高二化学物质的结构与性质专项训练单元达标专题强化试卷检测

高二化学物质的结构与性质专项训练单元达标专题强化试卷检测一、物质的结构与性质的综合性考察1．2020年，自修复材料、自适应材料、新型传感材料等智能材料技术将大量涌现，为生物医疗、国防军事以及航空航天等领域发展提供支撑。（1）我国科研工作者基于丁二酮肟氨酯基团的多重反应性，研制了一种强韧、自愈的超级防护材料，其中的分子机制如图所示。Cu在元素周期表中位于_____区，M层中核外电子能量最高的电子云在空间有_____个伸展方向。C、N、O第一电离能由大到小的顺序为_____________（2）氧化石墨烯基水凝胶是一类新型复合材料，对氧化石墨烯进行还原可得到还原氧化石墨烯，二者的结构如图所示：还原石墨烯中碳原子的杂化形式是______，上图中氧化石墨烯转化为还原石墨烯时，1号C与其相邻C原子间键能的变化是_____________（填“变大”、“变小”或“不变”），二者当中在水溶液中溶解度更大的是____________（填物质名称），原因为__________________（3）砷化硼是近期受到广泛关注一种III—V半导体材料。砷化硼为立方晶系晶体，该晶胞中原子的分数坐标为：B：（0，0，0）；（，，0）；（，0，）；（0，，）；……As：（，，）；（，，）；（，，）；（，，）请在图中画出砷化硼晶胞的俯视图___________，已知晶体密度为dg/cm3，As半径为apm，假设As、B原子相切，则B原子的半径为_________pm（写计算表达式）。2．国庆70周年阅兵式展示了我国研制的各种导弹。导弹之所以有神奇的命中率，与材料息息相关，镓(Ga)、锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的单质及某些化合物(如砷化镓、磷化镓等)都是常用的半导体材料。回答下列问题：（1）硒常用作光敏材料，基态硒原子的核外电子排布式为[Ar]__。（2）根据元素周期律，原子半径Ga__As，第一电离能Ga__As。(填“大于”或“小于”)（3）水晶的主要成分是二氧化硅，在水晶中硅原子的配位数是__。（4）GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料，晶体类型与晶体硅类似，熔点如下表所示，分析其变化原因：__。晶体GaNGaPGaAs熔点/℃170014801238（5）GaN晶胞的结构如图1所示。已知六棱柱底边边长为acm，阿伏加德罗常数的值为NA。①晶胞中Ga原子采用六方最密堆积方式，每个Ga原子周围距离最近的Ga原子数目为__。②从GaN晶体中“分割”出的平行六面体如图2。若该平行六面体的体积为a3cm3，则GaN晶体的密度为__(用含a、NA的代数式表示)g·cm-3。3．补铁剂常用于防治缺铁性贫血，其有效成分般为硫酸亚铁、琥珀酸亚铁、富马酸亚铁和乳酸亚铁等。回答下列问题：（1）能表示能量最低的亚铁离子的电子排布式是__(填标号)。a.[Ar]3d54s2b.[Ar]3d54s1c.[Ar]3d64s2d.[Ar]3d6（2）琥珀酸即丁二酸(HOOCCH2CH2COOH)，在琥珀酸分子中电负性最大的原子是__，碳原子的杂化方式是__；琥珀酸亚铁中存在配位键，在该配位键中配位原子是__，中心原子是__。（3）富马酸和马来酸互为顺反异构体，其电离常数如下表：物质名称Ka1Ka2富马酸()7.94×10-42.51×10-5马来酸()1.23×10-24.68×10-7请从氢键的角度解释富马酸两级电离常数差别较小，而马来酸两级电离常数差别较大的原因：__。（4）β-硫酸亚铁的晶胞结构如图所示，其晶胞参数为a=870pm、b=680pm、c=479pm，α=β=γ=90°，Fe2+占据晶胞顶点、棱心、面心和体心。在该晶胞中，硫酸根离子在空间上有__种空间取向，晶胞体内硫酸根离子的个数是__，铁原子周围最近的氧原子的个数为__；设阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度是__g·cm-3(列出计算表达式)。4．有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，B是电负性最大的元素，C的2p轨道中有三个未成对的单电子，F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，D是主族元素且与E同周期，E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物，D与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示．请回答下列问题．（1）E元素原子基态时的电子排布式为_________．（2）A2F分子中F原子的杂化类型是_________（3）CA3极易溶于水，其原因主要是_________，（4）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途．富勒烯(C60)的结构如图，分子中碳原子轨道的杂化类型为_________；1molC60分子中σ键的数目为_________．（5）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜铟硒薄膜电池等．①第一电离能：As_________Se(填“>”“<”或“=”)．②硫化锌的晶胞中(结构如图所示)，硫离子的配位数是_________与S距离最近且等距离的S之间的距离为_________（密度为ρg/cm3）③二氧化硒分子的空间构型为_________．5．元素的性质与原子结构、元素在周期表中的位置有着密切的关系。回答下列问题：（1）如图表示某短周期元素X的前五级电离能（I）的对数值，试推测并写出X的元素符号___。（2）化合物甲与SO2所含元素种类相同，两者互为等电子体，请写出甲的化学式___，甲分子中心原子的杂化类型是___。（3）配位化学创始人维尔纳发现，将1mo1CoC13·5NH3（紫红色）和1mo1CoC13•4NH3（绿色）溶于水，加入AgNO3溶液，立即沉淀的AgCl分别为2mo1、1mol。则紫红色配合物中配离子的化学式为___，绿色配合物中Co的配位数为___。（4）某稀土元素M的氧化物晶体为立方晶胞，其结构如图所示，图中小球代表氧离子，大球代表M离子。①写出该氧化物的化学式___。②己知该晶体密度为ρg·cm-3，晶胞参数为anm，NA为阿伏加德罗常数的值。则M的相对原子质量Mr=___（用含ρ、a等的代数式表示）；③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中原子1（M原子）的坐标为（，，），则原子2(M原子）的坐标为___。6．Fe、Cu、Cr都是第四周期过渡元素,回答下列问题。（1）FeCl3是一种常用的净水剂，氯元素的原子核外有____种不同运动状态的电子；有___种不同能级的电子，基态Fe3+的电子排布式为___。（2）实验室中可用KSCN或K4[Fe(CN)6]来检验Fe3+。FeCl3与KSCN溶液混合，可得到配位数为5的配合物的化学式是____；K4[Fe(CN)6]与Fe3+反应可得到一种蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6]，该物质晶胞的结构如图所示(K+未画出)，则一个晶胞中的K+个数为___。（3）Cu2+能与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)形成配离子。该配离子中含有的化学键类型有__(填字母)a.配位键b.极性键c.离子键d.非极性键,乙二胺中共有____个σ键，C原子的杂化方式为___。（4）金属铜的晶胞为面心立方最密堆积，边长为361pm。又知铜的密度为9.0g·cm-3，则铜原子的直径约为____pm。（5）Cr是周期表中第ⅥB族元素，化合价可以是0~+6的整数价态。回答下列问题。某化合物的化学式为Na3CrO8，其阴离子结构可表示为，则Cr的化合价为____。CrO42-呈四面体构型,结构为，Cr2O72-由两个CrO42-四面体组成，这两个CrO42-四面体通过共用一个顶角氧原子彼此连接,结构为。则由n(n>1)个CrO42-通过顶角氧原子连续的链式结构的化学式为____。7．石墨、石墨烯及金刚石是碳的同素异形体。（1）以Ni—Cr—Fe为催化剂，一定条件下可将石墨转化为金刚石。基态Fe原子未成对电子数为________。设石墨晶体中碳碳键的键长为am，金刚石晶体中碳碳键的键长为bm，则a________（填“>”“<”或“＝”）b，原因是_______。（2）比较表中碳卤化物的熔点，分析其熔点变化的原因是_________。CCl4CBr4（α型）CI4熔点/℃－22.9248.4168（分解）（3）金刚石的晶胞如图1所示。已知ZnS晶胞与金刚石晶胞排列方式相同，若图1中a与ZnS晶胞中Zn2＋位置相同，则S2－在ZnS晶胞中的位置为________。（4）石墨烯中部分碳原子被氧化后，转化为氧化石墨烯。①在图3所示的氧化石墨烯中，采取sp3杂化形式的原子有________（填元素符号）。②石墨烯转化为氧化石墨烯时，1号C与相邻C原子间键能的变化是________（填“变大”“变小”或“不变”）。（5）石墨烯具有很大的比表面积，有望用于制超级电容器。若石墨烯中碳碳键的键长为am，12g单层石墨烯单面的理论面积约为________m2（列出计算式即可）。8．储氢材料是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料。LaNi5合金、NaBH4、H3B-NH3、Mg2NiH4等都是潜在储氢材料。回答下列问题：（1）基态Ni原子的核外电子排布式为____，有___________个未成对的电子；（2）NaBH4中H为-1价，Na、B、H电负性由大到小的顺序是_________。BH4-离子的立体构型为________，其中B的杂化轨道类型为_____。（3）B2H6和NH3化合可以生成H3B-NH3，H3B-NH3加热时发生反应：H3B-NH3＝BN+3H2，缓慢释放出H2。BN有类似于石墨的结构，B2H6、NH3和BN的沸点由高到低的顺序为_________，原因是___。（4）X-射线衍射分析表明，Mg2NiH4的立方晶胞的面心和顶点均被Ni原子占据，所有Mg原子的Ni配位数都相等。则Mg原子填入由Ni原子形成的_____空隙中（填“四面体”或“八面体”），其空隙占有百分率为_____。（5）已知Mg2NiH4晶体的晶胞参数为646.5pm，液氢的密度为0.0708g·cm-3。若以材料中氢的密度与液态氢密度之比定义储氢材料的储氢能力，则Mg2NiH4的储氢能力是液氢的___倍（列出计算式即可）。9．已知A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大。其中A、B、C为同周期的非金属元素，且B、C原子中均有两个未成对电子。D、E为同周期元素且分别位于s区和d区。五种元素所有的s能级电子均为全充满。E的d能级电子数等于A、B、C最高能层的p能级电子数之和。回答下列问题：（1）五种元素中，电负性最大的是________(填元素符号)。（2）E常有＋2、＋3两种价态，画出E2＋的价电子排布图：________________。（3）与BC互为等电子体的分子、离子分别是______________________(各举1例)，BC的结构式为______________(若有配位键，须用“→”表示出来)，实验测得该分子的极性极弱，试从结构方面进行解释：________________________________________________。（4）自然界中，含A的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作Na2A4O7·10H2O，实际上它的结构单元是由2个H3AO3和2个[A(OH)4]－缩合而成的双六元环，应该写成Na2[A4O5(OH)4]·8H2O，其结构式如图1所示，它的阴离子可形成链状结构。①A原子的杂化方式为________。②Na2[A4O5(OH)4]·8H2O的阴离子由极性键和配位键构成，请在图中用“→”标出其中的配位键________。该阴离子通过________________相互结合形成链状结构。③已知H3AO3为一元弱酸，根据上述信息，用离子方程式解释分析H3AO3为一元酸的原因：________________________________________________________________________。（5）E2＋在水溶液中以[E(H2O)6]2＋形式存在，向含E2＋的溶液中加入氨水，可生成[E(NH3)6]2＋，[E(NH3)6]2＋更稳定，原因是_____________________________。（6）由元素B、D组成的某离子化合物的晶胞结构如图2所示，则该物质的电子式为_____。若晶胞的长、宽、高分别为520pm、520pm和690pm，该晶体的密度为________(保留小数点后两位数字)g·cm－3。10．甲烷作为天然气、页岩气、可燃冰的主要成分，拥有最稳定的烷烃分子结构，具有高度的四面体对称性，极难在温和的条件下对其活化。因此，甲烷的选择活化和定向转化一直是世界性的难题。我国科学家经过长达6年的努力，研制成功一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂材料，在室温条件下以H2O2为氧化剂直接将甲烷氧化成C1（只含一个C原子）含氧化合物，被业内认为是甲烷化学领域的重要突破。请回答下列问题：(1)Cu原子基态原子的外围电子排布式为____________。(2)石墨烯限域单原子铁能活化CH4分子中的C－H键，导致C与H之间的作用力_____(减弱”或“不变”)。铁晶体中粒子之间作用力类型是__________________。(3)常温下，H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO、HCOOH等。①它们的沸点分别为64.7、－195℃、100.8℃，其主要原因是_________________；②CH4和HCHO比较，键角较大的是_________，主要原因是_____________。(4)配离子的颜色与d－d电子跃迁的分裂能大小有关，1个电子从较低的d轨道跃迁到较高能量的轨道所需的能量为的分裂能，用符号△表示。分裂能△[Co(H2O)62+]_____________△[Co(H2O)63+](填“>”“<”或“=”)，理由是_________________。(5)钴晶胞和白铜(铜镍合金)晶胞分别如图1、图2所示。①钴晶胞堆积方式的名称为____________；②已知白铜晶胞的密度为dg·cm－3，NA代表阿伏加德罗常数的值。图2晶胞中两个面心上铜原子最短核间距为_____________pm(列出计算式)。11．A、B、C、D、E、F代表原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是空气中含量最高的元素；B是同周期中原子半径最大的元素；C原子的最外层电子数与核外电子层数相等；D、E元素的基态原子3p能级上都有两个未成对电子；F原子的外围电子排布为(n－1)d10ns1。根据以上信息，回答下列问题：（1）A元素基态原子核外电子的轨道表达式为________________；在同周期元素中第一电离能介于C、E之间的元素是______（用化学式表示）。

（2）将以下三种物质：①A与硼元素按原子个数比为1∶1形成的空间网状结构化合物，②B的氯化物，③D的氯化物。按熔点由高到低的顺序排列：______________（用化学式表示）。

（3）A的最简单氢化物易液化，其原因是_______________，E的次高价含氧酸根离子的VSEPR模型名称是_________，该离子的空间构型为__________。

（4）F单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。若已知F晶胞参数为apm，F相对原子质量为M，NA代表阿伏加德罗常数，请回答：①晶胞中F原子的配位数为_______；F单质晶体中原子的堆积方式是_________堆积。②F原子半径r=________

pm，F单质晶体密度计算式为：______________g·cm-3。（5）A与F形成的某种化合物晶胞结构如图丁所示，该晶体的化学式为___________。该化合物能与稀盐酸剧烈反应，生成一种白色沉淀和一种全部由非金属元素组成的离子化合物，该反应的化学方程式为________。12．镁、硅及其化合物用途非常广泛。回答下列问题：（1）基态Si原子价层电子的电子排布式为___，基态Mg原子电子占据最高能级的能层符号___。（2）Mg2C3与CaC2的结构相似，与水反应可生成H2C=C=CH2，H2C=C=CH2端位碳原子的杂化方式是__，该反应所涉及的元素中电负性最小的是__（填元素符号），Mg2C3和H2C=C=CH2中均不存在___（填字母）。A．σ键B．配位键C．氢键D．π键（3）晶格能又叫点阵能。它是1mol离子化合物中的正、负离子从相互分离的气态结合成离子晶体时所放出的能量。MgO晶格能可通过图1的Born−Haber循环计算得到。MgO的晶格能为___kJ·mol-1，O=O键的键能为__kJ·mol-1；Mg的第一电离能为___kJ·mol-1；（4）Mg2Si晶胞结构如图2所示，已知其密度为1.84g·cm−3，NA为阿伏加德罗常数的值。则晶胞参数a=__nm（列出计算式即可）。【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、物质的结构与性质的综合性考察1．ds5N＞O＞Csp3和sp2变大氧化石墨烯氧化石墨烯中含有的羟基和羧基更多，与水分子间形成的氢键更多，溶解度更大【解析】解析：ds5N＞O＞Csp3和sp2变大氧化石墨烯氧化石墨烯中含有的羟基和羧基更多，与水分子间形成的氢键更多，溶解度更大【解析】【分析】(3)由各原子坐标，可知晶胞中B原子处于晶胞的顶点、面心位置，而As原子处于晶胞内部，处于B原子形成的正四面体体心位置，晶胞三维结构如图所示：，据此进行解答。【详解】(1)Cu原子核外有29个电子，基态Cu原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu在元素周期表中位于ds区，M层中核外电子能量最高的电子云为3d能级电子云，在空间有5个伸展方向；C、O、N元素都是第二周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞O＞C；(2)根据还原石墨烯的结构可知该物质中碳原子有形成碳碳双键的不饱和碳原子还有只形成单键的饱和碳原子，所以碳原子的杂化方式为sp3和sp2；氧化石墨烯中1号C

连接的O原子吸引电子能力较强，导致与1号C原子相邻C原子对电子的吸引力减小，所以氧化石墨烯转化为还原石墨烯时，1号C与其相邻C原子间键能变大；氧化石墨烯中含有的羟基和羧基更多，与水分子间形成的氢键更多，所以氧化石墨烯溶解度更大；(3)由各原子坐标，可知晶胞中B原子处于晶胞的顶点、面心位置，而As原子处于晶胞内部，处于B原子形成的正四面体体心位置，晶胞三维结构如图所示：(注：小球大小不代表原子半径大小)，投影时顶点原子形成正方形的顶点，左、右侧面及前、后面的面心原子投影处于正方形棱心，而上、下底面面心原子投影重合处于正方形的中心，As原子投影处于原子处于正方形内部且处于正方形对角线上(As原子投影、上下底面面心B原子投影将对角线4等分)，故砷化硼晶胞的俯视图为：；根据晶胞三维结构示意图可知，位于体对角线上的原子相切，即As原子和B原子的半径之和的四倍即体对角线的长度；根据均摊法，一个晶胞中As原子个数为4，B原子个数为，所以晶胞的质量为，晶胞密度为dg/cm3，则晶胞的体积为，则晶胞的边长为，则晶胞的体积对角线的长度为，所以B原子的半径为()pm。【点睛】第3题为难点，需要学生有一定的空间想象能力，对数学的立体几何要有一定了解，要能够根据平面图和坐标能够准确画出该晶胞的三维晶胞结构，再进行解答。2．3d104s24p4大于小于4原子半径N＜P＜As，键长Ga—N＜Ga—P＜Ga—As，键能Ga—N＞Ga—P＞Ga—As，故CaN、GaP、GaAs的熔点逐渐降低解析：3d104s24p4大于小于4原子半径N＜P＜As，键长Ga—N＜Ga—P＜Ga—As，键能Ga—N＞Ga—P＞Ga—As，故CaN、GaP、GaAs的熔点逐渐降低12【解析】【分析】(1)基态硒原子序数为34，根据构造原理写出其核外电子排布式；(2)同一周期中从左到右，原子半径逐渐减小，同一周期从左到右，元素的第一电离能有增大趋势，但IIA、VA族第一电离能大于同周期相邻元素；(3)二氧化硅晶体中含有“SiO4”结构单元，1个Si原子结合4个O原子，同时每个O原子结合2个Si原子；(4)原子晶体中，原子半径越大，共价键键长越长，共价键越弱，键能越小，晶体的熔点越低；(5)①晶胞中Ga原子采用六方最密堆积方式，每个Ga原子周围距离最近的Ga原子数目为12；②均摊法计算晶胞(平行六面体)中Ga、N原子数目，计算原子总质量，根据晶体密度=晶胞质量÷晶胞体积。【详解】(1)Se是34号元素，位于第四周期ⅥA族，核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4；(2)根据元素周期律，Ga与As位于同一周期，Ga原子序数小于As，故原子半径Ga大于As，同周期第一电离能变化趋势是从左到右增大，故第一电离能Ga小于As；(3)水晶中1个硅原子结合4个氧原子，同时每个氧原子结合2个硅原子，所以水晶是以[SiO4]四面体向空间延伸的立体网状结构，水晶中硅原子的配位数为4；(4)原子半径N＜P＜As，键长Ga—N＜Ga—P＜Ga—As，键能Ga—N＞Ga—P＞Ga—As，故GaN、GaP、GaAs的熔点逐渐降低；(5)从六方晶胞的面心原子分析，上、中、下层分别有3、6、3个配位原子，故配位数为12。六方晶胞中原子的数目往往采用均摊法：①位于晶胞顶点的原子为6个晶胞共用，对一个晶胞的贡献为；②位于晶胞面心的原子为2个晶胞共用，对一个晶胞的贡献为；③位于晶胞侧棱的原子为3个晶胞共用，对一个晶胞的贡献为；④位于晶胞体心的原子为1个晶胞共用，对一个晶胞的贡献为1。GaN晶胞中Ga原子个数为，N原子个数为，所以该晶胞化学式为Ga6N6，质量为g，该六棱柱的底面为正六边形，边长为acm，底面的面积为6个边长为acm的正三角形面积之和，根据正三角形面积的计算公式，该底面的面积为，由图2可知六棱柱的高为，所以晶胞的体积为，密度为g•cm−3。【点睛】物质结构的综合考题，涉及核外电子排布、电离能、化学键、等电子体、晶体类型与性质、晶胞结构与计算等知识，理解原子相对位置并计算晶胞的体积是解题关键，其中均摊法确定立方晶胞中粒子数目的方法是：①顶点：每个顶点的原子被8个晶胞共有，所以晶胞对顶点原子只占份额；②棱：每条棱的原子被4个晶胞共有，所以晶胞对顶点原子只占份额；③面上：每个面的原子被2个晶胞共有，所以晶胞对顶点原子只占份额；④内部：内部原子不与其他晶胞分享，完全属于该晶胞。3．d氧原子sp2、sp3氧原子铁原子马来酸中存在分子内氢键，提高了羧基的离子性，有利于酸性电离，因此马来酸电离主要以第一步电离为主226解析：d氧原子sp2、sp3氧原子铁原子马来酸中存在分子内氢键，提高了羧基的离子性，有利于酸性电离，因此马来酸电离主要以第一步电离为主226【解析】【分析】【详解】（1）基态铁原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，失去2个电子后变为亚铁离子，基态亚铁离子核外电子排布式为[Ar]3d6，因此能表示能量最低的亚铁离子的电子排布式是d；（2）H、C、O中H元素电负性最小，C、O为同周期元素，原子序数越大，电负性越大，因此电负性最大的是O；C原子连接4个原子形成共价键时，C原子采用sp3杂化，C原子连接3个原子形成共价键时，C原子采用sp2杂化，因此丁二酸中碳原子的杂化方式为sp2、sp3；丁二酸中只有氧原子上有孤电子对，亚铁离子中存在空轨道，因此琥珀酸亚铁的配位键中配位原子为氧原子，中心原子为铁原子；（3）马来酸中存在分子内氢键，提高了羧基的离子性，有利于酸性电离，因此一级电离较为容易，而剩余部分因为形成了分子内氢键而很稳定，相对难以电离，因此马来酸电离主要以第一步电离为主；（4）该晶胞中，硫酸根离子在空间上的取向有：，一共2种；β-硫酸亚铁的化学式为FeSO4，晶胞中含有亚铁离子数目为，则晶胞中所含硫酸根离子数目为4，从晶胞示意图中可以发现有6个硫酸根离子，其中有4个位于面上，故晶胞体内有2个硫酸根离子；以体心的亚铁离子为研究对象，每个硫酸根中均有一个氧原子离铁原子最近，亚铁离子周围最近的氧原子的个数为6；该晶体的密度。【点睛】对于晶体的密度计算方法为：先计算一个晶胞的质量，然后根据晶胞参数计算晶胞的体积，然后利用密度公式计算晶胞密度，其主要易错点在于单位的换算以及晶胞内相关原子个数的计算。4．[Ar]3d104s1sp3与水分子间形成氢键sp290NA>4V形【解析】【分析】有A、B、C、D、E、F六种元素，A解析：[Ar]3d104s1sp3与水分子间形成氢键sp290NA>4V形【解析】【分析】有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，则A为H元素；B是电负性最大的元素，则B为F元素；C的2p轨道中有三个未成对的单电子，则C原子核外电子排布为1s22s22p3，则C为N元素；F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，则F原子核外电子数为9+7=16，则F为S元素；E能形成红色（或砖红色）的E2O和黑色的EO两种氧化物，则E为Cu元素；D与B可形成离子化合物，根据晶胞结构可知，晶胞中F原子数目为8，D原子数目为，故化学式为DF2，D为+2价，D是主族元素且与E同周期，处于第四周期，则D为Ca元素，据此解答。判断碳原子的杂化类型可根据其成键情况来判断，碳原子若成四个单键，其杂化类型必为sp3，若成一个双键，两个单键，其杂化类型必为sp2，若成一个单键，一个三键，其杂化类型必为sp．在每个C60分子中，由于碳原子都采取sp2杂化，故参与形成σ键的电子只有3个，所以形成σ键的电子共有60×3=180个，而每个σ键需要2个电子，所以σ键的数目为90个，故1molC60中σ键的数目为90NA；①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但注意第VA族元素大于相邻元素的第一电离能；②与硫离子最近的锌离子的数目为硫离子的配位数，根据均摊法计算晶胞中Zn、S原子数目，用阿伏伽德罗常数表示出晶胞质量，再结合m=ρV计算与S距离最近且等距离的S之间的距离；③计算Se原子价层电子对、孤电子对，确定其空间构型；【详解】（1）E为Cu元素，原子核外电子数为29，基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，故答案为：[Ar]3d104s1；（2）H2S分子中S原子的价层电子对数=，S原子采取sp3杂化，故答案为：sp3；（3）NH3极易溶于水，其原因主要是NH3与水分子间形成氢键，由于一水合氨电离产生铵根离子和氢氧根，故NH3•H2O中N原子与水中的H原子之间存在氢键，应为b结构，故答案为：与水分子间形成氢键；（4）每个碳原子形成3个σ键个数且不含孤电子对，所以采用sp2杂化，每个碳原子含有的σ键个数为32，所以1molC60分子中σ键的数目==90NA，故答案为：sp2；90NA；(5)①As和Se属于同一周期，且As属于第VA族，Se属于第VIA族，As原子4p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于Se，故答案为：>；②根据图片知,每个S离子连接4个Zn离子,所其配位数是4；晶胞中Zn原子数为4，S原子数为，晶胞质量，则，与S距离最近且等距离的S之间的距离为，故答案为：4；；③二氧化硒分子中Se原子孤电子对数，价层电子对=2+1=3，所以其空间结构为V形，故答案为：V形。5．MgS2O或OS2sp2[Co(NH3)5Cl]2+6MO2【解析】【分析】【详解】（1）根据图像可以发现该元素的第三电离能显解析：MgS2O或OS2sp2[Co(NH3)5Cl]2+6MO2【解析】【分析】【详解】（1）根据图像可以发现该元素的第三电离能显著增大，因此推测其为第二主族元素，而铍只有4个电子，不可能有第五电离能，因此只能为镁元素，其元素符号为；（2）将一个氧原子换成一个硫原子，因此的甲的化学式为或，中硫原子是杂化，考虑到等电子体的结构类似，因此分子中心原子的杂化类型也为；（3）根据分析，1mol紫红色的物质中有2mol位于外界，因此剩下的1mol位于内界，其配离子的化学式为，而1mol绿色的物质中有1mol位于外界，因此剩下的2mol位于内界，因此其配位数为4+2＝6；（4）①四个大球全部位于晶胞内部，因此按1个来算，而位于顶点的氧原子按来计算，位于棱心的氧原子按来计算，位于面心的氧原子按来计算，位于体心的氧原子按1个来计算，因此一共有个氧原子，根据分析，一个晶胞内有4个M离子和8个氧离子，因此其化学式为；②分子内有4个M和8个氧，因此一个晶胞的质量为，晶体的体积为，代入后化简即可得到；③把整个晶胞划分为8个小方块，则1号小球相当于左、上、后小方块的体心，2号小球相当于右、下、后小方块的体心，因此其坐标为。6．51s22s22p63s23p63d5K2[Fe(SCN)5]4abd11sp3255+5CrnO(3n+1)2-【解析：51s22s22p63s23p63d5K2[Fe(SCN)5]4abd11sp3255+5CrnO(3n+1)2-【解析】【分析】【详解】(1)氯原子核外电子数为17，每个电子的运动状态均不同，故氯原子核外有17种不同运动状态的电子；氯原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，电子分布在1s、2s、2p、3s、3p这五个能级；Fe是26号元素，铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，铁原子失去4s能级2个电子，再失去3d能级1个电子形成Fe3+，故基态Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。(2)Fe3+与SCN-形成配位数为5的配离子为[Fe(SCN)5]2-，根据电荷守恒可知配离子与K+形成的配合物的化学式为K2[Fe(SCN)5]；题给物质晶胞的结构中，Fe3+的个数为4×=，Fe2+的个数为4×=，CN-的个数为12×=3，根据电荷守恒：N(K+)+N(Fe3+)×3+N(Fe2+)×2=N(CN-)，可得N(K+)=，故一个晶胞中的K+个数为×8=4；(3)Cu2+与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)之间形成配位键，H2N-CH2-CH2-NH2中碳原子之间形成非极性键，不同原子之间形成极性键，所以选abd；单键为σ键，一个乙二胺分子中含有11个σ键，碳原子均饱和没有孤电子对，形成4个σ键，所以碳原子采取sp3杂化；(4)根据铜晶胞为面心立方最密堆积，由边长可计算出晶胞的体积V=（361pm）3≈4.70×10-23cm3，根据m=ρ×V=9.00g•cm-3×4.70×10-23cm3=4.23×10-22g；由于一个铜晶胞中含有的铜原子数为8×+6×=4（个），每个铜原子的体积约为==1.18×10-23cm3，则×π×d3=1.18×10-23cm3，解得铜原子的直径d≈255pm；(5)由阴离子结构可知，Cr与O中形成5个价键，共用电子对偏向O，则Cr的化合价为+5价，两个CrO42-每共用一个角顶氧原子，就少一个氧原子，所以由n(n＞1)个CrO42-通过角顶氧原子连续的链式，减少(n-1)个氧原子，微粒电荷不变，则由n(n＞1)个CrO42-通过角顶氧原子连续的链式结构的化学式为CrnO(3n+1)2-。【点睛】每个电子的运动状态均不同，核外有几个电子就有多少个运动状态不同的电子；体心立方堆积中，棱长a=2r；面心立方堆积中，棱长a=r；六方最密堆积中底面边长a=b=2r。7．<石墨晶体中的碳碳键除σ键外还有大π键，金刚石晶体中碳碳键只有σ键分子组成和结构相似，随相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，故CCl4、CBr4、CI4熔点依次升高顶解析：<石墨晶体中的碳碳键除σ键外还有大π键，金刚石晶体中碳碳键只有σ键分子组成和结构相似，随相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，故CCl4、CBr4、CI4熔点依次升高顶点、面心C、O变小【解析】【分析】【详解】(1)Fe原子中3d能级上有4个电子未成对，其它轨道上的电子都成对，所以Fe原子中未成对电子数是4；金刚石中碳原子以sp3杂化，形成四条杂化轨道，全部形成σ键；石墨中碳原子以sp2杂化，形成三条杂化轨道，还有一条未杂化的p轨道，所以石墨晶体中的碳碳键除σ键外还有大π键，所以石墨的C-C键的键长短；(2)这几种物质都属于分子晶体，分子组成和结构相似，随相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，故CCl4、CBr4、CI4熔点依次升高；(3)a为Zn2+，a连接的离子为S2-，所以S2-位于晶胞顶点和面心上；(4)①在图3所示的氧化石墨烯中，取sp3杂化形式的原子价层电子对个数是4，价层电子对个数是4的有C和O原子，所以采用sp3杂化形式的原子有C和O；②石墨烯转化为氧化石墨烯时，1号C

连接的O原子吸引电子能力较强，导致与1号C原子相邻C原子对电子的吸引力减小，所以1号C

与相邻C原子间键能变小；(5)单层石墨烯中每个六元环含碳原子个数为=2，每个六边形的面积为，12g单层石墨烯中碳原子个数为；所以12g单层石墨烯单面的理论面积约为m2。【点睛】计算石墨烯的面积时关键是理解每个六元环所含碳原子数，不能简单的认为六元环就有6个碳原子，要根据均摊法计算，每个碳原子被三个环共用，所以每个六元环含碳原子个数为2。8．1s22s22p63s23p63d84s22H、B、Na正四面体sp3BN、NH3、B2H6BN属于混合型晶体，熔沸点较高；NH3和B2H6属于分解析：1s22s22p63s23p63d84s22H、B、Na正四面体sp3BN、NH3、B2H6BN属于混合型晶体，熔沸点较高；NH3和B2H6属于分子晶体，NH3分子间有氢键，而B2H6分子没有，所以NH3的沸点高于B2H6四面体100%【解析】【分析】【详解】（1）Ni原子核外有28个电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，d能级上有8个电，d能级有5个轨道，所以有2个未成对的电子，故答案为：1s22s22p63s23p63d84s2；2。（2）NaBH4中H为-1价，Na为+1价，Na、B、H电负性由大到小的顺序是H＞B＞Na，BH4-的中心原子价电子对数为4，无孤对电子，立体构型为正四面体，B的杂化轨道类型为sp3，故答案为：H、B、Na；正四面体；sp3。（3）NH3和B2H6属于分子晶体，NH3分子间有氢键，而B2H6分子间没有氢键，所以NH3的沸点高于B2H6，BN有类似于石墨的结构，石墨是混合晶体，BN属于混合型晶体，熔沸点较高，故答案为：BN、NH3、B2H6；BN属于混合型晶体，熔沸点较高；NH3和B2H6属于分子晶体，NH3分子间有氢键，而B2H6分子没有，所以NH3的沸点高于B2H6。（4）由，可知，Ni原子个数为4，所有Mg原子的Ni配位数相等，Mg原子数目为8，则Mg原子填入由Ni原子形成的四面体空隙中其，空隙占有百分率为100%，故答案为：四面体；100%。（5）储氢能力=晶体密度×氢的质量分数/液氢密度=，故答案为：。【点睛】四面体空隙：由四个球体围成的空隙，球体中心线围成四面体；八面体空隙：由六个球围成的空隙，球体中心线围成八面体形；。9．ON2、CN－(其他合理答案均可)分子中氧原子提供孤对电子形成配位键抵消了共价键的共用电子对偏向氧原子产生的极性sp2和sp3氢键H3解析：ON2、CN－(其他合理答案均可)分子中氧原子提供孤对电子形成配位键抵消了共价键的共用电子对偏向氧原子产生的极性sp2和sp3氢键H3BO3＋H2O=[B(OH)4]－＋H＋{或B(OH)3＋H2O=[B(OH)4]－＋H＋}N的电负性小于O，N原子更易提供孤对电子形成配位键Ca2＋[]2－2.28【解析】【分析】A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大。其中A、B、C为同周期的非金属元素，三元素处于短周期，且B、C原子中均有两个未成对电子，二者外围电子数排布分别为ns2np2、ns2np4，结合A为非金属元素，可知A为硼元素、B为碳元素、C为O元素；D、E为同周期元素且分别位于s区和d区，则二者处于第四周期，五种元素所有的s能级电子均为全充满，则D为Ca；E的d能级电子数等于A、B、C最高能层的p能级电子数之和，则E的d能级电子数为1+2+4=7，即E的外围电子排布为3d74s2，故E为Co，据此分析计算。【详解】根据上述分析，A为B元素、B为C元素、C为O元素，D为Ca元素，E为Co元素。(1)非金属性越强，电负性越大，同周期自左而右，电负性增大，五种元素中，O元素电负性最大，故答案为：O；(2)E为Co，常有＋2、＋3两种价态，Co2+离子的价电子排布图，故答案为：；(3)与CO互为等电子体的分子、离子分别是N2、CN－，CO的结构式为，分子中氧原子提供孤对电子形成配位键抵消了共价键的共用电子对偏向氧原子产生的极性，使得该分子的极性极弱，故答案为：N2、CN－；；分子中氧原子提供孤对电子形成配位键抵消了共价键的共用电子对偏向氧原子产生的极性；(4)①A为B元素，结构中B原子形成3个单键、4个单键(含有1个配位键)，B原子核外最外层的3个电子全部参与成键，杂化轨道类型为sp2、sp3，故答案为：sp2、sp3；

②形成4个键的B原子中含有1个配位键，氢氧根离子中氧原子与B原子之间形成配位键，图1中用“→”标出其中的配位键为：，该阴离子通过氢键相互结合形成链状结构，故答案为：；氢键；③H3AO3为一元弱酸，与水形成配位键，电离出[A(OH)4]-与氢离子，用离子方程式表示为H3BO3+H2O⇌[B(OH)4]-+H+，故答案为：H3BO3+H2O⇌[B(OH)4]-+H+；(5)Co2+离子在水溶液中以[Co(H2O)6]2+形式存在，向含Co2+离子的溶液中加入氨水，可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+离子，是因为：N元素电负性更小，更易给出孤对电子形成配位键，故答案为：N元素电负性更小，更易给出孤对电子形成配位键；(6)晶胞中钙离子、C22-数目相等，都为8×+6×=4，形成的离子化合物为CaC2，电子式为；晶胞质量为4×g，若晶胞的长宽高分别为520pm、520pm和690pm，该晶体密度为=2.28g/cm3，故答案为：；2.28。【点睛】本题的难点为(4)，要注意B有空轨道，O存在孤电子对，关键是提供孤电子对的O氧原子的判断，本题的易错点为(6)，要注意单位的换算。10．3d10s1;减弱；金属键；CH3OH、HCOOH中存在氢键，CH3OH中氢键较弱，而HCHO只存在范德华力；HCHOCH4构型为正四面体，键角为109。28解析：3d10s1;减弱；金属键；CH3OH、HCOOH中存在氢键，CH3OH中氢键较弱，而HCHO只存在范德华力；HCHOCH4构型为正四面体，键角为109。28〃，HCHO为平面三角形，键角为120。；<；前者带2个正电荷，后者带3个正电荷，后者对电子的吸引能力较大；六方最密堆积；【解析】【详解】(1)Cu原子基态原子的外围电子排布式为3d10s1;(2)石墨烯限域单原子铁能活化CH4分子中的C－H键，导致C与H之间的作用力减弱。铁晶体中粒子之间作用力类型为金属键。(3)①常温下CH3OH、HCHO、HCOOH的沸点不同，是因为CH3OH与HCOOH有氢键，且CH3OH中氢键比HCOOH中氢键弱，而HCHO中只有范德华力。②CH4和HCHO比较，键角较大的是CH4，主要原因是CH4构型为正四面体，键角为109。28〃，HCHO为平面三角形，键角为120。；(4)由于Co(H2O)62+带2个正电荷，Co(H2O)63+带3个正电荷，后者对电子的吸引能力较大；所以分裂能前者小于后者；(5)①钴晶胞堆积方式的名称为六方最密堆积；②由图可知，白铜晶胞中含有Ni原子1个，Cu原子3个，根据密度公式，可得出，所以两个面心上铜原子最短核间距为pm。【点睛】因为氢键的作用力大于范德华力，所以含有氢键的物质熔沸点高于只含有范德华力的物质的熔沸点；sp3杂化的分子构型为正四面体，sp2杂化的分子构型为平面三角形；胞中密度公式为，如果题目已知密度，可以反推出体积或晶胞参数。11．1s22s22p3Mg、SiBN>NaCl>SiCl4分子间存在氢键正四面体三角锥形12面心立方堆积aCu3N解析：1s22s22p3Mg、SiBN>NaCl>SiCl4