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模块质量检测（二）
（分值：100分）
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意）
1.冬奥会的成功举办离不开各种科技力量的支持。下列说法错误的是（　　）
A.滑冰场上的冰中水分子的热稳定性高于甲烷
B.用于跨临界直冷制冰技术的二氧化碳是非极性分子
C.颁奖礼服内胆中添加的石墨烯（部分结构如图）是分子晶体
D.闭幕式的水上烟火与原子核外电子发生跃迁有关
解析：C　元素的非金属性越强，简单氢化物越稳定，A正确；二氧化碳是直线形的非极性分子，B正确；石墨烯属于混合型晶体，C错误；烟火与原子核外电子发生跃迁有关，D正确。
2.（2025·重庆二中高二月考）2024年12月3日，国产大飞机C919首次落地重庆江北国际机场，C919上用到较多的镁铝合金。下列叙述正确的是（　　）
A.镁和铝元素都位于元素周期表的s区
B.基态Mg原子能量最高的电子云轮廓图：
C.Al原子结构示意图：
D.基态Al原子价层电子轨道表示式：
解析：C　镁元素在s区，铝元素在p区，A错误；基态Mg原子能量最高的电子云轮廓图为球形，B错误；Al为13号元素，原子结构示意图为，C正确；基态Al原子价层电子轨道表示式为D错误。
3.（2025·广州高二月考）几种物质的沸点如图所示。下列推断正确的是（　　）
A.D可能为共价晶体，H为分子晶体
B.G可能为离子晶体，A可能为分子晶体
C.G、H一定是分子晶体，E、F一定是金属晶体
D.D可能为共价晶体，B一定是离子晶体
解析：A　由题图知，D的沸点最高，D晶体可能是共价晶体，G、H在常温下呈气态，其晶体一定是分子晶体。
4.（2025·辽宁部分学校高二联考）下列关于配合物和超分子的说法正确的是（　　）
A.冠醚有不同大小的空穴，可识别直径不同的碱金属离子
B.在[Cu（H2O）4]2＋中，Cu2＋给出孤电子对，H2O提供空轨道
C.利用“杯酚”可分离C60和C70是因为超分子具有“自组装”的特征
D.[Cu（H2O）4]SO4·H2O中存在的化学键有离子键、配位键、极性键和氢键
解析：A　在[Cu（H2O）4]2＋中，H2O给出孤电子对，Cu2＋提供空轨道，B错误；“杯酚”与C70不能形成超分子，“杯酚”能与C60形成超分子，反映出超分子具有“分子识别”的特征，C错误；氢键是分子间作用力，不是化学键，D错误。
5.（2025·重庆万州高二检测）基态原子A的最外层有两个未成对电子，次外层有两个电子，下列说法一定正确的是（　　）
A.简单氢化物在同族中沸点最高
B.单质硬度很大
C.没有最高正价
D.第一电离能：N＞A
解析：D　已知基态A原子次外层有2个电子，则A有2个电子层，又因为最外层有两个未成对电子，所以其最外层电子排布可能是2s22p2（C元素）或2s22p4（O元素）。若A是C元素，其简单氢化物CH4在同族元素的氢化物中，相对分子质量小，分子间作用力小，沸点低，A错误；若A是O元素，其单质O2、O3为气体，单质硬度不大，B错误；若A是C元素，最高正价为＋4价，C错误；无论A是C元素还是O元素，N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能：N＞C，N＞O，D正确。
6.（2025·上饶高二检测）配合物K3[Fe（CN）6]可用于检验Fe2＋。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A.铁原子的2p和3p轨道的形状、能量均相同
B.基态Fe2＋的未成对电子数为5
C.K3[Fe（CN）6]中提供孤电子对的是CN－
D.1 mol配合物K3[Fe（CN）6]中所含的π键数目为6NA
解析：C　能量：3p＞2p，A错误；基态Fe2＋的价层电子排布式为3d6，故未成对电子数为4，B错误；K3[Fe（CN）6]中Fe3＋提供空轨道，CN－提供孤电子对，C正确；CN－中C、N以碳氮三键结合，一个三键含1个σ键、2个π键，故1 mol配合物K3[Fe（CN）6]中所含的π键数目为2×6NA＝12NA，D错误。
7.（2025·吉林八校高二联考）石灰氮（化学式为CaCN2）是一种肥效长的固态氮肥，同时也是一种低毒、无残留的农药（CaCN2＋3H2OCaCO3↓＋2NH3↑），其结构式为Ca2＋[NCN]2－。下列说法中错误的是（　　）
A.石灰氮含有离子键和极性共价键
B.石灰氮含有σ键和π键
C.石灰氮属于离子晶体
D.C、N和O三种元素均位于元素周期表的s区
解析：D　根据结构式可知，CaCN2属于离子化合物，含有离子键和碳、氮之间的极性共价键，A正确；根据（CN2）2－的结构式[NCN]2－可知，其含有σ键和π键，B正确；根据结构式可知CaCN2属于离子化合物，属于离子晶体，C正确；C、N和O分别处于元素周期表的第ⅣA族、ⅤA族和ⅥA族，均位于元素周期表的p区，D错误。
8.（2025·武汉高二月考）硫化氢可与氧气发生反应：O2＋2H2S2H2O＋2S；生成的硫单质有多种组成形式，如S6：、S8：（王冠形）等。下列有关说法正确的是（　　）
A.熔点：O2＞S
B.键角：H2S＞H2O
C.S6、S8中S原子均为sp3杂化
D.生成的硫单质为共价晶体
解析：C　O2在常温下为气态，而S为固态，熔点关系应为O2＜S，A错误；H2S、H2O中心原子均为sp3杂化，且都有两个孤电子对，电负性大的O原子对共用电子对的吸引力更大，共用电子对更靠近中心原子，因而键角：H2S＜H2O，B错误；S6、S8中S原子均为sp3杂化，C正确；生成的S6、S8是由分子构成的分子晶体，D错误。
9.（2025·绵阳高二月考）下列说法错误的是（　　）
H2O2空间结构 NaCl晶胞
金刚石晶胞 铜晶胞
A.H2O2为极性分子，1个H2O2分子中含2个s-p σ键
B.NaCl晶胞中，距离Cl－最近的6个Na＋构成正八面体形结构
C.1个金刚石晶胞中平均含8个碳原子，1个铜晶胞中平均含4个铜原子
D.H2O2中H—O与O—O形成的键角（如图∠①）小于109°28'
解析：A　H2O2中O采用sp3杂化，1个该分子中含2个s-sp3 σ键，H2O2为极性分子，A错误；根据图示，NaCl晶胞中，距Cl－最近的Na＋有6个，距离Cl－最近的6个Na＋构成正八面体形结构，B正确；1个金刚石晶胞中平均含碳原子数为8×＋6×＋4＝8，1个铜晶胞中平均含铜原子数为8×＋6×＝4，C正确；H2O2中O采用sp3杂化，O原子有2个孤电子对，所以H—O与O—O形成的键角（如图∠①）小于109°28'，D正确。
10.（2025·湖北名校联盟高二联考改编）下列关于物质宏观性质及其微观解释错误的是（　　）
选项 物质的宏观性质 微观解释
A 三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性 F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子
B 卤素单质从F2到I2的熔、沸点越来越高 从F2到I2的相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大
C 碘易溶于四氯化碳而难溶于水 碘和四氯化碳都是非极性分子，而水是极性分子，根据相似相溶原理，I2易溶于CCl4而难溶于H2O
D 干冰的密度小于冰 干冰中CO2的堆积方式使空间利用率低
解析：D　F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，因此三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性，A正确；从F2到I2的相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大，卤素单质从F2到I2的熔、沸点越来越高，B正确；碘和四氯化碳都是非极性分子，而水是极性分子，根据相似相溶原理，I2易溶于CCl4而难溶于H2O，C正确；干冰的密度大于冰的，干冰中二氧化碳分子间只存在范德华力，属于分子密堆积，冰中水分子间存在氢键，属于分子非密堆积，冰晶体中水分子空间利用率不高，D错误。
11.（2025·日照高二联考）原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、R组成的一种物质的结构如图所示，R是短周期中电负性最大的元素。下列说法正确的是（　　）
A.氢化物的沸点：W＞Z
B.该物质中存在配位键
C.的空间结构为平面三角形
D.最高价含氧酸的酸性：Y＞Z
解析：B　X形成1条共价键，X是H，R是短周期中电负性最大的元素，则R为9号元素F，W能形成3条共价键，也能形成4条共价键，则W为N，Y、Z均能形成4条共价键，且原子序数比N小，则Y为B，Z为C，综上所述：X是H，Y为B，Z为C，W为N，R为F。W的简单氢化物为NH3，C元素的氢化物为烃，种类繁杂，沸点不一定低于NH3，A错误；B元素的最外层电子数为3，能形成3条共价键，图中B元素形成4条化学键，其中有一个是配位键，B正确；中心原子N的价层电子对数为2＋＝2，无孤电子对，空间结构为直线形，C错误；非金属性：C＞B，最高价含氧酸的酸性：Y＜Z，D错误。
12.（2024·安徽高考8题）某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是（　　）
A.该物质中Ni为＋2价
B.基态原子的第一电离能：Cl＞P
C.该物质中C和P均采取sp2杂化
D.基态Ni原子价电子排布式为3d84s2
解析：C　P原子的3个单电子与苯环形成共用电子对，孤电子对与Ni形成配位键，P对Ni的化合价没有影响，Ni—Cl中共用电子对偏向Cl，则Ni为＋2价，A项正确；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：Cl＞P，B项正确；该物质中苯环上碳原子杂化类型为sp2，P形成4个σ键，杂化类型为sp3，C项错误；基态Ni原子核外有28个电子，电子排布式为[Ar]3d84s2，价电子排布式为3d84s2，D项正确。
13.（2025·海南部分学校高二月考）短周期同主族元素X和Y可形成常见化合物M。固态M中主要存在环状M3和链状Mn，结构如图。Y原子最外层电子数是其内层电子数的3倍。下列说法正确的是（　　）
A.M中X和Y的原子个数比为1∶2
B.简单氢化物的沸点：X＞Y
C.固态环状M3为分子晶体、链状Mn为共价晶体
D.链状Mn中sp3杂化的Y原子个数为n－1
解析：D　Y原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，则Y为O；X和Y为短周期同主族元素，故X为S。根据环状M3和链状Mn的结构可知，S和O形成的常见化合物M为SO3，M中X和Y的原子个数比不是1∶2，A错误；水分子间存在氢键，使其沸点远高于硫化氢，B错误；固态环状M3和链状Mn都是三氧化硫的不同形态，三氧化硫是由分子构成的，属于分子晶体，C错误；在链状Mn即（SO3）n中，每个O原子与S原子形成共价键，其中，链上的氧为sp3杂化，而链端的氧不杂化，因此，链状Mn中sp3杂化的Y原子个数为n－1，D正确。
14.下列有关物质的结构、性质的说法正确的是（　　）
A.图1表示的物质能通过离子键识别钾离子
B.图2表示的物质在常温下呈液态，易挥发
C.图3中，表示硅氧四面体，则该硅酸盐阴离子为
D.图1表示的物质既有亲水性又有疏水性，可用作分离某些物质时的溶剂
解析：D　氧原子通过配位键识别钾离子，不是离子键，A错误；离子液体中粒子全都带电荷，因此难挥发，B错误；该结构的最小重复单位如图（虚线框内）：，最小重复单位中Si原子个数为4＋4×＝6，O原子个数为14＋6×＝17，Si元素化合价为＋4价、O元素化合价为－2价，则（Si6O17）整体化合价为－10，由结构图可知硅酸盐阴离子为（Si6O17，C错误；冠醚中氧原子属于亲水基团，烃基属于疏水基团，可用作分离某些物质时的溶剂，D正确。
15.（2025·西安交通大学附属中学高二期末）硫化锌（ZnS）是一种优良的电池负极材料，其在充电过程中晶胞的组成变化如图所示。下列说法错误的是（　　）
　
A.基态Zn原子核外电子的空间运动状态有15种
B.S2－在ZnS晶胞和Li2S晶胞中的配位数相同
C.在ZnS晶胞体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律
D.充电过程中该电极反应式为4ZnS＋6Li＋＋6e－3Zn＋4Li1.5Zn0.25S
解析：B　Zn是第30号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，原子轨道数目与核外电子空间运动状态相等，共15种空间运动状态，A正确；ZnS晶胞中硫离子的配位数为4，Li2S晶胞中硫离子的配位数为8，B错误；根据ZnS晶胞结构，在体对角线上，两个顶点为S2－，靠近其中一个S2－是Zn2＋，故在ZnS晶胞体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律，C正确；由均摊法可知，LixZnyS中Li＋和Zn2＋共有7个，S2－有8×＋6×＝4个，由化合物中各元素化合价代数和为零可知，Li＋和Zn2＋的个数比为6∶1，化学式为Li6ZnS4，即Li1.5Zn0.25S，充电过程中该电极为阴极，得电子，电极反应式为4ZnS＋6Li＋＋6e－3Zn＋4Li1.5Zn0.25S，D正确。
二、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.（10分）（2024·福州高二期中改编）我国复旦大学魏大程团队开发的一种共形六方氮化硼修饰技术，可直接在二氧化硅表面生长高质量六方氮化硼薄膜。
（1）下列N原子的电子排布图表示的状态中，能量最高的是D（填字母）。
（2）第二周期主族元素中，按第一电离能大小排序，第一电离能在B和N之间的元素有3种。
（3）Na与N形成的NaN3可用于汽车的安全气囊中，其中阴离子的空间结构为直线形，Na在空气中燃烧发出黄色火焰，这种黄色焰色用光谱仪摄取的光谱为发射（填“发射”或“吸收”）光谱。
（4）已知NH3分子的键角约为107°，而同主族磷的氢化物PH3分子的键角约为94°，试用价层电子对互斥模型解释NH3的键角比PH3的键角大的原因：N的原子半径比P小、电负性比P大，使得NH3分子中成键电子对之间的距离比PH3分子中近，斥力大。
（5）BH3·NH3是一种有效、安全的固体储氢材料，可由BH3与NH3反应生成，B与N之间形成配位键，氮原子提供孤电子对，在BH3·NH3中，B原子的杂化方式为sp3。
解析：（1）N原子的电子排布图表示的状态中，能量越高的轨道中电子个数越多，其能量越高，根据题图知，D中能量较高的轨道中电子数最多，所以能量最高。（2）同周期元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能高于同周期相邻元素，因而第一电离能在B与N之间的有Be、C、O三种元素。（3）中心N原子价层电子对数为2，孤电子对数为0，N原子杂化方式为sp杂化，离子空间结构为直线形；电子从激发态跃迁到低能级，以光的形式释放能量，Na在空气中燃烧发出黄色火焰，这种黄色火焰用光谱仪摄取的光谱为发射光谱。（4）NH3、PH3的中心原子均为sp3杂化，N的电负性比P大，N原子半径比P原子半径小，N原子对键合电子吸引力更强，因而NH3分子中成键电子对间的距离较近，成键电子对之间的斥力更大，使NH3的键角比PH3的键角大。（5）B原子形成3个B—H，B原子有空轨道，氨分子中N原子有1个孤电子对，B与N之间形成配位键，氮原子提供孤电子对；在BH3·NH3中，B原子形成3个B—H，B还形成1个配位键，B原子杂化轨道数目为4，B原子杂化方式为sp3。
17.（10分）（2025·湖州高二检测）根据物质结构性质相关知识回答下列问题：
（1）基态Fe2＋的价层电子排布式：3d6。
（2）判断BF3的键角＞（填“＞”“＜”或“＝”）NF3的键角。
（3）PCl5在晶体状态时，由PC、PC两种离子构成，PC的空间结构为正四面体形。
（4）GaF3熔点比GaCl3熔点高很多的原因：GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，离子键强于分子间作用力。
GaF3 GaCl3 GaBr3
熔点/℃ ＞1 000 77.75 122.3
（5）磷化镓的晶胞结构如图所示，与镓原子距离最近且相等的镓原子有12个；A点坐标为（0，0，0），B点坐标为，则C点坐标为；已知晶胞棱长为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则磷化镓晶胞密度为g·cm－3（列出计算式）。
解析：（1）Fe原子序数是26，则基态Fe2＋的价层电子排布式：3d6。（2）BF3中B是sp2杂化，BF3是平面三角形，键角为120°，NF3中N为sp3杂化，有一个孤电子对，NF3是三角锥形，键角约为107°，因此键角：BF3＞NF3。（3）PC中P的价层电子对数为4，无孤电子对，P原子采取sp3杂化，则空间结构名称为正四面体形。（4）因为GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，所以GaF3熔点比GaCl3熔点高很多，离子键强于分子间作用力。（5）从磷化镓的晶胞结构可知，镓原子在顶点和面心，与镓原子距离最近且相等的镓原子有12个；根据A和B点坐标和晶胞结构可知，C点坐标为；一个晶胞中有4个镓原子和4个P原子，一个晶胞的质量为 g＝ g，一个晶胞的体积为（a×10－10）3cm3，则晶胞密度为 g·cm－3。
18.（12分）（2025·江西多校高二检测）钙、硒、氮的相关化合物在药物化学及工业化学领域应用广泛。回答下列问题：
（1）基态Ca原子的价层电子排布式为4s2；钙盐的焰色为砖红色，该光谱是发射光谱（填“吸收光谱”或“发射光谱”）。
（2）中Se原子的杂化类型为sp3，比较H2Se与H2O沸点高低，并说明原因：H2O的沸点高于H2Se，因为H2O能形成分子间氢键，而H2Se不能形成分子间氢键。
（3）芦笋中的天冬酰胺（结构简式如图所示）和微量元素硒、铬、锰等，具有提高身体免疫力的功效。
①天冬酰胺所含元素中，氮（填元素名称）元素基态原子核外未成对电子数最多。
②天冬酰胺分子是（填“是”或“不是”）手性分子。
③天冬酰胺晶体中的作用力包括BCDE（填字母）。
A.离子键 B.极性键
C.非极性键 D.π键
E.氢键
（4）CaF2俗称萤石，主要用作冶炼金属的助熔剂，它的晶胞结构以及晶胞的投影图（晶胞所有面的投影均相同）如图所示，晶胞参数为a nm。
①晶体中Ca2＋的配位数是8。
②设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度是g·cm－3（列出计算式）。
解析：（1）Ca位于周期表的第四周期第ⅡA族，基态原子的价层电子排布式为4s2，钙盐的焰色为砖红色，该光谱是发射光谱。（2）中Se原子的价层电子对数为3＋＝4，杂化类型为sp3杂化；H2O的沸点高于H2Se，因为H2O能形成分子间氢键，而H2Se不能形成分子间氢键。（3）①根据天冬酰胺结构可判断所含元素为C、H、N、O，价层电子排布式分别为2s22p2、1s1、2s22p3、2s22p4，未成对电子数分别为2、1、3、2，故氮元素基态原子未成对电子数最多。②分子中连有4个不同原子或原子团的碳为手性碳，天冬酰胺中连羧基和氨基的碳为手性碳，故是手性分子。③天冬酰胺是分子晶体，不含有离子键；分子中有C—H、C—N等极性键，有C—C非极性键，有CO，其中含有π键，分子中有—NH2、—COOH，能形成分子间氢键。（4）①根据晶胞的结构可知，Ca2＋周围相邻最近的F－有8个，即Ca2＋的配位数为8。②晶胞中含有8个F－，即有4个CaF2，故晶胞的质量为 g，晶胞的体积为（a×10－7）3cm3，晶体的密度为ρ＝＝＝ g·cm－3。
19.（11分）（2025·广元高二检测）已知A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期的元素，且原子序数依次增大。其中A、B、C为同周期的非金属元素，且B、C中均有两个未成对电子。D、E为同周期元素且分别位于s区和d区。五种元素所有的s能级电子均为全充满状态。E的d能级电子数等于A、B、C最高能层的p能级电子数之和。回答下列问题：
（1）五种元素中，电负性最大的是O（填元素符号）。
（2）E常有＋2、＋3两种价态，写出E2＋的价层电子轨道表示式：。
（3）自然界中，含A的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作Na2A4O7·10H2O，实际上它的结构单元是由两个H3AO3和两个[A（OH）4]－缩合而成的双六元环，应该写成Na2[A4O5（OH）4]·8H2O，其结构式如图所示，它的阴离子可形成链状结构。
①A原子的杂化轨道类型为sp2、sp3。
②该阴离子由极性键和配位键构成，请在图中用“→”标出其中的配位键。该阴离子通过氢键相互结合形成链状结构。
答案：　　
（4）E2＋在水溶液中以[E（H2O）6]2＋形式存在，向含E2＋的溶液中加入氨水，可生成更稳定的[E（NH3）6]2＋，其原因是N元素电负性更小，更易给出孤电子对形成配位键。[E（NH3）6]2＋的空间结构为正八面体形。
解析：A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期的元素，且原子序数依次增大。其中A、B、C为同周期的非金属元素，且B、C原子中均有两个未成对电子，二者价层电子排布式分别为ns2np2、ns2np4，结合A为非金属元素，可知A为硼元素、B为碳元素、C为氧元素；D、E为同周期元素且分别位于s区和d区，则二者处于第四周期，五种元素所有的s能级电子均为全充满状态，则D为钙元素；E的d能级电子数等于A、B、C最高能层的p能级电子数之和，则E的d能级电子数为1＋2＋4＝7，即E的价层电子排布式为3d74s2，故E为钴元素。（1）非金属性越强，电负性越大，同周期主族元素自左而右，电负性逐渐增大，五种元素中，O元素电负性最大。（2）E为Co，Co2＋的价层电子轨道表示式为（3）①A为硼原子，结构式中硼原子形成3个单键或4个单键（含有1个配位键），硼原子核外最外层的3个电子全部参与成键，故杂化轨道类型为sp2、sp3。②形成4个键的硼原子中含有1个配位键，氢氧根离子中氧原子与硼原子之间形成配位键，用“→”标出其中的配位键为，该阴离子通过氢键相互结合形成链状结构。（4）Co2＋在水溶液中以[Co（H2O）6]2＋形式存在，向含Co2＋的溶液中加入氨水，可生成更稳定的[Co（NH3）6]2＋，其原因是N元素电负性更小，更易给出孤电子对形成配位键；[Co（NH3）6]2＋的空间结构为正八面体形。
20.（12分）氮、磷的化合物种类繁多，应用广泛。请回答：
（1）氨硼烷（NH3BH3）是一种新型储氢材料，可由（HBNH）3（结构为平面六元环状）通过如下反应制得：3CH4＋2（HBNH）3＋6H2O3CO2＋6NH3BH3。
①CH4、H2O、CO2的键角由大到小的顺序为CO2＞CH4＞H2O。
②氨硼烷分子中与N原子相连的H呈正电性（δ＋），与B原子相连的H呈负电性（δ－），氮硼烷分子所含元素中电负性最小的元素是B（填元素符号）。
（2）不同聚集状态的PCl5，结构不同。
①固态PCl5是一种白色晶体，经X射线研究证明，其是由一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子构成，晶胞如图甲所示，正四面体形离子的化学式为PC。
②气态PCl5的结构如图乙所示，是非极性（填“极性”或“非极性”）分子，气态PCl5分子中P的杂化类型可能是d（填字母）。
a.sp　　b.sp2　　c.sp3　　d.sp3d　　e.sp3d2
（3）芳杂环化合物吡啶（）与咪唑（）在科学研究与工业生产中有着重要作用。
①已知咪唑分子中所有的原子均在同一平面上。中的大π键可表示为（，a为参与形成大π键的原子数，b为参与形成大π键的电子数）。中①号N原子上孤电子对所在轨道为D（填字母）。
A.2s轨道 B.2p轨道
C.sp轨道 D.sp2轨道
②已知有机物的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，则的碱性大于（填“大于”或“小于”）的碱性。
（4）钛、氮组成的一种化合物的晶胞如图丙所示，该晶体的密度为g·cm－3。[已知Ti、N原子半径之和等于a nm（Ti、N相切），NA为阿伏加德罗常数的值]
解析：（1）①CH4中C原子为sp3杂化，空间结构为正四面体形，键角为109°28'，H2O中O原子为sp3杂化，空间结构为V形，键角为105°，CO2中C原子为sp杂化，空间结构为直线形，键角为180°，故键角由大到小的顺序CO2＞CH4＞H2O。②氨硼烷分子中与N原子相连的H呈正电性（δ＋），则N的电负性大于H，与B原子相连的H呈负电性（δ－），则H的电负性大于B，则氮硼烷分子所含元素中电负性最小的元素是B。（2）①固态PCl5是一种白色晶体，其是由一种正四面体形阳离子和一
种正八面体形阴离子构成，正四面体形阳离子为PC，正八面体形阴离子为PC。②气态的五氯化磷分子呈三角双锥形，正、负电中心重合，是非极性分子，中心P原子形成5个键，杂化类型为sp3d。（3）①咪唑分子中，3个碳原子和2个N原子参与杂化形成大π键，中①号N原子和另外3个C原子各提供一个电子形成大π键，①号N原子还剩余1个孤电子对不参与形成大π键，②号N原子形成3条共价键，剩余1个孤电子对参与形成大π键，则形成大π键的电子数为6，咪唑分子中的大π键可表示为；中①号N原子采用sp2杂化方式，杂化轨道只用于形成σ键和容纳孤电子对，则①号N原子上孤电子对所在轨道为sp2轨道。②甲基为推电子基团，则中N的电子云密度大于，则的碱性更强。（4）晶胞中位于顶点和面心的氮原子个数为8×＋6×＝4，位于棱心和体心的钛原子个数为12×＋1＝4，钛原子和氮原子原子半径之和等于a nm，则晶胞的边长为2a nm，设晶体的密度为ρ g·cm－3，由晶胞的质量公式可得：＝（2a×10－7）3ρ，解得ρ＝。
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