第3章不同聚集状态的物质与性质测试题（含解析）高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

第3章 不同聚集状态的物质与性质 测试题
一、单选题（共15题）
1．化学与生活、生产、科技密切相关。下列说法错误的是
A．小苏打和氢氧化铝胶囊可以作内服药治疗胃酸过多
B．将“地沟油”制成肥皂，可以提高资源的利用率
C．中国天眼传输信息用的光纤材料是硅，计算机芯片的材料是二氧化硅
D．Al2O3和MgO的熔点均很高，可用于制作耐高温材料
2．下面的叙述不正确的是
A．晶胞空间利用率：金属镁＞金属钾＞金属钋
B．六方最密堆积()晶胞中原子个数的计算：
C．酸性：；
D．SF6的空间构型为正八面体，在氧气中不能燃烧
3．黄砷(As4)与白磷(P4)的结构类似(如下图所示)，以下叙述正确的是
A．分子中共价键键角均为109°28’ B．黄砷中共价键键能大于白磷
C．两者都是共价化合物 D．黄砷的熔点高于白磷
4．某些化合物类别往往会随着状态改变而改变。例如气态为共价化合物，固态却是离子化合物，阳离子为正四面体结构，阴离子为正八面体结构。下列说法不正确的是
A．固态中的阳离子为
B．固态是离子晶体，能导电
C．部分氟化可得，其化学式可表述为
D．固态中不存在正八面体阴离子的原因是的离子半径过大
5．下列说法不正确的是
A．金刚石、SiC、KCl、NaCl、H2O、H2S沸点依次降低
B．氯化钠晶体中，Na+在Cl－形成的八面体空隙中
C．石墨晶体中，碳原子数目与碳碳键数目及六元环数目之比为2：3：1
D．干冰晶体中，每个CO2分子周围距离最近且相等的CO2分子共有12个
6．下列叙述与范德华力无关的是
A．气体物质加压或降温时能凝结或凝固 B．白磷易自燃
C．干冰易升华 D．S8的熔、沸点较低
7．的晶胞如图所示。下列说法错误的是
A．该晶胞中含有4个碘原子 B．碘晶体具有各向异性
C．碘的升华需要破坏范德华力 D．可通过凝华的方法得到碘晶体
8．有一种蓝色晶体，化学式可表示为，经X射线衍射实验发现，它的结构特征是和分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN-位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法正确的是
A．该晶体的化学式为
B．该晶体属于离子晶体，M呈+1价
C．该晶体属于离子晶体，M呈+2价
D．晶体中与每个距离最近且相等的CN有3个
9．下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是
A．等离子体的基本构成微粒的排列是带电的离子和电子及不带电的分子或原子
B．非晶体基本构成微粒的排列是长程无序和短程有序的
C．液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列，使液晶具有各向异性
D．纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分，两部分都是长程有序的
10．已知FexO晶体的晶胞结构为NaCl型(如图所示)，因晶体缺陷，x=0.86，测得FexO的边长为apm。下列说法错误的是
A．若晶体中的Fe分别为Fe2+和Fe3+，在Fe2+和Fe3+总数中，Fe3+所占比例为
B．形成该晶体的化学键无方向性和饱和性
C．该晶体的密度为×1030g cm-3
D．FexO属于离子化合物
11．下列说法不正确的是
A．离子晶体的熔点可能高于原子晶体，分子晶体的熔点可能高于金属晶体
B．含氢键的分子晶体的熔沸点可能低于不含氢键的分子晶体
C．金属晶体非密堆积的空间利用率可能高于密堆积
D．空间构型相同的分子的中心原子可能具有不同的杂化类型
12．水溶液锌电池(图1)的电极材料是研究热点之一，一种在晶体MnO中嵌入的电极材料充放电过程的原理如图2所示，嵌入的位于晶胞的面心。下列叙述中不正确的是
已知：晶体中某结点上的原子空缺了，则称为空位。
A．放电时，负极电极反应式为
B．放电时，MnO电极上电势比Zn电极上电势高
C．活化过程MnO的价态发生变化
D．当1 mol □转化为1 mol □时，转移的电子数为0.61 mol
13．试根据学过的知识，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序可能是
A．KCl＞NaCl＞BaO＞CaO B．NaCl＞KCl＞CaO＞BaO
C．CaO＞BaO＞NaCl＞KCl D．CaO＞BaO＞KCl＞NaCl
14．F、K和Ni三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。下列说法正确的是
A．该结构单元中F原子的个数为8
B．该晶胞的密度可表示为×1030
C．Ni的配位数为4
D．该物质的化学式为KNiF4
15．有关晶体的结构如图所示，下列说法中错误的是
A．在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-形成为正四面体形
B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2+
C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1：2
D．该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4
二、填空题（共8题）
16．Pb(CH2CH3)4在晶体结构中的配位数是_______
17．铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe，白球代表Mg)，铁镁合金的化学式为_______；若该晶胞为正方体，棱长为acm，为阿伏加德罗常数的值，则镁原子与铁原子间的最短距离为_______cm，晶胞的密度为_______。
18．磷化硼（BP）是一种受到高度关注的金属保护层耐磨材料，可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温制得。
（1）合成BP的反应中，基态原子未成对电子最多的元素符号为____，核外电子数最多的元素的基态原子电子占据最高能级上的电子数为____。B所在的周期第一电离能最大的元素名称为____。
（2）三溴化磷分子的中心原子价层电子对数为____，分子空间结构为____形。BBr3空间结构为____形，PBr3分子中键角比BBr3分子中键角____（填＞、＜或=）。
（3）N与P同主族。科学家在一定条件下把氮气（氮氮三键键能为942kJ mol－1）聚合为固体高聚氮，全部以N-N键相连且键能为160kJ mol－1，这种固体高聚氮可能潜在的用途是____，这是因为____。
（4）BP晶胞，磷原子在晶胞中采用金属铜原子的堆积方式，硼原子填充在其四面体空隙中，则其四面体填充率为____，已知晶胞参数a=478pm，则硼和磷原子的核间距为____pm（保留整数）。
19．已知：G、Q、R、T、X、Y、Z都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大。G的简单阴离子最外层有2个电子，Q原子最外层电子数是内层电子数的两倍，X元素最外层电子数与最内层电子数相同；T2R的晶体类型是离子晶体，Y原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于原子晶体；在元素周期表中Z元素位于第10列。
回答下列问题：
(1)Z的核外电子排布式是_______。
(2)X以及与X左右相邻的两种元素，其第一电离能由小到大的顺序为_______。
(3)QR2分子中，Q原子采取_______杂化，写出与QR2互为等电子体的一种分子的化学式：_______。
(4)分子式为Q2G6R的物质有两种，其中一种易溶于水，原因是_______；T的氯化物的熔点比Y的氯化物的熔点高，原因是_______。
(5)据报道，由Q、X、Z三种元素形成的一种晶体具有超导性，其晶体结构如图所示。晶体中距每个X原子周围距离最近的Q原子有_______个。
20．如图所示是部分短周期主族元素单质熔点的变化图，根据此图回答下列问题：
(1)③号元素在元素周期表中的位置是__________________________________，该元素的一种同素异形体能导电，该同素异形体的名称是__________________________________。
(2)⑤⑥两种元素的最高价氧化物对应的水化物之间相互反应的离子方程式为______________________。
(3)⑦号元素的原子结构示意图为____________________________________________________。
(4)②④两种元素形成的化合物晶体有两种结构，其中一种结构与金刚石相似，具有该结构的晶体属于______________________晶体，若使其熔化，需破坏的是________________________________。
(5)写出⑤和⑧形成的常见化合物的电子式________________________________________________。
21．磷酸盐几乎是所有食物的天然成分之一，作为重要的食品配料和功能添加剂被广泛用于食品加工中。在食品加工中使用的磷酸盐通常为钠盐钙盐、钾盐以及作为营养强化剂的铁盐和锌盐。天然存在的磷酸盐是磷矿石[主要成分为，同时还有等]，用硫酸跟磷矿石反应，能生成被植物吸收的。回答下列问题：
单晶硅的晶体结构与金刚石的一种晶体结构相似，其结构如图所示，则晶胞中Si原子的体积占晶胞体积的百分率为___________(列出计算式即可)。已知该晶体的密度为，NA是阿伏加德罗常数的值。晶胞中面心上6个Si原子相连构成正八面体，该正八面体的边长为___________pm。
22．铜是重要的过渡元素，其单质及化合物具有广泛用途。回答下列问题：
(1)铜元素基态原子的价电子排布式为_______。
(2)成多种配合物，如与乙二胺可形成如图所示配离子。
①与乙二胺所形成的配离子内部粒子间的作用力类型有_______。
A．配位键 B．极性键 C．离子键 D．非极性键 F.氢键 F.金属键
②乙二胺分子中氮原子的杂化轨道类型为_______，C、N、H三种元素的电负性由大到小顺序是_______。
(3)乙二胺和三甲胺 []均属于胺，乙二胺的沸点比三甲胺高很多，原因是_______。在水溶液中以形式存在，向含的溶液中加入足量氨水，可生成更稳定的，其原因是_______。
(4)Cu和S形成某种晶体的晶胞如图所示。
①该晶胞原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(1，0，0)。则C原子的坐标参数为_______
②已知该晶体的密度为，和的半径分别为和，阿伏加德罗常数值为_______。列式表示该晶体中原子的空间利用率_______。
23．二茂铁[Fe(C5H5)2]广泛用作火箭燃料添加剂，以改善其燃烧性能，还可用作汽油的抗震剂、紫外光的吸收剂等。其中一种制备方法的实验步骤及装置图(加热及夹持装置已省略)如图：
步骤1：无水氯化亚铁的制备2FeCl3+Fe 3FeCl2
在氮气氛围中，将100.00mL四氢呋喃(1，4－环氧丁烷，简称THF)加入到三颈烧瓶中，加入无水三氯化铁27.00g和细纯铁粉4.48g，搅动回流4.5h。
步骤2：二茂铁的合成FeCl2+2C5H6+2(C2H5)2NH→[Fe(C5H5)2]+2(C2H5)2NH HCl
制得无水氯化亚铁后，减压蒸馏出四氢呋喃。用冷水冷却反应瓶，在残留物中加入45.00mL环戊二烯和100.00mL二乙胺(环戊二烯、乙二胺均过量)，继续通入氮气，强烈搅动4h，蒸出过量的乙二胺。加入石油醚，充分搅拌后趁热过滤，将滤液蒸发得二茂铁粗品，提纯可得精品。
已知：常温下二茂铁为橙黄色晶体，有樟脑气味，熔点173℃，沸点249℃，高于100℃易升华。能溶于苯、乙醚和石油醚等有机溶剂，不溶于水，化学性质稳定。紫外光谱于325nm和440nm处有极大的吸收值。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为______。
(2)本实验所使用的三颈烧瓶规格为______。
A．50mL B．100mL C．250mL D．1000mL
(3)实验中持续通入氮气的主要目的是______。
(4)二茂铁结构如图，是由环戊二烯负离子(C5H)和亚铁离子形成的夹心结构。已知分子中的大π键可用符号术表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π)，则C5H中的大π键可表示为______，二茂铁晶体类型属于______。
(5)如何验证所得晶体为二茂铁，试列举一种方法______。最终得到29.50g纯二茂铁，则该实验产率w(二茂铁)=______%(保留1位小数)。
(6)还可用FeCl2、环戊二烯(C5H6)在KOH碱性条件下制备二茂铁，试写出化学方程式______。
参考答案：
1．C
【解析】A．小苏打是盐、氢氧化铝是弱碱，都无毒，且能和胃酸反应，所以可以用来作内服药治疗胃酸过多，A正确；
B．“地沟油”的成分是高级脂肪酸甘油酯，可与氢氧化钠发生皂化反应，制成肥皂，可以提高资源的利用率，B正确；
C．光导纤维的主要成分是二氧化硅，计算机芯片的材料的主要成分是单质硅，C错误；
D．Al2O3和MgO都是离子化合物，离子间以很强的离子间结合，断裂较难，所以熔点沸点很高，可制作耐高温材料，D正确；
故选C。
2．B
【解析】A．Po的空间利用率为52%；K的空间利用率为68%；Mg的空间利用率为74%，所以晶胞空间利用率∶Mg＞K＞Po，A正确；
B．六方最密堆积是原子的配位数是12，晶胞顶点占，面心占，体内占1，则该晶胞中的原子个数为12×+2×+3=6，B错误；
C．同一元素不同价态的含氧酸中，中心元素价态越高，酸性越强，所以酸性：。不同元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强。由于元素的非金属性：P＜S，所以酸性：，C正确；
D．SF6的价电子对数是6，分子的空间构型为正八面体，是无色、无味、无毒的气体，在氧气中不能燃烧，在温度高于500℃时会发生分解反应产生有毒气体，D正确；
故不正确的是B。
3．D
【解析】A．黄砷与白磷的结构相似，属于正四面体形，四个As或P位于四面体顶点，则键角为60°，故A错误；
B．As与P属于同一主族，As的半径大于P，因此As-As键长大于P-P键长，As-As键能小于P-P键能，故B错误；
C．两者均属于单质，不属于化合物，故C错误；
D．黄砷和白磷均属于分子晶体，且不含分子间氢键，黄砷相对分子质量大，范德华力大，熔沸点高，故D正确；
答案为D。
4．B
由题意可知，固态五氯化磷是由正四面体结构的四氯合磷阳离子和正八面体结构的六氯合磷阴离子形成的离子化合物。
【解析】A．由分析可知，固态五氯化磷中的阳离子为正四面体结构的四氯合磷阳离子，故A正确；
B．由分析可知，固态五氯化磷是由正四面体结构的四氯合磷阳离子和正八面体结构的六氯合磷阴离子形成的离子化合物，属于离子晶体，由于固体中不存在不自由移动的离子，不能导电，故B错误；
C．固态五氯化磷部分氟化得到的PCl2F3是由四氯合磷阳离子和六氟合磷阴离子形成的离子化合物，化学式可表述为，故C正确；
D．由于溴离子的离子半径过大无法形成正八面体结构的六溴合磷阴离子，固态五溴化磷中不存在六溴合磷阴离子，故D正确；
故选B。
5．A
【解析】A．金刚石、SiC是原子晶体，金刚石中碳碳键键长短，键能大，熔沸点高，KCl、NaCl是离子晶体，钠离子半径小于钾离子半径，NaCl中晶格能大，熔沸点高，H2O存在分子间氢键，因此H2O沸点大于H2S沸点，所以金刚石、SiC、NaCl、KCl、H2O、H2S沸点依次降低，故A错误；
B．氯化钠晶体中，Na+周围等距离的6个Cl－形成八面体，而Na+在Cl－形成的八面体空隙中，故B正确；
C．石墨晶体中，层内是正六边形结构，层与层之间通过范德华力，一个六元环中碳原子数目为，碳碳键数目为，所以碳原子数目与碳碳键数目及六元环数目之比为2：3：1，故C正确；
D．干冰晶体中，CO2在顶点和面心上，以顶点CO2分析，每个横截面有4个CO2，三个横截面，因此每个CO2分子周围距离最近且相等的CO2分子共有12个，故D正确。
综上所述，答案为A。
6．B
【解析】A．气体物质加压或降温时能凝结或凝固，克服了分子间的范德华力，A不符合题意；
B．白磷易自燃，是其着火点较低，与范德华力无关，B符合题意；
C．干冰易升华，是二氧化碳分子间的范德华力较弱，C不符合题意；
D．S8是分子晶体，其熔、沸点较低，是由于其分子间的范德华力较弱，D不符合题意；
故选B。
7．A
【解析】A． 由均摊法可知该晶胞中含I2的个数为×8+×6=4，则含有8个碘原子，故A错误；
B． 由该晶胞结构可知碘晶体具有各向异性，故B正确；
C． 碘是分子晶体，碘升华需要破坏范德华力是分子间作用力，故C正确；
D． 碘单质易升华，碘蒸气易凝华，可通过凝华的方法得到碘晶体，故D正确；
故选A。
8．B
【解析】A．由题图可得出，晶体中阴离子的最小结构单元中及Fe3+个数均为，的个数为，因此阴离子的化学式为，则该晶体的化学式为，A项错误；
B．由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M的化合价为+1，B项正确；
C．M的化合价为+1，C项错误；
D．由题图可看出与每个距离最近且相等的有6个，D项错误；
故选：B。
9．D
【解析】纳米材料实际上是三维空间尺寸至少有一维处于你们尺度的、具有特定功能的材料，纳米材料内部具有晶体结构，但界面则具有无序结构，因此选项D不正确，其余选项都是正确的，答案选D。
10．A
【解析】A．设晶体中Fe3+的个数为x，则Fe2+的个数为0.86-x，根据正负化合价代数和为0，有3x+2(0.86-x)=2，则x=0.28，则Fe3+所占的比例为，故A错误；
B．形成该晶体的化学键是离子键，离子键没有方向性和饱和性，故B正确；
C．该晶体中有4个FexO，则一个晶胞的质量为g，一个晶胞的体积为(a×10-10)3cm3，则该晶体密度为×1030g cm-3，故C正确；
D．FexO晶体的晶胞结构为NaCl型，NaCl是离子化合物，则FexO也是离子化合物，故D正确；
故选A。
11．C
【解析】A．金属晶体的熔点不一定都比分子晶体的熔点高，金属汞常温下为液态，而分子晶体中很多物质在常温下为固态，离子晶体的熔点可能高于原子晶体，故A正确；
B．含分子内氢键的分子晶体熔沸点低于不含氢键的分子晶体，故B正确；
C．金属晶体非密堆积的简单立方堆积的空间利用率为52%、体心立方堆积的空间利用率为68%、密堆积的面心立方堆积的空间利用率74%、六方最密堆积空间利用率为74%，故非密堆积的空间利用率低于密堆积，故C错误；
D．空间构型相同的分子的中心原子可能具有不同的杂化类型，如H2O为V形，sp3杂化，SO2为V形，sp2杂化，故D正确；
故选C。
12．D
【解析】A．在该原电池中，锌作负极，发生反应：；，A正确；
B．放电时，MnO电极作正极，正极电势比负极电极高，B正确；
C．MnO晶胞中体心的失去，产生空位，根据化合物化合价代数和为0可知Mn元素化合价一定发生变化，C正确；
D．□晶胞所含个数为44，□晶胞中个数为，因此与个数比为4∶1，因此当1 mol □转化为1 mol □时，转移的电子数为 mol，D错误；
故选D。
13．C
【解析】KCl、NaCl、CaO、BaO均为离子晶体，KCl、NaCl阴离子相同，电荷数相同，阳离子的半径越小，晶格能越大，熔点越高，阳离子半径K+＞Na+，则熔点NaCl＞KCl，
BaO、CaO阴离子相同，电荷数相同，阳离子的半径越小，晶格能越大，熔点越高，阳离子半径Ba2+＞Ca2+，则熔点CaO＞BaO；阴、阳离子所带电荷越多，晶体的熔点越高，一般电荷的影响大于半径的影响，所以四种化合物熔点的高低顺序为CaO＞BaO＞NaCl＞KCl，故选：C。
14．A
【解析】A．K原子个数＝2(8个棱)＋2(2个体心)＝4；Ni原子个数＝1(8个顶点)＋1(1个体心)＝2；F原子个数＝4(16个棱)＋2(4个面心)＋2(2个体心)＝8，A对；
B．1molK4Ni2F8晶胞的质量为(39×4＋59×2＋19×8)g=426g，一个晶胞的质量为g；一个晶胞的体积为4002×1308×10-30cm3，密度＝×1030g/cm3，B错；
C．利用均摊法：选择一个顶点，在这个晶胞中与这个顶点最近的F原子在三个棱上，这个顶点周围应该有8个晶胞，但一个棱被这个顶点周围的4个晶胞共用，所以配位数为6，C错；
D．化学式为K2NiF4，D错；
故选A。
15．A
【解析】A．据图可知距Na+最近的Cl-位于棱心和体心，共6个，形成正八面体，A错误；
B．Ca2+位于晶胞的顶点和面心，根据均摊法，个数为=4，B正确；
C．金刚石中每个C原子形成4个共价键，每个共价键被两个碳原子共用，所以每个碳原子具有2个共价键，即碳原子与碳碳键个数的比为1：2，C正确；
D．该物质由分子构成，据图可知每个分子含有4个F原子，4个E原子，所以分子式为E4F4或F4E4，D正确；
综上所述答案为A。
16．12
【解析】Pb(CH2CH3)4晶体为六方最密堆积，则其结构中的配位数为12。
17． (或)
【解析】通过分析晶胞结构，可知Fe原子处在面心和顶点的位置，Mg原子处在内部，根据均摊法计算铁镁合金的晶胞中含有铁原子个数为，镁原子个数为8，所以化学式为(或)；经过分析可知，该铁镁合金晶胞结构与晶体相似，将晶胞分成相等的8个小正方体，Mg就处在每个小正方体的体心位置，所以Mg和Fe的最短距离即晶胞体对角线长的，即；晶胞的密度。
18． P 5 氖 4 三角锥 平面三角形 ＜ 炸药（或高能材料） 固体高聚氮断开2molN-N键，结合成氮分子，且断裂2molN-N键消耗320kJ，生成1mol氮氮三键放出942kJ，因此这是个剧烈放热且剧烈熵增（产生大量气体）的反应。 50% 207
（1）根据B、P、Br的核外电子排布式，判断出基态原子未成对电子最多的元素、核外电子数最多的元素的基态原子电子占据最高能级上的电子数；
（2）结合ABn型分子的中心原子的价层电子对数=键数+孤电子对数，结合中心原子上的孤电子对数，判断出ABn型分子的中心原子的杂化类型，以及分子空间构型；
（3）结合旧键断裂吸收能量，新键形成释放能量，依据题中给的数据进行相关计算；
（4）金属铜为面心立方堆积，面心立方晶胞中存在8个四面体空隙，结合BP的化学式，计算出B原子填隙率；根据硼和磷原子的核间距为晶胞体对角线的，结合晶胞参数，计算出体对角线。
【解析】（1）基态B原子核外电子排布式1s22s22p1，基态P原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，基态溴原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p5，根据洪特规则，基态原子未成对电子最多的元素符号为P，核外电子数最多的元素是Br，占据最高能级上的电子数为5；B在元素周期表中位于第二周期，第二周期第一电离能最大的元素是Ne，其核外电子排布为全充满结构；
（2）三溴化磷分子的中心原子价层电子对数=键数+孤电子对数，1个PBr3分子中含有3个键，中心P原子上的孤电子对数为1，故三溴化磷分子的中心原子价层电子对数为4，PBr3分子空间结构为三角锥形；BBr3分子的中心原子价层电子对数3，并且中心原子上不含孤电子对，故BBr3空间结构为平面三角形，PBr3分子中P原子的杂化方式为sp3杂化，BBr3分子中的B的杂化方式为sp2杂化，故PBr3分子中键角比BBr3分子中键角小；
（3）结合题中的数据信息，固体高聚氮断开2molN-N键，结合成氮分子，且断裂2molN-N键消耗320kJ，生成1mol氮氮三键放出942kJ，因此这是个剧烈放热且剧烈熵增（产生大量气体）的反应，故固体高聚氮可以用作炸药（或高能材料）；
（4）金属铜为面心立方堆积，面心立方晶胞中存在8个四面体空隙，倘若被B原子全部填充，则不符合磷化硼的化学组成，据化学式BP可知B原子填隙率仅为50％，其晶胞结构如图所示，已知晶胞参数a=478pm，则晶胞的体对角线长为，晶胞中硼和磷原子的核间距为体对角线的，所以晶胞中硼和磷原子的核间距为。
19．(1)1s22s22p63s23p63d84s2
(2)Na(3) sp N2O(或CS2等)
(4) 该物质分子与水分子形成氢键 B、D的固态氯化物分别属于离子晶体和分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体
(5)2
G、Q、R、T、X、Y、Z都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大．G的简单阴离子最外层有2个电子，则G为氢元素；Q原子最外层电子数是内层电子数的两倍，则Q原子有2个电子层，最外层电子数为4，故Q为碳元素；X元素最外层电子数与最内层电子数相同，原子序数大于碳元素，最外层电子数为2，应处于第三周期，故X为Mg元素；T2R的晶体类型是离子晶体，T为+1价、R为-2价，结合原子序数可知，T为Na元素、R为氧元素；Y原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于原子晶体，则Y为Si元素；在元素周期表中Z元素位于第10列，则Z为Ni元素；
【解析】（1）Z为Ni元素，原子核外电子数为28，Ni的核外电子排布式是：1s22s22p63s23p63d84s2；
（2）镁自由相邻的是钠和铝，金属性越强，第一电离能越小。由于镁原子的3s轨道电子是全充满状态，稳定性强，第一电离能大于铝的，所以第一电离能由小到大的顺序为Na（3）CO2分子中碳原子成2个C=O双键，没有孤电子对，故碳原子采取sp杂化，价电子和原子数分别都相等的是等电子体，所以和CO2互为等电子体的是N2O；
（4）乙醇分子能与水分子形成氢键，且乙醇是极性分子，乙醚是非极性分子，根据相似相溶原理可知，乙醇易溶于水。氯化钠形成的晶体是离子晶体，四氯化硅形成的是分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体；
（5）利用均摊法确定Q原子个数，每个X原子被两个晶胞共用，每个晶胞含有一个Q原子，所以晶体中距每个X原子周围距离最近的Q原子有=2个。
20． 第二周期ⅣA族 石墨 共价 共价键
据图可知①到⑨分别为Be、B、C、N、Na、Al、Si、S、Cl，据此解答。
【解析】(1)③号元素为C，位于周期表第二周期ⅣA族，C的同素异形体石墨能导电，故答案为：第二周期ⅣA族；石墨；
(2)⑤（Na）⑥（Al）两种元素的最高价氧化物对应的水化物为NaOH、Al(OH)3，它们之间相互反应的离子方程式为，故答案为：；
(3)⑦号元素为Si，它的原子结构示意图为 ，故答案为： ；
(4)②（B）④（N）两种元素形成的化合物晶体有两种结构，其中一种结构与金刚石相似，则该结构的晶体属于共价晶体，若使其熔化，需破坏共价键，故答案为：共价；共价键；
(5)⑤（Na）和⑧（S）形成的常见化合物为Na2S，它的电子式为 ，故答案为： 。
21．
【解析】硅原子与周围4个相邻的硅原子形成正四面体，顶点硅原子与正四面体中心硅原子连线处于体对角线上，且二者距离等于体对角线长度的，而体对角线长度等于晶胞棱长的倍，若晶胞参数为a，则硅原子半径=，晶胞中含有Si原子的个数为 ，则晶胞中Si原子的体积占晶胞体积的百分率为；已知该晶体的密度为，NA是阿伏加德罗常数的值，则晶胞的边长是cm。晶胞中面心上6个Si原子相连构成正八面体，该正八面体的边长为面对角线的一半，即为pm。
22．(1)3d10 4s1
(2) ABD sp3 N＞C＞H
(3) 乙二胺分子间可形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键； N 元素电负性更小，更易给出孤对电子形成配位键；
(4) （，，）
【解析】（1）铜元素基态原子中3d、4s能级上电子为其价电子，3d能级上有10个电子、4s能级上有1个电子，其价电子排布式为3d10 4s1；
故答案为3d10 4s1；
（2）①Cu2+与乙二胺所形成的配离子内部粒子间含有C N、C H、N H、C C和N Cu键，C N、C H和N H为极性键，C C非极性键，N Cu之间的化学键是配位键；
故答案为ABD；
②乙二胺分子中氮原子价层电子对个数是4且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断N原子的杂化轨道类型为 sp3，元素的非金属性越强，其电负性越大，电负性大小顺序是N＞C＞H；
故答案为sp3；N＞C＞H；
（3）乙二胺分子中N原子上连接有氢原子，可形成氢键，而三甲胺分子中氮原子上没有连接氢原子，不能形成氢键，故乙二胺的沸点比三甲胺高很多；向含Cu2＋的溶液中加入足量氨水，可生成更稳定的[Cu(NH3)4]2＋，是因为N 元素电负性更小，更易给出孤对电子形成配位键；
故答案为乙二胺分子间可形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键；N 元素电负性更小，更易给出孤对电子形成配位键；
（4）①C点位于体对角线的处，根据A点和B点的晶胞参数，容易写出C的晶胞参数为（，，）；
故答案为（，，）；
②阿伏加德罗常数值为；该晶胞是面心立方最密堆积，每个面上对角线上的3个Cu原子紧密相连，则晶胞棱长＝， 晶胞体积＝，该晶胞中Cu原子个数＝，S原子个数是4，所有原子体积＝，该晶体中原子的空间利用率＝；
故答案为，。
23．(1)球形冷凝管
(2)C
(3)防止亚铁离子被氧化，降低二茂铁的产率
(4) 分子晶体
(5) 测定熔点是否为173℃或测定紫外线光谱是否在325nm和440nm处有极大的吸收值 66.1
(6)FeCl2+2C5H6+2KOH＝Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O
根据已知信息可知首先利用氯化铁和铁制备氯化亚铁，然后加入环戊二烯和二乙胺，继续通入氮气，搅动、蒸出过量的乙二胺。最后加入石油醚，充分搅拌后趁热过滤，将滤液蒸发得二茂铁粗品，提纯可得精品，结合已知信息和题中问题分析解答。
【解析】（1）根据仪器构造可判断仪器a的名称为球形冷凝管。
（2）由题意可知三颈烧瓶中加入145mL液体，由于三颈烧瓶装的液体不低于容积的，不高于，所以应该选择的规格是250mL三颈烧瓶，故合理选项是C。
（3）实验中持续通入氮气的主要目的是排尽装置中的空气，避免亚铁离子被氧化，降低二茂铁的产率。
（4）C5H中参与大π键的碳原子个数是5个，参与形成大π键的电子数是6个，所以可表示为，常温下二茂铁为橙黄色晶体，有樟脑气味，熔点173℃，沸点249℃，高于100℃易升华，所以二茂铁晶体类型属于分子晶体。
（5）根据已知信息可知验证所得晶体为二茂铁的实验方法是测定熔点是否为173℃或测定紫外线光谱是否在325nm和440nm处有极大的吸收值；无水三氯化铁27.00g（0.17mol）、细纯铁粉4.48g（0.08mol），反应中铁不足，生成氯化亚铁0.24mol，由于环戊二烯、乙二胺均过量，所以理论上生成二茂铁的质量为0.24mol×186g/mol＝44.64g，所以产率为×100%≈66.1%；
（6）用FeCl2、环戊二烯(C5H6)在KOH碱性条件下制备二茂铁，依据原子守恒可知还有氯化钾和水生成，则反应化学方程式为FeCl2+2C5H6+2KOH＝Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O。