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．（2024·山东·模拟预测）国产巨型载人飞艇AS700、歼20战机和C919国产大飞机等大国重器让世界瞩目。金属材料和复合材料在航空航天工业中具有重要的应用。回答下列问题： (1)基态钛原子价层电子排布图为 。原子中运动电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的则用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态钛原子，其价层电子自旋磁量子数的代数和为 。 (2)以为连续基体的碳陶瓷是一种复合材料，可应用于制造歼20。结构如图所示： ①在立方体体对角线的一维空间上碳、硅原子的分布规律（原子的比例大小和相对位置）正确的是 （填标号）。 a．    b． c．    d． ②晶体中硅原子与最近碳原子间距离为，则硅原子与最近的硅原子间距离为 ，一个硅原子周围与其最近的硅原子的数目为 。晶体的密度为 （用含有的式子表示）。 2．（2024·海南·三模）过渡元素在材料，化工生产和生活中均占有重要地位。研究相关元素及它们所衍生出的化合物对科学和社会发展有重要意义。回答下列问题： (1)具有高能量密度的是值得深入研究的电池正极材料。基态Co原子的核外电子排布式是 。 (2)Mn的一种配合物化学式为［］，与Mn原子配位时，提供孤电子对的是 原子，配体中，所含元素电负性由小到大的顺序为 ；两个C原子的杂化类型为 ，键与键数目之比为 。 (3)Zn和Cu，第二电离能与第一电离能之差较小的是 （填“Zn”或“Cu”），判断理由是 。 (4)铁硫簇是普遍存在于生物体内的最古老的生命物质之一。一种铁硫原子簇的结构如图所示： 该化合物的化学式为 ，中心原子Fe的配位数为 。 (5)氧化铈（）常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂，占据原来的位置，可以得到更稳定的结构，这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用。假设晶胞边长为apm。晶胞结构如下图： 晶胞中，与相邻且最近的有 个。若掺杂后得到的晶体，则此晶体中的空缺率为 。 3．（2024·北京·三模）氟化镁钾是一种具有优良光学性能的材料，其晶胞结构如图。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)①晶体中，每个周围有 个距离最近的。 ②已知晶胞棱长为a nm，则该晶胞的密度为 （用含a的代数式表示计算结果，，，下同）。 ③已知与离子半径相近，从原子结构角度解释原因 。 (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基态中未成对的电子数为 。 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）。若要合成厚度为、面积为的催化剂材料，理论上需要掺杂的约为 mol。 (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。与的结构简式分别为和。 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其他相互作用，如邻近的与间还存在 ，上述相互作用不会随的转动改变。 4．（2024高三下·陕西西安·阶段练习）氢能是最清洁的能源之一，氢气的制备和储存是两个关键环节，回答下面问题： (1)氨硼烷()含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。 ①基态B原子的电子排布式为 ，与N元素位于同一周期，原子半径比N原子小，但是第一电离能比N元素的要大，该元素价层电子轨道式为 。 ②氨硼烷()极易水解，加热时生成和两种气体，写出加热水解的化学方程式 ，氨硼烷中三种元素的电负性由大到小的顺序是 。 ③氨硼烷()中N和B原子的杂化类型分别是 ，氨硼烷中含有化学键类型是 。 A．极性共价键和非极性共价键　　　　B．σ键和π键 C．极性共价键和配位键　　　　　　D．共价键和氢键 (2)太阳能电池电解水是制备氢气常用的一种方式，下面几种物质都是制备太阳能电池的基础原料。 ①室温下远强于，解释其原因是 。 ②次磷酸()是一种一元弱酸，其中P原子的价层电子对是 对，的空间构型为 。 (3)锆(Zr)某种氧化物是催化制氢的重要催化剂，其晶体的立方晶胞，如图所示：为阿伏加德罗常数的值。 ①已知m点的原子坐标为，则q点的原子坐标为 。 ②Zr原子之间的最短距离为 apm ③该氧化物的密度为 (写出计算式即可)。 5．（2024高三下·黑龙江佳木斯·期中）氮元素的单质和常见化合物在工、农业生产中用途广泛。(请用氮元素的单质或常见化合物化学式填空) (1)化学性质很稳定，可用作灯泡填充气的是 。 (2)汽车产生污染空气的尾气是 。 (3)通常用 (填名称)干燥氨气。 (4)见光或受热会分解产生二氧化氮的强酸是 。 (5)铵盐大多在农业上用作化肥，实验室用固体 与固体Ca(OH)2加热反应可制取氨气。 6．（2024·山东临沂·二模）金属铍在原子能、航空航天、火箭制造等领域有广泛应用。 (1)下列状态的铍中，电离最外层一个电子所需能量最小的是___________(填标号)。 A． B． C． D． (2)能以单体、多聚体等形式存在。单体的模型名称为 ；多聚体为链状结构，所有原子均满足稳定结构，中心原子的杂化方式是 ；晶体的熔点 (填“高于”或“低于”)晶体，其原因是 。 (3)碳酸铍与醋酸反应生成了一种配合物分子(结构如图1)，每个位于4个形成的四面体中，与形成的化学键可全部看成配位键。 ①乙酸分子易形成二聚体，原因是 。 ②中含有 配位键。 (4)非线性光学材料氟代硼铍酸钾具有重大战略价值。已知其属于四方晶系，晶胞结构如图2所示(氧原子未画出，晶胞参数)。一定条件下，和发生非氧化还原反应生成氟代硼铍酸钾，并放出气体。 氟代硼铍酸钾的化学式为 ；晶体的密度为 为阿伏加德罗常数的值)。 7．（2024高三下·内蒙古呼和浩特·阶段练习）磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的感染。磷酸氯喹的结构如图所示，据此回答下列问题。 (1)基态P原子中，电子占据的最高能级符号为 。 (2)C、N、O三种元素电负性从大到小的顺序为 ；第一电离能I1(P) I1(Cl)(填“>”或“<”)。 (3)钴的一种化合物的晶胞结构如图所示，已知A点的原子坐标参数为(0，0，0)，B点为(，0，)，则C点的原子坐标参数为 。 (4)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 (用化学式表示)。 (5)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。则该晶体的含有的原子个数为 。 8．（2024高三下·贵州黔西·阶段练习）回答下列问题 (1)H2O的键角小于NH3的，分析原因 。 (2)磷酸根离子的空间构型为 。 (3)常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为 。 (4)是一种叠氮­炔基Husigen环加成反应产物，该分子中N原子的杂化方式为 。 (5)过渡元素铜的配合物在物质制备、尖端技术、医药科学、催化反应、材料化学等领域有着广泛的应用。请回答下列问题： ①科学家推测胆矾(CuSO4∙5H2O)的结构示意图可简单表示如图： 的空间结构为 ，其中硫原子的轨道杂化方式为 。 ②Cu能与(SCN)2反应生成Cu(SCN)2。1mol(SCN)2中含有的π键数目为 ；(SCN)2对应的酸有两种，分别为硫氰酸(H-S-C≡N)和异硫氰酸(H-N=C=S)，其中异硫氰酸的沸点较高，原因是 。 9．（2024高三下·浙江宁波·期中）晶体有周期性的微观结构，表现出许多独特的性质，用于制造各种材料。 (1)单晶硅等作为制造太阳能电池的材料已得到广泛应用。单晶硅中最小的环上有 个Si原子。 (2)石墨可作锂离子电池的负极材料。 ①石墨晶体是层状结构，层与层之间靠 维系。 ②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，此时C与的个数比是 。 (3)是一种碳的单质。 ①1个晶胞中含有 个分子。 ②世界上第一辆单分子“纳米小车”的四个轮子就是，小车运行情况如图所示，从a处化学键的特点说明其运动原因： 。(提示：可简化为) (4)NiO晶体与NaCl晶体结构相似。 ①NiO的熔点远高于NaCl，结合下表说明理由： 。 晶体 离子间距/pm 熔点/℃ NaCl 801 NiO 1960 ②设阿伏加德罗常数的值为，距离最近的两个间距为apm()，NiO的摩尔质量为M ，则晶体的密度为 (列出计算式)。 ③晶体普遍存在各种缺陷。某种NiO晶体中存在如图所示的缺陷：当一个空缺，会有两个被两个所取代，但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中与的离子数之比为6∶91。若该晶体的化学式为，则x= 。 10．（2024·北京昌平·二模）含锂化合物如、等有重要的应用。 Ⅰ.是有机合成中常用的还原剂。 (1)中与之间的作用力类型是 。的空间构型是 ，中心原子的杂化类型为 。 (2)与具有相同的电子构型，比较与的大小(其中代表半径)，并从原子结构角度说明原因 。 (3)从化合价角度说明具有还原性的原因 。 (4)被还原后得到产物的名称是 。 Ⅱ.高纯度氧化锂可用于锂电池。 一种制备方法是： i．向磨细的粉末中加入定量的过氧化氢，加热，一定条件下回收得到 ii．真空下焙烧，得到 (5)i中反应分为2步，写出第一步反应的化学方程式。 第一步： 。 第二步： (6)晶胞如图所示。已知晶胞参数为，阿伏加德罗常数的值为，则的密度为 。() 11．（2024高三下·山东济宁·开学考试）X、Y、Z、T四种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，T在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题。 (1)X元素符号为 ，Y属于 区元素，Z元素基态原子的电子排布式为 。 (2)与分子的空间结构分别是 和 ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 (写分子式)，理由是 。 (3)中X原子采取的杂化方式是 。 (4)X、Y、Z的最简单气态氢化物的沸点由高到低的排列顺序是 ，原因是 。 (5)T的氢化物水溶液中存在的氢键 种。 12．（2024高三下·内蒙古赤峰·阶段练习）《自然》报道了我国科学家利用催化剂通过化学链合成氨。回答下列问题： (1)NH3可用于制备NaN3、NH₄NO₃，(亚硝基胍)等含氮化合物，基态N的核外电子排布为 ； NH₄NO₃中 NH中中心原子的杂化轨道类型为 NO的空间结构为 ； 亚硝基胍分子中σ键与π键的数目比为 。 (2)N、P位于同一主族， 分子结构如图所示： ①NH₃中N-H键的键角比PH₃中P-H键的键角更大；其主要原因是 ， ②NH₃比PH₃的沸点高， 其主要原因是 。 ③磷化镓的晶胞结构如下图所示，A点坐标为(0，0，0)，B点坐标为 则C点坐标为 ； 13．（2024高三下·内蒙古赤峰·阶段练习）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表： 元素 相关信息 X X的基态原子核外3个能级上有电子，且最高能级是半充满状态 Y 第三周期元素，其单电子数与Ni原子相同且电负性最小 Z Z和Y同周期，Z是该周期中原子半径最小的主族元素 W W基态原子价电子数为11 (1)元素X的原子中能量最高的是 能级，其价电子电子云在空间有 个伸展方向。 (2)元素Y位于元素周期表的第三周期 族，该原子的价层电子排布式为 。 (3)元素Z的原子最外层共有 种不同空间运动状态的电子。 (4)W基态原子价电子轨道表示式为 。据测WZ比稳定，原因 。 (5)下列表述能证明Y、Z非金属活泼性强弱的是___________(填字母)。 A．Y的单质常温下呈固态，Z的单质常温下呈气态 B．化学反应中，Y原子得电子数比Z原子得电子数多 C．Z的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定 D．最高价氧化物对应水化物的酸性Z强于Y 14．（2024高三下·山东青岛·阶段练习）回答下列问题 (1)的晶胞结构示意图如（a）所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有的单元数有 个。电池充电时，脱出部分，形成，结构示意图如（b）所示，则 ， 。 (2)部分晶体结构如图所示，在一个晶胞中与K距离相等且最近的F有 个，在晶胞结构的另一种表示中，K处于各顶点位置，则F处 位置。 (3)图（a）是的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu，图（b）是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离 pm，Mg原子之间最短距离 pm。设阿伏加德罗常数的值为，则的密度是 （列出计算表达式）。 15．（2024高三下·黑龙江绥化·阶段练习）按要求回答下列问题： (1)CH4是 形分子，是 分子(填“极性”“非极性”)。 (2)①基态原子的N层有1个未成对电子，M层未成对电子数最多的元素的价电子排布式为 。 ②最外层电子数是次外层电子数3倍的元素的轨道表示式为 。 ③Cu原子的结构示意图为 。 (3)某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，该元素在周期表中的 区。 (4)已知下列四种酸①CH3CBr2COOH②CH3CF2COOH③CH3CH2COOH④CH3COOH酸性由弱到强的顺序为 。 16．（2024高三下·广东佛山·阶段练习）卤族元素形成的单质和化合物有很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。 (1)卤族元素位于元素周期表的 区。 (2)在一定浓度的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的，使氢氟酸分子缔合的作用力是 。 (3)根据下表提供的第一电离能数据判断， 卤素原子形成的简单阴离子还原性最强的是 (填化学式)。 元素 氟 氯 溴 碘 第一电离能/(kJ·mol-1) 1681 1251 1140 1008 (4)已知羧酸：①CF3COOH，②CH3COOH，③CH2FCOOH，④CH2ClCOOH，⑤CH3CH2COOH，其酸性由强到弱的顺序为 (填序号)。 (5)溴化碘(IBr)的化学性质类似于卤素单质，溴化碘和水反应生成了一种三原子分子，写出反应的化学方程式 。 (6)硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图)，则1mol H3BO3形成的晶体中有 mol氢键。 (7)已知H2O2的结构如图：H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书页角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′，估计它难溶于CS2，原因是 。 17．（2024高三下·湖南常德·阶段练习）卤族元素组成的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识它们。 (1)如图1为碘晶体的晶胞结构。下列有关说法正确的是___________填序号。 A．平均每个晶胞中有4个碘分子 B．平均每个晶胞中有4个碘原子 C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是共价晶体 D．碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力 (2)如图2为晶体的晶胞结构。其中黑色球表示 ，晶体中与F-最近且等距离的Ca2+数目为 。 (3)有研究表明，化合物X可用于研究模拟酶，当结合或Cu(I)(I表示化合价为+1)时，分别形成如下图所示A和B： ①A中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转，说明该碳碳键具有 (填“σ”或“π”)键的特性。 ②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用，比较A和B中微粒间相互作用力的差异： 。 (4)含氟牙膏预防龋齿的原理是生成更难溶的氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]，S、P、O、F四种元素第一电离能从小到大的顺序是 ，其中PO的空间构型为 。 18．（2024高三下·黑龙江大庆·期中）X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期元素，且原子序数依次增大，根据下表相关信息完成以下问题： 元素 相关信息 X 原子核外有7种不同运动状态的电子 Y 基态原子中s电子总数与p电子总数相等 Z 位于第三周期，原子半径在同周期元素中最大 M 逐级电离能(kJ·mol-1)依次为578、1817、2745、11575、14830、18376 Q 基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反 R 基态原子核外有4个未成对电子 (1)X的简单气态氢化物分子的空间结构名称为 。 (2)X、Y对应的简单气态氢化物稳定性由大到小的顺序 (用物质化学式表示)。 (3)X、Y、Z、M四种元素的简单离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示)。试从原子结构的角度解释，X的第一电离能比Y大的原因 。 (4)请写出Q元素基态原子的价电子排布图 。 (5)R元素可形成R2+和R3+离子，其中较稳定的是R3+，原因是 。 (6)实验发现M的氯化物处于熔融状态时常以二聚态(M2Cl6)形式存在。其球棍模型如图。 该分子中M原子采取 杂化。M的氟化物的熔点为1090℃，远高于M氯化物的熔点192℃，请解释原因 。 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) +1或-1 (2) d 12 【详解】（1）Ti元素原子序数为22，基态Ti原子价层电子排布为3d24s2，价层电子排布图为；对于基态钛原子，其价层电子有两个自旋方向相同的单电子，故自旋磁量子数的代数和为+1或-1； （2）①硅原子半径比碳原子大，从图中微粒大小关系判断，较小的碳原子在碳化硅立方晶胞的八个顶点和六个面面心，较大的硅原子在体对角线四等分点中距离顶点较近的点，且四个硅原子对应的顶点处于交错位置，一个晶胞内体对角线分为四段，五个点上的原子顺序是：碳-硅-空-空-碳；故选d； ②如果SiC晶体中硅原子与最近碳原子间距离为d cm，为晶胞体对角线长度的，晶胞边长为，硅原子与离其最近的硅原子间距离为同一平面上两个Si原子之间的距离，其距离为面对角线长度的一半=； 每个晶胞中硅原子与离其最近的硅原子间距离为同一平面上两个Si原子之间的距离，如果将晶胞中Si原子位于顶点和面心上，则C原子处于原来晶胞中Si原子位置，则新的晶胞中距离顶点上Si原子最近的为面心上Si原子，每个晶胞中距离顶点Si原子最近的Si原子个数为3，每个顶点上的Si原子被8个晶胞共用，计算时每个最近Si原子被计算2次，所以Si个数==12个； 晶胞中硅原子和碳原子都是4个，晶胞边长为，根据晶胞密度计算公式，。 2．(1)1s22s22p23s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 (2) N H<C<N sp3、sp 5∶2 (3) Zn 基态Zn原子的价电子排布式为3d104s2，处于全满状态，比较稳定，而基态Cu原子价电子排布式为3d104s1，易失去1个电子，形成稳定的3d10结构，故Cu的第一电离能小于Zn的；基态Zn+价层电子排布式为3d104s1，易失去1个电子形成3d10结构，基态Cu+价层电子排布式为3d10，比较稳定，故Cu的第二电离能比Zn的大 (4) KFeS2 4 (5) 12 5% 【详解】（1）Co是27号元素位于第四周期第Ⅷ族，其核外电子排布式为：1s22s22p23s23p63d74s2或[Ar]3d74s2； （2）CH3CN与Mn原子配位时，N含有孤电子对，能提供孤电子对的是N原子；同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，CH3CN所含元素电负性由小到大的顺序为H<C<N；CH3CN中甲基C原子的杂化类型为sp3，-C≡N中碳原子为sp杂化；单键均为σ键，三键含有1个σ键2个π键；CH3CN中σ键与π键数目之比为5∶2； （3）基态Zn原子的价电子排布式为3d104s2，处于全满状态，比较稳定，而基态Cu原子价电子排布式为3d104s1，易失去1个电子，形成稳定的3d10结构，故Cu的第一电离能小于Zn的；基态Zn+价层电子排布式为3d104s1，易失去1个电子形成3d10结构，基态Cu+价层电子排布式为3d10，比较稳定，故Cu的第二电离能比Zn的大，则第二电离能与第一电离能之差较小的是Zn； （4）由图可知，结构中每两个四元环构成一个重复单元，结构中含有两个钾离子，两个铁离子，4个硫离子，则其化学式为KFeS2，在该结构中，中心原子Fe附近有4个硫离子，故其配位数为4； （5）与Ce4+相邻且最近的Ce4+位于相邻的面心，共=12个；由CeO2晶胞可知，1mol晶胞中含有4molCe4+和8molO2-，掺杂Y2O3后，设有xmolCe4+被Y3+取代，根据n(CeO2)：n(Y2O3)=0.8：0.1可得，=，x=0.8mol,即含有3.2molCe4+和0.8molY3+，根据电荷规则可知，3.2mol×4+0.8mol×3=n(O2-)×2，n(O2-)=7.6mol，晶体中O2-的空缺率为×100%=5%。 3．(1) 6 F-和Mg2+的最外层电子数相同，电子层数：F-<K+，但核电荷数：F-<K+，综合结果：与离子半径相近 (2) 5 (3) sp 配位键 【详解】（1）①由晶胞结构可知Mg2+位于顶点，F-位于棱心，每个顶点周围有6个棱心，则每个Mg2+周围有6个距离最近的F-； ②由均摊法得，1个晶胞中含1个K+、1个Mg2+和3个F-，晶胞质量为，密度为； ③F-和Mg2+的最外层电子数相同，电子层数：F-<K+，但核电荷数：F-<K+，综合结果：与离子半径相近； （2）①基态电子排布式为：，未成对的电子数为5； ②1个KMgF3晶胞中含1个K+、1个Mg2+和3个F-，晶胞的体积为(a×10-9 m)3=a3×10-27m3，合成催化剂的体积为1m2×0.3×10-3m=3×10-4m3，需要晶胞的个数为，需要晶胞物质的量约为，则理论上需要掺杂的Fe3+约为； （3） ①的结构为，中心N原子无孤电子对，存在2个σ键，杂化方式为sp； ②Ath+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，因为Mn2+具有空轨道、有孤电子对，则邻近的Mn2+与还存在着配位键，上述相互作用不会随Ath+的转动改变。 4．(1) N>H>B 、 C (2) 是吸电子基，是推电子基，中的羟基极性强 4 正四面体 (3) 或 【详解】（1） ①B原子为5号元素，故基态B原子的电子排布式为；与N元素位于同一周期，原子半径比N原子小，但是第一电离能比N元素的要大，则该元素为F元素，F元素价层电子轨道式为；②氨硼烷()极易水解，加热时生成、氨气和氢气两种气体，故加热水解的化学方程式；氨硼烷中含有B、N、H三种元素，电负性由大到小的顺序是N>H>B；氨硼烷()中含有一个配位键，N原子提供孤电子对，B原子提供空轨道，形成一个N-B配位键，N和B原子的σ键均为4个，杂化类型均为，氨硼烷中含有化学键类型是B和H，N和H之间形成极性共价键，B和N之间形成配位键，故氨硼烷中含有化学键类型是极性共价键和配位键，故选C； （2） ①室温下，由于是吸电子基，是推电子基，中的羟基极性强，故远强于；②次磷酸()是一种一元弱酸，其结构为，故P原子的价层电子对是4对；的中心原子的价电子对数为，为杂化，空间构型为正四面体； （3）①由晶胞结构图知，已知m点的原子坐标为，则q点的原子坐标为；②Zr原子之间的最短距离为两个四分之一晶胞的体心的距离，为整个晶胞二分之一对角线的距离，即；③由图知，该氧化物的密度为。 5．(1)N2 (2)NO (3)碱石灰 (4)HNO3 (5)NH4Cl 【详解】（1）氮气的化学性质很稳定，可用作灯泡填充气，故答案为：； （2）汽车产生污染空气的尾气是NO，故答案为：NO； （3）氨气是碱性气体，用碱性干燥剂来干燥，即用碱石灰干燥氨气，故答案为：碱石灰； （4）硝酸具不稳定性，它在光照下会分解出二氧化氮，所以常将硝酸盛放在棕色试剂瓶中，且放置于阴暗处，故答案为：HNO3； （5）实验室，是用固体NH4Cl与固体Ca(OH)2加热反应可生成氨气、氯化钙和水，故答案为：NH4Cl； 6．(1)C (2) 直线形 sp3 低于 是分子晶体，熔点大小取决于范德华力，是离子晶体，熔点取决于离子键，范德华力很弱，比化学键的键能小1~2个数量级，因此晶体的熔点低于晶体 (3) 两个乙酸分子间可形成如图所示的氢键：； 16 (4) 【详解】（1） A．为Be+，电离的最外层的一个电子是Be的第二电离能； B．为基态Be原子，电离的最外层的一个电子是Be的第一电离能； C．为激发态Be原子； D．为激发态的Be+； 综上：电离的最外层的一个电子能量由大到小排序为：A＞D＞B＞C 故选C； （2）单体中的Be形成2个σ键，无孤电子对，属于sp杂化，模型名称为直线形；多聚体为链状结构，所有原子均满足稳定结构，说明Be连了4个Cl，其中2个为配位键，共形成4个σ键，属于sp3杂化；晶体的熔点低于晶体，因为是分子晶体，熔点大小取决于范德华力，是离子晶体，熔点取决于离子键，范德华力很弱，比化学键的键能小1~2个数量级，因此晶体的熔点低于晶体。 （3） ①乙酸分子间由于氢键易形成如图所示的二聚体：； ②每个Be位于4个O形成的四面体中，O与Be形成的化学键可全部看成配位键，即中含有16mol配位键； （4）根据均摊法K数目为，Be数目为， F数目为，B数目为，和发生非氧化还原反应生成氟代硼铍酸钾，并放出气体，即反应过程中各元素化合价不变，即：1×2+2×4+3×2+（-2）m+（-1）×4=0，解得m=6，即x：y：z：m：n=1：2：1：3：2，.氟代硼铍酸钾的化学式为：；晶体密度为：。 7．(1)3p (2) O>N>C < (3)(，，) (4)SiH4 (5)12 【详解】（1）基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，故基态P原子中，电子占据的最高能级符号为3p； （2）同周期元素从左至右，电负性逐渐增大，故C、N、O三种元素电负性从大到小的顺序为O＞N＞C；同周期元素从左至右，第一电离能总体上呈增大趋势，但是第ⅤA族元素比同周期第ⅥA族元素的第一电离能大，故第一电离能I1(P)＜I1(Cl)； （3）根据晶胞结构可知，C点位于晶胞体对角线处，则其坐标：(，，)； （4）第IVA~VIIA族元素氢化物中，NH3、H2O、HF的分子间可形成氢键，使得它们的沸点与同族其它元素的氢化物相比“反常”。图1中a点所在折线无“反常”，则为第IVA元素的氢化物，a点代表的是第三周期的氢化物SiH4； （5）二氧化碳晶胞结构如图，二氧化碳分子位于顶点及面心，分子个数为，每个二氧化碳分子中含3个原子，则原子个数为12。 8．(1)NH3中N原子含有1个孤电子对，而H2O中O原子含有2个孤电子对，H2O中的孤电子对对成键电子对的排斥作用较大 (2)正四面体形 (3)正四面体形 (4)sp2、sp3 (5) 正四面体形 sp3杂化 4NA 异硫氰酸分子之间能形成氢键 【详解】（1）H2O和NH3分子的中心原子都发生sp3杂化，但由于H2O分子中O原子的最外层孤电子对数比N原子多，对成键电子的排斥作用大，所以H2O的键角小于NH3的，原因是：NH3中N原子含有1个孤电子对，而H2O中O原子含有2个孤电子对，H2O中的孤电子对对成键电子对的排斥作用较大。 （2）磷酸根离子的中心P原子的价层电子对为4，发生sp3杂化，则空间构型为正四面体形。 （3）SnCl4的中心Sn原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，则空间构型为正四面体形。 （4） 分子中，形成1个双键的N原子的价层电子对数为3，发生sp2杂化，只形成单键的N原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，则该分子中N原子的杂化方式为sp2、sp3。 （5）①的中心S原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，则空间结构为正四面体形，其中硫原子的轨道杂化方式为sp3杂化。 ②(SCN)2的结构式为N≡C-S-S-C≡N，则1mol(SCN)2中含有的π键数目为4NA；(SCN)2对应的酸有两种，分别为硫氰酸(H-S-C≡N)和异硫氰酸(H-N=C=S)，其中异硫氰酸分子中含有N-H键，能形成分子间的氢键，所以沸点较高，原因是：异硫氰酸分子之间能形成氢键。 【点睛】分子间形成氢键时，物质的熔沸点升高。 9．(1)6 (2) 范德华力 6∶1 (3) 4 a处通过单键相连，可以绕键轴旋转 (4) NiO和NaCl均为离子晶体，和都是二价离子，和都是一价离子；和间距比和间距更小，NiO晶体中作用力更强 0.97 【详解】（1）单晶硅中最小的环上的硅原子构成六元环，则有6个Si原子； （2）①石墨晶体是层状结构，层与层之间不形成化学键，靠范德华力维系。②在图中，以1个Li+为中心，周围平均有6个C原子与之相邻，则此时C与Li+的个数比是6:1。答案为：范德华力；6:1； （3）①1个C60晶胞中含有C60分子的数目为=4。②从图中可以看出，乙炔基中碳原子、苯环对边的碳原子与C60分子，位于同一条直线上，且以单键相连，单键可以自由旋转，所以从a处化学键的特点说明其运动原因：a处通过σ单键相连，可以绕键轴旋转； （4）①NiO比NaCl 的离子带电荷高，离子半径小，则NiO的熔点远高于NaCl，结合表格说明理由：NiO和NaCl晶体类型相同；Ni2+和O2-都是二价离子，Na+和Cl-都是一价离子；Ni2+和O2-间距比Na+和Cl-间距更小，NiO晶体中作用力更强；②设阿伏加德罗常数的值为NA，距离最近的两个Ni2+间距为apm(1pm=10-10cm)，则面对角线的长度为2apm，晶胞边长为apm；在1个晶胞中，含有4个Ni2+和4个O2-，NiO的摩尔质量为Mg•mol-1，则晶体的密度为g•cm-3；③某氧化镍样品中Ni3+与Ni2+的离子数之比为6∶91，依据电荷守恒，Ni、O原子个数比为(6+91) ∶=97∶100。若该晶体的化学式为NixO，则x=0.97。 10．(1) 离子键 正四面体 sp3 (2)，核电荷数较大，原子核对核外电子的吸引力较大，因此半径较小 (3)H为-1价，易升高，因此具有还原性 (4)3-甲基-1-丁醇 (5) (6) 【详解】（1）中与之间的作用力阴阳离子之间的强烈作用，为离子键。中心原子铝原子含有的价层电子对数是4，且不存在孤对电子，所以空间构型是正四面体，中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化；答案：离子键；正四面体；sp3； （2）与具有相同的电子构型，因为，核电荷数较大，原子核对核外电子的吸引力较大，因此半径较小； （3）H为-1价，易升高，因此具有还原性； （4） 被还原为，名称是3-甲基-1-丁醇； 答案：3-甲基-1-丁醇； （5）和过氧化氢，加热得到 ，总反应①为，反应分为2步，已知第二步②为，第一步反应为，化学方程式 。答案：； （6）晶胞可知一个晶胞中含有8个Li+、4个O2-。则的密度为。答案：。 11．(1) S p 1s22s22p4 (2) V形 直线形 SO2 SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大 (3)sp2 (4) H2O>H2S>CH4 H2O存在分子间氢键，熔沸点最高，相对分子质量H2S>CH4，H2S分子间作用力更大，熔沸点高于CH4 (5)4 【分析】X原子核外的M层中只有两对成对电子，核外电子排布应为1s22s22p63s23p4，则M为S元素；Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Y有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素；Z是地壳内含量最高的元素，则Z为O元素；T在元素周期表的各元素中电负性最大，则T为F元素。 【详解】（1）由以上分析可知X为S；Y为C，C属于p区元素；Z为O，其基态原子的电子排布式为1s22s22p4； （2）与分别为SO2和CO2，SO2中心S原子价层电子对数为3，含一对孤电子对，分子构型为V形，CO2中心C原子价层电子对数为2，无孤电子对，分子构型为直线形；CO2为非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大； （3）为SO3，中心S原子价层电子对数为3，采用sp2杂化； （4）C、O、S形成的简单氢化物分别为CH4、H2O、H2S，因为H2O存在分子间氢键，熔沸点最高，相对分子质量H2S>CH4，H2S分子间作用力更大，熔沸点高于CH4，则沸点由高到低的排列顺序是：H2O>H2S>CH4； （5）HF的水溶液中存在四种氢键，分别为HF分子之间、水分子之间、水分子中的H与HF中的F、水分子中的O与HF中的H之间。 12．(1) 1s22s22p3 sp3 平面三角形 9:2 (2) NH3和PH3中，N、P原子的杂化方式相同，但中心原子N的电负性大于P的，NH3分子中的成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间的斥力更大，键角更大 NH3分子间存在氢键 【详解】（1）N是7号元素，基态N的核外电子排布为1s22s22p3，中心N原子价层电子对数为4+ =4，N原子的杂化类型为sp3，中心N原子价层电子对数为3+ =3，且没有孤电子对，空间结构为平面三角形，1个单键为1个σ键，1个双键含有1个σ键和1个π键，所以1个亚硝基胍分子中含有9个σ键和2个π键，则σ键与π键的数目比为9:2。 （2）①NH3和PH3中，N、P原子的杂化方式相同，但中心原子N的电负性大于P的，NH3分子中的成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间的斥力更大，键角更大； ②NH₃比PH₃的沸点高， 其主要原因是NH3分子间存在氢键； ③A点坐标为(0，0，0)，B点坐标为 由晶胞结构可知，C点坐标为。 13．(1) 2p 4 (2) ⅣA (3)4 (4) 价层电子排布式为，而价层电子排布式为，原子轨道处于全满状态时较稳定 (5)CD 【分析】X的基态原子核外3个能级上有电子，且最高能级是半充满状态，则核外电子排布为：1s22s22p3，则X是N；Y是第三周期元素，其单电子数与Ni原子相同且电负性最小，则Y是Si；Z和Y同周期，Z是该周期中原子半径最小的主族元素，则Z是Cl；W基态原子价电子数为11，即3d104s1，则W是Cu，故X、Y、Z、W分别为N、Si、Cl、Cu，由此分析。 【详解】（1）基态N核外电子排布为：1s22s22p3，则原子中能量最高的是2p能级，其价电子电子云在空间有4个伸展方向，s轨道一个伸展方向，p轨道三个伸展方向； （2）元素Si位于元素周期表的第三周期ⅣA族，该原子的价层电子排布式为； （3）基态Cl原子价电子排布式为：3s23p5，则Cl原子最外层共有4种不同空间运动状态的电子； （4） 基态Cu原子价电子排布式为：3d104s1，，价电子轨道表示式为；因为价层电子排布式为，而价层电子排布式为，原子轨道处于全满状态时较稳定，则CuCl比CuCl2稳定； （5）A．非金属活泼性强弱与常温下呈固态还是气态无关，A不符合题意； B．非金属活泼性强弱与化学反应中得电子数多少无关，B不符合题意； C． Z的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定，可以证明Z的非金属活泼性强于Y，C符合题意； D．最高价氧化物对应水化物的酸性Z强于Y，可以证明Z的非金属活泼性强于Y，D符合题意； 故选CD。 14．(1) 4 （或0.1875） 13∶3 (2) 12 面心 (3) 【详解】（1）根据均摊法可知晶胞中Li+的个数为，所以每个晶胞中含有4个LiFePO4单元；据图可知在Li1-xFePO4晶胞中Li+的个数为=，原晶胞中含有4个LiFePO4单元，则每个LiFePO4单元失去个Li+，所以x=或0.1875；设Fe2+的个数为x，Fe3+的的个数为y，则有+2x+3y=8、x+y=1，解得x=、y=，所以个数比为13：3； （2）以Ni围成的正方体为观察对象，K位于该正方体的体心，F原子位于该正方体的棱心，则与K距离相等且最近的F有12个；在晶胞结构的另一种表示中，K处于各顶点位置，则F处面心位置； （3）据图可知，Cu原子之间最短距离x为截面长方形长边的四分之一，即面对角线的四分之一，所以x=pm；Mg原子之间的最短距离为截面长方形对角线的四分之一，即体对角线的四分之一，所以y=pm；由晶胞结构可知，Mg有8个位于顶点，6个位于面心，4个位于体内，个数为：；Cu原子有16个位于体内，晶胞质量为：，晶胞体积为：cm3；则的密度=。 15．(1) 正四面体 非极性 (2) 3d54s1 (3)属于d区 (4)④③①② 【详解】（1）CH4中心原子C价层电子对数为4，无孤电子对，是正四面体形分子；分子正负电荷中心重合，为非极性分子； （2）①基态原子的N层有1个未成对电子，M层未成对电子数最多，说明该原子有4个电子层，第四层含1个电子，第三层排布5个电子，该元素的价电子排布式：3d54s1； ②最外层电子数是次外层电子数3倍的元素的轨道表示式：； ③Cu原子序数为29，其原子的结构示意图：； （3）某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，其原子的电子排布式为，该元素在周期表中属于d区； （4）电负性：，导致羧基中极性键的极性增强，更易电离出氢离子，酸性增强，烷基为推电子基团，烷基越长，导致羧基中极性键极性减弱，酸性减弱，酸性由弱到强顺序：④③①②。 16．(1)p (2)氢键 (3)I- (4)①>③>④>②>⑤ (5)IBr+H2O=HBr+HIO (6)3 (7)CS2是非极性分子溶剂，H2O2而是极性分子 【详解】（1）卤族元素原子最外层有7个电子，位于元素周期表的第ⅦA族，属于p区； （2）当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子（例如氟、氧、氮）上时，可以形成氢键；由于F元素原子半径小，元素的非金属性强，所以HF分子之间以氢键结合，故氢氟酸分子缔合的作用力是氢键； （3）元素的第一电离能越大，表示该元素的原子失去电子的能力越小，元素的第一电离能越小，该元素的原子失去电子的能力就越强，根据元素电离能大小可知，氟原子氧化性最大、碘原子氧化性最弱，则对应碘离子的还原性最强； （4）对于有机羧酸，分子中含有的C原子越少，相应的酸的酸性就越强。当酸分子中C原子数相同时，由于吸引电子能力：F＞Cl＞H，所以分子中含有的卤族元素的原子个数越多，酸性越强，含有F原子的羧酸 的酸性比含有Cl原子的羧酸的酸性强，故5种羧酸其酸性由强到弱的顺序为：CF3COOH＞CH2FCOOH＞CH2ClCOOH＞CH3COOH＞CH3CH2COOH，故用序号表示物质的酸性：①＞③＞④＞②＞⑤； （5）溴化碘(IBr)中碘显正价、溴显负价，其化学性质类似于卤素单质，溴化碘和水反应生成了一种三原子分子，则反应生成HIO和HBr，反应的化学方程式为：IBr+H2O=HIO+HBr； （6）由图可知，1分子H3BO3平均形成6÷2=3个氢键，则1mol H3BO3形成的晶体中有3mol氢键； （7）由图可知，H2O2的结构不对称，分子中正负电荷不重合，为极性分子，而二硫化碳为非极性分子，故它难溶于CS2，原因是CS2是非极性分子溶剂，H2O2而是极性分子。 17．(1)AD (2) F- 4 (3) σ A中存在分子间氢键，B中存在配位键 (4) S﹤P﹤O﹤F 正四面体形 【详解】（1）A. 平均每个晶胞中有个碘分子，正确；B.根据A知，平均每个晶胞中有8个碘原子，错误；C. 碘晶体是分子晶体，错误；D.碘晶体中存在的相互作用有碘碘非极性键和范德华力，正确；故选AD； （2）一个晶胞中小白球共有个，8个黑色球在晶胞内部，即一个晶胞有8个黑球，所以黑色球是F-；根据晶胞知，晶体中与F-最近且等距离的Ca2+数目为4； （3）因为单键可以旋转，单键是σ键，所以该碳碳键具有σ键的特性；A中存在N-H····N与N-H·····O的分子间氢键，B中存在Cu(I)与N之间的配位键； （4）同周期从左到右，元素的第一电离能有逐渐增大的趋势，第与第族元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大，同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，所以第一电离能从小到大的顺序是S﹤P﹤O﹤F；PO中心P原子周围有4个σ键，无孤对电子，所以是sp3杂化，空间构型为正四面体。 18．(1)三角锥形 (2)H2O＞NH3 (3) r(N3- )>r(O2-)>r(Na+) > r(Al3+ ) N原子的价电子排布为2s22p3，半充满结构，较稳定，第一电离能较高或O原子价电子排布式为2s22p4，失去的是已经配对的电子，配对电子相互排斥，因而电离能较低 (4) (5)Fe3+的价层电子排布为3d5，处于d能级半充满状态，能量低，结构稳定 (6) sp3 F的电负性大于氯，AlF3为离子晶体，AlCl3为分子晶体 【分析】X原子核外有7种不同运动状态的电子，应为N元素，Y基态原子中s电子总数与p电子总数相等，应为O元素，Z原子半径在同周期元素中最大，为Na元素，M逐级电离能(kJ•mo1-1)依次为578、1817、2745、11575、14830、18376，可知最外层有3个电子，应为Al元素，Q基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，应为Cl元素，基态原子核外有4个未成对电子，应为Fe元素，综上所述，X、Y、Z、M、Q、R分别为N、O、Na、Al、Cl、Fe，据此分析回答问题。 【详解】（1）X为N元素，其简单氢化物为NH3，分子构型为三角锥形； （2）元素非金属性越强形成气态氢化物越稳定，非金属性O>N，则稳定性：H2O>NH3； （3）N3-、O2-、Na+、Al3+核外电子排布相同，核电荷数越多离子半径越小，则离子半径：r(N3- )>r(O2-)>r(Na+) > r(Al3+ )；N原子的价电子排布为2s22p3，半充满结构，较稳定，第一电离能较高或O原子价电子排布式为2s22p4，失去的是已经配对的电子，配对电子相互排斥，因而电离能较低，因此第一电离能：N>O； （4） 氯元素基态原子的价电子排布图为； （5）Fe3+的价层电子排布为3d5，处于d能级半充满状态，能量低，结构稳定，因此稳定性：Fe3+> Fe2+； （6）二聚态(Al2Cl6)中Al周围有4对价电子，为sp3杂化；F的电负性大于氯，AlF3为离子晶体，AlCl3为分子晶体，因此AlF3沸点远高于AlCl3。 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 $$