2021届高考化学二轮备考训练：物质结构与性质综合题（选修）（解析版）

物质结构与性质综合题(选修)【原卷】

1.(2021•云南高三一模)Ag2[HgL]是一种重要的无机热致变色示温材料。回答

下列问题：

(1)Hg在元素周期表中位于第六周期，且与Zn同族，则基态Hg原子的价层

电子排布式为o

(2)单质Hg在过量的Cb中加热可生成HgCL(熔点280℃,易升华,俗称升汞)，

则HgCb的晶体类型为一o

(3)HICh酸性强于HIO的原因是____,IO；的立体构型为o

(4)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过鳌合配位成环而形成

的配合物为螯合物。一种Ag+配合物的结构如图所示。

Imol该配合物中通过鳌合作用与Ag+形成的配位键有mol,该配合物中处

于同周期的三种非金属元素，电负性最小的是____(填元素符号)，其原子的杂

化类型为。

(5)AgzIHgL]在低温条件下为四方晶系结构，晶胞参数分别为apm、bpm,

a=p=y=90,其晶胞结构如图所示。若AgzIHgL晶体的密度为pg・cm-3,贝!]

NA=mol”。

QHg：-

OI-

QAg*

2.(2021•河北张家口市•高三一模)B和Ni均为新材料的主角。回答下列问题:

(1)基态B原子的核外电子有一种空间运动状态；基态Ni原子核外占据最高能

层电子的电子云轮廓图的形状为

(2)硼的卤化物的沸点如表所示：

卤化物

BF3BC13BBr3

沸点/℃-100.312.590

①解释表中卤化物之间沸点差异的原因

②表中卤化物的立体构型均为

(3)高氯酸三碳酰朋合银[Ni(NH2NHCONHNH2)3](ClO4)2是一种新型起爆药。

①该物质中含有3个六元环，与C相连的N原子不能提供形成配位键的孤电子

对。则Imol该物质中含有配位键的数目为

②C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为

③CIO；中C1原子的杂化形式为_；该离子中的键角_(填“大于”或“小于”)N2H4

中的键角。

④HCICh的酸性强于HCKh的原因为

(4)硼化钙可用于新型半导体材料，一种硼化钙的晶胞结构及沿z轴方向的投

影图如图所示，硼原子形成的正八面体占据顶角位置。若阿伏加德罗常数的值为

NA,晶体密度p=_g*cm\

晶胞结构沿Z轴方向投影图

3.(2021•江西高三模拟)镇是近些年来化学研究的热门金属。回答下列问题：

(1)写出银的电子排布式

(2)银与铁相比，银更不易形成正三价，原因是

(3)镇常压下可以和一氧化碳形成四段基银配合物，在该配合物中，银的化合

价为

(4)丁二酮后的结构如图，其中C的杂化方式为分子中所含元素电负性从

大到小的顺序为丁二酮后可以与银形成配合物，是检测银的重要手段之一，

若在该配合物中银的配位数是4,画出该配合物的结构o

HO-NN-OH

(5)红碑银矿的六方晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为其晶胞参数

为apm和cpm,阿伏伽德罗常数为NA,则该晶体密度为—g/cm、填用a、c表

达的计算式)。

cpmONi

■As

apm

4.(2019•河北石家庄市•高三一模)卤族元素形成的单质及其化合物有广泛的应

用。请回答：

(1)基态Br原子的电子排布式为；与其位于同周期且基态原子未

成对电子数相同的过渡元素为(填元素符号)。

(2)F、CkBr形成的简单氢化物的沸点由高到低的顺序为,分析

其原因为o

(3)F、H可分别与N形成NF3和NH3.NH3可与C/+形成配离子，但NF3却不

易形成，其原因为。

(4)氯元素可形成QO；、co,和等多种含氧酸根离子，上述三种离子中键角

由大到小的顺序为o

(5)C1和Na可形成多种化合物。

①NaCl与CsCI的晶体结构不同，主要原因为o

②C1和Na在高压下形成的一种晶体的晶胞如图所示(大球代表氯，小球代表钠)。

该晶体的化学式为;已知阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密

度为g/cm3(列出计算式)o

5.（2021•山东济宁市•高三一模）ZnGeP?和KTiOPO,都是非线性光学晶体材料，回

答下列问题：

（1）基态Ge原子的价电子排布式为,S、P、K、Zn按第一电离能由大

到小的顺序排列为o

（2）用0、PH-KH按熔点由高到低的顺序排列为o

（3）N、P同主族，已知$0为直线形结构，结构式为N=N=O,则'O是

（填“极性”或“非极性”）分子，中间氮原子的杂化轨道类型为杂化。

（4）磷能形成多种含氧酸，某弱酸次磷酸的结构如图甲所示，则次磷酸分子中。

键与兀键数目之比为,则NaH2PO2溶液中各离子浓度由大到小的顺序为

H/OH

甲

（5）ZnGeP?晶胞结构如图乙所示。

乙

①Ge的配位数为,以Ge为顶点的晶胞中，Zn原子位于。

②原子的分数坐标，即将晶胞参数a、b、c均看作“1”所得出的三维空间坐标,

则晶胞图中“2”P原子的分数坐标为o

6.(2021•山东临沂市•高三一模)我国科研工作者最近发现并制备了一系列主要

由O、P、Se、Bi等元素组成的导电材料。回答下列问题：

(1)基态硒原子的价电子排布式为;Se(h的熔点为350C,加热易升

华，固态SeCh属于晶体。

(2)O、P、S三种元素中，电负性最大的是______；键角：H2OILSe(填

“>”、”<”或“=")。

(3)纯净的磷酸粘度极大，随温度升高粘度迅速下降，原因是_______;熔融状

态的磷酸导电性很好，这是由于在纯磷酸中存在如下质子交换导电机理。

由此可以推知纯磷酸液体中存在的导电微粒是［P(OH)4］和,［P(OH)J的空

间构型为。

(4)硒氧化秘是一类全新二维半导体芯片材料，为四方晶系晶胞结构(如图所示),

可以看成带正电的［Biqj：层与带负电的曲片层交替堆叠。据此推断硒氧化锡的

化学式为，其中Se的分数坐标为o晶胞棱边夹角均为90。，硒氧

化锡的摩尔质量为Mgmol1,则晶体密度的表达式为g・cm-3(NA为阿伏

加德罗常数的值）。

加廿

iBiAr

⑶广

7.（2021•辽宁沈阳市•高三一模）人体必需的元素包括常量元素与微量元素，常

量元素包括碳、氢、氧、氮、钙、镁等，微量元素包括铁、铜、锌、氟、碘等,

这些元素形成的化合物种类繁多，应用广泛。

（1）锌、铜、铁、钙四种元素与少儿生长发育息息相关，请写出Fe?+的核外电

子排布式o

（2）1个+与2个H?N-CH「COO形成含两个五元环结构的内配盐（化合物）,

其结构简式为（用一标出配位键），在H?N-CH?-COCF中，属于第二周期

的元素的第一电离能由大到小的顺序是______（用元素符号表示），N、C原子存

在的相同杂化方式是_______杂化。

（3）碱酸盐中的阳离子不同，热分解温度就不同，查阅文献资料可知，离子半

径r（Mg2+）=66pm,r（Ca2+）=99pm,r（Sr2+）=112pm,r（Ba2+）=135pm.碳酸盐分解温

度T（MgCC>3）=402℃,T（CaCO3）=825℃,T（SICO3）=1172℃,T（BaCO3）=1360℃o分析

数据得出的规律是,解释出现此规律的原因是O

（4）自然界的氟化钙矿物为萤石或氟石，CaF2的晶体结构呈立方体形，其结构

如下：

CaF,晶体结构示意图

①两个最近的F之间的距离是Pm（用含m的代数式表示）。

②CaF?晶胞的密度是g-cm文化简至带根号的最简式，N,、表示阿伏加德罗

常数的值）。

8.（2021•四川泸州市•高三二模）第IVA元素在地壳中含量丰富，在人类生活各

方面都有广泛的应用。回答下列问题。

（1）基态C原子中填充了电子的原子轨道共有个，基态Si原子的

价电子电子排布式为，第一电离能CGe（填“大于”、

“小于，，或“等于，，）。

（2）X是碳的一种氧化物，X的五聚合体结构如图1所示。则X的分子式为

;X分子中每个原子都满足最外层8电子结构，X分子的电子式为

oX的沸点CO2的沸点（填“大于”、“小于”或“等于”）

（3）C20分子是由许多正五边形构成的空心笼状结构如图2所示，分子中每个碳

原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键。则C20分子中含个。键，请

你大胆猜测：C20分子中碳原子的杂化轨道为

(4)口-SiC晶胞如图3所示，若碳和硅的原子半径分别为apm和bpm,密度

为Pg/cn?,其原子的空间利用率(即晶胞中原子体积占空间体积的百分率)为

(用含a、b、p、NA的代数式表示，NA表示阿伏加德罗常数的值)。

9.(2021•福建福州市•高三一模)偏硼酸领(BBO)和三硼酸锂(LBO)晶体是两种性

能优异的非线性光学晶体，化学组成分别为Ba(BO2)2、LiB3O5

(1)组成两种晶体的四种元素电负性从大到小的顺序是________

(2)环硼氮烷B3H6冲又称无机苯，其球棍模型如图。其中氮原子的杂化类型为

缪

(3)氨硼烷NH3BH3可以作为机动车使用的备选氢来源或氢储存的材料。氨硼

烷相对分子质量为31、熔点104c.氨硼烷熔点较高的原因可能是(填

选项符号)。

A.和乙烷是等电子体B.分子间存在氢键C.形成离子晶体

(4)氨硼烷受热或水解都能释放氢气，加热氨硼烷时，它首先会聚合成(NHBH》,

继续加热，再继续聚合成(NHBH),而氨硼烷在催化剂存在下水解生成偏硼酸钱

NH4BO2等量氨硼烷若彻底反应，加热法和水解法释放氢气的量比为

(5)2017年科学家才确定基态金属锂晶体为FCC(面心立方晶格)，面心立方紧

密堆积结构示意图:

蹈S

晶胞中锂的配位数为o若晶胞边长为apm,则锂原子的半径r为

10.(2021•新疆高三一模)碳族元素的单质及其化合物在生产、生活中是一类重

要物质。请回答下列问题：

(1)硅原子核外有种不同运动状态的电子，第一电离能介于铝和硅之间

的元素的名称为O碳族元素最外层电子排布的通式为O

(2)下列说法不正确的是__________

A.二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大，所以沸点SiO2>CO2

B.N2与CO互为等电子体，结构相似，化学性质相似

C.稳定性：H2O>H2S,原因是水分子间存在氢键

(3)青蒿素(Cl5H22。5)的结构如图所示，图中数字标识的五个碳原子的杂化轨道

类型为Sp2的是__________(填碳原子的标号)，组成青蒿素的三种元素的电负

性由大到小排序是__________。

(4)青蒿素分子中，从成键方式分析氧元素形成的共价键类型有

从青蒿中提取青蒿素的最佳溶剂是__________O

a.乙醇b.乙醛c.水

(5)SnCh是一种重要的半导体传感器材料，用来制备灵敏度高的气敏传感器,

SnCh与熔融NaOH反应生成Na2SnO3,NazSnCh中阴离子空间构型为

(6)由碳族元素形成的单质和化合物在电池领域非常重要，某含碳元素晶体

AMXK相对分子质量为Mr)是半导体，常用作吸光材料，有钙钛矿的立方结构,

其晶胞如图所示。AMX3晶胞中与阳离于(M)距离最近的阴离子(X)形成正八面体

结构，则X处于__________位置。晶体的晶胞参数为anm,其晶体密度为「g

•cm-3,则阿伏加德罗常数NA的计算表达式为o

11.(2021•重庆巴蜀中学高三月考)硫氨化核(NH4SCN)广泛应用于无机、有机、

医药、电镀、印染、农药、钢铁等工业。回答下列问题：

(1)硫氧化铉溶液遇Fe3+显示血红色，反应生成［Fe(SCN)6p-离子。Fe3+的价层

电子排布图为，该离子中。键和，键的个数比为O

(2)S、C、N、H四种元素的电负性大小顺序为o

(3)硫氧化镀加热到170℃异构化转化为硫胭(H2NCSNH2),C原子的杂化方式

由___________变为o

(4)硫氧化钱加热到一定温度，分解产生N%、CS2和HzS。CS2的空间构型是

，H2s分子中S的价层电子对数为,相同条件下N%

在水中的溶解度远远大于H2s的主要原因是__________o

（5）硫服的晶体结构如图，其晶胞参数a=b=xnm,c=ynm,a=P=Y=90°o其结

构特点是在晶胞中心位置有一分子，它的分子平面取向与顶点分子的分子平面取

向垂直，但其C=S的取向与顶点分子的C=S方向相反。则硫服的密度为

g/cm3（列出计算表达式）o

12.（2021•吉林长春市•高三二模）近年来，我国工程建设自主创新能力实现大跨

越，尤其在新材料研究方面有重大突破，回答下列问题：

（1）钛是一种新兴的结构材料，比钢轻、比铝硬。基态钛原子的价电子排布式

为，与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相间的有

种；

（2）铁能与三氮嘎（结构见图甲）形成多种配合物。

环戊二烯

图乙

①1mol三氮嗖中所含o键的数目为mol；碳原子杂化方式是—一；

②三氮理的沸点为260℃,与之结构相似且相对分子质量接近的环戊二烯（结构见

图乙）的沸点为42.5C,前者沸点较高的原因是_____o

（3）碳化鸨是耐高温耐磨材料。图丙为碳化鸨晶体的部分结构，碳原子嵌入金

属的晶格间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成填隙化合物。

图内图丁

①在该结构中，每个鸨原子周围距离其最近的碳原子有个：

②假设该部分晶体的体积为Ven?,碳化鸨的摩尔质量为Mg・mol“，密度为d

3

g-cm,则阿伏加德罗常数的值NA用上述数据表示为o

③金属镁的晶体结构与碳化鸨相似，金属镁的晶胞可用图丁表示，已知镁原子的

半径为rpm,晶胞高为hpm,求晶胞中镁原子的空间利用率（用化简后

含字时冗、r和h的代数式表示）

13.（2021•河北唐山市•高三一模）血红素是由口卜琳与Fe2+形成的配合物。血红素

不溶于水，溶于丙酮（CH3coeHJ和碱性水溶液。

血红素结构简式

（1）请写出Fe在元素周期表中的位置___________,基态Fe2+的核外电子排布

式为O

（2）血红素分子中N原子的杂化轨道类型有,ImolCH3coe也含有。

键的数目为o

（3）KSCN或NH4SCN溶液是检验Fd+的常用试剂，SCN的空间构型为

（用文字描述），写出一种与SCN互为等电子体的分子（写化学

式）。

（4）丙酮和乙醇的有关数据如下：

CH3coe也（丙

化合物C2H50H（乙醇）

酮）

沸点/℃7856.5

丙酮和乙醇的晶体类型均为,它们沸点差异的原因是__________o

（5）在自然界中TiO?有三种晶型，其中最重要的是金红石型，晶胞结构和投影

图如下，晶胞棱边夹角均为90。，晶胞参数为apm、apm、cpm,设阿伏加德罗

常数的值为NA,贝!iTi”+离子的配位数是__________,RO?的密度为

g.cmI列出计算式）。

apm

Oe

OTi

Z

o-

u.

Z=z=L7

14.（2021•甘肃兰州市•高三一模）电池在人类生产生活中具有十分重要的作用,

工业上采用FeCh、NH4H2P04、LiCl和苯胺(©f%)等作为原料制备锂离子电

池正极材料磷酸亚铁锂(LiFePCh),采用单晶硅和铜、楮、钱、硒等的化合物作

为太阳能电池的制备原料。

(1)基态硒原子的价电子排布式是

(2)下图表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势，其中表示碳元素的曲线

是_(填标号)。

段、M和碑无事的内爆电离能文化越势

(3)苯胺中N原子的杂化方式为,分子中。键与7T键的数目比为

(4)自然界中含硼元素的钠盐存在于天然矿藏中，其化学式为Na2B4O710H2O,

它的结构单元是由两个H3BO3和两个[B(OH4)「缩合而成的双六元环，应该写成

Na2[B4O5(OH)4]-8H2O,其结构如下图所示，则该晶体中不存在的作用力是

O(填选项字母)。

0H

T

O-B-0

/Iv\

2Na,HO-BOB-OH•8H,O

OH

A.离子键B.共价键C.金属键D.范德华力E.氢键

(5)①图1为某金属单质的晶胞示意图，其堆积方式的名称为

B

②图2为铜的某种氯化物晶胞示意图，该物质的化学式是<,原子坐

标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置，上图中各原子坐标参数A为(0,0,

0)；B为(0,L1)；C为(1,1,0)；则D原子的坐标参数为o

③图示晶胞中C、D两原子核间距为298pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该

晶体密度为g・cm-3(列出计算式即可)。

15.(2021•河南洛阳市•高三模拟)12月17日凌晨，嫦娥五号完成“挖土”之旅

返回地球。查阅资料，月球玄武岩是构成月球的岩石之一，主要由辉石(主要成

分硅酸盐)和钛铁矿(主要成分FeTiO。等组成。回答下列问题：

(1)基态铁原子的价电子排布式为：o

(2)与Fe同周期，且最外层电子数相同的主族元素是_____(填元素符号)。

(3)基态Ti原子核外电子占据的最高能层符号为；其最外层电子的电子

云轮廓图为。

(4)lmoIFe3[Fe(CN)612中含有o键数为,[Fe(CN)6「-中配体为,

其中C原子的杂化轨道类型为,H、C、N、Si四种元素的电负性由大到

小的顺序为o

(5)FeTiCh的结构如图1所示，其中由O围成的(填“四面体空隙”或

“八面体空隙”)被Fe占据。在图2中画出FeTiCh结构的另一种表示(要

求：Fe处于晶胞的顶点)，Ti的配位数为o

(6)已知该晶胞的密度为pg/cm3,NA表示阿伏加德罗常数的值。计算晶胞参数

a=pmo(列出计算表达式)

Fe

Ti

O

图1

16.(2021•内蒙古呼和浩特市•高三一模)2017年4月26日9时中国首艘国产航

母在大连成功下水，标志着我国自主设计建造航空母舰取得重大阶段性成果。

(1)航母用钢可由低硅生铁冶炼而成。

①Fe2+的价层电子排布图为。

②影响晶格能大小的因素包括o

A.离子半径B.离子所带电量C.晶体中离子的排列方式D.共价键键长

③FeO、NiO的晶体结构与NaCI的晶体结构相同，熔点FeO小于NiO,理由是

(2)航母螺旋桨主要用铜合金制造。含铜废液可以利用铜萃取剂M,通过如下

反应实现铜离子的富集，进行回收。

①上述反应中发生变化的化学键有

A.离子键B.金属键C.共价键D.氢键E.配位键

②X所含元素的电负性由大到小的顺序为o（用元素符号表示），采用

sp3杂化的非金属原子有（元素符号），采用sp2杂化的原子有

__________个。

③X难溶于水、易溶于有机溶剂，试判断X的晶体类型为o

（3）航母舰艇底部涂有含Cu2O的防腐蚀涂料。已知Cu2O的晶胞结构如图所示:

①该晶胞结构中铜原子的配位数是o

②已知该晶体的密度为dg・cmJ,阿伏加德罗常数的值为NA,则该立方晶胞的参

数是__________nm

物质结构与性质综合题(选修)

1.(2021•云南高三一模)Ag2[HgL]是一种重要的无机热致变色示温材料。回答

下列问题：

(1)Hg在元素周期表中位于第六周期，且与Zn同族，则基态Hg原子的价层

电子排布式为o

(2)单质Hg在过量的Cb中加热可生成HgCL(熔点280℃,易升华,俗称升汞)，

则HgCb的晶体类型为一o

(3)HICh酸性强于HIO的原因是____,IO；的立体构型为o

(4)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过鳌合配位成环而形成

的配合物为螯合物。一种Ag+配合物的结构如图所示。

Imol该配合物中通过鳌合作用与Ag+形成的配位键有mol,该配合物中处

于同周期的三种非金属元素，电负性最小的是____(填元素符号)，其原子的杂

化类型为。

(5)AgzIHgL]在低温条件下为四方晶系结构，晶胞参数分别为apm、bpm,

a=p=y=90,其晶胞结构如图所示。若AgzIHgL晶体的密度为pg・cm-3,贝!]

NA=mol”。

"g"

【答案】5d］。6s2分子晶体HKh中的非羟基氧数目更多，使得I的正电性

330

更高，羟基更容易电离出H+三角锥形4Bsp^f^xlO

【详解】

(1)基态汞原子的价层电子排布式为：5d,06s2；

(2)HgCk熔点280℃,易升华，则HgCb为分子晶体；

(3)同HIO比较，HKh分子中非羟基氧原子数多I的正电性高，导致O的电

子向I偏移，因而在水分子的作用下，易电离出氢离子，酸性较强，10l的价电

子对数为1+3=4(孤电子数+〃键电子对数)，所以为sp3杂化，立体构性为三角锥

形；

(4)由结构图可知Imol该配合物中通过鳌合作用与Ag+形成的配位键有4mol；

B、C、N位于同一周期，原子序数B<C<N,所以电负性最小为B,价电子对数

为4,所以为sp3；

(5)1原子有：：x8+〈xio+；x4+l=8个，Ag原子有4个，Hg原子有2个，体积

oZ4

8x127+4x108+2x2011850

,(),o1()230m=--------------------

为ax10'cmxaxlO'cmxbxlOcm=abxlO-9

NA

m18501850

'-U—Na2bxlO-30，所以NA=xl030o

Apa2b

2.(2021•河北张家口市•高三一模)B和Ni均为新材料的主角。回答下列问题:

(1)基态B原子的核外电子有一种空间运动状态；基态Ni原子核外占据最高能

层电子的电子云轮廓图的形状为

(2)硼的卤化物的沸点如表所示：

卤化物

BF3BC13BBr3

沸点/℃-100.312.590

①解释表中卤化物之间沸点差异的原因

②表中卤化物的立体构型均为一。

(3)高氯酸三碳酰胱合镇[Ni(NH2NHCONHNH2)3](ClO4)2是一种新型起爆药。

①该物质中含有3个六元环，与C相连的N原子不能提供形成配位键的孤电子

对。则Imol该物质中含有配位键的数目为

②C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为

③CIO；中CI原子的杂化形式为_；该离子中的键角_(填“大于”或“小于”)N2H4

中的键角。

④HCIO4的酸性强于HCIO2的原因为

(4)硼化钙可用于新型半导体材料，一种硼化钙的晶胞结构及沿z轴方向的投

影图如图所示，硼原子形成的正八面体占据顶角位置。若阿伏加德罗常数的值为

NA,晶体密度p=_g*cm'3o

晶胞结构沿Z轴方向投影图

【答案】5球形均为分子晶体，相对分子质量不同平面三角形

6NAN>O>Csp3大于HCICh中非羟基氧的数目比HCKh的多,

HCIO4中CI的正电性更高，导致C1-O-H中的电子向C1偏移程度比HClOi的大，

72.4

HCIO4更易电离出氢离子(axgN

【详解】

(1)B原子序数为5,核外右5个电子，有5种运动状态；Ni有28个电子，电

子排布式为Is22s22P63523P63dzs2,最高能层第4层，4s为球形；

故答案为：5；球形。

(2)①BF3、BCh、BBr3为分子晶体，沸点与相对分子质量成正比，相对分

子质量高，沸点高；

故答案为：均为分子晶体，相对分子质量不同。

②B形成3个3键，孤电子对数为0,为sp2杂化，立体结构为平面三角形；

故答案为：平面三角形。

(3)①Imol该物质中含有配位键数目为6NA;

故答案为：6NAO

②C、N、O第一电离能从大到小的顺序：N>O>C；

故答案为：N>O>Co

③CIO；中Cl的杂化方式为sp3杂化，CI的孤电子对为0,价层电子数为4,该离

子中的键角大于N2H4中的键角；

故答案为：sp3；大于。

④HC1O4的酸性强于HC1O2的原因：HCIO4中非羟基氧的数目比HC1O2的多，

HCK)4中C1的正电性更高,导致CLO-H中的电子向CI偏移程度比HC1O2的大，

HCIO4更易电离出氢离子；

故答案为:HCIO4中非羟基氧的数目比HCIOz的多,HC1O4中CI的正电性更高，

导致C1-O-H中的电子向C1偏移程度比HCIOi的大,HCIO4更易电离出氢离子。

，、—人w11、，/…7\33x10.8+40

(4)晶胞中B个数，8x-+8x—=3,Ca为1,P><(axl0-7)=--—

841NA

7*3

故答案为：(axlO-)NA°

3.(2021•江西高三模拟)银是近些年来化学研究的热门金属。回答下列问题：

(1)写出银的电子排布式

(2)镇与铁相比，银更不易形成正三价，原因是__o

(3)银常压下可以和一氧化碳形成四谈基银配合物，在该配合物中，银的化合

价为

(4)丁二酮后的结构如图，其中C的杂化方式为分子中所含元素电负性从

大到小的顺序为__。丁二酮后可以与银形成配合物，是检测银的重要手段之一，

若在该配合物中银的配位数是4,画出该配合物的结构o

HO-NN-OH

(5)红碑银矿的六方晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为。其晶胞参数

为apm和cpm,阿伏伽德罗常数为NA,则该晶体密度为填用a、c表

达的计算式)。

cpmONi

■As

apm

【答案】［Ar］3d84s2价铁的外层电子排布式为半充满3d5,而三价银为3d7,

因此三价锲不如三价铁稳定0sp2、sp3O>N>C>H

NiAsxlO30

八2八A

【详解】

(1)镇为28号元素，根据构造原理书写电子排布式：［41宓4s2；

(2)三价铁的外层电子排布式为半充满3d5,更稳定，因此铁更容易生成三

价铁；

(3)埃基CO为中性配位体，化合物为电中性，因此银为。价；

(4)碳有饱和碳和双键碳两种，因此碳杂化类型有两种，为sp\sp?分子中含有

碳、氢、氧、氮四种元素，电负性大小为0>N>C>H；已知配位数是4,丁二酮

胎有两个N、两个O,共四个配位原子，但N、O离得很近，不能起参加配位,

故可以判断配位体要两分子的丁二酮后,用两个N原子配位正好形成稳定的五元

环，而且-OH正好形成六元环氢键，很稳定，因此可以得出该配合物的结构为

(5)由晶胞图用分摊法计算，有两个As原子，Ni原子数目为：4x」+8x』=2,

4o

因此化学式为NiAs,一个晶胞中两个NiAs,晶胞为六方晶胞，晶胞的体积为

134x2

---------g

303

a2csin60。，根据密度公式。=?=一*——=x10g/cmo

va2c^l0-30cm3N百c"

2A2

4.(2019•河北石家庄市•高三一模)卤族元素形成的单质及其化合物有广泛的应

用。请回答：

(1)基态Br原子的电子排布式为；与其位于同周期且基态原子未

成对电子数相同的过渡元素为(填元素符号)。

(2)F、CkBr形成的简单氢化物的沸点由高到低的顺序为，分析

其原因为o

(3)F、H可分别与N形成NF3和NH3.NH3可与CM+形成配离子，但NF3却不

易形成，其原因为。

(4)氯元素可形成ci。;、c0和CIO,等多种含氧酸根离子，上述三种离子中键角

由大到小的顺序为。

(5)C1和Na可形成多种化合物。

①NaCl与CsCl的晶体结构不同，主要原因为0

②C1和Na在高压下形成的一种晶体的晶胞如图所示(大球代表氯，小球代表钠)。

该晶体的化学式为;已知阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密

度为g/cn?(列出计算式)o

【答案】[Ar]3d1°4s24P§Sc>CuHF>HBr>HCIHF可形成分子间氢键,

沸点最高;HBr相对分子质量比HC1大，分子间作用力大，因而HBr的沸点比

HC1高F的电负性比N大，N—F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子

核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键ClQ>cio；>ciO；晶体

中正负(或阴阳)离子的半径比不同(或几何因素不同、半径不同)Na2a

81.5x2

*23421

NAxabxlO'

【详解】

(1)溟是35号元素，核外电子排布式为[Ar]3d104s24P5；Br原子核外有1对未

成对电子，第四周期中未成对电子个数相同的元素的价电子排布可以使4s\

3dzs2、3di°4s】、4s24p',其中属于过渡元素的有3dZs2、3di°4sl即Sc、Cu元

素；

(2)HF可形成分子间氢键，沸点最高；HBr相对分子质量比HCI大，分子间

作用力大，因而HBr的沸点比HC1高，所以沸点：HF>HBr>HCl；

(3)F的电负性比N大，N—F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对

其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键；

(4)CIO：中心原子价层电子对数为2+W竺=4,有2对孤电子对；CIO,中心

原子价层电子对数为3+爷*=4,有1对孤电子对；CIO；中心原子价层电子对

数为4+写”=4,不含孤电子对；三种离子中心原子均为sp3杂化，则孤电子对

越多键角越小，所以键角Ce>CR>C10；；

（5）①NaCl和CsCl晶体中正负（或阴阳）离子的半径比不同,Cs+半径远大于Na+,

所以晶体结构不同（或几何因素不同、半径不同）；

②根据图示可知Na+位于棱上、内部和面心，所以Na+的个数为2、：+4><；+2=4,

CT位于棱上，个数为8X；=2,所以化学式为NazCI；晶胞的质量为空g,体积

4/VA

为a2bnm3=a2bxl021cm3,所以密度为夕=（尸।g/cn^。

5.（2021•山东济宁市•高三一模）ZnGePz和KTiOPO,都是非线性光学晶体材料，回

答下列问题：

（1）基态Ge原子的价电子排布式为,S、P、K、Zn按第一电离能由大

到小的顺序排列为o

（2）也0、PH3>KH按熔点由高到低的顺序排列为o

（3）N、P同主族，已知20为直线形结构，结构式为N=N=O,则$0是

（填“极性”或“非极性”）分子，中间氮原子的杂化轨道类型为杂化。

（4）磷能形成多种含氧酸，某弱酸次磷酸的结构如图甲所示，则次磷酸分子中。

键与兀键数目之比为,则NaH2PO?溶液中各离子浓度由大到小的顺序为

()

II

H/\)H

甲

（5）ZnGeP?晶胞结构如图乙所示。

•ZnO（；r®P

乙

①Ge的配位数为,以Ge为顶点的晶胞中，Zn原子位于。

②原子的分数坐标，即将晶胞参数a、b、C均看作“1”所得出的三维空间坐标，

则晶胞图中“2”P原子的分数坐标为o

【答案】4s24P2P>S>Zn>KH>H2O>PH3极性sp5：1

++

c(Na)>c(H2PO-)>c(OH-)>c(H)4棱心、面心

【详解】

(1)基态Ge原子4s能级上2个电子、4P能级上2个电子为其价电子，根据核

外电子排布规律书写其价电子排布式为4s24P2,元素的第一电离能变化规律是同

一周期从左往右呈增大趋势，11人与111代、VA与VIA反常，同一主族从上往下

依次减小，故这几种元素的第一电离能P>S>Zn>K,故答案为：4s24P2；P>S

>Zn>K；

(2)熔沸点：离子晶体〉分子晶体，含有氢键的分子晶体熔沸点较高，KH为

离子晶体、H2O和P%为分子晶体且水分子间存在氢键，则熔点：KH>H2O>

PH3,故答案为：KH>H2O>PH3；

(3)N、P同主族，已知N?0为直线形结构，结构式为N=N=。，由于该分子中

正负电荷的中心不重合，故电0是极性分子，中间氮原子上只有2个。键，无孤

对电子，故其杂化轨道类型为sp杂化，故答案为：极性；sp；

(4)根据单键均为。键、双键为1个◎键与1个兀键，三键为1个。键与2个兀键，

结合次磷酸的结构，可知次磷酸分子中。键与兀键数目之比为5：1,由于次磷酸

为一元弱酸，则NaH2P在溶液中只能水解不发生电离，溶液呈碱性，故溶液中

各离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（凡P0；）＞c（0H）＞c（H+）,故答案为：5:1;

++

c（Na）＞c（H2P0-）＞c（0H-）＞c（H）.

（5）①根据图知，以底面面心的Ga为例，距离其最近且等距离的原子有4个，

所以Zn原子的配位数是4,如图所示，红色线所画部分，如

也」

果Ge为顶点的晶胞中，Zn原子位于棱心和面心上，故答案为：4；棱心、面心；

②若把晶胞从上到下平分为2份，再把下方一半平分为8份，则2号P原子位于

其中一份的体心。若a、b、c均看作1,以1号Zn为坐标原点，则晶胞中2号

P原子的坐标为ppib

故答案为：G，;，］。

6.（2021•山东临沂市•高三一模）我国科研工作者最近发现并制备了一系列主要

由O、P、Se、Bi等元素组成的导电材料。回答下列问题：

（1）基态硒原子的价电子排布式为;SeCh的熔点为350℃,加热易升

华，固态SeCh属于晶体。

（2）O、P、S三种元素中，电负性最大的是；键角：H2OHzSe（填

(3)纯净的磷酸粘度极大，随温度升高粘度迅速下降，原因是________;熔融状

态的磷酸导电性很好，这是由于在纯磷酸中存在如下质子交换导电机理。

+

由此可以推知纯磷酸液体中存在的导电微粒是［P9H)J和,［P(OH)4］的空

间构型为o

(4)硒氧化秘是一类全新二维半导体芯片材料，为四方晶系晶胞结构(如图所示),

可以看成带正电的［Biqj：层与带负电的［Se片层交替堆叠。据此推断硒氧化例的

化学式为，其中Se的分数坐标为o晶胞棱边夹角均为90。，硒氧

化锡的摩尔质量为Mgmol1,则晶体密度的表达式为g・cmJ(NA为阿伏

加德罗常数的值)。

【答案】4s24P4分子O>温度升高，磷酸分子间的氢键被破坏

H2PO；正四面体Bi2O2Se^-xl0»

【详解】

(1)Se是与O、S同族的主族元素，位于S的下一周期，即第四周期，主族元

素价电子即最外层电子，故Se的价电子排布式为：4S24P%SeO2晶体熔点低，

且易升华，符合分子晶体的物理性质，故属于分子晶体；

(2)非金属性：O>S>P,电负性变化规律与非金属性一致，故三者电负性最

大的为：O；MO和HzSe中心原子O和Se均含两对孤对电子，但由于电负性O

>Se,故O对孤对电子的引力强于Se,导致H2O中孤对电子对O—H的斥力小

于HzSe中孤对电子对Se—H的斥力，故键角：H2O>H2Se；

(3)由于磷酸分子间存在氢键，故纯净的磷酸粘度极大，当温度升高时，部分

磷酸分子间的氢键被破坏，导致粘度迅速下降；由图示知，导电微粒为［P(OH)4「

和HFO”故此处填H?PO：；［P(OH)4「中心P原子价层含4个。电子对，无孤电

子对，根据价层电子对互斥理论知［P(OH)4］+空间构型为正四面体；

(4)根据电荷守恒知，该晶胞中四Q?］：与［Se广为1：1,故该晶体的化学式为

Bi2O2Se；以顶点Se为原点，坐标定为(0,0,0),则体心Se各个坐标值相当于

边长的一半，故其坐标为4，9，1),即其分数坐标为(；，；，；)；该晶胞中含有Se

个数=*/2,结合化学式知该晶胞中含2个BizChSe,故该晶胞的质量m=1^g,

该晶胞体积V=g?驰？肘。cm芈c?fO2cm303,故该晶体的密度=晶胞密度

2M

景？③。一

7.(2021•辽宁沈阳市•高三一模)人体必需的元素包括常量元素与微量元素，常

量元素包括碳、氢、氧、氮、钙、镁等，微量元素包括铁、铜、锌、氟、碘等,

这些元素形成的化合物种类繁多，应用广泛。

(1)锌、铜、铁、钙四种元素与少儿生长发育息息相关，请写出Fe2+的核外电

子排布式O

（2）1个Cu?+与2个H?N-CH「COO形成含两个五元环结构的内配盐（化合物）,

其结构简式为（用一标出配位键），在H?N-CH「COCF中，属于第二周期

的元素的第一电离能由大到小的顺序是（用元素符号表示），N、C原子存

在的相同杂化方式是______杂化。

（3）碱酸盐中的阳离子不同，热分解温度就不同，查阅文献资料可知，离子半

径r（Mg2+）=66pm,r（Ca2+）=99pm,r（Sr2+）=112pm,r（Ba2+）=135pm.碳酸盐分解温

度T（MgCC>3）=402℃,T（CaCO3）=825℃,T（SI€O3）=1172℃,T（BaCO3）=1360℃o分析

数据得出的规律是______,解释出现此规律的原因是______0

（4）自然界的氟化钙矿物为萤石或氟石，CaF2的晶体结构呈立方体形，其结构

如下:

CaF,晶体结构示意图

①两个最近的F之间的距离是Pm（用含m的代数式表示）。

②CaF?晶胞的密度是gem文化简至带根号的最简式，N,、表示阿伏加德罗

常数的值）。

H2

【答案】[Ar]3d6或is22s22P63s23P63d6°：匚:><：口二N>0>（

2H2

sp3随着这类金属阳离子半径的增大，碳酸盐的热分解温度逐渐升高金

属离子半径越小，其与碳酸根离子中氧的作用力越强，与碳的作用力则减弱，对

万m78V2

应的碳酸盐就越容易分解等/丁7。鼠「

2(mxlOJNA

【详解】

(1)Fe的核电荷数为26,核外电子排布式[Ar]3d64s2或Is22522P63523P63d64s2,

Fe?+的核外电子排布式为[Ar]3d6或Is22s22P63s23P63d6。故答案为：[Ar]3d“或

Is22s22P63s23P63d6；

(2)1个Cu2+与2个H2N—CH2—COCK形成的盐，因为含两个五元环结构，所

以结构为°=!"°><"~1，，：);在HzN—C%—COCK中，属于第二周期元素的

H，C-N，、()­C=O

H2

是C、N、O,第一电离能由大到小的顺序是N>O>C,在HzN—CH2—COO-中，

N的杂化方式为sp3、C的杂化方式为sp3和sp2,相同的是sp3杂化。故答案为:

N>O>C；sp3；

(3)随着金属离子半径的增大，碳酸盐的热分解温度逐步升高；一般认为，含

氧酸盐热分解的本质是金属离子争夺含氧酸根中的氧元素，金属离子的半径越小,

夺取含氧酸根中的氧的能力越强，含氧酸盐的热分解温度越低，越易分解。故答

案为：随着这类金属阳离子半径的增大，碳酸盐的热分解温度逐渐升高；金属离

子半径越小，其与碳酸根离子中氧的作用力越强，与碳的作用力则减弱，对应的

碳酸盐就越容易分解；

(4)①根据侧面图可看出，2mpm为面对角线的长度，边长为④加pm,两个最

近的「之间的距离为立方体边长的一半，所以两个最近的F-之间的距离为回

2

pm。故答案为：冬；

②根据图示可知CaF2晶胞中含4个Ca?+和8个F,它的边长为&mprn=V2m

78x47g6

xlOT°cm,利用PVNA=4M得出口=商五书;学皿三荷布而g-cmH

_78后

3

故答案为：(mxlO-'°)NA°

8.(2021•四川泸州市•高三二模)第IVA元素在地壳中含量丰富，在人类生活各

方面都有广泛的应用。回答下列问题。

(1)基态C原子中填充了电子的原子轨道共有个，基态Si原子的

价电子电子排布式为，第一电离能CGe(填“大于”、

“小于”或“等于”)。

(2)X是碳的一种氧化物，X的五聚合体结构如图1所示。则X的分子式为

;X分子中每个原子都满足最外层8电子结构，X分子的电子式为

oX的沸点CO2的沸点(填“大于”、“小于”或“等于”)

(3)C20分子是由许多正五边形构成的空心笼状结构如图2所示，分子中每个碳

原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键。则C20分子中含个。键，请

你大胆猜测：C20分子中碳原子的杂化轨道为

(4)B-SiC晶胞如图3所示，若碳和硅的原子半径分别为apm和bpm,密度

为