2024届高三化学一轮专题训练-物质结构与性质
1．（2024上·陕西西安·高三西安一中校考阶段练习）铜是人类最早使用的金属之一，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。回答下列问题：
(1)基态Cu2+的价电子排布式为 。
(2)已知铜的某种配合物A的结构如图所示：
①A中所含的三种元素C、N、O的电负性由大到小的顺序为 。
②配合物中氮原子的杂化轨道类型为 。
③配体氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受热分解可产生CO2和N2，CO2是 (填“极性”或“非极性”)分子。
(3)铜盐是自然界中重要的盐，CuSO4中SO的立体构型为 ；Cu(NO3)2中的化学键类型为 。
(4)CuF的晶胞结构如图所示。在CuF晶体中距离Cu+最近的F-有 个。已知CuF的密度为7.1g/cm3，则CuF的晶胞参数a= nm(列出计算式)。
2．（2023上·北京顺义·高三牛栏山一中校考期中）铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，其化合物在生产生活中应用广泛。
(1)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示。
①富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为 。
②富马酸分子中σ键与π键的数目比为 。
③基态Fe的价层电子中，两种自旋状态的电子数之比为 。
(2)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(合成过程如下所示)。
①色胺酮分子中N原子的杂化类型为 。
②X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。
(3)超导材料在电力、交通、医学等方面有着广泛的应用，某含Ni、Mg和C三种元素的晶体具有超导性，该晶体的晶胞结构如图所示：
①距离Mg原子最近的Ni原子有 个。
②已知该晶体的边长为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为 g·cm-3。
3．（2023上·海南海口·高三海口一中校考期中）铁及铁的化合物在生产、生活中有广泛应用。请回答下列问题：
(1)结构示意图如图1。
①的价层电子轨道表示式为 ；的配体是 ，配位数是 。
②中H—O—H键角 中O—S—O键角(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是 。
③中与、与的作用力类型分别 。
(2)晶体的晶胞形状为立方体，边长为a nm，结构如图2。
晶胞中的个数为 ；该晶体的密度为 。(阿伏伽德罗常数为)
(3)应用于合成氨反应的催化剂(铁)的表面上存在氮原子，图3为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图。则图中铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为 。
4．（2023·全国·高三专题练习）镍的合金及其配合物用途非常广泛。回答下列问题：
(1)Ni与Ca均位于第四周期，最外层电子数也相同，但Ni的熔点和沸点均比Ca的高，这是因为 。
(2)Ni2 MnGa晶体的立方晶胞结构如图a所示。
①已知Ni2MnGa的晶胞参数为0.5822nm，设NA为阿伏加德罗常数的数值，则Ni2MnGa晶体的密度为 (列出计算式)g· cm-3。
②Ni2MnGa晶体的晶胞结构还可以用图b表示，若●表示的是Mn，则表示的是 ， 表示的是 。
5．（2023上·海南海口·高三海南中学校考期中）回答下列问题：
(1)与同族且相邻周期的元素的基态原子价电子排布式为 。与钛同周期元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有 种。
(2)①基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为 。
②根据“相似相溶”规律推测硫单质易溶于下列哪些溶剂 。
A．水 B． C．
(3)分子中B为杂化，且存在两个硼氧单键，画出的结构式 ，该分子的空间构型为 ；硼砂阴离子的结构如图所示，分析B原子的杂化方式为 。
6．（2023上·四川成都·高三成都实外校考阶段练习）硼和镓及其化合物在合金工业、制药工业、电池工业有广泛的应用。用于制氢的氨硼烷是非常有应用潜力的车载储氢材料之一，氨硼烷水解释放氢气，在催化剂存在条件下进行，该反应是氢元素间的归中反应，其反应方程式为：NH3BH3+2H2O=++3H2↑。回答下列问题：
(1)基态B原子的最高能级电子排布式为 。
(2)NH3BH3中所含元素电负性由大到小的顺序为 ，氨硼烷比其等电子体乙烷熔点高，原因是 。
(3)反应方程式中是的简写形式，中含有一个六元环状结构，且只有氧原子最外层达到8e-稳定结构，写出的结构式： 。
(4)一种含镓的药物合成方法如图所示：
①化合物Ⅰ中环上N原子的杂化方式为 ，1mol化合物Ⅰ中含有的C-H和C-Cσ键的数目共为 NA。
②化合物Ⅱ中Ga的配位数为 ，x= 。
(5)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料，其晶胞结构如图甲所示，已知该晶体的密度为ρg/cm3)，设NA是阿伏加德罗常数的值，若P原子半径为apm，晶胞中B、P原子相切，则B原子半径为 pm(写计算表达式)；磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影(图乙中○表示P原子的投影)，在图乙中用●画出B原子的投影位置 。
7．（2023上·北京房山·高三北京市房山区良乡中学校考期中）甲硅烷可用于制备多种新型无机非金属材料。
(1)原子与原子结合时，表现为正价，则电负性： H(填“>”“<”或“=”)，分子的空间结构为 。
(2)利用与反应可制得碳化硅晶体，晶胞结构如图，硅原子位于立方体的顶点和面心，碳原子位于立方体的内部。
①碳化硅晶体中每个原子周围距离最近的原子数目为 ，的晶体类型是 。
②基态原子的价层电子轨道表达式为 。
(3)利用与可制得氮化硅()材料。
①热稳定性： (填“>”“<”或“=”)。
②中的键角 中的键角(填“>”“<”或“=”)，其键角差异的原因是 。
8．（2023上·北京·高三北京师大附中校考阶段练习）含化合物具有非常广泛的应用。
(1)基态氮原子的电子有 种空间运动状态。
(2)很多有机化合物中含有氮元素。
物质 A(对氨基苯甲酸) B(邻氨基苯甲酸)
结构简式
熔点 188℃ 145℃
作用 防晒剂 制造药物及香料
①组成物质A的4种元素的电负性由大到小的顺序是 。
②A的熔点高于B的原因是 。
③A可以与多种过渡金属元素形成不同结构的配合物。其中A和可形成链状结构，在下图虚线内画出A的结构简式 。
(3)氮元素可以与短周期金属元素形成化合物。是离子化合物，比较两种微粒的半径： (填“>”、“<”或“=”)，从结构角度解释 。
(4)氮元素可以与过渡金属元素形成化合物，其具备高硬度、高化学稳定性和优越的催化活性等性质。某三元氨化物是良好的超导材料，其晶胞结构如图所示。
①基态Ni原子价层电子的轨道表示式为 。
②与Zn原子距离最近且相等的Ni原子有 个。
③表示阿伏加德罗常数的值。若此晶体的密度为，则晶胞的边长为 nm。()
9．（2023上·海南·高三海南中学校考阶段练习）称为第三金属的钛是重要金属，回答下列问题：
(1)基态钛原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)在高温下可以用和反应制得金属钛，反应的化学方程式为 。
(3)已知在通常情况下是无色液体，熔点为℃，沸点为136℃。的沸点为76.8℃，的沸点比高的原因是 。
(4)Ti元素组成的一种离子常为链状聚合形式的阳离子，其结构形式如图所示，这种离子的化学式为 。
(5)Ti和M元素组成的一种物质晶胞如图所示，黑球代表Ti离子，图c为该晶胞的投影图，图d是沿晶胞对角面取得的截图，晶体中M的配位数为 ，每摩尔这种物质的体积为 (用含x、y、z的代数式表示)。
10．（2023上·上海静安·高三上海市市西中学校考期中）一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，结构简式如图所示。
(1)其中所涉及的非金属元素的电负性由大到小的顺序是 ，分子的空间构型为 。
(2)甘氨酸易溶于水，试从分子结构角度解释 。
①N的价电子层的电子排布式为 ；分子的电子式为 。
②中碳原子采取的杂化类型为 ；分子中存在 个σ键和 个π键。
③C、N、O三原子的第一电离能的最高的是
11．（2023上·北京·高三校考阶段练习）2023年杭州亚运会开幕式首次使用“零碳甲醇”作为主火炬塔燃料，实现废碳再生、循环内零碳排放。
已知某些共价键的键能：
化学键 H—H C—H O—H C—O C=O
键能/ 436 413 463 351 745
(1)的电子式为 。
(2)分子结构如图。
①分子中O的杂化轨道类型 。
②键长a、b、c从长到短的顺序为： 。
③乙醇的沸点(78℃)高于甲醇(65℃)。解释原因： 。
(3)在350℃、催化下用制备的反应原理如图。
①该条件下制备甲醇的热化学方程式为： 。
②下列说法正确的是 (填序号)。
a．电负性由大到小的顺序：O>C>H
b．步骤a涉及s—s键的断裂和键的生成
c．步骤d、e的反应热相等
d．升高温度可以提高反应速率和的平衡产率
(4)干冰的晶胞结构如图所示，若该晶胞边长为，干冰晶体的密度为，则阿伏加德罗常数的值为 。
12．（2023上·浙江·高三慈溪中学校联考阶段练习）Li、B、C、Ga等元素的单质或化合物在很多领域有广泛的应用。请回答：
(1)基态原子的价电子排布式为 。
(2)一种含B化合物可用作吸附材料，其化学式为，部分晶体结构如图1所示，其中为平面结构。
下列说法不正确的是___________。
A．基态原子的第一电离能：
B．基态原子未成对电子数：
C．该晶体中存在的化学键有离子键、共价键、配位键、氢键
D．晶体中B、C、N和O原子轨道的杂化类型分别为
(3)比较键角大小： (填“>”“=”或“<”)，并说明理由 。
(4)一种锂离子电池负极材料为两层石墨层中嵌入，形成如图2所示的晶胞结构。该物质的化学式可以表示为 ，的配位数为 。
13．（2023上·四川雅安·高三统考阶段练习）CO2固定是实现碳达峰、碳中和的有效途径。使用不同催化剂，CO2固定的产物也不同。在戊二酸锌催化下，CO2固定方式主要有：
研究发现，利用氧化锌和戊二酸制备的戊二酸锌的催化效能良好。回答下列问题：
(1)一个基态氧原子的价层电子轨道表示式为 ；基态碳原子核外有 个未成对电子。
(2)1mol丁含 molσ键，1个丁分子含 个手性碳原子。
(3)乙中所含元素电负性由大到小的顺序为 (填元素符号)，乙中碳原子的杂化类型是 。
(4)戊二酸、丙二酸二甲酯的沸点分别为303℃、181℃，它们沸点差别较大的原因是 。
(5)配离子的空间结构只有1种，由此推知的空间结构是 。
(6)ZnO晶胞结构如图所示。已知：ZnO晶体的密度为ρg cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值。氧离子的配位数为 。氧和锌的最近距离为 nm。
14．（2023·海南·模拟预测）N、P、为第VA族元素，该族元素及其化合物在生产，生活中有广泛应用。回答下列问题：
(1)基态砷原子核外有 个未成对电子，位于元素周期表的 区。
(2)已知：，的空间结构为 ，原子的杂化类型为 ；为正四面体结构，则1中含 键。
(3)《本草纲目》中记载砒霜()可入药，已知：的熔点为312.3℃，沸点为465℃。古代采用“升华法”提纯砒霜，砒霜升华时破坏的作用力有 ；
(4)的键角为93.5°，的键角为92.1°，的键角大于的键角的原因是 ；
(5)由砷，铁，钙组成的某种新材料，的晶胞结构如图所示。已知：，底边边长为a，高为b，1号原子的高为。
①1号原子的坐标为 ，距离2号原子最近的原子有 个。
②该晶体密度为 (为阿伏加德罗常数的值)。
15．（2023上·上海长宁·高三统考阶段练习）硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：
H2S S8 MnS SO2 SO3 H2SO4
熔点/℃ -85.5 115.2 >1600(分解) -75.5 16.8 10.3
沸点/℃ -60.3 444.6 -10.0 45.0 337.0
回答下列问题：
(1)基态Mn原子的价电子构型是________
A．3d7 B．3d74s2 C．3d54s2 D．3d9
(2)具有下列电子排布式的基态原子中原子半径最大的是________
A．1s22s22p63s23p2 B．1s22s22p3 C．1s22s22p2 D．1s22s22p63s23p4
(3)Mn元素位于元素周期表第 周期第 族。根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 ；图a为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因是 。
(4)气态三氧化硫以单分子形式存在，推测其分子的立体构型为 形；固体三氧化硫中存在如图b所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为 。
(5)下图是MnS晶胞，其与NaCl晶胞属于同种类型。前者的熔点明显高于后者，其主要原因是 ；以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。在晶胞坐标系中，a点硫离子坐标为(1，，)，b点锰离子坐标为(0，，)，则c点锰离子坐标为 ；每个晶胞中平均分摊 个Mn2+， 个S2-。
16．（2023·全国·高三专题练习）“”的氢化物
尽管“”不稳定，但在储氢材料的探索中得到了其稳定的具有客观储氢量的氢化物。这种氢化物结构属立方晶系，面心立方点阵，晶胞参数，晶胞如图所示(氢未示出)。可以认为，结构中，Fe原子采取立方密堆积，Mg占据其堆积形成的所有四面体空隙且处于中心位置，H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe的周围，H原子与Fe原子之间的最短距离等于晶胞参数的(要求：以下凡涉及计算的，结果均保留三位有效数字)
(1)写出该氢化物的化学式 ，晶胞中H原子的总数m= 。
(2)计算键长 、键长 、最短距离 ；写出与Mg配位的H原子数n= 。
(3)计算该氢化物中氢的密度= (单位：)及标况(，273K)下氢气密度= ，给出二者的比值R= 。
17．（2023·四川成都·石室中学校考一模）硼、氮、磷、钴、镍等元素的化合物在现代农业、科技、国防中有着许多独特的用途。
(1)磷原子在成键时，能将一个电子激发到能级而参与成键，写出该激发态磷原子的核外电子排布式： 。
(2)钴位于元素周期表的 区，钴与易形成正八面体形的配离子，试推测的空间构型有 种。
(3)制备氮化硼的一种方法为。立方氮化硼()的晶胞如图1所示，其晶体类型为 ，N的配位数为 。试用价层电子对互斥理论解释的键角比大的原因： 。
(4)含有两个或两个以上配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物称为螯合物。的一种螯合物的结构如图2所示，该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 。
(5)晶胞为型结构(如图3)。其中可看成填充在组成的 空隙中，填充率为。将在空气中加热，部分被氧化为，成为，晶体仍保持电中性，则会出现晶体缺陷，填充率下降。现有晶胞的质量为。则填充和未填充离子的空隙个数之比为 。
18．（2023·全国·高三专题练习）Ⅰ．氮化硼晶体的结构与金刚石相似，其晶胞如图所示。
(1)在一个晶胞中，含有硼原子 个，氮原子 个。
(2)已知氮化硼晶胞参数为γcm，则在此晶胞中，任意两个原子之间的最短距离是 cm，DE原子之间的距离是 cm。
(3)氮化硼晶胞的俯视投影图是 。
(4)设NA为阿伏加德罗常数的值，则氮化硼晶体的密度为 g/cm3(用代数式表示)。
Ⅱ．在硅酸盐中，SiO四面体(如图为俯视投影图)通过共用顶角氧原子可形成链状、环状等多种结构型式。
(5)图甲为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si与O的原子数之比为 ，化学式为 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．(1)3d9
(2) O>N>C sp3 非极性
(3) 正四面体形 共价键、离子键
(4) 4 ×107
【详解】（1）铜元素的原子序数为29，基态原子的价电子排布式为3d104s1，失去2个碘电子得到铜离子，故铜离子的价电子排布式为3d9；
（2）①同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，元素C、N、O的电负性由大到小的顺序为O>N>C；
②配合物氨基中氮原子的价层电子对数为4，则氮原子的杂化方式为sp3杂化；
③CO2为直线型分子，正负电荷重心重合，为非极性分子；
（3）的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp3杂化，空间构型为正四面体形；Cu(NO3)2为铜离子和硝酸根离子构成的离子化合物，硝酸根离子中存在氮氧共价键，化学键类型为共价键、离子键；
（4）由晶胞结构可知，晶胞中Cu+位于四个F-构成的四面体的体心，则距离Cu+最近的F-有4个；据“均摊法”，晶胞中含个Cu+、4个F-，则晶体密度为，a=×107nm。
2．(1) O>C>H>Fe 11：3 1：3或3：1
(2) sp2、sp3 氢键
(3) 12
【详解】（1）富马酸亚铁中含有C、H、O、Fe，其中Fe为金属元素其余为非金属元素，因此Fe的电负性最小，C、O同周期O的核电荷数大电负性大，H位于第ⅠA族电负性较小，故电负性从大到小为O>C>H>Fe；富马酸的结构简式为HOOCHC=CHCOOH，单键为σ键，双键是1个σ键1个π键，因此富马酸分子中σ键与π键的数目比为11：3；基态Fe价层电子为3d64s2，两种自旋状态的电子数之比为6：2=3：1或者2：6=1：3；
（2）色胺酮分子中N原子：形成3个单键的N为sp3杂化，有双键的N为sp2杂化；CH3OH中有-OH，色胺酮钴配合物中有电负性较大的N和O，甲醇和色胺酮钴配合物形成氢键而结合；
（3）距离Mg原子最近的Ni原子有x、y、z三个方向，每个方向4个，总共有3×4=12个；根据均摊法该晶胞的化学式为CMgNi3，晶胞密度为：。
3．(1) H2O 6 小于 H2O中孤电子对数大于，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H-O-H键角与O-S-O键角相比被压缩减小 配位键、氢键
(2) 3
(3)1:2
【详解】（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，价层电子轨道表示式为，的配体是H2O，配位数是6；
②H2O中O和中S均为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H-O-H键角与O-S-O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。
（2）Fe2+位于晶胞的顶点和面心，个数为8=3，S个数为=4。一个晶胞中相当于含有4个FeS2，因此一个晶胞的质量m=，所以晶体密度。
（3）由图可知，每个Fe原子周围最近的有2个N原子，而每个N原子周围最近的有4个Fe原子，所以铁颗粒表面N和Fe的原子数比值最大为1:2。
4．(1)Ni的原子半径比Ca的小，价电子数比Ca多，Ni的金属键比Ca的强
(2) Ni Ga
【详解】（1）金属镍和金属钙都是金属晶体，镍原子的原子半径小于钙原子、价电子数多于钙原子，所以镍晶体中的金属键强于钙晶体，导致熔点高于钙晶体，故答案为：Ni的原子半径比Ca的小，价电子数比Ca多，Ni的金属键比Ca的强；
（2）①由晶胞结构可知，晶胞中位于体内的镍原子个数为8，位于顶点和面心的锰镓原子个数为，位于棱上和体心的镓原子个数为，则晶体密度为；
②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、面心、棱上和体心的数目为，位于体内的●和 的个数都为4，若●表示的是锰原子，由晶体的化学式可知，表示的是镍原子、 表示的是镓原子，故答案为：Ni；Ga。
5．(1) 3
(2) 或 BC
(3) V型 、
【详解】（1）的基态原子价电子排布式为；钛的未成对电子数为2，与钛同周期元素的基态原子中，未成对电子数为2的元素有：Ni、Ge、Se，共3种；
（2）基态S原子的价电子排布式为，，两种自旋状态的电子数之比为或；
A．硫单质是非极性分子，水是极性分子，根据相似相溶性原理，硫单质难溶于水，A错误；
B．硫单质是非极性分子，是非极性分子，根据相似相溶性原理，硫单质易溶于，B正确；C．硫单质是非极性分子，是非极性分子，根据相似相溶性原理，硫单质易溶于，C正确；故选BC；
（3）分子中B为杂化，且存在两个硼氧单键，的结构式，该分子的空间构型为V型；由图可知，该结构上、下两个位置的B原子周围有4个O，其轨道杂化数为4，故这两个位置B为杂化，左右两边的B原子周围有3个O，其杂化轨道数位3，是杂化，故B原子的杂化方式为、。
6．(1)2p1
(2) N>H>B 氨硼烷分子间存在氢键
(3)或
(4) sp2 9 6 1
(5) ，注意B原子半径小于P原子半径
【详解】（1）基态B原子的电子排布式为1s22s22p1，则其最高能级电子排布式为2p1；
（2）元素原子得电子能力越强，电负性越大，所以NH3BH3中N、H、B三种元素的电负性大小为N>H>B；
NH3BH3中有NH3，分子间可形成氢键，而乙烷分子间不能形成氢键，故氨硼烷比乙烷熔点高；
（3）中含有一个六元环状结构，且只有氧原子最外层达到8e-稳定结构，则3个B原子和3个O原子构成六元环，B原子再连一个O原子，最外层全成键，O原子再得一个e-达稳定结构，故的结构式为或；
（4）①由化合物Ⅰ结构可知，N成一条碳氮双键，故N原子的杂化方式为sp2；
由图可知，化合物Ⅰ中除环上4条C-Cσ键外，还有如图的5条C-H和C-Cσ键，故1mol化合物Ⅰ中含有的C-H和C-Cσ键的数目共为9mol；
②由图可知，化合物Ⅱ中Ga与2个N原子和4个O原子成键，故Ga原子的配位数为6；
每个羧基失去一个H+后显-1价，Ga为+3价，故x为-1；
（5）因为晶胞中B、P原子相切，所以求B原子半径，先求B原子与P原子之间的最短距离，晶胞中白色球周围最近的4个黑色球构成正四面体结构，白色球处于正四面体的中心，顶点黑色球与正四面体中心白色球连线处于晶胞体对角线上，由几何知识可知晶胞中硼原子位于晶胞体对角线处，则B原子与P原子之间的最短距离为晶胞体对角线，因此根据先求出晶胞参数b值，再用b值求出体对角线的长度的，即，故B原子半径为；
根据晶胞结构分析，立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形，中心B与P重合，外侧大正六边形均由P原子构成，而内部小正六边形由3个B原子、3个P原子间隔形成，所以画图为，且注意B原子半径小于P原子半径。
7．(1) < 正四面体形
(2) 4 共价晶体
(3) < > SiH4中硅形成4个共价键无孤电子对，NH3中氮形成3个共价键有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
【详解】（1）元素的非金属性越强，电负性越大，由硅原子与氢原子结合时，硅元素表现为正价可知，氢元素的非金属性强于硅元素，则硅元素的电负性小于氢元素；硅化氢分子中硅原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，分子的空间构型为正四面体形，故答案为：<；正四面体形；
（2）①由晶胞结构可知，碳化硅晶体是碳原子与硅原子通过共价键形成的共价晶体，晶胞中每个碳原子与周围4个硅原子的距离最近，则碳原子的配位数为4，由碳化硅的化学式可知，硅原子的配位数也为4，则每个硅原子周围距离最近的碳原子的个数为4，故答案为：4；共价晶体；
②硅元素的原子序数为14，价层电子排布式为3s23p2，价层电子轨道表达式为，故答案为：；
（3）①元素的非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，氮元素的非金属性强于硅元素，则氨气的热稳定性强于硅化氢，故答案为：<；
②硅化氢分子中孤对电子对数为0、氨分子中孤对电子对数为1，分子中孤对电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，分子的键角越小，则硅化氢中中H Si H的键角大于氨分子中
H N H的键角，故答案为：>；SiH4中硅形成4个共价键无孤电子对，NH3中氮形成3个共价键有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力。
8．(1)5
(2) O>N>C>H B易形成分子内氢键，A只存在分子间氢键，影响物质熔点的是分子间氢键，所以A的熔点高于B
(3) < 电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小
(4) 12
【详解】（1）基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，电子的空间运动状态数=轨道数，有5种；
（2）①组成物质A的4种元素为C、H、N、O，同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，则有电负性C＜N＜O，H的电负性最小，故有：O>N>C>H；
②B(邻氨基苯甲酸)易形成分子内氢键，A(对氨基苯甲酸)只存在分子间氢键，影响物质熔点的是分子间氢键，所以A的熔点高于B；
③N、O原子提供孤电子对，Ag+提供空轨道，其中A和Ag+可形成链状结构，A的结构简式为：；
（3）相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故半径：Mg2+
②根据晶胞结构可知，Zn在顶点，Ni在面心，以Zn为中心在四个晶胞的面心有4个Ni，考虑三维空间，则与Zn原子距离最近且相等的Ni原子有4×3=12个；
③根据均摊法，则一个晶胞含有1个N，个Ni，个Zn，分子式为ZnNi3N；晶胞的质量为，体积为，所以边长为。
9．(1)
(2)
(3)两者均为分子晶体，结构相似，相对分子质量越大的范德华力越大，沸点越高
(4)或
(5) 3
【详解】（1）基态Ti原子的核外电子排布式为[Ar]3d24s2，价层电子排布式为3d24s2，价层电子轨道表示式为。
（2）根据原子守恒，NaH与TiCl4高温反应生成Ti、NaCl和HCl，反应的化学方程式为2NaH+TiCl4Ti+2NaCl+2HCl。
（3）由题给TiCl4的熔沸点和CCl4的沸点可知，TiCl4和CCl4均为分子晶体，两者结构相似，TiCl4的相对分子质量比CCl4的相对分子质量大，范德华力：TiCl4＞CCl4，则TiCl4的沸点比CCl4的高。
（4）Ti元素组成的一种离子常为链状聚合形式的阳离子，由其结构可知，Ti、O的个数比为1∶1，依据Ti、O的化合价分别为+4、-2价，这种离子的化学式为TiO2+或(TiO)。
（5）根据晶胞、晶胞的投影图以及沿晶胞对角面取得的截图可知，Ti位于晶胞的8个顶点和1个体心，M位于晶胞的4个面上（上下底面）和2个体内，根据均摊法，1个晶胞中含Ti：8×+1=2，含M：4×+2=4，Ti与M的个数比为1∶2，1个晶胞中含2个“TiM2”；由晶胞知，Ti（以体心Ti为研究对象）的配位数为6，则M的配位数为3；1个晶胞的体积为xpm×ypm×zpm=(x y z)×10-30cm3，则每摩尔这种物质的体积为=cm3/mol。
10．(1) O＞N＞C＞H V形
(2) 甘氨酸为极性分子，且分子中的氨基和羧基都能与水分子形成氢键 2s22p3 sp3 3 2 N
【详解】（1）元素的非金属性越强，其电负性就越大，由结构简式可知，一水合甘氨酸锌分子中非金属元素的非金属性强弱顺序为O＞N＞C＞H；水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，则水分子的空间构型为V形，故答案为：O＞N＞C＞H；V形；
（2）甘氨酸分子是结构不对称的极性分，子且分子中的氨基和羧基都能与水分子形成氢键，所以甘氨酸易溶于水，故答案为：甘氨酸为极性分子，且分子中的氨基和羧基都能与水分子形成氢键；
①氮元素的原子序数为7，基态原子的价电子层的电子排布式为2s22p3；氨分子是只含有共价键的共价键化合物，电子式为，故答案为：2s22p3；；
②甲烷分子中碳原子的价层电子对数为4，则分子中碳原子的杂化方式为sp3；乙炔分子中单键为σ键，碳碳双键中含有1个σ键和2个π键，则乙炔分子中含有3个σ键和2个π键，故答案为：sp3；3；2；
③同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，故答案为：N。
11．(1)
(2) 杂化 乙醇和甲醇存在相似的分子间氢键，但乙醇的相对分子质量大于甲醇，分子间作用力更大
(3) a、b
(4)
【详解】（1）为共价化合物，电子式为；
（2）①分子中O形成2个共价键且存在2对孤电子对，杂化轨道类型杂化；
②原子半径大小顺序为：C>O>H，所以键长的顺序为；
③乙醇和甲醇存在相似的分子间氢键，但乙醇的相对分子质量大于甲醇，分子间作用力更大，所以乙醇的沸点高于甲醇；
（3）①由反应原理图可知，在350℃、催化下用和氢气生成甲醇和水，所以方程式为：，反应的焓变等于反应物的键能和减去生成物的键能和，则；
②a．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性由大到小的顺序：O>C>H，正确；
b．步骤a涉及s-sσ键即H-H的断裂和s-sp3σ键即H-O的形成，正确；
c．步骤d、e两个反应的产物不同，所以反应热(ΔH)不相等，错误；
d．升高温度可以提高反应速率，但生成CH3OH的反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，所以CH3OH的平衡产率降低，错误；
故选ab；
（4）干冰分子在晶胞的位置为顶点和面心，根据“均摊法”，晶胞中含个二氧化碳分子，则晶体密度为，则=。
12．(1)
(2)BCD
(3) > 中B为杂化，中B为杂化
(4) 12
【详解】（1）基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，价电子排布式为4s24p1。
（2）A．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第IIA、VA 元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为 C
D．为平面结构，则其中的C和N原子轨道杂化类型均为sp2；中B与4个O形成了4个键，B没有孤电子对，则B的原子轨道杂化类型为sp3；中O分别与B和C形成了2个键，O原子还有2个孤电子对，则O的原子轨道的杂化类型均为sp3，晶体中B、C、N和O原子轨道的杂化类型分别为，D错误；
故选BCD。
（3）中B为杂化，中B为杂化，因此与相比，中的的键角更大。
（4）该晶胞中Li原子位于顶点，数目为，C原子位于棱上、体内，数目为，则晶胞中Li与C原子个数比为1:6，化学式可以表示为；Li嵌入两层石墨层中，同层上与顶点Li原子最近的C原子数目为，则晶胞中与顶点Li原子最近的C原子数目为12，即Li的配位数为12。
13．(1) 2
(2) 21 2
(3) O＞C＞H sp3、sp2
(4)戊二酸分子间形成氢键
(5)正四面体
(6) 4
【详解】（1）一个基态氧原子的电子排布式为1s22s22p4，价层电子轨道表示式为；基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2，核外有2个未成对电子。
（2）1个丁分子中，含有6个C-C键、4个C-O键、1个C=O键(含1个σ键、1个π键)、10个C-H键，则1mol丁含21molσ键；丁分子中，环己基上与O原子相连的2个C原子都为手性碳原子，则1个丁分子含2个手性碳原子。
（3）乙中所含元素为C、O、H，非金属性O＞C＞H，则电负性由大到小的顺序为O＞C＞H，乙中，碳原子的价层电子对数分别为4、3，则杂化类型是sp3、sp2。
（4）戊二酸、丙二酸二甲酯的沸点分别为303℃、181℃，它们沸点差别较大，说明分子间除范德华力外还有氢键作用，所以原因是：戊二酸分子间形成氢键。
（5）配离子的空间结构只有1种，则其结构不是平面结构，由此推知的空间结构是正四面体。
（6）1个晶胞中，含有4个O离子，含Zn离子个数为=4。晶胞结构显示，与O离子直接相连的Zn离子有4个，则氧离子的配位数为4。设该晶胞的边长为anm，则ρg cm-3=，a=nm，锌离子与氧离子的最近距离为体对角线的四分之一，故氧和锌的最近距离为nm。
14．(1) 3 p
(2) 三角锥形 6
(3)范德华力(或分子间作用力)
(4)含有1个孤电子对，含有2个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用较大
(5) 8
【详解】（1）As的电子排布式为1s22s22p63s3p63d104s24p3，核外有3个未成对电子，位于元素周期表的p区；
（2）AsH3与NH3是等电子体，空间构型相同都是三角锥形；中心原子As成键电子对为3对，孤电子对为对，价层电子对为4，杂化类型为sp3杂化；As4为正四面体，结构与P4相同，一分子As4中有6个σ键，1中含6键；
（3）As2O3的熔沸点较低，有升华现象，属于分子晶体，升华时破坏的是范德华力或者分子间作用力；
（4）PH3和H2S中心原子都是sp3杂化，含有1个孤电子对，含有2个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用较大；
（5）①1号原子位于坐标x方向的1/2处，y方向的1/2处，z方向高度的1/8处，坐标为：；根据结构分析，2号原子为Ca原子，距离2号原子最近的As为8个(黑球或白球)；
②经过分析可知，该晶胞中含有Ca原子2个，Fe原子4个，As原子4个，晶胞的质量为g=g，晶胞的体积为a2b×10-21cm3，该晶体的密度为g/cm3。
15．(1)C
(2)A
(3) 四 ⅦB H2S S8相对分子质量大，分子间范德华力强
(4) 平面三角 sp3
(5) MnS中正负离子所带电荷数比NaCl的多，离子键强度更大 (0，1，) 4 4
【详解】（1）Mn是25号元素，价电子数为7，基态Mn原子的价电子排布式是3d54s2，故选C。
（2）电子层数增大，原子半径增大；结合选项：A和D均有三层电子，比B和C多，故半径更大；再分析可知A为Si，D为S，硅的原子半径比S大，故选A。
（3）Mn元素是25号元素，位于元素周期表第四周期第ⅦB族；根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是H2S，有3对价层电子对，而SO2、SO3只有两对；图a为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因是：S8相对分子质量大，分子间范德华力强。
（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，结合价层电子对互斥模型分析可知S有三对价层电子，推测其分子的立体构型为为平面三角形；固体三氧化硫中存在如图b所示的三聚分子，可知S成四根键为四面体空间构型，该分子中S原子的杂化轨道类型为sp3。
（5）MnS晶胞和NaCl晶胞属于同种类型。前者的熔点明显高于后者，其主要原因是：MnS中正负离子所带电荷数比NaCl的多，离子键强度更大。
在晶胞坐标系中，a点硫离子坐标为(1，，)，b点锰离子坐标为(0，，)，则可推至c点锰离子坐标为(0，1，)，同时计算可知，每个晶胞中平均分摊个Mn2+，个S2-。
16．(1) Mg2FeH6 24
(2) 12
(3)
【分析】晶胞如图所示(氢未示出)：；结构中，Fe原子采取立方密堆积，Mg占据其堆积形成的所有四面体空隙且处于中心位置，H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe的周围，H原子与Fe原子之间的最短距离等于晶胞参数的，则其中氢在晶胞中的位置如图所示：（绿色球为氢、红色球为铁、紫色球为镁）；
【详解】（1）根据“均摊法”，晶胞中含个Fe、8个Mg，H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe的周围，则每个周围存在6个氢原子，共6×4=24个氢，则晶胞中H原子的总数m=24，该氢化物中镁、铁、氢原子数目比为8:4:24=2:1:6，化学式Mg2FeH6；
（2）H原子与Fe原子之间的最短距离等于晶胞参数的，则键长；结合分析图示可知，H有24个位于面上，24个位于棱上、6个位于体内，则Mg与最近的棱上H的距离是面对角线的四分之一，则为；两个氢原子之间的最短距离为面对角线的四分之一，则为；晶胞中与镁最近的氢原子，同层、上下层各4个，故共12个；
（3）在1个晶胞中存在24个氢，晶胞参数，结合（1）分析可知，该氢化物中氢的密度为：；标况(，273K)下1mol氢气的质量为2g、体积为22.4L，则氢气密度；二者的比值R=。
17．(1)1s22s22p63s13p33d1
(2) d 2
(3) 原子晶体 4 BCl3价层电子对数为3，NH3价层电子对数为4，中心原子N上有一对孤电子对，会对三对成键电子对产生排斥力，使得三对成键电子对间的夹角变小，故BCl3的键角比NH3大
(4)4
(5) 正八面体 1∶2∶1
【详解】（1）基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，将一个3s电子激发到3d能级后，核外电子排布为1s22s22p63s13p33d1。故答案为：1s22s22p63s13p33d1；
（2）Co元素位于第四周期Ⅷ族，钴位于元素周期表的d区，钴与易形成正八面体形的配离子，[CoCl2(NH3)4]+中有两个Cl-取代两个NH3分子的位置，有相邻和相对两种不同情况。故答案为：d；2；
（3）立方氮化硼()的晶胞如图1所示，其晶体类型为原子晶体，N的配位数为4。根据价层电子对互斥理论解释的键角比大的原因：BCl3价层电子对数为3，NH3价层电子对数为4，中心原子N上有一对孤电子对，会对三对成键电子对产生排斥力，使得三对成键电子对间的夹角变小，故BCl3的键角比NH3大。故答案为：原子晶体；4；BCl3价层电子对数为3，NH3价层电子对数为4，中心原子N上有一对孤电子对，会对三对成键电子对产生排斥力，使得三对成键电子对间的夹角变小，故BCl3的键角比NH3大；
（4）的一种螯合物的结构如图2所示，Ni—N键为通过螯合作用形成的配位键，该配合物中通过螯合作用形成的配位键有4。故答案为：4；
（5）由图3可知，氧离子在棱上和体心，所以Ni2+填充在由O2-构成的正八面体空隙中：依据晶胞结构，Ni2+数目为8×+6×=4，O2-数目为12×+1=4，当出现晶体缺陷后，晶胞质量为4.0×10-22 g，4M(NixO)=4.0×10-22 g×NA mol-1≈241 g·mol-1，故此时晶体的化学式为Ni3O4，有一个Ni2+所在的空隙缺陷，依据化合价可知N(Ni2+)∶N(Ni3+)=1∶2，外加缺陷的空隙，填充Ni2+、Ni3+和未填充Ni离子的空隙个数之比为1∶2∶1。故答案为：正八面体；1∶2∶1。
18．(1) 4 4
(2)
(3)b
(4)
(5) 1:3 或
【详解】（1）硼原子位于晶胞内，氮原子位于顶点和面心，则在一个晶胞中，含有硼原子4个，氮原子个；
（2）已知氮化硼晶胞参数为γcm，则在此晶胞中，任意两个原子之间的最短距离为N与B之间，最短距离为晶胞体对角线的四分之一，则是cm，DE原子即晶体中两个距离最近的B原子，二者之间的距离为晶胞的面对角线长度的二分之一，即是cm；
（3）由晶胞示意图知，氮化硼晶胞的俯视投影图中氮原子投影在正方形的顶点、中心、边长的中心，硼原子投影在正方形对角线上，故为b；
（4）结合(1)分析可知，晶体密度为；
（5）观察图可知，每个四面体通过两个氧原子与其他四面体连接形成链状结构，所以每个四面体中的硅原子数是1，氧原子数是，即Si与O的原子数之比为1:3；化学式为或。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
