专题10 原子及分子结构与性质-【创新大课堂】高考化学五年（2022-2026年）真题分类汇编168优化重组卷

专题十 原子及分子 结构与性质 考向一 原子结构与性质 5.（2025·江苏卷，3分)在溶有15-冠-5 1.(2026·陕晋宁青卷，3分)下列化学用语表示 正确的是 的有机溶剂中，卡氯( )与 A.2-氯丙烷的键线式： T B.基态O原子的轨道表示式： NaF发生反应： W 2s 个W个W 2p ® C.中子数为8的碳核素：1C 下列说法正确的是 D.用电子式表示H2S的形成过程： 格 A.苄氯是非极性分子 r 2H.+S.H+[:S:]2-Ht B.电负性：x(F)<x(CI) C.离子半径：r(F-)>r(Na+) 2.(2026·云南卷，3分)下列化学用语或图示表 D.X中15-冠-5与Na+间存在离子键 示正确的是 6.(2024·河北卷，3分)侯氏制碱法工艺流程中的 A.红磷和白磷互为同素异形体 B.CH3Cl是非极性分子 主反应为QR+YW3+XZ2+W2Z一QWXZ 量 C.H2O的空间结构模型：O○0 +YW4R,其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关 化学元素。下列说法正确的是 ( D.基态S2-的价层电子轨道表示式： A.原子半径：W<X<Y 3s 3p 个个 B.第一电离能：X<Y<Z 抑 钨属于有色金属，在高温下可以发出亮光。 C.单质沸点：Z<R<Q 3.(2025·上海卷)钨的原子序数为74，价电子 D.电负性：WQ<R 排布式为5d46s2,则钨在元素周期表中位于 7.(2024·湖北卷，3分)主族元素W、X、Y、Z原 ( ) 子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的 A.第5周期第ⅡB族 B.第5周期第VB族 价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成 C.第6周期第ⅡB族 D.第6周期第IB族 的化合物如图。下列说法正确的是() ￥ 碳酸丙烯酯是一种重要的有机化合物，具有 多种工业应用。 [X- -X-w] 郑 尔 4.(2025·上海卷) 0中电负性最大的元素是 A.电负性：W>Y B.酸性：W2YX3>W2YX4 C.基态原子的未成对电子数：W>X 问 A.C B.H C.O D.氧化物溶于水所得溶液的pH:Z>Y 109 8.(2022·全国甲，15分)2008年北京奥运会的 NH2 C1+2NH3 一定条件 -N2 H+NHCI “水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰 A.NH2CI的VSEPR模型：四面体形 立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透 B.NH3的共价键类型：非极性共价键 光气囊材料由乙烯(CH2一CH2)与四氟乙烯 C.N2H4中N的杂化方式：sp3杂化 (CF2一CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下 H 列问题： D.NH的电子式： H:N:H (1)基态F原子的价电子排布图（轨道表示式） H 为 (2)图a、b、c分别表示 2.(2026·河北卷，3分)我国古代四大发明之一 C、N、O和F的逐级电离 的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定 能I变化趋势（纵坐标的 此例混合而成的，爆炸时的反应为S十2KNO3 标度不同)。第一电离能 十3C—K2S+N2个十3CO2个。下列说法正 图a 的变化图是 (填标号)，判断的根据 确的是 ( 是 ;第三电离能的变化图是 A.基态S原子价层电子的轨道表示式为 (填标号)。 3s 3p B.NO3的价层电子对互斥模型为 N O C N C.CO2分子中。键与π键的个数比为1：1 图b 图c D.N2分子的电子式为N::N (3)固态氟化氢中存在(HF),形式，画出 (HF)3的链状结构 3.(2026·河北卷，3分)下列对宏观事实的微观 (4)CF2一CF2和ETFE分子中C的杂化轨 解释错误的是 道类型分别为 和 ;聚四氟 选项 宏观事实 微观解释 乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角 电子从能量较高的轨道 度解释原因 跃迁至能量较低的轨道 A 霓虹灯发光 时，以光的形式释放 (5)萤石(CaF2)是自然界中 能量 常见的含氟矿物，其晶胞结 常温下，苯酚能与 苯环使羟基中O一H键 构如图所示，X代表的离子 B NaOH溶液反应，而 极性变强 是 乙醇不能 ;若该立方晶胞参数为apm,正 负离子的核间距最小为 pm。 C6不溶于水，可溶 水是极性分子，C6o与苯 C 考向二分子结构与性质 于苯 均为非极性分子 1.(2026·黑吉辽蒙卷，3分)一种制备火箭燃料 某汽车防冻液（主要 乙二醇水溶液分子间的 肼(N2H4)的反应如下，下列说法错误的是 D 成分为水和乙二醇) 范德华力大于水分子间 的凝固点为一40℃ 的范德华力 110 4.(2026·河南卷，3分)物质的微观结构决定宏 7.(2026·浙江1月，3分)物质结构决定性质， 观性质，下列结构特征不能解释其性质的是 下列说法不正确的是 ( ( A.氮气(N=N)的化学性质很稳定 选项 结构特征 性质 B.I2(I-I)单质在CS2(S=C=S)中溶解 金刚砂(SiC)属于共价晶 金刚砂硬度大、熔 度大 A 体，C一Si键的键能大 点高 OH C.苯酚( )水溶液呈酸性 B 苯分子中存在大π键 苯难溶于水 对羟基苯甲醛只形成分 沸点：对羟基苯甲 D.金刚石呈空间网状结构，导电性好 C 子间氢键，邻羟基苯甲醛 醛>邻羟基苯甲 8.(2025·广东卷，4分)由结构不能推测出对应 易形成分子内氢键 醛 性质的是 基态氩原子的最外层电 氩气性质稳定，不 选项 结构 性质 D 子数为8，原子结构稳定 易形成化合物 SOa的VSEPR模型为平面 A SO3具有氧化性 5.(2026·湖南卷，3分)消毒剂三氯异氰尿酸 三角形 O 钾和钠的原子结构不同，电 钾和钠的焰色 CI、 B )能与H2O持续缓慢反应产生 子跃迁时能量变化不同 不同 乙烯和乙炔分子均含有 两者均可发生加 HCIO。下列相关化学用语表述正确的是 π键 聚反应 ( 石墨层中未参与杂化的p 石墨具有类似金 A.三氯异氰尿酸的分子式：ClN3O3 D 轨道中的电子，可在整个碳 属的导电性 原子平面中运动 B.HClO的电子式：H:C1:O: 9.(2025·河南卷，3分)我国科研人员合成了一 C.基态C1的价层电子排布式：3s23p5 种深紫外双折射晶体材料，其由原子序数依次 D.H2O的空间填充模型：● 增大的五种短周期元素Q、W、X、Y和Z组成。 6.(2026·湖南卷，3分)对下列性质解释正确的 基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中 是 ( 电子数多1，X所在族的族序数等于Q的质子 性质 解释 数，基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未 A 酸性：HCI>HF 非金属性：F>CI 成对电子，且二者核电荷数之和为Q的4倍。 B 沸点：H2O>HF 氢键键能：HF>HzO 下列说法正确的是 沸点：正戊烷>新 分子间作用力：正戊烷 A.QY3为极性分子 戊烷 >新戊烷 B.ZY为共价晶体 碳碳键的键能：石墨> C.原子半径：W>Z 硬度：金刚石>石墨 金刚石 D.1个X2分子中有2个π键 111 10.(2025·山东卷，2分)用硫酸和NaN3可制备 C.甲醛分子的球棍模型： 一元弱酸HN3。下列说法错误的是( A.NaN3的水溶液显碱性 D.CO?的价层电子对互斥模型：C B.N3的空间构型为V形 14.(2024·吉林卷，3分)如下反应相关元素中， C.NaN3为含有共价键的离子化合物 W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元 D.N3的中心N原子所有价电子均参与 素，基态X原子的核外电子有5种空间运动 成键 状态，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q 11.(2025·陕晋宁青卷，3 是ds区元素，焰色试验呈绿色。下列说法错 分)“机械键”是两个或 误的是 多个分子在空间上穿 逐渐通入XW?至过量 插互锁的一种结合形 索烃及其示意图 QZY4溶液 QZX YiW12 溶液 式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环 A.单质沸点：Z>Y>W 分子组成的具有“机械键”的索烃，结构如图。 B.简单氢化物键角：X>Y 下列说法错误的是 ( C.反应过程中有蓝色沉淀产生 A.该索烃属于芳香烃 D.QZXY4W12是配合物，配位原子是Y B.该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定 15.(2024·河北卷，3分)NH4C1O4是火箭固体 C.该索烃的两个大环之间不存在范德华力 燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全 D.破坏该索烃中的“机械键”需要断裂共 部生成气态产物，如：NH4C1O4十2C 价键 NH3↑+2CO2个+HCI↑ 12.(2025·黑吉辽蒙卷，3分)C12O可用于水的 下列有关化学用语或表述正确的是() 杀菌消毒，遇水发生反应：Cl2O十H2O一 A.HCl的形成过程可表示为H·十·C1: 2HClO。下列说法正确的是 ( →Ht[:C:] A.反应中各分子的。键均为p一p。键 B.NH4CIO4中的阴、阳离子有相同的 B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面 VSEPR模型和空间结构 体形 C.在C60、石墨、金刚石中，碳原子有sp、sp C.CI一O键长小于H一O键长 和sp3三种杂化方式 D.HC1O分子中CI的价电子层有2个孤电 D.NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有 子对 相同类型的分子间作用力 13.(2025·河北卷，3分)下列化学用语表述正 16.(2024·安徽卷，3分) 确的是 某催化剂结构简式如 A.中子数为12的氖核素：Ne 图所示。下列说法错 B.氯化镁的电子式：：Cl:Mg:CI: 误的是 112 A.该物质中Ni为+2价 20.(2023·山东卷，2分)石墨与F2在450℃反 B.基态原子的第一电离能：CI>P 应，石墨层间插入F得到层状结构化合物 C.该物质中C和P均采取sp2杂化 (C℉)，，该物质仍具润滑性，其单层局部结构 D.基态Ni原子价电子排布式为3d84s2 如图所示。下列关于该化合物的说法正确 17.(2024·湖北卷，3分)基本概念和理论是化 的是 学思维的基石。下列叙述错误的是( ) A.VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的 T 空间结构相同 B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性变 : 化的规律称为元素周期律 ® C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容 A.与石墨相比，(CF)z导电性增强 纳两个自旋相反的电子 B.与石墨相比，(CF)抗氧化性增强 p D.sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道 C.(CF)z中C一C的键长比C一F短 混杂而成 D.1mol(CF),中含有2xmol共价单键 18.(2023·新课标卷)一种可吸附甲醇的材料， 21.(2023·湖南卷，3分)下列化学用语表述错 其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3CI, 误的是 部分晶体结构如下图所示，其中[C(NH2)3] A.HCIO的电子式：H:O:C1: 量 为平面结构。 B.中子数为10的氧原子：18O C.NH3分子的VSEPR模型：C D.基态N原子的价层电子排布图： 2s 下列说法正确的是 个个↑ 2p A.该晶体中存在N一H…O氢键 22.(2023·辽宁卷，3分)下列化学用语或表述 B.基态原子的第一电离能：C<N<O 正确的是 C.基态原子未成对电子数：B<C<O<N ￥ D.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型 A.BeCl2的空间结构：V形 相同 B.P4中的共价键类型：非极性键 郑 19.(2023·山东卷，2分)下列分子属于极性分 尔 C.基态Ni原子价电子排布式：3d1o 子的是 ( A.CS2 B.NF3 D.顺一2一丁烯的结构简式： 问 C.S03 D.SiF 113 23.(2023·辽宁卷，3分)在光照下，螺吡喃发生 B.碳的基态原子轨道表示式： 开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于 开、闭环螺吡喃说法正确的是 hv hv2 闭环螺吡喃 开环螺吡喃 C.BF3的空间结构： (平面三角形) A.均有手性 B.互为同分异构体 D.HCl的形成过程：H.+Ci: →H[:i] C.N原子杂化方式相同 27.(2022·湖南，3分)下列说法错误的是( D.闭环螺吡喃亲水性更好 A.氢键、离子键和共价键都属于化学键 24.(2023·湖北卷，3分)价层电子对互斥理论 B.化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表 可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正 C.药剂师和营养师必须具备化学相关专业 确的是 ( 知识 A.CH4和H,O的VSEPR模型均为四面体 D.石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料 B.SO?-和CO号-的空间构型均为平面三 之一 角形 28.(2023·山东卷，12分)卤素可形成许多结构 C.CF4和SF4均为非极性分子 和性质特殊的化合物。回答下列问题： D.XeF2与XeO2的键角相等 (1)一40℃时，F2与冰反应生成HOF和 25.(2023·湖北卷，3分)物质结构决定物质性 HF。常温常压下，HOF为无色气体，固态 质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是 HOF的晶体类型为 ,HOF水解 ( 反应的产物为 (填化学式)。 性质差异 结构因素 (2)C1O2中心原子为C1,C2O中心原子为O,二 沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊 分子间 A 者均为V形结构，但C1O2中存在大元键（Ⅱ）。 烷(9.5℃) 作用力 CO2中C1原子的轨道杂化方式为 熔点：A1F3(1040℃)远高于 B 晶体类型 O一C1一O键角 C一O-C1键角（填 A1CL3(178℃升华) “>”“<”或“=”)。比较C1O2与Cl2O中 酸性：CF3COOH(pKa=0.23)远 C 羟基极性 C1一O键的键长并说明原因 强于CH3COOH(pKa=4.76) 溶解度(20℃)：Na2 CO3(29g) D 阴离子电荷 (3)一定条件下，CuCl2、K和F2 大于NaHCO3(8g) 反应生成KCI和化合物X。已 26.(2023·浙江1月，3分)下列化学用语表示 知X属于四方晶系，晶胞结构如 正确的是 图所示（晶胞参数a=b≠c,a= A.中子数为18的氯原子：7Cl B=Y=90),其中Cu化合价为 a pm 114 十2。上述反应的化学方程式为 回答下列问题： 若阿伏加德罗常数的值为NA,化合物X的 密度p= g·cm-3(用含NA的代 ONi2 数式表示)。 0Zn2+ 29.(2023·浙江1月，10分)硅材料在生活中占 有重要地位。请回答： (1)Si(NH2)4分子的空间结构（以Si为中 (1)基态Ni原子的价电子排布式为 心)名称为 ,分子中氮原子的杂 ,在元素周期表中位置为 化轨道类型是 Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3,其受 (2)晶胞中N原子均参与形成配位键，N2+与 热不稳定的原因是 Zn2+的配位数之比为 ;x:y:之 ;晶胞中有d轨道参与杂化的金属 (2)由硅原子形成的三种微粒，电子排布式分 离子是 别为：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23pl、③[Ne] 3s23p14s1,有关这些微粒的叙述，正确的是 (3)吡啶( 替代苯也可形成类似的笼 形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的π A.微粒半径：③>①>② 大π键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占 B.电子排布属于基态原子（或离子）的是： ①② 据 (填标号)。 C.电离一个电子所需最低能量：①>②>③ A.2s轨道 B.2p轨道 D.得电子能力：①>② C.sp杂化轨道 D.sp2杂化轨道 (3)Si与P形成的 (4)在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原 某化合物晶体的晶 因是① ,② 胞如图。该晶体类 CH3 型是 (5 的碱 ,该化合物的化学式为 性随N原子电子云密度的增大而增强，其中 30.(2022·山东卷)研究笼形包合物结构和性质 碱性最弱的是 具有重要意义。化学式为Ni(CN)x· 31.(2022·湖南，15分)铁和硒(Se)都是人体所 Zn(NH3)y·C6H6的笼形包合物四方晶胞 必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领 结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只 域有广泛应用，回答下列问题： 有一半属于该晶胞。晶胞参数为a=b≠c, (1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其 a=3=y=90°。 结构式如下： 115 发光(AE)效应以来，AIE在发光材料、生物 医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新 型AE分子V的合成路线如下： ①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar] ②该新药分子中有 种不同化学环 境的C原子。 ③比较键角大小：气态SeO3分子 SO-离子（填“>”“<”或“=”），原因是 (2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。 富马酸分子的结构模型如图所示： ①富马酸分子中。键与π键的数目比为 (1)S与S同族，基态硒原子价电子排布式 为 ②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的 (2)H2Se的沸点低于H2O,其原因是 顺序为 (3)关于I~Ⅲ三种反应物，下列说法正确的 (3)科学家近期合成了一种固氮酶模型配合 物，该物质可以在温和条件下直接活化H2, 有 A.I中仅有。键 将N3-转化为NH2,反应过程如图示： B.I中的Se一Se为非极性共价键 C.Ⅱ易溶于水 D.Ⅱ中原子的杂化轨道类型只有sp与sp E.I~Ⅲ含有的元素中，O电负性最大 ①产物中N原子的杂化轨道类型为 (4)V中具有孤对电子的原子有 (5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4 ②与NH2互为等电子体的一种分子为 (填“>”或“<”)H2SO3。研究 (填化学式)。 发现，给小鼠喂食适量硒酸钠(Na2SeO4)可 32.(2022·广东卷，14分)硒(Se)是人体必需微 减轻重金属铊引起的中毒。SO的立体构 量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域 型为 具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导 116答案(1)四Ⅷ(2)SiCl4+4H2O==H4SiO4+ 4HC1或SiCL4十3H2O-H2SiO3+4HCI(3)焰色反 应(45.9×1076Co(0H2+0,850℃2C0,04 +6H20 (5)abd 考向四 1.C2.C3.D4.CD5.B6.D7.B8.D9.D 10.A11.C12.C13.BD14.D15.D16.B 17.BD18.C 19.解析(1)硫酸溶矿时发生的主要反应是MnCO3溶于 硫酸的反应，化学方程式为MnCO3十H2SO4- MnSO4十CO2个+H2O。可根据影响反应速率的因素 分析可采取的措施。(2)加入少量MnO2的作用是将 Fe2+氧化为Fe2+,便于除铁。若使用H2O2替代 MnO2,则Mn2+和生成的Fe3+会催化H2O2分解，原料 利用率低。(3)溶液pH=4,即c(OH)=1010mol· L1时，由Kp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)= 2.8X10-39,可得c(Fe3+)=2.8×10-9mol·L1。同 理，pH=7,c(OH)=10-7mol·L1时，c(A13+)= 1.3×10-12mol·L1,A13+被除去，c(Ni2+)=5.5× 102mol·L1,N2+未被除去。(4)酸溶时得到相应 金属的硫酸盐，故加入少量BaS溶液除Ni2+时会生成 NiS和BaSO4沉淀。(5)由图可知，电解槽中反应生成 MnO2,则阳极反应为Mn2+一2e+2H20== MnO2+4H+,阴极反应为2H2O+2e-=H2个+ 20H,总反应为Mn2+2H,0道电Mn0,+2H+ 十H2个，该反应中消耗水、生成H2SO4,为保持电解液 成分稳定，应不断补充水。(6)根据得失电子守恒和质 量守恒可写出娥烧窑中生成LiMn2O4反应的化学方 程式是8Mn0,+2Li,C0,接是4LiMn,0,+2C02++ O2↑。 答案(1)MnCO3+H2SO4--MnSO4+CO2↑+ H2O粉碎矿石（或适当增大硫酸浓度、搅拌、适当升 高反应液的温度等)(2)将Fe2+氧化为Fe3+ Mn2+和生成的Fe3+会催化H2O2分解(3)2.8× 10-9 Al3+(4)NiS BaSO (5)Mn2++2H2O 通电Mn02Y+2H++H2↑加水(6)8Mn0,十 2Li,C0,橙挠4LiMn,0,十2C0,++02个 专题十原子及分子结构与性质 考向一 1.C2.A3.D4.C5.C6.C7.D 8.解析(1)F为第9号元素，其电子排布为1s22s22p5,则 2s 2p 其价电子排布图为州+，(2)CN、OF四 种元素在同一周期，同一周期第一电离能有增大的趋 势，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元 素的第一电离能较C、O两种元素高，因此C、N、O、F四 种元素的第一电离能从小到大的顺序为C<O<N<F, 满足这一规律的图像为图，气态基态正2价阳离子失 去1个电子生成气态基态正3价阳离子所需要的能量 为该原子的第三电离能，同一周期原子的第三电离能的 总体趋势也依次升高，但由于C原子在失去2个电子之 后的2s能级为全充满状态，因此其再失去一个电子需 -18 要的能量稍高，则满足这一规律的图像为图b。(3)固体 HF中存在氢镀，则(HF)3的链状结构为HFHE H。 (4)由于F元素的电负性较大，因此在与C原子的结合 过程中形成的C一F的键能大于聚乙烯中C一H的键 能，键能的强弱决定物质的化学性质，键能越大，化学性 质越稳定，因此聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯。 (5)根据萤石晶胞结构，X离子分布在晶胞的顶点和面 心上，则1个晶跑中X离子共有8×日十6×号=4个， Y离子分布在晶胞内部，则1个晶胞中共有8个Y离 子，因此该晶胞的化学式应为XY2,结合萤石的化学式 可知，X为Ca2+;根据晶胞，将晶胞分成8个相等的小正 方体，仔细观察CaF2的晶胞结构不难发现F一位于晶胞 中8个小立方体中互不相邻的4个小立方体的体心，小 立方体边长为24，体对角线为吗。.Ca+与P之间距 离就是小晶胞体对角线的一半，因此晶体中正负离子的 核间距的最小距高为。 4apm。 2s 2p 答案 (1)州个(2)图a同一周期第一电 离能有增大的趋势，但由于N元素的2p能级为半充满 状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高 图b(3)HFHE H(4)sp2sp3C-F的键能 大于聚乙烯中C一H的键能，键能越大，化学性质越稳 定(5)Ca2+ 3 4 考向二 1.B2.C3.D4.B5.C6.C7.D8.A9.D 10.B11.C12.B13.C14.D15.B16.C17.A 18.A19.B20.B21.C22.B23.B24.A25.D 26.C27.A 28.解析(1)常温常压下HOF为无色气体，说明其沸点 较低，为分子晶体。比较元素的电负性大小可知，HO 中F为一1价，则其水解反应为HOF十H,)一一HF十 H2O2,水解产物为HF、H2O2。(2)C1O2为V形结构， 且存在3原子5电子的大π键，则C1的杂化类型为 sp2。CO2中Cl提供1个电子、每个O提供2个电子 形成Π，C1有1个孤电子对，C12)中O存在两个孤电 子对，根据孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键 电子对与成键电子对间的斥力，知C120中C一O一C1 键角小于CO2中O一C一O键角。(3)根据均摊法，X 的晶胞中白色小球的个数为16×号十4×号十2=8， 黑色小球的个数为8X十2=4，灰色小球的个数为 8X。十1=2，则X中灰球、黑球、白球的个数比为1： 2：4,根据Cu化合价为十2，结合元素守恒、化合物中 各元素化合价代数和为0可知，X为K2CuF4,则题中 反应的化学方程式为CuC2十4K+2F,一定条件 2KC十K2CuF4。该晶胞中含有2个K2CuF4,晶胞质量 为64X2+39X4十19X8g,晶胞体积为aX1010cm× NA bX10-10cmXc×10-10cm=ubc×10-30cm3,则化合物 5 X的密度0=64×2+39×4+19X8 Na g÷(abcX1030cm3) 4.36×1032 abeNAg·cm3。 答案(1)分子晶体HF、H2O2(2)sp2>键长：： C1O2<Cl20,ClO2中为氯氧双键，C120中为氯氧单 、 键，双键键能大，键长短(3)CuCl2+4K+2F2: 一定条件2KC1+K,CuF4 4.36×1032 abcNA 29.解析分子的空间构型、杂化轨道类型、微粒半径大小 比较、晶体类型判断、晶体化学式确定 (1)Si(NH2)4分子中Si形成4个。键，无孤电子对，故 Si(NH2)4空间结构为四面体。分子中氨原子形成3！ 个。键，还有一个孤电子对，杂化轨道数为4，杂化轨道： 类型为sp3。(2)①为基态Si原子，②为基态Si十，③为 激发态Si原子。③有4个电子层，半径最大，①、②具： 有相同的电子层数和核电荷数，核外电子数越多，粒子 半径越大，故微粒半径：③>①>②，A项正确；由上述 分析可知，B项正确；①、②电离出一个电子所需能量 分别为基态Si的第一电离能、第二电离能，③为激发态 S原子，能量高，电离出一个电子所需能量比①小，故 电离一个电子所需最低能量：③<①<②，C项错误； 微粒半径①>②，则原子核对最外层电子的吸引力① <②，得电子能力①<②，D项错误。(3)该晶体为空 间网状结构，晶体类型为共价晶体，S位于晶胞的顶点： 和面心，个数为8×日十6×号=4P位于晶胞的体肉， 个数为8，Si、P个数比为4：8=1：2，则该化合物的化： 学式为SiP2。 答案(1)四面体sp3Si周围的NH2基团体积较 大，受热时斥力较强[Si(NH2)4中Si一N键能相对较： 小]；产物中气态分子数显著增多（熵增）(2)AB (3)共价晶体SiP2 30.解析(1)已知Ni是28号元素，故基态Ni原子的价电： 子排布式为：3d84s2,在周期表中第四横行第10纵列即 位于第4周期第Ⅷ族，故答案为：3d84s2;第4周期第 Ⅷ族： (2)由题千晶胞示意图可知，一个晶胞中含有N2+个 鼓为：2X2=1,Zm2+个数为：8×日=1，含有CN为： 8×=4,NH,个数为：8×日-2，苯环个数为：4X 11 =2,则该晶胞的化学式为：Ni(CN)4·Zn(NH3)2· 2C6H6,且晶胞中每个N原子均参与形成配位键，Ni+ 周围形成的配位键数目为：4，Z2+周围形成的配位键 数目为：6，则Ni2+与Zn2+的配位数之比，4：6=2：3； x:y:之=4：2：2=2：1：1：由以上分析可知，Ni+ 的配位数为4，则Ni2+采用sp3杂化，而Zn2+的配位数： 为6，Zn2+采用sp3d杂化，即晶胞中有d轨道参与杂 化的金属离子是Zn2+,故答案为：2：3；2：1： 1:Zn2+; (3)吡啶( )替代苯也可形成类似的笼形包合物。： 已知吡啶中含有与苯类似的π大π键，则说明吡啶中 N原子也是采用sp杂化，杂化轨道只用于形成。键和： 18( 存在孤电子对，则吡啶中、原子的价层孤电子对占据 sp杂化轨道，故答案为：D; (4)已知苯分子为非极性分子，H2O分子为极性分子， 且吡啶中N原子上含有孤电子对能与H2O分子形成 分子间氢键，从而导致在水中的溶解度，吡啶远大于 苯，故答案为：吡啶能与H2O分子形成分子间氢键；吡 啶和H,)均为极性分子相似相溶，而苯为非极性 分子； (5)已知一CH3为推电子基团，一CI是吸电子基团，则 导致N原子电子云密度大小顺序为： CH3 ,结合题干信息可知，其中碱性最 CI 弱的为： ,故答案为： 答案(1)3d84s2第4周期第Ⅷ族 (2)2:32:1:1Zn2+(3)D (4)①吡啶能与H2O分子形成分子间氢键②吡啶和 H2O均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子 (5) 1.解析(1)①硒元素的原子序数为34，基态原子的电子 排布式为[Ar]3d104s24p4。②由结构简式可知，乙烷硒 啉的分子结构对称，分子中含有6种化学环境不同的 碳原子。③三氧化硒分子中硒原子的价层电子对数为 3,孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面三角形， 键角为120°，亚硒酸根离子中硒原子的价层电子对数 为4，孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥形， 键角小于120°。(2)①由结构模型可知，富马酸的结构 式为HOOCCH一CHC)OH,分子中的单键为6键，双 键中含有1个。键和1个π键，则分子中。键和π键的 数目比为11：3。②金属元素的电负性小于非金属元 素，则铁元素的电负性最小，非金属元素的非金属性越 强，电负性越大，氢、碳、氧的非金属性依次增强，则电 负性依次增大，所以富马酸亚铁中四种元素的电负性 由大到小的顺序为O>C>H>Fe。(3)①由结构简式 可知，产物中氨原子的价层电子对数为4，原子的杂化 方式为sD3杂化。②水分子和氨基阴离子的原子个数 都为3、价电子数都为8，互为等电子体。 答案(1)①[Ar]3d104s24p4②6③>SeO3的空 间构型为平面三角形，SO的空间构型为三角锥形 (2)①11：3②O>C>H>Fe(3)①sp3杂化 ②H2O 2.解析(1)基态硫原子价电子排布式为3s23p,Se与S 同族，S为第四周期元素，因此基态硒原子价电子排布 式为4s24p。 (2)H2Se的沸点，低于H2O,其原因是两者都是分子晶 体，由于水存在分子间氢键，沸点高。 (3)I中有o键，还有大π键，故A错误：Se一Se是同种 元素，因此I中的Se一Se为非极性共价键，故B正确： 烃都难溶于水，因此Ⅱ难溶于水，故C错误；Ⅱ中苯环 上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型为s2,碳 碳三键上的碳原子杂化类型为sP,故D正确；根据同周 期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到 下电负性逐渐减小，因此「一Ⅲ含有的元素中，)电负 性最大，故E正确。 (4)分子V中O、S都有孤对电子，碳、氢、硫都没有孤 对电子。(5)根据非羟基氧越多，酸性越强，因此硒的 两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4>H2SeO3。SeO星 中Se价层电子对数为4十号×(6十2-2×4)=4，其立 体构型为正四面体形。 答案(1)4s24p4(2)两者都是分子晶体，由于水存在 分子间氢键，沸点高(3)BDE (4)O、Se(5)>正四面体形 专题十一晶体结构与性质 考向一 1.A2.C3.A4.A5.D6.C7.C8.C9.D 10.解析(1)图1所示物质为碳元素形成的不同单质，互 为同素异形体。金刚石是碳原子间通过共价键形成的 立体网状结构，为原子晶体；石墨属于混合型晶体，C0 为典型的分子晶体；碳纳米管是纳米级石墨晶体，C0 间的作用力是范德华力。(2)酞菁分子中所有原子共 平面，由酞菁的结构可知，酞菁分子中间有一个空腔， 由8个碳原子和8个氨原子围成，这个空腔存在一个 18电子的大π键，其中两个一NH一基团各提供两个p 电子，其他的氮和碳各提供一个p电子，故p轨道能提 供一对电子的N原子是③号N原子，钻酞菁分子中钻 离子的化合价为十2，氮原子提供孤对电子与钻离子形 成配位键。(3)根据A1C13形成的二聚体结构，可知每 个Al和4个Cl成键，杂化轨道类型为sp3杂化。AlF3 的熔点远高于AlCl3,则AlF3为离子晶体，铝氟之间形 成的是离子键。由AF3中的原子个数比，可知该晶胞 中顶点为A3+,棱心为F一，则与F一距离最近的A3+ 有2个，即F一的配位数为2。该晶胞中A3+数目为8 ×日-1，F盘目为12×-3，即1个品隐中含1个 AF3,根据晶胞的参数可知，晶体密度p= 84 VA(aX1010)3g·cm3。 答案(1)同素异形体金刚石范德华力(2)③ 十2配位(3)sp3离子2N(aX10 84 11.解析(5)根据萤石晶胞结构，X离子分布在晶胞的顶 点布面心上，别1个晶袍中X高子共有8×日十6×日 =4个，Y离子分布在晶胞内部，则1个晶胞中共有8 个Y离子，因此该晶胞的化学式应为XY2,结合萤石的 化学式可知，X为Ca2+:根据晶胞，将晶胞分成8个相 等的小正方体，仔细观察CaF2的晶胞结构不难发现 F一位于晶胞中8个小立方体中互不相邻的4个小立方 休的你心，小立方体边长为，依对角线为。Ca2 与F一之间距离就是小晶胞体对角线的一半，因此晶体 中正负离子的核间距的最小距离为。 apm。 答案(5)Ca2+ 4 12.解析(4)①由平面投影图可知，晶胞中位于顶，点和体心 的钾原子个数为8×。十1=2，均位于棱上和面上的铁原 8 子和两原子的个数为12X行十2X号-4，则起导材补最 18 简化学式为KFe2S2。②由平面投影图可知，位于棱上的 铁原子与位于面上的硒原子的距离最近，所以铁原子的配 位数为4。③设晶体的密度为dg·cm3,由晶胞的质量 公式可得.2X(39+56X2+79X2)=akc×10-21×d,解 NA 得d=2×(39+56×2+79×2) NAabc×10-2T 答案(4)①KFe2Se2②4 ③2X(39+56X2+79X2) NAabeX10-21 13.解析(6)①根据晶胞结构得到一个晶胞中K有8个， 合有8X日+6×合=4个，则X的化学式为KeSe Br。②设X的最简式的式量为M,晶体密度为pg· cm3,设晶胞参数为anm,得到p=侣 Mg·mol-1 NAmol 1X4 (a×10-7)3cm3 =pg·cm3,解得a= 4M×10nm,X中相邻K之间的最短距离为晶胞 3入NAP 参数的一年，即号×3N0 4M×107nma 答案(6)①K2SeBr6 4M×10 @2×30 考向二 1.A2.A 考向三 1.C2.B3.A4.C5.B6.B7.D8.B9.C 10.解析元素周期表、第一电离能、电负性、杂化方式、配 合物、晶胞结构分析与计算(1)Fe为26号元素，基态 Fe原子的价电子排布式为3df4s2,故Fe位于第四周期 Ⅷ族。基态Fe原子、基态Fe3+的价电子排布式分别 为3d4s2、3d5,未成对电子数之比为4：5。(2)①同周 期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，N由于2p能 级为半充满状态，较稳定，其第一电离能大于O,故元 素C、N、O中，第一电离能最大的是N:同周期元素从 左到右电负性逐渐增大，故元素C、N、O中，电负性最 大的是O。②尿素分子中，C原子形成1个双键、2个 单键，无孤电子对，故C原子采取的轨道杂化方式为 sp2。③八面体配离子[Fe(H2 NCONH2)6]3+中 Fe3+的配位数为6，则形成6个配位键，H2 NCONH2 中O和N上有孤对电子，能与Fe3+形成配位键，由碳 氨键的键长均相等，知配位原子不能是N,故与F3+ 配位的原子是O(3)①a一Fe晶胞为体心立方晶胞，体 对角线上3个Fe原子相切，设Fe原子半径为r,则4r =5apm,解得r= 4apm。②m截面中Fe的个数为 4X日-合面软为公pm,则单位西积合有的e原子 n藏面中Fe的个盘为4X日十1=受，西积 个数为1 为2a2pm2,则单位面积含有的Fe原子个数为，故 催化活性较低的是n。 答案(1)四Ⅷ4：5 (2)①NO②sp2③O a②m32 (3)① 4a2 7