2022届高考化学抢分强化练-题型14.2物质结构与性质选做题2

第=page2424页，共=sectionpages2424页2022届高考化学选择题型抢分强化练——题型14.5物质结构与性质选做题2Fritz Haber在合成氨领域的贡献距今已经110周年，氮及其化合物的应用也十分广泛。(1)在基态 13N原子中，核外存在_____对自旋相反的电子，核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为(2)我国科学工作者实现世界首次全氮阴离子(N5−)金属盐Co(N5)2(H2O(3)Cu(NH3)2Cl2有两种同分异构体，其中一种可溶于水，则此化合物是________(填“极性”或“非极性”(4)某研究小组将平面型的含氮铂配合物分子进行层状堆砌，使每个分子中的铂原子在某一方向上排列成行，构成能导电的“分子金属”，其结构如图所示。

①硫和氮中，第一电离能较大的是______。②“分子金属”可以导电，是因为______能沿着其中的金属原子链流动。③“分子金属”中，铂原子是否以sp3的方式杂化？_____。简述理由：(5)氮化硼(BN

)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料，主要结构有立方氮化硼(如左下图

)和六方氮化硼(如右下图)，前者类似于金刚石，后者与石墨相似。①晶胞中的原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。左上图中原子坐标参数A为(0,0，0)，D为(12,12②已知六方氮化硼同层中B−N距离为acm，密度为dg/cm3，则层与层之间距离的计算表达式为________pm。(已知正六边形面积为332铝、钛的合金及其化合物用途非常广泛。回答下列问题：(1)Al65C(2)基态Al原子价电子排布式为_________，铝的第一电离能比镁的低，是因为_______________________________________________。(3)AlF3的熔点(1040℃)比AlCl3(194℃)高得多，这是因为_________________(4)TiO2+检验反应为TiO2++H2O2=[TiO(H2O2)]2+(橙红色(5)铝钛合金可用作磁控溅射镀膜的原材料，它的晶体结构及晶胞参数如图所示(Ti、Al位于面心或顶点)。阿伏加德罗常数的值为NA，则该铝钛合金的密度为_________g·cm−3【化学——选修3：物质结构与性质】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((1)氮原子价电子的电子排布图为_____________。(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示，其中除氮元素外，其它元素的E1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E1呈现异常的原因是__________。

(3)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图(b)所示。

①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

②R中阴离子N5−中的σ键总数为________个。分子中的大π键可用符号Πmn表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π66)，则N5−中的大π键应表示为____________。

③图(b)中虚线代表氢键，其表示式为(NH4+)N−H┄Cl、____________、____________某多孔有机聚合物(Porous Organic Polymers,POPs)主要由H、B、C、N、O等元素通过共价键连接，在化学传感器、光吸收、能量储存和非均相催化等方面有广泛的应用。请回答下列问题：(1)N原子核外有_________种不同运动状态的电子，Bi是N的同主族元素，与P原子相差3个电子层，基态Bi原子的价电子轨道排布图为______________________________。(2)研究表明：N2O5固体是由NO2+和NO3−两种离子组成的，N2O5中N原子的杂化方式为________________；SCN(3)在C、N、O元素的氢化物中，C2H4与NH2O的键角(104.5∘)大于(4)NO2−和NH3都是很好的配体，若配合物CoH15N8(5)石墨是一种片层结构物质，层内C—C键长为0.142nm，层间碳原子间距为0.335nm，它属于__________________型晶体；六方氮化硼晶体结构如图I所示，在其晶胞(图II所示)中层内B—N核间距为a pm，面间B—N核间距为b pm，其密度为________g⋅cm−3。(NA是阿伏加德罗常数的值，用含的代数式表示白磷(P4)在化工、军事等领域有着广泛应用。工业上采用Ca3(PO4)2、Si回答下列问题：(1)下列状态的钙中，电离最外层第一个电子所需能量最小的是________(填选项字母)。A.

B．

C．

D．(2)SiO2硬而脆，其原因是(3)PO43−的空间构型为________，酸性条件下，可与Fe3+形成H3[Fe(PO4(4)P4分子中P原子的杂化形式为________________，P4难溶于水而易溶于C(5)CO可与第四周期过渡元素形成羰基配合物，形成配合物时，每个CO提供一对电子与金属原子形成配位键，研究发现金属原子的价电子和CO提供的电子总和等于18。1 mol Cr(CO)x中所含σ键的物质的量为________mol(填数值(6)天然硅酸盐组成复杂，其复杂性在其阴离子，而阴离子的基本结构单元是硅氧四面体(SiO44−)。硅、氧原子通过共用氧原子形成各种不同的硅酸根负离子，无限长链的硅酸根离子(如图a所示)的化学式可用通式表示为________(用n代表(7)单晶硅的晶体结构与金刚石的一种晶体结构相似(如图b所示)，则晶胞中Si原子的体积占晶胞体积的百分率为________(列出计算式即可)。A、B、C、D、E、F均为周期表中前四周期的元素。请按要求回答下列问题。(1)已知A和B为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：电离能/kJ·moIIIIA

5781817274511578B7381451773310540下列有关A、B的叙述不正确的是(

)a、离子半径A<B b、电负性A<Bc、单质的熔点A>B d、A、B的单质均能与氧化物发生置换e、A的氧化物具有两性

f

A、B均能与氯元素构成离子晶体(2)C是地壳中含量最高的元素，C基态原子的价电子排布式为_____。Cn−比D2+少1个电子层。二者构成的晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图1所示)，晶体中一个D2+周围和它最邻近且等距离的D(3)E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍，则甘氨酸分子(H2N−CH2−COOH中E原子的杂化方式有___。E的一种单质具有空间网状结构，晶胞结构如右图2。则E晶体的密度为____g/cm3[(已知E−E键长为a pm(4) F与硒元素同周期，F位于p区中未成对电子最多的元素族中，FO33−离子的空间构型为__________；第一电离能是F____Se(填“>”或“<”“

铁被称为“第一金属”，铁及其化合物在生产、生活中有广泛用途。(1)铁原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用___________摄取铁元素的原子光谱。(2)FeC13的熔点为306℃，沸点为315℃。由此可知FeC13属于__________晶体。FeSO(3)铁氰化钾K3[Fe(CN)6①基态N原子的轨道表示式为___________。②写出一种与铁氰化钾中配体互为等电子体的极性分子的化学式________________。③铁氰化钾中，所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为____________。④铁氰化钾中，不存在____(填字母)。A.离子键

B.σ键

C.π键

D.氢键

E.金属键(4)有机金属配位化合物二茂铁[(C5H5)2Fe]是汽油中的抗震剂。分子中的大Π键可用符号Πmn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(如苯分子中的大Π键可表示为Π(5)羰基铁铁[Fe (CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1 molFe(CO)(6)某种磁性氮化铁的结构如图所示，N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。其中铁原子周围最近的铁原子个数为_____；六棱柱底边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该磁性氮化铁的晶体密度为_______________g/cm3(列出计算式)铁被称为“第一金属”，铁及其化合物在生产、生活中有广泛用途。(1)铁原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用___________摄取铁元素的原子光谱。(2)FeC13的熔点为306℃，沸点为315℃。由此可知FeC13属于__________晶体。FeSO(3)铁氰化钾K3[Fe(CN)6①基态N原子的轨道表示式为___________。②写出一种与铁氰化钾中配体互为等电子体的极性分子的化学式________________。③铁氰化钾中，所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为____________。④铁氰化钾中，不存在____(填字母)。A.离子键

B.σ键

C.π键

D.氢键

E.金属键(4)有机金属配位化合物二茂铁[(C5H5)2Fe]是汽油中的抗震剂。分子中的大Π键可用符号Πmn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(如苯分子中的大Π键可表示为Π(5)羰基铁铁[Fe (CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1 molFe(CO)(6)某种磁性氮化铁的结构如图所示，N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。其中铁原子周围最近的铁原子个数为_____；六棱柱底边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该磁性氮化铁的晶体密度为_______________g/cm3(列出计算式)(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况，试判断哪些违反了泡利原理________，哪些违反了洪特规则________。①

②

③

④⑤

⑥(2)P①P4S②每个P4S3(3)科学家合成了一种阳离子“N5n+”，其结构是对称的，5个N排成“V”形，每个N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+”的化学式为“N8”的离子晶体，其电子式为________。分子(CN)2(4)直链多磷酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用顶角氧原子连接起来的，如图所示。则由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为________。(5)碳酸盐中的阳离子不同，热分解温度就不同。下表为四种碳酸盐的热分解温度和金属阳离子半径碳酸盐MgCCaCSrCBaC热分解温度/℃40290011721360金属阳离子半径/pm6699112135随着金属阳离子半径的增大，碳酸盐的热分解温度逐步升高，原因是________________________________。(6)石墨的晶体结构和晶胞结构如下图所示。已知石墨的密度为ρ g·cm3，C−C键的键长为r cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则石墨晶体的层间距为元素周期表中第四周期元素由于受3d电子的影响，性质的递变规律与短周期元素略有不同。

(1)第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势逐渐增大。镓(31Ga)的基态电子排布式是_____________________， 31Ga的第一电离能明显低于

(2)多酚氧化酶与植物的抗病性有关。配合物[Mn(EDTB)](NO3)2·DMF

①一个EDTA分子中π键的数目为______________。

②EDTB分子中所含元素的电负性由小到大的顺序为______________________。

③与NO3−

④配离子[Mn(EDTB)]2+中的配位原子是

(3)向盛有硫酸铜水溶液的试管中加氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加入氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，再向该溶液中加入乙醇，析出深蓝色晶体。蓝色沉淀先溶解，后析出的原因是____________________________________________(用相关的离子方程式和简单的文字说明加以解释)。

(4)V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子中V的杂化轨道类型为______________；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图1所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为_________________________。

(5)钒的某种氧化物晶胞结构如图2所示。该氧化物的化学式为_____________，若它的晶胞参数为a nm，则晶胞的密度为金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。试回答下列问题(1)Ni2+电子排布中，电子填充的能量最高的能级符号为______。

(2)金属Ni能与CO形成配合物Ni(CO)4.与CO互为等电子体的一种分子为______(写化学式，下同)，与CO互为等电子体的一种离子为______。

(3)丁二酮肟()是检验Ni2+的灵敏试剂。丁二酮肟分子中C原子轨道杂化类型为______，2mol丁二酮肟分子中所含σ键的数目为______。

(4)丁二酮肟常与NI2+形成图A所示的配合物，图B是硫代氧的结果：

①A的熔、沸点高于B的原因为______。

②B晶体含有化学键的类型为______(填选项字母)。

A.σ键

B.金属键

C.配位键

D.π键

(5)人工合成的氧化镍往往存在缺陷，某缺陷氧化银的组成为Ni0.97O，其中Ni元素只有+2和+3两种价态，两种价态的镍离子数目之比为______。

(6)Ni2+与Mg2+、O砷化镍可用于制作发光器件、半导体激光器、太阳能电池和高速集成电路。回答下列问题：(1)四羰基镍[Ni(CO)4]主要用于制高纯镍粉，也用于电子工业及制造塑料中间体，也用作催化剂，熔点−19.3℃，沸点43℃。基态Ni2+的电子排布式为_________A.离子键

B.σ键

C.π键

D.配位键(2)①有机砷是治疗昏睡病不可缺少的药物，该有机砷中碳原子的杂化类型为_________。该物质中C、N、O三种原子的第一电离能由小到大的顺序为______________，Na+、N3−和O2−②AsH3分子中H—As—H键角_________109.5°(填“>”“=”或“<”)。AsH3沸点低于(3)砷化镍激光在医学上用于治疗皮肤及粘膜创面的感染、溃疡等，在砷化镍晶体的理想模型中，砷化镍晶胞的透视图如下图所示，砷化镍的化学式为_________，该晶胞密度ρ为_________g·cm−3(列出计算式即可)。

答案和解析1.【答案】(1)2；哑铃(纺锤)；

(2)σ键、π键；

(3)极性；平面正方形；

(4)①氮；②电子；③不是；若铂原子轨道为sp3杂化，则该分子结构为四面体，非平面结构；

(5)①(14,3

本题对物质结构与性质综合考查，涉及电子云，电离能，杂化轨道理论，分子的构型，极性分子，晶胞的有关计算等知识点，解题关键在于熟识相关知识点，并灵活运用，难度较大。

【解答】

(1)氮原子的电子排布是1s22s22p3，可知核外存在2对自旋相反的电子，最外层为p轨道，电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形；

故答案为：2；哑铃(纺锤)；

(2)由结构可知，存在的化学键为σ键、π键；

故答案为：σ键、π键；

(3)Cu(NH3)2Cl2的两种同分异构体可溶于水，根据相似相溶原理，水是极性分子，所以该分子应该为极性分子；既然存在两种同分异构体，所以该分子的空间构型是平面正方形；

故答案为：极性；平面正方形；

(4)①同主族自上而下第一电离能增大，N元素原子2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能：N>O>S；

故答案为：氮；

②“分子金属”可以导电，是因为电子能沿着其中的金属原子链流动；

故答案为：电子；

③铂原子不是以sp3的方式杂化；若铂原子轨道为sp3杂化，则该分子结构为四面体，非平面结构；

故答案为：不是；若铂原子轨道为sp3杂化，则该分子结构为四面体，非平面结构；

(5)①根据A、D的坐标参数分析E坐标参数为(14,34,34)；

故答案为：(14,34,34)；

②每个六棱柱含有1个B和1个N，两个原子的相对原子质量之和为25。设层与层之间的距离为h

本题是对物质的结构知识的综合考查，是高考的高频考点，难度一般。关键是掌握结构的基础知识，侧重知识的能力考查。

【解答】

(1)依据X射线衍射是检验晶体和非晶体的方法，所以可通过X射线衍射方法区分晶体、准晶体和非晶体；

故答案为：X射线衍射；

(2)金属铝是13号元素，所以基态Al原子价电子排布式为：3s23p1；因为镁失去的是全充满3s2上的一个电子，需要较高的能量，铝失去的是3p1上的一个电子，需要的能量较低；

故答案为：3s23p1；镁失去的是全充满3s2上的一个电子，需要较高的能量，铝失去的是3p1上的一个电子，需要的能量较低；

(3)氟化铝是离子晶体，氯化铝是分子晶体，依据物质的熔点和晶体的性质的关系可知，AlF3的熔点(1040 ℃)比AlCl3(194 ℃)高得多;气态时，氯化铝以双聚体的形态存在，Al2Cl6的结构是：；

故答案为：氟化铝是离子晶体，氯化铝是分子晶体；；

(4)TiO2+检验反应为TiO2++H2O2=[TiO(H2O2)]2+(橙红色)，依据配合物的结构可知，配离子[TiO(H2O2)]2+中氧原子上有孤对电子，所以与中心原子形成配位键的原子是：氧原子；H2O2中，O形成两个σ键，自身还有两对孤电子对，所以其价层电子对数为4，根据杂化轨道理论，O原子为sp3杂化；H2O2的沸点(158 ℃)比键合方式相同的S2C

本题考查物质结构与性质的相关知识，涉及电子排布图、亲和能、轨道杂化、氢键的表示方法及晶胞的计算等，难度一般。

【解答】

(1)N原子位于第二周期第VA族，价电子是最外层电子，即电子排布图是：；

故答案为：；

(2)根据图(a)，同周期随着核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大；氮元素的2p能级达到半满状态，原子相对稳定，不易失去电子，放出的能量较小；

故答案为：同周期随着核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大；N的2p能级处于半充满状态，相对稳定，不易结合一个电子，放出的能量较小；

(3)①根据图(b)，阳离子是NH4+和H3O+，NH4+中心原子N，含有4个σ键，孤对电子对数为(5−1−4×1)/2=0，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，H3O+中心原子O，含有3个σ键，孤对电子对数为(6−1−3)/2=1，空间构型为四面体形，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，空间构型为三角锥形，因此相同之处为ABD，不同之处为C；

故答案为：ABD；C；

②根据图(b)，N5−中σ键总数为5个；根据信息，N5−中的大π键应表示为π56；

故答案为：5；π56；

③根据图(b)还有的氢键是(NH4+)N—H…N；(H3O+)O—H…N

；

故答案为：(NH4+)N—H…N；(H3O+)O—H…N

；

(4)根据密度的定义有：d=yNA×M(a×10

本题考查物质结构知识，涉及到轨道表达式的书写，等电子体原理，杂化轨道理论，键角的判断，晶体的简单计算，均为高频考点，整体难度中等。

【解答】

(1)N为7号元素，N原子核外有7种不同运动状态的电子；Bi是N的同主族元素，与P原子相差3个电子层，基态Bi原子的价电子排布式为6s26p3，轨道排布图为；

故答案为：7；；

(2)NO2+中N原子价层电子对为2+5−1−2×22=2，N原子的杂化方式为sp，NO3−中N原子价层电子对为3+5+1−2×32=3，N原子的杂化方式为sp2，N2O5中N原子的杂化方式为sp、sp2；SCN−与NO2+、CO2是等电子体，CO2的结构式为O=C=O，SCN−中含有的σ键和π键的数目之比为1：1；

故答案为：sp、sp2；1：1；

(3)C2H4分子与水分子不能形成氢键，N2H4分子与水分子之间有氢键存在，故C 2H4与N2H4在水中的溶解度相差很大；根据价层电子对互斥理论，孤电子对存在可使键角变小，O原子半径小于S原子半径，H2O中成键电子对相距更近，斥力更大，键角更大；

故答案为：C2H4与水之间无氢键，N2H4与水之间有氢键存在；O原子半径小于S原子半径，H2O中成键电子对相距更近，斥力更大，键角更大；

(4)Co为27号元素，价电子排布式为3d74s2，常见化合价为+2价和+3价，若配合物CoH15N8O6的中心离子的价电子层有4个未成对电子，则中心离子为Co3+，其配位数为6的二价配离子为[Co(NO2)(NH3)5]2+；配位原子可能是O、N；

故答案为：[Co(NO2)(NH3)5]2+；O

本题考查结构和性质，涉及晶胞计算、配合物、原子杂化类型判断等知识点，侧重考查基础知识综合运用、空间想像能力及计算能力，难点是晶胞计算，题目难度中等。

【解答】

(1)激发态Ca原子失去最外层第一个电子所需能量最小，故选C项；

故答案为：C；

(2)SiO2为原子晶体，Si—O键键能较大，硬度大；共价键具有方向性，受外力时会发生原子错位而断裂，故脆；

故答案为：SiO2为原子晶体，Si—O键键能较大，硬度大；共价键具有方向性，受外力时会发生原子错位而断裂，故脆；

(3)PO43−中心P原子的孤电子对数为0，价层电子对数为4，故PO43−的空间构型为正四面体形；基态Fe3+的M层电子排布式为3s23p63d5，量子力学里把原子在原子核外的一个空间运动状态称为一个轨道，故有9种空间运动状态不同的电子；

故答案为：正四面体形；9；

(4)白磷的空间构型为正四面体形，即P原子的杂化方式是sp3；P4和CS2均为非极性分子，H2O为极性分子，根据相似相溶原理，P4难溶于水而易溶于CS2；

故答案为：sp3；P4和CS2均为非极性分子，H2O为极性分子，根据相似相溶原理，P4难溶于水而易溶于CS2；

(5)Cr的价电子数为6，故x为6，每个CO中C与O形成一个σ键，与中心原子Cr形成一个σ键，故1mol Cr(CO)6中含12 mol σ键；

故答案为：12；

(6)由图a结构可知，硅氧原子个数比为1：3，不考虑边界氧原子，故通式为[SinO3n]2n−或[SiO3]n2n−；

故答案为：[SinO略

7.【答案】(1)光谱仪；

(2)分子；正四面体形；

(3)①；②CO；③N>C>Fe>K；④DE；

；sp2；

(5)10；

(6)12；56×6+14×2NA

本题考查原子结构和性质，涉及电离能、原子光谱、晶体类型和杂化类型、化学键类型、晶胞结构和计算等知识，为高频考点，把握原子结构和分子性质是解题关键，注意原子结构的特殊性、晶胞计算和金属的堆积类型，晶胞计算是难点和易错点，试题利于学生分析能力和空间想象能力的培养，题目难度中等。

【解答】

(1)核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，形成光谱，可以用光谱仪摄取原子光谱，故答案为：光谱仪；

(2)FeCl3的熔点为306℃，沸点为315℃，据此可知氯化铁熔沸点较低，则氯化铁属于分子晶体；中S原子的价层电子对数为4+12(6+2−2×4)=4+0=4，则SO42−的立体构型是正四面体，故答案为：分子；正四面体形；

(3)①N原子核外有7个电子，则基态N原子的轨道表示式为，故答案为：；

②铁氰化钾中配体为CN−，原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体，与CN−互为等电子体的极性分子为CO，故答案为：CO；

③金属性越强，第一电离能越小，同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，第IIA、VA高于相邻主族，故第一电离能：N>C>Fe>K，故答案为：N>C>Fe>K；

④铁氰化钾K3[Fe(CN)6]是离子化合物，存在离子键，含有CN−，CN−中存在C≡N三键，一个C≡N由1个σ键和2个π键组成，化合物中不存在氢键和金属键，故答案为：DE；

(4)中参与形成大π键的原子有5个，大π键电子数为6，大π键应表示为，双键碳原子为sp2杂化，故答案为：；sp2；

(5)配合物羰基铁[Fe(CO)5]中碳原子不存在孤对电子，Fe与5个CO形成5个配位键，CO分子中含有1个配位键，则，1个Fe

(CO)5分子含10个配位键，故答案为：10；

(6)由于铁原子采取六方最密堆积，因此铁原子周围最近的铁原子个数为12，根据晶胞结构分析可知氮原子个数为2，Fe原子数目=3+2×12+12×16=6，图中结构单元底面为正六边形，边长为a cm，底面面积为6×12×acm×acm×sin60°=332×a2cm2，结构单元的体积=33

本题考查原子结构和性质，涉及电离能、原子光谱、晶体类型和杂化类型、化学键类型、晶胞结构和计算等知识，为高频考点，把握原子结构和分子性质是解题关键，注意原子结构的特殊性、晶胞计算和金属的堆积类型，晶胞计算是难点和易错点，试题利于学生分析能力和空间想象能力的培养，题目难度中等。

【解答】

(1)核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，形成光谱，可以用光谱仪摄取原子光谱，故答案为：光谱仪；

(2)FeCl3的熔点为306℃，沸点为315℃，据此可知氯化铁熔沸点较低，则氯化铁属于分子晶体；中S原子的价层电子对数为4+12(6+2−2×4)=4+0=4，则SO42−的立体构型是正四面体，故答案为：分子；正四面体形；

(3)①N原子核外有7个电子，则基态N原子的轨道表示式为，故答案为：；

②铁氰化钾中配体为CN−，原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体，与CN−互为等电子体的极性分子为CO，故答案为：CO；

③金属性越强，第一电离能越小，同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，第IIA、VA高于相邻主族，故第一电离能：N>C>Fe>K，故答案为：N>C>Fe>K；

④铁氰化钾K3[Fe(CN)6]是离子化合物，存在离子键，含有CN−，CN−中存在C≡N三键，一个C≡N由1个σ键和2个π键组成，化合物中不存在氢键和金属键，故答案为：DE；

(4)中参与形成大π键的原子有5个，大π键电子数为6，大π键应表示为，双键碳原子为sp2杂化，故答案为：；sp2；

(5)配合物羰基铁[Fe(CO)5]中碳原子不存在孤对电子，Fe与5个CO形成5个配位键，CO分子中含有1个配位键，则，1个Fe

(CO)5分子含10个配位键，故答案为：10；

(6)由于铁原子采取六方最密堆积，因此铁原子周围最近的铁原子个数为12，根据晶胞结构分析可知氮原子个数为2，Fe原子数目=3+2×12+12×16=6，图中结构单元底面为正六边形，边长为a cm，底面面积为6×1

本题考查核外电子排布、泡利原理、洪特规则、杂化方式、电子式、结构式、碳酸盐稳定性以及晶胞的计算等，解答这类问题应熟练掌握物质结构与性质的基础知识和晶胞计算的方法等，试题难度一般。

【解答】

(1)泡利原理指的是同一个原子轨道内不可能有两个自旋方向相同的电子，因此违反泡利原理的是③；洪特规则指的是电子尽可能分占不同轨道，且自旋方向相同，因此违反洪特规则的是②④⑥；

(2)①根据P4S3的结构分析可知硫原子的杂化轨道类型为sp3，

②每个磷原子的孤电子对数为1，每个硫原子的孤电子对为2，所以每个P4S3分子中含有的孤电子对的数目为10；

(3)由于阳离子“N5n+”，其结构是对称的，5个N排成“V”形，每个N都达到8电子稳定结构，且含有2个氮氮三键，所以该微粒带有一个单位的正电荷，合成了一种含有“N5n+”的化学式为“N8”的离子晶体，所以其电子式为；分子(CN)2中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，分子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为N≡C−C≡N；

(4)根据给定的结构，由均摊法可知由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为[PnO(3n+1)](n−2)−；

(5)随着金属阳离子半径的增大，碳酸盐的热分解温度逐步升高，原因是碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力越强，对应的碳酸盐就越容易分解；

(6)根据石墨的结构分析可知石墨晶体中含有的碳原子数为4×16+4×112+2×13+2×16+2×12+1=4，又C−C键的键长为rcm，所以晶胞的底面积为2×12×3r×3r2=33

本题综合考查物质的结构与性质知识，侧重于电子排布式、共价键、杂化类型与配位键等知识，题目难度中等，注意把握杂化类型的判断方法，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的灵活应用能力。

【解答】

(1)镓(31Ca)的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1；因为 30Zn的基态电子排布