2022-2023学年高中化学人教版(2019)选修二第三章试卷1

2022-2023学年高中化学人教版（2019）选修二第三章单元测试卷1一．选择题（共15小题）1．下列说法中，正确的是（）A．原子晶体在熔融态时，共价键被破坏 B．金属晶体的熔点一定比分子晶体的高 C．干冰升华时，分子内共价键会发生断裂 D．分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定2．萤石是制作光学玻璃的原料之一，其主要成分氟化钙的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是（）A．F位于元素周期表p区 B．该晶体属于离子晶体 C．F﹣位于Ca2+构成的四面体空隙 D．每个Ca2+周围距离最近且等距的F﹣有4个3．下列说法错误的是（）A．测定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行实验 B．在沸水中配制明矾饱和溶液，然后快速冷却，可得到较大颗粒明矾晶体 C．利用超分子的分子识别特征，可用冠醚识别钾离子 D．C60晶体和石英晶体中的化学键类型相同，但熔化时需克服微粒间的作用力类型不同4．F2和Xe在一定条件下可生成XeF2、XeF4和XeF6，生成的三种氟化物都是极强的氧化剂.已知6XeF4+12H2O＝2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑。若某晶体的晶胞结构如图所示，则下列说法正确的是（）A．该晶胞中，每个Xe原子周围距离最近且相等的F原子共有2个 B．XeF4与水反应时，每生成1molXe转移3mol电子 C．该晶胞内分子间以共价键相结合 D．该晶胞的化学式为NeF45．氮化钼属于填隙式氮化物，N原子填充在金属钼（Mo）晶胞的部分八面体空隙中（如图），晶胞中各棱边夹角均为90°。下列说法错误的是（）A．一个钼晶胞中的四面体空隙数为8个 B．.氮化钼晶胞中与N原子紧邻的Mo原子有6个 C．.将Li+填入氮化钼晶胞的八面体空隙中，每个晶胞最多还能填入4个Li+ D．.氮化钼晶体的密度为g•cm﹣36．a、b、c分别代表金属晶体中三种常见的立方晶胞结构（如图），则晶胞a、b、c中离顶点的金属原子最近且距离相等的金属原子的个数比为（）A．1：1：2 B．8：6：4 C．2：4：3 D．4：3：67．根据各物质的结构模型示意图，判断下列说法正确的是（）名称Mg﹣Al合金晶胞SF6分子结构Na2O晶胞干冰晶胞结构模型示意图A．Mg﹣Al合金晶体的化学式可表示为MgAl2 B．SF6分子中各原子均达到8电子稳定结构 C．Na2O晶体中与某个阴离子紧邻的所有阳离子为顶点构成的几何体为立方体 D．干冰升华过程中破坏了共价键8．下列化合物中，既有离子键又有非极性共价键的是（）A．Ba（OH）2 B．CaCl2 C．NH4Cl D．Na2O29．下列物质含极性键的离子化合物（）A．CaCl2 B．NaOH C．Mg3N2 D．KI10．下列物质中属于含有共价键的离子化合物的是（）A．CO2 B．NH3 C．CH3COONa D．Na2O11．一种Mn、Se组成的化合物结构中Se为面心立方最密堆积，晶胞结构如图所示。下列说法错误的是（）A．该化合物的化学式是MnSe B．距离Se原子最近的Mn原子有4个 C．距离Se原子最近的Se原子有12个 D．若晶胞参数是anm，Mn、Se原子的最近距离是anm12．如图表示一个晶胞，该晶胞为立方体，结构粒子（分子、原子或离子）位于立方体的顶点和面心。下列说法正确的是（）A．若是一个完整的分子晶体晶胞，其可表示碘、干冰晶体 B．若是一个不完整的金刚石晶胞，则晶胞中缺失的碳原子位于8个小立方体的中心 C．若是一个不完整的NaCl晶胞，则图中结构粒子表示Na+，Cl﹣均位于12条棱边的中心 D．若是一个不完整的CaF2晶胞，则图中结构粒子表示Ca2+13．下列物质中，既存在离子键又存在共价键的是（）A．氯化氢 B．氯化镁 C．氮气 D．氢氧化钠14．下列物质属于离子化合物且含有共价键的是（）A．CaCl2 B．SiO2 C．CH2Cl2 D．NH4Cl15．类石墨相氮化碳（g﹣C3N4）作为一种新型光催化材料，在光解水产氢等领域具有广阔的应用前景，研究表明非金属掺杂（O、S等）能提高其光催化活性。g﹣C3N4具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如图所示。下列说法错误的是（）A．g﹣C3N4晶体中存在π键、范德华力和非极性键 B．g﹣C3N4中C原子的杂化轨道类型为sp2杂化 C．g﹣C3N4中N原子的配位数为2和3 D．每个基本结构单元（图中实线圈部分）中两个N原子（图中虚线圈所示）被O原子代替，形成O掺杂的g﹣C3N4（OPCN），则OPCN的化学式为C3N3O二．填空题（共2小题）16．环烷酸金属（Cu、Ni、Co、Sn、Zn）盐常作为合成聚氨酯过程中有效催化剂，回答下列问题：（1）基态Cu原子的价电子排布，金属Cu晶体采取的是堆积方式。如图a所示，（●代表Cu原子，〇代表O原子），一个Cu2O晶胞中Cu原子的数目为。N和Cu形成的化合物的晶胞结构如图b所示，该化合物的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数。若该晶胞的边长为apm，则该晶体的密度是g•cm﹣3。硒化锌晶胞结构如图c所示，其晶胞参数为apm。已知原子坐标：A点为（0，0，0），B点为（1，1，1），则C点的原子坐标。（2）镍的氨合离子[Ni（NH3）6]2+中存在的化学键有。A．离子键B．共价键C．配位键D．氢键E.σ键F.π键（3）写出Cu2+的外围电子排布式；比较铁与锰的第三电离能（I3）：铁锰（填“＞”、“＝”或“＜”），原因是。17．铁是工业生产中不可缺少的一种金属．回答下列问题：（1）某云母片岩石的主要成分为KMgFe3Si4O（OH）3，含有少量Cr（杂质）．①Mg的基态原子的电子排布式为，其原子核外电子填充的能级数目为．②Cr元素在元素周期表中的位置为．（2）三氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图1示：①此配合物中，H、C和O三种元素的电负性由大到小的顺序为（填元素符号）．②此配合物中碳原子的杂化轨道类型有．（3）黄铁矿（FeS2）在冶炼时会有SO2生成．①SO2的空间构型为．②S、O、Fe三种元素的第一电离能由大到小的顺序为（填元素符号）．（4）铁酸锶的晶胞结构如图2示：①晶胞中距离最近的两个氧原子间距离为（列出计算式即可）cm．②该晶体的密度为（列出计算式即可）g⋅cm﹣3．三．实验题（共1小题）18．28号元素镍是有机合成的重要催化剂。（1）基态镍原子的价电子排布式为。（2）镍和苯基硼酸共催化剂可实现丙烯醇（CH2＝CH﹣CH2OH）的绿色高效合成。烯丙醇分子中碳原子的杂化类型为。（3）羰基镍[Ni（CO）4]用于制备高纯度镍粉。羰基镍[Ni（CO）4]中Ni、C、O的电负性由大到小的顺序为。（4）Ni2+能形成多种配离子，如[Ni（NH3）6]2+、[Ni（SCN）3]﹣等。[Ni（NH3）6]2+中的配位原子为，配位数为；[Ni（SCN）3]﹣中SCN﹣的空间结构为。（5）金属镍与镧（La）形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图：①测知镧镍合金晶胞体积为9.0×10﹣23cm3，则镧镍合金的晶体密度为g•cm﹣3（不必计算结果）。②储氢原理为：镧镍合金吸附H2，H3解离为原子，氢原子储存在其中形成化合物。若储氢后，氢原子占据晶胞中上下底面的棱和面心，则形成的储氢化合物的化学式为。四．推断题（共1小题）19．原子序数依次增大的X、Y、Z、Q、E五种元素中，X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q原子核外的M层中只有两对成对电子，E元素原子序数为29．请用元素符号或化学式回答下列问题：（1）E原子价层电子的轨道表达式为；基态E原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为形。E晶体中原子堆积方式为。（2）X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为。（3）已知YZ2+与XQ2互为等电子体，则1molYZ2+中含有π键数目为。（4）X、Z与氢元素可形成化合物H2X2Z4，常用作工业除锈剂。H2X2Z4分子中X的杂化方式为。（5）E有可变价态，它的某价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为。Z的配位数为。设晶胞边长为acm，该晶体的密度为g/cm3（阿伏加德罗常数用NA表示，列出计算式即可）。五．解答题（共2小题）20．LiFePO4、聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6、LiCl等常用作锂离子聚合物电池的材料和载体。回答下列问题：（1）LiFePO4中Fe2+的价层电子排布式为。（2）LiPF6、LiAsF6和LiCl中所含的四种非金属元素电负性由大到小的顺序为。（3）含氧酸的通式可写为（HO）mROn，根据化学学科的规律，下列几种酸中酸性与H3PO4相近的。a.HClOb.HClO3c.H2SO3d.HNO2（4）通常在电极材料表面进行“碳”包覆处理以增强其导电性。抗坏血酸常被用作碳包覆的碳源，其易溶于水的原因是，该分子中碳原子的杂化方式为。（5）铁能形成多种氧化物，其中一种氧化物的晶胞如图所示，则该氧化物的化学式为，由铁的配位离子构成的空间结构是。若晶胞参数是apm，则该氧化物的密度为g/cm3（设NA表示阿伏加德罗常数的值，用含a、NA的代数式表示）。21．Na3（VO1﹣xPO4）2F1+2x（0≤x≤1，NVPFs）聚阴离子材料是一种具有广泛应用前景、高能量密度的钠离子电池的正极材料。制备具有优异电化学性能的NVPFs时，NaH2PO4⋅2H2O可能是最合适的磷源，而VCl3、VOSO4⋅xH2O和NH4VO3可能是最佳钒源。根据所学知识，回答下列问题：（1）基态V原子的价电子排布式为。（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，则与之相反的用﹣表示，+、﹣即称为电子的自旋磁量子数。对于基态氧原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为。（3）NH3和PH3结构相似，但NH3易溶于水，PH3难溶于水，原因是。（4）已知NaH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为。（5）钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料等领域。V2O5是一种常见的催化剂，在合成硫酸中起到重要作用，其结构式如图甲所示。则V2O5分子中σ键和π键数目之比为。V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠（Na3VO4）。VO43﹣与PO43﹣的空间构型相同，则VO43﹣的空间构型为，其中V原子的杂化方式为。（6）Na2O的立方晶胞结构如图乙所示。若最近的两个Na+之间的距离为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度为g⋅cm﹣3。

2022-2023学年高中化学人教版（2019）选修二第三章单元测试卷1参考答案与试题解析一．选择题（共15小题）1．下列说法中，正确的是（）A．原子晶体在熔融态时，共价键被破坏 B．金属晶体的熔点一定比分子晶体的高 C．干冰升华时，分子内共价键会发生断裂 D．分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定【考点】不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别；共价晶体；分子晶体；金属晶体．【分析】A．原子晶体中原子之间以共价键结合；B．金属晶体的熔点跨度很大，有的金属晶体熔点比分子晶体的还低，有的金属晶体的熔点比共价晶体的还高；C．干冰是分子晶体，升华时破坏的是分子间作用力；D．分子晶体的稳定性和分子内的共价键有关，和分子间作用力无关。【解答】解：A．原子晶体中原子之间以共价键结合，在熔融态时，共价键被破坏，故A正确；B．金属晶体的熔点跨度很大，有的金属晶体熔点比分子晶体的还低，如金属铯，有的金属晶体的熔点比共价晶体的还高，如金属钨，故B错误；C．干冰是分子晶体，升华时破坏的是分子间作用力，共价键没有断裂，故C错误；D．分子晶体的稳定性和分子内的共价键有关，和分子间作用力无关，分子内的共价键的键能越大，分子晶体越稳定，故D错误；故选：A。2．萤石是制作光学玻璃的原料之一，其主要成分氟化钙的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是（）A．F位于元素周期表p区 B．该晶体属于离子晶体 C．F﹣位于Ca2+构成的四面体空隙 D．每个Ca2+周围距离最近且等距的F﹣有4个【考点】晶胞的计算．【分析】A．F元素处于第二周期第ⅦA族；B．该晶体由钙F﹣、Ca2+构成；C．F﹣周围的4个Ca2+构成正四面体；D．以上底面面心的Ca2+为分析对象，其周围距离最近且等距的F﹣为晶胞内部上层4个F﹣、上层晶胞内部下层的4个F﹣。【解答】解：A．F元素处于第二周期第ⅦA族，属于周期表中p区元素，故A正确；B．该晶体由钙F﹣、Ca2+构成，属于离子化合物，故B正确；C．F﹣周围的4个Ca2+构成正四面体，F﹣位于Ca2+构成的四面体空隙，故C正确；D．以上底面面心的Ca2+为分析对象，其周围距离最近且等距的F﹣为晶胞内部上层4个F﹣、上层晶胞内部下层的4个F﹣，故每个Ca2+周围距离最近且等距的F﹣有8个，故D错误；故选：D。3．下列说法错误的是（）A．测定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行实验 B．在沸水中配制明矾饱和溶液，然后快速冷却，可得到较大颗粒明矾晶体 C．利用超分子的分子识别特征，可用冠醚识别钾离子 D．C60晶体和石英晶体中的化学键类型相同，但熔化时需克服微粒间的作用力类型不同【考点】不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别．【分析】A．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X﹣射线衍射图谱反映出来，区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X﹣射线衍射实验，据此解答；B．急速冷却，得到较小的颗粒；C．冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子；D．C60晶体为分子晶体，石英晶体为共价晶体。【解答】解：A．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X﹣射线衍射图谱反映出来，晶体都有尖锐的衍射峰，而非晶体没有，所以可以用X射线衍射法判断固体物质是否是晶体，故A正确；B．自然冷却，可使晶粒生长，培养明矾晶体时，应使饱和溶液缓慢冷却才能得到较大颗粒的晶体，急速冷却，得到细小颗粒，故B错误；C．冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，所以利用超分子的分子识别特征，可用冠醚识别钾离子，故C正确；D．C60晶体为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，石英晶体为共价晶体，熔化时破坏共价键，故D正确；故选：B。4．F2和Xe在一定条件下可生成XeF2、XeF4和XeF6，生成的三种氟化物都是极强的氧化剂.已知6XeF4+12H2O＝2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑。若某晶体的晶胞结构如图所示，则下列说法正确的是（）A．该晶胞中，每个Xe原子周围距离最近且相等的F原子共有2个 B．XeF4与水反应时，每生成1molXe转移3mol电子 C．该晶胞内分子间以共价键相结合 D．该晶胞的化学式为NeF4【考点】晶胞的计算；共价键的形成及共价键的主要类型．【分析】A．根据图示，该晶胞中，每个Xe原子周围距离最近且相等的F原子共有2个；B．反应中还原产物只有Xe，Xe元素化合价由XeF4中+4价降低为0价，进而计算转移电子的物质的量；C．分子间以分子间作用力相结合；D．均摊法计算晶胞中Xe、F原子数目，进而确定晶体化学式。【解答】解：A．根据图示，该晶胞中，每个Xe原子周围距离最近且相等的F原子共有2个，故A正确；B．反应中还原产物只有Xe，Xe元素化合价由XeF4中+4价降低为0价，则每生成1molXe转移4mol电子，故B错误；C．分子间以分子间作用力相结合，故C错误；D．根据均摊原则，晶胞中Xe原子个数为：8×+1＝2，F原子个数为：8×+2＝4，故Xe、F原子个数比为1：2，其化学式为XeF2，故D错误；故选：A。5．氮化钼属于填隙式氮化物，N原子填充在金属钼（Mo）晶胞的部分八面体空隙中（如图），晶胞中各棱边夹角均为90°。下列说法错误的是（）A．一个钼晶胞中的四面体空隙数为8个 B．.氮化钼晶胞中与N原子紧邻的Mo原子有6个 C．.将Li+填入氮化钼晶胞的八面体空隙中，每个晶胞最多还能填入4个Li+ D．.氮化钼晶体的密度为g•cm﹣3【考点】晶胞的计算．【分析】A．由晶胞结构可知，钼晶胞为面心立方结构，晶胞中位于顶点和面心的钼原子个数为8×+6×＝4；B．由晶胞结构可知，氮化钼晶胞中位于体心的氮原子与位于面心的钼原子的距离最近；C．由晶胞结构可知，氮化钼晶胞中位于顶点和面心的钼原子个数为8×+6×＝4，位于体心和棱上的氮原子个数为4×+1＝2，晶胞中八面体空隙数为4，其中2个被氮原子填充，所以将锂离子填入氮化钼晶胞的八面体空隙中；D．由晶胞结构可知，氮化钼晶胞中位于顶点和面心的钼原子个数为8×+6×＝4，位于体心和棱上的氮原子个数为4×+1＝2，晶体的化学式为Mo2N，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：＝10﹣21a3d，据此计算。【解答】解：A．由晶胞结构可知，钼晶胞为面心立方结构，晶胞中位于顶点和面心的钼原子个数为8×+6×＝4，所以晶胞中的四面体空隙数为8个，故A正确；B．由晶胞结构可知，氮化钼晶胞中位于体心的氮原子与位于面心的钼原子的距离最近，则与N原子紧邻的Mo原子有6个，故B正确；C．由晶胞结构可知，氮化钼晶胞中位于顶点和面心的钼原子个数为8×+6×＝4，位于体心和棱上的氮原子个数为4×+1＝2，晶胞中八面体空隙数为4，其中2个被氮原子填充，所以将锂离子填入氮化钼晶胞的八面体空隙中，每个晶胞最多还能填入2个锂离子，故C错误；D．由晶胞结构可知，氮化钼晶胞中位于顶点和面心的钼原子个数为8×+6×＝4，位于体心和棱上的氮原子个数为4×+1＝2，晶体的化学式为Mo2N，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：＝10﹣21a3d，解得d＝，故D正确；故选：C。6．a、b、c分别代表金属晶体中三种常见的立方晶胞结构（如图），则晶胞a、b、c中离顶点的金属原子最近且距离相等的金属原子的个数比为（）A．1：1：2 B．8：6：4 C．2：4：3 D．4：3：6【考点】晶胞的计算．【分析】a为体心立方堆积，距离体心的金属原子最近的金属原子个数是8个，同样距离顶点金属原子最近的金属原子个数也是8个，b为简单立方堆积，离顶点的金属原子最近且距离相等的金属原子的个数为6个，c为面心立方最密堆积，距离顶点的金属原子最近且距离相等的金属原子的个数是12个，以此分析解题。【解答】解：a为体心立方堆积，距离体心的金属原子最近的金属原子个数是8个，同样距离顶点金属原子最近的金属原子个数也是8个，b为简单立方堆积，离顶点的金属原子最近且距离相等的金属原子的个数为6个，c为面心立方最密堆积，距离顶点的金属原子最近且距离相等的金属原子的个数是12个，则晶胞a、b、c中离顶点的金属原子最近且距离相等的金属原子的个数比为8：6：12＝4：3：6，故A、B、C错误，D正确，故选：D。7．根据各物质的结构模型示意图，判断下列说法正确的是（）名称Mg﹣Al合金晶胞SF6分子结构Na2O晶胞干冰晶胞结构模型示意图A．Mg﹣Al合金晶体的化学式可表示为MgAl2 B．SF6分子中各原子均达到8电子稳定结构 C．Na2O晶体中与某个阴离子紧邻的所有阳离子为顶点构成的几何体为立方体 D．干冰升华过程中破坏了共价键【考点】晶胞的计算．【分析】A．均摊法计算晶胞中Al、Mg原子数目，进而确定合金的化学式；B．SF6分子中S原子形成6个S﹣F键；C．由均摊法可知，晶胞中含有4个黑色球、8个白色球，结合化学式Na2O可知，黑色球代表氧离子，白色球代表钠离子；D．干冰分子之间为范德华力。【解答】解：A．晶胞中Al原子数目为2×＝1，Mg原子数目为8×+2×＝2，则合金的化学式Mg2Al，故A错误；B．由结构图可知，SF6分子中S原子形成6个S﹣F键，F原子达到8电子稳定结构，但S原子不是8电子稳定结构，故B错误；C．由均摊法可知，晶胞中黑色球数目为8×+6×＝4，有8个白色球，结合化学式Na2O可知，黑色球代表氧离子，白色球代表钠离子，以上底面面心氧离子为分析对象，补全晶胞可知，与氧离子紧邻的8个钠离子为顶点构成的几何体为立方体，故C正确；D．干冰升华过程是固体二氧化碳转化为气体二氧化碳，破坏了范德华力，故D错误；故选：C。8．下列化合物中，既有离子键又有非极性共价键的是（）A．Ba（OH）2 B．CaCl2 C．NH4Cl D．Na2O2【考点】离子化合物的结构特征与性质．【分析】一般来说，活泼金属元素与非金属元素形成离子键，不同非金属元素之间形成极性共价键，同种非金属元素之间形成非极性共价键，以此来解答。【解答】解：A．氢氧化钡含离子键、O﹣H极性共价键，故A错误；B．氯化钙只含离子键，故B错误；C．氯化铵含离子键、N﹣H极性共价键，故C错误；D．过氧化钠含离子键、O﹣O非极性共价键，故D正确；故选：D。9．下列物质含极性键的离子化合物（）A．CaCl2 B．NaOH C．Mg3N2 D．KI【考点】离子化合物的结构特征与性质．【分析】一般来说，活泼金属元素与非金属元素形成离子键，非金属元素之间形成共价键，不同非金属元素之间形成极性共价键，同种非金属元素之间形成非极性共价键，含离子键的化合物为离子化合物，以此来解答。【解答】解：A．CaCl2只含离子键，为离子化合物，故A错误；B．NaOH含离子键、O﹣H极性共价键，为离子化合物，故B正确；C．Mg3N2只含离子键，为离子化合物，故C错误；D．KI只含离子键，为离子化合物，故D错误；故选：B。10．下列物质中属于含有共价键的离子化合物的是（）A．CO2 B．NH3 C．CH3COONa D．Na2O【考点】离子化合物的结构特征与性质．【分析】一般来说，活泼金属元素与非金属元素形成离子键，非金属元素之间形成共价键，含离子键的化合物为离子化合物，以此来解答。【解答】解：A．二氧化碳只含共价键，为共价化合物，故A错误；B．氨气只含共价键，为共价化合物，故B错误；C．醋酸钠含离子键、共价键，为离子化合物，故C正确；D．氧化钠只含离子键，为离子化合物，故D错误；故选：C。11．一种Mn、Se组成的化合物结构中Se为面心立方最密堆积，晶胞结构如图所示。下列说法错误的是（）A．该化合物的化学式是MnSe B．距离Se原子最近的Mn原子有4个 C．距离Se原子最近的Se原子有12个 D．若晶胞参数是anm，Mn、Se原子的最近距离是anm【考点】晶胞的计算．【分析】A．均摊法计算晶胞中Mn、Se原子数目，进而确定晶体的化学式；B．以上底面面心Se为分析对象，其周围最近的Mn原子为该晶体内部上层2个Mn原子、上层晶胞下部2个Mn原子；C．以顶点Se为分析对象，其周围等距离且最近的Se原子处于晶胞面心，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用；D．Mn原子周围最近的4个Se原子形成正四面体，正四面体体心Se原子与顶点Mn原子连线处于晶胞体对角线上，二者距离等于晶胞体对角线长度的，而晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的倍。【解答】解：A．晶胞中Mn原子数目为4，Se原子数目为8×+6×4，二者原子数目之比为1：1，故晶体的化学式为MnSe，故A正确；B．以上底面面心Se为分析对象，其周围最近的Mn原子为该晶体内部上层2个Mn原子、上层晶胞下部2个Mn原子，即距离Se原子最近的Mn原子有4个，故B正确；C．以顶点Se为分析对象，其周围等距离且最近的Se原子处于晶胞面心，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，则距离Se原子最近的Se原子有＝12个，故C正确；D．Mn原子周围最近的4个Se原子形成正四面体，根据几何知识可知，正四面体体心Se原子与顶点Mn原子连线处于晶胞体对角线上，二者距离等于晶胞体对角线长度的，而晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的倍，若晶胞参数是anm，Mn、Se原子的最近距离是anm××＝nm，故D错误；故选：D。12．如图表示一个晶胞，该晶胞为立方体，结构粒子（分子、原子或离子）位于立方体的顶点和面心。下列说法正确的是（）A．若是一个完整的分子晶体晶胞，其可表示碘、干冰晶体 B．若是一个不完整的金刚石晶胞，则晶胞中缺失的碳原子位于8个小立方体的中心 C．若是一个不完整的NaCl晶胞，则图中结构粒子表示Na+，Cl﹣均位于12条棱边的中心 D．若是一个不完整的CaF2晶胞，则图中结构粒子表示Ca2+【考点】离子晶体；共价晶体；分子晶体．【分析】A．碘的晶胞为；干冰晶胞如图；B．金刚石晶胞结构如图；C．氯化钠晶胞结构如图；D．CaF2晶胞结构如图。【解答】解：A．依据分析可知，若是一个完整的分子晶体晶胞，其可表示干冰晶体，不能表示碘晶胞，故A错误；B．金刚石晶胞结构如图；若是一个不完整的金刚石晶胞，则晶胞中缺失碳原子位于互不相邻的小立方体中心，故B错误；C．氯化钠晶胞结构如图，若是一个不完整的NaCl晶胞，顶点和面心的粒子表示Na+，则晶胞中Cl﹣位置在12条棱边的中心和体心上，故C错误；D．CaF2晶胞结构如图，若是一个不完整的CaF2晶胞，已知CaF2中Ca2+的配位数为8，则图中实心球表示Ca2+，故D正确；故选：D。13．下列物质中，既存在离子键又存在共价键的是（）A．氯化氢 B．氯化镁 C．氮气 D．氢氧化钠【考点】离子化合物的结构特征与性质．【分析】一般来说，活泼金属与非金属元素形成离子键，非金属元素之间形成共价键，以此来解答。【解答】解：A．氯化氢只含H﹣Cl共价键，故A错误；B．氯化镁只含离子键，故B错误；C．氮气只含N≡N共价键，故C错误；D．NaOH含离子键、O﹣H共价键，故D正确；故选：D。14．下列物质属于离子化合物且含有共价键的是（）A．CaCl2 B．SiO2 C．CH2Cl2 D．NH4Cl【考点】离子化合物的结构特征与性质．【分析】一般来说，活泼金属与非金属元素形成离子键，非金属元素之间形成共价键，含离子键的化合价为离子化合物，以此来解答。【解答】解：A．氯化钙只含离子键，故A错误；B．二氧化硅只含共价键，故B错误；C．CH2Cl2只含共价键，故C错误；D．氯化铵含离子键、N﹣H共价键，为离子化合物，故D正确；故选：D。15．类石墨相氮化碳（g﹣C3N4）作为一种新型光催化材料，在光解水产氢等领域具有广阔的应用前景，研究表明非金属掺杂（O、S等）能提高其光催化活性。g﹣C3N4具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如图所示。下列说法错误的是（）A．g﹣C3N4晶体中存在π键、范德华力和非极性键 B．g﹣C3N4中C原子的杂化轨道类型为sp2杂化 C．g﹣C3N4中N原子的配位数为2和3 D．每个基本结构单元（图中实线圈部分）中两个N原子（图中虚线圈所示）被O原子代替，形成O掺杂的g﹣C3N4（OPCN），则OPCN的化学式为C3N3O【考点】晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断．【分析】A．同种非金属元素的原子之间易形成非极性键，不同非金属元素的原子之间易形成极性键，g﹣C3N4具有和石墨相似的层状结构，则层之间存在范德华力，最小的六元环中C原子、N原子提供电子形成大π键；B．根据图知，每个C原子的价层电子对数是3；C．根据图知，距离每个C原子最近且相等的N原子有3个，距离每个N原子最近且相等的C原子有的是3个、有的是2个；D．从基本结构单元分析得知，N原子的成键有连两个C原子和连三个C原子的两种情况，连两个C原子的N原子完全属于该基本结构单元，连三个C原子的N原子处在中心的完全属于该基本结构单元，处在“顶点”上的属于三个基本结构单元。【解答】解：A．根据图知，该物质中存在C﹣N极性键，g﹣C3N4具有和石墨相似的层状结构，则层之间存在范德华力，最小的六元环中C原子、N原子提供电子形成大π键，故A错误；B．根据图知，每个C原子的价层电子对数是3，所以C原子采用sp2杂化，故B正确；C．根据图知，距离每个C原子最近且相等的N原子有3个，距离每个N原子最近且相等的C原子有的是3个、有的是2个，所以g﹣C3N4中N原子的配位数为2和3，故C正确；D．从基本结构单元分析得知，N原子的成键有连两个C原子和连三个C原子的两种情况，连两个C原子的N原子完全属于该基本结构单元，连三个C原子的N原子处在中心的完全属于该基本结构单元，处在“顶点”上的属于三个基本结构单元，故一个基本结构单元含有6个C原子和7+3×＝8个N原子；将图中虚线圈所示的N原子用O原子代替，则O原子完全属于该基本结构单元，故该基本结构单元含有6个C原子、6个N原子、2个O原子，则形成O掺杂的g﹣C3N4（OPCN）的化学式为C3N3O，故D正确；故选：A。二．填空题（共2小题）16．环烷酸金属（Cu、Ni、Co、Sn、Zn）盐常作为合成聚氨酯过程中有效催化剂，回答下列问题：（1）基态Cu原子的价电子排布3d104s1，金属Cu晶体采取的是面心立方最密堆积方式。如图a所示，（●代表Cu原子，〇代表O原子），一个Cu2O晶胞中Cu原子的数目为4。N和Cu形成的化合物的晶胞结构如图b所示，该化合物的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数。若该晶胞的边长为apm，则该晶体的密度是g•cm﹣3。硒化锌晶胞结构如图c所示，其晶胞参数为apm。已知原子坐标：A点为（0，0，0），B点为（1，1，1），则C点的原子坐标（，，）。（2）镍的氨合离子[Ni（NH3）6]2+中存在的化学键有BCE。A．离子键B．共价键C．配位键D．氢键E.σ键F.π键（3）写出Cu2+的外围电子排布式3d9；比较铁与锰的第三电离能（I3）：铁＜锰（填“＞”、“＝”或“＜”），原因是Mn2+、Fe2+的价电子排布式分别为3d5、3d6，Mn2+处于3d5半满较稳定结构，再失去一个电子所需能量较高。。【考点】晶胞的计算；原子核外电子排布；化学键．【分析】（1）Cu是29号元素，处于周期表中第四周期第ⅠB族；金属Cu晶体采取面心立方最密堆积；均摊法计算晶胞中黑色球、白色球数目，结合化学式确定小球代表的原子，进而确定Cu原子的数目；均摊法计算晶胞中Cu、N原子数目，计算晶胞中原子总质量，即为晶胞质量，再根据晶体密度＝进行计算；由图可知，c处于上层、左侧、后方晶胞的体心位置，由几何知识可知，c到左侧平面距离为晶胞棱长的，到前平面、下底面距离均为晶胞棱长的；（2）[Ni（NH3）6]2+中Ni2+与NH3形成配位键，NH3中原子之间形成共价键，单键为σ键，氢键不属于化学键；（3）原子形成阳离子先失去高能层中电子，同一能层失去高能级中电子；原子轨道中电子处于半满、全满、全空时最稳定，不易再失去电子。【解答】解：（1）Cu是29号元素，处于周期表中第四周期第ⅠB族，属于过渡元素，价电子包括3d、4s电子，其价电子排布式为3d104s1；金属Cu晶体采取面心立方最密堆积；晶胞中黑色球数目为4，白色球数目为1+8×＝2，，结合化学式Cu2O，可知黑色球代表Cu、白色球代表O，则一个Cu2O晶胞中Cu原子的数目为4；晶胞中Cu原子数目为12×＝3，N原子数目为8×，该化合物化学式为C3N，晶胞相当于含有1个“Cu3N”，该化合物的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数，则晶胞质量为g，若该晶胞的边长为apm，则该晶体的密度是＝g•cm﹣3；由图可知，c处于上层、左侧、后方晶胞的体心位置，由几何知识可知，c到左侧平面距离为晶胞棱长的，到前平面、下底面距离均为晶胞棱长的，则分数坐标参数x＝，y＝z＝，C点的原子坐标为（，，），故答案为：3d104s1；面心立方最密；4；；（，，）；（2）[Ni（NH3）6]2+中Ni2+与NH3形成配位键，NH3中原子之间形成共价键，单键为σ键，不含离子键、π键，而氢键不属于化学键，故答案为：BCE；（3）Cu核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，失去4s能级1个电子、3d能级1个电子形成Cu2+，Cu2+的外围电子排布式为3d9；故答案为：3d9；＜；Mn2+、Fe2+的价电子排布式分别为3d5、3d6，Mn2+处于3d5半满较稳定结构，再失去一个电子所需能量较高。17．铁是工业生产中不可缺少的一种金属．回答下列问题：（1）某云母片岩石的主要成分为KMgFe3Si4O（OH）3，含有少量Cr（杂质）．①Mg的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2，其原子核外电子填充的能级数目为4．②Cr元素在元素周期表中的位置为第四周期第ⅥB族．（2）三氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图1示：①此配合物中，H、C和O三种元素的电负性由大到小的顺序为O＞C＞H（填元素符号）．②此配合物中碳原子的杂化轨道类型有sp2、sp3．（3）黄铁矿（FeS2）在冶炼时会有SO2生成．①SO2的空间构型为V形．②S、O、Fe三种元素的第一电离能由大到小的顺序为O＞S＞Fe（填元素符号）．（4）铁酸锶的晶胞结构如图2示：①晶胞中距离最近的两个氧原子间距离为199pm（列出计算式即可）cm．②该晶体的密度为（列出计算式即可）g⋅cm﹣3．【考点】晶胞的计算；原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断．【分析】（1）①Mg是12号元素，根据能量最低原理书写基态原子的电子排布式，并判断核外电子填充的能级数目；②Cr是24号元素，书写核外电子排布式确定在元素周期表中的位置；（2）①同周期主族元素自左而右元素的电负性增大，O、C在它们的氢化物都表现负价，说明它们对键合电子对吸引能力更强；②双键碳原子价层电子对数为3，饱和碳原子价层电子对数为4；（3）①SO2分子中S原子价层电子对数＝＝1，价层电子对数为2+1＝3；②金属的第一电离能比较非金属元素小，同主族自上而下第一电离能减小；（4）①由晶胞结构，结合几何知识可知，晶胞上下底面中距离最近的两个氧原子间距离为底面棱长一半的倍，与侧面中2个O原子之间距离进行比较，确定晶胞中距离最近的两个氧原子间距离；②均摊法计算晶胞中Sr、Fe、O原子数目，计算晶胞中原子总质量，即为晶胞质量，再根据晶体密度＝进行计算。【解答】解：（1）①Mg是12号元素，根据能量最低原理可知，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2，核外电子填充4个能级，故答案为：1s22s22p63s2；4；②Cr是24号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，其在元素周期表中的位置为第四周期第ⅥB族，故答案为：第四周期第ⅥB族；（2）①同周期主族元素自左而右元素的电负性增大，O、C在它们的氢化物都表现负价，说明它们对键合电子对吸引能力更强，它们的电负性都比H大，故电负性：O＞C＞H，故答案为：O＞C＞H；②双键碳原子价层电子对数为3，饱和碳原子价层电子对数为4，碳原子分别采取sp2、sp3杂化，故答案为：sp2、sp3；（3）①SO2分子中S原子价层电子对数＝＝1，价层电子对数为2+1＝3，VSEPR模型为平面三角形，忽略孤电子对可知SO2分子空间构型为V形，故答案为：V形；②Fe是金属元素，O、S是非金属元素，故Fe的第一电离能最小，O、S同主族，自上而下第一电离能减小，故第一电离能：O＞S＞Fe，故答案为：O＞S＞Fe；（4）①由晶胞结构，结合几何知识可知，晶胞中底面上距离最近的两个氧原子间距离为398pm××＝199pm＜347pm，故晶胞中距离最近的两个氧原子间距离为199pm，故答案为：199pm；②晶胞中Sr原子数目为1，Fe原子数目为8×＝1，O原子数目为12×＝3，晶胞质量为＝g，晶体密度＝＝g•cm﹣3，故答案为：。三．实验题（共1小题）18．28号元素镍是有机合成的重要催化剂。（1）基态镍原子的价电子排布式为3d84s2。（2）镍和苯基硼酸共催化剂可实现丙烯醇（CH2＝CH﹣CH2OH）的绿色高效合成。烯丙醇分子中碳原子的杂化类型为sp2、sp3。（3）羰基镍[Ni（CO）4]用于制备高纯度镍粉。羰基镍[Ni（CO）4]中Ni、C、O的电负性由大到小的顺序为O＞C＞Ni。（4）Ni2+能形成多种配离子，如[Ni（NH3）6]2+、[Ni（SCN）3]﹣等。[Ni（NH3）6]2+中的配位原子为N，配位数为6；[Ni（SCN）3]﹣中SCN﹣的空间结构为直线形。（5）金属镍与镧（La）形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图：①测知镧镍合金晶胞体积为9.0×10﹣23cm3，则镧镍合金的晶体密度为g•cm﹣3（不必计算结果）。②储氢原理为：镧镍合金吸附H2，H3解离为原子，氢原子储存在其中形成化合物。若储氢后，氢原子占据晶胞中上下底面的棱和面心，则形成的储氢化合物的化学式为LaNi5H3。【考点】晶胞的计算；配合物与超分子；原子核外电子排布；原子轨道杂化方式及杂化类型判断．【分析】（1）基态Ni原子的价电子为其3d、4s能级上电子；（2）1个CH2＝CH﹣CH2OH含9个σ键，烯丙醇分子中碳原子价层电子对个数前两个为3、后一个为4，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型；（3）根据丙烯醇分子之间存在除范德华力外，还存在氢键分析解答；（4）[Ni（NH3）6]2+中心原子的配位数是6，对于SCN﹣，根据价层电子对互斥理论，中心C原子价层电子对数＝2+═2；（5）①根据晶胞的均摊法，La的个数为8×＝1，Ni的个数为8×+1＝5，晶胞密度ρ＝；②根据晶胞的均摊法，H的个数为8×+2×＝3。【解答】解：（1）镍是28号元素，根据核外电子排布规律，基态镍原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2，基态Ni原子的价电子为其3d、4s能级上电子，其价电子排布式为3d84s2，故答案为：3d84s2；（2）1个CH2＝CH﹣CH2OH含9个σ键，1molCH2＝CH﹣CH2OH9molσ键，烯丙醇分子中碳原子价层电子对个数前两个为3、后一个为4，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型，前二者是sp2、最后C原子为sp3，故答案为：sp2、sp3；（3）根据电负性在周期表中的变化规律，C、O属于同一周期的元素，从左到右，电负性依次增强，故O＞C，Ni属于过渡元素，属于金属，电负性较低，所以三者的电负性大小为：O＞C＞Ni；故答案为：O＞C＞Ni；（4）[Ni（NH3）6]2+中心原子为uNi，配位原子为N，配位数是6，对于SCN﹣，根据价层电子对互斥理论，中心C原子价层电子对数＝2+═2，无孤电子对，中心C原子为sp杂化，所以SCN﹣为直线形，故答案为：N；6；直线形；（5）①根据晶胞的均摊法，La的个数为8×＝1，Ni的个数为8×+1＝5，晶胞密度ρ＝＝g/cm3＝g/cm3，故答案为：；②根据晶胞的均摊法，H的个数为8×+2×＝3，因此化学式为LaNi5H3，结合第①题可知，形成的储氢化合物的化学式为LaNi5H3，故答案为：LaNi5H3。四．推断题（共1小题）19．原子序数依次增大的X、Y、Z、Q、E五种元素中，X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q原子核外的M层中只有两对成对电子，E元素原子序数为29．请用元素符号或化学式回答下列问题：（1）E原子价层电子的轨道表达式为；基态E原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为球形。E晶体中原子堆积方式为面心立方最密堆积。（2）X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N。（3）已知YZ2+与XQ2互为等电子体，则1molYZ2+中含有π键数目为2NA。（4）X、Z与氢元素可形成化合物H2X2Z4，常用作工业除锈剂。H2X2Z4分子中X的杂化方式为sp2。（5）E有可变价态，它的某价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为Cu2O。Z的配位数为4。设晶胞边长为acm，该晶体的密度为g/cm3（阿伏加德罗常数用NA表示，列出计算式即可）。【考点】晶胞的计算；位置结构性质的相互关系应用．【分析】原子序数依次增大的X、Y、Z、Q、E五种元素中，X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同，为C元素；Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，为O元素，Y原子序数小于Z而大于X，为N元素；Q原子核外的M层中只有两对成对电子，为S元素；E元素原子序数为29，为Cu元素，通过以上分析知，X、Y、Z、Q、E分别是C、N、O、S、Cu元素；（1）Cu原子价电子为3d、4s能级上电子，3d、4s能级分别含有10、1个电子；基态Cu原子电子占据最高能级的电子为4s电子，s能级电子云轮廓图为球形；Cu晶体的晶胞中Cu原子位于8个顶点和6个面心上；（2）同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；（3）已知NO2+与CS2互为等电子体，等电子体结构相似，每个S＝C＝S中含有2个π键，则1个NO2+中含有2个π键；（4）C、O与氢元素可形成化合物H2C2O4，其结构式为，每个C原子价层电子对个数是3，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型；（5）该晶胞中E离子个数＝4、氧离子个数＝1+8×＝2，所以E离子和氧离子个数之比＝4：2＝2：1，为Cu2O；Z的配位数为4；设晶胞边长为acm，晶胞体积＝a3cm3，该晶体的密度＝。【解答】解：通过以上分析知，X、Y、Z、Q、E分别是C、N、O、S、Cu元素；（1）Cu原子价电子为3d、4s能级上电子，3d、4s能级分别含有10、1个电子，所以其价电子排布图为；基态Cu原子电子占据最高能级的电子为4s电子，s能级电子云轮廓图为球形；Cu晶体的晶胞中Cu原子位于8个顶点和6个面心上，为面心立方最密堆积，故答案为：；球形；面心立方最密堆积；（2）同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，C、N、O元素处于同一周期且分别位于第IVA族、第VA族、第VIA族，所以第一电离能C＜O＜N，故答案为：C＜O＜N；（3）已知NO2+与CS2互为等电子体，等电子体结构相似，每个S＝C＝S中含有2个π键，则1个NO2+中含有2个π键，则1molNO2+中含有π键数目为2NA，故答案为：2NA；（4）C、O与氢元素可形成化合物H2C2O4，其结构式为，每个C原子价层电子对个数是3，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型为sp2，故答案为：sp2；（5）该晶胞中E离子个数＝4、氧离子个数＝1+8×＝2，所以E离子和氧离子个数之比＝4：2＝2：1，为Cu2O；Z的配位数为4；设晶胞边长为acm，晶胞体积＝a3cm3，该晶体的密度＝＝g/cm3＝g/cm3，故答案为：Cu2O；4；。五．解答题（共2小题）20．LiFePO4、聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6、LiCl等常用作锂离子聚合物电池的材料和载体。回答下列问题：（1）LiFePO4中Fe2+的价层电子排布式为3d6。（2）LiPF6、LiAsF6和LiCl中所含的四种非金属元素电负性由大到小的顺序为F＞Cl＞P＞As。（3）含氧酸的通式可写为（HO）mROn，根据化学学科的规律，下列几种酸中酸性与H3PO4相近的cd。a.HClOb.HClO3c.H2SO3d.HNO2（4）通常在电极材料表面进行“碳”包覆处理以增强其导电性。抗坏血酸常被用作碳包覆的碳源，其易溶于水的原因是抗坏血酸分子含有多个羟基，与水形成分子间氢键，该分子中碳原子的杂化方式为sp3、sp2。（5）铁能形成多种氧化物，其中一种氧化物的晶胞如图所示，则该氧化物的化学式为FeO，由铁的配位离子构成的空间结构是正八面体。若晶胞参数是apm，则该氧化物的密度为g/cm3（设NA表示阿伏加德罗常数的值，用含a、NA的代数式表示）。【考点】晶胞的计算；原子核外电子排布；原子轨道杂化方式及杂化类型判断．【分析】（1）Fe是26号元素，基态Fe原子价电子排布式为3d64s2，失去4s能级2个电子形成Fe2+；（2）同主族自上而下电负性减小，同主族自左而右电负性增大；（3）非羟基氧原子数相同，酸性相近；（4）抗坏血酸分子中羟基与水分子之间形成氢键；饱和碳原子价层电子对数为4，双键中碳原子价层电子对数为3；（5）均摊法计算晶胞中Fe、O原子数目，进而确定氧化物化学式；Fe的配位离子为氧原子形成离子，6个面心氧原子构成正八面体；计算晶胞中原子总质量，即为晶胞质量，再根据晶体密度＝进行计算。【解答】解：（1）Fe是26号元素，基态Fe原子价电子排布式为3d64s2，失去4s能级2个电子形成Fe2+，Fe2+的价层电子排布式为3d6，故答案为：3d6；（2）四种非金属元素为F、Cl、P、As，同主族自上而下电负性减小，同主族自左而右电负性增大，故电负性由大到小的顺序为F＞Cl＞P＞As，故答案为：F＞Cl＞P＞As；（3）H3PO4可以该写为（HO