2024-2025下学期高二化学人教版期中必刷题之晶体结构与性质（解答大题）

第47页（共47页）2024-2025下学期高二化学人教版（2019）期中必刷题之晶体结构与性质（解答大题）一．解答题（共15小题）1．（2025•乐东县模拟）元素周期表中第ⅤA族元素有氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）等，它们的化合物在科研和生产中有许多重要用途。（1）锑铅合金可用于制造铅蓄电池的电极材料，基态锑原子的价层电子排布式为。（2）亚砷酸钠（Na3AsO3）可用作杀虫剂、防腐剂、分析试剂等，其阴离子的空间结构为。（3）联氨（H2N—NH2）可用作高能燃料，比较联氨与双氧水分子中键角大小：∠H—N—N∠H—O—O（填“大于”，“等于”或“小于”）。联氨具有强极性，下列结构最接近联氨分子真实结构的是结构（填“顺式”或“反式”）。反式结构顺式结构（4）磷酸一氢盐受热易脱水聚合，生成环状的偏磷酸根。环状三偏磷酸根的结构如图所示，其中P原子的杂化类型为，由n个磷氧四面体连接形成的环状偏磷酸根的通式是。（5）氢化物RH3（NH3、PH3、AsH3）的某种性质随R的核电荷数的变化趋势如图所示，则Y轴可表示的氢化物（RH3）性质可能有（填序号）。①稳定性②在水中的溶解度③分子间作用力④还原性（6）铋化锂被认为是很有潜力的正极材料，晶胞结构如图所示。①晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格，锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处，该晶体的化学式为。②图中Bi与Li（1）和Li（2）之间的最短距离的比为。2．（2025•临沂一模）铜及其化合物在生产、生活中有广泛用途。回答下列问题：（1）基态Cu原子的价电子排布式为，在元素周期表中位置为。（2）①水杨醛亚甲胺中能提供孤电子对的原子是（填元素符号）。②水杨醛亚甲胺的熔点小于，原因是。（3）Cu2HgI4具有良好的导电性，其四方晶胞结构如图所示。①Cu（Ⅰ）与Hg（Ⅱ）的配位数之比为；若A点原子分数坐标为（0.5，0，0.25），则B点原子分数坐标为；原子A与M间的距离为pm。②将Cu2HgI4中Cu（Ⅰ）替换为有机基团，可形成如下化合物：（NMe4）2HgI4（CMe3）2HgI4，其中Me代表甲基，Me的空间构型为；NMe4+中C—N—C键角CMe3+3．（2024秋•白银校级期末）磷是生命元素。（1）P的价电子轨道表示式为。（2）第一电离能：PS，原因是。（3）磷酸、亚磷酸和次磷酸（均为弱电解质，其中亚磷酸是一种二元酸）结构如图：①H3PO3中P的杂化方式为。②水溶性：H3PO4＞H3PO2，原因是。③写出H3PO2与足量NaOH溶液反应的离子方程式。④H3PO3有很强的还原性，可以将Ag+还原。请写出H3PO3还原硝酸银的离子方程式。（4）白磷（分子式为P4）是磷的一种同素异形体，其晶胞结构如图：①离白磷分子最近且等距的分子有个。②设P的相对原子质量为x，测得白磷晶体密度为dg/cm3，则可算得阿伏加德罗常数为。4．（2024秋•红桥区期末）铁及其化合物在诸多领域中都有广泛应用。（1）比亚迪研发的磷酸亚铁锂（LiFePO4）“刀片电池”具有续航里程高、安全性好等优点。①铁在元素周期表中的位置为。基态铁原子的价电子排布式为。②LiFePO4中阴离子PO43-的空间构型为，磷原子采取的杂化方式为（2）亚铁盐可用于治疗缺铁性贫血，在空气中易被氧化成铁盐。①从结构角度分析，Fe2+的稳定性比Fe3+的（填“强”或“羽”），其原因是。②氯化亚铁的熔点为674℃，而氯化铁的熔点仅为282℃且易升华，二者熔点存在较大差异的原因是。（3）氮化铁是一种新型的永磁体材料，其立方晶胞结构如图所示。①该化合物的化学式为。②氮化铁晶体密度为g•cm﹣3（用含a、NA的代数式表示）。5．（2024秋•兰州校级期末）下列几种物质：①MgCl2②H2O③Al④H2O2⑤K2O2⑥Ca（OH）2⑦HClO⑧I2⑨He（1）只含有离子键的是（填序号，下同）。（2）含有共价键的离子化合物是。（3）共价化合物是。（4）熔融状态时和固态时，都能导电的是。（5）HClO的结构式是，K2O2的电子式是。（6）已知：标准状况下①67.2LNH3②1.204×1024个H2S分子③56gCH4④5molHCl，下列关系由大到小排列，（用前面标号表示）原子数目：，质量大小：6．（2025•河南模拟）锂离子电池是近年来的研究热点，应用的领域正在不断扩大，展示了广阔的应用前景和潜在的巨大经济效益。（1）一种锂离子电池的电极材料LiFePO4可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺（）等作为原料制备。①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+12表示，与之相反的用-12表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态铁原子，其价电子的自旋磁量子数的代数和为②在NH4H2PO4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），电负性最强的元素为（填元素符号）。③苯胺的熔点甲苯的熔点（填“＞”或“＜”），原因是。（2）某锂电池的负极材料是锂原子嵌入石墨烯层间，其晶胞结构（底边为平行四边形）如图1所示，该晶体的化学式为。（3）某富锂超离子导体的晶胞是如图2所示的立方体。在该晶体中O原子的配位数为，晶体密度为g•cm﹣3。7．（2024秋•西城区期末）格氏试剂（RMgX）是有机合成中的一种常用试剂，其制备、结构和性质如下。（1）制备由卤代烃和金属Mg在溶剂乙醚中制备：R—X+Mg→加热乙醚R①Mg的原子结构示意图是。②金属Mg的晶胞如图1所示，晶胞体积为vcm3，阿伏加德罗常数为NA，则金属Mg的密度为g/cm3。③烃基（R—）相同时，碳卤键断裂由易到难的顺序为R—I、R—Br、R—Cl，推测其原因：。（2）结构将CH3CH2MgBr从乙醚溶液中结晶出来，获得CH3CH2MgBr•2（CH3CH2）2O分子结构示意图如图2所示（H原子未标出，忽略粒子半径相对大小）。①Mg原子与相邻的4个原子形成共价键，呈四面体形，Mg原子的杂化轨道类型是。②很多化学键不是纯粹的离子键或共价键，而是两者之间的过渡类型。Br—Mg键与C—Mg键中，共价键成分更多的是键。（3）性质格氏试剂在很多反应中C—Mg键断裂，根据键的极性分析反应的生成物。①CH3CH2MgBr与HCl反应，生成的有机物的结构简式是。②CH3CH2MgBr与丙酮（）发生加成反应，生成物的结构简式是。8．（2024秋•盐城期末）铜和银在元素周期表中位于同一族，它们的单质及化合物在有机反应中有重要用途。（1）将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑，趁热伸入无水乙醇中，铜丝变为红色，闻到有刺激性气味，铜丝变为红色的化学方程式为。（2）新制氢氧化铜和银氨溶液都可用于检验淀粉稀硫酸催化水解后的产物。①设计检验水解后溶液中是否含有葡萄糖的实验方案：。（实验中须使用的试剂有：2%的CuSO4溶液，10%的NaOH溶液）。②如图左表示Cu2O的晶胞，代表的是（填离子符号），如图右是晶胞中微粒在平面的投影，请在图中将“”的投影位置补充完整。③1molAg（NH3）2+中含有的σ键的数目是；NH3和Ag（NH3）2+中，N—H间夹角较大的是（3）Cu、Ag和部分金属的水合离子的颜色如表所示：离子Cu2+Ag+Sc3+Fe2+Co2+Zn2+颜色蓝色无色无色浅绿色粉红色无色金属水合离子是否有颜色与金属离子的核外电子排布间的关系可描述为。9．（2024秋•辽宁期末）将0.10mmolAg2CrO4配制成1.0mL悬浊液，向其中滴加0.1mol•L﹣1的NaCl溶液。lg[c（M）/（mol•L﹣1）]（M代表Ag+、Cl﹣或CrO42-）随加入NaCl已知：lg2≈0.3，lg3≈0.5。（1）导电性：Cr（填“＞”或“＜”）Ag。（2）ClO4-中中心原子的杂化方式为（3）分析关系图可知：①Ksp（AgCl）＝（填具体数字）。②y1≈（填具体数字）。（4）铬的一种氧化物的晶体结构如图所示。六棱柱边长为bpm，高为apm，设NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的化学式为，该晶体的密度ρ＝g•cm﹣3。（5）各物质的溶解度随温度的变化如表所示：温度溶解度/100g水物质0℃40℃80℃KCl2840.151.3NaCl35.736.438K2Cr2O74.726.373Na2Cr2O7163215376①向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，析出K2Cr2O7晶体。此法能够得到K2Cr2O7晶体的原因为。②为了从溶液中得到较多的K2Cr2O7晶体，其操作过程是加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。将得到的K2Cr2O7晶体进一步纯化的操作是。10．（2025•日照一模）碱土金属元素在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：（1）基态钙原子核外电子的空间运动状态有种。（2）碳酸铍与乙酸反应生成配合物的结构如图1所示，该配合物的化学式为，Be的配位数为，Be、C、O电负性由大到小的顺序（用元素符号表示）；两分子乙酸之间形成两个氢键得到八元环二聚体，该二聚体的结构简式为（以O⋯H—O表示氢键）。（3）某碱土金属防锈颜料的晶胞结构如图2所示，晶胞参数为apm，A点的原子分数坐标为（0，0，0），B点原子分数坐标为，相邻之间的最短距离为pm。该晶胞沿体对角线方向的投影图为（填标号）。11．（2025•新疆二模）IB族元素，又称铜族元素，有“货币金属”之称，它们在自然界中分布很广，其化合态易形成共价化合物，具有丰富的化学性质。回答下列问题：（1）基态Cu+的价层电子的轨道式为。（2）CuCl2在空气中易潮解，不仅易溶于水，还易溶于乙醇等有机溶剂中，其结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是（填字母）。a．CuCl2是共价化合物，为平面链状，含有极性共价键、配位键b．CuCl2溶于浓盐酸呈黄绿色，加水稀释溶液变蓝色，是Cu2+浓度减小的缘故c．无水CuCl2可以通过加热蒸发CuCl2的水溶液制得d．在空气中易潮解，形成二水合氯化铜CuCl2•2H2O，其结构与无水CuCl2类似，呈平面四边形（3）AgI有α、β、γ等多种晶型，其中室温下的稳定性形式为γ﹣AgI，具有立方闪锌矿结构，其结构如图所示。若A点的分数坐标为（0，0，0），则B点表示为，设NA为阿伏加德罗常数，则该晶体的密度为g•cm﹣3。（列出计算式）（4）Au（Ⅲ）化合物最稳定，Au在473K时与Cl2反应，可得褐红色晶体AuCl3。在固态和气态时，该化合物均为二聚体，平面构型，具有氯桥基结构，试写出其结构。12．（2024秋•临沂期末）卤族元素的化合物在科研和生产中有着重要的作用。回答下列问题：（1）基态碘原子价电子排布式为；碘单质在CS2中的溶解度比在水中的大，原因是。（2）HI主要用于药物合成，通常用I2反应生成PI3，PI3再水解制备HI，PI3的空间结构是，PI3水解生成HI的化学方程式是。（3）Li2（OH）Cl在固体离子电导方面具有潜在的应用前景。其两种晶型中，一种取长方体形晶胞（图1，长方体棱长为a、b、c），另一种取立方体形晶胞（图2，Cl居于立方体中心，立方体棱长为d）。图中氢原子皆己隐去。①立方体形晶胞所代表的晶体中部分锂离子（●Li）位置上存在缺位现象，锂离子的总缺位率为；该晶型中氯离子周围紧邻的锂离子平均数目为。②两种晶型的密度近似相等，则c＝（以含a、b和d的代数式表达）。13．（2025•山东开学）卤族元素及其化合物种类繁多。回答下列问题：（1）基态碘原子的价电子排布式为。（2）HF、HCl、HBr的沸点由高到低的顺序为，实验测得HF的相对分子质量大于理论值的原因是。（3）PI3分子中P—I键是由磷的轨道与碘的轨道重叠形成σ键，该分子的空间结构为。（4）KI溶液与CuSO4溶液混合反应生成CuI沉淀和I2，则反应生成25.4gI2消耗的KI的物质的量至少为mol。（5）一种Ag2HgI4固体导电材料为四方晶系，其晶胞参数为apm、apm和2apm，晶胞沿x、y、z的方向投影（如图所示），A、B、C表示三种不同原子的投影，则A代表的原子为（填元素符号），标记为m的原子的分数坐标为，设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为g•cm﹣3（用代数式表示）。14．（2024秋•山东月考）氮族元素位于元素周期表ⅤA族，从上到下依次为氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）、镆（Mc）。回答下列问题：（1）基态Bi的价电子轨道表示式为。（2）NH3、PH3、AsH3中键角最大的是，沸点最高的是。（3）分子中大π键可表示为Π56，氮原子的杂化方式为，p轨道提供2个电子形成大π键的N原子是（填“1”或“2”）号N（4）氮与锂形成的一种晶体的平面层LixN部分结构如图甲所示，其中Li排列如石墨层中的C，N处于六元环的中心，则x＝。（5）NiAs晶体结构如图乙所示，其晶胞俯视图如图丙所示。A点原子的分数坐标为(23，13，14)，则B点原子的分数坐标为，A15．（2024秋•碑林区校级期末）天然矿物有着丰富多彩的晶体结构。结合所学知识，回答下列问题。（1）SiO2在自然界中以玛瑙、水晶等形式存在，玛瑙是熔融态的SiO2冷却形成的（填“缓慢”或“快速”）。（2）已知一束入射光在方解石中分解成两束偏振方向互相垂直、折射角不同的光，这种现象称为双折射。而普通玻璃却不能产生双折射现象，是因为方解石晶体具有性。（3）KCl和NaCl都是盐湖中常见的矿物盐。KCl、NaCl、AlCl3的熔点从高到低顺序依次为，原因是。（4）红镍矿的主要成分为砷化镍，其晶胞结构如图所示，则砷化镍化学式为：，As的配位数是。（5）TiO2在自然界中存在三种矿石，其中金红石的晶胞结构如图。TaO2的晶胞结构与其相似，也可用图表示。TaO2与金红石的晶胞体积比约为1.065，TaO2与金红石的密度比约为2.5，则Ta的相对原子质量为。

2024-2025下学期高二化学人教版（2019）期中必刷题之晶体结构与性质（解答大题）参考答案与试题解析一．解答题（共15小题）1．（2025•乐东县模拟）元素周期表中第ⅤA族元素有氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）等，它们的化合物在科研和生产中有许多重要用途。（1）锑铅合金可用于制造铅蓄电池的电极材料，基态锑原子的价层电子排布式为5s25p3。（2）亚砷酸钠（Na3AsO3）可用作杀虫剂、防腐剂、分析试剂等，其阴离子的空间结构为三角锥形。（3）联氨（H2N—NH2）可用作高能燃料，比较联氨与双氧水分子中键角大小：∠H—N—N大于∠H—O—O（填“大于”，“等于”或“小于”）。联氨具有强极性，下列结构最接近联氨分子真实结构的是顺式结构（填“顺式”或“反式”）。反式结构顺式结构（4）磷酸一氢盐受热易脱水聚合，生成环状的偏磷酸根。环状三偏磷酸根的结构如图所示，其中P原子的杂化类型为sp3，由n个磷氧四面体连接形成的环状偏磷酸根的通式是(PO（5）氢化物RH3（NH3、PH3、AsH3）的某种性质随R的核电荷数的变化趋势如图所示，则Y轴可表示的氢化物（RH3）性质可能有①②（填序号）。①稳定性②在水中的溶解度③分子间作用力④还原性（6）铋化锂被认为是很有潜力的正极材料，晶胞结构如图所示。①晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格，锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处，该晶体的化学式为BiLi3或Li3Bi。②图中Bi与Li（1）和Li（2）之间的最短距离的比为2：3。【答案】（1）5s25p3；（2）三角锥形；（3）大于；顺式；（4）sp3；(P（5）①②；（6）①BiLi3或Li3Bi；②2：3。【分析】（1）Sb位于元素周期表中第五周期第ⅤA族；（2）AsO33-中中心As原子价层电子对数为3+5+3-2×32（3）孤电子对越多，对成键电子对的斥力越大；由分子结构分析其极性；（4）由环状三偏磷酸根的结构图可知，P原子形成4个σ键，价层电子对数为4；1个磷氧四面体中含有1个P原子和3个O原子，带一个单位负电荷；（5）①氢化物的稳定性随非金属性较小而减弱；②分子极性越强在水中的溶解度越大，形成氢键溶解度增大；③氢键的强度比范德华力大；④氢化物的还原性随非金属性较小而增强；（6）①根据均摊法计算原子个数；Bi位于顶点和面心，个数为8×18+6×12=4，Li位于体内、棱心和体心，个数为②图中Bi与Li（1）的最短距离为晶胞边长的一半；图中Bi与Li（2）之间的最短距离为晶胞体对角线的14【解答】解：（1）Sb位于元素周期表中第五周期第ⅤA族，价层电子排布式为5s25p3，故答案为：5s25p3；（2）AsO33-中中心As原子价层电子对数为3+5+3-2×32故答案为：三角锥形；（3）N、O原子均为sp3杂化，O原子有2个孤电子对，N原子有1个孤电子对，孤电子对越多，对成键电子对的斥力越大，则键角：∠H—N—N大于∠H—O—O；由联氨分子结构式可知，反式分子结构对称，顺式分子结构不对称，顺式分子极性更大，故答案为：大于；顺式；（4）由环状三偏磷酸根的结构图可知，P原子形成4个σ键，价层电子对数为4，为sp3杂化；1个磷氧四面体中含有1个P原子和3个O原子，带一个单位负电荷，由n个磷氧四面体连接形成的环状偏磷酸根的通式是(P故答案为：sp3；(P（5）①氢化物的稳定性随非金属性较小而减弱，非金属性：N＞P＞As，则氢化物的稳定性：NH3＞PH3＞AsH3，故①正确；②非金属性：N＞P＞As，则NH3、PH3、AsH3分子极性越弱，在水中的溶解度越小，故②正确；③NH3分子间存在氢键，PH3、AsH3分子间存在范德华力，氢键的强度比范德华力大，且AsH3的相对分子质量更大，AsH3分子间范德华力更大，故③错误；④非金属性：N＞P＞As，氢化物的还原性随非金属性较小而增强，则氢化物的还原性：NH3＜PH3＜AsH3，故④c错误；故答案为：①②；（6）①Bi位于顶点和面心，个数为8×18+6×12=4，Li位于体内、棱心和体心，个数为8+12×14+1＝12，Bi：Li＝4：12＝1：故答案为：；BiLi3或Li3Bi；②设晶胞参数为acm，图中Bi与Li（1）的最短距离为晶胞边长的一半，即为12acm；图中Bi与Li（2）之间的最短距离为晶胞体对角线的14，即为34acm，则图中Bi与Li（1）和Li（2）之间的最短距离比为12acm：34acm故答案为：2：3。【点评】本题考查物质结构，涉及电子排布式、分子构型判断、杂化类型，分子性质、晶胞分析及有关计算等，掌握基础是关键，题目难度中等。2．（2025•临沂一模）铜及其化合物在生产、生活中有广泛用途。回答下列问题：（1）基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1，在元素周期表中位置为第四周期第ⅠB族。（2）①水杨醛亚甲胺中能提供孤电子对的原子是O、N（填元素符号）。②水杨醛亚甲胺的熔点小于，原因是水杨醛亚甲胺可以形成分子内氢键，只能形成分子间氢键。（3）Cu2HgI4具有良好的导电性，其四方晶胞结构如图所示。①Cu（Ⅰ）与Hg（Ⅱ）的配位数之比为1：1；若A点原子分数坐标为（0.5，0，0.25），则B点原子分数坐标为（0.5，1，0.75）；原子A与M间的距离为(a2)②将Cu2HgI4中Cu（Ⅰ）替换为有机基团，可形成如下化合物：（NMe4）2HgI4（CMe3）2HgI4，其中Me代表甲基，Me的空间构型为三角锥形；NMe4+中C—N—C键角＜CMe3+【答案】（1）3d104s1；第四周期第ⅠB族；（2）①O、N；②水杨醛亚甲胺可以形成分子内氢键，只能形成分子间氢键；（3）①1：1；（0.5，1，0.75）；(a②三角锥形；＜。【分析】（1）价电子是指最外层电子，副族元素还包括3d轨道上的电子，铜位于第四周期第ⅠB族；（2）①含有孤电子对的原子可以提供孤电子对；②分子内氢键使物质的熔沸点降低，分子间氢键使物质的熔沸点升高；（3）①由B处Cu（Ⅰ）原子可知，其配位数为4（还有2个I原子在相邻的晶胞内），由M处Hg（Ⅱ）原子可知，其配位数为4，据此判断两者的配位数之比，若A点原子分数坐标为（0.5，0，0.25），判断B点原子分数坐标，由图可知，M点位于四方晶胞的体心，结合A的分数坐标可知，原子A与M处于直角三角形的斜边；②Me代表甲基，Me的空间构型为三角锥形，NMe4+中C—N—C之间存在4对成键电子对之间的相互排斥，CMe3+中C—C【解答】解：（1）Cu的原子序数为29，核外电子排布为：[Ar]3d104s1，则基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1，在元素周期表中位置为第四周期第ⅠB族，故答案为：3d104s1；第四周期第ⅠB族；（2）①水杨醛亚甲胺中，O、N都含有孤电子对，所以能提供孤电子对的原子是O、N，故答案为：O、N；②水杨醛亚甲胺的熔点小于，原因是水杨醛亚甲胺可以形成分子内氢键，只能形成分子间氢键，分子间氢键使物质的熔沸点升高，故答案为：水杨醛亚甲胺可以形成分子内氢键，只能形成分子间氢键；（3）①由B处Cu（Ⅰ）原子可知，其配位数为4（还有2个I原子在相邻的晶胞内），由M处Hg（Ⅱ）原子可知，其配位数为4，故两者的配位数之比为4：4＝1：1，若A点原子分数坐标为（0.5，0，0.25），则B点原子分数坐标为（0.5，1，0.75），由图可知，M点位于四方晶胞的体心，结合A的分数坐标可知，原子A与M间的距离为(a2故答案为：1：1；（0.5，1，0.75）；(a②将Cu2HgI4中Cu（Ⅰ）替换为有机基团，可形成如下化合物：（NMe4）2HgI4（CMe3）2HgI4，其中Me代表甲基，Me的空间构型为三角锥形，NMe4+中C—N—C键角＜CMe3+中故答案为：三角锥形；＜。【点评】本题主要考查制备物质结构与性质的相关知识，同时考查晶胞的计算等，难度较大。3．（2024秋•白银校级期末）磷是生命元素。（1）P的价电子轨道表示式为。（2）第一电离能：P＞S，原因是P的3p能级处于半充满状态较稳定，失去最外层一个电子消耗能量更高，第一电离能更大。（3）磷酸、亚磷酸和次磷酸（均为弱电解质，其中亚磷酸是一种二元酸）结构如图：①H3PO3中P的杂化方式为sp3。②水溶性：H3PO4＞H3PO2，原因是磷酸和次磷酸均能与水形成氢键，但由于磷酸与水形成的氢键更多，因此溶解度更大。③写出H3PO2与足量NaOH溶液反应的离子方程式H3P④H3PO3有很强的还原性，可以将Ag+还原。请写出H3PO3还原硝酸银的离子方程式H3P（4）白磷（分子式为P4）是磷的一种同素异形体，其晶胞结构如图：①离白磷分子最近且等距的分子有12个。②设P的相对原子质量为x，测得白磷晶体密度为dg/cm3，则可算得阿伏加德罗常数为16xρ【答案】（1）；（2）＞；P的3p能级处于半充满状态较稳定，失去最外层一个电子消耗能量更高，第一电离能更大；（3）①sp3；②磷酸和次磷酸均能与水形成氢键，但由于磷酸与水形成的氢键更多，因此溶解度更大；③H3④H3（4）①12；②16x【分析】（1）P是15号元素，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，其价电子排布式为3s23p3；（2）已知P的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p3，S的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4，故P的3p能级处于半充满状态较稳定，失去最外层一个电子消耗能量更高，第一电离能更大；（3）亚磷酸是一种二元酸，说明含有O—H才可以断键产生氢离子，因此磷酸为三元酸，次磷酸为一元酸；（4）①根据图中白磷的晶胞结构可知，选一个位于晶胞顶点的白磷分子分析，与其等距且最近的白磷分子位于3个面心上，如图所示，每个面心上的白磷分子被两个晶胞共用；②根据均摊法可知，该晶胞中含有P4的个数为18×8+12×6=4【解答】解：（1）P是15号元素，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，其价电子排布式为3s23p3，所以基态磷原子价电子轨道表示式为，故答案为：；（2）已知P的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p3，S的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4，故P的3p能级处于半充满状态较稳定，失去最外层一个电子消耗能量更高，第一电离能更大，即第一电离能：P＞S，故答案为：＞；P的3p能级处于半充满状态较稳定，失去最外层一个电子消耗能量更高，第一电离能更大；（3）亚磷酸是一种二元酸，说明含有O—H才可以断键产生氢离子，因此磷酸为三元酸，次磷酸为一元酸；①根据亚磷酸的结构可知，与P相连共价键中有一个O原子与之形成双键，有1个σ键、1个π键，剩余的—OH、—H均与P以单键连接，即均为σ键，因此H3PO3的中心原子P的价层电子对数为：4+12(5-2-3×1)=4，则P的杂化方式为故答案为：sp3；②氢原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y（O、F、N等）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X—H•••Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键，当溶质分子与水分子形成氢键时，溶质分子之间的相互作用力增强，从而使得溶质更难从水中分离出来，表现为溶解度的增加，可知，磷酸和次磷酸均能与水分子形成氢键，而与水形成的氢键越多，物质越易溶于水，根据磷酸结构可知，含有的O—H极性键更多，能与水形成的氢键更多，则磷酸的水溶性大于次磷酸的水溶性，故答案为：磷酸和次磷酸均能与水形成氢键，但由于磷酸与水形成的氢键更多，因此溶解度更大；③根据次磷酸的结构可知，H3PO2是一元弱酸，与足量NaOH溶液反应的离子方程式为：H3P故答案为：H3④硝酸银溶液中Ag+具有强氧化性，H3PO3有很强的还原性，两者发生氧化还原反应，Ag+被还原成Ag，H3PO3被氧化成磷酸，即离子方程式为H3故答案为：H3（4）①根据图中白磷的晶胞结构可知，选一个位于晶胞顶点的白磷分子分析，与其等距且最近的白磷分子位于3个面心上，如图所示，每个面心上的白磷分子被两个晶胞共用，因此离白磷分子最近且等距的分子有8×3×故答案为：12；②根据均摊法可知，该晶胞中含有P4的个数为18×8+12×6=4，该晶胞的密度为ρ=mV=MNA故答案为：16x【点评】本题考查晶体结构，侧重考查学生晶胞计算的掌握情况，试题难度中等。4．（2024秋•红桥区期末）铁及其化合物在诸多领域中都有广泛应用。（1）比亚迪研发的磷酸亚铁锂（LiFePO4）“刀片电池”具有续航里程高、安全性好等优点。①铁在元素周期表中的位置为第四周期Ⅷ族。基态铁原子的价电子排布式为3d64s2。②LiFePO4中阴离子PO43-的空间构型为正四面体，磷原子采取的杂化方式为sp（2）亚铁盐可用于治疗缺铁性贫血，在空气中易被氧化成铁盐。①从结构角度分析，Fe2+的稳定性比Fe3+的弱（填“强”或“羽”），其原因是电子排布式为3d5，处于半充满状态，更稳定。②氯化亚铁的熔点为674℃，而氯化铁的熔点仅为282℃且易升华，二者熔点存在较大差异的原因是化亚铁为离晶体，熔化时破坏离子键；氯化铁为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力。（3）氮化铁是一种新型的永磁体材料，其立方晶胞结构如图所示。①该化合物的化学式为Fe4N。②氮化铁晶体密度为2.38×1032NA×a3g•cm﹣【答案】（1）①第四周期Ⅷ族；3d64s2；②正四面体；sp3；（2）①弱；电子排布式为3d5，处于半充满状态，更稳定；②化亚铁为离晶体，熔化时破坏离子键；氯化铁为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力；（3）①Fe4N；②2.38×10【分析】（1）①铁是26号元素，铁在元素周期表中的位置为第四周期Ⅷ族；②LiFePO4中阴离子PO43-的中心原子价层电子对数为4+1（2）①从结构角度分析，Fe2+的稳定性比Fe3+的弱，其原因是Fe3+电子排布式为3d5；②氯化亚铁和氯化铁二者熔点存在较大差异的原因是：氯化亚铁为离晶体，熔化时破坏离子键；氯化铁为分子晶体；（3）①N原子的半径小于Fe原子，晶胞中白球代表N，个数为1，灰球代表Fe，个数为8×1②该晶胞中含有1个N和4个Fe，氮化铁晶体密度为4×56+14N【解答】解：（1）①铁是26号元素，铁在元素周期表中的位置为第四周期Ⅷ族，基态铁原子的价电子排布式为3d64s2，故答案为：第四周期Ⅷ族；3d64s2；②LiFePO4中阴离子PO43-的中心原子价层电子对数为4+12(5+3-4×2)=4故答案为：正四面体；sp3；（2）①从结构角度分析，Fe2+的稳定性比Fe3+的弱，其原因是Fe3+电子排布式为3d5，处于半充满状态，更稳定，故答案为：弱；电子排布式为3d5，处于半充满状态，更稳定；②氯化亚铁和氯化铁二者熔点存在较大差异的原因是：氯化亚铁为离晶体，熔化时破坏离子键；氯化铁为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，故答案为：化亚铁为离晶体，熔化时破坏离子键；氯化铁为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力；（3）①N原子的半径小于Fe原子，晶胞中白球代表N，个数为1，灰球代表Fe，个数为8×18+6×12故答案为：Fe4N；②该晶胞中含有1个N和4个Fe，氮化铁晶体密度为4×56+14N故答案为：2.38×10【点评】本题考查晶体结构，侧重考查学生晶胞计算的掌握情况，试题难度中等。5．（2024秋•兰州校级期末）下列几种物质：①MgCl2②H2O③Al④H2O2⑤K2O2⑥Ca（OH）2⑦HClO⑧I2⑨He（1）只含有离子键的是①（填序号，下同）。（2）含有共价键的离子化合物是⑤⑥。（3）共价化合物是②④⑦。（4）熔融状态时和固态时，都能导电的是③。（5）HClO的结构式是H—O—Cl，K2O2的电子式是。（6）已知：标准状况下①67.2LNH3②1.204×1024个H2S分子③56gCH4④5molHCl，下列关系由大到小排列，（用前面标号表示）原子数目：③＞①＞④＞②，质量大小：④＞②＞③＞①【答案】（1）①；（2）⑤⑥；（3）②④⑦；（4）③；（5）H—O—Cl；；（6）③＞①＞④＞②；④＞②＞③＞①。【分析】①MgCl2为离子化合物，含有离子键；②H2O为共价化合物，含有极性共价键；③Al为金属单质，含有金属键；④H2O2为共价化合物，含有极性共价键、非极性共价键；⑤K2O2为离子化合物，含有离子键、非极性共价键；⑥Ca（OH）2为离子化合物，含有离子键、极性共价键；⑦HClO为共价型化合物，含有极性共价键；⑧为I2非金属单质，含有非极性共价键；⑨He为非金属单质，不含有化学键；【解答】解：①MgCl2为离子化合物，含有离子键；②H2O为共价化合物，含有极性共价键；③Al为金属单质，含有金属键；④H2O2为共价化合物，含有极性共价键、非极性共价键；⑤K2O2为离子化合物，含有离子键、非极性共价键；⑥Ca（OH）2为离子化合物，含有离子键、极性共价键；⑦HClO为共价型化合物，含有极性共价键；⑧为I2非金属单质，含有非极性共价键；⑨He为非金属单质，不含有化学键；（1）根据分析，只含有离子键的是①MgCl2，故答案为：①；（2）含有共价键的离子化合物是：K2O2和Ca（OH）2，故答案为：⑤⑥；（3）共价化合物是：H2O、H2O2和HClO，故答案为：②④⑦；（4）Al为金属，金属单质在熔融状态和固态时，都可以导电，故答案为：③；（5）HClO为共价型化合物，结构式为：H—O—Cl；K2O2是离子化合物，电子式是：，故答案为：H—O—Cl；；（6）标准状况下①67.2LNH3的物质的量为67.2L22.4L/mol=3mol，原子数目为3×4NA＝12NA，质量为3mol×17g/mol＝51g；②1.204×1024个H2S分子的物质的量为1.204×10246.02×1023=2mol，原子数目为2×3NA＝6NA，质量为2mol×34g/mol＝68g；③56gCH4的物质的量为56g14g/mol=4mol，原子数目为4×5NA＝20NA，质量为56g；④5molHCl的原子数目为5×2NA＝10NA，质量为5mol×故答案为：③＞①＞④＞②；④＞②＞③＞①。【点评】本题考查化学键，侧重考查学生共价键的掌握情况，试题难度中等。6．（2025•河南模拟）锂离子电池是近年来的研究热点，应用的领域正在不断扩大，展示了广阔的应用前景和潜在的巨大经济效益。（1）一种锂离子电池的电极材料LiFePO4可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺（）等作为原料制备。①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+12表示，与之相反的用-12表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态铁原子，其价电子的自旋磁量子数的代数和为+2②在NH4H2PO4中除氢元素外，其余三种元素第一电离能最大的是N（填元素符号），电负性最强的元素为O（填元素符号）。③苯胺的熔点＞甲苯的熔点（填“＞”或“＜”），原因是苯胺分子间存在氢键，而甲苯分子间仅有较弱的范德华力。（2）某锂电池的负极材料是锂原子嵌入石墨烯层间，其晶胞结构（底边为平行四边形）如图1所示，该晶体的化学式为LiC6。（3）某富锂超离子导体的晶胞是如图2所示的立方体。在该晶体中O原子的配位数为3，晶体密度为72.5×109a3g•【答案】（1）①+2或﹣2；②N；O；③＞；苯胺分子间存在氢键，而甲苯分子间仅有较弱的范德华力；（2）LiC6；（3）3；72.5×10【分析】（1）①根据价层电子排布计算；②同主族元素第一电离能从上到下依次减小，故N＞P，第ⅤA族元素由于p轨道半满，第一电离能大于VIA族，故N＞O，所以第一电离能最大的是N，电负性由原子吸引电子的能力决定，周期表中越靠近右上角的元素电负性最强；③苯胺分子间存在氢键，而甲苯分子间仅有较弱的范德华力，氢键的强度远高于范德华力，破坏分子间作用需要更多能量，因此苯胺的熔点显著高于甲苯；（2）根据均摊法计算求解；（3）根据均摊法计算求解；【解答】解：（1）①铁的原子序数为26，其价层电子排布为：3d64S2，若“↑”为+12，此时价层电子自旋磁量子数的代数和为（+12）×6+（-12）×2＝+2；若“↑”为-12，此时价层电子自旋磁量子数的代数和为（-12）×6+（故答案为：+2或﹣2；②同主族元素第一电离能从上到下依次减小，故N＞P，第ⅤA族元素由于p轨道半满，第一电离能大于VIA族，故N＞O，所以第一电离能最大的是N，电负性由原子吸引电子的能力决定，周期表中越靠近右上角的元素电负性最强；故答案为：N；O；③苯胺分子间存在氢键，而甲苯分子间仅有较弱的范德华力，氢键的强度远高于范德华力，破坏分子间作用需要更多能量，因此苯胺的熔点显著高于甲苯；故答案为：＞；苯胺分子间存在氢键，而甲苯分子间仅有较弱的范德华力；（2）由图可知，Li原子位于顶点，个数为4×16+4×112=1，C原子位于面上和体内，个数为8×1故答案为：LiC6；（3）氧原子位于立方体的角上，每个角上的氧原子被8个立方体共享，每个立方体的面中心有一个锂原子。因此，每个氧原子周围有3个最近邻的锂原子，配位数为3，根据均摊法计算晶胞中原子个数，O原子：8×18=1，Li：6×12=3，Cl：1，晶胞中原子的总质量m为：m＝（1×16g/mol）+（3×7g/mol）+（1×35.5g/mol）＝72.5g/mol，根据ρ=故答案为：3；72.5×10【点评】本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布与运动，电离能、晶胞结构与计算等，掌握均摊法进行晶胞有关计算。7．（2024秋•西城区期末）格氏试剂（RMgX）是有机合成中的一种常用试剂，其制备、结构和性质如下。（1）制备由卤代烃和金属Mg在溶剂乙醚中制备：R—X+Mg→加热乙醚R①Mg的原子结构示意图是。②金属Mg的晶胞如图1所示，晶胞体积为vcm3，阿伏加德罗常数为NA，则金属Mg的密度为48NAV③烃基（R—）相同时，碳卤键断裂由易到难的顺序为R—I、R—Br、R—Cl，推测其原因：Cl、Br和Ⅰ为同主族元素，原子半径I＞Br＞Cl，键长C—I＞C—Br＞C—Cl，键能C—I＜C—Br＜C—Cl，键长越长，键能越小，碳卤键越易断裂。（2）结构将CH3CH2MgBr从乙醚溶液中结晶出来，获得CH3CH2MgBr•2（CH3CH2）2O分子结构示意图如图2所示（H原子未标出，忽略粒子半径相对大小）。①Mg原子与相邻的4个原子形成共价键，呈四面体形，Mg原子的杂化轨道类型是sp3。②很多化学键不是纯粹的离子键或共价键，而是两者之间的过渡类型。Br—Mg键与C—Mg键中，共价键成分更多的是C—Mg键。（3）性质格氏试剂在很多反应中C—Mg键断裂，根据键的极性分析反应的生成物。①CH3CH2MgBr与HCl反应，生成的有机物的结构简式是CH3CH3。②CH3CH2MgBr与丙酮（）发生加成反应，生成物的结构简式是CH3CH2C（CH3）2OH。【答案】（1）①；②48N③Cl、Br和Ⅰ为同主族元素，原子半径I＞Br＞Cl，键长C—I＞C—Br＞C—Cl，键能C—I＜C—Br＜C—Cl，键长越长，键能越小，碳卤键越易断裂；（2）①sp3；②C—Mg；（3）①CH3CH3；②CH3CH2C（CH3）2OH。【分析】（1）①Mg的核电荷数12，最外层电子数2；②晶胞中，镁原子个数为2，晶胞密度ρ=③烃基（R—）相同时，碳卤键断裂由易到难的顺序为R—I、R—Br、R—Cl，推测其原因为Cl、Br和Ⅰ为同主族元素，原子半径I＞Br＞Cl，键长C—I＞C—Br＞C—Cl，键能C—I＜C—Br＜C—Cl；（2）①结合题意，Mg原子与相邻的4个原子形成共价键，呈四面体形；②C的电负性小于Br，故C—Mg共价键成分更多；（3）①CH3CH2MgBr与HCl反应，断裂C—Mg键，Mg—Br键，HCl断裂H—Cl键；②CH3CH2MgBr与丙酮（）发生加成反应，生成物的结构简式是CH3CH2C（CH3）2OH。【解答】解：（1）①Mg的核电荷数12，最外层电子数2，据此写出原子结构示意图为：，故答案为：；②晶胞中，镁原子个数为2，晶胞密度ρ=mV故答案为：48N③烃基（R—）相同时，碳卤键断裂由易到难的顺序为R—I、R—Br、R—Cl，推测其原因为Cl、Br和Ⅰ为同主族元素，原子半径I＞Br＞Cl，键长C—I＞C—Br＞C—Cl，键能C—I＜C—Br＜C—Cl，键长越长，键能越小，碳卤键越易断裂，故答案为：Cl、Br和Ⅰ为同主族元素，原子半径I＞Br＞Cl，键长C—I＞C—Br＞C—Cl，键能C—I＜C—Br＜C—Cl，键长越长，键能越小，碳卤键越易断裂；（2）①结合题意，Mg原子与相邻的4个原子形成共价键，呈四面体形，Mg原子的杂化轨道类型是sp3，故答案为：sp3；②C的电负性小于Br，故C—Mg共价键成分更多，故答案为：C—Mg；（3）①CH3CH2MgBr与HCl反应，断裂C—Mg键，Mg—Br键，HCl断裂H—Cl键，生成的有机物的结构简式是CH3CH3，故答案为：CH3CH3；②CH3CH2MgBr与丙酮（）发生加成反应，生成物的结构简式是CH3CH2C（CH3）2OH，故答案为：CH3CH2C（CH3）2OH。【点评】本题考查物质结构与性质，涉及核外电子排布，化学键，晶胞计算等内容，其中晶胞计算为解题难点，需要结合均摊法进行分析，掌握基础为解题关键，整体难度适中。8．（2024秋•盐城期末）铜和银在元素周期表中位于同一族，它们的单质及化合物在有机反应中有重要用途。（1）将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑，趁热伸入无水乙醇中，铜丝变为红色，闻到有刺激性气味，铜丝变为红色的化学方程式为CuO+CH3CH2OH→ΔCu+CH3CHO+H2O。（2）新制氢氧化铜和银氨溶液都可用于检验淀粉稀硫酸催化水解后的产物。①设计检验水解后溶液中是否含有葡萄糖的实验方案：在试管里加入2mL的10%氢氧化钠溶液，滴入4～6滴的2%硫酸铜溶液，振荡试管，使其混合均匀，形成氢氧化铜悬浊液；取少量淀粉加适量水配成溶液，在蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸，将混合液煮沸几分钟，冷却，向溶液中加入10%氢氧化钠溶液使溶液呈碱性，加入氢氧化铜悬浊液，加热煮沸，观察是否有砖红色沉淀生成。（实验中须使用的试剂有：2%的CuSO4溶液，10%的NaOH溶液）。②如图左表示Cu2O的晶胞，代表的是Cu+（填离子符号），如图右是晶胞中微粒在平面的投影，请在图中将“”的投影位置补充完整。③1molAg（NH3）2+中含有的σ键的数目是8NA；NH3和Ag（NH3）2+中，N—H间夹角较大的是Ag（NH3（3）Cu、Ag和部分金属的水合离子的颜色如表所示：离子Cu2+Ag+Sc3+Fe2+Co2+Zn2+颜色蓝色无色无色浅绿色粉红色无色金属水合离子是否有颜色与金属离子的核外电子排布间的关系可描述为金属离子的3d轨道没有未成对电子时，金属水合离子呈无色；金属离子的3d轨道有未成对电子时，金属水合离子就会有颜色。【答案】（1）CuO+CH3CH2OH→ΔCu+CH3CHO+H2O；（2）①在试管里加入2mL的10%氢氧化钠溶液，滴入4～6滴的2%硫酸铜溶液，振荡试管，使其混合均匀，形成氢氧化铜悬浊液；取少量淀粉加适量水配成溶液，在蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸，将混合液煮沸几分钟，冷却，向溶液中加入10%氢氧化钠溶液使溶液呈碱性，加入氢氧化铜悬浊液，加热煮沸，观察是否有砖红色沉淀生成；②Cu+；；③8NA；Ag（NH3）2（3）金属离子的3d轨道没有未成对电子时，金属水合离子呈无色；金属离子的3d轨道有未成对电子时，金属水合离子就会有颜色。【分析】（1）铜丝变为红色的反应为氧化铜与乙醇共热反应生成铜、乙醛和水；（2）①碱性条件下，葡萄糖溶液与新制氢氧化铜悬浊液共热反应生成葡萄糖酸钠、氧化亚铜和水，则设计检验水解后溶液中是否含有葡萄糖的实验方案为在试管里加入2mL的10%氢氧化钠溶液，滴入4～6滴的2%硫酸铜溶液，振荡试管，使其混合均匀，形成氢氧化铜悬浊液；②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和体心的白球个数为8×18+1＝2，位于体内的黑球个数为4③银氨络离子中的配位键和氨分子中的氮氢键为σ键，则1mol配离子中含有的σ键的数目为1mol×8×NAmol—1＝8NA；氨分子的氮原子有1对孤对电子，配离子中配体氨分子的氮原子不含有孤对电子，孤对电子越多；（3）由题给信息可知，金属水合离子呈无色的钪离子的3d轨道上没有电子，银离子和锌离子的3d轨道上没有未成对电子，而金属水合离子有颜色的铜离子、亚铜离子和亚钴离子的3d轨道上有未成对电子，说明金属水合离子是否有颜色与金属离子的3d轨道上是否存在未成对电子有关，金属离子的3d轨道没有未成对电子时，金属水合离子呈无色。【解答】解：（1）铜丝变为红色的反应为氧化铜与乙醇共热反应生成铜、乙醛和水，反应的化学方程式为CuO+CH3CH2OH→ΔCu+CH3CHO+H2O，故答案为：CuO+CH3CH2OH→ΔCu+CH3CHO+H2O；（2）①碱性条件下，葡萄糖溶液与新制氢氧化铜悬浊液共热反应生成葡萄糖酸钠、氧化亚铜和水，检验水解后溶液中是否含有葡萄糖的实验方案为在试管里加入2mL的10%氢氧化钠溶液，滴入4～6滴的2%硫酸铜溶液，振荡试管，使其混合均匀，形成氢氧化铜悬浊液；取少量淀粉加适量水配成溶液，在蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸，将混合液煮沸几分钟，冷却，向溶液中加入10%氢氧化钠溶液使溶液呈碱性，加入氢氧化铜悬浊液，加热煮沸，观察是否有砖红色沉淀生成，故答案为：在试管里加入2mL的10%氢氧化钠溶液，滴入4～6滴的2%硫酸铜溶液，振荡试管，使其混合均匀，形成氢氧化铜悬浊液；取少量淀粉加适量水配成溶液，在蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸，将混合液煮沸几分钟，冷却，向溶液中加入10%氢氧化钠溶液使溶液呈碱性，加入氢氧化铜悬浊液，加热煮沸，观察是否有砖红色沉淀生成；②晶胞中位于体内的黑球个数为4，顶点和体心的白球个数为8×18+1＝2，则白球代表氧离子、黑球代表亚铜离子；在平面投影中，位于顶点和体心的氧离子的投影位置是正方形的顶点和面心位置，则位于体内的亚铜离子故答案为：Cu+；；③银氨络离子中的配位键和氨分子中的氮氢键为σ键，则1mol配离子中含有的σ键的数目为1mol×8×NAmol﹣1＝8NA；氨分子的氮原子有1对孤对电子，配离子中配体氨分子的氮原子不含有孤对电子，孤对电子越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，则N—H间夹角较大的是银氨络离子，故答案为：8NA；Ag（NH3）2（3）金属水合离子呈无色的银离子和锌离子的3d轨道上没有未成对电子，钪离子的3d轨道上没有电子，而金属水合离子有颜色的铜离子、亚铜离子和亚钴离子的3d轨道上有未成对电子，说明金属水合离子是否有颜色与金属离子的3d轨道上是否存在未成对电子有关；金属离子的3d轨道有未成对电子时，金属水合离子就会有颜色，故答案为：金属离子的3d轨道没有未成对电子时，金属水合离子呈无色；金属离子的3d轨道有未成对电子时，金属水合离子就会有颜色。【点评】本题考查晶体结构，侧重考查学生晶胞计算的掌握情况，试题难度中等。9．（2024秋•辽宁期末）将0.10mmolAg2CrO4配制成1.0mL悬浊液，向其中滴加0.1mol•L﹣1的NaCl溶液。lg[c（M）/（mol•L﹣1）]（M代表Ag+、Cl﹣或CrO42-）随加入NaCl已知：lg2≈0.3，lg3≈0.5。（1）导电性：Cr＜（填“＞”或“＜”）Ag。（2）ClO4-中中心原子的杂化方式为sp（3）分析关系图可知：①Ksp（AgCl）＝1.0×10﹣9.75（填具体数字）。②y1≈﹣7.95（填具体数字）。（4）铬的一种氧化物的晶体结构如图所示。六棱柱边长为bpm，高为apm，设NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的化学式为Cr2O3，该晶体的密度ρ＝608×103033×b2（5）各物质的溶解度随温度的变化如表所示：温度溶解度/100g水物质0℃40℃80℃KCl2840.151.3NaCl35.736.438K2Cr2O74.726.373Na2Cr2O7163215376①向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，析出K2Cr2O7晶体。此法能够得到K2Cr2O7晶体的原因为相同温度下，Na2Cr2O7的溶解度大于K2Cr2O7。②为了从溶液中得到较多的K2Cr2O7晶体，其操作过程是加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。将得到的K2Cr2O7晶体进一步纯化的操作是重结晶。【答案】（1）＜；（2）sp3；（3）①1.0×10﹣9.75；②﹣7.95；（4）Cr2O3；608×10（5）①相同温度下，Na2Cr2O7的溶解度大于K2Cr2O7；②重结晶。【分析】（1）在所有金属中，银的导电性最佳；（2）ClO4-（3）①向1.0mL含0.10mmolAg2CrO4的悬浊液中滴加0.1mol•L﹣1的NaCl溶液，发生反应：Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)⇌2AgCl(s)+CrO42-(aq)，两者恰好完全反应时，NaCl溶液的体积为v（NaCl）=2×0.10mmol0.10mol/L=2mL，2mL之后再加NaCl溶液，c（Cl﹣）增大，据AgCl（s）⇌Ag+（aq）+Cl﹣（aq），Ksp②V＞2.0mL时AgCl处于饱和状态，V（NaCl）＝2.6mL时，c（Cl﹣）=(2.6-2.0)×1（4）由结构可知，Cr原子处于结构单元内部共有4个，O原子位于结构单元的内部、顶点、面心，结构单元中O原子数目＝3+2×12+12×16=6，Cr、O原子数目之比为4：6＝2：3，故该晶体化学式为Cr2O3；图中结构单元底面为正六边形，边长为apm，底面面积为6×12×b×10﹣10cm×b×10﹣10cm×sin60°=332×b2×10﹣20cm2，结构单元的体积=332×b2×10﹣20cm2×a（5）①根据表格可知同温度下K2Cr2O7晶体溶解度小于Na2Cr2O7，溶液中加入KCl固体，可发生得分解反应，K2Cr2O7晶体的溶液度受温度影响大；②溶液中得到较多晶体的操作是加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，K2Cr2O7晶体进一步纯化的操作是重结晶。【解答】解：（1）在所有金属中，银的导电性最佳，故导电性：Cr＜Ag，故答案为：＜；（2）ClO4-中心原子的价层电子对数4+7+1-4×2故答案为：sp3；（3）①向1.0mL含0.10mmolAg2CrO4的悬浊液中滴加0.1mol•L﹣1的NaCl溶液，发生反应：Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)⇌2AgCl(s)+CrO42-(aq)，两者恰好完全反应时，NaCl溶液的体积为v（NaCl）=2×0.10mmol0.10mol/L=2mL，2mL之后再加NaCl溶液，c（Cl﹣）增大，据AgCl（s）⇌Ag+（aq）+Cl﹣（aq），Ksp（AgCl）＝c（Ag+）c（Cl﹣）可知，c（Ag+）会随着c（Cl﹣）增大而减小，所以2mL后降低的曲线，即最下方的实线代表Ag+，升高的曲线，即中间虚线代表Cl﹣，则剩余最上方的实线为CrO42-曲线，当V（NaCl）＝1.0mL时，有一半的Ag2CrO4转化为AgCl，故答案为：1.0×10﹣9.75；②V＞2.0mL时AgCl处于饱和状态，V（NaCl）＝2.6mL时，c（Cl﹣）=(2.6-2.0)×10-3L×0.1mol⋅L-1(2.6-2.0+1.0)×10-3L=160故答案为：﹣7.95；（4）由结构可知，Cr原子处于结构单元内部共有4个，O原子位于结构单元的内部、顶点、面心，结构单元中O原子数目＝3+2×12+12×16=6，Cr、O原子数目之比为4：6＝2：3，故该晶体化学式为Cr2O3；图中结构单元底面为正六边形，边长为apm，底面面积为6×12×b×10﹣10cm×b×10﹣10cm×sin60°=332×b2×10﹣20cm2，结构单元的体积=332×b2×10﹣20cm2×a×10﹣10cm=332故答案为：Cr2O3；608×10（5）①根据表格可知同温度下K2Cr2O7晶体溶解度小于Na2Cr2O7，溶液中加入KCl固体，可发生得分解反应，K2Cr2O7晶体的溶液度受温度影响大，杂质能溶于水，故答案为：相同温度下，Na2Cr2O7的溶解度大于K2Cr2O7；②溶液中得到较多晶体的操作是加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，K2Cr2O7晶体进一步纯化的操作是重结晶，故答案为：重结晶。【点评】本题考查晶体结构，侧重考查学生晶胞计算的掌握情况，试题难度中等。10．（2025•日照一模）碱土金属元素在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：（1）基态钙原子核外电子的空间运动状态有10种。（2）碳酸铍与乙酸反应生成配合物的结构如图1所示，该配合物的化学式为Be4O（OOCCH3）6，Be的配位数为4，Be、C、O电负性由大到小的顺序O＞C＞Be（用元素符号表示）；两分子乙酸之间形成两个氢键得到八元环二聚体，该二聚体的结构简式为（以O⋯H—O表示氢键）。（3）某碱土金属防锈颜料的晶胞结构如图2所示，晶胞参数为apm，A点的原子分数坐标为（0，0，0），B点原子分数坐标为（12，0，12），相邻之间的最短距离为22apm。该晶胞沿体对角线方向的投影图为A【答案】见试题解答内容【分析】（1）电子占据多少个轨道就有多少种空间运动状态；（2）根据图1结构简式书写配合物的化学式；每个Be与4个O原子成键；非金属性越强，电负性越大；两分子乙酸通过形成2个氢键形成含八元环二聚体；（3）B原子位于左侧面的面心；相邻之间的最短距离为面对角线的一半；该晶胞沿体对角线方向的投影时，对角线上的两个顶点和体心的原子位于六边形的中心，其他六个顶点位于六边形的六个顶点，面心的原子位于六边形中心到顶点的中点上。【解答】解：（1）基态Ca原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，共占据10个轨道，共有10种空间运动状态，故答案为：10；（2）根据图1结构简式可知，配合物的化学式为Be4O（OOCCH3）6；每个Be与4个O原子成键，其配位数为4；非金属性：O＞C＞Be，电负性：O＞C＞Be；两分子乙酸通过形成2个氢键形成含八元环二聚体，该二聚体的结构：，故答案为：Be4O（OOCCH3）6；4；O＞C＞Be；；（3）B原子位于左侧面的面心，A点的原子分数坐标为（0，0，0），则B点原子分数坐标为（12，0，12）；相邻之间的最短距离为面对角线的一半，即为22apm；该晶胞沿体对角线方向的投影时，对角线上的两个顶点和体心的原子位于六边形的中心，其他六个顶点位于六边形的六个顶点，面心的原子位于六边形中心到顶点的中点上，投影图为故答案为：（12，0，12）；22a【点评】本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电负性、配位键、晶体结构与计算，需要学生具备扎实的基础，题目难度中等。11．（2025•新疆二模）IB族元素，又称铜族元素，有“货币金属”之称，它们在自然界中分布很广，其化合态易形成共价化合物，具有丰富的化学性质。回答下列问题：（1）基态Cu+的价层电子的轨道式为。（2）CuCl2在空气中易潮解，不仅易溶于水，还易溶于乙醇等有机溶剂中，其结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是ad（填字母）。a．CuCl2是共价化合物，为平面链状，含有极性共价键、配位键b．CuCl2溶于浓盐酸呈黄绿色，加水稀释溶液变蓝色，是Cu2+浓度减小的缘故c．无水CuCl2可以通过加热蒸发CuCl2的水溶液制得d．在空气中易潮解，形成二水合氯化铜CuCl2•2H2O，其结构与无水CuCl2类似，呈平面四边形（3）AgI有α、β、γ等多种晶型，其中室温下的稳定性形式为γ﹣AgI，具有立方闪锌矿结构，其结构如图所示。若A点的分数坐标为（0，0，0），则B点表示为(14，14，34)，设NA为阿伏加德罗常数，则该晶体的密度为（4）Au（Ⅲ）化合物最稳定，Au在473K时与Cl2反应，可得褐红色晶体AuCl3。在固态和气态时，该化合物均为二聚体，平面构型，具有氯桥基结构，试写出其结构或。【答案】（1）；（2）ad；（3）(14，1（4）或。【分析】（1）Cu是29号元素，基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，基态Cu+的价层电子排布式为3d10；（2）a．分子晶体的熔点低，一般易溶于水或有机溶剂，则氯化铜的晶体为分子晶体，CuCl2是共价化合物；b．由[Cu（H2O）4]2+（蓝色）+4Cl﹣⇌[CuCl4]2﹣（绿色）+4H2O可知，CuCl2溶于浓盐酸呈黄绿色是上述平衡右移；c．加热蒸发时，CuCl2会水解生成Cu（OH）2、HCl，而HCl又易挥发，所以最终得到的是Cu（OH）2；d．已知CuCl2在空气中易潮解，形成二水合氯化铜，CuCl2•2H2O结构与无水CuCl2类似；（3）若A点的分数坐标为（0，0，0），则B点坐标是（14，14，34）；黑球位于晶胞的顶点和面心，个数为8×（4）褐红色晶体AuCl3在固态和气态时，该化合物均为二聚体，平面构型，具有氯桥基结构，则其为分子晶体，分子式为Au2Cl6。【解答】解：（1）Cu是29号元素，基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，基态Cu+的价层电子排布式为3d10，则价层电子的轨道式为，故答案为：；（2）a．分子晶体的熔点低，一般易溶于水或有机溶剂，则氯化铜的晶体为分子晶体，CuCl2是共价化合物，由图可知，其结构为平面链状，每个铜原子形成2个普通共价键、2个配位键，故a正确；b．由[Cu（H2O）4]2+（蓝色）+4Cl﹣⇌[CuCl4]2﹣（绿色）+4H2O可知，CuCl2溶于浓盐酸呈黄绿色是上述平衡右移，加水稀释溶液变蓝色是平衡左移的缘故，故b错误；c．加热蒸发时，CuCl2会水解生成Cu（OH）2、HCl，而HCl又易挥发，所以最终得到的是Cu（OH）2，而不是无水CuCl2，故c错误；d．已知CuCl2在空气中易潮解，形成二水合氯化铜，CuCl2•2H2O结构与无水CuCl2类似，呈平面四边形，故d正确；故答案为：ad；（3）若A点的分数坐标为（0，0，0），则B点坐标是（14，14，34）；黑球位于晶胞的顶点和面心，个数为8×18+6×12故答案为：(14，1（4）褐红色晶体AuCl3在固态和气态时，该化合物均为二聚体，平面构型，具有氯桥基结构，则其为分子晶体，分子式为Au2Cl6，则其结构为或，故答案为：或。【点评】本题考查晶体结构，侧重考查学生晶胞计算的掌握情况，试题难度中等。12．（2024秋•临沂期末）卤族元素的化合物在科研和生产中有着重要的作用。回答下列问题：（1）基态碘原子价电子排布式为5s25p5；碘单质在CS2中的溶解度比在水中的大，原因是碘单质、CS2均为非极性分子，水为极性分子，相似相溶。（2）HI主要用于药物合成，通常用I2反应生成PI3，PI3再水解制备HI，PI3的空间结构是三角锥形，PI3水解生成HI的化学方程式是PI3+3H2O＝3HI+H3PO3。（3）Li2（OH）Cl在固体离子电导方面具有潜在的应用前景。其两种晶型中，一种取长方体形晶胞（图1，长方体棱长为a、b、c），另一种取立方体形晶胞（图2，Cl居于立方体中心，立方体棱长为d）。图中氢原子皆己隐去。①立方体形晶胞所代表的晶体中部分锂离子（●Li）位置上存在缺位现象，锂离子的总缺位率为13；该晶型中氯离子周围紧邻的锂离子平均数目为8②两种晶型的密度近似相等，则c＝2d3ab（以含a、b【答案】（1）5s25p5；碘单质、CS2均为非极性分子，水为极性分子，相似相溶；（2）三角锥形；PI3+3H2O＝3HI+H3PO3；（3）①13；8②2d【分析】（1）I元素位于第五周期第VIIA族，基态碘原子价电子排布式为5s25p5。碘单质在CS2中的溶解度比在水中的大，是因为碘单质、CS2均为非极性分子，水为极性分子，所以根据相似相溶原理；（2）PI3的中心原子P的价层电子对数为3+5-1×32=4，有一对孤电子对，故其空间结构是三角锥形，PI3（3）①由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的氯离子个数为1，位于顶点的氧离子个数为8×18=1，位于棱上的锂离子个数为12×14=3，由化合价代数和为0可知，晶胞中锂离子的个数为2，则锂离子的总缺位率为3-23②设Li2（OH）Cl的相对分子质量为M，由晶胞结构可知，长方体形晶胞的密度为2MabcN【解答】解：（1）I元素位于第五周期第VIIA族，基态碘原子价电子排布式为5s25p5。碘单质在CS2中的溶解度比在水中的大，是因为碘单质、CS2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CS2中的溶解度比在水中的溶解度大，故答案为：5s25p5；碘单质、CS2均为非极性分子，水为极性分子，相似相溶；（2）PI3的中心原子P的价层电子对数为3+5-1×32=4，有一对孤电子对，故其空间结构是三角锥形，PI3水解生成HI，化合价不变，则化学方程式是PI3+3H2O＝3HI+H3故答案为：三角锥形；PI3+3H2O＝3HI+H3PO3；（3）①由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的氯离子个数为1，位于顶点的氧离子个数为8×18=1，位于棱上的锂离子个数为12×14=3，由化合价代数和为0可知，晶胞中锂离子的个数为2，则锂离子的总缺位率为3-23=13；晶胞中位于体心的氯离子与位于12条棱上的锂离子距离最近，但离子的故答案为：13；8②设Li2（OH）Cl的相对分子质量为M，由晶胞结构可知，长方体形晶胞的密度为2MabcNA，立方体形晶胞M故答案为：2d【点评】本题考查晶体结构，侧重考查学生晶胞计算的掌握情况，试题难度中等。13．（2025•山东开学）卤族元素及其化合物种类繁多。回答下列问题：（1）基态碘原子的价电子排布式为5s25p5。（2）HF、HCl、HBr的沸点由高到低的顺序为HF＞HBr＞HCl，实验测得HF的相对分子质量大于理论值的原因是HF分子间易形成氢键。（3）PI3分子中P—I键是由磷的sp3轨道与碘的5p轨道重叠形成σ键，该分子的空间结构为三角锥形。（4）KI溶液与CuSO4溶液混合反应生成CuI沉淀和I2，则反应生成25.4gI2消耗的KI的物质的量至少为0.4mol。（5）一种Ag2HgI4固体导电材料为四方晶系，其晶胞参数为apm、apm和2apm，晶胞沿x、y、z的方向投影（如图