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第一节　物质的聚集状态与晶体的常识
题组一　物质的聚集状态
1.（2025·长治高二期中）下列关于物质的聚集状态的说法正确的是（　　）
A.晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形
B.气态和液态物质一定是由分子构成的
C.液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，但不具有各向异性
D.等离子体具有良好的导电性和流动性
2.等离子体在工业、农业、环保、军事、宇航、能源、天体等方面有着非常重要的应用价值。下列与等离子体无关的是（　　）
A.等离子体显示器
B.日光灯和霓虹灯
C.将水温升高到几千摄氏度
D.液晶显示器
题组二　晶体和非晶体的区别
3.（教材改编题）区分晶体和非晶体最科学的方法是（　　）
A.质谱法 B.红外光谱法
C.核磁共振氢谱法 D.X射线衍射法
4.（教材改编题）从晶体与非晶体的角度分析，普通玻璃和水晶的根本区别是（　　）
A.外形不一样
B.普通玻璃的基本构成粒子相对无序排列，水晶的基本构成粒子呈周期性有序排列
C.水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点
D.水晶可用于能量转换，普通玻璃不能用于能量转换
题组三　晶体的性质
5.（鲁科版习题）下列各项中，不属于晶体的特点的是（　　）
A.具有规则的几何外形
B.某些物理性质具有各向异性
C.一定是无色透明的固体
D.具有固定的熔点
6.（2025·内江高二月考）下列有关晶体的说法中一定正确的是（　　）
A.凡是具有规则外形的固体都是晶体，晶体研碎后即变为非晶体
B.进行快速蒸发明矾饱和溶液至大量晶体析出，可以获得较大颗粒的明矾晶体
C.晶体的各向异性和周期性、对称性是矛盾的
D.晶体具有自范性，有固定的熔点
题组四　晶胞及晶体结构的测定
7.（2025·沈阳高二月考）下列有关晶胞的说法正确的是（　　）
A.由晶胞中的粒子数可直接确定该晶体的化学式
B.若晶胞为平行六面体，则侧棱上的粒子为2个晶胞共用
C.晶胞是晶体结构中最小的重复单元
D.晶胞中不可能存在多个粒子
8.测定晶体结构最常用的方法是进行X射线衍射实验，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是（　　）
A.X射线透过晶体时会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰
B.同一种物质的X射线衍射图谱相同
C.能够通过X射线衍射图谱计算晶胞形状和大小、原子在晶胞中的数目和位置
D.通过X射线衍射实验分析物质微观结构是测定原子空间排布的重要途径
题组五　关于晶胞的计算
9.（2025·武汉高二月考改编）冰晶石（化学式为Na3AlF6）的晶体结构单元如图所示（“”位于大立方体的顶角和面心，“”位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心）。已知冰晶石熔融时的电离方程式为Na3AlF63Na＋＋Al，则大立方体的体心处所代表的粒子为（　　）
A.Na＋ B.Al3＋
C.F－ D.Al
10.（2025·东营高二开学考）如图是CsCl晶体的一个晶胞，相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数的值，CsCl的摩尔质量为M g·mol－1，则CsCl晶体的密度（单位为g·cm－3）为（　　）
A. B.
C. D.
11.（教材改编题）晶体具有自范性，下列关于晶体自范性的叙述正确的是（　　）
A.破损的硫酸铜晶体能够在固态时自动变成规则的立方体
B.缺角的氯化钠晶体在饱和氯化钠溶液中慢慢变为规则的立方体晶块
C.由玻璃制成有规则几何外形的“宝石”，体现了晶体的自范性
D.圆形容器中结出的冰是圆形的，体现了晶体的自范性
12.（2025·潍坊高二检测）某晶体的结构单元如图所示（正三棱柱），晶体中A、B、C三种原子的数目之比为（　　）
A.3∶9∶4　　　 B.1∶4∶2
C.2∶9∶4　　　 D.3∶8∶5
13.石墨烯可转化为富勒烯（C60），科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为a pm。下列说法正确的是（　　）
A.C60和石墨烯互为同分异构体
B.该富勒烯化合物的化学式为K2C60
C.C60周围等距且距离最近的C60的数目为8
D.该晶胞中含K和C60个数比为3∶4
14.回答下列问题：
（1）甲为石墨晶体，甲说明晶体具有　　　　　；乙说明晶体具有各向异性而非晶体具有　　　　　；丙说明晶体的内部微粒排列　　　　　　　　　而非晶体内部微粒排列无序。
　
（2）锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石（ZnCO3），其阴离子空间结构为　　　　　，C原子的杂化形式为　　　　　。
（3）在一个小烧杯里加入少量碘，用一个表面皿盖在小烧杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在陶土网上加热，观察实验现象。
①在表面皿上加少量冷水的作用是　　　　　　　　　　　　　。
②观察到的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③在表面皿上的碘是　　　　　　（填“晶体”或“非晶体”）。
④这种方法是　　　　　　　　，制取晶体的方法还有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
15.（教材改编题）钙钛矿晶体的立方晶胞结构如图所示。
钙钛矿的晶胞
（1）该晶胞的化学式为　　　　；晶胞中Ca的配位数（与Ca距离最近且相等的氧原子数目）为　　　　。
（2）Ti位于立方晶胞的顶角，被　　　　个O包围成配位八面体。
（3）钙钛矿晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则钙钛矿晶胞的边长为　　　　cm。
4 / 4第2课时　共价晶体
题组一　共价晶体及其性质
1.（教材改编题）下列物质属于共价晶体且为酸性氧化物的是（　　）
A.干冰 B.石英
C.氧化钠 D.金刚石
2.一种新型材料B4C，它可用于制作切削工具和高温热交换器。关于B4C的推断正确的是（　　）
A.B4C分子是由4个硼原子和1个碳原子构成的
B.B4C是一种共价晶体
C.B4C是一种分子晶体
D.B4C晶体中存在离子键
3.（教材改编题）下表是某些共价晶体的熔点和硬度，分析表中的数据，判断下列叙述正确的是（　　）
共价晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英 硅 锗
熔点/℃ ＞3 500 3 000 2 700 1 710 1 410 1 211
莫氏硬度 10 9.5 9.5 7 6.5 6.0
A.构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高
B.构成共价晶体的原子间的共价键的键能越大，晶体的熔点越高
C.构成共价晶体的原子半径越大，晶体的硬度越大
D.构成共价晶体的共价键键长越长，晶体的硬度越大
4.（2025·泉州高二期中）氮化硼是一种新合成的结构材料，它是超硬、耐磨、耐高温的物质，下列各组物质熔化时所克服的粒子间的作用力与氮化硼熔化时所克服的粒子间作用力相同的是（　　）
A.C60和金刚石 B.晶体硅和水晶
C.冰和干冰 D.碘和金刚砂
5.（2025·通化高二检测）下列晶体性质的比较中错误的是（　　）
A.熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
B.沸点：NH3＞PH3
C.硬度：白磷＞冰＞二氧化硅
D.熔点：SiI4＞SiBr4＞SiCl4
题组二　共价晶体的结构
6.（鲁科版习题）已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合。对于C3N4晶体的说法中，正确的是（　　）
A.C3N4晶体是分子晶体
B.C3N4晶体中，C—N的键长比金刚石中的C—C的键长要长
C.C3N4晶体中，C—N的键长比金刚石中的C—C的键长要短
D.C3N4晶体中微粒间通过离子键结合
7.单质硅的晶体结构如图所示。下列关于单质硅晶体的说法错误的是（　　）
A.是一种三维骨架结构的晶体
B.晶体中每个硅原子与4个硅原子相连
C.晶体中最小环上的原子数目为8
D.晶体中最小环上的原子数目为6
8.（2025·华东师大附中开学考）某石英结构如图，我们可以将此晶体结构想象为在晶体硅的Si—Si之间插入O原子。根据晶体结构图，下列说法错误的是（　　）
A.石英晶体中每个Si原子通过Si—O极性键与4个O原子作用
B.每个O原子通过Si—O极性键与2个Si原子作用
C.在晶体中Si原子与O原子的原子个数比为1∶2，可用“SiO2”表示石英的组成
D.在晶体中存在石英分子，故能叫分子式
9.金刚石是由碳原子所形成的正四面体结构向空间无限延伸而得到的具有三维骨架结构的共价晶体。在立方体中，若一碳原子位于立方体体心，则与它直接相邻的四个碳原子位于该立方体互不相邻的四个顶角上（如图中的小立方体）。请问，图中与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子数为多少，它们分别位于大立方体的什么位置（　　）
A.12，大立方体的12条棱的中点
B.8，大立方体的8个顶角
C.6，大立方体的6个面的中心
D.14，大立方体的8个顶角和6个面的中心
10.（2025·沧州高二月考）有关晶体的叙述中正确的是（　　）
A.在SiO2晶体中，最小的单元环是由6个硅原子组成的六元环
B.在124 g白磷（P4）晶体中，含P—P共价键个数为4NA
C.金刚石的熔、沸点高于晶体硅，是因为C—C的键能小于Si—Si
D.12 g金刚石中含C原子与C—C数之比为1∶2
11.根据量子力学计算，氮化碳结构有五种，其中一种氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料，已知该氮化碳的二维晶体结构如图所示。下列有关氮化碳的说法错误的是（　　）
A.氮化碳属于共价晶体
B.氮化碳的化学式为C3N4
C.该晶体的熔点比金刚石的熔点低
D.每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连
12.（2025·南昌高二月考改编）碳有金刚石（晶体模型如图a）、C60（分子结构如图b，每个分子内有32个面，均为正五边形或正六边形）等单质，碳能形成甲醛、γ-氮化碳（分子结构如图c，分子内N和C均达到8e－稳定结构）等化合物。下列说法错误的是（　　）
A.金刚石结构中最小环是六元环，平均每个六元环有个C，1个C—C
B.γ-氮化碳的分子式为C6N8，不属于共价晶体
C.甲醛中C为sp2杂化
D.C60分子中有16个五元环和16个六元环
13.请按要求填空：
（1）氮化碳和氮化硅晶体结构相似，是新型的非金属高温陶瓷材料，它们的硬度大、熔点高、化学性质稳定。
①氮化硅的硬度　　　　（填“大于”或“小于”）氮化碳的硬度，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且氮原子与氮原子不直接相连、硅原子与硅原子不直接相连，同时每个原子都满足最外层8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式：　　　　　　　　　　　　　　。
（2）第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与晶体硅相似。在GaN晶体中，每个Ga原子与　　　　个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间结构为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，GaN属于　　　　晶体。
14.共价晶体是由原子直接通过共价键形成的空间网状结构的晶体，因其具有高熔、沸点，硬度大，耐磨等优良特性而具有广泛的用途。设NA为阿伏加德罗常数的值。
（1）晶体硅是良好的半导体材料，被广泛用于信息技术和能源科学等领域。晶体硅是与金刚石结构类似的晶体（其晶胞如图甲所示），晶体硅的1个晶胞中含　　　　个Si原子，在晶体硅的空间网状结构中最小环为　　　　元环，每个最小环独立含有　　　　个Si原子，含1 mol Si原子的晶体硅中Si—Si的数目为　　　　。
（2）金刚砂（SiC）也与金刚石具有相似的晶体结构（如图乙所示），在金刚砂的空间网状结构中，碳原子、硅原子交替以共价单键相结合。试回答下列问题：
①金刚砂、金刚石、晶体硅的熔点由低到高的顺序是　　　　　　　　　　　（均用化学式表示）。
②在金刚砂的结构中，一个硅原子结合了　　　个碳原子，其中的键角是　　　　。
③金刚砂的结构中含有C、Si原子以共价键结合形成的环，其中一个最小的环上独立含有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
个C—Si。
④金刚砂的晶胞结构如图丙所示，在SiC中，每个C原子周围最近且等距的C原子数目为　　　　；若金刚砂的密度为ρ g·cm－3，则晶体中最近的碳、硅原子之间的距离为　　　　pm（用代数式表示即可）。
4 / 4第2课时　离子晶体　过渡晶体与混合型晶体
题组一　离子晶体
1.（教材改编题）下列叙述错误的是（　　）
A.离子晶体中只含有离子键
B.含有离子键的晶体一定是离子晶体
C.离子晶体中可能含有共价键
D.有的离子晶体的阴离子或阳离子中存在电中性分子
2.（2025·株洲高二月考改编）碱金属与C60可形成球碳盐K3C60，实验测得K3C60属于离子晶体，且有良好的超导性。下列关于K3C60的组成和结构分析正确的是（　　）
A.该物质的分子式为K3C60
B.K3C60的摩尔质量是837
C.K3C60中的阴、阳离子通过静电引力相结合
D.K3C60中既有离子键，又有共价键，在熔融状态下能导电
3.（苏教版习题）氟元素在自然界中常以CaF2的形式存在，下列表述正确的是（　　）
A.Ca2＋与F－间仅存在静电吸引作用
B.F－的离子半径小于Cl－，则CaF2的熔点低于CaCl2
C.阴、阳离子数目比为2∶1的物质，均具有与CaF2相同的晶胞结构
D.CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电
4.（2024·济宁高二检测）离子晶体熔点的高低取决于阴、阳离子间离子键的强弱，据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是（　　）
A.KCl＞NaCl＞BaO＞CaO
B.NaCl＞KCl＞CaO＞BaO
C.CaO＞BaO＞KCl＞NaCl
D.CaO＞BaO＞NaCl＞KCl
5.（2025·邯郸高二月考）钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示。下列有关说法错误的是（　　）
A.该晶体属于离子晶体
B.晶体的化学式为Ba2O2
C.该晶体晶胞结构与NaCl相似
D.与每个Ba2＋距离最近且相等的Ba2＋共有12个
题组二　过渡晶体与混合型晶体
6.（教材改编题）下列说法正确的是（　　）
A.第三周期主族元素从左到右，最高价氧化物中离子键的百分数逐渐增大
B.混合型晶体具有多种晶体的特点，不能归属于任何一种典型晶体
C.过渡晶体是指某些物质的晶体通过改变条件，转化为另一种晶体
D.Na2O是纯粹的离子晶体，SiO2是纯粹的共价晶体
7.（2025·天津和平区高二月考）已知几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数如表：
氧化物 Na2O Al2O3 SiO2
离子键的百分数/％ 62 41 33
下列说法错误的是（　　）
A.Al2O3通常当作共价晶体来处理
B.熔点：Al2O3＞Na2O
C.氧化物中两元素电负性差值越大，离子键成分的百分数越大
D.K2O的化学键中离子键成分的百分数小于62％
8.（2025·十堰高二月考）黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体，是一种比石墨烯更优秀的新型材料。黑磷晶体具有与石墨类似的层状结构（如图所示）。下列有关说法正确的是（　　）
A.磷原子为sp2杂化，故每层中的磷原子均共平面
B.石墨晶体沿片层与垂直片层方向的导电性不相同
C.黑磷熔、沸点很高，与金刚石晶体类型相同
D.黑磷、红磷和白磷三种物质互为同系物，化学性质相似
9.（2025·泉州高二月考）石墨烯是从石墨材料中剥离出来的、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，其结构如图所示。下列有关说法正确的是（　　）
A.石墨烯中碳原子的杂化方式为sp3
B.石墨烯中每个六元碳环平均占有3个碳原子
C.从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
D.石墨烯具有导电性
10.（2025·临沂高二检测）经研究证明，PCl5在固态时由空间结构分别为正四面体和正八面体的两种离子构成，下列关于PCl5的推断正确的是（　　）
A.PCl5固体为分子晶体
B.PCl5晶体由[PCl3]2＋和[PCl7]2－构成，且离子数之比为1∶1
C.PCl5晶体由[PCl4]＋和[PCl6]－构成，且离子数之比为1∶1
D.PCl5晶体具有良好的导电性
11.（2025·成都高二月考）CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如图所示），但CaC2晶体中由于哑铃形的存在，使晶胞沿一个方向拉长。下列关于CaC2晶体的描述错误的是（　　）
A.CaC2晶体的熔点较高，硬度也较大
B.和Ca2＋距离相同且最近的构成的多面体是正八面体
C.和Ca2＋距离相同且最近的Ca2＋有4个
D.如图的结构中共含有4个Ca2＋和4个
12.（2023·山东高考5题）石墨与F2在450 ℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物（CF）x，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是（　　）
A.与石墨相比，（CF）x导电性增强
B.与石墨相比，（CF）x抗氧化性增强
C.（CF）x中C—C的键长比C—F短
D.1 mol （CF）x中含有2x mol共价单键
13.已知物质熔点数据如表，回答问题：
物质 AlF3 AlCl3 AlBr3 Al2O3 MgCl2 MgO
熔点/℃ 1 260 181（升华） 263 2 045 707 2 852
（1）下列各组物质中，熔化时所克服的粒子间作用力类型分别与氟化铝和溴化铝相同的是　　　　（填字母）。
A.NaCl和CCl4 B.Na2O和SiO2
C.金刚石和金属铝 D.碘和干冰
（2）MgCl2的熔点远高于AlCl3熔点的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，用电解Al2O3和冰晶石熔融混合物的方法生产铝。不用电解MgO的方法生产镁，也不用电解AlCl3的方法生产铝的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）MgO的熔点比BaO的熔点　　　　（填“高”或“低”）。
（5）设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型，其实验方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
14.CaF2俗称萤石，它的晶胞如图所示，晶胞参数为a nm。已知：阿伏加德罗常数的值用NA表示；Ca的相对原子质量为40，F的相对原子质量为19。
据此回答下面问题：
（1）一个CaF2的晶胞中有　　　　个CaF2，与F－距离最近且相等的F－有　　　　个，这些F－在空间围成的几何图形是　　　　　（填“正方体”或“八面体”或“长方体”）。
（2）已知金属钙三维空间采用面心立方最密堆积，钙晶体中钙的配位数是　　　　。
（3）CaF2晶体中，C的配位数是　　　　，钙离子与距离其最近的钙离子的核间距为　　　　　nm，密度为　　　　　　　　g·cm－3（列式即可）。
3 / 4阶段重点练（四）　关于晶胞的相关计算
一、选择题
1.（2025·阜阳市高二月考）在普通陶瓷中添加氧化铝，在加压条件下烧至2 100 ℃左右，就可得到高致密氧化铝陶瓷，堪称“点石成金”之妙。某氧化铝陶瓷晶体中含有X、Y、Z三种元素，其晶胞如图所示，则三种元素的原子个数比为（　　）
A.1∶3∶1 B.2∶1∶6
C.4∶8∶1 D.8∶12∶1
2.金属铁因生产工艺和温度不同，会有不同的晶体结构。α-Fe和γ-Fe的晶体结构如图所示（设NA为阿伏加德罗常数的值）。下列说法正确的是（　　）
A.金属铁因为有自由移动的离子而具有导电性
B.1个γ-Fe晶胞的质量约为（4×56）g
C.γ-Fe中铁原子的配位数为12
D.α-Fe加热转变为γ-Fe属于物理变化
3.（2025·郑州高二月考）KIO3晶体是一种性能良好的光学材料，晶胞为立方体，棱长为a nm，晶胞中K、I、O分别处于顶点、体心、面心位置，结构如图。下列叙述错误的是（　　）
A.基态I原子的价层电子排布式为5s25p5
B.中I原子的杂化类型为sp3
C.与K原子紧邻的I原子有12个
D.K原子与O原子间的最短距离为a nm
4.如图为高温超导领域里的一种化合物（钙钛矿）结构中的最小重复单元。该化合物中，每个钛离子周围与它最近且距离相等的钛离子有a个，元素氧、钛、钙的原子个数比为b。则a、b是（　　）
A.6，3∶1∶1 B.24，10∶8∶1
C.12，5∶4∶1 D.3，3∶2∶1
5.（2025·广西高二联考）一种贮氢的金属氢化物可通过MgH2和Ni球磨制成，其晶胞形状为如图立方体，边长为a nm，Ni原子占据晶胞的顶点和面心，Mg2＋处于八个小立方体的体心。下列说法正确的是（　　）
A.元素Ni位于第四周期第Ⅷ族，位于周期表ds区
B.该金属氢化物的化学式为Mg2NiH4
C.该晶体的密度为 g·cm－3
D.Mg2＋位于Ni原子形成的八面体空隙
6.（2025·潍坊高二检测）氮化镓的晶胞结构如图所示（晶胞参数为a pm）。下列说法错误的是（　　）
A.该物质中存在配位键
B.氮化镓的化学式GaN
C.该物质中Ga的杂化方式为sp3
D.该晶体的密度为×10－27 g·cm－3
7.铜金合金可作为CO2转化为碳氢化合物的催化剂，如图是一种铜金合金的晶胞结构图。下列说法正确的是（　　）
A.该晶胞的体积为a3×10－36 cm3
B.Au和Cu原子数之比为3∶1
C.与Au最近且等距的Cu原子数为12
D.Au和Cu之间的最短距离为a pm
8.（2025·凉山州高二期中）将锂原子嵌入石墨烯层间（如图所示）可获得某种电极材料，其晶体结构如图所示（其底面为平行四边形）。下列有关说法错误的是（　　）
A.石墨烯层与层之间的主要作用力是范德华力
B.这种电极材料可以用在以水溶液为电解质溶液的电池中
C.晶体的化学式为LiC6
D.石墨烯层中C和C间的最短距离为 nm
9.（2025·沧州高二期中）铁碳合金的结构如图所示。已知铁碳合金可以看成铁晶胞掺碳，掺入碳原子不改变铁原子间的距离，晶胞参数为a pm；在结构化学中，用自旋磁量子数表示电子自旋方向，同一轨道上2个电子，顺时针旋转的自旋磁量子数为＋，逆时针旋转的自旋磁量子数为－。下列叙述正确的是（　　）
A.两个Fe原子之间的最短距离为 pm
B.基态C原子核外自旋磁量子数之和等于0
C.在该铁碳合金中，铁和碳质量之比为1∶1
D.该铁的晶体中掺入碳原子后，可使其密度增大约21.4％
10.已知图甲为金属钠的晶胞，其晶胞截面如图乙所示，将原子位置的坐标表示为晶胞棱长的分数。图丙为Li2S晶胞的截面，已知Li2S属于立方晶体，假设其晶胞参数为d pm。设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列关于Li2S晶胞的描述错误的是（　　）
A.图丙中“”代表S2－
B.Li2S晶体中Li的配位数为8
C.Li2S晶胞中与S2－紧邻的S2－有12个
D.Li2S晶体的密度为×1030g·cm－3
11.（2024·吉林高考14题）某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是（　　）
A.结构1钴硫化物的化学式为Co9S8
B.晶胞2中S与S的最短距离为a
C.晶胞2中距Li最近的S有4个
D.晶胞2和晶胞3表示同一晶体
二、非选择题
12.（1）据报道，只含镁、镍和碳三种元素的某晶体具有超导性。
①该晶体的晶胞结构如图所示，写出该晶体的化学式：　　　　。晶体中每个镁原子周围距离最近且相等的镍原子有　　　　个。
②该晶体的晶胞结构的另一种表示中，碳原子位于各顶角位置，则Ni位于　　　　（填“棱心”“面心”或“体心”）。
③若晶胞中Ni、Mg之间的最短距离为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度ρ＝　　　　　　　　　　　（用含a、NA的代数式表示）。
（2）金属铂立方晶胞的二维投影图如图所示（铂的相对原子质量为195）。若金属铂的密度为d g·cm－3，则晶胞参数a＝　　　　pm（阿伏加德罗常数的值为NA，列出计算式即可）。
13.（2025·成都高二期中）（1）如图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
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a nm、b nm、c nm，α＝β＝γ＝90°，则该晶体的密度ρ＝　　　　g·cm－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）。
（2）理论计算预测，由汞（Hg）、锗（Ge）、锑（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a所示）中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图b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c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近且相等的Sb的数目为　　　　；该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb＝　　　　。
③设X的最简式的式量为Mr，阿伏加德罗常数的值为NA，则X晶体的密度为　　　　g·cm－3（列出算式）。
4 / 4第四节　配合物与超分子
题组一　配合物
1.（苏教版习题）下列物质中，不属于配合物的是（　　）
A.[Cu（H2O）4]SO4·H2O　 B.[Ag（NH3）2]OH
C.CaSO4·2H2O D.Na3[AlF6]
2.（教材改编题）向盛有少量CuCl2溶液的试管中滴入少量NaOH溶液，再滴入适量浓氨水，下列叙述错误的是（　　）
A.开始生成蓝色沉淀，加入过量氨水时，形成无色溶液
B.开始生成Cu（OH）2，它不溶于水，但溶于浓氨水，生成深蓝色溶液
C.开始生成蓝色沉淀，加入氨水后，沉淀溶解生成深蓝色溶液
D.开始生成Cu（OH）2，之后生成更稳定的配合物
3.（2025·杭州高二月考）某实验小组设计的[Cu（NH3）4]SO4·H2O晶体的制备实验方案如下：
胆矾晶体蓝色溶液深蓝色溶液[Cu（NH3）4]SO4·H2O晶体。
下列说法错误的是（　　）
A.形成深蓝色溶液说明与Cu2＋的配位能力：NH3＞H2O
B.加入乙醇的目的是减小[Cu（NH3）4]SO4·H2O的溶解度
C.为促进晶体析出，可以用玻璃棒摩擦试管内壁
D.1 mol [Cu（NH3）4]2＋含有σ键的数目为12NA
4.某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液也不产生沉淀，用强碱处理并没有NH3放出，则下列关于此化合物的说法中正确的是（　　）
A.配合物中心离子的电荷数为6
B.该配合物可能是平面正方形结构
C.Cl－和NH3均与中心铂离子形成配位键
D.该配合物的配体只有NH3
5.（2025·扬州高二月考）配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物，如：2CoCl2＋2NH4Cl＋8NH3＋H2O22[Co（NH3）5Cl]Cl2＋2H2O。下列说法正确的是（　　）
A.该配位化合物的配位数为5
B.提供孤电子对的是N和Cl
C.[Co（NH3）5Cl]2＋中存在配位键、共价键和离子键
D.氧化剂H2O2是非极性分子
题组二　超分子
6.下列关于超分子的叙述正确的是（　　）
A.超分子就是高分子
B.C70是超分子
C.形成超分子的微粒都是分子
D.超分子具有分子识别和自组装的特征
7.（2025·鄂东新领先协作体高二联考）冠醚是皇冠状的分子，18-冠-6与K＋形成的超分子结构如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.含该超分子的物质属于分子晶体
B.不同的冠醚可识别不同的碱金属离子
C.冠醚与碱金属离子形成的不同超分子中，碱金属离子的配位数不变
D.冠醚与碱金属离子之间形成离子键
8.（2025·遵义高二期中）1987年诺贝尔化学奖授予三位化学家，表彰他们在超分子化学理论方面的开创性工作，从此超分子化学也开始风靡全球，下列说法错误的是（　　）
A.利用超分子具有自组装和分子识别的特性，可以分离某些分子
B.18-冠-6可以适配任意碱金属离子，其形成的晶体为分子晶体
C.图2中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体
D.图1中18-冠-6与K＋形成的超分子中K＋的配位数为6
9.（2025·长治高二月考）超分子K＋@18-冠-6的合成过程如图所示。
已知：18-冠-6的空腔直径为260～320 pm，K＋的直径为276 pm。
下列说法错误的是（　　）
A.水中溶解性：化合物Ⅰ＞化合物Ⅱ
B.18-冠-6的空穴与钾离子尺寸适配，二者通过弱作用力形成超分子
C.18-冠-6亦可与Li＋、Na＋形成稳定的超分子
D.超分子可以是分子，也可以是离子
10.（2024·成都高二检测）下列叙述与形成配合物无关的是（　　）
A.Fe3＋与SCN－不能大量共存
B.向Cu与Cl2反应后的集气瓶中加少量水，溶液呈绿色，再加水，溶液呈蓝色
C.Cu与浓硝酸反应后，溶液呈绿色；Cu与稀硝酸反应后，溶液呈蓝色
D.向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量，先出现白色沉淀，后沉淀消失
11.Co（NH3）5BrSO4可形成两种钴的配合物，P：[Co（NH3）5Br]SO4，Q：[Co（SO4）（NH3）5]Br，向P、Q的溶液中分别加入BaCl2溶液后，下列有关说法错误的是（　　）
A.Q溶液中会产生白色沉淀
B.P溶液中会产生白色沉淀
C.Q中S是配体
D.P、Q的配位数均是6
12.（2025·惠州高二期中）配位化合物在生产生活中有重要应用，请根据要求回答下列问题：
（1）光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有[Al（OH）4]－生成，则[Al（OH）4]－中存在　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（填字母）。
a.共价键 b.非极性键
c.配位键 d.σ键
e.π键
（2）已知[Co（NH3）6]3＋的立体结构如图，其中1～6处的小圆圈表示NH3分子，且各相邻的NH3分子间的距离相等（即图中实线长度相等）。Co3＋位于八面体的中心，若其中两个NH3被Cl－取代，所形成的[Co（NH3）4Cl2]＋的结构的数目为　　　　。
13.（2025·华中师大附中检测）冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。X、Y、Z是常见的三种冠醚，其结构如图所示。它们能与碱金属离子作用，并随着环的大小不同而与不同金属离子作用。
（1）Li＋的体积与X的空腔大小相近，恰好能进入X的环内，且Li＋与氧原子的孤电子对作用形成稳定结构W（如图）。
①基态锂离子核外能量最高的电子所处电子层符号为　　　　。
②W中Li＋与孤电子对之间的作用属于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（填字母）。
A.离子键 B.配位键
C.氢键 D.以上都不是
（2）冠醚Y能与K＋形成稳定结构，但不能与Li＋形成稳定结构。理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）烯烃难溶于水，被KMnO4水溶液氧化的效果较差。若烯烃中溶入冠醚Z，氧化效果明显提升。
①水分子中键角　　　　（填“＞”“＜”或“＝”）109°28'。
②已知：冠醚Z与KMnO4可以发生如图所示的变化。
加入冠醚Z后，烯烃的氧化效果明显提升的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。
4 / 4第1课时　分子晶体
题组一　分子晶体及其性质
1.（2024·西宁高二检测改编）下列有关分子晶体结构特点的说法中正确的是（　　）
A.分子晶体在常温下都呈气态
B.分子晶体中都存在化学键
C.分子晶体中分子间一定存在范德华力
D.分子间一定存在氢键
2.干冰熔点很低是由于（　　）
A.CO2是非极性分子
B.CO的键能很小
C.CO2化学性质不活泼
D.CO2分子间的作用力较弱
3.（2025·临沂高二月考）SiCl4的分子结构与CCl4相似，对其进行的下列推测中错误的是（　　）
A.SiCl4晶体是分子晶体
B.常温、常压下SiCl4是气体
C.SiCl4分子是由极性键形成的非极性分子
D.SiCl4的熔点高于CCl4
4.（鲁科版改编题）下列性质中，不符合分子晶体的是（　　）
A.熔点为107.0 ℃，易溶于水，水溶液能导电
B.熔点为10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电
C.易溶于CS2，熔点为112.8 ℃，沸点为444.6 ℃
D.熔点为97.79 ℃，质软，导电，密度为0.97 g·cm－3
题组二　分子晶体的结构
5.如果分子间作用力只是范德华力，则该分子晶体将采取分子密堆积，原因是分子晶体中（　　）
A.范德华力无方向性和饱和性
B.占据晶格结点的微粒是原子
C.化学键是共价键
D.三者都是
6.（教材改编题）某分子晶体结构模型如图，下列说法正确的是（　　）
A.该模型可以表示CO2的分子模型
B.图中每个线段代表化学键
C.该分子晶体中分子的配位数小于冰中水分子的配位数
D.呈空间网状结构，熔、沸点高
7.碘的晶胞结构示意图如图，下列说法正确的是（　　）
A.碘晶体熔化时需克服共价键
B.1个碘晶胞中含有4个碘分子
C.晶体中碘分子的排列有3种不同取向
D.碘单质溶于浓的碘化钾溶液体现了“相似相溶”原理
8.（2025·朝阳市高二月考）如图是甲烷晶体的晶胞结构，图中每个小球代表一个甲烷分子（甲烷分子分别位于立方体的顶角和面心），下列有关该晶体的说法正确的是（　　）
A.该晶体与HI的晶体类型不同
B.该晶体熔化时只需要破坏共价键
C.SiH4分子的稳定性强于甲烷
D.每个顶角上的甲烷分子与它最近且等距的甲烷分子有12个
9.（2025·石家庄高二月考）冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是（　　）
A.冰晶胞内水分子间以共价键结合
B.每个冰晶胞平均含有6个水分子
C.水分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是σ键的一种
D.已知冰中氢键的作用力为18.5 kJ·mol－1，而常见的冰的熔化热为336 J·g－1，这说明冰变成水，氢键部分被破坏（假设熔化热全部用于破坏氢键）
10.（2025·西北工业大学附属中学高二检测改编）某研究所合成了一种球形分子，它的分子式为C60Si60，其结构中包含有C60和Si60。下列对该分子的叙述中正确的是（　　）
A.形成的晶体属于分子晶体
B.分子中Si60被包裹在C60里面
C.其摩尔质量为2 400
D.熔点高、硬度大
11.（2025·岳阳高二月考）正硼酸（H3BO3）是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连（如图所示）。下列有关说法正确的是（　　）
A.正硼酸晶体不属于分子晶体
B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C.分子中硼原子最外层为8电子稳定结构
D.含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键
12.自从首次合成了第一种稀有气体的化合物XePtF6以来，人们又相继发现了Xe的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。图甲为XeF4的结构示意图，图乙为XeF2晶体的晶胞结构图。下列有关说法错误的是（　　）
A.XeF4是由极性键构成的非极性分子
B.XeF2晶体属于分子晶体
C.一个XeF2晶胞中含有4个XeF2
D.XeF2晶体中距离最近的两个XeF2之间的距离为（a为晶胞边长）
13.（2025·南阳市高二月考）如图所示，甲、乙、丙分别表示C60、二氧化碳、碘晶体的晶胞结构模型。
　
请回答下列问题：
（1）C60的熔点为280 ℃，从晶体类型来看，C60属　　　　晶体。
（2）二氧化碳晶胞中显示出的二氧化碳分子数为14，实际上一个二氧化碳晶胞中含有　　　　个二氧化碳分子，二氧化碳分子中σ键与π键的个数比为　　　　。
（3）①碘晶体属于　　　　晶体。
②碘晶体熔化过程中克服的作用力为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③假设碘晶胞中长方体的长、宽、高分别为a cm、b cm、c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则碘晶体的密度为　　　　g·cm－3。
3 / 3课时跟踪检测部分
第一章　原子结构与性质
第一节　原子结构
第1课时　能层与能级　基态与激发态　原子光谱
1.D　第一能层只有s能级，选D。
2.C　f能级最多容纳14个电子，d能级最多容纳10个电子，p能级最多容纳6个电子，s能级最多容纳2个电子。
3.D　M能层有s、p、d三个能级，s能级最多容纳2个电子，p能级最多容纳6个电子，d能级最多容纳10个电子，所以M能层最多能容纳的电子数为18。
4.C　M能层有s、p、d 3个能级，最多可容纳18个电子，A错误； 3d能级最多可容纳10个电子，B错误；C项，每个能层都从s能级开始，且s能级最多可容纳2个电子，C正确； K能层只有s能级，不含有p能级，D错误。
5.D　每一能层含有的能级数与其能层序数n相等，A错误；各能层中最多可容纳的电子数是2n2，B错误；K层只有s一个能级，L层有s、p两个能级，M层有s、p、d三个能级，依次类推，所以各能层的能级都是从s能级开始，但并不都是至f能级结束，C错误；s能级最多容纳电子数为2，p能级最多容纳电子数为6，d能级最多容纳电子数为10，f能级最多容纳电子数为14，D正确。
6.D　由于E（4d）＞E（4s），电子由4d能级跃迁至4s能级时，需释放能量，故光谱仪摄取的是发射光谱，D项正确。
7.C　同一原子处于激发态时能量较高，较不稳定，A、B错误；原子光谱分为吸收光谱和发射光谱，电子从激发态跃迁到基态时，也会产生原子光谱，D错误。
8.A　在电场作用下，基态氩原子的电子吸收能量跃迁到能量较高的能级，变为激发态原子，这一过程不会发出蓝紫色光；而电子从较高能量的能级跃迁到较低能量的能级时，将释放能量，从而产生蓝紫色光，A项正确。
9.D　不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，同一种元素原子的吸收光谱和发射光谱的特征谱线相同，A、C正确；光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式，焰色试验是利用元素的特征原子光谱鉴别某些元素，B正确；每种元素都有自己的特征谱线，在历史上许多元素是通过原子光谱发现的，如铯和铷，但目前发现的元素并不都是通过原子光谱发现的，D错误。
10.B　L能层为第二电子层，该能层上有两个能级，分别为2s、2p，A正确；钠原子3s能级的电子跃迁至低能级，可以是3s到2p、3s到2s、3s到1s、2p到2s、2p到1s以及2s到1s，因此最多会出现6条谱线，B错误；钾元素原子的核外电子由低能状态跃迁到高能状态，再由高能状态跃迁到低能状态时释放的能量与紫光的能量相同，从而呈现出紫色，C正确；基态砷原子核外有4个电子层，其中能量最高的能层为N能层，D正确。
11.D　元素K的焰色试验呈紫色，紫色光波长范围为400～430 nm，A错误；该实验装置测得的是氢原子的发射光谱，B错误；原子光谱有吸收光谱和发射光谱两种，电子由基态跃迁到激发态时会产生原子吸收光谱，C错误；原子光谱可以用于定性鉴定元素，D正确。
12.D　由题可知，W、X、Y、Z分别为H、N、P、Cl元素。Y（P）、Z（Cl）均为第三周期元素，原子核外有三个电子层，L能层上均有2s、2p两个能级，A正确；W（H）元素原子核外只有1个电子，B正确；Z（Cl）元素原子的M层有3s、3p、3d共3个能级，M能层有7个电子，C正确；X（N）、Y（P）、Z（Cl）元素形成的简单离子分别为N3－、P3－和Cl－，其中P3－和Cl－具有相同的电子层结构，D错误。
13.（1）1s　3s、3p、3d　4s、4p、4d、4f
（2）2＋6＋10＋14＝32
（3）6　K、L　3　2p　6
解析：（1）K能层是第一能层，只有1s 1个能级。M能层是第三能层，有3个能级，即3s、3p、3d。N能层是第四能层，有4个能级，即4s、4p、4d、4f。（2）N能层是第四能层，有4个能级，即4s、4p、4d、4f，所以最多可容纳的电子数为2＋6＋10＋14＝32。（3）C是第6号元素，故其基态原子核外有2个电子层、有6个电子，结构示意图为，有2个电子层，占据的能级有1s、2s、2p，其中能量最高的能级为2p，此能级最多可容纳6个电子。
14.（1）原子光谱　（2）DE　（3）2p
（4）M　3　4
解析：（1）用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱，不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，所以可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素。（2）激光的产生与电子跃迁有关，A不符合题意；焰色试验与电子跃迁有关，B不符合题意；原子光谱的产生是原子核外电子发生能级跃迁的结果，与电子跃迁有关，C不符合题意；燃烧放热是化学能转化为热能，与电子跃迁无关，D符合题意；石墨导电，与电子跃迁无关，E符合题意。（3）基态O原子能量最高的电子所在的能级是2p能级。（4）基态Si原子核外有14个电子，K、L、M能层上分别有2、8、4个电子，所以电子占据的最高能层为M能层，该能层有3s、3p、3d三个能级，排有4个电子。
第2课时　构造原理与电子排布式
1.B　根据构造原理可知，电子填入能级的顺序为……4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s……从而可以看出②③中前面的能级先填入电子，选B。
2.D　某基态原子的第4电子层有3个电子，则第4能层上电子的排布式为4s24p1，根据构造原理可知，第3能层s、p、d能级充满电子，即第3能层电子排布式为3s23p63d10，共18个电子。
3.C　基态Cr、Cu等原子的核外电子排布不遵循构造原理。
4.B　按照构造原理，核外电子排布中存在能级交错，①错误。
5.B　1s22s22p43s2的2p能级没有充满，而电子填充到了能量更高的3s能级，原子能量较高，处于激发态，选B。
6.B　Cr为24号元素，简化电子排布式为[Ar]3d54s1，A正确； Br为35号元素，简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，B错误；Cu为29号元素，简化电子排布式为[Ar]3d104s1，C正确； Si为14号元素，简化电子排布式为[Ne]3s23p2，D正确。
7.D　M－的最外层电子排布式为3s23p6，则M－是Cl－，M是氯元素，不是稀有气体元素，A错误；基态M原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，价层电子排布为3s23p5，B、C错误；氯原子的最外层电子排布式为3s23p5，有7个电子，D正确。
8.D　12C和13C核外电子数相同，电子排布式相同，A不符合题意；Na＋和N3－的电子排布式均为1s22s22p6，B不符合题意；Cl－和Ar的电子排布式均为1s22s22p63s23p6，C不符合题意；Fe3＋和V核外均有23个电子，但是二者电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d5、1s22s22p63s23p63d34s2，D符合题意。
9.D　[He]2s22p2是C，[He]2s22p4是O，二者可由单质直接化合形成AB2型化合物CO2；[Ne]3s23p4是S，[He]2s22p4是O，二者可通过单质化合反应形成AB2型化合物SO2；[Ne]3s2是Mg，[He]2s22p5是F，二者可通过单质化合形成AB2型化合物MgF2；[Ar]3d64s2是Fe，[Ne]3s23p4是S，Fe与S在加热时可发生化合反应产生FeS，不能形成AB2型化合物。
10.C　若价层电子排布为3d104s1，该原子为29号元素Cu，电子排布式为[Ar]3d104s1；若价层电子排布为3d104s2，该原子为30号元素Zn，电子排布式为[Ar]3d104s2；若价层电子排布为4s24p2，该原子为32号元素Ge，电子排布式为[Ar]3d104s24p2；若价层电子排布为3s23p6，该原子为18号元素Ar，电子排布式为1s22s22p63s23p6，3d能级上没有电子，C错误。
11.A　根据构造原理原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p……，A错误；1s22s2为基态Be原子，1s22s12p1为激发态Be原子，B正确；基态溴原子的核外有35个电子，分4层排布，基态溴原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，C正确；Mg原子的核外电子数为12，价层电子排布式为3s2，D正确。
12.C　X、Y、Z为三种主族元素的原子，X最外层电子排布为ns1，则X常见化合价为＋1价，Y最外层电子排布为3s23p2，Y是Si元素，常见化合价为＋4价，Z最外层电子排布为2s22p4，Z为O元素，常见化合价为－2价。根据上述分析，化学式为XYZ3、XYZ4、X3YZ4时，均不符合化合物中元素化合价代数和为零的规律，A、B、D项错误；当化学式为X2YZ3时，符合化合物中元素化合价代数和为零的规律，化合物X2YZ3存在，这三种元素组成的化合物的化学式可以是H2SiO3、Na2SiO3等，C项正确。
13.A　3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p2的原子都是指Si原子，A正确；M层全充满而N层为4s2的原子是Zn原子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2的原子是Fe原子，B错误；最外层电子数是核外电子总数的的原子是Br，Br原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p5，价电子排布式为ns2np5的是ⅦA族的元素，不一定是溴，C错误；2p能级有一个未成对电子的基态原子可能是B或F，价电子排布为2s22p1的原子是B，D错误。
14.（1）2　2p　（2）Cl　K　3s23p5
（3）Cu　1s22s22p63s23p63d104s1
解析：（1）s能级最多只能容纳2个电子，s能级排满之后电子才会填入下一能级，故n＝2，所以A基态原子最外层电子排布式为2s22p3，A是N元素；根据构造原理可知氮原子核外电子中2p电子能量最高。（2）B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号Cl元素，C为19号K元素，基态Cl原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5，价层电子排布式为3s23p5。（3）由题意可知基态D原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号元素Cu。
15.（1）Si　1s22s22p63s23p2（或[Ne]3s23p2）
（2）Na　[Ne]3s1 　（3）P　3s23p3 　（4）N
（5）Fe　
解析：（1）A、B、C、D是四种短周期元素，A元素原子的结构示意图为，则x＝2，故A为Si元素。（2）A、B、C为同周期元素，即均处于第三周期，B元素原子是同周期除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子，则B为Na元素。（3）C元素原子M层p能级上有3个电子，则其价层电子排布为3s23p3，C为P元素。（4）因C、D为同主族元素，D为N元素。（5）E是过渡元素，其原子的价层电子排布为3d64s2，E为Fe元素。
第3课时　电子云与原子轨道　泡利原理、洪特规则、能量最低原理
1.C　电子并不在固定轨道上运行，而是在核外空间各处都有可能出现，A项错误；小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象化描述，B项错误；2px、2py、2pz轨道相互垂直，但能量相同，即能量：2px＝2py＝2pz，D项错误。
2.D　能层序数越小，s能级的原子轨道半径越小，则s能级的原子轨道半径与能层序数有关，A错误；s能级原子轨道为球形，p能级原子轨道为哑铃形，轨道形状不相同，B错误；钠原子的电子占据1s、2s、2p、3s共4个能级、6个原子轨道，则11个电子在6个原子轨道上高速运动，C错误；每个p能级都有3个原子轨道，D正确。
3.D　3d能级有5个原子轨道，A错误；同一原子的2p、3p、4p能级的原子轨道数都是3，B错误；原子不可能有运动状态完全相同的电子，但处于同一能级的电子的能量是完全相同的，C错误；电子概率分布图中，小黑点的疏密程度表示电子出现的概率大小，D正确。
4.B　硫原子的2s轨道能量比3p轨道低，A错误；s轨道为球形，所以铯原子的2s与5s轨道均为球形，B正确；p能级的原子轨道呈哑铃形，p能级含有3个原子轨道，能层序数增大，p能级原子轨道数目不变，C错误；能层序数n＝4的原子轨道数为16，最多可容纳32个电子，D错误。
5.C　根据洪特规则，电子排布到能量相同的原子轨道时，优先以自旋平行的方式分别占据不同的原子轨道，15P原子的电子排布式是1s22s22p63s2333，写成1s22s22p63s233违背了洪特规则，选C。
6.C　2p能级的一个原子轨道中容纳的两个电子自旋平行，不符合泡利原理，C项错误。
7.C　①⑤符合洪特规则、泡利原理；③同一个原子轨道中不应有自旋平行的电子，违反了泡利原理；基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，②④⑥违反了洪特规则。
8.D　违背了洪特规则，A错误；违背了泡利原理，B错误；违背了洪特规则，C错误；根据能量最低原理可知，基态锰原子核外电子排布式为[Ar]3d54s2，根据洪特规则和泡利原理可知，正确的基态锰原子的价层电子排布图为
D正确。
9.D　由题给的四种元素原子的轨道表示式可知，在一个原子轨道里，最多能容纳2个电子，A项正确；当电子排布在同一能级的不同轨道上时，总是优先单独占据一个轨道，即符合洪特规则，B项正确；任一能层的原子能级数等于该能层序数，C项正确；若一个原子轨道里有2个电子，则它们自旋相反，D项错误。
10.D　在原子轨道中，能量关系为1s＜2s＜2px＝2py ＝2pz。A中2s原子轨道有2个电子，最高能量电子所在的原子轨道为2px，但只有1个电子；B中最高能量电子所在的轨道为2s，低于2px轨道的能量；C中最高能量电子所在的轨道为2s，低于2px轨道的能量，原子处于基态，能量最低；D中2s电子有1个，最高能量电子所在的轨道为2px，且有2个电子，原子的能量最高，选D。
11.D　基态钛原子的价层电子排布式为3d24s2，3d轨道的2个电子自旋平行，4s轨道的2个电子自旋相反，则其价层电子自旋磁量子数的代数和为2×＝＋1或2×＝－1，选D。
12.A　Br－的电子排布式为[Ar]3d104s24p6，正确，评价错误，A错误；电子应先单独分占同能级的轨道，题中O原子的轨道表示式违反了洪特规则，B正确；K原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，题中K原子的电子排布式违反能量最低原理，C正确；泡利原理的内容为在一个原子轨道上最多只能容纳2个自旋相反的电子，D项违反泡利原理，D正确。
13.A　X元素基态原子的4p轨道上有3个未成对电子，X是砷元素，Y元素基态原子的2p轨道上有2个未成对电子，Y是碳元素或氧元素，X与Y可形成化合物X2Y3，所以Y是氧元素，X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，所以Z是氢元素。X元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，A错误；X元素是33号As元素，其价层电子排布式为4s24p3，其价层电子排布图为B正确；Y元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4，C正确；H元素为非金属元素，D正确。
14.（1）洪特规则　（2）5　（3）1s22s22p3 解析：A、B、C为短周期主族元素，D为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，A元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具，则A为C元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，则B为N元素；C元素基态原子p轨道有两个未成对电子，其单质为气体，则C为O元素；D元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，则D为Fe元素。
15.（1）3d　（2）[Ar]3d5
（3）　Cu2O中Cu＋的价层电子排布处于稳定的全充满状态
（4）B　（5）CD
解析：（1）基态钛原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2，但3d的能量高于4s，所以基态钛原子中电子占据能量最高能级的符号为3d。（2）基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，失去3个电子后形成Fe3＋，所以Fe3＋的简化电子排布式为[Ar]3d5。（3）Cu原子价层电子排布式为3d104s1，价层电子排布图为。从结构上看，Cu原子价层电子排布为3d104s1，当Cu原子失去一个电子的时候，最外层为全充满状态，说明＋1价铜更稳定，所以高温下CuO 容易转化为Cu2O。（4）处于激发态的电子数越多，原子能量越高。由Li原子电子排布图可知，A中只有1个1s电子跃迁到2s轨道，所以A中能量高于基态Li原子能量；B中1s轨道中的两个电子一个跃迁到2s轨道，另一个跃迁到2p轨道，故能量高于A；C为基态Li原子电子排布图，能量最低，所以Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的为B。（5）在一个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子， 符合的是泡利原理，而不是洪特规则，A错误；轨道表示式中，没有电子优先占据空轨道，违反了洪特规则，B错误；同一能级上有不同的原子轨道，且即使在同一个原子轨道中，两个电子的自旋相反，运动状态也不相同，C正确；每个轨道中最多容纳2个自旋相反的电子，核外电子数为奇数的基态原子，其一定存在至少一个轨道中只有一个电子，即“未成对电子”，D正确。
第二节　原子结构与元素的性质
第1课时　原子结构与元素周期表
1.D　该元素基态原子的电子排布式为[Ar]4s2，故为第ⅡA族元素。
2.C　基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能为K、Cr或Cu，K为第ⅠA族元素，Cr、Cu分别为第Ⅵ B、ⅠB族元素，A项错误；0族元素（He除外）原子的价层电子排布式也符合ns2np1～6，B项错误；基态原子的p能级处于半充满状态的元素，电子最后填充p能级，属于p区，C项正确；基态原子的价层电子排布式为（n－1）dxnsy的元素，若是第ⅠB、ⅡB族元素，其族序数等于价层电子排布式中s能级所含电子数y，D项错误。
3.C　M元素原子的价层电子排布式为ns2npn＋1，且核外有9个原子轨道，故可知n＝3时符合，核外电子排布为1s22s22p63s23p4，M为S元素；由元素X、Y、Z、M在周期表中的相对位置可知，X为O，Y为P，Z为Ge。M为S，最外层电子数为6，价层电子排布为3s23p4，A正确；Y为P，价层电子排布式为3s23p3，有三个未成对电子，B正确；X为O，核外电子排布式为1s22s22p4，核外有8个电子，电子的运动状态有8种，C错误；Z为Ge，在第四周期第ⅣA族，D正确。
4.D　铼原子的价层电子排布为5d56s2，最高能层序数为6，价电子数为7，其位于第六周期第ⅦB族，A正确；从第ⅢB～Ⅷ族均位于d区，所以铼元素位于周期表中的d区，B正确；基态铼原子价层电子轨道表示式为有5个未成对电子，C正确；因为铼原子的价电子数为7，最高价为＋7价，最高价氧化物的化学式为Re2O7，D错误。
5.（1）1s22s22p63s23p63d104s24p1　第四周期第ⅢA族
（2）Ca2O3、GaCl3
（3）①Ti：1s22s22p63s23p63d24s2
②Mn：1s22s22p63s23p63d54s2
解析：（1）根据原子序数为31，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，最高能层为第4层，位于第四周期，价层电子排布为4s24p1，价电子数为3，位于第ⅢA族。（2）Ga位于第ⅢA族，则其最高正价为＋3价，最高价氧化物为Ga2O3，氯化物为GaCl3。（3）①第四周期第ⅣB族元素是Ti元素，基态Ti原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2；②第四周期第ⅦB族元素是Mn元素，基态Mn原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2。
6.D　在选项的四种元素中，Ne是稀有气体元素，位于p区；Al是第ⅢA族元素，位于p区；Pb是第ⅣA族元素，位于p区；而Cu是第ⅠB族元素，位于ds区。
7.B　p区元素的最后一个电子填充到p能级上（He除外），包括第ⅢA族至第ⅦA族和0族，不包括副族元素，A正确；f区指的是镧系和锕系，镧系和锕系在第六、第七周期的第ⅢB族，第五周期不含f区元素，B错误；d区和ds区元素为过渡元素，过渡元素都是金属元素，C正确；s区包括所有的第ⅠA族和第ⅡA族元素，D正确。
8.C　由题意可知，该元素＋2价离子的核外有27个电子，则该元素原子核外有29个电子，即该元素是Cu，位于第四周期第ⅠB族，属于ds区。
9.A　同一周期元素，从左到右，金属性减弱，非金属性增强，同一主族元素，从上到下，金属性增强，非金属性减弱，金属性最强的位于第ⅠA族（H除外），为s区元素，非金属性最强的位于第ⅦA族，为p区元素，常温下呈液态的金属为Hg，位于ds区，A项正确。
10.D　Mn为25号元素，属于第ⅦB族，A正确；图中4s轨道只有一个电子的元素共三种：K、Cr、Cu，其余元素4s轨道有两个电子，B正确；K、Ca位于s区，Cu、Zn位于ds区，剩余8种元素属于d区，C正确；Fe、Ni位于第Ⅷ族，Ca位于第ⅡA族，D错误。
11.B　依据对角线规则，MgSO4易溶于水，则Li2SO4也易溶于水，A项错误；Mg与N2反应生成Mg3N2，则Li与N2反应生成Li3N，B项正确；Mg（OH）2难溶于水，受热分解生成MgO和水，则LiOH也难溶于水，受热分解生成Li2O和水，C、D项错误。
12.D　根据X的电子排布式可知，X必为d区元素，A正确；若n＝3，基态X原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或1s22s22p63s23p63d54s2，则Z为24或25，B正确；若n＝4，该原子核外有5个电子层，处于第五周期，C正确；若X是第四周期元素，则具有ns2np6nd5排布的元素有Cr、Mn，但可能存在同位素，因此原子不止2种，D错误。
13.B　若原子的价层电子排布为ns2np6，为稀有气体元素，不是主族元素，A错误；基态原子的p能级有4个电子的元素，其价层电子排布为ns2np4，一定是第ⅥA族元素，B正确；价层电子排布为（n－1）d6～8ns2的元素是第Ⅷ族元素，属于d区元素，C错误；基态原子的N层上有两个电子的元素，可能为Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn，属于过渡元素，D错误。
14.（1）球形　（2）Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6，
Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5　Fe3＋
（3）3d104s2　（4）　（5）f
解析：（1）s区包括第ⅠA族、第ⅡA族元素，符合条件的元素为Be，其电子排布式为1s22s2，价层电子的电子云形状为球形。（2）d区包括第ⅢB族～第ⅦB族、第Ⅷ族，族序数最大且原子序数最小的元素为Fe，常见离子为Fe2＋、Fe3＋，电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可知，Fe3＋的3d轨道“半充满”，其稳定性强于Fe2＋。（3）ds区符合条件的元素为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，价层电子排布式为3d104s2。（4）该题中符合题意的元素为N，其价层电子轨道表示式为。（5）铀和钚均为锕系元素，位于f区。
15.（1）S　Mg　（2）s　ⅠA　（3）1s22s22p3　（4）　（5）1
解析：A、B、C、D、E、F、G七种元素，除E为第四周期元素外，其余均为短周期元素，A、E、G位于元素周期表的s区，A、E的原子价层电子排布相同，A的原子中没有成对电子，则A为H，E为第四周期第ⅠA族元素，即E为K；B、C、D、F元素位于p区，C元素原子的价层电子排布式为nsnnpn＋1，n＝2时符合，则C为N元素；B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子总数相同，电子排布式为1s22s22p2，则B为C元素；D元素单质的氧化性在同周期主族元素的单质中排第二位，则D为S或O；F的基态原子核外成对电子数是单电子数的3倍，F的基态原子的电子排布式为1s22s22p4，即F为O元素，则D只能为S；G的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数相同，G位于元素周期表的s区，则G的电子排布式为1s22s22p63s2，则G为Mg元素。
第2课时　元素周期律
1.C　同一周期主族元素原子半径随着原子序数的递增而减小，磷的半径在硅和硫之间，为1.02×10－10～1.17×10－10 m，以此可推出C正确。
2.B　题中阳离子半径由小到大的顺序为r（Mg2＋）＜r（Na＋）＜r（K＋）＜r（Ba2＋），阴离子半径由大到小的顺序为r（I－）＞r（Br－）＞r（F－）。要使最小，应取r（阳）最小的与r（阴）最大的相比，即最小。
3.C　X的原子结构示意图为，则X为S原子；基态Y原子的价层电子排布式为3s23p5，则Y为Cl原子；基态Z2－的轨道表示式为 则Z2－为S2－；基态W原子有2个能层，结合电子式可知，W为F原子。同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则半径：F＜Cl，同周期主族元素随原子序数增大，原子半径逐渐减小，则半径：S＞Cl，同种元素的阴离子的半径大于原子半径，则半径：S＜S2－。所以半径：S2－＞S＞Cl＞F，即③＞①＞②＞④，选C。
4.B　由题图知，同周期元素随原子序数的增加，从左到右X值呈增大趋势，但第ⅢA族比第ⅡA族的小，第ⅥA族比第ⅤA族的小，满足这一特点的是第一电离能。
5.B　R的第三电离能剧增，说明该原子最外层有2个电子，处于第ⅡA族，R元素可能是位于元素周期表第ⅡA族的镁元素或铍元素，其最高正化合价均为＋2价，①正确；R元素基态原子的电子排布式为1s22s2或1s22s22p63s2，②错误；R元素最外层电子排布式为2s2或3s2，p能级为全空状态，为稳定结构，第一电离能大于同周期相邻的元素，则同周期元素中第一电离能小于R的元素有二种，③错误；R元素位于元素周期表中第ⅡA族，④正确。
6.C　在第三周期元素中，Na 失去 1 个电子后，核外电子排布式为 1s22s22p6，已经达到稳定结构，所以 Na的第二电离能最大；Mg失去最外层1个电子后价层电子排布式变为3s1， Mg的第二电离能较小；Al失去1个最外层电子后3p是全空状态，Al的第二电离能比相邻元素的大，S失去1个最外层电子后价层电子排布式变为3s23p3，3p3是较为稳定的半充满的结构，S的第二电离能要高于相邻元素。
7.D　氢化物水溶液的酸性与电负性无必然关系，D符合题意。
8.B　根据题意可知，A、B、C处于同一周期，且原子序数：C＞B＞A，C、D处于同一主族，且C在D的下一周期，其在周期表中相对位置关系为，依据同周期、同主族元素电负性变化规律确定其电负性顺序：D＞C＞B＞A。
9.D　Be和Cl两元素电负性差值为1.5，小于1.7，故Be和Cl形成共价键，A正确；电负性F大于O，在O和F形成的化合物中O显正价，B正确；Ge的电负性为1.8，既具有金属性，又具有非金属性，C正确；Mg的金属性弱于Na，强于Be，故电负性的最小范围为0.9～1.5，D错误。
10.A　由题图，且已知X基态原子的价层电子排布为nsnnpn＋1，s能级最多容纳2个电子，则n＝2，X基态原子的价层电子排布为2s22p3，位于第二周期第ⅤA族，为N元素，结合Y的相对位置可知，Y为Si元素。氮元素在周期表中位于第二周期第ⅤA族，A错误；同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：Mg＞Y，B正确；同周期元素从左向右电负性逐渐增强，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，则X元素的电负性大于Y，C正确；同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势，第一电离能：N＞C，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，则第一电离能：C＞Si，所以X元素的第一电离能大于Y，D正确。
11.B　根据元素的基态原子的价层电子排布图可知①是N元素，②是F元素，③是S元素，④是P元素。一般来说，原子核外电子层数越多，原子半径越大，同周期主族元素，原子序数越大，原子半径越小，则原子半径：④＞③＞①＞②，A错误；根据元素的基态原子的价层电子排布图可知原子核外未成对电子数：①＝④＞③＞②，B正确；同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，则电负性：②＞①＞③＞④，C错误；同周期主族元素从左至右第一电离能呈增大趋势，若元素处于第ⅡA族、第ⅤA族，其最高能级电子排布处于全空、半充满的稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，同主族元素的第一电离能随原子序数的增大而减小，则第一电离能：②＞①＞④＞③，D错误。
12.B　短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期Al元素；短周期元素的基态原子中有两个单电子，①若为第二周期元素时，最外层电子排布为2s22p2或2s22p4，即C或O；②若为第三周期元素时，最外层电子排布为3s23p2或3s23p4，即Si或S；Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，X、Z、Q分别为C、O和S，Y为N。X为C，能与多种元素（H、O、N、P、S等）形成共价键，A正确；Z和Q形成的简单氢化物分别为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O的沸点高于H2S，B错误；Y为N，Z为O，N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确；W为Al，Z为O，O的电负性更大，D正确。
13.（1）K　O　（2）K＞Na＞Mg　（3）HClO4
（4）Na＋[︰︰︰]2－Na＋　Si＜S＜P
解析：根据元素在周期表中的位置可知，A为Na，B为K，C为Mg，D为Al，E为C，F为Si，G为O，H为S，I为Cl，J为Br，W为P，R为Ar。（1）在A～R元素中金属性最强的是K，电负性最大的是O。（2）由分析可知A为Na，B为K，C为Mg， Na与K同主族，半径逐渐增大，Na与Mg同周期，半径逐渐减小，故原子半径大小关系为K＞Na＞Mg。（3）最高价氧化物对应水化物的酸性最强的物质为HClO4。（4）A为Na，G为O，两者形成原子个数比为1∶1的化合物为Na2O2，Na2O2的电子式为Na＋[︰︰︰]2－Na＋；F为Si，H为S，W为P，三种元素中P的3p能级处于半充满状态，比较稳定，第一电离能较大，故三种元素的第一电离能大小顺序为Si＜S＜P。
14.（1）球　（2）ⅤA　p　（3）Mg（OH）2　（4）P　（5）S2－＞K＋
解析：A是宇宙中最丰富的元素，A为H元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，B为N元素；C元素原子的第三电离能发生突变，C位于第ⅡA族，为Mg元素；D元素原子核外所有p轨道半充满，D为P元素；E元素的主族序数与周期数之差为3，E位于第三周期第ⅥA族，为S元素；F是前四周期中金属性最强的元素，为K元素；G的价层电子排布式为3d64s2，为Fe元素。（1）A基态原子核外电子排布式为1s1，则原子轨道的形状为球形。（2）B为N元素，位于第ⅤA族，属于p区元素。（3）C为Mg元素，C的最高价氧化物的水化物的化学式为Mg（OH）2。（4）同周期元素从左至右第一电离能呈增大趋势，但基态P原子3p轨道是半充满的，比较稳定，所以第一电离能比同周期相邻元素的高，则D和E的基态原子中第一电离能较大的是P。（5）具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则E和F的简单离子半径由大到小的顺序为S2－＞K＋。
阶段重点练（一）　元素“位—构—性”综合推断
1.D　离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－具有相同的电子层结构，则有a－3＝b－1＝c＋2＝d＋1，可知原子序数：a＞b＞d＞c，Y、Z为非金属元素，处于第二周期，Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属元素，处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素。
2.A　Z的化合价有＋6价和－2价，则Z为S元素，W和T的化合价均为－1价，W的原子半径小于T，则W为F元素，T为Cl元素，X的化合价为＋2价，Y的化合价为＋3价，且原子半径均大于F，则X为Mg元素，Y为Al元素。A项，Mg的价层电子排布式为3s2，3p轨道为全空的稳定状态，所以Mg的第一电离能比相邻的Al要大，正确；B项，F的非金属性强于S，F得电子能力强于S，所以F的电负性大于S，错误；C项，HF的稳定性比HCl的强，错误；D项，没有指明“最高价”氧化物对应水化物，若氯的低价氧化物对应的水化物，如HClO是弱酸，而H2SO4是强酸，错误。
3.D　根据元素在周期表的位置可知，X为F元素，W为P元素，Y为S元素，R为Ar元素，Z为Br元素。X为F元素，核外电子排布式为1s22s22p5，最外层p轨道上有1个未成对电子，A错误；元素非金属性越强，对应的简单气态氢化物越稳定，气态氢化物稳定性：HF＞H2S，B错误； Br元素基态原子价层电子排布为4s24p5，C错误；同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，P核外电子排布处于3p能级半充满的较稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻族元素，第一电离能：Ar＞P＞S，D正确。
4.C　宇宙中含量最多的元素为氢元素，X为H；Z元素原子的价层电子排布为nsnnp2n，n＝2，故Z的电子排布式为1s22s22p4，即为O元素；Y原子序数介于H与O之间，且最高能级属于半充满结构，Y的电子排布式为1s22s22p3（N），同周期中简单离子半径最小的为原子序数最大的金属元素，W为Al。W为Al，价层电子排布为3s23p1，属于p区元素，A错误；Y元素原子最高能级为p能级，电子云轮廓图为哑铃形，B错误；原子半径r（O）＜r（N）＜r（Al），C正确；三种元素的电负性：H＜N＜O，D错误。
5.B　短周期元素中，a为－2价，e为＋6价，均处于第ⅥA族，可推知a为O，e为S，b为＋1价，原子序数大于O，则b为Na，由原子序数可知，d处于第三周期，化合价为＋5价，则d为P。31P和33P质子数相同，中子数不同，是不同的核素，互为同位素，A错误；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但是P原子的3p轨道为半充满稳定状态，第一电离能较大，则第一电离能：P＞S，电负性：P＜S，B正确；元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，则稳定性：H2O＞H2S＞PH3，C错误；O和Na形成的化合物Na2O2中含有共价键，D错误。
6.C　X有4个价键，Y有3个价键，Z有2个价键，X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，W的原子半径大于Z的原子半径，说明Z在W的上一周期，且W形成1个共价键，则X、Y、Z、W分别是C、N、O、Cl。核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：O2－＜N3－，A错误。碳可以形成相对分子质量很大的烃，其沸点很高，故碳形成的氢化物的沸点可能高于氮形成氢化物的沸点，B错误。同周期主族元素从左到右，金属性减弱，非金属性增强，元素的电负性增强；同主族元素由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱，元素的电负性：Z＞W，C正确。HClO的酸性弱于H2CO3的酸性，D错误。
7.B　根据周期表的结构可知，元素X、Y、Z位于第二周期，R位于第三周期，W位于第四周期，J位于第五周期，因J为0族元素，由此可推断出X为N、Y为O、Z为F、R为S、W为Br、J为Xe。R为S，位于周期表第三周期第ⅥA族，A项错误；6种元素在元素周期表中均处于p区，B项正确； O和F位于同周期，O的第一电离能小于F的第一电离能，C项错误；同周期元素从左往右电负性逐渐增大，同主族元素从上往下电负性逐渐减小，表中电负性最大的元素为F，D项错误。
8.B　X原子最外层电子数是能层数的2倍，X原子最外层电子排布为2s22p2，则X为C元素；Y元素的单质是工业合成氨的原料，则Y为N元素；Z为核外无未成对电子的主族元素，则Z为Mg元素；Q的价层电子排布为nsn－1npn＋1，s轨道填满，即n－1＝2，n＝3，为3s23p4，则Q为S元素；M为第四周期第ⅥB元素，则M为Cr元素。X为C，Y为N，根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，第ⅡA族与第ⅢA族，第ⅤA族与第ⅥA族反常，故第一电离能：C小于N，即X＜Y，A正确；Q为S，Y为N，在S和N的化合物中N显负电性，S显正电性，则电负性：N＞S，即Y＞Q，B错误；Z为Mg，基态Z原子核外电子轨道表示式为C正确；M为Cr，是24号元素，基态M原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，D正确。
9.D　短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子最高能级有3个未成对电子，则X为N元素；Z与X形成的化合物ZX3常用于汽车的安全气囊，则Z为Na元素；Y、W处于同一主族，则Y为O元素、W为S元素或Y为F元素、W为Cl元素。电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左到右原子半径依次减小，则四种元素的原子半径的大小顺序为Z＞W＞X＞Y，A正确；Y为O元素、W为S元素或Y为F元素、W为Cl元素，同主族元素，从上到下元素的非金属性逐渐减弱，氢化物的还原性依次增强，氢化物溶液的酸性依次增强，则水的还原性弱于硫化氢、氟化氢的还原性弱于氯化氢，水的酸性弱于氢硫酸、氢氟酸的酸性弱于盐酸，B正确；叠氮化钠是含有离子键、非极性共价键的离子化合物，C正确；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，N元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能小于氮元素的元素有锂、铍、硼、碳、氧，共有5种，D错误。
10.B　基态X原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，则其电子排布式为1s22s22p2，X为C。Z原子的核外电子有8种运动状态，即核外有8个电子，Z为O；结合核电荷数大小，可知Y为N。Z与W元素位于同一族，W为S元素。P原子核外有4个能层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子，P的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，则P为Cu。Cu和O2反应生成CuO，Cu的化合价为＋2价；Cu和S反应生成Cu2S，Cu的化合价为＋1价，两者中Cu的化合价不同，A错误。Y为N，基态N原子的轨道表示式：B正确。P为Cu，价层电子排布为3d104s1，C错误。C、N、O、S位于元素周期表的p区，而Cu位于元素周期表的ds区，D错误。
11.B　X的最高正价与最低负价的代数和等于0，X为第一周期的氢元素，X为H；Y在第二周期，原子的最外层电子数是核外电子总数的，Y为C；Z的原子半径是同周期主族元素中最大的，即为第三周期第ⅠA族的钠元素，Z为Na；W在第四周期，基态原子的最外层电子排布为4s1 ，W可以是K、Cr、Cu。金属的第一电离能较小，氢原子核外只有1个电子，第一电离能大于C，故第一电离能大小关系为H＞C＞Na，A错误；Y可以分别和X、Z形成1∶1型化合物：C2H2、Na2C2，B正确；用焰色试验检验W离子（W可以是K、Cr、Cu），透过蓝色钴玻璃，观察到的火焰不一定呈紫色，C错误；常温下，Z单质在纯氧中反应，生成Na2O，D错误。
12.D　基态X原子的2p能级上只有1个电子，则X为B；Z原子的最外层电子数与电子层数相同，且其原子序数比X大，则Z为Al；R、Y分别能形成R＋、Y＋，且R的原子序数小于B，Y的原子序数在B和Al之间，故R为Li，Y为Na；W和B、Al分别构成两种阴离子[BW4]－和[AlW4]－，且W的原子序数比B小，则W为H。综上所述，W为H，R为Li，X为B，Y为Na，Z为Al，甲为NaBH4，乙为LiAlH4。W为H，R为Li，Y为Na，三者均位于元素周期表中第ⅠA族，A正确；W为H，甲为NaBH4，乙为LiAlH4，两种物质中，H都显－1价，B正确；Y为Na，Z为Al，Al的非金属性比Na强，所以Al的电负性大于Na，C正确；Z为Al，其最高价氧化物对应的水化物为Al（OH）3，是两性氢氧化物，既可以和酸反应，也能与碱反应，D错误。
13.（1）ds　（2）O　N
（3）Al2O3＋2OH－＋3H2O2[Al（OH）4]－
（4）C3N4
解析：C元素是地壳中含量最多的非金属元素，为O元素，A元素原子核外有6种运动状态不同的电子，为C元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1个，因此B元素的基态电子排布式为1s22s22p3，为N元素；D元素基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子，D元素的基态电子排布式为1s22s22p63s1，因此D为Na元素；E3＋是第三周期中半径最小的简单离子，离子核外电子层数越多，离子半径越大，当离子核外电子层结构相同时，离子的核电荷数越大离子半径越小，则E元素为Al， F＋的各能级电子均充满，因此F元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，F元素为Cu。（1）F元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，F是ds区的元素。（2）元素周期表中，同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强，A、B、C元素中，电负性最大的是O；同周期元素从左至右第一电离能呈增大趋势，但N原子第一电离能高于O，原因是基态N原子2p轨道是半充满的，比较稳定，所以第一电离能较高，则第一电离能最大的是N。（3）E元素的最高价氧化物与D的最高价氧化物对应水化物反应，离子方程式：Al2O3＋2OH－＋3H2O2[Al（OH）4]－。（4）该化合物每个A原子与4个B原子形成共价键，每个B原子与3个A原子形成共价键，所以C的化合价为＋4价，N的化合价为－3价，所以其化学式为C3N4。
14.（1）3
（2）钠和钾的原子结构不同，电子跃迁时能量的变化不同，则放出的光的波长不同，所以产生的焰色也不同
（3）第四周期第Ⅷ族　ds　M
（4）[Ar]3d104s24p3　18
（5）同周期元素随核电荷数的增大，原子的电负性增大，得电子的能力增强，故结合一个电子释放的能量逐渐增大。基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，N原子的2p轨道为半充满状态，相对稳定，不易得电子
解析：根据元素周期表，元素①～⑥分别表示O、Na、K、Fe、Cu、As，据此回答问题。（1）同周期从左到右，元素的第一电离能（除第ⅡA族、第ⅤA族反常外）逐渐增大，故第二周期元素中，第一电离能比O大的有N、F、Ne，共3种。（2）元素Na与K焰色不同的原因是钠和钾的原子结构不同，电子跃迁时能量的变化不同，则放出的光的波长不同，所以产生的焰色也不同。（3）Fe元素的原子序数为26，在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族；元素Cu的价层电子排布式为3d104s1，位于元素周期表ds区，其基态正二价离子的价层电子排布式为3d9，因此最高能层的能层符号为M。（4）元素As的原子序数为33，其基态原子简化的电子排布式为[Ar]3d104s24p3，原子中所有电子占据18个轨道，该元素对应基态原子具有18种空间运动状态不同的电子。（5）元素氮的E1最小，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是：同周期元素随核电荷数的增大，元素的电负性增大，得电子的能力增强，故结合一个电子释放的能量逐渐增大。基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，N原子的2p轨道为半充满状态，相对稳定，不易得电子。
第二章　分子结构与性质
第一节　共价键
第1课时　共价键
1.A　氢原子和氟原子的核外电子排布式分别为1s1和1s22s22p5，由此可以看出，氢原子的1s轨道和氟原子的2p轨道上各有一个未成对电子，故两者在形成氟化氢分子时，形成共价键的原子轨道是氟原子的2p轨道和氢原子的1s轨道。
2.A　由共价键的饱和性可知，C、Si均形成4个共价键，H、Cl均形成1个共价键，N形成3个共价键，O、S均形成2个共价键。A项中O原子间是双键，且每个氧原子与1个氢原子形成1个单键，则每个氧原子形成3个共价键，与其饱和性不相符。
3.C　共价键的方向性决定了分子中共价键之间的夹角。
4.C　CH3COOH分子中，羧基的碳氧双键中含有π键，A错误；N2H4的结构式为，分子中含有5个σ键，B错误；NaClO含有离子键和共价键，NaCl只含有离子键，都是离子化合物，所含的化学键类型不同，D错误。
5.D　HCl、HF分子中都含有H原子，s电子云与p电子云形成s-p σ键，A、B项不符合题意；CO2分子中含有CO，有p—p π键存在，C项不符合题意；SCl2（Cl—S—Cl）分子中只存在2个p-p σ键（S—Cl），D项符合题意。
6.D　共价单键均为σ键，共价双键中含一个σ键和一个π键，共价三键中含一个σ键和两个π键，故CH2CH—C≡N分子中含6个σ键和3个π键。
7.A　图2中，1s轨道沿非x轴方向与2px轨道重叠，重叠程度小，不能形成共价键，且不存在s-p π键，B错误；电子在题图1中的阴影区域出现的概率最大，是电子云最密集的区域，C错误；p轨道若以“头碰头”方式重叠可形成σ键，若以“肩并肩”方式重叠可形成π键，D错误。
8.D　由有机物的结构可知，该分子中σ键数目为16个，π键数目为2个，选D。
9.B　丁烯二酸的结构可写为，单键均为σ键，双键有一个σ键和一个π键，可知，σ键个数为11，π键个数为3。
10.B　三硫化四磷分子中全部为单键，且各原子的最外层均已达到了8电子的稳定结构，P元素原子可形成3个共价键，S元素原子可形成2个共价键，因此一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数为＝9个。
11.D　单键均为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，由有机物的结构可知，该分子中σ键数目为19，π键数目为3，个数之比为19∶3。
12.（1）①s-s σ　H2　②s-p σ　HCl　③p-p σ　Cl2
④pz-pz π　N2　⑤py-py π　N2　（2）5∶1
（3）6NA（或3.612×1024）　7
（4）CH4＞NH3＞H2O＞HF
解析：（2）设分子式为CmHn，则12m＋n＝28，则m＝2，n＝4，即C2H4，结构式为，单键为σ键，双键有1个σ键和1个π键，所以一个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键，个数之比为5∶1。（3）乙醛的结构简式为，1个乙醛中含6个σ键，故1 mol乙醛中含有σ键6 mol，即6NA个，CO（NH2）2的结构简式为，1个CO（NH2）2分子中含有7个σ键。（4）CH4、NH3、H2O、HF中的σ键数目分别为4、3、2、1，故σ键数目由多到少的顺序是CH4＞NH3＞H2O＞HF。
13.（1）1∶2　（2）1∶2　1∶1　（3）3d64s2　（4）3
解析：X、Y、Z、W分别为C、N、S、Fe。（1）N2中有N≡N，其中有1个σ键、2个π键。（2）元素X的一种氧化物CO和CN－与N2结构相似，推知CO的结构式为C≡O，含有1个σ键、2个π键；CN－的结构式为[C≡N]－，HCN的结构式为H—C≡N，HCN中σ键与π键均为2个。（3）铁的原子序数为26，其基态原子的价层电子排布式为3d64s2。（4）由题图可看出每个碳原子能与三个碳原子形成单键，故能形成3个σ键。
第2课时　键参数——键能、键长与键角
1.C　由于π键的键能比σ键键能小，双键中有一个π键和一个σ键，所以双键的键能小于单键的键能的2倍。
2.C　表中四种粒子所含的价层电子数从左到右依次减少，其键能依次增大，A项错误，C项正确；对比给出的粒子中键长和键能的大小可知，B项错误；四种粒子中的共用电子对不发生偏移，D项错误。
3.C　根据ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和可知，生成2 mol HCl放热183 kJ，生成2 mol HBr放热83 kJ，生成2 mol HI放热11 kJ，则在Cl2中完全反应放出的热量最多，A错误；拆开等物质的量的HI和HCl，由于HCl的键能大，所以拆开HCl消耗的能量多，B错误；键长：H—F＜H—Cl，共价键键长越短，键能越大，则H—F的键能大于431 kJ·mol－1，C正确；化学键键能越大，化合物越稳定，则HCl比HI稳定，D错误。
4.A　根据键能只能计算C2H6（g）＋Cl2（g）C2H5Cl（g）＋HCl（g）　ΔH＝－126.2 kJ·mol－1，还存在C2H5Cl（g）C2H5Cl（l）的焓变，A错误；H—Cl的键能是431.8 kJ·mol－1，断键吸热，因此HCl（g）H（g）＋Cl（g）的焓变　ΔH＝＋431.8 kJ·mol－1，B正确；由键能可知C—Cl的键能小于C—H的键能，因此C—Cl比C—H更容易断裂，C正确；碳碳三键键长小于碳碳双键键长，碳碳双键键长小于碳碳单键键长，因此键能：C≡C＞CC＞C—C，D正确。
5.A　BF3分子中键角均为120°时，BF3分子中的4个原子共面且构成平面三角形。
6.C　键能越大，键长越短，共价键越强，共价化合物越稳定，C错误。
7.A　原子半径：Cl＜Br＜I，半径越小，核间距越小，核间距：Cl2＜Br2＜I2；核间距越小，键能越大，原子形成分子时，放出的能量越多，分子的能量就越低，选A。
8.C　CH4分子内的键角和键长都相等，可能有两种情况，一是平面正方形，二是正四面体形。如果键角为109°28'，则为正四面体形。
9.D　C、N原子间形成的化学键，三键键能最大，单键键能最小，A正确；原子半径：I＞Br＞Cl，则键长：I—I＞Br—Br＞Cl—Cl，B正确；H2O分子中键角是105°，CO2分子中键角是180°，C正确；一般来说，相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的大，D错误。
10.D　H2O、CH4、CO2分子中的键角分别为105°、109°28'、180°，依次增大，A正确；因为F、Cl、Br的原子半径依次增大，与H形成的共价键的键长依次增长，B正确；O、S、Se的原子半径依次增大，与H形成的共价键的键长依次增长，键能依次减小，C正确；物质的熔、沸点与分子间作用力有关，与共价键的键能无关，D错误。
11.D　键能越大，共价键越稳定，由表中数据可知，稳定性：H—I＜H—Cl＜H—F，A正确；键能越大，共价键越稳定，形成的物质能量越低，由表中数据知，H2、F2、HF中F2的能量最高，B正确；由H—F、H—Cl、H—I的键能可知，卤族元素的非金属性越强，对应氢卤键的键能越大，则298.7 kJ·mol－1＜H—Br的键能＜431.8 kJ·mol－1，C正确；焓变等于断键吸收的能量减去成键释放的能量，则H2（g）＋F2（g）2HF（g）　ΔH＝（436.0＋157－568×2）kJ·mol－1＝－543 kJ·mol－1，D错误。
12.（1）0.074 nm　①＞⑤＞②＞③＞④　（2）BC　（3）①＞　②522.7 kJ　
解析：（1）由题图知，H—H的键长为0.074 nm；由题图知，体系能量由高到低的顺序是①＞⑤＞②＞③＞④。（2）一个氢气分子中含有一个σ键，A项错误；共价键的本质就是高概率地出现在原子核间的电子与原子核间的电性作用，B项正确；④已经达到稳定状态，由题图可以看出⑤的能量比④高，C项正确；一个氢气分子中含有一个非极性共价键，D项错误。（3）①Si—Si的键长比Si—C的键长大，键能小。②由Si（s）＋O2（g）SiO2（g），1 mol硅完全燃烧放出的热量约为368 kJ·mol－1×4 mol－497.3 kJ·mol－1×1 mol－226 kJ·mol－1×2 mol＝522.7 kJ。
13.（1）不能　（2）216　339　（3）C　（4）ACD
解析：（1）原子半径：F＞H，由表中数据可知，键能：H—F＞H—H，则不能得出半径越小的原子形成的共价键越牢固的结论。（2）Br的原子半径介于Cl与I的原子半径之间，C—Br的键能介于C—I与C—Cl的键能之间。（3）因H—Cl的键能比H—F的键能小，则HCl溶于水时，比HF更容易电离，所以盐酸的酸性强于氢氟酸的酸性，A正确；分子中共价键的键能越大，含有该键的分子越稳定，H—F的键能比H—Cl的键能大，所以HF更稳定、难分解，B正确，C错误。（4）N4是由氮元素形成的一种单质，不是新型的化合物，A错误；氮原子与氮原子之间形成的是σ键，B正确；N4分子是正四面体结构，键角是60°，C错误；已知断裂1 mol N—N吸收193 kJ热量，生成1 mol N≡N放出946 kJ热量，则1 mol N4转变成N2时的反应热ΔH＝6×193 kJ·mol－1－2×946 kJ·mol－1＝－734 kJ·mol－1，即该反应是放热反应，因此1 mol N4转变成N2将放出734 kJ热量，D错误。
第二节　分子的空间结构
第1课时　分子结构的测定、多样的
分子空间结构、价层电子对互斥模型
1.C　利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可以清晰地记录出不同基团的吸收峰，所以可初步判断该有机物分子拥有的化学键和官能团种类。
2.D　质谱图中的质荷比最大的值对应的就是未知物的相对分子质量，D项正确。
3.B　CH3CH2OCH2CH3中含有对称的—CH3、对称的—CH2—和C—O—C，选B。
4.B　NH3的空间结构是三角锥形，B项错误。
5.B　H2O分子呈V形，键角为105°；CO2分子呈直线形，键角为180°；CH2O分子呈平面三角形，键角约为120°；NH3呈三角锥形，键角为107°。
6.A　H2O分子中含有2个孤电子对；CH4的中心原子上的孤电子对数＝×（4－4×1）＝0；SiH4的中心原子上的孤电子对数＝×（4－4×1）＝0；CO2的中心原子上的孤电子对数＝×（4－2×2）＝0。
7.C　若中心原子A上没有孤电子对，则根据斥力最小的原则，当n＝2时，分子的空间结构为直线形；当n＝3时，分子的空间结构为平面三角形；当n＝4时，分子的空间结构为正四面体形。
8.C　N2H4分子中N原子的价层电子对数为4，1个孤电子对，3个σ键，则分子的VSEPR模型为四面体形，选C。
9.B　AsCl3分子中中心As原子的价层电子对数为4，价层电子对互斥模型为四面体形，含有1个孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，①正确；甲醛（HCHO）分子中中心C原子的价层电子对数为3（有1个双键），价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，②错误；NF3分子中中心N原子的价层电子对数为4，价层电子对互斥模型为四面体形，含有1个孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，③错误；N中中心N原子的价层电子对数为4，价层电子对互斥模型为正四面体形，没有孤电子对，离子的空间结构为正四面体形，④正确。
10.B　键角为180°的分子，空间结构是直线形，例如CO2分子是直线形分子，A正确；苯分子的键角为120°，但其空间结构是平面正六边形，B错误；白磷分子的键角为60°，空间结构为正四面体形，C正确；水分子的键角为105°，空间结构为V形，D正确。
11.C　N空间结构为V形，所有原子在同一平面，NF3空间结构为三角锥形，所有原子不在同一平面；H3O＋空间结构为三角锥形，所有原子不在同一平面，Cl空间结构为三角锥形，所有原子不在同一平面；N空间结构为平面三角形，所有原子在同一平面，SO3空间结构为平面三角形，所有原子在同一平面；P空间结构为正四面体形，所有原子不在同一平面，S空间结构为三角锥形，所有原子不在同一平面。
12.C　CO2中中心原子C的价层电子对数为2＋×（4－2×2）＝2，无孤电子对，其空间结构为直线形，SO2中中心原子S的价层电子对数为2＋×（6－2×2）＝3，有1个孤电子对，其空间结构为V形，A错误；SO3中中心原子S的价层电子对数为3＋×（6－3×2）＝3，无孤电子对，空间结构是平面三角形，B错误；BF3中中心原子B的价层电子对数为3＋×（3－3×1）＝3，无孤电子对，空间结构是平面三角形，其键角为120°，C正确；PCl3中中心原子P的价层电子对数为3＋×（5－3×1）＝4，有1个孤电子对，则其空间结构是三角锥形，D错误。
13.C　R中两种阳离子分别是H3O＋、N，二者的中心原子的VSEPR模型都是四面体形，中心原子的价层电子对数都是4，共价键类型都为极性键，H3O＋、N的空间结构分别为三角锥形、正四面体形。
14.（1）120°　（2）OCS　平面三角形　
（3）V形　（4）平面三角形　C（合理即可）　（5）＜
解析：（1）BBr3分子中B的价层电子对数为3，没有孤电子对，所以空间结构为平面三角形，Br—B—Br的键角是120°。（2）羰基硫（COS）与CO2的结构相似，故羰基硫（COS）结构式为OCS；光气分子的结构式为，碳原子有3个σ键，没有孤电子对，故COCl2为平面三角形。（3）N中N的价层电子对数为3，有1个孤电子对，所以空间结构是V形。（4）KNO3中N的空间结构为平面三角形，C与N结构相同。（5）SnBr2分子中，Sn原子的价层电子对数是＋2＝3，含有1个孤电子对，SnBr2空间结构为V形，键角小于120°。
15.（1）三角锥形　平面三角形　（2）C　C　（3）BF3　NF3　CF4　（4）四面体形　＞　（5）V形
解析：（1）Cl是AB3型离子，中心Cl原子的价层电子对数是4，孤电子对数是1，为三角锥形；AlBr3是AB3型分子，中心Al原子的价层电子对数是3，孤电子对数为0，是平面三角形。（2）AB3型分子或离子中，中心原子无孤电子对的呈平面三角形，有一个孤电子对的呈三角锥形，所以分别是C、C。（3）由第二周期非金属元素构成的中性分子中，呈三角锥形的是NF3，呈平面三角形的是BF3，呈四面体形的是CF4。（4）SO2Cl2和SO2F2中的硫原子是中心原子，此时m＋n＝4且没有孤电子对，由于原子种类不同，是四面体形。氟元素的电负性大于氯元素，氟原子的得电子能力大于氯原子，Cl—S形成的共用电子对的斥力强，所以SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl大于SO2F2分子中∠F—S—F。（5）臭氧分子中，中间的氧原子含有1个孤电子对，价层电子对数为3，故O3分子的空间结构为V形。
第2课时　杂化轨道理论简介
1.B　中心原子是sp杂化，其分子的空间结构只能为直线形，B错误。
2.C　C与C之间sp2杂化轨道形成的σ键，未参加杂化的2p轨道形成的π键，A错误；C与H之间是C的sp2杂化轨道与H的1s轨道形成的σ键，B错误；sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键，C正确，D错误。
3.C　N2O与CO2分子具有相似的结构，则N2O中心N原子采用sp杂化，两个sp杂化轨道分别与N、O原子形成σ键，中心N原子的价层电子对占据sp杂化轨道，C正确。
4.D　甲醛分子结构中有3个σ键、1个π键，A项错误；甲醛分子中心C原子形成一个双键，发生杂化时去掉一个p轨道，杂化类型为sp2，孤电子对数为0，空间结构为平面三角形，B、C项错误。
5.B　H2O中O原子价层电子对数为2＋＝4，中心原子形成sp3杂化；C2H4中C原子无孤电子对，形成3个σ键，中心原子形成sp2杂化；C2H2中C原子无孤电子对，形成2个σ键，中心原子形成sp杂化；CH4中C原子价层电子对数为4＋＝4，中心原子形成sp3杂化。
6.A　H2O中中心O原子的价层电子对数为2＋＝4，且含有2个孤电子对，所以H2O的VSEPR模型为四面体形，分子空间结构为V形，中心原子O杂化方式为sp3。
7.D　SOCl2、B、CH2Br2中中心原子的价层电子对数均为4，均采取sp3杂化，而BCl3中中心原子的价层电子对数为3，采取sp2杂化，选D。
8.B　SCl2中心原子价层电子对数为2＋＝4，VSEPR模型为四面体形，有2个孤电子对，分子的空间结构为V形，杂化方式为sp3，A正确；NF3中心原子价层电子对数为3＋＝4，VSEPR模型为四面体形，有1个孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，杂化方式为sp3，B错误；HCN中心原子价层电子对数为2＋＝2，VSEPR模型为直线形，无孤电子对，分子的空间结构为直线形，杂化方式为sp，C正确；CH2O中心原子价层电子对数为3＋＝3，VSEPR模型为平面三角形，无孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，杂化方式为sp2，D正确。
9.（1）①sp　②sp3　③sp3　④sp2　⑤sp3
（2）直线形　V形　三角锥形　正四面体形
10.D　由图中结构式可知，1、2、3号碳原子的价层电子对数为4，采用sp3杂化，4号碳原子的价层电子对数为3，采用sp2杂化，D符合题意。
11.A　N空间结构为平面三角形，中心氮原子价层电子对数为3，其杂化类型为sp2杂化；N中氮的杂化方式为sp杂化，有2个σ键，空间结构为直线形。
12.C　由As2O3的分子结构可知，As与3个O形成三角锥形结构，中心原子As上有1个孤电子对和3个成键电子对，则As原子的杂化方式为sp3，A正确；Al中心Al原子的价层电子对数是4＋（3＋1－4×1）＝4，为sp3杂化，B正确；AsCl3中心原子含1个孤电子对和3个成键电子对，空间结构为三角锥形，C错误；AsH3中心原子含有1个孤电子对和3个成键电子对，空间结构为三角锥形，键角小于109°28'，D正确。
13.（1）3∶1　sp2　（2）①2　6　②3　3　（3）直线　sp
（4）24　平面三角　sp2
解析：（1）COCl2分子中所有原子均满足8电子构型，则其结构式应为，单键均为σ键，双键中有一个π键一个σ键，所以COCl2分子中σ键和π键的个数之比为3∶1；中心C原子形成一个双键，杂化方式为sp2。（2）有机物中饱和碳原子采取sp3杂化，双键上的碳原子采取sp2杂化，三键上的碳原子是采取sp杂化。①该分子中有2个sp2杂化碳原子，6个sp3杂化碳原子；②该分子中有3个sp2-sp3σ键；3个sp3-sp3σ键。（3）SCN－与N的中心原子采取sp杂化，形成直线形分子。（4）C、N与SO3为等电子体，SO3中S采取sp2杂化形成平面三角形分子。
14.（1）1　（2）sp2、sp3　sp2　（3）1　1　
（4）①H—O的键能大于H—N的键能　②三角锥形　sp3
解析：（1）氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，未成对电子数为1。（2）根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，采取sp3杂化，剩余的1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，采取sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，采取sp2杂化。（3）由于σ键比π键稳定，根据反应的方程式可知，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的NC中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H。（4）①O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，H—O的键能大于H—N的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定；②NH3分子中N原子的价层电子对数是4，孤电子对数为1，所以其空间结构为三角锥形，N原子采取sp3杂化；H2O分子中O原子的价层电子对数是4，孤电子对数为2，所以其空间结构为V形，O原子采取sp3杂化。
阶段重点练（二）　价层电子对互斥模型
与杂化轨道理论
1.A　在HCHO中，碳原子形成3个σ键，孤电子对数为0，价层电子对数为3，A正确；在CS2中，碳原子价层电子对数为2，B错误；在BCl3中，B原子价层电子对数为3，C错误；在SO3中，S原子价层电子对数为3，D错误。
2.A　乙烯分子中两个碳原子之间为双键，两个碳原子均为sp2杂化，A错误。
3.D　sp杂化轨道夹角为180°，C项属于未杂化的p轨道。
4.C　白磷分子的空间结构为，键角为60°，分子中共有6个共用电子对，有4个孤电子对，选C。
5.B　H2O2分子中氧原子形成2个σ键，含有2个孤电子对，所以O为sp3杂化；CO2分子为直线形结构，C原子为sp杂化；BF3分子中B与F形成3个σ键，所以B原子为sp2杂化；CH3COOH分子中羧基中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，采取sp2杂化，但甲基中碳原子形成4个σ键，没有孤电子对，采取sp3杂化。
6.C　SO2中S的价层电子对数为3且含有1个孤电子对，SO2分子为V形结构，A项错误；SiCl4中Si的价层电子对数为4，为正四面体形结构，键角等于109°28'，小于120°，B项错误；COCl2、BF3、SO3中中心原子价层电子对数都是3且不含孤电子对，所以这三种分子都是平面三角形结构，C项正确；PCl5中P的价层电子对数为5＋＝5且不含孤电子对，为三角双锥形结构，D项错误。
7.B　“1”苯环上碳原子杂化方式是sp2；“2”碳碳三键两端的C原子形成2个σ键，则碳原子采用sp杂化；“3”甲基上的碳原子形成4个σ键，则碳原子采用sp3杂化，三个碳原子的杂化方式分别为sp2、sp、sp3。
8.B　CCl4、SiCl4、SiH4中心原子的价层电子对数均为4，杂化方式为sp3杂化，键角都是109°28'，A错误；H2S、NF3、CH4中心原子的杂化方式均为sp3杂化，但由于分子中孤电子对的数目不同，分子中的键角不同，B正确；BCl3、NH3、CO2分子中的中心原子的杂化方式不同，C错误；SO3、BF3中的S和B都采用sp2杂化，H3O＋中的O原子采用的是sp3杂化，D错误。
9.B　A、B均为短周期主族元素，且能形成AB3型分子，若A、B为同一周期元素，当A为P元素、B为Cl元素时，中心原子P为sp3杂化，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形，A错误；若AB3分子中的价电子数为24，则A为B、O或Al，B为F（或Cl）、S或Cl（或F），中心原子均为sp2杂化，无孤电子对，空间结构为平面三角形，B正确；若A、B为同一主族元素，则AB3为SO3，中心原子S为sp2杂化，无孤电子对，空间结构为平面三角形，C错误；若AB3分子为三角锥形，则A可能为N元素，也可能为P元素，D错误。
10.C　H2F＋中氟原子的价层电子对数为4，则离子的VSEPR模型为四面体形，A错误；三氯化磷分子中磷原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1，则分子的VSEPR模型为四面体形、分子的空间结构为三角锥形，B错误；亚硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，孤电子对数为1，则原子的杂化方式为sp2杂化，离子的VSEPR模型为平面三角形、分子的空间结构为V形，C正确；四氢合硼离子中硼原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0，则离子的空间结构为正四面体形，D错误。
11.A　R的空间结构为三角锥形，BF3空间结构是平面三角形，A错误；PH3、NH3都为三角锥形，键角小于109°28'，而N的电负性大，吸引电子的能力比P强，NH3共用电子对之间的排斥力比PH3共用电子对之间的排斥力大，其键角大，所以键角：PH3＜NH3＜109°28'，B正确；可能为NH3，根据第ⅤA族元素原子的特点得到R可以是PH3或AsH3，C正确；R分子的中心原子上有三对成键电子和一个孤电子对，价层电子对数为4，D正确。
12.D　SF4的孤电子对若在①位置时，孤电子对与成键电子对夹角为90°的有3组，而SF4的孤电子对在②位置时，孤电子对与成键电子对夹角为90°的有2组，孤电子对在②位置时价层电子对间斥力最小；BrF3有2个孤电子对，若均在①上，则孤电子对与成键电子对夹角为90°的有6组，斥力太大，若1个在①上，1个在②上，则还有孤电子对与孤电子对之间夹角为90°的1组，孤电子对与成键电子对夹角为90°的有3组，斥力较大，若两个孤电子对均在②上，则孤电子对与成键电子对夹角为90°的为4组，此时价层电子对之间斥力最小。
13.（1）2＋×（6－1×1－1×1）　V形
（2）3s23p4　平面三角形　（3）SiCl4　109°28'　（4）c
解析：由题意可推出D、E、X、Y、Z分别为C、N、Si、S、Cl。
14.（1）①平面三角形　②sp3杂化　（2）C　sp3　（3）四面体形　（4）根据VSEPR模型，氧原子的价层电子对数为4，其中孤电子对数为2，成键电子对之间呈V形
（5）sp3　1∶3　[SiO3（或Si）
解析：（1）①SnCl2的中心原子Sn的价层电子对数为2＋＝3，因此SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形；②SnCl4的中心原子Sn的价层电子对数为4＋＝4，中心原子采取sp3杂化，因此SnCl4的Sn—Cl是由锡的sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。（2）聚甲基硅烷含C、Si、H三种元素，其电负性大小：C＞H＞Si，则电负性最大的元素是C；硅原子与周围的4个原子形成共价键，没有孤电子对，价层电子对数为4，则硅原子的杂化轨道类型为sp3。（3）S2中S有4个σ键，孤电子对数是＝0，因此价层电子对数为4，空间结构是四面体形。（4）根据VSEPR模型，中心原子氧原子的孤电子对数为＝2，价层电子对数为2＋2＝4，空间结构呈V形。（5）在多硅酸根离子中每个硅原子都与4个O形成4个Si—O单键，因而Si原子都是sp3杂化；观察图b可知，每个四面体通过两个氧原子与其他四面体连接形成链状结构，因而每个四面体中硅原子数是1，氧原子数＝2＋2×＝3，即Si与O的原子个数之比为1∶3，其中硅和氧的化合价分别为＋4价和－2价，所以化学式为[SiO3或Si。
第三节　分子结构与物质的性质
第1课时　共价键的极性
1.D　既具有极性键又具有非极性键的分子是CH2CH—CH3，D正确。
2.A　HCl是由极性键形成的双原子分子，正、负电荷中心不重合，属于极性分子，A符合题意。
3.A　由同一种原子形成的分子可能有极性，也可能没有极性，如O3是极性分子，而O2为非极性分子，A正确；CH4是由极性键C—H构成的非极性分子，B错误；三原子分子AB2中若正、负电荷的中心不重合，就属于极性分子，如H2O为极性分子，C错误；四原子分子AB3如NH3，该分子属于极性分子，D错误。
4.C　元素的非金属性越强（或电负性越大），其原子与氢原子形成的共价键的极性越强。同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，与氢原子形成共价键时，键的极性由小到大的顺序是N—H＜H—O＜H—F；H—H是同种元素原子形成的非极性键，故键的极性由小到大的顺序为①④③②，C项正确。
5.D　分析分子的空间结构，结构对称的为非极性分子。
6.A　PCl3和NCl3中P—Cl、N—Cl均为极性键，中心原子含有一个孤电子对，为极性分子，A符合题意；BeCl2为非极性分子，B不符合题意；BH3分子为平面三角形，结构对称，为非极性分子，C不符合题意；CO2为直线形，结构对称，含有极性键且为非极性分子，D不符合题意。
7.C　羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关，苯基的吸电子能力强，羧基电离出氢离子能力增强，烃基属于推电子基团，羧基电离出氢离子能力减弱，综上所述，答案选C。
8.B　羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关。羧基所连基团的极性越强，羧基中羟基的极性越强，越容易电离出H＋，酸性越强，酸性：CH2Cl—COOH＜CHCl2—COOH，A错误；CCl3—COOH＜CFCl2—COOH，B正确；烃基是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，酸性越弱，CH3CF2—COOH＜CHF2—COOH，C错误；C17H35—COOH＜C4H9—COOH，D错误。
9.D　苯酚具有弱酸性，说明苯酚分子结构中的—OH的极性较强，在水溶液中能够发生电离；水属于弱电解质，乙醇是非电解质，说明乙醇分子结构中的—OH的极性比水、苯酚弱，在有机反应中，氧氢键容易断裂的是苯酚，氢氧键的极性由强到弱的顺序是苯酚＞水＞乙醇。
10.A　①⑥的空间结构为三角锥形，正、负电中心不重合，为极性分子。②④为直线形分子，结构对称，正、负电中心重合，为非极性分子。③为正四面体形，⑤为平面三角形，正、负电中心重合，为非极性分子。
11.C　当AB2C2型分子呈平面四边形且B、C按对角分布时（），该分子的正、负电中心可以重合，所以有可能是非极性分子；当AB2C2型分子呈四面体形时（），正、负电中心不能重合，是极性分子。
12.C　根据电负性：F＞Cl＞Br＞I，CH2FCOOH、CH2ClCOOH、CH2BrCOOH的酸性逐渐减弱，则酸性CH2ICOOH＜CH2BrCOOH，A错误；电负性越大，对键合电子的吸引能力越强，电负性：F＞Cl＞Br，对键合电子的吸引能力强弱：F＞Cl＞Br，B错误；F是吸电子基团，F原子个数越多，吸电子能力越强，使得羧基中O—H极性增强，更易电离，酸性增强，则25 ℃时的pKa大小：CHF2COOH＜CH2FCOOH，C正确；根据pKa知，相同浓度下酸性CH3COOH＜CH2ClCOOH，酸性越强，其对应盐的水解程度越弱，碱性越弱，则相同浓度下碱性：CH2ClCOONa＜CH3COONa，D错误。
13.（1）吸　—CHO　（2）斥　—CH3　（3）强　（4）CF3COOH
解析：（1）HCOOH显酸性，H2O呈中性，说明甲酸分子中存在强吸电子基团，能使—OH上的H原子活泼性增强，甲酸中含有醛基，故醛基属于强吸电子基团。（2）CH3COOH酸性弱于HCOOH，说明乙酸分子中存在斥电子基团，能减弱—OH上H原子的活泼性而使该物质的酸性减弱，乙酸中含有—CH3，故—CH3属于斥电子基团，导致乙酸的酸性弱于甲酸。（3）由题给信息可知，—C6H5属于吸电子基团，—CH3属于斥电子基团，故C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性强。（4）—F、—Cl、—H的吸电子的能力由大到小的顺序为—F＞—Cl＞—H，故酸性最强的是CF3COOH。
14.Ⅰ.（1）　sp3　极性　（2）N2H4和H2O2
N2　H2O　（3）N2H4＋2HClN2H6Cl2　Ⅱ.（4）sp2　极性　非极性　（5）非极性
解析：Ⅰ.（1）由该物质的相对分子质量和氢元素的质量分数计算可知，其分子式为N2H4，结构式为，分子中的键全部是单键，故N原子的杂化方式为sp3杂化，该分子为极性分子。（2）两者反应后生成的物质无毒又不污染环境，故得到的是N2和H2O，反应的化学方程式为N2H4＋2H2O2N2＋4H2O，两种反应物中都含有极性键和非极性键，在生成物H2O中只含有极性键，N2中只含有非极性键。（3）因为在N2H4分子中的N原子上各有1个孤电子对，故一分子N2H4能与两分子HCl反应，反应的化学方程式为N2H4＋2HClN2H6Cl2。Ⅱ.（4）三聚氰酸分子中C形成2个单键和1个双键，则应采取sp2杂化，碳原子与氧、氮原子间形成极性键。三聚氰酸分子各键排列对称，为非极性分子。（5）（CN）2的结构式为N≡C—C≡N，是非极性分子。
第2课时　分子间的作用力
1.A　碘的升华，只是状态发生了变化，破坏的是范德华力，没有破坏化学键；KCl溶于水，会破坏离子键；乙醇由液态变为气态，破坏的是范德华力和氢键；NH4Cl受热分解，破坏的是化学键（包括共价键和离子键）。
2.D　范德华力是分子间较弱的作用力，它不是化学键，且范德华力比化学键弱，范德华力只对由分子构成的物质的熔、沸点有影响；分子间都存在范德华力，则稀有气体原子之间存在范德华力。
3.C　H2O、NH3、HF分子间均存在氢键，而CH4分子间只存在范德华力。
4.D　对于组成和结构相似的由分子构成的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，A中熔、沸点顺序应为CI4＞CBr4＞CCl4＞CF4，B中熔、沸点为CS2＞CO2，D中熔、沸点为Xe＞Kr＞Ar＞Ne；C中H2O分子间存在氢键，熔、沸点最高，其他同主族氢化物按相对分子质量大小应为H2Te＞H2Se＞H2S。
5.B　F的电负性大且原子半径小，HF分子间能形成氢键，表示为F—H…F，B正确。
6.C　CH3CH3中两个碳原子及CH3CH2NH2中C、N原子均采用sp3杂化；CH2CHBr中两个碳原子价层电子对数为3采用sp2杂化，但不能和H2O形成分子间氢键；CH3COOH的—COOH中碳原子采用sp2杂化，且能和H2O形成分子间氢键。
7.B　水分子之间能形成氢键，分子内不存在氢键，A错误；冰、水中都存在氢键，B正确；分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高，C错误；分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高，邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，故邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低，D错误。
8.D　水很稳定是因为H2O分子内的共价键较强，与氢键无关，A错误；能形成分子间氢键的物质熔、沸点高，邻羟基苯甲醛是分子内形成氢键，对羟基苯甲醛是分子间形成氢键，邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低，B错误；甲烷分子与水分子之间不存在氢键，C错误；氨分子与水分子之间形成了氢键，使氨气的溶解度增大，D正确。
9.D　水分子的稳定性好，是由水分子内氢氧共价键的键能决定的，与分子间形成的氢键无关，A错误；分子间不存在共价键，应该是通过氢键形成空间网状结构，B错误；分子间不存在共价键，应该是氢键个数减少，C错误；当温度达到一定数值时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键被破坏，使一部分水分子能够自由流动，从而产生“流动性的水分子”，造成冰面变滑，D正确。
10.B　固态水中和液态水中都含有氢键，“雪花→水→水蒸气”主要是氢键被破坏，属于物理变化，共价键没有被破坏，“水蒸气→氧气和氢气”为化学变化，破坏的是极性共价键，B项正确。
11.C　Be—H中H显－1价，H—O中H显＋1价，Be—H…H—O有可能形成双氢键，A不符合题意；K—H中H显－1价，H—N中H显＋1价，K—H…H—N有可能形成双氢键，B不符合题意；O—H中H显＋1价，H—N中H显＋1价，O—H…H—N不可能形成双氢键，C符合题意；F—H中H显＋1价，H—Al中H显－1价，F—H…H—Al有可能形成双氢键，D不符合题意。
12.D　当分子形成分子内氢键时，熔、沸点降低，A正确；间硝基苯酚中与N原子相连的O原子易与水分子中的H原子形成氢键，B正确；对硝基苯酚能形成分子间氢键，使其熔、沸点升高，但不能形成分子内氢键，C正确，D错误。
13.（1）O—H　氢键　范德华力　（2）NH3　AsH3　PH3　（3）F—H…F—、O—H…O—、F—H…O—、O—H…F—
（4）c
解析：（1）O—H属于化学键，氢键和范德华力均属于分子间作用力，但氢键比范德华力强。（2）N、P、As元素形成的简单氢化物分别为NH3、PH3、AsH3，NH3能形成分子间氢键，其沸点最高。AsH3的相对分子质量大于PH3，则AsH3的范德华力强于PH3的范德华力，故AsH3的沸点高于PH3的沸点。（4）能被该有机物识别即能嵌入空腔形成4个氢键，则要求该分子或离子是正四面体结构且能形成4个氢键，只有N符合要求。
14.（1）2　（2）AB　（3）H2O2分子间的氢键数目比H2O多　（4）20　（5）b
解析：（1）冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，则1 mol冰中含有氢键的物质的量为＝2 mol。（2）2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑，即1个水分子与钠反应产生0.5个氢分子，但1个（H2O）2含有2个水分子，与钠反应产生1个氢气分子，水蒸气中常含有部分（H2O）2，则1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，因1个（H2O）2分子与钠反应产生1个氢气分子，所以产生氢气体积增大，可确定（H2O）2的存在，A符合题意；（H2O）2含有2个水分子，也能被浓硫酸吸收，若1 L水蒸气通过浓硫酸后，相对H2O而言，（H2O）2的相对分子质量大，所以分子数目相同时，浓硫酸增重的质量大，可确定（H2O）2的存在，B符合题意；该物质的pH也等于7，无论该物质是否存在，pH都等于7，不能确定（H2O）2的存在，C不符合题意；该物质的分子中氢氧原子个数比也为2∶1，无论（H2O）2是否存在，氢氧原子个数比仍为2∶1，不能确定（H2O）2的存在，D不符合题意。（3）已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是：H2O2分子间的氢键数目比H2O多。（4）1 mol冰升华吸收的总能量为51 kJ，克服范德华力吸收的能量为11 kJ，则克服氢键吸收的总能量为40 kJ，而1 mol冰中含有2 mol氢键，故冰晶体中氢键的能量是20 kJ·mol－1。（5）因为NH3·H2O的电离方程式为NH3·H2ON＋OH－，所以水分子断开O—H，H原子与NH3分子形成N，则形成的NH3·H2O的合理结构是b。
第3课时　溶解性　分子的手性
1.B　乙醇与水分子均为极性分子，且二者还能形成分子间氢键，A项不符合题意；Na2CO3水解使溶液显碱性，油脂在碱性条件下发生水解，与“相似相溶”规律无关，B项符合题意；NH3与H2O均是极性分子，且二者还能形成分子间氢键，增大了NH3的溶解度，C项不符合题意；苯与Br2均为非极性分子，H2O为极性分子，故可用苯将溴水中的溴萃取出来，D项不符合题意。
2.B　根据“相似相溶”规律，水是极性分子，CS2是非极性分子，SO2和NH3都是极性分子，A错误，B正确；CS2常温下是液体，SO2和NH3常温下是气体，C错误；NH3在水中的溶解度很大，除了由于NH3分子为极性分子外，还因为NH3分子和H2O分子之间可形成氢键，D错误。
3.C　一些有机物分子属于极性分子，但因为极性很弱，所以大部分难溶于水，而有机物之间的溶解度却很大，A项错误；溴分子是非极性分子，B项错误；二氧化碳（OCO）是非极性分子，D项错误。
4.B　根据选项中物质的结构可知，四种物质中只有 中的—OH与水分子的—OH相近，由“相似相溶”规律可知，该物质能溶于水，其余三种物质均难溶于水，B正确。
5.D　手性异构体的物理性质有差异，D错误。
6.C　由图中的分子结构模型可知，莽草酸的结构简式为，故连有羟基的三个碳原子都是手性碳原子。
7.B　在②乳酸分子中，与羟基相连的碳原子为手性碳原子，在④所示的分子中，连有羟基的碳原子也为手性碳原子，①新戊烷和③甘油[CH2（OH）CH（OH）CH2OH]中均没有手性碳原子。
8.B　分子中的C原子连接的原子有相同的，没有手性碳原子，不是手性分子，A错误；分子中羟基所在的C原子连接的四个原子或原子团各不相同，该C原子为手性碳原子，该分子为手性分子，B正确；中C原子连接3个原子或原子团，不存在手性碳原子，不是手性分子，不存在手性异构，和为同一分子，C错误；两种物质为同一种物质，D错误。
9.B　①如果没有手性催化剂，则手性药物大多数是两种手性异构体同时生成的，错误；②在手性催化剂作用下，可以主要生成一种手性异构体，正确；③一对手性异构体化学性质几乎相同，但生物性质会截然不同，错误；④一对手性异构体化学性质几乎相同，但生物性质会截然不同，一种有疗效，另一种可能没有疗效甚至有害，正确。
10.C　因O3为V形结构，为极性分子，O2为非极性分子，根据“相似相溶”规律可知，O3在水中的溶解度比O2大，C正确。
11.A　根据青蒿素的结构可知，其分子式为C15H22O5，A项错误；双氢青蒿素分子中氧原子的价层电子对数为4，采取sp3杂化，B项正确；青蒿素修饰过程中，碳氧双键变为单键，多了一个手性碳原子，C项正确；与青蒿素相比，双氢青蒿素分子中含有羟基，与水分子能形成氢键，故水溶性更佳，疗效更佳，D项正确。
12.（1）d　（2）非极性　（3）1，2，4-三氮唑分子间与水分子间都可以形成氢键　（4）b　（5）甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇、羧酸都能与H2O分子间形成氢键
解析：（1）NH3极易溶于水，主要是因为NH3分子与H2O分子间形成氢键，在水中存在平衡NH3＋H2ONH3·H2ON＋OH－，另外，NH3和H2O都是极性分子，NH3与H2O能够发生化学反应，NH3易液化是因为NH3分子之间易形成氢键，而不是NH3与H2O分子之间的作用，d项错误，答案选d。（2）CCl4、CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”原理，CrO2Cl2是非极性分子。（3）两者结构相似，相对分子质量非常接近，但1，2，4-三氮唑分子中有N—H，N原子半径小，电负性大，1，2，4-三氮唑分子间可以形成氢键，也可以与水分子间形成氢键。（4）由常温下Ni（CO）4易挥发可知，Ni（CO）4为共价化合物分子，由于Ni（CO）4分子为正四面体形，所以Ni（CO）4为非极性分子，根据“相似相溶”原理，易溶于CCl4，答案选b。（5）甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水，而甲烷、甲酸甲酯难溶于水，是因为甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇、羧酸都能与水分子间形成氢键。
13.（1）S　p　1s22s22p5　（2）V形　直线形　SO2　SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大　（3）sp2　平面三角形　（4）H2O＞H2S＞CH4　H2O分子间存在氢键，熔、沸点最高，相对分子质量：H2S＞CH4，H2S分子间作用力更大，熔、沸点高于CH4
（5）4
解析：X原子核外的M层中只有两对成对电子，核外电子排布应为1s22s22p63s23p4，为S元素，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，则Y有2个电子层，最外层电子数为4，Y为C元素，Z是地壳内含量最高的元素，为O元素，T在元素周期表的各元素中电负性最大，为F元素。
（1）X元素符号为S，Y为C元素，属于p区元素，T为F元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p5。（2）XZ2为SO2，SO2中S原子的孤电子对数为＝1，价层电子对数为2＋1＝3，分子的空间结构为V形；YZ2为CO2，分子的空间结构为直线形；相同条件下两者在水中的溶解度较大的是SO2，SO2是极性分子，CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大。（3）XZ3为SO3，SO3中S原子的孤电子对数为＝0，价层电子对数为3，X原子采取的杂化方式是sp2，SO3分子的空间结构是平面三角形。（4）X、Y、Z的最简单气态氢化物的沸点由高到低的排列顺序是H2O＞H2S＞CH4，H2O分子间存在氢键，熔、沸点最高，相对分子质量：H2S＞CH4，H2S分子间作用力更大，熔、沸点高于CH4。（5）HF溶液中存在的氢键类型有4种，表示为：F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O。
第三章　晶体结构与性质
第一节　物质的聚集状态与晶体的常识
1.D　晶体与非晶体的根本区别在于粒子在微观空间是否呈周期性的有序排列，A错误；离子液体是仅由离子组成的液体物质，B错误；液晶的最大特点是既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性，C错误。
2.D　等离子体显示器中，紫外光可以使气体转变为等离子体；日光灯和霓虹灯的灯管里，放电时可以将空气转变为等离子体；将水温升高到几千摄氏度，高温时能够将水分子转变为等离子体；液晶显示器是液晶的重要应用。
3.D　晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否呈周期性有序排列，X射线衍射可以看到微观结构，所以区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验。
4.B　从晶体与非晶体的角度分析，普通玻璃和水晶的根本区别是普通玻璃的基本构成粒子相对无序排列，水晶的基本构成粒子呈周期性有序排列，所以普通玻璃不是晶体。
5.C　晶体的特点是具有规则的几何外形、有固定的熔点、某些物理性质具有各向异性，但晶体不一定是无色透明的。
6.D　具有规则外形的不一定是晶体，例如玻璃，晶体研碎后并没有改变晶体基本构成粒子的结构排列，仍然是晶体，A错误；饱和溶液缓慢冷却才能得到较大颗粒的晶体，急速冷却得到的是细小颗粒，B错误；晶体中在不同方向上物质微粒的排列情况不同，即为各向异性，晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列，两者没有矛盾，C错误。
7.C　晶胞中的粒子数不一定为晶体的化学式，如金属铜的晶胞中，铜原子个数为4，A错误；平行六面体晶胞，侧棱上的粒子为4个晶胞共用，B错误；晶胞是晶体结构中最小的重复单元，C正确；晶胞内可能存在多个粒子，如NaCl晶胞，D错误。
8.B　同一种物质的晶体状态和非晶体状态的X射线衍射图谱不同。
9.A　该晶胞中“”个数＝8×＋6×＝4，“”个数＝12×＋8＝11，根据冰晶石的化学式可知，冰晶石中Na＋和Al的个数之比为3∶1，据此可判断出大立方体的体心“”所代表的粒子与“”代表的粒子相同，为Na＋。
10.D　由题图可知，该晶胞中Cl－个数为1，Cs＋个数为8×＝1，相邻两个Cs＋的核间距离为a cm，即其棱长为a cm，晶胞体积V＝a3 cm3，密度ρ＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3。
11.B　晶体在固态时不能自发形成新的晶体，A错误；溶质从溶液中析出，可形成有规则几何外形的晶体，B正确；玻璃属于非晶体，不具有自范性，C错误；圆形容器中结出的冰是圆形的，不是自发形成的，D错误。
12.B　该结构中含A原子个数为6×＝，B原子个数为6×＋3×＝2，C原子个数为1，则A、B、C原子的个数比为∶2∶1＝1∶4∶2。
13.C　C60和石墨烯为同种元素形成的不同单质，互为同素异形体，A错误；该晶胞中含有K的个数为12×＝6，C60的个数为8×＋1＝2，故该富勒烯化合物的化学式为K3C60，B、D错误；以体心的C60为例，与其等距且距离最近的C60为顶角的8个C60，C正确。
14.（1）各向异性　各向同性　规范而有序　（2）平面三角形　sp2　（3）①冷却碘蒸气　②烧杯中充满紫色的蒸气，在表面皿上有紫黑色的晶体形成　③晶体　④凝华　熔融态物质的凝固　结晶（溶质从溶液中析出）
解析：（1）从甲图可看出，石墨中与层垂直的方向上的导电性和与层平行的方向上的导电性不同，说明晶体具有各向异性；乙图中，水晶片上的石蜡熔化成椭圆形，说明水晶在不同方向上的导热性不同，即有各向异性，而玻璃片上的石蜡熔化的形状是圆形，说明玻璃在各个方向上的导热性相同，即具有各向同性；丙说明晶体内部的微粒排列规范而有序，而非晶体内部微粒排列无序。（2）ZnCO3中的阴离子C中C原子的价层电子对数为3＋＝3，没有孤电子对，空间结构为平面三角形；C原子的杂化形式为sp2。（3）①在表面皿上加少量冷水的作用是冷却碘蒸气；②观察到的实验现象是烧杯中充满紫色的蒸气，在表面皿上有紫黑色的晶体形成；③在表面皿上的碘是晶体；④这种方法是凝华，制取晶体的方法还有熔融态物质的凝固、结晶。
15.（1）CaTiO3　12　（2）6　（3）
解析：（1）由晶胞结构可知：钙位于体心，个数为1，钛位于顶点，则其个数为×8＝1，氧位于棱边的中点，则其个数为×12＝3，故晶胞的化学式为CaTiO3，立方体晶胞共有12个边，每条边的中点有一个氧原子，共12个氧原子，包围着中心的钙离子，Ca阶段重点练（三）　晶体类型的判断、性质的比较及阐释
一、选择题
1.（2025·银川高二期中）下列物质所属晶体类型分类正确的是（　　）
选项 A B C D
共价晶体 石墨 生石灰 碳化硅 金刚石
分子晶体 冰 固态氨 氯化铯 干冰
离子晶体 氮化铝 食盐 明矾 芒硝
金属晶体 铜 汞 铝 铁
2.氮氧化铝（AlON）属于共价晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是（　　）
A.AlON和石英的化学键类型相同
B.AlON和石英的晶体类型相同
C.AlON和Al2O3的化学键类型不同
D.AlON和AlCl3的晶体类型相同
3.（2025·东营高二检测）AB型化合物形成的晶体结构多种多样。如图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是（　　）
A.①③ B.②⑤
C.⑤⑥ D.③④⑤⑥
4.（2025·沧州高二月考）下面有关晶体的叙述中，错误的是（　　）
A.金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子
B.氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等且最近的Na＋共有6个
C.氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－
D.干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子
5.在解释下列物质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与化学键的强弱无关的是（　　）
A.钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高，硬度逐渐增大
B.金刚石的硬度大于晶体硅的硬度，其熔点也高于晶体硅的熔点
C.KF、KCl、KBr、KI的熔点依次降低
D.CF4、SiF4、GeF4、SnF4的熔点和沸点逐渐升高
6.（2025·枣庄高二检测）晶体是材料科学研究中非常重要的材料类型，下列说法错误的是（　　）
A.金属晶体中含有离子，但不存在离子键
B.共价晶体中共价键越强，晶体的熔点越高
C.分子晶体中分子间作用力越大，该物质越稳定
D.离子晶体中一定存在离子键，可能存在共价键
7.（教材改编题）下列各组物质熔化或升华时，所克服的粒子间作用力属于同种类型的是（　　）
A.NaOH和SiO2熔化 B.镁和硫的熔化
C.氯化钠和蔗糖熔化 D.碘和干冰升华
8.金属晶体和离子晶体是重要晶体类型。下列关于它们的说法中，正确的是（　　）
A.金属晶体中只有金属阳离子
B.在镁晶体中，1个Mg2＋只与2个价电子存在强烈的相互作用
C.图中的（1）和（4）可以是从NaCl晶体结构中分割出来的部分结构图
D.金属晶体和离子晶体分别存在金属键和离子键等相互作用，很难断裂，因而都具有延展性
9.（2025·洛阳高二期末）如表给出了几种氯化物的熔点和沸点。
物质 NaCl MgCl2 AlCl3 CCl4
熔点/℃ 801 712 190 －22.6
沸点/℃ 1 465 1 412 182.7 76.8
关于表中4种氯化物有下列说法：
（1）AlCl3在加热时可升华；
（2）CCl4属于分子晶体；
（3）1 500 ℃时，NaCl的化学组成可用NaCl表示；
（4）AlCl3是典型的离子晶体。
其中正确的是（　　）
A.（1）和（2） B.只有（3）
C.（1）（2）（3） D.全部正确
10.（苏教版习题）金属原子与CO形成的配合物称为金属羰基配合物，如羰基铁[化学式为Fe（CO）5，黄色油状液体，熔点为－21 ℃、沸点为102.8 ℃]。金属羰基配合物中每个CO提供一对电子与金属原子形成配位键，且金属原子的价电子和CO提供的电子总和等于18。下列说法错误的是（　　）
A.Fe（CO）5中铁的化合价为0价
B.Fe（CO）5属于离子晶体
C.羰基镍的化学式为Ni（CO）4
D.羰基镍分子中含有配位键、共价键
11.（教材改编题）下列各种晶体，含有的化学键类型和晶体类型均相同的一组是（　　）
①SiO2和CO2　②NaCl和CaF2　③NaOH和NH4Cl　④冰和干冰　⑤碘和碘酸钾　⑥晶体硅和碳化硅　⑦金刚石和C60　⑧铜和铁
A.①②③④⑦ B.②③④⑥⑧
C.②③⑤⑦⑧ D.①③④⑥⑧
12.（2025·浙江1月选考13题）某化合物Fe（NH3）2Cl2的晶胞如图所示，下列说法错误的是（　　）
A.晶体类型为混合型晶体
B.NH3与二价铁形成配位键
C.该化合物与水反应有难溶物生成
D.该化合物热稳定性比FeCl2高
二、非选择题
13.如图所示为CaF2、H3BO3（层状结构，层内的H3BO3分子间通过氢键结合）、金属铜三种晶体的结构示意图。请回答下列问题：
（1）图Ⅰ所示的CaF2晶体中与Ca2＋最近且等距离的F－数为　　　　，图Ⅲ中每个铜原子周围紧邻的铜原子数为　　　　。
（2）图Ⅱ所示的物质结构中最外层已达到8电子稳定结构的原子是　　　　（填元素符号），H3BO3晶体中硼原子个数与极性键个数之比为　　　　。
（3）金属铜具有很好的延展性、导电性、导热性，对此现象最简单的解释是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
理论。
（4）三种晶体中熔点最低的是　　　　（填化学式），其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为　　　　、　　　　。
14.（1）FeF3具有较高的熔点（高于1 000 ℃），其化学键类型是　　　　，FeBr3的相对分子质量大于FeF3，但其熔点只有200 ℃，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。
（2）已知：K2O的熔点为770 ℃，Na2O的熔点为1 275 ℃，二者的晶体类型均为　　　　，K2O的熔点低于Na2O的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）已知氮化硼与砷化镓属于同种晶体类型。则两种晶体熔点较高的是　　　　（填化学式），理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）邻苯二甲酸酐（）和邻苯二甲酰亚胺（）都是合成酞菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型，前者的熔点明显高于后者，其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
15.（1）下列物质在固态时，属于分子晶体的有　　　　　（填序号，下同），属于共价晶体的有　　 　　，属于离子晶体的有　　　　。
①金刚石　②氩　③水晶　④水银　⑤氧化铝
⑥P4　⑦苯
（2）比较下列物质的有关性质（填“＞”“＜”或“＝”）。
沸点：16O2　　　　18O2；
熔点：Na　　　　K；
稳定性：H2O　　　　D2O。
（3）某常见固体能导电，质软，它可能属于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（填字母）。
A.分子晶体　B.共价晶体　C.离子晶体
D.金属晶体　E.混合型晶体
（4）在氯化铯晶体（如图1）中，若以某一铯离子为球心，与之等距离的若干离子构成一个球面。与某铯离子距离最近的离子构成的球面（最内层的球面或第一层球面）上有　　　个　　　（填写离子符号，下同），第二层球面上有　　　个　　　。
（5）在氯化钠晶体（如图2）中，每个钠离子与　　　　　　个最近且等距离的氯离子以　　　　　键相结合，与每个氯离子最近且等距离的氯离子有　　　　个。
16.新型SiC增强铝基复合材料，可展开柔性砷化镓太阳能电池系统，助力“天问一号”开展火星探测。回答下列问题：
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能量原子轨道符号为　　　 ，Ga的基态原子的外围电子排布式是　　　 。
（2）第三周期元素中，第一电离能介于铝和磷之间的元素除硅外，还有　　　　（填元素符号）。
（3）碳化硅和硅晶体都具有金刚石型结构，碳化硅熔点高于硅的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）GaAs的晶胞如图所示。
①GaAs的熔点为1 238 ℃，该晶体的类型为　　　　。
②下列说法正确的是　　　　（填字母）。
A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同
B.电负性：As＜Ga
C.砷化镓晶体中含有配位键
（5）原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。图中各原子坐标参数A为（0，0，0）、B为（0，1，1）、C为（1，1，0），则D原子的坐标参数为　　　　。
5 / 5第1课时　金属键与金属晶体
题组一　金属键
1.（教材改编题）下列关于金属键的描述错误的是（　　）
①金属原子脱落价电子后的金属离子间的相互作用
②金属原子之间的相互作用
③金属原子脱落价电子后的金属离子与脱落的价电子之间的相互作用
④金属原子与脱落的价电子之间的相互作用
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
2.下列金属晶体中，自由电子与金属阳离子间作用最弱的是（　　）
A.K B.Na
C.Mg D.Al
3.（2024·邯郸高二检测）金属钾、铜的部分结构和性质的数据如表所示，则下列说法错误的是（　　）
金属 K Cu
原子价层电子排布式 4s1 3d104s1
原子半径/pm 255 128
原子化热/（kJ·mol－1） 90.0 339.3
熔点/℃ 63.4 1 083
A.单位体积内自由电子数目：K＜Cu
B.金属键强弱顺序为K＜Cu
C.金属的硬度大小顺序为K＜Cu
D.两者最外层电子数目相等，因此其金属键的强弱取决于原子半径大小
题组二　金属晶体
4.（教材改编题）银是导电性最好的金属材料，银能导电的原因是（　　）
A.金属银晶体中银离子与自由电子间的相互作用力较大
B.银晶体中的自由电子在外加电场的作用下可发生定向移动
C.银晶体中的银离子在外加电场的作用下可发生定向移动
D.银晶体在外加电场作用下可失去电子
5.（原创题）根据下列叙述判断，所描述物质一定为金属晶体的是（　　）
A.固体或熔融后易导电，熔点在1 000 ℃左右
B.由共价键结合形成立体三维骨架结构的晶体，熔点很高
C.固态时不导电，但熔融态可以导电
D.由分子间作用力形成，熔点很低
6.下列说法正确的是（　　）
A.金属导电是因为金属在外加电场作用下产生自由电子
B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
C.“电子气理论”用于描述金属键的本质，可用于解释金属晶体的延展性、导电性和导热性
D.硬铝合金的硬度和熔点均高于纯铝
7.（2025·朝阳市高二月考）下列关于金属晶体的叙述正确的是（　　）
A.常温下，金属单质都以金属晶体形式存在
B.金属阳离子与自由电子之间的强烈作用，在一定外力作用下，不因形变而消失
C.钙的熔、沸点低于钾
D.温度越高，金属的导电能力越好
8.科学家对液氢施加约4.95×1011Pa压力，成功制造出了“金属氢”，这是一种以氢离子和自由电子为基本单位构成的晶体。下列关于“金属氢”的推测错误的是（　　）
A.可能具有很好的导电性
B.与氢气互为同素异形体
C.摩尔质量与氢气相同
D.制造金属氢的过程属于化学变化
9.（2025·泉州高二月考）要使金属熔化必须破坏其中的金属键，而原子化热是衡量金属键强弱的依据之一。下列说法正确的是（　　）
A.金属镁的硬度大于金属铝
B.金属镁的熔点低于金属钙
C.金属镁的原子化热大于金属钠的原子化热
D.碱金属单质的熔点从Li到Cs是逐渐升高的
10.某复合型氧化物可用于制造航母中的热敏传感器，其晶胞结构如图所示，其中A为晶胞的顶点，A可以是Ca、Sr、Ba或Pb。当B是V、Cr、Mn或Fe时，这种化合物具有良好的电学性能。下列说法正确的是（　　）
A.金属Ca、Sr、Ba的熔点依次升高
B.用A、B、O表示的该复合型氧化物晶体的化学式为ABO3
C.在制造Fe薄片时，金属键完全断裂
D.V、Cr、Mn、Fe晶体中均存在金属阳离子和阴离子
11.我国的超级钢研究居于世界领先地位。某种超级钢中除Fe外，还含Mn 10％、C 0.47％、Al 2％、V 0.7％。下列说法中错误的是（　　）
A.上述五种元素中，有两种位于周期表的p区
B.超级钢的晶体一定是金属晶体
C.X射线衍射实验可以确定超级钢的晶体结构
D.超级钢中存在金属键和离子键
12.（2025·武汉高二调研）铁镁合金是目前储氢密度较高的材料之一，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为a。下列说法正确的是（　　）
A.合金储氢的过程是物理变化
B.铁镁合金中存在金属键和离子键
C.晶体中Fe的配位数为4
D.晶胞中Fe与Mg的最短距离为a
13.（2025·烟台高二月考改编）已知，铁有α、γ、δ三种晶体结构，并且在一定条件下可以相互转化（如图），请回答相关的问题：
（1）铁元素在元素周期表中的位置是　　　　，Fe2＋的价层电子排布式是　　　　，铁的三种晶体之间的转化属于　　　　（填“物理”或“化学”）变化，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）金属晶体中离某一原子最近且等距离的原子数为其配位数，铁的α、γ、δ三种晶体结构中，Fe原子的配位数之比为　　　　。
（3）设α-Fe晶胞边长为a cm，δ-Fe晶胞边长为b cm，计算确定：两种晶体的密度比为　　　　。（用a、b的代数式表示）
（4）Fe3C是工业炼铁生产过程中产生的一种铁的合金，在Fe3C晶体中，每个碳原子被6个位于顶角位置的铁原子所包围，形成八面体结构，即碳原子配位数为6，那么，铁原子配位数为　　　　。
（5）事实上，Fe3C是C与铁的晶体在高温下形成的间隙化合物（即碳原子填入铁晶体的某些空隙中），根据相关信息，你认为形成碳化铁的铁的三种晶体结构中，最有可能的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（填“α-Fe”“γ-Fe”或“δ-Fe”）。
14.（2025·上海浦东新区月考）氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键，铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。
（1）距离Fe原子最近的Mg原子个数是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（填字母）。
A.4 B.6
C.8 D.12
（2）铁镁合金的化学式为　　　　　　　。
（3）若该晶胞的晶胞边长为d nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该合金的密度为　　　　　　g·cm－3（用含NA的式子表达）。
（4）若该晶体储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱心位置，则含48 g Mg的该储氢合金可储存标准状况下H2的体积约为　　　　（填字母）L。
A.5.6 B.11.2
C.22.4 D.44.8
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