非选择专练09(物质结构与性质20题)-2023年高考化学考点必杀300题(新高考专用)(原卷版+解析)

2023高考化学考点必杀300题（新高考卷）专练09（非选择题）（20题）结构与性质综合题1．立方氮化硼(BN)具有类金刚石的结构，是新型人工合成材料。利用新合成技术可以实现低温低压制备，反应为：BCl3+Li3N=BN+3LiCl。回答下列问题：(1)基态B原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。(2)BCl3中B原子的杂化方式是_______，两个B-Cl键的键角为_______，该分子为_______(填“极性”或“非极性”)分子。(3)BCl3、Li3N、BN三者中，沸点最高的是_______，Li、B、N、Cl第一电离能最大的元素是_______。(4)广义酸碱理论认为，中心原子可以接受电子对的分子为酸，可以提供电子对的分子为碱。按照该理论，BCl3属于_______(填“酸”或“碱”)，BCl3和碱反应形成的化学键类型是_______。(5)立方氮化硼晶体的晶胞如图1所示。阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体密度表达式为_____g·cm-3；图2是该晶胞的俯视投影图，则该图中表示硼原子相对位置的是_______(填标号)。2．黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是一种天然矿石。中国在商代就掌握了利用黄铜矿冶炼铜的技术。医药上，黄铜矿有促进骨折愈合的作用。请回答下列问题：(1)基态Cu+比Cu2+稳定的原因是___________。(2)的空间结构为___________。(3)某阳离子的结构如图所示，加热时该离子先失去的配位体是___________(填化学式)，原因是___________。(4)四方晶系的CuFeS2晶胞结构如图所示。①晶胞中S原子的杂化方式为___________。②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，称作原子的分数坐标，例如图中原子1的分数坐标为(，，)，则原子2的分数坐标为___________。3．铁、硒、铜都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用，回答下列问题：(1)乙烷硒啉是一种抗癌新药，其结构如图：①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]_____。②该新药分子中有_____种不同化学环境的H原子。③SeO的空间构型为______。(2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：①基态Fe2+的价电子轨道表示式为_____。②富马酸分子中σ键与π键的数目比为_____。③富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为_____。(3)铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示，若该晶胞中O原子之间的最近距离为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞的密度为_____g•cm-3(填含a、NA的代数式).4．2022年6月17日，我国第三艘航空母舰下水命名仪式在江南造船厂举行，命名为“中国人民解放军海军福建舰”。福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。航母用钢可由低硅生铁冶炼而成。(1)基态的价层电子轨道表示式为_________。(2)可与、、等形成配合物。的空间结构名称为_________．常温下呈液态，熔点为，沸点为，易溶于非极性溶剂，据此可判断晶体属于_________(填晶体类型)。(3)某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和杂质)为原料制备无水。已知：氯化亚砜()熔点，沸点，易水解为两种酸性气体。I．废铁屑的杂质中所含元素的电负性由小到大的顺序为_________。II．为避免引入新的杂质，试剂B可以选用溶液，此过程发生的离子反应方程式为_________。III．操作②是_________、_________、过滤，同时通入的目的是_________。IV．由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，可能的还原剂为_________。(4)一种铁氮化合物具有高磁导率，可用于制电子元件，其晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则其晶胞边长是_________。5．我国科学家制备的催化剂能实现氨硼烷(H3NBH3)高效制备氢气的目的，制氢原理：，请回答下列问题：(1)基态Al原子核外电子云轮廓图呈球形、哑铃形的能级上电子数之比为_______。(2)已知几种元素的电负性如下表所示。元素HBCNO电负性2.12.02.53.03.5①上述制氢反应中，有_______种元素的原子采取sp3杂化。②NH3中键角∠HNH_______(填“大于”、“小于”或“等于”)H3NBH3中键角∠HNH。③B、C、N、O的电负性依次增大，其主要原因是_______。(3)某有机硼化合物的结构简式如下图所示，组成该有机物的第二周期元素第一电离能由大到小的顺序为_______(填元素符号)。(4)化硼是一种新型无机非金属材料，晶胞结构如下图所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。a点磷原子的坐标为(0，0，0)，b点磷原子的坐标为(1，1，0)，则c点硼原子的坐标为_______。(5)四氢铝钠(NaAlH4)是有机合成中重要的还原剂，晶胞结构如下图所示。①的配位数为_______。②已知NA为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为_______(用含a、NA的代数式表示)g∙cm-3。6．硒—钴—锏三元整流剂在导电玻璃中应用广泛，且三种元素形成的单质及其化合物均有重要的应用。请回答下列问题：(1)钴位于元素周期表中_____________(填“s”、“p”、“d”或“ds”)区，与钴位于同一周期且含有相同未成对电子数的元素有_____________种。(2)元素、O、N的第一电离能由大到小的顺序___________________。硒的某种氧化物为链状聚合结构如图所示，该氧化物的化学式为___________________。(3)二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键，其光响应原理可用图表示。已知光的波长与键能成反比，则图中实现光响应的波长：_______(填“>”、“＜”或“=”)，其原因是_________________。(4)[(15—冠—5)](“15—冠—5”是指冠醚的环上原子总数为15，其中O原子数为5)是一种配位离子，该配位离子的结构示意图如图1，该配位离子中含有的键数目为_____________。全惠斯勒合金的晶胞结构如图2所示，其化学式为___________________。7．锂-磷酸氧铜电池正极的活性物质是，可通过下列反应制备：(1)基态Cu的价电子排布式：_______。(2)试从物质结构角度解释分子中键角小于分子中键角的原因：_______。(3)在硫酸铜溶液中加入过量氨水，生成配离子，则1mol该配离子中含有键的数目为_______。(4)中P原子的杂化方式为_______，试从物质结构角度解释晶体熔点高于的原因：_______。(5)砷与氮同主族，最近合成的一种含砷的铁基超导材料，在低温高压下能显示出独特的电子性质，晶胞结构如图所示，该材料的化学式为_______。8．金属Ti的化合物在科学研究中占有重要地位。请回答：(1)KTiOPO4是一种具有光电效应的晶体。PO的空间结构名称为_____，晶体中存在TiO6八面体螺旋链，杂化时，O、P、Ti三原子需要d能级参与杂化的是_____(填元素符号)。(2)①Ti(CO)6、②Ti(H2O)、③TiCl4(NH3)2是Ti元素形成的常见配合物，下列叙述正确的是_____。A．三种配合物中，Ti的半径：③＞②＞①B．三种配合物的配位原子中，C原子的电负性最小C．键角：H2O＞NH3D．NH3、H2O分子的中心原子的价层电子对数相等(3)Ti与P形成的某化合物的晶胞如图所示。①该化合物的化学式为_____。②该化合物真空下加热至1100℃不分解，不受普通的酸侵蚀，原因是_____。③设该化合物的摩尔质量为Mg/mol，密度为4.1g/cm3，则Ti与P的核间距离为_____nm(列式即可，NA为阿伏加德罗常数的值)。9．金属及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。请回答下列问题：(1)与Fe最外层电子数相同且同周期的过渡元素有___________种。(2)次磷酸的正盐KH2PO2中P的___________杂化轨道与O的___________轨道形成键。(3)Zn、Fe、Cu等过渡金属的原子或离子易通过配位键形成配合物或配离子。①和中所有原子均共面，其中氮原子较易形成配位键的是___________。②配位原子提供孤电子对的能力与元素的电负性大小有关，元素电负性越大，其原子越不容易提供孤电子对。则对于配合物Fe(SCN)3，配体SCN-中提供孤电子对的原子是___________(填元素符号)。③将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是___________。A．［Cu(NH3)2］C1

B．［Cu(NH3)4］SO4C．［Zn(NH3)4］SO4D．［Cr(H2O)5Cl］Cl2(4)硫化锌(ZnS)晶体属于六方晶系，Zn原子位于4个S原子形成的正四面体空隙中。晶胞参数如图所示α=120°，β=γ=90°。①该晶体中，锌的配位数为___________。②已知空间利用率，设锌和硫的原子半径分别r1cm和r2cm，则该晶体的空间利用率为(列出计算式即可)___________。③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，称为原子的分数坐标。若A点原子的分数坐标为(0，0，0)，则B点原子的分数坐标为___________。10．镓及其化合物在合金工业、制药工业、电池工业有广泛的应用。回答下列问题：(1)基态Ga原子的价层电子排布式为_______。(2)是一种温和的还原剂，其可由和过量的LiH反应制得：。①已知的熔点为77.9℃，LiCl的熔点为605℃，两者熔点差异较大的原因为_______。②在270℃左右以二聚物存在，该二聚物的每个原子都满足8电子稳定结构，写出它的结构式：_______。③的立体构型为_______。(3)一种含镓的药物合成方法如图所示：①化合物Ⅰ中环上C原子的杂化方式为_______，1mol化合物I中含有的键的物质的量为_______。化合物Ⅰ中所含元素的电负性由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。②化合物Ⅱ中Ga的配位数为_______，x=_______。(4)Ga、Li和O三种原子形成的一种晶体基片在二极管中有重要用途。其四方晶胞结构如图所示：①上述晶胞沿着a轴的投影图为_______(填选项字母)。A．B．C．②用表示阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为m，m，则其密度为_______(列出计算式即可)。11．我国提取的月壤样品主要是由硅酸盐组成的辉石、斜长石，回答下列问题：(1)基态硅原子的价电子排布图为_______。(2)CO2与SiO2是同主族氧化物，但熔沸点差距很大，其原因是_______。(3)硅酸盐阴离子的基本结构单元如图1所示，其化学式；图2阴离子由两个图1单元共用1个顶角氧组成，其所带的负电荷数为_______；图3是角项氧相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，其、O原子的个数比为_______。(4)Mg和Cu形成的晶体中，也存在四面体结构，Mg以金刚石方式堆积，剩余的4个四面体空隙放置Cu4四面体，如图4所示。Cu4四面体结构的镁配位数为_______，已知晶胞参数为，为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为_______(列出计算表达式)。12．a、b、c、d、f五种前四周期元素，原子序数依次增大：a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，第一电离能I1(a)<I1(c)<I1(b)，且其中基态b原子的2p轨道处于半充满状态；d为周期表前四周期中电负性最小的元素：f的原子序数为29。请回答下列问题。(如需表示具体元素请用相应的元素符号)(1)写出ac2的电子式____；基态f原子的外围电子排布式为_____。(2)写出一种与ac2互为等电子体的物质的化学式_______。(3)b的简单氢化物的沸点比同族元素氢化物的沸点______。(填“高”或“低”)(4)化合物M由c、d两种元素组成，其晶胞结构如甲，则M的化学式为_____。(5)化合物N的部分结构如乙，N由a、b两元素组成，则硬度超过金刚石。试回答：①N的晶体类型为___________。②N晶体中a、b两元素原子的杂化方式均为___________。13．奥运版复兴号高铁列车上依托5G技术打造的超高清直播演播室，实现了超高清信号的长时间稳定传输。请回答下列问题：(1)5G芯片主要材质是高纯硅。基态原子的电子排布式为______；该原子价层电子的运动状态有_____种。(2)硅元素能够形成多种化合物，其中，沸点：____(填“>”或“<”)，原因是____。(3)复兴号高铁车体材质用到等元素。①的一种配合物的化学式为，其中原子的配位数为______，中C原子的杂化类型为_______。②均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据如下表所示：元素电离能7177591509156132482957锰元素位于第四周期第VIIB族。比较两元素的，可知，气态再失去1个电子比气态再失去1个电子难，对此你的解释是_________________。(4)时速的磁浮列车需用到超导材料。超导材料具有型结构(如图)，晶胞参数(晶胞边长)为，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，该氮化钛的密度__________(列出计算式即可)。14．碘及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。回答下列问题：电负性：H2.20；C2.55；F3.98；P2.19；I2.66(1)人工合成的是医疗上常用的放射性同位素，碘在周期表中的位置是_______。(2)碘单质在中的溶解度比在水中的大，解释原因_______。(3)HI主要用于药物合成，通常用和P反应生成，再水解制备HI.的空间结构是_______，水解生成HI的化学方程式是_______。(4)是一种甲基化试剂，可用作制冷剂，和发生水解时的主要反应分别是：和。的水解产物是HIO，结合电负性解释原因_______。(5)晶体是一种性能良好的光学材料，其晶胞为立方体，边长为anm，晶胞中K、I、O分别处于顶点、体心、面心位置，结构如下图。①与K原子紧邻的O原子有_______个。②的摩尔质量为214g/mol，阿伏伽德罗常数为。该晶体的密度是_______。15．铁(26Fe)、镍(28Ni)的单质及其化合物在医药、材料等领域有广泛的应用。回答下列问题：(1)基态Fe原子核外电子排布式为_______，Ni位于元素周期表的_______区。(2)乳酸亚铁口服液是缺铁人群补铁保健品，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+，从结构角度分析，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是_______。(3)FeCl3常用作净水剂、刻蚀剂等。①FeCl3的熔点(306℃)显著低于FeF3的熔点(1000℃)的原因是_______。②FeCl3水溶液中Fe3+可水解生成双核阳离子[Fe2(H2O)8(OH)2]4+，结构如下图，解释能够形成双核阳离子的原因：_______。(4)镍白铜(铜镍合金)常用作海洋工程应用材料。某镍白铜合金的晶胞结构如图所示。①晶胞中铜原子与镍原子的原子个数比为_______。②已知一定条件下晶胞的棱长为acm，用NA表示阿伏加德罗常数的值，在该条件下该晶体的摩尔体积为_______m3·mol-1(用含a，NA的代数式表示)。16．Cu(II)可形成多种配合物，呈现出多样化的性质和用途。(1)Cu2+的价层电子排布式为_____。(2)[Cu(NH3)4]SO4在水中电离的方程式是_____。(3)如图为Cu(II)配合物A和B发生配位构型的转变，该转变可带来颜色的变化。①氢原子与其它原子之间存在的作用力类型有_____。②已知：当Cu(II)配合物A和B配位构型由八面体转变为四方平面时，吸收光谱蓝移，配合物颜色由紫色变为橙色(如图所示)。若将配合物的颜色由紫色调整为橙色，需要进行的简单操作为_____。(4)已知：[CuCl4]2-为黄色；[Cu(H2O)4]2+为蓝色；两溶液混合为绿色溶液。在稀CuCl2溶液中加入MgCl2浓溶液，颜色从蓝色变为绿色，请结合化学用语解释原因_____。(5)CuCl2和CuCl是铜常见的两种氯化物，如图表示的是_____的晶胞。已知晶胞的边长为apm，阿伏加德罗常数为NAmol-1，则该晶体的密度为_____g•cm-3。(已知：1pm=10-10cm)17．磷酸铁锂电池是绿色环保型电池，该电池以磷酸铁锂为正极材料，嵌有石墨的锂为负极材料，溶有的碳酸酯作电解质。回答下列问题：(1)基态P原子的成对与未成对电子数之比为___________；最高能级的电子云轮廓图为___________。(2)Li、F、P三种元素电负性由大到小的顺序为___________。元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能()，第三周期部分元素的(均为正值)的大小顺序为，第一电子亲和能的原因为___________。(3)实验数据表明沸点，分析原因是___________。(4)一种锂电池的正极材料磷酸铁锂的晶胞结构如图所示。其中分别位于顶角、棱心、面心，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。磷酸铁锂晶体的晶胞参数分别为、，则磷酸铁锂晶体的摩尔体积___________(已知阿伏加德罗常数为，晶体的摩尔体积是指单位物质的量晶体所占的体积)。(5)多聚磷酸由磷酸加热脱水缩合而成。链状多聚磷酸是多个磷酸通过脱水后共有部分氧原子连接起来的，多聚磷酸根离子的部分结构投影图如图所示(由于P、O原子的半径大小不同，投影图中P与O之间存在部分或全部遮掩关系)，则其化学式为___________。18．铬(Cr)及其化合物用途广泛。请回答：(1)基态铬原子的价层电子排布式_______，属于周期表的_______区。同周期的基态原子中，与Cr最高能层电子数相同的还有_______(写元素符号)。(2)的三种结构：①、②、③，下列说法正确的是_______。A．①②③中Cr的配位数都是6B．①中配合离子空间结构为或(已略去位于正八面体中心的Cr)C．②中存在的化学键有离子键、共价键、配位键和氢键D．等物质的量的①②③分别与足量溶液反应，得到AgCl物质的量也相等(3)对配合物进行加热时，配体比更容易失去，请解释原因_______。(4)铬的一种氮化物晶体的立方晶胞结构如图所示，若该晶体的密度为，阿伏加德罗常数为，则晶胞中Cr原子之间的最近核间距为_______pm(写出表达式即可)。19．Co元素的某些化合物在电池、光电材料、催化剂等方面有广泛应用。回答下列问题：(1)一种具有光催化作用的配合物A结构简式如图所示：①与Co同周期，基态原子有1个未成对电子的元素有___________种。②配离子的空间构型为___________，钴元素价态为___________，通过整合作用形成的配位键有___________个。③配合物A无顺磁性，则中心离子的杂化方式为___________(填标号)。(若中心离子具有单电子，则配合物为顺磁性物质。)A．B．C．D．④咪唑()具有类似苯环的芳香性，①号N比②号N更易与钴形成配位键的原因是________。(2)Co的一种化合物为六方晶系晶体，晶胞结构如图所。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，称作原子分数体标。已知晶胞含对称中心，其中1号氧原子的分数坐标为(0.6667，0.6667，0.6077)，则2号氧原子的分数坐标为___________。为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为___________(用计算式表示)。20．2023年1月30日，中国科学院朱庆山团队研究六方相砷化镍(NiAs)型到正交相磷化锰(MnP)型结构转变，实现了对锂硫催化剂的精确设计。回答下列问题：(1)Li、P、S三种元素中，电负性最小的是___________。第三周期元素中第一电离能比P大的元素有___________种。(2)基态S原子核外有___________个电子自旋状态相同。基态As原子的电子排布式为___________。(3)PH3、AsH3中沸点较高的是___________，其主要原因是___________。(4)Mn的一种配合物化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)]，该配合物中锰原子的配位数为___________。(5)CH3CN中C原子的杂化类型为___________。(6)等物质的量的CH3CN和CO中，π键数目之比___________。(7)NiAs的一种晶胞结构如图所示。若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为ρg/cm3，则该晶胞中最近的砷原子之间的距离为___________pm。参考答案：1．哑铃sp2非极性BNN酸配位键(或共价键)3【详解】(1)基态B原子的核外电子排布式为1s22s22p1，则其电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形；(2)BCl3中B原子形成3对成键电子对，孤电子对数为，则价层电子对数为3，则B原子杂化方式是sp2，BCl3的分子构型为平面三角形，两个B-Cl键的键角为，该分子的结构对称，正负电荷中心重合，则为非极性分子；(3)BCl3为分子晶体，Li3N为离子晶体，BN为原子晶体，则三者中，沸点最高的是BN；同周期元素的原子从左至右第一电离能呈增大趋势，同主族元素从上往下第一电离能逐渐减小，则Li、B、N、Cl第一电离能最大的元素是N；(4)由(2)的分析可知，BCl3的中心原子B原子没有孤电子对，不能提供电子对，但是其有空轨道，可以接受电子对，故按照该理论，其属于酸；BCl3的中心原子B原子有空轨道，可以接受电子对，氢氧根离子有孤电子对，则B原子提供空轨道，氢氧根离子提供孤电子对，故BCl3和碱反应形成的化学键类型是配位键(或共价键)；(5)由晶胞结构图可知，一个晶胞中含有4个B原子，个N原子，则晶胞的质量为，则该晶体密度表达式为；图2是该晶胞的俯视投影图，由晶胞结构图可知，该图中表示硼原子相对位置的是3号。2．(1)基态Cu+是Cu失去最外层4s1电子得到[Ar]3d10的稳定结构(2)三角锥形(3)H2OO的电负性大于N，故N提供孤电子对的配体更为稳定(4)sp3(，1，）【详解】（1）基态Cu的核外电子排布为[Ar]3d104s1，基态Cu+是Cu失去最外层4s1电子得到[Ar]3d10的稳定结构，比失去2个电子生成的Cu2+更加稳定，故答案为：基态Cu+是Cu失去最外层4s1电子得到[Ar]3d10的稳定结构；（2）的中心原子S的价电子对数为3+=4，其价层电子对互斥模型是正四面体形，有1对孤电子对，连接三个O原子，则的空间结构为三角锥形，故答案为：三角锥形；（3）题干图示为一种Cu2+形成的配离子的结构，分析结构可知，O的电负性大于N，故N提供孤电子对的配体更为稳定，加热易失去的配体为H2O，故答案为：H2O；O的电负性大于N，故N提供孤电子对的配体更为稳定；（4）①由题干晶胞示意图可知，晶胞中每个S2-原子周围的Cu2+、Fe2+形成4个配位键，故S原子周围的价层电子对数为4，根据杂化轨道理论可知，S原子的杂化方式为sp3，故答案为：sp3；②由题干晶胞示意图并根据原子1的坐标可知，原子2在x、y、z轴上的投影分别是、1、，原子2的坐标为(，1，），故答案为：(，1，）。3．(1)3d104s24p45三角锥形(2)11：3O＞C＞H＞Fe(3)【详解】（1）①硒元素的原子序数为34，基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p4；②该新药分子中有5种不同化学环境的H原子；③SeO中硒原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥形；（2）①亚铁价层电子排布式为3d6，故其价层电子轨道表示式为；②由球棍模型可知，富马酸的结构式为HOOCCH=CHCOOH，分子中的单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则分子中σ键和π键的数目比为11：3；③金属元素的电负性小于非金属元素，则铁元素的电负性最小，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，氢碳氧的非金属性依次增强，则电负性依次增大，所以富马酸亚铁中四种元素的电负性由大到小的顺序为O＞C＞H＞Fe；（3）利用均摊法，每个晶胞含有O为8+1=2，Cu皆在体心，个数为4，故该晶胞的质量为，若该晶胞中O原子之间的最近距离为apm，则晶胞边长为apm，由得晶胞的密度为g•cm-3。4．(1)(2)平面三角形分子晶体(3)蒸发浓缩冷却结晶抑制水解(4)【分析】废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)加入盐酸，铁粉反应生成氯化亚铁，过滤除去少量碳和SiO2杂质，A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁)，蒸发结晶生成氯化铁晶体，通入SOCl2生成无水FeCl3。据此判断。【详解】（1）铁的原子序数是26，基态的价层电子排布式为3d5，则价层电子轨道表示式为。（2）中氮原子的价层电子对数是3，不含有孤对电子，其空间结构名称为平面三角形；常温下呈液态，熔点为，沸点为，熔沸点低，易溶于非极性溶剂，据此可判断晶体属分子晶体。（3）I．废铁屑的杂质中所含元素是C、O、Si，非金属性越强，电负性越大，其电负性由小到大的顺序为。II．酸性条件下双氧水氧化亚铁离子的离子方程式为。III．操作②得到氯化铁晶体，则其操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；由于铁离子易水解，则同时通入的目的是抑制水解。IV．由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，说明铁离子被还原，由于氯化亚砜易水解为两种酸性气体，气体应该是氯化氢和二氧化硫，因此可能的还原剂为二氧化硫。（4）根据晶胞结构可判断Fe（II）数目为6×=3，Fe（III）数目为8×=1，N原子个数为1，晶胞质量为，设晶胞边长是anm，晶胞体积为（a×10－7）3cm3，故晶胞密度为，则a＝。5．(1)6∶7(2)4小于原子半径依次减小，得电子能力依次增强(3)N>O>C>B(4)(，，)(5)8【详解】（1）铝元素的原子序数为13，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，则原子中球形的s能级与哑铃形的p能级上电子数之比为6∶7，故答案为：6∶7；（2）①由方程式可知，制氢反应的化合物中硼、碳、氮、氧四种原子的价层电子对数都为4，杂化方式均为sp3杂化，故答案为：4；②氨分子中氮原子含有1对孤对电子，中氨分子的孤对电子与硼原子形成配位键，孤电子对对成键电子对的排斥力大，所以氨分子中键角∠HNH小于中键角∠HNH，故答案为：小于；③同周期元素，从左到右原子半径依次减小，得电子能力依次增强，元素的非金属性依次增强，元素的电负性依次增大，则硼、碳、氮、氧四种元素的电负性依次增大，故答案为：原子半径依次减小，得电子能力依次增强；④由电负性的大小可知，氢元素的电负性大于硼元素，则在氨硼烷中，H—B键中共用电子对偏向氢原子，氢原子带部分负电荷，故答案为：负；（3）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，则硼、碳、氮、氧四种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C>B，故答案为：42；N>O>C>B；（4）由位于顶点a点磷原子的坐标为(0，0，0)、顶点b点磷原子的坐标为(1，1，0)可知，晶胞的边长为1，则位于体对角线处的c点硼原子的坐标为(，，)，故答案为：(，，)；（5）①由晶胞结构可知，位于体心的四氢合铝酸根离子与位于棱上和面心的钠离子距离最近，则四氢合铝酸根离子的配位数为8，故答案为：8；②由晶胞结构可知，位于体心、顶点和面上的四氢合铝酸根离子的个数为1+8×+4×=4，位于棱上、面上的钠离子个数为4×+6×=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(a×10—7)2×2a×10—7×d，解得d=，故答案为：。6．(1)d2(2)(3)＜的原子半径比S的原子半径大，键的键能比键的键能小，断裂键所需要的最低能量小，对应的光波的波长较长(4)46【详解】（1）基态钴原子的核外电子排布式为位于元素周期表的d区，与钴同一周期且含有相同未成对电子数(3个)的元素为V、As，共2种。答案为d；2；（2）从族至上而下，第一电离能减小，即O>S。氮元素的2p轨道电子处于半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，即N>O。所以第一电离能为Se<O<N。根据结构图可以判断与Se结合的氧原子个数，所以该氧化物的化学式为。答案为N>O>Se；；（3）由于Se的原子半径比S的原子半径大，Se-Se键的键能比S-S键的键能小，断裂Se-Se键所需要的最低能量小，对应的光波波长较长，所以图中实现光响应的波长：。答案为＜；Se的原子半径比S的原子半径大，Se−Se键的键能比S−S键的键能小，断裂Se−Se键所需要的最低能量小，对应的光波的波长较长；（4）冠醚分子中还含有碳氢键有2×10=20个，环上有碳氧键和C-C键共15个，2个H2O分子中4个O-H键。同时配离子中的配位键也为σ键，7个配位，配位键共有7个。有则该配位离子种含有的σ键数目为。顶点粒子占，面上粒子占，棱上粒子占，内部粒子为整个晶胞所有，所以一个晶胞中含有Cr的数目为，一个晶胞中含有Co的数目为：，一个晶胞中含有Al的数目为：，所以晶体化学式为。答案为46；。7．(1)(2)和的中心原子均为杂化，中O有两对孤电子对，中N只有一对孤电子对，所以分子中孤电子对对化学键的斥力大，键角小(3)(4)和均为离子晶体，阴离子相同，阳离子半径小于，中离子键键能大，熔点高(5)【详解】（1）在周期表中Cu的原子序数为29号，Cu的价电子排布式为；故答案为。（2）孤电子对的斥力大于成键电子对，和的中心原子均为杂化，中O有两对孤电子对，中N只有一对孤电子对，所以分子中孤电子对对化学键的斥力大，键角小，故答案为和的中心原子均为杂化，中O有两对孤电子对，中N只有一对孤电子对，所以分子中孤电子对对化学键的斥力大，键角小。（3）配离子中，每个配体中的配原子N与中心离子Cu形成1个配位键，N与3个氢原子各形成1个共价键，可以判断每个配体形成4个键，4个配体共16个键，故1mol该配离子中含有键的数目为，故答案为。（4）根据价层电子对互斥理论，中心原子P的价层电子对数为4，所以中P原子的杂化方式为杂化；和均为离子晶体，阴离子相同，阳离子半径小于，中离子键键能大，熔点高；故答案为；和均为离子晶体，阴离子相同，阳离子半径小于，中离子键键能大，熔点高。（5）根据晶胞结构及晶胞的均摊法计算，Ca位于晶胞顶点和体心，Fe位于四个侧面，As位于棱上和体内，故该晶胞中含Ca，Fe，As数量分别为、、，可知该晶体的化学式为，故答案为。【点睛】本题考查物质结构与性质，主要考查基态原子核外电子排布、晶体熔点大小比较、配离子中键数目的计算、晶体结构的判断等，熟练掌握知识点的运用是关键。8．(1)正四面体Ti(2)BD(3)TiPTi与P间的化学键很强，不易断裂【详解】（1）PO中中心原子的价层电子对数＝，不存在孤对电子，其空间结构名称为正四面体；Ti属于金属，杂化时，d轨道可以经受孤对电子，所以需要d能级参与杂化的是Ti。（2）A.三种配合物中Ti的化合价分别是0、+3、+4，所以Ti的半径：③＜②＜①，A错误；B.三种配合物的配位原子中碳原子的非金属性最弱，所以C原子的电负性最小，B正确；C.水分子氧原子含有2对孤对电子，氨气分子中氮原子含有1对孤对电子，所以键角：H2O＜NH3，C错误；D.NH3、H2O分子的中心原子的价层电子对数相等，均是4，D正确；答案选BD。（3）①晶胞中含有Ti的个数是，P原子个数是，所以该化合物的化学式为TiP。②由于Ti与P间的化学键很强，不易断裂，所以该化合物真空下加热至1100℃不分解。③设该化合物的摩尔质量为Mg/mol，密度为4.1g/cm3，则则晶胞体积是，晶胞边长是，Ti与P的核间距离为边长的一半，为nm。9．(1)7(2)sp32p(3)SBD(4)4【详解】（1）Fe为26号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，最外层电子数为2，与Fe最外层电子数相同且同周期的过渡元素有Sc、Ti、V、Mn、Co、Ni、Zn共7种，答案为7；（2）KH2PO2中P原子的孤电子对==2，成键电子对=2，价层电子对=孤电子对+成键电子对=4，P为sp3杂化；P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成键；（3）①中N的sp2杂化轨道形成的化学键(代表孤电子对)参与形成六元环大键的是未成对电子，该孤电子对填充空轨道的能力较强，所以后者更易形成配位键；答案为；②S、N原子均有孤电子对，N电负性大，不易给出电子形成配位键；答案为S；③A．［Cu(NH3)2］C1中Cu+外围电子排布式为3d10，没有未成对电子，选项A不符合；B．［Cu(NH3)4］SO4中Cu2+外围电子排布式为3d9，有未成对电子，选项B符合；C．［Zn(NH3)4］SO4中Zn2+外围电子排布式为3d10，没有未成对电子，选项C不符合；D．［Cr(H2O)5Cl］Cl2中Cr3+外围电子排布式为3d3，有未成对电子，选项D符合；答案选BD；（4）①以B外Zn为例，离该处Zn最近且等距的S有4个，则Zn的配位数为4；②根据均摊法，晶胞中含有1+2+2=2个Zn原子，1+4+4=2个S原子，则原子体积为，晶胞底面为平行四边形，晶胞体积为，则空间利用率为=；③六方ZnS是S按六方密堆积排列，Zn相间占据S所形成的正四面体空隙，配位数是4：4，Zn、S各有两套等同点，属于六方简单晶格，有2个S2-，2个Zn2+，各离子的分数坐标分别为:S2-(0,0,0)，；Zn2+，，根据晶胞的结构可知，A为S2-，B的坐标为，答案为。10．(1)(2)LiCl属于离子晶体，晶体粒子间作用力为离子键，为分子晶体，晶体粒子间的作用力为范德华力正四面体形(3)17molO>N>C>H61(4)C【详解】（1）基态Ga原子的价层电子排布式为；（2）①镓和铝属于同一主族元素，和性质上相似，也为分子晶体，其熔点低于离子晶体LiCi；②结合二聚体和每个原子都满足8电子稳定结构的信息，可推测Ga的空轨道应该会与Cl的孤对电子成配位键，可写出结构式为；③的中心原子Ga的价层电子对数为4+，没有孤对电子，所以其立体构型为正四面体形。（3）①吡啶环的结构与苯环相似，故C原子采用杂化；化合物Ⅰ除了环上6个键，其他键如图所示：，1mol化合物Ⅰ中总共有17mol键；Ⅰ中含有四种元素O、N、C、H，同周期元素，从左到有，半径减小，电负性增大，所以电负性由大到小的顺序为O>N>C>H；②化合物Ⅱ中Ga的配位数为6，其中4个COOH失去H后显-1，化合物Ⅱ整体带1单位负电荷，所以；（4）①由晶胞结构可知，顶点和体心是O，上下面心是Li，棱上是Ga，沿着a轴的投影应为C。②晶胞中含有的原子数Li：，Ga：，O：，则晶胞的密度。11．(1)(2)CO2是分子间作用力形成的分子晶体，SiO2是共价键形成的空间网状共价晶体(3)61：3(4)4【详解】（1）已知Si是14号元素，基态硅原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p2，其价电子排布式为：3s23p2，则其价电子排布图为，故答案为：；（2）CO2是分子晶体，分子间是范德华力，SiO2是空间网状的共价晶体，原子之间是共价键，作用力远大于范德华力，所以固体CO2的熔沸点比SiO2熔沸点要小得多，故答案为：CO2是分子间作用力形成的分子晶体，SiO2是共价键形成的空间网状共价子晶体；（3）由图可知，图1的化学式为，形成而聚硅酸根离子是两个通过1个O原子相连，可知图2的化学式为，在无限长链中，令含有n个Si，则含有[4n-(n-1)]=(3n+1)个O，故Si、O原子个数比为1：3，故答案为：6；1：3；（4）如图4所示信息可知，Cu4相当于位于金刚石中正四面体中体内的碳原子位置，Cu4四面体结构的镁配位数即离Cu4最近的且距离相等的Mg个数为4，已知晶胞参数为，为阿伏加德罗常数的值，一个晶胞中含有Mg个数为：=8，含有Cu个数为4×5-4=16，故一个晶胞的质量为：，一个晶胞的体积为：(a×10-7cm)3，则该晶体的密度为==，故答案为：4；。12．(1)3dl04s1(2)N2O或CS2(3)高(4)KO2(5)共价晶体sp3【分析】a、b、c、d、f五种前四周期元素，原子序数依次增大：基态b原子的2p轨道处于半充满状态，b为N；a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，则a、c位于第二周期，第一电离能I1(a)<I1(c)<I1(b)，原子序数c>b>a，则c为O，a为C，d为周期表前四周期中电负性最小的元素，d为K；f的原子序数为29，f为Cu。据此分析解答。【详解】（1）ac2为CO2，其电子式为，基态Cu原子的外围电子排布式为3dl04s1，故答案为：；3dl04s1；（2）与CO2互为等电子体的有：N2O，CS2等，故答案为：N2O或CS2；（3）氨分子间能形成氢气，导致其熔沸点比同族的氢化物高，故答案为：高；（4）K位于顶点和面心，个数为：，O以O-O的形式位于棱心和体心，个数为：，则该晶胞的化学式：KO2，故答案为：KO2；（5）由晶胞结构可知N晶体中C和N只形成单键，均采用sp3杂化，且形成空间网状结构，由结构特点可知为原子晶体，故答案为：共价晶体；sp3。13．(1)1s22s22p63s23p24(2)>二氧化硅为共价晶体而四氯化硅为分子晶体(3)6sp3、sp价电子排布为3d6，价电子排布为3d5，3d轨道为半满较稳定状态(4)【详解】（1）硅为14号元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2；该原子价层电子排布为3s23p2，其电子运动状态有4种。（2）二氧化硅为共价晶体而四氯化硅为分子晶体，共价晶体沸点高于分子晶体，则沸点：>；（3）①由化学式可知，原子的配位数为6；中甲基碳为sp3杂化，-C≡N中碳为sp杂化，故C原子的杂化类型为sp3、sp；②价电子排布为3d5，3d轨道为半满较稳定状态；价电子排布为3d6，容易失去1个电子，故气态再失去1个电子比气态再失去1个电子难；（4）根据“均摊法”，晶胞中含个、个Ti3+，则晶体密度为。14．(1)第五周期VIIA族(2)碘单质、CCl4均为非极性分子，水为极性分子，所以根据相似相溶原理，碘单质在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度大(3)三角锥形+3H2O=3HI+H3PO3(4)因为电负性：F>I≈C，所以在中，受3个F原子吸引电子能力强的影响，I与C之间的共用电子对偏向于C，I显+1价，则发生水解时，生成和HIO(5)12【详解】（1）人工合成的是医疗上常用的放射性同位素，碘在周期表中的位置是第五周期VIIA族。（2）碘单质、CCl4均为非极性分子，水为极性分子，所以根据相似相溶原理，碘单质在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度大。（3）中心原子价层电子对数为3+=3，且有一个孤电子对，空间结构是三角锥形，水解生成HI和H3PO3，化学方程式是+3H2O=3HI+H3PO3。（4）因为电负性：F>I≈C，所以在中，受3个F原子吸引电子能力强的影响，I与C之间的共用电子对偏向于C，I显+1价，则发生水解时，生成和HIO。（5）①晶胞中K、I、O分别处于顶点、体心、面心位置，在一个晶胞中与顶点K紧邻的O为3×个，由于一个顶点的K被八个晶胞共用，故与一个K紧邻的O有：3××8=12个；②晶胞中K原子个数为8=1，I原子个数为1，O原子个数为6=3，则该晶体的密度是=15．(1)1s22s22p63s23p63d64S2或[Ar]3d64S2d(2)Fe3+的3d5半满状态更稳定(3)FeCl3为分子晶体，熔点受分子间作用力影响，FeF3是离子晶体，熔点受离子键强弱的影响，离子键强度比分子间作用力大得多H2O和OH-中的O原子提供孤电子对，Fe3+有空轨道能接受孤电子对，形成配位键(4)1:3NA·a3·10-6【详解】（1）基态Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64S2或[Ar]3d64S2；Ni是28号元素，其价电子排布式为3d84s2，其位于元素周期表的d区；（2）从结构角度分析，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是Fe3+的3d5半满状态更稳定；（3）①FeCl3的熔点(306℃)显著低于FeF3的熔点(1000℃)的原因是FeCl3为分子晶体，熔点受分子间作用力影响，FeF3是离子晶体，熔点受离子键强弱的影响，离子键强度比分子间作用力大得多；②形成双核阳离子的原因H2O和OH-中的O原子提供孤电子对，Fe3+有空轨道能接受孤电子对，形成配位键；（4）①由晶胞图可知，Cu原子位于顶点，其个数为8×=1，Ni原子位于面心，其个数为6×=3，则晶胞中铜原子与镍原子的原子个数比为1:3；②由①可知，该晶胞中含有1个Cu原子，含有3个Ni原子，则1个晶胞含有1个CuNi3，其物质的量为mol，1个晶胞的体积为，则该晶体的摩尔体积为NA·a3·10-6m3·mol-1。16．(1)3d9(2)[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2++(3)共价键和氢键加水稀释(4)CuCl2溶液中存在平衡：[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O，加入MgCl2溶液，c(Cl-)增大，平衡右移，则[CuCl4]2-的浓度增大，黄色与绿色叠加，使溶液显绿色(5)CuCl【详解】（1）Cu的价电子排布式为3d104s1，则Cu2+的价层电子排布式为3d9。答案为：3d9；（2）[Cu(NH3)4]SO4为强电解质，在水中发生完全电离，则电离的方程式是[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2++。答案为：[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2++；（3）①从图中可以看出，氢原子与氮原子间形成共价键，与O原子间形成氢键，则氢原子与其它原子之间存在的作用力类型有共价键和氢键。②从图中可以看出，在溶液中存在如下转化：CuL6(紫色)CuL4(橙色)+2L，若将配合物的颜色由紫色调整为橙色，则平衡正向移动，此时微粒数增大，则应减小浓度，所以需要进行的简单操作为加水稀释。答案为：共价键和氢键；加水稀释；（4）在稀CuCl2溶液中加入MgCl2浓溶液，颜色从蓝色变为绿色，则反应由[Cu(H2O)4]2+向生成[CuCl4]2-的方向进行，原因：CuCl2溶液中存在平衡：[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O，加入MgCl2溶液，c(Cl-)增大，平衡右移，则[CuCl4]2-的浓度增大，黄色与绿色叠加，使溶液显绿色。答案为：CuCl2溶液中存在平衡：[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O，加入MgCl2溶液，c(Cl-)增大，平衡右移，则[CuCl4]2-的浓度增大，黄色与绿色叠加，使溶液显绿色；（5）在晶胞中，黑球数目为=4，灰球数目为4，则晶胞表示的是CuCl的晶胞。已知晶胞的边长为apm，阿伏加德罗常数为NAmol-1，则该晶体的密度为=g•cm-3。答案为：CuCl；。【点睛】计算晶胞中含有的微粒数目时，可使用均摊法。17．(1)4:1哑铃形(2)F＞P＞LiP的价电子排布式为3s23p3，3p能级处于半充满状态，相对稳定，不易得到一个电子，P元素的第一电子亲和能小于Si(3)分子间存在氢键，而、均不能形成分子间氢键，导致的沸点比、的沸点要高，影响、沸点的因素为范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高(4)(5)或【详解】（1）P是15号元素，其基态原子核外电子排布式为[Ne]3s23p3，基态P原子中3p上有3个电子，则未成对电子数为3，成对电子为12，成对与未成对电子数之比为12:3=4:1；其原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形；（2）同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，因此Li、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序是：F＞P＞Li；第一电子亲和能的原因为P的价电子排布式为3s23p3，3p能级处于半充满状态，相对稳定，不易结合一个电子，P元素的第一电子亲和能小于Si；（3）分子间存在氢键，而、均不能形成分子间氢键，导致的沸点比、的沸点要高，影响、沸点的因素为范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，则沸点由高到低的顺序为、、；（4）根据均摊法，Li+的个数为：，故LiFePO4的单元数有4个，该晶胞体积为a2b（10-7cm）3=a2b×10-21cm3，则磷酸铁锂晶体的摩尔体积=cm3/mol；（5）根据图可知，每个三角锥结构中P原子是1个，O原子个数是，所以P原子和O原子的个数比是，3个O原子带6个单位负电荷，磷酸盐中P的化合价为，故所形成离子化学式为或。18．(1)3d54s1dK和Cu(2)AB(3)配位原子电负性越大，吸引电子的能力越强，则给出电子对和中心元素配合的能力就越弱，形成的配位键越弱，加热易失去，电负性O＞N，该配合物加热时，首先失去配离子中的配体是H2O(4)【详解】（1）基态Cr原子核外有24个电子，价层电子排布式为：3d54s1，属于周期表的d区，Cr原子最高能层电子数为1，第四周期中与Cr最高能层电子数相同的还有K和Cu。（2）A．①、②、③中Cr的配位数都是6，故A正确；B．①中Cr原子价层电子对数为6，Cr3+位于正八面体的中心，H2O和Cl-位于正八面体顶点，当两个Cl-相邻时为一种结构，两个Cl-不相邻时为另一种结构，即或，故B正确；C．②中存在的化学键有离子键、配位键、极性共价键，氢键不是化学键，故C错误；D．①②③中作为配体的Cl-不能在水溶液中电离出来，等物质的量的①②③分别与足量溶液反应，得到AgCl物质的量不相等，故D错误；故选AB。（3）配位原子电负性越大，吸引电子的能力越强，则给出电子对和中心元素配合的能力就越弱，形成的配位键越弱，加热易失去，电负性O＞N，该配合物加热时，首先失去配离子中的配体是H2O。（4）该晶胞中N原子个数为8+6=4，Cr原子个数为1+12=4，若该晶体的密度为，则晶胞的边长a=pm，晶胞中Cr原子之间的最近核间距为=pm。19．(1)5三角锥+35C②号氮原子孤电子对参与形成大π键，使电子云密度降低，与钻配位能力减弱(2)(0.3333，0.3333，0.1077)【详解】（1）①Co位于第四周期，第四周期元素中，原子基态时具有1个未成对电子，外围电排布为4s1或4s24p1或4s24p5、3dl04s1、3d14s2，共有5种元素；②配离子中心原子价层电子对数为3+=4，且含有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，由配合物A结构简式可知Co原子和N原子形成4个配位键，和O原子形成2个共价键，带1个单位负电荷，则钴元素价态为+3价，整合是指具有以下两个或多个配位原子的多齿配体与同一金属进行离子相互之间没有形成螯合环，通过整合作用形成的配位键有5个；③由配合物A结构简式可知Co原子形成6个配位键，Co原子的价层电子对数为6，杂化方式为，故选C；④②号氮原子孤电子对参与形成大π键，使电子云密度降低，与钻配位能力减弱。（2）根据1号氧原子的分数坐标为(0.6667，0.6667，0.6077)，2号氧原子、1号氧原子和晶胞含对称中心，根据对称关系可知2号氧原子的分数坐标为(0.3333，0.3333，0.1077)，晶胞中O原子个数为4，H原子个数为2，Co原子个数为8+4=2，则该晶体的密度为=。20．(1)Li2(2)9或7[Ar]3d104s24p3(3)AsH3两者均为分子晶体，AsH3相对分子质量大，范德华力强，沸点高(4)6(5)sp3、sp(6)1∶1(7)【详解】（1）Li、P、S中，Li为金属元素，容易失去电子，电负性最小；一般情况下同一周期的元素，原子序数越大，元素的第一电离能也越大，但第VA的元素由于其处于p轨道的半充满的稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能P>S，故第三周期元素中第一电离能大于磷的元素有Cl、Ar；所以第三周期元素中第一电离能比P大的元素有2种；故答案为Li；2。（2）基态S元素电子排布式为1s22s22p3s23p4；有7个或9个电子自旋状态相同；基态As原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3；故答案为9或7；[Ar]3d104s24p3。（3）PH3、AsH3均为分子晶体，相对分子质量大，范德华力强，沸点高所以沸点较高的是AsH3，故答案为AsH3；两者均为分子晶体，AsH3相对分子质量大，范德华力强，沸点高。（4）Mn的一种配合物化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)]，该配合物中与锰原子的配位有CO和CH3CN，配位数为6；故答案为6。（5）CH3CN中有两个C原子，分别连接有4个和2个键，杂化类型为sp3、sp；故答案为sp3、sp。（6）CH3CN和CO均含有2个π键，等物质的量的CH3CN和CO中，π键数目之比1：1；故答案为1：1。（7）该晶胞中含有Ni3+个数为，含有As3-为4；即含有4个NiAs，其质量为，设其棱长为acm，所以，As3-位于其八分之一晶胞的中心，两个As3-之间的距离相当于面对角线长度的一半；所以两个As3-之间为；故答案为。2023高考化学考点必杀300题（新高考卷）专练09（非选择题）（20题）结构与性质综合题1．立方氮化硼(BN)具有类金刚石的结构，是新型人工合成材料。利用新合成技术可以实现低温低压制备，反应为：BCl3+Li3N=BN+3LiCl。回答下列问题：(1)基态B原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。(2)BCl3中B原子的杂化方式是_______，两个B-Cl键的键角为_______，该分子为_______(填“极性”或“非极性”)分子。(3)BCl3、Li3N、BN三者中，沸点最高的是_______，Li、B、N、Cl第一电离能最大的元素是_______。(4)广义酸碱理论认为，中心原子可以接受电子对的分子为酸，可以提供电子对的分子为碱。按照该理论，BCl3属于_______(填“酸”或“碱”)，BCl3和碱反应形成的化学键类型是_______。(5)立方氮化硼晶体的晶胞如图1所示。阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体密度表达式为_____g·cm-3；图2是该晶胞的俯视投影图，则该图中表示硼原子相对位置的是_______(填标号)。【答案】哑铃sp2非极性BNN酸配位键(或共价键)3【详解】(1)基态B原子的核外电子排布式为1s22s22p1，则其电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形；(2)BCl3中B原子形成3对成键电子对，孤电子对数为，则价层电子对数为3，则B原子杂化方式是sp2，BCl3的分子构型为平面三角形，两个B-Cl键的键角为，该分子的结构对称，正负电荷中心重合，则为非极性分子；(3)BCl3为分子晶体，Li3N为离子晶体，BN为原子晶体，则三者中，沸点最高的是BN；同周期元素的原子从左至右第一电离能呈增大趋势，同主族元素从上往下第一电离能逐渐减小，则Li、B、N、Cl第一电离能最大的元素是N；(4)由(2)的分析可知，BCl3的中心原子B原子没有孤电子对，不能提供电子对，但是其有空轨道，可以接受电子对，故按照该理论，其属于酸；BCl3的中心原子B原子有空轨道，可以接受电子对，氢氧根离子有孤电子对，则B原子提供空轨道，氢氧根离子提供孤电子对，故BCl3和碱反应形成的化学键类型是配位键(或共价键)；(5)由晶胞结构图可知，一个晶胞中含有4个B原子，个N原子，则晶胞的质量为，则该晶体密度表达式为；图2是该晶胞的俯视投影图，由晶胞结构图可知，该图中表示硼原子相对位置的是3号。2．黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是一种天然矿石。中国在商代就掌握了利用黄铜矿冶炼铜的技术。医药上，黄铜矿有促进骨折愈合的作用。请回答下列问题：(1)基态Cu+比Cu2+稳定的原因是___________。(2)的空间结构为___________。(3)某阳离子的结构如图所示，加热时该离子先失去的配位体是___________(填化学式)，原因是___________。(4)四方晶系的CuFeS2晶胞结构如图所示。①晶胞中S原子的杂化方式为___________。②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，称作原子的分数坐标，例如图中原子1的分数坐标为(，，)，则原子2的分数坐标为___________。【答案】(1)基态Cu+是Cu失去最外层4s1电子得到[Ar]3d10的稳定结构(2)三角锥形(3)H2OO的电负性大于N，故N提供孤电子对的配体更为稳定(4)sp3(，1，）【详解】（1）基态Cu的核外电子排布为[Ar]3d104s1，基态Cu+是Cu失去最外层4s1电子得到[Ar]3d10的稳定结构，比失去2个电子生成的Cu2+更加稳定，故答案为：基态Cu+是Cu失去最外层4s1电子得到[Ar]3d10的稳定结构；（2）的中心原子S的价电子对数为3+=4，其价层电子对互斥模型是正四面体形，有1对孤电子对，连接三个O原子，则的空间结构为三角锥形，故答案为：三角锥形；（3）题干图示为一种Cu2+形成的配离子的结构，分析结构可知，O的电负性大于N，故N提供孤电子对的配体更为稳定，加热易失去的配体为H2O，故答案为：H2O；O的电负性大于N，故N提供孤电子对的配体更为稳定；（4）①由题干晶胞示意图可知，晶胞中每个S2-原子周围的Cu2+、Fe2+形成4个配位键，故S原子周围的价层电子对数为4，根据杂化轨道理论可知，S原子的杂化方式为sp3，故答案为：sp3；②由题干晶胞示意图并根据原子1的坐标可知，原子2在x、y、z轴上的投影分别是、1、，原子2的坐标为(，1，），故答案为：(，1，）。3．铁、硒、铜都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用，回答下列问题：(1)乙烷硒啉是一种抗癌新药，其结构如图：①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]_____。②该新药分子中有_____种不同化学环境的H原子。③SeO的空间构型为______。(2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：①基态Fe2+的价电子轨道表示式为_____。②富马酸分子中σ键与π键的数目比为_____。③富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为_____。(3)铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示，若该晶胞中O原子之间的最近距离为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞的密度为_____g•cm-3(填含a、NA的代数式).【答案】(1)3d104s24p45三角锥形(2)11：3O＞C＞H＞Fe(3)【详解】（1）①硒元素的原子序数为34，基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p4；②该新药分子中有5种不同化学环境的H原子；③SeO中硒原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥形；（2）①亚铁价层电子排布式为3d6，故其价层电子轨道表示式为；②由球棍模型可知，富马酸的结构式为HOOCCH=CHCOOH，分子中的单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则分子中σ键和π键的数目比为11：3；③金属元素的电负性小于非金属元素，则铁元素的电负性最小，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，氢碳氧的非金属性依次增强，则电负性依次增大，所以富马酸亚铁中四种元素的电负性由大到小的顺序为O＞C＞H＞Fe；（3）利用均摊法，每个晶胞含有O为8+1=2，Cu皆在体心，个数为4，故该晶胞的质量为，若该晶胞中O原子之间的最近距离为apm，则晶胞边长为apm，由得晶胞的密度为g•cm-3。4．2022年6月17日，我国第三艘航空母舰下水命名仪式在江南造船厂举行，命名为“中国人民解放军海军福建舰”。福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。航母用钢可由低硅生铁冶炼而成。(1)基态的价层电子轨道表示式为_________。(2)可与、、等形成配合物。的空间结构名称为_________．常温下呈液态，熔点为，沸点为，易溶于非极性溶剂，据此可判断晶体属于_________(填晶体类型)。(3)某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和杂质)为原料制备无水。已知：氯化亚砜()熔点，沸点，易水解为两种酸性气体。I．废铁屑的杂质中所含元素的电负性由小到大的顺序为_________。II．为避免引入新的杂质，试剂B可以选用溶液，此过程发生的离子反应方程式为_________。III．操作②是_________、_________、过滤，同时通入的目的是_________。IV．由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，可能的还原剂为_________。(4)一种铁氮化合物具有高磁导率，可用于制电子元件，其晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则其晶胞边长是_________。【答案】(1)(2)平面三角形分子晶体(3)蒸发浓缩冷却结晶抑制水解(4)【分析】废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)加入盐酸，铁粉反应生成氯化亚铁，过滤除去少量碳和SiO2杂质，A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁)，蒸发结晶生成氯化铁晶体，通入SOCl2生成无水FeCl3。据此判断。【详解】（1）铁的原子序数是26，基态的价层电子排布式为3d5，则价层电子轨道表示式为。（2）中氮原子的价层电子对数是3，不含有孤对电子，其空间结构名称为平面三角形；常温下呈液态，熔点为，沸点为，熔沸点低，易溶于非极性溶剂，据此可判断晶体属分子晶体。（3）I．废铁屑的杂质中所含元素是C、O、Si，非金属性越强，电负性越大，其电负性由小到大的顺序为。II．酸性条件下双氧水氧化亚铁离子的离子方程式为。III．操作②得到氯化铁晶体，则其操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；由于铁离子易水解，则同时通入的目的是抑制水解。IV．由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，说明铁离子被还原，由于氯化亚砜易水解为两种酸性气体，气体应该是氯化氢和二氧化硫，因此可能的还原剂为二氧化硫。（4）根据晶胞结构可判断Fe（II）数目为6×=3，Fe（III）数目为8×=1，N原子个数为1，晶胞质量为，设晶胞边长是anm，晶胞体积为（a×10－7）3cm3，故晶胞密度为，则a＝。5．我国科学家制备的催化剂能实现氨硼烷(H3NBH3)高效制备氢气的目的，制氢原理：，请回答下列问题：(1)基态Al原子核外电子云轮廓图呈球形、哑铃形的能级上电子数之比为_______。(2)已知几种元素的电负性如下表所示。元素HBCNO电负性2.12.02.53.03.5①上述制氢反应中，有_______种元素的原子采取sp3杂化。②NH3中键角∠HNH_______(填“大于”、“小于”或“等于”)H3NBH3中键角∠HNH。③B、C、N、O的电负性依次增大，其主要原因是_______。(3)某有机硼化合物的结构简式如下图所示，组成该有机物的第二周期元素第一电离能由大到小的顺序为_______(填元素符号)。(4)化硼是一种新型无机非金属材料，晶胞结构如下图所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。a点磷原子的坐标为(0，0，0)，b点磷原子的坐标为(1，1，0)，则c点硼原子的坐标为_______。(5)四氢铝钠(NaAlH4)是有机合成中重要的还原剂，晶胞结构如下图所示。①的配位数为_______。②已知NA为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为_______(用含a、NA的代数式表示)g∙cm-3。【答案】(1)6∶7(2)4小于原子半径依次减小，得电子能力依次增强(3)N>O>C>B(4)(，，)(5)8【详解】（1）铝元素的原子序数为13，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，则原子中球形的s能级与哑铃形的p能级上电子数之比为6∶7，故答案为：6∶7；（2）①由方程式可知，制氢反应的化合物中硼、碳、氮、氧四种原子的价层电子对数都为4，杂化方式均为sp3杂化，故答案为：4；②氨分子中氮原子含有1对孤对电子，中氨分子的孤对电子与硼原子形成配位键，孤电子对对成键电子对的排斥力大，所以氨分子中键角∠HNH小于中键角∠HNH，故答案为：小于；③同周期元素，从左到右原子半径依次减小，得电子能力依次增强，元素的非金属性依次增强，元素的电负性依次增大，则硼、碳、氮、氧四种元素的电负性依次增大，故答案为：原子半径依次减小，得电子能力依次增强；④由电负性的大小可知，氢元素的电负性大于硼元素，则在氨硼烷中，H—B键中共用电子对偏向氢原子，氢原子带部分负电荷，故答案为：负；（3）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，则硼、碳、氮、氧四种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C>B，故答案为：42；N>O>C>B；（4）由位于顶点a点磷原子的坐标为(0，0，0)、顶点b点磷原子的坐标为(1，1，0)可知，晶胞的边长为1，则位于体对角线处的c点硼原子的坐标为(，，)，故答案为：(，，)；（5）①由晶胞结构可知，位于体心的四氢合铝酸根离子与位于棱上和面心的钠离子距离最近，则四氢合铝酸根离子的配位数为8，故答案为：8；②由晶胞结构可知，位于体心、顶点和面上的四氢合铝酸根离子的个数为1+8×+4×=4，位于棱上、面上的钠离子个数为4×+6×=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(a×10—7)2×2a×10—7×d，解得d=，故答案为：。6．硒—钴—锏三元整流剂在导电玻璃中应用广泛，且三种元素形成的单质及其化合物均有重要的应用。请回答下列问题：(1)钴位于元素周期表中_____________(填“s”、“p”、“d”或“ds”)区，与钴位于同一周期且含有相同未成对电子数的元素有_____________种。(2)元素、O、N的第一电离能由大到小的顺序___________________。硒的某种氧化物为链状聚合结构如图所示，该氧化物的化学式为___________________。(3)二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键，其光响应原理可用图表示。已知光的波长与键能成反比，则图中实现光响应的波长：_______(填“>”、“＜”或“=”)，其原因是_________________。(4)[(15—冠—5)](“15—冠—5”是指冠醚的环上原子总数为15，其中O原子数为5)是一种配位离子，该配位离子的结构示意图如图1，该配位离子中含有的键数目为_____________。全惠斯勒合金的晶胞结构如图2所示，其化学式为___________________。【答案】(1)d2(2)(3)＜的原子半径比S的原子半径大，键的键能比键的键能小，断裂键所需要的最低能量小，对应的光波的波长较长(4)