专题4《分子空间结构与物质性质》强化基础题（含解析）2022-2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2

专题4《分子空间结构与物质性质》强化基础题
一、单选题
1．根据俄罗斯卫星通讯社报道：俄罗斯国防部表示，乌克兰军队在基辅郊区戈斯托梅尔机场附近使用了联合国禁止的磷弹，弹体内装入磷药，通常使用白磷(P4，)，试图阻止俄军在该地区快速推进。下列有关白磷说法错误的是
A．31gP4含有1.5NA个P-P
B．P4为正四面体结构，键角为109°28'
C．P4中P原子为sp3杂化
D．P4能保存在水中，因为P4是非极性分子，H2O是极性分子，且密度大于H2O
2．我国自主设计生产的长征二号火箭使用偏二甲肼()和作推进剂，燃烧时发生反应：。下列有关说法正确的是
A．偏二甲肼的结构简式： B．的电子式：
C．的空间构型为V形 D．是由极性键构成的极性分子
3．硝酸盐是大气气溶胶中的一种重要无机组分，有文献报告气溶胶中会发生硝酸盐损耗，其反应原理为，HA代表有机酸。若有机酸的酸性越强，则硝酸盐损耗进行的程度越大。下列说法错误的是
A．该反应为熵增过程
B．气溶胶可产生丁达尔效应
C．硝酸盐损耗程度：甲酸<乙酸
D．的空间结构为平面三角形
4．离子液体具有较好的化学稳定性、较低的熔点以及对多种物质有良好的溶解性，因此被广泛应用于有机合成、分离提纯以及电化学研究中。如图为某一离子液体的结构。下列选项不正确的是
A．该离子液体能与水分子形成氢键
B．该结构中不存在手性碳原子
C．该结构中C原子的轨道杂化类型有3种
D．BF中存在配位键，B原子的轨道杂化类型为sp3
5．科学家在20℃时，将水置于足够强的电场中，水分子瞬间凝固成“暖冰”，对“暖冰”与其它物质比较正确的是
A．与Na2O晶体类型相同 B．与SiO2晶体类型相同
C．与 H2S化学键类型不相同 D．与普通的冰化学性质相同
6．如图是元素周期表短周期的一部分，图中四种元素原子的最外层电子数之和为Z元素原子的最外层电子数的3倍。下列说法错误的是
W X
Y Z
A．最简单氢化物沸点：
B．Y的最高价氧化物能与碱反应
C．简单离子的半径：
D．Y和Z形成的化合物的化学式为
7．下列依据和结论对应正确的是
依据 结论
A 某晶体易升华，硬度小，不导电 该晶体是离子晶体
B 、P、S的最外层电子数依次增多 、P、S的第一电离能依次增大
C C、、的非金属性依次减弱，金属性依次增强 金刚石、硅、锗的熔点、硬度依次降低
D 冰品体中水分子间存在氢键，氢键具有方向性和饱和性 冰晶体中，水分子不能紧密堆积
A．A B．B C．C D．D
8．下列分子中的碳原子为杂化的是
A． B． C． D．
9．已知：氢铝化合物Al2H6的球棍模型如图所示，它的熔点为150℃，燃烧热极高。下列说法错误的是
A．Al2H6在固态时所形成的晶体是分子晶体
B．Al2H6在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水
C．氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料
D．氢铝化合物中σ键与π键数目之比为3:1
10．科学探究是化学学科的魅力所在，如图所示实验能达成相应目的的是
A．用装置①验证是极性分子 B．用装置②验证铁钉能发生析氢腐蚀
C．用装置③进行海水制淡水 D．用装置④制乙酸乙酯
11．下列关于氢键的说法正确的是
A．由于氢键的作用，使NH3、H2O、HF的沸点反常，且沸点高低顺序为
B．氢键只能存在于分子间，不能存在于分子内
C．生命体中许多大分子内存在氢键
D．相同量的水在气态、液态和固态时均有氢键，且氢键的数目依次增多
12．吲吲哚生物碱具有抗菌、抗炎、抗肿瘤等多种活性，其一种中间体结构简式如图所示，下列关于吲哚生物碱中间体的说法不正确的是
A．该物质属于芳香族化合物 B．该物质能发生加成、取代反应
C．分子中不含有手性碳原子 D．分子中含有酰胺基
13．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一 种化学元素。
A
B C D
X Y
下列说法正确的是A．稳定性：A2D＜A2X
B．CA3分子的立体结构为平面三角形
C．C形成的最常见单质中σ键与π键个数之比为1：2
D．B、C、D形成的气态氢化物能相互溶
14．已知：。下列说法不正确的是
A．分子的共价键是键，分子的共价键是键
B．燃烧生成的气体与空气中的水蒸气结合呈雾状
C．停止反应后，用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近集气瓶口产生白烟
D．可通过原电池将与反应的化学能转化为电能
二、填空题
15．回答下列文图
(1)有关物质的熔沸点如下：
物质 熔点 沸点
AlF3 1040℃ 1537℃
AlCl3 194℃ 178℃(升华)
AlF3和AlCl3的熔沸点差距比较大的原因是___________
(2)在外力作用下，铜有良好的延展性而NaCl晶体容易被碾碎，试解释原因。___________
16．(1)一些氧化物的熔点如下表所示：
氧化物 Li2O MgO P4O6 SO2
熔点/℃ 1570 2800 23.8 -75.5
解释表中氧化物之间熔点差异的原因___________。
(2)苯胺()的晶体类型是______。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃)，原因是_____。
(3)K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是______。
17．硒化物(如KCu4Se8)可用于太阳能电池、光传感器、热电发电与制冷等。回答下列问题：
(1)K与Cu位于同周期，金属钾的熔点比铜的低，这是因为___________。
(2)O、S、Se均位于元素周期表第ⅥA族，它们的氢化物H2O、H2S及H2Se分子的键角从大到小顺序为___________。
(3)配合物[Cu(CH3CN)4]BF4中，阴离子的空间构型为___________，配合离子中与Cu(Ⅱ)形成配位键的原子是___________，配体中碳原子的杂化方式是___________。
(4)TMTSF()中共价键的类型是___________。
18．学习有机化学，掌握有机物的组成、结构、命名和官能团性质是重中之重。
(1)的分子式为_______，所含官能团的名称为_______。
(2)烃A的结构简式为，用系统命名法命名烃A：_______。
(3)麻黄素又称黄碱，是我国特定中药材麻黄中所含有的一种生物碱。经科学家研究发现其结构为：，下列各物质：
与麻黄素互为同分异构体的是_______(填字母，下同)，互为同系物的是_______(填字母)。
(4)当有机化合物分子中碳原子连有四个不同基团时称为手性碳原子，如A中星号“*”碳原子就是手性碳原子。
若使A失去手性，下列方法可行的是_______。
A．一定条件下和乙醇发生酯化反应 B．一定条件下和乙酸发生酯化反应
C．一定条件下发生催化氧化反应 D．一定条件下发生消去反应
19．回答下列问题：
(1)基态原子核外电子排布式为_______，基态原子核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为_______；基态F原子的价电子轨道表达式为_______。
(2)硝酸锰是工业制备中常用的催化剂，的空间构型为_______；写出锰的基态原子的价电子排布式_______；
(3)O的第一电离能_______(填“大于”或“小于”)N的第一电离能，原因为_______。
(4)的组成元素的电负性由大到小的顺序为_______。(用元素符号表示)；其中N原子的杂化方式为_______；能形成分子缔合体的原因为_______。
20．铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用。
(1)铁原子核外有__________种运动状态不同的电子，Fe3+基态核外电子排布式为_______________。
(2)实验室常用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+，[Fe(CN)6]3－中三种元素电负性由大到小的顺序为________(用元素符号表示)，CN－中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=__________；HCN中C原子轨道的杂化类型为__________。HCN的沸点为25.7℃，既远大于N2的沸点(-195.8℃)也大于HCl的沸点(-85℃)的原因是__________。
(3)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子(Fe2Cl6)存在，该双聚分子的结构式为________，其中Fe的配位数为_____________。
(4)铁氮化合物(Fe4N)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景，其晶胞如上图所示。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b位置Fe原子的坐标为(0，，)、(，0，)和(，，0)，则a位置Fe原子和N原子的坐标分别为__________、__________。N与Fe原子之间最短距离a pm。设阿伏伽德罗常数的值为NA，则该铁氮化合物的密度是__________g·cm-3(列出计算表达式)。
21．填空。
(1)已知NaN3中的阴离子与CO2结构相似，写出NaN3的电子式_______。
(2)甲酸能发生双分子缔合，导致其沸点(101℃)比相对分子质量相等的乙醇(78.4℃)更高，写出八元环状的甲酸二缔合体的结构式_______。
(3)四种晶体的熔点数据如下表：
物质 SiC
熔点/℃ 2730 1900 1723 -90
其中，与另外三种晶体的熔点相差较大，原因是_______。
22．下列变化中：①I2升华，②烧碱溶于水，③NaCl溶于水，④HCl溶于水，⑤O2溶于水，⑥Na2O2溶于水。未发生化学键破坏的是___________；仅发生离子键破坏的是___________；仅发生共价键破坏的是___________；既发生离子键破坏，又发生共价键破坏的是___________。
23．稀有气体的熔、沸点和在水中的溶解度数据如下表。
氦() 氖() 氩() 氪() 氙()
熔点/K 0.95 24.48 83.95 116.55 161.15
沸点/K 4.25 27.25 87.45 120.25 166.05
溶解度/()(，20℃) 13.8 14.7 37.9 73 110.9
请解释其性质变化的规律_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．1分子白磷含有6个P－P键，31gP4的物质的量是0.25mol，则含有1.5NA个P－P键，A正确；
B．P4为正四面体结构，键角为60°，B错误；
C．P4中P原子形成3个单键，含有一对孤电子对，为sp3杂化，C正确；
D．P4是非极性分子，H2O是极性分子，且密度大于H2O，依据相似相容原理可知P4能保存在水中，D正确；
答案选B。
2．D
【详解】A．偏二甲肼中含有两个甲基，因此N与N以单键链接，则其结构简式为：，选项A错误；
B．氮原子最外层有5个电子，要达到稳定结构得形成三对共用电子对，电子式为，选项B错误；
C．分子中价层电子对数为2+0=2，所以其VSEPR模型为直线型，该分子中没有孤对电子对，所以其空间构型为直线型，选项C错误；
D．H2O中含有极性键，空间结构为V型，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，选项D正确；
答案选D。
3．C
【详解】A．由方程式可知，该反应是一个气体体积增大的熵增反应，故A正确；
B．气溶胶具有胶体的性质，可产生丁达尔效应，故B正确；
C．甲酸的酸性强于乙酸，由有机酸的酸性越强，硝酸盐损耗进行的程度越大可知，硝酸盐损耗程度甲酸大于乙酸，故C错误；
D．硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，离子的空间结构为平面三角形，故D正确；
故选C。
4．C
【详解】A． 离子中含有非金属性强、原子半径小的氮原子，能与水分子形成氢键，故A正确；
B．由结构示意图可知，该结构中不存在连有4个不同原子或原子团的手性碳原子，故B正确；
C．由结构示意图可知，该结构中含有的单键碳原子的轨道杂化类型为sp3杂化、含有的双键碳原子的轨道杂化类型为sp2杂化，轨道杂化类型共有2种，故C错误；
D．BF离子中存在配位键，离子中B原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，轨道杂化类型为sp3杂化，故D正确；
故选C。
5．D
【详解】A．根据题意：在电场作用下，水分子瞬间凝固成“暖冰”，水分子间更易形成氢键，不存在离子键，不是离子晶体，而Na2O晶体属于离子晶体，A不正确；
B．“暖冰”是由水分子构成，是分子晶体，SiO2晶体是原子晶体，两者晶体类型不同，B不正确；
C．水分子中含有O－H键，是极性键；而H2S中的H－S键也是极性键，两者的化学键类型相同，C不正确；
D．“暖冰”是由水分子构成的，和普通冰相同；组成的物质没有变，其化学性质相同，D正确；
答案选D。
6．C
【分析】设Z元素原子的最外层电子数为a，X、Y、Z、W是元素周期表短周期元素，根据图示的位置关系，依题意得到a+(a-1)+ (a-2)+ (a-3)=3a，求得a=6，推断X是N元素、Y是Al元素、Z是S元素、W是C元素，据此答题。
【详解】A．X、W最简单氢化物分别是NH3、CH4，氨气分子间存在氢键，沸点反常，沸点NH3> CH4，A正确；
B．Y的最高价氧化物Al2O3能与碱反应，B正确；
C．核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，X、Y简单离子N3-、Al3+的半径N3-> Al3+，C错误；
D．Al和S形成的化合物的化学式为Al2S3，D正确；
故选C。
7．D
【详解】A．离子晶体的熔沸点较高，硬度较大，晶体熔点低，硬度小，不导电，符合的是分子晶体的性质，故A错误；
B．同一周期随着原子序数增大，第一电离能变大，P的3p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能：P＞S＞Si，故B错误；
C．金刚石、硅、锗均为共价晶体，影响其熔沸点和硬度的是共价键的键能，键长越短、键能越大，则共价晶体的熔沸点和硬度均越大，和元素的金属性、非金属性无关，故C错误；
D．冰晶体中氧的电负性较强，分子间存在氢键，氢键具有方向性，所以在冰晶体中，每个H2O分子周围紧邻的H2O分子有4个，不能紧密堆积，故D正确；
故选：D。
8．C
【详解】A．中碳形成4个σ键，为sp3杂化，故A不选；
B．HCHO中碳形成3个σ键，没有孤电子对，为sp2杂化，故B不选；
C．C2H2中碳形成2个σ键，没有孤电子对，为sp杂化，故C选；
D．C2H4中碳形成3个σ键，没有孤电子对，为sp2杂化，故D不选；
故选C。
9．D
【详解】A．Al2H6的熔点为150℃，熔点低，可以判断该物质在固体时是分子晶体，故A正确；
B．根据元素守恒，可以推断出Al2H6在空气中完全燃烧时，Al元素变成Al2O3，H元素变成H2O，故B正确；
C．氢铝化合物能与水反应生成氢氧化铝和氢气，可以作储氢材料，氢气燃烧热值高可作火箭燃料，故C正确；
D．氢铝化合物中只有σ键，没有π键，故D错误；
故选：D。
10．A
【详解】A．用毛发摩擦过的橡胶棒带电，可用于验证 H2O 是极性分子，A正确；
B．铁在中性的食盐水中发生吸氧腐蚀；在酸性条件下，发生析氢腐蚀，B错误；
C．冷水应从冷凝管的下口进，上口出，C错误；
D．右边的导管口应在液面上方，不能伸入溶液中，D错误；
故选A。
11．C
【详解】A．“反常”是指它们在本族元素的氢化物沸点排序中的现象，三种物质的沸点高低顺序可由事实得出，常温下只有水是液体，水的沸点最高，A错误；
B．氢键存在于不直接相连但相邻的H、O(或N、F)原子间，所以分子内也可能存在氢键，如邻羟基苯甲醛分子内含有氢键，B错误；
C．生命体中蛋白质具有生物活性的高级结构的主要原因，DNA双螺旋的两个螺旋链也是通过氢键相互结合的，所以生命体中许多大分子内存在氢键，C正确；
D．水在气态时，分子间距离大，分子之间没有氢键，D错误；
故选C。
12．C
【详解】A．该有机物含苯环，属于芳香族化合物，故A正确；
B．该有机物含有双键，可发生加成反应，苯环上可发生取代反应；故B正确；
C．分子中含有手性碳原子为：，故C错误；
D．分子中含有酰胺结构，含有酰胺基，故D正确；
故答案选C。
13．C
【详解】根据元素在周期表中的相对位置可知A是H，B是C，C是N，D是O，X是S，Y是Cl。
A．氧元素的非金属性强于S，则水的稳定性强于硫化氢，选项A错误；
B．氨气的空间构型是三角锥形，选项B错误；
C．氮气分子中含有叁键，则σ键与π键个数之比为1∶2，选项C正确；
D．B、C、D形成的气态氢化物中氮的氢化物、氧的氢化物易互溶，但碳的氢化物难与另两类互溶，选项D错误；
答案选C。
14．A
【详解】A．H2分子里的共价键H-H键是由两个s电子重叠形成的，称为s-s σ键，Cl2分子里的共价键Cl-Cl键是由两个p电子重叠形成的，称为p-p σ键，故A错误；
B．HCl气体极易溶于水，遇到空气中的水蒸气后立即形成盐酸小液滴，即白雾，故B正确；
C．浓氨水易挥发，挥发的氨气和HCl气体互相反应，化学方程式NH3+HCl=NH4Cl，生成NH4Cl氯化铵固体小颗粒，固体粉末就是烟，故C正确；
D．与的反应是能够自发进行的氧化还原反应，可通过原电池将与反应的化学能转化为电能，故D正确；
故选A。
15．(1)AlF3是离子晶体，AlCl3是分子晶体，离子键大于分子间作用力
(2)当外力作用下，铜的金属键没有被破坏，微粒间只发生相对移动；而氯化钠是离子晶体当外力作用时，导致离子键破坏
【解析】（1）
AlF3是离子晶体，AlCl3是分子晶体，离子键大于分子间作用力，因此AlF3和AlCl3的熔沸点差距比较大。
（2）
在外力作用下，铜有良好的延展性而NaCl晶体容易被碾碎的原因是：外力作用下，铜的金属键没有被破坏，微粒间只发生相对移动；而氯化钠是离子晶体，当外力作用时，离子键被破坏。
16． Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO＞Li2O，分子间作用力P4O6＞SO2 分子晶体 苯胺分子之间存在氢键 K原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱
【详解】(1)由于Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO＞Li2O，分子间作用力P4O6＞SO2，一般来讲，离子键大于分子间作用力，所以熔点大小顺序是MgO＞Li2O＞P4O6＞SO2；
(2)由于苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)比较低，因此苯胺的晶体类型是分子晶体。苯胺与甲苯的相对分子质量相近，但由于苯胺分子之间存在氢键，所以苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃)；
(3)金属键的强弱与半径成反比，与离子所带的电荷成正比，由于K原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱，所以金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低。
17．(1)钾的原子半径比铜的大，价电子数比铜少，钾的金属键比铜的弱
(2)H2O＞H2S＞H2Se
(3) 正四面体 N sp和sp3
(4)σ键和π键
【详解】（1）金属晶体的熔点与金属键强度有关，金属键强度与原子半径以及原子的价电子有关，同周期元素从左至右半径逐渐减小(稀有气体除外)，钾的原子半径比铜的大，价电子数比铜少，钾的金属键比铜的弱，使得金属钾的熔点比铜的低；
（2）H2O、H2S及H2Se分子互为等电子体，空间结构都是V型，O、S、Se均位于元素周期表第ⅥA族，从上到下电负性依次减小，电负性越大，对孤对电子的吸引力越强，键角越大，因此H2O、H2S及H2Se分子的键角从大到小顺序为H2O＞H2S＞H2Se；
（3）[Cu(CH3CN)4]BF4中阴离子为，B原子的价层电子对数=4+=4，分子中无孤对电子对，因此的空间构型为正四面体；[Cu(CH3CN)4]BF4中，Cu2+提供空轨道，配体CH3CN中能提供孤电子对的是N；配体CH3CN 中，甲基上的碳是sp3杂化，-CN中含有三键，碳原子是sp杂化，故答案为：正四面体；N；sp和sp3；
（4）依据结构简式可知，该分子中既含有单键又含有双键，所以含有共价键类型为σ键和π键。
18． C10H18O 碳碳双键、羟基 2，2，4-三甲基己烷 DE C CD
【详解】(1)根据该物质的结构简式可知，分子式为： C10H18O；该物质含官能团：碳碳双键和羟基；
(2)烃A的结构简式为，最长碳链含有六个碳原子，二号碳原子上连两个甲基，四号碳原子上连一个甲基，则其名称是2，2，4-三甲基己烷；
(3)麻黄素结构中含有一个苯环，支链饱和，还含四个碳原子、一个氧原子、一个氮原子，其分子式是：C10H15NO，可找出同分异构体有DE，支链碳原子数与麻黄素不同的有ABC，但A属于酚类，B属于醚类，与麻黄素（醇类）结构不相似，只有C与麻黄素互为同系物；
(4) 已知有机化合物分子中碳原子连有四个不同基团时称为手性碳原子，根据B的结构简式可知， B中手性碳原子位于与羟基相连的碳原子，若使A失去手性，则使A中手性碳原子处产生双键，可变成碳碳双键或碳氧双键，则采取的方法为一定条件下发生催化氧化反应或一定条件下发生消去反应；
故答案为：CD。
19．(1) 1s22s22p63s23p63d54s1 球形
(2) 平面三角形 3d54s2
(3) 小于 N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素
(4) F>N>H sp3杂化 氟原子的电负性较大，可以形成氢键
【解析】（1）
为24号元素，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；为30号元素，基态原子核外占据最高能层电子为4s轨道，电子云轮廓图形状为球形；基态F原子为9号元素，价电子轨道表达式为；
（2）
中心N原子价层电子对数为3+=3，N原子采用sp2杂化，空间构型为平面三角形；锰为25号元素，基态原子的价电子排布式3d54s2；
（3）
同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故N、O的第一电离能大小：N>O；
（4）
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，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；的组成元素的电负性由大到小的顺序为F>N>H；其中N原子形成4个共价键，杂化方式为sp3杂化；能形成分子缔合体的原因为氟原子的电负性较大，可以形成氢键。
20． 26 [Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 N>C>Fe 1：2 sp杂化 HCN为极性分子且分子间存在氢键，而N2为非极性分子，HCl分子间无氢键 4 (0，0，0) (，，) ×1030
【分析】(1)原子核外有多少电子，就存在多少不同运动状态的电子；根据Fe原子失去最外层2个电子再失去次外层1个电子就得到Fe3+，根据构造原理书写其核外电子排布式；
(2)非金属元素的电负性大于金属元素，元素的非金属性越强，其电负性就越大；共价三键中含有1个σ键与2个π键；根据HCN中C原子形成的价层电子对数目判断C原子杂化轨道类型；根据分子的极性及分子间氢键的存在与否和分子间作用力大小判断物质熔沸点的高低；
(3)根据Fe原子具有空轨道而Cl原子具有孤电子对，可形成配位键分析；
(4)根据原子的相对位置及已知点的坐标，可确定坐标原点，从而可确定a位置Fe原子和N原子的坐标，利用均摊法计算一个晶胞中含有的各种元素的原子个数利用ρ=计算其密度。
【详解】(1)Fe是26号元素，由于在一个原子中不存在运动状态完全相同的电子，所以Fe原子核外有26种运动状态不同的电子。根据构造原理，可得基态Fe原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去最外层2个4s电子后再失去次外层3d上的1个电子就得到Fe3+，则基态Fe3+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或简写为[Ar]3d5；
(2)在[Fe(CN)6]3－中存在Fe、C、N三种元素，由于元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属元素的电负性大于金属元素，故这三种元素的电负性由大到小的顺序是 N>C>Fe；CN-中C、N原子形成三个共价键，其中含有1个σ键和2个π键，故CN-中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=1：2；在HCN中C原子的价层电子对数为2，且C原子上没有孤对电子，所以C原子杂化类型为sp杂化；HCN为极性分子，分子间作用力大于非极性分子的分子间作用力，且HCN分子间还存在氢键，也使分子之间的作用力增强，而N2为非极性分子，分子间作用力比极性分子的分子间作用力较小；HCl是极性分子，但分子间只有分子间作用力而无氢键，其分子间作用力比N2的大，故HCN、N2、HCl三种物质的熔沸点由高到低的顺序为：HCN>HCl>N2；
(3)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，说明Fe、Cl原子间化学键为共价键，而其蒸汽状态下以双聚分子(Fe2Cl6)存在，这是由于Fe原子具有空轨道而Cl原子具有孤电子对，Fe与Cl原子之间又形成了配位键，Fe2Cl6的结构式为：，由于配位键也属于共价键，可知Fe原子的配位数是4；
(4)根据b位置Fe原子的坐标可知是以立方体的8个顶点为坐标原点，则处于a物质的Fe原子恰好处于晶胞的顶点上，故其坐标为(0，0，0)；N原子处于晶胞的几何中心，所以其位置用坐标表示为(，，)；在该晶胞中含有Fe原子的数目为8×+6×=4，含有N原子数目为1，则在一个晶胞中含有4个Fe原子和1个N原子，由于N与Fe原子之间最短距离a pm，N与面心上的Fe原子距离最近，可知晶胞边长为2a pm，所以该晶胞的密度ρ=g/cm3=×1030 g/cm3。
【点睛】本题考查了原子核外电子排布、元素电负性及物质熔沸点比较、化学键类型的判断与数目的计算和晶胞的有关计算。掌握原子核外电子排布规律及形成化学键的特点，学会根据均摊方法分析计算，题目考查了学生对物质结构知识的掌握与应用和观察与分析应用和计算能力。
21．(1)
(2)
(3)SiF4属于分子晶体，熔化时只需破坏分子间作用力，熔点较低；而SiC、Si3N4和SiO2均属于共价晶体，熔化时要破坏大量共价键，熔点较高
【解析】（1）
已知NaN3中的阴离子与CO2结构相似，CO2的，则NaN3的电子式为；
（2）
甲酸能发生双分子缔合的作用力是氢键，则两分子甲酸缔合成八元环状的缔合分子结构式为；
（3）
物质熔沸点高低比较的方法之一是晶体的类型，一般而言，不同类型的晶体：原子晶体>离子晶体>分子晶体。SiF4熔点相较于其他三种异常是因为SiF4属于分子晶体，熔化时只需破坏分子间作用力，熔点较低；而SiC、Si3N4和SiO2均属于共价晶体，熔化时要破坏大量共价键，熔点较高。
22． ①⑤ ②③ ④ ⑥
【分析】根据化学键形成原理及物质变化的类型分析解答。
【详解】①碘的升华属于物理变化，只是状态发生变化，破坏了分子间作用力，没有化学键的破坏；
②烧碱属于离子化合物，溶于水时，电离形成自由移动的钠离子和氢氧根离子，离子键被破坏，而氢氧根中的共价键为被破坏；
③氯化钠溶于水，在水分子的作用下，氯化钠中的离子键被破坏，所以破坏的是离子键；
④氯化氢溶于水，在水分子的作用下，氯化氢中的共价键被破坏，所以破坏的是共价键；
⑤氧气溶于水，属于物理变化，没有化学键的破坏；
⑥Na2O2溶于水，生成氢氧化钠与氧气，所以所以破坏的是离子键、共价键；
故答案为：①⑤；②③；④；⑥。
23．稀有气体是分子晶体，相对分子质量增大，范德华力增大，熔沸点逐渐升高；随着相对分子质量的增大，稀有气体与水分子之间的作用力也逐渐增大，在水中的溶解度也逐渐增大
【详解】由表可知，随着相对分子质量增大，稀有气体的熔沸点逐渐升高，在水中的溶解度逐渐增大。因为稀有气体属于分子晶体，分子晶体的熔沸点与分子间作用力（范德华力和氢键）有关，随着相对分子质量的增大，范德华力逐渐增大，因此熔沸点逐渐升高；由于稀有气体为非极性分子，水为极性分子，不适用“相似相溶”原理，因此需从分子间作用力的角度分析溶解性，随着相对分子质量的增大，稀有气体与水分子之间的作用力也逐渐增大，故在水中的溶解度也逐渐增大。
答案第1页，共2页
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