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．（24-25高三上·江西宜春·阶段练习）W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的核外电子只有一种自旋方向；Y、Z、R在元素周期表中相邻，X的核外电子数与Y的价层电子数相等，R2是氧化性最强的单质，回答下列问题： (1)由X原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①1s22s2、②1s22s22p1、③1s22s12p2，有关这些微粒的叙述正确的是 (填标号)。 a．得电子能力：②>① b．表示基态原子(或离子)的是：①② c．微粒半径：①>② d．电离一个电子所需最低能量：①>②>③ (2)YR3是一种重要的电子工业材料。YR3与YW3结构相似，YW3易与过渡金属阳离子形成配离子而YR3不能，原因是 。 (3)同周期元素中，第一电离能比Z大的元素有 种；Z与Y形成的固态Y2Z5由YZ和YZ两种离子组成，固态Y2Z5中Y原子的杂化方式为 ；NO的电子式为 。 (4)X与Z可形成多种结构形式的阴离子，已知阴离子X3Z结构中只有一个正六元环，则n= ，该阴离子的结构式为 。 2．（2024高三上·江苏苏州·阶段练习）铁是人体必需的微量元素，在人类生产和生活中也有重要作用。 (1)中的化学键具有明显的共价性，蒸气状态下以双聚分子存在的的结构式为 。 (2)属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示。 这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为 (用n代表P原子数)。 (3)是一种复合催化剂，可催化活化过二硫酸盐产生。 ①的结构如题图所示，用“□”标识出中体现强氧化性的基团： 。 ②可活化，活化后产生。氧化性更强，降解废水中有机污染物的能力更强。活化过程中存在下列反应(k是衡量反应快慢的物理量，k越大，反应越快)： Ⅰ：     Ⅱ：     Ⅲ：     Ⅳ：     …… 向含有有机污染物的废水中投放一定量，再分批加入一定量。 若将一次性加入废水中，不利于有机污染物降解。原因是 。 ③该复合催化剂晶胞结构如题图所示(A、B分别为晶胞的的结构)，其化学式为 。 ④该复合催化剂活化过二硫酸盐的过程如题图所示。请描述该催化剂参与反应并再生的过程： 。 3．（2024·江苏镇江·一模）锰酸锂作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。工业上利用溶液多途径制备锰酸锂的流程如下，回答下列问题： 已知：①硫酸的结构为，②干冰的晶胞结构见图。 (1)将干冰晶胞沿体对角线投影，●代表分子，则的投影图为_______(选填序号) A． B． C． D． (2)工艺1中，中S元素的化合价为，画出的结构式 。 (3)一个基态原子电子排布为的元素最可能的价态是 ；某元素原子的3p原子轨道中有3个未成对电子，则该原子的价电子轨道表示式为 。 (4)X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则X是 ；其在周期表中的位置为 。 (5)被誉为“21世纪的金属”的钛(Ti)元素原子的核外电子排布式为： 。 (6)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素符号： 。 (7)日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称为： 。 (8)基态与离子中未成对的电子数之比为 。 4．（2024高三上·上海浦东新·阶段练习）研究发现，铝元素能损害人的脑细胞。适当地补充碘元素可预防甲状腺肿大，但摄入过多也会导致甲状腺肿大，因此补充人体所需的元素时也要适可而止。试回答下列问题： (1)Fe也是人体需要补充的元素之一，试写出基态Fe2+的核外电子排布式： 。 (2)氯化铝的熔点是194 ℃，氧化铝的熔点是2 054 ℃，但是工业上不能用电解熔融氯化铝的方法获取铝单质，这是因为 。 (3)F与I是同一主族的元素，BeF2与H2O都是由三个原子构成的共价化合物分子，二者分子中的中心原子Be和O的杂化方式分别为 、 ，BeF2分子的立体构型是 ，H2O分子的立体构型是 。 (4)I2晶体的晶胞结构如图所示，该晶胞中含有 个I2分子，设该晶胞的晶胞参数(棱长)为a cm，则I2的密度是 g·cm-3。 5．（2024高三上·上海宝山·阶段练习）碳元素的单质和化合物形成各种类型的晶体，碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石、C60的晶体结构如下图所示。 (1)在石墨烯晶体中每个六元环占有 个C原子。 (2)金刚石中碳原子个数与碳碳原子之间的键的个数之比是 。 (3)金刚石的沸点远远高于C60的原因是 。 (4)第二周期的元素中，第一电离能介于B和N之间的有 。 (5)金刚砂与金刚石具有相似的晶体结构，硬度为9.5，熔点为2700℃，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是_____。 A．金刚石晶体中最小的是六元环 B．金刚砂晶体中碳原子和硅原子均采用sp3杂化 C．金刚砂晶体属于共价晶体，熔点比金刚石高 D．金刚砂晶体的化学式为SiC (6)已知CH4分子的键角约为109°28’，NH3分子的键角约为107°，是用价层电子对互斥理论解释CH4键角比NH3的键角大的原因 。 (7)以TiCl4、CaC2、叠氮酸盐作原料可以生成碳氮化钛，其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构见图)顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为 。 6．（2024高三上·湖南衡阳·阶段练习）Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题： (1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是_______。(填标号) A． B． C． D． (2)Li+与H-具有相同的电子层结构，小于，原因是 。 (3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是 、中心原子的杂化形式为 。LiAlH4中，存在 (填标号)。 A．离子键 B．σ键 C．π键 D．氢键 (4)Li2O是离子晶体，其形成过程能量转化如下图所示。 可知，Li原子的第一电离能为 kJ∙mol-1，O=O键的键能为 kJ∙mol-1。 7．（2024高三上·福建漳州·阶段练习）丁二酮肟()是检验的灵敏试剂，在稀氨水介质中，与丁二酮肟反应可生成鲜红色沉淀丁二酮肟镍，其分子结构如图所示。 回答下列问题： (1)在元素周期表中的位置为 ；基态中最外层电子所占据的原子轨道有 个伸展方向。 (2)与位于同一周期且最外层电子数相同，单质的熔点明显高于，其原因是 。 (3)1mol丁二酮肟分子含有键数目为 (是阿伏加德罗常数的值)。 (4)丁二酮肟镍分子中C原子的杂化轨道类型有 ；元素N和O在周期表中相邻，元素第一电离能 (填>，<或=)。 (5)丁二酮肟镍分子内不存在的作用力有 (填序号)。 A．金属键   B．氢键          C．π键        D．配位键      E．范德华力 8．（2024高三下·浙江·期中）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。回答下列问题： (1)氟原子激发态的电子排布式有 。(填标号) a．        b．        c．        d． (2)一氯乙烯分子中，的一个杂化轨道与的轨道形成 键(填“π”或“”)，同时的轨道与的轨道形成3中心4电子的大键。请比较：①一氯乙烷、②一氯乙烯、③一氯乙炔分子中，键长由大到小的顺序是 (填标号)，理由是：(ⅰ)C的杂化轨道中成分越多，形成的C-Cl键越强；(ⅱ) 。 (3)气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图所示，二聚体中的轨道杂化类型为 。的熔点为1090℃，远高于的192℃，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3b所示，的配位数为 。 9．（2024高三下·天津·期中）第VA族元素在化学领域具有重要的地位。请回答下列问题： (1)基态N原子的价层电子排布式为 。 (2)的空间构型是 ，P的杂化方式是 。 (3)键角： (填写“>”或“<”)。 (4)的水溶性大于的水溶性，原因是 。 (5)晶体中不存在的化学键是 (填字母)。 A．离子键    B．共价键    C．氢键    D．金属键    E．配位键 (6)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列关于的说法中正确的是___________。 A．1 mol 中，配位键的个数为 B．1 mol 中，σ键的个数为 C．钴离子提供孤电子对，提供空轨道 D．1 mol与足量溶液反应，生成AgCl的数目为 (7)氮化铬的晶胞结构如图所示。 ①晶胞中与N最近且等距离的Cr有 个。 ②若晶胞棱长为a cm，则晶体密度为 g·cm(阿伏加德罗常数的值用表示)。 10．（2024高三下·山西朔州·期中）一种氮化硼的晶体结构与金刚石相似，其晶胞结构如图： (1)BN的晶体类型是 。 (2)现代化学中，科学家常利用 区分晶体和非晶体。 (3)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，称作原子分数坐标。已知三个原子分数坐标参数：A为(0，0，0)、B为(0，1，1)，C为(1，1，0)；则E为 。 (4)氮化硼晶胞的俯视投影图是 (填字母)。 a．    b．   c． d． (5)已知氮化硼的晶胞边长为，阿伏伽德罗常数为。每个原子周围距离最近的B原子数目为 ，最近距离为 (用表示)，晶体的密度为 (用代数式表示)。 11．（2024高三下·福建三明·期中）氮、铬及其相关化合物用途非常广泛。回答下列问题： (1)基态Cr原子的核外电子排布式为 。 (2)为紫色单斜晶体，常用作媒染剂和催化剂。已知Cr、Cl两元素电负性分别为1.6和3.0，根据数据判断中的化学键为 (填“共价键”或“离子键”)。 (3)实验室常用含氮微粒与形成稳定的红色物质来检验的存在。的空间构型为 ，为类卤素，其对应的酸有两种，理论上硫氰酸(HSCN)的沸点低于异硫氰酸(HNCS)的沸点，原因是 。 (4)是的一种配合物，IMI的结构为，其中N的杂化方式是 ，IMI的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物常温下为液态而非固态，原是 。 (5)已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域键”(或大键)。大键可用表示，其中m、n分别代表参与形成大键的原子个数和电子数，如苯分子中大键可表示为。 ①下列微粒中存在“离域键”的是 (填标号)。 A．  B．   C．   D． ②全氮阴离子盐中为平面正五边形结构，中的大键可表示为 。 12．（24-25高三上·海南·阶段练习）Fe、Co、Ni是几种重要的金属元素。请回答下列问题： (1)基态Ni原子的价层电子排布图为 。 (2)常温下为无色液体，沸点42.1°C，熔点-193°C，难溶于水，易溶于有机溶剂。推测是 分子(填“极性”或“非极性”)。 (3)实验室常用KSCN溶液或苯酚()检验。 ①苯酚分子中最多有 个原子共平面。 ②苯酚中碳原子杂化类型为 。 (4)配位化合物中心原子Co的配位数为 ，配位原子为 。 (5)如图所示，晶体中，围成正四面体空隙(1、3、6、7围成)和正八面体空隙(3、6、7、8、9、12围成)，中有一半的填充在正四面体空隙中，和另一半填充在正八面体空隙中。则没有填充阳离子的正四面体空隙数与没有填充阳离子的正八面体空隙数之比为 。 (6)NiAs的一种晶胞结构如图所示。若阿伏加德罗常数的值为，晶体的密度为ρ g/cm3，则该晶胞中最近的砷原子之间的距离为 pm(列出计算式即可)。 13．（2024高三下·江西景德镇·期中）Ⅰ．具有易液化、含氢密度高、应用广泛等优点，的合成及应用一直是科学研究的重要课题。 元素 H B N F 电负性 2.1 2.0 3.0 4.0 (1)以合成，是常用的催化剂。铁在元素周期表中位置为 。 (2)(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。比较熔点： (填“>”或“<”)。 (3)的结构与类似，但是性质差异较大。 ①的空间结构名称为 。 ②具有碱性(可与结合)而没有碱性。原因是 。 Ⅱ．2024年诺贝尔化学奖授予在点击化学方面做出贡献的科学家。点击化学的代表反应为催化的叠氮-炔基Husigen环加成反应，常用的无机试剂有等。 (4)的分子结构如图所示，键角的原因主要是 。 (5)是叠氮酸的钠盐，在常温下是液体。分子的空间结构如图所示(图中键长单位为)。和的共价键键长分别为和；试画出分子的结构式 。 14．（2024高三下·江西景德镇·期中）Ⅰ．硫是一种重要的非金属元素，广泛存在于自然界，回答下列问题： (1)基态硫原子最高能级电子所在的原子轨道为 形。 (2)①硫单质的一种结构为，原子杂化方式为 ； ②键角由大到小的顺序是 ； ③硫酸的结构式如图，比较酸性： (填“大于”“小于”或“等于”)，并说明原因： 。 (3)晶胞如图所示： y已知该晶胞密度为，阿伏加德罗常数为，则晶胞边长为 。(列出计算式) Ⅱ．金属材料等在工业生产和日常生活中有广泛的应用。某同学设计如下制备铜的配合物的实验，并对铜的化合物进行研究。已知铜离子的配位数通常为4。 (4)X试剂为 。 (5)目前，印刷电路板的腐蚀多采用碱氨蚀刻液(氯化铵和氨水的混合液)，在空气中使电路板露出的铜以二氯四氨合铜的形式溶解下来，写出腐蚀的化学方程式 。 (6)由上述实验能说明与形成蓝色配离子的稳定性强弱为： (填配离子化学式)。 15．（2024高三下·天津红桥·期中）A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期常见元素，且原子序数依次增大，其相关信息如表所示，请用化学用语回答下列问题。 A 原子核外共有6种不同运动状态的电子 C 基态原子中s电子总数与p电子总数相等 D 电离能数据(单位：KJ/mol)：738、1451、7733、10540、13630…… E 基态原子最外层电子排布式为： F 基态原子的最外层p轨道上2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反 G 其中一种氧化物是有磁性的黑色固体 (1)A的元素符号 ，B的原子结构示意图 ，G在周期表的位置 。 (2)A、B、C三种元素电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)， (3)A的一种氢化物的相对分子量为26，在此氢化物中，中心原子A的杂化轨道类型为 。 (4)D、E、F三种元素第一电离能由大到小的顺序为 ，三种元素原子半径由大到小的顺序为 。(均用元素符号表示) (5)G元素可形成、，其中较稳定的是，原因是 。 (6)已知元素A、B形成的分子中所有原子都满足8电子稳定结构，则中σ键与π键之比为 。 16．（2024高三下·山东聊城·期中）随着科技的不断发展，碳族元素的潜能被不断激发，人类对碳族元素及其材料的不断研究和探索必将带来相关应用的蓬勃发展。请回答问题： (1)碳元素自身可以形成多种单质，、金刚石、石墨、石墨烯的结构模型如图所示。 ①晶体中1个分子周围有 个紧邻的分子，1mol分子中键的数目为 。 ②已知可跟某种杯酚结合形成超分子，从而与分离。这个例子描述的超分子的重要特征是 (填“分子识别”或“自组装”)。 ③在水中溶解度小于在苯中溶解度，原因是： 。 ④石墨烯是世界上已知的最轻、最薄的材料，其内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样。从石墨中剥离得到石墨烯需要克服的作用力是： (填共价键、金属键或分子间作用力)。 (2)近期，中国科学院上海微系统与信息技术所研究人员研究了pH和粒径对仅含二氧化硅磨料的薄膜的影响。Si和C同主族，但与的熔沸点差异很大，理由是 。 (3)为立方晶胞，结构如图所示： ①若将上下前后面心上的Ge由+4价变为+3价(顶点与左右面心上的Ge化合价不变)，高温下该晶胞中 个氧原子变为空位。 ②已知的密度为，阿伏加德罗常数值为，则氧与锗原子最短距离为 pm。(写出用d、表达的计算表达式) 17．（2024高三下·河南·阶段练习）西北工业大学曾华强课题组借用足球烯核心，成功实现了高效且选择性可精准定制的离子跨膜运输，如图所示。 已知：图中的有机物为“冠醚”，命名规则是“环上原子个数—冠醚—氧原子个数”。请回答下列问题。 (1)运输的冠醚名称是 。冠醚与碱金属离子之间存在微弱的配位键，配位原子是 (填元素符号)。 (2)钾离子可以嵌入冠醚的空穴中形成超分子，与18−冠−6形成的化合物的晶体类型为 。 (3)碱金属氯化物中熔点由高到低的顺序为 ，理由是 。 (4)具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为，阿伏加德罗常数的值为，则的配位数为 ，的密度为 (列出计算式)。 (5)氯化钠晶胞的结构如图所示。氧化亚铁晶胞与的相似，由于晶体缺陷，某氧化亚铁晶体的实际组成为，其中包含和。若该晶体的密度为为阿伏加德罗常数的值，则晶胞边长 (用含的代数式表示，列出计算式即可)。 18．（2024高三下·河北石家庄·阶段练习）铁系元素是第一过渡系列第Ⅷ族的三个相邻元素——Fe、Co、Ni．它们是人体必需的微量元素，也是现代工业和高新技术的重要材料。回答下列问题： (1)类卤素离子可用于的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸()和异硫氰酸()，这两种酸中沸点较高的是 (填名称)，某铁的化合物结构简式如图所示。该化合物中氮原子的杂化方式为 。 (2)可形成两种钴的配合物，已知的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行了如下实验： 在第一种配合物的溶液中加溶液时，产生白色沉淀，在第二种配合物的溶液中加溶液时，则无明显现象。则第一种配合物的结构式可表示为 ，第二种配合物的结构式可表示为 。若在第二种配合物的溶液中滴加溶液，则产生的现象是 。 (3)金属Ni在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态配合物，中键个数为 (设为阿伏加德罗常数的值)，CO作配体时，配位原子是C而不是O，其原因是 。 (4)、常用于陶瓷工业。已知：，在溶液中，、、的氧化性依次增强，请从结构上分析，其原因是 。 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)ad (2)F元素的电负性比N元素大，NF3分子中N-F的成键电子偏向于F原子，导致分子中N原子核对孤电子对吸引能力增强，难以提供孤对电子形成配位键，所以NH3分子易与过渡金属阳离子形成配离子而NF3不能 (3) 3 sp、sp2 (4) 3 【分析】W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的核外电子只有一种自旋方向，则W为H元素；Y、Z、R在元素周期表中相邻，X的核外电子数与Y的价层电子数相等，R2是氧化性最强的单质，则Y为N元素、Z为O元素、R为F元素；X元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1，则X为B元素。 【详解】（1）由电子排布式可知，①为基态B+离子、②为基态硼原子、③为激发态硼原子； a．B+离子易得到1个电子形成硼原子，所以B+离子的得到电子的能力强于硼原子，故a错误； b．由分析可知，①为基态B+离子、②为基态硼原子，故b正确； c．原子失去电子形成的阳离子的离子半径小于原子的原子半径，则B+离子的微粒半径小于硼原子，故c错误； d．基态硼原子的能量低于激发态硼原子，电离一个电子所需最低能量高于激发态硼原子，基态B+离子的2s轨道为稳定的全充满结构，较难失去1个电子，则电离一个电子所需最低能量高于基态硼原子，所以电离一个电子所需最低能量的大小顺序为①>②>③，故d正确； 故选ad。 （2）F元素的电负性比N元素的大，NF3分子中N-F的成键电子偏向于F原子，导致分子中N原子核对孤电子对吸引能力增强，难以提供孤对电子形成配位键，所以NH3分子易与过渡金属阳离子形成配离子而NF3不能。 （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，则氩元素、氟元素、氮元素的第一电离能大于氧元素；离子中氮原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，氮原子的杂化方式为sp杂化，离子的空间结构为直线形，电子式为，离子中氮原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，氮原子的杂化方式为sp2杂化，则五氧化二氮分子中氮原子的杂化方式为sp、sp2杂化。 （4） 由化合价代数和为0可得：(+3)×3+(-2)×6=-n，解得中n=3，由共价键的饱和性可知，中硼原子形成3个共价键、氧原子形成2个共价键，则只有一个正六元环的阴离子的结构式为。 2．(1) (2) (3) 反应Ⅳ速率大于反应Ⅲ，若一次性将FeSO4投放进溶液中，溶液中的被大量Fe2+快速消耗而失去氧化性 CuFe2O4 Cu(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)失去电子并传递给，生成Cu(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)；Cu(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)得到失去的电子，生成Cu(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)；如此循环往复，实现催化剂再生 【详解】（1） Fe提供空轨道，Cl提供孤电子对，以双聚分子存在的结构式为：； （2）由图可知：2个P原子之间共有1个O原子，则酸根有n个P原子时，与n个PO4相比少了(n-1)个O原子，即O原子数目为4n-(n-1)=3n+1，形成l条P-O键的O原子额外获得1个电子，即离子电荷数等于结构中形成1条P-O键的O原子数目，故离子带(n+2)单位负电荷，则这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n+1)(n+2)-； （3） ①为过二硫酸根离子，体现强氧化性的是过氧键，用“□ ”标识出中体现强氧化性的基团如图：； ②k越大，反应越快，反应Ⅳ速率大于反应Ⅲ，若一次性将FeSO4投放进废水中，溶液中的被大量Fe2+快速消耗而失去氧化性，不利于有机污染物降解； ③根据均摊法可知，晶胞中含有个Cu，4=16个Fe，4+4=32个O，故其化学式为CuFe2O4； ④该复合催化剂活化过二硫酸盐的过程如图，Cu(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)失去电子并传递给，生成Cu(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)；Cu(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)得到失去的电子，生成Cu(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)；如此循环往复，实现催化剂再生。 3．(1)C (2)或 (3) +3 (4) C 第2周期第IVA族 (5)1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar] 3d24s2 (6)Si或S (7)铬 (8)4∶5 【分析】工艺1中溶液与反应生成MnO2，工艺2电解溶液生成MnO2，工艺3加入氨水与溶液反应生成Mn(OH)2，加入氧气、水发生氧化反应生成MnO2，二氧化锰和碳酸锂、二氧化碳、氧气反应生成锰酸锂。 【详解】（1） 该晶胞沿体对角线方向投影，体对角线方向的2个顶点和体心投到1个点，另外6个原子在六边形内部形成1个小六边形，因此的投影图为，故选C； （2） 中S元素的化合价为，中存在O-O键，结构式或； （3） 根据题意，该元素基态原子的价电子为3s23p1，所以该元素最可能的化合价为+3价；某元素原子的3p原子轨道中有3个未成对电子，则价电子排布应为3s23p3，轨道表示式为； （4）X原子在第二电子层上只有一个空轨道，价电子排布式为：2s22p2，则X为C元素，在周期表中的位置为第2周期第IVA族； （5）Ti是22号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar] 3d24s2； （6）3p轨道上有2个未成对电子，其价电子排布式为3s23p2或3s23p4，元素符号：Si或S； （7）该元素的价电子排布式为3d54s1，其原子序数为24，该元素的名称为铬； （8）铁在第四周期第ⅤⅢ族，价电子排布为3d64s2，基态Fe2+与Fe3+的核外电子排布式分别为[Ar]3d6、[Ar]3d5，则未成对电子数之比为4∶5。 4．(1)1s22s22p63s23p63d6 (2)氯化铝是分子晶体，熔融状态下不能导电 (3) sp sp3 直线形 V形 (4) 4 【详解】（1）铁元素的原子序数为26，基态亚铁离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，故答案为：1s22s22p63s23p63d6； （2）由熔点可知，氯化铝是熔点低的分子晶体，熔融状态下不能导电，所以工业上不能用电解熔融氯化铝的方法获取铝单质，故答案为：氯化铝是分子晶体，熔融状态下不能导电； （3）二氟化铍分子中铍原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，则原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间构型为直线形；水分子中铍原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，则原子的杂化方式为sp3杂化，分子的空间构型为V形，故答案为：sp；sp3；直线形；V形； （4）由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的碘分子个数为8×+6×=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=a3d，解得d=，故答案为：4；。 5．(1)2 (2)1：2 (3)金刚石为共价晶体，C60为分子晶体，共价晶体中共价键作用强于范德华力，所以金刚石沸点高于C60 (4)Be、C、O (5)C (6)C和N原子轨道均为sp3杂化，CH4中碳原子无孤电子对，NH3中N原子有孤电子对，孤电子对与成键电子对斥力大于成键电子对之间的斥力，因此CH4键角比NH3键角大 (7)Ti4CN3 【详解】（1）在石墨烯晶体中每个碳原子被3个六元环共有，每个六元环占有的碳原子数为； （2）每个碳原子形成四个C-C键，每个碳碳键由两个碳原子共用；对于1单位碳原子，C-C数==2，所以金刚石中碳原子个数与碳碳原子之间的键的个数之比是1:2； （3）金刚石为共价晶体，C60为分子晶体，共价晶体中共价键作用强于范德华力，所以金刚石沸点高于C60； （4）一般情况下，同周期元素随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能高于同周期相邻元素的，第二周期第一电离能介于B和N之间的元素有Be、C、O共3种； （5）A．由金刚石晶体结构知，最小碳环是6个碳原子构成的六元环，故A正确； B．金刚砂晶体中碳原子和硅原子均形成四个共价单键，均采用sp3杂化，故B正确； C．金刚砂与金刚石具有相似的晶体结构，SiC属于共价晶体，C-Si键长长于C-C键，故熔点比金刚石低，故C错误； D.该晶胞中Si原子个数是4、C原子个数，Si、C原子个数之比为4:4=1:1，所以其化学式为SiC，故D正确； 答案选C； （6）C和N原子轨道均为sp3杂化，CH4中碳原子无孤电子对，NH3中N原子有孤电子对，孤电子对与成键电子对斥力大于成键电子对之间的斥力，因此CH4键角比NH3键角大； （7）根据均摊法可知，该晶胞中碳原子个数=，N原子个数=，Ti原子个数=，所以其化学式为：Ti4CN3。 6．(1)C (2)离子的核电荷数：Li+＞H-，则离子半径：< (3) 正四面体 AB (4) 520 498 【详解】（1）Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的状态应在较高能级有更多的电子，C选项中2p能级上电子数最多，则C表示的Li原子能量最高，答案选C。 （2）在电子构型相同的情况下，核电荷数越大，吸引力越强，半径越小，因此Li+与H-具有相同的电子层结构，离子的核电荷数：Li+＞H-，则离子半径：<。 （3）LiAlH4中的阴离子为，中心原子的价层电子对数为，不含孤电子对，则空间构型是正四面体，中心原子的杂化形式为；LiAlH4为离子化合物，和之间存在离子键，中存在Al和H原子之间的σ键，则LiAlH4中存在离子键、σ键，答案选AB。 （4）第一电离能指气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，则根据能量转化图中的转化过程可知，Li原子的第一电离能为，根据的转化过程可知，O=O键的键能为。 7．(1) 第四周期Ⅷ族 1 (2)与均为金属晶体，的原子半径比较小且价电子数较多，形成的金属键比较强，熔点比较高 (3) (4) 、 > (5)AE 【分析】与位于同一周期且最外层电子数相同，与均为金属晶体，的原子半径比较小且价电子数较多，形成的金属键比较强，熔点比较高；同一周期从左到右元素第一电离能有增大的趋势，但第VA族p能级电子处于半充满状态，比较稳定，第一电离能大于同周期相邻主族元素。 【详解】（1）原子序数是28，位于第四周期Ⅷ族；最外层电子占据的原子轨道为4s，原子轨道为球形，只有1种空间伸展方向，故答案为：第四周期Ⅷ族；1； （2）与位于同一周期且最外层电子数相同，与均为金属晶体，的原子半径比较小且价电子数较多，形成的金属键比较强，熔点比较高，故答案为：与均为金属晶体，的原子半径比较小且价电子数较多，形成的金属键比较强，熔点比较高； （3）1个丁二酮肟分子中含13个单键、2个双键，1mol丁二酮肟分子含有σ键数目为，故答案为：； （4）丁二酮肟分子中饱和碳原子的杂化轨道类型为杂化，不饱和碳原子的杂化轨道类型为杂化；同一周期从左到右元素第一电离能有增大的趋势，但第VA族p能级电子处于半充满状态，比较稳定，第一电离能大于同周期相邻主族元素，元素第一电离能>,故答案为：、；>； （5）由图可知丁二酮肟镍分子内存在σ键、π键、配位键、分子内氢键，故答案为：AE。 8．(1) (2) Cl参与形成的大键越多，形成的C-Cl键的键长越短 (3) 离子 2 【详解】（1）F的原子序数为9，其基态原子电子排布式为1s22s22p5： a．1s22s22p43s1，基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于氟原子的激发态，故a项正确； b．1s22s22p43d2，核外共10个电子，不是氟原子，故b项错误； c．1s22s12p5，核外共8个电子，不是氟原子，故c项错误； d．1s22s22p33p2，基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于氟原子的激发态，故d项正确； 故答案为：ad； （2） ①一氯乙烯的结构式为，碳为双键碳，采取sp2杂化，因此C的一个sp2杂化轨道与Cl的3px轨道形成C-Clσ键； ②C的杂化轨道中s成分越多，形成的C-Cl键越强，C-Cl键的键长越短，一氯乙烷中碳采取sp3杂化，一氯乙烯中碳采取sp2杂化，一氯乙炔中碳采取sp杂化，sp杂化时p成分少，sp3杂化时p成分多，因此三种物质中C-Cl键键长顺序为：一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔，即①>②>③； ③Cl参与形成的大π键越多，形成的C-Cl键的键长越短； （3）由Al2Cl6的空间结构结合相关元素的原子结构可知，Al原子价层电子对数是4，其与其周围的4个氯原子形成四面体结构，因此，二聚体中A1的轨道杂化类型为sp3；AlF3的熔点为1090℃，远高于AlCl3的192℃，由于F的电负性最大，其吸引电子的能力最强，因此，可以判断铝氟之间的化学键为离子键；由AlF3的晶胞结构可知，其中含灰色球的个数为：，蓝色球的个数为：，则灰色的球为F-，距F-最近且等距的Al3+有2个，则F-的配位数为2。 9．(1) (2) 正四面体形 (3)< (4)能与水分子形成氢键 (5)CD (6)A (7) 6 【详解】（1）基态N原子的价层电子排布式为：； （2）的中心P原子周围有4个σ键，没有孤对电子，则P的杂化方式是，空间构型是正四面体形； （3）与中心N原子都是杂化，但是中N原子含有孤对电子，中N原子没有孤对电子，则键角：<； （4）因为能与水分子形成氢键，则的水溶性大于的水溶性； （5）晶体中存在的化学键是：离子键、共价键、配位键，氢键不是化学键，故选CD； （6）A. 1 mol 中，存在钴与氮原子，钴与氯原子之间的配位键，配位键的个数为，正确；B. 1 mol 中，σ键的个数为，错误；C. 钴离子提供空轨道，中N提供孤电子对,错误；D. 1 mol与足量溶液反应，生成AgCl的数目为，错误；故选A； （7）①根据晶胞图可知，晶胞中与N最近且等距离的Cr有6个；②若晶胞棱长为a cm，则晶体体积为a3 cm，一个晶胞中含有N：，含有Cr：，则一个晶胞的质量为，则晶体密度为g·cm。 10．(1)共价晶体 (2)射线衍射实验 (3) (4)b (5) 4 【详解】（1）氮化硼的晶体结构与金刚石相似，因此BN为共价晶体。 （2）构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来。因此区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是进行X-射线衍射实验。 （3）氮化硼晶体中，氮原子位于顶点和面心，硼原子在晶胞内部，将晶胞分成等大的8个小正方体，四个硼原子位于其中四个不相邻的小正方体的体心，E位于右前上的小立方体的体心，根据A、B、C的原子分数坐标可知E的原子分数坐标为。 （4）根据(3)对氮化硼晶胞的描述可知，氮化硼晶胞的俯视投影图为b。 （5）根据晶胞结构可知，观察底面位于面心的N原子可知，每个N原子周围与其最近且等距离的B原子有4个； 与N原子最近的B原子是体对角线的四分之一，晶胞的边长为，因此体对角线为 nm，可知最近距离为nm； 根据均摊法可知，B原子位于体心，因此晶胞含有4个B原子，N原子位于面心和顶点，因此晶胞中含有个N原子，可知晶体的密度为：。 11．(1)或 (2)共价键 (3) 直线形 HNCS分子间可形成氢键，HSCN分子间不能形成氢键 (4) 、 其阴阳离子半径均较大，所带电荷较小，导致形成的晶格能较小，熔点较低 (5) AD 【详解】（1）Cr是24号元素，基态Cr原子的核外电子排布式为或。 （2）已知Cr、Cl两元素电负性分别为1.6和3.0，电负性差值为3.0-1.6=1.4<1.7，中的化学键为共价键。 （3）中心碳原子的价层电子对数为2+=2，且没有孤电子对，空间构型为直线形，为类卤素，其对应的酸有两种，理论上硫氰酸(HSCN)的沸点低于异硫氰酸(HNCS)的沸点，原因是HNCS分子间可形成氢键，HSCN分子间不能形成氢键。 （4） 中存在和-N=C，N的杂化方式是、，离子化合物常温下为液态而非固态，原因是其阴阳离子半径均较大，所带电荷较小，导致形成的晶格能较小，熔点较低。 （5）①1，3—丁二烯、二氧化硫分子中各原子共面，且原子之间均有相互平行的p轨道，可以形成大π键，水分子中氢原子没有p轨道，不能形成大π键，四氯化碳是正四面体构型，各原子不共面，不能形成大π键，因此微粒中存在离域π键的是1，3—丁二烯和二氧化硫，故选AD； ②全氮阴离子盐中为平面正五边形结构，N原子的杂化方式为sp2，每个N原子剩余1个p轨道未杂化垂直于正五边形平面，每个p轨道中含有1个电子，结合带1个负电荷，可知共有6个p电子可在多个原子间运动，形成大键。 12．(1) (2)非极性 (3) 13 sp2 (4) 6 N、Cl (5)7：2 (6)× 【详解】（1） Ni是28号元素，基态 Ni 原子的价电子排布式为3d84s2，价层电子排布图为。 （2）H2O为极性分子，难溶于水，易溶于有机溶剂，有相似相溶原理推测是非极性分子。 （3）①苯酚中苯环上的6个碳原子和与之直接相连的氢原子由于共轭作用，都位于同一平面上，由于C-O单键可以旋转，酚羟基也可以与苯环共面，则苯酚分子中最多有13个原子（包括苯环上的6个碳原子、苯环上的5个氢原子以及羟基上的1个氢原子和1个氧原子）共平面； ②苯酚的结构与苯相似，是平面结构，每个碳原子形成3个σ键，且没有孤电子对。根据杂化轨道理论，当碳原子的价电子对数为3时，其杂化类型为sp2。 （4）配位化合物中Co3+为中心离子，NH3和Cl-为配体，配位数为6，NH3中心氮原子含有孤电子对，配位原子为N、Cl。 （5）Fe3O4晶胞中O2-个数为：个，所以Fe3+有2个，Fe2+有1个，其中正四面体空隙共8个，1个Fe3+填充在正四面体空隙中，剩余7个正四面体空隙，正八面体空隙共个，一个Fe2+和一个Fe3+填充在正八面体空隙中，剩余2个正八面体空隙，故没有填充阳离子的正四面体空隙数与没有填充阳离子的正八面体空隙数之比为7：2。 （6）由NiAs的晶胞结构可知，一个晶胞中含有的Ni的个数为4，含有的As的个数为：8×+6×=4，故若阿伏加德罗常数的值为NA，则一个晶胞的质量为：g，设晶胞边长为apm，晶体的密度为p g/cm3，故，解得a=，由题干晶胞可知，该晶胞中最近的砷原子之间的距离为面对角线的一半，故晶胞中最近的砷原子之间的距离为：×。 13．(1)第四周期第VIII族 (2)＞ (3) 三角锥形 NF3中F元素电负性强，使得N原子呈正电性，难与H+结合 (4)双键成键电子对之间的排斥作用大于单键成键电子对之间的排斥作用 (5) 【分析】根据Fe的原子序数，可以得出Fe在元素周期表中的位置；根据NH3BH3(氨硼烷)分子间形成氢键判断其熔点较高；根据VSEPR理论，判断其空间结构和杂化类型；根据NF3元素电负性大小得出N元素呈正电性判断NF3无碱性；根据双键成键电子对之间的排斥作用大于单键成键电子对之间的排斥力来判断键角大小；根据键长来推测HN3的结构；据此解答。 【详解】（1）Fe的原子序数为26，在元素周期表中的位置是第四周期第VIII族，故答案为：第四周期第VIII族； （2）NH3BH3(氨硼烷)与CH3CH3互为等电子体，由于NH3BH3分子中N原子的电负性较大，分子间会形成氢键，所以NH3BH3熔点高于CH3CH3，故答案为：>； （3）①NF3中心原子的价层电子对数=，氮原子含有一个孤电子对，所以NF3空间结构为三角锥形，故答案为：三角锥形； ②NF3中F元素电负性强，使得N原子呈正电性(δ+)，难与H+结合，故NH3BH3具有碱性(可与H+结合)而NF3没有碱性，故答案为：NF3中F元素电负性强，使得N原子呈正电性，难与H+结合； （4）SO2F2的分子结构如图所示，键角的原因主要是：双键中的电子云密度较高，导致电子云之间的排斥力更强，双键成键电子对之间的排斥作用大于单键成键电子对之间的排斥作用，故答案为：双键成键电子对之间的排斥作用大于单键成键电子对之间的排斥作用； （5）和的共价键键长分别为和，结合HN3中氮氮键的键长可知HN3中含有、，HN3分子的结构式为： ，故答案为：。 14．(1)哑铃或纺锤 (2) sp3 CS2>> 大于 是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，中羟基的极性越小，酸性越弱。 (3)×1010 (4)无水乙醇 (5)2Cu+4NH4Cl+4NH3·H2O+O2=2Cu(NH3)4Cl2+3H2O (6) [Cu(NH3)4]2+ [Cu(OH)4]2- 【详解】（1）硫的核电荷数为16，基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，最高能级电子所在的原子轨道为3p，为哑铃或纺锤形。 （2） ①在分子中每个硫原子与两个硫原子形成共价键，另外硫原子还有2个未成键电子对，则其杂化方式为sp3杂化； ②中硫原子价层电子对数为4+=4，为sp3杂化、CS2中碳原子价层电子对数为2+=2，为sp杂化、中碳原子价层电子对数为3+=3，为sp2杂化，则三者键角由大到小的顺序是：CS2>>； ③硫酸的结构式如图，是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，中羟基的极性越小，酸性越弱。 （3）由晶胞结构可知，该晶体中含有4个Zn2+，含有=4个S2-，已知该晶胞密度为，阿伏加德罗常数为，晶胞参数为apm，则，则a=×1010。 （4）X试剂为无水乙醇，因为根据硫酸四氨合铜溶于水为深蓝色溶液，但不溶于乙醇，因此加入无水乙醇后会可以析出深蓝色的硫酸四氨合铜晶体。 （5）碱氨蚀刻液借助氧化、溶解和配合等化学过程，将印制电路板上露出的铜以二氯化四氨合铜的形式溶解下来，其总反应为：2Cu+4NH4Cl+4NH3·H2O+O2=2Cu(NH3)4Cl2+3H2O。 （6）氢氧化铜在浓氢氧化钠溶液中形成配离子[Cu(OH)4]2-，证明和氢氧根形成配离子较为困难，氢氧化铜可以在低浓度氨水中形成配离子[Cu(NH3)4]2+，证明和氨分子形成配离子较为容易，所以试管b、c中深蓝色配离子的稳定性强弱顺序为：[Cu(NH3)4]2+>[Cu(OH)4]2-。 15．(1) C 第四周期，第Ⅷ族 (2)O>N>C (3)sp杂化 (4) Cl>Mg>Al Mg>Al>Cl (5)的价电子排布式为，为半充满结构较稳定。 (6)3∶4 【分析】A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期常见元素，且原子序数依次增大，A原子核外有6种不同运动状态的电子，则A为C元素；C基态原子中s电子总数与p电子总数相等，则C为O元素、B为N元素；D元素的第三电离能远大于第二电离能，则D为Mg元素；E基态原子最外层电子排布式为3s23p1，则E为Al元素；F基态原子的最外层p轨道上2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反，则F为Cl元素；G其中一种氧化物是有磁性的黑色固体，则G为Fe元素。 【详解】（1） 根据分析，A为C元素，B为N元素，其原子结构示意图，G为Fe元素，其在周期表的位置为第四周期第Ⅷ族； （2）同一周期从左到右，电负性逐渐增大，C、N、O三种元素电负性由大到小的顺序为O>N>C； （3）C的一种氢化物的相对分子量为26，则该氢化物为乙炔（CHCH），乙炔为CHCH，为直线形分子，中心C原子的轨道杂化类型为sp杂化； （4）同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，元素原子各轨道为半满、全满、全空时，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素的，所以第一电离能Cl>Mg>Al；同周期元素，从左到右原子半径依次减小，三种元素原子半径由大到小的顺序为Mg>Al>Cl； （5）Fe位于周期表的d区，价电子排布式为3d64s2，铁元素常见的离子有Fe2+、Fe3+，其中Fe3+价电子排布式为，为半充满结构，故较稳定； （6）根据(CN)2中所有原子均满足8电子稳定结构，可知其结构式为NC-CN，单键都是键，三键中含有1个键和2个π键，该分子中有4个π键和3个键，所以键与π键个数之比为3:4。 16．(1) 12 分子识别 为非极性分子，水为极性分子，苯为非极性分子，由相似相溶原理，在水中溶解度小于在苯中溶解度 分子间作用力 (2)为共价晶体，而为分子晶体，共价晶体熔点高于分子晶体 (3) 1 【详解】（1）①以顶点的分子为研究对象，其距离最近的分子位于与之相邻的3个面的面心，则1个分子周围紧邻的有个分子；分子中每个C原子形成3条共价键，每条共价键被两个C原子共用，平均每个C形成1.5条共价键，则1mol分子中键1mol×60×1.5=90mol，其数目为90NA； ②可跟某种杯酚结合形成超分子，体现了超分子的分子识别特性； ③在水中溶解度小于在苯中溶解度，原因是为非极性分子，水为极性分子，苯为非极性分子，由相似相溶原理，在水中溶解度小于在苯中溶解度； ④石墨片层与片层之间的作用力为范德华力，故从石墨中剥离得到石墨烯需要克服的作用力是分子间作用力(范德华力)； （2）与的熔沸点差异很大原因是为共价晶体，而为分子晶体，共价晶体熔点高于分子晶体； （3）①上下前后面心上的Ge由+4价变为+3价，则共有个Ge由+4价变为+3价，总的化合价降低2价，则有1个氧原子变为空位； ②根据均摊法，晶胞中含有Ge个数为，含有O的个数为8，则晶胞质量为g，密度为，则晶胞体积为cm3，边长为pm，氧与锗原子最短距离为晶胞体对角线的，即pm。 17．(1) 21−冠醚−7 O (2)离子晶体 (3) 它们都是离子晶体，且阴离子相同，阳离子所带电荷数相同，阴离子半径，所以熔点 (4) 8 (5) 【详解】（1）运输Cs+的冠醚的分子中有21个原子，7个氧原子，根据分析可知，运输Cs+的冠醚的名称是21-冠-7；冠醚与碱金属离子之间存在微弱的配位键，配位原子提供孤电子对，是O原子； （2）钾离子可以嵌入冠醚的空穴中形成超分子，冠醚与碱金属离子形成配合物是一个配位阳离子，所得到的晶体里还有阴离子，该类化合物配合物晶体是由阴、阳离子组成的，故属于是离子晶体； （3）碱金属氯化物中都是离子晶体，且阴离子相同，阳离子所带电荷数也相同，阳离子半径大小顺序为，所以熔点高低顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl。 （4）根据晶胞结构可得，由图可知，与距离最近且相等的的个数为8，的配位数为8；晶胞中Li+个数是8，O2-个数=，晶胞质量=，晶胞体积=（a×10-7cm）3，的密度为； （5）1个晶胞含有4个和4个，1个晶胞的质量为，所以晶胞边长为。 18．(1) 异硫氰酸 sp2、sp3 (2) [CoBr(NH3)5]SO4 [Co(SO4)(NH3)5]Br 生成淡黄色沉淀 (3) 8NA C的电负性小于O，对孤电子对的吸引能力弱，更容易给出孤电子对 (4)、、的离子半径依次减小，核电荷数依次增大，则三种离子的得电子能力依次增强，故氧化性依次增强 【详解】（1）异硫氰酸中H-N键极性强，分子间存在氢键，而硫氰酸分子间只存在分子间作用力，所以异硫氰酸的沸点高于硫氰酸；化合物中形成C=N双键的N原子形成2个键，含有1对孤电子对，与铁形成配位键，而形成单键的N原子，形成3个键，含有1对孤电子对，杂化轨道数目分别为3、4，N原子采取sp2、sp3杂化； （2）在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，产生白色沉淀，说明硫酸根在外界，则该配合物的结构式可表示为[CoBr(NH3)5]SO4，在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，则无明显现象，说明硫酸根在内界，则该配合物的结构式可表示为[Co(SO4)(NH3)5]Br。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，由于溴离子再外界，因此会生成溴化银沉淀，则产生的现象是生成淡黄色沉淀； （3）该配合物的配离子中Ni原子和C原子之间有4个键，CO分子中C和O之间存在1个键，1个键，1个配位键，因此4个CO有4个键，故1molNi(CO)4中含有8NA键；吸引电子的能力越弱，给电子能量越强，C的电负性小于O，对孤电子对的吸引能力弱，更容易给出孤电子对； （4）、、的离子半径依次减小，核电荷数依次增大，则三种离子的得电子能力依次增强，故氧化性依次增强。 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 $$