河南高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-35晶体结构与性质（2）

这是一份河南高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-35晶体结构与性质（2），共46页。试卷主要包含了单选题，结构与性质等内容，欢迎下载使用。
河南高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-35晶体结构与性质（2）

一、单选题
1．（2023·河南郑州·统考三模）某长石矿物的化学式为W[Z2R3Y10]·3X2Y，X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的前20号主族元素。元素Z、W是常见的金属元素，元素R的单质是芯片的重要原料。下列说法错误的是
A．X、Y形成的二元化合物常温常压下呈液态
B．Z、W最高价氧化物对应水化物的碱性：W>Z
C．X、Y、Z、R四种元素形成的单质中，R熔点最高
D．Z、R、W最高价氧化物对应的水化物之间均可发生反应

二、结构与性质
2．（2021·河南郑州·统考三模）吴梦昊研究团队设计了一系列稳定的由超碱PnH和超卤素MX组成的PnH4MX4(Pn=N，P;M=B，Al，Fe；X=Cl，Br)超盐晶体。
(1)基态铁原子价电子排布中未成对电子数成对电子对数之比 。
(2)第二周期元素中，第一电离能介于元素B和N之间的元素有 种。
(3)超碱PnH离子中PH与PH3键角PH PH3(填“大于”或“小于”)，请分析原因 。
(4)写出与超卤素AlCl等电子体的两种分子的化学式： 。
(5)六方相氮化硼晶体结构与石墨相似(如图)，晶体中氮原子的杂化方式为 。氮化硼晶体不导电的原因是 。

(6)磷化硼晶胞结构如图甲所示，晶胞中P原子空间堆积方式为 ；已知晶体中硼和磷原子半径分别为r1pm和r2pm，距离最近的硼和磷原子核间距为二者原子半径之和。则磷化硼晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 (写出计算式)。

3．（2021·河南·统考二模）物质的组成与结构决定了物质的性质与变化。回答下列问题：
(1)在现代化学中，常利用 上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
(2)聚酰亚胺简式是
①C、N、O、H四种元素电负性由小到大的顺序是 (填元素符号)。
②中C原子的杂化轨道类型为 。
(3)[Zn(IMI)4](ClO4)2是Zn2+的另一种配合物，IMI的结构为，则1 molIMI中含有σ键的物质的量为 。
(4)NaN3中阴离子空间构型为 ；键角H2S H2O(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)金刚石与石墨都是碳的同素异形体。若碳原子半径为rnm，根据硬球接触模型，金刚石晶胞中碳原子的空间占有率为 (用含π的代数式表示)；金刚石的密度为 g/cm3(写出用r和NA表示的计算式即可)

4．（2021·河南·校联考模拟预测）硅元素是现代信息技术中最重要的元素之一，回答下列问题。
(1)若将基态硅原子最高能级的电子排布图表示为，则它违背了 这一电子排布规律，X、Y与硅位于同周期，若X、Y的第一电离能(相对大小)中间只有Si，则X、Y分别是 。
(2)以SiO2为基本原料制备粗硅的原理为，与CO互为等电子体的分子和离子分别为 ，使SiO2固体、CO液化需要克服的作用力分别是 、 。若Si-O键的键键能为a，则使1mol SiO2全部变成Si、O原子至少需要提供的能量是 kJ。SiO2、石墨两物质中，硅、碳原子杂化类型分别为 。
(3)制备高纯度硅的过程中会有一系列中间产物如SiH3Cl、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4等物质生成。上述中间产物中属中正四面体构型的是 ，沸点SiHCl3 SiCl4(填“＞”或“＜”)。
(4)晶体硅的晶胞如下，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，称作原子分数坐标。则图中原子①的原子坐标是 ，晶体中硅原子的空间利用率为 (用含π的式子表示)。

5．（2022·河南洛阳·统考三模）氟代硼铍酸钾晶体(KBe2BO3F2)用于制造深紫外固体激光器，在国防安全、信息技术等领域有重大战略价值。上世纪90年代初，中科院院士陈创天的研究团队在国际上首先生产出大尺寸氟代硼铍酸钾晶体。实验室可用BeO、KBF4和B2O3在700°C左右灼烧获得氟代硼铍酸钾多晶料(晶胞如图所示，氧原子略去，钾原子已给出)，并放出BF3气体。

回答下列问题：
(1)一群处于激发态1s22s13s1的铍原子，在回到基态的过程中，最多可发出 种不同波长的光。
(2)组成氟代硼铍酸钾晶体的元素中，第一电离能最小的是 (填元素符号，下同)，电负性最大的是 。
(3)写出生成氟代硼铍酸钾晶体的化学方程式 。
(4)Be和B都容易与配体形成配位键，如[BeF4]2-、[B(OH)4] -，从原子结构分析其原因是 ，上述离子中Be原子和B原子的杂化类型为 。
(5)氟硼酸钾(KBF4)在高温下分解为KF和BF3，KF的沸点远高于BF3的原因是 。
(6)图中代表硼原子的字母为 ，该晶胞参数分别为a pm和c pm，α=β= γ=90°，则晶体密度为 g·cm-3(NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式)。
6．（2022·河南洛阳·统考二模）I.和均可以催化降解甲醛、苯等有害物质，具有去除效率高，且无二次污染等优点，广泛应用于家居装潢等领域，其中一种催化机理如图所示。

回答下列问题：
(1)基态Ti和Mn原子中未成对电子数之比为 。
(2)CO2和·CHO中碳原子的杂化形式分别为 、 。
(3)HCHO的空间构型为 。
(4)金属钛和锰可导电、导热，有金属光泽和延展性，这些性质都可以用理论解释。已知金属锰有多种晶型，y型锰的面心立方晶胞俯视图符合下列 (填编号)。

II.2019年诺贝尔化学奖授予三位化学家，以表彰其对研究开发锂离子电池作出的卓越贡献。、聚乙二醇、、和LiCl等可作锂离子聚合物电池的材料。
回答下列问题：
(5)Fe的基态原子的价电子排布式为 。
(6)乙二醇(HOCH2CH2OH)的相对分子质量与丙醇(CH3CH2CH2OH)相近，但沸点高出100℃，原因是 。
III.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，称作原子分数坐标。LiCl3∙H2O属正交晶系(长方体形)。晶胞参数为0.72nm、1.0nm、0.56nm。如图为沿x轴投影的晶胞中所有C1原子的分布图和原子分数坐标。LiCl3∙H2O的摩尔质量为，设为阿伏加德罗常数的值。

(7)该晶胞中Cl原子的数目为 ，晶体的密度为 (列出计算表达式)。
7．（2022·河南新乡·统考三模）我国科学家构建了新型催化剂“纳米片”(Co—N—C)，该“纳米片“可用于氧化SO和吸附Hg2+。回答下列问题：
(1)基态Co原子的价层电子排布式为 ，N、C、Co中第一电离能最大的是 (填元素符号)。
(2)在空气中SO会被氧化成SO。SO的空间构型是 ，SO中S原子采用 杂化。
(3)[Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2是钴的一种配合物，含1mol[Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2的溶液与足量AgNO3溶液能生成 molAgCl，[Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2中Co2+的配位数为 。
(4)氰气[(CN)2]称为拟卤素，它的分子中每个原子最外层都达到8电子结构，则(CN)2分子中σ键、π键个数之比为 。
(5)氮和碳组成的一种新型材料，硬度超过金刚石，其部分结构如图1所示。它的化学式为 ，它的硬度超过金刚石的主要原因是 。

(6)氮化镓是新型半导体材料，其晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。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，称作原子分数坐标。图2为沿y轴投影的氮化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为(，，)，则原子3的原子分数坐标为 。若氮化馆的晶体密度为ρg·cm-3，则晶胞中Ga-N键的键长为 (用含ρ、NA的代数式表示)pm。已知NA为阿伏加德罗常数的值。

              图2
8．（2022·河南·校联考三模）我国在新材料领域的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站的制作材料中含有B、C、N、P、Ti、Ni、Cu 等元素。回答下列问题：
(1)下列硼元素的不同微粒，失去一个电子需要吸收能量最大的是 (填标号，下同)；用光谱仪可捕捉到发射光谱的是。 。
A B．
C． D．
(2)立方氮化硼(BN)硬度大、熔点为3000℃，其晶体类型为 。 制备氮化硼(BN) 的一种方法为BCl3(g)+NH3(g)=BN(s) + 3HCl(g)，则BCl3和NH3的键角较大的是 (填化学式)。
(3)一种Ni2+配合物的结构如图所示。

①组成该配合物的第二周期元素的电负性由大到小的顺序是 (填元素符号)。
②该配合物中Ni2+的配位数为 ，该配合物中碳原子的杂化方式有 种。
③该配合物中存在的化学键类型有 (填标号)。
A离子键      B．σ键      C． π键    D．氢键    E.配位键
(4)一种由Cu、In、Te组成的合金具有优良的热电性能，其四方晶胞结构如图所示。晶胞棱边夹角均为90°。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，A原子的分数坐标为(0，0，0)，B原子的分数坐标为(1，1，1)，则C原子的分数坐标为 。若晶胞底边的边长均为a pm，高为c pm，则C、D原子间的距离为 pm(列出计算式)。

9．（2022·河南郑州·统考二模）镁合金的典型含量为大于90%的Mg、2~9%的Al、1~3%的Zn、0.2%的Mn，若熔进稀土金属(如镨、钍)，可以大大提高镁合金在高温条件保持其强度的能力。Zn的熔点为419.5℃，Mg的熔点为650℃。回答下列问题：
(1)基态Mn原子的价电子排图(轨道表示式)为 。
(2)Mg、Zn的晶体结构相同(如图a)，下列叙述正确的是_______(填标号)。

A．金属键：Mg强于Zn B．原子的配位数为8
C．晶胞的空间利用率为68% D．晶体中既存在四面体空隙又存在八面体空隙
(3)工业上均采用碳酸盐分解法制取氧化镁与生石灰，MgCO3的分解温度 (填“高于”或“低于”) CaCO3，原因是 。
(4)人体内碳酸酐酶可以使CO2水合和脱水反应速率分别加快13000和25000倍。

①H2O的空间构型为 ；写出两个与CO2互为等电子体的阴离子的化学式 。
②碳酸酐酶的部分结构如图b所示，为Zn2+提供电子对形成配位键的原子有 个，图b中碳原子的杂化类型为 。
(5)一种锌镁合金的六方晶胞如图c所示，除棱心和顶角外，晶胞内还有六个原子，所有的Mg均在晶胞内部。则合金密度为 g▪ cm-3 (写出计算式即可，阿伏加德常数用NA表示)。

10．（2022·河南·校联考模拟预测）锌是一种重要金属，原子序数为30，回答下列问题：
(1)锌元素位于元素周期表 区，Zn的价层电子排布式为 。
(2)Zn2+能形成多种配位化合物，在[Zn(NH3)4]2+中，提供电子对形成配位键的原子是 ，中心离子的配位数为 。
(3)一种锌的配合物结构如图，结构中的C原子有 种杂化方式，其中标注★的C原子为 杂化。

(4)NH3和H2O的空间结构和相应键角如图，试解释H2O的键角小于NH3键角的原因 。

(5)立方闪锌矿(ZnO)晶胞结构如图，若原子分数坐标A为(0，0，0)，B为(1，1，0)，则C为 ，若晶体密度为dg•cm-3，则距离最近的氧原子与锌原子核间距离为 cm(用含d和NA的算式表示)。

11．（2022·河南新乡·二模）三草酸合铁酸钾{K3[Fe(C2O4)3]•3H2O}是制备铁触媒的主要原料，在光照下能分解：2K3[Fe(C2O4)3]•3H2O3K2C2O4+2FeC2O4+2CO2↑+6H2O。回答下列问题：
(1)基态Fe原子的电子排布式为 ，基态Fe2+与Fe3+中未成对电子的数目之比为 。
(2)三草酸合铁酸钾所含元素中，第一电离能最大的是 (填元素符号，下同)，电负性最大的是 。
(3)CO2分子中σ键和π键的个数之比为 ，H2O分子的立体构型为 。
(4)金刚石的晶胞结构如图1所示，碳原子分别位于顶点、面心和体内。

若图中原子1的坐标为(0，0，0)，则原子2的坐标为 。若金刚石的晶胞边长为apm，则其中碳碳键的键长d= (用含a的代数式表示)pm。
(5)铁有δ、γ、α三种同素异形体(如图2)，三种晶体在不同温度下能发生转化。

①δ、γ、α三种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为 。
②若δ—Fe晶胞边长为acm，α—Fe晶胞边长为bcm，则两种晶胞空间利用率之比为 (用含a、b的代数式表示)。
12．（2022·河南·统考二模）碳、氮、氧元素的单质或化合物在很多领域有着广泛的应用。请根据所学知识回答下列问题：
(1)氧原子价电子层上的电子可以进行重排以便提供一个空轨道与氮原子形成配位键，该氧原子重排后的价电子排布图为 ，电子重排后的氧原子能量有所升高，原因是不符合 。
(2)NO中氮原子的杂化类型为 ，其空间构型是 。
(3)室温下，O3在水中溶解度比O2的大，原因是 ；NF3的结构与NH3类似，但NH3具有碱性(可与H+结合)而NF3没有碱性，其原因是 。
(4)NH3分子中键角为106.7°，在[Ag(NH3)2]+中，H—N—H键角近似为109.5°，键角变大的原因是 。
(5)C20分子是由许多正五边形构成的空心笼状结构如图所示，分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键。则C20分子中含 个σ键。

(6)X是碳的一种链状氧化物，其五聚合体结构如图所示。X分子中每个原子都满足最外层8电子结构，则X分子的电子式为 。

(7)假设金刚石晶胞的晶胞参数为anm，则金刚石晶胞的空间利用率为 (用含π的式子表示)。

13．（2022·河南开封·统考二模）新型半导体材料GaN、SiC主要应用于功率半导体、射频和光电器件领域。
(1)N、Si、Ga三种元素的基态原子中，第一电离能由大到小的顺序是 ，其中未成对电子数最少原子的外围电子排布式为 ，该元素位于周期表的 区。
(2)制备GaN的工艺中用到GaCl3。GaCl3分子的空间构型为 ，其中Ga的杂化方式为 ；GaCl3的熔点为77.9℃，GaN的熔点为1700℃，二者熔点差异的原因是 。
(3)GaN的一种六方晶胞如图所示，晶胞参数为anm、cnm。晶体中N原子的配位数为 ；晶体密度ρ= g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、c、NA的代数式表示)。

14．（2022·河南许昌·统考二模）镍与砷或硼等元素可形成多种具有超导电性等特殊性质的化合物，如CaNi2As2等。回答下列问题：
(1)基态Ni2+的价电子排布式为 ；熔点：Ni比Ca (填“高"或“低”)。
(2)AsCl3的空间构型为 ；AsCl3的键角比BCl3的小，原因是 ；AsCl3的沸点比BCI3的高，这是因为 。
(3)KBH4中存在的作用力有___________(填标号)。
A．离子键 B．氢键 C．σ键 D．配位键
(4)Y(钇)、Ni、B、C形成的一种具有超导电性的化合物的结构属于四方晶系，其结构如下图所示，则该化合物的化学式为 ；已知晶胞参数a=b=352.59pm，c=1053.9pm，设Y、Ni的原子半径分别为rYpm和rNipm，则金属原子的空间占有率为 %(列出计算表达式)。

15．（2022·河南·统考三模）我国科学家利用生物质合成共聚酯的单体，合成时涉及多种元素，回答下列问题：

(1)基态Cu+的电子排布式为 。
(2)Cu、Zn、Al的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号，下同)。
(3)H2C=CHCOOCH3中所含元素的电负性由小到大的顺序为 ，该有机物中，碳原子的杂化类型是 。
(4)区别晶体SiO2和非晶体SiO2的方法是 。
(5)有机物C和D的相对分子质量相差较小，但是D的沸点明显高于C的，其主要原因是 。
(6)我国科学家开发钙钯络合氢化物(CaPdH2)来实现乙炔高选择性合成乙烯。CaPdH2由Ca2+和[PdH2]2-(富电子)构成。CaPdH2中存在的化学键有 (填标号)。
A．离子键 B．配位键 C．非极性键 D．金属键
(7)白铜是我国使用最早的合金之一，白铜晶胞结构如图所示。已知晶体密度为dg·cm-3，设NA为阿伏加德罗常数的值。Cu和Ni之间的最短距离为 (只列计算式)nm。

16．（2022·河南·校联考一模）2020年12月，“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回，带回的土壤中包含了H、O、N、P、Al、S、Cd、Zn、Ti、Cu、Cr等多种元素。回答下列问题：
(1)与N同周期的主族元素中，第一电离能比N大的元素为 (填元素符号)。原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的N原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
(2)Cd和Zn位于同一副族相邻周期，Cd的原子序数更大，则基态Cd原子的价层电子排布图为 。
(3)已知H3PO3与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3和水，则H3PO3的结构式为 ，其中P采取 杂化方式。
(4)已知Cr3+可以形成配合物[Cr(NH3)2(H2O)4]Cl3，该配合物中的配位原子是 。
(5)Ti形成的多种化合物中常见的有TiN和金红石(TiO2)，两种晶体熔融状态下都能够导电，则它们属于 晶体(填晶体类型)，两种晶体比较，TiN熔点较高，其原因是 。
(6)“嫦娥五号”某核心部件主要成分为纳米钛铝合金，其结构单元如图所示(Al、Ti各有一个原子在结构单元内部)，则该合金的化学式为 。已知该结构单元底面(正六边形)边长为anm，高为bnm，该合金的密度为 g/cm3。(只需列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值)

17．（2023·河南·校联考模拟预测）过渡金属钛(Ti)性能优越，是继铁、铝之后应用广泛的“第三金属”，被誉为“未来钢铁”、“战略金属”。回答下列问题：
(1)下列Ti 原子电子排布式表示的状态中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_______  (填标号)。
A．[Ar]3d²4s¹4p¹ B．[Ar]3d²4s²
C．[Ar]3d³4s²4p¹ D．[Ar]3d¹4s¹4p²
(2)TiCl4是氧化法制取钛的中间产物，TiCl4分子结构与TiCl4相同，二者常温下都是无色液体，则TiCl4分子的空间结构为 。TiCl4的稳定性比CCl4差，极易水解，原因是 (从原子半径、键长和键能的角度分析)。
(3)六氟合钛酸钾(K2TiF6)可用作钛酸和金属钛的制造。六氟合钛酸钾中存在[TiF6]2-，该晶体中不存在的化学键是 _______ (填标号)。
A．离子键 B．极性键 C．非极性键 D．配位键
(4)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如下：

①有机物甲中标“*”的碳原子的杂化方式为 ，1mol甲分子中含有 mol σ键。
②有机物乙中，C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
③有机物乙的沸点高于有机物甲，其主要原因是 。
(5)嫦娥三号卫星上的PIC元件(热敏电阻)的主要成分——钡钛矿的晶胞结构如图所示。

①晶体中一个Ba2+周围距离最近的O2-数目为 。
②已知该晶体的密度为 ρg·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体中Ba2+与Ti4+之间的最短距离为 pm (列出计算式)。
18．（2023·河南安阳·统考三模）氮、镁和铝元素及其化合物用途极为广泛。回答下列问题：
(1)基态N原子的最高能级原子轨道的形状是 ，价层电子排布图是 。
(2)镁和铝的前5级电离能数值如下表：
电离能/(kJ ·mol -1)
元素
I1
I2
I3
I4
I5
Mg
738
1451
7 733
10 540
13 630
Al
578
1 817
2 745
11575
14 830
一般来说，相对应的各级电离能是Al的比Mg的大，但也有反常，如I1(Mg)>I1(Al)，该反常的原因是 。
(3)镁的卟啉配合物的结构如图所示。
  
①上述粒子中包含元素的电负性从大到小的顺序是 (用元素符号表示)，从电子给予的角度分析， Mg2+和N之间存在的化学键类型是 。
②该物质中的C原子的杂化轨道类型是 。
(4)AlN是良好的耐热耐冲击材料，其晶胞结构如图所示。
  
①AlN熔点为2200 °C ，该晶体类型为 。
②若AlN的晶胞的高为a nm，底边长为b nm，NA表示阿佛伽德罗常数的值，则其晶体的密度为 g·cm-3(用含a、b、NA的代数式表示)。
19．（2023·河南开封·统考模拟预测）Ⅰ.铜及其化合物在生产、生活和科研中应用广泛。请回答下列问题：
(1)下列状态的微粒中，电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填字母)。
A． B．
C． D．
Ⅱ.在溶液中加入氨水至过量，生成。
(2)中原子的杂化类型是 ，分子的立体构型是 。
(3)能与形成，而不能，其原因是 ，的键角比的键角 (填“大”或“小”)。
(4)配位原子提供孤电子对的能力是影响配体与之间配位键强度的一个重要因素。若用某结构相似的含配体与配位，所得配合物的稳定性比含配体的低，可能的原因是 。
(5)与形成长链结构的阴离子如图所示，该阴离子中键与键的数目之比为 。
  
(6)氯化亚铜常用作催化剂、杀菌剂，其晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被Cl原子代替，顶点和面心的碳原子均被Cu原子代替。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，称作原子分数坐标。下图为沿y轴投影的氯化亚铜晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为 (，，)，则原子3的原子分数坐标为 ，若晶胞中原子1和原子2之间的距离为dnm，则该晶胞的密度为 (设为阿伏加德罗常数的值)
  
20．（2023·河南郑州·统考二模）2023年1月30日，中国科学院朱庆山团队研究六方相砷化镍(NiAs)型到正交相磷化锰(MnP)型结构转变，实现了对锂硫催化剂的精确设计。回答下列问题：
(1)Li、P、S三种元素中，电负性最小的是 。第三周期元素中第一电离能比P大的元素有 种。
(2)基态S原子核外有 个电子自旋状态相同。基态As原子的电子排布式为 。
(3)PH3、AsH3中沸点较高的是 ，其主要原因是 。
(4)Mn的一种配合物化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)]，该配合物中锰原子的配位数为 。
(5)CH3CN中C原子的杂化类型为 。
(6)等物质的量的CH3CN和CO中，π键数目之比 。
(7)NiAs的一种晶胞结构如图所示。若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为ρ g/cm3，则该晶胞中最近的砷原子之间的距离为 pm。

21．（2023·河南开封·统考二模）配合物是近代无机化学的重要研究对象，Cu或Cu2+常作为中心原子或离子，H2O、CN-、吡啶(C5H5N)等粒子是常见的配体。
(1)题干中所涉及元素电负性由大到小的顺序为 ，其中电负性最小的元素的基态原子的价电子排布式为 。
(2)原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态，可以用自旋量子数来描述。若一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，则基态O原子的价电子自旋量子数的代数和为 。H3O+中不存在的作用力有 (填标号)，H3O+的空间构型为 。
A．配位键   B．离子键    C．共价键    D．氢键
(3)吡啶( )在水中的溶解度远大于在苯中的溶解度，可能原因是
①吡啶和H2O均为极性分子，而苯为非极性分子；
② 。
吡啶及其衍生物(、)的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是 。
(4)配合物M结构如右图所示。若其中与Cu相连的4个配位原子处在一个平面内，则Cu的杂化方式可能是 (填标号)。

A．sp B．sp2 C．sp3 D．dsp2
(5)CuInS2(相对分子质量为Mr)是生物医药、太阳能电池等领域的理想荧光材料，其晶胞结构如图所示，则CuInS2晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式即可，阿伏加德罗常数用NA表示)。

22．（2023·河南濮阳·统考一模）铬是重要的金属元素之一，其化合物有着广泛的用途。回答下列问题：
(1)基态铬原子的未成对电子数是 。
(2)CrO2Cl2是重要的氯化剂。制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7 +3CCl4=2KCl +2CrO2Cl2 +3COCl2↑。
①COCl2中C、O和Cl元素的电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
②CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2分子的空间构型是 (填“平面四边形”或“四面体形”)。
(3)三价铬丙二酸配合物[ Cr( C3H2O4)( H2O)4][Cr( C3H2O4)2(H2O)2]·4H2O在有机合成方面具有优良的催化性能，其中阴离子的结构如下：

①阴离子中碳原子的杂化轨道类型是 。
②在丙二酸根与Cr3+配位时，配位原子为1号氧而不是2号氧的原因是 。
(4)Cr-N系列涂层具有良好的耐磨和腐蚀性，在抗微动磨损上表现尤佳。某氮化铬的晶胞结构与氯化钠的相同。已知N原子在晶胞中的位置如图所示：

①下列为晶胞中Cr原子沿x轴方向的投影的是 ( 填字母)。
a.     b.     c.     d.
②若晶胞中最近的Cr原子和N原子相切，原子半径分别为r(Cr) nm和r(N) nm；晶胞中N原子的坐标是A(0，0，0)、B( ，，0) ，则距A和B最近的Cr原子的坐标是 ，该原子到C原子的距离是 nm[用含r(Cr)、r(N)的代数式表示]。
23．（2023·河南·统考二模）某些过渡金属(如钛、铜)及其化合物，以其高导电性和丰富的物理化学性质在材料领域大放异彩。
(1)钛比钢轻、比铝硬。基态钛原子的价层电子排布式为 ：钛原子核外电子占据的轨道数 。
(2)铜的下列状态中，失去最外层一个电子所需能量最小的是_______。
A．[Ar]3dl04pl B．[Ar]3d10 C．[Ar]3d94s1 D．[Ar]3d104s1
(3)二氧化钛是良好的光催化剂，可催化转化多种有毒物质，如：可将水中的转化为，将甲基橙、亚甲基蓝、HCHO转化为CO2等。

①的空间构型是 。
②甲基橙、亚甲基蓝中C原子的杂化类型有 ，
③常温下，CO2、HCHO在水中溶解度之比大约是1：500，其主要原因是 。
(4)黄铜矿炼铜过程中会产生SO2，与SO2互为等电子体的分子和阴离子分别为 (各写一种即可)。
(5)钙钛矿型太阳能电池近年越来越受到科学界的关注，其效率提升速度超越过去任何一类电池。某种钙钛矿晶胞如图所示，则钙原子的配位数是 ，若阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞中钙原子与氧原子的最近距离为a pm。则该晶胞的密度为 g/cm3.(列出计算式)

24．（2023·河南焦作·统考二模）空气中含大量的氮元素，日常生活中铁的应用非常广泛，可见生产、生活等离不开化学。
(1)血红蛋白(Hb)是血液中运输氧及二氧化碳的蛋白质，由球蛋白与血红素结合而成。血红素是由中心Fe2+与配体卟啉衍生物结合成的大环配位化合物，其结构如图1所示。

①基态Fe原子的核外电子排布式为 ，其在元素周期表中的位置为 。原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，±即称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氧原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
②血红素分子中非金属元素的电负性由小到大的顺序为 (填元素符号)。
③含有多个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为螯合物。1mol血红素中通过螯合作用形成的配位键的数目为 (填含NA的表达式)。
(2)卟啉是含有平面共轭大环结构的有机分子，具有独特的电子结构，卟啉分子结构如图2，分子中N原子采取 杂化；卟啉分子中存在大π键，可表示为 (已知：大π键可用符号；表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，如苯分子中的大π键可表示为)。
  
(3)Fe3O4晶胞(图3)可以划分成8个小的立方单位(图4)，分别由4个I型和4个II型小单位拼在一起构成。Fe3O4晶胞中有 个O2-，代表 ；已知Fe3O4晶胞的棱长为apm，NA为阿伏加德罗常数的值，则该Fe3O4晶体的密度为 g·cm-3。


参考答案：
1．D
【分析】X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的前20号主族元素，元素R的单质是芯片的重要原料，R为Si元素，W[Z2R3Y10]·3X2Y是某长石矿物的化学式，则X为H元素，Y为O元素，元素Z、W是常见的金属元素，由化合价代数和为零可以推知Z为Al，W为Ca，以此解答。
【详解】A．H、O形成的二元化合物H2O或H2O2在常温常压下均呈液态，故A正确；
B．金属性越强，元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Ca>Al，则碱性：Ca(OH)2>Al(OH)3，故B正确；
C．H、O、Al、Si四种元素形成的单质中，Si单质是共价晶体，熔点最高，故C正确；
D．Si最高价氧化物对应的水化物H2SiO3、为弱酸，不能和Al(OH)3反应，故D错误；
故选D。
2． 2∶1 3 大于 PH3分子中磷原子上孤对电子对共价键的排斥作用大于共价键之间的斥力 CCl4、SiCl4(或SiF4等) sp2 层状结构中没有自由移动的电子 面心立方最密堆积(或A1堆积) ×100%
【详解】(1)基态铁原子价电子排布是3d64s2，,则未成对电子数成对电子对数之为4:2=2:1；
(2)同一周期从左到右第一电离能逐渐增大，但第二主族，第五主族反常，则第二周期元素中，第一电离能介于元素B和N之间的元素有Be，C，O共3种元素；
(3)超碱PnH离子中PH与PH3键角PH大于PH3，请分析原因PH3分子中磷原子上孤对电子对共价键的排斥作用大于共价键之间的斥力；
(4)原子总数相等、价电子总数相等的微粒互称为等电子体，则与超卤素AlCl等电子体的两种分子的化学式：CCl4、SiCl4(或SiF4等)；
(5)六方相氮化硼晶体结构与石墨相似(如图)，石墨中碳原子的杂化方式是sp2，则晶体中氮原子的杂化方式为sp2，氮化硼晶体不导电的原因是层状结构中没有自由移动的电子；
(6)磷化硼晶胞中P原子在正六面体的面心，则其空间堆积方式为面心立方最密堆积(或A1堆积)，P原子个数是8× +6× =4，B原子个数是4，设晶胞的边长为a，体对角线是 ，B原子P原子最近距离等于体对角线的四分之一，即a= ，则磷化硼晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为×100%。
3． 原子光谱 H