化学·物质结构与性质
专题一 原子结构与元素的性质
结构中,所有原子都满足最外层为8电子结构的是
( )
A.氯化硫(S2Cl2) B.次氯酸
1.(2022上海奉贤期末)“轨道”2px 与3py 上电子 C.二氟化氙 D.三氟化硼
一定相同的方面是 ( ) 7.(2022湖北襄阳枣阳鹿头中学期中)下列有关
A.能量 化学用语正确的是 ( )
B.呈纺锤形 A.某元素基态原子的电子排布图
C.自旋方向
D.在空间的伸展方向
2.(2022上海杨浦期末)有关化学用语的表述正 B.NH4Cl电子式为
确的是 ( )
A.轨 道 表 示 式 表 示 N2 中 的 共 用 电 子 C.Ca2+离子基态电子排布式为1s22s22p63s23p6
D.α-羟基丙酸(乳酸)的比例模型为:
对:
B. 只能是氢分子的比例模型
C. 只能是氮分子的球棍模型 8.(2022四川新津中学月考)下列说法中正确的是
( )
D.CH4分子的比例模型:
①sp3杂化轨道是由同一个原子中能量最近的s
3.(2022江苏宿迁三校月考)某元素的原子最外 轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相同的新轨道
电子层排布是6s26p4,该元素或其化合物不可能具有 ②同一周期从左到右,元素的第一电离能、电负性都
的性质是 ( ) 是越来越大 ③分子中键能越大,表示分子拥有的能
A.该元素单质可能是导体 量越高 ④所有的配合物都存在配位键 ⑤所有含极
B.该元素的最高化合价呈+6价 性键的分子都是极性分子 ⑥熔融状态下能导电的化
C.该元素能与氢气反应生成气态氢化物 合物一定是离子化合物 ⑦所有的原子晶体都不
D.该元素价电子轨道中有2个未成对电子 导电
4.(2022江苏运河中学调研)美国“海狼”号潜艇 A.①②③ B.①⑦
上的核反应堆内使用了液体铝钠合金作载热介质,下 C.④⑥⑦ D.①④⑥
列关于Al、Na原子结构的分析中正确的是 ( ) 9.(2022上 海 杨 浦 期 末)碳元素有12C、13C和14C
A.原子半径:Al>Na 等同位素。在14C原子中,核外存在 对自旋相
B.第一电离能:Al>Na 反的电子。
C.电负性:Na>Al 10.(2022上海徐汇学习能力诊断)ClO2的分子构
D.基态原子未成对电子数:Na>Al 型为“V”形,则ClO2是 (选填“极性”、“非极
5.(2022北京海淀重点中学练习)运用元素周期 性”)分子,其在水中的溶解度比氯气 (选填
律分析下面的推断。其中错误的是 ( ) “大”、“小”或“一样”)。
A.已 知 Ra是 第 七 周 期、ⅡA 族 的 元 素,故
Ra(OH)2的碱性比 Mg(OH)2的碱性强
B.已知 As是第四周期、ⅤA族的元素,故AsH3
的稳定性比NH3的稳定性强 高频题特训
C.已知Cs的原子半径比 Na的大,故Cs与水反
应比Na与水反应更剧烈 1.(2022上海理工大学附中月考)氧离子中电子
D.已知Cl的核电荷数比Al的核电荷数大,故 Cl 的运动状态有 ( )
的原子半径比Al的原子半径小 A.3种
6.(2022江西师大附中临川一中联考)下列分子 B.8种
3
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C.10种 定是副族元素
D.12种 C.基态原子的p能级上半充满的元素一定位于
2.(2022上海金山期末)有关碳元素及其化合物 p区
的化学用语正确的是 ( ) D.基态原子的价电子排布为(n-1)dxnsy的元素
A.CO2的电子式: 的族序数一定为x+y
B.碳原子最外层电子的轨道表示式: 拓展题特训
C.淀粉分子的最简式:CH2O 7.(2022福建厦门六中期中)下列化学用语的表
述不正确的是 ( )
D.乙烯分子的比例模型:
A.过氧化氢的结构式:H-O-O-H
3.(2022福建厦门六中期中)下列具有特殊性能 B.氮原子的L层电子轨道表示式:
的材料中,由主族元素和副族元素形成的化合物是
( ) C.CO2的比例模型:
A.半导体材料砷化镓
B.吸氢材料镧镍合金
-的结构示意图:
C.透明陶瓷材料硒化锌 D.Cl
D.超导材K3C60 8.(2022江苏泰兴期中)短周期主族元素X、Y、Z、
易错题特训 W的原子序数依次增大,它们原子的最外层电子数之
和为14。X是元素周期表中原子半径最小的元素,Z
4.(2022甘肃嘉峪关第一中学第三次模拟)下列 与X原子的最外层电子数相同,Y与 W同主族。下列
叙述错误的是 ( ) 说法正确的是 ( )
①热稳定性:H2O>HF>H2S A.Y分别与 X、Z形成的化合物中化学键类型
②熔点:Al>Na>K 相同
③第ⅡA族元素的阳离子与上周期稀有气体元素 B.原子半径的大小顺序:r(Z)>r(W)>r(Y)
的原子具有相同的核外电子排布 C.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
④元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行 D.Z的最高价氧化物对应的水化物是酸
的元素都是金属元素 9.(2022吉林东北师范大学附属中学、长春十一
⑤多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电 高和松原实验中学三校联考)钴(Co)是人体必需的微
子能量较高 量元素。含钴化合物作为颜料,具有悠久的历史,在机
⑥已知 H2SO4(aq)+2NaOH(aq) 2H2O(l)+ 械制造、磁性材料等领域也具有广泛的应用。请回答
Na2SO4(aq)ΔH= -114.6kJ·mol-1,则中和热为 下列问题:
57.3kJ·mol-1 (1)Co基态原子的电子排布式为
⑦两个非金属元素原子间只可能形成共价键,而 。
含金属元素的化合物中一定含离子键 (2)酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、
A.②④⑥ B.①⑤⑥ 光动力学疗法中的光敏剂、催化剂等方面得到了广泛
C.②③④ D.①⑤⑦ 的应用。其结构如图所示,中心离子为钴离子。
5.(2022福建福州八中期中)在核电荷数为26的
元素Fe的原子核外的3d、4s轨道内,下列电子排布图
正确的是 ( )
A. B.
C. D.
6.(2022福建师大附中期中)下列关于原子核外
电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中,正确
的是 ( ) ①酞菁钴中三种非金属原子的电负性由大到小的
A.基态原子的N层上只有一个电子的元素,一定 顺序为 (用相应的元素符号作答);碳原子的
是第ⅠA族元素 杂化轨道类型为 。
B.原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一 ②与 钴 离 子 通 过 配 位 键 结 合 的 氮 原 子 的 编 号
4
化学·物质结构与性质
是 。 (2)配合物Fe(CO)5的配位体是 。
(3)CoCl2中结晶水数目不同呈现不同的颜色。 常温下,Fe(CO)5为黄色液体,易溶于非极性溶剂,熔
325.3K 点为215K,沸点为376K。据此,可推断Fe(CO)5晶
CoCl2·6H2O(粉色) CoCl2·2H2O(紫 体属于 (填“离子”、“原子”、“分子”或“金属”)
)363K · ( )393K红 CoCl2 H2O 蓝紫 CoCl2(蓝色), 晶体。
CoCl2 可添加到硅胶(一种干燥剂,烘干后可再生反复 (3)金属晶体可看成金属原子在三维空间中堆积
使用)中制成变色硅胶。简述硅胶中添加CoCl的作 而成,单质铁中铁原子采用钾型模式堆积,原子空间2
用: 。 利用率为68%,铁原子的配位数为 。
(4)用 KCN 处 理 含 Co2+ 的 盐 溶 液,有 红 色 的 (4)乙醛能被氧化剂氧化为乙酸,乙醛中醛基上的
Co(CN)2析出,将它溶于过量的 KCN溶液后,可生成 碳原子的杂化轨道类型是
;1mol乙
[ ( )]4-, , 醛分子中含有的σ键的数目为紫色的 CoCN 该配离子具有强还原性 在加热
。
6
()
[ ( )]3-, 5FeO晶胞结构如下图所示
,FeO晶体中Fe2+
时能与水反应生成淡黄色 CoCN 6 写出该反应
的配位数为
:
;若该晶胞边长为bcm,则
的离子方程式 。
该晶体密度为 g/cm3。
(5)Co的一种氧化物的晶胞如上图所示,在该晶
体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有
个;筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在
( 湖南长沙一中第八次月考)原子序数依
5K下呈现超导性的晶体,
11.2022
该晶体具有CoO2的层状结 次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素,核电荷数均小
构(如下图所示,小球表示 Co原子,大球表示 O 原 于36。已知X的 一种1∶2型氢化物分子中既有σ键
子)。下列用粗线画出的重复结构单元示意图,不能描 又有π键,且所有原子共平面;Z的L层上有2个未成
述CoO2的化学组成的是 。 对电子;Q原子s原子轨道与p原子轨道电子数相等;
R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料;T
处于周期表的ds区,原子中只有一个未成对电子。
(1)Y原子核外共有 种不同运动状态的
电子,T原子有 种不同原子轨道的电子。
(2)X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为
A B
(用元素符号表示)。
(3)Z与R能形成化合物甲,1mol甲中含
mol化学键,甲与氢氟酸反应,生成物的分子空间构型分
别为 。
(4)G、Q、R氟化物的熔点如下表,造成熔点差异
C D 的原因为
。
10.(2022广东佛山教学质量检测)有些食物中铁 氟化物 G的氟化物 Q的氟化物 R的氟化物
元素含量非常丰富,其中非血红素铁是其存在的形式 熔点/K 993 1539 183
之一,主要是三价铁与蛋白质和羧酸结合成络合物。 (5)向T的硫酸盐溶液中逐滴加入Y的氢化物的
(1)Fe3+的电子排布式为 。 水溶液至过量,反应的离子方程式为 。
5
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参考答案
未成对电子自旋方向应该相同,A项错误;氯化铵为离
专题一 原子结构与元素的性质
子化合物,铵根离子为复杂阳离子,铵根离子和氯离子
基础特训 都需要标出电荷及最外层电子,氯化铵正确的电子式
1.B 解析:“轨道”2px 与3py 分别属于第二电子
为 ,B项错误;钙离子的核外电子总数为
层和第三电子层,不同电子层的电子具有不同的能量,
所以二者的能量不同,A项错误;所有的p轨道均为纺 18,根据构 造 原 理,Ca2+ 离 子 基 态 电 子 排 布 式 为:1s2
锤形,所以“轨道”2px 与3py 均呈纺锤形,B项正确;不 2s22p63s23p6,C项正确;α-羟基丙酸分子中羟基应该
同电子层上的电子,其自旋方向 不 一 定 相 同,C项 错
误;在三维坐标中,“轨道”2px 在x 轴方向伸展,3py 在
y 轴方向伸展, , 。
位于中间C原子上, 为β-羟基丙则在空间的伸展方向不同 D项错误
2.D 解析:同一轨道里的2个电子的运动方向
相向,A项错误; 也可以是F2、Cl2的分子比例模 酸,D项错误。
8.D 解析:同一周期从左到右,第ⅡA元素比第
型,B项错误;氮分子形成 N≡N,C项错误; 可 ⅢA元素的第一电离能大,②错误;分子中键能越大,
表示CH 分子的比例模型,D项正确。 表示分子拥有的能量越低,③错误;含极性键的分子不4
3.C 解析:元素为第六周期的钋,是金属。金属 一定都是极性分子,如CH4 为非极性分子,⑤错误;有
是导体,A项正确;元素是位于第ⅥA族,最高价为+ 的原子晶体可以导电,如晶体硅属于半导体,⑦错误,
6,B项正确;金属不能和氢气反应生成气态氢化物,C D项正确。
12 13 14
项错误;p电子轨道中有2个未成对的电子,D项正确。 9.2 解析:碳 元 素 有 C、C和 C等 同 位 素。
14 2 2 2
4.B 解析:同周期从左向右,原子半径减小(稀 在 C原子中,核外电子排布式为1s2s2p,存在2对
有气体除外),即 Na>Al,A项错误;同周期从左向右 自旋相反的电子。
第一电离能增强,但是ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA,则Al> 10.极性 大 解析:ClO2是不同原子组成的,分
Na,B项正确;同周期从左向右电负性增大(稀有气体 子构型为“V”形,不是完全对称,所以是极性分子;所
除外),则Al>Na,C项错误;Na属于第ⅠA族元素, 以在水中溶解度比氯气大。
有1个未成对电子,Al属于第ⅢA族元素,有3个未成 能力特训
对电子,则Al>Na,D项错误。 高频题特训
5.B 解析:同主族自上而下元素金属性增强,金
1.C 解析:氧离子核外电子排布为 ,离子
属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱
性:Ra(OH)2>Mg(OH)2,A项正确;同主族自上而下 核外没有两个运动状态完全相同的电子,有几个电子
元素非金属性减弱,故非金属性 N>As,非金属性越 就有几种运动状态,氧原子核外有10个电子,所以有
强,其氢化物越稳定,故氢化物稳定性:AsH3
项错误;Cs的原子半径比Na的原子半径大,原子半径 态不同,氧离子核外有s、p能级,则有两种不同形状的
越大,原子核对核外电子吸引能力越弱,故Cs的金属 电子云,C项正确。
性较强,Cs与 水 反 应 比 Na与 水 反 应 更 剧 烈,C项 正 2.D 解析:二氧化碳分子中含有两个碳氧双键,
确;Cl的核电荷数比Al的核电荷数大,核电荷数越大, 其正确的电子式为 ,A项错误;C原子最外层
原子核对核外电子吸引能力越强,故Cl的原子半径比 电子的轨道表示式为 ,B项错误;淀粉是
Al的原子半径小,D项正确。
6.A 解析:氯 化 硫(SCl)中,结 构 式 Cl—S— 由C、H、O三种元素组成的高分子聚合物,分子式表2 2
S—Cl,满足最外层8电子结构,A项正确;次氯酸中, 示为(C6H10O5)n,其最简式为C6H10O5,C项错误;乙
H原子的最外层是2个电子,B项错误;Xe是稀有气
烯的比例模型为 ,符 合 比 例 模 型 的 要 求,D项
体,最外层电子数为8,化合价为+2价,最外层电子数
为10,C项错误;B的最外层电子数为3,+3价,在分 正确。
子中的原子最外层电子数为6,D项错误。 3.C 解析:砷位于第ⅤA族,镓位于第ⅢA族,A
7.C 解析:原子的电子排布图中,该元素2p的 项错误;镧位于第ⅢB族,镍位于第ⅤⅢ族,B项错误;
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化学·物质结构与性质
硒位于第ⅥA族,锌位于第ⅡB族,符合主族元素和副 素、W是S元素。Y分别与X、Z形成的化合物是水、
族元素形成的化合物,C项正确;K位于第ⅠA族,C 硫化钠,水中只含共价键、硫化钠中只含离子键,所以
位于第ⅣA族,D项错误。 水和硫化钠中化学键类型不相同,A项错误;原子电子
易错题特训 层数越多其原子半径越大,同一周期元素,原子半径随
4.D 解析:热稳定性:HF>H2O>H2S,①错误; 着原子序数增大而减小,所以原子半径的大小顺序:
熔点:Al>Na>K,②正确;第ⅡA族元素的阳离子与 r(Z)>r(W)>r(Y),B项正确;元素的非金属性越强,
上周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排 其简单氢化物的稳定性越强,非金属性 Y>W,则 W
布,③正确;过渡元素都是金属元素,④正确;多电子原 的简单气态氢化物的热稳定性比Y的弱,C项错误;Z
子中,在离核较远的区域内运动的电子能量较高,⑤错 是Na元素,其最高价氧化物的水化物是 NaOH,为强
误;中和热是生成1molH2O放出的热量,⑥正确;两 碱,D项错误。
个非金属元素原子间只可能形成共价键,而含金属元 9.(1)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2
素的化合物中不一定含离子键,如 HMnO4,⑦错误;D (2)①N>C>H sp2 ②2、4
项正确。 (3)随着硅胶的吸湿和再次烘干,二氯化钴在结晶
5.D 解析:根 据 能 量 最 低 原 理、泡 利 不 相 容 原 水合物和无水盐间转化,通过颜色的变化可以表征硅
理、洪特规则知,Fe原子3d能级上有6个电子,4s能 胶的吸湿程度
级上有2个电子,该原子最稳定、能量最低,因此价电 (4)
△
2[Co(CN)]4-6 +2H2O 2[Co(CN)6]3-+
子排布图为 。违反了能量最低原理,A H -2↑+2OH
项错误;违反了能量最低原理,B项错误;违反了洪特 (5)12 D
规则,C项错误;3d能级上有6个电子,4s能级上有2 解析:(1)Co的原子序数是27,则基态原子的电子
个电子,该原子最稳定、能量最低,D项正确。 排布式为1s22s22p63s23p63d74s2 或[Ar]3d74s2。
6.C 解析:基态原子的 N层上只有一个电子的 (2)①酞菁钴中三种非金属原子分别是 H、C、N。
元素,可能为K、Cr或Cu,K为主族元素,Cr、Cu为副 非金属性越强,电负性越大,则电负性由大到小的顺序
族元素,A项错误;副族元素的d能级电子数为10或 为N>C>H;根据结构可知碳原子既可以形成单键,
1~5,原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素为第 又能形成双键,则碳原子的杂化轨道类型为sp2;②钴
Ⅷ族元素,B项错误;基态原子的p能级上半充满的元 与氮之间形成配位键,这说明该氮原子必须含有孤对
素,电子最后填充p能级,属于p区,C项正确;为第Ⅲ 电子,因此与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号
B~ⅦB及第Ⅷ族元素,其族序数为外围电子中d、s能 是2和4。
级含有电子数目之和,族序数一定为x+y,为第ⅠB (3)根据反应方程式可知随着硅胶的吸湿再次烘
族、第ⅡB族元素,族序数等于外围电子排布中s能级 干,二氯化钴在结晶水合物和无水盐间转化,通过颜色
中的电子数为y,D项错误。 的变化可以表征硅胶的吸湿程度,因此CoCl2 可添加
拓展题特训 到硅胶中制成变色硅胶。
7.C 解析:过氧化氢中O分别与O和 H形成非 (4)该配离子具有强还原性,在加热时能与水反应
极性共价键和极性共价键,结构式为 H-O-O-H, 生成淡黄色[Co(CN) 3-6] ,则该反应的离子方程式为
A项正确;由洪特规则和泡利原理可知,氮原子L层电 2[Co(CN)6]4-
△
+2H2O 2[Co(CN)]3-6 + H2 ↑
子的轨道表示式为 ,B项正确;二氧化碳 +2OH-。
(5)根据Co的一种氧化物的晶胞图可知,在该晶
为直线形分子,比例模型为 ,C项错误;Cl的原
体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子位于面心
子序数为17,得到1个电子后形成最外层8个电子的
处, 3×81个顶点被8个立方体共用,所以 共 有 2 =12
稳定结构,Cl-的结构示意图: ,D项正确。
个;A.CoCO2 层状结构的晶胞中含有Co原子数为1,
8.B 解析:短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序 含有O原子数为4×1/2=2,所以Co原子数为O原子
数依次增大;X是元素周期表中原子半径最小的元素, 数之比为1∶2,A正确;B.CoO2 层状结构的晶胞中含
则X是H元素;Z与X原子的最外层电子数相同,且Z 有Co原子数为1+4×1/4=2,含有O原子数为4,所
原子序数大于Y,则Z是 Na元素;Y与 W 同主族,X、 以Co原子与O原子数之比为1∶2,B正确;C.CoO2
Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14,则 Y最外层 层状结构的晶胞中含有Co原子数为4×1/4=1,含有
14-2 O原子数为4×1/2=2,所以Co原子与O原子数之比
电子数= =6,Y原子序数小于 W,则2 Y
是 O元 为1∶2,C正确;D.CoO2 层状结构的晶胞中含有Co
51
小题狂刷 高考专题特训
原子数为1,含有O原子数为4×1/4=1,所以Co原子 能从左到右依次增大,但是第ⅡA族与第ⅢA族反常,
与O原子数之比为1∶1,D错误,答案选D。 第ⅤA族与第ⅥA族反常,所以C、N、O的第一电离能
10.(1)1s22s22p63s23p63d5或 [Ar]3d5 由小到大的顺序为:C(2)CO 分子 (3)Z与R能形成化合物甲为SiO2,1molSiO2 中
(3)8 含4molSiO,SiO2 与氢氟酸反应,生成 物 为SiF4 和
(4)sp2 6×6.02×1023或6NA H2O,分子空间构型分别为正四面体和V形;
(5)6 288/(b3NA) (4)不同晶体熔点的一般规律是:离子晶体的熔
解析:(1)铁的电子排布式为:[Ar]3d64s2,所以当 点>分子晶体的熔点,离子晶体中半径越小,所带电荷
铁失去三个电子形成三价铁的时候,三价铁的电子排 越多,熔点越高,NaF与 MgF2 为离子晶体,SiF4 为分
布式为:[Ar]3d5。(2)明显可以看出配合物的配位体 子晶体,故SiF 的熔点低;Mg2+4 的半径比 Na+ 的半径
为CO,Fe(CO)5为液态,且熔沸点很低,所以为分子晶 小、电荷数高,晶格能 MgF2>NaF,故 MgF2 的熔点比
体。(3)根据题意铁原子采取钾型堆积方式则为体心 NaF高;
立方堆积,配位数为8。(4)乙醛中,醛基碳原子以sp2 (5)向Cu的硫酸盐溶液中逐滴加入氨水至过量,
杂化轨道形成双键,已知乙醛中甲基上有3个σ键,碳 开始生成氢氧化铜沉淀,后来沉淀溶解生成四氨合铜
原子与碳原子之间有1个σ键,醛基中碳氧双键上有1 离子,其 反 应 的 离 子 方 程 式 为:Cu2+ +2NH3·H2O
个σ键,醛基 上 碳 氢 之 间 有1个σ键,所 以 一 共 是6 Cu(OH)2↓ +2NH+4 、Cu(OH)2+4NH3
mol的σ键。(5)由图可知在晶胞结构示意图里,与每 [Cu(NH3)4]2++2OH-。
个二价铁离子距离相等的氧负离子的个数为6,所以
配位数 为6。 (由 题 意 可 知 晶 体 密 度 的 计 算 公 式 为: 综合特训 一)
nM/(NAV),n 为1mol的晶胞所含有的原子或离子 母题特训
的物质的量,由图可知,1mol的晶胞中含有4mol的 1.BC 【解析】 锰 原 子 的 价 层 电 子 排 布 式 为
二价铁离子,还含有4mol的氧负离子,M 为该晶胞内 3d54s2,含有5个未成对电子,铬原子的价层电子排布
的原子或离子的式量,NA V 表示的则是1mol该晶 式为3d54s1,含 有6个 未 成 对 电 子,故 第 四 周 期 元 素
胞的总体积。 中,铬原子 价 电 子 层 中 未 成 对 电 子 数 最 多,A 错 误;
11.(1)7 7 (2)C形 (4)NaF与 MgF2为离子晶体,SiF4为分子晶体,故 确;C.卤素氢化物均为分子晶体,熔沸点高低取决于分
SiF4的熔点低;Mg2+ 的半径比 Na+ 的半径小、电荷数 子间作用力的大小,HCl分子间不存在氢键,它的沸点
高,晶格能 MgF2>NaF,故 MgF2的熔点比NaF高 最低的原因是其分子间的范德华力最小,正确,选BC。
(5)Cu2+ +2NH3·H +2O Cu(OH)2↓+2NH4 、 2.B 【解析】 依据题意推知,X、Y、Z、W 分别为
Cu(OH)+4NH [Cu(NH )]2++2OH-2 3 3 4 O、F、Na和S。O2- 和S2- 的电子层结构不同,A项错
解析:X的一种1∶2型氢化物分子中既有σ键又 误;NaF为离子化合物,B项正确;O的非金属性比S
有π键,所有原子共平面,说明该氢化物中含有双键或 强,所以氢化物的热稳定性:H2O>H2S,C项错误;原
三键,氢化物中乙烯中含有σ键和π键,且是1∶2型 子半径:Na>S>O>F,D项错误。
氢化物,所以X是C元素;Z的L层上有2个未成对电 3.C 【解析】 根据提供信息,n 为黄绿色气体单
子,则L层上有6个电子,所以Z为 O元素,Q原子s 质,则 为 Cl2,根 据 q 的 水 溶 液 具 有 漂 白 性,则 为
能级 与 p能 级 电 子 数 相 等,则 Q 的 电 子 排 布 为 HClO,根 据0.01mol·L-1r 溶 液 的pH 为2,则 为
1s22s22p63s2,所以 Q为 Mg元素;R单质是制造各种 HCl。结合n、p 的反应,可以推断p 为CH4。故 W为
计算机、微电子产品的核心材料,则R为Si元素;T处 H,X为C,Y为O,Z为Cl。A项,原子半径:H于周期表的ds区,原子中只有一个未成对电子,则T C,错误;B项,元 素 的 非 金 属 性:Cl>O>C,错 误;C
为Cu元素;X、Y、Z、G、Q、R、T原子序数依次增大,Y 项,O的 氢 化 物 H2O在 常 温 常 压 下 为 液 体,正 确;D
为N元素;G能形成氟化物,且其原子序数小于 Mg, 项,C的最 高 价 氧 化 物 的 水 化 物 为 H2CO3,为 弱 酸,
则G为Na元素; 错误。
4.A 【解析】 a的原子中只有1个电子,则a为
(1)Y为N元素,其电子排布图为: ,
氢元素,a、b、c、d为短周期元素,b2- 和C+ 离子的电子
所以其原子核外共有7种不同运动状态的电子;Cu原 层结构相同,则b为氧元素,C为Na元素,d与b同族,
子的电子排布式为1s22s22p53s23p53d104s1,所以Cu原 则d为硫元素,据此解答。A.H与O、S形成化合物为
子有7种不同能级的电子; H2O和 H2S,氢元素的化合价为+1,而 NaH中氢元
(2)C、N、O为同周期元素,同周期元素第一电离 素的化合价为-1价,A项错误;B.氧元素与其他元素
52
化学·物质结构与性质
能形 成 H2O、H2O2、SO2、SO3、Na2O、Na2O2,B项 正 HF分子断键需要的能量前者小于后者,D项错误。
确;C.同周期元素,从左到右原子半径逐渐减小,电子 3.C 解析:乙醇的结构简式为CH3CH2OH,A
层数越多,原子半径越大,原子半径:Na>S>O>H,C 项错误;氟化氢的电子式为 ,B项错误;镁离子核
项正确;D.d和a形成的化合物为 H2S,硫化氢的溶液 外有10个电子,根据构造原理知,其核外电子排布式
呈弱酸性,D项正确;答案选A。 为1s22s22p6,C项正确;氮气分子中氮氮原子间存在共
5.B 【解析】 X的原子半径是短周期主族元素 价三键,其结构简式为N≡N,D项错误。
原子中最大的,为钠元素,Z与 X形成的化合物为中 4.A 解析:符合泡利原理和洪特规则,表示单核
性,说明为 氯 化 钠,则 Y为 硫 元 素,W 为 氧 元 素。A. 10电子粒子基态时电子排布,A项正确;根据洪特规
钠离子和氧离子电子层结构相同,核电荷数越大,半径 则:在相同能量的轨道上,电子在排布的时候优先进入
越小,故钠离子半径小于氧离子半径,故错误;B.氧和 空轨 道,每 个 轨 道 中 的 单 电 子 取 得 相 同 自 旋,则
钠形成的化合物为氧化钠或过氧化钠,其水溶液都为
违背了洪特规则,B项错误;N原子
氢氧化钠,显碱性,故正确;C.水和硫化氢比较,水稳
定性强,故错误;D.最高价氧化物对应的水化物中高 的价电子数为5,其价电子排布图为 ,C
氯酸是最强酸,故错误。
; ,
6.(1)[Ne]3s1 或1s22s22 63s1 Cl 项错误 激发态的B原子的p 2p
电子跃迁到3s轨道 2p
() 分子能形成氢键,而 不能 的三个轨道能量相同,不是激发态,D项错误。2 H2O H2S
() :3 平面三角形 5.B
解析 ClO-3 中含有3个σ键,含有1个孤电
() + 子对,为三角锥形, 项错误;4Na A SiF4
中含有4个σ键,为
3
() ( ) sp杂化,SO
2-
3 中含有3个σ键,含有1个孤电子对,为53H2O2+K2Cr2O7+4H2SO4 Cr2 SO4 3
3 ,
+3O ↑+7H O+KSO sp杂化 B项正确
;稀有气体的原子结构是稳定结构,
2 2 2 4
【解析】 、 同周期稀有气体的第一电离能最大,同族自上而下第 本题考查物质结构及性质 元素及化合
。 , 一电离能降低,故氦元素的第一 电 离 能 最 大, 项 错物知识等 由轨道数关系知 M是氧元素 由金属性知 C
误;乙醇的结构简式为 ,共含有 个共价
R是钠元素,X与氧形成酸雨的元凶二氧化硫,X是硫 CH3CH2OH 8
, , 键,其中 — 、— 、 — 键为极性键,共 个,—元素 则 Y为氯元素 由Z的基态原子特点知Z是铬 C H C O O H 7 C
。() , 。() C键 为 非 极 性 键。由 于 全 为 单 键,故 无 键, 项元素 1 氯比硫活泼 电负性较大的是氯元素 2 π D
错误。
水分子中含有氧原子,能形成分子间的氢键,从而使沸
点反常。(3)SO 中硫原子的价层电子对为3+(6-3 6.C
解析:根据元素的有关信息,T为O元素、R
3
) , , 为S元素、 为×2 ÷2=3 没有孤电子对 故空间构型为平面三角 L Mg
元素、Q为Be元素、Z为 Al元素;
非金属性SH2S
,
形。(4)据晶胞结构白球的数目为8× ,8+6×2=4 A项错误;金属性 Mg>Be,与稀盐酸反应的速率为Be
黑球的数目为8,由于化合物为 Na2O,故黑球代表的 2+ 2-
是Na+;(5)K2Cr2O7 被 还 原 为 Cr3+,被 氧 化 的 为 Mg 有10个电子、S 有18个电子,D项错误。
H O ,氧化产物为O ,根据电子得失守恒及元素守恒 7.D 解析:该元素最外层仅有的一个电子位于2 2 2
写出方程式。 4s能级,即4s
1.该原子4s能级未填充满,情况之一是
过关特训 按照能级顺序正常填充的结果,1s
22s22p63s23p64s1,此
1.C 解析:卤素离子都可以用X- 表示,A项错 为19K元素;情况之二是按照洪特规则的特例填充的
; , ; 结果,误 卤素离子都可以用 表示 B项错误 C.核内质 1s
22s22p63s23p63d54s1,1s22s22p63s23p63d104s1,
此为 35 3724Cr和29Cu,共3种,A项错误;17Cl与17Cl得电子
子数表示原子序数,9号是氟,所以 表示氟离子, 能力相同,B项错误;电子层越多,离子半径越大;具有
相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则
C项正确; 表示的是一类粒子,可能 S2-、Cl-、K+、Na+半径逐渐减小,C项错误;最外层有
, , 、 , 3个未成对电子的原子,最外层电子排布为ns
2n 3,
是氖原子 有可能为阴阳离子 如氟离子 钠离子等 不 p p
, 。 轨道上3个电子为未成对电子,位于第 族,为主族一定为氧离子 D ⅤA项错误
元素,: , , D项正确
。
2.B 解析 它们互为同位素 质子数相同 核外
8.C 解析:, ; , 氯离子的核电荷数为17
,最外层为8
电子排布相同 A项错误 碳酸的酸性强于硅酸 因此
有CO +SiO2- 2-2 3 +H2O H2SiO3+CO3 ,B项正确; 个电子,氯离子的离子结构示意图为: ,A项
O、F中学阶段没有正价,C项错误;F的非金属性强于
Cl,则 HF比 HCl稳定,因此1molHCl分子和1mol 正确;甲基中含有3个碳氢键,为中性原子团,则甲基
53
小题狂刷 高考专题特训
属性 Mg>Be,则最高价氧化物对应的水化物的碱性
的电子式为 ,B项正确;同一轨道内的2个电子自
为 Mg(OH)2>Be(OH)2,B项正确;非金属性Cl>Br
旋方向应该相反,钠原子失去3s的1个电子形成钠离 >I,则 HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,C项错误;
子,钠离 子 核 外 有10个 电 子,Na+ 的 电 子 排 布 图: M+和R2-的核外电子层结构相同,则 M+ 在下一周期
的前方,R2-在上一周期的后方,原子序数, M>R
,D项
不符合 洪 特 规 则,C项 错 误;硫 离
错误。
子的核外电子总数为18,其核外电子排布式为:1s22s2 15.C 解析:X2+ 的外围电子排布为6s2,则X原
2p63s23p6,D项正确。 子的外围电子排布为6s26p2,此为第ⅣA族的Pb。Pb
9.D 解析:核外电子排布遵循能量最低原理,电 的常见价态为+4和+2价。与 MnO2性质相似,PbO2
子总是先排布在能量低的能级,然后再排布在能量高 +4HCl PbCl2+Cl2↑+2H2O。
的能级,由于3d轨道能量比4s轨道高,当排满3p能 16.A 解析:根据核电荷数小于18的某元素X,
级后,电子先填充4s能级,填充满4s能级,再填充3d 其原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1,原子
能级,故第三周期基态原子中不可能出现d电子,D项 核内质子数是2n2-1.假设n=1时,最外层电子数为
正确。 3,不符合题意;n=2时,最外层电子数为5,质子数为
10.B 解析:同一原子中,不同能层,相同能级的 7,符 合 题 意;n=3时,最 外 层 电 子 数 为7,质 子 数 为
轨道数相同,A项错误; 为激发态,能 17,符合题意。由于元素X可能为氮元素或氯元素,因
量较高, 为基态,原子由激发态变为 此不可能形成X(OH)3的碱,A项错误;元素X可能为
, ; 2 氮元素或氯元素,可形成 或 , 项正确;基态要放出能量 B项正确 3p表示3p能级有2个电 KNO3 KClO3 B
, , ; 当n=1时,没有此元素存在;当 时,最外层电子子 但p能级有3个轨道 C项错误 在同一能级上运 n=2
, , 。 数为5,核电荷数为 ,该元素 为氮元素;当动的电子 其运动状态不同 D项错误 7 X n=3
时,
: , 最外层电子数为 ,核电荷数为 ,该元素 为氯元11.D 解析 元素的非金属性越强 则元素的电 7 17 X
, , 素,所以 原子的最外层电子数和核电荷数不可能为负性越大 所以随原子序数的递增 第三周期元素的电 X
, 偶数, 项正确; 元素能与非金属 元素形成化合物负性逐渐增大 A项错误;N原子的最外层电子排布为 C N O
2 3 , , NO、NO2等,Cl元 素 能 与 非 金 属 H 元 素 形 成 化 合 物2s2p属于全满和半满的稳定结构 不容易失电子 所
, ; HCl,所以X能与某些金属元素或非金属元素形成化以氮的第一电离能比氧的第一电离能大 B项错误 稀
合物, 项正确。
有气体的原子排布是稳定结构,不容易失去电子,所以 D
, ()
2 2 6 2 6 3 2 3 2
电离能大 第一电离能最大的是He元素,C项错误;在 17.11s2s2p3s3p3d4s 3d4s d
()四
所有的元素中F的非金属性最强,所以氟的电负性最 2 ⅢA +3 Ga
大,D项正确。
(3)4 7 6
12.B 解析:第三周期中,阴离子半径大于阳离 (4) 和
子半径,具有相同排布的离子,原子序数大的离子半径
解析:(1)因为最外层电子数为2,但最高正化合
小,如第三周期中铝离子半径最小,A项错误;共价化
价却为5,说明该元素是副族元素。依据同族中半径
合物中只含共价键,可以是极性共价键,如甲烷,也可
最小,即为第四周期元素:
, , ; 1s
22s22p63s23p63d34s2,属d
以是非极性共价键 如双氧水 B项正确 第ⅦA族元
区元素。(2)由价电子构型4s24p1,确定属于第四周期
素,其非金属性随着原子序数增大而减弱,所以ⅦA族
第ⅢA族,最高正化合价为+3,是 Ga。(3)原子序数
元素气态氢化物的热稳定性从上到下依次减弱,其还
原性从上到下依次增强,C项错误;能量最低原理,先 为24的元素原子核外电子排布图为
排满3d,再排4p,不可能先排4p,D项错误。
13.C 解析:K原子核外有19个电子,根据构造 ,即有4
原理知,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,A 个电子层,7个能级,6个未成对电子。(4)只有两个能
项正确;镁离子核外有10个电子,根据构造原理知,其 层的p轨道只有一个未成对电子的元素为B(1s22s2
核外电子排布式为1s22s22p6,B项正确;氟离子核外有
1 2 2 5
10个电子,根据构造原理知,其核外电子排布式为1s2 2p)和 F(1s2s2p),外 围 电 子 排 布 图 分 别 为
2s22p6,C项错误;溴原子核外有35个电子,根据构造
原理知, 和 。其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2
4p5,D项正确。 18.(1)O N
14.B 解析:非金属性B应的水化物的酸性为 H3BO354
化学·物质结构与性质
一、二、三电离能之和越接近,说明越易失去第四个电
子形成+4价阳离子,据此可知,在题给的四种 元 素
中,最有可能有+4价的元素是Ce(铈)。(3)离子化合
物Na3[Sc(OH)6]也是配合物,其中Na+ 和络离子(配
离子)[Sc(OH)]3-6 之间以离子键相结合,在络 离 子
[Sc(OH)]3-6 中,配体OH-和中心离子Sc3+ 之间以配
位键相结合,在配体OH-中,H、O以极性共价键相结
合,故离子化合物Na3[Sc(OH)6]中,存在的作用力除
离子键外还有共价键和配位键。(4)ICH2CH2I中碳
解析:(1)硫血红蛋白中非金属 元 素 有C、H、O、 原子杂化轨道类型与乙烷中碳原子杂化轨道类型相
N、S,非金属性越强,电负性越大,则电负性最大的是 同,都是sp3杂化;1molCH2 CH2中含有的σ键的数
O,由于N的2p轨道是半满结构,故第一电离能最大 目为5NA;常温下1,2-二碘乙烷为液体而乙烷为气
的不是O原 子,而 是 N原 子。(2)O3的 等 电 子 体 是 体,其主要原因是1,2-二碘乙烷的相对分子质量大
SO2(三角形),根据等电子体结构相似可知,O3是极性 于乙烷,分子间作用力较强,所以沸点相对较高。(5)
分子;浓硫酸由于分子间可形成氢键,故粘度大。(3) 已知PrO2(二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似,晶胞中
硫血红蛋白中C原子形成的有单键和双键(包括碳氧 Pr(镨)原子位于面心和顶点,则每个晶胞中含有的Pr
双键)两种,故杂化方式为sp2、sp3杂化;N有5个价电 ( ) 1 1镨 原子数= ×8+ ×6=4,含有的氧原子是
子, Pr易形成三对共用电子对,如果已有三根键,则第四 8 2
根为配位键(类似于 NH+),故标出的配位键如图(见 (镨)原子数的两倍,即PrO2(二氧化镨)的晶胞中有4 8
答案)。 个氧原子。(6)已知Ce(铈)单质为面心立方晶体,晶胞
19.(1)sp3杂化 sp3杂化 正四面体形 参数为a=516pm,故晶胞中Ce(铈)原子的配位数为
(2)M能层和N能层(或第三能层、第四能层) 4×14012,Ce(铈)单 质 的 密 度= 23 -10 3
(3)NH3>PH3 中心原子的电负性 N>P,使得 6.02×10 ×(516×10 )
3
NH3中成键电子对偏向中心N原子,成键电子对间产 g/cm 。
生的斥力增大,键角增大 21.(1)3d
64s2 (2)②④ (3)N>O>C N2O
(4)sp3解析:(1)(NH )SO 中 N、S元 素 均 采 用sp3杂 H2O 分子之间存在氢键 O3 (5)3∶2 4 2 4
3 3
化;根 据 价 层 电 子 对 互 斥 理 论 SO2- 价 层 电 子 对 2b ∶a4
6+2 解析:由A的一种同位素 原 子 中 无 中 子 可 知,A
数= =4,故 为 正 四 面 体 形。(2)基 态 钙 原 子2 为 H;B的一种核素考古时鉴定年代,则为C;D、E同
主族且E的原子序数是D的2倍,则D、E分别为O和
( )中电子没有全充满的是第三能层和第四 S,再由原子序数依次增大,则C是N;F在地壳中处于
金属元素的第二位,则为Fe。(1)Fe的价电子排布式
为3d64s2能层。(3)键角关系是NH >PH ,原因是中心原子的 。(2)C2H2中 H原子不可能达到8电子稳定3 3
电负性是N>P,使 NH 中成键电子对偏向中心 N原 结构,①错误;C2H2是一种非极性分子,②正确;C2H23
子,成键原子对间产生的斥力增大,键角增大。 分子中σ键和π键之比为3∶2,③错误;乙炔分子中碳
20.(1)9 4 原子采用sp杂化,故④正确。(3)由于N原子的2p上
(2)Ce(铈) 是半满结构,故 N的第一电离能比 O大,三者的第一
(3)共价键和配位键 电离能大小顺序为N>O>C;与CO2互为等电子体的
(4)sp3 5N 二碘乙烷的相对分子质量较大, 分子是N2O
。(4)H2S中S原子采用sp3杂化;由于H2
A
分子间作用力较强,沸点相对较高 O分子之间存在氢键,故沸点大于 H2S;O2是非极性
(5)8 分子
,而O3是极性分子,故在极性溶剂水中的溶解度
较大。(5)4×140 Ⅰ的配位数是12
,Ⅱ的配位数为8,两者之
(6)12 6.02×1023×(516×10-10)3 1 1比为3∶2,Ⅰ中原子数=8× +6× =4,Ⅱ中原子
解析:(1)钪(Sc)为21号元素,其基态原子核外电 8 2
子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2,其 M 能层电子数 4×MN
为9;
A
镝(Dy)的基态原子电子排布式为[Xe]4f106s2,f 1 a3 2b3
亚层有7个电子轨道,排有10个电子的f亚层上有4 数=8× +1=2,密度比8 =2×M=a3
。
个未成对电子,即一个基态镝原子所含的未成对电子 NA
数为4。(2)电离能越小越易失电子,第四电离能与第 b3
55
小题狂刷 高考专题特训
大题特训 (3)①CDEGH ②sp2、sp3
1.(1)abc (4)[TiCl(H 2+2O)5]
(2)①1s22s22p63s23p63d3 或[Ar]3d3 ②S、N 解析:(1)第4周期中在最外层未成对价电子数最
③4 多的 是3d54s1 的 结 构。(2)CO 的 等 电 子 体 有 N2、
(3)sp2、sp3 15mol(或15×6.02×1023) CN-,两者结构相似;N原子最外层电子处于半充满状
解析:(1)选项a中,C2H2、C2H4都是非极性分子; 态,第一电离能比C、O都大。(3)①配体内部无离子
碳负离子CH-3 与NH3是等电子体,为三角锥形,选项 键、金属键、氢键。②饱和碳为sp3杂化、双键碳为sp2
b正确;NO+与CO分子是等电子体,选项c正确。(2) 杂化。(4)两种物质的外界Cl- 数目之比是2∶3,则原
①钒是23号元素,V2+含21个电子,电子排布式是1s2 绿色物质外界Cl-数目为2,化学式是[TiCl(H2O)5]Cl2
2s22p63s23p63d3或[Ar]3d3。②V与 N、S连接。③该 ·H2O,紫 色 物 质 外 界 Cl- 数 目 为 3,化 学 式 是
1 1 1 [Ti(H2O)6]Cl3,原 绿 色 配 合 物 的 内 界 的 化 学 式 为晶胞中含有钒原子数目为8×8+2×2+8× =4
。
4 [TiCl(H 2+2O)5] 。
(3)—NH2中 N是sp3杂化,另一N是sp2杂化,该分子 5.(1)FeTiO3
中有3个C—Nσ键、5个C—Cσ键、1个C—Oσ键、4 (2)3d64s2
个C—Hσ键和2个N—Hσ键,共15个σ键。 (3)冰中存在分子间氢键,空隙较大(或者干冰的
2.(1)①3d10 ②4 配位数比冰大,空间利用率高)
(2)AB (4)sp3 三角锥形 CH-3
(5)18×6.02×1023(或18mol)
(3) sp3 SiCl4或SiF4
解析:(1)该晶胞中含Fe:
1
1,含 Ti:8× =1,含8
解析:(1)R+的外围电子排布式为3d10,R原子的
: 1
, + - O12× =3
,化学式是
4 FeTiO3
。(2)铁元素是26号
质子数是29 该晶胞中1个Cu 周围最短距离的Cl
有4个,同样1个Cl- 周围最短 距 离 的Cu+ 有4个。 元素,价电子排布式为3d64s2。(4)H +3O 中O原子最
(2)N2O和CO2是等电子体,属于直线形,选项 A正 外层都 是 成 对 电 子,且 无 双 键,O 原 子 是sp3 杂 化;
确;氮原子最外层呈半充满状态,第一电离能大于碳原 H O+3 的等电子体可用同周期还原法,用 N- 或C2- 换
子和氧原子,选项B正确;N≡N中含有2个π键和1 O,则 H +3O 的等电子体有 NH -3、CH3 。(5)H2O内部
个σ键,无法推出E >E ,选项C错误;CH OH之 含2个O—H键,Ti3+π键 σ键 3 与 H2O形成6个配位键(也是
间含有氢键,CH3Cl之间则无氢键,沸点:T(CH3Cl)< 共价键中的一种),则1个[Ti(H O)]3+2 6 中含18个共
T(CH3OH),选 项 D错 误。(3)[Cu(NH )]2+3 4 中, 价键,故1mol该配合物中含σ键的数目为18NA。
Cu2+与4个N之间以配位键存在,NH 中的N原子为 6.(1)1s22s22p6 2 6 8 83 3s3p3d(或[Ar]3d)
sp3杂化;外界离子SO2-4 的等电子体,可用同一周期元 (2)N>O>C sp3和sp2
素换元,即SO2-4 →SF2+4 →SiF4,再同主族换元,即 (3)NiTe2
SiF4 →SiCl4。 (4)分子晶体 或
3.(1)[Ar]3d64s2 解析:(1)Ni为28号 元 素,Ni2+ 含26个 电 子。
(2)①C(3)MgO晶体所含离子半径小,电荷数多,晶格 大;丁二酮肟分子中有CN和CC(或CH),前者的碳
能大 sp2杂化、后者的碳sp3杂化。(3)该晶胞等同于长方体
(4)CuCl 形, 1含Ni=8× =1,含 Te=2,则化学式是8 NiTe2
。
解析:(1)Fe是26号元素。(2)①N原子最外层
的电子处于半充满状态,第一电离能大。 (4)Ni(CO)4的熔沸点低,属于分子晶体;同周期换元,
②[Cu(NH )]+ 中NH 内部是极性共价键,Cu+ O相 当 于 N
-、C2-,故 CO 的 等 电 子 体 的 阴 离 子 有3 2 3
与NH3之间是配位键。③氨分子中 N原子的未成对 CN
-或C2-,电子式是 或 。
电子都成键,属于sp3杂化。(4)该晶胞中的小黑球数 7.(1)[Ar]3d
54s1
1 1 (2)N>O>C
目是4,小白球的数目是6×2+8× =4
,原子数目
8 (3)B的氢化物分子之间存在氢键
之比为1∶1,故化学式是CuCl。 (4)[NCO]-
4.(1)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) (5)sp
(2)C≡O CN- N>O>C (6)NaNO2
56
化学·物质结构与性质
解析:A含3个能级,1s22s22p2,为碳元素;C的电 应为ns2np2或ns2np4,即为碳、硅或氧、硫元素中的一
子排布式是1s22s22p4,为氧元素,则B是氮元素,D为 种,而元素C的最高价和最低价代数和等于0,可得C
第ⅠA族,由于E是S,则D是Na,F是Cr。(1)Cr的 可能是碳和硅中的一种,又根据原子序数增大的原则
4s处于半充满状态,F原子基态的核外电子排布式为 可得C只能是硅,从而可得B只能是氧元素;而元素D
[Ar]3d54s1。(2)N原子最外层处于半充满状态,第一 位于周期表第ⅥB族,也即为处于第4周期,所以D应
电离能大,第一电离能 N>O>C。(3)NH3之间存在 为铬元素。(1)AB-2 即为 NO-2 ,应呈 V形。(2)A、C
氢键,甲烷分子之间无氢键。 和B、C分别形成的化合物都是属于原子晶体,其熔点
8.(1)N>O>C 决定于共价键的强弱,由于硅氧键的键能大于氮硅键
(2)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) 的键能,所以二氧化硅的熔点高。(3)在 N2H4分子中
(3)C2H6 氮的氢化物(N2H4)分子间存在氢键 氮原子都是以单键相连,所以是sp
3杂化。(4)B与D
(4)sp2 4N 形成的是铬的氧化物,而从晶胞图中可以看出晶胞中A
(5)CuN 6 含有的铬为8×1/8+1×1=2,含有的氧原子为3 4×1/
解析:根据信息,半径最小 A是氢元素,B是碳元 2+2×1=4,所 以 可 得 其 化 合 物 的 化 学 式 为 CrO2。
素,D是氧元素;原子序数在 B、D中间的C元素是氮 (5)铬是第24号元素,失去三个电子形成了Cr3+,其电
元素;ds区是第ⅠB和ⅡB族, 3最外层只有1个电子是 子排布式为[Ar]3d,外围电子排布式即为3d3;中心原
铜。(1)N原子最外层p轨道电子处于半充满状态,第 子与配体间都是通过配位键相连,在所给的化合物中
一电离能比其周期表中左右原子第一电离能大,O原 有三个氨分子、一个水分子和两个氯离子作配体,即形
子非金属性大于C,故第一电离能N>O>C。(3)B、C 成了6个配位键,即1mol该配合物中含配位键的数
的18电子氢化物分别是C2H6和N2H4,两者都是分子 目为6NA。
, 8 2 2 3晶体 而后者分子之间含有氢键,后者沸点高。(4)该 11.(1)3d4s (2)sp、sp
分子的结构简式是 HCOOH,含C O,含5对共用电 (3)NH3分子间存在氢键
子对,其中4个σ键、1个π键,碳原子sp2杂化,1mol (4)V形 (5)24 (6)3mol或3NA
该分子中含有σ键的数目是4N 。(5)晶胞中N原子 解析:(1)镍是28号元素,基态Ni原子含有A 28个
1 1 电子。(2)饱和—CH3的碳原子sp
3杂化,C N的碳
个数是8× =1、Cu原子个数是12× =3,则该化8 4 原子sp2杂化。(3)NH3之间含有氢键,PH3之间无氢
合物化学式是Cu3N。 键。(4)N3- 的等电子体是 O3、SO2等,空间构型是 V
9.(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 形。(5)[Ni(NH )]2+3 6 中含有6个 N→Ni配位键、18
(2)O>C>H 个N—H共价键,共24个σ键。(6)吸附 H2的数目为
(3)①N 32 ②sp 1 18× +2× =3。4 2
③ 12.(1)1s
22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
(2)HF (3)sp2 6mol或6×6.02×1023个
(4)4 () △4CH3CHO+NaOH+2Cu(OH)2 →
解析:(1)元素X原子的电子排布1s22s22p63s23p6 CH3COONa+Cu2O↓+3H2O
3d104s1,是铜元素。(2)C、H、O三种原子的非金属性 (5)12
O>C>H,则电负性O>C>H。(3)①利用同周期互 解析:(1)铜为29号元素,其原子的外围电子排布
换方法,CO→N2。②该配合物的氯原子只有单键,成 为3d104s1,原子失去电子的顺序总是从外向里失去电
对电子对数有4对,故氯原子是sp3杂化。(4)从晶胞 子,从而可得Cu+基态核外电子排布式为1s22s22p63s2
看,1个Cl-和4个X+ 形成正四面体,1个Cl- 周围有 3p63d10或[Ar]3d10。(2)写等电子体主要注意两点,一
4个X+,由于该晶胞的化学式是XCl,1个X+周围有4 是原子数目相等,二是电子总数相等或最外层电子数
个Cl-。 相等,该分子与氢氧根离子互为等电子体,所以可以写
10.(1)V形 成是两个原子的分子,其分子中电子总数为10,所以
(2)两种化合物均为原子晶体,Si—O键键能大于 写出为 HF(或者也可以是最外层电子数相等,则可得
Si—N键键能 HCl、HBr等也可以)。(3)双键碳为sp2杂化;乙醛分
(3)sp3 (4)CrO (5)①3d32 ②6NA 子中存在着4个碳氢键,1个碳碳单键,1个碳氧双键,
解析:元素A原子最外层电子数比内层多3个,则 所以σ键的数目为6,即1mol乙醛中存在6molσ键
可得A为氮元素;元素B基态原子核外有2个未成对 (或6NA)。(4)醛在与新制氢氧化铜反应时被氧化成
电子,且为前四周期元素,根据核外电子排布式可得B 酸,与碱反应进一步成盐,而氢氧化铜被还原为红色的
57
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氧化亚铜沉淀,其化学方程式为CH3CHO+NaOH+ 为:一个Ag连有四个O,同时一个O连有四个Ag,所
△ 以晶胞中n(Ag)∶n(O)=1∶1,化学式为AgO。
2Cu(OH)2 →CH3COONa+Cu2O↓+3H2O。(5)从 15.(1)[Ar]3d6
晶胞可以看出是面心立方晶体,距离最近的是面对角 (2)O>N>C
线的一半,所以配位数为12。 (3)CO或N2 12×6.02×1023个或12mol
13.(1)①3d3 (4)分子晶体
② (5)AlFe3
解析:(1)Fe为26号,Fe原 子 核 外 电 子 排 布 为
③N 或CO [Ar]3d64s2,Fe2+2 为 Fe失 去4s上 面 的 两 个 电 子。
(2)①sp2、sp3 (2)电负性与非金属性是一致的,则有O>N>C。(3)
②2CrO2- + 3+2 7 +3CH3CH2OH+16H →4Cr + 等电子体的原子数相等,最外层电子数相等,CN- 与
3CH3COOH+11H2O
(3)LaCrO3 CO、N2均 为 等 电 子 体。 中 CN
解析:(1)①Cr为24号,价电子数为24-18=6,
形成离子时,先失去4s上面的电子,再失去3d上面的 中有1个σ键和2个π键,Fe和C之间为配位键,也属
电子。②OH-中O的电子已达8e-,再与Cr形成的 于σ键,1molFe(CN)3-6 中含有σ键为12mol。(4)Fe
化学键,只能是配位键。③CN- 的原子数为2,价电子 (CO)5的熔、沸点低,能溶于有机溶剂,这些性质决定
数为4+5+1=10,N -2、CO与CN 的原子数、价电子 了它属于分子晶体。(5)由1/8的晶胞图知,含有 Al
数相等,则互为等电子体。(2)①甲基碳为sp3杂化,醛 为4×1/8=1/2,Fe为4×1/8+1=3/2,由此写出晶胞
基上的碳为sp2杂化。②CH3CH2OH中C的平均价
的化学式为AlFe。
态为-2价,Cr 2-2O7 具 有 强 氧 化 性,可 以 氧 化-2价
3
3 2+
C,
()
根据得失电子守恒配平反应。(3)由晶胞图知,La 16.1 HF>H2O>NH3 sp Cu +4NH3
为8×1/
2+
8=1,O为6×1/2=3,Cr为1,所以晶体的化 [Cu(NH3)4]
学式为LaCrO 。 (3 2)4 12
14.(1)[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10 (3)等电子体 [Ar]3d104s24p1 As
(2)NH- sp22 和sp 解析:(1)分子越稳定,说明原子之间的键能大,根
(3)乙酸分子间形成氢键 据信息知,HF最稳定,则 H—F的键能最大。H2O分
(4)25mol或25×6.02×1023个
子中,
() O
有2对 孤 对 电 子,2个σ键,O 为sp3杂 化。
5AgO
解析:() 通入 中先生成 ( )沉淀,过量的1Zn为30号,原子的基态核外电子排布 NH3 CuSO4 CuOH 2 NH3
式为[Ar]3d104s2,Zn失去4s上面的两个电子,生 成 将Cu(OH)2溶 解 生 成 深 蓝 色 的 配 合 物[Cu(NH3)4]
Zn2+,其电子排布式为[Ar]3d10。(2)等电子体的原子 SO4。(2)由晶胞知,一个晶胞中含有的Ti为8×1/8
数相等,原子的最外层电子数相等,H2O有三个原子, +6×1/2=4,面 心 立 方 晶 胞 为 最 密 堆 积,配 位 数 为
最外层有8个 电 子,O 失 去 一 个 电 子,即 为 N,所 以 12。(3)AlP、GaAs、晶体硅(SiSi)原子数相等,且最外
NH-2 与 H2O互为等电子体。CH2 C O中“CH2 层电子数之和相等,属于等电子体,且等电子体的性质
”中 C为sp2 杂 化,“ C O”中 C为sp杂 化。 相似。Ga为31号,31-18=13,价电子排 布 为[Ar]
(3)CH3COOH中—COOH中的H原子与羟基O原子 10
, 。 3d4s
24p1。Ga位于第ⅢA族,As位于第ⅤA族,后之间存在分子间氢键 使得沸点升高 而 HCOOCH3
中“HCOO—”中的 H与C原子相连,不能形成分子间 者的最外层电子为半满的稳定结构,故As的第一电离
氢 键。 (4)(C2 H 能比Ga大。5 O)3 P O 的 结 构 式 为
17.(1)①M 9 ②正四面体 sp3 H>B>Li
() 24×42 ①< ②Mg (3)142pm N ×4883×10-30
, A分子中单键为σ键,P O双
解析:(1)①基态Cl原子核电荷数为17,核外三个
电子层,电子占据的最高能层符号为 M,该能层具有的
原子轨道包括s、p、d共9个轨道;②BH-4 中B原子价
键中有一个为σ键,1mol(C2H5O)3P O中σ键共 层电子数=4+(3+1-4×1)=4,且不含孤电子对,所
有25mol。(5)
1
从晶胞图知,Ag有4个,O有8×8+ 以是正四面体构型
,B原子的杂化轨道类型是sp3;非
1 1 金属的非金属性越强其电负性越大,非金属性最强的
2×2+4× +1=4
个,所以化学式为AgO。或理解4 是 H元素,其次是B元素,最小的是Li元素,所以Li、
58
化学·物质结构与性质
B、H元素的电负性由大到小排列顺序为 H>B>Li; Z
×M(C)
(2)
-1
①LiH中Li+和 H-离子结构相同,核电荷数大,离 NAmolρ g · cm-3 = ( )2 =
子半径小,离 子 半 径 Li+ 增,则该元素属于第ⅡA族,为 Mg元素;(3)因2(r 4 · -3Na+ NAmol-1
×12g mol 3
+r -)H =a,则r - =a/2-r ;每个晶胞中 d= N r
2.
H Na+ =142pm 16ρ A
2 3 3
含有4NaH,则1mol晶胞中含4molNaH,质量为24 (3r)×2×2dcm
×4g,体积为N -10 3 3A(488×10 )cm ,则NaH的理论密 19.(1)B2O3+3CaF2+3H2SO4 2BF3↑+
/ 24×4度为m V= g·cm-3。 3CaSO4+3H
2
2O sp 平面正三角形 (2)F>N>O
N ×4883×10-30A
>B (3) 或 2NA 或1.204
18.(1)6 (2)平面三角形 sp2
×1024 (4)() 30
(5)①ad ②3∶1 立方氮化硼晶
3 因为碳酸盐的分解过程实际上是晶体中阳离子
体内无自由移动的电子 ③12 高温、高压
结合CO2-3 中的氧离子,使CO2-3 分解为CO2的过程,所
解析:(1)由工艺流程可知,B2O3和硫酸和氟化钙
以当阳离子所带电荷相同时,阳离子半径越小,其结合
反应生成三氟化硼,根据氧化还原反应、质量守恒可得
氧离子能力就越强,对应的碳酸盐就越容易分解 (4)
由B2O3制 备BF3的 化 学 方 程 式 为:B2O3+3CaF2+
C8H8·
3
C 2 3H60或者C60·C8H8 (5)4 ρNAr 2SO4 2BF3↑+3CaSO4+3H2O;BF3分 子 中B16
1
解析:基态碳原子核外有6个 电 子,根 据 泡 利 原 原子上含有三个σ键,B原子上的孤电子对数为: (2 a
理,在同一基态原子中,不可能有运动状态完全相同的
) 1, ( ) ,所以 分子中 模电子 所以基态碳原子有6种空间运动状态的电子,其 -xb =2 3-3×1 =0 BF3 VSEPR
,
2 2, : 。() 型为平面三角形 B原子上没有孤电子
,所以BF 分子
价电子为2s2p 排布图为 2 光 气 3
空间构型为平面三角形,B原子的杂化轨道类型为sp2
分子 中,C原 子 上 的6电 子 对 为3对,孤 电 子 对= 杂化。(2)硼、氧、氟、氮位于同一周期,从左到右第一
1(a-xb)
1
= (4-2×1-1×2)=0,C 电离能总的变化趋势为逐渐增大
,但由于氮原子
原子上的价电 2p能
2 2 级上为半满,能量较低,第一电离能大于氧原子的,第
子对数为三,VSEPR模型为平面三角形,没有孤电子, 一电离能由大到小的顺序是F>N>O>B。(3)硼酸
所以分子空间构型为:平面三角形,碳的杂化方式为 的电离方程式为 H3BO +H O [B(OH)]-3 2 4 +
sp2杂化。(3)从表中可以看出阳离子电荷相同时,阳 H+,氢氧根提供一对孤电子,三氟化硼中的硼原子提
离子半径越大,其分解温度越高。(4)C60分子晶胞的 供空轨 道 形 成 了 一 个 配 位 键,硼 和 铝 同 主 族,所 以
空间构型为分子密堆积,所以每一个C60晶体的分子间
[ ( )]-的结构式为 或 ;
空隙中可以填充一个立方烷,所以该复合型分子晶体 Al OH 4
中立方烷和C60的个数比为1∶1,所以该复合型分子 一个铵根离子中含有1个配位键,一个氟硼酸根离子
晶体的组成用二者的分子式可表示为C8H8·C60或者 中含有1个配位键,所以1molNH4BF4(氟硼酸铵)中
C ·CH 。()
1 含有
5 石墨晶胞中含碳原子的个数为:8× 2NA
个配位键。(4)由12个硼原子构成如图1的
60 8 8 8 结构单元,从图上可以看出B原子和B-B键的个数比
+3=4,所以石墨晶胞中含碳原子个数为4,石墨晶体 为2∶5,所以硼晶体的1个结构单元中含有30个B-
3 B键,答 案 为:30。(5)氮 化 硼(BN)晶 体 有 多 种 相 结
的层间距为: ρN 2Ar 。16 构。六方相氮化 硼(晶 体 结 构 如 图2)结 构 和 石 墨 相
提示:石墨的晶胞图如下图,设晶胞的底边长为a 似,属于混合型晶体,每层内B-N为共价键,每层间
cm,高为h,层间距为d,则h=2d,从图中可以看出石 为范德华力,层间作用力小,所以质地软,是通常存在
墨晶胞含有4个碳原子,则 的稳定相可作高温润滑剂。立方相氮化硼(晶体结构
如图3)结构 和 金 刚 石 的 相 似,构 成 晶 体 的 微 粒 为 原
子,原子间通过共价键链接,共价键的作用力较大,所
以硬度大,是超硬材料,有优异的耐磨性,B和 N间都
是单键,只存在σ键,所以不正确的为ad;②六方相氮
化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为3∶1,其结
构与石墨相似却不导电,原因是立方氮化硼晶体内无
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自由移动的电子;③从立方相氮化硼晶体结构可以看 解析:(1)Cu原 子 核 外 电 子 排 布 为1s22s22p63s2
出,每个硼原子连接12个六元环。该晶体的天然矿物 3p63d104s1,4s与3d能级各失去1个电子形成Cu2+,
在青藏高原地下约300km的古地壳中被发现说明形 Cu2+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9,N原
成这一矿物需要高温高压,推断实验室由六方相氮化 子含有孤对电子,与Cu2+ 形成配位键。(2)乙醇分子
硼合成立方相氮化硼需要的条件应是高温、高压。 中O原子形成2个σ键,含有2对孤对电子,杂化轨道
20.(1)3d104s1 数目为4,氧原子杂化方式为sp3;原子数目相等、价电
(2)F>N>O 子总数相等的微粒互为等电子体,与 NH3互为等电子
(3)四面体形 因为OF2和H2O分子均为V形分 体的一种阳离子为 H O+3 。(3)N元素原子2p能级为
子,且孤对电子均为2对,F与 O的电负性差值较 O 半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻
与 H的电负性差值小 元素的,同主族自上而下第一电离能减小,第一电离能
(4)N +2O、NO2 由大到小的顺序为:N>O>S。(4)晶胞中Cu2+ 离子
()2485 1 1a3N 数目为8× +2× =2、化合价代数和为0,则晶胞A 8 2
4 ( 2b)3 1 14×3×π× 中4 2 Cl-离子数目为4,H2O数目为8× ,() 4+4×2=46 b3 =6π 该物质化学式为:CuCl2·2H2O。
解析:A、B、C、D、E是周期表中前四周期的元素,
()
原子序数依次增大,A的基态2p能级有3个单电子, 22.1
原子核外排布式为1s22s22p3,则为氮元素,C的基态原 (2)sp3杂化 氨分子与水分子间形成氢键
子2p能级有1个单电子,原子核外电子排布式为1s2 (3)K3C60 N>C>Si 1.806×1025
2s22p5,为氟元素。B的原子序数介于氮和氟之间,为 (4)N>O>C
氧元素。E位于ds区,最外层有单电子,则为铜元素, (5)1s22s22p63s23p63d44s2 [CoCl(NH3)5]Cl2
D和E不同周期,但最外层电子数相等,d处于第三周 H2O
期,为钠。(1)基态的E原子的价电子排布式为3d10 解析:A、B、C、D、E、F六种物质或粒子,其中 A、
4s1。(2)同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈 B、C、D都具有正四面体结构单元,D是阳离子,故 D
增大趋势,氮元素2p能级为半满稳定状态,能量较低, 为NH+4 ;C、D、E、F含 有 相 等 的 电 子 数,故 电 子 数 为
第一电离能高于氧元素的,故三种元素第一电离能由 10,D与F的组成元素相同,故F为NH3;由E构成的
大到小的顺序为F>N>O。(3)B、C两元素形成的化 物质常温下呈液态,故E为 H2O;C、E、F的晶体类型
合物FO2中F原 子 孤 对 电 子 对 数 为(7-2×2)/2= 相同,属于分子晶体,故C为CH4;A、B的晶体类型相
1.5,应看做2对孤对电子,价层电子对数为4,VSEPR 同。单质A的同素异形体能与B物质发生置换反应,
模型名称为四面体形。因为 OF2和 H2O分子均为 V A为金刚石,B为二氧化硅。(1)A是碳元素,与 A同
形分子,且孤对电子均为2对,F与O的电负性差值较 主族的第四周期元素基态原子的外围电子排布图为
O与 H的电负性差值小。(4)由氮和氧两种元素形成
- 、 +。 。(2)D为NH
+
4 ,中心原子 上连接有的与N N 43 互为等电子体的粒子的化学式为N2O NO2
(5)晶胞中白色球数目为8,黑色球数目为8×1/8+6 个原子,采用sp3 杂化;氨分子与水分子间形成氢键,
×1/2=4,该化合物为氧化钠,晶胞质量为4×62/NA 因此氨气易溶于水。(3)在晶胞中,每个面上有两个钾
, / ( )3 248 / 原子,每个顶点上和体心有一个C60,根据均摊法可知g 则晶 胞 密 度 为4×62NAg÷ acm =a3N gA 1
3。() , , K原子个数为6×2× =6,C60分子的个数比为cm 6 晶胞中E原子数目为4 设E原子半径为r 2 8×
2 1
则4r= 2b,故原子半径r= b,则E原子在晶胞中 +1=2;所以 K原子个数为和8 C60
分子的个数比为
4
4 2 3 6∶2=3∶1,化学式为K3C60;同一周期,从左到右,电
4×3×π(4b) 2 负性逐渐增大,同一主族,从上到下,电负性逐渐减小,
的空间利用率为
b3 =6π
。
因此,原子电负性由大到小的顺序是 N>C>Si,根据
21.(1)1s22s22p63s23p63d9 N 题意,每个硅形成的这3个键中,必然有1个双键,这
(2)sp3 H O+3 样每个硅原子最外层才满足8电子稳定结构。显然,
(3)N>O>S 双键数应该是Si原子数的一半,而每个双键有1个π
(4)CuCl2·2H2O 键,显然π键数目为30,则1molG60分子中π键的数
60
化学·物质结构与性质
目为1.806×1025。(4)上述六种物质或粒子的组成元 的最高能层为第三层,符号为 M;该能层能量最高的能
素中C、N、O三种处于同一周期,同周期自左而右等于 级为3p,电子云在空间有3个伸展方向,原子轨道呈哑
电离能增大,但N元素的2p能级处于半满稳定状态, 铃形;(2)同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大,
能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故C、N、 磷元素3p能级为半充满状态,第一电离能大于硫,第
O三元素第一电离能由大到小的顺序:N>O>C。(5) 一电离能由大到小的顺序为P>S>Si;(3)单质磷与
钴离子的化合价是+3价,钴离子核外有24个电子, Cl2反应,可以生成PCl3和PCl5。其中各原子均满足8
其基 态 时 核 外 电 子 排 布 式 为1s22s22p63s23p63d6; 电子稳定结构的化合物是PCl3,P原子的杂化轨道数
CoCl3·5NH3·H2O水溶液加 AgNO3于该化合物溶 5+3为 =4,所以为sp3 杂化,中心原子有对孤对电子,
液中,有AgCl沉淀生成,说明外界离子有Cl-,过滤后 2
;()
再加AgNO
其分子的空间构型为三角锥 硼原子与磷原子最近
3 溶液于滤液中无变化,但加热至沸腾有 4
AgCl沉淀生成,说明 配 体 中 含 有Cl- 且 其 质 量 为 第 , 64a
3
的距离为acm 则晶胞的体积为 ,根据均摊原则,
一次沉淀量 的 二 分 之 一,说 明 外 界 离 子 有 Cl- 与 配 33
、 ;
体Cl-
每个晶胞含有4个P原子 4个B原子 设晶胞的物质
之 比 为2∶1,故 该 配 合 物 的 化 学 式 最 可 能
的量为1mol,用 Mg/mol表示磷化硼的摩尔质量,则
为[CoCl(NH3)5]Cl2·H2O。
晶胞的 质 量 为 ,则 磷 化 硼 晶 体 的 密 度 为
23.(1)第四周期第ⅠB族 3d5 2 ()
1mol 4M g
4s 2 ①④⑧
(3)MgCNi3 CMgNi
33M
3 3;(5)H PO 为 三 元 中 强 酸,与 Fe3+3 4 形 成16N a
( A4)具有孤对电子 sp (5)X和Y都是极性分子
H3[Fe(PO4)2],此性质常用于掩蔽溶液中的Fe3+。基
且能形成氢键
态Fe3+ 的核外电子排布式为[Ar]3d5;PO3-4 作为配体(6)因NH3中N原子有孤对电子,所以 NH3为三
为Fe提供孤对电子;(6)磷氧四面体通过共用顶角氧
角锥形
原子相连,根据图示每个氧四面体,含有一个氧可结合
解析:(1)图中编号为⑩元素是29号元素Cu,该
金 属 离 子,则 该 多 磷 酸 钠 的 化 学 式 为 NaPO3
元素在周期表中的位置是第四周期第ⅠB族;图中编
或(NaPO3)n。
号为⑤是25号 Mn元素,元素价电子层的电子排布式
25.(1)3d64s2
为3d54s2。(2)表中属于s区的元素是①④⑧。(3)科 (2)平面正三角形 SO3(BF3、BBr3等)
学发现,②④⑨三种元素分别是C、Mg、Ni三种元素; (3)C、N、O、S (4)a
它们的原子形成的晶体具有超导性,根据晶胞的结构
可知, 640℃ 1192在该晶胞中含有C:1;Mg:8×1/8=1;Ni:1/2× (5)8Fe+2NH3 2Fe4N+3H2 2s3NA
6=3,该化合物的化学式为 MgCNi3或CMgNi3。(4) 解析:(1)铁为26号元素,根据构造原理知铁原子
编号为⑥的元素是26号Fe元素,原子或离子外围有 在基态时价电子(外围电子)排布式为3d54s2。
较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配 (2)根据价层电子对互斥理论判断硝酸钾中NO-3
合物,与钙元素原子或离子形成配合物的分子或离子
的空间构型为平面三角形;利用增减电子的方法确定
应具备的结构特征是具有孤对电子;常见配体CN- 中 等电子体,与 NO-3 互为等电子体的一种非极性分子
C原子的杂化轨道类型是sp。(5)某元素的特征电子 化学式为SO3(BF3、BBr3 等)。
排布式为nsnnpn+1,该元素原子最外层有个电子,该元 (3)根据杂化轨道理论判断6-氨基青霉烷酸中
素与元 素①形 成 的 分 子 NH3在①与③形 成 的 分 子 采用sp3 杂化的原子有C、N、O、S。
H2O中的溶解度很大,其主要原因是氨分子和水分子 (4)a.乙醇分子间可形成氢键,导致其沸点比氯乙
都是极性分子,结构相似的物质容易溶解,而且两种分 烷高,正确;b.根据化合价规则确定钨的配合物离子
子之间会形成氢键,增加了分子之间的吸引力。(6)在 [W(CO)5OH]- 中 钨 显 -2 价,错 误;c.聚 乙 烯
NH3分子中N原子采用sp3杂化,由于NH3中N原子 ( CH2CH2 )分子中有6n 个σ键,错误;d.1mol晶
有孤对电子,对成键电子有排除作用,导致 NH3为三 体硅中含 有2molSi—Si,1mol二 氧 化 硅 晶 体 中 含
角锥形。 4molSi—O,化学反应的焓变等于反应物的键能之和
24.(1)M 3 哑铃 (2)P>S>Si (3)sp3杂化 减生成物 的 键 能 之 和,故 在 反 应Si(s)+O2(g)
33M SiO2(s)中,每生成 放出的能量为(
三角锥形 (4) 3(
60gSiO2 4c-2a-
其他合理答案均可)
16NAa b)kJ,错误,选a。
(5)[Ar]3d5 配体 孤电子对 (5)利用切割法确定生成物的化学式。晶胞中铁
(6)NaPO3或(NaPO3)n 原子数:8×1/8+6×1/2=4,氮原子数为1,产物的化
解析:(1)基态磷原子中,共3个电子层,电子占据 学式为Fe4N。故铁和氨气在640℃可发生置换反应
61
小题狂刷 高考专题特训
640℃ 错误;主族元素也能形成配合物,关键是要满足有空轨
的化学 方 程 式 为8Fe+2NH3 2Fe4N+3H2。
道和孤电子对的条件, 项错误; ( )中铁离子
若两个最近的Fe B FeSCN原子间的距离为scm(对角线的一 3
提供空轨道,SCN- 提供孤电子对,与铁离子之间形成
半),则晶胞的边长为 2scm,该晶体的密度是(4×56
配位键,是配合物,C项错误;Na3[AlF6]中,氟离子是
) 1192+14g/(2scm)3N = g·cm-3。 配体,所以铝离子的配位数为6,D项正确。A 2s3NA 7.A 解析:氯 化 硫(S2Cl2)中,结 构 式 Cl—S—
专题二 分子间作用力与物质的性质 S—Cl,满足最外层8电子结构,A项正确;次氯酸中,
H原子的最外层是2个电子,B项错误;Xe是稀有气
基础特训
体,最外层电子数为8,化合价为+2价,最外层电子数
1.D 解析:根据结构式,推出都含有叁键,A项 为10,C项错误;B的最外层电子数为3,+3价,在分
正确;CO分子中有一个由氧单独提供电子,C提供空 子中的原子最外层电子数为6,D项错误。
轨道,此键为配位键,B项正确;等电子体:原子总数相 8.A 解析:HCHO分子中含有碳氧双键,既含σ
等,价电子数相等互称为等电子体,N2有2个原子,10 键又含π键,A项正确;CO2分子中的化学键是 极 性
个电子,CO有2个原子,10个电子,因此互为等电子 键,B项错误;NH3分子中 N原子的杂化轨道类型是
体,C项正确;它们的性质不相同,N2相当稳定,D项 sp3杂化,C项错误;氨气分子之间存在氢键,因而氨的
错误。
沸点非常高,由于水分子之间的氢键强于氨气分子之
2.D 解析:①碘升华是物理变化,破坏的是分子 间的氢键,因此水的沸点高于氨的沸点,D项错误。
间作用力;②溴蒸气被木炭吸附是物理变化,破坏的是 9.C 解析:由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂
分子间作用力;③酒精溶于水是物理变化,破坏的是分 化,故B原子也为sp2杂化,但由于B(OH)3中B原子
子间作用力;④HCl气体溶于水电离出氢离子和氯离 与3个羟基相连,羟基间能形成氢键,故同层分子间的
子,破坏的是共价键;⑤冰融化是物理变化,破坏的是 主要作用力为氢键。
分子间作用力;⑥NH4Cl“升华”发生化学变化,破坏的 10.(1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2
是离子键和共价键;⑦氢氧化钠熔化电离出钠离子和 (2)C氢氧根离子,破坏的是离子键;⑧(NH4)2SO4溶于水电 (3)sp3 平面正三角形
离出铵根和硫酸根,破坏的是离子键。D项正确。 (4)N2O CaCN2+3H2O CaCO3+2NH3↑
3.A 解析:化学反应过程中伴随键的断裂与形 解析:(1)Ca位于第四周期、最外层电子数为2,最
成,2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑反应物中有离 外层电子数为2、内层排满电子的第四周期元素原子
子键、极性键、非极性键断裂,生成物中有离子键、极性 是Zn,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]
键、非极性键形成,A项正确;选项B中没有非极性共 3d104s2。(2)同周期元素从左向右,第一电离能总体趋
价键的形成,B项错误;选项C中没有离子键的形成和 势增大,但ⅡA和ⅤA反常,第一电离能:C断裂,C项错误;选项D中没有非极性键的断裂和形 (3)NH3中N形成3个σ键,还有1对孤对电子,N杂
成,D项错误。
3
解析: ;
4+0×3+2
4.D 只破坏离子键和极性共价键,A项错 化类型为sp CO
2-
3 中C价层电子对数= 2
误;只破坏极性共价键,B项错误;破坏了离子键,极性 =3,C与3个O成键,空间构型为平面三角形。(4)等
共价键和非极性共价键,但没有非极性共价键的形成, 电子体原子数相同、价电子数相同。C2- 与 O原子数
C项错误;破坏了离子键、极性共 价 键 和 非 极 性 共 价 相等,所以与CN2-2 互为等电子体的分子有N2O,N2与
键,也有离子键、极性共价键和非极性共价键的生成, CO互为等 电 子 体,与 N2O 互 为 等 电 子 体 的 分 子 有
D项正确。 CO2、BeCl2 等;CaCN2 与 水 生 成 NH3,同 时 生 成
5.D 解析:液态 HF是克服的氢键,而液态 HBr CaCO3;CaCN2+3H2O CaCO3+2NH3↑。
是范德华力,所以克服的粒子间的相互作用属不同种 能力特训
类型,A项错误;氯化铵为离子晶体,加热分解,克服离 高频题特训
子键,苯受热变为气体,只克服分子间作用力,B项错 1.C 解析:CS2的空间构型与CO2相同,是直线
误;氯化钠与氯化氢分别分别属于离子化合物和共价 形,①错误;ClO-3 的空间构型是三角锥形,所以②也错
化合物,溶解在水中分别克服离子键和共价键,C项错 误;SF6分子是正八面体构型,中心原子S原子具有6
误;碘与干冰都是分子晶体,分别受热变为气体,都克 个杂化轨道,每个杂化轨道容纳2个电子(1对成键电
服分子间作用力,D项正确。 子对),形成6个S—F键,所以SF6分子有6对完全相
6.D 解析:配合物的外界是指配合物中的配合 同的成键电子对,③正确;SiF 和SO2-4 3 的中心原子都
离子以外的部分,可以是阳离子也可以是阴离子,A项 是sp3杂化(但是前者为正四面体,后者为三角锥形),
62
化学·物质结构与性质
所以④正确。 根据图1可知形成两条共价键的Cl,其中一条为配位
2.B 解析:根据 A、B的电负性值及所处位置关 键,配位键 表 示 为 由 形 成 两 条 共 价 键 的 Cl指 向Sn。
系,可判断 A为 O元素,B为F元素,该分子为 OF2。 (3)SnCl4与CCl4都属于分子晶体,所以相对分子质量
O—F键 为 极 性 共 价 键。因 为 OF2 分 子 的 键 角 为 较大的分子,范德华力大,熔沸点较高。(4)O位于体
103.3°,OF2分 子 中 键 的 极 性 不 能 抵 消,所 以 为 极 性 1
心和面心,数目为
。 2+4×
, 位于顶点和体心,
分子 2=4Sn
3.B 解析:氨 气 分 子 之 间 存 在 氢 键,沸 点 高 于 1
数目为8×8+1=2
,原子数目比为2∶1,化学式为
PH3的;NH+4 与PH+4 等电子体,结构类似;SiO2晶体
是原子晶体;C H 不是直线形的,碳链呈锯齿形且为 SnO2。(5)白锡的晶体结构中 原子的配位数为 和3 8 Sn 4
极性分子。 6,灰锡的晶体结构与金刚石的晶体结构相似,配位数
4.(1)NO或CO 或CS或BeCl 直线 为4,前者配位数较大,其空间利用率较大,所以其密2 2 2 2
(2)[Ar]3d74s2 6 度大于灰锡。
解析:(1)N- 含有三个原子22个电子,与其等电 拓展题特训3
子体的分子有N2O或CO2或CS2或BeCl - ()2,N3 与CO2 8.1C
是等电子体,具有相同的价电子数,它们具有相似的化 (2)N-H…O、O-H…N
学结构,二氧化碳是直线形分子,所以 N-3 的空间构型 (3)①③⑤
是直线形;(2)钴是27号元素,其基态原子核外电子排 (4)a
布式为[Ar]3d74s2,[Co(N3)(NH3)5]SO4中其配位数 (5)Cu(OH)2+4NH3·H2O [Cu(NH 2+3)4]
是1+5=6;CN-中碳原子与氮原子之间形成三键,所 +2OH-+4H2O
以CN-电子式为 。 (6)[CrCl(H 2+2O)5]
易错题特训 解析:(1)H2O是共价化合物,是由氧原子和氢原
5.(1)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 子形成共价键,电子式为 ,有孤对电子,可以作
(2)N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,在NF3 为配体,A项错误;NH3是共价化合物,氮原子分别与
中,共用电子对偏向F,偏离 N原子,使得氮原子上的 3个氢原子通过一对共用电子对结合,NH3电子式为
孤电子对难与Cu2+形成配位键
解析:(1)Cu(
,有孤对电子,可以作为配体, 项错误;碳原子
电 子 排 布 式 为[Ar]3d104s1) → B
Cu2+的过程中,参与反应的电子是最外层4s及3d上 最外层的4个电子分别与氢原子形成共用电子对,电
的各一个电子,故Cu2+的电子排布式为[Ar]3d9或1s2
子式为 ,无孤对电子,不可以作为配体, 项正
2s22p63s23p63d9。(
C
2)N、F、H三种元素的电负性:F>
N>H,所以NH3中共用电子对偏向 N,而在 NF3中, 确;Cl-为氯原子得到1个电子形成的阴离子,电子式
共用电子对偏向F,偏离N原子。 为 ,有孤对电子,可以作为配体,D项错误。(2)N
6.B 解析:CH 和NH+4 4 原子数都是5,价电子数
元素与O元素的电负性都很强,不同分子中的 N原
都是8,是等电子体,空间构型为正四面体结构,键角
子、O原子与H原子之间都可以形成氢键,如O-H…
为109°28',A项错误;NO-3 和CO2-3 原子数都是4,价 、 …
, , , N N-H O
、O-H…O、N-H…N,氨水中NH3分子
电子数都是24 是等电子体 均为平面正三角形结构
与水分子间形成的可能存在的氢键 N-H…O、O-
B项正确;H3O+价电子数是8,PCl3价电子数是26,价
H…N。(, , ; 3
)[Cu(NH )]SO 中,[Cu(NH )]2+ 与
电子数不同 不是等电子体 C项错误 B3N3H6分子中
3 4 4 3 4
有双键即有π键,π键是以“肩并肩”式重叠形式构成 SO
2-之间的化学键为离子键,[Cu(NH )]2+ 中Cu2+4 3 4
的,所以BN H 分子中存在“ ” ,
与NH3之间的化学键为配位键,肩并肩 式重叠的轨道 N-H为极性共价键,3 3 6
D [项错误。 Cu(NH3)4]SO4。(4)形成4个配位键,具有对称的
7.(1)5s25p2 空间构型
,可能为平面正方形或正四面体,如果为正四
面体,[Cu(NH )]2+(2)共价键、配位键 3 4 中的两个 NH3被两个Cl
- 取代,
(3)SnCl SnCl相对分子质量大,范德华力大 只有一种结构,所以应为平面正方形。(5)氢氧化铜沉4 4
(4)SnO 淀可以 溶 于 过 量 的 氨 水 中,发 生 反 应:Cu(OH)2+2
(5)配位数大,空间利用率大 4NH3·H2O [Cu(NH3)4]
2+ +2OH- +4H2O。
解析:(1)Sn属于第ⅣA族元素,价电子排布式为 (6)中和生成的 H+ 需浓度为0.1200mol/L氢氧化钠
ns2np2,位于第5周期,可确定其价电子排布式为:5s2 溶液25.00mL,由 H++OH- H2O,可以得出 H+
5p2。(2)配位键为Sn提供空轨道,Cl提供孤对电子, 的物质 的 量 为0.12mol/L×25.00×10-3L=0.003
63
小题狂刷 高考专题特训
, 0.003mol
, - 。
mol所以x= =2,则[CrCl(H O) ]2+
1 molCN 中 含 有 π 键 的 数 目 为 2NA
0.0015mol n 2 6-n (5)H2O含有氢键,所以最简单氢化物的沸点 H2O>
中Cr的化合价为+3价,则有3-n=2,解得n=1,即 H2Se。(6)根据均摊原则,则该化合物的化学式是Cu3
该配离子的化学式为[CrCl(H2O)]2+5 。 N;O原子 的 配 位 数 是6;晶 胞 的 边 长 为2a,体 积 为
9.Ⅰ.12 30
3 3 1
Ⅱ.(
;
1)C3晶体含有晶胞
(2)N≡C—C≡N 4N (或2.408×1024A ) sp 1 , 1的物质的量 质量为 ,所以密度
非极性 8a3NA 8a3N
×206g
A
(3)1s22s22p63s23p63d104s1 1为 3 ×103g/cm3。
解析:Ⅰ.由图可知每个碳原子可形成3个正五边 4a NA
20×3 11.(1)分子晶体
形,但一个正五边形需要5个碳原子,即有 5 =12 (2)第4周期第Ⅷ族 Fe2+ 的3d轨道有6个电
, 20×3 。 子,失去1个电子后3d轨道电子排布处于半充满稳定个正五边形 棱边的个数= 2 =30
个
状态
Ⅱ.(1)由C是地壳中含量最多的元素即为 O元 (3)CH4·8H2O (4)正
素,A的原子序数比O元素小,则为C元素;则B为N 32 a
元素,D元素的核电荷数为29,则为Cu,C、N、O第一 (5)3∶1 12 ·2 150b
电离能中由于N的2p轨道是半满,故第一电离能由小 解析:(1)Fe(CO)5 的熔沸点低,且易溶于四氯化
到大的顺序为C构式为N≡C—C≡N;1个三键中有2个π键,则1mol 其为分子晶体。(2)铁为26号元素,元素在周期表中
该分子中含有π键的数目为4NA;C原子的杂化类型 位于第4周期第Ⅷ族;由于亚铁离子的价电子3d轨道
为sp,由于该分子结构是对称的,即正负电荷重心重 有6个电子,失去1个电子后,3d轨道电子排布于半充
合,即为非 极 性 分 子。(3)基 态 Cu的 电 子 排 布 式 为 满稳定状态,所以亚铁离子易被氧化成铁离子。(3)晶
[Ar]3d104s1。 体中8个笼只有6个容纳甲烷分子,另外2个笼被水
解题技巧:解决C20的面数和棱边数可借助题给的 分子填充,推出8个笼共有6个甲烷子。46+2=48个
欧拉定理,也可采用均摊法。 水分子,则甲烷分子与水分子的个数比为6∶48=1∶
10.(1) (2)N>O>C 8,所以化学式为CH4·8H2O。(4)亚磷酸与过量的氢
氧化钠充分反应生成亚磷酸氢二钠,则亚磷酸氢二钠
(3)sp2 正四面体
中无可以电离的氢离子,为正盐。(5)由金刚石的晶胞
(4)2NA (5)H2O>H2Se
结构可知,晶胞内部有4个碳原子,面心上有6个碳原
(6)
1
Cu3N 6 3 ×103 子,顶点有8个碳原子,在BN晶体中,每个B原子和4a N 4A
: ; 个N原子形成共价键,B原子的配位数为4,解析 A 为 H 元 素 B 原 子 的 价 电 子 排 布 为 B
原子与
n 原子之间共价键的数目是 ,所以 原子和 原子nsnpn,n=2,所以B为C元素;D是地壳中含量最多 N 12 B N
, ; ; 之间共价键的数目与配位数目比为的元素 D为O元素 C为 N元素 A的周期数等于其 3∶1
。根据晶胞
; 结构图,以晶胞顶点上的氮原子为例,与该氮原子距离主族序数 E是第四周期元素且最外层只有2对成对
, ; , 最近的氮原子位于经过该顶点的面的面心上,这样的电子 E为Se元素 Cr元素最外层电子数为1F元素
原子有 个,根据均摊可知,一个晶胞中氮原子数目
与Cr元素位于同一周期的副族元素中且基态原子的 12
,
Cr , F Cu 。(1) 为4B原子数目也是4
,则根据密度=质量/体积,可最外层电子数与 原子相同 所以 为 元素
Se是36号元素,第四层为最外层,有6个电子,基态 4b知晶胞的体积为V= 36×1023 cm
,所以晶胞的边长为
a
Se原子的价电子排布图 。(2)同周期 3 4b ,最近的两个氮原子间距是晶胞面对角线
元素从左到右第一电离能逐渐增大,由于 N原子最外 6×10
23acm
层为半充满状态,第一电离能大于 O。(3)CO2-3 中心 的一半, 1所以晶体中最近的两个氮原子间距是
2×2×
4+2
原子价电子对数为 =3,杂化轨道的类型为sp2; 3 3 32 4b 2 4b 2 b
6×1023acm=2 6×1023acm= nm
。
+ 5+4-1 2 150aNH4 的中心原子价电子对数为 =4,无孤对电2 12.(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 或[Ar]3d104s24p3
子,所以空间构型为正四面体。(4)CN- 的结构式为 (2)砷>硒>镓 硒
64
化学·物质结构与性质
(3)①分子 sp2 ②三角锥形 4 电子对数为4,呈sp3 杂化,H2O是 V形,O原子价电
() 580 子对数为4,呈sp
3
44 杂化,A、B正确;甲、乙、丙键角分别a3NA 是109°28'、约107°、约105°,C错误;CH4 是由极性键
解析:(1)As位于第4周期ⅤA族,其基态原子的 构成的非极性分子,NH3 和H2O是极性分子,D错误。
核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3 或[Ar] (4)该含氧酸为 H3BO3,B形成8电子稳定结构,故溶
3d104s24p3。(2)Ga、As、Se位于同一周期,同一周期元 于水的电离方程式是 H3BO3+H2O [B(OH)]-4
素的第一电离能从左到右逐渐增大,但第ⅤA族元素
+H+。(5)二者都是离子晶体,其中离子半径, Li
+>
最外层电子排布为半满的稳定结构 其第一电离能大
Be2+,离 子 所 带 电 荷 Li+
于相邻的同周期元素,所以第一电离能由大到小的顺
> > ; Li2O
。(6)以图中6个K围成的六边形中的小三角形
序为砷 硒 镓 同一周期元素的电负性从左到右逐
, 。() 为计算单位,其完全拥有的碳原子为 ,钾原子数渐增强 则电负性硒>砷>镓 3 由于常温常压下 4 =2
(CH3)3Ga为无色透明液体,所以(CH3)3Ga固体为分
1 1
× = (每个钾原子为6个三角形所共有),故化学6 3
子晶体;由VSEPR理论,m=3,n=0,由于 m+n=3,
式为KC12。
所以中心原子Ga是sp2 杂化;AsH3 中砷原子的价层
电子对数为3+(5-3)÷2=4,孤电子对数为1,砷原 综合特训(二)
子的杂化方式为sp3 杂化,空间结构为三角锥形。(4)
母题特训
由晶胞结构图可知,根据“ 1均摊法”,Ga的个数=2×6 1.AB 【解析】 O和S是同族元素,故形成的
1 CO2 和CS2 都是直线形分子,正确;B.C和Si,Se和S
+8×8=4
,As的个数为4,所以镓原子的配位数为 都分别为同族元素,所形成的氢化物都为分子晶体,沸
(70+75)×4 580 点取决于分子间作用力的大小,分子间作用力大小可
4,砷 化 镓 晶 体 的 密 度= 3 = 3 ( ·a N a N gA A 以用相对分子质量来比较,正确;C.因I2 的氧化性较
cm-3)。 弱,故与铁反应生成为FeI2,错误;D.浓硫酸氧化性很
13.Ⅰ.(1)3s23p3 (2)HNa5P3O10 2.(1)金属晶体 金属键 12
Ⅱ.(1) (2)1s22s22p63s23p5 Ar HClO4 正四面体
(2)BDF (3)F>N>O>C CD () 4×99.5 4×M
(CuCl)
3 ①CuCl 或
() [( )]- + NA×
(05.42)3×10-21 NA×a3×10-21
4 H3BO3+H2O BOH 4 +H
②Cu+可与氨形成易溶于水的配位化合物(或配(5)两种氧化物均是离子晶体,Be2+所带的电荷比
离子) [ ( )]2+
Li+的高且半径比Li+ 的小,BeO的晶格能比 的
CuNH
LiO 3 42
【解析】 根据题给信息推断 M为铜元素, 为氯晶格能大 Y
() 元素。6KC12
: () 2 ()单质铜的晶体类型为金属晶体,晶体中微粒间解析 Ⅰ.1P的价电子排布式为3s3p3。(2)
1
根
, 通过金属键作用形成面心立方密堆积,铜原子的配位据同周期由左向右原子半径逐渐减小 同主族由上到
数为 。
下原子半径 逐 渐 增 大 知,原 子 半 径 H() , , (2)氯元素为17号元素,位于第三周期,根据构造3 磷原子形成了四个σ键 没有孤电子对 价电子对
, 3 。 原 理 知 其 基 态 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为数为4 故呈sp 杂化 由给出的多聚磷酸根的结构式
2 2 6 2 5
, , , 1s2s2p3s3p,同周期元素由左向右元素原子的第知 其含有3个P原子 10个O原子 由化合价规则知
, ,
其组成为NaPO 。Ⅱ.(1) 一电离能逐渐增大 故其同周期元素中 第一电离能最5 3 10 元素 是Fe,价层电子排
大的 是 Ar。氯 元 素 的 含 氧 酸 中,酸 性 最 强 的 是
布图是 。(2)由 题 意 知 该 物 质 是 HClO4,该酸根离子中氯原子的为sp3 杂化,没有孤对
Fe(CO)5,根据熔、沸点和溶解性知其是分子晶体,分 电子,立体构型为正四面体形。
子间存在范德华力,C与 O形成了极性键,Fe与CO (3)①根据晶胞结构利用切割法分析,每个晶胞中含
形成配位键,选BDF。(3)同周期第一电离能由左向右 有铜原子个数为8×1/8+6×1/2=4,氯原子个数为4,该
呈增大的趋势,N的2p能级是半充满的稳定状态,其 化合物的化学式为CuCl;则1mol晶胞中含有4mol
第一电离能比相邻的元素(C和 O)高,即第一电离能 CuCl,1mol晶胞的质量为4×99.5g,又晶胞参数a=
F>N>O>C。CH4 是正四面体结构,C原子形成4 4×99.5
个共价键,采取s3 杂化,NH 是三角锥形,N原子价 0.542nm
,此 晶 体 的 密 度 为 ( )3 -21 或p 3 NA×0.542 ×10
65
小题狂刷 高考专题特训
4×M(CuCl) ,-3 而不是化合物 B项错误;CaO和SiO 晶体,分别为离
3 -21g·cm 。②该化合物难溶于水但易
2
NA×a ×10 子晶体、原子晶体,所以都不存在单个小分子,C项正
溶于氨水,其原因是Cu+ 可与氨形成易溶于水的配位 确;π键是由两个p电子以“肩并肩”方式重叠而成,σ
化合物。该溶液在空气中Cu(Ⅰ)被氧化为Cu(Ⅱ), 键是轴对称,而π键是镜面对称,D项错误。
故深蓝色溶液中阳离子的化学式为[Cu(NH )]2+3 4 。 5.C 解析:化学式为N2H6SO4的晶体,其晶体类
3.(1) < 6 (2)CD (3)A 型与硫酸铵相同,应该是离子晶体,硫酸铵中含有离子
键、共价键及阴、阳离子,故N2H6SO4晶体中不存在分
在水中,磷脂分子的弱极性部分(Ⅰ端)易相互靠近,而 子间作用力,C项错误。
其亲水部分(Ⅱ端)与水分子极性相近,因而朝向水 6.D 解析:配合物的外界是指配合物中的配合
【解析】 (1)P原子为15号元素,位于第三周期 离子以外的部分,可以是阳离子也可以是阴离子,A项
第ⅤA族,外围电子数为5,电子排布式为3s23p3;P的 错误;主族元素也能形成配合物,关键是要满足有空轨
非金属性弱于 N原子,所以第一电离能较小;白磷分 道和孤电子对的条件,B项错误;Fe(SCN)3中铁离子
子分子式为P4,分子构型为四面体形,四个P原子位 提供空轨道,SCN- 提供孤电子对,与铁离子之间形成
于四面体的顶点,有6个P-P键。(2)N元素的非金 配位键,是配合物,C项错误;Na3[AlF6]中,氟离子是
属性强于P元素,则N-H键的极性大于P-H键,A 配体,所以铝离子的配位数为6,D项正确。
项错误;NH3 分子间易形成氢键,沸点反常,B项错误; 7.C 解析:芥子气含有S、Cl等元素,为烃的衍生
固态PH3 为分子晶体,C项正确;P原子半径比 N原 物,A项错误;为非电解质,不能电离,加入硝酸银,不
子半径大,则P-H键的键长大于N-H键的键长,键 能生成沉淀,B项错误;同 种 非 金 属 之 间 形 成 非 极 性
角为93.6°,BF3 为平面型分子,键角为120°,D项正确。 键,不同非金属之间形成极性键,则S2Cl2中有S-Cl
(3)从结构看出,Ⅰ为非极性结构,Ⅱ为极性结构,根据 极性键和S-S非极性键,C项正确;(ClCH2CH2)2S
相似相溶原理,Ⅱ更易与水接触。 在氢氧化钠中发生卤代烃的水解反应,所以 NaOH溶
过关特训 液解毒原理是发生卤代烃的水解反应,D项错误。
1.B 解析:石蜡蒸气→裂化气发生的是化学变 8.A 解析:H2O中O最外层有6个电子,只有2
化,断裂的是共价键,A项错误;石蜡→液体石蜡→石 对共用电 子 对,因 而 含 有2对 孤 对 电 子,A 项 正 确;
蜡蒸气→裂化气,前两步反应是物理变化,破坏的是范 CH4中C最外层有4个电子,有4对共用电子对,因而
德华力,最后一步是化学变化,破坏的是共价键,B项 含有没有孤对电子,B项错误;SiH4中Si最外层有4个
正确;石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气,前两步反 电子,有4对共用电子对,因而没有孤对电子,C项错
应是物理变化,破坏的是范德华力,最后一步是化学变 误;NH3中N最外层有5个电子,有3对共用电子对,
化,破坏的是共价键,C项错误;石蜡→液体石蜡→石 因而含有1对孤对电子,但 NH+4 中 NH3孤对电子和
蜡蒸气→裂化气,前两步反应是物理变化,破坏的是范 H+结合成配位键,则没有孤对电子,D项错误。
德华力,最后一步是化学变化,破坏的是共价键,D项 9.A 解析:只要原子个数和最外层电子数相等
错误。 的两种微粒,即为等电子体。
2.C 解析:原子核外电子层数=所在周期数,因 10.B 解析:Co显+3价,配合物显电中性,即配
此能够决定在元素周期表中的位置,A项正确;电离平 合物中,含 有3个 Cl-,1mol该 配 合 物 生 成1mol
衡常数表示电离程度,电离平衡常数越大,说明电离程 AgCl沉淀,则1mol该 配 合 物 中 含1mol外 界 离 子
度越大,B项正确;分子稳定性是化学变化,而分子间 Cl-,即配离子中含有2个Cl-,又由于Co(+3价)的
作用力影响的是物质的熔沸点,是 物 理 性 质,C项 错 八面体配合物,Co3+配位数为6,则NH3配位数为4,故
误;反应物的能量大于生成物能量,此反应是放热反 该配合物的化学式可写为[CoCl2(NH3)4]Cl,则 m、n
应,反之是吸热反应,D项正确。 的值分别为3、4,B项正确。
3.A 解析:氮的最高价氧化物为 N2O5,由两种 11.B 解析:短周期元素中,B的最高价氧化物的
离子构成,其中阴离子构型为平面正三角形,化学式应 水化物能与B的气态氢化物反应生成离子化合物,则
为NO-3 ,则其阳离子的化学式为NO+2 ,其中心N原子 B为N元素;由元素的相对位置可知,A为碳元素,C
价电子对数=σ键个数+孤电子对个数=2+(5-1- 为O元素,D为Al,E为Si,F为S,G为Cl。应是最高
2×2)/2=2,所以其中的氮原子按sp方式杂化,阳离 价氧化物对应的水化物的酸性:G一定强于F,不是最
子的构型为直线形,A项正确。 高价含氧酸,则不一定,如 HClO为弱酸,而硫酸为强
4.C 解析:NCl3中所有原子都达到8电子结构, 酸,A项错误;电子层结构相同的离子,核电荷数越大
A项错误;CCl4的结构对称,正负电荷的中心重合为非 离子半径越小,离子电子层越多,离子半径越大,故离
极性分子,NH3是以极性键结合的极性分子,P4是单质 子半径S2->Cl->O2->Al3+,B项正确;1molSiO2
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化学·物质结构与性质
属于原子晶体,晶体中Si原子与周围的4个O原子形 1
2+ (2-2)=2,是sp杂化,是直线形结构,二者空间
成4个Si-O键,1molSiO2含4molSi-O键,C项错 2
; 4- 2-误 G与氢元素形成的化合物为 HCl,原子之间为极性 构型相同,⑤正确;SiO4 和SO4 中价层电子对个数都
键,但A与氢元素形成的化合物为烃,烃分子中碳原 是4且不含孤电子对,所以空间构型都是正四面体结
子之间为非极性键,D项错误。 构,所以空间构型相同,⑥正确;BF3中B原子杂化轨
12.A 解析:羰基硫分子中所有原子均满足8电 道数=σ键数+孤对电子对数=3+0=3,所以分子构
子结构,可以看做是二氧化碳分子中的一个氧原子被 型为平面正三角形,气态氯化铝通常以二聚分子形式
硫原子代替,羰基硫分子的电子式为 ,属于直线
形结构。 3羰基硫属于直线形结构,2个极性键的极性 存在,Al2Cl6结构 ,Al采用sp杂
不等,其分子中正负电荷的中心不重合,属于极性分
子,A项错误;羰基硫的结构式为O=C=S,B项正确; 化轨道成键,为正四面体结构,二者空间构型不同,⑦
羰基硫与二氧化碳都形成分子晶体,羰基硫的相对分 错误。
子质量较大,分之间作用力更强,故羰基硫的沸点较 16.(1)C高,C项正确;羰基硫属于直线形结构,分子中三个原 (2)N≡C-C≡N 4NA(或2.408×10
24)
子在同一直线上,D项正确。 (3)3d
54s1 分子
13.D 解析:分子中共价键键能越高,键长越短, (4)CuH
键能越小,分子越不稳定,A项错误;形成共价键的两 解析:短周期非金属元素A、B、C的核电荷数依次
2 2
种元素的电负性之差小于1.7时,可形成共价键,如Be 增大,A原子的外围电子排布式为nsnp,则 A是第
和I形成的化合物可能为共价化合物,B项错误;水分 ⅣA族元素;C是地壳中含量最多的元素,则C是O元
子含有2个σ键和2对孤对电子,为 V形,C项错误; 素,A的原子序数小于C,所以A是C元素,则B是N
N=N、N≡N中都含有1个σ键,分别含有1、2个π 元素;元素D、E都位于第四周期,其中E的核电荷数
键,由N-N、N=N、N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4. 为29,则E是Cu元素;D原子的核外未成对电子数在
90,说明N2分子中π键键能>σ键键能,D项正确。 同周期中是最多的,则D是Cr元素。(1)同一周期元
14.D 解析:第三周期元素的原子,其最外层p 素,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大
能级上仅有一个未成对电子,价层电子排布为3s23p1 的趋势,但第ⅤA族元素大于相邻元素的第一电离能,
或3s23p5,为Al元素或Cl元素,它最高价氧化物对应 所以元素A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为C
的水化物的酸根离子是AlO-或ClO-,D项正确。 1 并有对称性,且每个原子的最外层电子均满足8电子
15.C 解析:NH3中价层电子对个数=3+2× 结构,则每个碳原子形成4个共价键,每个氮原子形成
(5-3)=4且含有一个孤电子对,所以为三角锥形,H , ,2O 3个共价键 所以其结构式为N≡C-C≡N 可以看出
1 分子中含有4个π键,所以1mol该分子中含有的π键
中价层电子对个数=2+ (2× 6-2
)=4且含有两个孤
的数目为4NA。(3)D处于第四周期,D原子核外未成
电子对,所 以 为 V形 结 构,二 者 空 间 构 型 不 同,①错 对电子数在同周期中最多,则其外围电子排布为3d5
误;NH+4 中价层电子对个数是4且不含孤电子对,为 4s1,CrO2Cl2熔点:-96.5℃,沸点:117℃,熔沸点较
正四面体形结构;H +3O 中O原子价层电子对个数=3 低,则固态CrO2Cl2属于分子晶体。(4)该晶胞中氢原
1
+ (2 6-1-3×1
)=4且含有一个孤电子对,所以为 1 1子个数是4,铜原子个数=8×8+6×2=4
,所以其
三角锥形结构,二者空间构型不同,②错误;NH3为三 化学式为CuH。
、 + 1 17.(1)角锥形结构 H O 中O原子价层电子对个数=3+ M 93 2
(2) 1s22s22p63s2 6( 3p3d
104s1
6-1-3×1)=4且含有一个孤电子对,所以为三角
, 2锥形结构 所以二者空间构型相同,③正确;O3、SO () 四面体2中 3sp
价层电子对个数都是3且都含有一对孤电子对,所以 (4)
2+ 3-
分子空间构型都是V形,④正确;CO2分子中价层电子 (5)3Fe +2[Fe(CN)6] Fe3[Fe(CN)6]2↓
1 (6)CuFeS2 4.32
对=σ键电子对+中心原子上的孤电子对=2+ (2 4 解析:A、B、C、D都是短周期元素,核电荷数依次
-2×2)=2,所以二氧化碳是直线形结构,BeCl2中Be 增大,A原子、C原子的L能层中都有两个未成对的电
价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤电子对= 子,故A为碳元素、C为氧元素;B原子序数介于C、O
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小题狂刷 高考专题特训
之间,则B为氮元素;C、D同主族,则D为S元素;E、F S,E为Zn。根据图示,1个晶胞中含有的S原子个数
都是第四周期元素,E基态电子排布中有4个未成对 , 1 1为41个晶胞中含有的Zn原子个数为8× +6×
电子,则E为Fe;F原子除最外能层只有1个电子外, 8 2
其余各能层均为全充满,F原子核外电子数=2+8+ =4,原子个数比为1∶1,晶体的化学式为ZnS;S和Zn
18+1=29,则F为Cu元素。(1)基态S原子核外电子 的配 位 数 相 等,为4;1mol晶 体 含 有 晶 胞 的 个 数 为
排布是1s22s22p63s23p4,电 子 占 据 的 最 高 能 层 是 M NA, NA则1mol晶体的体积为 ×a3,晶体的密度为
层,该能层有1个s轨道、3个p轨道、5个d轨道,共有 4 4
9个原子轨道。(2)Fe2+ 离子的价层电子排布3d6,其 97g/mol 4×97= g
/mol。
NA 3 a
3NA
价层电子排布图是 ,F为Cu元素,原子 4 ×a
2 2
核外有29个电子,原子的电子排布式是1s22s22p63s2 19.(1)3s3p
3p63d104s1。(3)碳元素的最高价氧化物对应的水化物 (2)Si>Mg>Al
为 HCO ,中心C原子有3个σ键、没