3.1物质的聚集状态与晶体的常识一课一练2021-2022学年高二化学人教版（2019）选择性必修2（含解析）

3.1物质的聚集状态与晶体的常识——一课一练2021-2022学年高中化学人教版（2019）选择性必修2
一、选择题（共15题）
1．下列关于各向异性的描述中正确的是
A．各向异性是指非晶体没有规则的几何形状
B．各向异性是指非晶体的物理性质与方向的关系
C．各向异性是指非晶体的内部结构与方向有关
D．各向异性是指晶体的物理性质与方向的关系
2．下列物质属于晶体的是
A．塑料 B．玻璃 C．石英 D．石蜡
3．化学与人类生产、生活密切相关。下列有关说法不正确的是
A．通过缩聚反应可将乳酸加工制得可降解的聚乳酸塑料
B．石墨晶体中存在范德华力，常用作润滑剂
C．三星堆考古中用X射线衍射法分析青铜器的微观晶体结构
D．将重质油裂解为轻质油作为燃料能直接有效促进“碳中和”
4．如图所示为一块密度、厚度均匀的矩形样品，若用多用电表沿两对称轴测其电阻均为R，则该样品最可能是
A．水晶 B．半导体 C．非晶体 D．晶体
5．原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图为单晶晶胞，其中原子坐标参数A为，B为(，0，)，C为(，，0)。则D原子的坐标参数为
A．(，，) B．(0，，0) C．(，，) D．(，0，0)
6．下列说法正确的是
A．水蒸气转化为液态水的过程中，水分子变小，水的体积减小
B．二氧化碳气体在一定条件下转化为干冰，吸收热量
C．等离子体和离子液体都由阴、阳离子构成，故都能导电
D．固态时的粒子不能自由移动
7．朱经武(Paul Chu)教授等发现钇钡铜氧化合物在90K时即具有超导性，该化合物的部分结构如图产所示：
该化合物以Y2O3、BaCO3和CuO为原料，经研磨烧结而成，其原料配比(物质的量之比)为
A．1：1：1 B．1：4：6 C．1：2：3 D．2：2：3
8．如图表示一些晶体中的某些结构，下列各项所述错误的是
A．在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-形成正八面体
B．干冰晶体中二氧化碳分子的取向不完全相同
C．氯化铯晶体中，每个Cs+周围距离最近的Cs+个数为8个
D．在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2+
9．某晶体的晶胞为如图所示的正三棱柱，该晶体中X、Y、Z三种粒子数之比是
A．3：9：4 B．1：4：2 C．2：9：4 D．3：8：4
10．2001年曾报道，硼镁化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。该化合晶体结构中的晶胞如右图所示。镁原子间形成正六棱柱，六个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为
A．Mg14B6 B．Mg2B C．MgB2 D．Mg3B2
11．晶体的晶胞结构与晶体的结构相似(如图所示)，但晶体中由于哑铃形的存在，使晶胞沿一个方向拉长。下列关于晶体的说法中正确的是
A． 晶体中含阴离子
B．与每个距离相等且最近的共有12个
C．该晶体中的阴离子含有键
D．1个周围距离最近且等距离的数目为4
12．为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．，1mol[]完全反应转移的电子数为
B．1L浓度为0.100的溶液中，数小于
C．14.0g(分子结构如图所示)中所含N-N键数目为
D．88.0g与的混合物中所含中子数为
13．碳化硅晶体具有多种结构，其中一种晶体的晶胞(如图所示)与金刚石的类似。下列判断不正确的是
A．该晶体属于分子晶体 B．该晶体中只存在极性键
C．该晶体中Si的化合价为 D．该晶体中C的杂化类型为
14．下列判断正确的是
A．图甲表示由原子M、N构成的晶体的晶胞，则其化学式可表示为M2N7
B．图乙表示CsCl晶体的晶胞，Cs+的配位数为6
C．图丙可表示燃料燃烧反应的能量变化
D．图丁表示可逆反应的平衡常数随反应物浓度的变化
15．下列判断正确的是
A．图甲表示晶体的晶胞，晶胞中“○”代表
B．图乙表示晶体的晶胞，每个原子周围距离最近的原子有12个
C．图丙表示常温下，将等体积一定浓度的盐酸和醋酸分别加水稀释，溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线
D．图丁表示其他条件不变时，只改变的起始浓度，反应的平衡体系中随变化的关系曲线
二、填空题（共4题）
16．铝是地壳中含量最多的金属元素，铝及其化合物在日常生活、工业上有广泛的应用。
(1)铝原子核外有_________种不同运动状态的电子，有_________种能量不同的电子，写出铝在元素周期表中的位置：________
(2)氮化铝具有强度高，耐磨，抗腐蚀，熔点可达2200℃。推测氮化铝是________晶体，试比较组成该物质的两微粒半径大小：_______
(3)可用铝和氧化钡反应可制备金属钡：4BaO+2AlBaO·Al2O3+3Ba↑的主要原因是_______(选填编号)。
a.Al活泼性大于Ba b.Ba沸点比Al的低 c.BaO·Al2O3比Al2O3稳定
(4)工业上用氢氧化铝、氢氟酸和碳酸钠制取冰晶石(Na3AlF6)。其反应物中有两种元素在周期表中位置相邻，可比较它们金属性或非金属性强弱的是_________(选填编号)。
a.气态氢化物的稳定性 b.最高价氧化物对应水化物的酸(碱)性
c.单质与氢气反应的难易 d.单质与同浓度酸发生反应的快慢
(5)描述工业上不用电解氯化铝而是用电解氧化铝的方法获得铝单质的原因：_______
17．氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是ⅤA族的元素，该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题：
白磷(P4)的晶体属于分子晶体，其晶胞结构如图(小圆圈表示白磷分子)。已知晶胞的边长为acm，阿伏加德罗常数为NAmol-1，则该晶胞中含有的P原子的个数为___________，该晶体的密度为___________g·cm-3(用含NA、a的式子表示)。
18．磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：
如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的酸根可写为__。
19．在高温超导领域中，有一种化合物叫钙钛矿，其晶胞如图所示。试回答：
(1)在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个____？
(2)在该晶胞中氧、钙、钛的粒子个数比是多少____？
三、综合题（共4题）
20．(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，电离最外层一个电子所需能量最小的是_______(填标号)。
A． B．
C． D．
(2)抗坏血酸的分子结构如图所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为______；推测抗坏血酸在水中的溶解性：_______（填“难溶于水”或“易溶于水”）。
(3)下表列有三种物质(晶体)的熔点：
物质 SiO2 SiCl4 SiF4
熔点℃ 1710 -70.4 -90.2
简要解释熔点产生差异的原因：_______。
(4)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料，如图为其晶胞，晶胞边长为anm。则硼原子与磷原子最近的距离为_______。用Mg·mol-1表示磷化硼的摩尔质量，NA表示阿伏加德罗常数的值，则磷化硼晶体的密度为_______g·cm-3。
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中原子1的坐标为(，，0)，则原子2和3的坐标分别为_______、______。
21．元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。诮回答下列问题：
（1）基态X原子中，核外电子占据最高能层的符号是_______，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______。
（2）元素W与X处于同一周期，其基态原子中未成对电子数是核外电子总数的,W基态原子的价电子排布式为_______。
（3）在第三周期中，第一电离能比Y大的主族元素有_______（填元素符号）．
（4）YZ3分子中，Y原子的杂化轨道类型是_______，其分子的立体构型为_______。
（5）Z的氢化物（H2Z）的沸点高于Y的氢化物（H2Y）,其原因是_______。
（6）H2Z在特定条件下得到一个H+形成H3Z+，从结构角度对上述过程分析错误的是_______
A 中心原子的杂化轨道类型发生了改变
B 中心原子的价层电子对数发生了改变
C 微粒的立体结构发生了改变
D 微粒中键角发生了改变
（7）X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
①X离子的配位数为_______。
②若该晶体密度为ρg cm-3,晶胞参数为apm,则阿伏加德罗常数的值NA=_______。
22．地壳中含量排在前五位的元素分别是O、Si、Al、Fe、Ca，占到地壳总质量的90.83%。回答下列问题：
(1)Ca元素的基态原子价电子排布式为______。
(2)“棕色环”现象是检验溶液中的一种方法。向含有溶液的试管中加入FeSO4，随后沿管壁加入浓硫酸，在溶液界面上出现“棕色环”，研究发现棕色物质化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4。
①中N元素采取______杂化，其立体构型为______(填名称)。
②[Fe(NO)(H2O)5]SO4中含有的作用力类型有______(填字母序号)。
a.离子键 b.金属键 c.配位键 d.极性键 e.非极性键
③[Fe(NO)(H2O)5]SO4中一种配体实际上是NO＋，则其中Fe元素的化合价为______；写出NO＋的一种等电子体的化学式______。
(3)硅酸盐中的硅酸根通常以[SiO4]四面体(如图a)的方式形成链状、环状或网络状复杂阴离子。图b为一种环状硅酸根离子，写出其化学式________。
(4)冰有十六种晶型。自然界中最常见的冰是冰－Ⅰ(如图c)，0℃时密度为0.92g·cm－3，其中水分子的配位数为______，冰－Ⅰ的密度小于1.0g·cm－3(4℃时水的密度)是因为_______；在高压下水能形成冰－X晶体(如图d)，已知晶胞参数a ＝280 pm，冰－X的密度为______ g·cm－3(列式计算)。
23．氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是ⅤA族的元素，该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题：
(1)化合物N2H4的电子式为___________________。
(2)As原子的核外电子排布式为_______________________。
(3)P和S是同一周期的两种元素，P的第一电离能比S大，原因是_______________。
(4)NH4+中H-N-H的健角比NH3中H-N-H的键角大，原因是_________________。
(5)Na3AsO4中含有的化学键类型包括________；AsO43-空间构型为________，As4O6的分子结构如图所示，则在该化合物中As的杂化方式是________________。
(6)白磷(P4)的晶体属于分子晶体，其晶胞结构如图(小圆圈表示白磷分子)。已知晶胞的边长为acm，阿伏加德罗常数为NAmol-1，则该晶胞中含有的P原子的个数为_________，该晶体的密度为_______g·cm-3(用含NA、a的式子表示)。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
各向异性指晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质，综上所述，故选D。
2．C
【详解】
A．塑料属于有机高分子，没有一定的熔化温度，不属于晶体，故A不选；
B．玻璃属于玻璃态物质，无固定熔点，不属于晶体，故B不选；
C．石英为SiO2，是由氧原子和硅原子构成的共价晶体，故C选；
D．石蜡属于烃的混合物，没有一定的熔化温度，不属于晶体，故D不选；；
综上所述答案为C。
3．D
【详解】
A．乳酸中含有羧基和羟基，可通过分子间的羧基反应得到聚乳酸，常用于可降解的塑料，故A正确；
B．石墨为层状结构的晶体，层与层之间存在范德华力，层间作用力较易被破坏，使得石墨具有很好的润滑作用，故B正确；
C．X射线衍射法常用于分析晶体结构，故C正确；
D．将重质油裂解为轻质油作为燃料并不能减少二氧化碳的排放，不能促进碳中和，故D错误；
故选：D。
4．C
【详解】
从题给信息知，该样品各方向上的导电性相同，说明该样品无各向异性，水晶、半导体都属于晶体，晶体有各向异性，答案选C。
5．A
【详解】
根据各个原子的相对位置可知，D在各个方向的处，则D原子的坐标参数为(，，)；
答案选A。
6．D
【详解】
A．物质(水)由气态变为液态时，粒子(水分子)大小不变，粒子(水分子)间距离变小，导致体积减小，A项错误；
B．物质在一定条件下由气态不经液态直接变为固态的过程称为凝华，分子间距离减小，放出热量，B项错误；
C．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质，不存在阴离子；离子液体是熔点不高的仅由阴、阳离子组成的液体物质，二者均可以导电，C项错误；
D．同种物质的粒子，在气态时能自由移动，在固态时只能在固定的位置上振动，在液态时介于二者之间，D项正确；
答案选D。
7．B
【详解】
Y原子位于体心,数目为1；Cu原子位于顶点和棱,数目为8×1/8+8×1/4=3；Ba原子位于晶胞体内,数目为2；Y、Ba、Cu原子个数之比为1;2:3；根据原子守恒,则Y3O3、BaCO3和CuO的物质的量之比为1/2:2:3=1:4:6；
综上所述，本题正确选项B。
8．C
【详解】
A． 由图知，在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-有6个、6个Cl-形成正八面体，A正确；
B．分子的取向简单理解为分子排列方向，由图知，干冰晶体中二氧化碳分子的取向不完全相同，B正确；
C．由图知，氯化铯晶体中，每个Cs+周围距离最近的Cl-个数为8个，每个Cs+周围距离最近的Cs+个数为6个，C不正确；
D． 在CaF2晶体中，Ca2+位于顶点和面心，每个晶胞平均占有Ca2+数目为，D正确；
答案选C。
9．B
【详解】
题图中不是一个平行六面体晶胞，而是一个正三棱柱结构的晶胞，它分摊到的粒子：顶点粒子为，底面上粒子为，侧面棱上粒子的，内部的所有粒子为1，6个X都在顶点上，该晶胞中含有X为：；6个Y在底面棱上，3个Y在侧面棱上，则含有的Y粒子数目为：；Z位于内部，含有1个Z粒子，则在晶胞中含有的X、Y、Z三种粒子数之比为：2：1=1：4：2，故合理选项是B。
10．C
【解析】
略
11．D
【详解】
A．6.4gCaC2为0.1mol，CaC2晶体中阴离子为, 则含阴离子0.1mol ，故A错误；
B．以底面为例，底面为正方形，所以与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+共有4个，由于是长方体，所以只有这4个，故B错误；
C．CaC2晶体中阴离子为，该晶体中的阴离子含有键，故C错误；
D．依据晶胞示意图可以看出，晶胞的一个平面的长与宽不相等，再由图中体心可知1个Ca2+周围距离最近的有4个，故D正确；
故选D。
12．D
【详解】
A．根据反应可知，转移5mol电子，转移2mol电子，所以1mol[]完全反应转移的电子数为，故A正确；
B．醋酸属于弱酸，在水溶液中容易发生水解，所以1L浓度为0.100的溶液中，数小于，故B正确；
C．每个N原子均以氮氮单键结合三个氮原子，每个氮氮键被2个氮原子共用，每个氮原子有1.5个氮氮键，14.0g中含有氮原子为1mol，所以14.0g(分子结构如图所示)中所含N-N键数目为，故C正确；
D．1mol中子数为24mol，则88.0g中子数约为46mol，1mol中子数为22mol，则88.0g 的中子数为44mol，8.0g与的混合物中所含中子数为44NA故答案：D。
13．A
【详解】
A．碳化硅晶体属于原子晶体，故A错误；
B．该晶体中只存在极性键(C-Si)，故B正确；
C．C的非金属性大于Si，所以该晶体中Si的化合价为，故C正确；
D．该晶体中，每个C原子与4个Si原子形成4个σ键，C原子无孤电子对，C的杂化类型为，故D正确；
选A。
14．D
【详解】
A．图甲表示由原子M、N构成的晶体的晶胞，晶胞中M原子的个数为4，N原子的个数为，则其化学式可表示为MN，A项错误；
B．图乙表示CsCl晶体的晶胞，与Cs+等距离且最近的Cl-有，则Cs+的配位数为8，B项错误；
C．燃料燃烧放出热量，反应物总能量大于生成物总能量，而图丙代表热反应，故图丙不能表示燃料燃烧反应的能量变化，C项错误；
D．可逆反应的平衡常数只与温度有关，与反应物浓度无关，因此改变反应物浓度平衡常数不变，D项正确；
答案选D。
15．B
【详解】
A．图甲中，小黑球位于晶胞的顶点和面心，根据均摊法，小黑球的个数为，小白球位于立方体内，个数为8，故黑球表示Ca2+，白球表示F-，A错误；
B．由图乙可知，Cu位于晶胞的顶点和面心，属于面心立方最密堆积，面心立方最密堆积中每个Cu原子周围距离最近的Cu原子有12个，B正确；
C．由图丙可知，盐酸和醋酸起始时导电能力相同，即起始时两种酸溶液中离子浓度相等，但醋酸是弱电解质，溶液中存在大量没有电离的醋酸分子，在稀释的过程中会不断电离，补充CH3COO-和H+，而盐酸是强酸，溶液中没有HCl分子，稀释过程中无法补充离子，因此稀释相同的倍数醋酸的导电能力会大于盐酸，C错误；
D．反应的平衡常数为K=，由于其它条件不变，那么温度和c(O2)都不变，K只与温度有关，故K不变，因为c(O2)不变，由平衡常数表达式可知不变，故也不变，D错误；
故选B。
16． 13 5 第三周期ⅢA族 原子 Al>N b ac 氯化铝为分子晶体，熔点低且不电离，而氧化铝为离子晶体
【详解】
(1)铝是13号元素，核外电子有13个，每一个电子的运动状态都不同，核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，有5个能级，因此有5种能量不同的电子；铝原子的核外电子排布为2、8、3，所以铝在元素周期表中位于第三周期ⅢA族；
(2)原子晶体硬度大，熔沸点高，根据氮化铝的物理性质：它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，可知氮化铝属于原子晶体，Al元素原子核外电子数为13，有3个电子层，N元素原子核外电子数为7，有2个电子层，原子核外电子层越多原子半径越大，所以微粒半径大小Al>N；
(3)利用元素Ba、Al在元素周期表的位置可知金属活泼性：Al(4)该反应中的物质含有的元素有Al、O、H、F、Na、C，只有O、F元素相邻，因F的非金属性最强，没有正价，也就没有最高价氧化物对应水化物，它们也不与酸反应，但可以利用气态氢化物的稳定性和单质与氢气反应的难易来判断O、F非金属性的强弱，故合理选项是为ac；
(5)因为氯化铝为共价化合物，由分子构成，属于分子晶体，晶体中不存在离子，熔融时不能导电，故不能被电解；而氧化铝为离子化合物，熔融状态可以电离产生Al3+、O2-而能导电，Al3+在阴极上得到电子变为单质Al。
17． 16
【详解】
晶胞中含有P4分子数8×+6×=4，则P原子数目为4×4=16 ，晶胞体积a3cm3，所含粒子质量g，所以晶体密度为g/cm3；答案：16；。
18．PnO
【详解】
由题中信息可知，n个磷酸分子间脱去(n-1)个水分子形成链状的多磷酸，因此，如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则可脱去n个水分子得到(HPO3)n，其失去H+后得到相应的酸根，故该酸根可写为PnO。
19．(1)6
(2)3：1：1
【解析】
(1)
根据晶胞的结构可知，以晶胞顶点上的钛离子为例，与之最近的钛离子分布在与同一棱的顶点上，由对称性可知，这样的离子有6个(上下左右前后各一个)；
(2)
利用均摊法可知，在每个晶胞中钛离子个数为8×=1，氧离子的个数为12×=3，钙离子个数为1，所以氧、钙、钛的粒子个数比是3：1：1。
20． C sp3、sp2 易溶于水 SiO2是原子晶体，微粒间作用力为共价键。SiCl4是分子晶体，微粒间作用力为范德华力，故SiO2熔点高于SiCl4和SiF4。SiCl4和SiF4均为分子晶体，微粒间作用力为范德华力，结构相似时相对分子质量越大，范德华力越大，故SiCl4熔点高于SiF4 nm (，，) (，，)
(1)A、有1个电子跃迁到2s轨道的激发态；B、有2个电子跃迁到2s、2p轨道的激发态；C、有2个电子跃迁到2p轨道的激发态；D、属于基态原子；所以C中电子能量最高，越不稳定，越易失电子，则电离最外层一个电子所需能量最小；故选：C；
(2) 中1、2、3号C原子价层电子对个数是4，4、5、6号碳原子价层电子对个数是3，根据价层电子对互斥理论判断该分子中C原子轨道杂化类型，1、2、3号C原子采用sp3杂化，4、5、6号C原子采用sp2杂化；抗坏血酸中羟基属于亲水基，增大其水解性，所以抗坏血酸易溶于水；
(3)SiO2是原子晶体，原子间以极强的共价键结合，断裂消耗很高的能量，而SiCl4、SiF4都是由分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体，分子间作用力非常微弱，所以SiO2熔点高于SiCl4和SiF4。对于由分子构成的分子晶体，若物质结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点就越高，所以SiCl4熔点高于SiF4；
(4)BP晶体中晶胞参数是anm，晶胞的对角线长度为L=，根据晶胞结构可知：在晶体中硼原子与磷原子晶胞体对角线的，因此二者的最近的距离为nm。在一个晶胞中含有B、P原子个数为P：=4；含有的B原子数目为4个，所以一个晶胞中含有4个BP，用Mg·mol-1表示磷化硼的摩尔质量，NA表示阿伏加德罗常数的值，则磷化硼晶体的密度=g/cm3；以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中原子1的坐标为(，，0)，则原子2的坐标为(，，)，原子3的坐标为(，，)。
21． N 球形 3d54s1 P、Cl sp2 平面正三角形（或平面三角形） 水分子之间形成了氢键 A、B 4
【详解】
根据上述分析，X为Zn，Y为S，Z为O，
(1)Zn的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，离核越远，能量越高，Zn核外电子占据最高能层的符号是N；该电子填充在s能级上，电子云轮廓图为球形；
(2)按照信息，符合条件是元素是Cr，其价电子排布式为3d54s1；
(3)同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，因此第三周期中第一电离能比S大的是P、Cl、Ar，Ar为0族，不属于主族元素，符合条件的是P、Cl；
(4)YZ3为SO3，中心原子S含有3个σ键，孤电子对数为=0，价层电子对数等于3，价层电子对数等于杂化轨道数，即中心原子S的杂化类型为sp2；立体构型为平面三角形；
(5)H2Z为H2O，H2Y为H2S，都属于分子晶体，前者含有分子间氢键，后者不含分子间氢键，因此H2O的沸点高于H2S；
(6) A. H2O中中心原子O有2个σ键，孤电子对数为=2，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，H3O＋中心原子O有3个σ键，孤电子对数为=1，价层电子对数为4，杂化类型都是sp3，故A说法错误；
B. 根据选项A的分析，价层电子对数没有发生变化，故B说法错误；
C. 根据选项A的分析，H2O的空间构型为V形，H3O＋的空间构型为三角锥形，故C说法正确；
D. 根据C选项分析，H2O中键角为105°，H3O＋的键角是109°28′，故D说法正确；
答案为AB；
(7)①根据晶胞图，Zn的配位数为4；
②X位于顶点和面心，个数为=4，Y位于体心，有4个，即化学式为ZnS，晶胞的质量为，晶胞的体积为（a×10－10）3cm3，根据密度的定义，=ρ，解得NA=。
22． 4s2 sp2 平面三角形 acd +1 N2 Si6O1812- 2 水分子间存在氢键
【详解】
(1)Ca元素位于元素周期表中第四周期IIA族，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，则其基态原子价电子排布式为4s2，故答案为：4s2。
(2)①NO3-中N原子价层电子对个数，且没有孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型为sp2杂化，其立体构型为平面三角形，故答案为：sp2；平面三角形。
②配合物中中心离子与硫酸根间以离子键结合，NO、H2O与Fe以配位键结合，硫酸根中S与O以极性键结合，不存在非极性键和金属键，故答案为：acd。
③根据化合物中元素化合价代数和为0原理，若[Fe(NO)(H2O)5]SO4中一种配体为NO＋，则其中Fe元素的化合价为+1；NO＋的一种等电子体的化学式为N2，故答案为：+1；N2。
(3)如图b所示，该硅酸根离子化学式为Si6O1812-，故答案为：Si6O1812-。
(4)水分子中O原子有2对孤电子对，根据图c所示，水分子的配位数为2；冰－Ⅰ的密度小于1.0g·cm－3(4℃时水的密度)是因为水分子间存在氢键，导致水分子间空隙变大，密度减小；如图d所示，晶胞的体积为a3=(280×10-10)3cm3，晶胞中含有的水分子数为1+8×=2，则晶胞的质量为：g，冰－X的密度为，故答案为：2；水分子间存在氢键；。
23． ls22s22p63s23p63d104s24p3 或[Ar]3d104s24p3 P的p亚层是半充满状态，比较稳定，所以笫一电离能比硫的大 NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力，导致NH4+中H-N-H的键角比NH3中大 离子键、共价键 正四面体 sp3 16
【详解】
(1)N2H4分子中存在N—N键，每个N原子还连接2个H原子,电子式为：；
(2)As为33号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3；
(3)P的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，S的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，P元素的3p轨道处于半充满状态，比相邻的Si、S更难失去电子，所以P的第一电离能更大；
正确答案：P的p亚层是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比硫的大；
(4)NH4+、NH3中N原子都是采用sp3杂化，但是NH3分子中存在一对孤对电子，由于孤对电子对成对电子的斥力更大，所以NH3分子中H—N—H键角更小；
正确答案：NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力，导致NH4+中H-N-H的键角比NH3中大；
(5)Na3AsO4中，Na+与AsO43-之间形成离子键，AsO43-中，As与O之间形成共价键。AsO43-的As采用sp3杂化，空间构型为正四面体；从As4O6的结构可以看出，As的成键对数为3，孤对数目为=1，所以As的杂化方式仍然是sp3；
正确答案：离子键、共价键；正四面体、sp3；
(6)晶胞中含有P4分子数8×+6×=4，P原子数目为16 ，晶胞体积a3cm3，所含粒子质量g，所以晶体密度为=g/cm3；
正确答案：16、 。