专题04 《物质结构与性质》综合题-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学下学期期中真题分类汇编（浙江专用）

专题04 《物质结构与性质》综合应用 内容概览 考向1 与金属相关综合题 考向2 与非金属相关综合题 考向1 与金属相关综合题 1．(浙江省台金七校联盟2023-2024学年高二下学期期中)铜及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用，CuS是常见硫化物。请回答下列问题： (1)基态铜原子的价层电子排布式 。 (2)能与多种物质形成配合物，向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量，产生蓝色沉淀，随后溶解并得到深蓝色的溶液，经结晶分离得到深蓝色晶体。 ①深蓝色晶体化学式为 。 ②该实验条件下，Cu2+与NH3的结合能力 (填“>”、“=”或“<”) Cu2+与H2O的结合能力。 ③H-N-H键角大小：[Cu(NH3)4]2+ NH3(填“>”、“=”或“<”)，其原因是 。 (3)已知：晶胞中硫离子的位置如图1所示，铜离子位于硫离子所构成的四面体中心。晶胞的俯视图如图2所示。已知CuS晶胞边长为a pm，阿伏加德罗常数的值为。 \①CuS晶体中距离S最近的Cu数目为 。 ②CuS晶体的密度为ρ= g/cm3 (列出计算式即可)。 2．(浙江省9 1高中联盟2023-2024学年高二下学期期中)金属镓(Ga)目前主要应用于半导体领域、合金领域和医疗领域中。已知：①镓和铝位于同主族，均为典型两性金属；②氮族元素砷(As)和Ga同周期；③GaCl3气态时以二聚形式存在，其分子结构类似于Al2Cl6，二聚分子中各原子均满足结构。请回答： (1)基态Ga原子的价层电子排布式是 。 (2)镓的卤化物具有较高的催化活性，可用于聚合和脱水等工艺。查得： 物质 GaF3 GaCl3 GaBr3 熔点/℃ 1000 78 124 GaBr3的熔点高于GaCl3，却远低于GaF3，原因是 。 (3)下列说法正确的是___________。 A．第一电离能： B．共价键的键能： C．1mol GaCl3的二聚分子中含6NA个键 D．Ga3+与过量氨水反应的离子方程式： (4)砷化镓的立体晶胞结构如图，其化学式为 ；若设该晶体的密度为ρg· cm-3，晶胞的边长为，阿伏加德罗常数的值为NA，则ρ 。(用NA、a表示) 3．(浙江省温州十校联合体2023-2024学年高二下学期期中)铁是重要的金属，它被广泛应用于各个领域，在国防和工农业生产中具有许多重要的用途。请回答下列问题： (1)某云母片岩石的主要成分为，含有少量Ti(杂质)。 ①基态Si原子的价层电子轨道表示式为 。 ②Ti的四卤化物熔点如表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是 。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 --24.12 38.3 155 (2)硫酸铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示，下列有关说法正确的是_____。 A．基态Fe3+的价层电子排布式为 B．外界硫酸根中硫原子采取sp3杂化，其价层电子对数为3 C．固态配合物中微粒间作用力包括离子键、极性键、非极性键、配位键 D．电负性：H<C<O<S (3)通过(晶胞结构如图a所示)在NH3中氮化可以制备出一系列氮化铁材料(用表示，x为正整数，其晶胞结构如图b、c、d所示)。回答下列问题： ①已知的晶胞参数为anm，则该晶体的密度为 g· cm-3。(列出计算式，用NA表示阿伏加德罗常数的值) ②某铁的氮化物的晶胞结构是图b，该铁的氮化物的化学式为： 。 4．(浙江省杭州地区(含周边)重点高中2023-2024学年高二下学期期中)铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，在化学上称为铁系元素，其合金和化合物在生产生活中应用广泛。 (1)基态Ni原子的价层电子排布式为 。 (2)的检验试剂常用硫氰化钾(KSCN)，K、S、C、N四种元素中电负性最大的是 ，1mol中含π键的数目为 。 (3) Co2+在水溶液中以［Co(H2O)6]2+的形式存在。向含的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的［Co(NH3)6]2+，试分析［Co(NH3)6]2+更稳定的原因是 。 (4)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。 ①SO42-的空间构型为 ②[Ni(NH3)6]SO4含有的化学键类型包括 (填字母)。 A．极性共价键 B．离子键 C．配位键 D．金属键 E．非极性共价键 (5)一种Al-Fe合金的立方晶胞如图所示，其沿x轴、y轴、z轴的投影完全相同。 若此合金中Al、Fe原子核中心之间最近的距离为a pm，则此合金的密度ρ= g· cm-3 (设阿伏加德罗常数的值为NA，列出计算式即可)。 5．(浙江省培优联盟2023-2024学年高二下学期期中)2024年1月从自然资源部获悉，四川雅江探获锂资源近百万吨，是亚洲迄今探明最大规模伟晶岩型单体锂矿”。锂对实现“碳中和”有重要意义。 (1)下列锂原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是___________(填字母)。 A． B． C． D． (2) LiAlH4是常用的还原剂，LiAlH4中心原子Al的杂化方式为 杂化，其阴离子的空间结构为 。 (3)第二周期四种主族元素与锂组成的盐是一种新型电池的电解质，结构如图1。下列说法不正确的是___________。 A．该物质中存在的作用力有离子键、配位键、键、键 B．基态原子未成对电子数： C．离子半径： D．阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构 (4)一种新型材料，其立方晶胞结构如图2所示，该物质的化学式为 。 (5)X、Y是常见的二种冠醚，其结构如图所示。的体积与X的空腔大小相近，恰好能进入X的环内，且Li+与氧原子的一对孤电子对作用形成稳定结构W(如图)。冠醚Y不能与形成稳定结构的原因是 。 6．(浙江省台州市十校2023-2024学年高二下学期期中)金属钛()号称航空材料。回答下列问题： (1)基态Ti原子价层电子排布式为 。 (2)中的化学键有___________。 A．键 B．π键 C．离子键 D．配位键 (3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如图所示。 化合物甲的分子中采取sp2杂化方式的碳原子个数为 ，化合物sp3杂化的原子的第一电离能由小到大的顺序为 。 (4)有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为 ，该晶体中Ti原子周围距离最近且相等的N原子的个数为 。已知晶体的密度为ρg· cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞边长为 cm(用含ρ、NA的式子表示)。 7．(浙江省七彩阳光新高考研究联盟联考2023-2024学年高二下学期期中)锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。请回答： (1)基态的价层电子排布式 ，中阴离子空间结构为 。 (2)下列说法正确的是_______。 A．电负性： B．离子半径： C．Fe位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族 D．Cr在元素周期表中处于d区 (3)已知：和的熔点数据如下表： 物质 熔点/℃ 800.7 熔点明显高于，原因是 。 (4)的晶胞形状为长方体，边长分别为anm、bnm、cnm，结构如图所示。 晶胞中的个数为 。已知的摩尔质量是M g·molˉ1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为 g· cm-3。() 8．(浙江省衢温5 1联盟2023-2024学年高二下学期期中)复兴号高铁车体材质用到Fe等元素。 (1)基态Fe原子的价层电子排布式是 。 (2)Fe的一种配合物化学式为Fe[(CO)4(CH3CN)]，下列说法正确的是_______。 A．电负性：N>O>C B．第一电离能：C＜N＜O C．此配合物中CH3CN与铁原子配位时，提供孤电子对的是N原子 D．CH3NH2、NH3、NH2Cl碱性依次减弱 (3)图示FeSO4·7H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序是 (填序号)。 (4)氮化铁晶体可应用于磁记录材料领域，其晶胞结构如图所示，对于a位置的铁原子，与其最近的且距离相等的N原子有 个，计算该晶胞的密度为 g· cm-3。(1cm =107nm，用含r的代数式表示) 9．(浙江省三锋联盟2023-2024学年高二下学期期中)按要求回答下列问题 (1) CaTiO3的晶胞形状为立方体，如图所示。 ①基态O原子的价层电子轨道表示式 。 ②该晶胞中，每个Ca周围与它最近且相等距离的O有 个。 ③该晶胞结构的另一种表示中，Ti处于各顶角位置，则O处于 位置。 (2)镓的卤化物都有较高的催化活性，可用于聚合和脱水等工艺，查得： 物质 GaBr3 GaCl3 GaF3 熔点/℃ 124 78 1000 ①GaBr3的熔点高于GaCl3，却远低于GaF3，原因是 。 ②镓，锗元素及其化合物有许多用途。比较GaCl3，GeCl4的键角：Cl-Ga-Cl Cl-Ge-Cl(填“>”“<”或“=”) (3) Cu2O晶体的晶胞结构如图，晶胞参数为anm，Cu+的配位数 。该晶体密度的计算表达式为ρ=_____ g• cm-3。 考向2 与非金属相关综合题 10．(浙江省五校联盟2023-2024学年高二下学期期中)硼、碳、氮元素形成的化合物极为丰富。 (1)吡啶()是一种常见的配体，其中含有与苯类似的大键，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据的轨道为__________(填标号)。 A．轨道 B．轨道 C．sp2杂化轨道 D．sp3杂化轨道 (2)、、均可作为配体，则三者中配位能力最弱的是 ，其原因为 。 (3)某种新型储氢材料的晶胞如图所示，其中八面体中心为Fe2+，顶点均为配体NH3；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。该晶胞为立方体形，边长为a pm，则 该晶体的化学式为 ，晶体类型是 ，Fe2+与硼原子间的最短距离为 cm(用含a代数式表示)。 (4)下列有关说法正确的是__________。 A．电负性：N＞H＞B B．沸点：吡啶＞苯 C．第一电离能：N＞C＞O D．基态的简化电子排布式：[Ar]3d54s1 11．(浙江省浙东北(ZDB)联盟2023-2024学年高二下学期期中)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．1s22s22p43s1 b．1s22s22p43d2 c．1s22s12p5 d．1s22s22p33p2 (2)一氯乙烯分子中，的一个sp2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AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为 。AlF3的熔点为1090℃，远高于AlCl3的192℃，由此可以判断铝氟之间的化学键为 键。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，F-的配位数为 。 12．(浙江省浙南名校2023-2024学年高二下学期期中)碳、氮、氧是构建化合物的常见元素。 (1)尿素[CO(NH2)2]的晶体结构如图所示，在其晶胞中心位置有一个尿素分子，其晶胞棱长，，晶胞相邻棱夹角均为90°，尿素中碳原子的杂化方式为 ，每个尿素分子含有 个键，尿素晶体的密度为 g/cm3。 (2)下列说法正确的是___________。 A．尿素所含元素中N的电负性最大 B．CO(NH2)2、NH3、H2O均能形成分子间氢键 C．H原子的电子由激发态跃迁到基态时，测得的是吸收光谱 D．N、O基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道，均有3个空间伸展方向 (3)①NH3的键角小于NH4+的，原因是 。 ②N4分子结构与白磷相似，请写出N4分子与足量的H+反应生成产物的结构式 。 13．(浙江省卓越联盟2023-2024学年高二下学期期中)含N化合物种类繁多，应用广泛。请回答： (1)已知为平面结构，存在顺反异构，25℃时在水中溶解度分别为0.2577g和0.0366g，请画出水中溶解度为0.2577g的空间结构 。 (2)氮化硼(BN)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料，其中一种结构为立方氮化硼(如图)，类似于金刚石。 经X射线衍射测得立方氮化硼晶胞边长为a pm，则立方氮化硼晶体密度为 g· cm-3 (阿伏加德罗常数的值为NA，结果要求化简)。 (3)向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水，生成蓝色难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。(已知将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质) ①下列对此现象的说法正确的是 。 A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后的浓度不变 B．沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+ C．[Cu(NH3)4]2+具有顺磁性，而[Cu(NH3)2]+无顺磁性 D．向反应后的溶液中加入乙醇，溶液没有发生变化，因为[Cu(NH3)4]2+不会与乙醇发生反应 ②[Cu(NH3)4]2+其实为[Cu(NH3)4(H2O)2]2+的简略写法，该配离子的空间结构为狭长八面体，如图： 下列关于a、b两种配体的说法正确的是 。 A．中心原子的杂化方式相同 B．分子a比分子b键角大 C．分子的热稳定性a弱于b D．配体结合中心离子的能力a弱于b (4)高能电子流轰击NOCl分子，通过质谱仪发现存在质荷比数值为30的离子峰，该峰对应的微粒化学式是 (已知各产物微粒均带1个单位正电荷)。 14．(浙江省台州市六校2023-2024学年高二下学期期中)深入研究物质的微观结构，有利于理解物质变化的本质。请回答下列问题： (1)NF3和NH3二者相比较，键角更大的是 。 (2) CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2 是“极性”或“非极性”)分子。 (3)要证明太阳上是否含有元素，可用于鉴定的方法是 。 (4)往溶液中加入氨水，形成蓝色沉淀，继续加入氨水，难溶物溶解变成蓝色透明溶液，写出沉淀溶解的离子方程式 。 (5)已知NH4F晶胞结构如图所示，处的NH4+ (其位于四个所构成的正四面体中心)有一定的朝向，不能随意转动，请解释其原因 。 该晶胞的晶胞参数如图所示，设NA为阿伏伽德罗常数的值，该晶体的密度ρ= g/cm3 (列出计算式即可) 15．(浙江省北斗联盟2023-2024学年高二下学期期中)硫的矿物质原料丰富、种类繁多。请回答： (1)写出基态S原子核外电子排布式 。 (2)S单质有很多同素异形体，其中最著名的是S2、S8分子。 ①下列说法正确的是 。 A．－SH(巯基)中氢原子的活泼性比－OH(羟基)弱 B．S2分子内S－S键长小于S8中S－S键长 C．SO42-中心原子的杂化方式为sp3杂化 D．S8分子呈直线形 ②已知两根S－S键的键能大于一根S=S键的键能，判断相同条件下S2与S8分子的稳定性S2 S8(填“＞”或“＜”)。 (3)某含S矿物晶胞结构如图所示。 ①其化学式为 。 ②Cu原子的配位数 。 16．(浙江省杭州市六县九校2023-2024学年高二下学期期中)冠醚是大环多醚类物质的总称，是有机合成中重要的相转移催化剂，图为常见的两种冠醚结构。已知：K+可以嵌入冠醚的空穴中形成超分子。 (1)下列说法正确的是_______。 A．电负性：C<H<N<O B．离子半径：S2-<Cl-<K+ C．第一电离能：C<O<N D．基态Cu2+的简化电子排布式：[Ar]3d10 (2)超分子c中О原子的杂化方式为 。 (3)冠醚b部分H原子被F原子取代，与K+形成的超分子稳定性将 (填“增强”或“减弱”)。 (4)比较键角∠COC：超分子c 二甲醚(CH3OCH3)(“>”、“<”或“=”)，请说明理由 。 (5)冠醚a与Co2+结合能力强，KCoF3有独特的电性、磁性和光致发光性能。KCoF3晶体结构如图所示，每个小正八面体的顶点均为F原子，该立方晶胞中的配位数为6，已知该晶胞的棱长为apm，则晶胞密度为 g/cm3。 17．(浙江省金兰教育合作组织2023-2024学年高二下学期期中)第ⅤA族元素又称氮族元素，回答下列问题。 (1)根据价层电子对互斥模型，NO2-的VSEPR模型名称为 ，空间结构为 ． (2)下列说法不正确的是______． A．激发态氮原子跃迁到基态时，可用光谱仪摄取原子的吸收光谱 B．第二周期中第一电离能介于与之间的元素有3种 C．氮族元素单质的晶体类型都相同 D．P4是正四面体形分子，键角为109°28′ (3)氮、磞和氢可以形成平面六元环结构的硼氮苯，分子式为B3N3H6，其结构式为 ． (4)某含砷化合物晶胞如图所示，As原子位于紧邻原子构成的正三棱柱的体心。阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的化学式为 ，密度为 g· cm-3(写出计算式即可) 18．(浙江省丽水发展共同体2023-2024学年高二下学期期中)碳族化合物在研究和生产中有许多重要用途，请回答下列问题： (1)已知SiH4中硅元素为价，则H、C、O、Si的电负性由大到小的顺序为 。 (2)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。 该晶体类型是 ，该化合物的化学式为 。 (3)已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们形成的化合物的分子式是XY4。试回答： ①Y元素原子最外层电子排布图为 。 ②若X、Y两元素的电负性分别为1.8和3.0，则XY4中X与Y之间的化学键为 (填“共价键”或“离子键”)。 ③XY4的沸点与SiCl4比较： (填化学式)的高，原因是 。 19．(浙江省宁波市五校联盟2023-2024学年高二下学期期中)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，Li+嵌入石墨层间。当嵌入最大量Li+时，晶体部分结构的俯视示意图如图，此时C与Li+的个数比是 。 (3) C60是一种碳的单质。 ①1个C60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C60，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NA，距离最近的两个Ni2+间距为apm(1pm=10-10cm)，NiO的摩尔质量为M g·molˉ1，则晶体的密度为 g· cm-3 (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Ni2+被两个Ni3+所取代，但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中Ni3+与Ni2+的离子数之比为6∶91。若该晶体的化学式为NixO，则x= 。 20．(浙江省钱塘联盟2023-2024学年高二下学期期中)回答下列问题。 (1)NH3中N原子的杂化方式为 ；比较H-N-H的键角关系有：NH3 NH4+(填“”、“”或“”)，请解释原因： 。 (2) Cu2O的晶胞结构如下图所示，晶胞边长为：基态Cu＋价层电子排布式为 ；O的配位数为 ；该晶体的密度为 g· cm-3。 (3)下列说法正确的是_______。 A．分子极性越大，范德华力越大 B．三氯乙酸的酸性大于三氟乙酸 C．氨硼烷(NH3BH3)是一种重要的储氢材料，分子中存在N→B配位键 D．硼原子核外有5种能量状态不同的电子 (4)下列状态的铁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 。 A． B． C． 21．(浙江省绍兴会稽联盟2023-2024学年高二下学期期中)近年来，很多磷化物开始广泛应用在电化学、生物学、光学、催化等方面。 (1)在晶体状态时，由、两种离子构成，的空间结构名称为 ，基态磷原子电子排布式为 。 (2)由磷原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①[Ne] 3s23p3、②[Ne]3 s23p24s1、③[Ne]3s23p2；有关这些微粒的叙述，不正确的是_______。 A．微粒半径：②>①>③ B．电子排布属于基态原子(或离子)的是：①③ C．电离一个电子所需最低能量：①>③>② D．得电子能力：①>③ (3)氮化硼、磷化铝、磷化镓(镓为ⅡA族元素)晶胞结构都与金刚石的晶胞相似，氮化硼的硬度仅次于金刚石，磷化铝和磷化镓都是很好的半导体材料，熔点如下表所示，分析其变化的原因： 。 物质 氮化硼 磷化铝 磷化镓 熔点 3000℃ 2000℃ 1477℃ (4)磷化镓的晶胞结构如图所示，已知晶胞棱长为apm，阿伏加德罗常数为NA，则磷化镓晶胞密度为 g/cm3 (已知：Ga的相对原子质量为70，列出计算式)。 22．(浙江省绍兴市诸暨高二下学期期中)回答下列问题： (1)氨基酸锌是研究最早和使用最广泛的第三代锌添加剂，该添加剂具有优良的营养功能。如图是氨基酸锌的结构简式。 ①氨基酸锌的Zn2+形成配位键，其中提供空轨道的原子是 。氨基酸锌组成元素中，C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为 。 ②最简单的氨基酸是甘氨酸(结构简式H2N－CH2－COOH)，其结构中π键与σ键的数量比为 ，分子中碳原子的轨道杂化方式是 。 (2)ZnF2是生成良好的光学基质材料KZnF3的原料，ZnF2、KZnF3两种晶体的晶胞结构分别如图所示： ①已知：ZnF2的熔点为872℃，ZnCl2的熔点为275℃，ZnBr2的熔点为394℃，熔点顺序为：ZnF2>ZnBr2>ZnCl2，原因是 。 ②ZnF2和KZnF3晶体(晶胞顶点为K+)中，Zn的配位数均为 ，KZnF3晶体中与K+最近且等距离的F－数目为 。 ③若Na表示阿伏加德罗常数的值，则ZnF2晶体的密度为 g/cm3(用含a、c、NA的代数式表示)。 19 / 20 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 《物质结构与性质》综合应用 内容概览 考向1 与金属相关综合题 考向2 与非金属相关综合题 考向1 与金属相关综合题 1．(浙江省台金七校联盟2023-2024学年高二下学期期中)铜及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用，CuS是常见硫化物。请回答下列问题： (1)基态铜原子的价层电子排布式 。 (2)能与多种物质形成配合物，向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量，产生蓝色沉淀，随后溶解并得到深蓝色的溶液，经结晶分离得到深蓝色晶体。 ①深蓝色晶体化学式为 。 ②该实验条件下，Cu2+与NH3的结合能力 (填“>”、“=”或“<”) Cu2+与H2O的结合能力。 ③H-N-H键角大小：[Cu(NH3)4]2+ NH3(填“>”、“=”或“<”)，其原因是 。 (3)已知：晶胞中硫离子的位置如图1所示，铜离子位于硫离子所构成的四面体中心。晶胞的俯视图如图2所示。已知CuS晶胞边长为a pm，阿伏加德罗常数的值为。 \①CuS晶体中距离S最近的Cu数目为 。 ②CuS晶体的密度为ρ= g/cm3 (列出计算式即可)。 【答案】(1) 3d104s1 (2) [Cu(NH3)4]SO4·H2O > > NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后，N-H成键电子对受到的排斥力减小，所以H-N-H键角增大 (3) 4 【解析】(1)铜原子位于元素周期表第四周期，IB族，其价层电子排布式为：3d104s1； (2)①向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量，产生蓝色沉淀，随后溶解并得到深蓝色的溶液，该溶液为[Cu(NH3)4]SO4，经结晶分离得到深蓝色晶体，该晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O；②由氢氧化铜沉淀与氨水反应生成四氨合铜离子可知，铜离子与氨分子的结合能力大于氢氧根离子；③孤对电子的斥力大于成键电子对，NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后，N-H成键电子对受到的排斥力减小，所以H-N-H键角增大； (3)①由晶胞的俯视图可以看出Cu2+位于S2-围城的四面体空隙中，则Cu2+的配位数为4，根据化学式CuS，则S最近的Cu数目也为4，故选：4；②根据晶胞结构，Cu的个数为4，S的个数为，则每个晶胞中含有4个CuS，晶胞的体积为，则晶胞的密度。 2．(浙江省9 1高中联盟2023-2024学年高二下学期期中)金属镓(Ga)目前主要应用于半导体领域、合金领域和医疗领域中。已知：①镓和铝位于同主族，均为典型两性金属；②氮族元素砷(As)和Ga同周期；③GaCl3气态时以二聚形式存在，其分子结构类似于Al2Cl6，二聚分子中各原子均满足结构。请回答： (1)基态Ga原子的价层电子排布式是 。 (2)镓的卤化物具有较高的催化活性，可用于聚合和脱水等工艺。查得： 物质 GaF3 GaCl3 GaBr3 熔点/℃ 1000 78 124 GaBr3的熔点高于GaCl3，却远低于GaF3，原因是 。 (3)下列说法正确的是___________。 A．第一电离能： B．共价键的键能： C．1mol GaCl3的二聚分子中含6NA个键 D．Ga3+与过量氨水反应的离子方程式： (4)砷化镓的立体晶胞结构如图，其化学式为 ；若设该晶体的密度为ρg· cm-3，晶胞的边长为，阿伏加德罗常数的值为NA，则ρ 。(用NA、a表示) 【答案】(1) 4s24p1 (2) GaCl3和GaBr3为分子晶体，GaBr3相对分子质量大，范德华力更大，熔点高；GaF3为离子晶体，熔点远高于分子晶体 (3)AB (4) GaAs 【解析】(1)Ga是第31号元素，基态Ga原子的价层电子排布式是4s24p1； (2)GaCl3和GaBr3为分子晶体，GaBr3相对分子质量大，范德华力更大，熔点高；GaF3为离子晶体，熔点远高于分子晶体； (3)A项，同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA族原子s能级全充满、ⅤA族原子p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能：，故A正确；B项，原子半径As＞P，即键长：，键能：，故B正确；C项，GaCl气态时以二聚形式存在，其分子结构类似于Al2Cl6，二聚分子中各原子均满足结构，Al2Cl6的结构为，即1mol GaCl3的二聚分子中含4NA个键，故C错误；D项，与过量氨水的反应类似于Al3+与过量氨水的反应，离子方程式为：，故D错误；故选AB。 (4)由均摊法得，一个晶胞中Ga的数目为4，As的数目为，砷化镓的化学式为GaAs；晶胞密度为：。 3．(浙江省温州十校联合体2023-2024学年高二下学期期中)铁是重要的金属，它被广泛应用于各个领域，在国防和工农业生产中具有许多重要的用途。请回答下列问题： (1)某云母片岩石的主要成分为，含有少量Ti(杂质)。 ①基态Si原子的价层电子轨道表示式为 。 ②Ti的四卤化物熔点如表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是 。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 --24.12 38.3 155 (2)硫酸铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示，下列有关说法正确的是_____。 A．基态Fe3+的价层电子排布式为 B．外界硫酸根中硫原子采取sp3杂化，其价层电子对数为3 C．固态配合物中微粒间作用力包括离子键、极性键、非极性键、配位键 D．电负性：H<C<O<S (3)通过(晶胞结构如图a所示)在NH3中氮化可以制备出一系列氮化铁材料(用表示，x为正整数，其晶胞结构如图b、c、d所示)。回答下列问题： ①已知的晶胞参数为anm，则该晶体的密度为 g· cm-3。(列出计算式，用NA表示阿伏加德罗常数的值) ②某铁的氮化物的晶胞结构是图b，该铁的氮化物的化学式为： 。 【答案】(1) TiF4为离子晶体，熔点较高，其他三种均为分子晶体，随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高 (2)AC (3) Fe4N 【解析】(1)①基态Si原子的价层电子排布式为3s23p2，价层电子轨道表示式为；②一般晶体的熔沸点：离子晶体大于分子晶体，TiF4为离子化合物，熔点最高，其它三种均为共价化合物，为分子晶体，对于组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高； (2)A项，基态Fe的价层电子排布式为3d54s2，形成离子先失去外层电子，基态Fe3+的价层电子排布式为3d5，故A正确；B项，外界硫酸根中硫原子采取sp3杂化，其价层电子对数为4，故B错误；C项，配合物中存在阴阳离子，即存在离子键，配离子中Fe离子和O原子之间存在配位键，C—C原子之间存在非极性键，C—H、O—H、C—O原子之间存在极性键，故C正确；D项，非金属性：H＜C＜S＜O，电负性：H＜C＜S＜O，O的电负性最大，故D错误；故选AC； (3)①Fe位于顶点和面心，个数为8×+6×=4，晶胞质量为,晶胞体积为(a×10-7)3cm3，晶体密度ρ=；②由图b可知，N位于顶点，个数为8×=1，Fe位于棱上和体心，个数为12×+1=4，Fe：N=4：1，化学式为Fe4N。 4．(浙江省杭州地区(含周边)重点高中2023-2024学年高二下学期期中)铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，在化学上称为铁系元素，其合金和化合物在生产生活中应用广泛。 (1)基态Ni原子的价层电子排布式为 。 (2)的检验试剂常用硫氰化钾(KSCN)，K、S、C、N四种元素中电负性最大的是 ，1mol中含π键的数目为 。 (3) Co2+在水溶液中以［Co(H2O)6]2+的形式存在。向含的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的［Co(NH3)6]2+，试分析［Co(NH3)6]2+更稳定的原因是 。 (4)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。 ①SO42-的空间构型为 ②[Ni(NH3)6]SO4含有的化学键类型包括 (填字母)。 A．极性共价键 B．离子键 C．配位键 D．金属键 E．非极性共价键 (5)一种Al-Fe合金的立方晶胞如图所示，其沿x轴、y轴、z轴的投影完全相同。 若此合金中Al、Fe原子核中心之间最近的距离为a pm，则此合金的密度ρ= g· cm-3 (设阿伏加德罗常数的值为NA，列出计算式即可)。 【答案】(1) 3d84s2 (2) N 2NA (3)N元素电负性比O元素电负性小，N原子提供孤电子对的倾向更大，与形成的配位键更强 (4)正四面体形 ABC (5) 【解析】(1)Ni是第28号元素，因此基态Ni原子的价层电子排布式为3d84s2； (2)元素的非金属性越强，电负性越强，同周期自左向右电负性依次增大，同一主族元素从上到下电负性依次减小，故电负性最大的是N； SCN-的结构为，1个SCN−中含有2个σ键、2个π键，则1molSCN-中含π键的数目为2NA； (3)向含Co2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的［Co(NH3)6]2+，原因是N元素的电负性比O元素小，N原子提供孤电子对的倾向更大，与Co2+形成配位键更强； (4)①SO42-的中心S原子的价层电子对数为： ，无孤电子对，有4个成键电子对，则SO42-的空间构型为正四面体形；②[Ni(NH3)6]SO4含有的化学键类型包括[Ni(NH3)6]2+与SO42-之间的离子键，[Ni(NH3)6]2+内部的配位键和N-H极性键，SO42-内部的极性键，但不含金属键和非极性共价键，故选ABC； (5)由晶胞图可知，Fe位于8个顶点、6个面心、体心和12条棱心上，故一个晶胞中含有Fe原子的个数为：个，Al均位于体内，且位于4条体对角线的处，故1个晶胞中含有4个Al，若此合金中最近Al、Fe原子核中心之间的距离为体对角线的，假设晶胞边长为：dpm，则有=apm，d=pm，故有。 5．(浙江省培优联盟2023-2024学年高二下学期期中)2024年1月从自然资源部获悉，四川雅江探获锂资源近百万吨，是亚洲迄今探明最大规模伟晶岩型单体锂矿”。锂对实现“碳中和”有重要意义。 (1)下列锂原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是___________(填字母)。 A． B． C． D． (2) LiAlH4是常用的还原剂，LiAlH4中心原子Al的杂化方式为 杂化，其阴离子的空间结构为 。 (3)第二周期四种主族元素与锂组成的盐是一种新型电池的电解质，结构如图1。下列说法不正确的是___________。 A．该物质中存在的作用力有离子键、配位键、键、键 B．基态原子未成对电子数： C．离子半径： D．阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构 (4)一种新型材料，其立方晶胞结构如图2所示，该物质的化学式为 。 (5)X、Y是常见的二种冠醚，其结构如图所示。的体积与X的空腔大小相近，恰好能进入X的环内，且Li+与氧原子的一对孤电子对作用形成稳定结构W(如图)。冠醚Y不能与形成稳定结构的原因是 。 【答案】(1)C (2) sp3 正四面体形 (3)BC (4)LiFeAs (5) Li+半径比Y的空腔小很多，不易与空腔内O原子的孤电子对作用形成稳定结构 【解析】(1)D是基态锂原子核外电子排布图，能量最低，其余为激发态锂原子，轨道能量的高低顺序，所以选项C能量最高，故选C； (2)AlH4-的中心原子Al的价层电子对个数，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断Al原子的杂化方式为sp3，AlH4-阴离子的空间结构为正四面体形； (3)A项，由结构图，Li+和阴离子之间是离子键，阴离子中有碳氧双键，一根为σ键，一根为π键，有一个F与B是配位键，A正确；B项，基态原子电子排布式：碳，硼，氧，氟；未成对电子数：碳2个，硼1个，氧2个，氟1个，B错误；C项，离子半径：电子层数越多，离子半径越大，核电荷数越大，离子半径越小，所以，C错误；D项，根据结构图，每一根共价键是一对共用电子，阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构，D正确；故选AD； (4)由均摊法，晶胞中粒子数目Li：4，Fe：，As：4，根据最简比，化学式为LiFeAs； (5)Li+的体积与X的空腔大小相近，恰好能进入X的环内，且Li+与氧原子的一对孤电子对作用形成稳定结构W，而Li+半径比Y的空腔小很多，因此不易与空腔内O原子的孤电子对作用形成稳定结构。 6．(浙江省台州市十校2023-2024学年高二下学期期中)金属钛()号称航空材料。回答下列问题： (1)基态Ti原子价层电子排布式为 。 (2)中的化学键有___________。 A．键 B．π键 C．离子键 D．配位键 (3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如图所示。 化合物甲的分子中采取sp2杂化方式的碳原子个数为 ，化合物sp3杂化的原子的第一电离能由小到大的顺序为 。 (4)有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为 ，该晶体中Ti原子周围距离最近且相等的N原子的个数为 。已知晶体的密度为ρg· cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞边长为 cm(用含ρ、NA的式子表示)。 【答案】(1) 3d24s2 (2)AD (3) 7 C<O<N (4) TiN 4 【解析】(1)Ti位于元素周期表的第四周期第IVB族，基态Ti原子价层电子排布式为3d24s2； (2)该配合物中含有配位键，配体含有共价σ键，不含离子键和π键，故选AD； (3)①甲的分子中采取sp2杂化方式的碳原子个数为7个分别为苯环上的碳原子以及羰基中的碳原子；②化合物乙中采取sp2杂化的原子有单键的C、N、O，三者为同周期元素，随原子序数的递增，第一电离能呈增大趋势，但氮最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于O，即第一电离能：C<O<N； (4)①由晶胞结构可知N原子位于顶点和面心，个数为；Ti原子位于体内，个数为4，则该晶体的化学式为：TiN； ②由晶胞结构可知Ti原子位于4个N原子围成的正四面体空隙内，则Ti周围距离最近且相等的N原子个数为4；③晶胞的质量=，根据，，晶胞边长为cm。 7．(浙江省七彩阳光新高考研究联盟联考2023-2024学年高二下学期期中)锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。请回答： (1)基态的价层电子排布式 ，中阴离子空间结构为 。 (2)下列说法正确的是_______。 A．电负性： B．离子半径： C．Fe位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族 D．Cr在元素周期表中处于d区 (3)已知：和的熔点数据如下表： 物质 熔点/℃ 800.7 熔点明显高于，原因是 。 (4)的晶胞形状为长方体，边长分别为anm、bnm、cnm，结构如图所示。 晶胞中的个数为 。已知的摩尔质量是M g·molˉ1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为 g· cm-3。() 【答案】(1) 平面三角形 (2)CD (3)为离子晶体，为分子晶体，离子键强于分子间作用力 (4) 4 【解析】(1)基态Zn2+的价层电子排布式为：，ZnCO3中阴离子为，空间结构为为平面三角形； (2)A项，非金属元素电负性高于金属元素，同周期元素从左到右电负性增大，故电负性由大到小为：S>P>Al，A错误；B项，电子层数相同的离子，序数越大半径越小，故离子半径：，B错误；C项，Fe位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，C正确；D项，Cr位于元素周期表的第四周期第VIB族，在元素周期表中处于d区，D正确；故选CD。 (3)NaCl熔点明显高于SiCl4，因为NaCl为离子晶体，SiCl4为分子晶体，离子键强于分子间作用力； (4)位于晶胞的顶点、棱心、体心和上下面面心，个数为：，晶胞体积为：，晶胞质量为：，晶胞密度为：。 8．(浙江省衢温5 1联盟2023-2024学年高二下学期期中)复兴号高铁车体材质用到Fe等元素。 (1)基态Fe原子的价层电子排布式是 。 (2)Fe的一种配合物化学式为Fe[(CO)4(CH3CN)]，下列说法正确的是_______。 A．电负性：N>O>C B．第一电离能：C＜N＜O C．此配合物中CH3CN与铁原子配位时，提供孤电子对的是N原子 D．CH3NH2、NH3、NH2Cl碱性依次减弱 (3)图示FeSO4·7H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序是 (填序号)。 (4)氮化铁晶体可应用于磁记录材料领域，其晶胞结构如图所示，对于a位置的铁原子，与其最近的且距离相等的N原子有 个，计算该晶胞的密度为 g· cm-3。(1cm =107nm，用含r的代数式表示) 【答案】(1) 3d64s2 (2)CD (3)3>1>2 (4)8 【解析】(1)铁为26号元素，基态Fe原子的价层电子排布式是3d64s2；(2)A项，元素非金属性越强，电负性越大，则电负性：O>N> C，故A错误；B项，同周期从左到右，第一电离能呈增大趋势，N的2p能级为半满结构，其第一电离能大于同周期与之相邻的元素，故第一电离能：C＜O＜N，故B错误；C项，CH3CN配体中，只有N原子能提供孤对电子与铁原子形成配位键，故C正确；D项，CH3NH2与NH3相比，甲基为推电子基团，甲基的存在增加了氮原子上的电子云密度，从而增强了其接受质子的能力，即碱性CH3NH2＞NH3；NH3与NH2Cl相比，Cl的电负性较大，为吸电子基团，氯原子的存在减小了氮原子上的电子云密度，从而减弱了其接受质子的能力，即碱性NH3＞NH2Cl，故D正确；故选CD。 (3)水分子中心原子O为sp3杂化，1处水分子中孤对电子用于形成配位键，2中水分子孤对电子形成氢键，孤对电子的斥力大于成键电子对，则键角1＞2，3处硫酸根离子中心原子S为sp3杂化，无孤对电子，其键角比1和2都大，故键角：3>1>2； (4)a位置的铁原子位于顶点，其最近的且距离相等的N原子位于体心，顶点的铁原子被8个晶胞共用，则a位置的铁原子与其最近的且距离相等的N原子有8个；根据均摊法，晶胞中含有Fe原子个数为，含有N原子数为1，则晶胞质量为g，晶胞体积为，则晶胞密度为。 9．(浙江省三锋联盟2023-2024学年高二下学期期中)按要求回答下列问题 (1) CaTiO3的晶胞形状为立方体，如图所示。 ①基态O原子的价层电子轨道表示式 。 ②该晶胞中，每个Ca周围与它最近且相等距离的O有 个。 ③该晶胞结构的另一种表示中，Ti处于各顶角位置，则O处于 位置。 (2)镓的卤化物都有较高的催化活性，可用于聚合和脱水等工艺，查得： 物质 GaBr3 GaCl3 GaF3 熔点/℃ 124 78 1000 ①GaBr3的熔点高于GaCl3，却远低于GaF3，原因是 。 ②镓，锗元素及其化合物有许多用途。比较GaCl3，GeCl4的键角：Cl-Ga-Cl Cl-Ge-Cl(填“>”“<”或“=”) (3) Cu2O晶体的晶胞结构如图，晶胞参数为anm，Cu+的配位数 。该晶体密度的计算表达式为ρ=_____ g• cm-3。 【答案】(1) 12 棱心 (2) GaBr3和GaCl3均为分子晶体，但GaBr3相对分子质量较大，分子间作用力更强，熔点更高 > (3)2 【解析】(1)①基态O原子的价电子排布式为2s22p4，价层电子轨道表示式；②该晶胞中，Ca位于顶点，O位于面心，故每个Ca周围与它最近且相等距离的O有3×4=12个；③该晶胞结构的另一种表示中，Ti处于各顶角位置，则O处于棱心位置； (2)①GaBr3的熔点高于GaCl3，却远低于GaF3，原因是GaBr3和GaCl3均为分子晶体，但GaBr3相对分子质量较大，分子间作用力更强，熔点更高；②GaCl3的中心原子G的杂化类型为sp2杂化，空间构型为平面三角形，Cl-Ga-Cl的键角为120°，而GeCl4的中心原子Ge的杂化类型为sp3杂化，空间构型为正四面体，Cl-Ge-Cl的键角为109°28’：故键角Cl-Ga-Cl>Cl-Ge-Cl； (3)在Cu2O晶体的晶胞中，Cu+位于晶胞内(黑球)，O位于顶点和体心(白球)，则Cu+的配位数2；晶体密度的。 考向2 与非金属相关综合题 10．(浙江省五校联盟2023-2024学年高二下学期期中)硼、碳、氮元素形成的化合物极为丰富。 (1)吡啶()是一种常见的配体，其中含有与苯类似的大键，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据的轨道为__________(填标号)。 A．轨道 B．轨道 C．sp2杂化轨道 D．sp3杂化轨道 (2)、、均可作为配体，则三者中配位能力最弱的是 ，其原因为 。 (3)某种新型储氢材料的晶胞如图所示，其中八面体中心为Fe2+，顶点均为配体NH3；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。该晶胞为立方体形，边长为a pm，则 该晶体的化学式为 ，晶体类型是 ，Fe2+与硼原子间的最短距离为 cm(用含a代数式表示)。 (4)下列有关说法正确的是__________。 A．电负性：N＞H＞B B．沸点：吡啶＞苯 C．第一电离能：N＞C＞O D．基态的简化电子排布式：[Ar]3d54s1 【答案】(1)C (2) 因Cl电负性大，其吸电子作用使N上孤电子对难以给出，致使其配位能力下降 (3)Fe(NH3)6(BH4)2或[Fe(NH3)6][BH4]2 离子晶体 a×10-10 (4)AB 【解析】(1)由吡啶的结构可知，N为sp2杂化，其价层孤电子对位于sp2杂化轨道，故选C； (2)因Cl电负性大，其吸电子作用使N上孤电子对难以给出，致使其配位能力下降，因此配位能力最弱； (3)八面体中心为Fe2+，顶点均为配体NH3，一个八面体表示为Fe(NH3)6，四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子，一个四面体表示为BH4，根据均摊法，黑球位于顶点和面心，则黑球个数为：，白球位于晶胞内，其个数为8，该物质的化学式为Fe(NH3)6(BH4)2或[Fe(NH3)6][BH4]2；由该物质的结构可知，其属于离子晶体；Fe2+与硼原子间的最短距离是晶胞体对角线的，该晶胞为立方体形，边长为a pm，即Fe2+与硼原子间的最短距离为a×10-10cm； (4)A项，同周期元素，从左往右电负性逐渐增大，同族元素，从上到下电负性逐渐减小，电负性：N＞H＞B，A正确；B项，吡啶和苯相对分子质量相近，吡啶是极性分子，苯是非极性分子，沸点：吡啶＞苯，B正确；C项，同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA族原子s能级全充满、ⅤA族原子p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：N＞O＞C，C错误；D项，基态Fe2+的简化电子排布式：[Ar]3d6，D错误；故选AB。 11．(浙江省浙东北(ZDB)联盟2023-2024学年高二下学期期中)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．1s22s22p43s1 b．1s22s22p43d2 c．1s22s12p5 d．1s22s22p33p2 (2)一氯乙烯分子中，的一个sp2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AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为 。AlF3的熔点为1090℃，远高于AlCl3的192℃，由此可以判断铝氟之间的化学键为 键。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，F-的配位数为 。 【答案】(1) ad (2) σ ①>②>③ Cl参与形成的大π键越多，形成的C-Cl键的键长越短 (3) sp3 离子 2 【解析】(1)F的原子序数为9，其基态原子电子排布式为1s22s22p5：a项，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项，1s22s22p43d2，核外共10个电子，不是氟原子，故b项错误；c项，1s22s12p5，核外共8个电子，不是氟原子，故c项错误；d项，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；故选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。 12．(浙江省浙南名校2023-2024学年高二下学期期中)碳、氮、氧是构建化合物的常见元素。 (1)尿素[CO(NH2)2]的晶体结构如图所示，在其晶胞中心位置有一个尿素分子，其晶胞棱长，，晶胞相邻棱夹角均为90°，尿素中碳原子的杂化方式为 ，每个尿素分子含有 个键，尿素晶体的密度为 g/cm3。 (2)下列说法正确的是___________。 A．尿素所含元素中N的电负性最大 B．CO(NH2)2、NH3、H2O均能形成分子间氢键 C．H原子的电子由激发态跃迁到基态时，测得的是吸收光谱 D．N、O基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道，均有3个空间伸展方向 (3)①NH3的键角小于NH4+的，原因是 。 ②N4分子结构与白磷相似，请写出N4分子与足量的H+反应生成产物的结构式 。 【答案】(1) sp2杂化 7 (2)BD (3)NH3、NH4+中的N原子均为sp3杂化，N原子的孤电子对数分别为1、0，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 【解析】(1)①尿素H2NCONH2只能形成σ键或者用来容纳孤电子对，C原子上没有孤电子对，故C原子以1个2s轨道和2个2p轨道形成sp2杂化轨道；②未参与杂化的2p轨道形成1个π键，N原子除与H、C形成3个σ键外，还有一对孤电子对，故N原子以sp3形式杂化。分子中N-H键、N-C键为σ键，C=O键中有一个是σ键，故σ键共有7个；③尿素晶胞的体积，一个尿素晶胞中有2个尿素分子，则尿素的质量，则晶胞的密度； (2)A项，尿素含C、N、O、H元素，电负性同周期从左到右依次增大，故电负性：H﹤C﹤N﹤O，O的电负性最大，故A项错误；B项，能形成氢键的元素有：N、O、F，所以CO(NH2)2、NH3、H2O均能形成分子间氢键，故B项正确；C项，吸收光谱是指物质吸收光子，从低能级跃迁到高能级而产生的光谱，故C项错误；D项，因为N、O基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道为2p轨道，p能级轨道有3个空间伸展方向，为哑铃状，故D项正确；故选BD。 (3)①NH3、NH4+中的N原子均为sp3杂化，N原子的孤电子对数分别为1、0，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，所以键角：NH3＜NH4+；②N4分子与足量的H+反应离子方程式为：，故产物为：。 13．(浙江省卓越联盟2023-2024学年高二下学期期中)含N化合物种类繁多，应用广泛。请回答： (1)已知为平面结构，存在顺反异构，25℃时在水中溶解度分别为0.2577g和0.0366g，请画出水中溶解度为0.2577g的空间结构 。 (2)氮化硼(BN)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料，其中一种结构为立方氮化硼(如图)，类似于金刚石。 经X射线衍射测得立方氮化硼晶胞边长为a pm，则立方氮化硼晶体密度为 g· cm-3 (阿伏加德罗常数的值为NA，结果要求化简)。 (3)向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水，生成蓝色难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。(已知将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质) ①下列对此现象的说法正确的是 。 A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后的浓度不变 B．沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+ C．[Cu(NH3)4]2+具有顺磁性，而[Cu(NH3)2]+无顺磁性 D．向反应后的溶液中加入乙醇，溶液没有发生变化，因为[Cu(NH3)4]2+不会与乙醇发生反应 ②[Cu(NH3)4]2+其实为[Cu(NH3)4(H2O)2]2+的简略写法，该配离子的空间结构为狭长八面体，如图： 下列关于a、b两种配体的说法正确的是 。 A．中心原子的杂化方式相同 B．分子a比分子b键角大 C．分子的热稳定性a弱于b D．配体结合中心离子的能力a弱于b (4)高能电子流轰击NOCl分子，通过质谱仪发现存在质荷比数值为30的离子峰，该峰对应的微粒化学式是 (已知各产物微粒均带1个单位正电荷)。 【答案】(1) (2) (3)BC AD (4) NO+ 【解析】(1)根据数据，溶解度0.2577g显著大于0.0366g，由“相似相溶”原理可推知溶解度0.2577g结构的极性应大于溶解度0.0366g，因此溶解度0.2577g结构中相同的基团应相邻，属于极性分子，故其结构为：。 (2)该晶胞中含N为，含B为4个，经X射线衍射测得立方氮化硼晶胞边长为a pm，则立方氮化硼晶体密度为。 (3)①A项，反应后溶液中不存在任何沉淀，但是存在Cu2+→[Cu(NH3)4]2+，所以反应后Cu2+的浓度降低，故A错误；B项，氢氧化铜和氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+，沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+，故B正确；C项，Cu为29号元素，价电子排布式为3d104s1，Cu2+的价电子排布式为3d9，未成对电子数为1，[Cu(NH3)4]2+具有顺磁性；Cu+的价电子排布式为3d10，无未成对电子数，[Cu(NH3)2]+不具有顺磁性，故C正确；D项，[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，向溶液中加入乙醇后会析出蓝色晶体，故D错误；故选BC；②[Cu(NH3)4]2+其实为[Cu(NH3)4(H2O)2]2+的简略写法，由图可知，配体a为H2O，b为NH3；A项，在H2O和NH3中，中心原子的杂化方式相同，均为sp3杂化，故A正确；B项，在H2O中的O存在2对孤对电子，导致分子a比分子b键角小，故B错误；C项，非金属性：O＞N，分子的热稳定性a强于b，故C错误；D项，非金属性：O＞N，配体结合中心离子的能力a弱于b，故D正确；故选AD； (4)N的相对原子质量为14，O的相对原子质量为16，则该粒子为NO+。 14．(浙江省台州市六校2023-2024学年高二下学期期中)深入研究物质的微观结构，有利于理解物质变化的本质。请回答下列问题： (1)NF3和NH3二者相比较，键角更大的是 。 (2) CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2 是“极性”或“非极性”)分子。 (3)要证明太阳上是否含有元素，可用于鉴定的方法是 。 (4)往溶液中加入氨水，形成蓝色沉淀，继续加入氨水，难溶物溶解变成蓝色透明溶液，写出沉淀溶解的离子方程式 。 (5)已知NH4F晶胞结构如图所示，处的NH4+ (其位于四个所构成的正四面体中心)有一定的朝向，不能随意转动，请解释其原因 。 该晶胞的晶胞参数如图所示，设NA为阿伏伽德罗常数的值，该晶体的密度ρ= g/cm3 (列出计算式即可) 【答案】(1)NH3 (2)非极性 (3)光谱分析法(答出光谱两个字就给分) (4)Cu(OH)2+4NH3·H2O= [Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O (5)NH4+与F-形成N-H…F氢键，氢键具有方向性 【解析】(1)NH3和NF3都采取sp3杂化，电负性F>N>H，NF3中成键电子对偏向F，而NH3中成键电子对偏向N，导致N原子周围电子云密度较大，互斥显著，故而NH3键角大； (2)CrO2Cl2能与CCl4、CS2等互溶，根据“相似相溶”可判断CrO2Cl2是非极性分子； (3)要证明太阳上是否含有He元素，可用于鉴定的方法是光谱分析法(答出光谱两个字就给分) (4)蓝色沉淀为Cu(OH)2，继续加入氨水，难溶物溶解变成蓝色的配合物[Cu(NH3)4]2+，沉淀溶解的离子方程式为Cu(OH)2+4NH3·H2O= [Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O； (5)①M处的NH4+ (其位于四个F-所构成的正四面体中心)有一定的朝向，不能随意转动，其原因是NH4+与F-形成N-H…F氢键，氢键具有方向性；②由图可知晶胞中含F-、NH4+的个数都为2，晶胞的质量为，晶胞的体积为，该晶体的密度。 15．(浙江省北斗联盟2023-2024学年高二下学期期中)硫的矿物质原料丰富、种类繁多。请回答： (1)写出基态S原子核外电子排布式 。 (2)S单质有很多同素异形体，其中最著名的是S2、S8分子。 ①下列说法正确的是 。 A．－SH(巯基)中氢原子的活泼性比－OH(羟基)弱 B．S2分子内S－S键长小于S8中S－S键长 C．SO42-中心原子的杂化方式为sp3杂化 D．S8分子呈直线形 ②已知两根S－S键的键能大于一根S=S键的键能，判断相同条件下S2与S8分子的稳定性S2 S8(填“＞”或“＜”)。 (3)某含S矿物晶胞结构如图所示。 ①其化学式为 。 ②Cu原子的配位数 。 【答案】(1)1s22s22p63s23p4 (2)BC ＜ (3) FeCuS2 4 【解析】(1)S 位于第三周期第ⅥA 族，核外电子排布式为1s22s22p63s23p4； (2)①A项，氧吸引电子能力强于硫，巯基(-SH)上的氢原易电离，故－SH(巯基)中氢原子的活泼性比－OH(羟基)强，故A错误；B项，S8 中 S 原子间是以单键结合，而 S2 分子中硫原子间以双键结合(严格地讲是二个叁电子键，一个σ 键)，S2分子内S－S键长小于S8中S－S键长，故B正确；C项，SO42-中，价层电子对数=σ键个数+(a-xb)=4+(6+2-4×2)=4，含孤电子对数为0，杂化轨道数4，采取sp3杂化，故C正确；D项，S8分子价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=2+=4，8个硫依次连成键，一个S8分子中含8个S-S键，是皇冠形，故D错误；故选BC；②已知两根S-S键的键能大于一根S=S键的键能，这意味着在S2分子中，两根S-S键的总键能高于一根S=S键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，进而影响分子的稳定性； (3)①根据均摊法可知，晶胞中含有个Cu，个Fe，8个S，其化学式为FeCuS2；②根据晶胞可知，Cu原子周围有2个Fe、2个S，Cu原子的配位数4。 16．(浙江省杭州市六县九校2023-2024学年高二下学期期中)冠醚是大环多醚类物质的总称，是有机合成中重要的相转移催化剂，图为常见的两种冠醚结构。已知：K+可以嵌入冠醚的空穴中形成超分子。 (1)下列说法正确的是_______。 A．电负性：C<H<N<O B．离子半径：S2-<Cl-<K+ C．第一电离能：C<O<N D．基态Cu2+的简化电子排布式：[Ar]3d10 (2)超分子c中О原子的杂化方式为 。 (3)冠醚b部分H原子被F原子取代，与K+形成的超分子稳定性将 (填“增强”或“减弱”)。 (4)比较键角∠COC：超分子c 二甲醚(CH3OCH3)(“>”、“<”或“=”)，请说明理由 。 (5)冠醚a与Co2+结合能力强，KCoF3有独特的电性、磁性和光致发光性能。KCoF3晶体结构如图所示，每个小正八面体的顶点均为F原子，该立方晶胞中的配位数为6，已知该晶胞的棱长为apm，则晶胞密度为 g/cm3。 【答案】(1)C (2)sp3 (3)减弱 (4)＞ 超分子c中存在配位键，则氧原子的价层电子对数为3+1=4，含有1对孤对电子，二甲醚(CH3OCH3)中氧原子的价层电子对数为2+2=4，含有2对孤对电子，孤对电子数目越多排斥力越大，键角越小 (5) 【解析】(1)A项，元素的非金属性越强，电负性越大，则电负性：H＜C＜N＜O，故A错误；B项，电子层数越多，离子半径越大；电子层数相同，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：S2-＞Cl-＞K+，故B错误；C项，同周期从左到右，第一电离能依次增大，N的2p3半充满比较稳定，第一电离能较大，则第一电离能：C＜O＜N，故C正确；D项，铜为29号元素，则基态Cu2+的简化电子排布式：[Ar]3d9，故D错误；故选C； (2)超分子c中О原子的价层电子对数为4，其杂化方式为sp3； (3)冠醚b部分H原子被F原子取代，由于电负性：F＞O，则吸引电子能力F大于O，F与K+间的作用力比O与K+间的作用力弱，则超分子稳定性将减弱； (4)超分子c中存在配位键，则氧原子的价层电子对数为3+1=4，含有1对孤对电子，二甲醚(CH3OCH3)中氧原子的价层电子对数为2+2=4，含有2对孤对电子，孤对电子数目越多排斥力越大，键角越小，则键角∠COC：超分子c＞二甲醚(CH3OCH3)； (5)KCoF3晶体中，钾原子位于体内，有1个，已知该晶胞的棱长为apm，则晶胞密度==g/cm3。 17．(浙江省金兰教育合作组织2023-2024学年高二下学期期中)第ⅤA族元素又称氮族元素，回答下列问题。 (1)根据价层电子对互斥模型，NO2-的VSEPR模型名称为 ，空间结构为 ． (2)下列说法不正确的是______． A．激发态氮原子跃迁到基态时，可用光谱仪摄取原子的吸收光谱 B．第二周期中第一电离能介于与之间的元素有3种 C．氮族元素单质的晶体类型都相同 D．P4是正四面体形分子，键角为109°28′ (3)氮、磞和氢可以形成平面六元环结构的硼氮苯，分子式为B3N3H6，其结构式为 ． (4)某含砷化合物晶胞如图所示，As原子位于紧邻原子构成的正三棱柱的体心。阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的化学式为 ，密度为 g· cm-3(写出计算式即可) 【答案】(1) 平面三角形 V形 (2)ACD (3) (4)NiAs 【解析】(1)，孤对电子对，所以VSEPR为平面三角形，空间构型为V形； (2)A项，激发态氮原子跃迁到基态时，可用光谱仪摄取原子的发射光谱，A错误；B项，第二周期元素从左至右，第一电离能呈增大趋势，但的能级全充满，N的能级半充满，较稳定，其第一电离能大于相邻元素，则第一电离能介于B与N之间的有共3种元素，B正确；C项，氮、磷、砷形成的单质是分子晶体，锑单质是金属晶体，C错误；D项，P4是正四面体形分子，4个磷原子位于正四面体的四个顶点，其键角为60°，D错误；故选ACD； (3)氮、硼和氢可以形成平面六元环结构的硼氮苯，分子式为B3N3H6，与C6H6(苯)互为等电子体，其结构与苯相似，B和N作为六元环的骨架，相互交错排列，且均采取sp2杂化，结构式为； (4)该晶胞中，位于顶点和棱上的Ni原子数为，位于晶胞内部的As原子数为2，故化学式为NiAs，则该晶体的密度为。 18．(浙江省丽水发展共同体2023-2024学年高二下学期期中)碳族化合物在研究和生产中有许多重要用途，请回答下列问题： (1)已知SiH4中硅元素为价，则H、C、O、Si的电负性由大到小的顺序为 。 (2)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。 该晶体类型是 ，该化合物的化学式为 。 (3)已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们形成的化合物的分子式是XY4。试回答： ①Y元素原子最外层电子排布图为 。 ②若X、Y两元素的电负性分别为1.8和3.0，则XY4中X与Y之间的化学键为 (填“共价键”或“离子键”)。 ③XY4的沸点与SiCl4比较： (填化学式)的高，原因是 。 【答案】(1) O>C>H>Si (2) 共价晶体 SiP2 (3) 共价键 GeCl4 组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高 【解析】(1)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，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；已知中硅元素为+4价，则氢元素为负价，电负性大于硅，故H、Si、O、C的电负性由大到小的顺序为O>C>H>Si； (2)由晶胞如图可知，原子间通过共价键形成的空间网状结构，形成共价晶体，所以该晶体类型是共价晶体；根据均摊法可知，一个晶胞中含有Si的个数为：，P有8个，所以该化合物的化学式为SiP2； (3)和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期，X位于第四周期ⅣA族，X为Ge；短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，Y应位于第三周期，最外层电子数为10-3=7，可知Y为Cl；它们形成化合物的分子式是XY4，即为GeCl4。①氯元素原子最外层电子排布图为；②二者电负性差为3.0-1.8＝1.2＜1.7，X与Y形成共价键，故选共价键；③因组成与结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，则GeCl4的沸点高，故选GeCl4；相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高。 19．(浙江省宁波市五校联盟2023-2024学年高二下学期期中)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，Li+嵌入石墨层间。当嵌入最大量Li+时，晶体部分结构的俯视示意图如图，此时C与Li+的个数比是 。 (3) C60是一种碳的单质。 ①1个C60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C60，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NA，距离最近的两个Ni2+间距为apm(1pm=10-10cm)，NiO的摩尔质量为M g·molˉ1，则晶体的密度为 g· cm-3 (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Ni2+被两个Ni3+所取代，但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中Ni3+与Ni2+的离子数之比为6∶91。若该晶体的化学式为NixO，则x= 。 【答案】(1)6 (2)范德华力 6∶1 (3) 4 a处通过σ单键相连，可以绕键轴旋转 (4) NiO和NaCl均为离子晶体，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 0.97 【解析】(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。故选范德华力；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。 20．(浙江省钱塘联盟2023-2024学年高二下学期期中)回答下列问题。 (1)NH3中N原子的杂化方式为 ；比较H-N-H的键角关系有：NH3 NH4+(填“”、“”或“”)，请解释原因： 。 (2) Cu2O的晶胞结构如下图所示，晶胞边长为：基态Cu＋价层电子排布式为 ；O的配位数为 ；该晶体的密度为 g· cm-3。 (3)下列说法正确的是_______。 A．分子极性越大，范德华力越大 B．三氯乙酸的酸性大于三氟乙酸 C．氨硼烷(NH3BH3)是一种重要的储氢材料，分子中存在N→B配位键 D．硼原子核外有5种能量状态不同的电子 (4)下列状态的铁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 。 A． B． C． 【答案】(1) sp3 < NH4+中的N原子上均为成键电子，而NH3分子中的N原子上有一对孤对电子，孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子之间的排斥力，因此NH3中H-N-H的键角比NH4+中H-N-H的键角小 (2)3d10 4 (3)AC (4)C 【解析】(1)NH3的中心原子价层电子对数为3+=4，采取sp3杂化，有1对孤对电子；NH4+的中心原子价层电子对数为4+=4，采取sp3杂化，没有孤对电子，均为成键电子，而孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子之间的排斥力，因此NH3中H-N-H的键角比NH4+中H-N-H的键角小； (2)Cu为第四周期IB族元素，基态Cu＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，因此基态Cu＋价层电子排布式为3d10；离子的配位数是指距离最近的且距离相等的带相反电荷的离子数目，距离Cu2+最近的O2-个数为4，所以其配位数是4；若晶胞边长为anm，晶胞体积=，该晶胞中O2-个数=1+8×=2、Cu+个数=4，该晶体的密度为。 (3)A项，分子极性越大，分子固有偶极之间吸引越强，因而范德华力越大，A正确；B项，F3C-的极性大于Cl3C-的极性，三氟乙酸(F3CCOOH)中-COOH比三氯乙酸(Cl3CCOOH)中的-COOH容易电离出氢离子，所以三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性，B错误；C项，NH3BH3分子是由NH3与BH3结合而成的，其中NH3分子中N原子具有孤电子对，而BH3分子中B原子具有空轨道，分子中存在N→B配位键，C正确；D项，硼为第5号元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p1，有1s、2s、2p三种能级，所以有3种能量不同的电子，D错误；故选AC。 (4)A项，为基态Fe原子；B项，为基态Fe2+；C项，为基态Fe3+，3d轨道为半满结构；因此电离最外层一个电子所需能量最大的是Fe3+，故C正确。 21．(浙江省绍兴会稽联盟2023-2024学年高二下学期期中)近年来，很多磷化物开始广泛应用在电化学、生物学、光学、催化等方面。 (1)在晶体状态时，由、两种离子构成，的空间结构名称为 ，基态磷原子电子排布式为 。 (2)由磷原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①[Ne] 3s23p3、②[Ne]3 s23p24s1、③[Ne]3s23p2；有关这些微粒的叙述，不正确的是_______。 A．微粒半径：②>①>③ B．电子排布属于基态原子(或离子)的是：①③ C．电离一个电子所需最低能量：①>③>② D．得电子能力：①>③ (3)氮化硼、磷化铝、磷化镓(镓为ⅡA族元素)晶胞结构都与金刚石的晶胞相似，氮化硼的硬度仅次于金刚石，磷化铝和磷化镓都是很好的半导体材料，熔点如下表所示，分析其变化的原因： 。 物质 氮化硼 磷化铝 磷化镓 熔点 3000℃ 2000℃ 1477℃ (4)磷化镓的晶胞结构如图所示，已知晶胞棱长为apm，阿伏加德罗常数为NA，则磷化镓晶胞密度为 g/cm3 (已知：Ga的相对原子质量为70，列出计算式)。 【答案】(1)正四面体 1s22s22p63s23p3或[Ne] 3s23p3 (2)CD (3)氮化硼、磷化铝、磷化镓均为共价晶体，共价晶体的原子间以共价键结合，原子半径越小，键长越短，键能越大，共价晶体的熔点就越高，原子半径：Ga>A>B，P>N，所以熔点：氮化硼>磷化铝>磷化镓 (4) 【解析】(1)的中心原子P原子的价层电子对数为4+(5-1-4×1)=4，空间结构为正四面体，磷的原子序数为15，基态磷原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p3或[Ne] 3s23p3。 (2)由磷原子核形成的三种微粒，①[Ne] 3s23p3为基态磷原子，②[Ne]3 s23p24s1为激发态磷原子，③ [Ne]3s23p2为基态磷原子失去一个电子形成的阳离子。A项，②核外有4层电子，其他两种微粒核外有3层电子，所以②的半径大于①和③，①和③的质子数相同，①的电子数比③多，半径比③大，所以微粒半径：②>①>③，故A正确；B项，①是磷原子的基态电子排布，③是磷离子的基态离子电子排布，②是激发态磷原子电子排布，故电子排布属于基态原子(或离子)的是：①③，故B正确；C项，③是带一个单位正电荷的磷离子，电离出一个带负电的电子比磷原子困难，激发态磷原子最外层电子能量高，易失去，电离一个电子需要的能量最少，所以电离一个电子所需最低能量：③>①>②，故C错误；D项，①是磷原子，③是带正电荷的磷离子，磷离子对电子的吸引力较强，得到电子比磷原子容易，得电子能力：③>①，故D错误；故选CD。 (3)氮化硼、磷化铝、磷化镓(镓为ⅢA 族元素)晶胞结构都与金刚石的晶胞相似，则氮化硼、磷化铝、磷化镓均为共价晶体，共价晶体的原子间以共价键结合，原子半径越小，键长越短，键能越大，共价晶体的熔点就越高，原子半径：Ga>Al>B，P>N，所以熔点：氮化硼>磷化铝>磷化镓。 (4)根据均摊法，一个晶胞中有4个镓原子和4个P原子，一个晶胞的质量为g，一个晶胞的体积为(a×10-10)3cm3，则晶胞密度为g/cm3。 22．(浙江省绍兴市诸暨高二下学期期中)回答下列问题： (1)氨基酸锌是研究最早和使用最广泛的第三代锌添加剂，该添加剂具有优良的营养功能。如图是氨基酸锌的结构简式。 ①氨基酸锌的Zn2+形成配位键，其中提供空轨道的原子是 。氨基酸锌组成元素中，C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为 。 ②最简单的氨基酸是甘氨酸(结构简式H2N－CH2－COOH)，其结构中π键与σ键的数量比为 ，分子中碳原子的轨道杂化方式是 。 (2)ZnF2是生成良好的光学基质材料KZnF3的原料，ZnF2、KZnF3两种晶体的晶胞结构分别如图所示： ①已知：ZnF2的熔点为872℃，ZnCl2的熔点为275℃，ZnBr2的熔点为394℃，熔点顺序为：ZnF2>ZnBr2>ZnCl2，原因是 。 ②ZnF2和KZnF3晶体(晶胞顶点为K+)中，Zn的配位数均为 ，KZnF3晶体中与K+最近且等距离的F－数目为 。 ③若Na表示阿伏加德罗常数的值，则ZnF2晶体的密度为 g/cm3(用含a、c、NA的代数式表示)。 【答案】(1)Zn O>N>C 1：9 sp3、sp2 (2) ZnF2为离子晶体；ZnCl2、ZnBr2为不含分子间氢键的分子晶体，ZnBr2的相对分子质量大于ZnCl2 6 12 【解析】(1)①氨基酸锌中提供空轨道的原子是Zn；同周期从左向右电负性逐渐增大(稀有气体除外)，C、N、O三种元素电负性大小顺序是O＞N＞C；②单键为σ键，1个双键有1个σ键和1个π键，1个三键有1个σ键和2个π键，甘氨酸中π键和σ键数量比为1∶9；－CH2－中C的杂化类型为sp3，羰基中C杂化类型为sp2； (2)①根据三种化合物熔点，判断出ZnF2为离子晶体，ZnCl2、ZnBr2为分子晶体，一般来说，离子晶体的熔点高于分子晶体，分子晶体中相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高， ZnBr2的相对分子质量大于ZnCl2，因此ZnBr2的熔点高于ZnCl2；②ZnF2晶胞中：白球位于顶点和体心，个数为8×＋1=2，黑球位于面上和内部，个数为4×＋2=4，白球为Zn2＋，黑球为F－，距离Zn2＋最近且等距的F－有6个，KZnF3晶胞中：K＋位于顶点，个数为8×=1，黑球位于面心，个数为6×=3，小白球位于体心，推出黑球为F－，小白球为Zn2＋，离Zn2＋最近且等距的F－有6个，因此两个晶胞中，Zn2＋的配位数均为6；KZnF3中与K＋最近且等距的F－有12个；③ZnF2晶胞的质量为g，晶胞的体积为(a×10－7)2×c×10－7cm3，因此晶胞的密度为g/cm3=g/cm3。 34 / 34 学科网（北京）股份有限公司 $$