猜押 物质结构与性质综合题（北京专用）-2025年高考化学冲刺抢押秘籍

猜押 物质结构与性质综合题 猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据 金属元素为主的考查 2024年第15题 从题的形式来看，物质结构与性质综合题为"拼盘"命制的题型，各小题之间相对独立，重点考查考生对基础知识的掌握情况，主要考查原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质。 本题将以元素及化合物为切入口，重在"结构决定性质"思想的树立，考查空间想象能力。主要考查电子排布式、电负性、第一电离能、吸电子能力、氢键强弱、共价键强弱比较、物质空间构型、杂化方式、晶体类型的确定、晶体化学式确定、晶胞的计算等知识。 非金属元素为主的考查 2023年第15题 金属元素和非金属元素的综合考查 2022年第15题 押题一金属元素为主的考查 1．工业上利用钛与铁可以制造多种新型合金材料，广泛用于航空、船舶、医疗、储能等领域。 (1)基态核外电子排布式为 。 (2)尿素与氯化铁形成配合物是一种高效有机催化剂。尿素与铁离子形成配位键时，最容易提供孤电子对的是 元素，原因是 。 (3)研究表明用作光催化剂可将、、等氧化为、。下列说法正确的是 （选填序号）。 A．、均为直线型分子，但分子极性不同 B．、、的第一电离能依次增大 C．沸点比低得多，主要是因为分子间作用力较小 (4)Ti的某氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐的晶胞结构如图所示（位于立方体的顶点，处于立方体的中心）。该晶体中，和周围 个相紧邻；若该晶胞的边长为acm，则晶胞的密度为 （设为阿弗加德罗常数）。 (5)纳米晶体是一种贮氢容量大、价格低廉的储氢材料。可由Mg和Fe的粉末在气氛中反应加热球磨制得，该反应分两步进行。第一步反应为，第二步反应的化学方程式为 。 2．钡和钙的氢化物是储氛的研究热点，图1是氢化钡储氢后的晶胞结构，晶胞参数如下a=b=305pm，c=383pm；图2是晶胞沿c轴的投影图。 (1)钡和钙均位于元素周期表的_______。 A．s区 B．p区 C．d区 D．f区 (2)写出钡和钙所在主族的元素，基态原子的价层电子轨道表示式 。 (3)晶体中，与距离最近且相等的氢原子有_______个。 A．4 B．8 C．12 D．16 (4)氢化钡储氢后产物的化学式为 (不区分和H)，假设标准状况下完全脱氢后氢化钡骨架和晶胞参数不变，计算的该晶体(单晶)脱后能释放 。(计算结果保留两位小数；可能用到的相对原子质量：M(Ba)=137，M(H)=1；NA数值取；) 3．超导材料具有高载流能力和低能耗特性，应用广泛。回答下列问题： (1)高温超导材料中有部分铜以形式存在。元素钇（Y）的价电子排布式为，则在周期表中的位置为第五周期 族；第四周期主族元素基态原子中，和未成对电子数相同的元素有 种。 (2)是第一种被发现的超导体，最外层有2个电子。 ①分子的空间结构为 ；实验室用鉴别，反应生成（黄色沉淀），中的配位数为2，画出的结构简式 。 ②已知阴、阳离子的电子云在离子极化作用下发生变形，离子半径越大，变形性越大，电子云重叠程度越大。稳定性 （填“>”“<”或“=”），原因是 。 (3)金属有机框架超导体MOFs的三种杂环基有机配体结构如下图，a物质中存在大键，其中①号氮原子的孤电子对位于 轨道；b和c物质的酸性更强的是 （填标号）。 (4)某超导含钒锑化物的晶胞及晶体中由V和Sb组成的二维平面如图。该化合物的化学式为 ，钒原子周围紧邻的锑原子数为 。 4．铜元素在生命体系和超导领域研究中发挥着至关重要的作用。回答下列问题。 (1)基态Cu原子价层电子排布式为 。 双核铜物种存在于色素细胞中，某大环双核铜配合物的配离子结构如图。 (2)该配离子中所含第二周期元素的基态原子第一电离能由大到小的顺序为 。 (3)Cu的化合价为 。 (4)键角α β(填“>”“<”或“=”)、解释原因 。 (5)和氨硼烷均可与金属反应表现出一定的酸性。 酸性： (填“>”“<”或“=”)。一定条件下等物质的量与反应的化学方程式为 。 某电子型含铜化合物可用于超导材料，结构如图。 (6)该化合物的化学式为 。 (7)Cu的配位数为 。 5．锗(Ge)具备多方面的特殊性质，在半导体、航空航天测控、核物理探测等领域都有广泛而重要的应用，是一种重要的战略资源。回答下列问题： (1)基态Ge原子的价电子排布式为 ，其核外电子占据的能量不同的轨道有 种。 (2)SiCl4和GeCl4常温下均为液体。 ①SiCl4分子的空间结构为 。 ②SiCl4的熔点低于GeCl4的原因为 。 ③GeCl4极易发生水解生成GeO2·nH2O，水解的化学方程式为 ；水解的某一中间产物如下图所示(X表示Cl或H2O)，当有两个X表示H2O时，该结构有 种。 (3)金属Ge可以与碱金属K形成Zintl相，具有简单立方结构。其中Ge以Ge4四面体存在，Ge4四面体每个面的3个Ge均与K原子形成配位并构成新的四面体，其简单位方晶胞(省略K)如图1所示，晶胞参数为anm，A和B两四面体体心间距为rnm，晶胞分别沿x、y、z轴投影如图2所示。 ①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。则A四面体体心的分数坐标为 。 ②该晶胞的密度为 (设NA为阿伏伽德罗常数的值；用含a和NA的计算式表示)。 押题二 非金属元素为主的考查 6．H、C、N、O是中学化学重要的非金属元素，关于几种元素及其化合物回答： (1)基态C原子价电子层轨道表示式为： 。 (2)N元素的第一电离能比O元素的大，试解释原因 。 (3)C与H形成的常见有机化合物、。 ①分子的模型名称是 。 ②的键是由碳的 杂化轨道与氢的轨道重叠形成键。 ③、均能使溴的四氯化碳溶液褪色，从化学键的角度解释原因 。 (4)石墨相氮化碳是一种新型光催化材料，具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如图所示。晶体中存在的微粒间作用力有 。 (5)碳单质的一种共价晶体结构如图所示。 ①每个C原子周围与它最近且距离相等的C原子有 个。 ②若该立方晶胞边长均为，阿伏伽德罗常数的值为。则该晶体的密度为 。 7．碳元素具有丰富的化学性质，碳及其化合物有着广泛的应用。 (1)能测定含碳化合物的骨架结构。在基态原子中，核外存在 对自旋相反的电子。 (2)我国科学家利用与等活泼金属反应合成了金刚石，为金刚石的合成提供了重要的研究思路。 ①第一电离能由大到小的顺序为 。 ②的键是由碳的 轨道与氯的轨道重叠形成键。 (3)早期以石墨为原料在高温高压条件下合成金刚石。图a为金刚石晶胞，图b为石墨的层状结构(虚线所示部分为其晶胞，如图c所示)。 ①石墨晶胞所含碳原子数为 。 ②金刚石的密度为，晶胞形状为立方体，边长为，阿伏加德罗常数的值为 (用含的关系式表示)。 (4)碳在物质转化中起着重要作用。与较难发生反应：，加碳生成可使反应得以进行。解释加碳反应更易进行的原因： 。 8．硼烷-四氢呋喃(，结构简式为)是一种硼氢化和还原性的试剂，易溶于四氢呋喃()、遇水剧烈反应放出氢气。工业上常用于有机物中某些官能团的硼氢化和还原化。请回答下列问题： (1)组成元素的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。下列状态的硼中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填标号)。 A．        B．        C．        D． (2)先将和溶于二乙二醇二甲醚中，充分溶解，再加入四氢呋喃，反应、经分离提纯即得较纯净的，同时还有另一种产物。 ①制备的化学方程式为 。 ②制备过程中，中B的杂化方式的变化是 ，上述物质中含配位键的是 。 ③二乙二醇二甲醚在水中的溶解度大于在苯中的溶解度，其原因是 。 (3)硼氢化钠在室温下是α型的立方晶体(如图甲所示)，下转变为四方晶体(如图乙所示)。 ①硼氢化钠的α型立方晶体中，离最近的有 个。 ②硼氢化钠的四方晶体中，晶胞中A、B间距离 (用含a的代数式表示)。 9．化学的发展支撑国家科技的进步。 Ⅰ．我国科研工作者发现并制备了一系列主要由N、O、P、Se等元素组成的导电材料。回答下列问题： (1)O、P、S三种元素中，电负性最小的元素名称是 。 (2)肼()分子中孤电子对与键的数目之比为 。 (3)正硝酸钠()是一种重要的化工原料。阴离子的空间结构为 其中心原子杂化方式为 杂化。 (4)基态硒原子的价层电子排布式为 ；晶体的熔点为350℃，加热易升华，固态属于 晶体。 Ⅱ．我国科研工作者利用甲硅烷()制备多种新型无机非金属材料。 (5)①热稳定性： (填“>”“＜”或“=”)。 ②中H-Si-H的键角 中H-N-H的键角(填“>”“＜”或“=”)。 (6)利用与反应可制得碳化硅晶体，晶胞结构如图，硅原子位于立方体的顶点和面心，碳原子位于立方体的内部。 ①碳化硅晶体中每个Si原子周围等距且最近的C原子数目为 。 ②已知碳化硅的晶胞边长为a nm，阿伏加德罗常数为，碳化硅晶体的密度为 。 10．碳、硅及其化合物具有丰富的理化性质和用途。 (1)硅在元素周期表中的位置是 ，基态硅原子占据的最高能级的符号是 。 (2)CaC2俗称电石，该化合物中存在的化学键类型为_______。(不定项)。 A．离子键 B．极性共价键 C．非极性共价键 D．配位键 (3)下列说法正确的是_______。(不定项) A．电负性：B>N>O B．离子半径：P3-＜S2-＜Cl- C．第一电离能：Si＜S＜P D．基态Cr2＋的简化电子排布式：[Ar]3d4 (4)早在青铜器时代，人类就认识了与碳硅同主族的锡。锡的卤化物熔点数据如下表， 物质 SnF4 SnCl4 SnBr4 SnI4 熔点/℃ 442 -34 29 143 SnCl4气态分子的空间构型是_______。 A．正四面体形 B．三角锥形 C．角形 D．直线形 (5)结合变化规律说明上述熔点变化的原因： 。 (6)下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是_______。 A．金刚石(C) B．单晶硅(Si) C．金刚砂(SiC) D．氮化硼(BN，立方相) (7)Mg2Si晶体的晶胞示意图如下。每个Mg原子位于Si原子组成的四面体的中心。则1个Si原子周围有 个紧邻的Mg原子。已知Mg2Si的晶胞边长为acm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Mg2Si晶体的密度为 g·cm-3。 押题三 金属元素和非金属元素的综合考查 11．锂离子电池是近年来的研究热点，应用的领域正在不断扩大，展示了广阔的应用前景和潜在的巨大经济效益。 (1)一种锂离子电池的电极材料可采用、、和苯胺()等作为原料制备。 ①原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态铁原子，其价电子的自旋磁量子数的代数和为 。 ②在中除氢元素外，其余三种元素第一电离能最大的是 (填元素符号)，电负性最强的元素为 (填元素符号)。 ③苯胺的熔点 甲苯的熔点(填“>”或“<”)，原因是 。 (2)某锂电池的负极材料是锂原子嵌入石墨烯层间，其晶胞结构(底边为平行四边形)如下图1所示，该晶体的化学式为 。 (3)某富锂超离子导体的晶胞是如下图2所示的立方体。在该晶体中O原子的配位数为 ，晶体密度为 。 12．相是一大类由同区元素形成的具有层状结构的金属碳化物或氮化物的总称，其中M为等元素，A为等元素，X为等元素。 回答下列问题： (1)基态原子价电子轨道表示式为 ；M包含的元素位于 区，第4周期与M同区的元素中，基态原子未成对电子数最多的为 (填元素名称)。 (2)第一电离能：C N(填“>”、“＜”或“=”)；分子中键角小于分子中键角的原因为 。 (3)科学家合成出一种完全由碳原子形成的环形分子，其结构如图1所示。该物质的熔点 (填“高于”或“低于”)金刚石；该分子含有 键；碳原子与钛原子能形成多种团簇分子，其中一种结构如图2所示，该物质的分子式为 。 (4)氮化铝晶体是制备相的重要物质，氮化铝晶胞为六方最密堆积，晶体结构如图3所示，每个氮原子(或铝原子)位于四个铝原子(氮原子)形成的四面体的体心。 ①氮化铝晶体的化学式为 。 ②已知：为阿伏加德罗常数的值，，氮化铝晶胞底边边长为，高为。该晶胞的密度为 (用含的式子表示，列出计算式即可)。 13．金属钴是生产合金和各种钴盐的重要原料。冶炼钴的含钴矿物多是伴生矿，除了含有外，还含有等元素。回答下列问题： (1)属于过渡元素，易形成配合物，如。 ①基态的价电子排布式为 。 ②中的配位数为 ；粒子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，则配体中的大键可表示为 ，其空间结构为 。 ③和H可形成和和分子中N原子的杂化方式为 ，其中中键角 (填“>”、“＜”或“=”)中键角，其原因为 。 (2)氮化硼是一种性能优异、潜力巨大的新型材料，立方氮化硼硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如图所示。立方氮化硼属于 晶体；已知：立方氮化硼密度为原子半径为原子半径为，阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞中原子的空间利用率为 (列出计算式即可)。 14．新型化学电源在能量、密度、功率等方面较传统电源均有显著优势。 I．锂电池的电解液是目前研究的热点。 (1)锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。 ①元素、P、F中电负性最大的是 (填元素符号)。 ②基态F原子的价层电子轨道表示式为 。 (2)为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为。 该阳离子中，“”原子的杂化轨道类型为 杂化，的空间构型是 。 Ⅱ．氢氧燃料电池具有高效能、环保、可再生等优点，应用极其广泛。寻找安全高效、低成本的储氢材料对于实现氢能经济具有重要意义，以下是两种常见的储氢材料。 (3)氰基配合物 ①在周期表中的位置 。 ②钴离子的配位数是 ，配位原子是 (写元素符号)。 ③氰基配合物中存在的化学键有 。 a．离子键        b．范德华力        c．极性共价键        d．氢键 (4)金属氢化物 是非常有潜力的储氢材料，其晶胞形状为立方体，边长为，如下图所示。 ①晶胞中H原子个数为 。 ②已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为 。(列出含M、、a的计算式即可) 15．研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为。回答下列问题： (1)基态原子的价电子排布式为 ，在元素周期表中位置为 。 (2)晶胞中N原子均参与形成配位键，与的配位数之比为 ；则该晶胞的化学式为 (3)的摩尔质量为M g/mol，晶胞边长单位为nm，阿伏加德罗常数为NA。该晶体密度为 g·cm-3(1 nm = 1×10-7 cm)。 (4)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶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_______(填标号)。 A．2s轨道 B．2p轨道 C．sp杂化轨道 D．sp2杂化轨道 (5)在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是① ，② 。 (6)、、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 ，并解释原因 。 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 猜押 物质结构与性质综合题 猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据 金属元素为主的考查 2024年第15题 从题的形式来看，物质结构与性质综合题为"拼盘"命制的题型，各小题之间相对独立，重点考查考生对基础知识的掌握情况，主要考查原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质。 本题将以元素及化合物为切入口，重在"结构决定性质"思想的树立，考查空间想象能力。主要考查电子排布式、电负性、第一电离能、吸电子能力、氢键强弱、共价键强弱比较、物质空间构型、杂化方式、晶体类型的确定、晶体化学式确定、晶胞的计算等知识。 非金属元素为主的考查 2023年第15题 金属元素和非金属元素的综合考查 2022年第15题 押题一金属元素为主的考查 1．工业上利用钛与铁可以制造多种新型合金材料，广泛用于航空、船舶、医疗、储能等领域。 (1)基态核外电子排布式为 。 (2)尿素与氯化铁形成配合物是一种高效有机催化剂。尿素与铁离子形成配位键时，最容易提供孤电子对的是 元素，原因是 。 (3)研究表明用作光催化剂可将、、等氧化为、。下列说法正确的是 （选填序号）。 A．、均为直线型分子，但分子极性不同 B．、、的第一电离能依次增大 C．沸点比低得多，主要是因为分子间作用力较小 (4)Ti的某氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐的晶胞结构如图所示（位于立方体的顶点，处于立方体的中心）。该晶体中，和周围 个相紧邻；若该晶胞的边长为acm，则晶胞的密度为 （设为阿弗加德罗常数）。 (5)纳米晶体是一种贮氢容量大、价格低廉的储氢材料。可由Mg和Fe的粉末在气氛中反应加热球磨制得，该反应分两步进行。第一步反应为，第二步反应的化学方程式为 。 【答案】(1)1s22s22p63s23p63d6 (2) N N的电负性比O小，容易提供孤电子对 (3)A (4) 12 (5)2MgH2+Fe+H2Mg2FeH6或 3MgH2+Fe Mg2FeH6+Mg 【详解】（1）铁是26号元素，Fe2+的基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d6； （2）尿素中O和N有孤电子对，其中N的电负性小，容易提供孤电子对，故答案为：N；N的电负性比O小，容易提供孤电子对； （3）A．、中碳都是sp杂化，空间结构都是直线型，其中是极性分子，是非极性分子，A正确； B．同周期越靠右，第一电离能越大，其中N元素的2p为半满的稳定结构，第一电离能比O大，B错误； C．可形成分子间氢键，沸点较高，则沸点比低得多，主要是因为可形成分子间氢键，C错误； 故选A； （4）由晶胞结构图可知，体心为Ca2＋，面心为O2－，该晶体中每个顶点Ti4＋与面心的O2－相邻，每个顶点为8个晶胞共用，每个面为2个晶胞共用，晶体中，Ti4＋和周围紧相邻O2－数目为3×=12，该晶体中，Ti4+和周围12 个O2-相紧邻；如图晶胞中Ti4＋为8×=1，Ca2＋为1，O2－为6×=3，令晶胞边长为acm，，密度ρ= ； （5）本题的目的是制备Mg2FeH6，则第二步应是制备Mg2FeH6，两步反应加起来可以消掉中间产物MgH2，且根据题意反应物有铁参与，因此第二步应是或2MgH2+Fe+H2Mg2FeH6或 3MgH2+Fe Mg2FeH6+Mg。 2．钡和钙的氢化物是储氛的研究热点，图1是氢化钡储氢后的晶胞结构，晶胞参数如下a=b=305pm，c=383pm；图2是晶胞沿c轴的投影图。 (1)钡和钙均位于元素周期表的_______。 A．s区 B．p区 C．d区 D．f区 (2)写出钡和钙所在主族的元素，基态原子的价层电子轨道表示式 。 (3)晶体中，与距离最近且相等的氢原子有_______个。 A．4 B．8 C．12 D．16 (4)氢化钡储氢后产物的化学式为 (不区分和H)，假设标准状况下完全脱氢后氢化钡骨架和晶胞参数不变，计算的该晶体(单晶)脱后能释放 。(计算结果保留两位小数；可能用到的相对原子质量：M(Ba)=137，M(H)=1；NA数值取；) 【答案】(1)A (2) (3)D (4) 2.09 【详解】（1）已知钡和钙均位于元素周期表的ⅡA族，即其核外电子最后进入s能级，其位于s区，故答案为：A； （2） 已知钡和钙均位于元素周期表的ⅡA族，钡和钙所在主族的元素，基态原子的价层电子轨道表示式为：，故答案为：； （3） 由题干晶胞示意图可知，每个顶点上的Ba2+有如图所示的两个H与之最近且距离相等，而每个顶点均被8个晶胞共用，故晶体中，与距离最近且相等的氢原子有16个，故答案为：D； （4）由题干晶胞可知，Ba2+位于8个顶点，H和H-位于体内，故一个晶胞含有=1个Ba2+，6个H，则其化学式为：BaH6，假设标准状况下完全脱氢后氢化钡骨架和晶胞参数不变，则该晶胞的密度为：=6.67g/cm3，结合分解反应：BaH6=BaH2+2H2，计算的该晶体(单晶)脱后能释放=2.09，故答案为：BaH6；2.09； 3．超导材料具有高载流能力和低能耗特性，应用广泛。回答下列问题： (1)高温超导材料中有部分铜以形式存在。元素钇（Y）的价电子排布式为，则在周期表中的位置为第五周期 族；第四周期主族元素基态原子中，和未成对电子数相同的元素有 种。 (2)是第一种被发现的超导体，最外层有2个电子。 ①分子的空间结构为 ；实验室用鉴别，反应生成（黄色沉淀），中的配位数为2，画出的结构简式 。 ②已知阴、阳离子的电子云在离子极化作用下发生变形，离子半径越大，变形性越大，电子云重叠程度越大。稳定性 （填“>”“<”或“=”），原因是 。 (3)金属有机框架超导体MOFs的三种杂环基有机配体结构如下图，a物质中存在大键，其中①号氮原子的孤电子对位于 轨道；b和c物质的酸性更强的是 （填标号）。 (4)某超导含钒锑化物的晶胞及晶体中由V和Sb组成的二维平面如图。该化合物的化学式为 ，钒原子周围紧邻的锑原子数为 。 【答案】(1) ⅢB族 2 (2) 直线形 半径，离子半径越大，变形性越大，的电子云重叠程度更大更稳定 (3) b (4) 6 【详解】（1）元素钇（Y）的价电子排布式为，则在周期表中的位置为第五周期ⅢB族；的价电子排布式为3d8，含有2个未成对电子，第四周期主族元素基态原子中，和未成对电子数相同的元素有Ge和Se共2种。 （2） ①分子的中心原子价层电子对数为2+=2，且不含孤电子对，空间结构为直线形，中的配位数为2，配位原子是N和O，的结构简式为：； ②稳定性，原因是半径，离子半径越大，变形性越大，的电子云重叠程度更大更稳定。 （3）a物质中存在大键，则①号氮原子为sp2杂化，孤电子对位于未参与杂化的2p轨道；O的电负性比S大，对电子的吸引能力更强，导致a中羧基中的羟基极性更大，更加容易电离出H+，酸性更强。 （4）该晶胞中Cs的个数为=1，Sb的个数为4+ =5，V的个数为1+ =3，则该化合物的化学式为，以位于体心的V原子为研究对象，钒原子周围紧邻的锑原子数为6。 4．铜元素在生命体系和超导领域研究中发挥着至关重要的作用。回答下列问题。 (1)基态Cu原子价层电子排布式为 。 双核铜物种存在于色素细胞中，某大环双核铜配合物的配离子结构如图。 (2)该配离子中所含第二周期元素的基态原子第一电离能由大到小的顺序为 。 (3)Cu的化合价为 。 (4)键角α β(填“>”“<”或“=”)、解释原因 。 (5)和氨硼烷均可与金属反应表现出一定的酸性。 酸性： (填“>”“<”或“=”)。一定条件下等物质的量与反应的化学方程式为 。 某电子型含铜化合物可用于超导材料，结构如图。 (6)该化合物的化学式为 。 (7)Cu的配位数为 。 【答案】(1) (2)N>O>C (3)+1、+2 (4) > 中心原子为杂化，为杂化 (5) < (6) (7)6 【详解】（1）基态Cu原子核外29个电子，电子排布式为，价层电子排布式为，故答案为：； （2）该配离子中所含第二周期元素有N、O、C，同一周期从左到右第一电离能有增大的趋势，其中第IIA，VA元素第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，故基态原子第一电离能：N>O>C，故答案为：N>O>C； （3）配离子中心原子Cu与4个N形成的配位键中的电子均来自N原子的孤电子对和RO-的O的孤电子对，离子带一个正电荷，故两个Cu原子1个为+1价，1个为+2价，故答案为：+1、+2； （4）N=C中N原子采取sp2杂化，饱和碳原子采取sp3杂化，使得键角α>β，故答案为：>；中心原子为杂化，为杂化； （5）分子中N原子有一对孤电子对，分子中N原子上的孤电子对与B原子的空轨道形成配位键，使得分子中的N原子上电子云密度变小，N-H键极性变大，容易电离出氢离子，酸性强于；酸性强于NH3，一定条件下等物质的量与反应生成BH3NH2Na和H2，反应的化学方程式为，故答案为：<；； （6）根据晶胞图可知1个晶胞中Re棱上8个、体内2个；Cu顶点8个、体内1个；O棱上16个，体内2，面上4个，含有Re：，Cu：，O：，原子个数比Re：Cu：O：=4:2:8=2:1:4，化合物的化学式为，故答案为：； （7）Cu的配位数即与铜离子距离最近的阴离子氧离子个数，根据晶胞结构可知顶点处的铜与所在棱心上的氧可知铜的配位数为6，故答案为：6。 5．锗(Ge)具备多方面的特殊性质，在半导体、航空航天测控、核物理探测等领域都有广泛而重要的应用，是一种重要的战略资源。回答下列问题： (1)基态Ge原子的价电子排布式为 ，其核外电子占据的能量不同的轨道有 种。 (2)SiCl4和GeCl4常温下均为液体。 ①SiCl4分子的空间结构为 。 ②SiCl4的熔点低于GeCl4的原因为 。 ③GeCl4极易发生水解生成GeO2·nH2O，水解的化学方程式为 ；水解的某一中间产物如下图所示(X表示Cl或H2O)，当有两个X表示H2O时，该结构有 种。 (3)金属Ge可以与碱金属K形成Zintl相，具有简单立方结构。其中Ge以Ge4四面体存在，Ge4四面体每个面的3个Ge均与K原子形成配位并构成新的四面体，其简单位方晶胞(省略K)如图1所示，晶胞参数为anm，A和B两四面体体心间距为rnm，晶胞分别沿x、y、z轴投影如图2所示。 ①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。则A四面体体心的分数坐标为 。 ②该晶胞的密度为 (设NA为阿伏伽德罗常数的值；用含a和NA的计算式表示)。 【答案】(1) 8 (2) 正四面体形 两者均为分子晶体，SiCl4的相对分子质量小于GeCl4，分子间作用力弱于GeCl4，熔点低于GeCl4 2 (3) 【详解】（1）Ge是32号元素，与碳元素是同一主族的元素，在元素周期表中位于第四周期IVA族，基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，价电子排布式为4s24p2；核外电子占据的能量不同的轨道为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p轨道，共有8种。 （2）①SiCl4分子中Si原子为sp3杂化，四个Cl与一个Si形成SiCl4分子，空间结构为正四面体形； ②SiCl4的熔点低于GeCl4的原因为：两者均为分子晶体，SiCl4的相对分子质量小于GeCl4，分子间作用力弱于GeCl4，熔点低于GeCl4； ③GeCl4与水反应生成GeO2·nH2O和HCl，水解的化学方程式为；根据水解的某一中间产物GeX6的分子结构（X表示Cl或H2O），当有两个X表示H2O时，即Ge(H2O)4Cl2，两个Cl原子可以相邻或间隔一个配位水，因此该结构有2种：或。 （3）①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。则A四面体体心的分数坐标为 ②该晶胞的密度为。 押题二 非金属元素为主的考查 6．H、C、N、O是中学化学重要的非金属元素，关于几种元素及其化合物回答： (1)基态C原子价电子层轨道表示式为： 。 (2)N元素的第一电离能比O元素的大，试解释原因 。 (3)C与H形成的常见有机化合物、。 ①分子的模型名称是 。 ②的键是由碳的 杂化轨道与氢的轨道重叠形成键。 ③、均能使溴的四氯化碳溶液褪色，从化学键的角度解释原因 。 (4)石墨相氮化碳是一种新型光催化材料，具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如图所示。晶体中存在的微粒间作用力有 。 (5)碳单质的一种共价晶体结构如图所示。 ①每个C原子周围与它最近且距离相等的C原子有 个。 ②若该立方晶胞边长均为，阿伏伽德罗常数的值为。则该晶体的密度为 。 【答案】(1) (2)N的2p轨道呈“半充满”，电子排布较为稳定，使得其失去外层第一个电子所需能量更高 (3) 直线形 sp2 、都含有π键，π键不稳定，在一定条件下易与Br2发生加成反应，从而使溴的四氯化碳溶液褪色 (4)共价键、范德华力 (5) 4 【详解】（1） 基态C原子价电子排布式为2s22p2，价电子层轨道表示式为：。 （2）N元素的第一电离能大于O元素，主要原因是N的2p轨道呈“半充满”，电子排布较为稳定，使得其失去外层第一个电子所需能量更高。 （3）①分子中存在碳碳三键，C原子杂化方式为sp，模型名称是直线形； ②分子中存在碳碳双键，C原子杂化方式为sp2，键由碳的sp2杂化轨道与氢的1s轨道头碰头重叠形成σ键； ③、均能使溴的四氯化碳溶液褪色，从化学键的角度解释原因是：、都含有π键，π键不稳定，在一定条件下易与Br2发生加成反应，从而使溴的四氯化碳溶液褪色。 （4）具有和石墨相似的层状结构，层内存在共价键，层间为范德华力。 （5）该晶胞为金刚石的共价晶体结构： ① 每个C原子呈四面体配位，它周围最近且距离相等的C原子数为4个； ② 在该立方晶胞中共有＝8个C原子，若晶胞边长为 a pm，阿伏伽德罗常数为，则该晶体的密度为。 7．碳元素具有丰富的化学性质，碳及其化合物有着广泛的应用。 (1)能测定含碳化合物的骨架结构。在基态原子中，核外存在 对自旋相反的电子。 (2)我国科学家利用与等活泼金属反应合成了金刚石，为金刚石的合成提供了重要的研究思路。 ①第一电离能由大到小的顺序为 。 ②的键是由碳的 轨道与氯的轨道重叠形成键。 (3)早期以石墨为原料在高温高压条件下合成金刚石。图a为金刚石晶胞，图b为石墨的层状结构(虚线所示部分为其晶胞，如图c所示)。 ①石墨晶胞所含碳原子数为 。 ②金刚石的密度为，晶胞形状为立方体，边长为，阿伏加德罗常数的值为 (用含的关系式表示)。 (4)碳在物质转化中起着重要作用。与较难发生反应：，加碳生成可使反应得以进行。解释加碳反应更易进行的原因： 。 【答案】(1)2 (2) 1个杂化 (3) 4 (4)C和生成并放热，使反应趋势变大(碳与反应生成放出热量，使体系温度升高，同时降低，均促进反应正向进行) 【详解】（1）基态原子核外有6个电子，电子排布式为1s22s22p2，核外存在2对自旋相反的电子； （2）①同周期从左到右第一电离能有增大趋势，故第一电离能Cl>Mg>Na； ②CCl4的中心原子为C，价层电子对数为4+，孤电子对为0，杂化方式为sp3杂化，C−Cl键是由碳的1个sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键； （3）①图c为石墨的晶胞，内部有1个C原子，面上有2个C原子，棱上有4个C原子，顶角有8个C原子，C原子个数为1+2； ②金刚石晶胞中C原子数为4+8+6=8，质量为，体积为(a×10-7)3cm3，根据密度公式，NA=； （4），∆S<0，反应难以自发进行，加碳生成CO，放出热量，使温度升高，总反应趋势变大，同时消耗了O2，使平衡正向进行。 8．硼烷-四氢呋喃(，结构简式为)是一种硼氢化和还原性的试剂，易溶于四氢呋喃()、遇水剧烈反应放出氢气。工业上常用于有机物中某些官能团的硼氢化和还原化。请回答下列问题： (1)组成元素的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。下列状态的硼中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填标号)。 A．        B．        C．        D． (2)先将和溶于二乙二醇二甲醚中，充分溶解，再加入四氢呋喃，反应、经分离提纯即得较纯净的，同时还有另一种产物。 ①制备的化学方程式为 。 ②制备过程中，中B的杂化方式的变化是 ，上述物质中含配位键的是 。 ③二乙二醇二甲醚在水中的溶解度大于在苯中的溶解度，其原因是 。 (3)硼氢化钠在室温下是α型的立方晶体(如图甲所示)，下转变为四方晶体(如图乙所示)。 ①硼氢化钠的α型立方晶体中，离最近的有 个。 ②硼氢化钠的四方晶体中，晶胞中A、B间距离 (用含a的代数式表示)。 【答案】(1) B (2) 二乙二醇二甲醚和水都是极性分子，同时二乙二醇二甲醚能与水分子形成氢键 (3) 12 【详解】（1）BH3·THF中组成元素为H、C、O、B，该物质为还原性物质，遇水放出氢气，推断出BH3中H显负价，即H的电负性强于B，同周期从左向右电负性增大，四种元素电负性由大到小顺序是O＞C＞H＞B； A．1s22s22p1是基态B原子，能量低； B．1s22s2是基态B+，能量低，2s的能量低于2p，失去一个电子所需能量大于基态B； C．1s22s12p1是B+激发态，能量高； D．1s22p2是B+激发态，能量高； 综上所述，失去一个电子所需能量最大的是1s22s2，故答案为B； （2） ①根据题意，制备BH3·THF的方程式为4+3NaBH4+BF3→4+3NaF，故答案为4+3NaBH4+BF3→4+3NaF； ②BF3中B的价层电子对数为=3，杂化类型为sp2，依据硼烷-四氢呋喃的结构简式，推出B的杂化类型为sp3，即制备过程中B的杂化类型为sp2→sp3，BH3中B形成三个σ键，B还有一个空轨道，能容纳孤电子对，形成配位键，因此含配位键的是NaBH4、或BH3·THF；故答案为sp2→sp3；NaBH4、或BH3·THF； ③二乙二醇二甲醚、水属于极性分子，苯为非极性分子，根据“相似相溶”，二乙二醇二甲醚在水中的溶解度大于在苯中的溶解度，二乙二醇二甲醚能与水分子形成氢键，增加了在水中的溶解度，故答案为二乙二醇二甲醚和水都是极性分子，同时二乙二醇二甲醚能与水分子形成氢键； （3）①根据α型立方晶体可知，以一个棱上的BH为基准，离最近BH的距离是边长的，即离最近BH有12个；故答案为12； ②在四方晶体中，A的坐标为(0，0，0)，B的坐标为(，a，a)，A、B间的距离是=nm，故答案为。 9．化学的发展支撑国家科技的进步。 Ⅰ．我国科研工作者发现并制备了一系列主要由N、O、P、Se等元素组成的导电材料。回答下列问题： (1)O、P、S三种元素中，电负性最小的元素名称是 。 (2)肼()分子中孤电子对与键的数目之比为 。 (3)正硝酸钠()是一种重要的化工原料。阴离子的空间结构为 其中心原子杂化方式为 杂化。 (4)基态硒原子的价层电子排布式为 ；晶体的熔点为350℃，加热易升华，固态属于 晶体。 Ⅱ．我国科研工作者利用甲硅烷()制备多种新型无机非金属材料。 (5)①热稳定性： (填“>”“＜”或“=”)。 ②中H-Si-H的键角 中H-N-H的键角(填“>”“＜”或“=”)。 (6)利用与反应可制得碳化硅晶体，晶胞结构如图，硅原子位于立方体的顶点和面心，碳原子位于立方体的内部。 ①碳化硅晶体中每个Si原子周围等距且最近的C原子数目为 。 ②已知碳化硅的晶胞边长为a nm，阿伏加德罗常数为，碳化硅晶体的密度为 。 【答案】(1)磷 (2)2:5 (3) 正四面体形 sp3 (4) 4s24p4 分子 (5) ＜ ＞ (6) 4 【详解】（1）已知同一周期从左往右元素的电负性依次增强，同一主族从上往下元素的电负性依次减弱，故O、P、S三种元素中，电负性最小的元素名称是磷； （2）已知氮原子最外层上有5个电子，有3个未成对电子，故肼分子上的每个氮原子上都还有1对孤电子对，且单键均为键，则肼(H2N-NH2)分子中孤电子对与键的数目之比为2:5； （3）Na3NO4阴离子即中心原子N周围的价层电子对数为：4+=4，根据价层电子对互斥理论可知，其空间结构为正四面体形，根据杂化轨道理论可知，其中心原子杂化方式为sp3杂化； （4）已知Se是34号元素，故基态硒原子的价层电子排布式为4s24p4；SeO2晶体的熔点为350℃较低，加热易升华，具有分子晶体的特征，即固态SeO2属于分子晶体； （5）①原子半径：N＜Si，则键长：H-N＜Si-H，且非金属性N＞Si，故键能：H-N＞Si-H，则热稳定性：SiH4＜NH3； ②SiH4中硅形成4个共价键无孤电子对，Si为sp3杂化，H-Si-H的键角为109°28′，NH3中氮形成3个共价键有1对孤电子对，N也是sp3杂化，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，H-N-H的键角为107.3°，故中H-Si-H的键角＞中H-N-H的键角； （6）①由图可知，面心的Si原子连接2个C原子，面心的Si原子为2个晶胞共有，则碳化硅晶体中每个Si原子周围距离最近的C原子数目为4； ②硅原子位于立方体的顶点和面心，个数为8×+6×=4，4个碳原子位于立方体的内部，晶胞质量为g=g，晶胞体积为(a×10-7)3cm3，碳化硅晶体密度ρ===g/cm3。 10．碳、硅及其化合物具有丰富的理化性质和用途。 (1)硅在元素周期表中的位置是 ，基态硅原子占据的最高能级的符号是 。 (2)CaC2俗称电石，该化合物中存在的化学键类型为_______。(不定项)。 A．离子键 B．极性共价键 C．非极性共价键 D．配位键 (3)下列说法正确的是_______。(不定项) A．电负性：B>N>O B．离子半径：P3-＜S2-＜Cl- C．第一电离能：Si＜S＜P D．基态Cr2＋的简化电子排布式：[Ar]3d4 (4)早在青铜器时代，人类就认识了与碳硅同主族的锡。锡的卤化物熔点数据如下表， 物质 SnF4 SnCl4 SnBr4 SnI4 熔点/℃ 442 -34 29 143 SnCl4气态分子的空间构型是_______。 A．正四面体形 B．三角锥形 C．角形 D．直线形 (5)结合变化规律说明上述熔点变化的原因： 。 (6)下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是_______。 A．金刚石(C) B．单晶硅(Si) C．金刚砂(SiC) D．氮化硼(BN，立方相) (7)Mg2Si晶体的晶胞示意图如下。每个Mg原子位于Si原子组成的四面体的中心。则1个Si原子周围有 个紧邻的Mg原子。已知Mg2Si的晶胞边长为acm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Mg2Si晶体的密度为 g·cm-3。 【答案】(1) 第三周期ⅣA族 3p (2)AC (3)CD (4)A (5)SnF4属于离子晶体，熔点较高，SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体，分子晶体的相对分子量越大，分子间作用力越强，熔点越高 (6)B (7) 8 【详解】（1）硅原子序数14，位于元素周期表第三周期ⅣA族，核外电子排布：，基态硅原子占据的最高能级的符号是3p； （2）电石属于离子化合物，存在离子键，还存在碳碳非极性共价键； （3）A．同周期元素，从左到右元素电负性逐渐增强，电负性：B＜N＜O，A错误； B．电子层数越大，离子半径越大，电子层数相同，原子序数越大，离子半径越小，离子半径：P3-＞S2-＞Cl-，B错误； C．同周期元素，从左到右元素第一电离能呈逐渐增大趋势，P核外电子排布处于半充满的较稳定状态，第一电离能大于相邻族元素，则第一电离能：Si＜S＜P，C正确； D．Cr原子序数24，基态Cr2＋的简化电子排布式：[Ar]3d4，D正确； 答案选CD； （4）SnCl4中Sn杂化类型为sp3，无孤电子对，空间结构为正四面体，答案选A； （5）SnF4属于离子晶体，熔点较高，SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体，分子晶体的相对分子量越大，分子间作用力越强，熔点越高； （6）共价晶体熔化时需破坏共价键，成键原子半径越小，键长越短，键能越大，熔点越高，则熔点最低的为单晶硅(Si)，答案选B； （7）根据Mg2Si晶体的晶胞示意图可知，1个Si原子周围有8个紧邻的Mg原子；Si位于顶角和面心，个数：，Mg位于晶胞内部，个数为8，晶胞密度：。 押题三 金属元素和非金属元素的综合考查 11．锂离子电池是近年来的研究热点，应用的领域正在不断扩大，展示了广阔的应用前景和潜在的巨大经济效益。 (1)一种锂离子电池的电极材料可采用、、和苯胺()等作为原料制备。 ①原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态铁原子，其价电子的自旋磁量子数的代数和为 。 ②在中除氢元素外，其余三种元素第一电离能最大的是 (填元素符号)，电负性最强的元素为 (填元素符号)。 ③苯胺的熔点 甲苯的熔点(填“>”或“<”)，原因是 。 (2)某锂电池的负极材料是锂原子嵌入石墨烯层间，其晶胞结构(底边为平行四边形)如下图1所示，该晶体的化学式为 。 (3)某富锂超离子导体的晶胞是如下图2所示的立方体。在该晶体中O原子的配位数为 ，晶体密度为 。 【答案】(1) +2或-2 N O > 苯胺和甲苯都是分子晶体，苯胺分子之间能形成氢键，甲苯分子间没有氢键，其熔点偏高 (2) (3) 6 【详解】（1） ①基态铁原子的价电子轨道表示式为：，其价电子的自旋磁量子数的代数和为：； ②同主族从上往下第一电离能逐渐减小，故第一电离能N>P，同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，但N的2p轨道半满，故第一电离能大于O，故N、O、P元素第一电离能最大的是N；同主族从上往下电负性减小，故N>P，同周期从左往右电负性逐渐增大，故O>N，电负性最强的元素为：O； ③苯胺的熔点>甲苯的熔点，原因是：苯胺和甲苯都是分子晶体，苯胺分子之间能形成氢键，甲苯分子间没有氢键，其熔点偏高； （2）根据均摊法，晶胞中Li原子个数为：，C原子个数为：，故化学式为：； （3）在该晶体中O原子周围等距离且最近的Li原子有6个，故O原子的配位数为6；晶胞中Cl原子个数为：，O原子个数为：，Li原子个数为：，故晶体的密度为：。 12．相是一大类由同区元素形成的具有层状结构的金属碳化物或氮化物的总称，其中M为等元素，A为等元素，X为等元素。 回答下列问题： (1)基态原子价电子轨道表示式为 ；M包含的元素位于 区，第4周期与M同区的元素中，基态原子未成对电子数最多的为 (填元素名称)。 (2)第一电离能：C N(填“>”、“＜”或“=”)；分子中键角小于分子中键角的原因为 。 (3)科学家合成出一种完全由碳原子形成的环形分子，其结构如图1所示。该物质的熔点 (填“高于”或“低于”)金刚石；该分子含有 键；碳原子与钛原子能形成多种团簇分子，其中一种结构如图2所示，该物质的分子式为 。 (4)氮化铝晶体是制备相的重要物质，氮化铝晶胞为六方最密堆积，晶体结构如图3所示，每个氮原子(或铝原子)位于四个铝原子(氮原子)形成的四面体的体心。 ①氮化铝晶体的化学式为 。 ②已知：为阿伏加德罗常数的值，，氮化铝晶胞底边边长为，高为。该晶胞的密度为 (用含的式子表示，列出计算式即可)。 【答案】(1) d 铬 (2) < 和的中心原子均为杂化，分子中的N具有一个孤电子对，斥力大 (3) 低于 1.8 (4) 【详解】（1） 是32号元素，核外含有32个电子，基态原子价电子排布式为，价电子轨道表示式为；等元素位于元素周期表的d区，第4周期的d区元素中基态铬原子价电子排布式为，有6个未成对电子，数目最多。 （2）同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，故第一电离能和的中心原子均为杂化，中C无孤电子对，而中N具有一个孤电子对，斥力大，使分子中键角小于分子中键角。 （3）根据描述“碳原子形成的环形分子”，说明该物质属于分子晶体，金刚石属于共价晶体，故该物质的熔点低于金刚石；该分子的相对分子质量为该分子的物质的量为，每个分子含18个键，故该分子含有键；根据描述，该结构表示的为一个分子的真实组成，原子有4个，C原子有6个，故其分子式为。 （4）①根据信息“每个氮原子（或铝原子）位于四个铝原子（氮原子）形成的四面体的体心”的描述， 氮化铝晶体中铝原子和氮原子个数比为，故化学式为。 ②根据晶体结构图可知，每个结构图中含N原子数为，含原子数为6，质量为，每个结构图的体积为，则晶胞的密度为。 13．金属钴是生产合金和各种钴盐的重要原料。冶炼钴的含钴矿物多是伴生矿，除了含有外，还含有等元素。回答下列问题： (1)属于过渡元素，易形成配合物，如。 ①基态的价电子排布式为 。 ②中的配位数为 ；粒子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，则配体中的大键可表示为 ，其空间结构为 。 ③和H可形成和和分子中N原子的杂化方式为 ，其中中键角 (填“>”、“＜”或“=”)中键角，其原因为 。 (2)氮化硼是一种性能优异、潜力巨大的新型材料，立方氮化硼硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如图所示。立方氮化硼属于 晶体；已知：立方氮化硼密度为原子半径为原子半径为，阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞中原子的空间利用率为 (列出计算式即可)。 【答案】(1) 6 V形 > 中心原子相同且杂化类型和孤电子对数相同，配位原子电负性越大，键角越小 (2) 共价 【详解】（1）①元素的原子序数为27，其核外电子排布式为，基态的价电子排布式为。 ②中含有6个配位键，的配位数为6；配体中的中心原子价层电子对数为，含有一个孤电子对，空间结构为V形，形成3原子4电子大键，即。 ③和分子中的中心N原子价层电子对数都为，其中N原子均采取杂化，N有1个孤电子对，的电负性比H大，中心N原子的电子云密度比小，成键电子对间的斥力比中斥力小，则键角更小。 （2）根据题干信息可知，氮化硼的性质为硬度大、性质稳定，氮化硼晶体属于共价晶体；氮化硼晶胞中含有B的个数为的个数为4，晶胞的体积为V，则晶胞质量为，空间利用率。 14．新型化学电源在能量、密度、功率等方面较传统电源均有显著优势。 I．锂电池的电解液是目前研究的热点。 (1)锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。 ①元素、P、F中电负性最大的是 (填元素符号)。 ②基态F原子的价层电子轨道表示式为 。 (2)为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为。 该阳离子中，“”原子的杂化轨道类型为 杂化，的空间构型是 。 Ⅱ．氢氧燃料电池具有高效能、环保、可再生等优点，应用极其广泛。寻找安全高效、低成本的储氢材料对于实现氢能经济具有重要意义，以下是两种常见的储氢材料。 (3)氰基配合物 ①在周期表中的位置 。 ②钴离子的配位数是 ，配位原子是 (写元素符号)。 ③氰基配合物中存在的化学键有 。 a．离子键        b．范德华力        c．极性共价键        d．氢键 (4)金属氢化物 是非常有潜力的储氢材料，其晶胞形状为立方体，边长为，如下图所示。 ①晶胞中H原子个数为 。 ②已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为 。(列出含M、、a的计算式即可) 【答案】(1) F (2) 正四面体形 (3) 第四周期第族 6 C ac (4) 24 【详解】（1）①元素、P、F中，F是周期表中电负性最大的，所以电负性最大的是F； ②F的原子序数是9，所以基态F原子的价层电子轨道表示式为； （2）该阳离子中，“”原子成4个单键，故杂化轨道类型为sp3杂化，价层电子对数为，空间构型是正四面体形； （3）①的原子序数为29，在周期表中第四周期第族； ②由分子式可知，钴离子的配位数是6，C和N相比，电负性更弱，更容易提供电子对，故配位原子是C； ③氰基配合物中存在的化学键有铜离子和间的离子键，CN之间的极性共价键，答案选ac； （4）①由图可知Fe位于晶胞的顶点和面心，个数为：，Mg位于体心，为8个，根据化学式Mg2FeH6可知该晶胞中含有Mg2FeH6的个数为4，因此含有的H原子个数是24； ②由上分析可知该晶胞含有Mg2FeH6的个数为4，因此该晶胞的质量是，晶体的密度为。 15．研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为。回答下列问题： (1)基态原子的价电子排布式为 ，在元素周期表中位置为 。 (2)晶胞中N原子均参与形成配位键，与的配位数之比为 ；则该晶胞的化学式为 (3)的摩尔质量为M g/mol，晶胞边长单位为nm，阿伏加德罗常数为NA。该晶体密度为 g·cm-3(1 nm = 1×10-7 cm)。 (4)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶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_______(填标号)。 A．2s轨道 B．2p轨道 C．sp杂化轨道 D．sp2杂化轨道 (5)在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是① ，② 。 (6)、、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 ，并解释原因 。 【答案】(1) 3d84s2 第4周期第VIII族 (2) 2：3 (3) (4)D (5) 吡啶能与H2O分子形成分子间氢键 吡啶和H2O均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子 (6) -CH3为推电子基团，-Cl是吸电子基团 【详解】（1）Ni是28号元素，基态原子的价电子排布式为3d84s2，在元素周期表中位置为第4周期第VIII族。 （2） 由题干晶胞示意图可知， ，Ni2+周围连接四个原子团，形成的配位键数目为4，空间结构为正方形，VESPR模型为平面四边形，采用dsp2杂化； Zn2+周围形成的配位键数目为6，VESPR模型为正八面体，采用sp3d2杂化，所以与的配位数之比为4：6=2：3；含有CN-(小黑球N+小白球C)为：=4，含有NH3(棱上小黑球)个数为：=2，晶胞中苯环在四个侧面且每个苯环只有一半属于该晶胞，所以苯环个数为：=2，则该晶胞的化学式为：，即4：2：2=2：1：1。 （3）的摩尔质量为M g/mol，则晶体密度为。 （4）吡啶中含有与苯类似的大π键，则说明吡啶中N原子也是采用sp2杂化，杂化轨道只用于形成σ键和存在孤电子对，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp2杂化轨道，故答案为D。 （5）已知苯分子为非极性分子，吡啶和H2O均为极性分子相似相溶，且吡啶中N原子上含有孤电子对能与H2O分子形成分子间氢键，从而导致在水中的溶解度，吡啶远大于苯。 （6） -CH3为推电子基团，-Cl是吸电子基团，则导致N原子电子云密度大小顺序为： >> ，结合题干信息可知，其中碱性最弱的为： 。 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$