物质的结构与性质专项训练单元-期末复习测试题

物质的结构与性质专项训练单元期末复习测试题

一、物质的结构与性质的综合性考察

1.有位于前四周期的A、B、C、【）、E、F六种元素，它们的核电荷数依次增大。其中C、

E、F是金属元素;A、E、同族，它们原子的最外层电子排布式为nsl。B、D、属同族，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、子的最外层电子数等于D、子的最

外层电子数的一半。F元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第三能层d轨道。

请回答下列问题：

（1）A是,B是,F是_____o（写元素符号）

（2）写出F元素基态原子的核外价电子排布图_____其最高化合价为。

（3）含E元素的化合物灼烧的颜色是。很多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是

（4）请写出元素C的最高价氧化物对应的水化物与HC104反应的离子方程式：_____。

（5）C与E的金属性强弱关系是CE,请设计一个简单实验来证明：______o

2.铁被称为“第一金属”，铁及其化合物在生产、生活中有广泛用途。

（1）铁原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用摄取铁元素的

原子光谱。

（2）FcC13的熔点为306℃沸点为315℃。由此可知FcC13属于晶体。FeS04常作净

水剂和补铁剂，S042-的立体构型是o

（3）铁氯化钾K31Fe（CN）6］是检验Fe?’的重要试剂。

①基态N原子的轨道表示式为o

②写出一种与铁氟化钾中配体互为等电子体的极性分子的化学式。

③铁氟化钾中，所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为。

④铁氟化钾中，不存在（填字母标号）。

A、离子键.B、。键..C、兀键.D、氢键.E、金属键

（4）有机金属配位化合物二茂铁［（C5H5）2Fe］是汽油中的抗震剂。分子中的大口键可用符号

nmn表示，其中m代表参与形成大冗键的原子数，n代表参与形成大n键的电子数（如苯

分子中的大n键可表示为n66）,则中的大式键应表示为，其中碳原子的杂化方

式为________o

（5）城基铁［Fe（C0）5〕可用作催化剂、汽油抗爆剂等。lmol［Fe（CO）51分子中含molo

键。

（6）某种磁性氮化铁的结构如图所示，N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。其中铁原

子周围最近的铁原子个数为；六棱柱底边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值

为NA,则该磁性氮化铁的晶体密度为g/cm3（列出计算式）。

3.石墨烯具有原子级的厚度、优异的电学性能、出色的化学稳定性和热力学稳定性。制

备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等。石墨烯的球棍模型及分子结构示意图如

（1）下列有关石墨烯说法正确的是.

A石墨烯的结构与金刚石相似B石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面

C12g石墨烯含。键数为NAD从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力

（2）化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一，催化剂为金、铜、钻等金属或合

金，含碳源可以是甲烷、乙烘、苯、乙醇或献菁等中的一种或任意组合。

①钻原子在基态时，核外电子排布式为：_____O

②乙醉沸点比氯乙烷高，主要原因是。

③下图是金与铜形成的金属互化物合金，它的化学式可表示为：o

OAu-alom

。。2oOCu-atom

④含碳源中属于非极性分子的是,（填序号）

a甲烷b乙块c苯d乙醇

⑤献菁与酷菁铜染料分子结构如下图，组成献菁铜染料分子的元素，酰菁变成醐菁铜，分

子中多了什么作用力_____儆菁铜分子中设计到的元素，电负性由小到大依次为—

仁8I

线

1ft#

4.补铁剂常用于防治缺铁性贫血，其有效成分般为硫酸亚铁、琥珀酸亚铁、富马酸亚铁和

乳酸亚铁等。回答下列问题：

（1）能表示能量最低的亚铁离子的电子排布式是_（填标号）。

a.[Ar]3ds4s2b.[Ar]3d54slc.[Ar]3d64s2d.[Ar]3d6

（2）琥珀酸即丁二酸（HOOCCH2cH2C00H）,在琥珀酸分子中电负性最大的原子是碳原子

的杂化方式是_；琥珀酸亚铁中存在配位键，在该配位键中配位原子是中心原子是

（3）富马酸和马来酸互为顺反异构

体，其电离常数如下表：Kal七2

物质名称

IIOOC

富马酸(、)7.94x10”2.51x10-5

COOH

马来酸(UOOC/=='cOOH)1.23X1024.68x10-7

请从氢键的角度解释富马酸两级电离常数差别较小，而马来酸两级电离常数差别较大的原

因：

（4）B-硫酸亚铁的晶胞结构如图所示，其晶胞参数为a=870pm、b=680pm、c=479pm,a=

R=Y=90",卜'e2+占据晶泡顶点、棱心、面心和体心。在该晶胞中，硫酸根离子在空间上

有一种空间取向，晶胞体内硫酸根离子的个数是铁原子周围最近的氧原子的个数为

设阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度是-cm-3（列出计算表达式）。

5.钛及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。

（1）基态钛原子的价电子排布式为,与钛同周期的元素中，基态原子的未

成对电子数与钛相同的有种。

（2）钛比钢轻、比铝硬，是一种新兴的结构材料，钛的硬度比铝大的原因是o

（3）在浓的TiC13的盐酸溶液中加入乙醛，并通入HC1至饱和，可得到配位数为6、组成

为TiC13-6H2O的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1：5,则该配合离子的

化学式为。

（4）半夹心结构催化剂M能催化乙烯•、丙烯、苯乙烯的聚合，其结构如图所示。

①组成M的元素中，电负性最大的是（填名称）。

②M中碳原子的杂化方式为v

③M中不含（填代号）。

a.Ji键b.。键c.离子键d.配位键

（5）金红石（TiOz）是含钛的主要矿物之一。其晶胞结构（晶胞中相同位置的原子相同）如图所

示°

①A、B、C、D4种微粒，其中氧原子是（填代号）。

②若A、B、C的原子坐标分别为A（0,0,0）、B（0.69a,0.69a,c）、C（a,a,c）,则D的

原子坐标为D（0.19a,—,—）；钛氧键的键长d=（用代数式表示）。

③若晶胞底边长为acm,高为ccm,则TiO2晶体的密度为g/cm3。

6.有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，B是电负性最大的

元素，C的2D轨道中有三个未成对的单电子，F原子核外电子数是B与C核外电子数之和.

D是主族元素且与E同周期，E能形成红色（或砖红色）的E2O和黑色的EO两种氧化物，I）

与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示.请回答下列问题.

（1）E元素原子基态时的电子排布式为.

（2）A2F分子中F原子的杂化类型是

（3）CA3极易溶于水，其原因主要是_________,

（4）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用.卜.具有非常光明的前

途.富勒烯（C60）的结构如图，分子中碳原子轨道的杂化类型为；lmolC60分子

（5）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括神化铁、硫化镉、硫化锌及铜

锢硒薄膜电池等.

①第一电离能：AsSe（填或J"）.

②硫化锌的晶胞中（结构如图所示），硫离子的配位数是与S距离最近且等距离的

S之间的距离为（密度为Pg/cm3）

Os

OZr

③二氧化硒分子的空间构型为.

7.碳、磷、硫等元素形成的单质和化合物在生活、生产中有重要的用途。

(1)下列氮原子的电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是—(填字母)。

I*2,i1t_2泠2.一

A.回EDh1i111

l«2»2Pt2|\2P.

B.EE3ItHtill

I*2»

C.GamIt11[HI

I*2*_2p・_2/_2pt_

D.tn田[”向u

(2)P4S3可用于制造火柴，其分子结构如图所示:

①P4s3分子中硫原子的杂化轨道类型为—。

②每个P4s3分子中含有的孤电子对的数目为—对。

⑶科学家合成了一种阳离子“N5n+”，其结构是对称的，5个N排成“V”形，每个N都

达到8电子稳定结构，且含有2个氮氮三键，此后又合成了一种含有“N5n+”的化学式为

“N8”的离子晶体(该晶体中每个N原子都达到了8电子稳定结构)，N8的电子式为—。

(CN)2中键与键之间的夹角为180。，并有对称性，分子中每个原子的最外层均满足8电子

稳定结构，其结构式为—。

(4)直链多磷酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用顶角氧原子连接起来的，

其结构如图所示。则由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为。

(5)碳酸盐中的阳离子不同，热分解温度就不同。下表为

四种碳酸盐的热分解温度和对应金属阳离子的半径。随

着金属阳离子半径的增大：碳酸盐的热分解温度逐渐升

MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3

高，原因是___。

碳酸盐

热分解温度/℃40290011721360

金属阳离子半径/pm6699112135

(6)石墨的晶胞结构如图所示。已知石墨的密度为Pg.cm-3,C-C键的键长为rem,M为阿

伏加德罗常数的值，则石墨晶体的层间距d=_cmo

8.我国科学家在铁基超导研究方面取得了一系列的重大突破，标志着我国在凝聚态物理领

域已经成为一个强国。LiZnAs是研究铁基超导材料的重要前体。

(l)LiZnAs中三种元素的电负性从小到大的顺序为o

(2)AsF3分子的空间构型为As原子的杂化轨道类型为。

(3)C0分子内因配位键的存在，使C原子上的电子云密度较高而易与血红蛋白结合，导致CO

有剧毒。lmol[Zn(CN)4]2-离子内含有的共价键的数目为，配原子为。

⑷银的氧化物常用作电极材料的基质。纯粹的NiO晶体的结构与NaCI的晶体结构相同,为

获得更好的导电能力,将纯粹的NiO晶体在空气中加热,使部分Ni2+被氧化成Ni3+后，每个

晶胞内。2-的数目和位置均未发生变化,锲离子的位置虽然没变,但其数目减少,造成晶体内

产生阳离子空位(如图所示).化学式为NiO的某银氧化物品休，阳离子的平均配位数为

,阴离子的平均配位数与纯粹的NiO晶体相比(填“增大”“减

小”或“不变””，写出能体现银元素化合价的该晶体的化学式示例：Fe3O4写作

Fe2+Fe23+O4)。

(5)所有的晶体均可看作由某些微粒按一定的方式堆积,另外的某些微粒填充在上述堆积所

形成的空隙中。在面心立方紧密堆积的晶胞中存在两种类型的空隙:八面体空隙和四面体空

隙(如下左图所示)。在LiZnAs方晶胞中,Zn以面心V方形式堆积,Li和As分别填充在

Zn原子围成的八面体空隙和四面体空隙中，在a=0,0.5和1三个截面上Zn和Li按下图所示

分布：请在下图As原子所在的截面上用“△”补画出As原子的位置封说

明a=o

9.银及其化合物在工业生产中有着广泛的运用，当前世界上银的消费量仅次于铜、铝、

铅、锌，居有色金属第五位。回答下列问题：

(1)银元素在元素周期表中位于,在基态镁原子中，其核外电子有种

不同运动状态，M层电子排布式为。

(2)在稀氨水介质中，丁二酮月亏与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。在该

结构中，氮银之间形成的化学键是,碳原子的杂化轨道类有,

非金属兀素的电负性由大到小的顺序是°

(3)过渡金属原子可以与CO分子形成配合物，配合物价电子总数符合18电子规则。如

Cr可以与CO形成Cr(CO)6分子：价电子总数(18)=Cr的价电子数(6)+C0提供电子数(2X

6)0Ni原子与CO形成配合物的化学式为,,该配合物常温下为液态，易溶

于CC14.苯等有机溶剂，据此判断该分子属于分子(填“极性”或“非极

性”)。

(4)甲醛在Ni催化作用下加氢可得甲醇。甲醉分子内的0—C—H键角一(填

“大于”、“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角；甲醇易溶于水的原因是

(5)NixO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值为0.88,晶胞边长为apm.晶胞

中两个Ni原子之间的最短距离为_______pm。若晶体中的Ni离子分别为Ni2+、Ni3+,此

晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为o

10.U)基态溟原子的价层电子轨道排布图为_______o

(2)第四周期中，与滨原子未成对电子数相同的金属元素有_______种。

(3)某同学画出基态碳原子的核外电子排布图为，该电子排布图违背了o

(4)CaC2中C22-与'互为等电子体。

①。22的电子式可表示为.

②CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示)，但CaC2晶体中含有哑铃形

C22-的存在，使晶胞沿一个方向拉长。则CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-数目

为。

e~~eC

O：Ca2^B：C^~

（5）磷化硼是一种耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。

①磷化硼晶体晶胞如图甲所示：己知晶胞边长apm,阿伏加德罗常数为NA。则磷化硼晶体

的密度（g/cm3）为________（写出计算式即可）。

②图甲中表示P原子，在图乙（磷化硼晶胞沿着体对用线方向的投影）中用画出P原

子的投影位置。___________________________

11.冬季我国北方大部分地区出现雾霾天气，引起雾籁的微细粒子包含（NH4）2S04.NH4N03.

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一种;基态铜原子的价电子排布式为

（2）N和0中第一电离能较小的元素是_;S042-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H202,其中心原子

的杂化轨道类型为H202难溶于CC14,其原因为

（4）PM2.5富含NO,NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物「Fe（N0）（H20）51S04,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8-射线吸收法，B-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-l）o

12.甲烷作为天然气、页岩气、可燃冰的主要成分，拥有最稳定的烷烧分子结构，具有高

度的四面体对称性，极难在温和的条件下对其活化。因此，甲烷的选择活化和定向转化一

直是世界性的难题。我国科学家经过长达6年的努力，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）催化剂材料,在室温条件下以H202为氧化剂直接将甲烷

氧化成C1（只含一个C原子）含氧化合物，被业内认为是甲烷化学领域的重要突破。请回

答下列问题：

(l)Cu原子基态原子的外国电子排布式为o

⑵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。

(3)常温下,H2O2氧化CH4生成CH30H、HCHO、HCOOH等。

①它们的沸点分别为64.7.-195℃、100.8℃,其主要原因是;

②CH4和HCH0比较，键角较大的是,主要原因是o

⑷配离子的颜色与d-d巨子跃迁的分裂能大小有关,1个电子从较低的d轨道跃迁到较高

能量的轨道所需的能量为的分裂能，用符号△表示。分裂能△£o(H2O)62+]_____________△

[Co(H2O)63+](填“>”或理由是.

⑸钻晶胞和白铜(铜银合金)晶胞分别如图1.图2所示。

图I图2

①钻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)。

【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.H0Sc+3紫色激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低

的轨道时，以一定波长光的形式将能量释放出来A1(OH)3+3H+=A13++3H2O

解析：H0Sc团+3紫色激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,

以一定波长光的形式将能最释放出来AI(OH)3+3H+=AI3-+3H2O<将两种金属单质分别

投入冷水中，钾能和冷水发生剧烈反应而铝几乎不和水反应

【解析】

【分析】

有位于前四周期的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的核电荷数依次增大;B、D、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，最外层电子排布为ns2np4,则

B、0元素、I)、S元素;A、E、同一族，它们原子的最外层电子排布为nsl,处于IA、，E、

原子序数大于硫，且6种元素中只有C、E、F是金属元素，则A、II元素、E、K元素;C、

子最外层上电子数等于D、子最外层上电子数的一半，其最外层电子数为6X=3,故C、

A、；F元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第三能层d轨道，则价电子排布式

为3dl4s2,故F为Sc元素，据此分析解题。

【详解】

由上述分析可知，A为H、B为0、C为Al、I)为S、E为K、F为Sc;

⑴由分析知:A是H,B是0,F是Sc;

(2)F元素为Sc,基态原子的核外价电子排布式为3dl4s2,则价电子排布图瓦其最高化合价为

+3价;

(3)E为K元素,含钾元素的化合物灼烧的颜色是紫色;激发态的电子从能量较高的轨道跃迁

到能量较低的轨道时，以一定波长光的形式将能量释放出来,这就是很多金属盐都可以发生

焰色反应的原因；

(4)C为AI,最高价氧化物的水化物为AI(OH)3,另外HCIO4是强酸,则AI(OH)3与HCIO4反应

的离子方程式为AI(OH)3+3H+=AI3++3H2O；

⑸将金属K和AI分别投入到盛有冷水的烧杯中,钾能和冷水发生剧烈反应而铝几乎不和水

反应,则金属性AKK。

【点睛】

元素金属性性强弱的判断依据：①金属单质跟水(或酸)反应置换出氢的难易程度，金属单

质跟水(或酸)反应置换出氢越容易，则元素的金属性越强，反之越弱;②最高价弱化物对应

的水化物一氢氧化物的碱性强弱.氢氧化物的碱性越强，对应金属元素的金属性越强，反

之越弱;③还原性越强的金属元素原子，对应的金属元素的金属性越强，反之越弱.(金属

的相互置换)。

2.光谱仪分子正四面体形CON>C>Fe>KDEn

sp21012

【解析】

【分析】

【详解】

⑴不

解析：光谱仪分子正四面体形CON>C>Fe>KDEn

sp21012

【解析】

【分析】

【详解】

(1)不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元索的电

子的吸收光谱或发射光谱：所以可以用光谱仪摄取铁兀索的原子光谱；

(2)FeC13的熔点为306℃沸点为315℃,均相对较低，由此可知FeC13属于分子晶

体;S042-的中心原子S有4对。键电子对，其中心原子上的孤对电子对数为：(6-2X

4+2)/2=0,所以S042-的立体构型是正四面体形；

(3)基态N原子的轨道表示式为：；

②等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，铁冢化钾中配体(CN-)价电

子数为10,则与其互为等电子体的极性分子的化学式有：CO、N0+等；

③每周期的第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的电离能最大，同族元素从上到

下第一电离能变小，所以铁氟化钾中，所涉及的元素(Fe、C、N、K)的第一电离能由大到小

的顺序为：N>OFe>K；

④K3[Fe(CN)6]中，配合物中存在的化学键是由配离子与钾离子的离子键，碳氮之间的极性

共价键，铁离子和CM-之间的配位键，配合物分子间不存在氢键，金属键只存在金属单质

中，所以该配合物中没有金属键，故K3[Fc(CN)6]中不存在氢键、金属健;答案选DE。

(4)根据类比推理可知，中含有的大n键应表示为n；其中碳原子的价层电子对数为3,

无孤对电子，所以其杂化方式为sp2杂化；

(5)1个CO分子中有1个。键.1个CO分子与Fe形成1个配位键，配位键也是。键，所

以lmolFe(C0)5含10mol。键；

(6)氮化铁晶胞中，观察可知，面心碳原子与结构单元中6个顶点Fe原子相邻，且与内

部3个Fc原子也相邻，密置层为ABAB…方式排列，其中铁原子最近的铁原子的个数为

12；六棱柱底边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该磁性氮化铁的晶

体密度为：。

【点睛】

在求出晶体密度时，比较容易漏除NA,因为晶胞含有的原子、离子或原子团是以个数为单

位而不是以mol为单位，进行计算时要引用摩尔质量，所以一定要记得除NA。

3.BD乙醇分子间可形成氢键，而氯乙烷分子间无氢键或

abc配位键

【解析】

【分析】

【详解】

(1)A、石墨烯是平面结构，金刚石空间网状结

解析：BD0乙醇分了间可形成氢键，而氯乙烷分了间无氢键国或团abc配位键0

【解析】

【分析】

【详解】

(1)A.石墨烯是平面结构，金刚石空间网状结构，故A、误；

B.碳碳双键上所有原子都处于同一平面，所以导致石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面,

故B正确；

C.石墨烯中一个碳原子具.1.…键,所..石墨烯..键数为1.50,故C错误；

D、石墨结构中，石墨层与层之间存在分子间作用力，所以从石墨剥离得石墨烯需克服石

墨层与层之间的分子间作用力，故D、确；

故答案为BD;

(2)①钻是27号元素，祜原子核外有27个电子，根据构造原理书写基态原子的核外电子

排布式，注意先排电子再排电子，所以基态钻原子的核外电子排布式为。

故答案为：。

②分子晶体中，物质的熔沸点随着相对分子质量的增大而增大，但乙醇分子间能形成氢键

导致乙醉的熔沸点大于氯乙烷的熔沸点。

故答案为：乙醵分子间可形成氢键，而氯乙烷分子间无氢键。

③每个晶胞中含有的原子数，含有的金原子数，所以它的化学式可表示为：

或。

故答案为：或。

④a选项：甲烷是正四面体结构，属于对称结构，所以是非极性分子，故a正确；

b选项：乙炊是直线型结构属于对称结构,所以是非极性分子，故b正确；

c选项:苯是平面结构，属7对称结构,所以是非极性分子,故c正确；

d选项：乙醇不是对称结构，所以是极性分子，故d错误；

故选abco

⑤由图可知，取菁变为醐菁铜后，分子中多了和的配位键；

歌菁铜中含有的元素有：、、和，非金属性元素电负性大于金属元素的，同周

期主族元素随原子序数增大电负性增大，、在它们的氢化物中均表现负化合价，它们

的电负性均大于元素的，故电负性：。

故答案为：配位键；。

4.d氧原子sp2、sp3氧原子铁原子马来酸中存在分子内

氢键，提高了按基的离子性，有利于酸性电离，因此马来酸电离主要以第一步

电离为主226

解析：d氧原子sp2、sp3氧原子铁原子马来酸中存在分子内氢键，提高了援基的离

子性，有利于酸性电离，因此马来酸电离主要以第一步电离为主2260

【解析】

【分析】

【详解】

(1)基态铁原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2,失去2个电子后变为亚铁离子，基态亚铁

离子核外电子排布式为[Ar]3d6,因此能表示能量最低的亚铁离子的电子排布式是d;

(2)H、C、。中H元素电负性最小，C、0为同周期元素，原子序数越大，电负性越大，因

此电负性最大的是0;C、子连接4个原子形成共价键时，C、子采用sp3杂化，C、子连接3

个原子形成共价键时，C、子采用sp2杂化，因此丁二酸中碳原子的杂化方式为sp2.sp3;

丁二酸中只有氧原子上方狐电子对，亚铁离子中存在空凯道，因此琥珀酸亚铁的配位键中

配位原子为氧原子，中心原子为铁原子；

(3)马来酸中存在分子内氢键，提高了峻基的离子性，有利于酸性电离，因此一级电离较

为容易，而剩余部分因为形成了分子内氢键而很稳定，用对难以电离，因此马来酸电离主

要以第一步电离为主；

(4)该晶胞中，硫酸根离子在空间上的取向有：，一共2种：B-硫酸亚铁的化学式为

FeS04,晶胞中含有亚铁离子数目为，则晶胞中所含硫酸根离子数目为4,从晶胞示意图

中可以发现有6个硫酸根离子，其中有4个位于面上，故晶胞体内有2个硫酸根离子；以

体心的亚铁离子为研究对象，每个硫酸根中均有一个氯原子离铁原子最近，亚铁离子周围

最近的氧原子的个数为6；该晶体的密度。

【点睛】

对于晶体的密度计算方法为：先计算一个晶胞的质晟，然后根据晶胞参数计算晶胞的体积,

然后利用密度公式计算品抱密度，其主要易错点在于单位的换算以及晶胞内相关原子个数

的计算。

5.3d24s23T1原子的价电子数比Al多，金属键更强

[TiCl(II20)5]2+氧sp2.sp3cBD0.81a0.5c

解析：3d24s23Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强[TiCI(H2O)5]2+氧sp2、sp3

cBD0.81a0.5c0.31X0a(3

【解析】

【分析】

(5)根据晶胞结构分析，四方晶胞中，顶点粒子占，面上粒子占，内部粒子为整个晶胞

所有，晶体化学式为Ti02,。的数目是Ti的两倍，则必有2个氧原子位于晶胞内，晶胞的

上、下底面上各有2个氧原子。

【详解】

(1)钛为22号元素，位于第四周期，基态钛原子的价电子排布式为3d24s2,基态钛原子未

成对电子为3d轨道的2个电子，第四周期中基态原子未成对电子数为2的还有价电子排布

为3d84s2的Ni、3d104s24P2的Ge、3d104s24P4的Se共3种,故答案为:3d24s2;3;

(2)Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强，导致钛的硬度比铝大，故答案为：Ti原子的

价电子数比A1多，金属键更强；

(3)配位数为6.组成为TiC13-6H20的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1:5,

而晶体中只含有3个C1]所以配体数目多的是H20,H20和C1-L•匕值为5:1,所以该配高

子的化学式为[TiCl(H20)5]2+,故答案为：[TiCl(H20)5]2+;

(4)①M中含有的元素有：Ti、Cl、0、C.H,其中电负性最大的是。，名称为氧元素，改答

案为：氧；

②“中C存在单键和双键，前者为sp3杂化，后者为sp2杂化，故答案为：sp2、sp3;

③M中含有共价键，配位键，共价单键为。键，共价双键中一根为。键，一根为兀键，所

以M中不含离子键，故答案为：c；

(5)①根据晶胞结构分析，四方晶胞中，顶点粒子占，面上粒子占，内部粒子为整个晶

胞所有，晶体化学式为Ti02,()的数目是Ti的两倍，则有2个氧原子位于晶胞内，晶胞的

上、下底面上各有2个氧原子，个数为2+4X=4,Ti位于体心和顶点，个数为1+8X

=2,则A、B、C、D四种微粒,其中氧原子是B、D,故答案为：BD；

②A、B、C的原子坐标分别为A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),金红石晶胞

中，Ti处于体心，体心Ti周围有8个。形成八面体结构，上底面结构为：

键长d,根据上底面结构，d=(a-0.69a)xJ5=0.31xJ5a,D处于高的一半处所在的平面,

根据中间半层的结构分析,l=d=0.31x72a,已知D的x坐标为0.19a,则

y=a-0.19a=0.81a,所以D的坐标为(0.19a,0.81a,0.5c),故答案为:0.81a；0.5c：

0.31x0a；

③由①可知，1个晶胞中含2个Ti原子、4个0原子，故1个晶胞的质量

48x2+16x4160

g,1个晶胞的体积=acmxacmxccm=a2ccm3,所以密度

NA

160

—g160160

=N

PA2Nrg-cm\故答案为：2z

aCNaCN

a2ccm3AA

6.[Ar]3dl04slsp3与水分子间形成氢键sp290NA>4

V形

【解析】

【分析】

有A、B、C、D、E、F六种兀素，A

解析：[A门3d104s】SP3与水分子间形成氢键sp290NA>43阚X亚cmV形

加2

【解析】

【分析】

有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，则A为H元素；B

是电负性最大的元素，则B为F元素；C的2P轨道中有三个未成对的单电子，则C原子核

外电子排布为Is22s22P3,则C为N元素；F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，贝I」

F原子核外电子数为9+7=16,则F为S元素；E能形成红色(或砖红色)的EzO和黑色的

E0两种氧化物，则E为3元素；D与B可形成离子化合物，根据晶胞结构可知，晶胞中

F原子数目为8,D原子数目为8x』+6x』=4,故化学式为DF2,D为+2价，D是主族元

82

素且与E同周期，处于第四周期，则D为Ca元素，据此解答。判断碳原子的杂化类型可

根据其成键情况来判断，碳原子若成四个单键，其杂化类型必为sp3,若成一个双键，两个

单键，其杂化类型必为Sp2,若成一个单键，一个三键，其杂化类型必为SP.在每个C60分

子中，由于碳原子都采取sp2杂化，故参与形成。键的电子只有3个，所以形成。键的

电子共有60X3=180个，而每个。键需要2个电子，所以。键的数目为90个，故

ImolCeo中。键的数目为90NA；①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增

大的趋势，但注意第VA族元素大于相邻元素的第一电离能；

②与硫离子最近的锌离子的数目为硫离子的配位数，根据均摊法计算晶胞中Zn、S原子数

目，用阿伏伽德罗常数表示出晶胞质量，再结合m=pV计算与S距离最近且等距离的S之

间的距离；

③计算Se原子价层电子对、孤电子对，确定其空间构型：

【详解】

(1)E为Cu元素，原子核外电子数为29,基态原子的曲子排布式为[Ar]3d】04s】，故答案

为：[Ar]3di04s】；

(2)H2s分子中S原子的价层电子对数=2+母-1x2)=4,s原子采取sp?杂化，故答案

2

为：sp3；

(3)NH3极易溶于水，其原因主要是NH3与水分子间形成氢键，由于一水合氨电离产生镀

根离子和氢氧根，故NH3・H2。中N原子与水中的H原子之间存在氢键，应为b结构，故

答案为：与水分子间形成氢键；

(4)每个碳原子形成3个。键个数且不含孤电子对，所以采用sp2杂化，每个碳原子含

1molx60x3

有的。键个数为32,所以ImoGo分子中。键的数目=—----=90NA,故答案为：

2XNA

sp2；90NA：

(5)①As和Se属于同一周期，且As属于第VA族，Se属于第VIA族，As原子4P能级容纳

3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于Se,故答案为：〉：

②根据图片知，每个S离子连接4个Zn离子,所其配位数歪4；晶胞中Zn原子数为4,S原

114M38831388

子数为8K—十6K—=4,晶胞质量m==—g=Pxa,贝i]a=：二一cm,与s距离

N

82NANA\PA

(388及

最近且等距离的S之间的距离为二-a=3—x—cm,故答案为:4；

2\pNA2

③二氧化硒分子中Se原子孤电子对数二饰-2*2)=],价层电子对=2+1=3,所以其空间

2

结构为V形，故答案为：V形。

7.A<C<B<Dsp310N三C-C三N碳酸盐分解实际过程

是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过

程，阳离子所带电荷和同时，

解析：AVCVBVDsp310[：N：：N：N：N：：N：]*[：*N：：N：：N：TN=C-C=N

P”。!：：:碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子

分解为二氧化碳的过程，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力越

16x/3

强，对应的碳酸盐就越难分解，热分解温度越高

3Mlp

【解析】

【分析】

【详解】

(1)轨道中电子能量：l$<2s<2p,能量较高的轨道中电子越多，该微粒能量越高，所以

2P轨道上电子越多、1s轨道上电子越少，该微粒能量越高，根据图知能量由低到高的顺序

是AVCUBUD：

(2)①该分子中每个S原子形成2个共价键且还含有2个孤电子对，根据价层电子对互斥

理论可知S原子杂化类型为sp3；

②该分子中每个S原子含有2个孤电子对、每个P原子含有1个孤电子对，所以该分子中

孤电子对个数=3X2+4义1二10；

(3)Nsd结构是对称的，5个N排成V形，5个N结合后都达到8电子结构，且含有2个

N三N键，满足条件的结构为：—N=义—I+,故“Ns”带一个单位正电荷，

-N—

——I+

所以化学式为“N8”的阴离子为⑥一、阳离子为,N8的电子式为

-N-

［：N：:N：N：N:：N：T［：N：：N：：N：］-;分子(CN)2中键与键之间的夹角为180°,并

有对称性，分子中每个原子的最外层均满是8电子稳定结构，则每个C原子形成4个共价

键、每个N原子形成3个共价键，其结构简式为N三CY三N；

(4)含有n个P原子的多聚磷酸根离子，相当于是n个磷酸根离子中去掉了氧原

子，。原子数目-4n-(n-1)~3n+l,所带电荷为(-2)X(3n+l)+5n--(n+2)♦故多聚

磷酸根离子的通式为：匕。然卜；

(5)碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子分解为

二氧化碳的过程，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力越强，对

应的碳酸盐就越难分解，热分解温度越高：

1114x12

(6)晶胞中C原子的数目为l+2x：+8x±+4x±二4,所以晶胞质量为二一g；设晶胞的

284汽

底边长为acm,晶胞的高为hcm,层间距为dcm,则h=2d,底面图为

/J'/，则方=rxsin60。，所以a二则底面面积为

«一

(V5r)xsin60°cm2,则晶胞体积为V二xsin60°x2dcm3,所以有

4x12

=pg.cm'3,解得d二个丐

(Gr)xsin60°x2dcm3NJp

【点睛】

第6题为本题难点，要注意石墨中C原子的杂化方式为sp2杂化，空间构型为平面三角

形，所以图示晶胞的底面不是正方形而是菱形，然后结合几何知识进行计算。

8.Li<Zn<As三角锥sp316NAC6减小

Ni2+3Ni3+409或0.25(或0.75)

【解析】

【分析】

2+3+

解析：Li<Zn<As三角锥sp316NAC6减小Ni3Ni4O9

0.25（或0.75）

【解析】

【分析】

【详解】

(1)锂是活泼金属、锌是较活泼的金属，神是非金属，失电子能力减弱，得电子能力增

强，电负性增强，LiZnAs中三种元素的电负性从小到大的顺序为LiVZnVAs。

故答案为：Li<Zn<As

(2)AsF3分子，价层电子对=3+§_1*3=4,有一对孤电子对，空间构型为三角锥，As

原子的杂化轨道类型为sp3。

故答案为：三角锥；sp3；

(3)CO分子内因配位键的存在，使C原子上的电子云密度较高而易与血红蛋白结合，导

致CO有剧毒。lmol[Zn(CN)4]2-离子内共价键：C与N之间是叁键、Zn与C之间是配位键，

含有的共价键的数目为(3X4+4)NA=16NA,C原子上的电子云密度较高，配原子为C。

故答案为：16NA;C；

(4)纯粹的NiO晶体的垢构与NaCI的晶体结构相同，阳离子的，下、前后、左右有6个

阴离子，阳离子的平均配位数为6；部分即2+被氧化成巧3+后，阳离子减少，阴离子的平均

配位数与纯粹的NiO晶体相比减小；

根据化合价代数和等于0,结合晶胞结构，能体现银元素化合价的该晶体的化学式

2+3+

Ni3Ni4O9：。

2+3+

故答案为：6；减小：Ni3Ni4O9：

(5)结合在a=0,0.5和1三个截面上Zn和Li按下图所示分布：

胞中，Zn以面心立方形式堆积，Li填充在Zn原子围成的八面体空隙，而As填充在Zn原子

围成的四面体空隙中，As原子所在的截面即a=0.25(或0.75)的截面上用"A”画出As原子

△△

的位置，如图：.......:.......

△：△

△△

故答案为:；0.25（或0.75）。

A△

9.第四周期第vm族283s23p63d8配位键sp2、sp30>N>C>H

Ni(C0)4非极性小于甲醇分子和水分子间能够形成氢键,

3

解析：第四周期第VD［族283s23P63d8配位键sp2、sp0>N>C>HNi(CO)4非极性

V2

小于甲醇分子和水分子间能够形成氢键，且甲醇和水都是极性分子

2

【解析】

【分析】

(1)Ni的原子序数28,位于第四周期、印族元素，题目中问的是M层电子的排布；

(2)从图看出氮银之间形成的是配位键；碳原子的价层电子对数有等于3,也有等于4,

故碳原子的杂化类型为sp?杂化、sp3杂化，H、C、N、。的电负性的比较，同一周期从左到

右主族元素的电负性逐渐增强：

(3)依据题中所给配合物价电子总数符合18电子规则，银元素的价电子数为10,可以推

出Ni原子与CO形成配合物的化学式为Ni(CO)4；根据相似相溶原理，判断出Ni(CO)4为非

极性分子

(4)甲醇分子内C的成键电子对数为4,无孤电子对，杂化类型为冲3,甲醛分子中的碳

采取sp?杂化，甲醇分子内O-C-H键角比甲醛分子内O-GH犍角小；依据相似相溶原理和分

子间可以形成氢键，因此甲醇易溶于水；

(5)依据x的值和化合物中元素化合价代数和为0,可以计算出Ni2+与Ni3♦的最简整数

比。

【详解】

(1)Ni的原子序数28,位于第四周期，VIII族元素，根据泡利不相溶原理，核外有多少个

电子就有多少种运动状态，所以银原子核外有28种运动状态；

(2)从图看出氮探之间形成的是配位犍；碳原子形成四个单键是sp?杂化，形成一个双键

和两个单键是sp2杂化；根据非金属性越强，电负性越小，则有0>N>C>H；

（