2025届高三化学二轮复习---物质结构与性质 讲义与练习

这是一份2025届高三化学二轮复习---物质结构与性质 讲义与练习，共36页。试卷主要包含了锂电池的电解液是目前研究的热点，铝及其化合物是生活中常用的材料，氮是构建化合物的重要元素，六方氮化硼是一种重要的功能陶瓷等内容，欢迎下载使用。

(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为 ，在与其他元素形成化合物时，呈现的最高化合价为 ；基态硅原子核外电子的空间运动状态有 种。
(2)CaC2俗称电石，该化合物中不存在的化学键类型为 (填标号)。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键 d.配位键
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷，硅原子的杂化轨道类型为 ，其中电负性最大的元素为 ；已知电负性：H＞Si，SiHCl3充分水解会生成两种酸和一种气体，写出该反应的化学方程式为 。
(4)键角：CH4 H2O(填“＞”、“＜”或“=”)，原因是 。H2O作为配体，形成[Cu(H2O)4]2+后H－O－H键角会 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)早在青铜器时代，人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如表，结合变化规律说明原因： 。
(6)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料，其立方晶胞如图所示。其中Pb的配位数为 。设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为 g•cm-3 (列出计算式)。
2．（24-25高三上·北京·开学考试）锂电池的电解液是目前研究的热点。
(1)锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。
①基态的电子云轮廓图的形状为 。
②基态P原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为。
①三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
②比较N和F的电负性大小，并从原子结构角度说明理由： 。
③该阳离子中，带“*”的C原子的杂化轨道类型为 杂化。
④根据模型，的中心原子上的价层电子对数为 ，空间结构为正八面体形。
(3)因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质，其晶胞结构示意图如图所示，晶胞的边长为。
①晶胞中的“○”代表 (填“”或“”)。
②距离计最近的有 个。
③已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为 。
3．（2024高三上·浙江台州·期末）1880年，法国物理学家皮埃尔·居里和雅克·居里发现石英等材料可以将机械能转化成电能，他们把这些材料称为压电材料。目前，压电材料已经广泛应用于生产生活中。以打火机为例，打火机的点火器工作时通过压电材料形成的高电压产生电火花从而达到点火的目的。请回答下列问题：
(1)基态Si原子的价层电子轨道表示式为 ，O位于元素周期表的 区。
(2)下列关于Si、O及其化合物的说法不正确的是___________。
A．快速冷却熔融的，可以得到大块的石英晶体
B．与C类似，Si原子间可以形成稳定的双键、三键
C．石英的主要成分属于共价晶体，硬度较大
D．已知电负性，则中大于水中
(3)原硅酸()分子间可以脱水形成链状分子：
①原硅酸中Si的杂化方式为 ；
②当有n个原硅酸分子脱水形成单链时(无支链)，产物的化学式为 。
(4)石英晶体的硅氧四面体构成螺旋链，从一定方向观察到的结构如图(1)所示，作为压电材料时，应该从 (填“x”“y”或“z”)方向施加压力才能形成电势差，电势差形成的原因是 。
(5)钛酸铅是一种压电材料，某同学认为其晶胞如图(2)所示，请指出错误之处 ，正确的钛酸铅结构的化学式为 。
4．（2024高三上·四川内江·阶段练习）特定条件下制备的石墨烯具有常温超导的性质，这一发现将导致很多领域发生颠覆性的革命。镓(Ga)、硒(Se)的单质及某些化合物如砷化镓等都是常用的半导体材料，超导材料和半导体材料都广泛应用于航空航天测控、光纤通信等领域。请回答下列问题：
(1)基态硒原子的核外价电子排布式为 ，与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有 种，SeO3的空间构型是 。
(2)一种膦配体M在有机合成中具有较高的应用价值，M的结构简式如图所示：
①M中各元素的电负性由大到小的顺序是 。
②M中磷原子的杂化轨道类型为 。
③膦配体M是 (填“极性”或“非极性”)分子。
(3)CaAs为原子晶体，密度为ρg .cm-3，其晶胞结构如图所示，则As原子的配位数为 ，若Ga和As的原子半径分别为apm和bpm，CaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为A，则阿伏加德罗常数的值NA= (用字母表示)。

5．（24-25高三上·四川广元·开学考试）I．碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：
(1)基态碳原子的价层电子轨道表示式是 。
请阐述其原因是 。在基态14C原子中，核外存在 对自旋相反的电子。
(2)CS2分子中，共价键的类型有 ，写出两个与CS2具有相同空间结构的分子或离子： 。
(3)甲醚的沸点比乙醇(CH3CH2OH)的沸点 (填“高”或“低”)。
Ⅱ．铁元素在地壳中含量丰富，应用广泛。回答下列问题：
(4)原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态，若有一种自旋状态用，则与之相反的用，称为电子的自旋磁量子数，基态Fe原子核外电子自旋磁量子数的代数和为 。
(5)水溶液中可水解生成双核阳离子，结构如图所示。该双核阳离子中键角 (填“大于”、“小于”或“等于”)中的键角。
(6)三硝酸六尿素合铁是一种重要的配合物，用作有机铁肥，简称铁氮肥。的空间构型是 ；尿素晶体的熔点为132.7℃，比相同摩尔质量的乙酸熔点(16.7℃)高116℃，主要原因是 。
6．（2024高三上·江苏连云港·期末）结构观是化学重要基本观念之一，具有适用性和导向性。以碳元素为研究对象，回答下列问题。
(1)原子结构
与高温反应可生成离子晶体，可通过Brn-Haber循环构建其物质的转化及能量变化，如图所示。
①已知：的第一电离能。过程ⅱ中基态转化为的 (填“>”、“<”或“=”)，原因是 。
②过程ⅲ草若用等物质的量的金刚石代替石墨进行，则断裂的共价键数目 (填“减少”、“不变”或“增多”)。
(2)分子结构
①以为配位原子，可与较多过渡金属元素形成羰基配合物。中原子形成的键数目为 。
②酸性溶液是有机化学中常用的氧化剂。有机相中的的溶解度小，降低了其氧化效率。某种冠醚的结构如图所示，该冠醚的分子空穴能有效识别并与形成超分子，该超分子结构中的化学键类型包括 。
A．共价键 B．氢键 C．离子键 D．范德华力 E．金属键
加入冠醚后能有效增大在有机相的氧化效率，原因是 。
(3)晶体结构
石墨烯()具有较大的比表面积，可作为良好的二维储氢材料，储氢后的石墨烯结构如图所示，该结构的化学式可表示为 。
7．（2024·海南·二模）牙齿表面覆盖的牙釉质起着保护牙齿的作用，其主要成分为难溶的羟基磷灰石，龋齿是有机酸使牙齿中的羟基磷酸钙溶解造成的。氟化物中的会将其转化为氟磷灰石，后者更能抵抗酸的腐蚀。
(1)基态F原子的价电子轨道排布式是 ，氟磷灰石中非金属元素第一电离能最小的是 (填名称)。
(2)图1羟基磷灰石转化为氟磷灰石的过程用离子方程式表示： 。
(3)阴离子的空间构型是 ，键角 (图2)(填“<”、“>”或“=”)。
(4)磷酸盐在微生物作用下可以转化为。的金属配合物已经制备成功，如，已知该配合物与的配位数相同，测得其中存在两种碳氧键键长，一个为0.117nm，另一个为0.122nm。请画出的结构示意图： 。
(5)羟基磷灰石晶体属于六方晶系，某氟取代的羟基磷灰石晶胞中和的分布情况如图3所示，其中10个、6个均位于晶胞体内(略去未标注)，晶胞参数见图注。
①化合物中存在的共价键的类型有 (填“极性”或“非极性”)。
②该晶体的化学式是 。
③化合物的密度 。(已知：，列出化简的计算式，阿伏加德罗常数的值为)
8．（2024高三上·天津河东·期末）铝及其化合物是生活中常用的材料。
(1)原子核外共有 种不同能量的电子。
(2)配平下列由氧化铝法制取无水三氯化铝的反应： 。
_______________________________________________________
(3)写出该反应的化学平衡常数表达式： 。
(4)上式中时，为什么是固体，是气体 。
(5)在水溶液中通常以形式存在，铝的配位数是 ，此配合物的空间构型是 。
a．正四面体 b．正六面体 c．正八面体
(6)下图是金属铝的晶胞结构，一个晶胞中有 个铝原子；金属铝晶胞棱长为，铝原子的半径是 。
9．（24-25高三上·浙江·阶段练习）氮是构建化合物的重要元素。请回答：
(1)某种含B和N两种元素的功能陶瓷，其晶胞结构示意图如图所示。B的配位数为 ，写出功能陶瓷的化学式： 。
(2)下列说法正确的是___________。
A．基态氮原子价电子排布图不是，是因为该排布方式违背了洪特规则
B．的空间结构为直线形
C．第二周期元素的第一电离能比N大的只有1种
D．已知液氨自耦电离产生和，可推测和反应生成和
(3)与可生成配离子，已知与结构相似，而不易与形成配离子的原因是 。
(4)和可以看成是中一个H分别被、―OH取代后的产物，都具有碱性和还原性。
①、、碱性由强到弱的顺序为 。
②液态能将AgBr还原，试写出反应方程式： 。
10．（2024高三上·山东潍坊·期末）六方氮化硼是一种重要的功能陶瓷。回答下列问题：
(1)下列原子的电子排布式的状态中，能量最高的是_______(填字母)。
A．B．C．D．
(2)第2周期元素中，第一电离能均小于B和N的元素有 种。
(3)六方氮化硼中，氮硼交替形成层状结构，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂，熔点低于石墨，不能导电。六方氮化硼中硼原子的杂化方式为 ，不导电的原因是 。氮化硼中的B-N键长 (填“大于”“小于”或“等于”)石墨中的C-C键长。
(4)六方氮化硼中，距离B原子最近的B原子个数为 。若阿伏加德罗常数的数值为，晶体相关参数如图所示，晶体密度为 (用含有的式子表示)。
(5)另一种立方晶体与金刚石结构相似，其以为顶点的晶胞沿体对角线的投影可能为_______(填字母)。
A．B．C．D．
11．（24-25高三上·浙江·开学考试）C、元素是构成物质世界的基本元素。请回答：
(1)尿素是无色或白色针状晶体，该晶体属于四方晶系，晶胞参数，晶胞结构如图所示，其中所有分子均在棱上。
①按照第一电离能由大到小对组成元素排序 。
②该晶体的密度为 。
(2)在超导、强磁性、耐高压等方面有优异的性能，其晶体采用面心立方堆积方式。下列说法正确的是 。
A．晶体特征符合分子密堆积
B．中的碳原子的杂化方式有
C．能量最低的激发态C原子的电子排布式：
D．能与杯酚通过共价键相结合，经过尺寸匹配实现“分子识别”
E．晶体中分子的配位数为12
(3)已知：乙二酸分子内脱水可生成。芳香族化合物也可用于类似原理生成，核磁共振谱显示该分子中仅存在两种化学环境不同的碳原子，则的结构简式为 。
(4)物质的微观结构决定其宏观性质，进而影响其用途。
①氢氟酸(的水溶液)能与二氧化硅反应，工业常常通过此方法来生成磨砂玻璃。其反应能进行的原因除了氟的电负性比氧大，能够更强烈地吸引电子对，导致键易断裂以外，请从化学反应的进行角度解释能够发生的原因 。
②白磷为正四面体构型(如图)，其中每个P均以杂化，请从物质结构角度解释白磷易自燃的原因 。
12．（2024高三下·四川眉山·期末）在月球玄武岩中发现了钛铁矿(主要成分的化学式含Ti、Fe、O三种元素)，钛铁矿广泛应用于各个领域，包括冶金、化工、建筑、航空航天、电子等。请回答下列有关问题：
(1)铁在周期表中的位置是 。
(2)基态钛原子的价层电子排布式为 ，其最外层电子的电子云轮廓图为 。
(3)中的配体为 ；其中 C原子的杂化类型为 ，1 ml 含有的σ键数目为 。
(4)下列状态的氮中，电离最外层一个电子所需能量最小的是 (填序号)。
a． b． c．
(5)Ti的四卤化物的熔点如表所示，TiF4熔点高于其它三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，其原因是 。
(6)钛铁矿主要成分的晶胞为立方体，其结构如图所示，钛铁矿主要成分的化学式为 ，已知该晶胞参数为a pm，NA为阿伏加德罗常数值，则该晶胞的密度为 g/cm3(用含a、NA的代数式表示)。
13．（2024高三·全国·专题练习）氮、硼、锂及其化合物在工农业生产、生活和科研中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)的结构如图：
则B原子的配位数是 。
(2)可由与按一定比例反应合成。和的熔点如表所示：
与均属于 晶体；熔点：，原因是 。
(3)的晶胞结构如图所示，其中位于体心，则位于 (填“顶点”或“棱边”)。

在晶胞的另一种结构中，位于顶点，则位于 (填“体心”“面心”或“棱边”)。
(4)氮化镓(GaN)为六方晶胞，其晶胞结构如图所示：
下列属于从晶体中分割出的平行六面体的是________(填标号)。
A．B．C．D．
14．（2024高三下·山东威海·期末）氮与其他元素可形成多种物质，回答下列问题：
(1)N与H、B可形成氨硼烷(结构式为)，是一种新型储氢材料。H—N—H键角：NH3BH3 NH3(填“>”“<”或“=”)，原因是 。
(2)氮与锂形成的一种晶体，是由LixN平面层(如图1所示)和非密置层的Li交替排列形成，LixN平面层的Li排列如石墨层中的C，N处于六元环的中心，则x= 。
(3)立方氮化硼属于原子晶体，其晶胞结构如图2所示。
①硼原子处于氮原子围成的 (填空间结构)空隙中；
②立方氮化硼晶胞沿体对角线的投影图为 (填序号，图中表示N原子的投影位置，表示B原子的投影位置) 。
(4)氮化钴属于立方晶系，经Li掺杂得催化剂X，经Cu掺杂得催化剂Y。
①X属于六方晶系，A点原子的分数坐标为(0，0，0)，B点原子位于与其相邻的三个C原子位置的中心，则B点原子的分数坐标为 ；
②Y属于立方晶系，晶胞参数为a nm。Y的化学式为 ；C原子形成的空间构型为正八面体，则距离最近的2个C原子核间距为 nm；Y晶体密度为ρ，则阿伏加德罗常数NA可表示为 (用含a、ρ的式子表示)。
15．（2024高三下·宁夏银川·阶段练习）2019年的化学诺贝尔奖颁给了为锂电池研究作出贡献的三位科学家，其研究的是两种常见锂电池：一种是采用镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂为正极的“三元材料锂电池”；另一种是采用磷酸铁锂()为正极的电池。请回答下列问题：
(1)Mn位于元素周期表的 区(填“s”或“p”或“d”或“ds”或“f”)，基态钴原子的未成对电子数为 ，1ml 中含σ键数目为 。
(2)磷元素的最高价氧化物的水化物在工业上有诸多特殊的用途，其中的空间构型是 ，中心原子的杂化方式是 。
(3)硫化锂(摩尔质量)的纳米晶体是开发先进锂电池的关键材料，硫化锂的晶体为反萤石结构，其晶胞结构如图。若硫化锂晶体的密度为，则距离最近的两个的距离是 cm。(用含、M、的计算式表示)
16．（2024高三下·河南商丘·阶段练习）早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题：
(1)准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特固体，可通过 方法区分晶体、准晶和非晶体。
(2)基态Fe原子有 个未成对电子，Fe3+的电子排布式为 。可用硫氰化钾检验Fe3+，形成的配合物的颜色为 。
(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸，而自身被还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为 ，1ml乙醛分子中含有的键的物质的量为 。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是 。
(4)Al单质为面心立方晶体，其晶胞(如图)参数anm，晶胞中铝原子的配位数为 。列式表示Al单质的密度为 g/cm3阿伏加德罗常数为NA不必计算出结果)。
17．（2024高三下·河南郑州·期中）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)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。
①中阴离子的立体构型是 。
②在所含非金属元素的电负性由大到小为 。
③的沸点由高到低的顺序为 (填化学式，下同)，键角由小到大的顺序为 。
④基态原子的价电子排布式为 ，在周期表中位置为 。
(2)丁二酮肟是检验Ni2+的灵敏试剂。丁二酮肟分子( )中C原子轨道杂化类型为 ，丁二酮肟分子所含键的数目为 。
(3)配合物常温下为液体，易溶于、苯等有机溶剂。中与的C原子形成配位键。不考虑空间构型，的结构可用示意图表示为 (用“→”表示出配位键)。
(4)分子中，N-B化学键称为 键，其电子对由 提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：。的结构为 。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由 变为 。
18．（2024高三下·河北石家庄·期末）某锂离子电池的电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。回答下列问题：
(1)半径大小：Li+ H-(填“>”或“<”)，理由是 。
(2)基态硫原子中，成对电子与未成对电子的数目比为 。
(3)第四电离能大小关系是I4(C) I4(Fe)(填“>”或“<”)。
(4)结构1钴硫化物的化学式为 。
(5)已知晶胞2沿z轴的俯视图如下，则晶体中Li与S的最近距离为 (用含a的代数式表示)。
(6)晶胞2的另种表示为晶胞3，则晶胞2中体心位置的硫应该位于晶胞3的 。
(7)EAN规则指的是配合物中心原子价电子数和配体提供的电子数之和为18，符合EAN规则的配合物分子结构和化学性质都较稳定。已知Fe(CO)5和Ni(CO)4均符合EAN规则，性质稳定，而C(CO)4则容易在化学反应中表现氧化性。
①从结构角度解释C(CO)4容易在化学反应中表现氧化性的原因 。
②已知化合物满足EAN规则，其配体“”中的大π键可表示为 。
物质
SnF4
SnCl4
SnBr4
SnI4
熔点/℃
442
-34
29
143
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
-24.12
38.3
155
物质
熔点/℃
938
300
参考答案：
1．(1) 2 +4 8
(2)bd
(3) sp3 C
(4) ＞ 甲烷中心原子C不含有孤对电子，H2O中心原子O含有两对孤对电子，孤对电子的斥力大于成键电子对，则键角：CH4＞H2O 变大
(5)SnF4属于离子晶体，SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体的高，SnCl4、SnBr4、SnI4三种物质的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，熔点升高
(6) 6
【详解】（1）ⅣA族元素基态原子的价层电子排布为ns2np2，其核外未成对电子数为2，因最外层电子数均为4，所以在与其他元素形成化合物时，呈现的最高化合价为+4；基态硅原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，的空间运动状态有1+1+3+1+2=8种；
（2）CaC2俗称电石，其为离子化合物，由和构成，两种离子间存在离子键，中两个C原子之间存在非极性共价键，因此，该化合物中不存在的化学键类型为极性共价键和配位键，故选bd；
（3）硅原子与周围的4个原子形成共价键，没有孤电子对，价层电子对数为4，则硅原子的杂化轨道类型为sp3；含C、Si、H三种元素，其电负性大小：C>H>Si，则电负性最大的元素是C；由于电负性：Cl>H>Si，SiHCl3充分水解会生成两种酸和一种气体，该反应的化学方程式为；
（4）甲烷中心原子C不含有孤对电子，杂化方式为sp3，H2O中心原子价电子对数为，含有两对孤对电子，杂化方式为sp3，孤对电子的斥力大于成键电子对，则键角：CH4＞H2O；H2O作为配体，形成[Cu(H2O)4]2+配合物后，孤对电子用于形成配位键，斥力变小，H－O－H键角会变大；
（5）根据表中数据可知，SnF4的熔点均远高于其余三种物质，故SnF4属于离子晶体，SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体的高，SnCl4、SnBr4、SnI4三种物质的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，熔点升高；
（6）由晶胞结构图可知，黑球代表的原子共有，白球代表的原子有；以顶点的原子为对象，其周围距离最近的原子位于与之相邻的棱上，共有=6，故Pb的配位数为6；晶胞质量为，晶胞体积为，则密度为。
2．(1) 球形
(2) 电负性：，N和F电子层数相同，核电核数，原子半径，原子核对键合电子的吸引作用 6
(3) 4
【详解】（1）①基态的电子排布式为1s2，电子云轮廓图的形状为球形；
②P是第15号元素，价层电子排布式为3s23p3，价层电子轨道表示式为；
（2）①同周期主族元素第一电离能从左到右有增大的趋势，但第ⅤA族元素高于同周期相邻的两种元素，同主族由上到下第一电离能减小，故三种元素的由大到小的顺序为；
②N和F电子层数相同，核电核数，原子半径，原子核对键合电子的吸引作用，所以电负性：；
③带“*”的C原子形成三个σ键，无孤电子对，即价层电子对数为3，则其杂化轨道类型为；
④根据模型，的中心原子上的价层电子对数为，空间结构为正八面体形；
（3）①根据均摊法，黑色球数目：，白色球数目：8，故晶胞中的“○”代表；
②在晶胞中每个等距离连接四个，由图可知距离最近的有4个；
③根据均摊法，数目：，数目：8，则晶胞m=g，。
3．(1) p
(2)AB
(3)
(4) x或y 挤压时，晶体结构发生改变，电荷的正负中心不再重合，产生电势差
(5) 四个顶点上各少了一个Ti、两条棱上各少了一个O
【详解】（1）
硅的原子序数为14，基态硅原子的价层电子轨道表示式为；氧为8号元素，基态原子核外电子排布为1s22s22p4，O位于元素周期表的p区；
（2）A．通常冷却得越缓慢，就越有机会在 “结”出较大的石英晶体；而快速冷却来不及充分结晶，石英往往就以小颗粒、甚至肉眼看不见的“隐晶质”形式存在，错误；
B．硅原子半径较大，原子间不可以形成稳定的双键、三键，错误；
C．石英的主要成分通过共价键形成，属于共价晶体，硬度较大，正确；
D．中硅形成4个共价键，而水分子中氧形成2个共价键且存在2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，故大于水中，正确；
故选AB。
（3）①原硅酸中Si形成4个共价键，杂化方式为；
②脱水过程中需要断开Si-O键和O-H键形成水分子，原硅酸分子间形成硅氧键而形成链状分子，则当有n个原硅酸分子脱水形成单链时(无支链)，会失去(n-1)个水分子，得到产物的化学式为；
（4）挤压时，晶体结构发生改变，电荷的正负中心不再重合，从而产生电势差，结合图可知，从x或y方向施加压力均能形成电势差；
（5）晶胞为最小的重复结构单元，能够无隙并置，由图可知，四个顶点上各少了一个Ti、两条棱上各少了一个O，据“均摊法”，晶胞中含个Ti、1个Pb、个O，则化学式为：。
4．(1) 4s24p4 3 平面三角形
(2) S＞C＞P＞H sp3 极性
(3) 4
【详解】（1）硒元素的原子序数为34，基态原子的价电子排布式为4s24p4；同周期p区元素自左至右第一电离能呈增大趋势，但由于砷原子4p为稳定的半充满结构，第一电离能大于硒，则与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒元素的有砷、溴、氪共3种元素；三氧化硒分子中硒原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面三角形，故答案为：4s24p4；3；平面三角形；
（2）①一般情况下元素的非金属性越强，电负性越大，M中各元素的非金属性强弱顺序为S＞P＞C＞H，但元素电负性由大到小的顺序为S＞C＞P＞H，故答案为：S＞C＞P＞H；
②M中磷原子的价层电子对数为4，原子杂化轨道类型为sp3杂化，故答案为：sp3；
③膦配体M中磷原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，分子的空间构型为结构不对称的三角锥形，属于极性分子，故答案为：极性；
（3）由晶胞结构可知，晶胞中与位于体内的镓原子距离最近的砷原子个数为4，镓原子的配位数为4，由化学式可知，砷原子的配位数也为4；晶胞中位于顶点和面心的砷原子个数为8×+6×=4，位于体内的镓原子个数为4，镓原子和砷原子的原子半径分别为apm和bpm，晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为A，则晶胞的体积为pm3，由晶胞的质量公式可得：=×10—30×ρ，解得NA=，故答案为：4；。
5．(1) a a表示的价层电子排布使整个原子的能量最低 2
(2) σ键、π键 CO2、N2O
(3)低
(4)+2或-2
(5)大于
(6) 平面三角形 都能形成分子间氢键，尿素形成的氢键数目更多
【详解】（1）
①基态碳原子的价层电子排布为2s22p2，轨道表示式是，a正确，b违背能量最低原理，b不正确，故答案为：a；
②因为a表示的价层电子排布使整个原子的能量最低，故答案为：a表示的价层电子排布使整个原子的能量最低；
③基态14C原子的电子排布式为1s22s22p2，故原子核外存在2对自旋相反的电子，故答案为：2；
（2）①CS2的结构式为S=C=S，故CS2中含σ键和π键，故答案为：σ键、π键；
②CS2和CO2、N2O互为等电子体，故答案为：CO2、N2O；
（3）CH3CH2OH分子间易形成氢键，所以CH3OCH3沸点低于CH3CH2OH，故答案为：低；
（4）基态Fe原子核外价层电子排布式为：，3d轨道有4个单电子，自旋方向相同，则自旋磁量子数的代数和为+2或-2，故答案为：+2或-2；
（5）由结构简式可知中心Fe3+与之间形成配位键，因此该离子中的孤电子对数为1，而的孤电子对数为2，价层电子对数相同时，孤电子对数越多键角越小，则该双核阳离子中键角大于中的键角，故答案为：大于；
（6）①中N原子价层电子对数，不含孤电子对，其空间构型为平面三角形，故答案为：平面三角形；
②尿素晶体、乙酸晶体均为分子晶体，都能形成分子间氢键，但尿素晶体的熔点高，是因为尿素分子之间存在更多的氢键，故答案为：都能形成分子间氢键，尿素形成的氢键数目更多。
6．(1) 随着失电子数目的增加，原子核对外层电子的吸引能力增强，逐级电离能依次上升 增多
(2) AC 冠谜能有效识别并结合，与形成超分子，增大了在有机相的溶解度，提高氧化效率
(3)或
【详解】（1）①的第一电离能，随着失电子数目的增加，原子核对外层电子的吸引能力增强，逐级电离能会依次上升，所以大于；
②1ml金刚石里面含有的C—C数目为2ml，1ml石墨中含有的C—C键数目为1.5ml，所以用等物质的量的金刚石代替石墨进行，则断裂的共价键数目会增加；
（2）①1mlCO中含有的键数目为1ml，由于CO与Ni形成了配位键，四个CO会形成四个配位键，所以中原子形成的键数目为；
②冠醚中存在共价键，中含既含有离子键，也含有共价键，所以，该超分子结构中的化学键类型包括离子键和共价键，故选AC；加入冠醚后，冠谜能有效识别并结合，与形成超分子，增大了在有机相的溶解度，提高氧化效率；
（3）由图可知，一个C原子被三个六元环共用，所以一个六元环里含氧的C原子数目为，一个六元环里含有一个H2，所以该结构的化学式可以表示为或。
7．(1) 磷
(2)
(3) 正四面体形 >
(4)
(5) 极性
【详解】（1）
基态F原子的价电子轨道排布式是；氟磷灰石中非金属元素第一电离能：F>O>P，则最小的是磷；
（2）根据图示可知，羟基磷灰石转化为氟磷灰石的过程用离子方程式表示：；
（3）阴离子中磷原子的价层电子对数是4+，磷原子孤电子对数是0，则空间构型是正四面体形；中P是sp3杂化，键角约是109.5°，中每个磷原子周围有三个σ键，一个孤电子对，则价层电子对数是，即磷原子与周围原子构成三角锥形，键角约是107.3°，因此键角>；
（4）
因为与的配位数相同，都是4，测得其中存在两种碳氧键键长，一个为0.117nm，另一个为0.122nm，则的结构示意图：；
（5）①化合物中存在氧原子与氢原子之间的极性共价键，磷原子与氧原子之间的极性共价键等；
②一个晶胞中含有10个、6个，根据电荷守恒，一个晶胞中氢氧根和氟离子总共有2个，根据晶胞图可知，氢氧根个数和氟离子个数相等，则一个晶胞中氢氧根和氟离子个数都是1个，即一个晶胞中含有一个、一个、10个、6个，则该晶体的化学式是；
③一个晶胞的质量：，晶胞的体积：，则该晶胞的密度：。
8．(1)5
(2)1、3、3、2、3
(3)
(4)是离子晶体，气化需要破坏离子键，离子键键能大；是分子晶体，气化只需要破坏分子间作用力，分子间作用力较小(远远小于离子键键能)，易于断开。因此，时，是固体，是气体
(5) 6 c
(6) 4
【详解】（1）基态Al原子核外电子排布为：1s22s22p63s23p1，电子占据5个能级，有5种不同能量的电子；
（2）根据原子守恒和电子守恒可得3323；
（3）平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值，则该反应的化学平衡常数表达式为；
（4）是离子晶体，气化需要破坏离子键，离子键键能大；是分子晶体，气化只需要破坏分子间作用力，分子间作用力较小(远远小于离子键键能)，易于断开。因此，时，是固体，是气体；
（5）在水溶液中通常以形式存在，Al3+提供空轨道，H2O提供孤对电子，则铝的配位数为6；配体分子有6个，杂化类型为sp3d2，空间构型为正八面体，选c；
（6）铝原子位于顶点和面心。其个数为；由图a可知，金属铝晶胞棱长为0.405nm，面对角线等于4个铝原子半径，则个铝原子半径为≈。
9．(1) 4 BN
(2)AD
(3)F的电负性大于N，N—F成键电子偏向F，导致中的N原子核对孤电子对的吸引力增强，难以形成配位键，故不易与形成配离子
(4)
【详解】（1）①含B和N两种元素的功能陶瓷，由其晶胞结构示意图如图可知B的配位数为4；
②该结构中B原子在晶胞的顶点及面心、N原子在晶胞的内部，所含B原子数目为，所含N原子数目为4，所以B:N为1:1，该功能陶瓷的化学式为BN。
（2）
A．基态氮原子价电子排布图不是，是因为该排布方式违背了洪特规则，A正确；
B．中的氮原子采取sp2杂化平面形结构，不是直线形，B错误；
C．第二周期元素的第一电离能比N大的有氟和氖，C错误；
D．液氨自耦电离产生和，故可推测和反应生成和，D正确；
故选AD。
（3）F的电负性大于N，N—F成键电子偏向F，导致中的N原子核对孤电子对的吸引力增强，难以形成配位键，故不易与形成配离子。
（4）①N2H4和NH2OH可以看成NH3中的一个H被—NH2和—OH取代而得到的产物，由于电负性H＜N＜O，吸引电子能力H＜N＜O，因而NH3被取代后给电子能力减弱：NH3＞N2H4＞NH2OH，则碱性：NH3＞N2H4＞NH2OH；
②液态能将AgBr还原生成银单质，则肼中氮元素化合价要升高被氧化为氮气，所以反应方程式为。
10．(1)D
(2)1
(3) sp2 N的电负性大，电子定域在N原子周围，六方氮化硼中没有可以自由移动的电子 大于
(4) 6
(5)C
【详解】（1）电子占据的能级越高，能量越高，故能量最高的是，故答案为：D；
（2）第2周期主族元素中，第一电离能顺序为Li（3）①六方氮化硼中硼原子的杂化方式为sp2，故答案为：sp2；
②不导电的原因是N的电负性大，电子定域在N原子周围，六方氮化硼中没有可以自由移动的电子，故答案为：N的电负性大，电子定域在N原子周围，六方氮化硼中没有可以自由移动的电子；
③根据六方氮化硼熔点低于石墨可知，氮化硼中的B-N键长大于石墨中的C-C键长，故答案为：大于；
（4）六方氮化硼中距离B原子最近的B子个数为6个，故答案为：6；
②距离B原子最近的N原子个数为3个，以由12个原子构成的六棱柱为分析对象，其中N、B原子个数均为：，小六棱柱的底面为正六边形，底面面积为：，故晶体密度的计算式为：，故答案为：；
（5）
另一种立方BN晶体与金刚石结构相似，立方氮化硼晶胞结构如图，其以B为顶点的晶胞沿体对角线的投影可能为：，故答案为：C。
11．(1)
(2)AE
(3)
(4) 反应属于熵增效应(或该反应生成气体离开体系，平衡向右边移动，更易进行) 白磷分子呈正四面体结构(或磷原子采用杂化形式)，其中键角为，而正四面体结构键角倾向于，使得键弯曲而具有较大张力，其键能较小，易断裂(或由于P的原子半径较大，使得原子重叠程度较小，其键能较小，易断裂)
【详解】（1）①同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，N元素2p能级为半满结构，第一电离能大于同周期相邻元素，H元素只有一个电子，很容器失去电子，第一电离能最小，则第一电离能；
②根据均摊法，晶胞中含有的个数为，则晶胞的密度为；
（2）A．是分子晶体，符合分子密堆积方式，故A正确；
B．分子中C原子形成3个键，且不含有孤对电子，其杂化方式为sp2，故B错误；
C．是基态C原子的电子排布式，能量最低的激发态C原子的电子排布式，故C错误；
D．能与杯酚通过范德华力相结合成超分子，经过尺寸匹配实现“分子识别”，故C错误；
E．晶体采用面心立方堆积方式，以顶点的为对象，其距离最近的位于与之相邻的三个面心上，顶点的被8个晶胞共用，面心的被两个晶胞共用，则其配位数为个，故E正确；
故选AE；
（3）
乙二酸分子内脱水可生成，其原理为：，则芳香族化合物也可用于类似原理生成，核磁共振谱显示该分子中仅存在两种化学环境不同的碳原子，其结构简式为；
（4）①反应化学方程式为4HF+SiO2=SiF4↑+H2O，该反应生成气体离开体系，平衡向右边移动，更易进行；
②白磷分子呈正四面体结构，磷原子采用杂化形式，其中键角为，而正四面体结构键角倾向于，使得键弯曲而具有较大张力，其键能较小，易断裂(或由于P的原子半径较大，使得原子重叠程度较小，其键能较小，易断裂)。
12．(1)第四周期第VIII族
(2) 球形
(3) sp
(4)c
(5)晶体熔点一般是离子晶体＞分子晶体，而TiF4为离子晶体，剩余三种为分子晶体，所以TiF4熔点高于其它三种卤化物；同类型晶体相对分子质量越大熔点
(6)
【详解】（1）铁为26号元素，其在周期表中的位置为第四周期第VIII族，故答案为：第四周期第VIII族；
（2）钛为第22号元素，其价层电子排布式为，电子的电子云轮廓图为球形，故答案为：；球形；
（3）中与形成配位键，所以中为配体；中含碳氮三键，属于直线型结构，所以碳原子的杂化类型为sp杂化；1ml中含=12mlσ键，而1ml中含2ml，所以1ml中含中含24mlσ键，故答案为：；sp；；
（4）a表示失去一个电子的N原子，b表示基态N原子，c表示激发态的N原子，3s能级能量高，离原子核远，失去电子能量最少，故选c；
（5）对于晶体而言，其熔点一般是离子晶体＞分子晶体，而TiF4为离子晶体，剩余三种为分子晶体，所以TiF4熔点高于其它三种卤化物；同类型晶体相对分子质量越大熔点越大，而，所以自TiCl4至TiI4熔点依次升高，故答案为：晶体熔点一般是离子晶体＞分子晶体，而TiF4为离子晶体，剩余三种为分子晶体，所以TiF4熔点高于其它三种卤化物；同类型晶体相对分子质量越大熔点越大；
（6）由该晶胞结构图示可知，晶胞的化学式为；的摩尔质量152g/ml，每个晶胞的质量，晶胞参数为a pm，则该晶胞的体积，所以密度 g/cm3，故答案为：；。
13．(1)3、4
(2) 离子 两者均为离子晶体，的离子半径大于S2-，且所带电荷数小于S2-，晶格能大于
(3) 棱上 体心
(4)AC
【详解】（1）由图所知，硼原子结合氧原子的个数分别为4和3，所以配位数是3、4，故答案为：3、4；
（2）由熔点可知，硫化锂、四氟合硼酸锂都是熔点较高的离子晶体，四氟合硼酸根离子的体积较大，离子半径大于硫离子，且四氟合硼酸根离子的电荷数小于硫离子，所以硫化锂的晶格能大于四氟合硼酸锂，熔点高于四氟合硼酸锂，故答案为：离子；两者均为离子晶体，的离子半径大于S2-，且所带电荷数小于S2-，晶格能大于；
（3）由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的四氟合硼酸根离子的个数为1，位于顶点的灰球个数为8×=1，位于棱上的黑球个数为12×=3，由化学式可知，锂离子位于棱上；若晶胞中位于体心的四氟合硼酸根离子移于顶点，则晶胞中位于顶点的硫离子移于体心，故答案为：棱上；体心；
（4）由晶胞结构可知，从晶体中分割出的平行六面体，若镓原子在8个顶点，则四条竖棱上存在4个氮原子且位于棱心的中上部，体内存在1个氮原子、1个镓原子；若氮原子在8个顶点，则四条竖棱上存在4个镓原子且位于棱心的中下部，体内存在1个氮原子、1个镓原子，故选AC。
14．(1) > 两者中心原子价层电子对均为4对均采取sp3杂化，而NH3中N有1对孤电子对，NH3BH3中N无孤电子对，孤电子对对成键电子对斥力大，形成键角小
(2)2
(3) 正四面体 b
(4) CuC3N
【详解】（1）该结构式中，N、B均连接四根共价键，因此N的价层电子对均为4对，采取sp3杂化，但没有孤电子对，而NH3的中心原子N原子的价层电子对数为，有一对孤电子对成键电子对排斥大键角更小，所以NH3BH3中H－N－H键角大于NH3中H－N－H键角，故答案为：>；两者中心原子价层电子对均为4对均采取sp3杂化，而NH3中N有1对孤电子对，NH3BH3中N无孤电子对，孤电子对对成键电子对斥力大，形成键角小。
（2）LixN平面层Li排列如石墨层中C，N处于六元环的中心，则Li的个数为，则N：Li=1：2，即x=2。
（3）①晶胞中每个B原子连接4个N原子，这4个N原子构成以B原子为体心的正四面体结构；
②立方氮化硼晶胞类似金刚石晶胞，金刚石结构类似甲烷空间构型的正四面体结构，沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应为规则的正六边形，结合其晶胞图可知应是图b。
（4）
①X属于六方晶系，假设坐标为，根据图中信息可知， ，A点原子的分数坐标为(0，0，0)，B点原子位于与其相邻的三个C原子位置的中心，则点原子在xyz轴上的投影坐标分别为、、1，故分数坐标为；
②Y属于立方晶系，根据“均摊法”，晶胞中含个Cu、个C、1个N，Y的化学式为：CuC3N；
距离最近C原子的核间距为面对角线的二分之，为；
根据题意可知，晶胞参数为a nm，Y晶体密度为，晶体密度为，可知。
15．(1) d 3 21
(2) 正四面体形 sp3
(3)
【详解】（1）Mn是25号元素，处于周期表中第四周期的VIIB族，位于周期表中d区；C元素是27号元素，核外电子排布式为：[Ar]3d74s2，3d上有3个未成对电子；[C(NH3)5Cl]2+中6个配位键、15个N-H键，共有21个σ键，1ml[C(NH3)5Cl]Cl2中含σ键数目为 21NA；
（2）中P原子价层电子对数==4，没有孤电子对，故离子空间构型为正四面体形；中心原子P的杂化方式是sp3；
（3）晶胞中白色球数目为8，黑色球数目为=8×+6×=4，结合化学式可知白色球代表Li+、黑色球代表S2-，处于面对角线上2个S2-的距离最近，最近距离等于晶胞边长的倍；晶胞中含有4个Li2S，晶胞质量=，设晶胞边长为 y cm，则=y 3×ρg•cm-3，解得y=，故离最近的两个S2-的距离是。
16．(1)X射线衍射
(2) 4 血红色
(3) sp3、sp2 6ml CH3COOH存在分子间氢键
(4) 12
【分析】区分晶体、准晶和非晶体最可靠的方法射线衍射法；乙酸分子之间能形成氢键而乙醛分子之间不能形成氢键，故乙酸的沸点明显高于乙醛。
【详解】（1）区分晶体、准晶和非晶体最可靠的方法射线衍射法，故答案为：射线衍射；
（2）Fe为26号元素，基态Fe原子核外26个电子，核外电子排布式为 ，能级上有个未成对电子；基态Fe原子核外26个电子，失去3个电子为，的电子排布式为；呈血红色，故答案为：4；；血红色；
（3）由乙醛的结构简式知，、中的碳原子分别采取、杂化；由于个乙醛分子中含个键、个键、个键，共有个键，故乙醛分子中含有键；乙酸分子之间能形成氢键而乙醛分子之间不能形成氢键，故乙酸的沸点明显高于乙醛，故答案为：、；6ml；CH3COOH存在分子间氢键；
（4）Al面心立方晶胞，Al的配位数即距离最近且相等的Al的个数，根据晶胞图可知面心与顶点处的Al是距离最近且相等的Al的共个；1个铝晶胞中含有的铝原子数为，，1ml晶胞质量为，1ml晶胞体积为，晶胞的密度，故答案为：12；。
17．(1) 正四面体形 O、N、S、H 第四周期ⅡB族
(2) 和
(3)
(4) 配位 N(或氮原子)
【详解】（1）中阴离子为，其价层电子对数为、无孤对电子，立体构型为正四面体形；含有的非金属元素有H、N、O、S，所有元素中电负性最大的三种元素依次为F、O、N，且S与H形成的化合物中S显负价，故电负性由大到小为O、N、S、H；均为分子晶体，氨气形成分子间氢键沸点最高，磷化氢、砷化氢随相对分子量逐渐增大沸点增大，则的沸点由高到低的顺序为；Zn为30号元素，位于第四周期ⅡB族，基态原子的价电子排布式为；
（2）丁二酮肟分子有甲基、碳碳双键，其中C原子轨道杂化类型为和；单键为σ键、双键为1个σ键1个π键，则丁二酮肟分子所含键的数目为
（3）
在结构中Ni是中心原子，CO是配体，且C和O相比，C的电负性较小，故C是配位原子，则其结构可用表示为：；
（4）B原子最外层有3个电子，与3个H原子形成3个共价键，N原子上有1对孤电子对，N与B原子通过配位键结合形成N—B化学键；其电子对由N原子单方面提供而与B原子共用；NH3BH3分子中，B原子的价层电子对数为4，故其杂化方式为sp3，NH3BH3在催化剂的作用下水解生成氢气和，由图中信息可知，中每个B原子只形成3个σ键，六元环上6个原子形成一个大π键，所以其中的B原子的杂化方式为sp2，因此B原子的杂化轨道类型由sp3变为sp2。
18．(1) < 电子层数越多，半径越大；电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小
(2)7:1
(3)<
(4)
(5)
(6)面心
(7) C(CO)4配合物的中心原子价电子数和配体提供的电子数之和为17，不符合EAN规则，若得到一个电子，转化为18电子会更稳定，故表现氧化性
【详解】（1）电子层数越多，半径越大；电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小，故半径；
（2）基态硫原子的电子排布式为，有14个成对电子和2个未成对电子，故成对电子与未成对电子的数目比为14:2=7:1；
（3）是失去3d6上的电子，相对容易，失去的是处于半充满状态的3d5上的电子，相对较难；
（4）利用均摊法，结构1中S原子数为12×+1=4，C原子数为4×+4=，因此结构1钴硫化物的化学式为；
（5）晶体中Li与S的最近距离为体对角线的，立方晶胞边长为a，则面对角线为，体对角线为，故晶体中Li与S的最近距离为；
（6）由图可知，晶胞2中体心位置的硫应该位于晶胞3的面心；
（7）①从结构角度解释C(CO)4容易在化学反应中表现氧化性的原因：C(CO)4
配合物的中心原子价电子数和配体提供的电子数之和为17，不符合EAN规则，若得到一个电子，转化为18电子会更稳定，故表现氧化性；
②已知该化合物满足18电子规则，其配体“”中的大π键是5个碳原子5电子大π键。可表示为。