯单质的密度为=g/cm3。 2．(1) 或 (2) 与均为极性分子，且与分子间能形成氢键 (3) 【详解】（1）根据二维硼烯氧化物的部分结构可知每个还中含有2个O原子，B原子个数为，其化学式为或，由图可知键长＞键长，应为O原子在两个B原子之间； （2） 、溶于二乙二醇二甲醚，加入四氢呋喃（）可制得和NaF，则反应的化学方程式为：；中C为sp3杂化，中C为sp2杂化，键角根据杂化类型：sp>sp2>sp3杂化，中键角＞中键角；在水中的溶解度大于其在苯中的溶解度，原因是与均为极性分子，且与分子间能形成氢键 （3）D、E之间的高度差为：[d-(1-d)]cpm，由于 ，D、E水平面间的距离为，D、E间距离为；F：，Be：，B：，发生非氧化还原反应可知各元素化合价不变，可知O的个数为9，化学式为，故设阿伏加德罗常数的值为，1pm=10-10cm，根据，该晶体的密度为。 3．(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。 4．(1) O>H>Al 发射 (2) 是分子晶体而NaCl是离子晶体 Mg、Al为同周期相邻元素，但基态镁原子为全充满的，而基态铝原子不是 (3) 正四面体形 D (4) 【详解】（1） 基态氧原子价电子层有6个电子，电子排布图；非金属元素的电负性大于金属元素，非金属性越强电负性越大，故电负性由大到小的顺序为O＞H＞Al；焰色反应形成光谱为发射光谱。 （2）由熔点数据知是分子晶体而NaCl是离子晶体，前者粒子间是靠微弱的分子间作用力结合在一起的，故熔点较低，后者是靠较强的离子键结合在一起的，故前者熔点低而后者熔点高；Mg、Al同周期，但基态镁原子为全充满的，而基态铝原子不是，故前者第一电离能较大。 （3）催化剂中碳原子形成的是四个σ键，故为杂化；中铝形成了4个σ键，属于杂化，是正四面体构型，不存在的键是非极性键，故选D。 （4）晶胞侧面可以分成两个正方形，C位于侧面分成的两个正方形中下面的正方形的中心，故分数坐标为(1,,)；该晶胞中个数为，个数为，晶胞质量为，晶胞体积为，故。 5．(1)C (2) 4 p (3) 、 易 三氟乙脒与水能形成分子间氢键，使溶解度增大 HF分子间存在氢键，可形成缔合分子，导致测得的HF的相对分子质量偏大 (4) 【详解】（1）基态原子能量最低，激发态原子能量高；A.基态F原子； B.基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于激发态的氟原子； C.基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于激发态的氟原子，轨道能量：3p>3s； D.核外有10个电子，不是氟原子； 能量最高的是C，故答案为：C； （2）基态碘原子的价电子排布为：5s25p5，轨道数为4，价层电子的运动状态有4种；基态Pb原子的价层电子排布式为6s26p2，属于p区； （3）①三氟乙脒中含第二周期元素有C、N、F三种元素，同一周期元素，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族元素第一电离能大于其相邻元素，所以这三种元素第一电离能大小顺序是F>N＞C； ②三氟乙脒分子中-NH2中N原子的杂化类型为、=NH中N原子的杂化类型为； ③电负性较大的F与H形成分子间氢键，三氟乙脒易溶于水，其原因是三氟乙脒与水能形成分子间氢键，使溶解度增大； ④HF分子间存在氢键，易形成缔合分子(HF)n导致HF相对分子质量测量值偏大； （4）利用均摊法Cs+有8个位于顶点，个数为：；I-有6个位于面心，个数为：，Pb2+有1个位于体心，可知该晶体的化学式为CsPbI3，根据X所代表的Cs+的分数坐标，可得Y所代表的I-分数坐标为，晶体中Pb2+与Cs+的最短距离为晶胞体对角线的一半，即pm，晶胞质量为，晶胞体积为(a×10-10)3cm3，晶胞密度为。 6．(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。 7．(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，。 8．(1) 杂化 ae (2) (3)A．E (4)< (5)P的原子半径大于N，P原子之间p轨道通过肩并肩重叠形成键时，重叠程度很小，所以形成的键不稳定 【详解】（1） ①中S原子的价层电子对数为3+=3，则S的sp2杂化轨道与O的2p轨道重叠形成σ键；②a．是平面三角形结构，正负电荷的重心重合，是非极性分子，a符合题意；b．是V形结构，正负电荷的重心不重合，是极性分子，b不符合题意；c．正负电荷的重心不重合，是极性分子，c不符合题意；d．CH3F是四面体结构，正负电荷的重心不重合，是极性分子，d不符合题意；e．P4是正四面体形结构，正负电荷的重心重合，是非极性分子，e符合题意；答案选ae； （2）与都是分子晶体，相对分子质量大，范德华力强，沸点较高；与的中心原子都是sp3杂化，都含有一个孤电子对，但是电负性：F>P>H，分子空间结构键角较大的是； （3）A.干冰熔化需要破坏范德华力；B.乙酸分子之间存在范德华力与氢键，所以汽化时破坏范德华力和氢键；C.乙醇与HCHO混溶时，破坏乙醇分子之间的范德华力与氢键，还破坏HCHO分子之间的范德华力；D.该有机物分子之间不能形成氢键，只存在范德华力，但水分子之间存在范德华力和氢键，故该溶解过程破坏范德华力与氢键；E.碘、四氯化碳分子之间只存在范德华力，相溶时只破坏范德华力；故选AE； （4）非金属性F＞Cl＞H，根据酸性：，可推测酸性：＜； （5） 因为P的原子半径大于N，P原子之间p轨道通过肩并肩重叠形成键时，重叠程度很小，所以形成的键不稳定，即不能稳定存在。 9．(1) sp3 N>H>B 乙烷 氨硼烷分子间存在H+与H-的静电引力 (2) (3) 3种 7∶2 【详解】（1）氨硼烷(NH3BH3)中BH3、NH3形成配位键，BH3中心原子价层电子对数为，B原子的杂化方式为sp3，NH3BH3分子中与N原子相连的H呈正电性(H+)，与B原子相连的H呈负电性(H-)，说明电负性：N>H>B，等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，与氨硼烷互为等电子体的分子是乙烷，其熔点比NH3BH3低，原因是氨硼烷分子间存在H+与H-的静电引力。 （2）由环状结构图可知：P原子形成2个P-P键，还有1个孤电子对，P的杂化方式是sp2杂化，P原子中未参与杂化的3p轨道的1个电子和获得的2e-形成4个原子、6个电子的大π键，表示为。 （3）钛电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，含有2个未成对电子，未成对电子数与基态钛原子相同的元素有Ni(1s22s22p63s23p63d84s2)、Ge(1s22s22p63s23p63d104s24p2)、Se(1s22s22p63s23p63d104s24p4)共3种；根据TiO2晶胞结构，Ti原子在晶胞的8个顶点、4个面心和1个在体内，1个晶胞中含有Ti的个数为8×+4×+1=4，O原子8个在棱上、8个在面上、2个在体内，1个晶胞中含有O的个数为8×+8×+2=8，则1mol晶胞的质量为48×4g+16×8g=320g，1mol晶胞的体积为NA×a2c×10-30cm3，所以密度p=，由晶胞结构示意图可知TiO2-aNb晶胞中N原子数为，O原子数为7×+7×+1=，Ti原子数为4，故b==，2-a=，解得a=，a∶b=∶=7∶2； 10．(1) 5 b (2)BC (3) (4)氟原子半径太小，两个氟原子之间核间距小，原子核之间排斥力强，使得键能： (5) K2NaAlF6 12 【详解】（1）F的原子序数为9，其基态原子的电子排布式为1s22s22p5，原子轨道数为5，所以其核外电子的空间运动状态有5种。 基态Cl原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5； a．核外有18个电子，不是氯原子； b．，基态氯原子3s能级上的1个电子跃迁到3p能级上，属于氯原子的激发态； c．，基态氯原子3p能级上的2个电子跃迁到3d能级上，属于氯原子的激发态，且能量高于； d．核外有15个电子，不是氯原子； 故选b。 （2）A．为离子晶体、为分子晶体，故熔点，正确；     B．电负性氯大于溴、钠小于镁，则化学键中离子键成分的百分数，错误； C．同一周期随着原子序数变大，相应电离能变大，O2-、N2-的电子排布分别为、，N2-更容易失去第3个电子达到2s的全满较稳定状态，故第三电离能：，错误；     D．分子中Xe原子的价层电子对数为，为sp3杂化；分子中O原子的价层电子对数为，为sp3杂化，正确； 故选BC； （3） 固体HF中存在氢键，则(HF)3的链状结构为； （4）氟原子半径太小，两个氟原子之间核间距小，原子核之间排斥力强，使得键能：； （5）据“均摊法”，晶胞中含个，则晶胞中钾离子、钠离子共有12个，结合图2可知，钠离子处于棱心和体心、钾离子处于晶胞平分8个小立方体的体心，则晶胞中含个Na+、8个K+，其化学式为K2NaAlF6；钾离子处于顶点和面心构成的正四面体中，结合空间结构可知，每个中的3个F原子距离钾离子最近，则每个的配位数(紧邻的F原子数)为12。 11．(1) 9 (2)BD (3)中的键与基团相连，S的电负性大于中的H，有吸电子效应，所以S对中电子对吸引力大于H，O更缺电子，氧化性更强。或中的键与基团相连，基团体积远大于H，两端的基团排斥力大，更易断裂，氧化性更强 (4) 4 【详解】（1）①铁为26号元素，价电子排布式为，失去最外层结构，故为；②硫为16号元素，占有9个轨道，故为9种。 （2）A．中心原子价层电子对数为3，为杂化，没有孤对电子，空间结构为平面三角形，A正确； B．环状种硫有4个单键，故为，B错误； C．和三聚体两种形式，固态三氧化硫易升华，熔沸点低，故为分子晶体，C正确； D．一个三氧化硫链节中有两个氧原子为sp3，故为2n，D错误； 故选BD。 （3）中的键与基团相连，S的电负性大于中的H，有吸电子效应，所以S对中电子对吸引力大于H，O更缺电子，氧化性更强。或中的键与基团相连，基团体积远大于H，两端的基团排斥力大，更易断裂，氧化性更强 （4）从最顶面的上B连接下方二个S，最底面的B连接上方二个S，若将晶胞简单上下延伸可以得出，每个B连接有4个S，故配位数为4；A位于顶点为8个，面上的4个，内部1个，故有1+2+1=4，B位于棱上的为4个，面上的为6个，故有1+3=4,而S都在内部，有8个。故个数为8个，因此分子式为；根据公式可知密度为。 12．(1) N (2) H+、Cd 该化合物是离子化合物，离子半径较大，离子键弱 (3) CuS 2 2:1 【详解】（1）Zn是30号元素，基态Zn原子共4个电子层，能量最高的电子占据的能层是N层，铜转炉烟灰(主要成分为)，加入氯化铵和氨水，生成，则浸取时和铵根离子、氨水反应生成和水，反应的离子方程式为 。 （2） ①中N、Cl-存在孤电子对，H+、Cd含有空轨道，接受孤电子对的离子或原子是H+、Cd； ②是离子化合物，离子半径较大，离子键弱，所以具有较低的熔点。 （3）由晶胞可知S2-与Cu形成3个键，个数为2个，为楞上2个S直接相连的部分，个数为，则S原子数为6个、由晶胞可知晶胞中Cu的总个数为6个； 铜蓝的化学式为CuS。 ②晶胞中含有2个，晶胞中S的总价态为2×(-2)+2×(-2)=-8，由晶胞可知晶胞中Cu的总个数为6个，设Cu+的个数为x，Cu2+的个数为y，则x+y=6，x+2y=+8，联立二式子解得x=2，y=1， 2:1。 13．(1) (2)2 (3)11 (4)A (5) CuInTe2 【详解】（1） 基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1；失去3个电子形成基态Cu3+，则价层电子的轨道表示式； （2）4-甲基咪唑中1号N原子的孤电子对可参与形成大π键，而2号存在没有用掉的孤电子对，故可以与Cu2+形成配位键，故为2； （3）VSEPR模型为四面体说明原子的价层电子对数为4，[Cu (en)2NH3](BF4)2中氮原子、碳原子、硼原子的价层电子对数都为4，则符合VSEPR模型为四面体的非金属原子共有11个； （4）四水合铜离子，其空间构型为平面正方形，sp、sp2、sp3杂化分别为直线形、平面三角形、四面体形，那么Cu2+的杂化轨道类型应为A. dsp2； （5）根据“均摊法”，晶胞中含个Cu、个In、8个Te，则化学式为CuInTe2；A点、B点原子的分数坐标分别为(0，0，0)、(，，)，可知，晶胞边长为1，则位于体对角线的处、面对角线处的C原子的分数坐标为()；由晶胞中C、D形成的直角三角形的边长为pm、pm，C、D间的距离为d=。 14．(1) 离子晶体 (2) Fe 或 (3)AC (4) 减小 反应时Mn得到电子，形成孤电子对，对共用电子对排斥作用增大，∠1变小 【详解】（1）①晶体中含有Sr，根据元素周期律，Sr是活泼金属，故为离子晶体； ②因“Sr、Ti、O三种粒子的间距均相等”，所以O位于面心或棱心，又“Sr与O的间距要大于Ti与O的间距”，所以O位于棱心，又一个晶胞中有3个O，故晶胞的12条棱心都有O，据此作图； （2）①Co、Ni属于第四周期第VIII族元素，所以同一周期同一族的元素是Fe； ②Co元素原子序数为27，根据核外电子排布规则，基态Co原子的核外电子排布式是； （3）A．根据元素周期律和定义，半径:，则离子势：Ni3+>Ni2+>Mn2+，A项正确； B．与Al同周期且第一电离能小于Al的只有Na元素，B项错误； C．基态O原子核外电子排布为，则基态O原子中s能级电子数与p能级电子数相等.C项正确； D．根据“对角线原则”，Li与Mg相似，离子键百分比：，D项错误； 故选AC； （4）①1个分子中有11个配位键（5个Mn←C、Mn→H、5个C←O），所以当存在个配位键时，为； ②与Na反应后变成阴离子，Mn原子有一孤电子对，对共用电子对的排斥力增大，导致∠1减小。 15．(1)Mg、Si、S(或镁、硅、硫) (2)3d84s2 (3) 4 正四面体 每个H2O分子平均含2个氢键，平均氢键键能37.6kJ·mol-1；每个HF分子 平均含1个氢键，氢键键能28.1kJ·mol-1；每个NH3分子平均含1个氢键，氢键键能5.4kJ·mol-1，气化要克服的氢键的总键能是冰>(HF)n>(NH3)n (4)4 【详解】（1）同一周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但是根据洪特规则，同一能级的轨道处于全满或者半满时更稳定，故第IIA族和第VA族第一电离能高于相邻元素，故第三周期元素中I1处于Al与P之间的元素是Mg、Si、S； （2）第四周期Ⅷ族有Fe、Co、Ni三种元素，基态碳原子核外电子排布为1s22s22p2，未成对电子数为2，Ni原子序数为28，基态价电子排布为3d84s2，未成对电子数也为2； （3）①由图可知，在冰晶体中每个水分子被距离最近的4个水分子包围形成正四面体构型； ②氢键对性质的影响效果，除了看氢键的强弱，也要看氢键的数目，每个H2O分子平均含2个氢键，平均氢键键能37.6kJ·mol-1；每个HF分子平均含1个氢键，氢键键能28.1kJ·mol-1；每个NH3分子平均含1个氢键，氢键键能5.4kJ·mol-1，气化要克服的氢键的总键能是冰>(HF)n>(NH3)n，故H2O、HF、NH3沸点依次降低； （4）由图可知，碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有4个，碳原子处于这四个硅原子形成的正四面体空隙中。 16．(1) d 12 (2)b (3) 正四面体 (4)b d 【详解】（1）基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，位于周期表的d区，基态Ti原子核外电子占据的轨道数为12，故答案为：d；12； （2）基态电离所需的能量大于激发态，a、c、d为激发态钛原子，b为基态钛原子，故b的电离能量最大，故答案为：b； （3）CCl4分子的空间结构为正四面体形，TiCl4分子结构与CCl4相同，也为正四面体形；TiCl4极易水解且水解程度很大，生成TiO2•xH2O沉淀和HCl,化学方程式为：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2•xH2O↓+4HCl,故答案为：正四面体形；TiCl4+(x+2)H2O=TiO2•xH2O↓+4HCl； （4）a.3号、4号C原子为sp2杂化，甲基中的C原子为sp3杂化，但连接3个相同原子，不存在手性碳原子，故a错误； b.2号氧原子与C原子形成C=O键，与Ti成键时提供孤电子对与Ti形成配位键，故b正确； c.3号C原子、2号O原子都为sp2杂化，1、2、3、4与甲基位于同一平面，故c错误； d.2号O原子为sp2杂化，∠α为120°，另一个O原子为sp3杂化，∠β接近109°28′，故∠α大于∠β，故d正确； 故答案为：bd。 17．(1)第四周期第ⅠB族 (2) CuCl (3)a+b+c (4) (，，) Cu (5) 正四面体 cd 【分析】日常生活中常用A的单质通入自来水中杀菌消毒，A的负一价离子的最外层电子数和次外层电子数相同，A为Cl元素；B为第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子，B的单质或合金做电线的导体部分，B为Cu；据此分析解题。 【详解】（1）Cu是第29号元素，在周期表中的位置是第四周期第ⅠB族； （2）①Cu原子个数为：，Cl的原子个数为4，该化合物的化学式为CuCl； ②该晶胞棱长为0.542nm，1nm=10-7cm，则晶体的密度为； （3）反应物离子化吸收能量-该反应的即为A、B形成离子晶体的晶格能，故为A、B形成离子晶体的晶格能为：a kJ/mol+b kJ/mol-( -ckJ/mol)=(a+b+c) kJ/mol； （4）晶胞原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(1，0，0)；C为(，，)。由图可知则，D原子的坐标参数为(，，)，白球的个数为，黑球的个数为4，结合化学式可知黑色球为Cu； （5） ①白磷的空间构型为： 正四面体结构，黄砷结构与白磷相似，所以黄砷的空间构型为正四面体； ②a．根据图片中数值可知黑砷中As—As键的键能不一样，故a错误； b．黑砷和石墨类似为混合型晶体，C60属于分子晶体，故b错误； c．每个砷原子形成三条共价键，利用均摊发分析可知，平均一个砷原子含有条键，所以As原子与As—As键的个数比为2：3，故c正确； d．黑砷晶体结构和石墨类似，层与层之间的作用力为范德华力，为混合型晶体，故d正确； 答案为cd； 18．(1) 4d105s1 sp sp2 (2) CO2 > H2O、NH3中O、N原子均采取sp3杂化，H2O中O原子有2对孤电子对，NH3中N原子有1对孤电子对，孤电子对之间排斥力＞孤电子对与成键电子对之间排斥力＞大于成键电子对之间排斥力 (3)两者均为分子晶体，尿素分子存在氢键，丙酮分子不存在氢键 【详解】（1）①Ag位于周期表第5周期第ⅠB族，其4d、5s能级上电子为价电子，且4d、5s能级上含有的电子分别为10、1，则Ag的价电子排布式为4d105s1； ②中C原子的价层电子对数为2+=2，故C采用sp杂化；中C原子连有C=O，故采用sp2杂化； （2）①上述物质中，属于非极性分子的是CO2，因为CO2是直线形结构，正负电荷中心重合； ②H2O、NH3中O、N原子均采取sp3杂化，H2O中O原子有2对孤电子对，NH3中N原子有1对孤电子对，孤电子对之间排斥力＞孤电子对与成键电子对之间排斥力＞大于成键电子对之间排斥力，故键角NH3>H2O； （3） 丙酮()与尿素结构相似，相对分子质量相近，常温下尿素是固体，丙酮呈液体的原因是两者均为分子晶体，尿素分子存在氢键，丙酮分子不存在氢键，故尿素分子的熔沸点偏高。 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 $$