2023届高三化学一轮复习专题训练-物质结构与性质

2023届高考化学一轮专题训练一物质结构与性质

1.(2022•安徽蚌埠•高三阶段练习)磷酸亚铁锂电池的新能源汽车对减少二氧化碳排放和大气污染具有重要

意义。

(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为一、—(填标号)。

田旺］□□口口回］田□□口田园口匚

LS2S22

A.Is2s2Px2py2pzB.PxPy2PzcIs2s2Px2py2PzD

［Himiiiii

Is2s2px2py2pz

(2)与Fe最外层电子数相等且同周期的过渡元素有一种

(3)PO；的空间构型为一，中心原子的杂化类型是一。

(4)①LiFePO』的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共

顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePCU的单元数有一个。

充电

放电

(a)LiFePO4(h)Li|.AFePO4

②已知LiFePCU的晶胞为长方体，其边长分别为叩m、bpm>cpm,则晶体的密度为____g・cm'(列出表达式

即可，用NA表示阿伏加德罗常数的值)。

③当电池充电时，LiFeC)4能脱出部分Li+形成Lii-xFeC)4，结构示意图如(b)所示，则x=。

2.(2022•天津•高三单元测试)I.艾姆斯实验室已制造出包含钙、钾、铁和碑以及少量银的CaK(Fe|«Ni)As,

新型化合物材料。回答下列问题：

(1)基态银原子的外围电子排布式为.

(2)在稀氨水介质中，Ni"与丁二酮后(分子式为C4H.NQ。反应可生成鲜红色沉淀，其分子结构如图所示,

该结构中碳原子的杂化方式为;其中碳、氮、氧三种元素第一电离能由大到小的顺序为

(用元素符号表示).

(3)NC13的立体构型为,其中心原子的杂化轨道类型为。

II.叠氮化合物是一类重要的化合物，其中氢叠氮酸(H2)是一种弱酸，其分子结构可表示为H-N=N三N,

肿(N凡)被亚硝酸氧化时便可得到氢叠氮酸(HN,),发生的反应为N凡+HNO2=2Hq+HN，。HN,的酸

性和醋酸相近，可微弱电离出H+和N；。试回答下列问题：

(4)下列有关说法正确的是(填字母)。

A.HN\中含有5个。键

B.HN,中的三个氮原子均采用sp2杂化

C.HN,、HNO,、&0、N?也都是极性分子

D.股(N2HJ的沸点高达H3.5C,说明肺分子间可形成氢键

(5)叠氮酸根能与许多金属离子形成配合物，如[CO(NJ(NH3)5]SO4,根据价层电子对互斥模型判断S0j的

空间构型为。

3.(2022.天津.高三单元测试)根据有关知识，回答下列问题。

(1)符号3Px所代表的含义是(填字母)。

A.3Px轨道上有3个电子

B.第3个电子层3Px轨道有三个伸展方向

C.P、电子云有3个伸展方向

D.第3个电子层沿x轴方向伸展的p轨道

(2)铝原子核外电子云有种不同的伸展方向，有种不同运动状态的电子。

(3)短周期的化学元素(0族和放射性元素除外)中，第一电离能最小的元素是(填元素符号，下同)，电

负性最大的元素是。

(4)Be的第一电离能大于B的第一电离能，这是因为。

(5)短周期元素中符合“对角线规则”的元素有Be和Al、B和Si,它们的性质分别有一定的相似性，写出

Be(OH)z与NaOH溶液反应的离子方程式：

(6)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据如下表所示:

元素MnFe

717759

电离能/kJ-moL15091561

32482957

镒元素位于第四周期第VHB族。请写出基态Mr?+的价层电子排布式：,比较两元素的L、L，可知，

气态Mn"再失去1个电子比气态Fe?+再失去1个电子难，对此你的解释是。

4.(2022•福建省龙岩第一中学高三阶段练习)科学研究发现铁氮化合物具有非常优异的磁性能、机械性能

和耐腐蚀性，因此受到研究人员的广泛关注。y-Fe’N是一种性能优异的铁氮化合物，其可由氨气与线基铁

粉［Fe(CO)5］反应得到。

(l)Fe变为Fe?+时是失去轨道电子。

(2)NH3中H-N-H的键角比NH；中H-N-H的键角(填"大’或"小

(3)城基铁粉［Fe(CO)5］中配位原子为。

(4)氨气与锻基铁粉的反应中涉及元素电负性由大到小的顺序为o

(5)y-Fe4N的晶胞如图所示，设晶胞中Fei点的原子坐标为(0,0,0),N点的原子坐标为(；，；,；),则

Fe2点的原子坐标为o已知该晶体的密度为dg/cnA阿伏加德罗常数的值为W，则晶胞参数a为

nm(用含d和NA的代数式表示)。

5.(2022・天津•高三课时练习)教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题：

(1)第三周期的某主族元素，其第一至第五电离能数据如图1所示，则该元素原子核外有种不同运动

状态的电子。

电离能kJ/mol

图1

(2)如图2所示，每条折线表示周期表第IVA-VI1A族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一

种氢化物，其中a点代表的是；判断依据是。

(3)COz在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示。则该晶体的类型属于晶体。

图3

(4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有种。

(5)图4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/cm'(列出计算式即可)。

图4

6.(2022・天津•高三课时练习)回答下列问题

(1)磷酸根离子的空间构型为，其中P的价层电子对数为、杂化轨道类型为

(2)氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3+6H2O=3NH；+B,,O^-+9H2

O

——

B

/

oO

BQ：的结构为o在该反应中，B原子的杂化轨道类型由变为

I——

BB

/\

OOO

(3)NH,分子中氮原子的轨道杂化类型是。

(4)Sn为IVA族元素，单质Sn与干燥Cl?反应生成SnCl-常温常压下SnCl,为无色液体，SnCl,空间构型为

_________O

7.(2022・天津•高三课时练习)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(HQ)3(NHJ4C1(用

R代表)。回答下列问题：

(1)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。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)R中阴离子N；中的。键总数为个。分子中的大几键可用符号表示，其中m代表参与形成大兀

键的原子数，n代表参与形成大兀键的电子数(如苯分子中的大兀键可表示为n：),则N：中的大兀键应表示为

(3)图中虚线代表氢键，其表示式为(NH；)N-H…C1、、。

(4)R的晶体密度为dgvm-，其立方晶胞参数为anm,晶胞中含有y个［(Ns^lHP%lNILLCl］单元，该单

元的相对质量为M,则y的计算表达式为。

8.(2022•四川省绵阳南山中学高三阶段练习)CuO在化学链(如气相燃类)燃烧和催化CO氧化过程中均展

现出良好的性能，同时具有成本低廉的优势，有望成为贵金属催化剂的替代品。中国科学院工程热物理研

究所的科研人员初步揭示了CO在CuO表面的催化机理,并深入研究了CO在铜基氧化物表面的反应机制，

并提出了对应的反应动力学模型。

(1)基态铜原子的价电子排布式为一，其核外电子的空间运动状态有一种。

(2)N与C、O同周期，H、C、N三种元素的电负性从小到大的顺序为一；C、N、O的第一电离能从大到

小的顺序为一。

(3)NH3具有还原性能被CuO氧化,NH3分子中N原子的杂化方式为,NH3的沸点高于P%的原因是

(4)CO分子中。键与兀键的数目之比为一。

(5)已知Cu2O的熔点高于Cu2S的熔点，其原因是。

(6)铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示，若该晶胞中Cu原子与O原子之间的最近距离为apm,阿伏加德

罗常数的值为NA，则该晶胞的密度为一(填含a、NA的代数式)g・cm-3。

9.(2022•福建•厦门双十中学高三阶段练习)根据原子结构，分子结构与性质相关知识，回答下列问题：

(1)基态诸元素的原子结构示意图为，核外有种不同运动状态的电子。

(2)NH3分子的VSEPR模型为；SO3分子的立体构型为。

(3)根据等电子原理，写出CN-的电子式

(4)熔点比较：MgAl(填“或“="，下同)；沸点比较：SiH4CH4,原因是。

⑸在下列物质①P4②NH3③HCN④BF3⑤HzO⑥SO3⑦CH3cl⑧H2O2中，属于含有极性键的极性分子的是

(填序号)«

(6)碳可以形成多种有机化合物，右图所示是嘎吩的结构，分子中所有原子都在一个平面上。

s

①噬吩结构中c原子的杂化方式为.

②分子中的大兀键可以用符号%表示，其中m代表参与形成大兀键的原子数，n代表参与形成大兀键的电

子数(如苯分子中的大兀键可表示为＜)o请问嚷吩中的大兀键表示为。

10.(2022•福建•厦门双十中学高三阶段练习)氮化钱(GaN)材料是第三代半导体的代表，通常以GaCL为钱

源，NH3为氮源制备，具有出色的抗击穿能力，能耐受更高的电子密度。

(1)基态Ga价电子排布图为。

(2)Ga、N和O的第一电离能由小到大的顺序为,NO；的空间构型为,与其互为等电子体

的微粒有(任写一种)

(3)GaCb熔点为77.9。。气体在270%：左右以二聚物存在,GaF3熔点1000℃,GaCl3聚体的结构式为,

GaCb熔点远低于GaF3的原因为。

⑷与钱同主族的B具有缺电子性，硼砂(四硼酸钠NazBOrlOHzO)中B4。；是由两个H3BO3和两个［B(OH)J

缩合而成的双六元环，应写成］B4O5(OH)4］2-的形式，结构如图所示，则该离子存在的作用力有,B

原子的杂化方式为。

HO—B

A.离子键B.共价键C.金属键D.范德华力E.氢键F.配位键。

⑸GaN也可采用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的Ga(CH3)3为原料，使其与NH?发

生系列反应得到GaN和另一种产物，该过程的化学方程式为。

11.(2022.天津.高三单元测试)铁、铜及其化合物应用广泛。回答下列问题：

(1)基态铁原子核外最后一个电子填充在(填能级符号)上，含有个未成对电子。

(2)铁氟化钾K,［FeyN%］是检验Fe2+的重要试剂。

①铁氟化钾中，所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为o

②铁氟化钾中，不存在(填字母)。

A.离子键B.。键C.兀键D.氢键E.金属键

(3)血蓝蛋白是某些节肢动物体内能与氧气可逆结合的一种铜蛋白，其部分结构示意图如图所示。其中Cu

的化合价为价，N的杂化轨道类型是。

(4)CaCu,合金可看作由如图所示的(a)、(b)两种原子层交替堆积排列而成。图中虚线构建的六边形，表示由

这两种层平行堆积时垂直于层的相对位置；(c)是由(a)和(b)两种原子层交替堆积成的CaCu,合金的晶胞结构

图。在这种结构中，同一层的Ca与Cu距离为294pm。

CaCu*合金中x=。

12.(2022・天津•高三单元测试)氨硼烷是一种特殊的化合物，分子式为NH3BH3。氨硼烷在催化剂作用下水

催化剂+:

解释放氢气：3NH,BH,+6H2O^=3NH；+B3O^+9H2oBQ：•的结构如图，回答下列问题：

(1)写出O原子的价电子轨道表示式：

(2)写出NH3BH3分子的电子式：；NH3BH3晶体中含有的微粒间作用力有(填字母)。

a.非极性共价键b.配位键c.氢键d.范德华力e.金属键

（3）有机碱离子CHjNH；是NH3BH3的等电子体，该离子与Pb?+、I•组成的光电材料的晶胞如图所示:

该晶体中C&NH；与I-间的作用力为,CH、NH；的配位数是。若晶胞参数为anm,该晶体密

度为pg-cm3,阿伏加德罗常数NA,可表示为moH（列出计算式）。

13.（2022・天津•高三课时练习）20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型（简称VSEPR模型），用于

预测简单分子的空间结构。其要点可以概括为：

I、用AX.Em表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中

心原子价层未参与成键的电子对（称为孤电子对），n+m称为价电子对数。分子中的价电子对总是互相排斥,

均匀地分布在中心原子周围的空间。

II、分子的空间结构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电子对。

IIL分子中价电子对之间的斥力的主要顺序为：

i、孤电子对之间的斥力＞孤电子对与共用电子对之间的斥力〉共用电子对之间的斥力；

ii、双键与双键之间的斥力〉双键与单键之间的斥力〉单键与单键之间的斥力；

iii、X原子得电子能力越弱，A-X形成的共用电子对之间的斥力越强；

iv、其他。

请仔细阅读上述材料，回答下列问题：

⑴由AXnEm的VSEPR模型填写下表：

n+m2①_____________

价电子对分布的几何构型②___________四面体形

价电子对之间的键角③___________109°28'

（2）请用VSEPR模型解释CO?为直线形分子的原因：

（3）H,0分子的空间结构为，请你预测水分子中NH-O-H的大小范围并解释原因：

(4)502。2和$0把都属于人**0型分子，s、0之间以双键结合，S与Cl、S与F之间以单键结合。请你预

测SO2C12和SO2E分子的空间结构：。

14.(2022・天津•高三单元测试)氟硼钺酸钾(通常简写为KBBF)是一种非线性光学晶体，我国是率先掌握通

过非线性光学晶体变频来获得深紫外激光技术的国家。回答下列问题。

(1)氟硼酸钾是制备氟硼被酸钾的原料之一，氟硼酸钾在高温下分解为KF和BF3。KF的熔点远高于BF3的

原因是。

(2)BeO晶体也是制备氟硼镀酸钾晶体的原料，其晶胞结构如图示。BeO晶胞中，0的堆积方式为；

设0与Be的最近核间距为apm,用NA表示阿伏加德罗常数的值，则BeO晶体的密度为g-cm\

(3)立方氮化硼硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如图所示。立方氮化硼属于

晶体。已知立方氨化硼晶胞结构如图所示，其中B、N的数目之比为。

15.(2022・天津•高三单元测试)请回答下列问题。

I.有几种元素的微粒核外电子排布式均为Is22s22P63s23P6,下列问题其中：

(1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号是o

(2)某微粒的盐溶液，能使溟水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是o

(3)某微粒氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且该微粒对应的元素原子有一个单电子，这种微粒的符

号是。

(4)某微粒还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，且该微粒对应的元素原子得到一个电子即达稳定结构，这

种微粒的符号是。

H.一种新型漂白剂(结构如下)可用于漂白羊毛等，其中W、Y、Z为不同周期、不同主族的短周期元素，Z

原子的核外电子排布式为Is'W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，X基态原子核外有

两个单电子，W、X对应的简单离子核外电子排布相同。

Z—X、、/X—X、丫/x—Z

Z—x/、x—X/

回答下列问题:

(5)写出元素X在周期表中的位置：o

(6)写出W简单离子的核外电子排布式：。

(7)Y元素基态原子核外电子的运动状态有种，占据的原子轨道有个。

(8)W、X、Y电负性由大到小的顺序是。

16.(2022•陕西省汉中中学高三阶段练习)请回答下列有关铜及其化合物的问题：

(1)请写出基态Cu原子的价电子排布式。焰火中的绿色是铜的焰色，基态铜原子在灼烧时价电子发

生了而变为激发态。

(2)新型农药松脂酸铜具有低残留的特点，下图是松脂酸铜的结构简式:

请分析1个松脂酸铜中w键的个数;力口“*”碳原子的杂化方式为0

(3)下图是某铜矿的晶胞图，请推算出此晶胞的化学式(以X表示某元素符号)；与X等距离且最近

的X原子个数为

Ox原子OCu原子

(4)黄铜矿在冶炼的时候会产生副产品SO2,SO2分子的立体构型______。

(5)黄铜合金可以表示为CusZn,为面心立方晶胞，晶体密度为8.5g«m-3,求晶胞的边长(只写计算式，不求

结果)»

17.(2022•辽宁・抚顺一中高三开学考试)X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期的元素，且原子序数

依次增大，其相关信息如表所示:

元素相关信息

X原子核外有7种不同运动状态的电子

Y基态原子中最高能级上有两个未成对电子

Z形成的气态氢化物空间构型为三角锥形

基态原子的最外层P轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子的自

M

旋方向相反

Q前4周期元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素

R基态原子核外有7个能级上有电子且能量最高的能级上有6个电子

(1)写出元素Q的基态原子的外围电子轨道表示式是。

(2)X、Y、Z三种元素的电负性小到大的顺序是(用元素符号表示)。

(3)M元素基态原子中能量最高的电子的电子云在空间有个伸展方向，原子轨道呈______形。

(4)小范同学写了某基态原子的两个价电子的表达式，分析其分别违背了什么原理：

@3s'3p4：；

3s3P

②EI]1111111.

⑸在XH.3及ZH3两种分子中，键角X%MHK添“〉”或'y")原因是

18.(2022・四川•宁南中学高三阶段练习)已知A、B、C、D、E、F为前四周期元素，它们的原子序数依次

增大，A的最外层电子数是内层电子数的2倍，A、C同周期，C元素基态原子中的s能级电子总数与p能

级电子总数相等，C、D的最外层电子数之和与A、B的最外层电子数之和相等，E是生产、生活中常用的

金属，F基态原子最外层只有一个电子。根据上述相关信息，回答问题。

(1)B基态原子中能量最高的电子所在能级有个轨道，F的外围电子排布图为。

(2)A、B、C三种元素第一电离能由大到小的排列顺序为(填元素符号)，原因是。

(3)画出D与氯元素形成的D2c入的结构式。(用箭号标出配位键)

(4)请写出与AC互为等电子体的分子的化学式o(任写一种)

(5)A与B的简单氢化物中，B的氢化物沸点更高的原因是

(6)高温条件下F的高价态氧化物易分解成低价态氧化物，试从结构角度分析原因。

19.(2022・福建・龙岩北大附属实验学校高三阶段练习)铝离子电池能量密度高、成本低且安全性高，是有

前景的下一代储能电池。铝离子电池一般采用离子液体作为电解质，几种离子液体的结构如下。回答下列

问题：

(1)基态铝原子的核外电子排布式为。

(2)化合物I中碳原子的杂化轨道类型为，化合物II中阳离子的空间构型为

(3)化合物III中O、F、S电负性由大到小的顺序为。

(4)传统的有机溶剂大多易挥发，而离子液体有相对难挥发的优点，原因是。

(5)铝离子电池的其中一种正极材料为AIM%。，，其晶胞中铝原子的骨架如图所示。

①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，称作原子分数坐标，如图中原子1

的坐标为住，；，口，原子2的坐标为则原子3的坐标为_____»

\444；1444J

②已知该晶体属于立方晶系，晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度为g-cm-3

(列出计算式)。

20.(2022•北京朝阳•高三期末)某钙钛矿CHKHFbh是一种新型半导体材料，用于制造太阳能电池。可用

CH,OH>NHrIrPb"制备钙钛矿:

(1)晶体L属于。

A.离子晶体B.分子晶体C.共价晶体

(2)设计实验比较I?在CC14、水中的溶解性：。

⑶制备CHKH3Pbi3的过程如下所示：

CH,OH-4->CH,I>CH3NHJ>NH3cH3Pbi3

①I中，CHQH的沸点高于CHJ的沸点，原因是CHQH分子间存在_______。

②II中，由于NH,分子中的具有孤电子对，容易与CHJ反应生成盐CH,NHJ。

(4)钙钛矿的稳定性受空气中H^O、。2、紫外线等因素的影响。

a2£

i.CH3NH3PbI,(s)r--^PbI2(s)+CH3NH3I(aq)

ii.CH3NHJ(aq):^iCH3NH;,(aq)+HI(aq)

研究发现，一旦生成HI,钙钛矿的分解程度就会增大，请结合化学平衡移动原理解释：

我国研究人员利用聚乙二醇有效地解决了该问题。

(5)在钙钛矿中引入有机物M能抑制离子扩散，增加其稳定性。M的逆合成分析如下：

=>---=>CH3CHO

HC11O

①竣酸A的结构简式为。

②以乙醇为起始原料，选用必要的无机试剂合成CH3cH2cHzcHO,写出合成路线(用结构简式表示有机物,

用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。

R-CH-CCHO

—CHO

催化剂

已知：R-C-H+R'.CH2cH0­R'(R、R

表示煌基或氢)。

参考答案:

1.(1)DC

(2)7

⑶正四面体形sp3

4

.,xl583

(4)4NA—

abcxlO300

【解析】(1)

各能级能量由低到高的顺序为ls<2s〈2p,则电子处于高能级数越多能量越高，能量最低的是D：能量最

高的是C；

(2)

Fe元素位于第四周期第VIII族，Fe原子最外层有2个电子，与Fe同周期，与Fe最外层电子数相等的副族

元素有Sc、Ti、V、Mn、Zn,共5种。

(3)

PO；中P原子价电子对数是言=4,无孤电子对，空间构型为正四面体，中心原子的杂化类型是sp3；

(4)

①晶胞中小球为Li+,根据均摊法，Li+的个数为(x8+；x4+；x4=4,故LiFePO」的单元数有4个。

②每个晶胞中有4个LiFePCh单元，晶胞体积为包乂1()7。51“叱10“%111"3'10-|。51),故密度为

4

—xl58

心~~—^gcm一3。

abcxlO-30

③图(b)中Li+个数为：X8+!X3+:X3=：,(a)到(b)中Fe、P、。原子个数均未变，故图(b)的化学式为

8424

Li旦FePC)4故］_

4x4

2.⑴3dti4s2

⑵sp3、sp2N>O>C

(3)三角锥形Sp，

(4)CD

(5)正四面体形

【解析】(1)

银的核电荷数为28,基态银原子的电子排布式为Is22s22P63s23P63d84s2,则外围电子排布式为3d84s2。答案

为:3d84s，

(2)

从结构中可以看出，碳原子的价层电子对数分别为4GCH3)和3(、0')，则碳原子的杂化方式为sp3、sp2；

其中碳、氮、氧三种元素的非金属性0>N>C,但由于N的最外层电子处于半满状态，其第一电离能比0

大,所以第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。答案为：sp3、sp2；N>O>C；

(3)

NCl3的中心N原子的价层电子对数为4,有一对孤对电子，所以立体构型为三角锥形，其中心原子的杂化

轨道类型为sp,答案为：三角锥形；sp3；

(4)

A.HN3的结构式为H-N=N=N,则其中含有3个。键，A不正确；

B.HN?中的三个氮原子分别采用sp?、sp、sp?杂化，B不正确；

C.HN,、HNO?、％0、&也的分子结构都不对称，都是极性分子，C正确；

D.明(N2HJ的沸点比水还高，常温下呈液态，说明肺分子间可形成氢键，D正确；

故选CD。答案为：CD；

(5)

SO；的中心S原子，价层电子对数为4,发生sp3杂化，根据价层电子对互斥模型判断SO；的空间构型为：

正四面体形。答案为：正四面体形。

【点睛】非极性分子的结构对称，正负电荷的中心重合。

3.(1)D

(2)413

(3)NaF

(4汨e的2s能级为全满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，所以B的第一电

离能比Be的小

(5)Be(OH)2+2OH-=BeO1+2H2O

(6)3d5由Mn"转化为Mid+时，3d能级由较稳定的3d,半充满状态转变为不稳定的3d」状态需要的能

量较多；而Fe?+转化为Fe“时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d’半充满状态需要的能量相对

要少

【解析】(1)

p轨道是哑铃形，np电子云有p、、P,、p：共3个伸展方向，符号3Px中3P表示第三层的p轨道，x表示原

子轨道沿x轴方向伸展，不能判断该轨道上排布的电子数，故ABC错误，D正确，答案选D；

(2)

s轨道只有1个伸展方向,p轨道有3个伸展方向，铝原子核外电子排布为Is22s22P63s23pl涉及3个s轨道、

2个p轨道，因此其核外电子云有4种不同的伸展方向；其核外13个电子的运动状态各不相同，因此核外

有13种不同运动状态的电子，故答案为：4；13；

(3)

同周期元素从左到右第一电离能总体呈增大趋势，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，则短周期的化学

元素(0族和放射性元素除外)中，第一电离能最小的元素是Na；同周期元素从左向右电负性逐渐增大，同主

族元素从上到下电离能逐渐减小，则短周期的化学元素(0族和放射性元素除外)中，电负性最大的元素是F,

故答案为：Na；F；

(4)

Be的2s能级为全满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，所以B的第一电离

能比Be的小，故Be的第一电离能大于B的第一电离能，故答案为：Be的2s能级为全满状态，较稳定，

而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，所以B的第一电离能比Be的小；

(5)

Al(OH),为两性氢氧化物，与NaOH溶液反应生成NaAQ和水，己知Be和A1符合“对角线规则”，性质

有一定的相似性，则Be(OHh也为两性氢氧化物，能与NaOH溶液发生类似的反应，则反应的离子方程式

为：Be(OH)2+2OH'=BeO^+2H2O,故答案为：Be(OH),+2OH-=BeO；'+2H,0；

(6)

镭元素为25号元素，Mn原子失去2个电子变成MM+,则基态MI?+的电子排布式为：Is22s22P63s23P63d5

(或[Ar]3d5),故其基态MM+的价层电子排布式为3d5；由Mi?+转化为Mr?+时，3d能级由较稳定的3d,半

充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe?+转化为Fe"时，3d能级由不稳定的3d6状态转变

为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少，故气态Mr?+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子

难，故答案为：由Md*转化为Mn“时，3d能级由较稳定的3d,半充满状态转变为不稳定的3d」状态需要的

能量较多；而Fe?+转化为F/+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d,半充满状态需要的能量相

对要少。

4.(l)4s

⑵小

(3)C

(4)0>N>C>H>Fe

238,

（5）（5,0.-）（।——xlO7

dNA

【解析】(I)

Fe是26号元素，根据构造原理可知基态Fe原子核外电子排布式是Is22s22P63s23P63d64s2,Fe失去最外层的

2个4s电子变为Fe?十；

(2)

5-］x3

氨气中N价层电子对数为=3+—-—=3+1=4,杂化类型是sp3,NH3中有,•对孤对电子，NH：中N价层电子

R-1-1v4

对数为=4+土胃，杂化类型是sp3,NH；无孤对电子，由于孤对电子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，因此NH3中H-N-H的键角比NH；中H-N-H的键角小；

(3)

皴基铁粉［Fe(C0)5］中，中心Fe原子与5个配位体CO结合，由于C、O都有孤对电子，O的电负性大，O

比C给予电子对的能力弱，因此配位原子为C原子；

(4)

氨气与城基铁粉的反应中涉及元素分别为N、H、Fe、C、0,根据同周期元素从左到右电负性逐渐增大，

同主族从上到下元素的电负性逐渐减小，非金属元素的电负性大于金属元素，可知这几种元素的电负性由

大到小的顺序为0>N>C>H>Fe；

(5)

在Y-Fe4N的晶胞中，设晶胞中Fei点的原子坐标为(0,0,0),N点的原子坐标为(；，；，；)，则Fe2点

的原子位于前面的面心上，则Fe2点的原子坐标为坐标为(；，0,；)；

该晶胞中含有的Fe原子数目是8xg+6><；=4,含有1个N原子，已知该晶体的密度为dg/cn?,根据密度

m14+56x4-238238.

y37

dR=NA(axlO)g/cm=N®l(y)g/cm'可知晶胞参数a=3/------xlOnm。

5.(1)12

(2)SiH4第二周期的元素的氢化物没有分子间氢键的是CH“，为第IVA族元素，因此a为SiH,

(3)共价

(4)三

40x430

U(5)------3r-xlO

NAa

【解析】(1)

该元素的第二电离能和第三电离能的差距较大，说明能层发生变化，故元素为Mg,最外层有12中运动状

态不同的电子，故答案为：12；

(2)

如图2所示，每条折线表示周期表第IVA〜VDA族中的某一族元素氢化物的沸点变化中，N、0、F三种鼠

化物可以形成分子间氢键，会造成熔沸点反常，第二周期的元素的氢化物没有分子间氢键的是CH4,为第

IVA族元素，因此a为SiH4,故答案为：SiH4；第二周期的元素的氢化物没有分子间氢键的是CH,,为第

WA族元素，因此a为SiH」；

(3)

CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示，该晶胞结构与二氧化硅类似，故形成了共价晶体二氧化

碳，故答案为：共价；

(4)

同周期主族元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势，但HA族的np为全充满、VA族的np为半充满稳

定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，则第一电离能：Al<Mg<Si<S<P,介于Al、P之间的第三

周期元素有3种，故答案为：三；

(5)

1।4x28+4x12

晶胞中，C原子的数目为4,Si原子的数目为8xg+6xJ=4,晶胞质量为m=——--------g,晶胞体积为

8NNA

m40x4.c340x4,„,()

V=(axlO-'«)W,晶胞密度p=?=_rxlO">g/cm3,故答案为：丁不，10、

VAaAa

6.(1)正四面体4sp'

⑵sp3sp2

⑶sp，

(4)正四面体形

【解析】(1)

PO：的中心原子P的价层电子对数为4+gx(5+3-4x2)=4,故P原子采取sp'杂化，不含孤电子对，PO：

的空间构型为正四面体。

(2)

HH

II

NB

NH、BH3的结构式为H-一H，可知B原子的价层电子对数=。键个数=4(孤电子对数为0),

——I

HH

故NH3BH3中B原子采取sp‘杂化；由•的结构式可知B原子的价层电子对数键个数=3(孤电子对数

为0),故BQ。中B原子采取spa杂化。

(3)

NHj分子中，氮原子与三个氢原子形成三对共用电子对:氮原子还有一个孤电子对，所以N为sp3杂化。

(4)

常温常压下SnCl」为无色液体，说明其沸点很低，类比CC1-可知SnCl4分子中Sn原子的价层电子对数为

4+1X(4-4X1)=4,则其杂化轨道数为4,Sn原子采取sp3杂化，Sn原子的孤电子对数为0,故SnCl,分子

的空间构型为正四面体形。

7.(1)ABDC

⑵5支

+

(3)(H3O)O-H---N(N；)(NH；)N-H…N(N1)

/八602a3d(或四

xlO2|)

M

【解析】(1)

HQ+中。键数为3,中心原子孤电子对数为:x(6-l-3xl)=l,价层电子对数为4,杂化轨道类型为sp3,

立体结构为三角锥形；NH；中。键数为4,中心原子孤电子对数为:x(5-l-4xl)=0,价层电子对数为4,

杂化轨道类型为sp,,立体结构为正四面体形；HQ，和NH：中均含极性共价键和配位键，故两种阳离子的

相同之处为A、B、D,不同之处为C。

(2)

由图中N：的结构可知N：中的。键数为5；%中的5个原子参与形成大兀键，每个原子中参与形成大兀键的

电子数为1(孤电子对不参与)，故参与形成大兀键的电子数为5+1=6,N；中大兀键应表示为口；。

(3)

当H与N、O、F相连时，可以与相邻分子的N、O、F相连，所以还可以形成的氢键有：(HQ*)O-H…N(N?)

和(NH；)N-H...N(N1)；

(4)

晶体的密度为dg-cm-3,晶胞的体积为(axlO-7ycn?,晶胞的质量为塔”畔xy,则1Lxy=dx(axlO-7)’,

NAmol心

733

dx(axW)xNAadNAm.21

MM

8.(1)3di°4sl15

(2)H<C<NN>O>C

(3)sp3N%分子间能形成氢键，而P%不能，所以NEb的沸点高于P%

(4)1：2

(5)两者都是离子晶体，且阴、阳离子电荷量均对应相同，但r(O，<r(S2-),所以CgO的晶格能大，熔点较

高

64x4+16x2

⑹嚼XONA

【解析】(1)

Cu是29号元素，其核外电子排布式是Is22s22P63s23P63dl°4sl故基态铜原子的价电子排布式为3di°4s\s

能级有一个原子轨道，p能级有三个原子轨道，d能级有5个原子轨道，故其核外电子的空间运动状态有

1+1+3+1+3+5+1=15种；

(2)

N与C、0同周期，H、C、N三种元素的电负性从小到大的顺序为HVC<N,因为N元素核外电子排布式

是Is22s22P3,2P能级是半充满状态，第一电离能异常，故C、N、0的第一电离能从大到小的顺序为N>0

>C；

(3)

NH3中N的价层电子对数为3+g(5-3xl)=4,故N的杂化方式为sp3；

NH3分子间能形成氢键，而PK不能，所以N%的沸点高于P%;

(4)

CO的结构式C三。，共价三键中有一个是。键，故。键与兀键的数目之比为1:2；

(5)

两者都是离子晶体，且阴、阳离子电荷量均对应相同，但r(O”)<r(S2-),所以CU2O的晶格能大，熔点较高;

(6)

164x4+16x2

利用均摊法，每个晶胞含有O为8xg+l=2,Cu皆在体心，个数为4,故该晶胞的质量为----------，若

XNA

晶胞的边长为专xl(T'"nm。由0

该晶胞中Cu原子与O原子之间的最近距离为apm,则体心为4apm,

64x4+16x2

得晶胞的密度为(空xlO*'N。

(2)四面体形平面三角形

：C：N：

(3)L•J

(4)<>CK与SiK都是分子晶体，由于SiH4相对分子质量较大，分子间作用力较大，则沸点较高

(5)②③⑤⑦⑧

(6)sp2杂化

【解析】(1)

楮是第四周期第IVA族元素，核电荷数为32,四个电子层，最外层4个电子，其原子结构示意图为

)))),核外有多少个电子，就有多少种不同的电子运动状态，所以有32种不同的电子运动状

28184

态，故答案为:U))

(2)

NH3中N原子成3个◎键，有一对未成键的孤对电子，杂化轨道数为4,采取sp3型杂化杂化，VSEPR模

型为四面体形;SO3分子中S原子价层电子对数=3+殳孩«=3且不含孤电子对,二者都为平面三角形结构；

故答案为：四面体形；平面三角形；

(3)

■"1一

与CN-互为等电子体的分子为N2,等电子体结构相似，根据氮气分子电子式书写该离子电子式为I**1,

(4)

同一周期金属晶体中，原子半径越小熔点越大，所以熔点Mg<Al,对于结构相似的分子晶体，相对分子质

量越大，分子间作用力越大，则熔沸点越高，相对分子质量：CH4<SiH4,则分子间作用力：CH4<SiH4,

则熔沸点：SiH4>CH4,故答案为：<；>；C&与SiE都是分子晶体，由于SiH4相对分子质量较大，分子

间作用力较大，则沸点较高：

(5)

对于ABn型分子，A原子的最外层电子，若完全成健，属于非极性分子，若不完全成键，则属于极性分子；

①P4分子是结构对称的正四面体结构，为非极性分子：

②NH.3中C元素化合价为-3,N原子最外层5个电子未全部成键，为极性分子，含有N-H极