2026年北京高考化学二轮复习专题14 大题突破-物质结构与性质综合（专题专练）（解析版）

专题14大题突破-物质结构与性质综合目录第一部分风向速递洞察考向，感知前沿第二部分分层突破固本培优，精准提分A组·保分基础练题型01立体构型及杂化类型的判断题型02电子排布、电离能与电负性题型03等电子体、成键方式、晶体类型的判断题型04晶体化学式及粒子数确定题型05晶胞的有关计算B组·抢分能力练第三部分真题验证对标高考，感悟考法1．（25-26高三上·北京顺义·月考）我国科学家制备了一种ZnPc/C60太阳能电池，其结构示意图如下。(1)锌元素属于区（填“s”“d”“ds”或“p”），的价层电子排布式是。(2)分子中60个碳原子都是等价的，均以近似杂化的方式形成3个不共平面的键，余下的1个轨道电子互相重叠形成闭壳层电子结构，电子云分布在分子笼的内外层表面上。循环伏安测试表明：在溶液中可以逐步可逆地接受6个电子形成负离子，却很难失去电子变为阳离子。(3)ZnPc中存在配位键的原因是。(4)某溶剂中，ZnPc可以和形成分子间电荷转移复合物，反应方程式可表示为：，不同温度下生成电荷转移复合物的平衡常数如下表。温度生成的24℃1.232944℃0.967464℃0.4923反应：

0（填“>”或“<”），中ZnPc是电子（填“给体”或“受体”）。(5)LiF晶体结构属于氯化钠型，其晶胞结构如图所示。①LiF晶体中距离F-最近的F-有个。②LiF的熔点比NaCl的高，请解释原因，③晶体的密度约为3，晶胞的体积约为3，则阿伏加德罗常数NA可表示为。【答案】(1)ds3d10(2)sp2(3)N原子有孤电子对，Zn2+有能接受孤电子对的空轨道(4)＜给体(5)12LiF和NaCl的阴、阳离子所带电荷分别相同，但Li+半径小于Na+半径、F-半径小于Cl-半径，所以LiF中的离子键比NaCl中的强【详解】（1）锌的原子序数是30，基态锌的电子排布式为[Ar]3d104s2，因此锌属于ds区；锌原子失去最外层的2个4s电子形成Zn2+，因此Zn2+的价层电子排布式为3d10；（2）C60分子中60个碳原子都是等价的，且每个C原子形成3个σ键、最外层不存在孤电子对，则均以近似sp2杂化的方式形成3个不共平面的σ键；（3）ZnPc中N原子具有孤电子对，Zn2+具有空轨道，所以存在配位键的原因是：N原子有孤电子对，Zn2+有能接受孤电子对的空轨道；（4）从表中数据可以看出，升高温度，K值减小，所以正反应为放热反应，所以∆H＜0；题中信息C60在溶液中可以逐步可逆地接受6个电子形成负离子，却很难失去电子变为阳离子，则ZnPc-C60中C60是电子受体，ZnPc是电子给体；（5）①LiF晶体为氯化钠型结构（立方面心晶胞）。以顶点F-为研究对象，1个晶胞与顶点F-距离最近的F-有3个（位于面心），顶点F-为8个晶胞共用，面心F-为2个晶胞共用，LiF晶体中距离F-最近的F-有12个；②LiF和NaCl的阴、阳离子所带电荷分别相同，但Li+半径小于Na+半径、F-半径小于Cl-半径，所以LiF中的离子键比NaCl中的强，所以LiF的熔点高于NaCl；③结合晶胞结构，锂离子的数目是，氟离子的数目为，晶胞密度，阿伏加德罗常数NA可表示mol-1。2．（25-26高三上·北京·月考）锡(Sn)是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。(1)在元素周期表中，与同族，写出基态原子价层电子轨道表示式(2)和是锡的常见氯化物，可被氧化得到。分子中，Cl-Sn-Cl的键角小于120°，原因是：。(3)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如下图：白锡具有体心四方结构；灰锡具有立方金刚石结构。①灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有个。②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为和，以表示阿伏加德罗常数，则白锡的密度为(列出计算式即可)，白锡和灰锡的密度之比是。③预测灰锡的熔点(填“大于”或“小于”)硅的熔点，原因是：二者晶体类型相同，结构相似，。(4)单质的制备：将与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至，由于固体之间反应慢，未明显发生反应。若通入空气在下，能迅速被还原为单质，通入空气的作用是。【答案】(1)(2)中原子的杂化轨道有一个孤电子对，其对键对电子的排斥大于键对电子间的排斥(3)4小于原子半径：，共价键键长：，共价键键能：，灰锡的熔点低(4)空气中的将氧化为，与发生气固反应，速率快【详解】（1）与同族，在第5周期，Sn的价电子为5s25p2，基态原子价层电子轨道表示式为；（2）SnCl2分子中，Cl-Sn—Cl键角小于120°的原因是SnCl2分子中Sn的价电子对数为2+=3，有1对孤电子对，孤对电子对成键电子对的排斥力导致成键电子对之间的斥力更小，键角更小；（3）①分析晶胞结构可知，灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个；②白锡的晶胞中含有2个Sn原子，晶胞的质量为，晶胞的体积为=，白锡的密度为=，灰锡的晶胞中含有8个Sn原子，同理可以算出灰锡的密度为，白锡和灰锡的密度之比是：=；③灰锡的熔点小于硅的熔点，因为两者都是共价晶体，结构相似，原子半径：，共价键键长：，共价键键能：，灰锡的熔点低；（4）通入空气后，空气中的氧气会与碳发生反应，化学方程式为C+O2CO2，CO2与碳反应生成CO，生成的CO是气体，与固体SnO2接触面积更大，相比固体碳与SnO2的反应，气体与固体的反应速率更快，从而使SnO2能迅速被还原为单质Sn。3．（25-26高三上·北京·月考）甲胺铅碘和甲脒铅碘，均可用作太阳能电池的功能材料。(1)82Pb在元素周期表中的位置是，属于区元素。(2)53I的电子排布式为[Kr]。(3)比较和CH3NH2的H-N-H键角大小，并说明原因：。(4)为平面结构，其中N的杂化类型为。(5)与相比，中N原子结合能力弱，原因是。与足量盐酸反应的离子反应方程式。(6)两种材料具有相同的晶胞结构，如图所示。①“”代表或，“”代表(填“pb2-”或“I-”)。②研究发现，用少量有机二元胺的阳离子(如下)代替晶体表面部分，可提升电池的防潮性能，且效果：a<b。a、b效果不同的可能原因是。a．

b．③甲胺铅碘的晶胞参数为anm，该晶体的密度为g/cm3。【答案】(1)第六周期ⅣA族p区(2)(3)，和中N的杂化类型均为sp3，CH3NH2的N原子有一对孤对电子，电子间的斥力：孤对-成键>成键-成键，H-N-H键角(4)sp2(5)N的电负性大于C(或甲基为给电子基团)，CH3NH2中电子云更偏向N，N电子云密度更大，给电子能力更强(6)Pb2+b的链端有甲基，不利于与形成氢键；a中氢原子个数更多，成氢键的几率更大【详解】（1）Pb是第82号元素，位于第六周期ⅣA族；其价电子排布为，属于p区元素，故答案为：第六周期ⅣA族；p区；（2）是第53号元素，基态的电子排布式为，故答案为：；（3）和中N的杂化类型均为，中原子无孤电子对，中原子有1个孤电子对，孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力，所以键角：，故答案为：，和中N的杂化类型均为，的N原子有一对孤对电子，电子间的斥力：孤对-成键>成键-成键，H-N-H键角；（4）中所有原子位于同一平面，说明原子参与了双键的形成，则的杂化类型均为，故答案为：；（5）相对于，N的电负性大于C(或甲基为给电子基团)，中电子云更偏向N，N电子云密度更大，给电子能力更强，因此中N原子结合能力弱；中的氨基显碱性，会与酸反应，与足量盐酸反应的离子反应方程式为，故答案为：N的电负性大于C(或甲基为给电子基团)，CH3NH2中电子云更偏向N，N电子云密度更大，给电子能力更强；；（6）①“”代表或，个数为，1个位于体心，灰球位于面心，个数为，根据甲胺铅碘[]和甲脒铅碘[]可知，“”代表，故答案为：；②a中氢原子个数更多，成氢键的几率更大，从而影响材料的吸湿性和防潮性能，b的链端有甲基，不利于与形成氢键，所以a的防潮效果不如b，故答案为：b的链端有甲基，不利于与形成氢键；a中氢原子个数更多，成氢键的几率更大；③由晶胞结构图分析可知甲胺铅碘[]()所含微粒为，若甲胺铅碘的晶胞边长为anm，则其晶体的密度为，故答案为：。01立体构型及杂化类型的判断1．（25-26高三上·北京·月考）锂盐是目前的研究的热点，在电池和有机合成领域均有重要应用。(1)锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。①基态的电子云轮廓图的形状为。②基态P原子的价层电子轨道表示式为。③根据VSBPR模型，的中心原子上的价层电子对数为，空间结构为正八面体形。(2)为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为。①、、三种元素的电负性由大到小的顺序为。②该阳离子中，带“*”的原子的杂化轨道类型为杂化。(3)因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质，其晶胞结构示意图如图所示，晶胞的边长为。①晶胞中的“○”代表(填“”或“”)。②距离最近的有个。③已知阿伏伽德罗常数为。该晶体的密度为。(4)氨基锂()为白色固体，广泛用于有机合成。①已知键角。从结构角度解释其原因：。②与结构相似。从结构角度解释熔点(373℃)高于熔点(210℃)的原因：。【答案】(1)球形6(2)F、N、P(3)4(4)原子均为杂化，孤电子对数，孤电子对有较大的斥力二者均为离子晶体且结构相似，的半径更小，中的离子键更强(晶格能更大)【详解】（1）①基态的核外电子排布式为，电子云轮廓图形状为球形，故答案为：球形；②P是15号元素，最外层电子数为5，基态P原子的价层电子轨道表示式为，故答案为：；③的价层电子对数为，故答案为：6；（2）①一般来说，周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大；周期表从上到下，元素的电负性逐渐变小，则F>N>P，故答案为：F、N、P；②由图可知带“*”的C原子含有3个σ键，没有孤电子对，则价电子对数n=3，为杂化，故答案为：；（3）①根据晶胞的示意图可知实心球的个数为，○的个数为8，○与实心圆的个数比为2：1，则中○代表，故答案为：；②根据晶胞图可知最近的有4个，故答案为：4；③该晶体的密度，故答案为：；（4）①三种粒子的中心原子均为杂化，孤电子对数，孤电子对有较大的斥力，孤电子对越多，键角越小，因此键角为，故答案为：原子均为杂化，孤电子对数，孤电子对有较大的斥力；②二者均为离子晶体且结构相似，的半径更小，中的离子键更强(晶格能更大)，因此熔点(373℃)高于熔点(210℃)，故答案为：二者均为离子晶体且结构相似，的半径更小，中的离子键更强(晶格能更大)。2．（25-26高三上·北京·月考）金属冶炼过程中一种用有机化合物从水溶液中提取的流程如下所示：含溶液含铜有机溶液(1)有机化合物W的结构简式为：①该分子中碳原子的杂化轨道类型有种。②N、O杂化轨道类型分别为、。(2)可与形成化合物，其结构如下所示：①基态的价电子排布式为。②氢键对Q在水中溶解性的影响是（填“增大”或“减小”）。③W与之间以共价键和配位键相结合，其中一定是配位键的是键（填“”或“”）。(3)有机化合物的合成通常使用催化剂，一种催化剂晶体的晶胞示意图如下：①原子为（填元素符号）。与每个原子距离最近且等距的原子有个。②该晶胞边长为，阿伏加德罗常数为，则该晶体的密度（列出计算式，的摩尔质量为，）【答案】(1)2sp2sp3(2)3d9减小Cu-N(3)Zr8【详解】（1）①由结构简式可知，W分子中含有苯环碳原子、双键碳原子和单键碳原子，其中苯环碳原子、双键碳原子的杂化方式均为sp2杂化，单键碳原子的杂化方式为sp3杂化，则分子中碳原子的杂化轨道类型有2种；②形成双键的氮原子的杂化方式为sp2杂化，形成单键的氧原子的杂化方式为sp3杂化；（2）①铜元素的原子序数为29，基态原子的价电子排布式为3d104s1，铜原子失去2个电子形成铜离子，则铜离子的价电子排布式为3d9；②由图可知，配合物Q中含有分子内氢键，分子内氢键会减小Q在水中的溶解性；③由图可知，配合物Q中氮原子形成4个共价键、氧原子形成2个共价键，所以W中氮原子与铜离子间形成的化学键一定是配位键，故答案为：Cu-N；（3）①Y原子位于顶点和面心，个数为8×+6×=4个，X原子位于体内，个数为8个，由ZrO2的化学式可知，Y原子为Zr、X原子为O；晶胞中位于顶点的锆原子与位于体对角线处的氧原子距离最近且等距，则与每个锆原子距离最近且等距的氧原子有8个；②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的锆原子的个数为8×+6×=4，位于体内的氧原子的个数为8，则一个晶胞中含有4个ZrO2，根据晶胞的密度公式可得：。3．（2025·北京大兴·三模）锂电池的电解液是目前研究的热点。(1)锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。①基态的电子云轮廓图的形状为。②基态P原子的价层电子轨道表示式为。(2)为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为。①N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为。②该阳离子中，带“*”的C原子的杂化轨道类型为杂化，的空间构型为。③研究发现通过改变阳离子侧链可调控离子化合物的熔点。A、B两种离子液体的结构如图所示。熔点的原因是。(3)因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质，其晶胞结构示意图如图所示，晶胞的边长为apm()。①晶胞中的“O”代表(填“”或“”)。②距离最近的有个。③已知的摩尔质量是，阿伏伽德罗常数为。该晶体的密度为。【答案】(1)球形(2)F、N、P正四面体A、B均为离子晶体，阴离子相同，阳离子所带电荷量也相同。当阳离子侧链从乙基增长到丙基，阳离子的体积(或半径/尺寸)增大，离子键的强度减弱，熔点也随之降低(3)4【详解】（1）①基态的电子排布在1s能级，电子云轮廓图的形状为球形；②基态P原子的价层电子排布式为3s23p3，价层电子轨道表示式为；（2）①同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，同主族元素从上到下第一电离能减小，N、F、P三种元素的第一电离能由大到小的顺序为F>N>P；②该阳离子中，带“*”的C原子为双键碳，杂化轨道类型为sp2杂化；的，价层电子对数是，所以是正四面体结构；③均为离子晶体，离子键的强度大小决定熔点高低，而离子键的强度主要由离子半径和离子所带电荷数决定。阴离子相同，阳离子所带电荷量也相同。当阳离子侧链从乙基增长到丙基，阳离子的体积(或半径/尺寸)增大，离子键的强度减弱，熔点也随之降低；（3）①根据均摊原则，黑球数为、白球数为8；根据化学式，可知晶胞中的“O”代表；②根据图示，距离Li+最近的有4个。③已知的摩尔质量是，阿伏伽德罗常数为。该晶体的密度为=。4．（2025·北京西城·三模）我国科学家在中国空间站首次实现了铟硒半导体的微重力培养，铟和硒的单质是制备铟硒半导体的重要原料。(1)主族元素原子序数为49，其位于元素周期表的区，价层电子排布图。(2)粗硒中主要含碲单质等杂质。硒与碲同主族，可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒，流程如下图。结合元素周期律解释该法能分离硒和碲的原因：。(3)氧化挥发法是制备高纯硒的另一种方法。粗硒经高温氧化后产生蒸气，冷凝后溶于水形成溶液，除杂后向溶液中通入可获得高纯硒。①已知分子中含两个羟基，中的杂化方式为，模型的名称。②向溶液中通入时，发生反应的化学方程式为。(4)一种铟硒半导体晶体的晶胞如右图，晶胞底面边长为，高为。①该晶体的化学式为。②阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为。(已知：)(5)以下说法正确的___________。A．立方晶胞结构如图，周围最近且等距的的个数为12B．和的键角大小关系C．三种元素第一电离能由大到小排序D．做配体时，N原子做配原子【答案】(1)p(2)与同主族，非金属性，更易与生成气态氢化物，从而与分离(3)四面体(4)(5)AC【详解】（1）主族元素In原子序数为49，价电子排布式：5s25p1，价层电子排布图，其位于元素周期表的p区；（2）非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，与同主族，非金属性，更易与生成气态氢化物，从而与分离；（3）①已知分子中含两个羟基，中心原子Se原子的价层电子对数为，为sp3杂化，模型的名称四面体。②由题意，向溶液中通入可获得高纯硒，Se化合价降低，结合电子守恒，则硫化合价升高得到硫酸，发生反应的化学方程式为；（4）①据“均摊法”，晶胞中含个Se、个Ga，则该晶体的化学式为。②结合①分析，该晶体的密度为；（5）A．立方晶胞结构如图，Au位于顶点、Ti位于面心，则周围最近且等距的的个数为12，正确；B．的中心原子Se原子的价层电子对数为，为sp2杂化，为平面三角形；的中心原子Se原子的价层电子对数为，为sp3杂化，有一对孤对电子，为三角锥形，则键角大小关系，错误；C．同周期越靠右，第一电离能越大，其中第ⅡA、ⅤA的元素由于其电子排布为稳定结构，第一电离能较大，故三种元素第一电离能由大到小排序，正确；D．做配体时，氮的电负性大于碳，则碳更容易提供孤电子对而做配原子，错误；故选AC。5．（2025·北京朝阳·一模）（俗称过氧化脲）常温下为白色晶体，易溶于水，其热分解温度为45℃。在水溶液中会离解为过氧化氢和尿素，可用作漂白剂。(1)是（填“极性”或“非极性”）分子。(2)中，①C原子的杂化轨道类型是杂化。②沸点：尿素丙酮（）（填“>”或“<”），解释其原因：。③通过X射线衍射测定，一种尿素晶体的晶胞结构如图所示，其中含有结晶水。该晶胞边长为anm，若阿伏伽德罗常数为NA，则晶胞密度=，晶体中与1个距离最近且相等的有个。(3)用尿素和过氧化氢制取过氧化脲，反应方程式：烧杯中分别加入（）、40mL蒸馏水和12.0g尿素，搅拌溶解。30℃下反应40min，冷却结晶、过滤、干燥，得白色针状晶体9.4g。①过滤中使用到的玻璃仪器有、（写出两种即可）②过氧化脲的产率为。(4)过氧化脲性质检测步骤一：过氧化脲溶液用稀酸化后，滴加溶液，紫红色消失。步骤二：过氧化脲溶液用稀酸化后，加入KI溶液和四氯化碳，振荡，静置，现象。①步骤二中的现象为。②整个检测过程中说明过氧化脲具有的性质是。(5)产品纯度测定溶液配制：称取一定量产品，用蒸馏水溶解后配制成100mL溶液。下图为“溶液配制”的部分过程，操作a应重复3次，目的是，定容后还需要的操作为。滴定分析：量取25.00mL过氧化脲溶液至锥形瓶中，加入一定量稀，用准确浓度的溶液滴定至微红色，记录滴定体积，计算纯度。①“滴定分析”步骤中，下列操作错误的是（填标号）。A．溶液置于酸式滴定管中

B．用量筒量取25.00mL过氧化脲溶液C．滴定近终点时，用洗瓶冲洗锥形瓶内壁

D．锥形瓶内溶液变色后，立即记录滴定管刻度②以下操作导致氧化脲纯度测定结果偏低的是（填标号）。A．容量瓶中液面超过刻度线

B．滴定管水洗后未用溶液润洗C．摇动锥形瓶时溶液甩出瓶外

D．滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失【答案】(1)极性(2)sp2>尿素分子间会形成氢键而丙酮没有12个(3)烧杯、漏斗、玻璃棒（任选一个即可）漏斗（任选一个即可，但是不能和上面的重复）50%(4)液体分层，上层为无色，下层为紫红色还原性(5)避免溶质损失盖好瓶塞，反复上下颠倒、摇匀、装瓶BDA【详解】（1）H2O2分子的结构可以表示为H-O-O-H，氧原子比氢原子电负性大，在分子中氧原子会吸引电子对偏向自己，使得氧原子带部分负电荷，氢原子带部分正电荷，而且H2O2分子不是对称的线性分子，它的空间构型是扭曲的，这种不对称的形状导致分子中电荷不能完全抵消，从而产生极性，故答案为：极性；（2）尿素中的碳原子形成3个键（2个C-N键和1个C=O中的键），因此需要3个杂化轨道，根据价层电子对互斥理论可知尿素中的碳原子采取sp2杂化；尿素分子间存在氢键，会使物质的沸点升高，而丙酮分子间不存在氢键，所以尿素的沸点高于丙酮；已知晶胞边长为anm，根据立方体体积公式V=a3，可得晶胞体积；从晶胞结构图可知，晶胞中含有4个CO(NH2)2分子和4个H2O分子，CO(NH2)2的摩尔质量为，H2O的摩尔质量为，所以晶胞的质量为，所以晶胞的密度为；从晶胞结构图可以看出，与1个CO(NH2)2距离最近且相等的CO(NH2)2有12个；故答案为：；12个；（3）①过滤用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒（任选两个即可）；②实验中加入尿素的质量为12.0g，则物质的量为0.2mol，过氧化氢的质量为，物质的量约为0.245mol，由尿素和过氧化氢制取过氧化脲的反应方程式：可知过氧化氢过量，产率应按照尿素的质量计算，理论上可得到过氧化脲0.2mol，质量为0.2mol×94g/mol=18.8g，实验中实际得到过氧化脲9.4g，故过氧化脲的产率为。故答案为：烧杯、漏斗、玻璃棒（任选两个即可）；50%；（4）①检测Ⅱ用稀硫酸酸化，加入KI溶液和四氯化碳溶液，过氧化脲会将KI氧化为I2单质，体现了过氧化脲的氧化性，生成的I2在四氯化碳中溶解度大，会溶于四氯化碳溶液，且四氯化碳密度大于水，振荡，静置后出现的现象为：液体分层，上层为无色，下层为紫红色；②在过氧化脲的性质检测中，检测Ⅰ用稀硫酸酸化，加入高锰酸钾溶液，紫红色消失，说明过氧化脲被酸性高锰酸钾氧化，体现了过氧化脲的还原性；故答案为：液体分层，上层为无色，下层为紫红色；还原性；（5）操作a为洗涤烧杯和玻璃棒，并将洗涤液转移到容量瓶中，目的是避免溶质损失；定容后应盖好瓶塞，反复上下颠倒、摇匀、装瓶；①A．KMnO4溶液是强氧化性溶液，应置于酸式滴定管中，故A正确；B．量筒的精确度不能达到0.01mL，量取25.00mL的溶液应选用滴定管，故B错误；C．滴定过程中，待测液有可能会溅到锥形瓶内壁，滴定近终点时，为了使结果更精确，可用洗瓶冲洗锥形瓶内壁，故C正确；D．锥形瓶内溶液变色后，应等待30s，观察溶液不再恢复原来的颜色后，才能记录滴定管液面刻度，故D错误；故答案为：BD；②A．在配制过氧化脲溶液时，容量瓶中液面超过刻度线，会使溶液体积偏大，配制溶液的浓度偏低，会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏低，导致测定结果偏低，故A符合题意；B．滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗，会导致KMnO4溶液浓度偏低，会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高，导致测定结果偏高，故B不符合题意；C．摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外，会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高，导致测定结果偏高，故C不符合题意；D．滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高，导致测定结果偏高，故D不符合题意；故答案为：A；故答案为：避免溶质损失；盖好瓶塞，反复上下颠倒、摇匀、装瓶；BD；A；02电子排布、电离能与电负性6．（2025·北京通州·一模）氮、磷、砷在自然界中分布广泛，其化合物有重要用途。(1)As位于元素周期表的第4周期，第VA族。将As的基态原子最外层轨道表示式补充完整：。(2)比较N原子和As原子的第一电离能大小，从原子结构角度说明理由：。(3)可用作锅炉用水软水剂，的空间结构为。(4)工业上常用改性季铵盐从炼铜烟灰碱性溶液中萃取砷，其工艺流程短、成本低。萃取反应机理如下：①物质Ⅳ为(填化学式)。②关于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种物质，下列说法正确的有(填序号)。a．Ⅰ中的化学键均为σ键b．Ⅱ中As的化合价为+5c．Ⅲ中C原子的杂化轨道类型均为杂化(5)砷化硼晶体是具有超高热导率的半导体材料，其晶胞为立方体，边长为anm，结构如图所示。①晶体中与顶点B原子等距且最近的B原子个数为。②该结构中存在配位键，提供空轨道的原子是。③已知阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为。()④如果把晶体中砷原子换成氮原子，形成的晶体的熔点明显升高，原因为。【答案】(1)(2)第一电离能。N和As为同主族元素，电子层数，原子半径，原子核对最外层电子的吸引作用(3)正四面体形(4)c(5)12B氮化硼与砷化硼晶体类型相同，N原子半径小于As，即B—N键的键长比B—As的键长短，B—N键的键能比B—As的键能大【详解】（1）As位于元素周期表的第4周期第VA族，其基态原子最外层轨道为：；（2）N和As为同主族元素，电子层数，原子半径，原子核对最外层电子的吸引作用，导致第一电离能：；（3）在中P原子的价层电子对数为，P为sp3杂化，离子的空间构型为正四面体形；（4）①根据方程式的元素守恒可知，物质Ⅳ为；②a．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，Ⅰ中的碳氧双键中含有π键，a错误；b．结合Ⅲ的结构可知，Ⅱ中As的化合价为+3，b错误；c．根据Ⅲ的结构可知，Ⅲ中C原子均为饱和碳原子，其杂化轨道类型均为杂化，d正确；故选c；（5）①由图，晶体中与顶点B原子等距且最近的B原子位于面心位置，每个面心B被2个晶胞共用，顶点B周围有8个晶胞，则其个数为；②该结构中存在配位键，B提供空轨道、As提供孤电子对形成配位键，故为B；③根据“均摊法”，晶胞中含个As、4个B，则晶体密度为；④氮化硼与砷化硼晶体类型相同，N原子半径小于As，即B—N键的键长比B—As的键长短，B—N键的键能比B—As的键能大，导致晶体中砷原子换成氮原子，形成的晶体的熔点明显升高。7．（2025·北京石景山·一模）金属间化合物是金属元素与金属元素之间形成的化合物，和是两种金属间化合物。(1)基态Fe原子价层电子排布式是。(2)第一电离能，从原子结构的角度解释原因。(3)的晶胞形状为正方体，边长为anm，一个晶胞中含有58个原子，其中有个。已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为。(4)（结构）转化为结构。①写出结构的铁铝金属间化合物转化为结构的化学方程式。②将放入十四烷酸的乙醇溶液中，中的Al被溶解于乙醇中的氧化，生成的盐吸附在金属基体表面形成许多均匀分布的微突起，使材料表面具有了类荷叶状结构，表现出超疏水现象（液滴难以浸润表面并易滚动脱离），写出反应的化学方程式。设计实验证明中的Al被氧化（填实验操作和现象）。【答案】(1)(2)Mg失去的是3s能级上的电子，Al失去的是3p能级上的电子，3p能级电子的能量比3s能级电子的能量高，所以第一电离能(3)24(4)将金属Fe和Al分别放入十四烷酸的乙醇溶液中，反应相同时间，Fe表面观察不到超疏水现象，Al表面观察到超疏水现象【详解】（1）Fe是26号元素，处于元素周期表中第四周期第Ⅷ族，其价层电子排布式为3d64s2；（2）Mg失去的是3s能级上的电子，Al失去的是3p能级上的电子，3p能级电子的能量比3s能级电子的能量高，所以第一电离能Mg＞Al；（3）一个晶胞中含有58个原子，由化学式Mg17Al12可知，晶胞中Al原子数目为58×=24；晶胞相当于有2个“Mg17Al12”，晶胞质量=，则晶体密度==；（4）①DO3结构化学式为Fe3Al，B2结构晶胞中Fe原子数目=8×=1，Al原子数目为1，其化学式为FeAl，DO3结构的铁铝金属间化合物转化为B2结构的化学方程式为；②Fe3Al中的Al被溶解于乙醇中的O2氧化生成氧化铝，氧化铝再与C13H27COOH反应生成盐(C13H27COO)3Al和水，化学方程式为4Al+3O2+12C13H27COOH═6H2O+4(C13H27COO)3Al；利用铝反应生成的盐表现出超疏水现象设计，实验证明Fe3Al中的Al被氧化的具体方案：将金属Fe和Al分别放入十四烷酸的乙醇溶液中，反应相同时间，Fe表面观察不到超疏水现象，Al表面观察到超疏水现象。8．（2025·北京房山·一模）磷酸亚铁锂(LiFePO4)是一种电极材料，广泛应用于新能源等领域。(1)基态Fe原子价层电子排布式是。(2)Fe元素的各级电离能数据(用I1、I2∙∙∙∙∙∙表示)如下表所示，从原子结构角度解释I3-I2<I4-I3的原因。元素电离能/(kJ•mol-1)I1I2I3I4……Fe762.51561.929575290……(3)LiFePO4的制备流程：FeSO4FeC2O4∙2H2OLiFePO4①FeSO4晶体中存在的作用力类型有。②FeC2O4·2H2O的结构如下图所示，中C原子的杂化方式是。(4)锂离子电池充、放电过程中，正极材料晶胞的组成变化如下图所示。①由于的空间构型为，且磷氧键键能较大，锂离子嵌入和脱出时，磷酸亚铁锂的空间骨架不易发生形变，具有良好的循环稳定性。②若LiFePO4全部转化为FePO4，则平均每个晶胞脱出个Li+。【答案】(1)3d64s2(2)Fe原子失去两个电子后价层电子排布式为3d6，容易失去一个电子，形成3d5半充满结构，体系能量较低，相对稳定不容易失电子，所以I3-I2<I4-I3(3)共价键、离子键sp2(4)正四面体4【详解】（1）铁为26号元素，基态铁原子的价电子排布式为3d64s2；（2）Fe原子失去两个电子后价层电子排布式为3d6，容易失去一个电子，形成3d5半充满结构，体系能量较低，相对稳定不容易失电子，所以I3-I2<I4-I3；（3）①和间的作用力为离子键，中S和O之间的作用力为共价键；②的结构为，碳原子成3条σ键，没有孤电子对，则为sp2杂化；（4）①中，中心P原子价层电子对数为，没有孤电子对，构型为正四面体形；②根据晶胞结构，LiFePO4晶胞中Li+位于顶点、面心和棱上，个数为，即每个晶胞中有4个Li+，LiFePO4全部转化为FePO4，晶胞中的Li+全部脱出，故脱出4个Li+。9．（2025·北京朝阳·一模）碳元素具有丰富的化学性质，碳及其化合物有着广泛的应用。(1)能测定含碳化合物的骨架结构。在基态原子中，核外存在对自旋相反的电子。(2)我国科学家利用与等活泼金属反应合成了金刚石，为金刚石的合成提供了重要的研究思路。①第一电离能由大到小的顺序为。②的键是由碳的轨道与氯的轨道重叠形成键。(3)早期以石墨为原料在高温高压条件下合成金刚石。图a为金刚石晶胞，图b为石墨的层状结构(虚线所示部分为其晶胞，如图c所示)。①石墨晶胞所含碳原子数为。②金刚石的密度为，晶胞形状为立方体，边长为，阿伏加德罗常数的值为(用含的关系式表示)。(4)碳在物质转化中起着重要作用。与较难发生反应：，加碳生成可使反应得以进行。解释加碳反应更易进行的原因：。【答案】(1)2(2)1个杂化(3)4(4)C和生成并放热，使反应趋势变大(碳与反应生成放出热量，使体系温度升高，同时降低，均促进反应正向进行)【详解】（1）基态原子核外有6个电子，电子排布式为1s22s22p2，核外存在2对自旋相反的电子；（2）①同周期从左到右第一电离能有增大趋势，故第一电离能Cl>Mg>Na；②CCl4的中心原子为C，价层电子对数为4+，孤电子对为0，杂化方式为sp3杂化，C−Cl键是由碳的1个sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键；（3）①图c为石墨的晶胞，内部有1个C原子，面上有2个C原子，棱上有4个C原子，顶角有8个C原子，C原子个数为1+2；②金刚石晶胞中C原子数为4+8+6=8，质量为，体积为(a×10-7)3cm3，根据密度公式，NA=；（4），∆S<0，反应难以自发进行，加碳生成CO，放出热量，使温度升高，总反应趋势变大，同时消耗了O2，使平衡正向进行。10．（2025·北京·模拟预测）锂离子电池是近年来的研究热点，应用的领域正在不断扩大，展示了广阔的应用前景和潜在的巨大经济效益。(1)一种锂离子电池的电极材料可采用、、和苯胺()等作为原料制备。①原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态铁原子，其价电子的自旋磁量子数的代数和为。②在中除氢元素外，其余三种元素第一电离能最大的是(填元素符号)，电负性最强的元素为(填元素符号)。③苯胺的熔点甲苯的熔点(填“>”或“<”)，原因是。(2)某锂电池的负极材料是锂原子嵌入石墨烯层间，其晶胞结构(底边为平行四边形)如下图1所示，该晶体的化学式为。(3)某富锂超离子导体的晶胞是如下图2所示的立方体。在该晶体中O原子的配位数为，晶体密度为。【答案】(1)+2或-2NO>苯胺和甲苯都是分子晶体，苯胺分子之间能形成氢键，甲苯分子间没有氢键，其熔点偏高(2)(3)6【详解】（1）①基态铁原子的价电子轨道表示式为：，其价电子的自旋磁量子数的代数和为：；②同主族从上往下第一电离能逐渐减小，故第一电离能N>P，同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，但N的2p轨道半满，故第一电离能大于O，故N、O、P元素第一电离能最大的是N；同主族从上往下电负性减小，故N>P，同周期从左往右电负性逐渐增大，故O>N，电负性最强的元素为：O；③苯胺的熔点>甲苯的熔点，原因是：苯胺和甲苯都是分子晶体，苯胺分子之间能形成氢键，甲苯分子间没有氢键，其熔点偏高；（2）根据均摊法，晶胞中Li原子个数为：，C原子个数为：，故化学式为：；（3）在该晶体中O原子周围等距离且最近的Li原子有6个，故O原子的配位数为6；晶胞中Cl原子个数为：，O原子个数为：，Li原子个数为：，故晶体的密度为：。03等电子体、成键方式、晶体类型的判断11．（2024·北京海淀·三模）氟化镁钾()是一种具有优良光学性能的材料，其晶胞结构如下。以该晶胞结构为基础，将相似离子取代或部分取代，可合成多种新型材料。(1)晶体中，每个位于个距离最近的F—构成的空隙中，填选项字母。a．3三角形b．4正四面体c．6正八面体d．8立方体(2)半径与接近，将部分由取代，可以带来电荷不平衡性和反应活性，从而合成新型催化剂材料。①基态价电子的轨道表示式为。②某实验室合成新型催化剂材料(是平衡电荷引入的填隙阴离子，不破坏原有晶胞结构)，已知晶胞棱长为a，若要合成厚度为301、面积为1的催化剂材料，理论上需要掺杂的约为。(，，设阿伏加德罗常数约为)(3)我国科研工作者以晶体结构为框架，依据“体积匹配原则”合成了具有独特电学性能的晶体。其框架中的由取代，位置嵌入有机阳离子，位置沿棱方向嵌入直线型。已知与的结构简式如下：①中心N原子的杂化方式为。②的转动不会影响晶体骨架，这是因为除离子键外，该晶体中微粒间还存在着其他相互作用，如邻近的与之间还存在着，上述相互作用不会随的转动改变。(4)与镁离子半径接近的锂离子在可充电电池中应用广泛，如、等可作为聚乙二醇锂离子电池的电极材料。电池放电时，沿聚乙二醇分子中的碳氧链向正极迁移的过程如图所示(图中阴离子未画出)。①从原子结构的角度解释锂离子半径与镁离子半径接近的原因。②从化学键角度看，迁移过程发生(填“物理”或“化学”)变化。③相同条件下，电极材料中的迁移速率比中的快，原因是。【答案】(1)c(2)(3)sp配位键(4)电子层数：，但核电荷数：，两离子的原子核对最外层电子的吸引力相近，故两者离子半径相近化学和均为离子化合物，结构相似，阴阳离子带电量均相同，离子半径大，阴阳离子间吸引力更弱，所以更易迁移【详解】（1）由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的镁离子与棱上的氟离子距离最近，则镁离子位于6个距离最近的氟离子构成的正八面体空隙中，故选c；（2）①铁元素的原子序数为26，基态铁离子的价电子排布式为3d5，轨道表示式为，故答案为：；②由题意可知，晶胞的体积为(10—9a)3m3=10—27a3m3，催化剂材料的体积为0.3×10—3m×1m2=3×10—4m3，则晶胞的物质的量约为=mol，理论上需要掺杂的铁离子物质的量为mol×0.2=mol，故答案为：；（3）①由图可知，离子中中心氮原子的价层电子对数为2，杂化方式为sp杂化，故答案为：sp；②锰离子中存在空轨道，能与具有孤对电子的离子形成配位键，故答案为：配位键；（4）①锂离子的电子层数为2，小于电子层数为3的镁离子，但锂离子的核电荷数小于镁离子，所以两离子的原子核对最外层电子的吸引力相近，两者离子半径相近，故答案为：电子层数：，但核电荷数：，两离子的原子核对最外层电子的吸引力相近，故两者离子半径相近；②由图可知，从锂离子迁移过程中有新物质生成，发生的变化为化学变化，故答案为：化学；③和均为离子化合物，结构相似，阴阳离子带电量均相同，而离子半径大，阴阳离子间吸引力更弱，所以相同条件下更易迁移，故答案为：和均为离子化合物，结构相似，阴阳离子带电量均相同，离子半径大，阴阳离子间吸引力更弱，所以更易迁移。12．（2024·北京·三模）晶态的晶胞如图。(1)①基态硅原子的价层电子排布式为。②晶态中1个Si原子周围有个紧邻的O原子。(2)碳与硅属同族元素，其氧化物二氧化碳固态下又称干冰，熔点为℃，远低于二氧化硅，其原因为。(3)某种硅玻璃可近似看作晶体。在硅玻璃中常常出现晶体缺陷：在应该有O的位置上少了一些O，旁边的Si原子只能形成键保持稳定。当硅玻璃的组成为时，其中键与键的个数比为。(4)无机硅胶(化学式用表示)是一种高活性吸附材料，可由硅元素最高价氧化物对应的水化物原硅酸()发生分子间脱水获得。①原硅酸钠()溶液可吸收空气中的生成，结合元素周期律解释该反应发生的原因：。②从结构的角度分析脱水后溶解度降低的原因：。③脱水过程中能量变化很小，结合化学键变化分析其原因可能是。【答案】(1)4(2)二氧化硅为共价晶体，二氧化碳为分子晶体(3)13:30(4)C和Si同主族，非金属性C>S，空气中的溶于水形成，最高价氧化物对应水化物的酸性，故可与反应制原硅酸脱水后，羟基相对数量减少，与水形成氢键的数目减少，同时可能发生交联形成空间网状结构成键(O-H)放出与断键(Si-O键和O-H键)吸收的能量接近【详解】（1）①硅的原子序数为14，基态硅原子的价层电子排布式为；②根据晶胞的结构，晶态中1个Si原子周围有4个紧邻的O原子；（2）晶态由硅氧原子和氧原子通过共价键直接构成，晶体类型为共价晶体，二氧化碳由二氧化碳分子构成，晶体类型为分子晶体，所以二氧化碳的熔点远低于二氧化硅；（3）根据二氧化硅晶胞的结构：Si原子个数为个，O的个数为16个，Si-O键的数目为32个，Si-Si键的数目为12个：根据已知信息，当硅玻璃的组成为时，说明硅玻璃中Si的个数为8个，O的个数为1.9×8≈15个，说明晶胞中缺了一个O原子，则比二氧化硅晶胞少了2个Si-O键，即30个，多了1个Si-Si键，即13个，所以键与键的个数比为13:30；（4）①原硅酸钠()溶液吸收空气中的会生成，则该反应为复分解反应，体现了碳酸的酸性大于原硅酸，结合元素周期律解释原因为：C和Si同主族，非金属性C＞S，空气中的溶于水形成，最高价氧化物对应水化物的酸性，故可与反应制；②原硅酸分子内有4个羟基，能与水形成氢键，导致原硅酸可溶于水，则从结构的角度解释脱水后溶解度降低的原因是：原硅酸脱水后，羟基相对数量减少，与水形成氢键的数目减少，同时可能发生交联形成空间网状结构；③原硅酸分子内有4个羟基，脱水过程中需要断开Si-O键和O-H键，以及形成O-H键，该过程中可能成键放出与断键吸收的能量接近，所以导致脱水过程中能量变化很小。13．（2024·北京朝阳·二模）研究发现，溶液可用于脱除烟气中的（含约90%的NO和少量等），流程如图。已知：i．由与（乙二胺四乙酸，一种有机弱酸）的钠盐形成。ii．

(1)烟气中的与水反应的化学方程式为。(2)的结构如下图所示，其中心离子的配位数为。(3)探究影响脱除NO的因素。①的影响：弱酸性条件下会降低对NO脱除效率，结合离子方程式说明原因。②温度的影响：研究发现60℃时NO脱除效率比30℃时低，分析可能原因。③pH的影响：将NO按一定流速通入不同pH的溶液中，研究pH对NO脱除效率的影响，结果如下图。相同的时间内，和时NO脱除效率均低于时，解释原因。(4)酸性条件下再生。（将离子方程式补充完整）【答案】(1)(2)6(3)，浓度减小，NO的脱出率降低温度升高，平衡逆向移动，NO的脱出率降低pH=2时，与H+作用，导致浓度减小，NO的脱出率降低，pH=10时，可能生成Fe(OH)2沉淀，也导致的浓度减小，NO的脱出率减低(4)【详解】（1）烟气中的NO2与水反应的化学方程式为；（2）的结构如下图所示，由图可知，中心离子的配位键数目为6，故配位数为6；（3）①的影响：弱酸性条件下会降低对NO脱除效率，因为氧气把氧化，离子方程式为，浓度减小，NO的脱出率降低；②温度的影响：研究发现60℃时NO脱除效率比30℃时低，原因是反应温度升高，平衡逆向移动，NO的脱出率降低；③pH的影响：如图，相同试剂内，pH=2和pH=10时NO的脱出率低于pH=6时，原因是pH=2时，与H+作用，导致浓度减小，NO的脱出率降低，pH=10时，可能生成Fe(OH)2沉淀，也导致的浓度减小，NO的脱出率减低；（4）在酸性条件下再生，N元素由+2价将为-3价，降低5价，P元素由+1价升高为+5价，升高4价，根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒，可得反应的离子方程式为。14．（2024·北京朝阳·一模）硼及其化合物在科研、工业等方面有许多用途。(1)基态B原子价层电子排布式是。(2)六方氮化硼晶体也被称为“白石墨”，具有和石墨晶体相似的层状结构，如图所示。①比较B和N的电负性大小，并从原子结构角度说明理由：。②分析六方氮化硼晶体层间是否存在化学键并说明依据：。(3)氮化硼量子点(粒径大小为2~10nm)可用于检测金属离子，如Fe2+或Fe3+的检测原理如下图。①图2所示的微粒中Fe与O之间存在的相互作用力类型为。②n=(填数字)。(4)NaBH4是一种重要的储氢材料，其晶胞结构由Ⅰ、Ⅱ两部分组成，如图所示。①I不是晶胞，从结构角度说明原因：。②已知阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为g·cm-3。(1nm=10-7cm)【答案】(1)2s22p1(2)电负性：B<N；B和N电子层数相同，核电核数B<N，原子半径B>N，原子核对键合电子的吸引作用B<N层内B原子与N原子的核间距为145pm，层间距离为333pm，说明层间没有化学键相连(3)配位键3(4)I中8个顶角不完全相同，三套各两个平行面不完全相同【详解】（1）B的原子序数是5所以基态B原子价层电子排布式2s22p1。（2）①B和N都位于第二周期，根据电负性规律可以判断出电负性：B<N。从原子结构角度进行解释：B和N电子层数相同，核电核数B＜N，原子半径B＞N，原子核对键合电子的吸引作用B＜N。②根据六方氮化硼晶体结构可以看出，层内B原子与N原子的核间距为145pm，层间距离为333pm，说明层间没有化学键相连。（3）①铁离子有空轨道，氧原子有孤电子对，结合图2结构可以看出微粒中Fe与O之间存在的相互作用力类型为配位键。②与Fe成键的四个O中，有三个O各带一个负电荷，根据电荷守恒，铁为+3价，所以n=3。（4）①由图中结构可以看出Ⅰ中8个顶角不完全相同，三套各两个平行面不完全相同，无法通过平移后无隙并置得到晶体，所以不是晶胞。②由晶胞结构可以得到，Na+个数为：，个数为：，所以晶体密度为：g·cm-3。15．（2024·北京·一模）三磷酸腺苷(ATP)是生物体的供能物质，由腺苷(A)与磷酸反应而成。(1)比较N和P的第一电离能大小，并从原子结构角度说明理由：。(2)ATP比A更易溶于水，从微粒间相互作用的角度解释其原因：。(3)ATP的碱基中，碳原子的杂化方式为。(4)ATP中的碱基与尿嘧啶作用时，形成的氢键的种类可能有。(用“X—H…Y”表示)。(5)磷的含氧酸除了H3PO4以外，还有亚磷酸(H3PO3)等。①H3PO3是二元酸，在水中O—H键能断裂解离出H+而P—H键不能，从元素性质的角度解释其原因：。②PO是一种配体。PO配位时配位原子是，理由是。【答案】(1)N>P；N和P为同主族元素，电子层数P>N，原子半径P>N，原子核对最外层电子的吸引作用N>P(2)ATP更易与H2O形成氢键(3)sp2(4)N—H…N、N—H…O(5)O的电负性大于P的，O—H键极性大于P—H键OO有孤电子对可以做配位原子，P没有孤电子对不可做配位原子【详解】（1）N和P为同主族元素，电子层数P>N，原子半径P>N，原子核对最外层电子的吸引作用N>P，导致第一电离能：N>P；（2）ATP中含更多羟基，更易与H2O形成氢键，导致其比A更易溶于水；（3）ATP的碱基中，右侧环中碳原子形成3个共价键且存在大π键，为sp2杂化，左侧碳形成3个σ键和1个π键，为sp2杂化；（4）当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子（例如氟、氧、氮）上时，可以形成氢键；ATP中的碱基与尿嘧啶作用时，形成的氢键的种类可能有：N—H…N、N—H…O；（5）①O的电负性大于P的，O—H键极性大于P—H键，使得O—H键更易断裂电离出氢离子；②PO中O存在孤电子对可以提供孤电子对而做配位原子，P没有孤电子对不可做配位原子，故PO配位时配位原子是O。04晶体化学式及粒子数确定16．（2022·北京房山·二模）金属铬及其化合物广泛应用于工业生产中。(1)烟酸铬是铬的一种化合物，可促进生物体内的蛋白质合成，提高生物体的免疫力，其合成过程如图：①H、C、N、O的电负性由大到小的顺序是。②烟酸中碳原子的杂化方式为。(2)基态铬原子的核外电子排布式为，有个未成对电子。(3)铬元素的一种配合物[Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O，配离子中提供孤电子对的原子为，配位数为。(4)Cr2O3晶体的熔点为2435℃，而CrCl3晶体易升华，其主要原因是。(5)铬、钙和氧组成一种特殊的导电材料(复合氧化物)，其晶胞如图所示。该晶体的化学式为。【答案】(1)O>N>C>Hsp2(2)1s22s22p63s23p63d54s16(3)O、Cl6(4)Cr2O3是离子晶体，CrCl3是分子晶体，离子键比分子间作用力强得多，所以Cr2O3晶体的熔点高，而CrCl3晶体的熔点低，易升华(5)CaCrO3【详解】（1）①C、N、O的氢化物中H元素均显正价，所以H的电负性最小，而同周期元素自左至右电负性依次增大，所以电负性O>N>C>H；②烟酸中的碳原子为苯环上的碳、形成碳氧双键的碳，均为sp2杂化；（2）Cr为24号元素，核外有24个电子，排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，有3d和4s轨道上共6个未成对电子；（3）H2O中的O原子、Cl原子均有孤电子对，可以提供孤电子对，根据该配合物的分子式可知有4个H2O和2个Cl原子配位，所以配位数为6；（4）CrCl3晶体易升华，说明其熔沸点低，而Cr2O3晶体的熔点很高，可见二者的晶体种类不同，Cr2O3是离子晶体，CrCl3是分子晶体，离子键比分子间作用力强得多，所以Cr2O3晶体的熔点高，而CrCl3晶体的熔点低，易升华；（5）根据均摊法，该晶胞中Cr4+的个数为1，Ca2+的个数为8×=1，O2-的个数为6×=3，所以化学式为CaCrO3。17．（2022·北京通州·一模）铜及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。请回答下列问题：(1)基态铜原子有种运动状态不相同的电子，其价层电子排布式为。(2)已知铜与氯形成化合物的立方晶胞如下图所示。①该晶体的化学式为。②该晶体中，每个氯原子周围与它最近且等距离的氯原子有个。(3)能与多种物质形成配合物，为研究配合物的形成及性质，某小组进行如下实验。序号实验步骤实验现象或结论ⅰ向溶液中逐滴加入氨水至过量产生蓝色沉淀，随后溶解并得到深蓝色的溶液ⅱ再加入无水乙醇得到深蓝色晶体ⅲ测定深蓝色晶体的结构晶体的化学式为ⅳ将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液，再加入稀NaOH溶液无蓝色沉淀生成①深蓝色的配离子的结构简式：。②晶体中的中心原子杂化轨道类型为：。③加入乙醇有晶体析出的原因：。④该实验条件下，与的结合能力(填“大于”“小于”或“等于”)与的结合能力。⑤能与形成，而不能，其原因是。【答案】(1)293d104s1(2)CuCl12(3)sp3离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小大于N、F、H三种元素的电负性为：F>N>H，在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难与Cu2+形成配位键【详解】（1）铜元素的原子序数为29，核外电子数为29，价电子排布式为3d104s1，由泡利不相容原理可知，同一原子中不可能有运动状态完全相同的电子，则基态铜原子有29种运动状态不相同的电子，故答案为：29；3d104s1；（2）①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的氯原子个数为8×+6×=4，位于体内铜原子个数为4，则晶体的化学式为CuCl，故答案为：CuCl；②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的氯原子与位于面心的氯原子的距离最近，则晶体中，每个氯原子周围与它最近且等距离的氯原子有12个，故答案为：12；（3）①四氨合铜离子中中心离子为铜离子，配位体为氨分子，铜离子与4个氨分子形成配位键，离子的结构简式为，故答案为：；②水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，氧原子的杂化轨道类型为sp3杂化，故答案为：sp3；③为易溶于水，难溶于有机溶剂的离子化合物，向深蓝色溶液中加入极性较弱的乙醇可降低的溶解度，便于晶体析出，故答案为：离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小；④由氢氧化铜沉淀与氨水反应生成四氨合铜离子可知，铜离子与氨分子的结合能力大于氢氧根离子，故答案为：大于；⑤氮元素的电负性强于氢元素，氨分子中共用电子对偏向氮原子，易于氨分子中氮原子上的孤电子对与铜离子形成配位键，氟元素的电负性强于氮元素，三氟化氮中共用电子对偏向氟原子，不利于氨分子中氮原子上的孤电子对与铜离子形成配位键，所以铜离子能与氨分子结合形成四氨合铜离子，不能与三氟化氮形成配位键，故答案为：N、F、H三种元素的电负性为：F>N>H，在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难与Cu2+形成配位键。18．铜在自然界大多以硫化物形式成矿。请回答：(1)有关铜和硫的说法正确的是_______。A．第一电离能：B．铜焰色试验呈绿色，与铜原子核外电子跃迁释放能量有关C．、、中S原子的杂化方式相同D．H-N-H键角：(2)一种铜化合物的晶胞如图，写出由配离子表示的该化合物的化学式。(提示：晶体由晶胞无隙并置而成)(3)化合物A和B具有相似的结构，如图。①化合物B给出趋势相对更大，请从结构角度分析原因。②将化合物A与足量稀硫酸混合，在加热条件下充分反应，得到气体C和含的溶液，写出发生反应的化学方程式。③设计实验检验气体C(操作、现象)。(4)以下流程以为原料，分离铜、铁元素，并制备其化合物：①步骤Ⅰ中，欲提高反应速率，可以采取的措施是(写出1种)。②步骤Ⅱ中，为便于回收利用溶液F，气体X的最佳选择是。A．

B．

C．溴蒸气

D．HBr③通入气体X的物质的量应至少为的物质的量的倍。【答案】(1)ABD(2)(3)电负性O>S，化合物B中，N-H键极性更强，更易给出H+。或将气体C通入少量的酸性高锰酸钾溶液中，若酸性高锰酸钾溶液褪色，生成淡黄色沉淀，证明气体C是(4)升高温度B0.5【详解】（1）A．在同一周期元素中，第一电离能从左往右逐渐增大，但第VA族的p轨道处于半充满状态，其第一电离能反而比其右侧的VIA族大，所以第一电离能：，A正确；B．铜焰色试验是金属离子在高温下激发，电子跃迁，回到基态时，释放能量，以光的形式表现，B正确；C．、中S原子的杂化方式为sp3，中S原子的杂化方式为sp2，C错误；D．NH3中N原子sp3杂化，有一对孤电子对，中N原子sp3杂化，无孤电子对，所以H-N-H键角：，D正确；故答案为：ABD。（2）由晶胞结构可知，晶胞中Pt个数为，每个Pt与4个Cl形成配位键，则Cl的个数为8，Cu的个数为，每个Cu与4个NH3形成配位键，则NH3的个数为8，其化学式为。（3）①化合物A和B具有相似的结构，电负性O>S，化合物B中，N-H键极性更强，更易给出H+。②将化合物A，P为+5价，S为-2价，与足量稀硫酸混合，在加热条件下充分反应，得到气体C和溶液，反应过程中化合价未发生改变，生成的气体C为，化学方程式为或。③气体C为，具有还原性，所以可以将气体C通入少量的酸性高锰酸钾溶液中，若酸性高锰酸钾溶液褪色，生成淡黄色沉淀，证明气体C是。（4）①提高反应速率可以采取的措施是升高温度。②与稀硫酸和足量氧气反应生成含和的溶液E，向E中加入足量的溴化钾、足量的气体X生成难溶的，铜元素被还原，需要加入还原性气体，又不能引入新的杂质，所以气体X应为，答案为：B。③还原的反应为，由离子方程式可知通入气体的物质的量应至少为的物质的量的0.5倍。19．三醋酸锰[]是一种很好的有机反应氧化剂，一种制备方法：，请回答下列问题：(1)该反应中被氧化的元素是。(2)是乙酸酐，官能团为“”。官能团中碳的杂化方式是，形成键的轨道是。(3)三醋酸锰中阳离子的价层电子排布式为。(4)X射线衍射表明，三醋酸锰晶体中的配位数均为6，每个与4个和2个配位，每个或均与2个配位。晶体中还有电中性分子。①两个O均能作配位原子，原因是。②能表示三醋酸锰晶体组成的化学式为。(用“分子”形式表示)(5)碘与锰形成的某种化合物晶胞结构如图所示(已知图中I与所连接的三个原子的距离相等)，则该化合物的化学式是，晶体密度的计算式为(可不化简)。【答案】(1)、O(2)(3)(4)均有孤电子对(5)或【详解】（1）Mn(NO3)2·6H2O中锰元素的化合价为+2价，三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]中锰元素的化合价为+3价，可知锰元素的化合价升高，根据产物中有氧气，因此被氧化的元素为Mn、O。（2）官能团为“”，官能团中碳与氧原子为双键方式连接，碳原子上没有孤电子对，形成的是3根σ键，因此杂化方式是sp2，基态碳原子的价层电子排布式为2s22p2，结合杂化方式可知，形成键的轨道是2p。（3）三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]中阳离子为Mn3+，根据构造原理知，Mn的基态原子核外电子排布为[Ar]3d54s2，失电子时，从最外层失去，即失去4s上2个电子和3d上一个电子，故Mn3+核外电子排布式为[Ar]3d4，价层电子排布式为3d4。（4）①醋酸根的结构为，可知两个O原子上均存在有孤电子对，配位原子提供孤对电子被中心离子接受形成配位键，因此配位原子必须有孤电子对；②用“分子”形式表示，锰元素为+3价，根据题干信息，每个与4个和2个配位，而每个或均与2个配位，可知与、的比值关系分别为1：1和1：2，由晶体中还有电中性分子，结合化合价总和为0，可知表示为。（5）如图所示，I在内部，有2个，Mn在顶点，数目为×8=1，最简整数比为2：1，即化合物的化学式为MnI2；根据g·cm-3。20．锰氧化物具有较大应用价值，回答下列问题：(1)Mn在元素周期表中位于第周期族；请写出Mn原子的价层电子排布式。(2)Mn的某种氧化物MnOx的晶胞如图所示：该氧化物化学式为。(3)当MnOx晶体有O原子脱出时，出现O空位，Mn的化合价(填“升高”“降低”或“不变”)，O空位的产生使晶体具有半导体性质，下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是(填标号)。A．CaO

B．V2O5

C．Fe2O3

D．CuO(4)[BMIM]BF4(结构如图所示)是MnOx晶型转变的诱导剂，的空间构型为；[BMIM]+中咪唑环存在类似苯环中的大π键，则N原子采取的轨道杂化方式为。(5)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(如图所示)，FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是。【答案】(1)四ⅦB3d54s2(2)MnO2(3)降低A(4)正四面体形sp2(5)FDCA能形成分子间氢键【详解】（1）锰元素的原子序数为25，位于元素周期表第三周期ⅦB族，基态原子的价层电子排布式为3d54s2，故答案为：四；ⅦB；3d54s2；（2）由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和体心的锰原子个数为8×+1=2，位于面上和体内的氧原子个数为4×+2=4，则氧化物中锰原子核氧原子的个数比为2：4=1：2，化学式为MnO2，故答案为：MnO2；（3）设MnOx中锰元素的化合价为+a价，化合物中氧元素的化合价为—2价，由化合价代数和为0可得：a—2x=0，所以当MnOx晶体有氧原子原子脱出，出现氧原子空位时，x的值减小，锰元素的化合价减小；由化学式可知，五氧化二钒、氧化铁、氧化铜中的金属元素都是变价的过渡金属元素，而氧化钙中的金属元素是主族元素，由氧原子空位的产生使晶体具有半导体性质可知，氧化钙中钙元素的化合价只能降低为0价，不能有氧原子原子脱出，出现氧原子空位，故选A，故答案为：减小；A；（4）四氟合硼酸根离子中硼原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形；[BMIM]+中咪唑环存在类似苯环中的大π键，说明氮原子形成3个σ键，则原子采取的轨道杂化方式为sp2杂化，故答案为：正四面体形；sp2；（5）由结构简式可知，FDCA能形成分子间氢键，HMF不能形成分子间氢键，所以FDCA的分子间作用力大于HMF，熔点远大于HMF，故答案为：FDCA能形成分子间氢键。05晶胞的有关计算21．（2025·北京海淀·三模）超分子指多个分子组合在一起形成的具有特定结构和功能的聚集体，超分子内部分子之间通过非共价键相结合。冠醚是大环多醚类物质的总称，可由不同大小的空穴适配不同大小的阳离子。下图为常见的三种冠醚结构。冠醚a可适配，冠醚c可适配。(1)能形成晶体，结构如图所示。①的价层电子排布式为。②晶体中每个小正八面体的顶点均为，距离最近的有个。③该晶体密度为，阿伏伽德罗常数为。该晶胞的边长为pm。()(2)某分子(结构如图所示)能与冠醚b形成一种分子梭。①比较位点1和位点2中的键角的大小，并说明理由：。②可以通过加入酸或碱使冠醚b在该分子梭的位点1和位点2之间来回移动。加酸后，冠醚b移动到位点2，此时冠醚b与位点2之间的作用力类型为(填字母序号)。a．共价键

b．离子键

c．静电相互作用

d．氢键(3)由于在烯烃中的溶解度较小，其水溶液对烯烃的氧化速率较慢。若将环己烯溶于冠醚c后再加入溶液，则环己烯能迅速被氧化，原因是。【答案】(1)12(2)键角：位点1位点2；位点1处N为杂化，键角约为，位点2处N为杂化，且含有1个孤电子对，键角小于cd(3)冠醚c易溶于环己烯且适配，增大在环己烯中的溶解度，为了平衡电荷，进入环己烯层，在环己烯中的浓度(溶解度)增大，氧化环己烯的反应速率增大【详解】（1）①是27号元素，故的价电子排布式为；②晶体中每个小正八面体的顶点均为，位于正六面体的棱心，位于正六面体体心，故距离最近的有12个；③一个晶胞含有1个，晶胞质量，设该晶胞的棱长为，体积为，由晶体密度，可得；（2）①位点1中N原子为杂化，键角约为，位点2中N原子为杂化，且含有1个孤电子对，键角小于，故键角的大小为：位点1位点2；②该分子梭可以通过加入酸或碱使冠醚c在位点1和位点2之间来回移动，说明冠醚c与位点2之间的相互作用为静电相互作用和氢键，故选：cd；（3）反应速率加快是因为增