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2021高考真题汇编-物质结构与性质
一、单选题
1．（2021·浙江）有关 的说法错误的是（ ）
A．分子中至少有12个原子共平面
B．完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为1个
C．与FeCl3溶液作用显紫色
D．与足量NaOH溶液完全反应后生成的钠盐只有1种
【答案】C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；有机化合物中碳的成键特征；有机物中的官能团；有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．与苯环碳原子直接相连的6个原子和苯环上的6个碳原子一定共平面，故该分子中至少12个原子共平面，A不符合题意；
B．该物质完全水解后所得有机物为 ，其中只有与—NH2直接相连的碳原子为手性碳原子，即手性碳原子数目为1个，B不符合题意；
C．该物质含有醇羟基，不含酚羟基，与FeCl3溶液作用不会显紫色，C符合题意；
D．与足量NaOH溶液完全反应生成 和Na2CO3，生成的钠盐只有1种，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.苯环上的所有原子共面，与苯环连接的基团是单键，可以通过旋转共面
B.完全水解后，与氨基相连的碳原子是手性碳原子
C.酚羟基可与氯化铁显色反应，但是此有机物不具有酚羟基
D.水解产物中有甲酸，与足量的氢氧化钠溶液反应产物是碳酸钠
二、综合题
2．（2021·湖南）[选修3：物质结构与性质]
硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：
（1）基态硅原子最外层的电子排布图为 ，晶体硅和碳化硅熔点较高的是 (填化学式)；
（2）硅和卤素单质反应可以得到 ， 的熔沸点如下表：
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
①0℃时， 、 、 、 呈液态的是 (填化学式)，沸点依次升高的原因是 ，气态 分子的空间构型是 ；
② 与N-甲基咪唑 反应可以得到 ，其结构如图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ，H、C、N的电负性由大到小的顺序为 ，1个 中含有 个 键；
（3）下图是 、 、 三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
①已知化合物中 和 的原子个数比为1：4，图中Z表示 原子(填元素符号)，该化合物的化学式为 ；
②已知该晶胞的晶胞参数分别为anm、bnm、cnm， ，则该晶体的密度 (设阿伏加德罗常数的值为 ，用含a、b、c、 的代数式表示)。
【答案】（1）；SiC
（2）SiCl4；SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大；正四面体形；sp2、sp3；N>C>H；54
（3）O；Mg2GeO4；= ×1021
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)硅元素的原子序数为14，核外电子排布是1s22s22p63s23p2，价电子排布式为3s23p2，则价电子排布图为 ；原子晶体的熔点取决于共价键的强弱，晶体硅和碳化硅都是原子晶体，碳原子的原子半径小于硅原子，碳硅键的键能大于硅硅键，则碳硅键强于硅硅键，碳化硅的熔点高于晶体硅，故答案为： ；SiC；
(2) ①由题给熔沸点数据可知，0℃时，四氟化硅为气态，四氯化硅为液态，四溴化硅、四碘化硅为固态；分子晶体的沸点取决于分子间作用力的大小，SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，则SiX4的沸点依次升高；SiX4分子中硅原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则分子的空间构型为正四面体形，故答案为：SiCl4； SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大；正四面体形；
②由M2+离子的结构可知，离子中含有杂化方式为sp3杂化的单键碳原子和sp2杂化的双键碳原子；元素的非金属性越强，其电负性越大，元素的非极性强弱顺序为N>C>H，则元素电负性的大小顺序为N>C>H；M2+离子的结构中含有单键、双键和配位键，单键和配位键都是σ键，双键中含有1个σ键，则离子中含有54个σ键，故答案为：sp2、sp3；N>C>H；54；
(3)①由晶胞结构可知，X位于晶胞中位于顶点、面心、棱上和体内，顶点为8个，面心有6个，棱上有4个，体内有3个，则晶胞内的X原子为8× +6× +4× +3=8，位于体内的Y原子和Z原子分别为4和16，由Ge和O原子的个数比为1：4可知，X为Mg原子、Y为Ge原子、Z为O原子，则晶胞的化学式为Mg2GeO4，故答案为：O；Mg2GeO4；
②由晶胞的质量公式可得： =abc×10—21×ρ，解得ρ= ×1021g/cm3，故答案为： ×1021。
【分析】（1）硅的价层电子数是4个，根据核外电子能级排布即可写出价层电子对排布
，均属于原子晶体，原子晶体的熔点与键长有关，键越短熔点越高
（2）① 根据沸点进行比较即可判断气态，液态，固体，常温下是液态的是四氯化硅，均属与分子晶体，结构相似，沸点随着相对分子质量的增大而增大，SiX4结构与甲烷相似，因此是正四面体结构②根据氮原子成键情况，有双键和单键因此氮原子有sp2和sp3杂化，电负性和非金属性有关，非金属性越强，电负性越大，找出M2+中所有的单键和配位键即可
（3）①根据原子占位情况计算出化学式即可 ②计算出体积，再根据ρ=m/v计算即可
3．（2021·河北）[选修3：物质结构与性质]
KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：
（1）在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是 (填离子符号)。
（2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+ 表示，与之相反的用- 表示，称为电子的自旋磁量子数.对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
（3）已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ mol-1)如表：
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为 )形式存在的原因是 。
（4）已知KH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为 ，其中P采取 杂化方式。
（5）与PO 电子总数相同的等电子体的分子式为 。
（6）磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：
如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的酸根可写为 。
（7）分别用○、●表示H2PO 和K+，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是H2PO 、K+在晶胞xz面、yz面上的位置：
①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度__g cm-3(写出表达式)。
②晶胞在x轴方向的投影图为__(填标号)。
【答案】（1） 和
（2） 或
（3）在原子数目相同的条件下，N2比N4具有更低的能量，而P4比P2具有更低的能量，能量越低越稳定
（4）；sp3
（5）SiF4、SO2F2等
（6）
（7） |B
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的能级分布；“等电子原理”的应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；结构简式
【解析】【解答】(1)在 的四种组成元素（K,H,O,P）各自所能形成的简单离子分别为 （或 ）、 、 和 ，其中 （或 ）无电子层或1个电子层， 含有2个电子层， 和 含有三个电子层，其中核外电子排布相同的是 和 。
(2)对于基态的磷原子，核外电子能级排布是1s22s22p63s23p3,其价电子排布式为 ，其中3s轨道的2个电子自旋状态相反，根据洪特规则可知，其3p轨道的3个电子的自旋状态相同，因此，基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为 或 。
(3)能量越低越稳定，根据表中的相关共价键的键能可知，形成1mol类似白磷分子结构的N4分子，可以释放出的能量为193kJx6=1158kJ；若形成1molN2分子，则可释放的能量为946kJ，故在N数目相同的条件下，N2具有更低的能量，能量越低越稳定。同理，若形成1mol 分子，可以释放出的能量为197kJx6=1182kJ；若形成1molP2分子，则可释放的能量为489kJ，故在P数目相同的条件下，P4具有更低的能量，能量越低越稳定。
(4)由 是次磷酸的正盐可知， 为一元酸，其分子中只有一个羟基，另外2个H与P成键，还有一个O与P形成双键，故其结构式为 ，其中P共形成4个σ键、没有孤电子对，故其价层电子对数为4，其采取sp3杂化。
(5)根据等电子体原则，可以找到与 电子总数相同的等电子体分子为SiF4、SO2F2等。
(6)由题中信息可知，2个磷酸分子间脱去1个水分子，以此类推n个磷酸分子间脱去（n-1）个水分子形成链状的多磷酸，三个磷酸分子成环时，失去3个水分子，以此类推如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则可脱去n个水分子得到(HPO3)n，其失去 后得到相应的酸根，故该酸根可写为 。
(7)①由晶胞结构可知， 分别位于晶胞的顶点、面上和体心，顶点上有8个、面上有4个，体心有1个，故晶胞中 的数目为 ； 位于面上和棱上，面上有6个，棱上4个，故晶胞中 的数目为 。因此，平均每个晶胞中占有的 和 的数目均为4，即可计算出单个晶胞的质量=4x(39+2+31+4x16)=4x136，若晶胞底边的边长均为 、高为 ，则晶胞的体积为10-30a2c cm3，阿伏加德罗常数的值为 ，晶体的密度== 。
②由图（a）、（b）、（c）可知，晶胞在x轴方向的投影图为 ，选B。
【分析】（1）含有氢元素、钾元素、磷元素、氧元素四种元素，其中核外电子排布相同的是钾和磷元素形成的离子
（2）写出磷原子的核外电子能级排布即可计算出自旋量子数之和
（3）计算出键能即可判断能量高低，能量越低越稳定
（4）说明次磷酸只能电离出一个氢离子，只有一个羟基根据磷原子核外电子情况即可判断磷与一个氧原子形成双键，根据形成的键数，为sp3杂化
（5）计算出磷酸根离子的价层电子对，等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同，即可找出等电子体的分子
（6）两个磷酸分子脱去一个水分子，因此根据脱去规律即可写出酸根的化学式
（7）① 根据占位计算出晶胞中粒子的个数，再根据ρ=m/v计算②从正面看即可得出平面图
4．（2021·全国乙卷）[化学——选修3：物质结构与性质]
过渡金属元素铬（Cr）是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用，回答下列问题：
（1）对于基态Cr原子，下列叙述正确的是 (填标号)。
A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为[Ar]
3d54s1
B.4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动
C.电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大
（2）三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子是 ,中心离子的配位数为 。
（3）[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如下图所示。
PH3中P的杂化类型是 , NH3的沸点比PH3的 ，原因是 。H2O的键角小于NH3的，分析原因 。
（4）在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是 原子。设Cr和Al原子半径分别为 和 ，则金属原子空间占有率为 %(列出计算表达式)。
【答案】（1）A C
（2）N O Cl；6
（3）；高；NH3分子间形成氢键增大分子间作用力；H2O分子有两对孤对电子，而NH3分子有一对孤对电子,所以H2O中孤对电子对键的斥力比NH3大，键角小
（4）Al；
【知识点】原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型；配合物的成键情况；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1) A. 基态原子满足能量最低原理，Cr有24个核外电子，轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1，A正确；
B. Cr核外电子排布为[Ar]3d54s1，由于能级交错，3d轨道能量高于4s轨道的能量，即3d电子能量较高，B错误；
C. 电负性为原子对键合电子的吸引力，同周期除零族原子序数越大电负性越强，钾与铬位于同周期，铬原子序数大于钾，故铬电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大，C正确；
故答案为AC；
(2) [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中三价铬离子提供空轨道，N、O、Cl提供孤对电子与三价铬离子形成配位键，中心离子的配位数为N、O、Cl三种原子的个数和即3+2+1=6；
(3) PH3的价层电子对为3+1=4，故PH3中P的杂化类型是sp3； N原子电负性较强，NH3分子之间存在分子间氢键，因此NH3的沸点比PH3的高；H2O的键角小于NH3的，原因是：NH3含有一对孤对电子，而H2O含有两对孤对电子，H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大；
(4)已知AlCr2具有体心四方结构，如图所示，黑球个数为8×+1=2，白球个数为8×+2=4，结合化学式AlCr2可知，白球为Cr，黑球为Al，即处于顶角位置的是Al原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl，则金属原子的体积为，故金属原子空间占有率=%。
【分析】(1)根据Cr的核外电子排布分析；
(2)根据配位键形成的原理分析；
(3)根据价层电子对互斥理论分析；
(4)根据晶胞的均摊及空间占有率的计算方法分析；
5．（2021·浙江）
（1）用质谱仪检测气态乙酸时，谱图中出现质荷比(相对分子质量)为120的峰，原因是 。
（2）金属镓(Ga)位于元素周期表中第4周期IIIA族，其卤化物的熔点如下表：
GaF3 GaCl3 GaBr3
熔点/℃ > 1000 77. 75 122. 3
GaF3熔点比GaCl3熔点高很多的原因是 。
【答案】（1）两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( )
（2）GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体；离子键强于分子间作用力
【知识点】离子晶体；分子晶体；利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】(1)质谱检测乙酸时，出现质荷比为120的峰，说明可能为两分子的乙酸结合在一起，由于乙酸分子中存在可以形成氢键的O原子，故这种结合为以氢键形式结合的二聚体( )，故答案为：两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( )；
(2)F的非金属性比Cl强，比较GaF3和GaCl3的熔点可知，GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体，离子晶体中主要的作用为离子键，分子晶体中主要的作用为分子间作用力，离子键强于分子间作用力，故GaF3的熔点高于GaCl3，故答案为：GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体；离子键强于分子间作用力。
【分析】（1）乙酸的相对分子质量是60，乙酸中的氧原子可以提供孤对电子易形成氢键，由于氢键的作用会出现乙酸的二聚体
（2）主要是形成的晶体类型不同，氟的非金属性强，易形成的是离子晶体而氯形成的是分子晶体因此沸点不同
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2021高考真题汇编-物质结构与性质
一、单选题
1．（2021·浙江）有关 的说法错误的是（ ）
A．分子中至少有12个原子共平面
B．完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为1个
C．与FeCl3溶液作用显紫色
D．与足量NaOH溶液完全反应后生成的钠盐只有1种
二、综合题
2．（2021·湖南）[选修3：物质结构与性质]
硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：
（1）基态硅原子最外层的电子排布图为 ，晶体硅和碳化硅熔点较高的是 (填化学式)；
（2）硅和卤素单质反应可以得到 ， 的熔沸点如下表：
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
①0℃时， 、 、 、 呈液态的是 (填化学式)，沸点依次升高的原因是 ，气态 分子的空间构型是 ；
② 与N-甲基咪唑 反应可以得到 ，其结构如图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ，H、C、N的电负性由大到小的顺序为 ，1个 中含有 个 键；
（3）下图是 、 、 三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
①已知化合物中 和 的原子个数比为1：4，图中Z表示 原子(填元素符号)，该化合物的化学式为 ；
②已知该晶胞的晶胞参数分别为anm、bnm、cnm， ，则该晶体的密度 (设阿伏加德罗常数的值为 ，用含a、b、c、 的代数式表示)。
3．（2021·河北）[选修3：物质结构与性质]
KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：
（1）在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是 (填离子符号)。
（2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+ 表示，与之相反的用- 表示，称为电子的自旋磁量子数.对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
（3）已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ mol-1)如表：
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为 )形式存在的原因是 。
（4）已知KH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为 ，其中P采取 杂化方式。
（5）与PO 电子总数相同的等电子体的分子式为 。
（6）磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：
如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的酸根可写为 。
（7）分别用○、●表示H2PO 和K+，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是H2PO 、K+在晶胞xz面、yz面上的位置：
①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度__g cm-3(写出表达式)。
②晶胞在x轴方向的投影图为__(填标号)。
4．（2021·全国乙卷）[化学——选修3：物质结构与性质]
过渡金属元素铬（Cr）是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用，回答下列问题：
（1）对于基态Cr原子，下列叙述正确的是 (填标号)。
A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为[Ar]
3d54s1
B.4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动
C.电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大
（2）三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子是 ,中心离子的配位数为 。
（3）[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如下图所示。
PH3中P的杂化类型是 , NH3的沸点比PH3的 ，原因是 。H2O的键角小于NH3的，分析原因 。
（4）在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是 原子。设Cr和Al原子半径分别为 和 ，则金属原子空间占有率为 %(列出计算表达式)。
5．（2021·浙江）
（1）用质谱仪检测气态乙酸时，谱图中出现质荷比(相对分子质量)为120的峰，原因是 。
（2）金属镓(Ga)位于元素周期表中第4周期IIIA族，其卤化物的熔点如下表：
GaF3 GaCl3 GaBr3
熔点/℃ > 1000 77. 75 122. 3
GaF3熔点比GaCl3熔点高很多的原因是 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；有机化合物中碳的成键特征；有机物中的官能团；有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．与苯环碳原子直接相连的6个原子和苯环上的6个碳原子一定共平面，故该分子中至少12个原子共平面，A不符合题意；
B．该物质完全水解后所得有机物为 ，其中只有与—NH2直接相连的碳原子为手性碳原子，即手性碳原子数目为1个，B不符合题意；
C．该物质含有醇羟基，不含酚羟基，与FeCl3溶液作用不会显紫色，C符合题意；
D．与足量NaOH溶液完全反应生成 和Na2CO3，生成的钠盐只有1种，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.苯环上的所有原子共面，与苯环连接的基团是单键，可以通过旋转共面
B.完全水解后，与氨基相连的碳原子是手性碳原子
C.酚羟基可与氯化铁显色反应，但是此有机物不具有酚羟基
D.水解产物中有甲酸，与足量的氢氧化钠溶液反应产物是碳酸钠
2．【答案】（1）；SiC
（2）SiCl4；SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大；正四面体形；sp2、sp3；N>C>H；54
（3）O；Mg2GeO4；= ×1021
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)硅元素的原子序数为14，核外电子排布是1s22s22p63s23p2，价电子排布式为3s23p2，则价电子排布图为 ；原子晶体的熔点取决于共价键的强弱，晶体硅和碳化硅都是原子晶体，碳原子的原子半径小于硅原子，碳硅键的键能大于硅硅键，则碳硅键强于硅硅键，碳化硅的熔点高于晶体硅，故答案为： ；SiC；
(2) ①由题给熔沸点数据可知，0℃时，四氟化硅为气态，四氯化硅为液态，四溴化硅、四碘化硅为固态；分子晶体的沸点取决于分子间作用力的大小，SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，则SiX4的沸点依次升高；SiX4分子中硅原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则分子的空间构型为正四面体形，故答案为：SiCl4； SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大；正四面体形；
②由M2+离子的结构可知，离子中含有杂化方式为sp3杂化的单键碳原子和sp2杂化的双键碳原子；元素的非金属性越强，其电负性越大，元素的非极性强弱顺序为N>C>H，则元素电负性的大小顺序为N>C>H；M2+离子的结构中含有单键、双键和配位键，单键和配位键都是σ键，双键中含有1个σ键，则离子中含有54个σ键，故答案为：sp2、sp3；N>C>H；54；
(3)①由晶胞结构可知，X位于晶胞中位于顶点、面心、棱上和体内，顶点为8个，面心有6个，棱上有4个，体内有3个，则晶胞内的X原子为8× +6× +4× +3=8，位于体内的Y原子和Z原子分别为4和16，由Ge和O原子的个数比为1：4可知，X为Mg原子、Y为Ge原子、Z为O原子，则晶胞的化学式为Mg2GeO4，故答案为：O；Mg2GeO4；
②由晶胞的质量公式可得： =abc×10—21×ρ，解得ρ= ×1021g/cm3，故答案为： ×1021。
【分析】（1）硅的价层电子数是4个，根据核外电子能级排布即可写出价层电子对排布
，均属于原子晶体，原子晶体的熔点与键长有关，键越短熔点越高
（2）① 根据沸点进行比较即可判断气态，液态，固体，常温下是液态的是四氯化硅，均属与分子晶体，结构相似，沸点随着相对分子质量的增大而增大，SiX4结构与甲烷相似，因此是正四面体结构②根据氮原子成键情况，有双键和单键因此氮原子有sp2和sp3杂化，电负性和非金属性有关，非金属性越强，电负性越大，找出M2+中所有的单键和配位键即可
（3）①根据原子占位情况计算出化学式即可 ②计算出体积，再根据ρ=m/v计算即可
3．【答案】（1） 和
（2） 或
（3）在原子数目相同的条件下，N2比N4具有更低的能量，而P4比P2具有更低的能量，能量越低越稳定
（4）；sp3
（5）SiF4、SO2F2等
（6）
（7） |B
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的能级分布；“等电子原理”的应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；结构简式
【解析】【解答】(1)在 的四种组成元素（K,H,O,P）各自所能形成的简单离子分别为 （或 ）、 、 和 ，其中 （或 ）无电子层或1个电子层， 含有2个电子层， 和 含有三个电子层，其中核外电子排布相同的是 和 。
(2)对于基态的磷原子，核外电子能级排布是1s22s22p63s23p3,其价电子排布式为 ，其中3s轨道的2个电子自旋状态相反，根据洪特规则可知，其3p轨道的3个电子的自旋状态相同，因此，基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为 或 。
(3)能量越低越稳定，根据表中的相关共价键的键能可知，形成1mol类似白磷分子结构的N4分子，可以释放出的能量为193kJx6=1158kJ；若形成1molN2分子，则可释放的能量为946kJ，故在N数目相同的条件下，N2具有更低的能量，能量越低越稳定。同理，若形成1mol 分子，可以释放出的能量为197kJx6=1182kJ；若形成1molP2分子，则可释放的能量为489kJ，故在P数目相同的条件下，P4具有更低的能量，能量越低越稳定。
(4)由 是次磷酸的正盐可知， 为一元酸，其分子中只有一个羟基，另外2个H与P成键，还有一个O与P形成双键，故其结构式为 ，其中P共形成4个σ键、没有孤电子对，故其价层电子对数为4，其采取sp3杂化。
(5)根据等电子体原则，可以找到与 电子总数相同的等电子体分子为SiF4、SO2F2等。
(6)由题中信息可知，2个磷酸分子间脱去1个水分子，以此类推n个磷酸分子间脱去（n-1）个水分子形成链状的多磷酸，三个磷酸分子成环时，失去3个水分子，以此类推如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则可脱去n个水分子得到(HPO3)n，其失去 后得到相应的酸根，故该酸根可写为 。
(7)①由晶胞结构可知， 分别位于晶胞的顶点、面上和体心，顶点上有8个、面上有4个，体心有1个，故晶胞中 的数目为 ； 位于面上和棱上，面上有6个，棱上4个，故晶胞中 的数目为 。因此，平均每个晶胞中占有的 和 的数目均为4，即可计算出单个晶胞的质量=4x(39+2+31+4x16)=4x136，若晶胞底边的边长均为 、高为 ，则晶胞的体积为10-30a2c cm3，阿伏加德罗常数的值为 ，晶体的密度== 。
②由图（a）、（b）、（c）可知，晶胞在x轴方向的投影图为 ，选B。
【分析】（1）含有氢元素、钾元素、磷元素、氧元素四种元素，其中核外电子排布相同的是钾和磷元素形成的离子
（2）写出磷原子的核外电子能级排布即可计算出自旋量子数之和
（3）计算出键能即可判断能量高低，能量越低越稳定
（4）说明次磷酸只能电离出一个氢离子，只有一个羟基根据磷原子核外电子情况即可判断磷与一个氧原子形成双键，根据形成的键数，为sp3杂化
（5）计算出磷酸根离子的价层电子对，等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同，即可找出等电子体的分子
（6）两个磷酸分子脱去一个水分子，因此根据脱去规律即可写出酸根的化学式
（7）① 根据占位计算出晶胞中粒子的个数，再根据ρ=m/v计算②从正面看即可得出平面图
4．【答案】（1）A C
（2）N O Cl；6
（3）；高；NH3分子间形成氢键增大分子间作用力；H2O分子有两对孤对电子，而NH3分子有一对孤对电子,所以H2O中孤对电子对键的斥力比NH3大，键角小
（4）Al；
【知识点】原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型；配合物的成键情况；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1) A. 基态原子满足能量最低原理，Cr有24个核外电子，轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1，A正确；
B. Cr核外电子排布为[Ar]3d54s1，由于能级交错，3d轨道能量高于4s轨道的能量，即3d电子能量较高，B错误；
C. 电负性为原子对键合电子的吸引力，同周期除零族原子序数越大电负性越强，钾与铬位于同周期，铬原子序数大于钾，故铬电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大，C正确；
故答案为AC；
(2) [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中三价铬离子提供空轨道，N、O、Cl提供孤对电子与三价铬离子形成配位键，中心离子的配位数为N、O、Cl三种原子的个数和即3+2+1=6；
(3) PH3的价层电子对为3+1=4，故PH3中P的杂化类型是sp3； N原子电负性较强，NH3分子之间存在分子间氢键，因此NH3的沸点比PH3的高；H2O的键角小于NH3的，原因是：NH3含有一对孤对电子，而H2O含有两对孤对电子，H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大；
(4)已知AlCr2具有体心四方结构，如图所示，黑球个数为8×+1=2，白球个数为8×+2=4，结合化学式AlCr2可知，白球为Cr，黑球为Al，即处于顶角位置的是Al原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl，则金属原子的体积为，故金属原子空间占有率=%。
【分析】(1)根据Cr的核外电子排布分析；
(2)根据配位键形成的原理分析；
(3)根据价层电子对互斥理论分析；
(4)根据晶胞的均摊及空间占有率的计算方法分析；
5．【答案】（1）两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( )
（2）GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体；离子键强于分子间作用力
【知识点】离子晶体；分子晶体；利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】(1)质谱检测乙酸时，出现质荷比为120的峰，说明可能为两分子的乙酸结合在一起，由于乙酸分子中存在可以形成氢键的O原子，故这种结合为以氢键形式结合的二聚体( )，故答案为：两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( )；
(2)F的非金属性比Cl强，比较GaF3和GaCl3的熔点可知，GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体，离子晶体中主要的作用为离子键，分子晶体中主要的作用为分子间作用力，离子键强于分子间作用力，故GaF3的熔点高于GaCl3，故答案为：GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体；离子键强于分子间作用力。
【分析】（1）乙酸的相对分子质量是60，乙酸中的氧原子可以提供孤对电子易形成氢键，由于氢键的作用会出现乙酸的二聚体
（2）主要是形成的晶体类型不同，氟的非金属性强，易形成的是离子晶体而氯形成的是分子晶体因此沸点不同
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