第三章 晶体结构与性质 测试题 （含解析）2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2
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| 名称 | 第三章 晶体结构与性质 测试题 （含解析）2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 863.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-03 20:24:51 | ||
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文档简介
第三章 晶体结构与性质 测试题
一、选择题
1．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．溶液与过量氨水反应：
B．用双氧水和稀硫酸处理印刷电路板：
C．用纯碱溶液转化水垢中的：
D．水玻璃中加入过量稀：
2．氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应得到BF3和BN，如图所示。下列叙述正确的是
A．硼酸具有片层状结构，层与层之间、H3BO3单元间都仅以范德华力连接
B． NH3与BF3都是由极性键构成的极性分子
C．与HF反应后再用氨气中和得到，1 mol含有配位键的数目为
D．立方氮化硼结构与金刚石相似，立方氮化硼晶胞中每个氮原子周围有4个硼原子
3．下列物质中都存在离子键、极性键和配位键的是
A．过氧化钠、硫酸四氨合铜、氢化钠 B．硝酸铵、氢氧化二氨合银、硫酸铵
C．硫酸、氮化钙、氢氧化钡 D．氯化铵、氢氧化钠、双氧水
4．某太阳能电池使用的吸光材料是，晶胞结构如图1所示，可降解，其机理如图2所示。下列说法正确的是
A．的键角小于的键角
B．晶胞中的配位数为6
C．降解的反应属于还原反应
D．与之间存在配位键
5．对下列事实的解释不正确的是
选项 事实 解释
A 金属银具有良好的导电性 金属银中有“自由电子”
B ICl中I表现为正价 电负性：Cl＞I
C 碘易溶于四氯化碳 碘分子和四氯化碳分子都是非极性分子
D Cl2、Br2、I2的熔沸点依次升高 Cl2、Br2、I2中共价键强度依次减小
A．A B．B C．C D．D
6．下列说法正确的是
A．非金属元素之间只能形成共价化合物
B．含有离子键的化合物不一定是离子化合物
C．含有共价键的化合物一定是共价化合物
D．离子化合物中可能含有极性键或非极性键
7．2010年诺贝尔物理学奖所指向的是碳的又一张奇妙脸孔：人类已知的最薄材料——石墨烯。
下列说法中，正确的是
A．固态时，碳的各种单质的晶体类型相同 B．石墨烯具有导电性
C．从石墨剥离得石墨烯需要破坏化学键 D．石墨烯含有极性键
8．干冰(固态二氧化碳)在-78℃时可直接升华为气体，其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A．干冰晶体是共价晶体
B．每个晶胞中含有4个分子
C．每个分子周围有12个紧邻的分子
D．干冰升华时需克服分子间作用力
9．用代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．26 g的乙炔和苯混合物分别完全燃烧，均消耗2.5个氧气分子
B．标准状况下，2.24 L 的原子总数为0.1
C．6 g 中所含Si O键的数目为0.2
D．1 mol CO中含π键的数目为
10．下图是氧化镁的晶胞，其结构为立方体，晶胞边长为amm。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置，称作原子分数坐标，如a离子的坐标为(0，0，0)。下列说法错误的是
A．MgO与NaCl晶胞类型相同，且前者的熔点高于后者
B．Mg2+和O2-的配位数相同，均为6
C．相邻两个Mg2+之间的最短距离为nm
D．分数坐标为(，，)的离子为Mg2+
11．下列关于晶体与非晶体的说法正确的是
A．晶体与非晶体的本质区别在于是否有固定的熔沸点
B．晶体有自范性的原因是粒子在微观空间呈周期有序性排列
C．固体食盐、水晶、塑料、胆矾、玻璃均属于晶体
D．区别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是检测其是否具有各向异性
12．下列关于、、、元素及其化合物的说法不正确的是
A．酸性：
B．熔点：
C．电负性：
D．离子半径：
13．甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是
A．1个晶胞中含有4个分子
B．甲烷晶胞中的球只代表1个C原子
C．晶体中1个分子周围有8个紧邻的分子
D．甲烷晶体熔化时需克服共价键
14．下列关于晶体的说法不正确的是
A．共价晶体硬度通常比分子晶体大
B．离子晶体一般熔、沸点较高，熔融时能导电
C．分子晶体大多不溶于水，熔融时不能导电
D．金属晶体一般具有良好的导电性、导热性和延展性
15．SF6可作为超高压绝缘介质气体，分子如图呈正八面体结构，有关SF6的说法正确的是
A．属于原子晶体 B．是非极性分子
C．S和F之间共用电子对偏向S D．所有原子均满足8电子稳定结构
二、填空题
16．填空。
(1)相同温度下，等浓度的苯酚水溶液酸性___________(填“强于”“弱于”“等于”)乙醇水溶液，原因是：___________
(2)已知物质的熔点对比如表：
物质 熔点/℃ 物质 熔点/℃
672 247
306 -33
的熔点低于的沸点原因是：___________
17．结合金属晶体的结构与性质，回答下列问题：
(1)根据下列叙述，判断晶体一定为金属晶体的是______(填标号，下同)。
A．由分子间作用力形成的晶体，熔点较低
B．由共价键结合形成共价键三维骨架结构的晶体，熔点很高
C．固体有良好的导电性、导热性和延展性
(2)下列关于金属晶体的叙述正确的是______。
A．常温下，金属单质都以金属晶体形式存在
B．金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用，在一定外力作用下，不会因形变而消失
C．温度越高，金属的导电性越好
18．铁酸钇是一种典型的单相多铁性材料其正交相晶胞结构如图所示。
其中铁酸钇的化学式为_______，已知1号O原子空间坐标为(0，0，)，2号O原子空间坐标为(，-m，-n)，则3号Fe原子的空间坐标为_______，若晶胞参数分别为a pm、b pm和c pm，阿伏加德罗常数的值用表示，则该晶体的密度为_______(列出表达式)
19．某的晶胞如图所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物。转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为___________。
三、计算题
20．晶体硅是制备太阳能电池板的主要原料，电池板中还含有硼、氮、钛、钻、钙等多种化学物质．请回答下列问题：
(1)科学家常利用_______区分晶体硼和无定形硼，二者之关的关系互为_________．第二周期元素的第一电离能按由小到大的顺序排列，B元素排在第__________位，其基态能量最低的能极电子云轮廊图为_____．
(2)硅酸根有多种结构形式，一种无限长链状结构如图1所示，其化学式为_____，Si原子的杂化类型为_________．
(3)N元素位于元素周期表____________区；该元素形成的氢化物的沸点比同族元素的氢化物沸点高，其原因为____________
(4)[Co (NH3)6]3+的几何构型为正八面体形，Co在中心．[Co (NH3)6]3+中，1个Co提供____________个空轨道．该配位离子的作用力为_______ (填序号)．
A．金属键 B．离子键 C．共价键 D．配位键 E．氢键
②若将[Co (NH3)6]3+中的两个 NH3 分子换成两个Cl ,可以形成__________种不同的结构形式。
(5)一种由Ca、Ti、O三种元素形成的晶体的立方晶胞结构如图2所示．与Ti紧邻的Ca有______个．
21．将过量的氨水加到硫酸铜溶液中，溶液最终变成深蓝色，继续加入乙醇，析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4 H2O。
(1)Cu2+价电子排布式为_______；[Cu(NH3)4]SO4 H2O中，1mol[Cu(NH3)4]2+含有σ键的数目为_____。
(2)SO42-中S原子轨道杂化类型为_____，H2O与H+以配位键形成H3O+，则H3O+的空间构型为____(用文字描述)。
(3)N、O、S第一电离能由大到小的顺序为___________。
(4)某含有结晶水的铜的氯化物的晶胞结构如图所示，该化合物的化学式是________。
四、元素或物质推断题
22．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，其中基态X原子有3个未成对电子，基态Y原子中s电子数与p电子数相等，且轨道中有未成对电子，Z与X同族，W元素位于元素周期表中第四周期12纵列，请回答下列问题：
(1)Z、W的元素符号分别为_______、_______。
(2)基态Y原子未成对电子有_______个。
(3)W单质具有良好的延展性，从成键理论看，原因是_______。
(4)X、Z分别与氢形成的最简单化合物中，沸点较高的是_______(填化学式)。
(5)X、Y的简单氢化物分子中，键角H-Y-H小于H-X-H，原因是_______。
(6)WY晶体中部分Y原子被X原子替代后可以改善半导体的性能，W-X键中离子键成分的百分数小于W-Y键，原因是_______。
五、实验题
23．醋酸钴与双水杨醛缩乙二胺形成的配合物[Co(Ⅱ)Salen]具有可逆载氧能力，能模拟金属蛋白的载氧作用，在催化氧化反应中应用广泛。合成反应如下所示，回答下列问题。
Ⅰ、合成
(1)合成装置如下图所示。氮气保护下，向含有双水杨醛缩乙二胺的乙醇溶液中缓慢滴加醋酸钴的乙醇溶液，加热回流。A处应安装的仪器是___________(填名称)，B处应安装的仪器是___________(填名称)。装置C的作用是___________。
(2)回流，沉淀转化为暗红色晶体。回流结束后进行如下操作：
A．停止通氮气B．停止加热C．关闭冷凝水
正确的操作顺序为___________(填标号)。充分冷却后将溶液过滤，洗涤并干燥，得到配合物[Co(Ⅱ)Salen]。
Ⅱ、载氧量测定
(3)将m克的[Co(Ⅱ)Salen](相对分子质量为M)加入圆底烧瓶中，在恒压漏斗中加入(配合物在中可吸氧)，如下图搭建装置。通入氧气，赶尽体系内空气。检查仪器气密性的操作为：先关闭___________，然后调节水平仪的水位至与量气管水位产生一定液面差。装置不漏气的现象是___________。
(4)调整水平仪高度，待量气管水位与水平仪水位齐平时，记录量气管水位的体积刻度为。将加入圆底烧瓶，待吸氧反应结束后，再次使量气管水位与水平仪水位齐平，记录量气管水位的体积刻度。已知大气压为p，氧气的压强为，温度为。配合物载氧量[n(吸收的)：n([Co(Ⅱ)Salen])]的计算式为___________。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．氢氧化铜沉淀溶于过量的氨水中形成四氨合铜离子而溶解，A错误；
B．用双氧水和稀硫酸处理印刷电路板的过程中双氧水作氧化剂得电子化合价降低生成水而不是氧气，B错误；
C．碳酸钙更难溶，用纯碱溶液转化水垢中的：，C正确；
D．硅酸钠可以拆，D错误；
故选C。
2．D
解析：A．硼酸具有片层状结构，层与层之间、H3BO3单元间不仅以范德华力连接，还有氢键，A错误；
B．NH3为三角锥形结构，正负电荷重心不重合，NH3是由极性键构成的极性分子，BF3为平面三角形结构，正负电荷重心重合，BF3是由极性键构成的非极性分子，B错误；
C．NH4BF4中N-H键有一个配位键，然后N-B之间一个配位键，故1molNH4BF4中含有配位键的数目为2NA，C错误；
D．结构与金刚石相似，金刚石每个碳原子周围有4个碳原子，则立方氮化硼晶胞中每个氮原子周围有4个硼原子，D正确；
故答案为：D。
3．B
解析：A．Na2O2中存在离子键和非极性键， NaH中只存在离子键，均不存在极性键和配位键，A不符合题意；
B．NH4NO3、[Ag(NH3)2]OH、(NH4)2SO4中均存在离子键、极性键和配位键，B符合题意；
C．H2SO4中不存在离子键，Ca3N2中只存在离子键，Ba(OH)2中不存在配位键，C不符合题意；
D．NaOH中不存在配位键，H2O2中只有共价键，D不符合题意；
故选B。
4．B
解析：A．中心原子上只有1对孤电子对，中心原子上只有2对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，的键角大于的键角，故A错误；
B．由图1晶胞结构可知，晶胞中的配位数为6，故B正确；
C．由图可知，降解过程为生成HI、CH3NH2、PbI2，降解过程中元素化合价没有发生变化，应属于非氧化还原反应，故C错误；
D．与之间不存在化学键，故D错误；
故选B。
5．D
解析：A．金属银形成金属晶体，其由金属离子和自由电子构成，具有良好的导电性，A正确；
B．由于电负性Cl＞I ，所以ICl中I表现为正价，Cl表现为负价，B正确；
C．碘分子和四氯化碳分子都是非极性分子，依据相似相溶原理，碘易溶于四氯化碳，C正确；
D．虽然Cl2、Br2、I2中共价键强度依次减小，但分子晶体的熔沸点与共价键能无关，只取决于分子间的作用力，所以Cl2、Br2、I2的熔沸点随相对分子质量的增大而依次升高，D不正确；
故选D。
6．D
解析：A．氯化铵是非金属元素形成的离子化合物，A错误；
B．含有离子键的化合物一定是离子化合物，B错误；
C．离子化合物也可能含有共价键，如氢氧化钠等，C错误；
D．离子化合物可能含有极性键或非极性键，如氢氧化钠含有极性键，过氧化钠含有非极性键，D正确；
故选D。
7．B
解析：A．碳各种单质的晶体类型不相同，如金刚石属于原子晶体，足球烯属于分子晶体，故A错误；
B．石墨烯中含有自由移动的电子，所以具有导电性，故B正确；
C．石墨中层与层间存在分子间作用力，所以从石墨剥离得到石墨烯需要破坏分子间作用力，故C错误；
D．石墨烯中碳原子间含有非极性键，故D错误；
故选：B。
8．A
解析：A．由题干信息可知，干冰(固态二氧化碳)在-78℃时可直接升华为气体，干冰晶体是分子晶体，A错误；
B．由题干图示晶胞图可知，每个晶胞中含有=4个分子，B正确；
C．由题干图示晶胞图可知，以其中面心上的一个CO2为例，其周围有3个相互垂直的平面，每个平面上有4个CO2与之最近且距离相等，则每个分子周围有12个紧邻的分子，C正确；
D．已知干冰是分子晶体，故干冰升华时需克服分子间作用力，D正确；
故答案为：A。
9．A
解析：A．乙炔和苯实验式为CH，26 g的乙炔和苯混合物分别完全燃烧，均消耗个氧气分子，故A正确；
B．标准状况下，是液态，无法计算物质的量，故B错误；
C．1mol二氧化硅中有4molSi O键，则6 g(物质的量为0.1mol)中所含Si O键的数目为0.4，故C错误；
D．CO和氮气互为等电子体，则1 mol CO中含π键的数目为2，故D错误。
综上所述，答案为A。
10．C
解析：A．根据氯化钠的配位数知，氧化镁晶体中镁离子的配位数是6，电荷越大、离子半径越小其熔点越高，MgO晶体中离子的电荷大于NaCl，离子间的平均距离小于NaCl，所以MgO晶体熔点高于NaCl晶体，选项A正确；
B．由氯化钠的晶胞结构可知，氯离子和钠离子的配位数都是6，所以在MgO晶胞中Mg和O的配位数也都是6，选项B正确；
C．氧化镁晶胞中镁离子和镁离子处于小正方形的对角线上，则相邻Mg2+之间的最短距离为nm，选项C错误；
D．a离子的坐标为(0，0，0)，是O2-，根据晶胞中离子位置，处于坐标为(，，)的离子位于体心，为Mg2+，选项D正确；
答案选C。
11．B
解析：A. 晶体与非晶体的本质区别在于是否有自范性，微粒在微观空间是否呈现周期性的有序排列，故A错误；
B. 晶体有自范性是粒子在微观空间呈周期有序性排列的宏观表象，故B正确；
C. 玻璃不是晶体，故C错误；
D. 区别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是X—射线衍射法，故D错误。
综上所述，答案为B。
12．C
解析：A．非金属性Cl>Br，非金属性越强最高价氧化物的水化物酸性越强，则酸性：，故A正确；
B．均为离子晶体，氯离子半径小于溴离子，氯化钠中的离子键比溴化钠强，因此熔点：，故B正确；
C．Cl和Br的电负性大于金属Na和Mg，氯溴同主族，从上到下电负性减弱，Na和Mg同周期从左到右电负性增强，则电负性：，故C错误；
D．溴离子核外电子层数为4，氯离子核外电子层数为3，钠离子和镁离子核外电子层数为2，钠离子核电荷数小于镁离子，粒子核外电子层数越多半径越大，电子层数相同时核电荷数越大半径越小，则离子半径：，故D正确；
故选：C。
13．A
解析：A．由晶胞结构可知，晶胞中甲烷分子的个数为8×+6×=4，故A正确；
B．由晶胞结构可知，晶胞中的球只代表1个甲烷分子，故B错误；
C．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的甲烷分子于位于面心的甲烷分子距离最近，则每个甲烷分子周围有12个紧邻的甲烷分子，故C错误；
D．甲烷晶体为分子晶体，熔化时需克服分子间作用力，不需要克服共价键，故D错误；
故选A。
14．C
解析：A．共价晶体硬度通常比分子晶体大，故A不符合题意；
B．离子晶体一般熔、沸点较高，熔融时能导电，故B不符合题意；
C．分子晶体有些难溶于水(如大多数有机物)，有些能溶于水(如CO2、 SO2、SO3，C2H5OH、CH3COOH、葡萄糖等)，故C符合题意；
D．金属晶体一般具有良好的导电性、导热性和延展性，故D不符合题意；
故选C。
15．B
解析：A．由题意知，SF6属于分子晶体，A错误；
B．SF6分子呈正八面体结构，正负电荷中心重叠、是非极性分子，B正确；
C． S非金属性比F弱、吸引电子能力弱，S-F键中共用电子对偏向F、偏离S，C错误；
D．中心元素价电子数+化合价的绝对值=8时该分子中所有原子都达到8电子稳定结构，但氢化物除外，该化合物中S元素化合价+价电子数=6+6=12，则S原子不是8电子稳定结构，D错误；
答案选B。
二、填空题
16．(1)强于 苯酚分子中苯环使相连羟基的氢原子活性增强，比乙醇分子中羟基的氢原子更易离解，电离出氢离子
(2)低价态的SnCl2为离子化合物，是熔点较高的离子晶体，高价态的SnCl4为共价化合物，是熔点低的分子晶体，所以高价态的SnCl4沸点更低
解析： (1)与乙醇分子相比，苯酚分子中苯环使相连羟基的氢原子活性增强，比乙醇分子中羟基的氢原子更易离解，电离出氢离子，则等浓度的苯酚水溶液酸性强于乙醇水溶液，故答案为：强于；苯酚分子中苯环使相连羟基的氢原子活性增强，比乙醇分子中羟基的氢原子更易离解，电离出氢离子；
(2)离子晶体的熔点高于分子晶体，由表格数据可知，二氯化锡的熔点高于四氯化锡，原因是低价态的二氯化锡是离子化合物，形成的晶体为离子晶体，高价态的四氯化锡是共价化合物，形成的晶体是分子晶体， 故答案为：低价态的SnCl2为离子化合物，是熔点较高的离子晶体，高价态的SnCl4为共价化合物，是熔点低的分子晶体，所以高价态的SnCl4沸点更低。
17． C B
解析：(1)由分子间作用力形成的晶体，熔点较低，是分子晶体，A项不符合题意；由共价键结合形成共价键三维骨架结构的晶体，熔，点很高，是共价晶体，B项不符合题意；固体有良好的导电性、导热性和延展性是金属晶体的性质，C项符合题意。
故答案为：C；
(2)常温下，金属单质通常以金属晶体形式存在，但汞是特例，汞在常温下是液体，A项错误；金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用，在一定外力作用下，不会因形变而消失，这可以认为是电子气理论对金属具有良好延展性的解释，B项正确；温度升高，金属阳离子的振动频率和自由电子的无序运动增强，会使金属的电导性减弱，C项错误。
故答案为：B。
18． YFeO3 (，+m，)
解析：晶胞中Y的个数为，Fe的个数为2，O的个数为，故铁酸钇的化学式为YFeO3；已知1号O原子空间坐标为(0，0，)，2号O原子空间坐标为(，-m，-n)，则3号Fe原子的空间坐标为(，+m，)，若晶胞参数分别为a pm、b pm和c pm，阿伏加德罗常数的值用表示，则该晶体的密度为。
19．
解析：能量越低越稳定，从题图知，替代a位置型会更稳定，其晶胞中位于8个顶点，，位于面心，，N位于体心，，其化学式为，故答案为Fe3CuN。
三、计算题
20． X-射线衍射 同素异形体 2 球形 或 sp3 p 氨分子间存在氢键，同族其它氢化物只有范德华力； 6 CD 2 8
解析：(1)科学家常利用X-射线衍射实验来区分晶体硼和无定形硼；晶体硼和无定形硼是由硼元素组成的不同性质的单质，二者属于同素异形体关系；同一周期从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，由于Be的结构为全满结构，第一电离能大于其相邻的B元素，第二周期元素的第一电离能按照由小到大的顺序排列，最小的为锂元素，B元素排在第2位；B原子核外电子排布：1s22s22p1，其基态能量最低的能级为1s，电子云的轮廊图为球形；
(2)根据图片可知，每个三角锥结构中硅原子为1个，氧原子个数为2+2×=3，所以硅原子和氧原子个数比=1:3，3个氧原子带6个单位的负电荷，每个硅原子带有4个单位的正电荷，所以形成离子为：或；硅原子形成4个σ键，硅原子的杂化形式为sp3；
(3)电子最后填充的p能级属于p区；氮原子的电子排布式为：1s22s22p3，最外能层是2p，所以N元素位于元素周期表p区；氨气分子间形成氢键，同族其它氢化物只有范德华力，所以氨气的沸点比同族元素的氢化物沸点高；
(4)[Co (NH3)6]3+的几何构型为正八面体形，Co在中心，[Co (NH3)6]3+中，1个Co结合6个氨分子形成配位键，说明1个Co提供6个空轨道；该配位离子的作用力为共价键，其中含钴原子提供空轨道形成的配位键，因此该配位离子的作用力为CD；
②[Co (NH3)6]3+的几何构型为正八面体形，Co在中心，若将[Co (NH3)6]3+中的两个NH3分子换成两个Cl，可以替换邻位和对位，形成2种不同的结构形式；
(5)一种由Ca、Ti、O三种元素形成的晶体的立方晶胞结构如图2所示，据图可知，Ti原子位于立方体的顶角，钙原子位于立方体的中心，钛原子为8个立方体共有，与Ti紧邻的Ca有8个。
21．(1) 3d9 16mol
(2) sp3 三角锥形
(3)N>O>S
(4)CuCl2 2H2O
解析：（1）Cu原子核外有29个电子，基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，Cu2+的价电子排布式为3d9；每个NH3分子中含有3个氮氢σ键，Cu2+与4个NH3间形成4个配位键，配位键也是σ键，1个[Cu(NH3)4]2+含有的σ键为4+43=16个，1mol[Cu（NH3）4]2+含有的σ键为16mol；
（2）中S原子上的孤电子对数为（6+2-42）=0，成键电子对数为4，S的价层电子对数为0+4=4，S原子为sp3杂化；H3O+与NH3互为等电子体，NH3分子的空间构型为三角锥形，H3O+的空间构型为三角锥形；
（3）O、N都处于第二周期，O原子的价电子排布式为2s22p4，N原子的价电子排布式为2s22p3，N原子的2p轨道处于半充满较稳定，第一电离能：NO；O、S都处于VIA族，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，第一电离能：OS；N、O、S第一电离能由大到小的顺序为NOS；
（4）用“均摊法”，Cu2+：8+2=2，Cl-：4+2=4，H2O：8+4=4，Cu2+、Cl-、H2O的个数比为2:4:4=1:2:2，该化合物的化学式为CuCl2·2H2O。
四、元素或物质推断题
22．(1)
(2)2
(3)各原子层在外力作用下会相对滑动，但不会改变原来的排列方式，且充斥金属原子间的电子起到润滑剂的作用，故具有良好的延展性
(4)
(5)分子中的原子与分子中的原子都是杂化，原子有2对孤电子对，对成键电子对的斥力较大，所以键角较小
(6)电负性，O对电子的吸引能力更强，和O更易形成离子键
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，基态X原子有3个未成对电子，则电子排布式为1s22s22p3，则X为N元素；Y原子基态时s电子数与p电子数相等，原子序数大于N元素，且轨道中有未成对电子，核外电子排布为1s22s22p4，为O元素；Z与X同族，Z为P，W元素位于元素周期表中第四周期12纵列，为Zn。
解析：（1）根据分析，Z、W的元素符号分别为P、Zn；
（2）Y为O，核外电子排布为1s22s22p4，基态Y原子未成对电子有2个；
（3）W为Zn，单质具有良好的延展性，从成键理论看，原因是各原子层在外力作用下会相对滑动，但不会改变原来的排列方式，且充斥金属原子间的电子起到润滑剂的作用，故具有良好的延展性；
（4）X、Z分别与氢形成的最简单化合物为NH3、PH3，氨气可以形成分子间氢键，沸点高于PH3，沸点较高的是NH3；
（5）X、Y的简单氢化物分子为NH3、H2O，键角H-Y-H小于H-X-H，原因是分子中的原子与分子中的原子都是杂化，原子有2对孤电子对，对成键电子对的斥力较大，所以键角较小；
（6）WY晶体为ZnO晶体，部分Y原子被X原子替代后可以改善半导体的性能，W-X键中离子键成分的百分数小于W-Y键，原因是电负性，O对电子的吸引能力更强，和O更易形成离子键。
五、实验题
23．(1) 球形冷凝管 恒压漏斗 液封
(2)BCA
(3)活塞1和活塞2 液面差恒定
(4)
【分析】由题意可知，制备配合物的操作为氮气保护作用下，向盛有双水杨醛缩乙二胺的乙醇溶液的三颈烧瓶中缓慢滴入醋酸钴的乙醇溶液，加热回流1h，待沉淀转化为暗红色晶后停止加热、关闭冷凝水、停止通入氮气，充分冷却后将溶液过滤、洗涤、干燥得到配合物。
解析：（1）由实验装置图可知，A处的装置为起冷凝回流作用的球形冷凝管，B处装置为便于醋酸钴的乙醇溶液顺利流下的恒压漏斗；装置C的作用是，起液封的作用，防止空气中的氧气进入三颈烧瓶中，故答案为：球形冷凝管；恒压漏斗；液封；
（2）由分析可知，回流结束后的操作为停止加热、关闭冷凝水、停止通入氮气，充分冷却后将溶液过滤、洗涤、干燥得到配合物，故答案为：BCA；
（3）由实验装置图可知，检查装置气密性的操作为关闭活塞1和活塞2，然后调节水平仪中水位至与量气管产生一定的液面差，若液面差稳定，说明装置气密性良好，故答案为：活塞1和活塞2；液面差稳定；
（4）由题意可知，配合物DMF的物质的量为mol。由理想气体状态方程可知DMF吸收氧气的物质的量为mol，则吸收氧气的物质的量和，配合物DMF的物质的量的比值为×，故答案为：×
一、选择题
1．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．溶液与过量氨水反应：
B．用双氧水和稀硫酸处理印刷电路板：
C．用纯碱溶液转化水垢中的：
D．水玻璃中加入过量稀：
2．氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应得到BF3和BN，如图所示。下列叙述正确的是
A．硼酸具有片层状结构，层与层之间、H3BO3单元间都仅以范德华力连接
B． NH3与BF3都是由极性键构成的极性分子
C．与HF反应后再用氨气中和得到，1 mol含有配位键的数目为
D．立方氮化硼结构与金刚石相似，立方氮化硼晶胞中每个氮原子周围有4个硼原子
3．下列物质中都存在离子键、极性键和配位键的是
A．过氧化钠、硫酸四氨合铜、氢化钠 B．硝酸铵、氢氧化二氨合银、硫酸铵
C．硫酸、氮化钙、氢氧化钡 D．氯化铵、氢氧化钠、双氧水
4．某太阳能电池使用的吸光材料是，晶胞结构如图1所示，可降解，其机理如图2所示。下列说法正确的是
A．的键角小于的键角
B．晶胞中的配位数为6
C．降解的反应属于还原反应
D．与之间存在配位键
5．对下列事实的解释不正确的是
选项 事实 解释
A 金属银具有良好的导电性 金属银中有“自由电子”
B ICl中I表现为正价 电负性：Cl＞I
C 碘易溶于四氯化碳 碘分子和四氯化碳分子都是非极性分子
D Cl2、Br2、I2的熔沸点依次升高 Cl2、Br2、I2中共价键强度依次减小
A．A B．B C．C D．D
6．下列说法正确的是
A．非金属元素之间只能形成共价化合物
B．含有离子键的化合物不一定是离子化合物
C．含有共价键的化合物一定是共价化合物
D．离子化合物中可能含有极性键或非极性键
7．2010年诺贝尔物理学奖所指向的是碳的又一张奇妙脸孔：人类已知的最薄材料——石墨烯。
下列说法中，正确的是
A．固态时，碳的各种单质的晶体类型相同 B．石墨烯具有导电性
C．从石墨剥离得石墨烯需要破坏化学键 D．石墨烯含有极性键
8．干冰(固态二氧化碳)在-78℃时可直接升华为气体，其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A．干冰晶体是共价晶体
B．每个晶胞中含有4个分子
C．每个分子周围有12个紧邻的分子
D．干冰升华时需克服分子间作用力
9．用代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．26 g的乙炔和苯混合物分别完全燃烧，均消耗2.5个氧气分子
B．标准状况下，2.24 L 的原子总数为0.1
C．6 g 中所含Si O键的数目为0.2
D．1 mol CO中含π键的数目为
10．下图是氧化镁的晶胞，其结构为立方体，晶胞边长为amm。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置，称作原子分数坐标，如a离子的坐标为(0，0，0)。下列说法错误的是
A．MgO与NaCl晶胞类型相同，且前者的熔点高于后者
B．Mg2+和O2-的配位数相同，均为6
C．相邻两个Mg2+之间的最短距离为nm
D．分数坐标为(，，)的离子为Mg2+
11．下列关于晶体与非晶体的说法正确的是
A．晶体与非晶体的本质区别在于是否有固定的熔沸点
B．晶体有自范性的原因是粒子在微观空间呈周期有序性排列
C．固体食盐、水晶、塑料、胆矾、玻璃均属于晶体
D．区别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是检测其是否具有各向异性
12．下列关于、、、元素及其化合物的说法不正确的是
A．酸性：
B．熔点：
C．电负性：
D．离子半径：
13．甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是
A．1个晶胞中含有4个分子
B．甲烷晶胞中的球只代表1个C原子
C．晶体中1个分子周围有8个紧邻的分子
D．甲烷晶体熔化时需克服共价键
14．下列关于晶体的说法不正确的是
A．共价晶体硬度通常比分子晶体大
B．离子晶体一般熔、沸点较高，熔融时能导电
C．分子晶体大多不溶于水，熔融时不能导电
D．金属晶体一般具有良好的导电性、导热性和延展性
15．SF6可作为超高压绝缘介质气体，分子如图呈正八面体结构，有关SF6的说法正确的是
A．属于原子晶体 B．是非极性分子
C．S和F之间共用电子对偏向S D．所有原子均满足8电子稳定结构
二、填空题
16．填空。
(1)相同温度下，等浓度的苯酚水溶液酸性___________(填“强于”“弱于”“等于”)乙醇水溶液，原因是：___________
(2)已知物质的熔点对比如表：
物质 熔点/℃ 物质 熔点/℃
672 247
306 -33
的熔点低于的沸点原因是：___________
17．结合金属晶体的结构与性质，回答下列问题：
(1)根据下列叙述，判断晶体一定为金属晶体的是______(填标号，下同)。
A．由分子间作用力形成的晶体，熔点较低
B．由共价键结合形成共价键三维骨架结构的晶体，熔点很高
C．固体有良好的导电性、导热性和延展性
(2)下列关于金属晶体的叙述正确的是______。
A．常温下，金属单质都以金属晶体形式存在
B．金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用，在一定外力作用下，不会因形变而消失
C．温度越高，金属的导电性越好
18．铁酸钇是一种典型的单相多铁性材料其正交相晶胞结构如图所示。
其中铁酸钇的化学式为_______，已知1号O原子空间坐标为(0，0，)，2号O原子空间坐标为(，-m，-n)，则3号Fe原子的空间坐标为_______，若晶胞参数分别为a pm、b pm和c pm，阿伏加德罗常数的值用表示，则该晶体的密度为_______(列出表达式)
19．某的晶胞如图所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物。转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为___________。
三、计算题
20．晶体硅是制备太阳能电池板的主要原料，电池板中还含有硼、氮、钛、钻、钙等多种化学物质．请回答下列问题：
(1)科学家常利用_______区分晶体硼和无定形硼，二者之关的关系互为_________．第二周期元素的第一电离能按由小到大的顺序排列，B元素排在第__________位，其基态能量最低的能极电子云轮廊图为_____．
(2)硅酸根有多种结构形式，一种无限长链状结构如图1所示，其化学式为_____，Si原子的杂化类型为_________．
(3)N元素位于元素周期表____________区；该元素形成的氢化物的沸点比同族元素的氢化物沸点高，其原因为____________
(4)[Co (NH3)6]3+的几何构型为正八面体形，Co在中心．[Co (NH3)6]3+中，1个Co提供____________个空轨道．该配位离子的作用力为_______ (填序号)．
A．金属键 B．离子键 C．共价键 D．配位键 E．氢键
②若将[Co (NH3)6]3+中的两个 NH3 分子换成两个Cl ,可以形成__________种不同的结构形式。
(5)一种由Ca、Ti、O三种元素形成的晶体的立方晶胞结构如图2所示．与Ti紧邻的Ca有______个．
21．将过量的氨水加到硫酸铜溶液中，溶液最终变成深蓝色，继续加入乙醇，析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4 H2O。
(1)Cu2+价电子排布式为_______；[Cu(NH3)4]SO4 H2O中，1mol[Cu(NH3)4]2+含有σ键的数目为_____。
(2)SO42-中S原子轨道杂化类型为_____，H2O与H+以配位键形成H3O+，则H3O+的空间构型为____(用文字描述)。
(3)N、O、S第一电离能由大到小的顺序为___________。
(4)某含有结晶水的铜的氯化物的晶胞结构如图所示，该化合物的化学式是________。
四、元素或物质推断题
22．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，其中基态X原子有3个未成对电子，基态Y原子中s电子数与p电子数相等，且轨道中有未成对电子，Z与X同族，W元素位于元素周期表中第四周期12纵列，请回答下列问题：
(1)Z、W的元素符号分别为_______、_______。
(2)基态Y原子未成对电子有_______个。
(3)W单质具有良好的延展性，从成键理论看，原因是_______。
(4)X、Z分别与氢形成的最简单化合物中，沸点较高的是_______(填化学式)。
(5)X、Y的简单氢化物分子中，键角H-Y-H小于H-X-H，原因是_______。
(6)WY晶体中部分Y原子被X原子替代后可以改善半导体的性能，W-X键中离子键成分的百分数小于W-Y键，原因是_______。
五、实验题
23．醋酸钴与双水杨醛缩乙二胺形成的配合物[Co(Ⅱ)Salen]具有可逆载氧能力，能模拟金属蛋白的载氧作用，在催化氧化反应中应用广泛。合成反应如下所示，回答下列问题。
Ⅰ、合成
(1)合成装置如下图所示。氮气保护下，向含有双水杨醛缩乙二胺的乙醇溶液中缓慢滴加醋酸钴的乙醇溶液，加热回流。A处应安装的仪器是___________(填名称)，B处应安装的仪器是___________(填名称)。装置C的作用是___________。
(2)回流，沉淀转化为暗红色晶体。回流结束后进行如下操作：
A．停止通氮气B．停止加热C．关闭冷凝水
正确的操作顺序为___________(填标号)。充分冷却后将溶液过滤，洗涤并干燥，得到配合物[Co(Ⅱ)Salen]。
Ⅱ、载氧量测定
(3)将m克的[Co(Ⅱ)Salen](相对分子质量为M)加入圆底烧瓶中，在恒压漏斗中加入(配合物在中可吸氧)，如下图搭建装置。通入氧气，赶尽体系内空气。检查仪器气密性的操作为：先关闭___________，然后调节水平仪的水位至与量气管水位产生一定液面差。装置不漏气的现象是___________。
(4)调整水平仪高度，待量气管水位与水平仪水位齐平时，记录量气管水位的体积刻度为。将加入圆底烧瓶，待吸氧反应结束后，再次使量气管水位与水平仪水位齐平，记录量气管水位的体积刻度。已知大气压为p，氧气的压强为，温度为。配合物载氧量[n(吸收的)：n([Co(Ⅱ)Salen])]的计算式为___________。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．氢氧化铜沉淀溶于过量的氨水中形成四氨合铜离子而溶解，A错误；
B．用双氧水和稀硫酸处理印刷电路板的过程中双氧水作氧化剂得电子化合价降低生成水而不是氧气，B错误；
C．碳酸钙更难溶，用纯碱溶液转化水垢中的：，C正确；
D．硅酸钠可以拆，D错误；
故选C。
2．D
解析：A．硼酸具有片层状结构，层与层之间、H3BO3单元间不仅以范德华力连接，还有氢键，A错误；
B．NH3为三角锥形结构，正负电荷重心不重合，NH3是由极性键构成的极性分子，BF3为平面三角形结构，正负电荷重心重合，BF3是由极性键构成的非极性分子，B错误；
C．NH4BF4中N-H键有一个配位键，然后N-B之间一个配位键，故1molNH4BF4中含有配位键的数目为2NA，C错误；
D．结构与金刚石相似，金刚石每个碳原子周围有4个碳原子，则立方氮化硼晶胞中每个氮原子周围有4个硼原子，D正确；
故答案为：D。
3．B
解析：A．Na2O2中存在离子键和非极性键， NaH中只存在离子键，均不存在极性键和配位键，A不符合题意；
B．NH4NO3、[Ag(NH3)2]OH、(NH4)2SO4中均存在离子键、极性键和配位键，B符合题意；
C．H2SO4中不存在离子键，Ca3N2中只存在离子键，Ba(OH)2中不存在配位键，C不符合题意；
D．NaOH中不存在配位键，H2O2中只有共价键，D不符合题意；
故选B。
4．B
解析：A．中心原子上只有1对孤电子对，中心原子上只有2对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，的键角大于的键角，故A错误；
B．由图1晶胞结构可知，晶胞中的配位数为6，故B正确；
C．由图可知，降解过程为生成HI、CH3NH2、PbI2，降解过程中元素化合价没有发生变化，应属于非氧化还原反应，故C错误；
D．与之间不存在化学键，故D错误；
故选B。
5．D
解析：A．金属银形成金属晶体，其由金属离子和自由电子构成，具有良好的导电性，A正确；
B．由于电负性Cl＞I ，所以ICl中I表现为正价，Cl表现为负价，B正确；
C．碘分子和四氯化碳分子都是非极性分子，依据相似相溶原理，碘易溶于四氯化碳，C正确；
D．虽然Cl2、Br2、I2中共价键强度依次减小，但分子晶体的熔沸点与共价键能无关，只取决于分子间的作用力，所以Cl2、Br2、I2的熔沸点随相对分子质量的增大而依次升高，D不正确；
故选D。
6．D
解析：A．氯化铵是非金属元素形成的离子化合物，A错误；
B．含有离子键的化合物一定是离子化合物，B错误；
C．离子化合物也可能含有共价键，如氢氧化钠等，C错误；
D．离子化合物可能含有极性键或非极性键，如氢氧化钠含有极性键，过氧化钠含有非极性键，D正确；
故选D。
7．B
解析：A．碳各种单质的晶体类型不相同，如金刚石属于原子晶体，足球烯属于分子晶体，故A错误；
B．石墨烯中含有自由移动的电子，所以具有导电性，故B正确；
C．石墨中层与层间存在分子间作用力，所以从石墨剥离得到石墨烯需要破坏分子间作用力，故C错误；
D．石墨烯中碳原子间含有非极性键，故D错误；
故选：B。
8．A
解析：A．由题干信息可知，干冰(固态二氧化碳)在-78℃时可直接升华为气体，干冰晶体是分子晶体，A错误；
B．由题干图示晶胞图可知，每个晶胞中含有=4个分子，B正确；
C．由题干图示晶胞图可知，以其中面心上的一个CO2为例，其周围有3个相互垂直的平面，每个平面上有4个CO2与之最近且距离相等，则每个分子周围有12个紧邻的分子，C正确；
D．已知干冰是分子晶体，故干冰升华时需克服分子间作用力，D正确；
故答案为：A。
9．A
解析：A．乙炔和苯实验式为CH，26 g的乙炔和苯混合物分别完全燃烧，均消耗个氧气分子，故A正确；
B．标准状况下，是液态，无法计算物质的量，故B错误；
C．1mol二氧化硅中有4molSi O键，则6 g(物质的量为0.1mol)中所含Si O键的数目为0.4，故C错误；
D．CO和氮气互为等电子体，则1 mol CO中含π键的数目为2，故D错误。
综上所述，答案为A。
10．C
解析：A．根据氯化钠的配位数知，氧化镁晶体中镁离子的配位数是6，电荷越大、离子半径越小其熔点越高，MgO晶体中离子的电荷大于NaCl，离子间的平均距离小于NaCl，所以MgO晶体熔点高于NaCl晶体，选项A正确；
B．由氯化钠的晶胞结构可知，氯离子和钠离子的配位数都是6，所以在MgO晶胞中Mg和O的配位数也都是6，选项B正确；
C．氧化镁晶胞中镁离子和镁离子处于小正方形的对角线上，则相邻Mg2+之间的最短距离为nm，选项C错误；
D．a离子的坐标为(0，0，0)，是O2-，根据晶胞中离子位置，处于坐标为(，，)的离子位于体心，为Mg2+，选项D正确；
答案选C。
11．B
解析：A. 晶体与非晶体的本质区别在于是否有自范性，微粒在微观空间是否呈现周期性的有序排列，故A错误；
B. 晶体有自范性是粒子在微观空间呈周期有序性排列的宏观表象，故B正确；
C. 玻璃不是晶体，故C错误；
D. 区别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是X—射线衍射法，故D错误。
综上所述，答案为B。
12．C
解析：A．非金属性Cl>Br，非金属性越强最高价氧化物的水化物酸性越强，则酸性：，故A正确；
B．均为离子晶体，氯离子半径小于溴离子，氯化钠中的离子键比溴化钠强，因此熔点：，故B正确；
C．Cl和Br的电负性大于金属Na和Mg，氯溴同主族，从上到下电负性减弱，Na和Mg同周期从左到右电负性增强，则电负性：，故C错误；
D．溴离子核外电子层数为4，氯离子核外电子层数为3，钠离子和镁离子核外电子层数为2，钠离子核电荷数小于镁离子，粒子核外电子层数越多半径越大，电子层数相同时核电荷数越大半径越小，则离子半径：，故D正确；
故选：C。
13．A
解析：A．由晶胞结构可知，晶胞中甲烷分子的个数为8×+6×=4，故A正确；
B．由晶胞结构可知，晶胞中的球只代表1个甲烷分子，故B错误；
C．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的甲烷分子于位于面心的甲烷分子距离最近，则每个甲烷分子周围有12个紧邻的甲烷分子，故C错误；
D．甲烷晶体为分子晶体，熔化时需克服分子间作用力，不需要克服共价键，故D错误；
故选A。
14．C
解析：A．共价晶体硬度通常比分子晶体大，故A不符合题意；
B．离子晶体一般熔、沸点较高，熔融时能导电，故B不符合题意；
C．分子晶体有些难溶于水(如大多数有机物)，有些能溶于水(如CO2、 SO2、SO3，C2H5OH、CH3COOH、葡萄糖等)，故C符合题意；
D．金属晶体一般具有良好的导电性、导热性和延展性，故D不符合题意；
故选C。
15．B
解析：A．由题意知，SF6属于分子晶体，A错误；
B．SF6分子呈正八面体结构，正负电荷中心重叠、是非极性分子，B正确；
C． S非金属性比F弱、吸引电子能力弱，S-F键中共用电子对偏向F、偏离S，C错误；
D．中心元素价电子数+化合价的绝对值=8时该分子中所有原子都达到8电子稳定结构，但氢化物除外，该化合物中S元素化合价+价电子数=6+6=12，则S原子不是8电子稳定结构，D错误；
答案选B。
二、填空题
16．(1)强于 苯酚分子中苯环使相连羟基的氢原子活性增强，比乙醇分子中羟基的氢原子更易离解，电离出氢离子
(2)低价态的SnCl2为离子化合物，是熔点较高的离子晶体，高价态的SnCl4为共价化合物，是熔点低的分子晶体，所以高价态的SnCl4沸点更低
解析： (1)与乙醇分子相比，苯酚分子中苯环使相连羟基的氢原子活性增强，比乙醇分子中羟基的氢原子更易离解，电离出氢离子，则等浓度的苯酚水溶液酸性强于乙醇水溶液，故答案为：强于；苯酚分子中苯环使相连羟基的氢原子活性增强，比乙醇分子中羟基的氢原子更易离解，电离出氢离子；
(2)离子晶体的熔点高于分子晶体，由表格数据可知，二氯化锡的熔点高于四氯化锡，原因是低价态的二氯化锡是离子化合物，形成的晶体为离子晶体，高价态的四氯化锡是共价化合物，形成的晶体是分子晶体， 故答案为：低价态的SnCl2为离子化合物，是熔点较高的离子晶体，高价态的SnCl4为共价化合物，是熔点低的分子晶体，所以高价态的SnCl4沸点更低。
17． C B
解析：(1)由分子间作用力形成的晶体，熔点较低，是分子晶体，A项不符合题意；由共价键结合形成共价键三维骨架结构的晶体，熔，点很高，是共价晶体，B项不符合题意；固体有良好的导电性、导热性和延展性是金属晶体的性质，C项符合题意。
故答案为：C；
(2)常温下，金属单质通常以金属晶体形式存在，但汞是特例，汞在常温下是液体，A项错误；金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用，在一定外力作用下，不会因形变而消失，这可以认为是电子气理论对金属具有良好延展性的解释，B项正确；温度升高，金属阳离子的振动频率和自由电子的无序运动增强，会使金属的电导性减弱，C项错误。
故答案为：B。
18． YFeO3 (，+m，)
解析：晶胞中Y的个数为，Fe的个数为2，O的个数为，故铁酸钇的化学式为YFeO3；已知1号O原子空间坐标为(0，0，)，2号O原子空间坐标为(，-m，-n)，则3号Fe原子的空间坐标为(，+m，)，若晶胞参数分别为a pm、b pm和c pm，阿伏加德罗常数的值用表示，则该晶体的密度为。
19．
解析：能量越低越稳定，从题图知，替代a位置型会更稳定，其晶胞中位于8个顶点，，位于面心，，N位于体心，，其化学式为，故答案为Fe3CuN。
三、计算题
20． X-射线衍射 同素异形体 2 球形 或 sp3 p 氨分子间存在氢键，同族其它氢化物只有范德华力； 6 CD 2 8
解析：(1)科学家常利用X-射线衍射实验来区分晶体硼和无定形硼；晶体硼和无定形硼是由硼元素组成的不同性质的单质，二者属于同素异形体关系；同一周期从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，由于Be的结构为全满结构，第一电离能大于其相邻的B元素，第二周期元素的第一电离能按照由小到大的顺序排列，最小的为锂元素，B元素排在第2位；B原子核外电子排布：1s22s22p1，其基态能量最低的能级为1s，电子云的轮廊图为球形；
(2)根据图片可知，每个三角锥结构中硅原子为1个，氧原子个数为2+2×=3，所以硅原子和氧原子个数比=1:3，3个氧原子带6个单位的负电荷，每个硅原子带有4个单位的正电荷，所以形成离子为：或；硅原子形成4个σ键，硅原子的杂化形式为sp3；
(3)电子最后填充的p能级属于p区；氮原子的电子排布式为：1s22s22p3，最外能层是2p，所以N元素位于元素周期表p区；氨气分子间形成氢键，同族其它氢化物只有范德华力，所以氨气的沸点比同族元素的氢化物沸点高；
(4)[Co (NH3)6]3+的几何构型为正八面体形，Co在中心，[Co (NH3)6]3+中，1个Co结合6个氨分子形成配位键，说明1个Co提供6个空轨道；该配位离子的作用力为共价键，其中含钴原子提供空轨道形成的配位键，因此该配位离子的作用力为CD；
②[Co (NH3)6]3+的几何构型为正八面体形，Co在中心，若将[Co (NH3)6]3+中的两个NH3分子换成两个Cl，可以替换邻位和对位，形成2种不同的结构形式；
(5)一种由Ca、Ti、O三种元素形成的晶体的立方晶胞结构如图2所示，据图可知，Ti原子位于立方体的顶角，钙原子位于立方体的中心，钛原子为8个立方体共有，与Ti紧邻的Ca有8个。
21．(1) 3d9 16mol
(2) sp3 三角锥形
(3)N>O>S
(4)CuCl2 2H2O
解析：（1）Cu原子核外有29个电子，基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，Cu2+的价电子排布式为3d9；每个NH3分子中含有3个氮氢σ键，Cu2+与4个NH3间形成4个配位键，配位键也是σ键，1个[Cu(NH3)4]2+含有的σ键为4+43=16个，1mol[Cu（NH3）4]2+含有的σ键为16mol；
（2）中S原子上的孤电子对数为（6+2-42）=0，成键电子对数为4，S的价层电子对数为0+4=4，S原子为sp3杂化；H3O+与NH3互为等电子体，NH3分子的空间构型为三角锥形，H3O+的空间构型为三角锥形；
（3）O、N都处于第二周期，O原子的价电子排布式为2s22p4，N原子的价电子排布式为2s22p3，N原子的2p轨道处于半充满较稳定，第一电离能：NO；O、S都处于VIA族，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，第一电离能：OS；N、O、S第一电离能由大到小的顺序为NOS；
（4）用“均摊法”，Cu2+：8+2=2，Cl-：4+2=4，H2O：8+4=4，Cu2+、Cl-、H2O的个数比为2:4:4=1:2:2，该化合物的化学式为CuCl2·2H2O。
四、元素或物质推断题
22．(1)
(2)2
(3)各原子层在外力作用下会相对滑动，但不会改变原来的排列方式，且充斥金属原子间的电子起到润滑剂的作用，故具有良好的延展性
(4)
(5)分子中的原子与分子中的原子都是杂化，原子有2对孤电子对，对成键电子对的斥力较大，所以键角较小
(6)电负性，O对电子的吸引能力更强，和O更易形成离子键
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，基态X原子有3个未成对电子，则电子排布式为1s22s22p3，则X为N元素；Y原子基态时s电子数与p电子数相等，原子序数大于N元素，且轨道中有未成对电子，核外电子排布为1s22s22p4，为O元素；Z与X同族，Z为P，W元素位于元素周期表中第四周期12纵列，为Zn。
解析：（1）根据分析，Z、W的元素符号分别为P、Zn；
（2）Y为O，核外电子排布为1s22s22p4，基态Y原子未成对电子有2个；
（3）W为Zn，单质具有良好的延展性，从成键理论看，原因是各原子层在外力作用下会相对滑动，但不会改变原来的排列方式，且充斥金属原子间的电子起到润滑剂的作用，故具有良好的延展性；
（4）X、Z分别与氢形成的最简单化合物为NH3、PH3，氨气可以形成分子间氢键，沸点高于PH3，沸点较高的是NH3；
（5）X、Y的简单氢化物分子为NH3、H2O，键角H-Y-H小于H-X-H，原因是分子中的原子与分子中的原子都是杂化，原子有2对孤电子对，对成键电子对的斥力较大，所以键角较小；
（6）WY晶体为ZnO晶体，部分Y原子被X原子替代后可以改善半导体的性能，W-X键中离子键成分的百分数小于W-Y键，原因是电负性，O对电子的吸引能力更强，和O更易形成离子键。
五、实验题
23．(1) 球形冷凝管 恒压漏斗 液封
(2)BCA
(3)活塞1和活塞2 液面差恒定
(4)
【分析】由题意可知，制备配合物的操作为氮气保护作用下，向盛有双水杨醛缩乙二胺的乙醇溶液的三颈烧瓶中缓慢滴入醋酸钴的乙醇溶液，加热回流1h，待沉淀转化为暗红色晶后停止加热、关闭冷凝水、停止通入氮气，充分冷却后将溶液过滤、洗涤、干燥得到配合物。
解析：（1）由实验装置图可知，A处的装置为起冷凝回流作用的球形冷凝管，B处装置为便于醋酸钴的乙醇溶液顺利流下的恒压漏斗；装置C的作用是，起液封的作用，防止空气中的氧气进入三颈烧瓶中，故答案为：球形冷凝管；恒压漏斗；液封；
（2）由分析可知，回流结束后的操作为停止加热、关闭冷凝水、停止通入氮气，充分冷却后将溶液过滤、洗涤、干燥得到配合物，故答案为：BCA；
（3）由实验装置图可知，检查装置气密性的操作为关闭活塞1和活塞2，然后调节水平仪中水位至与量气管产生一定的液面差，若液面差稳定，说明装置气密性良好，故答案为：活塞1和活塞2；液面差稳定；
（4）由题意可知，配合物DMF的物质的量为mol。由理想气体状态方程可知DMF吸收氧气的物质的量为mol，则吸收氧气的物质的量和，配合物DMF的物质的量的比值为×，故答案为：×