高三化学一轮复习-物质结构与性质专题训练

试卷第=page1111页，共=sectionpages1111页试卷第=page1010页，共=sectionpages1111页高考化学一轮专题复习物质结构与性质专题训练1．X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大。X的基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn+1。Y、Z同主族且ZY2是导致酸雨的主要物质之一。R位于ds区且原子最外层只有一个电子。W原子次外层电子数为最外层电子数的7倍。回答下列问题：(1)W在元素周期表中的位置是____，其基态原子的价电子排布图为____。(2)Y的气态氢化物稳定性比Z的气态氢化物的稳定性____(填“强”或“弱”)。Y的第一电离能比X的____(填“大”或“小”)。(3)X的最常见的气体氢化物分子的VSEPR模型为____，分子的空间构型是____。(4)原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。分别写出一种与XO互为等电子体的单质和化合物的化学式____、____。2．Ⅰ．碳族元素的单质和化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。(1)锗是优良的半导体材料，基态Ge原子中，最高能级电子云轮廓图的名称为____。Ge与C同族，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键，从原子结构角度分析，原因是____。(2)碳可形成CO、CO2、H2CO3等多种无机化合物。①在反应CO转化成CO2的过程中，下列说法正确的是____。A．每个分子中孤对电子数增多

B．分子的极性不变C．原子间成键方式未改变

D．分子的熔沸点变小②干冰和冰是两种常见的分子晶体，晶体中的空间利用率：干冰____冰(填“＞”、“＜”或“=”)；CO2与SiO2是否互为等电子体____(填“是”或“否”)。③X是碳的一种氧化物，X的五聚合体结构如图1所示。X分子中每个原子都满足最外层8电子结构，X分子的电子式为____。(3)C60分子是由许多正五边形构成的空心笼状结构如图2所示，分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键。则C60分子中含___个σ键。(4)Ⅱ．某种Ga2O3的晶体结构如图3所示，O2-以六方最密方式堆积，Ga3+在其八面体空隙中(注：未全部标出，如：Ga3+在1、2、3、4、5、6构成的八面体体心)。①该晶胞中O2-的配位数为____。②该晶胞有_____%(保留一位小数)八面体空隙填充阳离子。③已知氧离子半径为rcm，晶胞的高为hcm，NA代表阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为____g·cm-3(用含a、b和NA的代数式表示)。3．有机金属化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一，二茂铁的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。二茂铁分子是一种金属有机配合物，熔点173℃，沸点249℃，100℃以上能升华；不溶于水，易溶于苯、乙醚、汽油等有机溶剂。环戊二烯和二茂铁的结构如图所示。回答下列问题。(1)1mol环戊二烯分子中σ键数目为_______。(2)下列关于环戊二烯和二茂铁的说法正确的是_______(填字母序号)。A．环戊二烯分子中五个碳原子均发生杂化B．在一定的条件下，环戊二烯能与氢气发生加成反应生成环戊烷C．二茂铁晶体是分子晶体D．环戊二烯的同分异构体可能是含两个碳碳三键的炔烃(3)环戊二烯能使溴的四氯化碳溶液褪色。写出环戊二烯与足量的溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式_______。(4)已知环戊二烯阴离子()的结构与苯分子相似，具有芳香性。二茂铁晶体中存在的微粒间的作用力有_______(填字母序号)。A．σ键 B．离子键 C．键 D．氢键(5)金刚烷可用于抗病毒、抗肿瘤等特效药物的合成。工业上用环戊二烯合成金刚烷的流程如图所示：二聚环戊二烯的分子式为_______，反应①的反应类型是_______，金刚烷的一氯代物有_______种(不考虑立体异构)。4．(1)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图，其中序号“8”代表___(填元素符号)；其中电负性最大的是___（填图中的序号）。(2)请写出比元素1的原子序数大8的元素的基态原子电子排布式___。(3)元素7的单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。若已知7的原子半径为dcm，NA代表阿伏加德罗常数，7的相对原子质量为M，请回答：①晶胞中7原子的配位数为___，一个晶胞中7原子的数目为___；②该晶体的密度为___g/cm3(用字母表示)。5．锰的氧化物主要有一氧化锰(MnO)、二氧化锰(MnO2)、三氧化二锰(Mn2O3)、四氧化三锰(Mn3O4)、亚锰酸酐(Mn2O5)、锰酸酐(MnO3)和高锰酸酐(Mn2O7)。回答下列问题：(1)基态Mn原子的核外电子排布式是___________。(2)下列锰元素的不同微粒中，电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填编号)。A． B．C． D．(3)以MnSO4为原料，六次甲基四胺为弱碱介质，通过水解氧化法可制备不同粒径的磁性纳米Mn3O4。①的空间构型是___________，写出两种与互为等电子体的离子_____。②六次甲基四胺也称乌洛托品(结构如图甲所示)，其所含元素的电负性从大到小的顺序是___________，中心原子N的杂化方式是___________，N原子数与σ键数目之比为___________。(4)实验室可利用硝酸锰受热分解的方式制备锰的一种氧化物(晶胞结构如图乙所示)和NO2。①该锰的氧化物中Mn的化合价为___________。②请画出z方向投影图_____。③已知Mn和O的离子半径分别是mpm和npm，则该晶体的空间利用率为___________；(列出计算式即可)。6．硫化物含硫量的测定、脱硫是极具价值的重要课题。(1)稀土硫化物中硫含量的测定对其生产和质量控制具有重要意义。用如下方法对稀土硫化物中具有代表性的(基态原子核外电子排布式为)样品硫含量进行测定。实验检测原理为步骤1：称取样品于反应瓶中，再准确滴加碘溶液；步骤2：缓慢滴加稍过量的稀盐酸(边滴加边摇动反应瓶)，盖上瓶塞，剧烈摇动；步骤3：滴入溶液至恰好完全反应，消耗溶液。①Ce元素最高正化合价为_______。②步骤1中不能使用稀硝酸的原因是_______。③该样品中硫的质量分数为_______(写出计算过程)。(2)是一种复合脱硫剂，可用于脱除煤气中的。①晶胞结构如图1所示(A、B分别为晶胞的的结构)，其化学式为_______。②一定温度下将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有上述脱硫剂的反应器，一段时间后，出口处检测到。研究表明参与了与生成的反应，反应机理如图2所示，反应前后的质量不变，该反应过程可描述为_______。7．据《自然》学术期刊显示，厦门大学教授郑南峰，与北京大学教授江颖课题组密切合作，提出了一种铜材料表面配位防腐技术，可实现各种尺度的铜材料抗氧化。Cu及其化合物应用广泛。回答下列问题：(1)基态Cu原子电子排布式为___________(2)磷化铜与水作用产生有毒的磷化氢(PH3)。①P与N同主族，其最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3___________H3PO4(填“>”或“<”)，从结构的角度说明理由：___________。②P与N的氢化物空间构型相似，PH3键角___________NH3键角(填“>”“<"或“=”)。(3)胆矾(CuSO4·5H2O)为蓝色晶体，将其改写成配合物形式的化学式可书写成________。其中配体的分子构型为________，阴离子的中心原子杂化类型为_________，S、O、H三种元素的电负性由大到小的顺序是；_________，胆矾晶体中不包含的作用力有________(填序号)。A．离子键

B．金属键

C．氢键

D．共价键

E．配位键(4)铜镍合金的立方晶胞结构如图所示：已知原子O、A的分数坐标为(0，0，0)和(1，1，1)，原子B的分数坐标为________，若该晶体密度为dg·cm-3，则铜镍原子间最短距离为_______pm(列出计算式，设NA为阿伏伽德罗常数的值)8．回答下列问题：(1)符号“”没有给出的信息是___________。A．能层B．能级C．电子云在空间的伸展方向D．电子的自旋方向(2)将通入稀NaOH溶液中可生成。中氧原子的杂化方式为___________。(3)是一种储氢材料，可由和反应制得。基态的电子占据的最高能层符号为___________，该能层具有的原子轨道数为___________，的立体结构是___________。(4)目前发现有些元素的化学性质和它在周期表中左上方或右下方的另一主族元素性质相似，这称为对角线规则。氯化铍在气态时存在分子(a)和二聚分子(b)，a属于___________(填“离子”或“共价”)化合物；b中Be原子的杂化方式相同。且所有原子都在同一平面上，则b的结构式为___________(标出配位键)。(5)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般或排布无颜色，排布有颜色。如显粉红色。据此判断：___________(填“无”或“有”)颜色。(6)过渡金属易与CO形成羰基配合物，如配合物，常温下为液态，易溶于、苯等有机溶剂。①固态时属于___________分子(填极性或非极性)；②中Ni与CO的___________原子形成配位键；③分子中键与键个数比为___________。9．回答下列问题：(1)现有四种元素基态原子的电子排布式如下，则下列有关比较中正确的是____。①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5A．第一电离能：④>③>①>② B．原子半径：②>①>③>④C．电负性：④>①>③>② D．最高正化合价：④>③>②>①(2)氯仿CHCl3常因保存不慎而被氧化，产生剧毒物光气COCl2：2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2，其中光气的结构式如图所示：则每一个COCl2分子中含有____个σ键，中心C原子采取____杂化。(3)Cr3+可与很多分子或离子形成配合物。①KSCN可制备配合物[Cr(NH3)6][Cr(SCN)6]，该配合物中铬元素的化合价为____；已知中心离子杂化时优先选择能量低的轨道参与杂化，使得配合物能量降低，物质更稳定，则该配合物中心离子杂化方式为d2sp3；晶体场理论认为，基态离子的d轨道存在未成对电子时，d电子发生d—d跃迁是金属阳离子在水溶液中显色的主要原因。试判断该配合物[Cr(NH3)6][Cr(SCN)6]是否有色____(填“是”或“否”)。②Cr3+的一种配合物结构如图，配合物中Cr3+的配位数____。(4)氮化锂晶体中存在锂、氮原子共同组成的锂、氮层，锂原子以石墨晶体中的碳原子方式排布，N原子处在六元环的中心，同层中锂、氮的原子个数比为____；设氮化锂晶体中，同层N—N间距为apm，层与层间距为bpm，该物质的密度为____g/cm3(用含a、b的式子表示)。10．锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：(1)基态Ge原子的核外电子排布式为_______，最高能级电子的电子云轮廓形状为_______。(2)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化的原因_______。GeCl4GeBr4GeI4熔点/℃−49.526146沸点/℃83.1186约400(3)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_______。(4)Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为_______，微粒之间存在的作用力是_______。(5)晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(，0，)；C为(，0)。则D原子的坐标参数为_______。②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm，其密度为_______g·cm-3(列出计算式即可)。11．据古籍《燕闲清赏笺》记载：“宣窑之青，乃苏勃泥青”，说明宣德时期青花瓷使用的颜料是“苏勃泥青”，它是从一种钻毒砂[主要成分：(，)]中提取出来的。回答下列问题：(1)基态S原子的价层电子排布图为_______，其原子核外电子共有_______种空间运动状态。(2)比较元素第一电离能：S_______P(填“＞”、“<”或=)。(3)位于周期表的第_______周期_______族，_______(填“d”或“ds”)区。(4)区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是_______。(5)砷化镓晶胞结构如图所示。晶胞中与周围最近且等距的形成的空间结构为_______。已知晶胞棱长为apm，其密度，则阿伏加德罗常数的数值为_______(列出计算式即可，的摩尔质量为)。(6)的熔点为，与晶体类型相同，的熔点_______(填“>”、“<”或“=”)。12．氟是人体必需元素之一，氟化物有阻止龋齿发生的作用，含氟牙膏使人们的牙齿更健康。(1)基态F原子的电子排布图为___________。(2)和的晶格能由大到小的顺序是___________；元素中第一电离能最小的是___________。(3)分子中氧原子的杂化轨道类型为___________。分子的立体构型为___________。和的沸点依次升高的原因是___________。(4)羟基磷灰石是骨骼和牙齿的主要成分，其晶体属于六方晶系，晶胞中含有10个，6个，2个。其中可被取代形成氟取代的羟基磷灰石。某氟取代的羟基磷灰石晶胞中和的分布情况如图所示。①化合物中存在的化学键的类型有___________。②化合物的密度___________(列出化简的计算式，阿伏加德罗常数的值为)③羟基磷灰石可形成缺失的化合物，若剩余有缺失，和不发生变化，则此化合物中和P的物质的量之比为___________。13．根据已学知识，回答下列问题。（1）已知下列元素基态原子的电子排布式，判断它们所在的周期和族。①___________________；②___________________；③___________________；④___________________。（2）已知下列元素在周期表中的位置，写出它们的元素符号和价电子排布式。①第4周期IVB族____________、____________；②第5周期VIIA族____________、____________。14．根据有关知识，回答下列问题。(1)符号所代表的含义是_______(填字母)。A．轨道上有3个电子B．第三电子层轨道有三个空间伸展方向C．电子云有3个空间伸展方向D．第三电子层沿x轴方向伸展的p轨道(2)核外电子的运动状态有_______种。(3)短周期主族元素中，第一电离能最小的元素是_______(填元素符号，下同)，电负性最大的元素是_______。(4)铜的原子序数是29，其价电子排布式为_______。(5)元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种性质。表中给出了14种元素的电负性：元素BCFHNOPK电负性1.52.01.52.53.04.02.11.23.00.93.52.10.81.8已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，一般形成离子键；两成键元素间电负性差值小于1.7时，一般形成共价键。①请指出下列化合物中显正价的元素(填元素符号)：：_______、：_______。②表中符合“对角线规则”的元素有和、B和，它们的性质分别有一定的相似性，写出与溶液反应的离子方程式：_______。15．卤族元素包括F、Cl、Br等。(1)如图曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是_______。A． B． C． D．(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子(黑球)的个数为_______，该功能陶瓷的化学式为_______。(3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为_______和_______；写出一种与NCl3互为等电子体的离子_______；第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有_______种。(4)若BCl3的B原子与XYn的X原子通过配位键结合形成配合物，则该配合物中提供孤对电子的原子是_______。答案第=page2525页，共=sectionpages1515页答案第=page2626页，共=sectionpages1515页参考答案：1．(1)

第4周期第Ⅷ族

(2)

强

小(3)

正四面体

三角锥形(4)

O3

SO2【分析】由题干信息可知，X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大，X的基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn+1，n=2，则X为N，Y、Z同主族且ZY2是导致酸雨的主要物质之一，则Y为O，Z为S，R位于ds区且原子最外层只有一个电子，即R为Cu，W原子次外层电子数为最外层电子数的7倍，W为Fe，据此分析解题。(1)由分析可知，W为Fe，则W即Fe在元素周期表中的位置是第4周期第Ⅷ族，其基态原子的价电子排布图为：，故答案为：第4周期第Ⅷ族；；(2)由分析可知，Y为O，Z为S，由于O的非金属性比S强，则Y即O的气态氢化物稳定性比Z即S的气态氢化物的稳定性强，X为N，Y为O，N原子中2p为半充满结构，则O的第一电离能比N的小，故答案为：强；小；(3)由分析可知，X为N，X的最常见的气体氢化物分子即NH3，NH3中心原子N周围的价层电子对数为：3+=4，根据价层电子对互斥理论可知，NH3的VSEPR模型为正四面体，由于有一对孤电子对，则NH3分子的空间构型是三角锥形，故答案为：正四面体；三角锥形；(4)由分析可知，X为N，原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子称为等电子体，根据等电子体的定义可知，与XO互为等电子体的单质和化合物的化学式分别为O3、SO2，故答案为：O3；SO2。2．(1)

哑铃形

Ge原子半径大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键(2)

A

>

否

(3)90(4)

4

66.7

【解析】(1)(1)Ge元素的原子序数为32，其基态原子的核外电子排布为[Ar]3d104s24p2，核外电子占据最高能级的符号4p，轮廓为哑铃型，Ge与C同族，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键，从原子结构角度分析，原因是Ge原子半径大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键，故答案为：哑铃形；Ge原子半径大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键；(2)①A．CO与N2互为等电子体，二者结构相似，CO分子中C、O原子各有1对孤电子对，CO2分子中碳原子没有孤电子对，而每个O原子均有2对孤电子对，分子中孤对电子数变多，A正确；B．CO属于极性分子，而CO2是直线形，属于非极性分子，反应中分子极性发生变化，B错误；C．CO中存在碳氧三键，而CO2中存在碳氧双键，原子间成键方式改变，C错误；D．CO2的相对分子质量较大，分子间作用力大，熔沸点高，D错误；故答案为：A；②干冰和冰是两种常见的分子晶体，干冰不存在氢键，晶体为密堆积，空间利用率大，等电子体的概念应用于分子或者离子，SiO2为共价晶体，不存在分子；故答案为：>；否；③分析图1可知，该分子中含有15个C原子，10个O原子，比例为3：2，分子式为C3O2，该分子中每个原子均满足8电子稳定结构，故C'与O之间共用两对电子，C与C之间也共用两对电子，对应电子式为：，故答案为：；(3)C60分子是由许多正五边形构成的空心笼状结构如图2所示，分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键，则一个C所拥有的化学键数目为个，C60分子中含个σ键，故答案为：90；(4)①由晶胞示意图可知，该晶胞中氧离子位于晶胞的顶点、面心和体内，则1个晶胞中氧离子的个数为，镓离子位于晶胞的体内，则1个晶胞中镓离子的个数为4，氧离子和镓离子的个数比为6:4=3:2，镓离子周围等距的氧离子的数目为6，故镓离子配位数为6，氧离子周围等距的镓离子数目为4，故氧离子配位数为4；故答案为：4；②该晶胞中共有12个正八面体空隙，其中8个正八面体空隙中填充了Crs+，所占比例为；故答案为：66.7；③已知氧离子的半径为rcm，则底面边长为2rcm，又知晶胞的高度为hcm，所以晶胞的体积，一个晶胞中含有2个Ga2O3，其质量为，所以该晶体的密度，，故答案为：。3．(1)(2)BC(3)(4)AC(5)

加成反应

2【解析】(1)环戊二烯分子中含有6个碳氢单键、3个碳碳单键，2个碳碳双键，单键全为σ键，一个碳碳双键含有1个σ键，因此1mol环戊二烯分子中σ键的个数为；(2)A．环戊二烯中有4个碳原子形成碳碳双键，这4个碳原子的杂化方式为sp2，有1个碳原子为饱和碳原子，该碳原子的杂化方式为sp3，A选项错误；B．环戊二烯中含有碳碳双键，在一定的条件下，环戊二烯能与氢气发生加成反应生成环戊烷，B选项正确；C．二茂铁的熔沸点比较低，易升华，不溶于水，易溶于苯、乙醚、汽油等有机溶剂，属于分子晶体，C选项正确；D．环戊二烯共有3个不饱和度，而1个碳碳三键就有2个不饱和度，因此环戊二烯的同分异构体不可能是含两个碳碳三键的炔烃，D选项错误；故答案为：BC；(3)环戊二烯中含有碳碳双键，可与Br2发生加成反应，环戊二烯与足量的溴的四氯化碳溶液反应的化学反应方程式为+2Br2→，故答案为：+2Br2→；(4)由题干信息，二茂铁分子中含有两个环戊二烯阴离子，环戊二烯阴离子的结构与苯分子相似，所以含有σ键和π键，故答案为：AC；(5)由题干信息可知，二聚环戊二烯的结构简式为，其分子式为C10H12，反应①环戊二烯中的一个碳碳双键的加成反应；金刚烷结构中共有二种等效氢如图，一氯代物有二种。4．

Si

2

1s22s22p63s23p63d64s2

12

4

【分析】(1)第三周期中晶体硅为原子晶体，单质的熔点最高；同一周期自左而右元素电负性增大，故Cl元素电负性最大，氯气、氩气为气体，氯气相对分子质量更多，分子间作用力更强，故氯气的熔点高于氩气的；(2)根据(1)分析可知“1”表示的是18号元素Ar，则比Ar大8号的元素是26号Fe元素，根据构造原理书写其核外电子排布式；(3)①由图可知，晶胞为面心立方堆积，以顶点的原子分析，位于面心的原子与之相邻，1个顶点原子为12个面共用；根据均摊法计算晶胞中含有原子数目；②由图丙可知，正方形对角线长度为4dcm，进而确定晶胞的体积，再根据晶胞含有原子数目计算晶胞的质量，再根据ρ=计算密度。【详解】(1)第三周期中晶体硅为原子晶体，原子之间以共价键结合形成网状，断裂消耗很高能量，因此硅单质的熔点最高，序号“8”代表Si元素；同一周期元素，从左向右元素的电负性逐渐增大，故Cl元素电负性最大，氯气、氩气为气体，由于氯气相对分子质量更多，分子间作用力更强，故氯气的熔点高于氩气的，故电负性最大的Cl元素的代表序号为2；(2)比1表示的是18号Ar元素，则比Ar多8的元素是Fe，其基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2；(3)①由图可知，晶胞为面心立方堆积，以顶点的原子分析，一个晶胞中含有3个位于面心的原子，通过一个顶点有8个晶胞，每个面心原子同时属于2个晶胞，故1个顶点原子的配位数为8×3×=12个；晶胞中含有的该原子数目=8×+6×=4；②由图丙可知，正方形对角线长度为4dcm，故立方体的棱长为：×4dcm=2dcm，晶胞体积为V=()3=16dcm3，晶胞中含有原子数目=8×+6×=4，相对原子质量为M，故晶胞的质量=4×g，故晶体的密度=ρ=g/cm3=g/cm3。【点睛】本题考查物质结构与性质、元素周期律、核外电子排布、晶胞结构与计算等，注意对电离能变化规律及特殊性的理解，晶胞计算需要学生具有一定的数学计算能力与空间想象力。5．(1)1s22s22p63s23p63d54s2(2)A(3)

正四面体型

、

N＞C＞H

sp3

1：6(4)

+4

【解析】(1)Mn是25号元素，处于第四周期第VIIB族，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s2；(2)A.为基态Mn2+，处于3d半满稳定状态，很难再失电子；B.为基态Mn原子，易失去一个电子变为Mn+；C.为基态Mn+，其失去一个电子比基态Mn2+容易；D.为激发态Mn2+，其失去一个电子比基态Mn2+容易，故最难再失去一个电子的是A，故答案为：A；(3)①中S和O形成4个σ键，价层电子对为4，杂化方式为sp3，根据价层电子对互斥理论可知其空间构型为：正四面体型；中S、O原子最外层均有6个电子，共有32个价电子，与互为等电子体的离子有：、；②乌洛托品含C、H、N元素，元素的非金属性越强，其吸引电子能力越强，则其电负性越大，这几种元素非金属性强弱顺序是N＞C＞H，所以电负性大小顺序是N＞C＞H；中心原子N形成3个N-Cl键，还有1对孤电子对，价层电子对数为4，N原子采取sp3杂化；N原子数为4，单键由1个σ键形成，有24个σ键，两者数目之比为4：24=1：6；(4)①在该晶体中含有的Mn原子个数为：×8+1=2，含有的O原子数目为×4+2=4，Mn：O=2：4=1：2，所以该锰的氧化物的化学式为MnO2，O为-2价，Mn的化合价为+4价；②z方向投影图为；①该晶体含有2个Mn原子和4个O原子，已知Mn和O的离子半径分别是mpm和npm，晶胞中原子总体积=πm3×2+πn3×4=π(2m3+4n3)pm3，晶胞的体积=a×a×b=a2bpm3，该晶胞的空间利用率=。6．(1)

因硝酸具有强氧化性，影响后续反应

20%(2)

与反应生成和，再与反应转化为和【解析】（1）①基态原子核外电子排布式为，则其价电子排布式为，Ce的最高正化合价为+4价，故答案为：+4；②稀硝酸具有强氧化性，会影响后续反应，因此步骤1中不能使用稀硝酸，故答案为：因硝酸具有强氧化性，影响后续反应；③根据反应的方程式可知，存在关系式：，消耗溶液20.00mL，则，则与反应的，与H2S反应的，则，，则样品中硫的质量分数为，故答案为：20%；（2）①根据均摊法可知，晶胞中含有个Zn2+，个Fe3+，个O2-，则该晶胞的化学式为，故答案为：；②由图可知，该过程中与反应生成和，再与反应转化为和，如此循环往复，实现再生，故答案为：与反应生成和，再与反应转化为和。7．(1)1s22s22p63s23p63d104s1(2)

＞

因为HNO3分子结构中含有2个非羟基氧原子，比H3PO4多1个

＜(3)

[Cu(H2O)4]SO4·H2O

V形

sp3杂化

O＞S＞H

B(4)

（0.5，0，0.5）

【解析】（1）铜的原子序数是29，基态Cu原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1；（2）①由于HNO3分子结构中含有2个非羟基氧原子，比H3PO4多1个，所以其最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3＞H3PO4。②P与N的氢化物空间构型相似，均是三角锥形，但氮元素的电负性强于磷元素，共用电子对偏向氮元素，排斥力增大，所以PH3键角＜NH3键角。（3）胆矾(CuSO4·5H2O)为蓝色晶体，由于配位数是4，则将其改写成配合物形式的化学式可书写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O。其中配体水的分子构型为V形，阴离子的中心原子硫原子杂化类型为sp3杂化，非金属性越强，电负性越大，则S、O、H三种元素的电负性由大到小的顺序是O＞S＞H，胆矾晶体中包含的作用力有离子键、共价键、配位键和氢键，不包含的作用力为金属键，答案选B。（4）已知原子O、A的分数坐标为(0，0，0)和(1，1，1)，则原子B的分数坐标为（0.5，0，0.5），晶胞中铜原子的个数是，镍原子的个数是，若该晶体密度为dg·cm-3，则晶胞体积为，边长为，铜镍原子间最短距离为面对角线的一半，即为pm。8．

D

M

9

正四面体

共价

有

非极性

C

1∶1【详解】(1)符号“”中3表示能层数为第3层，P为能级符号，P能级由三个电子云空间伸展方向，故Px表示在x轴上伸展，故Px没有给出的信息是电子的自旋方向，故答案为：D；(2)将通入稀NaOH溶液中可生成，根据杂化轨道理论可知，OF2中中心原子O原子周围形成了2个σ键，孤电子对数为：，故中氧原子的杂化方式为sp3，故答案为：sp3；(3)已知Ti的原子序数为22，故基态的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d1，故电子占据的最高能层为第三层，故符号为M，该能层具有的原子轨道数为3s一个轨道，3p上3个轨道，3d上5个轨道，一共为1+3+5=9个轨道，的中心原子B周围形成了4个个σ键，孤电子对数为：，根据夹层电子对互斥模型可知，的立体结构是正四面体，故答案为：M；9；正四面体；(4)根据对角线规则可知，铍与铝为对角线元素，AlCl3为共价化合物且已知氯化铍在气态时存在分子(a)和二聚分子(b)，故a属于共价化合物；b中Be原子的杂化方式相同。且所有原子都在同一平面上，故b中Be原子的杂化方式为sp2，则b的结构式为：，故答案为：共价；；(5)由于Mn的原子序数为25，故Mn2+的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5，结合题干信息可知有颜色，故答案为：有；(6)①根据题干信息，配合物易溶于、苯等有机溶剂，且CCl4和苯均为非极性分子，根据“相似相溶原理”可知固态时属于非极性分子，故答案为：非极性；②由于CO中C原子和O原子上都有孤电子对，但C的电负性小于O的，所以C原子对电子的吸引力比O的小，故故中Ni与CO的C原子形成配位键，故答案为：C；③已知CO分子中存在碳氧三键，CO与Ni之间存在配位键，故一个分子中有4×2=8个键和4+4=8个键，故二者个数比为8：8=1：1，故答案为：1：1。9．(1)B(2)

3

sp2(3)

+3价

是

6(4)

2：1

【解析】(1)由电子排布式可知，①为S元素，②为P元素，③为N元素，④为F元素；A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，磷原子的3p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，则磷元素的第一电离能大于硫元素，即第一电离能：②>①，故A错误；B．从左到右,同周期元素，的原子半径依次减小，从上到下，同主族元素的原子半径依次增大，则原子半径的大小顺序为②>①>③>④，故B正确；C．氮元素的电负性大于硫元素，即电负性：③>①，故C错误；D．氟元素没有正化合价，故D错误；故选B；(2)由光气的结构式可知，分子中单键为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，则该分子中共有3个σ键，形成碳氧双键的碳原子的杂化方式为sp2杂化，故答案为：3；sp2；(3)①由化合价代数和为0可知，配合物中铬元素的化合价为+3价；Cr3+的价电子排布式为3d3，离子中含有3个未成对电子，由晶体场理论可知，配合物是有色化合物，故答案为：+3价；是；②由结构简式可知，配合物中每个Cr3+与6个氧原子形成配位键，所以铬离子的配位数为6，故答案为：6；(4)由锂、氮层中锂原子以石墨晶体中的碳原子方式排布，氮原子处在六元环的中心可知，每个六元环中含有的锂原子的个数为6×=2，氮原子的个数为1，则同层中锂、氮的原子个数比为2：1；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的氮原子个数为4+4=1，位于面上和棱上的锂原子个数为4×+2×+2=3，晶胞中底面为边长为apm的棱形，底面积为(a210-20)cm2，则晶胞体积为(a2b10-30)cm3，晶胞的质量为：g，则晶胞密度为=g/cm3，故答案为：2：1；。10．(1)

[Ar]3d104s24p2

哑铃形(2)三种锗卤化物都是分子晶体，不含分子间氢键，因此熔沸点随着相对分子质量的增大，范德华力增大，熔沸点升高(3)氧>锗>锌(4)

sp3

共价键(5)

（，，）

【详解】（1）在元素周期表中，锗和硅属于同主族，锗位于硅的下一周期，即锗的原子序数为14＋18=32，基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2；最高能级电子为4p能级，电子云轮廓形状为哑铃形；（2）根据表格数据得出，三种锗卤化物都是分子晶体，不含分子间氢键，因此熔沸点随着相对分子质量的增大，范德华力增大，熔沸点升高；（3）锌、锗位于同周期，同一周期从左向右元素的电负性逐渐增大，而氧位于元素周期表右上角，电负性仅次于F，得出三种元素的电负性大小顺序是氧>锗>锌；（4）类比金刚石，晶体锗属于原子晶体，每个锗与其周围的4个锗原子形成4个单键，锗原子的杂化类型为sp3，微粒间的作用力是共价键；（5）①对照晶胞图示，坐标系以及A、B、C点坐标，选A点为参照点，观察D点在晶胞中位置，即体对角线的，D的坐标参数为（，，）；②类似金刚石晶胞，1个晶胞含有8个锗原子，即晶胞的质量为，晶胞的体积为(a×10－10)3cm3，即晶胞的密度为g/cm3。【点睛】本题的难点是晶胞的密度的计算，利用均摊的方法，计算出微粒的个数，然后再利用n==，计算出晶胞的质量，利用原子半径与边长的几何关系，计算出边长，从而计算晶胞的体积，最后利用密度的定义进行计算，注意晶胞参数和密度的单位。11．

9

＜

四

Ⅷ

d

x—射线衍射实验

正四面体

＞【详解】(1)硫元素的原子序数为16，电子排布式为1s22s22p63s23p4，价层电子排布图为，核外电子空间运动状态与核外轨道数相同，为(1+1+3+1+3)=9，故答案为：；9；(2)磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相邻元素，则硫原子的第一电离能小于磷原子，故答案为：＜；(3)铁元素的原子序数为26，位于元素周期表第四周期VⅢ，价电子排布式为3d64s2，则位于元素周期表d区，故答案为：第四周期；Ⅷ；d；(4)晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，x—射线衍射可以看到微观结构，则区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是x—射线衍射实验，故答案为：x—射线衍射实验；(5)由晶胞结构可知，晶胞中镓原子与周围最近且等距的4个砷原子形成的空间结构为正四面体形，位于顶点和面心的镓原子个数为8×+6×=4，位于体内的砷原子个数为4，由晶胞质量公式可得：(a×10—10)3ρ=，解得NA=，故答案为：正四面体形；；(6)原子晶体的熔点取决于共价键的强弱，由砷化镓的熔点可知，砷化镓和氮化镓都是原子晶体，Ga—As键的键长大于Ga—N键，键能小于Ga—N键，则共价键Ga—As键强于Ga—N键，氮化镓的熔点高于砷化镓，故答案为：＞。12．(1)(2)

LiF＞NaF＞KF

K(3)

sp3

平面三角形

对于结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，故NF3、PF3和AsF3的沸点依次升高。(4)

离子键、共价键

33：20【解析】（1）基态F原子核外共有9个电子，有1s轨道，2s轨道和2p轨道，1s和2s轨道各能排布2个电子，剩余5个电子排布在2p轨道上，故其电子排布图为。（2）氟化物的晶格能是随着碱金属阳离子半径的减小而逐渐增大，离子半径：Li+＜Na+＜K+，故晶格能LiF＞NaF＞KF。同主族元素，从上到下第一电离能逐渐减小，故元素Li、Na、K中第一电离能最小的是K。（3）OF2分子中中心原子价层电子对个数为4，故O原子采用sp3杂化。BF3中硼原子采用sp2杂化，形成平面三角形。对于结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，故NF3、PF3和AsF3的沸点依次升高。（4）根据该化合物晶胞中OH-和F-的分布情况可知，F-的数量与OH-的数量相等，故取代后化合物的化学式为[Ca5(PO4)3(OH)F]①根据该化合物的化学式可知，该化合物中存在离子键、共价键。②该化合物的一个晶胞体积为×10-21cm3，一个晶胞中含有10个Ca2+，6个，1个OH−和一个F-，则一个晶胞质量为=g，则密度为。③若有剩余OH−有20%缺失，即失去0.2个，且磷酸根和氟离子不发生变化，则Ca2+也会出现缺失0.1个，Ca2+有9.9，原晶胞中Ca和P的物质的量之比为10：6，Ca2+缺失后，Ca和P的物质的量之比为9.9：6=33：20。13．

第3周期ⅢA族

第4周期ⅥB族

第4周期Ⅷ族