新高考化学的晶胞的相关计算专项训练附答案

新高考化学的晶胞的相关计算专项训练附答案一、晶胞的相关计算1．根据下列结构示意图，判断下列说法中正确的是A．在CsCl晶体中，距Cs+最近的Cl-有6个B．在CaF2晶体中，Ca2+周围距离最近的F-有4个C．在SiO2晶体中，每个晶胞中含有4个Si原子和8个O原子D．在铜晶体中，每个铜原子周围距离最近的铜原子有12个2．硼(B)、铝及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题：Ⅰ.（1）与B的基态原子电子排布式中成单电子数相同的第二周期元素还有______（填写元素符号）。Ⅱ.硼酸(H3BO3)是白色片状晶体（层状结构如图1），有滑腻感，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大。（2）硼酸分子以范德华力、共价键和氢键形成环状结构，每个含有B原子的环中平均含有B原子的个数为______个。其中B原子的杂化类型为______。（3）加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是______。（4）硼酸是一元弱酸，其分子式亦可写为B(OH)3，在水中电离时，硼酸结合水电离出来OH-的而呈酸性，写出硼酸的电离方程式______。（5）氨硼烷(NH3BH3)是一种新型储氢材料，其分子中存在配位键，则氨硼烷分子的结构式或结构简式为______（标出配位键）。Ⅲ.硼氢化钠是一种常用的还原剂。其晶胞结构如图2所示：（6）该晶体中Na+的配位数为______。（7）若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代，得到的晶体的化学式为______。（8）LiAlH4也是一种特殊的还原剂，可将羧酸直接还原成醇：CH3COOHCH3CH2OH，CH3COOH分子中键角2______键角1（填“＞”、“＜”或“＝”）。Ⅳ.（9）硼化镁晶体在39K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，如图3是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为______。3．据世界权威刊物《自然》最近报道，我国科学家选择碲化锆(ZrTe2)和砷化镉(Cd3As2)为材料验证了三维量子霍尔效应，并发现了金属-绝缘体的转换。回答下列问题：（1）锌和镉位于同副族，而锌与铜相邻。现有4种铜、锌元素的相应状态，①锌：[Ar]3d104s2、②锌：[Ar]3d104s1、③铜：[Ar]3d104s1、④铜：[Ar]3d10。失去1个电子需要的能量由大到小排序是______（填字母）。A.④②①③B.④②③①C.①②④③D.①④③②（2）硫和碲位于同主族，H2S的分解温度高于H2Te，其主要原因是_______。在硫的化合物中，H2S、CS2都是三原子分子，但它们的键角(立体构型)差别很大，用价层电子对互斥理论解释：_________；用杂化轨道理论解释：_________。（3）Cd2+与NH3等配体形成配离子。[Cd(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl－替代只得到1种结构，它的立体构型是___________。1mol[Cd(NH3)4]2+含___________molσ键。（4）砷与卤素形成多种卤化物。AsCl3、AsF3、AsBr3的熔点由高到低的排序为__________。（5）锆晶胞如图所示，1个晶胞含_______个Zr原子；这种堆积方式称为__________。（6）镉晶胞如图所示。已知：NA是阿伏加德罗常数的值，晶体密度为dg·cm－3。在该晶胞中两个镉原子最近核间距为______nm（用含NA、d的代数式表示），镉晶胞中原子空间利用率为________（用含π的代数式表示）。4．我国秦俑彩绘和汉代器物上用的颜料被称为“中国蓝”、“中国紫”，直到近年来人们才研究出来其成分为BaCuSi4O10，BaCuSi2O6。（1）“中国蓝”、“中国紫”中均具有Cun＋离子，n＝___，基态时该阳离子的价电子排布式为______。（2）在5500年前，古代埃及人就己经知道如何合成蓝色颜料—“埃及蓝”CaCuSi4O10，其合成原料中用CaCO3代替了BaCO3，其它和“中国蓝”一致。CO32一中键角∠OCO为___。根据所学，从原料分解的角度判断“埃及蓝”的合成温度比“中国蓝”更___（填“高”或“低”）。（3）配离子Cu（CN）32-中，中心离子的杂化类型是___________，该配离子的空间构型为___________；CN-中配位原子是___________（填名称）。（4）CaCux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。（a）是由Cu和Ca共同组成的层，层中Cu—Cu之间由实线相连；（b）是完全由Cu原子组成的层，Cu—Cu之间也由实线相连。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CaCux合金的晶体结构图。在这种结构中，同一层的Ca—Cu距离为294pm，相邻两层的Ca—Cu距离为327pm。①该晶胞中Ca有___________个Cu原子配位（不一定要等距最近）。②同一层中，Ca原子之间的最短距离是___________pm，设NA为阿伏加德罗常数的值，CaCu晶体的密度是___________g/cm3（用含m、n的式子表示）。5．硼及其化合物在新材料、工农业生产等方面用途很广。请回答下列问题：(1)写出与B元素同主族的Ga元素的基态原子核外电子排布式：________。(2)立方氮化硼(BN)可利用人工方法在高温高压条件下合成，属于超硬材料。同属原子晶体的氮化硼比晶体硅具有更高的硬度和耐热性的原因是__________。(3)BF3分子中中心原子的杂化轨道类型是____。又知若有d轨道参与杂化，能大大提高中心原子的成键能力，分析BF3、SiF4水解的产物中，除了相应的酸外，前者生成BF4-而后者生成SiF62-的原因：_______________。(4)NaBH4被认为是有机化学中的“万能还原剂”，NaBH4的电子式为_________，其中三种元素的电负性由大到小的顺序是_______________。(5)自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作Na2B4O7•10H2O，实际上它的结构单元是由两个H3BO3和两个B(OH)4]-(合而成的双六元环，应该写成Na2[B4O5(OH)4]•8H2O，其结构如图所示，它的阴离子可形成链状结构，则该晶体中不存在的作用力是______________(填字母)。A．离子键B．共价键C．氢键D．金属键E．范德华力(6)磷化硼(BP)可作为金属表面的保护薄膜，其晶胞如图所示，在BP晶胞中P占据的是硼原子堆积的_____(填“立方体”“正四面体”或“正八面体”)空隙。建立如图所示坐标系，可得晶胞中A、C处原子的分数坐标，则N处的P原子分数坐标为______。若晶胞中硼原子和磷原子之间的最近核间距为apm，则晶胞边长为____________cm。6．氟及其化合物用途十分广泛，回答下列问题(1)聚四氟乙烯是一种准晶体，准晶体是一种无平移周期序的独特晶体，可通过_____方法区分晶体、准晶体和非晶体。(2)基态铜原子价电子排布的轨道式为_____。(3)[H2F]+[SbF6]－(氟锑酸)是一种超强酸，其阳离子的空间构型为_____，与[H2F]+具有相同空间构型和键合形式的分子和阴离子分别是____。(各举一例)(4)SF6中含____个σ键，根据____理论，可判断出其空间构型为正八面体，其中S的杂化方式为_____。(5)SF6被广泛用于高压电器设备的绝缘介质。其键能可通过类似于Born-Haber循环能量构建能量图a计算键能。则F-F键的键能为_____kJ·mol－1。(6)CuCl熔点为426℃，熔化时几乎不导电；CuF的熔点是908℃，密度为7.1g·cm－3。①CuF的熔点比CuCl高的原因是_____。②已知NA为阿伏伽德罗常数的值，立方CuF晶胞结构如图b，则CuF的晶胞参数a=____nm。(列出计算式即可)7．Ⅰ下图为几种晶体或晶胞的示意图：请回答下列问题：（1）上述晶体中，粒子之间仅以共价键结合形成的晶体是____________。（2）冰、金刚石、、、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为_________________。（3）晶胞与晶胞相同，晶体的晶格能______（填“大于”或“小于”）晶体，原因是_________________。（4）晶体中的配位数为____________。（5）冰的熔点远高于干冰，除是极性分子、是非极性分子外，还有一个重要的原因是__________________。Ⅱ（1）原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置，金属钾是体心立方晶系，其构型如图。其中原子坐标参数、，则原子的坐标参数为________________。（2）钾晶体的晶胞参数为。假定金属钾原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切，则钾原子的半径为_____，晶体钾的密度计算式是_____。8．国家航天局计划2020年实施火星探测任务。据了解火星上存在大量的含氮化合物科学家推测火星生命可能主要以氮、碳、硅、铜为基体构成。(1)邻氨基吡啶（）的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应。①邻氨基吡啶中所有元素的电负性由小到大的顺序为__（填元素符号）。设NA为阿伏加德罗常数的值，1mol中含有σ键的数目为__。②一定条件下-NH2可以被氧化成-NO2，-NH2中N原子的杂化方式为__杂化。(2)第四周期的某主族元素，其第一至第五电离能数据如图1所示，则该元素的基态原子电子排布式为___。①嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大，原因是___。②分子中的大π键可以用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。则该吡啶中的大π键可表示为__。(3)火星岩石中存在大量的氮化镓，氮化镓为六方晶胞，结构如图3所示。若该晶体密度为dg·cm-3，晶胞参数a=b≠c（单位：nm），a、b夹角为120o，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞参数c=__（写出代数式）nm。9．氮和磷元素的单质和化合物在农药生产及工业制造业等领域用途非常广泛，请根据提示回答下列问题：（1）科学家合成了一种阳离子为“N5n+”，其结构是对称的，5个N排成“V”形，每个N原子都达到8电子稳定结构，且含有2个氮氮三键；此后又合成了一种含有“N5n+”化学式为“N8”的离子晶体，其电子式为___，其中的阴离子的空间构型为___。（2）2001年德国专家从硫酸铵中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质，经测定，该物质易溶于水，在水中以SO42-和N4H44+两种离子的形式存在。N4H44+根系易吸收，但它遇到碱时会生成类似白磷的N4分子，不能被植物吸收。1个N4H44+中含有___个σ键。（3）氨(NH3)和膦(PH3)是两种三角锥形气态氢化物，其键角分别为107°和93.6°，试分析PH3的键角小于NH3的原因___。（4）P4S3可用于制造火柴，其分子结构如图1所示。①P4S3分子中硫原子的杂化轨道类型为___。②每个P4S3分子中含孤电子对的数目为___。（5）某种磁性氮化铁的晶胞结构如图2所示，该化合物的化学式为___。若晶胞底边长为anm，高为cnm，则这种磁性氮化铁的晶体密度为__g·cm−3(用含a、c和NA的式子表示)（6）高温超导材料，是具有高临界转变温度(Te)能在液氮温度条件下工作的超导材料。高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+。基态时Cu3+的电子排布式为[Ar]__；化合物中，稀土元素最常见的化合价是+3，但也有少数的稀土元素可以显示+4价，观察下面四种稀土元素的电离能数据，判断最有可能显示+4价的稀土元素是___(填元素符号)。几种稀土元素的电离能(单位：kJ·mol−1)元素I1I2I3I4Sc(钪)633123523897019Y(铱)616118119805963La(镧)538106718504819Ce(铈)52710471949354710．冬季我国北方大部分地区出现雾霾天气，引起雾霾的微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物、扬尘、重金属铜等。（1）N元素原子核外电子云的形状有___种；基态铜原子的价电子排布式为__。（2）N和O中第一电离能较小的元素是__；SO42-的空间构型是__。（3）雾霾中含有少量的水，组成水的氢元素和氧元素也能形成化合物H2O2，其中心原子的杂化轨道类型为__，H2O2难溶于CCl4，其原因为__。（4）PM2.5富含NO，NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4，该配合物中心离子的配位数为__。（5）测定大气中PM2.5浓度的方法之一是β-射线吸收法，β-射线放射源可用85Kr。已知Kr晶体的晶胞结构如图所示，设NA为阿伏伽德罗常数的值，晶胞边长为540pm，则该晶体的密度__g/cm3(只列式不计算，Kr摩尔质量为85g·mol-1)。11．Fe、Cu、Mn三种元素的单质及化合物在生产、生活中有广泛应用．

是一种多功能材料，工业上常以和尿素、氧化剂等为原料制备．尿素分子中碳原子的杂化轨道类型为______，l

mol尿素分子中含有的键数为______．某学习小组拟以废旧于电池为原料制取锰，简易流程如下：用浓盐酸溶解二氧化锰需保持通风，原因是______用化学方程式表示．写出碳酸锰在空气中灼烧生成四氧化三锰的化学方程式______．基态铜原子的电子排布式为______，与Cu同周期且原子序数最小的第Ⅷ族元素，其基态原子核外有______个未成对电子．图1是的晶胞结构，晶胞的边长为则的密度为______

用表示阿伏加德罗常数的值．绿矾是补血剂的原料，保存不当易变质．请设计实验检验绿矾是否完全变质______．以羰基化合物为载体，提纯某纳米级活性铁粉含有一些不反应的杂质，反应装置如图已知：，常压下，

的熔点约为，沸点为，则

的晶体类型为______请用平衡移动原理解释的原因______．12．砷化镓是继硅之后研究最深人、应用最广泛的半导体材料。回答下列问题：（1）Ga基态原子核外电子排布式为________________,As基态原子核外有__________个未成对电子。（2）Ga、As、Se的第一电离能由大到小的顺序是__________,Ga、As、Se的电负性由大到小的顺序是__________________。（3）比较下列镓的卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因：________,GaF的熔点超过1000℃，可能的原因是__________________________。（4）二水合草酸镓的结构如图1所示，其中镓原子的配位数为__________，草酸根离子中碳原子的杂化轨道类型为__________。（5）砷化镓的立方晶胞结构如图2所示，晶胞参数为a=0.565nm，砷化镓晶体的密度为__________g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可）。【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、晶胞的相关计算1．D解析：D【解析】【分析】【详解】在CsCl晶体中，每个周围与其距离最近的有8个，故A错误；B.在晶体中，每个周围最近距离的分布在一个顶点以及和这个顶点相连的三个面的面心上，一共是4个，每个被8个所包围，故B错误；C.在二氧化硅晶胞中有8个硅原子位于立方晶胞的8个顶角，有6个硅原子位于晶胞的6个面心，还有4个硅原子与16个氧原子在晶胞内构成4个硅氧四面体，它们均匀错开排列于晶胞内，所以每个晶胞中含有8个Si原子和16个O原子，故C错误；D.以顶点Cu原子为研究对象，与之最近的Cu原子位于面心，每个顶点为8个晶胞共用，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为，故D正确；故选D。2．F解析：Li、Fsp2加热破坏了硼酸分子之间的氢键，增大了硼酸与水形成氢键的几率H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+8Na3Li(BH4)4＜MgB2【解析】【分析】【详解】Ⅰ.（1）B的基态原子电子排布式为1s22s22p1，与B的基态原子电子排布式中成单电子数相同的第二周期元素还有Li和F，两种元素最外层只有1个单电子。故答案为：Li、F；Ⅱ.（2）硼酸分子以范德华力、共价键和氢键形成环状结构，每个环含有2个B原子，每个B被3个环分摊，每个含有B原子的环中平均含有B原子的个数为2×=个。由图可知，B原子形成3个B-Oσ键，没有孤电子对，B原子杂化轨道数目为3，B原子采取sp2杂化方式。故答案为：；sp2；（3）加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是加热破坏了硼酸分子之间的氢键，增大了硼酸与水形成氢键的几率。故答案为：加热破坏了硼酸分子之间的氢键，增大了硼酸与水形成氢键的几率；（4）硼酸是一元弱酸，其分子式亦可写为B(OH)3，在水中电离时，硼酸结合水电离出来OH-的而呈酸性，硼酸的电离方程式H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+。故答案为：H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+；（5）氨硼烷(NH3BH3)是一种新型储氢材料，B有空轨道，N有孤电子对，其分子中存在配位键，则氨硼烷分子的结构式或结构简式为。故答案为：；Ⅲ.（6）根据晶胞结构分析，底心Na＋周围等距且最近的BH4－个数即为Na＋的配位数，则Na＋的配位数为8，故答案为：8；（7）晶胞中顶点粒子占，面心粒子占，棱上粒子占，若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na＋被Li＋取代，则BH4－个数为4，Na＋数目为3，Li＋数目为1，所以得到的晶体的化学式为：Na3Li(BH4)4，故答案为：Na3Li(BH4)4；（8）的C=O双键中氧原子含有2对孤对电子，由于孤对电子与成键电子对排斥力大于成键电子对之间排斥力，故CH3COOH分子中键角2＜键角1。故答案为：＜；Ⅳ.（9）该晶体微观结构的透视图中，每个Mg原子周围有6个B原子，每个B原子为3个Mg原子共用，平均一个Mg原子拥有的B原子为×6=2，Mg、硼原子个数比为1：2，硼化镁的化学式为MgB2，故答案为：MgB2。【点睛】本题考查物质结构知识，涉及到价电子排布，配位键的形成，氢键的性质，杂化轨道理论，晶胞的简单计算，难点（7）认真观察结构图，找出粒子数之间的关系。3．A解析：AS原子半径小于Te，H－S键的键能较大H2S分子中S原子价层有2个孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大于成键电子对之间排斥力，所以键角较小；CS2分子中C原子价层没有孤电子对，成键电子对之间排斥力相同且较小H2S中S采用sp3杂化，CS2中C采用sp杂化正四面体16AsBr3＞AsCl3＞AsF36六方最密堆积【解析】【分析】【详解】（1）电离能大小与原子的外围电子构型有关，具有稳定构型的元素，电离能较大。而同一元素电离能满足：I1＜I2＜I3＜I4。锌原子的第一电离能大于铜原子第一电离能，有①＞③；铜的第二电离能大于锌的第二电离能，有④＞②。锌的第二电离能大于第一电离能，②＞①。故选A。答案为：A；（2）从原子半径、键能角度分析气态氢化物的热稳定性。原子半径：r(S)＜r(Te)，键能：H－S＞H－Te，所以H2S较稳定。H2S分子中S原子价层有2个孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大于成键电子对之间排斥力，所以键角较小；CS2分子中C原子价层没有孤电子对，成键电子对之间排斥力相同，呈直线形最稳定，键角较大。从杂化轨道角度解释，H2S中S采用sp3杂化，CS2中C采用sp杂化。答案为：S原子半径小于Te，H–S键的键能较大；H2S分子中S原子价层有2个孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大于成键电子对之间排斥力，所以键角较小；CS2分子中C原子价层没有孤电子对，成键电子对之间排斥力相同且较小；H2S中S采用sp3杂化，CS2中C采用sp杂化；（3）[Cd(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl替代只得到1种结构，说明Cd2+采用sp3杂化，呈正四面体结构。配位键也是σ键。1mol[Cd(NH3)4]2+含16molσ键。答案为：正四面体；16；（4）它们都是分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高。故熔点排序为AsBr3＞AsCl3＞AsF3。答案为：AsBr3＞AsCl3＞AsF3；（5）在六棱柱中，12个原子位于顶点、2个原子位于面心，3个原子位于体内。1个六棱柱含6个原子。这种堆积方式叫六方最密堆积。答案为：6；六方最密堆积；（6）图2为体心立方堆积，3个镉原子位于体对角线且相切，1个晶胞含2个镉原子。设晶胞参数为a，d=，a=nm。设两镉原子最近核间距为x，(2x)2=3a2，x=nm。设镉原子半径为r，则r=nm，φ==。答案为：；。【点睛】金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式（设棱长为a，原子半径为r）：（1）面对角线长=（2）体对角线长=（3）体心立方堆积（4）面心立方堆积4．B解析：低sp2平面三角形碳18【解析】【分析】【详解】（1）根据化学式BaCuSi4O10，BaCuSi2O6，其中Ba为+2价，Si为+4价，O为-2价，由化合价代数和为零得：“中国蓝”、“中国紫”中均具有Cun＋离子，n＝2，基态时该阳离子的价电子排布式为3d9。故答案为：2；3d9；（2）CO32一中心原子C的价电子为3+=3，为平面三角形结构，键角∠OCO为120°。根据所学，钙离子半径小与氧之间的作用力大，碳酸钙更容易分解，故从原料分解的角度判断“埃及蓝”的合成温度比“中国蓝”更低。故答案为：120°；低；（3）配离子Cu（CN）32-中，中心离子的价层电子对个数是3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断中心原子的杂化方式为sp2，该配离子的空间构型为平面三角形；CN－中配位原子是碳，因为N元素电负性较大，不易提供孤电子对，故答案为：sp2；平面三角形；碳；（4）①以上面面心上的Ca原子为例，该晶胞中该Ca原子配位的Cu原子包含其上面6个、相同层6个、下层6个，所以其配位数是18，故答案为：18；②同一层中，六边形中心上的Ca原子和边上的两个Ca原子形成正三角形，所以Ca原子之间的最短距离是六边形边长=2××（同层相邻Ca-Cu距离）=2××294pm=294pm；该晶胞中Ca原子个数=12×+2×=3、Cu原子个数=12×+6×+6=15，该晶胞体积=（m2sin60°×6×n）cm3=m2ncm3，晶体密度==g·cm－3，故答案为：。【点睛】本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、原子杂化类型判断、配合物等知识点，侧重考查元素化合物性质、物质结构等知识点，明确原子结构、物质结构是解本题关键，难点是晶胞计算，需要较好的数学空间想象能力及计算能力。5．A解析：1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)N原子和B原子的半径比硅原子小，B-N键长比Si-Si短，键能B-N＞Si-Si键sp2B原子最外电子层为L层，无d轨道，而Si原子最外层为M层，有d轨道，可参与杂化，使Si配位数增加至6H＞B＞NaD正四面体(，，)×10-10【解析】【分析】【详解】(1)Ga是31号元素，原子核外有31个电子，根据构造原理可知基态Ga原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p1，或简写为[Ar]3d104s24p1；(2)氮化硼、晶体硅都是原子晶体，其硬度与原子半径、键长成反比。由于N原子和B原子的半径比硅原子小，B-N键长比Si-Si短，B-N键的键能比Si-Si键的键能大，所以氮化硼(BN)比晶体硅具有更高硬度和耐热性；(3)在BF3分子中B原子的价层电子对等于3，且没有孤电子对，所以中心原子的杂化轨道类型是sp2杂化；B原子最外电子层为L层，无d轨道，而Si原子最外层为M层，有d轨道，可参与杂化，使Si配位数增加至6；(4)NaBH4是离子化合物，Na+与BH4-通过离子键结合，BH4-中B与H通过共价键结合，所以NaBH4的电子式为：；在NaBH4中含有Na、B、H三种元素，由于元素的非金属性越强，其电负性就越大，元素的非金属性：H＞B＞Na，则元素的电负性：H＞B＞Na；(5)该晶胞中阴阳离子之间存在离子键，B和O原子之间存在共价键和配位键，水分子之间存在分子间作用力(或范德华力)和氢键，所以该物质中不含金属键，故合理选项是D；(6)根据晶胞结构可知：晶胞中B原子处于晶胞顶点与面心上，B原子为面心立方最密堆积，晶胞中B、P原子个数比为1：1，P原子与周围的4个B原子形成的是正四面体结构，P原子处于正四面体的中心，根据图示坐标系可知N处的P原子分数坐标为(，，)；P原子与周围的4个B原子最近且形成正四面体结构，二者连线处于体对角线上，为体对角线的，硼原子和磷原子之间的最近核间距为apm，则立方体对角线为4apm，假设立方体的边长为xpm，则x=4apm，所以x==×10-10cm。【点睛】本题考查了原子核外电子排布、原子的杂化、元素电负性大小比较、作用力连线的判断、晶胞计算等，(6)中晶胞计算时要利用均摊法解答，注意原子的相对位置，利用原子之间的距离与晶胞关系分析。试题考查了学生的空间想象力、计算能力和应用能力。6．D解析：X射线衍射（XRD）V型和6价层电子对互斥理论（VSEPR）155是分子晶体，分子晶体的熔沸点一般低于离子晶体【解析】【分析】（1）从外观上无法直接区分晶体、准晶体和非晶体，因此只能用X射线衍射（XRD）的方法来鉴别三者；（2）铜是29号元素，注意其的特殊排布；（3）我们可以使用价层电子对互斥理论判断空间构型，用替代法来书写等电子体；（4）氟原子最外层有7个电子，因此还需要成一个键来达到8电子稳定结构，则中一共有6个键，据此来分析即可；（5）键能的定义是在标准状况下，将1mol气态分子解离为气态原子所需的能量，根据图示来计算即可；（6）这是一道典型的晶体计算题，晶胞内有4个纯黑的球，因此一个晶胞含4个，再来列式计算即可。【详解】（1）在X射线的照射下，晶体会出现明锐的衍射图案，非晶体因为没有规律的晶格结构，因此不会产生衍射图案，而准晶体的衍射图案介于二者之间；（2）铜原子的核电荷数29，1s22S22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；铜原子的价电子排布的轨道式为；（3）离子中氟原子的孤电子对数，键电子对数为2，价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体，空间构型为V型；与具有相同空间构型和键合形式的分子有、，阴离子有；（4）根据分析，分子中一共有6个键，根据价层电子对互斥理论可以判断其空间构型为正八面体，而硫原子一共形成了6个杂化轨道，而硫原子中只有M层有d轨道，因此为杂化；（5）由图a可知，则键的键能为；（6）①从熔融时几乎不导电可以判断它是一个分子晶体，而分子晶体一般熔沸点较低，低于离子晶体和原子晶体；②根据分析，晶胞中一共有4个，则单个晶胞的质量为，代入密度的表达式得到其晶胞体积，1cm=107nm，所以则晶胞参数。7．C解析：金刚石晶体金刚石>>>冰>干冰小于MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数，且r（Mg2+）<r（Na+）r（O2-）<r（Cl-）8水分子间形成分子间氢键【解析】【分析】分子晶体的分子之间有范德华力及氢键，离子晶体之间是离子键，金属晶体之间是金属键，原子晶体微粒之间是共价键；熔点的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体，分子间能形成氢键时，沸点反常的高；根据晶胞具体构型计算相关问题。【详解】Ⅰ（1）原子晶体中原子间以共价键结合，则粒子之间以共价键结合形成的晶体是金刚石晶体；（2）熔点的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体，冰和干冰属于分子晶体，熔点：冰>干冰，MgO和CaCl2属于离子晶体，熔点：MgO>CaCl2，金刚石是原子晶体，则熔点由高到低的顺序为：金刚石、MgO、CaCl2、冰、干冰；（3）因为MgO中离子带两个电荷，NaCl中离子带一个电荷，氧离子半径小于氯离子，根据离子半径越小，离子带电荷越多，晶格能越大，可得MgO晶体的晶格能大于NaCl晶体的晶格能；（4）根据晶胞观察，可知一个可与8个Cl-相连，故晶体中的配位数为8；（5）冰的熔点远高于干冰，除是极性分子、是非极性分子外，水分子间能形成分子间氢键，增大物质的熔沸点；Ⅱ（1）金属钾是体心立方晶系，根据构型可知，点位于晶体的体心，则原子的坐标参数：；（2）钾晶体的晶胞参数为，假定金属钾原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切，则，钾原子的半径为，计算晶体钾的密度：。8．H解析：H＜C＜N13NAsp21s22s22p63s23p64s2孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力【解析】【分析】(1)①邻氨基吡啶中含有的元素为H、C、N，非金属性H<C<N，电负性与非金属性成正比。分子中含有σ键的数目等于原子间形成的键数(两个原子间只能形成1个σ键)。②-NH2中N原子的杂化轨道数为N原子的价层电子对数。(2)从图中可以看出，该原子容易失去2个电子，从第3个电子起很难失去。①嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大，夹角小，说明排斥作用大。②分子中的大π键由5个原子6个电子形成。(3)在1个氮化镓晶胞中，含有2个“GaN”，晶胞的体积为nm3，晶胞的体积也可表示为，利用两式，可求出c。【详解】(1)①邻氨基吡啶中含有的元素为H、C、N，非金属性H<C<N，则电负性由小到大的顺序为H＜C＜N。1个分子中含有13个σ键，则1mol中含有σ键的数目为13NA。答案为：H＜C＜N；13NA；②-NH2中N原子形成2个共价键，还有1对孤对电子，N原子的价层电子对数为3，则N原子的杂化方式为sp2杂化。答案为：sp2；(2)从图中可以看出，该原子容易失去2个电子，从第3个电子起很难失去，所以第3个电子不在4p轨道上，只能在3p轨道，从而得出该元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p64s2。答案为：1s22s22p63s23p64s2；①嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大，夹角小，说明排斥作用大，则原因是孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力。答案为：孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力；②分子中的大π键由5个原子6个电子形成，则该吡啶中的大π键可表示为。答案为：；(3)在1个氮化镓晶胞中，含有2个“GaN”，晶胞的体积为nm3，晶胞的体积也可表示为，由此得出nm3=，从而求出c=。答案为：。【点睛】中心原子的杂化轨道数等于中心原子的用于形成共价键电子所在的轨道数与孤对电子所在的轨道数之和，未用于成键的成单电子、形成π键的电子所在的轨道，都不发生轨道的杂化。9．H解析：直线形10N的电负性强于P，对成键电子对吸引能力更强，成键电子对离中心原子更近，成键电子对之间距离更小，排斥力更大致使键角更大，因而PH3的键角小于NH3(或氮原子电负性强于磷原子，PH3中P周围的电子密度小于NH3中N周围的电子密度，故PH3的键角小于NH3)sp310Fe3N×10213d8Ce【解析】【详解】(1)、N5结构是对称的，5个N排成V形，5个N结合后都达到8电子结构，且含有2个N=N键，满足条件的结构为，故“Ns”带一个单位正电荷。因此化学式为“N8”的离子晶体是由N5+和N3-形成的，电子式为，其中的阴离子和CO2互为等电子体，则其空间构型为直线形。(2)、N4与白磷的结构类似，因此N2H44+的结构式为，所以1个N2H44+中含有10个σ键。(3)由于N的电负性强于P，对成键电子对的吸引能力更强，成键电子对离中心原子更近，成键电子对之间距离更小，排斥力更大致使键角更大，因而PH3的键角小于NH3。(4)①、P4S3分子中硫原子的价层电子对数是4，含有2对孤电子对，杂化轨道类型为sp3；②、分子中每个P含有1对孤对电子，每个S含有2对孤电子对，则每个P4S3分子中含孤电子对的数为4×1+3×2=10。(5)、根据均摊法在氮化铁晶胞中，含有N原子数为2，Fe原子数为，所以氮化铁的化学式Fe3N，若晶胞底边长为anm，高为cnm，则晶胞的体积是，所以这种磁性氮化铁的晶体密度为。(6)、铜的原子序数是29，基态时Cu3+的电子排布式为[Ar]3d8；根据表中数据可知Ce的第三电离能与第四电离能相差最小，所以最有可能显示+4价的稀土元素是Ce。【点睛】一般情况下，计算晶胞密度时，当知道一个原子的质量为多少，就很容易计算。一个原子的质量为。10．H解析：3d104s1O正四面体sp3H2O2为极性分子，CCl4为非极性溶剂，所以H2O2难溶于CCl4中6【解析】【详解】(1)N位于周期表中第2周期第ⅤA族，则N元素核外电子排布式为1s22s22p3，核外电子云形状有2种；Cu位于周期表中第4周期第ⅠB族，则其价电子排布式为3d104s1；(2)N的2p为半满结构，较为稳定，第一电离能较大，所以N和O中第一电离能较小的元素是O；对于SO42-，根据VSEPR理论，价层电子对数==4，则其空间构型为正四面体；(3)H2O2中O形成两个共价键，自身含有两对孤电子对，所以O为sp3杂化；H2O2分子中正负电荷中心不重合，为极性分子，CCl4为非极性分子，根据相似相容原理，极性分子难溶于非极性溶剂，所以H2O2难溶于CCl4；(4)NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4，该配合物中配体为NO和H2O，均为单齿配体，所以配位数为6；(5)1个晶胞中含有Kr原子数目为8×+6×=4个，1mol晶胞的质量为m=4×85g，1mol晶胞体积为V=(540×10-10)3NAcm3，则晶体密度为ρ＝g/cm3。【点睛】晶胞密度计算是本题的难点，也是高考常考的知识点，首先根据晶胞的结构，判断出所含微粒的多少，再利用质量、物质的量、微粒个数之间的关系，求出晶胞的质量，利用几何关系，求出边长，即计算出晶胞的体积，最后利用密度的定义，计算出晶胞的密度。11．C解析：浓4取样品溶于水，滴加酸性高锰酸钾溶液，如溶液褪色，则表示样品没有完全变质或滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，则样品没有完全变质分子晶体铁粉和一氧化碳化合成羰基合铁时放出热量，低温有利于合成易挥发的羰基合铁，羰基合铁易挥发，杂质残留在玻璃管左端；当羰基合铁挥发到高温区时，即升温平衡逆向移动，羰基合铁分解，纯铁粉残留在右端，故【解析】【分析】尿素分子中C原子形成3个键、没有孤对电子，杂化轨道数目为3，每个分子中含有7个键。盐酸与二氧化锰在加热条件下反应产生氯气，滤液中含有二氯化锰，加入碳酸铵可生成碳酸锰，经高温生成，最后用热还原法生成Mn。氯气是有毒气体，要保持通风，避免中毒；碳酸锰在空气中灼烧时有氧气参与反应，同时生成二氧化碳；铜原子核外电子数为29，根据能量最低原理书写电子排布式；与Cu同周期且原子序数最小的第Ⅷ族元素为Fe，其基态原子核外电子排布式为；根据均摊法计算晶胞中白色球、黑色球数目，结合化学式判断晶胞中Cu、O原子数目，再计算晶胞质量，根据计算晶胞密度；绿矾变质时亚铁离子被氧化为铁离子，检验绿矾是否完全变质可以检验是否含有亚铁离子；的熔沸点低，应属于分子晶体；铁粉和一氧化碳化合成羰基合铁时放出热量，低温有利于合成易挥发的羰基合铁，羰基合铁易挥发，杂质残留在玻璃管左端；当羰基合铁挥发到高温区时，即升温平衡逆向移动，羰基合铁分解，纯铁粉残留在右端。【详解】尿素分子的结构简式为，杂化轨道数目为3，所以尿素分子中碳原子的杂化方式为杂化，每个分子中含有7个键，所以1mol尿素中含有键，含有的键数为。答案为：；；盐酸与二氧化锰在加热条件下反应产生氯气，滤液中含有二氯化锰，加入碳酸铵可生成碳酸锰，经高温生成，最后用热还原法生成Mn。浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气，氯气是有毒气体，要保持通风，避免中毒，反应方程式为：浓；答案为：浓；碳酸锰在空气中灼烧时