阶段质量评价(4)专题4 分子空间结构与物质性质(Word练习)-【优化指导】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（苏教版2019）

阶段质量评价(四) (满分：100分) 一、选择题：共15小题， 每小题3分，共45分。 1．下列有关共价键对物质化学性质的影响的说法错误的是 (　　) A．乙酸酸性大于丙酸，是因为乙基的推电子效应大于甲基 B．一元酸的酸性：一氯乙酸>二氯乙酸 C．由酸性：ClCH2COOH>CH3COOH，可知酸性：FCH2COOH>CH3COOH D．氮气稳定性强于白磷(P4)原因是N≡N的键能大于P—P的键能 答案：B 2．下列分子和离子中，中心原子价电子对的几何构型为四面体形且分子或离子的空间结构为V形的是 (　　) A．SO2 B．H3O＋ C．BeCl2 D．OF2 D　解析：二氧化硫分子中价电子对＝＝3，所以中心原子原子轨道为sp2杂化，其价层电子对互斥模型为平面三角形，该分子中含有一对孤电子对，所以其空间结构为V形，A错误； H3O＋中价电子对＝＝4，所以中心原子原子轨道为sp3杂化，其价层电子对互斥模型为正四面体，该离子中含有一对孤电子对，所以其空间结构为三角锥形，B错误；BeCl2分子中价电子对＝＝2，所以中心原子原子轨道为sp杂化，其价层电子对互斥模型为直线形，该分子中不含孤电子对，所以其空间结构为直线形，C错误；OF2分子中价电子对＝＝4，所以其价电子对几何构型为正四面体，该分子中含有2对孤电子对，所以其空间结构为V形，D正确。 3．化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，下列说法正确的是 (　　) A．NH3与BF3都是三角锥形分子 B．NH3与BF3都是极性分子 C．NH3·BF3中各原子最外层都达到8电子稳定结构 D．NH3·BF3中，NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道 D　解析：NH3是三角锥形分子，而BF3是平面三角形分子，B位于平面三角形中心，因此NH3是极性分子，BF3是非极性分子，A、B错误；H最外层达到2电子稳定结构，C错误；NH3分子中有1对孤电子对，BF3中B原子最外层有6个电子，即有1个空轨道，二者通过配位键结合形成稳定结构，D正确。 4．已知[Co(NH3)6]3+呈正八面体结构，若其中有两个NH3分子分别被H2O取代，所形成的[Co(NH3)4(H2O)2]3+的几何异构体(不考虑光学异构)种数有 (　　) A．2种 B．3种 C．4种 D．6种 A　解析：两个H2O可能在同一正方形的相邻顶角或相对顶角，即有两种情况。 5．下列说法正确的是 (　　) A．NO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足8电子稳定结构 B．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′ C．NH的电子式为[H∶NH,H ∶H]＋，离子呈平面正方形结构 D．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强 D　解析：NCl3 分子原子的最外层电子都满足 8 电子稳定结构，A错误； P4的键角是60°，B错误；NH中心原子N采取sp3杂化，呈正四面体形结构，C错误；分子中，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，所以NH3分子中有对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强，D正确。 6．离子液体是在室温或接近室温时呈液态的盐类物质，应用广泛。1­乙基­3­甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体结构如图所示，下列叙述错误的是 (　　) A．该离子液体的熔点、沸点低于氯化钠晶体 B．阴离子呈正四面体形，存在共价键和配位键 C．阳离子中σ键数目是π键数目的10倍 D．离子液体难挥发，可用作溶剂 答案：C 7．[Zn(CN)4]2-在水溶液中可与HCHO发生反应生成[Zn(H2O)4]2+和HOCH2CN，下列说法错误的是 (　　) A．Zn2+基态核外电子排布式为[Ar]3d10 B．1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为3 mol C．HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是sp3 D．[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN－的碳原子形成配位键，结构可表示为 C　解析：Zn原子序数为30，位于ⅡB族，所以，Zn2+基态核外电子排布式为[Ar]3d10，A正确；1分子HCHO含2个C—H键和1个C===O键，共有3个σ键，所以，1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为3 mol，B正确；HOCH2CN分子中与羟基相连的C为sp3杂化，—CN(—C≡N)中的C为sp杂化，C错误；[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN－的碳原子形成配位键，Zn为sp3杂化，配位原子形成正四面体，所以，[Zn(CN)4]2-结构可表示为，D正确。 8．对于共价分子相关性质的叙述，正确的是 (　　) A．CO2、H2O、C2H2都是直线形分子 B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子 C．H2O、H2S、H2Se的熔点、沸点依次升高 D．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强 B　解析：H2O是V形分子，A错误； CH4中含有C—H极性键，CCl4中含有C—Cl极性键，都是含有极性键的非极性分子，B正确； H2O存在分子间氢键，熔点、沸点反常的高，熔点、沸点：H2O>H2Se>H2S，C错误；同一主族元素，从上到下，气态氢化物稳定性减弱， HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，D错误。 9．3­氨基­1­金刚烷醇可用于合成药物维格列汀(治疗2型糖尿病)，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是 (　　) A．分子中氧原子和氮原子均为sp3杂化 B．分子中C—O—H的键角大于C—N—H的键角 C．分子中O—H键的极性大于N—H键的极性 D．分子中含有手性碳原子 B　解析：分子中氧原子和氮原子的价电子对数均为4，故均为sp3杂化，A正确；电负性O＞N＞H，C—O—H中成键电子云比C—N—H中偏离程度大，同时N—C键键长比O—C键键长大、N—H键键长比O—H键键长大，这样导致C—N—H中的成键电子对之间的斥力减小，分子中C—O—H的键角小于C—N—H的键角，B不正确；电负性O＞N＞H，分子中O—H键的极性大于N—H键的极性，C正确；手性碳原子一定是饱和碳原子，手性碳原子所连接的四个基团要不同。则分子中含有手性碳原子，例如，D正确。 10．甲基磺酸是一种强酸，可作聚合反应的催化剂，其分子结构如图所示。下列说法正确的是 (　　) A．该物质的分子中只存在极性共价键 B．该物质的组成元素中，硫元素的电负性最大 C．碳原子采用sp3杂化，硫原子采用sp杂化 D．该物质的所有组成元素均位于p区 A　解析：不同种元素间的共价键为极性键，该物质的分子中只存在极性共价键，A正确；同周期元素从左到右电负性依次增大，同主族元素从上到下电负性依次减小；该物质的组成元素中，氧元素的电负性最大，B错误；该物质中碳原子成4个σ键，采用sp3杂化，硫原子成4个σ键，也采用sp3杂化，C错误；C、O、S位于p区，H位于s区，D错误。 11．肼(H2N—NH2)和偏二甲肼 [ H2N—N(CH3)2 ] 均可用作火箭燃料。查阅资料得知，肼是一种良好的极性溶剂，沿肼分子球棍模型的氮氮键方向观察，看到的平面图如图所示。下列说法不正确的是 (　　) A．肼分子中的氮原子采用sp3杂化 B．肼分子中既有极性键又有非极性键 C．肼分子是非极性分子 D．肼与偏二甲肼互称同系物 C　解析：肼分子中的每个氮原子都有三个σ键，还有一对孤电子对，因此价电子对有四对，因此采用sp3杂化，A正确；肼分子中既有N—H极性键又有N—N非极性键，B正确；肼分子不是中心对称，因此是极性分子，C错误；肼与偏二甲肼结构相似，组成相差两个—CH2—结构，因此互称同系物，D正确。 12．二氯化二硫(S2Cl2)，非平面结构，常温下是一种黄红色液体，有刺激性恶臭，熔点为80 ℃，沸点为135.6 ℃，对于二氯化二硫的叙述正确的是 (　　) A．二氯化二硫的电子式为 B．分子中既有极性键又有非极性键 C．二氯化二硫属于非极性分子 D．分子中S—Cl键的键能小于S—S键的键能 B　解析：S2Cl2分子中硫原子之间形成1对共用电子对，氯原子与硫原子之间形成1对共用电子对，结合分子结构可知S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl，电子式为，A错误；S2Cl2中S—Cl键属于极性键，S—S键属于非极性键，不对称的结构，为极性分子，B正确，C错误；同周期元素从左往右原子半径逐渐减小，所以氯原子半径小于硫原子半径，键长越短键能越大，所以分子中S—Cl键的键能大于S—S键的键能，D错误。 13．学习化学要懂得结构决定性质，性质也可以预测结构；已知稀有气体氟化物XeF2是非极性分子，下列说法正确的是 (　　) A．二氟化氙的各原子最外层均达到8电子的稳定结构 B．XeF2的沸点比KrF2的高 C．二氟化氙的空间结构为V形 D．二氟化氙是由非极性键构成的非极性分子 B　解析：二氟化氙的氙原子有8个电子，故其与氟成键后最外层一定超过8电子，A错误；XeF2、KrF2均为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，XeF2的沸点比KrF2的高，B正确；二氟化氙为非极性分子，则其分子结构一定是对称的，故分子的空间结构为直线形，C错误；二氟化氙为直线形结构，则由极性键构成的非极性分子，D错误。 14．下列叙述正确的是 (　　) A．NH3是极性分子，分子中氮原子处在3个氢原子所组成的三角形的中心 B．CCl4是非极性分子，分子中碳原子处在4个氯原子所组成的正方形的中心 C．H2O是极性分子，分子中氧原子不在2个氢原子所连直线的中点处 D．CO2是非极性分子，分子中碳原子不在2个氧原子所连直线的中点处 C　解析：氨气分子中N与3个H形成σ键，孤电子对数为(5－3)/2＝1，为三角锥形分子，A错误；CCl4中C与4个Cl形成4个σ键，孤电子对数为0，为正四面体结构，为非极性分子，B错误；H2O中O与2个H形成σ键，孤电子对数为(6－2)/2＝2，为V形分子，C正确；CO2是非极性分子，C与2个O形成σ键，孤电子对数为(4－2×2)/2＝0，为直线形分子，D错误。 15．硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm－(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示(图中球的相对大小可代表原子半径的相对大小)。下列叙述正确的是 (　　) A. Xm－可表示为B4O8H B. 硼原子的轨道杂化类型有sp2、sp3 C．配位键存在于4、6原子之间 D．硼砂晶体中有离子键、配位键两种化学键 B　解析：观察模型及原子半径B>O>H可知，模型中1、3、5、6号球代表O，2、4号球代表B，Xm－可表示为H4B4O，H为＋1价，B为＋3价，O为－2价，根据化合价规则可得m＝2，则Xm－可表示为H4B4O，A错误；2号B形成3个化学键，价电子对数＝＝3，则2号B为sp2杂化，4号B形成4个化学键，其中1个键是配位键，价电子对数为4，则4号B为sp3杂化，B正确；硼原子含有空轨道，氧原子含有孤电子对，5号氧原子连接的是氢原子，孤电子对更易提供出来，则4、5号原子之间形成配位键，C错误；硼砂晶体中有离子键、共价键、配位键，D错误。 二、非选择题：本题共7小题，共55分。 16．(6分)(1)配离子[Cu(H2O)4]2+的名称为________。 (2)金属原子与CO形成的配合物称为金属羰基配合物(如羰基铁)。形成配合物时，每个CO提供一对电子与金属原子形成配位键，且金属原子的价电子和CO提供的电子总和等于18。金属羰基配合物中，微粒间作用力有________(填标号)。 A．离子键 B．共价键 C．配位键 羰基铁是一种黄色油状液体，熔点为－21 ℃、沸点为102.8 ℃。由此推测，固体羰基铁更接近于________(填晶体类型)。若用Fe(CO)x表示羰基铁的化学式，则x＝________。 (3)酞菁与酞菁铜染料分子结构如图，酞菁分子中氮原子采用的杂化方式有________。 (4)研究表明，对于中心离子为Hg2+等阳离子的配合物，若配位体给出电子能力越强，则配位体与中心离子形成的配位键就越强，配合物也就越稳定。预测HgCl与HgI的稳定性强弱：HgCl比HgI更________(填“稳定”或“不稳定”)。 答案：(1)四水合铜配离子 (2)BC　分子晶体　5 (3)sp2和sp3 (4)不稳定 解析：(2)CO分子内存在共价键，CO与金属原子形成配位键；由羰基铁的熔点、沸点数值可推测羰基铁更接近分子晶体；铁原子的价电子数为8，所以CO提供的总电子数为18－8＝10，而每个CO提供一对电子，所以需要5个CO，即羰基铁的化学式为Fe(CO)5，即x＝5。 (3)酞菁分子中有两种不同类型的氮原子，一种氮原子与3个原子相连，采取sp3杂化，一种氮原子与2个原子相连，采取sp2杂化。N原子应形成三条键，所以在酞菁铜结构中，左右的N与铜形成共价键，上下的N与铜形成配位键。 (4)由题意可知，I－比Cl－更容易给出电子，所以HgCl不如HgI稳定。 17．(8分)过渡金属元素铬(Cr)是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。回答下列问题： (1)对于基态铬原子，下列叙述正确的是________(填标号)。 A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1 B．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动 C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大 (2)三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子是________，中心原子的配位数为________。 (3)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如图所示。 PH3中P的杂化类型是________。NH3的沸点比PH3的________，原因是 ________________________________________________________________________。 H2O的键角小于NH3的，分析原因___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是________原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl，则金属原子空间占有率为______________%(列出计算表达式即可)。 答案：(1)AC (2)N、O、Cl　6 (3)sp3　高　NH3存在分子间氢键　H2O、NH3均为sp3杂化，其中心原子的孤电子对数分别为2、1，由于孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力，因此孤电子对数越多，键角越小 (4)铝　×100 解析：(1)轨道处于半充满状态时体系总能量低，基态铬原子核外电子排布式为[Ar]3d54s1，A正确；由量子力学的基本理论可知，4s轨道的电子也会出现在离核较近的位置，B错误；铬的电负性比钾的大，对键合电子的吸引力比钾的大，C正确。(2)当共价键中共用的电子对是由其中一个原子(离子)独自提供，另一个原子(离子)提供空轨道时，就形成配位键，观察该物质的化学式可知，该配合物中提供电子对形成配位键的原子为N、O、Cl，中心原子的配位数为6。(3)由题图可知，PH3的中心原子P形成3个σ键电子对和1个孤电子对，则其杂化方式为sp3。NH3、PH3均为分子晶体，但NH3分子间存在氢键，故NH3沸点更高。H2O、NH3均为sp3杂化，其中心原子的孤电子对数分别为2、1，由于孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力，因此孤电子对数越多，键角越小。(4)由题图可知，1个晶胞中所含黑球的个数为8×＋1＝2(个)，白球的个数为8×＋2＝4(个)，已知该物质的化学式为AlCr2，故黑球代表铝原子，位于顶角和体心，白球代表铬原子，位于棱上和晶胞内。由题给晶胞图可知，该晶胞的体积a2c，则金属原子空间占有率＝×100%，即×100%。 18．(8分)部分等电子体类型、代表物质及对应的空间结构如表所示： 等电子体类型 代表物质 空间结构 四原子24电子 等电子体 SO3 平面三角形 四原子26电子 等电子体 SO 三角锥形 五原子32电子 等电子体 CCl4 四面体形 六原子40电子 等电子体 PCl5 三角双锥形 七原子48电子 等电子体 SF6 八面体形 回答下列问题。 (1)写出下列离子的空间结构： BrO________________， CO________________， ClO________________。 (2)由第2周期元素原子构成，与F2互为等电子体的离子是________。 (3)SF6的空间结构如图1所示，请再按照图1的表示方法在图2中表示出OSF4分子中O、S、F原子的空间位置。已知OSF4分子中O、S间为共价双键，S、F间为共价单键。 图1　　　　　　　图2 答案：(1)三角锥形　平面三角形　四面体形 (2)O　(3) 解析：(1)判断离子的空间结构时，需寻找等电子体：BrO价电子数为26，与SO互为等电子体，所以空间结构为三角锥形；CO的价电子数为24，与SO3互为等电子体，所以空间结构为平面三角形；ClO的价电子数为32，与CCl4互为等电子体，所以空间结构为四面体形。 (2)由第2周期元素原子构成，与F2互为等电子体的离子，可从C、N、O进行分析，如O元素，构成O。 (3)已知OSF4分子中O、S间为共价双键，S、F间为共价单键。OSF4含有6个原子，价电子数为40，与PCl5互为等电子体，则结构为三角双锥形，4个S—F键的键长相同，另含1个S===O键，则应为PCl5分子中位于同一平面内的2个S—F键被S===O键所替代，从而得出OSF4的空间结构为。 19．(8分)目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨大潜力。 Ⅰ.(1)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。 ①基态Ni2+的核外电子排布式为___________________________________________。 ②在[Ni(NH3)6]2+中存在的化学键有________。 A．离子键 B．共价键 C．配位键 D．氢键 E．σ键 F．π键 Ⅱ.丁二酮肟是检验Ni2+的灵敏试剂。 (2)丁二酮肟分子中碳原子轨道杂化类型为________________________________________________________________________， 1 mol丁二酮肟分子所含σ键的数目为________。 (3)配合物[Ni(CO)4]常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。 ①[Ni(CO)4]固态时属于________晶体(填晶体类型)。 ②[Ni(CO)4]中Ni与CO的碳原子形成配位键。不考虑空间结构，[Ni(CO)4]的结构可用示意图表示为____________。 答案：(1)①1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8　②BCE　(2)sp3和sp2　15NA　(3)①分子　② 解析：Ⅰ.(1)①Ni是28号元素，根据原子核外电子排布规律可知，Ni2+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8； ②[Ni(NH3)6] 2+中Ni2+与NH3之间形成配位键、NH3中N、H之间N—H单键，属于共价键，也是σ键 。 Ⅱ.(2)丁二酮肟分子中甲基上碳原子价电子对数是4，且不含孤电子对，为sp3杂化，连接甲基的碳原子含有3个价电子对，且不含孤电子对，为sp2杂化；已知丁二酮肟的结构简式为，分子中含有13个单键，和2个双键，则共含有15个σ键，所以1 mol丁二酮肟含有σ键数目为15NA。 (3)①因为Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，根据“相似相溶规则”知，固态Ni(CO)4属于分子晶体； ②Ni(CO)4中Ni与CO的碳原子形成配位键，形成四面体结构，其结构图为。 20．(8分)峨眉金顶摄身崖又称舍身崖，因常现佛光而得名。“佛光”因摄人身之影像于其中，遂称“摄身光”，为峨眉胜景之一。摄身崖下土壤中富含磷矿，所以在无月的黑夜可见到崖下荧光无数。 (1)“荧光”主要成分是PH3(膦)，其结构式为________，下列有关 PH3 的说法错误的是________。 a．PH3 分子是极性分子 b．PH3 分子稳定性低于 NH3 分子，因为N—H键键能高 c．一个 PH3 分子中，P 原子核外无孤电子对 d．PH3 沸点低于 NH3 沸点，因为P—H键键能低 (2)NH3 的水溶液碱性________(填“大于”或“小于”)PH3的水溶液碱性；氯化鏻(PH4Cl)与碱反应生成膦的离子方程式为_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)PH3是一种还原剂，其还原能力比 NH3 强，通常情况下能从Cu2+、Ag＋、Hg2+等盐溶液中还原出金属， 而本身被氧化为最高氧化态。PH3 与 CuSO4 溶液反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)“荧光”产生的原理是Ca3P2 在潮湿的空气中剧烈反应，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)PH3 有毒，白磷工厂常用Cu2+、Pd2+液相脱除 PH3：PH3＋2O2H3PO4，其他条件相同时， 溶解在溶液中O2 的体积分数与 PH3 的净化效率与时间的关系如图所示，回答下列问题： ①由图可知，富氧有利于________(填“延长”或“缩短”)催化作用的持续时间。 ②随着反应进行，PH3 的净化效率急剧降低的原因可能为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1) 　cd　(2)大于　PH＋OH－===PH3↑＋H2O　(3)4CuSO4＋PH3＋4H2O===4Cu↓＋H3PO4＋4H2SO4　(4)Ca3P2＋6H2O===3Ca(OH)2＋2PH3↑　(5)①延长　 ②生成的磷酸能和金属阳离子Cu2+、Pd2+反应，使催化效率降低 解析：(1)PH3分子中磷原子通过3个共价键与3个氢原子相结合，其结构式为；PH3分子是三角锥形分子，正、负电荷重心不重合的分子为极性分子，a正确；P原子的原子半径大于N，形成磷氢键键能小于氮氢键键能，所以PH3分子稳定性低于 NH3分子，b正确；一个 PH3分子中，磷原子核外最外层有一对孤电子对，c错误；因为NH3存在分子间氢键，所以PH3 沸点低于NH3沸点，与键能无关，d错误。 (2)因为氮的非金属性比磷的非金属性强，氮的电负性比磷的电负性强，在溶于水形成溶液时，一水合氨中的氮原子更容易吸引水中的氢离子而电离产生氢氧根离子使溶液碱性更强，所以NH3 的水溶液碱性大于PH3的水溶液碱性；氯化鏻(PH4Cl)与碱反应生成膦的反应原理类似氯化铵与碱的反应，其离子方程式为PH＋OH－===PH3↑＋H2O。 (3)根据题意提示，PH3是一种还原剂， 可将含Cu2+盐溶液还原生成金属铜， 而本身被氧化为最高氧化态H3PO4，所以PH3与 CuSO4 溶液反应的化学方程式为4CuSO4＋PH3＋4H2O===4Cu↓＋H3PO4＋4H2SO4。 (4)Ca3P2类似于电石(CaC2)，电石与水能发生类似水解的反应生成氢氧化钙和乙炔，所以在潮湿的空气中Ca3P2与水反应的化学方程式为Ca3P2＋6H2O===3Ca(OH)2＋2PH3↑。 (5)①由图可知，氧气的体积分数越大，PH3高净化率持续时间长，所以富氧有利于延长催化作用的持续时间； ②由于随着反应的进行，反应生成H3PO4与催化剂Cu2+、Pd2+反应，使催化效率降低，所以PH3的净化效率急剧降低。 21．(8分) 倍半硅氧烷在液晶显示、塑料阻燃、生物医用等领域具有重要应用价值，氢基倍半硅氧烷的分子结构如图A所示，其加热分解产物中SiO2的晶胞结构如图B所示。回答下列问题： (1)基态Si原子的电子排布式为________________，其中每对成对电子之间的区别是________________________。 (2)图A分子结构中，一个硅原子被3个________元环共用，该分子的分子式为________。 (3)图A分子结构中H元素的化合价为________，O原子采用________杂化，形成的极性共价键类型为(电子云重叠方式)________；键的极性：Si—O键______Si—H键(填“>”“＜”或“＝”)。 (4)氢基倍半硅氧烷为________晶体，SiO2为______晶体。 (5)每个SiO2晶胞中含有Si原子的个数为________；已知SiO2晶体为面心立方结构，晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则SiO2晶体的密度为________g·cm-3。 答案：(1)1s22s22p63s23p2或([Ne] 3s23p2)　自旋方向相反 (2)八　Si8H8O12 (3)－1　sp3　σ键　> (4)分子　共价 (5)8　 解析：(1)硅原子核外有14个电子，根据核外电子排布规律知，硅原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2或者[Ne] 3s23p2；根据泡利不相容原理，每个原子轨道最多容纳两个自旋方向状态不同的电子。 (2)A分子结构中Si原子位于顶点，被3个面所共有，每个面含有4个O原子和4个Si原子，共8个原子，A为分子结构图，所有原子均为一个分子共有，分子中含有8个Si原子，8个H原子和12个O原子，故分子式为Si8H8O12。 (3)A分子中O原子显－2价，则Si显＋4价，H显－1价；O原子与Si原子形成2个σ共价键，且O原子还有2个孤电子对，O原子即含有4个价电子对，所以O原子采取的杂化类型为sp3杂化；两种元素非金属性差距越大，极性越大，Si—O之间的非金属性之差大于Si—H之间的非金属性之差，所以Si—O键的极性强于Si—H键的极性。 (4)图A所示为氢基倍半硅氧烷的分子结构，所以则氢基倍半硅氧烷形成的晶体类型为分子晶体，而SiO2为共价晶体； (5)SiO2晶体为面心立方结构，每个SiO2晶胞含有Si原子的个数为8×＋6×＋4＝8，一个晶胞含有8个“SiO2”结构，所以一个晶胞的质量为＝，晶胞边长为a nm，故SiO2晶体的密度ρ＝＝＝。 22．(9分)氮及其化合物在生产生活中有广泛的应用。回答下列问题： (1)基态N原子的核外电子共有________种空间运动状态；N、O、H第一电离能从大到小的顺序为____________。 (2)标准状况下，1体积水最多能溶解0.024体积N2，1体积水最多能溶解0.485体积NO，NO在水中溶解度大于N2的原因____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)NO的VSEPR模型为__________，与NO互为等电子体的粒子有____________(任意写出两种)。 (4)联氨(N2H4)可用于处理水中的溶解氧，其反应机理如下图所示： ①N2H4的沸点高于NH3的原因为_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②等物质的量的[Cu(NH3)2]＋与[Cu(NH3)4]2+中所含σ键数目之比为________。 (5)氮化钼晶胞如图所示，氮化钼的化学式为______；若晶胞边长为a pm，则晶体的密度为____________g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值)。 答案：(1)5　N＞O＞H (2)NO为极性分子，氮气为非极性分子 (3)平面三角形　O3、SO2等 (4)①N2H4分子间氢键数目多于NH3分子间氢键数目　 ②1∶2 (5)Mo2N　×1030 解析：(1)基态N的电子排布式为1s22s22p3，共占据5个轨道，因此核外电子共有5种空间运动状态；同周期元素，第一电离能随着原子序数递增而呈增大趋势，但第ⅤA族元素最高能级轨道为半充满，比较稳定，第一电离能大于相邻元素，因此N的第一电离能大于O，所以三种元素的第一电离能：N＞O＞H；(2)NO为极性分子，氮气为非极性分子，水分子为极性分子，根据“相似相溶”原理，NO在水中溶解度大于N2；(3)NO中心N原子的价层电子对数为3＋＝3，VSEPR模型为平面三角形；价电子总数和原子总数相同的分子、离子或基团互称为等电子体，则与NO互为等电子体的微粒是O3、SO2等； (4)①N2H4、NH3都是分子晶体，由于都含有N—H键，N元素的非金属性强、原子半径小，所以二者的分子之间还都存在氢键，由于N2H4分子间氢键数目多于NH3分子间氢键数目，因此克服氢键肼需要较高能量，因此肼的沸点高于氨气； ②1 mol [Cu(NH3)2]＋所含σ键数目为(2＋2×3)NA＝8NA，1 mol [Cu(NH3)4]＋所含σ键数目为(4＋4×3)NA＝16NA，因此两者所含σ键数目之比为8NA∶16NA＝1∶2； (5)晶胞中，Mo原子位于顶点和面心，个数为8×＋6×＝4，N原子位于棱上和体心，个数为4×＋1＝2，因此化学式为Mo2N；晶胞的质量为×206 g，晶胞的体积为(a×10-10)3 cm3，根据密度定义，该晶体的密度为 g·cm-3＝×1030 g·cm-3。 学科网（北京）股份有限公司 $$