高三化学一轮专题复习-物质结构与性质专题训练

试卷第=page1111页，共=sectionpages1111页试卷第=page1010页，共=sectionpages1111页高考化学一轮专题复习--物质结构与性质专题训练1．据《自然》学术期刊显示，厦门大学教授郑南峰，与北京大学教授江颖课题组密切合作，提出了一种铜材料表面配位防腐技术，可实现各种尺度的铜材料抗氧化。Cu及其化合物应用广泛。回答下列问题：(1)基态Cu原子电子排布式为___________(2)磷化铜与水作用产生有毒的磷化氢(PH3)。①P与N同主族，其最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3___________H3PO4(填“>”或“<”)，从结构的角度说明理由：___________。②P与N的氢化物空间构型相似，PH3键角___________NH3键角(填“>”“<"或“=”)。(3)胆矾(CuSO4·5H2O)为蓝色晶体，将其改写成配合物形式的化学式可书写成________。其中配体的分子构型为________，阴离子的中心原子杂化类型为_________，S、O、H三种元素的电负性由大到小的顺序是；_________，胆矾晶体中不包含的作用力有________(填序号)。A．离子键

B．金属键

C．氢键

D．共价键

E．配位键(4)铜镍合金的立方晶胞结构如图所示：已知原子O、A的分数坐标为(0，0，0)和(1，1，1)，原子B的分数坐标为________，若该晶体密度为dg·cm-3，则铜镍原子间最短距离为_______pm(列出计算式，设NA为阿伏伽德罗常数的值)2．SDIC是一种性能稳定的高效广谱杀菌消毒剂，广泛用于环境水处理､食品加工､公共场所等清洁消毒，结构如图甲所示｡其中W､X､Y､R､Z均为短周期元素且原子序数依次增大，Z在同周期主族元素中原子半径最小，且Z与Y位于不同周期｡回答下列问题:(1)SDIC中，电负性最小的元素是____(填元素名称)，其中W最外层的孤电子对数为__________。(2)基态X3-的核外电子排布式为____｡某离子晶体中含有X3-和M+两种离子，其中M+核外电子正好充满K､L､M3个能层，则M的元素符号是___，该晶体晶胞结构如图乙所示，则X3-的配位数为____｡(3)X≡X的键能为942kJ/mol，X-X单键的键能为247kJ/mol，则X的最常见单质中____(填“σ”或“π”)键更稳定｡(4)X的最简单氢化物是___分子(填“极性”或“非极性”)，该分子与1个H+结合形成离子时键角___(填“变大”､“变小”或“不变”)，原因是____｡(5)SDIC的原子发射光谱中呈现特征颜色的微观原因是____｡(6)在由R和Y的单核离子组成的晶体中，阴离子的排列方式为面心立方最密堆积，阳离子填充在全部的正四面体空隙中｡已知晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体密度为____g/cm3(列出计算式)｡3．(1)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图，其中序号“8”代表___(填元素符号)；其中电负性最大的是___（填图中的序号）。(2)请写出比元素1的原子序数大8的元素的基态原子电子排布式___。(3)元素7的单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。若已知7的原子半径为dcm，NA代表阿伏加德罗常数，7的相对原子质量为M，请回答：①晶胞中7原子的配位数为___，一个晶胞中7原子的数目为___；②该晶体的密度为___g/cm3(用字母表示)。4．磷酸铁锂(LiFePO4)电池在新能源汽车方面应用广泛。回答下列问题：。(1)基态Fe2+的价电子层的电子排布式为_______，其电子在原子核外的空间运动状态有_______种。(2)元素的第一电离能用I1表示，则I1(Li)_______I1(Na)(填“>”、“<”或“=”)。(3)生产磷酸铁锂离子电池的原料是草酸亚铁(FeC2O4·2H2O)、磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]和碳酸锂(Li2CO3)等。①的空间构型为_______，杂化轨道类型为_______。②磷酸氢二铵中电负性最高的元素是_______，1mol中含σ键的数目为_______。(4)LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有_______个。当电池充电时，LiFeO4能脱出部分Li+形成Li1-xFePO4，结构示意图如(b)所示，则x=_______。5．铁氰化钾（化学式为K3[Fe（CN）6]）在工业上主要应用于制药、电镀、造纸、钢铁生产，其煅烧分解生成KCN、FeC2、N2、（CN）2等物质。回答下列问题：（1）Fe3+比Fe2+稳定的原因______。（2）在[Fe（CN）6]3-中不存在的化学键为______。A．离子键B．配位键C．氢键D．共价键（3）已知（CN）2性质与卤素相似，化学上称为类卤化合物。（CN）2+2KOH═KCN+KCNO+H2OKCN+HCl═HCN+KClC2H2+HCN→CH2=CH-C≡N①KCNO中各元素原子的第一电离能由大到小排序为______。②丙烯腈（CH2=CH-C≡N）分子中碳原子轨道杂化类型是______，分子中σ键和π键数目之比为______。（4）氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示，该晶体中铁、氮的微粒个数之比为______。（5）已知：氧化亚铁晶体的密度为pg•cm-3，NA表示阿伏加德罗常数的值。氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示，该晶胞中，与O2-紧邻且等距离的O2-数目为______；Fe2+与O2-的最短核间距为______pm。6．请回答下列问题：(1)(CH3)3NH+和AlCl可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子构成，熔点低于100℃，其挥发性一般比有机溶剂_______(填“大”或“小”)，可用作_______(填代号)a.助燃剂

b.“绿色”溶剂

c.复合材料

d.绝热材料(2)已知X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成的晶体结构如图所示。则X的元素符号是_______，与同一个N3-相邻的X+共有_______个。(3)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成血红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl表示。经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3+与SCN-不仅能以1:3的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空：①Fe3+与SCN-反应时，Fe3+提供_______，SCN-提供_______，二者通过配位键结合；②所得Fe3+与SCN-的配合物中，主要是Fe3+与SCN-以个数比1：1配合所得离子显血红色。含该离子的配合物的化学式是_______；1mol此配合物含有σ键数目_______③若Fe3+与SCN-以个数比1:5配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为：_______。7．根据有关知识，回答下列问题。(1)符号所代表的含义是_______(填字母)。A．轨道上有3个电子B．第三电子层轨道有三个空间伸展方向C．电子云有3个空间伸展方向D．第三电子层沿x轴方向伸展的p轨道(2)核外电子的运动状态有_______种。(3)短周期主族元素中，第一电离能最小的元素是_______(填元素符号，下同)，电负性最大的元素是_______。(4)铜的原子序数是29，其价电子排布式为_______。(5)元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种性质。表中给出了14种元素的电负性：元素BCFHNOPK电负性1.52.01.52.53.04.02.11.23.00.93.52.10.81.8已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，一般形成离子键；两成键元素间电负性差值小于1.7时，一般形成共价键。①请指出下列化合物中显正价的元素(填元素符号)：：_______、：_______。②表中符合“对角线规则”的元素有和、B和，它们的性质分别有一定的相似性，写出与溶液反应的离子方程式：_______。8．氟是人体必需元素之一，氟化物有阻止龋齿发生的作用，含氟牙膏使人们的牙齿更健康。(1)基态F原子的电子排布图为___________。(2)和的晶格能由大到小的顺序是___________；元素中第一电离能最小的是___________。(3)分子中氧原子的杂化轨道类型为___________。分子的立体构型为___________。和的沸点依次升高的原因是___________。(4)羟基磷灰石是骨骼和牙齿的主要成分，其晶体属于六方晶系，晶胞中含有10个，6个，2个。其中可被取代形成氟取代的羟基磷灰石。某氟取代的羟基磷灰石晶胞中和的分布情况如图所示。①化合物中存在的化学键的类型有___________。②化合物的密度___________(列出化简的计算式，阿伏加德罗常数的值为)③羟基磷灰石可形成缺失的化合物，若剩余有缺失，和不发生变化，则此化合物中和P的物质的量之比为___________。9．有机金属化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一，二茂铁的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。二茂铁分子是一种金属有机配合物，熔点173℃，沸点249℃，100℃以上能升华；不溶于水，易溶于苯、乙醚、汽油等有机溶剂。环戊二烯和二茂铁的结构如图所示。回答下列问题。(1)1mol环戊二烯分子中σ键数目为_______。(2)下列关于环戊二烯和二茂铁的说法正确的是_______(填字母序号)。A．环戊二烯分子中五个碳原子均发生杂化B．在一定的条件下，环戊二烯能与氢气发生加成反应生成环戊烷C．二茂铁晶体是分子晶体D．环戊二烯的同分异构体可能是含两个碳碳三键的炔烃(3)环戊二烯能使溴的四氯化碳溶液褪色。写出环戊二烯与足量的溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式_______。(4)已知环戊二烯阴离子()的结构与苯分子相似，具有芳香性。二茂铁晶体中存在的微粒间的作用力有_______(填字母序号)。A．σ键 B．离子键 C．键 D．氢键(5)金刚烷可用于抗病毒、抗肿瘤等特效药物的合成。工业上用环戊二烯合成金刚烷的流程如图所示：二聚环戊二烯的分子式为_______，反应①的反应类型是_______，金刚烷的一氯代物有_______种(不考虑立体异构)。10．硫化物含硫量的测定、脱硫是极具价值的重要课题。(1)稀土硫化物中硫含量的测定对其生产和质量控制具有重要意义。用如下方法对稀土硫化物中具有代表性的(基态原子核外电子排布式为)样品硫含量进行测定。实验检测原理为步骤1：称取样品于反应瓶中，再准确滴加碘溶液；步骤2：缓慢滴加稍过量的稀盐酸(边滴加边摇动反应瓶)，盖上瓶塞，剧烈摇动；步骤3：滴入溶液至恰好完全反应，消耗溶液。①Ce元素最高正化合价为_______。②步骤1中不能使用稀硝酸的原因是_______。③该样品中硫的质量分数为_______(写出计算过程)。(2)是一种复合脱硫剂，可用于脱除煤气中的。①晶胞结构如图1所示(A、B分别为晶胞的的结构)，其化学式为_______。②一定温度下将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有上述脱硫剂的反应器，一段时间后，出口处检测到。研究表明参与了与生成的反应，反应机理如图2所示，反应前后的质量不变，该反应过程可描述为_______。11．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_______，最高能级电子的电子云轮廓形状为_______。(2)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化的原因_______。GeCl4GeBr4GeI4熔点/℃−49.526146沸点/℃83.1186约400(3)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_______。(4)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_______。(5)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，下图为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)。12．钴元素的用途非常广泛，常用于电池、医疗、催化剂、添加剂、颜料、航空和航天领域。如工业上可用三氟化钴制备火箭推进剂氟化硝酰(NO2F)，其反应为：CoF3+NO2CoF2+NO2F。请回答下列有关问题：(1)钴元素属于周期表中_______区，基态钴原子的价电子排布式为_______；F原子核外有_______种不同运动状态的电子，基态F原子中，能量最高的电子所占据原子轨道的形状为_______；NO2F中三种元素第一电离能由大到小的顺序为_______。(2)酞菁钴主要应用于工业涂料印墨及塑料着色，其分子的结构简式如图所示，钴通过配位键结合的氮原子的编号是_______；分子中碳原子的杂化类型为_______。(3)FeCoO4是一种光催化剂，基态原子的第四电离能I4(Co)小于I4(Fe)，其原因是_______。(4)钴的一种晶胞如图所示。其底边边长为apm，高为bpm，阿伏加德罗常数的值为NA，密度为ρg/cm3，则钴的摩尔质量M=_______。13．铁在成人体中的含量约为4~5g，是入体必需的微量元素中含量最多的一种，回答下列问题：(1)基态Fe原子的核外电子排布式为_______，用原子结构知识解释Fe2+易被氧化为Fe3+的原因_______。(2)甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]的主要生理功能是预防和改善缺铁性贫血。①甘氨酸H2NCH2COOH中C原子的杂化形式为_______，C、N、O三种原子第一电离能由小到大的顺序是_______。②甘氨酸易溶于水，原因为_______。(3)五羰基合铁[Fe(CO)5]的配位体是_______；已知配位原子是C而不是O，其可能的原因是_______。(4)已知Fe3++K++[Fe(CN)6]4-=KFe[Fe(CN)6]↓，利用该离子方程式可以检验溶液中的Fe3+。[Fe(CN)6]4-中σ键、π键数目之比为_______。(5)Fe3O4晶体的晶胞如下图所示(阳离子略去)，O2-围成正四面体空隙(1、3、6、7号O2-围成)和正八面体空隙(3、6、7、8、9、12号O2-围成)，Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，Fe2+和另一半Fe3+填充在正八面体空隙中。①O2-周围紧邻的O2-数目为_______。②已知晶胞参数为apm，阿伏伽德罗常数为NA，则晶体密度为___g·cm-3(用含a和NA的代数式表示)。③晶体中正四面体空隙数与正八面体空隙数之比为_______。14．锰的氧化物主要有一氧化锰(MnO)、二氧化锰(MnO2)、三氧化二锰(Mn2O3)、四氧化三锰(Mn3O4)、亚锰酸酐(Mn2O5)、锰酸酐(MnO3)和高锰酸酐(Mn2O7)。回答下列问题：(1)基态Mn原子的核外电子排布式是___________。(2)下列锰元素的不同微粒中，电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填编号)。A． B．C． D．(3)以MnSO4为原料，六次甲基四胺为弱碱介质，通过水解氧化法可制备不同粒径的磁性纳米Mn3O4。①的空间构型是___________，写出两种与互为等电子体的离子_____。②六次甲基四胺也称乌洛托品(结构如图甲所示)，其所含元素的电负性从大到小的顺序是___________，中心原子N的杂化方式是___________，N原子数与σ键数目之比为___________。(4)实验室可利用硝酸锰受热分解的方式制备锰的一种氧化物(晶胞结构如图乙所示)和NO2。①该锰的氧化物中Mn的化合价为___________。②请画出z方向投影图_____。③已知Mn和O的离子半径分别是mpm和npm，则该晶体的空间利用率为___________；(列出计算式即可)。15．Ⅰ.X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数依次增大。X是元素周期表中原子半径最小的元素；Y元素基态原子有三个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等；Z元素基态原子的单电子数在同周期元素基态原子中最多；W与Z同周期，第一电离能比Z的低；R与Y同主族；Q的最外层只有一个电子，其他电子层均有个电子(n表示电子层序数)。请回答下列问题：(1)的核外电子排布式为_______。(2)化合物中W的杂化方式为_______；的空间结构为_______。(3)Y、R的最高价氧化物中沸点较高的是_______(填化学式)，原因是_______。(4)Y有多种同素异形体，其中一种同素异形体的晶胞结构如图所示，该晶体的晶胞中所含Y原子的个数为_______；若晶胞的边长为，晶体的密度为，则阿伏加德罗常数的值为_______(用含a和p的代数式表示)。Ⅱ.为了测定某有机物M的结构，设计了如下实验：①将完全燃烧，测得生成和水；②用质谱仪测定其相对分子质量，得到如图1所示的质谱图；③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图所示2的核磁共振氢谱，图中三个峰的面积之比是。试回答下列问题：(5)有机物M的分子式为_______，结构简式为_______。答案第=page2525页，共=sectionpages1515页答案第=page2626页，共=sectionpages1515页参考答案：1．(1)1s22s22p63s23p63d104s1(2)

＞

因为HNO3分子结构中含有2个非羟基氧原子，比H3PO4多1个

＜(3)

[Cu(H2O)4]SO4·H2O

V形

sp3杂化

O＞S＞H

B(4)

（0.5，0，0.5）

【解析】（1）铜的原子序数是29，基态Cu原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1；（2）①由于HNO3分子结构中含有2个非羟基氧原子，比H3PO4多1个，所以其最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3＞H3PO4。②P与N的氢化物空间构型相似，均是三角锥形，但氮元素的电负性强于磷元素，共用电子对偏向氮元素，排斥力增大，所以PH3键角＜NH3键角。（3）胆矾(CuSO4·5H2O)为蓝色晶体，由于配位数是4，则将其改写成配合物形式的化学式可书写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O。其中配体水的分子构型为V形，阴离子的中心原子硫原子杂化类型为sp3杂化，非金属性越强，电负性越大，则S、O、H三种元素的电负性由大到小的顺序是O＞S＞H，胆矾晶体中包含的作用力有离子键、共价键、配位键和氢键，不包含的作用力为金属键，答案选B。（4）已知原子O、A的分数坐标为(0，0，0)和(1，1，1)，则原子B的分数坐标为（0.5，0，0.5），晶胞中铜原子的个数是，镍原子的个数是，若该晶体密度为dg·cm-3，则晶胞体积为，边长为，铜镍原子间最短距离为面对角线的一半，即为pm。2．

钠

0

1s22s22p6

Cu

6

π

极性

变大

NH3中N原子上有一对孤电子对，与H+结合形成NH4+后，原来的孤电子对变为成键电子对，对于其他成键电子对的斥力变小，所以，N-N-H键角变大，

不同元素的电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时，会释放不同频率的光

【分析】R在化合物中显+1价，且在W､X､Y､R､Z五种短周期元素中原子序数较大，则R为Na；Z在同周期主族元素中原子半径最小，则Z为Cl；由可知，Y易形成2个共价键，且Y的原子序数比R(Na)小，则Y为O；W形成4个共价键且原子序数比Y(O)小，则W为C；W(C)､X､Y(O)的原子序数增大，则X为N；综上所述：W､X､Y､R､Z分别为C、N、O、Na、Cl，据此解答。【详解】(1)元素的非金属性越强，电负性越大，金属性越强，电负性越小，所以，SDIC中，电负性最小的元素是钠，SDIC中，每个W(C)都形成4对共用电子对，孤电子对数为0，故答案为：钠；0；(2)X为N，基态X3-(N3-)的核外电子排布式为1s22s22p6，M+核外电子正好充满K､L､M3个能层，则M+核外有(2+8+18)个=28个电子，M为29号元素Cu，由题意可知，该晶体化学式为Cu3N，晶胞结构中黑色小球代表的原子个数=12×=3，白色小球代表的原子个数=8×=1，即白色小球代表N3-，它的配位离子有上、下、左、右、前、后共6个，故答案为：1s22s22p6；Cu；6；(3)X≡X含两个π键和一个σ键，单键为σ键，由此可见，氮氮键中π键的键能=kJ/mol=347.5kJ/mol＞σ键的键能，π键更稳定，故答案为：π；(4)X为N，其最简单氢化物是NH3，NH3是三角锥形分子，正负电荷中心不重合，为极性分子，NH3与1个H+结合形成离子即NH4+，NH3中N原子上有一对孤电子对，与H+形成NH4+后，原来的孤电子对变为成键电子对，对于其他成键电子对的斥力变小，所以，N-N-H键角变大，故答案为：极性；变大；NH3中N原子上有一对孤电子对，与H+形成NH4+后，原来的孤电子对变为成键电子对，对于其他成键电子对的斥力变小，所以，N-N-H键角变大；(5)不同元素的电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时，会释放不同频率的光，因此，SDIC的原子发射光谱中呈现特征颜色，故答案为：不同元素的电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时，会释放不同频率的光；(6)R(Na)和Y(O)的单核离子组成的晶体为Na2O，O2-排列方式为面心立方最密堆积，而面心立方最密堆积晶胞中共涉及14个离子，分别位于立方体的8个顶点和6个面心，则一个晶胞中O2-的个数==4，结合化学式Na2O可知，Na+个数为8，则一个晶胞的质量=g，又因为晶胞参数为anm，则一个晶胞的体积=cm3，所以该晶体密度=g/cm3，故答案为：。3．

Si

2

1s22s22p63s23p63d64s2

12

4

【分析】(1)第三周期中晶体硅为原子晶体，单质的熔点最高；同一周期自左而右元素电负性增大，故Cl元素电负性最大，氯气、氩气为气体，氯气相对分子质量更多，分子间作用力更强，故氯气的熔点高于氩气的；(2)根据(1)分析可知“1”表示的是18号元素Ar，则比Ar大8号的元素是26号Fe元素，根据构造原理书写其核外电子排布式；(3)①由图可知，晶胞为面心立方堆积，以顶点的原子分析，位于面心的原子与之相邻，1个顶点原子为12个面共用；根据均摊法计算晶胞中含有原子数目；②由图丙可知，正方形对角线长度为4dcm，进而确定晶胞的体积，再根据晶胞含有原子数目计算晶胞的质量，再根据ρ=计算密度。【详解】(1)第三周期中晶体硅为原子晶体，原子之间以共价键结合形成网状，断裂消耗很高能量，因此硅单质的熔点最高，序号“8”代表Si元素；同一周期元素，从左向右元素的电负性逐渐增大，故Cl元素电负性最大，氯气、氩气为气体，由于氯气相对分子质量更多，分子间作用力更强，故氯气的熔点高于氩气的，故电负性最大的Cl元素的代表序号为2；(2)比1表示的是18号Ar元素，则比Ar多8的元素是Fe，其基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2；(3)①由图可知，晶胞为面心立方堆积，以顶点的原子分析，一个晶胞中含有3个位于面心的原子，通过一个顶点有8个晶胞，每个面心原子同时属于2个晶胞，故1个顶点原子的配位数为8×3×=12个；晶胞中含有的该原子数目=8×+6×=4；②由图丙可知，正方形对角线长度为4dcm，故立方体的棱长为：×4dcm=2dcm，晶胞体积为V=()3=16dcm3，晶胞中含有原子数目=8×+6×=4，相对原子质量为M，故晶胞的质量=4×g，故晶体的密度=ρ=g/cm3=g/cm3。【点睛】本题考查物质结构与性质、元素周期律、核外电子排布、晶胞结构与计算等，注意对电离能变化规律及特殊性的理解，晶胞计算需要学生具有一定的数学计算能力与空间想象力。4．(1)

3d6

14(2)>(3)

平面三角形

sp2

O

5NA(4)

4

【解析】(1)基态Fe2+的价电子层的电子排布式为：3d6；基态Fe2+的核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d6，电子占据了14个原子轨道，故电子在原子核外的空间运动状态有：14种；(2)同主族元素从上往下原子半径逐渐增大，核对外层电子的能力逐渐减弱，故第一电离能I1(Li)>I1(Na)；(3)①中C原子的价层电子对数为：，空间构型为平面三角形；中心原子杂化方式为sp2杂化；磷酸氢二铵中所含元素为：H、C、N、O、P，同周期从左往右电负性逐渐增大，同主族从上往下电负性逐渐减小，故电负性最高的元素是O；的结构为：，1mol中含σ键的数目为5NA；(4)晶胞中小球为Li+，根据均摊法，Li+的个数为：，故LiFePO4的单元数有4个；图（b）中Li+个数为：，（a）到（b）中Fe、P、O原子个数均未变，故图（b）的化学式为：故。5．

Fe3＋的价电子排布式为3d5，半充满状态，能量低

A

N>O>C>K

sp、sp2

2：1

3：1

12

pm或pm【分析】(1)Fe3＋的价电子排布式为3d5，Fe2＋的价电子排布式为3d6，根据洪特规则进行分析；(2)根据化学键的类型和特点解答，注意氢键是分子间作用力，不是化学键；(3)①K为金属元素，容易失去电子，第一电离能最小，C、N、O中N的2p能级上有3个电子，处于半满状态，能量最低；②利用价层电子对数等于杂化轨道数进行分析；成键原子间只能形成一个σ键，剩余为π键；(4)按照均摊法进行分析；(5)根据晶胞结构，与O2－紧邻且等距的O2－同层4个，上层4个，下层4个；利用均摊法计算出微粒个数，从而计算出晶胞的质量，Fe2＋和O2－最短的核间距是边长的一半，因此根据密度求出晶胞的体积，从而计算出边长；【详解】(1)Fe3＋的价电子排布式为3d5，处于半满，能量低，Fe2＋的价电子排布式为3d6，因此Fe3＋比Fe2＋稳定；(2)[Fe(CN)6]3－是阴离子，是配合物的内界，含有共价键和配位键，不含有离子键和氢键，但氢键属于分子间作用力，不属于化学键，故A符合题意；(3)①K是活泼金属，容易失去电子，第一电离能最小，同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，因此第一电离能大小顺序是N>O>C>K；②“CH2=CH”中C有3个σ键，无孤电子对，因此C的杂化方式为sp2，叁键中C的杂化类型sp；单键为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，叁键中有1个σ键和2个π键，分子中σ键和π键数目之比为6：3=2：1；(4)Fe位于顶点、面心、内部，顶点被六个这样的晶胞共用，面心被2个晶胞共用，个数为=6，N位于内部，个数为2，因此铁、氮的微粒个数之比为6：2=3：1；(5)根据晶胞结构，与O2－紧邻且等距的O2－同层4个，上层4个，下层4个，共有12个；晶胞的质量为g，根据密度的定义，该晶胞的边长为cm，Fe2＋和O2－的最短核间距为边长的一半，因此最短距离是pm或pm。【点睛】易错点是（2），学生根据[Fe(CN)6]3－存在配位键和共价键，不存在离子键和氢键，学生选择AC两个选项，没注意题中问的是不存在的化学键，化学键包括离子键、共价键、金属键等，氢键是分子间作用力的特殊形式，不属于化学键，因此答案为A。6．

小

b

Cu

6

空轨道

孤电子对

[Fe(SCN)]Cl2

3NA或1.806×1024

FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl【详解】(1)离子液体中的作用力是离子键，其强度强于氢键和分子间作用力，因此其挥发性较小，不会污染环境，是“绿色”溶剂，选b；(2)X＋所含电子为2＋8＋18=28，所以X为29号元素，为Cu元素。结合化合价代数和为0，化学式为Cu3N。根据晶胞的示意图，白球位于顶点，为8个晶胞所共有，则1个晶胞含有个白球；黑球位于棱上，为4个晶胞所共有，则1个晶胞中含有个黑球，可知白球为N3－，黑球为Cu＋。以白球为中心，距离最近的Cu＋有3个，构成一个完整的三维空间需8个这样的立方体，则同一个N3-相邻的Cu＋有（棱上的原子为4个晶胞所共有）；(3)①形成配位键的条件是中心离子含有空轨道，配位离子含有孤对电子；因此Fe3＋提供空轨道，SCN－提供孤对电子；②Fe3＋和SCN－以个数比1：1配合所得离子为[Fe(SCN)]2＋，故FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成[Fe(SCN)]Cl2；该配位物中S和C、C和N之间只能形成1个σ键，配位键也是σ键，则1mol此配合物含有σ键3mol，其数目为3NA或1.806×1024。③Fe3＋和SCN－以个数比1：5配合所得离子为[Fe(SCN)5]2-，故FeCl3与KSCN在水溶液中反应方程式为FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl。7．(1)D(2)10(3)

F(4)(5)

I

【解析】（1）3px所代表的含义是第3个电子层沿x轴方向伸展的p轨道，故选D，故答案为：D；（2）O2-核外有10个电子，每个电子的运动状态均不相同，则O2-核外电子的运动状态有10种，故答案为：10；（3）同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，则短周期的主族元素中，第一电离能最小的元素是Na；同周期元素从左向右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，则短周期的主族元素中，电负性最大的元素是F，故答案为：Na；F；（4）铜的原子序数是29，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故其价电子排布式为3d104s1，故答案为：3d104s1；（5）①Na的电负性比H的电负性小，则NaH中Na显正价；I的电负性比Cl的电负性小，则ICl中I显正价，故答案为：Na；I；②Al(OH)3为两性氢氧化物，与NaOH溶液反应生成NaAlO2和水，已知元素Be和Al符合“对角线规则”，性质有一定的相似性，则Be(OH)2也为两性氢氧化物，能与NaOH溶液发生类似的反应，则Be(OH)2与NaOH溶液反应的离子方程式：Be(OH)2+2OH-=BeO+2H2O，故答案为：Be(OH)2+2OH-=BeO+2H2O。8．(1)(2)

LiF＞NaF＞KF

K(3)

sp3

平面三角形

对于结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，故NF3、PF3和AsF3的沸点依次升高。(4)

离子键、共价键

33：20【解析】（1）基态F原子核外共有9个电子，有1s轨道，2s轨道和2p轨道，1s和2s轨道各能排布2个电子，剩余5个电子排布在2p轨道上，故其电子排布图为。（2）氟化物的晶格能是随着碱金属阳离子半径的减小而逐渐增大，离子半径：Li+＜Na+＜K+，故晶格能LiF＞NaF＞KF。同主族元素，从上到下第一电离能逐渐减小，故元素Li、Na、K中第一电离能最小的是K。（3）OF2分子中中心原子价层电子对个数为4，故O原子采用sp3杂化。BF3中硼原子采用sp2杂化，形成平面三角形。对于结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，故NF3、PF3和AsF3的沸点依次升高。（4）根据该化合物晶胞中OH-和F-的分布情况可知，F-的数量与OH-的数量相等，故取代后化合物的化学式为[Ca5(PO4)3(OH)F]①根据该化合物的化学式可知，该化合物中存在离子键、共价键。②该化合物的一个晶胞体积为×10-21cm3，一个晶胞中含有10个Ca2+，6个，1个OH−和一个F-，则一个晶胞质量为=g，则密度为。③若有剩余OH−有20%缺失，即失去0.2个，且磷酸根和氟离子不发生变化，则Ca2+也会出现缺失0.1个，Ca2+有9.9，原晶胞中Ca和P的物质的量之比为10：6，Ca2+缺失后，Ca和P的物质的量之比为9.9：6=33：20。9．(1)(2)BC(3)(4)AC(5)

加成反应

2【解析】(1)环戊二烯分子中含有6个碳氢单键、3个碳碳单键，2个碳碳双键，单键全为σ键，一个碳碳双键含有1个σ键，因此1mol环戊二烯分子中σ键的个数为；(2)A．环戊二烯中有4个碳原子形成碳碳双键，这4个碳原子的杂化方式为sp2，有1个碳原子为饱和碳原子，该碳原子的杂化方式为sp3，A选项错误；B．环戊二烯中含有碳碳双键，在一定的条件下，环戊二烯能与氢气发生加成反应生成环戊烷，B选项正确；C．二茂铁的熔沸点比较低，易升华，不溶于水，易溶于苯、乙醚、汽油等有机溶剂，属于分子晶体，C选项正确；D．环戊二烯共有3个不饱和度，而1个碳碳三键就有2个不饱和度，因此环戊二烯的同分异构体不可能是含两个碳碳三键的炔烃，D选项错误；故答案为：BC；(3)环戊二烯中含有碳碳双键，可与Br2发生加成反应，环戊二烯与足量的溴的四氯化碳溶液反应的化学反应方程式为+2Br2→，故答案为：+2Br2→；(4)由题干信息，二茂铁分子中含有两个环戊二烯阴离子，环戊二烯阴离子的结构与苯分子相似，所以含有σ键和π键，故答案为：AC；(5)由题干信息可知，二聚环戊二烯的结构简式为，其分子式为C10H12，反应①环戊二烯中的一个碳碳双键的加成反应；金刚烷结构中共有二种等效氢如图，一氯代物有二种。10．(1)

因硝酸具有强氧化性，影响后续反应

20%(2)

与反应生成和，再与反应转化为和【解析】（1）①基态原子核外电子排布式为，则其价电子排布式为，Ce的最高正化合价为+4价，故答案为：+4；②稀硝酸具有强氧化性，会影响后续反应，因此步骤1中不能使用稀硝酸，故答案为：因硝酸具有强氧化性，影响后续反应；③根据反应的方程式可知，存在关系式：，消耗溶液20.00mL，则，则与反应的，与H2S反应的，则，，则样品中硫的质量分数为，故答案为：20%；（2）①根据均摊法可知，晶胞中含有个Zn2+，个Fe3+，个O2-，则该晶胞的化学式为，故答案为：；②由图可知，该过程中与反应生成和，再与反应转化为和，如此循环往复，实现再生，故答案为：与反应生成和，再与反应转化为和。11．(1)

[Ar]3d104s24p2

哑铃形(2)三种锗卤化物都是分子晶体，不含分子间氢键，因此熔沸点随着相对分子质量的增大，范德华力增大，熔沸点升高(3)氧>锗>锌(4)

sp3

共价键(5)

（，，）

【详解】（1）在元素周期表中，锗和硅属于同主族，锗位于硅的下一周期，即锗的原子序数为14＋18=32，基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2；最高能级电子为4p能级，电子云轮廓形状为哑铃形；（2）根据表格数据得出，三种锗卤化物都是分子晶体，不含分子间氢键，因此熔沸点随着相对分子质量的增大，范德华力增大，熔沸点升高；（3）锌、锗位于同周期，同一周期从左向右元素的电负性逐渐增大，而氧位于元素周期表右上角，电负性仅次于F，得出三种元素的电负性大小顺序是氧>锗>锌；（4）类比金刚石，晶体锗属于原子晶体，每个锗与其周围的4个锗原子形成4个单键，锗原子的杂化类型为sp3，微粒间的作用力是共价键；（5）①对照晶胞图示，坐标系以及A、B、C点坐标，选A点为参照点，观察D点在晶胞中位置，即体对角线的，D的坐标参数为（，，）；②类似金刚石晶胞，1个晶胞含有8个锗原子，即晶胞的质量为，晶胞的体积为(a×10－10)3cm3，即晶胞的密度为g/cm3。【点睛】本题的难点是晶胞的密度的计算，利用均摊的方法，计算出微粒的个数，然后再利用n==，计算出晶胞的质量，利用原子半径与边长的几何关系，计算出边长，从而计算晶胞的体积，最后利用密度的定义进行计算，注意晶胞参数和密度的单位。12．(1)

d

3d74s2

9

哑铃形

F>N>O(2)

1、3

sp2杂化(3)Fe的第四电离能失去的是处于半充满的3d5上的电子，Co第四电离能失去的是3d6上的电子，失去后形成稳定的半充满状态(4)【解析】(1)钴是27号元素，属于周期表中处于第Ⅷ族，属于d区；基态钴原子的价电子排布式为3d74s2；F是9号元素，电子排布式为1s22s22p5，原子核外有9种不同运动状态的电子，基态F原子中，能量最高的电子所占据2p轨道，p轨道的形状为哑铃形；同周期元素第一电离能从左到右增大，第ⅡA大于ⅢA，ⅤA大于ⅥA，NO2F中三种元素第一电离能由大到小的顺序为F>N>O；(2)图中N原子有两种，一种为1，3号位，形成了4个共价键，故其中有1个配位键，2，4号位只形成3个键，而N原子达到8电子稳定结构，必须形成3个共价键，未形成配位键。期中碳原子有苯环中的碳、五元环中的碳有双键，故碳原子采取sp2杂化；(3)Co价电子排布式为3d74s2，Fe价电子排布式为3d64s2，失去第四个电子Co应该是失价电子排布式为3d6上的电子，Fe应该是失价电子排布式为3d5上的电子，Fe的第四电离能失去的是处于半充满的3d5上的电子，Co第四电离能失去的是3d6上的电子，失去后形成稳定的半充满状态；(4)六棱柱底由6个正三角形构成，每个正三角形面积晶胞的体积，1个晶胞中的钴原子数为，由，解得：13．(1)

1s22s22p63s23p63d64s2

Fe2+易失去3d能级的1个电子变为Fe3+的3d5的半充满稳定结构(2)

sp3、sp2

C＜O＜N

甘氨酸分子为极性分子且能与水分子形成分子间氢键(3)

CO

O元素的电负性大于C元素，O原子对电子的吸引力强，较难提供电子对(4)1：1(5)

12

2：1【解析】（1）铁元素的原子序数为26，原子核外有26个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，亚铁离子的价电子排布式为3d6，易失去1和电子形成价电子排布式为半充满稳定结构的3d5的铁离子，所以亚铁离子易被氧化为铁离子，故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2；Fe2+易失去3d能级的1个电子变为Fe3+的3d5的半充满稳定结构；（2）①甘氨酸分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化，羧基中不饱和碳原子的杂化方式为sp2杂化；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N，故答案为：sp3、sp2；C＜O＜N；②由结构简式可知，甘氨酸分子是结构不对称的极性分子，分子中含有的氨基和羧基都能与水分子形成分子间氢键，所以甘氨酸易溶于水，故答案为：甘氨酸分子为极性分子且能与水分子形成分子间氢键；（3）五羰基合铁的中心原子为铁原子，配位体为一氧化碳，一氧化碳分子中氧元素的电负性大于碳元素，氧原子对电子的吸引力强，较难提供电子对，所以配位原子是碳原子而不是氧原子，故答案为：O元素的电负性大于C元素，O原子对电子的吸引力强，较难提供电子对；（4）六氰合铁酸根离子中铁离子与氰酸根离子形成的配位键为σ键，氰酸根离子中碳氮三键中含有1个σ键和2个π键，则配离子中σ键、π键数目之比为(6+6)：6×2,1：1，故答案为：1：1；（5）①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的氧离子与位于面心的氧离子的距离最近，则每个氧离子周围紧邻的氧离子的数目为12，故答案为：12；②由晶胞结构可知，晶胞中氧离子的个数为8×+6×=4，由化学式可知，晶胞中含有1个四氧化三铁，设晶体密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(a×10—10)3d，解得d=，故答案为：；③由晶胞结构可知，1、3、6、7号氧离子围成正四面体空隙，共有8个，3、6、7、8、9、12号氧离子围成正八面体空隙，将晶胞补全可知共用一条棱和四个面心与该棱顶点氧离子也围成正八面体，晶胞中正八面体为4个晶胞共有，则晶胞中正八面体数目为1+12×=4，所以晶体中正四面体空隙数与正八面体空隙数之比为8：4=2：1，故答案为：2：1。14．(1)1s22s22p63s23p63d54s2(2)A(3)

正四面体型

、

N＞C＞H

sp3

1：6(4)

+4