2021届新高考108所名校化学押题考点13 物质结构与性质（选修解析版）

2021届新高考108所名校化学押题考点

押题精选13物质结构与性质（选修）

i.工业废水中的亚硝酸盐常常需要处理。回答下列问题：

（1）尿素（c）可将NO；还原为N,。在尿素分子所含的原子中，第一电离能最大的是

,其中原子半径最大者的电子排布式为。

（2）NO：离子的空间构型为,写出一个NO；离子的等电子体。从分子

结构角度，HNO2酸性弱于HNO3的原因是。

（3）尿素中所有原子共平面，据此推断其中N原子的杂化轨道类型为。尿素晶体的熔点为

132.7℃,比相同摩尔质量的乙酸熔点（16.7℃）高116℃,这主要是因为尿素分子之间存在更多的

__________O

（4）氨基磺酸（HsN-SCl,）也可将NO；还原为N2。氨基磺酸结构中接受孤对电子的是（填

2"或*"）。

（5）亚硝酸钠晶胞结构如图所示，假设NA为阿伏加德罗常数的值，已知晶胞参数a=（单位为cm）,

则晶体密度d为g-cm\图示晶胞中NO；呈体心正交堆积，Na+的原子坐标除

外还有。

【答案】NIs22s22P2V形。3（或SO2）HNO?比HNO?少一个非羟基氧，HNO2的O-H

138[38

键极性更弱Sp?氢键S2(脑工或Z1)(°,bu,0)或(0,bu,1)

NAabN<-bN^abc

或(1,b-u,0)或(1,b-u,1))

【详解】

（1）同周期自左而右，第一电离能呈增大趋势，但氮元素的2P能级为半满稳定状态，能量低，第一电离

能高于同周期相邻元素第一电离能，所以第一电离能：氮＞氧＞碳，故第一电离能最大的是N；原子半径

最大的是C,其电子排布为Is22s22P2;

（2）氮外围有五个单电子，其中四个分成两对分别与氧外围的两个电子成键，形成一个共价兀键，此外

还有一个单电子，此电子无法成键，由于只有两个配位原子，所以结构是V形的；与NO；离子的等电子

体有03、SO2：HNO2酸性弱于HNO3是因为亚硝酸中比硝酸少•个非羟基氧，HNOz的O-H键极性

更弱；

（3）尿素中所有原子共平面，推知N原子的杂化轨道类型为sp\尿素晶体的熔点高，是因为尿素分子

之间存在更多的氢键；

（4）由氨基磺酸结构可知，氮原子本身含有一对孤对电子，不再接受孤对电

子，故S接受孤对电子；

（5）NO：在八个顶点和一个体内，一个晶胞中含有8x2+l=2,Na+在四条棱上和一个体内，另一个

8

Na+不包含在内，属于另一个晶胞，所以，Na+的个数为=4X'+I=2,所以

4

——x2138138138

,mM69X2138由于Q=CW/?则（而1或中）；图不晶胞

VVNR，cibcNR•abc

中N0£呈体心正交堆积，则Na+的原子坐标除外还有（0，b-u,0）或（0,b-u,1）或

（1,b-u,0）或（1,b-u,1））。

2.镭及其化合物用途非常广泛，请回答下列问题：

（1）Mi?+在水溶液中容易歧化为MnCh和Mn2+,下列说法合理的是

A.Mn3+的价电子构型为3d匕不属于较稳定的电子构型

B.根据Mn2+的电子构型可知，Mi?+中不含成对电子

C.Mn2+易被氧化，可能是因为MN+内有大量自旋方向相同的电子

D.Mn2+与Fe?+具有相同的价电子构型，所以它们的化学性质相似

（2）镒的一种配合物的化学式为［Mn（CO）5（CH3CN）J。配体CH3CN与中心原子形成配位键时，提供孤对电

子的原子是一原子（填写元素名称），该分子中碳原子的杂化方式为一。

（3）研究发现，在合成甲醇反应（CO2+3H2=CHaOH+H2O）中，CO氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化

剂具有高活性。反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_。

（4）多原子分子中各原子若在同一平面，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离

域n键”，下列物质中存在“离域n键”的是一。

A.S02B.sofC.H2sD.CS2

（5）C为有机材料的主角，Si为无机材料的主角，SiC结构类似金刚石，图为SiC的晶胞图，其中两个正

方体中心重合、各面分别平行，其中心为Si原子（用•表示），试在小立方体的顶点画出C原子（用。表示）的

位置，在大正方体画出相应Si原子的位置___o

（6）某钵氧化物的晶胞结构如图所示:

该镭的氧化物的化学式为该晶体中Mn的配位数为一,该晶体中Mn之间的最近距离为_pm（用a、b

来表示）。

2

【答案】A氮sp、spH2O>CH3OH>CO2>H2ADMnO26

2

【详解】

（1）A.MrP+在水溶液中容易歧化为MnCh和Mn2+,说明Mn3+不稳定，Mi?+容易变成电子半充满的稳定

的价电子构型为3d5,3d&则属于不稳定的电子构型，A正确;

B.M1?+中价电子层不含成对电子，但是内层中含有成对电子，B错误；

C.M/+产内有大量自旋方向相同的电子，这些电子自旋方向相同，能够使原子的能量最低，而Mn2+易被

氧化，显然与MM+内含有大量自旋方向相同的电子无关，C错误；

D.Mn2+与Fe3+具有相同的价电子构型，微粒的化学性质不仅与价电子构型有关，也和微粒的电荷数、微

粒半径、原子序数有关，因此它们的化学性质不相似，MM+具有强的还原性，而Fe3+具有强的氧化性，D

错误；

故答案为：A；

（2）配体CEhCN中N上存在孤对电子，配体CH3CN中C以C三N和N结合，为sp杂化，甲基中C均以

单键形式存在，为sp，杂化，故答案为：氮：sp、sp3；

（3）常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体，液体的沸点高于气体；水分子中有两个氢原子都

可以参与形成分子间氢键，而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键，所以水的沸点

高于甲醇；二氧化碳的相对分子质量比氢气大，所以二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高，所以在C02

低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为H2O>CH.QH>CO2>H2,故答案为：H2O

>CH3OH>CO2>H2；

（4）形成离域火键的形成条件是“原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道”，硫酸根离子是正

四面体结构，原子不处于同一平面内，硫化氢中H原子和S原子没有平行的p轨道，SO?为V形结构，为

CS2直线形结构，有相互平行的p轨道，可以形成离域n键，故答案为：A、D；

（5）SiC结构类似金刚石，则SiC为原子晶体；SiC结构类似金刚石，故晶胞图如图所示:

故答案为:

（6）在该晶体中含有的Mn原子个数为：-x8+l=2,含有的0原子数目为!x4+2=4,Mn：0=2：4=1：

82

2,所以该锦的氧化物的化学式为MnCh,根据晶胞投影图可知：在该晶体体中与Mn原子距离相等同最近

的O原子由6个，所以Mn的配位数为6,由晶胞结构可知：在该晶胞中距离相等且最近的2个Mn在晶

胞体对角线的一半，晶胞的体对角线为J2a2+尸pm,所以该晶体中Mn之间的最近距离为

g反+/pm,故答案为：Mn02;6；^信+及。

3.已知铜的配合物A（结构如下图）。请回答下列问题：Cu

(1)Cu2+基态核外电子排布式为o基态Cu原子中，核外电子占据最高能层的符号是

(2)A所含三种元素C、N、O的电负性大小顺序为。其中氮原子的杂化轨道类型为

(3)配体氨基乙酸根(H2NCH2coeT)受热分解可产生CO?和N2,CO2是分子(极性或非极性);

N2O与C02互为等电子体，且NzO分子中0只与一个N相连，则N2O的电子式为。

(4)K与Cu属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cu低。原

因是_______

(5)在Cu催化下，甲醇可被氧化为甲醛(HCH0),甲醛分子中H-C=0的键角120。(选填“大

于,,、“等于,，或“小于,,)，甲醛能与水形成氢键，其表示式为：。

【答案】[Ar]3d9或Is22s22P63s23P63d9NO>N>Csp3非极性：£：：N：：6：K原

O-Y

子半径较大且价电子数较少，其形成的金属键较弱大于HCHO

【详解】

(DCu是29号元素,因此C#+基态核外电子排布式为[Ar]3d9或Is22s22P63s23P63d9,基态Cu原子中,核

外电子占据最高能层的符号是N；故答案为：[Ar]3d9或Is22s22P63s23P63d%N；

(2)同周期从左到右电负性逐渐地增加，A所含三种元素C、N、O的电负性大小顺序为O>N>C,其中

氮原子有4个◎键，其杂化轨道类型为sp3；故答案为：O>N>C；sp3；

(3)CO2是直线形分子，键角为180。，因此是非极性分子；N?O与CO?互为等电子体，且N2。分子中O

只与一个N相连，因此NzO的电子式为：故答案为：非极性；：N：：N：：6：；

(4)K与Cu属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，根据题意分析出K原子半径较大且价电子数

较少，其形成的金属键较弱，因此金属K的熔点、沸点等都比金属Cu低；故答案为：K原子半径较大且

价电子数较少，其形成的金属键较弱；

(5)甲醛(HCHO)分子中碳原子采取sp?杂化，是平面三角形，。原子含有的孤对电子与成键电子对之间

的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，故甲醛分子中H-C=O的键角大于120。，甲醛能与水形成氢键，

O-一,

与电负性大相连的氢原子与另外电负性大的原子形成氢键，其表示式为：HCHO:故答案为：大于:

—

H

H

O-

HI

HCHO

I

H

4.锂离子电他已破广泛用作便携式电源。正极材料为LiCoCh、LiFePO4等，负极材料一般为石墨碳，以

溶有LiPF6、LiBF4等的碳酸二乙酯无水溶液作电解液。回答下列问题：

（1）基态锂原子的电子排布图为。基态磷原子子中，电子占据的最高能层符号为

（2）P0：的空间构型为。

（3）［Co（NH3）3Cb］中+的配位数为6,该配合物中的配位原子为

（4）碳酸二乙酯的分子结构如图1所示，分子中所含元素的电负性由小到大的顺序为,分子中碳原

子的杂化轨道类型为一,1mol碳酸二乙酯中含有◎键的数目为NA（NA为阿伏加德罗常数的值）。

（5）在元素周期表中，铁元素位于一区（填“s”“p”“d”或“ds”）。丫一Fe的堆积方式如图2所示，其空间利

用率为（用含71的式子表示）。

（6）氮化锂是一种新型无机贮氢材料，如图3所示，该晶体的化学式为

正四面体N、C1H<C<Osp3、sp217d

【详解】

Is2s

（1）已知锂为3号元素，故基态锂原子的电子排布图为［Aj'▲），磷时15号元素，基态磷原子的电

g2.

子排布式为Is22s22P63s23P3中，故电子占据的最高能层符号为M,故答案为：'A,▲］；M；

a与+3-29

（2）PO：中P原子的孤电子对数为•’.二（）,故中心原子P周围的价层电子对数为4+0=4,根据价

2

层电子对互斥模型可知其空间构型为正四面体，故答案为：正四面体；

（3）[Co（NH3）3Cb]中Co3+的配位数为6,NH3中N原子有孤电子对，C1-中有孤电子对，故该配合物中的

配位原子为N和C1,故答案为：N、C1；

（4）碳酸二乙酯的分子结构如图1所示，分子中所含元素即H、C、O,故其电负性由小到大的顺序为H<C<0,

有分子结构简式可知，分子中碳原子的杂化轨道类型中间碳原子周围价层电子对数为3,为sp2杂化，两边

乙基上的碳原子的价层电子对数为4,是sp3杂化，由结构简式可知1mol碳酸二乙酯中含有◎键的数目为

17NA（NA为阿伏加德罗常数的值）,故答案为：sp2、sp3；17；

（5）在兀素周期表中，铁元素是第四周期第VIII族元素，故位于d区y—Fe的堆积方式如图2所示，即面

心立方，一个晶胞中含有的原子个数为：88屯工=4-,设原子半径为rem,则立方体的边长a=2近厂，

82

赧34^-3/?[5

其空间利用率为33=-7txlOO%（用含兀的式子表示），故答案为：d；—71X100%；

a3Q&r）'66

（6）氮化锂是一种新型无机贮氢材料，如图3所示可知一个晶胞中含有：Li为&2工+1&,N为

82

il-,故该晶体的化学式为Li3N,故答案为：Li3N,

2

5.钻是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钻盐的重要原料。含钻化合物作为颜料，

具有悠久的历史。请回答下列问题：

（1）过渡元素C。基态原子的核外电子排布式为；第四电离能l4（Co）Vl4（Fe）,其原因是

（2）醐菁钻近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学疗法中的光敏剂、催化剂等方面得到了广泛

的应用。其结构如图所示，中心离子为钻离子。

①酥菁钻中三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为（用相应的元素符号作答）。

②与钻离子通过配位键结合的氮原子数有个。

（3）钻的一种化合物的晶胞结构如下图所示：

①已知A点的原子坐标参数为(0,0,0),B点为(L,0,-),则C点的原子坐标参数为。

22

②已知晶胞参数a=0.55pm,则该晶体的密度为g-cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数，只列出计

算表达式即可)。

【答案】Is22s22P63s23P63d74s2(或[Ar]3d74s2)Fe失去的是较稳定的3d5中的个电子，Co失去的是3d6

中的一个电子N>C>H2一,一）

3M

220.55X10NA

【详解】

(1)过渡元素C。的原子序数是27,其基态原子的核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d74s2(或[Ar]3d74s2)；

原因Fe失去的是较稳定的3d5中的一个电子，而C。失去的是3d6中的一个电子，所以第四电罔能L(C。)

<h(Fe)»

(2)①儆菁钻中三种非金属原子分别是H、C、N,原因非金属性越强，电负性越大，则电负性由大到小

的顺序为N>OH1,

②含有孤对电子的N原子与C。通过配位键结合，形成配位键后形成4对共用电子对，形成3对共用电子

对的N原子形成普通的共价键，1号、3号N原子形成3对共用电子对为普通共价键，2号、4号N原子形

成4对共用电子对，与Co通过配位键结合，因此与钻离子通过配位键结合的氮原子数有2个。

(3)①己知A点的原子坐标参数为(0,0,0),B点为(L,0,-),根据晶胞结构图可知C点的原子位于

22

体心处，其原子坐标参数为(44，!)。

222

②由图可知，Ti在晶胞顶点，其个数为8x)=1；Co在体心，个数为1；O在面心，其个数6x；=3,根据

o2

J48+59+16x3,3155

蜜度公式尸n/V可知，其帝度=诲》尤g/c加=0.55〃10刖&g©no

6.钛被誉为“21世纪的金属“，可呈现多种化合价，其中以+4价的Ti最为稳定。回答下列问题：

(1)基态Ti原子的价电子排布图为。

(2)已知电离能：l2(Ti)=1310kJ-moH,h(K)=305lklmolLL(Ti)Vl2(K),其原因为。

(3)钛某配合物可用于催化环烯燃聚合，其结构如图所示：

C1舛

二°\

①钛的配位数为,碳原子的杂化类型__________。

②该配合物中存在的化学键有(填字母代号)。

A.离子键B.配位键C.金属键D.共价键E。氢键

(4)钙钛矿(CaTiCh)是工业获取钛的重要原料。CaTiCh晶胞如下图，边长为a=0.266nm,晶胞中Ti、Ca、

。分别处于顶角、体心、面心位置。Ti与0间的最短距离为nm(已知0=1.414),与Ti紧邻

的0个数为o

(5)在CaTiCh晶胞结构的另一种表示中，Ca处于各顶角位置，则Ti处于位置，0处于

___________位置。

[答案】L±1U_L1.]0K+失去的是全充满的3P6电子，Ti+失去的是4sl电子，相对较易失去，

故h(Ti)<l2(K)6sp\sp2BD0.18812体心棱心

【详解】

(1)基态Ti原子的价电子排布式为3d24s2,则基态Ti原子的价电子排布图为旧王匚匚口0；

3d4,

(2)从价电子轨道的能量来看，K+失去的是全充满的3P6电子，而Ti+失去的是4sl电子，相对较易失去，

故l2(Ti)<I2(K)；

(3)①从结构图可以看出，Ti与6个原子形成共价键，所以钛的配位数为6,在配合物分子中，碳原子既

形成单间，也形成双键，价层电子数分别为4和3,所以碳原子的杂化类型为sp3和sp?；

②该配合物中，存在中心原子与配体间的配位键，其他非金属原子之间形成共价键，故答案选BD；

(4)已知晶胞中Ti、Ca、O分别处于顶角、体心、面心位置，由晶胞结构图可知，处于面对角线上的Ti、

。原子紧密相邻，由几何知识可知二者的距离等于晶胞棱长的注倍，即Ti、O原子间的最短距离为

2

0.266nmxYZ=o.188nm,以顶点Ti原子为中心，与之相邻的。处于面心，每个顶点为8个晶胞共用，每

2

3x8

个面为2个晶胞共用，因此与Ti紧邻的O的个数为——=12个；

2

(5)以8个晶胞体心的Ca构成新立方晶胞的顶角，可知Ti处于新晶胞的体心，O原子处于新晶胞的棱心。

7.铁、钻均为第四周期VIH族元素，它们的单质及化合物具有广泛用途。回答下列问题：

(1)基态Co?+中成单电子数为；Fe和Co的第三电离能I3(Fe)b(Co)(填或

“=”)。

(2)化学上可用EDTA测定Fe?+和Co?+的含量。EDTA的结构简式如图所示：

HOOC—CH、CH,—COOH

2N—CH,—CH,—

HOOC-CH,^CH,—COOH

①EDTA中电负性最大的元素是,其中C原子轨道杂化类型为；

②EDTA存在的化学键有(填序号)。

a.离子键b.共价键c.氢键d。键e.兀键f.配位键

⑶将1molCoCb4NH3溶于水中,加入足量AgNCh溶液生成1molAgCI沉淀。则CoCb4NH3中配离子

的化学式为;已知孤电子对与成键电子的排斥作用大于成键电子对与成键电子的排斥作用，

试判断NH3分子与钻离子形成配合物后H-N-H键角(填“变大’、“变小"或‘不变")。

(4)一种铁氮化合物具有高磁导率，其结构如图所示：

OFe(IU)eFeCU)ON

已知晶体的密度为pgcm-\阿伏加德罗常数为NA

①该结构中单纯分析铁的堆积，其堆积方式为；

②该铁氮化合物的化学式为：

③计算Fe(II)构成正八面体的体积为cm3

+

【答案】3<Osp?、sp3杂化b、d、e[Co(NH3)4Ch]变大面心立方最密堆积

119

Fe3(II)Fe(III)N或FeN——

43双

【详解】

(1)C。为27号元素，核外电子排布式为[Ar]3d74s2,失去2个电子形成C02+,核外电子排布式为[Ar]3d?,

3d轨道上有3个单电子；Fe失去第三个电子可形成d轨道半满的[Ar]3d5,半满结构较稳定，故Fe更容易

失去第三个电子，所以b(Fe)<b(C。)；

(2)①由EDTA的结构简式可知，EDTA中含有C、H、0、N四种元素，非金属性越强，电负性越强，

非金属性0>N>C>H,故电负性最大的元素是0；结构中峻基(-COOH)中有碳氧双键，与双键相连的C为

sp2杂化，其它C原子均形成的单键，为sp'杂化；

②由EDTA的结构简式可知，几种非金属元素间形成的均为共价键，由于粉基中有碳氧双键，双键中一条

o键一条兀键，故选b、d、e；

(3)配合物的内界不能电离出配位的离子，lmolCoCI14NH3溶于水中，加入足量AgNCh溶液生成ImolAgCl

沉淀，说明配合物的外界有•I个C1-,内界有'2个Ch配离子的化学式为[CO(NH3)4C12]+;NH3中N的孤电

子对进入Co3+的空轨道，形成配位键，此时孤电子对形成了化学键，孤电子对与成键电子的排斥作用大于

成键电子对与成键电子的排斥作用，故NH3分子与钻离子形成配合物后H-N-H键角变大；

(4)①由图可知，每个晶胞中的Fe位于顶点和面心处，属于面心立方最密堆积；

②根据均摊法，Fe(III)的个数为8x2=l,Fe(II)的个数为6x^=3,N在晶胞内部，个数为1,故化学式为

82

Fe3(H)Fe(III)N或FsN；

MM2381238

③晶胞密度,则z而,晶胞的棱长为cm,Fe(II)构成正八面体的棱长为

V$PNA夕$[PNA

V21238，一,1V2123811238119

—X3-----cm,正八面体的体积为2x-x(-^x[——)2X—X3------=cm3o

2VpN,\32\|pNA2\|pNA3pNA

8.锌是第四周期第VHB族元素。铳钢异常坚硬，且具抗冲击性能，是制造枪栓、保险库、挖掘机械和铁路

设施的理想材料；锦也是人体的重要微量元素。请根据所学知识，回答下列问题。

(1)铺的原子序数为,基态镐原子的外围电子排布图为。

(2)下列镐的化合物中，磁矩〃=5.92的是o(已知"=J"(〃+2),其中〃为金属离子核外的

单电子数。)

A.KMnO4B.K2MnO4C.MnChD.MnO2

(3)水杨醛缩邻氨基苯酚又被称为“镭试剂“，可与Md+形成黄色的配合物。锦试剂的结构如图所示，其

分子中可能与M*+形成配位键的原子有；锦试剂(填"能"或'‘不能")形成分子内氢键。

』.■，L.,1

产气产、产丫

(4)镒试剂分子中，原子采取的杂化方式不涉及(填“sp”“sp2”或“sp3”)杂化；分子中除氢以外的

元素，第一电离能从小到大的顺序为__________(用元素符号表示)。

(5)阿拉班达石(alabandite)是一种属于立方晶系的硫锦矿，其晶胞如下左图(a)所示(・=Mn,o=S)。在该

晶胞中，硫原子的堆积方式为o

图(b)

(6)已知阿拉班达石晶胞中最近两个硫原子之间的距离为d&(lA=1010m),晶体密度为pg-cm-3,则阿

伏加德罗常数的值NA=.(要求化简)。

(7)为更清晰地展示晶胞中原子所在的位置，晶体化学中常将立体晶胞结构转化为平面投影图。例如沿

阿拉班达石晶胞的c轴将原子投影到ab平面，即可用上右图(b)表示。下列晶体结构投影图可能表示MnO2

晶体的是

A・匚口

ffttftffff

CE

(c=0)(=)c=Ololo

4424242

,

除指出外，其余原子c=008Q

3d4s

【答案】25ititi7mtIFH]N、0能spC<O<N面心立方最密堆积

8.7^xlO25

C

Pd'

【详解】

(1)镒元素在周期表中的位置是第四周期第VIIB族，为25号元素，基态原子的外围电子排布式为3d54s2,

3d

排布图为unmnriiH];

(2)A.KMnO4中Mn元素为+7价，相当于失去7个电子，则金属离子核外的单电子数为0,〃=

J〃(〃+2)=0,故A不符合题意;

B.KzMnCh中Mn元素为+6价，相当于失去6个电子，则金属离子核外的单电子数为1,〃=疝工5=1.732,

故B不符合题意；

C.MnCL中Mn元素为+2价，相当于失去2个电子(2个4s电子)，则金属离子核外的单电子数为5,〃=

,5(5+2)=5.92,故C符合题意；

D.MnCh中Mn元素为+4价，相当于失去4个电子(2个4s电子和2个3d电子)，则金属离子核外的单电

子数为3,幺=/3(3+2)=337,故D不符合题意；

综上所述答案为Co

(3)根据钵试剂的结构简式可知O原子、N原子含有孤电子对，可以作配位原子；锅试剂含有两个不相

邻的酚羟基，能形成分子内氢键；

(4)苯环上的C原子均为sp2杂化，N=C双键中C、N原子均为sp2杂化，羟基中的0原子为sp3杂化，

所以不涉及sp杂化；同周期元素自左至右第一电离能呈增大趋势，但N原子的2P轨道为半满状态，第一

电离能大于相邻元素，所以第一电离能从小到大的顺序为C<O<N；

(5)据图可知S原子位于Mn原子的正四面体空隙中，整体结构与金刚石排列相似，所以S原子的堆积方

式和Mn原子的堆积方式相同，晶胞中Mn原子位于面心和顶点，为面心立方最密堆积，则硫原子的堆积

方式也为面心立方最密堆积；

(6)结合图(a)和图(b)可知最近两个硫原子之间的距离为面对角线的一半，所以晶胞的面对角线长度为

2rfA=2JxlO-8cm,所以晶胞的边长为检xlO^m,所以晶胞的体积为V=2五/xlO&cnP,根据均摊法，

晶胞中S原子的个数为4,Mn原子的个数为8x—+6x—=4,所以晶胞的质量加^~陵,所以有

82队

4x(55+32)r„

8g,、、8.7V2xlO

p-______,解得NA=---------------------------------：

2V2^3xl()-24cm3pd

(7)阿拉班达石晶胞中S原子和Mn原子的配位数均为4；

A.该选项所示投影中Mn原子的配位数为6,与晶胞结构不符，故A错误；

B.该选项所示投影中Mn原子的配位数为8,与晶胞结构不符，故B错误；

C.该选项所示投影中Mn原子的配位数为4(以中心Mn原子为例，c=0的面上的2个S原子和c=l的面上

的2个S原子)，S原子的配位数也为4(以晶胞内部的S原子为例，S原子位于4个Mn原子的正四面体中

心)，与晶胞结构符合，故C正确；

D.该图所示的Mn原子为六方最密堆积，而阿拉班达石晶胞中Mn原子为面心立方最密堆积，与晶胞结

构不符合，故D错误；

综上所述答案为c。

9.第四周期的钮、铁、银、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。

（1）钿的基态原子的价层电子排布式为—;钢在周期表中的位置为一。

（2）V2O5是一种常见的催化剂，在合成硫酸、硝酸中起到非常重要的作用。

o

①五氧化二帆的结构简式为（则该结构中0键与兀键个数之比为一。

②V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到锐酸钠（Na3Vo4）。VO：与P0；的空间构型相同，其中V原子的杂

化方式为一，再写出一种空间构型与之相同的阳离子一（填离子符号）。

（3）NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同，其中Ni2+和Fe2+的半径分别为6.9xl（y2nm和

7.8xl0-2nm,则熔点：NiO___（填或">"）FeO。

（4）CuCl的盐酸溶液能吸收CO生成复合物氯化默基亚铜[Cu2c12（CO）Z2H2O],其结构如图所示。下列说

法正确的是―（填字母序号）。

A.该复合物中只含有离子键和配位键

B.该复合物中C1原子的价层电子对数为4

C.该复合物中只有CO和H20作为配位体

D.CO与N2互为等电子体，其结构为Cg）

（5）已知单质钮的晶胞结构如图所示，假设晶胞的棱长为anm,密度为pg-mH则钮的相对原子质量为

—。（设阿伏加德罗常数的值为NA）

3322

【答案】3d34s2第四周期VB族3：2spNH：>BD5paNAxlO-

【详解】

（1）锐的原子序数是23,则基态钢原子的价层电子排布式为3dMs2,因此钮在周期表中的位置为第四周

期VB族。

（2）①五氧化二钮的结构简式为（)>由于单键都是。键，双键中含有I个。键和1个兀

键，则该结构中。键与兀键个数之比为6：4=3：2。

②VO/与P0；的空间构型相同，其中V原子的价层电子对数是4,且不含有孤对电子，因此其杂化方式

为sp3,空间构型为正四面体，空间构型与之相同的阳离子为NH；。

（3）NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同，即均属于离子晶体，其中Ni?+和Fe2+的半径分别

为6.9xl（y2nm和7.8x1OAm,所以前者的晶格能大于后者的，晶格能越大，熔沸点越高，则熔点：NiO>

FeOo

（4）A.该复合物中存在化学键类型有离子键、配位键、极性共价键等，故A错误；

B.该复合物中C1原子形成2个。键，还含有2个未成键电子对，C1原子的价层电子对数为4,故B正确;

C.根据结构图可判断该复合物中配位体有CO、HzO和C1原子，故C错误；

D.CO与N2属于等电子体，二者结构相似，则CO的结构式为CmO,故D正确；

故答案为BD。

（5）根据单质钢的晶胞结构图可知晶胞中含有机原子的个数是l+8x1=2,假设晶胞的棱长为anm,密

8

2M

度为pg・cm-3in2,1,因此钮的相对原子质量为5pa3NAX10-22。

10.锂离子电他已破广泛用作便携式电源。正极材料为LiCoO2、LiFePO4等，负极材料一般为石墨碳，以

溶有LiPF6、LiBF4等的碳酸二乙酯无水溶液作电解液。回答下列问题：

（1）基态锂原子的电子排布图为。基态磷原子子中，电子占据的最高能层符号为。

（2）PO：的空间构型为o

（3）[CO（NH3）3C13]中+的配位数为6,该配合物中的配位原子为。

（4）碳酸二乙酯的分子结构如图1所示，分子中所含元素的电负性由小到大的顺序为,分子中碳原

子的杂化轨道类型为一,1mol碳酸二乙酯中含有◎键的数目为NA（NA为阿伏加德罗常数的值）。

其空间利用率为.（用含兀的式子表示）。

（6）氮化锂是一种新型无机贮氢材料•，如图3所示，该晶体的化学式为

【答案】M正四面体N、ClH<C<0sp3、sp217d

/y

—7TX100%LiN

63

【详解】

9

（1）已知锂为3号元素，故基态锂原子的电子排布图为［',磷时15号元素，基态磷原子的电

2s

子排布式为Is22s22P63s23P3中，故电子占据的最高能层符号为M,故答案为:；M；

,4+3-2?

（2）PO：中P原子的孤电子对■数为.....-=0,故中心原子P周围的价层电子对数为4+0=4,根据价

2

层电子对互斥模型可知其空间构型为正四面体，故答案为：正四面体;

（3）［Co（NH3）3Cb］中Co?+的配位数为6,NH3中N原子有孤电子对，CI-中有孤电子对，故该配合物中的

配位原子为N和C1,故答案为：N、C1；

（4）碳酸二乙酯的分子结构如图1所示，分子中所含元素即H、C、O,故其电负性由小到大的顺序为H<C<0,

有分子结构简式可知，分子中碳原子的杂化轨道类型中间碳原子周围价层电子对数为3,为sp?杂化，两边

乙基上的碳原子的价层电子对数为4,是sp3杂化，由结构简式可知1mol碳酸二乙酯中含有。键的数目为

17NA（NA为阿伏加德罗常数的值），故答案为：sp?、sp3；17；

（5）在元素周期表中，铁元素是第四周期第VIII族元素，故位于d区丫一Fe的堆积方式如图2所示，即面

心立方，一个晶胞中含有的原子个数为：8=44，设原子半径为rem,则立方体的边长a=2&「,

82

«tftr44$❷3万r-

其空间利用率为3_^_=_71X100%（用含兀的式子表示），故答案为：d；—nxlOO%；

a3Q岳）366

（6）氮化锂是一种新型无机贮氢材料，如图3所示可知一个晶胞中含有：Li—+1=3,N为

2

21-,故该晶体的化学式为U3N,故答案为：LiNo

23

11.太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位，单品硅太阳能电池片在加工时，一般掺杂微量的铜、

钻、硼、钱、硒等。已知铜的配合物A结构如图。请回答下列问题：

(1)基态二价铜离子的电子排布式为一，己知高温下CU20比CuO更稳定，试从核外电子排布角度解释

O

(2)配体氨基乙酸根(H2NCH2coO)受热分解可产生CO2和N2,用中。键和兀键数目之比是—；NzO与

CO2互为等电子体，则N2O的电子式为一。

(3)铜与(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,lmol(SCN”中含有兀键的数目为一(用NA表示)，HSCN结构有两

种，硫鼠酸(H-S-ON)的沸点低于异硫氟酸(H-N三OS)的原因是一。

(4)立方氮化硼如图与金刚石结构相似，是超硬材料。立方氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为一。

(5)六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似，层间相互作用力为一。六方氮化硼在高温高压下，可以转化

为立方氮化硼，其结构、硬度与金刚石相似，其晶胞如图，晶胞边