2023年高考真题变式分类汇编：化学键2
一、选择题
1．（2022·湖南）下列说法错误的是（ ）
A．氢键、离子键和共价键都属于化学键
B．化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表
C．药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识
D．石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一
【答案】A
【知识点】化学键；水泥的主要化学成分、生产原料及其用途；玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途；含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A．离子键和共价键都属于化学键，氢键属于分子间作用力，A符合题意；
B．俄国科学家门捷列夫根据相对分子质量编制了第一张元素周期表，B不符合题意；
C．药剂师和营养师的工作分别与药剂和营养物质有关，因此必须具备相关的化学专业知识才能胜任相关工作，C不符合题意；
D．制造玻璃的主要原料是石灰石、石英和纯碱，制造水泥的主要原料是石灰石和黏土、石膏，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.氢键属于分子间作用力；
B.门捷列夫编制了第一张元素周期表；
C.药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识；
D.玻璃的原料为石灰石、石英和纯碱，水泥的原料为石灰石和黏土、石膏。
2．（2022·北京市）已知：。下列说法错误的是（ ）
A．分子的共价键是键，分子的共价键是键
B．燃烧生成的气体与空气中的水蒸气结合呈雾状
C．停止反应后，用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近集气瓶口产生白烟
D．可通过原电池将与反应的化学能转化为电能
【答案】A
【知识点】化学键；氯气的化学性质；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．H2分子里的共价键H-H键是由两个s电子重叠形成的，称为s-s σ键，Cl2分子里的共价键Cl-Cl键是由两个p电子重叠形成的，称为p-p σ键，故A符合题意；
B．HCl极易溶于水，遇到空气中的水蒸气后形成盐酸小液滴，盐酸小液滴呈雾状，故B不符合题意；
C．浓氨水易挥发，挥发的氨气和HCl发生反应NH3+HCl=NH4Cl，生成的NH4Cl为固体小颗粒，白烟，故C不符合题意；
D．与的反应是能够自发进行的氧化还原反应，可通过原电池将与反应的化学能转化为电能，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.Cl2分子里的共价键Cl-Cl键是由两个p电子重叠形成的，为p-p σ键；
B.HCl遇空气中的水蒸气形成盐酸小液滴；
C.氨气与盐酸反应生成氯化铵；
D.能自发进行的氧化还原反应能设计成原电池。
3．（2022·天津市）一定条件下，石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确的是（ ）
A．金刚石比石墨稳定
B．两物质的碳碳键的键角相同
C．等质量的石墨和金刚石中，碳碳键数目之比为4∶3
D．可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨
【答案】D
【知识点】化学键；共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A．石墨转化为金刚石吸收能量，则石墨能量低，物质的能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，故A不符合题意；
B．金刚石是空间网状正四面体形，键角为109°28′，石墨是层内正六边形，键角为120°，因此碳碳键的键角不相同，故B不符合题意；
C．金刚石是空间网状正四面体形，石墨是层内正六边形，层与层之间通过范德华力连接，1mol金刚石有2mol碳碳键，1mol石墨有1.5mol碳碳键，因此等质量的石墨和金刚石中，碳碳键数目之比为3∶4，故C不符合题意；
D．金刚石和石墨是两种不同的晶体类型，因此可用X射线衍射仪鉴别，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.物质的能量越低越稳定；
B.金刚石是空间网状正四面体形，键角为109°28′，石墨是层内正六边形，键角为120°；
C.1mol金刚石有2mol碳碳σ键，1mol石墨有1.5mol碳碳σ键；
D.金刚石和石墨是两种不同的晶体类型。
4．（2022·德州模拟）2021年我国科学家在全球范围内首次实现了用人工合成淀粉，其转化过程如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．过程Ⅰ中利用太阳光解水制，实现了太阳能至化学能的转化
B．过程Ⅱ的转化反应中有非极性键的断裂和极性键的形成
C．过程Ⅲ的产物中碳原子的杂化方式均为：
D．核磁共振氢谱是验证合成淀粉组成、结构的最佳方法
【答案】B
【知识点】化学键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；常见能量的转化及运用；利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】A．过程I中为二氧化碳和氢气反应生成甲醇，不是太阳光解水制H2，故A不符合题意；
B．过程Ⅱ的CH3OH→HCHO转化反应中，O=O中非极性键断裂生成极性键H-O，且甲醇生成甲醛时，有C=O键生成，所以该反应中有非极性键的断裂和极性键的性质，故B符合题意；
C．该分子中连接双键的碳原子价层电子对数是3、饱和碳原子价层电子对数是4，则C原子杂化类型是sp2、sp3，故C不符合题意；
D．核磁共振氢谱判断氢元素种类及各种氢原子个数之比，红外光谱测定化学键，所以红外光谱是验证合成淀粉组成、结构的最佳方法，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、根据路线可知过程I为二氧化碳和氢气反应生成水和甲醇；
B、相同的非金属原子为非极性共价键结合，不同的非金属原子为极性共价键结合；
C、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
D、要测定有机物的结构最佳方法是红外光谱法，可以测定有机物中的官能团。
5．（2022·虹口模拟）乙酸叔丁酯(M)的某合成反应历程如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该合成反应的类型属于加成反应
B．该历程中存在非极性键的断裂与生成
C．Y中所有碳原子最外层均已达到8电子稳定结构
D．如果使用含的X为原料，则M中不含
【答案】D
【知识点】化学键；元素、核素
【解析】【解答】A．该反应属于取代反应，不符题意；
B．该反应中只存在C-O键、O-H键等极性键断裂，没有非极性键断裂，不符题意；
C．Y中最中间的碳正离子缺电子，最外层电子数未达8电子稳定结构，不符题意；
D．根据该反应进程描述，可以看到是叔丁醇上C-O键断键，最终链接的是乙酸提供的氧原子，故X结构中若带有18O原子，最终不会存在于产物酯的分子中，会在生成的水分子中，符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、加成反应的特点是双键断开形成单键；
B、非极性键为相同非金属原子得到结合；
C、若碳原子带有正电荷或者负电荷，则无满足8电子；
D、酯中的氧原子中，双键连接的氧原子来自于羧酸，单键氧原子来自于醇。
6．（2022·安阳模拟）甲酸在催化作用下脱氢可生成CO2，反应机理和相对能量变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲酸脱氢反应放热，因此不需要加热
B．在反应历程中，反应速率由形成H2并脱附一步决定
C．在催化剂表面离解C-H键比离解O-H键难
D．生成22.4LCO2时，转移电子数为2NA
【答案】B
【知识点】化学键；催化剂；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．由图可知，反应的起始状态的总能量大于反应的最终状态的总能量，说明甲酸脱氢生成二氧化碳为放热反应，反应热与反应条件无关，可能需要加热条件下才能进行，故A不符合题意；
B．历程中最大能垒是历程IV→V，反应活化能为62.9kJ mol-1-(-17.4)kJ mol-1=80.3kJ mol-1，活化能越大反应速率越慢，整个反应速率由最慢的一步决定，即由形成H2并脱附一步决定，故B符合题意；
C．历程I→II离解O-H键，活化能为44.7kJ mol-1-0kJ mol-1=44.7kJ mol-1，历程III→IV离解C-H键，活化能为36.7kJ mol-1-8.9kJ mol-1=27.8kJ mol-1，活化能越大反应越难进行，则离解O-H键比离解C-H键难，故C不符合题意；
D．未指明气体的状况，不能计算22.4LCO2的物质的量，也不能确定转移电子数，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、热效应和是否加热并没有直接联系；
B、反应速率由活化能最大的一步决定；
C、活化能越大，则理解程度越难；
D、题干没有标准所处条件，无法计算。
7．（2022·沈阳模拟）Molnupiravir(M)是全球首款治疗新型冠状病毒的口服小分子药物，它在体内代谢产物NHCtriphosphate(N)可引起新冠病毒RNA复制不符合题意，其代谢过程如图，下列说法中错误的是（ ）
A．该反应类型属于取代反应
B．M在碱性条件下的水解产物之一为异丁酸钠
C．N分子中含有磷酸酐键，水解时可断裂，释放较多能量
D．1molN与足量的Na反应最多可生成3mol
【答案】D
【知识点】化学键；有机物中的官能团；取代反应
【解析】【解答】A．由有机物的转化关系可知，M与发生取代反应生成N，故A不符合题意；
B．由结构简式可知，M分子中含有的酯基能在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成异丁酸钠，故B不符合题意；
C．由结构简式可知，N分子中含有磷酸酐键，一定条件下水解时可发生价键断裂，同时释放较多能量，故C不符合题意；
D．由结构简式可知，N分子中含有的羟基能与金属钠反应，所以1molN与足量的钠反应最多可生成3.5mol氢气，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、结合M和N的结构简式，可以知道该反应为M与取代反应；
B、碱性条件下水解，酯基可以水解为羧酸钠，为异丁酸钠；
C、水解时为酯化反应的逆反应，为放热反应；
D、可以和钠反应的为羟基，N分子中共有7个羟基。
8．（2022·淄博模拟）N-异丙基丙烯酰胺可形成一种高分子膜，在一定温度范围内有温敏特性，结构如图所示。已知酰胺基具有亲水性、异丙基具有疏水性。下列说法错误的是（ ）
A．可通过加聚反应合成此高分子膜
B．A过程中，高分子膜有O-H键的形成
C．B过程为降温过程
D．高分子膜在A过程发生体积收缩，原因是酰胺基之间形成了氢键
【答案】B
【知识点】化学键；酰胺
【解析】【解答】A．N-异丙基丙烯酰胺中具有碳碳双键，通过加聚反应生成高分子膜，A不符合题意；
B．高分子膜在A过程膜内酰胺基中的O、N分别与水形成的氢键断裂，形成酰胺基内分子内氢键，分子间作用力减弱，需要吸收能量，所以A过程为升温，高分子膜有O-H键的断裂，B符合题意；
C．由B项分析可知A过程为升温，则B为降温过程，C不符合题意；
D．高分子膜在A过程膜内酰胺基中的O、N分别与水形成的氢键断裂，形成酰胺基内分子内氢键，导致体积收缩，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、有碳碳双键可以发生加聚反应；
B、断键吸热；
C、断键吸热，温度降低；
D、氢键的影响导致粒子结合更紧密，体积收缩。
9．（2022·淄博模拟）钙钛矿光催化剂具有高活性和选择性。带有负电荷的将带正电的固定在其表面，用于可见光驱动还原。下列说法错误的是（ ）
A．电负性：Br>Pb>Cs
B．中的配位数为6
C．三联呲啶中N原子的杂化方式为
D．还原过程中有极性键、非极性键断裂和形成
【答案】D
【知识点】化学键
【解析】【解答】A．同周期元素电负性从左往右增大，同主族元素电负性长上往下减小，电负性：Br>Ge>Pb>Cs，则电负性：Br>Pb>Cs，选项A不符合题意；
B．根据中与三联吡啶螯合配位成环，配位键数目为6，选项B不符合题意；
C．三联吡啶中N原子形成C-N键及C=N双键，N原子形成三个键，没有孤电子对，其杂化方式为，选项C不符合题意：
D．与还原为CO和的过程中只有极性键和形成，选项D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、同周期元素电负性从左往右增大，同主族元素电负性长上往下减小；
B、配位数可以通过周围连接的氮原子进行判断；
C、氮原子中含有一个双键，因此为sp2杂化；
D、相同的非金属原子为非极性共价键结合，不同的非金属原子为极性共价键结合。
10．（2022·江苏模拟）异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成中间体Z的部分路线如下：
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是（ ）
A．X能发生加成、氧化和缩聚反应
B．Y分子中所有碳原子不可能在同一平面上
C．1molZ中含有5mol碳氧σ键
D．相同物质的量的X与Y分别与足量浓溴水反应消耗的Br2相等
【答案】A
【知识点】化学键；有机化合物中碳的成键特征；有机物中的官能团；有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．X中苯环上能发生取代反应，含酚羟基可被氧化，含有两个羟基，能发生缩聚反应，A符合题意；
B．苯环为平面结构，与苯环相连的羰基也为平面结构，故Y分子中所有碳原子可能在同一平面上，B不符合题意；
C.1molZ中与苯环直接相连的羟基和醚键共有2mol碳氧σ键，羰基上有1mol碳氧σ键，苯环侧链的碳氧σ键有3mol，故共6mol，C不符合题意；
D.1molX与足量浓溴水反应消耗的Br2为3mol，1molY消耗的Br2为2mol，消耗的Br2不相等，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.X具有有苯和酚的性质；
B.Y中苯环、-OH、-CO-中所有原子共平面，甲烷中最多有3个原子共平面，单键可以旋转；
C.苯环形成1个大π键，单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；
D.X、Y中苯环上酚羟基的邻位和对位氢原子与溴以1：1发生取代反应。
11．（2022·韶关模拟）今年早春，我市多个地区出现“速冻"模式，冰冻和雨雪极端天气对我们的生活、交通、电力、通信和农业等造成不利影响。下列说法正确的是( )
A．通信光缆的主要成分是SiO2
B．生火取暖应注意通风，防范CO中毒，CO为酸性氧化物
C．冰冻期间，各级政府积极应对确保电力供应稳定，电能属于一次能源
D．京珠北高速乳源至乐昌段，使用国家储备盐给路面除冰，储备盐NaCl是离子化合物，存在极性键
【答案】A
【知识点】化学键；硅和二氧化硅；物质的简单分类
【解析】【解答】A．二氧化硅具有良好的光学特性，可以制造光导纤维，通信光缆的主要成分是SiO2，故A符合题意；
B．酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物，CO不能和碱反应，不是酸性氧化物，故B不符合题意；
C．一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，如太阳能、水力、风力等，由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源，例如：电力、蒸汽、煤气等等，所以电能属于二次能源，故C不符合题意；
D． NaCl是由钠离子和氯离子形成的离子化合物，只存在离子键，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.光缆的主要成分是SiO2；
B.酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物；
C.电能属于二次能源；
D. NaCl只含有离子键。
12．（2022·南平模拟）某团簇分子由原子序数依次增大的M、N、P、Q四种短周期元素组成，其空间构型如图，M、N、Q位于不同周期，其中N是地壳中含量最高的元素，Q的最高价氧化物对应的水化物和强酸、强碱均能反应。下列说法错误的是（ ）
A．通常情况下M2N比M2N2更稳定
B．M、N、P组成的化合物中含离子键和共价键
C．P和Q能形成密度小、强度大的合金材料
D．元素的第一电离能：P
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；离子键的形成
【解析】【解答】A．由分析可知，M为H，N为O，通常情况下M2N即H2O比M2N2即H2O2更稳定，A不符合题意；
B．由分析可知，M、N、P分别为H、O、Mg，组成的化合物Mg(OH)2中含离子键和共价键，B不符合题意；
C．由分析可知，P和Q分别是Mg和Al，合金一般比成分金属具有更小的密度和更大的机械强度，即P和Q能形成密度小、强度大的合金材料，C不符合题意；
D．由分析可知，P为Mg，Q为Al，根据同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA之间反常，元素的第一电离能Mg＞Al即P＞Q，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】N是地壳中含量最高的元素，则N为O元素，Q的最高价氧化物对应的水化物和强酸、强碱均能反应，则Q为Al元素，M、N、Q位于不同周期，则M为H元素，P原子半径大于N，原子序数大于N而小于Q，则P位于第三周期，为Na或Mg，根据图知，该分子中P2Al2H2O6，P的化合价+2价，则P为Mg元素。
13．（2022·葫芦岛模拟）硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如图：
下列说法错误的是（ ）
A．该过程有H2O参与 B．NO2是生成硫酸盐的氧化剂
C．硫酸盐气溶胶呈酸性 D．该过程没有生成硫氧键
【答案】D
【知识点】化学键；氧化还原反应
【解析】【解答】A．根据图示中各微粒的构造可知，该过程有H2O参与，故A不符合题意；
B．根据图示的转化过程，NO2转化为HNO2，N元素的化合价由+4价变为+3价，化合价降低，得电子被还原，做氧化剂，则NO2的是生成硫酸盐的氧化剂，故B不符合题意；
C．硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶中含有HSO，转化过程有水参与，则HSO在水中可电离生成H+和SO，则硫酸盐气溶胶呈酸性，故C不符合题意；
D．根据图示转化过程中，由SO转化为HSO，根据图示对照，有硫氧键生成，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.为水，因此该过程有水参与；
B.NO2转化为HNO2，N元素化合价降低，作氧化剂；
C.硫酸氢根可电离出氢离子，呈酸性；
D.该过程中有硫氧键生成。
14．（2022·连云模拟）反应NO+NO2 +2NaOH=2NaNO2 +H2O可用于吸收硝酸厂尾气中的氮氧化物。下列说法正确的是（ ）
A．NO和NO2都属于酸性氧化物
B．N的外围电子排布式为
C．NaOH的电子式：
D．NaNO2中存在离子键和共价键
【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；化学键
【解析】【解答】A．NO和NO2都属于不成盐氧化物，A不符合题意；
B．N原子核外电子排布式是1s22s22p3，在原子核外的电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，这种排布使原子的能量最低，处于稳定状态，则N的外围电子排布式为，B不符合题意；
C．NaOH是离子化合物，Na+与OH-之间以离子键结合，在阴离子OH-中，H、O原子之间以共价键结合，故其电子式为：，C不符合题意；
D．NaNO2是盐，属于离子化合物，电离产生的Na+、之间以离子键结合，在阴离子中N、O原子之间以共价键结合，故NaNO2中存在离子键和共价键，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.酸性氧化物是指能与碱反应生成相应的同价态的盐和水的氧化物。
B.根据核外电子排布的原则进行分析。
C. NaOH是离子化合物，Na+与OH-之间以离子键结合，据此分析。
D. Na+与NO2-之间以离子键结合， N、O原子之间以共价键结合，据此分析。
15．（2022·丰台模拟）下列物质的性质不能用化学键解释的是（ ）
A．金属铜具有导电性 B．氮气化学性质稳定
C．金刚石硬度大 D．碘单质常温为固体
【答案】D
【知识点】化学键
【解析】【解答】A．金属铜具有导电性，是因为金属中自由电子和金属阳离子形成金属键，金属的导电性能用化学键解释，故不选A；
B．氮分子内存在氮氮三键，键能大，所以氮气化学性质稳定，能用化学键解释，故不选B；
C．金刚石是原子晶体，碳原子间通过共价键结合，所以金刚石硬度大，能用化学键解释，故不选C；
D．碘单质常温为固体，是因为碘分子间作用力大，与化学键无关，
故答案为：D；
【分析】物质的状态和化学键没有直接关系。
16．（2022·浙江模拟）熔融时只破坏共价键的化合物是（ ）
A．干冰 B．石英 C．石墨 D．生石灰
【答案】B
【知识点】化学键
【解析】【解答】A．干冰为共价化合物，熔融时破坏的是分子间作用力，A不符合题意；
B．石英为原子晶体，熔融时破坏的是共价键，B符合题意；
C．石墨为单质，不是化合物，C不符合题意；
D．氧化钙属于离子晶体，熔融时破坏的是离子键，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】共价晶体在熔融时只破坏共价键。
17．（2021·嘉兴模拟）下列物质中含有共价键的盐是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】化学键
【解析】【解答】A．Na3N由Na+与N3-构成，只含离子键，A不符合题意；
B．NaOH中Na+与OH-之间为离子键，OH-内部H与O之间为共价键，但NaOH属于碱，不是盐，B不符合题意；
C．COCl2，只含共价键，但不属于盐，C不符合题意；
D．NH4Br属于铵盐，且铵根离子内部N与H之间为共价键，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】一般来说，活泼金属与非金属形成离子键，非金属之间形成共价键，以此来解答。
18．（2021高三上·嘉定模拟）有关化学键和晶体的叙述中正确的是（ ）
A．分子晶体中，分子间作用力越大分子越稳定
B．金属晶体都是由阴阳离子构成的
C．离子晶体中可能含有共价键
D．原子晶体中只存在非极性键
【答案】C
【知识点】化学键；离子晶体；原子晶体（共价晶体）；金属晶体
【解析】【解答】A．分子晶体的稳定性与化学键有关，共价键越强，稳定性越大，而分子间作用力只影响物质的熔沸点，故A不符合题意；
B．金属晶体中不含阴离子，由金属阳离子与自由电子构成，故B不符合题意；
C．离子晶体中一定存在离子键，可能存在共价键，如氢氧化钠、过氧化钠中，故C符合题意；
D．原子晶体中可能存在极性键，也可能存在非极性键，如二氧化硅、碳化硅晶体中，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.分子晶体的稳定性与分子间作用力无关，与共价键有关；
B.金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的；
D.原子晶体中可能存在极性键。
19．（2021·珠海模拟）“接触法制硫酸”的主要反应2SO2+O22SO3在催化剂表面的反应历程如下：
下列说法错误的是（ ）
A．使用上述催化剂能加快正逆反应速率
B．反应②的活化能比反应①大
C．过程中既有V-O键的断裂，也有V-O键的形成
D．该反应的催化剂是V2O5
【答案】B
【知识点】化学键；活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A．催化剂能同等程度加快正逆反应速率，故A不符合题意；
B．活化能越大反应越慢，反应②的活化能比反应①小，故B符合题意；
C．反应①有V-O键的断裂，反应②有V-O键的形成，故C不符合题意；
D．根据图示， V2O5是该反应的催化剂，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.催化剂同等程度改变正、逆反应的速率；
B.活化能越小反应速率越快；
C.①历程中V-O键的断裂，②历程中V-O键的形成；
D.催化剂在反应前后不发生变化。
20．（2021高二下·连云期末）可消除酸性电镀废水中时，反应的离子方程式为。下列说法正确的是（ ）
A．为极性分子 B．的电子式：
C．氯原子的结构示意图 D．1个分子中含有2个π键
【答案】D
【知识点】化学键；极性分子和非极性分子；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．CO2的结构式为O=C=O，分子内正负电荷中心重叠，因此CO2属于非极性分子，故A不符合题意；
B．H2O分子内H原子与O原子之间依靠单键连接，H2O的电子式为，故B不符合题意；
C．氯原子核内含有17个质子，核外含有17个电子，其原子的结构示意图为，故C不符合题意；
D．HCN的结构式为，1个三键中含有2个π键，因此1个HCN分子中含有2个π键，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.二氧化碳正负电荷中心重合，为非极性分子；
B.H2O分子中O原子最外层达到8电子稳定结构；
C.氯原子最外层为7个电子；
D.单键均为σ键，三键中含有1个σ键和2个π键。
21．（2021·乌兰察布模拟）纳米铁可通过不同反应机制(吸附、还原、催化氧化)去除环境有机、无机污染物，通过番石榴叶提取液还原Fe3＋制备纳米铁(Fe0)氧化去除As(III)的过程如下图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．在该过程中为了实现纳米铁高效氧化去除As(III)，尽量防止纳米铁在反应过程中发生聚集
B．Fe2＋＋H2O2=Fe3＋＋OH-＋·OH，该步反应过程中发生-O-O-断裂
C．该过程中纳米Fe和Fe2＋是催化剂
D．存在反应Fe0＋O2＋2H＋=Fe2＋＋H2O2
【答案】C
【知识点】化学键；氧化还原反应
【解析】【解答】A．纳米铁在反应过程中若发生聚集，会减慢氧化去除As( II )的速率，因此在该过程中为了实现纳米铁高效氧化去除As(II)，尽量防止纳米铁在反应过程中发生聚集，A项不符合题意；
B．H2O2结构为H-O-O-H，因此反应Fe2++H2O2=Fe3+ +OH- +·OH中H2O2中发生-O-O-断裂，B项不符合题意；
C．由图可知Fe和Fe2+是反应中间体，C项符合题意；
D．由图可知反应的第二步为Fe0＋O2＋2H＋=Fe2＋＋H2O2，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.纳米铁聚集降低了接触面积，反应速率下降
B.根据反应方程式即可判断断键原理
C.根据判断三价铁离子才是催化剂
D.根据反应流程即可写出方程式
22．（2020·包头模拟）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是其电子层数的2倍，X、Y价电子数之比为2∶3。W的原子半径在同周期主族元素中最小，金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可用作呼吸面具的供氧剂。下列说法错误的是（ ）
A．原子半径X＞Y，离子半径Z＞Y
B．化合物Z2Y存在离子键，ZWY中既有存在离子键又有共价键
C．X的简单氢化物与W的单质在光照下产生W的氢化物
D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
【答案】A
【知识点】原子核外电子排布；化学键；甲烷的化学性质；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A．C和O位于同周期且C原子序数小于O，所以C原子的半径大于O原子半径，Na+和O2-电子排布相同，O2-的原子序数更小，所以Na+的半径小于O2-，即原子半径X＞Y，离子半径Z﹤Y，A符合题意；
B． Na+和O2-通过离子键结合成Na2O，Na+和ClO-通过离子键结合成NaClO，Cl和O通过共价键结合，B不符合题意；
C．CH4和Cl2在光照条件下发生取代反应生成四种氯甲烷和HCl，C不符合题意；
D．O3、Cl2、ClO2等均可作水的消毒剂，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】X原子最外层电子数是其电子层数的2倍，且四种元素中原子序数最小，则X为C，X、Y价电子数之比为2∶3，则Y为O，金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可用作呼吸面具的供氧剂，则Z为Na，W的原子序数比Z大且半径在同周期中最小，则W为Cl，综上所述，X、Y、Z、W分别为：C、O、Na、Cl，据此解答。
二、多选题
23．（2022高二下·吉安期末）2020年春节，一场突如其来的新冠疫情打破了我们平静的生活，乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒。下列说法正确的是（ ）
A．医用酒精的浓度通常为
B．“84”消毒液(主要成分为)通过氧化灭活病毒
C．过氧乙酸分子中只含极性共价键
D．可用纯碱溶液鉴别乙酸、乙醇和氯仿
【答案】B,D
【知识点】化学键；有机物的鉴别；乙醇的化学性质
【解析】【解答】A．医用酒精的浓度通常为75%，故A不符合题意；
B．“84”消毒液的主要成分次氯酸钠具有强氧化性，能使蛋白质因氧化而发生蛋白质变性，达到灭活病毒的作用，故B符合题意；
C．过氧乙酸是含有极性共价键和非极性共价键的共价化合物，故C不符合题意；
D．乙酸能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体，乙醇能溶于水，氯仿不溶于水，所以可用纯碱溶液鉴别乙酸、乙醇和氯仿，故D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】A、医用酒精为75%；
B、次氯酸钠具有氧化性，可以杀菌消毒；
C、相同的非金属原子为非极性共价键结合，不同的非金属原子为极性共价键结合；
D、乙酸和纯碱生成气泡，乙醇和纯碱互溶，氯仿和纯碱互不相溶。
三、非选择题
24．（2022·广东）硒（ ）是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光（ ）效应以来， 在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含 的新型 分子 的合成路线如下：
（1） 与S同族，基态硒原子价电子排布式为 。
（2） 的沸点低于 ，其原因是 。
（3）关于I~III三种反应物，下列说法正确的有_________。
A．I中仅有 键
B．I中的 键为非极性共价键
C．II易溶于水
D．II中原子的杂化轨道类型只有 与
E．I~III含有的元素中，O电负性最大
（4）IV中具有孤对电子的原子有 。
（5）硒的两种含氧酸的酸性强弱为 （填“>”或“<”）。
研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠（ ）可减轻重金属铊引起的中毒。 的立体构型为 。
（6）我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图a，沿x、y、z轴方向的投影均为图b。
①X的化学式为 。
②设X的最简式的式量为 ，晶体密度为 ，则X中相邻K之间的最短距离为 （列出计算式， 为阿伏加德罗常数的值）。
【答案】（1）4s24p4
（2）两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高
（3）B；D；E
（4）O、Se
（5）＞；正四面体形
（6）K2SeBr6；
【知识点】原子核外电子排布；化学键；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）Se为第四周期元素，Se与S同族，最外层电子数都为6，则基态硒原子价电子排布式为4s24p4。
（2）H2Se和H2O都是分子晶体，由于水分子之间存在氢键，所以H2O的沸点较高。
（3）A．I中有碳碳单键（σ键）和介于单键、双键之间的特殊键（大π键），A不符合题意；
B．Se与Se为同种原子，则I中的Se-Se键为非极性共价键，B符合题意；
C．II属于烃类，难溶于水，C不符合题意；
D．II中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型均为sp2，碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp，D符合题意；
E．元素的电负性：同周期从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小。则I~III含有的元素中，O电负性最大，E符合题意；
故答案为：BDE。
（4）根据IV的结构简式可知，O、Se都有孤对电子，C、H、S都没有孤对电子。
（5）S、Se同主族，Se的含氧酸可类比S的含氧酸，H2SO4酸性比H2SO3强，则H2SeO4的酸性比H2SeO3强。SO42-中Se价层电子对数为4+=4，其立体构型为正四面体形。
（6）①根据晶胞结构可知，有8个K原子，另外的原子团个数为，而1个原子团为SeBr62-
，经简化可得X的化学式为K2SeBr6。
②由①可知，晶胞中含有4个K2SeBr6，且X中相邻K之间的最短距离为晶胞参数的一半。设晶胞参数为a nm，则，解得，所以X中相邻K之间的最短距离为nm。
【分析】（1）同主族元素原子的最外层电子数相等，价电子是指最外层电子。
（2）分子间含有氢键，能使物质的熔沸点升高。
（3）A．σ键为单键，介于单键、双键之间的特殊键为大π键。
B．在共价键中，成键的两个相同原子之间存在非极性共价键。
C．烃类都难溶于水。
D．II中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型均为sp2，碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp。
E．元素的电负性：同周期从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小。
（4）根据原子最外层8电子饱和（H原子最外层2电子饱和）及物质结构中原子的成键情况进行分析。
（5）S、Se同主族，Se的含氧酸可类比S的含氧酸。分子或离子的立体构型可通过中心原子的价层电子对进行分析。
（6）①根据均摊法进行解答。
②根据n=和m=ρV进行分析，注意单位统一。
25．（2022·北京市）工业中可利用生产钛白的副产物和硫铁矿联合制备铁精粉和硫酸，实现能源及资源的有效利用。
（1）结构示意图如图1。
①的价层电子排布式为 。
②中O和中S均为杂化，比较中键角和中键角的大小并解释原因 。
③中与与的作用力类型分别是 。
（2）晶体的晶胞形状为立方体，边长为，结构如图2。
①距离最近的阴离子有 个。
②的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为。
该晶体的密度为 。
（3）加热脱水后生成，再与在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。分解和在氧气中燃烧的能量示意图如图3。利用作为分解的燃料，从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点 。
【答案】（1）；孤电子对有较大斥力，使键角小于键角；配位键、氢键
（2）6；
（3）燃烧放热为分解提供能量；反应产物是制备铁精粉和硫酸的原料
【知识点】原子核外电子排布；化学键；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）①Fe的价层电子排布为3d64s2，形成Fe2+时失去4s上的2个电子，于是Fe2+的价层电子排布为3d6。
②H2O中O 和中S都是sp3杂化，H2O中O杂化形成的4个杂化轨道中2个被孤电子对占据，2个被键合电子对占据，而中S杂化形成的4个杂化轨道均被键合电子对占据。孤电子对与键合电子对间的斥力大于键合电子对与键合电子对间的斥力，使得键角与键角相比被压缩减小。
③H2O中O有孤电子对，Fe2+有空轨道，二者可以形成配位键，中有电负性较大的O元素可以与H2O中H元素形成氢键。
答案为：3d6；孤电子对有较大斥力，使键角小于键角；配位键、氢键。
（2）①以位于面心Fe2+为例，与其距离最近的阴离子所处位置如图所示（圆中）：
。
4个阴离子位于棱上，2个位于体心位置上，共6个。
②依据分摊法可知晶胞中Fe2+离子个数为，个数为。一个晶胞中相当于含有4个FeS2，因此一个晶胞的质量。所以晶体密度。
答案为：6；
（3）燃烧为放热反应，分解为吸热反应，燃烧放出的热量恰好为分解提供能量。另外，燃烧和分解的产物如Fe2O3、SO2、SO3可以作为制备铁精粉或硫酸的原料。
答案为：燃烧放热为分解提供能量；反应产物是制备铁精粉和硫酸的原料。
【分析】（1）①Fe为26号元素，核外共26个电子，Fe原子失去2个电子形成Fe2+；
②孤电子对间排斥力＞孤电子对和成键电子对之间的排斥力＞成键电子对之间的排斥力，孤电子对越多键角越小；
③H2O中O有孤电子对，Fe2+有空轨道，中有电负性较大的O元素可以与H2O中H元素形成氢键；
（2）①以位于面心Fe2+为例， 距离Fe2+最近的阴离子为了棱上和体心；
②根据均摊法和计算；
（3）燃烧均为放热反应。
26．（2022·黄埔模拟）氮化镓是智能手机的快速充电器中使用的一种半导体材料，可通过单质与氨气在高温下反应可制得。镓在周期表中的位置如图。
Al P
Ga As
（1）配平反应： ；其中氧化剂的电子式 。
（2）N原子的电子排布式为 。Ga原子核外未成对电子数为 个。
（3）氢化物的热稳定性： (填“＞”、“＜”或“=”)。
（4）Ga分别与N、P、形成化合物的晶体结构与金刚石相似，其熔点如下表所示：
物质
熔点/℃ 1700 x 1238
晶体中含有的化学键类型为 。从结构的角度分析、推测的熔点范围 ，理由是 。
【答案】（1）1；2；1；3；
（2）1s22s22p3；1
（3）＞
（4）共价键；1700＞x＞1238；、、均为共价晶体，熔化时破坏的是共价键，Ga-N、Ga-P、Ga-As键长依次递增，键能依次减小，所以熔点依次降低。
【知识点】化学键；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)根据已知反应物和生成物可知，此反应为氧化还原反应，根据电子守恒可得到，化学方程式为：23；氨气中H元素化合价降低，所以氨气为氧化剂，故氧化剂的电子式为： 。
(2)N核外有7个电子，所以电子排布式为：1s22s22p3；Ga与Al同主族，价电子为4s24p1，只有一个未成对电子，故答案为1；
(3)同一主族的元素，从上到下非金属依次减弱，对应的氢化物的稳定性依次减弱，如图，N和P位于同一主族，所以氢化物的热稳定性：＞；
(4)Ga分别与N、P、形成化合物的晶体结构与金刚石相似，所以均为共价晶体，熔化时破坏共价键，共价键键长越短，键能越大，熔点越高，Ga-N、Ga-P、Ga-As键长依次递增，键能依次减小，所以熔沸点依次降低。所以答案为：共价键；1700＞x＞1238；均为共价晶体，熔化时破坏的是共价键，Ga-N、Ga-P、Ga-As键长依次递增，键能依次减小，所以熔沸点依次降低。
【分析】（1）氧化还原反应的配平，是从化合价的变化守恒判断的，其中氧化剂时氨气，电子式要注意氮原子满足8电子；
（2）氮原子的电子排布式根据电子数以及能级判断；
（3）氢化物的稳定性可以根据非金属性判断，非金属性越强则稳定性越强；
（4）金刚石是共价晶体，由共价键连接，根据同一主族的元素，其性质有一定的相似性和递变性，可以判断GaP的熔点。
27．（2022高三下·抚州月考）压电材料广泛应用于电声换能器、传感器、机器人等方面。最近我国科学家在Science杂上报道了一种有机-无机杂化的压电材料TMCM-MnCl3，该材料具有单斜的晶体结构，晶体结构图如下所示(氢原子未画出)，晶胞参数为a=9.478 ，b= 15. 741 ，c=6.577 ，β=94.838° ，晶胞内总共含有84个原子。
（1）写出基态Mn原子的核外电子排布 。
（2）TMCM-MnCl3晶胞内含有 个Mn原子、 个Cl原子，有机基团的结构简式为 。
（3）TMCM-MnCl3晶体中有机结构单元中C原子杂化类型是 ，N原子的杂化类型是 ，该晶体中存在 (填如下选项标号)。
A．范德华力 B．离子键 C．π键 D．σ键
（4）TMCM-MnCl3晶体中，Cl-C间的化学键为 键，Cl-Mn间的化学键为 键；其中Mn的化合价为 。
【答案】（1）
（2）4；20；
（3）；；ABD
（4）σ；σ；+1
【知识点】原子核外电子排布；化学键
【解析】【解答】(1)Mn的原子序数为25，依据构造原理可书写得到基态Mn原子的核外电子排布为；
(2)依据晶体结构图（a）和图（b），对比可以确定Mn原子有8个在顶角，4个在棱上，2个在面心上，1个在里面，所以Mn原子数目为；Cl原子分两部分，一部分与Mn相连，均介于晶胞里三个Mn原子之间，其中在棱上，在里面，一部分与C相连构成有机基团，其中8个在面心，4个在里面，所以Cl原子数目为；依据晶体结构图，可以确定有机基团的组成元素及具体情况，有机基团中有1个N，4个C和1个Cl，再补充未画出的H原子，即可得到有机基团的结构简式为；
故答案为4；20；；
(3)TMCM-MnCl3晶体中有机结构单元中C原子全部都是形成4个共价键，杂化类型是；而N原子也形成了4个键，其杂化类型也是；有机基团中及Mn-Cl之间都形成了σ键，且有机基团带正电，与Mn成离子键；
故答案为；；ABD；
(4)Cl的电负性为3.0，而C的电负性为2.5，两者相差0.5，远小于1.7，所以Cl-C间的化学键为σ键；而Mn的电负性为1.55，与Cl相差1.45，两者相差Cl-Mn间的化学键也为σ键；依据晶体结构图，已经确定有机基团的数目为，即有8个正电荷，另外与Mn相连的Cl数目为，即有12个负电荷，而Mn有4个，所以Mn的化合价为，即Mn的化合价为+1；
故答案为σ；σ；+1。
【分析】（1）Mn为25号元素，核外电子排布为 ；
（2）晶胞的计算要结合棱心、面心、体心进行计算；
（3）杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
（4）σ键即配对原子个数，即每一个共价键中必定含有一个σ键；π键即不饱和键，即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键。
28．（2022·铜仁模拟）2022年4月16日9时56分，“神舟十三号”载人飞船返回舱成功着陆。“神舟十三号”制作材料中包含了Cu、Ga、Ni、Xe等多种元素。回答下列问题：
（1）原子中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-之表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的Ga原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。 Ca、Ga、Ge 三种元素的电负性由大到小的顺序为 。
（2）Cu位于元素周期表的 (填 “s”、“p”、 “d”或“ds”)区，Cu催化烯烃硝化反应过程中会产生，键角： (填“＞ ”或“＜")，判断依据是 。
（3）N2+与丁二酮肟生成鲜红色二(丁二酮肟)合镍沉淀，该反应可用于检验Ni2+，原理如图，则丁二酮肟中碳原子的杂化轨道类型为 ，1 mol丁二酮肟分子中含有σ键的数目为 ，二 (丁二酮肟)合镍分子中存在的化学键有 (填字母序号)。
a．非极性键 b．π键 c．离子键 d．氢键 e．配位键
（4）XeF2晶体属四方晶系，晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°。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，称为原子分数坐标。如图中原子A的分数坐标为(0，0，0)，原子B的分数坐标为(，，)。已知Xe-F键长为rpm，原子C的分数坐标为 ；设NA为阿伏加德罗常数的值，XeF2的密度为 g·cm-3(列计算式)。
【答案】（1）+或-；Ge＞Ga＞Ca
（2）ds；＞；中N原子为sp杂化，键角180°；中N原子为sp2杂化，键角接近120°
（3）sp2、sp3；15NA；abe
（4）；
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)基态的Ga原子的价电子排布为4s24p1，价电子自旋磁量子数的代数和为；同周期从左往右电负性增强，同主族从上往下电负性减弱，故Ca、Ga、Ge 三种元素的电负性由大到小的顺序为：Ge＞Ga＞Ca；
(2)Cu的核外价层电子排布为3d104s1，位于元素周期表的ds区；的中心原子价层电子对数为：，N原子为sp杂化，键角为180o，的中心原子价层电子对数为：，N原子为sp2杂化，键角约为120o，故键角：>，根据是：中N原子为sp杂化，键角180°；中N原子为sp2杂化，键角接近120°；
(3)从丁二酮肟的结构简式可以看出，甲基碳原子为sp3杂化，碳氮双键中的碳原子为sp2杂化，故碳原子杂化方式为sp2、sp3；1 mol丁二酮肟分子中含有σ键的数目为[2（3+1+1+2）+1]NA=15NA；二 (丁二酮肟)合镍分子中，存在的化学键有：碳碳非极性键、碳氮π键、氮镍配位键，还存在氢键，但氢键不是化学键，故存在的化学键为：abe；
(4)Xe-F键长为rpm，换成分数坐标的长度为，故原子C的分数坐标为：；根据均摊法，晶胞中：XeF2的个数为：，晶胞的密度为：。
【分析】（1）Ga为33号元素，其价电子排布为4s24p1，根据观察可知p轨道只有1个电子，因此为 +或- ；非金属性越大，则电负性越强；
（2）Cu为29号元素，其价电子为3d104s1，位于ds区；键角跟空间构型有关，可以从杂化轨道的角度分析；
（3）杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
σ键即配对原子个数，即每一个共价键中必定含有一个σ键；π键即不饱和键，即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键；
（4）晶胞的计算要结合其体心、顶点进行计算，根据坐标轴设原点，结合晶胞各种粒子的位置计算C的坐标；密度的计算要结合阿伏加德罗常数、体积、摩尔质量进行计算。
29．（2022·汕头模拟）镍钴锰三元材料LiNixCoyMnzO2是一类新型锂离子电池正极材料，具有容量高、循环稳定性好等优点。
（1）锰元素基态原子的电子排布式为 ，镍钴锰三种基态原子中未成对电子数最多的是 。
（2）镍可以形成多种配合物，如Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4等。
①上述两种配合物都存在的化学键的是
a． 离子键 b． 配位键 c． 极性键 d． 非极性键。
②Ni(CO)4常温下难溶于水，易溶于CCl4中，可推知其为 。(填“极性分子”或“非极性分子”)
③[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的空间构型为 。
（3）MnO和CoO具有相同的晶体构型，其熔点大小顺序为
（4）锂离子电池目前广泛采用溶有LiPF6的碳酸酯作为电解液。
①LiPF6各元素的第一电离能从大到小的顺序为 。
②常见溶剂碳酸乙烯酯( )中碳原子的杂化方式是 。
（5）LiCoO2的晶胞是六棱柱，其结构如图所示，镍钴锰三元材料中Ni和Mn取代了部分Co的位置：
晶胞中含Li原子数为 ，若晶胞的底边边长为a nm，高为c nm，x：y：z=1：1：1，则LiNixCoyMnzO2晶胞的密度为 g/cm3(列出计算式)。
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d54s2或者[Ar]3d54s2；Mn
（2）bc；非极性分子；正四面体
（3）CoO＞MnO
（4）F＞P＞Li；sp2、sp3
（5）9；
【知识点】原子核外电子排布；化学键；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；极性分子和非极性分子；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)已知锰是25号元素，则锰元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2或者[Ar]3d54s2，镍、钴、锰三种基态原子的价层电子排布式分别为：3d84s2、3d74s2、3d54s2，故它们基态原子中的未成对电子数分别为：2、3、5，则未成对电子数最多的是Mn，故答案为：1s22s22p63s23p63d54s2或者[Ar]3d54s2；Mn；
(2)①a．Ni(CO)4中不存在离子键，a不合题意；
b．Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4都存在配位键，b正确；
c．Ni(CO)4中有C和O之间的极性键，[Ni(NH3)6]SO4中有N-H、S-O之间的极性键 ，c正确；
d． Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4都不存在非极性键，d不合题意；
故答案为：bc；
②已知H2O是极性分子，CCl4是非极性分子，根据“相似相溶”原理可知，Ni(CO)4常温下难溶于水，易溶于CCl4中，可推知其为非极性分子，故答案为：非极性分子；③[Ni(NH3)6]SO4中阴离子即 ， 中中心原子S周围的价层电子对数为：4+ =4，根据价层电子对互斥理论可知，其空间构型为正四面体，故答案为：正四面体；
(3)由于MnO和CoO均为离子晶体，它们离子所带电荷相同，Mn2+的半径大于Co2+的半径，故MnO的晶格能小于CoO的，故其熔点大小顺序为CoO＞MnO，故答案为：CoO＞MnO；
(4)①根据第一电离能的变化规律：同一周期从左往右呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常，同一主族从上往下依次减小，故LiPF6各元素的第一电离能从大到小的顺序为F＞P＞Li，故答案为：F＞P＞Li；
②常见溶剂碳酸乙烯酯( )中含有碳氧双键的C原子周围形成了3个σ键，则该原子采用sp2杂化，其余碳原子周围形成了4个σ键，采用sp3杂化，故答案为：sp2、sp3；
(5)由题干晶胞图示可知，晶胞中含Li原子数为 =9，若晶胞的底边边长为a nm，高为c nm，x：y：z=1：1：1，根据晶胞可知，x+y+z=9，得x=y=z=3，即一个晶胞中含有9个Li、3个Ni、3个Co、3个Mn和18个O，则一个晶胞的质量为：m= ，一个晶胞的体积为：V= cm3，故其密度为 = g/cm3，故答案为： 。
【分析】（1）Mn为25号元素，根据构造原理书写电子排布式；镍、钴、锰基态原子中未成对电子数分别为2、3、5；
（2） ①Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4中均含配位键和极性共价键；
②根据相似相溶原理判断；
③[Ni(NH3)6]SO4中阴离子为硫酸根离子；
（3）离子晶体的晶格能越大熔点越大；
（4）①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；同主族从上到下第一电离能减小；
②碳酸乙烯酯中双键碳采用sp2杂化，饱和碳原子采用sp3杂化；
（5）根据均摊法计算各原子数目，再结合计算晶体密度。
30．（2022·三明模拟）稀土元素钆(Gd)及其化合物在医药、光学仪器、核反应控制等方面有广泛应用。
（1）钆双胺是新一代安全性高的非离子型磁共振造影剂，其分子结构如图所示。
①钆双胺分子中存在的化学键有 。
A．离子键 B．氢键 C．配位键 D．共价键
②分子中C原子的杂化方式为 。
（2）硫氧化钆GdxOySz(简称GOS)属于离子型六方晶系材料，在辐射检测、增感屏幕和X射线显微镜等方面应用广泛。
GOS晶胞结构如下图所示。
①基态S原子的价电子排布式为 。
②硫氧化钆(GOS)的化学式为 。
③在下图的菱形框中补全该晶胞沿z轴方向的投影图 。
（3）Gd2O3可用于增感荧光材料和核反应堆控制，熔点较高，常温下能与 、CO2等物质发生反应，熔点Gd2O3>H2O>CO2的原因是 。
【答案】（1）CD；sp2杂化、sp3杂化
（2）3s23p4；Gd2O2S；
（3）Gd2O3是离子晶体，H2O和CO2是分子晶体，H2O分子间存在氢键
【知识点】化学键；晶体熔沸点的比较；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)①根据钆双胺的分子结构图，可知钆双胺分子中存在的化学键有Gd与O之间形成的3个配位键和其它原子之间形成的共价键；②根据钆双胺的分子结构图，可知碳原子的成键方式有4个单键，杂化方式为sp3杂化，以及成两个单键和碳氧双键，杂化方式为sp2杂化，故答案为CD，sp2杂化、sp3杂化；
(2)①S为16号元素，其价电子排布式为3s23p4；②根据其晶胞结构，利用均摊法可知：2个O原子，2个Gd原子，1个S原子，所以其化学式为Gd2O2S，③根据GOS晶胞结构，沿z轴方向的投影就是沿z轴方向从上往下看，可得投影图为 ，故答案为3s23p4，Gd2O2S， ；
(3)由于Gd2O3是离子晶体，H2O和CO2是分子晶体，所以Gd2O3的熔点最高，而H2O分子间存在氢键，所以熔点H2O>CO2，故答案为Gd2O3是离子晶体，H2O和CO2是分子晶体，H2O分子间存在氢键；
【分析】（1）①钆双胺中含有配位键和共价键；
②该物质中双键C原子采用sp2杂化，饱和C原子采用sp3杂化；
（2）①S为16号元素，根据构造原理书写电子排布式；
②根据均摊法计算各原子数目，进而确定其化学式；
③沿z轴方向的投影就是沿z轴方向从上往下看；
（3）熔点：原子晶体>离子晶体>分子晶体，含有氢键的物质熔点反常。
31．（2022·淮安模拟）工业上利用MgCl2 6H2O+6SOCl2MgCl2+6SO2↑+12HCl↑制备无水MgCl2。下列说法正确的是（ ）
A．SO2为非极性分子
B．MgCl2中既含离子键又含共价键
C．H2O的电子式为
D．基态O原子的电子排布式为1s22s22p4
【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；化学键；极性分子和非极性分子；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．二氧化硫是极性分子，是sp2杂化，二氧化硫分子并不是直线形的，它是V形分子，硫氧键的极性不能互相抵消，所以是极性分子，A项不符合题意；
B．MgCl2中只有镁离子、氯离子形成的离子键，B项不符合题意；
C．H2O的电子式为 ，C项不符合题意；
D．基态O原子的电子排布式为1s22s22p4，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.二氧化硫分子的正负电荷中心不重合，为极性分子；
B.氯化镁只含离子键；
C.水为共价化合物。
32．（2022·秦皇岛模拟）金属元素Cu、Mn、Co、Ni等在电池、储氢材料、催化剂等方面都有广泛应用。请回答下列问题：
（1）基态Cu原子中，核外电子占据最高能层的符号是 。
（2）原子核外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，即称为电子的自旋磁量子数。对于基态Ni原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
（3）铜锰氧化物()能在常温下催化氧化甲醛(结构如图)生成甲酸。
① (填“>”、“=”或“＜”)120°；从原子轨道重叠方式分类，分子中键的类型是 。
②气态时，测得甲酸的相对分子质量大于46，其原因可能是 。
（4）是有机催化剂，其溶液为天蓝色。
①使溶液呈现天蓝色的四水合铜离子，其空间构型为平面正方形，则的杂化轨道类型为 (填标号)。
A． B．sp C． D．
②的空间构型为 ；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 。
（5）Co晶体堆积方式为六方最密堆积，其晶胞结构如图所示，已知Co的原子半径为r，该晶胞的空间利用率为 (晶胞上占有的原子的体积与晶胞体积之比为晶胞的空间利用率，用含π的代数式表示)。
【答案】（1）N
（2）-1或+1
（3）<；；两个甲酸分子间可以通过氢键形成二聚体
（4）A；平面三角形；
（5）
【知识点】原子核外电子排布；化学键；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)铜为第四周期元素，核外电子占据最高能层的符号是N；
(2)基态Ni原子，其价电子轨道表示式为 ，自旋磁量子数的代数和为-1或+1；
(3)①双键的排斥作用大于单键的排斥作用，＜120°；从原子轨道重叠方式分类，甲醛分子中键是H原子的s轨道和C原子sp2杂化轨道形成的共价键，类型是；
②两个甲酸分子间可以通过氢键形成二聚体，所以气态时，测得甲酸的相对分子质量大于46；
(4)①使溶液呈现天蓝色的四水合铜离子，其空间构型为平面正方形，则与4个H2O分子形成4个配位键，所以有4个杂化轨道，杂化空间构型为四面体，四水合铜离子，其空间构型为平面正方形，所以杂化轨道类型是，选A；
②中N原子杂化轨道数为，无孤电子对，空间构型为平面三角形； 中N原子有2个未参与杂化的p电子、O原子各有1个未成对的p电子、硝酸根从外获得1个电子，所以大π键应表示为；
(5)Co晶体堆积方式为六方最密堆积，Co的原子半径为r，1个晶胞含有Co原子数是；晶胞的边长为2r，高为，晶胞的体积为，则该晶胞的空间利用率为。
【分析】（1）Cu原子核外有4个电子层；
（2）价态Ni原子价电子排布图为， 其价电子自旋磁量子数的代数和为-1或+1 ；
（3）①双键的排斥力大于单键；甲醛分子中C-H键是H原子的s轨道和C原子的sp2杂化轨道形成的；
②甲酸能形成分子间氢键；
（4）①铜离子形成4个配位键， 其空间构型为平面正方形 ，则铜离子的杂化轨道类型为dsp2；
②硝酸根中N原子价层电子对数为3，不含孤电子对；硝酸根形成4中心6电子大π键 ；
（5）根据计算。
33．（2022·河南模拟）铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钛(Ti)及其化合物在生产生活中应用广泛。
（1）基态Ni原子的外围电子排布式为 。
（2）铁系元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等金属羰基化合物。已知室温时Fe(CO)5为浅黄色液体，沸点103℃，则Fe(CO)5中含有的化学键类型包括____ (填字母)。
A．极性共价键 B．离子键 C．配位键 D．金属键
（3）以甲醇为溶剂，Co2+可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)。色胺酮分子中所含部分元素(C、N、O)第一电离能由大到小的顺序为 ，色氨酮分子中所有N原子的杂化类型有 ，色胺酮钴配合物中钴的配位数为 ，X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子，CH3OH是通过 作用与色胺酮钴配合物相结合。
（4）已知：r(Fe2+)为61pm、r(Co2+)为65pm。在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3，实验测得FeCO3的分解温度低于CoCO3，原因是 。
（5）已知TiN晶体的晶胞结构如图所示，若该晶胞的密度为ρg．cm-3，阿伏加德罗常数值为NA，则晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为 pm。(用含ρ、NA的代数式表示)
【答案】（1）3d84s2
（2）A；C
（3）N＞O＞C；sp2、sp3；4；氢键
（4）Fe2+更容易结合碳酸根离子中的氧离子或Fe2+的半径小于Co2+，FeO晶格能大于CoO，则FeCO3分解温度低于CoCO3
（5）
【知识点】原子核外电子排布；化学键；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)镍为28号元素，原子核外有28个电子，其核外电子排布为[Ar]3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2，外围电子排布式为3d84s2。
(2)Fe(CO)5沸点较低，为分子晶体，不存在离子键、金属键，Fe原子与CO分子之间为配位键，CO分子内含有极性共价键，故答案为：AC。
(3)同一周期主族元素自左至右第一电离能呈增大趋势，但N原子2p能级轨道半满，更稳定，第一电离能高于O，所以三种元素第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；根据色胺酮中N原子的成键方式可知，成双键的N原子为sp2杂化，成单键的为sp3杂化；根据色胺酮钴配合物的结构简式可知，Co与2个O原子、2个N原子配位，配位数为4；分析甲醇性质可知，甲醇通过氢键与色胺酮钴配合物相结合。
(4)由题意可知，Fe2+的半径小于Co2+，FeO晶格能大于CoO，Fe2+更容易结合氧离子，FeCO3受热分解需要外界能量更少，FeCO3比CoCO3易分解，则FeCO3分解温度低于CoCO3。
(5)据图可知晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为棱长的一半，根据均摊法，晶胞中白球个数为8×+6×=4，黑球个数为12×+1=4，则晶胞质量为m==，晶胞体积V===，晶胞棱长为==，则晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为=pm。
【分析】（1）外围电子即最外层电子。Ni为28号元素，根据构造原理进行分析。
（2）根据物质的低沸点可判断其为分子晶体，分子晶体内含有共价键，不含离子键、金属键。Fe与CO之间有配位键。据此分析
（3）同周期主族元素的电离能从左到右一般逐渐增大，但由于第ⅤA族轨道电子有半充满状态，导致其电离能比附近的偏大，据此分析。杂化类型可根据N原子的成键方式分析。配位数可由配合物中心原子周围的原子数决定。
（4）可根据离子半径及物质的晶格能进行分析。
（5）由图可知最近距离是棱长的一半，则需要求出棱长，倒推需要求出晶胞的体积，而根据可求出晶胞的质量，正推可求出体积，据此分析。注意确定晶胞的分子式。
34．（2022·河南模拟）我国科学家相继发明了具有重要工业应用价值的新型非线性光学晶体BBO、LBO，又陆续发展了具有重要应用前景的深紫外非线性光学晶体KBBF、SBBO等，为我国光学事业做出了卓越贡献。
请回答下列问题：
（1）KBBF的化学式为KBe2BO3F2，KBBF晶体的棱镜耦合技术在国际上首次实现了Nd：YVO4激光的6倍频谐波光输出。
①B的价电子层排布式为 。
②Y的原子序数为39，其在元素周期表中的位置为 。
③KBe2BO3F2中各元素的第一电离能由小到大的顺序为 。
④KBF4是合成KBBF的原料之一，其阴离子的空间构型为 ，与该阴离子互为等电子体的离子为 。
（2）BBO晶体和LBO晶体是我国首次走向国际，并被国际上广泛应用的两种晶体。LBO晶体由Li、B、O三种元素组成，晶胞结构及沿b、c轴的投影图如图甲所示(O原子略去)，晶体结构中存在(B3O7)5-基团，Li+分布在基团骨架空隙中，如图乙所示。
①LBO晶体化合物的化学式为 。
②该晶体中含有的化学键有 ，晶体类型为 ，其中B采取 杂化。
③已知该晶体的晶胞参数分别为apm、bpm、cpm，α=β=y=90°，则该晶体的密度ρ= g·cm-3。(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、b、c、NA的代数式表示)
【答案】（1）2s22p1；第五周期ⅢB族；K＜B＜Be＜O＜F；正四面体形；SO
（2）LiB3O5；离子键、共价键、配位键；离子晶体；sp2、sp3；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)①硼元素的原子序数为5，价电子层排布式为2s22p1，故答案为：2s22p1；
②钇元素的原子序数为39，位于元素周期表第五周期ⅢB族，故答案为：第五周期ⅢB族；
③同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，铍原子的2s轨道为稳定的全充满结构，第一电离能大于相邻元素，同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则KBe2BO3F2中各元素的第一电离能由小到大的顺序为K＜B＜Be＜O＜F，故答案为：K＜B＜Be＜O＜F；
④四氟合硼酸钾中阴离子为四氟合硼酸根离子，离子中硼原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则离子的空间构型为正四面体形；硫酸根离子和四氟合硼酸根离子的原子个数都为5、价电子数都为32，互为等电子体，故答案为：正四面体形；SO
；
(2)①由图乙可知，酸根离子中1个硼原子周围有4个氧原子、2个硼原子周围有3个氧原子，其中每个氧原子为2个硼原子所共有，则离子中硼原子和氧原子的个数比为3：(4×
+3×
×2)=3：5，则酸根的化学式为B3O
，由图甲可知，位于晶胞的体内的锂离子个数为4，位于棱上、面上的酸根离子个数为4×
+6×
=4，则LBO晶体化合物的化学式为LiB3O5，故答案为：LiB3O5；
②由题给示意图可知，LBO晶体中存在锂离子和酸根离子形成的离子键，酸根离子中存在硼氧共价键和由硼原子和氧原子形成的配位键，所以LBO晶体为离子晶体；B3O
离子中与4个氧原子结合的硼原子的杂化方式为sp3杂化、与三个氧原子结合的硼原子的杂化方式为sp2杂化，故答案为：离子键、共价键、配位键；离子晶体；sp2、sp3；
③设晶胞的密度为dg/cm3，由晶胞质量公式可得：(abc×10—10)3d=
，解得d=
，故答案为：
。
【分析】（1）①价电子就是最外层电子。
②铷的原子序数为37，位于第五周期第ⅠA族，则39号元素位于第五周期第ⅢB族。
③同周期元素的第一电离能，一般从左到右逐渐增大，从上到下逐渐减弱。注意Be原子2s轨道为稳定的全充满结构，其第一电离能大于相邻元素的。
④阴离子为BF4-，根据B原子的价层电子对数和孤电子对数确定其空间构型；等电子体的离子是指价电子数和原子数相同的离子。
（2）①由图乙中晶体结构可推出酸根的化学式，Li元素在化合物中的化合价为+1，根据化合物中元素化合价代数和为0，进一步解答。
②Li与B3O5之间是离子键，B3O5内部，B与O之间有共价键和配位键。B3O5-中，与4个O原子结合的B原子为sp3杂化，与3个O原子结合的B原子为sp2杂化。
③根据m=nM=
可求出晶体的质量，根据ρ=
进一步求解，注意单位统一。
35．（2021·珠海模拟）元素周期表第IIIA族包括B、Al、Ga等元素，它们参与形成的化合物有重要研究和应用价值，回答下列问题：
（1）Ga原子的价电子排布式为 ；Ga、As和Se的第一电离能由小到大的顺序是 。
（2）实验发现，氯化铝的蒸气或溶于非极性溶剂中或处于熔融状态时，都以二聚态(Al2Cl6)形式存在。其球棍模型如图所示。
①该分子中Al原子采取 杂化。
②Al2Cl6与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，[Al(OH)4]-中存在的化学作用力类型有 (填标号)。
A．离子键 B．极性共价键 C．金属键 D．非极性共价键 E．配位键 F．σ键 G．氢键
（3）更高温度下Al2Cl6二聚体则离解成AlCl3，BF3是AlCl3的一种等电子体，结合价层电子对互斥理论判断，BF3的分子构型为 。
（4）GaN是第三代半导体材料的研究热点，在干燥的NH3气流中焙烧磨细的GaAs可制得GaN。GaN熔点约为1500℃，GaAs熔点为1238℃，GaN熔点高于GaAs的原因是 。
（5）GaN的其中一种晶胞结构如图所示，与金刚石的晶体结构高度相似。该晶胞中Ga原子处于N原子形成的 (填“正四面体形” 或“正八面体形”)空隙。已知GaN的密度为ρ g/cm3，Ga和As的摩尔质量分别为a g/mol和b g/mol，则GaN晶胞的边长为 pm(列出表达式)。
【答案】（1）4s24p1；Ga＜Se＜As
（2）sp3；BEF
（3）平面三角形
（4）二者均为原子晶体，且GaN中N原子半径小，Ga-N键长比Ga-As短，键能更大，熔点更高
（5）正四面体形；
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；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）Ga是31号元素，最外层有3个电子，价电子排布式为4s24p1；同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，As原子4p能级为半充满状态，结构稳定，As的第一电离能大于同周期相邻元素， Ga、As和Se的第一电离能由小到大的顺序是Ga＜Se＜As；
（2）①分子中，Al原子形成4个σ键，无孤电子对，Al原子采取sp3杂化；
② Al3+与OH-之间、O和H之间存在极性共价键，Al3+与OH-之间有1个配位键，共价单键为σ键，所以[Al(OH)4]-中存在的化学作用力类型有极性共价键、配位键、σ键，选BEF；
（3）BF3中B原子的价电子对数是，无孤电子对，所以分子构型为平面三角形；
（4）GaN、GaAs均为原子晶体，且GaN中N原子半径小，Ga-N键长比Ga-As短，键能更大，熔点更高；
（5）GaN的晶胞中，每个Ga原子与4个N原子形成4条共价键，该晶胞中Ga原子处于N原子形成的正四面体空隙；根据均摊原则，每个晶胞含N原子数是、Ga原子数为4，设GaN晶胞的边长为xpm，则，x=pm。
【分析】（1）Ga的核电荷数为31，根据构造原理书写电子排布式；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；
（2）①Al原子价层电子对数为4，根据价层电子对互斥理论判断Al原子杂化类型；
②[Al(OH)4]- Al3+和O原子之间存在配位键、O-H原子之间存在极性键，所以含有极性共价键，也是σ键；
（3） BF3中B的价层电子对数为3，不含孤电子对；
（4）原子晶体熔沸点与键长成反比，键长越短键能越大，其熔沸点越高；
（5）该晶胞中Ga与N之间形成4个共价键，为sp3杂化；根据均摊法计算各原子数目，再结合计算。
2023年高考真题变式分类汇编：化学键2
一、选择题
1．（2022·湖南）下列说法错误的是（ ）
A．氢键、离子键和共价键都属于化学键
B．化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表
C．药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识
D．石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一
2．（2022·北京市）已知：。下列说法错误的是（ ）
A．分子的共价键是键，分子的共价键是键
B．燃烧生成的气体与空气中的水蒸气结合呈雾状
C．停止反应后，用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近集气瓶口产生白烟
D．可通过原电池将与反应的化学能转化为电能
3．（2022·天津市）一定条件下，石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确的是（ ）
A．金刚石比石墨稳定
B．两物质的碳碳键的键角相同
C．等质量的石墨和金刚石中，碳碳键数目之比为4∶3
D．可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨
4．（2022·德州模拟）2021年我国科学家在全球范围内首次实现了用人工合成淀粉，其转化过程如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．过程Ⅰ中利用太阳光解水制，实现了太阳能至化学能的转化
B．过程Ⅱ的转化反应中有非极性键的断裂和极性键的形成
C．过程Ⅲ的产物中碳原子的杂化方式均为：
D．核磁共振氢谱是验证合成淀粉组成、结构的最佳方法
5．（2022·虹口模拟）乙酸叔丁酯(M)的某合成反应历程如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该合成反应的类型属于加成反应
B．该历程中存在非极性键的断裂与生成
C．Y中所有碳原子最外层均已达到8电子稳定结构
D．如果使用含的X为原料，则M中不含
6．（2022·安阳模拟）甲酸在催化作用下脱氢可生成CO2，反应机理和相对能量变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲酸脱氢反应放热，因此不需要加热
B．在反应历程中，反应速率由形成H2并脱附一步决定
C．在催化剂表面离解C-H键比离解O-H键难
D．生成22.4LCO2时，转移电子数为2NA
7．（2022·沈阳模拟）Molnupiravir(M)是全球首款治疗新型冠状病毒的口服小分子药物，它在体内代谢产物NHCtriphosphate(N)可引起新冠病毒RNA复制不符合题意，其代谢过程如图，下列说法中错误的是（ ）
A．该反应类型属于取代反应
B．M在碱性条件下的水解产物之一为异丁酸钠
C．N分子中含有磷酸酐键，水解时可断裂，释放较多能量
D．1molN与足量的Na反应最多可生成3mol
8．（2022·淄博模拟）N-异丙基丙烯酰胺可形成一种高分子膜，在一定温度范围内有温敏特性，结构如图所示。已知酰胺基具有亲水性、异丙基具有疏水性。下列说法错误的是（ ）
A．可通过加聚反应合成此高分子膜
B．A过程中，高分子膜有O-H键的形成
C．B过程为降温过程
D．高分子膜在A过程发生体积收缩，原因是酰胺基之间形成了氢键
9．（2022·淄博模拟）钙钛矿光催化剂具有高活性和选择性。带有负电荷的将带正电的固定在其表面，用于可见光驱动还原。下列说法错误的是（ ）
A．电负性：Br>Pb>Cs
B．中的配位数为6
C．三联呲啶中N原子的杂化方式为
D．还原过程中有极性键、非极性键断裂和形成
10．（2022·江苏模拟）异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成中间体Z的部分路线如下：
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是（ ）
A．X能发生加成、氧化和缩聚反应
B．Y分子中所有碳原子不可能在同一平面上
C．1molZ中含有5mol碳氧σ键
D．相同物质的量的X与Y分别与足量浓溴水反应消耗的Br2相等
11．（2022·韶关模拟）今年早春，我市多个地区出现“速冻"模式，冰冻和雨雪极端天气对我们的生活、交通、电力、通信和农业等造成不利影响。下列说法正确的是( )
A．通信光缆的主要成分是SiO2
B．生火取暖应注意通风，防范CO中毒，CO为酸性氧化物
C．冰冻期间，各级政府积极应对确保电力供应稳定，电能属于一次能源
D．京珠北高速乳源至乐昌段，使用国家储备盐给路面除冰，储备盐NaCl是离子化合物，存在极性键
12．（2022·南平模拟）某团簇分子由原子序数依次增大的M、N、P、Q四种短周期元素组成，其空间构型如图，M、N、Q位于不同周期，其中N是地壳中含量最高的元素，Q的最高价氧化物对应的水化物和强酸、强碱均能反应。下列说法错误的是（ ）
A．通常情况下M2N比M2N2更稳定
B．M、N、P组成的化合物中含离子键和共价键
C．P和Q能形成密度小、强度大的合金材料
D．元素的第一电离能：P
下列说法错误的是（ ）
A．该过程有H2O参与 B．NO2是生成硫酸盐的氧化剂
C．硫酸盐气溶胶呈酸性 D．该过程没有生成硫氧键
14．（2022·连云模拟）反应NO+NO2 +2NaOH=2NaNO2 +H2O可用于吸收硝酸厂尾气中的氮氧化物。下列说法正确的是（ ）
A．NO和NO2都属于酸性氧化物
B．N的外围电子排布式为
C．NaOH的电子式：
D．NaNO2中存在离子键和共价键
15．（2022·丰台模拟）下列物质的性质不能用化学键解释的是（ ）
A．金属铜具有导电性 B．氮气化学性质稳定
C．金刚石硬度大 D．碘单质常温为固体
16．（2022·浙江模拟）熔融时只破坏共价键的化合物是（ ）
A．干冰 B．石英 C．石墨 D．生石灰
17．（2021·嘉兴模拟）下列物质中含有共价键的盐是（ ）
A． B． C． D．
18．（2021高三上·嘉定模拟）有关化学键和晶体的叙述中正确的是（ ）
A．分子晶体中，分子间作用力越大分子越稳定
B．金属晶体都是由阴阳离子构成的
C．离子晶体中可能含有共价键
D．原子晶体中只存在非极性键
19．（2021·珠海模拟）“接触法制硫酸”的主要反应2SO2+O22SO3在催化剂表面的反应历程如下：
下列说法错误的是（ ）
A．使用上述催化剂能加快正逆反应速率
B．反应②的活化能比反应①大
C．过程中既有V-O键的断裂，也有V-O键的形成
D．该反应的催化剂是V2O5
20．（2021高二下·连云期末）可消除酸性电镀废水中时，反应的离子方程式为。下列说法正确的是（ ）
A．为极性分子 B．的电子式：
C．氯原子的结构示意图 D．1个分子中含有2个π键
21．（2021·乌兰察布模拟）纳米铁可通过不同反应机制(吸附、还原、催化氧化)去除环境有机、无机污染物，通过番石榴叶提取液还原Fe3＋制备纳米铁(Fe0)氧化去除As(III)的过程如下图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．在该过程中为了实现纳米铁高效氧化去除As(III)，尽量防止纳米铁在反应过程中发生聚集
B．Fe2＋＋H2O2=Fe3＋＋OH-＋·OH，该步反应过程中发生-O-O-断裂
C．该过程中纳米Fe和Fe2＋是催化剂
D．存在反应Fe0＋O2＋2H＋=Fe2＋＋H2O2
22．（2020·包头模拟）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是其电子层数的2倍，X、Y价电子数之比为2∶3。W的原子半径在同周期主族元素中最小，金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可用作呼吸面具的供氧剂。下列说法错误的是（ ）
A．原子半径X＞Y，离子半径Z＞Y
B．化合物Z2Y存在离子键，ZWY中既有存在离子键又有共价键
C．X的简单氢化物与W的单质在光照下产生W的氢化物
D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
二、多选题
23．（2022高二下·吉安期末）2020年春节，一场突如其来的新冠疫情打破了我们平静的生活，乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒。下列说法正确的是（ ）
A．医用酒精的浓度通常为
B．“84”消毒液(主要成分为)通过氧化灭活病毒
C．过氧乙酸分子中只含极性共价键
D．可用纯碱溶液鉴别乙酸、乙醇和氯仿
三、非选择题
24．（2022·广东）硒（ ）是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光（ ）效应以来， 在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含 的新型 分子 的合成路线如下：
（1） 与S同族，基态硒原子价电子排布式为 。
（2） 的沸点低于 ，其原因是 。
（3）关于I~III三种反应物，下列说法正确的有_________。
A．I中仅有 键
B．I中的 键为非极性共价键
C．II易溶于水
D．II中原子的杂化轨道类型只有 与
E．I~III含有的元素中，O电负性最大
（4）IV中具有孤对电子的原子有 。
（5）硒的两种含氧酸的酸性强弱为 （填“>”或“<”）。
研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠（ ）可减轻重金属铊引起的中毒。 的立体构型为 。
（6）我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图a，沿x、y、z轴方向的投影均为图b。
①X的化学式为 。
②设X的最简式的式量为 ，晶体密度为 ，则X中相邻K之间的最短距离为 （列出计算式， 为阿伏加德罗常数的值）。
25．（2022·北京市）工业中可利用生产钛白的副产物和硫铁矿联合制备铁精粉和硫酸，实现能源及资源的有效利用。
（1）结构示意图如图1。
①的价层电子排布式为 。
②中O和中S均为杂化，比较中键角和中键角的大小并解释原因 。
③中与与的作用力类型分别是 。
（2）晶体的晶胞形状为立方体，边长为，结构如图2。
①距离最近的阴离子有 个。
②的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为。
该晶体的密度为 。
（3）加热脱水后生成，再与在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。分解和在氧气中燃烧的能量示意图如图3。利用作为分解的燃料，从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点 。
26．（2022·黄埔模拟）氮化镓是智能手机的快速充电器中使用的一种半导体材料，可通过单质与氨气在高温下反应可制得。镓在周期表中的位置如图。
Al P
Ga As
（1）配平反应： ；其中氧化剂的电子式 。
（2）N原子的电子排布式为 。Ga原子核外未成对电子数为 个。
（3）氢化物的热稳定性： (填“＞”、“＜”或“=”)。
（4）Ga分别与N、P、形成化合物的晶体结构与金刚石相似，其熔点如下表所示：
物质
熔点/℃ 1700 x 1238
晶体中含有的化学键类型为 。从结构的角度分析、推测的熔点范围 ，理由是 。
27．（2022高三下·抚州月考）压电材料广泛应用于电声换能器、传感器、机器人等方面。最近我国科学家在Science杂上报道了一种有机-无机杂化的压电材料TMCM-MnCl3，该材料具有单斜的晶体结构，晶体结构图如下所示(氢原子未画出)，晶胞参数为a=9.478 ，b= 15. 741 ，c=6.577 ，β=94.838° ，晶胞内总共含有84个原子。
（1）写出基态Mn原子的核外电子排布 。
（2）TMCM-MnCl3晶胞内含有 个Mn原子、 个Cl原子，有机基团的结构简式为 。
（3）TMCM-MnCl3晶体中有机结构单元中C原子杂化类型是 ，N原子的杂化类型是 ，该晶体中存在 (填如下选项标号)。
A．范德华力 B．离子键 C．π键 D．σ键
（4）TMCM-MnCl3晶体中，Cl-C间的化学键为 键，Cl-Mn间的化学键为 键；其中Mn的化合价为 。
28．（2022·铜仁模拟）2022年4月16日9时56分，“神舟十三号”载人飞船返回舱成功着陆。“神舟十三号”制作材料中包含了Cu、Ga、Ni、Xe等多种元素。回答下列问题：
（1）原子中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-之表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的Ga原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。 Ca、Ga、Ge 三种元素的电负性由大到小的顺序为 。
（2）Cu位于元素周期表的 (填 “s”、“p”、 “d”或“ds”)区，Cu催化烯烃硝化反应过程中会产生，键角： (填“＞ ”或“＜")，判断依据是 。
（3）N2+与丁二酮肟生成鲜红色二(丁二酮肟)合镍沉淀，该反应可用于检验Ni2+，原理如图，则丁二酮肟中碳原子的杂化轨道类型为 ，1 mol丁二酮肟分子中含有σ键的数目为 ，二 (丁二酮肟)合镍分子中存在的化学键有 (填字母序号)。
a．非极性键 b．π键 c．离子键 d．氢键 e．配位键
（4）XeF2晶体属四方晶系，晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°。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，称为原子分数坐标。如图中原子A的分数坐标为(0，0，0)，原子B的分数坐标为(，，)。已知Xe-F键长为rpm，原子C的分数坐标为 ；设NA为阿伏加德罗常数的值，XeF2的密度为 g·cm-3(列计算式)。
29．（2022·汕头模拟）镍钴锰三元材料LiNixCoyMnzO2是一类新型锂离子电池正极材料，具有容量高、循环稳定性好等优点。
（1）锰元素基态原子的电子排布式为 ，镍钴锰三种基态原子中未成对电子数最多的是 。
（2）镍可以形成多种配合物，如Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4等。
①上述两种配合物都存在的化学键的是
a． 离子键 b． 配位键 c． 极性键 d． 非极性键。
②Ni(CO)4常温下难溶于水，易溶于CCl4中，可推知其为 。(填“极性分子”或“非极性分子”)
③[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的空间构型为 。
（3）MnO和CoO具有相同的晶体构型，其熔点大小顺序为
（4）锂离子电池目前广泛采用溶有LiPF6的碳酸酯作为电解液。
①LiPF6各元素的第一电离能从大到小的顺序为 。
②常见溶剂碳酸乙烯酯( )中碳原子的杂化方式是 。
（5）LiCoO2的晶胞是六棱柱，其结构如图所示，镍钴锰三元材料中Ni和Mn取代了部分Co的位置：
晶胞中含Li原子数为 ，若晶胞的底边边长为a nm，高为c nm，x：y：z=1：1：1，则LiNixCoyMnzO2晶胞的密度为 g/cm3(列出计算式)。
30．（2022·三明模拟）稀土元素钆(Gd)及其化合物在医药、光学仪器、核反应控制等方面有广泛应用。
（1）钆双胺是新一代安全性高的非离子型磁共振造影剂，其分子结构如图所示。
①钆双胺分子中存在的化学键有 。
A．离子键 B．氢键 C．配位键 D．共价键
②分子中C原子的杂化方式为 。
（2）硫氧化钆GdxOySz(简称GOS)属于离子型六方晶系材料，在辐射检测、增感屏幕和X射线显微镜等方面应用广泛。
GOS晶胞结构如下图所示。
①基态S原子的价电子排布式为 。
②硫氧化钆(GOS)的化学式为 。
③在下图的菱形框中补全该晶胞沿z轴方向的投影图 。
（3）Gd2O3可用于增感荧光材料和核反应堆控制，熔点较高，常温下能与 、CO2等物质发生反应，熔点Gd2O3>H2O>CO2的原因是 。
31．（2022·淮安模拟）工业上利用MgCl2 6H2O+6SOCl2MgCl2+6SO2↑+12HCl↑制备无水MgCl2。下列说法正确的是（ ）
A．SO2为非极性分子
B．MgCl2中既含离子键又含共价键
C．H2O的电子式为
D．基态O原子的电子排布式为1s22s22p4
32．（2022·秦皇岛模拟）金属元素Cu、Mn、Co、Ni等在电池、储氢材料、催化剂等方面都有广泛应用。请回答下列问题：
（1）基态Cu原子中，核外电子占据最高能层的符号是 。
（2）原子核外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，即称为电子的自旋磁量子数。对于基态Ni原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
（3）铜锰氧化物()能在常温下催化氧化甲醛(结构如图)生成甲酸。
① (填“>”、“=”或“＜”)120°；从原子轨道重叠方式分类，分子中键的类型是 。
②气态时，测得甲酸的相对分子质量大于46，其原因可能是 。
（4）是有机催化剂，其溶液为天蓝色。
①使溶液呈现天蓝色的四水合铜离子，其空间构型为平面正方形，则的杂化轨道类型为 (填标号)。
A． B．sp C． D．
②的空间构型为 ；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 。
（5）Co晶体堆积方式为六方最密堆积，其晶胞结构如图所示，已知Co的原子半径为r，该晶胞的空间利用率为 (晶胞上占有的原子的体积与晶胞体积之比为晶胞的空间利用率，用含π的代数式表示)。
33．（2022·河南模拟）铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钛(Ti)及其化合物在生产生活中应用广泛。
（1）基态Ni原子的外围电子排布式为 。
（2）铁系元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等金属羰基化合物。已知室温时Fe(CO)5为浅黄色液体，沸点103℃，则Fe(CO)5中含有的化学键类型包括____ (填字母)。
A．极性共价键 B．离子键 C．配位键 D．金属键
（3）以甲醇为溶剂，Co2+可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)。色胺酮分子中所含部分元素(C、N、O)第一电离能由大到小的顺序为 ，色氨酮分子中所有N原子的杂化类型有 ，色胺酮钴配合物中钴的配位数为 ，X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子，CH3OH是通过 作用与色胺酮钴配合物相结合。
（4）已知：r(Fe2+)为61pm、r(Co2+)为65pm。在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3，实验测得FeCO3的分解温度低于CoCO3，原因是 。
（5）已知TiN晶体的晶胞结构如图所示，若该晶胞的密度为ρg．cm-3，阿伏加德罗常数值为NA，则晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为 pm。(用含ρ、NA的代数式表示)
34．（2022·河南模拟）我国科学家相继发明了具有重要工业应用价值的新型非线性光学晶体BBO、LBO，又陆续发展了具有重要应用前景的深紫外非线性光学晶体KBBF、SBBO等，为我国光学事业做出了卓越贡献。
请回答下列问题：
（1）KBBF的化学式为KBe2BO3F2，KBBF晶体的棱镜耦合技术在国际上首次实现了Nd：YVO4激光的6倍频谐波光输出。
①B的价电子层排布式为 。
②Y的原子序数为39，其在元素周期表中的位置为 。
③KBe2BO3F2中各元素的第一电离能由小到大的顺序为 。
④KBF4是合成KBBF的原料之一，其阴离子的空间构型为 ，与该阴离子互为等电子体的离子为 。
（2）BBO晶体和LBO晶体是我国首次走向国际，并被国际上广泛应用的两种晶体。LBO晶体由Li、B、O三种元素组成，晶胞结构及沿b、c轴的投影图如图甲所示(O原子略去)，晶体结构中存在(B3O7)5-基团，Li+分布在基团骨架空隙中，如图乙所示。
①LBO晶体化合物的化学式为 。
②该晶体中含有的化学键有 ，晶体类型为 ，其中B采取 杂化。
③已知该晶体的晶胞参数分别为apm、bpm、cpm，α=β=y=90°，则该晶体的密度ρ= g·cm-3。(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、b、c、NA的代数式表示)
35．（2021·珠海模拟）元素周期表第IIIA族包括B、Al、Ga等元素，它们参与形成的化合物有重要研究和应用价值，回答下列问题：
（1）Ga原子的价电子排布式为 ；Ga、As和Se的第一电离能由小到大的顺序是 。
（2）实验发现，氯化铝的蒸气或溶于非极性溶剂中或处于熔融状态时，都以二聚态(Al2Cl6)形式存在。其球棍模型如图所示。
①该分子中Al原子采取 杂化。
②Al2Cl6与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，[Al(OH)4]-中存在的化学作用力类型有 (填标号)。
A．离子键 B．极性共价键 C．金属键 D．非极性共价键 E．配位键 F．σ键 G．氢键
（3）更高温度下Al2Cl6二聚体则离解成AlCl3，BF3是AlCl3的一种等电子体，结合价层电子对互斥理论判断，BF3的分子构型为 。
（4）GaN是第三代半导体材料的研究热点，在干燥的NH3气流中焙烧磨细的GaAs可制得GaN。GaN熔点约为1500℃，GaAs熔点为1238℃，GaN熔点高于GaAs的原因是 。
（5）GaN的其中一种晶胞结构如图所示，与金刚石的晶体结构高度相似。该晶胞中Ga原子处于N原子形成的 (填“正四面体形” 或“正八面体形”)空隙。已知GaN的密度为ρ g/cm3，Ga和As的摩尔质量分别为a g/mol和b g/mol，则GaN晶胞的边长为 pm(列出表达式)。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】化学键；水泥的主要化学成分、生产原料及其用途；玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途；含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A．离子键和共价键都属于化学键，氢键属于分子间作用力，A符合题意；
B．俄国科学家门捷列夫根据相对分子质量编制了第一张元素周期表，B不符合题意；
C．药剂师和营养师的工作分别与药剂和营养物质有关，因此必须具备相关的化学专业知识才能胜任相关工作，C不符合题意；
D．制造玻璃的主要原料是石灰石、石英和纯碱，制造水泥的主要原料是石灰石和黏土、石膏，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.氢键属于分子间作用力；
B.门捷列夫编制了第一张元素周期表；
C.药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识；
D.玻璃的原料为石灰石、石英和纯碱，水泥的原料为石灰石和黏土、石膏。
2．【答案】A
【知识点】化学键；氯气的化学性质；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．H2分子里的共价键H-H键是由两个s电子重叠形成的，称为s-s σ键，Cl2分子里的共价键Cl-Cl键是由两个p电子重叠形成的，称为p-p σ键，故A符合题意；
B．HCl极易溶于水，遇到空气中的水蒸气后形成盐酸小液滴，盐酸小液滴呈雾状，故B不符合题意；
C．浓氨水易挥发，挥发的氨气和HCl发生反应NH3+HCl=NH4Cl，生成的NH4Cl为固体小颗粒，白烟，故C不符合题意；
D．与的反应是能够自发进行的氧化还原反应，可通过原电池将与反应的化学能转化为电能，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.Cl2分子里的共价键Cl-Cl键是由两个p电子重叠形成的，为p-p σ键；
B.HCl遇空气中的水蒸气形成盐酸小液滴；
C.氨气与盐酸反应生成氯化铵；
D.能自发进行的氧化还原反应能设计成原电池。
3．【答案】D
【知识点】化学键；共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A．石墨转化为金刚石吸收能量，则石墨能量低，物质的能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，故A不符合题意；
B．金刚石是空间网状正四面体形，键角为109°28′，石墨是层内正六边形，键角为120°，因此碳碳键的键角不相同，故B不符合题意；
C．金刚石是空间网状正四面体形，石墨是层内正六边形，层与层之间通过范德华力连接，1mol金刚石有2mol碳碳键，1mol石墨有1.5mol碳碳键，因此等质量的石墨和金刚石中，碳碳键数目之比为3∶4，故C不符合题意；
D．金刚石和石墨是两种不同的晶体类型，因此可用X射线衍射仪鉴别，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.物质的能量越低越稳定；
B.金刚石是空间网状正四面体形，键角为109°28′，石墨是层内正六边形，键角为120°；
C.1mol金刚石有2mol碳碳σ键，1mol石墨有1.5mol碳碳σ键；
D.金刚石和石墨是两种不同的晶体类型。
4．【答案】B
【知识点】化学键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；常见能量的转化及运用；利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】A．过程I中为二氧化碳和氢气反应生成甲醇，不是太阳光解水制H2，故A不符合题意；
B．过程Ⅱ的CH3OH→HCHO转化反应中，O=O中非极性键断裂生成极性键H-O，且甲醇生成甲醛时，有C=O键生成，所以该反应中有非极性键的断裂和极性键的性质，故B符合题意；
C．该分子中连接双键的碳原子价层电子对数是3、饱和碳原子价层电子对数是4，则C原子杂化类型是sp2、sp3，故C不符合题意；
D．核磁共振氢谱判断氢元素种类及各种氢原子个数之比，红外光谱测定化学键，所以红外光谱是验证合成淀粉组成、结构的最佳方法，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、根据路线可知过程I为二氧化碳和氢气反应生成水和甲醇；
B、相同的非金属原子为非极性共价键结合，不同的非金属原子为极性共价键结合；
C、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
D、要测定有机物的结构最佳方法是红外光谱法，可以测定有机物中的官能团。
5．【答案】D
【知识点】化学键；元素、核素
【解析】【解答】A．该反应属于取代反应，不符题意；
B．该反应中只存在C-O键、O-H键等极性键断裂，没有非极性键断裂，不符题意；
C．Y中最中间的碳正离子缺电子，最外层电子数未达8电子稳定结构，不符题意；
D．根据该反应进程描述，可以看到是叔丁醇上C-O键断键，最终链接的是乙酸提供的氧原子，故X结构中若带有18O原子，最终不会存在于产物酯的分子中，会在生成的水分子中，符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、加成反应的特点是双键断开形成单键；
B、非极性键为相同非金属原子得到结合；
C、若碳原子带有正电荷或者负电荷，则无满足8电子；
D、酯中的氧原子中，双键连接的氧原子来自于羧酸，单键氧原子来自于醇。
6．【答案】B
【知识点】化学键；催化剂；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．由图可知，反应的起始状态的总能量大于反应的最终状态的总能量，说明甲酸脱氢生成二氧化碳为放热反应，反应热与反应条件无关，可能需要加热条件下才能进行，故A不符合题意；
B．历程中最大能垒是历程IV→V，反应活化能为62.9kJ mol-1-(-17.4)kJ mol-1=80.3kJ mol-1，活化能越大反应速率越慢，整个反应速率由最慢的一步决定，即由形成H2并脱附一步决定，故B符合题意；
C．历程I→II离解O-H键，活化能为44.7kJ mol-1-0kJ mol-1=44.7kJ mol-1，历程III→IV离解C-H键，活化能为36.7kJ mol-1-8.9kJ mol-1=27.8kJ mol-1，活化能越大反应越难进行，则离解O-H键比离解C-H键难，故C不符合题意；
D．未指明气体的状况，不能计算22.4LCO2的物质的量，也不能确定转移电子数，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、热效应和是否加热并没有直接联系；
B、反应速率由活化能最大的一步决定；
C、活化能越大，则理解程度越难；
D、题干没有标准所处条件，无法计算。
7．【答案】D
【知识点】化学键；有机物中的官能团；取代反应
【解析】【解答】A．由有机物的转化关系可知，M与发生取代反应生成N，故A不符合题意；
B．由结构简式可知，M分子中含有的酯基能在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成异丁酸钠，故B不符合题意；
C．由结构简式可知，N分子中含有磷酸酐键，一定条件下水解时可发生价键断裂，同时释放较多能量，故C不符合题意；
D．由结构简式可知，N分子中含有的羟基能与金属钠反应，所以1molN与足量的钠反应最多可生成3.5mol氢气，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、结合M和N的结构简式，可以知道该反应为M与取代反应；
B、碱性条件下水解，酯基可以水解为羧酸钠，为异丁酸钠；
C、水解时为酯化反应的逆反应，为放热反应；
D、可以和钠反应的为羟基，N分子中共有7个羟基。
8．【答案】B
【知识点】化学键；酰胺
【解析】【解答】A．N-异丙基丙烯酰胺中具有碳碳双键，通过加聚反应生成高分子膜，A不符合题意；
B．高分子膜在A过程膜内酰胺基中的O、N分别与水形成的氢键断裂，形成酰胺基内分子内氢键，分子间作用力减弱，需要吸收能量，所以A过程为升温，高分子膜有O-H键的断裂，B符合题意；
C．由B项分析可知A过程为升温，则B为降温过程，C不符合题意；
D．高分子膜在A过程膜内酰胺基中的O、N分别与水形成的氢键断裂，形成酰胺基内分子内氢键，导致体积收缩，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、有碳碳双键可以发生加聚反应；
B、断键吸热；
C、断键吸热，温度降低；
D、氢键的影响导致粒子结合更紧密，体积收缩。
9．【答案】D
【知识点】化学键
【解析】【解答】A．同周期元素电负性从左往右增大，同主族元素电负性长上往下减小，电负性：Br>Ge>Pb>Cs，则电负性：Br>Pb>Cs，选项A不符合题意；
B．根据中与三联吡啶螯合配位成环，配位键数目为6，选项B不符合题意；
C．三联吡啶中N原子形成C-N键及C=N双键，N原子形成三个键，没有孤电子对，其杂化方式为，选项C不符合题意：
D．与还原为CO和的过程中只有极性键和形成，选项D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、同周期元素电负性从左往右增大，同主族元素电负性长上往下减小；
B、配位数可以通过周围连接的氮原子进行判断；
C、氮原子中含有一个双键，因此为sp2杂化；
D、相同的非金属原子为非极性共价键结合，不同的非金属原子为极性共价键结合。
10．【答案】A
【知识点】化学键；有机化合物中碳的成键特征；有机物中的官能团；有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．X中苯环上能发生取代反应，含酚羟基可被氧化，含有两个羟基，能发生缩聚反应，A符合题意；
B．苯环为平面结构，与苯环相连的羰基也为平面结构，故Y分子中所有碳原子可能在同一平面上，B不符合题意；
C.1molZ中与苯环直接相连的羟基和醚键共有2mol碳氧σ键，羰基上有1mol碳氧σ键，苯环侧链的碳氧σ键有3mol，故共6mol，C不符合题意；
D.1molX与足量浓溴水反应消耗的Br2为3mol，1molY消耗的Br2为2mol，消耗的Br2不相等，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.X具有有苯和酚的性质；
B.Y中苯环、-OH、-CO-中所有原子共平面，甲烷中最多有3个原子共平面，单键可以旋转；
C.苯环形成1个大π键，单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；
D.X、Y中苯环上酚羟基的邻位和对位氢原子与溴以1：1发生取代反应。
11．【答案】A
【知识点】化学键；硅和二氧化硅；物质的简单分类
【解析】【解答】A．二氧化硅具有良好的光学特性，可以制造光导纤维，通信光缆的主要成分是SiO2，故A符合题意；
B．酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物，CO不能和碱反应，不是酸性氧化物，故B不符合题意；
C．一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，如太阳能、水力、风力等，由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源，例如：电力、蒸汽、煤气等等，所以电能属于二次能源，故C不符合题意；
D． NaCl是由钠离子和氯离子形成的离子化合物，只存在离子键，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.光缆的主要成分是SiO2；
B.酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物；
C.电能属于二次能源；
D. NaCl只含有离子键。
12．【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；离子键的形成
【解析】【解答】A．由分析可知，M为H，N为O，通常情况下M2N即H2O比M2N2即H2O2更稳定，A不符合题意；
B．由分析可知，M、N、P分别为H、O、Mg，组成的化合物Mg(OH)2中含离子键和共价键，B不符合题意；
C．由分析可知，P和Q分别是Mg和Al，合金一般比成分金属具有更小的密度和更大的机械强度，即P和Q能形成密度小、强度大的合金材料，C不符合题意；
D．由分析可知，P为Mg，Q为Al，根据同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA之间反常，元素的第一电离能Mg＞Al即P＞Q，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】N是地壳中含量最高的元素，则N为O元素，Q的最高价氧化物对应的水化物和强酸、强碱均能反应，则Q为Al元素，M、N、Q位于不同周期，则M为H元素，P原子半径大于N，原子序数大于N而小于Q，则P位于第三周期，为Na或Mg，根据图知，该分子中P2Al2H2O6，P的化合价+2价，则P为Mg元素。
13．【答案】D
【知识点】化学键；氧化还原反应
【解析】【解答】A．根据图示中各微粒的构造可知，该过程有H2O参与，故A不符合题意；
B．根据图示的转化过程，NO2转化为HNO2，N元素的化合价由+4价变为+3价，化合价降低，得电子被还原，做氧化剂，则NO2的是生成硫酸盐的氧化剂，故B不符合题意；
C．硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶中含有HSO，转化过程有水参与，则HSO在水中可电离生成H+和SO，则硫酸盐气溶胶呈酸性，故C不符合题意；
D．根据图示转化过程中，由SO转化为HSO，根据图示对照，有硫氧键生成，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.为水，因此该过程有水参与；
B.NO2转化为HNO2，N元素化合价降低，作氧化剂；
C.硫酸氢根可电离出氢离子，呈酸性；
D.该过程中有硫氧键生成。
14．【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；化学键
【解析】【解答】A．NO和NO2都属于不成盐氧化物，A不符合题意；
B．N原子核外电子排布式是1s22s22p3，在原子核外的电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，这种排布使原子的能量最低，处于稳定状态，则N的外围电子排布式为，B不符合题意；
C．NaOH是离子化合物，Na+与OH-之间以离子键结合，在阴离子OH-中，H、O原子之间以共价键结合，故其电子式为：，C不符合题意；
D．NaNO2是盐，属于离子化合物，电离产生的Na+、之间以离子键结合，在阴离子中N、O原子之间以共价键结合，故NaNO2中存在离子键和共价键，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.酸性氧化物是指能与碱反应生成相应的同价态的盐和水的氧化物。
B.根据核外电子排布的原则进行分析。
C. NaOH是离子化合物，Na+与OH-之间以离子键结合，据此分析。
D. Na+与NO2-之间以离子键结合， N、O原子之间以共价键结合，据此分析。
15．【答案】D
【知识点】化学键
【解析】【解答】A．金属铜具有导电性，是因为金属中自由电子和金属阳离子形成金属键，金属的导电性能用化学键解释，故不选A；
B．氮分子内存在氮氮三键，键能大，所以氮气化学性质稳定，能用化学键解释，故不选B；
C．金刚石是原子晶体，碳原子间通过共价键结合，所以金刚石硬度大，能用化学键解释，故不选C；
D．碘单质常温为固体，是因为碘分子间作用力大，与化学键无关，
故答案为：D；
【分析】物质的状态和化学键没有直接关系。
16．【答案】B
【知识点】化学键
【解析】【解答】A．干冰为共价化合物，熔融时破坏的是分子间作用力，A不符合题意；
B．石英为原子晶体，熔融时破坏的是共价键，B符合题意；
C．石墨为单质，不是化合物，C不符合题意；
D．氧化钙属于离子晶体，熔融时破坏的是离子键，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】共价晶体在熔融时只破坏共价键。
17．【答案】D
【知识点】化学键
【解析】【解答】A．Na3N由Na+与N3-构成，只含离子键，A不符合题意；
B．NaOH中Na+与OH-之间为离子键，OH-内部H与O之间为共价键，但NaOH属于碱，不是盐，B不符合题意；
C．COCl2，只含共价键，但不属于盐，C不符合题意；
D．NH4Br属于铵盐，且铵根离子内部N与H之间为共价键，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】一般来说，活泼金属与非金属形成离子键，非金属之间形成共价键，以此来解答。
18．【答案】C
【知识点】化学键；离子晶体；原子晶体（共价晶体）；金属晶体
【解析】【解答】A．分子晶体的稳定性与化学键有关，共价键越强，稳定性越大，而分子间作用力只影响物质的熔沸点，故A不符合题意；
B．金属晶体中不含阴离子，由金属阳离子与自由电子构成，故B不符合题意；
C．离子晶体中一定存在离子键，可能存在共价键，如氢氧化钠、过氧化钠中，故C符合题意；
D．原子晶体中可能存在极性键，也可能存在非极性键，如二氧化硅、碳化硅晶体中，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.分子晶体的稳定性与分子间作用力无关，与共价键有关；
B.金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的；
D.原子晶体中可能存在极性键。
19．【答案】B
【知识点】化学键；活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A．催化剂能同等程度加快正逆反应速率，故A不符合题意；
B．活化能越大反应越慢，反应②的活化能比反应①小，故B符合题意；
C．反应①有V-O键的断裂，反应②有V-O键的形成，故C不符合题意；
D．根据图示， V2O5是该反应的催化剂，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.催化剂同等程度改变正、逆反应的速率；
B.活化能越小反应速率越快；
C.①历程中V-O键的断裂，②历程中V-O键的形成；
D.催化剂在反应前后不发生变化。
20．【答案】D
【知识点】化学键；极性分子和非极性分子；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．CO2的结构式为O=C=O，分子内正负电荷中心重叠，因此CO2属于非极性分子，故A不符合题意；
B．H2O分子内H原子与O原子之间依靠单键连接，H2O的电子式为，故B不符合题意；
C．氯原子核内含有17个质子，核外含有17个电子，其原子的结构示意图为，故C不符合题意；
D．HCN的结构式为，1个三键中含有2个π键，因此1个HCN分子中含有2个π键，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.二氧化碳正负电荷中心重合，为非极性分子；
B.H2O分子中O原子最外层达到8电子稳定结构；
C.氯原子最外层为7个电子；
D.单键均为σ键，三键中含有1个σ键和2个π键。
21．【答案】C
【知识点】化学键；氧化还原反应
【解析】【解答】A．纳米铁在反应过程中若发生聚集，会减慢氧化去除As( II )的速率，因此在该过程中为了实现纳米铁高效氧化去除As(II)，尽量防止纳米铁在反应过程中发生聚集，A项不符合题意；
B．H2O2结构为H-O-O-H，因此反应Fe2++H2O2=Fe3+ +OH- +·OH中H2O2中发生-O-O-断裂，B项不符合题意；
C．由图可知Fe和Fe2+是反应中间体，C项符合题意；
D．由图可知反应的第二步为Fe0＋O2＋2H＋=Fe2＋＋H2O2，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.纳米铁聚集降低了接触面积，反应速率下降
B.根据反应方程式即可判断断键原理
C.根据判断三价铁离子才是催化剂
D.根据反应流程即可写出方程式
22．【答案】A
【知识点】原子核外电子排布；化学键；甲烷的化学性质；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A．C和O位于同周期且C原子序数小于O，所以C原子的半径大于O原子半径，Na+和O2-电子排布相同，O2-的原子序数更小，所以Na+的半径小于O2-，即原子半径X＞Y，离子半径Z﹤Y，A符合题意；
B． Na+和O2-通过离子键结合成Na2O，Na+和ClO-通过离子键结合成NaClO，Cl和O通过共价键结合，B不符合题意；
C．CH4和Cl2在光照条件下发生取代反应生成四种氯甲烷和HCl，C不符合题意；
D．O3、Cl2、ClO2等均可作水的消毒剂，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】X原子最外层电子数是其电子层数的2倍，且四种元素中原子序数最小，则X为C，X、Y价电子数之比为2∶3，则Y为O，金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可用作呼吸面具的供氧剂，则Z为Na，W的原子序数比Z大且半径在同周期中最小，则W为Cl，综上所述，X、Y、Z、W分别为：C、O、Na、Cl，据此解答。
23．【答案】B,D
【知识点】化学键；有机物的鉴别；乙醇的化学性质
【解析】【解答】A．医用酒精的浓度通常为75%，故A不符合题意；
B．“84”消毒液的主要成分次氯酸钠具有强氧化性，能使蛋白质因氧化而发生蛋白质变性，达到灭活病毒的作用，故B符合题意；
C．过氧乙酸是含有极性共价键和非极性共价键的共价化合物，故C不符合题意；
D．乙酸能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体，乙醇能溶于水，氯仿不溶于水，所以可用纯碱溶液鉴别乙酸、乙醇和氯仿，故D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】A、医用酒精为75%；
B、次氯酸钠具有氧化性，可以杀菌消毒；
C、相同的非金属原子为非极性共价键结合，不同的非金属原子为极性共价键结合；
D、乙酸和纯碱生成气泡，乙醇和纯碱互溶，氯仿和纯碱互不相溶。
24．【答案】（1）4s24p4
（2）两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高
（3）B；D；E
（4）O、Se
（5）＞；正四面体形
（6）K2SeBr6；
【知识点】原子核外电子排布；化学键；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）Se为第四周期元素，Se与S同族，最外层电子数都为6，则基态硒原子价电子排布式为4s24p4。
（2）H2Se和H2O都是分子晶体，由于水分子之间存在氢键，所以H2O的沸点较高。
（3）A．I中有碳碳单键（σ键）和介于单键、双键之间的特殊键（大π键），A不符合题意；
B．Se与Se为同种原子，则I中的Se-Se键为非极性共价键，B符合题意；
C．II属于烃类，难溶于水，C不符合题意；
D．II中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型均为sp2，碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp，D符合题意；
E．元素的电负性：同周期从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小。则I~III含有的元素中，O电负性最大，E符合题意；
故答案为：BDE。
（4）根据IV的结构简式可知，O、Se都有孤对电子，C、H、S都没有孤对电子。
（5）S、Se同主族，Se的含氧酸可类比S的含氧酸，H2SO4酸性比H2SO3强，则H2SeO4的酸性比H2SeO3强。SO42-中Se价层电子对数为4+=4，其立体构型为正四面体形。
（6）①根据晶胞结构可知，有8个K原子，另外的原子团个数为，而1个原子团为SeBr62-
，经简化可得X的化学式为K2SeBr6。
②由①可知，晶胞中含有4个K2SeBr6，且X中相邻K之间的最短距离为晶胞参数的一半。设晶胞参数为a nm，则，解得，所以X中相邻K之间的最短距离为nm。
【分析】（1）同主族元素原子的最外层电子数相等，价电子是指最外层电子。
（2）分子间含有氢键，能使物质的熔沸点升高。
（3）A．σ键为单键，介于单键、双键之间的特殊键为大π键。
B．在共价键中，成键的两个相同原子之间存在非极性共价键。
C．烃类都难溶于水。
D．II中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型均为sp2，碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp。
E．元素的电负性：同周期从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小。
（4）根据原子最外层8电子饱和（H原子最外层2电子饱和）及物质结构中原子的成键情况进行分析。
（5）S、Se同主族，Se的含氧酸可类比S的含氧酸。分子或离子的立体构型可通过中心原子的价层电子对进行分析。
（6）①根据均摊法进行解答。
②根据n=和m=ρV进行分析，注意单位统一。
25．【答案】（1）；孤电子对有较大斥力，使键角小于键角；配位键、氢键
（2）6；
（3）燃烧放热为分解提供能量；反应产物是制备铁精粉和硫酸的原料
【知识点】原子核外电子排布；化学键；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）①Fe的价层电子排布为3d64s2，形成Fe2+时失去4s上的2个电子，于是Fe2+的价层电子排布为3d6。
②H2O中O 和中S都是sp3杂化，H2O中O杂化形成的4个杂化轨道中2个被孤电子对占据，2个被键合电子对占据，而中S杂化形成的4个杂化轨道均被键合电子对占据。孤电子对与键合电子对间的斥力大于键合电子对与键合电子对间的斥力，使得键角与键角相比被压缩减小。
③H2O中O有孤电子对，Fe2+有空轨道，二者可以形成配位键，中有电负性较大的O元素可以与H2O中H元素形成氢键。
答案为：3d6；孤电子对有较大斥力，使键角小于键角；配位键、氢键。
（2）①以位于面心Fe2+为例，与其距离最近的阴离子所处位置如图所示（圆中）：
。
4个阴离子位于棱上，2个位于体心位置上，共6个。
②依据分摊法可知晶胞中Fe2+离子个数为，个数为。一个晶胞中相当于含有4个FeS2，因此一个晶胞的质量。所以晶体密度。
答案为：6；
（3）燃烧为放热反应，分解为吸热反应，燃烧放出的热量恰好为分解提供能量。另外，燃烧和分解的产物如Fe2O3、SO2、SO3可以作为制备铁精粉或硫酸的原料。
答案为：燃烧放热为分解提供能量；反应产物是制备铁精粉和硫酸的原料。
【分析】（1）①Fe为26号元素，核外共26个电子，Fe原子失去2个电子形成Fe2+；
②孤电子对间排斥力＞孤电子对和成键电子对之间的排斥力＞成键电子对之间的排斥力，孤电子对越多键角越小；
③H2O中O有孤电子对，Fe2+有空轨道，中有电负性较大的O元素可以与H2O中H元素形成氢键；
（2）①以位于面心Fe2+为例， 距离Fe2+最近的阴离子为了棱上和体心；
②根据均摊法和计算；
（3）燃烧均为放热反应。
26．【答案】（1）1；2；1；3；
（2）1s22s22p3；1
（3）＞
（4）共价键；1700＞x＞1238；、、均为共价晶体，熔化时破坏的是共价键，Ga-N、Ga-P、Ga-As键长依次递增，键能依次减小，所以熔点依次降低。
【知识点】化学键；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)根据已知反应物和生成物可知，此反应为氧化还原反应，根据电子守恒可得到，化学方程式为：23；氨气中H元素化合价降低，所以氨气为氧化剂，故氧化剂的电子式为： 。
(2)N核外有7个电子，所以电子排布式为：1s22s22p3；Ga与Al同主族，价电子为4s24p1，只有一个未成对电子，故答案为1；
(3)同一主族的元素，从上到下非金属依次减弱，对应的氢化物的稳定性依次减弱，如图，N和P位于同一主族，所以氢化物的热稳定性：＞；
(4)Ga分别与N、P、形成化合物的晶体结构与金刚石相似，所以均为共价晶体，熔化时破坏共价键，共价键键长越短，键能越大，熔点越高，Ga-N、Ga-P、Ga-As键长依次递增，键能依次减小，所以熔沸点依次降低。所以答案为：共价键；1700＞x＞1238；均为共价晶体，熔化时破坏的是共价键，Ga-N、Ga-P、Ga-As键长依次递增，键能依次减小，所以熔沸点依次降低。
【分析】（1）氧化还原反应的配平，是从化合价的变化守恒判断的，其中氧化剂时氨气，电子式要注意氮原子满足8电子；
（2）氮原子的电子排布式根据电子数以及能级判断；
（3）氢化物的稳定性可以根据非金属性判断，非金属性越强则稳定性越强；
（4）金刚石是共价晶体，由共价键连接，根据同一主族的元素，其性质有一定的相似性和递变性，可以判断GaP的熔点。
27．【答案】（1）
（2）4；20；
（3）；；ABD
（4）σ；σ；+1
【知识点】原子核外电子排布；化学键
【解析】【解答】(1)Mn的原子序数为25，依据构造原理可书写得到基态Mn原子的核外电子排布为；
(2)依据晶体结构图（a）和图（b），对比可以确定Mn原子有8个在顶角，4个在棱上，2个在面心上，1个在里面，所以Mn原子数目为；Cl原子分两部分，一部分与Mn相连，均介于晶胞里三个Mn原子之间，其中在棱上，在里面，一部分与C相连构成有机基团，其中8个在面心，4个在里面，所以Cl原子数目为；依据晶体结构图，可以确定有机基团的组成元素及具体情况，有机基团中有1个N，4个C和1个Cl，再补充未画出的H原子，即可得到有机基团的结构简式为；
故答案为4；20；；
(3)TMCM-MnCl3晶体中有机结构单元中C原子全部都是形成4个共价键，杂化类型是；而N原子也形成了4个键，其杂化类型也是；有机基团中及Mn-Cl之间都形成了σ键，且有机基团带正电，与Mn成离子键；
故答案为；；ABD；
(4)Cl的电负性为3.0，而C的电负性为2.5，两者相差0.5，远小于1.7，所以Cl-C间的化学键为σ键；而Mn的电负性为1.55，与Cl相差1.45，两者相差Cl-Mn间的化学键也为σ键；依据晶体结构图，已经确定有机基团的数目为，即有8个正电荷，另外与Mn相连的Cl数目为，即有12个负电荷，而Mn有4个，所以Mn的化合价为，即Mn的化合价为+1；
故答案为σ；σ；+1。
【分析】（1）Mn为25号元素，核外电子排布为 ；
（2）晶胞的计算要结合棱心、面心、体心进行计算；
（3）杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
（4）σ键即配对原子个数，即每一个共价键中必定含有一个σ键；π键即不饱和键，即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键。
28．【答案】（1）+或-；Ge＞Ga＞Ca
（2）ds；＞；中N原子为sp杂化，键角180°；中N原子为sp2杂化，键角接近120°
（3）sp2、sp3；15NA；abe
（4）；
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)基态的Ga原子的价电子排布为4s24p1，价电子自旋磁量子数的代数和为；同周期从左往右电负性增强，同主族从上往下电负性减弱，故Ca、Ga、Ge 三种元素的电负性由大到小的顺序为：Ge＞Ga＞Ca；
(2)Cu的核外价层电子排布为3d104s1，位于元素周期表的ds区；的中心原子价层电子对数为：，N原子为sp杂化，键角为180o，的中心原子价层电子对数为：，N原子为sp2杂化，键角约为120o，故键角：>，根据是：中N原子为sp杂化，键角180°；中N原子为sp2杂化，键角接近120°；
(3)从丁二酮肟的结构简式可以看出，甲基碳原子为sp3杂化，碳氮双键中的碳原子为sp2杂化，故碳原子杂化方式为sp2、sp3；1 mol丁二酮肟分子中含有σ键的数目为[2（3+1+1+2）+1]NA=15NA；二 (丁二酮肟)合镍分子中，存在的化学键有：碳碳非极性键、碳氮π键、氮镍配位键，还存在氢键，但氢键不是化学键，故存在的化学键为：abe；
(4)Xe-F键长为rpm，换成分数坐标的长度为，故原子C的分数坐标为：；根据均摊法，晶胞中：XeF2的个数为：，晶胞的密度为：。
【分析】（1）Ga为33号元素，其价电子排布为4s24p1，根据观察可知p轨道只有1个电子，因此为 +或- ；非金属性越大，则电负性越强；
（2）Cu为29号元素，其价电子为3d104s1，位于ds区；键角跟空间构型有关，可以从杂化轨道的角度分析；
（3）杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
σ键即配对原子个数，即每一个共价键中必定含有一个σ键；π键即不饱和键，即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键；
（4）晶胞的计算要结合其体心、顶点进行计算，根据坐标轴设原点，结合晶胞各种粒子的位置计算C的坐标；密度的计算要结合阿伏加德罗常数、体积、摩尔质量进行计算。
29．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d54s2或者[Ar]3d54s2；Mn
（2）bc；非极性分子；正四面体
（3）CoO＞MnO
（4）F＞P＞Li；sp2、sp3
（5）9；
【知识点】原子核外电子排布；化学键；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；极性分子和非极性分子；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)已知锰是25号元素，则锰元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2或者[Ar]3d54s2，镍、钴、锰三种基态原子的价层电子排布式分别为：3d84s2、3d74s2、3d54s2，故它们基态原子中的未成对电子数分别为：2、3、5，则未成对电子数最多的是Mn，故答案为：1s22s22p63s23p63d54s2或者[Ar]3d54s2；Mn；
(2)①a．Ni(CO)4中不存在离子键，a不合题意；
b．Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4都存在配位键，b正确；
c．Ni(CO)4中有C和O之间的极性键，[Ni(NH3)6]SO4中有N-H、S-O之间的极性键 ，c正确；
d． Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4都不存在非极性键，d不合题意；
故答案为：bc；
②已知H2O是极性分子，CCl4是非极性分子，根据“相似相溶”原理可知，Ni(CO)4常温下难溶于水，易溶于CCl4中，可推知其为非极性分子，故答案为：非极性分子；③[Ni(NH3)6]SO4中阴离子即 ， 中中心原子S周围的价层电子对数为：4+ =4，根据价层电子对互斥理论可知，其空间构型为正四面体，故答案为：正四面体；
(3)由于MnO和CoO均为离子晶体，它们离子所带电荷相同，Mn2+的半径大于Co2+的半径，故MnO的晶格能小于CoO的，故其熔点大小顺序为CoO＞MnO，故答案为：CoO＞MnO；
(4)①根据第一电离能的变化规律：同一周期从左往右呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常，同一主族从上往下依次减小，故LiPF6各元素的第一电离能从大到小的顺序为F＞P＞Li，故答案为：F＞P＞Li；
②常见溶剂碳酸乙烯酯( )中含有碳氧双键的C原子周围形成了3个σ键，则该原子采用sp2杂化，其余碳原子周围形成了4个σ键，采用sp3杂化，故答案为：sp2、sp3；
(5)由题干晶胞图示可知，晶胞中含Li原子数为 =9，若晶胞的底边边长为a nm，高为c nm，x：y：z=1：1：1，根据晶胞可知，x+y+z=9，得x=y=z=3，即一个晶胞中含有9个Li、3个Ni、3个Co、3个Mn和18个O，则一个晶胞的质量为：m= ，一个晶胞的体积为：V= cm3，故其密度为 = g/cm3，故答案为： 。
【分析】（1）Mn为25号元素，根据构造原理书写电子排布式；镍、钴、锰基态原子中未成对电子数分别为2、3、5；
（2） ①Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4中均含配位键和极性共价键；
②根据相似相溶原理判断；
③[Ni(NH3)6]SO4中阴离子为硫酸根离子；
（3）离子晶体的晶格能越大熔点越大；
（4）①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；同主族从上到下第一电离能减小；
②碳酸乙烯酯中双键碳采用sp2杂化，饱和碳原子采用sp3杂化；
（5）根据均摊法计算各原子数目，再结合计算晶体密度。
30．【答案】（1）CD；sp2杂化、sp3杂化
（2）3s23p4；Gd2O2S；
（3）Gd2O3是离子晶体，H2O和CO2是分子晶体，H2O分子间存在氢键
【知识点】化学键；晶体熔沸点的比较；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)①根据钆双胺的分子结构图，可知钆双胺分子中存在的化学键有Gd与O之间形成的3个配位键和其它原子之间形成的共价键；②根据钆双胺的分子结构图，可知碳原子的成键方式有4个单键，杂化方式为sp3杂化，以及成两个单键和碳氧双键，杂化方式为sp2杂化，故答案为CD，sp2杂化、sp3杂化；
(2)①S为16号元素，其价电子排布式为3s23p4；②根据其晶胞结构，利用均摊法可知：2个O原子，2个Gd原子，1个S原子，所以其化学式为Gd2O2S，③根据GOS晶胞结构，沿z轴方向的投影就是沿z轴方向从上往下看，可得投影图为 ，故答案为3s23p4，Gd2O2S， ；
(3)由于Gd2O3是离子晶体，H2O和CO2是分子晶体，所以Gd2O3的熔点最高，而H2O分子间存在氢键，所以熔点H2O>CO2，故答案为Gd2O3是离子晶体，H2O和CO2是分子晶体，H2O分子间存在氢键；
【分析】（1）①钆双胺中含有配位键和共价键；
②该物质中双键C原子采用sp2杂化，饱和C原子采用sp3杂化；
（2）①S为16号元素，根据构造原理书写电子排布式；
②根据均摊法计算各原子数目，进而确定其化学式；
③沿z轴方向的投影就是沿z轴方向从上往下看；
（3）熔点：原子晶体>离子晶体>分子晶体，含有氢键的物质熔点反常。
31．【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；化学键；极性分子和非极性分子；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．二氧化硫是极性分子，是sp2杂化，二氧化硫分子并不是直线形的，它是V形分子，硫氧键的极性不能互相抵消，所以是极性分子，A项不符合题意；
B．MgCl2中只有镁离子、氯离子形成的离子键，B项不符合题意；
C．H2O的电子式为 ，C项不符合题意；
D．基态O原子的电子排布式为1s22s22p4，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.二氧化硫分子的正负电荷中心不重合，为极性分子；
B.氯化镁只含离子键；
C.水为共价化合物。
32．【答案】（1）N
（2）-1或+1
（3）<；；两个甲酸分子间可以通过氢键形成二聚体
（4）A；平面三角形；
（5）
【知识点】原子核外电子排布；化学键；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)铜为第四周期元素，核外电子占据最高能层的符号是N；
(2)基态Ni原子，其价电子轨道表示式为 ，自旋磁量子数的代数和为-1或+1；
(3)①双键的排斥作用大于单键的排斥作用，＜120°；从原子轨道重叠方式分类，甲醛分子中键是H原子的s轨道和C原子sp2杂化轨道形成的共价键，类型是；
②两个甲酸分子间可以通过氢键形成二聚体，所以气态时，测得甲酸的相对分子质量大于46；
(4)①使溶液呈现天蓝色的四水合铜离子，其空间构型为平面正方形，则与4个H2O分子形成4个配位键，所以有4个杂化轨道，杂化空间构型为四面体，四水合铜离子，其空间构型为平面正方形，所以杂化轨道类型是，选A；
②中N原子杂化轨道数为，无孤电子对，空间构型为平面三角形； 中N原子有2个未参与杂化的p电子、O原子各有1个未成对的p电子、硝酸根从外获得1个电子，所以大π键应表示为；
(5)Co晶体堆积方式为六方最密堆积，Co的原子半径为r，1个晶胞含有Co原子数是；晶胞的边长为2r，高为，晶胞的体积为，则该晶胞的空间利用率为。
【分析】（1）Cu原子核外有4个电子层；
（2）价态Ni原子价电子排布图为， 其价电子自旋磁量子数的代数和为-1或+1 ；
（3）①双键的排斥力大于单键；甲醛分子中C-H键是H原子的s轨道和C原子的sp2杂化轨道形成的；
②甲酸能形成分子间氢键；
（4）①铜离子形成4个配位键， 其空间构型为平面正方形 ，则铜离子的杂化轨道类型为dsp2；
②硝酸根中N原子价层电子对数为3，不含孤电子对；硝酸根形成4中心6电子大π键 ；
（5）根据计算。
33．【答案】（1）3d84s2
（2）A；C
（3）N＞O＞C；sp2、sp3；4；氢键
（4）Fe2+更容易结合碳酸根离子中的氧离子或Fe2+的半径小于Co2+，FeO晶格能大于CoO，则FeCO3分解温度低于CoCO3
（5）
【知识点】原子核外电子排布；化学键；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)镍为28号元素，原子核外有28个电子，其核外电子排布为[Ar]3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2，外围电子排布式为3d84s2。
(2)Fe(CO)5沸点较低，为分子晶体，不存在离子键、金属键，Fe原子与CO分子之间为配位键，CO分子内含有极性共价键，故答案为：AC。
(3)同一周期主族元素自左至右第一电离能呈增大趋势，但N原子2p能级轨道半满，更稳定，第一电离能高于O，所以三种元素第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；根据色胺酮中N原子的成键方式可知，成双键的N原子为sp2杂化，成单键的为sp3杂化；根据色胺酮钴配合物的结构简式可知，Co与2个O原子、2个N原子配位，配位数为4；分析甲醇性质可知，甲醇通过氢键与色胺酮钴配合物相结合。
(4)由题意可知，Fe2+的半径小于Co2+，FeO晶格能大于CoO，Fe2+更容易结合氧离子，FeCO3受热分解需要外界能量更少，FeCO3比CoCO3易分解，则FeCO3分解温度低于CoCO3。
(5)据图可知晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为棱长的一半，根据均摊法，晶胞中白球个数为8×+6×=4，黑球个数为12×+1=4，则晶胞质量为m==，晶胞体积V===，晶胞棱长为==，则晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为=pm。
【分析】（1）外围电子即最外层电子。Ni为28号元素，根据构造原理进行分析。
（2）根据物质的低沸点可判断其为分子晶体，分子晶体内含有共价键，不含离子键、金属键。Fe与CO之间有配位键。据此分析
（3）同周期主族元素的电离能从左到右一般逐渐增大，但由于第ⅤA族轨道电子有半充满状态，导致其电离能比附近的偏大，据此分析。杂化类型可根据N原子的成键方式分析。配位数可由配合物中心原子周围的原子数决定。
（4）可根据离子半径及物质的晶格能进行分析。
（5）由图可知最近距离是棱长的一半，则需要求出棱长，倒推需要求出晶胞的体积，而根据可求出晶胞的质量，正推可求出体积，据此分析。注意确定晶胞的分子式。
34．【答案】（1）2s22p1；第五周期ⅢB族；K＜B＜Be＜O＜F；正四面体形；SO
（2）LiB3O5；离子键、共价键、配位键；离子晶体；sp2、sp3；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)①硼元素的原子序数为5，价电子层排布式为2s22p1，故答案为：2s22p1；
②钇元素的原子序数为39，位于元素周期表第五周期ⅢB族，故答案为：第五周期ⅢB族；
③同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，铍原子的2s轨道为稳定的全充满结构，第一电离能大于相邻元素，同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则KBe2BO3F2中各元素的第一电离能由小到大的顺序为K＜B＜Be＜O＜F，故答案为：K＜B＜Be＜O＜F；
④四氟合硼酸钾中阴离子为四氟合硼酸根离子，离子中硼原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则离子的空间构型为正四面体形；硫酸根离子和四氟合硼酸根离子的原子个数都为5、价电子数都为32，互为等电子体，故答案为：正四面体形；SO
；
(2)①由图乙可知，酸根离子中1个硼原子周围有4个氧原子、2个硼原子周围有3个氧原子，其中每个氧原子为2个硼原子所共有，则离子中硼原子和氧原子的个数比为3：(4×
+3×
×2)=3：5，则酸根的化学式为B3O
，由图甲可知，位于晶胞的体内的锂离子个数为4，位于棱上、面上的酸根离子个数为4×
+6×
=4，则LBO晶体化合物的化学式为LiB3O5，故答案为：LiB3O5；
②由题给示意图可知，LBO晶体中存在锂离子和酸根离子形成的离子键，酸根离子中存在硼氧共价键和由硼原子和氧原子形成的配位键，所以LBO晶体为离子晶体；B3O
离子中与4个氧原子结合的硼原子的杂化方式为sp3杂化、与三个氧原子结合的硼原子的杂化方式为sp2杂化，故答案为：离子键、共价键、配位键；离子晶体；sp2、sp3；
③设晶胞的密度为dg/cm3，由晶胞质量公式可得：(abc×10—10)3d=
，解得d=
，故答案为：
。
【分析】（1）①价电子就是最外层电子。
②铷的原子序数为37，位于第五周期第ⅠA族，则39号元素位于第五周期第ⅢB族。
③同周期元素的第一电离能，一般从左到右逐渐增大，从上到下逐渐减弱。注意Be原子2s轨道为稳定的全充满结构，其第一电离能大于相邻元素的。
④阴离子为BF4-，根据B原子的价层电子对数和孤电子对数确定其空间构型；等电子体的离子是指价电子数和原子数相同的离子。
（2）①由图乙中晶体结构可推出酸根的化学式，Li元素在化合物中的化合价为+1，根据化合物中元素化合价代数和为0，进一步解答。
②Li与B3O5之间是离子键，B3O5内部，B与O之间有共价键和配位键。B3O5-中，与4个O原子结合的B原子为sp3杂化，与3个O原子结合的B原子为sp2杂化。
③根据m=nM=
可求出晶体的质量，根据ρ=
进一步求解，注意单位统一。
35．【答案】（1）4s24p1；Ga＜Se＜As
（2）sp3；BEF
（3）平面三角形
（4）二者均为原子晶体，且GaN中N原子半径小，Ga-N键长比Ga-As短，键能更大，熔点更高
（5）正四面体形；
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；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）Ga是31号元素，最外层有3个电子，价电子排布式为4s24p1；同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，As原子4p能级为半充满状态，结构稳定，As的第一电离能大于同周期相邻元素， Ga、As和Se的第一电离能由小到大的顺序是Ga＜Se＜As；
（2）①分子中，Al原子形成4个σ键，无孤电子对，Al原子采取sp3杂化；
② Al3+与OH-之间、O和H之间存在极性共价键，Al3+与OH-之间有1个配位键，共价单键为σ键，所以[Al(OH)4]-中存在的化学作用力类型有极性共价键、配位键、σ键，选BEF；
（3）BF3中B原子的价电子对数是，无孤电子对，所以分子构型为平面三角形；
（4）GaN、GaAs均为原子晶体，且GaN中N原子半径小，Ga-N键长比Ga-As短，键能更大，熔点更高；
（5）GaN的晶胞中，每个Ga原子与4个N原子形成4条共价键，该晶胞中Ga原子处于N原子形成的正四面体空隙；根据均摊原则，每个晶胞含N原子数是、Ga原子数为4，设GaN晶胞的边长为xpm，则，x=pm。
【分析】（1）Ga的核电荷数为31，根据构造原理书写电子排布式；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；
（2）①Al原子价层电子对数为4，根据价层电子对互斥理论判断Al原子杂化类型；
②[Al(OH)4]- Al3+和O原子之间存在配位键、O-H原子之间存在极性键，所以含有极性共价键，也是σ键；
（3） BF3中B的价层电子对数为3，不含孤电子对；
（4）原子晶体熔沸点与键长成反比，键长越短键能越大，其熔沸点越高；
（5）该晶胞中Ga与N之间形成4个共价键，为sp3杂化；根据均摊法计算各原子数目，再结合计算。
