高三化学备考一轮复习-物质结构与性质

试卷第=page1515页，共=sectionpages1616页试卷第=page1616页，共=sectionpages1616页高考化学备考一轮复习—物质结构与性质1．（2022·广东江门·校考模拟预测）硼、钛、铁、铜等元素的化合物具有广泛的应用价值。回答下列问题：(1)Ti(BH4)3(硼氢化钛)可由TiCl4和LiBH4反应制得。基态钛原子的价层电子排布图(轨道表示式)为_______。的立体构型为_______，B原子的杂化轨道类型为_______。电负性大小顺序为H_______B(填“>”或“<")。(2)基态铁原子核外电子运动状态有_______种。Fe成为阳离子时首先失去_______轨道电子。FeCl3的熔点为306℃、沸点315℃，FeCl3的晶体类型为_______。(3)元素Cu的一种氯化物立方晶胞结构如图所示：①原子坐标参数可用来表示晶胞内各原子的相对位置，图中各原子坐标参数如下：A为(0，0，0)、B为(0，1，1)、C为(1，0，0)，则D原子的坐标参数为_______。②该晶体中，铜、氯的微粒个数之比为_______。③若晶胞边长为apm，铜元素微粒半径为bpm，氯元素微粒半径为cpm，则该晶胞的空间利用率(即晶胞中原子体积占晶胞体积的百分率)为_______(列出计算式)。2．（2022·全国·高三专题练习）我国科学家构建了新型催化剂“纳米片”(Co—N—C)，该“纳米片“可用于氧化SO和吸附Hg2+。回答下列问题：(1)基态Co原子的价层电子排布式为____，N、C、Co中第一电离能最大的是____(填元素符号)。(2)在空气中SO会被氧化成SO。SO的空间构型是____，SO中S原子采用_____杂化。(3)[Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2是钴的一种配合物，含1mol[Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2的溶液与足量AgNO3溶液能生成____molAgCl，[Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2中Co2+的配位数为____。(4)氰气[(CN)2]称为拟卤素，它的分子中每个原子最外层都达到8电子结构，则(CN)2分子中σ键、π键个数之比为____。(5)氮和碳组成的一种新型材料，硬度超过金刚石，其部分结构如图1所示。它的化学式为____，它的硬度超过金刚石的主要原因是____。(6)氮化镓是新型半导体材料，其晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。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。图2为沿y轴投影的氮化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为(，，)，则原子3的原子分数坐标为____。若氮化馆的晶体密度为ρg·cm-3，则晶胞中Ga-N键的键长为____(用含ρ、NA的代数式表示)pm。已知NA为阿伏加德罗常数的值。

图23．（2022·全国·高三专题练习）Co、Ni元素及其化合物有着很多优良的性能和特性，回答下列问题：(1)基态Ni原子的价电子排布图为_______；金属镍的原子堆积方式如图所示，则金属镍的晶胞俯视图为_______(填字母)。a.

b.

c.

d.(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液，[Ni(NH3)6]SO4晶体中不存在的化学键类型包括_______(填序号)。A．极性共价键

B．离子键

C．配位键

D．金属键

E.非极性共价键

F.氢键(3)Co3+通常易形成六配位的配合物，已知CoCl3·6H2O有多种结构，若取1molCoCl3·6H2O溶解于水后滴加足量的硝酸银溶液，能够形成2mol沉淀，则CoCl3·6H2O中配离子的结构示意图为(不考虑空间结构)_______。(4)Co3O4晶体中O作面心立方最密堆积(如图)，Co随机填充在晶胞中O构成的8个四面体空隙和4个八面体空隙中，则Co的配位数分别为_______、_______，Co总的空隙填充率为_______，如果晶胞边长为anm，Co3O4的摩尔质量为Mg/mol，NA为阿伏伽德罗常数的值，则Co3O4的晶体密度为_______g/cm3(列出计算式)。4．（2022·河南周口·周口市文昌中学校考模拟预测）铁、钴、镍的性质非常相似，称为铁系元素。回答下列问题：(1)Fe在元素周期表中的位置为_______(填周期和族)，基态Ni原子的价电子排布式为_______。(2)Fe3＋的检验试剂常用硫氰化钾(KSCN)，K、S、C、N四种元素中电负性最大的是_______，第一电离能最小的是_______；SCN-中碳原子的杂化轨道类型为_______。(3)Co2＋在水溶液中以[Co(H2O)6]2＋的形式存在。向含Co2＋的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2＋，试分析[Co(NH3)6]2＋更稳定的原因是_______。(4)NiSO4常用于电镀工业，其中SO的空间构型为_______。(5)Ni和La的合金是良好的储氢材料。该合金的晶胞结构如图所示(Ni原子中只有1个在晶胞体心，其余都在晶胞面上)：该合金的化学式为_______；已知阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞参数为a=b=511pm，c=397pm；α=β=90°，r=60°。计算该合金的密度ρ=_______g·cm-3(列出计算式即可)5．（2022·江苏扬州·校联考一模）常应用于电池、催化剂、染料等方面。含钴废水会污染环境，须经处理后才能排放。(1)中钴离子的基态核外电子排布式为_______。(2)以废旧锂离子电池的正极材料(主要含)为原料可以制备。主要步骤如下：①碱浸：将正极材料浸没于溶液中，充分反应后过滤洗涤，取滤渣(LiCoO2)。写出该步反应的离子方程式_______。②还原：将滤渣浸入稀与的混合溶液中，该反应的化学方程式为_______，酸化用不用盐酸其主要原因：I.盐酸挥发利用率低；II._______。③沉钴：向步骤②反应后的溶液中，滴加溶液，可得。(3)氧化石墨烯/硅基杂化膜是一种主要基于“阴阳离子之间的静电吸附”处理含重金属离子废水的常用材料。利用氧化石墨烯/硅基杂化膜处理某含钴(Co2+)废水，在不同的条件下，对钴离子的吸附效果如图所示，A点吸附率比B点低原因是_______，C点吸附率比B点低的原因是_______。[]6．（2022·全国·高三专题练习）氮化硼(BN)是一种高硬度、耐高温、耐腐蚀、高绝缘性的材料。一种获得氮化硼的方法如下：NaBH4B(OH)3→BN已知：1.电负性：H2.1B2.0N3.0O3.52.SiC与BN晶体的熔点和硬度数据如下：物质熔点/℃硬度碳化硅(SiC)28309-9.5氮化硼(BN)30009.5(1)NaBH4被认为是有机化学上的“万能还原剂”。从化合价角度分析NaBH4具有强还原性的原因是_______。(2)硼酸的化学式为B(OH)3，是一元弱酸。硼酸产生H+过程为：B(OH)3+H2O⇌H++[B(OH)4]-①硼酸分子的空间构型为_______。②硼酸具有弱酸性是由于B与水中的OH-形成配位键，描述配位键的形成过程_______。(3)某一种氮化硼晶体的晶胞结构如下图：①氮化硼(BN)属于_______晶体；B原子的轨道杂化类型为_______。②该种氮化硼的熔点和硬度均高于SiC的原因是_______。③已知该晶体的密度为ρg·cm-3，阿伏伽德罗常数为NA，则晶胞的边长为_______cm(列计算式)。7．（2022·全国·高三专题练习）总订单数已经超过1000架的国产大飞机C919预定在今年交付，其制造使用了较多含硼材料(如硼纤维、氮化硼等)，多项技术打破了外国垄断。(1)原子的能量由核电荷数、电子数、_______三个因素共同决定；基态B原子的核外电子填充在_______个轨道中。(2)耐高温材料立方BN制备流程中用到NH3、BCl3和触媒剂Ca3B2N4。①Ca、B、N三种元素电负性从大到小的顺序为_______。②BCl3中B原子的_______轨道与Cl原子的_______轨道形成σ键；形成BCl3过程中基态B原子价电子层电子先激发，再杂化，激发后B原子的价电子排布图为_______。③BCl3在四氯化碳中的溶解度远大于NH3，原因是_______。(3)硼砂是非常重要的含硼矿物。一种硼砂阴离子的结构如图1所示，则1mol该阴离子存在的配位键物质的量为_______，n=_______。(4)制造硼合金的原料硼化钙(CaB6)晶胞结构如图2所示，硼原子全部组成B6正八面体，各个顶点通过B-B键互相连接成三维骨架。已知该晶体晶胞参数为apm，B6八面体中B-B键的键长为dpm，M点原子的坐标参数为(，，)，则N点原子的坐标参数为(___，1，0)。_______8．（2022秋·全国·高三专题练习）在金属(如：Cu、Co、Be、K等)的湿法治炼中，某些含氮(如：)、磷[如：磷酸丁基酯(C4H9O)3P=O]等有机物作萃取剂，可将金属萃取出来，从而实现在温和条件下金属冶炼。回答下列问题：(1)基态Co原子核外电子排布式为[Ar]_______，有_______个运动状态不同的电子。(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+号表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氮原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为_______。(3)科学家证实，BeCl2是共价化合物，请设计一个简单实验证明该结论：_______；Be的杂化轨道类型为_______。(4)在N、NH3、N2H4、NH、N2H五种微粒中，同种微粒间能形成氢键的有_______；不能作为配位体的有_______；空间构型为直线形的是_______。(5)氮原子的第一电离能_______(填“大于”“小于”或“等于”)磷原子的第一电离能。(6)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。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，晶体的密度为_______g·cm-3(写出表达式即可)。9．（2022·全国·高三专题练习）硼和氮的单质及一些化合物在工农业生产等领域有重要应用。回答下列问题：(1)氮原子核外有_______种不同运动状态的电子。(2)铵盐大多不稳定。请判断NH4F、NH4I中，谁较易分解并说明理由：_______。(3)经测定发现，N2O5固体由NO和两种离子组成，该固体中氮原子杂化类型为_____。(4)第2周期中，第一电离能介于硼元素和氮元素间的元素为_______(填元素符号)。(5)的晶胞结构如图所示，其中B代表。①原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置。其中，原子分数坐标A为(0，0，0)，则C的原子分数坐标为_______。②该晶胞沿体对角线方向的投影图为_______(填标号)。a.b.c.

d.(6)晶体硼有多种变体，但其基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体(见图I)，每个顶点为一个硼原子，每个三角形均为等边三角形。则每一个此基本结构单元由_______个硼原子构成。(7)硼和氮构成的一种氮化硼晶体的结构与石墨晶体结构相类似，硼、氮原子相互交替排列(见图II)，其晶胞结构如图III所示。设层内B-N核间距为apm，面间距为bpm，则该氮化硼晶体的密度为_______g/cm3(用含a、b、NA的代数式表示)。10．（2022·全国·高三专题练习）按要求回答下列问题：(1)基态Cl原子含有_______种空间运动状态不同的电子：ClOVSEPR模型为_______；(2)甲醇(CH3OH)的沸点_______甲醛(HCHO)的沸点(填“>”或“<”或“=”)；(3)已知(CN)2有对称性，且各原子均达到8电子稳定结构，则(CN)2分子中π键与σ键的个数比为_______；(4)下列铍元素的不同微粒，若再失去一个电子需要能量最大的是_______；A． B． C． D．(5)比较基态铁原子与基态钴原子的第四电离能，I4(Fe)_______I4(Co)(填“>”或“<”或“=”)，原因是_______。(6)已知P4O6与P4O10的结构如图，则P4O6中的∠O-P-O_______P4O10中的∠O-P-O(填“>”或“<”或“=”)；(7)吡啶()分子为平面构型，则N原子的杂化类型为_______，lmol吡啶分子中所含的σ键数目为_______NA；(8)X、Y、W三种物质(结构如图)在水中的溶解性由大到小的顺序为_______；(9)氮原子间能形成氮氮三键，而砷原子间不易形成三键的原因是_______。(10)如图所示为PTC元件(热敏电阻)的主要成分BaTiO3晶体的晶胞，该晶胞为立方体，该晶体密度为dg·cm-3，顶点位置为Ti4+所占，立方体中心位置为Ba2+所占，所有棱心位置为O2-所占。①在Ti4+周围与它最近的且距离相等的Ba2+有_______个：②在该晶胞结构的另一种表示中，若Ti4+处于晶胞体心位置，则O2-处于_______位置，③已知阿伏加德罗常数的值为NA，BaTiO3的相对分子质量为M，求该晶胞的晶胞参数为_______pm(列出计算式即可)。11．（2022·全国·模拟预测）丙二烯磷酸加氢生成顺丙烯磷酸是磷霉素合成的关键步骤，反应原理是：回答下列问题：(1)Pd的原子序数是46，基态Pd原子轨道中不存在单电子，基态Pd原子的价电子排布式是_________．(2)中电负性最大的元素是_________(填元素符号)：①号碳原子的杂化方式是_____________，②号碳原子的价层电子对数为____________．(3)有2种八面体结构：①有极性的结构是________(填标号)．②中中的键角_________(填“<”、“>”或“=")中的键角．(4)能与水混溶，却不溶于，原因是______________________．(5)Pd的晶胞俯视图如下所示：已知1个晶胞中含4个Pd原子，其中3个Pd原子的坐标是，，则晶胞中每个Pd原子周围距离相等且最近的Pd原子有__________个；某铜钯合金可看作上述Pd晶胞中_______位置的Pd原子被Cu原子替代．12．（2022·全国·高三专题练习）铜及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。请回答下列问题：(1)基态铜原子有________种运动状态不相同的电子，其价层电子排布式为_________。(2)已知铜与氯形成化合物的立方晶胞如下图所示。①该晶体的化学式为___________。②该晶体中，每个氯原子周围与它最近且等距离的氯原子有___________个。(3)能与多种物质形成配合物，为研究配合物的形成及性质，某小组进行如下实验。序号实验步骤实验现象或结论ⅰ向溶液中逐滴加入氨水至过量产生蓝色沉淀，随后溶解并得到深蓝色的溶液ⅱ再加入无水乙醇得到深蓝色晶体ⅲ测定深蓝色晶体的结构晶体的化学式为ⅳ将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液，再加入稀NaOH溶液无蓝色沉淀生成①深蓝色的配离子的结构简式：___________。②晶体中的中心原子杂化轨道类型为：___________。③加入乙醇有晶体析出的原因：___________。④该实验条件下，与的结合能力___________(填“大于”“小于”或“等于”)与的结合能力。⑤能与形成，而不能，其原因是___________。13．（2022·青海西宁·统考一模）铁、铬、锰、镍及化合物在生产生活中应用广泛。(1)铁元素在元素周期表中位置为____。KSCN和K4[Fe(CN)6]常用于检验Fe3+，SCN-的立体构型为____。(2)Ni原子基态原子价层电子排布式为____，区分晶体Ni和非晶体Ni最可靠的科学方法为_____。(3)六羰基铬[Cr(CO)6]用于制造高纯度铬粉，它的沸点为220℃，Cr(CO)6的晶体类型为____，Cr(CO)6中键和π键的个数之比____。(4)P、S的第二电离能(I2)的大小关系为I2(P)____I2(S)，原因是_____。β—MnSe的结构中Se为面心立方最密堆积，晶胞结构如图所示。①β—MnSe中Mn的配位数为____。②若该晶体的晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为NA。则距离最近的两个锰原子之间的距离为____pm。14．（2022秋·全国·高三专题练习）镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)是一种成本低、原料丰富且环境友好的尖晶石结构材料，被认为是下一代动力锂离子电池首选的正极材料之一。回答下列问题：(1)基态Mn原子的价电子层电子排布式为_______。(2)Ni2+可与丁二酮肟反应生成如下物质：①该物质中含有的化学键类型有_______(填标号)。A．共价键

B．离子键

C．配位键

D．金属键②C、N、O的第一电离能由大到小的顺序是_______。(3)[Ni(N2H4)2](N3)2是一种富氮含能材料，N2H4中氮原子的杂化方式为_______；写出一种与N互为等电子体的分子_______(填化学式)；实验数据表明键角NH3>PH3>AsH3，分析原因是_______。(4)氮与碳还能形成一种离子液体的正离子，为使该正离子以单个形式存在以获得良好的溶解性能，与N原子相连的-C2H5，不能被H原子替换，原因是_______。(5)研究人员设计了新款Li3SBF4快离子导体，具有良好导电能力，为锂离子电池的发展做出了有益的贡献。晶胞图如下，其中BF位于体心，则位于_______(填“顶点”或“棱心”)。若该晶胞最近的与距离为apm，则晶胞密度为_______g·cm-3(列出计算式)。15．（2022·全国·高三专题练习）过渡金属及其化合物在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题：(1)过渡元素Co基态原子的核外电子排布式为_______；第四电离能，其原因是_______。(2)Fe、Fe2+、Fe3+可以与CO、、、(尿素)等多种配体形成很多的配合物。①配合物的熔点为-20℃，沸点为103℃，可用于制备纯铁。的结构如图所示。下列关于说法不正确的是_______(填序号)。A．是分子晶体B．中Fe原子的配体与互为等电子体C．中σ键与π键之比为1∶1D．反应中没有新化学键生成②的电子式为_______。③(尿素)中N原子的杂化方式为_______，组成尿素的4种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。(3)Ni和As形成某种晶体的晶胞图如图所示。其中，大球为Ni，小球为As，距离As最近的Ni构成正三支柱，其中晶胞下方As原子坐标为(，，)。①Ni的配位数为_______。②已知晶胞底面边长为apm，高为cpm，NA为阿伏加德罗常数。则晶胞密度为_______。16．（2022·全国·高三专题练习）聚合物锂离子电池具有超薄化特征，适用于多种设备，电极材料涵盖、、、等物质。(1)磷酸为磷的最高价含氧酸，其空间结构如图：①键角大小比较：___________(填“大于”“等于”或“小于”)。②纯净的磷酸黏度极大，随温度升高黏度迅速下降，原因是___________。(2)聚合物锂离子电池工作时，沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移，过程如图所示(图中阴离子未画出)。①迁移过程中与聚乙二醇分子中O原子间的作用力为___________(填标号)。a．分子间作用力

b．离子键

c．共价键②的阴离子的空间构型为___________；基态As原子的最高能级组轨道排布式为___________。(3)二茂镍是具有导电性的有机配合物。镍在周期表中的位置是___________(填写对应周期、族)。x个原子共用y个电子可表示为，则环戊二烯离子中的大键可表示为___________。(4)图1为NiO晶胞，与距离最近的有___________个。一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为作密置单层排列，填充其中(如图2)，该“单分子层”面积密度为，则的半径为___________nm。(用m、表示)17．（2022·湖南邵阳·湖南省隆回县第二中学校考模拟预测）铁是一种重要的材料金属，与氨形成的化合物可用于制备催化剂、磁流体、吸波剂等，与镧、锑形成的合金具有热电效应。回答下列问题：(1)Sb是与N同主族的第五周期元素，基态Sb原子的价电子排布图为_______；基态核外占据最高能级电子的电子云有_______个伸展方向。(2)能为制备氮化铁提供氨源。①1molNH4NO2中含有配位键的数目为_______。②的立体构型为_______，其中氮原子的杂化方式为_______。③氮及其同周期相邻元素原子的第一电离能由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)，其原因为_______。④分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数，则中的大键可表示为_______。(3)La、Sb、Fe形成合金的立方晶胞中，Fe原子填入Sb原子形成的正八面体空隙；La和Fe的位置如图1所示；沿x、y、z轴的投影图中Sb的位置相同，如图2所示。①La原子周围距离最近的Sb原子数目为_______。②若晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体密度为_______(用含a、NA的代数式表示)。18．（2022春·重庆北碚·高二西南大学附中校考期末）周期表是学习物质结构和性质的重要工具，下图是元素周期表的一部分，A、B、D、E、F、G、W、Q各代表一种化学元素。请用元素符号及其物质回答下列问题．ABDEFGWQ(1)W位于周期表_______区；基态Q原子核外简化电子排布式为_______；(2)中心原子杂化轨道类型：_______；的模型名称：_______；(3)E、F、G三元素第一电离能从大到小的顺序是_______；(4)化合物AD与溶液反应的离子方程式为_______；(5)有机物甲由B、氢、D三种元素的原子按个数比为组成，可通过电解法由制取，用稀硫酸作电解质溶液，写出生成有机物甲的电极反应式：_______，有机物甲也可作为燃料电池的原料，写出该燃料电池在碱性条件下的负极反应式：_______。答案第=page3535页，共=sectionpages1919页答案第=page3434页，共=sectionpages1919页参考答案：1．(1)

正四面体

sp3

＞(2)

26

4s

分子晶体(3)

(，，)

1：1

×100%【详解】（1）Ti的价层电子排布式为3d24s2，轨道表示式为：；的中心原子B的价层电子对数为4+(3+1-4×1)=4，所以其立体构型为正四面体，B采取sp3杂化；电负性是原子对键合电子的吸引力，H的电负性大于B。（2）铁原子核外有26个电子，每个电子的运动状态都不相同，所以铁原子核外电子运动状态有26种；铁的价层电子排布式为3d64s2，Fe成为阳离子时首先失去的是最外层4s轨道上的电子，FeCl3的熔沸点比较低，所以FeCl3是分子晶体。（3）①D位于晶胞内部，若把晶胞分为8个相等的小立方体，则D位于右前下的小立方体的体心。根据A、B、C的原子坐标参数可知，D的原子坐标参数为(，，)。②该晶体中，铜位于内部，共4个，氯位于顶点和面心，共=4个，所以铜、氯微粒个数比为1：1。③晶胞中有4个铜原子、4个氯原子，占有的体积为4×(b3+c3)pm3，晶胞边长为apm，则晶胞体积为a3pm3，该晶胞的空间利用率为×100%。2．(1)

3d74s2

N(2)

三角锥形

sp3(3)

2

6(4)3：4(5)

C3N4

氮化碳和金刚石都是原子(共价)晶体，N的原子半径小于C，氮碳键的键能大于碳碳键(6)

(，，)

××1010【解析】（1）Co元素位于第四周期Ⅷ族，因此价电子排布式为3d74s2；元素周期表中，一般非金属性越强，第一电离能越大，同周期从左向右第一电离能是增大趋势，因此第一电离能最大的是N；故答案为3d74s2；N；（2）SO中心原子S的价层电子对数为3+=4，空间构型为三角锥形；SO中心原子S的价层电子对数为4+=4，因此S的杂化方式为sp3；故答案为三角锥形；sp3；（3）根据配合物的组成，1mol配合物中外界有2molCl－，因此与足量硝酸银溶液反应，得到2molAgCl；Co2＋的配位数为4＋1＋1=6；故答案为2；6；（4）(CN)2中每个原子最外层都达到都达到8电子结构，即(CN)2的结构式为N≡C－C≡N，σ键的数目为3，π键数目是4，因此个数比值为3∶4；故答案为3∶4；（5）根据图1可知，1个N连3个C，1个C连4个N，因此化学式为C3N4；C3N4、金刚石均为共价晶体，硬度与共价键有关，C的半径大于N，因此C－C键长比C－N键长长，C－C键能比C－N键能弱，因此金刚石的硬度比氮化碳低；故答案为C3N4；氮化碳和金刚石都是原子(共价)晶体，N的原子半径小于C，氮碳键的键能大于碳碳键（6）根据题中要求，得出氮化镓的晶胞图为则原子3的坐标为(，，)；根据信息，N原子在晶胞内部，个数为4，Ga位于顶点和面心，个数为=4，氮化镓的化学式为GaN，晶胞的质量为=g，根据密度的定义，得出晶胞的边长为cm，Ga与N最近的距离，即Ga-N键长应是体对角线的，从而推出Ga-N键长××1010pm；故答案为(，，)；××1010。3．(1)

c(2)DE(3)(4)

6

4

(25%)

或【解析】(1)Ni的价层电子排布为3d84s2，价层电子排布图为：，金属镍的原子堆积方式可以看出为面心立方最密堆积，所有镍原子所在的位置为顶点和面心，故晶胞俯视图为c；(2)[Ni(NH3)6]SO4晶体中内界与外界之间为离子键，中心原子Ni与配体中N原子之间为配位键，氨气中N与H之间为极性共价键，氨气之间存在氢键，但氢键不是化学键，故不存在的化学键类型为金属键、非极性共价键，故选DE；(3)1molCoCl3·6H2O溶解于水后滴加足量的硝酸银溶液，能够形成2mol沉淀，说明CoCl3·6H2O中有1个氯离子在配合物的内界，2个氯离子在配合物的外界，因Co3+通常易形成六配位的配合物，故配体为5个水分子、1个氯离子，结构为：；(4)Co随机填充在晶胞中O构成的8个四面体空隙和4个八面体空隙中，八面体空隙配位数为6，四面体空隙配位数为4，故Co的配位数依次为6、4；Co3O4晶体中O作面心立方最密堆积，均摊法计算O的个数为4，故Co的个数为3，四面体和八面体空隙共有12个，故Co的空隙填充率为1/4（或25%）；晶胞密度。4．(1)

第四周期第VIII族

3d84s2(2)

N

K

sp(3)氮元素的电负性较氧元素小，更易提供孤电子对形成配位键(合理答案均可)(4)正四面体(5)

LaNi5

【解析】（1）Fe为26号元素，在元素周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族；Ni为28号元素，其核外有28个电子，基态Ni原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2，则价层电子排布式为3d84s2；（2）元素的非金属性越强，电负性越强，同周期自左向右电负性增大，同一主族元素从上到下电负性逐渐减小，故电负性最大的是N；同一周期中，随着原子序数的增加，元素第一电离能有增大的趋势，当ⅡA、ⅤA族元素分别为全满、半满稳定状态，第一电离能较大，同一主族元素，其第一电离能、电负性随原子序数的增大而减小，故第一电离能最小的是K；SCN-为直线形结构，则其中C为sp杂化；（3）向含Co2＋的溶液中加入过量氨水，由于N元素的电负性比O元素小，N原子提供孤电子对的倾向更大，与Co2＋形成配位键更强，因此可生成更稳定的[Co(NH3)6]2＋；（4）的中心原子的价电子对数为=4，无孤电子对，则的空间构型为正四面体形；（5）该晶胞中La的个数为8×=1，Ni的个数为8×+1=5，故该合金的化学式为LaNi5；晶胞的质量m=，又晶胞参数为a=b=511pm，c=397pm；α=β=90°，=60°，则晶胞的体积V=a×bsin60°×c=cm3，则晶胞密度为ρ==g/cm3。5．(1)[Ar]3d7(2)

会将盐酸氧化为有毒的氯气，污染环境(3)

H+与钴离子是竞争吸附关系，随着pH的降低，H+将先于Co2+被吸附

随着pH升高，部分钴离子转化为氢氧化亚钴，导致吸附量下降【解析】（1）CO2+的基态核外电子排布式为[Ar]3d7；（2）①碱浸：将正极材料浸没于NaOH溶液中，其中Al和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，LiCOO2不反应，充分反应后过滤洗涤，取滤渣(LiCOO2)，则该步反应的离子方程式为：；②还原：将滤渣(LiCoO2)浸入稀H2SO4与H2O2的混合溶液中，LiCoO2和H2O2在稀H2SO4中发生氧化还原反应生成硫酸锂、硫酸钴、氧气和水，该反应的化学方程式为：；LiCoO2具有较强的氧化性可以把氯离子氧化为氯气，氯气容易污染空气，故酸化用不用盐酸其主要原因：I．盐酸挥发利用率低；II．会将盐酸氧化为有毒的氯气，污染环境；（3）pH较低的时候，氢离子浓度较大，也可能吸附在石墨烯/硅基杂化膜上，从而导致钴离子的吸附率降低，故A点吸附率比B点低原因是：H+与钴离子是竞争吸附关系，随着pH的降低，H+将先于Co2+被吸附；pH较大的时候，溶液中氢氧根离子的浓度较大，可以和钴离子形成氢氧化亚钴，从而降低了钴离子的吸附，故C点吸附率比B点低的原因是：随着pH升高，部分钴离子转化为氢氧化亚钴，导致吸附量下降。6．(1)NaBH4中H为-1价，体现出强还原性，易被氧化为0价(2)

平面三角形

B与水中的OH-形成配位键，B原子佳电子式2s22p1，可提供1个p轨道作为空轨道，接受OH-中O原子提供的孤电子对形成配位键(3)

共价

sp3

N原子半径小于C，B原子半径小于Si，N-B共价键的键长小于C-Si键长，N-B共价键的键能大于C-Si键能，故该种氮化硼的熔点和硬度均高于SiC

【详解】（1）NaBH4中H为-1价，体现出强还原性，易被氧化为0价，所以NaBH4具有强还原性；（2）硼酸的化学式为B(OH)3，是一元弱酸。硼酸产生H+过程为：B(OH)3+H2O⇌H++[B(OH)4]-①硼酸分子中B原子采取sp2杂化，σ键数为3，没有孤电子对，空间构型为平面三角形；②硼酸具有弱酸性是由于B与水中的OH-形成配位键，B原子价电子式2s22p1，可提供1个p轨道作为空轨道，接受OH-中O原子提供的孤电子对形成配位键；（3）①氮化硼(BN)属于共价晶体；由图可知每个B原子距离最近的N原子有4个，B原子的价层电子对数为4，轨道杂化类型为sp3杂化；②N原子半径小于C，B原子半径小于Si，N-B共价键的键长小于C-Si键长，N-B共价键的键能大于C-Si键能，故该种氮化硼的熔点和硬度均高于SiC；③已知该晶体的密度为ρg·cm-3，阿伏伽德罗常数为NA，晶胞中N=4，B=×6+×8=4，,晶胞的边长为acm，，。7．(1)

电子(运动)状态

3(2)

N>B>Ca

sp2杂化

3p

BCl3和四氯化碳均为非极性分子，而氨气属于极性分子，相似相溶(3)

2mol

2(4)【解析】（1）整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子(运动)状态三个因素共同决定；基态B原子的电子排布式为：1s22s22p1，故其核外电子填充在1s，2s，2p三个轨道中；（2）①金属的电负性较小，另外，同周期元素电负性从左向右在增大，故Ca、B、N三种元素电负性从大到小的顺序为：N>B>Ca；②BCl3中B原子的价层电子对数为3，其杂化方式为sp2，故BCl3中B原子的sp2杂化轨道与Cl原子的3p轨道形成σ键；基态B原子价电子层上的电子先进行激发，再进行杂化，说明B原子激发后的三个轨道能量相同，故激发时B原子的价电子排布图为：；③极性相似的物质溶解度较大，BCl3和四氯化碳为非极性分子，氨气为极性分子，故原因是：BCl3和四氯化碳均为非极性分子，而氨气属于极性分子，相似相溶；（3）由图1可知，图中连有羟基的B原子含有配位键，故1mol该阴离子存在的配位键物质的量为2mol，在该阴离子中B显+3价，O显-2价，H显+1价，根据化合价的关系可知，n=2；（4）将8个正八面体的中心连接呈晶胞的立方晶系图，由M点坐标知该原子位于晶胞的中心，且每个坐标系的单位长度都记为1，已知B6八面体中B-B键的键长为dpm，晶胞参数为apm，则八面体中心到顶点的距离为：，则N点在棱的处，其坐标为(，1，0)。8．(1)

3d74s2

27(2)(3)

用两个碳棒做电极，取一直流电源，导线，一个小灯泡，将其连接后插入熔融氯化铍中，若灯泡亮起来，则证明是离子化合物，若不亮，则是共价化合物

sp杂化(4)

NH3、N2H4

、

(5)大于(6)【解析】(1)基态Co原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2；核外有多少个电子就有多少种运动状态，故有27个运动状态不同的电子；(2)基态氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3，其价电子自旋磁量子数的代数和为；(3)要证明BeCl2是共价化合物，可验证其熔融状态的导电性，故：用两个碳棒做电极，取一直流电源，导线，一个小灯泡，将其连接后插入熔融氯化铍中，若灯泡亮起来，则证明是离子化合物，若不亮，则是共价化合物；BeCl2是直线形分子，Be的杂化轨道类型为sp杂化；(4)氢键的形成是孤电子对与原子核之间的引力，这就要求另一个条件为原子核要小，所以一般为N、O、F原子，氨气有一对孤电子对，肼有两对孤电子对，所以氨气、肼能形成氢键，而、中N的孤电子对都与氢离子共用，从而也就没了孤电子对，不能作为配体；与CO2互为等电子体，空间构型为直线形；故在、

NH3、N2H4、、五种微粒中，同种微粒间能形成氢键的有NH3、N2H4；不能作为配位体的有、；空间构型为直线形的是。(5)N原子半径小于P，原子核对核外电子的吸引能力更强，第一电离能大于P；(6)如图所示，钾离子所在位置：顶点，面心，体心，均摊法计算共4个，由KH2PO4化学式可知阴离子也是4个，故晶体的密度。9．(1)7(2)NH4F，氟原子半径比碘原子小，H-F比H-I强(或H-F更易形成)，F-更易夺取中的H+(3)sp、sp2(4)Be、C、O(5)

(1，，)

a(6)12(7)或者或者【解析】（1）N是7号元素，原子核外有7个电子，每一个电子的运动状态都不相同，原子核外有几个电子，其核外电子就有几种运动状态，因此有7种运动状态不同的电子；（2）氟化铵和碘化铵都是离子晶体，晶体中氟原子的原子半径小于碘原子，电负性强于碘元素，氢氟键比氢碘键更易形成，则氟化铵和碘化铵受热分解时，氟离子更易夺取铵根离子中的氢离子，更易发生分解反应，故答案为：氟化铵；氟原子半径比碘原子小，H-F比H-I强(或H-F更易形成)，F-更易夺取中的H+；（3）NO离子中氮原子的价层电子对数为2，则氮原子杂化类型为sp杂化，离子中氮原子的价层电子对数为3，则氮原子杂化类型为sp2杂化，故答案为：sp、sp2；（4）同周期元素，从左到右第一-电离能呈增大的趋势，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，则第一电离能介于硼元素和氮元素间的元素为Be、C、O；（5）①原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置。其中，原子分数坐标A为(0，0，0)，由图可知，C原子为右侧面心，则C的原子分数坐标为；②该晶胞沿体对角线方向的投影，体对角线方向的2个顶点A原子和体心B原子投到1个点，两外6个顶点A原子在平面上投出1个六边形，面心6个C原子在A投出六边形内部组成1个小六边形，故选a；（6）由图Ⅰ可知，每个硼原子与2个硼原子形成平面三角形，被5个三角形所共有，由晶胞中含有20个三角形可知，晶胞中硼原子的个数为=12；（7）由图Ⅲ可知，晶胞中位于顶点和面心的硼原子的个数为8×+1=4，位于面心和棱上的氮原子个数为2×+4×=2，设晶胞的密度为dg/cm3，由图Ⅱ可知，晶胞中相邻4个B原子构成四边形的面积等于硼、氮构成的六边形的面积，每个六边形中含有6个三角形，三角形的面积为×apm×pm，则晶胞的体积为6××apm×pm×bpm，由晶胞的质量公式为=3a2b×10—30×d，解得d=×1030，故答案为：或者或者。10．(1)

9

四面体形(2)>(3)4:3(4)C(5)

>

Co3+的价电子排布为3d6，易失去一个电子形成较稳定的3d5的半充满状态，Fe3+的价电子排布是3d5，为半充满的稳定状态，难失去电子；(6)<(7)

sp2

10(8)X>W>Y(9)砷原子半径比较大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道重叠程度较小或者说几乎不能重叠，难以形成π键(10)

8

面心

【解析】（1）氯是17号元素，原子核外共有17个电子。轨道表示式为，一共有9个轨道，有9种空间运动状态；ClO的价层电子对为，VSEPR模型为四面体形，故答案为：9；四面体形；（2）甲醇(CH3OH)的沸点比甲醛的沸点高，因为甲醇中含有羟基，可以形成氢键，而甲醛是羰基不能形成氢键，只有分子间作用力和范德华力，而氢键的作用力大于分子间作用力和范德华力，故答案为：>；（3）已知(CN)2有对称性，且各原子均达到8电子稳定结构，其结构式为：，一个碳氮三键中含有1个σ键2个π键，则(CN)2分子中π键与σ键的个数比为4:3，故答案为：4:3；（4）铍元素的原子序数是4，电子排布式是1s22s2，激发态中的电子能量高于基态原子中电子能量，失去一个电子需要的能量小于基态原子，基态原子中第一电离能大于第二电离能，则由题给轨道表示式知，再失去一个电子需要能量最大的是，即C，故答案为：C；（5）Co为27号元素，基态钴原子的价电子排布为3d74s2，价电子排布图为，故有3个未成对电子，Co3+的价电子排布为3d6，易失去一个电子形成较稳定的3d5的半充满状态，而Fe是26号元素，基态原子的价电子排布为3d64s2，Fe3+的价电子排布是3d5，为半充满的稳定状态，难失去电子，故I4(Fe)>I4(Co)，故答案为：>；Co3+的价电子排布为3d6，易失去一个电子形成较稳定的3d5的半充满状态，Fe3+的价电子排布是3d5，为半充满的稳定状态，难失去电子；（6）价层电子对互斥理论认为，分子的稳定结构应使中心原子价层电子对之间的斥力最小，且不同价层电子对之间排斥力相对大小满足：孤对电子－孤对电子＞孤对电子－键对电子＞键对电子－键对电子,已知P4O6和P4O10的结构式分别为和，前者P原子的最外层有1对孤对电子，所以P4O6中的∠O-P-O小于P4O10中的∠O-P-O，故答案为:<；（7）由吡啶()分子为平面构型，知N原子的杂化类型为sp2杂化，l个分子中含有3个碳碳单键，2个碳氮单键，1个氮氢键，4个碳氢键，所以lmol吡啶分子中所含的σ键数目为10NA，故答案为：10；（8）X、Y、W中都含有氧原子，X和W中还含有非金属较强的N原子，易形成氢键，溶解性较好，而且X中含有羧基，W中含有酯基，羧酸更易溶于水，所以溶解性由大到小的顺序为：X>W>Y，故答案为：X>W>Y；（9）砷原子半径比较大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道重叠程度较小或者说几乎不能重叠，难以形成π键，故答案为：砷原子半径比较大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道重叠程度较小或者说几乎不能重叠，难以形成π键；（10）顶点位置为Ti4+所占，立方体中心位置为Ba2+所占，在Ti4+周围与它最近的且距离相等的Ba2+有8个；若Ti4+处于晶胞体心位置，Ba2+位于晶胞的顶点，相当于将原晶胞框架的顶点平移至体心位置，那么O2-相应地由原晶胞棱心位置平移至新晶胞的面心位置；设该晶胞的晶胞参数为apm，则，解得，故答案为：8；面心；。11．(1)(2)

O

sp

3(3)

B

>(4)属于极性分子，且能与水形成氢键(5)

12

面心【解析】(1)Pd的原子序数是46，基态Pd原子轨道中不存在单电子，则Pd的核外电子排布式为[Kr]，基态Pd原子的价电子排布式是；(2)非金属性越强，电负性越大，则图示结构中电负性最大的元素是O；①号碳原子的价层电子对数=2+=2，杂化方式是sp杂化；②号碳原子的价层电子对数=3+=3；(3)①已知PdCl4(NH3)2的2种结构均为八面体，则结构A中两个Cl位于八面体的上下两个顶点，正负电荷中心重合，为非极性分子，而结构B正负电荷中心不重合，有极性，即有极性的结构是B结构；②PdCl4(NH3)2中NH3中N提供孤电子形成配位键，即无孤电子对，而NH3中N含一对孤电子，斥力较大，则PdCl4(NH3)2中NH3中∠H-N-H的键角>NH3中∠H-N-H的键角；(4)H2O2、H2O2均是极性分子，CCl4是非极性分子，H2O2能与水混溶，却不溶于CCl4，原因是H2O2属于极性分子，且能与水形成氢键；(5)由题意Pd的晶胞结构为，晶胞中每个Pd原子(以顶点的Pd微粒)周围距离相等且最近的Pd原子为其周围三个面的Pd，个数==12；晶胞中面心Pd个数=1/2×6=3，顶点Pd个数=8×1/8=1，Cu3Pd中Cu和Pd的个数比=3:1，则可看作上述Pd晶胞中面心位置的Pd原子被Cu原子替代。12．(1)

29

3d104s1(2)

CuCl

12(3)

sp3

离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小

大于

N、F、H三种元素的电负性为：F>N>H，在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难与Cu2+形成配位键【解析】（1）铜元素的原子序数为29，核外电子数为29，价电子排布式为3d104s1，由泡利不相容原理可知，同一原子中不可能有运动状态完全相同的电子，则基态铜原子有29种运动状态不相同的电子，故答案为：29；3d104s1；（2）①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的氯原子个数为8×+6×=4，位于体内铜原子个数为4，则晶体的化学式为CuCl，故答案为：CuCl；②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的氯原子与位于面心的氯原子的距离最近，则晶体中，每个氯原子周围与它最近且等距离的氯原子有12个，故答案为：12；（3）①四氨合铜离子中中心离子为铜离子，配位体为氨分子，铜离子与4个氨分子形成配位键，离子的结构简式为，故答案为：；②水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，氧原子的杂化轨道类型为sp3杂化，故答案为：sp3；③为易溶于水，难溶于有机溶剂的离子化合物，向深蓝色溶液中加入极性较弱的乙醇可降低的溶解度，便于晶体析出，故答案为：离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小；④由氢氧化铜沉淀与氨水反应生成四氨合铜离子可知，铜离子与氨分子的结合能力大于氢氧根离子，故答案为：大于；⑤氮元素的电负性强于氢元素，氨分子中共用电子对偏向氮原子，易于氨分子中氮原子上的孤电子对与铜离子形成配位键，氟元素的电负性强于氮元素，三氟化氮中共用电子对偏向氟原子，不利于氨分子中氮原子上的孤电子对与铜离子形成配位键，所以铜离子能与氨分子结合形成四氨合铜离子，不能与三氟化氮形成配位键，故答案为：N、F、H三种元素的电负性为：F>N>H，在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难与Cu2+形成配位键。13．(1)

第4周期第VIII族

直线形(2)

3d84s2

X-射线衍射实验(3)

分子晶体

1:1(4)

＜

S+的价电子排布式为：3s23p3，属于半满结构，能量低，稳定，难失去电子

4

a【解析】(1)已知Fe是26号元素，则26-18=8，其位于周期表第4横行第8纵列，故铁元素在元素周期表中位置为第4周期第VIII族，KSCN和K4[Fe(CN)6]常用于检验Fe3+，根据等电子体原理可知，SCN-与CO2互为等电子体，则其立体构型与CO2的立体构型相同为直线形，故答案为：第4周期第VIII族；直线形；(2)已知Ni是28号元素，则Ni原子基态原子价层电子排布式为3d84s2，区分晶体Ni和非晶体Ni最可靠的科学方法为对固体进行X-射线衍射实验，晶体在衍射记录仪上看到分立的斑点或者谱线，故答案为：3d84s2；X-射线衍射实验；(3)由题干信息，六羰基铬[Cr(CO)6]用于制造高纯度铬粉，它的沸点为220℃，其沸点较低，且Cr与CO通过配位键形成分子，再通过分子间作用力形成分子晶体，则Cr(CO)6的晶体类型为分子晶体，已知Cr(CO)6中含有6个配位键，每个配体CO中含有碳氧三键，根据单键均为键，双键是1个键和1个π键，三键为1个键和2个π键，故Cr(CO)6中键和π键的个数之比(6+6):6×2=1:1，故答案为：分子晶体；1:1；(4)P+的价电子排布式为3s23p2，S+的价电子排布式为：3s23p3，属于半满结构，能量低，稳定，难失去电子，所以I2(p)＜I2(s)，故答案为：＜；S+的价电子排布式为：3s23p3，属于半满结构，能量低，稳定，难失去电子；①Mn的配位数是指晶胞中离锰最近的且距离相等的Se，由题干晶胞图示可知，Mn与周围的4个Se形成正四面体结构，类似于CH4的结构，则β—MnSe中Mn的配位数为4，故答案为：4；②如图，两个锰原子之间最短的距离为面对角线的一半，即为apm，故答案为：apm。14．(1)(2)

AC

N＞O＞C(3)

CO2(或SiO2、CS2)

原子核的距离逐渐增大，原子核间的斥力逐渐减小，所以键角逐渐减小(4)氮原子上连氢原子容易形成分子间氢键，使该离子不易以单个形式存在(5)

棱心

【详解】（1）锰的原子序数为25，则基态锰原子价层电子排布式为：。（2）①Ni含有空轨道，N原子含有孤电子对，所以配位键由N原子指向Ni原子，有4个配位键，该配合物中O原子和中的氢原子形成氢键，该物质中还有共价键，则该物质化学键类型为：配位键、共价键，氢键不是化学键，选AC项；②同周期第一电离能从左向右呈增大的趋势，所以第一电离能O＞C，由于N元素原子2p能级有3个电子，处于半充满状态，能量较低，所以第一电离能N＞O，故C、N、O第一电离能由大到小的顺序为：N＞O＞C；（3）①N2H4中氮原子价层电子对数=3+1=4，杂化类型为；②中有三个原子，价电子总数为16个，利用同主族变换和左右移位法，与互为等电子体的分子为CO2(或SiO2、CS2)；氮族元素从上到下，原子半径逐渐增大，NH3、PH3、AsH3原子核的距离逐渐增大，原子核间的斥力逐渐减小，所以键角逐渐减小；（4）氮原子上连氢原子容易形成分子间氢键，使该离子不易以单个形式存在；（5）①由于BF位于体心，所以每个晶胞含有一个离子，依据化学式Li3SBF4可知晶胞中应该有3个和1个，所以位于棱心；②由于与最近的距离为apm，故边长为，体积为，而晶胞质量为，故晶胞密度为。15．(1)

或

Fe失去的是较稳定的中的一个电子，Co失去的是中的一个电子(2)

D

(3)

6

【解析】(1)过渡元素的原子序数是27，其基态原子的核外电子排布式为；因为3+的价电子排布式为，第四电离能是失去的是较稳定的中的一个电子，而3+的价电子排布式为，第四电离能是失去的是中的一个电子，所以第四电离能；(2)①A．配合物的熔点为-20℃，沸点为103℃，可知属于分子晶体，故A正确；。B．中原子的配体为，与原子总数相等，价电子数也相同，所以、属于等电子体，故B正确；C．与形成5个配位键即键，每个分子中含有1个键和2个键，σ键与π键之比为1∶1，故C正确；D．反应得到单质，形成金属键，