2021年新高考化学专题17-18

专题17物质结构与性质

1.（2021•全国高考真题）我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”

计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问

题：

（1）太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排式为；单晶硅的晶体类型

为。SiCL»是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为。SiCk可发生水解反应，机

理如下：

CI

H2O\//

C1------Si-0、

CI

含s、p、d轨道的杂化

含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中间体SiCL（H2O）中Si采取的杂化类型为

（填标号）。

（2）CO2分子中存在个c键和个兀健。

（3）甲醇的沸点（64.7。0介于水（100。0和甲硫醇（CH3SH,7.6℃）之间，其原因是,

（4）我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2

晶胞如图所示。ZH”离子在晶胞中的配位数是,晶胞参数为apm、apm、cpm,该晶体密度为

gem-3（写出表达式）。在ZrCh中掺杂少量ZrO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZn一xOy,贝U

y=________（用x表达）。

DOoZr

2.（2021•吉林长春市•长春外国语学校高二月考）过渡金属元素铭（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］3d54sl

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）三价铝离子能形成多种配位化合物。［Cr（NH3）3（H2O）2Cl『+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（H2OXCl『中配体分子NH3、H20以及分子PH3的空间结构和相应的键角如图所示.

PH3中P的杂化类型是。NH?的沸点比PH3的,原因是,H20的键角小于NH3的,

分析原因O

（4）在金属材料中添加A102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A1原子半径分别为L和%,则金属原子空间占有率

为%（列出计算表达式）。

3.（2021・广东高考真题）很多含疏基（-SH）的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合

物I可与氧化汞生成化合物II。

H—SHCH—SH

I-

H—SHCH—SCH—SH

、一

CH—OHCHOHCH—SO3Na

m

（1）基态硫原子价电子排布式为。

（2）H2S,CH4、H2O的沸点由高到低顺序为o

（3）汞的原子序数为80,位于元素周期表第周期第HB族。

（4）化合物HI也是一种汞解毒剂。化合物IV是一种强酸。下列说法正确的有。

A.在I中S原子采取sp3杂化

B.在H中S元素的电负性最大

c.在m中c-c-c键角是180°

D.在in中存在离子键与共价键

E.在IV中硫氧键的键能均相等

（5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物HI相比，水溶性较好的是

（6）理论计算预测，由汞（Hg）、错（Ge）、睇（Sb）形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X

的晶体可视为Ge晶体（晶胞如图9a所示）中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。

①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是

②图9c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为；该晶胞中粒子个数比Hg：

Ge：Sb=o

③设X的最简式的式量为Mx,则X晶体的密度为g/cm3(歹|J出算式)。

4.(2021•河北高考真题)KH2P04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KH2P04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：

⑴在KH2PCM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—o

(3)已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ・mol」)如表：

N—NN=NP—PP=P

193946197489

，乙fp)形式存在的原因是一。

从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为p：

P

(4)已知KH2P。4是次磷酸的正盐，H3P02的结构式为—，其中P采取—杂化方式。

(5)与P0；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：

OoO

000HnH

II，…工……；II，…工……；II-2H2。PuP

-p--

HO-P-OH+HO-rP-OH+HO-rP-OH------^*H0-I

—I

I'.....I-.....IOH0HOH

OHOHOH

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+,KH2P。4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)。

5.（2021・湖南高考真题）硅、错（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SiX4，SiX4的熔沸点如下表:

SiClSiBr

SiR44Sil4

熔点/K183.0203.2278.6393.7

沸点/K187.2330.8427.2560.7

①（TC时，SiF4,SiCl4,SiBr4,Si'呈液态的是―（填化学式），沸点依次升高的原因是,气态Six,

分子的空间构型是；

②SiC：与N-甲基咪嗖（HJC-NQ）反应可以得到M2+，其结构如图所示:

H3C-N

XC-Nyj小占I0/-CH3

N-甲基咪理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M2+

中含有个b键；

①已知化合物中Ge和O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,a-/3=/=90°,则该晶体的密度夕=g—01-3（设

阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、b、c、NA的代数式表示).

1.(2021•广西南宁市•南宁三中高三三模)金云母｛K2Mg6[ALSi6C)2o](OH)4｝是一种含镁和钾的铝硅酸盐，化

学成分中替代钾的有钠、钙、钢；替代镁的有钛、铁、锦、铭。

(1)基态钾原子的核外电子排布式为。

(2)根元素在周期表中位于(填“s”“d”或“p”)区。

(3)Mg、Al、K的第一电离能由小到大的顺序是。

(4)镁、钙、钢均为第IIA族元素。

①MgO、CaO、BaO中硬度最小的是。

②CaO的晶体结构与氯化钠的晶体结构类型相同，则与CP-距离最近的Ca2+数目为。

(5)双中一二酮)钛(IV)配合物具有抗肿瘤作用。为了寻求生物活性更好的二酮配体，设计如下合成过程：

①物质甲中碳原子的杂化方式为.

②K2c03中阴离子的空间构型为。

③物质乙中含。键和兀键的数目之比为«

(6)镁与硅形成的晶体的晶胞属于面心立方结构，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为anm。

①C点的Mg原子坐标参数为«

②设Na为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为g-cm-3o

2.(2021•山东济南市•高三三模)铁及其化合物具有广泛的应用。回答下列问题：

(1)铁元素在元素周期表中的位置为,其形成的离子常见的有Fe2-和Fe3+,基态Fe?+的价电子

的排布式为,相同条件下，Fe3♦比Fe2+稳定，原因是。

(2)一种二茂铁为骨架的新型手性瞬氮配合物结构示意图如下，其中Ph为苯基，Ir为钵元素。该结构中

电负性最大的元素为（填元素符号，下同），分子中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序

为。P原子的杂化方式为，分子中不含有的化学键类型是（填标号）。

A.离子键B.配位键C.极性共价键D.非极性共价键E.0键F.兀键

（3）铁酸钻是一种典型的单相多铁性材料其正交相晶胞结构如图所示。

其中铁酸钮的化学式为，已知1号0原子空间坐标为（0,0,-）,2号O原子空间坐标为（上，

42

—-m,--n）,则3号Fe原子的空间坐标为，若晶胞参数分别为apm、bpm和cpm,阿伏加

24

德罗常数的值用NA表示，则该晶体的密度为g-cm-3（列出表达式）

3.（2021•江西新余市•高三二模）氨、磷、碎、铁、钛等元素及其化合物在现代农业、科技和国防建设中有

着许多独特的用途。

I.如LiFePO”是新型锂离子电池的电极材料，可采用FeCh、NH4H2Po4、LiCl和苯胺等作为原料制

备。

（I）基态铁原子的价电子排布式为,NH4H2P。4中，除氢元素外，其余三种元素第一电离能最大

的是（填元素符号）。

（2）FeCh的熔点为306。。沸点为315。。FeCl?的晶体类型是。

(3)苯胺（NH4H2PO4中的N原子杂化方式分别为

（4）苯胺和甲苯相对分子质量接近，但苯胺熔点比甲苯的高，原因是

II.氨、磷、碑、睇等第VA族元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。

(5)白磷在氯气中燃烧可以得到PCh和PCL，其中气态PC%分子的立体构型为。

(6)研究发现固态PCL和PB*均为离子晶体，但其结构分别为［PC1J［PC16］和［PBrJBr,分析PC%

和PBr5结构存在差异的原因是。

(7)睇酸亚铁晶胞如图所示，其晶胞参数分别为anm、bnm、cnm,a=/?=/=90。，则:

①睇酸亚铁的化学式为

②晶体的密度为g-cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。

4.(2021・贵州贵阳市•高三二模)铁是一种重要的金属，铁元素也是人体必需的微量元素之一.铁及其化合

物在生产生活中有着广泛的应用.回答下列问题：

(1)氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示.该配合

物中基态铁离子的价电子排布式为，碳原子的杂化轨道类型为.

(2)铁氯化钾K3［Fe(CN%］溶液是检验Fe?+常用的试剂，lmol［Fe(CN)6r中所含。键的数目为

(3)铁的晶体中铁原子有三种堆积方式，其中两种品胞结构如下图所示，下列说法正确的是

a.a-Fe的空间利用率为74%

b.7-Fe品胞中铁原子的配位数为12

c.a-Fe延展时，可以转变为7-Fe

d.金属铁导电是由于通电时自由电子作定向移动

(4)Fe与Ca位于同一周期且最外层电子构型相同，铁的熔点和沸点均比钙的高，其原因是.

(5)有一种蓝色晶体，它的结构特征是Fe?+和Fe?+分别占据立方体互不相邻的顶点，立方体的每一条棱

上均有一个CN，K+位于立方体的某个合适的位置上，由此可知该晶体的化学式为；立方体中

Fe3+间连接起来形成的空间构型为

(6)FeS?晶体的晶胞如图所示，晶胞边长为anm.设义为阿伏加罗常数的值，则晶体密度的计算表达

5.(2021•天津高三三模)请回答以下问题:

(1)第三周期的某主族元素，其第一至第五电离能数据如图1所示，则该元素对应的原子有_种不同运动状

态的电子。

(2)如图2所示，每条折线表示周期表IVA—VUA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种

氢化物，其中a点代表的是

(3)CCh在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示。则该晶体的类型属于—晶体。

(4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有—种。GaCb中心原子的杂化方式为—。

(5)冰、干冰、碘都是分子晶体，冰的结构具有特殊性，而干冰、碘的晶体具有相似的结构特征，干冰分子

中一个分子周围有一个紧邻分子。

(6)若［CU(NH3)4F+具有对称的空间构型，且当［CU(NH3)4产中的两个NEh被两个C1-取代时，能得到两种不同

结构的产物，则［CU(NH3)4『+的空间构型为_(填字母)。

a.平面正方形b.正四面体形c.三角锥形d.V形

(7)F与Ca可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示。其中Ca2+的配位数为_,若该晶体的密度为ag-cm，,

则该晶胞的体积是_cn?(写出表达式即可，设NA为阿伏加德罗常数的值)。

6.(2021•四川雅安市•高三三模)20年11月24日，长征五号遥五运载火箭搭载嫦娥五号月球探测器成功发

射升空并将其送入预定轨道，实现了我国首次月球无人采样返回。月球的沙土中含有丰富的钛铁矿，土壤

中还含有硅、铝、钾、领、钻、枷、汞、铜和稀土元素等。

(1)在元素周期表的短周期中，与A1的化学性质最相似的邻族元素是,A1元素基态原子核外M层电

子自旋状态相同的电子数为个。

(2)钠与铝是位于同一周期的金属元素，但NaCl的熔点(801。0高于A1CL(194OC),原因是；事实证明熔

融态氯化铝可挥发出二聚分子Al2c16,其结构如图所示，请在图上用“一”标出其配位键—；S也是第3周

期元素，同周期元素中，第一电离能比S高的有种。

ClClC1

\/\/

AlA1

/\/\

CVClC1

(3)作为过渡元素的Fe、Cu容易形成配位化合物：如实验室检验Fe3+会用到KSCN溶液，C、N两种元素的

电负性大小关系为,与SCN•互为等电子体的粒子有(写两种即可)。无水硫酸铜为白色粉末，溶于

水形成蓝色溶液，则硫酸铜稀溶液中微粒间不存在的作用力有

A.配位键B.金属键C.离子键D.共价键E.氢键F.范德华力

（4）钻的一种化合物晶胞结构如下图所示：

①晶胞中离Ti最近的0有一个，其中Co原子位于O原子构成的—空隙中。

A.正四面体B.正六面体C.正八面体D.正十二面体

②已知该晶体的密度为pg-cm-3,则晶胞中Ti与O的最近距离是nm（用含p、NA的代数式表示，相对原

子质量0-16,Co-59,Ti-48）。

7.（2021•山东青岛市•高三二模）HgCh稀溶液可用作外科手术刀消毒剂，HgCh晶体熔点较低，熔融状态

下不导电。

（1）HgCb属于化合物（填“离子”或“共价”）。

（2）HgCL和不同浓度NH3-NH4cl反应得到某种含汞化合物的晶胞结构M如图所示：（部分微粒不在晶胞

①写出该含汞化合物的化学式。

②M中NHNH（填“大于"、"小于”、或“等于”）N%中的/HNH,分析原因»

③该含汞化合物晶体在水中的溶解性（填“可溶”或“难溶”），分析原因。

④在晶胞中C1原子a的分数坐标为（；，；，1）,则Hg原子b的分数坐标为；晶胞的体积为V

cm3,则该晶体的密度为g-cm_3o

8.（2021•陕西宝鸡市•高三二模）照相底片定影时，常用定影液硫代硫酸钠（Na2s2O3）溶解未曝光的澳化

银（AgBr）,生成含NaslAgSOsT的废定影液再向其中加入Na2s使Na3[Ag（S2（）3）2]中的银转化为

Ag2S,使定影液再生。将Ag2s在高温下转化为Ag,达到回收银的目的。

回答下列问题：

（1）元素周期表中，铜、银、金位于同一副族相邻周期，则基态银原子的价层电子排布式为.

乙二胺（H?NCH2cH2NH2）是一种有机化合物，与Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是

（2）S?。；离子结构如图所示，写出一种等电子体，其结构中3键的类型为

（3）写出AgBr溶于Na2s2O3溶液反应的离子方程式oNa3[Ag（S2O）]中存在的作用力有

（填化学键类型），银离子的配位数是。

（4）在空气中灼烧Ag2s生成Ag和SO2,SO2分子中心原子的杂化类型为,分子的空间构型

+

为，与C02构型不同的原因是,由此判断H20的键角H,0的键角。

（5）用X射线衍射法可测定阿伏加德罗常数。金的X射线衍射图象可知晶胞属于面心立方晶胞。若金原

子的半径为rem,金的密度为pg・cm-3,摩尔质量为Mg-moL,列出计算阿伏加德罗常数的算式

（用含a,P,M的表达式表示）。

（6）从组成的角度分析Ag2c03比Ag2s的分解温度低的原因是。

9.（2021•海南海口市•高三三模）金属Ni可以与Mg、C形成一种化合物M,M是一种新型超导体，它的

临界温度为8K。回答下列问题：

（1）在基态Mg原子中，核外存在对自旋相反的电子。

（2）碳在矿物中，通常以碳酸盐形式存在。根据价层电子对互斥理论，可推知CO；的空间构型为

,其中碳原子的杂化轨道类型为。NaHCCh的溶解度比Na2c03的小，其原因是

HCO；在水溶液中易形成多聚离子，请解释HCO：形成多聚离子的原因是。

（3）Ni的基态原子的价层电子排布式为。区分晶体Ni和非晶体Ni的最可靠的科学方法为

o向绿色的NiSO4溶液中滴加过量的氨水，溶液会变成深蓝色，其原因是溶液中生成了一种六

配体的配离子，该配离子的化学式为。

（4）已知M的晶胞0=。=丫=90。）结构如下图所示，则M的化学式为。其晶胞参数为：a=b

=c=dpm,该晶体的密度为g-cm3（列出计算式）

10.（2021•四川成都市•石室中学高三三模）氮元素在农药生产及工业、制造业等领域用途非常广泛。请根

据提示回答下列问题：

（1）N原子的最外层电子排布式为在第二周期元素中，第一电离能大于N的元素有一种。

（2）NH3是重要的配体，如［CU（NH3）4『+,NH3分子的VSEPR模型为,其中H—N—H的键角为107.3。,

则［Cu（NH3）4p+中H—N—H的键角_107.3。（填“大于”“小于”“等于"）。

（3）甲基胺离子（CH3NH；）的电子式为,其中存在的共价键类型为（填极性键、非极性键、配位

键）。已知（CH3）2NH比NH3接收质子的能力强，可能的原因是。

（4）2-甲基毗咤（Qt、）是类似于苯的芳香化合物，分子中N原子的杂化类型为—。Imol该物质中含有的

。键数目为—。

（5）已知氨在一定条件下可形成一种立方晶系，其立方晶胞沿x、y或z轴投影图均如图所示

①晶胞的棱长为apm,则该晶体的密度为—g/cm3（写出数学表达式，设NA为阿伏加德罗常数的值）。

②请画出该立方晶胞沿体对角线方向的投影图—。

11.（2021•黑龙江哈尔滨市•哈九中高三二模）金属元素及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的

应用。

（1）镭元素在周期表中的位置是—，基态钵原子的最外层电子排布式为—o

（2）六皴基格［Cr（CO）6］用于制高纯度铭粉，它的沸点为220。。Cr（CO）6的晶体类型是—，Cr（CO）6中。

键与兀键的个数比为一。

（3）［Ag（NH3）2『中Ag+空的5s轨道和5P轨道以sp杂化成犍，则该配离子的空间构型是—。

（4）多数配离子显示颜色与d轨道的分裂能有关。分裂能是指配离子的中心原子（离子）的一个电子从较低

能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量（用△表示），它与中心离子的结构、电荷、配体有关。试

判断分裂能△[Fe（H2O）6]2+_Zk[Fe（H2O）6]3+（填v"或理由_。

（5）已知Pb（CH2cH3）4晶体的堆积方式如图。

。四乙基铅

Pb（CH2cH3）4在晶体结构中的配位数是—。设阿伏加德罗常数为NADIOH,Pb（CH2cH3）4的摩尔质量为

Mg/mol,则Pb（CH2cH3）4晶体的密度是—g/cm3（列出计算式即可）。

12.（2021•山东泰安市•高三其他模拟）H、N、P、Mg、Al、Cu6种元素及其化合物可以形成用于生活和工

业、国防中的重要材料。

（1）上述6种元素的基态原子中，只含有1个未成对电子的有种。

（2）脚（N2H”可视为NEL分子中的一个氢原子被一NEB取代所形成的一种物质。NH3分子的空间构型是

,肿的沸点比氧气的沸点高的原因是。

（3）下表列出的是某元素的第一至第四电离能（单位：kJmoH）的数据。

III2h14

420310044005900

上述6种元素中元素的电离能有类似变化的是（填元素符号）。

-R、

（4）氮和磷相结合能形成一类偶磷氮烯的化合物，其链状高聚物的结构为--则P的杂化方式为

、R」几

（5）Mg、Cu合金的拉维斯结构如图所示，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中,

填入以四面体方式排列的Cu。

①若1号原子的坐标为（0,0,0）,3号原子的坐标为（1,1,1）,则2号原子的坐标为

②该晶胞的化学式为«

13.（2021•福建南平市•高三二模）碑化线（GaAs）是当前最重要、技术成熟度最高的半导体材料之一、我国

“玉兔二号”月球车就是通过硅化钱太阳能电池提供能量。

图1图2

（I）基态Ga原子核外电子排布式为,最高能级电子的电子云形状为。

（2）GaAs和GaN为结构相似的原子晶体，沸点GaAsGaN（填“>”或“<"，下同），第一电离

能GaAs。

（3）成语“信口雌黄”中雌黄的分子式为As2s3,分子结构如图1,As原子的杂化方式为

（4）GaAs的晶胞结构如图2,在GaAs晶体中，与As原子最近且等距离的As原子数为,Ga

原子位于As形成的空隙中。

（5）若碎化钱晶胞边长为apm,则Ga与最近As的核间距为pm。

14.（2021•山东日照市•高三三模）硼酸（H3BO3）是玻璃工业、电子元件行业的重要原料。回答下列问题:

（1）与B、O同周期，第一电离能介于二者之间的有（填元素符号）。

（2）硼酸晶体结构为平面层状结构（如图I）,四硼酸根为立体结构（如图II）。

H

图I图

①硼酸为晶体；晶体中各层之间的作用力为0

②四硼酸根中硼原子的杂化方式为«

（3）工业上曾用碳氨法制备硼酸，先用MgOBzCh与NH4HCO3、氏0制得（NH"H2BO3和MgCCh,然后再

将（NH4）H2BCh脱N出生成H3BO3

①NH：与CO；的空间构型：NH：：CO；。

②MgO晶体结构属于NaCl型（如图），图中表示Mg2+的为（填“大球”或“小球”），其配位数是

;MgO晶胞参数为apm,则MgO晶胞的密度为g-cm-3（NA表示阿伏加德罗常数的

值，用含a、NA的式子表示）。

15.（2021•吉林长春市•高三模拟）卤族元素是重要的非金属元素，用途广泛。回答下列问题：

（1）卤族元素位于元素周期表区，其中电负性最大的是（填元素符号）。

（2）基态氟原子核外有种运动状态不同的电子，其中含有单电子的轨道形状为。

（3）漠元素对应的含氧酸HBrO4酸性比HBrCh酸性（填“强”或“弱”），原因是»

（4）化合物LAsF6为离子化合物，其中阳离子（I；）中心原子的杂化方式为。该晶体中不含有

的化学键类型为（填选项字母）。

a.配位键b.金属键c.极性键d.非极性键

（5）由钾、氧、碘三种元素构成的晶体晶胞结构如图1所示。则该晶体的化学式为,晶胞中

位置与K+紧邻的O的个数为。

（6）有“点缺陷”的NaCl晶体可导电,其结构如图2所示。有人认为：高温下有“点缺陷”的NaCl晶体

能导电，是因为Na，经过一•个由3个C1一组成的最小三角形窗孔（如图3所示），迁移到另一空位而造成的。

已知立方体边长a=282pm,粒子半径r（Na+）=l15pm,r（C1）=167pm,计算内切圆半径r内的值并判断该观点

是否正确。（已知：V2»1.4,73»1.7）

16.（2021•河北邯郸市•高三三模）氟代硼镀酸钾晶体（KBBF）是一种非线性光学晶体材料，能够将激光转

化为史无前例的176纳米波长（深紫外）激光，从而可以制造出深紫外固体激光器。回答下列问题：

（1）基态K原子核外电子排布式为,在该原子中，原子轨道能量：E3s（填“>”或

下同）E?p、E3dE4s。

（2）上述四种元素中，第一电离能最小的是（填元素符号，下同），电负性最大的是。

（3）BeF2的空间构型为,Be的杂化类型为,BF?的键角比NF?的键角

（填“大”或“小”），用价层电子对互斥理论解释原因为o

（4）已知晶体硼的熔、沸点及硬度数据和基木结构单元（由硼原子组成的正二十面体如图所示，每个三角形

均为正三角形，每个顶点为一个硼原子）如下：

晶体金刚石晶体硅晶体硼

熔点（K）383216832573

沸点（K）510026283823

硬度107.09.6

①晶体硼属于晶体，其理由是o

②每一个硼基本单元由个原子组成。

（5）已知KF晶体具有NaCl型结构，在20c测出KF晶体密度为pg•cm,KF晶胞边长为

nm（阿伏加德罗常数用NA表示）。

17.（2021•山东济宁市•高三二模）硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面用途非常广泛。回答下列问

题：

（1）氨硼烷（H3NBH3）是目前最具潜力的储氢材料之一。

①氨硼烷能溶于水，其原因是一。

②氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作用，

称为双氢键，用"N—H…H—B”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是—。

A.苯和三氯甲烷B.LiH和HCNC.C2H4和C2H2D.B2H6和NH3

③氨硼烷电池放电时的总反应为：H3NBH3+3H2O2=NH4BO2+4H2OO写出负极电极反应_«

(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式，图(a)为一种无限长单链状结构的多硼酸

根，其化学式为—：图(b)为硼砂晶体中的阴离子，其中硼原子采取的杂化类型—。

(a)(b)

(3)硼氢化钠是一种常用的还原剂。其晶胞结构如图所示:

①该晶体中Na+的配位数为_。标注为“1”的Na+分数坐标为_«

②H3BO3分子中的O—B—O的键角—(填"大于”、“等于”或"小于”)BH；中的H—B—H的键角。

③已知硼氢化钠晶体的密度为pg-cm-3,M代表阿伏伽德罗常数的值，则2=_(用含p、NA的代数式表示)；

④若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代，得到的晶体的化学式为

18.(2021・四川德阳市•高三二模)晶体硅是制备太阳能电池板的主要原料，电池板中还含有硼、钛、钙等

元素。回答下列问题：

(1)基态Ti原子的价层电子排布式为—。根据规则可知硅、硼元素一些化学性质相似。

(2)NaBH4所含元素中第一电离能最小的是(填元素符号)。BH；与NH3的VSEPR模型相似，BH4的

键角大于NH3的键角的原因是—，任意写出一种BH4的等电子体—(写粒子符号)。

(3)硅酸根有多种结构形式，一种无限长链状结构如图1所示，其化学式为。

（4）硼砂的构成为Na2[B4O5（OH）4]-8H2O,其阴离子出4。5（0引4产的结构如图2所示。B的杂化方式为_。硼

砂中不存在—（填标号）。

A.氢键B.金属键C.配位键D.离子键

（5）钙钛矿晶体的结构如图3所示。假设把氧离子看作硬球接触模型，钛离子位于氧离子形成的正八面体中

心，钙离子位于立方晶胞的体心。一个钙离子被一个氧离子包围。若钛离子与钙离子间最短距离为apm,

则氧离子半径为_pm。

•-TiO-Ca

图3

19.（2021•河南郑州市•高三三模）吴梦昊研究团队设计了一系列稳定的由超碱PnH：和超卤素MX；组成的

PnH4Mx4（Pn=N,P;M=B,Al,Fe；X=CLBr）超盐晶体。

（1）基态铁原子价电子排布中未成对电子数成对电子对数之比。

（2）第二周期元素中，第一电离能介于元素B和N之间的元素有种。

（3）超碱PnH；离子中PH；与PEk键角PH：?八（填“大于”或“小于”），请分析原因。

（4）写出与超卤素AIC1；等电子体的两种分子的化学式：。

（5）六方相氮化硼晶体结构与石墨相似（如图），晶体中氮原子的杂化方式为。氮化硼晶体不导电的

原因是。

（6）磷化硼晶胞结构如图甲所示，晶胞中P原子空间堆积方式为；已知晶体中硼和磷原子半径分别

为npm和npm,距离最近的硼和磷原子核间距为二者原子半径之和。则磷化硼晶胞中原子的体积占晶胞体

积的百分率为（写出计算式）。

20.（2021・福建龙岩市•高三三模）氮、锂、锌等元素及其化合物在现代农业、科技和国防建设中有着许多

独特的用途。吓咻锌超分子结构如图所示。

HIRTDMRPPkZn

Ml，・芹的姑打

（1）口卜咻锌中H、C、0、N四种元素中，第一电离能最大的是（填元素符号）。

（2）口卜咻锌超分子中的碳原子采取的杂化方式为,图中①②③④处的化学键属于配位键的是

___________（填序号）。

（3）已知离子核外没有未成对d电子的过渡金属离子形成的水合离子是无色的，Ti4+、V3+、Ni2+三种离子

的水合离子无颜色的是（填离子符号）。

（4）BrO］的键角小于BrO；,原因是

（5）氮化锂晶体中存在锂、氮原子共同组成的锂、氮层，锂原子以石墨晶体中的碳原子方式排布，N原子

处在六元环的中心，同层中锂、氮的原子个数比为；设氮化锂晶体中，同层N-N间距为apm,

层与层间距为bpm,该物质的密度为g/cm-M用含a、b的式子表示）

21.（2021•河北邯郸市•高三三模）I.主族元素能形成多种化合物，它们是探测器、激光器、微波器的重要材

料。

（1）氧原子价电子层上的电子可以进行重排以便提供一个空轨道与氮原子形成配位键，该氧原子重排后的

价电子排布图为,电子重排后的氧原子能量有所升高，原因是不符合（填“泡利原理”

或“洪特规则”）。

（2）自然界中不存在单质硼，硼的氢化物也很少，主要存在的是硼的含氧化合物，根据下表数据分析其原

因是.

化学键B-HB-0B-B

键能(kJmoH)389561293

（3）NH3与BF3气体相遇发生反应生成F3B-NH3晶体

①F3B-NH3晶体中，B原子的杂化轨道类型为。

②F.3B-NH3晶体中不存在的作用力有o

a。键bm键c.离子键d.配位键e.范德华力

（4）已知：

物质BiF

ASF3AsCh3

沸点/℃62.8130.2900.0

解释表中物质之间沸点差异的原因。

II.储氢合金能有效解决氢气的储存和运输，对大规模使用氢能具有重要意义。

（5）某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物，M的部分电离能如下表所示。M是（填元

素符号），判断理由是o

Ii/kJmol_|h/kJ-mol-1h/kJmol-1h/kJmol1h/kJ-mol-1

（6）过渡金属Q与锢（La）形成的合金也是一种储氢材料，其中基态Q原子的价电子排布式为nd2n+2（n+l）W；

该合金的晶胞结构和z轴方向的投影图如图所示。

0Q

*La

120°O

Of

晶胞结构二轴方向的投影图

若阿伏加德罗常数的值为NA,则该合金的密度p=g-cnr3（用含a、c、NA的代数式表示，歹U出计

算式即可）。

22.（2021・广东汕头市•高三二模）光刻胶是微电子技术中芯片微细图形加工的关键材料之一，其国产化势

在必行。根据显影原理，光刻胶可分为正、负型胶，原理如图1.回答下列问题：

JJJJJJ筋

非曝光区域曝光区域

溶剂）

溶解显影溶解显影

正型光刻胶显影结果负型光刻胶显影结果

图1

（1）光刻胶常含C、N等元素，在基态C原子中，核外存在对自旋方向相反的电子，N的3个2P

轨道的取向为。

（2）近年来光刻胶的发展趋势是应用含有多羟基的二苯甲酮类化合物，如：HO-

的杂化方式为。

（3）紫外负型光刻胶常含有一N3,形成的阴离子N：的等电子体是（填化学式，任写一种），其空间

构型为。

（4）某光刻胶受紫外光照射后，发生反应如下，用稀碱水作为溶剂浸泡。根据前竣酸结构分析该材料为

型光刻胶（填“正”或"负”），理由是。

SO3NaSO3NaSO3Na

邻重氮蔡醍磺酸钠烯酮前瘦酸

(5)C：o与Kk能形成图2中的超分子加合物，该晶胞中K〉的数目为,已知晶胞参数为anm,阿伏

加德罗常数的值为NA，则该晶胞的密度为g/cm3(列出计算表达式)。

图2大球代表一小球代表K

23.(2021・四川遂宁市•高三其他模拟)硼、碳、氮、磷、硫等元素形成的单质和化合物在生活、生产中有

重要的用途。

(1)下列氮原子的电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是(填字母)。

lx2x2P2py2P

lx2x2px2py2pzxz

A.回回□回l”l；I1I

lx2x2Px2热2Pzlx2x2px2热2Pz

°tsinIMM"ID田田[tlhilt]

(2)氢、硼、碳、硫四元素的电负性由大到小的顺序为

(3)(CN)2中键与键之间的夹角为180。，并有对称性，分子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构，其结

构式为»其。键分别为型°键。

(4)直链多磷酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用顶角氧原子连接起来的，其结构如图所示。

则由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为

(5)碳酸盐中的阳离子不同，热分解温度就不同。下表为四种碳酸盐的热分解温度和对应金属阳离子的半径。

随着金属阳离子半径的增大，碳酸盐的热分解温度逐渐升高，原因是

碳酸盐MgCO3CaCOaSrCO3BaCOj

热分解温度/℃40290011721360

金属阳离子半径/pm6699112135

(6)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是

超硬材料，有优异的耐磨性(晶体结构如图)。

六方相制化硼