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江西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-23晶体结构与性质
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这是一份江西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-23晶体结构与性质，共47页。试卷主要包含了结构与性质等内容，欢迎下载使用。
江西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-23晶体结构与性质
一、结构与性质
1．（2023·江西九江·统考三模）钒基笼目金属在超导电性方面有广阔的应用前最。某钒基笼目金属(M)的晶体结构如图所示。
(1)Sb在元素周期表中的位置是 。
(2)基态V原子的价电子中，未成对电子数与成对电子数之比为 。
(3)钒化合物在药物化学及催化化学等领域应用广泛。基态钒原子的价电子排布图为 ，钒有+2、+3、+4、+5等多种化合价，其中最稳定的化合价是 ，的空间结构为 。
(4)SbH3的键角比NH3的键角小，原因是 。
(5)该钒基笼目金属(M)的化学式为 ，与V原子距离最近且等距的V原子 个。
(6)已知，该晶胞中距离最近的两个V原子间的距离为2.75 Å，则晶胞体内A、B原子之间的距离为 Å (≈1.73， 保留两位小数)。
2．（2023·江西·校联考二模）芯片作为科技产业，以及信息化、数字化的基础，自诞生以来，就一直倍受关注， 也一直蓬勃发展。芯片制造会经过六个最为关键的步骤：沉积、光刻胶涂覆、光刻、刻蚀、离子注入和封装。
(1)“沉积”是将导体、绝缘体或半导体材料薄膜沉积到纯硅晶圆上。GaN、GaAs是制造芯片的新型半导体材料。
①镓为第四周期元素，基态Ga原子的核外电子排布为： ；
②GaN、GaP、 GaAs的结构类似于金刚石，熔点如表所示：试分析三者熔点变化的原因 。
物质
GaN
GaP
GaAs
熔点/°C
1700
1480
1238
③将Mn掺杂到GaAs的晶体中替换部分Ga得到稀磁性半导体材料，晶体结构如下甲图。
图中a、b的坐标为(0、0、0)，(1、1、0)，则c点Mn的原子坐标为 ， 掺杂Mn之后，晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为 。
(2)“光刻胶涂覆”中用到一种701紫外正型光刻胶，结构如上图乙所示，其S的杂化方式为 。
(3)“光刻”时，紫外负型光刻胶常含有-N3(叠氮基)， 在紫外光下形成的阴离子的等电子体有 (填化学式，任写一种)，其空间构型为 。
(4)“刻蚀”过程可能用到刻蚀剂HF， NH4BF4及清洗剂CH3CH(OH)CH3，三种物质中除H外的各元素的电负性由大到小的顺序为 ， HF分子的极性 (填“大于”等于”或“小于”)HCl，1mol氟硼酸铵NH4BF4中含有 mol 配位键。
(5)一种Ag2HgI4固体导电材料为四方晶系，其晶胞参数为apm、apm 和2a pm，晶胞沿x、y、z的方向投影(如图所示)，A、B、C表示三种不同原子的投影。其中代表Hg原子是 “A”、“B”、“C”)。设NA为阿伏加德罗常数的值，Ag2HgI4的摩尔质量为Mg·mol-1，该晶体的密 g·cm-3(用代数式表示)。
3．（2023·江西南昌·统考二模）载氢体与储氢材料的研究是氢能利用的关键技术。回答以下问题：
(1)氮原子激发态的电子排布式有 ， 其中能最最高的是 。(填标号)
a.1s22s22p23s1 b.1s22s12p4
c.1s22s22p13p2 d.1 s12s22p13d1
(2)PH3和NH3为两种常见的三角锥形气态分子，其键角分别93° 6'和107°，试用价层电子对互斥模型分析PH3的键角小于NH3的原因 。NH3的沸点比PH3大但比H2O小的原因是： 。
(3)载氢体氨硼烷(NH3BH3)和氨硼烷锂( LiNH2BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料，氨硼烷锂(LiNH2BH3)中存在的化学键类型为 ，NH3BH3分子中存在配位键，N原子与B原子的杂化类型分别为 、 。
(4)某种储氢材料LaNi5的晶体结构已经测定，属六方晶系，晶胞参数a=511pm， c=397pm，晶体结构如图所示：
已知上述晶体结构最多可容纳18个氢原子，写出完全吸氢后物质的化学式为 ，并计算该储氢材料完全吸氢后氢的密度 g·cm-3，(列出计算式即可，阿伏伽德罗常数为NA，忽略吸氢前后晶胞的体积变化)。
4．（2023·江西赣州·统考模拟预测）镍的合金及其配合物用途非常广泛。回答下列问题：
(1)基态Ni原子的价电子排布式为 ， 最高能级电子云轮廓图为 形。
(2)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 。
(3)镍可形成Ni(NH3)4(NCS)2、Ni(NH3)4 (NO2)2、K2[NiF4]等多种配合物。
①配体NCS-中，三种元素的电负性最大的是 。
②配体的空间构型为 形，中心原子的杂化方式是 。
③K2[NiF4 ]可由反应NiF2 + 2KHF2=K2[NiF4]+2HF制取，KHF2晶体中所含的化学键类型有 (填字母)。
A．离子键 B．σ键 C．π键 D．非极性键
(4)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·江西·统考二模）近日，科学家利用铁配合物催化氮气选择性转化成肼。如图所示(Et为乙基)。
回答下列问题：
(1)基态Fe原子最外层电子排布式为 。基志N原子有 种空间运动状态不同的电子。
(2)Fe(depe)(N2)所含元素中，电负性最大的元素是 。P原子的杂化类型是 。Fe(depe)(N2)中σ键数目和π键数目之比为 。
(3)N2H4和H2S的相对分子质量相同，但是常温常压下，N2H4呈液态，而H2S呈气态，其主要原因是 。
(4)NH3的VSEPR模型为 。1molN2H4最多能与 molH+反应。
(5)铁和氮形成一种晶胞如图所示。已知：NA为阿伏加德罗常数的值，六棱柱底边的边长为apm，高为bpm，该晶体中Fe、N原子个数最简比为 。该晶体的密度为 g·cm-3(只列计算式)。
6．（2023·江西景德镇·统考二模）硫、锌分别是人体必须的常量元素和微量元素，在生产中有着广泛应用。回答下列问题。
(1)基态硫原子的价电子排布式为 ，共有 个未成对电子。下列状态的硫原子中，电离最外层1个电子所需能量最低的是 (填标号)。
(2)S与O同族，H2S与H2O空间构型相同，都是2对孤电子对，但H2O分子中的键角比H2S分子中的键角大，请从成键电子对之间相互排斥的角度解释其原因 。
(3)二烃基锌(R-Zn-R)分子中烃基R与锌以σ键结合，C2H5-Zn-C2H5分子中原子的杂化方式有 ，下表是2种二烃基锌的沸点数据，则烃基R1是 ，推断的依据，是 。
物质
R1-Zn-R1
C2H5-Zn-C2H5
沸点(°C)
46
118
(4)闪锌矿硫化锌的晶胞结构如图所示。硫离子呈立方最密堆积，Zn2+填入S2-组成 空隙中(填“正四面体”或“正八面体”)；NA为阿伏加德罗常数，若晶体的密度为ρg/cm3，则S2-离子之间最短核间距离为 pm(用含ρ、NA的代数式表示)。
7．（2023·江西南昌·统考一模）金属卤化物钙钛矿太阳能电池作为最有前途的光伏技术之一，如何最大限度地减少表面缺陷对于进一步提高无机钙钛矿太阳能电池的功率转换效率和稳定性至关重要。近日，我国科学家设计了一种钝化剂三氟乙脒来抑制CsPbI3- xBrx薄膜缺陷。回答下列问题：
(1)基态碘原子的价层电子的运动状态有 种，基态Pb原子的价层电子排布式为 。
(2)I1代表元素的第一电离能，则I1(Br>I1(As)>I1(Se)的原因是 。
(3)三氟乙脒的结构如图所示，其中σ键 与π键数目之比为 ， 碳原子的杂化类型为 ； 测量HF相对分子质量测量值经常偏大的原因是 。
(4)某种金属卤化物无机钙钛矿的晶胞结构如图所示，晶胞的边长a pm，则该物质的化学式为 ； 晶体中Pb2+与Cs+最短距离为 pm； 晶体的密度ρ= g · cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、NA的代数式表示；可能用到相对原子质量： Cs： 133 Pb： 207 I： 127)
8．（2023·江西南昌·统考三模）含银卤化物胶片是摄影中常用的感光材料。回答下列问题：
(1)卤化银曝光后会产生(黑色粉末)和。基态原子的价电子排布式为 。
(2)加入显影剂(如等)，使潜影银核中的进一步还原为。中(除H外)其他所含元素的第二电离能最大的是 ；该物质能溶于冷水，原因是 。
(3)用溶解胶片上多余的，形成可溶的直线形配离子，从而定影．离子的VSEPR模型为 ，中中心的杂化轨道类型为 ，其中配位时给出孤电子对能力较强的是 (填“S”或“O”)。
(4)电解法可回收银单质。单质为面心立方最密堆积，晶胞参数为，则银原子的半径 。
(5)晶胞如右图，晶胞参数为。晶体中的配位数为 ；已知离子半径为，离子之间不相切，则晶体中离子半径 。
9．（2023·江西赣州·统考一模）碳元素是形成化合物最多的元素，碳及其化合物构成了丰富多彩的物质世界。回答下列问题：
(1)基态碳原子的电子占据的最高能级电子云形状为 ，与碳元素同主族的第四周期元素基态原子外围电子排布式为 。
(2)是常见的含碳化合物，其构成元素电负性从大到小的顺序为 ，该分子中具有孤对电子的原子是 。
(3)碳酸盐是构成岩石、土壤等的主要成分，其阴离子的立体构型为 。已知碳酸镁的热分解温度(402℃)比碳酸钙(900℃)低，试解释原因 。
(4)在碳酸氢盐中，存在阴离子的多聚链状结构(其结构单元如图)，连接结构单元的主要作用力是氢键，请在下图中前后各链接一个结构单元：该结构中，碳原子杂化方式为 。
(5)一种碳化钨的晶体结构如图，若晶胞的高为bpm，阿伏加德罗常数值为，晶体的密度为，则晶胞底面六边形的边长为 pm(列出计算式)。
10．（2023·江西新余·统考二模）铑的配合物Rh(PPh3)Cl可催化丙烯与氢气的加成，反应过程为：CH3CH=CH2+H2CH3CH2CH3，回答下列问题：
(1)基态Rh原子的价电子排布式为4d85s1，铑在周期表的位置是 ，其原子中的未成对电子数为 。
(2) 1mol丙烯(CH3CH=CH2)中σ键的数目为 ，其结构简式中打点的C原子与H原子间的σ键可称为sp2-sσ键，则丙烯分子中C原子之间的所有σ键可称为 。
(3)第一电离能P Cl (填“大于”或“小于”)，PPh3是的缩写，该分子的立体构型是 。比较PPh3与PH3的沸点大小，并说明原因 。
(4) RhCl3的晶胞结构中Rh3+的位置如图所示(Cl-未画出)：
①晶胞中含有的Cl-数目为 ；
②若阿伏加德罗常数为NA，则晶体的密度为 g·cm-3.(列出计算式)
11．（2022·江西·校联考模拟预测）三硅酸镁在医药上用于制抗酸药，能中和胃酸和保护溃疡面，作用缓慢而持久，发生的反应为。回答下列问题：
(1)基态氯原子的价层电子轨道表达式为 ，基态硅原子中未成对电子数目为 。
(2)Mg和与Mg同周期且相邻的元素原子第一电离能由大到小的顺序为： (填元素符号，下同)，H、O、Cl三种元素电负性由小到大的顺序为 。
(3)1070K下用熔融的镁在氩气中还原可得到多孔的海绵钛，反应的化学方程式为，金属Mg的熔点为651℃，金属Ti的熔点为1668℃，金属Mg的熔点低于金属Ti的熔点的可能原因是 。
(4)由H、O、Si、Cl四种元素组成的所有微粒中，与互为等电子体的分子是 (填化学式，下同)，离子是 。
(5)硅化镁是一种窄带隙n型半导体材料，在光电子器件、能源器件、激光、半导体制造等领域具有重要应用前景。硅化镁的晶胞参数，属于面心立方晶胞，结构如图所示。
①Si原子的配位数为 。
②晶胞在对角面方向的投影图为 (填字母)。
A． B． C． D．
③阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度 (列出计算式)。
12．（2022·江西景德镇·统考二模）汞(Hg)是常温下唯一的液体金属单质，原子序数为80，常见价态为+1和+2.Hg2+易与卤素离子、氰离子和硫氰根形成配位数为4的配离子。回答下列问题。
(1)汞元素在元素周期表中的位置 ； 写出与汞同族、原子序数最小的原子基态时的价电子排布式 。
(2)Hg2+与硫氰根形成的配离子的化学式 ； 其中配体原子为 。
(3)硫氰根中C原子的杂化方式 ； 写出其一种等电子体 。
低温下，固体汞会形成三方晶体，其晶胞图和投影图如下。已知晶胞参数为a=b
(4)计算汞原子之间的最短距离 。
(5)汞的配位数为 。
(6)计算固体汞的密度ρ= g·cm-3。
13．（2022·江西·校联考模拟预测）钴是一种重要的战略金属元素，在工业生产和生命科技等行业有重要应用。回答下列问题：
(1)基态Co原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为 Co成为阳离子时首先失去 轨道电子。
(2)实验室制取[Co(NH3)6]Cl3的反应为2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。
①上述反应涉及的非金属元素中，第一电离能最大的是 ，H2O2中O的杂化类型是 。
②NH3的VSEPR模型名称为 ，NH3的键角小于的原因是： ；酸碱质子理论认为，在反应过程中能给出质子(H+)的分子或离子都是酸，凡是能接受质子的分子或离子都是碱，判断给出H+能力的相对强弱：NH3 (填“>”或“<”)。
(3)羰基配位化合物易挥发、受热易分解，可用于分离或提纯金属。羰基钴[Co2(CO)8]的沸点为52℃，Co2(CO)8中含有的化学键类型包括_______(填标号)。
A．极性共价键 B．离子键 C．配位键 D．金属键
(4)一种钴的化合物可用作石油脱硫的催化剂，其晶胞结构如图所示。若晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则O2-之间的最短距离为 nm，该晶胞的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
14．（2022·江西·校联考模拟预测）铁的化合物在医药、生产、材料等方面具有重要的应用，请回答下列问题
(1)血红素是铁卟啉化合物，是血红蛋白的组成部分，其结构如图所示，
①该化合物中的化学键有 (填字母)
A．金属键 B．σ键 C．π键 D．氢键 E.配位键
②结构中涉及到的第二周期元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6]}在医药工业用作凝聚剂，已知反应[Fe(CN)6]4-+4H++=[Fe(CN)5NO]2-+CO2↑+
①中N原子的杂化方式为 ；CO2的结构式。 。
②写出两种与CN-互为等电子体的分子的化学式： 。
(3)铁的配合物离子(用[L-Fe-H]+表示)催化某反应的一种反应机理如图所示：
①该催化循环中Fe元素的化合价。 (填“有”或“没有”)发生了变化。
②写出过程的总反应方程式 。
(4)一种多铁材料的晶胞结构如图所示，其具有铁电性和反铁磁性，并伴随弱的铁磁性。其晶胞结构如图所示。
①该晶体的化学式为 。
②若该晶胞的密度为ρg·cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值，则距离Fe最近的氧构成的图形的边长为 pm(用含ρ、NA的代数式表示)。
15．（2022·江西南昌·江西师大附中校考三模）我国科学家首次用砷化镉纳米片观察到三维量子霍尔效应，并在碲化锆(ZrTe5)上发现了金属-绝缘体的转换，此项研究成果对红外探测等的研究具有应用价值。回答下列问题：
(1)基态As原子价电子排布图为 ，电子占据最高能级的电子云轮廓图形状为 。
(2)AsH3的空间构型为 ；H3PO4分子中P的杂化轨道与O的 轨道形成 键。
(3)ZnS熔点为2830℃，CdS熔点为1750℃，ZnS熔点更高的原因是 。
(4)碱式碳酸锆( )中C原子的杂化方式为 ；该化合物中非金属元素的第一电离能大小关系为 。
(5)氧化锆晶胞结构如图所示，其硬度极高，可用于陶瓷和耐火材料。晶胞中Zr原子的配位数为 ；已知阿伏加德罗常数的值为NA，若晶体的密度为ρg/cm3，则该晶胞中距离最近的两个锆原子之间的距离为 cm(列出计算式)。
16．（2022·江西·校联考二模）钛(Ti)放称为未来金属，二氧化钛是一种优良的催化剂，可催化如图反应，
回答下列问题：
(1)基态Ti原子的电子占据了 个原子轨道，基态Ti原子的价电子排布图为 。
(2)该反应涉及C、O、N三种元素的第一电离能从大到小的顺序为 ，分子中sp2杂化的碳原子个数与sp3杂化的碳原子个数之比为 。
(3)1mol[Ti(H2O)6]Cl3中含有σ键的数目为 ，与H2O互为等电子体的阴离子为 (填化学式)。
(4)MgCl2和TiCl4的部分性质对比如表：
MgCl2
TiCl4
熔点/℃
714
-24
沸点/℃
1412
136.4
室温下状态
固体
无色液体
二者虽然都是金属元素和氯元素形成的化合物，但前者熔点比后者高很多，其原因为 。
(5)已知N与Ti形成的化合物的晶胞结构如图所示，若晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为apm。则该晶胞的密度为 g·cm-3(阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、NA的代数式表示)。
17．（2022·江西南昌·统考一模）主族元素Be、B、Na、P、Cl等的某些化合物对工农业生产意义重大，回答下列问题：
(1)我国自主研发的氟硼铍酸钾(KBe2BO3F2)晶体用于制造深紫外固体激光器，可用于高温超导、催化剂等领域研究。其中K+核外电子的运动状态有 种。Be、B、F、O第一电离能由大到小的顺序为 。
(2)H3BNH3是一种潜在的储氢材料，制备H3BNH3的化学反应为：3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3，其中(HB=NH)3是六元环状物质，与其互为等电子体的有机物分子式为 ，1mol(HB=NH)3有 molσ键。
(3)液氨可作制冷剂，汽化时吸收大量的热的原因是 。
(4)PCl5在加压下于148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得P-Cl的键长为198pm和206pm两种。此时熔体中存在 (填化学键类型)，P的杂化类型为 。
(5)在超高压(300GPa)下，金属钠和氦可形成化合物。结构中，钠离子(小圆球)按简单立方排布，形成Na8立方体空隙(如下图所示)，电子对(2e-)和氦原子交替分布填充在立方体的中心。已知晶胞是构成晶体的最基本的几何单元，该晶体晶胞边长a=395pm，计算晶体的密度ρ= (单位：g/cm)(写表达式，已知NA为阿伏加德罗常数)
18．（2022·江西鹰潭·统考二模）近年来，我国科学家对硫及其化合物进行广泛研究。硫及化合物应用于医药、半导体、颜料、光致发光装置、太阳能电池、红外检测器、光纤维通讯等。回答下列问题：
(1)硫原子的价电子轨道表示式为 。
(2)硫化钠的熔点 (填“大于”“小于”或“等于”)硫化钾的熔点，原因是 。
(3)硫酸根和硫代硫酸根的结构如下图所示：
S2O的空间构型为 ， 中心硫原子的杂化轨道类型为 。
(4)硫原子和氧原子可形成多种链式硫酸根离子，连二硫酸根离子、连三硫酸根离子如下图所示：
这类硫原子数可变的多硫氧合阴离子的化学式可用通式表示为 (用n代表硫原子数)。
(5)天然硫化锌以闪锌矿和纤锌矿存在，ZnS的晶体结构如下图所示，闪锌矿中Zn2+的配位数为 ，已知原子A、B的分数坐标为(0， 0， 0)和(1， 1， 1)，原子C的分数坐标为 。 纤锌矿晶体堆积模型为 。
(6)闪锌矿中，设晶胞边长为a， Zn2+和 S2-的离子半径分别为和，则Zn2+和S2-离子的空间占有率为 % (列出计算表达式)。
19．（2022·江西·校联考模拟预测）Fe、Ni元素性质非常相似，属于铁系元素，得到广泛应用，请回答下列问题：
(1)Fe元素位于元素周期表的 区(填分区)。
(2)基态Ni3+核外电子排布式为 。
(3)鉴定Ni2+的特征反应是将丁二酮肟加入Ni2+盐溶液中，生成鲜红色的螯合物M，M结构如图1所示：
①组成M的五种元素中，除H元素外，另外四种元素第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)，其中C原子的杂化类型为 。
②图中各微粒间不存在的作用力有 (填标号)。
a.配位键 b.极性键 c.非极性键 d.π键 e.离子键 f.氢键
(4)一种铁氮化合物具有高磁导率，可用于制电子元件，其晶胞结构如图2所示。
①该铁氮化合物的化学式为 。
②在该晶胞结构的另一种表示中，N处于顶点位置，则铁处于 位置。
③若该化合物密度为ρg·cm-3，用NA表示阿伏加德罗常数，则由Fe(II)构成的正八面体的体积为 cm3。
20．（2022·江西·校联考一模）镍是一种硬而有延展性并具有铁磁性的金属，它能够高度磨光和抗腐蚀，用镍制造不锈钢和各种合金钢被广泛地用于飞机、舰艇、雷达、导弹、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。回答下列问题：
(1)基态Ni原子的价电子轨道表示式(电子排布图)为 。
(2)具有不对称结构的Schiff碱及其与过渡金属形成的配合物结构类似于生命体系的真实情况。有一种广泛用于生命体系中金属蛋白的模拟研究，其结构如图所示。
该配合物中C原子的杂化方式为 ；该配合物中除H之外的组成元素的第一电离能由小到大的顺序是 。
(3)二氧化硒主要用于电解锰行业，其中一种制备方法为2NiSeO42NiSeO3+O2↑、NiSeO3NiO+SeO2。下列分子或离子的VSEPR模型为平面三角形的是 (填字母)。
A．SeO B．SeO C．NiO D．SeO2
(4)草酸镍可用于制镍粉和镍的催化剂等，加热分解的化学方程式为NiC2O4NiO+CO+CO2，属于非极性分子的产物是 ，等物质的量的CO(C≡O)与CO2分子中的π键比为 ，与CO2互为等电子体(等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团)的阴离子为 (任写一种)。
(5)氢能是一种重要的二次能源，其独有的优势和丰富的资源引起人类广泛的兴趣，然而氢的储存是目前氢能利用的一大难题，现有La、Ni合金是较为理想的储氢材料，其晶胞结构如图所示：
①该储氢材料的化学式为 。
②已知晶胞参数边长为anm，高为bnm，设阿伏加德罗常数的值为NA一个晶胞内可以储存18个氢原子，储氢后的晶胞密度为 g·cm-3。
21．（2021·江西九江·统考三模）以物质的量之比3：1的Fe和Al共熔后结晶得Fe3Al晶体，晶胞结构如图一所示，该晶胞为立方晶胞，晶胞参数为a pm。血红素(如图二)是血红蛋白的活性部位，其中心元素是Fe( II)。二者是常见的含铁物质，请回答下列问题。
(1)Fe2+的价电子排布式为： 。
(2)血红素分子中非金属元素电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)；这些元素形成的简单氢化物中沸点由高到低的顺序是 (用化学式表示)；C、N、O三种元素形成一种阴离子CNO-，其结构中有 个σ键， 个π键。
(3)有机分子中的闭环平面结构中，成环原子的π电子数等于4n+2(n=1，2，3)时，该环具有芳香性。n环为血红素中含N最小环，且为平面结构，则N杂化类型为 ；该环 (填“有”、“无”)芳香性。
(4)Fe3Al晶胞中，rA1=b pm， rFe=c pm，则该晶胞的空间利用率为 (以含π的代数式表示)。
(5)m原子的原子分数坐标为 . ；晶胞内任意两个A1原子之间的距离为 pm。
(6)Fe3Al晶体的密度为 g·cm-3。
22．（2021·江西南昌·统考三模）下图为钠的某种氧化物D的晶胞和H3BO3(层状结构)的结构示意图。请回答下列问题：
(1)基态硼原子的电子排布图为： 其第一电离能小于Be，原因是 。
(2)三价B易形成多种配离子如［B(OH)4]-、BH离子［B(OH)4]-的空间构型为 。硼酸显弱酸性与该配离子有关写出硼酸的电离方程式 。写出一种与BH互为等电子体的分子的电子式 。
(3)在硼酸的层状结构中B的杂化类型是 层内存在的作用力有 。
(4)D的化学式为 ；晶胞中O原子的配位数为 ；已知该晶体F的密度为dg·cm-3，晶胞参数a= nm。
23．（2021·江西·校联考二模）铂(Pt)的单质又称白金，是常用的催化剂和电极材料，含铂配合物是很好的抗癌药物。请回答下列问题：
(1)铂的价电子排布式是，用酒精把铂丝润湿后点燃，这时酒精燃烧得特别剧烈，能使铂丝温度达到炽热程度，发出很亮的光，上述现象可能的原因是 。
(2)顺二氨环丁羧酸铂()又名卡铂，是一种低毒性抗癌药，遇光易分解。
①卡铂分子中非金属元素的电负性由大到小的顺序为 ，碳原子的杂化轨道类型有 。
②卡铂溶于水，不溶于乙醚的原因是 ，卡铂静脉注射时需要注意的事项是 。
③卡铂分子中存在的微粒间作用力有 (填序号)。
A．离子键 B．配位键 C．金属键 D．非极性键
(3)超硬材料(仅次于金刚石)氮化铂的一种晶胞如图所示，N的配位数是 ，若该晶胞的边长为a pm，晶胞的密度为，则阿伏加 德罗常数()为 (用a、表示，并化成最简)。
24．（2021·江西九江·统考一模）工业上常用CO与H2在由Zn、Cu等元素形成的催化剂作用下合成甲醇，甲醇在Cu的催化作用下可氧化生成甲醛。
(1)下图是某同学画出CO分子中氧原子的核外电子排布图，
请判断该排布图 (填“正确”或“错误”），理由是 (若判断正确，该空不用回答)。
(2)写出两种与CO互为等电子体的离子 。在甲醇分子中碳原子轨道的杂化类型为 。
(3)由黄铜矿冶炼的铜单质也可以参杂锌原子成为黄铜，写出黄铜合金中两种金属原子的外围电子排布式 ； 。
(4)甲醛与足量新制Cu(OH)2悬浊液加热可得砖红色沉淀Cu2O，写出该反应的化学方程式 。已知Cu2O晶胞的结构如图所示：
①在该晶胞中，Cu+的配位数是 。
②若该晶胞的边长为apm，则Cu2O的密度为 g·cm-3(只要求列算式，设阿伏伽德罗常数为NA)
25．（2021·江西南昌·统考一模）中国紫-硅酸铜钡BaCuSi2O6被认为是人工制造的。这种紫色颜料在自然界中还未发现，而秦始皇陵兵马俑是已知的有确切出土地点和年代的最早使用它的实物。
(1)“中国紫”中基态铜离子的价层电子排布式为 。其发色中心是以铜离子为中心离子的配位化合物，其中提供孤对电子的是 元素。
(2)“埃及蓝”(CaCuSi2O6)是另一种古老的颜料，其合成原料为CaCO3，孔雀绿［Cu2(OH)2CO3]和砂子(SiO2)，而中国紫的合成是将CaCO3替换成BaCO3；碳酸根的空间构型为 。BaCO3的分解温度大于CaCO3，请从碳酸根稳定性角度说明原因： 。
(3)已知Cu、Zn的第二电离能分别为1957.9kJ·mol-1、1733.3kJ·mol-1，前者高于后者的原因是 。
(4)NaCl的晶胞结构如图所示，若将晶胞的面心和体心原子除去，顶点的Na换成U，棱心的Cl换成O，就得到UOx氧化物的晶胞结构。已知立方晶胞参数a=415.6pm，U的相对质量为238，则该氧化物的化学式为 。该晶体的密度为 g/cm3(列出计算表达式，已知阿伏加德罗常数为NA)。
参考答案：
1．(1)第五周期第VA族
(2)3：2
(3) +5价 正四面体形
(4)N元素电负性大，成键电子对离中心原子更近，且N原子半径小，成键电子对间的距离近，从而使成键电子对之间的斥力更大，故NH3中的键角也更大
(5) CsV3Sb5 4
(6)3.18
【详解】（1）Sb为51号元素，其在元素周期表中的位置是第五周期第VA族。
（2）V为23号元素，基态V原子的价电子排布式为3d34s2，3d轨道有3个未成对电子，4s轨道上有2个成对电子，其数目之比为3:2。
（3）钒是23号元素，基态钒原子的价电子排布式为3d34s2，其价电子排布图为 ；钒原子失去5个价电子后，3d能级为全空状态，最稳定，故最稳定的化合价是+5价；中心原子的价层电子对数为，采取sp3杂化，其孤电子对数为0，根据价层电子对互斥理论，可知的空间结构为正四面体形。
（4）SbH3、NH3的空间结构均为三角锥形，有一个孤电子对，键角大小主要取决于成键电子对之间的斥力，成键电子对之间的斥力越大，键角越大；由于N元素电负性大，成键电子对离中心原子更近，且N原子半径小，成键电子对间的距离近，从而使成键电子对之间的斥力更大，故NH3中的键角也更大。
（5）根据题图可知，右图为晶胞结构示意图，Cs原子位于晶胞顶点，1个晶胞中含有个Cs原子；V原子位于晶胞侧面面心和体心，1个晶胞中含有个V原子；Sb原子位于晶胞棱心和体内，1个晶胞中含有个Sb原子，故M的化学式为CsV3Sb5。由位于体心的V原子分析可知，与其距离最近且等距的V原子共有4个。
（6）如图所示，A、B原子之间的距离可视作V原子围成的最小正三角形中心到顶点距离的2倍，正三角形中心到顶点的距离为正三角形边长，因此，A、B间的距离为ÅÅ。
2．(1) [Ar]3d10 4s24p1或写1s22s22p63s23p63d104s24p1 GaN、GaP、GaAs均为共价晶体，原子半径：N
(3) N2O、CO2、CS2(任写一种) 直线形
(4) F>O>N>C>B 大于 2
(5) B ×1030
【详解】（1）①镓为第四周期ⅢA族的元素，基态Ga原子的核外电子排布为：[Ar]3d10 4s24p1或写1s22s22p63s23p63d104s24p1；
②GaN、GaP、 GaAs的结构类似于金刚石，则GaN、GaP、GaAs均为共价晶体，原子半径：N
（2）图中硫原子形成4个共价键且无孤电子对，为sp3杂化；
（3）等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，阴离子的等电子体有N2O、CO2、CS2等；阴离子的中心原子N原子的价层电子对数为，为sp杂化，空间构型为直线形；
（4）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；HF、NH4BF4、CH3CH(OH)CH3，三种物质中除H外的各元素的电负性由大到小的顺序为F>O>N>C>B；由于氟的电负性大于氯，故H-F键的极性更大，故HF分子的极性大于HCl；离子中的1个氢和中心原子氮形成1个配位键，离子中的1个F和中心原子B形成1个配位键，则1mol氟硼酸铵NH4BF4中含有2mol 配位键。
（5）由投影可知，A为位于晶胞内部，原子数为8；B原子位于顶点和体心，根据“均摊法”，晶胞中含个B；C原子位于棱上和六个面上，晶胞中含个C；结合化学式Ag2HgI4可知，ABC分别为I、Hg、Ag，晶体密度为。
3．(1) abc c
(2) N的原子半径比P小、电负性比P大，使得NH3分子中共用电子对之间的距离比PH3分子中近且斥力大 氨气分子间可以形成氢键，水分子间形成的氢键数日多于氨气分子间形成数目
(3) 离子键，共价键 sp3 sp3
(4) LaNi5H6
【详解】（1）基态N原子核外电子排布为1s22s22p3；
a．1s22s22p23s1为2p电子跃迁到3s轨道，为激发态；
b．1s22s12p4为2s电子跃迁到2p轨道，为激发态；
c．1s22s22p13p2为2p电子跃迁到3p轨道，为激发态；
d．1s12s22p13d1不是氮原子的电子排布；
不同能级能量高低顺序为，故氮原子激发态的电子排布式有abc， 其中能最最高的是c；
（2）PH3和NH3的中心原子均为sp3杂化，由于N的电负性大于P 且N的原子半径比P小，导致N-H键中成键电子对更偏向N，使得成键电子对之间的斥力NH3>PH3，故PH3的键角小于NH3；NH3能形成氢键而PH3不能形成氢键，导致NH3的沸点比PH3大；水分子也能形成氢键，水分子中氧存在2对孤电子对且氧的电负性强于氮，故水分子形成氢键数目大于氨气分子且形成的氢键较牢固，故水的沸点更高；从而使得NH3的沸点比PH3大但比H2O小；
（3）氨硼烷锂(LiNH2BH3)中存在阳离子锂离子和阴离子之间的离子键以及氮氢、硼氢之间的共价键；故的化学键类型为离子键，共价键；NH3BH3分子中存在配位键，结构为，N原子与B原子均能形成4个共价键，其杂化类型均为sp3；
（4）据“均摊法”，晶胞中含个La、个Ni，已知上述晶体结构最多可容纳18个氢原子，则完全吸氢后物质的化学式为LaNi5H6；晶胞参数a=511pm， c=397pm，则晶胞体积为，晶体密度为。
4．(1) 3d84s2 球
(2)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
(3) N V sp2 AB
(4) Ni Ga
【详解】（1）镍元素的原子序数为28，基态原子的价电子排布式为3d84s2，最高能级是电子云轮廓图为球形的4s能级，故答案为：3d84s2；球；
（2）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，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；
（3）①元素的非金属性越强，电负性越大，三种元素的非金属性强弱顺序为N＞S＞C，则电负性最大的是氮元素，故答案为：N；
②亚硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为1，氮原子的杂化方式为杂化，离子的空间构型为V形，故答案为：V；sp2；
③KHF2晶体中含有氟化钾和氟化氢，则晶体中含有钾离子与氟离子形成的离子键，氢原子与氟原子形成的σ键，不含有π键和非极性键，故选AB；
（4）①由晶胞结构可知，晶胞中位于体内的镍原子个数为8，位于顶点和面心的镓原子个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的锰原子个数为12×+1=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=( 0.5822×10—7)3d，解得d=，故答案为：；
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8×+6×+12×+1=8，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) 4s2 5
(2) N sp3 38∶1
(3)N2H4分子间存在氢键，H2S分子间只存在范德华力，氢键的作用力比范德华力强
(4) 四面体形 2
(5) 3∶1
【详解】（1）Fe为26号元素，基态Fe原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，最外层电子排布式为4s2。基态N原子电子排布式为1s22s22p3，含有电子的轨道有5个，电子有5种空间运动状态。
（2）Fe(depe)(N2)所含元素有C、N、H、P、Fe，电负性最大的元素是N；由图可知，P原子形成3个键，并且孤电子对形成了配位键，杂化类型是sp3；氮氮三键中含有1个σ键2个π键，单键和配位键都属于σ键，Fe(depe)(N2)中σ键数目和π键数目之比为38∶1。
（3）N2H4和H2S的相对分子质量相同，但是常温常压下，N2H4呈液态，而H2S呈气态，其主要原因是：N2H4分子间存在氢键，H2S分子间只存在范德华力，氢键的作用力比范德华力强。
（4）NH3中心原子价层电子对数为3+=4，VSEPR模型为四面体形；N2H4是二元弱碱，1molN2H4最多能与2mol H+反应。
（5）由均摊法可知，Fe原子的个数为3+12+=6，N原子的个数为2，该晶体中Fe、N原子个数最简比为3:1；该晶体的质量为，密度为。
6．(1) 3s23p4 2 B
(2)硫的电负性比氧小(或硫原子半径比氧大)，成键电子对离中心原子核的距离H2S比H2O更远，2对成键电子对之间的排斥力H2S比H2O小
(3) sp、sp3 CH3-或甲基 R1-Zn-R1的沸点低于C2H5-Zn-C2H5，则相对分子质量也小于C2H5-Zn-C2H5
(4) 正四面体
【详解】（1）基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，则其价电子排布式为3s23p4，价电子的轨道表示式为 ，共有2个未成对电子。A中的S原子为基态硫原子，B中的S原子处于激发态，硫原子的能量高，不稳定，C中的硫已经失去1个电子，所以B中硫的能量最高，电离最外层1个电子所需能量最低，故选B。答案为：3s23p4；2；B；
（2）S与O同族，但O的非金属性比S强，则2个O-H键之间的排斥作用比2个S-H键大，所以H2O分子中的键角比H2S分子中的键角大，其原因是：硫的电负性比氧小(或硫原子半径比氧大)，成键电子对离中心原子核的距离H2S比H2O更远，2对成键电子对之间的排斥力H2S比H2O小。答案为：硫的电负性比氧小(或硫原子半径比氧大)，成键电子对离中心原子核的距离H2S比H2O更远，2对成键电子对之间的排斥力H2S比H2O小；
（3）C2H5-Zn-C2H5分子中，-C2H5中的2个C原子的价层电子对数都为4，而Zn原子的4s电子发生跃迁后，发生sp轨道杂化，则杂化方式有sp、sp3；R1-Zn-R1和C2H5-Zn-C2H5固态时都形成分子晶体，由表中数据可以看出，R1-Zn-R1比C2H5-Zn-C2H5的沸点低，则表明前者的相对分子质量比后者小，则烃基R1是CH3-或甲基，推断的依据是：R1-Zn-R1的沸点低于C2H5-Zn-C2H5，则相对分子质量也小于C2H5-Zn-C2H5。答案为：sp、sp3；CH3-或甲基；R1-Zn-R1的沸点低于C2H5-Zn-C2H5，则相对分子质量也小于C2H5-Zn-C2H5；
（4）从晶胞图中可以看出，每个Zn2+填入4个S2-组成的正四面体空隙中；
在晶胞中，含有Zn2+的个数为4，含有S2-的个数为=4，NA为阿伏加德罗常数，若晶体的密度为ρg/cm3，则晶胞参数为=cm=pm，S2-离子之间最短核间距离为面对角线的一半，即为pm。答案为：正四面体；。
【点睛】计算晶胞中所含微粒数目时，可使用均摊法。
7．(1) 7 6s26p2
(2)As、Se和Br为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势；但由于基态As原子的p能级轨道处于半充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于Se的
(3) 9：1 sp2和sp3 HF分子间存在氢键，形成缔合分子(HF)n导致HF相对分子质量测量值偏大
(4) CsPbI3
【详解】（1）基态碘原子的核外电子排布为：，价层电子的运动状态有7种；基态Pb原子的价层电子排布式为6s26p2，故答案为：7；6s26p2；
（2）同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势，As、Se和Br为同周期元素，核电荷数依次增加，第一电离能呈增大趋势，但由于基态As原子的p能级轨道处于半充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于Se，故答案为：As、Se和Br为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势；但由于基态As原子的p能级轨道处于半充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于Se；
（3）由结构简式可知该物质中含9个σ键 与1个π键，个数比为9:1；其中单键碳原子采用sp2杂化，双键碳原子采用sp3杂化；HF分子间存在氢键，易形成缔合分子(HF)n导致HF相对分子质量测量值偏大，故答案为：9:1；sp2和sp3；HF分子间存在氢键，形成缔合分子(HF)n导致HF相对分子质量测量值偏大；
（4）Cs+有8个位于顶点个数为：；I-有6个位于面心，个数为：，Pb2+有1个位于体心，则该晶胞的化学式：CsPbI3，晶体中Pb2+与Cs+最短距离为体对角线的一半，即为 pm；晶胞质量为：，晶胞体积为：，则晶胞密度为：，故答案为：CsPbI3；；。
8．(1)
(2) O 一方面该分子具有极性，与水相似相溶，另一方面可与水形成分子间氢键
(3) 四面体(形) sp s
(4)
(5) 6
【详解】（1）基态原子为35号元素，故价电子排布式为。
（2）O、N、C原子失去1个电子后的价电子排布式为2s22p3、2s22p2、2s22p1，此时O的2p上处于半满状态，较稳定，再失去一个电子需要更高的能量，故第二电离能最大；一方面该分子为极性分子，易溶于同为极性分子的水中，另一方面可与水形成分子间氢键，故该物质能溶于冷水。
（3）与SO互为等电子体，故成键和结构相似，故VSEPR模型为四面体(形)；中中心形成2个配位键，故杂化轨道类型为sp杂化，S的电负性比O小，故S提供孤电子对。
（4）单质为面心立方最密堆积，故面对角线上的3个Ag原子相切，面对角线长度为pm=4r1，故pm。
（5）如图所示，以体心处Ag+为对象，则距离最近的Cl-位于6个面心，晶体中的配位数为6。边长apm=2bpm+2r2，则r2=()pm。
9．(1) 纺锤形/哑铃形 4s24p2
(2) O>C>H O
(3) 平面正三角形 碳酸镁分解产物是MgO和CO2， 碳酸钙分解产物是CaO和CO2，MgO的晶格能大于CaO，更加稳定
(4)，sp2杂化
(5)
【详解】（1）基态碳原子的电子排布式是：1s22s22p2，占据的最高能级是2p，电子云形状为纺锤形或哑铃形；与碳元素同主族的第四周期元素是Ge，同主族元素价电子排布相同，Ge基态原子核外电子排布式是：[Ar]3d104s24p2，外围电子排布式为4s24p2。
（2）是常见的含碳化合物，其构成元素C、H、O，同主族元素电负性从上往下减小，同周期元素电负性从左往右增大，故电负性从大到小的顺序为O>C>H；该分子中C和H原子分别形成了4个和1个σ键，没有孤对电子，O原子形成了2个σ键，有两对孤对电子，具有孤对电子的原子是O。
（3）阴离子的价电子对数是，形成3个σ键，没有孤电子对，立体构型为平面正三角形；碳酸镁分解产物是MgO和CO2， 碳酸钙分解产物是CaO和CO2，MgO的晶格能大于CaO，更加稳定，则碳酸镁更容易分解。
（4）阴离子的多聚链状结构，连接结构单元的主要作用力是氢键，其中H原子与O形成的共价键只有O-H，形成氢键的另外O原子有C-O和C=O两种，故图中前后各链接一个结构单元后为，其中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，则碳原子杂化方式为sp2杂化。
（5）从图中可知，该晶胞含有C原子个数为3，含有W原子个数为=3，则晶胞的质量为g=g，设晶胞底面六边形的边长为xpm，则晶胞的体积为=pm3，晶胞的密度为，即，则。
10． 第五周期第VIII族 3 8mol或8×6.02×1023 sp2-sp2σ键、sp2-sp3σ键 小于 三角锥形 PPh3高于PH3， 因为PPh3的相对分子质量更大，范德华力更大，则沸点更高 12 ×1030、×1030
【详解】(1)由基态Rh原子的价电子排布式为4d85s1，可知铑在周期表中第5周期第9列，故在周期表中的位置是第五周期第VIII族，其原子中4d上8个电子有2个未成对电子和5s上1个未成对电子，故未成对电子数为3，故答案为：第五周期第VIII族；3；
(2) 根据单键均为σ键，双键为1个σ键和1个π键，三键是1个σ键和2个π键，故1mol丙烯(CH3CH=CH2)中σ键的数目为8mol或8×6.02×1023，其结构简式中打点的C原子与H原子间的σ键可称为sp2-sσ键，丙烯分子中双键所在的2个碳原子为sp2杂化，另一个碳原子为sp3杂化，故C原子之间的所有σ键可称为sp2-sp2σ键、sp2-sp3σ键，故答案为：8mol或8×6.02×1023；sp2-sp2σ键、sp2-sp3σ键；
(3)同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常，故P小于Cl，PPh3是的缩写，该分子中心原子P周围形成了3个σ键和一对孤电子对，故的立体构型是三角锥形，由于PPh3的相对分子质量比PH3大得多，范德华力更大，则沸点更高，PPh3高于PH3，故答案为：小于；三角锥形；PPh3高于PH3， 因为PPh3的相对分子质量更大，范德华力更大，则沸点更高；
(4) ①由晶胞结构示意图可知，一个晶胞中含有Rh3+为：，结合化学式RhCl3可知晶胞中含有的Cl-数目为4×3=12；故答案为：12；
②由晶胞结构示意图可知，一个晶胞的体积为abcpm3=abc×10-30cm3，由①计算可知1个晶胞中含有4个Rh3+和12个Cl-，若阿伏加德罗常数为NA，故有：ρVNA=4mol×(103+3×35.5)g/mol,则晶体的密度为×1030或者×1030g·cm-3，故答案为：×1030或者×1030g·cm-3。
11．(1) 2
(2) Mg>Al>Na H＜Cl＜O
(3)金属Mg的金属键弱于金属Ti
(4)
(5) 8 D
【详解】（1）Cl的原子序数为17，价层电子数为7，价层电子轨道表达式为；Si的原子序数为14，核外电子轨道表达式为，未成对电子数为2；
（2）与Mg同周期且相邻的元素有Na、Al，Mg的电子排布式为，3s能级全部排满，属于稳定结构，根据第一电离能与原子序数关系，可得第一电离能：Mg>Al>Na；电负性：O>Cl>H；
（3）金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔、沸点越高，Mg的金属键弱于Ti的金属键，故金属Mg的熔点低于金属Ti的熔点；
（4）确定等电子体可以采用如下方法：第一种是同族元素互换法，就是把一些既定粒子当中的某一元素变成和它同族的元素；第二种是价电子迁移法，就是把原粒子中的某一元素原子的价电子，转给组合中的另一元素的原子，这样相对应的原子的质子数也会跟着有所减少或增加，转变成了具有相应质子数的元素。故与互为等电子体的分子是、离子是；
（5）①以面心Si原子为基准，同一晶胞内等距离且最近的Mg原子有4个，紧邻晶胞还有4个Mg原子，故Si原子的配位数为8。
②对角面如图所示：
故晶胞在对角面方向的投影图应为，故选D项。
③晶胞内Si原子数目，Mg原子数目=8，化学式为，
晶体的密度。
12．(1) 第6周期IIB族 3d104s2
(2) [Hg(SCN)4]2- S
(3) sp CO2
(4)
(5)6
(6)
【分析】根据价电子排布式可以判断元素所在周期表中的位置，利用位置也可判断其电子排布式；根据配合物的组成与结构书写配合离子的化学式，根据原子的成键特点判断其杂化方式；利用晶胞中原子的位置判断配位数及距离；
【详解】（1）汞元素在元素周期表中的位置第6周期IIB族，故答案为：第6周期IIB族；与汞同族、原子序数最小的原子是锌，根据电子排布三原则书写其价电子排布式为：3d104s2；
（2）根据已知配位数为4进行书写Hg2+与硫氰根形成的配离子的化学式[Hg(SCN)4]2-；配体原子含有孤对电子，且容易提供电子的原子，故为S；
（3）硫氰根中C原子与硫和氮形成双键，根据价层电子对互斥理论判断其采用sp杂化，根据等电子体的特点原子数和价电子数都相对，判断其等电子体为CO2；
（4）最近的汞原子是体对角线的三分之一，根据勾股定理进行计算，面对角线的距离为，体对角线的距离为，故最近的汞原子的距离为：；
（5）根据图象晶胞中体内汞原子的配位数为6；
（6）根据图示晶胞实际含有的汞原子为：2+4× +4×=3；利用密度公式计算得；
【点睛】此题考查物质结构与性质；注意配合物中配原子的判断；晶胞中原子位置的判断。
13．(1) 4s
(2) N sp3 正四面体 NH3中N原子周围存在孤电子对，而中不存在孤电子对，且孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对对成键电子对的排斥作用 ＜
(3)AC
(4)
【详解】（1）已知Co是27号元素，其基态原子核外电子排布式为：[Ar]3d74s2，则基态Co原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为：，Co的最外层上的能级是4s，故Co成为阳离子时首先失去4s轨道电子，故答案为：；4s；
（2）实验室制取[Co(NH3)6]Cl3的反应为2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。
①上述反应涉及的非金属元素即H、N、O、Cl中，根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常，同一主族从上往下元素第一电离能依次减小，故第一电离能最大的是N，H2O2中O周围的价层电子对数为：2+ =4，故其中O的杂化类型是sp3，故答案为：N；sp3；
②已知NH3中中心原子N周围的价层电子对数为：3+=4，故其VSEPR模型名称为正四面体，由于NH3中N原子周围存在孤电子对，而中不存在孤电子对，且孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对对成键电子对的排斥作用，导致NH3的键角小于；酸碱质子理论认为，在反应过程中能给出质子(H+)的分子或离子都是酸，凡是能接受质子的分子或离子都是碱，NH3中N原子周围存在孤电子对，则NH3能够接受H+属于碱，而能够提供H+，其属于酸，故给出H+能力的相对强弱：NH3＜，故答案为：正四面体；NH3中N原子周围存在孤电子对，而中不存在孤电子对，且孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对对成键电子对的排斥作用；＜；
（3）羰基配位化合物易挥发、受热易分解，可用于分离或提纯金属，羰基钴[Co2(CO)8]的沸点为52℃，说明羰基钴属于分子晶体，Co2(CO)8中含有的化学键类型包括：CO内的极性共价键，CO和Co之间的配位键，不含离子键和金属键，故答案为：AC；
（4）由题干晶胞结构图示信息可知，晶胞中最近的两个O2-之间的距离为过体心和面心所在平面的四分子一的对角线，如图所示，若晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则O2-之间的最短距离为=nm，已知一个晶胞中含有Ti4+的个数为：，含有Co2+的个数为1，含有O2-的个数为：，故一个晶胞的质量为：，一个晶胞的体积为：V=(a×10-7cm)3，则该晶胞的密度为g·cm-3，故答案为：；。
14．(1) BCE N>O>C
(2) sp2杂化 O=C=O CO、N2
(3) 没有 HCOOHCO2↑+H2↑
(4) BiFeO3
【详解】（1）①根据图示结构可知，该化合物含有单键、双键以及Fe与N之间的配位键，所以含有σ键、π键、配位键；②图示结构涉及到的第二周期元素为N、O、C，第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。
故答案为：BCE，N>O>C。
（2）硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，则氮原子的杂化方式为sp2杂化，CO2的结构式为O=C=O。②CN-的电子数是14，则14电子的分子有CO和N2；
故答案为：sp2杂化，O=C=O；CO、N2。
（3）①催化循环中虽然铁连接的原子数和种类发生了改变，但是形成的共价键的个数没变，所以Fe元素的化合价没有改变。②根据反应机理图象可知总反应方程式为：
HCOOHCO2↑+H2↑；
故答案为：没有，HCOOHCO2↑+H2↑；
（4）①由晶胞结构以及均摊计算法可知，晶胞中位于顶点铋原子的个数1，位于体心的铁原子个数为1 ，位于面心的氧原子个数为3，所以晶体的化学式为BiFeO3，②设晶胞的边长为a pm，由晶胞的计算公式可得：，由结构可知，距离Fe最近的氧构成的图形为正八面体结构，由勾股定理可得正八面体的边长为即；
故答案为：BiFeO3，。
15．(1) ； 纺锤形（哑铃形）；
(2) 三角锥形； 2p
(3)ZnS晶体中锌离子比镉离子半径小，离子键强，熔点高；
(4) sp2； O>H>C；
(5) 8； 。
【详解】（1）As的价层电子排布为4s2sp3，价层电子排布图为；电子占据的最高能级为4p能级，电子云轮廓图为纺锤形（哑铃形）；
（2）AsH3的价层电子对数为4，配位原子数为3，故分子空间构型为三角锥形；磷酸中P原子杂化方式为sp3杂化，氧原子的价层电子排布为2s22p4，氧原子用2p轨道与P的杂化轨道形成键；
（3）ZnS和CdS均为离子晶体，ZnS晶体中锌离子半径小，离子键强，熔点高；
（4）该化合物中C原子只形成了碳氧双键，为sp2杂化；该化合物含有的非金属元素是H、C、O，第一电离能O>H>C；
（5）由晶胞可以看出，上、下面两个面心Zr原子周围各有4个O原子，故每个Zr周围有8个O原子，配位数为8；晶胞中Zr位于顶点和面心，有4个Zr原子，O原子位于晶胞内部，有8个O原子，化学式为ZrO2。设两个Zr原子之间的距离为dcm，则晶胞参数为cm，晶胞密度，故d=。
16．(1) 12
(2) N＞O＞C 7：2
(3) 18NA NH
(4)TiCl4属于分子晶体，MgCl2属于离子晶体，离子晶体熔点大于分子晶体
(5)
【详解】（1）钛的原子序数为22，基态钛原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2，电子占据的原子轨道数为1+1+3+1+3+2+1=12；基态Ti原子的价电子排布式为3d24s2，故基态Ti原子的价电子排布图为；
（2）同周期元素第一电离能自左而右呈增大趋势，但由于N原子的2p能级有3个电子，为半满稳定状态，能量降低，失去电子需要的能量较高，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞O＞C；该化合物中，甲基碳原子和连有羟基的碳原子均采取sp3杂化，其他7个碳原子都采取sp2杂化，所以采取sp2杂化的碳原子个数与采取sp3杂化的碳原子个数之比为7：2；
（3）1mol[Ti(H2O)6]Cl3中氢氧键有12mol，配位键有6mol，均为σ键，故含有σ键的数目为18NA；H2O有3个原子、8个价电子，互为等电子体的阴离子为NH；
（4）根据MgCl2和TiCl4的部分性质对比可判断出MgCl2是离子化合物，形成的晶体是离子晶体，故熔沸点较高，而TiCl4形成的晶体是分子晶体，熔沸点较低；
（5）根据均摊法，一个晶胞中N原子个数为8×+6×=4，Ti原子个数是12×+1=4，晶胞棱长是Ti原子与N原子间最短距离的2倍，所以晶胞体积为(2a)3pm3=(2a×1010)3cm3，所以密度为g/cm3。
17．(1) 18 F＞O＞Be＞B
(2) C6H6 12
(3)氨气分子间存在氢键，汽化时克服分子间氢键，需要消耗大量的能量
(4) 离子键和共价键(配位键) sp3、sp3d2
(5)
【详解】（1）K+核外电子排布为1s22s22p63s23p6，共有18个电子，则有18种运动状态；同周期自左至右第一电离能呈增大趋势，但Be的2s能级全满，更稳定，第一电离能大于B，所以第一电离能由大到小的顺序为F＞O＞Be＞B；
（2）(HB=NH)3中含有12个原子，价电子总数为30，且为六元环状化合物，所以与其互为等电子体的有机物分子式C6H6；单键均为σ键，双键中有1个σ键，所以1mol(HB=NH)3有12molσ键；
（3）N原子电负性较大，氨气分子间存在氢键，汽化时克服分子间氢键，需要消耗大量的能量；
（4）PCl5熔融状态下可以导电，说明其在熔融状态可以电离出离子，且键长有两种，所以熔体中含有PCl和PCl，存在共价键和离子键；PCl中P原子的价层电子对数为=4，为sp3杂化；PCl中P原子的价层电子对数为=6，为sp3d2杂化；
（5）每个小立方体中有8×=1个钠离子，电子对(2e-)和氦原子交替分布填充在立方体的中心，所以该晶体的晶胞应是由8个小立方体形成的大立方体，其中有一半小立方体中有He原子，一半有电子对，所以晶胞中有8个钠离子、4个He原子，则晶胞的质量为g=g，晶胞边长a=395pm，所以体积为3953pm3=3953×10-30cm3，则密度为g/cm3。
18．(1)
(2) 大于 Na2S和K2S均为离子晶体，两种化合物中S2-半径相同，Na+的半径更小，离子键更强，Na2S的熔点更高
(3) 四面体形 sp3
(4)SnO
(5) 4 (，0，) 六方最密堆积
(6)×100
【详解】（1）S为16号元素，价层电子排布式为3s24p4，轨道表示式为；
（2）Na2S和K2S均为离子晶体，两种化合物中S2-半径相同，Na+的半径更小，离子键更强，所以硫化钠的熔点大于硫化钾；
（3）S2O与SO为等电子体，所以二者空间构型相似，但由于S2O中一个O原子被S原子代替，所以不是正四面体形，而是四面体形，中心S原子杂化方式相同，均为sp3杂化；
（4）硫酸根为SO、连二硫酸根离子为S2O、连三硫酸根离子为S3O，结合图示可知若S原子数为n，则O原子为2n+2，电荷数不变，所以通式为SnO；
（5）根据晶胞结构可知，Zn2+位于S2-形成的正四面体中心，所以Zn2+的配位数为4；A为原点，B为(1， 1， 1)，即晶胞棱长为单位1，C位于底面面心，坐标应为(，0，)；纤锌矿的晶胞为平行六棱柱，所以其堆积模型为六方最密堆积；
（6）晶胞边长为a，则晶胞体积为a3，晶胞中有4个Zn2+，晶体化学式为ZnS，所以也有4个S2-，则离子的体积为π[+]×4，所以空间占有率为×100%=×100%。
19．(1)d
(2)1s22s22p63s23p63d7
(3) N>O>C>Ni sp3、sp2 e
(4) Fe4N或Fe3(Ⅱ)Fe(Ⅲ)N 体心和棱心
【详解】（1）铁位于元素周期表的第四周期第VIII族，位于d区。
（2）Ni的原子序数为28，其基态原子电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，则Ni3+的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d7。
（3）①另外四种元素为N、O、C、Ni，同一周期从左向右第一电离能呈增大趋势，第VA族因最外层处于半满结构，使得其第一电离能比同周期相邻元素第一电离能大，而同一族从上向下第一电离能逐渐减小，因此N、O、C、Ni第一电离能由大到小的顺序为：N>O>C>Ni；由M的结构可知，既有饱和碳原子、又有形成双键的碳原子，因此碳原子采取sp3、sp2杂化。
②由M结构可知，M中存在N→Ni配位键，C-C非极性键，C-N、C-H、O-H极性键，C=N双键中含有π键，还有2个氢键，不存在离子键，答案选e。
（4）①依据晶胞结构，Fe原子个数为：，其中Fe(II)占3个、Fe(III)占1个，N原子位于体心，原子数目为1，因此铁氮化合物的化学式为：Fe4N或Fe3(Ⅱ)Fe(Ⅲ)N。
②依据晶胞结构图知，若N处于顶点位置，则Fe处于体心和棱心位置。
③氮化铁的化学式为Fe4N，则晶胞质量m=，若晶胞边长为acm，则晶胞质量m=ρV=ρa3g=，a3=，Fe(II)围成的八面体相当于两个正四棱锥，底面为正方形，对角线长为晶胞边长、并且两对角线相互垂直、，正四棱锥的高等于，根据，八面体体积。
20．(1)
(2) sp2、sp3 Ni＜C＜O＜N
(3)D
(4) CO2 1：1 CNO-
(5) LaNi5 ×1021
【详解】（1）Ni是28号元素，基态Ni原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2，价电子排布式是3d84s2，价电子轨道表示式(电子排布图)为 ；
（2）该配合物中双键C原子的杂化方式为sp2、单键C原子的杂化方式为sp3；该配合物中含有Ni、C、H、O、N四种元素，非金属性越强第一电离能越大，N原子2p能级为半充满状态，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，除H之外的组成元素的第一电离能由小到大的顺序是Ni＜C＜O＜N。
（3）A．SeO中Se原子价电子对数为，VSEPR模型为正四面体，故不选A；
B．SeO中Se原子价电子对数为，VSEPR模型为正四面体，故不选B；
C．NiO中O2-价电子对数为4，VSEPR模型为正四面体，故不选C；
D．SeO2中Se原子价电子对数为，VSEPR模型为平面三角形，故选D；
选D。
（4）CO2是直线型分子，结构对称，正负电荷的重心重合，CO2属于非极性分子；双键中有1个π键，叁键中有2个π键，等物质的量的CO(C≡O)与CO2分子中的π键比为1:1；CO2的价电子数是16，与CO2互为等电子体(等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团)的阴离子为CNO-；
（5）①根据均摊原则，晶胞中La原子数是、Ni原子数是，该储氢材料的化学式为LaNi5；
②晶胞参数边长为anm，高为bnm，则晶胞体积为，设阿伏加德罗常数的值为NA，一个晶胞内可以储存18个氢原子，储氢后的晶胞密度为g·cm-3。
21．(1)3d6
(2) O>N>C>H H2O>NH3>CH4 2 2
(3) sp2 有
(4)100%
(5) (、、) a
(6)
【详解】（1）Fe2+核外有24个电子，电子排布式为[Ar] 3d6，所以Fe2+的价电子排布式为：3d6，故答案为：3d6。
（2）同周期元素自左至右，电负性增大，非金属性越强，电负性越大，故O、N、C、H的电负性依次减小，即O>N>C>H；O、N、C的简单氢化物分别为H2O、NH3、CH4，水和氨气分子间存在氢键，沸点高于甲烷，常温下水为液态，氨为气态，则沸点由高到低的顺序是H2O>NH3>CH4；CNO-的结构式为[O-CN]-，单键为σ键，三键有一个σ键和两个π键，所以其结构中有2个σ键，2个π键，故答案为：O>N>C>H；H2O>NH3>CH4；2；2。
（3）由图可知，n环为平面结构，N原子上有3个共价键，则N杂化类型为sp2；成环原子的π电子数等于6，则该环有芳香性，故答案为：sp2；有。
（4）该晶胞为立方晶胞，晶胞参数为a pm，晶胞体积为：a 3pm3，一个晶胞中含有Fe原子数目为：8+6+12+1+4=12，含有Al原子数目为：4，Fe3Al晶胞中，rA1=b pm， rFe=c pm，则晶胞中Fe、Al原子的总体积为rFe312+rA134=(12c3+4b3) pm3=(3c3+b3) pm3，所以该晶胞的空间利用率为100%，故答案为：100%。
（5）由图一可知，m原子位于右后下方小立方体的中心，则m原子的原子分数坐标为(、、)；由晶胞结构图可知，4个铝原子分别位于处于对角位置的4个小立方体的中心，任意两个A1原子之间的距离为晶胞面对角线长的一半，即为apm，故答案为：a。
（6）一个晶胞中含有Fe原子数目为：8+6+12+1+4=12，含有Al原子数目为：4，一个晶胞的质量m=，晶胞的体积V=(a10-10cm)3=a310-30cm3，根据=，得Fe3Al晶体的密度为： g·cm-3，故答案为：。
22． Be原子的外层电子排布为2s2，为全满状态，原子能量低更稳定 正四面体 或 sp2杂化 共价键、氢键 Na2O 8
【详解】(1) B有5个电子，占3个能级，占据3个轨道，基态硼原子的电子排布图为： 。同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，Be原子核外2s处于全满结构，原子的能量较低，具有较大的第一电离能，则第一电离能Be大于B；
(2)B原子最外层只有3个电子，[B(OH)4]-的孤电子对数=0、价层电子对数为4， 空间构型为正四面体。硼酸显弱酸性与该配离子有关，则在水溶液中电离出氢离子同时有生成，故硼酸电离有水参与，硼酸的电离方程式为。等电子体是指原子数目相同，价电子总数相同的微粒，则与BH互为等电子体的分子可以为甲烷、甲硅烷，电子式为或；
(3)在硼酸的层状结构中B的孤电子对数= 、价层电子对数=3+0=3，故为sp2杂化、硼酸晶体是片层结构，硼酸分子内存在共价键，分子间存在氢键，故层内存在的作用力有共价键、氢键；
(4) 由晶胞结构知，白球位于晶胞的8个顶点和6个面心，故原子数为 ，黑球原子位于晶胞内部，故个数为8，数目比为2:1，则该钠的氧化物D的化学式为Na2O；由晶胞示意图知，晶胞中O原子的配位数为8；已知该晶体F的密度为dg·cm-3，则晶胞的体积 ，则晶胞参数nm。
23． 酒精燃烧时催化剂铂发生了电子跃迁 O＞N＞C＞H sp2、sp3 相似相溶原理或卡铂是极性分子，可溶于极性分子的水中，不溶于弱极性分子乙醚中 避光 BD 4
【分析】
结合元素周期律比较电负性大小，根据杂化轨道互斥理论判断碳原子杂化轨道类型，根据“相似相溶”原理分析卡铂的溶解性，根据卡铂的结构简式判断分子中存在的微粒间作用力，根据均摊法结合立体几何知识进行晶胞的相关计算。
【详解】
(1)酒精燃烧时，释放出能量，使得催化剂铂发生了电子跃迁，从而发出很亮的光，故答案为：酒精燃烧时催化剂铂发生了电子跃迁；
(2)①卡铂分子中的非金属元素有C、N、O、H，非金属性：O＞N＞C＞H，所以电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞H，分子中C原子形成了单键和双键，所以碳原子的杂化轨道类型有sp2、sp3，故答案为：O＞N＞C＞H；sp2、sp3；
②由于卡铂是极性分子，所以卡铂可溶于极性分子的水中，不溶于弱极性分子乙醚中，卡铂见光易分解，所以卡铂静脉注射时需要注意避光，故答案为：相似相溶原理或卡铂是极性分子，可溶于极性分子的水中，不溶于弱极性分子乙醚中；避光；
③卡铂分子中NH3氮原子提供孤对电子，Pt提供空轨道，两者形成配位键，C原子和C原子之间形成非极性键，故答案为：BD；
(3)根据晶胞示意图可知，N原子位于晶胞体内，分别填充在Pt形成的正四面体空隙中，所以N的配位数是4，Pt位于晶胞的顶点和面心，则1个晶胞中含有Pt的个数为，N原子位于晶胞体内，N的个数为8，因此1个晶胞的质量为，根据公式可得，，所以，故答案为：4；。
24． 错误 违背泡利原理 CN-、C22- sp3 铜3d104s1 锌3d104s2 HCHO+4Cu(OH)2 +2NaOHNa2CO3+2Cu2O+ 6H2O 2 （16×2+64×4）×1030/（a3NA）
【详解】试题分析：本题以CO与H2在由Zn、Cu等元素形成的催化剂作用下合成合成甲醇为载体，考查核外电子排布规则、等电子体、原子轨道的杂化类型、外围电子排布式、晶胞的结构、晶胞密度等。
(1) 在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反，故该同学画出的CO分子中氧原子的核外电子排布图违背泡利原理，是错误的；(2) 原子总数相同、价电子总数相同的分子（即等电子体）具有相似的化学键特征，CO中原子数为2，电子数为14，故与CO互为等电子体的离子有CN-、C22-；用价层电子对互斥理论来判断：C的最外层4个电子，H为1个电子，对于非中心原子O为0个，所以CH3OH价层电子总数是4+4×1=8，所以轨道数是4，碳原子属于sp3杂化；(3) 黄铜是由铜和锌熔合而成，故铜的外围电子为3d104s1，锌的外围电子为3d104s2；(4) 甲醛与足量新制Cu(OH)2悬浊液加热反应的化学方程式HCHO+4Cu(OH)2 +2NaOHNa2CO3+2Cu2O+ 6H2O；① (大球)为1＋8×＝2，(小球)为4个。(小球)所以代表Cu原子，(大球)代表氧原子。一个Cu原子周围有2个O原子，所以其配位数为2。故在该晶胞中，Cu+的配位数是2；②一个晶胞中含有Cu个数为：4，O个数为2，故 。
【点睛】涉及了洪特规则特例、电子排布式的书写、杂化类型和价层电子对数之间的关系、δ键的特性、等电子体的判断的问题，都是基础性的知识，能使学生拿分，这次没涉及晶胞问题，估计明年会涉及，复习时多注意这块知识，让学生夯实基础，提高基础知识的运用。
25． 3d9 O 平面正三角形 碳酸盐分解过程中当阳离子半径较小时，更易结合氧离子生成氧化物，Ca2+的半径小于Ba2+，更易结合CO中的O2-，因此CaCO3更容易分解 Zn的价电子排布式为3d104s2，Cu的价电子排布式为3d104s1，Cu失去一个电子内层达到饱和，再失去一个电子比较困难，Zn失去一个电子价层变为3d104s1，再失去一个电子比Cu+容易，所以Cu的第二电离能大于Zn的第二电离能； UO3
【分析】“中国紫”中均具有Cun+离子，n=2，基态时该阳离子的价电子为其3d能级上的9个电子；“中国蓝”的发色中心是以Cun+为中心离子的配位化合物，该配合物中铜离子提供空轨道、O原子提供孤电子对；根据价层电子对互斥理论分析原子的杂化类型、空间构型；碳酸盐分解过程中当阳离子半径较小时，更易结合氧离子生成氧化物；立方晶胞中，面心粒子占，顶点粒子占，体心粒子为整个晶胞所有，棱上粒子占，将NaCl晶胞中面心和体心的原子除去，顶点的Na换为U，棱心的C1换为O，得到UOx晶胞结构；根据晶体密度公式ρ=计算，其中z为一个晶胞的粒子数，Mr为一个粒子的相对质量，V为一个晶胞的体积。
【详解】(1)BaCuSi2O6中Cu元素化合价为+2价，基态时该阳离子的价电子为其3d能级上的9个电子，所以其价电子排布式为3d9。其发色中心是以铜离子为中心离子的配位化合物，该配合物中铜离子提供空轨道、O原子提供孤电子对，所以提供孤电子对的是O元素。故答案为：3d9；O；
(2)碳酸根中C提供4个电子，O不提供电子，加两个负电荷，6个电子形成3对电子，属于sp2杂化，平面正三角形。对于碱土金属，同主族从上到下离子半径递增，碳酸盐的热稳定性递增，则BaCO3比CaCO3稳定，碳酸盐分解过程中当阳离子半径较小时，更易结合氧离子生成氧化物，Ca2+的半径小于Ba2+，更易结合CO32-中的O2-，因此CaCO3更容易分解。故答案为：平面正三角形；碳酸盐分解过程中当阳离子半径较小时，更易结合氧离子生成氧化物，Ca2+的半径小于Ba2+，更易结合CO中的O2-，因此CaCO3更容易分解；
(3)Cu核外电子排布为[Ar]3d104s1，失去一个电子得到的Cu+核外电子排布为[Ar]3d10，3d轨道为全充满状态，而Zn核外电子排布为[Ar]3d104s2，4s2结构较稳定，失去一个电子后核外电子排布为[Ar]3d104s1，4s1结构不稳定，所以再失去一个电子时，Zn+更容易，即铜的第二电离能高于锌的第二电离能；故答案为：Zn的价电子排布式为3d104s2，Cu的价电子排布式为3d104s1，Cu失去一个电子内层达到饱和，再失去一个电子比较困难，Zn失去一个电子价层变为3d104s1，再失去一个电子比Cu+容易，所以Cu的第二电离能大于Zn的第二电离能；
(4)立方晶胞中，面心粒子占，顶点粒子占，体心粒子为整个晶胞所有，棱上粒子占，将NaCl晶胞中面心和体心的原子除去，顶点的Na换为U，棱心的C1换为O，得到UOx晶胞结构，则一个晶胞中U的个数为8×=1，O的数目为12×=3，则该氧化物的化学式为UO3；取1mol晶胞，则含有NA个晶胞，一个晶胞的体积为V0=a3=（415.6×10-10）cm3，1mol晶胞的质量为m=（238+16×3）g，则晶体的密度为ρ=g/cm3。故答案为：UO3；。
江西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-23晶体结构与性质
一、结构与性质
1．（2023·江西九江·统考三模）钒基笼目金属在超导电性方面有广阔的应用前最。某钒基笼目金属(M)的晶体结构如图所示。
(1)Sb在元素周期表中的位置是 。
(2)基态V原子的价电子中，未成对电子数与成对电子数之比为 。
(3)钒化合物在药物化学及催化化学等领域应用广泛。基态钒原子的价电子排布图为 ，钒有+2、+3、+4、+5等多种化合价，其中最稳定的化合价是 ，的空间结构为 。
(4)SbH3的键角比NH3的键角小，原因是 。
(5)该钒基笼目金属(M)的化学式为 ，与V原子距离最近且等距的V原子 个。
(6)已知，该晶胞中距离最近的两个V原子间的距离为2.75 Å，则晶胞体内A、B原子之间的距离为 Å (≈1.73， 保留两位小数)。
2．（2023·江西·校联考二模）芯片作为科技产业，以及信息化、数字化的基础，自诞生以来，就一直倍受关注， 也一直蓬勃发展。芯片制造会经过六个最为关键的步骤：沉积、光刻胶涂覆、光刻、刻蚀、离子注入和封装。
(1)“沉积”是将导体、绝缘体或半导体材料薄膜沉积到纯硅晶圆上。GaN、GaAs是制造芯片的新型半导体材料。
①镓为第四周期元素，基态Ga原子的核外电子排布为： ；
②GaN、GaP、 GaAs的结构类似于金刚石，熔点如表所示：试分析三者熔点变化的原因 。
物质
GaN
GaP
GaAs
熔点/°C
1700
1480
1238
③将Mn掺杂到GaAs的晶体中替换部分Ga得到稀磁性半导体材料，晶体结构如下甲图。
图中a、b的坐标为(0、0、0)，(1、1、0)，则c点Mn的原子坐标为 ， 掺杂Mn之后，晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为 。
(2)“光刻胶涂覆”中用到一种701紫外正型光刻胶，结构如上图乙所示，其S的杂化方式为 。
(3)“光刻”时，紫外负型光刻胶常含有-N3(叠氮基)， 在紫外光下形成的阴离子的等电子体有 (填化学式，任写一种)，其空间构型为 。
(4)“刻蚀”过程可能用到刻蚀剂HF， NH4BF4及清洗剂CH3CH(OH)CH3，三种物质中除H外的各元素的电负性由大到小的顺序为 ， HF分子的极性 (填“大于”等于”或“小于”)HCl，1mol氟硼酸铵NH4BF4中含有 mol 配位键。
(5)一种Ag2HgI4固体导电材料为四方晶系，其晶胞参数为apm、apm 和2a pm，晶胞沿x、y、z的方向投影(如图所示)，A、B、C表示三种不同原子的投影。其中代表Hg原子是 “A”、“B”、“C”)。设NA为阿伏加德罗常数的值，Ag2HgI4的摩尔质量为Mg·mol-1，该晶体的密 g·cm-3(用代数式表示)。
3．（2023·江西南昌·统考二模）载氢体与储氢材料的研究是氢能利用的关键技术。回答以下问题：
(1)氮原子激发态的电子排布式有 ， 其中能最最高的是 。(填标号)
a.1s22s22p23s1 b.1s22s12p4
c.1s22s22p13p2 d.1 s12s22p13d1
(2)PH3和NH3为两种常见的三角锥形气态分子，其键角分别93° 6'和107°，试用价层电子对互斥模型分析PH3的键角小于NH3的原因 。NH3的沸点比PH3大但比H2O小的原因是： 。
(3)载氢体氨硼烷(NH3BH3)和氨硼烷锂( LiNH2BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料，氨硼烷锂(LiNH2BH3)中存在的化学键类型为 ，NH3BH3分子中存在配位键，N原子与B原子的杂化类型分别为 、 。
(4)某种储氢材料LaNi5的晶体结构已经测定，属六方晶系，晶胞参数a=511pm， c=397pm，晶体结构如图所示：
已知上述晶体结构最多可容纳18个氢原子，写出完全吸氢后物质的化学式为 ，并计算该储氢材料完全吸氢后氢的密度 g·cm-3，(列出计算式即可，阿伏伽德罗常数为NA，忽略吸氢前后晶胞的体积变化)。
4．（2023·江西赣州·统考模拟预测）镍的合金及其配合物用途非常广泛。回答下列问题：
(1)基态Ni原子的价电子排布式为 ， 最高能级电子云轮廓图为 形。
(2)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 。
(3)镍可形成Ni(NH3)4(NCS)2、Ni(NH3)4 (NO2)2、K2[NiF4]等多种配合物。
①配体NCS-中，三种元素的电负性最大的是 。
②配体的空间构型为 形，中心原子的杂化方式是 。
③K2[NiF4 ]可由反应NiF2 + 2KHF2=K2[NiF4]+2HF制取，KHF2晶体中所含的化学键类型有 (填字母)。
A．离子键 B．σ键 C．π键 D．非极性键
(4)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·江西·统考二模）近日，科学家利用铁配合物催化氮气选择性转化成肼。如图所示(Et为乙基)。
回答下列问题：
(1)基态Fe原子最外层电子排布式为 。基志N原子有 种空间运动状态不同的电子。
(2)Fe(depe)(N2)所含元素中，电负性最大的元素是 。P原子的杂化类型是 。Fe(depe)(N2)中σ键数目和π键数目之比为 。
(3)N2H4和H2S的相对分子质量相同，但是常温常压下，N2H4呈液态，而H2S呈气态，其主要原因是 。
(4)NH3的VSEPR模型为 。1molN2H4最多能与 molH+反应。
(5)铁和氮形成一种晶胞如图所示。已知：NA为阿伏加德罗常数的值，六棱柱底边的边长为apm，高为bpm，该晶体中Fe、N原子个数最简比为 。该晶体的密度为 g·cm-3(只列计算式)。
6．（2023·江西景德镇·统考二模）硫、锌分别是人体必须的常量元素和微量元素，在生产中有着广泛应用。回答下列问题。
(1)基态硫原子的价电子排布式为 ，共有 个未成对电子。下列状态的硫原子中，电离最外层1个电子所需能量最低的是 (填标号)。
(2)S与O同族，H2S与H2O空间构型相同，都是2对孤电子对，但H2O分子中的键角比H2S分子中的键角大，请从成键电子对之间相互排斥的角度解释其原因 。
(3)二烃基锌(R-Zn-R)分子中烃基R与锌以σ键结合，C2H5-Zn-C2H5分子中原子的杂化方式有 ，下表是2种二烃基锌的沸点数据，则烃基R1是 ，推断的依据，是 。
物质
R1-Zn-R1
C2H5-Zn-C2H5
沸点(°C)
46
118
(4)闪锌矿硫化锌的晶胞结构如图所示。硫离子呈立方最密堆积，Zn2+填入S2-组成 空隙中(填“正四面体”或“正八面体”)；NA为阿伏加德罗常数，若晶体的密度为ρg/cm3，则S2-离子之间最短核间距离为 pm(用含ρ、NA的代数式表示)。
7．（2023·江西南昌·统考一模）金属卤化物钙钛矿太阳能电池作为最有前途的光伏技术之一，如何最大限度地减少表面缺陷对于进一步提高无机钙钛矿太阳能电池的功率转换效率和稳定性至关重要。近日，我国科学家设计了一种钝化剂三氟乙脒来抑制CsPbI3- xBrx薄膜缺陷。回答下列问题：
(1)基态碘原子的价层电子的运动状态有 种，基态Pb原子的价层电子排布式为 。
(2)I1代表元素的第一电离能，则I1(Br>I1(As)>I1(Se)的原因是 。
(3)三氟乙脒的结构如图所示，其中σ键 与π键数目之比为 ， 碳原子的杂化类型为 ； 测量HF相对分子质量测量值经常偏大的原因是 。
(4)某种金属卤化物无机钙钛矿的晶胞结构如图所示，晶胞的边长a pm，则该物质的化学式为 ； 晶体中Pb2+与Cs+最短距离为 pm； 晶体的密度ρ= g · cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、NA的代数式表示；可能用到相对原子质量： Cs： 133 Pb： 207 I： 127)
8．（2023·江西南昌·统考三模）含银卤化物胶片是摄影中常用的感光材料。回答下列问题：
(1)卤化银曝光后会产生(黑色粉末)和。基态原子的价电子排布式为 。
(2)加入显影剂(如等)，使潜影银核中的进一步还原为。中(除H外)其他所含元素的第二电离能最大的是 ；该物质能溶于冷水，原因是 。
(3)用溶解胶片上多余的，形成可溶的直线形配离子，从而定影．离子的VSEPR模型为 ，中中心的杂化轨道类型为 ，其中配位时给出孤电子对能力较强的是 (填“S”或“O”)。
(4)电解法可回收银单质。单质为面心立方最密堆积，晶胞参数为，则银原子的半径 。
(5)晶胞如右图，晶胞参数为。晶体中的配位数为 ；已知离子半径为，离子之间不相切，则晶体中离子半径 。
9．（2023·江西赣州·统考一模）碳元素是形成化合物最多的元素，碳及其化合物构成了丰富多彩的物质世界。回答下列问题：
(1)基态碳原子的电子占据的最高能级电子云形状为 ，与碳元素同主族的第四周期元素基态原子外围电子排布式为 。
(2)是常见的含碳化合物，其构成元素电负性从大到小的顺序为 ，该分子中具有孤对电子的原子是 。
(3)碳酸盐是构成岩石、土壤等的主要成分，其阴离子的立体构型为 。已知碳酸镁的热分解温度(402℃)比碳酸钙(900℃)低，试解释原因 。
(4)在碳酸氢盐中，存在阴离子的多聚链状结构(其结构单元如图)，连接结构单元的主要作用力是氢键，请在下图中前后各链接一个结构单元：该结构中，碳原子杂化方式为 。
(5)一种碳化钨的晶体结构如图，若晶胞的高为bpm，阿伏加德罗常数值为，晶体的密度为，则晶胞底面六边形的边长为 pm(列出计算式)。
10．（2023·江西新余·统考二模）铑的配合物Rh(PPh3)Cl可催化丙烯与氢气的加成，反应过程为：CH3CH=CH2+H2CH3CH2CH3，回答下列问题：
(1)基态Rh原子的价电子排布式为4d85s1，铑在周期表的位置是 ，其原子中的未成对电子数为 。
(2) 1mol丙烯(CH3CH=CH2)中σ键的数目为 ，其结构简式中打点的C原子与H原子间的σ键可称为sp2-sσ键，则丙烯分子中C原子之间的所有σ键可称为 。
(3)第一电离能P Cl (填“大于”或“小于”)，PPh3是的缩写，该分子的立体构型是 。比较PPh3与PH3的沸点大小，并说明原因 。
(4) RhCl3的晶胞结构中Rh3+的位置如图所示(Cl-未画出)：
①晶胞中含有的Cl-数目为 ；
②若阿伏加德罗常数为NA，则晶体的密度为 g·cm-3.(列出计算式)
11．（2022·江西·校联考模拟预测）三硅酸镁在医药上用于制抗酸药，能中和胃酸和保护溃疡面，作用缓慢而持久，发生的反应为。回答下列问题：
(1)基态氯原子的价层电子轨道表达式为 ，基态硅原子中未成对电子数目为 。
(2)Mg和与Mg同周期且相邻的元素原子第一电离能由大到小的顺序为： (填元素符号，下同)，H、O、Cl三种元素电负性由小到大的顺序为 。
(3)1070K下用熔融的镁在氩气中还原可得到多孔的海绵钛，反应的化学方程式为，金属Mg的熔点为651℃，金属Ti的熔点为1668℃，金属Mg的熔点低于金属Ti的熔点的可能原因是 。
(4)由H、O、Si、Cl四种元素组成的所有微粒中，与互为等电子体的分子是 (填化学式，下同)，离子是 。
(5)硅化镁是一种窄带隙n型半导体材料，在光电子器件、能源器件、激光、半导体制造等领域具有重要应用前景。硅化镁的晶胞参数，属于面心立方晶胞，结构如图所示。
①Si原子的配位数为 。
②晶胞在对角面方向的投影图为 (填字母)。
A． B． C． D．
③阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度 (列出计算式)。
12．（2022·江西景德镇·统考二模）汞(Hg)是常温下唯一的液体金属单质，原子序数为80，常见价态为+1和+2.Hg2+易与卤素离子、氰离子和硫氰根形成配位数为4的配离子。回答下列问题。
(1)汞元素在元素周期表中的位置 ； 写出与汞同族、原子序数最小的原子基态时的价电子排布式 。
(2)Hg2+与硫氰根形成的配离子的化学式 ； 其中配体原子为 。
(3)硫氰根中C原子的杂化方式 ； 写出其一种等电子体 。
低温下，固体汞会形成三方晶体，其晶胞图和投影图如下。已知晶胞参数为a=b
(4)计算汞原子之间的最短距离 。
(5)汞的配位数为 。
(6)计算固体汞的密度ρ= g·cm-3。
13．（2022·江西·校联考模拟预测）钴是一种重要的战略金属元素，在工业生产和生命科技等行业有重要应用。回答下列问题：
(1)基态Co原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为 Co成为阳离子时首先失去 轨道电子。
(2)实验室制取[Co(NH3)6]Cl3的反应为2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。
①上述反应涉及的非金属元素中，第一电离能最大的是 ，H2O2中O的杂化类型是 。
②NH3的VSEPR模型名称为 ，NH3的键角小于的原因是： ；酸碱质子理论认为，在反应过程中能给出质子(H+)的分子或离子都是酸，凡是能接受质子的分子或离子都是碱，判断给出H+能力的相对强弱：NH3 (填“>”或“<”)。
(3)羰基配位化合物易挥发、受热易分解，可用于分离或提纯金属。羰基钴[Co2(CO)8]的沸点为52℃，Co2(CO)8中含有的化学键类型包括_______(填标号)。
A．极性共价键 B．离子键 C．配位键 D．金属键
(4)一种钴的化合物可用作石油脱硫的催化剂，其晶胞结构如图所示。若晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则O2-之间的最短距离为 nm，该晶胞的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
14．（2022·江西·校联考模拟预测）铁的化合物在医药、生产、材料等方面具有重要的应用，请回答下列问题
(1)血红素是铁卟啉化合物，是血红蛋白的组成部分，其结构如图所示，
①该化合物中的化学键有 (填字母)
A．金属键 B．σ键 C．π键 D．氢键 E.配位键
②结构中涉及到的第二周期元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6]}在医药工业用作凝聚剂，已知反应[Fe(CN)6]4-+4H++=[Fe(CN)5NO]2-+CO2↑+
①中N原子的杂化方式为 ；CO2的结构式。 。
②写出两种与CN-互为等电子体的分子的化学式： 。
(3)铁的配合物离子(用[L-Fe-H]+表示)催化某反应的一种反应机理如图所示：
①该催化循环中Fe元素的化合价。 (填“有”或“没有”)发生了变化。
②写出过程的总反应方程式 。
(4)一种多铁材料的晶胞结构如图所示，其具有铁电性和反铁磁性，并伴随弱的铁磁性。其晶胞结构如图所示。
①该晶体的化学式为 。
②若该晶胞的密度为ρg·cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值，则距离Fe最近的氧构成的图形的边长为 pm(用含ρ、NA的代数式表示)。
15．（2022·江西南昌·江西师大附中校考三模）我国科学家首次用砷化镉纳米片观察到三维量子霍尔效应，并在碲化锆(ZrTe5)上发现了金属-绝缘体的转换，此项研究成果对红外探测等的研究具有应用价值。回答下列问题：
(1)基态As原子价电子排布图为 ，电子占据最高能级的电子云轮廓图形状为 。
(2)AsH3的空间构型为 ；H3PO4分子中P的杂化轨道与O的 轨道形成 键。
(3)ZnS熔点为2830℃，CdS熔点为1750℃，ZnS熔点更高的原因是 。
(4)碱式碳酸锆( )中C原子的杂化方式为 ；该化合物中非金属元素的第一电离能大小关系为 。
(5)氧化锆晶胞结构如图所示，其硬度极高，可用于陶瓷和耐火材料。晶胞中Zr原子的配位数为 ；已知阿伏加德罗常数的值为NA，若晶体的密度为ρg/cm3，则该晶胞中距离最近的两个锆原子之间的距离为 cm(列出计算式)。
16．（2022·江西·校联考二模）钛(Ti)放称为未来金属，二氧化钛是一种优良的催化剂，可催化如图反应，
回答下列问题：
(1)基态Ti原子的电子占据了 个原子轨道，基态Ti原子的价电子排布图为 。
(2)该反应涉及C、O、N三种元素的第一电离能从大到小的顺序为 ，分子中sp2杂化的碳原子个数与sp3杂化的碳原子个数之比为 。
(3)1mol[Ti(H2O)6]Cl3中含有σ键的数目为 ，与H2O互为等电子体的阴离子为 (填化学式)。
(4)MgCl2和TiCl4的部分性质对比如表：
MgCl2
TiCl4
熔点/℃
714
-24
沸点/℃
1412
136.4
室温下状态
固体
无色液体
二者虽然都是金属元素和氯元素形成的化合物，但前者熔点比后者高很多，其原因为 。
(5)已知N与Ti形成的化合物的晶胞结构如图所示，若晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为apm。则该晶胞的密度为 g·cm-3(阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、NA的代数式表示)。
17．（2022·江西南昌·统考一模）主族元素Be、B、Na、P、Cl等的某些化合物对工农业生产意义重大，回答下列问题：
(1)我国自主研发的氟硼铍酸钾(KBe2BO3F2)晶体用于制造深紫外固体激光器，可用于高温超导、催化剂等领域研究。其中K+核外电子的运动状态有 种。Be、B、F、O第一电离能由大到小的顺序为 。
(2)H3BNH3是一种潜在的储氢材料，制备H3BNH3的化学反应为：3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3，其中(HB=NH)3是六元环状物质，与其互为等电子体的有机物分子式为 ，1mol(HB=NH)3有 molσ键。
(3)液氨可作制冷剂，汽化时吸收大量的热的原因是 。
(4)PCl5在加压下于148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得P-Cl的键长为198pm和206pm两种。此时熔体中存在 (填化学键类型)，P的杂化类型为 。
(5)在超高压(300GPa)下，金属钠和氦可形成化合物。结构中，钠离子(小圆球)按简单立方排布，形成Na8立方体空隙(如下图所示)，电子对(2e-)和氦原子交替分布填充在立方体的中心。已知晶胞是构成晶体的最基本的几何单元，该晶体晶胞边长a=395pm，计算晶体的密度ρ= (单位：g/cm)(写表达式，已知NA为阿伏加德罗常数)
18．（2022·江西鹰潭·统考二模）近年来，我国科学家对硫及其化合物进行广泛研究。硫及化合物应用于医药、半导体、颜料、光致发光装置、太阳能电池、红外检测器、光纤维通讯等。回答下列问题：
(1)硫原子的价电子轨道表示式为 。
(2)硫化钠的熔点 (填“大于”“小于”或“等于”)硫化钾的熔点，原因是 。
(3)硫酸根和硫代硫酸根的结构如下图所示：
S2O的空间构型为 ， 中心硫原子的杂化轨道类型为 。
(4)硫原子和氧原子可形成多种链式硫酸根离子，连二硫酸根离子、连三硫酸根离子如下图所示：
这类硫原子数可变的多硫氧合阴离子的化学式可用通式表示为 (用n代表硫原子数)。
(5)天然硫化锌以闪锌矿和纤锌矿存在，ZnS的晶体结构如下图所示，闪锌矿中Zn2+的配位数为 ，已知原子A、B的分数坐标为(0， 0， 0)和(1， 1， 1)，原子C的分数坐标为 。 纤锌矿晶体堆积模型为 。
(6)闪锌矿中，设晶胞边长为a， Zn2+和 S2-的离子半径分别为和，则Zn2+和S2-离子的空间占有率为 % (列出计算表达式)。
19．（2022·江西·校联考模拟预测）Fe、Ni元素性质非常相似，属于铁系元素，得到广泛应用，请回答下列问题：
(1)Fe元素位于元素周期表的 区(填分区)。
(2)基态Ni3+核外电子排布式为 。
(3)鉴定Ni2+的特征反应是将丁二酮肟加入Ni2+盐溶液中，生成鲜红色的螯合物M，M结构如图1所示：
①组成M的五种元素中，除H元素外，另外四种元素第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)，其中C原子的杂化类型为 。
②图中各微粒间不存在的作用力有 (填标号)。
a.配位键 b.极性键 c.非极性键 d.π键 e.离子键 f.氢键
(4)一种铁氮化合物具有高磁导率，可用于制电子元件，其晶胞结构如图2所示。
①该铁氮化合物的化学式为 。
②在该晶胞结构的另一种表示中，N处于顶点位置，则铁处于 位置。
③若该化合物密度为ρg·cm-3，用NA表示阿伏加德罗常数，则由Fe(II)构成的正八面体的体积为 cm3。
20．（2022·江西·校联考一模）镍是一种硬而有延展性并具有铁磁性的金属，它能够高度磨光和抗腐蚀，用镍制造不锈钢和各种合金钢被广泛地用于飞机、舰艇、雷达、导弹、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。回答下列问题：
(1)基态Ni原子的价电子轨道表示式(电子排布图)为 。
(2)具有不对称结构的Schiff碱及其与过渡金属形成的配合物结构类似于生命体系的真实情况。有一种广泛用于生命体系中金属蛋白的模拟研究，其结构如图所示。
该配合物中C原子的杂化方式为 ；该配合物中除H之外的组成元素的第一电离能由小到大的顺序是 。
(3)二氧化硒主要用于电解锰行业，其中一种制备方法为2NiSeO42NiSeO3+O2↑、NiSeO3NiO+SeO2。下列分子或离子的VSEPR模型为平面三角形的是 (填字母)。
A．SeO B．SeO C．NiO D．SeO2
(4)草酸镍可用于制镍粉和镍的催化剂等，加热分解的化学方程式为NiC2O4NiO+CO+CO2，属于非极性分子的产物是 ，等物质的量的CO(C≡O)与CO2分子中的π键比为 ，与CO2互为等电子体(等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团)的阴离子为 (任写一种)。
(5)氢能是一种重要的二次能源，其独有的优势和丰富的资源引起人类广泛的兴趣，然而氢的储存是目前氢能利用的一大难题，现有La、Ni合金是较为理想的储氢材料，其晶胞结构如图所示：
①该储氢材料的化学式为 。
②已知晶胞参数边长为anm，高为bnm，设阿伏加德罗常数的值为NA一个晶胞内可以储存18个氢原子，储氢后的晶胞密度为 g·cm-3。
21．（2021·江西九江·统考三模）以物质的量之比3：1的Fe和Al共熔后结晶得Fe3Al晶体，晶胞结构如图一所示，该晶胞为立方晶胞，晶胞参数为a pm。血红素(如图二)是血红蛋白的活性部位，其中心元素是Fe( II)。二者是常见的含铁物质，请回答下列问题。
(1)Fe2+的价电子排布式为： 。
(2)血红素分子中非金属元素电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)；这些元素形成的简单氢化物中沸点由高到低的顺序是 (用化学式表示)；C、N、O三种元素形成一种阴离子CNO-，其结构中有 个σ键， 个π键。
(3)有机分子中的闭环平面结构中，成环原子的π电子数等于4n+2(n=1，2，3)时，该环具有芳香性。n环为血红素中含N最小环，且为平面结构，则N杂化类型为 ；该环 (填“有”、“无”)芳香性。
(4)Fe3Al晶胞中，rA1=b pm， rFe=c pm，则该晶胞的空间利用率为 (以含π的代数式表示)。
(5)m原子的原子分数坐标为 . ；晶胞内任意两个A1原子之间的距离为 pm。
(6)Fe3Al晶体的密度为 g·cm-3。
22．（2021·江西南昌·统考三模）下图为钠的某种氧化物D的晶胞和H3BO3(层状结构)的结构示意图。请回答下列问题：
(1)基态硼原子的电子排布图为： 其第一电离能小于Be，原因是 。
(2)三价B易形成多种配离子如［B(OH)4]-、BH离子［B(OH)4]-的空间构型为 。硼酸显弱酸性与该配离子有关写出硼酸的电离方程式 。写出一种与BH互为等电子体的分子的电子式 。
(3)在硼酸的层状结构中B的杂化类型是 层内存在的作用力有 。
(4)D的化学式为 ；晶胞中O原子的配位数为 ；已知该晶体F的密度为dg·cm-3，晶胞参数a= nm。
23．（2021·江西·校联考二模）铂(Pt)的单质又称白金，是常用的催化剂和电极材料，含铂配合物是很好的抗癌药物。请回答下列问题：
(1)铂的价电子排布式是，用酒精把铂丝润湿后点燃，这时酒精燃烧得特别剧烈，能使铂丝温度达到炽热程度，发出很亮的光，上述现象可能的原因是 。
(2)顺二氨环丁羧酸铂()又名卡铂，是一种低毒性抗癌药，遇光易分解。
①卡铂分子中非金属元素的电负性由大到小的顺序为 ，碳原子的杂化轨道类型有 。
②卡铂溶于水，不溶于乙醚的原因是 ，卡铂静脉注射时需要注意的事项是 。
③卡铂分子中存在的微粒间作用力有 (填序号)。
A．离子键 B．配位键 C．金属键 D．非极性键
(3)超硬材料(仅次于金刚石)氮化铂的一种晶胞如图所示，N的配位数是 ，若该晶胞的边长为a pm，晶胞的密度为，则阿伏加 德罗常数()为 (用a、表示，并化成最简)。
24．（2021·江西九江·统考一模）工业上常用CO与H2在由Zn、Cu等元素形成的催化剂作用下合成甲醇，甲醇在Cu的催化作用下可氧化生成甲醛。
(1)下图是某同学画出CO分子中氧原子的核外电子排布图，
请判断该排布图 (填“正确”或“错误”），理由是 (若判断正确，该空不用回答)。
(2)写出两种与CO互为等电子体的离子 。在甲醇分子中碳原子轨道的杂化类型为 。
(3)由黄铜矿冶炼的铜单质也可以参杂锌原子成为黄铜，写出黄铜合金中两种金属原子的外围电子排布式 ； 。
(4)甲醛与足量新制Cu(OH)2悬浊液加热可得砖红色沉淀Cu2O，写出该反应的化学方程式 。已知Cu2O晶胞的结构如图所示：
①在该晶胞中，Cu+的配位数是 。
②若该晶胞的边长为apm，则Cu2O的密度为 g·cm-3(只要求列算式，设阿伏伽德罗常数为NA)
25．（2021·江西南昌·统考一模）中国紫-硅酸铜钡BaCuSi2O6被认为是人工制造的。这种紫色颜料在自然界中还未发现，而秦始皇陵兵马俑是已知的有确切出土地点和年代的最早使用它的实物。
(1)“中国紫”中基态铜离子的价层电子排布式为 。其发色中心是以铜离子为中心离子的配位化合物，其中提供孤对电子的是 元素。
(2)“埃及蓝”(CaCuSi2O6)是另一种古老的颜料，其合成原料为CaCO3，孔雀绿［Cu2(OH)2CO3]和砂子(SiO2)，而中国紫的合成是将CaCO3替换成BaCO3；碳酸根的空间构型为 。BaCO3的分解温度大于CaCO3，请从碳酸根稳定性角度说明原因： 。
(3)已知Cu、Zn的第二电离能分别为1957.9kJ·mol-1、1733.3kJ·mol-1，前者高于后者的原因是 。
(4)NaCl的晶胞结构如图所示，若将晶胞的面心和体心原子除去，顶点的Na换成U，棱心的Cl换成O，就得到UOx氧化物的晶胞结构。已知立方晶胞参数a=415.6pm，U的相对质量为238，则该氧化物的化学式为 。该晶体的密度为 g/cm3(列出计算表达式，已知阿伏加德罗常数为NA)。
参考答案：
1．(1)第五周期第VA族
(2)3：2
(3) +5价 正四面体形
(4)N元素电负性大，成键电子对离中心原子更近，且N原子半径小，成键电子对间的距离近，从而使成键电子对之间的斥力更大，故NH3中的键角也更大
(5) CsV3Sb5 4
(6)3.18
【详解】（1）Sb为51号元素，其在元素周期表中的位置是第五周期第VA族。
（2）V为23号元素，基态V原子的价电子排布式为3d34s2，3d轨道有3个未成对电子，4s轨道上有2个成对电子，其数目之比为3:2。
（3）钒是23号元素，基态钒原子的价电子排布式为3d34s2，其价电子排布图为 ；钒原子失去5个价电子后，3d能级为全空状态，最稳定，故最稳定的化合价是+5价；中心原子的价层电子对数为，采取sp3杂化，其孤电子对数为0，根据价层电子对互斥理论，可知的空间结构为正四面体形。
（4）SbH3、NH3的空间结构均为三角锥形，有一个孤电子对，键角大小主要取决于成键电子对之间的斥力，成键电子对之间的斥力越大，键角越大；由于N元素电负性大，成键电子对离中心原子更近，且N原子半径小，成键电子对间的距离近，从而使成键电子对之间的斥力更大，故NH3中的键角也更大。
（5）根据题图可知，右图为晶胞结构示意图，Cs原子位于晶胞顶点，1个晶胞中含有个Cs原子；V原子位于晶胞侧面面心和体心，1个晶胞中含有个V原子；Sb原子位于晶胞棱心和体内，1个晶胞中含有个Sb原子，故M的化学式为CsV3Sb5。由位于体心的V原子分析可知，与其距离最近且等距的V原子共有4个。
（6）如图所示，A、B原子之间的距离可视作V原子围成的最小正三角形中心到顶点距离的2倍，正三角形中心到顶点的距离为正三角形边长，因此，A、B间的距离为ÅÅ。
2．(1) [Ar]3d10 4s24p1或写1s22s22p63s23p63d104s24p1 GaN、GaP、GaAs均为共价晶体，原子半径：N
(3) N2O、CO2、CS2(任写一种) 直线形
(4) F>O>N>C>B 大于 2
(5) B ×1030
【详解】（1）①镓为第四周期ⅢA族的元素，基态Ga原子的核外电子排布为：[Ar]3d10 4s24p1或写1s22s22p63s23p63d104s24p1；
②GaN、GaP、 GaAs的结构类似于金刚石，则GaN、GaP、GaAs均为共价晶体，原子半径：N
（2）图中硫原子形成4个共价键且无孤电子对，为sp3杂化；
（3）等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，阴离子的等电子体有N2O、CO2、CS2等；阴离子的中心原子N原子的价层电子对数为，为sp杂化，空间构型为直线形；
（4）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；HF、NH4BF4、CH3CH(OH)CH3，三种物质中除H外的各元素的电负性由大到小的顺序为F>O>N>C>B；由于氟的电负性大于氯，故H-F键的极性更大，故HF分子的极性大于HCl；离子中的1个氢和中心原子氮形成1个配位键，离子中的1个F和中心原子B形成1个配位键，则1mol氟硼酸铵NH4BF4中含有2mol 配位键。
（5）由投影可知，A为位于晶胞内部，原子数为8；B原子位于顶点和体心，根据“均摊法”，晶胞中含个B；C原子位于棱上和六个面上，晶胞中含个C；结合化学式Ag2HgI4可知，ABC分别为I、Hg、Ag，晶体密度为。
3．(1) abc c
(2) N的原子半径比P小、电负性比P大，使得NH3分子中共用电子对之间的距离比PH3分子中近且斥力大 氨气分子间可以形成氢键，水分子间形成的氢键数日多于氨气分子间形成数目
(3) 离子键，共价键 sp3 sp3
(4) LaNi5H6
【详解】（1）基态N原子核外电子排布为1s22s22p3；
a．1s22s22p23s1为2p电子跃迁到3s轨道，为激发态；
b．1s22s12p4为2s电子跃迁到2p轨道，为激发态；
c．1s22s22p13p2为2p电子跃迁到3p轨道，为激发态；
d．1s12s22p13d1不是氮原子的电子排布；
不同能级能量高低顺序为，故氮原子激发态的电子排布式有abc， 其中能最最高的是c；
（2）PH3和NH3的中心原子均为sp3杂化，由于N的电负性大于P 且N的原子半径比P小，导致N-H键中成键电子对更偏向N，使得成键电子对之间的斥力NH3>PH3，故PH3的键角小于NH3；NH3能形成氢键而PH3不能形成氢键，导致NH3的沸点比PH3大；水分子也能形成氢键，水分子中氧存在2对孤电子对且氧的电负性强于氮，故水分子形成氢键数目大于氨气分子且形成的氢键较牢固，故水的沸点更高；从而使得NH3的沸点比PH3大但比H2O小；
（3）氨硼烷锂(LiNH2BH3)中存在阳离子锂离子和阴离子之间的离子键以及氮氢、硼氢之间的共价键；故的化学键类型为离子键，共价键；NH3BH3分子中存在配位键，结构为，N原子与B原子均能形成4个共价键，其杂化类型均为sp3；
（4）据“均摊法”，晶胞中含个La、个Ni，已知上述晶体结构最多可容纳18个氢原子，则完全吸氢后物质的化学式为LaNi5H6；晶胞参数a=511pm， c=397pm，则晶胞体积为，晶体密度为。
4．(1) 3d84s2 球
(2)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
(3) N V sp2 AB
(4) Ni Ga
【详解】（1）镍元素的原子序数为28，基态原子的价电子排布式为3d84s2，最高能级是电子云轮廓图为球形的4s能级，故答案为：3d84s2；球；
（2）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，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；
（3）①元素的非金属性越强，电负性越大，三种元素的非金属性强弱顺序为N＞S＞C，则电负性最大的是氮元素，故答案为：N；
②亚硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为1，氮原子的杂化方式为杂化，离子的空间构型为V形，故答案为：V；sp2；
③KHF2晶体中含有氟化钾和氟化氢，则晶体中含有钾离子与氟离子形成的离子键，氢原子与氟原子形成的σ键，不含有π键和非极性键，故选AB；
（4）①由晶胞结构可知，晶胞中位于体内的镍原子个数为8，位于顶点和面心的镓原子个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的锰原子个数为12×+1=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=( 0.5822×10—7)3d，解得d=，故答案为：；
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8×+6×+12×+1=8，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) 4s2 5
(2) N sp3 38∶1
(3)N2H4分子间存在氢键，H2S分子间只存在范德华力，氢键的作用力比范德华力强
(4) 四面体形 2
(5) 3∶1
【详解】（1）Fe为26号元素，基态Fe原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，最外层电子排布式为4s2。基态N原子电子排布式为1s22s22p3，含有电子的轨道有5个，电子有5种空间运动状态。
（2）Fe(depe)(N2)所含元素有C、N、H、P、Fe，电负性最大的元素是N；由图可知，P原子形成3个键，并且孤电子对形成了配位键，杂化类型是sp3；氮氮三键中含有1个σ键2个π键，单键和配位键都属于σ键，Fe(depe)(N2)中σ键数目和π键数目之比为38∶1。
（3）N2H4和H2S的相对分子质量相同，但是常温常压下，N2H4呈液态，而H2S呈气态，其主要原因是：N2H4分子间存在氢键，H2S分子间只存在范德华力，氢键的作用力比范德华力强。
（4）NH3中心原子价层电子对数为3+=4，VSEPR模型为四面体形；N2H4是二元弱碱，1molN2H4最多能与2mol H+反应。
（5）由均摊法可知，Fe原子的个数为3+12+=6，N原子的个数为2，该晶体中Fe、N原子个数最简比为3:1；该晶体的质量为，密度为。
6．(1) 3s23p4 2 B
(2)硫的电负性比氧小(或硫原子半径比氧大)，成键电子对离中心原子核的距离H2S比H2O更远，2对成键电子对之间的排斥力H2S比H2O小
(3) sp、sp3 CH3-或甲基 R1-Zn-R1的沸点低于C2H5-Zn-C2H5，则相对分子质量也小于C2H5-Zn-C2H5
(4) 正四面体
【详解】（1）基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，则其价电子排布式为3s23p4，价电子的轨道表示式为 ，共有2个未成对电子。A中的S原子为基态硫原子，B中的S原子处于激发态，硫原子的能量高，不稳定，C中的硫已经失去1个电子，所以B中硫的能量最高，电离最外层1个电子所需能量最低，故选B。答案为：3s23p4；2；B；
（2）S与O同族，但O的非金属性比S强，则2个O-H键之间的排斥作用比2个S-H键大，所以H2O分子中的键角比H2S分子中的键角大，其原因是：硫的电负性比氧小(或硫原子半径比氧大)，成键电子对离中心原子核的距离H2S比H2O更远，2对成键电子对之间的排斥力H2S比H2O小。答案为：硫的电负性比氧小(或硫原子半径比氧大)，成键电子对离中心原子核的距离H2S比H2O更远，2对成键电子对之间的排斥力H2S比H2O小；
（3）C2H5-Zn-C2H5分子中，-C2H5中的2个C原子的价层电子对数都为4，而Zn原子的4s电子发生跃迁后，发生sp轨道杂化，则杂化方式有sp、sp3；R1-Zn-R1和C2H5-Zn-C2H5固态时都形成分子晶体，由表中数据可以看出，R1-Zn-R1比C2H5-Zn-C2H5的沸点低，则表明前者的相对分子质量比后者小，则烃基R1是CH3-或甲基，推断的依据是：R1-Zn-R1的沸点低于C2H5-Zn-C2H5，则相对分子质量也小于C2H5-Zn-C2H5。答案为：sp、sp3；CH3-或甲基；R1-Zn-R1的沸点低于C2H5-Zn-C2H5，则相对分子质量也小于C2H5-Zn-C2H5；
（4）从晶胞图中可以看出，每个Zn2+填入4个S2-组成的正四面体空隙中；
在晶胞中，含有Zn2+的个数为4，含有S2-的个数为=4，NA为阿伏加德罗常数，若晶体的密度为ρg/cm3，则晶胞参数为=cm=pm，S2-离子之间最短核间距离为面对角线的一半，即为pm。答案为：正四面体；。
【点睛】计算晶胞中所含微粒数目时，可使用均摊法。
7．(1) 7 6s26p2
(2)As、Se和Br为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势；但由于基态As原子的p能级轨道处于半充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于Se的
(3) 9：1 sp2和sp3 HF分子间存在氢键，形成缔合分子(HF)n导致HF相对分子质量测量值偏大
(4) CsPbI3
【详解】（1）基态碘原子的核外电子排布为：，价层电子的运动状态有7种；基态Pb原子的价层电子排布式为6s26p2，故答案为：7；6s26p2；
（2）同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势，As、Se和Br为同周期元素，核电荷数依次增加，第一电离能呈增大趋势，但由于基态As原子的p能级轨道处于半充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于Se，故答案为：As、Se和Br为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势；但由于基态As原子的p能级轨道处于半充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于Se；
（3）由结构简式可知该物质中含9个σ键 与1个π键，个数比为9:1；其中单键碳原子采用sp2杂化，双键碳原子采用sp3杂化；HF分子间存在氢键，易形成缔合分子(HF)n导致HF相对分子质量测量值偏大，故答案为：9:1；sp2和sp3；HF分子间存在氢键，形成缔合分子(HF)n导致HF相对分子质量测量值偏大；
（4）Cs+有8个位于顶点个数为：；I-有6个位于面心，个数为：，Pb2+有1个位于体心，则该晶胞的化学式：CsPbI3，晶体中Pb2+与Cs+最短距离为体对角线的一半，即为 pm；晶胞质量为：，晶胞体积为：，则晶胞密度为：，故答案为：CsPbI3；；。
8．(1)
(2) O 一方面该分子具有极性，与水相似相溶，另一方面可与水形成分子间氢键
(3) 四面体(形) sp s
(4)
(5) 6
【详解】（1）基态原子为35号元素，故价电子排布式为。
（2）O、N、C原子失去1个电子后的价电子排布式为2s22p3、2s22p2、2s22p1，此时O的2p上处于半满状态，较稳定，再失去一个电子需要更高的能量，故第二电离能最大；一方面该分子为极性分子，易溶于同为极性分子的水中，另一方面可与水形成分子间氢键，故该物质能溶于冷水。
（3）与SO互为等电子体，故成键和结构相似，故VSEPR模型为四面体(形)；中中心形成2个配位键，故杂化轨道类型为sp杂化，S的电负性比O小，故S提供孤电子对。
（4）单质为面心立方最密堆积，故面对角线上的3个Ag原子相切，面对角线长度为pm=4r1，故pm。
（5）如图所示，以体心处Ag+为对象，则距离最近的Cl-位于6个面心，晶体中的配位数为6。边长apm=2bpm+2r2，则r2=()pm。
9．(1) 纺锤形/哑铃形 4s24p2
(2) O>C>H O
(3) 平面正三角形 碳酸镁分解产物是MgO和CO2， 碳酸钙分解产物是CaO和CO2，MgO的晶格能大于CaO，更加稳定
(4)，sp2杂化
(5)
【详解】（1）基态碳原子的电子排布式是：1s22s22p2，占据的最高能级是2p，电子云形状为纺锤形或哑铃形；与碳元素同主族的第四周期元素是Ge，同主族元素价电子排布相同，Ge基态原子核外电子排布式是：[Ar]3d104s24p2，外围电子排布式为4s24p2。
（2）是常见的含碳化合物，其构成元素C、H、O，同主族元素电负性从上往下减小，同周期元素电负性从左往右增大，故电负性从大到小的顺序为O>C>H；该分子中C和H原子分别形成了4个和1个σ键，没有孤对电子，O原子形成了2个σ键，有两对孤对电子，具有孤对电子的原子是O。
（3）阴离子的价电子对数是，形成3个σ键，没有孤电子对，立体构型为平面正三角形；碳酸镁分解产物是MgO和CO2， 碳酸钙分解产物是CaO和CO2，MgO的晶格能大于CaO，更加稳定，则碳酸镁更容易分解。
（4）阴离子的多聚链状结构，连接结构单元的主要作用力是氢键，其中H原子与O形成的共价键只有O-H，形成氢键的另外O原子有C-O和C=O两种，故图中前后各链接一个结构单元后为，其中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，则碳原子杂化方式为sp2杂化。
（5）从图中可知，该晶胞含有C原子个数为3，含有W原子个数为=3，则晶胞的质量为g=g，设晶胞底面六边形的边长为xpm，则晶胞的体积为=pm3，晶胞的密度为，即，则。
10． 第五周期第VIII族 3 8mol或8×6.02×1023 sp2-sp2σ键、sp2-sp3σ键 小于 三角锥形 PPh3高于PH3， 因为PPh3的相对分子质量更大，范德华力更大，则沸点更高 12 ×1030、×1030
【详解】(1)由基态Rh原子的价电子排布式为4d85s1，可知铑在周期表中第5周期第9列，故在周期表中的位置是第五周期第VIII族，其原子中4d上8个电子有2个未成对电子和5s上1个未成对电子，故未成对电子数为3，故答案为：第五周期第VIII族；3；
(2) 根据单键均为σ键，双键为1个σ键和1个π键，三键是1个σ键和2个π键，故1mol丙烯(CH3CH=CH2)中σ键的数目为8mol或8×6.02×1023，其结构简式中打点的C原子与H原子间的σ键可称为sp2-sσ键，丙烯分子中双键所在的2个碳原子为sp2杂化，另一个碳原子为sp3杂化，故C原子之间的所有σ键可称为sp2-sp2σ键、sp2-sp3σ键，故答案为：8mol或8×6.02×1023；sp2-sp2σ键、sp2-sp3σ键；
(3)同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常，故P小于Cl，PPh3是的缩写，该分子中心原子P周围形成了3个σ键和一对孤电子对，故的立体构型是三角锥形，由于PPh3的相对分子质量比PH3大得多，范德华力更大，则沸点更高，PPh3高于PH3，故答案为：小于；三角锥形；PPh3高于PH3， 因为PPh3的相对分子质量更大，范德华力更大，则沸点更高；
(4) ①由晶胞结构示意图可知，一个晶胞中含有Rh3+为：，结合化学式RhCl3可知晶胞中含有的Cl-数目为4×3=12；故答案为：12；
②由晶胞结构示意图可知，一个晶胞的体积为abcpm3=abc×10-30cm3，由①计算可知1个晶胞中含有4个Rh3+和12个Cl-，若阿伏加德罗常数为NA，故有：ρVNA=4mol×(103+3×35.5)g/mol,则晶体的密度为×1030或者×1030g·cm-3，故答案为：×1030或者×1030g·cm-3。
11．(1) 2
(2) Mg>Al>Na H＜Cl＜O
(3)金属Mg的金属键弱于金属Ti
(4)
(5) 8 D
【详解】（1）Cl的原子序数为17，价层电子数为7，价层电子轨道表达式为；Si的原子序数为14，核外电子轨道表达式为，未成对电子数为2；
（2）与Mg同周期且相邻的元素有Na、Al，Mg的电子排布式为，3s能级全部排满，属于稳定结构，根据第一电离能与原子序数关系，可得第一电离能：Mg>Al>Na；电负性：O>Cl>H；
（3）金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔、沸点越高，Mg的金属键弱于Ti的金属键，故金属Mg的熔点低于金属Ti的熔点；
（4）确定等电子体可以采用如下方法：第一种是同族元素互换法，就是把一些既定粒子当中的某一元素变成和它同族的元素；第二种是价电子迁移法，就是把原粒子中的某一元素原子的价电子，转给组合中的另一元素的原子，这样相对应的原子的质子数也会跟着有所减少或增加，转变成了具有相应质子数的元素。故与互为等电子体的分子是、离子是；
（5）①以面心Si原子为基准，同一晶胞内等距离且最近的Mg原子有4个，紧邻晶胞还有4个Mg原子，故Si原子的配位数为8。
②对角面如图所示：
故晶胞在对角面方向的投影图应为，故选D项。
③晶胞内Si原子数目，Mg原子数目=8，化学式为，
晶体的密度。
12．(1) 第6周期IIB族 3d104s2
(2) [Hg(SCN)4]2- S
(3) sp CO2
(4)
(5)6
(6)
【分析】根据价电子排布式可以判断元素所在周期表中的位置，利用位置也可判断其电子排布式；根据配合物的组成与结构书写配合离子的化学式，根据原子的成键特点判断其杂化方式；利用晶胞中原子的位置判断配位数及距离；
【详解】（1）汞元素在元素周期表中的位置第6周期IIB族，故答案为：第6周期IIB族；与汞同族、原子序数最小的原子是锌，根据电子排布三原则书写其价电子排布式为：3d104s2；
（2）根据已知配位数为4进行书写Hg2+与硫氰根形成的配离子的化学式[Hg(SCN)4]2-；配体原子含有孤对电子，且容易提供电子的原子，故为S；
（3）硫氰根中C原子与硫和氮形成双键，根据价层电子对互斥理论判断其采用sp杂化，根据等电子体的特点原子数和价电子数都相对，判断其等电子体为CO2；
（4）最近的汞原子是体对角线的三分之一，根据勾股定理进行计算，面对角线的距离为，体对角线的距离为，故最近的汞原子的距离为：；
（5）根据图象晶胞中体内汞原子的配位数为6；
（6）根据图示晶胞实际含有的汞原子为：2+4× +4×=3；利用密度公式计算得；
【点睛】此题考查物质结构与性质；注意配合物中配原子的判断；晶胞中原子位置的判断。
13．(1) 4s
(2) N sp3 正四面体 NH3中N原子周围存在孤电子对，而中不存在孤电子对，且孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对对成键电子对的排斥作用 ＜
(3)AC
(4)
【详解】（1）已知Co是27号元素，其基态原子核外电子排布式为：[Ar]3d74s2，则基态Co原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为：，Co的最外层上的能级是4s，故Co成为阳离子时首先失去4s轨道电子，故答案为：；4s；
（2）实验室制取[Co(NH3)6]Cl3的反应为2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。
①上述反应涉及的非金属元素即H、N、O、Cl中，根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常，同一主族从上往下元素第一电离能依次减小，故第一电离能最大的是N，H2O2中O周围的价层电子对数为：2+ =4，故其中O的杂化类型是sp3，故答案为：N；sp3；
②已知NH3中中心原子N周围的价层电子对数为：3+=4，故其VSEPR模型名称为正四面体，由于NH3中N原子周围存在孤电子对，而中不存在孤电子对，且孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对对成键电子对的排斥作用，导致NH3的键角小于；酸碱质子理论认为，在反应过程中能给出质子(H+)的分子或离子都是酸，凡是能接受质子的分子或离子都是碱，NH3中N原子周围存在孤电子对，则NH3能够接受H+属于碱，而能够提供H+，其属于酸，故给出H+能力的相对强弱：NH3＜，故答案为：正四面体；NH3中N原子周围存在孤电子对，而中不存在孤电子对，且孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对对成键电子对的排斥作用；＜；
（3）羰基配位化合物易挥发、受热易分解，可用于分离或提纯金属，羰基钴[Co2(CO)8]的沸点为52℃，说明羰基钴属于分子晶体，Co2(CO)8中含有的化学键类型包括：CO内的极性共价键，CO和Co之间的配位键，不含离子键和金属键，故答案为：AC；
（4）由题干晶胞结构图示信息可知，晶胞中最近的两个O2-之间的距离为过体心和面心所在平面的四分子一的对角线，如图所示，若晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则O2-之间的最短距离为=nm，已知一个晶胞中含有Ti4+的个数为：，含有Co2+的个数为1，含有O2-的个数为：，故一个晶胞的质量为：，一个晶胞的体积为：V=(a×10-7cm)3，则该晶胞的密度为g·cm-3，故答案为：；。
14．(1) BCE N>O>C
(2) sp2杂化 O=C=O CO、N2
(3) 没有 HCOOHCO2↑+H2↑
(4) BiFeO3
【详解】（1）①根据图示结构可知，该化合物含有单键、双键以及Fe与N之间的配位键，所以含有σ键、π键、配位键；②图示结构涉及到的第二周期元素为N、O、C，第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。
故答案为：BCE，N>O>C。
（2）硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，则氮原子的杂化方式为sp2杂化，CO2的结构式为O=C=O。②CN-的电子数是14，则14电子的分子有CO和N2；
故答案为：sp2杂化，O=C=O；CO、N2。
（3）①催化循环中虽然铁连接的原子数和种类发生了改变，但是形成的共价键的个数没变，所以Fe元素的化合价没有改变。②根据反应机理图象可知总反应方程式为：
HCOOHCO2↑+H2↑；
故答案为：没有，HCOOHCO2↑+H2↑；
（4）①由晶胞结构以及均摊计算法可知，晶胞中位于顶点铋原子的个数1，位于体心的铁原子个数为1 ，位于面心的氧原子个数为3，所以晶体的化学式为BiFeO3，②设晶胞的边长为a pm，由晶胞的计算公式可得：，由结构可知，距离Fe最近的氧构成的图形为正八面体结构，由勾股定理可得正八面体的边长为即；
故答案为：BiFeO3，。
15．(1) ； 纺锤形（哑铃形）；
(2) 三角锥形； 2p
(3)ZnS晶体中锌离子比镉离子半径小，离子键强，熔点高；
(4) sp2； O>H>C；
(5) 8； 。
【详解】（1）As的价层电子排布为4s2sp3，价层电子排布图为；电子占据的最高能级为4p能级，电子云轮廓图为纺锤形（哑铃形）；
（2）AsH3的价层电子对数为4，配位原子数为3，故分子空间构型为三角锥形；磷酸中P原子杂化方式为sp3杂化，氧原子的价层电子排布为2s22p4，氧原子用2p轨道与P的杂化轨道形成键；
（3）ZnS和CdS均为离子晶体，ZnS晶体中锌离子半径小，离子键强，熔点高；
（4）该化合物中C原子只形成了碳氧双键，为sp2杂化；该化合物含有的非金属元素是H、C、O，第一电离能O>H>C；
（5）由晶胞可以看出，上、下面两个面心Zr原子周围各有4个O原子，故每个Zr周围有8个O原子，配位数为8；晶胞中Zr位于顶点和面心，有4个Zr原子，O原子位于晶胞内部，有8个O原子，化学式为ZrO2。设两个Zr原子之间的距离为dcm，则晶胞参数为cm，晶胞密度，故d=。
16．(1) 12
(2) N＞O＞C 7：2
(3) 18NA NH
(4)TiCl4属于分子晶体，MgCl2属于离子晶体，离子晶体熔点大于分子晶体
(5)
【详解】（1）钛的原子序数为22，基态钛原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2，电子占据的原子轨道数为1+1+3+1+3+2+1=12；基态Ti原子的价电子排布式为3d24s2，故基态Ti原子的价电子排布图为；
（2）同周期元素第一电离能自左而右呈增大趋势，但由于N原子的2p能级有3个电子，为半满稳定状态，能量降低，失去电子需要的能量较高，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞O＞C；该化合物中，甲基碳原子和连有羟基的碳原子均采取sp3杂化，其他7个碳原子都采取sp2杂化，所以采取sp2杂化的碳原子个数与采取sp3杂化的碳原子个数之比为7：2；
（3）1mol[Ti(H2O)6]Cl3中氢氧键有12mol，配位键有6mol，均为σ键，故含有σ键的数目为18NA；H2O有3个原子、8个价电子，互为等电子体的阴离子为NH；
（4）根据MgCl2和TiCl4的部分性质对比可判断出MgCl2是离子化合物，形成的晶体是离子晶体，故熔沸点较高，而TiCl4形成的晶体是分子晶体，熔沸点较低；
（5）根据均摊法，一个晶胞中N原子个数为8×+6×=4，Ti原子个数是12×+1=4，晶胞棱长是Ti原子与N原子间最短距离的2倍，所以晶胞体积为(2a)3pm3=(2a×1010)3cm3，所以密度为g/cm3。
17．(1) 18 F＞O＞Be＞B
(2) C6H6 12
(3)氨气分子间存在氢键，汽化时克服分子间氢键，需要消耗大量的能量
(4) 离子键和共价键(配位键) sp3、sp3d2
(5)
【详解】（1）K+核外电子排布为1s22s22p63s23p6，共有18个电子，则有18种运动状态；同周期自左至右第一电离能呈增大趋势，但Be的2s能级全满，更稳定，第一电离能大于B，所以第一电离能由大到小的顺序为F＞O＞Be＞B；
（2）(HB=NH)3中含有12个原子，价电子总数为30，且为六元环状化合物，所以与其互为等电子体的有机物分子式C6H6；单键均为σ键，双键中有1个σ键，所以1mol(HB=NH)3有12molσ键；
（3）N原子电负性较大，氨气分子间存在氢键，汽化时克服分子间氢键，需要消耗大量的能量；
（4）PCl5熔融状态下可以导电，说明其在熔融状态可以电离出离子，且键长有两种，所以熔体中含有PCl和PCl，存在共价键和离子键；PCl中P原子的价层电子对数为=4，为sp3杂化；PCl中P原子的价层电子对数为=6，为sp3d2杂化；
（5）每个小立方体中有8×=1个钠离子，电子对(2e-)和氦原子交替分布填充在立方体的中心，所以该晶体的晶胞应是由8个小立方体形成的大立方体，其中有一半小立方体中有He原子，一半有电子对，所以晶胞中有8个钠离子、4个He原子，则晶胞的质量为g=g，晶胞边长a=395pm，所以体积为3953pm3=3953×10-30cm3，则密度为g/cm3。
18．(1)
(2) 大于 Na2S和K2S均为离子晶体，两种化合物中S2-半径相同，Na+的半径更小，离子键更强，Na2S的熔点更高
(3) 四面体形 sp3
(4)SnO
(5) 4 (，0，) 六方最密堆积
(6)×100
【详解】（1）S为16号元素，价层电子排布式为3s24p4，轨道表示式为；
（2）Na2S和K2S均为离子晶体，两种化合物中S2-半径相同，Na+的半径更小，离子键更强，所以硫化钠的熔点大于硫化钾；
（3）S2O与SO为等电子体，所以二者空间构型相似，但由于S2O中一个O原子被S原子代替，所以不是正四面体形，而是四面体形，中心S原子杂化方式相同，均为sp3杂化；
（4）硫酸根为SO、连二硫酸根离子为S2O、连三硫酸根离子为S3O，结合图示可知若S原子数为n，则O原子为2n+2，电荷数不变，所以通式为SnO；
（5）根据晶胞结构可知，Zn2+位于S2-形成的正四面体中心，所以Zn2+的配位数为4；A为原点，B为(1， 1， 1)，即晶胞棱长为单位1，C位于底面面心，坐标应为(，0，)；纤锌矿的晶胞为平行六棱柱，所以其堆积模型为六方最密堆积；
（6）晶胞边长为a，则晶胞体积为a3，晶胞中有4个Zn2+，晶体化学式为ZnS，所以也有4个S2-，则离子的体积为π[+]×4，所以空间占有率为×100%=×100%。
19．(1)d
(2)1s22s22p63s23p63d7
(3) N>O>C>Ni sp3、sp2 e
(4) Fe4N或Fe3(Ⅱ)Fe(Ⅲ)N 体心和棱心
【详解】（1）铁位于元素周期表的第四周期第VIII族，位于d区。
（2）Ni的原子序数为28，其基态原子电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，则Ni3+的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d7。
（3）①另外四种元素为N、O、C、Ni，同一周期从左向右第一电离能呈增大趋势，第VA族因最外层处于半满结构，使得其第一电离能比同周期相邻元素第一电离能大，而同一族从上向下第一电离能逐渐减小，因此N、O、C、Ni第一电离能由大到小的顺序为：N>O>C>Ni；由M的结构可知，既有饱和碳原子、又有形成双键的碳原子，因此碳原子采取sp3、sp2杂化。
②由M结构可知，M中存在N→Ni配位键，C-C非极性键，C-N、C-H、O-H极性键，C=N双键中含有π键，还有2个氢键，不存在离子键，答案选e。
（4）①依据晶胞结构，Fe原子个数为：，其中Fe(II)占3个、Fe(III)占1个，N原子位于体心，原子数目为1，因此铁氮化合物的化学式为：Fe4N或Fe3(Ⅱ)Fe(Ⅲ)N。
②依据晶胞结构图知，若N处于顶点位置，则Fe处于体心和棱心位置。
③氮化铁的化学式为Fe4N，则晶胞质量m=，若晶胞边长为acm，则晶胞质量m=ρV=ρa3g=，a3=，Fe(II)围成的八面体相当于两个正四棱锥，底面为正方形，对角线长为晶胞边长、并且两对角线相互垂直、，正四棱锥的高等于，根据，八面体体积。
20．(1)
(2) sp2、sp3 Ni＜C＜O＜N
(3)D
(4) CO2 1：1 CNO-
(5) LaNi5 ×1021
【详解】（1）Ni是28号元素，基态Ni原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2，价电子排布式是3d84s2，价电子轨道表示式(电子排布图)为 ；
（2）该配合物中双键C原子的杂化方式为sp2、单键C原子的杂化方式为sp3；该配合物中含有Ni、C、H、O、N四种元素，非金属性越强第一电离能越大，N原子2p能级为半充满状态，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，除H之外的组成元素的第一电离能由小到大的顺序是Ni＜C＜O＜N。
（3）A．SeO中Se原子价电子对数为，VSEPR模型为正四面体，故不选A；
B．SeO中Se原子价电子对数为，VSEPR模型为正四面体，故不选B；
C．NiO中O2-价电子对数为4，VSEPR模型为正四面体，故不选C；
D．SeO2中Se原子价电子对数为，VSEPR模型为平面三角形，故选D；
选D。
（4）CO2是直线型分子，结构对称，正负电荷的重心重合，CO2属于非极性分子；双键中有1个π键，叁键中有2个π键，等物质的量的CO(C≡O)与CO2分子中的π键比为1:1；CO2的价电子数是16，与CO2互为等电子体(等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团)的阴离子为CNO-；
（5）①根据均摊原则，晶胞中La原子数是、Ni原子数是，该储氢材料的化学式为LaNi5；
②晶胞参数边长为anm，高为bnm，则晶胞体积为，设阿伏加德罗常数的值为NA，一个晶胞内可以储存18个氢原子，储氢后的晶胞密度为g·cm-3。
21．(1)3d6
(2) O>N>C>H H2O>NH3>CH4 2 2
(3) sp2 有
(4)100%
(5) (、、) a
(6)
【详解】（1）Fe2+核外有24个电子，电子排布式为[Ar] 3d6，所以Fe2+的价电子排布式为：3d6，故答案为：3d6。
（2）同周期元素自左至右，电负性增大，非金属性越强，电负性越大，故O、N、C、H的电负性依次减小，即O>N>C>H；O、N、C的简单氢化物分别为H2O、NH3、CH4，水和氨气分子间存在氢键，沸点高于甲烷，常温下水为液态，氨为气态，则沸点由高到低的顺序是H2O>NH3>CH4；CNO-的结构式为[O-CN]-，单键为σ键，三键有一个σ键和两个π键，所以其结构中有2个σ键，2个π键，故答案为：O>N>C>H；H2O>NH3>CH4；2；2。
（3）由图可知，n环为平面结构，N原子上有3个共价键，则N杂化类型为sp2；成环原子的π电子数等于6，则该环有芳香性，故答案为：sp2；有。
（4）该晶胞为立方晶胞，晶胞参数为a pm，晶胞体积为：a 3pm3，一个晶胞中含有Fe原子数目为：8+6+12+1+4=12，含有Al原子数目为：4，Fe3Al晶胞中，rA1=b pm， rFe=c pm，则晶胞中Fe、Al原子的总体积为rFe312+rA134=(12c3+4b3) pm3=(3c3+b3) pm3，所以该晶胞的空间利用率为100%，故答案为：100%。
（5）由图一可知，m原子位于右后下方小立方体的中心，则m原子的原子分数坐标为(、、)；由晶胞结构图可知，4个铝原子分别位于处于对角位置的4个小立方体的中心，任意两个A1原子之间的距离为晶胞面对角线长的一半，即为apm，故答案为：a。
（6）一个晶胞中含有Fe原子数目为：8+6+12+1+4=12，含有Al原子数目为：4，一个晶胞的质量m=，晶胞的体积V=(a10-10cm)3=a310-30cm3，根据=，得Fe3Al晶体的密度为： g·cm-3，故答案为：。
22． Be原子的外层电子排布为2s2，为全满状态，原子能量低更稳定 正四面体 或 sp2杂化 共价键、氢键 Na2O 8
【详解】(1) B有5个电子，占3个能级，占据3个轨道，基态硼原子的电子排布图为： 。同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，Be原子核外2s处于全满结构，原子的能量较低，具有较大的第一电离能，则第一电离能Be大于B；
(2)B原子最外层只有3个电子，[B(OH)4]-的孤电子对数=0、价层电子对数为4， 空间构型为正四面体。硼酸显弱酸性与该配离子有关，则在水溶液中电离出氢离子同时有生成，故硼酸电离有水参与，硼酸的电离方程式为。等电子体是指原子数目相同，价电子总数相同的微粒，则与BH互为等电子体的分子可以为甲烷、甲硅烷，电子式为或；
(3)在硼酸的层状结构中B的孤电子对数= 、价层电子对数=3+0=3，故为sp2杂化、硼酸晶体是片层结构，硼酸分子内存在共价键，分子间存在氢键，故层内存在的作用力有共价键、氢键；
(4) 由晶胞结构知，白球位于晶胞的8个顶点和6个面心，故原子数为 ，黑球原子位于晶胞内部，故个数为8，数目比为2:1，则该钠的氧化物D的化学式为Na2O；由晶胞示意图知，晶胞中O原子的配位数为8；已知该晶体F的密度为dg·cm-3，则晶胞的体积 ，则晶胞参数nm。
23． 酒精燃烧时催化剂铂发生了电子跃迁 O＞N＞C＞H sp2、sp3 相似相溶原理或卡铂是极性分子，可溶于极性分子的水中，不溶于弱极性分子乙醚中 避光 BD 4
【分析】
结合元素周期律比较电负性大小，根据杂化轨道互斥理论判断碳原子杂化轨道类型，根据“相似相溶”原理分析卡铂的溶解性，根据卡铂的结构简式判断分子中存在的微粒间作用力，根据均摊法结合立体几何知识进行晶胞的相关计算。
【详解】
(1)酒精燃烧时，释放出能量，使得催化剂铂发生了电子跃迁，从而发出很亮的光，故答案为：酒精燃烧时催化剂铂发生了电子跃迁；
(2)①卡铂分子中的非金属元素有C、N、O、H，非金属性：O＞N＞C＞H，所以电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞H，分子中C原子形成了单键和双键，所以碳原子的杂化轨道类型有sp2、sp3，故答案为：O＞N＞C＞H；sp2、sp3；
②由于卡铂是极性分子，所以卡铂可溶于极性分子的水中，不溶于弱极性分子乙醚中，卡铂见光易分解，所以卡铂静脉注射时需要注意避光，故答案为：相似相溶原理或卡铂是极性分子，可溶于极性分子的水中，不溶于弱极性分子乙醚中；避光；
③卡铂分子中NH3氮原子提供孤对电子，Pt提供空轨道，两者形成配位键，C原子和C原子之间形成非极性键，故答案为：BD；
(3)根据晶胞示意图可知，N原子位于晶胞体内，分别填充在Pt形成的正四面体空隙中，所以N的配位数是4，Pt位于晶胞的顶点和面心，则1个晶胞中含有Pt的个数为，N原子位于晶胞体内，N的个数为8，因此1个晶胞的质量为，根据公式可得，，所以，故答案为：4；。
24． 错误 违背泡利原理 CN-、C22- sp3 铜3d104s1 锌3d104s2 HCHO+4Cu(OH)2 +2NaOHNa2CO3+2Cu2O+ 6H2O 2 （16×2+64×4）×1030/（a3NA）
【详解】试题分析：本题以CO与H2在由Zn、Cu等元素形成的催化剂作用下合成合成甲醇为载体，考查核外电子排布规则、等电子体、原子轨道的杂化类型、外围电子排布式、晶胞的结构、晶胞密度等。
(1) 在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反，故该同学画出的CO分子中氧原子的核外电子排布图违背泡利原理，是错误的；(2) 原子总数相同、价电子总数相同的分子（即等电子体）具有相似的化学键特征，CO中原子数为2，电子数为14，故与CO互为等电子体的离子有CN-、C22-；用价层电子对互斥理论来判断：C的最外层4个电子，H为1个电子，对于非中心原子O为0个，所以CH3OH价层电子总数是4+4×1=8，所以轨道数是4，碳原子属于sp3杂化；(3) 黄铜是由铜和锌熔合而成，故铜的外围电子为3d104s1，锌的外围电子为3d104s2；(4) 甲醛与足量新制Cu(OH)2悬浊液加热反应的化学方程式HCHO+4Cu(OH)2 +2NaOHNa2CO3+2Cu2O+ 6H2O；① (大球)为1＋8×＝2，(小球)为4个。(小球)所以代表Cu原子，(大球)代表氧原子。一个Cu原子周围有2个O原子，所以其配位数为2。故在该晶胞中，Cu+的配位数是2；②一个晶胞中含有Cu个数为：4，O个数为2，故 。
【点睛】涉及了洪特规则特例、电子排布式的书写、杂化类型和价层电子对数之间的关系、δ键的特性、等电子体的判断的问题，都是基础性的知识，能使学生拿分，这次没涉及晶胞问题，估计明年会涉及，复习时多注意这块知识，让学生夯实基础，提高基础知识的运用。
25． 3d9 O 平面正三角形 碳酸盐分解过程中当阳离子半径较小时，更易结合氧离子生成氧化物，Ca2+的半径小于Ba2+，更易结合CO中的O2-，因此CaCO3更容易分解 Zn的价电子排布式为3d104s2，Cu的价电子排布式为3d104s1，Cu失去一个电子内层达到饱和，再失去一个电子比较困难，Zn失去一个电子价层变为3d104s1，再失去一个电子比Cu+容易，所以Cu的第二电离能大于Zn的第二电离能； UO3
【分析】“中国紫”中均具有Cun+离子，n=2，基态时该阳离子的价电子为其3d能级上的9个电子；“中国蓝”的发色中心是以Cun+为中心离子的配位化合物，该配合物中铜离子提供空轨道、O原子提供孤电子对；根据价层电子对互斥理论分析原子的杂化类型、空间构型；碳酸盐分解过程中当阳离子半径较小时，更易结合氧离子生成氧化物；立方晶胞中，面心粒子占，顶点粒子占，体心粒子为整个晶胞所有，棱上粒子占，将NaCl晶胞中面心和体心的原子除去，顶点的Na换为U，棱心的C1换为O，得到UOx晶胞结构；根据晶体密度公式ρ=计算，其中z为一个晶胞的粒子数，Mr为一个粒子的相对质量，V为一个晶胞的体积。
【详解】(1)BaCuSi2O6中Cu元素化合价为+2价，基态时该阳离子的价电子为其3d能级上的9个电子，所以其价电子排布式为3d9。其发色中心是以铜离子为中心离子的配位化合物，该配合物中铜离子提供空轨道、O原子提供孤电子对，所以提供孤电子对的是O元素。故答案为：3d9；O；
(2)碳酸根中C提供4个电子，O不提供电子，加两个负电荷，6个电子形成3对电子，属于sp2杂化，平面正三角形。对于碱土金属，同主族从上到下离子半径递增，碳酸盐的热稳定性递增，则BaCO3比CaCO3稳定，碳酸盐分解过程中当阳离子半径较小时，更易结合氧离子生成氧化物，Ca2+的半径小于Ba2+，更易结合CO32-中的O2-，因此CaCO3更容易分解。故答案为：平面正三角形；碳酸盐分解过程中当阳离子半径较小时，更易结合氧离子生成氧化物，Ca2+的半径小于Ba2+，更易结合CO中的O2-，因此CaCO3更容易分解；
(3)Cu核外电子排布为[Ar]3d104s1，失去一个电子得到的Cu+核外电子排布为[Ar]3d10，3d轨道为全充满状态，而Zn核外电子排布为[Ar]3d104s2，4s2结构较稳定，失去一个电子后核外电子排布为[Ar]3d104s1，4s1结构不稳定，所以再失去一个电子时，Zn+更容易，即铜的第二电离能高于锌的第二电离能；故答案为：Zn的价电子排布式为3d104s2，Cu的价电子排布式为3d104s1，Cu失去一个电子内层达到饱和，再失去一个电子比较困难，Zn失去一个电子价层变为3d104s1，再失去一个电子比Cu+容易，所以Cu的第二电离能大于Zn的第二电离能；
(4)立方晶胞中，面心粒子占，顶点粒子占，体心粒子为整个晶胞所有，棱上粒子占，将NaCl晶胞中面心和体心的原子除去，顶点的Na换为U，棱心的C1换为O，得到UOx晶胞结构，则一个晶胞中U的个数为8×=1，O的数目为12×=3，则该氧化物的化学式为UO3；取1mol晶胞，则含有NA个晶胞，一个晶胞的体积为V0=a3=（415.6×10-10）cm3，1mol晶胞的质量为m=（238+16×3）g，则晶体的密度为ρ=g/cm3。故答案为：UO3；。
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