2022年高中化学物质的结构与性质专项训练专题复习及解析

2022年高中化学物质的结构与性质专项训练专题复习及解析一、物质的结构与性质的综合性考察1．Ⅰ.过渡金属元素性质研究在无机化学中所占的比重越来越大。（1）铜元素在周期表的位置是______。（2）比较NH3和[Cu(NH3)2]2+中H-N-H键角的大小：NH3______[Cu(NH3)2]2+（填“＞”或“＜”），并说明理由______。（3）铜金合金是一种储氢材料，晶胞参数anm，面心立方堆积，铜原子在晶胞的面心位置，金原子在晶胞的顶点位置。已知阿伏加德罗常数的数值为NA，铜、金的摩尔质量分别为M(Cu)、M(Au)，该晶体的密度为______g/cm3；氢原子可以进入到铜原子和金原子构成的四面体的空隙中，该材料储满氢后的化学式为______。（4）研究发现，钒元素的某种配合物可增强胰岛素降糖作用，它是电中性分子，结构如图1，在图中画出由钒离子形成的配合物中的配位键______。Ⅱ.氮元素可以形成多种化合物。（5）NO3-的立体构型的名称是______，NO3-的一种等电子体为______。（6）硫酸和硝酸都是常见的强酸，但性质差异明显：硫酸是粘稠的油状液体，沸点338℃；硝酸是无色液体，沸点仅为122℃，试从氢键的角度解释原因：______。（7）图2表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的四个顶点（见图3），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是______（填标号）。a.CF4b.CH4c.NH4+d.H2O2．第Ⅷ族元素、、性质相似，称为铁系元素，主要用于制造合金。回答下列问题：(1)基态原子核外能量最高的电子位于_______能级，同周期元素中，基态原子未成对电子数与相同的元素名称为______________。(2)与酚类物质的显色反应常用于其离子检验，已知遇邻苯二酚()和对苯二酚()均显绿色。邻苯二酚的熔沸点比对苯二酚_____(填“高”或“低”)，原因是_________。(3)有历史记载的第一个配合物是(普鲁士蓝)，该配合物的内界为__________。表为、不同配位数时对应的晶体场稳定化能(可衡量形成配合物时，总能量的降低)。由表可知，比较稳定的配离子配位数是__________(填“4”或“6”)。性质活泼，易被还原，但很稳定，可能的原因是________________。离子配位数晶体场稳定化能(Dq)6-8Dq+2p4-5.34Dq+2p6-12Dq+3p4-3.56Dq+3p(4)晶体结构中阴阳离子的配位数均为6，则晶胞的俯视图可能是_______(填选项字母)。若晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为，晶体的密度是________。3．锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：(1)Ge在周期表中的位置__________，基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]_______，有__________个未成对电子。(2)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Ge、O两元素电负性由大至小的顺序是_________。(3)Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为________，微粒之间存在的作用力是___________。(4)晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm(1pm=10-12m)，其密度为_______g·cm－3(列出计算式即可)。4．Fe、Co、Ni均为第Ⅷ族元素，它们的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。（1）基态Fe原子中，电子填充的能量最高的能级符号为__。（2）在空气中FeO稳定性小于Fe2O3，从电子排布的角度分析，其主要原因是__。（3）铁氰化钾{K3[Fe(CN)6])}溶液是检验Fe2+常用的试剂。lmol[Fe(CN)6]3-含σ键的数目为__。（4）Co3+的一种配离子[Co(N3)(NH3)5]2+中，Co3+的配位数是__。配体N3-中心原子的杂化类型为__。CoO的熔点是1935℃，CoS的熔点是1135℃，试分析CoO的熔点较高的原因__。（5）NiO的晶胞结构如图所示，其中原子坐标参数A为(0，0，0)，B为(1，1，0)，则C原子坐标参数为__。5．铁、钴、镍为第四周期第Ⅷ族元素，它们的性质非常相似，也称为铁系元素．铁、钴、镍都是很好的配位化合物形成体．（1）[Co（H2O）6]2+在过量氨水中易转化为[Co（NH3）6]2+。H2O和NH3中与Co2+配位能力较强的是_____，[Co（H2O）6]2+中Co2+的配位数为___；从轨道重叠方式看，NH3分子中的化学键类型为___，H2O分子的立体构型为___。（2）铁、镍易与一氧化碳作用形成羰基配合物，中心原子价电子数与配位体提供的成键电子数遵循18e-规则。如：Fe（CO）5，则镍与CO形成的配合物化学式为_________。常温下Fe（CO）5为黄色油状液体，则Fe（CO）5固态为_____晶体。Fe（CO）5晶体中存在的作用力有___，写出与CO互为等电子体的一种阴离子的离子符号_____，Fe（CO）5中σ键和π键数目之比为______。（3）一种铁单质其晶胞与钠、钾晶胞相同，如果该铁单质的晶胞参数为acm，则相距最近的两个铁原子核间距为_____cm（用含a的式子表示）。6．据《科技日报》报道，我国科学家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，在室温条件下以H2O2为氧化剂直接将CH4氧化成C的含氧化合物。请回答下列问题：（1）在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中，某基态原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”（指能量相同的原子轨道在全满、半满、全空状态时，体系的能量最低），该原子的外围电子排布式为_____。（2）在3d过渡金属中，基态原子未成对电子数最多的元素是_____（填元素符号）。（3）铜的焰色反应呈绿色，在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为_____。（4）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_____。（5）常温下，H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO、HCOOH等。①它们的沸点分别为64.7℃、-19.5℃、100.8℃，其主要原因是_____；②CH4和HCHO比较，键角较大的是_____，主要原因是_____。（6）钴晶胞和白铜(铜镍合金)晶胞分别如图1、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)。7．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___。8．硅、磷、硫、氯都是第三周期的非金属元素，它们在工农业生产中都有重要的用途。（1）基态硅原子的电子排布图为_______________；硫的基态原子能量最高的电子云在空间有________________个伸展方向，原子轨道呈________________形。（2）硅、磷、硫的第一电离能由大到小的顺序为________________。（3）单质磷与Cl2反应，可以生产PC13和PC15。其中各原子均满足8电子稳定结构的化合物中，P原子的杂化轨道类型为________________，其分子的空间构型为________________。（4）H3PO4为三元中强酸，与Fe3+形成H3[Fe(PO4)2]，此性质常用于掩蔽溶液中的Fe3+。基态Fe3+核外电子排布式为__________；PO43-作为___________为Fe3+提供________________。（5）磷化硼（BP）是一种超硬耐磨涂层材料，下图为其晶胞，硼原子与磷原子最近的距离为acm。用Mg/mol表示磷化硼的摩尔质量，NA表示阿伏加德罗常数的值，则磷化硼晶体的密度为_________g/cm3。9．自然界中含锰元素的主要矿物有软锰矿（MnO2·xH2O）、黑锰矿Mn3O4，大洋底部有大量锰结核矿。锰元素在多个领域中均有重要应用，用于制合金，能改善钢的抗冲击性能等。（1）Mn在元素周期表中位于___区，核外电子占据最高能层的符号是___，金属锰可导电，导热，具有金属光泽，有延展性，这些性质都可以用“___理论”解释。（2）Mn3+在水溶液中容易歧化为MnO2和Mn2+，下列说法合理的是___。A．Mn3+的价电子构型为3d4，不属于较稳定的电子构型B．根据Mn2+的电子构型可知，Mn2+中不含成对电子C．第四周期元素中，锰原子价电子层中未成对电子数最多D．Mn2+与Fe3+具有相同的价电子构型，所以它们的化学性质相似（3）在K2MnF6中，MnF62-的空间构型是正八面体，则中心原子的价层电子对数为__。该化合物中含有的共价键在形成过程中原子轨道的重叠方式为__。（4）二价锰的化合物MnO和MnS熔融态均能导电，熔点MnO___MnS（选填“高于”、“等于”、“低于”）并解释原因___。（5）某锰氧化物的晶胞结构如图：该锰的氧化物的化学式为___，该晶体中Mn的配位数为____，该晶体中Mn之间的最近距离为___pm（用a、b来表示）。10．金属钼(Mo)常用于工业、军事等领域，已被多个国家列为战略金属，我国的钼储量居世界第二。回答下列问题（1）Mo与Cr是同族元素，并且位于相邻周期，写出基态Mo原子的价电子的轨道表达式为_____________。（2）辉钼(MoS2)在纳米电子设备制造领域比硅或富勒烯(如C60)更有优势，可用H2S硫化(NH4)2MoO4溶液生产辉钼。H2S分子VSEPR模型为____________，(NH4)2MoO4中所有元素的第一电离能由大到小的顺序为________________；MoS2纳米粒子具有类似于石墨的层状结构，具有优异的润滑性能，其原因是___________________________。（3）碳酸钠作固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为MoS2+4H2+2Na2CO3Mo+2CO+4H2O+2Na2S，分子或离子中的大π键可用符号表示，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），则碳酸钠中CO32-离子中的大π键应表示为________。（4）钼的一种配合物化学式为：Na3[Mo(CN)8]•8H2O，其中除共价键、配位键以外还存在的作用力有_____________，其中配体离子中σ键与π键数目之比为_________。（5）金属钼晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式为_________堆积。若晶体钼的密度为ρg·cm－3，钼原子半径为rpm，NA表示阿伏加德罗常数的值，M表示钼的相对原子质量，则钼晶胞中原子的空间利用率为__________________(用含有ρ、r、NA、M的代数式表示)。11．冬季我国北方大部分地区出现雾霾天气，引起雾霾的微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物、扬尘、重金属铜等。（1）N元素原子核外电子云的形状有___种；基态铜原子的价电子排布式为__。（2）N和O中第一电离能较小的元素是__；SO42-的空间构型是__。（3）雾霾中含有少量的水，组成水的氢元素和氧元素也能形成化合物H2O2，其中心原子的杂化轨道类型为__，H2O2难溶于CCl4，其原因为__。（4）PM2.5富含NO，NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4，该配合物中心离子的配位数为__。（5）测定大气中PM2.5浓度的方法之一是β-射线吸收法，β-射线放射源可用85Kr。已知Kr晶体的晶胞结构如图所示，设NA为阿伏伽德罗常数的值，晶胞边长为540pm，则该晶体的密度__g/cm3(只列式不计算，Kr摩尔质量为85g·mol-1)。12．原子序数小于36的X、Y、Z、W、R五种元素，原子序数依次增大。五种元素中，仅R为金属元素，其原子序数为27。X价电子排布式为nsnnpn，元素Z基态原子s电子总数与p电子总数相等，W与其它四种元素能层数不同，且未成对电子数目为1个。根据判断出的元素回答下列问题：(1)R2+离子核外电子排布式为________，X、Y、Z三种原子第一电离能由小到大的顺序为________(用具体元素符号表示)。(2)1mol配合物[R(XY)6]4－中含有σ键的数目为________。(3)XZW2是一种高毒类物质，结构与甲醛(HCHO)相似，其沸点高于甲醛的主要原因是________。(4)YW3为黄色、油状、具有刺激性气味的液体，该分子的立体构型为________(用文字描述)。(5)某晶体的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为________(R、Z用具体元素符号表示)。【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．第四周期第ⅠB族＜因为NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后，N-H成键电子对受到的排斥力减小，所以H-N-H键角增大H8Cu3Au平面正三角形解析：第四周期第ⅠB族＜因为NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后，N-H成键电子对受到的排斥力减小，所以H-N-H键角增大H8Cu3Au平面正三角形CO32-硫酸易形成分子间氢键，所以比较粘稠、沸点高；硝酸能够形成分子内氢键，所以沸点比较低c【解析】【分析】【详解】Ⅰ.（1）铜元素在周期表的位置是第四周期第ⅠB族。故答案为：第四周期第ⅠB族；（2）氨分子中有孤电子对，孤电子对对成键电子对作用力大，NH3和[Cu(NH3)2]2+中H-N-H键角的大小：NH3＜[Cu(NH3)2]2+，理由：因为NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后，N-H成键电子对受到的排斥力减小，所以H-N-H键角增大。故答案为：＜；因为NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后，N-H成键电子对受到的排斥力减小，所以H-N-H键角增大；（3）铜金合金是一种储氢材料，晶胞参数anm，面心立方堆积，铜原子在晶胞的面心位置，金原子在晶胞的顶点位置。该晶胞中Au原子个数=8×=1，Cu原子个数=6×=3，所以该合金中Au原子与Cu原子个数之比=1：3，晶胞体积V=（a×10-10cm）3，每个晶胞中铜原子个数是3、Au原子个数是1，则ρ=g·cm－3=g·cm－3；晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，Au原子为3个面的顶点，晶胞中Au原子与面心Cu原子构成8个四面体空隙，氢原子进入到铜原子和金原子构成的四面体的空隙中，该材料储满氢后的化学式为H8Cu3Au。故答案为：；H8Cu3Au；（4）根据如图1，N原子最外层5个电子，其中2个电子与碳形成碳碳双键，1个电子与碳形成单键，孤电子对进入V的空轨道，形成配位键，在图中画出由钒离子形成的配合物中的配位键，如图。故答案为：；Ⅱ.（5）NO3-的中心原子价层电子对=3+=3，sp2杂化，立体构型的名称是平面正三角形，NO3-的一种等电子体为CO32-、SO3等。故答案为：平面正三角形；CO32-；（6）硫酸和硝酸都是常见的强酸，但性质差异明显，从氢键的角度解释原因：硫酸易形成分子间氢键，所以比较粘稠、沸点高；硝酸能够形成分子内氢键，所以沸点比较低。故答案为：硫酸易形成分子间氢键，所以比较粘稠、沸点高；硝酸能够形成分子内氢键，所以沸点比较低；（7）由氢键的形成条件及成键元素（N、O、F、H）可知，本题中嵌入某微粒分别与4个N原子形成4个氢键，由成键元素及数目可知为NH4＋。故答案为：c。2．3d钛、锗、硒低邻苯二酚形成分子内氢键，比对苯二酚易形成的分子间氢键作用力小，熔沸点低6形成配位键后，三价钴的氧化性减弱，性质变得稳定CD解析：3d钛、锗、硒低邻苯二酚形成分子内氢键，比对苯二酚易形成的分子间氢键作用力小，熔沸点低6形成配位键后，三价钴的氧化性减弱，性质变得稳定CD【解析】【分析】【详解】(1)为28号元素，基态的电子排布式为[Ar]3d84s2，核外能量最高的电子位于3d能级；根据基态的电子排布式为[Ar]3d84s2，其3d能级上未成对电子数为2，同周期中，未成对电子数为2的还有：钛为22号元素，基态电子排布式为：[Ar]3d24s2、锗为32号元素，基态电子排布式为：[Ar]3d104s24p2、硒为34号元素，基态电子排布式为：[Ar]3d104s24p4，故答案为：钛、锗、硒；(2)邻苯二酚易形成分子内氢键，对苯二酚易形成的分子间氢键，后者分子间作用力较大，因此，熔沸点较低；(3)配合物是中内界为；由表中数据可知，配位数为6的晶体场稳定化能为-12Dq+3p，其能量降低的更多，能量越低越稳定；性质活泼，但很稳定，说明形成配位键后，三价钴的氧化性减弱，性质变得稳定；(4)晶体结构中阴阳离子的配位数均为6，晶胞的俯视图应类似于NaCl晶胞，而NaCl晶胞俯视图为CD；从晶体中最小重复单元出发，1个晶胞中含Ni2+为，含O2-为即根据各微粒在晶胞中位置计算出每个NiO晶胞中含4个NiO，NiO的摩尔质量75g/mol，晶体的密度除以1个晶胞的质量除以1个晶胞的体积，即为=，故答案为：。【点睛】晶胞计算中，要找准一个晶胞中所含微粒数目，如此题中，1个晶胞中含Ni2+为，含O2-为即根据各微粒在晶胞中位置计算出每个NiO晶胞中含4个NiO；同时要找准一个晶胞的体积，注意单位换算。3．第四周期ⅣA族3d104s24p22O>Gesp3共价键【解析】【分析】（1）Ge是32号元素，位于第四周期第IVA族，基态Ge原子核解析：第四周期ⅣA族3d104s24p22O>Gesp3共价键【解析】【分析】（1）Ge是32号元素，位于第四周期第IVA族，基态Ge原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2；（2）元素的非金属性越强，吸引电子的能力越强，元素的电负性越大；（3）Ge单晶具有金刚石型结构，Ge原子与周围4个Ge原子形成正四面体结构，向空间延伸的立体网状结构，属于原子晶体，Ge原子之间形成共价键，Ge原子杂化轨道数目为4，采取sp3杂化；（4）Ge单晶具有金刚石型结构，则晶胞中Ge原子数目为8，结合阿伏伽德罗常数表示出晶胞的质量，再根据密度公式计算可得。【详解】（1）Ge的原子序数为32，位于元素周期表第四周期IVA族，基态Ge原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，在最外层的4s能级上2个电子为成对电子，4p轨道中2个电子分别处以不同的轨道内，有2轨道未成对电子，故答案为：第四周期ⅣA族；3d104s24p2；2；（2）元素的非金属性越强，吸引电子的能力越强，元素的电负性越大，元素非金属性：Ge<O，则电负性：O>Ge，故答案为：O>Ge；（3）Ge单晶具有金刚石型结构，Ge原子与周围4个Ge原子形成正四面体结构，向空间延伸的立体网状结构，属于原子晶体，Ge原子之间形成共价键，Ge原子杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，故答案为：sp3；共价键；（4）由晶胞结构可知，晶胞中Ge原子有8个位于顶点、6个位于面心，4个位于体内，由分摊法可知数目为8×+6×+4=8，则依据质量公式可得晶胞质量为g，晶胞参数a=565.76pm，其密度为=g•cm-3，故答案为：。4．3dFe2+中3d轨道没有达到半充满的稳定结构，而Fe3+中3d轨道达到半充满的稳定结构12NA6sp两者均为离子晶体，但S2-半径大于O2-半径，CoO的晶解析：3dFe2+中3d轨道没有达到半充满的稳定结构，而Fe3+中3d轨道达到半充满的稳定结构12NA6sp两者均为离子晶体，但S2-半径大于O2-半径，CoO的晶格能大于CoS，因此CoO的熔点较高(1，，)【解析】【分析】（1）铁的原子序数为26，价电子排布式为3d64s2；（2）氧化亚铁中亚铁离子的价电子排布式为3d6，3d轨道没有达到半充满的稳定结构，氧化铁中铁离子的价电子排布式为3d5，3d轨道达到半充满的稳定结构；（3）在配合物Fe（CN）63-中，CN-与铁离子之间有6个配位键，在每个CN-内部有一个共价键；（4）[Co(N3)(NH3)5]2+中，Co3+为中心离子，N3-和NH3为配位体；配体N3-与二氧化碳的原子个数和价电子数相同，属于等电子体，等电子体具有相同的空间结构；CoO和CoS均为离子晶体，但S2-半径大于O2-半径；（5）已知晶胞中原子坐标参数A为（0，0，0），B的原子坐标分别为（1，1，0），则以A为晶胞坐标原点，晶胞的边长为1，C原子在晶胞立方体的面心上。【详解】（1）铁的原子序数为26，价电子排布式为3d64s2，由构造原理可知能量最高的能级为3d，故答案为：3d；（2）氧化亚铁中亚铁离子的价电子排布式为3d6，3d轨道没有达到半充满的稳定结构，氧化铁中铁离子的价电子排布式为3d5，3d轨道达到半充满的稳定结构，所以在空气中FeO稳定性小于Fe2O3，故答案为：Fe2+中3d轨道没有达到半充满的稳定结构，而Fe3+中3d轨道达到半充满的稳定结构；（3）在配合物Fe（CN）63-中，CN-与铁离子之间有6个配位键，在每个CN-内部有一个共价键，所以1mol该配合物中含有σ键的数目为12NA，故答案为：12NA；（4）[Co(N3)(NH3)5]2+中，Co3+为中心离子，N3-和NH3为配位体，配位数为6；配体N3-与二氧化碳的原子个数和价电子数相同，属于等电子体，等电子体具有相同的空间结构，二氧化碳的空间构型为直线形，则N3-离子的空间构型也为直线形，由空间构型可知N原子的杂化方式为sp杂化；CoO和CoS均为离子晶体，但S2-半径大于O2-半径，CoO的晶格能大于CoS，因此CoO的熔点较高，故答案为：两者均为离子晶体，但S2-半径大于O2-半径，CoO的晶格能大于CoS，因此CoO的熔点较高；（5）已知晶胞中原子坐标参数A为（0，0，0），B的原子坐标分别为（1，1，0），则以A为晶胞坐标原点，晶胞的边长为1，C原子在晶胞立方体的面心上，则C原子坐标参数为(1，，)，故答案为：(1，，)。【点睛】由晶胞中原子坐标参数A为（0，0，0），B的原子坐标分别为（1，1，0），确定晶胞的边长为1，C原子在晶胞立方体的面心上是确定C原子坐标参数的关键，也是解答难点。5．形分子范德华力、配位键和共价键1:1【解析】【分析】【详解】（1）配合物向生成更稳定的配合物转化，在过量氨水中易转化为，所以和解析：形分子范德华力、配位键和共价键1:1【解析】【分析】【详解】（1）配合物向生成更稳定的配合物转化，在过量氨水中易转化为，所以和中与配位能力较强的是；中配体为，配合物的配位数为；中价层电子对个数，且含有个孤电子对，所以原子采用杂化，所以从轨道重叠方式看，分子中的化学键类型为键；中原子的价层电子对个数且含有个孤电子对，所以原子采用杂化，其空间构型为形结构。（2）中心原子价电子数与配位体提供的成键电子数遵循18电子规则，镍中心原子价电子数为10，则镍与形成的配合物化学式为；常温下为黄色油状液体，说明该晶体熔沸点低，为分子晶体，则晶体中存在分子间范德华力，分子内含有配位键，配体中含有共价键，所以晶体中存在的作用力有范德华力、配位键和共价键；、的原子数都是，价电子数都是10，则互为等电子体；中含有个配位键属于键，配体分子中原子上有一对孤对电子，、原子都符合电子稳定结构，则、之间为三键，三键中含有个键、个键，所以中键和键数目之比为。（3）、晶胞为体心结构，所以这种铁单质的晶胞为体心结构，并且单质的晶胞参数为，则面对角线长为，所以体对角线长为，相距最近的两个原子核间距为体对角线的一半，所以相距最近的两个原子核间距为。6．3d104s1Cr光谱分析减弱金属键HCOOH、CH3OH存在氢键，且HCOOH中氢键更强，HCHO分子间存在范德华力，氢键比范德华力更强HCHO解析：3d104s1Cr光谱分析减弱金属键HCOOH、CH3OH存在氢键，且HCOOH中氢键更强，HCHO分子间存在范德华力，氢键比范德华力更强HCHOCH4中C原子采取sp3杂化，HCHO中C原子采取sp2杂化六方最密堆积【解析】【分析】(1)具有全充满、半充满、全空的电子构型的原子更稳定；(2)在3d过渡金属中，基态原子未成对电子数最多的元素的价电子排布式为3d54s1；(3)用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素称为光谱分析；(4)石墨烯限域单原子铁活化CH4分子中的C-H键，说明在催化剂条件下C-H更容易发生断裂，其键能降低；铁晶体属于金属晶体，晶体中存在自由电子和金属阳离子，靠金属键结合形成金属单质；(5)①HCOOH、CH3OH存在氢键，且HCOOH中氢键更强，HCHO分子间存在范德华力，氢键比范德华力更强；②CH4为正四面体构型，HCHO为平面三角形，键角主要由碳原子杂化方式决定；(6)①由图1所示，可知钴晶胞的堆积方式是六方最密堆积；②面心6个Cu原子构成正八面体，棱上2个Cu原子与体心连线形成等腰直角三角形，该等腰直角三角形的斜边长即为两个面心上铜原子最短核间距，由几何知识可知两个面心上铜原子最短核间距=直角边长度的倍，而等腰直角三角形的直角边长等于晶胞棱长的，均摊法计算晶胞中Cu、Ni原子数目，计算晶胞质量，结合晶胞质量=晶体密度×晶胞体积计算晶胞棱长。【详解】(1)具有全充满、半充满、全空的电子构型的原子更稳定，在Mn、Fe、Co、Ni、Cu的外围电子排布式分别为3d54s2、3d64s2、3d74s2、3d84s2、3d104s1，某基态原子Cu原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”；(2)在3d过渡金属中，基态原子未成对电子数最多的元素的价电子排布式为3d54s1，该元素为Cr；(3)用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素称为光谱分析；(4)石墨烯限域单原子铁活化CH4分子中的C-H键，说明在催化剂条件下C-H更容易发生断裂，其键能降低，即导致C与H之间的作用力减弱；铁晶体属于金属晶体，晶体中存在自由电子和金属阳离子，靠金属键结合形成金属单质；(5)①HCOOH、CH3OH存在氢键，且HCOOH中氢键更强，HCHO分子间存在范德华力，氢键比范德华力更强，故沸点HCOOH＞CH3OH＞HCHO；②CH4中C原子采取sp3杂化，为正四面体构型，HCHO中C原子采取sp2杂化，为平面三角形，HCHO中键角较大；(6)①由图1所示，可知钴晶胞的堆积方式是六方最密堆积；②面心6个Cu原子构成正八面体，棱上2个Cu原子与体心连线形成等腰直角三角形，该等腰直角三角形的斜边长即为两个面心上铜原子最短核间距，由几何知识可知两个面心上铜原子最短核间距=直角边长度的倍，而等腰直角三角形的直角边长等于晶胞棱长的，晶胞中Cu=6×=3、Ni原子数目=8×=1，晶胞质量=g，设晶胞棱长为apm，则：dg•cm-3×(a×10-10cm)3=g，解得a=，故两个面心上铜原子最短核间距=×(pm×)=pm。【点睛】考查物质结构与性质，涉及核外电子排布、光谱、氢键、对信息的理解与运用、晶胞结构与计算等，这些都是常考知识点，需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力，(6)中计算需要学生具有一定的空间想象与数学计算能力。7．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。8．哑铃P＞S＞Sisp3杂化三角锥形[Ar]3d5配体孤电子对【解析】【分析】【详解】（1）基态硅原子的电子排布图为；硫的基态原解析：哑铃P＞S＞Sisp3杂化三角锥形[Ar]3d5配体孤电子对【解析】【分析】【详解】（1）基态硅原子的电子排布图为；硫的基态原子能量最高的电子云是3p轨道，在空间有3个伸展方向，原子轨道呈哑铃形。（2）一般地，非金属性越强的元素，其第一电离能越高。由于磷的3p轨道处于较稳定半充满状态，所以其第一电离能高于其相邻的元素。硅、磷、硫的第一电离能由大到小的顺序为P＞S＞Si。（3）单质磷与Cl2反应，可以生产PCl3和PCl5。其中PCl3各原子均满足8电子稳定结构，分子中价层电子对数n==4，P原子的杂化轨道类型为sp3杂化，其分子的空间构型为三角锥形。（4）基态Fe3+核外电子排布式为[Ar]3d5；PO43-作为配体为Fe3+提供孤电子对。（5）把该晶胞分成8个小立方体，其中一个小立方体的顶点和体心之间的距离为硼原子与磷原子最近的距离，硼原子与磷原子最近的距离为acm。在该晶胞中，有4个B原子和4个P原子。用Mg/md表示磷化硼的摩尔质量，NA表示阿伏加德罗常数的值。设该晶胞的边长为x，则3x2=(4a)2，解之得x=a，该晶胞的体积为x3=3。1mol该晶胞中含4molBP，质量为4Mg，磷化硼晶体的密度为=g/cm3=g/cm3。【点睛】有关晶胞的计算，首先要根据均摊法算出晶胞内的原子数，然后确定其化学式。最后根据晶胞的结构特点，求出有关晶胞的各种数据。有关密度的计算，通常以1mol晶胞为计算对象，求出其质量和体积，最后用质量除以体积得到密度。计算过程中要注意长度单位的转换。9．dN电子气A6“头碰头”高于均为离子晶体，O2-半径比S2-半径小，MnO晶格能大，熔点高MnO26【解析】解析：dN电子气A6“头碰头”高于均为离子晶体，O2-半径比S2-半径小，MnO晶格能大，熔点高MnO26【解析】【分析】(1)Mn是25号元素，原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2；锰可导电，导热，具有金属光泽，有延展性，是因为有自由电子，这些性质都可以用“电子气理论”解释；(2)A．Mn3＋在水溶液中容易歧化为MnO2和Mn2＋，说明Mn3＋不稳定；B．Mn2＋中价电子层不含成对电子，但是内层中含有成对电子；C．第四周期中价电子层中未成对电子数最多的元素价电子排布式为：3d54s1；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；(3)MnF62−的空间构型是正八面体，则中心原子的价层电子对数为6；F与Mn之间的共价键都是共价单键；(4)物质都属于离子晶体，离子晶体的阴离子带有相同电荷，离子半径越小，离子键越强，晶格能越大，熔点越高；(5)用均摊法计算确定化学式，并结合微粒的空间排列确定Mn的配位数；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。【详解】(1)Mn是25号元素，原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2，可知M在元素周期表中位于第四周期第VIIB，属于d区元素，核外电子占据最高能层的符号是N；锰可导电，导热，具有金属光泽，有延展性，是因为有自由电子，这些性质都可以用“电子气理论”解释，故答案为：d；N；电子气；(2)A．Mn3＋的价电子构型为3d4，Mn3＋在水溶液中容易歧化为MnO2和Mn2＋，说明Mn3＋不稳定，Mn3＋容易变成电子半充满的稳定的价电子构型为3d5，3d4则属于不稳定的电子构型，故A正确；B．Mn2＋中价电子层不含成对电子，但是内层中含有成对电子，故B错误；C．第四周期中价电子层中未成对电子数最多的元素价电子排布式为：3d54s1，是Cr元素，故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，Mn2＋具有强的还原性，而Fe3＋具有强的氧化性，故D错误；故答案选：A；(3)MnF62−的空间构型是正八面体，则中心原子的价层电子对数为6．在化合物化合物K2MnF6中含有的F与Mn之间的共价键都是共价单键，属于σ键，在形成过程中原子轨道的重叠方式为“头碰头”，故答案为：6；“头碰头”；(4)MnO和MnS都是离子晶体，离子电荷数相同，O2−离子半径小于S2−的离子半径，MnO的晶格能大，熔点更高，故答案为：高于；均为离子晶体，O2-半径比S2-半径小，MnO晶格能大，熔点高；(5)在该晶体中含有的Mn原子个数为：×8＋1＝2，含有的O原子数目为：×4＋2＝4，Mn：O＝2：4＝1：2，所以该锰的氧化物的化学式为MnO2；根据晶胞投影图可知：在该晶体体中与Mn原子距离相等且最近的O原子有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pm，所以该晶体中Mn之间的最近距离为×pm=pm，故答案为：MnO2；6；。10．四面体形N＞O＞H＞Mo层与层之间的范德华力较弱，外力作用下易发生滑动Π46离子键、氢键1：2体心立方堆积【解析】【分析】解析：四面体形N＞O＞H＞Mo层与层之间的范德华力较弱，外力作用下易发生滑动Π46离子键、氢键1：2体心立方堆积【解析】【分析】【详解】(1)①Mo与Cr是同族元素，并且位于相邻周期，则Mo处于周期表中第五周期VIB族，价电子排布式4d55s1，价电子轨道排布图为：；(2)H2S中心原子S原子价层电子对数为=4，VSEPR模型为正四面体；一般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，N原子2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于氧元素的，故第一电离能：N＞O＞H＞Mo；具有类似于石墨的层状结构，层与层之间的范德华力较弱，在外力作用下容易发生滑动，具有优异的润滑性能；(3)CO32-中，C原子为sp2杂化，空间构型为平面三角形，碳原子上有一个垂直于分子平面的p轨道；端位的3个氧原子也各有1个垂直于分子平面的p轨道，离子价电子总数为3×6+4+2=24，3个C－O键有6个电子，每个氧原子上有2对不与分子平面垂直的孤对电子对，因此4个平行p轨道中共有24-6-3×4=6个电子，所以CO32－离子中有1个4轨道6电子大π键，所以记为；(4)还存在Na+与[Mo(CN)8]3-之间的离子键以及水分子之间的氢键；配体离子为CN-，碳氮之间为三键，含有1个σ键和2个π键，所以数目比为1:2；(5)如图金属钼晶体中的原子堆积方式中，Mo原子处于立方体的体心与顶点，属于体心立方堆积；晶胞中Mo原子数目=1+8×=2，故晶胞中Mo原子总体积=2×π×(r×10-10cm)3，晶胞质量=g，则晶胞体积=2×cm3，晶胞中原子的空间利用率=。【点睛】一般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，IIA、VA族为全充满或半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的；可以根据CN-的等电子体N2来判断离子构型和成键方式。11．3d104s1O正四面体sp3H2O2为极性分子，CCl4为非极性溶剂，所以H2O2难溶于CCl4中6【解析】【详解】(1)N位于周期表解析：3d104s1O正四面体sp3H2O2为极性分子，CC