3.1 物质的聚集状态与晶体的常识 课后测试（含解析） 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

3.1 物质的聚集状态与晶体的常识 课后测试
2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．下列说法错误的是（　　）
A．一级结构的蛋白质分子主要通过氢键形成盘绕、折叠二级结构
B．聚乳酸作为可降解塑料是因为其结构中含酯基
C．对粉末进行X射线衍射，衍射图谱中出现明锐的衍射峰，则为非晶体
D．五光十色的霓虹灯发光变色过程属于物理变化
2．如图所示，在较高温度时，钾、氧两种元素形成的一种晶体结构与NaCl晶体结构相似，则该化合物的化学式为（　　）
A．K2O B．K2O2 C．K2O3 D．KO2
3．以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。氧化镍原子分数坐标参数A为（0，0，0），B为（1，1，1），则C的坐标参数为（　　）
A．（ ， ， ） B．（1，1， ）
C．（ ，1， ） D．（1， ， ）
4．碳化硅(SiC)俗称金刚砂，与金刚石具有相似的晶体结构，硬度为9.5，熔点为2700℃，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．SiC晶体中碳原子和硅原子均采用杂化
B．距离硅原子最近的硅原子数为12
C．金刚石的熔点低于2700℃
D．若晶胞参数为apm，则该晶体的密度为
5．原子数目和价电子总数都相等的分子或离子互为等电子体，等电子体具有相似的空间构型。下列各组分子或离子的空间构型相似的是（　　）
A．CH4和 B．NO和O2 C．NO2和O3 D．HCl和H2O
6．下列说法正确的是（　　）
A．COCl2和PCl3分子中每个原子均满足8e稳定结构
B．CaO2和CaH2均是含有共价键的离子晶体
C．HCN和CO2均是非极性分子
D．H2CO3和H3PO4的非羟基氧原子数均为1，二者酸性(强度)非常相近
7．金属银的晶胞是一个“面心立方体”(注：八个顶点和六个面分别有一个金属原子)。则金属银平均每个晶胞中含有的金属原子数是（　　）
A．5个 B．4个 C．3个 D．2个
8．砷化镓是一种重要的半导体材料，熔点为1238℃。它在600℃以下，能在空气中稳定存在，并且不被非氧化性的酸侵蚀。砷化镓的晶胞结构如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．砷化镓是一种分子晶体
B．砷元素在周期表位置是第四周期第VB族
C．晶胞中Ga原子与As原子的数目之比为4∶1
D．晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体
9．下列说法中错误的是（　　）
A．N2O与CO2、CCl3F与CCl2F2互为等电子体
B．Cl2F2无同分异构体，说明其中碳原子采取sp3杂化
C．H2CO3与H3PO4的非羟基氧原子数均为1，二者的酸性强度非常相近
D．由第ⅠA族和第ⅥA族元素形成的原子个数比为1：1、电子总数为38的化合物，是含有共价键的离子化合物
10．某镁铝尖晶石的晶胞由立方体A区和B区组成，其结构如图所示。
若A区和B区中与距离最近的顶点间的距离均为体对角线的，则下列说法错误的是（　　）
A．该晶胞的体积为
B．与距离最近的的数目为3
C．和之间的最短距离为
D．该物质的化学式为
11．下列有关晶胞的说法正确的是（　　）
A．晶胞中所含粒子数即为晶体的化学式
B．若晶胞为平行六面体，则侧棱上的粒子为2个晶胞共用
C．若晶胞为六棱柱(如图)，顶点上的粒子为6个晶胞共用
D．晶胞中不可能存在多个粒子
12．纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大，这是它具有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状（如图所示）相同。则这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分数为（　　）
A．87.5％ B．92.9％
C．96.3％ D．100％
13．下列关于晶体的说法正确的是（　　）
A．能导电的固体一定是金属晶体
B．判断某固体是否是晶体的直接方法是X-射线衍射实验
C．分子晶体中分子间作用力越强，分子越稳定
D．石墨晶体中没有大π键
14．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，部分为-2.如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶胞边长为a cm)，则下列说法中正确的是（　　）
A．超氧化钾的化学式为
B．该晶体的密度为(为阿伏加德罗常数的数值)
C．该晶体中与每个K+距离最近的K+有6个
D．该晶体中，0价氧与-2价氧的数目比为2∶1
15．观察下列模型并结合有关信息，判断有关说法正确的是（　　）
硼晶体的结构单元 SF6分子 S8分子 NaCl
结构模型示意图
备注 熔点187K 易溶于CS2
A．单质硼属分子晶体，其结构单B12中含有30个B﹣B键，含20个正三角形
B．SF6是由极性键构成的极性分子
C．固态硫S8属于原子晶体
D．NaCl晶体中每个Na+周围距离最近的Na+有6个
16．某种新型储氢材料的立方晶胞如图所示，该晶体由和形成，晶胞参数为a pm。
下列说法中不正确的是（　　）
A．中
B．晶胞中和的配位数分别为8和4
C．晶胞中距离最近的2个之间的距离为pm
D．中心原子的杂化方式为杂化
二、综合题
17．物质结构与性质是化学学习重要的组成部分．请根据所学知识回答下列问题：
（1）分子中，有　 　个键，　 　个键，C原子的杂化轨道类型是若和具有相同的空间构型和键合形式，试写出的结构式　 　．
（2）含及S的四元半导体化合物（简写为CZTS），是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域．基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为　 　．与相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是　 　，原因是　 　．
（3）图为BP晶体的结构示意图，若BP的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值为，晶胞边长为，则该晶体密度为　 　；以晶胞长度为单位建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，例如图中原子1的坐标为，则原子2的坐标为　 　．
18． K4[Fe（CN）6]强热可发生反应：3K4[Fe（CN）6] 2 （CN）2↑+12KCN+N2↑+Fe3C+C
（1）K4[Fe（CN）6]中Fe2+的配位数为　 　（填数字）；Fe2+基态核外电子排布式为　 　．
（2）（CN）2分子中碳原子杂化轨道类型为　 　；1mol（CN）2分子中含有σ键的数目为　 　．
（3）O 与CN﹣互为等电子体，则O 的电子式为　 　．
（4）Fe3C的晶胞结构中碳原子的配位数为6，碳原子与紧邻的铁原子组成的空间构型为　 　．
19．金属卤化物钙钛矿太阳能电池作为最有前途的光伏技术之一，如何最大限度地减少表面缺陷对于进一步提高无机钙钛矿太阳能电池的功率转换效率和稳定性至关重要。近日，我国科学家设计了一种钝化剂三氟乙脒来抑制CsPbI3- xBrx薄膜缺陷。回答下列问题：
（1）基态碘原子的价层电子的运动状态有　 　种，基态Pb原子的价层电子排布式为　 　。
（2）I1代表元素的第一电离能，则I1(Br>I1(As)>I1(Se)的原因是　 　。
（3）三氟乙脒的结构如图所示，其中σ键 与π键数目之比为　 　， 碳原子的杂化类型为　 　 ； 测量HF相对分子质量测量值经常偏大的原因是　 　。
（4）某种金属卤化物无机钙钛矿的晶胞结构如图所示，晶胞的边长a pm，则该物质的化学式为　 　 ； 晶体中Pb2+与Cs+最短距离为　 　 pm； 晶体的密度ρ=　 　 g · cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、NA的代数式表示；可能用到相对原子质量： Cs： 133 Pb： 207 I： 127)
20．B、Si和P 是组成半导体材料的重要元素。回答下列问题
（1）基态B、Si 和P中，单电子数最多的是　 　，电负性最大的是　 　。
（2）PCl3中心原子的杂化类型为　 　，BCl3与阴离子　 　互为等电子体。
（3）SiCl4 极易与水反应，其反应机理如图。
①上述反应机理涉及的分子中属于非极性分子的是　 　。(填化学式)
②关于上述反应机理的说法正确的是　 　。
A． Si 的杂化方式一直没有发生变化
B． H2O 中 O 通过孤对电子与 Si 形成配位键
C．只涉及了极性共价键的断裂与形成
（4）两种含硅化合物的晶胞结构如图所示
I Ⅱ
①这两种含硅化合物的化学式分别为　 　和　 　。
②I的晶胞参数为a pm，则Ⅰ的密度为　 　 。
③Ⅱ的晶胞参数为b pm，Si和P的原子半径分别为 pm和 pm，则Ⅱ的空间占有率为　 　。
21．周期表前四周期的元素A、B、C、D、E，原子序数依次增大．A的核外电子总数与其周期数相同，B的价电子层中未成对电子有3个，C的最外层电子数为其内层电子数的3倍，D与C同族；E的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子．回答下列问题；
（1）B、C、D中第一电离能最大的是　 　（填元素符号），C的电子排布式为　 　．
（2）A和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为　 　；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是　 　（填化学式）．
（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是　 　；酸根呈三角锥结构的酸是　 　．（填化学式）
（4）E和C形成的一种离子化合物的晶体结构如图（a），则E的离子符号为　 　．
答案解析部分
1．【答案】C
2．【答案】D
【解析】【解答】根据晶包的知识可知：K+分别占据立方体的8个定点和6个面心，一个晶胞中含有K+个数为8×1/8+6×1/2=4，O2－分别占据棱边和体心，一个晶胞中含有O2－个数为12×1/4+1=4，共8个氧原子，所以K和O原子个数比为1：2 ，化学式为KO2 ， B符合题意。符合题意答案为D【分析】该题考查晶胞参数的计算，掌握晶胞参数的计算，面心占1/2 体心1 棱边1/4 棱角1/8 计算晶胞中原子数目。
3．【答案】D
【解析】【解答】由氧化镍原子分数坐标参数A为（0，0，0）和B为（1，1，1）可知，晶胞的边长为1，由晶胞结构可知，C点位于右侧正方形的的面心，则C的坐标参数为（1， ， ），
故答案为：D。
【分析】C处于立方体一面的面心位置，据此计算出位置
4．【答案】C
【解析】【解答】A． SiC晶体中碳原子和硅原子均采用杂化 ，A不符合题意；
B． 距离硅原子最近的硅原子数为12 ，B不符合题意；
C．共价键的键长越短，键能越大，熔沸点越高，金刚石的熔点高于2700℃，C符合题意；
D． 若晶胞参数为apm，则该晶体的密度为 ，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A． SiC晶体中碳原子和硅原子均采用杂化，A不符合题意；
B．在SiC中，距离硅原子最近的硅原子数为与距离碳原子最近的碳原子数是一样的；
C．共价键的键长越短，键能越大，熔沸点越高；
D．碳原子位于晶胞的顶点和面心，个数为4，硅原子位于体内，个数为4。
5．【答案】A
【解析】【解答】A．CH4的原子数为5，价电子数为8，的原子数为5，价电子数为8，两者互为等电子体，空间构型相似，A符合题意；
B．NO的原子数为2，价电子数为11，O2的原子数为2，价电子数为12，两者不互为等电子体，空间构型不相似，B不符合题意；
C．NO2的原子数为3，价电子数为17，O3的原子数为3，价电子数为18，两者不互为等电子体，空间构型不相似，C不符合题意；
D．HCl的原子数为2，价电子数为8，H2O的原子数为3，价电子数为8，两者不互为等电子体，空间构型不相似，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】首先判断出每个粒子的价电子数目，根据已知粒子的空间构型判断未知等电子体粒子的空间构型。
6．【答案】A
【解析】【解答】A．C原子的原子核外最外层电子数为4，O原子的原子核外最外层电子数为6，Cl原子的原子核外最外层电子数为7，每个原子均满足8e稳定结构，PCl3分子中每个原子均满足8e稳定结构，A符合题意；
B．CaH2为离子晶体，但其中不含有共价键，B不符合题意；
C．HCN为极性分子，二氧化碳为非极性分子，C不符合题意；
D．碳酸为弱酸，磷酸为中强酸，二者酸性相差很大，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A. 分子中某原子若满足8电子稳定结构，则其最外层电子数=元素原子最外层电子数+该元素原子化合价绝对值=8。
B. CaH2是由Ca2+与H-构成的，且两个H-在Ca2+的两边。
C.HCN为极性分子。
D.碳酸为弱酸，磷酸为中强酸。
7．【答案】B
【解析】【解答】用“均摊法”，金属银平均每个晶胞中含有的金属原子数为8 +6 =4个，
故答案为：B。
【分析】根据均摊法计算晶胞中的原子个数即可。
8．【答案】D
【解析】【解答】A、砷化镓的熔点较高，为离子晶体，A错误；
B、砷元素为33号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，价电子层为4s24p3，有5个电子，在第五周期VA族，B错误；
C、根据晶胞结构图和均摊法判断，可知Ga位于晶胞顶点、面心，其个数为，As位于晶胞体心，其个数为4，则Ga和As的原子数目之比为1：1，C错误；
D、根据晶胞图观察，可知Ga和距离最近的As形成的空间构型为正四面体，D正确；
故答案为：D
【分析】A、分子晶体的熔点低；
B、根据原子的佳电子层可以判断其所在周期表的位置；
C、均摊法中顶点、棱心、面心、体心所占的原子比例分别为、、、1；
D、可以结合晶胞上下两个面心的Ga和4个As的位置判断其空间构型。
9．【答案】C
【解析】【解答】原子数相同 ，价电子总数相同的分子或离子互为等电子体，N2O与CO2的原子数均为3，价电子总数均为16，CCl3F与CCl2F2的原子数均为5，价电子总数均为32，它们互为等电子体，A不符合题意；
CCl2F2无同分异构体，说明其空间结构为四面体形，C原子与其他原子以单键相连，碳原子采取sp3杂化，B不符合题意；
碳酸属于弱酸，磷酸属于中强酸，它们的酸性强度不同，C符合题意；
由第ⅠA族和第ⅥA族元素形成的原子个数比为1 ：1、电子总数为38的化合物是Na2O2，Na2O2是含有共价键的离子化合物，D不符合题意。
【分析】A．等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团；
B．CCl2F2无同分异构体，说明其空间结构为四面体形；
C．碳酸为弱酸，磷酸为中强酸；
D．该化合物为Na2O2。
10．【答案】B
【解析】【解答】A．A区、B区的棱长均为，则晶胞棱长为a pm，故晶胞的体积为，A项不符合题意；
B．根据A区和B区的结构分析，位于形成的正八面体中心，因此与距离最近的的数目为6，B项符合题意；
C．在A区和B区中4个构成正四面体结构，两个之间的最短距离是小立方体面对角线的，因此和之间的最短距离为，C项不符合题意；
D．将邻近的A区和B区看作一个整体，该整体为晶胞的，其所含的位于顶点、棱心和内部，个数为，位于内部，个数为4，位于内部，个数为8，则、和的个数比为1∶2∶4，故物质的化学式为，D项不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、晶胞的体积需要结合摩尔质量、阿伏加德罗常数、密度计算；
B、最近氧离子的计算需要结合周围晶胞判断；
C、阳离子之间的最短距离需要结合体积和粒子的位置判断；
D、化学式要结合晶胞的顶点、面心、体心等判断。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．晶胞中的粒子数不一定为晶体的化学式，如金属铜的晶胞中，铜原子个数为4，A不符合题意；
B．平行六面体即立方体，侧棱上的粒子为4个晶胞共用，B不符合题意；
C．若晶胞为六棱柱，顶点上的粒子为6个晶胞共用，C符合题意；
D.1个晶胞中一般都有多个粒子，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.晶体的化学式一般是可以通过晶胞中原子所含原子个数比，而对于金属晶体，直接表示元素符号
B.平行六面体，角度为90°，侧棱是被4个晶胞共用
C.六棱柱，棱角为120°，顶点被6个晶胞共同
D.一般化合物的晶胞一般是含有多个粒子
12．【答案】C
【解析】【解答】在NaCl晶胞中微粒总数是27个，其中表面离子束是26个，所以这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分数是（26÷27）×100%=96.3％。
故答案为：C。
【分析】晶胞中微粒总数为8个顶点、6个面的中心、12条棱的中心、体心1个共27个。
13．【答案】B
【解析】【解答】A．石墨能导电，但它属于过渡型晶体，所以能导电的固体不一定是金属晶体，A不符合题意；
B．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来，因此，判断某固体是否是晶体的直接方法是X-射线衍射实验，B符合题意；
C．分子的稳定性取决于分子内原子间的化学键的强弱，与分子晶体中分子间作用力无关，C不符合题意；
D．石墨晶体中，层内的每个碳原子与周围的三个碳原子形成3个σ键，碳原子剩余的1个电子形成层内的大π键，这些电子可以在整个石墨晶体的层平面上运动，相当于金属晶体中的自由电子，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．石墨属于过渡型晶体，含有金属键；
B．晶体的粒子空间有序排列；
C．分子的稳定性是化学性质，与分子晶体中分子间作用力无关；
D．依据晶体结构判断大π键的形成。
14．【答案】A
【解析】【解答】A．由晶胞图可知，K+的个数为，的个数为，则超氧化钾的化学式为，故A符合题意；
B．晶胞的体积为，晶胞的质量为，根据，故B不符合题意；
C．晶胞具有对称性，由晶胞图可知，晶体中与每个K+距离最近的K+有12个，故C不符合题意；
D．晶胞中K+与个数分别为4、4，所以1个晶胞中有8个氧原子，根据电荷守恒-2价O原子数目为2，所以0价氧原子数目为8-2=6，所以晶体中，0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3∶1，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、晶胞的计算要结合顶点、棱心、面心、体心进行计算；
B、密度的计算需要结合体积、摩尔质量、阿伏加德罗常数计算；
C、晶胞具有对称性，观察的时候要注意补全未画出的部分；
D、结合氧原子化合价总数为-4，总共有8个氧原子，可以计算得出0价有6个。
15．【答案】A
【解析】【解答】解：A．单质硼属于原子晶体，由图知，每个B原子具有 ×5个共价键，12个B原子共含有12× ×5=30个共价键，含有的三角形数目=30÷（ ×3）=20，故A正确；
B．SF6空间构型为对称结构分子极性抵消，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，SF6为非极性分子，故B错误；
C．固态S是由S8构成的，该晶体中存在的微粒是分子，所以属于分子晶体，故C错误；
D、氯化钠为离子化合物，NaCl熔化和溶于水均能产生自由移动的离子，且破坏的都是离子键，NaCl晶胞中每个Na+周围最近且等距离的Na+有12个，故D错误；
故选A．
【分析】A．根据图中硼的结构单元解题，每个B原子具有 ×5个共价键，每个三角形中含有 ×3个共价键；
B．不同非金属元素的原子之间形成极性键；
C．根据晶体中存在的微粒判断；
D．氯化钠为离子化合物，NaCl晶胞中每个Na+周围最近且等距离的Na+有12个．
16．【答案】C
【解析】【解答】A， 占据顶点和面心，因此计算出个数为8x1/8+6x1/2=4，占据晶胞内部，因此含有8个，故 和 个数之比为1：2，因此n=2，故A不符合题意；
B.根据晶胞中位置，周围有8个 ，而周围有4个，故B不符合题意；
C.立方晶胞参数为apm，因此其距离最近的是apm，故C符合题意；
D. 中心原子 B原子的杂化方式为sp3杂化，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.根据占位计算出化学式即可计算出n；
B.根据占位找出距离最近的粒子即可；
C.根据晶胞参数，即可计算出距离最近的距离；
D.计算出中心原子价层电子对。
17．【答案】（1）2；2；
（2）或；；的第二电离能失去的是的电子，第一电离能失去的是电子，的第二电离能失去的是的电子，第一电离能失去的是电子，电子处于全充满状态，其与电子能量差值更大
（3）；
【解析】【解答】（1）CS2的结构式为，故有2个σ键和2个π键。C的孤电子对数为0，价层电子对数为2，空间结构为直线形，杂化类型为sp杂化。类比CS2的结构简式，写出SCN-的结构简式 。
（2）基态S原子的价电子轨道表示式为，故两种自旋状态的电子数之比为2：1，Cu的价层电子排布式为3d104s1，4s能级易失去1个电子，达到稳定结构，Zn的价层电子排布式为3d104s2，4s全充满稳定状态，第一电离能，Zn＞Cu，Cu+价层电子排布式为3d10，d能级全充满稳定状态，不易失去电子，Zn+价层电子排布式为3d104s1，较稳定，易失去1个电子达到稳定结构，故第二电离能Cu＞Zn，因此第二电离能比第一电离能差值更大的是Cu。
（3）1个晶胞中含有4个B原子和4个P原子，则m=，体积为a3，故密度为，1个B原子连接3个面心上的P原子和1个顶点上的P原子，且距离相等，则到就近三个面的距离为1/4（以1的坐标作参考），故2的坐标为 。
【分析】判断空间构型：1.计算孤电子对，2.计算价层电子对数，3利用价层电子对数判断。
判断杂化类型：sp杂化对应直线形，sp2杂化对应平面三角形。sp3杂化对应正四面体。
电离能规律，同一周期内元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折，当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时，原子的能量较低，元素的第一电离能较大。
晶体密度求解：1计算1个晶胞内原子个数（N），2计算1个晶胞内相应物质的物质的量3求出晶胞质量，4利用公式求出密度。
18．【答案】（1）6；1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6
（2）sp；3NA
（3）
（4）正八面体
【解析】【解答】解：（1.）K4[Fe（CN）6]中配位体是CN﹣，含有6个CN﹣，所以其配位数是6；铁是26号元素，其原子核外有26个电子，铁原子失去最外层2个电子变成Fe2+，根据构造原理知，其基态离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 ，
故答案为：6；1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 ；
（2.）（CN）2分子中含有2个三键，其结构为N≡C﹣C≡N，每个碳原子含有2个成键电子对，所以碳原子杂化轨道类型为sp；单一个键中含有一个σ键，一个三键中含有1个σ键和2个π键，所以1mol（CN）2分子中含有σ键的数目为3NA；故答案为：sp；3NA；
（3.）根据等电子体的结构相似，O22+的电子式 ；故答案为： ；
（4.）Fe3C的晶胞结构中碳原子的配位数为6，则C原子紧邻的铁原子有6个，如图
，Fe原子位于6个顶点上，C原子位于体心，所以空间构型为正八面体；故答案为：正八面体．
【分析】（1）K4[Fe（CN）6]中配位体是CN﹣，根据配位体个数确定配位数；铁是26号元素，其原子核外有26个电子，铁原子失去2个电子变成Fe2+，根据构造原理书写Fe2+核外电子排布式；（2）（CN）2分子中含有2个三键，其结构为N≡C﹣C≡N，根据成键电子对数判断杂化类型；单键中含有一个σ键，三键中含有1个σ键和2个π键；（3）等电子体的结构相似，故O22+的电子式与CN﹣的电子式相似；（4）Fe3C的晶胞结构中碳原子的配位数为6，则C原子紧邻的铁原子有6个，据此分析．
19．【答案】（1）7；6s26p2
（2）As、Se和Br为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势；但由于基态As原子的p能级轨道处于半充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于Se的
（3）9：1；sp2和sp3；HF分子间存在氢键，形成缔合分子(HF)n导致HF相对分子质量测量值偏大
（4）CsPbI3；；
【解析】【解答】（1）基态碘原子的核外电子排布为：，价层电子的运动状态有7种；基态Pb原子的价层电子排布式为6s26p2，故答案为：7；6s26p2；
（2）同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势，As、Se和Br为同周期元素，核电荷数依次增加，第一电离能呈增大趋势，但由于基态As原子的p能级轨道处于半充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于Se，故答案为：As、Se和Br为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势；但由于基态As原子的p能级轨道处于半充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于Se；
（3）由结构简式可知该物质中含9个σ键 与1个π键，个数比为9：1；其中单键碳原子采用sp2杂化，双键碳原子采用sp3杂化；HF分子间存在氢键，易形成缔合分子(HF)n导致HF相对分子质量测量值偏大，故答案为：9：1；sp2和sp3；HF分子间存在氢键，形成缔合分子(HF)n导致HF相对分子质量测量值偏大；
（4）Cs+有8个位于顶点个数为：；I-有6个位于面心，个数为：，Pb2+有1个位于体心，则该晶胞的化学式：CsPbI3，晶体中Pb2+与Cs+最短距离为体对角线的一半，即为 pm；晶胞质量为：，晶胞体积为：，则晶胞密度为：，故答案为：CsPbI3；；。
【分析】（1）依据构造原理分析；
（2）同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素；具有全充满，半充满，全空三种状态的电子排布比较稳定。
（3）依据单键是σ键，双键一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键；依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定杂化类型；
（4）根据晶胞结构及晶胞的均摊法计算。
20．【答案】（1）P；P
（2）sp3； 或 等
（3）SiCl4、H4SiO4.；BC
（4）SiB6；SiP；；
【解析】【解答】(1)基态B原子有1个单电子，Si有2个单电子，P有3个单电子，则单电子数最多的是P，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上往下电负性逐渐减小，则电负性最大的是P；
(2)PCl3的中心原子P形成3个σ键电子对，孤电子对数为 ，则价层电子对数为4，则PCl3的中心原子P的杂化类型为sp3；，BCl3共含有24个价电子，与BCl3互为等电子体的阴离子为 或 等；
(3)①由各分子的结构图可知，SiCl4、H4SiO4为正四面体结构，故为非极性分子；
②A． SiCl4、HSiCl3O、H4SiO4中Si原子形成4个σ键电子对，无孤电子对，则Si原子采取的杂化类型为sp3；H2SiCl4 O中Si原子形成5个σ键电子对，Si原子采取的杂化类型不是sp3；故Si 的杂化方式并不是一直没有发生变化，故不正确；
B． Si原子最外层有4个电子，能形成4对共用电子对，在SiCl4中Si原子与4个Cl原子形成4对共用电子对，Si原子无孤电子对，有空轨道，则H2O 中 O 通过孤对电子与 Si 形成配位键，故正确；
C． 由图可知只涉及了极性共价键的断裂与形成，故正确；
故答案为：BC；
(4)①由图可知，I的一个晶胞中有6个B原子，Si原子个数为 ，则I的化学式为SiB6，Ⅱ的一个晶胞中有4个P原子，Si原子个数为 ，则Ⅱ的化学式为SiP；
②I的一个晶胞中有6个B原子，1个Si原子，则一个晶胞的质量为 ，则Ⅰ的密度为 ；
③Ⅱ的一个晶胞中有4个P原子，4个Si原子，则Ⅱ的空间占有率为 。
【分析】（1）根据核外电子排布即可判断，电负性和非金属性有关
（2）计算出磷原子的价层电子对和孤对电子即可，原子总数相等，价电子总数相等的分子或离子互为等电子体
（3）①找出正负电荷中心重合的结构即可②考查的是配位键的形成和键的断裂和形成
（4）①根据占位计算出晶胞中原子个数即可②根据化学式计算出晶胞的质量，根据ρ=计算③计算出所有原子占据的空间体积之和，再结合晶胞体积即可计算
21．【答案】（1）N；1s22s22p4
（2）sp3；H2O2、N2H4
（3）HNO2、HNO3；H2SO3
（4）Cu+
【解析】【解答】解：（1）根据以上分析，B、C、D分别是N、O、S元素中，元素的非金属性越强，其第一电离能越大，同一周期元素中，第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，但第VA族元素大于相邻元素，所以N、O、S中第一电离能最大的是N元素，C为O元素，核外有8个电子，电子排布式为1s22s22p4，
故答案为：N；1s22s22p4；（2）A是H元素，A和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子为氨气，氨气分子中氮原子含有3个共价键和一个孤电子对，所以该分子的中心原子的杂化方式为sp3；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4，
故答案为：sp3；H2O2、N2H4；（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3，
故答案为：HNO2、HNO3；H2SO3；（4）E和C形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，C离子个数=1+8× =2，E离子个数=4，所以该化合物为Cu2O，则E离子符号为Cu+，故答案为：Cu+．
【分析】周期表前四周期的元素A、B、C、D、E，原子序数依次增大，A的核外电子总数与其周期数相同，则A是H元素，C的最外层电子数为其内层电子数的3倍，原子最外层电子数是8，所以C是O元素，D与C同族，则D是S元素，B的价电子层中的未成对电子有3个，且原子序数小于C，则B是N元素；E的最外层只有一个电子，但次外层有18个电子，则E是Cu元素，再结合原子结构、物质结构、元素周期律解答．