2023届高三化学一轮专题复习：物质结构与性质 专题训练

2023届高考化学一轮专题复习：物质结构与性质专题训练

1.(2022•天津市西青区杨柳青第一中学高二期末)含钱(Ga)化合物在半导体材料、医药行业等领域发挥重

要作用。回答下列问题:

(1)基态Ga原子价电子的轨道表示式为o

(2)Ga与Zn的第一电离能大小关系为：GaZn(填或“=”)。

(3)GaX3的熔沸点如下表所示。

铉的卤化物GaCl3GaBr3Gal,

熔点/℃77.75122.3211.5

沸点/℃201.2279346

©100℃,GaJ、GaB4和Ga§呈液态的是(填化学式)。

②GaF3的熔点约1000C,远高于GaCh的熔点，原因是,

⑷保配合物具有高的反应活性和良好的选择性在药物领域得到广泛的关注。Gael,与2-甲基-8-羟基瞳咻

)在一定条件下反应可以得到喳琳类家配合物，2-甲基X-羟基喳I琳分子中碳原子的杂化

NCHj

OH

轨道类型为O

(5)作为第二代半导体，碎化家单晶因其价格昂贵而素有“半导体贵族”之称。碎化像是由Ga(CH)和As%在

一定条件下制备得到，同时得到另一物质，该物质分子是______(填“极性分子''或"非极性分子")，As%分

子的空间形状为。

(6)毓与钱同周期，Mn?+催化HQ?分解：2H2O2(I)=2H2O(I)+O2(g)AH,,其反应机理如图：

+2+

已知反应H为：MnO2(s)+H2O2(1)+2H(aq)=Mn(aq)+O2(g)+2H2O(1)AH2,写出反应I的热化学方程

式（燧变用△出和AIL表示）：

⑺钙与钱同周期，CaF2晶胞结构见图，则距Ca2+最近且等距的F有个。

2.（2022•全国•高二课时练习）如图是超导化合物——钙钛矿晶体中最小重复单元（晶胞）的结构。请回答:

O

Ti

Ca

（1）该化合物的化学式为

（2）在该化合物晶体中，与某个钛原子距离最近且相等的其他钛原子共有,个。

（3）设该化合物的摩尔质量为Mg・cm7,密度为agynr,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中钙原子与钛

原子之间的最短距离为O

3.（2022・全国•高二课时练习）2020年3月5日，《自然》连刊两文报道石墨烯超导重大发现，第一作者均

为中国科大2010级少年班的曹原。曹原团队在双层石鹿烯中发现新的电子态，可以简单实现绝缘体到超导

体的转变。石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料（如图甲），石墨烯中部分碳原子

被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯（如图乙）。

图甲石墨烯结构图乙氧化石墨烯结构

（1）图乙中1号C与相邻C是否形成冗健？（填“是”或“否”）。

（2）图甲中1号C的杂化方式为。该C与相邻C形成的键之间的夹角（填

或仁”）120。。

⑶我国制墨工艺将50nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水，在相同条件下所得到的分散系后者沸点更高，

其原因是o

（4）石墨烯可转化为富勒烯（C%）,某金属M与CM可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示，M原子位于

晶胞的棱心与内部。该晶胞中M原子的个数为,该材料的化学式为

4.（2020•河南♦南阳中学模拟预测）A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素，位于元素周期表

的前四周期。B元素原子含有3个能级，门每个能级所含的电子数相同：D的原子核外有8种运动状态不同

的电子；E元素与F元素处「同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3,且E元素的基态原子3d轨道上

有4个未成对电子。请回答下列问题：

（1）写出D基态原子的价电子排布图,F基态原子的外围电子排布式o

（2）下列说法不正确的是（填序号）。

A.二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大，所以沸点:SiO2>CO2

B.第一电离能由小到大的顺序:B

C.N2与CO为等电子体，结构相似

D.稳定性:H2OH2S,水分子更稳定的原因是水分子间存在氢键

（3）F元素位于周期表中____区，其离子是人体内多种能的辅因子，人工模拟酶是当前研究的热点。向F

的硫酸盐溶液中通入过量的C与A形成的气体X可生成［F（X）/+,该离子的结构式为（用元

素符号表示）。

（4）某化合物与F（I）（I表示化合价为+1）结合形成图1所示的离子，该离子中碳原子的杂化方式为o

（5）B单质的一种同素异形体的晶胞如图2所示，则一个晶胞中所含B原子的个数为。

（6）试从分子的立体构型和原子的电负性、中心原子上的孤电子对等角度解释与D的简单氢化物结构十分

相似的OF2的极性很小的原因是o

图1图2

（7）D与F形成离子个数比为1:1的化合物，晶胞与NaCl类似，设D离子的半径为apm。F离子的半径

bpm,则该晶胞的空间利用率为。

5.（2022・全国•高二单元测试）一种四方结构的超导化合物的晶胞如图甲所示。晶胞中Sm和As原子的投

影位置如图乙所示。

图中广和-共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和i_x代表，则该化合物的化学式表示

为:通过测定密度P和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：P=

gcm-\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的坐标为弓，g）,则原子2和3的坐标分别为、。

6.（2022・海南•高三专题练习）碳族元素中的碳、硅、铝及其化合物在诸多领域有重要用途。

（1）碳族元素位于周期表_______区，基态错原子外围电子的轨道表示式为，基态楮原子核外有

种空间运动状态不同的电子。

⑵科学家以H?DPB、H」DPN等双毗映有机物为原料，制备了可去除痕量苯的吸附剂。HRPB和H?DPN结

构中含氮碳环均为平面结构，则N的杂化方式是。

⑶金刚石（甲）、石墨（乙）、C”）（丙）的结构如下图所示:

①12g金刚石和石墨中含有的。键数目之比为o

②金刚石的熔点高于C60,但低于石墨，原因是o

③C60的晶胞呈分子密堆枳，下列晶体中，与C60具有相同晶体结构的是

冰

A.CO2B.C.ZnD.AgE.NaCI

（4）一种低温超导体立方晶胞结构如下图所示：

①该晶体的化学式为o

②若晶胞参数为apm,该晶体的密度p=gcm\（列出计算式即可，设NA表示阿伏加德罗常数的值）

7.（2022・全国•高二课时练习）三明清流“天芳悦潭”温泉富含珍稀“错”元素。其中错石含有人体所需的硒、

锌、银、彷、镉、镁、钙等30多种对人体有益的微量元素。回答下列问题：

(1)堵与碳同族，性质和结构有一定的相似性，错元素能形成无机化合物(如铭酸钠：Na2GeOu二倍酸钠:

NaQeQs等)，也能形成类似于烷烧的错烷(Gq,H2n^)。

①NaQeO?中铭原子的杂化方式是。

②推测1molGjH2m中含有的。键的数目是______(用$表示阿伏加德罗常数的值)。

(2)利用离子液体［EMIM］［AIC1/可电沉积还原金属Ge,其熔点只有7℃,其中EMIM，结构如图所示。

②EMIM，中组成元素的电负性由小到大的顺序是。

(3)独立的NH；分子中H-N-H的键角约为107。，［ZMNHJGJVH-N-H的键角107。］填“大于”“小

于”或“等于”)。

(4)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，该晶胞中硒原子的配位数是_______；

已知晶胞边长为叩m,乙图为甲图的俯视图，A点坐标为(0,0,0),B点坐标为(5,a,|),则D点坐标为

;若该晶胞密度为pg/cm)则阿伏加德罗常数的值NA为(只列出计算式)。

8.(2022・全国•高二课时练习)I晌答下列问题：

⑴利用价层电子对互斥模型推测分子或离子的空间结构。

CI04；；AlBq(共价分子)：o

(2)有两种活性反应中间体，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种粒子

的结构，写出相应的化学式。

(3)按要求写出由第二周期非金属元素的原子构成的中性分子的化学式。

平面三角形分子：,三角锥形分子：,正四面为形分子。

II.Cu4O(POj是锂一磷酸氧铜电池正极的活性物质，它可通过下列反应制备：2Na?PO4+4CuSO4+

2NH；•H2OCU4O(PO4),J+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O。

(4)写出基态Cu的电子排布式：o

(5)P0：的空间结构是___________o

(6)P、S、N元素第一电离能由大到小的顺序为。

(7)氨基乙酸铜分子结构如下，其中碳原子的杂化方式为,基态碳原子核外电子有

种运动状态3

9.(2021♦四川省绵阳江油中学高二开学考试)将汽车尾气中含有的CO利用不仅能有效利用货源，还能防

治空气污染。工业上常用CO与比在由AKZn、Cu等元素形成的催化剂作用下合成甲醵。

(1)如图是某同学画出CO分子中氧原子的核外电子排布图，请判断该排布图：_(填“正确”或，错误)理

由是__(若判断正确，该空不用回答)。

Is2s2p

(2)基态F/+的价电子排布式为_：Ti原子核外共有一种运动状态不同的电子。

(3)在硼、氧、氟、氮中第一电离能由大到小的顺序是(用元素符号表示)―。

(4)元素X与铁同周期，X元素原子核外未成对电子数最多，X为一(填元素符号)X的基态原子的电子排布

式为一。

(5)乙醇的沸点明显高于乙醛，其主要原因为一o

(6)Fe(C0)x的核外电子数之和为96,则x=—。

10.(2022・全国•高三专题练习)钛及其化合物具有优异的物理、化学性能，相关的研究备受关注。回答下

列问题：

(I)基态钛原子的价电子排布式为__<■

⑵纨元素的检验方法如图：

TiCp+可与比。2形成稳定的［»032。2)产，其原因是一。

⑶二氧化钛是良好的光催化剂，可催化转化多种有毒物质，如：可将水中的NO：转化为NO；；将甲基橙、

业甲基蓝、HCHO转化为COz等c

甲基椎亚甲用戴

①NO；的空间构型为一。

②甲基橙、亚甲基蓝中S原子的杂化类型分别为一、一・

③常温下，1L水中大约可溶解CO2、HCHO的体积分别为IL、480L,其主要原因是一。

(4)具有双钙钛矿型结构的晶体通过掺杂改性可用作固体电解质材料。双钙钛矿型晶体的一种典型结构单元

如图所示：

①晶体中与La距离最近的Ba的数目为。

②该晶体的一个完整晶胞中含有一个Co原子。

③真实的晶体中存在5%的O原子缺陷，从而能让-在其中传导，已知La为+3价，则+3价钻与+4价钻的

原子个数比为：设阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为_g-cn，3(列出计算式)。

11.（2022・全国•高三专题练习）根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题:

⑴A元素次外层电子数是最夕卜层电子数畤，其外围电子的轨道表示式是——。

（2）B是1~36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素，B元素的名称是，在元素

周期表中的位置是

（3）C元素基态原子的轨道表示式是下图中的（填序号），另一轨道表示式不能作为基态

原子的轨道表示式是囚为它不符合____________（填序号）。

Is2s2p3s3P

®⑪(MXS)⑪(WOO

©

Is2s2p3K3P

CXDO

A能量最低原则B泡利不相容原理C洪特规则

（4）兀素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态止离子所需的最低能a叫作第一电离

能（设为E）。第三周期元素的第一•电离能示意图如图所示:

NaMgAlSiPSClAr

①同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是;

②根据图中提供的信息，可推断出E敦E叙（填或』"，下同）；

③根据第一电离能的含义和元素周期律，可推断出Et美Ew

12.（2021•内蒙古•科尔沁左翼后旗甘旗K笫二高级中学高二期中）有A、B、C、D、E5种元素，它们的核

电荷数依次增大，且都小于20。其中A为非金属元素；A和E属同一族，它们原子最外层电子排布为nsl

B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍。C原子最外层电子数等于D

原子最外层电子数的一半。

请问答下列问题：

⑴A是,B是,C是,D是，E是。

（2）由这五种元素组成的一种化合物是________（写化学式）。写出该物质的一种主要用途：_。

(3)写出C元素基态原子的电子排布式：。

(4)用电子排布图表示D元素原子的价电子排布：o

(5)元素B与D的电负性大小关系是BD,C与E的第一电离能的大小关系是CE。(填“>””个

或“=”)

13.(2022・陕西师大附中高三开学考试)全球首次在350公里时速的奥运版复兴号高铁列车上依托5G技术

打造的超高清直播演播室，实现了超高清信号的长时间稳定传输。请I可答下列问题：

(l)5G芯片主要材质是高纯硅。基态Si原子价层电子的运动状态有种，若其电子排布式表示为INe]3s2

违背了o

(2)高纯硅制备过程中会有SiHC*SiCL等中间产物生成。沸点：SiHCbSiCLi(填或"<")，与SiCL

互为等电子体的离子为(任写1种即可)。已知电负性：H>Si,则SiHC”充分水解的化学方程式为

(3)曳兴号高铁车体材质用到Mn、C。等兀素。

①Mn的一种配合物化学式为[Mn(CO)5(CH.CN)],下列说法正确的是(填字母标号)。

A.CKCN与Mn原子配位时，提供孤电子对的是C原子

B.Mn原子的配位数为6

C.CECN中C原子的杂化类型为sp2、sp3

D.CH3CN中。键与兀键数目之比为5：2

②已知r(C02+)=65pm,r(Mn2+)=67pm,推测MnCCh比C083的分解温度_______(填“高”或“低)解释原

因o

⑷时速600公里的磁浮列车需用到超导材料超导材料TiN具有NaCl型结构(如图)，晶胞参数(晶胞边长)

为aD(lD=ldm),其中阴离子(2)采用面心立方最密堆积方式，则4型+)为D,该氮化钛的密度

_______g-cor3列出计算式即可)。

14.(2020•河南•郑州外国语学校高二阶段练习)铁、钻、锲为第四周期第VIII族元素，它们的性质非常相似,

也称为铁系元素.铁、钻、银都是很好的配位化合物形成体.

(1)[CO(H2O)6W在过量氨水中易转化为[CO(NH3)6]2+°H2(D和NH3中与C(?+配位能力较强的是,

[Cc(H2O)比+中C02+的配位数为一：从轨道重叠方式看，NH3分子中的化学键类型为一，H2O分

子的立体构型为一。

(2)铁、银易与一氧化碳作用形成埃基配合物，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I：Fe(CO)5,则锲与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一，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。键和五键数目之比为。

(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)。

15.(2021.全国•高三专题练习)铜元素及其化合物在生产实际中有许多重要用途。磷化铜(Cu3P2)常用于制

造磷青铜(含少最锡、磷的铜合金)。请回答下列有关问撅：

⑴现代化学中，常利用______上的特征谱线来鉴定元素。

(2)铜晶体中铜原子的堆积方式如图所示，铜晶体中原子的堆积模型属于。

⑶基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为;该能层中具有的能量最高的电子所在能级有

个伸展方向，原子轨道呈____形。

(4)磷化铜与水反应产生有毒的磷化氢(PH3)气体，PK分子的空间构型为；P、S的第一电离能(I。的大

小为Ii(P)h(S)(填或"=")：PH3的沸点(填“高于”或“低于”)NH3的沸点，原因是o

⑸磷青铜晶体的晶胞结构如图所示，该晶体中P原子位于由铜原子形成的的空隙中。若晶体密度为

agcm-3,则P与最近的Cu原子的核间距为nm(用含NA的代数式表示)。

Cu

P

参考答案:

4s4P

Q)<

(3)GaChGaF3属于离子晶体，GaCh为分子晶体，离子晶体熔点高于分子晶体

(4)sp\sp345

(5)非极性分子三角锥形

⑹⑴+Mn”(aq)=MnC)2(s)+2H+(aq)AH=AHI-AH2

⑺8

【解析】(1)

Ga原子的价电子排布为：4s24p',由泡利原理、洪特规则，价电子排布图为

4s4P

(2)

原子轨道中电子处于半满、全满、全空时较稳定，原子越稳定，其第一电离能越大；Zn是全充满，相对Ga

更稳定，故第一电离能更大，故答案为：V；

(3)

①根据表格中熔沸点信息，可知呈液态的是GaCb;GaCb、GaBn和Gah均属于分子晶体，相对分子质量

依次增大，分子间作用力增强，熔沸点依次升高，故答案为：GaCh;

②GaF3属于离子晶体，GaCh为分子晶体，离子晶体熔点高于分子晶体，故答案为：GaFj属于离子晶体，

GaCh为分子晶体，离子晶体熔点高于分子晶体；

(4)

2-甲基-8-羟基噬啾分子中环上碳原子的杂化轨道类型为sp?杂化，甲基中碳原子的杂化轨道类型为sp，杂化，

故答案为：Sp?、Sp3；

(5)

GaCHS和AsH3在一定条件下制备得到GaAs,根据原子守恒推知另一种产物为CH4,CH#为非极性分子；

As%分子中As原子采取sp3杂化，分子空间结构为三角锥形，故答案为：非极性分子；三角锥形；

(6)

转化关系可知，过氧化氢和锌离子反应得到二氧化镉和氢离子：

=2H2。(1)+O(g)AH,①

2

+2+

MnO2(s)+H2O2(1)+2H(aq)=Mn(aq)+O2(g)+2H2O(1)AH2②

2+

依据盖斯定律①-②得到H?O2⑴+Mn2+(aq)=MnCh(s)+2H+(aq)AH=AHrAH2，故答案为：H2O2(l)+Mn(aq)

=MnO2(s)+2H+(aq)AH=AHI-AH2；

(7)

由面心的Ca?+可知距离最近且等距的F个数为8个，故答案为：8。

2.(1)CaTiO3

(2)6

⑶争费G

【解析】(1)

晶胞中，钛原子个数为8x)=1,氧原子个数为12x!=3,钙原子个数为1,所以该化合物的化学式为CaTiC^。

84

(2)

钛位于正方体的顶点上，则与一个钛原子距离最近的钛原子与它共棱。从晶胞结构可以看出I,与一个钛原

子距离最近且相等的其他钛原子共有6个。

(3)

设这种立方晶胞的边长是b,那么，钙原子与钛原子之间的距离是体对角线长的一半，即*b。因为每个

立方体的体积为b)而以个这样的立方体堆积到一起就是Imol晶体,其质量为Mg.其体积为

33

―=—cmo所以，A^Axb'=—cm,b=JRcm,则题中所求距离为冷■x^^^cm。

ag?cmaa^a?^A2^a?NA

3.⑴否

⑵sp?=

(3)氧化石墨烯可与水形成分子间氢键

⑷12MQ

【解析】(1)

图乙中，I号碳原子形成4个共价单键，所以其价层电子对数是4,与相邻C没有形成兀键。

(2)

石墨烯中每个C原子形成3个共价单键，共价单键为。键；图甲中1号C的杂化方式为sp,该C与相邻C

形成的键之间的夹角为120。。

(3)

氧化石墨烯可与水分子形成氢键，而石墨烯不能。

⑷

M原子位于晶胞的棱心与内部，其个数为12x^+9=12,C6n分子位于顶点和面心，G始分子的个数为

4

8xl+6xl=4,M原子和C6G分子的个数比为3：1,则该材料的化学式为MJGQ。

o2

2s2P

4.rnrrnTF3型4slABDdsH.N-CuH'iH,sp2、sp38OF2和H?O的立体

结构和似，同为v形，但是从电负性上看，氧与氢的电负性差天于氧与弑的电负性差，OF2中氧原子上有

两对孤电子对，抵消了F-O键中共用电子对偏向F而产生的极性

【解析】试题分析：A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素，位于元素周期表的前四周期。B

元素原子含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同，则B为碳元素；D的原子核外有8种运动状态不

同的电子，则D为氧元素、C为氮元素；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3,

且E元素的基态原子3d轨道上有4个未成对电子，则E为26号铁元素、F为29号铜元素。

2§2P

(1)D基态原子的价电子排布图号工:’〔三二一,F基态原子的外围电子排布式为3d。4sL

(2)A.二氧化硅可形成原子晶体，而二氧化碳可形成分子晶体，所以沸点:SiO2>CCh，A不正确；B.因为N

原子的2P轨道处于半充满状态，所以第一电离能由小到大的顺序为CVOVN,B不正确；CN2与CO为等

电子体，结构相似，分子中都形成叁健，C正确；

D.0的非金属性强于S,所以稳定性H2OAH2S,水分子的稳定性与水分子间存在氢键无关，D不正确。综

上所述，说法不正确的是ABD。

(3)因为F基态原子的外围电子排布式为3di°4sl所以F元素位于周期表中ds区。向F的硫酸盐溶液中

4,1

通人过量的氨气，可生成[Cu(NHM]2+,该离子的结构式为Io

(4)由图可知，该离子中碳原子有两种，一种碳原子类似苯环上的碳原子，另一种是与其它原子全部形成

单键，故碳原子的杂化方式为sp?、sp\

(5)由B单质的一种同素异形体的晶胞结构示意图可知，该晶胞为金刚石的晶胞，一个晶胞中所含碳原子

的个数为8(8x14-6x1+4x1=8)o

86

(6)与H2O结构十分相似的OF2的极性很小的原因是：OF?和H?0的立体结构相似，同为V形，但是从

电负性上看，氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差，OF?中氯原子上有两对孤电子对，抵消了F-0键中

共用电子对偏向F而产生的极性。

(7)D与F形成离子个数比为1:1的化合物CuO,晶胞与NaO类似，设D离子的半径为apm。F离子的

半径bpm,则该晶胞的边长为(2a+2b)pm,晶胞的体积为(2a+2bApm•，；该晶胞中有4个C#+和4个O2、4

个Cu2+和4个02-的总体积为4x牛+千pW,所以，此晶胞的空间利用率为

‘4痴4西'

4x

[--3-------d-------3-----)

(2a+2b)'pm3(a+b\

点睛：本题是有关物质的结构和性质的综合题，难度较大。主要考查了核外电子排布的一般规律、核外甩

子排布的表示方法、元素周期表的分区方法、配合物结构的表示方法、杂化软道类型的判断、分子极性大

小的判断方法、有关晶胞的计算。要求学生要掌握卜36号元素的核外电子的排布情况，能根据核外电子的

排布特点推断其所属元素，知道元素周期表分区的依据，能根据物质的结构特点判断某些原子的杂化方式，

能根据元素的电负性及原子结构、分子结构特点判断分子的极性大小，掌握常见晶胞的特征，能用均摊法

判断晶胞中结构粒子的数目，会计算晶胞中原子或离子的空间利用率。

2[281+16(l-x)+19x]

5.SmFeAsO.F;6，0)(0,0,3)

(xaxN.xlO-30

八

【解析】由晶胞结构中各原子所在位置可知，该晶胞中Sm的个数为4x3=2,Fe的个数为l+4x；=2,

As的个数为4x3=2,该晶胞中。和F的个数之和为8x"+2x；=2,广的比例为x,O?-的比例为

故该化合物的化学式为SmFeAsOrR；

I个晶胞的质量为2"。+56+75+16(一)+网g=2[28⑺6(I)+Wg,।个晶胞的体积为

a2cpm3=a2cxl()5Ocm',故密度「二.2'：]:。2；19x]g.cm\原子2位于底面面心，其坐标为(；，

M22

a-cNAxlO

0)；原子3位于棱上，其坐标为(0,0,3)。

4s4p

6.(1)p画I，由I17

⑵卬2

(3)4：3金刚石和石墨熔化需要破坏共价键，等物质的量金刚石键能总和略低于石墨，所以熔点略低

于石墨；C60是分子晶体，熔化时只需克服分子间作用力，所以熔点较低A

63

(4)L，5Sl3M

aNAxlO

【解析】(1)

碳族元素的价层电子排布式为ns2np2,故位于周期表的p区，铭为32号元素，其外围电了•排布式为：4s24P

4s4p

其轨道表示式为：圆|4|4[—|：基态储原子的电子排布式为：Is22s22P63s23P63dl04s24P。其空间运动

状态不同的电子有1+1+3+1+3+5+1+2=17种；

(2)

H?DPB和H,DPN结构中含氮碳环均为平面结构，则其中N的杂化方式是sp2：

(3)

①12g金刚石的物质的量为Imol,每个碳原子形成四个共价键，每两个碳原子形成一个共价键，所以12g

金刚石中含有C-C键的数目为2M；石墨晶体中碳原子形成六元环，1个C原子对应3x；二|个C-C键，

12g石墨的物质的量为Imol,则12g石墨中含有C-C键的个数为1.5M，，所以12g金刚石晶体和12g石墨

晶体含有的C—C键数目之比为4：3；

②金刚石是原子晶体，熔化时需要破坏共价键，石墨熔化时也辐要破坏共价键，从键长可以判断，石墨中

共价键的键能大于金刚石中共价键的键能，因此金刚石的熔点低于石墨；而C6O形成的是分子晶体，熔化时，

克服分子间作用力，而共价键的强度远大于分子间作用力，因此金刚石的熔点远高于C60,答案为：金刚石和

石墨熔化需要破坏共价键，等物质的量金刚石键能总和略低于石墨，所以熔点略低于石墨；C60是分子晶体，

熔化时只需克服分子间作用力，所以熔点较低；

③A.CO?为分子晶体，为分子密堆积，A正确；

B.冰是水分子通过氢键形成的分子晶体，不是分子密堆积，B错误：

C.锌为金属晶体，c错误：

D.银为金属晶体，D错误；

E,氯化钠为离子晶体，E错误；

故选A；

(4)

①由图可知Si有8个位于顶点，则晶胞中含有1个Si；Li有4个位于棱心，4个位于体内，一共有5个,

故其化学式为：LisSi；

-7x5+2863

②该晶体的密度P=N,\X(axl。==a^NAxlO-。

2

7.(1)sp(3n+l)7VA

(2)离子晶体H<C<N

(3)大于

f3aa3a14x1441

(4)4———xlO3u0mol

V444Jpa

【解析】(1)

①NaQeOw中GeO：的错原子价层电子对数为3+；(4+2-2x3)=3+0=3,则杂化方式是sp\故答案为：sp，

②根据烷炫推测11】】02，也松中含有的。键的数目是(2n+2+n-l)mo1xNAmol『(3n+l)NA；故答案为：

(3n+l)M。

(2)

①该物质中含有EMIM.和[A1C14「，因此该物质的晶体类型是离子晶体；故答案为：离子晶体。

②EMIM+中组成元素分别为C、N、H,根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐

减小，其电负性由小到大的顺序是H<CvN；故答案为：H<C<No

(3)

[Zn(NHj「中氨气与锌离子形成配位键，独立的NH；分子中H-N-H的键用约为107。，由于独立的氨气

中存在孤对电子，孤对电子对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，因此独立的氨

气的H-N-II的键角大于［Zn(NH)『中H-N-H的键角即⑦陋也八『中H-N-H的键角大于1()7。；故

答第为：大于。

(4)

根据晶胞中最右侧面的面心的Se原子分析，该晶胞中硒原子的配位数是4；已知晶胞边长为apm,乙图为

一

甲图的俯视图，A点坐标为(0,0,0),B点坐标为说明坐标系为“r”，D点为甲图

中右前上方体内的Zn,因此D点坐标为(学学］:该晶胞中Zn原子个数为4个，Se原子个数为

V4447

11144gmor'4

<1x

Sx-+6x-=44,若该晶胞密度为pg/cm\则得到m/V^moP.3,解得

82P=V=(a：10-cm)-=Pg-Cm

4x144xl()3omori.故答案为：心作A片)；上与10~0『。

paV444Jpa

8.(I)正四面体形平面三角形

(2)CH；CH：

⑶BF,NF,CF,

(4)[Ar]34。4sl或Is22s22P63s23Pbi4sl

(5)王四面体

(6)N>P>S

(7)sp\sp26

【解析】(1)

CIO,中价电子对数是4,没有孤电子对，空间结构为正四面体形。AlBq是AB,型分子，价电子对数是3,

没有孤电子对，空间结构是平面三角形。

(2)

AB,型分子中，中心原子无孤电子对的呈平面三角形，有一对孤电子对的呈三角锥形，所以分别是CH；、C%。

(3)

由第二周期非金属元素的原子构成的中性分子中，呈三角锥形的是NF-呈平面三角形的是BF，，呈正四面

体形的是CF-

⑷

Cu是29号元素，基态Cu的电子排布式为[[Ar]3d或Is22s22P63s23P63dMzs'

(5)

5+3+0x4

PO：中心原子P的价电子对数为y一=4,无孤电子对，则为sp3杂化，P0：的空间结构是正四面体。

⑹

同一主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，乂因为P原子核外3P道处于半满结构，更为稳定，所以

P的第一电离能大于S,元素第一电离能由大到小的顺序为N>P>S。

(7)

题给分子中只形成单键的碳原子为sp'杂化，形成碳氧双键的碳原子为sd杂化；碳原子的6个电子的运动

状态互不相同，一共有6种运动状态。

9.(1)错误违背泡利原理

(2)3d622

(3)F>N>O>B

(4)CrIs22s22P63s23P63d54sl

(5)甲醇分子间存在氢键，因此其沸点远大于乙烷

(6)5

【解析】(1)

同一原子轨道内两电子自旋方向相反，因此图示氧原子核外电子排布图是错误的，违背了泡利不相容原理。

(2)

铁的原子序数为26,其核外电子排布式为：Is22s22P63s23P63d64s2,因此基态Fe2+的价电子排布式为3d6；钛

的原子序数为22,其核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d24s2,因此共有22种运动状态不同的电子。

(3)

同•周期主族元素从左向右第•电离能呈增大趋势，但第HA族和VA族处于全满和半满结构，第一电离能

比同周期相邻元素大，因此硼、氧、氟、氮中第一电离能由大到小的顺序是：F>N>O>Bo

(4)

X位于第四周期，其原子核外未成对电子数最多，则X为Cr,未成对电子数为6,其基态原子的电子排布

式为：Is22s22P63s23P63ds4s】。

(5)

乙醇分子间存在氢键，而乙醛分子间不存在氢键，因此乙醉的沸点明显高于乙醛。

(6)

Fe(CO)、的核外电子数之和为96,则有26+(6+8)xx=96,解得x=50

10.(l)3d24s2

(2)TiO2+中的Ti有空轨道，而H2O2中的O有孤电子对，两者能形成配位键

(3)平面三角形sp3sp:HCHO能与H?O形成氢键而CO?不能，HCHO和HzO为极性分子，CO2

为非极性分子，根据相似相溶原理，HCHO更易溶于水

139+]37

139+137+59x2+16x6x0.95I“3+59+16x3x0.950242.6-2.426xlO32

(4)684：1或2__________________或——--或-i~--

2x«5x^.xlO-30

八"xMxlO』&x&xlOQ双

【解析】(I)

Ti为22号元素，核外电子排布式为[Ar]3d24s2,价电子为3d24s?；

(2)

TiO?+中的Ti有空轨道，而H2O2中的O有孤电子对，两者能形成配位键，从而形成稳定的[TiO(H2O2)]2+：

(3)

①NO；中心N原子的价层电子对数为3+"1:”3=3,不含孤电子对，所以空间构型为平面三角形；

②甲基橙中S原子形成4个。键，2个兀键，所以不含孤电子对，价层电子对数为4,采取sp?杂化：亚甲

基蓝中S原子形成2个c键，1个兀键，带一个单位正电荷，所以还有一对孤电子，则价层电子对数为3,

为为杂化;

③HCHO能与H2O形成氢键而CO2不能，氢键可以增大HCHO的溶解度；HCHO和H2O为极性分子，CO2

为非极性分子，根据相似相溶原理，HCHO更易溶于水；

(4)

①以任一顶点的La原子为例，距离其最近的Ba原子位于该La原子所在棱的另一个顶点，一个La原子被

六条棱共用，所以晶体中与La距离最近的Ba的数目为6：

②Co原子位于结构单元的体心，每个结构单元含有I个C。原子，观察发现可知，若该结构单元重复排列，

则其相邻结构单元的La、Ba原子会与该结构单元中的Ba、La原子重叠，所以该结构单元不是该晶体的晶

胞，该晶体的晶胞应是由8个小正方体组成的大正方体，所以一个完整晶胞中含有8个Co原子；

③该结构单元中含有4x：=；jLa原子、4xJ二;个Ba原子，存在5%的0原子缺陷，所以含6xg

o2o22

x(l-5%)=2.85个O原子，La为+3价、Ba为+2价，。为-2价，设+3价钻的个数为x,+4价钻的个数为y,

则根据化合价之和为0可得3x+4y+?x(+3+2)=2x2.85,根据原子守恒可得x+y=l,联立解得x=0.8、y=0.2,

+59+16x3x095

所以+3价钻与+4价钻的原子个数比为4：1；结构单元的质量为2•°.小结构单元的体积

139+137

+59+16x3x0.952.426x10-2

为a3pm3=a3x103ocm3,所以结构单元的密度为2=-i---gem'3。

3M。xN羯&

axNAx\0-

2s2P

11.格第四周期第VIB族②C增大

【解析】。)次外层电子数是最外层电子数的5的元素是岚;

(2)b36号元素中，原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素是格，共有6个未成对电子，在元素周

期表中的位置是第四周期第VIB族；

(3)由该基态原子的轨道表示式中的电子数可知，C元素是硅，根据洪特规则，当电子排布在同一能级的

不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，故硅元素基态原子的轨道表示式为②，另一

轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合洪特规则，故选C：

(4)①同周期内，随着原子序数的增大，第一电离能变化的总趋势是增大，E值变化的总趋势是增大；

②根据图中提供的信息，随着原子序数的增大，第一电离能变化的总趋势是增大，(处于半满、全满，能量

较低)，则E辄vE京：

③同主族内，随着电子层数的增多，第一电离能变化的总趋势是减小，可推断出EQEt，,。

【点睛】洪特规则又称等价轨道规则。在同一电子亚层中排布的电子，总是尽先占据不同的轨道，且自旋

方向相同。如氮原子中3个p电子分布于3个p轨道上并取向相同的自旋方向。p轨道上有3个电子、d轨

道上有5个电子、f轨道上有7个电子时，都是半充满的稳定结构。

12.HOAlSKKA1(SO4)212H2O做净水剂Is22s22P63s23Pl(或

3s3p

[ulfWtTTI

[Ne]3s23p')>>

【解析】A、B、C、D、E5种元素核电荷数都小于20,A、E同主族且最外层电子排布式为肥、故A、E

为第IA族，而A为非金属元素，则A为H；B、D同主族，其原子最外层的p能级电子数是s能级电子

数的两倍，故其最外层电子排布式为〃s2〃p4,为第VIA族元素，B核电荷数小于D,则B为O,D为S,E

为K；C原子最外层电子数为S原子最外层电子数的一半，则C为AI。

【解析】(1)A是H,B是O,C是Al,D是S,E是K。

(2)由这五种元素组成的一种化合物是KAI(SO4)212H2OO铝离子水解后生成氢氧化铝胶体，具有吸附性，

该物质的一种主要用途：做净水剂。

(3)C元素为铝，核外有13个电子，基态原子的电子排布式：Is22s22P63s23Pl(或[Ne]3s23pl

3s3p

(4)D为硫，最外层是6个电子，用电子排布图表示D元素原子的价电子排布：1-'~~'o