河南2023年高考化学模拟题汇编-17物质结构与性质（解答题）

河南2023年高考化学模拟题汇编T7物质结构与性质(解答

题)

一、结构与性质

1.(2023•河南郑州•统考二模)2023年1月30日，中国科学院朱庆山团队研究六方相

碑化镇(NiAS)型到正交相磷化镐(MnP)型结构转变，实现了对锂硫催化剂的精确设计。

回答下列问题：

(l)Li、P、S三种元素中，电负性最小的是。第三周期元素中第一电离能比

P大的元素有种。

(2)基态S原子核外有个电子自旋状态相同。基态As原子的电子排布式为

(3)PH3、As%中沸点较高的是，其主要原因是，

(4)Mn的一种配合物化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)],该配合物中镐原子的配位数为

(5)CH3CN中C原子的杂化类型为。

(6)等物质的量的CECN和Co中，兀键数目之比。

(7)NiAs的一种晶胞结构如图所示。若阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为Pg/emɜ,

则该晶胞中最近的碑原子之间的距离为pnio

2.(2023・河南•统考模拟预测)磷、碳、氢等非金属及其化合物用途广泛。试回答下列

问题。

⑴白磷(P，在氯气中燃烧可生成PCb和PeI5。

①形成PCk时，P原子的一个3s电子激发入3d轨道后参与成键，该激发态的价电子排

布式为o

②研究表明，在加压条件下PCk于148°c液化时能发生与水类似的自耦电离，形成一种

能导电的熔体，其电离方程式为产生的阳离子的空间结构为

;N和P都有+5价，但NCk不存在，从原子结构的角度分析其原因：

(2)分子中的大兀键可用符号II：表示，其中m代表参与形成大n键的原子数，n代表参

与形成大键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为口：)。一种观点认为，苯酚羟基中

的O原子是sp2杂化则苯酚中的大兀键可表示为,一定在同一平面上的原

子有个；乙醇显中性而苯酚显酸性的原因是：在大兀键中氧的P电子云向

苯环转移，。

(3)银镰(合金(LaNin)具有很强的储氢能力，其晶胞结构如图所示，其中n=。

已知晶胞体积为9.0XlO-29nι3,若储氢后形成LaNinH5.5(氢进入晶胞空隙，晶胞体积不

变)，则氢在合金中的密度为g∙cm-3(保留1位小数)。

C)LaONi

3.(2023•河南新乡•统考二模)各种材料的应用使人们的生活变得丰富多彩。

L某有机发光材料的结构如图1所示。

O

O

(1)基态N原子的价层电子排布图为,其中能量最高的电子所占据的原子轨道有

个伸展方向。

(2)B原子与其直接相连的3个碳原子构成的空间结构为形。

(3)C原子的杂化类型为。

(4)该物质中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为(填元素符号)。

IL我国某科研团队首次成功合成单金属内面体偶氮富勒烯(La@C8iN)。单晶X射线衍射

实验研究表明La@C8iN具有对称性的82原子笼，结构如图2所示。

试卷第2页，共12页

图2

(5)基态La(镯)原子的价层电子排布式为5d'6s2,与Sc(铳)位于同族，则La位于元素周

期表的_______区。

(6)1640年DeSCarteS首先证明了"欧拉定理”，即顶点数+面数一棱数=2。1个Cs∣N82原

子笼中含个正六边形、个正五边形。

IIl.硒氧化钿是很好的二维半导体材料，其晶胞结构如图3所示。

(7)①晶胞中与O最近且等距离的Bi原子数为o

②已知晶胞参数分别为anm、bnm、Cnm,阿伏加德罗常数为NA,则该晶胞的密度为

3

__________g∙cm^o

4.(2023•河南•校联考一模)西北工业大学曾华强课题组借用足球烯核心，成功实现了

高效且选择性可精准定制的离子跨膜运输，如图甲所示。

已知：图甲中的有机物为“冠酸”，命名规则是“环上原子个数-冠醛-氧原子个数

请回答下列问题：

(1)基态Cs原子的价层电子排布式为。基态K原子的核外电子云有

___________个伸展方向。

(2)运输Cs+的冠醛名称是o冠酸分子中氧原子的杂化类型是

冠酸与碱金属离子之间存在微弱的配位键，配位原子是(填元素符号)。

(3)几种冠酸与识别的碱金属离子的有关数据如下表所示：

冠雄冠醒空腔直径∕pm适合的粒子直径∕pm

12冠酸-4120-150Li+(152)

15-冠略5170-220Na+(204)

18-冠酸-6260~320K+(276)

Rb+(304)

—340~430

Cs+(334)

18-冠酸-6不能识别和运输Na+和Cs+的原因是。观察图甲，冠酸不能识别

和运输X-的主要原因可能是o

(4)足球烯的结构如图乙所示。Imol足球烯含molσ键。

乙C6O

(5)枷晶胞为体心立方堆积，如图丙所示。

锄晶胞的原子空间利用率为(用含π的式子表示)。

(6)锂晶胞为六方最密堆积，如图丁所示。锂晶胞中底边长为apm,高为bpm,设NA

为阿伏加德罗常数的值，则锂晶胞的密度为___________g∙CnT%用含字母的式子表示)。

试卷第4页，共12页

5.(2023・河南・统考二模)某些过渡金属(如钛、铜)及其化合物，以其高导电性和丰富的

物理化学性质在材料领域大放异彩。

(1)钛比钢轻、比铝硬。基态钛原子的价层电子排布式为：钛原子核外电子占据

的轨道数。

(2)铜的下列状态中，失去最外层一个电子所需能量最小的是。

A.[Ar]3dl04plB.[Ar]3dl°C.[Ar]3d94slD.[Ar]3dl04sl

(3)二氧化钛是良好的光催化剂，可催化转化多种有毒物质，如：可将水中的NO；转化

为NO；,将甲基橙、亚甲基蓝、HCHO转化为CO2等。

Nii**O—S

cr

甲基带亚甲基政

①NO；的空间构型是。

②甲基橙、亚甲基蓝中C原子的杂化类型有,

③常温下，Co2、HCHO在水中溶解度之比大约是1：500,其主要原因是。

(4)黄铜矿炼铜过程中会产生SO2,与SO2互为等电子体的分子和阴离子分别为

(各写一种即可)。

(5)钙钛矿型太阳能电池近年越来越受到科学界的关注,其效率提升速度超越过去任何一

类电池。某种钙钛矿晶胞如图所示，则钙原子的配位数是,若阿伏加德罗常数

的值为NA,晶胞中钙原子与氧原子的最近距离为apm。则该晶胞的密度为

g∕cπ?•(歹IJ出计算式)

6.（2023•河南焦作•统考二模）空气中含大量的氮元素，日常生活中铁的应用非常广泛,

可见生产、生活等离不开化学。

（1）血红蛋白（Hb）是血液中运输氧及二氧化碳的蛋白质，由球蛋白与血红素结合而成。血

红素是由中心Fe?+与配体吓咻衍生物结合成的大环配位化合物，其结构如图1所示。

COO-COO-

图1

①基态Fe原子的核外电子排布式为,其在元素周期表中的位置为。原

子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+g表示，与之相反的用

表示，±g即称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氧原子，其价电子自旋磁量子数的

代数和为。

②血红素分子中非金属元素的电负性由小到大的顺序为（填元素符号）。

③含有多个配位原子的配体与同一中心离子（或原子）通过螯合配位成环而形成的配合物

为螯合物。Imol血红素中通过螯合作用形成的配位键的数目为（填含NA的表达

式）。

（2）口卜咻是含有平面共丽大环结构的有机分子，具有独特的电子结构，口卜咻分子结构如图

2,分子中N原子采取杂化；口卜咻分子中存在大兀键，可表示为（巳知：

大π键可用符号口：；表示，其中m代表参与形成大无键的原子数，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：）°

试卷第6页，共12页

图2

⑶Fe3O4晶胞(图3)可以划分成8个小的立方单位(图4),分别由4个I型和4个∏型小

单位拼在一起构成。Fe3O4晶胞中有个O",。代表；已知Fe3O4晶胞的

棱长为apm,NA为阿伏加德罗常数的值，则该Fe3O4晶体的密度为g∙cmH

7.(2023•河南开封•统考二模)配合物是近代无机化学的重要研究对象，CU或CM+常作

为中心原子或离子，H20、CN-.吐呢(C5H5N)等粒子是常见的配体。

(1)题干中所涉及元素电负性由大到小的顺序为,其中电负性最小的元素的基

态原子的价电子排布式为。

(2)原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态，可以用自旋量子数来描述。若一种自旋

状态用+g表示，与之相反的用表示，则基态0原子的价电子自旋量子数的代数和为

。出0+中不存在的作用力有一(填标号)，NO+的空间构型为

_______________________________O

A.配位键B.离子键C.共价键D.氢键

(3)∏lt∏⅛(ΓJ)在水中的溶解度远大于在苯中的溶解度，可能原因是

①哦嚏和FhO均为极性分子，而苯为非极性分子；

②。

毗陡及其衍生物（IrTCH3、）的碱性随N原子电子云密度的增大而增

强，其中碱性最弱的是o

（4）配合物M结构如右图所示。若其中与CU相连的4个配位原子处在一个平面内，则

Cu的杂化方式可能是（填标号）。

H—

o-cVo

人叫

A.spB.sp2C.sp3D.dsp2

（5）CUInS2（相对分子质量为Mr）是生物医药、太阳能电池等领域的理想荧光材料，其晶

胞结构如图所示，则CUlnS2晶体的密度为g∙cm-3（列出计算式即可，阿

伏加德罗常数用NA表示）。

8.（2023•河南・统考一模）中国古代艺术作品色彩艳丽，璀璨夺目，离不开矿物颜料的

使用。请回答下列问题：

⑴雄黄（As4S4）和雌黄（As2S3）是矿物质颜料中的主要黄色颜料，它们是共生矿物，二者的

分子均为非极性分子，结构分别如图所示。

雄黄雌黄

①基态As原子的核外电子排布式为[Ar]。

②雌黄中As—S—As键角（填“大于X小于”或“等于”）S—As—S键角。

③雄黄和雌黄比碑的氧化物的毒性要小很多，除结构稳定性的原因之外，从物理性质的

角度分析，还与其有关。

试卷第8页，共12页

(2)我国古代很早就把青金石作为彩绘用的蓝色颜料,青金石是方钠石类铝硅酸盐中的一

种，其化学式为(Na,Ca)8[AlSiO4]6[SO4,S,Cl]2.

①青金石的结构中SO：、S'代替了方钠石中部分CL的占位，Ca?+代替了部分Na+的占

位，则方钠石的化学式为。

②青金石中第三周期各元素的第一电离能由大到小的顺序为。

③青金石的颜色与骨架内填入的阴离子有关，其中一种重要阴离子是三硫自由基阴离

子。研究表明，三硫自由基阴离子(II)可以通过多硫阴离子S；(I)在高温下的均裂反应得

到，并最终可能异构化为另一种S〉的异构体(IΠ),过程如下图：

I∏ΠI

关于1、II、πι三种物质，下列说法正确的有(填字母)。

A.I中的S—S键都是。键

B.H中的S原子最外层都满足8电子稳定结构

C.II的中心硫原子的杂化轨道类型为SP

D.0,与II互为等电子体

E.III一定为平面形结构

(3)方解石在距今约7000年的仰韶文化时己开始作为白色颜料使用，是分布最广的矿物

之一，其化学式为CaCo3。一定条件下，方解石的一种六方晶胞结构如图所示，晶胞底

面为菱形，其较小夹角为60。，边长为anm,晶胞高为Cnm。

①该方解石结构中阴离子的空间构型为0

②设M为阿伏加德罗常数的值，则该方解石晶体的摩尔体积Vw=m3∙moH(列出

算式)。

9.(2023•河南・统考三模)2022年诺贝尔化学奖授予美国科学家卡罗琳・贝尔托齐、卡尔•巴

里・沙普利斯和丹麦科学家莫滕•梅尔达尔，以表彰他们在发展点击化学和生物正交化学

方面的贡献。点击化学的代表反应为Cu催化的叠氮一烘基Husigen环加成反应,NaN3、

SO2F2,FSO2N2等均是点击化学中常用的无机试剂。回答下列问题：

(1)氮原子激发态的电子排布式有，其中能量最高的是(填标

号)。

a.ls22s22p23p1b.ls22s22p4c.ls22s22p23s,d.ls22s22p3

(2)N、0、F的第一电离能最小的是SO?F?分子结构如图1所示，己知

键角α为1240,β为96。，则a>β的原因主要是。

O

a屋

/帝F

OF

图1

2+

(3)叠氮化物能与Fe3+、Cu及W等形成配合物,如：[CO(N3)(NH3)5]SO4,该配

合物中OP+的配位数为oHN3分子的空间结构如图2所示(图中键长单位

为IO-l0m)(,

N⅛^-ΓN⅛-^N

H

图2

已知：①典型N-N、N=N和NmN的键长分别为1.40×10^l0m>1.2知I(TH)m和

l0

1.09×10-mi②甲酸根的两个碳氧键键长相同，处于典型碳氧单键键长和碳氧双键键

：O：K-

长之间，其结构可以用两个极端电子式(：：..一一_:2:.)的平均杂化体

H：C：O•・："_*H：C：：O••：

来表示。试画出HN3分子的两个极端电子式___________”中N原子的杂化

方式为«

(4)图3是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体

空隙中，填入以四面体方式排列的Cu0距离Mg原子最近的Mg原子有个。

试卷第10页，共12页

•CuOMg

图3

(5)图4是沿立方格子对角面取得的截面，Mg原子的半径为pm,该晶胞的

空间利用率为,

10.(2023•河南濮阳•统考一模)格是重要的金属元素之一，其化合物有着广泛的用途。

回答下列问题：

(1)基态铝原子的未成对电子数是。

(2)CrO2Cl2是重要的氯化剂。制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7+3CC14=2KC1+2CrO2Cl2

+3COC12↑O

①COCl2中c、O和Cl元素的电负性由大到小的顺序是(用元素符号表示)。

②Clo2C12常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断Cro2C∣2分子的空

间构型是(填“平面四边形”或“四面体形”)。

(3)三价格丙二酸配合物[Cr(C3H2O4)(H2O)4][Cr(C3H2O4)2(H2O)2]4H2O在有机合成方面

具有优良的催化性能，其中阴离子的结构如下：

①阴离子中碳原子的杂化轨道类型是o

②在丙二酸根与Cr3+配位时，配位原子为I号氧而不是2号氧的原因是

(4)Cr-N系列涂层具有良好的耐磨和腐蚀性，在抗微动磨损上表现尤佳。某氮化铭的晶

胞结构与氯化钠的相同。已知N原子在晶胞中的位置如图所示：

①下列为晶胞中Cr原子沿X轴方向的投影的是(填字母)。

②若晶胞中最近的Cr原子和N原子相切，原子半径分别为r(Cr)nm和r(N)nm；晶胞

中N原子的坐标是A(0,0,0),B(ɪ,0),则距A和B最近的Cr原子的坐标是

,该原子到C原子的距离是nm［用含r(Cr)、r(N)的代数式表示］。

试卷第12页，共12页

参考答案:

1.(1)Li2

(2)9或7[Ar]3d∣°4s24p3

(3)AsH3两者均为分子晶体，AsH3相对分子质量大，范德华力强，沸点高

(4)6

(5)sp3>SP

(6)1：1

⑺Z3叵Ld

2PNA

【详解】(1)Li,P、S中，Li为金属元素，容易失去电子，电负性最小；一般情况下同一

周期的元素，原子序数越大，元素的第一电离能也越大，但第VA的元素由于其处于P轨道

的半充满的稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能P>S,故第三周期元

素中第一电离能大于磷的元素有CKAr；所以第三周期元素中第一电离能比P大的元素有2

种;故答案为Li;2。

(2)基态S元素电子排布式为Is22s22p3s23p，有7个或9个电子自旋状态相同；基态AS

原子的电子排布式为[ArJ3d∣04s24p3;故答案为9或7；[Ar]3d%s24p3.

(3)PH3、AsHs均为分子晶体，相对分子质量大，范德华力强，沸点高所以沸点较高的是

AsH3,故答案为As%；两者均为分子晶体，AsH3相对分子质量大，范德华力强，沸点高。

(4)Mn的一种配合物化学式为[Mn(COMCECN)],该配合物中与镐原子的配位有CO和

CH3CN,配位数为6；故答案为6。

(5)CH3CN中有两个C原子，分别连接有4个和2个b键，杂化类型为SP3、sp；故答案

为SP3、Sp0

(6)CHKN和Co均含有2个兀键，等物质的量的CH3CN和Co中，兀键数目之比1：1；

故答案为1：1。

(7)该晶胞中含有Ni3+个数为8χg+6χ<=4,含有As,为4；即含有4个NiAs,其质量为

o2.

4xqSg,设其棱长为acm,所以4χ詈g=(acm)'x夕g∙cm",As*位于其八分之一晶胞的中

NANA

心，两个As*之间的距离相当于面对角线长度的一半；所以两个As3-之间为

答案第1页，共11页

2

facm=小片×d)pm;故答案为今虎XK)「

2

2.(1)3s'3p3d'PCl5.PCl6+PCI；正四面体形P原子半径大，且有可以利用的

3d空轨道采取spɜd杂化，N原子半径小且没有可以利用的d空轨道

(2)∏?13使O原子上的电子云密度降低，0、H间的结合力减弱，易离解出H+

(3)50.1

【详解】(1)①磷元素的原子序数为15,价电子排布式为3s23p3,由形成五氯化璘时，磷原

子的一个3s电子激发入3d轨道后参与成键可知，激发态的价电子排布式为3s'3p'3d∣,故

答案为：3s'3p33dl;

②由题意可知，五氯化磷发生与水类似的自耦电离电离出PC”和PC1；,电离方程式为

PCl5.PCl6+PCI；,PC1：离子中价层电子对数为4、孤对电子对数为0,则离子的空间结

构为正四面体形；位于同一主族的磷原子的原子半径大于氮原子，磷原子可以利用3d空轨

道采取sp3d杂化与氯原子形成五氯化磷，而氮原子没有可以利用的d空轨道，所以N和P

都有+5价，但NCL不存在，故答案为：PCl5PCl6+PCI；；正四面体形；P原子半径大,

且有可以利用的3d空轨道采取spʒd杂化，N原子半径小且没有可以利用的d空轨道；

(2)若苯酚羟基中的氧原子的杂化方式为sp2杂化，未参与杂化的2个P电子与苯环上6

个碳原子中未参与杂化的6个p电子形成口；大π键，则分子中的13个原子一定在同一平面

上；乙醇显中性而苯酚显酸性的原因是在大兀键中氧原子的P电子云向苯环转移，使羟基中

氧原子上的电子云密度降低，氧原子和氢原子间的结合力减弱，易离解出氢离子，故答案为:

□：；13；使O原子上的电子云密度降低，0、H间的结合力减弱，易离解出H+；

(3)由晶胞结构可知，晶胞中位于面上和体心的银原子个数为8xg+l=5,由储氢后形成

5.5×1

LaNinH5.5可知，晶胞中氢原子的质量为^—g,则氢在合金中的密度为

5.5×1

3

NA≈0.1g∕cm,故答案为：5；0.1»

9.0×10-29×106cm3

2s2p

3-(1)∖U∖Itliltl3

答案第2页，共11页

(2)平面三角

(3)sp、sp12>sp34

(4)N>0>C>B

(5)f

(6)3112

1.058x1024

⑺4

abcNA

2s2p

【详解】(1)基态N原子的价层电子排布图为前日I；Itl；其中能量最高的电子所占

据的原子轨道为2p轨道，有3个伸展方向；

(2)B原子的价层电子对数为三器=3,杂化方式为sp2杂化，故B原子与其直接相连

的3个碳原子构成的空间结构为：平面三角形；

(3)苯环上的C原子为sp2杂化、-CN中的C原子为SP杂化，饱和六元环和烷基中的C原

子为sp3杂化，故C原子杂化方式为：sp、SP2、sp3;

(4)该物质中第二周期元素为B、C、N、O,同周期从左往右电离能呈增大趋势，但由于

N原子2p轨道电子排布半满，电离能大于O,故第一电离能由大到小的顺序为：N>O>C>B；

(5)基态La(翎)原子的价层电子排布式为5d'6s2,与Sc(铳)位于同族，位于第六周期第IHB

族，属于f区；

15x

(6)设正五边形X个,正六边形y个,顶点数为82个,x个正五边形含顶点数为：-×5×x=y

个，y个正六边形含顶点数为gx3χy=2y个，即,+2y=82;每个正五边形或正六边形均

15x

为一个面，总面数为(x+y)个；X个正五边形含棱数为：gx5XX=色个，y个正六边形含棱

1Sx5

数为γ6χy=3y个，根据欧拉定理：-ʒ-+2y+(x+y)-(-x+3y)=2,解得x=12,y=31,故含

31个正六边形、12个正五边形；

(7)①由图可知，晶胞中与O最近且等距离的Bi原子数为4个：距离O原子最近的棱上

的两个Bi原子、位于内部的Bi原子(以及左侧晶胞内部的Bi原子)；

②晶胞中含8xJ+2=4个Bi原子，8xJ+l=2个Se原子，8xJ=4个O原子，故晶体的密

482

答案第3页，共11页

4×209+2×79+4×16

1.058×1024

度为:NAg∕cm3=g∕cm3°

Pabc×(10^7)3

abcNA

4.(1)6s'4

⑵21-冠酸-7sp3杂化O

(3)Na+直径太小，Cs+直径太大氧的电负性较大，X-带负电荷，冠酸与阴离子作用力

太弱

(4)90

(5)正πxl00%

8

28√3

(6)×103°

2

3NAab

【详解】(I)CS为第六周期第IA族元素，故基态CS原子的价层电子排布式为6s∣;K原子

nS能级有一个伸展方向，nP能级有3个伸展方向，故基态K原子的核外电子云有4个伸展

方向；

故答案为:6s1；4。

(2)运输Cs+的冠醒的分子中有21个原子，7个氧原子，故名字为21-冠酸-7；冠酸分子

中氧原子有2个σ键，孤对电子数为等=2,价层电子对数为2+2=4,故轨道的杂化类型

是sp3杂化；氧原子有孤对电子，故氧原子形成配位键；

故答案为：21-冠雄-7；sp3杂化；0。

(3)冠酸根据空腔直径选择不同的离子运输，18-冠酸-6不能识别和运输Na+和Cs+的原因

是Na+直径太小，Cs+直径太大；冠酸不能识别和运输X-的主要原因可能是氧的电负性较大,

X-带负电荷，冠酸与阴离子作用力太弱；

故答案为：Na+直径太小，Cs+直径太大；氧的电负性较大，X-带负电荷，冠酸与阴离子作用

力太弱。

(4)1个C60分子有60个碳原子，每个碳原子与周围3个碳原子成键，每个碳原子成键数

量为Jx3=1.5,则Imol足球烯成键数量为ImolX60x1.5=9OmO1；

故答案为：90。

(5)图丙枷晶胞中含有原子数量为1+Jx8=2,原子半径为r,晶胞边长为a,根据晶胞对

O

答案第4页，共11页

43

角线可知4r=ga,则锄晶胞的原子空间利用率为耳而o∕-√3o∕:

---;—vXi1UmU/0—兀σrXγiiUmU/0

a38

故答案为：π×100%o

8

(6)图丁锂晶胞中含有原子数为3+；x2+?xl2=6,晶胞的体积为

z6

22323

V=⅛^a×b=^Iabpm=^ab×10-W,则锂晶胞的密度为

222

—6m*mol_28^χlθ3ofem3

P=NAX域a*1053%b；

a2

故答案沏⅛i°30°

5.(1)3d24s212

(2)A

,

(3)平面三角形SP2、spHCHO能与H2O形成氢键而CO2不能，HCHO和H2O为极

性分子，CO2为非极性分子，根据相似相溶原理，HCHO更易溶于水

(4。、NOJ

40+48+16×3

12330

⑸NA272axlO

【详解】(I)Ti是22号元素，基态Ti原子的价电子排布式3tp4s2;基态Ti核外电子排布

为ls22s22p63s23p63d24s2,电子占据1+1+3+1+3+2+1=12个轨道;

(2)A为激发态铜原子，B为失去一个电子的+1价铜离子，C为失去一个电子且是激发态

的+1价铜离子，D为基态铜原子，则失去最外层一个电子所需能量最小的是A；

(3)①NO,中心N原子的价层电子对数为3+四产生=3,不含孤电子对，所以空间构型

为平面三角形；

②甲基橙中碳原子位于苯环中是sp2杂化，甲基中的是sp3杂化；亚甲基蓝中C原子位于苯

环中和碳碳双键和碳氮双键中的是sp2杂化，甲基中的是sp3杂化；

③HCHO能与H2O形成氢键而CO2不能，氢键可以增大HCHO的溶解度；HCHO和H2O

为极性分子，Co2为非极性分子，根据相似相溶原理，HCHO更易溶于水；

(4)SO2分子中S原子的价层电子对数=2+；(6-2x2)=3,与SCh互为等电子体的分子有。3,

答案第5页，共11页

则与Sθ2互为等电子体的阴离子有NO；；

(5)由图可知，与Ca?+最近且等距的CP-数为4x3=12,则钙原子的配位数是12；根据钙钛

矿CaXTiyo，的晶体结构分析，钙位于定点，钛位于体心，氧位于面心，则其化学式为CaTiO3,

Ca?+和O?-之间的最短距离为apm,则晶胞参数为J%pm,一个晶胞相当于有一个CaTiO3,

=m=40+48+16x3=136或40+48+16x3

1M33

根据密度公式可得P-V-NA(√5axlO*>y.NA272axlO°Nλ2√2a×I0-°。

62

6.(1)lArJ3d4s第四周期VIlI族+1或-1H<C<N<04NA

⑵Sp2璃

1.856XIO33

(3)32Fe2+

N"

【详解】(1)①铁位于第四周期VlD族，基态原子的电子排布式[Ar]3d64s2,O原子的价电子

为2s22p、2p轨道有1对电子和2个自旋状态相同的单电子，其自旋磁量子数的代数和为

+1或-1,答案：[Ar]3d64s2;第四周期Mll族；+1或-1；

②血红素分子中非金属元素有C、N、0、H,电负性由小到大的顺序为H<C<N<O,答案:

H<C<N<0；

③由图示可知1个配体中有4个配位N原子和中心原子形成4个配位键，Imol血红素中通

过螯合作用形成的配位键的数目为4M,答案：4NA;

(2)口卜咻是含有平面共朝大环结构的有机分子，分子中N原子采取sp2杂化，吓琳分子中

存在大π键，环上的20个C原子核4个C原子在同一平面，每个碳原子提供一个电子，2

个N原子各提供1个电子，2个N原子各提供1对电子，形成大π键，可表示为n；：,答案:

Sp2；∏24；

(3)每个I型和II型小单位中含O”有8个，1个Fe3O4晶胞中有038x4=32,Fe3O4中含

Fe?+和Fe3+且个数比为1：2,,。代表Fe2+,该晶体的密度为

MN232X;_1.856×10331.856×1033

103，答案：32；Fe2

(aXIO)'/vʌ.a治了

【点睛】，

7.⑴O>N>C>H>Cu3dl04s'

答案第6页，共11页

(2)+1(或-1)BD三角锥形

CF

⑶Itt咤能与H2O分子形成分子间氢键

N

(4)D

4Mr

⑸a%NAxlO∙2∣

【详解】(1)题干中所给元素有Cu、H、0、C、N,非金属电负性大，金属电负性小，同

一周期从左到右电负性依次增大，所以O>N>C>H>Cu;电负性最小的为Cu,其价电子排布

式为：3dl04s';

(2)基态O原子价电子排布式为2s22p4,有两个不成对电子，所以价电子自旋量子数的代

数和为+1(或-1);%0+中存在H共价键和配位键，不存在离子键和氢键，价层电子对数

=3+i(6-3×l-l)=3+I=4,所以H3O+的空间构型为三角锥形。

(3)口比咤分子结构中的N有孤电子对可以与水分子形成氢键，故答案为：毗咤能与HzO分

子形成分子间氢键；甲基为推电子基，-F为吸电子基，当噬咤中N的间位C上的H被甲基

取代时，N的电子云密度增大，当被-CF3代替后N的电子云密度减小，又根据叱咤及其衍

生物(ΓJCH∖fJCF)的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，所以碱性最弱

的为CrCF；

(4)CU的配位数为4,说明不是sp2杂化，sp3杂化的分子空间构型为四面体形，而该物质

的4个配位原子在同一个平面内，说明不是sp3杂化，故排除法选D；

(5)根据均摊法，晶胞中CU的原子个数=8×→4×→1=4,化学式为CUlnS2,说明一

o2

4Mr

个晶胞中有4个CUlnS2单元，所以晶胞的质量为ʒj-g,晶胞的体积为

NA

-4-M---rσ

a2cnm3=a2c×102,cm3,故晶胞的密度NA°4Mr.

P=—；------------7ɪʒ-------------g/Cm3o

-2132

ac×10Cma-cNA×10'

8.(1)3d104s24p3小于难溶于水

(2)Na8[AlSiO4]6Cl2Cl>S>Si>Al>NaAD

10-4”频抽60

(3)平面三角形

6

答案第7页，共11页

【详解】（1）①神元素的原子序数为33,基态原子的电子排布式为[ArJ3d”>4s24p3,故答案

为：3dl04s24p3;

②雌黄中As-S-As中硫原子有2对孤对电子，而S-As-S中碑原子有1对孤对电子，孤

对电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，则雌黄中As—S—As键角小于

S一As―S键角，故答案为：小于；

③由氧元素的电负性大于硫元素可知，雄黄和雌黄分子的极性小于神的氧化物，由相似相溶

原理可知，雄黄和雌黄在水中的溶解度小于碑的氧化物，所以雄黄和雌黄比碎的氧化物的毒

性要小很多，故答案为：难溶于水；

（2）①由青金石的结构中硫酸根离子、硫离子代替了方钠石中部分氯离子的占位，钙离子

代替了部分钠离子的占位可知，方钠石中钠离子个数为8、氯离子个数为2,化学式为

Na8[AISiO4]6C12,故答案为：Na8[AlSiO4]6C∣2;

②同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则青金石中第三周期的元素的第一电离能

由大到小的顺序为Cl>S>Si>Al>Na,故答案为：Cl>S>Si>AI>Na;

③A.由I的结构可知，S；中单键硫原子都是σ键，故正确；

B.由H的结构可知，∏的中心硫原子的最外层不满足8电子稳定结构，故错误；

C.由∏的结构可知，II的中心硫原子形成硫硫双键，原子的杂化轨道类型为sp2杂化，故

错误；

D.0；与S；的原子个数都为1、价电子数都为17,互为等电子体，故正确；

E.由In的结构可知，离子中硫硫双键为平面结构，由于单键可以旋转，所以离子不一定

为平面形结构，故错误；

故选AD；

（3）①该方解石结构中阴离子为碳酸根离子，碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、

孤对电子对数为0,离子的空间构型为平面三角形，故答案为：平面三角形；

②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、棱上和体内的钙离子个数为8xJ+4x5+4=6,位于棱

上和体内的个数为8x5+4=6,则晶胞的物质的量为二mol,晶胞的体积为

4NA

1°"a-csin602ι¼j2.∙

3larI

1。—27a2csin60cr∏3,则该方解石晶体的摩尔体积Vm=NAm∙moΓ=--------ACSi——

常6

答案第8页，共11页

1027Na2csin60

m3∙moΓl,故答案为:Ao

6

9.(1)aca

(2)O双键成键电子对之间的排斥作用大于单键成键电子对之间的排斥作用

：：：

⑶6NN：：N„：N：N：：N：

HH

(4)4

(5)√3α(4√2+3√3)π

848

【详解】(1)激发态是基态原子吸收能量，较低能级的电子跃迁到更高能级而来，跃迁的能

级越高、数量越多，能量越高；基态N原子的电子排布式为"2s22p3,"2s22p23p∣是2p能

级电子跃迁到3p能级，"2s22p23si是2p能级电子跃迁到3