高考化学一轮专题训练：物质结构与性质

高考化学一轮专题训练：物质结构与性质1．（2022·黑龙江·哈九中模拟预测）亚铁氰化钾{}在医药工业用作凝聚剂，能达到理想的除杂工艺，提高药品质量。回答下列问题：(1)基态铁原子的价电子排布图为_______；与K同周期且基态原子最外层与基态K原子具有相同未成对电子数的元素有种_______(不包括K元素)。(2)已知反应。①化学方程式中涉及到的第二周期元素第一电离能由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。②中N原子的杂化方式为_______；的空间构型为_______。③写出一种与互为等电子体的分子的化学式：_______。④能与水混溶的原因为_______。(3)铁酸铋()属于多铁材料的一种，具有铁电性和反铁磁性，并伴随弱的铁磁性。其晶胞结构如图所示。①距离O最近且等距离的Bi有_______个。②若该晶胞的密度为，为阿伏加德罗常数的值，则距离Fe最近的O构成的图形的边长为_______pm(用含、的代数式表示)。2．（2022·上海·模拟预测）回答下列问题：(1)氨硼烷(NH3BH3)是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物(BH=NH)3通过3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3制得。①N原子价电子排布式是___________，核外电子运动状态有___________种。②NH3BH3中B原子的杂化类型是___________。(2)已知液态的二氧化硫可以发生类似的水自身电离反应：2SO2(l)SO2++SO。SO2+与氮气是等电子体，其中的σ键和π键数目之比为___________，SO空间构型是___________。(3)由O、Cl元素可组成不同的单质和化合物，其中Cl2O2能破坏臭氧层。Cl2O2的沸点比H2O2低，原因是___________。(4)氮化镓是一种半导体材料。如图所示，晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替(如b)，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替(如a)。①与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为___________。②用三维坐标表示原子的位置，若A点的坐标是(0，0，0)，b点的坐标是___________。③阿伏加德罗常数的值为NA，GaN晶体的密度为ρg·cm-3，则GaN晶胞边长为___________pm。3．（2022·天津·模拟预测）1797年法国化学家沃克兰从当时称为红色西伯利亚矿石中发现了铬，后期人类发现铬元素在其他方面有重要用途。“中国制造2025”是中国政府实施制造强国战略第一个十年行动纲领，铬及其化合物扮演着重要角色。(1)氮化铬(CrN)具有极高的硬度和力学强度、优异的抗腐蚀性能和高温稳定性能，氮化铬在现代工业中发挥更重要的作用。①请写出Cr3+的外围电子排布式___。②氮化铬的晶体类型与氯化钠相同，但氮化铬熔点(1282℃)比氯化钠(801℃)的高，主要原因是___。(2)Cr3+可与很多分子或离子形成配合物。①KSCN可制备配合物[Cr(NH3)6][Cr(SCN)6]，该配合物中铬元素的化合价为___；已知中心离子杂化时优先选择能量低的轨道参与杂化，使得配合物能量降低，物质更稳定，则该配合物中心离子杂化方式为___；晶体场理论认为，基态离子的d轨道存在未成对电子时，d电子发生d—d跃迁是金属阳离子在水溶液中显色的主要原因。试判断该配合物[Cr(NH3)6][Cr(SCN)6]是否有色___(填“是”或“否”)。②Cr3+的一种配合物结构如图，配合物中Cr3+的配位数为___。(3)铬的一种氧化物的晶胞结构如图所示，其中氧离子与晶体镁堆积方式一致，铬离子在其八面体空隙中(如CrA在O1、O2、O3、O4、O5、O6构成的八面体空隙中)。①该氧化物的化学式为____。②该晶胞有____%八面体空隙填充阳离子。③已知氧离子半径为aÅ，晶胞的高为bÅ，NA代表阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为___g•cm-3。(用含a、b和NA的代数式表示，已知Å=nm)4．（2022·广东深圳·一模）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：(1)基态钛原子的价电子排布式为___。(2)钛元素的检验方法如图：TiO2+可与H2O2形成稳定的[TiO(H2O2)]2+，其原因是___。(3)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、亚甲基蓝、HCHO转化为CO2等。①NO的空间构型为___。②甲基橙、亚甲基蓝中S原子的杂化类型分别为___、___。③常温下，1L水中大约可溶解CO2、HCHO的体积分别为1L、480L，其主要原因是___。(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___个Co原子。③真实的晶体中存在5%的O原子缺陷，从而能让O2-在其中传导，已知La为+3价，则+3价钴与+4价钴的原子个数比为___；设阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为___g·cm-3(列出计算式)。5．（2022·上海·模拟预测）铜、镍单质及其化合物是化工生产、生活中常用的材料。回答下列问题：(1)Ni基态原子核外电子排布式为____。(2)当黄铜受到氨腐蚀时，会生成四氨合铜络合物，出现“龟裂”现象。①[Cu(NH3)4]2+中各元素电负性由大到小的顺序为____，其中N原子的杂化轨道类型为____。②[Cu(NH3)4]2+中NH3的键角比独立存在的NH3分子结构中的键角____(填“大”“小”或“相等”)。③1mol[Cu(NH3)4]2+中存在____个σ键(用NA表示)。(3)已知NixMg1-xO晶体属于立方晶系，晶胞边长为a。将Li+掺杂到该晶胞中，可得到一种高性能的p型太阳能电池材料，其结构单元如图所示，该物质的化学式为____。(4)一种Ca、Cu形成的金属互化物的晶体结构如图所示，设阿伏伽德罗常数的值为NA，则该金属互化物的密度是____g·cm-3(列出表达式即可)。6．（2022·湖南·模拟预测）目前新能源汽车电池主要是磷酸铁锂(LiFePO4)和三元锂电池(正极含有Ni、Co、Mn三种元素)。回答下列问题：(1)基态Co原子的价电子排布式为____，能量最高的能级有___个空间运动状态。(2)LiFePO4中四种元素的第一电离能由大到小的顺序是___(填元素符号)，其阴离子的立体构型名称是____。(3)检验Ni2+的方法：加入丁二酮肟试剂立即生成鲜红色的二丁二酮肟合镍(II)螯合物。反应方程式如下：2(丁二酮肟)+Ni2+(二丁二酮肟合镍(II))+2H+①丁二酮肟熔点比丁二酮()高很多的原因是____。②二丁二酮肟合镍(II)螯合物中N原子的杂化类型是____，该物质中存在的作用力有____(填正确答案标号)。A．离子键

B．配位键

C．极性共价键

D．非极性共价键

E.氢键(4)三元锂电池的负极材料是石墨。石墨晶体的二维平面结构如图1所示，晶胞结构如图2所示。试回答：①石墨晶体中C原子数与C—C数目之比是____。②根据图2计算石墨晶体的密度是____g/cm3(写出表达式即可)。7．（2022·河北·模拟预测）许多元素及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有多种用途。请回答下列有关问题：(1)现代化学中，常利用___________上的特征谱线来鉴定元素。(2)某同学画出的基态碳原子的核外电子排布图为，该电子排布图违背了___________。CH、—CH3、CH都是重要的有机反应中间体。CH、CH的空间构型分别为___________、___________。(3)基态溴原子的价层电子排布图为___________；第四周期中，与溴原子核未成对电子数相同的金属元素有___________种。(4)磷化硼是一种耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。磷化硼晶体晶胞结构示意图如图甲所示，其中实心球为磷原子，在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为___________，已知晶胞边长apm，阿伏加德罗常数为NA，则磷化硼晶体的密度为___________g·cm-3。(5)Fe3O4晶体中，O2-围成正四面体空隙(1、3、6、7号氧围成)和正八面体空隙(3、6、7、8、9、12号O2-围成)，Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，Fe2+和另一半Fe3+填充在正八面体空隙中，晶体中正四面体空隙数与正八面体空隙数之比为___________，有___________%的正八面体空隙没有填充阳离子。8．（2022·黑龙江·佳木斯一中模拟预测）铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，请回答下列问题：(1)画出基态原子的价电子排布式___________。(2)已知高温下比稳定，从核外电子排布角度解释高温下更稳定的原因_________。(3)配合物中碳原子的杂化类型是_________，配体的空间构型为__________。C、N、O三元素的第一电离能由大到小的顺序是_________(用元素符号表示)。(4)铜晶体中铜原子的堆积方式如图所示，则晶体铜原子的堆积方式为__________。(5)M原子的价电子排布式为，铜与M形成化合物的晶胞如图所示(白球代表铜原子)。①该晶体的化学式为___________。②原子坐标参数，表示晶胞内部个原子的相对位置。上图晶胞中，其中原子坐标参数D为(0，0，0)；E为(，，0)。则F原子的坐标参数为__________。③已知该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体中原子和M原子之间的最短距离为___________(写出计算式)。9．（2022·上海·模拟预测）硼化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：(1)立方氮化硼硬度大，熔点3000°C，其晶体类型为_______。制备氮化硼(BN)的一种方法为BCl3(g)+NH3(g)=BN(s)+3HCl(g)。BCl3的空间构型为_______，形成BCl3时，基态B原子价电子层上的电子先进行激发，再进行杂化，激发时B原子的价电子轨道表示式可能为_______(填标号)。A．

B．

C．

D．(2)硼砂阴离子[B4O5(OH)4]2-的球棍模型如图所示。其中B原子的杂化方式为_______，该阴离子中所存在的化学键类型有_______(填标号)。A．离子键

B．配位键

C．氢键

D．非极性共价键(3)Ca与B组成的金属硼化物结构如图所示，硼原子全部组成B6正八面体，各个顶点通过B-B键互相连接成三维骨架，具有立方晶系的对称性。该晶体的化学式为_______，晶体中Ca原子的配位数为_______，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，称为原子的分数坐标，如M点原子的分数坐标为(，，)，已知B6八面体中B-B键的键长为rpm，晶胞参数为apm，则N点原子的分数坐标为_______，Ca与B原子间的距离d=_______pm(列出计算式即可)。10．（2022·安徽·三模）近年来我国在高温超导材料的研究取得了重大突破，高温超导体仅出现在共价性很强的氧化物中，例如带有直线形的Cu-O-Cu链节的网格层对超导性有重要的作用。回答下列问题：(1)基态Cu原子核外电子排布式为______。(2)氧与其同周期且相邻两元素的第一电离能由大到小的顺序为______。(3)氧的常见氢化物有两种，分别为H2O和H2O2。其中H2O的VSEPR模型为______；H2O2中氧原子的杂化方式为_______。(4)硫酸铜溶于水后形成的水合铜离子的结构式为____，向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水直至过量，观察到的现象为___，所得结论：与Cu2+形成配位键的能力H2O___(填“强于”或“弱于”)NH3(5)由Y、Ba、Cu、O四种元素构成的高温超导材料晶胞结构如图甲，图乙为沿z轴的投影图；其中CuO2网格层如图丙。已知：网格层之间相互垂直或平行；z轴方向上的晶胞参数为cpm。①该高温超导材料的化学式为______。②若阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度为_____g·cm-3(用含a、b、c和NA的表达式表示)。11．（2022·甘肃金昌·模拟预测）锂离子电池能量密度大，循环性能优越，被称为绿色电池。电池常用近似石墨结构的活性炭作负极，锰酸锂或者钴酸锂、镍钴锰酸锂材料等活性材料物质作正极，采用溶解锂盐有机溶剂构成。磷酸亚铁锂电池的新能源汽车对减少二氧化碳排放和大气污染具有重要意义，工业上用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl及苯胺()为原料制磷酸亚铁锂材料。回答下列问题：(1)基态Fe原子的核外电子排布式为___________；NH的空间构型为___________；0.5mol苯胺中含有___________个σ键。(用NA表达)(2)在NH4H2PO4中，除氢元素外，电负性值最低的元素是___________，P原子的___________杂化轨道与O原子的2p轨道形成___________键。(3)磷酸铁锂电池总反应式为：。①基态与的最外层电子数之比为___________。②上述电池中可用原子代替原子，它们的各级电离能数据如下：762.51561.9295752907240760.41648323249507670的原因是___________。(4)磷酸铁锂电池的负极材料为原子嵌入两层石墨层中间形成的晶体，其晶胞结构如图所示，乙晶体的化学式为___________。在晶胞中，石墨层中最近的两个碳碳原子间的距离是，石墨层与层间的距离是，则甲晶体的密度为___________(列出表达式即可，用表示阿伏加德罗常数的值)。12．（2022·河南·一模）2020年12月，“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回，带回的土壤中包含了H、O、N、P、Al、S、Cd、Zn、Ti、Cu、Cr等多种元素。回答下列问题：(1)与N同周期的主族元素中，第一电离能比N大的元素为___(填元素符号)。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。对于基态的N原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为___。(2)Cd和Zn位于同一副族相邻周期，Cd的原子序数更大，则基态Cd原子的价层电子排布图为____。(3)已知H3PO3与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3和水，则H3PO3的结构式为___，其中P采取____杂化方式。(4)已知Cr3+可以形成配合物[Cr(NH3)2(H2O)4]Cl3，该配合物中的配位原子是___。(5)Ti形成的多种化合物中常见的有TiN和金红石(TiO2)，两种晶体熔融状态下都能够导电，则它们属于___晶体(填晶体类型)，两种晶体比较，TiN熔点较高，其原因是___。(6)“嫦娥五号”某核心部件主要成分为纳米钛铝合金，其结构单元如图所示(Al、Ti各有一个原子在结构单元内部)，则该合金的化学式为____。已知该结构单元底面(正六边形)边长为anm，高为bnm，该合金的密度为____g/cm3。(只需列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值)13．（2022·上海·模拟预测）A、B、D、E、F都是元素周期表中前四周期的元素，且它们的原子序数依次增大。第2周期元素A原子的最外层p轨道的电子为半满结构，B是地壳中含量最多的元素；D原子的P轨道未成对电子数为1，其余两个P轨道均充满；E和F位于D的下一周期，E的价电子层中的未成对电子数为2，F的原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满，且E、F原子序数相差为1.请用对应的元素符号或化学式回答下列问题：(1)F元素原子核外电子排布式为：___________(2)元素E与F的第二电离能分别为：、，的原因是___________。(3)B与F形成化合物为，F与硫元素形成化合物为，的熔点比___________(填“低”、“高”或“无法确定”)(4)F可以形成一种离子化合物(说明：H为氢元素，S为硫元素)，若要确定是晶体还是非晶体，最科学的方法是对它进行___________实验；其阴离子的空间构型是___________；该物质加热时，首先失去的是分子，原因是___________。(5)某含F元素的离子结构如图所示：(A、B、D、F字母分别代表一种元素，C、H为元素符号)此离子中，A元素原子的杂化轨道类型有___________，中含有___________个键(6)晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各离子或原子的相对位置。F的化合物种类很多，下图为D与F形成化合物的立方晶胞，其中离子坐标参数为、、、。则e点的D离子的坐标参数为___________②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知立方晶胞的边长为，则D与F形成化合物的密度的计算式为___________。(用表示阿佛加德罗常数)14．（2022·福建漳州·一模）2022年5月15日，“天问一号”火星控测器成功着陆火星。“天问一号”的着陆巡视器突破了高强度铝合金贮箱壳体材料、焊接、250N发动机硅化钼高温抗氧化涂层等多项关键技术，为“天问一号”提供了可靠、精准、稳定的动力。回答下列问题：(1)钼与铬为同族元素，则钼位于周期表的___________区。(2)铝锂合金是航天飞机低温外贮箱的壳体材料。在合金中加入钪，可大大增加合金的强度。基态钪原子的电子排布式为___________。(3)氢气还原SiHCl3(Si的化合价为+4价)，得到高纯硅。将高纯硅和钼高温化合制得硅化钼。SiHCl3的分子空间构型是___________；SiHCl3中所含元素电负性由大到小的顺序为___________。(4)火星大气层的主要成分是二氧化碳，其次是氮气、氩气，此外还含有少量的氧气和水蒸气，若将这几种气体降温液化，最先液化的气体是___________，原因是___________。(5)文献报道，硅化钼涂层可提高碳化硅电热元件高温抗氧化性能，SiC的晶胞结构如图所示。晶体中硅原子的配位数为___________。图中晶胞含有硅原子数为___________。15．（2022·北京一七一中三模）NH3具有易液化、含氢密度高、应用广泛等优点，NH3的合成及应用一直是科学研究的重要课题。(1)以H2、N2合成NH3，Fe是常用的催化剂。①基态Fe原子的电子排布式为___________。②实际生产中采用铁的氧化物Fe2O3、FeO，使用前用H2和N2的混合气体将它们还原为具有活性的金属铁。铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如下：i.两种晶胞所含铁原子个数比为___________。ii.图1晶胞的棱长为apm(1pm=1×10-10cm)，则其密度ρ=___________g·cm-3。③我国科学家开发出Fe—LiH等双中心催化剂，在合成NH3中显示出高催化活性。第一电离能(I1)：I1(H)＞I1(Li)＞I1(Na)，原因是___。(2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl①1体积水可溶解1体积CO2，1体积水可溶解约700体积NH3。NH3极易溶于水的原因是_____。②反应时，向饱和NaCl溶液中先通入______。③NaHCO3分解得Na2CO3。空间结构为________。(3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。元素HBN电负性2.12.03.0①NH3的中心原子的杂化轨道类型为___________。②NH3BH3存在配位键，提供空轨道的是___________。③比较熔点：NH3BH3___________CH3CH3(填“＞”或“＜”)。16．（2022·北京·和平街第一中学三模）d区金属元素钛有“太空金属”“未来金属”等美誉，在航空航天、海洋产业等行业有重要作用。回答下列问题：(1)基态钛原子的核外电子排布式为____。(2)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，与之相反的则用-表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态钛原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为____。(3)如图所示的晶体结构是一种基础无机介电材料的最小结构单元(晶胞)，这种晶体材料的化学式为_____。(4)我国科学家用Mg3N2和TiCl4制备超导材料TiN，理论分析可能的反应为：Mg3N2+2TiCl4=2TiN+3MgCl2+Cl2↑Ⅰ4Mg3N2+6TiCl4=6TiN+12MgCl2+N2↑Ⅱ已知：ⅰ.部分物质的熔沸点Mg3N2TiCl4MgCl2TiN熔点/℃800(分解)-257142950沸点/℃700(升华)136.41412(略)ⅱ.TiCl4能和NaOH溶液反应。制备TiN的关键步骤如下：600℃时，将TiCl4按0.2L/min的速率通入盛有Mg3N2的刚玉坩埚内，当TiCl4适当过量后停止通入，在N2中冷却至室温。科学家通过测定不同时间段尾气处理装置中钛和氯的质量百分含量，进而确定生成TiN反应的化学方程式。①TiCl4属于____晶体。②结合上图，判断制备TiN的反应是“Ⅰ”还是“Ⅱ”，并说明判断依据_____。17．（2022·广东·模拟预测）新型铜锌锡硫化合物(CuxZnySnzSn)薄膜太阳能电池近年来已经成为可再生能源领域的研究热点。回答下列问题：(1)Sn的价电子排布式为___________，Zn位于元素周期表的___________区。(2)Si、P、S第一电离能由大到小的顺序是___________。其中电负性最大的元素是___________。(3)SO和SO键角较小的是___________，原因是___________。(4)向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，最终得到蓝色溶液，溶液中1mol[Cu(NH3)4]2+含有___________个σ键。再向溶液中加入乙醇，得到深蓝色晶体，该晶体中不存在___________(填标号)。A．离子键

B．共价键

C．配位键

D．金属键

E．氢键(5)锌黄锡矿(K型)是制备薄膜太阳能电池的重要原料，其晶胞结构如图所示(晶胞参数α=β=y=90°)。该晶体的化学式为___________，密度ρ=___________g·cm-3(用含有NA的代数式表示)。18．（2022·上海·模拟预测）I.硼及其化合物在工业中有很多用处。一些硼的卤化物的沸点如图所示：卤化物沸点/℃12.590完成下列填空：(1)硼原子的核外共有___________种形状不同的电子云；溴原子的最外层电子排布式为___________。(2)上表中三种卤化物分子的空间构型均为平面正三角形，由此推断的键角为_____。属于________分子(填“极性”或“非极性”)。(3)解释表中三种卤化硼沸点存在差异的原因：________。II.硼酸是一种具有防腐作用的弱酸，其电离过程的微观图示如下：(4)含氧酸的通式一般可以表示为，酸的强度与酸中的非羟基氧原子数有关，越大，酸性越强。据此判断，与酸性接近的含氧酸是___________(选填编号)。a.

b.c.

d.(5)向溶液中滴加少量硼酸，反应的离子方程式为___________。(6)在氧化剂存在下，硼和强碱共熔发生如下反应：配平上述反应_____。该过程中被还原的元素是___________，写出该反应体系中属于弱电解质的物质的电子式：___________。19．（2022·上海·模拟预测）铁元素在地壳中含量丰富，应用广泛。回答以下问题：(1)基态Fe的价电子排布式为___________，其中未成对电子数目为___________。(2)水溶液中Fe3+发生水解，水解过程中出现双核阳离子[Fe2(H2O)8(OH)2]4+。①该双核阳离子中，Fe原子的配位数为___________，配体H2O的空间构型为___________，其键角___________109°28′(填“大于”、“小于”或“等于”)。②若对水溶液进行加热，该双核阳离子内部首先断开的是___________键(填“a”或“b”)。③用KSCN可检验溶液中Fe3+的存在，1mol中SCN-中含有的π键数目为___________NA。(3)已知FeF3的熔点(1000℃)显著高于FeCl3的熔点(306℃)，原因是___________。(4)铁的氧化物有多种，科研工作者常使用FexOy来表示各种铁氧化物。下图为某种铁的氧化物样品的晶胞结构，其化学式为___________；若该晶胞的晶胞参数为apm，apm，2apm，则该晶胞的密度为___________g·cm-3。(列出计算式)20．（2022·上海·模拟预测）由第ⅢA和第ⅤA元素所形成的化合物种类繁多，它们是探测器、激光器、微波器的重要材料，请根据材料回答以下问题：(1)基态As原子的电子排布式为[Ar]___________。N、P、As的第一电离能从大到小的顺序是：___________。(2)除了已知的氮气，科学家还先后研究出了、、、高聚氮等物质。而高聚氮结构具有空间网状结构，如图所示，则的沸点___________(填“>”、“<”或“=”)高聚氮的沸点，原因是___________。(3)氧原子价电子层上的电子可以进行重排以便提供一个空轨道与氮原子形成配位键，该氧原子重排后的价电子排布图为___________，电子重排后的氧原子能量有所升高，原因是不符合___________(填“泡利原理”或“洪特规则”)。(4)自然界中不存在单质硼，硼的氢化物也很少，主要存在的是硼的化合物，根据下表数据分析原因是___________。化学键键能(kJ/mol)389561293(5)晶体的晶胞参数为，，=90°，=120°，结构如下图：①已知的分数坐标为(0，0，0)、(0，0，)，(，，)，(，，)，(，，)和(，，)，晶胞中的个数为___________。②下图是上述晶胞的某个截面，共含有10个，其中6个已经画出(图中的○)请在图中用○将剩余的画出。___________③此晶体的密度为___________g/cm3(列出计算式即可)。参考答案：1．(1)

4(2)

N＞O＞C

sp2杂化

正四面体形

CS2

CH3CN能与水形成氢键(3)

12

×1010【解析】（1）铁元素的原子序数为26，价电子排布式为3d64s2，价电子排布图为；基态钾原子最外层有1个未成对电子，第四周期元素中还有钪、铜、钾、溴共4种基态原子的最外层有1个未成对电子，故答案为：；4；（2）①化学方程式中涉及到的第二周期元素有碳、氮、氧，同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；②硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，则氮原子的杂化方式为sp2杂化；铵根离子中氮原子的价层电子对数为4，孤对电子数为0，则离子的空间构型为正四面体形，故答案为：sp2杂化；正四面体形；③二硫化碳和二氧化碳的原子个数都为2，价电子数都为16，互为等电子体，故答案为：CS2；④CH3CN分子中氮原子的原子半径小、非金属性强，能与水分子形成分子间氢键，所以CH3CN能与水混溶，故答案为：CH3CN能与水形成氢键；（3）①由晶胞结构可知，晶胞中铋原子与氧原子的位置关系为顶点和面心的关系，所以距离氧原子最近且等距离的铋有12个，故答案为：12；②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点铋原子的个数为8×=1、位于体心的铁原子个数为1、位于面心的氧原子个数为6×=3，设晶胞的参数为acm，由晶胞的质量公式可得：a3ρ=，解得a=，晶胞中铁原子与氧原子形成正八面体结构，设正八面体的边长为bcm，由勾股定理可得：b=，则正八面体的边长为×1010pm，故答案为：×1010。2．(1)

2s22p3

7

sp3(2)

1：2

三角锥形(3)H2O2分子之间形成氢键(4)

正四面体

(0.25，0.25，0.75)

【解析】(1)①主族元素的价电子就是最外层电子，N最外层为第二层，排布5个电子，对应排布式为：2s22p3；N原子共有7个电子，每一个电子运动状态都是不同的（即使是同一轨道内自旋方向也是不同的），故核外电子运动状态有7种；②B原子连了3个H原子和1个N原子，其中N→B为配位键，故B共有4对价层电子对，根据杂化理论知其为sp3杂化；(2)等电子体具有相似的化学键结构，故SO2+中S与O之间为三键，1个为σ键，2个为π键，故此处填1：2；SO中心S原子的价层电子对=σ电子对+孤电子对=3+=4，根据价层电子对互斥理论知，SO空间构型为：三角锥形；(3)虽然Cl2O2相对分子质量比H2O2大，但H2O2分子间能形成氢键，故沸点比Cl2O2高；(4)①该晶胞中含有N原子4个，Ga原子8×+6×=4，故两者之比为1：1，两者配位数相同，由图示可知N原子配位数为4，故Ga配位数也为4，即1个Ga连接4个N，其空间构型类似CH4，为正四面体；②将晶胞分割成8个小立方体，b点位于小立方体的体心，x、y轴方向等于边长的，z轴等于边长的，故b点坐标为(0.25，0.25，0.75)；③由①问分析知，该晶胞中含4个GaN，故晶胞的质量=，设边长为acm，则晶胞体积=a3cm3，故晶胞密度=，解得a=，即。3．(1)

3d3

氮化铬的离子所带电荷数多，晶格能较大(2)

+3

d2sp3

是

6(3)

Cr2O3

66.7

×1024【分析】根据Cr原子的电子排布式写出Cr3+的外围电子排布；根据离子晶体的熔点高低随晶格能的增大而增大，解释氮化铬(CrN)中离子所带电荷数多，晶格能较大，熔点比NaCl高；根据配合物的结构和化合价代数和为0判断铬元素的化合价；根据题中信息结合配合物的结构判断配合物中心离子杂化方式；根据Cr3+中有未成对电子，判断该配合物有颜色；根据题中所给结构，判断该配合物中Cr3+的配位数；根据题中所给晶胞的结构，利用“均摊法”进行晶胞的相关计算；据此解答。(1)①Cr的原子序数为24号，核外有24个电子，其电子排布式1s22s22p63s23p63d54s1，所以基态铬(Cr)原子的外围电子排布式是3d54s1，失去3个电子后，Cr3+的外围电子排布为3d3；答案为3d3。②离子晶体的熔点高低随晶格能的增大而增大，晶格能的大小与离子半径和所带电荷多少有关，离子半径越小、离子所带电荷越多，则离子晶体的晶格能越大，所以氮化铬(CrN)中离子所带电荷数多，晶格能较大，即氮化铬熔点(1282℃)比氯化钠(801℃)的高；答案为氮化铬的离子所带电荷数多，晶格能较大。(2)①配合物[Cr(NH3)6][Cr(SCN)6]化合价代数和等于0，SCN-显-1价，NH3分子不显电性，根据化合价代数和等于0，该配合物中铬元素的化合价为+3价；由配合物[Cr(NH3)6][Cr(SCN)6]结构可知，该配合物中配位数为6，Cr3+的外围电子排布为3d3，3d上有两个空轨道，根据题中信息中心离子杂化时优先选择能量低的轨道参与杂化，所以3d上的二个d轨道与外层的4s、4p组合成六个d2sp3杂化轨道,即该配合物中心离子杂化方式为d2sp3；根据晶体场理论，基态离子的d轨道存在未成对电子时，d电子发生d—d跃迁是金属阳离子在水溶液中显色的主要原因，由Cr3+的外围电子排布为3d3可知，该离子中有3个未成对电子，所以该配合物[Cr(NH3)6][Cr(SCN)6]是有色的；答案为+3；d2sp3；是。②由可知，Cr3+与6个O形成配位健，所以配合物中Cr3+的配位数为6；答案为6。(3)①由晶胞结构可知，该晶胞中氧离子位于晶胞的顶点、面心和体内，则1个晶胞中氧离子的个数为12×+2×+3=6，铬离子位于晶胞的体内，则1个晶胞中铬离子的个数为4，铬离子和氧离子的个数比为4:6=2:3，则该氧化的化学式为Cr2O3；答案为Cr2O3。②由晶胞结构可知，该晶胞中共有12个正八面体空隙，其中8个正八面体空隙中填充了Cr3+，所占比例为×100%≈66.7%；答案为66.7。③已知氧离子的半径为aÅ，即a×10-8cm，则底面边长为2aÅ，即2a×10-8cm，又晶胞的高度为bÅ，即b×10-8cm，所以晶胞的体积V＝3×2a×10-8×a×10-8×b×10-8cm3＝6a2b×10-24cm3，一个晶胞中含有2个Cr2O3，其质量m＝mol×152g•mol−1＝g，所以该晶体的密度ρ＝＝＝×1024g•cm-3；答案为×1024。4．(1)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

sp3

sp2

HCHO能与H2O形成氢键而CO2不能，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)

6

8

4：1

或或或【解析】(1)Ti为22号元素，核外电子排布式为[Ar]3d24s2，价电子为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，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，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σ键，2个π键，所以不含孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化；亚甲基蓝中S原子形成2个σ键，1个π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sp2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1个Co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=个La原子、=个Ba原子，存在5%的O原子缺陷，所以含×(1-5%)=2.85个O原子，La为+3价、Ba为+2价，O为-2价，设+3价钴的个数为x，+4价钴的个数为y，则根据化合价之和为0可得3x+4y+×(+3+2)=2×2.85，根据原子守恒可得x+y=1，联立解得x=0.8、y=0.2，所以+3价钴与+4价钴的原子个数比为4：1；结构单元的质量为g，结构单元的体积为a3pm3=a3×10-30cm3，所以结构单元的密度为=g·cm-3。5．(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2(2)

N>H>Cu

sp3

大

16NA(3)Li0.5Mg1.125Ni2.375O4(4)【解析】(1)镍的原子序数为28，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2。(2)①[Cu(NH3)4]2+中含元素Cu、N、H，而元素非金属性越强、电负性越大，因此元素Cu、N、H电负性由大到小的顺序为：N>H>Cu；[Cu(NH3)4]2+中氮原子的价层电子对数=3+(5-31)=4，因此氮原子采取sp3杂化。②NH3与Cu2+形成配位键后无孤对电子，而独立存在的NH3分子中有孤对电子，孤对电子的排斥力较大，使得成键电子对之间的夹角变小，所以[Cu(NH3)4]2+中NH3的键角比独立存在的NH3分子结构中的键角大。③每个NH3分子中含3个σ键，4个NH3分子分别与Cu2+通过配位键结合，配位键也是σ键，所以1mol[Cu(NH3)4]2+中存在16NA个σ键。(3)由均摊法可知，1个晶胞中含Li的个数为1=0.5，Mg的个数为2+1=1.125，Ni的个数为7+3=2.375，O的个数为1+12=4，所以该物质的化学式为：Li0.5Mg1.125Ni2.375O4。(4)依据晶体结构可知，该晶体结构中Ca的个数为12+2=3，Cu的个数为12+6+6=15，其体积V==，质量m=g，密度ρ===g·cm-3。6．(1)

3d74s2

5(2)

O>P>Fe>Li

正四面体形(3)

丁二酮肟分子间存在氢键

sp2

BCDE(4)

2：3

或或【解析】(1)Co是第四周期VIII族元素，其基态原子的价电子排布式为：3d74s2，能量最高的能级是3d，其空间运动状态有5个；(2)元素的原子越容易失去一个电子，其第一电离能数值越小，LiFePO4中四种元素的第一电离能由大到小是O>P>Fe>Li，其中的阴离子是PO43-，中心原子P原子的价层电子对数=4+(5+3-24)=4，采用为sp3杂化，无孤对电子，其空间形状正四面体；(3)①丁二酮肟分子中有N-OH键，分子间可以形成氢键，所以熔点比丁二酮高；②二丁二酮肟合镍(II)螯合物中N原子有三个σ键、1个π键，所以其杂化类型是sp2，该物质中存在的作用力除离子键以外，其它的作用力都存在的，所以选BCDE；(4)①如图所示，每个碳原子有三个C-C单键由六个C原子共用，由均摊法分析可知一个碳原子相当于有1.5个键，所以每一层内C原子数与C-C化学键之比2：3；②由图中石墨晶胞信息可知，晶胞的平面上的数据应是：所以：g·cm-3==或或。7．(1)原子光谱(2)

洪特规则

平面三角形

三角锥形(3)

4(4)

面心立方最密堆积

(5)

2:1

50【分析】根据利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素回答；根据题中核外电子排布图结合电子排布原则判断；根据VSEPR理论判断杂化类型和空间构型；根据溴的核外电子数画出溴的价层电子排布图并判断与溴原子核未成对电子数相同的金属元素种数；根据晶胞的结构，判断晶胞中磷原子空间堆积方式，利用“均摊法”进行晶胞的相关计算；根据题中信息，计算晶体中正四面体空隙数与正八面体空隙数之比和正八面体空隙没有填充阳离子所占比例；据此解答。(1)光谱分析为利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，所以在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素；答案为原子光谱。(2)由题中图示可知，2p轨道上的2个电子没有分占不同的轨道，且自旋方向相同，故该电子排布图违背了洪特规则，中的碳原子价层电子对数为n=3+=3+0=3，孤电子对数为0，则的中心碳原子是sp2杂化，空间构型为平面三角形，中心原子的价层电子对数为n=3+=3+1=4，孤电子对数为1，则的中心碳原子是sp3杂化，空间构型为三角锥形；答案为洪特规则；平面三角形；三角锥形。(3)溴的原子序数为35，其核内的质子数为35，核外的电子数为35，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，价电子排布式为4s24p5，则基态溴原子的价层电子轨道排布图为，未成对电子数为1对，则第四周期中，与溴原子未成对电子数相同的金属元素有K、Sc、Cu和Ga共4种；答案为；4。(4)由题中磷化硼晶体晶胞结构可知，实心球为磷原子，处于晶胞顶点与面心，所以P做面心立方最密堆积；1个晶胞中，含有P原子数目为8×+6×=4个，含有B原子数目为4个，晶胞质量m=4×g，晶体密度ρ=4×g÷(a×10-10cm)3=g/cm3；答案为面心立方最密堆积；。(5)由题中结构可知，结构中如1、3、6、7的O2-围成的正四面体空隙有8个，面心位置6个O2-围成的正八面体，将晶胞补全可知共用1条棱的4个面心与该棱顶点O2-也围成正八面体，而这样的正八面体为4个晶胞共有，晶胞中正八面体数目=1+12×=4，则晶体中正四面体空隙数与正八面休空隙数之比为8:4=2:1；由图可知晶体结构中O2-离子数目为8×+6×=4，由化学式可知晶胞中Fe原子数目为3，根据化合价代数和为0，则晶胞中含有2个Fe3+、1个Fe2+，Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中，则填充在正四面体空隙中的Fe3+为1个，填充在正八面体空隙中有1个Fe3+和1个Fe2+，有2个正八面体空隙空隙没有填充阳离子，则有50%的正八面体空隙没有填充阳离子；答案为2:1；50。8．(1)(2)亚铜离子核外电子排布为，处于稳定的全充满状态(3)

、

三角锥形

(4)面心立方最密堆积(5)

【解析】（1）铜的原子序数是29，因此基态原子的价电子排布式为。（2）由于亚铜离子核外电子排布为，处于稳定的全充满状态，所以高温下比稳定。（3）配合物中饱和碳原子的杂化类型是，酯基中碳原子的杂化类型是，配体是氨气，其空间构型为三角锥形。同周期自左向右第一电离能逐渐增大，氮元素的2p轨道电子处于半充满稳定状态，第一电离能大于相邻元素的，则C、N、O三元素的第一电离能由大到小的顺序是。（4）根据铜晶体中铜原子的堆积方式可判断晶体铜原子的堆积方式为面心立方最密堆积。（5）①M原子的价电子排布式为，M是Cl，铜与Cl形成化合物的晶胞中铜原子个数是4个，氯原子个数是＝4，因此该晶体的化学式为。②根据原子坐标参数D为(0，0，0)，E为(，，0)，则F原子的坐标参数为。③已知该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则，所以晶胞边长为pm，因此该晶体中原子和M原子之间的最短距离为。9．(1)

原子晶体(或共价晶体)

平面三角形

C(2)

sp2或sp3

B(3)

CaB6

24

(0，0，)

【解析】(1)通常情况下，原子晶体(或共价晶体)的硬度大，熔沸点高，故立方氮化硼硬度大，熔点3000°C，其晶体类型为原子晶体(或共价晶体)，制备氮化硼(BN)的一种方法为BCl3(g)+NH3(g)=BN(s)+3HCl(g)，BCl3中心原子周围的价层电子对数为：3+=3，根据价层电子对互斥理论可知，其空间构型为平面三角形，形成BCl3时，基态B原子价电子层上的电子先进行激发，再进行杂化，说明B原子激发后的三个轨道能量相同，B原子中的2s轨道中的1个电子激发到2p轨道上，激发后能与Cl形成3个相同的共价键，故激发时B原子的价电子轨道表示式可能为C，故答案为：原子晶体(或共价晶体)；平面三角形；C；(2)已知B原子最外层上有3个电子，结合硼砂阴离子[B4O5(OH)4]2-的球棍模型可知每个B周围形成了3个或4个共价键，即B周围的价成电子对数为3或者4，故其中B原子的杂化方式为sp2或sp3，该阴离子中所存在的化学键类型有两个形成4个共价键的B原子中存在配位键，其余为H-O、B-O之间的极性共价键，不存在离子键和非极性共价键，氢键不属于化学键，故答案为：sp2或sp3；B；(3)分析晶胞结构可知，一个Ca原子和1个单元有6个B原子，该化合物的化学式为CaB6，钙原子的配位数为6×4=24；将8个正八面体的中心连接呈晶胞的立方晶系图，由M点坐标知该原子位于晶胞的中心，且每个坐标系的单位长度都记为1，已知B6八面体中B-B键的键长为rpm，晶胞参数为apm，则八面体中心到顶点的距离为：，则N点在棱的处，其坐标为(0，0，)，Ca与B原子间的距离d即M与N的距离如下图中的MN，图中NA是底面对角线的一半，NA=pm，AM=(a−)pm，所以d=MN==pm，故答案为：CaB6；24；(0，0，)；。10．(1)1s22s22p63s23p63d104s1(2)F>N>O(3)

四面体形

sp3(4)

先观察到有蓝色沉淀生成，后沉淀溶解，溶液变为深蓝色

弱于(5)

Ba2YCu3O7

【解析】(1)Cu的原子序数为29，基态Cu原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。(2)同周期从左向右第一电离能逐渐增大，由于N的2p轨道处于半满状态，较稳定，所以最终大小顺序为F>N>O。(3)水中氧原子的价电子对数为2+(6-21)/2=4，氧原子采取sp3杂化，H2O的VSEPR模型为四面体形；H2O2中氧原子的价电子对数为2+(6-21)/2=4，氧的杂化方式为sp3。(4)硫酸铜溶于水后形成的水合铜离子的结构式为，向其中加入足量氨水先观察到有蓝色沉淀生成，后沉淀溶解，溶液变为深蓝色。所得结论：与Cu2+形成配位键的能力H2O弱于NH3。(5)①由甲图根据均摊法可知每个晶胞中含1个Y、2个Ba、3个Cu、7个O，则该高温超导材料的化学式为Ba2YCu3O7。②阿伏加德罗常数的值为NA，所以晶胞质量为g，又由图可知晶胞的体积为abc×10-30cm3，则晶体的密度为g·cm-3。11．(1)

1s22s22p63s23p63d64s2

正四面体型

7NA(2)

P

sp3

σ(3)

13:14

2+、2+价层电子排布分别为3d7、3d6，亚铁离子更易失去1个电子形成3d5的半填满稳定结构，故2+比2+更难失去电子，因此(4)

LiC12

【解析】(1)铁为26号元素，基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2；NH的中心N原子的价层电子对数为，为sp3杂化，空间构型为正四面体型；单键均为σ键，所以0.5mol苯胺中含有14×0.5NA=7NA个σ键。(2)一般非金属性越强其电负性越大，在NH4H2PO4中，除氢元素外，电负性值最低的元素是P，PO的中心P原子的价层电子对数为，为sp3杂化，P原子的sp3杂化轨道与O原子的2p轨道形成σ键。(3)①基态与的最外层电子排布分别为3s23p63d5、3s23p63d6，最外层电子数之比为13:14。②2+、2+价层电子排布分别为3d7、3d6，亚铁离子更易失去1个电子形成3d5的半填满稳定结构，故2+比2+更难失去电子，因此。(4)分析晶胞结构可知，乙晶体的晶胞中锂原子数目为4×，碳原子数目为2+8×，其原子最简整数比为1:12，乙晶体的化学式为LiC12；同理可知，甲晶体化学式为LiC6；在晶胞中，石墨层中最近的两个碳碳原子间的距离是，则地面平行四边形边长为3×，顶角为，则平行四边形高为，石墨层与层间的距离是，晶胞体积为3×××=，晶胞质量为，则甲晶体的密度为。12．(1)

F

+或-(2)(3)

sp3(4)N、O(5)

离子晶体

N3-所带电荷数多于O2-，TiN的离子键强度大(6)

Ti11Al5或Al5Ti11

×1021或×1021或【解析】(1)第二周期元素中，第一电离能比氮大的主族元素有F。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，对于基态的氮原子，核外电子排布为1s22s22p3，其电子的自旋磁量子数的代数和为+或-。(2)Cd和Zn位于同一副族相邻周期，Cd的原子序数更大。锌的原子序数为30，价电子排布式为：3d104s2，则Cd的原子序数是48，则基态Cd原子的价电子轨道表示式（电子排布图)为。(3)亚磷酸(H3PO3)是磷元素的一种含氧酸，H3PO3与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3和水，故亚磷酸为二元酸，还有两个羟基，结构为，分析结构可知，P原子形成四条单键，一条双键，其中P原子的杂化方式为sp3。(4)该配合物为[Cr(NH3)2(H2O)4]Cl3，配体是NH3、H2O，配体中N原子、O原子有孤电子对，提供孤电子对，N、O原子是配位原子。(5)两种晶体熔融状态下都能够导电，说明发生了电离，则它们属于离子晶体；TiN和金红石(TiO2)，都是离子晶体，N3-所带电荷数多于O2-，TiN的离子键强度大，晶格能大，所以TiN的熔点高于金红石(TiO2)。(6)Al位于体内和顶点，Ti分别位于晶胞的顶点、面心、体内和棱上，Ti原子个数为：，Al原子个数为：，所以化学式为Ti11Al5或Al5Ti11；晶胞的质量为m=，晶胞的体积为V=Sh=，根据m==，求得密度=，故答案为：Ti11Al5或Al5Ti11；×1021或×1021或。13．(1)或(2)铜失去的是全充满的电子，镍失去的是电子(3)高(4)

x-射线衍射实验

正四面体

O的电负性比N强，对孤电子对吸引更强，与的配位键比与的配位键弱(5)

、

47(6)

【分析】第2周期元素A原子的最外层p轨道的电子为半满结构，电子排布式为1s22s22p3，A为N元素，B是地壳中含量最多的元素，B为O元素；D原子的P轨道未成对电子数为1，所以为第VIIA族，其余两个P轨道均充满，则D为Cl元素；E和F位于D的下一周期，E的价电子层中的未成对电子数为2，E镍元素，F的原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满，且E、F原子序数相差为1，F铜元素；A氮元素、B氧元素、D氯元素、E镍元素、F铜元素。(1)F为Cu元素，原子核外电子排布式为：或；(2)铜失去的是全充满的电子，镍失去的是电子，因此铜的第二电离能较大；(3)根据元素周期律，半径比小，则的晶格能比大，故的熔点比高。(4)要确定是晶体还是非晶体，最科学的方法是对它进行x-射线衍射，阴离子的空间构型是正四面体，O的电负性比N强，对孤电子对吸引更强，与的配位键比与的配位键弱。(5)氮原子周围有3对和4对共用电子对，N的杂化轨道为、，分子中有47个键。(6)离子坐标参数为、、，b、c、d及顶点黑色原子为4个，在小立方体的四个顶点位置，如图，，在小立方体的中心位置，其坐标为。立方晶胞的边长为，1摩尔晶胞中含有4摩尔，质量即为，体积为，化合物密度为。14．(1)d(2)[Ar]3d14s2(3)

四面体

Cl＞Si＞H(4)

水蒸气

水分子之间可以形成分子间氢键，沸点最高(5)

4

4【解析】(1)铬为ⅥB族元素，位于周期表的d区。(2)基态钪为21号元素，电子排布式为[Ar]3d14s2。(3)SiHCl3中Si采取sp3杂化，为四面体构型；非金属性越强其元素的电负性越大，且SiHCl3中Si的化合价为+4价，故电负性由大到小的顺序为Cl＞Si＞H。(4)火星大气层的主要成分是二氧化碳，其次是氮气、氩气，此外还含有少量的氧气和水蒸气，其中水的沸点是100℃，二氧化碳的沸点是-78.48℃，氮气的沸点-195.8℃，氧气的沸点-183℃，氩气的沸点-185.7℃，降温液化，沸点高的气体先液化，而水的沸点最高，故最先液化的为水蒸气；原因是水分子之间可以形成分子间氢键，沸点最高；(5)由图可以知道，Si位于顶点、面心，C原子均位于体内，由图可以知道Si的周围有4个C原子；C的周围有4个Si原子。故晶体中硅和碳的配位数都是4；Si位于顶点、面心，则图中晶胞含有硅原子数为。15．(1)

1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2

1:2

H、Li、Na位于同一主族，价电子数相同，自上而下，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的有效吸引作用逐渐减弱，失电子能力增强，第一电离能逐渐减小(2)

NH3与H2O分子间能形成氢键

NH3

平面三角形(3)

sp3

B

＞【分析】根据Fe的原子序数，结合核外电子排布规则写出Fe的电子排布式；根据晶胞的结构，利用“均摊法”进行晶胞的有关计算；根据同主族元素性质递变规律解释H、Li、Na的第一电离能的关系；根据NH3分子与H2O分子之间会形成氢键解释NH3极易溶于水的原因；根据NH3极易溶于水，CO2在水中溶解度不大，解释侯氏制碱法先通入NH3再通入CO2；根据VSEPR理论，判断其空间结构和杂化类型；根据形成配位健的条件判断提供空轨道的原子；根据NH3BH3(氨硼烷)分子间形成氢键判断其熔点较高；据此解答。（1）①Fe元素的原子序数为26，核外有26个电子，根据核外电子排布规则，基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；答案为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；②由晶胞的结构可知，图1结构中，Fe位于顶点和体心，Fe原子的个数为8×+1=2，图2结构中，Fe位于顶点和面心，Fe原子的个数为8×+6×=4，则两种晶胞所含铁原子个数比为2:4=1:2；又图1晶胞的棱长为apm(1pm=1×10-10cm)，其体积为V=(a×10-10cm)3，晶胞的质量为m==，其密度ρ===g·cm-3；答案为1:2；；③第一电离能(I1)为I1(H)>I1(Li)>I1(Na)，原因是H、Li、Na位于同一主族，价电子数相同，自上而下，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的有效吸引作用逐渐减弱，失电子能力增强，第一电离能逐渐减小；答案为H、Li、Na位于同一主族，价电子数相同，自上而下，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的有效吸引作用逐渐减弱，失电子能力增强，第一电离能逐渐减小；（2）①NH3极易溶于水的原因是NH3与H2O分子间能形成氢键；答案为NH3与H2O分子间能形成氢键；②因为二氧化碳在水中溶解度不大，氨气极易溶于水，饱和氨盐水显碱性，比饱和食盐水更容易吸收二氧化碳，所以要先向饱和食盐水中通入氨气，制成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳即反应时，向饱和NaCl溶液中先通入氨气，再通入二氧化碳；答案为NH3；③中中心原子C原子的价层电子对个数=3+=3+0=3，且无孤电子对，采取sp2杂化，其空间结构为平面三角形；答案为平面三角形；（3）①NH3分子中中心原子N原子的价层电子对个数=3+=3+1=4，且含有一个孤电子对，所以中心原子N原子的杂化轨道类型为sp3杂化；答案为sp3；②在NH3BH3结构中，N原子存在孤电子对，B原子为缺电子原子，在配位键的形成中B原子提供空轨道；答案为B；③NH3BH3(氨硼烷)与CH3CH3互为等电子体，由于NH3BH3分子中N原子的电负性较大，分子间会形成氢键，所以NH3BH3熔点高于CH3CH3；答案为>。16．(1)1s22s22p63s23p63d24s2(2)+1或-1(3)CaTiO3(4)

分子晶体

制备TiN的反应是Ⅱ，经计算n(Cl)：n(Ti)≈4：1，且不同时间段内n(Cl)：n(Ti)不变，NaOH溶液吸收的物质只有TiCl4【解析】(1)钛元素是22号元素，按构造原理，基态钛原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2。(2)基态钛原子的价电子排布式为3d24s2，3d2是分占2个d轨道、自旋方向相同的2个电子，4s轨道填了自旋方向相反的2个电子，则其价电子自旋磁量子数的代数和为2×(+)=+1或2×(-)=-1。(3)由晶胞结构可知，Ti原子处于晶胞的体心，Ca原子属于顶点、晶胞中含有Ca原子数目为，O原子位于面心上，晶胞中含有O原子数目为，故化学式为CaTiO3。(4)①由表格知：与其它非金属氯化物或含钛化合物比，TiCl4熔沸点低、则属于分子晶体。②由表知，600℃时TiCl4呈气态，尾气中必定含TiCl4，若发生的是反应Ⅰ，则尾气除用于冷却的氮气外、还有多余的TiCl4、还含反应生成的Cl2；若发生的是反应Ⅱ，则尾气中不含氯气，则2种情况尾气中氯和钛的原子数目比不同。结合图中数据，可知制备TiN的反应是Ⅱ，判断依据为：10min时，，20min时，，40min时，，经计算n(Cl)：n(Ti)≈4：1，且不同时间段内n(Cl)：n(Ti)不变，NaOH溶液吸收的物质只有TiCl4。17．(1)

5s25p2

ds(2)

P＞S＞Si

S(3)

SO

SO、SO的硫原子都是sp3杂化，但SO有孤电子对，排斥作用较大，使其键角小于SO(4)

16NA(或16×6.02×1023)

D(5)

Cu2ZnSnS4

×1030【解析】(1)Sn位于第四周期ⅣA族，价电子数等于最外层电子数，即Sn的价电子排布式为5s25p2；Zn位于元素周期表第四周期ⅡB族，属于ds区；故答案为5s25p2；ds；(2)三种元素属于同周期，同周期从左向右第一电离能增大趋势，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，Si、P、S第一电离能由大到小的顺序是P＞S＞Si；同周期从左向右电负性增大(稀有气体除外)，因此电负性最大的是S；