综合01 物质结构与性质压轴题（期中真题汇编，天津专用）高二化学下学期

综合01 物质结构与性质压轴题 1.（2025·高二下·天津市第四十三中学·期中）下列对一些实验事实的理论解释正确的是 选项 实验事实 理论解释 A CsCl晶体中阳离子和阴离子都有确定的配位数 离子键具有饱和性 B 环状分子结构如图 原子采取的杂化方式为 C 金刚石的熔点低于石墨 金刚石是分子晶体，石墨是原子晶体 D HF的沸点高于HCl HF的相对分子质量小于HCl A. A B. B C. C D. D 2.（2025·高二下·天津市第二十中学·期中）某锂离子电池电极材料结构如图所示。图1是钴硫化物晶胞的一部分，图2是充电后的晶胞结构。 下列说法正确的是 A. 图1结构中钴硫化物的化学式为 B. 若图1结构中M位于顶点，则N位于面心 C. 图2晶胞中距离最近的S有6个 D. 图2晶胞中与的最短距离为 3.（2025·高二下·天津市第二十中学·期中）认真观察下列示意图，有关叙述不正确的是 A. 图1表示由Li、Al、Si构成的某三元化合物固态晶体结构，该化合物化学式可表示为LiAlSi B. 图2表示某蓝色晶体[MxFey(CN)6]的阴离子的最小结构单元，该晶体的化学式为MFe2(CN)6，M呈＋2价 C. 图3表示金属镍与镧(La)形成合金晶胞结构，该合金的化学式为LaNi5 D. 图4表示某种铁化合物的晶胞如图所示(硫原子均在晶胞内)，该物质化学式为CuFeS2 4.（2025·高二下·天津市第二十五中学·期中）通过下列实验可从I2的CCl4溶液中回收I2 I2的CCl4溶液含I-和IO的水溶液粗碘 下列说法正确的是 A. NaOH溶液与I2反应的离子方程式：I2 + 2OH-= I-+ IO+ H2O B. 通过过滤可将水溶液与CCl4分离 C. 向加酸后的上层清液中滴加 AgNO3溶液生成AgI沉淀，1个AgI晶胞(见图)中含14个I- D. 回收的粗碘可通过升华进行纯化 5.（2025·高二下·天津市部分区·期中）信息1：实验测得与氯元素形成的化合物实际组成为，其球棍模型如图。 在加热时易升华，与过量的溶液反应可生成。 信息2：某种镁铝合金可作为储氢材料，该合金晶胞结构如图。 下列说法正确的是 A. 属于离子晶体 B. 离子半径： C. 的空间构型为正四面体 D. 镁铝合金晶体中，每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为8 6.（2025·高二下·天津市滨海新区紫云中学·期中）下列说法正确的是（ ） A. 键角：BF3＞CH4＞H2O＞NH3 B. CO2、HClO、HCHO分子中一定既有σ键又有π 键 C. 已知二茂铁【Fe(C5H5)2】熔点是173℃(在100 ℃时开始升华)，沸点是249℃，不溶于水，易溶于苯等非极性溶剂。在二茂铁结构中，C5H5-与Fe2＋之间是以离子键相结合 D. 在硅酸盐中，SiO44－四面体通过共用顶角氧离子形成一种无限长单链结构的多硅酸根如图a，其中Si原子的杂化方式与b图中S8单质中S原子的杂化方式相同 7.（2025·高二下·天津市滨海新区紫云中学·期中）元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2；元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。X、Y形成的化合物晶体有两种常见的晶胞，如图所示。下列说法错误是 A. Y元素位于周期表中第三周期第ⅥA族 B. 由晶胞甲和晶胞乙推知该化合物的化学式为 C. 元素电负性的关系是： D. 的空间结构为平面三角形 8.（2025·高二下·天津大学附属中学·期中）碳化硅(SiC)晶体有类似金刚石的结构，其中碳原子24. 氮、磷、砷及其化合物在工农业生产等方面有着重要应用。请按要求回答下列问题。 （1）基态砷原子价电子轨道表示式不能写为，是因为该排布方式违背了_______这一原理。 （2）元素第一电离能N______O(填“>”或“<”或“=”， 下同)， 电负性P_______As。 （3）肼()可用作火箭燃料等，它的沸点远高于乙烯的原因_______。 （4）尿素()和NaNO2在酸性环境下生成N2、CO2和H2O， 该反应的离子方程式为_______；离子的空间结构为_______。 （5）GaAs的熔点为 1238℃可作半导体材料； 而GaCl3的熔点为77.9℃。 ①预测GaCl3的晶体类型为_______。 ②GaAs晶胞结构如图1所示，晶胞边长为apm。则晶胞中每个Ga原子周围有_______个紧邻等距的As原子；该晶体的密度为_______(列出计算式)。 9.（2025·高二下·天津市滨海新区渤海石油第一中学·期中）请回答以下问题： （1）基态碳原子价电子排布不能表示为，原因是违背_______。 （2）下列有关乙烷(C2H6)和乙烯(C2H4)的描述正确的是_______(填字母)。 A. 分子中均含有键和键 B. 分子中的所有原子均处于同一平面上 C. 分子中的碳碳键键长：乙烯>乙烷 D. 乙烯中碳原子的杂化轨道类型为sp2 （3）分子中Cl-C-Cl的键角_______(填“>”、“<”或“=”)甲醛分子中H-C-H的键角。 （4）通常情况下，和乙烯的沸点(-103.7℃)比，氯乙烯(CH2=CHCl)的沸点更高(-13.9℃)，其原因是_______。 （5）CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。则该晶体的类型属于_______晶体；该晶体的熔点比SiO2晶体_______(填“高”或“低”) （6）如图是碳化硅的晶胞结构。若碳化硅晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则碳化硅晶体的密度为_______g/cm3(列出计算式即可)。 10.（2025·高二下·天津市滨海新区渤海石油第一中学·期中）氮是地球上极为丰富的元素。回答下列问题： （1）氮化锂（）晶体中氮以存在，基态核外电子排布式为______，基态核外电子占据的最高能级电子的电子云轮廓图形状为______。 （2）胸腺嘧啶是构成DNA的一种含氮碱基，结构简式如图所示。 ①胸腺嘧啶的分子式为______。 ②其分子中σ键和π键的数目之比为______。 ③该胸腺嘧啶中含有官能团的名称______。 （3）和可形成离子液体，熔点低于100℃其挥发性一般比有机溶剂______（填“大”或“小”），的空间结构为______。 （4）与形成化合物晶胞如图所示，与同一个最近且等距的有______个。 11.（2025·高二下·天津市滨海新区田家炳中学·期中）水丰富而独特的性质与其结构密切相关。 （1）对于水分子中的共价键，依据原子轨道重叠的方式判断，属于_______键；依据O与H的电负性判断，属于_______共价键。 （2）水分子中，氧原子的价层电子对数为_______。 （3）下列事实可用“水分子间存在氢键”解释的是_______(填字母序号)。 a.常压下，4℃时水的密度最大 b.水的沸点比硫化氢的沸点高160℃ c.水的热稳定性比硫化氢强 （4）水是优良的溶剂，常温常压下NH3极易溶于水，从微粒间相互作用的角度分析原因：_______(写出两条)。 （5）酸溶于水可形成H3O+，H3O+的电子式为_______；由于成键电子对和孤电子对之间的斥力不同，会对微粒的空间结构产生影响，如NH3中H-N-H的键角大于 H2O中H-O-H的键角，据此判断H3O+和H2O 的键角大小：H3O+ ____________ H2O(填“>”或“<”)。 12. 如图所示为 (层状结构，层内的 分子间通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图。请回答下列问题： （1）图I所示的 晶体中与 最近且等距离的F数为_______，图Ⅲ中每个铜原子周围紧邻的铜原子数为_______。 （2）图II所示的物质结构中最外层已达到8电子稳定结构的原子是_______(填元素符号)， 晶体中硼原子个数与极性键个数之比为_______。 （3）三种晶体中熔点最低的是_______(填化学式)，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为_______、_______。 13.（2025·高二下·天津市滨海新区紫云中学·期中）按要求回答下面问题： （1）(M)和(N) 熔点：M_______N(填“高于”或“低于”)。 （2）AsCl3是_______分子(填“极性”或“非极性”)，其中 As的基态原子简化电子排布式为：_______。 （3）已知晶体熔点为 ，沸点为：，则 晶体类型为_______。的立体构型是_______，中心原子的杂化类型是_______。 （4）①配合物 中配离子的配位数为________，配位原子是_______。 ②写出氢氧化铜溶于氨水的离子方程式_______。 （5）CoO的面心立方晶胞如下图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，CoO的摩尔质量为M，则 CoO晶体的密度为_______。 14.（2025·高二下·天津市部分区·期中）铍及其化合物的应用正日益被重视，最重要的含铍矿物是绿柱石，含2%铬的绿柱石即为祖母绿。 （1）氯化铍在气态时存在分子和二聚分子，固态时则具有如下图所示的链状结构。 ①a属于_______(填“极性”或“非极性”)分子。 ②b的结构式为，分子中所有原子是否都在同一平面上？_______(“是”或“否”)。 ③c中原子的杂化方式为_______。 ④氯化铍晶体中存在的作用力有_______。 a．范德华力 b．极性键 c．离子键 （2）铍与铝元素符合对角线规则，且铍、铝晶体结构相似，都是最密堆积。 ①下列有关铍和铝的叙述正确的是_______。 a．都属于p区主族元素 b．电负性都比镁大 c．第一电离能都比镁大 ②铍的熔点_______铝的熔点(填“>”或“<”)。 ③与形成结构相似的配位离子。写出与形成配位离子的化学式_______。 （3）某铍的氧化物立方晶胞如下图所示。 ①该氧化物的化学式为_______。 ②该晶体的密度为，则晶胞参数_______。(，阿伏加德罗常数取值) 15.（2025·高二下·天津市崇化中学·期中）乙炔是有机合成工业的一种重要原料。工业上曾用焦炭制备电石，再与水反应制备乙炔。 （1）焦炭、金刚石和都是碳的单质。已知金刚石中碳碳键的键长为154.45pm，中碳碳键的键长为140~145pm，二者比较熔点高的是_______，理由是_______。 （2）乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是_____，该分子中σ键与π键个数比为_____。 （3）将乙炔通入溶液生成红棕色沉淀。Cu基态核外电子排布式为_______。 （4）的电子式为_______，实验室制取乙炔的化学方程式_______；除去乙炔中杂质所用的试剂为_______。 （5）中心原子杂化类型为_______，微粒空间结构为_______。 （6）晶体的晶胞结构与NaCl晶体相似，但晶体中哑铃形的存在，使晶胞沿一个方向拉长，晶胞呈长方体(如图)。每个周围距离相等且最近的有_______个。已知晶体密度为，晶胞中两个(的最近距离为acm，阿伏加德罗常数值为，则晶胞中棱长_______。 16.（2025·高二下·天津市第九中学·期中）铜及其合金是人类最早使用的金属材料，铜的化合物在现代生活和生产中有着广泛的应用。 （1）铜的熔点比钙的高，其原因是_____。 （2）下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，该氧化物的化学式为_____。 （3）科学家通过X射线推测，胆矾的结构如下图所示。 胆矾的阳离子中心原子的配位数为_____，阴离子的空间结构为_____。 （4）铜与Cl原子构成晶体的晶胞结构如下图所示，该晶体的化学式为_____，已知该晶体的密度为，则该晶胞的边长为_____pm(写计算式)。将该物质气化后实验测定其蒸汽的相对分子质量为199，则其气体的分子式为_____。 17.（2025·高二下·天津市第四十三中学·期中）我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(用R代表)。回答下列问题： （1）氮原子价层电子对的轨道表达式(电子排布图)为___________。 （2）经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图(b)所示。 ①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为___________，不同之处为___________，(填标号) A．中心原子的杂化轨道类型 B．中心原子的价层电子对数 C．立体结构 D．共价键类型 ②图(b)中虚线代表氢键，其表示式为、___________、___________。 Ⅱ．广泛应用于太阳能电池领域。以、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备。 （3）与反应能生成，中的配位原子为___________(填元素符号)，1mol中含有σ键数目___________。 （4）抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为___________；推测抗坏血酸在水中的溶解性：___________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。 （5）一个晶胞(如图2)中，Cu原子的数目为___________。 18.（2025·高二下·天津市第一百中学·期中）第VA 族元素在化学领域具有重要的地位。请回答下列问题： （1）基态 N 原子的价层电子排布式为___________。 （2）的空间构型是___________。 （3）键角：NH3___________NH(填写“>”或“<”)。 （4）NH3的水溶性大于PH3的水溶性，原因是___________。 （5）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列关于 的说法中正确的是___________。 A. 中，配位键的个数为6 B. 中，σ键的个数为6 C. 钴离子提供孤电子对，NH3提供空轨道 D. 与足量AgNO3溶液反应，生成AgCl的数目为 （6）氮化铬的晶胞结构如图所示： 若晶胞棱长为a cm，则晶体密度为___________g(阿伏加德罗常数的值用表示)。 19.（2025·高二下·天津市河西区·期中）C、N元素组成的物质多样且应用广泛。按要求回答下列问题。 （1）碳是一种非常神奇的元素，它的几种单质的分子或晶胞或部分结构如下图所示： ①写出基态碳原子的电子排布式_______。 ②上述碳单质中C的杂化类型为杂化的有_______(填物质名称)。 ③12g的石墨烯中由C原子连接成的六元环的物质的量约为_______mol。 ④石墨烯加氢制得石墨烷。下列有关石墨烷的叙述正确的是_______。 a．能导电 b．难溶于水 c．所有碳原子共平面 d．一定条件下能与氧气反应 ⑤相同条件下，上述单质的熔点最低的是_______，其原因是_______。 ⑥根据图示信息，可知金刚石的密度为_______(设为阿伏加德罗常数的值)。 （2）氮和碳组成的某新型材料部分结构如下图所示。其中A代表原子的元素符号为_______；该材料的化学式为_______。 （3）联氨为二元弱碱，在水中性质与氨相似，可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。 ①上述步骤中属于氧化还原反应的步骤是_______(填步骤序号)。 ②用化学用语表示联氨在水中呈弱碱性：_______；从结构视角预测相同条件下联氨较氨的水溶液的碱性_______(填“强”“弱”或“一样”)。 ③在溶液加入乙醇观察到的现象：_______，解释原因：_______。 20.（2025·高二下·天津市汇文中学·期中）回答下列问题： （1）已知H与O可以形成H2O和H2O2两种化合物。请完成下列空白： ①H2O 内的O-H、水分子间的范德华力和氢键，从强到弱依次为___________。 H+可与 H2O 形成H3O+中O 采用___________杂化。H3O+中H-O-H键角比 H2O中的___________，原因为___________。 ②H2O2是常用的氧化剂，其分子结构如图所示，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上。H2O2的电子式是___________，结构式是___________。H2O2是含有___________键和___________键的___________分子(填“极性”或“非极性”)。 H2O2与水混溶，却不溶于CCl4，请予以解释：___________。 （2）元素周期表中的四种元素A、B、E、F，原子序数依次增大。A的基态原子价层电子排布为 nsnnpnB的基态原子2p能级有3个单电子；E2+的3d轨道中有 10个电子；F单质在金属活动性顺序中排在最末位。 ①写出A 在周期表中的位置___________，写出E的基态原子的电子排布式：___________。 ②A、B形成的AB-常作为配位化合物中的配体。在AB-中，元素A的原子采取 sp杂化，则A与B形成的化学键中含有的σ键与π键的数目之比为___________。 ③E、F均能与AB-形成配离子，已知E2+与AB-形成配离子时，配位数为4；F+与AB-形成配离子时，配位数为2，工业上常用F⁺和AB-形成的配离子与E单质反应，生成E2+与AB-形成的配离子和F单质来提取F，写出上述反应的离子方程式：___________。 （3）InAs为原子之间以共价键的成键方式结合而成的晶体。其晶胞结构如图所示。 ①一个晶胞中所含 As个数为___________。 ②已知该晶胞棱长为a pm(1 pm=10-10 cm) 。阿伏加德罗常数为NA，InAs的摩尔质量为M g/mol，则该晶体的密度ρ=___________g/cm3。 21.（2025·高二下·天津市南开大学附属中学·期中）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。以下是常见的储氢材料。 Ⅰ．氰基配合物 （1）Cu的基态原子价电子排布式为___________。 （2）基态N原子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是___________。 （3）中C为正价，从原子结构的角度说明理由___________。 （4）Co(Ⅱ)化合物转化为Co(Ⅲ)化合物： ①在空气中久置后，溶液无明显变化；配制成后，放置在空气中即可被氧化为，据此推测___________(填“”或“”)还原性更强。 ②已知： 利用氧化还原反应规律，可作出推测：___________(填“>”“<”或“=”)。 Ⅱ．金属氢化物 Mg₂FeH₆是非常有潜力的储氢材料。其晶胞形状为立方体，边长为a nm，如图所示。 （5）晶胞中H原子个数为___________。 （6）已知的摩尔质量是Mg·mol-1，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为___________g⋅cm-3。(1nmcm) 1 / 29 学科网（北京）股份有限公司 $ 综合01 物质结构与性质压轴题 1.（2025·高二下·天津市第四十三中学·期中）下列对一些实验事实的理论解释正确的是 选项 实验事实 理论解释 A CsCl晶体中阳离子和阴离子都有确定的配位数 离子键具有饱和性 B 环状分子结构如图 原子采取的杂化方式为 C 金刚石的熔点低于石墨 金刚石是分子晶体，石墨是原子晶体 D HF的沸点高于HCl HF的相对分子质量小于HCl A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．离子键没有方向性和饱和性，与离子晶体中配位键无关，而共价键有方向性和饱和性，A错误； B．由图可知，每个S形成S-S键，且S上有2对孤对电子，则S原子采用的杂化方式为sp3杂化，B正确； C．金刚石为原子晶体，而石墨为混合型晶体，则金刚石的熔点低于石墨，C错误； D．HF分子间含氢键，则HF的沸点高于HCl，不能由相对分子质量大小确定沸点大小，D错误。 故答案选B。 2.（2025·高二下·天津市第二十中学·期中）某锂离子电池电极材料结构如图所示。图1是钴硫化物晶胞的一部分，图2是充电后的晶胞结构。 下列说法正确的是 A. 图1结构中钴硫化物的化学式为 B. 若图1结构中M位于顶点，则N位于面心 C. 图2晶胞中距离最近的S有6个 D. 图2晶胞中与的最短距离为 【答案】B 【解析】 【详解】A．结构1中的个数为的个数为、S的个数比为，钴硫化物的化学式为，A错误； B．整个晶胞向右平移0.5apm，则此时M位于顶点，N位于面心，B正确； C．晶胞2中位于S构成的四面体空隙中，离最近的S应该是4个，C错误； D．晶胞2中与的最短距离为晶胞参数的一半，其长度为，D错误； 故选B。 3.（2025·高二下·天津市第二十中学·期中）认真观察下列示意图，有关叙述不正确的是 A. 图1表示由Li、Al、Si构成的某三元化合物固态晶体结构，该化合物化学式可表示为LiAlSi B. 图2表示某蓝色晶体[MxFey(CN)6]的阴离子的最小结构单元，该晶体的化学式为MFe2(CN)6，M呈＋2价 C. 图3表示金属镍与镧(La)形成合金晶胞结构，该合金的化学式为LaNi5 D. 图4表示某种铁化合物的晶胞如图所示(硫原子均在晶胞内)，该物质化学式为CuFeS2 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．该晶胞中Li的个数为12×+1=4，Al的个数为8×+6×=4，Si的个数为4，原子个数比为1：1：1，则该化合物化学式可表示为LiAlSi，A正确； B．由图可推出晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2＋个数为：4×=，同样可推出含Fe3＋个数也为，CN-的个数为12×=3，因此阴离子为[Fe2(CN)6]-，则该晶体的化学式只能为MFe2(CN)6，由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M的化合价为＋1价，B错误； C．由图示可以看出，La原子均在晶体的8个顶点上，而Ni原子有1个在中心，另外的8个在面上，故La原子个数=8×=1，Ni原子个数=1＋8×=5，故化学式为LaNi5，C正确； D．晶胞中：Cu个数为8×＋4×＋1=4；Fe个数为6×＋4×=4，S原子个数为8个，Fe、Cu、S个数比为4∶4∶8=1∶1∶2，故化学式为CuFeS2，D正确； 故选B。 4.（2025·高二下·天津市第二十五中学·期中）通过下列实验可从I2的CCl4溶液中回收I2 I2的CCl4溶液含I-和IO的水溶液粗碘 下列说法正确的是 A. NaOH溶液与I2反应的离子方程式：I2 + 2OH-= I-+ IO+ H2O B. 通过过滤可将水溶液与CCl4分离 C. 向加酸后的上层清液中滴加 AgNO3溶液生成AgI沉淀，1个AgI晶胞(见图)中含14个I- D. 回收的粗碘可通过升华进行纯化 【答案】D 【解析】 【详解】A．选项所给离子方程式得失电子不守恒，正确离子方程式为：，描述错误，不符题意； B．水与CCl4属于液相互不互溶，二者应分液分离，描述错误，不符题意； C．根据均摊法，该晶胞中所含I-的个数为=4，描述错误，不符题意； D．碘易升华，回收的粗碘可通过升华进行纯化，描述正确，符合题意； 综上，本题选D。 5.（2025·高二下·天津市部分区·期中）信息1：实验测得与氯元素形成的化合物实际组成为，其球棍模型如图。 在加热时易升华，与过量的溶液反应可生成。 信息2：某种镁铝合金可作为储氢材料，该合金晶胞结构如图。 下列说法正确的是 A. 属于离子晶体 B. 离子半径： C. 的空间构型为正四面体 D. 镁铝合金晶体中，每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为8 【答案】C 【解析】 【详解】A．Al2Cl6加热时易升华的性质说明Al2Cl6是由分子构成，Al2Cl6晶体是分子晶体，故A错误； B．Cl-有3个电子层，Mg2+和Al3+电子层结构相同，都是2个电子层，故Cl-半径最大，Mg2+和Al3+电子层结构相同，Mg2+的核电荷数小，半径大，故离子半径，故B错误； C．中Al有4个价层电子对，空间构型为正四面体形，故C正确； D．由晶胞结构图可知，晶体中每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为4，故D错误； 答案选C。 6.（2025·高二下·天津市滨海新区紫云中学·期中）下列说法正确的是（ ） A. 键角：BF3＞CH4＞H2O＞NH3 B. CO2、HClO、HCHO分子中一定既有σ键又有π 键 C. 已知二茂铁【Fe(C5H5)2】熔点是173℃(在100 ℃时开始升华)，沸点是249℃，不溶于水，易溶于苯等非极性溶剂。在二茂铁结构中，C5H5-与Fe2＋之间是以离子键相结合 D. 在硅酸盐中，SiO44－四面体通过共用顶角氧离子形成一种无限长单链结构的多硅酸根如图a，其中Si原子的杂化方式与b图中S8单质中S原子的杂化方式相同 【答案】D 【解析】 【详解】A. BF3：立体形状平面三角形，键角120；CH4：立体形状正四面体形，键角10928′；H2O：立体呈角形（V），形键角105；NH3：立体形状三角锥形，键角107，所以键角：BF3＞CH4＞NH3＞H2O，故A错误； B. CO2既有σ键又有π键；H-O-Cl 只有σ键；H-CHO既有σ键又有π键；故B错误； C. 在二茂铁结构中，不存在C5H5 -与Fe2＋，碳原子含有孤对电子，铁含有空轨道，所以碳原子和铁原子之间形成配位键，故C错误； D. 硅酸盐中的硅酸根（SiO4 4− ）为正四面体结构，所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式；S8单质中S原子有两个孤对电子和两个共价键，杂化方式也为sp3，故D正确。 所以D选项是正确的。 7.（2025·高二下·天津市滨海新区紫云中学·期中）元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2；元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。X、Y形成的化合物晶体有两种常见的晶胞，如图所示。下列说法错误是 A. Y元素位于周期表中第三周期第ⅥA族 B. 由晶胞甲和晶胞乙推知该化合物的化学式为 C. 元素电负性的关系是： D. 的空间结构为平面三角形 【答案】C 【解析】 【分析】元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2，则其价电子为3d104s2，为锌；元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子，为硫；元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，则为8号元素氧。 【详解】A．由分析可知，Y为硫，位于周期表中第三周期第ⅥA族，A正确； B．甲为六方晶胞，根据“均摊法”，甲晶胞中含个Zn、个S，则化学式为ZnS；甲为立方晶胞，乙晶胞中含4个Zn、个S，则化学式为ZnS；B正确； C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；元素电负性的关系是：，C错误； D．的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp2杂化，空间构型为平面三角形，D正确； 故选C。 8.（2025·高二下·天津大学附属中学·期中）碳化硅(SiC)晶体有类似金刚石的结构，其中碳原子24. 氮、磷、砷及其化合物在工农业生产等方面有着重要应用。请按要求回答下列问题。 （1）基态砷原子价电子轨道表示式不能写为，是因为该排布方式违背了_______这一原理。 （2）元素第一电离能N______O(填“>”或“<”或“=”， 下同)， 电负性P_______As。 （3）肼()可用作火箭燃料等，它的沸点远高于乙烯的原因_______。 （4）尿素()和NaNO2在酸性环境下生成N2、CO2和H2O， 该反应的离子方程式为_______；离子的空间结构为_______。 （5）GaAs的熔点为 1238℃可作半导体材料； 而GaCl3的熔点为77.9℃。 ①预测GaCl3的晶体类型为_______。 ②GaAs晶胞结构如图1所示，晶胞边长为apm。则晶胞中每个Ga原子周围有_______个紧邻等距的As原子；该晶体的密度为_______(列出计算式)。 【答案】（1）洪特规则 （2） ①. > ②. > （3）肼分子间存在氢键，乙烯分子间无氢键，导致肼的沸点高于乙烯 （4） ①. +2+2H+=2N2↑+CO2↑+3H2O ②. V形 （5） ①. 分子晶体 ②. 4 ③. 【解析】 【小问1详解】 电子在能量相同的简并轨道上排布时，总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同，该排布方式违背了洪特规则； 【小问2详解】 N元素2p轨道为半充满稳定结构，所以第一电离能N＞O；同一主族从上到下，电负性逐渐减小，所以电负性P＞As； 【小问3详解】 N原子电负性大，所以肼分子间存在氢键，乙烯分子间无氢键，导致肼的沸点高于乙烯； 【小问4详解】 尿素()和NaNO2在酸性环境下生成N2、CO2和H2O ，根据得失电子守恒写出反应的离子方程式为：+2+2H+=2N2↑+CO2↑+3H2O；中中心原子的孤对电子数为，价层电子对数为1+2=3，故离子空间结构为V形； 【小问5详解】 ①GaCl3的熔点为77.9℃，熔点较低，应为分子晶体； ②由晶胞结构可知，每个Ga原子周围有4个紧邻等距离的As原子；晶体中含有As原子的个数为4，含有Ga原子的个数为，晶胞体积为V=(apm)3=(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，则晶胞密度为。 9.（2025·高二下·天津市滨海新区渤海石油第一中学·期中）请回答以下问题： （1）基态碳原子价电子排布不能表示为，原因是违背_______。 （2）下列有关乙烷(C2H6)和乙烯(C2H4)的描述正确的是_______(填字母)。 A. 分子中均含有键和键 B. 分子中的所有原子均处于同一平面上 C. 分子中的碳碳键键长：乙烯>乙烷 D. 乙烯中碳原子的杂化轨道类型为sp2 （3）分子中Cl-C-Cl的键角_______(填“>”、“<”或“=”)甲醛分子中H-C-H的键角。 （4）通常情况下，和乙烯的沸点(-103.7℃)比，氯乙烯(CH2=CHCl)的沸点更高(-13.9℃)，其原因是_______。 （5）CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。则该晶体的类型属于_______晶体；该晶体的熔点比SiO2晶体_______(填“高”或“低”) （6）如图是碳化硅的晶胞结构。若碳化硅晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则碳化硅晶体的密度为_______g/cm3(列出计算式即可)。 【答案】（1）洪特规则 （2）D （3）小于 （4）乙烯与CH2=CHCl均属分子晶体且结构相似，但后者的相对分子质量更大，范德华力更大 （5） ①. 共价 ②. 高 （6） 【解析】 【小问1详解】 基态碳原子的价电子排布表示为，不能表示为，原因是违背洪特规则； 【小问2详解】 A．乙烷分子中只含有键，故A错误； B．乙烷分子中C的杂化为sp3，不可能所有原子均处于同一平面上，故B错误； C．乙烯分子中含有碳碳双键，乙烷分子中含有碳碳单键，分子中的碳碳键键长：乙烯<乙烷,故C错误； D．乙烯中含有碳碳双键，乙烯为平面结构，碳原子的杂化轨道类型为sp2，故D正确； 选D。 【小问3详解】 氯原子的电负性强于氢原子的，对电子的吸引能力更强，所以甲醛分子中的H-C-H键角更大； 【小问4详解】 通常情况下，和乙烯的沸点(-103.7℃)比，氯乙烯(CH2=CHCl)的沸点更高(-13.9℃)，其原因是乙烯与CH2=CHCl均属分子晶体且结构相似，但后者的相对分子质量更大，范德华力更大。 【小问5详解】 根据图示，该CO2晶体属于原子晶体；SiO2晶体的共价晶体，硅原子半径大于C原子，所以该CO2晶体的熔点比SiO2晶体高； 小问6详解】 根据碳化硅的晶胞结构。晶胞中C原子数为4，Si原子数为，若碳化硅晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则碳化硅晶体的密度为g/cm3。 10.（2025·高二下·天津市滨海新区渤海石油第一中学·期中）氮是地球上极为丰富的元素。回答下列问题： （1）氮化锂（）晶体中氮以存在，基态核外电子排布式为______，基态核外电子占据的最高能级电子的电子云轮廓图形状为______。 （2）胸腺嘧啶是构成DNA的一种含氮碱基，结构简式如图所示。 ①胸腺嘧啶的分子式为______。 ②其分子中σ键和π键的数目之比为______。 ③该胸腺嘧啶中含有官能团的名称______。 （3）和可形成离子液体，熔点低于100℃其挥发性一般比有机溶剂______（填“大”或“小”），的空间结构为______。 （4）与形成化合物晶胞如图所示，与同一个最近且等距的有______个。 【答案】（1） ①. 1s22s22p6 ②. 球形 （2） ①. C5H6N2O2 ②. 5：1 ③. 碳碳双键、酰胺基 （3） ①. 小 ②. 正四面体 （4）6 【解析】 【小问1详解】 基态N电子排布式为1s22s22p3，得到3个电子变为基态N3-，则基态N3-电子排布式为：1s22s22p6，Li是3号元素，基态电子排布式为1s2，核外电子占据的最高能级电子是1s，s能级的电子云轮廓图形状为球形； 【小问2详解】 ①胸腺嘧啶的分子式为C5H6N2O2； ②单键由1个σ键形成，双键由1个σ键和1个π键形成，则胸腺嘧啶分子中σ键和π键的比值为5：1； ③该胸腺嘧啶中含有官能团的名称：碳碳双键、酰胺基 【小问3详解】 离子液体中微观粒子相互作用力为离子间相互作用力，比分子间相互作用力大，故其挥发性一般比有机溶剂小，中心原子的价层电子对数为4，故其空间构型为正四面体，故答案为：小；正四面体； 【小问4详解】 根据晶体的化学式为Cu3N，棱上为Cu+，顶点为N3-，N3-处于Cu+形成的正八面体空隙中，故与同一个N3−最近且等距的Cu+有6个。 11.（2025·高二下·天津市滨海新区田家炳中学·期中）水丰富而独特的性质与其结构密切相关。 （1）对于水分子中的共价键，依据原子轨道重叠的方式判断，属于_______键；依据O与H的电负性判断，属于_______共价键。 （2）水分子中，氧原子的价层电子对数为_______。 （3）下列事实可用“水分子间存在氢键”解释的是_______(填字母序号)。 a.常压下，4℃时水的密度最大 b.水的沸点比硫化氢的沸点高160℃ c.水的热稳定性比硫化氢强 （4）水是优良的溶剂，常温常压下NH3极易溶于水，从微粒间相互作用的角度分析原因：_______(写出两条)。 （5）酸溶于水可形成H3O+，H3O+的电子式为_______；由于成键电子对和孤电子对之间的斥力不同，会对微粒的空间结构产生影响，如NH3中H-N-H的键角大于 H2O中H-O-H的键角，据此判断H3O+和H2O 的键角大小：H3O+ ____________ H2O(填“>”或“<”)。 【答案】（1） ①. ②. 极性 （2）4 （3）ab （4）NH3和H2O都是极性分子；氨分子和水分子间可以形成氢键 （5） ①. ②. ＞ 【解析】 【小问1详解】 对于水分子中的共价键，依据原子轨道重叠的方式判断，属于键；O与H的电负性不同，共用电子对偏向于O，则该共价键属于极性共价键； 【小问2详解】 水分子中，氧原子的价层电子对数为； 【小问3详解】 a．水中存在氢键，水结冰时，氢键具有方向性，导致冰的密度小于水的密度，且常压下，4℃时水的密度最大，a正确； b．水分子间由于存在氢键，使分子之间的作用力增强，因而沸点比同主族的H2S高，b正确； c．水的热稳定性比硫化氢强的原因是其中的共价键的键能更大，与氢键无关，c错误； 故选ab； 【小问4详解】 极易溶于水的原因为NH3和H2O都是极性分子，依据相似相溶原理可知，氨气在水中的溶解度大；氨分子和水分子间可以形成氢键，大大增强溶解能力； 【小问5详解】 的电子式为；有1对孤电子对，有2对孤电子对，孤电子对之间的排斥力大于孤电子对与成键电子对之间的排斥力，水中键角被压缩程度更大，故和的键角大小：>。 12. 如图所示为 (层状结构，层内的 分子间通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图。请回答下列问题： （1）图I所示的 晶体中与 最近且等距离的F数为_______，图Ⅲ中每个铜原子周围紧邻的铜原子数为_______。 （2）图II所示的物质结构中最外层已达到8电子稳定结构的原子是_______(填元素符号)， 晶体中硼原子个数与极性键个数之比为_______。 （3）三种晶体中熔点最低的是_______(填化学式)，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为_______、_______。 【答案】（1） ①. 8 ②. 12 （2） ①. O ②. 1：6 （3） ①. H3BO3 ②. 范德华力 ③. 氢键 【解析】 小问1详解】 如图Ⅰ：由图可知，在一个CaF2晶胞中，一个位于面心的阳离子与周围4个阴离子相连接，所以CaF2晶体中阳离子与8个阴离子相连接，即Ca2+的配位数为8，与钙离子最近且等距离的氟离子共有8个；铜晶体中未标号的铜原子周围最紧邻的铜原子为上层1、2、3，同层的4、5、6、7、8、9，下层的10、11、12，共12个；正确答案：8；12。 【小问2详解】 图ⅡH3BO3中B原子最外层共6个电子，H原子达到2电子稳定结构，只有氧原子形成两个键达到8电子稳定；H3BO3晶体是分子晶体，相互之间通过氢键相连，每个B原子形成三条B-O极性共价键，每个O原子形成一条O-H极性共价键，共6条极性键，H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为1:6；正确答案：O； 1：6。 【小问3详解】 CaF2为离子晶体，铜为金属晶体，熔点较高，而H3BO3晶体是分子晶体，熔点最低，熔化时克服了范德华力、氢键；正确答案：H3BO3；范德华力、氢键。 13.（2025·高二下·天津市滨海新区紫云中学·期中）按要求回答下面问题： （1）(M)和(N) 熔点：M_______N(填“高于”或“低于”)。 （2）AsCl3是_______分子(填“极性”或“非极性”)，其中 As的基态原子简化电子排布式为：_______。 （3）已知晶体熔点为 ，沸点为：，则 晶体类型为_______。的立体构型是_______，中心原子的杂化类型是_______。 （4）①配合物 中配离子的配位数为________，配位原子是_______。 ②写出氢氧化铜溶于氨水的离子方程式_______。 （5）CoO的面心立方晶胞如下图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，CoO的摩尔质量为M，则 CoO晶体的密度为_______。 【答案】（1）低于 （2） ①. 极性 ②. [Ar]3d104s24p3 （3） ①. 分子晶体 ②. 平面三角形 ③. sp2杂化 （4） ① 4 ②. N ③. （5） 【解析】 【小问1详解】 这两种晶体都属于分子晶体，分子内氢键会使晶体熔沸点降低，分子间氢键会使晶体熔沸点升高。M、N都有分子间氢键，但M分子里的羧基与羟基为邻位还能形成分子内氢键、N分子里的羧基与羟基为对位不能形成分子内氢键，所以熔点N高于M； 【小问2详解】 AsCl3中As原子价层电子对数，且含有1个孤电子对，则AsCl3为三角锥形，该分子的正负电荷中心不重合，为极性分子；As原子核外有33个电子，根据构造原理书写As的基态原子简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3； 【小问3详解】 晶体熔沸点很低，则 晶体类型为分子晶体。中Ga原子价层电子对数，为sp2杂化，无孤电子对，为平面三角形； 【小问4详解】 ①配合物 中配离子的配位数为4，配位原子是N，4个氨分子中N提供孤电子对和铜离子提供的空轨道形成配位键。 ②氢氧化铜溶于氨水生成四氨合铜离子，离子方程式； 【小问5详解】 据“均摊法”，晶胞中含个氧离子、个钴离子，则晶体密度为。 14.（2025·高二下·天津市部分区·期中）铍及其化合物的应用正日益被重视，最重要的含铍矿物是绿柱石，含2%铬的绿柱石即为祖母绿。 （1）氯化铍在气态时存在分子和二聚分子，固态时则具有如下图所示的链状结构。 ①a属于_______(填“极性”或“非极性”)分子。 ②b的结构式为，分子中所有原子是否都在同一平面上？_______(“是”或“否”)。 ③c中原子的杂化方式为_______。 ④氯化铍晶体中存在的作用力有_______。 a．范德华力 b．极性键 c．离子键 （2）铍与铝元素符合对角线规则，且铍、铝晶体结构相似，都是最密堆积。 ①下列有关铍和铝的叙述正确的是_______。 a．都属于p区主族元素 b．电负性都比镁大 c．第一电离能都比镁大 ②铍的熔点_______铝的熔点(填“>”或“<”)。 ③与形成结构相似的配位离子。写出与形成配位离子的化学式_______。 （3）某铍的氧化物立方晶胞如下图所示。 ①该氧化物的化学式为_______。 ②该晶体的密度为，则晶胞参数_______。(，阿伏加德罗常数取值) 【答案】（1） ①. 非极性 ②. 是 ③. ④. ab （2） ①. b ②. > ③. （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 ①在分子中Be原子形成2个键，Be原子的杂化轨道数为2，故Be原子采取的杂化方式为：，属于直线形结构，则属于：非极性分子； ②根据b的结构，Be原子有空轨道，Cl原子有孤电子对，则配位键中电子对由氯原子提供形成二聚分子后，杂化方式为：杂化，得到的是平面四边形结构，则分子中所有原子是处于同一平面上； ③根据c的结构，中心原子Be有4个σ键，无孤电子对，价层电子对为4，则杂化方式为：杂化； ④氯化铍晶体中存在的作用力： a．范德华力：为分子，其晶体为分子晶体，存在分子间作用力即范德华力，a正确； b．极性键：键为不同元素原子间的共价键，属于极性键，b正确； c．离子键：为分子，其晶体为分子晶体，不存在离子键，c错误； 故答案为：ab。 【小问2详解】 ①下列有关铍和铝的叙述正确的是： a．都属于p区主族元素：根据两元素在周期表中的位置可知，铍属于s区主族元素，而铝属于p区主族元素，a错误； b．电负性都比镁大：金属性越强，电负性越小，Mg比Be、Al的金属性强，则Be、Al的电负性都比镁大，b正确； c．第一电离能都比镁大：同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，则Be的第一电离能比Mg大；同周期主族元素从左到右第一电离能呈逐渐增大的趋势，但Mg因s轨道全充满，所以第一电离能反而比Al大，c错误； 故答案为：b。 ②Be属于碱土金属，比Al具有更小的原子半径和更强的金属键作用，导致铍的熔点大于铝的熔点； ③与形成结构相似的配位离子，由和形成的配位离子可以推测出与形成配位离子的化学式为：。 【小问3详解】 ①根据晶胞图可知：Be原子位于晶胞体心，个数为4；O原子有8个位于顶点、6个位于面心，个数为，得到该氧化物的化学式为：； ②根据，由，解得。 15.（2025·高二下·天津市崇化中学·期中）乙炔是有机合成工业的一种重要原料。工业上曾用焦炭制备电石，再与水反应制备乙炔。 （1）焦炭、金刚石和都是碳的单质。已知金刚石中碳碳键的键长为154.45pm，中碳碳键的键长为140~145pm，二者比较熔点高的是_______，理由是_______。 （2）乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是_____，该分子中σ键与π键个数比为_____。 （3）将乙炔通入溶液生成红棕色沉淀。Cu基态核外电子排布式为_______。 （4）的电子式为_______，实验室制取乙炔的化学方程式_______；除去乙炔中杂质所用的试剂为_______。 （5）中心原子杂化类型为_______，微粒空间结构为_______。 （6）晶体的晶胞结构与NaCl晶体相似，但晶体中哑铃形的存在，使晶胞沿一个方向拉长，晶胞呈长方体(如图)。每个周围距离相等且最近的有_______个。已知晶体密度为，晶胞中两个(的最近距离为acm，阿伏加德罗常数值为，则晶胞中棱长_______。 【答案】（1） ①. 金刚石 ②. 金刚石是共价晶体，熔化时需要破坏共价键，为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，无需破坏共价键，所以熔点低于金刚石 （2） ①. ②. 2：1 （3）[Ar]3d104s1 （4） ①. ②. CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑ ③. 溶液 （5） ①. ②. 正四面体 （6） ①. 4 ②. 【解析】 【小问1详解】 金刚石是共价晶体，熔化时需要破坏共价键，C60为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，无需破坏共价键，所以C60熔点低于金刚石； 【小问2详解】 丙烯腈分子中形成碳碳双键的C原子为sp2杂化，形成碳氮三键的C原子为sp杂化；单键均为σ键，双键中有一个σ键、一个π键，三键中有一个σ键、两个π键，所以分子中σ键与π键个数比为6：3=2：1； 【小问3详解】 Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以Cu基态核外电子排布式为[Ar]3d104s1； 【小问4详解】 碳化钙属于离子化合物，阴离子中存在碳碳三键，电子式：；实验室制取乙炔是饱和食盐水与碳化钙反应生成乙炔和氢氧化钙，其反应化学方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑；实验室制得的乙炔中含杂质硫化氢、磷化氢，除去乙炔中杂质所用的试剂为溶液； 【小问5详解】 中心原子的价层电子对数是，杂化类型是，无孤对电子，微粒空间结构是正四面体； 【小问6详解】 根据题意可知图示晶胞纵向的截面为长方形，横向截面为正方形，由图中体心Ca2+周围距离最近的可知，1个Ca2+周围距离最近的有4个；根据晶胞结构示意图可知底面(或顶面)上位于面心的和位于顶点的的距离最近，所以底面的边长为a cm，则晶胞的体积为2a2h cm3；根据均摊法，晶胞中的个数为=4，该物质的化学式为CaC2，所以Ca2+的个数也为4，所以晶胞的质量为g，则有=，可得h=cm。 16.（2025·高二下·天津市第九中学·期中）铜及其合金是人类最早使用的金属材料，铜的化合物在现代生活和生产中有着广泛的应用。 （1）铜的熔点比钙的高，其原因是_____。 （2）下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，该氧化物的化学式为_____。 （3）科学家通过X射线推测，胆矾的结构如下图所示。 胆矾的阳离子中心原子的配位数为_____，阴离子的空间结构为_____。 （4）铜与Cl原子构成晶体的晶胞结构如下图所示，该晶体的化学式为_____，已知该晶体的密度为，则该晶胞的边长为_____pm(写计算式)。将该物质气化后实验测定其蒸汽的相对分子质量为199，则其气体的分子式为_____。 【答案】（1）铜的金属键强度大于钙 （2） （3） ①. 4 ②. 正四面体 （4） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 铜和钙比较，铜的金属键强度大，所以熔点高； 【小问2详解】 从图中可以看出氧的阴离子在晶胞有四类：顶点(8个)、棱上(4个)、面上(2个)、体心(1个)，根据立方体的分摊法，可知该晶胞中氧的阴离子数目为4，而铜原子均在晶胞内部，共有4个，所以氧化物的化学式 【小问3详解】 胆矾的阳离子中心原子的配位数是4，硫酸根离子的空间构型为正四面体型 【小问4详解】 该晶胞中利用分摊法，氯原子占据八个顶点和六个面心，立方晶胞中顶点分推面心分摊，所以得到氯原子为是4个，晶胞内的铜原子有4个，所以化学式为CuCl。根据密度的公式，M为99，N为分摊到的个数4，，带入公式计算得边长。蒸汽的相对分子质量为199，相当于2倍的，所以分子式为。 17.（2025·高二下·天津市第四十三中学·期中）我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(用R代表)。回答下列问题： （1）氮原子价层电子对的轨道表达式(电子排布图)为___________。 （2）经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图(b)所示。 ①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为___________，不同之处为___________，(填标号) A．中心原子的杂化轨道类型 B．中心原子的价层电子对数 C．立体结构 D．共价键类型 ②图(b)中虚线代表氢键，其表示式为、___________、___________。 Ⅱ．广泛应用于太阳能电池领域。以、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备。 （3）与反应能生成，中的配位原子为___________(填元素符号)，1mol中含有σ键数目___________。 （4）抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为___________；推测抗坏血酸在水中的溶解性：___________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。 （5）一个晶胞(如图2)中，Cu原子的数目为___________。 【答案】（1） （2） ① ABD ②. C ③. (H3O+)O-H…N ④. ()N-H…N （3） ①. O ②. 8NA （4） ①. sp3、sp2 ②. 易溶于水 （5）4 【解析】 【小问1详解】 N的价层电子为2s2p3，轨道表达式为； 【小问2详解】 ①根据图(b)，阳离子是和H3O＋，中心原子是N，含有4个σ键，孤电子对数为×(5-1-4×1) =0，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，N-H键为极性共价键；H3O＋中心原子是O，含有3个σ键，孤电子对数为×(6-1-3)=1，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，空间构型为三角锥形，O-H键为极性共价键，因此相同之处为ABD，不同之处为C； ②O、N的非金属性较强，对应的O-H、N-H都可与H形成氢键，根据图(b)还有的氢键是：(H3O+)O-H…N、()N-H…N； 【小问3详解】 [Cu(OH)4]2－中Cu2＋提供空轨道，OH－提供孤电子对，OH－只有O有孤电子对，因此[Cu(OH)4]2－中的配位原子为O；[Cu(OH)4]2-中OH-与Cu2+形成4条配位键，均为σ键，OH-中O和H之间为σ键，因此1mol[Cu(OH)4]2-中含σ键数目为8NA； 【小问4详解】 根据抗坏血酸的分子结构，该结构中有两种碳原子，全形成单键的碳原子和双键的碳原子，全形成单键的碳原子为sp3杂化，双键的碳原子为sp2杂化；根据抗环血酸分子结构，分子中含有4个-OH，能与水形成分子间氢键，因此抗坏血酸易溶于水； 【小问5详解】 白球位于顶点和内部，属于该晶胞的个数为8×+1=2，黑球全部位于晶胞内部，属于该晶胞的个数为4，化学式为Cu2O，因此白球为O原子，黑球为Cu原子，即Cu原子的数目为4。 18.（2025·高二下·天津市第一百中学·期中）第VA 族元素在化学领域具有重要的地位。请回答下列问题： （1）基态 N 原子的价层电子排布式为___________。 （2）的空间构型是___________。 （3）键角：NH3___________NH(填写“>”或“<”)。 （4）NH3的水溶性大于PH3的水溶性，原因是___________。 （5）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列关于 的说法中正确的是___________。 A. 中，配位键的个数为6 B. 中，σ键的个数为6 C. 钴离子提供孤电子对，NH3提供空轨道 D. 与足量AgNO3溶液反应，生成AgCl的数目为 （6）氮化铬的晶胞结构如图所示： 若晶胞棱长为a cm，则晶体密度为___________g(阿伏加德罗常数的值用表示)。 【答案】（1）2s22p3 （2）正四面体形 （3）< （4）NH3能与水分子形成氢键 （5）A （6） 【解析】 【小问1详解】 氮元素的原子序数为7，基态原子的价层电子排布式为2s22p3，故答案为：2s22p3； 【小问2详解】 磷酸根离子中磷原子的价层电子对数为4+=4，孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，故答案为：正四面体形； 【小问3详解】 氨分子中氮原子的价层电子对数为3+=4，孤对电子对数为1，铵根离子中氮原子的价层电子对数为4+=4，孤对电子对数为0，孤对电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，所以氨分子的键角小于铵根离子，故答案为：<； 【小问4详解】 氨分子能与水分子形成分子间氢键，磷化氢不能与水分子形成分子间氢键，所以氨气的水溶性大于磷化氢，故答案为：NH3能与水分子形成氢键； 【小问5详解】 A．配离子中具有空轨道的中心离子钴离子与具有孤对电子的氨分子和氯离子形成6个配位键，则1mol离子中配位键的个数为6NA，故正确； B．配离子中配位键为σ键，氨分子中氮氢键为σ键，则1mol离子中σ键数目为18NA，故错误； C．配离子中提供空轨道，、提供孤对电子形成配位键，故错误； D．配合物中外界氯离子个数为1、内界氯离子个数为为2，则1mol与足量硝酸银溶液反应生成NA个氯化银，故错误； 故选A； 【小问6详解】 由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的氮原子个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的个数为12×+1=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：= a3d，解得d=，故答案为：。 19.（2025·高二下·天津市河西区·期中）C、N元素组成的物质多样且应用广泛。按要求回答下列问题。 （1）碳是一种非常神奇的元素，它的几种单质的分子或晶胞或部分结构如下图所示： ①写出基态碳原子的电子排布式_______。 ②上述碳单质中C的杂化类型为杂化的有_______(填物质名称)。 ③12g的石墨烯中由C原子连接成的六元环的物质的量约为_______mol。 ④石墨烯加氢制得石墨烷。下列有关石墨烷的叙述正确的是_______。 a．能导电 b．难溶于水 c．所有碳原子共平面 d．一定条件下能与氧气反应 ⑤相同条件下，上述单质的熔点最低的是_______，其原因是_______。 ⑥根据图示信息，可知金刚石的密度为_______(设为阿伏加德罗常数的值)。 （2）氮和碳组成的某新型材料部分结构如下图所示。其中A代表原子的元素符号为_______；该材料的化学式为_______。 （3）联氨为二元弱碱，在水中性质与氨相似，可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。 ①上述步骤中属于氧化还原反应的步骤是_______(填步骤序号)。 ②用化学用语表示联氨在水中呈弱碱性：_______；从结构视角预测相同条件下联氨较氨的水溶液的碱性_______(填“强”“弱”或“一样”)。 ③在溶液加入乙醇观察到的现象：_______，解释原因：_______。 【答案】（1） ①. ②. 金刚石 ③. 0.5 ④. bd ⑤. ⑥. 属于分子晶体，熔化时克服的是分子间作用力，而其他几种单质，熔化时需断开碳碳原子间的共价键 ⑦. （2） ①. N ②. （3） ①. ⅰ和ⅲ ②. ③. 弱 ④. 有深蓝色晶体析出 ⑤. 乙醇分子的极性小于水分子的，在体系中的溶解度降低而以晶体形式析出 【解析】 【小问1详解】 ①碳原子的核电荷数为6，则基态碳原子的电子排布式为； ②石墨烯中C的杂化类型为，中C的杂化类型为，石墨中C的杂化类型为，金刚石中C的杂化类型为； ③每个碳形成三个碳碳键，每个碳碳键被2个碳原子共用，故每个碳单独占有的共价键为1.5，每个碳被三个六元环共用，1个六元环含有2个碳原子，12g的石墨烯的物质的量为，则六元环的物质的量为； ④石墨烷属于烃，不能导电，难溶于水；石墨烷中C的杂化类型为，所有碳原子不可能共平面；石墨烷属于烃能燃烧，故一定条件下能与氧气反应，选bd； ⑤单层石墨烯是从石墨中剥离出来的，为分子晶体，石墨为混合型晶体，金刚石为共价晶体，故的熔点最低； 原因是属于分子晶体，熔化时克服的是分子间作用力，而其他几种单质，熔化时需断开碳碳原子间的共价键； ⑥根据均摊原理，金刚石中共有个碳，密度为; 【小问2详解】 碳的半径比氮的大，故A为氮，B为碳； 由图可知图中虚线为最小重复单元，碳的数目为顶点共用后有1个，棱上4个因共用最终只有2个，共计3个，4个氮位于内部不参与共用共4个，故分子式为； 小问3详解】 ①中氮元素化合价发生了改变，中铜元素化合价发生了改变，中均有元素化合价的变化为氧化还原反应； ②联氨在水中呈弱碱性的原因是氨基中的氮含孤电子对能结合水中的氢离子，； 相同条件下联氨较氨的水溶液的碱性弱，虽然联氨和氨中的氮均含有孤电子对，但联氨中氮氮单键为非极性键，由于氮的电负性大于氢，故只有2个氢的电子偏向氮使氮带负电能与氢离子结合，但氨气中有3个氢的电子偏向氮，使其更易与氢离子结合碱性更强； ③在溶液中加入乙醇有深蓝色晶体析出； 因为乙醇分子的极性小于水分子的，在体系中的溶解度降低而以晶体形式析出。 20.（2025·高二下·天津市汇文中学·期中）回答下列问题： （1）已知H与O可以形成H2O和H2O2两种化合物。请完成下列空白： ①H2O 内的O-H、水分子间的范德华力和氢键，从强到弱依次为___________。 H+可与 H2O 形成H3O+中O 采用___________杂化。H3O+中H-O-H键角比 H2O中的___________，原因为___________。 ②H2O2是常用的氧化剂，其分子结构如图所示，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上。H2O2的电子式是___________，结构式是___________。H2O2是含有___________键和___________键的___________分子(填“极性”或“非极性”)。 H2O2与水混溶，却不溶于CCl4，请予以解释：___________。 （2）元素周期表中的四种元素A、B、E、F，原子序数依次增大。A的基态原子价层电子排布为 nsnnpnB的基态原子2p能级有3个单电子；E2+的3d轨道中有 10个电子；F单质在金属活动性顺序中排在最末位。 ①写出A 在周期表中的位置___________，写出E的基态原子的电子排布式：___________。 ②A、B形成的AB-常作为配位化合物中的配体。在AB-中，元素A的原子采取 sp杂化，则A与B形成的化学键中含有的σ键与π键的数目之比为___________。 ③E、F均能与AB-形成配离子，已知E2+与AB-形成配离子时，配位数为4；F+与AB-形成配离子时，配位数为2，工业上常用F⁺和AB-形成的配离子与E单质反应，生成E2+与AB-形成的配离子和F单质来提取F，写出上述反应的离子方程式：___________。 （3）InAs为原子之间以共价键的成键方式结合而成的晶体。其晶胞结构如图所示。 ①一个晶胞中所含 As个数为___________。 ②已知该晶胞棱长为a pm(1 pm=10-10 cm) 。阿伏加德罗常数为NA，InAs的摩尔质量为M g/mol，则该晶体的密度ρ=___________g/cm3。 【答案】（1） ①. O-H>氢键>范德华力 ②. sp3 ③. 大 ④. H3O+中的O只有一对孤电子，H2O中的O有两对孤电子，对成键电子的排斥力较大，其键角较小 ⑤. ⑥. H-O-O-H ⑦. 极性共价键（非极性共价键） ⑧. 非极性共价键（极性共价键） ⑨. 极性 ⑩. 根据相似相溶原理，H2O2为极性分子，可以溶于极性溶剂水，难溶于非极性溶剂CCl4 （2） ①. 第二周期第IVA族 ②. [Ar]3d104s2 ③. 1:2 ④. （3） ①. 4 ②. 【解析】 【小问1详解】 ①原子之间的化学键最强，其次为电性引力较强的氢键，最弱的是静电引力引起的分子间作用力（范德华力）；H3O+中的O价层电子对数为，采取sp3杂化，O有1对孤电子，而H2O中的O有2对孤电子，对成键电子的排斥力较大，其键角较小；②H2O2的电子式为，结构式为H-O-O-H，含有H-O极性共价键，和O-O非极性共价键，正负电荷中心不重合，为极性分子；根据相似相溶原理，H2O2为极性分子，可以溶于极性溶剂水，难溶于非极性溶剂CCl4。 【小问2详解】 由A的基态原子价层电子排布为 nsnnpn，B的基态原子2p能级有3个单电子，所以A为C，价电子排布为2s22p2，B为N，价电子排布为2s22p3，E2+的3d轨道中有 10个电子，所以E为Zn，价电子排布为3d104s2，F单质在金属活动性顺序中排在最末位，则F为Au（金）；①A为C在元素周期表第二周期第IVA族，基态E原子的电子排布式为[Ar]3d104s2；②AB-为CN-，因为C为sp杂化，所以C与N之间形成三个共价键，一个为σ键，2个为π键，数目比为1:2；③[Au(CN)2]-与Zn反应得到[Zn(CN)4]2-与Au的离子方程式为。 【小问3详解】 ①由均摊法：一个晶胞所含As的个数为4；②由一个晶胞所含4个As原子，晶体的化学式为InAs，所以该晶胞的分子式为In4As4，则该晶体密度 21.（2025·高二下·天津市南开大学附属中学·期中）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。以下是常见的储氢材料。 Ⅰ．氰基配合物 （1）Cu的基态原子价电子排布式为___________。 （2）基态N原子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是___________。 （3）中C为正价，从原子结构的角度说明理由___________。 （4）Co(Ⅱ)化合物转化为Co(Ⅲ)化合物： ①在空气中久置后，溶液无明显变化；配制成后，放置在空气中即可被氧化为，据此推测___________(填“”或“”)还原性更强。 ②已知： 利用氧化还原反应规律，可作出推测：___________(填“>”“<”或“=”)。 Ⅱ．金属氢化物 Mg₂FeH₆是非常有潜力的储氢材料。其晶胞形状为立方体，边长为a nm，如图所示。 （5）晶胞中H原子个数为___________。 （6）已知的摩尔质量是Mg·mol-1，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为___________g⋅cm-3。(1nmcm) 【答案】（1）3d104s1 （2）哑铃形 （3）C和N电子层数相同，核电荷数C < N，原子半径C>N，原子核对最外层电子的吸引力C<N，电负性C <N，因此CN-中C为正价 （4） ①. ②. < （5）24 （6） 【解析】 【小问1详解】 铜是29号元素，在第四周期，基态铜原子的价电子排布式是3d104s1。 【小问2详解】 基态N原子电子排布式为1s22s22p3，最高能级为2p，电子云轮廓图的形状是哑铃形。 【小问3详解】 C和N电子层数相同，核电荷数C < N，原子半径C>N，原子核对最外层电子的吸引力C<N，电负性C <N，因此CN-中C为正价。 【小问4详解】 ①在空气中久置后，溶液无明显变化，会被氧化为，据此推测易被氧化，还原性更强； ②空气中会被氧化为，可知更稳定，推测K1<K2。 【小问5详解】 由图可知Fe位于晶胞的顶点和面心，个数为：=4，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。 【小问6详解】 由图可知Fe位于晶胞的顶点和面心，个数为：=4，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，因此该晶胞的质量是，晶体的密度为。 1 / 29 学科网（北京）股份有限公司 $