高考化学一轮训练-物质结构与性质

高考化学一轮训练一物质结构与性质

1.(2022・四川・宜宾市叙州区第一中学校模拟预测)过渡元素中，Ti被誉为“未来金属”、“战略金属”，其

具有稳定的化学性质。

回答下列问题：

(1)基态Ti原子的价电子轨道表达式为。

(2)基态Ti原子中，最高能层电子的电子云轮廓图的形状为,与Ti同周期的所有过渡元素的

基态原子中，最外层电子数与钛不同的元素有一种。

(3)过渡金属可形成许多堤基配合物，即CO作为配体形成的配合物。

口CO的等电子体有N”CN，(任写一个)等。

□CO作配体时，配位原子是C而不是O,其原因是o

(4)TiCL是氧化法制取钛的中间产物。TiCl,的分子结构与CCL相同，二者在常温下都是液体。TiCl4分子

的空间构型是,其中Ti原子采取杂化；TiCl,的稳定性比CC14差，极易水解，试

从结构的角度分析其原因:。

(5)金红石(TiO?)是含钛的主要矿物之一，具有典型的四方晶系结构，其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相

□4个微粒A、B、C、D中，属于氧原子的是。

□若A、B、C原子的坐标分别为A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),则D原子的坐标为D(0.19a,

,);若晶胞底面边长为x,则钛氧键的键长"=(用代数式表示)。

2.(2022・广东•模拟预测)金属镁及其化合物在工农业生产和生活等方面有广泛的应用，请回答下列问题：

(1)金属镁能形成多种盐，其中MgSO』中阴离子的空间构型为；与Mg(NC)3)2中阴离子互为等电子

体的分子为(填化学式,任写一种)；MgCOj和CaCO,虽是同主族碳酸盐，但MgCO,熔点高,而CaCO,

热稳定性高，它们受热分解时破坏的化学键为，MgCO、熔点高于CaCO'的原因是。

H3cx=^-CH2MgBr

(2)格氏试剂(RMgX)是镁的一类重要化合物，在有机合成中有着重要的作用，在中,

煌基对应的烽分子中共面的原子最多有个。

(3)献菁镁为紫色粉末，其结构如图甲所示，歌菁镁中镁元素的化合价为+2,Mg"的配位数为

(4)晶体中Mg的原子堆积方式如图乙所示，这种堆积方式称为。已知镁原子半径为r,晶体中四个

相邻的镁原子紧密堆积成正四面体，两层镁原子形成的正四面体的高h=2西r,则晶胞的空间利用率为

3

%(只写出化简式，不需计算结果)。

3.(2022•辽宁•二模)元素周期表中第四周期过渡元素在工业及生活方面有重要应用。请回答下列问题：

(1广钛”被称为21世纪金属，画出基态钛的价电子的电子排布图。

(2)CrO5中有4个-1价的0。CrO5中c键与兀键个数比为。

(3)[Co(NH3)4CL]+呈八面体结构，则其结构有种。能区别[CO(NH3)4C12]C1和[Co(NH3)4CL]NC)3

两种溶液的试剂是(填标号)。

a.浓氨水b.NaOH溶液c.稀H2so4d.AgNCh溶液

(4)K3[Fe(CN)6]是鉴别Fe?+的重要试剂，这四种元素的电负性从大到小的顺序是(填元素符号)，写

出与CN-互为等电子体的两种微粒oK3[Fe(CN)6]中碳的杂化方式与下列物质中碳杂化方式相同的

是(填标号)。

A.CH2CI2B.C2H2c.浪苯D.HCN

试卷第2页，共18页

(5)ZnS的晶胞如图所示，若m点坐标为(0,0,0),n点坐标为(g,g,0)此晶胞中与n点最远的S的坐

3

标为=若Zn与S弹性相切，其半径分别为叩m和bpm,则ZnS的密度为gcnr(®NA为

阿伏加德罗常数的值)。

X

4.(2022•全国•模拟预测)□.碳族元素的单质和化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。

(1)错是优良的半导体材料，基态Ge原子中，最高能级电子云轮廓图的名称为—。Ge与C同族，C原子

之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键，从原子结构角度分析，原因是。

(2)碳可形成CO、CO?、H2c。3等多种无机化合物。

「在反应CO转化成CO2的过程中，下列说法正确的是—。

A.每个分子中孤对电子数增多B.分子的极性不变

C.原子间成键方式未改变D.分子的熔沸点变小

口干冰和冰是两种常见的分子晶体，晶体中的空间利用率：干冰冰(填“>”、"V”或“=")；CO2与SiCh

是否互为等电子体—(填"是''或"否”)。

□X是碳的一种氧化物，X的五聚合体结构如图1所示。X分子中每个原子都满足最外层8电子结构，X

(3)C6o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C60分子中含个6键。

图2

（4）0.某种GazCh的晶体结构如图3所示，CP-以六方最密方式堆积，Ga?+在其八面体空隙中（注：未全部

标出，如：Ga3+在1、2、3、4、5、6构成的八面体体心）。

图3

该晶胞中CP-的配位数为

□该晶胞有%（保留一位小数）八面体空隙填充阳离子。

口已知氧离子半径为rem,晶胞的高为hem,NA代表阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为g-cnr3（用

含a、b和NA的代数式表示）。

5.（2022・全国•模拟预测）磷元素的化合物在科学研究和工业生产中有许多重要用途。回答下列问题：

（1）下列状态的P中，电离最外层一个电子所需能量最小的是（填标号）。

及“⑪①①①网⑪①

A.3s3pB.3s3p

①①O及］⑪QOO

C.3s3pD.3s3P

（2）白磷在空气中缓慢氧化生成PQ6,PQ6的结构如图1所示。PQ6中氧原子的杂化轨道类型为，

每个P4O6分子中含孤电子对的数目为O

试卷第4页，共18页

(3)磷化硼是一种耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。磷化硼晶体晶胞如图2所示。在一个晶胞中磷原

子空间堆积方式为,磷原子的配位数为。

(4)磷化铜(Cu3P2)用于制造磷青铜，磷青铜是含少量锡、磷的铜合金。磷化铜与水反应产生有毒的磷化氢(PH3)

气体，PH3分子的空间构型为。

(5)磷青铜晶体的晶胞结构如图3所示，该晶体中P原子位于由铜原子形成的的空隙中。若晶体密

度为ag-cm-3,P原子与最近的Cu原子的核间距为nm(用含NA的代数式表示，NA为阿伏加德罗常

数的值)。

图3

6.(2022•辽宁•东北育才学校三模)A、M、B、C、D、E、F、N、G、H是前4周期常见元素，原子序数

依次增大。A原子是周期表中半径最小的原子；B的基态原子最外层有3个未成对电子；C原子的2P轨道

上有1个电子的自旋方向与其它电子相反；D的价层电子排布式为nslE和C形成的化合物是引起酸雨

的主要大气污染物;G的+3价离子的3d轨道为半充满状态,H元素的原子M层全充满且只有一个单电子。

(1)D、C、E分别形成的简单离子的半径由大到小顺序为(填离子符号)

(2)F同周期元素中，第一电离能最大的是(写元素符号)。

(3)H与F形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。

□该化合物的化学式为,H位于F围成的_______空隙中。

口若该化合物密度为4.4gem-3,则最近的F和H之间的距离为pm。(阿伏伽德罗常数NA)

(4)G(MC)5常温下是一种浅黄色液体，熔点-20口，不溶于水、易溶于苯。

□1molG(MC)5中所含c键的数目为NA。

□G(MC)5分子的结构可能为下图中的(填“甲”或"乙

(5)由M、B、G、N元素形成的一种蓝色晶体，其晶体结构如图丙所示(图中N+未画出)。该蓝色晶体的化

7.(2022•山东潍坊•模拟预测)足球烯©60)、线型碳是单质碳的同素异形体。回答下列问题：

(1)基态碳原子中，核外电子占据的最高能级是。碳可与钛形成碳化物，基态Ti2+的核外电子排布

式是.

(2)线型碳有两种不同的键联结构，一种为一C#C-C并，称为a-线型碳；另一种为*C=C并,称为。一

线型碳。。-线型碳中碳原子的杂化方式为。常见C-C键的键长为0.154nm,a-线型碳中C-C键的键

长为0.1378nm,原因是。

(3)一种C6o晶体为面心立方结构，K7占据C60组成的四面体空隙和八面体空隙形成化合物K3c60的结构如

图所示。A原子的分数坐标为(0,0,0),C原子的分数坐标为(；，-),若B原子的分数坐标为(0,0,

0),则C原子的分数坐标为。晶胞边长为anm,则K+间的最短距离为nm。敲除八面体空

隙中的短后晶体的密度为gpmq设NA为阿伏加德罗常数的值，用含有a和M的计算式表示)。

8.(2022•陕西西安•二模)氢、氮、氧是重要的非金属元素，在新材料和新能源开发中有重要的作用。

(1)下列状态的O中，最容易失去最外层电子的是(填序号)。

试卷第6页，共18页

A.Is22s22P3B.Is22s22P4C.Is22s22P33slD.Is22s22P23sl

(2)MH中基态H-的核外电子的电子云轮廓图呈。已知H-(g尸H(g)+e-吸收的能量为73kJ-moH,

H(g尸H+(g)+e-吸收的能量为lSllkJmol1,则H的第二电离能为»

(3)作为新型高能含能材料AgNs在炸药、推进剂和发射药等领域具有较高的应用价值。

□N：为平面结构，结构为［,其中N原子的杂化方式是.ImolN：中G键总数为—

□AgNs的晶体结构与Agl相似。Agl的一种结构分为y-Agl立方晶胞的示意图见图1。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中，原子1的坐标是(方，0,3)，

则原子2的坐标为

OAg+

图1

(4)氮化硼(BN)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料，主要结构有立方氮化硼(图3)和六方氮化硼(图4),

前者类似于金刚石，后者与石墨相似，六方晶胞结构如图5。

口X-射线衍射实验测得立方氮化硼晶胞参数为361.5pm,则立方氮化硼晶体N与B的原子半径之和为

pm。(>/3=1.732)

□已知六方氮化硼同层中B、N原子之间的距离是acm,层与层之间的距离是bcm,晶体的密度是

g/cm3(不用化简)c

9.(2022•河北•模拟预测)叠氮化物是一类重要化合物，在炸药、磁性化合物研究、微量元素测定等方面

越来越引起人们的重视，其中氢叠氮酸(HN,)是一种弱酸，分子结构示意图可表示为，联

氨被亚硝酸氧化时便可生成氢叠氮酸(HN3)：N2H4+HNO2=2H2O+HN3,它的酸性类似于醋酸，微弱电离

出H*和N一试回答下列问题：

(1)下列有关说法正确的是(填序号)。

A.HN,中含有5个。键

B.HN,中三个氮原子采用的都是sp2杂化

C.HN?、HNO?、H2O,N2H,都是极性分子

D.胱(N/J沸点高达113.5□，说明肿分子间可形成氢键

(2)叠氮化物能与部分金属离子形成配合物，如CO[(NJ(NH3)5]SC>4,在该配合物中钻显价,

根据价层电子对互斥理论可知SOf的空间构型为，写出钻原子在基态时的核外电子排布式：

⑶与N；互为等电子体的分子有(举2例)。

(4)人造立方氮化硼的硬度仅次于金刚石而远远高于其他材料，因它与金刚石统称为超硬材料。立方氮化硼

晶胞如图所示，试分析：

OB

•N

:该晶体的类别为晶体。

匚晶体中每个N原子同时吸引个B原子。

□设该晶体的摩尔质量为Mg/mol,晶体的密度为pg・cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中两个距离

最近的B原子之间的距离为cm。

10.(2022・四川内江•二模)中科院大连物化所成功利用具有尖晶石结构的Co3O4电催化剂电解水。

(l)Co在周期表中的位置是—,基态Co的电子占据的最高能层符号为—。

(2)钻盐引发动物中毒时，通常可以用EDTA(结构如图)解毒。其中，N的杂化方式均为—，N的h(第一

电离能)大于O的L，其原因是—；自由基是指含单电子的基团，Imol—COOH傲基自由基)中存在一

mole键和molji键。

试卷第8页，共18页

o

o

(3)EDTA可以由乙二胺与甲醛、氟化钠间接得到。离子化合物氟化钠的晶体类型为,甲醛分子的空间

构型为—。

(4)CO3O4晶体中0作面心立方最密堆积(如图)，Co随机填充在晶胞中0构成的8个四面体空隙和4个八

面体空隙中，则C。的配位数分别为，Co总的空隙填充率为，如果晶胞边长为anm,C03CU的摩

尔质量为Mg/moLNA为阿伏伽德罗常数的值，则CO3O4的晶体密度为g/cn?例出计算式)。

11.(2022•河北•模拟预测)过二硫酸钠(Na2s2。8)具有强氧化性，常用于处理水体中的有机污染物。

(1)sq；的结构如图1所示，用“口”标识出SQ：中体现强氧化性的基团：_。

oo

tt

s2-

—-s

>—

o>

o

图1

(2)Fe2+可活化邑0：,活化后产生SO；。SO；氧化性更强，降解废水中有机污染物的能力更强。Fe?+活化S?。：

过程中存在下列反应(k是衡量反应快慢的物理量，k越大，反应越快)：

□：S2O^=2SO；k=2.5xl(y9

+3

□：SO；+H2O=SO；+«OH+Hk=2xl0

2+3+

□：S2O^+Fe=Fe+SO；+SO；-k=20

□：Fe2++SO；-=Fe3++SO?k=4.6xl09

向含有有机污染物的废水中投放一定量Na2s2。8，再分批加入一定量FeS04o

□若将FeSC>4一次性加入废水中，不利于有机污染物降解。原因是—o

□其他条件相同，溶液初始pH对有机物降解率的影响如图2所示。当pH>3时，有机物的降解率随初始

pH升高而降低的可能原因是一。

%

<、

曜

遗

三

辞

二

血

pH

图2

(3)CuxFeyOz是一种复合催化剂，可催化活化过二硫酸盐(Sq：)产生SO；。

图3

□该复合催化剂活化过二硫酸盐的过程如图4所示。请描述该催化剂参与反应并再生的过程:

试卷第10页，共18页

12.(2022•河北•模拟预测)1869年俄罗斯化学家门捷列夫发现了“元素周期表”。门捷列夫在元素周期表中

为好几种当时尚未发现的元素(如“类铝”“类硅”和“类硼”)留下了空位。而法国某科学家在1875年研究闪锌

矿(ZnS)时发现的“钱”，正是门捷列夫预言的“类铝”，性质也和预言中的性质惊人的相似。回答下列问题:

(1)钱GGa)的基态原子核外电子的运动状态有_种。门捷列夫预言的“类硼”即现在的铳、“类硅”即现在的

铭，在硼、铳、铭这三种元素的基态原子中，未成对的电子数最多的是―(填元素符号)。

(2)氯化线熔点77.9口，其中钱的杂化方式与下列微粒的中心原子的杂化方式相同且氯化钱的空间构型也与

其微粒相同的是—(填序号)。

A.PChB.SO3气体C.CH,D.NO,

(3)保多伴生在铝土矿、二硫钱铜矿等矿中。

□二硫镀铜中硫元素的化合价为一。

□Cu(OH)2可溶于氨水，形成的配合物中，配离子的结构可用示意图表示为―(用“一”表示出配位键)。

口锌的第一电离能(L)大于铜的第一电离能，而锌的第二电离能。2)却小于铜的第二电离能的主要原因是

(4)我国将钱列为战略储备金属，我国的铁储量占世界储量的80%以上。碎化钱也是半导体材料，其结构与

硫化锌类似，其晶胞结构如图所示：

口原子坐标参数是晶胞的基本要素之一，表示晶胞内部各原子的相对位置。图中A(0,0,0)、B(pp

0)、C(l,p；),则此晶胞中，距离Aga)原子最远的As原子的坐标为_«

口若碑和钱的原子半径分别为acm和bcm,碎化镇的摩尔质量为Mg・mol"、密度为pg・cny3,晶胞中原子

体积占空间体积百分率为w即原子体积的空间占有率，则阿伏加德罗常数为—mol1,

13.(2022•全国•模拟预测)近期，中国中科院天津工业生物技术研究所，首次实现人工通过二氧化碳合成

淀粉。请回答下列问题：

(1)基态碳原子的核外电子排布图为o

(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。对于基态的碳原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为。

(3)口结合如表所示键能数据，分析CO比N?相对更活泼的原因是

COC—0C=Oeg

键能/(kJmoL)357.7798.91071.9

N2N—NN=NN=N

键能/(kJ.moL)154.8418.4941.7

□Si的氧化物(SiC>2)比干冰(CO?)熔点高的原因是.

□甲醇(CH,OH)是CO2合成淀粉的中间产物，与甲醇(CH30H)互为等电子体的有机物分子式为

(4)葡萄糖8。乩0)也是CO?合成淀粉的中间产物。若2个葡萄糖分子间脱水形成麦芽糖(G2H"Ou),10

个葡萄糖分子通过分子间脱水所形成的链状化合物的分子式为.,0A.C60Hl20。60

B.Cfe()H[00c)52

C.60^102051

D.C60Hli2051

(5)一种新型Na-Fe,O4/HZSM-5多功能复合催化剂成功实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油。该催化

(填“正四面体”“正八面体”或“正十二面体”)空隙；

□若晶胞体对角线为anm,阿伏加德罗常数值为NA,晶体的密度为g-cm-3写出表达式)。

14.(2022•天津市第四十七中学模拟预测)I.氮与氟、硫、钱三种元素之间可以形成具有特殊组成和性质

的化合物。回答下列问题:

试卷第12页，共18页

⑴基态保原子价电子排布式为；氮原子核外有种运动状态不同的电子。

(2)第一电离能符号为Ii，(填“>”或y)h(s)。

(3)NSF(N=S-F)与SNF(S=N-F)互为同分异构体。

□关于NSF与SNF的说法正确的是(填标号)。

A.二者均含有极性键和非极性键

B.二者均含有c与兀键

C.二者均为非极性分子

□NSF发生聚合生成三聚分子A(),SNF发生聚合生成三聚分子

F

F—NN—F

B('S')，分子A中。键与兀键数目之比为:

分子B中氮原子价层电子对空间构

型为.

(4)氮化像是直接能隙半导体材料，具有易发光、电光转化效率高的特点。某种立方晶型氮化像晶胞如图所

已知NA为阿伏加德罗常数的值，晶胞的密度为dg-cm-3则晶胞的边长为nm。(用含d和NA的式子

表示)

n.按要求填空。

CH3CH3

(5)有机物(CH2=CG=CH2)的反式1,4口加成聚合反应产物的结构简式为。

(6)有机物(HOOC—C三CCH2cH=CH—C00CH3)分子中最多有个原子在同一平面内；H、C、0三种

元素的电负性由大到小的顺序为;sp3、sp2、sp杂化的碳原子数之比为。

15.(2022•广东•模拟预测)磷被首次发现存在于恒星爆炸后的宇宙残余物里。它是在深空发现的两大元素

之一，可能给科学家提供有关生命在宇宙里的可能性的线索。磷至少有10种同素异形体，其中主要的是

白磷、红磷和黑磷三种。回答下列问题：

(1)基态磷原子最外层成单电子数与成对电子数之比为o

(2)白磷晶体是由P4分子(P)组成的分子晶体，P4分子中键角为o白磷以P4形式存

在，而氮以N2形式存在的原因是,已知有关氮、磷的单键和叁键的键能(kJnoH)如表：

N—NN三NP—PP=P

193946197489

(3)白磷隔绝空气加热到533K转化为红磷，它是一种暗红色粉末。红磷的结构如图所示，磷原子的杂化方

式为,溶于CS2（填“难”或“易

>

/\/\/\

一P'jP—P'/P—P'/P一

(4)黑磷是磷的一种最稳定的同素异形体，其具有类似于石墨的片状结构(如图)，片状结构间通过

___________相结合。

(5)磷有多种含氧酸，磷酸是其中一种，磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如图所示，若4个磷酸分子

试卷第14页，共18页

间脱水形成环状的多磷酸，则该多磷酸的分子式可写成

oO

0nH

111111n

;------------;r-----------;—p-P-

HO—P—QH+HO十P—O巨+HO-i•P-OH-------►lI

oHoH

OHOH0H0H

(6)磷的卤化物有PX3和PX5两种类型，其中PC15是白色固体，在气态和液态时PC15以分子形态存在，固

态时PCk不再保持该结构，而形成离子型晶体。晶胞中含有正四面体的［PCl4「和正八面体的

离子，其晶胞结构最合理的是(填序号)。

16.(2022•广东•模拟预测)铜、锌、铁及其化合物在日常生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题：

(1)在元素周期表的分区中,铜属于区，比较元素铜和锌的第二电离能：L(Cu)b(Zn)(选填“>”、

或“=")，写出基态Fe原子的核外电子排布：o

(2)下列现代分析手段中，可用于检验水中痕量锌元素的是(填标号)。

A.X射线衍射B.原子光谱C.质谱D.红外光谱

(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物称为螯合物。FeCh

可与多种有机配体形成螯合物，如图所示结构为其中一利、该配合物分子中N原子的杂化类型为,

Imol该螯合物中通过螯合作用形成的配位键有molo

(4)Fe催化芳香烧硝化反应时会产生亚硝酰正离子NO；。试比较亚硝酰正离子NO；与亚硝酸根NO2的键

角大小：NO：NO式选填“>"、“<”或"=")，并利用价层电子对互斥理论(VSEPR)简要解释原因:

(5)近期我国科学家合成了一种电化学性能优异的铜硒化合物，其晶胞结构如图所示。其中铜元素以Cu*和

CM+存在，则(选填“□”或"□”)为C/+。该晶体的密度为g/cm3(用代数式表示，设NA为阿伏

伽德罗常数的值)。

17.(2022•黑龙江・齐齐哈尔市第一中学校二模)钮(Y)是一种用途广泛的金属，是稀土元素之一，钮领铜

氧化物是一种高温超导材料。回答下列问题：

(1)轨的原子序数为39,其基态原子的外围电子排布式为；领、铜的焰色对应的辐射波长

BaCu(填“大于”或“小于”)。

(2)(C4H9O)3PO(磷酸三丁酯)是一种提炼稀土常用的萃取剂，其四种组成元素中，电负性最大的是;

(C4H9O)3PO中P原子的轨道杂化类型为。

(3)Y和Cu都可形成配合物。向CuSO4溶液中滴加氨水，先生成蓝色沉淀，后蓝色沉淀溶解得到

[Cu(NH3)4]SO4深蓝色透明溶液。若[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个NH2R替换，得到两种不同构型的产

物，则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为,其判断理由是；若向[Cu(NH3)4]SC)4溶液中加入乙醇，将

析出深蓝色晶体，[CU(NH3)4]SC>4难溶于乙醇的原因可能是.

(4)某种由Y、Ba,Cu、O构成的超导化合物的晶胞结构如图所示。

试卷第16页，共18页

o

□该化合物中，Y、Ba的化合价分别为+3、+2,Cu的平均化合价为。

□已知：晶胞参数为a=381.7pm、b=388.3pm、c=l163.3pm,a=p=y=90°,设M为阿伏加德罗常数的值,

则该晶体的密度为g.cmT列出计算式即可）。

18.（2022・全国•模拟预测）铝、家的化合物在芯片的制造过程中发挥着重要的作用。

回答下列问题：

（1）下列铝原子的价层电子排布图表示的状态中，能量最高和最低的分别为、（填

标号）。

3s3p3s3p3s3p3s3p

itTiiti।।[f]ititiiRiti।।nitititi

ABCD

（2）基态As原子的电子排布式为,基态Ga原子核外电子的运动状态有种。

（3）下列关于H2O2的说法正确的是（填标号）。

A.凡。2为直线形的非极性分子

B.凡0?分子中氧原子采取sp杂化

C.由于He?存在分子间氢键，故其沸点高于H2s

D.比。?不稳定是因为晶体粒子间的范德华力较弱

（4）已知碎化铁晶胞为立方晶胞，晶胞的密度为dg-cm”,晶胞结构如图所示,

口碑化铝与碑化像均为离子晶体，碎化铝晶胞结构与碎化钱相似，则二者熔点较高的为（填名

称）。

□已知N4为阿伏加德罗常数的值。图中A的原子坐标为（0,0,0）,则B的原子坐标为；A、B

两原子之间的距离为nm（用含d和NA的式子表示）。

试卷第18页，共18页

参考答案:

1.⑴3d4s

⑵球形2

(3)NO，、C；C的电负性小于0,对孤电子对的吸引能力弱，给出电子对更容易

(4)正四面体形sp3钛原子的半径比碳原子的大，Ti-Cl键比C-C1键的键长长、键能

低，易断裂

(5)B、D0.81a0.5c0.31x72%

【解析】(1)

基态Ti原子的价电子排布式为3d24s2,价电子轨道表达式为：

4s».

(2)

基态Ti原子中，最高能层电子所占据的能级为4s,电子云轮廓图的形状为球形；Ti的最外

层电子数为2,与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钛不同的元素

有Cr和Cu,最外层均为1个电子，故有2种；

(3)

口CO的价电子总数为10,等电子体有N2、CN\NO，6；

□CO作配体时，配位原子是C而不是O,其原因是：C与O成键是C提供空的p轨道接受

O的一对电子，致使C略带负电荷，容易向其它含有空轨道的原子提供电子对形成配位键；

⑷

TiCL»分子中Ti形成了四个◎键，分子的空间构型是正四面体；采取sp3杂化；TiCL的稳定

性比CCL.差，极易水解，从结构的角度分析其原因为：钛原子半径比碳原子半径大，Ti-Cl

键比C-C1键的键长长，键能低，易断裂；

(5)

根据晶胞结构分析，四方晶胞中，顶点粒子占:，面上粒子占千，内部粒子为整个晶胞所有，

晶体化学式为TiCh,O的数目应为Ti数目的2倍，顶点和体心的原子共2个，面上和内部

原子共4个，故B、D代表氧原子;A、B、C的原子坐标分别为A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,

c)、C(a,a,c),根据题意，体心Ti原子的坐标为(0.5a,0.5a,0.5c),B、C两点的坐标差

为(0.31a,0.31a,c),则D原子的坐标为D(0.5a-0.31a,0.5a+0.31a,0.5c),即(0.19a,0.81a,

0.5c)；金红石晶胞中，Ti处于顶点和体心，顶点C到B的距离即为钛氧键的键长，即为d,

答案第19页，共21页

d=(a-O.69a)x&=o.31x夜a,由于底边长为x,所以d=0.31x缶。

2.(1)正四面体形SO,离子键、共价键MgCO,和CaCOj均为离子晶体，镁离子

半径小于钙离子，MgCO,晶格能高，所以熔点高

⑵14

(3)2

(4)六方最密堆积丝学

【解析】(1)

MgSO4中阴离子为SOj，中心原子硫原子和氧原子形成四个。键，硫原子无孤电子对，有

四个杂化轨道，所以为sp'杂化，SOj的空间构型为正四面体形；与N0：互为等电子体的是

分子，把N原子换为S原子，原子最外层电子数增加1个，SO,与NO；互为等电子体；MgCO.,

和CaCOs受热分解生成C0?和金属氧化物，所以破坏的化学键为共价键和离子键；MgCO、熔

点高于CaCOj的原因是MgCO、和CaCOs均为离子晶体，镁离子半径小于钙离子，MgCO、晶

格能高，所以熔点高；

(2)

H3cx=^-CHzMgBr

中炫基对应的炫为对二甲苯，分子中共面的原子最多有14个；

(3)

Mg周围左右2个N原子含有孤电子对，与其形成配位键，上下2个N原子与Mg形成共价

键，故Mg”的配位数为2；

(4)

根据晶胞图示可知，晶体中Mg的原子堆积方式为六方最密堆积；已知镁原子半径为「，晶

胞中正四面体的高1!二城「，则六棱柱底边长为2r,晶胞高为型「，每个晶胞中镁原子个

33

数为12xw1+2x1z+3=6,晶胞中镁原子的总体积Ax?4"』"，晶胞底面积为6个正三角

623

形面积的和，所以晶胞底面积=6x走(2。2=6板2,晶胞的空间利用率

4

=———xlOO%=—x100%=^^%

6后J瓜r63°

3

ItltlIIIftT]

3.(1)3d4s

(2)7：1

⑶2d

答案第20页，共21页

(4)N>C>Fe>KC；、CO、N2BD

,<、/13、个,333、291Gxi0">

(5)(HT)或(了，了。)77；---->、3x,

44444416(〃+〃)治

【解析】(1)

Ti是22号元素，基态Ti原子价电子排布式为3d24s2,则其价电子排布图为

Itltl|IiFtTl

3d4s.

CrOs中有4个-1价的O,则其结构式为°N,CK)5中c键与兀键个数比

为7：1；

(3)

[Co(NH3)4Cb]+可看作是[Co(NH3)6产中2个NH3分子被。一取代，由于[Co(NH3)6产呈正八面

各NH3分子间距相等，Ct?+位于正八面的中心，正八面体六个顶点

的位置是对称等效的，选取其中一个取代，剩余位置有两种，所以二元取代产物也就是2

种；a、b、c中的物质与两种溶液均不反应，现象相同,不能鉴别，[CO(NH3)4C12]C1能与

AgNCh溶液反应生成白色沉淀，而[Co(NH3)4Cb]NO3不能，现象不同，可鉴别，故选d；

(4)

铁氟化钾中，所涉及的元素有Fe,K,C,N,元素的非金属性越强，其电负性越大，所以

所涉及的元素的电负性由大到小的顺序为：N>OFe>K；CN-含有2个原子，价电子总数为

4+5+1=10,故其等电子体为C；、03CO、N?等；K3[Fe(CN)6]中碳原子采用sp杂化：

A.CH2c12中碳原子采用sp3杂化，故A不选；

B.C2H2中碳原子采用sp杂化，故B选；

C.漠苯中碳原子采用sp?,故C不选；

D.HCN碳原子采用sp杂化，故D选；

答案选BD；

(5)

由图可知，晶胞中与n点最远的S的坐标为61，：1,立3或了/,3了3,了3、；根据均摊法可知一个晶

444<444)

答案第21页，共21页

胞中Zn原子的数目为4,S原子数目为8x：+6x4=4,晶胞的质量4x(65+32)

g,晶胞体

o2NA

4x(65+32)

——3g291GX1O30,3

积为生竿2x10-10,则晶胞的密度为己;一士--------;——g/cm

\6(a+b)3N

L也」短咎X10-I。A

LG

4.(1)哑铃形Ge原子半径大，原子间形成的。键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小

或几乎不能重叠，难以形成兀键

⑵A>否：O：：C：：C：：C：：O：

(3)90

[88

⑷466.7运西

【解析】⑴

(1)Ge元素的原子序数为32,其基态原子的核外电子排布为[Ar]3取。4s24P2,核外电子占据

最高能级的符号4p,轮廓为哑铃型，Ge与C同族，C原子之间可以形成双键、三键，但

Ge原子之间难以形成双键或三键，从原子结构角度分析，原因是Ge原子半径大，原子间

形成的o键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成n键，故答案为：

哑铃形；Ge原子半径大，原子间形成的。键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能

重叠，难以形成兀键；

(2)

□A.CO与N2互为等电子体，二者结构相似，CO分子中C、O原子各有1对孤电子对，

CO2分子中碳原子没有孤电子对，而每个O原子均有2对孤电子对，分子中孤对电子数变

多，A正确；

B.CO属于极性分子，而CO2是直线形，属于非极性分子，反应中分子极性发生变化，B

错误；

C.CO中存在碳氧三键，而CO2中存在碳氧双键，原子间成键方式改变，C错误；

D.CO2的相对分子质量较大，分子间作用力大，熔沸点高，D错误；

故答案为：A；

口干冰和冰是两种常见的分子晶体，干冰不存在氢键，晶体为密堆积，空间利用率大，等电

子体的概念应用于分子或者离子，SiCh为共价晶体，不存在分子；故答案为：>;否；

□分析图1可知，该分子中含有15个C原子，10个O原子，比例为3：2,分子式为C3O2,

该分子中每个原子均满足8电子稳定结构，故C与O之间共用两对电子，C与C之间也共

••••••••

用两对电子，对应电子式为：故答案为：.

(3)

答案第22页，共21页

C60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，则一个C所拥有的化学键数目为3x；=L5个，C60分子中含

60x1.5=90个。键，故答案为：90；

(4)

□由晶胞示意图可知，该晶胞中氧离子位于晶胞的顶点、面心和体内，则1个晶胞中氧离子

的个数为12x'+2xg+3=6,钱离子位于晶胞的体内，则1个晶胞中做离子的个数为4,

氧离子和钱离子的个数比为6:4=3:2,钱离子周围等距的氧离子的数目为6,故钱离子配

位数为6,氧离子周围等距的钱离子数目为4,故氧离子配位数为4；故答案为：4;

□该晶胞中共有12个正八面体空隙，其中8个正八面体空隙中填充了C产，所占比例为

Q

—X100%*66.7%；故答案为:66.7；

12

□已知氧离子的半径为rem,则底面边长为2rcm,又知晶胞的高度为hem,所以晶胞的体

2x]88

积V=3x2rxhcm3=6&r%cm3,一个晶胞中含有2个GazCh,其质量为'—g,所以该晶

NA

m[88]88

体的密度,03=访而;故答案为：丽丽:。

5.(1)A

(2)sp316

(3)面心立方最密堆积4

(4)三角锥形

⑸正八面体家居X©

【分析】根据同一原子电离能变化规律判断所需电离能的大小；根据VSEPR模型判断杂化

轨道类型和空间结构;根据VSEPR模型计算孤电子对数;根据均摊法计算晶胞参数等数据。

(1)

同一原子的不同级电离能随核外电子数的减少逐渐增大，说明核外电子数越少电离能越大，

从选项上看，A选项为P原子所需的第一电离能，B选项为P元素所需的第三电离能，C选

项为P原子所需的第二电离能，D选项为P原子所需的第四电离能，根据前述规律，所需

能量最小的为P的第一电离能，故答案为：A。

(2)

PQ6中O元素存在6个价电子，根据VSEPR模型计算，O原子存在史尹一4对电子对，

因此O原子的杂化方式为Sp3杂化；P4O6中P元素存在5个价电子，其中3个价电子分别与

答案第23页，共21页

3个0原子形成共用电子对，剩余1对孤电子对，0元素存在6个价电子，其中2个价电子

分别与2个P原子形成共用电子对，剩余2对孤电子对，因此PQ6中存在4*1+6x2=16对

孤电子对；故答案为：sp3、16。

(3