2025届高三化学二轮复习- 物质结构与性质

2025届高三化学复习题-物质结构与性质 1．（23-24高三上·江西宜春·期中）金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题： (1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为 。 (2)NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na．电解反应方程式如下：，加入的目的是 。 (3)的电子式为 。在25℃和101kPa时，Na与反应生成1mol放热510.9kJ，写出该反应的热化学方程式： 。可作供氧剂，写出与CO2反应的化学方程式 。若有78g参加反应则转移电子的物质的量为 mol。 (4)采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融金属Na反应前需依次通过 、 (填序号)。 a．浓硫酸　　b．饱和食盐水　　c．NaOH溶液　　d．溶液 (5)钠的某氧化物晶胞如下图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为 。 2．（23-24高三上·山东·阶段练习）金属镁及其化合物除了在传统工业有广泛应用，还用在催化、光电等领域。回答下列问题： (1)下列Mg原子电子排布表示的状态中，能量最高和最低的分别是 (填标号)。 a.   b. c.   d (2)Mg和在高温下制备Si，同时生成MgO。MgO的熔点高于的原因是 。 (3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。EDTA可用于水的软化，软化水过程中形成的一种螯合物如图所示。1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 mol，配合物中碳原子的杂化方式为 ，键角1 (填“>”“<”或“=”)键角2。 (4)某光电材料含、、三种微粒，该化合物晶胞如图1所示，该晶胞沿y轴的投影如图2所示，已知该晶胞的晶胞参数分别为anm、bnm、cnm，。Y代表 微粒(填微粒符号)，若m点原子的分数坐标为(0，0，0)，则p点原子的分数坐标为 ；晶胞中m、n之间的距离为 。 3．（23-24高三上·甘肃酒泉·期末）如图是元素周期表的一部分。回答下列问题： (1)世界上绝大部分卤素都存在于海洋中，海洋是卤素的资源宝库。 ①的离子结构示意图为 。 ②表中几种元素的最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 （填化学式）；写出该物质在水溶液中的电离方程式： 。 ③用电子式表示短周期元素中，原子半径最大的元素与氯形成的简单化合物的形成过程： 。 ④氰是一种无色、可燃气体，剧毒、有苦杏仁味，与卤素单质的性质相似，试写出氰与NaOH溶液在常温下反应的离子方程式： 。 (2)硒是人体必需的微量元素，起到抗氧化的作用。 ①写出Se在周期表中的位置： 。 ②溶于水生成，向所得溶液中通入气体发生反应，生成Se和。写出与反应的化学方程式： 。 (3)下列说法正确的是 （填字母）。 a.原子半径： b.中存在的化学键为非极性共价键 c.非金属性：Cl＞Se＞Br 4．（23-24高三上·广东东莞·阶段练习）硼及其化合物在工农业生产、新型材料等方面应用广泛。回答下列问题： (1)B的基态原子核外电子排布式为 。 (2)硼、铝同主族，晶体硼的熔点为，而金属铝的熔点为，试从晶体结构解释其原因： ． (3)抗坏血酸的分子结构如图所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为 ；推测抗坏血酸在水中的溶解性： （填“难溶”或“易溶”）于水；抗坏血酸分子中，含有 个手性碳原子。 (4) 已知铁和镁形成的晶胞如图所示： ①图中a处原子坐标参数为 。 ②已知该晶胞密度为为阿伏加德罗常数的值。该晶胞中原子与原子的最近距离是 （用含、的代数式表示，的相对原子质量为56，的相对原子质量为24）。 5．（23-24高三上·陕西西安·阶段练习）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。SiCl4 是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为 。SiCl4可发生水解反应，机理如下： 含 s、p、d 轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体 SiCl4(H2O)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(CH3SH，7.6 ℃)之间，其原因是 。 (3)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为 ZnO/ZrO2 固溶体。四方 ZrO2 晶胞如图所示。Zr4＋离子在晶胞中的配位数是 ，晶胞参数为 a pm、a pm、c pm，该晶体密度为 g·cm-3(写出表达式)。在 ZrO2 中掺杂少量 ZnO 后形成的催化剂，化学式可表示为 ZnxZr1-xOy，则 y= (用 x 表达)。 6．（23-24高三上·四川资阳·阶段练习）制备的实验操作如下：向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液；若加入极性较小的溶剂(如乙醇)，将析出深蓝色的晶体。回答以下问题： (1)基态价层电子排布式为 。 (2)“沉淀溶解”时发生反应的离子方程式为 。 (3)N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 (4)沸点：NH3>PH3，原因为 。 (5)1mol[Cu(NH3)4]2+含有σ键的数目为 。 (6)写出一种与互为等电子体的分子的化学式 。 (7)S与形成的某化合物晶体的晶胞(实心点表示，空心点表示S)如图所示： ①该化合物的化学式为 。 ②已知该晶胞的晶胞参数为，阿伏加德罗常数为NA，则该晶胞的密度为 (只列计算式)。 7．（23-24高三上·宁夏石嘴山·阶段练习）黄金是一种非常重要的金属。不仅是用于储备和投资的特殊通货，同时又是首饰业、电子业、现代通讯。航天航空业等部门的重要材料。 (1)金能溶解于王水中：Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO(g)+2H2O，请分析H[AuCl4]中Au3+的配体是 ，配位数是 。 (2)开采的金矿可用氰化法提取：先以氰化钠(NaCN)溶液处理粉碎的金矿石得到NaAu(CN)2，再用锌还原：Zn+2NaAu(CN)2=2Au+Na2[Zn(CN)4]。Zn与CN-形成的配离子为正四面体形，Au(+1价)与CN-形成的配离子为直线形。 ①NaAu(CN)2中配合离子[Au(CN)2]-中σ键和π键个数之比是 ，配体CN-杂化方式是 。 ②写出 Zn的电子排布式 ，C、N、Na的第一电离能由大到小顺序为 。 (3)AuCl3是一种褐红色晶体，吸湿性极强，易溶于水和乙醇，无论是固态还是气态，它都是以二聚体Au₂Cl6的形式存在。依据以上信息判断AuCl2晶体的结构属于 晶体，写出Au2Cl6的结构式 。 (4)某种铀氮化物的晶体结构与MgO相同。MgO的Bom-Haber循环如图所示。 ①MgO晶格能为 kJ·mol-1。 ②Al的第二电离能大于Mg的第二电离能，是由于Al+的半径较Mg+小、Al+的核电荷更高以及 。 (5)另一种铀氮化物的晶胞如下图所示(白球-U原子，黑球-N原子)，U“原子”作面心立方最密堆积。 ①铀元素的化合价为 ②U“原子”的配位数为 。已知晶胞参数为a nm，则晶体的密度为 g/cm3(列出计算式)。 8．（23-24高三上·吉林长春·期中）依据原子结构知识回答下列问题。 (1)下列有关说法错误的是___________。 A．简单离子的还原性： B．在元素周期表第二周期中元素原子的第一电离能介于硼和氮之间的元素有两种 C．焰色试验与电子跃迁有关 D．基态铝原子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为球形 (2)基态V原子中具有 种不同能量的电子，具有 种不同空间运动状态的电子，具有 种不同运动状态的电子。 (3)基态Cr原子的简化电子排布式为 ，基态Se原子的价电子轨道表示式为 。 (4)元素Cu在元素周期表中的位置 ，属于 区，化合物在加热条件下容易转化为，从原子结构的角度解释原因 。 (5)是离子晶体，其形成过程中的能量变化如图所示。 可知，Li原子的第一电离能为 ，键键能为 。 9．（23-24高三上·甘肃酒泉·阶段练习）磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。黑磷与石墨类似，也具有层状结构(如图1)。为大幅度提高锂电池的充电速率，科学家最近研发了黑磷—石墨复合负极材料，其单层结构俯视图如图2所示。回答下列问题。 (1)基态磷原子的价电子轨道表示式为 ，第三周期中基态原子的第一电离能比P小的元素有 种。 (2)根据图1和图2的信息，下列说法正确的有 (填字母)。 a．黑磷区P—P键的键能不完全相同 b．黑磷与石墨都属于混合型晶体 c．复合材料单层中，磷原子与碳原子之间的作用力为范德华力 (3)如图为石墨烯的结构，若C—C键键长为a pm，则石墨烯的密度 (用含a的代数式表示，阿伏加德罗常数的值为)。 (4)石墨晶体由层状石墨“分子”按“ABAB”方式堆积而成，如图a所示，图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。1个六方石墨晶胞中碳原子的个数为 ，D处碳原子的分数坐标为，则E处碳原子的分数坐标为 。石墨可作锂离子电池的负极材料，锂离子电池充电时，嵌入石墨层间。当嵌入最大量时，晶体部分结构的俯视示意图如图b，此时C与的个数比是 ，嵌入最大量后，一个晶胞的质量 g(用表示阿伏加德罗常数的值)。 10．（2023·四川南充·一模）金属钛有“生物金属、海洋金属、太空金属”的美称。有些含钛的化合物在耐高温、环保或者抑菌方面有着重要的应用，钛元素也被称为“健康钛”。 (1)Ti元素位于元素周期表的 区，基态原子价电子排布式为 。 (2)TiCl4与SiCl4互为等电子体。SiCl4可以与N-甲基咪唑发生反应。 ①TiCl4分子的空间构型为 。 ②N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ，C、N、Si的电负性由大到小的顺序为 ，1个含有 个π键。 (3)TiCl4可以与胺形成配合物，如TiCl4(H2NCH2CH2NH2)。H2NCH2CH2NH2中提供电子对形成配位键的原子是 。 (4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似(如图)，其中阴离子(N3-)采用面心立方、最密堆积方式，X-射线衍射实验测得氮化钛的晶胞参数(晶胞边长)为a pm，则r(N3-)为 pm。该氮化钛的密度为 g•cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式)。 11．（23-24高三上·北京·阶段练习）蛋氨酸铬(Ⅲ)配合物是一种治疗Ⅱ型糖尿病的药物，其结构简式如图所示，请回答下列问题： (1)比较S原子和O原子的电负性大小，从原子结构的角度说明理由： 。 (2)基态原子的价层电子排布式是 。金属离子外层未排满的d轨道可以存取电子，降低活化能，使分解反应容易发生。根据该原理，下列金属离子能催化双氧水分解的是 。(填写序号) A．     B．     C．    D． (3)蛋氨酸铬(Ⅲ)配合物的中心铬离子的配位数为 ，氮原子的杂化方式为 。 (4)化学式为的化合物有三种结构，分别呈紫罗兰色、暗绿色、亮绿色，且的配位数均为6，将它们配制成等体积等物质的量浓度的溶液，分别加入足量溶液，依次所得沉淀的物质的量之比为，则呈亮绿色的配合物，其配离子可表示为 。分子与形成配位键后键角 (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。已知氮化铬的晶体密度为摩尔质量为为阿伏加德罗常数的值，则立方体晶胞的边长为 (，列出表达式)。 12．（2024·四川自贡·一模）铜、铁及其化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题： (1)某氨基吡啶衍生物铜配合物X的结构简式如下图所示。 ①基态氮原子的价层电子排布图为 ，在元素周期表中铜属于 (填“s”、“p”、“d”或“ds”)区。 ②C．N、O元素原子的第一电离能由大到小的顺序为 。 ③X中的配位数是 ，C原子的杂化轨道类型为 。 (2)胆矾的简单平面结构式如图所示。 胆矾的化学式用配合物的形式可表示为 ；其阴离子的立体构型为 。 (3)铁与硫能形成多种化合物，某种化合物的晶胞结构如下图所示。该化合物的化学式是 ；若该晶胞边长为，为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为 。 13．（23-24高三上·福建厦门·期中）我国在新材料领域的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站的制作材料中含有B、C、N、P、Ti、Ni、Cu等元素。回答下列问题： (1)下列硼元素的不同微粒，失去一个电子需要吸收能量最大的是 (填标号，下同)；用光谱仪可捕捉到发射光谱的是 。 A．                       B． C．                D． (2)立方氮化硼(BN)硬度大、熔点为3000℃，其晶体类型为 。制备氮化硼(BN)的一种方法为，则和的键角较大的是 (填化学式)。 (3)一种配合物的结构如图所示。 ①组成该配合物的第二周期元素的电负性由大到小的顺序是 (填元素符号)。 ②该配合物中的配位数为 。 ③该配合物中存在的化学键类型有 (填标号)。 A．离子键    B．键    C．键    D．氢键                E．配位键 (4)铁基合金中掺入B、N、P等元素可提高韧性、强度、耐磨性等。 ①的沸点高于的主要原因为 。 ②液态磷酸的导电机理如下图所示。液态磷酸中存在的两种离子符号为 ，其中阳离子中原子的杂化方式为 。 (5)GaAs的晶胞结构如图甲。将掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料(图乙)。 ①GaAs晶体密度为，相对分子质量为M，NA表示阿伏加德罗常数的数值，则晶胞中距离最近的两个Ga原子间距离为 。 ②掺杂Mn之后，晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为 (化为最简整数比)。 14．（2023·上海闵行·一模）铬(Cr)是重要的战略金属资源。2021年，我国科研团队研究发现含铬材料在室温下具有超离子行为，为未来新结构二维材料的合成和探索提供了新思路。 (1)基态铬原子的价电子排布式为 ，其核外有 种不同运动状态的电子。 (2)铬的第二电离能和锰的第二电离能分别为、。的原因是 。 (3)的熔点(83℃)远低于的熔点(1100℃)，是因为 。 (4)热稳定性： (选填“>”或“<”)，原因是 。(双选) A．水分子间存在氢键    B．电负性： C．水的沸点较高    D．非金属： (5)为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是_____。 A．溶液中： B．标准状况下，含个硫原子的硫单质体积约为22.4L C．将和混合于密闭容器中，充分反应后，转移的电子数为 D．和混合气通入过量溶液中，所得溶液中和总数为 15．（23-24高三上·上海静安·期中）一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，结构简式如图所示。 (1)其中所涉及的非金属元素的电负性由大到小的顺序是 ，分子的空间构型为 。 (2)甘氨酸易溶于水，试从分子结构角度解释 。 ①N的价电子层的电子排布式为 ；分子的电子式为 。 ②中碳原子采取的杂化类型为 ；分子中存在 个σ键和 个π键。 ③C、N、O三原子的第一电离能的最高的是 16．（23-24高三上·山东临沂·阶段练习）X、Q、Y、Z、W、M、R、T是原子半径依次增大的前四周期元素，基态R原子核外电子有9种空间运动状态，并有2个单电子；基态的d轨道半充满。由上述元素中的六种组成的一种化合物常作为“相转移催化剂”被广泛应用于有机合成中，其结构简式如图Ⅰ所示。 回答下列问题： (1)基态R原子的价电子排布式为 的，第一电离能小于R的同周期元素有 种。 (2)的结构如图Ⅱ所示，分子中存在大键，比较键长：① ②(填“>”“<”或“=”)，理由是 。 (3)分子中M原子的杂化方式为 ，熔点比 (填“高”或“低”)；中T的化合价为，且含有4个价的Y，则该分子中键与键的个数比为 。 (4)53号元素A的电负性与W近似相等，水解反应的产物为 。 17．（23-24高三上·天津河北·期中）我国正在建造第四艘航空母舰，镍铬钢抗腐蚀性能强，可用于建造航母。 (1)航母甲板镍铬钢表面涂有一层耐高温的材料聚硅氧烷，基态原子的价电子排布式为 ，基态原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形，元素C、O、F的电负性由大到小的顺序为 。 (2)海洋是航母的摇篮，也是元素的摇篮，海水中含有大量F、、I元素。 ①的空间构型为 ,其中O原子杂化方式为 杂化。 ②海水综合利用中用水溶液吸收,吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为 ，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是 。 (3)海底金属软泥是在海洋底覆盖着的一层红棕色沉积物，蕴藏着大量的资源，含有硅、氧化铁、锰、锌等。与形成的一种晶胞结构如下图所示（黑球表示，白球表示），的配位数为 。晶胞边长为相对分子质量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为 。 18．（23-24高三上·河北沧州·期中）非金属氮的化合物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题： (1)基态N原子核外电子的空间运动状态有 种；第二周期元素中，第一电离能介于B和N之间的元素有 种。 (2)气态N2O5的分子结构为，而固态N2O5则由一种直线形的阳离子X与一种平面正三角形的阴离子Y构成，X的化学式为 ，Y的离域π键可表示为 。 (3)和可形成如图所示的配合物离子，其中铁的一个配体为茂环阴离子()，该配体以π电子参与配位，其中与的单电子数相同的同周期元素有 种，配合物离子中与铁形成配位键的电子共有 个，S元素的杂化方式为 。 (4)甲乙酮肟()是一种重要有机合成活性试剂。其中，键与键夹角 (填“<”“>”或“=”)键与键夹角。 (5)氮化锂晶体中存在锂、氮原子共同组成的锂、氮层，锂原子以石墨晶体中的碳原子方式排布，N原子处在六元环的中心，同层中锂、氮的原子个数比为 ；设氮化锂晶体中，同层间距为apm，层与层间距为bpm，该物质的密度为 (用含a、b的式子表示)。 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) (2)助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗 (3) 1 (4) c a (5)Na2O 【详解】（1）Na位于第三周期第ⅠA族，其价层电子轨道表示为：，故答案为：； （2）NaCl熔点为800.8℃加入氯化钙后580℃即为熔融态，加入氯化钙能降低氯化钠的熔点，故答案为：助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗； （3）过氧化钠由钠离子和过氧根离子构成，电子式为，2molNa与1mol反应生成1mol放热510.9kJ，用热化学方程式表示为，过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气：，由方程式有2mol~2mole-参加反应则转移电子的物质的量为1mol，故答案为：、、、1； （4）采用空气和Na为原料可直接制备，需要除去空气中的二氧化碳和水蒸气，需要依次通过氢氧化钠溶液和浓硫酸，故答案为：c、a； （5）由晶胞图根据均摊法可知晶胞中原子个数Na：8、O：，Na与O的原子个数比为2:1，该氧化物的化学式为Na2O，故答案为：Na2O。 2．(1)c、b (2)氧离子半径小于氯离子半径，所以MgO的离子键强，晶格能大，熔点较高 (3) 6 、 > (4) () 【详解】（1）a状态为基态原子的2个2p电子和1个3s电子跃迁到3p轨道，原子能量增大；b状态为基态，能量最低；c状态为基态原子的3个2p电子跃迁3p轨道，能量比a状态更高；d状态为基态原子的1个3s电子跃迁到3p轨道，原子能量增大，但比a状态低。故能量最高的是c，能量最低的是b。 （2）MgO、均是离子晶体，氧离子半径小于氯离子半径，所以MgO的离子键强，晶格能大，熔点较高。 （3）根据图中结构可知，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6mol。配合物中饱和碳原子的杂化方式为sp3，C=O键中的碳原子杂化方式为sp2。键角1的碳原子是sp2杂化，键角2的碳原子是sp3杂化，中心原子杂化轨道越多，形成的键角越小，故键角1>键角2。 （4）根据图示，晶胞中全部在体内，共16个，X离子个数为，Y离子全部在体内，共有4个，根据电荷守恒关系得X是，Y是。p点在轴方向的投影占晶胞参数的，在轴方向的投影占晶胞参数的，在轴方向的投影占晶胞参数的，故其分数坐标为。n点在轴所在平面的投影离m点的距离为nm，n点到轴所在平面的距离为nm，故n、m之间的距离为。 3．(1) HClO4 (2) 第四周期VI A族 (3)b 【详解】（1）①的离子结构示意图为，故答案为； ②S，Cl，Se，Br和I元素的最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4，电离方程式为，故答案为HClO4；； ③短周期元素中，原子半径最大的元素为Na，电子式表示Na与Cl形成的简单化合物的形成过程为，故答案为； ④已知氰与卤素单质的性质相似，则氰与NaOH溶液在常温下反应的离子方程式为，故答案为。 （2）①Se在周期表中的位置为第四周期VI A族，故答案为第四周期VI A族； ②已知溶于水生成，向溶液中通入气体发生反应，生成Se和。写出与反应的化学方程式为，故答案为。 （3）a．根据图中元素周期表位置可知，原子半径大小为，故a错误； b．中存在的化学键为Cl-Cl，为非极性共价键，故b正确； c．同周期元素随着原子序数的递增，非金属性逐渐增大，同主族元素，随着原子序数的递增，非金属性减弱你所以非金属性：Cl＞Br＞Se，故c错误； 故答案选b。 4．(1)1s22s22p1 (2)Al为金属晶体，金属键不强，熔点不高；晶体硼为共价晶体，原子间以共价键结合，且共价键数量多，作用力较强，因此其熔点高于Al (3) sp2、sp3 易溶 2 (4) 【详解】（1）B为5号元素，基态原子核外电子排布式为1s22s22p1； （2）Al为金属晶体，金属键不强，熔点不高；晶体硼为共价晶体，原子间以共价键结合，且共价键数量多，作用力较强，因此其熔点高于Al； （3）抗坏血酸的分子中碳碳双键和碳氧双键中碳原子为sp2杂化，烷基中饱和碳原子为sp3杂化，故碳原子杂化方式为：sp2、sp3；抗坏血酸为极性分子，含羟基，能与水形成分子间氢键，易溶于水；如图所示，数字标注为手性碳原子：，共2个； （4）①如图所示，晶胞中a在xyz轴上的坐标投影分别为、、，故坐标是； ②铁原子与镁原子的最近距离为晶胞体对角线的，晶根据“均摊法”，晶胞中含个Fe、8个Mg，设晶胞参数为apm，则晶体密度为，，镁原子与铁原子的最近距离为。 5．(1) sp3 ② (2)甲硫醇不能形成氢键，甲醇和水可形成分子间氢键，而且水分子间形成的氢键多 (3) 8 2-x 【详解】（1）SiCl4中，Si的σ键数为4，无孤电子对，Si采取的杂化类型为sp3杂化；由图可知，中间体SiCl4(H2O)中Si的σ键数为5，Si采取的杂化类型为sp3d杂化，答案为②； （2）甲硫醇不能形成氢键，甲醇和水可形成分子间氢键，而且水分子间形成的氢键多，故甲醇的沸点介于水和甲硫醇之间； （3）Zr4+离子距面心的最近且等距的O原子有4个，面心的原子为两个晶胞共有，故Zr4+离子在晶胞中的配位数是8；晶胞体积=(a×a×c×10-30)cm3，该晶胞中Zr4+个数=8×+6×=4、O2-个数是8，晶胞密度==g/cm3；在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，化合物中Zn为+2价、Zr为+4价、O为-2价，则2x+4×(1-x)=2y，y=2-x。 6．(1)3d104s1 (2)或 (3)N＞O＞S (4)NH3、PH3均为分子晶体，NH3分子间存在氢键 (5)16NA (6)CCl4、SiCl4、CF4、SiF4等 (7) ZnS 【详解】（1）Cu是29号元素，基态电子排布式为[Ar]3d104s1，则基态Cu价层电子排布式为3d104s1； 故答案为：3d104s1； （2）“沉淀溶解”即发生的是氢氧化铜和氨气或氨水反应生成四氨合铜离子和氢氧根离子，其发生反应的离子方程式为或； 故答案为：或； （3）根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，因此N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞S； 故答案为：N＞O＞S； （4）NH3、PH3均为分子晶体，NH3分子间存在氢键，故沸点最高； 故答案为：NH3、PH3均为分子晶体，NH3分子间存在氢键； （5）1个氨气中有3个σ键，氨气与铜离子形成配位键，也是σ键，因此1mol[Cu(NH3)4]2+含有σ键的数目为16NA； 故答案为：16NA； （6）原子数相同、价电子数相同的微粒互为等电子体，则与互为等电子体的微粒为CCl4、SiCl4、CF4、SiF4等； 故答案为：CCl4、SiCl4、CF4、SiF4等； （7）①该晶胞中Zn的个数为个，S的个数为4个，该化合物的化学式为ZnS； 故答案为：ZnS； ②已知该晶胞的晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数为NA，则该晶胞的密度为； 故答案为：。 7．(1) Cl- 4 (2) 1：1 sp [Ar]3d104s2 N＞C＞Na； (3) 分子 (4) 3845 Al+为3s2相对稳定结构，破坏需要额外提供能量； (5) +6 8 【详解】（1）在配合物中，能提供孤电子对的为配位体，所以在H[AuCl4]中，配位体是Cl-，配位数为配位体的数目。故答案为：Cl-、4。 （2）①1个[Au(CN)2]−离子中，含有2个配位键，属于σ键，配体CN-的结构式为[C≡N]-，含有1个σ键和2个π键，则1个[Au(CN)2]−离子中，含有4个σ键和4个π键，即可推出1mol[Au(CN)2]−含有σ键和π键个数之比是1：1；CN-为直线形，C原子的杂化方式为sp；故答案为：1：1；sp； ②Zn原子核外有30个电子，根据构造原理其核外电子排布式为：[Ar]3d104s2 ；同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，N元素原子的2p能级有3个电子，为半满稳定状态，能量降低，失去电子需要的能量较高，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞C＞Li，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，第一电离能Li＞Na。故答案为：N＞C＞Na （3）AuCl3是一种褐红色晶体，吸湿性极强，易溶于水和乙醇，无论是固态、还是气态，它都是以二聚体Au2Cl6的形式存在，依据以上信息判断AuCl3晶体的结构属于分子晶体，Au2Cl6的结构式为：故答案为：分子，； （4）①MgO的晶格能为Mg2+(g)和O2-(g)生成MgO(s)放出的能量，则MgO的晶格能为3845kJ/mol； ②Al+的电子排布式为1s22s22p63s2，Mg+的电子排布式为1s22s22p63s1，可见Al的第二电离能大于Mg的第二电离能，是由于Al+的半径较Mg+小、Al+的核电荷更高以及Al+为3s2相对稳定结构，破坏需要额外提供能量； （5）另一种铀氮化物的晶胞是U原子作面心立方最密堆积，其中含有U的原子数目为，N原子数为8，其化学式为UN2； ①晶胞化学式为UN2，其中N为-3价，则铀元素的化合价为+6价； ②晶胞中顶点U原子最靠近的N原子数是1，顶点U为8个晶胞共用，则U原子的配位数为8；已知晶胞参数为anm，晶胞的体积为(a×10-7cm)3，晶胞的质量为g，则晶体的密度为g/cm3。 8．(1)BD (2) 7 13 23 (3) (4) 第四周期第IB族 ds 中Cu为+1价，价层电子排布：，核外电子排布处于全充满的稳定结构，中Cu为+2价，价层电子排布：，相对不如结构稳定 (5) 【详解】（1）A．元素的非金属性越强，其简单离子的还原性越弱，非金属性：F＞Cl＞Br，则简单离子的还原性：，A不符题意； B．在元素周期表第二周期中元素原子的第一电离能介于硼和氮之间的元素有Be、C、O三种元素，B符合题意； C．激发态原子释放能量变为基态原子，电子从较高能进跃迁至较低能级，C不符题意； D．基态铝原子占据的最高能级为p能级，p能级的电子电子云形状为哑铃形，D符合题意； 答案选BD。 （2）基态V原子核外电子排布式为，该原子中具有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7种不同能量的电子；s能级的电子有1种空间运动状态，p能级上的电子有3种不同空间运动状态，d能级上的电子有5种不同空间运动状态，所以具有1+1+3+1+3+3+1=13种不同空间运动状态的电子；每一个电子具有一种移动状态，所以具有23种不同运动状态的电子； （3）基态Cr原子的核电子排布式：，简化电子排布式：；基态Se原子的价电子为4s、4p能级上的电子，其价电子轨道表示式：； （4）Cu原子序数29，在元素周期表中位于第四周期第IB族；其核外电子排布式：，位于ds区；化合物在加热条件下容易转化为，从原子结构的角度解释原因：中Cu为+1价，价层电子排布：，核外电子排布处于全充满的稳定结构，中Cu为+2价，价层电子排布：，相对不如结构稳定； （5）Li原子的第一电离能为Li(g)原子失去1个电子形成Li+(g)所需要的能量，故Li的第一电离能为：；O=O键键能是指断裂1molO=O键生成O(g)原子所需能量，故O=O键的键能为：； 9．(1) 5 (2)ab (3) (4) 4 6：1 【详解】（1） 基态磷原子电子排布式为，所以价电子轨道表示式为；同周期元素从左到右，第一电离能呈逐渐增大的趋势，但第VA族元素电离能大于第VIA族，所以基态原子的第一电离能比P小的元素有Na、Mg、Al、Si和S。 （2）根据图1中键长的不同可判断，黑磷区P—P键的键能不完全相同，故a正确；黑磷与石墨相似，也具有层状结构，石墨属于混合型晶体，黑磷也是混合型晶体，故b正确；复合材料单层中，磷原子与碳原子之间作用力属于共价键，故c错误。 （3）由“均摊法”可知，每个平面正六边形中含个碳原子，图1中C—C键键长为a pm，平面正六边形面积为，则石墨烯的密度为 （4）石墨晶体的层与层之间的碳原子间不形成共价键，靠范德华力维系。1个六方石墨晶胞中，顶点有8个碳原子，棱心有4个碳原子，面心有2个碳原子，体心有1个碳原子，则晶胞中含碳原子的个数为，D处碳原子的分数坐标为，将x轴、y轴平移至中间层，通过建立有关E点与x、y轴的长方形，可确定E点在x轴的处，在y轴的处，在z轴的中点，即占z轴的，所以E处碳原子的分数坐标为。从图b中可以看出，每个都位于1个平面正六边形的中心，即平均每6个碳原子对应1个，所以此时C与的个数比是6：1.一个晶胞的质量为。 10．(1) d 1s22s22p63s23p63d24s2 (2) 正四面体 sp2 sp3 N>C>Si 2 (3)N (4) 【详解】（1）钛是22号元素，位于元素周期表的d区；其中每一个电子是运动状态都不同，钛是22号元素，电子数也是22，基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2， 故答案为：d；1s22s22p63s23p63d24s2； （2）①TiCl4分子中Ti原子价层电子对数为4，没有孤对电子，因此分子的空间构型是正四面体， 故答案为：正四面体； ②甲基的C原子形成4个键，无孤电子对，C原子价层电子对个数是4，为sp3杂化，环上C原子形成3个键，无孤电子对，价层电子对个数是3，为sp2杂化；元素非金属性越强，其电负性越大，元素的非金属性大小：N>C>Si，则电负性大小顺序：N>C>Si； 共价单键为键、共价双键中含有1个键、1个键，则中含有2个键， 故答案为：sp2，sp3；N>C>Si；2； （3）在TiCl4(H2NCH2CH2NH2)中Ti原子与H2NCH2CH2NH2的2个N原子形成配位键，即提供电子对形成配位键的原子是N， 故答案为：N； （4）紧邻的N原子所在的位置为晶胞面对角线的一半，所以r(N3-)= pm；该该晶胞中含有Ti原子数为：=4，含有的N原子数为：=4，晶胞边长为apm，则该晶胞的密度 故答案为：，。 11．(1)电负性O > S，O和S为同主族元素，电子层数S > O，原子半径S > O，原子核对最外层电子的吸引作用O > S (2) 3d54s1 AB (3) 6 sp3 (4) [Cr (H2O)4 Cl2]+ 变大 (5) 【详解】（1）电负性：O>S，理由：O和S为同主族元素，电子层数S>O，原子半径S>O，原子核对最外层电子的吸引作用O>S； （2）基态Cr原子的简化电子排布式为[Ar]3d54s1，即价层电子排布式是3d54s1；金属离子外层d轨道未排满电子，则可催化双氧水分解： A．Cr3+价层电子排布式3d3，d轨道未排满电子，A能催化； B．Cu2+价层电子排布式3d9，d轨道未排满电子，B能催化； C．47Ag+价层电子排布式4d10，d轨道已排满电子，C不能催化； D．Ga原子价层电子排布式4s24p1，价层无d轨道，即Ga3+不能存取电子 ，D不能催化； 故选AB。 （3）由结构可知中心铬离子与周围6个原子以配位键结合，则中心铬离子的配位数为6，N原子含1个孤电子对、3个成键电子对，价层电子对数为1+3=4，则为sp3杂化； （4）三种化合物中，Cr3+的配位数均为6，根据加入AgNO3溶液的现象判断：亮绿色的化合物中有1个Cl-位于配离子外，则配离子内含2个Cl-、4个H2O，中心离子为Cr3+，其配离子可表示为[Cr(H2O)4Cl2]+；H2O分子与Cr3+形成配位键后，孤电子对对成键电子对的排斥力减小，导致H-O-H键角变大； （5）晶胞中含N原子个数为，含Cr原子个数为，晶胞体积为，所以晶胞边长为。 12．(1) ds 5 和 (2) 正四面体 (3) 【详解】（1） 氮是7号元素，基态氮原子的价层电子排布图为，在元素周期表中铜的价层电子排布式为，属于ds区；同周期元素从左到右，第一电离能呈增大的趋势，N的2p能级为半充满结构，第一电离能比同周期相邻元素的大，故 C、N、O 元素原子的第一电离能由大到小的顺序为；X中的配位数是5，环上的双键碳为杂化，甲基上的碳为杂化，故C原子的杂化轨道类型为和； （2）胆矾的化学式用配合物的形式可表示为，硫酸根离子的中心原子硫的价层电子对数为4，孤电子对数为0，其立体构型为正四面体形； （3）由图知，Fe位于顶点和面心，其个数为，位于棱上和体心，其个数为，故该化合物的化学式是，则该晶体的密度为。 13．(1) A CD (2) 共价晶体 (3) 4 BCE (4) 中能用于形成氢键的氢原子数更多(氢原子的空间位阻小于甲基，更容易形成氢键) 、 (5) 5∶27∶32 【详解】（1）硼元素的原子序数为5，基态电子排布式为1s22s22p1，激发态原子中电子的能量高于基态原子中电子的能量，失去一个电子所需能量小于基态原子，基态原子中第一电离能小于第二电离能。由轨道表示式可知，A失去一个电子需要克服第二电离能，B失去一个电子需要克服第一电离能；C、D均为激发态，D失去一个电子需要能量最小，故选 A； 发射光谱是由能量较高的激发态电子跃迁回到能量较低的激发态或基态过程中产生的光谱，C、D均为激发态，故用光谱仪可捕捉到发射光谱的是C、D项。 （2）氮化硼为共价化合物，由立方氮化硼硬度大，熔点高，可以判断其为共价晶体； BC13中心硼原子价层电子对数为3，发生sp2杂化，其空间构型为平面三角形，键角为120°；NH3中心氮原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，由于存在孤电子对，键角小于109°28′，为107°，故键角 BCl3>NH3。 （3）①组成该配合物的第二周期元素有 C、N、O，由元素周期律可知电负性大小顺序是 O>N>C； ②由配合物的结构可知，Ni2+的配位数为4，该配合物中碳原子有 sp2、sp3两种杂化方式； ③由配合物的结构可知，该配合物中存在的化学键有σ键、π键、配位键。 （4）①N2H4和(CH3)2NH 均能形成氢键，而N2H4中能用于形成氢键的氢原子更多，且氢原子的空间位阻小于甲基，更容易形成氢键，因此N2H4的沸点比(CH3)2NH高； ②由题意可知，液态磷酸能导电，说明存在自由移动的离子，结合图可知，质子发生迁移后形成的两种离子分别为和，中P原子的价层电子对数为4，杂化方式为sp3杂化。 （5）①图甲中，GaAs 的相对分子质量为M，晶体密度为，NA表示阿伏加德罗常数的值，由图可知一个晶胞中含有Ga的个数为个，含有 As 原子个数为4个，则晶胞参数为，由图可知晶胞中距离最近的两个 Ga 原子间距离为面对角线的一半，故有； ②图乙中，a、b的分数坐标分别为(0，0，0)和(1，1，0)，则c点 Mn 位于左侧面的面心上，故其分数坐标为(0，，)，掺杂Mn之后，一个晶胞中含有的 Mn个数为，含有Ga的个数为，含有 As 原子个数为4个，故晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为 ∶∶4=5∶27∶32。 14．(1) 3d54s1 24 (2)Cr+的价电子结构为稳定的半充满结构3d5，不易失去电子，Mn+的价电子结构为3d54s1，易失去电子 (3)为分子晶体，为离子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体 (4) > BD (5)A 【详解】（1）铬元素的原子序数为24，基态原子的价电子排布式为3d54s1，由泡利不相容原理可知，铬原子核外有24种不同运动状态的电子，故答案为：3d54s1；24； （2）铬元素的原子序数为24，失去1个电子的Cr+的价电子结构为稳定的半充满结构3d5，不易失去电子，锰元素的原子序数为25，失去1个电子的Mn+的价电子结构为3d54s1，易失去电子，所以铬元素的第二电离能大于锰元素，故答案为：Cr+的价电子结构为稳定的半充满结构3d5，不易失去电子，Mn+的价电子结构为3d54s1，易失去电子； （3）三氯化铬是熔点低的分子晶体，三氟化铬是熔点较高的离子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体，所以三氯化铬的熔点低于三氟化铬，故答案为：为分子晶体，为离子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体； （4）非金属元素的非金属性越强，电负性越大，简单氢化物的稳定性越强，氧元素的电负性大于硫元素，非金属性强于硫元素，所以水的稳定性强于硫化氢，故答案为：>；BD； （5）A．硫酸溶液中硫酸完全电离出氢离子和硫酸根离子，水部分电离出氢离子和氢氧根离子，则1mol/L硫酸溶液中，故正确； B．标准状况下，硫单质为固态，无法计算含有NA个硫原子的硫单质的体积，故错误； C．二氧化硫和氧气的催化氧化反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，则无法计算2mol二氧化硫和1mol氧气充分反应时，电子转移数目小于4N A，故错误； D．亚硫酸根离子是二元弱酸根离子，在溶液中分步水解使溶液呈碱性，则由原子个数守恒可知，1mol二氧化硫和三氧化硫混合气通入过量氢氧化钠溶液中，所得溶液中亚硫酸根离子和硫酸根离子总数小于1mol×NAmol—1=NA，故错误； 故选A。 15．(1) O＞N＞C＞H V形 (2) 甘氨酸为极性分子，且分子中的氨基和羧基都能与水分子形成氢键 2s22p3 sp3 3 2 N 【详解】（1）元素的非金属性越强，其电负性就越大，由结构简式可知，一水合甘氨酸锌分子中非金属元素的非金属性强弱顺序为O＞N＞C＞H；水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，则水分子的空间构型为V形，故答案为：O＞N＞C＞H；V形； （2）甘氨酸分子是结构不对称的极性分，子且分子中的氨基和羧基都能与水分子形成氢键，所以甘氨酸易溶于水，故答案为：甘氨酸为极性分子，且分子中的氨基和羧基都能与水分子形成氢键； ①氮元素的原子序数为7，基态原子的价电子层的电子排布式为2s22p3；氨分子是只含有共价键的共价键化合物，电子式为，故答案为：2s22p3；； ②甲烷分子中碳原子的价层电子对数为4，则分子中碳原子的杂化方式为sp3；乙炔分子中单键为σ键，碳碳双键中含有1个σ键和2个π键，则乙炔分子中含有3个σ键和2个π键，故答案为：sp3；3；2； ③同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，故答案为：N。 16．(1) 4 (2) > 硝酸中端基2个氧原子参与形成大键，原子轨道重叠程度大，使N-O键键长变短 (3) 高 (4)、 【分析】X、Q、Y、Z、W、M、R、T是原子半径依次增大的前四周期元素，基态R原子核外电子有9种空间运动状态，有9个原子轨道，并有2个单电子，则核外有16个电子，R是S元素；基态的d轨道半充满，T是Cr元素。X、Q、Y、Z、W、M原子半径依次增大,X能形成1个共价键，X是H元素；Y形成2个共价键，Y是O元素； W形成4个共价键，W是C元素；Z形成4个共价键带1个正电荷、M形成4个共价键带1个负电荷，Z是N元素、M是B元素，则Q是F元素。 【详解】（1）R是S元素，基态R原子的价电子排布式为，第一电离能小于S的同周期元素有Na、Mg、Al、Si，共4种。 （2）硝酸中端基2个氧原子参与形成大键，原子轨道重叠程度大，使N-O键键长变短，所以键长①>②。 （3） 分子中B原子形成4个σ键，B原子杂化方式为sp3；分子间能形成氢键，熔点比C2H6高；CrO5中Cr的化合价为，且含有4个价的O，则CrO5的结构式为，该分子中键与键的个数比为7:1。 （4）53号元素I的电负性与C近似相等，由于F原子电负性大，所以CF3I中I显正价，所以水解反应的产物为、。 17．(1) 3d54s1 哑铃形 F＞O＞C (2) V 形 sp3 SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+ 强酸对设备的严重腐蚀问题 (3) 4 【详解】（1）Cr 为 24 号元素，核电荷数为 24，根据核外电子的排不规律，故基态 Cr 原子的价电子排布式为 3d54s1；Si元素为14 号元素，核电荷数为 14，核外电子排布式为 1s22s22p63s23p2，最高能级为3p 能级，3p 能级电子云轮廓图为哑铃形；非金属性：F＞O＞C，则 C、O、F 的电负性由大到小的顺序为 F＞O＞C； （2）①OF2分子的中心原子为 O 原子，其中含有的孤电子对数为 2，σ键数为 2，价层电子对数为 4，所以 OF2的空间构型为 V 形，其中心O 原子的杂化方式为 sp3 杂化；故答案为：V 形；sp3； ②粗溴的精制过程是先将粗溴用SO2水溶液吸收，将其转变成Br-，再通Cl2，最后蒸馏得到高纯溴，用SO2水溶液吸收Br2的吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是强酸对设备的严重腐蚀问题； （3）由硫化锌的晶胞结构可知，每个锌离子的周围与之等距离的硫离子有 4 个，所以锌离子的配位数为 4；锌离子在晶胞内部，其数目为 4，含有硫离子的数目6×+8×=4，一个晶胞的体积为(a×10-7)3cm3，则晶体的密度为。 18．(1) 5 3 (2) (3) 3 12 sp3 (4)> (5) 2：1 【详解】（1）N是7号元素，核外7个电子占据了5个原子轨道，有5种空间运动状态；第二周期元素中，第一电离能介于B和N之间的元素有：Be、C、O共3种。 （2）固态则由一种直线形的阳离子X与一种平面正三角形的阴离子Y构成，X的化学式为，Y的化学式为，的中心原子氮原子的价层电子对数为，杂化方式为，参与形成离域π键的电子包括每个氧原子上的一个电子和氮原子上的两个电子，还有得到的一个电子共6个电子，则Y的离域π键可表达； （3）是28号元素，是原子失去最外层2个电子形成的，核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d8，有2个未成对电子，同周期有2个未成对电子的元素还有、、共3种；铁的一个配体为茂环阴离子()，该配体以π电子参与配位，离子中大π键是，再加上2个S和1个C各提供2个电子，配合物离子中与铁形成配位键的电子共有12个；S原子形成3个共价键，S原子上还有一对孤电子对，故S原子杂化类型为sp3杂化； （4）中的均采用杂化，但原子有1对孤电子对，原子没有孤电子对，由于孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，所以键与键夹角大于键与键夹角； （5）根据石墨晶体结构可知1个Li原子被3个六元环共用，所以1个六元环中含有个Li原子，而N原子处于六元环中心，所以其个数为1，则同层中锂、氮的原子个数比为2 :1；根据均摊法，晶胞中N原子(黑球)的个数为，Li原子的个数为，所以晶胞的质量为；底面为菱形，边长为apm，底面积为，高为bpm，则晶胞的体积为，所以密度 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 $$