题型01 分子的空间结构及杂化类型的判断（安徽专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学下学期期末真题分类汇编

题型01 分子的空间结构及杂化类型的判断 1．(22-23高二下·安徽六安第一中学·期末)以脯氨酸(  )为催化剂可实现有机物X向Y的转化。下列说法错误的是    A．X分子中仅有1个手性碳原子 B．X分子中的碳原子的杂化方式仅有2种 C．脯氨酸既可以形成分子内氢键，又可以形成分子间氢键 D．Y分子中有7种不同化学环境的氢原子 【答案】A 【详解】A．连接4个不同原子或原子团的碳原子叫做手性碳原子，故X分子中没有手性碳原子，A错误； B．X分子中的所有碳原子的杂化方式不同，含有酮羰基的碳为sp2，其余饱和碳原子为sp3，B正确； C．脯氨酸分子中含有羧基和-NH-，因此脯氨酸既可以形成分子内氢键，又可以形成分子间氢键，C正确； D．根据Y分子结构可知，Y分子中有7种不同化学环境的氢原子，D正确； 故选A。 2．(22-23高二下·安徽六安第一中学·期末)下列化学用语使用正确的是 A．基态Cr的价电子轨道表示式： B．K原子结构示意图： C．的空间填充模型： D．的电子式： 【答案】A 【详解】A．基态Cr核外共24个电子，价电子排布式为，价电子轨道表示式书写正确，A正确； B．每个K核外共有19个电子，其原子结构示意图为，B错误； C．的空间填充模型为，C错误； D．基态N原子的最外层有5个电子，则的电子式为，D错误； 故选A。 3．(22-23高二下·安徽滁州·期末)HCHO与在水溶液中发生反应：。下列说法正确的是 A．中含σ键的数目为8 B．中的配位数为6 C．中碳原子杂化方式有两种 D．HCHO分子空间构型为平面三角形，分子间可形成氢键 【答案】C 【详解】A．含有σ键，1mol中含σ键的数目为8，由于题中未给出的物质的量，因此无法计算σ键的数目，故A错误； B．中水为配体，水中氧提供孤对电子，则的配位数为4，故B错误； C．中饱和碳原子为sp3杂化，不饱和碳原子为sp杂化，即碳原子杂化方式有两种，故C正确； D．HCHO中氧未与氢原子形成共价键，形成氢键必须是电负性大的原子与氢连接，氢原子再与电负性大的原子才能形成氢键，因此HCHO分子间不能形成氢键，故D错误； 综上所述，答案为C。 4．(22-23高二下·安徽合肥合肥第一中学·期末)色胺酮是中药板蓝根等菘蓝药用植物有效成分。以甲醇为溶剂，可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)，下列说法错误的是    A．色胺酮分子中含有酰胺基，可在酸性或者碱性条件下水解 B．色胺酮分子中原子均为杂化 C．色胺酮钴配合物中钴的配位数为4 D．X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个分子，是通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合 【答案】B 【详解】A．由图可知，色胺酮分子中含有酰胺基，酰胺可在酸性或者碱性条件下发生水解，故A正确； B．由结构简式可知，色胺酮分子中形成双键的氮原子的杂化方式为sp2杂化，故B错误； C．由结构简式可知，色胺酮钴配合物中钴离子与2个氮原子和2个氧原子形成配位键，钴的配位数为4，故C正确； D．甲醇分子中的羟基可以形成氢键，则X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个甲醇分子说明甲醇通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合，故D正确； 故选B。 5．(22-23高二下·安徽合肥合肥第一中学·期末)下列对有关事实的解释正确的是 事实 解释 A 某些金属盐灼烧呈现不同焰色 电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同 B 与分子的空间构型不同 二者中心原子杂化轨道类型不同 C 的热稳定性比强 比的键能大 D 的熔点比干冰高 分子间的范德华力大 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．金属的焰色反应是金属在加热时电子由低能轨道跃迁到高能轨道后，又从高能轨道向低能跃迁，释放出不同波长的光，故A错误； B．与分子的空间构型不同，但两者中心原子杂化轨道类型均为sp3杂化，故B错误； C．HF的热稳定性比HCl强，因为F的非金属性强于Cl，H-F比H-Cl的键能大，故C正确； D．SiO2为共价晶体，不存在范德华力，干冰为分子晶体，共价晶体的熔点高于分子晶体的熔点，故D错误； 故选C。 6．(22-23高二下·安徽宣城·期末)下列化学用语表示正确的是 A．聚丙烯的结构简式：   B．基态铬原子的价层电子排布式： C．乙烯分子的球棍模型：   D．的VSEPR模型：   【答案】D 【详解】A．聚丙烯为丙烯发生加聚反应的产物，结构简式应该为：  ，A错误； B．铬为24号元素，基态铬原子的价层电子排布式应该为：，B错误； C．该模型表示乙烯分子的空间填充模型，C错误； D．价层电子对数是4，含有2对孤电子对，VSEPR模型：  ，D正确； 答案选D。 7．(22-23高二下·安徽亳州第二完全中学·期末)下列分子结构的空间构型为正四面体的是 A．四氯化碳 B．水 C．二氧化碳 D．氨气 【答案】A 【详解】A．四氯化碳为正四面体结构，故A正确； B．水为V形结构，故B错误； C．二氧化碳为直线形结构，故C错误； D．氨气为三角锥形结构，故D错误； 答案选A。 8．(22-23高二下·安徽合肥合肥第一中学·期末)钙钛矿(，晶胞如图a所示)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为和有机碱离子，其晶胞如图所示：    下列说法中不正确的是 A．晶体所含化学作用力为离子键和共价键 B．有机碱中原子的杂化轨道类型是 C．晶体的配位数为12 D．与图中的空间位置相同 【答案】A 【详解】A．根据图示，晶体由Ca2+、Ti4+、O2-构成，只含离子键，故A错误； B．有机碱中原子形成4个σ键，无孤电子对，N原子杂化轨道类型是，故B正确； C．晶体中离最近且距离相等的O2-有12个，的配位数为12，故C正确； D．位于I-围成的正八面体中心，图中位于O2-围成的正八面体中心，所以空间位置相同，故D正确； 故选A。 9．(22-23高二下·安徽亳州涡阳县第二中学等校·期末)一种Ru的配合物结构如图所示。下列说法错误的是    A．P的核外价电子排布为 B．配合物中碳原子的杂化方式有两种 C．该配合物中Ru的配位数是6 D．配合物中第二周期元素的电负性由大到小的顺序为 【答案】D 【详解】A．P的价电子排布，A正确； B．配合物中碳有(磷氧双键和碳碳双键上碳原子)和(CO上碳原子)两种杂化形式，B正确； C．根据配合物结构可知的配位数为6，C正确； D．同一周期电负性从左到右依次增大，非金属性增强，故，D错误； 故选：D。 10．(22-23高二下·安徽亳州涡阳县第二中学等校·期末)以下是几种晶体的结构模型。下列说法正确的是    A．晶体中，每个晶胞中含有4个分子 B．晶胞中，每个周围与其最近且等距的有8个 C．晶胞中，若晶胞棱长为a，则与的最短距离为 D．干冰晶体熔化时破坏化学键有范德华力和共价键 【答案】B 【详解】A．晶体中，每个晶胞中均摊4个、4个，不存在分子，A错误； B．由晶胞结构可知每个周围与其最近且等距的有8个，则每个周围与其最近且等距的有8个，B正确； C．晶胞中，若晶胞棱长为a，则与的最短距离为体对角线的四分之一，即，C错误； D．干冰晶体熔化时不会破坏化学键，仅破坏范德华力，D错误； 故选：B。 11．(22-23高二下·安徽宣城·期末)科学家因研究“分子机器的设计与合成”获得诺贝尔化学奖。轮烷是一种分子机器的“轮子”，合成轮烷的基本原料有、丙烯、戊醇等。下列说法中不正确的是 A．存在两种结构 B．丙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色 C．戊醇中所有碳原子都采取杂化 D．戊醇中的三种元素的电负性： 【答案】A 【详解】A．甲烷为正四面体结构，CH2Cl2只有一种结构，不存在同分异构体，故A错误； B．丙烯含有碳碳双键，可与溴水发生加成反应，使溴水褪色，故B正确； C．戊醇中所有碳原子都是饱和碳，有4个σ键，都采取杂化，故C正确； D．元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性O＞C＞H，故电负性：O＞C＞H，故D正确； 故选：A。 12．(22-23高二下·安徽马鞍山·期末)化工原料Z是X与HI反应的主产物，X→Z的反应机理如下： 下列说法正确的是 A．X分子中所有碳原子位于同一平面上 B．Y微粒中碳原子杂化轨道类型有sp2和sp3 C．X与Z分子中均含有1个手性碳原子 D．X的一氯代物有2种结构 【答案】B 【详解】A．X分子中饱和碳原子上连接三个碳原子，因此所有碳原子不可能共平面，A错误； B．Y中碳原子有sp2、sp3两种杂化轨道类型，B正确； C．X分子中没有手性碳原子，Z分子中有1个手性碳原子，C错误； D．X的等效氢有3种，那么一氯代物应有3种结构，D错误； 故选B。 13．(22-23高二下·安徽马鞍山·期末)实验室制取乙炔的主要反应为CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2，下列说法错误的是 A．C2H2分子的空间结构：直线形 B．H2O的VSEPR模型：四面体形 C．CaC2的电子式：   D．基态C原子的价电子排布图   【答案】D 【详解】A．C2H2分子中碳原子为sp杂化 ，分子的空间结构为直线形，A正确； B．H2O分子中氧原子的价层电子数为，所以VSEPR模型为四面体形，B正确； C．是离子化合物，电子式为，C正确； D．基态C原子的价电子排布为，正确的价电子排布图为 ，题中的价电子排布图违背了洪特规则，D错误； 故答案选D。 14．(22-23高二下·安徽阜阳·期末)中国科大10 级少年班仅 21 岁的校友曹原以第一作者在《Science》上连刊两文报道石墨烯超导重大发现，石墨烯被人们视为“引领未来”的新材料，石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示，下列说法正确的是    A．在石墨烯晶体中，碳原子数、C—C键数之比为 1：2 B．石墨烯和金刚石中 C的杂化方式均是sp3 C．1个金刚石晶胞中包含 8 个碳原子 D．C60与金刚石属于同种晶体 【答案】C 【详解】A．在石墨烯晶体中，每个碳原子连接3个C-C键，每个六元环占据的碳原子数是2个，因此碳原子数、C—C键数之比为2：3，A错误； B．石墨烯中C的杂化方式是sp2，金刚石中 C的杂化方式是sp3，B错误； C．1个金刚石晶胞中包含的碳原子数为个，C正确； D．C60属于分子晶体，金刚石属于共价晶体，D错误； 故选C。 15．(22-23高二下·安徽阜阳·期末)硫的化合物很多，如SO2、SO3、SO2Cl2、Na2SO3、三聚的(SO3)3等，三聚的(SO3)3的结构如图所示。下列说法正确的是    A．40 g(SO3)3分子中含有 6 mol 键 B．SO2Cl2中S原子杂化方式为 sp3 C．、的价层电子对数不相同 D．SO3、均为平面三角形结构 【答案】B 【详解】A．单键均为σ键，1分子(SO3)3中含有12个σ键，40g(SO3)3为=mol，含有2molσ键，A错误； B. SO2Cl2中S原子周围的价层电子对数为：4+=4，根据杂化轨道理论可知，其杂化方式为 sp3杂化，B正确； C．中S原子的价层电子对数为4+=4、中S原子的价层电子对数为3+=4，故二者中S的价层电子对数相同，C错误； D．SO3中S原子的价层电子对数为3+=3，根据价层电子对互斥理论可知，SO3为平面三角形结构，而中S原子的价层电子对数为3+=4，为三角锥形结构，D错误； 故答案为：B。 16．(22-23高二下·安徽合肥合肥第一中学·期末)2022年，化学家合成了具有最大内部空腔的分子-吖啶[4]芳烃。这个巨型的杯状分子空腔大小与适配，可以将“装在”其内部形成超分子，进而进行分子识别。该化合物的核心合成路线如下：    下列有关说法正确的是 A．A物质能发生取代、加成、氧化、缩聚反应 B．C物质中苯环与足量氢气加成后有4个手性碳 C．D物质中C和N均为杂化 D．嵌入物质(吖啶[4]芳烃)中形成超分子，与E间的作用为分子间作用力和氢键 【答案】A 【详解】A．A物质中含有酚羟基能发生取代、氧化反应，羧基能发生取代，与羟基能发生缩聚反应，溴原子能发生取代，苯环能发生加成，故A正确； B．C物质中苯环与足量氢气加成后生成  ，手性碳原子如图标注所示  ，共有5个手性碳，故B错误； C．D物质中苯环上的碳原子均为杂化，其余的C和N均为杂化，故C错误； D．嵌入物质(吖啶[4]芳烃)中形成超分子，与E间的作用为分子间作用力，两者间无法形成氢键，故D错误。 答案为：A。 17．(22-23高二下·安徽合肥合肥第一中学·期末)短周期主族元素原子序数依次增大，为地壳中含量最高的元素，与元素不同周期且原子的核外未成对电子数为1，由组成的物质结构式如图所示。下列说法错误的是    A．的VSEPR模型名称为平面三角形 B．的最高价氧化物对应的水化物为强酸 C．该化合物中原子最外层均满足结构 D．元素所在周期中，第一电离能大于的元素有2种 【答案】D 【分析】短周期主族元素R、X、Y、M原子序数依次增大，Y为地壳中含量最高的元素，则Y为O元素；由物质结构式可知，化合物分子中R、M形成1个共价键、X形成4个共价键，M与Y元素不同周期且M原子的核外未成对电子数为1，则R为H元素、X为C元素、M为Cl元素。 【详解】A．碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，离子的空间结构为平面三角形，故A正确； B．氯元素的最高价氧化物对应的水化物为强酸高氯酸，故B正确； C．由物质结构式可知，化合物分子中碳原子最外层均满足结构，故C正确； D．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，则第一电离能大于氧元素的元素为氮元素、氟元素、氖元素，共3种，故D错误； 故选D。 18．(22-23高二下·安徽亳州第二完全中学·期末)价电子对互斥(简称VSEPR)理论可用于预测简单分子的空间结构。请回答下列问题： (1)利用价电子对互斥理论推断下列分子或离子的空间结构： ①HCN ； ② ； ③ ； ④ ； ⑤HCHO ； (2)有两种活性反应中间体微粒，它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据图所示的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式： A： ；B： 。 (3)按要求写出第2周期非金属元素组成的中性分子的化学式：平面形分子 ，三角锥形分子 ，四面体形分子 。 【答案】(1) 直线形 V形 直线形 V形 平面三角形 (2) (3) 【详解】（1）①HCN中C原子形成4个共价键，有2个σ键，无孤电子对，价电子对数为2，空间构型为直线形； ②中S原子价电子对数为4，有2个孤电子对，空间构型为V形； ③中N原子价电子对数为2，无孤电子对，空间构型为直线形； ④中N原子价电子对数为3，有1个孤电子对，空间构型为V形； ⑤HCHO中C原子形成4个共价键，有3个σ键，无孤电子对，价电子对数为3，空间构型为平面三角形； （2）A中C-H键的夹角为120℃，A为平面结构，可知C原子价电子对数为3，无孤电子对，则A的化学式为 ；B中C-H键的夹角小于120℃，A三角锥结构，可知C原子价电子对数为4，有1个孤电子对，则A的化学式为。 （3）第2周期非金属元素组成的中性分子的化学式：平面形分子中中心原子价电子对数为3，该分子是BF3，三角锥形分子中中心原子价电子对数为4，有1个孤电子对，该分子是NF3；四面体形分子中中心原子价电子对数为4，无孤电子对，该分子是CF4。 19．(22-23高二下·安徽合肥合肥第一中学·期末)氟在已知元素中电负性最大、非金属性最强，其单质在1886年才被首次分离出来。 键长/ 121 148 (1)的核外电子排布式为 。 (2)氟氧化物的结构已经确定。 ①依据数据推测键的稳定性： (填“>”或“<”)。 ②中键角小于中键角，解释原因： 。 (3)是一种有特殊性质的氢化物。 ①已知：氢键()中三原子在一条直线上时，作用力最强。测定结果表明，固体中分子排列为锯齿形，画出含3个的结构片段： 。 ②溶剂中加入可以解离出和具有正四面体形结构的阴离子，写出该过程的离子方程式： 。 (4)工业上用茧石(主要成分)制备。晶体的一种立方晶胞如图所示。    ①晶体中距离最近的有 个。 ②晶体中与的最近距离为，阿伏加德罗常数值为。则该晶体的密度 (列出计算式)。 【答案】(1)1s22s22p6 (2) > F电负性大于氧，故OF2中O周围电子密度相对小于H2O中情形，斥力较小，键角变小 (3)    +2HF=[BF4]－ + H2F+ (4) 12 【详解】（1）核外有10个电子，核外电子排布式为1s22s22p6； （2）①键长越长，键能越小，越不稳定，依据表格数据推测，键的稳定性：>。 ②F电负性大于氧，故OF2中O周围电子密度相对小于H2O中情形，斥力较小，所以中键角小于中键角。 （3）①氢键()中三原子在一条直线上时，作用力最强。固体中分子排列为锯齿形，含3个的结构片段。 ②溶剂中加入可以解离出和具有正四面体形结构的阴离子，该阴离子为BF ，该过程的离子方程式+2HF=[BF4]－ + H2F+。 （4）①根据均摊原则，黑球数为4、灰球数为8，则灰球代表F-、黑球代表Ca2+，晶体中距离最近的有12个。 ②晶体中与的最近距离为，则晶胞体对角线为4dnm，晶胞边长为 ，阿伏加德罗常数值为。则该晶体的密度。 20．(22-23高二下·安徽宣城·期末)石墨烯液冷散热技术系我国首创，所使用材料石墨烯是一种二维碳纳米材料。 I．石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)    (1)写出构成石墨烯的碳基态原子电子排布式 ，图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为 。 (2)图乙中，1号C的杂化方式是 ，若将图乙中所示的氧化石墨烯分散在中，则氧化石墨烯中可与形成氢键的原子有 (填元素符号)。 (3)由石墨烯转化的富勒烯与某金属M可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示。该晶胞中M原子的个数为 ，该材料中M原子和C原子的最简个数比为 。               图丙 Ⅱ. (4)T-碳的晶体结构可看作将金刚石中的碳原子用由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代所得，其硬度较大，原子间空隙较大，有利于做储能材料。金刚石和T-碳的晶胞如图所示。下列说法正确的是___________。      A．每个金刚石晶胞平均含有8个碳原子 B．T-碳是一种新型的含碳化合物 C．T-碳晶体属于共价晶体 D．T-碳中键角是 (5)晶体硅的结构跟金刚石相似，晶体硅中所含有硅硅单键的数目是 (为阿伏加德罗常数的值) 【答案】(1) 3 (2) O、H (3) 12 1：20 (4)AC (5)2NA 【详解】（1）构成石墨烯的碳基态原子电子排布式为； 图甲中，1号C与3个C原子形成共价键，所以1号C原子与相邻C形成σ键的个数为3个； （2）图乙中，1号C与4个C原子形成4个σ键，所以1号C原子的杂化方式是sp3；氧化石墨烯中含有羟基，可与水分子间形成氢键，所以氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有H、O原子； （3）C60分子位于顶点和面心，所以C60分子的个数是8×+6×=4，M原子位于晶胞的棱上与内部，共有12×+8=12个，所以该晶胞中M原子与C60分子的个数比是12:4=3:1，则M原子和C原子的最简个数比为12：460=1：20； （4）A．根据均摊法可知，每个金刚石晶胞平均含有8个碳原子为8+6=8，选项A正确； B．由题意知，T-碳由碳原子组成的单质，选项B错误； C．T-碳的晶体结构可看做将金刚石中的碳原子用由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代所得，与金刚石结构相似，都为共价晶体，选项C正确； D．T-碳的晶体结构中存在四个碳原子组成的正四面体结构单元，键角为60°，选项D错误； 答案选AC； （5）每个Si原子形成4个Si - Si键，每个Si-Si键给1个Si原子的贡献率为，1mol晶体硅中含有硅硅单键为1mol4=2mol，即含有Si-Si键数目为2NA，故答案为: 2NA。 1．(23-24高二下·安徽芜湖·期末)氮元素可以形成多种化合物，回答下列问题： (1)、、的沸点由高到低的顺序为 (填化学式，下同)，键角由大到小的顺序为 。 (2)已知吡啶()中含有与苯类似的大键、则吡啶中原子的价层孤电子对占据___________(填标号)。 A．轨道 B．轨道 C．杂化轨道 D．sp杂化轨道 (3)在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是：①吡啶和均为极性分子，相似相溶，而苯为非极性分子，② 。 (4)、 、的碱性随原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最强的是 。 【答案】(1) 、、 、、 (2)C (3)吡啶能与分子形成分子间氢键 (4) 【详解】（1）NH3、PH3、AsH3均为分子晶体，NH3分子间形成氢键，因此NH3的沸点最高，AsH3的相对分子质量大于PH3，因此AsH3的沸点高于PH3，即三者沸点由高到低的顺序为、、； （2） 已知吡啶()中含有与苯类似的大键，则说明吡啶中N原子也采用sp2杂化，杂化轨道只用于形成键和存在孤电子对，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp2轨道，故答案选C； （3）在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是①吡啶和水分子均为极性分子，相似相溶，而苯为非极性分子，②吡啶和水分子间能形成氢键； （4） 已知-CH3为推电子基团，-Cl为吸电子基团，则导致N原子电子云密度最大，结合题干信息可知，其中碱性最强的为。 2．(23-24高二下·安徽合肥百花中学·期末)使用铜基催化剂(Cu/ZnO/Al2O3) ，以CO2和H2合成CH3OH是大规模实现低碳减排和清洁能源再生产的有效路径。回答下列问题： (1)Cu的价电子排布图 。 (2)CO2的空间构型为 ；CH3OH分子中O的杂化轨道类型是 ， (3)CO2、H2和CH3OH中，属于极性分子的是 ，由非极性键结合成的非极性分子是 (4)CH3OH的沸点(64.7℃)大于 CH₃SH(7.6℃)，其原因是 。 (5)立方 CuO 晶胞结构如图所示。其中 Cu2+的配位数为 。NA 代表阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为a pm，则其晶体密度为 g·cm-3。 【答案】(1) (2) 直线形 sp3 (3) CH3OH H2 (4)大于 (5) 6 【详解】（1） Cu为29号元素，价电子排布图为：； （2）CO2的中心原子C的价层电子对数为2，没有孤电子对，空间构型为直线形；CH3OH分子中O的价层电子对数为4，杂化轨道类型是sp3； （3） CO2和H2均为直线形分子，CO2是由极性键形成的非极性分子，H2是由非极性键形成的非极性分子，CH3OH的结构式为，是由极性键形成的极性分子； （4）CH3OH分子间可以形成氢键，而CH3SH分子间不能形成氢键，故CH3OH的沸点大于CH3SH； （5）由晶胞结构图可知，以左下角铜离子为例，在x、y、z轴上各有2个相邻且最近的氧离子，故其中Cu2+的配位数为6。根据“均摊法”，晶胞中含个Cu2+、个O2-，则晶体密度为。 3．(23-24高二下·安徽滁州·期末)高性能碳化硅增强铝基复合材料应用在机器人引擎推杆上，在我国的航天事业快速发展中发挥了重要作用。回答下列问题： (1)基态原子的价电子排布图为 ，三种元素电负性由大到小的顺序为 。 (2)下列状态铝的原子或离子，电离失去最外层一个电子所需能量最大的是 。 a．   　   b．  　     c．    　  d． (3)三乙基铝熔点：是一种金属有机物，可做火箭燃料。三乙基铝分子中含有键 个，三乙基铝中铝原子的杂化方式是 。 (4)碳化硅晶胞结构如图所示。 ①碳化硅晶体的熔点比金刚石 (选填“高”或“低”)，原因是 。 ②若晶体的晶胞参数为，为阿伏加德罗常数的值，则晶体的摩尔体积为 (用含和a的式子表示)。 【答案】(1) (2)c (3) 21 (4) 低 均为共价晶体，原子半径大，键长大于键，键能小易断裂，熔点比金刚石低 【详解】（1） 基态原子的价电子排布图为；电负性同一周期从左到右逐渐增大，同一主族从上到下逐渐减小，因此三种元素电负性由大到小的顺序为；；故答案为：；； （2）根据电子排布式可知，b为基态铝原子，a、d为激发态铝原子，c为Al3+，Al3+再失去最外层一个电子所需能量最大，因为是全满排布最稳定，故选c； （3）乙基与铝之间为键，乙基内部C-C，C-H之间也是键，故含有的键个数为7×3=21个，铝与乙基形成三个键，其杂化方式为；故答案为：21；； （4）①碳化硅晶体的熔点比金刚石低，因为同为原子晶体，原子半径大，键长大于键，Si-C键键能小易断裂，熔点比金刚石低；故答案为：低；均为共价晶体，原子半径大，键长大于键，键能小易断裂，熔点比金刚石低； ②据均摊法可算出一个晶胞中含有的Si和C原子数分别为：、4，晶体的摩尔体积为1molSiC的体积：=，故答案为：。 4．(23-24高二下·安徽宣城·期末)氧元素和氮族、卤族等元素都能形成多种物质，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。 (1)下列状态的氮、氧原子中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填字母，下同)，最小的是 。 A．氮     B．氧     C．氧             D．氧     (2)下列说法中正确的是___________。 A．都是极性分子 B．氧原子与氢原子可以形成，也可能形成 C．分子中只存在σ键，分子中只存在π键 D．氧原子有两个未成对电子，因而能形成2个共价键 (3)溴的基态原子价层电子排布式为 。 (4)卤族元素除F元素外，均可形成多种含氧酸根，①；②；③中键角最大的是 (填序号)。 (5)科学家一直致力于“人工固氮”的研究，一种新型人工固氮的原理如图： a．参与该人工固氮转化的物质中含有的化学键类型有 (填字母)。 A．离子键    B．极性键    C．非极性键    D．氢键 b．假设每一步均完全转化，每生成，同时生成 。 【答案】(1) C D (2)D (3) (4)② (5) ABC 0.75 【详解】（1）B、D为氧原子，B为基态，D为激发态，D电离最外层一个电子需要的能量最低；A为基态N原子，C为O+，C失去一个电子需要的能量最高，故分别选C、D； （2）A. 为极性分子，为非极性分子，A错误； B. 氧原子与氢原子可以形成，但共价键具有饱和性，不可能形成，B错误； C. 分子中只存在σ键，分子中既存在σ键又存在π键，C错误； D. 氧原子有两个未成对电子，因而能形成2个共价键，D正确； 故选D； （3）溴为第4周期VIIA族元素，基态原子价层电子排布式为：； （4）、、中中心原子的价层电子对数为：， 均为sp3杂化，、、中中心原子的孤电子对数分别为2、1、0，孤电子对数越多，键角越小，键角最大的是，故选②； （5）氮气与锂反应生成Li3N，Li3N与水反应生成氨气和LiOH，LiOH通电生成Li、O2和水。氮化锂中微粒之间为离子键，水中氢氧原子之间为极性共价键，氮气和氧气中原子之间为非极性键，氢键不是化学键，故选ABC；每生成需要转移3mol电子，而生成1molO2需要4mol电子，故能生成0.75mol O2。 5．(23-24高二下·安徽芜湖·期末)碳族元素的单质和化合物有着广泛的应用。回答下列问题： (1)原子在形成化合物时，可采取多种杂化方式。杂化轨道中轨道成分越多，元素的电负性越强，连接在该原子上的原子越容易电离。下列化合物中，最有可能在碱性体系中形成阴离子的是___________(填标号)。 A． B． C． D．苯 (2)基态硅原子的价层电子排布式不能表示为，因为这违背了 (填标号)。 A．泡利原理        B．洪特规则        C．能量最低原理 (3)锗是一种良好的半导体材料，基态锗原子的核外电子排布式为 。 (4)单质与干燥的反应生成。常温常压下为无色液体，的空间构型为 ，其固体的晶体类型为 。 (5)理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质为潜在的拓扑绝缘体材料。的晶体可视为晶体(晶胞如图a所示)中部分原子被和取代后形成。 图b为晶胞中部分原子被和取代后形成的一种单元结构，图c为的晶胞，的晶体中与距离最近的的数目为 ；该晶胞中粒子个数比 。若的最简式的摩尔质量为，则晶体的密度为 (设为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】(1)C (2)B (3) (4) 正四面体形 分子晶体 (5) 4 【详解】（1）根据题意，杂化轨道中s轨道成分越多，元素的电负性越强，连接在该原子上的原子越容易电离。CH4中C为sp3杂化，乙烯和苯中C为sp2杂化，乙炔中C为sp杂化，乙炔中C原子杂化轨道s轨道成分多，故在碱性溶液中最容易形成阴离子的是乙炔，答案选C； （2）基态硅原子的价层电子排布式不能表示为，p轨道的两个电子应该优先分占不同的轨道且保持自旋方向相同，违背了洪特规则，答案选B； （3）锗位于第4周期第IVA族，基态锗原子的核外电子排布式为； （4）中Sn原子的价层电子对数为：，空间构型为正四面体形，常温常压下为无色液体，固体的晶体类型为：分子晶体； （5）由图可知，的晶体中与距离最近的的数目为4；Hg原子个数为：，Ge原子个数为：，Sb原子个数为：8，故该晶胞中粒子个数比；晶体的密度为：。 6．(23-24高二下·安徽芜湖·期末)在普通铝中加入少量和后，形成一种称为拉维斯相的微小晶粒，其分散在中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要材料。回答下列问题： (1)下列状态的镁中，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)乙二胺是一种有机化合物，分子中氮的杂化类型是 。乙二胺能与、等金属离子形成稳定环状离子，其原因是 ，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 (填“”或“”)。 (3)一些氧化物的熔点如下表所示： 氧化物 熔点/℃ 1570 2800 解释表中氧化物之间熔点差异的原因 。 (4)图(a)是的拉维斯结构，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。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，原子之间最短距离 ，原子之间最短距离 。设阿伏加德罗常数的值为，则的密度是 (列出计算表达式)。 【答案】(1)A (2) 乙二胺的两个提供孤对电子给金属离子形成配位键 (3)、均为离子晶体，所带电荷多，所以的熔点高于 (4) 【详解】（1）B和C为Mg原子，B为基态，C为激发态，Mg第二电离能大于第一电离能，A为Mg+，的基态，D为Mg+的激发态，A能量最低，故失去最外层一个电子所需能量最大，故选A； （2）乙二胺，分子中氮原子形成3个键，一个孤电子对，故杂化类型是sp3杂化；乙二胺能与、等金属离子形成稳定环状离子，其原因是：乙二胺的两个提供孤对电子给金属离子形成配位键；原子半径大，与乙二胺中N原子形成的配位键原子轨道重叠程度大，化合物稳定性相对较高； （3）表中氧化物之间熔点差异的原因：、均为离子晶体，所带电荷多，所以的熔点高于； （4）如图所示，铜原子之间的最短距离为面对角线的，为；Mg原子之间的最短距离为体对角线的，为；根据截面图可知Cu原子全部在内部，共16个，化学式为，晶胞中Mg原子个数为8，晶体密度为：。 7．(23-24高二下·安徽·期末)我国科学家利用第一性原理计算研究了的超导和拓扑性质。请回答下列问题： (1)Te为第5周期ⅥA族元素，则其价层电子轨道表示式为 ，与其同周期的左右相邻的两种元素分别为Sb和I，则这三种元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 (2)Cs以及其他碱金属离子均可与冠醚形成超分子，从而进行“分子识别”。冠醚为一系列物质，如(21-冠-7)可识别。 ①21-冠-7分子中发生杂化的原子有 个。 ②键角1 (填“大于”“小于”或“等于”)键角2。 (3)金属钛被誉为“未来金属”，工业上电解熔融制备钛，使用无法制备，已知和的熔沸点数据如下表： 物质 熔点/℃ 1840 沸点/℃ 136.4 2900 试解释的熔沸点高于的原因： 。 (4)超导体的六方晶胞结构如图所示： 则该晶体的化学式为 ，若晶胞参数分别为apm和bpm，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为 (用含a、b、的代数式表示)。 【答案】(1) I>Sb>Te (2) 21 小于 (3)TiO2为共价晶体，TiCl4为分子晶体，分子间作用力弱于化学键 (4) 【详解】（1） Te为第5周期ⅥA族元素，最高能层序数等于所在周期，主族元素的价层电子数等于族序数，则其价层电子轨道排布式为5s25p4，轨道表示式为：； 同周期主族元素从左往右第一电离能逐渐增大，但由于第ⅤA族为半充满状态，较稳定，因此第一电离能较大，则这三种元素第一电离能由大到小的顺序为I>Sb>Te。 （2）①“冠醚”命名规则是“环上原子的个数-冠(醚)-氧原子的个数”，21-冠-7分子中环上共21个原子，其中有7个氧原子，碳原子和氧原子均是以单键形式成键，因此均发生杂化，21-冠-7分子中发生杂化的原子有21个； ②键角1含有两根共价键，为杂化，O原子还含有两对孤电子对，结构接近V形，而键角2含有四根共价键（有两根是C-H），为杂化，C原子没有孤电子对，结构为四面体形，孤电子对数越多，则键角越小，可知键角1小于键角2。 （3）结合熔点信息可知TiO2为共价晶体，TiCl4为分子晶体，分子晶体通过分子间作用力结合而成，分子间作用力弱于化学键，因此，TiO2的熔沸点高于TiCl4，故答案为：TiO2为共价晶体，TiCl4为分子晶体，分子间作用力弱于化学键。 （4）根据晶胞结构可知，Cs位于顶点，根据均摊法，结构中为60°，含有，Ti位于面上和体心，含有，Te位于棱上和体心，含有，x：y：z=1：3：5，则该晶体的化学式为； 该晶胞的密度为：。 8．(23-24高二下·安徽县中联盟·期末)铁元素在人体健康和新材料研发中有重要的应用。 血红素是铁卟啉化合物，是血红蛋白的辅基。其分子结构是以为中心的配位化合物，如下图1所示： (1)基态的价电子排布式为 ；血红素分子中的配位数为 。 (2)一种最简单的卟啉环结构如图2所示，回答下列问题： ①卟啉分子中所有原子共平面，则N原子的杂化方式为 ； ②卟啉中各元素电负性由大到小的顺序为 ； ③卟啉分子在酸性环境中配位能力会 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。 (3)甘氨酸亚铁是一种补铁剂，能改善缺铁性贫血。甘氨酸具有两性，若甘氨酸分子中碳上一个氢原子被氯取代，则其碱性会 （填“增强”、“减弱”或“不变”）；其原因是 。 (4)铁的某些化合物可用于制备新科技材料，下图是一种化合物的立方晶胞，其边长为a nm。 ①已知A点的原子坐标参数为，B点为，则C点的原子坐标参数为 ； ②该晶胞的密度为 （列出计算表达式即可，为阿伏加德罗常数的值）。 【答案】(1) 4 (2) N＞C＞H 减弱 (3) 减弱 氯原子为吸电子基，使得氨基N给出电子对的能力减弱，结合的能力减弱 (4) （或） 【详解】（1）基态Fe的价电子排布式为，失去最外层2个电子，价电子排布式为，有四个N原子与形成配位键，配位数为4； （2）①其N原子的电子轨道分布为1s22s22p1，在这些电子中，2s轨道中的一个电子跃迁到2p轨道中，形成2s12p2的稳定状态，故其轨道杂化方式为sp2杂化； ②元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强，C、N、H三种元素中N元素得电子能力最强，其次是C，最后是H，故电负性大小顺序为N＞C＞H； ③在酸性环境中，卟啉分子中部分N会与形成配位键，部分N上无孤电子对，与其他原子配位能力减弱； （3）由于氯原子为吸电子基，使得氨基N给出电子对的能力减弱，结合的能力减弱，故甘氨酸的碱性减弱； （4）①根据晶胞结构，A点的原子坐标参数为，B是面心，B点为，C是体心，则C点的原子坐标参数为； ②立方晶胞顶角粒子占，面上粒子占，晶胞内部粒子为整个晶胞所有，一个晶胞中含有的个数为，的个数为，的个数为1，的摩尔质量为，晶胞参数a nm，故晶胞的密度。 9．(23-24高二下·安徽蚌埠·期末)金属锂及其化合物具有重要的应用价值。金属锂可应用于生产电池；可用于特种玻璃、陶瓷、医药等领域；为常见的储氢材料。回答下列问题 (1)基态氧原子价层电子轨道表示式 。氧元素位于元素周期表的 区。 (2)、中所含非金属元素的电负性由小到大的顺序为 (用元素符号表示)；中阴离子的中心原子的杂化轨道类型为 ，阴离子的空间构型为 。 (3)具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为，则的密度为 (列出计算式)。 【答案】(1) p (2) 杂化 V形(或角形) (3)或 【详解】（1） 基态氧原子为8号元素，最外层6个电子，故价层电子轨道表示式；氧元素位于元素周期表的p区； （2）Li2O、LiNH2中所含非金属元素为H、N、O，同周期从左至右电负性逐渐增大，电负性：O>N，N和H形成的化合物如NH3，N为-3价，H为+1价，故电负性N>H，所以H、N、O的电负性由小到大的顺序为；LiNH2中的阴离子中心原子N的价层电子对数n=2+(6-1×2)=4，杂化轨道类型为sp3杂化，空间构型为V形（或角形）； （3）根据图像可以看出，一个晶胞内Li的数目为8，O占据 6个面心和 8个顶点数目为×6+×8=4，阿伏加德罗常数的值为NA，因此晶胞的质量为，已知晶胞参数为anm，则，故密度为。 10．(23-24高二下·安徽亳州·期末)镓及其化合物在合金工业、制药工业、电池工业有广泛的应用。回答下列问题： (1)镓与铝是同主族元素，性质相似。基态Ga原子价电子的轨道表示式 ；一定条件下，可与反应生成盐，写出该反应的化学方程式 。 (2)镓的卤化物熔点如表所示： 物质 熔点/℃ 1000 78 124 213 其中属于离子晶体的是 ；熔点的原因是 。 (3)一种含镓的药物合成方法如图所示； 化合物Ⅰ中C原子的杂化方式为 ；化合物Ⅱ中Ga的配位数为 ，Ⅱ中x= 。 (4)如图是氮化镓的一种晶胞结构，若晶体结构中Ga和N的最短距离为xnm，则晶体的密度为 。 【答案】(1) (2) 、均为分子晶体，相对分子质量，分子间作用力 (3) 6 1 (4) 【详解】（1） 镓与铝是同主族元素，基态Ga原子价电子为4s24p1，轨道表示式，镓与铝性质相似，可与溶液反应生成Na[Ga(OH)4]，该反应的化学方程式； （2）GaF3由于电负性差值过大，导致其为离子晶体，熔点最高，对于分子晶体，分子间作用力随着相对分子质量依次增大，熔点依次增大，由于、均为分子晶体，相对分子质量，分子间作用力，则熔点； （3）由图可知，化合物Ⅰ中环上C原子形成3个σ键，其杂化方式为sp2杂化，化合物Ⅱ中Ga的配位数为6，Ga为+3价，配体为-2价，配体共2个，所以整个配离子显-1价，则x=1； （4）该晶胞中N在体内有4个，Ga位于顶点和面心个数为，晶胞质量为，结合晶胞结构可知Ga和N的最短距离为体对角线的四分之一，则，则晶胞参数a=，晶胞体积为：；则晶体的密度g/cm3。 11．(23-24高二下·安徽六安毛坦厂中学·期末)ZnO能溶解在由氯化铵和氨水组成的缓冲溶液中，发生的反应为。回答下列问题： (1)基态锌原子的价层电子轨道表示式为 ，基态锌原子的核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为 。 (2)N、O元素的第一电离能大小关系是 ，理由是 。 (3)中不存在的化学键有 (填字母)。 A．金属键        B．离子键        C．极性键        D．配位键        E．非极性键 (4)中氮原子的杂化方式为 ，分子中的键角： (填“大于”或“小于”)。 (5)工业上可以闪锌矿(主要成分是ZnS)为原料制备锌，ZnS的晶胞结构如图，则锌的配位数为 ；已知晶胞参数为a cm，则该晶体的密度为 (写出计算式，设阿伏加德罗常数的值为)。 【答案】(1) 球形 (2) N>O N元素的2p轨道是半充满状态，比较稳定 (3)AE (4) 小于 (5) 4 【详解】（1） 基态锌原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，基态锌原子的价层电子轨道表示式为，；基态锌原子的核外占据最高能层为s屋，电子云轮廓图形状为球形； （2）元素位于同一周期，同周期元素第一电离能从左至右存在逐渐增大的趋势，第ⅡA、ⅤA族第一电离大于邻近元素，第一电离能大小关系是N>O；理由是N元素的2p轨道是半充满状态，比较稳定； （3）晶体中与形成离子键，与之间形成配位键，中N－H形成极性共价键，晶体中不存在金属键、非极性键，故答案为：AE； （4）价层电子数：，杂化方式为sp3，含有一对孤电子对； 价层电子数：，杂化方式为sp3，含有两对孤电子对，孤电子对越多，键角越小，小于； （5）由晶胞结构可知，每个硫离子周围有四个锌离子，由氯化锌的化学式可知，每个锌离子周围有四个硫离子，锌离子的配位数为4，晶胞中位于顶点和面心的锌离子的个数为8×+6×=4，位于体内的硫离子个数为4，设晶胞的密度为dg/cm3，由晶胞质量公式可得：a3d=，解得d=； 12．(23-24高二下·安徽智学大联考·皖中名校联盟 合肥第八中学·期末)镍、铬、铜及其化合物在工业上有广泛的应用，从电镀污泥[含有和等]中回收制备和其它金属及其化合物的工艺流程如图所示。 已知：“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理如下：，回答下列问题： (1)基态铬原子的价层电子排布式为 ；元素位于周期表的 区。 (2)滤渣I和滤渣Ⅱ的主要成分分别为 、 (填化学式)。 (3)反萃取加入试剂A的最佳选择为 。 a．盐酸      b．溶液      c．溶液      d． (4)“反萃取”得到的溶液，在碱性条件下可被氧化生成沉淀，该反应的离子方程式为 。 (5)镍能形成多种配合物，其中是无色挥发性液体，是红黄色单斜晶体。的熔点高于的原因是 。晶体中不存在的作用力有 。 A．离子键      B．范德华力      C．极性键      D．金属键 (6)超导材料在电力、交通、医学等方面有着广泛的应用，某含和C三种元素的晶体具有超导性，该晶体的晶胞结构如图所示： ①距离原子最近的原子有 个。 ②已知该晶胞的边长为，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为 。 【答案】(1) ds (2) (3)c (4) (5) 为离子晶体，熔化破坏离子键，离子键键能大，故熔沸点高，为分子晶体，熔化破坏分子间作用力，分子间作用力小，故熔沸点小 AD (6) 4 【分析】电镀污泥加入稀硫酸酸浸， 、、、生成相应的金属阳离子，不反应，则滤渣I的主要成分为，电解得到金属铜，加入碳酸钠 调pH除去铁元素，得到，再加入磷酸钠除去铬元素，经过萃取与反萃取富集镍元素，经过一系列操作得到。 【详解】（1）Cr为第24号元素，其基态原子的价层电子排布式为，Cu为第29号元素，其基态原子的价层电子排布式为，属于元素周期表的ds区，故答案为：；ds。 （2）根据分析知，滤渣I的主要成分为；滤渣Ⅱ的主要成分。 （3）根据(水相)＋2RH(有机相)(有机相)(水相)，反萃取要增大氢离子浓度，还要不引入杂质，所以A为（或硫酸），故答案为：c。 （4）根据得失电子守恒、原子守恒可得：。 （5）K2[Ni(CN)4]为离子晶体，熔化破坏离子键，离子键键能大，故熔沸点高，Ni(CO)4为分子晶体，熔化破坏分子间作用力，分子间作用力小，故熔沸点小； 是无色挥发性液体，可知沸点低得出其晶体类型为分子晶体，结合组成分析，不存在的作用力为离子键(不属于离子晶体)，也不存在金属键(不属于金属晶体)，选AD。 （6）依图所示的立方体晶胞中，Mg原子位于顶点，Ni原子位于面心，而C位于体心。 ①每个立方体晶胞中，Ni原子最近的Mg原子个数为4，故答案为：4； ②每个立方体晶胞中，各原子的数目为：N(Mg)=，N(Ni)==3，N(C)=1，故化学式应为：MgNi3C，。故答案为：。 13．(23-24高二下·安徽合肥百花中学·期末)按要求回答下列问题： 前四周期元素 A、B、M、D、E原子序数依次增大，其相关性质如表所示： A 2p能级电子半充满 B 与A 同周期，且原子核外有2个未成对电子 M 前三周期元素中，M元素电负性最小 D 其基态原子的价层电子排布式为nsn-1npn+1 E 前四周期元素中，E元素基态原子未成对电子数最多 请根据以上情况，回答下列问题： (1)A 元素在周期表中的位置为 ，其最高价氧化物对应水化物的阴离子的空间构型为 。 (2)D的基态原子的电子占据的最高能层符号为 ，最高能级的电子云形状为 。 (3)ABD三种元素第一电离能由小到大的顺序为 (用元素符号表示)。 (4)A和B形成的简单氢化物中，键角较大的是   (填化学式)，原因是 。 (5)E的基态原子核外有 种运动状态不同的电子，该原子的简化电子排布式为 。 【答案】(1) 第二周期第ⅤA族 平面三角形 (2) M 哑铃形 (3)S<O<N (4) NH3 H2O和NH3中心原子都采取sp3杂化，H2O有两对孤电子对，NH3有一对孤电子对，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥越大，键角越小 (5) 24 [Ar]3d54s1 【分析】A的2p能级电子半充满，则A为N，B与A同周期，且原子序数大于A、B的原子核外有2个未成对电子，则B为O，M是前三周期元素中，电负性最小的元素，金属性最强，M为Na，D的基态原子价层电子排布式为nsn-1npn+1，则n-1=2，n=3，D为S，E为前四周期元素中基态原子未成对电子数最多，则E为Cr，基态原子价层电子排布式为3d54s1，有6个未成对电子； 【详解】（1）A为N元素，原子序数为7，在周期表中第二周期第ⅤA族，其最高价氧化物对应水化物为HNO3，阴离子的中心N原子的孤电子对数为=0、σ键电子对数为3，N为sp2杂化，空间构型为平面三角形； （2）D为S，基态原子价层电子排布式为3s23p4，电子占据的最高能层为第三能层，符号为M，最高能级为3p，电子云形状为哑铃形； （3）同一周期从左到右，元素第一电离能呈增大趋势，但是第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能比相邻元素大，故第一电离能N>O，同一主族从上到下，元素的第一电离能减小，故第一电离能O>S，故三种元素第一电离能由小到大的顺序为S<O<N； （4）A和B形成的简单氢化物分别是NH3和H2O，它们中心原子都采取sp3杂化，H2O有两对孤电子对，NH3有一对孤电子对，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥越大，键角越小，故键角：NH3>H2O； （5）E为Cr，元素的原子序数为24，原子核外有24个电子，根据泡利不相容原理，基态原子核外有24种运动状态不同的电子，该原子的简化电子排布式为[Ar]3d54s1。 14．(23-24高二下·安徽芜湖·期末)X、Y、Z、W、Q、R是元素周期表前四周期元素，且原子序数依次增大，其相关信息如下表： 元素 相关信息 X 原子核外有6种不同运动状态的电子 Y 基态原子中电子总数与电子总数相等 Z 原子核外M层上的电子数是K层电子数的一半 W 逐级电离能()依次为578、1817、2745、11575、14830、18376 Q 基态原子的最外层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7个能级，且有4个未成对电子 请用化学用语填空： (1)X元素在元素周期表中的位置为 ；R是 区的元素。 (2)请写出元素基态原子的价电子的轨道表示式： 。 (3)X、Y、Z、W四种元素的原子半径由小到大的顺序是 (用元素符号表示)。 (4)元素可形成和，其中较稳定的是，原因是 。 (5)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，称为电子的自旋量子数。对于基态的原子，其价电子自旋量子数的代数和为 。 (6)W的最高价氧化物与Z元素的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为： 。 【答案】(1) 第二周期第IVA族 d (2) (3) (4)的价层电子排布为，能级处于半充满状态，能量低，更稳定 (5)1或 (6) 【分析】X、Y、Z、W、Q、R是元素周期表前四周期元素，且原子序数依次增大；X原子核外有6种不同运动状态的电子，则X为C；Y的基态原子中s电子总数与p电子总数相等，则其核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2，即Y为O或Mg；W的第四电离能远远大于第三电离能，说明M易形成+3价化合物，故W为Al；原子序数：W＞Z＞Y，且Z的原子核外M层上的电子数是K层电子数的一半，则Z为Na，Y为O；R基态原子核外有7个能级且有4个未成对电子，则R的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，R为Fe；Q的基态原子的最外层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，说明其最外层p轨道上共有5个电子，则其最外层电子排布式为ns2np5，由于Q的原子序数小于R（Fe），故Q为Cl；综上所述，X为C，Y为O，Z为Na，W为Al，Q为Cl，R为Fe。 【详解】（1）由分析可知，X为C，其位于元素周期表第二周期IVA族；R为Fe，是d区元素； （2）由分析可知，Q为Cl，其基态原子的价电子的轨道表示式为； （3）由分析可知，X为C，Y为O，Z为Na，W为Al，这四种元素的原子半径由小到大的顺序是O＜C＜Al＜Na； （4）由分析可知，R为Fe，其价电子排布式为3d64s2，则Fe3+的价层电子排布为3d5，d能级处于半充满状态，能量低更稳定； （5）由分析可知，X为C，价电子排布式为，若“↑”为，则，若“↑”为，则，故答案为1或−1； （6）由分析可知，W为Al，Z为Na，W的最高价氧化物与Z元素的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为。 15．(23-24高二下·安徽六安毛坦厂中学·期末)钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”，制备金属钛的一种流程如图。回答下列问题： (1)基态钛原子的价层电子排布式为 ，其原子核外共有 种运动状态不相同的电子。 (2)已知在通常情况下是无色液体，熔点为-37℃，沸点为136℃，则的晶体类型是 。 (3)纳米是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图1所示。化合物乙的沸点明显高于化合物甲的，主要原因是 。化合物乙中采取杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。 (4)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，结构如图2所示。该阳离子的化学式为 。 (5)钙钛矿晶体的结构如图3所示。钛离子位于立方晶胞的顶角，被 个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心。钙钛矿晶体的化学式为 。 【答案】(1) 22 (2)分子晶体 (3) 化合物乙能形成分子间氢键 (4)[或] (5) 6 【详解】（1）钛的原子序数为22，基态钛原子的价层电子排布式为；钛在元素周期表第四周期第ⅣB族，原子序数为22，则核外电子数为22，原子核外共有22种运动状态不相同的电子； （2）由于在通常情况下是无色液体，熔、沸点较低，说明其组成微粒间的作用力很微弱，属于范德华力，故固态属于分子晶体； （3）由于化合物乙中存在-NH2，则化合物乙分子间能形成氢键，故其沸点明显高于化合物甲；化合物乙中采取杂化的原子为C、N、O，在同一周期中，元素的第一电离能通常随着原子序数的增加而增加，但第IIA族和第VA族的元素，它们的第一电离能大于其相邻元素，第一电离能由大到小的顺序为； （4）由硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合结构图，可知该阳离子中Ti与O的原子数之比为1:1，Ti为+4价，O为-2价，故该阳离子的化学式为[或]； （5）由钙钛矿晶体的结构，可知钛离子位于立方晶胞的顶角，被6个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被12个氧离子包围，晶胞中的12个边长上各有一个氧离子，根据均摊法，可知每一个晶胞中1个钙离子、1个钛离子（）和3个氧离子（），故该钙钛矿晶体的化学式为。 16．(23-24高二下·安徽淮北国泰中学·期末)按要求回答下列问题： (1)现有六种有机物，回答下列问题： A．；B．；C．；D．；E．  ；F．。 ①A物质中含有的官能团名称为 。 ②上述化合物中互为同分异构体的是 (填标号)。 (2)青蒿素(分子式为)是目前最有效的抗疟疾药物，可从黄花蒿茎叶中提取。它是无色针状晶体，可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，难溶于水，熔点为156℃～157℃，热稳定性差。常见的提取方法如下： 下列玻璃仪器中在操作Ⅰ中需要使用的有 (填标号)，操作Ⅱ为 。 (3)GaN、GaP、GaAs熔融状态均不导电，据此判断它们是 (填“共价”或“离子”)化合物。它们的晶体结构与金刚石相似，其熔点如下表所示，试分析GaN、GaP、GaAs的熔点依次降低的原因： 。 物质 GaN GaP GaAs 熔点/℃ 1700 1480 1238 (4)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物，N原子部分填充在Mo原子立方品格的八面体空隙中，晶胞结构如图所示，其中氮化钼晶胞参数anm，阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度为 (设阿伏加德罗常数的值为，用含a、的代数式表示)。 【答案】(1) 碳碳双键、羟基 A和C (2) BD 蒸馏 (3) 共价 它们均为共价晶体，由于N、P、As的原子半径依次增大，故、、的键长依次增大，共价键越长，键能越小，熔点越低 (4) 【详解】（1）通过观察 A 物质中含有碳碳双键和羟基，故答案为：碳碳双键和羟基；同分异构体为分子式相同而结构不同的物质，故为A和C； （2）操作Ⅰ为分离固液的操作，是过滤，需要烧杯、漏斗、玻璃棒，选BD；Ⅱ为蒸馏分离物质的操作； （3）GaN、GaP、GaAs熔融状态均不导电，说明它们中没有那、阳离子，故据此判新它们是共价化合物，它们的晶体结构与金刚石相似，说明它们均为原子(共价)晶体，GaN、GaP、GaAs熔点分别为1700℃、1480℃、1238℃，且N、P、As原子半径增大，Ga-N 、Ga-P、Ga-As键长逐渐增大，键能减小，断裂化学键需要的能量小，因此熔点降低；故答案：它们均为共价晶体，由于N、P、As的原子半径依次增大，故、、的键长依次增大，共价键越长，键能越小，熔点越低； （4）由题图信息知，Mo原子位于晶胞的顶角和面心，1个晶胞含有Mo原子的个数为，N原子位于晶胞的棱上和体心，1个晶胞含有N原子的个数为，故氮化钼的化学式为；氮化钼晶胞边长为anm，晶体的密度为：。 17．(23-24高二下·安徽宣城·期末)Ⅰ．离子液体在液液萃取、电化学、有机合成等方面有广泛应用。一种离子液体(相对分子质量284)的制备方法如下： 实验步骤为： ①在三颈烧瓶中加入甲基咪唑(相对分子质量为82)，在保护下缓慢滴加等物质的量的正溴丁烷，保持回流30小时，得到液态粗品。 ②用乙酸乙酯洗涤粗品3次，减压蒸馏，得到纯品。 ③将溶于水，加入烧瓶中，缓慢滴加含等物质的量的溶液，室温下搅拌10小时，静置后分液。 ④反应液分为两相，倾出轻相，并反复水洗重相，分液后得产品。 回答下列问题： (1)N-甲基咪唑与正溴丁烷或水混合均可得到澄清溶液，N-甲基咪唑与水互溶的原因是 。 (2)本次实验的产率为 。 (3)可代替做萃取剂，其优点之一是比难挥发。比沸点高的原因是 。 (4)取一定量的产品进行红外分析，得谱图如下，经数据库比对，发现只有3428处的峰与标准谱图不一致，已知3428峰说明有键，则出现该峰的可能原因为 。 Ⅱ．青蒿素是屠呦呦团队从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物，其分子结构如图所示。 (5)青蒿素分子式为 ，可用 (方法)测定其空间结构，获得直接而可靠的结构信息。该分子空间结构 (填“是”或“不是”)平面形，官能团有过氧基、 (填名称)。 【答案】(1)N-甲基咪唑与水分子间能形成氢键 (2)96% (3)为离子晶体，为分子晶体 (4)产品可能含有微量的水 (5) X射线衍射 不是 酯基、醚键 【分析】 三颈烧瓶中加入N-甲基咪唑，在保护下缓慢滴加等物质的量的正溴丁烷，反应得到液态粗品；用乙酸乙酯洗涤粗品3次，减压蒸馏，得到。将溶于水，缓慢滴加含等物质的量的溶液，反应液分为两相，分液后得产品。 【详解】（1）N-甲基咪唑中N原子可以与水分子中的H原子形成氢键，所以N-甲基咪唑与水互溶。 （2）甲基咪唑(相对分子质量为82)的物质的量为0.25mol，理论上生成0.25mol的产率为，则的产率为； （3）是离子晶体、是分子晶体，所以比沸点高。 （4）3428峰说明有键，制备过程中涉及到含羟基的物质只有水，则出现该峰的可能原因为产品可能含有微量的水。 （5）根据结构简式，青蒿素分子式为，可用X射线衍射测定其空间结构，获得直接而可靠的结构信息。含有单键碳，该分子空间结构不是平面形，官能团有过氧基、醚键、酯基。 18．(23-24高二下·安徽智学大联考·皖中名校联盟 合肥第八中学·期末)按要求回答下列问题： (1)1，3-丁二烯发生1，4-加聚反应生成的聚合物的结构简式为 。 (2)某有机物的结构简式为。该有机物分子是 (填“极性”或“非极性”)分子，该有机物分子中采取杂化的原子对应元素的电负性由大到小的顺序为 。 (3)研究人员发现，在离子液体中可制备均一粒径分布的高熵合金纳米颗粒。离子液体是在室温和接近室温时呈液态的盐类物质，一般由有机阳离子和无机阴离子组成。一种离子液体的结构如图所示。 ①的空间结构为 。 ②该物质熔点 (填“高于”或“低于”)。 (4)水杨酸的结构简式为，它是一种存在于植物界的天然消炎药，最早源于柳树，人们发现柳树皮熬水后服用可消炎降温。水杨酸与足量水溶液反应，最多消耗 。写出符合下列条件的水杨酸的同分异构体的结构简式 。 ①能发生银镜反应；②遇溶液显紫色；③能发生水解反应；④核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为 (5)(二氯化一氯五氨合钴)因在离子鉴定、电镀、医学方面的广泛应用受到人们的关注，该配合物的配位数为 。已知孤对电子与成键电子的排斥作用大于成键电子与成键电子的排斥作用，试判断分子与钴离子形成配合物后键角 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 【答案】(1) (2) 极性 O>N>C (3) 正四面体形 低于 (4) 1 (5) 6 变大 【详解】（1） 1，3-丁二烯发生1，4-加聚反应，则2，3号形成碳碳双键，得到高聚物。 （2）该有机物正负电荷重心不重合，属于极性分子；苯环上的碳原子为sp2杂化，其他碳原子均形成4个共价单键，为sp3杂化，氮原子形成3个共价单键，孤电子对数为1，故为sp3杂化，羟基氧原子形成2个共价单键，孤电子对数为2，故为sp3杂化，C、N、O位于同一周期，其电负性逐渐增大，所以有机物分子中采取sp3杂化的原子对应元素的电负性由大到小的顺序为：O＞N＞C，故答案为：极性；O＞N＞C。 （3）①中B价电子对数为，无孤电子对，空间结构为正四面体形； ②和NaBF4都属于离子晶体，但前者阳离子半径比Na+半径大，则晶格能前者小于后者，所以熔点：低于NaBF4，故答案为：；低于。 （4）只有羧基能和碳酸氢钠以1：1反应，则1mol水杨酸最多能消耗1molNaHCO3； 水杨酸的同分异构体符合下列条件： ①能发生银镜反应，说明含有-CHO； ②遇FeCl3溶液显紫色，说明含有酚-OH； ③能发生水解反应，说明含有酯基，根据O原子个数知，应该存在HCOO-； ④核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为2∶2∶1∶1，说明含有4种氢原子且氢原子个数之比为2∶2∶1∶1，符合条件的结构简式为； 故答案为：1；。 （5）配合物的配位数为6； 由于弧电子对与成键电子的排斥作用大于成键电子对与成键电子的排斥作用，分子与钴离子形成配合物后只存在成键电子对与成键电子的排斥作用，所以键角变大。 19．(23-24高二下·安徽宣城·期末)水合硼酸锌(，化学式，不溶于冷水)在阻燃方面具有诸多优点。以铁硼矿(主要成分为，以及少量和等)和菱锌矿(主要成分为和等)为原料制备水合硼酸锌的工艺流程如下： 已知：该工艺条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示： 金属离子 开始沉淀 1.9 7.0 3.0 6.2 8.9 完全沉淀 3.2 9.0 4.7 8.0 10.9 回答下列问题： (1)“酸浸”时，与硫酸反应的离子方程式为 。 (2)滤渣1的主要成分为 (填化学式)。 (3)“二次调”时的范围为 。 (4)“制备”水合硼酸锌的化学方程式为 。 (5)①硼酸在水中的电离类似于氨气在水中的电离：。请写出硼酸的电离方程式 。 ②硼酸纯度测定。准确称取硼酸样品于锥形瓶中，加入适量甘露醇和去氧蒸馏水，再滴几滴酚酞溶液，用溶液滴定至溶液呈粉红色，重复实验2次，平均消耗溶液。该硼酸样品的纯度为 。 (6)硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子位于由锌原子构成的 (结构)中；若该晶胞密度为，硒化锌的摩尔质量为代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞边长为 。 【答案】(1) (2) (3)8.0≤pH＜8.9 (4)或 (5) (6) 正四面体 【分析】铁硼矿和菱锌矿加稀硫酸酸浸，其中的主要成分Mg2B2O5‧H2O转化成硫酸镁和硼酸，碳酸锌转化为硫酸锌，而氧化铁转化为硫酸铁、氧化亚铁转化为硫酸亚铁、氧化铝转化成硫酸铝，二氧化硅不溶也不反应，成为滤渣1，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶分离得出粗硼酸和滤液，所得滤液中加过氧化氢氧化亚铁离子成铁离子，然后加浓氨水，第1次调pH到 6.0，使铝离子和铁离子转化为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀除去，接着第2次调pH，使锌离子转化为氢氧化锌沉淀，镁离子不沉淀得到含镁离子的盐溶液，把得到的氢氧化锌焙烧以后和粗硼酸，在95℃条件下，经过一系列反应制备水合硼酸锌；据此分析回答问题。 【详解】（1）铁硼矿和菱锌矿加稀硫酸酸浸，其中的主要成分Mg2B2O5‧H2O转化成硫酸镁和硼酸，反应的离子方程式为； （2）铁硼矿和菱锌矿加稀硫酸酸浸，其中的主要成分Mg2B2O5‧H2O转化成硫酸镁和硼酸，而氧化铁转化为硫酸铁、氧化亚铁转化为硫酸亚铁、氧化铝转化成硫酸铝，二氧化硅不溶也不反应，成为滤渣1，所以滤渣1的主要成分为SiO2； （3）根据表格中所给各金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH可知，加浓氨水，第1次调pH到 6.0，目的是使铝离子和铁离子转化为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀除去；第2次调pH，目的是使镁离子不沉淀留在滤液中，而使锌离子完全转化为氢氧化锌沉淀，以此分离镁离子和锌离子，根据表格所给金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH可知，pH范围为8.0≤pH＜8.9； （4）氢氧化锌焙烧以后和粗硼酸，在95℃条件下，经过一系列反应制备水合硼酸锌，“制备”水合硼酸锌的化学方程式为或； （5）①硼酸在水中的电离类似于氨气在水中的电离，故硼酸的电离方程为； ②根据题目所给信息，考虑硼酸电离方程，故硼酸与氢氧化钠反应的化学方程式为,两反应物物质的量用量是1:1，所以硼酸样品中纯硼酸质量为，则该样品纯度为； （6）由晶胞结构图可知，该晶胞中硒原子位于由锌原子构成的正四面体结构中；根据硒化锌晶胞结构图可知，该晶胞中含有硒原子数为8×+6×=4，含有锌原子数为4，根据，所以，则晶胞参数为。 20．(23-24高二下·安徽阜阳·期末)化工专家侯德榜先生发明的“侯氏制碱法”为我国的制碱工业作出了突出贡献，在人类的化工史上写下了光辉一页。 (1)工业上通常采用铁触媒作催化剂，在400∼500℃和10MPa∼30MPa的条件下合成氨，制备时及时将氨气液化从平衡混合物中分离出去，目的是 。 (2)上述流程中为什么要先“吸氨”再“碳酸化”？试解释原因： 。“碳酸化”时发生反应的化学方程式为 。 (3)俗称纯碱，其水溶液呈碱性，试用离子方程式解释原因： 。 (4)室温下溶液，则在水溶液中的电离程度 （填“>”“<”或“=”）水解程度。 (5)NaCl晶胞结构如图，在NaCl晶胞中，与等距且最近的有 个，与等距且最近的有 个。NaCl晶体硬度较大，熔点较高，是因为微粒间存在较强的 。 【答案】(1)减少生成物浓度，促进平衡正移 (2) 先“吸氨”，溶液呈碱性，能吸收更多的，生成高浓度的，有利于析出 （或，） (3)、 (4)< (5) 6 12 离子键 【分析】“侯氏制碱法”的基础原料是二氧化碳、氨气和饱和食盐水,反应的原理如下:Ⅰ.(由于该反应中生成的NaHCO3过多,而水又溶解不完,所以NaHCO3会首先以固体沉淀物的形式从水中结晶析出);Ⅱ. 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑ 【详解】（1）工业上通常采用铁触媒作催化剂，在400∼500℃和10MPa∼30MPa的条件下合成氨，制备时及时将氨气液化从平衡混合物中分离出去，目的是减少生成物浓度，促进平衡正移。故答案为：减少生成物浓度，促进平衡正移； （2）上述流程中先“吸氨”再“碳酸化”的原因：先“吸氨”，溶液呈碱性，能吸收更多的，生成高浓度的，形成饱和溶液，有利于析出。“碳酸化”时发生反应的化学方程式为（或，）。故答案为：先“吸氨”，溶液呈碱性，能吸收更多的，生成高浓度的，有利于析出；（或，）； （3）属于强碱弱酯盐，水解后其水溶液呈碱性，用离子方程式解释原因：、。故答案为：、； （4）电离呈酸性，水解呈碱性，室温下溶液，则在水溶液中的电离程度<水解程度。故答案为：<； （5）NaCl晶胞结构如图，在NaCl晶胞中，与等距且最近的有6个，与等距且最近的有12个。NaCl晶体硬度较大，熔点较高，是因为微粒间存在较强的离子键。故答案为：6；12；离子键。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题型01 分子的空间结构及杂化类型的判断 1．(22-23高二下·安徽六安第一中学·期末)以脯氨酸(  )为催化剂可实现有机物X向Y的转化。下列说法错误的是    A．X分子中仅有1个手性碳原子 B．X分子中的碳原子的杂化方式仅有2种 C．脯氨酸既可以形成分子内氢键，又可以形成分子间氢键 D．Y分子中有7种不同化学环境的氢原子 2．(22-23高二下·安徽六安第一中学·期末)下列化学用语使用正确的是 A．基态Cr的价电子轨道表示式： B．K原子结构示意图： C．的空间填充模型： D．的电子式： 3．(22-23高二下·安徽滁州·期末)HCHO与在水溶液中发生反应：。下列说法正确的是 A．中含σ键的数目为8 B．中的配位数为6 C．中碳原子杂化方式有两种 D．HCHO分子空间构型为平面三角形，分子间可形成氢键 4．(22-23高二下·安徽合肥合肥第一中学·期末)色胺酮是中药板蓝根等菘蓝药用植物有效成分。以甲醇为溶剂，可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)，下列说法错误的是    A．色胺酮分子中含有酰胺基，可在酸性或者碱性条件下水解 B．色胺酮分子中原子均为杂化 C．色胺酮钴配合物中钴的配位数为4 D．X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个分子，是通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合 5．(22-23高二下·安徽合肥合肥第一中学·期末)下列对有关事实的解释正确的是 事实 解释 A 某些金属盐灼烧呈现不同焰色 电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同 B 与分子的空间构型不同 二者中心原子杂化轨道类型不同 C 的热稳定性比强 比的键能大 D 的熔点比干冰高 分子间的范德华力大 A．A B．B C．C D．D 6．(22-23高二下·安徽宣城·期末)下列化学用语表示正确的是 A．聚丙烯的结构简式：   B．基态铬原子的价层电子排布式： C．乙烯分子的球棍模型：   D．的VSEPR模型：   7．(22-23高二下·安徽亳州第二完全中学·期末)下列分子结构的空间构型为正四面体的是 A．四氯化碳 B．水 C．二氧化碳 D．氨气 8．(22-23高二下·安徽合肥合肥第一中学·期末)钙钛矿(，晶胞如图a所示)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为和有机碱离子，其晶胞如图所示：    下列说法中不正确的是 A．晶体所含化学作用力为离子键和共价键 B．有机碱中原子的杂化轨道类型是 C．晶体的配位数为12 D．与图中的空间位置相同 9．(22-23高二下·安徽亳州涡阳县第二中学等校·期末)一种Ru的配合物结构如图所示。下列说法错误的是    A．P的核外价电子排布为 B．配合物中碳原子的杂化方式有两种 C．该配合物中Ru的配位数是6 D．配合物中第二周期元素的电负性由大到小的顺序为 10．(22-23高二下·安徽亳州涡阳县第二中学等校·期末)以下是几种晶体的结构模型。下列说法正确的是    A．晶体中，每个晶胞中含有4个分子 B．晶胞中，每个周围与其最近且等距的有8个 C．晶胞中，若晶胞棱长为a，则与的最短距离为 D．干冰晶体熔化时破坏化学键有范德华力和共价键 11．(22-23高二下·安徽宣城·期末)科学家因研究“分子机器的设计与合成”获得诺贝尔化学奖。轮烷是一种分子机器的“轮子”，合成轮烷的基本原料有、丙烯、戊醇等。下列说法中不正确的是 A．存在两种结构 B．丙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色 C．戊醇中所有碳原子都采取杂化 D．戊醇中的三种元素的电负性： 12．(22-23高二下·安徽马鞍山·期末)化工原料Z是X与HI反应的主产物，X→Z的反应机理如下： 下列说法正确的是 A．X分子中所有碳原子位于同一平面上 B．Y微粒中碳原子杂化轨道类型有sp2和sp3 C．X与Z分子中均含有1个手性碳原子 D．X的一氯代物有2种结构 13．(22-23高二下·安徽马鞍山·期末)实验室制取乙炔的主要反应为CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2，下列说法错误的是 A．C2H2分子的空间结构：直线形 B．H2O的VSEPR模型：四面体形 C．CaC2的电子式：   D．基态C原子的价电子排布图   14．(22-23高二下·安徽阜阳·期末)中国科大10 级少年班仅 21 岁的校友曹原以第一作者在《Science》上连刊两文报道石墨烯超导重大发现，石墨烯被人们视为“引领未来”的新材料，石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示，下列说法正确的是    A．在石墨烯晶体中，碳原子数、C—C键数之比为 1：2 B．石墨烯和金刚石中 C的杂化方式均是sp3 C．1个金刚石晶胞中包含 8 个碳原子 D．C60与金刚石属于同种晶体 15．(22-23高二下·安徽阜阳·期末)硫的化合物很多，如SO2、SO3、SO2Cl2、Na2SO3、三聚的(SO3)3等，三聚的(SO3)3的结构如图所示。下列说法正确的是    A．40 g(SO3)3分子中含有 6 mol 键 B．SO2Cl2中S原子杂化方式为 sp3 C．、的价层电子对数不相同 D．SO3、均为平面三角形结构 16．(22-23高二下·安徽合肥合肥第一中学·期末)2022年，化学家合成了具有最大内部空腔的分子-吖啶[4]芳烃。这个巨型的杯状分子空腔大小与适配，可以将“装在”其内部形成超分子，进而进行分子识别。该化合物的核心合成路线如下：    下列有关说法正确的是 A．A物质能发生取代、加成、氧化、缩聚反应 B．C物质中苯环与足量氢气加成后有4个手性碳 C．D物质中C和N均为杂化 D．嵌入物质(吖啶[4]芳烃)中形成超分子，与E间的作用为分子间作用力和氢键 17．(22-23高二下·安徽合肥合肥第一中学·期末)短周期主族元素原子序数依次增大，为地壳中含量最高的元素，与元素不同周期且原子的核外未成对电子数为1，由组成的物质结构式如图所示。下列说法错误的是    A．的VSEPR模型名称为平面三角形 B．的最高价氧化物对应的水化物为强酸 C．该化合物中原子最外层均满足结构 D．元素所在周期中，第一电离能大于的元素有2种 18．(22-23高二下·安徽亳州第二完全中学·期末)价电子对互斥(简称VSEPR)理论可用于预测简单分子的空间结构。请回答下列问题： (1)利用价电子对互斥理论推断下列分子或离子的空间结构： ①HCN ； ② ； ③ ； ④ ； ⑤HCHO ； (2)有两种活性反应中间体微粒，它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据图所示的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式： A： ；B： 。 (3)按要求写出第2周期非金属元素组成的中性分子的化学式：平面形分子 ，三角锥形分子 ，四面体形分子 。 19．(22-23高二下·安徽合肥合肥第一中学·期末)氟在已知元素中电负性最大、非金属性最强，其单质在1886年才被首次分离出来。 键长/ 121 148 (1)的核外电子排布式为 。 (2)氟氧化物的结构已经确定。 ①依据数据推测键的稳定性： (填“>”或“<”)。 ②中键角小于中键角，解释原因： 。 (3)是一种有特殊性质的氢化物。 ①已知：氢键()中三原子在一条直线上时，作用力最强。测定结果表明，固体中分子排列为锯齿形，画出含3个的结构片段： 。 ②溶剂中加入可以解离出和具有正四面体形结构的阴离子，写出该过程的离子方程式： 。 (4)工业上用茧石(主要成分)制备。晶体的一种立方晶胞如图所示。    ①晶体中距离最近的有 个。 ②晶体中与的最近距离为，阿伏加德罗常数值为。则该晶体的密度 (列出计算式)。 20．(22-23高二下·安徽宣城·期末)石墨烯液冷散热技术系我国首创，所使用材料石墨烯是一种二维碳纳米材料。 I．石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)    (1)写出构成石墨烯的碳基态原子电子排布式 ，图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为 。 (2)图乙中，1号C的杂化方式是 ，若将图乙中所示的氧化石墨烯分散在中，则氧化石墨烯中可与形成氢键的原子有 (填元素符号)。 (3)由石墨烯转化的富勒烯与某金属M可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示。该晶胞中M原子的个数为 ，该材料中M原子和C原子的最简个数比为 。               图丙 Ⅱ. (4)T-碳的晶体结构可看作将金刚石中的碳原子用由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代所得，其硬度较大，原子间空隙较大，有利于做储能材料。金刚石和T-碳的晶胞如图所示。下列说法正确的是___________。      A．每个金刚石晶胞平均含有8个碳原子 B．T-碳是一种新型的含碳化合物 C．T-碳晶体属于共价晶体 D．T-碳中键角是 (5)晶体硅的结构跟金刚石相似，晶体硅中所含有硅硅单键的数目是 (为阿伏加德罗常数的值) 1．(23-24高二下·安徽芜湖·期末)氮元素可以形成多种化合物，回答下列问题： (1)、、的沸点由高到低的顺序为 (填化学式，下同)，键角由大到小的顺序为 。 (2)已知吡啶()中含有与苯类似的大键、则吡啶中原子的价层孤电子对占据___________(填标号)。 A．轨道 B．轨道 C．杂化轨道 D．sp杂化轨道 (3)在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是：①吡啶和均为极性分子，相似相溶，而苯为非极性分子，② 。 (4)、 、的碱性随原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最强的是 。 【答案】(1) 、、 、、 (2)C (3)吡啶能与分子形成分子间氢键 (4) 【详解】（1）NH3、PH3、AsH3均为分子晶体，NH3分子间形成氢键，因此NH3的沸点最高，AsH3的相对分子质量大于PH3，因此AsH3的沸点高于PH3，即三者沸点由高到低的顺序为、、； （2） 已知吡啶()中含有与苯类似的大键，则说明吡啶中N原子也采用sp2杂化，杂化轨道只用于形成键和存在孤电子对，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp2轨道，故答案选C； （3）在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是①吡啶和水分子均为极性分子，相似相溶，而苯为非极性分子，②吡啶和水分子间能形成氢键； （4） 已知-CH3为推电子基团，-Cl为吸电子基团，则导致N原子电子云密度最大，结合题干信息可知，其中碱性最强的为。 2．(23-24高二下·安徽合肥百花中学·期末)使用铜基催化剂(Cu/ZnO/Al2O3) ，以CO2和H2合成CH3OH是大规模实现低碳减排和清洁能源再生产的有效路径。回答下列问题： (1)Cu的价电子排布图 。 (2)CO2的空间构型为 ；CH3OH分子中O的杂化轨道类型是 ， (3)CO2、H2和CH3OH中，属于极性分子的是 ，由非极性键结合成的非极性分子是 (4)CH3OH的沸点(64.7℃)大于 CH₃SH(7.6℃)，其原因是 。 (5)立方 CuO 晶胞结构如图所示。其中 Cu2+的配位数为 。NA 代表阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为a pm，则其晶体密度为 g·cm-3。 【答案】(1) (2) 直线形 sp3 (3) CH3OH H2 (4)大于 (5) 6 【详解】（1） Cu为29号元素，价电子排布图为：； （2）CO2的中心原子C的价层电子对数为2，没有孤电子对，空间构型为直线形；CH3OH分子中O的价层电子对数为4，杂化轨道类型是sp3； （3） CO2和H2均为直线形分子，CO2是由极性键形成的非极性分子，H2是由非极性键形成的非极性分子，CH3OH的结构式为，是由极性键形成的极性分子； （4）CH3OH分子间可以形成氢键，而CH3SH分子间不能形成氢键，故CH3OH的沸点大于CH3SH； （5）由晶胞结构图可知，以左下角铜离子为例，在x、y、z轴上各有2个相邻且最近的氧离子，故其中Cu2+的配位数为6。根据“均摊法”，晶胞中含个Cu2+、个O2-，则晶体密度为。 3．(23-24高二下·安徽滁州·期末)高性能碳化硅增强铝基复合材料应用在机器人引擎推杆上，在我国的航天事业快速发展中发挥了重要作用。回答下列问题： (1)基态原子的价电子排布图为 ，三种元素电负性由大到小的顺序为 。 (2)下列状态铝的原子或离子，电离失去最外层一个电子所需能量最大的是 。 a．   　   b．  　     c．    　  d． (3)三乙基铝熔点：是一种金属有机物，可做火箭燃料。三乙基铝分子中含有键 个，三乙基铝中铝原子的杂化方式是 。 (4)碳化硅晶胞结构如图所示。 ①碳化硅晶体的熔点比金刚石 (选填“高”或“低”)，原因是 。 ②若晶体的晶胞参数为，为阿伏加德罗常数的值，则晶体的摩尔体积为 (用含和a的式子表示)。 【答案】(1) (2)c (3) 21 (4) 低 均为共价晶体，原子半径大，键长大于键，键能小易断裂，熔点比金刚石低 【详解】（1） 基态原子的价电子排布图为；电负性同一周期从左到右逐渐增大，同一主族从上到下逐渐减小，因此三种元素电负性由大到小的顺序为；；故答案为：；； （2）根据电子排布式可知，b为基态铝原子，a、d为激发态铝原子，c为Al3+，Al3+再失去最外层一个电子所需能量最大，因为是全满排布最稳定，故选c； （3）乙基与铝之间为键，乙基内部C-C，C-H之间也是键，故含有的键个数为7×3=21个，铝与乙基形成三个键，其杂化方式为；故答案为：21；； （4）①碳化硅晶体的熔点比金刚石低，因为同为原子晶体，原子半径大，键长大于键，Si-C键键能小易断裂，熔点比金刚石低；故答案为：低；均为共价晶体，原子半径大，键长大于键，键能小易断裂，熔点比金刚石低； ②据均摊法可算出一个晶胞中含有的Si和C原子数分别为：、4，晶体的摩尔体积为1molSiC的体积：=，故答案为：。 4．(23-24高二下·安徽宣城·期末)氧元素和氮族、卤族等元素都能形成多种物质，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。 (1)下列状态的氮、氧原子中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填字母，下同)，最小的是 。 A．氮     B．氧     C．氧             D．氧     (2)下列说法中正确的是___________。 A．都是极性分子 B．氧原子与氢原子可以形成，也可能形成 C．分子中只存在σ键，分子中只存在π键 D．氧原子有两个未成对电子，因而能形成2个共价键 (3)溴的基态原子价层电子排布式为 。 (4)卤族元素除F元素外，均可形成多种含氧酸根，①；②；③中键角最大的是 (填序号)。 (5)科学家一直致力于“人工固氮”的研究，一种新型人工固氮的原理如图： a．参与该人工固氮转化的物质中含有的化学键类型有 (填字母)。 A．离子键    B．极性键    C．非极性键    D．氢键 b．假设每一步均完全转化，每生成，同时生成 。 【答案】(1) C D (2)D (3) (4)② (5) ABC 0.75 【详解】（1）B、D为氧原子，B为基态，D为激发态，D电离最外层一个电子需要的能量最低；A为基态N原子，C为O+，C失去一个电子需要的能量最高，故分别选C、D； （2）A. 为极性分子，为非极性分子，A错误； B. 氧原子与氢原子可以形成，但共价键具有饱和性，不可能形成，B错误； C. 分子中只存在σ键，分子中既存在σ键又存在π键，C错误； D. 氧原子有两个未成对电子，因而能形成2个共价键，D正确； 故选D； （3）溴为第4周期VIIA族元素，基态原子价层电子排布式为：； （4）、、中中心原子的价层电子对数为：， 均为sp3杂化，、、中中心原子的孤电子对数分别为2、1、0，孤电子对数越多，键角越小，键角最大的是，故选②； （5）氮气与锂反应生成Li3N，Li3N与水反应生成氨气和LiOH，LiOH通电生成Li、O2和水。氮化锂中微粒之间为离子键，水中氢氧原子之间为极性共价键，氮气和氧气中原子之间为非极性键，氢键不是化学键，故选ABC；每生成需要转移3mol电子，而生成1molO2需要4mol电子，故能生成0.75mol O2。 5．(23-24高二下·安徽芜湖·期末)碳族元素的单质和化合物有着广泛的应用。回答下列问题： (1)原子在形成化合物时，可采取多种杂化方式。杂化轨道中轨道成分越多，元素的电负性越强，连接在该原子上的原子越容易电离。下列化合物中，最有可能在碱性体系中形成阴离子的是___________(填标号)。 A． B． C． D．苯 (2)基态硅原子的价层电子排布式不能表示为，因为这违背了 (填标号)。 A．泡利原理        B．洪特规则        C．能量最低原理 (3)锗是一种良好的半导体材料，基态锗原子的核外电子排布式为 。 (4)单质与干燥的反应生成。常温常压下为无色液体，的空间构型为 ，其固体的晶体类型为 。 (5)理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质为潜在的拓扑绝缘体材料。的晶体可视为晶体(晶胞如图a所示)中部分原子被和取代后形成。 图b为晶胞中部分原子被和取代后形成的一种单元结构，图c为的晶胞，的晶体中与距离最近的的数目为 ；该晶胞中粒子个数比 。若的最简式的摩尔质量为，则晶体的密度为 (设为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】(1)C (2)B (3) (4) 正四面体形 分子晶体 (5) 4 【详解】（1）根据题意，杂化轨道中s轨道成分越多，元素的电负性越强，连接在该原子上的原子越容易电离。CH4中C为sp3杂化，乙烯和苯中C为sp2杂化，乙炔中C为sp杂化，乙炔中C原子杂化轨道s轨道成分多，故在碱性溶液中最容易形成阴离子的是乙炔，答案选C； （2）基态硅原子的价层电子排布式不能表示为，p轨道的两个电子应该优先分占不同的轨道且保持自旋方向相同，违背了洪特规则，答案选B； （3）锗位于第4周期第IVA族，基态锗原子的核外电子排布式为； （4）中Sn原子的价层电子对数为：，空间构型为正四面体形，常温常压下为无色液体，固体的晶体类型为：分子晶体； （5）由图可知，的晶体中与距离最近的的数目为4；Hg原子个数为：，Ge原子个数为：，Sb原子个数为：8，故该晶胞中粒子个数比；晶体的密度为：。 6．(23-24高二下·安徽芜湖·期末)在普通铝中加入少量和后，形成一种称为拉维斯相的微小晶粒，其分散在中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要材料。回答下列问题： (1)下列状态的镁中，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)乙二胺是一种有机化合物，分子中氮的杂化类型是 。乙二胺能与、等金属离子形成稳定环状离子，其原因是 ，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 (填“”或“”)。 (3)一些氧化物的熔点如下表所示： 氧化物 熔点/℃ 1570 2800 解释表中氧化物之间熔点差异的原因 。 (4)图(a)是的拉维斯结构，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。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，原子之间最短距离 ，原子之间最短距离 。设阿伏加德罗常数的值为，则的密度是 (列出计算表达式)。 【答案】(1)A (2) 乙二胺的两个提供孤对电子给金属离子形成配位键 (3)、均为离子晶体，所带电荷多，所以的熔点高于 (4) 【详解】（1）B和C为Mg原子，B为基态，C为激发态，Mg第二电离能大于第一电离能，A为Mg+，的基态，D为Mg+的激发态，A能量最低，故失去最外层一个电子所需能量最大，故选A； （2）乙二胺，分子中氮原子形成3个键，一个孤电子对，故杂化类型是sp3杂化；乙二胺能与、等金属离子形成稳定环状离子，其原因是：乙二胺的两个提供孤对电子给金属离子形成配位键；原子半径大，与乙二胺中N原子形成的配位键原子轨道重叠程度大，化合物稳定性相对较高； （3）表中氧化物之间熔点差异的原因：、均为离子晶体，所带电荷多，所以的熔点高于； （4）如图所示，铜原子之间的最短距离为面对角线的，为；Mg原子之间的最短距离为体对角线的，为；根据截面图可知Cu原子全部在内部，共16个，化学式为，晶胞中Mg原子个数为8，晶体密度为：。 7．(23-24高二下·安徽·期末)我国科学家利用第一性原理计算研究了的超导和拓扑性质。请回答下列问题： (1)Te为第5周期ⅥA族元素，则其价层电子轨道表示式为 ，与其同周期的左右相邻的两种元素分别为Sb和I，则这三种元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 (2)Cs以及其他碱金属离子均可与冠醚形成超分子，从而进行“分子识别”。冠醚为一系列物质，如(21-冠-7)可识别。 ①21-冠-7分子中发生杂化的原子有 个。 ②键角1 (填“大于”“小于”或“等于”)键角2。 (3)金属钛被誉为“未来金属”，工业上电解熔融制备钛，使用无法制备，已知和的熔沸点数据如下表： 物质 熔点/℃ 1840 沸点/℃ 136.4 2900 试解释的熔沸点高于的原因： 。 (4)超导体的六方晶胞结构如图所示： 则该晶体的化学式为 ，若晶胞参数分别为apm和bpm，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为 (用含a、b、的代数式表示)。 【答案】(1) I>Sb>Te (2) 21 小于 (3)TiO2为共价晶体，TiCl4为分子晶体，分子间作用力弱于化学键 (4) 【详解】（1） Te为第5周期ⅥA族元素，最高能层序数等于所在周期，主族元素的价层电子数等于族序数，则其价层电子轨道排布式为5s25p4，轨道表示式为：； 同周期主族元素从左往右第一电离能逐渐增大，但由于第ⅤA族为半充满状态，较稳定，因此第一电离能较大，则这三种元素第一电离能由大到小的顺序为I>Sb>Te。 （2）①“冠醚”命名规则是“环上原子的个数-冠(醚)-氧原子的个数”，21-冠-7分子中环上共21个原子，其中有7个氧原子，碳原子和氧原子均是以单键形式成键，因此均发生杂化，21-冠-7分子中发生杂化的原子有21个； ②键角1含有两根共价键，为杂化，O原子还含有两对孤电子对，结构接近V形，而键角2含有四根共价键（有两根是C-H），为杂化，C原子没有孤电子对，结构为四面体形，孤电子对数越多，则键角越小，可知键角1小于键角2。 （3）结合熔点信息可知TiO2为共价晶体，TiCl4为分子晶体，分子晶体通过分子间作用力结合而成，分子间作用力弱于化学键，因此，TiO2的熔沸点高于TiCl4，故答案为：TiO2为共价晶体，TiCl4为分子晶体，分子间作用力弱于化学键。 （4）根据晶胞结构可知，Cs位于顶点，根据均摊法，结构中为60°，含有，Ti位于面上和体心，含有，Te位于棱上和体心，含有，x：y：z=1：3：5，则该晶体的化学式为； 该晶胞的密度为：。 8．(23-24高二下·安徽县中联盟·期末)铁元素在人体健康和新材料研发中有重要的应用。 血红素是铁卟啉化合物，是血红蛋白的辅基。其分子结构是以为中心的配位化合物，如下图1所示： (1)基态的价电子排布式为 ；血红素分子中的配位数为 。 (2)一种最简单的卟啉环结构如图2所示，回答下列问题： ①卟啉分子中所有原子共平面，则N原子的杂化方式为 ； ②卟啉中各元素电负性由大到小的顺序为 ； ③卟啉分子在酸性环境中配位能力会 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。 (3)甘氨酸亚铁是一种补铁剂，能改善缺铁性贫血。甘氨酸具有两性，若甘氨酸分子中碳上一个氢原子被氯取代，则其碱性会 （填“增强”、“减弱”或“不变”）；其原因是 。 (4)铁的某些化合物可用于制备新科技材料，下图是一种化合物的立方晶胞，其边长为a nm。 ①已知A点的原子坐标参数为，B点为，则C点的原子坐标参数为 ； ②该晶胞的密度为 （列出计算表达式即可，为阿伏加德罗常数的值）。 【答案】(1) 4 (2) N＞C＞H 减弱 (3) 减弱 氯原子为吸电子基，使得氨基N给出电子对的能力减弱，结合的能力减弱 (4) （或） 【详解】（1）基态Fe的价电子排布式为，失去最外层2个电子，价电子排布式为，有四个N原子与形成配位键，配位数为4； （2）①其N原子的电子轨道分布为1s22s22p1，在这些电子中，2s轨道中的一个电子跃迁到2p轨道中，形成2s12p2的稳定状态，故其轨道杂化方式为sp2杂化； ②元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强，C、N、H三种元素中N元素得电子能力最强，其次是C，最后是H，故电负性大小顺序为N＞C＞H； ③在酸性环境中，卟啉分子中部分N会与形成配位键，部分N上无孤电子对，与其他原子配位能力减弱； （3）由于氯原子为吸电子基，使得氨基N给出电子对的能力减弱，结合的能力减弱，故甘氨酸的碱性减弱； （4）①根据晶胞结构，A点的原子坐标参数为，B是面心，B点为，C是体心，则C点的原子坐标参数为； ②立方晶胞顶角粒子占，面上粒子占，晶胞内部粒子为整个晶胞所有，一个晶胞中含有的个数为，的个数为，的个数为1，的摩尔质量为，晶胞参数a nm，故晶胞的密度。 9．(23-24高二下·安徽蚌埠·期末)金属锂及其化合物具有重要的应用价值。金属锂可应用于生产电池；可用于特种玻璃、陶瓷、医药等领域；为常见的储氢材料。回答下列问题 (1)基态氧原子价层电子轨道表示式 。氧元素位于元素周期表的 区。 (2)、中所含非金属元素的电负性由小到大的顺序为 (用元素符号表示)；中阴离子的中心原子的杂化轨道类型为 ，阴离子的空间构型为 。 (3)具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为，则的密度为 (列出计算式)。 【答案】(1) p (2) 杂化 V形(或角形) (3)或 【详解】（1） 基态氧原子为8号元素，最外层6个电子，故价层电子轨道表示式；氧元素位于元素周期表的p区； （2）Li2O、LiNH2中所含非金属元素为H、N、O，同周期从左至右电负性逐渐增大，电负性：O>N，N和H形成的化合物如NH3，N为-3价，H为+1价，故电负性N>H，所以H、N、O的电负性由小到大的顺序为；LiNH2中的阴离子中心原子N的价层电子对数n=2+(6-1×2)=4，杂化轨道类型为sp3杂化，空间构型为V形（或角形）； （3）根据图像可以看出，一个晶胞内Li的数目为8，O占据 6个面心和 8个顶点数目为×6+×8=4，阿伏加德罗常数的值为NA，因此晶胞的质量为，已知晶胞参数为anm，则，故密度为。 10．(23-24高二下·安徽亳州·期末)镓及其化合物在合金工业、制药工业、电池工业有广泛的应用。回答下列问题： (1)镓与铝是同主族元素，性质相似。基态Ga原子价电子的轨道表示式 ；一定条件下，可与反应生成盐，写出该反应的化学方程式 。 (2)镓的卤化物熔点如表所示： 物质 熔点/℃ 1000 78 124 213 其中属于离子晶体的是 ；熔点的原因是 。 (3)一种含镓的药物合成方法如图所示； 化合物Ⅰ中C原子的杂化方式为 ；化合物Ⅱ中Ga的配位数为 ，Ⅱ中x= 。 (4)如图是氮化镓的一种晶胞结构，若晶体结构中Ga和N的最短距离为xnm，则晶体的密度为 。 【答案】(1) (2) 、均为分子晶体，相对分子质量，分子间作用力 (3) 6 1 (4) 【详解】（1） 镓与铝是同主族元素，基态Ga原子价电子为4s24p1，轨道表示式，镓与铝性质相似，可与溶液反应生成Na[Ga(OH)4]，该反应的化学方程式； （2）GaF3由于电负性差值过大，导致其为离子晶体，熔点最高，对于分子晶体，分子间作用力随着相对分子质量依次增大，熔点依次增大，由于、均为分子晶体，相对分子质量，分子间作用力，则熔点； （3）由图可知，化合物Ⅰ中环上C原子形成3个σ键，其杂化方式为sp2杂化，化合物Ⅱ中Ga的配位数为6，Ga为+3价，配体为-2价，配体共2个，所以整个配离子显-1价，则x=1； （4）该晶胞中N在体内有4个，Ga位于顶点和面心个数为，晶胞质量为，结合晶胞结构可知Ga和N的最短距离为体对角线的四分之一，则，则晶胞参数a=，晶胞体积为：；则晶体的密度g/cm3。 11．(23-24高二下·安徽六安毛坦厂中学·期末)ZnO能溶解在由氯化铵和氨水组成的缓冲溶液中，发生的反应为。回答下列问题： (1)基态锌原子的价层电子轨道表示式为 ，基态锌原子的核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为 。 (2)N、O元素的第一电离能大小关系是 ，理由是 。 (3)中不存在的化学键有 (填字母)。 A．金属键        B．离子键        C．极性键        D．配位键        E．非极性键 (4)中氮原子的杂化方式为 ，分子中的键角： (填“大于”或“小于”)。 (5)工业上可以闪锌矿(主要成分是ZnS)为原料制备锌，ZnS的晶胞结构如图，则锌的配位数为 ；已知晶胞参数为a cm，则该晶体的密度为 (写出计算式，设阿伏加德罗常数的值为)。 【答案】(1) 球形 (2) N>O N元素的2p轨道是半充满状态，比较稳定 (3)AE (4) 小于 (5) 4 【详解】（1） 基态锌原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，基态锌原子的价层电子轨道表示式为，；基态锌原子的核外占据最高能层为s屋，电子云轮廓图形状为球形； （2）元素位于同一周期，同周期元素第一电离能从左至右存在逐渐增大的趋势，第ⅡA、ⅤA族第一电离大于邻近元素，第一电离能大小关系是N>O；理由是N元素的2p轨道是半充满状态，比较稳定； （3）晶体中与形成离子键，与之间形成配位键，中N－H形成极性共价键，晶体中不存在金属键、非极性键，故答案为：AE； （4）价层电子数：，杂化方式为sp3，含有一对孤电子对； 价层电子数：，杂化方式为sp3，含有两对孤电子对，孤电子对越多，键角越小，小于； （5）由晶胞结构可知，每个硫离子周围有四个锌离子，由氯化锌的化学式可知，每个锌离子周围有四个硫离子，锌离子的配位数为4，晶胞中位于顶点和面心的锌离子的个数为8×+6×=4，位于体内的硫离子个数为4，设晶胞的密度为dg/cm3，由晶胞质量公式可得：a3d=，解得d=； 12．(23-24高二下·安徽智学大联考·皖中名校联盟 合肥第八中学·期末)镍、铬、铜及其化合物在工业上有广泛的应用，从电镀污泥[含有和等]中回收制备和其它金属及其化合物的工艺流程如图所示。 已知：“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理如下：，回答下列问题： (1)基态铬原子的价层电子排布式为 ；元素位于周期表的 区。 (2)滤渣I和滤渣Ⅱ的主要成分分别为 、 (填化学式)。 (3)反萃取加入试剂A的最佳选择为 。 a．盐酸      b．溶液      c．溶液      d． (4)“反萃取”得到的溶液，在碱性条件下可被氧化生成沉淀，该反应的离子方程式为 。 (5)镍能形成多种配合物，其中是无色挥发性液体，是红黄色单斜晶体。的熔点高于的原因是 。晶体中不存在的作用力有 。 A．离子键      B．范德华力      C．极性键      D．金属键 (6)超导材料在电力、交通、医学等方面有着广泛的应用，某含和C三种元素的晶体具有超导性，该晶体的晶胞结构如图所示： ①距离原子最近的原子有 个。 ②已知该晶胞的边长为，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为 。 【答案】(1) ds (2) (3)c (4) (5) 为离子晶体，熔化破坏离子键，离子键键能大，故熔沸点高，为分子晶体，熔化破坏分子间作用力，分子间作用力小，故熔沸点小 AD (6) 4 【分析】电镀污泥加入稀硫酸酸浸， 、、、生成相应的金属阳离子，不反应，则滤渣I的主要成分为，电解得到金属铜，加入碳酸钠 调pH除去铁元素，得到，再加入磷酸钠除去铬元素，经过萃取与反萃取富集镍元素，经过一系列操作得到。 【详解】（1）Cr为第24号元素，其基态原子的价层电子排布式为，Cu为第29号元素，其基态原子的价层电子排布式为，属于元素周期表的ds区，故答案为：；ds。 （2）根据分析知，滤渣I的主要成分为；滤渣Ⅱ的主要成分。 （3）根据(水相)＋2RH(有机相)(有机相)(水相)，反萃取要增大氢离子浓度，还要不引入杂质，所以A为（或硫酸），故答案为：c。 （4）根据得失电子守恒、原子守恒可得：。 （5）K2[Ni(CN)4]为离子晶体，熔化破坏离子键，离子键键能大，故熔沸点高，Ni(CO)4为分子晶体，熔化破坏分子间作用力，分子间作用力小，故熔沸点小； 是无色挥发性液体，可知沸点低得出其晶体类型为分子晶体，结合组成分析，不存在的作用力为离子键(不属于离子晶体)，也不存在金属键(不属于金属晶体)，选AD。 （6）依图所示的立方体晶胞中，Mg原子位于顶点，Ni原子位于面心，而C位于体心。 ①每个立方体晶胞中，Ni原子最近的Mg原子个数为4，故答案为：4； ②每个立方体晶胞中，各原子的数目为：N(Mg)=，N(Ni)==3，N(C)=1，故化学式应为：MgNi3C，。故答案为：。 13．(23-24高二下·安徽合肥百花中学·期末)按要求回答下列问题： 前四周期元素 A、B、M、D、E原子序数依次增大，其相关性质如表所示： A 2p能级电子半充满 B 与A 同周期，且原子核外有2个未成对电子 M 前三周期元素中，M元素电负性最小 D 其基态原子的价层电子排布式为nsn-1npn+1 E 前四周期元素中，E元素基态原子未成对电子数最多 请根据以上情况，回答下列问题： (1)A 元素在周期表中的位置为 ，其最高价氧化物对应水化物的阴离子的空间构型为 。 (2)D的基态原子的电子占据的最高能层符号为 ，最高能级的电子云形状为 。 (3)ABD三种元素第一电离能由小到大的顺序为 (用元素符号表示)。 (4)A和B形成的简单氢化物中，键角较大的是   (填化学式)，原因是 。 (5)E的基态原子核外有 种运动状态不同的电子，该原子的简化电子排布式为 。 【答案】(1) 第二周期第ⅤA族 平面三角形 (2) M 哑铃形 (3)S<O<N (4) NH3 H2O和NH3中心原子都采取sp3杂化，H2O有两对孤电子对，NH3有一对孤电子对，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥越大，键角越小 (5) 24 [Ar]3d54s1 【分析】A的2p能级电子半充满，则A为N，B与A同周期，且原子序数大于A、B的原子核外有2个未成对电子，则B为O，M是前三周期元素中，电负性最小的元素，金属性最强，M为Na，D的基态原子价层电子排布式为nsn-1npn+1，则n-1=2，n=3，D为S，E为前四周期元素中基态原子未成对电子数最多，则E为Cr，基态原子价层电子排布式为3d54s1，有6个未成对电子； 【详解】（1）A为N元素，原子序数为7，在周期表中第二周期第ⅤA族，其最高价氧化物对应水化物为HNO3，阴离子的中心N原子的孤电子对数为=0、σ键电子对数为3，N为sp2杂化，空间构型为平面三角形； （2）D为S，基态原子价层电子排布式为3s23p4，电子占据的最高能层为第三能层，符号为M，最高能级为3p，电子云形状为哑铃形； （3）同一周期从左到右，元素第一电离能呈增大趋势，但是第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能比相邻元素大，故第一电离能N>O，同一主族从上到下，元素的第一电离能减小，故第一电离能O>S，故三种元素第一电离能由小到大的顺序为S<O<N； （4）A和B形成的简单氢化物分别是NH3和H2O，它们中心原子都采取sp3杂化，H2O有两对孤电子对，NH3有一对孤电子对，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥越大，键角越小，故键角：NH3>H2O； （5）E为Cr，元素的原子序数为24，原子核外有24个电子，根据泡利不相容原理，基态原子核外有24种运动状态不同的电子，该原子的简化电子排布式为[Ar]3d54s1。 14．(23-24高二下·安徽芜湖·期末)X、Y、Z、W、Q、R是元素周期表前四周期元素，且原子序数依次增大，其相关信息如下表： 元素 相关信息 X 原子核外有6种不同运动状态的电子 Y 基态原子中电子总数与电子总数相等 Z 原子核外M层上的电子数是K层电子数的一半 W 逐级电离能()依次为578、1817、2745、11575、14830、18376 Q 基态原子的最外层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7个能级，且有4个未成对电子 请用化学用语填空： (1)X元素在元素周期表中的位置为 ；R是 区的元素。 (2)请写出元素基态原子的价电子的轨道表示式： 。 (3)X、Y、Z、W四种元素的原子半径由小到大的顺序是 (用元素符号表示)。 (4)元素可形成和，其中较稳定的是，原因是 。 (5)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，称为电子的自旋量子数。对于基态的原子，其价电子自旋量子数的代数和为 。 (6)W的最高价氧化物与Z元素的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为： 。 【答案】(1) 第二周期第IVA族 d (2) (3) (4)的价层电子排布为，能级处于半充满状态，能量低，更稳定 (5)1或 (6) 【分析】X、Y、Z、W、Q、R是元素周期表前四周期元素，且原子序数依次增大；X原子核外有6种不同运动状态的电子，则X为C；Y的基态原子中s电子总数与p电子总数相等，则其核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2，即Y为O或Mg；W的第四电离能远远大于第三电离能，说明M易形成+3价化合物，故W为Al；原子序数：W＞Z＞Y，且Z的原子核外M层上的电子数是K层电子数的一半，则Z为Na，Y为O；R基态原子核外有7个能级且有4个未成对电子，则R的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，R为Fe；Q的基态原子的最外层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，说明其最外层p轨道上共有5个电子，则其最外层电子排布式为ns2np5，由于Q的原子序数小于R（Fe），故Q为Cl；综上所述，X为C，Y为O，Z为Na，W为Al，Q为Cl，R为Fe。 【详解】（1）由分析可知，X为C，其位于元素周期表第二周期IVA族；R为Fe，是d区元素； （2）由分析可知，Q为Cl，其基态原子的价电子的轨道表示式为； （3）由分析可知，X为C，Y为O，Z为Na，W为Al，这四种元素的原子半径由小到大的顺序是O＜C＜Al＜Na； （4）由分析可知，R为Fe，其价电子排布式为3d64s2，则Fe3+的价层电子排布为3d5，d能级处于半充满状态，能量低更稳定； （5）由分析可知，X为C，价电子排布式为，若“↑”为，则，若“↑”为，则，故答案为1或−1； （6）由分析可知，W为Al，Z为Na，W的最高价氧化物与Z元素的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为。 15．(23-24高二下·安徽六安毛坦厂中学·期末)钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”，制备金属钛的一种流程如图。回答下列问题： (1)基态钛原子的价层电子排布式为 ，其原子核外共有 种运动状态不相同的电子。 (2)已知在通常情况下是无色液体，熔点为-37℃，沸点为136℃，则的晶体类型是 。 (3)纳米是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图1所示。化合物乙的沸点明显高于化合物甲的，主要原因是 。化合物乙中采取杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。 (4)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，结构如图2所示。该阳离子的化学式为 。 (5)钙钛矿晶体的结构如图3所示。钛离子位于立方晶胞的顶角，被 个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心。钙钛矿晶体的化学式为 。 【答案】(1) 22 (2)分子晶体 (3) 化合物乙能形成分子间氢键 (4)[或] (5) 6 【详解】（1）钛的原子序数为22，基态钛原子的价层电子排布式为；钛在元素周期表第四周期第ⅣB族，原子序数为22，则核外电子数为22，原子核外共有22种运动状态不相同的电子； （2）由于在通常情况下是无色液体，熔、沸点较低，说明其组成微粒间的作用力很微弱，属于范德华力，故固态属于分子晶体； （3）由于化合物乙中存在-NH2，则化合物乙分子间能形成氢键，故其沸点明显高于化合物甲；化合物乙中采取杂化的原子为C、N、O，在同一周期中，元素的第一电离能通常随着原子序数的增加而增加，但第IIA族和第VA族的元素，它们的第一电离能大于其相邻元素，第一电离能由大到小的顺序为； （4）由硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合结构图，可知该阳离子中Ti与O的原子数之比为1:1，Ti为+4价，O为-2价，故该阳离子的化学式为[或]； （5）由钙钛矿晶体的结构，可知钛离子位于立方晶胞的顶角，被6个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被12个氧离子包围，晶胞中的12个边长上各有一个氧离子，根据均摊法，可知每一个晶胞中1个钙离子、1个钛离子（）和3个氧离子（），故该钙钛矿晶体的化学式为。 16．(23-24高二下·安徽淮北国泰中学·期末)按要求回答下列问题： (1)现有六种有机物，回答下列问题： A．；B．；C．；D．；E．  ；F．。 ①A物质中含有的官能团名称为 。 ②上述化合物中互为同分异构体的是 (填标号)。 (2)青蒿素(分子式为)是目前最有效的抗疟疾药物，可从黄花蒿茎叶中提取。它是无色针状晶体，可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，难溶于水，熔点为156℃～157℃，热稳定性差。常见的提取方法如下： 下列玻璃仪器中在操作Ⅰ中需要使用的有 (填标号)，操作Ⅱ为 。 (3)GaN、GaP、GaAs熔融状态均不导电，据此判断它们是 (填“共价”或“离子”)化合物。它们的晶体结构与金刚石相似，其熔点如下表所示，试分析GaN、GaP、GaAs的熔点依次降低的原因： 。 物质 GaN GaP GaAs 熔点/℃ 1700 1480 1238 (4)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物，N原子部分填充在Mo原子立方品格的八面体空隙中，晶胞结构如图所示，其中氮化钼晶胞参数anm，阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度为 (设阿伏加德罗常数的值为，用含a、的代数式表示)。 【答案】(1) 碳碳双键、羟基 A和C (2) BD 蒸馏 (3) 共价 它们均为共价晶体，由于N、P、As的原子半径依次增大，故、、的键长依次增大，共价键越长，键能越小，熔点越低 (4) 【详解】（1）通过观察 A 物质中含有碳碳双键和羟基，故答案为：碳碳双键和羟基；同分异构体为分子式相同而结构不同的物质，故为A和C； （2）操作Ⅰ为分离固液的操作，是过滤，需要烧杯、漏斗、玻璃棒，选BD；Ⅱ为蒸馏分离物质的操作； （3）GaN、GaP、GaAs熔融状态均不导电，说明它们中没有那、阳离子，故据此判新它们是共价化合物，它们的晶体结构与金刚石相似，说明它们均为原子(共价)晶体，GaN、GaP、GaAs熔点分别为1700℃、1480℃、1238℃，且N、P、As原子半径增大，Ga-N 、Ga-P、Ga-As键长逐渐增大，键能减小，断裂化学键需要的能量小，因此熔点降低；故答案：它们均为共价晶体，由于N、P、As的原子半径依次增大，故、、的键长依次增大，共价键越长，键能越小，熔点越低； （4）由题图信息知，Mo原子位于晶胞的顶角和面心，1个晶胞含有Mo原子的个数为，N原子位于晶胞的棱上和体心，1个晶胞含有N原子的个数为，故氮化钼的化学式为；氮化钼晶胞边长为anm，晶体的密度为：。 17．(23-24高二下·安徽宣城·期末)Ⅰ．离子液体在液液萃取、电化学、有机合成等方面有广泛应用。一种离子液体(相对分子质量284)的制备方法如下： 实验步骤为： ①在三颈烧瓶中加入甲基咪唑(相对分子质量为82)，在保护下缓慢滴加等物质的量的正溴丁烷，保持回流30小时，得到液态粗品。 ②用乙酸乙酯洗涤粗品3次，减压蒸馏，得到纯品。 ③将溶于水，加入烧瓶中，缓慢滴加含等物质的量的溶液，室温下搅拌10小时，静置后分液。 ④反应液分为两相，倾出轻相，并反复水洗重相，分液后得产品。 回答下列问题： (1)N-甲基咪唑与正溴丁烷或水混合均可得到澄清溶液，N-甲基咪唑与水互溶的原因是 。 (2)本次实验的产率为 。 (3)可代替做萃取剂，其优点之一是比难挥发。比沸点高的原因是 。 (4)取一定量的产品进行红外分析，得谱图如下，经数据库比对，发现只有3428处的峰与标准谱图不一致，已知3428峰说明有键，则出现该峰的可能原因为 。 Ⅱ．青蒿素是屠呦呦团队从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物，其分子结构如图所示。 (5)青蒿素分子式为 ，可用 (方法)测定其空间结构，获得直接而可靠的结构信息。该分子空间结构 (填“是”或“不是”)平面形，官能团有过氧基、 (填名称)。 【答案】(1)N-甲基咪唑与水分子间能形成氢键 (2)96% (3)为离子晶体，为分子晶体 (4)产品可能含有微量的水 (5) X射线衍射 不是 酯基、醚键 【分析】 三颈烧瓶中加入N-甲基咪唑，在保护下缓慢滴加等物质的量的正溴丁烷，反应得到液态粗品；用乙酸乙酯洗涤粗品3次，减压蒸馏，得到。将溶于水，缓慢滴加含等物质的量的溶液，反应液分为两相，分液后得产品。 【详解】（1）N-甲基咪唑中N原子可以与水分子中的H原子形成氢键，所以N-甲基咪唑与水互溶。 （2）甲基咪唑(相对分子质量为82)的物质的量为0.25mol，理论上生成0.25mol的产率为，则的产率为； （3）是离子晶体、是分子晶体，所以比沸点高。 （4）3428峰说明有键，制备过程中涉及到含羟基的物质只有水，则出现该峰的可能原因为产品可能含有微量的水。 （5）根据结构简式，青蒿素分子式为，可用X射线衍射测定其空间结构，获得直接而可靠的结构信息。含有单键碳，该分子空间结构不是平面形，官能团有过氧基、醚键、酯基。 18．(23-24高二下·安徽智学大联考·皖中名校联盟 合肥第八中学·期末)按要求回答下列问题： (1)1，3-丁二烯发生1，4-加聚反应生成的聚合物的结构简式为 。 (2)某有机物的结构简式为。该有机物分子是 (填“极性”或“非极性”)分子，该有机物分子中采取杂化的原子对应元素的电负性由大到小的顺序为 。 (3)研究人员发现，在离子液体中可制备均一粒径分布的高熵合金纳米颗粒。离子液体是在室温和接近室温时呈液态的盐类物质，一般由有机阳离子和无机阴离子组成。一种离子液体的结构如图所示。 ①的空间结构为 。 ②该物质熔点 (填“高于”或“低于”)。 (4)水杨酸的结构简式为，它是一种存在于植物界的天然消炎药，最早源于柳树，人们发现柳树皮熬水后服用可消炎降温。水杨酸与足量水溶液反应，最多消耗 。写出符合下列条件的水杨酸的同分异构体的结构简式 。 ①能发生银镜反应；②遇溶液显紫色；③能发生水解反应；④核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为 (5)(二氯化一氯五氨合钴)因在离子鉴定、电镀、医学方面的广泛应用受到人们的关注，该配合物的配位数为 。已知孤对电子与成键电子的排斥作用大于成键电子与成键电子的排斥作用，试判断分子与钴离子形成配合物后键角 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 【答案】(1) (2) 极性 O>N>C (3) 正四面体形 低于 (4) 1 (5) 6 变大 【详解】（1） 1，3-丁二烯发生1，4-加聚反应，则2，3号形成碳碳双键，得到高聚物。 （2）该有机物正负电荷重心不重合，属于极性分子；苯环上的碳原子为sp2杂化，其他碳原子均形成4个共价单键，为sp3杂化，氮原子形成3个共价单键，孤电子对数为1，故为sp3杂化，羟基氧原子形成2个共价单键，孤电子对数为2，故为sp3杂化，C、N、O位于同一周期，其电负性逐渐增大，所以有机物分子中采取sp3杂化的原子对应元素的电负性由大到小的顺序为：O＞N＞C，故答案为：极性；O＞N＞C。 （3）①中B价电子对数为，无孤电子对，空间结构为正四面体形； ②和NaBF4都属于离子晶体，但前者阳离子半径比Na+半径大，则晶格能前者小于后者，所以熔点：低于NaBF4，故答案为：；低于。 （4）只有羧基能和碳酸氢钠以1：1反应，则1mol水杨酸最多能消耗1molNaHCO3； 水杨酸的同分异构体符合下列条件： ①能发生银镜反应，说明含有-CHO； ②遇FeCl3溶液显紫色，说明含有酚-OH； ③能发生水解反应，说明含有酯基，根据O原子个数知，应该存在HCOO-； ④核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为2∶2∶1∶1，说明含有4种氢原子且氢原子个数之比为2∶2∶1∶1，符合条件的结构简式为； 故答案为：1；。 （5）配合物的配位数为6； 由于弧电子对与成键电子的排斥作用大于成键电子对与成键电子的排斥作用，分子与钴离子形成配合物后只存在成键电子对与成键电子的排斥作用，所以键角变大。 19．(23-24高二下·安徽宣城·期末)水合硼酸锌(，化学式，不溶于冷水)在阻燃方面具有诸多优点。以铁硼矿(主要成分为，以及少量和等)和菱锌矿(主要成分为和等)为原料制备水合硼酸锌的工艺流程如下： 已知：该工艺条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示： 金属离子 开始沉淀 1.9 7.0 3.0 6.2 8.9 完全沉淀 3.2 9.0 4.7 8.0 10.9 回答下列问题： (1)“酸浸”时，与硫酸反应的离子方程式为 。 (2)滤渣1的主要成分为 (填化学式)。 (3)“二次调”时的范围为 。 (4)“制备”水合硼酸锌的化学方程式为 。 (5)①硼酸在水中的电离类似于氨气在水中的电离：。请写出硼酸的电离方程式 。 ②硼酸纯度测定。准确称取硼酸样品于锥形瓶中，加入适量甘露醇和去氧蒸馏水，再滴几滴酚酞溶液，用溶液滴定至溶液呈粉红色，重复实验2次，平均消耗溶液。该硼酸样品的纯度为 。 (6)硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子位于由锌原子构成的 (结构)中；若该晶胞密度为，硒化锌的摩尔质量为代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞边长为 。 【答案】(1) (2) (3)8.0≤pH＜8.9 (4)或 (5) (6) 正四面体 【分析】铁硼矿和菱锌矿加稀硫酸酸浸，其中的主要成分Mg2B2O5‧H2O转化成硫酸镁和硼酸，碳酸锌转化为硫酸锌，而氧化铁转化为硫酸铁、氧化亚铁转化为硫酸亚铁、氧化铝转化成硫酸铝，二氧化硅不溶也不反应，成为滤渣1，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶分离得出粗硼酸和滤液，所得滤液中加过氧化氢氧化亚铁离子成铁离子，然后加浓氨水，第1次调pH到 6.0，使铝离子和铁离子转化为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀除去，接着第2次调pH，使锌离子转化为氢氧化锌沉淀，镁离子不沉淀得到含镁离子的盐溶液，把得到的氢氧化锌焙烧以后和粗硼酸，在95℃条件下，经过一系列反应制备水合硼酸锌；据此分析回答问题。 【详解】（1）铁硼矿和菱锌矿加稀硫酸酸浸，其中的主要成分Mg2B2O5‧H2O转化成硫酸镁和硼酸，反应的离子方程式为； （2）铁硼矿和菱锌矿加稀硫酸酸浸，其中的主要成分Mg2B2O5‧H2O转化成硫酸镁和硼酸，而氧化铁转化为硫酸铁、氧化亚铁转化为硫酸亚铁、氧化铝转化成硫酸铝，二氧化硅不溶也不反应，成为滤渣1，所以滤渣1的主要成分为SiO2； （3）根据表格中所给各金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH可知，加浓氨水，第1次调pH到 6.0，目的是使铝离子和铁离子转化为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀除去；第2次调pH，目的是使镁离子不沉淀留在滤液中，而使锌离子完全转化为氢氧化锌沉淀，以此分离镁离子和锌离子，根据表格所给金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH可知，pH范围为8.0≤pH＜8.9； （4）氢氧化锌焙烧以后和粗硼酸，在95℃条件下，经过一系列反应制备水合硼酸锌，“制备”水合硼酸锌的化学方程式为或； （5）①硼酸在水中的电离类似于氨气在水中的电离，故硼酸的电离方程为； ②根据题目所给信息，考虑硼酸电离方程，故硼酸与氢氧化钠反应的化学方程式为,两反应物物质的量用量是1:1，所以硼酸样品中纯硼酸质量为，则该样品纯度为； （6）由晶胞结构图可知，该晶胞中硒原子位于由锌原子构成的正四面体结构中；根据硒化锌晶胞结构图可知，该晶胞中含有硒原子数为8×+6×=4，含有锌原子数为4，根据，所以，则晶胞参数为。 20．(23-24高二下·安徽阜阳·期末)化工专家侯德榜先生发明的“侯氏制碱法”为我国的制碱工业作出了突出贡献，在人类的化工史上写下了光辉一页。 (1)工业上通常采用铁触媒作催化剂，在400∼500℃和10MPa∼30MPa的条件下合成氨，制备时及时将氨气液化从平衡混合物中分离出去，目的是 。 (2)上述流程中为什么要先“吸氨”再“碳酸化”？试解释原因： 。“碳酸化”时发生反应的化学方程式为 。 (3)俗称纯碱，其水溶液呈碱性，试用离子方程式解释原因： 。 (4)室温下溶液，则在水溶液中的电离程度 （填“>”“<”或“=”）水解程度。 (5)NaCl晶胞结构如图，在NaCl晶胞中，与等距且最近的有 个，与等距且最近的有 个。NaCl晶体硬度较大，熔点较高，是因为微粒间存在较强的 。 【答案】(1)减少生成物浓度，促进平衡正移 (2) 先“吸氨”，溶液呈碱性，能吸收更多的，生成高浓度的，有利于析出 （或，） (3)、 (4)< (5) 6 12 离子键 【分析】“侯氏制碱法”的基础原料是二氧化碳、氨气和饱和食盐水,反应的原理如下:Ⅰ.(由于该反应中生成的NaHCO3过多,而水又溶解不完,所以NaHCO3会首先以固体沉淀物的形式从水中结晶析出);Ⅱ. 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑ 【详解】（1）工业上通常采用铁触媒作催化剂，在400∼500℃和10MPa∼30MPa的条件下合成氨，制备时及时将氨气液化从平衡混合物中分离出去，目的是减少生成物浓度，促进平衡正移。故答案为：减少生成物浓度，促进平衡正移； （2）上述流程中先“吸氨”再“碳酸化”的原因：先“吸氨”，溶液呈碱性，能吸收更多的，生成高浓度的，形成饱和溶液，有利于析出。“碳酸化”时发生反应的化学方程式为（或，）。故答案为：先“吸氨”，溶液呈碱性，能吸收更多的，生成高浓度的，有利于析出；（或，）； （3）属于强碱弱酯盐，水解后其水溶液呈碱性，用离子方程式解释原因：、。故答案为：、； （4）电离呈酸性，水解呈碱性，室温下溶液，则在水溶液中的电离程度<水解程度。故答案为：<； （5）NaCl晶胞结构如图，在NaCl晶胞中，与等距且最近的有6个，与等距且最近的有12个。NaCl晶体硬度较大，熔点较高，是因为微粒间存在较强的离子键。故答案为：6；12；离子键。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$