宁夏高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-16晶体结构与性质
一、结构与性质
1．（2023·宁夏吴忠·统考模拟预测）Fe、Co、Ni是重要的过渡金属元素。回答下列问题：
(1)①Co在周期表中的位置为 。
②量子力学用四个量子数描述原子核外电子运动状态，其中用自旋量子数描述电子的自旋状态，并规定两种自旋状态电子的自旋量子数分别为+、-，则基态镍原子的价电子自旋量子数代数和为 中，基态Co原子的核外电子排布式为 。
(2)镍能形成多种配合物，如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的Ni(NH3)6]2+等。
①CO与CN-原子总数价电子总数相同，具有相似的结构特征，其中CO分子内σ键和π键个数之比为 。
②NH3的空间结构为 。
③配离[Ni(CN)4]2-和[Ni(NH3)6]2+中，Ni2+的配位数分别为 。
(3)镍能形成多种氧化物，一种镍的氧化物的晶胞结构特征为：氧离子形成面心立方结构，镍离子位于氧离子构成的八面体空隙中。下图中的 (填标号)是从该晶胞中分割出来的结构。
a. b. c. d. e.
已知该晶体密度为ρg·cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个镍离子之间的最短距离为 pm(用含p和NA的代数式表示)。
2．（2023·宁夏石嘴山·统考一模）H、N、O、S、Fe、Cu是日常生活中常见的元素。
(1)基态Fe2+的核外电子排布式为 ，Fe3+有 种能量不同的电子。
(2)[Cu (NH3)4]SO4·H2O中，Cu2+的配位数为 ，的空间构型是 。
(3)硼酸晶体是片层结构如图所示，其中键角∠B-O-H(114° )，则硼酸晶体中氧原子的杂化方式是 。键角∠B-O-H不同于键角 ∠O-B-O的原因是 。
(4)GaN (相对分子质量为M)是新型半导体材料，该晶体的一种晶胞结构与金刚石晶胞(如图所示)相似，其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，晶胞参数为acm。沿Z轴从上往下俯视的晶胞投影图如下图所示。
①若图中原子1的分数坐标是(，，)则原子5的分数坐标是 。
②晶胞结构中原子1、5之间的距离为 cm。
③设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体的密度为 g·cm-3。
3．（2023·宁夏中卫·统考二模）砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。
(1)基态Ga原子的价电子排布式为 ，其同周期元素中未成对电子数最多的是 (填元素符号)。
(2)GaAs可用Ga(CH3)3(常温下为无色液体)和AsH3高温反应制得，同时生成另一种产物，写出反应方程式 ，另一种产物中心原子的杂化类型为 。
(3)沸点AsH3 NH3(填“>”、“<”、“=”)，原因是 。
(4)GaAs的晶胞结构如图所示，As的配位数 ，若晶胞中距离最近的两个Ga原子距离为anm，阿伏加德罗常数的值为，则GaAs的密度为 。
4．（2023·宁夏吴忠·校联考一模）阿散酸( )是一种饲料添加剂，能溶于NaOH溶液中，常含有H3AsO3、NaCl等杂质。回答下列问题：
(1)基态As原子核外电子排布式为 ，As的第一电离能比Se的大的原因为 。
(2)的中心原子的杂化方式为 ，的空间构型为 。
(3)与互为等电子体的分子为 (填化学式，任写一种即可)。
(4)液氨可作制冷剂，汽化时吸收大量的热的原因是 。
(5)NaCl晶体在50~-300GPa的高压下和Na或Cl2反应，可以形成不同的晶体，其中一种晶体的晶胞如图1所示，该晶体的化学式为 。
(6)已知NaCl晶胞(如图2)中Na+和Cl-间最短距离为acm，阿伏加德罗常数的值为NA，NaCl晶体的密度为 g·cm-3.
5．（2022·宁夏石嘴山·统考模拟预测）磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。黑磷与石墨类似，也具有层状结构(如图1)。为大幅度提高锂电池的充电速率，科学家最近研发了黑磷一石墨复合负极材料，其单层结构俯视图如图2所示。
回答下列问题：
(1)Li、C、P三种元素中，电负性最小的是 (用元素符号作答)。
(2)基态磷原子的电子排布式为 ；第三周期中第一电离能比P大的元素有 种。
(3)图2中，黑磷区P原子的杂化方式为 ；石墨区C原子的杂化方式为 。
(4)P和B的溴化物在水中的溶解度PBr3 BBr3(填“>”或“<”)，原因是 。
(5)根据图1和图2的信息，下列说法正确的有_______(填字母)。
A．黑磷区P-P键的键能不完全相同
B．黑磷与石墨都属于混合型晶体
C．由石墨与黑磷制备该复合材料的过程是物理变化
D．复合材料单层中，P原子与C原子之间的作用力属范德华力
(6)贵金属磷化物Rh2P可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如下图所示。已知晶胞参数为anm，晶体中与P距离最近的Rh的数目为 ，晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
6．（2022·宁夏吴忠·统考二模）金属钛有“生物金属、海洋金属、太空金属”的美称。有些含钛的化合物在耐高温、环保或者抑菌方面有着重要的应用，钛元素也被称为“健康钛”。
(1)Ti元素位于元素周期表的 区，基态原子电子排布式为 。
(2)TiCl4与SiCl4互为等电子体。SiCl4可以与N-甲基咪唑发生反应。
①TiCl4分子的空间构型为 。
②N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ，C、N、Si的电负性由大到小的顺序为 ，1个含有 个π键。
(3)TiCl4可以与胺形成配合物，如TiCl4(CH3NH2)2、TiCl4(H2NCH2CH2NH2)。
① TiCl4 (H2NCH2CH2NH2)中提供电子对形成配位键的原子是 。
②乙二胺(H2NCH2CH2NH2)能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其中与乙二胺形成的化合物稳定性较差的是 (填“Mg2+”或“Cu2+”)。
(4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似(如图)，其中阴离子(N3-)采用面心立方最密堆积方式，X-射线衍射实验测得氮化钛的晶胞参数(晶胞边长)为a pm，则r(N3-)为 pm。该氮化钛的密度为 g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式)。
7．（2021·宁夏银川·校联考模拟预测）银离子导体是发现最早的固体电解质，同时也是应用面最广的固体电解质，如制作库仑计、电子开关、压敏元件、气敏传感器、记忆元件、电容器等电化学器件。
回答以下问题：
(1)Ag+的价层电子排布式为4d10，写出Ag在周期表中的位置 。
(2)第三周期各元素的氯化物熔点、沸点数据如下：
NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 PCl3 S2Cl2
熔点/K 1074 987 465 205 181 193
沸点/K 1686 1691 453(升华) 216 349 411
请解释第三周期氯化物沸点从左到右变化的原因： 。
(3)偏高碘酸HIO4是无机非混合酸中氧化性极强的酸之一，可将Mn氧化为HMnO4，将Fe2+氧化为H2FeO4。HIO4的中心原子杂化形式是 ，构成HIO4的三种元素电负性大小顺序是 ，在HIO4晶体中存在 (填字母)
A．离子键 B．极性共价键 C．非极性共价键 D．分子间作用力 E．σ键 F．π键
(4)室温下，AgI属于六方ZnS结构，其中S原子作六方密堆积，Zn原子填充在半数的四面体空隙中。则AgI晶体中I原子的配位数是 。
(5)400℃以上AgI固体的导电能力是室温的上万倍，可与电解质溶液媲美，经研究发现其在146℃以上转化为一种奇特结构：α—AgI，I-作体心立方堆积，而Ag+则选择性填入I-构成的三类孔隙中：八面体孔隙(O)、四面体孔隙(T)和三角形孔隙(Tr)，则平均每个α—AgI晶胞中的Ag+数是 ，I-与I-构成的三类孔隙堆积之比为I-：O：T：Tr=1： ： ：12。
8．（2021·宁夏吴忠·统考二模）氮化镓(GaN)结构与金刚石类似，是一种半导体材料，因其具有良好的电学特性，广泛的应用于电子行业，近年智能手机的快速充电器中就使用了氮化镓材料。
(1)基态N原子的电子排布式为 ；基态Ga原子核外电子能量最高的电子占据的能级为 。
(2)GaN、GaP、GaAs熔点如下表所示，分析其变化原因 。
晶体 GaN GaP GaAs
熔点/℃ 1700 1480 1238
(3)GaN可在高温下由金属Ga和NH3反应制取。N原子和H原子可以形成多种微粒，如：NH3、NH、NH、N2H4、N2H、N2H等。在N2H中，N原子的杂化方式为 。与N2H互为等电子体的物质是 (写出一种)；在N2H中存在的化学键类型有 。
a．极性键 b．非极性键 c．离子键 d.配位键
(4)GaN的晶胞结构如图所示：其中与Ga原子最近的N原子所构成的空间结构为 ；若GaN晶体的密度为6.1 g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，则距离最近的两个N原子间的距离为 nm(写出表达式即可)。
9．（2021·宁夏中卫·统考三模）腐蚀、防腐以及催化等化学化工过程都涉及金属纳米团簇的研究，团簇已经成为化学和材料研究的前言和热点。金属纳米团簇最外层需要配体来稳定，常见有硫醇配体、磷配体和炔配体。卤素作为第二配体或第三配体，其体积比硫醇配体、磷配体和炔配体更小，在形成纳米团簇的过程中空间位阻更小，而且卤素与金、银具有较好的配位能力。
(1)银位于元素周期表第五周期第IB族元素，其价电子排布式为 。
(2)金(Au)溶于王水的原理是金与强氧化性的硝酸生成微量的Au3+和NO，盐酸提供的Cl-与Au3+形成[AuCl4]-配离子，写出总反应的离子方程式： 。
(3)[Au80Ag30( )42Cl9]Cl结构中非金属元素的电负性由大到小的顺序是 。
(4)第三周期部分主族元素的氟化物的熔点(见表)
化合物 NaF AlF3 SiF4 SF6
熔点/℃ 993 1040 -90 -50.5
由表中数值可以判断AlF3晶体类型为 ，SiF4比SF6熔点低的原因 ；SF6分子的空间构型为正八面体，如图所示，它的二氯代物SF4Cl2有 种。
(5)固态五氯化磷为离子晶体，结构单元可以写作PCl、PCl，晶胞与CsCl相同，该晶胞沿x、y或z轴的投影如图。阳离子中的P杂化方式为： 若密度为d g/cm3，则晶胞参数a= pm(已知阿伏加德罗常数的值为NA，列出计算式即可)。
10．（2021·宁夏石嘴山·统考一模）近年来，我国工程建设自主创新能力实现大跨越，尤其在新材料研究方面有重大突破，回答下列问题：
(1)钛是一种新兴的结构材料，比钢轻、比铝硬。基态钛原子的价电子排布式为 ， 与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相间的有 种；
(2)铁能与三氮唑(结构见图甲)形成多种配合物。
①l mol三氮唑中所含σ键的数目为 mol； 碳原子杂化方式是 ；
②三氮唑的沸点为260°C，与之结构相似且相对分子质量接近的环戊二烯(结构见图乙)的沸点为42.5℃，前者沸点较高的原因是 。
(3)碳化钨是耐高温耐磨材料。图丙为碳化钨晶体的部分结构，碳原子嵌入金属的晶格间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成填隙化合物。
①在该结构中，每个钨原子周围距离其最近的碳原子有 个：
②假设该部分晶体的体积为Vcm3，碳化钨的摩尔质量为M g mol-1，密度为d g cm-3，则阿伏加德罗常数的值NA用上述数据表示为 。
③金属镁的晶体结构与碳化钨相似，金属镁的晶胞可用图丁表示，已知镁原子的半径为r pm，晶胞高为h pm，求晶胞中镁原子的空间利用率 (用化简后含字时π、r和h的代数式表示)
11．（2021·宁夏中卫·统考模拟预测）氧元素为地壳中含量最高的元素，可形成多种重要的单质和化合物。
(1)氧元素位于元素周期表中 区；第二周期元素中，第一电离能比氧大的有 种。
(2)O3可用于消毒。O3的中心原子的杂化形式为 ；其分子的 VSEPR模型为 ，与其互为等电子体的离子为 (写出一种即可)。
(3)含氧有机物中，氧原子的成键方式不同会导致有机物性质不同。解释C2H5OH的沸点高于CH3OCH3的原因为 ；C2H5OH不能用无水CaCl2干燥是因为Ca2+和C2H5OH可形成[Ca(C2H5OH)4]2+，该离子的结构式可表示为 。
(4)氧元素可分别与Fe和Cu形成低价态氧化物FeO和Cu2O。
①FeO立方晶胞结构如图1所示，则Fe2+的配位数为 ；与O2－紧邻的所有Fe2+构成的几何构型为 。
②Cu2O立方晶胞结构如图2所示，若O2－与Cu+之间最近距离为a pm，则该晶体的密度为 g·cm－3。(用含a、NA的代数式表示，NA代表阿伏伽德罗常数的值)
参考答案：
1．(1) 第四周期第VIII族 +1或-1 [Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2
(2) 1：2 三角锥形 4、6
(3) bd
【详解】（1）①Co是第27号元素，在第四周期第VIII族；
②镍原子的价电子排布图是 ，价电子自旋量子数代数和=++=1或--=-1；基态Co原子的核外电子排布式[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2；
（2）①CO与CN-结构相似，分子中含有一个三键，三键中含有一个σ键和两个π键，所以CO分子内σ键与π键个数之比为1：2；
②NH3中N原子形成3个σ键，孤电子对数为×(5-3)=1，则空间结构为三角锥形；
③配离[Ni(CN)4]2-和[Ni(NH3)6]2+中Ni的化合价均为＋2，其配位数分别是4和6；
（3）氧离子形成面心立方结构，则结构为 ，镍离子位于氧离子构成的八面体空隙，结构为 ，故选bd；该晶胞中Ni的数目为4，O的数目为4，晶胞质量为 ，该晶体密度为，设晶胞边长为acm，则晶胞体积为V=a3=，a=，晶胞中两个镍离子之间的最短距离为面对角线长度即为pm。
2．(1) [Ar]3d6(或1s22s22p63s23p63d6) 6
(2) 4 四面体
(3) sp2 O原子上有孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对间的斥力
(4) (1，，)
【详解】（1）铁为26号元素，Fe基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe2+为Fe失去2个电子形成，基态核外电子排布式为[Ar]3d6(或1s22s22p63s23p63d6)，Fe3+为Fe失去3个电子形成，基态核外电子排布式为[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)，则Fe3+有6种能量不同的电子；
（2）根据该配合物的结构可知，其中Cu2+的配位数为4，中S的价层电子对为4，则其空间构型为正四面体结构；
（3）根据硼酸晶体的结构为片层为平面结构，O原子与B原子之间形成大π键，则分子中氧原子杂化方式是sp2；键角∠B-O- H的中心原子O有2对孤电子对，而键角∠O- B-O的两个配原子O均由孤电子对，因为O原子上有孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对间的斥力，所以键角∠B-O- H不同于键角∠O- B-O；
（4）①根据数学立体几何关系可知，若图中原子1的分数坐标是(，，)， 则原子5的分数坐标是(1，，)；
②因为原子1的分数坐标为(，，)，原子5的分数坐标为(1，0，)，所以两个原子之间的距离为；
③其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，所以晶胞中Ga的原子个数为=4，N的原子个数也为4，设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体晶胞质量为，故其密度为g·cm-3。
3．(1) Cr
(2) 杂化
(3) < 分子间可以形成氢键
(4) 4
【详解】（1）Ga为第四周期第IIIA族的元素，所以价层电子排布为：，与其同周期的未成对电子数最多的为，该元素为Cr。
（2）根据原子守恒，生成物为，另外一种产物为，所以化学方程式为：；甲烷为正四面体形结构，所以中心原子的杂化方式为：杂化；
（3）AsH3和NH3均为分子晶体，由于NH3分子间存在氢键，所以沸点AsH3
4．(1) [Ar]3dl04s24p3或1s22s22p63s23p63d104s24p3 As的4p能级是半充满状态，比较稳定
(2) sp3杂化 三角锥形
(3)CCl4或SiF4(其他合理答案均可)
(4)NH3分子间存在氢键，汽化时克服分子间氢键，需要消耗大量的能量
(5)Na2Cl
(6)29.25/a3·NA
【详解】（1）基态As原子的核外有33个电子，根据构造原理知电子排布式为[Ar]3dl04s24p3或1s22s22p63s23p63d104s24p3，As的4p能级是半充满状态，比较稳定，第一电离能比Se大。
（2）中心原子价层电子对数为3+=4，中心原子的杂化方式为sp3杂化，含有1个孤电子对，的空间构型为三角锥形。
（3）的中心原子价电子数为32，等电子体是指价电子和原子数都相等的微粒，与互为等电体的分子有CCl4或SiF4(其他合理答案均可)。
（4）液氨可作制冷剂，汽化时吸收大量的热的原因是NH3分子间存在氢键，汽化时克服分子间氢键，需要消耗大量的能量。
（5）该晶体中Na原子数目＝2×＋2＋4×＝4，Cl原子数目＝8×＝2，则该晶体的化学式为Na2Cl。
（6）一个NaCl的晶胞中所包含的Na+为：12×+1=4，Cl-数目为：8×+6×=4，即1个NaCl晶胞的体积实际上是4个Na+和4个Cl-共同所占的体积，由NaCl晶胞示意图可知1个Na+与1个Cl-共同占有的体积为V=×(2acm)3=2a3cm3，由等式NA d V=58.5，可得NA=。
5．(1)Li
(2) 1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3 2
(3) sp3 sp2
(4) > PBr3是极性分子，BBr3是非极性分子
(5)AB
(6) 8
【解析】(1)
非金属越强，电负性越强，Li为金属元素，三种元素中电负性最小的是Li，故答案为Li；
(2)
根据电子排布三原则书写P的电子排布式为：1s22s22p63s23p3；同周期从左到右，电离能呈增大趋势，周期中第ⅤA族元素电离能大于ⅥA族元素，比P的电离大的元素是Cl和Ar，有2种，故答案为：1s22s22p63s23p3；2；
(3)
黑磷区中P根据图1中形成的共价键，P元素有三个σ和一个孤对电子，价层电子对数为4，采用sp3杂化，石墨区C原子根据空间构型平面型判断是sp2杂化，故答案为：sp3、sp2；
(4)
根据杂化轨道理论判断PBr3的空间构型是三角锥形，属于极性分子，BBr3的空间构型是平面三角形，属于非极性分子，水分子是极性分子，依据相似相溶，极性分子易溶于极性分子判断，PBr3的溶解性大于BBr3的溶解性，故答案为：＞；PBr3是极性分子，BBr3是非极性分子；
(5)
A．根据图1中键长的不同判断黑磷区P-P键的键能不完全相同，故A正确；
B．黑磷与石墨类似，也具有层状结构，根据石墨是混合型晶体，故B正确；
C．由石墨与黑磷制备该复合材料有新的键形成，新物质生成，故属于化学变化，故C不正确；
D．复合材料单层中，P原子与C原子之间的作用力属于共价键，故D不正确；
故答案为AB；
(6)
根据Rh2P中Rh和P原子数之比为2:1，根据晶胞图中面心和顶点的小黑点是P原子，根据图中判断P距离最近的Rh的数目为8；晶胞中P原子数：；Rh原子数：，故根据；故答案为：8；。
【点睛】此题考查物质结构，注意电离能的比较时，同周期元素的电离能的反常情况，其次在密度计算时，注意长度单位的换算。
6．(1) d 1s22s22p63s2 3p63d2 4s2
(2) 正四面体 sp2 sp3 N>C>Si 2
(3) N、Cl Mg2+
(4) a
【详解】（1）钛是22号元素，位于元素周期表的d区；其中每一个电子是运动状态都不同，钛是22号元素，电子数也是22，基态原子电子排布式为1s22s22p63s2 3p63d2 4s2，故答案为：d；1s22s22p63s2 3p63d2 4s2；
（2）①TiCl4分子中Ti原子价层电子对数为4，没有孤对电子，因此分子的空间构型是正四面体，故答案为：正四面体；
②甲基的C原子形成4个键，无孤电子对，C原子价层电子对个数是4，为sp3杂化，环上C原子形成3个键，无孤电子对，价层电子对个数是3，为sp2杂化；元素非金属性越强，其电负性越大，元素的非金属性大小：N>C>Si，则电负性大小顺序：N>C>Si；共价单键为键、共价双键中含有1个键、1个键，则中含有2个键，故答案为：sp2 sp3；N>C>Si；2；
（3）①在TiCl4 (H2NCH2CH2NH2)中Ti原子与4个Cl原子及H2NCH2CH2NH2的2个N原子形成配位键，即提供电子对形成配位键的原子是N、Cl，故答案为：N、Cl；
②根据形成配位键的条件，可以得出乙二胺的两个N提供孤电子对给金属离子，从而形成稳定的环状离子，由于Cu2+半径大，更容易提供空轨道，Mg2+与乙二胺形成的化合物稳定性相对较差，故答案为：Mg2+；
（4）紧邻的N原子所在的位置为晶胞面对角线的一半，所以r(N3-)=a pm；该该晶胞中含有Ti原子数为：=4，含有的N原子数为：=4，晶胞边长为apm，则该晶胞的密度，故答案为：a；。
7． 第五周期，第ⅠB族 从左到右第三周期元素电负性增强，逐渐由离子晶体转化成分子晶体，沸点降低；但从SiCl4开始，相对分子质量虽然减小，但分子的极性增强，分子间作用力增大，沸点升高 sp3 O>I>H B、D、E、F 4 2 3 6
【详解】(1)Ag+的价层电子排布式为4d10，则Ag的价层电子排布式为4d105s1，则Ag在周期表中的位置是第五周期，第ⅠB族。
(2)第三周期的元素从左到右元素电负性逐渐增强，形成的氯化物由离子晶体转化成分子晶体，离子晶体的沸点高于分子晶体。离子晶体中离子键越强，沸点越高，故NaCl>MgCl2>AlCl3。对分子晶体来说，从SiCl4开始，虽然相对分子质量减小，但分子的极性增强，分子间作用力增大，沸点升高
(3) HIO4的中心原子I原子的价层电子对数是4，其采用的是sp3杂化，组成HIO4的三种元素中，根据电负性在周期表中的变化规律，电负性最大的是O,其次是I,最小的是H,则其大小顺序为O>I>H； HIO4是分子晶体，则在HIO4分子间存在分子间作用力，根据HClO4的结构简式可推测在HIO4分子内，也同样存在H和O之间的极性共价键，且H和O之间是σ键，I和O之间存在σ键和π键，故答案是B、D、E、F。
(4)在六方ZnS结构中，S原子的配位数是4，AgI属于六方ZnS结构， 则AgI晶体中I原子的配位数也是4。
(5) 由α—AgI晶体的结构，可知，八面体空隙在面心6个，在棱上12个，根据均摊法，则八面体空隙有6 +12=6个，四面体空隙在面心，每个面心有4个，则有4=12个，每个晶胞中含有的I-个数为8+1=2，则Ag+数也是2，则I-：O：T：=2：6：12=1：3：6。
8． 1s22s22p3 4p GaN、GaP、GaAs都是原子晶体，原子半径N＜P＜As，键长Ga—N＜Ca—P＜Ga—As，键能Ga—N＞Ca—P＞Ga—As，故GaN、GaP、GaAs熔点逐渐降低 sp3杂化 C2H6(或Si2H6) ab 正四面体
【详解】(1)N原子核外有7个电子，Ga原子核外有31个电子，因此基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，基态Ga原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1，则基态Ga原子核外电子能量最高的电子占据的能级为4p；
(2)根据熔点表可知，三者熔点都很高，所以GaN、GaP、GaAs都是原子晶体，原子半径N＜P＜As，键长Ga—N＜Ca—P＜Ga—As，键能Ga—N＞Ca—P＞Ga—As，故GaN、GaP、GaAs熔点逐渐降低；
(3)在N2H中，N原子的价电子对数为4，因此N原子的杂化方式为sp3杂化，原子数目相同，价电子数相同的物质互为等电子体，因此与N2H互为等电子体的物质有C2H6(或Si2H6)，在N2H中，只含有N—N极性键和N—H非极性键，由于N原子还含有孤电子对，容易与H+形成配位作用，故还含有配位键，故选abd；
(4)由晶胞结构示意图可知，与Ga原子最近的N原子所构成的空间结构为正四面体结构，N在晶胞的顶点和面心，Ga在晶胞的体内，因此一个晶胞中N原子的个数为，Ga原子的个数为4，则一个晶胞的质量为g，已知GaN晶体的密度为6.1g/cm3，则晶体的体积V=，晶胞参数a=，所以距离最近的两个N原子间的距离为nm。
9． 4d105s1 Au+4H+++4Cl-=[AuCl4]-+NO↑+2H2O Cl＞C＞H 离子晶体 均为分子晶体，SF6的相对分子质量大，范德华力大，熔点高 3种 sp3 ×1010
【详解】(1)银是47号元素，位于元素周期表第五周期第IB族元素，其价电子排布式为4d105s1；
(2)Au能够溶于王水中，是由于Au与具有强氧化性的HNO3反应产生Au3+，硝酸被还原产生NO，HCl电离产生的Cl-与Au3+结合形成络离子[AuCl4]-，故该反应的离子方程式为Au+4H+++4Cl-=[AuCl4]-+NO↑+2H2O；
(3)在[Au80Ag30( )42Cl9]Cl结构中，含有的非金属元素有C、H、Cl。元素的电负性越大，该元素的非金属性就越强。这三种元素的非金属性：Cl＞C＞H，所以三种元素的电负性由大到小的顺序是：Cl＞C＞H；
(4)离子化合物构成的离子晶体的熔沸点比较高，由分子通过分子间作用力构成的分子晶体熔沸点比较低，。根据表格中四种物质的熔点数据可知：NaF、AlF3为离子晶体，而SiF4、SF6为分子晶体；
SiF4的熔点比SF6熔点低是由于二者都属于分子晶体，物质分子都属于非极性分子，结构相似。物质的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，克服分子间作用力使物质熔化、气化消耗的能量就越高，物质的熔沸点就越高。由于相对分子质量：SiF4＜SF6，所以物质的熔点：SiF4＜SF6。
SF6分子的空间构型为正八面体，在它的二氯代物SF4Cl2中，两个Cl原子可以在1、2位上、也可以在1、3位上，还可以1、4位上，用图示表示为： ，故SF6的二氯代物SF4Cl2共有3种同分异构体；
(5)P原子中含有的孤电子对数为：，故P原子采用sp3杂化；
由俯视图可知：该晶胞为立方体心结构，晶胞中含有的PCl5的数目为1+8×=2，晶胞密度，则晶胞参数a=×1010 pm。
10． 3d24s2 3 8 sp2 三氮唑分子间可形成氢键，而环戊二烯分子间不能形成氢键 6 或
【详解】(1) 钛元素的原子序数为22，位于元素周期表第四周期ⅣB族，基态原子的价电子排布式3d24s2；钛原子核外有2个未成对电子，第四周期有2个未成对电子的原子含有Ni、Ge、Se三种元素，故答案为：3d24s2；3；
(2) ①共价化合物中成键原子之间只能形成一个σ键，由三氮唑的结构简式可知分子中含有8个σ键，则l mol三氮唑分子中所含σ键的数目为8mol；氮唑分子中只含有双键碳原子，则碳原子的杂化方式为sp2杂化，故答案为：8；sp2；
②三氮唑分子中含有原子半径小、非金属性强的N原子，三氮唑分子间可形成氢键，而环戊二烯分子中不含有N原子，分子间不能形成氢键，则三氮唑的沸点高于环戊二烯，故答案为：三氮唑分子间可形成氢键，而环戊二烯分子间不能形成氢键；
(3) ①由晶胞结构可知，晶胞中每个钨原子周围距离其最近的碳原子有6个，故答案为：6；
②由晶胞结构可知，晶胞中钨原子的个数为1+2×+12×+6×=6个，由质量公式可得：，解得阿伏加德罗常数的值NA为，故答案为：；
③由晶胞结构可知，晶胞中镁原子的个数为1+8×=2，则晶胞中镁原子的体积为2× pm3；晶胞丁中虚线所标的四个硬球关系为正四面体关系，晶胞的体对角线为镁原子的原子半径的4倍，则晶胞的边长为2r pm，由晶胞高为h pm可知，晶胞体积为(2r)2h sin60 pm3=2r2h，则晶胞中镁原子的空间利用率为==，故答案为：或。
11． p； 3 sp2杂化 平面三角形 NO2﹣ 乙醇分子间可形成氢键，沸点高 6 正八面体
【分析】(1)除了ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号；根据电离能的变化规律分析判断；
(2)根据公式计算出O3的中心原子的价层电子对数，再根据价层电子对互斥理论判断中心原子的杂化形式及其分子的VSEPR模型，与其互为等电子体的离子中含有3个原子、价电子数是18；
(3)形成分子间氢键的物质熔沸点较高；对于配离子[Ca(C2H5OH)4]2+可以结合常见配合物的结构与成键分析解答；
(4)①根据体心位置的Fe2+判断Fe2+的配位数；根据结构示意图判断与O2-紧邻的所有Fe2+构成的几何构型；
②若O2-与Cu+之间最近距离为apm，该距离为晶胞体对角线的，则晶胞体对角线长度=4apm，计算出晶胞的棱长，根据化学式判断出各球表示的微粒，再结合密度的计算公式计算。
【详解】(1)除了ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号，O原子最后通入的电子是p电子，所以O元素位于p区；第二周期元素中，第一电离能比O元素大的有N、F、Ne元素，所以有3种元素，故答案为p；3；
(2)O3的中心原子的价层电子对个数＝2+＝3且含有1个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断中心原子的杂化形式为sp2杂化、其分子的 VSEPR模型为平面三角形，与其互为等电子体的离子中含有3个原子、价电子数是18，与其互为等电子体的阴离子有NO2﹣(合理即可)，故答案为sp2杂化；平面三角形；NO2﹣(合理即可)；
(3)形成分子间氢键的物质熔沸点较高，乙醇能形成分子间氢键、甲醚不能形成分子间氢键，所以乙醇的熔沸点比甲醚高；C2H5OH不能用无水CaCl2干燥是因为Ca2+和C2H5OH可形成[Ca(C2H5OH)4]2+，该离子中钙离子为中心离子，乙醇为配体，乙醇中O原子提供孤电子对、钙离子提供空轨道形成配位键，其结构为 ，故答案为乙醇分子间可形成氢键，沸点高；；
(4)①Fe2+的配位数为6；与O2﹣紧邻的所有Fe2+构成的几何构型、与Fe2+紧邻的所有O2﹣构成的几何构型相同，根据知，表中有标记的这几个离子形成正八面体，同理可推，与O2﹣紧邻的所有Fe2+构成的几何构型为正八面体，故答案为6；正八面体；
②若O2﹣与Cu+之间最近距离为apm，该距离为晶胞体对角线的，则晶胞体对角线长度＝4apm，晶胞棱长＝＝×10﹣10 cm，晶胞体积＝(×10﹣10 cm)3，该晶胞中白球离子个数＝1+8×＝2、灰球离子个数为4，根据化学式Cu2O知，灰色球表示亚铜离子、白色球表示氧离子，则该晶体的密度＝= g/cm3＝g/cm3，故答案为。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
