【化学】晶体结构与性质测试题 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修二

第三章晶体结构与性质测试题一、单选题（共15题）1．下列各组物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是A．HI＞HBr＞HCl＞HF B．KCl＞NaCl＞MgO＞AlCl3C． D．石墨＞金刚石＞晶体硅＞NaCl2．下列事实与解释不对应的是选项事实解释A第一电离能：与K位于同一主族，原子半径：，原子核对外层电子的吸引能力：B晶体中每个分子紧邻的分子数：硫化氢晶体(12个)冰(4个)冰中水分子间主要以氢键结合，硫化氢晶体中硫化氢分子间主要以范德华力结合C分子的极性：键的极性大于键的极性D熔点：属于离子晶体，属于分子晶体A．A B．B C．C D．D3．图a～d是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是A．a和c B．b和c C．b和d D．a和d4．某晶体是一种性能良好的非线性光学材料，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，该晶体的化学式应为A．KIO B．KIO2 C．KIO3 D．KIO45．下列关于物质结构与性质的叙述中，错误的是A．分解温度，是由于CaCO3的晶格能小于BaCO3B．对于Cl的含氧酸来说，氯元素化合价越高，酸性越强C．H-N-H键角：，NH3中N周围存在一对孤对电子D．金属晶体存在“电子气”，具有良好导电性和导热性6．下列有关比较正确的是A．键角：H2O＞PH3＞NH3B．熔点：金刚石＜NaBr＜NaCl＜干冰C．键的极性：N—H键＞O一H键＞F一H键D．沸点：>7．一种由四种短周期元素组成的化合物(如图所示)，具有极强的氧化性。其中元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且原子序数之和为36。下列有关叙述错误的是A．该物质中含有离子键、极性共价键和非极性共价键B．工业上采用电解法制备单质ZC．该物质中W的化合价为+7，可用于消毒杀菌D．原子半径的大小顺序是Z>W>Y>X8．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，可“组合”成一种具有高效催化性能的超分子，其结构如图，W、X、Z分别位于不同周期。下列说法正确的是

A．氢化物的沸点：Y>XB．形成的晶体中，一个微粒周围紧邻的微粒数为8个C．XY分子可作配体，其中X原子提供孤电子对D．该超分子具有分子识别的特征，能识别所有碱金属离子9．是一种钴的配合物，下列说法中正确的是A．配体是、和，配位数是8B．1mol中含键的数目是C．内界和外界中、的数目之比是1∶2D．加入足量溶液，一定被完全沉淀10．金属原子在二维空间里的放置如图所示的两种方式，下列说法中正确的是A．图(a)为非密置层，配位数为6B．图(b)为密置层，配位数为4C．图(a)在三维空间里堆积可得六方最密堆积和面心立方最密堆积D．图(b)在三维空间里堆积仅得简单立方11．化合物A()进行如下图所示的反应(图中16e表示中心原子周围总共有16个电子)，下列说法不正确的是A．X为H2，总反应为用丙烯和氢气为原料制备丙烷B．反应过程涉及氧化还原反应C．D的结构可能为：D．化合物C、D、E为同分异构体，且中心原子的化合价不同12．一种氧化锌(M=81g/mol)的立方晶胞结构如图所示(用NA表示阿伏加德罗常数的值)，下列说法错误的是A．晶胞的质量为B．基态氧原子的核外电子分布在5个不同的轨道中C．锌原子间的最短距离为apmD．Zn、O均是p区元素13．下列方程式能准确解释事实的是A．钠在空气中加热生成淡黄色固体：4Na+O2=2Na2OB．硫酸铵溶液使蓝色石蕊试纸变红：NH+H2O=NH3•H2O+H+C．氢氧化铜浊液中滴加氨水得到深蓝色溶液：Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+D．氢硫酸中通入适量Cl2得黄色沉淀：H2S+Cl2=S↓+2HCl14．下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是A．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性B．氧化镁晶体中离子键的百分数为50%，氧化镁晶体是一种过渡晶体C．等离子体的基本构成粒子只有阴、阳离子D．石墨晶体属于混合晶体15．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是A．①为简单立方堆积；②、③为体心立方堆积；④为面心立方最密堆积B．每个晶胞含有的原子数分别为：①1个，②2个，③2个，④4个C．晶胞中原子的配位数分别为：①6，②8，③8，④12D．空间利用率的大小关系为：①＜②＜③＜④二、填空题（共8题）16．回答下列问题(1)HCl、HBr、HI三种分子构成的物质的相对分子质量与范德华力大小的关系分子HIHBrHCl相对分子质量1288136.5范德华力(kJ·mol-1)26.0023.1121.14(2)CO、N2的相对分子质量、分子的极性、范德华力的关系分子相对分子质量分子的极性范德华力(kJ·mol-1)CO28极性8.75N228非极性8.50(3)F2、Cl2、Br2、I2的相对分子质量、熔沸点的关系。单质相对分子质量熔点/℃沸点/℃F238﹣219.6﹣188.1Cl271﹣101﹣34.6Br2160﹣7.258.78I2254113.5184.4(4)正戊烷、异戊烷、新戊烷的相对分子质量、熔沸点的关系。单质相对分子质量沸点/℃正戊烷7236.1异戊烷7228新戊烷721017．回答下列问题：(1)三价铬离子能形成多种配位化合物。中提供电子对形成配位键的原子是，中心离子的配位数为。(2)与N-甲基咪唑()反应可以得到，其结构如图所示：N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为，1个中含有个键。18．科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如图，其中配位键和氢键均采用虚线表示。(1)写出基态Cu原子的电子排布式。(2)Cu2+还能与NH3、Cl－等形成配位数为4的配合物。①[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有(填序号)。A．配位键

B．离子键

C．极性共价键

D．非极性共价键②已知[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型，[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为。(3)实验证明，用蒸汽密度法测得的H2O的相对分子质量比用化学式计算出来的相对分子质量要大，其原因是。(4)向硫酸铜水溶液中逐滴加入氨水直至过量，反应的离子方程式为。19．碳和硅是自然界中大量存在的元素，硅及其化合物是工业上最重要的材料。设代表阿伏加德罗常数的值。粗硅的制备方法有两种：方法一：

方法二：(1)基态Si原子中存在对自旋状态相反的电子，基态Mg原子的最外层电子的电子云轮廓图是。(2)上述2个反应中，涉及的所有元素中第一电离能最小的是(填元素符号)。(3)C(金刚石)、晶体硅、三种晶体的熔点由高到低的顺序，其原因是。20．钢铁分析中常用过硫酸盐氧化法测定钢中锰的含量，反应原理为：2Mn2++5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+(1)基态锰原子的价电子排布式为。(2)上述反应涉及的元素属于同主族元素，其第一电离能由大到小的顺序为(填元素符号)。(3)已知H2S2O8的结构如图。①H2S2O8硫原子的轨道杂化方式为。②上述反应中被还原的元素为。③上述反应每生成1molMnO，S2O断裂的共价键类型及其数目为、。(4)一定条件下，水分子间可通过氢键将从H2O分子结合成三维骨架结构，其中的多面体孔穴中可包容气体小分子，形成笼形水合包合物晶体。①右图是一种由水分子构成的正十二面体骨架(“o”表示水分子)，其包含的氢键数为；②实验测得冰中氢键的作用能为18.8kJ·mol-1，而冰的熔化热为5.0kJ·mol-1，其原因可能是。(5)MnO2可用于碱锰电池材料的正极材料，加入某种纳米粉体可以优化碱锰电池的性能，该纳米粉体的结构如右图。该纳米粉体的化学式为。(6)铑（Rh）与钴属于同族元素，性质相似。铑的某配合物的化学式为CsRh(SO4)2·4H2O，该物质易溶于水，向其水溶液中加入一定浓度的BaCl2溶液，无沉淀生成，该盐溶于水的电离方程式为。21．(1)Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为0.4665nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为g·cm-3(列出计算式)。(2)FeS2晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为anm，FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为g·cm-3；晶胞中Fe2+位于S所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为nm。22．近年来我国科学家发明了Fe-Ni-P-C系非晶合金电催化剂(成分为：Fe80-xNixP20-yCy)，是一种良好的析氢反应电催化剂，具有广泛的应用前景。回答下列问题：Ni、Fe均可形成多种氧化物晶体结构。(1)NiO晶胞结构类型与氯化钠相同，Ni和O的配位数依次为。(2)某种铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成，该氧化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为。已知晶胞中相距最远的Fe2+之间距离为xnm，晶体的密度为g·cm-3(列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。23．稀土有“工业维生素”的美称，如今已成为极其重要的战略资源。(1)钒广泛用于催化及钢铁工业，基态钒原子的价层电子排布图为。(2)铌的混合配体离子[Nd(H2O)6Cl2]＋中，配体是(填“微粒符号”)。(3)Sm(钐)的单质与1，2-二碘乙烷可发生如下反应：Sm+CH2I-CH2I→SmI2+CH2=CH2↑。CH2I-CH2I中碳原子杂化轨道类型为，1molCH2=CH2中含有的σ键数目为。常温下1，2-二碘乙烷为液体而乙烷为气体，其主要原因是。(4)二茂铁又叫双环戊二烯基铁[Fe(C5H5)2]，熔点是172.5～173℃，100℃以上升华，二茂铁属于晶体。(5)铜可以形成一种离子化合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4，若要确定[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4是晶体还是非晶体，最科学的方法是对其进行实验，其中阴离子的空间构型是，并写出其等电子体的分子是(填化学式)，该化合物加热时首先失去的组分是H2O，原因是。(6)最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体也具有超导性，该物质形成的晶体的立方晶胞结构如图所示。与Mg紧邻的Ni有个。该晶体的化学式为。参考答案：1．D【解析】A．四者均为分子晶体，HF存在分子间氢键，熔点最大，HI、HBr、HCl的相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高，故A错误；B．前三者都是离子晶体，离子半径越小，离子键越强，离子所带电荷数越大离子键越强，AlCl3是分子晶体，熔点最低，故B错误；C．金属原子的半径越小，金属离子所带电荷数越多，金属键越强，熔点越高，三者都是金属晶体，Na、Mg、Al半径逐渐减小，金属离子所带电荷数逐渐增多，金属键逐渐增强，熔点逐渐增大，故C错误；D．石墨层内存在大键，金刚石都是碳碳单键，石墨的键能大，熔点高；金刚石和晶体硅都是原子晶体，原子半径越小，共价键越强，熔点越高，所以熔点金刚石＞晶体硅，氯化钠是离子晶体，比共价晶体的熔点低，故D正确；故选D。2．C【解析】A．Na与K位于同一主族，原子半径：Na<K，原子核对外层电子的吸引能力：Na>K，K更容易失去电子，所以第一电离能：Na>K，A正确；B．冰中水分子间主要以氢键结合，硫化氢晶体中硫化氢分子间主要以范德华力结合，为面心立方堆积，所以晶体中每个分子紧邻的分子数：硫化氢晶体(12个)>冰(4个)，B正确；C．分子的极性：NH3>CH4，因为氨气为三角锥，没有对称中心，甲烷为正四面体，有对称中心，C错误；D．AlF3属于离子晶体，AlCl3属于分子晶体，一般为离子晶体的熔沸点大于分子晶体，所以熔点：AlF3(1040℃)>AlCl3(178℃)，D正确；故选C。3．D【解析】NaCl晶体是简单立方体结构，每个Na＋周围有6个Cl－，每个Cl－周围有6个Na＋；与每个Na＋等距离的Cl－有6个，且构成正八面体，同理，与每个Cl－等距离的6个Na＋也构成正八面体，由图可知，a和d属于从NaCl晶体中分割出来的结构图，故选D。4．C【解析】晶胞中K处于各顶角位置，个数为8×=1，I位于体心，则O位于面心，则O个数为12×，故该晶体的化学式应为KIO3；答案选C。5．A【解析】A．CaCO3、BaCO3均为离子晶体，受热分解得到对应的金属氧化物也属于离子晶体，因离子晶体中离子半径越小所带电荷越大，晶格能越大，对应金属氧化物越稳定，所以碳酸盐越容易分解，即碳酸盐晶体的分解温度越低，离子半径Ca2+<Ba2+,所以对应碳酸盐的分解温度：CaCO3<BaCO3，A错误；B．氧化性HClO＞HClO3＞HClO4，故氯元素化合价越高，酸性越若，故B错误；C．[Cu(NH3)4]2+离子中N原子的最外层孤对电子形成了配位键，对N-H键不再产生排斥作用，所以H-N-H键角大于NH3分子中H-N-H键角，故C正确；D．金属的延展性、导电性等与自由电子有关，故能用”电子气理论"解释，故D正确；故选A。6．D【解析】A．H2O、PH3、NH3的VSEPR模型为四面体形，H2O有2对孤电子对，PH3、NH3都有1对孤电子对，由于孤电子对间排斥力>孤电子对和成对电子对间的排斥力>成对电子对间的排斥力，PH3、NH3相比，P原子半径大，共价键排斥力较小，所以键角：NH3＞PH3＞H2O，A错误；B．金刚石为共价晶体，熔点较高，NaBr和NaCl都是离子晶体，其中氯离子半径较小，氯化钠晶格能大，熔点高，故熔点顺序为：干冰＜NaBr＜NaCl＜金刚石，B错误；C．氢化物中H和X的电负性差值越大，极性越强，则共价键的极性：F一H键＞O一H键＞N—H键，C错误；D．对羟基苯甲醛可以形成分子间氢键，沸点较高，邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键，熔点较低，D正确；故选D。7．CZ带一个单位正电荷，且Z在四种元素中的原子序数相对较大，则Z为Na元素，W可形成六个键，W为S，Z和W的原子序数之和为11+16=27，则X和Y的原子序数之和为36-27=9，Y形成两个键，则Y为O，X为H，以此来解析；【解析】根据分析，X、Y、Z、W依次为H、O、Na、S；A．由阴阳离子的结合，所以有离子键，Y-Y键为非金属形成的非极性共价键，Y-X为非金属形成的极性共价键，A正确；B．Z为Na元素，工业制取钠采取电解熔融的氯化钠，B正确；C．W为S元素，对主族元素，最高正价=最外层电子数=+6，C错误；D．根据电子层数可知，H半径最小，同周期从左到右原子半径减小，同主族从上到下原子半径增大，所以原子半径的大小顺序为Na>S>O>H，即Z>W>Y>X，D正确；故选C。8．CW、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，且W、X、Z分别位于不同周期，故W、X、Z分别位于第一、二、三周期，根据超分子结构中的成键规则可知W为氢元素，X为碳元素，Y为氧元素，Z为钠元素，据此回答。【解析】A．氧元素和碳元素的氢化物不止一种，相对分子质量较大的烷烃沸点高，只有简单氢化物的沸点才满足水高与甲烷，A错误；B．二氧化碳晶体属于分子晶体，一个微粒周围紧邻的微粒数为12个，B错误；C．CO分子可作为配体时，碳原子和氧原子均能提供孤电子对，由于碳的电负性比氧的弱，电负性弱的碳原子更易提供孤电子对形成配位键，C正确；D．超分子根据空穴大小适配不同大小的碱金属离子，并不能识别所有的碱金属离子，D错误；故选C。9．C【解析】A．计算配位数时不包括外界离子，故中配体是和，配位数是6，A错误；B．1mol中，外界中含个键，配离子中键的数目为，则1mol中，键的数目是，B错误；C．的内界是，外界是，内界和外界中、的数目之比是1∶2，C正确；D．加入足量的溶液，内界中不沉淀，D错误；故选：C。10．C金属原子在二维空间里有两种排列方式，一种是密置层排列，一种是非密置层排列，密置层排列的空间利用率高，原子的配位数为6，非密置层的配位数较密置层小，为4，由此可知，上图中a为密置层，b为非密置层。【解析】A．由分析可知图(a)为密置层，配位数为6，A错误；B．由分析可知图(b)为非密置层，配位数为4，B错误；C．密置层在三维空间堆积可得到六方最密堆积和面心立方最密堆积两种堆积模型，C正确；D．非密置层在三维空间堆积可得简单立方堆积和体心立方堆积两种堆积模型，D错误；答案选C。11．D【解析】A．由反应循环图可以看出B和X生成了C，根据原子守恒可知X为H2，故A正确；B．从A生成B有电子得失，H2参与生成化合物，都涉及氧化还原，故B正确；C．C与丙烯生成D，根据C和E的结构简式可知丙烯与中心原子配位，故D的结构简式为，故C正确；D．根据、、，根据CDE的结构简式可知三者分子式不同，不是同分异构，故D错误；故答案为D12．D【解析】A．该晶胞中Zn原子个数=8×+6×=4、O原子个数为4，所以该晶胞中含有4个“ZnO”，一个“ZnO”的质量=，则该晶胞的质量=，选项A正确；B．s能级的电子有1种空间运动状态、p能级的电子有3种空间运动状态，氧原子核外电子分布在1s、2s、2p能级的5个原子轨道上，选项B正确；C．顶点与面心上的两个锌原子距离最近，为面对角线长度的一半，所以锌原子间的最短距离为，选项C正确；D．Zn原子位于ds区，所以Zn是ds区元素，选项D错误；答案选D。13．D【解析】A．钠在空气中加热生成淡黄色Na2O2固体，反应方程式为2Na+O2Na2O2，A错误；B．硫酸铵溶液使蓝色石蕊试纸变红是因为铵根离子发生微弱水解导致溶液显酸性，反应的离子方程式为NH+H2ONH3•H2O+H+，B错误；C．氢氧化铜浊液中氢氧化铜主要以固体形式存在，氢氧化铜浊液中滴加氨水得到深蓝色溶液表示为：Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，C错误；D．Cl2的氧化性强于S，氢硫酸中通入适量Cl2置换出黄色S沉淀，反应化学方程式为H2S+Cl2=S↓+2HCl，D正确；答案选D。14．C【解析】A．液晶像液体一样具有流动性，也具有晶体的各向异性，故A正确；B．氧化镁晶体中离子键、共价键的成分各占50%，所以氧化镁晶体是一种过渡晶体，故B正确；C．等离子体主要是由电子和正离子及中性粒子组成，故C错误；D．石墨晶体结构是层状的，每一层原子之间由共价键组成正六边形结构，层与层之间由范德华力互相吸引，石墨晶体属于混合晶体，故D正确；选C。15．B【解析】A．由金属晶体的晶胞结构图可知：①为简单立方堆积；②为体心立方堆积；③为六方最密堆积；④为面心立方最密堆积，A错误；B．顶点为8个晶胞共用；面为2个晶胞共用；晶胞体内原子为1个晶胞单独占有。晶胞①中原子个数=8×=1；晶胞②中原子个数=1+8×=2；晶胞③中原子个数=1+8×=2，晶胞④中原子个数=8×+6×=4，B正确；C．①为简单立方堆积，配位数为6；②为体心立方堆积，配位数为8；③为六方最密堆积，配位数为12；④为面心立方最密堆积，配位数为12，C错误；D．六方最密堆积与面心立方最密堆积的空间利用率相等，简单立方堆积、体心立方堆积不是最密堆积，空间利用率比六方最密堆积和面心立方最密堆积的小；体心立方堆积空间利用率比简单立方堆积的高，故空间利用率的大小关系为：①＜②＜③=④，D错误；故合理选项是B。16．(1)一般地，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。即范德华力：HCl＜HBr＜HI(2)相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大。如CO为极性分子，N2为非极性分子，范德华力：CO＞N2(3)范德华力越大，物质的熔、沸点越高。如熔、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2(4)在同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔、沸点就越低，如沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷【解析】（1）由表格数据可知，一般地，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。即范德华力：HCl＜HBr＜HI。（2）由表格数据可知，相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大。如CO为极性分子，N2为非极性分子，范德华力：CO＞N2。（3）由表格数据可知，范德华力越大，物质的熔、沸点越高。如熔、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2。（4）由表格数据可知，在同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔、沸点就越低，如沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。17．(1)N、O、Cl6(2)、54【解析】（1）中的氧原子、中的氮原子和中都有孤电子对，可作配位原子，故配位原子为O、N、Cl；中心离子的配位数为。（2）由结构可知，N-甲基咪唑含有甲基和碳碳双键，则该分子中碳原子的杂化轨道类型为、；1个N-甲基咪唑中含有6个键、4个键、1个碳碳双键和1个碳氮双键，单键、配位键属于键，1个双键中有1个O键和1个键，所以1个中含有个键。18．(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(2)AC平面正方形(3)在接近水沸点的水蒸气中存在一定数量的水分子因氢键而相互“缔合”，形成的缔合分子的相对分子质量是水的数倍(4)Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH、Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)+2OH-【解析】（1）铜是29号元素，其原子核外有29个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，故答案为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；（2）①[Cu(NH3)4]2+中Cu2+与NH3之间的化学键为配位键，N-H为极性共价键，故答案为AC；②形成4个配位键，具有对称的空间构型，可能为平面正方形或正四面体，如为正四面体，[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代，只有一种结构，所以应为平面正方形，故答案为平面正方形；（3）因为水分子间存在氢键，氢键会使水分子成为缔合水分子，使得体积变小，所以用蒸汽密度法测得的H2O的相对分子质量比理论计算出来的相对分质量较大，故答案为在接近水沸点的水蒸气中存在一定数量的水分子因氢键而相互“缔合”，形成的缔合分子的相对分子质量是水的数倍；（4）氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，当氨水过量时，氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，有关反应离子方程式为：Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH、Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)+2OH-，故答案为Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH、Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)+2OH-。19．(1)6球形(2)Mg(3)C(金刚石)>晶体硅>CO金刚石和晶体硅都是共价晶体且晶体结构相似，C原子半径小于硅原子半径，所以金刚石中C-C键的键长短，键能大，故金刚石的熔点比晶体硅的大；CO是分子晶体，熔点比金刚石和晶体硅的都小【解析】（1）Si是14号元素，基态Si原子的轨道表示式为

，存在6对自旋状态相反的电子；基态Mg原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2，最外层电子占据3s能级，电子云轮廓图是球形。（2）上述2个反应中，涉及的元素有C、O、Mg、Si，Mg是金属元素，第一电离能最小，第一电离能最小的是Mg。（3）金刚石和晶体硅都是共价晶体且晶体结构相似，C原子半径小于硅原子半径，所以金刚石中C-C键的键长短，键能大，故金刚石的熔点比晶体硅的大；CO是分子晶体，熔点比金刚石和晶体硅的都小，三种晶体的熔点由高到低的顺序C(金刚石)>晶体硅>CO。20．(1)3d54s2(2)O＞S(3)sp3O非极性键2.5NA(4)30液态水中仍然存在大量氢键(5)CoTiO3(6)CsRh(SO4)2·4H2O＝Cs++[Rh(SO4)2]－+4H2O【解析】（1）锰原子序数为25，质子数为25，原子核外电子数为25，根据能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则可知基态锰原子的价电子排布式3d54s2；（2）同主族自上而下第一电离能减小，O、S同主族，所以第一电离能由大到小的顺序为O＞S；（3）①H2S2O8中，硫原子价层电子对数=σ键电子对+中心原子上的孤电子对=4+=4，所以采取sp3杂化；②该反应中，Mn元素的化合价升高（+2→+7），O元素的化合价降低（－1→－2），所以被还原的元素为O；③由反应可知，Mn元素的化合价升高（+2→+7），O元素的化合价降低（－1→－2），生成10molSO转移电子10mol电子，则每生成1molMnO，转移电子5mol电子，S2O断裂2.5mol（或2.5NA）O-O间非极性共价键；（4）①由此结构可知，此单元中含有水分子的个数为：20，其中每个水分子形成的氢键属于2个五元环，故每个水分子形成氢键个数为：3/2，故总共形成氢键数为：＝30；②冰中氢键的作用能为18.8kJ/mol，而冰熔化热为5.0kJ/mol，说明冰熔化为液态水时只是破坏了一部分氢键，并且液态水中仍在氢键；（5）根据晶胞结构可知Co位于顶点，含有8×1/8＝1，Ti位于中心，共计是1个，O位于面心处，根据6×1/2＝3个，因此化学式为CoTiO3；（6）铑的某配合物的化学式为CsRh(SO4)2·4H2O，该物质易溶于水，向其水溶液中加入一定浓度的BaCl2溶液，无沉淀生成，这说明硫酸根离子是配体，则该盐溶于水的电离方程式为CsRh(SO4)2·4H2O＝Cs++[Rh(SO4)2]－+4H2O。21．【解析】(1)1个氧化锂晶胞含O的个数为8