【高考化学】河南许昌2023届高考备考第一轮复习物质结构与性质提升练习（含解析）

【高考化学】河南许昌2023届高考备考第一轮复习

物质结构与性质提升训练

1.(2022•重庆高三期末)实验室用电石(CaC?)制乙块时会产生H,S和PH3杂质气体，可用CuSO4

溶液除去。

(l)Cu2+的价电子排布图为0

⑵H?。和H2s的沸点：H2OH2s(填“〈”或心”)，原因是。

(3)CuSC>4溶液中Cu”以[Co(HQ)1的形式存在，1.5mol[Co(HQ)中G键的数目为

(4)已知键角：H2S<PH3,原因是。

(5)已知CaCZ晶体的晶胞结构与NaCI晶体的晶胞结构相似，但因CaC?晶体中有哑铃形的存

在而使晶胞沿一个方向拉长，晶胞参数分别为anm、anm、bnm,NA为阿伏伽德罗常数的值,

则该晶体的密度是gym-'(用含a、b、NA的表达式表示)。

2.(2022••模拟预测)银钻镭酸锂是锂电池的关键三元正极材料，化学式为LiNixCoyMn「x,O2。

其中的镉(Mn)、钻(Co)、银(Ni)等过渡金属元素化合物的应用研究是前沿科学之一、回答下列问

题：

(1)基态Ni原子的价电子排布式为。金属镐可导电、导热，有金属光泽和延展性，

这些性质都可以用“理论”解释。

(2)[Co(DMSO)6](CK)4)2是一种紫色晶体,其中DMSO为二甲基亚飒，化学式为SO(CH3)20DMSO

中硫原子的杂化轨道类型为,CIO；的空间构型是,SO(CH3)2中键角

ZC—S—OCH3coeH3中键角NC—C—O(填或"=")，元素S、CkO的

电负性由小到大的顺序为。

(3)已知：r(Fe?+)为61pm、«。2+)为65pm。在隔绝空气条件下分别加热FeCCh和CoCCh，实验

测得FeCOj的分解温度低于CoCO3,原因是o

(4)La、Ni合金是较为理想的储氢材料，其晶胞结构如图所示：

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①该储氢材料的化学式为。

②已知晶胞参数边长为anm,高为bnm,设阿伏加德罗常数的值为NA,—个晶胞内可以储存

18个氢原子，储氢后的晶胞密度为g-cm-\

3.(2022•江苏徐州•高三期末)铁元素被称为“人类第一元素”，铁及其化合物具有广泛的用途。

(1)水体中过量的NO,是一种重要污染物，可利用纳米铁粉将其除去。

①基态铁原子核外电子排布式：；铁元素在元素周期表中的位置为,

属于区元素。

②相同条件下，向含有50mgITNO'的两份水样中分别加入纳米铁粉、纳米铁粉-活性炭-铜粉,

NO；的去除速率差异如图1所示，产生该差异的可能原因为.

图-2

(2)铁镁合金是目前储氢密度最高的材料之一，其晶胞结构如图2所示。储氢时，也分子位于晶

胞体心和棱的中心位置。

①该晶胞中Fe的配位数是o

②该合金储满氢后所得晶体的化学式是

2+5+

(3)在生产中，常用FeSO4处理pH=3的含Cr(+6价)废水得到C产和Fe"。Fe易被氧化为Fe,

试卷第2页，共18页

请利用核外电子排布的相关原理解释其原因：0

4.(2022•江苏常州•高三期末)据NatureEnergy报道，最近科研人员研制出一种低浓度锂盐水

系电解质溶液，充放电过程中锂离子具有较高的扩散速率，使得锂离子电池LiMn204HLi内⑼2

表现出优异的稳定性和放电容量。

(1)对电极材料组成元素的分析。

①O原子核外电子有种运动状态。

②Mn元素位于元素周期表的区。

③基态Ti原子的核外电子排布式为。

(2)将MnO,和Li2CO3按4:1的物质的量比配料，经研磨后升温至600〜750℃可制得电极材料

LiMn2O4。

①该反应的化学方程式为。

②LiM%。”中铳元素的平均价态为+3.5。不同温度下，合成的LiM%。」中M/+、M!?+和Mn"的

含量与温度的关系见下表。

T/℃w（Mn2+）/%w（Mn3+）/%w(Mn，)/%

7005.5644.5849.86

7502.5644.8752.57

8005.5044.1750.33

8506.2244.4049.38

在上述温度范围内，镒元素平均价态的变化趋势为。

(3)以某种Ti的氧化物为原料，可制备正极材料尖晶石型钛酸锂(Li,TisOQ。

①Ti的氧化物晶胞结构如图所示，其化学式为。

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②电池放电过程中，钛酸锂(难溶于水)由尖晶石型转变为岩盐型(Li'TiQQ，则正极的电极反应

式为。

5.(2022・湖北•十堰市教育科学研究院高三期末)氮化辂常用于薄膜涂层，是一种良好的耐磨材

料，同时在超级电容器领域有良好的应用前景。工业上以格铁矿(FeOCrzOs)为原料，经过一系

列反应，制备氮化格和铭单质的工艺流程如图：

(1)基态铝原子核外有种能量不同的电子，其最外层电子的电子云轮廓图为

(2)M是短周期金属元素，M的部分电离能数据如表所示：

Ii12I3I4I5

电离能/(kJ/mol)578181727451157514830

则M是(填元素符号)。

A

⑶制备CrCy时;发生的主要反应为Crq3+3CC14=2CrC13+3COCL。

①CCL分子中碳原子的杂化方式为,CCL分子的空间结构是。

②CrCb溶于水得到配合物——氯化二氯四水合格(III){[Cr(H2。)4clJci},其中提供电子对

形成配位键的原子是，中心离子配位数为o

③CrCL的熔点(83℃)比CrF,的熔点(1100℃)低得多，这是由于。

6.(2022・贵州遵义・三模)碳元素能形成多种单质及化合物，在生产生活中有重要的研究和应用

价值。请根据以下信息，回答下列问题。

(1)邻氨基毗咤的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应，其结构简式如下图所示。

试卷第4页，共18页

H?N人/

^>CU(OOCCH3)2

①在元素周期表中铜位于区(填"s”、"p”、"d”或“ds")。C、N、O三种元素的电负性由大

到小的顺序为。

②邻氨基毗咤的铜配合物中，CM+的配位数是,N原子的杂化类型有。

(2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱：

NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3i+NH4Cl。

①1体积水可溶解约1体积C02，1体积水可溶解约700体积NH3,NH3极易溶于水的原因是

,反应时，向饱和NaCl溶液中先通入o

②NaHCCh分解得Na2co3，CO；空间结构为。

(3)碳原子构成的单质具有多种同素异形体，也对应着有多种不同晶体类型。

①下图为石墨和石墨烯的结构示意图。石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有

一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是。

石墨石墨烯晶体

A.从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键

B.石墨中的碳原子采取sp3杂化

C.石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力

D.石墨烯中平均每个六元碳环含有2个碳原子

②利用皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管可以合成T-碳，T-碳的晶体结构可看成

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金刚石晶体中每个碳原子被正四面体结构单元(由四个碳原子组成)取代，如图所示(其中图(a)、

(b)为T-碳的晶胞和俯视图，图(c)为金刚石晶胞)。

一个T-碳晶胞中含有个碳原子，T-碳的密度非常小为金刚石的一半，则T-碳晶胞的边长

和金刚石晶胞的边长之比为。

7.(2022•安徽•亳州二中高三期末)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种

金属元素组成，回答下列问题：

(1)①铜元素位于周期表中—区。CiP+的价电子排布图为

②铳、铁、钻三种元素的逐级电离能如下表：

电离能/kJmol"

Ii12hI4

Mn717.31509.032484940

Fe762.51561.929575290

Co760.4164832324950

铁元素的第三电离能明显低于镒元素和钻元素，其原因是。

③实验室可用赤血盐K3[Fe(CN)6]检验Fe2+,在赤血盐中铁元素的化合价为,中心离子

的配位数为o

⑵利用反应：X+C2H2+NH3-CU2c2+NH4cl(未配平)可检验乙焕。

①化合物X晶胞结构如图，据此可知X的化学式为。

试卷第6页，共18页

O-Cu

•-Cl

②乙快分子中。键与w键数目之比为,碳原子的杂化方式为;NH：空间构型为

(用文字描述)。

(3)A1单质中原子采取面心立方最密堆积，其晶胞边长为0.405nm,列式表示Al单质的密度

g-cm-3(不必计算出结果)。

8.(2022・全国•高三)磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。黑磷与石墨类似，也具有

层状结构(如图1)。为大幅度提高锂电池的充电速率，科学家最近研发了黑磷一石墨复合负极材

料，其单层结构俯视图如图2所示。

(l)Li、C、P三种元素中，电负性最小的是(用元素符号作答)。

(2)基态磷原子的电子排布式为；第三周期中第一电离能比P大的元素有种。

(3)图2中，黑磷区P原子的杂化方式为:石墨区C原子的杂化方式为o

(4)P和B的澳化物在水中的溶解度PBr3BBn(填“〉”或“<”)，原因是。

(5)根据图1和图2的信息，下列说法正确的有(填字母)。

A.黑磷区P-P键的键能不完全相同

B.黑磷与石墨都属于混合型晶体

C.由石墨与黑磷制备该复合材料的过程是物理变化

D.复合材料单层中，P原子与C原子之间的作用力属范德华力

(6)贵金属磷化物Rh2P可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如下图所示。己知晶胞参数为

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anm,晶体中与P距离最近的Rh的数目为,晶体的密度为g-cnrX列出计算式)。

9.(202卜全国•高三专题练习)以C%0、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、

效率高的优势。回答问题:

(1)基态O原子的电子排布式,其中未成对电子有个。

(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是。

(3)献菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酥菁分子结构如下图，分子中

所有原子共平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取杂化。邻苯二甲酸酎

O

工地II

：O)都是合成献菁的原料，后者熔点高于前者，主

要原因是o

(4)金属Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，Zn与氨水反应的离子方程式

试卷第8页，共18页

为。

(5)ZnO晶体中部分0原子被N原子替代后可以改善半导体的性能，Zn-N键中离子键成分的百

分数小于Zn-O键，原因是o

(6)下图为某ZnO晶胞示意图，下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。

口abed为所取晶胞的下底面，为锐角等于60。的菱形，以此为参考，用给出的字母表示出与所取

晶胞相邻的两个晶胞的底面、0

(1)钉(Ru)基催化剂在低温下活性高，工业上常用该催化剂替代铁系催化剂催化合成氨，以

RuCb/SiCh为模板制备钉基催化剂及催化合成氨过程如图所示，请回答下列问题。

蔗糖

2+%NH3

RuCl3/SiO2Ru-MCBa-K/Ru-MC

Ru在Fe的下一周期且与Fe同族。

①Ru在元素周期表中的位置为—。

②一个基态Fe?+和Fe3+未成对电子数之比为___。

③NH3的键角___(填“大于”或“小于”)PH3,其原因为____。

④NO,有多种等电子体，其中和NO3互为等电子体的分子有一。

⑤多原子分子中，若原子都在同一平面上，且这些原子有相互平行的p轨道，则p电子可在多

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个原子间运动，形成大兀键。大兀元键可用兀：表示，其中m、n分别代表参与形成大兀元键的原子

个数和电子个数，则NO；的大兀元键可表示为_o

(2)经X射线衍射测定发现，晶体钻在417℃以上堆积方式的剖面图如图所示，则晶体钻堆积方

式为—，钻原子的配位数是—，若该堆积方式下的晶胞参数为acm,(阿伏伽德罗常数为

NA),则钻原子的半径为___pm。

11.(2022・上海虹口•模拟预测)硫的化合物在工业中用途广泛。CS2是一种重要的溶剂。工业

上可以利用硫黄(SJ与CH,为原料制备CS2,500〜700℃时$8受热分解成气态S?,发生反应

2S,+CH4UCS?+2H2s。

完成下列填空：

(1)之和S.互称为；硫原子最外层未成对电子中运动状态不相同的方面是

_________________________O

(2)反应所涉及的各物质中，属于极性分子的电子式为o列举一个能比较硫元素与

碳元素非金属性相对强弱的实验事实：0常温下，用30m'O.lOmolI-的Na2s溶

液处理工业尾气中的SOZ，吸收过程中Na,SO3的使用率(a)与溶液pH的关系如图所示(溶液体积

与温度均保持不变)。

试卷第10页，共18页

(3)a点时，溶液中c(HSO；)+2c(SO；卜mo\-U'.己知到b点时吸收了标准状况下

89.6m，尾气，则尾气中SC»3的体积分数为(尾气中其他成分不反应)。

(4)当NazSO?的使用率达到100%时，溶液pH为4.4,分析原因：。

(5)用硫酸酸化的KQQ,,溶液处理SO?气体，会析出铭钾研［KCr(SOj.l2HQ晶体。写出相

关反应的化学方程式。

12.(2022•河北沧州•高三期末)钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”，制备金属钛的一种流程

如图。回答下列问题：

(1)基态钛原子的价电子轨道表示式为,其原子核外共有种运动状态不

相同的电子。

(2)已知TiCl,在通常情况下是无色液体，熔点为-37℃,沸点为136℃,则TiCl4的晶体类型是

_________________________O

(3)纳米TiOz是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图所示。化合物乙的沸点明显高于

化合物甲的，主要原因是。化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小

的顺序为(填元素符号)。

第11页/总37页

0NH,

①纳米TiO?I-

CH,—O—CH—C—CH,--------------CH3—O—CH—C—CH,

323②册

H

化合物甲化合物乙

(4)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，结构如图所示。该阳离子的化学式为

TiTi

»J'

\/\/

TiTi

(5)钙钛矿晶体的结构如图所示。钛离子位于立方晶胞的顶角，被..个氧离子包围成

配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心。钙钛矿晶体的化学式为

•—Ti©—Ca

13.(2022・海南•高三专题练习)碳族元素中的碳、硅、错及其化合物在诸多领域有重要用途。

(1)碳族元素位于周期表区，基态锚原子外围电子的轨道表示式为，基态错原子

核外有种空间运动状态不同的电子。

⑵科学家以凡DPB、凡DPN等双毗喋有机物为原料，制备了可去除痕量苯的吸附剂。H,DPB

和H?DPN结构中含氮碳环均为平面结构，则N的杂化方式是，

试卷第12页，共18页

H2DPBH2DPB

⑶金刚石（甲卜石墨（乙卜C60（丙）的结构如下图所示:

①12g金刚石和石墨中含有的O键数目之比为。

②金刚石的熔点高于C6。，但低于石墨，原因是。

③C60的晶胞呈分子密堆积，下列晶体中，与C60具有相同晶体结构的是

A.C02B.冰C.ZnD.AgE.NaCl

（4）一种低温超导体立方晶胞结构如下图所示：

①该晶体的化学式为。

②若晶胞参数为apm,该晶体的密度p=g-cm\（列出计算式即可，设NA表示阿伏加德

第13页/总37页

罗常数的值)

14.(2022・山西吕梁•一模)铁、钻、银等金属及其化合物在科学研究和工业生产中应用非常广

泛。回答下列问题：

(1)基态铁原子的核外电子排布式为。

2+

(2)K3［Fe(CN)6］溶液可以检验Fe,K31Fe(CN)6］中含有的。键与兀键的数目之比,与

CN-互为等电子体的分子有(举一例，填化学式)。

(3)猷;普钻的结构简式如图所示，其中三种非金属元素的电负性由大到小的顺序为。

(4)NiSO4是制备磁性材料和催化剂的重要中间体，SO：的空间构型为,硫原子的杂

化方式为。

(5)某氮化铁的晶胞结构如图所示：

•一FeO—N

①原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。如图晶胞中，原子坐标参数A(0,0.0)；B

为弓，y,y)；C为(0,1,1)。则D原子的坐标参数为。

②若该晶体的密度是pg-cm-3,则晶胞中两个最近的Fe的核间距为cm(用含p的代数

式表示，NA表示阿伏加德罗常数的值)。

15.(2022・四川•树德中学模拟预测)锌及其化合物在科学技术发展和人类生产生活中发挥着重

试卷第14页，共18页

要作用。

(1)明朝《天工开物》中就已经记载了我国古代的炼锌技术：以炉甘石(ZnCCh)和木炭为原料高

温制取锌。请写出Z#+的价电子排布轨道式,ZnCCh中C原子的杂化形式为,

Zn、C、0的电负性由小到大的顺序是o

(2)“此物(“锌火”)无铜收伏，入火即成烟飞去”，意思是锌的沸点(907℃)较低，宜与铜熔合制成

黄铜。已知Zn与Cu的能量变化如下所示：

Cu(g)—~>Cu+(g)->Cu2+(g)

Zn(g)―箜*->Zn+(g)―~~>Zn2+(g)

①试解释步骤②吸收能量大于步骤④的原因o

②金属锌采取如图1所示堆积方式：

A

图1

该堆积方式类型与金属铜的堆积方式(填“相同”或"不相同”)。

(3)我国科学家最新研制成功了一种纳米半导体材料可以高效实现光化学转换，该种材料主要成

分为硫化镉和硫化锌。Cd与Zn位于同一副族，且在Zn的下一周期。已知ZnS熔点为2830℃；

CdS熔点为1750℃,ZnS熔点更高的原因为。

(4)独立的NFh分子中，H—N—H键键角为107°18',请解释［Zn(NH3)612+离子中H—N—H键角

变为109.5。的原因是。根据VSEPR模型判断，下列微粒中所有原子都在同一平面上的

一组是。

A.SO；和N()2B.NO；和SO3c.H3O+和CIO,D.PO：和SO；

⑸图2为ZnS晶胞，图3为晶胞沿z轴的1：1投影平面图：

第15页/总37页

①晶胞中最近的两个S原子之间的距离为pm（含字母a写计算表达式）。

②已知S2-半径为bpm,若晶胞中S*、Z#+相切，则ZM+半径为pm（写计算表达式）。（含

字母a、b写计算表达式）。

16.（2022•山东省淄博第四中学高三阶段练习）神舟十三号首次采用的大面积可展收柔性太阳

电池翼，具有面积轻量化、使用寿命长等突出优点。回答下列问题：

（1）太阳电池翼的主要材料为单质硅，其基态原子具有种不同能量的电子；若硅原

子电子排布表示为［Ne］3s23p；,则违背了（填原理名称）。

（2）由于硅的价层有d轨道可以利用，而碳没有，因此化合物的结构具有较大差异：化合物

N（SiH3）3（平面形）和N（CH3）3（三角锥形）中，更易形成配合物的是（填化学式）；已知

甲基的供电子能力强于氢原子，则N（CH3）3、NH3中R-N-R（R代表C或H）键角较大的是

（填化学式）；1,3—二碘四硅双环［1.1.0］丁烷分子如图所示，该分子中四个硅原子

共面且其中两个硅原子间形成兀电子单键（特殊兀键）。该分子中硅原子的杂化形式是

___________,该分子形成的晶体中不存在的化学键是（填标号）。

R」VR

XX

I—Si—n—Si—IR=Si（CH3）3

R-

R

A.非极性键B.离子键C.氢键D.配位键

（3）晶胞中原子的位置通常用原子分数坐标表示。复杂结构的三维表示往往难以在二维图上绘制

和解释，可以从晶胞的一个轴的方向往里看，例如面心立方晶胞的投影图如图1所示。

试卷第16页，共18页

，招，、(0，1),、

---------Q--------Q

O--------O-------O

图1面心立方晶胞的投影图2某硫化硅晶胞的投影

某种硫化硅晶体的晶胞结构的投影图如图2所示，该硫化硅晶体的化学式为,晶胞

中与S距离最近的Si的数目为；若晶胞中硫原子之间的最近核间距为dnm,则硅

与硫原子之间的最近核间距为nm。

17.(2022•黑龙江省饶河县高级中学高三期末)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一

种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题：

(1)H、B、N中，原子半径最大的是。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素

的相似。

(2)NH.3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(H6+),与B原子相连的H呈负电性(H*),电负

性大小顺序是。

(3)Li+与JT具有相同的电子构型，r(Li+)r(H-)(填“大于”或“小于”)

(4)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能Ii(Zn)Ii(Cu)(填

“大于”或“小于

18.(2022•河南郑州•高三期末)碳、氢、氧、氮等元素形成的各种各样的化合物在生活、生产

中都有着重要的用途。

(1)我国科学家徐光宪根据光谱数据归纳出下列近似规律：

对于原子的外层电子，(n+0.71)越大，则能量越高。

注：n的取值与电子层数相同；1取0、1、2、3...表示s、p^d、f....的电子。

则能量：6s4f(填“〈”或“=”)。

(2)乙醛是一种化工原料，检验乙醛中的醛基常用新制氢氧化铜悬浊液。基态Cu+的价层电子轨

道表示式为，基态氧原子有种能量不同的电子。

(3)NHs与CH4的中心原子均为sp3杂化，但是H-N-H的键角小于H-C-H的键角，原因是____。

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(4)一水合甘氨酸锌［(H^NCH2coO^ZiHg］是一种饲料添加剂，该化合物中所涉及的第二周

期元素的第一电离能由大到小的顺序是(用元素符号表示)。

(5)2,5-二氨基甲苯(A)可用作毛皮染料，其中一种同分异构体是2,3-二氨基甲苯(B),二者中

沸点较高的是(填"A”或"B”)，原因是o

(6)A1P因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。已知A1P的晶胞结构如图所示。

①A、B点的原子坐标如上图所示，则C点的原子坐标为.

②磷化铝的晶胞参数a=546.35pm(lpm=10"m),其密度为g/cn?(列出计算式即可，设

NA表示阿伏加德罗常数的值)。

试卷第18页，共18页

答案:

tltltltlt

1.(1)

(2)>水存在分子间氢键，使得沸点升高，H2s不存在分子间氢键

(3)18M

(4)H2s有2对孤对电子，PHj有1对孤对电子，孤对电子对孤对电子的排斥力大于孤对电子

对成对电子的排斥力，使得成键键角减小，因此键角：H2S<PH3

2.56,n23

(5)-2----xlO

⑷ab7VA

(1)

Cu原子序数为29,其电子排布式为[Ar]3di04slC/+的价电子排布式为3d%则CtP+的价

电子排布图为|NH|tl|;故|tl|tl|tl|o

(2)

水存在分子间氢键，使得沸点升高，H2s不存在分子间氢键，因此H?。和H2s的沸点：H20

>H,S；故)；水存在分子间氢键，使得沸点升高，H2s不存在分子间氢键。

(3)

一个水分子有2个°键，1.5mol[Co(Hq)4「中。键的数目为1.5molx(2x4+4)xMmoL=

18Ml；故18M。

(4)

已知键角：H2S<PH,,原因是H2s有2对孤对电子，PHj有1对孤对电子，孤对电子对孤

对电子的排斥力大于孤对电子对成对电子的排斥力，使得成键键角减小，因此键角：

H2S<PH3；故H2s有2对孤对电子，P&有1对孤对电子，孤对电子对孤对电子的排斥力

大于孤对电子对成对电子的排斥力，使得成键键角减小，因此键角：H2S<PH3O

(5)

根据题给信息，CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的晶胞结构相似，每个晶胞中含有4个

答案第1页，共18页

4x64g-mol1

“CaC?”，则该晶体的密度是mA\mo「2.56,..；故

p=—=-----：——---：--------T=-----xlO23gem3

7772

Vaxl0-xaxl0"xbxl0-abNA

2.(1)3d84s2电子气

⑵sp3正四面体<S<C1<O

⑶Fe2+更容易结合碳酸根离子中的氧离子或Fe2+的半径小于C02+,FeO晶格能大于CoO,则

FeCO3分解温度低于CoCO3

8804

(4)LaNixlO21

52

3abNA

(I)

模元素的原子序数为28,基态原子的价电子排布式为3d84d2；金属晶体中原子之间存在金

属键，描述金属键本质的最简单理论是电子气理论，电子气理论可解释金属晶体的熔沸点的

高低，也可以解释金属的导电、导热性能，有金属光泽和延展性，则金属镒可导电、导热，

有金属光泽和延展性可用电子气理论解释；

(2)

二甲基亚飒中硫原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为1,则硫原子的杂化方式为sp3

杂化；高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为0,则离子的空间构型

为正四面体形；丙酮中线基碳原子的杂化方式为sp?杂化，无孤电子对，孤电子对对成键电

子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，则二甲基亚飒中键角NC—S—O小于丙

酮中键角NC—C—O；元素的非金属性越大，电负性越大，元素非金属性的强弱顺序为

0>Cl>S,则电负性的大小顺序为S<Cl<0«

(3)

由题意可知，Fe2+的半径小于Co2+,FeO晶格能大于CoO,Fe?+更容易结合氧离子，FeCCh

受热分解需要外界能量更少，FeCCh比CoCO3易分解，则FeCCh分解温度低于CoCOjo

(4)

①根据均摊原则，晶胞中La原子数是12X，+2X：=3、Ni原子数是18x1+6=15,该储氢

622

材料的化学式为LaNi5；②晶胞参数边长为anm,高为bnm,则晶胞体积为|总为,

设阿伏加德罗常数的值为NA,一个晶胞内可以储存18个氢原子，储氢后的晶胞密度为

答案第2页，共18页

139x3+59xl5+lxl8_880石炉

洛…xN「石瓦"冷。

3.(1)[Ar]3d64s2第四周期VHI族d形成Fe-Cu或C原电池加快纳米铁粉去除

NO；的反应速率

(2)8Mg2FeH2

(3)Fe"外围电子排布为3dJ再失去一个电子可形成3d5的半满稳定结构

(1)

①铁为26号元素，基态铁原子的核外电子排布式为：[Ar]3d64s2；其在周期表中的位置为:

第四周期VIII族；属于d区元素：

②其他条件相同的条件下，纳米铁粉〜活性炭铜粉相较于单纯的纳米铁粉，形成Fe-Cu或C

原电池加快纳米铁粉去除硝酸根的反应速率，故形成Fe-Cu或C原电池加快纳米铁粉去除

NO；的反应速率；

(2)

①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的铁原子与位于体对角线一处的镁原子的距离最近，则

铁原子的配位数为8；

②由晶胞结构和题给信息可知，合金储满氢的晶胞中位于顶点和面心的铁原子个数为

8x1+6xg=4,位于体内的镁原子个数为8,位于体心和棱上的氢分子个数为4X；+2,则

所得晶体的化学式为：Mg2FeH2；

(3)

Fe为26号元素，Fe?+外围电子排布为3dJ不是稳定结构，容易再失去1个电子，故Fe?+外

围电子排布为3d6,再失去一个电子可形成3ds的半满稳定结构。

4.(1)8dIs22s22P63s23P63d24s2

(2)8MnO2+2Li2CO3600-750℃4LiMn2O4+2CO2T+O2T先变大后变小

+

(3)TiO2Li4Ti5Ol2+3e+3Li=Li7Ti5Ol2

(1)

答案第3页，共18页

①原子核外电子运动状态与电子数相同，0原子核外电子有8种运动状态。②Mn是25号

元素，外围电子排布式为3d54s2,位于元素周期表的d区。③Ti是22号元素，基态Ti原子

的核外电子排布式为1S22s22P63s23P63d24s2。

⑵

二氧化钵和碳酸锂按4：1的物质的量比配料，温度600-750C,制得电极材料LiMmCU,

Mn化合价降低，C的化合价最高，则氧的化合价升高，应有氧气产生，化学方程式为

600750C

8MnO2+2Li2CO3~°4LiMn2O4+2CO2T+0,To由表中数据可知，700-750C,

w(Mn2+)逐渐减小，w(Mn4+)增大，而800-850℃,w(Mr?+)逐渐增大，w(Mi?+)减小，可说明

铳元素的平均价态的变化趋势是先变大后变小。

(3)

Ti有8个原子在顶点，一个在晶胞内，0有两个原子在晶胞内，四个在面上，根据均摊法可

知Ti个数为$8+1=2,o个数为2+gx4=4,故其化学式为TiCh。Li为负极失电子生成Li，,

Liaison为正极得电子生成Li7Ti50i2,正极反应式为5/0口+3e-+3Li+=Li7Ti5O12。

5.(1)7球形

⑵Al

(3)sp123正四面体形0、Cl6固态时，CrCh为分子晶体，CrF,为离子晶体，离

子键比范德华力强得多

(1)

基态铝原子的核外电子排布为：Is22s22P63s23P63d54sL电子占据的能级为：1s、2s、2p、3s、

3p、3d、4s,7种能量不同的电子；其最外层电子的电子云轮廓图为：球形；

(2)

M是短周期金属元素，b到L发生了突跃，故M的常见价态为+3价，M为A1；

(3)

①CC1”分子中碳原子的价层电子对数为：掾4+4=4,杂化方式为sp3杂化，分子的空间构型

为正四面体形；

②配合物中Cr为中心原子，H2O和为配体，配位原子为0、CL配位数为6；

③F的电负性最强，与Cr形成的CrF,是离子晶体，而CrC1是分子晶体，原因是：固态时，

答案第4页，共18页

CrCy为分子晶体，C*为离子晶体，离子键比范德华力强得多。

6.(1)ds0>N>C4sp?、sp3

(2)NH3与H2O之间能够形成分子间氢键，且NH3和H2O均为极性分子，且N%和HzO

能够发生反应NH3平面三角形

(3)CD322:1

(1)

①Cu是29号元素，基态核外电子排布式为Is22s22P63s23P63小咏|,属于过渡元素，价电子

包括3d、4s电子，在元素周期表中铜位于ds区。同周期主族元素电负性随原子序数增大而

递增，C、N、0三种元素的电负性由大到小的顺序为0>N>C。

②邻氨基口比嚏的铜配合物中，CM+形成2个Cu-N、2个Cu-O、形成4个配位键，配位数是

4。毗咤环上形成配位键的N原子采取sp?杂化，而氨基中N原子形成3个"键、还有1对

孤电子对，N原子杂化轨道数目为4,N原子采取sp3杂化；则N原子的杂化类型有sp?、sp3。

(2)

①1体积水可溶解约1体积C02,1体积水可溶解约700体积NH3,NE极易溶于水的原因

是：NH3与H2O之间能够形成分子间氢键，且NFh和H2O均为极性分子，且NH3和HzO

能够发生反应，导致NH3极易溶于水。氨气极易溶于水所得溶液呈碱性，饱和食盐水中通

氨气、继续通过量二氧化碳则生成碳酸氢根，碳酸氢钠溶解度小、形成碳酸氢钠的过饱和溶

液、则析出碳酸氢钠晶体，故反应时，向饱和NaCl溶液中先通入NH3。

②CO；中心原子的价层电子对数为：3+；(4+2-3x2)=3,无孤电子对，则其空间结构为平面

三角形。

(3)

A.石墨晶体中，层与层之间的作用力为分子间作用力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子

间作用力，故A错误；

B.每个C原子形成3个。键，且不存在孤电子对，C原子为sp?杂化，故B错误；

C.石墨晶体由碳原子构成、层内每个C原子通过3个◎键，层与层之间的作用力为分子间

作用力，则石墨属于混合晶体，故C正确；

D.每个C原子为3个环共有，则石墨烯中平均每个六元碳环含有碳原子数为2,故D正确;

答案选CDo

答案第5页，共18页

②金刚石的晶胞中碳原子位于顶点8个，面心上下左右前后6个，体内两层对角线各2个共

4个，一个晶胞中单独占有碳原子数目=4+8x：+6x；=8,T-碳的晶体结构可以看成金刚石晶

体中每个碳原子被一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代，故含有碳个数为

8x4=32个。T-碳的密度约为金刚石的一半，而根据晶胞中原子的数目，可知T-碳晶胞质量

为金刚石的4倍，根据p=令，T-碳晶胞的体积应该是金刚石的8倍，而晶胞棱长=帼£,

故即T-碳晶胞的边长和金刚石晶胞的边长之比为2:1,

—Mltl

7.(1)ds3dC。的核电荷数多于Fe,电子离开时克服的引力较大，

所以C。的第三电离能比Fe大，MM+是半充满结构(3d5),再电离一个电子所需的能量较高,

所以Mn的第三电离能也比Fe大+36

⑵CuCl3：2sp杂化正四面体

_________4x27_________

⑶6.02x10"x(0.405x10”

(1)

Cu原子价电子排布式为3d">4sJ处于IB族，属于ds区元素，Ct?+离子的价层电子排布式

为3d二价电子轨道表示式为3d。Co失去3d7的电子，Fe失去3d6的电子，

C。的核电荷数比Fe的大，电子离开时克服的引力大，C。的第三电离能比Fe的大，Mn失

去3d5稳定状态的电子，需要能量比Fe的高，Mn的第三电离能大于Fe的。K为+1价，CN

为-1价，设物质中Fe的化合价为a,根据化合价代数和为0,则(+l)x3+a+6x(-l)=0,故a=+3,

故赤血盐中铁元素的化合价为+3,Fe?+离子与CN-形成配位键，中心离子的配位数为6。

(2)

根据均摊法可知晶胞中C1原子数目=4、Cu原子数目8X：+6X〈=4,原子数目之比为1：1,

故化学式为CuCl。乙快分子结构式为H-C三C-H,单键为"键，三键含有1个。键、2个兀键，

分子中。键与兀键数目之比为3：2；碳原子形成2个。键、没有孤电子对，杂化轨道数目为2,

碳原子杂化方式为：sp,NH；中N原子形成4个c键，没有孤电子对，价层电子对数=4,离

子的空间构型为正四面体。

(3)

答案第6页，共18页

I4x27

Al原子处于顶点、面心，晶胞中Al原子数目8x/+6x.4,晶胞中原子总质量=获双歹g,

4x274x27

单质密度=嬴而8*IO"，=时两丽而升/cm、

8.(l)Li

(2)Is22s22P63s23P3或[Ne]3s23P32

(3)sp3sp2

(4)>PBn是极性分子，BB门是非极性分子

(5)AB

237x4

⑹8N/axlO7)3

(1)

非金属越强，电负性越强，Li为金属元素，三种元素中电负性最小的是Li,故答案为Li；

(2)

根据电子排布三原则书写P的电子排布式为：Is22s22P63s23P3；同周期从左到右，电离能呈

增大趋势，周期中第VA族元素电离能大于VIA族元素，比P的电离大的元素是C1和Ar,

有2种,故Is22s22P63s23P3；2；

(3)

黑磷区中P根据图1中形成的共价键，P元素有三个。和一个孤对电子，价层电子对数为4,

采用sp3杂化，石墨区C原子根据空间构型平面型判断是sp2杂化，故sp3、sp2；

(4)

根据杂化轨道理论判断PBn的空间构型是三角锥形，属于极性分子，BBp的空间构型是平

面三角形，属于非极性分子，水分子是极性分子，依据相似相溶，极性分子易溶于极性分子

判断，PBn的溶解性大于BBn的溶解性，故〉；PBn是极性分子，BBn是非极性分子；

(5)

A.根据图1中键长的不同判断黑磷区P-P键的键能不完全相同，故A正确；

B.黑磷与石墨类似，也具有层状结构，根据石墨是混合型晶体，故B正确；

C.由石墨与黑磷制备该复合材料有新的键形成，新物质生成，故属于化学变化，故C不正

确：

D.复合材料单层中，P原子与C原子之间的作用力属于共价键，故D不正确；

故答案为AB；

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(6)

根据Rh2P中Rh和P原子数之比为2:1,根据晶胞图中面心和顶点的小黑点是P原子，根据

图中判断P距离最近的Rh的数目为8；晶胞中P原子数：8*：+6*!=4；助原子数：8'1=8,

o2

工一口9八―N-M_237x4与八237x4

故根据P-N、x(axlO一黑色'10-7)3；故8；N/axlO_7)3°

此题考查物质结构，注意电离能的比较时，同周期元素的电离能的反常情况，其次在密度计

算时，注意长度单位的换算。

9.(1)Is22s22P4或[He]2s22P42

(2)自由电子在外加电场中作定向移动

(3)sp2两者均为分子晶体，后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，熔点更高

(4)Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2T

(5)电负性0>N,O对电子的吸引能力更强，Zn和O更易形成离子键

(6)口cdhi口bcfe

【详解】(1)O为8号元素，其基态O原子核外有8个电子，因此基态O原子的电子排布

式为Is22s22P4或[He]2s22P3其2p轨道有2个未成对电子，即O原子有2个未成对电子；

(2)由于金属的自由电子可在外加电场中作定向移动，因此Cu、Zn等金属具有良好的导

电性;

(3)根据结构式可知，N原子以双键或以NH三键的形式存在，故N原子的杂化方式均为

sp2,由于邻苯二甲酸酊和邻苯二甲酰亚胺均为分子晶体，而后者能形成分子间氢键，使分

子间作用力增大，因此熔点更高；

(4)金属Zn与氨水反应可生成[Zn(NH3)4](OH)2和Hz,反应的离子方程式为

2+

Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH