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近三年高考化学真题分类汇编：化学键与物质的性质（2021年）
一、选择题
1．（2021·湖北）下列有关N、P及其化合物的说法错误的是（ ）
A．N的电负性比P的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B．N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C．NH3的成键电子对间排斥力较大，可推断NH3的键角比PH3的大
D．HNO3的分子间作用力较小，可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
【答案】A
【知识点】键能、键长、键角及其应用；不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别
【解析】【解答】A．P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大，因此PCl3分子的极性比NCl3分子极性大，A项符合题意；
B．N与N的 键比P与P的强，故 的稳定性比 的高，B项不符合题意；
C．N的电负性比P大，NH3中成键电子对距离N比PH3中成键电子对距离P近，NH3中成键电子对间的斥力大，因此NH3的键角比PH3的大，C项不符合题意；
D．相对分子质量：HNO3故答案为：A。
【分析】A．分子中原子间的电负性差值越大，分子的极性越大；
B．共价键越牢固，分子越稳定；
C．分子中成键电子对间的排斥力大，分子中的键角越大；
D．相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高。
2．（2021·湖北）某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是（ ）
A．该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B．K和Sb原子数之比为3∶1
C．与Sb最邻近的K原子数为4 D．K和Sb之间的最短距离为 apm
【答案】B
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A．该晶胞的边长为 ，故晶胞的体积为 ，A项不符合题意；
B．该晶胞中K的个数为 ，Sb的个数为 ，故K和Sb原子数之比为3∶1，B项符合题意；
C．以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8，C项不符合题意；
D．K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的 ，即 ，D项不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A．根据边长计算体积；
B．根据结构分析，注意棱上有12个K原子，晶胞内有9个K原子，顶点有8个Sb原子，面上有6个Sb原子；
C．观察图a，以面心处Sb为例，面上有四个最邻近的K原子，晶胞内还有4个；
D．由图b知，K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的 1/4。
3．（2021·湖北）甲烷单加氧酶(s—mmo)含有双核铁活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2
B．步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C．每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D．图中的总过程可表示为：CH4+O2+2H++2e- CH3OH+H2O
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；化学键；氧化还原反应
【解析】【解答】A.基态Fe原子核外有26个电子，其核外电子排布式为 ，A项不符合题意；
B.步骤③中断裂 非极性键，形成 (Ⅳ)极性键，B项不符合题意；
C.步骤④中电子转移发生在Fe和C元素之间，C项符合题意；
D.根据图示，总过程的反应为： ，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.Fe是26号元素，依据构造原理写出其核外电子排布；
B.同种元素组成的共价键为非极性键，不同种元素组成的共价键为极性键；
C.电子转移伴随着化合价的变化；
D.该反应的反应物为氧气，甲烷和氢离子，得到电子，生成甲醇和水。
4．（2021·天津）关于反应 所涉及的物质，下列说法错误的是（ ）
A．H2SO4在该反应中为氧化剂
B．Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质
C．Na2SO4是含有共价键的离子化合物
D．SO2是导致酸雨的主要有害污染物
【答案】A
【知识点】化学键；离子化合物的结构特征与性质；氧化还原反应；常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】A． 中无化合价的变化，不属于氧化还原反应，所以该反应中无氧化剂，故A符合题意；
B．Na2SO3不稳定，容易被空气中的O2氧化成硫酸钠变质，故B不符合题意；
C．Na2SO4含有阴阳离子，存在离子键，硫酸根中含有共价键，故C不符合题意；
D．SO2在空去中会转化成硫酸，形成酸雨，所以二氧化硫是导致酸雨的主要有害污染物，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．该反应无元素化合价的改变，不是氧化还原反应；
B．+4价的S元素易被氧化为+6价；
C．钠离子和硫酸根之间存在离子键，氧原子和硫原子之间存在共价键；
D．SO2与水反应生成亚硫酸，亚硫酸被氧气氧化为硫酸。
5．（2021·天津）下列各组物质的晶体类型相同的是（ ）
A．SiO2和SO3 B．I2和NaCl C．Cu和Ag D．SiC和MgO
【答案】C
【知识点】离子晶体；原子晶体（共价晶体）；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A．SiO2为原子晶体，SO3为分子晶体，晶体类型不同，故A不符合题意；
B．I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同，故B不符合题意；
C．Cu和Ag都为金属晶体，晶体类型相同，故C符合题意；
D．SiC为原子晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】阴阳离子间通过离子键形成的晶体为离子晶体；
分子间通过分子间作用力形成的晶体为分子晶体；
相邻原子间通过共价键结合而成的立体网状的晶体为共价晶体；
由金属阳离子和自由电子间相互作用形成的晶体为金属晶体。
6．（2021·辽宁）下列化学用语使用正确的是（ ）
A．基态C原子价电子排布图：
B． 结构示意图：
C． 形成过程：
D．质量数为2的氢核素：
【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成；元素、核素；原子结构示意图
【解析】【解答】A．基态C原子价电子排布图为： ，A不符合题意；
B． 结构示意图为： ，B不符合题意；
C． 形成过程为： ，C不符合题意；
D．质量数为2的氢核素为： ，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.根据碳原子质子数和所在位置，核外排布为1s22s22p2；
B.质子数等于核外电子数，属于原子结构；
C.不符合离子化合物的构成；
D.质量数等于质子数加中子数。
7．（2021·辽宁）有机物a、b、c的结构如图。下列说法正确的是（ ）
A．a的一氯代物有3种 B．b是 的单体
C．c中碳原子的杂化方式均为 D．a、b、c互为同分异构体
【答案】A
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；同分异构现象和同分异构体；取代反应；聚合反应
【解析】【解答】A．根据等效氢原理可知，a的一氯代物有3种如图所示： ，A符合题意；
B．b的加聚产物是： ， 的单体是苯乙烯不是b，B不符合题意；
C．c中碳原子的杂化方式由6个 ，2个sp3，C不符合题意；
D．a、b、c的分子式分别为：C8H6，C8H6，C8H8，故c与a、b不互为同分异构体，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】
A.根据等效氢分析，含3种等效氢；
B.单体应是含碳碳双键；
C.杂化类型 、sp3两种；
D.分子式均不同，不属于同分异构。
8．（2021·辽宁）单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料，其晶胞如图。下列说法错误的是（ ）
A．S位于元素周期表p区 B．该物质的化学式为
C．S位于H构成的八面体空隙中 D．该晶体属于分子晶体
【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；分子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A．S的价电子排布式为：3s23p4，故S位于元素周期表p区，A不符合题意；
B．由该物质形成晶体的晶胞可知：S个数为 ，H个数为： ，故H、S原子个数比为3：1，故该物质的化学式为 ，B不符合题意；
C．S位于H构成的八面体空隙中，如图所示 ，C不符合题意；
D．由于该晶体是一种新型超导材料，说明其是由阴、阳离子构成的，故该晶体属于离子晶体，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.根据硫元素的价电子排布，分析在元素周期表的位置在ｐ区；
B.根据晶胞图可以知道，此物质化学式是；
C.根据晶胞图，硫原子在氢原子所构成的八面体的空隙；
D.此物质是超导材料，属于阴阳离子构成的离子晶体。
9．（2021·海南）SF6可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。有关SF6的说法正确的是（ ）
A．是非极性分子 B．键角 都等于90°
C． 与 之间共用电子对偏向S D． 原子满足8电子稳定结构
【答案】A
【知识点】原子核外电子排布；物质的结构与性质之间的关系；键能、键长、键角及其应用；极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A．结构对称、正负电荷重心重合的分子为非极性分子，SF6分子呈正八面体结构，S 原子位于正八面体的中心，该分子结构对称、正负电荷重心重合，所以为非极性分子，A符合题意；
B．SF6是结构对称、正负电荷重心重合的分子，故键角 不都等于90°，B不符合题意；
C．由于F的电负性比S的大，S与F之间共用电子对偏向F，C不符合题意；
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不符合题意；
故答案为：A。
【分析】
A.根据结构图，是正八面体结构，结构对称属于非极性分子；
B.不全是九十度；
C.其氟原子的电负性较大，偏向氟原子；
D.据图分析，硫原子不满足8电子稳定结构。
10．（2021·山东）关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是（ ）
A．CH3OH为极性分子
B．N2H4空间结构为平面形
C．N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2
D．CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
【答案】B
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系；判断简单分子或离子的构型；极性分子和非极性分子；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.甲醇可以看作是甲烷中氢原子被羟基取代的产物，甲烷是含有极性键的非极性分子，但是甲醇是含有极性键的极性分子，故A不符合题意
B.N2H4中的氮原子是sp3杂化，应该是两个三角锥形形成的构型，故B符合题意
C.N2H4和 (CH3)2NNH2 均含有氮原子，均含有孤对电子，均易形成氢键，但是前者氢原子的个数多，形成的氢键多，沸点高，故C不符合题意
D. CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均为sp3杂化，杂化方式相同，故D不符合题意
【分析】A.根据正负电荷中心是否重合进行判断
B.根据氮原子的成键方式即可判断杂化方式
C.比较形成氢键的个数即可
D.分别找出成键方式即可判断杂化方式
11．（2021·浙江）下列“类比”结果不正确的是（ ）
A． 的热稳定性比 的弱，则 的热稳定性比 的弱
B． 的分子构型为V形，则二甲醚的分子骨架( )构型为V形
C． 的溶解度比 的大，则 的溶解度比 的大
D．将丙三醇加入新制 中溶液呈绛蓝色，则将葡萄糖溶液加入新制 中溶液也呈绛蓝色
【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型；物质的检验和鉴别；探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【解析】【解答】A. 中含有氧氧键，因此热稳定性比 的弱，而 含有氮氮键，热稳定性比 的弱，故A不符合题意
B.水分子中的氧原子的价层电子对为4对，其中含有2对孤对电子，为sp3杂化，构型为V型，而二甲醚中的氧原子的价层电子对为4，含有2对孤对电子为sp3杂化，构型为V型。故B不符合题意
C.钙盐、钡盐的碳酸盐的溶解性弱于碳酸氢盐，而钾盐、钠盐的碳酸盐的溶解性强于碳酸氢盐，故C不符合题意
D.含有多个羟基的有机物与新制备的氢氧化铜作用溶液呈绛蓝色，丙三醇和葡萄糖均含有多个羟基，故D不符合题意
故答案为：C
【分析】A.过氧化氢和 均含有非极性键，非极性键稳定性弱
B.计算出氧原子的杂化方式即可
C.考察的是碳酸氢盐和碳酸盐的溶解性强弱问题
D.考察的是多羟基的有机物与氢氧化铜的反应的特殊现象
12．（2021·全国甲）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是（ ）
A．原子半径：
B．W与X只能形成一种化合物
C．Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应
D．W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
【答案】D
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型；氢氧化铝的制取和性质探究；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.电子层数越多的元素原子半径越大，同周期元素原子半径依次减弱，则原子半径：Y(Al)＞Z(S)＞X(N)＞W(H)，A错误；
B.W为H元素，X为N元素，两者可形成NH3和N2H4，B错误；
C.Y为Al元素，其氧化物为两性氧化物，可与强酸、强碱反应，C错误；
D.W、X和Z可形成(NH4)2S、NH4HS，两者既含有离子键又含有共价键，D正确；
故答案为：D
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍，则分析知，Z的最外层电子数为偶数，W和X的单质常温下均为气体，则推知W和X为非金属元素，所以可判断W为H元素，X为N元素，Z的最外层电子数为1+5=6，Y的最外层电子数为=3，则Y为Al元素，Z为S元素。
13．（2021·浙江）有关 的说法错误的是（ ）
A．分子中至少有12个原子共平面
B．完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为1个
C．与FeCl3溶液作用显紫色
D．与足量NaOH溶液完全反应后生成的钠盐只有1种
【答案】C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；有机化合物中碳的成键特征；有机物中的官能团；有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．与苯环碳原子直接相连的6个原子和苯环上的6个碳原子一定共平面，故该分子中至少12个原子共平面，A不符合题意；
B．该物质完全水解后所得有机物为 ，其中只有与—NH2直接相连的碳原子为手性碳原子，即手性碳原子数目为1个，B不符合题意；
C．该物质含有醇羟基，不含酚羟基，与FeCl3溶液作用不会显紫色，C符合题意；
D．与足量NaOH溶液完全反应生成 和Na2CO3，生成的钠盐只有1种，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.苯环上的所有原子共面，与苯环连接的基团是单键，可以通过旋转共面
B.完全水解后，与氨基相连的碳原子是手性碳原子
C.酚羟基可与氯化铁显色反应，但是此有机物不具有酚羟基
D.水解产物中有甲酸，与足量的氢氧化钠溶液反应产物是碳酸钠
14．（2021·崇明模拟）下列含有共价键的盐是（ ）
A．CaCl2 B．H2SO4 C．Ba(OH)2 D．Na2CO3
【答案】D
【知识点】化学键
【解析】【解答】A．CaCl2由Ca2+和Cl-构成，只含有离子键不含有共价键，A不符合题意；
B．H2SO4由分子构成，只含有共价键不含有离子键，B不符合题意；
C．Ba(OH)2由Ba2+和OH-构成，属于碱，不属于盐，C不符合题意；
D．Na2CO3有Na+和CO 构成，含有离子键，CO 内部C与O原子之间还含有共价键，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】盐是金属阳离子或铵根离子或酸根离子形成的化合物，而碳酸钠是含有共价键的盐
二、多选题
15．（2021·海南）短周期主族元素 、 、 、 的原子序数依次增大， 离子与 分子均含有14个电子；习惯上把电解饱和 水溶液的工业生产称为氯碱工业。下列判断正确的是（ ）
A．原子半径：
B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：
C．化合物 的水溶液呈中性
D． 分子中既有 键又有 键
【答案】B,D
【知识点】化学键；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A．同周期元素原子半径随核电荷数的增大半径逐渐减小，故Na＞Cl，故A不符合题意；
B．同周期元素随核电荷数的增大非金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，故HNO3＞H2CO3，故B符合题意；
C．NaCN为强碱弱酸盐，显碱性，故C不符合题意；
D．(CN)2的结构简式为 ，分子中单键为 键，三键中含有1个 键和2个 键，故D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】
根据分析ZW是氯化钠，含14电子，Y是氮元素，所以X是碳元素，Z是钠元素，W是氯元素；
A.原子半径同周期从左到右逐渐变小；从上到下变大；
B.最高价氧化物对应的水化物硝酸酸性大于碳酸；
C.氢化钠属于强碱弱酸盐，碱性；
D.其中含不饱和碳氮三键，故含键和键。
16．（2021·山东）立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2-甲基-2-丁醇)存在如图转化关系，下列说法错误的是（ ）
A．N分子可能存在顺反异构
B．L的任一同分异构体最多有1个手性碳原子
C．M的同分异构体中，能被氧化为酮的醇有4种
D．L的同分异构体中，含两种化学环境氢的只有1种
【答案】A,C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.顺反异构一般是含有双键的有机物才会出现，主要是由于受到自由旋转的限制使各个集团在空间的排列方式不同出现的异构体现象，而N不存在顺反异构，故A符合题意
B.根据推测，L的结构式为，L的同分异构体为
，含有的同分异构体中的手性碳原子最多为1个，故B不符合题意
C.M的结构式为，氧化成酮主要是因为是与羟基相连的碳原子上连接只有1个氢原子，满足条件的同分异构体是、、只有3种，故C符合题意
D.L的同分异构体为含有两种氢原子的是故只有1种，故D不符题意
故正确答案是：AC
【分析】根据M的名称写出结构简式为在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生消去反应生成N为或，N与HCl发生加成反应生成L，L能发生水解反应生成M，则L的结构简式为结合选项进行判断即可
三、非选择题
17．（2021·天津）铁单质及其化合物的应用非常广泛。
（1）基态Fe原子的价层电子排布式为 。
（2）用X射线衍射测定，得到Fe的两种晶胞A、B，其结构如图所示。晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数为 。每个晶胞B中含Fe原子数为 。
（3）合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式 。从能量角度分析，铁触媒的作用是 。
（4）Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6的配离子，如 、 、 。某同学按如下步骤完成实验：
① 为浅紫色，但溶液Ⅰ却呈黄色，其原因是 ，为了能观察到溶液Ⅰ中 的浅紫色，可采取的方法是 。
②已知Fe3+与SCN-、F-的反应在溶液中存在以下平衡： ； ，向溶液Ⅱ中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可逆反应，其离子方程式为 ，平衡常数为 (用K1和K2表示)。
【答案】（1）3d64s2
（2）8；4
（3）；降低反应活化能
（4）由Fe3+水解产物的颜色所致；向该溶液中加HNO3；；
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算；热化学方程式；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）Fe为26号元素，所以基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，故答案为：3d64s2；
（2）由图可知，晶胞A中Fe的配位数为8，所以每个Fe原子紧邻的原子数为8。根据原子均摊法，每个晶胞B中含Fe原子数为 ，故答案为：8；；4
（3）由图可知，1mol N2和3mol H2反应时，放出的热量为(a-b)kJ，所以该反应的热化学方程式 。铁触媒是反应的催化剂，作用是降低反应活化能，故答案为： ；降低反应活化能；
（4）①由于Fe3+水解产物的颜色导致溶液Ⅰ却呈黄色，为了能观察到溶液Ⅰ中 的浅紫色，可向该溶液中加HNO3，抑制铁离子的水解，故答案为：由Fe3+水解产物的颜色所致；向该溶液中加HNO3；
②向溶液Ⅱ中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色，说明 和氟离子转化为 ，其离子方程式为 ， 和 相减得到 ，所以平衡常数为 ，故答案为： ； 。
【分析】（1）Fe是26号元素，处于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素，价电子包括3d、4s电子；
（2）A晶胞为体心立方堆积，以体心Fe原子研究，与之紧邻的原子处于顶点；均摊法计算B晶胞中Fe数目，顶角原子贡献率为1/8，面心原子贡献率为1/2；
（3）由图可知1mol氮气与3mol氢气反应生成2mol氨气放出（a b）kJ热量，书写热化学方程式需注明物质的聚集状态和反应热△H；使用催化剂，降低反应活化能，加快反应速率；
（4）①根据Fe3＋易水解分析颜色变化，由于水解使溶液呈酸性，加酸抑制水解既能观察到浅紫色；
②根据溶液颜色由红色转变为无色，证明[Fe(SCN)6]3 转化为[FeF6]3 ，可以由第二个离子方程式减去第一个离子方程式得到，平衡常数为两个反应的平衡常数之比。
18．（2021·山东）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
（1）基态F原子核外电子的运动状态有 种。
（2）O、F、Cl电负性由大到小的顺序为 ；OF2分子的空间构型为 ；OF2的熔、沸点 (填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是 。
（3）Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为 ，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是 (填标号)。
A．sp B．sp2
C．sp3 D．sp3d
（4）XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有 个XeF2分子。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，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为( ， ， )。已知Xe—F键长为rpm，则B点原子的分数坐标为 ；晶胞中A、B间距离d= pm。
【答案】（1）9
（2）F>O>Cl；角(V)形；低于；OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高
（3）5；D
（4）2；(0，0， )； pm
【知识点】原子核外电子的运动状态；原子核外电子的能级分布；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）基态氟原子的质子数为9，核外有9个电子对应着9种不同的运动状态，故正确答案为9
（2）半径越小，电负性越大，而半径大小为 F＜O＜Cl ，因此电负性大小为 F>O>Cl ，根据VSEPR理论有，价层电子对为4孤对电子为2，知OF2分子的空间构型是V型， OF2 和 Cl2O 结构相似，相对分子质量是Cl2O 大于OF2 ，沸点是 OF2 低于 Cl2O ，故正确答案是： F>O>Cl 、V型、 低于 、 OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高
（3）XeF2易升华，所以是分子晶体，其中心原子的价层电子对数为2+=5，含有2对孤对电子，是sp杂化，故正确答案是5，d
（4）Xe的半径大于F，大球为Xe，小球是F，大球占据体心和顶点，Xe个数=1+8x=2，小球8个占据棱，2个在晶胞内部，F的个数为2+8x=4，因此晶胞中含有2个XeF2分子，B点在Z轴上， Xe—F键长为rpm ，因此B点的坐标是 (0，0， ) ，AB的长度是 pm ，故正确答案是 2 、 (0，0， ) 、 pm
【分析】（1）核外有几个电子可判断几种运动状态
（2）电负性一定程度上相当于得电子能力，半径越小，得电子能力越强，电负性越大，计算出 OF2 的价层电子对和孤对电子即可判断构形，分子晶体结构相似，沸点与相对分子质量有关
（3）根据公式即可计算出价层电子对，找出孤对电子对即可判断构型以及杂化方式
（4）根据晶胞结构中占位方式即可计算出原子的个数，根据晶胞图数据即可计算出坐标以及距离
19．（2021·浙江）
（1）已知3种原子晶体的熔点数据如下表：
金刚石 碳化硅 晶体硅
熔点/℃ ＞3550 2600 1415
金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是 。
（2）提纯含有少量氯化钠的甘氨酸样品：将样品溶于水，调节溶液的pH使甘氨酸结晶析出，可实现甘氨酸的提纯。其理由是 。
【答案】（1）原子半径C＜Si（或键长C-C＜Si-Si），键能C-C＞Si-Si
（2）当调节溶液pH至甘氨酸主要以两性离子的形态存在时（即等电点，此时两性离子间相互吸引力最大），溶解度最小
【知识点】原子晶体（共价晶体）；硅和二氧化硅；物质的分离与提纯
【解析】【解答】（1）金刚石和晶体硅均是原子晶体，原子晶体的熔沸点主要是和键能有关，键越短键能越大，半径越小键越短，而原子半径是碳小于硅，因此金刚石的沸点高于硅，故正确答案是 原子半径C＜Si（或键长C-C＜Si-Si），键能C-C＞Si-Si
（2） 将样品溶于水，调节溶液的pH使甘氨酸结晶析出，可实现甘氨酸的提纯。其理由是当调节溶液pH至甘氨酸主要以两性离子的形态存在时（即等电点，此时两性离子间相互吸引力最大），溶解度最小 ，故正确答案是： 当调节溶液pH至甘氨酸主要以两性离子的形态存在时（即等电点，此时两性离子间相互吸引力最大），溶解度最小
【分析】（1）原子晶体的熔沸点与原子半径有关，半径越小，熔沸点越高
（2）pH改变，溶解度降低即可达到析出的目的
20．（2021·广东）[选修3：物质结构与性质]
很多含巯基（-SH）的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
（1）基态硫原子价电子排布式为 。
（2）H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为 。
（3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第 周期第ⅡB族。
（4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有________。
A．在I中S原子采取sp3杂化
B．在Ⅱ中S元素的电负性最大
C．在Ⅲ中C-C-C键角是180°
D．在Ⅲ中存在离子键与共价键
E．在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
（5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内
重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是 。
（6）理论计算预测，由汞（Hg）、锗（Ge）、锑（Sb）形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体（晶胞如图9a所示）中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是 。
②图9c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为 ；该晶胞中粒子个数比Hg：Ge：Sb = 。
③设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为 g/cm3（列出算式）。
【答案】（1）3s23p4
（2）H2O>H2S>CH4
（3）六
（4）D
（5）化合物III
（6）由图9c可知，图9b中Sb、Hg原子取代位置除图9b外还有其它形式；4；1：1：2；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）硫的原子序数为16，其原子核外有三个电子层，最外层电子数为6，因此基态硫原子的价电子排布式为3s23p4。
（2）H2S、CH4和H2O都是分子晶体，其中H2O分子间存在氢键，因此H2O的沸点最高；而H2S、CH4中，由于H2S的相对分子质量大于CH4，则H2S分子间范德华力大于CH4分子间范德华力，因此沸点H2S>CH4；故三者的沸点大小关系：H2O>H2S>CH4。
（3）第六周期零族元素的原子序数为86，因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅢB族。
（4）A、化合物Ⅰ中硫原子的价层电子对数为，因此化合物Ⅰ中硫原子采用sp3杂化，A符合题意；
B、化合物Ⅱ中所含元素为H、C、O、S、Hg，同周期元素，核电荷数越大，电负性越大，同主族元素，核电荷数越大，电负性越小，因此五种元素中，电负性最大的为O元素，B不符合题意；
C、化合物Ⅲ中，碳元素都以单键的形式连接，构成四面体结构，因此C-C-C的键角为109°18′，C不符合题意；
D、化合物Ⅲ是一种钠盐，存在离子键，同时C、H和C、S之间存在共价键，D符合题意；
E、化合物Ⅳ中硫氧元素之间形成S-O、S=O两种化学键，二者的键能不同，E不符合题意；
故答案为：AD
（5）化合物Ⅰ中存在氢键，可溶于水，化合物Ⅲ是一种钠盐，可溶于水；由于化合物Ⅲ溶于水后电离产生阴离子中三个氧原子都能形成氢键，因此等物质的量的两种物质溶于水后，化合物Ⅲ新田城的氢键更多，因此化合物Ⅲ更易溶于水。
（6）① 对比图9b和图9c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同，不符合晶胞是晶体最小重复单元的要求，因此不属于晶胞结构。
②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例，同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2，右侧晶胞中有2个Sb原子与Hg原子距离最近，因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb原子的个数为4；
该晶胞中Sb原子均位于晶胞内，因此1个晶胞中含有Sb原子的个数为8；Ge原子位于警告顶点、面心和体心，因此一个晶胞中含有Ge原子的个数为：；Hg原子位于棱边、面心，因此一个晶胞中含有Hg原子的个数为：。因此该晶胞中原子个数比Hg:Ge:Sb=1:1:2。
③一个晶胞的质量为，一个晶胞的体积为(x×10-7cm) ×(y×10-7cm) =x y×10-21cm ，因此晶体的密度。
【分析】（1）根据基态硫原子的原子结构和最外层电子数确定其价电子排布式。
（2）毫根据分子晶体沸点的影响分析。
（3）根据零族元素的原子序数分析。
（4）A、结合化合物Ⅰ中硫原子的价层电子对数分析；
B、结合电负性的递变规律分析；
C、根据化合物Ⅲ中C的成键情况确定其键角；
D、根据化合物Ⅲ的结构确定其所含的化学键；
E、根据化合物Ⅳ种所含的硫氧化学键分析。
（5）根据二者的结构，结合氢键分析。
（6）①结合所给结构分析；
②根据晶胞结构和均摊法分析；
③根据晶胞结构和密度公式进行计算。
21．（2021·全国甲）[化学-选修3：物质结构与性质]
我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题：
（1）太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排式为 ；单晶硅的晶体类型为 。SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为 。SiCl4可发生水解反应，机理如下：
含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为 （填标号）。
（2）CO2分子中存在 个 键和 个 键。
（3）甲醇的沸点（64.7℃）介于水（100℃）和甲硫醇（CH3SH，7.6℃）之间，其原因是 。
（4）我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是 ，晶胞参数为a pm、a pm、c pm，该晶体密度为 g·cm-3（写出表达式）。在ZrO2中掺杂少量ZrO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，则y= （用x表达）。
【答案】（1）3s23p2；原子晶体(共价晶体)；sp3；②
（2）2；2
（3）甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多
（4）8；；2-x
【知识点】原子核外电子排布；共价键的形成及共价键的主要类型；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)基态Si原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，因此Si的价电子层的电子排式为3s23p2；晶体硅中Si原子与Si原子之间通过共价键相互结合，整块晶体是一个三维的共价键网状结构，因此晶体硅为原子晶体；SiCl4中Si原子价层电子对数为4+=4，因此Si原子采取sp3杂化；由图可知，SiCl4(H2O)中Si原子的σ键数为5，说明Si原子的杂化轨道数为5，由此可知Si原子的杂化类型为sp3d，故答案为：3s23p2；原子晶体(共价晶体)；sp3；②；
(2)CO2的结构式为O=C=O，1个双键中含有1个键和1个π键，因此1个CO2分子中含有2个键和2个π键，故答案为：2；2；
(3)甲醇分子之间和水分子之间都存在氢键，因此沸点高于不含分子间氢键的甲硫醇，甲醇分子之间氢键的总强度低于水分子之间氢键的总强度，因此甲醇的沸点介于水和甲硫醇之间，故答案为：甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多；
(4)以晶胞中右侧面心的Zr4+为例，同一晶胞中与Zr4+连接最近且等距的O2-数为4，同理可知右侧晶胞中有4个O2-与Zr4+相连，因此Zr4+离子在晶胞中的配位数是4+4=8；1个晶胞中含有4个ZrO2微粒，1个晶胞的质量m=，1个晶胞的体积为(a×10-10cm)×(a×10-10cm)×(c×10-10cm)=a2c×10-30cm3，因此该晶体密度==；在ZrO2中掺杂少量ZrO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，其中Zn元素为+2价，Zr为+4价，O元素为-2价，根据化合物化合价为0可知2x+4×(1-x)=2y，解得y=2-x，故答案为：；2-x。
【分析】(1)Si是14号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p2；晶体硅为原子晶体（共价晶体）；根据价层电子对互斥理论计算杂化方式；
(2)双键中含有1个键和1个π键；
(3)根据氢键分析；
(4)根据均摊法及晶胞密度的表达式计算晶胞密度；根据化合物化合价为0计算y的值。
22．（2021·湖南）[选修3：物质结构与性质]
硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：
（1）基态硅原子最外层的电子排布图为 ，晶体硅和碳化硅熔点较高的是 (填化学式)；
（2）硅和卤素单质反应可以得到 ， 的熔沸点如下表：
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
①0℃时， 、 、 、 呈液态的是 (填化学式)，沸点依次升高的原因是 ，气态 分子的空间构型是 ；
② 与N-甲基咪唑 反应可以得到 ，其结构如图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ，H、C、N的电负性由大到小的顺序为 ，1个 中含有 个 键；
（3）下图是 、 、 三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
①已知化合物中 和 的原子个数比为1：4，图中Z表示 原子(填元素符号)，该化合物的化学式为 ；
②已知该晶胞的晶胞参数分别为anm、bnm、cnm， ，则该晶体的密度 (设阿伏加德罗常数的值为 ，用含a、b、c、 的代数式表示)。
【答案】（1）；SiC
（2）SiCl4；SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大；正四面体形；sp2、sp3；N>C>H；54
（3）O；Mg2GeO4；= ×1021
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)硅元素的原子序数为14，核外电子排布是1s22s22p63s23p2，价电子排布式为3s23p2，则价电子排布图为 ；原子晶体的熔点取决于共价键的强弱，晶体硅和碳化硅都是原子晶体，碳原子的原子半径小于硅原子，碳硅键的键能大于硅硅键，则碳硅键强于硅硅键，碳化硅的熔点高于晶体硅，故答案为： ；SiC；
(2) ①由题给熔沸点数据可知，0℃时，四氟化硅为气态，四氯化硅为液态，四溴化硅、四碘化硅为固态；分子晶体的沸点取决于分子间作用力的大小，SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，则SiX4的沸点依次升高；SiX4分子中硅原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则分子的空间构型为正四面体形，故答案为：SiCl4； SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大；正四面体形；
②由M2+离子的结构可知，离子中含有杂化方式为sp3杂化的单键碳原子和sp2杂化的双键碳原子；元素的非金属性越强，其电负性越大，元素的非极性强弱顺序为N>C>H，则元素电负性的大小顺序为N>C>H；M2+离子的结构中含有单键、双键和配位键，单键和配位键都是σ键，双键中含有1个σ键，则离子中含有54个σ键，故答案为：sp2、sp3；N>C>H；54；
(3)①由晶胞结构可知，X位于晶胞中位于顶点、面心、棱上和体内，顶点为8个，面心有6个，棱上有4个，体内有3个，则晶胞内的X原子为8× +6× +4× +3=8，位于体内的Y原子和Z原子分别为4和16，由Ge和O原子的个数比为1：4可知，X为Mg原子、Y为Ge原子、Z为O原子，则晶胞的化学式为Mg2GeO4，故答案为：O；Mg2GeO4；
②由晶胞的质量公式可得： =abc×10—21×ρ，解得ρ= ×1021g/cm3，故答案为： ×1021。
【分析】（1）硅的价层电子数是4个，根据核外电子能级排布即可写出价层电子对排布
，均属于原子晶体，原子晶体的熔点与键长有关，键越短熔点越高
（2）① 根据沸点进行比较即可判断气态，液态，固体，常温下是液态的是四氯化硅，均属与分子晶体，结构相似，沸点随着相对分子质量的增大而增大，SiX4结构与甲烷相似，因此是正四面体结构②根据氮原子成键情况，有双键和单键因此氮原子有sp2和sp3杂化，电负性和非金属性有关，非金属性越强，电负性越大，找出M2+中所有的单键和配位键即可
（3）①根据原子占位情况计算出化学式即可 ②计算出体积，再根据ρ=m/v计算即可
23．（2021·河北）[选修3：物质结构与性质]
KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：
（1）在KH2PO4的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)。
（2）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.对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
（3）已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ mol-1)如表：
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为 )形式存在的原因是 。
（4）已知KH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为 ，其中P采取 杂化方式。
（5）与PO 电子总数相同的等电子体的分子式为 。
（6）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 。
（7）分别用○、●表示H2PO 和K+，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是H2PO 、K+在晶胞xz面、yz面上的位置：
①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度__g cm-3(写出表达式)。
②晶胞在x轴方向的投影图为__(填标号)。
【答案】（1） 和
（2） 或
（3）在原子数目相同的条件下，N2比N4具有更低的能量，而P4比P2具有更低的能量，能量越低越稳定
（4）；sp3
（5）SiF4、SO2F2等
（6）
（7） |B
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的能级分布；“等电子原理”的应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；结构简式
【解析】【解答】(1)在 的四种组成元素（K,H,O,P）各自所能形成的简单离子分别为 （或 ）、 、 和 ，其中 （或 ）无电子层或1个电子层， 含有2个电子层， 和 含有三个电子层，其中核外电子排布相同的是 和 。
(2)对于基态的磷原子，核外电子能级排布是1s22s22p63s23p3,其价电子排布式为 ，其中3s轨道的2个电子自旋状态相反，根据洪特规则可知，其3p轨道的3个电子的自旋状态相同，因此，基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为 或 。
(3)能量越低越稳定，根据表中的相关共价键的键能可知，形成1mol类似白磷分子结构的N4分子，可以释放出的能量为193kJx6=1158kJ；若形成1molN2分子，则可释放的能量为946kJ，故在N数目相同的条件下，N2具有更低的能量，能量越低越稳定。同理，若形成1mol 分子，可以释放出的能量为197kJx6=1182kJ；若形成1molP2分子，则可释放的能量为489kJ，故在P数目相同的条件下，P4具有更低的能量，能量越低越稳定。
(4)由 是次磷酸的正盐可知， 为一元酸，其分子中只有一个羟基，另外2个H与P成键，还有一个O与P形成双键，故其结构式为 ，其中P共形成4个σ键、没有孤电子对，故其价层电子对数为4，其采取sp3杂化。
(5)根据等电子体原则，可以找到与 电子总数相同的等电子体分子为SiF4、SO2F2等。
(6)由题中信息可知，2个磷酸分子间脱去1个水分子，以此类推n个磷酸分子间脱去（n-1）个水分子形成链状的多磷酸，三个磷酸分子成环时，失去3个水分子，以此类推如果有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 后得到相应的酸根，故该酸根可写为 。
(7)①由晶胞结构可知， 分别位于晶胞的顶点、面上和体心，顶点上有8个、面上有4个，体心有1个，故晶胞中 的数目为 ； 位于面上和棱上，面上有6个，棱上4个，故晶胞中 的数目为 。因此，平均每个晶胞中占有的 和 的数目均为4，即可计算出单个晶胞的质量=4x(39+2+31+4x16)=4x136，若晶胞底边的边长均为 、高为 ，则晶胞的体积为10-30a2c cm3，阿伏加德罗常数的值为 ，晶体的密度== 。
②由图（a）、（b）、（c）可知，晶胞在x轴方向的投影图为 ，选B。
【分析】（1）含有氢元素、钾元素、磷元素、氧元素四种元素，其中核外电子排布相同的是钾和磷元素形成的离子
（2）写出磷原子的核外电子能级排布即可计算出自旋量子数之和
（3）计算出键能即可判断能量高低，能量越低越稳定
（4）说明次磷酸只能电离出一个氢离子，只有一个羟基根据磷原子核外电子情况即可判断磷与一个氧原子形成双键，根据形成的键数，为sp3杂化
（5）计算出磷酸根离子的价层电子对，等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同，即可找出等电子体的分子
（6）两个磷酸分子脱去一个水分子，因此根据脱去规律即可写出酸根的化学式
（7）① 根据占位计算出晶胞中粒子的个数，再根据ρ=m/v计算②从正面看即可得出平面图
24．（2021·全国乙卷）[化学——选修3：物质结构与性质]
过渡金属元素铬（Cr）是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用，回答下列问题：
（1）对于基态Cr原子，下列叙述正确的是 (填标号)。
A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为[Ar]
3d54s1
B.4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动
C.电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大
（2）三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子是 ,中心离子的配位数为 。
（3）[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如下图所示。
PH3中P的杂化类型是 , NH3的沸点比PH3的 ，原因是 。H2O的键角小于NH3的，分析原因 。
（4）在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是 原子。设Cr和Al原子半径分别为 和 ，则金属原子空间占有率为 %(列出计算表达式)。
【答案】（1）A C
（2）N O Cl；6
（3）；高；NH3分子间形成氢键增大分子间作用力；H2O分子有两对孤对电子，而NH3分子有一对孤对电子,所以H2O中孤对电子对键的斥力比NH3大，键角小
（4）Al；
【知识点】原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型；配合物的成键情况；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1) A. 基态原子满足能量最低原理，Cr有24个核外电子，轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1，A正确；
B. Cr核外电子排布为[Ar]3d54s1，由于能级交错，3d轨道能量高于4s轨道的能量，即3d电子能量较高，B错误；
C. 电负性为原子对键合电子的吸引力，同周期除零族原子序数越大电负性越强，钾与铬位于同周期，铬原子序数大于钾，故铬电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大，C正确；
故答案为AC；
(2) [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中三价铬离子提供空轨道，N、O、Cl提供孤对电子与三价铬离子形成配位键，中心离子的配位数为N、O、Cl三种原子的个数和即3+2+1=6；
(3) PH3的价层电子对为3+1=4，故PH3中P的杂化类型是sp3； N原子电负性较强，NH3分子之间存在分子间氢键，因此NH3的沸点比PH3的高；H2O的键角小于NH3的，原因是：NH3含有一对孤对电子，而H2O含有两对孤对电子，H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大；
(4)已知AlCr2具有体心四方结构，如图所示，黑球个数为8×+1=2，白球个数为8×+2=4，结合化学式AlCr2可知，白球为Cr，黑球为Al，即处于顶角位置的是Al原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl，则金属原子的体积为，故金属原子空间占有率=%。
【分析】(1)根据Cr的核外电子排布分析；
(2)根据配位键形成的原理分析；
(3)根据价层电子对互斥理论分析；
(4)根据晶胞的均摊及空间占有率的计算方法分析；
25．（2021·浙江）
（1）用质谱仪检测气态乙酸时，谱图中出现质荷比(相对分子质量)为120的峰，原因是 。
（2）金属镓(Ga)位于元素周期表中第4周期IIIA族，其卤化物的熔点如下表：
GaF3 GaCl3 GaBr3
熔点/℃ > 1000 77. 75 122. 3
GaF3熔点比GaCl3熔点高很多的原因是 。
【答案】（1）两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( )
（2）GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体；离子键强于分子间作用力
【知识点】离子晶体；分子晶体；利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】(1)质谱检测乙酸时，出现质荷比为120的峰，说明可能为两分子的乙酸结合在一起，由于乙酸分子中存在可以形成氢键的O原子，故这种结合为以氢键形式结合的二聚体( )，故答案为：两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( )；
(2)F的非金属性比Cl强，比较GaF3和GaCl3的熔点可知，GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体，离子晶体中主要的作用为离子键，分子晶体中主要的作用为分子间作用力，离子键强于分子间作用力，故GaF3的熔点高于GaCl3，故答案为：GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体；离子键强于分子间作用力。
【分析】（1）乙酸的相对分子质量是60，乙酸中的氧原子可以提供孤对电子易形成氢键，由于氢键的作用会出现乙酸的二聚体
（2）主要是形成的晶体类型不同，氟的非金属性强，易形成的是离子晶体而氯形成的是分子晶体因此沸点不同
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近三年高考化学真题分类汇编：化学键与物质的性质（2021年）
一、选择题
1．（2021·湖北）下列有关N、P及其化合物的说法错误的是（ ）
A．N的电负性比P的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B．N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C．NH3的成键电子对间排斥力较大，可推断NH3的键角比PH3的大
D．HNO3的分子间作用力较小，可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
2．（2021·湖北）某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是（ ）
A．该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B．K和Sb原子数之比为3∶1
C．与Sb最邻近的K原子数为4 D．K和Sb之间的最短距离为 apm
3．（2021·湖北）甲烷单加氧酶(s—mmo)含有双核铁活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2
B．步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C．每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D．图中的总过程可表示为：CH4+O2+2H++2e- CH3OH+H2O
4．（2021·天津）关于反应 所涉及的物质，下列说法错误的是（ ）
A．H2SO4在该反应中为氧化剂
B．Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质
C．Na2SO4是含有共价键的离子化合物
D．SO2是导致酸雨的主要有害污染物
5．（2021·天津）下列各组物质的晶体类型相同的是（ ）
A．SiO2和SO3 B．I2和NaCl C．Cu和Ag D．SiC和MgO
6．（2021·辽宁）下列化学用语使用正确的是（ ）
A．基态C原子价电子排布图：
B． 结构示意图：
C． 形成过程：
D．质量数为2的氢核素：
7．（2021·辽宁）有机物a、b、c的结构如图。下列说法正确的是（ ）
A．a的一氯代物有3种 B．b是 的单体
C．c中碳原子的杂化方式均为 D．a、b、c互为同分异构体
8．（2021·辽宁）单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料，其晶胞如图。下列说法错误的是（ ）
A．S位于元素周期表p区 B．该物质的化学式为
C．S位于H构成的八面体空隙中 D．该晶体属于分子晶体
9．（2021·海南）SF6可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。有关SF6的说法正确的是（ ）
A．是非极性分子 B．键角 都等于90°
C． 与 之间共用电子对偏向S D． 原子满足8电子稳定结构
10．（2021·山东）关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是（ ）
A．CH3OH为极性分子
B．N2H4空间结构为平面形
C．N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2
D．CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
11．（2021·浙江）下列“类比”结果不正确的是（ ）
A． 的热稳定性比 的弱，则 的热稳定性比 的弱
B． 的分子构型为V形，则二甲醚的分子骨架( )构型为V形
C． 的溶解度比 的大，则 的溶解度比 的大
D．将丙三醇加入新制 中溶液呈绛蓝色，则将葡萄糖溶液加入新制 中溶液也呈绛蓝色
12．（2021·全国甲）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是（ ）
A．原子半径：
B．W与X只能形成一种化合物
C．Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应
D．W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
13．（2021·浙江）有关 的说法错误的是（ ）
A．分子中至少有12个原子共平面
B．完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为1个
C．与FeCl3溶液作用显紫色
D．与足量NaOH溶液完全反应后生成的钠盐只有1种
14．（2021·崇明模拟）下列含有共价键的盐是（ ）
A．CaCl2 B．H2SO4 C．Ba(OH)2 D．Na2CO3
二、多选题
15．（2021·海南）短周期主族元素 、 、 、 的原子序数依次增大， 离子与 分子均含有14个电子；习惯上把电解饱和 水溶液的工业生产称为氯碱工业。下列判断正确的是（ ）
A．原子半径：
B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：
C．化合物 的水溶液呈中性
D． 分子中既有 键又有 键
16．（2021·山东）立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2-甲基-2-丁醇)存在如图转化关系，下列说法错误的是（ ）
A．N分子可能存在顺反异构
B．L的任一同分异构体最多有1个手性碳原子
C．M的同分异构体中，能被氧化为酮的醇有4种
D．L的同分异构体中，含两种化学环境氢的只有1种
三、非选择题
17．（2021·天津）铁单质及其化合物的应用非常广泛。
（1）基态Fe原子的价层电子排布式为 。
（2）用X射线衍射测定，得到Fe的两种晶胞A、B，其结构如图所示。晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数为 。每个晶胞B中含Fe原子数为 。
（3）合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式 。从能量角度分析，铁触媒的作用是 。
（4）Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6的配离子，如 、 、 。某同学按如下步骤完成实验：
① 为浅紫色，但溶液Ⅰ却呈黄色，其原因是 ，为了能观察到溶液Ⅰ中 的浅紫色，可采取的方法是 。
②已知Fe3+与SCN-、F-的反应在溶液中存在以下平衡： ； ，向溶液Ⅱ中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可逆反应，其离子方程式为 ，平衡常数为 (用K1和K2表示)。
18．（2021·山东）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
（1）基态F原子核外电子的运动状态有 种。
（2）O、F、Cl电负性由大到小的顺序为 ；OF2分子的空间构型为 ；OF2的熔、沸点 (填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是 。
（3）Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为 ，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是 (填标号)。
A．sp B．sp2
C．sp3 D．sp3d
（4）XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有 个XeF2分子。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，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为( ， ， )。已知Xe—F键长为rpm，则B点原子的分数坐标为 ；晶胞中A、B间距离d= pm。
19．（2021·浙江）
（1）已知3种原子晶体的熔点数据如下表：
金刚石 碳化硅 晶体硅
熔点/℃ ＞3550 2600 1415
金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是 。
（2）提纯含有少量氯化钠的甘氨酸样品：将样品溶于水，调节溶液的pH使甘氨酸结晶析出，可实现甘氨酸的提纯。其理由是 。
20．（2021·广东）[选修3：物质结构与性质]
很多含巯基（-SH）的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
（1）基态硫原子价电子排布式为 。
（2）H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为 。
（3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第 周期第ⅡB族。
（4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有________。
A．在I中S原子采取sp3杂化
B．在Ⅱ中S元素的电负性最大
C．在Ⅲ中C-C-C键角是180°
D．在Ⅲ中存在离子键与共价键
E．在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
（5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内
重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是 。
（6）理论计算预测，由汞（Hg）、锗（Ge）、锑（Sb）形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体（晶胞如图9a所示）中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是 。
②图9c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为 ；该晶胞中粒子个数比Hg：Ge：Sb = 。
③设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为 g/cm3（列出算式）。
21．（2021·全国甲）[化学-选修3：物质结构与性质]
我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题：
（1）太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排式为 ；单晶硅的晶体类型为 。SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为 。SiCl4可发生水解反应，机理如下：
含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为 （填标号）。
（2）CO2分子中存在 个 键和 个 键。
（3）甲醇的沸点（64.7℃）介于水（100℃）和甲硫醇（CH3SH，7.6℃）之间，其原因是 。
（4）我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是 ，晶胞参数为a pm、a pm、c pm，该晶体密度为 g·cm-3（写出表达式）。在ZrO2中掺杂少量ZrO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，则y= （用x表达）。
22．（2021·湖南）[选修3：物质结构与性质]
硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：
（1）基态硅原子最外层的电子排布图为 ，晶体硅和碳化硅熔点较高的是 (填化学式)；
（2）硅和卤素单质反应可以得到 ， 的熔沸点如下表：
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
①0℃时， 、 、 、 呈液态的是 (填化学式)，沸点依次升高的原因是 ，气态 分子的空间构型是 ；
② 与N-甲基咪唑 反应可以得到 ，其结构如图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ，H、C、N的电负性由大到小的顺序为 ，1个 中含有 个 键；
（3）下图是 、 、 三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
①已知化合物中 和 的原子个数比为1：4，图中Z表示 原子(填元素符号)，该化合物的化学式为 ；
②已知该晶胞的晶胞参数分别为anm、bnm、cnm， ，则该晶体的密度 (设阿伏加德罗常数的值为 ，用含a、b、c、 的代数式表示)。
23．（2021·河北）[选修3：物质结构与性质]
KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：
（1）在KH2PO4的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)。
（2）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.对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
（3）已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ mol-1)如表：
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为 )形式存在的原因是 。
（4）已知KH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为 ，其中P采取 杂化方式。
（5）与PO 电子总数相同的等电子体的分子式为 。
（6）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 。
（7）分别用○、●表示H2PO 和K+，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是H2PO 、K+在晶胞xz面、yz面上的位置：
①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度__g cm-3(写出表达式)。
②晶胞在x轴方向的投影图为__(填标号)。
24．（2021·全国乙卷）[化学——选修3：物质结构与性质]
过渡金属元素铬（Cr）是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用，回答下列问题：
（1）对于基态Cr原子，下列叙述正确的是 (填标号)。
A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为[Ar]
3d54s1
B.4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动
C.电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大
（2）三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子是 ,中心离子的配位数为 。
（3）[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如下图所示。
PH3中P的杂化类型是 , NH3的沸点比PH3的 ，原因是 。H2O的键角小于NH3的，分析原因 。
（4）在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是 原子。设Cr和Al原子半径分别为 和 ，则金属原子空间占有率为 %(列出计算表达式)。
25．（2021·浙江）
（1）用质谱仪检测气态乙酸时，谱图中出现质荷比(相对分子质量)为120的峰，原因是 。
（2）金属镓(Ga)位于元素周期表中第4周期IIIA族，其卤化物的熔点如下表：
GaF3 GaCl3 GaBr3
熔点/℃ > 1000 77. 75 122. 3
GaF3熔点比GaCl3熔点高很多的原因是 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】键能、键长、键角及其应用；不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别
【解析】【解答】A．P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大，因此PCl3分子的极性比NCl3分子极性大，A项符合题意；
B．N与N的 键比P与P的强，故 的稳定性比 的高，B项不符合题意；
C．N的电负性比P大，NH3中成键电子对距离N比PH3中成键电子对距离P近，NH3中成键电子对间的斥力大，因此NH3的键角比PH3的大，C项不符合题意；
D．相对分子质量：HNO3故答案为：A。
【分析】A．分子中原子间的电负性差值越大，分子的极性越大；
B．共价键越牢固，分子越稳定；
C．分子中成键电子对间的排斥力大，分子中的键角越大；
D．相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高。
2．【答案】B
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A．该晶胞的边长为 ，故晶胞的体积为 ，A项不符合题意；
B．该晶胞中K的个数为 ，Sb的个数为 ，故K和Sb原子数之比为3∶1，B项符合题意；
C．以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8，C项不符合题意；
D．K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的 ，即 ，D项不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A．根据边长计算体积；
B．根据结构分析，注意棱上有12个K原子，晶胞内有9个K原子，顶点有8个Sb原子，面上有6个Sb原子；
C．观察图a，以面心处Sb为例，面上有四个最邻近的K原子，晶胞内还有4个；
D．由图b知，K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的 1/4。
3．【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；化学键；氧化还原反应
【解析】【解答】A.基态Fe原子核外有26个电子，其核外电子排布式为 ，A项不符合题意；
B.步骤③中断裂 非极性键，形成 (Ⅳ)极性键，B项不符合题意；
C.步骤④中电子转移发生在Fe和C元素之间，C项符合题意；
D.根据图示，总过程的反应为： ，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.Fe是26号元素，依据构造原理写出其核外电子排布；
B.同种元素组成的共价键为非极性键，不同种元素组成的共价键为极性键；
C.电子转移伴随着化合价的变化；
D.该反应的反应物为氧气，甲烷和氢离子，得到电子，生成甲醇和水。
4．【答案】A
【知识点】化学键；离子化合物的结构特征与性质；氧化还原反应；常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】A． 中无化合价的变化，不属于氧化还原反应，所以该反应中无氧化剂，故A符合题意；
B．Na2SO3不稳定，容易被空气中的O2氧化成硫酸钠变质，故B不符合题意；
C．Na2SO4含有阴阳离子，存在离子键，硫酸根中含有共价键，故C不符合题意；
D．SO2在空去中会转化成硫酸，形成酸雨，所以二氧化硫是导致酸雨的主要有害污染物，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．该反应无元素化合价的改变，不是氧化还原反应；
B．+4价的S元素易被氧化为+6价；
C．钠离子和硫酸根之间存在离子键，氧原子和硫原子之间存在共价键；
D．SO2与水反应生成亚硫酸，亚硫酸被氧气氧化为硫酸。
5．【答案】C
【知识点】离子晶体；原子晶体（共价晶体）；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A．SiO2为原子晶体，SO3为分子晶体，晶体类型不同，故A不符合题意；
B．I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同，故B不符合题意；
C．Cu和Ag都为金属晶体，晶体类型相同，故C符合题意；
D．SiC为原子晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】阴阳离子间通过离子键形成的晶体为离子晶体；
分子间通过分子间作用力形成的晶体为分子晶体；
相邻原子间通过共价键结合而成的立体网状的晶体为共价晶体；
由金属阳离子和自由电子间相互作用形成的晶体为金属晶体。
6．【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成；元素、核素；原子结构示意图
【解析】【解答】A．基态C原子价电子排布图为： ，A不符合题意；
B． 结构示意图为： ，B不符合题意；
C． 形成过程为： ，C不符合题意；
D．质量数为2的氢核素为： ，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.根据碳原子质子数和所在位置，核外排布为1s22s22p2；
B.质子数等于核外电子数，属于原子结构；
C.不符合离子化合物的构成；
D.质量数等于质子数加中子数。
7．【答案】A
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；同分异构现象和同分异构体；取代反应；聚合反应
【解析】【解答】A．根据等效氢原理可知，a的一氯代物有3种如图所示： ，A符合题意；
B．b的加聚产物是： ， 的单体是苯乙烯不是b，B不符合题意；
C．c中碳原子的杂化方式由6个 ，2个sp3，C不符合题意；
D．a、b、c的分子式分别为：C8H6，C8H6，C8H8，故c与a、b不互为同分异构体，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】
A.根据等效氢分析，含3种等效氢；
B.单体应是含碳碳双键；
C.杂化类型 、sp3两种；
D.分子式均不同，不属于同分异构。
8．【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；分子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A．S的价电子排布式为：3s23p4，故S位于元素周期表p区，A不符合题意；
B．由该物质形成晶体的晶胞可知：S个数为 ，H个数为： ，故H、S原子个数比为3：1，故该物质的化学式为 ，B不符合题意；
C．S位于H构成的八面体空隙中，如图所示 ，C不符合题意；
D．由于该晶体是一种新型超导材料，说明其是由阴、阳离子构成的，故该晶体属于离子晶体，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.根据硫元素的价电子排布，分析在元素周期表的位置在ｐ区；
B.根据晶胞图可以知道，此物质化学式是；
C.根据晶胞图，硫原子在氢原子所构成的八面体的空隙；
D.此物质是超导材料，属于阴阳离子构成的离子晶体。
9．【答案】A
【知识点】原子核外电子排布；物质的结构与性质之间的关系；键能、键长、键角及其应用；极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A．结构对称、正负电荷重心重合的分子为非极性分子，SF6分子呈正八面体结构，S 原子位于正八面体的中心，该分子结构对称、正负电荷重心重合，所以为非极性分子，A符合题意；
B．SF6是结构对称、正负电荷重心重合的分子，故键角 不都等于90°，B不符合题意；
C．由于F的电负性比S的大，S与F之间共用电子对偏向F，C不符合题意；
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不符合题意；
故答案为：A。
【分析】
A.根据结构图，是正八面体结构，结构对称属于非极性分子；
B.不全是九十度；
C.其氟原子的电负性较大，偏向氟原子；
D.据图分析，硫原子不满足8电子稳定结构。
10．【答案】B
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系；判断简单分子或离子的构型；极性分子和非极性分子；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.甲醇可以看作是甲烷中氢原子被羟基取代的产物，甲烷是含有极性键的非极性分子，但是甲醇是含有极性键的极性分子，故A不符合题意
B.N2H4中的氮原子是sp3杂化，应该是两个三角锥形形成的构型，故B符合题意
C.N2H4和 (CH3)2NNH2 均含有氮原子，均含有孤对电子，均易形成氢键，但是前者氢原子的个数多，形成的氢键多，沸点高，故C不符合题意
D. CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均为sp3杂化，杂化方式相同，故D不符合题意
【分析】A.根据正负电荷中心是否重合进行判断
B.根据氮原子的成键方式即可判断杂化方式
C.比较形成氢键的个数即可
D.分别找出成键方式即可判断杂化方式
11．【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型；物质的检验和鉴别；探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【解析】【解答】A. 中含有氧氧键，因此热稳定性比 的弱，而 含有氮氮键，热稳定性比 的弱，故A不符合题意
B.水分子中的氧原子的价层电子对为4对，其中含有2对孤对电子，为sp3杂化，构型为V型，而二甲醚中的氧原子的价层电子对为4，含有2对孤对电子为sp3杂化，构型为V型。故B不符合题意
C.钙盐、钡盐的碳酸盐的溶解性弱于碳酸氢盐，而钾盐、钠盐的碳酸盐的溶解性强于碳酸氢盐，故C不符合题意
D.含有多个羟基的有机物与新制备的氢氧化铜作用溶液呈绛蓝色，丙三醇和葡萄糖均含有多个羟基，故D不符合题意
故答案为：C
【分析】A.过氧化氢和 均含有非极性键，非极性键稳定性弱
B.计算出氧原子的杂化方式即可
C.考察的是碳酸氢盐和碳酸盐的溶解性强弱问题
D.考察的是多羟基的有机物与氢氧化铜的反应的特殊现象
12．【答案】D
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型；氢氧化铝的制取和性质探究；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.电子层数越多的元素原子半径越大，同周期元素原子半径依次减弱，则原子半径：Y(Al)＞Z(S)＞X(N)＞W(H)，A错误；
B.W为H元素，X为N元素，两者可形成NH3和N2H4，B错误；
C.Y为Al元素，其氧化物为两性氧化物，可与强酸、强碱反应，C错误；
D.W、X和Z可形成(NH4)2S、NH4HS，两者既含有离子键又含有共价键，D正确；
故答案为：D
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍，则分析知，Z的最外层电子数为偶数，W和X的单质常温下均为气体，则推知W和X为非金属元素，所以可判断W为H元素，X为N元素，Z的最外层电子数为1+5=6，Y的最外层电子数为=3，则Y为Al元素，Z为S元素。
13．【答案】C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；有机化合物中碳的成键特征；有机物中的官能团；有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．与苯环碳原子直接相连的6个原子和苯环上的6个碳原子一定共平面，故该分子中至少12个原子共平面，A不符合题意；
B．该物质完全水解后所得有机物为 ，其中只有与—NH2直接相连的碳原子为手性碳原子，即手性碳原子数目为1个，B不符合题意；
C．该物质含有醇羟基，不含酚羟基，与FeCl3溶液作用不会显紫色，C符合题意；
D．与足量NaOH溶液完全反应生成 和Na2CO3，生成的钠盐只有1种，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.苯环上的所有原子共面，与苯环连接的基团是单键，可以通过旋转共面
B.完全水解后，与氨基相连的碳原子是手性碳原子
C.酚羟基可与氯化铁显色反应，但是此有机物不具有酚羟基
D.水解产物中有甲酸，与足量的氢氧化钠溶液反应产物是碳酸钠
14．【答案】D
【知识点】化学键
【解析】【解答】A．CaCl2由Ca2+和Cl-构成，只含有离子键不含有共价键，A不符合题意；
B．H2SO4由分子构成，只含有共价键不含有离子键，B不符合题意；
C．Ba(OH)2由Ba2+和OH-构成，属于碱，不属于盐，C不符合题意；
D．Na2CO3有Na+和CO 构成，含有离子键，CO 内部C与O原子之间还含有共价键，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】盐是金属阳离子或铵根离子或酸根离子形成的化合物，而碳酸钠是含有共价键的盐
15．【答案】B,D
【知识点】化学键；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A．同周期元素原子半径随核电荷数的增大半径逐渐减小，故Na＞Cl，故A不符合题意；
B．同周期元素随核电荷数的增大非金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，故HNO3＞H2CO3，故B符合题意；
C．NaCN为强碱弱酸盐，显碱性，故C不符合题意；
D．(CN)2的结构简式为 ，分子中单键为 键，三键中含有1个 键和2个 键，故D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】
根据分析ZW是氯化钠，含14电子，Y是氮元素，所以X是碳元素，Z是钠元素，W是氯元素；
A.原子半径同周期从左到右逐渐变小；从上到下变大；
B.最高价氧化物对应的水化物硝酸酸性大于碳酸；
C.氢化钠属于强碱弱酸盐，碱性；
D.其中含不饱和碳氮三键，故含键和键。
16．【答案】A,C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.顺反异构一般是含有双键的有机物才会出现，主要是由于受到自由旋转的限制使各个集团在空间的排列方式不同出现的异构体现象，而N不存在顺反异构，故A符合题意
B.根据推测，L的结构式为，L的同分异构体为
，含有的同分异构体中的手性碳原子最多为1个，故B不符合题意
C.M的结构式为，氧化成酮主要是因为是与羟基相连的碳原子上连接只有1个氢原子，满足条件的同分异构体是、、只有3种，故C符合题意
D.L的同分异构体为含有两种氢原子的是故只有1种，故D不符题意
故正确答案是：AC
【分析】根据M的名称写出结构简式为在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生消去反应生成N为或，N与HCl发生加成反应生成L，L能发生水解反应生成M，则L的结构简式为结合选项进行判断即可
17．【答案】（1）3d64s2
（2）8；4
（3）；降低反应活化能
（4）由Fe3+水解产物的颜色所致；向该溶液中加HNO3；；
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算；热化学方程式；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）Fe为26号元素，所以基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，故答案为：3d64s2；
（2）由图可知，晶胞A中Fe的配位数为8，所以每个Fe原子紧邻的原子数为8。根据原子均摊法，每个晶胞B中含Fe原子数为 ，故答案为：8；；4
（3）由图可知，1mol N2和3mol H2反应时，放出的热量为(a-b)kJ，所以该反应的热化学方程式 。铁触媒是反应的催化剂，作用是降低反应活化能，故答案为： ；降低反应活化能；
（4）①由于Fe3+水解产物的颜色导致溶液Ⅰ却呈黄色，为了能观察到溶液Ⅰ中 的浅紫色，可向该溶液中加HNO3，抑制铁离子的水解，故答案为：由Fe3+水解产物的颜色所致；向该溶液中加HNO3；
②向溶液Ⅱ中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色，说明 和氟离子转化为 ，其离子方程式为 ， 和 相减得到 ，所以平衡常数为 ，故答案为： ； 。
【分析】（1）Fe是26号元素，处于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素，价电子包括3d、4s电子；
（2）A晶胞为体心立方堆积，以体心Fe原子研究，与之紧邻的原子处于顶点；均摊法计算B晶胞中Fe数目，顶角原子贡献率为1/8，面心原子贡献率为1/2；
（3）由图可知1mol氮气与3mol氢气反应生成2mol氨气放出（a b）kJ热量，书写热化学方程式需注明物质的聚集状态和反应热△H；使用催化剂，降低反应活化能，加快反应速率；
（4）①根据Fe3＋易水解分析颜色变化，由于水解使溶液呈酸性，加酸抑制水解既能观察到浅紫色；
②根据溶液颜色由红色转变为无色，证明[Fe(SCN)6]3 转化为[FeF6]3 ，可以由第二个离子方程式减去第一个离子方程式得到，平衡常数为两个反应的平衡常数之比。
18．【答案】（1）9
（2）F>O>Cl；角(V)形；低于；OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高
（3）5；D
（4）2；(0，0， )； pm
【知识点】原子核外电子的运动状态；原子核外电子的能级分布；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）基态氟原子的质子数为9，核外有9个电子对应着9种不同的运动状态，故正确答案为9
（2）半径越小，电负性越大，而半径大小为 F＜O＜Cl ，因此电负性大小为 F>O>Cl ，根据VSEPR理论有，价层电子对为4孤对电子为2，知OF2分子的空间构型是V型， OF2 和 Cl2O 结构相似，相对分子质量是Cl2O 大于OF2 ，沸点是 OF2 低于 Cl2O ，故正确答案是： F>O>Cl 、V型、 低于 、 OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高
（3）XeF2易升华，所以是分子晶体，其中心原子的价层电子对数为2+=5，含有2对孤对电子，是sp杂化，故正确答案是5，d
（4）Xe的半径大于F，大球为Xe，小球是F，大球占据体心和顶点，Xe个数=1+8x=2，小球8个占据棱，2个在晶胞内部，F的个数为2+8x=4，因此晶胞中含有2个XeF2分子，B点在Z轴上， Xe—F键长为rpm ，因此B点的坐标是 (0，0， ) ，AB的长度是 pm ，故正确答案是 2 、 (0，0， ) 、 pm
【分析】（1）核外有几个电子可判断几种运动状态
（2）电负性一定程度上相当于得电子能力，半径越小，得电子能力越强，电负性越大，计算出 OF2 的价层电子对和孤对电子即可判断构形，分子晶体结构相似，沸点与相对分子质量有关
（3）根据公式即可计算出价层电子对，找出孤对电子对即可判断构型以及杂化方式
（4）根据晶胞结构中占位方式即可计算出原子的个数，根据晶胞图数据即可计算出坐标以及距离
19．【答案】（1）原子半径C＜Si（或键长C-C＜Si-Si），键能C-C＞Si-Si
（2）当调节溶液pH至甘氨酸主要以两性离子的形态存在时（即等电点，此时两性离子间相互吸引力最大），溶解度最小
【知识点】原子晶体（共价晶体）；硅和二氧化硅；物质的分离与提纯
【解析】【解答】（1）金刚石和晶体硅均是原子晶体，原子晶体的熔沸点主要是和键能有关，键越短键能越大，半径越小键越短，而原子半径是碳小于硅，因此金刚石的沸点高于硅，故正确答案是 原子半径C＜Si（或键长C-C＜Si-Si），键能C-C＞Si-Si
（2） 将样品溶于水，调节溶液的pH使甘氨酸结晶析出，可实现甘氨酸的提纯。其理由是当调节溶液pH至甘氨酸主要以两性离子的形态存在时（即等电点，此时两性离子间相互吸引力最大），溶解度最小 ，故正确答案是： 当调节溶液pH至甘氨酸主要以两性离子的形态存在时（即等电点，此时两性离子间相互吸引力最大），溶解度最小
【分析】（1）原子晶体的熔沸点与原子半径有关，半径越小，熔沸点越高
（2）pH改变，溶解度降低即可达到析出的目的
20．【答案】（1）3s23p4
（2）H2O>H2S>CH4
（3）六
（4）D
（5）化合物III
（6）由图9c可知，图9b中Sb、Hg原子取代位置除图9b外还有其它形式；4；1：1：2；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）硫的原子序数为16，其原子核外有三个电子层，最外层电子数为6，因此基态硫原子的价电子排布式为3s23p4。
（2）H2S、CH4和H2O都是分子晶体，其中H2O分子间存在氢键，因此H2O的沸点最高；而H2S、CH4中，由于H2S的相对分子质量大于CH4，则H2S分子间范德华力大于CH4分子间范德华力，因此沸点H2S>CH4；故三者的沸点大小关系：H2O>H2S>CH4。
（3）第六周期零族元素的原子序数为86，因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅢB族。
（4）A、化合物Ⅰ中硫原子的价层电子对数为，因此化合物Ⅰ中硫原子采用sp3杂化，A符合题意；
B、化合物Ⅱ中所含元素为H、C、O、S、Hg，同周期元素，核电荷数越大，电负性越大，同主族元素，核电荷数越大，电负性越小，因此五种元素中，电负性最大的为O元素，B不符合题意；
C、化合物Ⅲ中，碳元素都以单键的形式连接，构成四面体结构，因此C-C-C的键角为109°18′，C不符合题意；
D、化合物Ⅲ是一种钠盐，存在离子键，同时C、H和C、S之间存在共价键，D符合题意；
E、化合物Ⅳ中硫氧元素之间形成S-O、S=O两种化学键，二者的键能不同，E不符合题意；
故答案为：AD
（5）化合物Ⅰ中存在氢键，可溶于水，化合物Ⅲ是一种钠盐，可溶于水；由于化合物Ⅲ溶于水后电离产生阴离子中三个氧原子都能形成氢键，因此等物质的量的两种物质溶于水后，化合物Ⅲ新田城的氢键更多，因此化合物Ⅲ更易溶于水。
（6）① 对比图9b和图9c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同，不符合晶胞是晶体最小重复单元的要求，因此不属于晶胞结构。
②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例，同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2，右侧晶胞中有2个Sb原子与Hg原子距离最近，因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb原子的个数为4；
该晶胞中Sb原子均位于晶胞内，因此1个晶胞中含有Sb原子的个数为8；Ge原子位于警告顶点、面心和体心，因此一个晶胞中含有Ge原子的个数为：；Hg原子位于棱边、面心，因此一个晶胞中含有Hg原子的个数为：。因此该晶胞中原子个数比Hg:Ge:Sb=1:1:2。
③一个晶胞的质量为，一个晶胞的体积为(x×10-7cm) ×(y×10-7cm) =x y×10-21cm ，因此晶体的密度。
【分析】（1）根据基态硫原子的原子结构和最外层电子数确定其价电子排布式。
（2）毫根据分子晶体沸点的影响分析。
（3）根据零族元素的原子序数分析。
（4）A、结合化合物Ⅰ中硫原子的价层电子对数分析；
B、结合电负性的递变规律分析；
C、根据化合物Ⅲ中C的成键情况确定其键角；
D、根据化合物Ⅲ的结构确定其所含的化学键；
E、根据化合物Ⅳ种所含的硫氧化学键分析。
（5）根据二者的结构，结合氢键分析。
（6）①结合所给结构分析；
②根据晶胞结构和均摊法分析；
③根据晶胞结构和密度公式进行计算。
21．【答案】（1）3s23p2；原子晶体(共价晶体)；sp3；②
（2）2；2
（3）甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多
（4）8；；2-x
【知识点】原子核外电子排布；共价键的形成及共价键的主要类型；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)基态Si原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，因此Si的价电子层的电子排式为3s23p2；晶体硅中Si原子与Si原子之间通过共价键相互结合，整块晶体是一个三维的共价键网状结构，因此晶体硅为原子晶体；SiCl4中Si原子价层电子对数为4+=4，因此Si原子采取sp3杂化；由图可知，SiCl4(H2O)中Si原子的σ键数为5，说明Si原子的杂化轨道数为5，由此可知Si原子的杂化类型为sp3d，故答案为：3s23p2；原子晶体(共价晶体)；sp3；②；
(2)CO2的结构式为O=C=O，1个双键中含有1个键和1个π键，因此1个CO2分子中含有2个键和2个π键，故答案为：2；2；
(3)甲醇分子之间和水分子之间都存在氢键，因此沸点高于不含分子间氢键的甲硫醇，甲醇分子之间氢键的总强度低于水分子之间氢键的总强度，因此甲醇的沸点介于水和甲硫醇之间，故答案为：甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多；
(4)以晶胞中右侧面心的Zr4+为例，同一晶胞中与Zr4+连接最近且等距的O2-数为4，同理可知右侧晶胞中有4个O2-与Zr4+相连，因此Zr4+离子在晶胞中的配位数是4+4=8；1个晶胞中含有4个ZrO2微粒，1个晶胞的质量m=，1个晶胞的体积为(a×10-10cm)×(a×10-10cm)×(c×10-10cm)=a2c×10-30cm3，因此该晶体密度==；在ZrO2中掺杂少量ZrO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，其中Zn元素为+2价，Zr为+4价，O元素为-2价，根据化合物化合价为0可知2x+4×(1-x)=2y，解得y=2-x，故答案为：；2-x。
【分析】(1)Si是14号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p2；晶体硅为原子晶体（共价晶体）；根据价层电子对互斥理论计算杂化方式；
(2)双键中含有1个键和1个π键；
(3)根据氢键分析；
(4)根据均摊法及晶胞密度的表达式计算晶胞密度；根据化合物化合价为0计算y的值。
22．【答案】（1）；SiC
（2）SiCl4；SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大；正四面体形；sp2、sp3；N>C>H；54
（3）O；Mg2GeO4；= ×1021
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)硅元素的原子序数为14，核外电子排布是1s22s22p63s23p2，价电子排布式为3s23p2，则价电子排布图为 ；原子晶体的熔点取决于共价键的强弱，晶体硅和碳化硅都是原子晶体，碳原子的原子半径小于硅原子，碳硅键的键能大于硅硅键，则碳硅键强于硅硅键，碳化硅的熔点高于晶体硅，故答案为： ；SiC；
(2) ①由题给熔沸点数据可知，0℃时，四氟化硅为气态，四氯化硅为液态，四溴化硅、四碘化硅为固态；分子晶体的沸点取决于分子间作用力的大小，SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，则SiX4的沸点依次升高；SiX4分子中硅原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则分子的空间构型为正四面体形，故答案为：SiCl4； SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大；正四面体形；
②由M2+离子的结构可知，离子中含有杂化方式为sp3杂化的单键碳原子和sp2杂化的双键碳原子；元素的非金属性越强，其电负性越大，元素的非极性强弱顺序为N>C>H，则元素电负性的大小顺序为N>C>H；M2+离子的结构中含有单键、双键和配位键，单键和配位键都是σ键，双键中含有1个σ键，则离子中含有54个σ键，故答案为：sp2、sp3；N>C>H；54；
(3)①由晶胞结构可知，X位于晶胞中位于顶点、面心、棱上和体内，顶点为8个，面心有6个，棱上有4个，体内有3个，则晶胞内的X原子为8× +6× +4× +3=8，位于体内的Y原子和Z原子分别为4和16，由Ge和O原子的个数比为1：4可知，X为Mg原子、Y为Ge原子、Z为O原子，则晶胞的化学式为Mg2GeO4，故答案为：O；Mg2GeO4；
②由晶胞的质量公式可得： =abc×10—21×ρ，解得ρ= ×1021g/cm3，故答案为： ×1021。
【分析】（1）硅的价层电子数是4个，根据核外电子能级排布即可写出价层电子对排布
，均属于原子晶体，原子晶体的熔点与键长有关，键越短熔点越高
（2）① 根据沸点进行比较即可判断气态，液态，固体，常温下是液态的是四氯化硅，均属与分子晶体，结构相似，沸点随着相对分子质量的增大而增大，SiX4结构与甲烷相似，因此是正四面体结构②根据氮原子成键情况，有双键和单键因此氮原子有sp2和sp3杂化，电负性和非金属性有关，非金属性越强，电负性越大，找出M2+中所有的单键和配位键即可
（3）①根据原子占位情况计算出化学式即可 ②计算出体积，再根据ρ=m/v计算即可
23．【答案】（1） 和
（2） 或
（3）在原子数目相同的条件下，N2比N4具有更低的能量，而P4比P2具有更低的能量，能量越低越稳定
（4）；sp3
（5）SiF4、SO2F2等
（6）
（7） |B
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的能级分布；“等电子原理”的应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；结构简式
【解析】【解答】(1)在 的四种组成元素（K,H,O,P）各自所能形成的简单离子分别为 （或 ）、 、 和 ，其中 （或 ）无电子层或1个电子层， 含有2个电子层， 和 含有三个电子层，其中核外电子排布相同的是 和 。
(2)对于基态的磷原子，核外电子能级排布是1s22s22p63s23p3,其价电子排布式为 ，其中3s轨道的2个电子自旋状态相反，根据洪特规则可知，其3p轨道的3个电子的自旋状态相同，因此，基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为 或 。
(3)能量越低越稳定，根据表中的相关共价键的键能可知，形成1mol类似白磷分子结构的N4分子，可以释放出的能量为193kJx6=1158kJ；若形成1molN2分子，则可释放的能量为946kJ，故在N数目相同的条件下，N2具有更低的能量，能量越低越稳定。同理，若形成1mol 分子，可以释放出的能量为197kJx6=1182kJ；若形成1molP2分子，则可释放的能量为489kJ，故在P数目相同的条件下，P4具有更低的能量，能量越低越稳定。
(4)由 是次磷酸的正盐可知， 为一元酸，其分子中只有一个羟基，另外2个H与P成键，还有一个O与P形成双键，故其结构式为 ，其中P共形成4个σ键、没有孤电子对，故其价层电子对数为4，其采取sp3杂化。
(5)根据等电子体原则，可以找到与 电子总数相同的等电子体分子为SiF4、SO2F2等。
(6)由题中信息可知，2个磷酸分子间脱去1个水分子，以此类推n个磷酸分子间脱去（n-1）个水分子形成链状的多磷酸，三个磷酸分子成环时，失去3个水分子，以此类推如果有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 后得到相应的酸根，故该酸根可写为 。
(7)①由晶胞结构可知， 分别位于晶胞的顶点、面上和体心，顶点上有8个、面上有4个，体心有1个，故晶胞中 的数目为 ； 位于面上和棱上，面上有6个，棱上4个，故晶胞中 的数目为 。因此，平均每个晶胞中占有的 和 的数目均为4，即可计算出单个晶胞的质量=4x(39+2+31+4x16)=4x136，若晶胞底边的边长均为 、高为 ，则晶胞的体积为10-30a2c cm3，阿伏加德罗常数的值为 ，晶体的密度== 。
②由图（a）、（b）、（c）可知，晶胞在x轴方向的投影图为 ，选B。
【分析】（1）含有氢元素、钾元素、磷元素、氧元素四种元素，其中核外电子排布相同的是钾和磷元素形成的离子
（2）写出磷原子的核外电子能级排布即可计算出自旋量子数之和
（3）计算出键能即可判断能量高低，能量越低越稳定
（4）说明次磷酸只能电离出一个氢离子，只有一个羟基根据磷原子核外电子情况即可判断磷与一个氧原子形成双键，根据形成的键数，为sp3杂化
（5）计算出磷酸根离子的价层电子对，等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同，即可找出等电子体的分子
（6）两个磷酸分子脱去一个水分子，因此根据脱去规律即可写出酸根的化学式
（7）① 根据占位计算出晶胞中粒子的个数，再根据ρ=m/v计算②从正面看即可得出平面图
24．【答案】（1）A C
（2）N O Cl；6
（3）；高；NH3分子间形成氢键增大分子间作用力；H2O分子有两对孤对电子，而NH3分子有一对孤对电子,所以H2O中孤对电子对键的斥力比NH3大，键角小
（4）Al；
【知识点】原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型；配合物的成键情况；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1) A. 基态原子满足能量最低原理，Cr有24个核外电子，轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1，A正确；
B. Cr核外电子排布为[Ar]3d54s1，由于能级交错，3d轨道能量高于4s轨道的能量，即3d电子能量较高，B错误；
C. 电负性为原子对键合电子的吸引力，同周期除零族原子序数越大电负性越强，钾与铬位于同周期，铬原子序数大于钾，故铬电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大，C正确；
故答案为AC；
(2) [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中三价铬离子提供空轨道，N、O、Cl提供孤对电子与三价铬离子形成配位键，中心离子的配位数为N、O、Cl三种原子的个数和即3+2+1=6；
(3) PH3的价层电子对为3+1=4，故PH3中P的杂化类型是sp3； N原子电负性较强，NH3分子之间存在分子间氢键，因此NH3的沸点比PH3的高；H2O的键角小于NH3的，原因是：NH3含有一对孤对电子，而H2O含有两对孤对电子，H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大；
(4)已知AlCr2具有体心四方结构，如图所示，黑球个数为8×+1=2，白球个数为8×+2=4，结合化学式AlCr2可知，白球为Cr，黑球为Al，即处于顶角位置的是Al原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl，则金属原子的体积为，故金属原子空间占有率=%。
【分析】(1)根据Cr的核外电子排布分析；
(2)根据配位键形成的原理分析；
(3)根据价层电子对互斥理论分析；
(4)根据晶胞的均摊及空间占有率的计算方法分析；
25．【答案】（1）两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( )
（2）GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体；离子键强于分子间作用力
【知识点】离子晶体；分子晶体；利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】(1)质谱检测乙酸时，出现质荷比为120的峰，说明可能为两分子的乙酸结合在一起，由于乙酸分子中存在可以形成氢键的O原子，故这种结合为以氢键形式结合的二聚体( )，故答案为：两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( )；
(2)F的非金属性比Cl强，比较GaF3和GaCl3的熔点可知，GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体，离子晶体中主要的作用为离子键，分子晶体中主要的作用为分子间作用力，离子键强于分子间作用力，故GaF3的熔点高于GaCl3，故答案为：GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体；离子键强于分子间作用力。
【分析】（1）乙酸的相对分子质量是60，乙酸中的氧原子可以提供孤对电子易形成氢键，由于氢键的作用会出现乙酸的二聚体
（2）主要是形成的晶体类型不同，氟的非金属性强，易形成的是离子晶体而氯形成的是分子晶体因此沸点不同
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