2024届高三新高考化学大一轮复习专题-- --物质的结构与性质（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024届高三新高考化学大一轮复习专题-- --物质的结构与性质（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-23 21:48:21 | ||
图片预览
文档简介
2024届高三新高考化学大一轮复习专题----物质的结构与性质
1．（2023·北京·高三专题练习）(II)可形成多种配合物，呈现出多样化的性质和用途。
(1)向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量的乙醇，析出晶体。
①产生蓝色沉淀的离子方程式是 。
②在水中电离的方程式是 。
(2)如下图所示，(II)配合物A和B可发生配位构型的转变，该转变可带来颜色的变化，因此可用作热致变色材料，在温度传感器、变色涂料等领域应用广泛。
①的价层电子排布式为 。
②A中氮原子与其它原子(或离子)之间存在的作用力类型有 ，氢原子与其它原子之间存在的作用力类型有 。
③已知：当(II)配合物A和B配位构型由八面体转变为四方平面时，吸收光谱蓝移，配合物颜色紫色变为橙色。
想将配合物的颜色由紫色调整为橙色，需要进行的简单操作为 。
(3)已知：①
物质 颜色
黄色
蓝色
②蓝色溶液与黄色溶液混合为绿色溶液。在溶液中加入浓溶液，颜色从蓝色变为绿色，请结合化学用语解释原因 。
(4)和是铜常见的两种氯化物，如图表示的是 的晶胞。已知晶胞的边长为，阿伏加德罗常数为，则该晶体的密度为 。(已知：)
2．（2023·北京顺义·牛栏山一中校考三模）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)铝元素属于 区(填“s”“d”“”或“p”)。
(2)C60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σ键，余下的1个p轨道电子互相重叠形成闭壳层电子结构，π电子云分布在C60分子笼的内外层表面上。循环伏安测试表明：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。
(3)①ZnPc中Zn2+的价层电子排布式是 。
②ZnPc中存在配位键的原因是 。
(4)某溶剂中，ZnPc可以和C60形成分子间电荷转移复合物，反应方程式可表示为：ZnPc+C60ZnPc-C60，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ZnPc-C60的K
24℃ 1.2329
44℃ 0.9674
64℃ 0.4923
反应：ZnPc+C60ZnPc-C60△H 0(填“＞”或“＜”)，ZnPc-C60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的熔点和沸点比NaCl的高，请解释原因 。
②LiF晶体的密度约为2.6g/cm3，LiF晶胞的体积约为 cm3(计算结果保留一位有效数字)。
3．（2023·广东·高三专题练习）我国科学家制备的催化剂能实现氨硼烷(H3NBH3)高效制备氢气的目的，制氢原理：，请回答下列问题：
(1)基态Al原子核外电子云轮廓图呈球形、哑铃形的能级上电子数之比为 。
(2)已知几种元素的电负性如下表所示。
元素 H B C N O
电负性 2.1 2.0 2.5 3.0 3.5
①上述制氢反应中，有 种元素的原子采取sp3杂化。
②NH3中键角∠HNH (填“大于”、“小于”或“等于”)H3NBH3中键角∠HNH。
③B、C、N、O的电负性依次增大，其主要原因是 。
(3)某有机硼化合物的结构简式如下图所示，组成该有机物的第二周期元素第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
(4)化硼是一种新型无机非金属材料，晶胞结构如下图所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。a点磷原子的坐标为(0，0，0)，b点磷原子的坐标为(1，1，0)，则c点硼原子的坐标为 。
(5)四氢铝钠(NaAlH4)是有机合成中重要的还原剂，晶胞结构如下图所示。
①的配位数为 。
②已知NA为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为 (用含a、NA的代数式表示)g cm-3 。
4．（2023·浙江·高三专题练习）钛合金是以钛元素为基础加入其他元素组成的合金，因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。回答下列问题：
(1)钛元素在元素周期表中的位置 。
(2)(二氟氮烯)、二氧化钛、(光气)、(二氯亚砜)等都是重要的卤化试剂，其中二氧化钛与(光气)、反应可用于制取四氯化钛。
①(二氟氮烯)分子中，氮原子的杂化类型为，则的结构式为 。
②中和键的数目比为 。
③是 分子。(填“极性”或“非极性”)
(3)钛的某配合物可用于催化环烯烃聚合，其结构如图所示：
该配合物中存在的化学键有 (填字母)。
a、离子键b、配位键c、金属键d、共价键e、氢键
(4)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示，该晶体结构中与N原子距离最近且相等的原子有 个；若该晶胞的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则晶胞中原子与N原子的最近距离为 。(用含、的代数式表示)
5．（2023·浙江·高三专题练习）战国时期，我国炼丹家就开始对硫单质及含硫化合物的应用进行研究。
(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。基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为 。
(2)硫单质有多种同素异形体，其中一种单质分子()的结构如图所示，硫原子的杂化轨道类型为 。
(3)硫单质()难溶于水，易溶于，是 。(填“极性分子”或“非极性分子”)，硫单质易溶于溶液，形成，其中，的空间构型为 。
(4)许多物质的氧化物固态存在多聚体，例如五氧化二磷实际的分子式是，实验测得磷、硫、氯三种氧化物的熔点如下，推测固态三氧化硫的分子式为 。
三氧化硫
熔点 613K 289K 182K
(5)立方硫化锌，其晶胞如图所示。设晶胞中S原子与其最近原子的距离为dpm，其密度为，阿伏加德罗常数为 。(列出计算式，用含d、的式子表示)。
6．（2022·浙江·模拟预测）铬是一种重要的战略金属元素，在工业生产中有着重要的应用。
(1)基态铬原子的价层电子排布式为 。
(2)金属铬的第二电离能和锰的第二电离能分别为、，的原因是 。
(3)铬、钙、氧可形成一种具有特殊导电性的复合氧化物，其晶胞结构如图甲所示。
①该化合物的化学式为 。
②请在图乙中画出该晶胞沿轴方向的投影图 。
③已知氧离子与钙离子的最近距离为，请计算该晶体的密度： (列计算式)。
(4)三氯化铬晶体是一种难溶于乙醚，易溶于水、乙醇的绿色晶体，可作为猪饲料的添加剂。某研究小组以铬酸钠为主要原料制备，实验步骤如下：
i、将铬酸钠、甲醇、水依次加入三颈烧瓶中；
ii、升温至，加入过量盐酸，保持温度在继续反应三小时；
iii、待反应液冷却后，用溶液调节，得到沉淀；
iv、_______，得到晶体。
①下列说法正确的是 (填序号)。
A由于步骤i中的甲醇具有毒性，故可用乙醇代替
B．步骤ii应快速加入过量盐酸，防止水解而导致反应液出现浑浊
C．三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为
D．制备过程中应采用水浴加热，以便于控制温度
②步骤iv的实验操作如下：将过滤得到的固体溶于足量的盐酸中， ，用 洗涤，干燥后得到晶体。
7．（2022·青海海东·校考一模）铁、铬、锰及其合金统称为黑色金属，产量约占世界金属总产量的95%；回答下列问题：
(1)铁、铬、锰三种元素位于元素周期表中 区；其中基态铁原子最外层电子的电子云轮廓图形状为 ；
(2)下列铬原子价电子排布图表示的状态中，能量最低的是_______(填选项字母)；
A． B．
C． D．
(3)CrCl3和Cr2O3均为离子晶体，二者熔点较高的是 (填化学式)，原因为 ；
(4)碳酸锰是合成二氧化锰和制造硫酸锰的原料：
①CO中C原子的杂化轨道类型为 ；分别写出一种与CO互为等电子体的离子和分子 ；
②键角CO SO(填“>”“=”或“<”)，原因为 ；
③二氧化锰的正交晶胞(晶胞的六个面均为长方形)如图所示：已知该晶胞的体积为Vpm3，锰原子和氧原子半径分别为r1pm和r2pm；
该晶胞中锰原子的配位数为 ；晶胞的空间利用率为 (用含V、r1、r2、r的代数式表示)。
8．（2022秋·北京海淀·高三专题练习）在元素周期表中，铜副族(IB族)包括铜、银、金等元素，在生产、生活和科研中都有着广泛用途和重要的研究价值。
(1)铜副族位于周期表 区，基态Cu原子的价电子排布式为 。
(2)向溶液中滴加少量氨水，反应现象为 。继续滴加氨水可得到深蓝色透明溶液，写出该反应的离子方程式 。的空间构型为 ，中心原子S的杂化方式为 。
(3)中配位原子是S原子而非O原子，其原因是 ，中三种元素电负性由大到小排序为 。
(4)在离子晶体中，当(阳离子)∶r(阴离子)时，AB型化合物往往采用和NaCl晶体相同的晶体结构。已知，但在室温下，AgI的晶体结构如下图所示，称为六方碘化银。I-的配位数为 ，造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因不可能是 (填标号)。
a.几何因素 b.键性因素 c.电荷因素
(5)Cu与Au的某种合金可形成面心立方最密堆积的晶体，Cu原子处于晶胞面心，该晶体具有储氢功能，氢原子可进入到Cu原子与Au原子构成的立方体空隙中，储氢后的晶胞结构与金刚石晶胞结构相似，如下图所示，该晶体储氢后的化学式为 。
9．（2022·河南开封·统考模拟预测）材料是入类进步的基石，深入认识物质的结构有助于进一步开发新的材料。回答下列问题。
(1)B和Ni均为新材料的主角。
①按照杂化轨道理论，基态B原子的价电子先激发，再杂化成键形成BBr3。杂化前，处于激发态的B原子的价电子轨道表示式为 (填编号)。
A． B．
C． D．
②Ni(CO)4常温下呈液态，其分子空间构型为正四面体形。其易溶CCl4、苯等有机溶剂的原因是 。
(2)亚铁氰化钾具有防止食盐结块、保持食盐松散等作用，其化学式为K4[Fe(CN)6]，所含元素电负性由大到小的顺序为 ，lmolK4[Fe(CN)6]含有σ键的物质的量为 。
(3)铀氮化合物是核燃料循环系统中的重要物质。
已知3(NH4)4[UO2(CO3)3]3UO2+10NH3↑+9CO2↑+N2↑+9H2O↑。反应所得的气态产物中属于非极性分子的有 (填化学式)；反应中断裂的化学键有 。(填编号)。
a.氢键 b.极性键 c.非极性键 d.离子键 e.配位键
(4)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)如图所示。
该晶体的化学式为 ；该晶体中最近的两个碳原子核间距离为142pm，石墨烯层间距离为335pm，则该晶体的密度为 g cm-3(NA表示阿伏加德罗常数，列出计算表达式即可)。
10．（2022春·河北石家庄·高三统考专题练习）硼与氮、氢能形成多种具有优良性能的化合物，受到人们的广泛关注。
Ⅰ.氨硼烷()具有良好的储氢能力。
(1)分子中，与N原子相连的H呈正电性()，与B原子相连的H呈负电性()，三种元素电负性大小顺序是 。
(2)其在催化剂作用下水解释放氢气：，的结构为 。在该反应中，B原子的杂化轨道类型的变化是 。
(3)无机苯( )不能形成像苯一样的离域π键，原因是 。
Ⅱ.氮化硼(BN)是一种高硬度、耐高温、耐腐蚀、高绝缘性的材料。一种获得氮化硼的方法为：
(4)被认为是有机化学上的“万能还原剂”，其中H的化合价为 。
(5)硼酸的化学式为，硼酸产生过程为：，下列说法正确的是_______。
A．是一元弱酸 B．硼酸体现酸性与配位键有关
C．B位于三个O构成的三角形的中心 D．与的反应是氧化还原反应
(6)氮化硼(BN)晶体存在如图所示的两种结构，六方氮化硼的结构与石墨类似，立方氮化硼的结构与金刚石类似，可作研磨剂。
①立方氮化硼的熔点和硬度均高于SiC的原因是 ，已知该晶胞的密度为，晶胞的边长为a cm，则阿伏加德罗常数的表达式为 。
②六方氮化硼可做润滑剂，不导电。则六方氮化硼的晶体类型是 ，其中含有的微粒间作用力有 。
11．（2022·全国·高三专题练习）硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题：
(1)硼酸(H3BO3)是白色片状晶体(层状结构如图)，有滑腻感，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大。
①硼酸中B原子的杂化轨道类型为 。
②硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和 。
③加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是 。
④硼酸是一元弱酸，在水中电离时，硼酸结合水电离出的OH-而呈酸性。写出硼酸的电离方程式： 。
(2)硼氢化钠(NaBH4)是有机化学中的一种常用还原剂，在热水中水解生成硼酸钠和氢气，用化学方程式表示其反应原理： 。[BH4]-的空间构型是 。
(3)B3N3H6可用来制造具有耐油、耐高温性能的特殊材料。写出它的一种等电子体物质的分子式： 。
(4)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，如图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为 。
(5)金刚石的晶胞如图。立方氮化硼的结构与金刚石相似，已知晶胞边长为361.5 pm，则立方氮化硼的密度是 g· cm-3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数用NA表示)。
12．（2022·全国·高三专题练习）I.[Zn(CN)4]2-在水溶液中与HCHO发生如下反应：4HCHO＋[Zn(CN)4]2-＋4H＋＋4H2O=[Zn(H2O)4]2＋＋4HOCH2CN
(1)基态Zn2＋核外电子排布式为 。
(2)1molHCHO分子中含有σ键为 mol。
(3)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是 。
II.M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题：
(4)Z位于元素周期表 族，R基态原子的电子排布式是 ，X和Y中电负性较大的是 (填元素符号)。
(5)X氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是 。
(6)X与M形成的XM3分子的空间结构是 。
13．（2022·全国·高三专题练习）回答下列问题：
(1)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似，如图1所示，该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，则该氮化钛的密度为 g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式)。该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有 个。
(2)某六方硫钒化合物晶体的晶胞如图3所示(“”表示V，“”表示S)，该晶胞的化学式为VS。图2为该晶胞的俯视图。
①请在图3中用标出V原子的位置 。
②已知晶胞的密度为d g·cm-3，计算晶胞参数h= (列出计算式即可)。
(3)钴蓝晶体结构如图，该立方晶胞由4个I型和4个II型小立方体构成，其化学式为 ，晶体中Al3＋占据O2-形成的 (填“四面体空隙”或“八面体空隙”)。NA为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为 g·cm-3(列计算式)。
14．（2022春·河北石家庄·高三统考专题练习）硒()是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。
(1)基态硒原子核外电子排布式为 ；
(2)的沸点低于，其原因是 。
(3)“依布硒”是一种有机硒化物，具有良好的抗炎活性，其结构简式如下图所示。“依布硒”中碳原子的杂化类型为 ，元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
(4)硒的某种氧化物为链状聚合结构(如下图所示)，该氧化物的化学式为 。的立体构型为 。
(5)的晶体结构如图所示，其晶胞参数为，阿伏加德罗常数值为。则的晶胞密度为 (列出计算式)。
15．（2022·吉林长春·长春十一高校考模拟预测）2022年春晚中舞蹈诗剧《只此青绿》感动国人。回答下列问题：
(1)石青，化学式为Cu3(CO3)2(OH)2，基态Cu2+核外电子的空间运动状态有 种。
(2)亚铁氰化钾，化学式为K4[Fe(CN)6]。[Fe(CN)6]4-中配体CN-的配位原子是 (填元素符号)，CN-中C原子的杂化方式 ，[Fe(CN)6]4-中σ键和π键的数目之比为 。
(3)Cu2S晶胞中S2-的位置如图1所示，侧视图如图2所示，Cu+位于S2-所构成的四面体中心。
S2-配位数为 。若晶胞参数anm，晶体的密度为dg cm-3，则阿伏加德罗常数的值为 (用含a和d的式子表示)。
(4)Cu2+可与H2O、Cl-、NH3等配体形成配位数为4的配离子，如[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2-、[Cu(NH3)4]2+。某同学按如图步骤完成实验：
①[Cu(H2O)4]2+呈蓝色，但溶液I却呈黄绿色，其原因是 ，为了能观察到溶液I中[Cu(H2O)4]2+呈蓝色，可采取的方法是 。
②CuCl2溶液中的铜主要以[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2-形式存在。常温下，将CuCl2溶于浓盐酸中，测定平衡体系中：[Cu(H2O)4]2+浓度为amol L-1、Cl-浓度为bmol L-1、[CuCl4]2-浓度为cmol L-1，Cl-的转化率为 (用a、b、c中的字母表示)。
③常温下，用惰性电极电解浓度较大的CuCl2溶液，当电解到阴极附近出现蓝色Cu(OH)2絮状物，经测定阴极附近溶液的pH=m，此时阴极附近c(Cu2+)= mol L-1(已知：Cu(OH)2的Ksp=2.2×10-20)
16．（2022·新疆·校考三模）在农业上用作高效磷钾复合肥，工业上用作缓冲剂、培养剂、发酵助剂等，其四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是、在晶胞xz面、yz面上的位置：
(1)下列关于的说法正确的是_______。
A．化合物中电负性最大的元素是O
B．化合物中P的杂化类型为
C．化合物中阴阳离子个数比为
D．与P同周期的元素中，第一电离能()比P原子大的元素有3种
(2)在中四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是 (填离子符号)。
(3)①氧原子最外层有 种运动状态不同的电子。
②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”)。
③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。对于基态的氧原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
(4)工业上有多种方法制备。
方法①：，写出的空间构型为 ，与电子总数相同的等电子体的分子式为 ，的模型名称为 。
方法②：以三乙胺()、氯化钾、磷酸为原料，生成的以晶体形式析出。1个三乙胺分子中σ键数目为 。
(5)①四方晶胞在x轴方向的投影图为 (填字母标号)。
A． B． C．
②若晶胞底边的边长均为anm，高为cnm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度为 (写出表达式)。
17．（2022·广东深圳·深圳市光明区高级中学校考模拟预测）金属有机骨架化合物(MOFs)因高孔隙率等优良特性成为CO2吸附材料的研究热点。采用不同金属中心离子，如Ni2+、Zn2+、Cu2+等可合成不同的MOFS吸附材料。
(1)基态Cu原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 ；基态Fe3+与Ni2+的3d能级上未成对的电子数比值为 。
(2)功能化MOFs可吸附CO2并将其催化转化为下列物质，下列说法正确的是 。
A．与(I)CO互为等电子的分子是N2
B．(II)HCOOH能分解生产CO2和氢气，此过程中仅涉及极性键的断裂和形成
C．(III)中R为烃基，N原子杂化类型分别是sp2，其与相连的3个C原子共平面
D．(IV)甲醇易溶于水是因为氢键的缘故
(3)C、N、O的电离能由小到大排序为 。
(4)金属硝酸盐是合成MOFs的常见试剂。硝酸根离子的空间构型为 ，其中N的价层电子对数为 。
(5)丁二酮肟常用于检验废水中的Ni2+：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。该结构中，氮镍之间形成的化学键是 ；从原子轨道重叠方式看，碳氮之间的共价键类型是 。
(6)如图为Ni和As形成的某种晶体的六方晶胞图，该化合物的化学式 ，已知晶胞参数分别为a pm、a pm、b pm和β=60°，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞的密度是 g·cm-3。
18．（2022·全国·高二专题练习）共价晶体是由原子直接通过共价键形成的空间网状结构的晶体，因其具有高熔、沸点，硬度大，耐磨等优良特性而具有广泛的用途。
(1)晶体硅是良好的半导体材料，被广泛用于信息技术和能源科学等领域。晶体硅是与金刚石结构类似的晶体(其晶胞如图甲所示)，硅晶体的1个晶胞中含 个Si原子，在晶体硅的空间网状结构中最小环为 元环，每个最小环独立含有 个Si原子，含原子的晶体硅中Si-Si键的数目为 (设为阿伏加德罗常数的值)
(2)金刚砂(SiC)也与金刚石具有相似的晶体结构(如图乙所示)，在金刚砂的空间网状结构中，碳原子、硅原子交替以共价单键相结合。
①金刚砂、金刚石、晶体硅的熔点由低到高的顺序是 (均用化学式表示)。
②在金刚砂的结构中，一个硅原子结合了 个碳原子，其中的键角是 。
③金刚砂的结构中含有C、Si原子以共价键结合形成的环，其中一个最小的环上独立含有 个C-Si键。
④金刚砂的晶胞结构如图丙所示，在SiC中，每个C原子周围最近且等距的C原子数目为 。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案：
1．(1) Cu2++2NH3H2O=Cu(OH)2↓+2NH
(2) 3d9 共价键、配位键 共价键、氢键 降温
(3)在溶液中存在平衡：，加入浓溶液，c(Cl-)增大，平衡向右移动，的浓度增大，黄色与蓝色混合会呈现绿色
(4) CuCl
【详解】（1）①向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入少量氨水生成蓝色沉淀为氢氧化铜，所以产生蓝色沉淀的离子方程式是Cu2++2NH3H2O=Cu(OH)2↓+2NH；
②为离子化合物，在水中电离生成和，其电离方程式是；
（2）①Cu为29号元素，其基态原子价层电子排布式：3d104s1,则的价层电子排布式为3d9；
②根据图示可知，N的最外层电子数为5，则应形成3对共用电子对达到满8电子稳定结构，所以A中氮原子与其它原子(或离子)之间存在的作用力类型有共价键和配位键；氢原子与其它原子之间除了存在共价键以外，还和电负性较强的O原子形成了氢键，所以存在的作用力类型有共价键和氢键；当(II)配合物A和B配位构型由八面体转变为四方平面时，能量会降低，吸收光谱蓝移，配合物颜色紫色变为橙色，所以若实现上述操作，可从平衡角度考虑，最简单的方法是降低温度，使平衡向正向移动，实现配合物颜色由紫色变为橙色，故答案为：降低温度；
（3）蓝色溶液与黄色溶液混合为绿色溶液，在溶液中加入浓溶液，颜色从蓝色变为绿色，原因是在溶液中存在平衡：，加入浓溶液，c(Cl-)增大，平衡向右移动，的浓度增大，黄色与蓝色混合会呈现绿色；
（4）图中白球所在位置是顶点和面心，晶胞内原子个数为=4，黑球在晶胞内部，原子个数为4，所以化学式为AB型，即上述晶胞表示的是CuCl；则晶胞的质量为，则晶胞的密度=。
2．(1)p
(2)sp2
(3) 3d10 N原子能给出孤电子对，Zn2+有能接受孤电子对的空轨道
(4) ＜ 给体
(5) 阴、阳离子的带电荷分别相同，但Li+半径小于Na+半径、F-半径小于Cl-半径，所以LiF的晶格能大于NaCl的晶格能 7×10-23
【详解】（1）铝原子的价电子排布式为3s23p1，则铝元素属于p区。答案为：p；
（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。答案为：sp2；
（3）①基态Zn的价电子排布式为3d104s2，则ZnPc中Zn2+的价层电子排布式是3d10。
②ZnPc中，N原子的最外层具有孤电子对，Zn2+具有空轨道，则存在配位键的原因是：N原子能给出孤电子对，Zn2+有能接受孤电子对的空轨道。答案为：3d10；N原子能给出孤电子对，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，则平衡逆向移动，正反应为放热反应，所以反应：ZnPc+C60ZnPc-C60△H＜0；题中信息显示：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。答案为：＜；给体；
（5）①LiF和NaCl都形成离子晶体，LiF的熔点和沸点比NaCl的高，则表明LiF的晶格能比NaCl大，原因是：LiF和NaCl的阴、阳离子的带电荷分别相同，但Li+半径小于Na+半径、F-半径小于Cl-半径，所以LiF的晶格能大于NaCl的晶格能。
②在1个晶胞中，含Li+个数为=4，含F-个数为=4，则1个晶胞中含有4个“LiF”，LiF晶体的密度约为2.6g/cm3，LiF晶胞的体积约为≈7×10-23cm3。答案为：阴、阳离子的带电荷分别相同，但Li+半径小于Na+半径、F-半径小于Cl-半径，所以LiF的晶格能大于NaCl的晶格能；7×10-23。
【点睛】计算晶胞中所含微粒的个数时，可采用均摊法。
3．(1)6∶7
(2) 4 小于 原子半径依次减小，得电子能力依次增强
(3)N>O>C>B
(4)(，，)
(5) 8
【详解】（1）铝元素的原子序数为13，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，则原子中球形的s能级与哑铃形的p能级上电子数之比为6∶7，故答案为：6∶7；
（2）①由方程式可知，制氢反应的化合物中硼、碳、氮、氧四种原子的价层电子对数都为4，杂化方式均为sp3杂化，故答案为：4；
②氨分子中氮原子含有1对孤对电子，中氨分子的孤对电子与硼原子形成配位键，孤电子对对成键电子对的排斥力大，所以氨分子中键角∠HNH小于中键角∠HNH，故答案为：小于；
③同周期元素，从左到右原子半径依次减小，得电子能力依次增强，元素的非金属性依次增强，元素的电负性依次增大，则硼、碳、氮、氧四种元素的电负性依次增大，故答案为：原子半径依次减小，得电子能力依次增强；
④由电负性的大小可知，氢元素的电负性大于硼元素，则在氨硼烷中，H—B键中共用电子对偏向氢原子，氢原子带部分负电荷，故答案为：负；
（3）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，则硼、碳、氮、氧四种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C>B，故答案为：42；N>O>C>B；
（4）由位于顶点a点磷原子的坐标为(0，0，0)、顶点b点磷原子的坐标为(1，1，0)可知，晶胞的边长为1，则位于体对角线处的c点硼原子的坐标为(，，)，故答案为：(，，)；
（5）①由晶胞结构可知，位于体心的四氢合铝酸根离子与位于棱上和面心的钠离子距离最近，则四氢合铝酸根离子的配位数为8，故答案为：8；
②由晶胞结构可知，位于体心、顶点和面上的四氢合铝酸根离子的个数为1+8×+4×=4，位于棱上、面上的钠离子个数为4×+6×=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(a×10—7)2×2a×10—7×d，解得d=，故答案为：。
4．(1)第四周期IVB族
(2) 3:1 极性
(3)bd
(4) 6
【详解】（1）钛元素原子序数为22，核外电子排布式为:1s22s22p63s23p64s23d2，位于周期表第四周期第IVB族，故答案为：第四周期IVB族；
（2）①(二氟氮烯)分子中，氮原子的杂化类型为，则N与N之间形成双键，再分别与F成键，结构式为：，故答案为：；
②的结构式为， O=C双键中键、键各一个，C-C1键为键，故COC12中键、键数目比为3: 1，故答案为：3：1；
③分子空间构型不对称，正电中心与负电中心不重合，属于极性分子，故答案为：极性；
（3）根据结构图可知C与H、C与C、C与O等原子间存在共价键，Ti与О间存在配位键。故答案为：bd；
（4）以N原子为中心，与其距离最近且相等的Ti原子分布在6个面心上，共有6个。
设N与Ti原子最近距离为acm，1个晶胞边长为2acm ，体积为(2a)cm3，含有N原子数：6×+8×=4 ，Ti原子数：12×+1=4，晶胞质量为：，密度=，a=pm，故答案为：6；；
5．(1)2：1或1：2
(2)
(3) 非极性分子 V形
(4)或
(5)设晶胞边长为a，，，。
【详解】（1）基态S原子的价电子排布式为3s23p4，其中3s轨道上两个电子的自旋方向相反，3p轨道上，3个电子的自旋方向相同，1个电子与另外3个电子自旋方向相反，则两种自旋状态的电子数之比为2：1或者1：2。
（2）从图中结构可知，S8中S原子形成2个S-S单键，还有2对孤电子对，价层电子对数为4，采用sp3杂化。
（3）CS2为非极性分子，水分子为极性分子，S8难溶于水易溶于CS2，说明S8为非极性分子。中S原子价层电子对数为4，孤电子对数为2，故空间构型为V形。
（4）三氧化硫的熔点大于Cl2O7小于P4O10，说明固态三氧化硫的相对分子质量大于Cl2O7小于P4O10，即183<固态三氧化硫的相对分子质量<284，则固态三氧化硫的分子式为S3O9。
（5）晶胞中S原子与其最近Zn原子的距离为dpm，该距离为体对角线长度的，则体对角线长度为4dpm，则边长为pm，则体积为，根据均摊法，一个晶胞中含有4个S原子和4个Zn原子，则ρ=，NA=。
6．(1)
(2)基态铬原子失去1个电子后的价层电子排布为，轨道达到较稳定的半充满状态，基态锰原子失去1个电子后的价层电子排布为，较易失去轨道上的1个电子从而达到较稳定状态，所以铬的第二电离能大于锰的第二电离能
(3)
(4) C 蒸发浓缩至出现晶膜，冷却结晶，过滤 乙醚
【详解】（1）铬元素是24号元素，基态铬原子的电子排布式为(或)，价层电子排布式为，故填；
（2）基态铬原子的价电子排布式为，失去1个电子后，轨道处于较稳定的半充满状态，基态锰原子的价层电子排布式为，失去1个电子后价层电子排布为，较易失去轨道上的1个电子达到半充满状态，所以铬的第二电离能大于锰，故填基态铬原子失去1个电子后的价层电子排布为，轨道达到较稳定的半充满状态，基态锰原子失去1个电子后的价层电子排布为，较易失去轨道上的1个电子从而达到较稳定状态，所以铬的第二电离能大于锰的第二电离能；
（3）①根据均摊法，氧离子有个，铬离子有1个，钙离子有个，故可推得化学式为，故填；
②根据如图所示的晶胞，沿轴的投影可得 ，故填 ；
③钙离子和氧离子的最近距离为晶胞面对角线长的一半，则晶胞面对角线长为，晶胞棱长为，晶胞体积，根据，晶体密度为，故填；
（4）根据题意，步骤ii中加入盐酸的目的是在酸性条件下将还原为，冷却后加入NaOH溶液，得到沉淀，其目的在于富集Cr元素，最后将溶于盐酸中得到溶液，经处理得到；
①A．若用乙醇代替甲醇，会产生副产物乙酸导致后续产品纯度下降，A错误；
B．应缓慢加入盐酸，以减少盐酸的挥发损失，B错误；
C．三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为，C正确；
D．由于开始反应时温度需升到，故应用油浴而不是水浴，D错误
故填C；
②由于带有结晶水，故应将过滤得到的溶于足量的盐酸中得到含的溶液，再蒸发浓缩，冷却结晶，过滤；由题干可知，难溶于乙醚，易溶于水、乙醇，故应用乙醚洗涤，故填蒸发浓缩至出现晶膜，冷却结晶，过滤；乙醚。
7．(1) d 球形
(2)B
(3) Cr2O3 O2-半径小于Cl-，带电量大于Cl-，所以Cr2O3的离子键键能较大，熔点较高
(4) sp2 NO、SO3 ＞ SO的中心原子为sp3杂化，键角为109°28′，CO的中心原子为sp2杂化，键角为120° 6 ×100%
【详解】（1）铁的价电子排布式为3d64s2，铬的价电子排布为3d54s1，锰的价电子排布为3d54s2，符合价电子排布通式(n-1)d1-9ns1-2，所以位于元素周期表中d区；基态铁原子最外层电子为4s2，s轨道电子云轮廓图为球形；
（2）根据能量最低原则，泡利不相容原理和洪特规则，先填充能量低的4s轨道，再排3d轨道，其中d轨道填充5个自旋状态相同的电子，处于半充满状态，更稳定，所以应选择B；
（3）CrCl3和Cr2O3均为离子晶体，晶体的熔沸点与离子键键能有关，O2-的半径小于Cl-，带电量大于Cl-，所以Cr2O3的离子键键能较大，熔点较高；
（4）①CO中碳原子的价层电子对数为：3+=3，所以为sp2杂化；CO有4个原子、24个价电子，等电子体的离子有NO，分子有SO3；
②SO中硫原子的价层电子对数为：4+=4，中心原子为sp3杂化，孤电子对数为0，其空间立体结构为正四面体，键角为109°28′；CO中心原子为sp2杂化，孤电子对数为0，其空间立体结构为平面三角形，键角为120°，所以键角：CO＞SO；
③由图可知，黑球表示的原子位于晶胞的顶点和体心，一个晶胞含有该原子的个数为：×8+1=2，白球位于晶胞的面上和体内，一个晶胞含有该原子：×4+2=4，因此白球代表O原子，黑球代表Mn原子，以中心Mn原子为例可知Mn原子的配位数为6；
晶胞中原子的总体积为(+)pm3，晶胞的体积为Vpm3，所以空间利用率为×100%。
8．(1) ds 3d104s1
(2) 生成蓝色沉淀 正四面体形 sp3
(3) 硫原子的半径比氧原子更大，更易提供孤对电子和银离子的空轨道形成配位键 O>S>Ag
(4) 4 ac
(5)Cu3AuH4
【详解】（1）铜为29号元素，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1，位于周期表ds区；
（2）向溶液中滴加少量氨水，首先反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，反应现象为生成蓝色沉淀；继续滴加氨水，氢氧化铜和氨水生成铜氨离子，可得到深蓝色透明溶液，；的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp3杂化，空间构型为正四面体形；
（3）中配位原子是S原子而非O原子，其原因是硫原子的半径比氧原子更大，更易提供孤对电子和银离子的空轨道形成配位键；同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱； 中三种元素电负性由大到小排序为O>S>Ag；
（4）由图可知，碘离子周围最近的银离子为4个，I-的配位数为4；
a．已知，符合(阳离子)∶r(阴离子)，但是两者的结构不同，故几何因素不是晶体结构的原因，a符合题意；
b．银离子和碘离子半径都较大，且银的金属性弱于钠、碘的非金属性弱于氯，导致AgI中离子键的键性减弱、共价键的键性增强，是造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因，b不符合题意；
c．NaCl、AgI中正负电荷均为1:1，电荷因素不是晶体结构的原因，c符合题意；
故选ac；
（5）晶胞Au位于顶点，一个晶胞中原子数目为；Cu位于面心，一个晶胞中原子数目为；氢原子可进入到Cu原子与Au原子构成的立方体空隙中，氢原子位于晶胞内部，数目为4；故该晶体储氢后的化学式为Cu3AuH4。
9．(1) C Ni(CO)4为非极性分子，CCl4、苯等为非极性溶剂，根据相似相溶可知，Ni(CO)4易溶CCl4、苯等有机溶剂。
(2) N＞C＞Fe＞K 12mol
(3) CO2、N2 bde
(4) LiC6
【详解】（1）①基态B原子的价电子排布式为2s22p1，激发时，2s能级的一个电子跃迁至2p能级的一个轨道，故杂化前，处于激发态的B原子的价电子轨道表示式为，故选C。
②Ni(CO)4常温下呈液态，其分子空间构型为正四面体形，可知Ni(CO)4为非极性分子，其易溶CCl4、苯等有机溶剂的原因是Ni(CO)4为非极性分子，CCl4、苯等为非极性溶剂，根据相似相溶可知，Ni(CO)4易溶CCl4、苯等有机溶剂。
（2）同周期元素从左至右电负性逐渐增大，同主族元素从上往下电负性逐渐减小，故K4[Fe(CN)6]所含元素电负性由大到小的顺序为N＞C＞Fe＞K，CN-含有1个σ键，CN-与Fe2+之间形成6个配位键，故lmolK4[Fe(CN)6]含有σ键的物质的量为12mol。
（3）NH3、H2O均只含有极性键，分别为三角锥形、角形分子，正电中心和负电中心不重合，故为极性分子，CO2只含有极性键，为直线形分子，正电中心和负电中心重合，故为非极性分子，N2只含有非极性键，为非极性分子，故反应所得的气态产物中属于非极性分子的有CO2、N2；与[UO2(CO3)3]4-之间存在离子键，中N原子与H+之间存在配位键，N原子与H原子之间存在极性键，[UO2(CO3)3]4-中原子之间存在极性键，故反应中断裂的化学键有极性键、离子键、配位键，故选bde。
（4）由图可知，Li原子位于顶点，个数为，C原子位于面上和体内，个数为，则化学式为LiC6；该晶体中最近的两个碳原子核间距离为142pm，则底边边长为3142pm，石墨烯层间距离为335pm，又底边为平行四边形，顶角为60°，设晶胞的密度为dg/cm3，晶胞质量为，晶胞体积为，结合密度公式，解得。
10．(1)N>H>B
(2)变为
(3)电负性N>B，π电子主要在N附近，不能自由移动
(4)-1
(5)ABC
(6) 均属共价晶体，结构相似，B-N键长比Si-C键短，键能更大 混合型晶体 共价键、配位键、分子间作用力
【详解】（1）NH3BH3分子中，根据与N原子相连的H呈正电性，说明电负性：N>H；根据与B原子相连的H呈负电性，说明电负性：B H> B；
（2）NH3BH3分子中，氮原子上有一对孤电子对，而硼原子中有空轨道，二者之间可形成配位键。NH3BH3分子中B原子的价层电子对数为4，B原子杂化方式为sp3；根据的结构可知，B原子价层电子对数为3，B原子的杂化方式为sp2，故反应中B原子的杂化方式由sp3变为sp2；
（3）B的最外层电子排布式为2s22p1，N的最外层电子排布式为2s22p3，经过sp2轨道杂化后，N原子剩下1个孤电子对，B原子剩下1个空的p轨道，因而形成大键的电子全部由N提供，由于电负性N>B，π电子主要在N附近，因而不能自由移动；
（4）NaBH4 中Na为+1价，B为+3价，则H为-1价，体现出强还原性，易被氧化为0价；
（5）A．硼酸只能进行一步电离，且只能部分电离，说明硼酸为一元弱酸，A正确；
B．硼酸具有弱酸性是由于B与水中的OH-形成配位键，B原子价电子式2s2p1，可提供1个p轨道作为空轨道，接受OH-中O原子提供的孤电子对形成配位键，B正确；
C．硼酸分子中B原子采取sp2杂化，σ键数为3，没有孤电子对，空间构型为平面三角形，B位于三个O构成的三角形的中心，C正确；
D．硼酸与NH3发生反应H3BO3+NH3+H2O=NH4B(OH)4，反应中无元素化合价升降，不是氧化还原反应，D错误；
故选ABC；
（6）①立方氮化硼的熔点和硬度均高于SiC的原因是:二者均属共价晶体，结构相似，其中N原子半径小于C，B原子半径小于Si，B-N共价键的键长小于Si-C键长，B-N共价键的键能大于Si-C键能，故该种氮化硼的熔点和硬度均高于SiC；该晶胞中，N=4，B=，则，即；
②B和N都是非金属元素，每层中B和N以共价键结合，具有共价晶体的特征，层和层之间存在分子间作用力，又具有分子晶体的特征，因而六方氮化硼的晶体属于混合型晶体；其中含有的微粒间作用力有共价键、配位键和分子间作用力。
11．(1) sp2 氢键、共价键 加热破坏了硼酸分子之间的氢键 H3BO3＋H2O [B(OH)4]-＋H＋
(2) NaBH4＋4H2O=Na[B(OH)4]＋4H2↑(或NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑) 正四面体
(3)C6H6
(4)MgB2
(5)
【分析】硼酸是平面结构，中心原子采取sp2杂化。硼酸中， B 和 O 、 O 和 H 之间是依靠共价键结合在一起的，而硼酸分子之间除了范德华力还有氢键的存在。加热时，硼酸的溶解度增大，主要是破坏了硼酸分子之间的氢键；[BH4]-和 铵根 相似，所以其空间构型应该是正四面体。
【详解】（1）①硼酸中，B的轨道杂化类型为sp2；
②硼酸晶体中，存在范德华力，还存在氢键和共价键；
③加热会破坏硼酸分子间的氢键，使得硼酸在热水中的溶解度更大；
④根据题意可得硼酸的电离方程式为：；
（2）根据题中信息可得，硼氢化钠和热水反应的化学方程式为：NaBH4+4H2O=Na[B(OH)4]+4H2↑(或NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑)；[BH4]-的空间构型为正四面体；
（3）一个B3N3H6含有30个价电子和12个原子，一个C6H6分子也含有30个价电子和12个原子，则B3N3H6的一种等电子体为C6H6；
（4）每个Mg周围有6个B，每个B周围有3个Mg，所以硼化镁的化学式为MgB2；
（5）晶胞中有4个B原子和4个N原子，则有a3·ρ·NA=4M(BN)，ρ==。
12．(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)
(2)3
(3)sp3和sp
(4) VIB [Ne]3s1(或1s22s22p63s1) Cl
(5)H2O分子间存在氢键，H2S分子间无氢键
(6)平面三角形
【分析】M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，M是O；R是同周期元素中最活泼的金属元素，R是Na；X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，X是S，则Y是Cl；Z是一种过渡元素，基态原子4s和3d轨道半充满，即价电子排布式为3d54s1，Z是Cr。
【详解】（1）基态Zn2+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)。
（2）单键为σ键，双键中其中一条键为σ键，则1个HCHO中含有2个C-H键和一个碳氧双键，则1molHCHO分子含有σ键为3mol。
（3）在HOCH2CN分子中，连有羟基的碳原子的杂化类型是sp3，-CN中碳原子杂化类型是sp。
（4）根据分析可知，Z为Cr，位于元素周期表ⅥB族，R为Na，Na基态原子的电子排布式为[Ne]3s1(或1s22s22p63s1)，X为S，Y为Cl，Cl的电负性强于S。
（5）X为S，M为O，H2O分子间存在氢键，H2S分子间不存在氢键，故水的沸点高于H2S。
（6）SO3中S的价层电子对数为3+=3，无孤电子对，为sp2杂化，SO3分子的空间构型为平面三角形。
13．(1) 12
(2)
(3) CoAl2O4 八面体空隙
【详解】（1）根据均摊法，可知该晶胞中N原子个数为6×＋8×=4，Ti原子个数为1＋12×=4，所以晶胞的质量m= g，而晶胞的体积V=(2a×10-10)3 cm3，所以晶体的密度ρ=g·cm-3.以晶胞顶点N原子为研究对象，与之距离相等且最近的N原子处于面心位置，每个顶点为8个晶胞共用，每个面为2个晶胞共用，故与之距离相等且最近的N原子数目为=12；
（2）①该晶胞的化学式为VS，结合该晶胞的俯视图和晶胞结构可知，一个晶胞中含有2个V原子、2个S原子，因此V原子的位置是晶胞中8个顶点各一个，4条棱上各一个， ；
②因为一个该晶胞中有2个VS，所以一个晶胞质量为2×(32＋51)×g，根据图2得到晶胞底面积为a×a nm2，所以晶胞的体积为a×ah nm3=a2h×10-21 cm3，根据公式ρ=可得，d=，所以h=；
（3）根据钴蓝晶体晶胞结构分析，一个晶胞中含有的Co、Al、O个数分别为：4×=8、4×4=16、8×4=32，所以化学式为CoAl2O4；根据结构观察，与Al3＋距离最近且相等的O2-有6个，故晶体中Al3＋占据O2-形成的八面体空隙；该晶胞的体积为(2a×10-7)3 cm3，该晶胞的质量为g，所以密度为g·cm-3。。
14．(1)
(2)两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高
(3)
(4) 平面三角形
(5)
【详解】（1）硒为34号元素，处于第四周期ⅥA族，基态硒核外电子排布式为；
（2）的沸点低于，其原因是两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高；
（3）分子中不饱和碳原子以及苯环上的碳原子的杂化类型均为，非金属性越强，第一电离能一般越大，氮元素的轨道电子处于半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，则元素的第一电离能由大到小的顺序为；
（4）根据结构图可判断与结合的氧原子个数，所以该氧化物的化学式为。的中心原子的价层电了对数是3，且不含有孤对电子，其立体构型为平面三角形；
（5）根据均摊法可知一个晶胞中原子的个数为8，原子个数，所以晶胞的质量，晶胞参数为，晶胞的体积；晶胞密度为。
15．(1)14
(2) C sp 1：1
(3) 8 ×1023
(4) 因为存在[Cu(H2O)4]2+(aq)+4Cl-(aq)[CuCl4]2-+4H2O(l)的反应，溶液的黄绿色是[Cu(H2O)4]2+与[CuCl4]2-混合颜色所致 向该溶液中续加水 ×100% c(Cu2+)=2.2×108-2m
【详解】（1）Cu的原子序数为29，核外有29个电子，其电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，Cu失去2个电子得到Cu2+，则Cu2+电子排布式为：1s22s22p63s23p63d9，核外电子的空间运动状态数等于轨道数，即：1+1+3+1+3+5=14，所以Cu2+的运动状态为14种；
（2）CN-中的C和N均有孤电子对，但N的电负性强配位能力弱。所以配位原子为C；CN-中C的价层电子对为，所以杂化方式为sp杂化。CN-为三键连接，有2个π键一个σ键。[Fe(CN)6]4-中含有特殊的共价键配位键6个，所以 σ键共有
而π键，比值为1:1；
（3）晶胞中S2-为4个，而S2-与Cu+个数比为1:2，则Cu+有8个。由于组成原子：四面体空隙：八面体空隙为1:2:1，则四面体空隙为8个，所以空隙占有率为。Cu+位于S2-构成的四面体体心，则Cu+配位数为4，则S2-为8；由于带入数据计算得g/cm3，则 g/cm3；
（4）由转化图可以看出，加入盐酸溶液由黄绿色变为绿色，即Cl-与Cu2+进行配位形成[CuCl4]2-为绿色，则黄绿色应该是混有[CuCl4]2-。要观察到蓝色，即要使[CuCl4]2-转化为[Cu(H2O)4]2-，加水降低Cl-浓度减低配位能力。变化量为，起始量为(4c+b)mol/L。则转化率为。Ksp=c(Cu2+)c2(OH-),由于pH=m，则c(OH-)=。则c(Cu2+)=mol/L。
16．(1)AB
(2)、
(3) 6 洪特规则 +1或-1
(4) 平面正三角形 四面体形 21
(5) C 或
【详解】（1）A. 化合物中包含K、H、P和四种元素，电负性最大的元素是O，A正确；
B. 对应的酸为磷酸，中心原子磷的价层电子对数为4，所以化合物中P的杂化类型为，B正确；
C. 化合物中阴阳离子个数比为，C错误；
D. 与P同周期的元素中，第一电离能()比P原子大的元素有Cl和Ar，共2种，D错误；
故答案选AB；
（2）的核外电子数为18，核外电子数也是18，所以核外电子排布式相同；
（3）O原子最外层有6个电子，每个电子的运动状态均不同，所以有6种运动状态不同的电子；
O原子价层电子排布式为2s22p4，为提供一个空轨道，将2p上的4个电子排在两个轨道上，所以电子排布图为：，该结构会导致原子的能量变高，洪特规则为：电子在排布时优先占据空轨道，且自旋相同，该结构不符合此排布，所以不符合洪特规则；
基态氧原子成对电子磁量子数为0，单电子自旋为或，O有两个单电子，所以答案为：+1或-1；
（4）的价层电子对数=3+=3+0=3，空间构型为平面正三角形；等电子体为原子总数相同，价电子总数相同的分子或离子，所以与等电子体的分子为；H2O的价层电子对数=2+=2+2=4，VSEPR模型为四面体形；三乙胺结构为对称结构，1个乙基与N原子形成共价键含有7个σ键，所以3个乙基与N形成21个σ键；
（5）在x轴上的投影，即观察yz面，白球在八个顶点、前后左右4个面心上和体心中，投影时，面心点投在棱心上，黑球在6个面心和左右四个棱的棱心，投影时与顶点白球重合，结合b和c两个图可分析出，符合条件的答案为C；
晶胞中含有的K+数=，的个数=，所以晶胞的质量，，，故答案为：，也可以写成的形式。
17．(1) 球形 5：2
(2)AD
(3)C＜O＜N
(4) 平面三角形 3
(5) 配位键 σ、π
(6) NiAs
【详解】（1）Cu是29号元素，基态Cu原子价电子排布式是3d104s1，电子占据最高能级是4s能级，其电子云轮廓图为球形；
基态Fe3+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d5，3d能级上未成对的电子数是5个；基态Ni2+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d8，3d能级上未成对的电子数是2个，则基态Fe3+与Ni2+的3d能级上未成对的电子数比值为5：2；
（2）A．CO、N2原子数相同，原子核外最外层电子数也相同，因此二者互为等电子体，A正确；
B．HCOOH分解产生CO2、H2，反应过程中断裂了C-H、H-O极性共价键形成可C=O极性共价键和H-H非极性共价键，B错误；
C．(III)中R为烃基，N原子上还存在一对孤电子对，N原子的价层电子对数是4，所以N杂化类型是sp3杂化，该分子相当于NH3分子中的3个H原子被2个-R和1个-C(CH3)2确定，NH3是三角锥形，则其与相连的3个C原子不能共平面，C错误；
D．CH3OH分子中含有亲水基羟基，由于CH3OH分子与水分子之间易形成氢键，导致甲醇易溶于水，D正确；
故合理选项是AD；
（3）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，但当元素处于第II A族、第V A族时，其第一电离能大于同一周期其相邻元素，C、N、O都位于第二周期，且族序数依次是第IVA族、第VA族、第VIA族，所以第一电离能由小到大顺序是：C＜O＜N；
（4）中N原子价层电子对数是：3+=3，且不含孤电子对，该离子空间构型为平面三角形；N原子价层电子对数是3；
（5）含有空轨道原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键，Ni2+含有空轨道、N原子含有孤电子对，所以二者形成的化学键为配位键；共价单键为σ键，共价双键中含有σ键、π键。从原子轨道重叠方式看，碳氮之间的共价键类型是σ键、π键；
（6）该晶胞中Ni原子个数=4×+4×+2×+2×=2；As原子个数为2，所以Ni、As原子个数之比为2：2=1：1，其化学式为NiAs；
晶胞体积=( a×10-10 cm)2×sin60°×2×( b×10-10 cm)=，则该晶胞的密度ρ=。
18．(1) 8 6
(2) 4 1 12
【详解】（1）晶体硅是与金刚石结构类似的晶体，硅晶体的1个晶胞中含Si原子的数目为，根据结构分析，可知在晶体硅的空间网状结构中最小环为6元环，每个硅原子被12个环共用，因此每个最小环独立含有原子的数目为，每个Si原子与周围4个Si原子形成4个共价键，每2个Si原子共用1个键，即含1molSi原子的晶体硅中键的数目为；
（2）①共价晶体中，共价键键长越短，键能越大，熔、沸点越高，因此金刚砂、金刚石、晶体硅的熔点由低到高的顺序是；
②根据金刚砂的结构可知一个硅原子结合了4个碳原子，形成正四面体结构，其键角是；
③金刚砂的结构中含有C、Si原子以共价键结合形成的环，一个最小环里共有6个键，1个键被6个环共用，因此一个最小的环上独立含有C-Si键的个数为；
④以SiC晶胞顶角上的碳原子为研究对象，每个C原子周围最近且等距的C原子数目为12。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
1．（2023·北京·高三专题练习）(II)可形成多种配合物，呈现出多样化的性质和用途。
(1)向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量的乙醇，析出晶体。
①产生蓝色沉淀的离子方程式是 。
②在水中电离的方程式是 。
(2)如下图所示，(II)配合物A和B可发生配位构型的转变，该转变可带来颜色的变化，因此可用作热致变色材料，在温度传感器、变色涂料等领域应用广泛。
①的价层电子排布式为 。
②A中氮原子与其它原子(或离子)之间存在的作用力类型有 ，氢原子与其它原子之间存在的作用力类型有 。
③已知：当(II)配合物A和B配位构型由八面体转变为四方平面时，吸收光谱蓝移，配合物颜色紫色变为橙色。
想将配合物的颜色由紫色调整为橙色，需要进行的简单操作为 。
(3)已知：①
物质 颜色
黄色
蓝色
②蓝色溶液与黄色溶液混合为绿色溶液。在溶液中加入浓溶液，颜色从蓝色变为绿色，请结合化学用语解释原因 。
(4)和是铜常见的两种氯化物，如图表示的是 的晶胞。已知晶胞的边长为，阿伏加德罗常数为，则该晶体的密度为 。(已知：)
2．（2023·北京顺义·牛栏山一中校考三模）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)铝元素属于 区(填“s”“d”“”或“p”)。
(2)C60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σ键，余下的1个p轨道电子互相重叠形成闭壳层电子结构，π电子云分布在C60分子笼的内外层表面上。循环伏安测试表明：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。
(3)①ZnPc中Zn2+的价层电子排布式是 。
②ZnPc中存在配位键的原因是 。
(4)某溶剂中，ZnPc可以和C60形成分子间电荷转移复合物，反应方程式可表示为：ZnPc+C60ZnPc-C60，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ZnPc-C60的K
24℃ 1.2329
44℃ 0.9674
64℃ 0.4923
反应：ZnPc+C60ZnPc-C60△H 0(填“＞”或“＜”)，ZnPc-C60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的熔点和沸点比NaCl的高，请解释原因 。
②LiF晶体的密度约为2.6g/cm3，LiF晶胞的体积约为 cm3(计算结果保留一位有效数字)。
3．（2023·广东·高三专题练习）我国科学家制备的催化剂能实现氨硼烷(H3NBH3)高效制备氢气的目的，制氢原理：，请回答下列问题：
(1)基态Al原子核外电子云轮廓图呈球形、哑铃形的能级上电子数之比为 。
(2)已知几种元素的电负性如下表所示。
元素 H B C N O
电负性 2.1 2.0 2.5 3.0 3.5
①上述制氢反应中，有 种元素的原子采取sp3杂化。
②NH3中键角∠HNH (填“大于”、“小于”或“等于”)H3NBH3中键角∠HNH。
③B、C、N、O的电负性依次增大，其主要原因是 。
(3)某有机硼化合物的结构简式如下图所示，组成该有机物的第二周期元素第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
(4)化硼是一种新型无机非金属材料，晶胞结构如下图所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。a点磷原子的坐标为(0，0，0)，b点磷原子的坐标为(1，1，0)，则c点硼原子的坐标为 。
(5)四氢铝钠(NaAlH4)是有机合成中重要的还原剂，晶胞结构如下图所示。
①的配位数为 。
②已知NA为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为 (用含a、NA的代数式表示)g cm-3 。
4．（2023·浙江·高三专题练习）钛合金是以钛元素为基础加入其他元素组成的合金，因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。回答下列问题：
(1)钛元素在元素周期表中的位置 。
(2)(二氟氮烯)、二氧化钛、(光气)、(二氯亚砜)等都是重要的卤化试剂，其中二氧化钛与(光气)、反应可用于制取四氯化钛。
①(二氟氮烯)分子中，氮原子的杂化类型为，则的结构式为 。
②中和键的数目比为 。
③是 分子。(填“极性”或“非极性”)
(3)钛的某配合物可用于催化环烯烃聚合，其结构如图所示：
该配合物中存在的化学键有 (填字母)。
a、离子键b、配位键c、金属键d、共价键e、氢键
(4)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示，该晶体结构中与N原子距离最近且相等的原子有 个；若该晶胞的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则晶胞中原子与N原子的最近距离为 。(用含、的代数式表示)
5．（2023·浙江·高三专题练习）战国时期，我国炼丹家就开始对硫单质及含硫化合物的应用进行研究。
(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。基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为 。
(2)硫单质有多种同素异形体，其中一种单质分子()的结构如图所示，硫原子的杂化轨道类型为 。
(3)硫单质()难溶于水，易溶于，是 。(填“极性分子”或“非极性分子”)，硫单质易溶于溶液，形成，其中，的空间构型为 。
(4)许多物质的氧化物固态存在多聚体，例如五氧化二磷实际的分子式是，实验测得磷、硫、氯三种氧化物的熔点如下，推测固态三氧化硫的分子式为 。
三氧化硫
熔点 613K 289K 182K
(5)立方硫化锌，其晶胞如图所示。设晶胞中S原子与其最近原子的距离为dpm，其密度为，阿伏加德罗常数为 。(列出计算式，用含d、的式子表示)。
6．（2022·浙江·模拟预测）铬是一种重要的战略金属元素，在工业生产中有着重要的应用。
(1)基态铬原子的价层电子排布式为 。
(2)金属铬的第二电离能和锰的第二电离能分别为、，的原因是 。
(3)铬、钙、氧可形成一种具有特殊导电性的复合氧化物，其晶胞结构如图甲所示。
①该化合物的化学式为 。
②请在图乙中画出该晶胞沿轴方向的投影图 。
③已知氧离子与钙离子的最近距离为，请计算该晶体的密度： (列计算式)。
(4)三氯化铬晶体是一种难溶于乙醚，易溶于水、乙醇的绿色晶体，可作为猪饲料的添加剂。某研究小组以铬酸钠为主要原料制备，实验步骤如下：
i、将铬酸钠、甲醇、水依次加入三颈烧瓶中；
ii、升温至，加入过量盐酸，保持温度在继续反应三小时；
iii、待反应液冷却后，用溶液调节，得到沉淀；
iv、_______，得到晶体。
①下列说法正确的是 (填序号)。
A由于步骤i中的甲醇具有毒性，故可用乙醇代替
B．步骤ii应快速加入过量盐酸，防止水解而导致反应液出现浑浊
C．三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为
D．制备过程中应采用水浴加热，以便于控制温度
②步骤iv的实验操作如下：将过滤得到的固体溶于足量的盐酸中， ，用 洗涤，干燥后得到晶体。
7．（2022·青海海东·校考一模）铁、铬、锰及其合金统称为黑色金属，产量约占世界金属总产量的95%；回答下列问题：
(1)铁、铬、锰三种元素位于元素周期表中 区；其中基态铁原子最外层电子的电子云轮廓图形状为 ；
(2)下列铬原子价电子排布图表示的状态中，能量最低的是_______(填选项字母)；
A． B．
C． D．
(3)CrCl3和Cr2O3均为离子晶体，二者熔点较高的是 (填化学式)，原因为 ；
(4)碳酸锰是合成二氧化锰和制造硫酸锰的原料：
①CO中C原子的杂化轨道类型为 ；分别写出一种与CO互为等电子体的离子和分子 ；
②键角CO SO(填“>”“=”或“<”)，原因为 ；
③二氧化锰的正交晶胞(晶胞的六个面均为长方形)如图所示：已知该晶胞的体积为Vpm3，锰原子和氧原子半径分别为r1pm和r2pm；
该晶胞中锰原子的配位数为 ；晶胞的空间利用率为 (用含V、r1、r2、r的代数式表示)。
8．（2022秋·北京海淀·高三专题练习）在元素周期表中，铜副族(IB族)包括铜、银、金等元素，在生产、生活和科研中都有着广泛用途和重要的研究价值。
(1)铜副族位于周期表 区，基态Cu原子的价电子排布式为 。
(2)向溶液中滴加少量氨水，反应现象为 。继续滴加氨水可得到深蓝色透明溶液，写出该反应的离子方程式 。的空间构型为 ，中心原子S的杂化方式为 。
(3)中配位原子是S原子而非O原子，其原因是 ，中三种元素电负性由大到小排序为 。
(4)在离子晶体中，当(阳离子)∶r(阴离子)时，AB型化合物往往采用和NaCl晶体相同的晶体结构。已知，但在室温下，AgI的晶体结构如下图所示，称为六方碘化银。I-的配位数为 ，造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因不可能是 (填标号)。
a.几何因素 b.键性因素 c.电荷因素
(5)Cu与Au的某种合金可形成面心立方最密堆积的晶体，Cu原子处于晶胞面心，该晶体具有储氢功能，氢原子可进入到Cu原子与Au原子构成的立方体空隙中，储氢后的晶胞结构与金刚石晶胞结构相似，如下图所示，该晶体储氢后的化学式为 。
9．（2022·河南开封·统考模拟预测）材料是入类进步的基石，深入认识物质的结构有助于进一步开发新的材料。回答下列问题。
(1)B和Ni均为新材料的主角。
①按照杂化轨道理论，基态B原子的价电子先激发，再杂化成键形成BBr3。杂化前，处于激发态的B原子的价电子轨道表示式为 (填编号)。
A． B．
C． D．
②Ni(CO)4常温下呈液态，其分子空间构型为正四面体形。其易溶CCl4、苯等有机溶剂的原因是 。
(2)亚铁氰化钾具有防止食盐结块、保持食盐松散等作用，其化学式为K4[Fe(CN)6]，所含元素电负性由大到小的顺序为 ，lmolK4[Fe(CN)6]含有σ键的物质的量为 。
(3)铀氮化合物是核燃料循环系统中的重要物质。
已知3(NH4)4[UO2(CO3)3]3UO2+10NH3↑+9CO2↑+N2↑+9H2O↑。反应所得的气态产物中属于非极性分子的有 (填化学式)；反应中断裂的化学键有 。(填编号)。
a.氢键 b.极性键 c.非极性键 d.离子键 e.配位键
(4)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)如图所示。
该晶体的化学式为 ；该晶体中最近的两个碳原子核间距离为142pm，石墨烯层间距离为335pm，则该晶体的密度为 g cm-3(NA表示阿伏加德罗常数，列出计算表达式即可)。
10．（2022春·河北石家庄·高三统考专题练习）硼与氮、氢能形成多种具有优良性能的化合物，受到人们的广泛关注。
Ⅰ.氨硼烷()具有良好的储氢能力。
(1)分子中，与N原子相连的H呈正电性()，与B原子相连的H呈负电性()，三种元素电负性大小顺序是 。
(2)其在催化剂作用下水解释放氢气：，的结构为 。在该反应中，B原子的杂化轨道类型的变化是 。
(3)无机苯( )不能形成像苯一样的离域π键，原因是 。
Ⅱ.氮化硼(BN)是一种高硬度、耐高温、耐腐蚀、高绝缘性的材料。一种获得氮化硼的方法为：
(4)被认为是有机化学上的“万能还原剂”，其中H的化合价为 。
(5)硼酸的化学式为，硼酸产生过程为：，下列说法正确的是_______。
A．是一元弱酸 B．硼酸体现酸性与配位键有关
C．B位于三个O构成的三角形的中心 D．与的反应是氧化还原反应
(6)氮化硼(BN)晶体存在如图所示的两种结构，六方氮化硼的结构与石墨类似，立方氮化硼的结构与金刚石类似，可作研磨剂。
①立方氮化硼的熔点和硬度均高于SiC的原因是 ，已知该晶胞的密度为，晶胞的边长为a cm，则阿伏加德罗常数的表达式为 。
②六方氮化硼可做润滑剂，不导电。则六方氮化硼的晶体类型是 ，其中含有的微粒间作用力有 。
11．（2022·全国·高三专题练习）硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题：
(1)硼酸(H3BO3)是白色片状晶体(层状结构如图)，有滑腻感，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大。
①硼酸中B原子的杂化轨道类型为 。
②硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和 。
③加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是 。
④硼酸是一元弱酸，在水中电离时，硼酸结合水电离出的OH-而呈酸性。写出硼酸的电离方程式： 。
(2)硼氢化钠(NaBH4)是有机化学中的一种常用还原剂，在热水中水解生成硼酸钠和氢气，用化学方程式表示其反应原理： 。[BH4]-的空间构型是 。
(3)B3N3H6可用来制造具有耐油、耐高温性能的特殊材料。写出它的一种等电子体物质的分子式： 。
(4)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，如图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为 。
(5)金刚石的晶胞如图。立方氮化硼的结构与金刚石相似，已知晶胞边长为361.5 pm，则立方氮化硼的密度是 g· cm-3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数用NA表示)。
12．（2022·全国·高三专题练习）I.[Zn(CN)4]2-在水溶液中与HCHO发生如下反应：4HCHO＋[Zn(CN)4]2-＋4H＋＋4H2O=[Zn(H2O)4]2＋＋4HOCH2CN
(1)基态Zn2＋核外电子排布式为 。
(2)1molHCHO分子中含有σ键为 mol。
(3)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是 。
II.M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题：
(4)Z位于元素周期表 族，R基态原子的电子排布式是 ，X和Y中电负性较大的是 (填元素符号)。
(5)X氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是 。
(6)X与M形成的XM3分子的空间结构是 。
13．（2022·全国·高三专题练习）回答下列问题：
(1)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似，如图1所示，该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，则该氮化钛的密度为 g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式)。该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有 个。
(2)某六方硫钒化合物晶体的晶胞如图3所示(“”表示V，“”表示S)，该晶胞的化学式为VS。图2为该晶胞的俯视图。
①请在图3中用标出V原子的位置 。
②已知晶胞的密度为d g·cm-3，计算晶胞参数h= (列出计算式即可)。
(3)钴蓝晶体结构如图，该立方晶胞由4个I型和4个II型小立方体构成，其化学式为 ，晶体中Al3＋占据O2-形成的 (填“四面体空隙”或“八面体空隙”)。NA为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为 g·cm-3(列计算式)。
14．（2022春·河北石家庄·高三统考专题练习）硒()是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。
(1)基态硒原子核外电子排布式为 ；
(2)的沸点低于，其原因是 。
(3)“依布硒”是一种有机硒化物，具有良好的抗炎活性，其结构简式如下图所示。“依布硒”中碳原子的杂化类型为 ，元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
(4)硒的某种氧化物为链状聚合结构(如下图所示)，该氧化物的化学式为 。的立体构型为 。
(5)的晶体结构如图所示，其晶胞参数为，阿伏加德罗常数值为。则的晶胞密度为 (列出计算式)。
15．（2022·吉林长春·长春十一高校考模拟预测）2022年春晚中舞蹈诗剧《只此青绿》感动国人。回答下列问题：
(1)石青，化学式为Cu3(CO3)2(OH)2，基态Cu2+核外电子的空间运动状态有 种。
(2)亚铁氰化钾，化学式为K4[Fe(CN)6]。[Fe(CN)6]4-中配体CN-的配位原子是 (填元素符号)，CN-中C原子的杂化方式 ，[Fe(CN)6]4-中σ键和π键的数目之比为 。
(3)Cu2S晶胞中S2-的位置如图1所示，侧视图如图2所示，Cu+位于S2-所构成的四面体中心。
S2-配位数为 。若晶胞参数anm，晶体的密度为dg cm-3，则阿伏加德罗常数的值为 (用含a和d的式子表示)。
(4)Cu2+可与H2O、Cl-、NH3等配体形成配位数为4的配离子，如[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2-、[Cu(NH3)4]2+。某同学按如图步骤完成实验：
①[Cu(H2O)4]2+呈蓝色，但溶液I却呈黄绿色，其原因是 ，为了能观察到溶液I中[Cu(H2O)4]2+呈蓝色，可采取的方法是 。
②CuCl2溶液中的铜主要以[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2-形式存在。常温下，将CuCl2溶于浓盐酸中，测定平衡体系中：[Cu(H2O)4]2+浓度为amol L-1、Cl-浓度为bmol L-1、[CuCl4]2-浓度为cmol L-1，Cl-的转化率为 (用a、b、c中的字母表示)。
③常温下，用惰性电极电解浓度较大的CuCl2溶液，当电解到阴极附近出现蓝色Cu(OH)2絮状物，经测定阴极附近溶液的pH=m，此时阴极附近c(Cu2+)= mol L-1(已知：Cu(OH)2的Ksp=2.2×10-20)
16．（2022·新疆·校考三模）在农业上用作高效磷钾复合肥，工业上用作缓冲剂、培养剂、发酵助剂等，其四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是、在晶胞xz面、yz面上的位置：
(1)下列关于的说法正确的是_______。
A．化合物中电负性最大的元素是O
B．化合物中P的杂化类型为
C．化合物中阴阳离子个数比为
D．与P同周期的元素中，第一电离能()比P原子大的元素有3种
(2)在中四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是 (填离子符号)。
(3)①氧原子最外层有 种运动状态不同的电子。
②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”)。
③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。对于基态的氧原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
(4)工业上有多种方法制备。
方法①：，写出的空间构型为 ，与电子总数相同的等电子体的分子式为 ，的模型名称为 。
方法②：以三乙胺()、氯化钾、磷酸为原料，生成的以晶体形式析出。1个三乙胺分子中σ键数目为 。
(5)①四方晶胞在x轴方向的投影图为 (填字母标号)。
A． B． C．
②若晶胞底边的边长均为anm，高为cnm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度为 (写出表达式)。
17．（2022·广东深圳·深圳市光明区高级中学校考模拟预测）金属有机骨架化合物(MOFs)因高孔隙率等优良特性成为CO2吸附材料的研究热点。采用不同金属中心离子，如Ni2+、Zn2+、Cu2+等可合成不同的MOFS吸附材料。
(1)基态Cu原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 ；基态Fe3+与Ni2+的3d能级上未成对的电子数比值为 。
(2)功能化MOFs可吸附CO2并将其催化转化为下列物质，下列说法正确的是 。
A．与(I)CO互为等电子的分子是N2
B．(II)HCOOH能分解生产CO2和氢气，此过程中仅涉及极性键的断裂和形成
C．(III)中R为烃基，N原子杂化类型分别是sp2，其与相连的3个C原子共平面
D．(IV)甲醇易溶于水是因为氢键的缘故
(3)C、N、O的电离能由小到大排序为 。
(4)金属硝酸盐是合成MOFs的常见试剂。硝酸根离子的空间构型为 ，其中N的价层电子对数为 。
(5)丁二酮肟常用于检验废水中的Ni2+：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。该结构中，氮镍之间形成的化学键是 ；从原子轨道重叠方式看，碳氮之间的共价键类型是 。
(6)如图为Ni和As形成的某种晶体的六方晶胞图，该化合物的化学式 ，已知晶胞参数分别为a pm、a pm、b pm和β=60°，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞的密度是 g·cm-3。
18．（2022·全国·高二专题练习）共价晶体是由原子直接通过共价键形成的空间网状结构的晶体，因其具有高熔、沸点，硬度大，耐磨等优良特性而具有广泛的用途。
(1)晶体硅是良好的半导体材料，被广泛用于信息技术和能源科学等领域。晶体硅是与金刚石结构类似的晶体(其晶胞如图甲所示)，硅晶体的1个晶胞中含 个Si原子，在晶体硅的空间网状结构中最小环为 元环，每个最小环独立含有 个Si原子，含原子的晶体硅中Si-Si键的数目为 (设为阿伏加德罗常数的值)
(2)金刚砂(SiC)也与金刚石具有相似的晶体结构(如图乙所示)，在金刚砂的空间网状结构中，碳原子、硅原子交替以共价单键相结合。
①金刚砂、金刚石、晶体硅的熔点由低到高的顺序是 (均用化学式表示)。
②在金刚砂的结构中，一个硅原子结合了 个碳原子，其中的键角是 。
③金刚砂的结构中含有C、Si原子以共价键结合形成的环，其中一个最小的环上独立含有 个C-Si键。
④金刚砂的晶胞结构如图丙所示，在SiC中，每个C原子周围最近且等距的C原子数目为 。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案：
1．(1) Cu2++2NH3H2O=Cu(OH)2↓+2NH
(2) 3d9 共价键、配位键 共价键、氢键 降温
(3)在溶液中存在平衡：，加入浓溶液，c(Cl-)增大，平衡向右移动，的浓度增大，黄色与蓝色混合会呈现绿色
(4) CuCl
【详解】（1）①向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入少量氨水生成蓝色沉淀为氢氧化铜，所以产生蓝色沉淀的离子方程式是Cu2++2NH3H2O=Cu(OH)2↓+2NH；
②为离子化合物，在水中电离生成和，其电离方程式是；
（2）①Cu为29号元素，其基态原子价层电子排布式：3d104s1,则的价层电子排布式为3d9；
②根据图示可知，N的最外层电子数为5，则应形成3对共用电子对达到满8电子稳定结构，所以A中氮原子与其它原子(或离子)之间存在的作用力类型有共价键和配位键；氢原子与其它原子之间除了存在共价键以外，还和电负性较强的O原子形成了氢键，所以存在的作用力类型有共价键和氢键；当(II)配合物A和B配位构型由八面体转变为四方平面时，能量会降低，吸收光谱蓝移，配合物颜色紫色变为橙色，所以若实现上述操作，可从平衡角度考虑，最简单的方法是降低温度，使平衡向正向移动，实现配合物颜色由紫色变为橙色，故答案为：降低温度；
（3）蓝色溶液与黄色溶液混合为绿色溶液，在溶液中加入浓溶液，颜色从蓝色变为绿色，原因是在溶液中存在平衡：，加入浓溶液，c(Cl-)增大，平衡向右移动，的浓度增大，黄色与蓝色混合会呈现绿色；
（4）图中白球所在位置是顶点和面心，晶胞内原子个数为=4，黑球在晶胞内部，原子个数为4，所以化学式为AB型，即上述晶胞表示的是CuCl；则晶胞的质量为，则晶胞的密度=。
2．(1)p
(2)sp2
(3) 3d10 N原子能给出孤电子对，Zn2+有能接受孤电子对的空轨道
(4) ＜ 给体
(5) 阴、阳离子的带电荷分别相同，但Li+半径小于Na+半径、F-半径小于Cl-半径，所以LiF的晶格能大于NaCl的晶格能 7×10-23
【详解】（1）铝原子的价电子排布式为3s23p1，则铝元素属于p区。答案为：p；
（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。答案为：sp2；
（3）①基态Zn的价电子排布式为3d104s2，则ZnPc中Zn2+的价层电子排布式是3d10。
②ZnPc中，N原子的最外层具有孤电子对，Zn2+具有空轨道，则存在配位键的原因是：N原子能给出孤电子对，Zn2+有能接受孤电子对的空轨道。答案为：3d10；N原子能给出孤电子对，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，则平衡逆向移动，正反应为放热反应，所以反应：ZnPc+C60ZnPc-C60△H＜0；题中信息显示：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。答案为：＜；给体；
（5）①LiF和NaCl都形成离子晶体，LiF的熔点和沸点比NaCl的高，则表明LiF的晶格能比NaCl大，原因是：LiF和NaCl的阴、阳离子的带电荷分别相同，但Li+半径小于Na+半径、F-半径小于Cl-半径，所以LiF的晶格能大于NaCl的晶格能。
②在1个晶胞中，含Li+个数为=4，含F-个数为=4，则1个晶胞中含有4个“LiF”，LiF晶体的密度约为2.6g/cm3，LiF晶胞的体积约为≈7×10-23cm3。答案为：阴、阳离子的带电荷分别相同，但Li+半径小于Na+半径、F-半径小于Cl-半径，所以LiF的晶格能大于NaCl的晶格能；7×10-23。
【点睛】计算晶胞中所含微粒的个数时，可采用均摊法。
3．(1)6∶7
(2) 4 小于 原子半径依次减小，得电子能力依次增强
(3)N>O>C>B
(4)(，，)
(5) 8
【详解】（1）铝元素的原子序数为13，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，则原子中球形的s能级与哑铃形的p能级上电子数之比为6∶7，故答案为：6∶7；
（2）①由方程式可知，制氢反应的化合物中硼、碳、氮、氧四种原子的价层电子对数都为4，杂化方式均为sp3杂化，故答案为：4；
②氨分子中氮原子含有1对孤对电子，中氨分子的孤对电子与硼原子形成配位键，孤电子对对成键电子对的排斥力大，所以氨分子中键角∠HNH小于中键角∠HNH，故答案为：小于；
③同周期元素，从左到右原子半径依次减小，得电子能力依次增强，元素的非金属性依次增强，元素的电负性依次增大，则硼、碳、氮、氧四种元素的电负性依次增大，故答案为：原子半径依次减小，得电子能力依次增强；
④由电负性的大小可知，氢元素的电负性大于硼元素，则在氨硼烷中，H—B键中共用电子对偏向氢原子，氢原子带部分负电荷，故答案为：负；
（3）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，则硼、碳、氮、氧四种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C>B，故答案为：42；N>O>C>B；
（4）由位于顶点a点磷原子的坐标为(0，0，0)、顶点b点磷原子的坐标为(1，1，0)可知，晶胞的边长为1，则位于体对角线处的c点硼原子的坐标为(，，)，故答案为：(，，)；
（5）①由晶胞结构可知，位于体心的四氢合铝酸根离子与位于棱上和面心的钠离子距离最近，则四氢合铝酸根离子的配位数为8，故答案为：8；
②由晶胞结构可知，位于体心、顶点和面上的四氢合铝酸根离子的个数为1+8×+4×=4，位于棱上、面上的钠离子个数为4×+6×=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(a×10—7)2×2a×10—7×d，解得d=，故答案为：。
4．(1)第四周期IVB族
(2) 3:1 极性
(3)bd
(4) 6
【详解】（1）钛元素原子序数为22，核外电子排布式为:1s22s22p63s23p64s23d2，位于周期表第四周期第IVB族，故答案为：第四周期IVB族；
（2）①(二氟氮烯)分子中，氮原子的杂化类型为，则N与N之间形成双键，再分别与F成键，结构式为：，故答案为：；
②的结构式为， O=C双键中键、键各一个，C-C1键为键，故COC12中键、键数目比为3: 1，故答案为：3：1；
③分子空间构型不对称，正电中心与负电中心不重合，属于极性分子，故答案为：极性；
（3）根据结构图可知C与H、C与C、C与O等原子间存在共价键，Ti与О间存在配位键。故答案为：bd；
（4）以N原子为中心，与其距离最近且相等的Ti原子分布在6个面心上，共有6个。
设N与Ti原子最近距离为acm，1个晶胞边长为2acm ，体积为(2a)cm3，含有N原子数：6×+8×=4 ，Ti原子数：12×+1=4，晶胞质量为：，密度=，a=pm，故答案为：6；；
5．(1)2：1或1：2
(2)
(3) 非极性分子 V形
(4)或
(5)设晶胞边长为a，，，。
【详解】（1）基态S原子的价电子排布式为3s23p4，其中3s轨道上两个电子的自旋方向相反，3p轨道上，3个电子的自旋方向相同，1个电子与另外3个电子自旋方向相反，则两种自旋状态的电子数之比为2：1或者1：2。
（2）从图中结构可知，S8中S原子形成2个S-S单键，还有2对孤电子对，价层电子对数为4，采用sp3杂化。
（3）CS2为非极性分子，水分子为极性分子，S8难溶于水易溶于CS2，说明S8为非极性分子。中S原子价层电子对数为4，孤电子对数为2，故空间构型为V形。
（4）三氧化硫的熔点大于Cl2O7小于P4O10，说明固态三氧化硫的相对分子质量大于Cl2O7小于P4O10，即183<固态三氧化硫的相对分子质量<284，则固态三氧化硫的分子式为S3O9。
（5）晶胞中S原子与其最近Zn原子的距离为dpm，该距离为体对角线长度的，则体对角线长度为4dpm，则边长为pm，则体积为，根据均摊法，一个晶胞中含有4个S原子和4个Zn原子，则ρ=，NA=。
6．(1)
(2)基态铬原子失去1个电子后的价层电子排布为，轨道达到较稳定的半充满状态，基态锰原子失去1个电子后的价层电子排布为，较易失去轨道上的1个电子从而达到较稳定状态，所以铬的第二电离能大于锰的第二电离能
(3)
(4) C 蒸发浓缩至出现晶膜，冷却结晶，过滤 乙醚
【详解】（1）铬元素是24号元素，基态铬原子的电子排布式为(或)，价层电子排布式为，故填；
（2）基态铬原子的价电子排布式为，失去1个电子后，轨道处于较稳定的半充满状态，基态锰原子的价层电子排布式为，失去1个电子后价层电子排布为，较易失去轨道上的1个电子达到半充满状态，所以铬的第二电离能大于锰，故填基态铬原子失去1个电子后的价层电子排布为，轨道达到较稳定的半充满状态，基态锰原子失去1个电子后的价层电子排布为，较易失去轨道上的1个电子从而达到较稳定状态，所以铬的第二电离能大于锰的第二电离能；
（3）①根据均摊法，氧离子有个，铬离子有1个，钙离子有个，故可推得化学式为，故填；
②根据如图所示的晶胞，沿轴的投影可得 ，故填 ；
③钙离子和氧离子的最近距离为晶胞面对角线长的一半，则晶胞面对角线长为，晶胞棱长为，晶胞体积，根据，晶体密度为，故填；
（4）根据题意，步骤ii中加入盐酸的目的是在酸性条件下将还原为，冷却后加入NaOH溶液，得到沉淀，其目的在于富集Cr元素，最后将溶于盐酸中得到溶液，经处理得到；
①A．若用乙醇代替甲醇，会产生副产物乙酸导致后续产品纯度下降，A错误；
B．应缓慢加入盐酸，以减少盐酸的挥发损失，B错误；
C．三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为，C正确；
D．由于开始反应时温度需升到，故应用油浴而不是水浴，D错误
故填C；
②由于带有结晶水，故应将过滤得到的溶于足量的盐酸中得到含的溶液，再蒸发浓缩，冷却结晶，过滤；由题干可知，难溶于乙醚，易溶于水、乙醇，故应用乙醚洗涤，故填蒸发浓缩至出现晶膜，冷却结晶，过滤；乙醚。
7．(1) d 球形
(2)B
(3) Cr2O3 O2-半径小于Cl-，带电量大于Cl-，所以Cr2O3的离子键键能较大，熔点较高
(4) sp2 NO、SO3 ＞ SO的中心原子为sp3杂化，键角为109°28′，CO的中心原子为sp2杂化，键角为120° 6 ×100%
【详解】（1）铁的价电子排布式为3d64s2，铬的价电子排布为3d54s1，锰的价电子排布为3d54s2，符合价电子排布通式(n-1)d1-9ns1-2，所以位于元素周期表中d区；基态铁原子最外层电子为4s2，s轨道电子云轮廓图为球形；
（2）根据能量最低原则，泡利不相容原理和洪特规则，先填充能量低的4s轨道，再排3d轨道，其中d轨道填充5个自旋状态相同的电子，处于半充满状态，更稳定，所以应选择B；
（3）CrCl3和Cr2O3均为离子晶体，晶体的熔沸点与离子键键能有关，O2-的半径小于Cl-，带电量大于Cl-，所以Cr2O3的离子键键能较大，熔点较高；
（4）①CO中碳原子的价层电子对数为：3+=3，所以为sp2杂化；CO有4个原子、24个价电子，等电子体的离子有NO，分子有SO3；
②SO中硫原子的价层电子对数为：4+=4，中心原子为sp3杂化，孤电子对数为0，其空间立体结构为正四面体，键角为109°28′；CO中心原子为sp2杂化，孤电子对数为0，其空间立体结构为平面三角形，键角为120°，所以键角：CO＞SO；
③由图可知，黑球表示的原子位于晶胞的顶点和体心，一个晶胞含有该原子的个数为：×8+1=2，白球位于晶胞的面上和体内，一个晶胞含有该原子：×4+2=4，因此白球代表O原子，黑球代表Mn原子，以中心Mn原子为例可知Mn原子的配位数为6；
晶胞中原子的总体积为(+)pm3，晶胞的体积为Vpm3，所以空间利用率为×100%。
8．(1) ds 3d104s1
(2) 生成蓝色沉淀 正四面体形 sp3
(3) 硫原子的半径比氧原子更大，更易提供孤对电子和银离子的空轨道形成配位键 O>S>Ag
(4) 4 ac
(5)Cu3AuH4
【详解】（1）铜为29号元素，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1，位于周期表ds区；
（2）向溶液中滴加少量氨水，首先反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，反应现象为生成蓝色沉淀；继续滴加氨水，氢氧化铜和氨水生成铜氨离子，可得到深蓝色透明溶液，；的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp3杂化，空间构型为正四面体形；
（3）中配位原子是S原子而非O原子，其原因是硫原子的半径比氧原子更大，更易提供孤对电子和银离子的空轨道形成配位键；同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱； 中三种元素电负性由大到小排序为O>S>Ag；
（4）由图可知，碘离子周围最近的银离子为4个，I-的配位数为4；
a．已知，符合(阳离子)∶r(阴离子)，但是两者的结构不同，故几何因素不是晶体结构的原因，a符合题意；
b．银离子和碘离子半径都较大，且银的金属性弱于钠、碘的非金属性弱于氯，导致AgI中离子键的键性减弱、共价键的键性增强，是造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因，b不符合题意；
c．NaCl、AgI中正负电荷均为1:1，电荷因素不是晶体结构的原因，c符合题意；
故选ac；
（5）晶胞Au位于顶点，一个晶胞中原子数目为；Cu位于面心，一个晶胞中原子数目为；氢原子可进入到Cu原子与Au原子构成的立方体空隙中，氢原子位于晶胞内部，数目为4；故该晶体储氢后的化学式为Cu3AuH4。
9．(1) C Ni(CO)4为非极性分子，CCl4、苯等为非极性溶剂，根据相似相溶可知，Ni(CO)4易溶CCl4、苯等有机溶剂。
(2) N＞C＞Fe＞K 12mol
(3) CO2、N2 bde
(4) LiC6
【详解】（1）①基态B原子的价电子排布式为2s22p1，激发时，2s能级的一个电子跃迁至2p能级的一个轨道，故杂化前，处于激发态的B原子的价电子轨道表示式为，故选C。
②Ni(CO)4常温下呈液态，其分子空间构型为正四面体形，可知Ni(CO)4为非极性分子，其易溶CCl4、苯等有机溶剂的原因是Ni(CO)4为非极性分子，CCl4、苯等为非极性溶剂，根据相似相溶可知，Ni(CO)4易溶CCl4、苯等有机溶剂。
（2）同周期元素从左至右电负性逐渐增大，同主族元素从上往下电负性逐渐减小，故K4[Fe(CN)6]所含元素电负性由大到小的顺序为N＞C＞Fe＞K，CN-含有1个σ键，CN-与Fe2+之间形成6个配位键，故lmolK4[Fe(CN)6]含有σ键的物质的量为12mol。
（3）NH3、H2O均只含有极性键，分别为三角锥形、角形分子，正电中心和负电中心不重合，故为极性分子，CO2只含有极性键，为直线形分子，正电中心和负电中心重合，故为非极性分子，N2只含有非极性键，为非极性分子，故反应所得的气态产物中属于非极性分子的有CO2、N2；与[UO2(CO3)3]4-之间存在离子键，中N原子与H+之间存在配位键，N原子与H原子之间存在极性键，[UO2(CO3)3]4-中原子之间存在极性键，故反应中断裂的化学键有极性键、离子键、配位键，故选bde。
（4）由图可知，Li原子位于顶点，个数为，C原子位于面上和体内，个数为，则化学式为LiC6；该晶体中最近的两个碳原子核间距离为142pm，则底边边长为3142pm，石墨烯层间距离为335pm，又底边为平行四边形，顶角为60°，设晶胞的密度为dg/cm3，晶胞质量为，晶胞体积为，结合密度公式，解得。
10．(1)N>H>B
(2)变为
(3)电负性N>B，π电子主要在N附近，不能自由移动
(4)-1
(5)ABC
(6) 均属共价晶体，结构相似，B-N键长比Si-C键短，键能更大 混合型晶体 共价键、配位键、分子间作用力
【详解】（1）NH3BH3分子中，根据与N原子相连的H呈正电性，说明电负性：N>H；根据与B原子相连的H呈负电性，说明电负性：B
（2）NH3BH3分子中，氮原子上有一对孤电子对，而硼原子中有空轨道，二者之间可形成配位键。NH3BH3分子中B原子的价层电子对数为4，B原子杂化方式为sp3；根据的结构可知，B原子价层电子对数为3，B原子的杂化方式为sp2，故反应中B原子的杂化方式由sp3变为sp2；
（3）B的最外层电子排布式为2s22p1，N的最外层电子排布式为2s22p3，经过sp2轨道杂化后，N原子剩下1个孤电子对，B原子剩下1个空的p轨道，因而形成大键的电子全部由N提供，由于电负性N>B，π电子主要在N附近，因而不能自由移动；
（4）NaBH4 中Na为+1价，B为+3价，则H为-1价，体现出强还原性，易被氧化为0价；
（5）A．硼酸只能进行一步电离，且只能部分电离，说明硼酸为一元弱酸，A正确；
B．硼酸具有弱酸性是由于B与水中的OH-形成配位键，B原子价电子式2s2p1，可提供1个p轨道作为空轨道，接受OH-中O原子提供的孤电子对形成配位键，B正确；
C．硼酸分子中B原子采取sp2杂化，σ键数为3，没有孤电子对，空间构型为平面三角形，B位于三个O构成的三角形的中心，C正确；
D．硼酸与NH3发生反应H3BO3+NH3+H2O=NH4B(OH)4，反应中无元素化合价升降，不是氧化还原反应，D错误；
故选ABC；
（6）①立方氮化硼的熔点和硬度均高于SiC的原因是:二者均属共价晶体，结构相似，其中N原子半径小于C，B原子半径小于Si，B-N共价键的键长小于Si-C键长，B-N共价键的键能大于Si-C键能，故该种氮化硼的熔点和硬度均高于SiC；该晶胞中，N=4，B=，则，即；
②B和N都是非金属元素，每层中B和N以共价键结合，具有共价晶体的特征，层和层之间存在分子间作用力，又具有分子晶体的特征，因而六方氮化硼的晶体属于混合型晶体；其中含有的微粒间作用力有共价键、配位键和分子间作用力。
11．(1) sp2 氢键、共价键 加热破坏了硼酸分子之间的氢键 H3BO3＋H2O [B(OH)4]-＋H＋
(2) NaBH4＋4H2O=Na[B(OH)4]＋4H2↑(或NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑) 正四面体
(3)C6H6
(4)MgB2
(5)
【分析】硼酸是平面结构，中心原子采取sp2杂化。硼酸中， B 和 O 、 O 和 H 之间是依靠共价键结合在一起的，而硼酸分子之间除了范德华力还有氢键的存在。加热时，硼酸的溶解度增大，主要是破坏了硼酸分子之间的氢键；[BH4]-和 铵根 相似，所以其空间构型应该是正四面体。
【详解】（1）①硼酸中，B的轨道杂化类型为sp2；
②硼酸晶体中，存在范德华力，还存在氢键和共价键；
③加热会破坏硼酸分子间的氢键，使得硼酸在热水中的溶解度更大；
④根据题意可得硼酸的电离方程式为：；
（2）根据题中信息可得，硼氢化钠和热水反应的化学方程式为：NaBH4+4H2O=Na[B(OH)4]+4H2↑(或NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑)；[BH4]-的空间构型为正四面体；
（3）一个B3N3H6含有30个价电子和12个原子，一个C6H6分子也含有30个价电子和12个原子，则B3N3H6的一种等电子体为C6H6；
（4）每个Mg周围有6个B，每个B周围有3个Mg，所以硼化镁的化学式为MgB2；
（5）晶胞中有4个B原子和4个N原子，则有a3·ρ·NA=4M(BN)，ρ==。
12．(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)
(2)3
(3)sp3和sp
(4) VIB [Ne]3s1(或1s22s22p63s1) Cl
(5)H2O分子间存在氢键，H2S分子间无氢键
(6)平面三角形
【分析】M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，M是O；R是同周期元素中最活泼的金属元素，R是Na；X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，X是S，则Y是Cl；Z是一种过渡元素，基态原子4s和3d轨道半充满，即价电子排布式为3d54s1，Z是Cr。
【详解】（1）基态Zn2+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)。
（2）单键为σ键，双键中其中一条键为σ键，则1个HCHO中含有2个C-H键和一个碳氧双键，则1molHCHO分子含有σ键为3mol。
（3）在HOCH2CN分子中，连有羟基的碳原子的杂化类型是sp3，-CN中碳原子杂化类型是sp。
（4）根据分析可知，Z为Cr，位于元素周期表ⅥB族，R为Na，Na基态原子的电子排布式为[Ne]3s1(或1s22s22p63s1)，X为S，Y为Cl，Cl的电负性强于S。
（5）X为S，M为O，H2O分子间存在氢键，H2S分子间不存在氢键，故水的沸点高于H2S。
（6）SO3中S的价层电子对数为3+=3，无孤电子对，为sp2杂化，SO3分子的空间构型为平面三角形。
13．(1) 12
(2)
(3) CoAl2O4 八面体空隙
【详解】（1）根据均摊法，可知该晶胞中N原子个数为6×＋8×=4，Ti原子个数为1＋12×=4，所以晶胞的质量m= g，而晶胞的体积V=(2a×10-10)3 cm3，所以晶体的密度ρ=g·cm-3.以晶胞顶点N原子为研究对象，与之距离相等且最近的N原子处于面心位置，每个顶点为8个晶胞共用，每个面为2个晶胞共用，故与之距离相等且最近的N原子数目为=12；
（2）①该晶胞的化学式为VS，结合该晶胞的俯视图和晶胞结构可知，一个晶胞中含有2个V原子、2个S原子，因此V原子的位置是晶胞中8个顶点各一个，4条棱上各一个， ；
②因为一个该晶胞中有2个VS，所以一个晶胞质量为2×(32＋51)×g，根据图2得到晶胞底面积为a×a nm2，所以晶胞的体积为a×ah nm3=a2h×10-21 cm3，根据公式ρ=可得，d=，所以h=；
（3）根据钴蓝晶体晶胞结构分析，一个晶胞中含有的Co、Al、O个数分别为：4×=8、4×4=16、8×4=32，所以化学式为CoAl2O4；根据结构观察，与Al3＋距离最近且相等的O2-有6个，故晶体中Al3＋占据O2-形成的八面体空隙；该晶胞的体积为(2a×10-7)3 cm3，该晶胞的质量为g，所以密度为g·cm-3。。
14．(1)
(2)两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高
(3)
(4) 平面三角形
(5)
【详解】（1）硒为34号元素，处于第四周期ⅥA族，基态硒核外电子排布式为；
（2）的沸点低于，其原因是两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高；
（3）分子中不饱和碳原子以及苯环上的碳原子的杂化类型均为，非金属性越强，第一电离能一般越大，氮元素的轨道电子处于半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，则元素的第一电离能由大到小的顺序为；
（4）根据结构图可判断与结合的氧原子个数，所以该氧化物的化学式为。的中心原子的价层电了对数是3，且不含有孤对电子，其立体构型为平面三角形；
（5）根据均摊法可知一个晶胞中原子的个数为8，原子个数，所以晶胞的质量，晶胞参数为，晶胞的体积；晶胞密度为。
15．(1)14
(2) C sp 1：1
(3) 8 ×1023
(4) 因为存在[Cu(H2O)4]2+(aq)+4Cl-(aq)[CuCl4]2-+4H2O(l)的反应，溶液的黄绿色是[Cu(H2O)4]2+与[CuCl4]2-混合颜色所致 向该溶液中续加水 ×100% c(Cu2+)=2.2×108-2m
【详解】（1）Cu的原子序数为29，核外有29个电子，其电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，Cu失去2个电子得到Cu2+，则Cu2+电子排布式为：1s22s22p63s23p63d9，核外电子的空间运动状态数等于轨道数，即：1+1+3+1+3+5=14，所以Cu2+的运动状态为14种；
（2）CN-中的C和N均有孤电子对，但N的电负性强配位能力弱。所以配位原子为C；CN-中C的价层电子对为，所以杂化方式为sp杂化。CN-为三键连接，有2个π键一个σ键。[Fe(CN)6]4-中含有特殊的共价键配位键6个，所以 σ键共有
而π键，比值为1:1；
（3）晶胞中S2-为4个，而S2-与Cu+个数比为1:2，则Cu+有8个。由于组成原子：四面体空隙：八面体空隙为1:2:1，则四面体空隙为8个，所以空隙占有率为。Cu+位于S2-构成的四面体体心，则Cu+配位数为4，则S2-为8；由于带入数据计算得g/cm3，则 g/cm3；
（4）由转化图可以看出，加入盐酸溶液由黄绿色变为绿色，即Cl-与Cu2+进行配位形成[CuCl4]2-为绿色，则黄绿色应该是混有[CuCl4]2-。要观察到蓝色，即要使[CuCl4]2-转化为[Cu(H2O)4]2-，加水降低Cl-浓度减低配位能力。变化量为，起始量为(4c+b)mol/L。则转化率为。Ksp=c(Cu2+)c2(OH-),由于pH=m，则c(OH-)=。则c(Cu2+)=mol/L。
16．(1)AB
(2)、
(3) 6 洪特规则 +1或-1
(4) 平面正三角形 四面体形 21
(5) C 或
【详解】（1）A. 化合物中包含K、H、P和四种元素，电负性最大的元素是O，A正确；
B. 对应的酸为磷酸，中心原子磷的价层电子对数为4，所以化合物中P的杂化类型为，B正确；
C. 化合物中阴阳离子个数比为，C错误；
D. 与P同周期的元素中，第一电离能()比P原子大的元素有Cl和Ar，共2种，D错误；
故答案选AB；
（2）的核外电子数为18，核外电子数也是18，所以核外电子排布式相同；
（3）O原子最外层有6个电子，每个电子的运动状态均不同，所以有6种运动状态不同的电子；
O原子价层电子排布式为2s22p4，为提供一个空轨道，将2p上的4个电子排在两个轨道上，所以电子排布图为：，该结构会导致原子的能量变高，洪特规则为：电子在排布时优先占据空轨道，且自旋相同，该结构不符合此排布，所以不符合洪特规则；
基态氧原子成对电子磁量子数为0，单电子自旋为或，O有两个单电子，所以答案为：+1或-1；
（4）的价层电子对数=3+=3+0=3，空间构型为平面正三角形；等电子体为原子总数相同，价电子总数相同的分子或离子，所以与等电子体的分子为；H2O的价层电子对数=2+=2+2=4，VSEPR模型为四面体形；三乙胺结构为对称结构，1个乙基与N原子形成共价键含有7个σ键，所以3个乙基与N形成21个σ键；
（5）在x轴上的投影，即观察yz面，白球在八个顶点、前后左右4个面心上和体心中，投影时，面心点投在棱心上，黑球在6个面心和左右四个棱的棱心，投影时与顶点白球重合，结合b和c两个图可分析出，符合条件的答案为C；
晶胞中含有的K+数=，的个数=，所以晶胞的质量，，，故答案为：，也可以写成的形式。
17．(1) 球形 5：2
(2)AD
(3)C＜O＜N
(4) 平面三角形 3
(5) 配位键 σ、π
(6) NiAs
【详解】（1）Cu是29号元素，基态Cu原子价电子排布式是3d104s1，电子占据最高能级是4s能级，其电子云轮廓图为球形；
基态Fe3+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d5，3d能级上未成对的电子数是5个；基态Ni2+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d8，3d能级上未成对的电子数是2个，则基态Fe3+与Ni2+的3d能级上未成对的电子数比值为5：2；
（2）A．CO、N2原子数相同，原子核外最外层电子数也相同，因此二者互为等电子体，A正确；
B．HCOOH分解产生CO2、H2，反应过程中断裂了C-H、H-O极性共价键形成可C=O极性共价键和H-H非极性共价键，B错误；
C．(III)中R为烃基，N原子上还存在一对孤电子对，N原子的价层电子对数是4，所以N杂化类型是sp3杂化，该分子相当于NH3分子中的3个H原子被2个-R和1个-C(CH3)2确定，NH3是三角锥形，则其与相连的3个C原子不能共平面，C错误；
D．CH3OH分子中含有亲水基羟基，由于CH3OH分子与水分子之间易形成氢键，导致甲醇易溶于水，D正确；
故合理选项是AD；
（3）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，但当元素处于第II A族、第V A族时，其第一电离能大于同一周期其相邻元素，C、N、O都位于第二周期，且族序数依次是第IVA族、第VA族、第VIA族，所以第一电离能由小到大顺序是：C＜O＜N；
（4）中N原子价层电子对数是：3+=3，且不含孤电子对，该离子空间构型为平面三角形；N原子价层电子对数是3；
（5）含有空轨道原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键，Ni2+含有空轨道、N原子含有孤电子对，所以二者形成的化学键为配位键；共价单键为σ键，共价双键中含有σ键、π键。从原子轨道重叠方式看，碳氮之间的共价键类型是σ键、π键；
（6）该晶胞中Ni原子个数=4×+4×+2×+2×=2；As原子个数为2，所以Ni、As原子个数之比为2：2=1：1，其化学式为NiAs；
晶胞体积=( a×10-10 cm)2×sin60°×2×( b×10-10 cm)=，则该晶胞的密度ρ=。
18．(1) 8 6
(2) 4 1 12
【详解】（1）晶体硅是与金刚石结构类似的晶体，硅晶体的1个晶胞中含Si原子的数目为，根据结构分析，可知在晶体硅的空间网状结构中最小环为6元环，每个硅原子被12个环共用，因此每个最小环独立含有原子的数目为，每个Si原子与周围4个Si原子形成4个共价键，每2个Si原子共用1个键，即含1molSi原子的晶体硅中键的数目为；
（2）①共价晶体中，共价键键长越短，键能越大，熔、沸点越高，因此金刚砂、金刚石、晶体硅的熔点由低到高的顺序是；
②根据金刚砂的结构可知一个硅原子结合了4个碳原子，形成正四面体结构，其键角是；
③金刚砂的结构中含有C、Si原子以共价键结合形成的环，一个最小环里共有6个键，1个键被6个环共用，因此一个最小的环上独立含有C-Si键的个数为；
④以SiC晶胞顶角上的碳原子为研究对象，每个C原子周围最近且等距的C原子数目为12。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
同课章节目录