题型05 物质结构与性质综合应用（期末真题汇编，河南专用）高二化学上学期

题型05 物质结构与性质的综合应用 1．（22-23高二上·河南周口·期末）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就。目前合成氨工业中使用的催化剂铁触媒中主要成分为Fe3O4(Fe2O3和FeO)，还含有少量的K2O、Al2O3、MgO、CaO、Cr2O3等。回答问题： (1)基态N原子中，电子占据最高能级的符号是 ，占据该能级电子的电子云轮廓图为 形，核外存在 对自旋相反的电子。 (2)26号元素Fe基态原子的价层电子轨道表示式是 。 (3)24Cr的价层电子排布式为 ，在元素周期表中位于 区(填“s”“p”“d”或“ds”)。 (4)Mg的第一电离能I1(Mg)=738kJ·mol-1，Al的第一电离能I1(Al)=578kJ·mol-1，结合基态原子价层电子排布式解释第一电离能镁元素高于铝元素的原因： 。 (5)橙红色晶体羰基钴[Co(NO)2(CO)6]的熔点为52℃，可溶于多数有机溶剂。该晶体中4种元素第一电离能由大到小的顺序是 (填元素符号)。 (6)(SCN)2分子中两个硫原子之间以共价单键的形式相连，且分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为 ，该分子中σ键和π键之比为 。 2．（24-25高二上·河南安阳·期末）填空 (1)短周期元素、、、、原子序数依次增大。基态、、原子均有两个单电子，简单离子在同周期离子中半径最小，与同主族。 (ⅰ)基态原子核外有 种不同空间运动状态的电子。 (ⅱ)、、三种元素中，电负性由大到小的顺序为 (填元素符号)。 (ⅲ)关于元素、、、、及其化合物，下列说法正确的是 。 a．第一电离能的大小可以作为判断以上元素金属性强弱的依据 b．电负性的大小可以作为判断以上元素非金属性强弱的依据 c．最高价氧化物的水化物分子中，原子采取杂化 d．原子为中心原子且杂化的，其分子的空间结构一定为直线形 (2)杂环化合物构成环的原子除碳原子外，还至少含有一个杂原子。最常见的杂原子是氮原子、氧原子、硫原子。杂环化合物普遍存在于药物分子的结构之中。 (ⅰ)1个吡咯分子中含有键数目是 个。 (ⅱ)噻吩沸点低于吡咯的原因是 。 (ⅲ)图、、分别表示、、和的逐级电离能变化趋势(纵坐标的标度不同)。表示第一电离能的变化的是图 (填、或)。 (ⅳ)的键角 的键角(填“大于”或“小于”)。 3．（23-24高二上·河南·期末）SOCl2(氯化亚砜)是一种重要的化工原料，是常用的氯化剂，也是制造电池的重要原料。 (1)SOCl2是一种液态化合物，沸点为78.4℃，在水中会剧烈水解。在水解得到的溶液中加入AgNO3溶液可得到白色沉淀，水解产生的气体能使品红溶液褪色。 ①SOCl2分子的中心原子杂化方式为 。不能表示基态硫原子的价电子轨道表示式，因为违背了 。 ②SOCl2的水解方程式为 。 ③AlCl3·6H2O加热时得不到AlCl3，但在加入：SOCl2并加热时可得到无水AlCl3，其原因是 。 (2)SOCl2可用于制造心脏起搏器的微型电池。将等物质的量的LiCl、AlCl3溶解在SOCl2溶液中形成电解质溶液，以石墨和锂为电极材料，电池总反应为4Li+2SOCl2=4LiCl+SO2+S，硫和二氧化硫溶解在过量的氯化亚砜电解液中。该电池放电时，Li+移向 极(填“正”或“负”)，正极反应式为 。该电池为可充电电池，充电时阴极反应式为 。 4．（23-24高二上·河南·期末）如图为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑧在元素周期表中的位置，回答下列问题： (1)元素⑧在周期表中的位置是 ，其基态原子价层电子轨道表示式为 ，该元素对应基态原子具有 种能量不同的电子，具有 种运动状态不同的电子。 (2)在空气中⑤和④组成的原子比为的化合物热稳定性小于的化合物，从电子排布的角度分析，其主要原因是 。 (3)⑥元素位于元素周期表 区，其基态正二价离子的电子排布式为 。 (4)第四周期主族元素中，第一电离能介于⑦、⑧之间的元素有、 (填元素符号)。 5．（23-24高二上·河南·期末）(氯化亚砜)是一种重要的化工原料，是常用的氯化剂，也是制造电池的重要原料。 (1)是一种液态化合物，沸点为，在水中会剧烈水解。在水解得到的溶液中加入溶液可得到白色沉淀，水解产生的气体能使品红溶液褪色。 ①分子中三种元素的简单阴离子还原性从大到小的顺序为 (用离子符号表示)。不能表示S的基态原子的价电子轨道表示式，因为违背了 。 ②的水解方程式为 。 ③加热时得不到，但在加入并加热时可得到无水，其原因是 。 (2)可用于制造心脏起搏器的微型电池。将等物质的量的溶解在中形成电解质溶液，以石墨和锂为电极材料，电池总反应为，硫和二氧化硫溶解在过量的氯化亚砜电解液中。该电池放电时，移向 极(填“正”或“负”)，正极反应式为 。该电池为可充电电池，充电时阴极反应式为 。 6．（23-24高二上·河南开封·期末）下表是元素周期表的一部分，表中所列字母分别代表一种元素。 回答下列问题： (1)a、b、c、d四种元素的电负性从大到小的顺序是 (填元素符号)。 (2)g元素基态原子的核外电子排布式为 。 (3)e的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，用原子结构的知识解释发光的原因是 。 (4)上表所列某主族元素的各级电离能数据如下图所示，则该元素是 (填元素符号)，它位于周期表的 区。 (5)m、n两元素的部分电离能数据如下表所示： 元素 m n 717 759 1509 1561 3248 2957 比较两元素的、可知，气态再失去一个电子比气态再失去一个电子难，从核外电子排布角度解释其原因为 。 7．（23-24高二上·河南开封·期末）过渡金属铬、铅、镍、铁及其化合物在工业上有重要用途，回答下列问题： (1)基态Cr原子的价层电子的轨道表示式为 。 (2)氮化铬在超级电容器领域具有良好的应用前景，可由与尿素反应先得到配合物，然后在通有和混合气体的反应炉内热分解制得。 ①尿素中C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 ②中存在的化学键有 (填字母)。 A．极性共价键  B．非极性共价键 C．氢键 D．配位键 (3)四卤化硅的沸点和二卤化铅的熔点如图所示。 ①的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是 。 ②结合的沸点和的熔点的变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I次序，中的化学键中离子键成分的百分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)丁二酮肟常与形成图A所示的配合物，图B是图A中硫代氧后的结构简式： A的熔、沸点高于B的原因是 。 (5)某的晶胞如图1所示。Cu可以完全替代该晶胞中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物。转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为 。 8．（23-24高二上·河南洛阳·期末）铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属，、和等铜盐在生产、生活和科研中应用广泛，回答下列问题： (1)Cu原子位于元素周期表的 区，此区元素的价电子层结构特点是 。 (2)S、O、N三种元素的第一电离能由大到小为 。 (3)的中心原子杂化类型是 ，的空间结构为 。 (4)已知在的催化下，可与反应得到。酸性： (填“>”或“<”)，原因为 。 (5)同学们对的性质进行了探究，已知：。 现取20.00mL一定浓度的溶液，向其中加入足量的KI溶液，得到含有碘元素的沉淀，且反应后所得溶液加入淀粉呈蓝色，则发生反应的离子方程式为 ，再用标准溶液滴定至溶液蓝色褪去，消耗溶液25.00mL，则该溶液的浓度为 mol/L。 9．（23-24高二上·河南南阳·期末）钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，金属钛素有“太空金属”、“海洋金属”、“未来金属”等美誉，钛合金与骨骼具有很好的兼容性，因此钛是最好的人造骨材料。我国某高校科研团队设计在1150℃时电解制备金属钛的装置如图所示，回答以下问题： (1)钛在元素周期表中的位置 ，基态钛原子的价层电子轨道表示式为 ，与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钛不同的元素有 种。 (2)下列状态的钛元素形成的微粒中，电离其最外层的一个电子所需能量最小的是_______(填序号) A． B． C． D． (3)直接电解法生产钛是一种较先进的方法。X接电源 极，Y极主要产生一氧化碳气体，写出生成一氧化碳的电极反应式 。 (4)当由制得4.8g金属Ti时，理论上外电路转移 mol电子。 (5)若以二甲醚()、空气、氢氧化钾溶液为原料，多孔石墨为电极构成的燃料电池提供上述电解的电源，则该电池工作时负极的电极反应式为 。 10．（23-24高二上·河南三门峡·期末）以CO2为原料催化加氢可以制备CH4、CH3OH、C2H4，为我国科学家发明的二氧化碳加氢的一种催化剂。回答下列问题： (1)基态原子电子排布式为 ，其核外电子空间运动状态有 种。 (2)每个基态氧原子含有未成对电子的数目为 ，同一周期第一电离能大趋势在逐渐增大，但是存在反常，比如，请解释原因： 。 (3)催化加氢制备的化学方程式为。 ①等物质的量的CH3OH和CO2分子中键数目之比为 。 ②沸点：CH3OH （填“>”或“<”）CH4，其原因为 。 (4)四方体晶胞结构如图所示，原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，、、原子的坐标参数分别为、，。 ①R原子的坐标参数为 。 ②假设ZrO2的密度为，摩尔质量为，表示阿伏加德罗常数的值，则晶胞中Zr原子和O原子的最短距离为 （列出算式即可）。 11．（23-24高二上·河南周口·期末）SO2、Na2S2O3、Na2S、Na2SO3等含化合物在工业上有广泛的用途。 (1)硫原子核外电子排布式 ，钠离子的核外有 种不同能级的电子。 (2)SO2分子构型为“折线型”，则SO2是 (选填“极性”、“非极性”)分子，从结构的角度解释原因： ；其在水中的溶解度比氯气 (选填“大”、“小”、“一样”)。 (3)棉织物用氯气漂白后，加入Na2S2O3除去余氯时，发生如下反应： ____S2O+ ____ Cl2 +____H2O → _______SO + _____Cl- + _____H+;配平该反应方程式 。 (4)Na2S 又称臭碱、硫化碱，用离子方程式说明 Na2S 溶液呈碱性的原因： 。 (5)如图是Na2SO3溶液中各离子浓度的相对大小关系示意图。其中，②是 (填微粒符号)。在Na2SO3溶液中各微粒浓度等式关系正确的是 。 a． [Na+] = [SO]+ 2[HSO] + 2[H2SO3] b． [Na+] + [H+] = 2[SO] + [HSO] +[OH-] c． [OH-] = [HSO] + [H+] + [H2SO3] 12．（22-23高二上·河南周口·期末）用煤炭制得的焦炭在工业上是重要的还原剂和燃料，用于许多物质的制备，如工业上用焦炭与硫酸钠反应制备硫化钠。反应方程式如下：；完成下列填空： (1)上述反应的元素中，原子半径最小的元素的原子的核外电子排布式为 ，其最外层电子有 种不同的能量，有 种不同的运动状态。 (2)下列可以证明二氧化碳是非极性分子的事实是_______(填编号) A．二氧化碳密度比空气大 B．二氧化碳能溶于水 C．液态二氧化碳在电场中通过不偏向 D．二氧化碳常温常压下为气态 (3)判断C、S两种元素非金属性的强弱，并写出一个能支持你的结论的实验事实 (4) 工业上利用焦炭与高温水蒸气反应制备水煤气，下面是水煤气反应的方程式，水煤气不仅可以做燃料，还是重要的化工原料。；写出上述反应的平衡常数表达式 ，增大该反应平衡常数的措施有 (填编号) A．升温    B．增加水蒸气的浓度    C．减压 D．增加焦炭的量 (5)在一个2L的容器中进行该反应的实验，若混合气体的密度不变，(填“能”或“不能”) 判断该反应已经达到平衡状态。若初始加入的C为16.8g，10min后为7.2g，则v(H2)= 13．（23-24高二上·河南开封·期末）A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素。已知A元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道；B元素与C元素同周期，B元素基态原子的成对电子数是未成对电子数的6倍；C元素基态原子只有一个未成对电子；D元素基态原子的L层与M层的电子数相等，且与s能级的电子总数相同；基态的3d轨道中有5个电子。 回答下列问题： (1)基态C原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形；基态E原子核外未成对电子数为 。 (2)一般情况下，B元素的最高价氧化物的晶体类型为 ；A、B元素最高价氧化物以及C元素与氧形成的化合物，三种物质中心原子杂化类型相同的是 (用化学式填空)。 (3)A、B、C、D四种元素的电负性按由大到小排序为 (用元素符号填空)。 (4)配离子中，中心原子或离子的配位数为 ；在结构示意图的相应位置补填缺少的配体 。      14．（24-25高二上·河南洛阳·期末）芦笋中的天冬酰胺(结构如图)和微量元素硒、铬、锰等，具有提高身体免疫力的功效。 (1)天冬酰胺所含元素中，基态原子核外未成对电子数最多的元素的价层电子排布图为 。 (2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型分别为 和 。 (3)H2S和H2Se的参数对比见下表。 化学式 键长/nm 键角 沸点/℃ H2S 1.34 92.3° -60.75 H2Se 1.47 91.0° -41.50 ①H2Se含有的共价键类型为 。 ②H2S的键角大于H2Se的原因可能为 。 (4)已知钼(Mo)位于第五周期ⅥB族，钼、铬、锰的部分电离能如下表所示； 编号 A 6990 9220 11500 18770 B 6702 8745 15455 17820 C 5257 6641 12125 13860 B是 (填元素符号)，A的价层电子排布式为 。 15．（23-24高二上·河南郑州·期末）晶体世界丰富多彩，复杂多样，各类晶体具有不同的结构特点，决定着它们具有不同的性质和用途。几种晶胞的结构示意图如下： 回答下列问题： (1)这些晶体中粒子之间以共价键结合形成的是 。 (2)每个Cu晶胞中包含的铜原子个数是 ，铜原子在晶胞中的空间占有率为 。 (3)NaCl晶胞与MgO晶胞结构相同，NaCl晶体的熔点 (填“大于”或“小于”)MgO晶体的熔点，原因是 。 (4)2017年，中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体：T－碳。T－碳的结构是将金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元(如图)取代形成的一种新型三维立方晶体结构。已知T－碳晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数为NA，则T－碳的密度为 g/cm3(列出计算式)。 16．（23-24高二上·河南开封·期末）磷和砷的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题： (1)已知与足量的NaOH溶液反应得到，试推测的结构式为 ，和属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示。这类磷酸根离子的化学式可用通式表示 (用n代表P原子数)。 (2)中存在离子，离子的空间结构为 ，中心原子的杂化类型为 。 (3)我国的“天宫”空间站的核心舱“天和”选择了高效柔性砷化镓(GaAs)薄膜太阳能电池来供电。已知砷化镓的熔点为1238℃，GaAs的晶胞结构如图所示。该晶体的类型为 ，则1号镓原子的坐标为 。晶胞密度为，摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值用表示，则晶胞中最近的As和Ga原子核间距为 nm(列式表示)。 16 / 18 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型05 物质结构与性质的综合应用 1．（22-23高二上·河南周口·期末）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就。目前合成氨工业中使用的催化剂铁触媒中主要成分为Fe3O4(Fe2O3和FeO)，还含有少量的K2O、Al2O3、MgO、CaO、Cr2O3等。回答问题： (1)基态N原子中，电子占据最高能级的符号是 ，占据该能级电子的电子云轮廓图为 形，核外存在 对自旋相反的电子。 (2)26号元素Fe基态原子的价层电子轨道表示式是 。 (3)24Cr的价层电子排布式为 ，在元素周期表中位于 区(填“s”“p”“d”或“ds”)。 (4)Mg的第一电离能I1(Mg)=738kJ·mol-1，Al的第一电离能I1(Al)=578kJ·mol-1，结合基态原子价层电子排布式解释第一电离能镁元素高于铝元素的原因： 。 (5)橙红色晶体羰基钴[Co(NO)2(CO)6]的熔点为52℃，可溶于多数有机溶剂。该晶体中4种元素第一电离能由大到小的顺序是 (填元素符号)。 (6)(SCN)2分子中两个硫原子之间以共价单键的形式相连，且分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为 ，该分子中σ键和π键之比为 。 【答案】(1)2p 哑铃 2 (2) (3)3d54s1 d (4)镁原子的价电子排布式为3s2，铝原子的价电子排布式为3s23p1，镁原子的3s轨道为全满状态，较稳定，第一电离能较大 (5)N>O>C>Co (6) 5：4 【解析】（1）氮为7号元素，基态N原子中核外电子排布为1s22s22p3，电子占据最高能级的符号是2p，占据该能级电子的电子云轮廓图为哑铃形，核外存在2对自旋相反的电子； （2）26号元素Fe基态原子的价电子排布式为：3d64s2，轨道表示式； （3）Cr的价层电子排布式为3d54s1，在元素周期表中位于d区； （4）镁原子的价电子排布式为3s2，铝原子的价电子排布式为3s23p1，镁原子的3s轨道为全满状态，较稳定，电离能较大； （5）C、N、O是同周期元素，从左到右元素第一电离能呈增大趋势，N的价电子为半满结构，故第一电离能N>O>C，而Co是金属元素，第一电离能小于非金属元素，故该4种元素的第一电离能N>O>C>Co； （6）(SCN)2分子中两个硫原子之间以共价单键的形式相连，且分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为，该分子中含有5个σ键和4个π键，分子中σ键和π键之比为5：4。 2．（24-25高二上·河南安阳·期末）填空 (1)短周期元素、、、、原子序数依次增大。基态、、原子均有两个单电子，简单离子在同周期离子中半径最小，与同主族。 (ⅰ)基态原子核外有 种不同空间运动状态的电子。 (ⅱ)、、三种元素中，电负性由大到小的顺序为 (填元素符号)。 (ⅲ)关于元素、、、、及其化合物，下列说法正确的是 。 a．第一电离能的大小可以作为判断以上元素金属性强弱的依据 b．电负性的大小可以作为判断以上元素非金属性强弱的依据 c．最高价氧化物的水化物分子中，原子采取杂化 d．原子为中心原子且杂化的，其分子的空间结构一定为直线形 (2)杂环化合物构成环的原子除碳原子外，还至少含有一个杂原子。最常见的杂原子是氮原子、氧原子、硫原子。杂环化合物普遍存在于药物分子的结构之中。 (ⅰ)1个吡咯分子中含有键数目是 个。 (ⅱ)噻吩沸点低于吡咯的原因是 。 (ⅲ)图、、分别表示、、和的逐级电离能变化趋势(纵坐标的标度不同)。表示第一电离能的变化的是图 (填、或)。 (ⅳ)的键角 的键角(填“大于”或“小于”)。 【答案】(1)5 (2)10 吡咯会形成分子间氢键 大于 【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。W简单离子在同周期离子中半径最小，W为Al，基态X、Z、Q原子均有两个单电子，Q与Z同主族，X、Z、Q电子排布式分别为1s22s22p2、1s22s22p4、1s22s22p63s23p4，则X为C、Z为O，Q为S，X、Y、Z、W、Q分别为C、N、O、Al、S，以此解答。 【解析】（1）(ⅰ)Y为N，其基态核外电子排布式为1s22s22p3，则基态X原子核外电子的空间运动状态有1+1+3=5种； (ⅱ)同周期从左到右电负性依次增大，有； (ⅲ)a．同周期从左到有第一电离能与元素金属性强弱并不完全一致，错误； b．同周期从左到右非金属依次增强，电负性依次增大；故电负性大小可以作为判断以上元素非金属性强弱的依据，正确； c．Q最高价氧化物的水化物是H2SO4，S原子采取杂化，为正四面体型，正确； d．C原子为中心原子且杂化的分子中，以C连接的原子在一条直线上，更远的原子不一定在直线上，错误；答案选bc； （2）(ⅰ)1个吡咯分子中每个原子有一个H，形成5个键，环上有5个键，总数是10个； (ⅱ)噻吩沸点低于吡咯( )的原因是：中含有N原子，可以形成分子间氢键，分子间氢键可以使熔沸点升高； (ⅲ)一般情况下，同一周期的元素,原子序数越大元素的第一电离能越大，但N是第VA 元素，原子核外电子排布处于原子轨道的半满状态，第一电离能大于同一周期相邻的O元素，则C、N、O、F第一电离由大到小的顺序为，答案选a； (ⅳ)和的中心原子都采用sp3杂化，价电子对互斥模型都为四面体型，孤对电子越多，排斥力越大，键角越小，故的键角大于的键角。 3．（23-24高二上·河南·期末）SOCl2(氯化亚砜)是一种重要的化工原料，是常用的氯化剂，也是制造电池的重要原料。 (1)SOCl2是一种液态化合物，沸点为78.4℃，在水中会剧烈水解。在水解得到的溶液中加入AgNO3溶液可得到白色沉淀，水解产生的气体能使品红溶液褪色。 ①SOCl2分子的中心原子杂化方式为 。不能表示基态硫原子的价电子轨道表示式，因为违背了 。 ②SOCl2的水解方程式为 。 ③AlCl3·6H2O加热时得不到AlCl3，但在加入：SOCl2并加热时可得到无水AlCl3，其原因是 。 (2)SOCl2可用于制造心脏起搏器的微型电池。将等物质的量的LiCl、AlCl3溶解在SOCl2溶液中形成电解质溶液，以石墨和锂为电极材料，电池总反应为4Li+2SOCl2=4LiCl+SO2+S，硫和二氧化硫溶解在过量的氯化亚砜电解液中。该电池放电时，Li+移向 极(填“正”或“负”)，正极反应式为 。该电池为可充电电池，充电时阴极反应式为 。 【答案】(1) 泡利不相容原理和洪特规则 SOCl2遇水既产生HCl气体抑制铝离子的水解，又能除去水，使氯化铝在缺水环境下无法水解； (2)正 Li++e-= Li 【解析】（1）①SOCl2分子的中心S原子的价层电子对数为，采用杂化；由轨道表示式可知违背了泡利不相容原理和洪特规则； ②SOCl2的水解得到的溶液中加入AgNO3溶液可得到白色沉淀，可知生成HCl，水解产生的气体能使品红溶液褪色，可知生成二氧化硫气体，则水解方程式为：； ③SOCl2遇水既产生HCl气体抑制铝离子的水解，又能除去水，使氯化铝在缺水环境下无法水解； （2）原电池中阳离子向正极移动，则Li+移向正极；由总反应可得正极反应式：；充电时阴极反应为负极反应的逆反应，则该电池充电时阴极锂离子得电子生成Li，电极方程式：Li++e-= Li 。 4．（23-24高二上·河南·期末）如图为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑧在元素周期表中的位置，回答下列问题： (1)元素⑧在周期表中的位置是 ，其基态原子价层电子轨道表示式为 ，该元素对应基态原子具有 种能量不同的电子，具有 种运动状态不同的电子。 (2)在空气中⑤和④组成的原子比为的化合物热稳定性小于的化合物，从电子排布的角度分析，其主要原因是 。 (3)⑥元素位于元素周期表 区，其基态正二价离子的电子排布式为 。 (4)第四周期主族元素中，第一电离能介于⑦、⑧之间的元素有、 (填元素符号)。 【答案】(1)第四周期第ⅤA族 8 33 (2)基态价层电子排布式为，而基态的价层电子排布式为，为半充满稳定结构，故的热稳定性小于。 (3)ds 或 (4)、 【分析】根据题目周期表的结构，元素①~⑧分别为①：H、②：C、③：N、④：O、⑤：Fe、⑥：Cu、⑦：Ga、⑧：As，根据分析的元素解答。 【解析】（1）⑧为As元素，原子序数为33，在周期表中的位置为：第四周期第V主族；其基态原子价层电子轨道表示式为：，基态电子排布式为：，所以As元素有8种能量不同的电子，具有33种运动状态不同的电子。 故答案为：第四周期第V主族；；8；33。 （2）⑤为Fe，④为O，原子比为的化合物为，的化合物为，的热稳定性小于为的原因为基态价层电子排布式为，而基态的价层电子排布式为，为半充满稳定结构，故的热稳定性小于。 故答案为：基态价层电子排布式为，而基态的价层电子排布式为，为半充满稳定结构，故的热稳定性小于。 （3）⑥为Cu元素，在元素周期表中位于第四周期IB族，属于ds区，其基态正二价离子的电子排布式为：或。 故答案为：ds；或。 （4）第四周期主族元素中，从左至右第一电离能有逐渐增大的趋势，由于p能级半充满会使得第一电离能反常，因此第一电离能介于⑦Ga、⑧As之间的元素有、。 故答案为：、。 5．（23-24高二上·河南·期末）(氯化亚砜)是一种重要的化工原料，是常用的氯化剂，也是制造电池的重要原料。 (1)是一种液态化合物，沸点为，在水中会剧烈水解。在水解得到的溶液中加入溶液可得到白色沉淀，水解产生的气体能使品红溶液褪色。 ①分子中三种元素的简单阴离子还原性从大到小的顺序为 (用离子符号表示)。不能表示S的基态原子的价电子轨道表示式，因为违背了 。 ②的水解方程式为 。 ③加热时得不到，但在加入并加热时可得到无水，其原因是 。 (2)可用于制造心脏起搏器的微型电池。将等物质的量的溶解在中形成电解质溶液，以石墨和锂为电极材料，电池总反应为，硫和二氧化硫溶解在过量的氯化亚砜电解液中。该电池放电时，移向 极(填“正”或“负”)，正极反应式为 。该电池为可充电电池，充电时阴极反应式为 。 【答案】(1) 泡利(不相容)原理、洪特规则 遇水既产生气体抑制铝离子的水解，又能除去水，使氯化铝在缺水环境中无法水解(合理即可) (2)正 【解析】（1）①元素非金属性越弱，简单阴离子半径越大，原子核对最外层电子的吸引能力越弱，失电子能力越强，对应阴离子还原性越强，非金属性：，则简单阴离子还原性从大到小的顺序为：； 由轨道表示式的规则可知，同一轨道中的两个电子的自旋方向必须相反，因此违背了泡利不相容原理，在能量相等的轨道上，自旋平行的电子数目最多时，原子的能量最低，因此违背了洪特规则； ②SOCl2的水解生成二氧化硫气体和HCl，则水解方程式为：； ③遇水既产生气体，抑制铝离子的水解，又能除去水，使氯化铝在缺水环境中无法水解。 （2）由题中所给电池总反应可知，锂失电子产生锂离子，因此锂作为负极，石墨为正极，原电池中阳离子向正极移动，则Li+移向正极； 由总反应可知，石墨为正极，SOCl2中硫元素得电子产生硫单质，正极反应式：； 充电时阴极反应为负极反应的逆反应，则该电池充电时阴极锂离子得电子生成Li，电极方程式：。 6．（23-24高二上·河南开封·期末）下表是元素周期表的一部分，表中所列字母分别代表一种元素。 回答下列问题： (1)a、b、c、d四种元素的电负性从大到小的顺序是 (填元素符号)。 (2)g元素基态原子的核外电子排布式为 。 (3)e的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，用原子结构的知识解释发光的原因是 。 (4)上表所列某主族元素的各级电离能数据如下图所示，则该元素是 (填元素符号)，它位于周期表的 区。 (5)m、n两元素的部分电离能数据如下表所示： 元素 m n 717 759 1509 1561 3248 2957 比较两元素的、可知，气态再失去一个电子比气态再失去一个电子难，从核外电子排布角度解释其原因为 。 【答案】(1) (2)或 (3)电子从能量较高的原子轨道跃迁到能量较低的原子轨道时，以光(子)的形式释放能量 (4) p (5)的价电子排布为，的价电子排布为，的半充满结构更稳定，失去电子更困难 【分析】根据元素在周期表中的位置，可知a为H，b为C，c为N，d为O，e为Mg，f为Al，g为K，m为Mn，n为Fe，r为Ge； 【解析】（1）同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，C、N、O的电负性都大于H，故四种元素的电负性从大到小的顺序是； （2）g元素为K，原子序数为19，基态原子的核外电子排布式为或； （3）Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，原因是电子从能量较高的原子轨道跃迁到能量较低的原子轨道时，以光(子)的形式释放能量； （4）由图中的各级电离能数据，可见其在第四电离能出现跃迁，说明最外层有3个电子，在所列的元素中是Al元素，位于周期表的p区； （5）气态再失去一个电子比气态再失去一个电子难，是因为的价电子排布为，的价电子排布为，的半充满结构更稳定，失去电子更困难。 7．（23-24高二上·河南开封·期末）过渡金属铬、铅、镍、铁及其化合物在工业上有重要用途，回答下列问题： (1)基态Cr原子的价层电子的轨道表示式为 。 (2)氮化铬在超级电容器领域具有良好的应用前景，可由与尿素反应先得到配合物，然后在通有和混合气体的反应炉内热分解制得。 ①尿素中C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 ②中存在的化学键有 (填字母)。 A．极性共价键  B．非极性共价键 C．氢键 D．配位键 (3)四卤化硅的沸点和二卤化铅的熔点如图所示。 ①的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是 。 ②结合的沸点和的熔点的变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I次序，中的化学键中离子键成分的百分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)丁二酮肟常与形成图A所示的配合物，图B是图A中硫代氧后的结构简式： A的熔、沸点高于B的原因是 。 (5)某的晶胞如图1所示。Cu可以完全替代该晶胞中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物。转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为 。 【答案】(1) (2) AD (3)均为分子晶体，范德华力随相对分子质量增大而增大 减小 (4)A分子间存在氢键 (5) 【解析】（1） Cr原子序数24，价层电子的轨道表示式：； （2）①同周期元素随原子序数的递增第一电离能呈增大趋势，N核外电子排布处于半充满的稳定状态，其第一电离能大于相邻族元素原子，所以第一电离能：； ②氮和氢之间是极性共价键，和间存在配位键，故选AD； （3）①SiX4属于分子晶体，不含分子间氢键，范德华力越大，熔、沸点越高，范德华力随着相对分子质量的增大而增大，所以熔、沸点依次增高； ②PbX2的熔点先降低，后升高，且同主族从上到下非金属性逐渐减弱，得电子能力减弱，依F、Cl、Br、I次序，PbX2中化学键中离子键成分的百分数减小； （4）由结构可知A中含有羟基，可形成分子间氢键，分子间作用力较大，熔沸点较高； （5）根据晶胞结构可知，a位置铁原子数，b位置铁原子数，N原子数是1，能量越低越稳定，所以Cu可以完全替代该晶体中a位置铁产物稳定，化学式：。 8．（23-24高二上·河南洛阳·期末）铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属，、和等铜盐在生产、生活和科研中应用广泛，回答下列问题： (1)Cu原子位于元素周期表的 区，此区元素的价电子层结构特点是 。 (2)S、O、N三种元素的第一电离能由大到小为 。 (3)的中心原子杂化类型是 ，的空间结构为 。 (4)已知在的催化下，可与反应得到。酸性： (填“>”或“<”)，原因为 。 (5)同学们对的性质进行了探究，已知：。 现取20.00mL一定浓度的溶液，向其中加入足量的KI溶液，得到含有碘元素的沉淀，且反应后所得溶液加入淀粉呈蓝色，则发生反应的离子方程式为 ，再用标准溶液滴定至溶液蓝色褪去，消耗溶液25.00mL，则该溶液的浓度为 mol/L。 【答案】(1)ds 价层电子排布通式为(或次外层d轨道全充满，最外层电子数不超过2) (2)N>O>S (3) 平面三角形 (4)> 氯原子电负性大，吸电子能力强，羟基极性增大，酸性增强 (5) 【解析】（1）Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，位于元素周期表的ds区；此区元素的价电子层结构特点是：价层电子排布通式为(或次外层d轨道全充满，最外层电子数不超过2)； （2）同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，N的核外电子排布半满，第一电离能大于O，同主族从上往下第一电离能减小，故S、O、N三种元素的第一电离能由大到小为：N>O>S； （3）的中心原子S的价层电子对数为：，杂化类型是sp3杂化；的中心原子N的价层电子对数为：，空间结构为：平面三角形； （4）氯原子电负性大，吸电子能力强，羟基极性增大，酸性增强，故酸性：>，原因为：氯原子电负性大，吸电子能力强，羟基极性增大，酸性增强； （5）加入淀粉后变蓝，说明有碘单质生成，离子方程式为：；根据题意可找出关系式：，该溶液的浓度为：。 9．（23-24高二上·河南南阳·期末）钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，金属钛素有“太空金属”、“海洋金属”、“未来金属”等美誉，钛合金与骨骼具有很好的兼容性，因此钛是最好的人造骨材料。我国某高校科研团队设计在1150℃时电解制备金属钛的装置如图所示，回答以下问题： (1)钛在元素周期表中的位置 ，基态钛原子的价层电子轨道表示式为 ，与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钛不同的元素有 种。 (2)下列状态的钛元素形成的微粒中，电离其最外层的一个电子所需能量最小的是_______(填序号) A． B． C． D． (3)直接电解法生产钛是一种较先进的方法。X接电源 极，Y极主要产生一氧化碳气体，写出生成一氧化碳的电极反应式 。 (4)当由制得4.8g金属Ti时，理论上外电路转移 mol电子。 (5)若以二甲醚()、空气、氢氧化钾溶液为原料，多孔石墨为电极构成的燃料电池提供上述电解的电源，则该电池工作时负极的电极反应式为 。 【答案】(1)第四周期IVB族 2 (2)D (3)负 (4)0.4 (5) 【解析】（1） 钛的原子序数为22，故在元素周期表中的位置是第四周期 Ⅳ族；基态钛原子的价层电子轨道表示式为；Ti最外层有两个电子，与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钛不同的元素有Cu和Gr两种元素； （2）A.为基态钛，A错误； B. 相当于基态钛第三电离能，B错误； C. 基态钛电离出第2个电子，C错误； D. 激发态钛原子电离出一个电子，需要能量最小，D错误； 故选D； （3）该装置通过电解制备钛为电解池，二氧化钛得电子生成钛，电极反应式为，要定期补充电极；Y为阳极，应该接直流电源的正极，X电极为阴极接电源负极，发生还原反应，电极反应：； （4）4.8g金属Ti的物质的量为0.1mol，电极反应式为，电路转移0.4 mol电子； （5）二甲醚()在负极失电子，氢氧化钾溶液为电解质溶液，电极反应式为：。 10．（23-24高二上·河南三门峡·期末）以CO2为原料催化加氢可以制备CH4、CH3OH、C2H4，为我国科学家发明的二氧化碳加氢的一种催化剂。回答下列问题： (1)基态原子电子排布式为 ，其核外电子空间运动状态有 种。 (2)每个基态氧原子含有未成对电子的数目为 ，同一周期第一电离能大趋势在逐渐增大，但是存在反常，比如，请解释原因： 。 (3)催化加氢制备的化学方程式为。 ①等物质的量的CH3OH和CO2分子中键数目之比为 。 ②沸点：CH3OH （填“>”或“<”）CH4，其原因为 。 (4)四方体晶胞结构如图所示，原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，、、原子的坐标参数分别为、，。 ①R原子的坐标参数为 。 ②假设ZrO2的密度为，摩尔质量为，表示阿伏加德罗常数的值，则晶胞中Zr原子和O原子的最短距离为 （列出算式即可）。 【答案】(1)或 15 (2)2 氮原子为半满稳定结构，难失电子，氧原子易失1个电子达到半满稳定结构 (3) > CH3OH分子间能形成氢键 (4) 【解析】（1）基态Zn原子电子排布式为或，其核外电子空间运动状态有15种； （2）基态氧原子电子排布式为1s22s22p4，所以每个基态氧原子含有未成对电子的数目为2；同一周期第一电离能大趋势在逐渐增大，但是，原因是氮原子为半满稳定结构，难失电子，氧原子易失1个电子达到半满稳定结构； （3）CH3OH分子中键数目为5，CO2分子中键数目为2，等物质的量的CH3OH和CO2分子中键数目之比为5:2；因为CH3OH分子间能形成氢键，所以沸点CH3OH>CH4； （4）R原子的坐标参数为；黑球位于顶点和面心，个数为，黑球位于体内，个数为8，所以晶胞质量为,晶胞棱长为，晶胞中Zr原子和O原子的最短距离为体对角线的，为。 11．（23-24高二上·河南周口·期末）SO2、Na2S2O3、Na2S、Na2SO3等含化合物在工业上有广泛的用途。 (1)硫原子核外电子排布式 ，钠离子的核外有 种不同能级的电子。 (2)SO2分子构型为“折线型”，则SO2是 (选填“极性”、“非极性”)分子，从结构的角度解释原因： ；其在水中的溶解度比氯气 (选填“大”、“小”、“一样”)。 (3)棉织物用氯气漂白后，加入Na2S2O3除去余氯时，发生如下反应： ____S2O+ ____ Cl2 +____H2O → _______SO + _____Cl- + _____H+;配平该反应方程式 。 (4)Na2S 又称臭碱、硫化碱，用离子方程式说明 Na2S 溶液呈碱性的原因： 。 (5)如图是Na2SO3溶液中各离子浓度的相对大小关系示意图。其中，②是 (填微粒符号)。在Na2SO3溶液中各微粒浓度等式关系正确的是 。 a． [Na+] = [SO]+ 2[HSO] + 2[H2SO3] b． [Na+] + [H+] = 2[SO] + [HSO] +[OH-] c． [OH-] = [HSO] + [H+] + [H2SO3] 【答案】(1)1s22s22p63s23s23p4 1S2O+ 4Cl2 +5H2O → 2SO + 8Cl- + 10H+ (2)极性 正负电荷中心不重合 大 (3)1、4、5→2、8、10 (4)S2-+H2O⇌HS-+OH-、HS-+H2O⇌H2S+OH- (5)SO b 【解析】（1）硫原子核外有16个电子，则核外电子排布为1s22s22p63s23s23p4；不同能级上的电子具有不同的能量，又钠离子的核外电子排布为1s22s22p6，所以钠离子的核外有3种能量不同的电子；故答案为：1s22s22p63s23s23p4；3； （2）SO2分子构型为“V”形，正负电荷重心不重叠，为极性分子，易溶于水；在水中的溶解度比氯气大；故答案为：极性；正负电荷中心不重合；大； （3）由给出方程式可知：反应中中的硫由+2价升高到硫酸根离子中的+6价，氯气中的氯元素由0价降低到-1价的氯离子，依据氧化还原反应得失电子守恒，系数为1，Cl2系数为4，依据原子个数守恒，反应方程式为1+4Cl2+5H2O→2+8Cl-+10H+； 故答案为：1、4、5→2、8、10； （4）硫化钠其溶液盛装在带橡胶塞的试剂瓶中，溶液呈碱性的原因为硫离子水解，离子方程式为：S2-+H2O⇌HS-+OH-、HS-+H2O⇌H2S+OH-，故答案为：S2-+H2O⇌HS-+OH-、HS-+H2O⇌H2S+OH-； （5）亚硫酸钠虽然能水解，但程度不大，所以主要离子为钠离子和亚硫酸根离子，由于还能少量水解，故氢氧根离子浓度略大于，由于溶液呈碱性，所以H+是最小的，所以离子浓度大小关系为：[Na+]＞[]＞[OH-]＞[]＞[H+]，②是； a.根据物料守恒：c(Na+)=2c()+2c()+2c(H2SO3)，故错误； b.根据电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=2c()+c()+c(OH-)，故正确； c.由物料守恒和电荷守恒可以推出c(OH-)=c()+c(H+)+2c(H2SO3)，故错误； 故答案为：；b。 12．（22-23高二上·河南周口·期末）用煤炭制得的焦炭在工业上是重要的还原剂和燃料，用于许多物质的制备，如工业上用焦炭与硫酸钠反应制备硫化钠。反应方程式如下：；完成下列填空： (1)上述反应的元素中，原子半径最小的元素的原子的核外电子排布式为 ，其最外层电子有 种不同的能量，有 种不同的运动状态。 (2)下列可以证明二氧化碳是非极性分子的事实是_______(填编号) A．二氧化碳密度比空气大 B．二氧化碳能溶于水 C．液态二氧化碳在电场中通过不偏向 D．二氧化碳常温常压下为气态 (3)判断C、S两种元素非金属性的强弱，并写出一个能支持你的结论的实验事实 (4) 工业上利用焦炭与高温水蒸气反应制备水煤气，下面是水煤气反应的方程式，水煤气不仅可以做燃料，还是重要的化工原料。；写出上述反应的平衡常数表达式 ，增大该反应平衡常数的措施有 (填编号) A．升温    B．增加水蒸气的浓度    C．减压 D．增加焦炭的量 (5)在一个2L的容器中进行该反应的实验，若混合气体的密度不变，(填“能”或“不能”) 判断该反应已经达到平衡状态。若初始加入的C为16.8g，10min后为7.2g，则v(H2)= 【答案】(1)1s22s22p4 2 6 (2)C (3)非金属性：S＞C，硫酸的酸性比碳酸的酸性强 (4)K= A (5)能 0.04mol·L-1·min-1 【解析】（1）核外电子层数越多，原子半径越大，核外电子层数相同，核电荷数越小半径越大，所以原子半径最小的是O元素，O原子的核外电子排布式为1s22s22p4；最外层电子占据2s、2p两个能级，所以有2种不同的能量；每个电子运动状态各不相同，所以有6种不同运动状态； （2）A．二氧化碳密度比空气大是因为二氧化碳的摩尔质量比空气大，与分子极性无关，A不符合题意；B．水是极性分子，根据“相似相溶”原理，二氧化碳能溶于水不能说明其为非极性分子，B不符合题意；C．非极性分子的正负电中心重合，在电场中通过时不偏向，二氧化碳在电场中通过不偏向，可以说二氧化碳属于非极性分子，C符合题意；D．极性分子常温常压下也可能为气态，如氨气、HCl等极性分子在常温下也是气体，D不符合题意；综上所述答案为C； （3）非金属性越强，元素最高价含氧酸的酸性越强，所以硫酸可以和碳酸钠反应生成二氧化碳，说明硫酸酸性强于碳酸，即可证明非金属性：S＞C； （4）根据平衡常数的概念可知该反应的平衡常数表达式为K=；平衡常数只与温度有关，该反应为吸热反应，所以升高温度可以增大平衡常数，故选A； （5）容器体积不变，但反应物中C为固体，所以未平衡时气体的质量会发生改变，则密度会变，当密度不变时能说明反应平衡；初始C为16.8g，10min后为7.2g，则Δn(C)==0.8mol，根据方程式可知相同时间内Δn(H2)=0.8mol，容器体积为2L，所以v(H2)==0.04mol·L-1·min-1。 13．（23-24高二上·河南开封·期末）A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素。已知A元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道；B元素与C元素同周期，B元素基态原子的成对电子数是未成对电子数的6倍；C元素基态原子只有一个未成对电子；D元素基态原子的L层与M层的电子数相等，且与s能级的电子总数相同；基态的3d轨道中有5个电子。 回答下列问题： (1)基态C原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形；基态E原子核外未成对电子数为 。 (2)一般情况下，B元素的最高价氧化物的晶体类型为 ；A、B元素最高价氧化物以及C元素与氧形成的化合物，三种物质中心原子杂化类型相同的是 (用化学式填空)。 (3)A、B、C、D四种元素的电负性按由大到小排序为 (用元素符号填空)。 (4)配离子中，中心原子或离子的配位数为 ；在结构示意图的相应位置补填缺少的配体 。      【答案】(1)哑铃形 4 (2)共价晶体 SiO2、Cl2O (3)Cl>C>Si>Ca (4)6 【分析】A元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道，A为C元素；B元素基态原子的成对电子数是未成对电子数的6倍，基态B原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2，则B为Si元素；B元素与C元素同周期即第三周期，C元素基态原子只有一个不成对电子，基态C原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5，则C为Cl元素；D元素基态原子的L层与M层的电子数相等，且与s能级的电子总数相等，则D为Ca；E3+的3d轨道中有5个电子，则E为Fe元素； 【解析】（1）C为Cl元素，电子排布式为1s22s22p63s23p5，基态Cl原子电子占据最高能级是3p，电子云轮廓图为哑铃形；由分析可知，E为Fe元素，其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe原子价层电子为3d64s2的轨道表示式为，未成对电子数为4； （2）B元素的最高价氧化物是SiO2，SiO2是由原子构成的空间网状结构的晶体，SiO2属于共价晶体；A、B元素最高价氧化物分别为CO2、SiO2，C元素与氧形成的化合物C2O是Cl2O，CO2中C原子价层电子对数=2+=2且不含孤电子对，C原子采用sp杂化，SiO2中的Si原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论知，Si原子杂化类型是sp3杂化，Cl2O中Cl原子的价层电子对数=2+(6-2×1)=4，杂化类型是sp3杂化，则中心原子杂化类型相同的SiO2、Cl2O； （3）同周期自左而右元素的电负性增大，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小。非金属性越强其电负性越大，金属的电负性比非金属小，故电负性由大到小的顺序为Cl>C>Si>Ca； （4）E为Fe元素，在[Fe(NO)(H2O)5]2+中，1个NO以N原子与Fe2+形成配位键，5个H2O以O原子与Fe2+形成配位键，所以[Fe(NO)(H2O)5]2+的配位数为6，缺少的配体是一个水和一个NO，结构应为：。 14．（24-25高二上·河南洛阳·期末）芦笋中的天冬酰胺(结构如图)和微量元素硒、铬、锰等，具有提高身体免疫力的功效。 (1)天冬酰胺所含元素中，基态原子核外未成对电子数最多的元素的价层电子排布图为 。 (2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型分别为 和 。 (3)H2S和H2Se的参数对比见下表。 化学式 键长/nm 键角 沸点/℃ H2S 1.34 92.3° -60.75 H2Se 1.47 91.0° -41.50 ①H2Se含有的共价键类型为 。 ②H2S的键角大于H2Se的原因可能为 。 (4)已知钼(Mo)位于第五周期ⅥB族，钼、铬、锰的部分电离能如下表所示； 编号 A 6990 9220 11500 18770 B 6702 8745 15455 17820 C 5257 6641 12125 13860 B是 (填元素符号)，A的价层电子排布式为 。 【答案】(1) (2)sp2 sp3 (3)极性键或极性共价键、键 S的电负性强于Se，形成的共用电子对斥力大 (4)Cr 3d54s2 【解析】（1） C、H、N、O的价层电子排布式分别为：2s22p2、1s1、2s22p3、2s22p4，未成对电子数分别为2、1、3、2，所以氮元素的基态原子未成对电子数最多，其价层电子排布图为； （2）碳原子全形成单键为sp3杂化，有1个双键为sp2杂化，故有2种杂化方式； （3）①O、S、Se是同一主族的元素，H2Se的结构与H2O相似，其结构式：，共价键类型为极性共价键；②由于S的电负性比Se大，使共用电子对间的排斥力变大，因而H2S的键角更大(或者由于键长比键长短，两氢原子距离更近，斥力更强，因而H2S的键角更大)； （4）钼和铬在同一副族，性质存在相似性和递变性，故电离能也存在相似性，B、C电离能变化相似，且铬的金属性小于钼，故铬的电离能比钼大，故B为Cr，C为钼，A代表锰元素，锰的价层电子排布式为3d54s2。 15．（23-24高二上·河南郑州·期末）晶体世界丰富多彩，复杂多样，各类晶体具有不同的结构特点，决定着它们具有不同的性质和用途。几种晶胞的结构示意图如下： 回答下列问题： (1)这些晶体中粒子之间以共价键结合形成的是 。 (2)每个Cu晶胞中包含的铜原子个数是 ，铜原子在晶胞中的空间占有率为 。 (3)NaCl晶胞与MgO晶胞结构相同，NaCl晶体的熔点 (填“大于”或“小于”)MgO晶体的熔点，原因是 。 (4)2017年，中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体：T－碳。T－碳的结构是将金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元(如图)取代形成的一种新型三维立方晶体结构。已知T－碳晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数为NA，则T－碳的密度为 g/cm3(列出计算式)。 【答案】(1)金刚石晶胞 (2)4 74% (3)小于 Mg2+的半径比Na+小，同时O2-的半径比Cl-小 (4) 【解析】(1)原子晶体中原子之间以共价键结合；离子晶体中离子之间以离子键结合；分子晶体中分子之间以范德华力结合；金属晶体中金属阳离子与自由电子之间以金属键结合，所以只有金刚石晶胞以共价键结合的； (2)铜晶胞为面心立方晶胞，Cu原子位于晶胞的6个面心和8个顶点上。每个面心是两个晶胞所共用，顶点是8个晶胞所共用。所以平均每个晶胞中铜原子的个数为，故每个晶胞中含有4个Cu原子。面心立方晶胞最密堆积，故金属原子在三维空间中以密置层采取ABCABC……堆积，空间利用丰为74%； (3)MgO和NaCl晶体都是离子晶体。离子半径越小，离子带有的电荷数目越多，离子键就越强，断裂离子键使物质熔化、气化消耗的能量就越多，物质的熔点就越高。由于离子半径：Mg2+＜Na+，O2-＜Cl-，且MgO中阴阳离子都带2个单位电荷，而NaCl的阴阳离子都只带有1个单位电荷，所以离子键：MgO＞NaCl，故物质的熔点：MgO＞NaCl，即NaCl的熔点比MgO的小； (4)晶胞中含有的正四面体结构数目为8×+6×+4=8，每个正四面体结构含有4个碳原子，则晶胞的质量m=(4×8×12)/NA g，晶胞的参数为a nm，则该晶胞的密度ρ=。 16．（23-24高二上·河南开封·期末）磷和砷的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题： (1)已知与足量的NaOH溶液反应得到，试推测的结构式为 ，和属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示。这类磷酸根离子的化学式可用通式表示 (用n代表P原子数)。 (2)中存在离子，离子的空间结构为 ，中心原子的杂化类型为 。 (3)我国的“天宫”空间站的核心舱“天和”选择了高效柔性砷化镓(GaAs)薄膜太阳能电池来供电。已知砷化镓的熔点为1238℃，GaAs的晶胞结构如图所示。该晶体的类型为 ，则1号镓原子的坐标为 。晶胞密度为，摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值用表示，则晶胞中最近的As和Ga原子核间距为 nm(列式表示)。 【答案】(1) (2) V形 (3)共价晶体 () 【解析】（1）已知与足量的NaOH溶液反应得到，则为一元酸，推测的结构式为； 由三磷酸根离子的结构可知，中间P原子连接的4个O原子中，有2个O原子都属于该P原子，另外2个O原子分别和左右2个P原子共用，故属于中间P原子的O原子数为，属于左、右两边的2个P原子的O原子数为，故若这类磷酸根离子中含n个P原子，则O原子个数为3n+1，又O元素的化合价为-2，P元素的化合价为+5，故该离子所带电荷为，这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为； （2）的中心原子价层电子对数为，中心原子有2对孤电子对，故其空间结构为V形，中心原子的杂化轨道类型为sp3； （3）GaAs的熔点为1238℃，熔点较高，以共价键结合形成，属于共价晶体； 将大正方体分解成8个小正方体，Ga原子位于小正方体体心，故1号Ga原子坐标为()； 一个晶胞中含有4个镓原子，含有的砷原子数为，NA个晶胞含有4molGaAs，总质量为4Mg，总体积为，一个晶胞的体积为，晶胞边长为，晶胞中最近的砷原子与镓原子核间距为体对角线的四分之一，该距离为nm。 16 / 18 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $