第二部分 小卷练透31-32 物质结构与性质(A&B)-【师大金卷】2025年高考化学一轮二轮衔接复习小卷练透阶段测试卷（新高考）

新教材化学３１—２　 小卷练透３１　物质结构与性质(A) 非选择题:本题共５小题,共７０分. １．(１４分)(２０２４􀅰包头一模)由哈工大和香港中文大学联合研发的 基于非牛顿流体的磁驱动“黏液机器人”,由聚乙烯醇、硼砂和钕磁 铁等材料混合制成.因具有导电和强大的变形功能,未来有望用 于医疗保健、精准货物运输及电子修复等领域. (１)聚乙烯醇( )可溶于水,原因是　　　　　　　　　　 　　　　　. (２)硼砂[Na２B４O５(OH)４􀅰８H２O]阴离子是 由两个 H３BO３ 和两个[B(OH)４]－ 缩合而成 的双六元环,结构如图所示. ①硼砂的组成元素中,第一电离能由大到小 顺序是　　　　;硼砂晶体中存在的化学键 类型有　　　　. A．离子键　　B．共价键　　C．氢键　　D．配位键　　E．金属键 ②硼砂阴离子中,硼原子杂化轨道类型为　　　　. (３)钕磁铁又称为钕铁硼磁铁,因其超强的磁性被誉为“永磁之 王”.基态钕原子价电子排布式为４f４６s２,钕位于元素周期表的 　　　　区;基态二价铁离子 M 层电子排布式为　　　　. (４)硼、铝同主族,晶体硼的熔点为２３００℃,而金属铝的熔点为 ６６０􀆰３℃,原因是　　　　　　　　　　　　　. (５)钕(Nd)是最活泼的稀土金属之 一,晶体结构属于六方晶系,晶胞结 构如图所示(α＝β＝９０°,γ＝１２０°). ①原子坐标参数 A 为(０,０,０),C为 (０,１,１),B为　　　　. ②该晶胞中含有　　　　个钕原子; 该晶体的密度为ρg􀅰cm－３,NA 为 阿伏加德罗常数的值,则Nd的摩尔质量M＝　　　　g􀅰mol－１. (列出表达式,不必计算结果) ２．(１４分)(２０２４􀅰临沂一模)铜及其化合物在医疗卫生、工农业生产 等方面有广泛应用.回答下列问题: (１)基态Cu原子中,核外电子占据的最高能层符号为　　　　;基 态Cu２＋的价电子排布式为　　　　. (２)Cu２＋ 与 H２O、NH３、Cl－ 均可形成配位数为 ４ 的配离子: [Cu(H２O)４]２＋、[Cu(NH３)４]２＋、[CuCl４]２－.其转化关系如图 所示: ①[Cu(H２O)４]２＋ 中 H—O—H 的键角　　　　(填“＞”“＜”或 “＝”)H２O中 H—O—H 的键角. ②[CuCl４]２－ 呈黄色,溶液Ⅰ呈黄绿色的原因是　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　;溶液Ⅰ加水稀释呈蓝色, 其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. ③向溶液Ⅱ中缓慢通入 NH３ 至过量,观察到的现象是　　　　　 　　　　　　　　　　. (３)黄铜矿晶胞结构如图所示(晶胞参数a≠ c,α＝β＝γ＝９０°,与单个Fe键合的S有　　 　　个.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,如原子１的分数坐标为 ( ３４, １ ４ ,１ ８) ,则原子２的分数坐标为　　　　;若 NA 为阿伏加德罗常数的值,则晶胞密度ρ＝　　　　g􀅰cm－３. ３．(１４分)(２０２４􀅰聊城一模)元素周期表中,第四周期元素单质及其 化合物在化工生产和研究中有重要的应用. (１)Ti能形成化合物[TiCl(H２O)５]Cl２􀅰H２O,该化合物中 Ti３＋ 的配位数为　　　　,在该化合物中不含　　　　(填标号). A．σ键 B．π键 C．配位键 D．离子键 E．极性键 F．非极性键 (２)在 ZnO 催化作用下,呋喃( )可与氨反应,转化为吡咯 ( ),吡咯分子中所有原子共平面,已知大π键可以用 Πnm 表 示,其中m 表示参与形成大π键的原子数,n代表大π键中的电子 数,则吡咯中大π键可以表示为　　　　.呋喃的熔、沸点　　 　　吡咯(填“高于”或“低于”),原因是　　　　　　　　　　　 　　　　　. (３)[Co(DMSO)６](ClO４)２ 是一种紫色晶体,其中 DMSO为二甲 基亚砜,化学式为SO(CH３)２.SO(CH３)２中 C—S—O 键角　　 　　CH３COCH３中C—C—O键角(填“大于”“小于”或“等于”). (４)硒氧化铋是一类全新二维半导体芯片 材料,为四方晶系晶胞结构(如图所示),可 以看成带正电的[Bi２O２]２n＋n 层与带负电的 [Se]２n－n 层交替堆叠.据此推断硒氧化铋 的化学式为　　　　.晶胞棱边夹角均为 ９０°,则晶体密度的计算式为　　　　g􀅰 cm－３(NA 为阿伏加德罗常数的值). ４．(１４分)(２０２４􀅰济南一模)含氮物质在工业 上应用非常广泛.将单质钡(Ba)、铼(Re)以一定比例混合,于特 制容器中加热,依次通入 N２、O２ 可制得某黑色晶体,该晶体晶胞 如图所示,含有多个由Ba(＋２)、Re(＋４)、O(－２)和 N(－３)组成 的八面体与平面三角形,括号中为其化合价. 回答下列问题: (１)基态Ba原子的简化电子排布式为　　　　,N、O、Ba简单氢 化物的沸点由高到低的顺序为　　　　　　　　(填化学式). (２)NO－３ 中 N 原子的杂化方式为　　　　,下列离子或分子与 NO－３ 互为等电子体的是　　　　(填标号). a．CO２－３ b．ClO－３ c．SO３ d．SO２－３ (３)苯 胺 ( 􀜏 􀜏 􀜍 NH２ )中 N 原 子 与 苯 环 形 成 pＧπ 共 轭, 􀜏 􀜏 􀜍 CH３ NH２ 、 􀜏 􀜏 􀜍 NH２ 、 􀜏 􀜏 􀜍 CH２ NH２ 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　　　　. (４)该晶体中含有的八面体和平面三角形的个数比为　　　　,晶 体的化学式为　　　　. (５)晶胞参数为apm、apm、cpm,α＝β＝９０°,γ＝１２０°,该晶体的密 度为　　　　g􀅰cm－１(写出表达式). ５．(１４分)(２０２４􀅰济宁一模)氮族元素在生产、生活和科研中应用广 泛.回答下列问题: (１)Co(NH３)３＋６ 配离子结构如图１所示,Co３＋ 位于正八面体的中 心,则１个 Co(NH３)３＋６ 配离子中共价键的个数为 　　 　　, Co(NH３)３Cl３的空间结构有　　　　种. 　 　 (２)氮族元素杂芴化合物(E＝N、P、As、Sb、Bi)结构如图２所示. As原子的价电子排布式为　　　　,C—N—C键角之和为３６０°, C—As—C键角之和为２８４􀆰９°,原因为 　 　. (３)尿素分子结构如图３所示,H、C、N、O的电负性由大到小顺序 为　　　　,C、N原子杂化方式分别为　　　　　　 (４)尿素分子是无色或白色针状晶体,该晶体属于四方晶系,晶胞 参数为anm、bnm、cnm(a＝b≠c),α＝β＝γ＝９０°,晶胞结构如图 ４,若用 代表尿素分子如图 ５,该晶体的密度为 　　 　　g 􀅰cm－３. 新教材化学３１—１ 新教材化学３２—２　 小卷练透３２　物质结构与性质(B) 非选择题:本题共５小题,共７０分. １．(１４分)(２０２４􀅰青岛一模)金属及其化合物广泛应用于生产、生 活、国防等多个领域.回答下列问题: (１)金属 Hf(原子序数７２)常用于钨丝制造工业,其基态原子价电 子排布式为　　　　.基态Br原子能量最高的电子所在轨道形 状为　　　　　　. (２)AlCl３、FeCl３ 等金属氯化物易发生二聚,写出 AlCl３ 二聚物的 结构式　　　　,该分子中 Al原子的杂化方式为　　　　　　. (３)CuSO４􀅰５H２O简单的平面结构如图,则该晶体的化学式应表 示为　　　　　　　　. 该晶体中含有的微粒间作用力有　　　　(填标号).水分子①的 键角　　　　１０４􀆰５°(填“大于”“小于”或“等于”),原因为　　　 　　　　　　　　　　　. a．离子键　b．氢键　c．非极性共价键　d．极性共价键　e．配位键 (４)金属 Hf溴化物离子八面体钾盐晶胞结构如图,化学式为　　 　　.已知晶胞参数为anm,则该晶体的密度为　　　　g􀅰 cm－３(设NA 为阿伏加德罗常数的值,该化合物式量为M). ２．(１４分)(２０２４􀅰泰安一模)钾、铁和硒(Se)元素在医药、催化、材料 等领域有广泛应用.回答下列问题: (１)基态铁原子的价电子排布式为　　　　.阴阳离子的电子云 分布在对方离子的电场作用下发生变形的现象称为离子极化,电 荷密度越高,极化能力越强.FeCl３ 和FeCl２ 相比,化学键中共价 键成分百分数较高的是　　　　,原因是　　　　　　　　　　 　　　　　　. (２)常温常压下,SeF４ 为无色液体,固态SeF４ 的晶体类型为　　 　　　　　　;SeF４ 中心原子的价层电子对数为　　　　,下列 对SeF４ 分子空间构型推断合理的是　　　　(填标号). (３)钾元素与氧元素形成的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧 剂.其中一种化合物的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投 影如图所示,该化合物的化学式为　　　　　　,其晶胞边长为 anm,NA 为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为　　　　g􀅰 cm－３(用含a、NA 的代数式表示). ３．(１４分)(２０２４􀅰潍坊一模)硼族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)基态Ga原子价电子排布式为　　　　. (２)常温下,F２ 与硼单质反应生成BF３,BF３ 为缺电子结构,通入水 中产生三种酸分别为 HBF４、HF和　　　　(填化学式).BF３ 和 NF３BF３ 中F—B—F的键角大小顺序是　　　　　　,实验测得 BF３ 中３个B—F键长远比B和F的半径之和小,原因是　　　 　　　　　　　　　　. (３)一定条件下,NH４F、NaF和 NaAlO２ 反应生成 NH３、H２O 和 化合物X.X晶胞及晶胞中某一原子的俯视投影如图所示,晶胞 参数为apm、cpm,α＝β＝γ＝９０°. 上述反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　,X晶体内含 有的作用力有　　　　(填字母). a．配位键 b．离子键 c．氢键 d．金属键 用原子分数坐标来描述晶胞中所有●原子的位置,需要　　　　 组原子分数坐标,晶体中有　　　　种化学环境的●原子. (４)阿伏加德罗常数的值为NA.化合物X的密度为　　　　g􀅰 cm－３(用含a,c的代数式表示). ４．(１４分)(２０２４􀅰烟台一模)物质的光学性质在科研中有重要的用 途.回答下列问题: Ⅰ．一种比率光声探针 M 与Cu２＋配位,可用于小鼠脑内铜(Ⅱ)的 高时空分辨率动态成像,反应如下所示: (１)H、C、N、F四种元素电负性由大到小的顺序为　　　　,M 中 键角 F—B—F 　　 　　BF３ 中键角 F—B—F(填“＞”“＜”或 “＝”);基态 Cu２＋ 的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为 　　　　. (２)均为平面结构的吡咯( )和吡啶( )是合成该探针的原 料,吡咯和吡啶在盐酸中溶解度较大的为　　　　,原因是　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　. Ⅱ．铪(Hf)的卤化物八面体离子是构建 卤化物钙钛矿的基本发光单元,其构建 的某晶胞结构如图所示. (３)该晶胞中 K＋ 的配位数为　　　　, 阴 离 子 形 成 的 八 面 体 空 隙 有 　　 　　个. (４)该晶体的密度为ρg􀅰cm－３,阿伏加德罗常数的值为 NA,则 Hf—Hf最近距离为　　　　　　　　　　　　nm. ５．(１４分)(２０２４􀅰淄博一模)氮及其化合物应用广泛.回答下列 问题: (１)基态 N原子处于最高能级的电子云轮廓图为　　　　形,能 量最低的激发态 N３－的核外电子排布式为　　　　. (２)胍( H２N ② NH 􀪅􀪅 ① NH２ )为平面形分子,存在大π键∏６４.胍属于 　　　　分子(填“极性”或“非极性”),N 原子的杂化轨道方式为 　　　　,① 号 N 原子 H—N—C 键角 　　 　　 ② 号 N 原子 H—N—C键角(填“＞”“＜”或“＝”),胍易吸收空气中 H２O 和 CO２,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　. (３)氮化钴属于立方晶系,经Cu掺杂得催化剂 X,经Li掺杂得催 化剂Y. X属于立方晶系,晶胞参数为dpm,距离最近Co原子的核间距为 　　　　pm,若 NA 表示阿伏加德罗常数的值,X 的密度为　　 　　　　　　g􀅰cm－３(用含NA 的代数式表示).Y属于六方晶 系,晶胞参数为a＝b≠c,α＝β＝９０°,γ＝１２０°,如 A点原子的分数 坐标为 (１,０,１２ ) ,则B点Li原子的分数坐标为　　　　,１个 N 原子周围距离相等且最近的Li原子数目为　　　　. 新教材化学３２—１ 新教材化学答案 —４８　 羧基; (２)E与氢气反应,C􀪅N 双键发生加成反应,则化合物 F的结构简式是 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 OCH２CH２N(CH３)２ CH２NH２ ; (３)酰 胺 化 合 物 H O 􀪅􀪅 N 的 名 称 为:N,NＧ二 甲 基 甲 酰胺; (４) 根 据 结 构 简 式 可 知 反 应 方 程 式 为 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 OCH２CH２N(CH３)２ CHO ＋H２NOH → 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 OCH２CH２N(CH３)２ CH NOH􀪅 ＋H２O;B＋C→D 的反应类型为 取代反应,B中—OH 的 H 原子被—CH２CH２N(CH３)２ 取代; (５)在这种结构下( 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 CO 􀪅 NH２ O C(CH３)３ )有邻间对３ 种结构,在该种结构下( 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 CO 􀪅 NH２ C(CH３)２OCH３ )有邻 间对３种结构,合计６种;其中核磁共振氢谱中峰面积比 为６∶３∶２∶２∶２的结构简式: 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 C(CH３)２OCH３ CO 􀪅 NH２ ; (６)根 据 流 程 图 D → E 可 知 H２NOH → 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 CH NOH􀪅 ,根 据 E → F 可 知 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 CH NOH􀪅 H２ 催化剂 → 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 CH２NH２ ;根 据 F 与 H 反 应 过 程 类 比 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 CH２NH２ → ,故合成流程 为 H２NOH → 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 CH NOH􀪅 H２ 催化剂 → 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 CH２NH２ → . 小卷练透３１　物质结构与性质(A) １．(１)聚乙烯醇与水分子间可形成氢键 (２)①O＞H＞B＞Na　ABD　②sp２、sp３ (３)f　３s２３p６３d６ (４)硼为共价晶体,共价键键能大,熔点高;铝为金属晶 体,金属键不强,熔点低 (５)① ( ２３, １ ３ ,１ ２ ) 　②２　 ３ρNAa ２c×１０－３０ ４ [试题解析](１)聚乙烯醇( )中含有羟基,羟基 是亲水基,能与水形成氢键,故聚乙烯醇可溶于水; (２)①硼砂的组成元素为 O、H、B、Na,同周期第一电离 能呈现增大的趋势,但是价层电子排布为全充满、半充 满、全空状态时更稳定,第一电离能会更大,同主族第一 电离能从上往下逐渐减小,由此分析第一电离能从大到 小为 O＞H＞B＞Na;硼砂晶体中存在的化学键类型有 硼砂阴离子与钠离子形成的是离子键,双六元环中 B和 O之间为共价键,B与—OH 形成配位键,选 ABD; ②硼砂阴离子中,硼原子的键有３个σ、４个σ,没有孤电 子对,因此硼原子杂化轨道类型为sp２、sp３; (３)基态钕原子价电子排布式为４f４６s２,最后一个电子 填充在４f原子轨道上,因此基态钕原子位于f区;Fe元 素 的 原 子 序 数 是 ２６,核 外 电 子 排 布 式 为 １s２２s２２p６３s２３p６３d６４s２,M 层 是 第 三 层,因 此 基 态 二 价 铁离子 M 层电子排布式为３s２３p６３d６; (４)硼、铝同主族,但晶体硼的熔点为２３００℃,而金属铝 的熔点为６６０􀆰３℃,是由于晶体类型不同,晶体硼属于 共价晶体,而金属铝是金属晶体,共价晶体中为共价键, 共价键键能大,熔点更高; (５)①A为(０,０,０),C为(０,１,１),六方晶系,上、下面是 边 长 a pm 的 菱 形 故 角 度 如 图 为 １２０°, 将B沿z轴方向,向底面投影,取出 等边三角形 ACD 进行计算,如图为 , 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 新教材化学答案 —４９　 由于AB′ B′F＝ ２ １ ,设边长为１,AG＝ ２３ ;B′G＝CE＝CG＝ １ ３ ,B点坐标为 ( ２３, １ ３ ,１ ２ ) ; ②根据晶胞结构可知,Nd在体心有１个,有４个位于 １２０°角对应的顶点,有４个位于６０°角对应的顶点,因此 晶胞中含有 Nd原子数目为１＋４× １３ ＋４× １ ６ ＝２ ,晶 体的密度为ρg􀅰cm －３,晶胞的体积为 ３ ２a ２c,ρ＝ NM NAV ＝ ２×M NA× ３ ２a ２c×１０－３０ ＝ ４×M NA× ３a２c×１０－３０ ,可 得 M＝ ３ρNAa ２c１０－３０ ４ . ２．(１)N　[Ar]３d９ (２)①＞　②蓝色的[Cu(H２O)４]２＋ 和黄色的[CuCl４]２－ 存在 转 化:[Cu(H２O)４]２＋ ＋４Cl－ 􀜩􀜨􀜑 [CuCl４]２－ ＋ ４H２O,蓝色的[Cu(H２O)４]２＋ 和黄色的[CuCl４]２－ 共存 使溶液显黄绿色　加水稀释使[Cu(H２O)４]２＋ ＋４Cl－ 􀜩􀜨􀜑 [CuCl４]２－ ＋ ４H２O 平 衡 逆 向 移 动,蓝 色 的 [Cu(H２O)４]２＋ 含量增加,溶液显蓝色　③溶液呈现深 蓝色 (３)４　 ( ３４, ３ ４ ,７ ８ ) 　 ７．３６×１０３２ a２cNA [试题解析](１)基态 Cu原子中,核外电子占据的最高能 层为 N,基态 Cu原子的电子排布式为[Ar]３d１０４s１,基 态 Cu２＋ 的价电子排布式为[Ar]３d９; (２)①[Cu(H２O)４]２＋ 中 H—O—H 的 O 中只含有一对 孤电子对,而水分子中含有两对孤电子对,孤电子对间 的排斥力大于成键电子对与孤电子对间的排斥力,故 [Cu(H２O)４]２＋ 中 H—O—H 的 键 角 大 于 H２O 中 H—O—H 的键角; ②蓝色的[Cu(H２O)４]２＋ 和黄色的[CuCl４]２－ 存在转化: [Cu(H２O)４]２＋ ＋４Cl－ 􀜩􀜨􀜑 [CuCl４]２－ ＋４H２O,蓝 色 的 [Cu(H２O)４]２＋ 和黄色的[CuCl４]２－ 共存使溶液显黄绿 色;加水稀释使平衡逆向移动,蓝色的[Cu(H２O)４]２＋ 含 量增加,溶液显蓝色; ③向溶液Ⅱ中缓慢通入 NH３ 至过量,发生[CuCl４]２－ ＋ ４NH３ 􀜩􀜨􀜑 [Cu(NH３)４]２＋ ＋４Cl－ ,使溶液呈现深蓝色; (３)观察晶胞可知,与单个 Fe键合的 S有４个,原子１ 的分数坐标为 ( ３４, １ ４ ,１ ８ ) ,则原子２的分数坐标 为 ( ３４, ３ ４ ,７ ８ ) .晶胞中 Cu的个数为８× １ ８＋４× １ ２＋１ ＝４,晶胞中 Fe的个数为４× １４ ＋６× １ ２ ＝４ ,晶胞中 S 的个数为８个.故晶胞密度ρ＝ ４×(６４＋５６＋３２×２) NA(a２c)×(１０－１０)３ g 􀅰cm－３＝７．３６×１０ ３２ a２cNA g􀅰cm－３. ３．(１)６　BF (２)Π６５　低于　吡咯易形成分子间氢键 (３)小于 (４)Bi２O２Se　 １０５８×１０３０ a２cNA [试题解析](１)Ti能 形 成 化 合 物[TiCl(H２O)５]Cl２ 􀅰 H２O,该化合物中 Ti３＋ 的配位数为６,该化合物中 O—H 中存在σ键和极性共价键,Ti３＋ 与配体存在配位键,内 界与外界的氯离子存在离子键,则不存在π键和非极性 共价键,B和F符合题意; (２)吡咯为平面形结构,分子中各原子在同一平面内可 知,N 原子的价层电子对数是３,根据价层电子对互斥 理论可判断 N原子的杂化方式为sp２ 杂化,C原子也为 sp２ 杂化,则吡咯中大π键是１个 N 原子和４个 C原子 提供６个电子形成的,可表示为 Π６５;影响物质熔沸点的 主要因素为分子间作用力,氢键大于分子间作用力,有 氢键的吡咯沸点大于呋喃,吡咯易形成分子间氢键,沸 点较高,则呋喃沸点低于吡咯,吡咯易形成分子间氢键; (３)SO(CH３)２ 中S原子为sp３ 杂化,且有一对孤对电子, 而CH３COCH３ 中羰基 C原子为sp２ 杂化,没有孤对电 子,故SO(CH３)２ 中键角 C—S—O键角小于CH３COCH２ 中C—C—O键角; (４)根据电荷守恒知,该晶胞中[Bi２O２]２n＋n 与[Se]２n－n 个 数比为１∶１,故该晶体的化学式为 Bi２O２Se,该晶胞中 含有Se个数＝８×１８＋１＝２ ,结合化学式知该晶胞中含 ２个Bi２O２Se,故该晶胞的质量 m＝ ２×５２９ NA g ,该晶胞体 积V＝a×１０－１０ ×a×１０－１０ ×c×１０－１０ cm３ ＝a２c× １０－３０cm３,故该晶体的密度＝１０５８×１０ ３０ a２cNA g􀅰cm－３. ４．(１)[Xe]６s２　BaH２＞H２O＞NH３ (２)sp２　ac (３) 􀜏􀜏 􀜏􀜏 􀜍􀜍 NH２ (４)１∶２　Ba６O(ReN３)２ (５)３×１２９４ ３ ２a ２cNA ×１０３０ [试题解析](１)钡元素的原子序数为５６,基态原子的简 化电子排布式为[Xe]６s２;氢化钡是沸点较高的离子晶 体,氨分子和水分子是沸点低的分子晶体,水分子间形 成氢键的数目多于氨分子,分子间作用力大于氨分子, 沸点高于氨分子,所以简单氢化物的沸点由高到低的顺 序为BaH２＞H２O＞NH３; (２)硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为３、孤电子 对数为０,氮原子的杂化方式为sp２,碳酸根离子和三氧 化硫分子与硝酸根离子的原子个数都为４、价电子数都 为２４,互为等电子体; (３) 􀜏􀜏 􀜏􀜏 􀜍􀜍 CH３ NH２ 分子中甲基为推电子基团,会 使氨基中氮原子电子云密度大于 􀜏􀜏 􀜏􀜏 􀜍􀜍 NH２ ,碱性 强于 􀜏􀜏 􀜏􀜏 􀜍􀜍 NH２ ; 􀜏􀜏 􀜏􀜏 􀜍􀜍 CH２ NH２ 分 子 中 氮 原 子不能与与苯环形成pＧπ共轭,氨基中氮原子电子云密 度大 于 􀜏􀜏 􀜏􀜏 􀜍􀜍 NH２ ,碱 性 强 于 􀜏􀜏 􀜏􀜏 􀜍􀜍 NH２ ,所 以 碱性最弱的为 􀜏􀜏 􀜏􀜏 􀜍􀜍 NH２ ; (４)由晶胞结构可知,晶胞中位于棱上和体内的八面体 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 新教材化学答案 —５０　 个数为４×１４＋２＝３ ,位于棱上和体内的平面三角形的 个数为８×１４＋４＝６ ,则晶体中含有的八面体和平面三 角形的个数比为１∶２;由化合价代数和为０可知,八面 体为Ba６O１０＋ 、平面三角形为 ReN５－３ ,则晶体的化学式 为Ba６O(ReN３)２; (５)设晶体的密度为dg/cm３,由晶胞的质量公式可得: ３×(１３７×６＋１６＋１８６×２＋１４×６) NA ＝asin６０°×a×c× １０－３０×d,解得d＝３× (１３７×６＋１６＋１８６×２＋１４×６) ３ ２a ２cNA ×１０３０＝３×１２９４ ３ ２a ２cNA ×１０３０. ５．(１)２４　２ (２)４s２４p３　氮的孤对电子与芴环的重叠更好,形成大π 键,为平面形;而 As的轨道重合差,难以形成大π键(或 氮原子半径较小,N—C键长较短易于形成大π键为平 面形) (３)O＞N＞C＞H　sp２、sp２ (４)１．２ NAa２c ×１０２３ [试题解析](１)１个氨分子中存在３个氮氢共价键,氮 与钴形成６个配位共价键,则１个 Co(NH３)３＋６ 配离子 中共价键的个 数 为２４;Co(NH３)３＋６ 为 正 八 面 体,Co３＋ 位于 正 八 面 体 的 中 心,Co(NH３)３Cl３ 为 ３ 个 氯 取 代 Co(NH３)３＋６ 其中的３个氨分子,由于６个氨分子位置完 全相同,则Co(NH３)３Cl３空间结构有２种; (２)As为３３号元素,与氮同主族、为第四周期,则 As原 子的价电子排布式为４s２４p３,氮的孤对电子与芴环的重 叠更好,形成大π键,为平面形,而 As的轨道重合差,难 以形成大π键(或氮原子半径较小,N—C键长较短易于 形成大π键为平面形),导致 C—N—C键角之和为３６０° 而 C—As—C键角之和为２８４􀆰９°小于３６０°; (３)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、C、N、O 的电负性由大 到小顺序为 O＞N＞C＞H;尿素是平面结构的分子,所 有的８个原子共平面,尿素分子中存在离域大 π键,类 似于 CO２ 分子,尿素分子中的碳原子和氮原子均采用 sp２ 杂化方式成键; (４)据“均摊法”,晶胞中含８× １４ ＝２ 个CO(NH２)２,则 晶体 密 度 为 ２M NA abc×１０ ２１ g􀅰cm－３ ＝ １．２NAa２c ×１０２３ g 􀅰cm－３. 小卷练透３２　物质结构与性质(B) １．(１)５d２６s２　哑铃形 (２) Al Cl Cl Cl Cl Al Cl Cl 　sp３ (３)[Cu(H２O)４]SO４􀅰H２O　abde　大于　①中水分子 形成氢键,导致中心氧原子孤电子对对成键电子对斥力 减小 (４)K２[HfBr６]　 ４M×１０２１ a３NA [试题解析](１)Hf为７２号元素,位于第六周期第ⅣB 族,其基态原子价层电子排布式为５d２６s２,基态 Br原子 能量最高的电子位于４p轨道,该轨道呈现哑铃形; (２)AlCl３ 二聚物中 Cl的孤对电子和 Al形成配位键,结 构简式为 Al Cl Cl Cl Cl Al Cl Cl ,其中 Al形成４个σ键没 有孤对电子,杂化方式为sp３; (３)根 据 图 示 可 知 该 晶 体 的 化 学 式 表 示 为 [Cu(H２O)４]SO４􀅰H２O;该晶体中存在配位键,配位键 和 O—H、S—O为极性共价键,[Cu(H２O)４]２＋ 和 SO２－４ 间存在离子键,水分子和配位水分子之间以及水分子和 硫酸根离子之间存在氢键;水分子①的键角大于１０４􀆰５° 原因是①中水分子形成氢键,导致中心氧原子孤电子对 对成键电子对斥力减小; (４)根据图示可知[HfBr６]n－ :８× １ ８ ＋６× １ ２ ＝４ ,K＋ : ８,故 其 化 学 式 为 K２[HfBr６],该 晶 体 的 密 度 为 ρ＝ ４Mg/mol NA/mol (a×１０－７)３cm３ ＝４M×１０ ２１ a３NA g/cm３. ２．(１)３d６４s２　FeCl３　Fe３＋ 比Fe２＋ 电荷密度高,离子的极 化能力强,FeCl３ 电子云重叠程度大 (２)分子晶体　５　d (３)KO２　 １４２×１０２１ a３NA [试题解析](１)铁是２６号元素,基态铁原子的价电子排 布式为３d６４s２,FeCl３ 和 FeCl２ 相比,化学键中共价键成 分百分数较高的是 FeCl３,原因是:Fe３＋ 比 Fe２＋ 电荷密 度高,离子的极化能力强,FeCl３ 电子云重叠程度大; (２)常温 常 压 下,SeF４ 为 无 色 液 体,熔 沸 点 较 低,固 态 SeF４ 的晶体类型为分子晶体,SeF４ 中心原子的价层电 子对数为４＋ １２ (６－４×１)＝５,含有１个孤电子对,孤 电子对对成键电子对的排斥较大,则 SeF４ 分子空间构 型可能为 ,故选d; (３)根据晶胞的三视图可以知道,K 原子在晶胞的顶点 和体心,一个晶胞含有 K原子８×１８＋１＝２ ,O 原子有 两个在晶胞内,八个在棱上,一个晶胞中含有 O 原子２ ＋８×１４＝４ ,晶胞内 K 原子与 O 原子个数比为１∶２, 所以钾元素和氧元素形成的化合物的化学式为 KO２,经 推算,一个晶胞中含有２个 K 原子和４个 O 原子,再将 题目所给数据代入密度计算公式,晶体密度为ρ＝ m V ＝ ２×７１ (a×１０－７)３NA g􀅰cm－３＝１４２×１０ ２１ a３NA g􀅰cm－３. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 新教材化学答案 —５１　 ３．(１)４s２４p１ (２)H３BO３　BF３＞NF３BF３　中心硼原子为sp２ 杂化,B 有一条未杂化的p轨道,此p轨道与三个F原子的p轨 道重叠,生成大 Π键(Π６４),从而使 B—F键长远比 B和 F的半径之和小 (３)４NH４F＋２NaF＋NaAlO２ 􀪅􀪅Na３AlF６ ＋４NH３ ＋ ２H２O　ab　６　４ (４)４．２×１０ ３２ a２cNA [试题解析](１)Ga为 ３１ 号 元 素,核 外 电 子 排 布 式 为 １s２２s２２p６３s２３p６３d１０４s２４p１,则基态 Ga原子价电子排布 式为４s２４p１; (２)BF３ 为缺电子结构,通入水中可能发生双水解反应, 生成 HF、H３BO３,生 成 的 HF 可 能 与 BF３ 作 用 生 成 HBF４,则产生三种酸分别为 HBF４、HF和 H３BO３.在 NF３BF３ 中,N原子与 B原子形成配位键,受成键电子 对的影响,F—B—F键减小,则BF３ 和 NF３BF３ 相比较, F—B—F的键角大小顺序是 BF３＞NF３BF３;实验测得 BF３ 中３个B—F键长远比 B和 F的半径之和小,则表 明B、F原子的电子云重叠程度大,形成了新的化学键, 则原因是:中心硼原子为sp２ 杂化,B有一条未杂化的p 轨道,此p轨道与三个 F原子的p轨道重叠,生成大 Π 键(Π６４),从而使B—F键长远比B和F的半径之和小; (３)一 定 条 件 下,NH４F、NaF 和 NaAlO２ 反 应 生 成 NH３、H２O和化合物 X.则 X 中含有 Na、F、Al三种元 素,从构成的正八面体可能看出,此离子应为[AlF６]３－ , 从X晶胞及晶胞中某一原子的俯视投影图可以看出,● 表示 Na＋ ,晶胞中含有 Na＋ 的数目为４× １４＋６× １ ２＋ ２＝６,而含[AlF６]３－ 的数目为８× １ ８ ＋１＝２ ,由此得出 X的化学式为 Na３AlF６,所以上述反应的化学方程式为 ４NH４F＋２NaF＋ NaAlO２ 􀪅􀪅 Na３AlF６ ＋４NH３ ＋ ２H２O,X 晶 体 内,Na＋ 与 [AlF６]３－ 间 形 成 离 子 键, [AlF６]３－ 内 Al３＋ 与F－ 之间形成配位键,则含有的作用 力有ab;用原子分数坐标来描述晶胞中所有●原子的 位置,需要确定０点、顶点(两种)、面上、面心、体内６组 原子分数坐标,晶体中有４种化学环境的●原子. (４)阿伏加德 罗 常 数 的 值 为 NA.化 合 物 X 的 密 度 为 ２×２１０g/mol NA mol－１(a×１０－１０cm)２×(c×１０－１０cm) ＝４．２×１０ ３２ a２cNA g􀅰cm－３. ４．(１)F＞N＞C＞H　＜　５∶４ (２)吡啶　吡咯是一个五元杂环化合物,其中氮原子与 两个碳原子相连,形成一个环状结构,在吡咯中,氮原子 的孤对电子参与了环的芳香性,这使得氮原子上的电子 云密度降低,从而减弱了其碱性,更难与盐酸反应,即降 低其溶解性 (３)４　８ (４)２２× ３ ８×３９＋４×１７８＋２４×８０ NAρ ×１０７ [试题解析](１)根据同一主族从上往下元素电负性依次 减小,同一周期从左往右元素的电负性依次增大可知, H、C、N、F四种元素电负性由大到小的顺序为 F＞N＞ C＞H,由题干图示信息可知,M 中B周围形成了４个共 价键,即B采用sp３ 杂化,而BF３ 中 B采用sp２ 杂化,故 M 中键角F—B—F＜BF３ 中键角 F—B—F,已知 Cu是 ２９号元素,故基态 Cu２＋ 的价电子排布式为３d９,故其中 两种自旋状态的电子数之比为５∶４; (２)吡咯与吡啶相比,吡咯是一个五元杂环化合物,其中 氮原子与两个碳原子相连,形成一个环状结构,在吡咯 中,氮原子的孤对电子参与了环的芳香性,这使得氮原 子上的电子云密度降低,从而减弱了其碱性,即吡啶更 容易与盐酸电离出的 H＋ 结合,即吡啶在盐酸中的溶解 性比吡咯的更大; (３)由题干晶胞图示信息可知,该晶胞中 K＋ 位于体内, 阴离子位于８个顶点和６个面心上,故每个 K＋ 位于顶 点和面心阴离子形成的正四面体的体心上,故 K＋ 的配 位数为４,阴离子形成的八面体空隙有８个; (４)由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中含有８个 K＋ , 含有[HfBr６]２－ 的个数为８× １ ８＋６× １ ２＝４ 个,阿伏加 德 罗 常 数 的 值 为 NA,则 一 个 晶 胞 的 质 量 为 ８×３９＋４×１７８＋２４×８０ NA ,设晶胞参数为anm,则 一 个 晶胞的体积为V＝(a×１０－７cm)３,该晶体的密度为ρg 􀅰cm－３,则有ρ＝ m V ＝ ８×３９＋４×１７８＋２４×８０ NA(a×１０－７cm)３ ,解得a ＝ ３ ８×３９＋４×１７８＋２４×８０ NAρ ×１０７,则 Hf—Hf最近距 离 为 面 对 角 线 的 一 半,即 等 于 ２ ２a ＝ ２ ２ × ３ ８×３９＋４×１７８＋２４×８０ NAρ ×１０７nm. ５．(１)哑铃　１s２２s２２p５３s１ (２)极性　sp２　＜　胍与 H２O 能形成分子间氢键,胍 有氨基(或显碱性)能与CO２ 反应 (３)２２d　 ２５５ d３NA ×１０３０　 ( ２３, １ ３ ,１) 　１２ [试题解析](１)基态 N 原子电子排布式为１s２２s２２p３ 处 于的最高能级为p能级,电子云轮廓图为哑铃形;半满、 全满或全空能量最低,则能量最低激发态 N３－ 的核外电 子排布式为１s２２s２２p５３s１; (２)胍结构不对称属于极性分子;胍为平面形分子,N 原 子的杂化轨道方式为sp２;①号 N 原子 H—N—C键角 ＜②号 N原子 H—N—C键角,原因是①号 N原子上有 孤对电子排斥力大,使键角变小;胍易吸收空气中 H２O 和 CO２,其原因是:胍与 H２O 能形成分子间氢键,胍有 氨基(或显碱性)能与 CO２ 反应; (３)X属于立方晶系,晶胞参数为dpm,距离最近 Co原 子的核间距为面对角线一半,为 ２ ２dpm ;X晶胞中有Cu 原子８× １８ ＝１ ,Co原子６× １３ ＝３ ,N 原子一个,ρ＝ NM NAd３ ×１０３０＝ ２５５ d３NA ×１０３０;B点在三角形中心,则 Li原 子的分数坐标为 ( ２３, １ ３ ,１) ;六方最密堆积配位数为 １２,故１个 N原子周围距离相等且最近的 Li原子数目 为１２. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋