高中化学同步练习：选择性必修二3.3金属晶体与离子晶体（优生加练）
一、选择题
1．氯化钠、金刚石、干冰、石墨四种晶体的结构模型如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在NaCl晶体中，每个晶胞含有4个NaCl分子
B．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1∶4
C．CO2晶胞中，1个CO2分子周围与它距离最近且等距的分子有12个
D．石墨是混合型晶体，层间是范德华力，层内每个碳原子与其他4个碳原子形成共价键
2．我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸时发生的反应为。生成物的晶体结构如图。下列有关说法错误的是（ ）
A．反应产物中有两种非极性分子
B．1mol 和1mol 含有的键数目之比为1：1
C．晶体中阴、阳离子的配位数分别为4和8
D．若晶体的晶胞边长为anm，两个之间的最短距离为
3．LiFePO4的晶胞结构示意图如图(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。电池充电时，LiFePO4脱出部分Li+，形成Li1-xFePO4，结构示意图如图(b)所示，则下列说法错误的是（ ）
A．每个图(a)晶胞中含有LiFePO4的单元数有4个
B．图(b)中
C．Li+完全脱出不会破坏晶体中的空间链结构
D．图(b)中
4．金晶体的晶胞如图所示，设金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，在立方体的各个面的对角线上，3个金原子彼此两两相切，M表示金的摩尔质量。则下列说法错误的是（ ）
A．金晶体每个晶胞中含有4个金原子
B．金属键无方向性，金晶体属于最密堆积
C．晶体中金原子的配位数是12
D．一个晶胞的体积是
二、非选择题
5．HCN易挥发，HCN、能抑制人体组织细胞内酶的活性，不能直接排放到环境中，可以通过沉淀法和氧化法处理含氰废水。
（1）Ⅰ.沉淀法
已知废水中含氰粒子的分布系数如图所示。向的含氰废水中加入溶液和溶液，可生成CuCN沉淀，写出该条件下废水中主要含氰粒子转化为CuCN的离子方程式： 。
（2）向含氰废水中加入一定量，可生成等沉淀。
①为正八面体结构，其中C原子是配位原子。图中已画出的部分结构，在答题卡上相应位置虚线方框内补充完整该配离子的结构式： 。
②该处理过程中需控制溶液的pH，pH不宜过小的原因是
。
（3）Ⅱ.氧化法
在催化剂表面能产生活性更强的羟基自由基，能与绝大多数还原性物质反应。
①写出碱性条件下与反应生成、的离子方程式： 。
②其他条件一定，向相同体积含氰废水中通入一定量，测得100 min时氰化物去除率如图所示。的名称是 。可消除，在加入足量条件下也能除去部分氰化物，原因是 。
③图1是晶胞沿三维坐标z轴方向的晶胞投影图，图2晶胞中的Mn原子和顶面上的O原子已全部画出，在答题卡上相应位置补充完整剩余的O原子 。
6．航天领域充斥着新材料的身影——外层的热控保温材料核心成分为石墨烯，太阳能电池板中大量使用氮化镓、砷化镓作为半导体材料。回答下列问题：
（1）石墨烯是通过剥离得到的单层石墨(如图所示)，其中的碳原子采取 杂化，12g石墨烯中含有C—C的个数为 NA。
（2）氮化镓(GaN)和砷化镓(GaAs)同为第三代半导体材料的代表，两者均为共价晶体。GaN的熔点为1700℃，GaAs的熔点为1238℃，其原因 是 。
（3）GaAs的晶胞结构如图所示，已知A原子的分数坐标为 (0，0，0)，B原子的分数坐标为(， ， )，则C原子的分数坐标为 。每个晶胞中有 个As原子，每个As原子周围等距离且最近的As原子有 个。
（4）已知Ga和As的摩尔质量分别为M1g·mol-1和M2 g·mol-1，原子半径分别为r1pm和r2pm，阿伏加德罗常数值为NA，该晶胞的空间利用率为w，则GaAs晶体的密度为 g·cm-3。
7．铁在史前就为人们所用。在人类文明发展过程中，铁所起的作用是其他任何元素都不能比拟的。请回答下列问题：
（1）基态铁原子中，价电子电子云的伸展方向有 种。
（2）五羰基合铁[Fe(CO)5]分解制铁晶体，反应过程中断裂和形成的化学键有 ( 填序号)；
A．离子键 B．极性键 C．非极性键 D．配位键 E．金属键 F．范德华力
Fe(CO)5中各元素电负性的大小顺序是 。
（3）绿矾(FeSO4·7H2O)结构如图。
①H2O分别与Fe2+、 的相互作用分别为 、 。
②比较中的键角∠O S O H2O中的键角∠H O H。 (填“<” “>”或“=”)
（4）铁的化合物种类众多，其中FeF3的熔点高于1000℃，而FeBr3的熔点只有200℃，原因是 。
（5）铁的一种配位化合物(普鲁士蓝)中铁氰骨架结构如图(a)所所示，骨架为正六面体，K+位于骨架的正六面体的空穴中，以平衡铁氰骨架的负电荷，则该钾盐的化学式为 。
（6）一种锂电池的正极材料磷酸铁锂(LiFePO4) 的晶胞结构如上图(b)所示。其中Li+分别位于顶角、棱心、面心，O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。磷酸铁锂晶体的晶胞参数分别为anm、bnm，则磷酸铁锂晶体的摩尔体积Vm= cm3·mol 1 (已知阿伏加德罗常数为NA，晶体的摩尔体积是指单位物质的量晶体所占的体积)。
8．金属锂及其化合物因独特的性质而具有重要的应用价值。例如：Li是最轻的固体金属，可应用于生产电池；Li2O可用于特种玻璃、陶瓷、医药等领域；LiH、LiBH4、LiNH2为常见的储氢材料等。回答下列问题：
（1）基态Li原子核外电子共有 种能量状态。
（2）LiH、LiBH4、LiNH2中所含非金属元素的电负性由小到大的顺序为 (用元素符号表示)；LiNH2中阴离子的空间构型为 种与该阴离子互为等电子体的分子的化学式： 。
（3）Li2O的熔点(1567℃)高于LiCl的熔点(605℃)的原因是 。
（4）锂电池负极材料晶体为Li+嵌入两层石墨层中导致石墨堆积方式发生改变，上下层一样，形成如图1所示的晶胞结构。晶胞中锂离子和碳原子的个数之比为 ；其中与一个Li+距离最近且相等的C原子数为 。
（5）Li3N与H2在一定条件下反应生成LiNH2和LiH，写出该反应的化学方程式： 。该反应还可能得到副产物Li2NH，通过对LiNH2和Li2NH的结构比较，发现两者均为反萤石结构，Li2NH的晶胞结构如图2所示。若Li+的半径为apm，NH2﹣的半径为bpm，Li2NH的摩尔质量为Mg/mol，NA表示阿伏加德罗常数的值，则LizNH的密度为 g/cm3(用含a、b、M、NA的代数式表示，列出计算式即可)。
9．金属镍及其化合物在合成材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：
（1）基态Ni原子的原子结构示意图为 。
（2）NiO、FeO晶体类型与晶胞与NaCl相同，则NiO晶胞结构中Ni2+的配位数为 ；又知Ni2+、Fe2+的离子半径分别为69pm、78pm，则NiO熔点 FeO(填“>”、“<”、“=”)。
（3）丁二酮肟常用于检验Ni2+：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图甲所示，则该沉淀中Ni2+的配位数为 ；元素H、C、N、O、电负性由大到小的顺序为 。
（4）金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图及晶胞参数如图乙所示。该晶体的化学式为 ；晶体密度为 g cm-3(列出含a、b、NA计算表达式，NA表示阿伏加德罗常数的值)。
10．溶解硝态氮(、采用等)是水体物质，可多种方法将其去除。
（1）有效反硝化作用下，有效()将酸性废水中的、除去，同时产生了无污染的气体。反应的选择： 。
（2）纳米铁粉可用于排放废水中的硝态氮表示)，反应如图1所示。
①有研究发现，在铁粉总量一定的条件下，水中的溶解氧过多不利于硝态氮去除。其原因是 。
②利用纳米铁粉与活性炭可提升硝态废水中炭硝态的除害效果。控制铁粉与活性炭态反应的总质量，一定时间不同，测得中氮态氮排放率与中氮硝态氮氧化物的关系如图2所示，过大和过小都会导致硝态氮残留率上升，但方向1上升幅度小于方向2。硝态氮残留率呈现如此变化的原因是
。
（3）用含为(主要是化合价)、)溶液作吸收液处理烟气中氮氧化物时，被打包。用电解法可将处理烟气后溶液中的变成无毒物质，同时使吸收液再生。
①写出电解时阴极的电极反应式： 。
②若完全电解后阴极生成1mol还原产物，阳极生成气体在标准状况下体积是 。
11．钴元素的用途非常广泛，常用于电池、医疗、催化剂、添加剂、颜料、航空和航天领域。如工业上可用三氟化钴制备火箭推进剂氟化硝酰(NO2F)，其反应为：CoF3+NO2CoF2+NO2F。请回答下列有关问题：
（1）钴元素属于周期表中 区，基态钴原子的价电子排布式为 ；F原子核外有 种不同运动状态的电子，基态F原子中，能量最高的电子所占据原子轨道的形状为 ；NO2F中三种元素第一电离能由大到小的顺序为 。
（2）酞菁钴主要应用于工业涂料印墨及塑料着色，其分子的结构简式如图所示，钴通过配位键结合的氮原子的编号是 ；分子中碳原子的杂化类型为 。
（3）FeCoO4是一种光催化剂，基态原子的第四电离能I4(Co)小于I4(Fe)，其原因是 。
（4）钴的一种晶胞如图所示。其底边边长为apm，高为bpm，阿伏加德罗常数的值为NA，密度为ρg/cm3，则钴的摩尔质量M= 。
12．过渡金属钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。
（1）钛铁合金具有放氢温度低、价格适中等优点，是钛系储氢合金的代表。
①基态Ti原子价电子排布式为 。
②Fe元素在元素周期表中的位置是 。
（2）制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7+3CCl4=2KCl+2CrO2Cl2+3COCl2↑。
①上述化学方程式中非金属元素电负性由小到大的顺序为 (用元素符号表示)。
②COCl2分子中所有原子均满足8电子稳定结构，COCl2分子中π键和σ键的个数比为 ，中心原子的杂化方式为 。
（3）NiO、FeO的晶体结构均与NaCl的晶体结构相似，其中Ni2+和Fe2+的离子半径分别为6.9×10-2 nm和7.8×10-2 nm。则熔点：FeO (填“>"“<” 或“=")NiO。
（4）Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料，具有大容量高寿命、耐低温等特点，在我国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。
①该晶体的化学式为 。
②已知该晶体的摩尔质量为Mg·mol-1，密度为d g·cm-3。设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积为 cm3(用含M、d、N的代数式表示)。
③该晶体的内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定。已知：a=511 pm，c =397 pm；标准状况下氢气的密度为8.98×10-5g·cm-3；储氢能力= 。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为 (结果保留整数)。
13．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Zn原子核外电子占据最高电子层的电子云轮廓图形状为 ；基态Zn与S原子成对电子数之比为 。
（2）根据下列锌卤化物的熔点和溶解性，判断ZnF2晶体的类型为 ；分析ZnCl2、ZnBr2、Znl2的熔点，依次增大的原因： 。
物质 ZnF2 ZnCl2 ZrBr2 Znl2
熔点/℃ 872 275 394 446
在乙醇，乙醚中的溶解性 不溶 溶解 溶解 溶解
（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(如图甲所示)。图中有机硒氧键键长较短的是 填“a”或“b")。其原因是 。
（4）ZnSe晶胞与ZnS晶胞相似(如图乙) ，晶胞中距离最近的两个Se2-的距离为a nm，设NA为阿伏加德罗常数的值，则ZnSe晶体的密度为 g·cm-3
（5）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 ；从该晶胞中距离B点Se2-最远的Zn2+的位置为 (用分数坐标表示)。
14．2020年12月17日我国月球探测器“嫦娥五号”成功携带月壤，返回地球。月壤主要由氧(O)、硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、铜(Cu)、镍(Ni)等多种元素组成。回答下列问题：
（1）是“嫦娥五号”中用到的一种耐火材料，其熔点高、硬度大。工业上电解熔融冶炼Al，属于 晶体，第一电离能Ⅰ1 (Mg)与Ⅰ1 (Al)的关系是Ⅰ1 (Mg) Ⅰ1 (Al)(填“＞”、“＜”或“=”)。
（2）可与邻二氮菲()中N原子通过配位键形成橙红色邻二氮菲亚铁离子，利用该反应可测定浓度，基态离子的价层电子排布式为 ，价层电子占据的原子轨道数为 ，邻二氮菲中N原子的杂化类型为 。
（3）将金属铜投入氨水与的混合溶液中，铜片溶解，溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为 。
（4）月壤中含有丰富的珍贵的，中国科学家在2017年成功合成钠氦化合物，使这个最稳定的元素“脱单”。该化合物晶胞中的排布如图所示，电子对()和原子交替分布填充在小立方体的中心，晶胞中距最近的He原子数目为 ，该化合物的化学式可表示为，则x= (用z表达)，晶胞参数为a pm，该晶体密度为 (写出表达式)。
15．晶体世界丰富多彩，复杂多样，各类晶体具有不同的结构特点，决定着它们具有不同的性质和用途。几种晶胞的结构示意图如下：
回答下列问题：
（1）这些晶体中粒子之间以共价键结合形成的是 。
（2）每个Cu晶胞中包含的铜原子个数是 ，铜原子在晶胞中的空间占有率为 。
（3）NaCl晶胞与MgO晶胞结构相同，NaCl晶体的熔点 （填“大于”或“小于”）MgO晶体的熔点，原因是 。
（4）2017年，中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体：T－碳。T－碳的结构是将金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元（如图）取代形成的一种新型三维立方晶体结构。已知T－碳晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数为NA，则T－碳的密度为 g/cm3（列出计算式）。
16．腐蚀、防腐以及催化等化学化工过程都涉及金属纳米团簇的研究，团簇已经成为化学和材料研究的前言和热点。金属纳米团簇最外层需要配体来稳定，常见有硫醇配体、磷配体和炔配体。卤素作为第二配体或第三配体，其体积比硫醇配体、磷配体和炔配体更小，在形成纳米团簇的过程中空间位阻更小，而且卤素与金、银具有较好的配位能力。
（1）银位于元素周期表第五周期第IB族元素，其价电子排布式为 。
（2）金(Au)溶于王水的原理是金与强氧化性的硝酸生成微量的Au3+和NO，盐酸提供的Cl-与Au3+形成[AuCl4]-配离子，写出总反应的离子方程式： 。
（3）[Au80Ag30( )42Cl9]Cl结构中非金属元素的电负性由大到小的顺序是 。
（4）第三周期部分主族元素的氟化物的熔点(见表)
化合物 NaF AlF3 SiF4 SF6
熔点/℃ 993 1040 -90 -50.5
由表中数值可以判断AlF3晶体类型为 ，SiF4比SF6熔点低的原因 ；SF6分子的空间构型为正八面体，如图所示，它的二氯代物SF4Cl2有 种。
（5）固态五氯化磷为离子晶体，结构单元可以写作PCl 、PCl ，晶胞与CsCl相同，该晶胞沿x、y或z轴的投影如图。阳离子中的P杂化方式为： 若密度为d g/cm3，则晶胞参数a= pm(已知阿伏加德罗常数的值为NA，列出计算式即可)。
17．原子序数依次增大的A，B，C，D，E，F五种元素的原子位于前四周期，A元素原子核外有三种不同能级且各个能级所填充的电子数相同，C原子的核外已成对的电子数是未成对电子数的3倍；D核内质子数比E少1；E与C同主族；F2+的M能层里电子全满。
（1）B元素的名称为 ，F元素基态原子的价电子排布式为 。
（2）元素A、B、C第一电离能顺序为 （填元素符号）。
（3）C与E分别形成的最简单氢化物沸点高低顺序为 （用化学式表示），原因是 。
（4）D与溴形成的化合物DBr5，加压条件下95℃液化，发生完全电离得到一种能够导电的液体，经测定，该熔体中含有一种正四面体结构的阳离子和Br－，请写出该条件下DBr5电离的电离方程式 。该熔体中阳离子的中心原子的杂化方式为 。
（5）请写出E的两种常见氧化物的分子空间构型： ， 。
（6）F与E形成的离子晶体晶胞如图所示，该晶体的化学式为 （用元素符号表示）；若晶体的密度为ρ g/cm3，则该晶胞的棱长为 pm。
18．A，B，C，D是元素周期表中前36号元素，它们的核电荷数依次增大。第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级，B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，C是地壳中含量最多的元素。D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满。请回答下列问题：
（1）A，B，C的第一电离能由小到大的顺序是 (用对应的元素符号表示)；基态D原子的电子排布式为 。
（2）A的最高价氧化物对应的水化物分子中，其中心原子采取 杂化；BC3-的立体构型为 (用文字描述)。
（3）1 mol AB-中含有的π键个数为 。
（4）如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和D的原子个数比 。
（5）镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XYn，它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10-23 cm3，储氢后形成LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙，体积不变)，则LaNin中n＝ (填数值)；氢在合金中的密度为 。
19．[化学——选修3：物质结构与性质]
锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：
（1）Zn原子核外电子排布式为 。
（2）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能Ⅰ1（Zn） Ⅰ1（Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是 。
（3）ZnF2具有较高的熔点（872 ℃)，其化学键类型是 ；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因 是 。
（4）《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石（ZnCO3）入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为 ，C原子的杂化形式为 。
（5）金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为 。六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为 g·cm－3（列出计算式）。
20．安徽省具有丰富的铜矿资源，请回答下列有关铜及其化合物的问题：
（1）请写出基态Cu原子的价电子排布式 。焰火中的绿色是铜的焰色，基态铜原子在灼烧时价电子发生了 而变为激发态。
（2）新型农药松脂酸铜具有低残留的特点，下图是松脂酸铜的结构简式：
请分析1个松脂酸铜中π键的个数 ；加“*”碳原子的杂化方式为 。
（3）下图是某铜矿的晶胞图，请推算出此晶胞的化学式(以X表示某元素符号) ；与X等距离且最近的X原子个数为 。
（4）黄铜矿在冶炼的时候会产生副产品SO2，SO2分子的立体构型 ，比较第一电离能，S (填“>”或“<”)O。
（5）黄铜合金可以表示为Cu3Zn，为面心立方晶胞，晶体密度为8.5g·cm－3，求晶胞的边长(只写计算式，不求结果) 。
21．前四周期原子序数依次增大的元素A，B，C，D，E中，A的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等，B原子核外电子有7种不同的运动状态，C元素原子核外的M层中只有2对成对电子，D＋与C2－的电子数相等，E元素位于元素周期表的ds区，且基态原子价电层电子均已成对。
回答下列问题：
（1）E2＋的外围电子排布图为 。
（2）五种元素中电负性最小的是 (填元素符号)，CAB－离子中，A原子的杂化方式是 。
（3）AB－、D＋和E2＋三种离子组成的化学物质D2E(AB)4，该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为 ，配位体是 。
（4）C和E两种元素组成的一种化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为 ，E的配位数为 ，C采取 (填“简单立方”、“体心立方”、“六方最密”或“面心立方最密”)堆积；
②列式表示该晶体的密度： g·cm－3。(NA表示阿伏加德罗常数的值)
22．氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如右图所示。
（1）基态硼原子的电子排布式为 。
（2）关于这两种晶体的说法，正确的是 (填序号)。
a.立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
B.六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
C.两种晶体中的B－N键均为共价键
D.两种晶体均为分子晶体
（3）六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为 ，其结构与石墨相似却不导电，原因是 。
（4）立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为 。该晶体的天然矿物在青藏高原在下约300km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是 。
（5）NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1mol NH4BF4含有 mol配位键。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】离子晶体；原子晶体（共价晶体）；分子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A．NaCl是离子晶体，不存在NaCl分子，A不符合题意 ；
B．在金刚石晶体中，每个碳原子与周围的4个碳原子形成碳碳键，每个碳碳键又同时被两个碳原子共用，碳原子与碳碳键个数的比为1∶2，B不符合题意 ；
C．二氧化碳分子处于晶胞的顶点与面心位置，与它距离最近且相等的CO2分子处于面心位置，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，一个CO2分子周围与它距离最近且相等的CO2分子有12个，C符合题意 ；
D．石墨是混合型晶体，层间是范德华力，层内每个碳原子与其他3个碳原子形成共价键，D不符合题意 ；
故答案为：C
【分析】A．NaCl是离子晶体，不存在NaCl分子 ；
B．在金刚石晶体中，每个碳原子与周围的4个碳原子形成碳碳键，每个碳碳键又同时被两个碳原子共用；
C．二氧化碳分子处于晶胞的顶点与面心位置，与它距离最近且相等的CO2分子处于面心位置，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，一个CO2分子周围与它距离最近且相等的CO2分子有12个；
D．石墨是混合型晶体，层间是范德华力，层内每个碳原子与其他3个碳原子形成共价键。
2．【答案】C
【知识点】化学键；离子晶体；晶胞的计算；极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A．反应产物N2、CO2中的正负电荷中心重合，均为非极性分子，故A不符合题意；
B．CO2、N2的结构式分别为O=C=O、 ，双键、三键中有1个σ键，其余为键，则1mol 和1mol 含有的键数目之比为1：1，故B不符合题意；
C．由图示可知，晶体中阴离子和阳离子的配位数分别为8和4，故C符合题意；
D．若晶体的晶胞边长为anm，两个之间的最短距离为，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.判断分子的构型，如果结构对称，正负电荷中心重合是非极性分子，不重合是极性分子
B.写出结构式，单键为σ键，双键中有1个σ键、1个π键，三键中有1个σ键、2个π键
C.均摊法计算各离子个数
D. 两个之间的最短距离为面对角线长度的一半
3．【答案】D
【知识点】离子键的形成；离子晶体
【解析】【解答】A．由LiFePO4的晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、面心和棱上的锂离子个数为8×+4×+4×=4，由化学式可知，晶胞中含有LiFePO4的单元数有4个，故A不符合题意；
B．对比晶胞结构可知，Li1-xFePO4的晶胞比LiFePO4的晶胞少1个面心和1个棱上锂离子，则晶胞中锂离子个数为8×+3×+3×=，由化学式可得：(1-x)：4=：4，解得，故B不符合题意；
C．对比晶胞结构可知，锂离子完全脱出后，晶体中的空间链结构不变，则锂离子完全脱出不会破坏晶体中的空间链结构，故C不符合题意；
D．设Li1-xFePO4中铁离子的个数为a，由化合价代数和为0可得：1×+3×a+2×(1-a)+5×1+4×(-2)=0，解得a=，则亚铁离子和铁离子的物质的量比为(1-)：=13：3，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.利用均摊法进行计算，算出一个晶胞中原子个数
B.从a到b，b中面心和棱上各减少一个锂离子，利用均摊法计算出b中个原子个数，结合化学式可以算出x的值
C.由c可知，锂离子完全释放后，空间结构不变
D.利用化合价代数和为0，列式计算，可以算出二价铁和三价铁个数比
4．【答案】D
【知识点】金属晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A． 金晶体每个晶胞中含有6 +8 =4个金原子，故A不符合题意；
B． 金属晶体中，金属键无方向性，金晶体属于最密堆积，故B不符合题意；
C． 如图： 对于面心立方晶体，任取其中一个原子，以之位原点作x、y、z三个平面，构成空间直角坐标系。那么，在每一个平面中，都有四个配位原子在其左上、左下、右上、右下，三个平面共12个，故C不符合题意；
D． 在立方体的各个面的对角线上3个金原子彼此两两相切，金原子的直径为d，故面对角线长度为2d，棱长为 ×2d= d，故晶胞的体积为（ d）3=2 d3，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据题目给出的信息即可判断金占据面心、顶点，面心占6个，顶点占8个即可计算出金原子个数
B.根据堆积即可判断其堆积模型
C.以面心金原子为例，同一面上距离最近的是4个，共有三个面一共是12个最近
D.根据面上三个金原子相切即可计算出边长计算出晶胞体积
5．【答案】（1）
（2）；pH过小时，过大，转化为HCN，逸出使人中毒；减小，不利于形成等配合物，使氰化物去除率降低
（3）；甲基丙醇或叔丁醇；HCN或直接被氧化；
【知识点】配合物的成键情况；离子晶体；晶胞的计算；氧化还原反应；氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】（1） 向的含氰废水中加入溶液和溶液，可生成CuCN沉淀，则反应的离子方程式为： ，故答案为： ；
（2）①为正八面体结构， C原子是配位原子， Fe2+与CN-中的C原子形成配位键，则 的结构式为： ，故答案为： ；
②由图可知， pH过小时，过大，转化为HCN，逸出使人中毒；减小，不利于形成等配合物，使氰化物去除率降低，因此该处理过程中需控制溶液的pH，pH不宜过小，故答案为： pH过小时，过大，转化为HCN，逸出使人中毒；减小，不利于形成等配合物，使氰化物去除率降低；
（3）①碱性条件下与反应生成、，反应的离子方程式为： ，故答案为： ；
②的名称为甲基丙醇或叔丁醇； 含氰废水中通入一定量， HCN或直接被氧化，除去部分氰化物，故答案为： 甲基丙醇或叔丁醇；HCN或直接被氧化；
③中Mn原子和O原子的数目之比为1：2，则晶胞中含有4个O原子，顶面上有2个O原子，结合图1可知，底面有与顶面位置相同的2个O原子，2个O原子位于体内，则完整MnO2晶胞图为 ，故答案为： 。
【分析】（1）向的含氰废水中加入溶液和溶液，可生成CuCN沉淀；
（2）①为正八面体结构， C原子是配位原子；
②pH过小时，过大，转化为HCN，逸出使人中毒；减小，不利于形成等配合物，使氰化物去除率降低；
（3）①碱性条件下与反应生成、 ；
②的名称为甲基丙醇或叔丁醇；含氰废水中通入的O3具有强氧化性；
③中Mn原子和O原子的数目之比为1：2。
6．【答案】（1）sp2；1.5
（2）N的原子半径小于As的，对应的Ga-N键的键长短于Ga-As键的键长，键能更大，故熔点更高
（3）(， ， )；4；12
（4）
【知识点】键能、键长、键角及其应用；离子晶体；原子晶体（共价晶体）；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) 石墨烯碳原子采取sp2杂化；每个碳原子含有3个C-C键，每个C-C被2个碳原子共用，12g石墨烯中含有的物质的量为1.5mol，个数为1.5NA；
故答案为：
第1空、sp2
第2空、1.5
(2) N原子半径小于As，Ga-N键的键长短于Ga-As键的键长，键能更大，熔点更高；
故答案为： 第1空、N的原子半径小于As的，对应的Ga-N键的键长短于Ga-As键的键长，键能更大，故熔点更高
(3) C的坐标为：(3/4，1/4 ，3/4 )，As原子在顶点处和面心，个数为4，每个As原子周围等距离且最近的As原子有12个；
故答案为：
第1空、(， ， )
第2空、4
第3空、12
(4)As原子在顶点处和面心，个数为4，Ga在体心，个数为4，密度为 。
故答案为： 第1空、
【分析】(1) 石墨烯碳原子采取sp2杂化；每个碳原子含有3个C-C键，每个C-C被2个碳原子共用；
(2) N原子半径小于As，键能更大，熔点更高；
(3) C的坐标为：(3/4，1/4 ，3/4 )，As原子在顶点处和面心，个数为4，每个As原子周围等距离且最近的As原子有12个；
(4)晶胞密度的计算 。
7．【答案】（1）6
（2）DE；O＞C＞Fe
（3）配位键；分子间氢键；＞
（4）FeF3是离子晶体，FeBr3是分子晶体，离子晶体的熔点大于分子晶体，故FeF3的熔点高于1000℃，而FeBr3的熔点只有200℃
（5）KFe[Fe(CN)6] 或KFe2(CN)6
（6）
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；配合物的成键情况；离子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】 (1)基态铁原子中，价电子排布式为3d64s2，价电子电子云的伸展方向有6种；
(2)五羰基合铁[Fe(CO)5]分解制铁晶体，反应过程中断裂了配位键，形成了金属键，CO中共价键未发生断裂；同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，Fe(CO)5中各元素电负性的大小顺序是O＞C＞Fe；
(3)①H2O与Fe2+的相互作用力为配位键，H2O与 的相互作用力为分子间氢键；
② 立体构型为正四面体形，H2O立体构型为“V”形， 中的键角∠O S O＞H2O中的键角∠H O H；
(4)FeF3的熔点高于1000℃，FeBr3的熔点只有200℃，原因是FeF3是离子晶体，FeBr3是分子晶体，离子晶体的熔点大于分子晶体，FeF3的熔点高于1000℃，FeBr3的熔点只有200℃；
(5)该晶胞中Fe3+有48=1/2，Fe2+有48=1/2，CN－有124=3，Fe与CN－个数比为2：6，该钾盐的化学式为KFe2(CN)6；
(6)晶胞中Li+个数为88+44+42=4，该晶胞中有4个LiFePO4，磷酸铁锂晶体的晶胞参数分别为anm、bnm，磷酸铁锂晶体的摩尔体积Vm=ax10-7xax10-7xbx10-7xNA4= ；
【分析】(1)基态铁原子中，价电子排布式为3d64s2；
(2)同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小；
(3)①H2O与Fe2+的相互作用力为配位键，H2O与 的相互作用力为分子间氢键；
② 立体构型为正四面体形，H2O立体构型为“V”形， 中的键角∠O S O＞H2O中的键角∠H O H；
(4)FeF3是离子晶体，FeBr3是分子晶体，离子晶体的熔点大于分子晶体；
(5)晶胞化学式的计算；
(6)晶体的摩尔体积Vm的计算 。
8．【答案】（1）2
（2）B
（4）1：6；8
（5）Li3N+2H2 =LiNH2 + 2LiH；×1030gcm-3
【知识点】原子核外电子的能级分布；用晶格能的大小衡量离子晶体中离子键的强弱；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）基态Li核外电子排布为1s22s1，一种能级代表一种前量状态，故共有2种能量状态；
（2）这三种化合物合的非金属元素分别为H、B、N，由鲍林电负性、可知，H、B、N鲍林电负性分别为2.1、2.04、3.04，故电负性B
（4）由图一知， C中除中心2个C处于体心，其他每个C都在面心，每个面2个，共4个面，所以处于面心的C总共8个，所以一个晶胞中的碳数C=2+8×=6，而Li+处于立方体的8个顶点，所以一个晶胞中的Li+数为8×=1，因此 晶胞中锂离子和碳原子的个数之比为 1：6，图中最底部红色代表一个Li+，两个蓝色代表碳，且距离是最近的2个，一个品平面可以堆积上下八个同样的立方体，所以距离最近的为8×2但是碳位于面心，被两个面所共用，所以8×2×=8；
（5）Li3N与H2在一定条件下反应生成LiNH2和LiH，根据氧化还原反应配平规则配平方程式得：Li3N+2H2 =LiNH2 + 2LiH；根据Li2NH晶胞结构图，可知一个晶胞中Li+为8个，NH2-数为：8×+6×=4，设晶胞的边长为cpm，利用切割法将晶胞分割成八个小方体，而Li+位于小立方体的体心，NH2-位于小立方体的顶点，四个NH2-构成了小正四面体，体心到顶点的距离恰好是为a+b，晶胞的体对角线为=4（a+b），故c=4（a+b），c=(a+b)，由ρ====×1030gcm-3= ×1030gcm-3 =×1030gcm-3。
【分析】（1）Li原子核外有1s、2s两种能量状态的电子；
（2）元素的非金属性越强电负性越大；LiNH2的阴离子为，中心N原子的价层电子对数为4，不含孤电子对；等电子体原子总数和价电子总数相等；
（3）离子晶体晶格能越大熔点越高；
（4）根据均摊法计算；
（5）根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式；根据计算。
9．【答案】（1）
（2）6；＞
（3）4；O＞N＞C＞H＞Ni
（4）La5Ni(或NiLa5)；
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；用晶格能的大小衡量离子晶体中离子键的强弱；配合物的成键情况；晶胞的计算；原子结构示意图
【解析】【解答】（1）Ni元素在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族，原子序数28，最外层两个电子，原子结构示意图为：，故填；
（2）NaCl晶体中钠离子和氯离子的配位数均为6，因为NiO、FeO晶体类型与晶胞与NaCl相同，所以Ni2+的配位数为6；离子半径： ，晶格能：，所以前者熔点高，故填6、>；
（3）从图甲中可以看出Ni与周围四个N原子相连形成配合物，其配位数为4；根据元素周期律，同周期电负性从左到右依次增大，同主族从上到下依次减弱，金属电负性小于非金属，所以素H、C、N、O、电负性由大到小的顺序为，故填；
（4）根据晶胞结构示意图，晶胞中La原子的个数为：；Ni原子个数为：，所以该晶体的化学式为：或；根据=，其中=，代入上式得：，故填或、
【分析】（1）Ni为28号元素，核外共4个电子层，最外层有2个电子；
（2） NiO、FeO晶体类型与晶胞与NaCl相同，则Ni2+的配位数为6；离子晶体的晶格能越大，熔点越高；
（3）Ni与周围四个N原子形成配位键；元素的非金属性越强电负性越大；
（4）根据均摊法计算；根据计算。
10．【答案】（1）
（2）废水中的溶解氧将Fe2+氧化为Fe3+，使溶液中n(Fe2+)减少，还原能力减弱，硝态氮去除率降低；过大和过小，都会使形成微电池的数目减少，相同时间内生成c(Fe2+)降低，反应速度减慢，硝态氮残留增大；方向1中，活性炭过量，过量的活性炭对硝态氮有吸附作用，故方向1上升幅度小于方向2
（3）；22.4 L
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；电解池工作原理及应用；纳米材料
【解析】【解答】(1)葡萄糖()将酸性废水中的、除去，同时产生两种无污染气体，根据反应物中含有的元素可知，气体为二氧化碳和氮气，将C6H12O6改写成C6(H2O)6，将“C6”看成0价，所以1 mol C6H12O6作还原剂可以提供24 mol电子，而1 mol还原成N2需5 mol电子，则葡萄糖除去反应的离子方程式为，故答案为：；
(2)①从反应原理图示中可以看出，还原等硝态氮的物质是Fe2+。在铁粉总量一定的条件下，溶解氧超过一定的程度，Fe2+可能被氧化为Fe3+，从而导致还原硝态氮的还原剂的含量减少，降低硝态氮的去除效率，故答案为：废水中的溶解氧将Fe2+氧化为Fe3+，使溶液中n(Fe2+)减少，还原能力减弱，硝态氮去除率降低；
②在铁碳混合物总质量相同的情况下，Fe、C保持一个合适的比例才能使形成的微电池数目最多、单位时间内生成的Fe2＋多、去除多、残留少，曲线的上升幅度越小，说明残留的越少。当Fe、C不是最佳比例，过小(活性炭过量)和过大(铁过量)的区别是，活性炭具有吸附性可以直接吸附除去部分，所以原因是：过大和过小，都会使形成微电池的数目减少，相同时间内生成Fe2＋的量减少，反应速度减慢，硝态氮残留增大；方向1中，活性炭过量，过量的活性炭对硝态氮有吸附作用，故方向1上升幅度小于方向2，故答案为：过大和过小，都会使形成微电池的数目减少，相同时间内生成c(Fe2+)降低，反应速度减慢，硝态氮残留增大；方向1中，活性炭过量，过量的活性炭对硝态氮有吸附作用，故方向1上升幅度小于方向2；
(3)①“NO被吸收生成”可理解为定量关系“Ce4＋＋NO～Ce3＋＋”。电解时阴极将还原成N2，电极反应式为：，故答案为：；
②吸收后的溶液中Ce3＋和物质的量相等。阴极生成1 mol N2转移电子物质的量为6 mol，则阳极被氧化的Ce3＋为2 mol，根据电子守恒必然生成1 mol O2，在标准状况下的体积为22.4 L，故答案为：22.4 L。
【分析】（1）根据元素守恒，生成的无污染气体为氮气和二氧化碳，根据反应物和产物，结合得失电子守恒书写方程式；
（2）①还原等硝态氮的物质是Fe2+；
②的值过大或者是过小，都会导致形成微电池的数目减少，相同时间内生成亚铁离子的浓度减小，反应速率减慢，方向1中活性炭质量过量，过量的活性炭对硝基具有吸附作用，所以方向1上升的幅度小于方向2；
（3）①电解池阴极发生还原反应；
②结合电极反应和得失电子守恒计算。
11．【答案】（1）d；3d74s2；9；哑铃形；F>N>O
（2）1、3；sp2杂化
（3）Fe的第四电离能失去的是处于半充满的3d5上的电子，Co第四电离能失去的是3d6上的电子，失去后形成稳定的半充满状态
（4）
【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；不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别
【解析】【解答】(1)(1)钴是27号元素，属于周期表中处于第Ⅷ族，属于d区；基态钴原子的价电子排布式为3d74s2；F是9号元素，电子排布式为1s22s22p5，原子核外有9种不同运动状态的电子，基态F原子中，能量最高的电子所占据2p轨道，p轨道的形状为哑铃形；同周期元素第一电离能从左到右增大，第ⅡA大于ⅢA，ⅤA大于ⅥA，NO2F中三种元素第一电离能由大到小的顺序为F>N>O；
(2)图中N原子有两种，一种为1，3号位，形成了4个共价键，故其中有1个配位键，2，4号位只形成3个键，而N原子达到8电子稳定结构，必须形成3个共价键，未形成配位键。期中碳原子有苯环中的碳、五元环中的碳有双键，故碳原子采取sp2杂化；
(3)Co价电子排布式为3d74s2，Fe价电子排布式为3d64s2，失去第四个电子Co应该是失价电子排布式为3d6上的电子，Fe应该是失价电子排布式为3d5上的电子，Fe的第四电离能失去的是处于半充满的3d5上的电子，Co第四电离能失去的是3d6上的电子，失去后形成稳定的半充满状态；
(4)六棱柱底由6个正三角形构成，每个正三角形面积
晶胞的体积，1个晶胞中的钴原子数为，
由，解得：
【分析】(1)注意元素在表中的分区；原子核外有多少电子，就有多少种不同运动状态；s轨道的形状为球形，p轨道的形状为哑铃形；同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，其中第ⅡA大于ⅢA，ⅤA大于ⅥA；
(2)依据配位键的形成条件确定；碳原子均无孤电子对，有几个σ键，则价层电子对数等于σ键数，确定杂化类型；
(3)处于全满、半充满的状态时，比较稳定；
(4)六棱柱底由6个正三角形构成，先计算每个正三角形面积，再计算晶胞的体积，确定1个晶胞中的钴原子数，由分析计算。
12．【答案】（1）3d24s2；第四周期第VI族
（2）C
（4）IaNi5；；1 236
【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；用晶格能的大小衡量离子晶体中离子键的强弱；离子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)①Ti是22号元素，位于元素周期表中第四周期第ⅣB族，故基态Ti原子的价电子排布式为3d24s2。②Fe是26号元素，位于元素周期表的第四周期第Ⅶ族。
(2)①化学方程式中涉及的非金属元素有三种：O、C、Cl，CCl4中C元素表现正化合价、Cl元素表现负化合价， Cl2O中Cl元素显+1价，O元素显-2价，元素电负性越大，对应原子在形成化学键时吸引电子的能力越强，相互化合时该元素表现负价，故电负性：C
(4)①根据该合金的晶胞图可知，晶胞中心有1个镍原子，其他8个镍原子位于晶胞面上，镧原子位于晶胞顶点，所以晶胞中含有的镍原子数为1+8×=5，晶胞中含有的镧原子数为8×=1，晶体的化学式为LaNi5。②一个晶胞的质量m=g，根据m=ρ×V，可得V=cm3。③LaNi5合金储氢后氢的密度ρ=g·cm-3≈0.111 g·cm-3，由定义式可知储氢能力=≈1 236。
【分析】(1依据元素的原子序数确定价电子排布式和在元素周期表中的位置 。
(2)①非金属性越强，元素电负性越大；②确定分子的结构式，共价单键是σ键；共价双键是一个σ键和一个π键；共价三键是一个σ键和两个π键；依据价层电子对数（价层电子对数=σ键+孤电子对数）确定杂化类型、确定VSEPR模型并结合孤电子对数确定空间构型。
(3)离子所带电荷数越多、离子半径越小，晶格能越大，熔点越高；
(4)①利用“均摊法”，一个微粒被n个晶胞共享，那么它属于每一个晶胞的只有1/n，确定晶体的化学式。②根据m=ρ×V，可得 晶胞的体积 。③依据题目信息分析计算。
13．【答案】（1）球形；15：7
（2）离子晶体；ZnCl2 、ZnBr2、Znl2都是分子晶体，组成与结构相似，随着相对分子质量的增大，范德华力增强，熔点依次增大
（3）b；b中含有π键，电子云重叠程度更大，使得键长更短
（4）
（5）（1，1，1）；（，，）
【知识点】原子核外电子的运动状态；用晶格能的大小衡量离子晶体中离子键的强弱；共价键的形成及共价键的主要类型；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)锌元素的原子序数为30，位于元素周期表第四周期第ⅡB族，价层电子排布式为3d104s2，最高电子层为N，则最高电子层的电子云轮廓图形状为球形；锌原子核外30个电子均为成对电子，共15对，硫原子核外16个电子中有2个未成对电子，成对电子有7对，则基态锌原子与硫原子成对电子数之比为15：7。
(2)由题给信息可知，氟化锌的熔点高，不溶于乙醇和乙醚，说明氟化锌为离子晶体；组成与结构相似的分子晶体，随着相对分子质量的增大，范德华力增强，熔点依次增大，由熔点可知，氯化锌、溴化锌、碘化锌为结构相似的分子晶体，则氯化锌、溴化锌、碘化锌的熔点依次增大。
(3)由共价键的饱和性可知，氧原子应形成2个共价键，由图甲可知，a为硒氧单键、b为硒氧双键，双键中含有的π键使电子云重叠程度增大，键长变短，则键长：a>b。
(4)由晶胞结构可知，晶胞中(位于顶点和面心)硒离子个数为8×+6×=4，(位于体内)锌离子个数为4，由晶胞中距离最近的两个硒离子的距离为a nm可知，晶胞的参数为a nm，晶胞体积为(a)3nm3，晶胞质量为g，则ZnSe晶体的密度ρ=g·cm-3=g·cm-3。
(5)由晶胞结构可知，A与B的距离为体对角线的长度，若A点Se2-的分数坐标为(0，0，0)，则B点Se2-的分数坐标为(1，1，1)；距离B点Se2-最远的Zn2+位于体对角线上距离A点最近的Zn2+ ，分数坐标为(，，)
【分析】(1)依据原子序数确定价层电子排布式，判断最高电子层的电子云轮廓图形状及成对电子数目。
(2)离子晶体的熔点高，不溶于乙醇和乙醚；组成与结构相似的分子晶体，随着相对分子质量的增大，范德华力增强，熔点依次增大。
(3)由共价键的饱和性，双键电子云重叠程度大，键长短。
(4)由晶胞结构可知，利用“均摊法”确定晶胞中离子个数，利用晶胞中距离最近的两个硒离子的距离确定晶胞的参数，利用计算。
(5) 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。
14．【答案】（1）离子；＞
（2）；5；
（3）
（4）4；2z；
【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；离子晶体；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)是“嫦娥五号”中用到的一种耐火材料，其熔点高、硬度大。因此属于离子晶体，同周期第一电离能从左到右呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，因此第一电离能Ⅰ1 (Mg) ＞Ⅰ1 (Al)；故答案为：离子；＞。
(2)Fe是26号元素，其基态电子排布式为[Ar]3d64s2，基态离子的价层电子排布式为，根据洪特规则得到价层电子占据的原子轨道数为5，邻二氮菲中N原子σ电子对有2对，孤对电子有1对，价层电子对数为3，因此N的杂化类型为；故答案为：；5；。
(3)将金属铜投入氨水与的混合溶液中，铜片溶解，溶液呈深蓝色即形成，因此该反应的离子方程式为；故答案为：。
(4)根据题意说明晶胞中八个小立方体中有填充了4个和4个，以晶胞中体心的分析晶胞中距最近的He原子数目为4，该化合物的化学式可表示为，由于He是稀有气体，价态为0价，根据物质不显电性，利用价态分析得到则x=2z，因此该化合物的化学式可表示为晶胞参数为a pm，该晶体密度为；故答案为：4；2z；。
【分析】(1)电解熔融 冶炼Al，说明熔融 能电离出阴、阳离子；同周期第一电离能从左到右呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第V A族大于第V IA族；
(2)Fe是26号元素，其基态电子排布式为[Ar]3d64s2 ；根据洪特规则判断价层电子占据的原子轨道数；邻二氮菲中N原子σ电子对有2对，孤对电子有1对，价层电子对数为3；
(3)将金属铜投入氨水与H2O2的混合溶液中，铜片溶解，溶液呈深蓝色即形成；
(4)该化合物晶胞中Na+的排布如图所示，电子对()和3He原子交替分布填充在小立方体的中心，说明晶胞中八个小立方体中有填充了4个3He和4个e22-；该化合物的化学式可表示为， 由于He是稀有气体，价态为0价，根据物质不显电性，利用价态分析x和z的关系；晶胞参数为apm，该晶体密度为。
15．【答案】（1）金刚石晶胞
（2）4；74%
（3）小于；Mg2+的半径比Na+小，同时O2-的半径比Cl-小
（4）
【知识点】原子晶体（共价晶体）；金属晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）原子晶体中原子之间以共价键结合；离子晶体中离子之间以离子键结合；分子晶体中分子之间以范德华力结合；金属晶体中金属阳离子与自由电子之间以金属键结合，所以只有金刚石晶胞以共价键结合的；
（2）铜晶胞为面心立方晶胞，Cu原子位于晶胞的6个面心和8个顶点上。每个面心是两个晶胞所共用，顶点是8个晶胞所共用。所以平均每个晶胞中铜原子的个数为 ，故每个晶胞中含有4个Cu原子。面心立方晶胞最密堆积，故金属原子在三维空间中以密置层采取ABCABC……堆积，空间利用丰为74%；
（3）MgO和NaCl晶体都是离子晶体。离子半径越小，离子带有的电荷数目越多，离子键就越强，断裂离子键使物质熔化、气化消耗的能量就越多，物质的熔点就越高。由于离子半径：Mg2+＜Na+，O2-＜Cl-，且MgO中阴阳离子都带2个单位电荷，而NaCl的阴阳离子都只带有1个单位电荷，所以离子键：MgO＞NaCl，故物质的熔点：MgO＞NaCl，即NaCl的熔点比MgO的小；
（4）晶胞中含有的正四面体结构数目为8× +6× +4=8，每个正四面体结构含有4个碳原子，则晶胞的质量m=（4×8×12）/NA g，晶胞的参数为a nm，则该晶胞的密度ρ= 。
【分析】（1）铜晶体是以金属键形成的金属晶体，而氧化镁是离子晶体，金刚石是共价晶体
（2）根据占位情况即可计算出含有铜原子的个数，根据铜原子的个数计算出铜原子占据的体积在求出晶胞的体积即可计算出占有率
（3）离子晶体的熔沸点主要是与离子半径以及离子所带电荷有关
（4）根据占位计算出晶胞中的碳原子个数即可计算出晶胞质量，再根据晶胞参数计算出体积即可计算出ρ
16．【答案】（1）4d105s1
（2）Au+4H++ +4Cl-=[AuCl4]-+NO↑+2H2O
（3）Cl＞C＞H
（4）离子晶体；均为分子晶体，SF6的相对分子质量大，范德华力大，熔点高；3种
（5）sp3； ×1010
【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；离子晶体；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)银是47号元素，位于元素周期表第五周期第IB族元素，其价电子排布式为4d105s1；
(2)Au能够溶于王水中，是由于Au与具有强氧化性的HNO3反应产生Au3+，硝酸被还原产生NO，HCl电离产生的Cl-与Au3+结合形成络离子[AuCl4]-，故该反应的离子方程式为Au+4H++ +4Cl-=[AuCl4]-+NO↑+2H2O；
(3)在[Au80Ag30( )42Cl9]Cl结构中，含有的非金属元素有C、H、Cl。元素的电负性越大，该元素的非金属性就越强。这三种元素的非金属性：Cl＞C＞H，所以三种元素的电负性由大到小的顺序是：Cl＞C＞H；
(4)离子化合物构成的离子晶体的熔沸点比较高，由分子通过分子间作用力构成的分子晶体熔沸点比较低。根据表格中四种物质的熔点数据可知：NaF、AlF3为离子晶体，而SiF4、SF6为分子晶体；
SiF4的熔点比SF6熔点低是由于二者都属于分子晶体，物质分子都属于非极性分子，结构相似。物质的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，克服分子间作用力使物质熔化、气化消耗的能量就越高，物质的熔沸点就越高。由于相对分子质量：SiF4＜SF6，所以物质的熔点：SiF4＜SF6。
SF6分子的空间构型为正八面体，在它的二氯代物SF4Cl2中，两个Cl原子可以在1、2位上、也可以在1、3位上，还可以1、4位上，用图示表示为： ，故SF6的二氯代物SF4Cl2共有3种同分异构体；
(5)P原子中含有的孤电子对数为： ，故P原子采用sp3杂化；
由俯视图可知：该晶胞为立方体心结构，晶胞中含有的PCl5的数目为1+8× =2，晶胞密度 ，则晶胞参数a= ×1010 pm。
【分析】(1)银是47号元素，根据电子排布原则分析；
(2)根据题目中的反应物和生成物，离子方程式为Au+4H++ +4Cl-=[AuCl4]-+NO↑+2H2O；
(3)根据非金属性比较电负性；
(4)离子化合物构成的离子晶体的熔沸点比较高，分子晶体熔沸点比较低；根据正八面体的空间构型分析而氯代物；
(5)根据价层电子对互斥理论计算杂化方式；根据晶胞密度公式计算晶胞参数。
17．【答案】（1）氮；3d104s2
（2）N>O>C
（3）H2O>H2S；水分子间可形成氢键，而硫化氢分子间没有
（4）PBr5=[PBr4]++Br-；sp3
（5）V形；平面三角形
（6）ZnS；
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；离子晶体；晶胞的计算；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】（1）B元素的名称是氮元素，F为锌元素，其基态原子的价电子排布式为3d104s2；（2）同周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势，N的2p能级半充满较稳定，N的第一电离能大于O，元素
C、N、O的第一电离能的顺序为N>O>C；（3）C与E形成的最简单氢化物分别为H2O和H2S，因为水分子间能形成氢键而H2S不能，所以沸点H2O>H2S；（4）D与溴形成的化合物为PBr5，PBr5加压条件下95℃液化，发生完全电离得到一种能够导电的液体，经测定，该熔体中含有一种正四面体结构的阳离子和Br－，形成正四面体结构的离子应是PBr4+，P的价层电子对数为 ×（5-1-4×1）+4=4，其中心原子采取sp3杂化，其电离方程式为：PBr5=[PBr4]++Br-；（5）E的两种常见的氧化物为SO2和SO3，其分子构型分别为V形和平面正三角形；（6）利用均摊法可以看出，该晶体晶胞中F和E原子个数均为4个，所以该晶体的化学式为ZnS。设晶体的棱长为x，则有密度 ，求得x= cm= ×1010pm。
【分析】（1）价电子排布式是原子在参与化学反应时能够用于成键的电子，是原子核外跟元素化合价有关的电子。在主族元素中，价电子数就是最外层电子数。副族元素原子的价电子，除最外层电子外，还可包括次外层电子。主族元素的价层电子指最外层电子，价电子排布式即外围电子排布式；
（2）同周期的原子由左到右电离能是逐渐增大的，但是第二主族和第五主族出现异常；
（3）元素的非金属性越强，其最简单氢化物的稳定性就越强；
氢键是一种特殊的分子间作用力，可增大物质的熔沸点；
（4）根据题目描述可知该物质电离后得到的是配位离子[PBr4]+和Br-；
在[PBr4]+中，P原子的价层电子数是4并且没有孤电子对，所以中心原子的杂化方式是sp3；
（5）水是V型结构；二氧化碳是直线型；
（6）根据均摊法可以得出该晶体的化学式；根据晶胞的密度公式可以得出晶胞的体积，继而求出其棱长。
18．【答案】（1）C
（3）2NA(或2×6.02×1023)
（4）1∶5
（5）5；0.083 g·cm-3
【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；金属晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）C、N、O元素是同一周期元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能C
（2）价层电子对互斥理论是一个用来预测单个共价分子形态的化学模型。理论通过计算中心原子的价层电子数和配位数来预测分子的几何构型，并构建一个合理的路易斯结构式来表示分子中所有键和孤对电子的位置；
（3）当两个原子的轨道（p轨道）从垂直于成键原子的核间联线的方向接近，发生电子云重叠而成键，这样形成的共价键称为π键；
（4）根据均摊原则可以计算出钙和铜原子的个数；
（5）某原子在晶胞中的密度等于其在晶胞中的个数与体积的比值，即单位体积内该原子的个数。
19．【答案】（1）[Ar]3d104s2
（2）大于；Zn核外电子排布处于全充满的稳定状态，较难失电子
（3）离子键；ZnF2为离子晶体，Cl、Br、I非金属性逐渐减弱，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2为分子晶体，分子晶体通常易溶于有机溶剂
（4）平面三角形；sp2
（5）六方最密堆积；
【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；金属晶体；不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别
【解析】【解答】Zn是原子序数是30，其核外电子排布式为[Ar]3d104s2，Zn中电子排布处于全充满状态结构稳定比铜难失电子，所以锌的第一电离能大于铜；ZnF2的熔点较高，其属于离子晶体，根据相似相溶推测ZnCl2、ZnBr2、ZnI2为分子晶体，分子晶体通常易溶于有机溶剂。CO32－中，中心原子孤对电子数= ×(4+2－3×2)=0，价层电子对数=0+3=3，所以空间构型为平面三角形，杂化形式为sp2。根据晶胞的特征可以判断其属于立方最密堆积，该晶胞中含有的Zn原子为12× + 2× + 3 = 6，因此ρ= =
【分析】本题考查核外电子排布式、第一电离能、晶体类型的判断、相似相溶、金属晶体的堆积方式及其密度的计算。
20．【答案】（1）3d104s1；跃迁
（2）6；sp3
（3）Cu2X；8
（4）线形(V形或角形)；<
（5） cm(或 cm)
【知识点】原子核外电子排布；画元素的原子结构示意图；原子核外电子的能级分布；离子化合物的结构特征与性质；离子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）Cu原子核外电子数为29，根据能量最低原理，外围电子排布式为：3d104s1，基态铜原子在灼烧时外围电子获得能量，发生跃迁而变为激发态，焰色反应为绿色，故答案为：3d104s1；跃迁；（2）1个松脂酸铜中含有个双键，则含有6个π键，加“*”碳原子形成4个σ键，没有孤对电子，杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，故答案为：6；sp3；（3）晶胞中Cu原子数目为4，X原子数目为1+8× =2，故化学式为Cu2X，体心X原子与晶胞顶点的X原子距离为晶胞棱长的 倍，而位于面心对角线X原子之间距离为棱长的 倍，故体心X原子与晶胞顶点的X原子距离最近，X原子配位数为8，故答案为：Cu2X；8；（4）S原子孤对电子数为 =1、价层电子对数=2+1=3，故其空间结构为V形，同主族自上而下第一电离能减小，则第一电离能S＜O，故答案为：V形；＜.（5）为面心立方晶胞的物质的量为1/NA，所以晶胞的体积为： cm3，所以晶胞的边长为： cm；
【分析】(1)Cu原子核外电子数为29，根据能量最低原理，写出 价电子排布式 3d104s1，焰色反应的原理是基态原子跃迁变成激发态；
（2）1个松脂酸铜中 含有三个双键，即6个 π键 ，有机物中饱和碳原子采取sp3杂化；
（3）根据晶胞特点计算出原子个数比为2：1；
（4）二氧化硫属于线性分子，氧的电负性大于硫，所以电离能大于硫；
（5）面心立方晶胞的物质的量为1/NA，求出体积，计算出边长。
21．【答案】（1）
（2）K；sp杂化
（3）[Zn(CN)4]2-；CN-
（4）ZnS；4；六方最密；
【知识点】判断简单分子或离子的构型；配合物的成键情况；离子晶体；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D、E中，A的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等，则A为碳元素；B原子核外电子有7种不同的运动状态，则B为氮元素；C元素原子核外的M层中只有2对成对电子，则C为硫元素；D＋与C2－的电子数相等，则D为钾元素；E元素位于元素周期表的ds区，且基态原子价层电子均已成对，则E为锌元素。(1) E为锌元素，核电荷数为30，核外电子排布1s22s22p63s23p63d104s2；Zn2+的外围电子排布图为 ；正确答案： 。(2)同一周期，从左到右电负性增大，同一主族，从上到下，电负性减小，因此C、N、 S、K、Zn中，钾的原子半径最大，电负性最小；杂化轨道数=中心原子的孤电子对数+中心原子的σ键个数可知，SCN-中，C与N形成参键，与S形成单键，C原子没有孤电子对，所以C原子的杂化方式是sp杂化；正确答案：K；sp杂化。(3) K2Zn(CN)4为配合物，在这个配合物中化学键的类型有共价键、配位键、离子键；该化合物中存在配合离子的化学式为[Zn(CN)4]2- ，配位体是CN-；正确答案： [Zn(CN)4]2-；CN-。(4) 根据晶胞结构图，利用均摊法可以知道，该晶胞中含有S原子数为8×1/8+1=2，Zn原子数为4×1/4+1=2，它们的原子个数比为1：1，所以该化合物的化学式为ZnS，根据晶胞图，以晶胞体内的Zn原子为例，Zn的配位数为4，S采取六方最密堆积；正确答案： ZnS；4；六方最密。(2)根据晶胞的结构图可以知道，该晶胞的体积为 /2a2×10-20×b×10-10= /2a2b×10-30cm3，所以晶体的密度为 ；正确答案： 。
【分析】（1）元素的外围电子即价电子，主族元素的价电子为最外层电子，副族元素的价电子除了最外层，还包括次外层的d能级上的电子。
（2）、电负性的变化规律是同一周期逐渐增大，同一主族逐渐减小。杂化轨道用于形成键和容纳孤对电子。
（3）过渡金属元素含有空轨道容易形成配位键，Cu的配位数为4，Ag的配位数为2，Zn的配位数为4，Fe的配位数比较复杂，1、2、3、4、5、6都有。
（4）由于S、Zn的个数比为1：1，S的配位数为4，Zn的配位数也为4.
22．【答案】（1）1s22s22p1
（2）b、c
（3）平面三角形；层状结构中没有自由移动的电子
（4）sp3；高温高压
（5）2
【知识点】原子结构的构造原理；配合物的成键情况；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别
【解析】【解答】B位于第2周期ⅢA族，核外电子排布式1s22s22p1 ， 形成的六方相氮化硼，每一个B与3个N原子相连，每1个N原子与3个B原子相连，形平面三角形，向空间发展成层状结构．六方相氮化硼，不含π键，只含σ键，层与层之间通过范德华力结合在一起；B原子的电子全部成键，能源自由移动的电子，不导电．立方相氮化硼每个B原子与4个N原子相连，每个N与2个B原子相连，构成正四面体，向空间发展形成网状结构．B原子的杂化方式为sp3 ， 由于六方相氮化硼比立方相氮化硼稳定，所以由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是高温高压．根据配位键理论，NH4BF4有1个N-H和一个B-F属于配位键。（1）基态硼原子核外有5个电子，分别位于1s、2s、2p能级，根据构造原理知其基态的电子排布式1s22s22p1 ， 故答案为：1s22s22p1；（2）a．立方相氮化硼N原子和B原子之间存在共价单键，所以该化合物中含有σ键不存在π键，故不符合题意；
B.六方相氮化硼层间为分子间作用力，作用力小，导致其质地软，故符合题意；
C.非金属元素之间易形成共价键，所以N原子和B原子之间存在共价键，故符合题意；
D.立方相氮化硼为空间网状结构，不存在分子，为原子晶体，故不符合题意；
故答案为：bc；（3）六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子形成3个共价单键，且B原子不存在孤电子对，所以构成的空间构型为平面三角形，该物质的层状结构中不存在自由移动的电子，所以不导电，故答案为：平面三角形；层状结构中没有自由移动的电子；（4）立方相氮化硼晶体中，硼原子和四个N原子形成4个共价单键，所以B原子的杂化轨道类型为sp3 ， 在地壳内部，离地面越深，其压强越大、温度越高，根据题干知，实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是高温高压，故答案为：sp3；高温高压；（5）一个NH4BF4中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键，所以含有2个配位键，则1mol NH4BF4含有2mol配位键，故答案为：2。
【分析】该题考查原子核外电子排布规律（遵循能量最低原理、洪特规则、泡利不相容原理）、σ键和π键的概念及组成形式（σ键是电子云“头碰头”，它们成轴对称；而π键是电子云“肩并肩”它们则关于一个平面对称）、影响晶体性质的因素、杂化轨道类型、配位键，而这些知识点均是高考的重点知识点也是难点知识点，需要重点掌握
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分：155分
分值分布 客观题（占比） 8.0(5.2%)
主观题（占比） 147.0(94.8%)
题量分布 客观题（占比） 4(18.2%)
主观题（占比） 18(81.8%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量（占比） 分值（占比）
选择题 4(18.2%) 8.0(5.2%)
非选择题 18(81.8%) 147.0(94.8%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 困难 (100.0%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点（认知水平） 分值（占比） 对应题号
1 氧化还原反应方程式的配平 12.0(7.7%) 5,10
2 离子化合物的结构特征与性质 9.0(5.8%) 20
3 用晶格能的大小衡量离子晶体中离子键的强弱 34.0(21.9%) 8,9,12,13
4 离子方程式的书写 8.0(5.2%) 16
5 分子晶体 2.0(1.3%) 1
6 元素电离能、电负性的含义及应用 70.0(45.2%) 7,9,12,14,16,17,18,19
7 晶胞的计算 114.0(73.5%) 1,2,4,5,6,7,8,9,12,13,14,15,16,17,18,20
8 原子晶体（共价晶体） 15.0(9.7%) 1,6,15
9 配合物的成键情况 39.0(25.2%) 5,7,9,21,22
10 原子核外电子的运动状态 9.0(5.8%) 13
11 氧化还原反应 7.0(4.5%) 5
12 纳米材料 5.0(3.2%) 10
13 元素周期律和元素周期表的综合应用 11.0(7.1%) 17
14 共价键的形成及共价键的主要类型 9.0(5.8%) 13
15 化学键 20.0(12.9%) 2,7,19
16 原子轨道杂化方式及杂化类型判断 40.0(25.8%) 6,11,14,16,22
17 原子核外电子排布 45.0(29.0%) 11,12,14,19,20
18 离子键的形成 2.0(1.3%) 3
19 画元素的原子结构示意图 9.0(5.8%) 20
20 判断简单分子或离子的构型 26.0(16.8%) 8,18,21
21 离子晶体 84.0(54.2%) 1,2,3,5,6,7,12,14,16,17,20,21
22 原子结构示意图 7.0(4.5%) 9
23 极性分子和非极性分子 2.0(1.3%) 2
24 原子核外电子的能级分布 26.0(16.8%) 8,16,20
25 原子结构的构造原理 7.0(4.5%) 22
26 金属晶体 25.0(16.1%) 4,15,18,19
27 键能、键长、键角及其应用 16.0(10.3%) 6,13
28 元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律 9.0(5.8%) 21
29 电解池工作原理及应用 5.0(3.2%) 10
30 不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别 25.0(16.1%) 11,19,22
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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