2024届高考化学一轮复习专题训练课件★★第五章 物质结构与性质 元素周期律 课件(共90张PPT)

(共90张PPT)
2024届高考化学一轮复习专题训练课件★★
第五章　物质结构与性质　元素周期律
第12练 　元素“位—构—性”
关系的综合应用
1.[2023全国乙·10,6分,难度★★☆☆☆]
一种矿物由短周期元素W、X、Y组成,溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述正确的是(　　)
A.X的常见化合价有-1、-2
B.原子半径大小为Y>X>W
C.YX的水合物具有两性
D.W单质只有4种同素异形体
A
【解析】　
氧元素常见化合价有-1、-2,如Na2O2、Na2O中氧元素分别为-1价和-2价,A正确;根据元素在周期表中的位置,可确定原子半径:Mg>C>O,B错误;MgO的水合物Mg(OH)2不具有两性,C错误;碳元素可形成金刚石、石墨、石墨烯、C60、碳纳米管等多种同素异形体,D错误。
【元素辨析】　由W、X、Y均为短周期元素,简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构,可知X为O元素,Y为Mg元素;结合原子序数W2.[2022河北·6,3分,难度★★☆☆☆]中子轰击X原子的核反应为XnH,其中Y可用于测定文物年代。下列说法错误的是(　　)
A.原子半径:Y>X
B.Y的电子式为:
C.最高价含氧酸的酸性:Y>X
D.X与Y均能形成多种氢化物
C
【解析】　
同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,A项正确;C结合3个H失去1个电子形成C,B项正确;HNO3的酸性强于H2CO3,C项错误;N可以形成NH3、N2H4,C可以形成多种烃,D项正确。
【元素辨析】　由已知核反应可得Z+0=M+1、A+1=R+1, Y可用于测定文物年代,则Y是C,R=14、M=6、A=14、Z=7,X是N。
3.[2022广东·7,2分,难度★★☆☆☆]
甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示;戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是(　　)
A.原子半径:丁>戊>乙
B.非金属性:戊>丁>丙
C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
C
【解析】　
由同周期和同主族元素原子半径变化规律可知A项正确;同周期元素非金属性从左到右逐渐增大,B项正确;若甲为C,烷烃、烯烃遇氯化氢无白烟产生,C项错误;磷酸、硅酸均能与强碱反应,D项正确。
【元素辨析】　戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸,则乙、戊不是0族,故五种元素为第二、三周期,若戊为Cl,则甲为N,乙为F,丙为P,丁为S;若戊为S,则甲为C,乙为O,丙为Si,丁为P。
4.[2022福建·4,4分,难度★★☆☆☆]
某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成。X与Y、Z与W均为同周期相邻元素,X的核外电子总数为最外层电子数的2倍,Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是(　　)
A.简单氢化物沸点:Z>W
B.YW3分子的空间构型为三角锥形
C.原子半径:YD.最高价氧化物对应水化物的碱性:XA
【解析】　
常温下,水为液态,HF为气体,则简单氢化物沸点H2O>HF,A正确;BF3中B原子的价层电子对数为3+ ×(3-3×1)=3,无孤电子对,则BF3的空间构型为平面三角形,B错误;同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径大小顺序为Be>B>O>F,C错误;碱性:Be(OH)2>H3BO3,D错误。
【元素辨析】　地壳中含量最多的元素为O,则Z为O元素,Z、W为同周期相邻元素,且原子序数依次增大,则W为F元素;X的核外电子总数为最外层电子数的2倍,且X的原子序数小于O,则X为Be元素,Y为B元素。
5.[2021浙江6月·15,2分,难度★★☆☆☆]
已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示,其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是(　　)
A.还原性:ZQ2B.X能从ZO2中置换出Z
C.Y能与Fe2O3反应得到Fe
D.M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应
A
【解析】
还原性:CS2>CCl4,A项错误;Mg在CO2中燃烧能置换出C,并生成MgO,B项正确;Al能和Fe2O3在高温下发生置换反应生成Fe和Al2O3,C项正确;N元素的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,最低价氢化物为NH3,二者能反应生成NH4NO3,D项正确。
【元素辨析】　根据六种元素在周期表中的位置可知Z、M是第二周期元素,X、Y、Q、R均是第三周期元素,由Y的最高化合价为+3,可知Y为Al元素,根据各元素的相对位置可确定X为Mg元素,Z为C元素,M为N元素,Q为S元素,R为Cl元素。
6.[2021山东·4,2分,难度★★☆☆☆]
X、Y为第三周期元素,Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在,下列说法错误的是(　　)
A.原子半径:X>Y
B.简单氢化物的还原性:X>Y
C.同周期元素形成的单质中Y氧化性最强
D.同周期中第一电离能小于X的元素有4种
D
【解析】
根据同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,知原子半径P>Cl,A项正确;非金属性:PHCl,B项正确;同周期元素中Cl的非金属性最强,因此Cl2的氧化性最强,C项正确;同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但P由于3p能级上半充满,为稳定结构,其第一电离能大于S的第一电离能,故同周期中第一电离能小于P的元素有Na、Mg、Al、Si、S,共5种,D项错误。
【元素辨析】　X、Y为第三周期元素,Y最高正价与最低负价的代数和为6,则Y为Cl元素;X、Y形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在,其中X的化合价为+5,则X为P元素。
7.[2021天津·12,3分,难度★★☆☆☆]
元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是(　　)
A.X的电负性比Q的大
B.Q的简单离子半径比R的大
C.Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强
D.Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强
B
【解析】
C的非金属性比Cl弱,电负性小,A项错误;K+与Cl-的核外电子排布相同,K+的核电荷数大,半径小,B项正确;S比Cl的非金属性弱,H2S的热稳定性比HCl的弱,C项错误;Na的金属性比K弱,NaOH的碱性比KOH弱,D项错误。
【元素辨析】　由原子半径和最外层电子数(在周期表中的族序数)的关系以及原子序数关系可知,R是K、Y是Na、X是C、Z是S、Q是Cl。
8.[2022海南·11,4分,难度★★☆☆☆]
短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y同周期并相邻,Y是组成水的元素之一,Z在同周期主族元素中金属性最强,W原子在同周期主族元素中原子半径最小。下列判断正确的是(　　)
A.XW3是非极性分子
B.简单氢化物沸点:X>Y
C.Y与Z形成的化合物是离子化合物
D.X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性
C
【解析】　
NCl3中N的孤电子对数为=1,NCl3为三角锥形分子,正负电荷中心不重合,为极性分子,A项错误;常温下NH3为气体,H2O为液体,故沸点:NH3【元素辨析】　X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y同周期并相邻,Y是组成水的元素之一,则Y为O元素,X为N元素;Z在同周期主族元素中金属性最强,则Z为Na元素;W原子在同周期主族元素中原子半径最小,则W为Cl元素。
9.[2022湖南·5,3分,难度★★☆☆☆]
科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是(　　)
A.原子半径:X>Y>Z
B.非金属性:Y>X>W
C.Z的单质具有较强的还原性
D.原子序数为82的元素与W位于同一主族
C
【解析】
同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,A项正确;同周期元素从左到右非金属性依次增强,同主族元素从上到下非金属性依次减弱,故非金属性O>C>Si,B项正确;F2具有强氧化性,C项错误;82号元素的原子结构示意图为
,位于第6周期第ⅣA族,D项正确。
【元素辨析】
　
10.[2023全国甲·11,6分,难度★★★☆☆]
W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是(　　)
A.原子半径:X>W
B.简单氢化物的沸点:XC.Y与X可形成离子化合物
D.Z的最高价含氧酸是弱酸
C
【解析】　
同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,即r(O)【元素辨析】　WX2是形成酸雨的物质之一,WX2为NO2或SO2,W的原子序数比X的小,故W是N、X是O;Y的最外层
电子数与其K层电子数相等,Y的原子序数比O的大,则Y的原子结构示意图为 Y是Mg;又四种元素的
最外层电子数之和为19,则Z的最外层电子数是6,结合原子序数关系知Z为S。
11.[2022河北·10,4分,难度★★★☆☆]
两种化合物的结构如下,其中X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,下列说法错误的是(　　)
A.在两种化合物中,X、Y、Z、R、Q均满足最外层8电子稳定结构
B.X、Y、Z、R、Q中,R的非金属性及简单氢化物的稳定性均最强
C.将装有YZ2气体的透明密闭容器浸入冰水中,气体颜色变浅
D.Z的某种同素异形体在大气中的含量与环境污染密切相关
A
【解析】　
图示化合物中P最外层有10个电子,A项错误;五种元素中F的非金属性最强,对应的简单氢化物HF最稳定,B项正确;NO2为红棕色,N2O4为无色,2NO2N2O4是放热反应,降温时其平衡正向移动,气体颜色变浅,C项正确;大气中的O3含量与环境污染密切相关,D项正确。
【元素辨析】　题图中X形成四个共价键,则X位于第ⅣA族,Y形成三个共价键,位于第ⅢA族或第ⅤA族,Z形成两个共价键,位于第ⅥA族,R形成一个共价键,为H元素或位于第ⅦA族,Q形成五个共价键,位于第ⅤA族,结合原子序数关系可知,X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、R为F元素、Q为P元素。
12.[2021广东·13,4分,难度★★★☆☆]
一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是(　　)
A.XEZ4是一种强酸
B.非金属性:W>Z>Y
C.原子半径:Y>W>E
D.ZW2中,Z的化合价为+2
C
【解析】　
HClO4是强酸,A项正确;根据同周期主族元素从左到右元素的非金属性逐渐增大可知非金属性F>O>C,B项正确;原子半径Cl>C>F,C项错误;OF2中F元素为-1价,根据化合物中各元素化合价代数和为0,可知O元素为+2价,D项正确。
【元素辨析】　根据X的原子核只有1个质子,可知X为H元素;根据题意知Y、Z、W均为第二周期元素,结合图中Y形成4个共价键、Z形成2个共价键、W形成1个共价键和原子序数关系可确定Y为C元素、Z为O元素、W为F元素;再结合E的原子比F原子多8个电子,可知E为Cl元素。
13.[2023辽宁·9,3分,难度★★★☆☆]
某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W、Y原子序数之和等于Z,Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是(　　)
A.W与X的化合物为极性分子
B.第一电离能Z>Y>X
C.Q的氧化物是两性氧化物
D.该阴离子中含有配位键
A
【解析】　
H与C形成的化合物为烃类,烃类物质的正负电中心可能重合,如甲烷,其为非极性分子,A项错误;同周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,故第一电离能:F>O>C,B项正确;Al2O3既能与强酸反应,也能与强碱反应,属于两性氧化物,C项正确;该阴离子中,中心Al原子形成4个键,其中一个为配位键,D项正确。
【元素辨析】　根据化合物中原子的成键特点分析:W的原子序数最小,且形成1个共价键,则W为H;X形成4个共价键,则X为C;Y形成2个共价键,则Y为O或S;Z形成1个共价键,且原子序数等于W和Y的原子序数之和,则Z为F或Cl;Q形成4个共价键后带一个单位的负电荷,且Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍,则Q为Al,结合原子序数关系可知,Y只能为O,Z只能为F。
14.[2021辽宁·14,3分,难度★★★☆☆]
某多孔储氢材料前驱体结构如图,M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法正确的是(　　)
A.氢化物沸点:X>Y
B.原子半径:MC.第一电离能:WD.阴、阳离子中均有配位键
D
【解析】
C、N均有多种氢化物,未指出是否为最简单氢化物,无法判断二者氢化物的沸点高低,A项错误;同周期主族元素,随原子序数递增,原子半径逐渐减小,原子半径:C>N>O>H,B项错误;N为第ⅤA族元素,其2p能级处于半充满稳定状态,第一电离能比相邻元素大,即第一电离能:N>O>C>B,C项错误;根据原子的成键规则知,该化合物的阳离子和阴离子中均存在配位键,D项正确。
【元素辨析】　结合基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子,以及在化合物中Z形成2个共价单键,可确定Z为O;再结合原子序数关系和化合物中各元素的成键情况,可确定M为H,X为C,W为B,Y为N。
新考法
15.[2023湖南·6,3分,难度★★★☆☆]
创新命题素材,本题以日光灯中用到的某种荧光粉为素材,考查考生的分析与推断能力
日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是(　　)
A.电负性:X>Y>Z>W
B.原子半径:XC.Y和W的单质都能与水反应生成气体
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
C
新考法
【解析】　
元素电负性:F>O>P>Ca,A项错误;原子半径:F【元素辨析】　根据基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等,可知X的电子排布式为1s22s22p4,为O元素,基态O原子的未成对电子数为2,则基态Y、Z原子的未成对电子数分别为1、3,结合原子序数关系可确定Y为F元素或Na元素,Z为P元素,则该荧光粉的主要成分为3W3(PO4)2·WF2,结合化合物中各元素化合价代数和为0可确定W为+2价,又其原子序数最大,故W为Ca元素,Y为F元素。
新考法
16.[2023浙江1月·10,3分,难度★★★☆☆]
创新命题形式,本题结合选择性必修2中内容考查元素推断
X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的2s轨道全充满,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,M是地壳中含量最多的元素,Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是(　　)
A.电负性:Z>X
B.最高正价:ZC.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
B
新考法
【解析】　
同周期元素从左到右电负性逐渐增大,则电负性N>Be或B,A项正确;N的最高正价为+5,但O无最高正价,B项错误;Na和O形成的Na2O2中O和O之间为非极性共价键,C项正确;非金属性N>C,故酸性:HNO3>H2CO3,D项正确。
【元素辨析】　Y的s能级电子数量是p能级的两倍,则电子排布式为1s22s22p2,则Y为C元素;X的2s轨道全充满,五种短周期元素的原子序数依次增大,则X为Be或B元素;M是地壳中含量最多的元素,则M为O元素;Z为N元素;Q是纯碱中的一种元素,则Q为Na元素。
新考法
17.[2022全国乙·11,6分,难度★★★☆☆]
创新命题形式,本题结合热重曲线进行考查
化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增加,且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数,常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示,在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是(　　)
A.W、X、Y、Z的单质常温下均为气体
B.最高价氧化物的水化物的酸性:YC.100~200 ℃阶段热分解失去4个W2Z
D.500 ℃热分解后生成固体化合物X2Z3
D
新考法
【解析】　
B单质常温下为固体,A项错误;元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,由于非金属性Bx mol,则有=1-0.802=0.198,解得x=3,说明100~200 ℃阶段热分解失去3 mol H2O,C项错误;1 mol化合物NH4B5O8·4H2O的质量为273 g,根据B元素守恒,最终可生成 mol B2O3,质量为175 g,质量分数为×100%=64.1%,由此说明500 ℃热分解后生成固体化合物B2O3,D项正确。
【元素辨析】　W、X、Y、Z是原子序数依次增加的短周期元素,YZ2分子的总电子数为奇数,常温下为气体,说明Y核外电子数为奇数,则Y为N,Z为O;结合W、X、Y、Z的原子序数加和为21,可知W、X的原子序数之和为6,又W的原子序数小于X,化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造,则W为H,X为B元素。
第13练　 以选择题形式
考查物质结构与性质
1.[2023湖南·2,3分,难度★☆☆☆☆]
下列化学用语表述错误的是(　　)
A.HClO 的电子式: H∶∶
B.中子数为10的氧原子: O
C.NH3分子的VSEPR模型:
D.基态N原子的价层电子排布图:
C
【解析】　HClO分子中O与H、Cl分别形成共价键,每个原子最外层均达到稳定结构,A项正确;中子数为10的氧原子,其质量数为8+10=18,可表示为O,B项正确;NH3中N形成3个σ键,孤电子对数为×(5-3×1)=1,价层电子对数为4,故NH3的VSEPR模型为四面体形,图示给出的是NH3的空间结构,C项错误;基态N原子的价电子排布式为2s22p3,2s轨道上的2个电子自旋方向相反,2p轨道上的3个电子分别占据3个轨道,自旋方向相同,D项正确。
2.[2022北京·3,3分,难度★☆☆☆☆]
38Sr(锶)的87Sr、86Sr稳定同位素在同一地域土壤中87Sr/86Sr值不变。土壤生物中87Sr/86Sr值与土壤中87Sr/86Sr值有效相关。测定土壤生物中87Sr/86Sr值可进行产地溯源。下列说法不正确的是(　　)
A.Sr位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B.可用质谱法区分87Sr和86Sr
C.87Sr和86Sr含有的中子数分别为49和48
D.同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同
A
【解析】　 Sr和Mg、Ca同主族,位于元素周期表第五周期ⅡA族,A项错误;87Sr和86Sr的质量数不同,可用质谱法区分,B项正确;Sr的质子数为38,87Sr的中子数为87-38=49,86Sr的中子数为86-38=48,C项正确;根据题意可知,D项正确。
3.[2022湖北·11,3分,难度★★☆☆☆]
磷酰三叠氮是一种高能分子,结构简式为O＝P(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是(　　)
A.为非极性分子
B.立体构型为正四面体形
C.加热条件下会分解并放出N2
D.分解产物NPO的电子式为
C
【解析】　从结构简式可知该分子正负电中心不重合,是极性分子,A项错误;P连接的四个原子或原子团不完全相同,故立体构型不可能为正四面体形,B项错误;O＝P(N3)3的分解产物为NPO(D项中提示),N元素化合价降低,由得失电子守恒知,其分解还会产生N2,C项正确;NPO的电子式是 ,D项错误。
4.[2021湖北·6,3分,难度★★☆☆☆]
NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　)
A.23 g C2H5OH中sp3杂化的原子数为NA
B.0.5 mol XeF4中氙的价层电子对数为3NA
C.1 mol [Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA
D.标准状况下,11.2 L CO和H2的混合气体中分子数为0.5NA
A
【解析】　C2H5OH中C和O均为sp3杂化,23 g乙醇为0.5 mol,sp3杂化的原子数为1.5NA,A项错误;XeF4中氙的孤电子对数为=2,价层电子对数为4+2=6,则0.5 mol XeF4中氙的价层电子对数为3NA,B项正确;1个[Cu(H2O)4]2+中含有4个配位键,1 mol 含配位键的个数为4NA,C项正确;标准状况下,11.2 L CO和H2的混合气体为0.5 mol,分子数为0.5NA,D项正确。
5.[2021海南·5,2分,难度★★☆☆☆]
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∠FSF都等于90°
C.S与F之间共用电子对偏向S
D.S原子满足8电子稳定结构
A
【解析】　SF6分子结构对称、正负电中心重合,为非极性分子,A项正确;由SF6的结构图可知,相邻S—F键的键角为90°或180°,B项错误;共用电子对偏向非金属性较强的元素,F的非金属性强于S,故共用电子对偏向F,C项错误;该化合物中S元素周围有12个电子,D项错误。
6.[2022江苏·3,3分,难度★★★☆☆]
工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是(　　)
A.半径大小:r(Al3+)B.电负性大小:χ(F)<χ(O)
C.电离能大小:I1(O)D.碱性强弱:NaOHA
【解析】　A项,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,对核外电子的吸引能力越强,半径越小,故r(Al3+)χ(O),错误;C项,电离能I1(O)>I1(Na),错误;D项,Na的金属性强于Al,故碱性NaOH强于Al(OH)3,错误。
7.[2022山东·5,2分,难度★★★☆☆]
AlN、GaN属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在N—Al键、N—Ga键。下列说法错误的是(　　)
A.GaN的熔点高于AlN
B.晶体中所有化学键均为极性键
C.晶体中所有原子均采取sp3杂化
D.晶体中所有原子的配位数均相同
A
【解析】　GaN和AlN均为共价晶体,N—Ga键比N—Al键的键长长,键能小,因此GaN的熔点低于AlN,A项错误;晶体中只存在N—Ga键、N—Al键,均为极性键,B项正确;二者成键结构与金刚石相似,则1个Al(或Ga)周围有4个N,1个N周围有4个Al(或Ga),N、Al、Ga均无孤电子对,杂化轨道数均为4,杂化类型均为sp3,C项正确,D项正确。
8.[2023浙江1月·12,3分,难度★★★☆☆]
共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应:Al2Cl6+2NH3 2Al(NH3)Cl3,下列说法不正确的是(　　)
A.Al2Cl6的结构式为
B.Al2Cl6为非极性分子
C.该反应中NH3的配位能力大于氯
D.Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应
D
【解析】　Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,则Al2Cl6的结构式为 ,
→表示配位键,也可用短线代替,A项正确;Al2Cl6为对称结构,正负电中心重合,为非极性分子,B项正确;该反应中NH3取代Cl与Al形成配位键,说明NH3的配位能力大于氯,C项正确;Al—Br的稳定性弱于Al—Cl,Al2Br6更易与NH3反应,D项错误。
9.[2022辽宁·7,3分,难度★★★☆☆]
理论化学模拟得到一种离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是(　　)
A.所有原子均满足8电子结构
B.N原子的杂化方式有2种
C.空间结构为四面体形
D.常温下不稳定
B
【解析】　由图可知,中所有的N原子都满足8电子结构,A项正确;中心N原子为sp3杂化,与中心N原子直接相连的四个N原子为sp2杂化,形成2个双键的N原子为sp杂化,B项错误;中心N原子为sp3杂化,不含孤对电子,故的空间构型为四面体形,C项正确;中含有N＝N＝N—结构,类比叠氮物质可知其常温下不稳定,D项正确。
10.[2023山东·5,2分,难度★★★☆☆]
石墨与F2在450 ℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x,该物质仍具润滑性,其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是(　　)
A.与石墨相比,(CF)x导电性增强
B.与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强
C.(CF)x中C—C的键长比C—F短
D.1 mol (CF)x中含有2x mol共价单键
B
【解析】　石墨导电的原因是石墨层间有自由移动的电子,石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x后,可自由移动的电子减少,导电性减弱,A错误;石墨层间插入F后形成的C—F键极短,键能极大,分子结构稳定性增强,抗氧化性增强,B正确;随原子序数递增,同周期主族元素的原子半径逐渐减小,因此(CF)x中C—C的键长比C—F长,C错误;由题图知,(CF)x中每个碳原子形成3个C—C键、1个C—F键,其中每个C—C键被2个碳原子共用,则1 mol (CF)x中含有2.5x mol共价单键,D错误。
11.[2020海南·13,4分,难度★★★☆☆]
下列对有关事实的解释正确的是(　　)
C
事实 解释
A 某些金属盐灼烧呈现不同焰色 电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
B CH4与NH3分子的空间构型不同 二者中心原子杂化轨道类型不同
C HF的热稳定性比HCl强 H—F比H—Cl的键能大
D SiO2的熔点比干冰高 SiO2分子间的范德华力大
【解析】　金属的焰色试验是其单质或化合物在加热时电子由低能轨道跃迁至高能轨道,然后再从高能轨道向低能轨道跃迁,从而释放出不同波长的光,A项错误;CH4和NH3的空间构型分别为正四面体形和三角锥形,两者的中心原子均采取sp3杂化,B项错误;热稳定性HF>HCl,是因为非金属性F>Cl,H—F比H—Cl的键能大,C项正确;SiO2为共价晶体,不存在分子间作用力,干冰为分子晶体,晶体熔点:共价晶体>分子晶体,D项错误。
12.[2023新课标·9,6分,难度★★★☆☆]
一种可吸附甲醇的材料,其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶体结构如下图所示,其中[C(NH2)3]+为平面结构。
下列说法正确的是(　　)
A.该晶体中存在N—H…O氢键
B.基态原子的第一电离能:CC.基态原子未成对电子数:BD.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
A
【解析】　从结构图可看出,该晶体中存在N—H…O氢键,A正确;N的价电子排布式为2s22p3,2p能级处于半满稳定状态,其第一电离能大于O,B错误;根据B(1s22s22p1)、C(1s22s22p2)、O(1s22s22p4)、N(1s22s22p3)的电子排布式,可知其未成对电子数分别为1、2、2、3,C错误;该晶体中B、O原子轨道的杂化类型均为sp3,[C(NH2)3]+为平面结构,则其中N的杂化类型为sp2,D错误。
13.[2023湖南·11,3分,难度★★★☆☆]
科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为a pm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是(　　)
A.晶体最简化学式为KCaB6C6
B.晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D.晶体的密度为 g·cm-3
C
【解析】　由图可知,晶胞中K处于顶点,数目为×8=1,Ca在晶胞的体心,数目为1,B在晶胞的面上,数目为×2×6=6,C也在晶胞的面上,数目为×2×6=6,故晶体的最简化学式为KCaB6C6,A项正确;由晶胞图可知,与Ca2+最近且距离相等的K+有8个,而晶胞中Ca2+、K+数目之比为1∶1,故与K+最近且距离相等的Ca2+有8个,B项正确;结合图示可知,B、C原子围成的多面体,有6个面位于晶胞的六个面上,上半部分和下半部分还各有4个面,故该多面体中共有14个面,C项错误;该晶胞的摩尔质量为217 g·mol-1,晶胞体积为(a×10-10)3 cm3,故晶体密度为 g·cm-3,D项正确。
14.[2021湖北·10,3分,难度★★★☆☆]
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a3×10-36 cm3
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a pm
B
【解析】　该晶胞的边长为a×10-10 cm,故晶胞的体积为(a×10-10 cm)3=a3×10-30 cm3,A项错误;该晶胞中K的个数为12×+9=12,Sb的个数为8×+6×=4,故K和Sb原子数之比为3∶1,B项正确;以面心处Sb为研究对象,与Sb最邻近的K原子数为8,C项错误;K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的,即a pm,D项错误。
新考法
15.[2022湖北·7,3分,难度★★☆☆☆]
创新命题素材,本题以非晶态碳玻璃为素材进行相关考查
C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是(　　)
A.具有自范性
B.与C60互为同素异形体
C.含有sp3杂化的碳原子
D.化学性质与金刚石有差异
A
新考法
【解析】　自范性是晶体的性质,故非晶态碳玻璃不具有自范性,A项错误;碳玻璃与C60都是由碳元素组成的单质,两者互为同素异形体,B项正确;碳玻璃具有高硬度,与金刚石的物理性质类似,说明两者的结构具有一定的相似性,故碳玻璃含有sp3杂化的碳原子,C项正确;碳玻璃与金刚石互为同素异形体,两者在化学性质上有着活性的差异,D项正确。
新考法
16.[2023新课标·12,6分,难度★★★☆☆]
创新命题形式,本题以反应历程图为载体,考查考生的分析能力
“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心,可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2),其反应历程如下所示。
下列说法错误的是(　　)
A.NH2OH、NH3和H2O均为极性分子
B.反应涉及N—H、N—O键断裂和N—N键生成
C.催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+,后又被还原为Fe2+
D.将NH2OH替换为ND2OD,反应可得ND2ND2
D
新考法
【解析】　NH2OH中正、负电荷中心不重合,为极性分子,NH3为三角锥形结构,H2O为V形结构,分子中正、负电荷中心也不重合,均为极性分子,A正确;图示转化过程共四步,将其依次标号为①②③④,第②步中N—O键断裂,第③步中N—H键断裂,第④步中N—N键生成,B正确;由题意可知,起始时,“肼合成酶”中含有Fe2+,第②步中Fe2+失去电子被氧化成Fe3+,第④步中Fe3+得电子又生成Fe2+,C正确;根据反应机理分析,产物肼(NH2NH2)中,一个N原子上的2个H原子来自NH2OH中“—NH2”中的2个H原子,另一个N原子上的2个H原子来自NH3中的2个H原子,所以将NH2OH替换为ND2OD,与NH3反应会生成ND2NH2,D错误。
新考法
17.[2022山东卷·3,2分,难度★★☆☆☆]
创新命题角度,本题引入半衰期,考查考生提取信息的能力
OO的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下OHeOXOHeY。下列说法正确的是(　　)
A.X的中子数为2
B.X、Y互为同位素
C.OO可用作示踪原子研究化学反应历程
D.自然界不存在O2O2分子是因其化学键不稳定
B
新考法
【解析】　根据质子数和质量数守恒,可推断出X为HeY为He,X的中子数为6-2=4,A项错误
HeHe的质子数相同,中子数不同,互为同位素,B项正确;OO的半衰期很短,不能用作示踪原子研究化学反应历程,C项错误;自然界不存在O2O2分子是因为OO的半衰期很短,D项错误。
新考法
18.[2022山东·15,4分,难度★★★☆☆][双选]
模块融合命题,本题将电化学原理和晶胞结构相结合进行考查
Cu2-xSe是一种钠离子电池正极材料,充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示,晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是(　　　　)
A.每个Cu2-xSe晶胞中Cu2+个数为x
B.每个Na2Se晶胞完全转化为Cu2-xSe晶胞,转移电子数为8
C.每个NaCuSe晶胞中0价Cu原子个数为1-x
D.当NayCu2-xSe转化为NaCuSe时,每转移(1-y) mol电子,产生(1-x) mol Cu原子
BD
新考法
【解析】　CSe晶胞中,S位于顶点和面心,个数为8×+6×=4,Cu+和Cu2+均位于体内,设Cu2+和Cu+的个数分别为a和b,则a+b=8-4x,由化合物中各元素化合价代数和为0,得2a+b=4×2,联立解得a=4x,b=8-8x,A项错误;Na2Se转化为CSe的电极反应式为Na2Se-2e-+(2-x)Cu CSe+2Na+,Na2Se晶胞中S位于顶点和面心,个数为8×+6×=4,则每个晶胞中含有4个Na2Se,转移电子数为8,B项正确;CSe转化为NaCuSe的电极反应式为CSe+ e-+Na+ NaCuSe+(1-x)Cu,NaCuSe晶胞中S位于顶点和面心,个数为8×+6×=4,则每个晶胞中含有4个NaCuSe,晶胞中0价铜原子的个数为(4-4x),C项错误;NayCSe转化为NaCuSe的电极反应式为NayCSe+(1-y) e-+(1-y) Na+ NaCuSe+(1-x)Cu,则每转移(1-y) mol电子,产生(1-x) mol Cu原子,D项正确。
第14练 　以非选择题形式
考查物质结构与性质
1.[2023山东·16,12分,难度★★★☆☆]
卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(1)-40 ℃时,F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下,HOF为无色气体,固态HOF的晶体类型为　　　　,HOF水解反应的产物为　　　　(填化学式)。
(2)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键()。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为　　　　;O—Cl—O键角　　　　Cl—O—Cl键角(填“>”“<”或“=”)。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)一定条件下, CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系,晶胞结构如图所示(晶胞参数a=b≠c,α=β=γ=90°),其中Cu化合价为+2。上述反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。若阿伏加德罗常数的值为NA,化合物X的密度ρ=　　　　g ·cm-3(用含NA的代数式表示)。
【解析】【参考答案】　(除标明外,每空2分)(1)分子晶体(1分)　HF、H2O2　(2)sp2　>(1分)　键长:ClO2【解题思路】　(1)常温常压下HOF为无色气体,说明其沸点较低,为分子晶体。比较元素的电负性大小可知,HOF中F为-1价,则其水解反应为HOF+H2O HF+H2O2 ,水解产物为HF、H2O2 。(2)ClO2为V形结构,且存在3原子5电子的大π键,则Cl的杂化类型为sp2。ClO2中Cl提供1个电子、每个O提供2个电子形成,Cl有1个孤电子对,Cl2O中O存在两个孤电子对,根据孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力,知Cl2O中Cl—O—Cl键角小于ClO2中O—Cl—O键角。(3)根据均摊法,X的晶胞中白色小球的个数为16×+4×+2=8,黑色小球的个数为8×+
2=4,灰色小球的个数为8×+1=2,则X中灰球、黑球、白球的个数比为1∶2∶4,根据Cu化合价为+2,结合元素守恒、化合物中各元素化合价代数和为0可知,X为K2CuF4,则题中反应的化学方程式为CuCl2+4K+2F22KCl+ K2CuF4。该晶胞中含有2个K2CuF4,晶胞质量为 g,晶胞体积为a×10-10 cm×b×10-10 cm×c×10-10 cm=
abc×10-30 cm3,则化合物X的密度ρ= g÷(abc×10-30 cm3)= g·cm-3。
2.[2023全国甲·35,15分,难度★★★☆☆]
将酞菁-钴酞菁-三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上,制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题:
(1)图1所示的几种碳单质,它们互为　　　,其中属于原子晶体的是　　　　,C60间的作用力是　　　　。
(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。
酞菁分子中所有原子共平面,其中p轨道能提供一对电子的N原子是　　　　(填图2酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中,钴离子的化合价为　　　　,氮原子提供孤对电子与钴离子形成　　　　键。
(3)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在,其空间结构如图3a所示,二聚体中Al的轨道杂化类型为　　　　。AlF3的熔点为1 090 ℃,远高于AlCl3的192 ℃,由此可以判断铝氟之间的化学键为　　　　键。AlF3结构属立方晶系,晶胞如图3b所示,F-的配位数为　　　　。若晶胞参数为a pm,晶体密度ρ=　　　　g·cm-3 (列出计算式,阿伏加德罗常数的值为NA )。
【解析】【参考答案】　(1)同素异形体(1分)　 金刚石(1分)　范德华力(1分)　(2)③(2分)　+2(1分)　配位(2分)　(3)sp3(2分)　离子(1分)　2(1分)　(3分)
【解析思路】　(1)图1所示物质为碳元素形成的不同单质,互为同素异形体。金刚石是碳原子间通过共价键形成的立体网状结构,为原子晶体;石墨属于混合型晶体,C60为典型的分子晶体;碳纳米管是纳米级石墨晶体,C60间的作用力是范德华力。(2)酞菁分子中所有原子共平面,由酞菁的结构可知,酞菁分子中间有一个空腔,由8个碳原子和8个氮原子围成,这个空腔存在一个18电子的大π键,其中两个—NH—基团各提供两个p电子,其他的氮和碳各提供一个p电子,故p轨道能提供一对电子的N原子是③号N原子,钴酞菁分子中钴离子的化合价为+2,氮原子提供孤对电子与钴离子形成配位键。(3)根据AlCl3形成的二聚体结构,可知每个Al和4个Cl成键,杂化轨道类型为sp3杂化。AlF3的熔点远高于AlCl3,则AlF3为离子晶体,铝氟之间形成的是离子键。由AlF3中的原子个数比,可知该晶胞中顶点为Al3+,棱心为F-,则与F-距离最近的Al3+有2个,即F-的配位数为2。该晶胞中Al3+数目为8×=1,F-数目为12×=3,即1个晶胞中含1个AlF3,根据晶胞的参数可知,晶体密度ρ= g·cm-3。
3.[2023全国乙·35,15分,难度★★★☆☆]
中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(MgxFe2-xSiO4)。回答下列问题:
(1)基态Fe原子的价电子排布式为　　　　。橄榄石中,各元素电负性大小顺序为　　　　　　　,铁的化合价为　 。
(2)已知一些物质的熔点数据如下表:
Na与Si均为第三周期元素,NaCl熔点明显高于SiCl4,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。SiCl4的空间结构为　　　　,其中Si的轨道杂化形式为　　　　　　。
物质 熔点/℃
NaCl 800.7
SiCl4 -68.8
GeCl4 -51.5
SnCl4 -34.1
(3)一种硼镁化合物具有超导性能,晶体结构属于六方晶系,其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示,晶胞中含有　　　　个Mg。该物质化学式为　　　　　　　　,B—B最近距离为　　　　。
【解析】【参考答案】　(1)3d64s2(1分)　O>Si>Fe>Mg(2分)　+2(1分)　(2)NaCl是离子晶体,SiCl4是分子晶体,NaCl中离子键强度远大于SiCl4分子间作用力(2分)　SiCl4、GeCl4、SnCl4的熔点依次升高,因为三者均为分子晶体,结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力逐渐增强(2分)　正四面体形(1分)　sp3(1分)　(3)1(1分)　MgB2(2分)　a(2分)
【解题思路】　(1) Fe是26号元素,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为3d64s2。一般来说,元素的非金属性越强,电负性越大,金属性越强,电负性越小,故橄榄石中元素电负性大小顺序为O>Si>Fe>Mg;根据化合物中各元素化合价代数和为零,可知Fe的化合价为+2。(2)由表中数据可知,NaCl是离子晶体(熔化时离子键被破坏),SiCl4是分子晶体(熔化时分子间作用力被破坏),离子键强度远大于分子间作用力,故NaCl熔点明显高于SiCl4。分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高。SiCl4分子结构中,1个Si与周围的4个Cl形成正四面体结构,中心原子Si采用sp3杂化。(3)结合投影图可知,晶体结构图中实线部分为1个晶胞,Mg位于晶胞顶点,数目为4×+4×=1;有2个B位于晶胞体内,B原子数目为2,故该物质的化学式为MgB2;如图 ,B位于边长为a的正三角形的中心,故B—B的最近距离为a××2=a。
新考法
4.[2022北京·15,9分,难度★★★☆☆]
模块融合命题,本题中融合了能量示意图进行命题
工业中可利用生产钛白的副产物FeSO4·7H2O和硫铁矿(FeS2)联合制备铁精粉(FexOy)和硫酸,实现能源及资源的有效利用。
(1)FeSO4·7H2O结构示意图如图1。
①Fe2+的价层电子排布式为　 。
②H2O中O和S中S均为sp3杂化,比较H2O中H—O—H键角和S中O—S—O键角的大小并解释原因 　 。
③FeSO4·7H2O中H2O与Fe2+、H2O与S的作用力类型分别是　 。
新考法
(2)FeS2晶体的晶胞形状为立方体,边长为a nm,结构如图2。
①距离Fe2+最近的阴离子有　　　　个。
②FeS2的摩尔质量为120 g·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA。该晶体的密度为　　　　　　　　　　　g·cm-3。
(1 nm=10-9 m)
(3)FeSO4·7H2O加热脱水后生成FeSO4·H2O,再与FeS2在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。FeSO4·H2O分解和FeS2在氧气中燃烧的能量示意图如图3。利用FeS2作为FeSO4·H2O分解的燃料,从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点 　 。
新考法
【解析】【参考答案】　(1)①3d6(1分)　②孤电子对有较大斥力,使H—O—H键角小于O—S—O键角(2分)　③配位键、氢键(1分)　
(2)①6(1分)　②(2分)　
(3)FeS2燃烧放热为FeSO4·H2O分解提供能量;反应产物是制铁精粉和硫酸的原料(2分)
【解题思路】　(1)①铁元素的原子序数为26,基态铁原子的电子排布式为[Ar]3d64s2,则基态Fe2+的价层电子排布式为3d6。②S中硫原子的价层电子对数为4、孤电子对数为0,S的空间构型为正四面体形,H2O中氧原子的价层电子对数为4、孤电子对数为2,H2O分子的空间构型为V形,根据孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力,知S的键角大于H2O。③由图可知,具有空轨道的亚铁离子与水分子中具有孤对电子的氧原子形成配位键,硫酸根离子与水分子间形成氢键。
新考法
(2)①由晶胞结构可知,与亚铁离子紧邻的阴离子个数为6。②由晶胞结构可知,晶胞中亚铁离子位于顶点和面心,个数为8×+6×=4,位于棱上和体心,个数为12×+1=4,则晶胞的质量为g,晶体密度为g·cm-3。(3)FeS2与O2的反应为放热反应,FeSO4·H2O的分解反应为吸热反应,放热反应放出的热量为吸热反应提供能量,同时反应产物是制备铁精粉和硫酸的原料,因此可以充分实现能源和资源的有效利用。
新考法
5.[2022湖南·18,15分,难度★★★☆☆]
创新命题形式,本题的(4)小题中给出晶胞的平面投影图,对晶胞进行相关考查
铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素,且在医药、催化、材料等领域有广泛应用。回答下列问题:
(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药,其结构式如下:
①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]　　　　　　　　　　　;
②该新药分子中有　　　　种不同化学环境的C原子;
③比较键角大小:气态SeO3分子　　　Se离子(填“>”“<”或“=”),原因是　　　　　 　 。
(2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示:
①富马酸分子中σ键与π键的数目比为　　　　　　　　　;
②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为　 。
新考法
(3)科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物,该物质可以在温和条件下直接活化H2,将N3-转化为N,反应过程如图所示:
①产物中N原子的杂化轨道类型为　　　　　　;
②与N互为等电子体的一种分子为　　　　(填化学式)。
(4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料,其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示:
①该超导材料的最简化学式为　　　　;
②Fe原子的配位数为　　　　;
③该晶胞参数a=b=0.4 nm、c=1.4 nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为
　　　　g·cm-3(列出计算式)。
新考法
【解析】【参考答案】　(1)①3d104s24p4(1分)　②8(1分)　③>(1分)　前者中Se为sp2杂化、后者中Se为sp3杂化
(2)①11∶3(1分)　 ②O>C>H>Fe(1分)
(3)①sp3(1分)　②H2O(1分)
(4)①KFe2Se2　②4
③×1021
【解题思路】　(1)①Se为34号元素,根据构造原理可写出基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4。②该物质
结构对称,具有如图所示8种不同化学环境的C原子: 。③SeO3中Se的价层电子对数
为3,孤电子对数为0,Se中Se的价层电子对数为3,孤电子对数为=1,故SeO3和Se中Se原子分别为sp2和sp3杂化,则SeO3分子中键角大于Se中键角。
新考法
(2)①由富马酸分子的结构模型可确定其结构简式为 ,由单键均为σ键,双键有1个σ键和1个π键,知该分子中σ键和π键的数目比为11∶3。②富马酸亚铁中含C、H、O、Fe四种元素,由电负性递变规律可知,电负性由大到小的顺序为O>C>H>Fe。(3)①产物中N原子形成4个共价键,则其采取sp3杂化。(4)①分析晶胞在xz、yz、xy平面的投影图可知,占据顶点和体心位置的为K原子,故K原子个数为8×+1=2,每个竖直棱上有2个Se原子,体内有2个Se原子,故Se原子个数为8×+2=4,每个竖直面上有2个Fe原子,故Fe原子个数为8×=4,该物质的晶胞结构如图所示:其最简化学式为KFe2Se2。②以1号Fe原子为研究对象,2号和3号铁原子及其对称位置的2个Fe原子距离1号Fe原子最近,故Fe的配位数为4。③该晶胞的质量为 g,体积为0.4×0.4×1.4×10-21 cm3,故该晶体的密度为×1021 g·cm-3。