物质的结构与性质专项训练单元达标测试综合卷检测试卷

1、物质的结构与性质专项训练单元达标测试综合卷检测试卷一、物质的结构与性质的综合性考察1多尺度复杂化学系统模型可以用量子化学计算小区间内(如生物固氮时固氮酶中)的化学反应。(1)固氮酶有铁蛋白和钼铁蛋白两种，它们不仅能够催化n2还原成 nh3，还能将环境底物乙炔催化还原成乙烯。 乙炔是 _(填“ 非极性 ” 或“ 极性 ”)分子。 碳负离子ch3-的立体构型为_。 根据等电子原理，no的电子式为 _。(2)钒可用于合成电池电极，也可用于人工合成二价的钒固氮酶(结构如图a)。v2基态时核外电子排布式为_ 。 钒固氮酶中钒的配位原子有_(填元素符号 )。(3)烟酰胺 (结构如图b)可用于合成光合辅酶n

2、adph，烟酰胺分子中氮原子的杂化轨道类型有_ ，1 mol 该分子中含键的数目为 _。(4)12 g 石墨烯 (结构如图 c)中含有的正六边形数目约为_；请你预测硅是否容易形成类似石墨烯的结构，并说明理由：_ 。2氮及其化合物有许多用途。回答下列问题：（1）基态mn原子的电子排布式为_，锰的第三电离能比铁的第三电离能大，这是因为 _ 。（2）3ncl的沸点（ 71）比hcn的沸点（ 25 7）高，主要原因是_。（3）根据价层电子对互斥理论，3ncl、2nh、2no三种微粒中，中心原子价层电子对数不同于其他微粒的是_。（4）4mn n（氮化锰）的晶胞结构如图所示，晶胞参数为03851nm。该氮

3、化锰的密度为-3g cm（列出计算式）。_ 3锌及锌的化合物应用广泛。例如，测定铜合金中的铅、锌时要利用锌配离子的下列反应：zn(cn)42-4hcho4h2o=zn2+ 4hoch2cn4oh，回答下列问题：(1)基态 zn2+ 的电子排布式为_，基态 c原子核外电子占据_个不同原子轨道。(2)c、n、o 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_，hoch2cn分子中含有的 键与 键数目之比为_。(3)hcho分子中碳原子轨道的杂化类型是_，福尔马林是hcho的水溶液， hcho极易与水互溶的主要原因是_。(4)zn(cn)42-中 zn2+与 cn之间的化学键称为_，提供孤电子对的成键原子是

4、_。(5)zn 与 s形成某种化合物的晶胞如图所示。 zn2填入 s2组成的 _空隙中； 已知晶体密度为d g/cm3，该晶胞的边长表达式为_pm( 写计算表达式 )。4近期我国学者研制出低成本的电解“ 水制氢 ” 催化剂 镍掺杂的磷化钴三元纳米片电催化剂（0.10.9nicop）。回答下列问题：(1)co 在元素周期表中的位置为_，co2+价层电子排布式为_。(2)co、ni 可形成323366co nhclkco no、4ni(co)、346ninhso等多种配合物。24so的空间构型为_，3no中 n 原子的杂化轨道类型为_。c、n、o、s四种元素中，第一电离能最大的是_。3261mol

5、 co nhcl中含有 键的数目为 _；已知 nf3比 nh3的沸点小得多，试解释原因_ 。(3)常用丁二酮肟来检验ni2+，反应如下：ni2+(aq)+2 2h+(aq)1 个二（丁二酮肟）合镍（）中含有 _个配位键。上述反应的适宜ph为_（填字母序号）a12 b510 c 1(4)磷化硼是一种备受关注的耐磨涂料，其晶体中磷原子作面心立方最密堆积，硼原子填入四面体空隙中（如图）。已知磷化硼晶体密度为-3 g cm，计算晶体中硼原子和磷原子的最近核间距为 _cm。5锗(ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：(1)ge 在周期表中的位置_，基态 ge原子的核外电子排

6、布式为ar _ ，有_个未成对电子。(2)光催化还原co2制备 ch4反应中，带状纳米zn2geo4是该反应的良好催化剂。ge、o 两元素电负性由大至小的顺序是 _。(3)ge 单晶具有金刚石型结构，其中ge 原子的杂化方式为 _，微粒之间存在的作用力是 _。(4)晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知ge 单晶的晶胞参数a=565.76 pm(1pm=10-12m)，其密度为 _g cm3(列出计算式即可)。6我国科学家合成铬的化合物通过烷基铝和ph3c+b(c6f5)4-活化后，对乙烯聚合表现出较好的催化活性。合成铬的化合物过程中的一步反应为：回答下列问题：（1）cr3+具有较强的稳定性，c

7、r3+核外电子排布式为_；已知没有未成对d 电子的过渡金属离子的水合离子是无色的，ti4+、v3+、ni2+、 cu+四种离子的水合离子为无色的是_(填离子符号 )。（2）化合物丙中1、2、 3、4 处的化学键是配位键的是_处，聚乙烯链中碳原子采取的杂化方式为 _。（3）无水 crcl3与 nh3作用可形成化学式为crcl3 5nh3的配位化合物。向该配位化合物的水溶液中加入agno3溶液， crcl3 5nh3中的氯元素仅有23沉淀为 agc1；向另一份该配位化合物的水溶液中加入足量naoh 浓溶液，加热并用湿润红色石蕊试纸检验时，试纸未变色。该配位化合物的结构简式为_。（4）水在合成铬的化

8、合物的过程中作溶剂。研究表明水能凝结成13 种类型的结晶体。重冰(密度比水大 )属于立方晶系，其立方晶胞沿x、y 或 z 轴的投影图如图所示，晶体中h2o的配位数为 _，晶胞边长为333.7pm，则重冰的密度为_g cm-3(写出数学表达式，na为阿伏加德罗常数 )。7我们利用物质的结构与性质对周期表进行研究，有助于我们更好地掌握同类知识。（1）基态砷原子中，价电子占用_个原子轨道；雌黄分子式为as2s3，分子结构如图，则砷原子的杂化方式为_。（2）向 cuso4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出cu(nh3)4so

9、4 h2o 晶体；该晶体所含的非金属元素中，n、o、s第一电离能由大到小的顺序是_(填元素符号 )，so42-的空间构型为 _，晶体中含有的化学键有_。加入乙醇后析出cu(nh3)4so4 h2o 晶体的原因是_。（3）常温下pcl5是一种白色晶体，其立方晶系晶体结构模型如图所示，由a、b 两种微粒构成。将其加热至148熔化，形成一种能导电的熔体。已知a 微粒与 ccl4具有相同的空间构型和相似的化学键特征，则a 为_，b为_。（4）磷化硼 (bp)是一种超硬耐磨涂层材料，如图为其立方晶胞。已知晶体中最近的硼原子和磷原子核间距为xcm，磷化硼的摩尔质量为bg mol-1，阿伏加德罗常数为na，

10、则磷化硼晶体密度的表达式为_g cm-3。8（1）cu的一种氯化物晶胞结构如图所示(黑球表示铜原子，白球表示氯原子)，该氯化物的化学式是 _。若该晶体的密度为gcm-3，以 na表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的边长 a=_nm。（2）一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1 所示，晶胞中sm和 as 原子的投影位置如图 2 所示。图中 f-和 o2-共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x 和 1-x 代表，则该化合物的化学式表示为_，通过测定密度和晶胞参数，可以计算该物质的x 值，完成它们关系表达式： =_g cm-3。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原

11、子分数坐标，例如图 1 中原子 1 的坐标为 (12，12，12)，则原子2 和 3 的坐标分别为_、_。9铜及其化合物具有广泛的应用，间接碘量法可以测定铜合金中的铜，回答下列问题：(1)铜合金的种类较多，主要有黄铜和各种青铜等。试样可以用hno3分解，还需要用到浓h2so4cuso4和 cu（no3）2中阳离子的基态核外电子排布式为_； s 、o、n 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_；(2)cu（no3）2溶液中通入足量nh3能生成配合物cu（nh3）4（no3）2，其中 nh3中心原子的杂化轨道类型为_，cu（nh3）4（no3）2属于 _晶体。(3)cuso4溶液中加入过量kcn能

12、生成配离子cu（cn）42-，1 mol cn-中含有的键数目为_，与 cn-互为等电子体的离子有_（写出一种即可）；(4)cuso4的熔点为560， cu（no3）2的熔点为 115， cuso4熔点更高的原因可能是_；(5)在弱酸性溶液中，cu2+与过量 ki 作用，生成cui沉淀，同时析出定量的i2；如图为碘晶体晶胞结构。下列有关说法中正确的是_；a碘分子的排列有2 种不同的取向，2 种取向不同的碘分子，以4 配位数交替配位形成层结构b用均摊法可知平均每个晶胞中有4 个碘原子c碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体d碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力(6)已知 cu2o 晶胞结构如

13、图所示，该晶胞原子坐标参数a 为（ 0，0，0）， b 为（ 1，0，0）， c 为（1 1 1,2 2 2）。则 d 原子的坐标参致为_，它代表 _原子（填元素符号）；已知金属铜的堆积方式是面心立方最密堆积，则晶体中铜原子的配位数是12，cu原子的空间利用率是_。10 硼的无机化学问题比周期表里任何一种元素都更复杂和变化多端。（1）基态 b原子的价电子轨道表达式为_，第二周期第一电离能比b 高的元素有 _种。（2）b 易形成配离子，如b(oh)4-、 bh4-等。 b(oh)4-的结构式为 _(标出配位键 )，其中心原子的 vsepr 模型名称为 _，写出 bh4的两种等电子体_。（3）图

14、1 表示偏硼酸根的一种无限长的链式结构，其化学式可表示为_(以 n 表示硼原子的个数 )，图 2 表示的是一种五硼酸根离子，其中b 原子的杂化方式为_。图 1图 2图 3（4）硼酸晶体是片层结构，图3 表示的是其中一层的结构。同一层微粒间存在的作用力有_。（5）1892 年，化学家已用mg 还原 b2o3制得硼单质。mg 属六方最密堆积，其晶胞结构如图 4 所示，若在晶胞中建立如图5 所示的坐标系，以a 为坐标原点，把晶胞的底边边长和高都视作单位1，则 b、e、c 的坐标分别为b(1，0， 0)、e(0，1，0)、c(0，0， 1)，请写出d 点的坐标： d：_。11 （1）基态溴原子的价层电

15、子轨道排布图为_。（2）第四周期中，与溴原子未成对电子数相同的金属元素有_种。（3）某同学画出基态碳原子的核外电子排布图为，该电子排布图违背了_。（4）cac2中 c22-与 o22+互为等电子体。o22+的电子式可表示为_。cac2晶体的晶胞结构与nacl 晶体的相似（如图所示），但cac2晶体中含有哑铃形c22-的存在，使晶胞沿一个方向拉长。则cac2晶体中 1 个 ca2+周围距离最近的c22-数目为_。（5）磷化硼是一种耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。磷化硼晶体晶胞如图甲所示：己知晶胞边长apm，阿伏加德罗常数为na。则磷化硼晶体的密度（ g/ cm3）为 _（写出计算式即可）。图

16、甲中表示 p原子，在图乙（磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影）中用画出 p原子的投影位置。 _12 钛(ti)有“21 世纪将是钛的世纪” 之说，而钛铝合金广泛用于航天领域，已知熔融的tio2 能够导电。回答下列问题：(1)写出基态 ti 原子的价层电子排布图_，钛元素在周期表中的位置是_。(2)tio2、ticl4和tibr4的熔点如下表所示，解释表中钛的化合物熔点存在差异的原因_。(3)tic14可由 tio2和光气 (coc12)反应制得，反应为tio2+2coc12 ticl4+2co2。反应中coc12和 co2碳原子的杂化方式分别为_、_，cocl2的空间构型是_。(4)钛铝合金中，

17、原子之间是由_键形成的晶体，一种钛铝合金具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中ti 原子位于顶点和面心位置，al 原子位于棱心和体心，则该合金中 ti 和 al 原子的数量之比为_。(5)已知 tio2晶胞中 ti4+位于 o2所构成的正八面体的体心，tio2晶胞结构如图所示：根据晶胞图分析tio2晶体中 ti4+的配位数是 _。已知 tio2晶胞参数分别为anm、bnm 和 cnm，设阿伏加德罗常数的数值为na，则 tio2的密度为 _g cm-3(列出计算式即可)。【参考答案】 * 试卷处理标记，请不要删除一、物质的结构与性质的综合性考察1非极性三角锥形 1s22s22p63s23p63d3

18、(或ar3d3) s、 n sp2、sp3 15na 0.5na 不容易，硅原子半径大，3p 解析： 非极性三角锥形 1s22s22p63s23p63d3(或ar3d3) s、n sp2、sp3 15na 0.5na不容易，硅原子半径大，3p 轨道不易形成键【解析】【分析】(1)乙炔是为直线型对称结构，分子中正负电荷重心重合；计算 ch3-离子中 c原子价层电子对数、孤电子对数，进而确定其空间构型；等电子体结构相似，no+与氮气互为等电子体；(2)v 元素原子核外电子数为23，失去 4s2上 2 个电子形成v2+；配位原子提供孤对电子；(3)根据 n 原子价层电子对数，确定n 原子杂化方式；单

19、键为 键，双键含有1 个 键、1 个 键，注意c 的四价结构；(4)由石墨烯的结构图可知，每个碳原子为3 个正六边形共有，则一个正六边形含有613=2，计算 12 石墨烯中碳原子数目，进而计算含有的正六边形数目；si原子半径比碳原子半径大， 3p 轨道不易重叠形成 键。【详解】(1)乙炔是为直线型对称结构，分子中正负电荷重心重合，属于非极性分子；ch3-离子中 c 原子价层电子对数为3+41 1 32=4，含有 1 对孤电子对数，其空间构型为三角锥形；no+与氮气互为等电子体，no+中 n 原子与 o 原子之间形成3 对共用电子对，其电子式为；(2)v 元素原子核外电子数为23，失去 4s2上

20、 2 个电子形成v2+，则 v2+基态时核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d3(或 ar3d3)；由图可知， n 和 s提供孤对电子，则钒固氨酶中钒的配位原子是s与 n；(3)由烟酰胺结构式可知，分子中氨基中n原子成3个键、含有1对孤电子对，杂化轨道数目为 4，采取 sp3杂化，而环中n 原子成 2 个 键、含有1 对孤电子对，杂化轨道数目为 3，采取 sp2杂化；分子中含有4 个 c-h键、 2 个 n-h 键、 3 个 c-c键、 2 个 c-n键、 4 个双键，其中单键均为键，双键含有1 个 键、 1 个 键，则每个分子中含有15 个 键，故 lmol 该分子中含键数目为

21、15na；(4)12g 石墨烯中碳原子的物质的量为12g12g / mol=1mol，由石墨烯的结构图可知，每个碳原子为 3 个正六边形共有，则一个正六边形平均含有碳原子数为613=2，则一共含有的正六边形数目为1mol12namol-1=0.5na；si原子半径比碳原子半径大，3p 轨道不易重叠形成键，硅不容易形成类似石墨烯的结构。【点睛】价层电子对互斥模型(简称 vsepr 模型 )，根据价电子对互斥理论，价层电子对个数=键个数+孤电子对个数键个数 =配原子个数，孤电子对个数=12 (a-xb) ，a 指中心原子价电子个数， x 指配原子个数，b 指配原子形成稳定结构需要的电子个数；分子的

22、立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤对电子；实际空间构型要去掉孤电子对，略去孤电子对就是该分子的空间构型。2ar3d54s2 或 1s22s22p63s23p63d54s2 mn 的 3d 能级半满，较稳定，不易失去电子 ncl3和 hcn 均为分子晶体， ncl3 的相对分子质量较大，则熔沸点更高解析： ar3d54s2或1s22s22p63s23p63d54s2 mn的3d能级半满，较稳定，不易失去电子ncl3和 hcn均为分子晶体，ncl3的相对分子质量较大，则熔沸点更高-2no323-8145546.02103.851 10【解析】【分析】【详解】（1）mn是

23、 25 号元素，基态mn原子的电子排布式为ar3d54s2或1s22s22p63s23p63d54s2，锰的第三电离能是失去3d 轨道中的电子，又mn的 3d 轨道半满，稳定，不易失去电子，故电离能大于铁；（2）ncl3和 hcn均为分子晶体，ncl3的相对分子质量较大，分子间作用力更强，则ncl3的沸点更高；（3）根据价层电子对互斥理论计算，ncl3的中心原子价层电子对数5- 1 33+=42，2nh的中心原子价层电子对数为5+1- 1 22+=42，2no的中心原子价层电子对数为5+1- 222+=32，故中心原子价层电子对数不同于其他微粒的是2no；（4）4mn n（氮化锰）的晶胞结构可

24、知，含1mol4mn n，晶胞参数为03851nm。该氮化锰的密度为：323-8145546.02103.851 10-3g cm。31s22s22p63s23p63d10（或ar 3d10） 4 no c 3:1 sp2 hcho 与水分子间存在氢键配位键 c 正四面体解析： 1s22s22p63s23p63d10（或 ar 3d10） 4 noc 3:1 sp2 hcho与水分子间存在氢键配位键 c 正四面体103a38810dn【解析】【分析】(1)zn 位于周期表中第4 周期第 b 族， c 的基态核外电子排布式为1s22s22p2；(2)c、o、n 元素都是第二周期非金属元素，同一周

25、期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但 n 元素原子2p 能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，据此答题，单键为键，三键中一根为键，两根为键；(3)利用甲醛中的成键来分析碳原子的杂化类型，hcho极易与水互溶，考虑形成氢键；(4)含有空轨道和含有孤电子对的原子之间易形成配位键，提供孤电子对的成键原子是c 原子；(5)zns和金刚石晶胞的相似性，根据立体几何分析zn2+在 s2-中的填隙方式；根据晶体密度公式dmrvnaz计算，其中z为一个晶胞的粒子数，mr为一个粒子的相对质量， v 为一个晶胞的体积。【详解】(1)zn 位于周期表中第4 周期第 b 族，则其基态核外电子排

26、布式为：ar3d10；c的基态核外电子排布式为1s22s22p2，则轨道表达式为，占据 4 个不同的原子轨道；(2)c、o、n 元素都是第二周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但 n 元素原子2p 能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能no c；单键为键，三键中一根为键，两根为键， hoch2cn分子中含有的键有 6 个，含有键数目为2，所以含有的键与 键数目之比为3:1；(3)甲醛分子中含有碳氧双键，1 个甲醛分子中含有2 个碳氢 键， 1 个碳氧 键，共有3个 键，则碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化，因甲醛中碳原子采取sp2杂化；福尔

27、马林是hcho的水溶液， hcho极易与水互溶是因为hcho与水分子间存在氢键；(4)含有空轨道和含有孤电子对的原子之间易形成配位键，zn2+提供空轨道、cn-中 c 原子提供孤电子对而形成配位键，提供孤电子对的成键原子是c原子；(5)zns和金刚石晶胞的相似性，s2-形成的是正四面体结构，则zn2+填在了 s2+形成的正四面体空隙中；取 1mol 晶胞，则有na个晶胞，设晶胞参数为acm，则一个晶胞的体积为v=a3cm3，对于立方晶胞，顶点粒子占18，面心粒子占12，内部粒子为整个晶胞所有，则一个zns晶胞中，含有zn 的数目为 818+6124，含有 s的数目为4，因此 1molzns 的

28、质量为m=4 (65+32)g=388g ，已知晶体的密度为dg/cm3，则有 d=vnam=3388aa ng/cm3，解得：a=3388dnacm=103a38810dnpm。4第四周期第族 3d7 正四面体形 sp2 n 24na nh3分子间存在氢键 4 b 【解析】【分析】【详解】(1)co 为 27 解析： 第四周期第 族 3d7正四面体形 sp2 n 24na nh3分子间存在氢键 4 b 3a3212n【解析】【分析】【详解】(1)co 为 27 号元素，位于元素周期表第四周期第族；基态co 原子价层电子排布为3d74s2，失去最外层2 个电子形成co2+，所以 co2+的价层

29、电子排布为3d7；(2)硫酸根中心原子的价层电子对数为6+2-424+=42，无孤对电子，所以空间构型为正四面体结构； no3-中心原子的价层电子对数为5+1-3 23+=32，所以为 sp2杂化；同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，同周期元素自左向右第一电离能呈增大趋势，但第i ia 族、第 va族元素第一电离能大于其相邻元素，所以4 中元素中第一电离能最大的为 n 元素；6 个 nh3与 co2+之间形成6 个配位键，属于键，每个氨气分子中的氮氢键也为键，共 6+36=24 ，所以 1molco(nh3)6cl2含有的 键个数为24na；n 元素电负性较大，所以nh3分子间存在氢键，沸点

30、较高；(3)根据 n 原子的成键特点可知，在二(丁二酮肟 )合镍中 n 原子和 ni2+形成的化学键均为配位键，所以1 个二 (丁二酮肟 )合镍中含有4 个配位键；碱性太强容易生成ni(oh)2沉淀，酸性太强大量的氢离子存在不利于二(丁二酮肟 )合镍的生成，所以适宜的ph 应为 b：510；(4)由图可知， 1 个晶胞中含有4 个 b 原子和 4 个 p原子，故晶胞质量a4(11+31)=gmn，设边长为 acm，则晶胞的体积v=a3cm3，故晶胞密度-33a4(11+31)=g cmamvn，解得3a21a=2cm n；晶体中硼原子和磷原子的最近核间距为品胞体对角线的14，体对角线长度为晶胞

31、边长的3倍，所以晶体中硼原子和磷原子的最近核间距33aa321321=2=cm4 n2 n。【点睛】第 3 题判断配位键个数时要注意，在丁二酮肟中n 原子已经形成3 个共价键，即n 原子已经饱和，此时每个n 原子有一对孤电子对，形成二(丁二酮肟 )合镍时， n 原子提供孤对电子， ni2+提供空轨道形成配位键，即n 原子和 ni2+之间均为配位键。5第四周期a 族 3d104s24p2 2 oge sp3 共价键【解析】【分析】（1）ge是 32号元素，位于第四周期第iva 族，基态 ge原子核解析： 第四周期 a 族 3d104s24p2 2 oge sp3共价键73873 106.0256

32、5.76【解析】【分析】（1）ge 是 32 号元素，位于第四周期第iva族，基态ge 原子核外电子排布式为ar3d104s24p2；（2）元素的非金属性越强，吸引电子的能力越强，元素的电负性越大；（3）ge 单晶具有金刚石型结构，ge 原子与周围4 个 ge原子形成正四面体结构，向空间延伸的立体网状结构，属于原子晶体，ge原子之间形成共价键，ge原子杂化轨道数目为4，采取 sp3杂化；（4）ge 单晶具有金刚石型结构，则晶胞中ge 原子数目为8，结合阿伏伽德罗常数表示出晶胞的质量，再根据密度公式计算可得。【详解】（1）ge 的原子序数为32，位于元素周期表第四周期iva族，基态ge原子核外电

33、子排布式为 ar3d104s24p2，在最外层的4s 能级上 2 个电子为成对电子，4p 轨道中 2 个电子分别处以不同的轨道内，有2 轨道未成对电子，故答案为：第四周期a 族； 3d104s24p2；2；（2）元素的非金属性越强，吸引电子的能力越强，元素的电负性越大，元素非金属性：gege，故答案为：oge；（3）ge 单晶具有金刚石型结构，ge 原子与周围4 个 ge原子形成正四面体结构，向空间延伸的立体网状结构，属于原子晶体，ge原子之间形成共价键，ge原子杂化轨道数目为4，采取 sp3杂化，故答案为：sp3；共价键；（4）由晶胞结构可知，晶胞中ge 原子有 8 个位于顶点、6 个位于面

34、心，4 个位于体内，由分摊法可知数目为818+612+4=8，则依据质量公式可得晶胞质量为238 736.02 10g，晶胞参数 a=565.76pm，其密度为8 73236.02 10103565.76 10（）cm=73873 106.02565.76g?cm-3，故答案为：73873 106.02565.76。61s22s22p63s23p63d3 ti4+、cu+ 2 sp3 cr(nh3)5c1cl2 8 1030 【解析】【分析】【详解】(1)c 解析： 1s22s22p63s23p63d3 ti4+、 cu+ 2 sp3 cr(nh3)5c1cl2 8 3a36333.7 n10

35、30【解析】【分析】【详解】(1)cr 原子核外电子数为24，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1，原子失去4s 能级 1 个电子、 3d 能级 2 个电子形成cr3+， cr3+电子排布式为：1s22s22p63s23p63d3；ti4+的核外电子排布为1s22s22p63s23p6，无未成对电子，其水溶液为无色；v3+的核外电子排布为1s2 2s22p63s23p63d2，3d 轨道有两个未成对电子，其水溶液有颜色；ni2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8，3d 轨道有 2 个未成对电子，其水溶液有颜色；cu+的核外电子排布式为1s22s22p63

36、s23p63d10，无未成对电子，其水溶液为无色；综上所述水合离子为无色的是ti4+、cu+；(2)o 可以形成两个共价键，cl可以形成1 个共价键， n 可以形成3 个共价键，丙中n 原子形成 4 条化学键，则其中一条为配位键，形成配位键时一般由非金属元素提供孤对电子，金属阳离子提供空轨道，所以2 应为配位键；聚乙烯中碳原子形成4 条单键，应为sp3杂化；(3)向该配位化合物的水溶液中加入agno3溶液， crcl3 5nh3中的氯元素仅有23沉淀为agc1，说明该配合物可以电离出两个cl-，说明两个cl-为该配合物的外界；向另一份该配位化合物的水溶液中加入足量naoh 浓溶液，加热并用湿润

37、红色石蕊试纸检验时，试纸未变色说明 nh3均位于内界，结合电荷守恒可知该配合物应为cr(nh3)5c1cl2；(4)根据立方晶胞沿x、 y 或 z 轴的投影可知，该晶体为体心立方堆积，所以晶体中h2o 的配位数为 8；晶胞中h2o 的分子个数为18+18=2，则晶胞的质量m=a182gn，晶胞边长为333.7pm，即 333.7 10-10cm，则晶胞体积v=(333.7 10-10)3cm3，所以晶胞的密度333-13003aacm333.7333.710c182g36=10 g/mnnmv。7sp3 杂化 nos 正四面体离子键、共价键和配位键乙醇分子极性比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的

38、极性，从而减小溶质的溶解度pcl4+ pcl6- 解析： sp3杂化 nos 正四面体离子键、共价键和配位键乙醇分子极性比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的极性，从而减小溶质的溶解度 pcl4+ pcl6-3a3 3b16x n【解析】【分析】(1)基态砷原子中，4p 轨道的 3 个电子要分占不同的轨道并且自旋状态相同；由雌黄分子结构示意图可知，每个砷原子与3 个硫原子形成3 个 键，由于其价电子数是5 个，所以该分子中砷原子有1 个孤电子对，根据价层电子对互斥理论，中心原子的价电子对数为4；（2）一般非金属性越强的元素的第一电离能也越大；so42-的价层电子对数为4，孤对电子数为 0，空间构型

39、为正四面体；cu(nh3)4so4 h2o 晶体是一种配合物，其内界中心原子铜离子和配体氨分子之间形成配位键，氨分子内有极性键，外界硫酸根与内界之间形成离子键；加入乙醇后析出cu(nh3)4so4 h2o 晶体的原因是乙醇分子极性比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的极性；(3)a 微粒与 ccl4具有相同的空间构型和相似的化学键特征，所以a 与四氯化碳是等电子体，则 a 为 pcl4+，由质量守恒和电荷守恒可知b 为 pcl6；（4）由分摊法计算可得。【详解】(1)基态砷原子中，价电子排布式为4s24p3，根据洪特规则，4p 轨道的 3 个电子要分占不同的轨道并且自旋状态相同，所以其价电子共占用

40、4 个原子轨道；由雌黄分子结构示意图可知，每个砷原子与3 个硫原子形成3 个 键，由于其价电子数是5 个，所以该分子中砷原子有 1 个孤电子对，根据价层电子对互斥理论，中心原子的价电子对数为4，所以中心原子的杂化方式为sp3杂化，故答案为：4；sp3杂化；（2）一般非金属性越强的元素的第一电离能也越大，但是每个周期的a(s 轨道全满 )和a 族(p 轨道半充满 )元素因其原子结构的特殊性，其第一电离能高于相邻元素，所以n、o、s第一电离能由大到小的顺序是nos ； so42-的价层电子对数为4，孤对电子数为0，空间构型为正四面体；cu(nh3)4so4 h2o 晶体是一种配合物，其内界中心原子

41、铜离子和配体氨分子之间形成配位键，氨分子内有极性键，外界硫酸根与内界之间形成离子键；加入乙醇后析出 cu(nh3)4so4 h2o 晶体的原因是乙醇分子极性比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的极性，从而减小溶质的溶解度，故答案为：nos ；正四面；离子键、共价键和配位键；乙醇分子极性比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的极性，从而减小溶质的溶解度；(3)a 微粒与 ccl4具有相同的空间构型和相似的化学键特征，所以a 与四氯化碳是等电子体，则 a 为 pcl4+，由质量守恒和电荷守恒可知b 为 pcl6，故答案为：pcl4+；pcl6-；(4)该晶胞中含有4 个硼原子和4 个磷原子。如果把晶胞分成8

42、 个相同的小立方，则硼原子恰好可以位于其中4 个小立方的体心，设晶胞的边长为2a，晶体中最近的硼原子和磷原子核间距为x cm，则 x32acm，所以 a2 33x，1 mol 该晶胞的体积为na(2a)3na(4 3x3 cm)3，磷化硼的摩尔质量为b g mol1，则 1 mol 该晶胞中含bp 4 mol，其质量为4b g，所以磷化硼晶体密度的表达式为3a3 3b16x ngcm3，故答案为：3a3 3b16x n。8cucl smfeaso1-xfx 【解析】【分析】【详解】(1) 该晶胞中 cu位于顶点和面心，个数为，cl 位于体内，个数为4，该氯化物的化学式为 c 解析： cucl

43、233a3.9810n smfeaso1-xfx2-30a2 281+16 1-x +19xa c10n1 1,02 210,0,2【解析】【分析】【详解】(1)该晶胞中 cu 位于顶点和面心，个数为118+6=482，cl 位于体内，个数为4，该氯化物的化学式为cucl；设该晶胞的边长为a nm，则有3-3-7a64+35.54g= g cma 10 cmn，解得 a=233a3.98 10n；故答案为： cucl；233a3.9810n；(2)由晶胞结构中各原子所在位置可知，该晶胞中sm 个数为14=22， fe的个数为11+4=24，as 的个数为14=22，o 或者 f的个数为118+

44、2=282，即该晶胞中o 和f的个数和为2，f的比例为x， o2的比例为 1-x，故该化合物的化学时为smfeaso1-xfx，1个晶胞的质量为aa2150+56+75+16 1-x +19x2 281+16 1-x +19xg=gnn，1 个晶胞的体积为a2c pm3=a2c10-30cm3，则密度2-30a2 281+16 1-x +19xm=a c10vn；原子 2 位于底面的中心，即z 轴坐标为0，其分数坐标为1 1,02 2；原子 3 位于 z 轴上，其分数坐标为10,0,2，故答案为： smfeaso1-xfx；2-30a2 281+16 1-x +19xa c10n；1 1,02

45、 2；10,0,2。91s22s22p63s23p63d9 n o s sp3 离子 2na cuso4和 cu(no3)2均为离子晶体， so42- 所带电荷比 no3- 大，故 cuso4 晶解析： 1s22s22p63s23p63d9 nos sp3离子 2na22c cuso4和 cu(no3)2均为离子晶体， so42-所带电荷比no3-大，故 cuso4晶格能较大，熔点较高 a (14，14，14) cu 74% 【解析】【分析】(1)阳离子为 cu 2+，cu原子核外电子数为29，原子形成阳离子时，先失去高能层中电子，同一能层先失去高能级中电子；同主族自上而下元素第一电离能减小，

46、n 元素原子2p 轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的；(2)nh3中 n 原子形成3 个 n-h，含有 1 对孤对电子， vsepr模型为四面体；cu(nh3)4(no3)2由cu(nh3)42+与 no3-构成，是离子化合物；(3)cn-与 n2互为等电子体，cn-中 c、n 之间形成cn三键，三键含有1 个 键、 2 个 键；将n原子用碳原子与1个单位负电荷替换可得到与cn-互为等电子体的一种离子；(4)离子电荷越多，晶格能越大，物质的熔点越高；(5)同种非金属元素之间形成非极性共价键，碘为分子晶体，碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力，晶胞中占据顶点和面心，碘分子的

47、排列有2 种不同的取向；(6)晶胞原子坐标参数a 为(0，0，0)、b 为(1，0，0)、c 为(12，12，12)，如图坐标系中，a 为处于坐标系中的原点(定义为 o)，则 c 处于晶胞体心位置，a、 d、c 的连线处于体对角线线上，且d 处于 a、c连线的中点位置，d 到晶胞左侧面距离为参数x，d 到晶胞前面的距离为参数y，d 到晶胞下底面距离为参数z；计算晶胞中白色球、黑色球数目，结合化学式确定代表的元素；金属铜是面心立方最密堆积方式，cu原子处于顶点与面心，顶点cu原子与面心cu 原子相邻，每个顶点为8 个晶胞共用，每个面为2 个晶胞共用；设cu 原子半径为 r，则晶胞棱长为22r，计

48、算晶胞中cu 原子总体积，该晶胞中cu 原子的空间利用率。【详解】(1)阳离子为 cu 2+，cu原子核外电子数为29，阳离子的基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d9；由元素周期律可知，同主族自上而下元素第一电离能减小，n 元素原子 2p 轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能为：nos；(2)nh3中 n 原子形成3 个 n-h，含有 1 对孤对电子，杂化轨道数目为4，vsepr模型为四面体，中心n原子采取sp3杂化；cu(nh3)42+与no3-形成离子化合物，则cu(nh3)4(no3)2属于离子晶体；(3)cn-与 n2互为等电子体，cn

49、-中 c、n 之间形成cn三键，三键含有1 个 键、 2 个 键， 1mol cn-中含有的2mol键， 1mol cn-中含有的键数目为： 2na；将 n 原子用碳原子与1个单位负电荷替换可得到与cn-互为等电子体的一种离子：22c；(4)cuso4和 cu(no3)2均为离子晶体，so42-所带电荷比no3-大，故 cuso4晶格能较大，熔点较高；(5)a碘分子的排列有2 种不同的取向，在顶点和面心不同，2 种取向不同的碘分子以4 配位数交替配位形成层结构，故a 正确；b用均摊法计算：顶点碘分子个数加面心碘分子个数=818+612=4，因此平均每个晶胞中有 4 个碘分子，即有8 个碘原子，

50、故b 错误；c碘晶体为无限延伸的空间结构，构成微粒为分子，是分子晶体，故c错误；d碘晶体中的碘原子间存在i-i 非极性键，而晶体中碘分子之间存在范德华力，故d 错误；故答案为： a；(6)晶胞原子坐标参数a 为(0，0，0)、b 为(1，0，0)、c 为(12，12，12)，如图坐标系中，a 为处于坐标系中的原点(定义为 o)，则 c 处于晶胞体心位置，a、 d、c 的连线处于体对角线线上，且d 处于 a、c连线的中点位置，故d 到晶胞左侧面距离为14、到晶胞前面的距离为14，到晶胞下底面距离为14，故 d 的参数为 (14，14，14)；晶胞中白色球数目=1+818=2，黑色球数目=4，二者

51、数目之比为1：2，而化学式为cu2o，故黑色球为cu 原子、白色球为o 原子，即 d 表示 cu 原子；金属铜是面心立方最密堆积方式，cu 原子处于顶点与面心，顶点cu原子与面心cu 原子相邻，每个顶点为8 个晶胞共用，每个面为2 个晶胞共用，设cu 原子半径为r，则晶胞棱长为22r，晶胞体积 =(22r)3，晶胞中cu 原子数目 =818+612=4，晶胞中cu原子总体积 =443r3，该晶胞中cu 原子的空间利用率是=33443(22 )rr 100%=74% 。【点睛】考查物质结构与性质，涉及元素周期律应用、核外电子排布、分子结构与性质、电离能、杂化轨道、等电子体、化学键、等电子体、晶体

52、结构与性质、晶胞结构与计算等知识，侧重重要的基础知识考查，需要学生熟练掌握基础知识，注意同周期第一电离能的异常情况。10正四面体形 ch4 、nh4 (bo2)nn- sp3、 sp2 氢键、共价键、范德华力【解析】【分析】（1）b位于周期表中第 2 周期，第a族，同周期主解析：正四面体形ch4、nh4(bo2)nn-sp3、 sp2氢键、共价键、范德华力2 1 13 3 2，【解析】【分析】（1）b位于周期表中第2 周期，第a族，同周期主族元素，随着原子序数的增大，第一电离能有增大的趋势，但第a族和第a族元素反常；（2）硼化合物是典型的缺电子结构化合物，h3bo3也属于缺电子化合物，可接受o

53、h-的一对孤电子对形成b（oh ）4-，根据 vsepr 理论说明空间构型，等电子体是指原子数目相同，价电子总数相同的微粒；（3）根据均摊思想分析偏硼酸根离子的化学式，根据杂化轨道理论判断五硼酸根离子中b原子的杂化方式；（4）硼酸晶体是片层结构，硼酸分子内存在共价键，分子间存在氢键，分子之间还存在范德华力，晶胞是无隙并置的，不能通过旋转得到，同一层内，存在一组相反的基本结构单元；（5）根据立体几何知识书写原子坐标。【详解】（1）b 是第 5 号元素，基态b原子的价电子为2s22p1，价电子的轨道表达式为，第二周期第一电离能比b高的元素有be、 c、n、o、f、ne 等 6种。故答案为：， 6；

54、（2）b 易形成配离子，如b(oh)4-、 bh4-等。 b(oh)4-的中心原子形成4 个 键，其中有一个是配位键，由o 原子提供了孤对电子，其结构式为，其中心原子b 原子的价层电子对数为4，故其 vsepr 模型为正四面体形， bh4-的等电子体有ch4、nh4+等。（3）由图 1 可知，偏硼酸根中每个b 形成 3 个共价键、每个o 形成 2 个共价键 ，所以平均每个 b原子结合2 个 o 原子，由b和 o 的化合价分别为+3 和-2 可知，其化学式可表示为2()nnbo；由图 2 可知，五硼酸根离子中有2 种 b原子，一种形成4 个共价键，另一种形成 3 个共价键 ， 故其中 b 原子的

55、杂化方式为sp3、sp2。（4）硼酸晶体是片层结构的分子晶体，由图 3 可知，同一层微粒间存在的作用力有氢键、共价键，范德华力等3 种；故答案为 ： 氢键、共价键，范德华力；（5）若建立如图5 所示的坐标系，x 与 y 两轴的夹角为120? ，以 a 为坐标原点，把晶胞的底边边长和高都视作单位1，则 b、c 的坐标分别为b(1，0，0)、c(0，0，1)，由图可知， d 点与 a、b 以及底面右下角等3 个点构成一个正四面体，d 点位于其顶点，其高度为晶胞高度的一半。 由 d 点向底面作垂线，垂足为中线的三等分点，则垂足的坐标为(2 13 3，0)， 所以 d 点的坐标为d（2 1 13 3

56、2，）。【点睛】本题考查物质结构知识，主要考查了原子核外电子排布的表示方法、第一电离能的递变规律、杂化轨道理论、价键类型判断以及有关晶胞计算。本题（ 4）、（ 5）两问难度较大，需要有扎实的晶体化学知识，灵活运用均摊法，同时也要有足够的空间想象能力和立体几何知识。另外，对于六方晶胞，需要注意区别于立方晶胞，思维需改变过来，否则就会发生严重的错误 。11洪特规则 4 g/cm3 【解析】【详解】（1）溴元素位于元素周期表第4 周期第a族，最外层电子为价电子，价电子排布式为 4s24p5，所以基态溴原子的价层电解析：洪特规则 4 10 3424(10)anag/ cm3【解析】【详解】（1）溴元素位于元素周期表第4 周期第 a 族，最外层电子为价电子，价电子排布式为4s24p5，所以基态溴原子的价层电子轨道排布图为；（2）溴原子未成对电子数为1，第四周期中，与溴原子未成对电子数相同的金属元素有k