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易错点二十四 物质结构与性质
模拟题训练
1．（湖南省衡阳市2018届高三一模）某盐的组成可表示为3[H3ON5]:3[NH4N3]·NH4Cl。回答下列问题
（1）氯原子的电子排布式为________________________.
（2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_____________；氮元素的E1呈现异常的原因是_____________。
（3）经X射线衍射测得化合物3[H3ON5]·3NH4N5]·NH4Cl的晶体结构,其局部结构如图(b)所示
①H3O+中心原子的杂化类型为___________，NH4+的空间构型为_________。
②3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4C1中阴离子N5-中的键总数为______个。分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为),则N5-中的大键应表示为____________________。
③图(b)中虚线代表氢键,其中表示式为(NH4)N一H……Cl、_______、______。
（4）3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4Cl的晶体密度为dg.cm-3,其立方晶胞参数为a nm,晶胞中含有y个3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4Cl单元,该单元的相对质量为M,则y的计算表达式为________.
【答案】 1s22s22p63s23p5 同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量(E1)依次增大 N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子 sp3杂化 正四面体 5 (H3O＋)O—H…N(N) (NH)N—H…N(N) （或：×10－21）
【解析】（1）氯原子的核电荷数为17，其电子排布式为1s22s22p63s23p5 ；正确答案：1s22s22p63s23p5。
（2）同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合1个电子释放出的能量依次增大，氮原子的2p轨道为半充满状态，具有稳定性；正确答案：同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量(E1)依次增大；N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子。
（4）晶胞体积V=(a×10-7)3cm3, 晶胞质量为m=y×M/NA，密度为ρ=m/V，所以y=×10－21；正确答案：（或：×10－21）。
2．（2018届广东省深圳市高三第一次调研考试）K、Fe、Ni均为重要的合金材料，在工业生产、科技、国防领域有着广泛的用途，请回答下列问题：
(1)K元素处于元素周期表的_____ 区，其基态原子中，核外电子占据的电子云轮廓图为球形的能级有___个。
(2)KCl 和NaCl 均为重要的化学试剂，KCl 的熔点低于NaCl的原因为___________。
(3)从原子结构角度分析，Fe3+比Fe2+更稳定的原因是__________。
(4)NiSO4 溶于氨水形成[Ni (NH3)6]SO4。
①写出一种与[Ni(NH3)6]SO4中的阴离子互为等电子体的分子的分子式_________。
②1mol[Ni(NH3)6]SO4中含有σ键的数目为___________。
③NH3 的VSEPR模型为_____ ；中心原子的杂化形式为_____，其杂化轨道的作用为__________。
(5)K、Ni、F三种元素组成的一种晶体的长方体晶胞结构如图所示。若NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度ρ=______g/cm3(用代数式表示)。
【答案】 s 4 K+半径大于Na+半径，KCl晶体的晶格能小于NaCl晶体的晶格能 基态Fe3+的价电子排布式为3d5，为半充满状态，更稳定 CX4、SiX4(X表示卤素原子)中任写一种 28NA 四面体形 sp3 形成σ键和容纳孤电子对
【解析】(1). 基态K原子的价层电子排布式为4s1，所以K元素处于元素周期表的s区，s能级的电子云轮廓图为球形，则有1s、2s、3s、4s共4个，故答案为：s；4；
②. [Ni?(NH3)6]SO4中Ni2＋与6个NH3形成的6个配位键属于σ键，NH3中含有3个σ键，SO42－中含有4个σ键，所以1mol[Ni?(NH3)6]SO4中含有σ键的数目为28NA，故答案为：28NA；
③. NH3中N原子价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，中心原子的杂化方式为sp3，杂化轨道的作用是形成σ键和容纳孤电子对，故答案为：四面体形；sp3；形成σ键和容纳孤电子对；
(5). 由晶胞结构图可知，每个晶胞含有2个Ni原子、4个K原子、8个F原子，则晶胞的密度ρ==，故答案为： 。
3．（2018届山西省孝义市第四中学高三下学期名校最新高考模拟示范卷三）铁和碘、氮的相关化合物在化工、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)基态Fe原子中，核外未成对电子数为________个，铁的第三电离能I3(Fe)比锰的第三电高能I3(Mn)小其原因是__________________________________________________。
(2)NaNO2可用作肉类食品的发色剂，阴离子NO2-的几何构型为______，中心原子的杂化轨道类型为_______。
(3)Cu2+的一种配合物的分子结构如图1所示，配位原子为________，配体分子中σ键总数为________个，分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为),则中的大π键应表示为________________。

(4)一种铁的氧化物由不同价态的铁原子[Fe(A)和Fe(B)]与氧原子构成,其晶胞内部有图示Ⅰ、Ⅱ两种结构,晶胞的部分结构如图2。
①该铁的氧化物的化学式为_________,其熔点为1594.5?℃,则它属于_________?(填“原子”“离子”或“分子”)晶体。
②该晶胞边长为a?pm,则其密度为____________________g·cm-3(列出表达式即可)。
【答案】 4 锰失去的是较稳定的半充满3d5上的一个电子，铁失去的是3d6上的一个电子变为半充满状态 V形 sp2 N和Br 9 Fe3O4 离子 (或×102)
【解析】(1) Fe原子核外有26个电子，基态Fe原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，未成对电子数为4个；由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态；而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，故铁的第三电离能I3(Fe)比锰的第三电高能I3(Mn)小；(2) NO2-的中心原子N原子的价电子对数==3,所以N是sp2杂化，价电子构型为平面三角型，由于氮只和两个氧连接,所以一个杂化轨道由一个孤电子对占据，分子构型为v型；中心原子的杂化轨道类型为sp2；(3)根据图1可知，Cu2+的配位原子为N和Br，配体分子中有1个碳碳σ键、4个碳氮σ键、3个碳氢σ键、1个氮氢σ键总数为9个σ键；分子中参与形成大π键的原子数为5，参与形成大π键的电子数为6,则中的大π键应表示为；(4)①根据均摊法，由图示知，Ⅰ、Ⅱ两种结构氧原子总数为，铁原子数目为Fe(A)6、Fe(B)2+，总数为12，最简比为3：4，该铁的氧化物的化学式为Fe3O4,其熔点为1594.5?℃,则它属于离子晶体；②该晶胞边长为apm,体积为，则其密度为g·cm-3。
4．（2018届安徽省六安市皖西省示范高中联盟高三上学期期末）胆矾是配制波尔多液的主要原料，常用在树木，花卉的保护上。
（1）基态铜原子的电子排布式为___________。
（2）乙烯氨氧化可以得到丙烯腈（CH2=CH-CN），丙烯腈中各元素的电负性由大到小顺序为____________,1mol丙烯腈分子中含有π键数目为_________。
（3）CN-与N2互为等电子体，写出CN-的电子式______________。
（4）通过X射线衍射发现，胆矾中存在SO42-离子，SO42-离子的VSEPR构型名称为___________，CO32-中心原子的杂化形式为________。
（5）硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体，其结构如图所示为体心立方晶胞，则该化合物的化学式是______；若该晶体中距离最近的铜原子与氧原子直接距离为acm，则晶体密度表达式为_____g/cm3。
【答案】 1s22s22p63s23p63d104s1 N>C>H 3NA [:C┇┇N:]- 正四面体 sp2 Cu2O
【解析】（1）铜的原子序数是29，基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。（2）非金属性越强，电负性越大，则丙烯腈中各元素的电负性由大到小顺序为N＞C＞H；双键中含有1个π键，三键中含有2个π键，则1mol丙烯腈分子中含有π键数目为3NA。（3）CN-与N2互为等电子体，互为等电子体的微粒结构相似，则CN-的电子式为。（4）SO42-离子中中心原子S原子含有的价层电子对数是4，则SO42-离子的VSEPR构型名称为正四面体；CO32-中中心原子碳原子的价层电子对数是，不存在孤对电子，则碳原子的杂化形式为sp2。（5）晶胞中铜原子全部在晶胞内，共计4个，氧原子个数是1+8×1/8=2，所以该化合物的化学式是Cu2O；若该晶体中距离最近的铜原子与氧原子直接距离为acm，则体对角线是4a cm，边长是，所以晶体密度表达式为。
5．（2018届吉林省延边州高三质量检测）镁、铁、铜等在工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题:
（1）铜元素位于元素周期表中的___区，其基态原子的价电子排布图为_________。
（2）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可形成[Cu(NH3)4]SO4溶液，该溶液可用于溶解纤维素。
①[Cu(NH3)4]SO4中阴离子的立体构型是_______。
②在[Cu(NH3)4]SO4中，配离子所含有的化学键为________，提供孤电子对的成键原子是_______。
③ 除硫元素外，[Cu(NH3)4]SO4中所含元素的电负性由小到大的顺序为_______。
④NF3与NH3的空间构型相同，中心原子的轨道杂化类型均为_____。但NF3不易与Cu2+形成化学键，其原因是____________。
（3）铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。则铁镁合金的化学式为________，若该晶胞的参数为dnm,则该合金的密度为____ g/cm3(不必化简，用NA表示阿伏加德罗常数)。
【答案】 ds 正四面体 共价键、配位键 N Cu【解析】（1）Cu是29号元素，原子核外电子数为29，位于元素周期表中的ds区。Cu基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，价电子排布式为：3d104s1，价电子排布图为：。??故答案为：ds；；
（2）①SO42-中S原子的孤对电子对数=，价层电子对数=4+0=4，离子空间构型为正四面体。?故答案为：正四面体；
②Cu2+提供空轨道，NH3中N原子含有孤电子对，二者之间形成配位键，NH3中N与H形成共价键，故答案为：共价键、配位键；N；
（3）晶体是由无数晶胞无隙并置而成。根据均摊原则晶胞中铁原子数?=4，镁原子数8，,铁镁合金的化学式是Mg2Fe，设有1mol晶胞，体积为，质量为104，根据可知合金的密度是： 。答案为：Mg2Fe、
6．（2018届宁夏石嘴山市第三中学高三上学期期末考试）四氧化三钴(Co3O4)纳米颗粒可以用于人造光合作用，以水和二氧化碳为原料制得甲醇燃料。回答下列问题：
(1)二氧化碳的水溶液中含有少量CO32-，CO32-的空间构型为____________。
(2)CO2，SiO2为同族元素的氧化物，SiO2熔点高的原因是__________________。
(3)甲醇分子中，中心原子的的杂化轨道类型为__________。甲醇易溶于水，其主要原因是_______________________。
(4)Co3O4晶体结构中，O2－为立方紧密堆积；Co2＋为四配位，填充于四面体空隙；Co3＋填充于八面体空隙。Co2＋的价层电子式为______；Co3O4晶体中Co3＋的配位数为______。
(5)氧化亚钴与稀盐酸反应可生成紫红色六水合物(CoCl2·6H2O), 该反应的化学方程式为_______________。
(6)四氧化三钴加热至900℃会分解生成氧化亚钴，氧化亚钴的晶体结构与氯化钠类似。若氧化亚钴晶体的晶胞边长为a pm，则两个紧邻的Co2＋之间的距离为__________pm。
【答案】 平面三角形 SiO2为原子晶体，熔化时破坏共价键需要较多的能量 sp3杂化 甲醇分子与水分子之间可形成氢键 3d7 6 CoO＋2HCl＋5H2O ===CoCl2·6H2O a
【解析】(1)二氧化碳的水溶液中含有少量CO32-，CO32－中C原子孤电子对数=
（4×2-2×3）/2=0、价层电子对数=3+0=3，CO32－的空间构型为平面正三角形。(2)CO2，SiO2为同族元素的氧化物，SiO2熔点高的原因是SiO2为原子晶体，熔化时破坏共价键需要较多的能量。（3）甲醇分子中C原子形成4个共价键，没有孤电子对，杂化轨道数目为4，C原子采取sp3杂化；甲醇分子与水分子之间形成氢键，甲醇易溶于水。（4）Co为27号元素，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，失去4s能级2个电子形成Co2＋，Co2＋的价层电子式为3d7；Co3＋填充于八面体空隙，则其周围O2－数目为6，Co3O4晶体中Co3＋的配位数为6。(5)氧化亚钴与稀盐酸反应可生成紫红色六水合物(CoCl2·6H2O), 该反应的化学方程式为CoO＋2HCl＋5H2O ===CoCl2·6H2O ；（6）氧化亚钴的晶体结构与氯化钠类似，晶胞中O2－处于体心与棱中心，Co2＋处于顶点与面心，若氧化亚钴晶体的晶胞边长为apm，O2－、Co2＋之间距离为0.5a pm，顶点与面心的Co2＋紧邻，其距离为O2－、Co2＋之间距离的 倍，即两个紧邻的Co2＋之间的距离为 ×0.5a pm=a pm。
7．（2018届江西省新余四中、鹰潭一中等重点中学盟校高三第一次联考）碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：
(1) 碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是___________________________。
(2) (CN)2分子中，共价键的类型有________________，C原子的杂化轨道类型是____________
(3) CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253K，沸点为376K，其固体属于________晶体。
(4) 与碳同族的基态Ge原子的核外电子排布式为___________，有________个未成对电子。
(5) 石墨可用作锂离子电池的负极材料，充电时发生下述反应：Li1－xC6+xLi++xe?→LiC6。其结果是：Li+嵌入石墨的A、B层间。现有某石墨嵌入化合物每个六元环都对应一个Li+，写出它的化学式：_______。
(6) 碳有多种同素异形体，其中金刚石的晶体晶胞如下图所示：
已知金刚石立方晶胞边长a pm，请计算晶体密度____________g/cm3(请用含a和NA的式子表示)。
【答案】 C有4个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构 π键和σ键 sp 分子晶体 [Ar]3d104s24p2 2 LiC2 9.6×1031/(NA·a3)
(6)由金刚石的晶胞结构示意图可知，每个晶胞中有8个C原子，则1mol晶胞中有8mol C，其质量为96g，其体积为，所以晶体密度为9.6×1031/(NA·a3) g/cm3。
8．（2018届河南省普通高中毕业班高考适应性测试）我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R 代表)。回答下列问题:
(1)基态N 原子中，核外电子占据的最高能层的符号是______________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______________________________。
(2)N 和O 两种元素第一电离能大小关系是N__________( 填“ >”“ <” 或“ =” )O，其原因是____________；N 和O两种元素电负性大小关系是N_______(填“ >”“ <” 或“=” )O。
(3)经X-射线衍射测得化合物R 的晶体结构，其局部结构如下图所示。
①组成化合物R 的两种阳离子中σ键的个数之比为_________；其中四核阳离子的立体构型为___________，其中心原子的杂化轨道类型是_______________________。
②分子中的大π键可用符号表示，其中m 代表参与形成的大π键原子数，n 代表参与形成的大π键电子数，如苯分了中的大π键可表示为。则N5-中的大π键应表示为___________________。
③氢键通常用X-H…···Y 表示，请表示出上图中的所有氧键:_________________。
④R的立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有Y个(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl 单元，如果(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl的相对分子质量用M 表示，阿伏加德罗常数的值为NA，则R 晶体的密度为________g·cm-3。
【答案】 L 球形和哑铃形 > N原子2P能级处于半充满状态，相对稳定，失去一个电子吸收的能量较大 < 3:4(或4:3) 三角锥形 sp3 N-H···N、O-H····N、N-H···Cl
【解析】(1)基态N?原子的电子排布式为1s22s22p3，核外电子占据的最高能层的符号是L，L能层中s能级电子云轮廓图形状为球形、p能级电子云轮廓图形状为哑铃形，故答案为：L；球形和哑铃形；
(2)N?的2p为半充满结构，较为稳定，第一电离能：N>O；N的非金属性比O小，非金属性越强，电负性数值越大，电负性：N?； N原子2P能级处于半充满状态，相对稳定，失去一个电子吸收的能量较大；<；
(3)①根据图(b)，阳离子为H3O+和NH4+，NH4+中心原子N含有4个σ键，H3O+中心原子是O，含有3σ键，σ键的个数之比为3:4(或4:3)；其中四核阳离子为H3O+，H3O+中心原子是O，含有3σ键，孤电子对数为=1，空间构型为正四面体，价层电子对数为4，为sp3杂化，空间构型为三角锥形，故答案为：；三角锥形；sp3；
②根据图(b)N5-中键总数为5个，根据信息，N5-有6个电子可形成大π键，可用符号Π56表示，故答案为：Π56；
③根据图示，其中的氢键可表示为O-H…N、N-H…N，以及N-H···Cl，故答案为： O-H…N、N-H…N、N-H···Cl；
④R的立方晶胞参数为a?nm，晶胞中含有Y个(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl?单元，如果(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl的相对分子质量用M?表示，阿伏加德罗常数的值为NA，则R?晶体的密度===g·cm-3，故答案为： 。
9．（2018届福建省莆田市高三下学期教学质量检测3月）石墨、石墨烯及金刚石是碳的同素异形体。
（1） 以Ni—Cr—Fe 为催化剂，一定条件下可将石墨转化为金刚石。基态Fe原子未成对电子数为____________。设石墨晶体中碳碳键的键长为a m，金刚石晶体中碳碳键的键长为bm，则a_____b（填“＞”、“＜”或“=”），原因是_______________________________。
（2）比较下表碳卤化物的熔点，分析其熔点变化规律的原因是____________。
CCl4
CBr4
CI4
熔点/℃
-22.92
48.4（α型）
168（分解）
（3） 金、铜、锌等金属或合金常用作化学气相沉积法获取石墨烯的催化剂。左下表是铜与锌的部分电离能数据，对于“I1铜小于锌，而I2铜却大于锌”的事实，原因是_________________。
电离能/kJ·mol-1
I1
I2
铜
746
1958
锌
906
1733
（4）金刚石的晶胞如上图所示。已知ZnS晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同，若图中a为Zn2+，则S2-处于ZnS晶胞中的位置为___________________________。
（5）石墨烯中部分碳原子被氧化后，转化为氧化石墨烯。
①在图乙所示的氧化石墨烯中，取sp3杂化形式的原子有_________________（填元素符号）；
②石墨烯转化为氧化石墨烯时，1号C 与相邻C原子间键能的变化是_____________（填“变大”、“ 变小”或“不变”）。
（6）石墨烯具有很大的比表面积，可望用于制超级电容器。若石墨烯中碳碳键的键长为am，12 g单层石墨烯单面的理论面积约为___________m2（列出计算式即可）。
【答案】 4 < 石墨晶体中碳碳键除σ键外还有大Π键，金刚石晶体中碳碳键只有σ键 分子结构相似，随相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，故CCl4、CBr4、CI4熔点依次升高 Cu失去一个电子成为Cu+后，形成[Ar]?3d10，是能量较低的全充满结构 顶点、面心 C、O 变小 ×NA×
【解析】(1). 基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，未成对电子数为4，在金刚石晶体中，C原子采用sp3杂化，碳原子之间只存在σ键，而石墨晶体中的C原子采用sp2杂化，碳原子之间除了σ键外还有大π键，使得石墨晶体中的碳碳键的键长比金刚石晶体中碳碳键的键长小，故答案为：4；＜；石墨晶体中碳碳键除σ键外还有大π键，金刚石晶体中碳碳键只有σ键；
(4). 图中a点为Zn2+，由均摊法可知，Zn2+的个数为：4×1=4，根据ZnS的化学式可知，只有S2-处于顶点和面心时，S2-的个数也为：8×1/8+6×1/2=4，故答案为：顶点、面心；
(5). ①. 氧化石墨烯中所标的1号碳原子形成3个碳碳单键和一个碳氧单键，C原子为sp3杂化，氧化石墨烯中羟基上的氧原子形成一个碳氧单键和一个氧氢键，还有2个孤电子对，所以羟基上氧原子为sp3杂化，故答案为：C、O；
②. 石墨烯转化为氧化石墨烯时，1号C 与相邻C原子间的大π键被氧化破坏变成了单键，键能减小，故答案为：变小；
(6). 已知石墨烯中碳碳键的键长为am，则其正六边形的面积为，根据均摊法可以计算出每个六边形所占有的碳原子个数为6×1/3=2，所以12g(即1molC)单层石墨烯实际占有的六边形个数为： ×NA，则单层石墨烯单面的理论面积约为×NA×，故答案为： ×NA×。
10．（2018届新疆高三一模）A、B、D、E、F为原子序数依次增大的前四周期元素，其中A的最外层电子数是其内层电子数的2倍，B、D、E为同周期元素，B原子的核外电子总数是其未成对电子数的5倍，E原子最外层有1个未成对电子，F原子核外有22种运动状态的电子。请回答下列问题：
(1)F元素位于周期表___________区，其价电子排布图为：___________。
(2)B、D、E三种元素中，第一电离能最小的是_______________________ (填元素符号)；写出AD2的等电子体___________ (分子和阴离子各写一种)。
(3)AO2和DO2熔点高的是___________，原因是___________。
(4)B的单质和E的单质反应可形成原子个数比为1∶3的化合物M，M的立体构型为___________，中心原子的杂化轨道类型为___________。
(5)元素F有两种同素异形体，常温下是六方堆积，高温下是体心立方堆积。如图所示是F晶体的一种晶胞，晶胞参数a=0.295nm，c=0.469nm，则该F晶体的密度为___________g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。
【答案】 d S CO2?或N2O,CNO-?或SCN- SO2 SO2、CO2?均为分子晶体,SO2?相对分子质量较大且为极性分子,范德华力大 三角锥形 sp3 2×48/?[(0.295×10-7)2?×sin60°×(0.469×10-7)?×NA]
【解析】A、B、D、E、F为原子序数依次增大的前四周期元素，其中A的最外层电子数是其内层电子数的2倍，则内层只有2个电子，A为C元素；B、D、E为同周期元素，B原子的核外电子总数是其未成对电子数的5倍，E原子最外层有1个未成对电子，则B的未成对电子数只能为3，原子序数为15 ，B为P元素；则D为S，E为Cl元素；F原子核外有22种运动状态的电子，即F的原子序数为22，为Ti元素。
(1)Ti的价层电子排布为3d24s2，位于周期表的d区，其价电子排布图为，故答案为：d；；
(2)同一周期，从左到右，元素原子的第一电离能呈现规律性增大，由于P的3p为半充满结构较为稳定，因此P、S、Cl三种元素中，第一电离能最小的是S；CS2的等电子体有CO2?或N2O，CNO-?或SCN-等，故答案为：S；CO2?或N2O，CNO-?或SCN-；
(3) SO2、CO2?均为分子晶体，SO2?相对分子质量较大且为极性分子，范德华力大，使得SO2熔点高于CO2，故答案为：SO2；SO2、CO2?均为分子晶体，SO2?相对分子质量较大且为极性分子，范德华力大；
(4)P和氯气反应可形成原子个数比为1∶3的化合物PCl3，PCl3中P原子与3个氯原子相连，且含有1个孤电子对，采用sp3杂化，立体构型为三角锥形，故答案为：三角锥形；sp3；
(5)根据晶胞结构，晶胞中含有的Ti原子数目=2×+12×+3=6，一个晶胞的体积为6××(0.295×10-7)2?×sin60°×(0.469×10-7)?cm-3=3×(0.295×10-7)2?×sin60°×(0.469×10-7)?cm-3，则晶胞的密度==g·cm-3，故答案为： 。
11．（2018届安徽省A10联盟高三开年考试）已知a、b、c、d、e、f都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中a、c原子的L层有2个未成对电子，d与e同主族,d的二价阳离子与c的阴离子具有相同的电子层结构，f3+离子M层3d轨道电子为半充满状态。请根据以上信息，回答下列问题(答题时，用所对应的元素符号表示)：
（1）画出f3+离子的价层电子排布图__________，bH3分子中b原子的价层电子对构型为__________。
（2）写出一种与ab-互为等电子体的分子的化学式_________，ab-中a原子的杂化方式为_______。
（3）f和m(质子数为25) 两元素的部分电离能数据列于下表：
元素
m
f
电能(kJ·mol-1)
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2957
比较两元素的I2、I3可知，气态m2+再失去一个电子比气态f2+再失去一个电子难，原因是____________。
（4）已知e的碳酸正盐热分解温度比d的高，其原因是___________________。
（5）已知CaF2晶体常用于助熔剂，其晶胞结构如图所示。
设阿伏加德罗常数的值为NA ，F原子和Ca原子之间的距离为apm，在晶胞体对角线的1/4、3/4两点分别有个F-，则Ca2+的配位数是_______，晶体的密度为_______。
【答案】 四面体形 CO成N2 sp杂化 Mn2+的3d轨道电子排布为半充满状态较稳定 Mg2+?半经比Ca2+小,MgO的晶格能比CaO?大，MgCO3?比CaCO3更易分解，因此CaCO3热分解温度较高 8 ×1030g/cm3
【解析】试题分析：a、c原子的L层有2个未成对电子，a是C元素、c是O元素、b是N元素；d的二价阳离子与具有相同的电子层结构，d是Mg元素； f3+离子M层3d轨道电子为半充满状态，f是Fe元素；d与e同主族，e是Ca元素；
解析：根据以上分析，（1）Fe3+3d轨道上的电子为价电子，Fe3+价层电子排布图是，NH3分子中N原子的价电子对数为 ，价层电子对构型为四面体形。（2）等电子体是原子数相同，价电子数相同的分子或离子，与CN-互为等电子体的分子的化学式CO或N2，CN-?中C和N之间是叁键，C的σ键有2个，无孤电子对，价层电子对数为2，属于sp杂化。（3）f是Fe、m(质子数为25)是Mn，Mn2+的3d轨道电子排布为半充满状态较稳定，Fe2+的3d轨道有6个电子，所以气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难；（4）Mg2+?半经比Ca2+小,MgO的晶格能比CaO?大，MgCO3?比CaCO3更易分解，因此CaCO3热分解温度较高； （5）在晶胞体对角线的1/4、3/4两点分别有个F-，则Ca2+的配位数是8；晶胞体对角线的1/4、3/4两点分别有个F-，所以1个晶胞含有8个F-；根据均摊原则，1个晶胞含有Ca2+=，所以晶胞的摩尔质量是312g/mol；F原子和Ca原子之间的距离为apm，则晶胞的边长是 ，所以晶体的密度是 ×1030g/cm3 。
12．（2018届广东省茂名市五大联盟学校高三3月联考）铀是原子反应堆的原料，常见铀的化合物有UF4、UO2及(NH4)4[UO2(CO3)3等。
回答下列问题:
(1) UF4用Mg或Ca 还原可得金属铀。基态钙原子的核外电子排布式为__________________；熔点：MgO(2852℃)高于CaO(2614℃)，原因是_______________________________；金属铀的一种堆积方式为体心立方堆积,该堆积方式的空间利用率为_______________________________。
(2)已知:2UO2+5NH4HF2 2UF4·NH4F+3NH3↑+ 4H2O↑，NH4HF2中含有的作用力是________(填选项字母)。
a.氢键 b.配位键 c.共价键 d.离子键 e.金属键
(3)已知:3[(NH4)4[UO2(CO3)3] 3UO2+10NH3 ↑+9CO2 ↑+N2 ↑+9H2O↑
①NH4+的空间构型为_____________________，与NH4+互为等电子体的分子或离子有_____(任写两种)。
②CO32-中碳原子的杂化轨道类型为___________________________。
③分解产物中属于非极性分子的是____________________(填选项字母)。
a.NH3 b. CO2 C.N2 d. H2O
(4)UO2的晶胞结构及晶胞参数如图所示:
①晶胞中U 的配位数为__________________________。
②UO2晶体的密度为_____________g·cm-3(列出计算式即可。设NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】 1s22s22p63s23p64s2(或[Ar]4s2) CaO和MgO均为离子晶体，MgO的晶格能大于CaO 68% abcd 正四面体 CH4、BH4-、BeH42-、AlH4-、SiH4、GeH4 sp2 bc 8 (4×270)/[NA×(5.455×10-8)3]
【解析】(1) CaO和MgO都是由活泼金属与活泼非金属组成的化合物，属于离子化合物，离子晶体的熔点由其晶格能大小决定，MgO的晶格能大于CaO，故熔点：MgO(2852℃)高于CaO(2614℃)；钙为20号元素，基态钙原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2；金属铀的一种堆积方式为体心立方堆积,该堆积方式的空间利用率为68%；（2）NH4HF2中NH4+与HF2-间为离子键，H-N为极性共价键、配位键；HF2-的结构式为[F-HF]-含有氢键结构。答案选abcd；(3)①NH4+中的N为sp3杂化，四个N—H键的键能、键长及键角均相同，空间构型为正四面体；等电子体是指价电子数和原子数（氢等轻原子不计在内）相同的分子、离子或原子团，与NH4+互为等电子体的分子或离子有CH4、BH4-、BeH42-、AlH4-、SiH4、GeH4；②CO32-价层电子对数目为=3，碳原子的杂化轨道类型为sp2杂化；③a、NH3中含有极性键，空间结构为三角锥形，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，故a错误；b、CO2中含有极性键，为直线形分子，结构对称，分子中正负电荷重心重叠，为非极性分子，故b正确；c、H2O中含有极性键，为V形分子，但结构不对称，属于极性分子，故c错误；d、H2O中含有极性键，为V形分子，但结构不对称，属于极性分子，故d错误；答案选bc；(4)①由晶胞的面心观察，可知U的配位数为8，O的配位数为4；②晶胞中U为，O为8，立方体体积为， 。
13．（2018届安徽省滁州市高三上学期期末）第ⅠA、ⅦA族元素及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题：
(1)基态钠原子核外电子排布式为_______；ⅠA族元素的基态原子价层电子云轮廓图为_______。
(2)H2分子中轨道重叠方式是________( 填标号)。
A．s-s B．s-p C．p-p
与H2F+互为等电子体的分子是________( 填一种即可)。
(3)OF2、O2F2是氟化物。OF2 分子的中心原子杂化类型是________；氯的含氧酸通式表示为HClOx,若某种氯的含氧酸中阴离子立体构型为三角锥形，则x=________。
(4)碱金属单质的熔点随原子序数增大而降低，而卤素单质的熔点,沸点随原子序数增大而升高,其原因是________________________________。
(5)钠、钾晶胞如图A所示，其堆积方式是________。

(6)氢化钠晶胞如图B所示(白球代表H+，黑球代表Na+),图C是氢化钠晶胞的截面图。
已知NA代表阿伏加德罗常数的值，晶体密度为dg·cm-3。
①氢化钠晶胞中阴离子的配位数为________。
②Na+半径为________pm(只列出计算式即可)。
【答案】 1s22s22p43s1 球形 A H2O sp3 3 碱金属晶体是金属晶体，随着原子序数增大，离子半径增大，金属键减弱；卤素单质晶体是分子晶体，组成和结构相似，随着原子序数增大，相对分子质量增大，分子间范德华力增大 体心立方堆积 6 ×1010
(4) 碱金属晶体是金属晶体，随着原子序数增大，离子半径增大，金属键减弱，导致碱金属单质的熔点随原子序数增大而降低；卤素单质晶体是分子晶体，组成和结构相似，随着原子序数增大，相对分子质量增大，分子间范德华力增大，导致卤素单质的熔点，沸点随原子序数增大而升高，故答案为：碱金属晶体是金属晶体，随着原子序数增大，离子半径增大，金属键减弱卤素单质晶体是分子晶体，组成和结构相似，随着原子序数增大，相对分子质量增大，分子间范德华力增大；
(5)根据钠、钾晶胞结构图，其堆积方式为体心立方堆积，故答案为：体心立方堆积；
(6)①根据氢化钠晶胞结构图B，立方体中心的钠离子与6个面的面心的氢离子距离相等且最近，即钠离子的配位数为6，在晶胞中阴阳离子的个数比为(8×+6×)：(12×+1)=1:1，因此阴离子的配位数也为6，故答案为：6；
②设氢离子的半径为x，钠离子半径为y，则 (2x+2y)=4x，解得x=y，晶体密度dg·cm-3，则晶胞的边长=cm=×1010pm，因此2x+2y=×1010，则y=××1010pm，故答案为： ××1010。
14．2018届（山东省菏泽市高三上学期期末）工业上用合成气(CO和H2)制取乙醇的反应为2CO+4H2CH3CH2OH+H2O。研究发现，使用TiO2作为载体负载铑基催化剂具有较高的乙醇产量。回答下列问题：
（1）Ti基态原子核外电子排布式为_________。和O同一周期且元素的第一电离能比O大的有______（填元素符号），和O同一周期且基态原子核外未成对电子数比O多的有____（填元素符号）。
（2）H2O分子中O原子的价层电子对数是________，CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子的杂化形式为_______。
（3）在用合成气制取乙醇反应所涉及的4种物质中，沸点从低到高的顺序为_________，原因是__________。
（4）工业上以CO、O2、NH3为原料，可合成氮肥尿素[CO(NH2)2]，CO(NH2)2分子中含有的σ键与π键的数目之比为_________。
（5）C元素与N元素形成的某种晶体的晶胞如图所示（8个碳原子位于立方体的顶点，4个碳原子位于立方体的面心，4个氮原子在立方体内），该晶体硬度超过金刚石，成为首屈一指的超硬新材料。
①该晶体硬度超过金刚石的原因是____________。
②已知该晶胞的密度为d g/cm3，N原子的半径为r1cm，C原子的半径为r2cm，设NA为阿伏加德罗常数，则该晶胞的空间利用率为________(用含d、r1、r2、NA的代数式表示）。
【答案】 ls22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2 N、F、Ne N 4 sp3 H2 【解析】（1）Ti基态原子核外电子排布式为ls22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2。和O同一周期且元素的第一电离能比O大的有N、F、Ne，和O同一周期且基态原子核外未成对电子数比O（2个未成对电子）多的只有N（3个）。
（2）H2O分子中O原子的价层电子对数是4，CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子是饱和的C原子，所以其杂化形式为sp3。
（3）在用合成气制取乙醇反应所涉及的4种物质中，沸点从低到高的顺序为H2 （4）CO(NH2)2分子中含有的7个σ键和1个π键，σ键与π键的数目之比为7：1。
（5）由该晶体的晶胞结构可知，该晶胞含有的C原子数为 (8)=3个，N原子数为4个，该化合物的化学式为C3N4。
①该晶体硬度超过金刚石的原因是：该晶体是原子晶体，N原子的半径比C原子小，所以该晶体中的C-N键的键长比金刚石中的C-C键的键长短，键能大，故硬度较金刚石大。
②已知该晶胞的密度为d g/cm3，N原子的半径为r1cm，C原子的半径为r2cm。设NA为阿伏加德罗常数，则NA个晶胞含1mol C3N4，其质量为92g，其体积为，4mol N原子的体积为，3mol C原子的体积为，所以该晶胞的空间利用率为。
15．（2018届湖北省武汉市高三毕业生二月调研）硼和氮的单质及一些化合物在工农业生产等领域有重要应用。回答下列问题:
（1）N原子核外有___ 种不同运动状态的电子。基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为____________________________。
（2）经测定发现，N2O5固体由NO2+和NO3-两种离子组成，该固体中N原子杂化类型为_________；与NO2+互为等电子体的微粒有_______(写出一种)。
（3）铵盐大多不稳定。NH4F、NH4I中，较易分解的是____，原因是__________________。
（4） 第二周期中，第一电离能介于B元素和N元素间的元素为_____(填“元素符号”)。
（5）晶体硼有多种变体，但其基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体( 见图I)，每个顶点为一个硼原子,每个三角形均为等边三角形。则每一个此基本结构单元由_______个硼原子构成;若该结构单元中有2 个原子为10B(其余为11B)，那么该结构单元有_____种不同类型。
（6）硼和氮构成的一种氮化硼晶体的结构与石墨晶体结构相类似，B、N原子相互交替排列(见图II)，其
晶胞结构如图III所示。设层内B-N核间距为apm，面间距为bpm，则该氮化硼晶体的密度为______g/cm3(用含a、b、NA 的代数式表示)。
【答案】 七(或“7”) 哑铃形 sp、sp2 SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一种 NH4F F原子半径比I原子小，H→F键比H→I键强(H→F更易形成)，F-更易夺取NH4+中的H+ Be、C、O 12 3 或或
【解析】（1）原子核外没有两个运动状态完全相同的电子，有几个电子就有几种运动状态，N原子核外有7个电子，所以有7种不同运动状态的电子；基态N原子的电子排布式为1s22s22p3，能量由低到高，由里到外排布，则能量最高的电子所占据的原子轨道为2p轨道，呈哑铃形；（2）NO2+中N的价电子数为，杂化轨道类型为sp；NO3-中N的价电子数为，杂化类型为sp2；含有相同原子数和相同价电子数的微粒互为等电子体，与NO2+互为等电子体的微粒有SCN-、CO2、CS2、N3-等；（3）铵盐大多不稳定。NH4F、NH4I中，较易分解的是NH4F，原因是F原子半径比I原子小，H→F键比H→I键强(H→F更易形成)，F-更易夺取NH4+中的H+；（4）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第V族元素原子最外层电子处于该轨道的全充满、半充满的稳定状态，所以其第一电离能大于其相邻元素，故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素；（5）顶点数： ＝12（个）（共20个面，每个面均为正三角形，有三个顶点，而每个顶点都同时属于5个面，所以有12个原子；当选定1个顶点后，与它最近的顶点数为5个，然后就是5个和1个，即二取代物有3种，即该结构单元有3种不同类型；（6）根据图III可知一个晶胞中含有N原子数为，B原子数为，将一个六边形切成相等的六个，每个的底为apm=acm，高为pm，面积为，晶胞的体积为，故密度为==。
16．（2018届贵州省黔东南州高三第一次模拟）元素周期表中，除了22?种非金属元素外，其余的都是金属，请根据元素周期表回答下列问题：
Ⅰ.（1）基态氮原子核外共有__________种运动状态不相同的电子，该原子核外电子排布中电子在能量最低的轨道呈__________型，用n?表示能层，F?元素所在族的外围电子排布式为_________________。
（2）在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似，被称为“对角线规则”，如下表：
根据“对角线规则”写出Be(OH)2与NaOH?反应的离子方程式_________________________，硼酸(H3BO3)是一种具有片层结构的白色晶体，层内的H3BO3分子间通过氢键相连（如上图）。含1mol H3BO3的晶体中有_________mol?氢键，H3BO3中B?原子的杂化类型为_________________。
（3）以第二周期为例，除Be、N?外，其它元素的第一电离能从左到右逐渐增大的原因是________________________。
Ⅱ.近年来铁及其化合物在工农业中有广阔的应用前景。
（4）铁的一种络离子[Fe(CN)6]4-中Fe2+的配位数为6，该络离子中不存在_____________（填序号）。
A.共价键 B.非极性键 C.配位键 D. σ键 E. π?键
（5）AlCl3的熔点比NaCl?熔点低的原因是________________________。
（6）一种Al-Fe?合金的立体晶胞如图所示。若晶体的密度为ρg/cm3，则此合金中最近的两个Fe?原子之间的距离为__________________cm（用含ρ的代数式表示）。
【答案】 7 球形 ns2np5 Be(OH)2+ 2OH- = BeO22-+2H2O 3 sp2 从左到右，随着核电荷数增加，原子半径逐渐减小，原子核对外层价电子的吸引能力逐渐增大，故元素的第一电离能从左到右逐渐增大 B AlCl3是分子晶体，NaCl是离子晶体
【解析】Ⅰ.（1）基态氮原子核外7个电子，每个电子运动状态不同，共有7种运动状态不相同的电子，该原子核外电子排布中电子在能量最低的轨道1s，呈球形型，用n?表示能层，F?元素所在族的外围电子排布式为ns2np5。（2）Be(OH)2和氢氧化铝一样，具有两性，能溶于强碱，Be(OH)2+ 2OH- = BeO22-+2H2O；每个硼酸分子有6个氢键，每个氢键两个硼酸共同拥的一个氢键，含1mol H3BO3的晶体中有3mol氢键，H3BO3中B原子形成3个δ键，无孤电子对，杂化类型为sp2 ；（3）以第二周期为例，除Be、N?外，其它元素的第一电离能从左到右逐渐增大的原因是从左到右，随着核电荷数增加，原子半径逐渐减小，原子核对外层价电子的吸引能力逐渐增大，故元素的第一电离能从左到右逐渐增大；（4）[Fe(CN)6]4-中存在A.共价键，如C-N键；C.配位键，如中心原子与CN-间；D.σ键，如C-N键； E. π键，如碳氮叁键；由于没有相同原子形成的共价键，不存在 B.非极性键；故选B。（5）AlCl3的熔点比NaCl熔点低的原因是：AlCl3是分子晶体，NaCl是离子晶体；一个晶胞中含有8个Fe原子和4个Al原子，晶胞的质量为（56×8+27×4）/NAg， 棱长为cm，个最近的2个Fe原子之间的距离为。。
17．（2018届河北省承德市各县第一中学高三上学期期末）镧系为元素周期表中第ⅢB族、原子序数为57~71的元素。
（1）镝(Dy)的基态原子电子排布式为[Xe]4f106s2，画出镝(Dy)原子外围电子排布图：___________。
（2）高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+，基态时Cu3+ 的电子排布式为________________。
（3）观察下面四种镧系元素的电离能数据，判断最有可能显示+3 价的元素是___________(填元素名称)。几种镧系元素的电离能(单位：kJ ? mol-1)
元素
I1
I2
I3
I4
Yb(镱）
604
1217
4494
5014
Lu(镥）
532
1390
4111
4987
La(镧）
538
1067
1850
5419
Ce(铈）
527
1047
1949
3547
（4）元素铈(Ce)可以形成配合物(NH4)2[Ce(NO3)6]。
①组成配合物的四种元素，电负性由大到小的顺序为________________(用元素符号表示)。
②写出氮的最简单气态氢化物水溶液中存在的氢键：__________________(任写一种)。
③元素Al 也有类似成键情况，气态氯化铝分子表示为(AlCl3)2，分子中Al 原子杂化方式为_____________，分子中所含化学键类型有______________(填字母)。
a.离子键 b.极性键 C.非极性键 d.配位键
（5）PrO2(二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似，晶胞中镨原子位于面心和顶点，则PrO2(二氧化镨)的晶胞中有________个氧原子；已知晶胞参数为a pm，密度为ρ g· cm-3，NA=_____________ (用含a、ρ的代数式表示)。
【答案】 [Ar]3d8?(或1s22s22p63s23p63d8)? 镧 O>N>H>Ce N-H…(或 N-H…N或O-H…N或O-H…O) sp3 bd 8
【解析】（1）.根据镝(Dy)的基态原子电子排布式[Xe]4f106s2可知，镝(Dy)原子外围4f能级上有10个电子，6s能级上有2个电子，则其外围电子排布图为：，故答案为：；
（2）.Cu是 29号元素，基态原子的电子排布式为：[Ar]3d104s1，高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+，说明Cu失去3个电子，则基态时Cu3+?的电子排布式为：[Ar]3d8 (或1s22s22p63s23p63d8)，故答案为：[Ar]3d8 (或1s22s22p63s23p63d8)；
（3）.第三电离能与第一电离能、第二电离能相差越小，第三个电子越容易失去，+3价可能性越大，在上述表中，镧的I1、I2和I3最接近，则最有可能显示+3 价的元素是镧，故答案为：镧；
（4）. ①.元素铈(Ce)可以形成配合物(NH4)2[Ce(NO3)6]，组成配合物的四种元素中，因元素非金属性越强，电负性越大，则O>N>H，又因Ce是金属，其电负性在四种元素中最小，所以电负性大小顺序为：O>N>H>Ce，故答案为：O>N>H>Ce；
② . N和 O元素的电负性强，则NH3的水溶液中存在的氢键有：N-H…O(或 N-H…N或O-H…N或O-H…O)，故答案为：N-H…O(或 N-H…N或O-H…N或O-H…O)；
③ .在气态氯化铝 (AlCl3)2中，每个Al原子与4个Cl原子形成4个σ键，则Al原子的杂化方式为sp3，在该分子中，与Al原子形成极性共价键的两个Cl原子中，有一个是配位键，氯原子提供电子，铝原子提供空轨道，故答案为：sp3；bd；
（5）.PrO2(二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似，晶胞中镨原子位于面心和顶点，所以晶胞中镨原子的个数为：6×1/2+8×1/8=4，则氧原子个数为：4×2=8；根据上述分析可知，一个二氧化镨晶胞中含有4个PrO2，则ρ==，则NA= (或)，故答案为：8； (或)。
18．（2018届山西省孝义市高三下学期高考模拟卷一）许多过渡元素(如锰、钒、铬、铁、铜等)的化合物对化学反应具有良好的催化性。回答下列问题:
(1)基态铬原子的价层电子排布式为_________；Mn2+的稳定性强于Mn3+，其原因是_______。
(2)已知常温下,H2CrO4的K1=4.1、K2=1×10-5，从结构的角度上看，K2<(3)SO2与氧气在V2O5催化作用下反应可转化为SO3,则转化过程中_____(填字母)没有发生变化。
a.中心原子轨道杂化类型 b.键角 c.分子的极性
(4)+5价钒能形成多种含氧酸根盐，其中某种钠盐的酸根离子是一种具有无限链状结构的离子(见下图)，则该酸根离子的化学式为__________。
(5)CuSO4溶液中Cu2+是以[Cu(H2O)4]2+形式存在的，向CuSO4溶液中加入过量氨水后会得到[Cu(NH3)4]2+，则上述两种配离子中稳定性较强的是_________，N、O、S、Cu?四种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。
【答案】 3d54s1 Mn2+的3d能级为半充满状态而Mn3+不是 第二步电离产生的二价酸根离子重新结合H+的能力强于第一步电离产生的一价酸根离子结合H+的能力 范德华力 a (VO3)nn- (或VO3-) [Cu(NH3)4]2+ N>O>S>Cu
（3）a．SO2的价层电子对个数=2+=3，所以硫原子采取sp2杂化；SO3中价层电子对个数=3+=3，硫原子采取sp2杂化，故a正确；b．SO2分子为V形结构，有1对孤对电子，键角是为119.5°，SO3分子为平面正三角形结构，没有孤对电子，键角为120°，故b错误；c．SO2分子结构对称，是非极性分子，SO3不对称，是极性分子，故c错误。故选a。
（4）由链状结构可知，每个V与3个O形成阴离子，且V的化合价为+5价，则该酸根离子的化学式为(VO3)nn- (或VO3-)。故答案为：(VO3)nn- (或VO3-)。
（5）[Cu(H2O)4]2+转化为[Cu(NH3)4]2+，且N原子的配位能力比O原子的配位能力强，则[Cu(NH3)4]2+更稳定。Cu为金属元素，第一电离能最大；N、O元素处于第二周期，且N元素2p能级处于半充满稳定状态，能量低，所以N元素的第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能，则N＞O；同主族元素，随着电子层的增多，第一电离能逐渐减小，则第一电离能O＞S，故第一电离能大小顺序为N＞O＞S＞Cu。故答案为：[Cu(N H3)4]2+；N＞O＞S＞Cu。
19．（2018届河南省豫南九校高三下学期第一次联考）N、P、As的化合物在研究和生产中有许多重要用途。
(1)基态As原子的核外电子排布式为_________。
(2)N的第一电离能比O大，原因是______________。
(3)NH4+中H-N-H的键角比NH3中H-N-H 的键角_______(填“大”或“小”)，原因是____________。
(4)K3AsO4中含有的化学键类型包括________；AsO43- 的空间构型为______。As4O6的分子结构如图1所示，则该化合物中As的杂化方式是__________。
(5)化合物NH5中的所有原子最外层都满足稳定结构，则NH5 是_______晶体。
(6)白磷(P4)的晶体属于分子晶体，其晶胞结构如图2 (小圆圈表示白磷分子)。已知晶胞的边长为acm，阿伏加德罗常数的数值为NA，则该晶胞中含有P 原子的个数为______，该晶体的密度为_________(用含NA、a 的代数式表示) g.cm-3。
【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p3{或[Ar]3d104s24p3} N?的2P轨道是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比氧的大 大 NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力 离子键、共价键 正四面体 sp3 离子 16
【解析】（1）砷位于元素周期表的第四周期第VA族，外围电子排布为4s24p3，把前面的核外电子补齐后得砷基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3；(2). N的2P轨道是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比氧的大；（3）NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力，故NH4+中H-N-H键角比NH3中H-N-H键角大；（2）K3AsO4属于离子化合物，酸根离子中含有共价键，故K3AsO4中含有的化学键类型包括离子键、共价键；AsO43-中As原子孤电子对数==0、价层电子对数为4+0=4，空间构型为正四面体；As4O6的分子中As原子形成3个As-O键，含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，是sp3杂化；（5）化合物NH5中的所有原子最外层都满足稳定结构，则由铵根离子与氢负离子构成，属于离子晶体；（6）根据均摊法可知，晶胞中P4分子数目为8×+6×=4，则晶胞中P原子数目为4×4=16，晶胞质量为g，晶胞体积为（acm）3，则晶胞密度为=g．cm-3。
20．（2018届云南省昆明市第一中学高三第六次月考）氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。我国采用铁触媒(以铁为主的混合物) 做催化剂合成氨。回答下列问题：
（1）Fe基态原子核外电子排布式为____________。氮化铁是一种重要的无机化合物，不溶于水，暴露在潮湿环境中可释放出氨气，元素Fe和N中，第一电离能较大的是_______，基态原子核外未成对电子数较多的是_______________。
（2）N的氧化物有N2O等，N2O与CO2 互为等电子体，N2O的空间构型为__________。
（3） N 有多种氢化物，其中肼(N2H4)常用作火箭推进剂的燃料，N2H4中N 原子的杂化形式为____。
（4）N、P、As为同族元素，NH3、PH3、AsH3三种物质的沸点由高到低的顺序为______。原因是______________。
（5）K3[Fe(CN)6]常用于检验Fe2+，K3[Fe(CN)6]中存在的化学键类型有_______。
（6）FeO晶体的晶胞与NaCl的相似，NaCl的晶胞如图所示。由于晶体缺陷，某氧化亚铁晶体的实际组成为Fe0.9O，其中包含有Fe2+和Fe3+，晶胞边长为428pm，则该晶体的密度为____g/cm3 (列出计算式即可，用NA 表示阿伏伽德罗常数的值)。
【答案】 1s22s22p63s23p63d64s2 N Fe 直线形 sp3 NH3﹥AsH3﹥PH3 NH3之间形成了氢键，分子间作用力大，所以沸点高，AsH3和PH3结构相似，而AsH3的相对分子质量更大，故其分子间作用力比PH3大，所以AsH3的沸点比PH3更高 离子键、配位键、共价键或（离子键、配位键、σ键、π键）
【解析】（1）铁的原子序数为26，根据能量最低原理其态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；元素Fe和N中，N的其态原子的电子排布式为1s22s22p3，最外层电子受到核的吸引力大于铁，第一电离能较大的是N，根据二者的电子排布可知，基态原子核外未成对电子数分别为4和3，较多的是铁，故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2；N；Fe；
（2）N2O与CO2?互为等电子体，结构相似，因此N2O的空间构型为直线形，故答案为：直线形；
（3）N2H4中N?原子与3个原子相连，含有1个孤电子对，价层电子对数=3+1=4，采用sp3杂化，故答案为：sp3；
（4）NH3分子间能够形成氢键，沸点最高，AsH3和PH3结构相似，而AsH3的相对分子质量更大，故其分子间作用力比PH3大，所以AsH3的沸点比PH3更高，PH3、AsH3三种物质的沸点由高到低的顺序为NH3﹥AsH3﹥PH3，故答案为：NH3﹥AsH3﹥PH3；NH3之间形成了氢键，分子间作用力大，所以沸点高，AsH3和PH3结构相似，而AsH3的相对分子质量更大，故其分子间作用力比PH3大，所以AsH3的沸点比PH3更高；
（5）K3[Fe(CN)6]中存在离子键、极性共价键、配位键，故答案为：离子键、共价键、配位键；
21．（2018届黑龙江省齐齐哈尔市实验中学高三上学期期末）钴（Co）是人体必需的微量元素。含钴化合物作为颜料，具有悠久的历史，在机械制造、磁性材料等领域也具有广泛的应用。请回答下列问题：
（1）Co基态原子的价电子排布图为______；
（2）酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学疗法中的光敏剂、催化剂等方面得到了广泛的应用。其结构如图所示，中心离子为钴离子。
①酞菁钴中三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为；______（用相应的元素符号作答）；碳原子的杂化轨道类型为______；
②与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是______；
（3）CoCl2中结晶水数目不同呈现不同的颜色。
CoCl2可添加到硅胶（一种干燥剂，烘干后可再生反复使用）中制成变色硅胶。简述硅胶中添加CoCl2的作用________；
（4）用KCN处理含Co2+的盐溶液，有红色的Co(CN)2析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co(CN)6]4-，该配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色[Co(CN)6]3-，写出该反应的离子方程式：________；
（5）Co的一种氧化物的晶胞如右图所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有_________个；筑波材料科学国家实验室的一个科研小组发现了在 5K 下呈现超导性的晶体，该晶体具有CoO2的层状结构(如下图所示，小球表示Co原子，大球表示O原子）。下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO2的化学组成的是________。
【答案】 N>C>H sp2 2、4 随着硅胶的吸湿和再次烘干，二氯化钴在结晶水合物和无水盐间转化，通过颜色的变化可以表征硅胶的吸湿程度 2[Co(CN)6]4-+2H2O2[Co(CN)6]3-+H2↑+2OH– 12 D
【解析】(1)Co为27号元素，原子核外电子数为27，根据能量最低原理，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2，价电子排布图为，故答案为：；
(2)①酞菁钴中三种非金属原子为C、N、H，同周期自左而右电负性增大，非金属性越强电负性越大，故电负性N＞C＞H；分子中C原子均形成3个σ键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，碳原子的杂化轨道类型为 sp2，故答案为：N＞C＞H；sp2；
②含有孤对电子的N原子与Co通过配位键结合，形成配位键后形成4对共用电子对，形成3对共用电子对的N原子形成普通的共价键，1号、3号N原子形成3对共用电子对为普通共价键，2号、4号N原子形成4对共用电子对，与Co通过配位键结合，故答案为：2，4；
(3)随着硅胶的吸湿和再次烘干，二氯化钴在结晶水合物和无水盐间转化，通过颜色的变化可以表征硅胶的吸湿程度，故答案为：随着硅胶的吸湿和再次烘干，二氯化钴在结晶水合物和无水盐间转化，通过颜色的变化可以表征硅胶的吸湿程度；
(4)[Co(CN)6]4-配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色[Co(CN)6]3-，只能是水中氢元素被还原为氢气，根据电荷守恒有氢氧根离子生成，该反应离子方程式为：2[Co(CN)6]4-+2H2O2[Co(CN)6]3-+H2↑+2OH -，故答案为：2[Co(CN)6]4-+2H2O2[Co(CN)6]3-+H2↑+2OH -；
(5)由氧化物晶胞结构可知晶胞中Co、O原子数目之比为1：2，假设黑色球为Co原子，以顶点Co原子为研究对象，与之等距离且最近的钴原子位于面心，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子数目为=12；CoO2的重复结构单元示意图中Co、O原子数目之比应为1：2，由图像可知：
A中Co、O原子数目之比为1：4×=1：2，符合，B中Co、O原子数目之比为(1+4×)：4=1：2，符合，C中Co、O原子数目之比为4×：4×=1：2，符合，D中Co、O原子数目之比为1：4×=1：1，不符合，故答案为：12；D。
22．（2018届贵州省铜仁市第一中学高三上学期第五次模拟）钾、氟及锌的相关化合物用途非常广泛。回答下列问题：
（1）基态锌原子的价电子排布式为___________；K、F、Zn的电负性从大到小的顺序为___________。
（2）Zn与Ca位于同一周期且最外层电子数相等,钙的熔点与沸点均比锌高,其原因是_______________。
（3）OF2分子的几何构型为___________（1分）,中心原子的杂化类型为___________。
（4）KOH 与O3反应可得到KO3(臭氧化钾),KO3中除σ键外,还存在___________。
（5）K、F、Zn组成的一种晶体结构如图所示,其晶胞参数为a=0.4058 nm。
①晶胞中Zn2+的配位数为___________个。
②该晶体的密度为___________(列出算式即可,用NA表示阿伏加德罗常数的数值)g·cm-3。
【答案】 3d104s2 F>Zn>K 锌的原子半径较大，金属键较弱 V形 sp3 离子键和π键 6
【解析】（1）基态锌原子核外电子由4层，其价电子分布为3d104s2；与元素周期表右上角距离顺序为K >Zn> F，所以电负性为：F>Zn>K；
(2). 锌的原子核外电子层数多，半径较大，使得其单质中金属键较弱；
（3）OF2存在两个孤对电子，则分子结构呈V型，其杂化类型与水一样为sp3不等性杂化；
（4）臭氧化钾中，3个O原子共同失去1个电子呈-1价，3个O原子间即有σ键也有π键，而K+与O3-采用离子键结合；
(5). ①由晶胞可知，每个Zn2+的周围有12个F-，而每个F-为2个Zn2+所共用，所以Zn2+的配位数为6；
② g·cm-3。
23．（2018届普通高校招生全国统一考试模拟试卷仿真模拟试卷一）磷元素是组成遗传物质核酸的基本成分之一，而锡元素(Sn)形成的某些化合物能够促进核酸的合成。回答下列问题。
(1)基态磷原子电子占据的最高能层符号是____，占据该能层的电子中能量最高的电子其电子云在空间有_____个伸展方向，原子轨道呈_____形。
(2)锡元素可形成白锡、灰锡、脆锡三种单质。研究灰锡晶体的结构最常用的仪器是_____。灰锡晶体与金刚石结构相同，但灰锡不稳定，其原因是_____。
(3)固态PCl5结构中存在PCl4+和PCl6-两种结构单元，其晶胞如图所示。
①PCl4+的空间结构为________，PCl3的键角小于PCl4+键角的原因为___________。
②已知晶胞的边长为anm,阿伏加德罗常数值用NA表示。则PCl4+和PCl6-之间的最短距离为_______pm,固态PCl5的密度为______g.cm-3。
【答案】 M 3 哑铃 X-射线衍射仪 Sn-Sn键的键长长，键能小,故灰锡不稳定 正四面体 PCl3和PCl4+中磷原子的杂化方式均为sp3杂化, PCl3磷原子价层电子对中有一对孤电子对, PCl4+磷原子价层电子对中无孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力
【解析】(1)磷为15号元素，基态磷原子电子占据的最高能层符号是M，占据该能层的电子中能量最高的电子为3p，其电子云在空间有3个伸展方向，原子轨道呈哑铃形，故答案为：M；3；哑铃；
(2)研究晶体的结构最常用的仪器是X-射线衍射仪；灰锡晶体与金刚石结构相同，Sn-Sn键的键长较长，键能较小，导致灰锡不稳定，故答案为：X-射线衍射仪；Sn-Sn键的键长长，键能小，故灰锡不稳定；
（3）①PCl4+的中心原子P的价层电子对数=4+=4，采用sp3杂化，空间结构为正四面体，PCl3和PCl4+中磷原子的杂化方式均为sp3杂化, PCl3磷原子价层电子对中有一对孤电子对, PCl4+磷原子价层电子对中无孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，使得PCl3的键角小于PCl4+键角，故答案为：正四面体；PCl3和PCl4+中磷原子的杂化方式均为sp3杂化, PCl3磷原子价层电子对中有一对孤电子对, PCl4+磷原子价层电子对中无孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力；
②根据晶胞结构可知，PCl4+和PCl6-的个数比为1:1，已知晶胞的边长为anm，则PCl4+和PCl6-之间的最短距离为晶胞体对角线的一半，为a×103 pm，晶胞中含有2个P和10个Cl原子，固态PCl5的密度为g.cm-3=g.cm-3，故答案为： a×103； 。
24．（2018届江西省重点中学协作体高三下学期第一次联考）N、P、As、Ga、Cr、Cu等元素化合物种类繁多，具有重要的研究价值和应用价值。请回答下列问题：
（1）Cr元素价电子排布式为__________________。
（2）N2F2分子中，氮原子的杂化轨道类型为_______，画出N2F2可能的结构式_____。
（3）PCl3和PCl5是磷元素形成的两种重要化合物，请根据价电子互斥理论推测PCl3的空间构型__________________。
（4）砷化镓以第三代半导体著称，熔点为1230℃，具有空间网状结构，性能比硅更优良。广泛用于雷达、电子计算机、人造卫星、宇宙飞船等尖端技术中。
①砷化镓属于____晶体。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），其理由是____。上述两种晶体中的四种元素电负性最小的是_____（填元素符号）。
（5）铜的化合物种类很多，下图是氯化亚铜的晶胞结构，已知晶胞的棱长为a cm，则氢化亚铜密度的计算式为ρ=_______g/cm3.(用NA表示阿佛加德罗常数)
【答案】 3d54s1 sp2 或 三角锥形 原子晶体 BN 二者均为原子晶体，B、N间的键长比Ga、As的键长短，键能大 Ga
【解析】（1）Cr的原子序数为24，电子排布为 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1，价电子排布式为3d54s1 ；正确答案：3d54s1。
（2）N2F2分子中，氮原子形成了3个σ键和2个π键，则其杂化轨道类型为sp2； N2F2可能的结构式：或；正确答案：sp2 ； 或 。
（3）磷原子最外层有5个电子，三个电子分别和氯原子形成三对共用电子对，另有一对孤对电子，根据价电子互斥理论推测PCl3的空间构型为三角锥形；正确答案：三角锥形。
（4）砷化镓是具有空间网状结构的晶体，熔点为1230℃，它为原子晶体，已知氮化硼与砷化镓属于同种晶体都属于原子晶体，B-N键长比Ga-As的键长短，键能大，故氮化硼晶体熔点较高，非金属性越强，电负性越强，则B、N、Ga、As四种元素电负性最小的Ga；正确答案：原子晶体；BN ； 二者均为原子晶体，B、N间的键长比Ga、As的键长短，键能大；Ga。
（5）氯化亚铜密度计算公式：ρ×V×NA=N×M, 氯化亚铜摩尔质量（M）为99.5g/mol,根据晶胞图可知：铜原子有：8×1/8+6×1/2=4,氯原子有：4个；所以该晶胞中含有4个氯化亚铜，N=4，已知晶胞的棱长为a cm，体积为V=a3，带入上述公式得ρ=g/cm3；正确答案：。
25．（2018届安徽省六校教育研究会高三第二次联考）碳及其化合物在研究和生产中有许多重要用途．请回答下列问题：
（1）基态碳原子核外电子有__种空间运动状态，其价电子排布图为__．
（2）光气的分子式为COCl2，又称碳酰氯，是一种重要的含碳化合物，判断其分子立体构型为__，其碳原子杂化轨道类型为_____杂化．
（3）碳酸盐在一定温度下会发生分解，实验证明碳酸盐的阳离子不同，分解温度不同，如下表所示：
碳酸盐
MgCO3
CaCO3
BaCO3
SrCO3
热分解温度/℃
402
900
1172
1360
阳离子半径/pm
66
99
112
135
试解释为什么随着阳离子半径的增大，碳酸盐的分解温度逐步升高？。 ______________
（4）碳的一种同素异形体﹣﹣C60，又名足球烯，是一种高度对称的球碳分子．立方烷（分子式：C8H8结构是立方体：是比C60约早20年合成出的一种对称型烃类分子，而现如今已合成出一种立方烷与C60的复合型分子晶体，该晶体的晶胞结构如图所示，立方烷分子填充在原C60晶体的分子间八面体空隙中．则该复合型分子晶体的组成用二者的分子式可表示为__。
（5）碳的另一种同素异形体——石墨，其晶体结构如图所示，则石墨晶胞含碳原子个数为__个．已知石墨的密度为ρg·cm﹣3，C﹣C键长为rcm，阿伏加德罗常数的值为NA，计算石墨晶体的层间距为__cm．
（6）金刚石和石墨的物理性质差异很大，其中：熔点较高的是___________，试从结构分析___________；硬度大的是___________，其结构原因是___________。
【答案】 4 平面三角形 sp2 碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，金属氧化物的晶格能越大，对应的碳酸盐就越容易分解 C8H8·C60 4 石墨 石墨为混合型晶体，金刚石为原子晶体，二者熔点均取决于碳碳共价键，前者键长短，则熔点高 金刚石 石墨硬度取决于分子间作用力，而金刚石取决于碳碳共价键
【解析】（1）碳原子核外有6个电子，原子核外没有运动状态相同的电子，因此有6种运动状态不同的电子，碳原子价电子排布式为2s22p2，根据泡利原理与洪特规，价电子排布图为；（2）光气的分子式为COCl2，其分子中C原子形成3个σ键，没有孤对电子，空间结构为平面三角形，杂化轨道数目为3，C原子采取sp2杂化；（3）碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，金属氧化物的晶格能越大，对应的碳酸盐就越容易分解，因此随着阳离子半径的增大，碳酸盐的分解温度逐步升高；（4）晶胞中C60数目为8×1/8+6×1/2=4，立方烷分子填充在原C60晶体的分子间空隙中，晶胞中立方烷数目为4，则化学式为C8H8·C60。（5）由图可知石墨的晶胞结构为，设晶胞的底边长为acm，晶胞的高为h cm，层间距为d cm，则h=2d，底面图为，则a/2=r×sin60°，可得a= ，则底面面积为（）2×Sin60°，晶胞中C原子数目为1+2×1/2+8×1/8+4×1/4=4，晶胞质量为4×12/NAg，则：ρg·cm-3=(4×12/NA)g÷[（）2×Sin60°×2d]cm3，整理可得cm。（6）石墨为混合型晶体，金刚石为原子晶体，二者熔点均取决于碳碳共价键，前者键长短，则熔点高。石墨硬度取决于分子间作用力，而金刚石取决于碳碳共价键，所以硬度大的是金刚石。
26．（2018届安徽省合肥市高三上学期第一次教学质量检）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素，其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X的某种氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
Y
Y的一种核素质量数为24．中子数为12
Z
Z的单质是良好的半导体材料，广泛应用于光电信息领域
W
W的最高价氧化物对应水化物是一种不溶于水的蓝色固体
回答下列问题：
(1)Y在元素周期表中的位置是________；X、Z的简单气态氢化物稳定性较弱的是____（填化学式）。
(2)X的一种氢化物X2H4的分子中极性键和非极性键数目比为_______；Y的氯化物电子式为________。
(3)W的氧化物(W2O)跟X的最高价氧化物对应的水化物反应生成XO的离子方程式为_______。
【答案】 第三周期、第IIA族 SiH4 4：1 3Cu2O + 2NO3- +14H+=6Cu2++ 2NO↑+ 7H2O
27．（2018届河南省周口市高三上学期期末抽测调研）铜铟镓硒薄膜太阳能电池(GIGS)是第三代太阳能电池的典型代表，已成为全球光伏领域研究的热点之一，回答下列问题:
(1)镓(Ga)价电子排布式为______，镓(Ga)与铟(In)同主族第一电离能较小的为______(用元素符号表示)。
(2)硒属于_______区元素。O、S、Se简单氢化物稳定性由強到弱的顺序为______，中心原子的杂化方式为___________，键角最大的是_____________。
(3)已知N-N、N=N键能之比为l:4.9，而C-C、C=C键能之比为1:2.34。则N2和C2H2中叁键能较大的是__________ (填化学式)。
(4)某晶体的晶胞结构如图所示(在该晶体中通过掺入适量的Ga以替代部分In就可以形GIGS晶体)，该晶体的化学式为__________。
图中A原子和B原子坐标(分别为(0,0,0)，(0,0, )，则C原子坐标为_________。
【答案】 4S24P1 In P H2O＞H2S＞H2Se SP3 H2O N2 CuInSe2 （1/4，3/4，1/8）
【解析】 (1)镓(Ga)价电子排布式为4S24P1，镓(Ga)与铟(In)同主族，铟的金属性较强，故第一电离能较小的为In。
(2)硒的价电子排布为4S24P4，故其属于P区元素。O、S、Se的非金属性依次减弱，故 其简单氢化物稳定性由強到弱的顺序为H2O＞H2S＞H2Se，中心原子的杂化方式为SP3，因为O的电负性较大，价电子对偏向于中心原子，价电子对之间的斥力增加，故键角最大的是H2O。
(3)因为C的原子半径大于N，所以碳碳叁键的键长大于氮氮叁键，则N2和C2H2中叁键键能较大的是N2。
(4)由晶胞图可知，该晶胞中含有Cu原子数为，In原子数为，Se原子数为8，3种原子个数比为1:1:2，所以该晶体的化学式为CuInSe2。
该晶胞由两个立方组成， C位于其中一个立方体内的八分之一立方（左下外侧的）的体心。由A原子和B原子坐标(分别为(0,0,0)，(0,0, )可知，晶胞的底边为1、高为2，则C原子坐标为（1/4，3/4，1/8）。
28．（2018届湖北省孝感一中、应城一中等五校高三上学期期末考试）氟及其化合物用途非常广泛。回答下列问题:
（1）基态氟原子的价电子排布式为_________________。
（2）C2F4可用于合成聚四氟乙烯,HBF4可用于蚀刻玻璃，NO2F可用作火箭推进剂中的氧化剂，NaAlF6可用作电冶铝的助培剂。
①C2F4分子中所含共价键的类型有_____，C2F4分子中碳原子的杂化轨道类型是____，聚四氟乙烯是一种准晶体，证明它不是晶体可用的实验方法是_______________。
②HF与BF3化合可得到HBF4，从价键形成角度分析HF与BF3能化合的原因_______________。
③与NO2F分子互为等电子的非极性分子有__________(写一个符合要求的化学式即可)。
（3）CaF2的晶体结构如图所示。
①CaF2晶胞中，Ca2+的配位数为_____；F-的配位数为_____。
②原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置，已知A、B两点的原子坐标参数如图所示，则C点的原子坐标参数为______________。
③晶胞参数可描述晶胞的大小和形状，CaF2晶胞的晶胞参数。A=546.2pm，则其密度为_____(列出计算式即可)g/cm3。
【答案】 2s22p5 σ键，π键 sp2 X射线衔射 BF3中硼原子有空轨道，HF中氟原子有孤对电子，两者之间可形成配位键 BF3(或BCl3、SO3等) 8 4
【解析】(1)F为9号元素，基态氟原子的价电子排布式为2s22p5，故答案为：2s22p5；
(2)①C2F4分子的结构类似于乙烯，所含共价键的类型有C-F间的σ键和C=C中的σ键和π键；C2F4分子为平面形状，碳原子的杂化轨道类型为sp2，聚四氟乙烯是一种准晶体，可以通过X射线衍射实验证明它不是晶体，故答案为：σ键，π键；sp2；X射线衍射；
②BF3中硼原子有空轨道，HF中氟原子有孤对电子，两者之间可形成配位键，因此HF与BF3化合可得到HBF4，故答案为：BF3中硼原子有空轨道，HF中氟原子有孤对电子，两者之间可形成配位键；
③与NO2F分子互为等电子的非极性分子有BF3(或BCl3、SO3等)，故答案为：BF3(或BCl3、SO3等)；
(3)①根据CaF2晶胞结构，每个F-周围有4个距离相等且最近的Ca2+，这4个钙离子构成正四面体结构，F-的配位数为4，在CaF2晶胞中Ca2+与F-的个数比为1:2，则Ca2+的配位数为8，故答案为：8；4；
②根据CaF2的晶体结构，氟离子分布在晶胞内，A、B原子的坐标参数依次为(0，0，0)、 (1，1，1)，氟离子分布在晶胞内，8个氟离子构成立方体结构，每侧的4个负离子所在平面距离最近的晶胞的侧面为晶胞边长的，因此C点的原子坐标参数为(， ， )，故答案为：(， ， )；
③根据CaF2晶胞结构，晶胞中含有8个氟离子，则含有4个钙离子，晶胞参数A=546.2pm，则其密度为g/cm3= g/cm3= g/cm3，故答案为： 。
29．（2018届山东省青岛市城阳区高三上学期期末）前36号元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，A与B是同一周期紧邻元素，B与D同一主族，B元素氢化物的水溶液可用于玻璃的雕刻。C元素是同周期元素中第一电离能最小的元素，C与E的最外层电子数相同，E元素内层均排满电子。
（1）基态原子E的电子排布式为___________；依据电子排布周期表划分为5个区，该元素位于周期表的_________区。
（2）元素A、B、D电负性由大到小的顺序为___________。
（3）D2A分子中，中心原子的杂化方式为___________。分子键角大小关系，AB2分子_____D2A分子(填“大于”，“小于”或“等于”)，原因_________________________。
（4）单质C经常用于储氢，储氢后形成晶体结构如图所示：
该晶体中与C离子近邻的氢离子有_______个。这些氢离子，构成的空间构型为_______。已知C离子与氢离子之间最近的核间距为a pm，则该晶体的密度为_____g·cm-3。
【答案】 [Ar]3d104s1 ds F＞O＞Cl sp3 小于 F的电负性大于Cl，F与O形成的公用电子对更偏离于O原子，形成共价键的电子对排斥作用力减小 6 八面体
【解析】前36号元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，B元素氢化物的水溶液可用于玻璃的雕刻，B为F元素；A与B是同一周期紧邻元素，则A为O元素，B与D同一主族，则D为Cl或Br元素；C元素是同周期元素中第一电离能最小的元素，则C为Na元素；C与E的最外层电子数相同，E元素内层均排满电子，E的价电子排布式为3d104s1，E为Cu元素，则D为Cl元素。
(1)基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1；依据电子排布，周期表划分为5个区，该元素位于周期表的ds区，故答案为：[Ar]3d104s1；ds；
(2)元素的非金属性越强，电负性数值越大，元素O、F、Cl电负性由大到小的顺序为F＞O＞Cl，故答案为：F＞O＞Cl；
(3)Cl 2O分子中，中心原子O原子的价层电子对数=2+ (6-2×1)=4，采用sp3杂化；F的电负性大于Cl，F与O形成的公用电子对更偏离于O原子，形成共价键的电子对排斥作用力减小，使得分子中的键角OF2分子＜Cl 2O分子，故答案为：sp3；小于；F的电负性大于Cl，F与O形成的公用电子对更偏离于O原子，形成共价键的电子对排斥作用力减小；
(4)根据图示，该晶体中与钠离子近邻的氢离子有6个，这些氢离子，构成的空间构型为八面体；晶胞中含有的钠离子和氢离子个数分别为8×+6×=4，12×+1=4，化学式为NaH，钠离子与氢离子之间最近的核间距为a pm，则该晶体的密度为 g·cm-3=g·cm-3，故答案为：6；八面体； 。
30．（2018届河南省濮阳市高三第一次模拟）碳、氧、氯、镁、镍、铜是几种重要的元素，请回答下列问题：
(1)镍元素的核电荷数为28，则基态原子的电子排布式为____________________，结构中有__________种不同形状的电子云。
(2)MgO的熔点高于CuO的理由是________________________________________。
(3)镁原子第一电离能反常地高于铝的原因是_____________________________。
(4)Ni与CO能形成配合物，该分子中键与键个数比为__________。
(5) 分子中的中心原子杂化轨道类型是__________，该分子的空间构型为__________。
(6)铜与氧可形成如图所示的晶胞结构，其中铜原子均匀地分散在晶胞内部，a、b原子的坐标参数依次为(0，0，0)、，则d原子的坐标参数为____________________，已知：该晶体的密度为， 是阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数为__________cm(列出计算式即可)。
【答案】 (或) 3 半径比半径小， 的晶格能比大 Mg原子的全充满，比原子稳定 1:1 三角锥形 或
【解析】 (1)镍元素的核电荷数为28，则基态原子的电子排布式为 (或)，结构中有s、p、d3种不同形状的电子云，故答案为： (或)；3；
(2)Mg2+半径比Cu2+半径小，MgO的晶格能比CuO大，导致MgO的熔点高于CuO，故答案为：Mg2+半径比Cu2+半径小，MgO的晶格能比CuO大；
(3) Mg原子的全充满，比Al原子稳定，使得镁原子第一电离能反常地高于铝，故答案为：Mg原子的全充满，比Al原子稳定；
(4)Ni与CO能形成配合物，分子中含有4个配位键，CO中含有C≡O，因此键与键个数比为（4+4）：（4×2）=1:1，故答案为：1:1；
(5) 分子中的中心原子N与3个Cl原子相连，且含有1个孤电子对，价层电子对数=4，采用sp3杂化，该分子的空间构型为三角锥形，故答案为：sp3；三角锥形；
31．（2018届福建省泉州市泉港区第一中学高三年上学期期末）在电解炼铝过程中加入冰晶石(用“A”代替)，可起到降低Al2O3熔点的作用。冰晶石的生产原理为2Al(OH)3＋12HF＋3Na2CO3=2Na3AlF6＋3CO2↑＋9H2O。根据题意完成下列填空：
（1）冰晶石的化学式为Na3AlF6 ，其中含有_______________________________等化学键。
（2）生成物中含有10个电子的分子是________(写分子式)，该分子的空间构型_______，中心原子的杂化方式为___________________。
（3）反应物中所含元素电负性最大的元素为________(填元素符号)，写出其原子最外层的电子排布图：_______________，它的氢化物的沸点比同主族其它氢化物的沸点高，原因是：_______________________________。
（4）冰晶石由两种微粒构成，它的晶胞结构如图甲所示，小黑点“●”位于大立方体的顶点和面心，小圆圈“○”位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，那么大立方体的体心处小三角“?”所代表的是__________（填“小黑点”或“小圆圈”），它代表的是______________(填微粒化学式)。
（5）Al单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示，其晶胞特征如图丙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示：
若已知Al的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M，则一个晶胞中Al原子的数目为___________个； Al晶体的密度为__________(用字母表示)。
【答案】 离子键、共价键、配位键 H2O V形 sp3 F HF的分子之间存在氢键 小圆圈 Na＋ 4
【解析】（1）冰晶石的化学式为Na3AlF6 ，AlF63+中含有共价键、配位键，故Na3AlF6中存在离子键、共价键和配位键；（2）生成物有Na3AlF6、CO2、H2O，其中含有10个电子的分子是H2O；H2O中O原子的价层电子对个数=2+（6-2×1）=4且含有2个孤电子对，所以O原子采用sp3杂化，其空间构型为V形结构；（3）反应物有Al(OH)3、HF、Na2CO3，含有的元素有Al、Na、C、H、O、F，周期表从上到下，元素的电负性逐渐变小，从左到右，元素的电负性逐渐变大，则其中所含元素电负性最大的元素为F，F原子最外层的电子排布图为：，HF的分子之间存在氢键，故其沸点比同主族其它氢化物的沸点高；（4）冰晶石中Na+与AlF63-的个数比应为3：1，由晶胞图分析，“●”个数为，“○”个数为，故晶胞中心还应有1个，据此可推知，“?”为Na+；那么大立方体的体心处小三角“?”所代表的是小圆圈，它代表的是Na+；（4）铝晶胞的原子处于晶胞顶点和面心，故一个晶胞含有的Al原子数目为；设Al晶胞的边长为a，则有：2a2=（4d）2，a=2d，Al晶胞的体积为V=16d3 ，故Al晶体的密度为。
32．（2018届山西省晋中市高三1月高考适应性调研考试）钛、铁、镓、砷的单质及其化合物在生产生活中有重要的应用。回答下列问题；
（1）写出As?的基态原子的电子排布式_________________________。
（2）N、P、As?为同一主族元素，其电负性由大到小的顺序为_________________________，它们的氢化物沸点最高的是___________，原因为____________________________。
（3）Fe3+、Co3+与N3-、CN-等可形成络合离子。
①K3[Fe?(CN)6]?可用于检验Fe2+，配体CN-中碳原子杂化轨道类型为_________________。
②[Co(N3) (NH3)5]SO4中Co的配位数为________________，其配离子中含有的化学键类型为______（填离子键、共价键、配位键），C、N、O的第一电离能最大的为_______________，其原因是__________________________。
（4）砷化镓晶胞结构如下图。晶胞中Ga?与周围等距且最近的As形成的空间构型为_____________。已知砷化镓晶胞边长为a?pm，其密度为ρg·cm-3，则阿伏加德罗常数的数值为_______（列出计算式即可）。
【答案】 [Ar] 3d104s24p3 N〉P〉As NH3 分子间能形成氢键 sp 6 共价键、配位键 N 氮原子2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子 正四面体
【解析】（1）本题考查电子排布式的书写，As位于第四周期VA族，其电子排布式为[Ar] 3d104s24p3 ；（2）本题考查电负性以及物质熔沸点高低的判断，同主族从上到下，电负性减弱，即电负性强弱顺序是N>P>As；氨气分子间存在分子间氢键，因此NH3的熔沸点最高；（3）本题考查杂化类型的判断、化学键的判断、第一电离能规律，①C和N之间共用叁键，1molC有2个σ键，无孤电子对，因此杂化类型为sp；②N3和NH3是配位体，因此Co的配位数为1＋5=6，配离子含有化学键是共价键和配位键，同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但IIA>IA，VA>VIA，即第一电离能大小顺序是N>O>C，氮原子2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子；（4）本题考查空间构型和阿伏加德罗常数的计算，Ga到最近As的距离是相等的，因此Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体，晶胞的边长为apm，则晶胞的体积为(a×10－10)3cm3，Ga位于顶点和面心，个数为8×1/8＋6×1/2=4，As位于晶胞内部，个数为4个，化学式为GaAs，晶胞的质量为，根据密度的定义，解得NA=。
33．（2018届河北省衡水中学高三上学期九模考试）钴是人体必需的微量元素，含钴化合物作为颜料，具有悠久的历史，在机械制造、磁性材料等领域也具有广泛的应用，请回答下列问题:
（1）Co基态原子的电子排布式为__________________________；
（2）酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学中的光敏剂、催化剂等方面得到广泛的应用，其结构如图所示，中心离子为钴离子。
①酞菁钴中三种非金属原子的电负性有大到小的顺序为____________，(用相应的元素符号作答)?；碳原子的杂化轨道类型为___________________________；
②与钴离子通过配位健结合的氮原子的编号是___________________________；
（3）用KCN处理含Co2+的盐溶液，有红色的Co(CN)2析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co(CN)6]4-，该配离子中的配位体为________，配位原子为____________________；
（4）Co的一种氧化物的晶胞如图所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有_____个；与一个钴原子等距离且次近的氧原子有______个；?若该钴的氧化物晶体中钴原子与跟它最近邻的氧原子之间的距离为r，该钴原子与跟它次近邻的氧原子之间的距离为______；已知在该钴的氧化物晶体中钴原子的半径为apm，氧原子的半径为bpm，它们在晶体中是紧密接触的，则在该钴的氧化物晶体中原子的空间利用率为____(用含a、b的式子表示)。
（5）筑波材料科学国家实验室?一个科研小组发现了在5K?下呈现超导性的晶体，该晶体具有CoO2的层状结构(如下图所示，小球表示Co原子，大球表示O原子)。下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO2的化学组成的是_______。
【答案】 1s22s22p63s23p63d74s2 N>C>H sp2 2，4 CN- N 12 8 r 2π/3×?(a2+b2)/(a+b)3 D
【解析】（1）Co为27号元素，核外电子数为27，根据能量最低原理，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2 ；正确答案： 1s22s22p63s23p63d74s2。
（2）①酞菁钴中三种非金属原子为C、N、H，同周期从左到右电负性增大，非金属性越强，所以电负性N>C>H；分子中碳原子均形成3个σ键，没有孤对电子，杂化轨道数为3，碳原子的杂化轨道为sp2杂化；正确答案：N>C>H ； sp2。
②含有孤电子对N与Co通过配位键结合形成配位键后，形成4对共用电子对，1号、3号N原子形成3对共用电子对为普通的共价键；2号、4号N原子形成4对共用电子对，与Co原子通过配位键结合；正确答案：2，4。
（3）通过题意可知，该离子中的配位体为CN-，形成配位键的原子为N；正确答案：CN-；N。
（5）CoO2重复结构单元中钴原子：氧原子数目之比用为1:2；有以下图像可知：A中钴原子：氧原子=1:（4×1/2）=1:2，符合；B中钴原子：氧原子=（1+4×1/4）:4=1:2，符合；C中钴原子：氧原子=（4×1/4）:（4×1/2）=1:2，符合；D中中钴原子：氧原子=1：（4×1/4）=1:1，不符合；正确选项D。
34．（2018届宁夏银川一中高三第六次月考）1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg 和 Lawrence Bragg，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献。
（1）科学家通过X射线探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，其中三种晶体的晶格能数据如下表：
晶体
NaCl
KCl
CaO
晶格能/（kJ·mol￣1）
786
715
3401
四种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是______，Na核外有__________种不同的能级。
（2）科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可用右图简单表示，其中配位键和氢键均采用虚线表示。
①SO42￣ 中S的杂化类型是____________，与其互为等电子体的离子有___________（任写两种）
②已知 [Cu(NH3)4]2+ 具有对称的空间构型，[Cu(NH3)4]2+ 中的两个NH3被 Cl￣ 取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为_______________。
③写出基态Cu2+ 的价层电子排布式：_________；金属铜采取_________堆积方式，已知Cu原子的半径为 r pm，NA 表示阿伏加德罗常数的值，金属铜的密度是_______________g/cm3（列出计算式）
【答案】 MgO > CaO > NaCl > KCl 4 sp3 ClO4￣、PO43￣ 平面正方形 3d9 面心立方
【解析】

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