2023年高考真题变式分类汇编：原子核外电子的能级分布
一、选择题
1．（2023·黄浦模拟）电子亚层2p的三个轨道之间具有不同的（ ）
A．能量 B．形状
C．空间伸展方向 D．可容纳电子数
【答案】C
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A．同一能级，能量相等，A不符合题意；
B.2p能级的三个轨道都是哑铃形，B不符合题意；
C.2p的三个轨道分别沿着x轴、y轴、z轴三个伸展方向延伸，所以具有不同的空间伸展方向，C符合题意；
D.2p的三个轨道分别能容纳的电子数都是2个电子，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.同一能级的能量相等；
B.2p能级的形状均为哑铃形；
C.2p能级有3个不同的伸展方向；
D.2p能级的三个轨道均能容纳2个电子。
2．（2022·浦东模拟）氯仿保存不当会产生光气：2CHCl3＋O2 → 2HCl＋2COCl2，下列相关化学用语正确的是（ ）
A．CHCl3的球棍模型：
B．O原子的轨道表示式：
C．氯离子的结构示意图：
D．光气的电子式：
【答案】A
【知识点】原子核外电子的能级分布；球棍模型与比例模型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．CH4为四面体结构，则CHCl3也应为四面体结构，原子半径Cl＞C＞H，所以CHCl3的球棍模型为，A符合题意；
B．O原子的电子排布式为1s22s22p4，则2p轨道容纳4个电子，其中有2个轨道各容纳1个电子，但自旋方向应相同，轨道表示式：，B不符合题意；
C．氯离子的核电荷数为17，核外电子数为18，则结构示意图为，C不符合题意；
D．光气的化学式为COCl2，电子式为，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A. CHCl3类比为CH4，均为四面体结构，结合各原子半径进行分析。
B. O原子核外电子排布式为1s22s22p4，所以轨道表示式是 。
C.氯离子和我爱电子数为18。
D.光气中氯原子核外有8个电子。
3．（2022·泰安模拟）下列说法正确的是（ ）
A．NCl3分子的极性比PCl3的大
B．中，①②键长不相同
C．NO的空间构型为三角锥形
D．基态原子中，4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动
【答案】B
【知识点】原子核外电子的能级分布；判断简单分子或离子的构型；极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A．NCl3分子PCl3分子都为三角锥形，因为N元素的电负性与Cl元素接近， NCl3分子的极性比PCl3的小，故A不符合题意；
B．不同杂化类型的轨道形成的共价键键长不同，①是sp3杂化轨道和sp2杂化轨道形成的，而②是两个sp2杂化轨道形成的，①②键长不相同，故B符合题意；
C．NO中心原子的价层电子对数为，的空间构型为平面三角形，故C不符合题意；
D．电子层是距离原子核由近到远排列的，则多电子原子中电子离核的平均距离4s＞3s，离原子核越远，层数越大，能量越高，4s电子在4s区域出现的几率多，但不总是在比3s电子离核更远的区域运动，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.氮元素的电负性强于磷元素，极性小
B.单键比双键长
C.根据计算中心氮原子的价层电子即可判断
D.根据核外电子排布规律即可判断
4．（2022·辽宁模拟）下列化学用语表述不正确的是（ ）
A．NaH的电子式为
B．表示的一定不是基态原子
C．乙炔的结构简式为CHCH
D．基态C原子价电子排布图为
【答案】C
【知识点】原子核外电子的能级分布；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．NaH为离子化合物，电子式为
，A不符合题意；
B．
中2p轨道的电子可能处于激发态，故表示的一定不是基态原子，B不符合题意；
C．乙炔含有官能团碳碳三键，其结构简式为CH≡CH，C符合题意；
D．碳原子核外电子排布：1s22s22p2，基态C原子价电子排布图为，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.钠易失去电子，氢可以得到电子形成离子化合物
B.根据能量高低即可判断
C.乙炔的三键需要体现
D.电子排布时先排满轨道，再继续填充
5．（2022·南京模拟）反应可用于制备火箭推进剂的燃料。下列有关说法正确的是（ ）
A．的结构式为
B．中子数为8的氮原子可表示为
C．O基态原子的价层电子排布式为
D．NaCl的电子式为
【答案】A
【知识点】原子核外电子的能级分布；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．N2H4又名联氨，N2H4可以看作是两个－NH2组成，即N2H4的结构简式为
，故A符合题意；
B．根据原子结构表示，中子数为8的氮原子可表示为
，故B不符合题意；
C．O为主族元素，价层电子数等于最外层电子数，即基态氧原子的价层电子排布式为2s22p4，故C不符合题意；
D．NaCl为离子化合物，即NaCl的电子式为，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.根据最外层电子情况即可写出结构式
B.左下角写的质子数，左上角是质量数
C.根据核外电子能级排布即可判断
D.氯化钠是由离子构成
6．（2021·徐州模拟）制取H2O2的反应为Na2O2+H2SO4+10H2O=Na2SO4·10H2O+H2O2，下列说法错误的是（ ）
A．钠离子的结构示意图：
B．H2O2的电子式：
C． 的空间结构为正四面体型
D．基态O原子的轨道表示式：
【答案】D
【知识点】原子核外电子的能级分布；判断简单分子或离子的构型；原子结构示意图；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．离子结构示意图为 ，故A不符合题意；
B．电子式为 ，故B不符合题意；
C． 离子空间结构：正四面体形，故C不符合题意。
D．基态O原子基态电子的轨道表示式为 ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.钠离子的核电荷数为11、核外电子总数为10
B.过氧化氢属于共价化合物，含有2个O-H键和1个O-O键
C.中心原子价层电子对为(6+2)/2=4，孤电子对为4-4=0
D.能级相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，此时原子的能量最低
7．（2021·临沂模拟）三草酸合铁酸钾( )是制备铁触媒的主要原料。该配合物在光照下发生分解： 。下列说法错误的是（ ）
A．Fe3+的最高能层电子排布式为 3d5
B． 中铁离子的配位数为 6
C． 中 C原子的杂化方式为 sp2
D．CO2 分子中σ键和π键数目比为1：1
【答案】A
【知识点】原子核外电子的能级分布；配合物的成键情况；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，最高能层为M层，电子排布式为3s23p63d5，A符合题意；
B．每个配体 中2个单键O向中心Fe3+配位，故此时共有2×3个O向Fe3+配位，故配位数为6，B不符合题意；
C． 结构式为 ，C原子价层电子对为3对（π电子对不算），故杂化方式为sp2，C不符合题意；
D．CO2结构式为O=C=O，σ键为2个，π键为2个，故两者数目之比为1:1，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.铁离子最高能层的层数时最后一层，即第三层
B.找出提供电子对的原子即可
C.计算出中心原子的价层电子对即可
D.找出σ键和π键的个数即可
8．（2019·浦东模拟）硒是人体必需的微量元素，右图是硒在周期表中的信息，关于硒元素的说法错误的是（ ）
A．位于第四周期 B．质量数为34
C．原子最外层有6个电子 D．相对原子质量为78.96
【答案】B
【知识点】原子中的数量关系；原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A、根据元素周期表中的信息可知，Se的价电子排布式为4s24p4，Se位于第四周期ⅥA族，选项A不符合题意；
B、根据元素周期表中的信息可知，Se的原子序数为34，根据原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数，则该元素原子的原子核内质子数和核外电子数为34，而不是质量数为34，选项B符合题意；
C、根据元素周期表中的信息可知，Se的价电子排布式为4s24p4，则Se原子最外层有6个电子，选项C不符合题意；
D、根据元素周期表中的信息可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为78.96，选项D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】周期表中的信息包括原子序数、相对原子质量、元素符号、价电子排布式。
9．（2022高二上·衢州期末）下列说法错误的是
A．同一能层p能级的、、轨道相互垂直，能量
B．激光的产生、LED灯发光都与电子跃迁有关
C．基态原子最外层电子排布式为的元素一定位于周期表s区
D．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素均为金属元素
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的能级分布；原子核外电子的跃迁及应用；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A．相同能层、相同能级不同轨道的电子，能量相同，故A不符合题意；
B．电子在跃迁过程中会形成发射光谱或吸收光谱，激光的产生、LED灯发光都与电子跃迁有关，故B不符合题意；
C．基态原子最外层电子排布式为的元素可能位于ds区，例如铜的价电子排布为3d104s1，故C符合题意；
D．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素属于过渡元素，均为金属元素，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.相同能层、相同能级不同轨道的电子，能量相同；
B.电子在跃迁过程中放出和吸收光；
D.第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素属于过渡元素，均为金属元素。
10．（2022高二上·内江期末）下列说法正确的是
A．同一原子中，电子的能量总是低于p电子的能量
B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层，排满M层再排N层，满足能量最低原理
C．任何轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已
D．各能层的原子轨道数为(n为能层序数)
【答案】C
【知识点】原子结构的构造原理；原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A．相同能级，不同能层电子，能层越高，能量越高；相同能层，不同能级的电子能量，，A不符合题意；
B．M能层中的3d能级能量高于N能层中的4s级能量，填完N能层中的4s能级，再填充M能层中的3d能级，B不符合题意；
C．任何轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已，C符合题意；
D．各能层最多含有电子数(n为能层序数)，则各能层的原子轨道数为(n为能层序数)，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．不同能层的相同能级中，能层序数越大，能量就越高，同一能层不同能级中，一般情况下能量高低顺序是s＜p＜d＜f；
B．M能层中的3d能级能量高于N能层中的4s级能量；
C．任何轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已；
D．各能层的原子轨道数为(n为能层序数)。
11．（2022高二上·内江期末）符号“”没有给出的信息是
A．能层 B．能级
C．电子的自旋取向 D．电子云在直角坐标系的取向
【答案】C
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】3px表示原子核外第3能层(电子层) p能级(电子亚层)轨道， 其中p轨道应有3个不同伸展方向的轨道，可分别表示为px、 py、Pz，同一个原子轨道中最多含有2个自旋相反的电子，所以从符号“3px”中不能看出电子的自旋方向，
故答案为：C。
【分析】同一个原子轨道中最多含有2个自旋相反的电子；
12．（2022高二上·通州期末）下列能级符号中，错误的是
A．3f B．2s C．3d D．2p
【答案】A
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A．第三能层只有s、p、d三种能级，不存在f能级，因此不存在能级符号3f，A符合题意；
B．第二能层有s、p两种能级，因此存在能级符号2s，B不符合题意；
C．第三能层有s、p、d三种能级，因此存在能级符号3d，C不符合题意；
D．第二能层有s、p两种能级，因此存在能级符号2p，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】第一能层有s能级，第二能层有s、p能级，第三能层有s、p、d能级，第四能层有s、p、d、f能级。
二、非选择题
13．（2021·山东）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
（1）基态F原子核外电子的运动状态有 种。
（2）O、F、Cl电负性由大到小的顺序为 ；OF2分子的空间构型为 ；OF2的熔、沸点 (填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是 。
（3）Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为 ，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是 (填标号)。
A．sp B．sp2
C．sp3 D．sp3d
（4）XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有 个XeF2分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为( ， ， )。已知Xe—F键长为rpm，则B点原子的分数坐标为 ；晶胞中A、B间距离d= pm。
【答案】（1）9
（2）F>O>Cl；角(V)形；低于；OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高
（3）5；D
（4）2；(0，0， )； pm
【知识点】原子核外电子的运动状态；原子核外电子的能级分布；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）基态氟原子的质子数为9，核外有9个电子对应着9种不同的运动状态，故正确答案为9
（2）半径越小，电负性越大，而半径大小为 F＜O＜Cl ，因此电负性大小为 F>O>Cl ，根据VSEPR理论有，价层电子对为4孤对电子为2，知OF2分子的空间构型是V型， OF2 和 Cl2O 结构相似，相对分子质量是Cl2O 大于OF2 ，沸点是 OF2 低于 Cl2O ，故正确答案是： F>O>Cl 、V型、 低于 、 OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高
（3）XeF2易升华，所以是分子晶体，其中心原子的价层电子对数为2+=5，含有2对孤对电子，是sp杂化，故正确答案是5，d
（4）Xe的半径大于F，大球为Xe，小球是F，大球占据体心和顶点，Xe个数=1+8x=2，小球8个占据棱，2个在晶胞内部，F的个数为2+8x=4，因此晶胞中含有2个XeF2分子，B点在Z轴上， Xe—F键长为rpm ，因此B点的坐标是 (0，0， ) ，AB的长度是 pm ，故正确答案是 2 、 (0，0， ) 、 pm
【分析】（1）核外有几个电子可判断几种运动状态
（2）电负性一定程度上相当于得电子能力，半径越小，得电子能力越强，电负性越大，计算出 OF2 的价层电子对和孤对电子即可判断构形，分子晶体结构相似，沸点与相对分子质量有关
（3）根据公式即可计算出价层电子对，找出孤对电子对即可判断构型以及杂化方式
（4）根据晶胞结构中占位方式即可计算出原子的个数，根据晶胞图数据即可计算出坐标以及距离
14．（2021·湖南）[选修3：物质结构与性质]
硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：
（1）基态硅原子最外层的电子排布图为 ，晶体硅和碳化硅熔点较高的是 (填化学式)；
（2）硅和卤素单质反应可以得到 ， 的熔沸点如下表：
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
①0℃时， 、 、 、 呈液态的是 (填化学式)，沸点依次升高的原因是 ，气态 分子的空间构型是 ；
② 与N-甲基咪唑 反应可以得到 ，其结构如图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ，H、C、N的电负性由大到小的顺序为 ，1个 中含有 个 键；
（3）下图是 、 、 三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
①已知化合物中 和 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anm、bnm、cnm， ，则该晶体的密度 (设阿伏加德罗常数的值为 ，用含a、b、c、 的代数式表示)。
【答案】（1）；SiC
（2）SiCl4；SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大；正四面体形；sp2、sp3；N>C>H；54
（3）O；Mg2GeO4；= ×1021
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)硅元素的原子序数为14，核外电子排布是1s22s22p63s23p2，价电子排布式为3s23p2，则价电子排布图为 ；原子晶体的熔点取决于共价键的强弱，晶体硅和碳化硅都是原子晶体，碳原子的原子半径小于硅原子，碳硅键的键能大于硅硅键，则碳硅键强于硅硅键，碳化硅的熔点高于晶体硅，故答案为： ；SiC；
(2) ①由题给熔沸点数据可知，0℃时，四氟化硅为气态，四氯化硅为液态，四溴化硅、四碘化硅为固态；分子晶体的沸点取决于分子间作用力的大小，SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，则SiX4的沸点依次升高；SiX4分子中硅原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则分子的空间构型为正四面体形，故答案为：SiCl4； SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大；正四面体形；
②由M2+离子的结构可知，离子中含有杂化方式为sp3杂化的单键碳原子和sp2杂化的双键碳原子；元素的非金属性越强，其电负性越大，元素的非极性强弱顺序为N>C>H，则元素电负性的大小顺序为N>C>H；M2+离子的结构中含有单键、双键和配位键，单键和配位键都是σ键，双键中含有1个σ键，则离子中含有54个σ键，故答案为：sp2、sp3；N>C>H；54；
(3)①由晶胞结构可知，X位于晶胞中位于顶点、面心、棱上和体内，顶点为8个，面心有6个，棱上有4个，体内有3个，则晶胞内的X原子为8× +6× +4× +3=8，位于体内的Y原子和Z原子分别为4和16，由Ge和O原子的个数比为1：4可知，X为Mg原子、Y为Ge原子、Z为O原子，则晶胞的化学式为Mg2GeO4，故答案为：O；Mg2GeO4；
②由晶胞的质量公式可得： =abc×10—21×ρ，解得ρ= ×1021g/cm3，故答案为： ×1021。
【分析】（1）硅的价层电子数是4个，根据核外电子能级排布即可写出价层电子对排布
，均属于原子晶体，原子晶体的熔点与键长有关，键越短熔点越高
（2）① 根据沸点进行比较即可判断气态，液态，固体，常温下是液态的是四氯化硅，均属与分子晶体，结构相似，沸点随着相对分子质量的增大而增大，SiX4结构与甲烷相似，因此是正四面体结构②根据氮原子成键情况，有双键和单键因此氮原子有sp2和sp3杂化，电负性和非金属性有关，非金属性越强，电负性越大，找出M2+中所有的单键和配位键即可
（3）①根据原子占位情况计算出化学式即可 ②计算出体积，再根据ρ=m/v计算即可
15．（2021·河北）[选修3：物质结构与性质]
KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：
（1）在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是 (填离子符号)。
（2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+ 表示，与之相反的用- 表示，称为电子的自旋磁量子数.对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
（3）已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ mol-1)如表：
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为 )形式存在的原因是 。
（4）已知KH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为 ，其中P采取 杂化方式。
（5）与PO 电子总数相同的等电子体的分子式为 。
（6）磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：
如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的酸根可写为 。
（7）分别用○、●表示H2PO 和K+，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是H2PO 、K+在晶胞xz面、yz面上的位置：
①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度__g cm-3(写出表达式)。
②晶胞在x轴方向的投影图为__(填标号)。
【答案】（1） 和
（2） 或
（3）在原子数目相同的条件下，N2比N4具有更低的能量，而P4比P2具有更低的能量，能量越低越稳定
（4）；sp3
（5）SiF4、SO2F2等
（6）
（7） |B
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的能级分布；“等电子原理”的应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；结构简式
【解析】【解答】(1)在 的四种组成元素（K,H,O,P）各自所能形成的简单离子分别为 （或 ）、 、 和 ，其中 （或 ）无电子层或1个电子层， 含有2个电子层， 和 含有三个电子层，其中核外电子排布相同的是 和 。
(2)对于基态的磷原子，核外电子能级排布是1s22s22p63s23p3,其价电子排布式为 ，其中3s轨道的2个电子自旋状态相反，根据洪特规则可知，其3p轨道的3个电子的自旋状态相同，因此，基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为 或 。
(3)能量越低越稳定，根据表中的相关共价键的键能可知，形成1mol类似白磷分子结构的N4分子，可以释放出的能量为193kJx6=1158kJ；若形成1molN2分子，则可释放的能量为946kJ，故在N数目相同的条件下，N2具有更低的能量，能量越低越稳定。同理，若形成1mol 分子，可以释放出的能量为197kJx6=1182kJ；若形成1molP2分子，则可释放的能量为489kJ，故在P数目相同的条件下，P4具有更低的能量，能量越低越稳定。
(4)由 是次磷酸的正盐可知， 为一元酸，其分子中只有一个羟基，另外2个H与P成键，还有一个O与P形成双键，故其结构式为 ，其中P共形成4个σ键、没有孤电子对，故其价层电子对数为4，其采取sp3杂化。
(5)根据等电子体原则，可以找到与 电子总数相同的等电子体分子为SiF4、SO2F2等。
(6)由题中信息可知，2个磷酸分子间脱去1个水分子，以此类推n个磷酸分子间脱去（n-1）个水分子形成链状的多磷酸，三个磷酸分子成环时，失去3个水分子，以此类推如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则可脱去n个水分子得到(HPO3)n，其失去 后得到相应的酸根，故该酸根可写为 。
(7)①由晶胞结构可知， 分别位于晶胞的顶点、面上和体心，顶点上有8个、面上有4个，体心有1个，故晶胞中 的数目为 ； 位于面上和棱上，面上有6个，棱上4个，故晶胞中 的数目为 。因此，平均每个晶胞中占有的 和 的数目均为4，即可计算出单个晶胞的质量=4x(39+2+31+4x16)=4x136，若晶胞底边的边长均为 、高为 ，则晶胞的体积为10-30a2c cm3，阿伏加德罗常数的值为 ，晶体的密度== 。
②由图（a）、（b）、（c）可知，晶胞在x轴方向的投影图为 ，选B。
【分析】（1）含有氢元素、钾元素、磷元素、氧元素四种元素，其中核外电子排布相同的是钾和磷元素形成的离子
（2）写出磷原子的核外电子能级排布即可计算出自旋量子数之和
（3）计算出键能即可判断能量高低，能量越低越稳定
（4）说明次磷酸只能电离出一个氢离子，只有一个羟基根据磷原子核外电子情况即可判断磷与一个氧原子形成双键，根据形成的键数，为sp3杂化
（5）计算出磷酸根离子的价层电子对，等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同，即可找出等电子体的分子
（6）两个磷酸分子脱去一个水分子，因此根据脱去规律即可写出酸根的化学式
（7）① 根据占位计算出晶胞中粒子的个数，再根据ρ=m/v计算②从正面看即可得出平面图
16．（2023·泰安模拟）非金属及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）基态氟原子的核外电子有 种空间运动状态，下列电子排布中属于氟原子且能量较高的是 (填序号)。
a. b.
c. d.
（2）图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)，以上元素第三电离能的变化图是 (填序号)。
（3）在催化作用下，呋喃()可与氨反应转化为吡咯()。二者均存在与苯类似的大键，表示方法为，n为成环原子个数，m为形成大键电子个数，则的大键可以表示为 。二者的熔、沸点关系为呋喃 吡咯(填“高于”或“低于”)，原因是 。
（4）晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。属于正交晶系(长方体形)。晶胞参数为、、。如图为沿z轴投影的晶胞中所有氯原子的分布图和原子分数坐标。
①据此推断该晶胞中氯原子数目为 。的摩尔质量为，晶胞密度为，则阿伏加德罗常数的值为 (列出计算表达式，后同)。
②图中A、B两原子的核间距为 nm。
【答案】（1）5；d
（2）b
（3）；低于；吡咯易形成分子间氢键
（4）4；；
【知识点】原子核外电子的能级分布；晶胞的计算；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】（1）基态氟原子的核外电子有9个，电子排布式为：1s22s22p5，空间运动状态数等于电子占据轨道数，所以有1+1+3=5种空间运动状态；氟原子序数为9，其基态原子电子排布式为，
a．，基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于氟原子的激发态，故正确；
b．，核外共10个电子，不是氟原子；
c．，核外共5个电子，不是氟原子；
d．基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于氟原子的激发态，比a项激发态的能量更高；
综上，d正确，故答案为：d；
（2）碳、氮、氧、氟四种元素在同一周期，基态+2价阳离子失去一个电子生成气态基态+3价阳离子所需要的能量为该原子的第三电离能，同一周期原子的第三电离能的总体趋势也依次升高，但由于碳原子失去2个电子之后2s能级为全充满状态，因此再失去一个电子需要的能量较高，则满足这一规律的图像为图b；
（3）由题干中的结构简式可知，分子内含有一个大π键，该大π键由4个碳原子和一个O原子，每个碳原子给出1的电子参与形成大π键，每个O原子给出2个电子参与形成大π键，则该大Π键的表示形式为；吡咯易形成分子间氢键；
影响物质熔沸点的主要因素为分子间作用力，氢键大于分子间作用力，有氢键的吡咯沸点大于呋喃，吡咯易形成分子间氢键，沸点较高，则呋喃沸点低于吡咯，吡咯易形成分子间氢键，故答案为：低于；
（4）①根据晶胞沿z轴的投影图可知，该晶胞中氯原子的位置为(图中黑球代表氯原子)，面上有2个氯原子，与平行的面上有2个氯原子，体内有2个氯原子，所以1个晶胞中氯原子的数目为。由知，；
②观察图中A、B原子坐标参数，它们在x轴的坐标参数都是0.5，则A、B原子在平行于的面上。可以建立直角三角形，A、B两原子的核间距是这个三角形的斜边长，则A、B两原子的核间距为nm。
【分析】（1）空间运动状态数等于电子占据轨道数；依据构造原理分析；
（2）同一周期原子的第三电离能的总体趋势也依次升高，具有全充满，半充满，全空三种状态的电子排布比较稳定。
（3）依据结构简式判断；分子间含有氢键，熔沸点较高；
（4）根据晶胞结构及晶胞的均摊法计算。
17．（2023·河南模拟）西北工业大学曾华强课题组借用足球烯核心，成功实现了高效且选择性可精准定制的离子跨膜运输，如图甲所示。
已知：图甲中的有机物为“冠醚”，命名规则是“环上原子个数-冠醚-氧原子个数”。
请回答下列问题：
（1）基态Cs原子的价层电子排布式为 。基态K原子的核外电子云有 个伸展方向。
（2）运输Cs+的冠醚名称是 。冠醚分子中氧原子的杂化类型是 ，冠醚与碱金属离子之间存在微弱的配位键，配位原子是 (填元素符号)。
（3）几种冠醚与识别的碱金属离子的有关数据如下表所示：
冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子直径/pm
12冠醚- 4 120~ 150 Li+ (152)
15 -冠醚-5 170~ 220 Na+ (204)
18 -冠醚- 6 260~ 320 K+ (276)
340~ 430 Rb+ (304)
Cs+ (334)
18-冠醚-6不能识别和运输Na+和Cs+的原因是 。观察图甲，冠醚不能识别和运输X-的主要原因可能是 。
（4）足球烯的结构如图乙所示。1mol足球烯含 molσ键。
（5）铷晶胞为体心立方堆积，如图丙所示。
铷晶胞的原子空间利用率为 (用含π的式子表示)。
（6）锂晶胞为六方最密堆积，如图丁所示。锂晶胞中底边长为a pm，高为b pm，设NA为阿伏加德罗常数的值，则锂晶胞的密度为 g· cm-3(用含字母的式子表示)。
【答案】（1）6s1；4
（2）21 -冠醚-7；sp3 杂化；O
（3）Na+直径太小，Cs+直径太大；氧的电负性较大，X-带负电荷，冠醚与阴离子作用力太弱
（4）90
（5）π×100%
（6）×1030
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的能级分布；配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）Cs为第六周期第IA族元素，故基态Cs原子的价层电子排布式为6s1；K原子nS能级有一个伸展方向，nP能级有3个伸展方向，故基态K原子的核外电子云有4个伸展方向；
故答案为：6s1；4。
（2）运输Cs+的冠醚的分子中有21个原子，7个氧原子，故名字为21 -冠醚-7；冠醚分子中氧原子有2个σ键，孤对电子数为，价层电子对数为2+2=4，故轨道的杂化类型是sp3杂化；氧原子有孤对电子，故氧原子形成配位键；
故答案为：21 -冠醚-7；sp3杂化；O。
（3）冠醚根据空腔直径选择不同的离子运输，18-冠醚-6不能识别和运输Na+和Cs+的原因是Na+直径太小，Cs+直径太大；冠醚不能识别和运输X-的主要原因可能是氧的电负性较大，X-带负电荷，冠醚与阴离子作用力太弱；
故答案为：Na+直径太小，Cs+直径太大；氧的电负性较大，X-带负电荷，冠醚与阴离子作用力太弱。
（4）1个C60分子有60个碳原子，每个碳原子与周围3个碳原子成键，每个碳原子成键数量为×3=1.5，则1mol足球烯成键数量为1mol×60×1.5=90mol；
故答案为：90。
（5）图丙铷晶胞中含有原子数量为1+×8=2，原子半径为r，晶胞边长为a，根据晶胞对角线可知4r=a，则铷晶胞的原子空间利用率为；
故答案为：。
（6）图丁锂晶胞中含有原子数为3+×2+×12=6，晶胞的体积为V=×b=pm3=×10-30cm3，则锂晶胞的密度为ρ=；
故答案为：。
【分析】（1）Cs位于第六周期第ⅠA族，其价电子排布式为6s1；s轨道只有1个伸展方向、p轨道有3个伸展方向；
（2）运输Cs+的冠醚的分子中有21个原子，7个氧原子；冠醚分子中O原子的价电子对数为4；冠醚分子中O原子含有孤电子对，可形成配位键；
（3）Na+直径太小，Cs+直径太大，因此18-冠醚-6不能识别和运输Na+和Cs+；氧的电负性较大，X-带负电荷，冠醚与阴离子作用力太弱；
（4）1个C60分子有60个碳原子，每个碳原子与周围3个碳原子成键；
（5）晶胞的原子空间利用率=；
（6）根据均摊法和计算。
18．（2023·武威模拟）我国科学家利用锰簇催化剂(，x代表氧原子数)解密光合作用。锰簇的可逆结构异构化反应如图。
请回答下列问题：
（1）基态氧原子价层电子轨道表示式为 。基态钙原子中能量最高的电子所占据原子轨道的电子云轮廓图为 形。
（2）已知：在元素周期表中相邻。第二电离能与第一电离能之差较小的是 (填“”或“”)，理由是 。
（3）在上述异构化反应中，中由形成的键有 。
（4）晶胞与晶胞属于同种类型，晶胞结构如图所示。
①原子位于S原子形成的 (填“正四面体”或“正八面体”)中心。
②以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。在晶胞坐标系中，1号S原子坐标为，3号S原子坐标为，则2号S原子坐标为 。
③已知：晶体的密度为，为阿伏加德罗常数的值。则晶胞中阴、阳离子最近距离为 。
【答案】（1）；球
（2）Mn；基态、的价层电子排布式分别为、，基态铬的d轨道为半满较稳定结构，较为容易失去1个电子、较难失去第2个电子，则第一电离能：、第二电离能：，故第二电离能与第一电离能之差较小的是Mn
（3）14
（4）正八面体；()；
【知识点】原子核外电子排布；原子结构的构造原理；原子核外电子的能级分布；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）氧为8号元素，基态氧原子价层电子轨道表示式为 ；钙为20号元素，基态钙原子中能量最高的电子所占据原子轨道为4s，电子云轮廓图为球形；
（2）铬、锰分别为24、25号元素，基态、的价层电子排布式分别为、，基态铬的d轨道为半满较稳定结构，较为容易失去1个电子、较难失去第2个电子，则第一电离能：、第二电离能：，故第二电离能与第一电离能之差较小的是Mn；
（3）单键均为σ键，由图可知，1分子A中4个形成的键有14个，则中形成的键有14；
（4）①由图可知，以体心的锰为例，原子位于周围S原子形成的正八面体中心。
②由图可知，2号S原子在xyz轴上的投影坐标分别为，故坐标为()；
③根据“均摊法”，晶胞中含个Mn、个S，设晶胞边长为apm，则晶体密度为，则，晶胞中阴、阳离子最近距离为晶胞边长的二分之一，故为pm。
【分析】（1）O为8号元素，其价电子排布式为2p42s2；基态Ca原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，能量最高的电子所占据原子轨道为4s；
（2） 基态、的价层电子排布式分别为、，基态铬的d轨道为半满较稳定结构，较为容易失去1个电子、较难失去第2个电子，则第一电离能：、第二电离能：，故第二电离能与第一电离能之差较小的是Mn；
（3）单键均为σ键；
（4）①以体心的锰为例，原子位于周围S原子形成的正八面体中心；
②2号S原子在xyz轴上的投影坐标分别为；
③晶胞中阴、阳离子最近距离为晶胞边长的二分之一。
19．（2023·合肥模拟）苯甲醇可用作局部止痛注射剂，在有机药物合成中应用广泛，其用于合成某药物中间体D并得到F的流程如下：
已知：
请回答下列问题：
（1）A中碳原子的杂化方式为 ，下列处于激发态氧原子的价电子轨道表达式为 (填标号)。
A． B． C． D．
（2）写出由A生成B反应的化学方程式 。
（3）C中含氧官能团的名称为 ，D的结构简式是 ，由E生成F的反应类型为 。
（4）G是A的同系物，且比A多一个碳原子，则G的结构有 种(不含立体异构)。
（5）碳不仅是组成有机物的重要元素，在超分子领域也发挥着重要作用。由Mo将2个分子、2个p-甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示：
①Cr与Mo同族，Cr基态原子的外围电子排布式是 ，核外未成对电子数有 个。
②该超分子中除配位键外还存在的化学键类型有 (填标号)。
A．氢键 B．σ键 C．π键 D．离子键
③与金刚石均为碳的单质，从结构与性质之间的关系解释的熔点远低于金刚石的原因是 。
【答案】（1）sp2、sp3；D
（2）
（3）羧基；；酯化反应或者取代反应
（4）5
（5）3d54s1；6；AD；属于分子晶体，金刚石为共价晶体，分子晶体间的作用力是范德华力，共价晶体间的作用力为共价键，共价键的键能远远强于分子间作用力，故的熔点远低于金刚石
【知识点】原子核外电子的能级分布；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机物中的官能团；有机物的结构和性质
【解析】【解答】（1）A中苯环中的碳原子的杂化方式为sp2，侧链中C原子为sp3杂化；O原子的价电子为2s22p4，A．属于O原子的基态价电子轨道表达式，故A不正确；
B．为O原子的基态价电子轨道表达式，故B不正确；
C．为O-离子的基态价电子轨道表达式，故C不正确；
D.2s上1个电子吸收能量跃迁到2p上，属于O原子的激发态价电子轨道表达式，故D正确；
故答案为D。
（2）由A生成B是醇的催化氧化生成醛的反应，反应的化学方程式为 ；
（3）根据结构简式可知C中含氧官能团的名称为羧基；D加聚反应生成E，根据E回推可知D的结构式为；根据流程可知由E生成F发生酯化反应，故反应类型为酯化反应或者取代反应；
（4）G是A的同系物，且比A多一个碳原子，都属于醇类，故G的分子式为C8H10O，则G的结构有甲基在邻间对，3种， ，共5种；
（5）①Cr与Mo同族，Cr基态原子的外围电子排布式是3d54s1，核外未成对电子数有6个；
②该超分子中除配位键外还存在共价键σ键，有双键，即存在π键，该超分子不是离子化合物，不存在离子键，故答案为AD；
③与金刚石均为碳的单质，属于分子晶体，金刚石为共价晶体，分子晶体间的作用力是范德华力，共价晶体间的作用力为共价键，共价键的键能远远强于分子间作用力，故的熔点远低于金刚石；
【分析】（1）苯环中的碳原子杂化方式为sp2，侧链中C原子杂化方式为sp3杂化；基态氧原子的价电子排布式为2s22p4，激发态氧原子中电子能被激发到较高能级但尚未电离。
（2）AB发生催化氧化，A中的羟基被氧化为醛基。
（3）根据C的结构简式进行分析；根据已知信息可推出D的结构简式；EF是羧酸与醇发生酯化反应。
（4）同系物的结构相似、分子式相差n个CH2。
（5） ①Cr基态原子的外围电子排布式是3d54s1，核外未成对电子数有6个。
② 该超分子属于共价化合物，含有配位键、共价单键和双键。
③根据晶体类型进行分析，属于分子晶体，金刚石为共价晶体。
20．（2022·雅安模拟）磷酸氯喹是用于治疗疟疾的药物，有研究表明该药物在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒2019-nCoV的感染。磷酸氯喹的结构简式如下图，请回答下列问题。
（1）基态P原子中，电子占据的最高能级符号为 ， 基态Cl原子价层电子排布式为 。
（2）磷酸氯喹分子中电负性最大的元素是 ； 第一电离能I(P) I(Cl)(填“＞”或“＜”)。
（3）磷酸氯喹中C原子的杂化方式为 ，NH3沸点比AsH3的沸点高，其理由是 。
（4）磷酸根离子的空间构型为 ， 磷酸分子中π键数为 。
（5）金属磷化物Rh2P (化学式量为237)可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如图所示，晶胞中P的配位数为 ， 已知晶胞参数为a nm，则晶体的密度为 g·cm-3(列出计算表式，阿伏加德罗常数用NA表示)。
【答案】（1）3p；3s23p5
（2）O(或氧元素)；＜
（3）sp3、sp2；NH3分子之间能形成氢键，AsH3分子之间不能形成氢键
（4）正四面体；1
（5）8；
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，电子占据的最高能级符号为3p，基态Cl原子价层电子排布式为3s23p5，故答案为：3p；3s23p5；
(2)非金属性越强的元素其电负性越大，磷酸氯喹分子中电负性最大的是O；元素周期表中，非金属性越强，第一电离能呈增大趋势，但第VA族的原子由于半满结构，第一电离能偏大，P、Cl都位于第三周期，P位于第VA族、Cl位于第VⅡA族，第一电离能I1(P)＜I1 (Cl)，故答案为：O；＜；
(3)甲基上的C原子价层电子对个数是4，杂化类型为sp3，苯环上的C原子杂化类型为sp2；NH3分子之间形成氢键，NH3也容易与H2O形成分子间氢键，AsH3不能形成分子间氢键，所以氨气熔沸点较高，故答案为：sp2、sp3；NH3分子之间能形成氢键，AsH3分子之间不能形成氢键；
(4)的价层电子对数为4+=4，无孤电子对，VSEPR模型为正四面体，则的空间构型为正四面体；磷酸属于中强酸，其结构式为，双键由一个σ和1个π键形成，则磷酸分子中π键数为1，故答案为：正四面体；1；
(5)根据晶胞结构可知：一个晶胞中黑球为：8×1=8，灰球：8×+6×=4，晶体化学式为Rh2P，所以黑球表示Rh原子，灰球表示P原子，以顶面面心P原子为例，该晶胞中有4个Rh原子距离其最近，该晶胞上方晶胞中还有4个，所以晶体中与P距离最近的Rh的数目为8，则晶胞中P的配位数为8；晶胞的体积为V=3pm3=(a×10-10)3cm3，晶胞的质量为，所以晶体的密度为：g/cm3，故答案为：8；。
【分析】（1）P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，电子占据的最高能级符号为3p，基态Cl原子价层电子排布式为3s23p5；
（2）元素的非金属性越强，电负性越大；同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
（3）磷酸氯喹中苯环上的C原子采用sp2杂化，饱和C原子采用sp3杂化；分子间形成氢键会使其熔沸点反常
（4）的价层电子对数为4，不含孤电子对；单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；
（5）该晶胞中与Rh距离最近且相等的P原子数目为8；根据计算。
21．（2022·泰安模拟）以物质的量之比3：1的Fe和Al共熔后结晶得Fe3Al晶体，晶胞结构如图一所示，该晶胞为立方晶胞，晶胞参数为a pm。血红素(如图二)是血红蛋白的活性部位，其中心元素是Fe( II)。二者是常见的含铁物质，请回答下列问题。
（1）Fe2+的价电子排布式为： 。
（2）血红素分子中非金属元素电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)；这些元素形成的简单氢化物中沸点由高到低的顺序是 (用化学式表示)；C、N、O三种元素形成一种阴离子CNO-，其结构中有 个σ键， 个π键。
（3）有机分子中的闭环平面结构中，成环原子的π电子数等于4n+2(n=1，2，3)时，该环具有芳香性。n环为血红素中含N最小环，且为平面结构，则N杂化类型为 ；该环 (填“有”、“无”)芳香性。
（4）Fe3Al晶胞中，rAl=b pm， rFe=c pm，则该晶胞的空间利用率为 (以含π的代数式表示)。
（5）m原子的原子分数坐标为 . ；晶胞内任意两个Al原子之间的距离为 pm。
（6）Fe3Al晶体的密度为 g·cm-3。
【答案】（1）3d6
（2）O>N>C>H；H2O>NH3>CH4；2；2
（3）sp2；有
（4）100%
（5）(、、)；a
（6）
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)Fe2+核外有24个电子，电子排布式为[Ar] 3d6，所以Fe2+的价电子排布式为：3d6，故答案为：3d6。
(2)同周期元素自左至右，电负性增大，非金属性越强，电负性越大，故O、N、C、H的电负性依次减小，即O>N>C>H；O、N、C的简单氢化物分别为H2O、NH3、CH4，水和氨气分子间存在氢键，沸点高于甲烷，常温下水为液态，氨为气态，则沸点由高到低的顺序是H2O>NH3>CH4；CNO-的结构式为[O-CN]-，单键为σ键，三键有一个σ键和两个π键，所以其结构中有2个σ键，2个π键，故答案为：O>N>C>H；H2O>NH3>CH4；2；2。
(3)由图可知，n环为平面结构，N原子上有3个共价键，则N杂化类型为sp2；成环原子的π电子数等于6，则该环有芳香性，故答案为：sp2；有。
(4)该晶胞为立方晶胞，晶胞参数为a pm，晶胞体积为：a 3pm3，一个晶胞中含有Fe原子数目为：8+6+12+1+4=12，含有Al原子数目为：4，Fe3Al晶胞中，rAl=b pm， rFe=c pm，则晶胞中Fe、Al原子的总体积为rFe312+rAl34=(12c3+4b3) pm3=(3c3+b3) pm3，所以该晶胞的空间利用率为100%，故答案为：100%。
(5)由图一可知，m原子位于右后下方小立方体的中心，则m原子的原子分数坐标为(、、)；由晶胞结构图可知，4个铝原子分别位于处于对角位置的4个小立方体的中心，任意两个Al原子之间的距离为晶胞面对角线长的一半，即为apm，故答案为：a。
(6)一个晶胞中含有Fe原子数目为：8+6+12+1+4=12，含有Al原子数目为：4，一个晶胞的质量m=，晶胞的体积V=(a10-10cm)3=a310-30cm3，根据=，得Fe3Al晶体的密度为： g·cm-3，故答案为：。
【分析】（1）根据核外电子排布即可写出价电子排布式
（2）根据元素的非金属性即可判断电负性，根据元素写出氢化物即可判断沸点大小，根据给出的化学式写出结构式即可找出键数
（3）根据成键方式即可判断出杂化类型，根据计算出π电子数即可判断
（4）根据晶胞即可计算出晶胞中原子个数，计算出空间利用率
（5）根据晶胞即可计算出坐标以及距离
（6）根据晶胞计算出质量，结合参数计算出体积即可计算出密度
22．（2022·济宁模拟）光电材料[氟代硼铍酸钾晶体等]是目前科学家特别关注的材料。其结构如图，其中氧原子已省略，图中的原子分别位于立方体的顶点、棱及面上，可由BeO、和在一定条件下制得，同时放出气体。
（1）基态B原子中有 种能量不同的电子，存在未成对电子的能级电子云空间有 种伸展方向。
（2）结构图中X表示 (填元素符号)，组成元素中非金属元素的电负性由强到弱的顺序为 (填元素符号)；中B原子的杂化方式为 ，已知苯分子中含有大键，可记为(右下角“6”表示6个原子，右上角“6”表示6个共用电子)，实验测得分子中B-F键的键长远小于二者原子半径之和，所以分子中存在大键，可表示为 。
（3）已知卤化物的水解机理分亲核水解和亲电水解。发生亲核水解的结构条件：中心原子具有和有空的价轨道；发生亲电水解的结构条件：中心原子有孤对电子，接受的进攻。则发生水解的产物是 。
（4）已知结构图中，X-Y的键长为r，a、b原子的分数坐标分别为、，则c原子的分数坐标为 ，若立方体边长分别为m，m，n(单位为pm)，则该晶体的密度为 (列出计算式)。
【答案】（1）3；3
（2）Be；F＞O＞B；；
（3）、HClO
（4）；
【知识点】原子核外电子的能级分布；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)基态B原子的核外电子排布式为1s22s22p1，1s、2s、2p能量不同，则有3种能量不同的电子；2p能级存在未成对电子，p能级电子云空间有3种伸展方向；答案为：3；3。
(2)已知图中的原子分别位于立方体的顶点、棱及面上，根据“均摊法”，K：8×+2×=2，X：8×+4×=4，Y：8×+4×=4，Z：4×+2×=2，结合化学式KBe2BO3F2，原子半径：Be＞B＞F，故图中X表示Be，Y表示F，Z表示B；B、O、F为非金属元素，三者处于第二周期，同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，则电负性由强到弱的顺序为F＞O＞B；中中心原子B上的孤电子对数为=0，σ键电子对数为4，价层电子对数为0+4=4，故B原子采取sp3杂化；B原子最外层有3个电子，F原子最外层有7个电子，BF3中中心原子B上的孤电子对数为=0，σ键电子对数为3，价层电子对数为0+3=3，B原子采取sp2杂化，1个B原子与3个F原子之间形成3个σ键，B原子未参与杂化的p轨道上没有电子，1个B原子和3个F原子形成大π键，B原子不提供电子，每个F原子提供2个电子，故BF3分子中存在的大π键表示为；答案为：Be；F＞O＞B；sp3；。
(3)NCl3中中心原子N上的孤电子对数为=1，根据“中心原子有孤对电子，接受H2O的H+进攻”，则NCl3水解生成NH3和HClO；答案为：NH3、HClO。
(4)结合（2），Be-F的键长为r，a、b原子的分数坐标分别为、，c原子所在边的边长为n，则c原子与处于同一条棱的下底面K的距离为=，故c原子的分数坐标为；晶胞的体积为m2n×10-30cm3，结合（2）的分析，1个晶胞的质量为=，该晶体的密度为÷（m2n×10-30cm3）=g/cm3；答案为：；。
【分析】（1）根据硼原子的核外电子排布即可判断
（2）根据晶胞中占位即可计算出原子个数，结合化学式即可判断，电负性与元素的非金属性强弱有关，根据给出的化学式结合电子即可计算出中心原子的价电子即可判断抓方式，根号有π键形成方式即可写出
（3）根据物质的性质即可写出水解产物
（4）根据晶胞结构结合给出的坐标即可写出给出原子的坐标，根据ρ=即可计算出密度
23．（2022·朝阳模拟）以、和为主要成分的镀液可在某些材料上镀铜，原理如下：
（1）基态原子的价层电子排布式为 。
（2）根据反应原理分析
①镀铜反应中，利用了的 性。
②选择进行化学镀铜的原因之一是它易溶于水。下列分析正确的是
a．、均属于极性分子
b．与之间能形成氢键
c．在醛基的碳氧双键中，电子偏向碳原子
（3）镀液中的、、三种微粒，空间结构为三角形的是 。
（4）为防止与形成沉淀，可加入使形成配合物。能电离出和。
(EDTA4-)
中除部分O外，还能与配位的原子是 。
（5）铜—镍镀层能增强材料的耐蚀性。按照核外电子排布，把元素周期表划分为5个区。位于 区。
（6）聚酰亚胺具有高强度、耐紫外线、优良的热氧化稳定性等性质。某聚酰亚胺具有如下结构特征：
上述方法不适合在该聚酰亚胺基材上直接镀铜。原因是：
① 。
②聚合物有可能与配位。
【答案】（1）3d104s1
（2）还原；ab
（3）HCHO
（4）N
（5）d
（6）该聚酰亚胺基材上存在酰胺键，在碱性条件下易发生水解而遭到破
【知识点】原子核外电子的能级分布；判断简单分子或离子的构型；配合物的成键情况
【解析】【解答】(1)已知Cu是29号元素，则基态原子的价层电子排布式为3d104s1，故答案为：3d104s1；
(2)①镀铜反应中，Cu2+被还原为Cu，HCHO被氧化为HCOO-，则HCHO为还原剂体现还原性，故答案为：还原；
②a．根据相似相溶原理可知，、均属于极性分子，a正确；
b．能够形成分子间氢键的物质之间的溶解性增大，则与之间能形成氢键，b正确；
c．由于O的电负性比C的大，在醛基的碳氧双键中，电子偏向氧原子，c不正确；
故答案为：ab；
(3)镀液中的、、三种微粒中中心原子S原子周围的价层电子对数为：4+=4，中心原子C原子周围的价层电子对数为：3+=3，中心原子O原子周围的价层电子对数为：2+=4，根据价层电子对互斥理论可知，它们的空间结构分别为正四面体形、平面三角形和V形，故答案为：HCHO；
(4)由的结构简式可知， 部分O原子和N原子上有孤电子对，能与Cu2+形成配位键，则中除部分O外，还能与配位的原子是N，故答案为：N；
(5)已知Ni是28号元素，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，则位于d区，故答案为：d；
(6)①由于该聚酰亚胺基材上存在酰胺键，在碱性条件下易发生水解而遭到破坏，②聚合物中的O和 N中存在孤电子对，可能与配位，则上述方法不适合在该聚酰亚胺基材上直接镀铜，故答案为：该聚酰亚胺基材上存在酰胺键，在碱性条件下易发生水解而遭到破坏。
【分析】（1）根据铜原子的电子排布即可写出电子排布式
（2）①甲醛具有还原性
②根据结构即可判断出为极性分子，与水之间形成氢键
（3）根据中间原子的价层电子即可判断构型
（4）根据找出可提供孤对电子的原子即可
（5）根据核外电子排布即可判断
（6）①根据结构式找出官能团即可
24．（2022·石家庄模拟）二甲基亚砜( )是一种重要的非质子极性溶剂。铬和锰等过渡金属卤化物在二甲基亚砜中有一定溶解度，故可以应用在有机电化学中。回答下列问题：
（1）铬和锰基态原子核外未成对电子数之比为 。
（2）已知：二甲基亚砜能够与水和丙酮()分别以任意比互溶。
①二甲基亚砜分子中硫原子的杂化类型为 。
②丙酮分子中各原子电负性由大到小的顺序为 。
③沸点：二甲基亚砜 丙酮(填“>”或“<”)，原因为 。
④二甲基亚砜能够与水以任意比互溶的原因为 。
（3）铬可以形成桥连柄状的二茂铬配合物，该配合物中心原子Cr的价层电子数为 。[已知：配合物二茂铁()中Fe的价层电子数为18]
（4）CrCl3·6H2O的结构有三种，且铬的配位数均为6，等物质的量的三种物质电离出的氯离子数目之比为3：2：1，对应的颜色分别为紫色、浅绿色和蓝绿色。其中浅绿色的结构中配离子的化学式为 。
（5）已知硫化锰(MnS)晶胞如图所示，该晶胞参数α= 120°，β= γ= 90°。
①该晶体中锰原子的配位数为 ；
②已知锰和硫的原子半径分别r1 nm和r2 nm，该晶体中原子的空间利用率为 (列出计算式即可)。
【答案】（1）6：5
（2）sp3；O>C>H；>；二 甲基亚砜相对分子质量大，因此分子间的范德华力较大，沸点较高；二甲基亚砜与水均为极性分子，且能够与水之间形成氢键
（3）18
（4）[Cr(H2O)5Cl]2+
（5）4；
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；复杂化学式的确定
【解析】【解答】(1)Cr元素核外电子排布为[Ar]3d54s1，有6个未成对电子，Mn元素核外电子排布为[Ar]3d54s2，有5个未成对电子，未成对电子数之比为6：5；
(2)①S原子价层共6个电子，二甲基亚砜分子中硫原子3个σ键，用去3个价电子，一个π键用去1个价电子，所以还有6-1-3=2个价电子，即一对孤电子对，所以价层电子对数为3+1=4，硫原子为sp3杂化；
②丙酮中含有C、H、O元素，C、O元素的氢化物中H均显正价，所以H的电负性最小，同主族自左至右电负性增大，所以电负性O＞C＞H；
③二甲基亚砜、丙酮均是由分子构成的分子晶体，二甲基亚砜相对分子质量大，因此分子间的范德华力较大，沸点较高；
④二甲基亚砜与水均为极性分子，且能够与水之间形成氢键，所以二甲基亚砜能够与水以任意比互溶；
(3)Cr的价电子个数为6，与CO形成一个配位键，C原子提供一对电子，此时价层电子数为8，配合物二茂铁中Fe的价层电子数为18，而Fe的价层电子数为8，说明两个环可以提供10个价电子，所以该配合物中心原子Cr的价层电子数为10+8=18；
(4)外界的氯离子可以电离，结合题意可知紫色物质为[Cr(H2O)6]Cl3、浅绿色物质为[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O，蓝绿色物质为[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O，所以浅绿色的结构中配离子的化学式为[Cr(H2O)5Cl]2+；
(5)①据图可知Mn原子位于S原子形成的四面体中心，所以Mn原子的配位数为4；
②根据均摊法，晶胞Mn原子的个数为1+4×=2，S原子的个数，1+8×=2，所以原子总体积为4×nm3；晶胞底面边长为a nm，高为c nm，形状为菱形，所以体积为nm3，空间利用率为=。
【分析】（1）根据两原子的核外电子排布式进行分析。
（2）①根据杂化轨道理论进行分析。
②电负性表示某元素原子在分子中吸引成键电子能力的强弱，同周期元素的电负性从左到右逐渐增大，据此分析。
③一般分子晶体的熔沸点取决于其相对分子质量，相对分子质量越大，熔沸点越高。
④根据“相似相溶”的原理进行分析。
（3）价层电子对数=成键电子对数+孤电子对数。
（4）外界的氯离子可以电离，根据题给信息进行解答。
（5）①由图示信息可知，锰原子周围有4个硫原子。
②空间利用率=，据此分析。
25．（2022·长春模拟）铁和铜的单质及其化合物是人们生活中的常见物质，回答下列问题：
（1）基态铜原子的价电子排布式为 。
（2）实验室常用KSCN、苯酚()检验Fe3+。N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)；苯酚的沸点大于甲苯的原因是 。
（3）FeCl3的熔点为306℃，沸点为315℃，FeCl3的晶体类型是 。
（4）配合物[Cu(CH3CN)4]BF4中，阴离子的空间构型为 ，配离子中与Cu(Ⅰ)形成配位键的原子是 ，配体中碳原子的杂化方式是 。
（5）Fe3O4晶体中，O2 的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着如由1、3、6、7的O2 围成的正四面体空隙和3、6、7、8、9、12的O2 围成的正八面体空隙。Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和全部Fe2+填充在正八面体空 隙中。Fe3O4晶体中，正八面体空隙数与O2 数之比为 。一个Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元，该晶胞参数为apm，则Fe3O4晶体密度为 g·cm 3 (写出含a和NA的计算表达式)。
【答案】（1）3d104s1
（2）N>O> S；苯酚有酚羟基可形成分子间氢键，甲苯分子间不能形成氢键
（3）分子晶体
（4）正四面体；N；sp和sp3
（5）1：1；
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)铜原子有29个电子，其3d、4s能级上的电子为其价电子，其价电子排布式为3d104s1；
(2)同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，氮元素2p能级处于半满稳定状态，能量低，氮元素的第一电离能高于同周期相邻元素的第一电离能，所以第一电离能N>O> S； 苯酚的沸点大于甲苯的原因苯酚有酚羟基可形成分子间氢键，甲苯分子间不能形成氢键；
(3)FeCl3的熔点为306℃，沸点为315℃，熔沸点比较低，FeCl3的晶体类型是分子晶体；
(4)配合物[Cu(CH3CN)4]BF4，阴离子BF中B原子价电子对数是4对，无孤电子对，所以空间构型为正四面体，配体CH3CN中N原子含有孤电子对，配离子中与Cu(Ⅰ)形成配位键的原子是N原子，配体含有单键碳、叁键碳，碳原子的杂化方式是sp和sp3；
(5)图中的正八面体空隙为体心和12条棱心，所以总数为1+124=4，氧离子数为8个顶点和6个面心，所以总数为8+6=4，所以正八面体空隙数与O2 数之比为比为1：1。依题意图示结构为晶胞的，所以一个晶胞中应含有8个Fe3O4，则Fe3O4晶体密度为；
【分析】（1）铜为第29号元素，3d、4s能级上的电子为其价电子，据此分析。
（2）同周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，但氮原子的2p轨道半充满，其第一电离能比附近的都大；苯酚有酚羟基可形成分子间氢键，据此分析。
（3）根据熔沸点高低确定晶体类型。
（4）根据价层电子对互斥理论进行分析；配体CH3CN中N原子含有孤电子对；配体CH3CN中含有碳氢单键，碳氮三键。
（5）图中的正八面体空隙为体心和12条棱心，所以总数为1+12/4=4，氧离子数为8个顶点和6个面心，所以总数为8+6=4。依题意图示结构为晶胞的，所以一个晶胞中应含有8个Fe3O4，再根据n=和ρ=进行分析。
26．（2022·贵州模拟）镍及其化合物用途广泛，可用作催化剂、合金、电器元件等。回答下列问题：
（1）基态Ni原子价电子排布图为 。
（2）某镍配合物由1个Ni2+与2个形成。
①形成该镍配合物的元素中，第二周期元素的第一电离能最大的为 (用元素符号表示) ，配合物中N采用的杂化类型为 。
②已知该配合物中只有一种元素的原子与Ni2+配位，则与镍配位的原子为 (填“C”、“N"”或“O")，原因为 。
（3）Ni(CO)4是常温下呈液态的镍的重要配合物，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，则Ni(CO)4的空间构型为 ，Ni(CO)4中含有的σ键与π键的数目之比为 。
（4）由Mg、C和Ni组成的新型超导材料晶体的立方晶胞结构如图所示。
①该新型超导材料的化学式为 。
②若晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 g·cm-3。
【答案】（1）
（2）N；sp2；N；C原子无孤电子对，N的电负性小于O，更易给出孤电子对
（3）正四面体；1 ： 1
（4）MgNi3C；
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Ni元素为28号元素，基态Ni原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，则价电子排布图：；
(2)①组成该镍配合物的元素中，第二周期元素有N、O和C，其中N的价层电子排布式为2s22p3，2p能级为半满的稳定结构，第一电离能最大，配合物中N有两个σ键电子对，一个孤电子对，价层电子对为3，其杂化方式为：sp2；
②该配合物中只有一种元素的原子与Ni2+配位，则与镍配位的原子为N，原因为C原子无孤电子对，N的电负性小于0，更易给出孤电子对，故答案为：N；C原子无孤电子对，N的电负性小于O，更易给出孤电子对；
(3)Ni(CO)4当中Ni原子形成了4个配位键，其价层电子对数为4，根据价层电子对互斥理论可知，其空间构型为正四面体；1mol Ni(CO)4中σ键为8mol，其配体CO，一个CO中含有2个π键则其中π键为8mol，Ni(CO)4中含有的σ键与π键的数目之比为1 ： 1；
(4)①晶胞中Mg位于8个顶点，个数，C位于体心，个数=1，Ni位于6个面心，个数，该新型超导材料的化学式为MgNi3C；
②若晶胞参数为a nm，根据，则，，即该晶体的密度为。
【分析】（1）Ni为第28号元素，根据原子的核外电子排布原则进行解答。注意价电子是指最外层电子。
（2）比较C、N、O的第一电离能，同周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，注意原子的核外电子排布中出现全满、半满、全空时，其电离能比周围其他原子的都大。
（3）根据价层电子对互斥理论进行分析。
（4）①根据均摊法算出各原子的个数，即可得到该物质的化学式。
②根据n=和ρ=进行分析
27．（2022·青岛模拟）含碳、氮元素的化合物在航天或太阳能电池领域都有重要作用。
（1）和均可用作卫星发射的主体燃料。
①的电子式为 。
②的熔点高于其原因是 。
（2）钙钛矿类杂化材料在太阳能电池领域具有重要的应用价值。
①基态Pb的价层电子排布式为 。
②已知甲基的供电子能力强于氢原子，则比接受质子能力较弱的原因是 。
（3）的晶胞结构如图所示，其中B代表。
①代表的为 。
②原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置。其中，原子分数坐标A为，B为，则C的原子分数坐标为 。
③已知的摩尔质量为，则该晶体的密度为 (设为阿伏加德罗常数的值)。
④该晶胞沿体对角线方向的投影图为 (填标号)。
a. b. c. d.
【答案】（1）；分子中连接N原子的H原子数多，存在氢键的数目多，而偏二甲肼只有一端可以形成氢键，另一端的两个甲基基团比较大，增加了位阻，导致N无法形成氢键，沸点较的低
（2）；甲基供电子能力强于氢原子，中含有两个甲基，中心N原子负电性更大，接受质子能力更强
（3）C；；；a
【知识点】原子核外电子的能级分布；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)①N2H4分子中两个N原子共用一对电子，每个N原子和两个H原子分别共用一对电子，电子式为；
②的熔点高于其原因是分子中连接N原子的H原子数多，存在氢键的数目多，而偏二甲肼只有一端可以形成氢键，另一端的两个甲基基团比较大，增加了位阻，导致N无法形成氢键，沸点较的低；
(2)①铅与碳同主族，位于第六周期ⅣA族，故基态Pb的价层电子排布式为；
②已知甲基的供电子能力强于氢原子，则比接受质子能力较弱的原因是甲基供电子能力强于氢原子，中含有两个甲基，中心N原子负电性更大，接受质子能力更强；
(3)①B代表；晶胞中A原子位于顶点，一个晶胞中A原子数目为，C原子位于晶胞面心，一个晶胞中A原子数目为，结合化学式可知，代表的为C；
②原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置。其中，原子分数坐标A为，B为，与图可知，C原子为右侧面心，则C的原子分数坐标为。
③已知的摩尔质量为，由①分析可知，晶胞质量为；晶胞边长为apm，则晶胞体积为，所以密度为。
④该晶胞沿体对角线方向的投影，体对角线方向的2个顶点A原子和体心B原子投到1个点，两外6个顶点A原子在平面上投出1个六边形，面心6个C原子在A投出六边形内部组成1个小六边形，
故答案为：a。
图为a。
【分析】（1）①根据核外电子即可写出电子式
②氮原子与氢原子结合易形成氢键，氢键越多熔点越高
（2）①根据电子排布规律即可写出价层电子排布
②氮原子与两个甲基相连接，电负性更强，吸收质子能力更强
（3）①根据晶胞中的碘离子与铅离子的比值即可找出碘离子
②根据C点的位置即可计算出坐标
③根据中占位计算出体积，即可计算出密度
④根据投影即可找出投影图
28．（2022·东城模拟）钴及其化合物有重要的用途，研究其结构有重要意义。
（1）基态Co的价层电子排布式是3d74s2，轨道表示式是。 在元素周期表中，该元素属于 (填“d”或“ds”)区。
（2）[Co(NH3)5Cl]Cl2是Co3+的一种重要配合物。
①该配合物的一种配体是NH3。NH3的空间结构呈 形，是 (填“极性”或“非极性”)分子。
②该配合物中Co3+参与杂化的6个能量相近的空轨道分别是2个3d、1个 和3个 。
③设计实验证实该配合物溶于水时，离子键发生断裂，配位键没有断裂。
实验如下：称取2.51g该配合物，先加水溶解，再加足量AgNO3溶液， (补全实验操作和数据)。
相对分子质量：[Co(NH3)5Cl]Cl2-250.5，AgCl-143.5。
（3）钴蓝可用于青花瓷的颜料。钴蓝晶体是由图1所示的结构平移构成。图1包含Ⅰ型和Ⅱ型两种小立方体。图2是钴蓝的晶胞。
①图2中Ⅱ型小立方体分别是b、 (填字母序号)。
②钴蓝晶体中三种原子个数比N(Co)：N(Al)：N(O)= 。
【答案】（1）；d
（2）三角锥；极性；4s；4p；充分反应后过滤，将沉淀洗涤、干燥后称重，测得其质量为2.87g
（3）d e g；1：2：4
【知识点】原子核外电子的能级分布；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)基态Co的价层电子排布式是3d74s2，轨道表示式是。在元素周期表中，第四周期，Ⅷ族，该元素属于d(填“d”或“ds”)区。故答案为：；d；
(2)[Co(NH3)5Cl]Cl2是Co3+的一种重要配合物。
①该配合物的一种配体是NH3。NH3的N原子价层电子对数为3+=4，有1个孤电子对，空间结构呈三角锥形，正负电荷中心不重叠，是极性(填“极性”或“非极性”)分子。故答案为：三角锥；极性；
②该配合物中Co3+参与杂化的6个能量相近的空轨道分别是2个3d、1个4s和3个4p。故答案为：4s；4p；
③设计实验证实该配合物溶于水时，离子键发生断裂，配位键没有断裂。
实验如下：称取2.51g该配合物，=0.01mol，先加水溶解，[Co(NH3)5Cl]Cl2=[Co(NH3)5Cl]2++2Cl-，再加足量AgNO3溶液，电离出的氯离子与银离子形成氯化银沉淀，充分反应后过滤，将沉淀洗涤、干燥后称重，测得其质量为2.87g，=0.02mol，说明该配合物溶于水时，离子键发生断裂，配位键没有断裂。故答案为：充分反应后过滤，将沉淀洗涤、干燥后称重，测得其质量为2.87g；
(3)①根据晶胞中Ⅰ型立体结构、Ⅱ型小立方体关系，图2中Ⅱ型小立方体分别是b、d e g(填字母序号)。故答案为：d e g；
②Ⅰ型立体结构含有Co原子数是4×+1、O原子数是4，Ⅱ型小立方体含有Co原子数是4×、O原子数是4、Al原子数是4，该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成，所以1个晶胞含有Co原子数是8、O原子数是32、Al原子数是16，钴蓝晶体中三种原子个数比N(Co)：N(Al)：N(O)=8：16：32= 1：2：4，故答案为：1：2：4。
【分析】（1）根据核外电子能量即可排布，根据电子排布即可找出区域
（2）①根据计算出氮原子的价层电子即可判断构型为三角锥形，极性分子
②根据杂化的方式即可找出能量相近的轨道
③计算出产生沉淀的量与氯元素质量的关系
（3）①根据图1即可判断
②根据占位即可计算出原子个数比
29．（2022·凉山模拟）含钴的化合物在金属有机化学的发展中占有相当重要的一席之地，回答下列问题：
（1）写出钴原子的价层电子排布式 。
（2）八羰基二钴Co2(CO)8可催化乙炔环三聚为苯，写出与CO互为等电子体的离子的电子式 (写出一种)。苯分子中碳原子的杂化方式为 ，1mol苯分子中含有的σ键的数目为 (NA为阿伏加德罗常数的值)。
（3）二茂钴可看作是Co2+与两个正五边形的环戊二烯负离子配体形成的夹心型分子(结构如下图所示：
①已知大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，则环戊二烯负离子(C5H5)的大π键可表示为 ；
②二茂钴是紫黑色晶体，熔点约173℃，不溶于水和液氨，但能溶于有机溶剂，下列相互作用中，二茂钴晶体中不存在的是 ；
A．离子键 B．配位键 C．范德华力 D．氢键
（4）[Co(NH3)5Cl]Cl2晶胞中[Co(NH3)5Cl]2+和Cl-的排布具有类似氟化钙晶胞的结构(氟化钙晶胞如下图)
则一个氯离子周围距离最近的配离子的数目为 ，若此配合物晶体的密度为g·cm-3，则[Co(NH3)5Cl]2+与氯离子之间的最短距离是 nm(设配合物相对分子质量为M)。
【答案】（1）3d74s2
（2）；sp2；12NA
（3）；AD
（4）4；
【知识点】原子核外电子的能级分布；配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)Co为27号元素，其核外电子排布式为[Ar]3d74s2，则其价层电子排布式为3d74s2；
(2)互为等电子体，原子个数相等，价电子数相同，根据此规则，与CO互为等电子体的离子可以是CN-，其电子式为：；苯分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化，1mol苯分子中含有12mol σ键，个数为12NA；
(3)①环戊二烯负离子(C5H5)中，5个原子参与形成大π键，参与形成大π键的电子数共6个，因此环戊二烯负离子(C5H5)的大π键可表示为
；
②根据二茂钴的结构可知，该晶体中存在配位键和范德华力，不存在离子键和氢键，故故答案为：AD；
(4)[Co(NH3)5＜Cl]Cl2晶胞中[Co(NH3)5Cl]2+和Cl-的排布具有类似氟化钙晶胞的结构，由晶胞可知，一个氯离子周围距离最近的配离子的数目为4，[Co(NH3)5Cl]2+与氯离子之间的最短距离是晶胞中体对角线的
，设晶胞参数为a cm，则a3=
，则a=
，因此[Co(NH3)5Cl]2+与氯离子之间的最短距离为
nm。
【分析】（1）根据质子数结合核外电子排布即可写出价层电子排布式
（2）根据电子数相等即可找出等电子体，苯中的碳原子是sp2杂化。根据分子中的 σ 即可计算
（3）①根据π键的书写要求即可写出
②根据性质即可判断其为分子晶体
（4）根据晶胞结构图即可找出配离子数目，根据占位计算出原子数计算出质量，根据计算体积即可计算出距离
30．（2022·白山模拟）我国科学家利用生物质合成共聚酯的单体，合成时涉及多种元素，回答下列问题：
（1）基态Cu+的电子排布式为 。
（2）Cu、Zn、Al的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号，下同)。
（3）H2C=CHCOOCH3中所含元素的电负性由小到大的顺序为 ，该有机物中，碳原子的杂化类型是 。
（4）区别晶体SiO2和非晶体SiO2的方法是 。
（5）有机物C和D的相对分子质量相差较小，但是D的沸点明显高于C的，其主要原因是 。
（6）我国科学家开发钙钯络合氢化物(CaPdH2)来实现乙炔高选择性合成乙烯。CaPdH2由Ca2+和[PdH2]2-(富电子)构成。CaPdH2中存在的化学键有____(填标号)。
A．离子键 B．配位键 C．非极性键 D．金属键
（7）白铜是我国使用最早的合金之一，白铜晶胞结构如图所示。已知晶体密度为dg·cm-3，设NA为阿伏加德罗常数的值。Cu和Ni之间的最短距离为 (只列计算式)nm。
【答案】（1）[Ar]3d10或者1s22s22p63s23p63d104s1
（2）I1(Zn)> I1(Cu) > I1(Al)
（3）X(H)< X(C) < X(O)；sp2、sp3
（4）X射线衍射实验
（5）D分子间存在氢键，增大了分子间作用力，C分子间没有氢键
（6）A；B；C
（7）
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)铜元素位于周期表第四周期ⅠB族，核电荷数为29，基态Cu+的电子排布式[Ar]3d10或者1s22s22p63s23p63d104s1。
(2)Cu、Zn、Al失去第一个电子分别位于4s1、4s2、3p1，4s2电子处于全满轨道较难失去，三者中第一电离能最大，3p1是单电子，铝的核电荷数比铜小很多，其第一电离能最小，故三者的第一电离能由大到小的顺序为I1(Zn)> I1(Cu) > I1(Al)。
(3)H2C=CHCOOCH3中含H、C、O三种元素，同周期元素电负性从左往右增大，故C
(5)从C和D的分子结构简式分析，两者相对分子质量相差较小，C分子间以范德华力为主，D分子间存在氢键，增大了分子间作用力，故D的沸点明显高于C的。
(6)钙钯络合氢化物(CaPdH2)以Ca2+和[PdH2]2-(富电子)构成，阴阳离子间化学键是离子键，[PdH2]2-络合离子结构中的Pd和H原子存在配位键，共用电子对偏向H一边，属于非极性键，故故答案为：ABC。
(7)从白铜晶胞结构图可知，Cu原子位于立方晶胞的面心位置，Ni原子位于顶点位置，一个晶胞内含有Cu原子个数
，含有Ni原子个数
，设该立方晶胞的边长为
nm，根据题意，有
，Cu和Ni之间的最短距离为面对角线的一半，为
nm，故Cu和Ni之间的最短距离为
nm。
【分析】（1）根据电子数结合电子排布方式即可判断
（2）根据最外层电子进行判断
（3）电负性根据元素的非金属性，根据碳原子的成键方式即可判断杂化方式
（4）通过X射线即可判断晶体
（5）根据C和D的分子式写出结构式，氢键形成导致沸点增大
（6）根据结构式找出化学键
（7）根据占位计算出质量结合密度计算出体积即可计算出距离
31．（2022·成都模拟）近年来，重金属羧酸盐作为贮存气体(进入晶体中间隙)的化合物而备受关注。如果长时间放置甲酸铜［Cu(HCOO)2]、对苯二甲酸()、乙醇混合溶液，将析出一种晶体X(晶胞结构如图)，甲酸根全部被交换到溶液中。X对热稳定，磁矩约为1.7B。M(磁矩=，n为未成对电子数)。
（1）由磁矩推算X中铜离子的未成对电子数为 ；该基态铜离子价电子的轨道表示式为 。
（2）1mol对苯二甲酸分子中含有 molσ键，对苯二甲酸的熔点(427℃)高于对二硝基苯(，相对分子质量为168，熔点173℃)的主要原因是 。
（3）甲酸根中C原子的杂化类型为 ，其与铜离子配位的原子是 ；写出甲酸根的一种等电子体分子的结构式 。
（4）X晶胞中含有Cu的数目为 个；1molX的晶胞质量为456g，实验表明，100mg晶体X可吸收22.0mgN2，所得晶体中Cu：N个数比约为1：(保留两位有效数字) 。
【答案】（1）1；
（2）18；对苯二甲酸分子间有氢键作用，而对二硝基苯分子间无氢键作用
（3）sp2；O；、等
（4）2；3.6
【知识点】原子核外电子的能级分布；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)已知X磁矩约为1.7B，M(磁矩=
，n为未成对电子数，代入数据可得1.7=
，解得n=1，铜离子的未成对电子数为1；Cu是29号元素，处于周期表中第四周期第IB族，基态 Cu2+价电子排布式为3d9，价电子轨道表示式为：
；
(2)共价单键为σ键，共价双键中含有1个σ键和1个π键，1mol对苯二甲酸分子中含有18 molσ键，对苯二甲酸和对二硝基苯都是分子晶体，而含有氢键的物质熔点较高，则对苯二甲酸熔点较高的主要原因是对苯二甲酸分子间有氢键作用，而对二硝基苯分子间无氢键作用；
(3)甲酸根中C原子以双键形式存在，价层电子对个数是3，根据价层电子对互斥理论判断C原子的杂化类型为sp2，O原子提供孤对电子，与铜离子配位的原子是O；与甲酸根的一种等电子体分子的结构式为、等；
(4)由X晶胞结构可知Cu位于顶角，则晶胞中Cu的数目为
2；1molX的晶胞质量为456g，则100mg晶体含Cu原子物质的量为
，22.0mgN2中含N物质的量为
，所得晶体中Cu：N个数比约为
。
【分析】（1）根据公式即可计算出未成对电子，根据核外电子排布即可写出价电子轨道
（2）根据成键方式即可找出 σ键 数目，氢键导致熔沸点增大
（3）根据碳原子成键方式即可杂化类型，根据结构找出含有孤对电子的原子，根据电子数相同即可找出等电子体
（4）根据占位即可计算出铜原子个数，根据数即可计算出个数比
32．（2022·南充模拟）NH3与甲醛CH2O反应可以制备乌洛托品(六亚甲基四胺，分子结构为)，乌洛托品可用于有机合成、消毒、杀虫、军事燃料等用途。回答下列有关问题：
（1）基态氮原子的价电子轨道表达式为 ，第三电离能I3(C) I3(N)(填“>”或“<)。
（2）NH3的空间构型为 ，CH2O中C采取的杂化类型为 。CH2O中碳氢键与NH3中氮氢键相比，键长较长的是 。
（3）乌洛托品为 (填“极性”或“非极性”)分子，分子中的所有N原子呈正四面体分布，所有C原子呈 几何体分布，该分子可与H+形成配位键，电子对给予体为 原子。
（4）在乌洛托品晶体中，分子采取体心立方堆积，其分子配位数为 。乌洛托品比金刚烷(C10H16)水溶性更高，理由是 。
（5）金刚烷晶体采取分子密堆积、晶胞结构如图所示，若晶胞体积为Vnm3，阿伏加德罗常数为L×1023mol-1，则晶体的密度为 g/cm3。
【答案】（1）；>
（2）三角锥形；sp2；C-H
（3）非极性；正八面体；N
（4）8；乌洛托品与水分子形成氢键，金刚烷不能与水分子形成氢键
（5）
【知识点】原子核外电子的能级分布；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)氮元素的原子序数为7，价电子排布式为2s22p3，价电子轨道表达式为
；碳元素失去2个电子后，价电子排布式为2s2，2s轨道为稳定的全充满结构，不易失去电子，氮元素失去2个电子后，价电子排布式为2s22p1，易失去2p轨道的电子形成全充满2s2的稳定结构，所以碳元素的第三电离能大于氮元素，故答案为：
；>；
(2)氨分子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，所以分子的空间构型为三角锥形；甲醛的结构简式为HCHO，分子中形成双键的碳原子的杂化方式为sp2杂化；碳原子的原子半径大于氮原子，则甲醛分子中碳氢键的键长大于氨分子中的氮氢键，故答案为：三角锥形；sp2；C-H；
(3)由结构式可知，乌洛托品是结构对称的非极性分子，分子中的所有氮原子呈正四面体分布，所有碳原子呈正八面体分步；分子中的氮原子具有孤对电子，能与氢离子形成配位键，故答案为：非极性；正八面体；N；
(4)由乌洛托品晶体中分子采取体心立方堆积可知，分子的配位数为8；乌洛托品分子中含有氮原子，能与水分子形成氢键，而金刚烷不能与水分子形成氢键，所以乌洛托品分子的水溶性大于金刚烷，故答案为：8；乌洛托品与水分子形成氢键，金刚烷不能与水分子形成氢键；
(5)由晶胞结构可知，晶胞中金刚烷的分子数为8×
+6×
=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：
=10-21Vd，解得d=
，故答案为：
。
【分析】（1）根据氮原子核外电子排布即可写出轨道式，根据电离能规则即可判断
（2）根据计算出氮和碳的价电子数即可判断构型和杂化类型，根据碳原子半径即可判断
（3）根据结构式即可判断极性，根据结构即可判断构型，根据氮原子中国含有空轨道即可判断
（4）根据空间堆积方式即可找出配位数，主要是可形成氢键
（5）根据占位计算出质量，结合ρ=m/v即可计算出密度
33．（2022·云南模拟）(CH3NH3)PbI3作为最典型的有机金属卤化物，一直是太阳能电池研究的宠儿。回答下列问题：
（1）基态Pb原子的价电子排布式为 ，N能层电子数有 个。
（2）中第一电离能最大的元素是 (填元素符号)，该离子中的化学键是由 (填标号)原子轨道重叠形成的。
a．sp2与sp2 b．sp3与sp c．sp3与sp3 d．sp3与s e．s与s
（3）的VSEPR模型如下图，中心I原子的杂化方式是 (填“sp3”、“sp”、“sp3d”或“sp3d2”)。的空间构型为 。
（4）PbF4的熔点显著高于PbCl4的原因是 。
（5）(CH3NH3)PbI3晶体属于钙钛矿型结构(如图所示)，Pb2+周围距离最近且相等的I-数目有 个。若将A离子作为晶胞的体心另取晶胞Y，则I处于晶胞Y中的 ，晶胞中A、B之间的距离为apm，(CH3NH3)PbI3式量为M，该物质的密度ρ= g cm-3(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】（1）6s26p2；32
（2）N；cd
（3）sp3d；直线型
（4）PbF4是离子化合物，PbCl4是共价化合物
（5）6；棱心；
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)铅为82号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p2，基态Pb原子的价电子排布式为6s26p2，N能层电子数有32个。答案为：6s26p2；32；
(2)
中包含的元素为H、C、N，第一电离能最大的元素是N，该离子中C、N原子都形成4个共价键，都发生sp3杂化，C-H、N-H都是由sp3与s、C-N之间是由sp3与sp3 原子轨道重叠形成的，
故答案为：cd。答案为：N；cd；
(3)
的中心I原子的价电子数为
，所以发生sp3d杂化，
为直线型，三个碘原子在一条直线上。
(4)PbF4由离子构成，PbCl4由分子构成，则PbF4的熔点显著高于PbCl4的原因是PbF4是离子化合物，PbCl4是共价化合物。答案为：PbF4是离子化合物，PbCl4是共价化合物；
(5)由图中可以看出，Pb2+周围距离最近且相等的I-都位于6个面的面心，所以数目有6个。若将A离子作为晶胞的体心另取晶胞Y，则I处于晶胞Y中的棱心，晶胞中A、B之间的距离为面对角线的一半，则立方体的边长为
apm，(CH3NH3)PbI3式量为M，该物质的密度ρ=
g cm-3(=
g cm-3。答案为：6；棱心；
。
【分析】（1）根据质子数即可写出核外价电子排布，即可找出N层电子数
（2）根据元素的非金属性即可找出电离能最大的元素，根据结构式即可找出成键方式
（3）根据计算出价电子数即可判断其构型和杂化方式
（4）离子化合物熔沸点高于分子化合物
（5）根据晶胞结构即可找出距离最近的粒子个数，根据晶胞中A的占位即可判断为棱心，根据占位计算出体积，结合ρ=m/v即可计算密度
34．（2021·景德镇模拟）Na3OCl是一种良好的离子导体，具有反钙钛矿晶体结构。回答下列问题：
（1）Ca小于Ti的是____（填标号）。
A．最外层电子数 B．未成对电子数
C．原子半径 D．第三电离能
（2）由O、Cl元素可组成不同的单质和化合物，其中Cl2O2能破坏臭氧层。
① Cl2O2的沸点比H2O2低，原因是 。
② O3分子中心原子杂化类型为 ；O3是极性分子，理由是 2023年高考真题变式分类汇编：原子核外电子的能级分布
一、选择题
1．（2023·黄浦模拟）电子亚层2p的三个轨道之间具有不同的（ ）
A．能量 B．形状
C．空间伸展方向 D．可容纳电子数
2．（2022·浦东模拟）氯仿保存不当会产生光气：2CHCl3＋O2 → 2HCl＋2COCl2，下列相关化学用语正确的是（ ）
A．CHCl3的球棍模型：
B．O原子的轨道表示式：
C．氯离子的结构示意图：
D．光气的电子式：
3．（2022·泰安模拟）下列说法正确的是（ ）
A．NCl3分子的极性比PCl3的大
B．中，①②键长不相同
C．NO的空间构型为三角锥形
D．基态原子中，4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动
4．（2022·辽宁模拟）下列化学用语表述不正确的是（ ）
A．NaH的电子式为
B．表示的一定不是基态原子
C．乙炔的结构简式为CHCH
D．基态C原子价电子排布图为
5．（2022·南京模拟）反应可用于制备火箭推进剂的燃料。下列有关说法正确的是（ ）
A．的结构式为
B．中子数为8的氮原子可表示为
C．O基态原子的价层电子排布式为
D．NaCl的电子式为
6．（2021·徐州模拟）制取H2O2的反应为Na2O2+H2SO4+10H2O=Na2SO4·10H2O+H2O2，下列说法错误的是（ ）
A．钠离子的结构示意图：
B．H2O2的电子式：
C． 的空间结构为正四面体型
D．基态O原子的轨道表示式：
7．（2021·临沂模拟）三草酸合铁酸钾( )是制备铁触媒的主要原料。该配合物在光照下发生分解： 。下列说法错误的是（ ）
A．Fe3+的最高能层电子排布式为 3d5
B． 中铁离子的配位数为 6
C． 中 C原子的杂化方式为 sp2
D．CO2 分子中σ键和π键数目比为1：1
8．（2019·浦东模拟）硒是人体必需的微量元素，右图是硒在周期表中的信息，关于硒元素的说法错误的是（ ）
A．位于第四周期 B．质量数为34
C．原子最外层有6个电子 D．相对原子质量为78.96
9．（2022高二上·衢州期末）下列说法错误的是
A．同一能层p能级的、、轨道相互垂直，能量
B．激光的产生、LED灯发光都与电子跃迁有关
C．基态原子最外层电子排布式为的元素一定位于周期表s区
D．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素均为金属元素
10．（2022高二上·内江期末）下列说法正确的是
A．同一原子中，电子的能量总是低于p电子的能量
B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层，排满M层再排N层，满足能量最低原理
C．任何轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已
D．各能层的原子轨道数为(n为能层序数)
11．（2022高二上·内江期末）符号“”没有给出的信息是
A．能层 B．能级
C．电子的自旋取向 D．电子云在直角坐标系的取向
12．（2022高二上·通州期末）下列能级符号中，错误的是
A．3f B．2s C．3d D．2p
二、非选择题
13．（2021·山东）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
（1）基态F原子核外电子的运动状态有 种。
（2）O、F、Cl电负性由大到小的顺序为 ；OF2分子的空间构型为 ；OF2的熔、沸点 (填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是 。
（3）Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为 ，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是 (填标号)。
A．sp B．sp2
C．sp3 D．sp3d
（4）XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有 个XeF2分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为( ， ， )。已知Xe—F键长为rpm，则B点原子的分数坐标为 ；晶胞中A、B间距离d= pm。
14．（2021·湖南）[选修3：物质结构与性质]
硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：
（1）基态硅原子最外层的电子排布图为 ，晶体硅和碳化硅熔点较高的是 (填化学式)；
（2）硅和卤素单质反应可以得到 ， 的熔沸点如下表：
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
①0℃时， 、 、 、 呈液态的是 (填化学式)，沸点依次升高的原因是 ，气态 分子的空间构型是 ；
② 与N-甲基咪唑 反应可以得到 ，其结构如图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ，H、C、N的电负性由大到小的顺序为 ，1个 中含有 个 键；
（3）下图是 、 、 三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
①已知化合物中 和 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anm、bnm、cnm， ，则该晶体的密度 (设阿伏加德罗常数的值为 ，用含a、b、c、 的代数式表示)。
15．（2021·河北）[选修3：物质结构与性质]
KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：
（1）在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是 (填离子符号)。
（2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+ 表示，与之相反的用- 表示，称为电子的自旋磁量子数.对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
（3）已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ mol-1)如表：
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为 )形式存在的原因是 。
（4）已知KH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为 ，其中P采取 杂化方式。
（5）与PO 电子总数相同的等电子体的分子式为 。
（6）磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：
如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的酸根可写为 。
（7）分别用○、●表示H2PO 和K+，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是H2PO 、K+在晶胞xz面、yz面上的位置：
①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度__g cm-3(写出表达式)。
②晶胞在x轴方向的投影图为__(填标号)。
16．（2023·泰安模拟）非金属及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）基态氟原子的核外电子有 种空间运动状态，下列电子排布中属于氟原子且能量较高的是 (填序号)。
a. b.
c. d.
（2）图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)，以上元素第三电离能的变化图是 (填序号)。
（3）在催化作用下，呋喃()可与氨反应转化为吡咯()。二者均存在与苯类似的大键，表示方法为，n为成环原子个数，m为形成大键电子个数，则的大键可以表示为 。二者的熔、沸点关系为呋喃 吡咯(填“高于”或“低于”)，原因是 。
（4）晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。属于正交晶系(长方体形)。晶胞参数为、、。如图为沿z轴投影的晶胞中所有氯原子的分布图和原子分数坐标。
①据此推断该晶胞中氯原子数目为 。的摩尔质量为，晶胞密度为，则阿伏加德罗常数的值为 (列出计算表达式，后同)。
②图中A、B两原子的核间距为 nm。
17．（2023·河南模拟）西北工业大学曾华强课题组借用足球烯核心，成功实现了高效且选择性可精准定制的离子跨膜运输，如图甲所示。
已知：图甲中的有机物为“冠醚”，命名规则是“环上原子个数-冠醚-氧原子个数”。
请回答下列问题：
（1）基态Cs原子的价层电子排布式为 。基态K原子的核外电子云有 个伸展方向。
（2）运输Cs+的冠醚名称是 。冠醚分子中氧原子的杂化类型是 ，冠醚与碱金属离子之间存在微弱的配位键，配位原子是 (填元素符号)。
（3）几种冠醚与识别的碱金属离子的有关数据如下表所示：
冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子直径/pm
12冠醚- 4 120~ 150 Li+ (152)
15 -冠醚-5 170~ 220 Na+ (204)
18 -冠醚- 6 260~ 320 K+ (276)
340~ 430 Rb+ (304)
Cs+ (334)
18-冠醚-6不能识别和运输Na+和Cs+的原因是 。观察图甲，冠醚不能识别和运输X-的主要原因可能是 。
（4）足球烯的结构如图乙所示。1mol足球烯含 molσ键。
（5）铷晶胞为体心立方堆积，如图丙所示。
铷晶胞的原子空间利用率为 (用含π的式子表示)。
（6）锂晶胞为六方最密堆积，如图丁所示。锂晶胞中底边长为a pm，高为b pm，设NA为阿伏加德罗常数的值，则锂晶胞的密度为 g· cm-3(用含字母的式子表示)。
18．（2023·武威模拟）我国科学家利用锰簇催化剂(，x代表氧原子数)解密光合作用。锰簇的可逆结构异构化反应如图。
请回答下列问题：
（1）基态氧原子价层电子轨道表示式为 。基态钙原子中能量最高的电子所占据原子轨道的电子云轮廓图为 形。
（2）已知：在元素周期表中相邻。第二电离能与第一电离能之差较小的是 (填“”或“”)，理由是 。
（3）在上述异构化反应中，中由形成的键有 。
（4）晶胞与晶胞属于同种类型，晶胞结构如图所示。
①原子位于S原子形成的 (填“正四面体”或“正八面体”)中心。
②以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。在晶胞坐标系中，1号S原子坐标为，3号S原子坐标为，则2号S原子坐标为 。
③已知：晶体的密度为，为阿伏加德罗常数的值。则晶胞中阴、阳离子最近距离为 。
19．（2023·合肥模拟）苯甲醇可用作局部止痛注射剂，在有机药物合成中应用广泛，其用于合成某药物中间体D并得到F的流程如下：
已知：
请回答下列问题：
（1）A中碳原子的杂化方式为 ，下列处于激发态氧原子的价电子轨道表达式为 (填标号)。
A． B． C． D．
（2）写出由A生成B反应的化学方程式 。
（3）C中含氧官能团的名称为 ，D的结构简式是 ，由E生成F的反应类型为 。
（4）G是A的同系物，且比A多一个碳原子，则G的结构有 种(不含立体异构)。
（5）碳不仅是组成有机物的重要元素，在超分子领域也发挥着重要作用。由Mo将2个分子、2个p-甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示：
①Cr与Mo同族，Cr基态原子的外围电子排布式是 ，核外未成对电子数有 个。
②该超分子中除配位键外还存在的化学键类型有 (填标号)。
A．氢键 B．σ键 C．π键 D．离子键
③与金刚石均为碳的单质，从结构与性质之间的关系解释的熔点远低于金刚石的原因是 。
20．（2022·雅安模拟）磷酸氯喹是用于治疗疟疾的药物，有研究表明该药物在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒2019-nCoV的感染。磷酸氯喹的结构简式如下图，请回答下列问题。
（1）基态P原子中，电子占据的最高能级符号为 ， 基态Cl原子价层电子排布式为 。
（2）磷酸氯喹分子中电负性最大的元素是 ； 第一电离能I(P) I(Cl)(填“＞”或“＜”)。
（3）磷酸氯喹中C原子的杂化方式为 ，NH3沸点比AsH3的沸点高，其理由是 。
（4）磷酸根离子的空间构型为 ， 磷酸分子中π键数为 。
（5）金属磷化物Rh2P (化学式量为237)可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如图所示，晶胞中P的配位数为 ， 已知晶胞参数为a nm，则晶体的密度为 g·cm-3(列出计算表式，阿伏加德罗常数用NA表示)。
21．（2022·泰安模拟）以物质的量之比3：1的Fe和Al共熔后结晶得Fe3Al晶体，晶胞结构如图一所示，该晶胞为立方晶胞，晶胞参数为a pm。血红素(如图二)是血红蛋白的活性部位，其中心元素是Fe( II)。二者是常见的含铁物质，请回答下列问题。
（1）Fe2+的价电子排布式为： 。
（2）血红素分子中非金属元素电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)；这些元素形成的简单氢化物中沸点由高到低的顺序是 (用化学式表示)；C、N、O三种元素形成一种阴离子CNO-，其结构中有 个σ键， 个π键。
（3）有机分子中的闭环平面结构中，成环原子的π电子数等于4n+2(n=1，2，3)时，该环具有芳香性。n环为血红素中含N最小环，且为平面结构，则N杂化类型为 ；该环 (填“有”、“无”)芳香性。
（4）Fe3Al晶胞中，rAl=b pm， rFe=c pm，则该晶胞的空间利用率为 (以含π的代数式表示)。
（5）m原子的原子分数坐标为 . ；晶胞内任意两个Al原子之间的距离为 pm。
（6）Fe3Al晶体的密度为 g·cm-3。
22．（2022·济宁模拟）光电材料[氟代硼铍酸钾晶体等]是目前科学家特别关注的材料。其结构如图，其中氧原子已省略，图中的原子分别位于立方体的顶点、棱及面上，可由BeO、和在一定条件下制得，同时放出气体。
（1）基态B原子中有 种能量不同的电子，存在未成对电子的能级电子云空间有 种伸展方向。
（2）结构图中X表示 (填元素符号)，组成元素中非金属元素的电负性由强到弱的顺序为 (填元素符号)；中B原子的杂化方式为 ，已知苯分子中含有大键，可记为(右下角“6”表示6个原子，右上角“6”表示6个共用电子)，实验测得分子中B-F键的键长远小于二者原子半径之和，所以分子中存在大键，可表示为 。
（3）已知卤化物的水解机理分亲核水解和亲电水解。发生亲核水解的结构条件：中心原子具有和有空的价轨道；发生亲电水解的结构条件：中心原子有孤对电子，接受的进攻。则发生水解的产物是 。
（4）已知结构图中，X-Y的键长为r，a、b原子的分数坐标分别为、，则c原子的分数坐标为 ，若立方体边长分别为m，m，n(单位为pm)，则该晶体的密度为 (列出计算式)。
23．（2022·朝阳模拟）以、和为主要成分的镀液可在某些材料上镀铜，原理如下：
（1）基态原子的价层电子排布式为 。
（2）根据反应原理分析
①镀铜反应中，利用了的 性。
②选择进行化学镀铜的原因之一是它易溶于水。下列分析正确的是
a．、均属于极性分子
b．与之间能形成氢键
c．在醛基的碳氧双键中，电子偏向碳原子
（3）镀液中的、、三种微粒，空间结构为三角形的是 。
（4）为防止与形成沉淀，可加入使形成配合物。能电离出和。
(EDTA4-)
中除部分O外，还能与配位的原子是 。
（5）铜—镍镀层能增强材料的耐蚀性。按照核外电子排布，把元素周期表划分为5个区。位于 区。
（6）聚酰亚胺具有高强度、耐紫外线、优良的热氧化稳定性等性质。某聚酰亚胺具有如下结构特征：
上述方法不适合在该聚酰亚胺基材上直接镀铜。原因是：
① 。
②聚合物有可能与配位。
24．（2022·石家庄模拟）二甲基亚砜( )是一种重要的非质子极性溶剂。铬和锰等过渡金属卤化物在二甲基亚砜中有一定溶解度，故可以应用在有机电化学中。回答下列问题：
（1）铬和锰基态原子核外未成对电子数之比为 。
（2）已知：二甲基亚砜能够与水和丙酮()分别以任意比互溶。
①二甲基亚砜分子中硫原子的杂化类型为 。
②丙酮分子中各原子电负性由大到小的顺序为 。
③沸点：二甲基亚砜 丙酮(填“>”或“<”)，原因为 。
④二甲基亚砜能够与水以任意比互溶的原因为 。
（3）铬可以形成桥连柄状的二茂铬配合物，该配合物中心原子Cr的价层电子数为 。[已知：配合物二茂铁()中Fe的价层电子数为18]
（4）CrCl3·6H2O的结构有三种，且铬的配位数均为6，等物质的量的三种物质电离出的氯离子数目之比为3：2：1，对应的颜色分别为紫色、浅绿色和蓝绿色。其中浅绿色的结构中配离子的化学式为 。
（5）已知硫化锰(MnS)晶胞如图所示，该晶胞参数α= 120°，β= γ= 90°。
①该晶体中锰原子的配位数为 ；
②已知锰和硫的原子半径分别r1 nm和r2 nm，该晶体中原子的空间利用率为 (列出计算式即可)。
25．（2022·长春模拟）铁和铜的单质及其化合物是人们生活中的常见物质，回答下列问题：
（1）基态铜原子的价电子排布式为 。
（2）实验室常用KSCN、苯酚()检验Fe3+。N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)；苯酚的沸点大于甲苯的原因是 。
（3）FeCl3的熔点为306℃，沸点为315℃，FeCl3的晶体类型是 。
（4）配合物[Cu(CH3CN)4]BF4中，阴离子的空间构型为 ，配离子中与Cu(Ⅰ)形成配位键的原子是 ，配体中碳原子的杂化方式是 。
（5）Fe3O4晶体中，O2 的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着如由1、3、6、7的O2 围成的正四面体空隙和3、6、7、8、9、12的O2 围成的正八面体空隙。Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和全部Fe2+填充在正八面体空 隙中。Fe3O4晶体中，正八面体空隙数与O2 数之比为 。一个Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元，该晶胞参数为apm，则Fe3O4晶体密度为 g·cm 3 (写出含a和NA的计算表达式)。
26．（2022·贵州模拟）镍及其化合物用途广泛，可用作催化剂、合金、电器元件等。回答下列问题：
（1）基态Ni原子价电子排布图为 。
（2）某镍配合物由1个Ni2+与2个形成。
①形成该镍配合物的元素中，第二周期元素的第一电离能最大的为 (用元素符号表示) ，配合物中N采用的杂化类型为 。
②已知该配合物中只有一种元素的原子与Ni2+配位，则与镍配位的原子为 (填“C”、“N"”或“O")，原因为 。
（3）Ni(CO)4是常温下呈液态的镍的重要配合物，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，则Ni(CO)4的空间构型为 ，Ni(CO)4中含有的σ键与π键的数目之比为 。
（4）由Mg、C和Ni组成的新型超导材料晶体的立方晶胞结构如图所示。
①该新型超导材料的化学式为 。
②若晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 g·cm-3。
27．（2022·青岛模拟）含碳、氮元素的化合物在航天或太阳能电池领域都有重要作用。
（1）和均可用作卫星发射的主体燃料。
①的电子式为 。
②的熔点高于其原因是 。
（2）钙钛矿类杂化材料在太阳能电池领域具有重要的应用价值。
①基态Pb的价层电子排布式为 。
②已知甲基的供电子能力强于氢原子，则比接受质子能力较弱的原因是 。
（3）的晶胞结构如图所示，其中B代表。
①代表的为 。
②原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置。其中，原子分数坐标A为，B为，则C的原子分数坐标为 。
③已知的摩尔质量为，则该晶体的密度为 (设为阿伏加德罗常数的值)。
④该晶胞沿体对角线方向的投影图为 (填标号)。
a. b. c. d.
28．（2022·东城模拟）钴及其化合物有重要的用途，研究其结构有重要意义。
（1）基态Co的价层电子排布式是3d74s2，轨道表示式是。 在元素周期表中，该元素属于 (填“d”或“ds”)区。
（2）[Co(NH3)5Cl]Cl2是Co3+的一种重要配合物。
①该配合物的一种配体是NH3。NH3的空间结构呈 形，是 (填“极性”或“非极性”)分子。
②该配合物中Co3+参与杂化的6个能量相近的空轨道分别是2个3d、1个 和3个 。
③设计实验证实该配合物溶于水时，离子键发生断裂，配位键没有断裂。
实验如下：称取2.51g该配合物，先加水溶解，再加足量AgNO3溶液， (补全实验操作和数据)。
相对分子质量：[Co(NH3)5Cl]Cl2-250.5，AgCl-143.5。
（3）钴蓝可用于青花瓷的颜料。钴蓝晶体是由图1所示的结构平移构成。图1包含Ⅰ型和Ⅱ型两种小立方体。图2是钴蓝的晶胞。
①图2中Ⅱ型小立方体分别是b、 (填字母序号)。
②钴蓝晶体中三种原子个数比N(Co)：N(Al)：N(O)= 。
29．（2022·凉山模拟）含钴的化合物在金属有机化学的发展中占有相当重要的一席之地，回答下列问题：
（1）写出钴原子的价层电子排布式 。
（2）八羰基二钴Co2(CO)8可催化乙炔环三聚为苯，写出与CO互为等电子体的离子的电子式 (写出一种)。苯分子中碳原子的杂化方式为 ，1mol苯分子中含有的σ键的数目为 (NA为阿伏加德罗常数的值)。
（3）二茂钴可看作是Co2+与两个正五边形的环戊二烯负离子配体形成的夹心型分子(结构如下图所示：
①已知大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，则环戊二烯负离子(C5H5)的大π键可表示为 ；
②二茂钴是紫黑色晶体，熔点约173℃，不溶于水和液氨，但能溶于有机溶剂，下列相互作用中，二茂钴晶体中不存在的是 ；
A．离子键 B．配位键 C．范德华力 D．氢键
（4）[Co(NH3)5Cl]Cl2晶胞中[Co(NH3)5Cl]2+和Cl-的排布具有类似氟化钙晶胞的结构(氟化钙晶胞如下图)
则一个氯离子周围距离最近的配离子的数目为 ，若此配合物晶体的密度为g·cm-3，则[Co(NH3)5Cl]2+与氯离子之间的最短距离是 nm(设配合物相对分子质量为M)。
30．（2022·白山模拟）我国科学家利用生物质合成共聚酯的单体，合成时涉及多种元素，回答下列问题：
（1）基态Cu+的电子排布式为 。
（2）Cu、Zn、Al的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号，下同)。
（3）H2C=CHCOOCH3中所含元素的电负性由小到大的顺序为 ，该有机物中，碳原子的杂化类型是 。
（4）区别晶体SiO2和非晶体SiO2的方法是 。
（5）有机物C和D的相对分子质量相差较小，但是D的沸点明显高于C的，其主要原因是 。
（6）我国科学家开发钙钯络合氢化物(CaPdH2)来实现乙炔高选择性合成乙烯。CaPdH2由Ca2+和[PdH2]2-(富电子)构成。CaPdH2中存在的化学键有____(填标号)。
A．离子键 B．配位键 C．非极性键 D．金属键
（7）白铜是我国使用最早的合金之一，白铜晶胞结构如图所示。已知晶体密度为dg·cm-3，设NA为阿伏加德罗常数的值。Cu和Ni之间的最短距离为 (只列计算式)nm。
31．（2022·成都模拟）近年来，重金属羧酸盐作为贮存气体(进入晶体中间隙)的化合物而备受关注。如果长时间放置甲酸铜［Cu(HCOO)2]、对苯二甲酸()、乙醇混合溶液，将析出一种晶体X(晶胞结构如图)，甲酸根全部被交换到溶液中。X对热稳定，磁矩约为1.7B。M(磁矩=，n为未成对电子数)。
（1）由磁矩推算X中铜离子的未成对电子数为 ；该基态铜离子价电子的轨道表示式为 。
（2）1mol对苯二甲酸分子中含有 molσ键，对苯二甲酸的熔点(427℃)高于对二硝基苯(，相对分子质量为168，熔点173℃)的主要原因是 。
（3）甲酸根中C原子的杂化类型为 ，其与铜离子配位的原子是 ；写出甲酸根的一种等电子体分子的结构式 。
（4）X晶胞中含有Cu的数目为 个；1molX的晶胞质量为456g，实验表明，100mg晶体X可吸收22.0mgN2，所得晶体中Cu：N个数比约为1：(保留两位有效数字) 。
32．（2022·南充模拟）NH3与甲醛CH2O反应可以制备乌洛托品(六亚甲基四胺，分子结构为)，乌洛托品可用于有机合成、消毒、杀虫、军事燃料等用途。回答下列有关问题：
（1）基态氮原子的价电子轨道表达式为 ，第三电离能I3(C) I3(N)(填“>”或“<)。
（2）NH3的空间构型为 ，CH2O中C采取的杂化类型为 。CH2O中碳氢键与NH3中氮氢键相比，键长较长的是 。
（3）乌洛托品为 (填“极性”或“非极性”)分子，分子中的所有N原子呈正四面体分布，所有C原子呈 几何体分布，该分子可与H+形成配位键，电子对给予体为 原子。
（4）在乌洛托品晶体中，分子采取体心立方堆积，其分子配位数为 。乌洛托品比金刚烷(C10H16)水溶性更高，理由是 。
（5）金刚烷晶体采取分子密堆积、晶胞结构如图所示，若晶胞体积为Vnm3，阿伏加德罗常数为L×1023mol-1，则晶体的密度为 g/cm3。
33．（2022·云南模拟）(CH3NH3)PbI3作为最典型的有机金属卤化物，一直是太阳能电池研究的宠儿。回答下列问题：
（1）基态Pb原子的价电子排布式为 ，N能层电子数有 个。
（2）中第一电离能最大的元素是 (填元素符号)，该离子中的化学键是由 (填标号)原子轨道重叠形成的。
a．sp2与sp2 b．sp3与sp c．sp3与sp3 d．sp3与s e．s与s
（3）的VSEPR模型如下图，中心I原子的杂化方式是 (填“sp3”、“sp”、“sp3d”或“sp3d2”)。的空间构型为 。
（4）PbF4的熔点显著高于PbCl4的原因是 。
（5）(CH3NH3)PbI3晶体属于钙钛矿型结构(如图所示)，Pb2+周围距离最近且相等的I-数目有 个。若将A离子作为晶胞的体心另取晶胞Y，则I处于晶胞Y中的 ，晶胞中A、B之间的距离为apm，(CH3NH3)PbI3式量为M，该物质的密度ρ= g cm-3(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
34．（2021·景德镇模拟）Na3OCl是一种良好的离子导体，具有反钙钛矿晶体结构。回答下列问题：
（1）Ca小于Ti的是____（填标号）。
A．最外层电子数 B．未成对电子数
C．原子半径 D．第三电离能
（2）由O、Cl元素可组成不同的单质和化合物，其中Cl2O2能破坏臭氧层。
① Cl2O2的沸点比H2O2低，原因是 。
② O3分子中心原子杂化类型为 ；O3是极性分子，理由是 。
（3）Na3OCl可由以下两种方法制得：
方法Ⅰ Na2O + NaClNa3OCl
方法II 2Na + 2NaOH + 2NaCl2Na3OCl + H2↑
① Na2O的电子式为 。
② 在方法Ⅱ的反应中，形成的化学键有 （填标号）。
A．金属键 B．离子键 C．配位键 D．极性键 E．非极性键
（4）Na3OCl晶体属于立方晶系，其晶胞结构如右所示。已知：晶胞参数为a nm，密度为d g·cm－3。
①Na3OCl晶胞中，Cl位于各顶点位置，Na位于 位置，两个Na之间的最短距离为 nm。
②用a、d表示阿伏加德罗常数的值NA= （列计算式）。
35．（2021·克拉玛依模拟）钛(Ti)被称为“未来世界的金属”，广泛应用于国防、航空航天、生物材料等领域。请回答下列问题：
（1）基态Ti2+的价电子排布图 。与钛同周期的过渡元素中，基态原子未成对电子数最多的元素为 (写元素名称)。
（2）与钛同周期的第ⅡA族和ⅢA族两种元素中第一电离能较小的是 (写元素符号)，原因是 。
（3）四乙醇钛Ti(OCH2CH3)4能增加橡胶在金属表面的黏附性，该物质可溶于有机溶剂，常温下为淡黄色透明液体，其固体的晶体类型为 ；该物质中非金属元素的电负性从大到小的顺序 。
（4）钛的氯化物TiCl4分子中4个氯原子不在同一平面上，则TiCl4的空间构型为 。
（5）钙钛矿CaTiO3有两种构型(A型和B型)。
①其中A型的晶胞如图所示，晶胞边长为a nm，CaTiO3的相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为 g．cm-3。
②如果将晶胞原点移到Ca2+上，就是CaTiO3的B型结构。请在虚线框内图示画出B型晶胞的结构图。(注意请用黑色签字笔作图)
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A．同一能级，能量相等，A不符合题意；
B.2p能级的三个轨道都是哑铃形，B不符合题意；
C.2p的三个轨道分别沿着x轴、y轴、z轴三个伸展方向延伸，所以具有不同的空间伸展方向，C符合题意；
D.2p的三个轨道分别能容纳的电子数都是2个电子，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.同一能级的能量相等；
B.2p能级的形状均为哑铃形；
C.2p能级有3个不同的伸展方向；
D.2p能级的三个轨道均能容纳2个电子。
2．【答案】A
【知识点】原子核外电子的能级分布；球棍模型与比例模型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．CH4为四面体结构，则CHCl3也应为四面体结构，原子半径Cl＞C＞H，所以CHCl3的球棍模型为，A符合题意；
B．O原子的电子排布式为1s22s22p4，则2p轨道容纳4个电子，其中有2个轨道各容纳1个电子，但自旋方向应相同，轨道表示式：，B不符合题意；
C．氯离子的核电荷数为17，核外电子数为18，则结构示意图为，C不符合题意；
D．光气的化学式为COCl2，电子式为，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A. CHCl3类比为CH4，均为四面体结构，结合各原子半径进行分析。
B. O原子核外电子排布式为1s22s22p4，所以轨道表示式是 。
C.氯离子和我爱电子数为18。
D.光气中氯原子核外有8个电子。
3．【答案】B
【知识点】原子核外电子的能级分布；判断简单分子或离子的构型；极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A．NCl3分子PCl3分子都为三角锥形，因为N元素的电负性与Cl元素接近， NCl3分子的极性比PCl3的小，故A不符合题意；
B．不同杂化类型的轨道形成的共价键键长不同，①是sp3杂化轨道和sp2杂化轨道形成的，而②是两个sp2杂化轨道形成的，①②键长不相同，故B符合题意；
C．NO中心原子的价层电子对数为，的空间构型为平面三角形，故C不符合题意；
D．电子层是距离原子核由近到远排列的，则多电子原子中电子离核的平均距离4s＞3s，离原子核越远，层数越大，能量越高，4s电子在4s区域出现的几率多，但不总是在比3s电子离核更远的区域运动，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.氮元素的电负性强于磷元素，极性小
B.单键比双键长
C.根据计算中心氮原子的价层电子即可判断
D.根据核外电子排布规律即可判断
4．【答案】C
【知识点】原子核外电子的能级分布；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．NaH为离子化合物，电子式为
，A不符合题意；
B．
中2p轨道的电子可能处于激发态，故表示的一定不是基态原子，B不符合题意；
C．乙炔含有官能团碳碳三键，其结构简式为CH≡CH，C符合题意；
D．碳原子核外电子排布：1s22s22p2，基态C原子价电子排布图为，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.钠易失去电子，氢可以得到电子形成离子化合物
B.根据能量高低即可判断
C.乙炔的三键需要体现
D.电子排布时先排满轨道，再继续填充
5．【答案】A
【知识点】原子核外电子的能级分布；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．N2H4又名联氨，N2H4可以看作是两个－NH2组成，即N2H4的结构简式为
，故A符合题意；
B．根据原子结构表示，中子数为8的氮原子可表示为
，故B不符合题意；
C．O为主族元素，价层电子数等于最外层电子数，即基态氧原子的价层电子排布式为2s22p4，故C不符合题意；
D．NaCl为离子化合物，即NaCl的电子式为，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.根据最外层电子情况即可写出结构式
B.左下角写的质子数，左上角是质量数
C.根据核外电子能级排布即可判断
D.氯化钠是由离子构成
6．【答案】D
【知识点】原子核外电子的能级分布；判断简单分子或离子的构型；原子结构示意图；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．离子结构示意图为 ，故A不符合题意；
B．电子式为 ，故B不符合题意；
C． 离子空间结构：正四面体形，故C不符合题意。
D．基态O原子基态电子的轨道表示式为 ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.钠离子的核电荷数为11、核外电子总数为10
B.过氧化氢属于共价化合物，含有2个O-H键和1个O-O键
C.中心原子价层电子对为(6+2)/2=4，孤电子对为4-4=0
D.能级相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，此时原子的能量最低
7．【答案】A
【知识点】原子核外电子的能级分布；配合物的成键情况；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，最高能层为M层，电子排布式为3s23p63d5，A符合题意；
B．每个配体 中2个单键O向中心Fe3+配位，故此时共有2×3个O向Fe3+配位，故配位数为6，B不符合题意；
C． 结构式为 ，C原子价层电子对为3对（π电子对不算），故杂化方式为sp2，C不符合题意；
D．CO2结构式为O=C=O，σ键为2个，π键为2个，故两者数目之比为1:1，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.铁离子最高能层的层数时最后一层，即第三层
B.找出提供电子对的原子即可
C.计算出中心原子的价层电子对即可
D.找出σ键和π键的个数即可
8．【答案】B
【知识点】原子中的数量关系；原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A、根据元素周期表中的信息可知，Se的价电子排布式为4s24p4，Se位于第四周期ⅥA族，选项A不符合题意；
B、根据元素周期表中的信息可知，Se的原子序数为34，根据原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数，则该元素原子的原子核内质子数和核外电子数为34，而不是质量数为34，选项B符合题意；
C、根据元素周期表中的信息可知，Se的价电子排布式为4s24p4，则Se原子最外层有6个电子，选项C不符合题意；
D、根据元素周期表中的信息可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为78.96，选项D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】周期表中的信息包括原子序数、相对原子质量、元素符号、价电子排布式。
9．【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的能级分布；原子核外电子的跃迁及应用；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A．相同能层、相同能级不同轨道的电子，能量相同，故A不符合题意；
B．电子在跃迁过程中会形成发射光谱或吸收光谱，激光的产生、LED灯发光都与电子跃迁有关，故B不符合题意；
C．基态原子最外层电子排布式为的元素可能位于ds区，例如铜的价电子排布为3d104s1，故C符合题意；
D．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素属于过渡元素，均为金属元素，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.相同能层、相同能级不同轨道的电子，能量相同；
B.电子在跃迁过程中放出和吸收光；
D.第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素属于过渡元素，均为金属元素。
10．【答案】C
【知识点】原子结构的构造原理；原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A．相同能级，不同能层电子，能层越高，能量越高；相同能层，不同能级的电子能量，，A不符合题意；
B．M能层中的3d能级能量高于N能层中的4s级能量，填完N能层中的4s能级，再填充M能层中的3d能级，B不符合题意；
C．任何轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已，C符合题意；
D．各能层最多含有电子数(n为能层序数)，则各能层的原子轨道数为(n为能层序数)，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．不同能层的相同能级中，能层序数越大，能量就越高，同一能层不同能级中，一般情况下能量高低顺序是s＜p＜d＜f；
B．M能层中的3d能级能量高于N能层中的4s级能量；
C．任何轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已；
D．各能层的原子轨道数为(n为能层序数)。
11．【答案】C
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】3px表示原子核外第3能层(电子层) p能级(电子亚层)轨道， 其中p轨道应有3个不同伸展方向的轨道，可分别表示为px、 py、Pz，同一个原子轨道中最多含有2个自旋相反的电子，所以从符号“3px”中不能看出电子的自旋方向，
故答案为：C。
【分析】同一个原子轨道中最多含有2个自旋相反的电子；
12．【答案】A
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A．第三能层只有s、p、d三种能级，不存在f能级，因此不存在能级符号3f，A符合题意；
B．第二能层有s、p两种能级，因此存在能级符号2s，B不符合题意；
C．第三能层有s、p、d三种能级，因此存在能级符号3d，C不符合题意；
D．第二能层有s、p两种能级，因此存在能级符号2p，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】第一能层有s能级，第二能层有s、p能级，第三能层有s、p、d能级，第四能层有s、p、d、f能级。
13．【答案】（1）9
（2）F>O>Cl；角(V)形；低于；OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高
（3）5；D
（4）2；(0，0， )； pm
【知识点】原子核外电子的运动状态；原子核外电子的能级分布；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）基态氟原子的质子数为9，核外有9个电子对应着9种不同的运动状态，故正确答案为9
（2）半径越小，电负性越大，而半径大小为 F＜O＜Cl ，因此电负性大小为 F>O>Cl ，根据VSEPR理论有，价层电子对为4孤对电子为2，知OF2分子的空间构型是V型， OF2 和 Cl2O 结构相似，相对分子质量是Cl2O 大于OF2 ，沸点是 OF2 低于 Cl2O ，故正确答案是： F>O>Cl 、V型、 低于 、 OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高
（3）XeF2易升华，所以是分子晶体，其中心原子的价层电子对数为2+=5，含有2对孤对电子，是sp杂化，故正确答案是5，d
（4）Xe的半径大于F，大球为Xe，小球是F，大球占据体心和顶点，Xe个数=1+8x=2，小球8个占据棱，2个在晶胞内部，F的个数为2+8x=4，因此晶胞中含有2个XeF2分子，B点在Z轴上， Xe—F键长为rpm ，因此B点的坐标是 (0，0， ) ，AB的长度是 pm ，故正确答案是 2 、 (0，0， ) 、 pm
【分析】（1）核外有几个电子可判断几种运动状态
（2）电负性一定程度上相当于得电子能力，半径越小，得电子能力越强，电负性越大，计算出 OF2 的价层电子对和孤对电子即可判断构形，分子晶体结构相似，沸点与相对分子质量有关
（3）根据公式即可计算出价层电子对，找出孤对电子对即可判断构型以及杂化方式
（4）根据晶胞结构中占位方式即可计算出原子的个数，根据晶胞图数据即可计算出坐标以及距离
14．【答案】（1）；SiC
（2）SiCl4；SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大；正四面体形；sp2、sp3；N>C>H；54
（3）O；Mg2GeO4；= ×1021
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)硅元素的原子序数为14，核外电子排布是1s22s22p63s23p2，价电子排布式为3s23p2，则价电子排布图为 ；原子晶体的熔点取决于共价键的强弱，晶体硅和碳化硅都是原子晶体，碳原子的原子半径小于硅原子，碳硅键的键能大于硅硅键，则碳硅键强于硅硅键，碳化硅的熔点高于晶体硅，故答案为： ；SiC；
(2) ①由题给熔沸点数据可知，0℃时，四氟化硅为气态，四氯化硅为液态，四溴化硅、四碘化硅为固态；分子晶体的沸点取决于分子间作用力的大小，SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，则SiX4的沸点依次升高；SiX4分子中硅原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则分子的空间构型为正四面体形，故答案为：SiCl4； SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大；正四面体形；
②由M2+离子的结构可知，离子中含有杂化方式为sp3杂化的单键碳原子和sp2杂化的双键碳原子；元素的非金属性越强，其电负性越大，元素的非极性强弱顺序为N>C>H，则元素电负性的大小顺序为N>C>H；M2+离子的结构中含有单键、双键和配位键，单键和配位键都是σ键，双键中含有1个σ键，则离子中含有54个σ键，故答案为：sp2、sp3；N>C>H；54；
(3)①由晶胞结构可知，X位于晶胞中位于顶点、面心、棱上和体内，顶点为8个，面心有6个，棱上有4个，体内有3个，则晶胞内的X原子为8× +6× +4× +3=8，位于体内的Y原子和Z原子分别为4和16，由Ge和O原子的个数比为1：4可知，X为Mg原子、Y为Ge原子、Z为O原子，则晶胞的化学式为Mg2GeO4，故答案为：O；Mg2GeO4；
②由晶胞的质量公式可得： =abc×10—21×ρ，解得ρ= ×1021g/cm3，故答案为： ×1021。
【分析】（1）硅的价层电子数是4个，根据核外电子能级排布即可写出价层电子对排布
，均属于原子晶体，原子晶体的熔点与键长有关，键越短熔点越高
（2）① 根据沸点进行比较即可判断气态，液态，固体，常温下是液态的是四氯化硅，均属与分子晶体，结构相似，沸点随着相对分子质量的增大而增大，SiX4结构与甲烷相似，因此是正四面体结构②根据氮原子成键情况，有双键和单键因此氮原子有sp2和sp3杂化，电负性和非金属性有关，非金属性越强，电负性越大，找出M2+中所有的单键和配位键即可
（3）①根据原子占位情况计算出化学式即可 ②计算出体积，再根据ρ=m/v计算即可
15．【答案】（1） 和
（2） 或
（3）在原子数目相同的条件下，N2比N4具有更低的能量，而P4比P2具有更低的能量，能量越低越稳定
（4）；sp3
（5）SiF4、SO2F2等
（6）
（7） |B
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的能级分布；“等电子原理”的应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；结构简式
【解析】【解答】(1)在 的四种组成元素（K,H,O,P）各自所能形成的简单离子分别为 （或 ）、 、 和 ，其中 （或 ）无电子层或1个电子层， 含有2个电子层， 和 含有三个电子层，其中核外电子排布相同的是 和 。
(2)对于基态的磷原子，核外电子能级排布是1s22s22p63s23p3,其价电子排布式为 ，其中3s轨道的2个电子自旋状态相反，根据洪特规则可知，其3p轨道的3个电子的自旋状态相同，因此，基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为 或 。
(3)能量越低越稳定，根据表中的相关共价键的键能可知，形成1mol类似白磷分子结构的N4分子，可以释放出的能量为193kJx6=1158kJ；若形成1molN2分子，则可释放的能量为946kJ，故在N数目相同的条件下，N2具有更低的能量，能量越低越稳定。同理，若形成1mol 分子，可以释放出的能量为197kJx6=1182kJ；若形成1molP2分子，则可释放的能量为489kJ，故在P数目相同的条件下，P4具有更低的能量，能量越低越稳定。
(4)由 是次磷酸的正盐可知， 为一元酸，其分子中只有一个羟基，另外2个H与P成键，还有一个O与P形成双键，故其结构式为 ，其中P共形成4个σ键、没有孤电子对，故其价层电子对数为4，其采取sp3杂化。
(5)根据等电子体原则，可以找到与 电子总数相同的等电子体分子为SiF4、SO2F2等。
(6)由题中信息可知，2个磷酸分子间脱去1个水分子，以此类推n个磷酸分子间脱去（n-1）个水分子形成链状的多磷酸，三个磷酸分子成环时，失去3个水分子，以此类推如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则可脱去n个水分子得到(HPO3)n，其失去 后得到相应的酸根，故该酸根可写为 。
(7)①由晶胞结构可知， 分别位于晶胞的顶点、面上和体心，顶点上有8个、面上有4个，体心有1个，故晶胞中 的数目为 ； 位于面上和棱上，面上有6个，棱上4个，故晶胞中 的数目为 。因此，平均每个晶胞中占有的 和 的数目均为4，即可计算出单个晶胞的质量=4x(39+2+31+4x16)=4x136，若晶胞底边的边长均为 、高为 ，则晶胞的体积为10-30a2c cm3，阿伏加德罗常数的值为 ，晶体的密度== 。
②由图（a）、（b）、（c）可知，晶胞在x轴方向的投影图为 ，选B。
【分析】（1）含有氢元素、钾元素、磷元素、氧元素四种元素，其中核外电子排布相同的是钾和磷元素形成的离子
（2）写出磷原子的核外电子能级排布即可计算出自旋量子数之和
（3）计算出键能即可判断能量高低，能量越低越稳定
（4）说明次磷酸只能电离出一个氢离子，只有一个羟基根据磷原子核外电子情况即可判断磷与一个氧原子形成双键，根据形成的键数，为sp3杂化
（5）计算出磷酸根离子的价层电子对，等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同，即可找出等电子体的分子
（6）两个磷酸分子脱去一个水分子，因此根据脱去规律即可写出酸根的化学式
（7）① 根据占位计算出晶胞中粒子的个数，再根据ρ=m/v计算②从正面看即可得出平面图
16．【答案】（1）5；d
（2）b
（3）；低于；吡咯易形成分子间氢键
（4）4；；
【知识点】原子核外电子的能级分布；晶胞的计算；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】（1）基态氟原子的核外电子有9个，电子排布式为：1s22s22p5，空间运动状态数等于电子占据轨道数，所以有1+1+3=5种空间运动状态；氟原子序数为9，其基态原子电子排布式为，
a．，基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于氟原子的激发态，故正确；
b．，核外共10个电子，不是氟原子；
c．，核外共5个电子，不是氟原子；
d．基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于氟原子的激发态，比a项激发态的能量更高；
综上，d正确，故答案为：d；
（2）碳、氮、氧、氟四种元素在同一周期，基态+2价阳离子失去一个电子生成气态基态+3价阳离子所需要的能量为该原子的第三电离能，同一周期原子的第三电离能的总体趋势也依次升高，但由于碳原子失去2个电子之后2s能级为全充满状态，因此再失去一个电子需要的能量较高，则满足这一规律的图像为图b；
（3）由题干中的结构简式可知，分子内含有一个大π键，该大π键由4个碳原子和一个O原子，每个碳原子给出1的电子参与形成大π键，每个O原子给出2个电子参与形成大π键，则该大Π键的表示形式为；吡咯易形成分子间氢键；
影响物质熔沸点的主要因素为分子间作用力，氢键大于分子间作用力，有氢键的吡咯沸点大于呋喃，吡咯易形成分子间氢键，沸点较高，则呋喃沸点低于吡咯，吡咯易形成分子间氢键，故答案为：低于；
（4）①根据晶胞沿z轴的投影图可知，该晶胞中氯原子的位置为(图中黑球代表氯原子)，面上有2个氯原子，与平行的面上有2个氯原子，体内有2个氯原子，所以1个晶胞中氯原子的数目为。由知，；
②观察图中A、B原子坐标参数，它们在x轴的坐标参数都是0.5，则A、B原子在平行于的面上。可以建立直角三角形，A、B两原子的核间距是这个三角形的斜边长，则A、B两原子的核间距为nm。
【分析】（1）空间运动状态数等于电子占据轨道数；依据构造原理分析；
（2）同一周期原子的第三电离能的总体趋势也依次升高，具有全充满，半充满，全空三种状态的电子排布比较稳定。
（3）依据结构简式判断；分子间含有氢键，熔沸点较高；
（4）根据晶胞结构及晶胞的均摊法计算。
17．【答案】（1）6s1；4
（2）21 -冠醚-7；sp3 杂化；O
（3）Na+直径太小，Cs+直径太大；氧的电负性较大，X-带负电荷，冠醚与阴离子作用力太弱
（4）90
（5）π×100%
（6）×1030
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的能级分布；配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）Cs为第六周期第IA族元素，故基态Cs原子的价层电子排布式为6s1；K原子nS能级有一个伸展方向，nP能级有3个伸展方向，故基态K原子的核外电子云有4个伸展方向；
故答案为：6s1；4。
（2）运输Cs+的冠醚的分子中有21个原子，7个氧原子，故名字为21 -冠醚-7；冠醚分子中氧原子有2个σ键，孤对电子数为，价层电子对数为2+2=4，故轨道的杂化类型是sp3杂化；氧原子有孤对电子，故氧原子形成配位键；
故答案为：21 -冠醚-7；sp3杂化；O。
（3）冠醚根据空腔直径选择不同的离子运输，18-冠醚-6不能识别和运输Na+和Cs+的原因是Na+直径太小，Cs+直径太大；冠醚不能识别和运输X-的主要原因可能是氧的电负性较大，X-带负电荷，冠醚与阴离子作用力太弱；
故答案为：Na+直径太小，Cs+直径太大；氧的电负性较大，X-带负电荷，冠醚与阴离子作用力太弱。
（4）1个C60分子有60个碳原子，每个碳原子与周围3个碳原子成键，每个碳原子成键数量为×3=1.5，则1mol足球烯成键数量为1mol×60×1.5=90mol；
故答案为：90。
（5）图丙铷晶胞中含有原子数量为1+×8=2，原子半径为r，晶胞边长为a，根据晶胞对角线可知4r=a，则铷晶胞的原子空间利用率为；
故答案为：。
（6）图丁锂晶胞中含有原子数为3+×2+×12=6，晶胞的体积为V=×b=pm3=×10-30cm3，则锂晶胞的密度为ρ=；
故答案为：。
【分析】（1）Cs位于第六周期第ⅠA族，其价电子排布式为6s1；s轨道只有1个伸展方向、p轨道有3个伸展方向；
（2）运输Cs+的冠醚的分子中有21个原子，7个氧原子；冠醚分子中O原子的价电子对数为4；冠醚分子中O原子含有孤电子对，可形成配位键；
（3）Na+直径太小，Cs+直径太大，因此18-冠醚-6不能识别和运输Na+和Cs+；氧的电负性较大，X-带负电荷，冠醚与阴离子作用力太弱；
（4）1个C60分子有60个碳原子，每个碳原子与周围3个碳原子成键；
（5）晶胞的原子空间利用率=；
（6）根据均摊法和计算。
18．【答案】（1）；球
（2）Mn；基态、的价层电子排布式分别为、，基态铬的d轨道为半满较稳定结构，较为容易失去1个电子、较难失去第2个电子，则第一电离能：、第二电离能：，故第二电离能与第一电离能之差较小的是Mn
（3）14
（4）正八面体；()；
【知识点】原子核外电子排布；原子结构的构造原理；原子核外电子的能级分布；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）氧为8号元素，基态氧原子价层电子轨道表示式为 ；钙为20号元素，基态钙原子中能量最高的电子所占据原子轨道为4s，电子云轮廓图为球形；
（2）铬、锰分别为24、25号元素，基态、的价层电子排布式分别为、，基态铬的d轨道为半满较稳定结构，较为容易失去1个电子、较难失去第2个电子，则第一电离能：、第二电离能：，故第二电离能与第一电离能之差较小的是Mn；
（3）单键均为σ键，由图可知，1分子A中4个形成的键有14个，则中形成的键有14；
（4）①由图可知，以体心的锰为例，原子位于周围S原子形成的正八面体中心。
②由图可知，2号S原子在xyz轴上的投影坐标分别为，故坐标为()；
③根据“均摊法”，晶胞中含个Mn、个S，设晶胞边长为apm，则晶体密度为，则，晶胞中阴、阳离子最近距离为晶胞边长的二分之一，故为pm。
【分析】（1）O为8号元素，其价电子排布式为2p42s2；基态Ca原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，能量最高的电子所占据原子轨道为4s；
（2） 基态、的价层电子排布式分别为、，基态铬的d轨道为半满较稳定结构，较为容易失去1个电子、较难失去第2个电子，则第一电离能：、第二电离能：，故第二电离能与第一电离能之差较小的是Mn；
（3）单键均为σ键；
（4）①以体心的锰为例，原子位于周围S原子形成的正八面体中心；
②2号S原子在xyz轴上的投影坐标分别为；
③晶胞中阴、阳离子最近距离为晶胞边长的二分之一。
19．【答案】（1）sp2、sp3；D
（2）
（3）羧基；；酯化反应或者取代反应
（4）5
（5）3d54s1；6；AD；属于分子晶体，金刚石为共价晶体，分子晶体间的作用力是范德华力，共价晶体间的作用力为共价键，共价键的键能远远强于分子间作用力，故的熔点远低于金刚石
【知识点】原子核外电子的能级分布；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机物中的官能团；有机物的结构和性质
【解析】【解答】（1）A中苯环中的碳原子的杂化方式为sp2，侧链中C原子为sp3杂化；O原子的价电子为2s22p4，A．属于O原子的基态价电子轨道表达式，故A不正确；
B．为O原子的基态价电子轨道表达式，故B不正确；
C．为O-离子的基态价电子轨道表达式，故C不正确；
D.2s上1个电子吸收能量跃迁到2p上，属于O原子的激发态价电子轨道表达式，故D正确；
故答案为D。
（2）由A生成B是醇的催化氧化生成醛的反应，反应的化学方程式为 ；
（3）根据结构简式可知C中含氧官能团的名称为羧基；D加聚反应生成E，根据E回推可知D的结构式为；根据流程可知由E生成F发生酯化反应，故反应类型为酯化反应或者取代反应；
（4）G是A的同系物，且比A多一个碳原子，都属于醇类，故G的分子式为C8H10O，则G的结构有甲基在邻间对，3种， ，共5种；
（5）①Cr与Mo同族，Cr基态原子的外围电子排布式是3d54s1，核外未成对电子数有6个；
②该超分子中除配位键外还存在共价键σ键，有双键，即存在π键，该超分子不是离子化合物，不存在离子键，故答案为AD；
③与金刚石均为碳的单质，属于分子晶体，金刚石为共价晶体，分子晶体间的作用力是范德华力，共价晶体间的作用力为共价键，共价键的键能远远强于分子间作用力，故的熔点远低于金刚石；
【分析】（1）苯环中的碳原子杂化方式为sp2，侧链中C原子杂化方式为sp3杂化；基态氧原子的价电子排布式为2s22p4，激发态氧原子中电子能被激发到较高能级但尚未电离。
（2）AB发生催化氧化，A中的羟基被氧化为醛基。
（3）根据C的结构简式进行分析；根据已知信息可推出D的结构简式；EF是羧酸与醇发生酯化反应。
（4）同系物的结构相似、分子式相差n个CH2。
（5） ①Cr基态原子的外围电子排布式是3d54s1，核外未成对电子数有6个。
② 该超分子属于共价化合物，含有配位键、共价单键和双键。
③根据晶体类型进行分析，属于分子晶体，金刚石为共价晶体。
20．【答案】（1）3p；3s23p5
（2）O(或氧元素)；＜
（3）sp3、sp2；NH3分子之间能形成氢键，AsH3分子之间不能形成氢键
（4）正四面体；1
（5）8；
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，电子占据的最高能级符号为3p，基态Cl原子价层电子排布式为3s23p5，故答案为：3p；3s23p5；
(2)非金属性越强的元素其电负性越大，磷酸氯喹分子中电负性最大的是O；元素周期表中，非金属性越强，第一电离能呈增大趋势，但第VA族的原子由于半满结构，第一电离能偏大，P、Cl都位于第三周期，P位于第VA族、Cl位于第VⅡA族，第一电离能I1(P)＜I1 (Cl)，故答案为：O；＜；
(3)甲基上的C原子价层电子对个数是4，杂化类型为sp3，苯环上的C原子杂化类型为sp2；NH3分子之间形成氢键，NH3也容易与H2O形成分子间氢键，AsH3不能形成分子间氢键，所以氨气熔沸点较高，故答案为：sp2、sp3；NH3分子之间能形成氢键，AsH3分子之间不能形成氢键；
(4)的价层电子对数为4+=4，无孤电子对，VSEPR模型为正四面体，则的空间构型为正四面体；磷酸属于中强酸，其结构式为，双键由一个σ和1个π键形成，则磷酸分子中π键数为1，故答案为：正四面体；1；
(5)根据晶胞结构可知：一个晶胞中黑球为：8×1=8，灰球：8×+6×=4，晶体化学式为Rh2P，所以黑球表示Rh原子，灰球表示P原子，以顶面面心P原子为例，该晶胞中有4个Rh原子距离其最近，该晶胞上方晶胞中还有4个，所以晶体中与P距离最近的Rh的数目为8，则晶胞中P的配位数为8；晶胞的体积为V=3pm3=(a×10-10)3cm3，晶胞的质量为，所以晶体的密度为：g/cm3，故答案为：8；。
【分析】（1）P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，电子占据的最高能级符号为3p，基态Cl原子价层电子排布式为3s23p5；
（2）元素的非金属性越强，电负性越大；同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
（3）磷酸氯喹中苯环上的C原子采用sp2杂化，饱和C原子采用sp3杂化；分子间形成氢键会使其熔沸点反常
（4）的价层电子对数为4，不含孤电子对；单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；
（5）该晶胞中与Rh距离最近且相等的P原子数目为8；根据计算。
21．【答案】（1）3d6
（2）O>N>C>H；H2O>NH3>CH4；2；2
（3）sp2；有
（4）100%
（5）(、、)；a
（6）
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)Fe2+核外有24个电子，电子排布式为[Ar] 3d6，所以Fe2+的价电子排布式为：3d6，故答案为：3d6。
(2)同周期元素自左至右，电负性增大，非金属性越强，电负性越大，故O、N、C、H的电负性依次减小，即O>N>C>H；O、N、C的简单氢化物分别为H2O、NH3、CH4，水和氨气分子间存在氢键，沸点高于甲烷，常温下水为液态，氨为气态，则沸点由高到低的顺序是H2O>NH3>CH4；CNO-的结构式为[O-CN]-，单键为σ键，三键有一个σ键和两个π键，所以其结构中有2个σ键，2个π键，故答案为：O>N>C>H；H2O>NH3>CH4；2；2。
(3)由图可知，n环为平面结构，N原子上有3个共价键，则N杂化类型为sp2；成环原子的π电子数等于6，则该环有芳香性，故答案为：sp2；有。
(4)该晶胞为立方晶胞，晶胞参数为a pm，晶胞体积为：a 3pm3，一个晶胞中含有Fe原子数目为：8+6+12+1+4=12，含有Al原子数目为：4，Fe3Al晶胞中，rAl=b pm， rFe=c pm，则晶胞中Fe、Al原子的总体积为rFe312+rAl34=(12c3+4b3) pm3=(3c3+b3) pm3，所以该晶胞的空间利用率为100%，故答案为：100%。
(5)由图一可知，m原子位于右后下方小立方体的中心，则m原子的原子分数坐标为(、、)；由晶胞结构图可知，4个铝原子分别位于处于对角位置的4个小立方体的中心，任意两个Al原子之间的距离为晶胞面对角线长的一半，即为apm，故答案为：a。
(6)一个晶胞中含有Fe原子数目为：8+6+12+1+4=12，含有Al原子数目为：4，一个晶胞的质量m=，晶胞的体积V=(a10-10cm)3=a310-30cm3，根据=，得Fe3Al晶体的密度为： g·cm-3，故答案为：。
【分析】（1）根据核外电子排布即可写出价电子排布式
（2）根据元素的非金属性即可判断电负性，根据元素写出氢化物即可判断沸点大小，根据给出的化学式写出结构式即可找出键数
（3）根据成键方式即可判断出杂化类型，根据计算出π电子数即可判断
（4）根据晶胞即可计算出晶胞中原子个数，计算出空间利用率
（5）根据晶胞即可计算出坐标以及距离
（6）根据晶胞计算出质量，结合参数计算出体积即可计算出密度
22．【答案】（1）3；3
（2）Be；F＞O＞B；；
（3）、HClO
（4）；
【知识点】原子核外电子的能级分布；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)基态B原子的核外电子排布式为1s22s22p1，1s、2s、2p能量不同，则有3种能量不同的电子；2p能级存在未成对电子，p能级电子云空间有3种伸展方向；答案为：3；3。
(2)已知图中的原子分别位于立方体的顶点、棱及面上，根据“均摊法”，K：8×+2×=2，X：8×+4×=4，Y：8×+4×=4，Z：4×+2×=2，结合化学式KBe2BO3F2，原子半径：Be＞B＞F，故图中X表示Be，Y表示F，Z表示B；B、O、F为非金属元素，三者处于第二周期，同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，则电负性由强到弱的顺序为F＞O＞B；中中心原子B上的孤电子对数为=0，σ键电子对数为4，价层电子对数为0+4=4，故B原子采取sp3杂化；B原子最外层有3个电子，F原子最外层有7个电子，BF3中中心原子B上的孤电子对数为=0，σ键电子对数为3，价层电子对数为0+3=3，B原子采取sp2杂化，1个B原子与3个F原子之间形成3个σ键，B原子未参与杂化的p轨道上没有电子，1个B原子和3个F原子形成大π键，B原子不提供电子，每个F原子提供2个电子，故BF3分子中存在的大π键表示为；答案为：Be；F＞O＞B；sp3；。
(3)NCl3中中心原子N上的孤电子对数为=1，根据“中心原子有孤对电子，接受H2O的H+进攻”，则NCl3水解生成NH3和HClO；答案为：NH3、HClO。
(4)结合（2），Be-F的键长为r，a、b原子的分数坐标分别为、，c原子所在边的边长为n，则c原子与处于同一条棱的下底面K的距离为=，故c原子的分数坐标为；晶胞的体积为m2n×10-30cm3，结合（2）的分析，1个晶胞的质量为=，该晶体的密度为÷（m2n×10-30cm3）=g/cm3；答案为：；。
【分析】（1）根据硼原子的核外电子排布即可判断
（2）根据晶胞中占位即可计算出原子个数，结合化学式即可判断，电负性与元素的非金属性强弱有关，根据给出的化学式结合电子即可计算出中心原子的价电子即可判断抓方式，根号有π键形成方式即可写出
（3）根据物质的性质即可写出水解产物
（4）根据晶胞结构结合给出的坐标即可写出给出原子的坐标，根据ρ=即可计算出密度
23．【答案】（1）3d104s1
（2）还原；ab
（3）HCHO
（4）N
（5）d
（6）该聚酰亚胺基材上存在酰胺键，在碱性条件下易发生水解而遭到破
【知识点】原子核外电子的能级分布；判断简单分子或离子的构型；配合物的成键情况
【解析】【解答】(1)已知Cu是29号元素，则基态原子的价层电子排布式为3d104s1，故答案为：3d104s1；
(2)①镀铜反应中，Cu2+被还原为Cu，HCHO被氧化为HCOO-，则HCHO为还原剂体现还原性，故答案为：还原；
②a．根据相似相溶原理可知，、均属于极性分子，a正确；
b．能够形成分子间氢键的物质之间的溶解性增大，则与之间能形成氢键，b正确；
c．由于O的电负性比C的大，在醛基的碳氧双键中，电子偏向氧原子，c不正确；
故答案为：ab；
(3)镀液中的、、三种微粒中中心原子S原子周围的价层电子对数为：4+=4，中心原子C原子周围的价层电子对数为：3+=3，中心原子O原子周围的价层电子对数为：2+=4，根据价层电子对互斥理论可知，它们的空间结构分别为正四面体形、平面三角形和V形，故答案为：HCHO；
(4)由的结构简式可知， 部分O原子和N原子上有孤电子对，能与Cu2+形成配位键，则中除部分O外，还能与配位的原子是N，故答案为：N；
(5)已知Ni是28号元素，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，则位于d区，故答案为：d；
(6)①由于该聚酰亚胺基材上存在酰胺键，在碱性条件下易发生水解而遭到破坏，②聚合物中的O和 N中存在孤电子对，可能与配位，则上述方法不适合在该聚酰亚胺基材上直接镀铜，故答案为：该聚酰亚胺基材上存在酰胺键，在碱性条件下易发生水解而遭到破坏。
【分析】（1）根据铜原子的电子排布即可写出电子排布式
（2）①甲醛具有还原性
②根据结构即可判断出为极性分子，与水之间形成氢键
（3）根据中间原子的价层电子即可判断构型
（4）根据找出可提供孤对电子的原子即可
（5）根据核外电子排布即可判断
（6）①根据结构式找出官能团即可
24．【答案】（1）6：5
（2）sp3；O>C>H；>；二 甲基亚砜相对分子质量大，因此分子间的范德华力较大，沸点较高；二甲基亚砜与水均为极性分子，且能够与水之间形成氢键
（3）18
（4）[Cr(H2O)5Cl]2+
（5）4；
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；复杂化学式的确定
【解析】【解答】(1)Cr元素核外电子排布为[Ar]3d54s1，有6个未成对电子，Mn元素核外电子排布为[Ar]3d54s2，有5个未成对电子，未成对电子数之比为6：5；
(2)①S原子价层共6个电子，二甲基亚砜分子中硫原子3个σ键，用去3个价电子，一个π键用去1个价电子，所以还有6-1-3=2个价电子，即一对孤电子对，所以价层电子对数为3+1=4，硫原子为sp3杂化；
②丙酮中含有C、H、O元素，C、O元素的氢化物中H均显正价，所以H的电负性最小，同主族自左至右电负性增大，所以电负性O＞C＞H；
③二甲基亚砜、丙酮均是由分子构成的分子晶体，二甲基亚砜相对分子质量大，因此分子间的范德华力较大，沸点较高；
④二甲基亚砜与水均为极性分子，且能够与水之间形成氢键，所以二甲基亚砜能够与水以任意比互溶；
(3)Cr的价电子个数为6，与CO形成一个配位键，C原子提供一对电子，此时价层电子数为8，配合物二茂铁中Fe的价层电子数为18，而Fe的价层电子数为8，说明两个环可以提供10个价电子，所以该配合物中心原子Cr的价层电子数为10+8=18；
(4)外界的氯离子可以电离，结合题意可知紫色物质为[Cr(H2O)6]Cl3、浅绿色物质为[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O，蓝绿色物质为[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O，所以浅绿色的结构中配离子的化学式为[Cr(H2O)5Cl]2+；
(5)①据图可知Mn原子位于S原子形成的四面体中心，所以Mn原子的配位数为4；
②根据均摊法，晶胞Mn原子的个数为1+4×=2，S原子的个数，1+8×=2，所以原子总体积为4×nm3；晶胞底面边长为a nm，高为c nm，形状为菱形，所以体积为nm3，空间利用率为=。
【分析】（1）根据两原子的核外电子排布式进行分析。
（2）①根据杂化轨道理论进行分析。
②电负性表示某元素原子在分子中吸引成键电子能力的强弱，同周期元素的电负性从左到右逐渐增大，据此分析。
③一般分子晶体的熔沸点取决于其相对分子质量，相对分子质量越大，熔沸点越高。
④根据“相似相溶”的原理进行分析。
（3）价层电子对数=成键电子对数+孤电子对数。
（4）外界的氯离子可以电离，根据题给信息进行解答。
（5）①由图示信息可知，锰原子周围有4个硫原子。
②空间利用率=，据此分析。
25．【答案】（1）3d104s1
（2）N>O> S；苯酚有酚羟基可形成分子间氢键，甲苯分子间不能形成氢键
（3）分子晶体
（4）正四面体；N；sp和sp3
（5）1：1；
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)铜原子有29个电子，其3d、4s能级上的电子为其价电子，其价电子排布式为3d104s1；
(2)同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，氮元素2p能级处于半满稳定状态，能量低，氮元素的第一电离能高于同周期相邻元素的第一电离能，所以第一电离能N>O> S； 苯酚的沸点大于甲苯的原因苯酚有酚羟基可形成分子间氢键，甲苯分子间不能形成氢键；
(3)FeCl3的熔点为306℃，沸点为315℃，熔沸点比较低，FeCl3的晶体类型是分子晶体；
(4)配合物[Cu(CH3CN)4]BF4，阴离子BF中B原子价电子对数是4对，无孤电子对，所以空间构型为正四面体，配体CH3CN中N原子含有孤电子对，配离子中与Cu(Ⅰ)形成配位键的原子是N原子，配体含有单键碳、叁键碳，碳原子的杂化方式是sp和sp3；
(5)图中的正八面体空隙为体心和12条棱心，所以总数为1+124=4，氧离子数为8个顶点和6个面心，所以总数为8+6=4，所以正八面体空隙数与O2 数之比为比为1：1。依题意图示结构为晶胞的，所以一个晶胞中应含有8个Fe3O4，则Fe3O4晶体密度为；
【分析】（1）铜为第29号元素，3d、4s能级上的电子为其价电子，据此分析。
（2）同周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，但氮原子的2p轨道半充满，其第一电离能比附近的都大；苯酚有酚羟基可形成分子间氢键，据此分析。
（3）根据熔沸点高低确定晶体类型。
（4）根据价层电子对互斥理论进行分析；配体CH3CN中N原子含有孤电子对；配体CH3CN中含有碳氢单键，碳氮三键。
（5）图中的正八面体空隙为体心和12条棱心，所以总数为1+12/4=4，氧离子数为8个顶点和6个面心，所以总数为8+6=4。依题意图示结构为晶胞的，所以一个晶胞中应含有8个Fe3O4，再根据n=和ρ=进行分析。
26．【答案】（1）
（2）N；sp2；N；C原子无孤电子对，N的电负性小于O，更易给出孤电子对
（3）正四面体；1 ： 1
（4）MgNi3C；
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Ni元素为28号元素，基态Ni原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，则价电子排布图：；
(2)①组成该镍配合物的元素中，第二周期元素有N、O和C，其中N的价层电子排布式为2s22p3，2p能级为半满的稳定结构，第一电离能最大，配合物中N有两个σ键电子对，一个孤电子对，价层电子对为3，其杂化方式为：sp2；
②该配合物中只有一种元素的原子与Ni2+配位，则与镍配位的原子为N，原因为C原子无孤电子对，N的电负性小于0，更易给出孤电子对，故答案为：N；C原子无孤电子对，N的电负性小于O，更易给出孤电子对；
(3)Ni(CO)4当中Ni原子形成了4个配位键，其价层电子对数为4，根据价层电子对互斥理论可知，其空间构型为正四面体；1mol Ni(CO)4中σ键为8mol，其配体CO，一个CO中含有2个π键则其中π键为8mol，Ni(CO)4中含有的σ键与π键的数目之比为1 ： 1；
(4)①晶胞中Mg位于8个顶点，个数，C位于体心，个数=1，Ni位于6个面心，个数，该新型超导材料的化学式为MgNi3C；
②若晶胞参数为a nm，根据，则，，即该晶体的密度为。
【分析】（1）Ni为第28号元素，根据原子的核外电子排布原则进行解答。注意价电子是指最外层电子。
（2）比较C、N、O的第一电离能，同周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，注意原子的核外电子排布中出现全满、半满、全空时，其电离能比周围其他原子的都大。
（3）根据价层电子对互斥理论进行分析。
（4）①根据均摊法算出各原子的个数，即可得到该物质的化学式。
②根据n=和ρ=进行分析
27．【答案】（1）；分子中连接N原子的H原子数多，存在氢键的数目多，而偏二甲肼只有一端可以形成氢键，另一端的两个甲基基团比较大，增加了位阻，导致N无法形成氢键，沸点较的低
（2）；甲基供电子能力强于氢原子，中含有两个甲基，中心N原子负电性更大，接受质子能力更强
（3）C；；；a
【知识点】原子核外电子的能级分布；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)①N2H4分子中两个N原子共用一对电子，每个N原子和两个H原子分别共用一对电子，电子式为；
②的熔点高于其原因是分子中连接N原子的H原子数多，存在氢键的数目多，而偏二甲肼只有一端可以形成氢键，另一端的两个甲基基团比较大，增加了位阻，导致N无法形成氢键，沸点较的低；
(2)①铅与碳同主族，位于第六周期ⅣA族，故基态Pb的价层电子排布式为；
②已知甲基的供电子能力强于氢原子，则比接受质子能力较弱的原因是甲基供电子能力强于氢原子，中含有两个甲基，中心N原子负电性更大，接受质子能力更强；
(3)①B代表；晶胞中A原子位于顶点，一个晶胞中A原子数目为，C原子位于晶胞面心，一个晶胞中A原子数目为，结合化学式可知，代表的为C；
②原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置。其中，原子分数坐标A为，B为，与图可知，C原子为右侧面心，则C的原子分数坐标为。
③已知的摩尔质量为，由①分析可知，晶胞质量为；晶胞边长为apm，则晶胞体积为，所以密度为。
④该晶胞沿体对角线方向的投影，体对角线方向的2个顶点A原子和体心B原子投到1个点，两外6个顶点A原子在平面上投出1个六边形，面心6个C原子在A投出六边形内部组成1个小六边形，
故答案为：a。
图为a。
【分析】（1）①根据核外电子即可写出电子式
②氮原子与氢原子结合易形成氢键，氢键越多熔点越高
（2）①根据电子排布规律即可写出价层电子排布
②氮原子与两个甲基相连接，电负性更强，吸收质子能力更强
（3）①根据晶胞中的碘离子与铅离子的比值即可找出碘离子
②根据C点的位置即可计算出坐标
③根据中占位计算出体积，即可计算出密度
④根据投影即可找出投影图
28．【答案】（1）；d
（2）三角锥；极性；4s；4p；充分反应后过滤，将沉淀洗涤、干燥后称重，测得其质量为2.87g
（3）d e g；1：2：4
【知识点】原子核外电子的能级分布；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)基态Co的价层电子排布式是3d74s2，轨道表示式是。在元素周期表中，第四周期，Ⅷ族，该元素属于d(填“d”或“ds”)区。故答案为：；d；
(2)[Co(NH3)5Cl]Cl2是Co3+的一种重要配合物。
①该配合物的一种配体是NH3。NH3的N原子价层电子对数为3+=4，有1个孤电子对，空间结构呈三角锥形，正负电荷中心不重叠，是极性(填“极性”或“非极性”)分子。故答案为：三角锥；极性；
②该配合物中Co3+参与杂化的6个能量相近的空轨道分别是2个3d、1个4s和3个4p。故答案为：4s；4p；
③设计实验证实该配合物溶于水时，离子键发生断裂，配位键没有断裂。
实验如下：称取2.51g该配合物，=0.01mol，先加水溶解，[Co(NH3)5Cl]Cl2=[Co(NH3)5Cl]2++2Cl-，再加足量AgNO3溶液，电离出的氯离子与银离子形成氯化银沉淀，充分反应后过滤，将沉淀洗涤、干燥后称重，测得其质量为2.87g，=0.02mol，说明该配合物溶于水时，离子键发生断裂，配位键没有断裂。故答案为：充分反应后过滤，将沉淀洗涤、干燥后称重，测得其质量为2.87g；
(3)①根据晶胞中Ⅰ型立体结构、Ⅱ型小立方体关系，图2中Ⅱ型小立方体分别是b、d e g(填字母序号)。故答案为：d e g；
②Ⅰ型立体结构含有Co原子数是4×+1、O原子数是4，Ⅱ型小立方体含有Co原子数是4×、O原子数是4、Al原子数是4，该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成，所以1个晶胞含有Co原子数是8、O原子数是32、Al原子数是16，钴蓝晶体中三种原子个数比N(Co)：N(Al)：N(O)=8：16：32= 1：2：4，故答案为：1：2：4。
【分析】（1）根据核外电子能量即可排布，根据电子排布即可找出区域
（2）①根据计算出氮原子的价层电子即可判断构型为三角锥形，极性分子
②根据杂化的方式即可找出能量相近的轨道
③计算出产生沉淀的量与氯元素质量的关系
（3）①根据图1即可判断
②根据占位即可计算出原子个数比
29．【答案】（1）3d74s2
（2）；sp2；12NA
（3）；AD
（4）4；
【知识点】原子核外电子的能级分布；配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)Co为27号元素，其核外电子排布式为[Ar]3d74s2，则其价层电子排布式为3d74s2；
(2)互为等电子体，原子个数相等，价电子数相同，根据此规则，与CO互为等电子体的离子可以是CN-，其电子式为：；苯分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化，1mol苯分子中含有12mol σ键，个数为12NA；
(3)①环戊二烯负离子(C5H5)中，5个原子参与形成大π键，参与形成大π键的电子数共6个，因此环戊二烯负离子(C5H5)的大π键可表示为
；
②根据二茂钴的结构可知，该晶体中存在配位键和范德华力，不存在离子键和氢键，故故答案为：AD；
(4)[Co(NH3)5＜Cl]Cl2晶胞中[Co(NH3)5Cl]2+和Cl-的排布具有类似氟化钙晶胞的结构，由晶胞可知，一个氯离子周围距离最近的配离子的数目为4，[Co(NH3)5Cl]2+与氯离子之间的最短距离是晶胞中体对角线的
，设晶胞参数为a cm，则a3=
，则a=
，因此[Co(NH3)5Cl]2+与氯离子之间的最短距离为
nm。
【分析】（1）根据质子数结合核外电子排布即可写出价层电子排布式
（2）根据电子数相等即可找出等电子体，苯中的碳原子是sp2杂化。根据分子中的 σ 即可计算
（3）①根据π键的书写要求即可写出
②根据性质即可判断其为分子晶体
（4）根据晶胞结构图即可找出配离子数目，根据占位计算出原子数计算出质量，根据计算体积即可计算出距离
30．【答案】（1）[Ar]3d10或者1s22s22p63s23p63d104s1
（2）I1(Zn)> I1(Cu) > I1(Al)
（3）X(H)< X(C) < X(O)；sp2、sp3
（4）X射线衍射实验
（5）D分子间存在氢键，增大了分子间作用力，C分子间没有氢键
（6）A；B；C
（7）
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)铜元素位于周期表第四周期ⅠB族，核电荷数为29，基态Cu+的电子排布式[Ar]3d10或者1s22s22p63s23p63d104s1。
(2)Cu、Zn、Al失去第一个电子分别位于4s1、4s2、3p1，4s2电子处于全满轨道较难失去，三者中第一电离能最大，3p1是单电子，铝的核电荷数比铜小很多，其第一电离能最小，故三者的第一电离能由大到小的顺序为I1(Zn)> I1(Cu) > I1(Al)。
(3)H2C=CHCOOCH3中含H、C、O三种元素，同周期元素电负性从左往右增大，故C
(5)从C和D的分子结构简式分析，两者相对分子质量相差较小，C分子间以范德华力为主，D分子间存在氢键，增大了分子间作用力，故D的沸点明显高于C的。
(6)钙钯络合氢化物(CaPdH2)以Ca2+和[PdH2]2-(富电子)构成，阴阳离子间化学键是离子键，[PdH2]2-络合离子结构中的Pd和H原子存在配位键，共用电子对偏向H一边，属于非极性键，故故答案为：ABC。
(7)从白铜晶胞结构图可知，Cu原子位于立方晶胞的面心位置，Ni原子位于顶点位置，一个晶胞内含有Cu原子个数
，含有Ni原子个数
，设该立方晶胞的边长为
nm，根据题意，有
，Cu和Ni之间的最短距离为面对角线的一半，为
nm，故Cu和Ni之间的最短距离为
nm。
【分析】（1）根据电子数结合电子排布方式即可判断
（2）根据最外层电子进行判断
（3）电负性根据元素的非金属性，根据碳原子的成键方式即可判断杂化方式
（4）通过X射线即可判断晶体
（5）根据C和D的分子式写出结构式，氢键形成导致沸点增大
（6）根据结构式找出化学键
（7）根据占位计算出质量结合密度计算出体积即可计算出距离
31．【答案】（1）1；
（2）18；对苯二甲酸分子间有氢键作用，而对二硝基苯分子间无氢键作用
（3）sp2；O；、等
（4）2；3.6
【知识点】原子核外电子的能级分布；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)已知X磁矩约为1.7B，M(磁矩=
，n为未成对电子数，代入数据可得1.7=
，解得n=1，铜离子的未成对电子数为1；Cu是29号元素，处于周期表中第四周期第IB族，基态 Cu2+价电子排布式为3d9，价电子轨道表示式为：
；
(2)共价单键为σ键，共价双键中含有1个σ键和1个π键，1mol对苯二甲酸分子中含有18 molσ键，对苯二甲酸和对二硝基苯都是分子晶体，而含有氢键的物质熔点较高，则对苯二甲酸熔点较高的主要原因是对苯二甲酸分子间有氢键作用，而对二硝基苯分子间无氢键作用；
(3)甲酸根中C原子以双键形式存在，价层电子对个数是3，根据价层电子对互斥理论判断C原子的杂化类型为sp2，O原子提供孤对电子，与铜离子配位的原子是O；与甲酸根的一种等电子体分子的结构式为、等；
(4)由X晶胞结构可知Cu位于顶角，则晶胞中Cu的数目为
2；1molX的晶胞质量为456g，则100mg晶体含Cu原子物质的量为
，22.0mgN2中含N物质的量为
，所得晶体中Cu：N个数比约为
。
【分析】（1）根据公式即可计算出未成对电子，根据核外电子排布即可写出价电子轨道
（2）根据成键方式即可找出 σ键 数目，氢键导致熔沸点增大
（3）根据碳原子成键方式即可杂化类型，根据结构找出含有孤对电子的原子，根据电子数相同即可找出等电子体
（4）根据占位即可计算出铜原子个数，根据数即可计算出个数比
32．【答案】（1）；>
（2）三角锥形；sp2；C-H
（3）非极性；正八面体；N
（4）8；乌洛托品与水分子形成氢键，金刚烷不能与水分子形成氢键
（5）
【知识点】原子核外电子的能级分布；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)氮元素的原子序数为7，价电子排布式为2s22p3，价电子轨道表达式为
；碳元素失去2个电子后，价电子排布式为2s2，2s轨道为稳定的全充满结构，不易失去电子，氮元素失去2个电子后，价电子排布式为2s22p1，易失去2p轨道的电子形成全充满2s2的稳定结构，所以碳元素的第三电离能大于氮元素，故答案为：
；>；
(2)氨分子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，所以分子的空间构型为三角锥形；甲醛的结构简式为HCHO，分子中形成双键的碳原子的杂化方式为sp2杂化；碳原子的原子半径大于氮原子，则甲醛分子中碳氢键的键长大于氨分子中的氮氢键，故答案为：三角锥形；sp2；C-H；
(3)由结构式可知，乌洛托品是结构对称的非极性分子，分子中的所有氮原子呈正四面体分布，所有碳原子呈正八面体分步；分子中的氮原子具有孤对电子，能与氢离子形成配位键，故答案为：非极性；正八面体；N；
(4)由乌洛托品晶体中分子采取体心立方堆积可知，分子的配位数为8；乌洛托品分子中含有氮原子，能与水分子形成氢键，而金刚烷不能与水分子形成氢键，所以乌洛托品分子的水溶性大于金刚烷，故答案为：8；乌洛托品与水分子形成氢键，金刚烷不能与水分子形成氢键；
(5)由晶胞结构可知，晶胞中金刚烷的分子数为8×
+6×
=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：
=10-21Vd，解得d=
，故答案为：
。
【分析】（1）根据氮原子核外电子排布即可写出轨道式，根据电离能规则即可判断
（2）根据计算出氮和碳的价电子数即可判断构型和杂化类型，根据碳原子半径即可判断
（3）根据
