2023年高考真题变式分类汇编：原子轨道杂化方式及杂化类型判断4
一、选择题
1．（2021·盐城模拟）多巴胺是一种抗休克的药物，其合成路线中的前两步反应如图。下列说法正确的是（ ）
A．甲分子中碳原子轨道杂化类型只有sp2
B．乙物质中不存在分子间氢键
C．丙分子中所有的碳原子可能共平面
D．乙、丙分子可用FeCl3溶液鉴别
【答案】C
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；含有氢键的物质；物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A．苯环、醛基碳原子为sp2杂化，甲基的C为sp3杂化，故A不符合题意；
B．乙物质中N和H之间可以形成分子间氢键，故B不符合题意；
C．苯环的碳在同一平面，双键两端在同一平面，甲氧基相当于取代苯环上的氢，分子中所有的碳原子可能共平面，故C符合题意；
D．乙、丙均含有酚羟基，均能与FeCl3溶液发生显色反应，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.甲中的碳原子含有2种不同的连接方式，因此含有2种不同的杂化方式
B.含有羟基可能会出现氢键
C.苯环以及碳碳双键均共面，而是以单键相连接可以通过旋转使其共面
D.氯化铁显色反应主要是含有酚羟基。乙和丙均含有酚羟基
2．（2021·徐州模拟）绿原酸的结构简式如图所示，下列有关绿原酸说法正确的是（ ）
A．绿原酸分子存在顺反异构
B．绿原酸分子中碳原子均为sp3杂化
C．1mol绿原酸可消耗5molNaOH
D．分子中含氧官能团为羟基、羧基和羰基
【答案】A
【知识点】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；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A．绿原酸分子存在 和 顺反异构，故A符合题意；
B．绿原酸分子中碳原子为sp3、sp2杂化，故B不符合题意；
C.1mol绿原酸含有酚羟基2mol，含有羧基1mol，含有酯基1mol，可以和4mol氢氧化钠反应，故C不符合题意；
D．分子中含氧官能团为羟基、羧基和酯基，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.双键两端含有同种取代基
B.绿原酸分子中碳原子存在饱和碳原子和不饱和碳原子，存在sp2和sp3杂化
C.羧基和酚羟基可与氢氧化钠作用，找出即可
D.不存在羰基主要含有的是酯基
3．（2021·厦门模拟）利用西红柿中提取的烟酸为原料可合成降血脂药物灭脂灵，其结构式如图所示。下列有关该化合物的叙述正确的是（ ）
A．碳原子的杂化方式有3种
B．1mol灭脂灵发生水解可生成3mol
C．含有1个手性碳原子
D．一氯代物有16种(不考虑立体异构)
【答案】B
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机物的结构和性质；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A．甲基、亚甲基等中的饱和碳原子为sp3杂化，含氮六元杂环以及碳氧双键中的碳原子为sp2杂化，碳原子的杂化方式只有2种，A不符合题意；
B．根据该物质中含有三个酯基，根据酯基的水解机理可知1mol灭脂灵发生水解可生成3mol ，B符合题意；
C．手性碳指连接4个不同的原子或原子团的碳原子，所以一定为饱和碳原子，而该物质中的饱和碳原子都有连接相同的原子或原子团，所以不存在手性碳，C不符合题意；
D．该物质有如图所示11种氢原子， ，所以一氯代物有11种，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.碳原子含有2种杂化方式一种是sp2杂化，一种是sp3杂化
B.1mol此物质含有3mol酯基，因此水解时形成3mol
C.找出连接四个不同原子基团的碳原子即可
D.找出氢原子的种类即可
4．（2021·厦门模拟）科学家设计下列装置捕获 ，助力碳中和。下列有关说法错误的是（ ）
A． 与 中心原子的杂化方式相同
B． 的电子式为
C．阳极电极反应式为
D． 的结构式为
【答案】A
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；电极反应和电池反应方程式；结构式；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，杂化方式为sp杂化，碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，杂化方式为sp2杂化，二氧化碳和碳酸根中碳原子的杂化方式不同，故A符合题意；
B．氢氧化钾是由钾离子和氢氧根离子形成的离子化合物，电子式为 ，故B不符合题意；
C．由示意图可知，氢氧根离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为 ，故C不符合题意；
D．一氧化碳和氮气的原子个数都为2、价电子数都为14，原子个数和价电子数相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相同的空间结构，则一氧化碳和氮气互为等电子体，由氮气的结构式为N≡N可知，一氧化碳的的结构式为 ，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.二氧化碳是象形分子是sp杂化，而碳酸根离子的碳是sp2杂化
B.氢氧化钾是离子化合物，书写电子式需要进行写出电荷
C.阳极发生的氧化反应，化合价升高的反应，因此是右侧为阳极，故为氢氧根失去电子变为氧气的反应
D.一氧化碳是sp杂化，形成三键
5．（2021·三明模拟）W、X、Y、Z 是同一短周期的 4 种非金属元素，它们与锂组成的盐是一种新型电池的电解质，其结构如图。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径： B．阴离子中 X 的杂化方式：
C．最简单氢化物的沸点：W
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响；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．同一周期，从左到右，原子半径依次减小，故原子半径：X>Z>Y>W，故A不符合题意；
B．阴离子中，B原子无孤电子对，价层电子对数为4，杂化方式为sp3，故B不符合题意；
C．由于HF分子间形成氢键，故最简单氢化物沸点：W>X，故C不符合题意；
D．同一周期，从左到右非金属性增强，非金属性：O>B，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】Y形成2个共价键，Z形成4个共价键，W形成1个共价键，X形成3个共价键和1个配位键，又因为W、X、Y、Z 是同一短周期的4种非金属元素，故Y为O，Z为C，W为F，X为B，据以上分析解答。
6．（2021·大庆模拟）绿原酸可从中药材杜仲和金银花、果蔬土豆和苹果中提取得到，具有抗病毒、降血压、降血脂等药效，其结构简式如图所示。有关该化合物，下列叙述错误的是（ ）
A．分子式为C16H18O9
B．分子中所有碳原子不可能共平面
C．能发生水解反应
D．能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色，且褪色原理相同
【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机物的结构和性质；分子式
【解析】【解答】A．根据有机物的结构简式，其分子式为C16H18O9，A叙述不符合题意；
B．有机物分子中，右侧的六元环上的碳原子均为sp3杂化，则所有碳原子不可能共平面，B叙述不符合题意；
C．有机物中含有酯基，能在碱性或酸性条件下发生水解反应，C叙述不符合题意；
D．有机物中含有酚羟基，能与高锰酸钾发生氧化反应而使酸性高锰酸钾溶液，含有碳碳双键能与溴发生加成反应，或与酚羟基的邻位、对位上的氢原子发生取代反应使溴水褪色，则褪色原理不同，D叙述符合题意；
答案为D。
【分析】根据结构简式即可写出分子式，同时根据含有多个饱和碳原子说明所有的碳原子不可能共面，含有酚羟基、双键、酯基和羧基以及醇羟基，可以与氢氧化钠反应，可与高锰酸钾和溴水反应，但是反应原理不同
7．（2021·烟台模拟）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，它们形成的某种化合物的结构如图。其中X、Y、Z同周期，Y、W同主族。下列说法错误的是（ ）
A．第一电离能：Z>Y>X
B．气态氢化物的熔沸点：Y>W
C．简单阴离子的还原性：W>Y>Z
D．Y与W形成的两种常见化合物，中心原子的杂化方式相同
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】根据分析可知，X是N，Y为O，Z是F，W是S元素。
A． 同周期从左到右，第一电离能有增大的趋势，ⅤA族p能级上是半充满结构，第一电离能变大，第一电离能：Z>X>Y，故A符合题意；
B． 水分子间形成氢键，熔沸点较高，气态氢化物的熔沸点：Y>W，故B不符合题意；
C． S2-比O2-多一个电子层，O2-与F-电子层结构相同，核电荷数大的半径小，简单阴离子半径：W>Y>Z，半径越大，还原性越强，简单阴离子的还原性：W>Y>Z，故C不符合题意；
D． Y与W形成的两种常见化合物SO2和SO3，中心原子的价层电子对分别为：2+ =3、3+ =3，中心原子的杂化方式相同，均为sp2杂化，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，它们形成的某种化合物的结构如图。Y、W同主族，W有6条共价键，二者位于ⅥA族，则Y为O元素，W是S元素；其中X、Y、Z同周期，X形成3条共价键，Z形成一条共价键，则X为N，Z为F元素。
8．（2021·烟台模拟）CN-能抑制人体组织细胞内酶的活性，不能直接排放到环境中。工业上通过电激发产生HO*和OH-，可处理废水中的CN-，机理如图。下列说法错误的是（ ）
A．该电极应该连接直流电源的负极
B．反应I为2CN-+2OH-+10HO*=N2↑+2 +6H2O
C．处理1 mol CN-，反应II理论上生成5 mol O2
D．OH-、HO*和H2O2中氧原子的杂化方式不同
【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；电极反应和电池反应方程式；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．过程中有O2得电子被还原成*O ，属于阴极，该电极应该连接直流电源的负极，A不符合题意；
B．反应I是HO*、OH-和CN-，反应生成氮气、碳酸根和水，反应的离子方程式为2CN-+2OH-+10HO*=N2↑+2 +6H2O，B不符合题意；
C．*O 结合H+生成*O2H，*O2H分解生成O2和H2O2：2*O2H＝O2↑+H2O2，双氧水分解产生HO*、OH-，然后发生反应2CN-+2OH-+10HO*=N2↑+2 +6H2O，则处理1 mol CN-，需要5mol HO*，即需要5mol双氧水，所以反应Ⅱ理论上生成5 mol O2，C不符合题意；
D．OH-、HO*和H2O2中氧原子均形成单键，杂化方式均是sp3杂化，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据给出流程图即可判断出氧气得到电子变为中间体*O ，此反应在阴极发生，因此直接连接的是电池的负极
B.根据反应I的反应物和生成物即可写出总的反应方程式
C.根据元素化合价的变化即可计算出转移的电子数
D.根据结构式结合成键方式即可判断氧的杂化方式
9．（2021·章丘模拟）如何对肿瘤精准治疗一直是医疗领域需攻克的难题之一、我国科研人员开发出的一种医用亲水凝胶，能使药物的释放更为精确。医用亲水凝胶生产过程中的一种中间体M的结构如图所示，下列有关M的说法正确的是（ ）
A．M分子间可通过缩聚反应合成高分子化合物
B．分子中N和O的杂化方式相同
C．该分子亲水的原因是能形成分子内氢键
D．分子中所有的碳原子和氮原子可能共平面
【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响；缩聚反应
【解析】【解答】A．该分子结构中含有碳碳双键，只能通过加聚反应形成高分子化合物，故A不符合题意；
B．N为sp2杂化，O为sp3杂化，故B不符合题意；
C．该分子亲水的原因是分子中含有-NH2，-NH2是亲水基，能够与水分子之间形成氢键，增加了分子之间的吸引力，因此该物质易溶于水，C不符合题意；
D．分子中含有饱和C原子与不饱和C原子，含有碳碳双键的C原子与其相连的原子在同一平面上，两个平面共直线，可以在同一个平面上，因此分子中所有碳原子和氮原子可能共平面，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.此物质可以发生加聚，含有双键不能缩聚
B.根据成键方式即可判断氮原子的杂化方式为sp3，氧原子的杂化方式为sp2
C.主要是氮原子含有孤对电子易与水分子形成配位键
D.分子中存在双键、且双键是通过单键相连接可能共面
10．（2021·泰安模拟）下列说法正确的是（ ）
A．基态Mn原子的价电子排布图为
B．沸点：CO＜N2
C．键角：NH3＜H2O
D．S8中S原子的杂化方式为sp3
【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；分子间作用力对物质的状态等方面的影响
【解析】【解答】A.4s能级能量低于3d，所以基态Mn原子的价电子排布式为：3d54s2，价电子排布图为 ，A不符合题意；
B．二者相对分子质量虽然相同，但CO为极性分子，N2为非极性分子，所以CO的沸点更高，B不符合题意；
C．NH3和H2O分子的中心原子均为sp3杂化，但N原子只有一对孤电子对，而O原子有两对孤电子对，孤电子对和成键电子对之间有较强的排斥作用，所以NH3分子中键角更大，C不符合题意；
D．S8的分子结构为 ，每个S原子形成2个σ键，还有2对孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据核外电子排布即可判断
B.极性化合物的熔沸点高于非极性物质
C.孤对电子越多，键角越小
D.根据结构简式即可判断杂化方式
二、非选择题
11．（2019·全国Ⅰ卷）【选修三：物质结构与性质】
在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要村料。回答下列问题：
（1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填标号)。
A．[Ne] B．[Ne] C．[Ne] D．[Ne]
（2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是 、 。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是 ，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 (填“Mg2+”或“Cu2+”)。
（3）一些氧化物的熔点如下表所示：
氧化物 Li2O MgO P4O6 SO2
熔点/℃ 1570 2800 23.8 75.5
解释表中氧化物之间熔点差异的原因 。
（4）图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x= pm，Mg原子之间最短距离y= pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是 g·cm 3(列出计算表达式)。
【答案】（1）A
（2）sp3；sp3；乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键；Cu2+
（3）Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO>Li2O。分子间力（分子量）P4O6>SO2
（4）；；
【知识点】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）电离最外层一个电子所需能量也即是失去一个电子所需的能量，A是第二电离能，B是第一电离能。CD都是激发态容易失去一个电子所以能量最大的是A。
（2）根据N、C都接的单键可以判断杂化类型是 sp3 、 sp3 ， 乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是：乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键 ； 其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2+ ，因为其半径大，空轨道易与N 原子形成配位键。
（3） 氧化物之间熔点差异的原因 ：先判断晶体类型，由于晶体类型不同导致影响熔点的作用力不同， 离子晶体的熔点大于分子晶体。Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO>Li2O。分子间力（分子量）P4O6>SO2
（4）根据图像发现 Cu原子之间最短距离 是面对角线的1/4，故答案为：
，而 Mg原子之间最短距离 是体对角线的1/4，所以答案为：
根据密度计算公式p=
=
=
得出
。
【分析】（1）基态能量小于激发态，第一电离能小于第二电离能，根据此知识点可以解答。
（2）杂化类型判断根据杂化理论，利用化学键进行判断。对于配位键则需要看有无孤对电子和空轨道。
（3）熔沸点比较看晶体类型，根据化学键的不同进行判断。
（4）根据图像利用数学公式进行计算距离和体积，根据物质的量公式进行推到得出密度。
12．（2019·海南）[选修3——物质结构与性质]
（1）下列各组物质性质的比较，结论正确的是（ ）
A．分子的极性：
B．物质的硬度：
C．物质的沸点：
D．在 中的溶解度：
（2）锰单质及其化合物应用十分广泛。回答下列问题：
位于元素周期表中第四周期 族，基态 原子核外未成对电子有 个。
（3） 可与 ，反应生成 ，新生成的化学键为 键。
，分子的空间构型为 ，其中N原子的杂化轨道类型为 。
（4）金属锰有多种晶型，其中 的结构为体心立方堆积，晶胞参数为 中锰的原子半径为 pm。已知阿伏加德罗常数的值为 ， 的理论密度 。（列出计算式）
（5）已知锰的某种氧化物的品胞如图所示，其中锰离子的化合价为 ，其配
位数为 。
【答案】（1）A；B
（2）；5
（3）配位；三角锥；
（4）；
（5）+2；6
【知识点】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）A.BCl3的分子构型为平面正三角形，属于非极性分子，而NCl3的分子构型为三角锥形，属于极性分子，因此分子的极性BCl3
D.CS2、CCl4都是非极性分子，而H2O为极性分析，根据相似相溶原理可知，二者在CS2中的溶解度大小为CCl4>H2O，D不符合题意；
故答案为：AB
（2）锰为25号元素，其电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s2，因此锰元素位于元素周期表中第四周期，第ⅦB族；其基态原子核外未成对的电子有5个；
（3）反应物中MnCl2中含有离子键，NH3中含有共价键，反应后生成的物质[Mn(NH3)6]Cl2中含有离子键、共价键和配位键，因此新生成的化学键为配位键；
NH3分子中含有三个N-H键和一个孤电子对，因此其分子构型为三角锥形，其中N原子的杂化轨道类型为sp3杂化；
（4）δ-Mn的结构为体心立方堆积，则体对角线上的三个原子相切，即体对角线的长度=原子半径的4倍，一条棱、一条面对角线和一条体对角线构成一个直角三角形，因此可得等式：a2＋2a2=4r2，解得；
δ-Mn的结构为体心立方堆积，一个晶胞中所含的原子个数为：，因此其理论密度；
（5）根据均摊法可知，该晶胞中氧原子的个数为：，锰原子的个数为：，因此该氧化物的化学式为MnO，其中锰离子的化合价为+2价；由晶胞结构可知，其配位数为6；
【分析】（1）A.根据分子的极性分析；
B.根据晶格能的大小分析；
C.根据氢键的影响分析；
D.结合相似相溶原理分析；
（2）根据锰元素的电子排布式分析；
（3）根据物质的结构确定其所含的化学键；根据NH3的结构确定其分子构型和N原子的杂化类型；
（4）根据体心立方堆积模型进行计算；
（5）根据晶胞结构确定该氧化物的化学式和配位数；
13．（2018·江苏）臭氧（O3）在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为 和 ，NOx也可在其他条件下被还原为N2。
（1） 中心原子轨道的杂化类型为 ； 的空间构型为 （用文字描述）。
（2）Fe2+基态核外电子排布式为 。
（3）与O3分子互为等电子体的一种阴离子为 （填化学式）。
（4）N2分子中σ键与π键的数目比n（σ）∶n（π）= 。
（5）[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中，NO以N原子与Fe2+形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2+结构示意图的相应位置补填缺少的配体。
【答案】（1）sp3 ；平面（正）三角形
（2）[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6
（3）NO2
（4）1∶2
（5）
【知识点】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】解：（1）SO42-中中心原子S的价层电子对数为 （6+2-4 2）+4=4，SO42-中S为sp3杂化。NO3-中中心原子N的孤电子对数为 （5+1-3 2）=0，成键电子对数为3，价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，由于N原子上没有孤电子对，NO3-的空间构型为平面（正）三角形。
（2）Fe原子核外有26个电子，根据构造原理，基态Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。
（3）用替代法，与O3互为等电子体的一种阴离子为NO2-。
（4）N2的结构式为N N，三键中含1个σ键和2个π键，N2分子中σ键与π键的数目比为n（σ）：n（π）=1：2。
（5）根据化学式，缺少的配体是NO和H2O，NO中N为配位原子，H2O中O上有孤电子对，O为配位原子，答案为： 。
【分析】注意等电子体是指原子数相同，价电子数相同的分子互为等电子体，互为等电子体的分子具有相同的结构，而等电子体根据价电子数相同可以用同主族进行替换。（2）中注意失去电子时先失去最外层电子。
14．（2016·新课标Ⅱ卷）[化学--选修3：物质结构与性质]东晋《华阳国志 南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品．回答下列问题：
（1）镍元素基态原子的电子排布式为 ，3d能级上的未成对电子数为 ．
（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni（NH3）6]SO4蓝色溶液．
①[Ni（NH3）6]SO4中阴离子的立体构型是 ．
②在[Ni（NH3）6]SO4中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为 ，提供孤电子对的成键原子是 ．
③氨的沸点 （填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是 ；氨是 分子（填“极性”或“非极性”），中心原子的轨道杂化类型为 ．
（3）单质铜及镍都是由 键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1 958kJ mol﹣1、INi=1 753kJ mol﹣1，ICu＞INi的原因是 ．
（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示．
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为 ．
②若合金的密度为d g cm﹣3，晶胞参数a= nm．
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d84s2；2
（2）正四面体；配位键；N；高于；氨气分子之间形成氢键，分子间作用力更强；极性；sp3
（3）金属；Cu+的核外电子排布比Ni+的更稳定，难以失去电子
（4）3：1；
【知识点】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】解：（1）Ni元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，3d能级上的未成对电子数为2，故答案为：1s22s22p63s23p63d84s2；2；（2）①SO42﹣中S原子的孤电子对数= =0，价层电子对数=4+0=4，离子空间构型为正四面体，
故答案为：正四面体；
②Ni2+提供空轨道，NH3中N原子含有孤电子对，二者之间形成配位键，故答案为：配位键；N；
③PH3分子之间为范德华力，氨气分子之间形成氢键，分子间作用力更强，增大了物质的沸点，故氨气的沸点高于PH3分子的，NH3分子为三角锥形结构，分子中正负电荷重心不重合，属于极性分子，N原子有1对孤对电子，形成3个N﹣H键，杂化轨道数目为4，氮原子采取sp3杂化，故答案为：高于；氨气分子之间形成氢键，分子间作用力更强；极性；sp3；
（3）单质铜及镍都属于金属晶体，都是由金属键形成的晶体；Cu+的外围电子排布为3d10，Ni+的外围电子排布为3d84s1，Cu+的核外电子排布更稳定，失去第二的电子更难，元素铜的第二电离能高于镍的，故答案为：金属；Cu+的核外电子排布比Ni+的更稳定，难以失去电子；
（4）①晶胞中Ni处于顶点，Cu处于面心，则晶胞中Ni原子数目为8× =1、Cu原子数目=6× =3，故Cu与Ni原子数目之比为3：1，
故答案为：3：1；
②属于面心立方密堆积，晶胞质量质量为 g，则 g=d g cm﹣3×（a×10﹣7 cm）3，解得a即为结果．故答案为： ×107．
【分析】本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、空间构型与杂化方式判断、配位键、氢键、电离能、晶胞计算等，是对物质结构主干知识的综合考查，需要学生具备扎实的基础．
15．（2016·新课标Ⅲ卷）【化学-选修3：物质结构与性质】砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等．回答下列问题：
（1）写出基态As原子的核外电子排布式 ．
（2）根据元素周期律，原子半径Ga As，第一电离能Ga As．（填“大于”或“小于”）
（3）AsCl3分子的立体构型为 ，其中As的杂化轨道类型为 ．
（4）GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是 ．
（5）GaAs的熔点为1238℃，密度为ρ g cm﹣3，其晶胞结构如图所示．
该晶体的类型为 ，Ga与As以 键键合．Ga和As的摩尔质量分别为MGa g mol﹣1和MAs g mol﹣1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 ．
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3
（2）大于；小于
（3）三角锥形；sp3
（4）GaF3的为离子晶体，GaCl3的为分子晶体，离子晶体的熔点高
（5）原子晶体；共价；x100%
【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；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）As为ⅤA族33号元素，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；
（2）根据元素周期变，Ga与As位于同一周期，Ga原子序数小于As，故半径Ga大于As，同周期第一电离能从左到右，逐渐增大，故第一电离能Ga小于As，故答案为：大于；小于；
（3）AsCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+ (5-3X1)/2=4，所以原子杂化方式是sp3，由于有一对孤对电子对，分子空间构型为三角锥形，故答案为：三角锥形；sp3；（4）GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体，离子晶体的熔点高，故答案为：GaF3的为离子晶体，GaCl3的为分子晶体，离子晶体的熔点高；（5）GaAs的熔点为1238℃，熔点较高，以共价键结合形成属于原子晶体，密度为ρ g cm﹣3，根据均摊法计算，As： 8X+6X，Ga：4×1=4，故其晶胞中原子所占的体积V1= ，晶胞的体积V2= = ，故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 ×100%将V1、V2带入计算得百分率，故答案为：原子晶体；共价； ×100%．
【分析】本题考查的知识点有分子空间构型、电子排布式、原子杂化方式、晶胞密度的计算、电离能及半径大小比较等，综合性较强，最后的计算难度较大，要求学生有较严谨的态度和扎实的基础，也是对学生能力的考查．
16．（2021·长春模拟）【化学——选修3：物质结构与性质】
氮、磷、砷、铁、钛等元素及其化合物在现代农业、科技和国防建设中有着许多独特的用途。
（1）I．如LiFePO4是新型锂离子电池的电极材料，可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。
基态Fe原子的价层电子排布式为 ，NH4H2PO4中，除氢元素外，其余三种元素电负性的大小关系是 。
（2）基态Cl原子有 种空间运动状态的电子，属于 区（填“s”“p”“d”“ds”）
（3）苯胺( )和NH4H2PO4中的N原子杂化方式分别为 。
（4）苯胺和甲苯相对分子质量接近，但苯胺熔点比甲苯的高，原因是 。
（5）II．在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为TiCl3·6H2O的绿色晶体，取0.01mol该晶体加入到足量的硝酸银溶液中可得0.02mol白色沉淀，则该晶体中两种配体的物质的量之比为 。
（6）III．从磷钇矿中可提取稀土元素钇(Y)，某磷钇矿的晶胞如图所示，该磷钇矿的化学式为 。
（7）已知晶胞参数为a nm和c nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该磷钇矿的ρ为 g·cm 3(列出计算式，用a、c表示)。
【答案】（1）3d64s2；O＞N＞P
（2）9；p
（3）sp3、sp3
（4）苯胺分子间存在氢键
（5）1∶5或5∶1
（6）YPO4
（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)Fe是26号元素，核外电子排布式为[Ar]3d64s2，故其价层电子排布式为3d64s2；同一周期元素电负性从左到右元素电负性递增，同主族元素电负性从上到下递减，故电负性大小关系为O>N>P；(2)Cl的原子序数为17，核外有17个电子，故基态Cl原子空间运动状态不同的电子有1s上1种，2s上1种，2p上3种，3s上1种，3p上3种，共9种空间运动状态的电子，其最后进入的能级是3p能级，故属于p区，故答案为：9；p；(3)苯胺和NH4H2PO4均是从NH3转化而来，所以N原子的杂化方式相同，都是sp3杂化；(4)苯胺和甲苯都是非金属元素形成的，都是分子晶体，分子晶体的熔点主要受到氢键和范德华力的影响，苯胺中N原子容易形成分子间氢键，其熔点偏高；(5)将0.01mol晶体TiCl3·6H2O加入到足量硝酸银溶液中可得0.02mol白色沉淀，可知能电离出0.02mol Cl ，剩余1个氯原子为配原子，因为其配位数位为6，还有5个水分子是配体，1个水分子是结晶水，则该配合物的化学式为[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O，故该晶体中两种配体的物质的量之比为1∶5或5∶1；(6)由均摊法可知该晶胞中Y个数为 ，含PO 个数为 ，即该磷钇矿的化学式为YPO4；(7)一个晶胞中含有4个YPO4，故一个晶胞的质量为 g，则密度为ρ= = 。
【分析】（1）根据铁原子的核外电子能级排布即可写出价层电子排布，主要是O,N,P元素的电负性，非金属越强，电负性越强，氮原子的p能级上半充满故电负性高
（2）根据氯原子的核外电子能级排布极了找出能量的状态，3p能级能量最高，故属于p区
（3）根据苯胺和硫酸二氢铵中氮原子的成键即可判断杂化方式，
（4）氨基上的氮原子可以提供孤对电子，故可以形成氢键
（5）根据计算得出1mol晶体中含有2mol自由移动的氯离子，但是根据化学式可得右1mol 氯原子做配体，共有6个配位键，故水分子是5mol
（6）根据占位情况计算出原子的个数即可
（7）根据数据计算出晶胞的体积，再根据ρ=m/V计算即可
17．（2021·红桥模拟）硼及其化合物在新材料、工农业生产等方面用途广泛。请回答下列问题：
（1）二溴硼基二茂铁( )是硼的有机化合物，写出基态Fe原子的电子排布式 ；基态溴原子的最外层电子排布图 。
（2）立方氮化硼(BN)可利用人工方法在高温高压条件下合成，属于超硬材料，同属原子晶体的氮化硼比晶体硅具有更高的硬度和耐热性的原因是： 。
（3）BF3常被用于制取其他硼的化合物，BF3分子中中心原子的杂化轨道类型是 ，SiF4微粒的空间构型是 。
（4）NaBH4被认为是有机化学中的“万能还原剂”，其中三种元素的电负性由大到小的顺序是 ；NaBH4的电子式为 。
（5）自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作 ，实际上它的结构单元是由两个 和两个 缩合而成的双六元环，应该写成 ，其结构如图所示，它的阴离子可形成链状结构，则该晶体中不存在的作用力是___________(填字母)。
A．离子键 B．共价键 C．氢键 D．金属键
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d64s2；
（2）B-N的键长比Si-Si的键长短(或B-N的键能较大)
（3） 杂化；正四面体
（4）H > B > Na；
（5）D
【知识点】原子核外电子排布；化学键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)基态Fe原子为26号元素，电子排布式为[Ar]3d64s2；基态溴原子的最外层电子排布式为4s24p5，则排布图为 ；
(2)氮化硼为原子晶体，且原子半径小于Si，则氮化硼中的共价键的键长小于Si-Si，则键能大，其硬度和耐热性更高；
(3)BF3分子中中心原子价层电子对数为3，杂化轨道类型是 杂化；SiF4中心原子价层电子对数为4，含有4条σ键，则微粒的空间构型为正四面体构型；
(4)元素的非金属性越强，电负性越大，则三种元素的电负性由大到小的顺序是H > B > Na；NaBH4为离子化合物，电子式为 ；
(5)根据其结构图可知，其为离子化合物，则含有离子键，存在H-O、B-O共价键，B-O配位键，存在O H氢键，不存在金属键，答案为D。
【分析】（1）根据铁原子的核外电子数即可写出电子能级排布，根据溴原子的核外电子排布即可写出外层的电子轨道排布图
（2）均属于原子晶体，键长越短硬度越大和耐热性越强
（3）计算出B原子的价层电子对以及孤对电子即可判断构型，根据 SiF4 成键即可判断构型
（4）非金属性越强，电负性越强，即可判断， NaBH4 是离子化合物，即可写出电子式
（5）根据结构式即可找出含有离子键、共价键、氢键等作用力
18．（2021·晋中模拟）铜铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)是第三代太阳能电池的典型代表。
（1）Cu＋价层电子排布式为 。
（2）硫酸铜分别和氨水、EDTA[(HOOCCH2)2NCH2－CH2N(CH2COOH)2]配制配合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4、[Cu(EDTA)]SO4。
①SO 的空间构型为 ，EDTA中碳原子杂化方式为 。
②C、N、O、S四种元素中，第一电离能最大的是 。
③在[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4化合物中，阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图所示)。该阳离子中存在的化学键类型有 ，该化合物加热时首先失去的组分是 。
（3）某晶体的晶胞结构如图所示，该晶体的化学式为 。如果将Se原子看做密堆积，则其堆积模型为 。若该晶体中A原子和B原子的坐标分别为(0，0，0)、(0，0， )，则C原子坐标为 。已知晶胞参数a＝b＝0.524nm，c＝1.032nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 g·cm－3(列出计算式)。
【答案】（1）3d10
（2）正四面体形；sp2、sp3；N；共价键和配位键；H2O
（3）CuInSe2；面心立方最密堆积；；
【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)Cu位于第四周期第ⅠB族，其价层电子排布式为3d104s1，失去最外层一个电子形成Cu+，因此Cu＋价层电子排布式为3d10；
(2)①SO 中σ键数为4，孤电子对数为 ＝0，则空间构型是正四面体形；根据EDTA的结构简式，该结构中有两种碳原子：饱和碳原子和形成双键的不饱和碳原子，饱和碳原子为sp3杂化，不饱和碳原子为sp2杂化；
②C、N、O属于同一周期，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族元素的第一电离能大于第ⅥA族的，所以第一电离能大小顺序是N>O>C，同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小，即O>S，故最大的为N；
③根据阳离子的结构图可以看出，铜离子分别与4个氨分子和2个水分子形成配位键，氨分子和水分子内部有共价键，即该阳离子中存在配位键和共价键；由于铜离子与水所形成的配位键要比与氨气所形成的配位键弱，所以该化合物加热时首先失去水；
(3) Cu原子有4个位于棱上，6个位于面上，故个数为6× ＋4× ＝4，In原子有8个位于顶点上，4个位于面上，1个在体心，故个数为8× ＋4× ＋1＝4，Se原子有8个，全部在晶胞内部，共8个，因此晶体的化学式为CuInSe2；晶胞从顶部向底部看Se原子分布有四层，排布符合ABABAB，故堆积方式为面心立方最密堆积；C原子位于下面正方体的体对角线的 处，故坐标为 ；根据ρ＝ ，质量m＝ g，体积V＝0.524×0.524×1.032×10－21cm3，所以CuInS2晶体的密度是 g·cm－3。
【分析】（1）根据铜的核外电子能级排布即可写出亚铜离子的价层电子排布
（2）① 计算硫原子的价层电子数以及孤对电子数即可，根据碳原子的成键方式即可判断杂化方式②一般情况下同周期从左到右有增大的趋势，而同主族元素从上到下减小，但是第五主族的元素电离能较大 ③根据给出的结构式即可找出存在的化学键，水分子形成氢键故先失去
（3）根据晶胞中各原子的占位情况即可计算出化学式和晶胞的质量，结合晶胞参数即可计算出晶胞的密度，根据晶胞即可判断出堆积模型和坐标
19．（2021·张家口模拟）第四周期某些过渡元素在工业生产中有着极其重要的作用。
（1）Ⅰ.中国锰矿资源较多，分布广泛。
写出基态锰原子的价电子排布图： 。
（2） 用于 分解制氧气的催化剂， 中氧原子的杂化轨道类型为 。
（3）Ⅱ.铁被称为“第一金属”，铁及其化合物在生产、生活中有广泛用途。
常作净水剂和补铁剂，SO 的立体构型是 。
（4）铁氰化钾 是检验 的重要试剂。
①写出一种与铁氰化钾中配体互为等电子体的极性分子的化学式 。
②铁氰化钾中存在的化学键有 (填字母标号)。
A．离子键 B．σ键 C．π键 D．氢键 E。金属键
（5）Ⅲ.锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。硫化锌晶体的构型有多种，其中一种硫化锌的晶胞如图所示。
该晶胞中 的配位数为 。
（6）若晶胞参数为 ，则该晶体密度的计算式为 (用 表示阿伏加德罗常数的值，不用化简)。
【答案】（1）
（2）sp3
（3）正四面体形
（4）CO；ABC
（5）4
（6）
【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】Ⅰ．(1)基态锰原子为25号元素，价电子排布式为3d54s2，则价电子排布图为 ；
(2)H2O2中氧原子则杂化轨道类型为sp3；
Ⅱ．(3) 中心S原子，含有4条σ键，无孤电子对，则立体构型为正四面体；
(4)铁氰化钾中配体为CN-，含有2个原子，价电子总数为10，与其互为等电子体的极性分子为CO；铁氰化钾为离子化合物，存在的化学键有离子键、σ键、π键，
故答案为：ABC；
Ⅲ．(5)晶胞中Zn2+与其最近且相邻的S2-构成正四面体构型，则S2-的配位数为4；
(6)由晶胞结构可知，Zn2+位于晶胞的体内，个数为4，S2-位于晶胞的顶点和面心，个数=8× +6× =4，则1个晶胞中含有4个ZnS，该晶体密度 。
【分析】（1）根据锰原子的核外电子能级排布即可写出价层电子的轨道排布
（2）计算出价层电子对位4，且含有2对孤对电子。故为sp3杂化
（3）根据硫原子形成的键即可判断
（4）①配体是CN- ，含有2个原子，且含有14个价层电子，故即可找出互为等电子体的极性分子为CO ②根据化学式即可判断含有离子键、 σ键 、 π键
（5）找出与锌离子最近的硫离子个数即可
（6）根据占位情况计算出含有的锌离子和硫离子的个数，根据ρ=m/v计算即可
20．（2021·唐山模拟）青铜器是我国古代瑰宝。目前，在工业上用磷化铜( )制造磷青铜，磷青铜是含少量钪、锡、磷的铜合金，主要用作耐磨零件和弹性合金原件。
（1）基态 原子的核外电子排布式为 ；其价电子中未成对电子数与成对电子数之比为 。
（2）① 中的P原子的杂化方式是 。
②P与N同主族，气态氢化物的沸点： (填“>”或“＜”)，说明理由： 。
（3）磷青铜中的锡、磷两种元素电负性的大小为 P(填“>”“＜”或“=”)。
（4）某立方磷青铜晶胞结构如下图所示。
①则其化学式为 。
②该晶体中距离 原子最近的 原子有 个，在晶胞中由 原子构成的八面体与由 和 原子构成的八面体的个数之比为 。
③若晶体密度为 ，最近的 原子核间距为 (用含 、 的代数式表示)。
【答案】（1） (或 )；1：2
（2）；>；因为 分子间存在氢键
（3）<
（4）；12；1：3；
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1) 是21号元素，基态 原子的核外电子排布式为 (或 )；其价电子排布式为 ，故未成对电子数与成对电子数之比为1：2；
(2)① 中的P原子孤电子对数= =0，价层电子对数=4+0=4，为sp3杂化；
②P与N同主族，但 分子间存在氢键，故气态氢化物的沸点： > ；
(3)根据元素的电负性在周期表中的递变规律判断，同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，同主族元素从上到下电负性逐渐减弱；磷青铜中的锡、磷两种元素电负性的大小为 ＜P；
(4) ① ，晶体中P原子位于中心，含有1个P原子，立方体每个面心含有1个Cu原子，每个Cu分摊给一个晶胞的占 ，立方体顶角Sn分摊给每个晶胞的原子为 ，据此得到化学式 ；
②该晶体中距离 原子最近的 原子有4个，根据图可知，在晶胞中由 原子构成的八面体为1个，由 和 原子构成的八面体可由2个面心上的Cu原子与4个顶点上的Sn原子构成，共6个，但与另一个晶胞共用，占 ，故个数为6 =3，故两者之比为1：3；
③若晶体密度为 ，晶胞的体积为V= = cm3，最近的 原子核间距为边长的 ，故为 = .
【分析】（1）根据Sc的电子数即可写出核外电子能级排布同时可以找出成对电子和未成对电子之比
（2）① 根据成键方式即可判断其杂化方式为sp3杂化②氨气中易形成氢键，沸点高
（3）非金属性越强，电负性越高
（4）① 根据占位即可计算出化学式 ②以顶点为例，距离最近的是面心和顶点的距离，每层有4个，共有三层应该12个，一个晶胞中含有8个铜原子形成一个八面体，而铜和硒形成八面体时主要是四个顶点硒原子和连个铜原子形成故可形成3个八面体 ③根据质量计算出体积，在根据铜原子与铜原子的距离是面心的距离计算即可
21．（2021·唐山模拟）砷是生命的第七元素，可形成多种重要的化合物。回答下列问题：
（1）基态砷原子N电子层中的成对电子与单电子的数量比为 。As的第一电离能(I1)比Se大的原因是 。
（2）雄黄(AS4S4)和雌黄(As2S3)在自然界中共生，是提取砷的主要矿物原料，其结构如图所示，1mol雄黄与O2反应生成As2O3，转移28mol电子，则另一种产物为 。雌黄中As的杂化方式为 。
（3）亚砷酸(H3ASO3)可以用来治疗白血病，为三元弱酸，试推测AsO 的空间构型为 。其酸性弱于砷酸(H3AsO4)的原因是 。
（4）砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料。其晶胞结构如图所示，若沿体对角线方向进行投影则得到如图，请在图中将As原子的位置涂黑 。晶体中As原子周围与其距离最近的As原子的个数为 ，若As原子的半径为r1pm，Ga原子的半径为r2pm，则最近的两个As原子的距离为 pm。
【答案】（1）2：3；As的4p轨道半充满，稳定，I1较大
（2）SO2；sp3
（3）三角锥；H3AsO4结构中有1个非羟基氧原子而H3AsO3没有，非羟基氧原子越多，酸性越强
（4） 或 ；12； (r1+r2)
【知识点】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)As是33号元素，其基态原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3,故基态砷原子N电子层中的成对电子与单电子的数量比为2：3，由于As的4p轨道为4p3半充满，而Se为4p4既不是半充满也不是全充满，故As更稳定，I1较大，故答案为：2：3；As的4p轨道为4p3半充满，稳定，I1较大；
(2) 1mol雄黄与O2反应生成As2O3，转移28mol电子，即1molAs4S4与7molO2反应，根据质量守恒可知，该反应方程式为：As4S4+7O2=2As2O3+4SO2，由图中可知，雌黄中As与在周围的3个S原子形成了3个σ键，孤电子对数为 ，故其价层电子对数为3+1=4，故雌黄中As的杂化方式为sp3，故答案为：SO2；sp3；
(3) AsO 中As与在周围的3个O原子形成了3个σ键，孤电子对数为 ，故其价层电子对数为3+1=4，故推测AsO 的空间构型为三角锥形，由于H3AsO4结构中有1个非羟基氧原子而H3AsO3没有，非羟基氧原子越多，酸性越强，故其酸性弱于砷酸(H3AsO4)，故答案为：三角锥形；H3AsO4结构中有1个非羟基氧原子而H3AsO3没有，非羟基氧原子越多，酸性越强；
(4)根据砷化镓(GaAs)的晶胞结构示意图可知，若沿体对角线方向进行投影则得到如图，则在图中将As原子的位置涂黑为： 或 ，由砷化镓的晶胞结构示意图可知，晶体中Ga原子周围与其距离最近的Ga原子的个数为12，而GaAs中Ga和As原子个数比为1：1，故两原子的配位数相等，故As原子周围与其距离最近的As原子的个数为12，若As原子的半径为r1pm，Ga原子的半径为r2pm，则晶胞的边长为：a= ，而最近的两个As原子的距离为面对角线的一半，故为 = (r1+r2) pm。故答案为： 或 ；12； (r1+r2)。
【分析】（1） 写出砷原子的基态电子能级排布即可判断，根据比较基态原子的能级轨道即可知道轨道半充满或者充满时能量是最低较稳定
（2）根据电子的转移情况即可计算出另外一种物质化学式，根据雌黄的成键方式即可判断为sp3杂化
（3）计算出中心离子的价层电子对以及孤对电子即可判断构型，含氧酸的强弱主要取决于非羟基氧原子的个数
（4）从对角线进行投射时，可知As在六边性中心以及三个顶点交替出现。根据砷化镓的晶胞结构图即可找出与砷元祖距离最近的砷原子的个数，根据晶胞结构即可找出两个砷原子距离最近的点的距离
22．（2021·石家庄模拟）钛元素形成的单质及其化合物有重要的应用。请回答：
（1）钛位于元素周期表中 区；与钛位于同一周期且含有相同未成对电子数的过渡元素为 (填元素符号)。
（2）钛形成的 试剂常用作有机反应的烯化试剂，其结构如图所示。
其中氯原子和铝原子的杂化方式分别为 。
（3）钛形成的 是一种储氢材料。 的立体构型为 。
（4）钛形成的不同卤化物熔沸点数据如表所示。
熔点/℃ -24.1 38.25 155
沸点/℃ 136.45 233.45 377
三种卤化物熔沸点数据呈现表中变化规律的原因为 。
（5）向紫色的 溶液中加入无水乙醚并通入 至饱和，则可得到绿色的 晶体。
①晶体中所有元素的电负性由大到小的顺序为 。
②晶体中配位原子为 ；晶体中粒子间存在的作用力有 (填选项字母)。
a．离子键 b．σ键 c． 键 d．金属键 e．配位键
（6）钛酸钡具有压电性，可用于留声机和水下侦察设备等。钛酸钡立方晶胞结构如图所示( 、 都分别与 相互接触)，其晶胞参数 。 的配位数为；若 半径为140 ，则 的半径为 。
【答案】（1）d；Ni
（2）sp3、sp3
（3）正四面体
（4）三者都是分子晶体，组成和结构相似，随着相对分子质量增大，分子间作用力增强，熔沸点升高
（5）O＞Cl＞H＞Ti；O、Cl；a、b、e
（6）145
【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；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)Ti的原子序数为22，核内有22个质子，核外有22个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，基态钛原子的价电子排布式为3d24s2，则钛位于元素周期表中d区，Ti原子未成对电子数为2，同周期中未成对电子数与钛相同的元素原子价电子排布式为3d84s2、4s24p2、4s24p4，其中同属于过渡元素的为3d84s2，为原子序数28的Ni元素；答案为d，Ni。
(2)由 可知，分子中Al和Ti均缺电子，Cl给予Ti和Al各一对电子，即Al形成3个共价键和一个配位键，共价键与配位键的个数比是3：1，Al周围达到8电子结构，价层电子对数为4，所以Al原子采取sp3杂化，Cl形成二个配位键，还有两对孤电子对，价层电子对数为4，所以Cl原子也采取sp3杂化；答案为sp3、sp3。
(3) 中心原子B原子价层电子对数=4+ =4+0=4，孤电子对数为0，微粒空间构型与VSEPR模型相同，即空间构型为正四面体构型；答案为正四面体。
(4)由表中数据可知，这几种物质熔沸点较低，为分子晶体，组成和结构相似的分子晶体，其熔沸点与分子间作用力成正比，分子间作用力随着相对分子质量增大而增大，这几种分子相对分子质量从氯化物到碘化物依次增大，分子间作用力依次增大，则其熔沸点依次升高；答案为三者都是分子晶体，组成和结构相似，随着相对分子质量增大，分子间作用力增强，熔沸点升高。
(5)①元素的非金属性越强，其电负性越大，在 晶体中，元素的非金属性O＞Cl＞H＞Ti，则电负性O＞Cl＞H＞Ti；答案为O＞Cl＞H＞Ti。
②由 结构可知，O原子、Cl原子二者均有孤电子对，为配位原子，在 中， 与Cl-形成离子键，H2O分子中存在H-O单键即σ键， 中存在配位键，配位键也是σ键，即 中存在离子键，配位键，σ键，即a、b、e正确；答案为O、Cl，a、b、e。
(6)由 结构图可知，Ba2+和O2-在高度为 且平行于立方晶胞的面的对角线方向上互相接触，因而晶胞面对角线长度=2r(Ba2+)+2r(O2-)= ，即Ba2+的半径为r(Ba2+)= -r(O2-)= pm-140pm=285pm-140pm=145pm；答案为145。
【分析】根据Ti的电子排布式判断Ti属于周期表中d区和与它具有相同未成对电子数的过渡元素；根据题中所给结构，由VSEPR判断杂化类型和 的立体结构；根据题中表格数据判断晶体类型和熔沸点变化规律；根据电负性与非金属关系判断电负性大小顺序；根据题中所给结构判断配位原子和晶体中粒子间作用力；根据晶胞结构计算Ba2+的半径；据此解答。
23．（2021·承德模拟） 有电极化特性、非磁绝缘性、光致发光性等多种优异性能。回答下类问题：
（1）基态Co原子的价层电子排布图为 ；金属Co的熔点、沸点均高于金属K的原因为 。
（2） 、 、 的键角由大到小的顺序为 ；C、N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为 。
（3）碱金属离子镶入适合的冠醚空腔可形成特殊材料，两种冠醚结构如图1所示。
①冠醚中O原子的杂化形式为 ；H、C、O的电负性由小到大的顺序为 。
② 不能镶入甲中而易镶入乙中的原因为 。
（4） 具有钙钛矿型立方结构，其晶胞中处于面心的F形成正八面体空隙，结构如图2所示。
①每个晶胞中由K和F共同形成的正四面体空隙有 个。
②晶胞的另一种表示中，Co处于各顶角位置，则K处于 位置。
③若晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为 ，晶体密度ρ= 。
【答案】（1）；Co金属离子半径小，所带电荷高，Co金属键比K强
（2） ＞ ＞ ；F＞N＞O＞C
（3）sp3；H＜C＜O；K+半径较大
（4）8；体心；
【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；键能、键长、键角及其应用；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)基态Co原子的价层电子排布图为： ；Co金属离子半径小，所带电荷高，Co金属键比K强，所以金属Co的熔点、沸点均高于金属K；
(2)孤电子对-孤电子对斥力＞孤电子对-价电子斥力＞价电子-价电子斥力，所以 、 、 的键角由大到小的顺序为： ＞ ＞ ；同一周期从左到右，第一电离能逐渐增大的，N是半充满结构，较稳定，第一电离能大于O，所以C、N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为：F＞N＞O＞C；
(3)①冠醚分子中O原子形成2个 键，根据氧原子的最外层电子数可知O原子价层还有2个孤电子对，所以O原子的价层电子对数为4，为sp3杂化；同一周期从左到右，电负性逐渐增大，同一主族从上到下，电负性逐渐减小，所以电负性：H＜C＜O；
②K+半径较大，因此 不能镶入甲中而易镶入乙中；
(4)①由晶胞图可看出，每个晶胞中由K和F共同形成的正四面体空隙有8个；
②晶胞的另一种表示中，Co处于各顶角位置，则K处于体心位置；
③ 原子个数为1，K原子个数为 ，F原子个数 ，晶胞体积 ，晶体密度 。
【分析】（1）根据钴原子的原子序数即可排除核外电子能级排布，熔沸点的高低与金属键的强弱有关，半径越小金属键越强，金属键越强熔沸点越高
（2） 、 、 均为sp3杂化，含有的孤对电子数越对，对核的吸引越大，键角越小。因此键角的大小是 ＞ ＞ ，非金属性越强，电离能越大，但是能级电子处于充满或者半充满状态时，电离能大于相邻元素，因此 F＞N＞O＞C
（3）① 根据成键方式即可判断杂化方式，非金属性越强电负性越强②甲中形成的空间较小，而钾离子的半径较大
（4）① 形成的正四面体主要是顶点和面心的原子形成，共有8个顶点因此形成8个正四面体② 钾与钴处于体对角线线，且钴处于中心，若Co为顶点，则钾处于体心③先计算出一个晶胞中的原子个数计算晶胞的质量，在根据晶胞参数计算出体积，根据ρ=计算
24．（2021·沧州模拟）二氧化碳化学资源化利用已经显示出越来越重要的科技与经济价值，如用铜锌氧化物催化二氧化碳加氢生成 ，合成碳酸乙烯酯(EC)等。回答下列问题：
（1）基态铜原子价电子排布式为 ；第一电离能 的原因是 。
（2） 的空间构型为 。
（3）EC的结构简式为 ，其碳原子杂化方式为 ，每个分子中含 个 键。
（4） 加氢得到 ， 的沸点比 的高，原因是 。
（5）高温时，太阳能反应器中的 失去部分氧，温度稍低时，从 中重新夺取氧。一种铈(Ce)的氧化物的晶胞结构如图所示：
①Ce的配位数为 。
②若高温下该晶胞中1个氧原子变为空位， 个面心上的铈由+4价变为+3价(不考虑顶点)。
③已知 的密度为7.13g/cm3，设NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞边长a= pm。
【答案】（1）；Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
（2）平面三角形
（3） 和 ；10
（4） 分子间可以形成氢键
（5）8；4；
【知识点】原子核外电子排布；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；含有氢键的物质
【解析】【解答】(1)铜为29号元素，基态铜原子价电子排布式为 ；Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子；
(2) 价层电子对数 ，无孤电子对，空间构型为平面三角形；
(3) 中含甲烷型碳和乙烯型碳，杂化方式为 和 ； 中1个碳氧双键含1个 键，共含10个 键；
(4) 分子间可以形成氢键，使沸点升高；
(5)①根据晶胞的结构可知，中心的Ce周围有8个O，故的配位数为8；
②每个晶胞中含4个Ce原子，8个O原子。光照时，晶胞中1个氧原子变为空位，失去电子数为2，2个Ce变为+3价，故4个面心上的Ce被还原；
③品胞质量为 ，密度为7.13 ，则晶胞边长 。
【分析】（1）根据铜原子的核外电子数即可写出核外电子能级排布，主要考虑的锌的3d轨道全满能量低稳定
（2）计算出碳原子的价层电子对以及孤对电子即可
（3）根据结构简式中碳原子含有4各单键以及1各碳氧双键即可判断杂化方式为sp2和sp3杂化，根据结构简式找出含有的 键 即可
（4）主要考虑甲醇可以形成氢键，氢键可以提高沸点
（5）① 找出距离Ce最近的氧原子个数即可 ② 根据化合价即可计算出个数 ③根据占位计算出晶胞中原子个数计算出晶胞质量再根据密度计算出体积，即可计算出晶胞边长
25．（2021·上饶模拟）S、Se 、N、Fe等元素及其化合物在科学研究和工业生产中具有重要的作用。
（1）臭鼬排放的臭气主要成分为3﹣MBT，键线式如图所示：
0.1mol 3﹣MBT中含有σ键数目为 (NA为阿伏加德罗常数的值)。3﹣MBT的沸点低于(CH3)2C=CHCH2OH，主要原因是 。
（2）2020年12月17日，采撷月壤的嫦娥五号荣耀归来。嫦娥五号探测器采用太阳能电池板提供能量，在太阳能电池板材料中除单晶硅外，还有铜，铟，镓，硒等化学物质。硒为第四周期第VIA族元素，其氧化物有SeO2和SeO3两种，SeO3分子的立体构型为 ，与其互为等电子体的阴离子为 (举一例)。
（3）铁氰化钾，化学式为K3[Fe(CN)6]，主要应用于制药、电镀、造纸、钢铁生产等工业，其煅烧分解生成KCN、FeC2、N2、(CN)2等物质。
①K3[Fe(CN)6]中所涉及的各元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
②(CN)2分子中存在碳碳键，C原子的杂化轨道类型为 。
③下列选项是部分同学画的基态氮原子的核外电子排布图，其中违背泡利原理的是 (填序号，下同)，违背洪特规则的是 。
A． B． C．
（4）如图是金属铁晶体中的一个晶胞。
①该晶体中原子总体积占晶体体积的比值为 (用含π的最简代数式表示)。
②铁原子的半径为rpm，其晶体密度为 g cm﹣3(用含有r、NA的最简代数式表示)。
【答案】（1）1.5NA；(CH3)2C=CHCH2OH分子间含有氢键，增大分子间的作用力，使沸点升高
（2）平面三角形；CO 或 NO
（3）N>C >Fe> K；sp；C；B
（4）；
【知识点】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)1个3-MBT中含C—H σ键：9个，C—C σ键：3个，C=C中含1个σ键，C—S σ键：1个，S—H σ键：1个，共有15个σ键，故0.1 mol该分子含1.5 mol σ键，即1.5NA；(CH3)2C=CHCH2OH分子之间能形成氢键，增大分子间的作用力，使沸点升高，而3-MBT不能形成分子间氢键，故沸点较低；
(2)SeO3中心Se的价层电子对=σ电子对+孤电子对=3+ =3，根据价层电子对互斥理论知SeO3为平面三角形结构；SeO3得到电子变成阴离子，为了保证价电子总数不变，中心Se可失去相应电子数，变为N或C或Si，故其等电子体阴离子为：NO 、CO 或SiO ；
(3)①随着周期表往上往右，元素第一电离能成增大趋势，故N>C >Fe> K；
②根据题意，(CN)2的结构为NC—CN，根据价键理论知C与N之间为三键，即(CN)2结构式为：N≡C—C≡N，故C原子杂化方式为sp；
③泡利原理指同一原子轨道内两个电子自旋方向相反，故违背该原理的为C；洪特规则指同价轨道上，电子优先单独占据一个轨道且自旋方向相同，故违背该规则的为B，B选项中2pz轨道上电子自旋方向应与2px、2py保持一致；
(4)①该晶胞中含Fe个数= =2，设Fe原子半径为b，则晶胞体内对角线长度为4b，设晶胞边长为a，则面上对角线长度为 ，由勾股定理得：a2+( )2=(4b)2，解得a= ，故晶胞体积=a3=( )3，2个Fe原子总体积= ，则晶胞中原子体积占晶胞体积的比值为 ：( )3= ，即原子体积与晶体体积为 ；
②求晶体密度，即求晶胞密度，1个晶胞中含2个Fe原子，故Fe原子质量m= ，由①知，晶胞体积V=( )3=( )3，故晶胞密度= = ，即晶体密度为 。
【分析】（1）考查的物质的成键数目，以及氢键的影响
（2）计算出成键数目和孤对电子即可，找出原子数相同且电子数相同即是等电子体
（3）① 根据元素周期表确定电离能的比较 ②根据成键类型确定杂化轨道 ③考查的是对泡利原理和洪特规则的运用
（4）①计算原子的总数和晶胞的体积②根据ρ=m/v计算即可
26．（2021·贵阳模拟）海洋是元素的摇篮，海水中含有的大量元素在生产、生活、科学研究等多方面具有重要作用。回答下列问题。
（1）写出基态溴原子的价电子排布式 ，氟、氯、溴、氧四种元素中，电负性由大到小的顺序为 (填元素符号) 。
（2）Mg、Al的氟化物晶格能分别是2957 kJ mol-1、5492
kJ mol-1，二者相差很大的原因是 。
（3）X射线衍射测定等发现，I3AsF6
中存在I 离子。I 离子的几何构型为 ，中心原子的杂化类型为 。
（4）C原子可以形成多种有机物，如图所示是一种吡啶和一种嘌呤的结构，两种分子中所有原子都在一个平面上。
①1mol吡啶分子中含有σ键数目是 NA。
②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大，解释原因 。
③分子中的大π键可以用符号 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 )。该吡啶和嘌呤中都含有大π键，则该吡啶中的大π键表示为 。
（5）CaF2可用于冶金、化工和建材等很多行业，为立方晶胞，结构如下图所示：
①“ 原子坐标参数”可表示晶胞内部各原子的相对位置，已知A、B两点的原子坐标参数如图所示，则C点的“原子坐标参数”为( ， ， )
②已知晶胞参数为0.5462 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则其密度为 g cm-3 (列出计算式即可) 。
【答案】（1）4s24p5；F>O>Cl>Br
（2）Al3+的半径小于Mg2+，其离子所带电荷数多，离子键强，晶格能大
（3）三角锥形；sp3
（4）10；孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力，斥力大；
（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；化学键和分子间作用力的区别
【解析】【解答】(1)溴的原子序数为35，核外电子排布为2、8、18、7，价电子排布式为：4s24p5，F、Cl、Br为同主族元素从上到下电负性减弱，O和F为同周期元素，从左到右电负性增强，再结合氧化物ClO2，O为负价可知O的电负性大于Cl，可得电负性由强到弱为：F>O>Cl>Br，故答案为：4s24p5；F>O>Cl>Br；
(2)Al3+和Mg2+的核外电子排布相同，Al的核电荷数多，离子半径小，同时铝离子的离子电荷数比镁离子多，而离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强，晶格能越大，故答案为：Al3+的半径小于Mg2+，其离子所带电荷数多，离子键强，晶格能大；
(3)I 离子中心I原子的价层电子对数= ，有一对孤电子对，空间构型为三角锥形，中心碘原子采用sp3杂化，故答案为：三角锥形；sp3；
(4)①单键为σ键，双键中有一条是σ键，一条是π键，由结构可知，1mol吡啶分子中含有σ键数目为10mol，即10NA，故答案为：10；
②根据VSEPR理论，孤电子对对键合电子对之间的斥力大于键合电子对对键合电子对之间的斥力，导致键合电子对对键合电子对之间的夹角减小，故答案为：孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力，斥力大；
③吡啶为平面结构，N形成3个共价键，未参与成键的p轨道有一对电子，参与形成离域大π键，每个C原子留有一个p轨道，轨道上留有一个单电子形成大π键，所以吡啶环形成5中心6电子的离域大π键： ，故答案为： ；
(5)①内部的8个F 形成小立方体结构，该小立方体的棱长等于晶胞棱长的 ，故图中C到左侧面距离等于晶胞棱长的 ，即为参数x，到前平面距离为晶胞棱长的 ，即为参数y，到下底面距离等于晶胞棱长 ，即为参数z，故C的坐标参数为（ ， ， ），故答案为： ； ；
②由晶胞结构可知8个钙离子位于顶点，6个位于面心，个数为 ，8个氟离子位于体内，则晶胞的质量为： g，晶胞的边长为0.5462 nm，晶胞体积为： ，晶胞的密度= ，故答案为： 。
【分析】（1）考查的是基态电子的排布，以及电负性的比较
（2）考查的是电荷以及半径对晶格能的影响
（3）确定是否含有孤对电子和价电子对然后确定杂化方式
(4)①考查的键数②考查的是孤电子对的影响③求出 吡啶中 的大π键原子数和电子数即可
(5)①根据各原子的位置计算出坐标即可②根据ρ=m/v计算即可
27．（2021·梧州模拟）硒（Se）是一种非金属元素。可以用作光敏材料、电解锰行业催化剂、动物体必需的营养元素和植物有益的营养元素等。请回答下列问题：
（1）Se元素基态原子的电子排布式为 ；第四周期中第一电离能比Se元素大的共有 种（氪元素除外）。
（2）气态SeO3分子的价层电子对互斥模型为 ；SeO42-离子中Se原子的杂化方式为 。
（3）固态SeO2是以[SeO3]角锥体以角相连接的展平的聚合结构，每一锥体带有一悬垂的终端O原子（如下图1所示）。
①图1中Se-O键键长较短的是 （填“a"或“b"），其原因是 。
②SeO2熔点为350℃，固态SeO2属于 晶体，其熔点远高于SO2（-75.5℃）的原因是 。
（4）硒化锌（ZnSe）是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如上图2所示，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得ZnSe的晶胞参数a=0. 560nm，则Se2-的离子半径r(Se2-)= nm（计算结果保留3位有效数字，下同）；硒化锌晶体的密度为 g．cm-3。
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4；2
（2）平面三角形；sp3杂化
（3）b；b中含有π键，电子云重叠程度更大，使得键长缩短；分子；SeO2形成聚合分子，相对分子量远比SO2大，熔化时需要破坏分子间作用力更大
（4）0.198；5.45
【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；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）Se与O元素同主族，位于第四周期，其元素序号为34，Se元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s4p4或[Ar]3d104s24p4；同一周期中，第一电离能从左至右有增大的趋势，但IIA族与IIIA族、VA族与VIA族反常，第四周期中第一电离能比Se元素大的有As、Br两种元素(氪除外)；
（2）SeO3分子中σ键电子对数为3，孤电子对数为 ，故分子构型为平面三角形； 中σ键电子对数为4，孤电子对数为 ，价层电子对数为4，因此Se原子采取sp3杂化；
（3）①根据结构图示以及O原子成键特点可知，a为单键，b为双键，因此键长较短的是b；其原因是：b中含有π键，电子云重叠程度更大，使得键长缩短；
②固态SeO3的熔点不是特别高，由此可知，固态SeO3为分子晶体；由题可知，SeO2形成聚合分子，相对分子量远比SO2大，熔化时需要破坏分子间作用力更大，因此熔点较SO2高；
（4）Se2-采取面心立方最密堆积方式，设r(Se2-)=rnm，则 ，解得r≈0.198；一个晶胞中含有Se2-个数为 ，含有Zn2+个数为4，硒化锌晶体的密度 。
【分析】对于晶体的密度计算方法为：先计算一个晶胞的质量，然后根据晶胞参数计算晶胞的体积，然后利用密度公式计算晶胞密度，其主要易错点在于单位的换算以及晶胞内相关原子个数的计算。
28．（2021·潍坊模拟）闪锌矿与纤锌矿的主要成分均为ZnS。在一定条件下ZnO与ZnS、Se共热可制备荧光材料ZnSe。回答下列问题：
（1）基态Se原子的价电子排布式为 ，基态Zn与S原子成对电子数之比为 。
（2） 的电负性由大到小的顺序为 。制备 过程中会产生少量 ，其中 原子采用 杂化， 的空间构型为 。
（3） 晶胞与 晶胞相似(如图)，晶胞中距离最近的两个 的距离为 ，请计算 晶胞的密度 。
（4）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，称作原子的分数坐标。ZnSe晶胞中部分原子的分数坐标为：A点Se2-(0，0，0)，B点Se2-的分数坐标为 ；从该晶胞中找出距离B点Se2-最远的Zn2+的位置 (用分数坐标表示)。
【答案】（1）4s24p4；15：7
（2）O>S>Se>Zn；sp3；三角锥
（3）
（4）(1，1，1)；(0.25，0.25，0.25)
【知识点】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元素位于第四周期ⅥA族元素，根据ⅥA族元素核外电子排布规律可知其价电子排布式为4s24p4；Zn为30号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，有15对成对电子，S为16号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，有7对成对电子，所以基态Zn与S原子成对电子数之比为15：7；
(2)O、S、Se为同主族元素，同主族元素自上而下电负性减弱，Zn为金属元素，电负性较小，所以四种元素电负性由大到小的顺序为O>S>Se>Zn；SO 中心S原子的价层电子对数为 =4，所以S原子采取sp3杂化，有一对孤电子对，所以为三角锥形；
(3)距离最近的两个Se2-的距离即为面对角线的一半，所以晶胞的棱长为 a nm，则晶胞的体积为2 a3 nm3=(2 a×10-7) 3 cm3，根据晶胞结构可知晶胞中含有4个Zn2+，化学式为ZnSe，所以Se2-的个数也为4，则晶体的质量为 g，所以密度为 = g/cm3；
(4)据图可知B到三个坐标轴的距离均为棱长，所以坐标为(1，1，1)，距离B点Se2-最远的Zn2+即A、B连线上的Zn2+，其距离三个坐标轴的距离均为棱长的四分之一，所以坐标为(0.25，0.25，0.25)。
【分析】（1）根据核外电子排布即可找出
（2）利用元素周期律的规律进行电负性的比较，计算出硫原子价层电子对和孤对电子对即可
（3）根据化学式计算出晶胞的质量和体积，利用ρ=计算即可
（4）根据位置关系可写出B的坐标，根据空间位置情况找出距离最远的位置即可
29．（2021·珠海模拟）B、Si和P 是组成半导体材料的重要元素。回答下列问题
（1）基态B、Si 和P中，单电子数最多的是 ，电负性最大的是 。
（2）PCl3中心原子的杂化类型为 ，BCl3与阴离子 互为等电子体。
（3）SiCl4 极易与水反应，其反应机理如图。
①上述反应机理涉及的分子中属于非极性分子的是 。(填化学式)
②关于上述反应机理的说法正确的是 。
A． Si 的杂化方式一直没有发生变化
B． H2O 中 O 通过孤对电子与 Si 形成配位键
C．只涉及了极性共价键的断裂与形成
（4）两种含硅化合物的晶胞结构如图所示
I Ⅱ
①这两种含硅化合物的化学式分别为 和 。
②I的晶胞参数为a pm，则Ⅰ的密度为 。
③Ⅱ的晶胞参数为b pm，Si和P的原子半径分别为 pm和 pm，则Ⅱ的空间占有率为 。
【答案】（1）P；P
（2）sp3； 或 等
（3）SiCl4、H4SiO4.；BC
（4）SiB6；SiP；；
【知识点】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)基态B原子有1个单电子，Si有2个单电子，P有3个单电子，则单电子数最多的是P，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上往下电负性逐渐减小，则电负性最大的是P；
(2)PCl3的中心原子P形成3个σ键电子对，孤电子对数为 ，则价层电子对数为4，则PCl3的中心原子P的杂化类型为sp3；，BCl3共含有24个价电子，与BCl3互为等电子体的阴离子为 或 等；
(3)①由各分子的结构图可知，SiCl4、H4SiO4为正四面体结构，故为非极性分子；
②A． SiCl4、HSiCl3O、H4SiO4中Si原子形成4个σ键电子对，无孤电子对，则Si原子采取的杂化类型为sp3；H2SiCl4 O中Si原子形成5个σ键电子对，Si原子采取的杂化类型不是sp3；故Si 的杂化方式并不是一直没有发生变化，故不正确；
B． Si原子最外层有4个电子，能形成4对共用电子对，在SiCl4中Si原子与4个Cl原子形成4对共用电子对，Si原子无孤电子对，有空轨道，则H2O 中 O 通过孤对电子与 Si 形成配位键，故正确；
C． 由图可知只涉及了极性共价键的断裂与形成，故正确；
故答案为：BC；
(4)①由图可知，I的一个晶胞中有6个B原子，Si原子个数为 ，则I的化学式为SiB6，Ⅱ的一个晶胞中有4个P原子，Si原子个数为 ，则Ⅱ的化学式为SiP；
②I的一个晶胞中有6个B原子，1个Si原子，则一个晶胞的质量为 ，则Ⅰ的密度为 ；
③Ⅱ的一个晶胞中有4个P原子，4个Si原子，则Ⅱ的空间占有率为 。
【分析】（1）根据核外电子排布即可判断，电负性和非金属性有关
（2）计算出磷原子的价层电子对和孤对电子即可，原子总数相等，价电子总数相等的分子或离子互为等电子体
（3）①找出正负电荷中心重合的结构即可②考查的是配位键的形成和键的断裂和形成
（4）①根据占位计算出晶胞中原子个数即可②根据化学式计算出晶胞的质量，根据ρ=计算③计算出所有原子占据的空间体积之和，再结合晶胞体积即可计算
30．（2021·汕头模拟）铜是人类最早使用的金属之一，最近科学家发现 Cu 元素有很强的杀菌作用，还可代替Al
布线在硅芯片上。用黄铜矿(主要成分为 CuFeS2)生产粗铜，其反应原理如下：
回答下列问题：
（1）S
和 O 相比，第一电离能较小的元素是
；在下列图示中，Si
的基态价电子排布图是 (填选项字母)。
A、 B、 C、 D、
（2）Cu2O 和 Cu2S 均为离子晶体，Cu2O 的熔点为 1235℃，Cu2S
的熔点为 1130℃，Cu2O熔点较高的原因是 。
（3）反应①、②中生成的气体
SO2中心原子的杂化方式为 ，分子的立体构型为 。
（4）与 NH3互为等电子体的粒子的化学式有 (写出一种)。工业上常用铜氨溶液制造人造丝，某学生做了如下实验：CuSO4溶液 蓝色沉淀 深蓝色溶液，蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式为 。
（5）Cu2O 的晶胞结构如图所示，若原子坐标参数 A 为(0，0，0)，B 为 ，则 C 原子的坐标参数为 。若该晶体的密度为 dg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中 Cu 原子与 O 原子之间的距离为 pm。(用含 d 和 NA的式子表示)。
【答案】（1）S；D
（2）均为离子晶体，O2-半径小于S2-，Cu2O晶格能大，熔点高
（3）sp2；V 型
（4）H3O+或 PH3； 或
（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)O失去的第一个电子位于第二层，S失去的第一个电子位于第三层，由于离核越近，受到原子核引力越强，电子越难失去，故相对于O，S更容易失去电子，即S的第一电离能相对较小；Si的价电子排布式为3s23p2，根据洪特规则和泡利原理，确定排布图为 ，故答案为：D；
(2)两者均为离子晶体，但O2-半径小于S2-，故Cu2O晶格能比Cu2S大，故其熔点较高；
(3)SO2中心S的价层电子对数=2+ ，对应杂化方式为sp2；根据价层电子对互斥理论知SO2的立体构型为V形；
(4)根据同族代换法，知PH3为NH3的等电子体，或者采用左右替换加减电子法也可得到等电子体，如将N换成O，则得到H3O，为了保证价电子数不变，需在H3O基础上减掉1个电子，得到H3O+，故H3O+也为NH3的等电子体；CuSO4与氨水反应首先得到蓝色沉淀Cu(OH)2，氨水过量后，Cu(OH)2可溶解形成[Cu(NH3)4]2+配离子，对应离子方程式为： 或 ；
(5)将大立方体切割成4个小立方体，C点位于小立方体的体心，对应x、y轴为边长的 ，对应z轴为高的 ，故c点坐标为( ， ， )；该晶胞中含有：Cu原子4个，O原子 ，故该晶胞中含有2个Cu2O，该晶胞的质量m= ，设晶胞边长为a cm，则晶胞体积V=a3 cm3，密度= ，化简得： ，设面上对角线长度为b cm，由勾股定理得：b2=a2+a2=2a2，设体内对角线长度为c cm，则c2=a2+b2=3a2，代入数据解得c= ，观察晶胞知，Cu与O之间最近距离为体内对角线的 ，即 cm，即 。
【分析】（1）同族元素的第一电离能从上到下是减弱，根据原子核外电子排布即可写出价层电子排布
（2）键长越短，键能越大
（3）计算出硫原子的价层电子对和孤对电子即可
（4）找出与之原子数相同和价层电子对相同的即可，发生络合反应导致沉淀溶解
（5）根据位置坐标即可求出C的坐标，计算出单个晶胞的质量利用v=计算出体积，再计算出距离大小即可
2023年高考真题变式分类汇编：原子轨道杂化方式及杂化类型判断4
一、选择题
1．（2021·盐城模拟）多巴胺是一种抗休克的药物，其合成路线中的前两步反应如图。下列说法正确的是（ ）
A．甲分子中碳原子轨道杂化类型只有sp2
B．乙物质中不存在分子间氢键
C．丙分子中所有的碳原子可能共平面
D．乙、丙分子可用FeCl3溶液鉴别
2．（2021·徐州模拟）绿原酸的结构简式如图所示，下列有关绿原酸说法正确的是（ ）
A．绿原酸分子存在顺反异构
B．绿原酸分子中碳原子均为sp3杂化
C．1mol绿原酸可消耗5molNaOH
D．分子中含氧官能团为羟基、羧基和羰基
3．（2021·厦门模拟）利用西红柿中提取的烟酸为原料可合成降血脂药物灭脂灵，其结构式如图所示。下列有关该化合物的叙述正确的是（ ）
A．碳原子的杂化方式有3种
B．1mol灭脂灵发生水解可生成3mol
C．含有1个手性碳原子
D．一氯代物有16种(不考虑立体异构)
4．（2021·厦门模拟）科学家设计下列装置捕获 ，助力碳中和。下列有关说法错误的是（ ）
A． 与 中心原子的杂化方式相同
B． 的电子式为
C．阳极电极反应式为
D． 的结构式为
5．（2021·三明模拟）W、X、Y、Z 是同一短周期的 4 种非金属元素，它们与锂组成的盐是一种新型电池的电解质，其结构如图。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径： B．阴离子中 X 的杂化方式：
C．最简单氢化物的沸点：W
A．分子式为C16H18O9
B．分子中所有碳原子不可能共平面
C．能发生水解反应
D．能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色，且褪色原理相同
7．（2021·烟台模拟）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，它们形成的某种化合物的结构如图。其中X、Y、Z同周期，Y、W同主族。下列说法错误的是（ ）
A．第一电离能：Z>Y>X
B．气态氢化物的熔沸点：Y>W
C．简单阴离子的还原性：W>Y>Z
D．Y与W形成的两种常见化合物，中心原子的杂化方式相同
8．（2021·烟台模拟）CN-能抑制人体组织细胞内酶的活性，不能直接排放到环境中。工业上通过电激发产生HO*和OH-，可处理废水中的CN-，机理如图。下列说法错误的是（ ）
A．该电极应该连接直流电源的负极
B．反应I为2CN-+2OH-+10HO*=N2↑+2 +6H2O
C．处理1 mol CN-，反应II理论上生成5 mol O2
D．OH-、HO*和H2O2中氧原子的杂化方式不同
9．（2021·章丘模拟）如何对肿瘤精准治疗一直是医疗领域需攻克的难题之一、我国科研人员开发出的一种医用亲水凝胶，能使药物的释放更为精确。医用亲水凝胶生产过程中的一种中间体M的结构如图所示，下列有关M的说法正确的是（ ）
A．M分子间可通过缩聚反应合成高分子化合物
B．分子中N和O的杂化方式相同
C．该分子亲水的原因是能形成分子内氢键
D．分子中所有的碳原子和氮原子可能共平面
10．（2021·泰安模拟）下列说法正确的是（ ）
A．基态Mn原子的价电子排布图为
B．沸点：CO＜N2
C．键角：NH3＜H2O
D．S8中S原子的杂化方式为sp3
二、非选择题
11．（2019·全国Ⅰ卷）【选修三：物质结构与性质】
在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要村料。回答下列问题：
（1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填标号)。
A．[Ne] B．[Ne] C．[Ne] D．[Ne]
（2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是 、 。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是 ，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 (填“Mg2+”或“Cu2+”)。
（3）一些氧化物的熔点如下表所示：
氧化物 Li2O MgO P4O6 SO2
熔点/℃ 1570 2800 23.8 75.5
解释表中氧化物之间熔点差异的原因 。
（4）图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x= pm，Mg原子之间最短距离y= pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是 g·cm 3(列出计算表达式)。
12．（2019·海南）[选修3——物质结构与性质]
（1）下列各组物质性质的比较，结论正确的是（ ）
A．分子的极性：
B．物质的硬度：
C．物质的沸点：
D．在 中的溶解度：
（2）锰单质及其化合物应用十分广泛。回答下列问题：
位于元素周期表中第四周期 族，基态 原子核外未成对电子有 个。
（3） 可与 ，反应生成 ，新生成的化学键为 键。
，分子的空间构型为 ，其中N原子的杂化轨道类型为 。
（4）金属锰有多种晶型，其中 的结构为体心立方堆积，晶胞参数为 中锰的原子半径为 pm。已知阿伏加德罗常数的值为 ， 的理论密度 。（列出计算式）
（5）已知锰的某种氧化物的品胞如图所示，其中锰离子的化合价为 ，其配
位数为 。
13．（2018·江苏）臭氧（O3）在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为 和 ，NOx也可在其他条件下被还原为N2。
（1） 中心原子轨道的杂化类型为 ； 的空间构型为 （用文字描述）。
（2）Fe2+基态核外电子排布式为 。
（3）与O3分子互为等电子体的一种阴离子为 （填化学式）。
（4）N2分子中σ键与π键的数目比n（σ）∶n（π）= 。
（5）[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中，NO以N原子与Fe2+形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2+结构示意图的相应位置补填缺少的配体。
14．（2016·新课标Ⅱ卷）[化学--选修3：物质结构与性质]东晋《华阳国志 南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品．回答下列问题：
（1）镍元素基态原子的电子排布式为 ，3d能级上的未成对电子数为 ．
（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni（NH3）6]SO4蓝色溶液．
①[Ni（NH3）6]SO4中阴离子的立体构型是 ．
②在[Ni（NH3）6]SO4中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为 ，提供孤电子对的成键原子是 ．
③氨的沸点 （填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是 ；氨是 分子（填“极性”或“非极性”），中心原子的轨道杂化类型为 ．
（3）单质铜及镍都是由 键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1 958kJ mol﹣1、INi=1 753kJ mol﹣1，ICu＞INi的原因是 ．
（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示．
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为 ．
②若合金的密度为d g cm﹣3，晶胞参数a= nm．
15．（2016·新课标Ⅲ卷）【化学-选修3：物质结构与性质】砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等．回答下列问题：
（1）写出基态As原子的核外电子排布式 ．
（2）根据元素周期律，原子半径Ga As，第一电离能Ga As．（填“大于”或“小于”）
（3）AsCl3分子的立体构型为 ，其中As的杂化轨道类型为 ．
（4）GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是 ．
（5）GaAs的熔点为1238℃，密度为ρ g cm﹣3，其晶胞结构如图所示．
该晶体的类型为 ，Ga与As以 键键合．Ga和As的摩尔质量分别为MGa g mol﹣1和MAs g mol﹣1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 ．
16．（2021·长春模拟）【化学——选修3：物质结构与性质】
氮、磷、砷、铁、钛等元素及其化合物在现代农业、科技和国防建设中有着许多独特的用途。
（1）I．如LiFePO4是新型锂离子电池的电极材料，可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。
基态Fe原子的价层电子排布式为 ，NH4H2PO4中，除氢元素外，其余三种元素电负性的大小关系是 。
（2）基态Cl原子有 种空间运动状态的电子，属于 区（填“s”“p”“d”“ds”）
（3）苯胺( )和NH4H2PO4中的N原子杂化方式分别为 。
（4）苯胺和甲苯相对分子质量接近，但苯胺熔点比甲苯的高，原因是 。
（5）II．在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为TiCl3·6H2O的绿色晶体，取0.01mol该晶体加入到足量的硝酸银溶液中可得0.02mol白色沉淀，则该晶体中两种配体的物质的量之比为 。
（6）III．从磷钇矿中可提取稀土元素钇(Y)，某磷钇矿的晶胞如图所示，该磷钇矿的化学式为 。
（7）已知晶胞参数为a nm和c nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该磷钇矿的ρ为 g·cm 3(列出计算式，用a、c表示)。
17．（2021·红桥模拟）硼及其化合物在新材料、工农业生产等方面用途广泛。请回答下列问题：
（1）二溴硼基二茂铁( )是硼的有机化合物，写出基态Fe原子的电子排布式 ；基态溴原子的最外层电子排布图 。
（2）立方氮化硼(BN)可利用人工方法在高温高压条件下合成，属于超硬材料，同属原子晶体的氮化硼比晶体硅具有更高的硬度和耐热性的原因是： 。
（3）BF3常被用于制取其他硼的化合物，BF3分子中中心原子的杂化轨道类型是 ，SiF4微粒的空间构型是 。
（4）NaBH4被认为是有机化学中的“万能还原剂”，其中三种元素的电负性由大到小的顺序是 ；NaBH4的电子式为 。
（5）自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作 ，实际上它的结构单元是由两个 和两个 缩合而成的双六元环，应该写成 ，其结构如图所示，它的阴离子可形成链状结构，则该晶体中不存在的作用力是___________(填字母)。
A．离子键 B．共价键 C．氢键 D．金属键
18．（2021·晋中模拟）铜铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)是第三代太阳能电池的典型代表。
（1）Cu＋价层电子排布式为 。
（2）硫酸铜分别和氨水、EDTA[(HOOCCH2)2NCH2－CH2N(CH2COOH)2]配制配合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4、[Cu(EDTA)]SO4。
①SO 的空间构型为 ，EDTA中碳原子杂化方式为 。
②C、N、O、S四种元素中，第一电离能最大的是 。
③在[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4化合物中，阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图所示)。该阳离子中存在的化学键类型有 ，该化合物加热时首先失去的组分是 。
（3）某晶体的晶胞结构如图所示，该晶体的化学式为 。如果将Se原子看做密堆积，则其堆积模型为 。若该晶体中A原子和B原子的坐标分别为(0，0，0)、(0，0， )，则C原子坐标为 。已知晶胞参数a＝b＝0.524nm，c＝1.032nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 g·cm－3(列出计算式)。
19．（2021·张家口模拟）第四周期某些过渡元素在工业生产中有着极其重要的作用。
（1）Ⅰ.中国锰矿资源较多，分布广泛。
写出基态锰原子的价电子排布图： 。
（2） 用于 分解制氧气的催化剂， 中氧原子的杂化轨道类型为 。
（3）Ⅱ.铁被称为“第一金属”，铁及其化合物在生产、生活中有广泛用途。
常作净水剂和补铁剂，SO 的立体构型是 。
（4）铁氰化钾 是检验 的重要试剂。
①写出一种与铁氰化钾中配体互为等电子体的极性分子的化学式 。
②铁氰化钾中存在的化学键有 (填字母标号)。
A．离子键 B．σ键 C．π键 D．氢键 E。金属键
（5）Ⅲ.锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。硫化锌晶体的构型有多种，其中一种硫化锌的晶胞如图所示。
该晶胞中 的配位数为 。
（6）若晶胞参数为 ，则该晶体密度的计算式为 (用 表示阿伏加德罗常数的值，不用化简)。
20．（2021·唐山模拟）青铜器是我国古代瑰宝。目前，在工业上用磷化铜( )制造磷青铜，磷青铜是含少量钪、锡、磷的铜合金，主要用作耐磨零件和弹性合金原件。
（1）基态 原子的核外电子排布式为 ；其价电子中未成对电子数与成对电子数之比为 。
（2）① 中的P原子的杂化方式是 。
②P与N同主族，气态氢化物的沸点： (填“>”或“＜”)，说明理由： 。
（3）磷青铜中的锡、磷两种元素电负性的大小为 P(填“>”“＜”或“=”)。
（4）某立方磷青铜晶胞结构如下图所示。
①则其化学式为 。
②该晶体中距离 原子最近的 原子有 个，在晶胞中由 原子构成的八面体与由 和 原子构成的八面体的个数之比为 。
③若晶体密度为 ，最近的 原子核间距为 (用含 、 的代数式表示)。
21．（2021·唐山模拟）砷是生命的第七元素，可形成多种重要的化合物。回答下列问题：
（1）基态砷原子N电子层中的成对电子与单电子的数量比为 。As的第一电离能(I1)比Se大的原因是 。
（2）雄黄(AS4S4)和雌黄(As2S3)在自然界中共生，是提取砷的主要矿物原料，其结构如图所示，1mol雄黄与O2反应生成As2O3，转移28mol电子，则另一种产物为 。雌黄中As的杂化方式为 。
（3）亚砷酸(H3ASO3)可以用来治疗白血病，为三元弱酸，试推测AsO 的空间构型为 。其酸性弱于砷酸(H3AsO4)的原因是 。
（4）砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料。其晶胞结构如图所示，若沿体对角线方向进行投影则得到如图，请在图中将As原子的位置涂黑 。晶体中As原子周围与其距离最近的As原子的个数为 ，若As原子的半径为r1pm，Ga原子的半径为r2pm，则最近的两个As原子的距离为 pm。
22．（2021·石家庄模拟）钛元素形成的单质及其化合物有重要的应用。请回答：
（1）钛位于元素周期表中 区；与钛位于同一周期且含有相同未成对电子数的过渡元素为 (填元素符号)。
（2）钛形成的 试剂常用作有机反应的烯化试剂，其结构如图所示。
其中氯原子和铝原子的杂化方式分别为 。
（3）钛形成的 是一种储氢材料。 的立体构型为 。
（4）钛形成的不同卤化物熔沸点数据如表所示。
熔点/℃ -24.1 38.25 155
沸点/℃ 136.45 233.45 377
三种卤化物熔沸点数据呈现表中变化规律的原因为 。
（5）向紫色的 溶液中加入无水乙醚并通入 至饱和，则可得到绿色的 晶体。
①晶体中所有元素的电负性由大到小的顺序为 。
②晶体中配位原子为 ；晶体中粒子间存在的作用力有 (填选项字母)。
a．离子键 b．σ键 c． 键 d．金属键 e．配位键
（6）钛酸钡具有压电性，可用于留声机和水下侦察设备等。钛酸钡立方晶胞结构如图所示( 、 都分别与 相互接触)，其晶胞参数 。 的配位数为；若 半径为140 ，则 的半径为 。
23．（2021·承德模拟） 有电极化特性、非磁绝缘性、光致发光性等多种优异性能。回答下类问题：
（1）基态Co原子的价层电子排布图为 ；金属Co的熔点、沸点均高于金属K的原因为 。
（2） 、 、 的键角由大到小的顺序为 ；C、N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为 。
（3）碱金属离子镶入适合的冠醚空腔可形成特殊材料，两种冠醚结构如图1所示。
①冠醚中O原子的杂化形式为 ；H、C、O的电负性由小到大的顺序为 。
② 不能镶入甲中而易镶入乙中的原因为 。
（4） 具有钙钛矿型立方结构，其晶胞中处于面心的F形成正八面体空隙，结构如图2所示。
①每个晶胞中由K和F共同形成的正四面体空隙有 个。
②晶胞的另一种表示中，Co处于各顶角位置，则K处于 位置。
③若晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为 ，晶体密度ρ= 。
24．（2021·沧州模拟）二氧化碳化学资源化利用已经显示出越来越重要的科技与经济价值，如用铜锌氧化物催化二氧化碳加氢生成 ，合成碳酸乙烯酯(EC)等。回答下列问题：
（1）基态铜原子价电子排布式为 ；第一电离能 的原因是 。
（2） 的空间构型为 。
（3）EC的结构简式为 ，其碳原子杂化方式为 ，每个分子中含 个 键。
（4） 加氢得到 ， 的沸点比 的高，原因是 。
（5）高温时，太阳能反应器中的 失去部分氧，温度稍低时，从 中重新夺取氧。一种铈(Ce)的氧化物的晶胞结构如图所示：
①Ce的配位数为 。
②若高温下该晶胞中1个氧原子变为空位， 个面心上的铈由+4价变为+3价(不考虑顶点)。
③已知 的密度为7.13g/cm3，设NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞边长a= pm。
25．（2021·上饶模拟）S、Se 、N、Fe等元素及其化合物在科学研究和工业生产中具有重要的作用。
（1）臭鼬排放的臭气主要成分为3﹣MBT，键线式如图所示：
0.1mol 3﹣MBT中含有σ键数目为 (NA为阿伏加德罗常数的值)。3﹣MBT的沸点低于(CH3)2C=CHCH2OH，主要原因是 。
（2）2020年12月17日，采撷月壤的嫦娥五号荣耀归来。嫦娥五号探测器采用太阳能电池板提供能量，在太阳能电池板材料中除单晶硅外，还有铜，铟，镓，硒等化学物质。硒为第四周期第VIA族元素，其氧化物有SeO2和SeO3两种，SeO3分子的立体构型为 ，与其互为等电子体的阴离子为 (举一例)。
（3）铁氰化钾，化学式为K3[Fe(CN)6]，主要应用于制药、电镀、造纸、钢铁生产等工业，其煅烧分解生成KCN、FeC2、N2、(CN)2等物质。
①K3[Fe(CN)6]中所涉及的各元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
②(CN)2分子中存在碳碳键，C原子的杂化轨道类型为 。
③下列选项是部分同学画的基态氮原子的核外电子排布图，其中违背泡利原理的是 (填序号，下同)，违背洪特规则的是 。
A． B． C．
（4）如图是金属铁晶体中的一个晶胞。
①该晶体中原子总体积占晶体体积的比值为 (用含π的最简代数式表示)。
②铁原子的半径为rpm，其晶体密度为 g cm﹣3(用含有r、NA的最简代数式表示)。
26．（2021·贵阳模拟）海洋是元素的摇篮，海水中含有的大量元素在生产、生活、科学研究等多方面具有重要作用。回答下列问题。
（1）写出基态溴原子的价电子排布式 ，氟、氯、溴、氧四种元素中，电负性由大到小的顺序为 (填元素符号) 。
（2）Mg、Al的氟化物晶格能分别是2957 kJ mol-1、5492
kJ mol-1，二者相差很大的原因是 。
（3）X射线衍射测定等发现，I3AsF6
中存在I 离子。I 离子的几何构型为 ，中心原子的杂化类型为 。
（4）C原子可以形成多种有机物，如图所示是一种吡啶和一种嘌呤的结构，两种分子中所有原子都在一个平面上。
①1mol吡啶分子中含有σ键数目是 NA。
②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大，解释原因 。
③分子中的大π键可以用符号 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 )。该吡啶和嘌呤中都含有大π键，则该吡啶中的大π键表示为 。
（5）CaF2可用于冶金、化工和建材等很多行业，为立方晶胞，结构如下图所示：
①“ 原子坐标参数”可表示晶胞内部各原子的相对位置，已知A、B两点的原子坐标参数如图所示，则C点的“原子坐标参数”为( ， ， )
②已知晶胞参数为0.5462 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则其密度为 g cm-3 (列出计算式即可) 。
27．（2021·梧州模拟）硒（Se）是一种非金属元素。可以用作光敏材料、电解锰行业催化剂、动物体必需的营养元素和植物有益的营养元素等。请回答下列问题：
（1）Se元素基态原子的电子排布式为 ；第四周期中第一电离能比Se元素大的共有 种（氪元素除外）。
（2）气态SeO3分子的价层电子对互斥模型为 ；SeO42-离子中Se原子的杂化方式为 。
（3）固态SeO2是以[SeO3]角锥体以角相连接的展平的聚合结构，每一锥体带有一悬垂的终端O原子（如下图1所示）。
①图1中Se-O键键长较短的是 （填“a"或“b"），其原因是 。
②SeO2熔点为350℃，固态SeO2属于 晶体，其熔点远高于SO2（-75.5℃）的原因是 。
（4）硒化锌（ZnSe）是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如上图2所示，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得ZnSe的晶胞参数a=0. 560nm，则Se2-的离子半径r(Se2-)= nm（计算结果保留3位有效数字，下同）；硒化锌晶体的密度为 g．cm-3。
28．（2021·潍坊模拟）闪锌矿与纤锌矿的主要成分均为ZnS。在一定条件下ZnO与ZnS、Se共热可制备荧光材料ZnSe。回答下列问题：
（1）基态Se原子的价电子排布式为 ，基态Zn与S原子成对电子数之比为 。
（2） 的电负性由大到小的顺序为 。制备 过程中会产生少量 ，其中 原子采用 杂化， 的空间构型为 。
（3） 晶胞与 晶胞相似(如图)，晶胞中距离最近的两个 的距离为 ，请计算 晶胞的密度 。
（4）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，称作原子的分数坐标。ZnSe晶胞中部分原子的分数坐标为：A点Se2-(0，0，0)，B点Se2-的分数坐标为 ；从该晶胞中找出距离B点Se2-最远的Zn2+的位置 (用分数坐标表示)。
29．（2021·珠海模拟）B、Si和P 是组成半导体材料的重要元素。回答下列问题
（1）基态B、Si 和P中，单电子数最多的是 ，电负性最大的是 。
（2）PCl3中心原子的杂化类型为 ，BCl3与阴离子 互为等电子体。
（3）SiCl4 极易与水反应，其反应机理如图。
①上述反应机理涉及的分子中属于非极性分子的是 。(填化学式)
②关于上述反应机理的说法正确的是 。
A． Si 的杂化方式一直没有发生变化
B． H2O 中 O 通过孤对电子与 Si 形成配位键
C．只涉及了极性共价键的断裂与形成
（4）两种含硅化合物的晶胞结构如图所示
I Ⅱ
①这两种含硅化合物的化学式分别为 和 。
②I的晶胞参数为a pm，则Ⅰ的密度为 。
③Ⅱ的晶胞参数为b pm，Si和P的原子半径分别为 pm和 pm，则Ⅱ的空间占有率为 。
30．（2021·汕头模拟）铜是人类最早使用的金属之一，最近科学家发现 Cu 元素有很强的杀菌作用，还可代替Al
布线在硅芯片上。用黄铜矿(主要成分为 CuFeS2)生产粗铜，其反应原理如下：
回答下列问题：
（1）S
和 O 相比，第一电离能较小的元素是
；在下列图示中，Si
的基态价电子排布图是 (填选项字母)。
A、 B、 C、 D、
（2）Cu2O 和 Cu2S 均为离子晶体，Cu2O 的熔点为 1235℃，Cu2S
的熔点为 1130℃，Cu2O熔点较高的原因是 。
（3）反应①、②中生成的气体
SO2中心原子的杂化方式为 ，分子的立体构型为 。
（4）与 NH3互为等电子体的粒子的化学式有 (写出一种)。工业上常用铜氨溶液制造人造丝，某学生做了如下实验：CuSO4溶液 蓝色沉淀 深蓝色溶液，蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式为 。
（5）Cu2O 的晶胞结构如图所示，若原子坐标参数 A 为(0，0，0)，B 为 ，则 C 原子的坐标参数为 。若该晶体的密度为 dg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中 Cu 原子与 O 原子之间的距离为 pm。(用含 d 和 NA的式子表示)。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；含有氢键的物质；物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A．苯环、醛基碳原子为sp2杂化，甲基的C为sp3杂化，故A不符合题意；
B．乙物质中N和H之间可以形成分子间氢键，故B不符合题意；
C．苯环的碳在同一平面，双键两端在同一平面，甲氧基相当于取代苯环上的氢，分子中所有的碳原子可能共平面，故C符合题意；
D．乙、丙均含有酚羟基，均能与FeCl3溶液发生显色反应，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.甲中的碳原子含有2种不同的连接方式，因此含有2种不同的杂化方式
B.含有羟基可能会出现氢键
C.苯环以及碳碳双键均共面，而是以单键相连接可以通过旋转使其共面
D.氯化铁显色反应主要是含有酚羟基。乙和丙均含有酚羟基
2．【答案】A
【知识点】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；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A．绿原酸分子存在 和 顺反异构，故A符合题意；
B．绿原酸分子中碳原子为sp3、sp2杂化，故B不符合题意；
C.1mol绿原酸含有酚羟基2mol，含有羧基1mol，含有酯基1mol，可以和4mol氢氧化钠反应，故C不符合题意；
D．分子中含氧官能团为羟基、羧基和酯基，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.双键两端含有同种取代基
B.绿原酸分子中碳原子存在饱和碳原子和不饱和碳原子，存在sp2和sp3杂化
C.羧基和酚羟基可与氢氧化钠作用，找出即可
D.不存在羰基主要含有的是酯基
3．【答案】B
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机物的结构和性质；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A．甲基、亚甲基等中的饱和碳原子为sp3杂化，含氮六元杂环以及碳氧双键中的碳原子为sp2杂化，碳原子的杂化方式只有2种，A不符合题意；
B．根据该物质中含有三个酯基，根据酯基的水解机理可知1mol灭脂灵发生水解可生成3mol ，B符合题意；
C．手性碳指连接4个不同的原子或原子团的碳原子，所以一定为饱和碳原子，而该物质中的饱和碳原子都有连接相同的原子或原子团，所以不存在手性碳，C不符合题意；
D．该物质有如图所示11种氢原子， ，所以一氯代物有11种，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.碳原子含有2种杂化方式一种是sp2杂化，一种是sp3杂化
B.1mol此物质含有3mol酯基，因此水解时形成3mol
C.找出连接四个不同原子基团的碳原子即可
D.找出氢原子的种类即可
4．【答案】A
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；电极反应和电池反应方程式；结构式；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，杂化方式为sp杂化，碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，杂化方式为sp2杂化，二氧化碳和碳酸根中碳原子的杂化方式不同，故A符合题意；
B．氢氧化钾是由钾离子和氢氧根离子形成的离子化合物，电子式为 ，故B不符合题意；
C．由示意图可知，氢氧根离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为 ，故C不符合题意；
D．一氧化碳和氮气的原子个数都为2、价电子数都为14，原子个数和价电子数相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相同的空间结构，则一氧化碳和氮气互为等电子体，由氮气的结构式为N≡N可知，一氧化碳的的结构式为 ，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.二氧化碳是象形分子是sp杂化，而碳酸根离子的碳是sp2杂化
B.氢氧化钾是离子化合物，书写电子式需要进行写出电荷
C.阳极发生的氧化反应，化合价升高的反应，因此是右侧为阳极，故为氢氧根失去电子变为氧气的反应
D.一氧化碳是sp杂化，形成三键
5．【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响；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．同一周期，从左到右，原子半径依次减小，故原子半径：X>Z>Y>W，故A不符合题意；
B．阴离子中，B原子无孤电子对，价层电子对数为4，杂化方式为sp3，故B不符合题意；
C．由于HF分子间形成氢键，故最简单氢化物沸点：W>X，故C不符合题意；
D．同一周期，从左到右非金属性增强，非金属性：O>B，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】Y形成2个共价键，Z形成4个共价键，W形成1个共价键，X形成3个共价键和1个配位键，又因为W、X、Y、Z 是同一短周期的4种非金属元素，故Y为O，Z为C，W为F，X为B，据以上分析解答。
6．【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机物的结构和性质；分子式
【解析】【解答】A．根据有机物的结构简式，其分子式为C16H18O9，A叙述不符合题意；
B．有机物分子中，右侧的六元环上的碳原子均为sp3杂化，则所有碳原子不可能共平面，B叙述不符合题意；
C．有机物中含有酯基，能在碱性或酸性条件下发生水解反应，C叙述不符合题意；
D．有机物中含有酚羟基，能与高锰酸钾发生氧化反应而使酸性高锰酸钾溶液，含有碳碳双键能与溴发生加成反应，或与酚羟基的邻位、对位上的氢原子发生取代反应使溴水褪色，则褪色原理不同，D叙述符合题意；
答案为D。
【分析】根据结构简式即可写出分子式，同时根据含有多个饱和碳原子说明所有的碳原子不可能共面，含有酚羟基、双键、酯基和羧基以及醇羟基，可以与氢氧化钠反应，可与高锰酸钾和溴水反应，但是反应原理不同
7．【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】根据分析可知，X是N，Y为O，Z是F，W是S元素。
A． 同周期从左到右，第一电离能有增大的趋势，ⅤA族p能级上是半充满结构，第一电离能变大，第一电离能：Z>X>Y，故A符合题意；
B． 水分子间形成氢键，熔沸点较高，气态氢化物的熔沸点：Y>W，故B不符合题意；
C． S2-比O2-多一个电子层，O2-与F-电子层结构相同，核电荷数大的半径小，简单阴离子半径：W>Y>Z，半径越大，还原性越强，简单阴离子的还原性：W>Y>Z，故C不符合题意；
D． Y与W形成的两种常见化合物SO2和SO3，中心原子的价层电子对分别为：2+ =3、3+ =3，中心原子的杂化方式相同，均为sp2杂化，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，它们形成的某种化合物的结构如图。Y、W同主族，W有6条共价键，二者位于ⅥA族，则Y为O元素，W是S元素；其中X、Y、Z同周期，X形成3条共价键，Z形成一条共价键，则X为N，Z为F元素。
8．【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；电极反应和电池反应方程式；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．过程中有O2得电子被还原成*O ，属于阴极，该电极应该连接直流电源的负极，A不符合题意；
B．反应I是HO*、OH-和CN-，反应生成氮气、碳酸根和水，反应的离子方程式为2CN-+2OH-+10HO*=N2↑+2 +6H2O，B不符合题意；
C．*O 结合H+生成*O2H，*O2H分解生成O2和H2O2：2*O2H＝O2↑+H2O2，双氧水分解产生HO*、OH-，然后发生反应2CN-+2OH-+10HO*=N2↑+2 +6H2O，则处理1 mol CN-，需要5mol HO*，即需要5mol双氧水，所以反应Ⅱ理论上生成5 mol O2，C不符合题意；
D．OH-、HO*和H2O2中氧原子均形成单键，杂化方式均是sp3杂化，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据给出流程图即可判断出氧气得到电子变为中间体*O ，此反应在阴极发生，因此直接连接的是电池的负极
B.根据反应I的反应物和生成物即可写出总的反应方程式
C.根据元素化合价的变化即可计算出转移的电子数
D.根据结构式结合成键方式即可判断氧的杂化方式
9．【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响；缩聚反应
【解析】【解答】A．该分子结构中含有碳碳双键，只能通过加聚反应形成高分子化合物，故A不符合题意；
B．N为sp2杂化，O为sp3杂化，故B不符合题意；
C．该分子亲水的原因是分子中含有-NH2，-NH2是亲水基，能够与水分子之间形成氢键，增加了分子之间的吸引力，因此该物质易溶于水，C不符合题意；
D．分子中含有饱和C原子与不饱和C原子，含有碳碳双键的C原子与其相连的原子在同一平面上，两个平面共直线，可以在同一个平面上，因此分子中所有碳原子和氮原子可能共平面，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.此物质可以发生加聚，含有双键不能缩聚
B.根据成键方式即可判断氮原子的杂化方式为sp3，氧原子的杂化方式为sp2
C.主要是氮原子含有孤对电子易与水分子形成配位键
D.分子中存在双键、且双键是通过单键相连接可能共面
10．【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；分子间作用力对物质的状态等方面的影响
【解析】【解答】A.4s能级能量低于3d，所以基态Mn原子的价电子排布式为：3d54s2，价电子排布图为 ，A不符合题意；
B．二者相对分子质量虽然相同，但CO为极性分子，N2为非极性分子，所以CO的沸点更高，B不符合题意；
C．NH3和H2O分子的中心原子均为sp3杂化，但N原子只有一对孤电子对，而O原子有两对孤电子对，孤电子对和成键电子对之间有较强的排斥作用，所以NH3分子中键角更大，C不符合题意；
D．S8的分子结构为 ，每个S原子形成2个σ键，还有2对孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据核外电子排布即可判断
B.极性化合物的熔沸点高于非极性物质
C.孤对电子越多，键角越小
D.根据结构简式即可判断杂化方式
11．【答案】（1）A
（2）sp3；sp3；乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键；Cu2+
（3）Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO>Li2O。分子间力（分子量）P4O6>SO2
（4）；；
【知识点】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）电离最外层一个电子所需能量也即是失去一个电子所需的能量，A是第二电离能，B是第一电离能。CD都是激发态容易失去一个电子所以能量最大的是A。
（2）根据N、C都接的单键可以判断杂化类型是 sp3 、 sp3 ， 乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是：乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键 ； 其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2+ ，因为其半径大，空轨道易与N 原子形成配位键。
（3） 氧化物之间熔点差异的原因 ：先判断晶体类型，由于晶体类型不同导致影响熔点的作用力不同， 离子晶体的熔点大于分子晶体。Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO>Li2O。分子间力（分子量）P4O6>SO2
（4）根据图像发现 Cu原子之间最短距离 是面对角线的1/4，故答案为：
，而 Mg原子之间最短距离 是体对角线的1/4，所以答案为：
根据密度计算公式p=
=
=
得出
。
【分析】（1）基态能量小于激发态，第一电离能小于第二电离能，根据此知识点可以解答。
（2）杂化类型判断根据杂化理论，利用化学键进行判断。对于配位键则需要看有无孤对电子和空轨道。
（3）熔沸点比较看晶体类型，根据化学键的不同进行判断。
（4）根据图像利用数学公式进行计算距离和体积，根据物质的量公式进行推到得出密度。
12．【答案】（1）A；B
（2）；5
（3）配位；三角锥；
（4）；
（5）+2；6
【知识点】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）A.BCl3的分子构型为平面正三角形，属于非极性分子，而NCl3的分子构型为三角锥形，属于极性分子，因此分子的极性BCl3
D.CS2、CCl4都是非极性分子，而H2O为极性分析，根据相似相溶原理可知，二者在CS2中的溶解度大小为CCl4>H2O，D不符合题意；
故答案为：AB
（2）锰为25号元素，其电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s2，因此锰元素位于元素周期表中第四周期，第ⅦB族；其基态原子核外未成对的电子有5个；
（3）反应物中MnCl2中含有离子键，NH3中含有共价键，反应后生成的物质[Mn(NH3)6]Cl2中含有离子键、共价键和配位键，因此新生成的化学键为配位键；
NH3分子中含有三个N-H键和一个孤电子对，因此其分子构型为三角锥形，其中N原子的杂化轨道类型为sp3杂化；
（4）δ-Mn的结构为体心立方堆积，则体对角线上的三个原子相切，即体对角线的长度=原子半径的4倍，一条棱、一条面对角线和一条体对角线构成一个直角三角形，因此可得等式：a2＋2a2=4r2，解得；
δ-Mn的结构为体心立方堆积，一个晶胞中所含的原子个数为：，因此其理论密度；
（5）根据均摊法可知，该晶胞中氧原子的个数为：，锰原子的个数为：，因此该氧化物的化学式为MnO，其中锰离子的化合价为+2价；由晶胞结构可知，其配位数为6；
【分析】（1）A.根据分子的极性分析；
B.根据晶格能的大小分析；
C.根据氢键的影响分析；
D.结合相似相溶原理分析；
（2）根据锰元素的电子排布式分析；
（3）根据物质的结构确定其所含的化学键；根据NH3的结构确定其分子构型和N原子的杂化类型；
（4）根据体心立方堆积模型进行计算；
（5）根据晶胞结构确定该氧化物的化学式和配位数；
13．【答案】（1）sp3 ；平面（正）三角形
（2）[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6
（3）NO2
（4）1∶2
（5）
【知识点】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】解：（1）SO42-中中心原子S的价层电子对数为 （6+2-4 2）+4=4，SO42-中S为sp3杂化。NO3-中中心原子N的孤电子对数为 （5+1-3 2）=0，成键电子对数为3，价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，由于N原子上没有孤电子对，NO3-的空间构型为平面（正）三角形。
（2）Fe原子核外有26个电子，根据构造原理，基态Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。
（3）用替代法，与O3互为等电子体的一种阴离子为NO2-。
（4）N2的结构式为N N，三键中含1个σ键和2个π键，N2分子中σ键与π键的数目比为n（σ）：n（π）=1：2。
（5）根据化学式，缺少的配体是NO和H2O，NO中N为配位原子，H2O中O上有孤电子对，O为配位原子，答案为： 。
【分析】注意等电子体是指原子数相同，价电子数相同的分子互为等电子体，互为等电子体的分子具有相同的结构，而等电子体根据价电子数相同可以用同主族进行替换。（2）中注意失去电子时先失去最外层电子。
14．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d84s2；2
（2）正四面体；配位键；N；高于；氨气分子之间形成氢键，分子间作用力更强；极性；sp3
（3）金属；Cu+的核外电子排布比Ni+的更稳定，难以失去电子
（4）3：1；
【知识点】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】解：（1）Ni元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，3d能级上的未成对电子数为2，故答案为：1s22s22p63s23p63d84s2；2；（2）①SO42﹣中S原子的孤电子对数= =0，价层电子对数=4+0=4，离子空间构型为正四面体，
故答案为：正四面体；
②Ni2+提供空轨道，NH3中N原子含有孤电子对，二者之间形成配位键，故答案为：配位键；N；
③PH3分子之间为范德华力，氨气分子之间形成氢键，分子间作用力更强，增大了物质的沸点，故氨气的沸点高于PH3分子的，NH3分子为三角锥形结构，分子中正负电荷重心不重合，属于极性分子，N原子有1对孤对电子，形成3个N﹣H键，杂化轨道数目为4，氮原子采取sp3杂化，故答案为：高于；氨气分子之间形成氢键，分子间作用力更强；极性；sp3；
（3）单质铜及镍都属于金属晶体，都是由金属键形成的晶体；Cu+的外围电子排布为3d10，Ni+的外围电子排布为3d84s1，Cu+的核外电子排布更稳定，失去第二的电子更难，元素铜的第二电离能高于镍的，故答案为：金属；Cu+的核外电子排布比Ni+的更稳定，难以失去电子；
（4）①晶胞中Ni处于顶点，Cu处于面心，则晶胞中Ni原子数目为8× =1、Cu原子数目=6× =3，故Cu与Ni原子数目之比为3：1，
故答案为：3：1；
②属于面心立方密堆积，晶胞质量质量为 g，则 g=d g cm﹣3×（a×10﹣7 cm）3，解得a即为结果．故答案为： ×107．
【分析】本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、空间构型与杂化方式判断、配位键、氢键、电离能、晶胞计算等，是对物质结构主干知识的综合考查，需要学生具备扎实的基础．
15．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3
（2）大于；小于
（3）三角锥形；sp3
（4）GaF3的为离子晶体，GaCl3的为分子晶体，离子晶体的熔点高
（5）原子晶体；共价；x100%
【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；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）As为ⅤA族33号元素，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；
（2）根据元素周期变，Ga与As位于同一周期，Ga原子序数小于As，故半径Ga大于As，同周期第一电离能从左到右，逐渐增大，故第一电离能Ga小于As，故答案为：大于；小于；
（3）AsCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+ (5-3X1)/2=4，所以原子杂化方式是sp3，由于有一对孤对电子对，分子空间构型为三角锥形，故答案为：三角锥形；sp3；（4）GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体，离子晶体的熔点高，故答案为：GaF3的为离子晶体，GaCl3的为分子晶体，离子晶体的熔点高；（5）GaAs的熔点为1238℃，熔点较高，以共价键结合形成属于原子晶体，密度为ρ g cm﹣3，根据均摊法计算，As： 8X+6X，Ga：4×1=4，故其晶胞中原子所占的体积V1= ，晶胞的体积V2= = ，故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 ×100%将V1、V2带入计算得百分率，故答案为：原子晶体；共价； ×100%．
【分析】本题考查的知识点有分子空间构型、电子排布式、原子杂化方式、晶胞密度的计算、电离能及半径大小比较等，综合性较强，最后的计算难度较大，要求学生有较严谨的态度和扎实的基础，也是对学生能力的考查．
16．【答案】（1）3d64s2；O＞N＞P
（2）9；p
（3）sp3、sp3
（4）苯胺分子间存在氢键
（5）1∶5或5∶1
（6）YPO4
（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)Fe是26号元素，核外电子排布式为[Ar]3d64s2，故其价层电子排布式为3d64s2；同一周期元素电负性从左到右元素电负性递增，同主族元素电负性从上到下递减，故电负性大小关系为O>N>P；(2)Cl的原子序数为17，核外有17个电子，故基态Cl原子空间运动状态不同的电子有1s上1种，2s上1种，2p上3种，3s上1种，3p上3种，共9种空间运动状态的电子，其最后进入的能级是3p能级，故属于p区，故答案为：9；p；(3)苯胺和NH4H2PO4均是从NH3转化而来，所以N原子的杂化方式相同，都是sp3杂化；(4)苯胺和甲苯都是非金属元素形成的，都是分子晶体，分子晶体的熔点主要受到氢键和范德华力的影响，苯胺中N原子容易形成分子间氢键，其熔点偏高；(5)将0.01mol晶体TiCl3·6H2O加入到足量硝酸银溶液中可得0.02mol白色沉淀，可知能电离出0.02mol Cl ，剩余1个氯原子为配原子，因为其配位数位为6，还有5个水分子是配体，1个水分子是结晶水，则该配合物的化学式为[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O，故该晶体中两种配体的物质的量之比为1∶5或5∶1；(6)由均摊法可知该晶胞中Y个数为 ，含PO 个数为 ，即该磷钇矿的化学式为YPO4；(7)一个晶胞中含有4个YPO4，故一个晶胞的质量为 g，则密度为ρ= = 。
【分析】（1）根据铁原子的核外电子能级排布即可写出价层电子排布，主要是O,N,P元素的电负性，非金属越强，电负性越强，氮原子的p能级上半充满故电负性高
（2）根据氯原子的核外电子能级排布极了找出能量的状态，3p能级能量最高，故属于p区
（3）根据苯胺和硫酸二氢铵中氮原子的成键即可判断杂化方式，
（4）氨基上的氮原子可以提供孤对电子，故可以形成氢键
（5）根据计算得出1mol晶体中含有2mol自由移动的氯离子，但是根据化学式可得右1mol 氯原子做配体，共有6个配位键，故水分子是5mol
（6）根据占位情况计算出原子的个数即可
（7）根据数据计算出晶胞的体积，再根据ρ=m/V计算即可
17．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d64s2；
（2）B-N的键长比Si-Si的键长短(或B-N的键能较大)
（3） 杂化；正四面体
（4）H > B > Na；
（5）D
【知识点】原子核外电子排布；化学键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)基态Fe原子为26号元素，电子排布式为[Ar]3d64s2；基态溴原子的最外层电子排布式为4s24p5，则排布图为 ；
(2)氮化硼为原子晶体，且原子半径小于Si，则氮化硼中的共价键的键长小于Si-Si，则键能大，其硬度和耐热性更高；
(3)BF3分子中中心原子价层电子对数为3，杂化轨道类型是 杂化；SiF4中心原子价层电子对数为4，含有4条σ键，则微粒的空间构型为正四面体构型；
(4)元素的非金属性越强，电负性越大，则三种元素的电负性由大到小的顺序是H > B > Na；NaBH4为离子化合物，电子式为 ；
(5)根据其结构图可知，其为离子化合物，则含有离子键，存在H-O、B-O共价键，B-O配位键，存在O H氢键，不存在金属键，答案为D。
【分析】（1）根据铁原子的核外电子数即可写出电子能级排布，根据溴原子的核外电子排布即可写出外层的电子轨道排布图
（2）均属于原子晶体，键长越短硬度越大和耐热性越强
（3）计算出B原子的价层电子对以及孤对电子即可判断构型，根据 SiF4 成键即可判断构型
（4）非金属性越强，电负性越强，即可判断， NaBH4 是离子化合物，即可写出电子式
（5）根据结构式即可找出含有离子键、共价键、氢键等作用力
18．【答案】（1）3d10
（2）正四面体形；sp2、sp3；N；共价键和配位键；H2O
（3）CuInSe2；面心立方最密堆积；；
【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)Cu位于第四周期第ⅠB族，其价层电子排布式为3d104s1，失去最外层一个电子形成Cu+，因此Cu＋价层电子排布式为3d10；
(2)①SO 中σ键数为4，孤电子对数为 ＝0，则空间构型是正四面体形；根据EDTA的结构简式，该结构中有两种碳原子：饱和碳原子和形成双键的不饱和碳原子，饱和碳原子为sp3杂化，不饱和碳原子为sp2杂化；
②C、N、O属于同一周期，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族元素的第一电离能大于第ⅥA族的，所以第一电离能大小顺序是N>O>C，同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小，即O>S，故最大的为N；
③根据阳离子的结构图可以看出，铜离子分别与4个氨分子和2个水分子形成配位键，氨分子和水分子内部有共价键，即该阳离子中存在配位键和共价键；由于铜离子与水所形成的配位键要比与氨气所形成的配位键弱，所以该化合物加热时首先失去水；
(3) Cu原子有4个位于棱上，6个位于面上，故个数为6× ＋4× ＝4，In原子有8个位于顶点上，4个位于面上，1个在体心，故个数为8× ＋4× ＋1＝4，Se原子有8个，全部在晶胞内部，共8个，因此晶体的化学式为CuInSe2；晶胞从顶部向底部看Se原子分布有四层，排布符合ABABAB，故堆积方式为面心立方最密堆积；C原子位于下面正方体的体对角线的 处，故坐标为 ；根据ρ＝ ，质量m＝ g，体积V＝0.524×0.524×1.032×10－21cm3，所以CuInS2晶体的密度是 g·cm－3。
【分析】（1）根据铜的核外电子能级排布即可写出亚铜离子的价层电子排布
（2）① 计算硫原子的价层电子数以及孤对电子数即可，根据碳原子的成键方式即可判断杂化方式②一般情况下同周期从左到右有增大的趋势，而同主族元素从上到下减小，但是第五主族的元素电离能较大 ③根据给出的结构式即可找出存在的化学键，水分子形成氢键故先失去
（3）根据晶胞中各原子的占位情况即可计算出化学式和晶胞的质量，结合晶胞参数即可计算出晶胞的密度，根据晶胞即可判断出堆积模型和坐标
19．【答案】（1）
（2）sp3
（3）正四面体形
（4）CO；ABC
（5）4
（6）
【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】Ⅰ．(1)基态锰原子为25号元素，价电子排布式为3d54s2，则价电子排布图为 ；
(2)H2O2中氧原子则杂化轨道类型为sp3；
Ⅱ．(3) 中心S原子，含有4条σ键，无孤电子对，则立体构型为正四面体；
(4)铁氰化钾中配体为CN-，含有2个原子，价电子总数为10，与其互为等电子体的极性分子为CO；铁氰化钾为离子化合物，存在的化学键有离子键、σ键、π键，
故答案为：ABC；
Ⅲ．(5)晶胞中Zn2+与其最近且相邻的S2-构成正四面体构型，则S2-的配位数为4；
(6)由晶胞结构可知，Zn2+位于晶胞的体内，个数为4，S2-位于晶胞的顶点和面心，个数=8× +6× =4，则1个晶胞中含有4个ZnS，该晶体密度 。
【分析】（1）根据锰原子的核外电子能级排布即可写出价层电子的轨道排布
（2）计算出价层电子对位4，且含有2对孤对电子。故为sp3杂化
（3）根据硫原子形成的键即可判断
（4）①配体是CN- ，含有2个原子，且含有14个价层电子，故即可找出互为等电子体的极性分子为CO ②根据化学式即可判断含有离子键、 σ键 、 π键
（5）找出与锌离子最近的硫离子个数即可
（6）根据占位情况计算出含有的锌离子和硫离子的个数，根据ρ=m/v计算即可
20．【答案】（1） (或 )；1：2
（2）；>；因为 分子间存在氢键
（3）<
（4）；12；1：3；
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1) 是21号元素，基态 原子的核外电子排布式为 (或 )；其价电子排布式为 ，故未成对电子数与成对电子数之比为1：2；
(2)① 中的P原子孤电子对数= =0，价层电子对数=4+0=4，为sp3杂化；
②P与N同主族，但 分子间存在氢键，故气态氢化物的沸点： > ；
(3)根据元素的电负性在周期表中的递变规律判断，同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，同主族元素从上到下电负性逐渐减弱；磷青铜中的锡、磷两种元素电负性的大小为 ＜P；
(4) ① ，晶体中P原子位于中心，含有1个P原子，立方体每个面心含有1个Cu原子，每个Cu分摊给一个晶胞的占 ，立方体顶角Sn分摊给每个晶胞的原子为 ，据此得到化学式 ；
②该晶体中距离 原子最近的 原子有4个，根据图可知，在晶胞中由 原子构成的八面体为1个，由 和 原子构成的八面体可由2个面心上的Cu原子与4个顶点上的Sn原子构成，共6个，但与另一个晶胞共用，占 ，故个数为6 =3，故两者之比为1：3；
③若晶体密度为 ，晶胞的体积为V= = cm3，最近的 原子核间距为边长的 ，故为 = .
【分析】（1）根据Sc的电子数即可写出核外电子能级排布同时可以找出成对电子和未成对电子之比
（2）① 根据成键方式即可判断其杂化方式为sp3杂化②氨气中易形成氢键，沸点高
（3）非金属性越强，电负性越高
（4）① 根据占位即可计算出化学式 ②以顶点为例，距离最近的是面心和顶点的距离，每层有4个，共有三层应该12个，一个晶胞中含有8个铜原子形成一个八面体，而铜和硒形成八面体时主要是四个顶点硒原子和连个铜原子形成故可形成3个八面体 ③根据质量计算出体积，在根据铜原子与铜原子的距离是面心的距离计算即可
21．【答案】（1）2：3；As的4p轨道半充满，稳定，I1较大
（2）SO2；sp3
（3）三角锥；H3AsO4结构中有1个非羟基氧原子而H3AsO3没有，非羟基氧原子越多，酸性越强
（4） 或 ；12； (r1+r2)
【知识点】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)As是33号元素，其基态原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3,故基态砷原子N电子层中的成对电子与单电子的数量比为2：3，由于As的4p轨道为4p3半充满，而Se为4p4既不是半充满也不是全充满，故As更稳定，I1较大，故答案为：2：3；As的4p轨道为4p3半充满，稳定，I1较大；
(2) 1mol雄黄与O2反应生成As2O3，转移28mol电子，即1molAs4S4与7molO2反应，根据质量守恒可知，该反应方程式为：As4S4+7O2=2As2O3+4SO2，由图中可知，雌黄中As与在周围的3个S原子形成了3个σ键，孤电子对数为 ，故其价层电子对数为3+1=4，故雌黄中As的杂化方式为sp3，故答案为：SO2；sp3；
(3) AsO 中As与在周围的3个O原子形成了3个σ键，孤电子对数为 ，故其价层电子对数为3+1=4，故推测AsO 的空间构型为三角锥形，由于H3AsO4结构中有1个非羟基氧原子而H3AsO3没有，非羟基氧原子越多，酸性越强，故其酸性弱于砷酸(H3AsO4)，故答案为：三角锥形；H3AsO4结构中有1个非羟基氧原子而H3AsO3没有，非羟基氧原子越多，酸性越强；
(4)根据砷化镓(GaAs)的晶胞结构示意图可知，若沿体对角线方向进行投影则得到如图，则在图中将As原子的位置涂黑为： 或 ，由砷化镓的晶胞结构示意图可知，晶体中Ga原子周围与其距离最近的Ga原子的个数为12，而GaAs中Ga和As原子个数比为1：1，故两原子的配位数相等，故As原子周围与其距离最近的As原子的个数为12，若As原子的半径为r1pm，Ga原子的半径为r2pm，则晶胞的边长为：a= ，而最近的两个As原子的距离为面对角线的一半，故为 = (r1+r2) pm。故答案为： 或 ；12； (r1+r2)。
【分析】（1） 写出砷原子的基态电子能级排布即可判断，根据比较基态原子的能级轨道即可知道轨道半充满或者充满时能量是最低较稳定
（2）根据电子的转移情况即可计算出另外一种物质化学式，根据雌黄的成键方式即可判断为sp3杂化
（3）计算出中心离子的价层电子对以及孤对电子即可判断构型，含氧酸的强弱主要取决于非羟基氧原子的个数
（4）从对角线进行投射时，可知As在六边性中心以及三个顶点交替出现。根据砷化镓的晶胞结构图即可找出与砷元祖距离最近的砷原子的个数，根据晶胞结构即可找出两个砷原子距离最近的点的距离
22．【答案】（1）d；Ni
（2）sp3、sp3
（3）正四面体
（4）三者都是分子晶体，组成和结构相似，随着相对分子质量增大，分子间作用力增强，熔沸点升高
（5）O＞Cl＞H＞Ti；O、Cl；a、b、e
（6）145
【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；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)Ti的原子序数为22，核内有22个质子，核外有22个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，基态钛原子的价电子排布式为3d24s2，则钛位于元素周期表中d区，Ti原子未成对电子数为2，同周期中未成对电子数与钛相同的元素原子价电子排布式为3d84s2、4s24p2、4s24p4，其中同属于过渡元素的为3d84s2，为原子序数28的Ni元素；答案为d，Ni。
(2)由 可知，分子中Al和Ti均缺电子，Cl给予Ti和Al各一对电子，即Al形成3个共价键和一个配位键，共价键与配位键的个数比是3：1，Al周围达到8电子结构，价层电子对数为4，所以Al原子采取sp3杂化，Cl形成二个配位键，还有两对孤电子对，价层电子对数为4，所以Cl原子也采取sp3杂化；答案为sp3、sp3。
(3) 中心原子B原子价层电子对数=4+ =4+0=4，孤电子对数为0，微粒空间构型与VSEPR模型相同，即空间构型为正四面体构型；答案为正四面体。
(4)由表中数据可知，这几种物质熔沸点较低，为分子晶体，组成和结构相似的分子晶体，其熔沸点与分子间作用力成正比，分子间作用力随着相对分子质量增大而增大，这几种分子相对分子质量从氯化物到碘化物依次增大，分子间作用力依次增大，则其熔沸点依次升高；答案为三者都是分子晶体，组成和结构相似，随着相对分子质量增大，分子间作用力增强，熔沸点升高。
(5)①元素的非金属性越强，其电负性越大，在 晶体中，元素的非金属性O＞Cl＞H＞Ti，则电负性O＞Cl＞H＞Ti；答案为O＞Cl＞H＞Ti。
②由 结构可知，O原子、Cl原子二者均有孤电子对，为配位原子，在 中， 与Cl-形成离子键，H2O分子中存在H-O单键即σ键， 中存在配位键，配位键也是σ键，即 中存在离子键，配位键，σ键，即a、b、e正确；答案为O、Cl，a、b、e。
(6)由 结构图可知，Ba2+和O2-在高度为 且平行于立方晶胞的面的对角线方向上互相接触，因而晶胞面对角线长度=2r(Ba2+)+2r(O2-)= ，即Ba2+的半径为r(Ba2+)= -r(O2-)= pm-140pm=285pm-140pm=145pm；答案为145。
【分析】根据Ti的电子排布式判断Ti属于周期表中d区和与它具有相同未成对电子数的过渡元素；根据题中所给结构，由VSEPR判断杂化类型和 的立体结构；根据题中表格数据判断晶体类型和熔沸点变化规律；根据电负性与非金属关系判断电负性大小顺序；根据题中所给结构判断配位原子和晶体中粒子间作用力；根据晶胞结构计算Ba2+的半径；据此解答。
23．【答案】（1）；Co金属离子半径小，所带电荷高，Co金属键比K强
（2） ＞ ＞ ；F＞N＞O＞C
（3）sp3；H＜C＜O；K+半径较大
（4）8；体心；
【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；键能、键长、键角及其应用；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)基态Co原子的价层电子排布图为： ；Co金属离子半径小，所带电荷高，Co金属键比K强，所以金属Co的熔点、沸点均高于金属K；
(2)孤电子对-孤电子对斥力＞孤电子对-价电子斥力＞价电子-价电子斥力，所以 、 、 的键角由大到小的顺序为： ＞ ＞ ；同一周期从左到右，第一电离能逐渐增大的，N是半充满结构，较稳定，第一电离能大于O，所以C、N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为：F＞N＞O＞C；
(3)①冠醚分子中O原子形成2个 键，根据氧原子的最外层电子数可知O原子价层还有2个孤电子对，所以O原子的价层电子对数为4，为sp3杂化；同一周期从左到右，电负性逐渐增大，同一主族从上到下，电负性逐渐减小，所以电负性：H＜C＜O；
②K+半径较大，因此 不能镶入甲中而易镶入乙中；
(4)①由晶胞图可看出，每个晶胞中由K和F共同形成的正四面体空隙有8个；
②晶胞的另一种表示中，Co处于各顶角位置，则K处于体心位置；
③ 原子个数为1，K原子个数为 ，F原子个数 ，晶胞体积 ，晶体密度 。
【分析】（1）根据钴原子的原子序数即可排除核外电子能级排布，熔沸点的高低与金属键的强弱有关，半径越小金属键越强，金属键越强熔沸点越高
（2） 、 、 均为sp3杂化，含有的孤对电子数越对，对核的吸引越大，键角越小。因此键角的大小是 ＞ ＞ ，非金属性越强，电离能越大，但是能级电子处于充满或者半充满状态时，电离能大于相邻元素，因此 F＞N＞O＞C
（3）① 根据成键方式即可判断杂化方式，非金属性越强电负性越强②甲中形成的空间较小，而钾离子的半径较大
（4）① 形成的正四面体主要是顶点和面心的原子形成，共有8个顶点因此形成8个正四面体② 钾与钴处于体对角线线，且钴处于中心，若Co为顶点，则钾处于体心③先计算出一个晶胞中的原子个数计算晶胞的质量，在根据晶胞参数计算出体积，根据ρ=计算
24．【答案】（1）；Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
（2）平面三角形
（3） 和 ；10
（4） 分子间可以形成氢键
（5）8；4；
【知识点】原子核外电子排布；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；含有氢键的物质
【解析】【解答】(1)铜为29号元素，基态铜原子价电子排布式为 ；Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子；
(2) 价层电子对数 ，无孤电子对，空间构型为平面三角形；
(3) 中含甲烷型碳和乙烯型碳，杂化方式为 和 ； 中1个碳氧双键含1个 键，共含10个 键；
(4) 分子间可以形成氢键，使沸点升高；
(5)①根据晶胞的结构可知，中心的Ce周围有8个O，故的配位数为8；
②每个晶胞中含4个Ce原子，8个O原子。光照时，晶胞中1个氧原子变为空位，失去电子数为2，2个Ce变为+3价，故4个面心上的Ce被还原；
③品胞质量为 ，密度为7.13 ，则晶胞边长 。
【分析】（1）根据铜原子的核外电子数即可写出核外电子能级排布，主要考虑的锌的3d轨道全满能量低稳定
（2）计算出碳原子的价层电子对以及孤对电子即可
（3）根据结构简式中碳原子含有4各单键以及1各碳氧双键即可判断杂化方式为sp2和sp3杂化，根据结构简式找出含有的 键 即可
（4）主要考虑甲醇可以形成氢键，氢键可以提高沸点
（5）① 找出距离Ce最近的氧原子个数即可 ② 根据化合价即可计算出个数 ③根据占位计算出晶胞中原子个数计算出晶胞质量再根据密度计算出体积，即可计算出晶胞边长
25．【答案】（1）1.5NA；(CH3)2C=CHCH2OH分子间含有氢键，增大分子间的作用力，使沸点升高
（2）平面三角形；CO 或 NO
（3）N>C >Fe> K；sp；C；B
（4）；
【知识点】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)1个3-MBT中含C—H σ键：9个，C—C σ键：3个，C=C中含1个σ键，C—S σ键：1个，S—H σ键：1个，共有15个σ键，故0.1 mol该分子含1.5 mol σ键，即1.5NA；(CH3)2C=CHCH2OH分子之间能形成氢键，增大分子间的作用力，使沸点升高，而3-MBT不能形成分子间氢键，故沸点较低；
(2)SeO3中心Se的价层电子对=σ电子对+孤电子对=3+ =3，根据价层电子对互斥理论知SeO3为平面三角形结构；SeO3得到电子变成阴离子，为了保证价电子总数不变，中心Se可失去相应电子数，变为N或C或Si，故其等电子体阴离子为：NO 、CO 或SiO ；
(3)①随着周期表往上往右，元素第一电离能成增大趋势，故N>C >Fe> K；
②根据题意，(CN)2的结构为NC—CN，根据价键理论知C与N之间为三键，即(CN)2结构式为：N≡C—C≡N，故C原子杂化方式为sp；
③泡利原理指同一原子轨道内两个电子自旋方向相反，故违背该原理的为C；洪特规则指同价轨道上，电子优先单独占据一个轨道且自旋方向相同，故违背该规则的为B，B选项中2pz轨道上电子自旋方向应与2px、2py保持一致；
(4)①该晶胞中含Fe个数= =2，设Fe原子半径为b，则晶胞体内对角线长度为4b，设晶胞边长为a，则面上对角线长度为 ，由勾股定理得：a2+( )2=(4b)2，解得a= ，故晶胞体积=a3=( )3，2个Fe原子总体积= ，则晶胞中原子体积占晶胞体积的比值为 ：( )3= ，即原子体积与晶体体积为 ；
②求晶体密度，即求晶胞密度，1个晶胞中含2个Fe原子，故Fe原子质量m= ，由①知，晶胞体积V=( )3=( )3，故晶胞密度= = ，即晶体密度为 。
【分析】（1）考查的物质的成键数目，以及氢键的影响
（2）计算出成键数目和孤对电子即可，找出原子数相同且电子数相同即是等电子体
（3）① 根据元素周期表确定电离能的比较 ②根据成键类型确定杂化轨道 ③考查的是对泡利原理和洪特规则的运用
（4）①计算原子的总数和晶胞的体积②根据ρ=m/v计算即可
26．【答案】（1）4s24p5；F>O>Cl>Br
（2）Al3+的半径小于Mg2+，其离子所带电荷数多，离子键强，晶格能大
（3）三角锥形；sp3
（4）10；孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力，斥力大；
（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；化学键和分子间作用力的区别
【解析】【解答】(1)溴的原子序数为35，核外电子排布为2、8、18、7，价电子排布式为：4s24p5，F、Cl、Br为同主族元素从上到下电负性减弱，O和F为同周期元素，从左到右电负性增强，再结合氧化物ClO2，O为负价可知O的电负性大于Cl，可得电负性由强到弱为：F>O>Cl>Br，故答案为：4s24p5；F>O>Cl>Br；
(2)Al3+和Mg2+的核外电子排布相同，Al的核电荷数多，离子半径小，同时铝离子的离子电荷数比镁离子多，而离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强，晶格能越大，故答案为：Al3+的半径小于Mg2+，其离子所带电荷数多，离子键强，晶格能大；
(3)I 离子中心I原子的价层电子对数= ，有一对孤电子对，空间构型为三角锥形，中心碘原子采用sp3杂化，故答案为：三角锥形；sp3；
(4)①单键为σ键，双键中有一条是σ键，一条是π键，由结构可知，1mol吡啶分子中含有σ键数目为10mol，即10NA，故答案为：10；
②根据VSEPR理论，孤电子对对键合电子对之间的斥力大于键合电子对对键合电子对之间的斥力，导致键合电子对对键合电子对之间的夹角减小，故答案为：孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力，斥力大；
③吡啶为平面结构，N形成3个共价键，未参与成键的p轨道有一对电子，参与形成离域大π键，每个C原子留有一个p轨道，轨道上留有一个单电子形成大π键，所以吡啶环形成5中心6电子的离域大π键： ，故答案为： ；
(5)①内部的8个F 形成小立方体结构，该小立方体的棱长等于晶胞棱长的 ，故图中C到左侧面距离等于晶胞棱长的 ，即为参数x，到前平面距离为晶胞棱长的 ，即为参数y，到下底面距离等于晶胞棱长 ，即为参数z，故C的坐标参数为（ ， ， ），故答案为： ； ；
②由晶胞结构可知8个钙离子位于顶点，6个位于面心，个数为 ，8个氟离子位于体内，则晶胞的质量为： g，晶胞的边长为0.5462 nm，晶胞体积为： ，晶胞的密度= ，故答案为： 。
【分析】（1）考查的是基态电子的排布，以及电负性的比较
（2）考查的是电荷以及半径对晶格能的影响
（3）确定是否含有孤对电子和价电子对然后确定杂化方式
(4)①考查的键数②考查的是孤电子对的影响③求出 吡啶中 的大π键原子数和电子数即可
(5)①根据各原子的位置计算出坐标即可②根据ρ=m/v计算即可
27．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4；2
（2）平面三角形；sp3杂化
（3）b；b中含有π键，电子云重叠程度更大，使得键长缩短；分子；SeO2形成聚合分子，相对分子量远比SO2大，熔化时需要破坏分子间作用力更大
（4）0.198；5.45
【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；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）Se与O元素同主族，位于第四周期，其元素序号为34，Se元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s4p4或[Ar]3d104s24p4；同一周期中，第一电离能从左至右有增大的趋势，但IIA族与IIIA族、VA族与VIA族反常，第四周期中第一电离能比Se元素大的有As、Br两种元素(氪除外)；
（2）SeO3分子中σ键电子对数为3，孤电子对数为 ，故分子构型为平面三角形； 中σ键电子对数为4，孤电子对数为 ，价层电子对数为4，因此Se原子采取sp3杂化；
（3）①根据结构图示以及O原子成键特点可知，a为单键，b为双键，因此键长较短的是b；其原因是：b中含有π键，电子云重叠程度更大，使得键长缩短；
②固态SeO3的熔点不是特别高，由此可知，固态SeO3为分子晶体；由题可知，SeO2形成聚合分子，相对分子量远比SO2大，熔化时需要破坏分子间作用力更大，因此熔点较SO2高；
（4）Se2-采取面心立方最密堆积方式，设r(Se2-)=rnm，则 ，解得r≈0.198；一个晶胞中含有Se2-个数为 ，含有Zn2+个数为4，硒化锌晶体的密度 。
【分析】对于晶体的密度计算方法为：先计算一个晶胞的质量，然后根据晶胞参数计算晶胞的体积，然后利用密度公式计算晶胞密度，其主要易错点在于单位的换算以及晶胞内相关原子个数的计算。
28．【答案】（1）4s24p4；15：7
（2）O>S>Se>Zn；sp3；三角锥
（3）
（4）(1，1，1)；(0.25，0.25，0.25)
【知识点】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元素位于第四周期ⅥA族元素，根据ⅥA族元素核外电子排布规律可知其价电子排布式为4s24p4；Zn为30号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，有15对成对电子，S为16号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，有7对成对电子，所以基态Zn与S原子成对电子数之比为15：7；
(2)O、S、Se为同主族元素，同主族元素自上而下电负性减弱，Zn为金属元素，电负性较小，所以四种元素电负性由大到小的顺序为O>S>Se>Zn；SO 中心S原子的价层电子对数为 =4，所以S原子采取sp3杂化，有一对孤电子对，所以为三角锥形；
(3)距离最近的两个Se2-的距离即为面对角线的一半，所以晶胞的棱长为 a nm，则晶胞的体积为2 a3 nm3=(2 a×10-7) 3 cm3，根据晶胞结构可知晶胞中含有4个Zn2+，化学式为ZnSe，所以Se2-的个数也为4，则晶体的质量为 g，所以密度为 = g/cm3；
(4)据图可知B到三个坐标轴的距离均为棱长，所以坐标为(1，1，1)，距离B点Se2-最远的Zn2+即A、B连线上的Zn2+，其距离三个坐标轴的距离均为棱长的四分之一，所以坐标为(0.25，0.25，0.25)。
【分析】（1）根据核外电子排布即可找出
（2）利用元素周期律的规律进行电负性的比较，计算出硫原子价层电子对和孤对电子对即可
（3）根据化学式计算出晶胞的质量和体积，利用ρ=计算即可
（4）根据位置关系可写出B的坐标，根据空间位置情况找出距离最远的位置即可
29．【答案】（1）P；P
（2）sp3； 或 等
（3）SiCl4、H4SiO4.；BC
（4）SiB6；SiP；；
【知识点】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)基态B原子有1个单电子，Si有2个单电子，P有3个单电子，则单电子数最多的是P，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上往下电负性逐渐减小，则电负性最大的是P；
(2)PCl3的中心原子P形成3个σ键电子对，孤电子对数为 ，则价层电子对数为4，则PCl3的中心原子P的杂化类型为sp3；，BCl3共含有24个价电子，与BCl3互为等电子体的阴离子为 或 等；
(3)①由各分子的结构图可知，SiCl4、H4SiO4为正四面体结构，故为非极性分子；
②A． SiCl4、HSiCl3O、H4SiO4中Si原子形成4个σ键电子对，无孤电子对，则Si原子采取的杂化类型为sp3；H2SiCl4 O中Si原子形成5个σ键电子对，Si原子采取的杂化类型不是sp3；故Si 的杂化方式并不是一直没有发生变化，故不正确；
B． Si原子最外层有4个电子，能形成4对共用电子对，在SiCl4中Si原子与4个Cl原子形成4对共用电子对，Si原子无孤电子对，有空轨道，则H2O 中 O 通过孤对电子与 Si 形成配位键，故正确；
C． 由图可知只涉及了极性共价键的断裂与形成，故正确；
故答案为：BC；
(4)①由图可知，I的一个晶胞中有6个B原子，Si原子个数为 ，则I的化学式为SiB6，Ⅱ的一个晶胞中有4个P原子，Si原子个数为 ，则Ⅱ的化学式为SiP；
②I的一个晶胞中有6个B原子，1个Si原子，则一个晶胞的质量为 ，则Ⅰ的密度为 ；
③Ⅱ的一个晶胞中有4个P原子，4个Si原子，则Ⅱ的空间占有率为 。
【分析】（1）根据核外电子排布即可判断，电负性和非金属性有关
（2）计算出磷原子的价层电子对和孤对电子即可，原子总数相等，价电子总数相等的分子或离子互为等电子体
（3）①找出正负电荷中心重合的结构即可②考查的是配位键的形成和键的断裂和形成
（4）①根据占位计算出晶胞中原子个数即可②根据化学式计算出晶胞的质量，根据ρ=计算③计算出所有原子占据的空间体积之和，再结合晶胞体积即可计算
30．【答案】（1）S；D
（2）均为离子晶体，O2-半径小于S2-，Cu2O晶格能大，熔点高
（3）sp2；V 型
（4）H3O+或 PH3； 或
（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)O失去的第一个电子位于第二层，S失去的第一个电子位于第三层，由于离核越近，受到原子核引力越强，电子越难失去，故相对于O，S更容易失去电子，即S的第一电离能相对较小；Si的价电子排布式为3s23p2，根据洪特规则和泡利原理，确定排布图为 ，故答案为：D；
(2)两者均为离子晶体，但O2-半径小于S2-，故Cu2O晶格能比Cu2S大，故其熔点较高；
(3)SO2中心S的价层电子对数=2+ ，对应杂化方式为sp2；根据价层电子对互斥理论知SO2的立体构型为V形；
(4)根据同族代换法，知PH3为NH3的等电子体，或者采用左右替换加减电子法也可得到等电子体，如将N换成O，则得到H3O，为了保证价电子数不变，需在H3O基础上减掉1个电子，得到H3O+，故H3O+也为NH3的等电子体；CuSO4与氨水反应首先得到蓝色沉淀Cu(OH)2，氨水过量后，Cu(OH)2可溶解形成[Cu(NH3)4]2+配离子，对应离子方程式为： 或 ；
(5)将大立方体切割成4个小立方体，C点位于小立方体的体心，对应x、y轴为边长的 ，对应z轴为高的 ，故c点坐标为( ， ， )；该晶胞中含有：Cu原子4个，O原子 ，故该晶胞中含有2个Cu2O，该晶胞的质量m= ，设晶胞边长为a cm，则晶胞体积V=a3 cm3，密度= ，化简得： ，设面上对角线长度为b cm，由勾股定理得：b2=a2+a2=2a2，设体内对角线长度为c cm，则c2=a2+b2=3a2，代入数据解得c= ，观察晶胞知，Cu与O之间最近距离为体内对角线的 ，即 cm，即 。
【分析】（1）同族元素的第一电离能从上到下是减弱，根据原子核外电子排布即可写出价层电子排布
（2）键长越短，键能越大
（3）计算出硫原子的价层电子对和孤对电子即可
（4）找出与之原子数相同和价层电子对相同的即可，发生络合反应导致沉淀溶解
（5）根据位置坐标即可求出C的坐标，计算出单个晶胞的质量利用v=计算出体积，再计算出距离大小即可
