第三章 晶体结构与性质 优化练习 （含解析）2023-2024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 优化练习 （含解析）2023-2024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 | 490.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-27 22:33:57 | ||
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文档简介
第三章 晶体结构与性质 优化练习
一、单选题
1．碳化硅（SiC）常用于电炉的耐火材料。关于SiC说法正确的是（ ）
A．易挥发 B．能导电
C．熔化时破坏共价键 D．属于分子晶体
2．下列物质中，含有极性共价键的离子晶体是（ ）
A． B． C． D．
3．下列过程中不能得到晶体的是( )
A．降低NaCl饱和溶液的温度所得到的固体
B．气态水直接冷却成固态水
C．熔融的KNO3冷却后所得到的固体
D．将液态的塑料冷却后所得到的固体
4．下列有关元素周期表的说法正确的是（ ）
A．最外层电子数相同的元素一定是同一族的元素
B．第IA族和VIIA族的元素只能形成离子键
C．IIIB族到IIB族10个纵列的元素中有非金属元素
D．同主族不同周期的原子其原子序数可能相差2、16、26、36等
5．根据等电子原理可知，由短周期元素组成的粒子，只要其原子总数和价电子总数相同，均可互称为等电子体。下列各组粒子不能互称为等电子体的是（ ）
A． 和 B． 和
C． 和 D． 和
6．用来测定某一固体是否是晶体的仪器是（ ）
A．质谱仪 B．红外光谱仪 C．pH计 D．X射线衍射仪
7．某化合物的结构示意图如图，下列关于该化合物的叙述中不正确的是（ ）
A．该化合物含有的元素有五种
B．该化合物属配合物，中心离子的配位数是4，配体是氮元素
C．该化合物中键数目为
D．该化合物中含有极性键、非极性键、配位键和氢键
8．下列物质中既有离子键又有共价键的是（ ）
A．MgO B．NH3 C．CaCl2 D．Na2O2
9．下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是（ ）
A． B．
C． D．
10．2020年新春之际，出现了罕见的新型冠状病毒肺炎，威胁着人们的身体健康。以下消毒剂可以有效地灭活病毒，走进了百姓的生活中。下列叙述中，错误的是（ ）
A．高锰酸钾(KMnO4)是电解质
B．H2O2分子中所有原子都达到了8电子结构
C．次氯酸钠(NaClO)是离子化合物
D．医用酒精是体积分数为75%的乙醇溶液
11．下列说法中正确的是（ ）
①所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理
②同一周期从左到右，元素的第一电离能、电负性都是越来越大
③分子中键能越大，表示分子越稳定
④所有的配合物都存在配位键，所有含配位键的化合物都是配合物
⑤所有含极性键的分子都是极性分子
⑥熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物
⑦所有的原子晶体都不导电．
A．①②⑤ B．⑤⑥ C．③⑥ D．①⑦
12．美国加州 Livermore国家实验室物理学家Choong—Shik和他的同事们，在40 Gpa的高压容器中，用Nd：YbLiF4激光器将液态二氧化碳加热到1800 K，二氧化碳转化为与石英具有相似结构的晶体。估计该晶体不具有的结构或性质是（ ）
A．具有规则的几何外形 B．硬度与金刚石相近
C．熔化时破坏共价键 D．易升华，可用作制冷剂
13．硼氢化锂(LiBH4)是一种潜在的高效储能材料，在高压下呈现出多晶型的转变过程。图a是不同压强下LiBH4的两种晶胞，图b是晶胞I沿x、y、z轴的投影图，下列有关说法错误的是
A．电负性：H>B>Li
B．晶胞II为较大压强下的晶型
C．LiBH4中存在配位键，B提供空轨道
D．晶胞I中Li+周围距离最近的BH有4个
14．下列晶体分类中正确的一组是（ ）
选项 离子晶体 原子晶体 分子晶体
A NaOH Ar SO2
B K2SO4 石墨 S
C CH3COONa 水晶
D Ba（OH）2 金刚石 玻璃
A．A B．B C．C D．D
15．下列说法正确的是（ ）
A．由分子构成的物质，均存在共价键
B．相同条件下，H2O 比H2S 稳定是因为 H2O 分子中含有氢键
C．CH4 和 CCl4 中，每个原子的最外层都具有 8 电子稳定结构
D．氯化钠是由钠离子和氯离子构成的离子化合物，加热熔化时需破坏离子键
16．高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为-2价。如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是（ ）
A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K＋和4个O2-
B．晶体中每个K＋周围有8个O2-，每个O2-周围有8个K＋
C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个
D．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有6个
17．科学家成功地制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为空间网状的无限伸展结构。下列对该晶体叙述正确的是（ ）
A．该晶体物理性质与干冰相似
B．该物质的化学式为
C．晶体中C原子数与C-O化学键数之比为1：2
D．晶体的空间最小环由12个原子构成
18．中科院化学所研制的晶体材料——纳米四氧化三铁，在核磁共振造影及医药上有广泛用途，其生产过程的部分流程如下所示：
FeCl3·6H2OFeOOH纳米四氧化三铁
下列有关叙述不合理的是（ ）
A．纳米四氧化三铁具有磁性，可作为药物载体用于治疗疾病
B．纳米四氧化三铁可分散在水中，它与FeCl3溶液的分散质直径大小相等
C．在反应①中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解
D．反应②的化学方程式是6FeOOH＋CO=2Fe3O4＋3H2O＋CO2
19．下列物质中既含离子键又含非极性键的是（ ）
A．KOH B．CaC2 C．H2O2 D．NH4Cl
20．关于氯气变成液氯的过程，下列说法正确的是（ ）
A．氯原子半径减小 B．分子间作用力变大
C．可以通过降低压强实现 D．液氯颜色比氯气浅
二、综合题
21．太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置．其材料有单晶硅，还有铜、锗、镓、硒等化合物．
（1）亚铜离子（Cu+）基态时电子排布式为 ，其电子占据的原子轨道数目为 个．
（2）图1表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势，其中表示磷的曲线是 （填标号）．
（3）单晶硅可由二氧化硅制得，二氧化硅晶体结构如图2所示，在二氧化硅晶体中，Si、O原子所连接的最小环为十二元环，则每个Si原子连接 个十二元环．
（4）氮化镓（GaN）的晶体结构如图3所示．常压下，该晶体熔点1700℃，故其晶体类型为 ；判断该晶体结构中存在配位键的依据是 ．
（5）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，因而硼酸（H3BO3）在水溶液中能与水反应生成[B（OH）4]﹣．[B（OH）4]﹣中B原子的杂化轨道类型为 ；不考虑空间构型，[B（OH）4]﹣中原子的成键方式用结构简式表示为 ，
（6）某光电材料由锗的氧化物与铜的氧化物按一定比例熔合而成，其中锗的氧化物晶胞结构如图4所示，该物质的化学式为 ．已知该晶体密度为7.4g．cm﹣3，晶胞边长为4.3×10﹣10 m．则锗的相对原子质量为 （保留小数点后一位）．
22．KMnO4(s)受热分解制备氧气是实验室制氧气的常用方法，它也是一种高效氧化剂，是氧化还原滴定实验中常用的试剂，可以作为标准溶液滴定一些具有还原性的物质(Fe2+、C2O42-等)的溶液，如5C2O42-+2MnO4-+l6H++4H2O=2[Mn(H2O)6]2++10CO2↑。
（1）基态Mn2+的核外电排布式为 。
（2）如果在空气中焙烧KMnO4，可获得Mn3O4(可改写为MnO Mn2O3)，则Mn3O4中Mn的化合价为 。
（3）石墨烯（如图A)是一种由碳原子组成六边形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，当石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯（如图B)。
石墨烯结构中1号C的杂化方式为 ；该C与相邻的两个C形成的键角 （填“>”“<”“=”)120°。氧化石墨烯结构中1号C与相邻C （填“有”或“没有”)形成π键。
（4）铁形成的晶体类型因为铁原子排列方式的不同而不同，其中一种晶胞结构如图所示。晶体中铁原子周围距离最近且等距的铁原子数为 。形成铁碳合金时，存在一种碳原子插入到晶胞中每条棱的中点和晶胞的体心的结构，该物质的化学式为 ；设NA为阿伏加德罗常数的值，该铁碳晶胞的晶胞参数为apm，则C原子间的最短距离为 pm，该铁碳晶胞的密度为 g cm-3。
23．原子序数依次递增的A、B、C、D、E五种元素，其中只有E是第四周期元素，A的一种核素中没有中子，B原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，D原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子，E元素的原子结构中3d能级上未成对电子数是成对电子数的2倍。回答下列问题：
（1）E的+2价离子基态核外电子排布式为 。
（2）A，B，C，D原子中，电负性最大的是 （填元素符号）。
（3）1mol B2A4分子中σ键的数目为 。B4A6为链状结构，其分子中B原子轨道的杂化类型只有一种，则杂化类型为 。
（4）元素B的一种氧化物与元素C的一种氧化物互为等电子体，元素C的这种氧化物的分子空间构型为 。
（5）E和C形成的一种化合物的晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为 。
24．锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛．回答下列问题：
（1）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] ，有 个未成对电子．
（2）Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键．从原子结构角度分析，原因是 ．
（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因 ．
GeCl4 GeBr4 GeI4
熔点/℃ ﹣49.5 26 146
沸点/℃ 83.1 186 约400
（4）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂．Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是 ．
（5）Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为 微粒之间存在的作用力是 ．
（6）晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图（1、2）为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（ ，0， ）；C为（ ， ，0）．则D原子的坐标参数为 ．
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm，其密度为 g cm﹣3（列出计算式即可）．
25．已知元素N、S、 可形成多种物质，在工业生产上有着广泛的应用。请回答下列问题：
（1）Se与S是同族元素，请写出基态Se原子的电子排布式： 。N与S是不同族元素，请解释NH3在水中的溶解度比H2S大的原因： 。
（2）有一种由1~9号元素中的部分元素组成，且与SCl2互为等电子体的共价化合物，它的分子式为 。借助等电子体原理可以分析出SCN-中σ键和π键的个数比为 。
（3）已知 的结构为 其中S原子的杂化方式是 。
（4）N、P可分别形成多种三角锥形分子，已知NH3的键角大于PH3，原因是 。
（5）离子晶体中阳离子和阴离子的半径比不同可形成不同的晶胞结构，见下表：
半径比 0.225～0.414 0.414～0.732 0.732～1
典型化学式 立方ZnS NaCl CsCl
晶胞
已知某离子晶体RA，其阴阳离子半径分别为184pm和74pm，摩尔质量为Mg/mol，则阳离子配位数为 ，晶体的密度为 g/cm3（列出计算式，无需化简，设NA为阿伏加德罗常数的值）。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】碳化硅（SiC）常用于电炉的耐火材料，说明SiC的熔点高、具有原子晶体的性质，所以为原子晶体，不易挥发，A、D均不符合题意；碳化硅（SiC）不导电，B不符合题意；碳化硅（SiC）存在Si-C共价键，熔化时破坏共价键，C符合题意；
故答案为：C。
【分析】相邻原子之间只通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体。在原子晶体这类晶体中，晶格上的质点是原子，而原子间是通过共价键结合在一起，这种晶体称为原子晶体。如金刚石晶体，单质硅，SiO2等均为原子晶体。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．CaCl2中只有离子键，A不符合题意；
B．SiO2是共价晶体，B不符合题意；
C．Na2CO3是离子晶体，存在Na+和CO32-之间的离子键，又有C与O之间的极性共价键，C符合题意；
D．K2O2中存在K+与O22-形成的离子键，O与O形成的非极性共价键，D不符合题意；
故答案为：C.
【分析】离子晶体是由阴阳离子通过离子键形成的晶体。一般来说，金属与非金属间形成离子键，非金属与非金属间形成共价键，同种非金属间形成非极性共价键，不同非金属间形成极性共价键。
3．【答案】D
【解析】【解答】明确形成晶体的几种途径是解答本题的关键。
【分析】结合晶体的得到途径进行判断，注意塑料是非晶体。
4．【答案】D
【解析】【解答】A.最外层电子数相同的元素不一定是同一族的元素，如0族元素He和第IA族元素的原子最外层均为2个电子，过渡元素铁钴镍外层也都是2个电子，故A错误；
B.第IA的H和第VIA族的元素还可以形成共价键，如HF、HCl、HBr、HI，故B错误；
C.元素周期表中IIB族到IIB族10个纵列的元素称为过渡元素，都是金属元素，故C错误；
D.从第一周期到第七周期，每一周期的元素种类数分别为2、8、8、18、18、32、32，同主族不同周期的原子其原子序数可能相差2，如H和Li，也可能相差16，如Li和K；也可能相差26、，如处于过渡元素之后的第二周期与第四周期的同主族元素相差26，也可能相差36，如处于过渡元素之后的第三周期与第五周期的同主族元素相差36，故D正确；
故选D
【分析】本题考查的是元素周期表，要熟记元素周期表的结构、族与列的关系，氢元素与卤素形成共价化合物，过渡元素都是金属元素。
5．【答案】A
【解析】【解答】A． 价电子总数为16， 价电子总数为18，不符合等电子体的定义，故选A；
B． 和 原子总数均为2、价电子总数均为10，两者互为等电子体，故不选B；
C． 和 原子总数均为5，价电子总数均为8，两者互为等电子体，故不选C；
D． 和 原子总数均为3，价电子总数均为16，两者互为等电子体，故不选D；
故答案为：A。
【分析】等电子体原子总数和价电子数均相同，据此解答。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．质谱仪通常用来测定有机物的相对分子质量，相对分子质量=质荷比的最大值，A不符合题意；
B．红外光谱仪通常用来测定有机物分子中的化学键和官能团，从而测定有机物结构式，B不符合题意；
C．pH计用来测量溶液的酸碱性，C不符合题意；
D．同一条件下，当单一波长的X-射线通过晶体和非晶体时，摄取的图谱是不同的，非晶体图谱中看不到分立的班点或明锐的谱线，故可用x-射线衍射仪来区分晶体和非晶体，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X射线衍射可以看到微观结构。
7．【答案】C
【解析】【解答】A、根据结构简式，可知含有C、H、O、N、Ni五种元素，A错误；
B、根据图示，可知中心离子为Ni，和4个N形成配位键，即Ni的配位数为4，B错误；
C、根据图示，可知，含有σ键的有O-H、N-O、C-N、C-C、N→Ni、甲基中的C-H，分子内共有34个σ键，即1mol 化合物中σ键有34NA，C正确；
D、O-H、N-O、C=N、C-H为极性键，C-C为非极性键，N→Ni为配位键，O······H为氢键，D错误；
故答案为：C
【分析】A、结合结构简式可以判断元素种类；
B、配合物的配位数可以根据中心离子周围的原子数判断；
C、σ键即配对原子个数，即每一个共价键中必定含有一个σ键；π键即不饱和键，即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键；
D、相同的非金属原子为非极性共价键结合，不同的非金属原子为极性共价键结合。
8．【答案】D
【解析】【解答】A. MgO中只含有离子键，不符合题意；
B.NH3中只存在共价键，不符合题意；
C.CaCl2中只含有离子键，不符合题意；
D.Na2O2中既含有离子键又含有共价键，其中Na+与O22-之间是离子键，O22-内部是共价键。D选项符合题意。
故答案为：D。
【分析】离子键指的是阴阳离子之间形成的强烈的相互作用力，存在于强碱、盐和金属氧化物中；而共价键指的是两个原子通过共用电子对之间形成的强烈的相互作用，存在于酸、非金属氢化物、非金属氧化物以及有机物中。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．中只含有非极性共价键，中含有离子键，中含有金属键，中含有极性共价键，则反应物中只有非极性共价键、离子键的断裂，生成物中只有金属键、极性共价键的形成， A不符合题意；
B．中含有非极性键和离子键，中只含有极性共价键，中含有离子键和极性共价键，中含有非极性共价键，则反应中有离子键、极性共价键、非极性共价键的断裂和形成，B符合题意；
C．、中都只含有非极性共价键，中只含有极性共价键，C不符合题意；
D．中含有离子键和极性共价键，中含有非极性共价键，中含有离子键，中含有离子键和极性共价键，中只含有极性共价键，则产物中没有非极性共价键的形成，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】反应物中化学键断裂，生成物中化学键形成。根据题干信息，反应物和生成物中都应含有离子键、极性共价键和非极性共价键，据此分析。
10．【答案】B
【解析】【解答】A.高锰酸钾溶于水可发生电离，属于电解质，故A不符合题意；
B.H2O2分子中H原子为2电子稳定结构，故B符合题意；
C.次氯酸钠由钠离子和次氯酸根离子通过离子键结合形成，属于离子化合物，故C不符合题意；
D.酒精能引起蛋白质变性，医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液进行杀菌消毒，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.在水溶液中高锰酸钾可以导电
B.氧原子形成了8个电子的稳定结构
C.金属元素和非金属元素形成的化合物一般是离子化合物
D.乙醇可以做消毒剂
11．【答案】C
【解析】【解答】解：①原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，但轨道充满或半充满时，能量较小，如Cu：3d104s1，Cr：3d54s1，不遵循构造原理，故错误；
②同周期从左到右，元素的非金属性依次增强，元素的第一电离能越来越大，虽电负性依次增强，但稀有气体除外，故错误；
③键能越大、能量越低的分子越稳定，所以分子中键能越大，分子越稳定，表示分子拥有的能量越低，故正确；
④含配位键的不一定是配合物，如铵根离子不是络离子，氯化铵不是配合物而是离子化合物，故错误；
⑤所有含极性键的分子不一定是极性分子，可能是非极性分子，如甲烷、二氧化碳等只含极性键但是非极性分子，故错误；
⑥熔融状态下能导电的化合物中一定含有自由移动的离子，含有离子键，所以一定是离子化合物，故正确；
⑦原子晶体中半导体导电，如Si等，故错误；
故选C．
【分析】①构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序，原子轨道充满或半充满时原子的能量处于最低状态不遵循构造原理；
②电负性是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度，电负性可以判断元素的金属性和非金属性；第一电离能I1是指气态原子X（g）处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子X+（g）所需的能量；
③分子中键能越大，能量越低，分子越稳定；
④含有配位键的化合物是配合物；
⑤所有含极性键的分子不一定是极性分子，可能是非极性分子；
⑥熔融状态下能导电的化合物中一定含有自由移动的离子，所以一定是离子化合物；
⑦原子晶体中半导体导电．
12．【答案】D
【解析】【解答】A．该晶体是共价晶体，具有规则的几何外形，A不符合题意；
B．该晶体是共价晶体，硬度与金刚石相近，B不符合题意；
C．该晶体是共价晶体，熔化时破坏共价键，C不符合题意；
D．该晶体是共价晶体，不易升华，不能用作制冷剂，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．共价晶体，具有规则的几何外形；
B．共价晶体，硬度与金刚石相近；
C．共价晶体，熔化时破坏共价键；
D．共价晶体，不易升华，不能用作制冷剂。
13．【答案】D
【解析】【解答】A．根据BH中B显＋3价，氢显-1价可以判断电负性H>B，A不符合题意；
B．由晶胞结构可知，晶胞II的密度大于晶胞I，压强越大，晶体中离子间的距离越小，密度越大，则在较大压强下的晶型是晶胞II，B不符合题意；
C．BH中存在配位键，B提供空轨道，C不符合题意；
D．晶胞I为长方体，不是正方体，Li+与周围的4个BH的距离不相等，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．非金属性越强，电负性越大；
B．依据压强越大，晶体中离子间的距离越小，密度越大分析；
C．依据配合物的结构和性质分析；
D．根据晶胞结构分析。
14．【答案】C
【解析】【解答】解：A、NaOH属于离子晶体，Ar属于分子晶体，SO2属于分子晶体，故A错误；
B、K2SO4属于离子晶体，石墨属于混合晶体，S属于分子晶体，故B错误；
C、CH3COONa属于离子晶体，水晶（SiO2）属于原子晶体， 属于分子晶体，故C正确；
D、Ba（OH）2属于离子晶体，金刚石属于原子晶体，玻璃属于玻璃态物质，是非晶体，故D错误；
故选C．
【分析】离子晶体是由阴、阳离子通过离子键形成的晶体，常见离子晶体有：常见的有强碱、活泼金属氧化物、大多数盐类等；原子晶体是原子之间通过共价键形成的晶体，常见的原子晶体有：一些非金属单质，若金刚石、硼、硅、锗等；一些非金属化合物，如二氧化硅、碳化硅、氮化硼等；分子晶体是分子间通过分子间作用力（包括范德华力和氢键）构成的晶体，常见的分子晶体有：所有非金属氢化物、部分非金属单质（金刚石、晶体硅等除外）、部分非金属氧化物（二氧化硅等除外）、几乎所有的酸、绝大多数的有机物晶体、所有常温下呈气态的物质、常温下呈液态的物质（除汞外）、易挥发的固态物质等．
15．【答案】D
【解析】【解答】A．稀有气体是单原子分子，是由分子构成的物质，但是稀有气体不存在化学键，A选项不符合题意；
B．氢键只影响氢化物的熔沸点，而简单氢化物的稳定性跟元素的非金属性有关，故相同条件下，H2O 比H2S 稳定是因为O的非金属性大于S，B选项不符合题意；
C．CH4分子中H原子最外层不具有 8 电子稳定结构，C选项不符合题意；
D．氯化钠是由钠离子和氯离子构成的离子化合物，加热熔化时需破坏离子键，D选项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.是否含有共价键主要看物质是否由多原子构成
B.稳定性和元素的非金属性有关，非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强
C.氢最多形成2个电子稳定结构
D.氯化钠是由金属元素和非金属元素形成的离子化合物
16．【答案】A
【解析】【解答】A. 晶胞中所含K+的个数为 =4，所含O 的个数为 =4，K+和O 的个数比为1：1，所以超氧化钾的化学式为KO2，A符合题意；
B. 晶体中每个K＋周围有6个O ，每个O 周围有6个K＋，B不符合题意；
C. 晶体中与每个K＋距离最近的K＋有12个，C不符合题意；
D. 晶体中与每个K＋距离最近的K＋有12个，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】根据“均摊法”确定晶胞中原子个数，从而确定其化学式；结合晶胞结构，分析晶体中距离K+最近的离子个数。
17．【答案】D
【解析】【解答】A．二氧化碳中的碳氧为双键，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合，A不符合题意；
B．该物质的结构与二氧化硅相似，每个C原子与4个O原子相连形成共价键，每个O原子与2个C原子相连形成共价键，所以C与O原子的个数比是1：2，则该晶体的化学式为CO2，B不符合题意；
C．每个C原子周围都形成4个C-O键，所以C原子与C-O键数之比是1：4，C不符合题意；
D．晶体的最小环是由6个C原子和6个O原子构成的12元环，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】利用均摊法分析。
18．【答案】B
【解析】【解答】A．纳米四氧化三铁为磁性纳米晶体材料作为药物载体用于疾病的治疗，故A不符合题意；
B．纳米四氧化三铁分散在适当分散剂中，属于胶体分散系，不同于溶液的溶质微粒直径，故B符合题意；
C．因反应②环丙胺不参加反应，但加快反应速率，即加快了氯化铁水解，故C不符合题意；
D．由制备过程图可知，反应③的反应物为FeOOH和CO，由一种生成物为Fe3O4和质量守恒定律可知反应为6FeOOH+CO=2Fe3O4+3H2O+CO2，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】A、根据题意磁性纳米晶体材料，用于疾病的诊断，还可以作为药物载体用于疾病的治疗；
B、利用胶体、溶液的分散质粒子直径来分析；
C、根据反应②环丙胺没有参加反应来分析；
D、根据反应③中的反应物与生成物及质量守恒定律来分析。
19．【答案】B
【解析】【解答】A．KOH是碱，属于离子化合物，K+与OH-之间以离子键结合，在OH-中H、O原子之间以极性键结合，因此KOH中含有离子键和极性键，A不符合题意；
A．CaC2是离子化合物，Ca2+与之间以离子键结合，在中2个C原子之间以非极性键结合，因此CaC2中含有离子键和非极性键，B符合题意；
C．H2O2是由分子构成的共价化合物，分子中含有极性键H-O和非极性键O-O，分子中无离子键，C不符合题意；
D．NH4Cl是盐，属于离子化合物，与Cl-之间以离子键结合，在中N原子与H原子之间以极性键N-H键结合，因此NH4Cl中含有离子键和极性键，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】同种原子间形成的共价键是非极性共价键，含有原子团的离子化合物中含有离子键和共价键。
20．【答案】B
【解析】【解答】A．氯气变成液氯的过程，不涉及分子内部变化，氯原子半径不变，A不符合题意；
B．氯气变成液氯的过程，分子间距离减小，分子间作用力变大，B符合题意；
C．氯气变成液氯的过程可通过降温、增大压强实现，C不符合题意；
D．液氯分子间距离比氯气小，单位体积内Cl2浓度更大，颜色更深，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】氯气可以通过降温或增加压强的方式变为液氯，颜色变深，分子间的间隔变小，分子间作用力变大。
21．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d10；14
（2）b
（3）12
（4）原子晶体；晶胞中1个Ga与4个N原子相结合，而Ga原子中含有3个价电子，Ga提供1个空轨道与N原子提供的孤对电子形成配位键
（5）sp3杂化；
（6）GeO；72.5
【解析】【解答】解：（1）Cu原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，失去4s能级1个电子形成Cu+，Cu+基态时电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，其电子占据的14原子轨道，
故答案为：1s22s22p63s23p63d10；14；（2）同主族自上而下第一电离能减小，P元素3p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故Si的第一电离能最小，由图中第一电离能可知，c为Si，P原子第四电离能为失去4s2能中1个电子，为全满稳定状态，与第三电离能相差较大，可知b为P、a为C，
故答案为：b；（3）在二氧化硅晶体，可以看作在晶体硅中每个Si﹣Si键之间连接O原子，晶体Si中每个Si原子形成4个Si﹣Si键，由图可知每2个Si﹣Si键可以形成2个六元环，而4个Si﹣Si键任意2个可以形成6种组合，则每个Si原子连接十二元环数目为6×2=12，
故答案为：12；（4）常压下，氮化镓（GaN）的晶体熔点1700℃，故其晶体类型为原子晶体，晶胞中1个Ga与4个N原子相结合，而Ga原子中含有3个价电子，Ga提供1个空轨道与N原子提供的孤对电子形成配位键，
故答案为：原子晶体；晶胞中1个Ga与4个N原子相结合，而Ga原子中含有3个价电子，Ga提供1个空轨道与N原子提供的孤对电子形成配位键；（5）[B（OH）4]﹣中B原子孤电子对数= =0，杂化轨道数目为4，B原子采取sp3杂化；[B（OH）4]﹣中B原子与O原子之间形成4个共价键，其中1个为配位键，用结构简式表示为 ，
故答案为：sp3杂化； ；（6）晶胞中Ge原子数目为4，O原子数目为8× +6× =4，则化学式为GeO，设锗的相对原子质量为M，则就晶胞质量为： g，则： g=7.4g．cm﹣3×（4.3×10﹣8 cm）3，解得M=72.5，
故答案为：GeO；72.5．
【分析】（1）Cu原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，失去4s能级1个电子形成Cu+；（2）同主族自上而下第一电离能减小，P元素3p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故Si的第一电离能最小，P原子第四电离能为失去4s2能中1个电子，为全满稳定状态，与第三电离能相差较大；（3）在二氧化硅晶体，可以看作在晶体硅中每个Si﹣Si键之间连接O原子，晶体Si中每个Si原子形成4个Si﹣Si键，由图可知每2个Si﹣Si键可以形成2个六元环，而4个Si﹣Si键任意2个可以形成6种组合；（4）常压下，氮化镓（GaN）的晶体熔点1700℃，故其晶体类型为原子晶体，晶胞中1个Ga与4个N原子相结合，而Ga原子中含有3个价电子，Ga提供1个空轨道与N原子提供的孤对电子形成配位键；（5）[B（OH）4]﹣中B原子孤电子对数= =0，杂化轨道数目为4；[B（OH）4]﹣中B原子与O原子之间形成4个共价键，其中1个为配位键；（6）根据均摊法计算晶胞中Ge、O原子数目，用锗的相对原子质量表示晶胞质量，再结合m=ρV计算．
22．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d5
（2）+2、+3
（3）sp2；=；没有
（4）12；FeC；；
【解析】【解答】(1)基态Mn的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，则Mn2+的核外电排布式为1s22s22p63s23p63d5。答案为：1s22s22p63s23p63d5；(2)将Mn3O4改写为MnO Mn2O3，MnO中Mn显+2价，Mn2O3中Mn显+3价，则Mn3O4中Mn的化合价为+2、+3。答案为：+2、+3；(3)石墨烯结构中1号C的价层电子对数为3，杂化方式为sp2；该C与相邻的两个C形成平面正三角形，键角=120°。氧化石墨烯结构中1号C与相邻4个C形成共价键，即发生sp3杂化，所以没有形成π键。答案为：sp2；=；没有；(4)晶体中铁原子位于晶胞的顶点和面心，顶点Fe原子所属三个面的面心上的Fe原子与它距离最近且等距，则铁原子数为 =12。形成铁碳合金时，存在一种碳原子插入到晶胞中每条棱的中点和晶胞的体心的结构，该晶胞中所含Fe原子数为8× +6× =4，所含C原子数为12× +1=4，Fe、C原子个数为1：1，所以该物质的化学式为FeC。由前面分析知，C原子间的最短距离为同一面上两条边的中点连线，即构成等腰直角三角形，直角边长为 pm，C原子间的最短距离为斜边边长，即为 pm，该铁碳晶胞的密度为 = g cm-3。答案为：12；FeC； ； 。
【分析】（1）根据锰原子的核外电子排布即可写出锰离子的核外电子能级排布
（2）根据给出的化学式可以计算出化学价
（3）根据碳原子的成键方式即可判断出杂化方式，形成的是正六边形即可计算出键角，根据氧化石墨烯的结构即可判断出是否形成π键
（4）根据晶胞结构即可找出距离最近的铁原子个数，根据给出的信息即可计算出晶胞中碳原子和铁原子的个数即可写出化学式，根据晶胞结构即可计算出最短距离，结合参数即可计算出密度
23．【答案】（1）[Ar]3d6
（2）O
（3）5mol；sp2
（4）直线型
（5）Fe4N
【解析】【解答】解：（1）Fe的价电子排布为3d64s2，所以Fe的+2价离子基态核外电子排布式为[Ar]3d6。
（2）同周期随原子序数增大，元素电负性呈增大趋势，所以，C、H、O、N、的电负性大小为O>N>C>H，电负性最大的是O。
（3）C2H4分子结构简式为CH2=CH2，C原子形成3个 键，1 mol C2H4分子中σ键的数目为5mol。C4H6为链状结构，则结构简式为CH2=CH-CH=CH2， C原子形成3个 键，没有孤对电子，其分子中C原子轨道的杂化类型只有一种，则杂化类型为sp2。
（4）元素C、O形成的一种化合物与元素N、O形成的一种化合物互为等电子体，应是CO2与N2O，等电子体具有相似的性质，CO2为直线型分子，所以N2O分子空间构型为直线型。
（5）铁和氮形成的晶体的晶胞结构如图所示，晶胞中铁原子数目为8 +6 =4，氮原子数目为1，原子数目之比为4：1，故该氮化物的化学式是Fe4N，因此，本题正确答案是： Fe4N。
【分析】 原子序数依次递增的A、B、C、D、E五种元素，其中只有E是第四周期元素，A的一种核素中没有中子，则A是H；B原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，电子排布式为1s22s22p2，则B是C；D原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子，D原子的电子排布式为1s22s22p4，D是O，C是N；E元素的原子结构中3d能级上未成对电子数是成对电子数的2倍，则E的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，E为Fe，结合题目要求进行解答即可。
24．【答案】（1）3d104s24p2；2
（2）锗的原子半径大，原子之间形成的ρ单键较长，p﹣p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键
（3）GeCl4、GeBr4、GeI4熔、沸点依次增高；原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强
（4）O＞Ge＞Zn
（5）sp3；共价键
（6）（ ， ， ）；
【解析】【解答】解：（1.）Ge是32号元素，位于第四周期第IVA族，基态Ge原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，在最外层的4s能级上2个电子为成对电子，4p轨道中2个电子分别处以不同的轨道内，有2轨道未成对电子，故答案为：3d104s24p2；2；
（2.）虽然Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但考虑Ge的原子半径大，难以通过“肩并肩”方式形成π键，所以Ge原子之间难以形成双键或叁键，故答案为：Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p﹣p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键；
（3.）锗的卤化物都是分子晶体，分子间通过分子间作用力结合，对于组成与结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高，由于相对分子质量：GeCl4＜GeBr4＜GeI4，故沸点：GeCl4＜GeBr4＜GeI4，故答案为：GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高；原因是分子结构相似，分子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强；
（4.）元素非金属性：Zn＜Ge＜O，元素的非金属性越强，吸引电子的能力越强，元素的电负性越大，故电负性：O＞Ge＞Zn，故答案为：O＞Ge＞Zn；
（5.）Ge单晶具有金刚石型结构，Ge原子与周围4个Ge原子形成正四面体结构，向空间延伸的立体网状结构，属于原子晶体，Ge原子之间形成共价键，Ge原子杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，故答案为：sp3；共价键；
（6.）①D与周围4个原子形成正四面体结构，D与顶点A的连线处于晶胞体对角线上，过面心B、C及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞2等分，同理过D原子的且平衡侧面的平面将半个晶胞再2等份，可知D处于到各个面的 处，则D原子的坐标参数为（ ， ， ），故答案为：（ ， ， ）；②晶胞中Ge原子数目为4+8× +6× =8，结合阿伏加德罗常数，可知出晶胞的质量为 ，晶胞参数a=565.76pm，其密度为 ÷（565.76×10﹣10cm）3= ，故答案为： ．
【分析】（1.）Ge是32号元素，位于第四周期第IVA族，基态Ge原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2；
（2.）Ge原子半径大，难以通过“肩并肩”方式形成π键；
（3.）锗的卤化物都是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高；
（4.）元素的非金属性越强，吸引电子的能力越强，元素的电负性越大；
（5.）Ge单晶具有金刚石型结构，Ge原子与周围4个Ge原子形成正四面体结构，向空间延伸的立体网状结构，属于原子晶体；
（6.）①D与周围4个原子形成正四面体结构，D与顶点A的连线处于晶胞体对角线上，过面心B、C及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞2等分，同理过D原子的且平衡侧面的平面将半个晶胞2等等份可知D处于到各个面的 处；②根据均摊法计算晶胞中Ge原子数目，结合阿伏加德罗常数表示出晶胞的质量，再根据ρ= 计算晶胞密度．
25．【答案】（1）[Ar]3d104s24p4或1s22s22p63s23p63d104s24p4；NH3分子与H2O分子之间可以形成氢键，而H2S分子不能与H2O分子之间形成氢键
（2）OF2；1：1
（3）sp3杂化
（4）由于电负性N>P>H，且氮原子半径小于磷原子半径，NH3分子中成键电子对彼此相距更近，斥力更大，所以键角NH3>PH3
（5）4；
【解析】【解答】（1）元素Se处于第四周期VIA族，原子序数为34，基态电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p4；N的电负性很大，使得NH3中N-H键极性非常强，N原子带有明显的负电荷，H2O强极性O-H中的H几乎成为裸露的质子，NH3分子与H2O分子间形成了O-H…N氢键，使NH3在水有很大的溶解度。H2S中S所带负电荷不足以使H2S与H2O形成氢键，所以H2S在水中溶解度较小，故答案为：[Ar]3d104s24p4或1s22s22p63s23p63d104s24p4；NH3分子与H2O分子之间可以形成氢键，而H2S分子不能与H2O分子之间形成氢键；（2）等电子体是指原子数目相等，价电子数目相等的粒子，由1～9号元素中的部分元素组成的物质中，与SCl2互为等电子体的共价化合物，只有OF2；SCN-与CO2互为等电子体，CO2的分子结构为O=C=O，其中σ键和π键的个数比为2：2=1：1，所以SCN-中σ键和π键的个数比为也1：1，故答案为：OF2；1：1；（3） 的结构中两边的S原子均形成4个σ键且无孤对电子，所以均为sp3杂化，中间的两个S原子均形成两个单键，且均有两对孤对电子，所以均为sp3杂化，故答案为：sp3杂化；（4）NH3和PH3均是三角锥形结构，都有一对孤对电子的斥力影响，由于电负性N＞P＞H，且N原子半径小于P原子半径，NH3中成键电子对彼此相离更近，斥力更大，所以键角NH3＞PH3，故答案为：由于电负性N>P>H，且氮原子半径小于磷原子半径，NH3分子中成键电子对彼此相距更近，斥力更大，所以键角NH3>PH3；（5）根据74÷184≈0.402，离子晶体RA的晶胞为立方ZnS型，晶胞中可以看出阴离子的配位数为4，由于阴阳离子个数比为1：1，所以阳离子的配位数为4。1个晶胞含有4个“RA”，晶胞中微粒总质量= ，阴阳离子半径之和为体对角线的 ，且体对角线为晶胞边长的 倍，则晶体密度= ，故答案为：4； 。
【分析】（1）元素Se处于第四周期VIA族，原子序数为34；NH3分子与H2O分子间形成氢键，H2S不能与H2O形成氢键；（2）等电子体是指原子数目相等，价电子数目相等的粒子，利用原子替换书写，同主族元素原子价电子数目相等；（3） 的结构中两边的S原子均形成4个σ键且无孤对电子，中间的两个S原子均形成两个单键，且均有两对孤对电子； （4）电负性N＞P，且N原子半径小于P原子半径，NH3中成键电子对彼此相离更近，斥力更大；（5）根据74÷184≈0.402，离子晶体RA的晶胞为立方ZnS型，晶胞中阴离子的配位数为4，晶胞中阴阳离子个数比为1：1.1个晶胞含有4个“RA”，结合摩尔质量计算晶胞中微粒总质量，阴阳离子半径之和为体对角线的 ，且体对角线为晶胞边长的 倍，结合密度公式计算
一、单选题
1．碳化硅（SiC）常用于电炉的耐火材料。关于SiC说法正确的是（ ）
A．易挥发 B．能导电
C．熔化时破坏共价键 D．属于分子晶体
2．下列物质中，含有极性共价键的离子晶体是（ ）
A． B． C． D．
3．下列过程中不能得到晶体的是( )
A．降低NaCl饱和溶液的温度所得到的固体
B．气态水直接冷却成固态水
C．熔融的KNO3冷却后所得到的固体
D．将液态的塑料冷却后所得到的固体
4．下列有关元素周期表的说法正确的是（ ）
A．最外层电子数相同的元素一定是同一族的元素
B．第IA族和VIIA族的元素只能形成离子键
C．IIIB族到IIB族10个纵列的元素中有非金属元素
D．同主族不同周期的原子其原子序数可能相差2、16、26、36等
5．根据等电子原理可知，由短周期元素组成的粒子，只要其原子总数和价电子总数相同，均可互称为等电子体。下列各组粒子不能互称为等电子体的是（ ）
A． 和 B． 和
C． 和 D． 和
6．用来测定某一固体是否是晶体的仪器是（ ）
A．质谱仪 B．红外光谱仪 C．pH计 D．X射线衍射仪
7．某化合物的结构示意图如图，下列关于该化合物的叙述中不正确的是（ ）
A．该化合物含有的元素有五种
B．该化合物属配合物，中心离子的配位数是4，配体是氮元素
C．该化合物中键数目为
D．该化合物中含有极性键、非极性键、配位键和氢键
8．下列物质中既有离子键又有共价键的是（ ）
A．MgO B．NH3 C．CaCl2 D．Na2O2
9．下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是（ ）
A． B．
C． D．
10．2020年新春之际，出现了罕见的新型冠状病毒肺炎，威胁着人们的身体健康。以下消毒剂可以有效地灭活病毒，走进了百姓的生活中。下列叙述中，错误的是（ ）
A．高锰酸钾(KMnO4)是电解质
B．H2O2分子中所有原子都达到了8电子结构
C．次氯酸钠(NaClO)是离子化合物
D．医用酒精是体积分数为75%的乙醇溶液
11．下列说法中正确的是（ ）
①所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理
②同一周期从左到右，元素的第一电离能、电负性都是越来越大
③分子中键能越大，表示分子越稳定
④所有的配合物都存在配位键，所有含配位键的化合物都是配合物
⑤所有含极性键的分子都是极性分子
⑥熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物
⑦所有的原子晶体都不导电．
A．①②⑤ B．⑤⑥ C．③⑥ D．①⑦
12．美国加州 Livermore国家实验室物理学家Choong—Shik和他的同事们，在40 Gpa的高压容器中，用Nd：YbLiF4激光器将液态二氧化碳加热到1800 K，二氧化碳转化为与石英具有相似结构的晶体。估计该晶体不具有的结构或性质是（ ）
A．具有规则的几何外形 B．硬度与金刚石相近
C．熔化时破坏共价键 D．易升华，可用作制冷剂
13．硼氢化锂(LiBH4)是一种潜在的高效储能材料，在高压下呈现出多晶型的转变过程。图a是不同压强下LiBH4的两种晶胞，图b是晶胞I沿x、y、z轴的投影图，下列有关说法错误的是
A．电负性：H>B>Li
B．晶胞II为较大压强下的晶型
C．LiBH4中存在配位键，B提供空轨道
D．晶胞I中Li+周围距离最近的BH有4个
14．下列晶体分类中正确的一组是（ ）
选项 离子晶体 原子晶体 分子晶体
A NaOH Ar SO2
B K2SO4 石墨 S
C CH3COONa 水晶
D Ba（OH）2 金刚石 玻璃
A．A B．B C．C D．D
15．下列说法正确的是（ ）
A．由分子构成的物质，均存在共价键
B．相同条件下，H2O 比H2S 稳定是因为 H2O 分子中含有氢键
C．CH4 和 CCl4 中，每个原子的最外层都具有 8 电子稳定结构
D．氯化钠是由钠离子和氯离子构成的离子化合物，加热熔化时需破坏离子键
16．高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为-2价。如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是（ ）
A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K＋和4个O2-
B．晶体中每个K＋周围有8个O2-，每个O2-周围有8个K＋
C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个
D．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有6个
17．科学家成功地制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为空间网状的无限伸展结构。下列对该晶体叙述正确的是（ ）
A．该晶体物理性质与干冰相似
B．该物质的化学式为
C．晶体中C原子数与C-O化学键数之比为1：2
D．晶体的空间最小环由12个原子构成
18．中科院化学所研制的晶体材料——纳米四氧化三铁，在核磁共振造影及医药上有广泛用途，其生产过程的部分流程如下所示：
FeCl3·6H2OFeOOH纳米四氧化三铁
下列有关叙述不合理的是（ ）
A．纳米四氧化三铁具有磁性，可作为药物载体用于治疗疾病
B．纳米四氧化三铁可分散在水中，它与FeCl3溶液的分散质直径大小相等
C．在反应①中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解
D．反应②的化学方程式是6FeOOH＋CO=2Fe3O4＋3H2O＋CO2
19．下列物质中既含离子键又含非极性键的是（ ）
A．KOH B．CaC2 C．H2O2 D．NH4Cl
20．关于氯气变成液氯的过程，下列说法正确的是（ ）
A．氯原子半径减小 B．分子间作用力变大
C．可以通过降低压强实现 D．液氯颜色比氯气浅
二、综合题
21．太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置．其材料有单晶硅，还有铜、锗、镓、硒等化合物．
（1）亚铜离子（Cu+）基态时电子排布式为 ，其电子占据的原子轨道数目为 个．
（2）图1表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势，其中表示磷的曲线是 （填标号）．
（3）单晶硅可由二氧化硅制得，二氧化硅晶体结构如图2所示，在二氧化硅晶体中，Si、O原子所连接的最小环为十二元环，则每个Si原子连接 个十二元环．
（4）氮化镓（GaN）的晶体结构如图3所示．常压下，该晶体熔点1700℃，故其晶体类型为 ；判断该晶体结构中存在配位键的依据是 ．
（5）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，因而硼酸（H3BO3）在水溶液中能与水反应生成[B（OH）4]﹣．[B（OH）4]﹣中B原子的杂化轨道类型为 ；不考虑空间构型，[B（OH）4]﹣中原子的成键方式用结构简式表示为 ，
（6）某光电材料由锗的氧化物与铜的氧化物按一定比例熔合而成，其中锗的氧化物晶胞结构如图4所示，该物质的化学式为 ．已知该晶体密度为7.4g．cm﹣3，晶胞边长为4.3×10﹣10 m．则锗的相对原子质量为 （保留小数点后一位）．
22．KMnO4(s)受热分解制备氧气是实验室制氧气的常用方法，它也是一种高效氧化剂，是氧化还原滴定实验中常用的试剂，可以作为标准溶液滴定一些具有还原性的物质(Fe2+、C2O42-等)的溶液，如5C2O42-+2MnO4-+l6H++4H2O=2[Mn(H2O)6]2++10CO2↑。
（1）基态Mn2+的核外电排布式为 。
（2）如果在空气中焙烧KMnO4，可获得Mn3O4(可改写为MnO Mn2O3)，则Mn3O4中Mn的化合价为 。
（3）石墨烯（如图A)是一种由碳原子组成六边形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，当石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯（如图B)。
石墨烯结构中1号C的杂化方式为 ；该C与相邻的两个C形成的键角 （填“>”“<”“=”)120°。氧化石墨烯结构中1号C与相邻C （填“有”或“没有”)形成π键。
（4）铁形成的晶体类型因为铁原子排列方式的不同而不同，其中一种晶胞结构如图所示。晶体中铁原子周围距离最近且等距的铁原子数为 。形成铁碳合金时，存在一种碳原子插入到晶胞中每条棱的中点和晶胞的体心的结构，该物质的化学式为 ；设NA为阿伏加德罗常数的值，该铁碳晶胞的晶胞参数为apm，则C原子间的最短距离为 pm，该铁碳晶胞的密度为 g cm-3。
23．原子序数依次递增的A、B、C、D、E五种元素，其中只有E是第四周期元素，A的一种核素中没有中子，B原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，D原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子，E元素的原子结构中3d能级上未成对电子数是成对电子数的2倍。回答下列问题：
（1）E的+2价离子基态核外电子排布式为 。
（2）A，B，C，D原子中，电负性最大的是 （填元素符号）。
（3）1mol B2A4分子中σ键的数目为 。B4A6为链状结构，其分子中B原子轨道的杂化类型只有一种，则杂化类型为 。
（4）元素B的一种氧化物与元素C的一种氧化物互为等电子体，元素C的这种氧化物的分子空间构型为 。
（5）E和C形成的一种化合物的晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为 。
24．锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛．回答下列问题：
（1）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] ，有 个未成对电子．
（2）Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键．从原子结构角度分析，原因是 ．
（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因 ．
GeCl4 GeBr4 GeI4
熔点/℃ ﹣49.5 26 146
沸点/℃ 83.1 186 约400
（4）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂．Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是 ．
（5）Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为 微粒之间存在的作用力是 ．
（6）晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图（1、2）为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（ ，0， ）；C为（ ， ，0）．则D原子的坐标参数为 ．
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm，其密度为 g cm﹣3（列出计算式即可）．
25．已知元素N、S、 可形成多种物质，在工业生产上有着广泛的应用。请回答下列问题：
（1）Se与S是同族元素，请写出基态Se原子的电子排布式： 。N与S是不同族元素，请解释NH3在水中的溶解度比H2S大的原因： 。
（2）有一种由1~9号元素中的部分元素组成，且与SCl2互为等电子体的共价化合物，它的分子式为 。借助等电子体原理可以分析出SCN-中σ键和π键的个数比为 。
（3）已知 的结构为 其中S原子的杂化方式是 。
（4）N、P可分别形成多种三角锥形分子，已知NH3的键角大于PH3，原因是 。
（5）离子晶体中阳离子和阴离子的半径比不同可形成不同的晶胞结构，见下表：
半径比 0.225～0.414 0.414～0.732 0.732～1
典型化学式 立方ZnS NaCl CsCl
晶胞
已知某离子晶体RA，其阴阳离子半径分别为184pm和74pm，摩尔质量为Mg/mol，则阳离子配位数为 ，晶体的密度为 g/cm3（列出计算式，无需化简，设NA为阿伏加德罗常数的值）。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】碳化硅（SiC）常用于电炉的耐火材料，说明SiC的熔点高、具有原子晶体的性质，所以为原子晶体，不易挥发，A、D均不符合题意；碳化硅（SiC）不导电，B不符合题意；碳化硅（SiC）存在Si-C共价键，熔化时破坏共价键，C符合题意；
故答案为：C。
【分析】相邻原子之间只通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体。在原子晶体这类晶体中，晶格上的质点是原子，而原子间是通过共价键结合在一起，这种晶体称为原子晶体。如金刚石晶体，单质硅，SiO2等均为原子晶体。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．CaCl2中只有离子键，A不符合题意；
B．SiO2是共价晶体，B不符合题意；
C．Na2CO3是离子晶体，存在Na+和CO32-之间的离子键，又有C与O之间的极性共价键，C符合题意；
D．K2O2中存在K+与O22-形成的离子键，O与O形成的非极性共价键，D不符合题意；
故答案为：C.
【分析】离子晶体是由阴阳离子通过离子键形成的晶体。一般来说，金属与非金属间形成离子键，非金属与非金属间形成共价键，同种非金属间形成非极性共价键，不同非金属间形成极性共价键。
3．【答案】D
【解析】【解答】明确形成晶体的几种途径是解答本题的关键。
【分析】结合晶体的得到途径进行判断，注意塑料是非晶体。
4．【答案】D
【解析】【解答】A.最外层电子数相同的元素不一定是同一族的元素，如0族元素He和第IA族元素的原子最外层均为2个电子，过渡元素铁钴镍外层也都是2个电子，故A错误；
B.第IA的H和第VIA族的元素还可以形成共价键，如HF、HCl、HBr、HI，故B错误；
C.元素周期表中IIB族到IIB族10个纵列的元素称为过渡元素，都是金属元素，故C错误；
D.从第一周期到第七周期，每一周期的元素种类数分别为2、8、8、18、18、32、32，同主族不同周期的原子其原子序数可能相差2，如H和Li，也可能相差16，如Li和K；也可能相差26、，如处于过渡元素之后的第二周期与第四周期的同主族元素相差26，也可能相差36，如处于过渡元素之后的第三周期与第五周期的同主族元素相差36，故D正确；
故选D
【分析】本题考查的是元素周期表，要熟记元素周期表的结构、族与列的关系，氢元素与卤素形成共价化合物，过渡元素都是金属元素。
5．【答案】A
【解析】【解答】A． 价电子总数为16， 价电子总数为18，不符合等电子体的定义，故选A；
B． 和 原子总数均为2、价电子总数均为10，两者互为等电子体，故不选B；
C． 和 原子总数均为5，价电子总数均为8，两者互为等电子体，故不选C；
D． 和 原子总数均为3，价电子总数均为16，两者互为等电子体，故不选D；
故答案为：A。
【分析】等电子体原子总数和价电子数均相同，据此解答。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．质谱仪通常用来测定有机物的相对分子质量，相对分子质量=质荷比的最大值，A不符合题意；
B．红外光谱仪通常用来测定有机物分子中的化学键和官能团，从而测定有机物结构式，B不符合题意；
C．pH计用来测量溶液的酸碱性，C不符合题意；
D．同一条件下，当单一波长的X-射线通过晶体和非晶体时，摄取的图谱是不同的，非晶体图谱中看不到分立的班点或明锐的谱线，故可用x-射线衍射仪来区分晶体和非晶体，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X射线衍射可以看到微观结构。
7．【答案】C
【解析】【解答】A、根据结构简式，可知含有C、H、O、N、Ni五种元素，A错误；
B、根据图示，可知中心离子为Ni，和4个N形成配位键，即Ni的配位数为4，B错误；
C、根据图示，可知，含有σ键的有O-H、N-O、C-N、C-C、N→Ni、甲基中的C-H，分子内共有34个σ键，即1mol 化合物中σ键有34NA，C正确；
D、O-H、N-O、C=N、C-H为极性键，C-C为非极性键，N→Ni为配位键，O······H为氢键，D错误；
故答案为：C
【分析】A、结合结构简式可以判断元素种类；
B、配合物的配位数可以根据中心离子周围的原子数判断；
C、σ键即配对原子个数，即每一个共价键中必定含有一个σ键；π键即不饱和键，即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键；
D、相同的非金属原子为非极性共价键结合，不同的非金属原子为极性共价键结合。
8．【答案】D
【解析】【解答】A. MgO中只含有离子键，不符合题意；
B.NH3中只存在共价键，不符合题意；
C.CaCl2中只含有离子键，不符合题意；
D.Na2O2中既含有离子键又含有共价键，其中Na+与O22-之间是离子键，O22-内部是共价键。D选项符合题意。
故答案为：D。
【分析】离子键指的是阴阳离子之间形成的强烈的相互作用力，存在于强碱、盐和金属氧化物中；而共价键指的是两个原子通过共用电子对之间形成的强烈的相互作用，存在于酸、非金属氢化物、非金属氧化物以及有机物中。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．中只含有非极性共价键，中含有离子键，中含有金属键，中含有极性共价键，则反应物中只有非极性共价键、离子键的断裂，生成物中只有金属键、极性共价键的形成， A不符合题意；
B．中含有非极性键和离子键，中只含有极性共价键，中含有离子键和极性共价键，中含有非极性共价键，则反应中有离子键、极性共价键、非极性共价键的断裂和形成，B符合题意；
C．、中都只含有非极性共价键，中只含有极性共价键，C不符合题意；
D．中含有离子键和极性共价键，中含有非极性共价键，中含有离子键，中含有离子键和极性共价键，中只含有极性共价键，则产物中没有非极性共价键的形成，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】反应物中化学键断裂，生成物中化学键形成。根据题干信息，反应物和生成物中都应含有离子键、极性共价键和非极性共价键，据此分析。
10．【答案】B
【解析】【解答】A.高锰酸钾溶于水可发生电离，属于电解质，故A不符合题意；
B.H2O2分子中H原子为2电子稳定结构，故B符合题意；
C.次氯酸钠由钠离子和次氯酸根离子通过离子键结合形成，属于离子化合物，故C不符合题意；
D.酒精能引起蛋白质变性，医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液进行杀菌消毒，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.在水溶液中高锰酸钾可以导电
B.氧原子形成了8个电子的稳定结构
C.金属元素和非金属元素形成的化合物一般是离子化合物
D.乙醇可以做消毒剂
11．【答案】C
【解析】【解答】解：①原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，但轨道充满或半充满时，能量较小，如Cu：3d104s1，Cr：3d54s1，不遵循构造原理，故错误；
②同周期从左到右，元素的非金属性依次增强，元素的第一电离能越来越大，虽电负性依次增强，但稀有气体除外，故错误；
③键能越大、能量越低的分子越稳定，所以分子中键能越大，分子越稳定，表示分子拥有的能量越低，故正确；
④含配位键的不一定是配合物，如铵根离子不是络离子，氯化铵不是配合物而是离子化合物，故错误；
⑤所有含极性键的分子不一定是极性分子，可能是非极性分子，如甲烷、二氧化碳等只含极性键但是非极性分子，故错误；
⑥熔融状态下能导电的化合物中一定含有自由移动的离子，含有离子键，所以一定是离子化合物，故正确；
⑦原子晶体中半导体导电，如Si等，故错误；
故选C．
【分析】①构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序，原子轨道充满或半充满时原子的能量处于最低状态不遵循构造原理；
②电负性是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度，电负性可以判断元素的金属性和非金属性；第一电离能I1是指气态原子X（g）处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子X+（g）所需的能量；
③分子中键能越大，能量越低，分子越稳定；
④含有配位键的化合物是配合物；
⑤所有含极性键的分子不一定是极性分子，可能是非极性分子；
⑥熔融状态下能导电的化合物中一定含有自由移动的离子，所以一定是离子化合物；
⑦原子晶体中半导体导电．
12．【答案】D
【解析】【解答】A．该晶体是共价晶体，具有规则的几何外形，A不符合题意；
B．该晶体是共价晶体，硬度与金刚石相近，B不符合题意；
C．该晶体是共价晶体，熔化时破坏共价键，C不符合题意；
D．该晶体是共价晶体，不易升华，不能用作制冷剂，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．共价晶体，具有规则的几何外形；
B．共价晶体，硬度与金刚石相近；
C．共价晶体，熔化时破坏共价键；
D．共价晶体，不易升华，不能用作制冷剂。
13．【答案】D
【解析】【解答】A．根据BH中B显＋3价，氢显-1价可以判断电负性H>B，A不符合题意；
B．由晶胞结构可知，晶胞II的密度大于晶胞I，压强越大，晶体中离子间的距离越小，密度越大，则在较大压强下的晶型是晶胞II，B不符合题意；
C．BH中存在配位键，B提供空轨道，C不符合题意；
D．晶胞I为长方体，不是正方体，Li+与周围的4个BH的距离不相等，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．非金属性越强，电负性越大；
B．依据压强越大，晶体中离子间的距离越小，密度越大分析；
C．依据配合物的结构和性质分析；
D．根据晶胞结构分析。
14．【答案】C
【解析】【解答】解：A、NaOH属于离子晶体，Ar属于分子晶体，SO2属于分子晶体，故A错误；
B、K2SO4属于离子晶体，石墨属于混合晶体，S属于分子晶体，故B错误；
C、CH3COONa属于离子晶体，水晶（SiO2）属于原子晶体， 属于分子晶体，故C正确；
D、Ba（OH）2属于离子晶体，金刚石属于原子晶体，玻璃属于玻璃态物质，是非晶体，故D错误；
故选C．
【分析】离子晶体是由阴、阳离子通过离子键形成的晶体，常见离子晶体有：常见的有强碱、活泼金属氧化物、大多数盐类等；原子晶体是原子之间通过共价键形成的晶体，常见的原子晶体有：一些非金属单质，若金刚石、硼、硅、锗等；一些非金属化合物，如二氧化硅、碳化硅、氮化硼等；分子晶体是分子间通过分子间作用力（包括范德华力和氢键）构成的晶体，常见的分子晶体有：所有非金属氢化物、部分非金属单质（金刚石、晶体硅等除外）、部分非金属氧化物（二氧化硅等除外）、几乎所有的酸、绝大多数的有机物晶体、所有常温下呈气态的物质、常温下呈液态的物质（除汞外）、易挥发的固态物质等．
15．【答案】D
【解析】【解答】A．稀有气体是单原子分子，是由分子构成的物质，但是稀有气体不存在化学键，A选项不符合题意；
B．氢键只影响氢化物的熔沸点，而简单氢化物的稳定性跟元素的非金属性有关，故相同条件下，H2O 比H2S 稳定是因为O的非金属性大于S，B选项不符合题意；
C．CH4分子中H原子最外层不具有 8 电子稳定结构，C选项不符合题意；
D．氯化钠是由钠离子和氯离子构成的离子化合物，加热熔化时需破坏离子键，D选项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.是否含有共价键主要看物质是否由多原子构成
B.稳定性和元素的非金属性有关，非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强
C.氢最多形成2个电子稳定结构
D.氯化钠是由金属元素和非金属元素形成的离子化合物
16．【答案】A
【解析】【解答】A. 晶胞中所含K+的个数为 =4，所含O 的个数为 =4，K+和O 的个数比为1：1，所以超氧化钾的化学式为KO2，A符合题意；
B. 晶体中每个K＋周围有6个O ，每个O 周围有6个K＋，B不符合题意；
C. 晶体中与每个K＋距离最近的K＋有12个，C不符合题意；
D. 晶体中与每个K＋距离最近的K＋有12个，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】根据“均摊法”确定晶胞中原子个数，从而确定其化学式；结合晶胞结构，分析晶体中距离K+最近的离子个数。
17．【答案】D
【解析】【解答】A．二氧化碳中的碳氧为双键，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合，A不符合题意；
B．该物质的结构与二氧化硅相似，每个C原子与4个O原子相连形成共价键，每个O原子与2个C原子相连形成共价键，所以C与O原子的个数比是1：2，则该晶体的化学式为CO2，B不符合题意；
C．每个C原子周围都形成4个C-O键，所以C原子与C-O键数之比是1：4，C不符合题意；
D．晶体的最小环是由6个C原子和6个O原子构成的12元环，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】利用均摊法分析。
18．【答案】B
【解析】【解答】A．纳米四氧化三铁为磁性纳米晶体材料作为药物载体用于疾病的治疗，故A不符合题意；
B．纳米四氧化三铁分散在适当分散剂中，属于胶体分散系，不同于溶液的溶质微粒直径，故B符合题意；
C．因反应②环丙胺不参加反应，但加快反应速率，即加快了氯化铁水解，故C不符合题意；
D．由制备过程图可知，反应③的反应物为FeOOH和CO，由一种生成物为Fe3O4和质量守恒定律可知反应为6FeOOH+CO=2Fe3O4+3H2O+CO2，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】A、根据题意磁性纳米晶体材料，用于疾病的诊断，还可以作为药物载体用于疾病的治疗；
B、利用胶体、溶液的分散质粒子直径来分析；
C、根据反应②环丙胺没有参加反应来分析；
D、根据反应③中的反应物与生成物及质量守恒定律来分析。
19．【答案】B
【解析】【解答】A．KOH是碱，属于离子化合物，K+与OH-之间以离子键结合，在OH-中H、O原子之间以极性键结合，因此KOH中含有离子键和极性键，A不符合题意；
A．CaC2是离子化合物，Ca2+与之间以离子键结合，在中2个C原子之间以非极性键结合，因此CaC2中含有离子键和非极性键，B符合题意；
C．H2O2是由分子构成的共价化合物，分子中含有极性键H-O和非极性键O-O，分子中无离子键，C不符合题意；
D．NH4Cl是盐，属于离子化合物，与Cl-之间以离子键结合，在中N原子与H原子之间以极性键N-H键结合，因此NH4Cl中含有离子键和极性键，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】同种原子间形成的共价键是非极性共价键，含有原子团的离子化合物中含有离子键和共价键。
20．【答案】B
【解析】【解答】A．氯气变成液氯的过程，不涉及分子内部变化，氯原子半径不变，A不符合题意；
B．氯气变成液氯的过程，分子间距离减小，分子间作用力变大，B符合题意；
C．氯气变成液氯的过程可通过降温、增大压强实现，C不符合题意；
D．液氯分子间距离比氯气小，单位体积内Cl2浓度更大，颜色更深，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】氯气可以通过降温或增加压强的方式变为液氯，颜色变深，分子间的间隔变小，分子间作用力变大。
21．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d10；14
（2）b
（3）12
（4）原子晶体；晶胞中1个Ga与4个N原子相结合，而Ga原子中含有3个价电子，Ga提供1个空轨道与N原子提供的孤对电子形成配位键
（5）sp3杂化；
（6）GeO；72.5
【解析】【解答】解：（1）Cu原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，失去4s能级1个电子形成Cu+，Cu+基态时电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，其电子占据的14原子轨道，
故答案为：1s22s22p63s23p63d10；14；（2）同主族自上而下第一电离能减小，P元素3p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故Si的第一电离能最小，由图中第一电离能可知，c为Si，P原子第四电离能为失去4s2能中1个电子，为全满稳定状态，与第三电离能相差较大，可知b为P、a为C，
故答案为：b；（3）在二氧化硅晶体，可以看作在晶体硅中每个Si﹣Si键之间连接O原子，晶体Si中每个Si原子形成4个Si﹣Si键，由图可知每2个Si﹣Si键可以形成2个六元环，而4个Si﹣Si键任意2个可以形成6种组合，则每个Si原子连接十二元环数目为6×2=12，
故答案为：12；（4）常压下，氮化镓（GaN）的晶体熔点1700℃，故其晶体类型为原子晶体，晶胞中1个Ga与4个N原子相结合，而Ga原子中含有3个价电子，Ga提供1个空轨道与N原子提供的孤对电子形成配位键，
故答案为：原子晶体；晶胞中1个Ga与4个N原子相结合，而Ga原子中含有3个价电子，Ga提供1个空轨道与N原子提供的孤对电子形成配位键；（5）[B（OH）4]﹣中B原子孤电子对数= =0，杂化轨道数目为4，B原子采取sp3杂化；[B（OH）4]﹣中B原子与O原子之间形成4个共价键，其中1个为配位键，用结构简式表示为 ，
故答案为：sp3杂化； ；（6）晶胞中Ge原子数目为4，O原子数目为8× +6× =4，则化学式为GeO，设锗的相对原子质量为M，则就晶胞质量为： g，则： g=7.4g．cm﹣3×（4.3×10﹣8 cm）3，解得M=72.5，
故答案为：GeO；72.5．
【分析】（1）Cu原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，失去4s能级1个电子形成Cu+；（2）同主族自上而下第一电离能减小，P元素3p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故Si的第一电离能最小，P原子第四电离能为失去4s2能中1个电子，为全满稳定状态，与第三电离能相差较大；（3）在二氧化硅晶体，可以看作在晶体硅中每个Si﹣Si键之间连接O原子，晶体Si中每个Si原子形成4个Si﹣Si键，由图可知每2个Si﹣Si键可以形成2个六元环，而4个Si﹣Si键任意2个可以形成6种组合；（4）常压下，氮化镓（GaN）的晶体熔点1700℃，故其晶体类型为原子晶体，晶胞中1个Ga与4个N原子相结合，而Ga原子中含有3个价电子，Ga提供1个空轨道与N原子提供的孤对电子形成配位键；（5）[B（OH）4]﹣中B原子孤电子对数= =0，杂化轨道数目为4；[B（OH）4]﹣中B原子与O原子之间形成4个共价键，其中1个为配位键；（6）根据均摊法计算晶胞中Ge、O原子数目，用锗的相对原子质量表示晶胞质量，再结合m=ρV计算．
22．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d5
（2）+2、+3
（3）sp2；=；没有
（4）12；FeC；；
【解析】【解答】(1)基态Mn的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，则Mn2+的核外电排布式为1s22s22p63s23p63d5。答案为：1s22s22p63s23p63d5；(2)将Mn3O4改写为MnO Mn2O3，MnO中Mn显+2价，Mn2O3中Mn显+3价，则Mn3O4中Mn的化合价为+2、+3。答案为：+2、+3；(3)石墨烯结构中1号C的价层电子对数为3，杂化方式为sp2；该C与相邻的两个C形成平面正三角形，键角=120°。氧化石墨烯结构中1号C与相邻4个C形成共价键，即发生sp3杂化，所以没有形成π键。答案为：sp2；=；没有；(4)晶体中铁原子位于晶胞的顶点和面心，顶点Fe原子所属三个面的面心上的Fe原子与它距离最近且等距，则铁原子数为 =12。形成铁碳合金时，存在一种碳原子插入到晶胞中每条棱的中点和晶胞的体心的结构，该晶胞中所含Fe原子数为8× +6× =4，所含C原子数为12× +1=4，Fe、C原子个数为1：1，所以该物质的化学式为FeC。由前面分析知，C原子间的最短距离为同一面上两条边的中点连线，即构成等腰直角三角形，直角边长为 pm，C原子间的最短距离为斜边边长，即为 pm，该铁碳晶胞的密度为 = g cm-3。答案为：12；FeC； ； 。
【分析】（1）根据锰原子的核外电子排布即可写出锰离子的核外电子能级排布
（2）根据给出的化学式可以计算出化学价
（3）根据碳原子的成键方式即可判断出杂化方式，形成的是正六边形即可计算出键角，根据氧化石墨烯的结构即可判断出是否形成π键
（4）根据晶胞结构即可找出距离最近的铁原子个数，根据给出的信息即可计算出晶胞中碳原子和铁原子的个数即可写出化学式，根据晶胞结构即可计算出最短距离，结合参数即可计算出密度
23．【答案】（1）[Ar]3d6
（2）O
（3）5mol；sp2
（4）直线型
（5）Fe4N
【解析】【解答】解：（1）Fe的价电子排布为3d64s2，所以Fe的+2价离子基态核外电子排布式为[Ar]3d6。
（2）同周期随原子序数增大，元素电负性呈增大趋势，所以，C、H、O、N、的电负性大小为O>N>C>H，电负性最大的是O。
（3）C2H4分子结构简式为CH2=CH2，C原子形成3个 键，1 mol C2H4分子中σ键的数目为5mol。C4H6为链状结构，则结构简式为CH2=CH-CH=CH2， C原子形成3个 键，没有孤对电子，其分子中C原子轨道的杂化类型只有一种，则杂化类型为sp2。
（4）元素C、O形成的一种化合物与元素N、O形成的一种化合物互为等电子体，应是CO2与N2O，等电子体具有相似的性质，CO2为直线型分子，所以N2O分子空间构型为直线型。
（5）铁和氮形成的晶体的晶胞结构如图所示，晶胞中铁原子数目为8 +6 =4，氮原子数目为1，原子数目之比为4：1，故该氮化物的化学式是Fe4N，因此，本题正确答案是： Fe4N。
【分析】 原子序数依次递增的A、B、C、D、E五种元素，其中只有E是第四周期元素，A的一种核素中没有中子，则A是H；B原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，电子排布式为1s22s22p2，则B是C；D原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子，D原子的电子排布式为1s22s22p4，D是O，C是N；E元素的原子结构中3d能级上未成对电子数是成对电子数的2倍，则E的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，E为Fe，结合题目要求进行解答即可。
24．【答案】（1）3d104s24p2；2
（2）锗的原子半径大，原子之间形成的ρ单键较长，p﹣p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键
（3）GeCl4、GeBr4、GeI4熔、沸点依次增高；原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强
（4）O＞Ge＞Zn
（5）sp3；共价键
（6）（ ， ， ）；
【解析】【解答】解：（1.）Ge是32号元素，位于第四周期第IVA族，基态Ge原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，在最外层的4s能级上2个电子为成对电子，4p轨道中2个电子分别处以不同的轨道内，有2轨道未成对电子，故答案为：3d104s24p2；2；
（2.）虽然Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但考虑Ge的原子半径大，难以通过“肩并肩”方式形成π键，所以Ge原子之间难以形成双键或叁键，故答案为：Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p﹣p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键；
（3.）锗的卤化物都是分子晶体，分子间通过分子间作用力结合，对于组成与结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高，由于相对分子质量：GeCl4＜GeBr4＜GeI4，故沸点：GeCl4＜GeBr4＜GeI4，故答案为：GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高；原因是分子结构相似，分子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强；
（4.）元素非金属性：Zn＜Ge＜O，元素的非金属性越强，吸引电子的能力越强，元素的电负性越大，故电负性：O＞Ge＞Zn，故答案为：O＞Ge＞Zn；
（5.）Ge单晶具有金刚石型结构，Ge原子与周围4个Ge原子形成正四面体结构，向空间延伸的立体网状结构，属于原子晶体，Ge原子之间形成共价键，Ge原子杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，故答案为：sp3；共价键；
（6.）①D与周围4个原子形成正四面体结构，D与顶点A的连线处于晶胞体对角线上，过面心B、C及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞2等分，同理过D原子的且平衡侧面的平面将半个晶胞再2等份，可知D处于到各个面的 处，则D原子的坐标参数为（ ， ， ），故答案为：（ ， ， ）；②晶胞中Ge原子数目为4+8× +6× =8，结合阿伏加德罗常数，可知出晶胞的质量为 ，晶胞参数a=565.76pm，其密度为 ÷（565.76×10﹣10cm）3= ，故答案为： ．
【分析】（1.）Ge是32号元素，位于第四周期第IVA族，基态Ge原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2；
（2.）Ge原子半径大，难以通过“肩并肩”方式形成π键；
（3.）锗的卤化物都是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高；
（4.）元素的非金属性越强，吸引电子的能力越强，元素的电负性越大；
（5.）Ge单晶具有金刚石型结构，Ge原子与周围4个Ge原子形成正四面体结构，向空间延伸的立体网状结构，属于原子晶体；
（6.）①D与周围4个原子形成正四面体结构，D与顶点A的连线处于晶胞体对角线上，过面心B、C及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞2等分，同理过D原子的且平衡侧面的平面将半个晶胞2等等份可知D处于到各个面的 处；②根据均摊法计算晶胞中Ge原子数目，结合阿伏加德罗常数表示出晶胞的质量，再根据ρ= 计算晶胞密度．
25．【答案】（1）[Ar]3d104s24p4或1s22s22p63s23p63d104s24p4；NH3分子与H2O分子之间可以形成氢键，而H2S分子不能与H2O分子之间形成氢键
（2）OF2；1：1
（3）sp3杂化
（4）由于电负性N>P>H，且氮原子半径小于磷原子半径，NH3分子中成键电子对彼此相距更近，斥力更大，所以键角NH3>PH3
（5）4；
【解析】【解答】（1）元素Se处于第四周期VIA族，原子序数为34，基态电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p4；N的电负性很大，使得NH3中N-H键极性非常强，N原子带有明显的负电荷，H2O强极性O-H中的H几乎成为裸露的质子，NH3分子与H2O分子间形成了O-H…N氢键，使NH3在水有很大的溶解度。H2S中S所带负电荷不足以使H2S与H2O形成氢键，所以H2S在水中溶解度较小，故答案为：[Ar]3d104s24p4或1s22s22p63s23p63d104s24p4；NH3分子与H2O分子之间可以形成氢键，而H2S分子不能与H2O分子之间形成氢键；（2）等电子体是指原子数目相等，价电子数目相等的粒子，由1～9号元素中的部分元素组成的物质中，与SCl2互为等电子体的共价化合物，只有OF2；SCN-与CO2互为等电子体，CO2的分子结构为O=C=O，其中σ键和π键的个数比为2：2=1：1，所以SCN-中σ键和π键的个数比为也1：1，故答案为：OF2；1：1；（3） 的结构中两边的S原子均形成4个σ键且无孤对电子，所以均为sp3杂化，中间的两个S原子均形成两个单键，且均有两对孤对电子，所以均为sp3杂化，故答案为：sp3杂化；（4）NH3和PH3均是三角锥形结构，都有一对孤对电子的斥力影响，由于电负性N＞P＞H，且N原子半径小于P原子半径，NH3中成键电子对彼此相离更近，斥力更大，所以键角NH3＞PH3，故答案为：由于电负性N>P>H，且氮原子半径小于磷原子半径，NH3分子中成键电子对彼此相距更近，斥力更大，所以键角NH3>PH3；（5）根据74÷184≈0.402，离子晶体RA的晶胞为立方ZnS型，晶胞中可以看出阴离子的配位数为4，由于阴阳离子个数比为1：1，所以阳离子的配位数为4。1个晶胞含有4个“RA”，晶胞中微粒总质量= ，阴阳离子半径之和为体对角线的 ，且体对角线为晶胞边长的 倍，则晶体密度= ，故答案为：4； 。
【分析】（1）元素Se处于第四周期VIA族，原子序数为34；NH3分子与H2O分子间形成氢键，H2S不能与H2O形成氢键；（2）等电子体是指原子数目相等，价电子数目相等的粒子，利用原子替换书写，同主族元素原子价电子数目相等；（3） 的结构中两边的S原子均形成4个σ键且无孤对电子，中间的两个S原子均形成两个单键，且均有两对孤对电子； （4）电负性N＞P，且N原子半径小于P原子半径，NH3中成键电子对彼此相离更近，斥力更大；（5）根据74÷184≈0.402，离子晶体RA的晶胞为立方ZnS型，晶胞中阴离子的配位数为4，晶胞中阴阳离子个数比为1：1.1个晶胞含有4个“RA”，结合摩尔质量计算晶胞中微粒总质量，阴阳离子半径之和为体对角线的 ，且体对角线为晶胞边长的 倍，结合密度公式计算