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山西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-20分子结构与性质
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这是一份山西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-20分子结构与性质，共37页。试卷主要包含了单选题，工业流程题，结构与性质等内容，欢迎下载使用。
山西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-20分子结构与性质
一、单选题
1．（2023·山西·校联考模拟预测）地球上的硅大部分以二氧化硅及硅酸盐的形式存在，它们的基本结构单位是硅氧四面体[](图1)。石英晶体中的硅氧四面体相连构成螺旋链(图2)。天然硅酸盐组成复杂，硅、氧原子通过共用氧原子形成各种不同的硅酸根阴离子，一种层状硅酸根阴离子结构如图3所示。下列说法正确的是
A．基态Si原子的原子核外的电子有14种空间运动状态
B．二氧化硅中硅原子的配位数是2
C．图2中Si原子的杂化轨道类型是
D．图3层状硅酸根阴离子结构中硅和氧的原子个数比为2∶5
2．（2023·山西·校联考模拟预测）下列说法正确的是
A．O3为极性分子
B．SF6分子的键角为90°
C．Ge位于元素周期表的d区
D．氢氟酸电离方程式： HF= F-+H+
3．（2023·山西·校联考模拟预测）黑火药是中国古代四大发明之一，S+2KNO3+3C=K2S+3CO2↑+N2↑，用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．反应中每生成标准状况下2. 24L N2转移电子数目为1. 2 NA
B．1 L 0.5mol·L-1 K2S溶液中S2-和HS-的总数为0. 5NA
C．常温下3.2g由SO2、S2组成的混合物中所含质子数为1.8NA
D．28g N2中含有π键数目为NA
4．（2023·山西大同·统考三模）根据下列事实得出的相应结论错误的是
选项
事实
结论
A
25℃时分别测定浓度均为0.1mol·L-1的NaCl溶液和CH3COONH4溶液的pH，pH都等于7
两溶液中水的电离程度相等
B
t ℃时，反应①：Br2(g)+ H2(g) 2HBr(g) K=5. 6×107；反应②：I2(g)+ H2(g) 2HI(g) K=43
相同条件下。平衡体系中卤化氢所占的比例：反应①>反应②
C
向漂白粉溶液中通入足量SO2气体，产生白色沉淀
还原性：SO2>Cl-
D
常温下，将50mL苯与50mLCH3COOH混合，所得混合液的体积为101 mL
混合过程中削弱了CH3COOH分子间的氢键。且苯与CH3COOH分子间的范德华力弱于CH3COOH分子间的氢键
A．A B．B C．C D．D
5．（2023·山西吕梁·统考三模）氟元素可形成多种有工业价值和科研价值的化合物，如OF2、NF3、XeF2等。其中XeF2的四方晶胞结构如图所示，图中M点原子坐标参数为(，，)，Xe和F的最短距离为bnm、下列说法错误的是
A． OF2分子中键角小于分子中的
B．中Xe的杂化方式为sp
C．基态N、F原子核外电子均有5种空间运动状态
D．Q点原子坐标参数为 []
6．（2023·山西晋城·统考三模）某研究团队提出了以氧化石墨烯(GO)为催化剂设计的简易膜反应，其反应为 ，反应过程中能量变化如图所示，下列说法中正确的是
A．反应中(除GO外)既有极性键和非极性键的断裂，又有极性键和非极性键的形成
B．分子中的碳原子均采用杂化
C．催化剂可降低反应的活化能，从而改变反应的焓变
D．氧化石墨烯的作用之一可能是吸附反应物形成更稳定的反应中间体
7．（2023·山西晋城·统考三模）配合物顺铂(结构如图)是临床使用的第一代铂类抗癌药物。其抗癌机理：在铜转运蛋白的作用下，顺铂进入人体细胞发生水解，生成的与DNA结合，破坏DNA的结构，阻止癌细胞增殖。下列说法错误的是
A．中(Ⅱ)的配位数为4
B．的配合物中提供孤对电子
C．与铂(Ⅱ)的结合能力小于与铂(Ⅱ)的结合能力
D．配合物[]存在顺反异构，说明该配合物为平面结构
8．（2023·山西临汾·统考二模）化合物(XYZ4·5W2Z)可用作合成香料中间体的催化剂。W、Z、Y、X为原子序数依次增大的前四周期元素。W原子电子只有一种自旋取向，Z原子L层电子有6种运动状态，Y原子的质子数是Z的2倍，X原子的最外层只有1个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对。该化合物的热重曲线如图所示。下列说法错误的是
A．Z2通入W2Y溶液中有淡黄色沉淀生成
B．中Y的3p轨道与Z的2p轨道形成p-pσ键
C．键角大小：>
D．200℃时固体物质的化学式XYZ4·W2Z
9．（2023·山西临汾·统考二模）某“杯酚”是对叔丁基苯酚与甲醛反应得到的一种环状缩合物，我国科学家将C60、C70混合物加入该“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法正确的是
A．“杯酚”与C60之间通过分子间作用力形成超分子
B．对叔丁基苯酚分子中最多14个原子共平面
C．溶剂甲苯可溶解C70，二者均为非极性分子
D．1mol对叔丁基苯酚与足量溴水反应，最多消耗3molBr2
10．（2022·山西晋中·统考二模）中国科学家首次用CO2高效合成乙酸，这项技术是实现“碳中和”的重要途径之一，该反应路径如图所示。下列说法正确的是
A．该过程的总反应为2CO2 +4H2 CH3COOH +2H2O
B．LiI和Rh*均为该反应的催化剂
C．步骤3反应中既有非极性键的断裂，又有非极性键的形成
D．所有步骤发生的反应均为氧化还原反应
二、工业流程题
11．（2023·山西·校联考模拟预测）铋(Bi)的化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3含FeS2、CuO、SiO2等杂质)制备NaBiO3的工艺流程如下：
已知：
i. Bi3+易水解，NaBiO3难溶于冷水。
ii.“氧化浸取”时，铋元素转化为Bi3+，硫元素转化为硫单质。
iii． Cu(OH)2(s) +4NH3(g) Cu[(NH3)4]2+ (aq)+2OH—(aq)K=4.4×10-7。
回答下列问题：
(1)为提高“浸取”速率，采取的措施有：升高温度、 (写出一条)；辉铋矿浸取率随温度的变化曲线如图，高于40℃时浸取率快速下降，其可能的原因是 。
(2)“氧化浸取”时，H2O2和FeS2发生反应的物质的量之比为 。
(3)“除铜”时发生反应：Cu2+ (aq) + 4NH3(g) Cu[(NH3)4]2+ (aq) K=2×1013，则Ksp[Cu(OH)2]= ；NH3分子的空间结构为 。
(4)“转化”时，生成NaBiO3的离子方程式为 。
(5)已知酸性环境下，NaBiO3可以将Mn2+氧化成、(被还原成Bi3+)，请设计一个原电池装置来证明这一点，在图中的方框内标出两烧杯溶液中溶质的化学式，并写出负极的电极反应式： 。
(6)取NaBiO3产品w g，加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应，再用a mol· L-1H2C2O4标准溶液滴定生成的，当溶液紫红色恰好褪去时，消耗bmL标准溶液，该产品的纯度为 (用含w、a、b的代数式表示)。
三、结构与性质
12．（2022·山西晋城·统考二模）目前已经确认了16种元素是植物生长所必需的，其中硼、铁、铜、钼等7种元素为必需的微量元素。回答下列问题：
(1)钼位于第5周期与Cr同族，试写出钼的基态价电子排布式 ，钼位于周期表第 纵行。
(2)铁元素能与多种分子或离子形成配位键，如[FeCl2(H2O)4]+、Fe(CO)5。
①[FeCl2(H2O)4]+中每个H2O的O周围σ键电子对有 对，游离态的水中H-O-H的键角比该配离子中H-O-H的键角小，其原因是 。
②CO分子中C原子和O原子，上均存在孤电子对，在Fe(CO)5中 (填元素符号)更容易为Fe提供孤电子对。
(3)硼氢化钠(NaBH4)具有很强的还原性，常用于有机合成，的VSEPR模型为 与其互为等电子体的阳离子有 (写一种)。
(4)一种铜的溴化物立方晶胞如图所示。
该化合物的化学式为 ，在晶体中与Br紧邻的Br有 个，若Cu原子与最近的Br原子的核间距为apm，则该晶体的密度计算表达式为 g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
13．（2022·山西吕梁·统考二模）TIC、TiN、MnS、MnSe在电化学领域均有巨大的应用潜力。回答下列问题：
(1)基态Ti2+和Mn2+中未成对电子数之比为 ；N、S、Mn的第一电离能由大到小的顺序为 。
(2)键能：H—S H—Se(填“>”或“<")，理由为 。
(3)C3N4的硬度可以和金刚石媲美，其中N原子的杂化方式为 。
(4)SeO2的VSEPR模型为 。
(5)H2S2O8是一种强氧化剂，可看作两个H2SO4分子通过形成过氧键结合而成。1molH2S2O8中σ键的数目为 。
(6)MnSe具有NaCl型结构，其立方晶胞结构如图1所示。
①MnSe晶体可以看成是由Se原子堆成的正八面体中空隙被Mn原子填充，填充率为 。
②图2所示单元不是MnSe的晶胞单元，原因为 。
③若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体密度为ρg·cm-3，则该晶体中Se原子与Mn原子之间最短距离为 pm。
14．（2022·山西运城·统考模拟预测）钛及其化合物在科技、生物、材料领域均有广泛应用。回答下列问题：
(1)基态钛原子核外s能级和p能级的电子数之比为 ；钛元素处于元素周期表的 区。
(2)含钛新型正极材料KTiPO4F具有高化学电位。
①PO的立体构型为 。与PO互为等电子体的分子为 (任写一种，填化学式)。
②KTiPO4F中所含元素的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
③一些氢化物的沸点如表所示：
氢化物
PH3
H2O
HF
沸点/℃
-87.5
100
19.5
解释表中氢化物之间沸点存在差异的原因： 。
(3)Ti(IV)在酸溶液中可形成多种离子。其中如图1所示结构的离子符号为 ；[Ti(OH)2(H2O)4]2+中配位键的数目为 。
(4)CaTiO3晶体中Ca、O原子在立方晶胞中的位置如图2所示，其中Ti原子填充在O原子围成的 (填“正八面体”或“正四面体”)空隙中；若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体密度为ρg·cm-3，则O原子间的最近距离为 pm(用含NA、ρ的代数式表示)。
15．（2022·山西太原·统考三模）我国科学家开发了一种高电化学活性和水氧稳定的方酸锂可作为电池电解质的锂补偿剂和锂源。回答下列问题：
(1)方酸可用作合成有机光导体、液晶显示材料等的中间体，其结构如图所示。
①1 mol方酸中含有的σ键数目为 ，其中 C的杂化轨道类型是 。
②羧基中的羟基极性越大，越易电离出H+。三氟乙酸(CF3COOH)的酸性大于三氯乙酸(CCl3COOH)，试从键的极性分析其原因可能是 。
(2)LiClO4 、LiBF4、LiPF4等离子液体也常作为锂离子电池的电解质。
①LiClO4中阴离子的空间结构名称是 。
②是一种配离子，请从配位键来解释其形成过程： 。
③LiPF6在一定条件下可分解生成PF5比较PF5和PCl5的热分解温度高低，利用键参数说明理由： 。
(3)1975年，锂键首次被实验证实，即X…Li-Y(X代表NH3， ， H2O，CH3OCH3；Y代表Cl，Br)。锂键和氢键类似，但也有不同，下列有关说法错误的是___________(填字母)。
A．形成氢键(X-H…Y)三原子不一定在一条直线上。
B．氢键具有部分共价键的性质，锂键可能具有部分离子键的性质
C．电负性：Cl>Br；第一电离能：Cl>Br
D．分子间能形成氢键， CH3OCH3分子间不能形成氢键
(4)磷酸亚铁锂是一种锂离子电池的正极材料，其晶胞结构示意图如图(a)所示，其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有 个，电池充电时，LiFePO4脱出部分Li+ ，形成Li1-xFePO4，结构示意图如图(b)所示，则x= 。
(5)用于制造激光器的KH2PO4大晶体是由水溶液结晶出来的。分别用、●表示和K+，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是、K+在晶胞xz面、yz面上的位置，则晶胞在x轴方向上的投影图为 (填字母)。
16．（2022·山西临汾·统考三模）总订单数已经超过1000架的国产大飞机C919预定在今年交付，其制造使用了较多含硼材料(如硼纤维、氮化硼等)，多项技术打破了外国垄断。
(1)原子的能量由核电荷数、电子数、 三个因素共同决定；基态B原子的核外电子填充在 个轨道中。
(2)耐高温材料立方BN制备流程中用到NH3、BCl3和触媒剂Ca3B2N4。
①Ca、B、N三种元素电负性从大到小的顺序为 。
②BCl3中B原子的 轨道与Cl原子的 轨道形成σ键；形成BCl3过程中基态B原子价电子层电子先激发，再杂化，激发后B原子的价电子排布图为 。
③BCl3在四氯化碳中的溶解度远大于NH3，原因是 。
(3)硼砂是非常重要的含硼矿物。一种硼砂阴离子的结构如图1所示，则1mol该阴离子存在的配位键物质的量为 ，n= 。
(4)制造硼合金的原料硼化钙(CaB6)晶胞结构如图2所示，硼原子全部组成B6正八面体，各个顶点通过B-B键互相连接成三维骨架。已知该晶体晶胞参数为apm，B6八面体中B-B键的键长为dpm，M点原子的坐标参数为(，，)，则N点原子的坐标参数为(___，1，0)。
17．（2022·山西太原·统考一模）氨基吡啶与铜等金属离子所形成的配合物具备良好的磁学性质和结构的多样性，特别是在存在桥基配体的铜配合物。同时给多个中心原子配位的配体称为桥基配体。
(1)基态氮原子的价层电子轨道表示式为 ，在元素周期表中铜属于 区(填 “s”、“p”、“d” 或“ds”)。
(2)C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)某氨基吡啶衍生物铜配合物X的结构简式如图所示。X中Cu2+的配位数是 ，C原子的杂化轨道类型为 。在高温下，Cu2O比CuO稳定，从离子的电子层结构角度分析，主要原因是 。
(4)胆矾的简单平面结构式如图所示。
胆矾的化学式用配合物的形式可表示为 ；其阴离子的空间结构为 ；胆矾中存在的化学键有 (填字母)。
A．离子键 B．共价键 C．范德华力 D．氢键 E．配位键
(5)某铜的氮化物广泛应用于光信息存储和高速集成电路领域，其晶胞结构如图所示， 晶胞参数为a pm。该晶体中，与Cu原子最近的Cu原子有 个，若阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
18．（2022·山西·统考一模）碳元素在自然界中分布很广，是存在形式最复杂的元素。实验室可用邻二氮菲()与Fe2+形成的红色配合物(如下图)测定铁的含量。
回答下列问题：
(1)基态Fe原子核外电子的空间运动状态有 种。
(2)红色配合物中H、C、N、Fe四种元素的电负性从大到小的顺序为 。
(3)邻二氮菲分子中C、N两种元素原子的杂化方式分别为 、 。
(4)红色配离子的中心原子的配位数为 。
(5)红色配离子中不存在的作用力有 。
A． σ键 B．π键 C．离子键 D．氢键 E．配位键
(6)临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+，从结构角度来看，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是 。
(7)三甲胺[N(CH3)3]和乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)均属于胺，但三甲胺比乙二胺的沸点低得多，原因是 。
(8)汽车安全气囊产生气体的功臣是叠氮化钠(NaN3)，N的空间构型为 。
(9)钨和碳能形成耐高温、耐磨材料碳化钨，其晶体结构如下图所示，六棱柱的底边长为apm，高为bpm，设阿伏加德罗常数的值为NA，则碳化钨晶体的密度是 g·cm-3(列出计算表达式)。
19．（2021·山西晋中·统考三模）云南师范大学杨智教授合成了一种以醚键桥联型双吡啶羧酸为配体的金属镍配合物(分子式为C12H10N2NiO7·2H2O)。本配合物具有一定的光催化效果，在光催化还原二氧化碳方面具有潜在的应用价值。
(1)基态Ni原子的电子排布式为 ，元素周期表中与镍位置相邻的某元素原子的最外层只有一个电子，则该元素位于元素周期表的 区，此区元素的价电子层结构特点是(n-1)d ns 。
(2)该配合物的配位原子为 ，配位原子轨道杂化类型为 。
(3)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 ，用物质结构理论加以解释： 。NH3、PH3、AsH3分子的键角分别为107.3°、93.3°、91.8°，其键角逐渐减小的原因是 。
(4)NiO晶体的结构与NaCl相同，已知NiO晶体的密度约为6.7 g·cm-3，则可计算出Ni2＋与最邻近的O2-的距离为 cm(写出计算式，无需化简)。
20．（2021·山西晋中·统考二模）铜铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)是第三代太阳能电池的典型代表。
(1)Cu＋价层电子排布式为 。
(2)硫酸铜分别和氨水、EDTA[(HOOCCH2)2NCH2－CH2N(CH2COOH)2]配制配合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4、[Cu(EDTA)]SO4。
①SO的空间构型为 ，EDTA中碳原子杂化方式为 。
②C、N、O、S四种元素中，第一电离能最大的是 。
③在[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4化合物中，阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图所示)。该阳离子中存在的化学键类型有 ，该化合物加热时首先失去的组分是 。
(3)某晶体的晶胞结构如图所示，该晶体的化学式为 。如果将Se原子看做密堆积，则其堆积模型为 。若该晶体中A原子和B原子的坐标分别为(0，0，0)、(0，0，)，则C原子坐标为 。已知晶胞参数a＝b＝0.524nm，c＝1.032nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 g·cm－3(列出计算式)。
21．（2021·山西太原·统考一模）据报道，我国化学研究人员用Ni(NO3)2和Tb(CH3COO)3等合成了一个镍的一维链状配位化合物(如图a所示)，对镍配合物在磁性、电化学性质等方面的研究提出了理论指导。
请回答下列问题：
(1)基态Ni原子的价电子轨道表示式为 ，图a中1mol配合物含σ键数目为 。
(2)C、N、O三种元素中电负性最小的是 (填元素符号)，C在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是 。
(3)Ni(NO3)2中阴离子的空间构型是 ，写出与该阴离子互为等电子体的一种分子的化学式： 。
(4)图a配合物中，碳原子的杂化类型是 。已知：常压下CH3COOH的沸点为117.9℃，甲酸甲酯(HCOOCH3)的沸点为32℃，CH3COOH的沸点高于HCOOCH3的主要原因是 。
(5)已知：氧化镍的晶胞结构如图b所示。
①若NA为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为ρg·cm-3，则该晶胞中最近的两个O2-之间的距离为 pm(用含ρ、NA的代数式表示)。
②一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2-作密置单层排列，Ni2+填充其中，如图c所示。已知O2-的半径为am，阿伏加德罗常数的值为NA，则每平方米上分散的该晶体的质量为 g。(用含a、NA、的代数式表示，图中大白球表示O2-，小黑球表示Ni2+)
22．（2021·山西太原·统考模拟预测）我国云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于制作仿银饰品和造币。请回答：
(1)铜元素在元素周期表中的位置为 。
(2)基态镍原子的价层电子排布式为 ，未成对的电子数为 ，位于周期表 区。
(3)铜元素的第二电离能为，镍元素的第二电离能为，铜的第二电离能较大，其主要原因是 。
(4)向硫酸铜溶液逐渐滴加氨水可得到溶液，中阴离子的立体构型是 ，NH3中N的杂化方式为 。
(5)铜原子与氯原子形成化合物的晶胞如下图所示。该晶体的化学式为 ，每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为 个。已知该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体中铜原子和氯原子之间的最短距离为 pm(列出计算式即可)。
23．（2021·山西临汾·统考一模）2020年诺贝尔化学奖正式授予法国科学家Emmanuelle Charpentier和美国科学家Jennifer A．Doudna，以表彰其“开发出一种基因组编辑方法”，利用基因剪刀，极其精确地改变动物、植物和微生物的DNA。该“基因剪刀”中的蛋白质可以水解产生20种氨基酸，其中含量最多的一种氨基酸是赖氨酸，其结构如图所示。
(1)基态C原子价层电子的轨道表达式为 。基态C原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
(2)赖氨酸中N原子的杂化轨道类型为 。
(3)C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为 ，原因是 。
(4)氨硼烷是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物通过反应制得。
①分子中有 键。
②与互为等电子体的一种分子为 (填分子式)。
③氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体具有类似金刚石的结构，晶胞结构如图所示。它的硬度比金刚石低，原因是 。设为阿伏加德罗常数的值，若晶胞参数为，则晶体密度为 (列出计算式)。
24．（2021·山西阳泉·统考三模）钛(Ti)及其化合物的应用研究是目前前沿科学之一，请回答下列问题：
(1)基态钛原子的电子排布式为 ，核外电子占据的轨道数为 。
(2)与钛位于同一周期且基态原子单电子数与钛相同的元素，第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号填空)。
(3)TiCl4常温下为无色液体，熔点250K，沸点409K，则TiCl4属于 晶体。TiCl4在水中或空气中极易水解，露置于空气中形成白色烟雾，烟雾中的固体成分可用TiO2·nH2O表示，请写出TiCl4在空气中产生烟雾的化学方程式： 。
(4)TiO2作光催化剂可将甲醛、苯等有害气体转化为CO2和H2O。
①上述含碳原子的分子中，碳原子的杂化方式为sp2的是 (填名称，下同)，属于极性分子的是 。
②下列各组微粒互为等电子体的是 (填字母标号)。
A．H2O与SO2 B．CO2与N2O C．CH2O与BF3 D．C6H6与B3N3H6
(5)金红石(TiO2)的晶胞结构如图所示，晶胞内均摊的氧原子数为 ；设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为 g·cm-3(用含相关字母和符号的代数式表示)。
参考答案：
1．D
【详解】A．1个原子轨道称为1种空间运动状态，基态Si原子的电子排布式为，原子核外的电子的空间运动状态数目为，即有8种空间运动状态，A错误；
B．二氧化硅中硅原子的配位数是4，B错误；
C．晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体，所以Si原子的杂化轨道类型是，C错误；
D．由图3可知，每个硅氧四面体分别以三个顶角氧和其他相邻的三个硅氧四面体共享，根据均摊法，每个硅氧四面体含有的氧原子数为，含有的硅原子数为1，则硅和氧的原子个数比为，D正确；
故选D。
2．A
【详解】A．O3分子正负电荷中心不重合，是极性分子，A正确；
B．SF6分子为正八面体结构，其中F-S-F的键角部分为90°，部分为180°，B错误；
C．Ge位于元素周期表的p区，C错误；
D．HF为弱电解质，其电离方程式为HFH++F-，D错误；
故答案选A。
3．A
【详解】A．由化学方程式可知，生成1mol N2转移12mol电子，准状况下2. 24L N2的物质的量为=0.1mol，则转移电子数目为1. 2 NA，A项正确；
B．根据物料守恒有：，则，故1 L 0.5mol·L-1 K2S溶液中S2-和HS-的总数小于0.5NA，B项错误；
C．SO2、S2的摩尔质量均为64g/mol，SO2、S2分子中质子数均为32，3.2g由SO2、S2组成的混合物中SO2、S2的总物质的量为=0.05mol，则混合物中所含质子数为1.6NA，C项错误；
D．N2分子中含有2个π键，28g N2的物质的量为=1mol，则π键数目为2NA，D项错误；
答案选A。
4．A
【详解】A．25℃时分别测定浓度均为0.1mol·L-1的NaCl溶液和CH3COONH4溶液的pH，pH都等于7，前者是因为NaCl是强酸强碱盐，不发生水解，对水的电离无影响，而后者是由于CH3COO-和的水解程度相同，使溶液呈中性，盐类的水解对水的电离起促进作用，A符合题意；
B．①K值较大，可说明相同条件下，平衡体系中HX所占的比例：①＞②，B不合题意；
C．漂白粉与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸钙，反应中SO2为还原剂，氯离子为还原产物，还原剂的还原性大于还原产物的还原性即还原性SO2＞Cl-，C不合题意；
D．常温下，将50mL苯与50mLCH3COOH混合体积为101mL，说明混合过程中削弱了CH3COOH分子间的氢键，且苯与CH3COOH分子间的作用弱于氢键，导致分子间距离增大，从而使体积变大，D不合题意；
故答案为：A。
5．B
【详解】A．OF2中原子有2对孤电子对，NF3中原子有1对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，故OF2分子中键角小于NF3分子中的，A正确；
B．XeF2中Xe的价层电子对数目为5，不可能为sp杂化，B错误；
C．基态N、F原子核外电子均占据5个原子轨道，故均有5种空间运动状态，C正确；
D．由信息，Q点原子坐标参数为，D正确；
故答案为：B。
6．D
【详解】A．反应中没有非极性键的断裂，A项错误；
B．分子中，C原子的杂化方式有sp、、，B项错误；
C．催化剂可以降低反应的活化能，不可以改变反应的焓变，C项错误；
D．由图中信息可知，氧化石墨烯可吸附反应物形成更稳定的反应中间体，利于反应进行，D项正确；
故选：D。
7．C
【详解】A．根据配合物顺铂[]的结构分析，得到中(Ⅱ)的配位数为4，故A正确；
B．氨气中氮有一对孤对电子，因此的配合物中提供孤对电子，故B正确；
C．顺铂进入人体细胞发生水解，生成的，说明与铂(Ⅱ)更易结合即与铂(Ⅱ)的结合能力大于与铂(Ⅱ)的结合能力，故C错误；
D．配合物[]存在顺反异构，说明不是四面体结构，而该配合物为平面结构，故D正确。
综上所述，答案为C。
8．B
【分析】W、Z、Y、X为原子序数依次增大的前四周期元素。W原子电子只有一种自旋取向，说明其中只含有1个电子，W为H元素；Z原子L层电子有6种运动状态，说明Z的L层有6个电子，Z为O元素；Y原子的质子数是O的2倍，Y为S元素；X是四种元素中原子序数最大的，X原子的最外层只有1个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对，X的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，X为Cu元素；化合物(XYZ4·5W2Z)为CuSO4·5H2O，以此解答。
【详解】A．O2通入H2S溶液中发生反应2H2S+O2=2H2O+2S↓，有淡黄色沉淀生成，故A正确；
B．SO中S原子价层电子对数为4+=4，S原子是sp3杂化，则S的sp3杂化轨道和O的2p轨道形成sp3-pσ键，故B错误；
C．SO中S原子价层电子对数为4+=4，S原子是sp3杂化，且没有孤电子对，SO中S原子价层电子对数为3+=4，S原子是sp3杂化，且含有1个孤电子对，孤电子对越多，键角越小，则键角大小：SO> SO，故C正确；
D．分析热重曲线可知，200℃和113℃时的产物相同，可根据113℃的样品质量确定脱水产物，设113℃时产物的化学式为，则有，由比例关系，解得n=4，所以200℃时该固体的化学式为，故D正确；
故选B。
9．A
【详解】A．C60无氢键，所以“杯酚”与C60之间通过分子间作用力形成超分子，A正确；
B．中苯环的10个原子，羟基O和H，C及外延一个甲基碳和甲基碳上的H均可以共平面，故最多15个C共平面，B错误；
C．甲苯中甲基的正负电荷中心不重合，为弱极性分子，C错误；
D．苯酚与溴水反应，取代位置为邻对位，所以消耗溴为2mol，D错误；
故答案为A。
10．B
【详解】A．根据图示，CH3OH、CO2、H2反应生成CH3COOH和H2O，化学方程式为：，故A错误；
B．LiI在步骤1中作反应物、步骤5作生成物，所以LiI是该反应是催化剂，Rh*也是该反应的催化剂，故B正确；
C．步骤3中有C=O的断裂、C-Rh键的断裂，有C-C键的形成、O-Rh键的形成，所以没有非极性键的断裂，故C错误；
D．步骤5中，HI和LiOH为反应物，H2O和LiI为生成物，可表示为HI+LiOH═H2O+LiI，无元素化合价发生变化，不属于氧化还原反应，故D错误；
故选：B。
11．(1) 将辉铋矿粉碎研磨(或适当提高盐酸浓度或搅拌等) 高于40℃时，盐酸挥发、双氧水分解
(2)3：2
(3) 2. 2×10—20 三角锥形
(4)Na+ +ClO—+ Bi3+ +4OH—=NaBiO3↓+Cl— +2H2O
(5) 、Mn2+—5e—+4H2O = +8H+
(6)
【分析】由题给流程可知，向辉铋矿加入稀盐酸和过氧化氢混合溶液氧化浸取时，金属硫化物被氧化生成金属氯化物和硫，氧化铜溶于盐酸得到氯化铜，二氧化硅与盐酸不反应，过滤得到含有二氧化硅、硫的滤渣1和含有金属氯化物的滤液；调节滤液的pH，将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣2和滤液；向滤液中加入氨水，将溶液中铋离子转化为氢氧化铋沉淀，铜离子转化为四氨合铜离子，过滤得到含有四氨合铜离子的滤液3和氢氧化铋；氢氧化铋溶于盐酸得到氯化铋溶液，向溶液中加入氢氧化钠和次氯酸钠的混合溶液，将溶液中的氯化铋转化为铋酸钠沉淀，过滤得到滤液4和铋酸钠。
【详解】（1）升高温度、将辉铋矿粉碎研磨、适当提高盐酸浓度、搅拌等措施提高“浸取”速率；盐酸受热易挥发、过氧化氢受热易分解，高于40℃时浸取率快速下降说明温度高于40℃时，盐酸挥发、双氧水分解，故答案为：将辉铋矿粉碎研磨(或适当提高盐酸浓度或搅拌等)；高于40℃时，盐酸挥发、双氧水分解；
（2）由分析可知，氧化浸取时，二硫化铁与盐酸和过氧化氢混合溶液反应生成氯化铁、硫和水，反应的离子方程式为2FeS2+3H2O2+6H+=2Fe3++4S+6H2O，则发生反应的过氧化氢和二硫化铁的物质的量之比为3：2，故答案为：3：2；
（3）由方程式Cu(OH)2(s) +4NH3(g) Cu[(NH3)4]2+ (aq)+2OH—(aq)可知，反应的平衡常数K=== Ksp K络合，则Ksp===2. 2×10—20；氨分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为3，分子的空间结构为三角锥形，故答案为：2. 2×10—20；三角锥形；
（4）由分析可知，加入氢氧化钠和次氯酸钠的混合溶液的目的是将溶液中的氯化铋转化为铋酸钠沉淀，反应的离子方程式为Na+ +ClO—+ Bi3+ +4OH—=NaBiO3↓+Cl— +2H2O，故答案为：Na+ +ClO—+ Bi3+ +4OH—=NaBiO3↓+Cl— +2H2O；
（5）由电子移动方向可知，右侧电极为原电池的负极，水分子作用下锰离子在负极失去电子发生氧化反应生成高锰酸根离子和氢离子，电极反应式为Mn2+—5e—+4H2O = +8H+，左侧电极为正极，酸性条件下铋酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成铋离子和水，电极反应式为BiO+2e—+6H+=Bi3++3H2O，原电池的示意图为 ，故答案为： ；Mn2+—5e—+4H2O = +8H+；
（6）由得失电子数目守恒可得如下转化关系：NaBiO3—H2C2O4，滴定消耗b mLa mol/L草酸标准溶液，则产品的纯度为×100%=，故答案为：。
12．(1) 4d55s1 6
(2) 3 游离态的水分子中O原子孤电子对对σ键的斥力比该配离子水分子中O原子的σ键之间的斥力大，造成H—O—H键角减小 C
(3) 正四面体
(4) CuBr 12
【详解】（1）钼与Cr元素同族，故其价电子层电子相同，Cr的价电子排布式是3d54s1，所以钼元素的价电子排布式是“4d55s1”；Cr元素位于元素周期表第四周期IVB族，在元素周期表第6纵行，所以钼元素也位于元素周期表第6纵行；
（2）在配离子[FeCl2(H2O)4]+中，水分子中有自身形成的两个H—O σ键，同时O原子与中心离子Fe3+之间还形成一条配位键σ键，所以每个水分子共有“3”条σ键；孤电子对对σ键的斥力大于σ键之间的斥力，所以本问第二空应填“游离态的水分子中O原子孤电子对对σ键的斥力比该配离子水分子中O原子的σ键之间的斥力大，造成H—O—H键角减小”；在Fe(CO)5中配位体CO中，C元素非极性更弱一些，其孤电子对更容易作为共用电子对提供给Fe；
（3）离子中B原子与周围四个H原子之间有4条σ键，所以该离子中心原子B价层电子对数为4，其VSEPR模型对应是“正四面体”；离子中有五个原子，共8个价电子，故与其属于等电子体的应该也是五个原子，8个价电子的微粒，所以可以是CH4、、SiH4等多个微粒；
（4）该晶胞中有4个Cu原子位于晶胞内部，故晶胞Cu原子数为4，有8个Br原子位于顶点，6个Br原子位于面心，故晶胞Br原子数为，Cu与Br原子个数比为4﹕4=1﹕1，所以该晶胞对应化合物的化学式为“CuBr”；以晶胞中一个顶点的Br原子为参照点，与其距离相等且最近的是共同拥有该顶点的三个面上面心的Br原子，该顶点为8个晶胞所共有，每个面心上的Br原子为两个晶胞共用，所以在晶体中与Br紧邻的Br有个；若将该晶胞再均分为8块，则有Cu原子的小立方体中Cu原子正好位于立方体体心，Br原子到Cu原子的最短距离为apm，则小立方体的体对角线为2apm，则晶胞的体对角线为4apm，设晶胞棱长为x，根据勾股定理有，解之得，根据之前的分析，每个晶胞中有4个Cu原子和4个Br，所以该晶胞的质量为，晶胞体积为(1pm=10-10cm)，所以该晶体的密度计算式为，整理后本问第三空应填“ ”。
13．(1) 2：5 N＞S＞Mn
(2) ＞ S原子半径更小，H—S键的键长更短，键能更大
(3)sp3
(4)平面三角形
(5)11×6.02×1023（或11NA）
(6) 100% 该单元不能“无隙并置”成晶体
【详解】（1）基态Ti2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，有2个未成对电子，基态Mn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，有5个未成对电子，基态Ti2+和Mn2+中未成对电子数之比为2：5；同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，第IIA、第VA族比相邻元素大，第一电离能：N＞O，同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小，第一电离能：O＞S，Mn为金属元素，N、S为非金属元素，Mn的第一电离能比N、S小，故第一电离能由大到小的顺序为N＞S＞Mn；答案为：2：5；N＞S＞Mn。
（2）原子半径S＜Se，故键长：H—S＜H—Se，键能：H—S＞H—Se；答案为：＞；S原子半径更小，H—S键的键长更短，键能更大。
（3）C3N4的硬度可以和金刚石媲美，则C3N4属于共价晶体，N原子的价层电子对数为4，N原子采取sp3杂化；答案为：sp3。
（4）SeO2中中心原子Se的孤电子对数为=1，σ键电子对数为2，价层电子对数为1+2=3，VSEPR模型为平面三角形；答案为：平面三角形。
（5）H2S2O8是一种强氧化剂，可看作两个H2SO4分子通过形成过氧键结合而成，则H2S2O8的结构式为，则1molH2S2O8中σ键的数目为11×6.02×1023（或11NA）；答案为：11×6.02×1023（或11NA）。
（6）①由图可知，MnSe晶体中，Se原子堆积成的正八面体空隙包括以晶胞体心和棱心为中心的两种，均被Mn原子填充，填充率为100%；答案为：100%。
②图2所示单元不是MnSe的晶胞单元，原因是：该单元不能“无隙并置”成晶体；答案为：该单元不能“无隙并置”成晶体。
③根据均摊法，1个晶胞中含Se：=4，含Mn：=4，1个晶胞的质量为=，晶胞的体积为÷ρg·cm-3=，晶胞的边长为cm，该晶体中Se原子与Mn原子之间最短距离为晶胞边长的，则Se原子与Mn原子之间最短距离为×cm=cm=×1010pm；答案为：×1010。
14．(1) 2：3 d
(2) 正四面体形 CCl4 F>O>P>Ti>K 三种物质均为分子晶体，H2O和HF分子间均能形成氢键，等物质的量的H2O分子间比HF分子间氢键数目多，PH3分子间不能形成氢键
(3) TiO2+ 6
(4) 正八面体 ××1010
【详解】（1）①钛元素的原子序数为22，基态钛原子核外电子排布式为，s能级的电子数为8，p能级的电子数为12，则s能级和p能级的电子数之比为2:3；
②钛元素的原子序数为22，为第四周期ⅣB族元素，所在元素周期表的d区；
（2）①PO根据杂化轨道理论P的价层电子对数(5+3×0+3)/2=4，孤电子对数为0，为sp3杂化，则O的立体构型为正四面体；
PO互为等电子体的分子为CCl4；
②KTiPO4F中所含元素为F、O、P、K、Ti，同周期元素从左往右第一电离能增大，同周期第一电离能最小的是碱金属元素，同主族元素从上往下第一电离能减小，则第一电离能由大到小的顺序为：F＞O＞P＞Ti＞K；
③影响熔沸点的主要因素为分子间作用力，氢键为较强的分子间作用力，H2O和HF中存在氢键，三种物质均为分子晶体，H2O和HF分子间均能形成氢键，等物质的量的H2O分子间比HF分子间氢键数目多，PH3分子间不能形成氢键；
（3）由图可知，1个Ti原子实际占用1个O原子，有Ti的化合价推知，离子符号为；
[Ti(OH)2(H2O)4]2+中与H2O分子与形成配位键，故配位键的数目为6；
（4）①CaTiO3晶体中Ca、Ti、O原子个数比为1:1:3，由晶胞结构可知，Ti原子填充在O原子周围形成正八面体空隙中；
②每个晶胞含有个Ca，有个O，有1个Ti，设晶胞参数为acm，则，解得，O原子间最近的距离为晶胞对角线长度的一半，则为××1010。
15．(1) 10NA sp2 氟的电负性比氯的大，使得F-C的极性大于Cl-C，使得F3C-的极性大于Cl3C-的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子
(2) 正四面体 F-提供孤电子对，BF3接受孤电子对(或其他合理答案) PF5的热分解温度高于PCl5，因为P-F键的键长小于P-Cl键的键长，P-F 键的键能大于P-Cl键的键能
(3)D
(4) 4 0.1875或
(5)B
【详解】（1）①单键均为σ键，双键中有一条σ键一条Π键，由结构简式可知，1mol该物质中含有10NAσ键；该结构中C原子均形成双键，采用sp2，故答案为：10NA；sp2；
②F和Cl为同主族元素，F分电负性大于Cl，电负性越大形成的共价键极性越强，因此F-C的极性大于Cl-C，从而使得F3C-的极性大于Cl3C-的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，故答案为：氟的电负性比氯的大，使得F-C的极性大于Cl-C，使得F3C-的极性大于Cl3C-的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子；
（2）①LiClO4中阴离子的，其中心Cl原子的价层电子对数为，无孤电子对，为正四面体结构，故答案为：正四面体；
②是一种配离子，其由BF3和F-结合形成，中心B原子存在空轨道，F-离子存在孤电子对，两者结合时提供空轨道，F-离子提供孤电子对，形成配位键，故答案为：F-提供孤电子对，BF3接受孤电子对；
③和中，F原子的电负性大于Cl，P-F键的键长比P-Cl键的键长短，键长越短，键能越大，形成的物质越稳定，因此的分解温度高于，故答案为：PF5的热分解温度高于PCl5，因为P-F键的键长小于P-Cl键的键长，P-F 键的键能大于P-Cl键的键能；
（3）形成氢键(X-H…Y)三原子可能共线，也可能不在同一直线上，故A正确；
B. 氢键为两个非金属原子之间的作用力具有部分共价键的性质，锂键是离子与其他原子之间形成的特殊作用力，可能具有部分离子键的性质，故B正确；
C. 氯、溴为同主族元素，从上到下同主族元素的电负性减弱，第一电离能减弱，故电负性：Cl>Br；第一电离能：Cl>Br，故C正确；
D. CH3OCH3分子中存在非金属性较强的O原子，也能形成分子间氢键，故D错误；
故答案为：D；
（4）由晶胞结构可知每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有4个，充电前锂离子有8个在顶点个数为：、4个在棱心个数为，4个在面心个数为，一个晶胞中锂离子个数为4个，充电后锂离子部分损失，有8个在顶点个数为：、3个在棱心个数为，3个在面心个数为，个数为，此时该晶胞对应的化学式为：，即1-x=，x=，故答案为：0.1875或；
（5）晶胞顶点的投影到正方形的四个顶点，上面面心的●投影到正方形的上下棱心，体心都应到面心，体内的令另两个投影到体心靠下处，两侧面山的投影到距离正方形上顶点处，两侧棱上心上的●投影到正方形的两侧边的中心上，两侧面上的●投影到正方形的两侧边的距下顶点处，晶胞体内的两个●投影到正方形面内距离上边长处，由此可知B符合题意，故答案为：B；
16．(1) 电子(运动)状态 3
(2) N>B>Ca sp2杂化 3p BCl3和四氯化碳均为非极性分子，而氨气属于极性分子，相似相溶
(3) 2mol 2
(4)
【详解】（1）整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子(运动)状态三个因素共同决定；基态B原子的电子排布式为：1s22s22p1，故其核外电子填充在1s，2s，2p三个轨道中；
（2）①金属的电负性较小，另外，同周期元素电负性从左向右在增大，故Ca、B、N三种元素电负性从大到小的顺序为：N>B>Ca；
②BCl3中B原子的价层电子对数为3，其杂化方式为sp2，故BCl3中B原子的sp2杂化轨道与Cl原子的3p轨道形成σ键；基态B原子价电子层上的电子先进行激发，再进行杂化，说明B原子激发后的三个轨道能量相同，故激发时B原子的价电子排布图为： ；
③极性相似的物质溶解度较大，BCl3和四氯化碳为非极性分子，氨气为极性分子，故原因是：BCl3和四氯化碳均为非极性分子，而氨气属于极性分子，相似相溶；
（3）由图1可知，图中连有羟基的B原子含有配位键，故1mol该阴离子存在的配位键物质的量为2mol，在该阴离子中B显+3价，O显-2价，H显+1价，根据化合价的关系可知，n=2；
（4）将8个正八面体的中心连接呈晶胞的立方晶系图，由M点坐标知该原子位于晶胞的中心，且每个坐标系的单位长度都记为1，已知B6八面体中B -B键的键长为d pm，晶胞参数为a pm，则八面体中心到顶点的距离为：，则N点在棱的处，其坐标为(，1，0)。
17．(1) ds
(2)N＞O＞C
(3) 5 sp2和sp3 Cu2O中Cu+的价层电子排布式为3d10，CuO中Cu2+的价层电子排布式为3d9，前者为全充满结构更稳定
(4) [Cu(H2O)4]SO4∙H2O 正四面体形 ABE
(5) 8
【详解】（1）氮是7号元素，基态氮原子的价层电子轨道表示式为，在元素周期表中铜的价电子排布式为3d104s1，属于ds区(填 “s”、“p”、“d” 或“ds”)。故答案为：；ds；
（2）同周期从左到右，第一电离能增大，N的2p能级上为半充满结构，第一电离能变大，C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C。故答案为：N＞O＞C；
（3）X中铜离子与4个O和1个N形成共价键，X中Cu2+的配位数是5，吡啶环上的碳、羰基上的碳为sp2杂化，甲基上有碳为sp3杂化，C原子的杂化轨道类型为sp2和sp3。在高温下，Cu2O比CuO稳定，从离子的电子层结构角度分析，主要原因是Cu2O中Cu+的价层电子排布式为3d10，CuO中Cu2+的价层电子排布式为3d9，前者为全充满结构更稳定。故答案为：5；sp2和sp3；Cu2O中Cu+的价层电子排布式为3d10，CuO中Cu2+的价层电子排布式为3d9，前者为全充满结构更稳定；
（4）胆矾的化学式用配合物的形式可表示为[Cu(H2O)4]SO4∙H2O；硫酸根中心原子硫的价层电子对数为4，采用sp3杂化，其阴离子的空间结构为正四面体形；胆矾中存在的化学键有A．硫酸根离子与四氨合铜离子间的离子键，B．O-H、S-O共价键 E．铜与氧间的配位键,不存在分子间作用力，氢键不是化学键，故选ABE；故答案为：[Cu(H2O)4]SO4∙H2O；正四面体形；ABE；
（5）某铜的氮化物晶胞参数为a pm。该晶体中，与Cu原子最近的Cu原子有8个，若阿伏加德罗常数的值为NA，每个晶胞中含铜：12×=3，含氮8×=1，则该晶体的密度为=g·cm-3(列出计算式)。故答案为：8；。
18．(1)15
(2)N ＞ C ＞ H ＞ Fe
(3) sp2 sp2
(4)6
(5)CD
(6)Fe3+的 3d5半充满状态更稳定
(7)都属于分子晶体，乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键
(8)直线形
(9)
【分析】（1）Fe为26号元素，分析其在元素周期表中的位置；
（2）电负性为元素的原子在化合物中吸引电子的能力，电负性大的元素呈负价，电负性小的元素呈正价，非金属性越强，电负性越大；根据电负性的变化规律比较电负性大小；
（3）根据σ和π键的数目可知杂化方式；
（4）N原子含有1对孤对电子，与Fe2+形成配位键；
（5）邻二氮菲中含有C= C双键和C= N双键，邻二氮菲与Fe2+通过配位键形成配离子；
（6）Fe2+很容易失去1个电子形成3d5的半满结构；
（7）氢键的存在能够显著提高物质的熔沸点
（8）根据等电子体知识，来判断构型；
（9）根据晶胞图所示结构计算晶体密度，密度公式为ρ=；
【详解】（1）基态Fe的电子排布式为1s22s2sp63s23p63d64s2，s轨道有一种空间运动状态， p轨道有三种空间运动状态，d道有五种空间运动状态，3d轨道有6个电子，有5种空间运动状态，因此基态Fe原子的核外电子的空间运动状态有15种；
（2）在元素周期表中同一周期从左到右元素的电负性逐渐增强，同一主族从上到下元素的电负性逐渐减弱，Fe为金属电负性最小，可知电负性强弱顺序N ＞ C ＞ H ＞ Fe；
（3）根据邻二氮菲C周围的键为3个σ和1π，故C的杂化为sp2，N周围的键为3个σ和1π，故N的杂化为sp2；
（4）由图1可知，该配离子中Fe2+与氮原子形成配位键共有6个，N原子含有1对孤对电子，与Fe2+形成配位键
（5）该离子为配离子，不存在离子键，但含有配位键，并且邻二氮菲中含有碳碳或碳氮双键，所以含有π键和σ键，氢键不存在，CD符合题意；
故选CD。
（6）Fe2+的核外价电子排布为3d5，很容易失去1个电子形成3d5的半满结构；
（7）氢键的存在能够显著提高物质的熔沸点，乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键，所以乙二胺( H2NCH2CH2NH2)和三甲胺[N(CH3)2]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多；
（8）原子数相同，价电子数相同的微粒互为等电子体，则与N互为等电子体的微粒有CO2，CO2为直线形，故N的结构为直线形；
（9）根据晶胞的图可知中含有W的数目为12×+2×+6×+1=6个，含有C的数目为6个，晶胞的质量为m=nM=，晶胞的体积为6××a×a×sin60°×b×10-30cm3=×10-30cm3，晶胞的密度为：ρ===g/cm3。
19． [Ar]3d84s2 ds 10 1或2(1～2也可) N和O sp2、sp3 NH3＞AsH3＞PH3 结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高。NH3、PH3和AsH3相对分子质量依次增大，但NH3和NH3之间存在氢键，则其沸点最高 中心原子电负性越大，相应的键角就越大
【详解】(1)Ni位于4周期Ⅷ族，基态Ni原子的电子排布式为[Ar]3d84s2；与之相邻且最外层只有1个电子的元素只有Cu，Cu位于4周期ⅠB族，故属ds区，此区特点次外层d轨道全充满，最外层s轨道1或2电子；
(2)N和O提供孤电子对，都是配位原子，价层电子对数分别是3和4，故N和O的轨道杂化类型分别是sp2和sp3；
(3)NH3、AsH3和PH3均为分子晶体，且结构相似，但NH3分子之间存在氢键，则其沸点最高，故NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为NH3＞AsH3＞PH3；
NH3、PH3、AsH3分子均为三角锥形，结构相似，中心原子电负性越大，中心原子周围电子云密度越大，化学键之间的相互排斥作用越大，相应的键角就越大；
(4)
在NiO晶胞中含镍原子数为8×+6×=4，氧原子数为1+12×=4，NiO的摩尔质量为75 g•mol-1，所以晶胞的质量为300g，所以晶胞的边长为，故Ni2+与最邻近的O2-的距离，即为晶胞的棱长的，即为。
【点睛】本题围绕金属镍的配合物(分子式为C12H10N2NiO7·2H2O)考查了电子排布式、元素周期表的分区及原子结构特点、配合物的基本概念、中心原子的轨道杂化，从微观上考查了气态氢化物分子的键角比较，从宏观上考查了气态氢化物的沸点比较。另外，还借NiO考查了NaCl晶胞结构及计算。
20． 3d10 正四面体形 sp2、sp3 N 共价键和配位键 H2O CuInSe2 面心立方最密堆积
【详解】(1)Cu位于第四周期第ⅠB族，其价层电子排布式为3d104s1，失去最外层一个电子形成Cu+，因此Cu＋价层电子排布式为3d10；
(2)①SO中σ键数为4，孤电子对数为 ＝0，则空间构型是正四面体形；根据EDTA的结构简式，该结构中有两种碳原子：饱和碳原子和形成双键的不饱和碳原子，饱和碳原子为sp3杂化，不饱和碳原子为sp2杂化；
②C、N、O属于同一周期，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族元素的第一电离能大于第ⅥA族的，所以第一电离能大小顺序是N>O>C，同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小，即O>S，故最大的为N；
③根据阳离子的结构图可以看出，铜离子分别与4个氨分子和2个水分子形成配位键，氨分子和水分子内部有共价键，即该阳离子中存在配位键和共价键；由于铜离子与水所形成的配位键要比与氨气所形成的配位键弱，所以该化合物加热时首先失去水；
(3) Cu原子有4个位于棱上，6个位于面上，故个数为6×＋4×＝4，In原子有8个位于顶点上，4个位于面上，1个在体心，故个数为8×＋4×＋1＝4，Se原子有8个，全部在晶胞内部，共8个，因此晶体的化学式为CuInSe2；晶胞从顶部向底部看Se原子分布有四层，排布符合ABABAB，故堆积方式为面心立方最密堆积；C原子位于下面正方体的体对角线的处，故坐标为；根据ρ＝，质量m＝ g，体积V＝0.524×0.524×1.032×10－21cm3，所以CuInS2晶体的密度是g·cm－3。
21． 42NA C C有4个价电子，处于易得和易失电子的中间位置 平面三角形 SO3 sp2、sp3 CH3COOH分子间存在氢键、而HCOOCH3分子之间没有氢键
【分析】按等电子体理论、根据价层电子对互斥理论计算硝酸根离子中的价层电子对数、并确定其等电子体；用均摊法计算晶胞的质量、按密度ρ=计算晶胞的边长、求出2个离子之间的距离；
【详解】(1)Ni原子序数为28，基态Ni原子价层电子的排布式为3d84s2，由泡利原理、洪特规则，可得的价电子轨道表示式为；单键全部是σ键、双键中有1个σ键、1个π键，则由图a的结构简式可知：不饱和五元环的σ键有2×7+2×3+2=22个，每个五元环内有1个CH2、1个N、3个CH，2个五元环内共有2×10=20个σ键，则1个配合物分子含σ键42个，1mol配合物含σ键数目为42NA。
(2)C、N、O三种元素位于第二周期，同一周期元素的电负性随原子序数的增大而增大，所以电负性 ，电负性最小的是C，C在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是碳原子最外层有4个电子，处于易得和易失电子的中间位置，不容易得或失电子形成稳定结构。
(3)Ni(NO3)2中阴离子为硝酸根离子，中心原子N的孤电子对数为、 价层电子对数为3+0=3，故其空间构型是平面三角形；硝酸根离子为4原子的微粒、价电子总数为24，与之互为等电子体的一种分子的化学式：SO3(或BF3)。
(4)图a配合物中，碳原子有饱和碳原子，有不饱和的双键碳原子：碳碳双键、碳氮双键、碳氧双键，故碳原子的杂化类型是sp3、sp2。CH3COOH和甲酸甲酯(HCOOCH3)互为同分异构体，常压下CH3COOH的沸点高于HCOOCH3的主要原因是：CH3COOH分子间存在氢键、而HCOOCH3分子之间没有氢键。
(5)①由晶胞结构知，氧离子位于棱边的中点和体心，数目为 ，镍离子位于面心和顶点，则数目为，晶胞的质量为 ，晶体密度为ρg·cm-3，设晶胞边长为acm，晶胞的体积 ，则 ，该晶胞中最近的两个O2-之间的距离为 。
②平面NiO基本结构单元为，每个结构单元含有1个“NiO“，每个氧化镍所占的面积=(2am)×(2am×sin60°)=2a2m2，则每平方米含有的氧化镍个数 ，每个氧化镍的质量 ，所以每平方米含有的氧化镍质量 g。
22． 第四周期第IB族 3d84s2 2 d Cu+价电子排布式为3d10，Ni+价电子排布式为3d84s1，铜的第二电离能失去的是较稳定的全满状态的3d10电子，所需能量较大 正四面体 sp3 CuCl 12 ×1010
【详解】(1)Cu为29号元素，在元素周期表中位于第四周期第IB族；
(2)Ni为28号元素，基态Ni原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，价电子排布式为3d84s2；有2个未成对电子，位于第四周期第Ⅷ族，属于d区；
(3) Cu+价电子排布式为3d10，Ni+价电子排布式为3d84s1，铜的第二电离能失去的是较稳定的全满状态的3d10电子，所需能量较大，即Cu的第二电离能较大；
(4)中阴离子为SO，S的价层电子对数为=4，不含孤电子对，所以立体构型为正四面体；NH3中N原子与三个H原子分别形成一个σ键，还有一对孤电子对，所以价层电子对数为4，N原子采取sp3杂化；
(5)据图可知晶胞中Cl原子的个数为4，Cu原子位于面心和顶点，个数为=4，所以该晶体化学式为CuCl；以底面面心Cu原子为例，同一个面上的四个顶点的Cu原子距离其最近且相等，该面相邻的8个面的面心上还各有一个距离相同的Cu原子，所以每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为12；晶胞的质量为g=g，密度为ρg/cm3，则晶胞的边长为cm=×1010pm，据图可知铜原子和氯原子之间的最短距离为体对角线的四分之一，即为×1010pm。
23． 哑铃(或纺锤) C、N、O同周期，核电荷数依次增加，N为半充满稳定结构，第一电离能最大，与C相比，O核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大 7 键的键长大于键，键能小于键
【详解】(1)基态C原子的电子排布式为1s22s22p2，则其价层电子的轨道表达式为。基态C原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃(或纺锤)形。
(2)N原子最外层有5个电子，在赖氨酸中N原子形成3对共用电子对，1对孤电子对，则价层电子对数为4，则其杂化轨道类型为。
(3)C、N、O同周期，核电荷数依次增加，N为半充满稳定结构，第一电离能最大，与C相比，O核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大，C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为。
(4)①分子中有7键。
②原子总数相等、价电子总数相等的分子或离子互为等电子体，则与互为等电子体的一种分子为。
③立方氮化硼晶体具有类似金刚石的结构，由于键的键长大于键，键能小于键，则它的硬度比金刚石低。由晶胞结构图可知，一个晶胞中含有4个B原子和4个N原子，则晶体密度为。
24． 1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2 12 Se>Ge>Ni 分子 TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl 甲醛、苯 水 BD 4
【详解】(1)基态钛为22号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2，故占有1s(1)、2s(1)、2p(3)、3s(1)、3p(3)、3d(2)、4s(1)共占据12个轨道；
(2)Ti的单电子数为2(即3d上的2个)，与Ti同周期且含有2个单电子的是Ni、Ge、Se；同一周期元素，核电荷数越大，第一电离能越大，故第一电离能大小顺序为Se>Ge>Ni；
(3)TiCl4为分子晶体(熔沸点较低)，TiCl4在空气中生成烟雾：TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl；
(4) ①含C原子的分子有甲醛、苯、二氧化碳，其中C原子为sp2杂化的分子为甲醛和苯；极性分子为正负电中心不重合，水的两个正电中心H，一个负电中心O不重合，故属于极性分子为水；
②A．水的价电子数为8，二氧化硫的价电子数为18，不属于等电子体，A错误；
B．二氧化碳和N2O价电子数均为16，原子数均为3，属于等电子体，B正确；
C．CH2O的价电子数为12，BF3 的价电子数为24，不属于等电子体，C错误；
D．C6H6与B3N3H6中价电子数均为30，原子数均为12，属于等电子体，D正确；
答案选BD；
(5)由图可知，黑色球代表O，共有上下两面的4个和体内的2个，即个，则晶胞中含有2个TiO2，，故，，底为平行四边形，。
山西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-20分子结构与性质
一、单选题
1．（2023·山西·校联考模拟预测）地球上的硅大部分以二氧化硅及硅酸盐的形式存在，它们的基本结构单位是硅氧四面体[](图1)。石英晶体中的硅氧四面体相连构成螺旋链(图2)。天然硅酸盐组成复杂，硅、氧原子通过共用氧原子形成各种不同的硅酸根阴离子，一种层状硅酸根阴离子结构如图3所示。下列说法正确的是
A．基态Si原子的原子核外的电子有14种空间运动状态
B．二氧化硅中硅原子的配位数是2
C．图2中Si原子的杂化轨道类型是
D．图3层状硅酸根阴离子结构中硅和氧的原子个数比为2∶5
2．（2023·山西·校联考模拟预测）下列说法正确的是
A．O3为极性分子
B．SF6分子的键角为90°
C．Ge位于元素周期表的d区
D．氢氟酸电离方程式： HF= F-+H+
3．（2023·山西·校联考模拟预测）黑火药是中国古代四大发明之一，S+2KNO3+3C=K2S+3CO2↑+N2↑，用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．反应中每生成标准状况下2. 24L N2转移电子数目为1. 2 NA
B．1 L 0.5mol·L-1 K2S溶液中S2-和HS-的总数为0. 5NA
C．常温下3.2g由SO2、S2组成的混合物中所含质子数为1.8NA
D．28g N2中含有π键数目为NA
4．（2023·山西大同·统考三模）根据下列事实得出的相应结论错误的是
选项
事实
结论
A
25℃时分别测定浓度均为0.1mol·L-1的NaCl溶液和CH3COONH4溶液的pH，pH都等于7
两溶液中水的电离程度相等
B
t ℃时，反应①：Br2(g)+ H2(g) 2HBr(g) K=5. 6×107；反应②：I2(g)+ H2(g) 2HI(g) K=43
相同条件下。平衡体系中卤化氢所占的比例：反应①>反应②
C
向漂白粉溶液中通入足量SO2气体，产生白色沉淀
还原性：SO2>Cl-
D
常温下，将50mL苯与50mLCH3COOH混合，所得混合液的体积为101 mL
混合过程中削弱了CH3COOH分子间的氢键。且苯与CH3COOH分子间的范德华力弱于CH3COOH分子间的氢键
A．A B．B C．C D．D
5．（2023·山西吕梁·统考三模）氟元素可形成多种有工业价值和科研价值的化合物，如OF2、NF3、XeF2等。其中XeF2的四方晶胞结构如图所示，图中M点原子坐标参数为(，，)，Xe和F的最短距离为bnm、下列说法错误的是
A． OF2分子中键角小于分子中的
B．中Xe的杂化方式为sp
C．基态N、F原子核外电子均有5种空间运动状态
D．Q点原子坐标参数为 []
6．（2023·山西晋城·统考三模）某研究团队提出了以氧化石墨烯(GO)为催化剂设计的简易膜反应，其反应为 ，反应过程中能量变化如图所示，下列说法中正确的是
A．反应中(除GO外)既有极性键和非极性键的断裂，又有极性键和非极性键的形成
B．分子中的碳原子均采用杂化
C．催化剂可降低反应的活化能，从而改变反应的焓变
D．氧化石墨烯的作用之一可能是吸附反应物形成更稳定的反应中间体
7．（2023·山西晋城·统考三模）配合物顺铂(结构如图)是临床使用的第一代铂类抗癌药物。其抗癌机理：在铜转运蛋白的作用下，顺铂进入人体细胞发生水解，生成的与DNA结合，破坏DNA的结构，阻止癌细胞增殖。下列说法错误的是
A．中(Ⅱ)的配位数为4
B．的配合物中提供孤对电子
C．与铂(Ⅱ)的结合能力小于与铂(Ⅱ)的结合能力
D．配合物[]存在顺反异构，说明该配合物为平面结构
8．（2023·山西临汾·统考二模）化合物(XYZ4·5W2Z)可用作合成香料中间体的催化剂。W、Z、Y、X为原子序数依次增大的前四周期元素。W原子电子只有一种自旋取向，Z原子L层电子有6种运动状态，Y原子的质子数是Z的2倍，X原子的最外层只有1个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对。该化合物的热重曲线如图所示。下列说法错误的是
A．Z2通入W2Y溶液中有淡黄色沉淀生成
B．中Y的3p轨道与Z的2p轨道形成p-pσ键
C．键角大小：>
D．200℃时固体物质的化学式XYZ4·W2Z
9．（2023·山西临汾·统考二模）某“杯酚”是对叔丁基苯酚与甲醛反应得到的一种环状缩合物，我国科学家将C60、C70混合物加入该“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法正确的是
A．“杯酚”与C60之间通过分子间作用力形成超分子
B．对叔丁基苯酚分子中最多14个原子共平面
C．溶剂甲苯可溶解C70，二者均为非极性分子
D．1mol对叔丁基苯酚与足量溴水反应，最多消耗3molBr2
10．（2022·山西晋中·统考二模）中国科学家首次用CO2高效合成乙酸，这项技术是实现“碳中和”的重要途径之一，该反应路径如图所示。下列说法正确的是
A．该过程的总反应为2CO2 +4H2 CH3COOH +2H2O
B．LiI和Rh*均为该反应的催化剂
C．步骤3反应中既有非极性键的断裂，又有非极性键的形成
D．所有步骤发生的反应均为氧化还原反应
二、工业流程题
11．（2023·山西·校联考模拟预测）铋(Bi)的化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3含FeS2、CuO、SiO2等杂质)制备NaBiO3的工艺流程如下：
已知：
i. Bi3+易水解，NaBiO3难溶于冷水。
ii.“氧化浸取”时，铋元素转化为Bi3+，硫元素转化为硫单质。
iii． Cu(OH)2(s) +4NH3(g) Cu[(NH3)4]2+ (aq)+2OH—(aq)K=4.4×10-7。
回答下列问题：
(1)为提高“浸取”速率，采取的措施有：升高温度、 (写出一条)；辉铋矿浸取率随温度的变化曲线如图，高于40℃时浸取率快速下降，其可能的原因是 。
(2)“氧化浸取”时，H2O2和FeS2发生反应的物质的量之比为 。
(3)“除铜”时发生反应：Cu2+ (aq) + 4NH3(g) Cu[(NH3)4]2+ (aq) K=2×1013，则Ksp[Cu(OH)2]= ；NH3分子的空间结构为 。
(4)“转化”时，生成NaBiO3的离子方程式为 。
(5)已知酸性环境下，NaBiO3可以将Mn2+氧化成、(被还原成Bi3+)，请设计一个原电池装置来证明这一点，在图中的方框内标出两烧杯溶液中溶质的化学式，并写出负极的电极反应式： 。
(6)取NaBiO3产品w g，加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应，再用a mol· L-1H2C2O4标准溶液滴定生成的，当溶液紫红色恰好褪去时，消耗bmL标准溶液，该产品的纯度为 (用含w、a、b的代数式表示)。
三、结构与性质
12．（2022·山西晋城·统考二模）目前已经确认了16种元素是植物生长所必需的，其中硼、铁、铜、钼等7种元素为必需的微量元素。回答下列问题：
(1)钼位于第5周期与Cr同族，试写出钼的基态价电子排布式 ，钼位于周期表第 纵行。
(2)铁元素能与多种分子或离子形成配位键，如[FeCl2(H2O)4]+、Fe(CO)5。
①[FeCl2(H2O)4]+中每个H2O的O周围σ键电子对有 对，游离态的水中H-O-H的键角比该配离子中H-O-H的键角小，其原因是 。
②CO分子中C原子和O原子，上均存在孤电子对，在Fe(CO)5中 (填元素符号)更容易为Fe提供孤电子对。
(3)硼氢化钠(NaBH4)具有很强的还原性，常用于有机合成，的VSEPR模型为 与其互为等电子体的阳离子有 (写一种)。
(4)一种铜的溴化物立方晶胞如图所示。
该化合物的化学式为 ，在晶体中与Br紧邻的Br有 个，若Cu原子与最近的Br原子的核间距为apm，则该晶体的密度计算表达式为 g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
13．（2022·山西吕梁·统考二模）TIC、TiN、MnS、MnSe在电化学领域均有巨大的应用潜力。回答下列问题：
(1)基态Ti2+和Mn2+中未成对电子数之比为 ；N、S、Mn的第一电离能由大到小的顺序为 。
(2)键能：H—S H—Se(填“>”或“<")，理由为 。
(3)C3N4的硬度可以和金刚石媲美，其中N原子的杂化方式为 。
(4)SeO2的VSEPR模型为 。
(5)H2S2O8是一种强氧化剂，可看作两个H2SO4分子通过形成过氧键结合而成。1molH2S2O8中σ键的数目为 。
(6)MnSe具有NaCl型结构，其立方晶胞结构如图1所示。
①MnSe晶体可以看成是由Se原子堆成的正八面体中空隙被Mn原子填充，填充率为 。
②图2所示单元不是MnSe的晶胞单元，原因为 。
③若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体密度为ρg·cm-3，则该晶体中Se原子与Mn原子之间最短距离为 pm。
14．（2022·山西运城·统考模拟预测）钛及其化合物在科技、生物、材料领域均有广泛应用。回答下列问题：
(1)基态钛原子核外s能级和p能级的电子数之比为 ；钛元素处于元素周期表的 区。
(2)含钛新型正极材料KTiPO4F具有高化学电位。
①PO的立体构型为 。与PO互为等电子体的分子为 (任写一种，填化学式)。
②KTiPO4F中所含元素的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
③一些氢化物的沸点如表所示：
氢化物
PH3
H2O
HF
沸点/℃
-87.5
100
19.5
解释表中氢化物之间沸点存在差异的原因： 。
(3)Ti(IV)在酸溶液中可形成多种离子。其中如图1所示结构的离子符号为 ；[Ti(OH)2(H2O)4]2+中配位键的数目为 。
(4)CaTiO3晶体中Ca、O原子在立方晶胞中的位置如图2所示，其中Ti原子填充在O原子围成的 (填“正八面体”或“正四面体”)空隙中；若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体密度为ρg·cm-3，则O原子间的最近距离为 pm(用含NA、ρ的代数式表示)。
15．（2022·山西太原·统考三模）我国科学家开发了一种高电化学活性和水氧稳定的方酸锂可作为电池电解质的锂补偿剂和锂源。回答下列问题：
(1)方酸可用作合成有机光导体、液晶显示材料等的中间体，其结构如图所示。
①1 mol方酸中含有的σ键数目为 ，其中 C的杂化轨道类型是 。
②羧基中的羟基极性越大，越易电离出H+。三氟乙酸(CF3COOH)的酸性大于三氯乙酸(CCl3COOH)，试从键的极性分析其原因可能是 。
(2)LiClO4 、LiBF4、LiPF4等离子液体也常作为锂离子电池的电解质。
①LiClO4中阴离子的空间结构名称是 。
②是一种配离子，请从配位键来解释其形成过程： 。
③LiPF6在一定条件下可分解生成PF5比较PF5和PCl5的热分解温度高低，利用键参数说明理由： 。
(3)1975年，锂键首次被实验证实，即X…Li-Y(X代表NH3， ， H2O，CH3OCH3；Y代表Cl，Br)。锂键和氢键类似，但也有不同，下列有关说法错误的是___________(填字母)。
A．形成氢键(X-H…Y)三原子不一定在一条直线上。
B．氢键具有部分共价键的性质，锂键可能具有部分离子键的性质
C．电负性：Cl>Br；第一电离能：Cl>Br
D．分子间能形成氢键， CH3OCH3分子间不能形成氢键
(4)磷酸亚铁锂是一种锂离子电池的正极材料，其晶胞结构示意图如图(a)所示，其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有 个，电池充电时，LiFePO4脱出部分Li+ ，形成Li1-xFePO4，结构示意图如图(b)所示，则x= 。
(5)用于制造激光器的KH2PO4大晶体是由水溶液结晶出来的。分别用、●表示和K+，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是、K+在晶胞xz面、yz面上的位置，则晶胞在x轴方向上的投影图为 (填字母)。
16．（2022·山西临汾·统考三模）总订单数已经超过1000架的国产大飞机C919预定在今年交付，其制造使用了较多含硼材料(如硼纤维、氮化硼等)，多项技术打破了外国垄断。
(1)原子的能量由核电荷数、电子数、 三个因素共同决定；基态B原子的核外电子填充在 个轨道中。
(2)耐高温材料立方BN制备流程中用到NH3、BCl3和触媒剂Ca3B2N4。
①Ca、B、N三种元素电负性从大到小的顺序为 。
②BCl3中B原子的 轨道与Cl原子的 轨道形成σ键；形成BCl3过程中基态B原子价电子层电子先激发，再杂化，激发后B原子的价电子排布图为 。
③BCl3在四氯化碳中的溶解度远大于NH3，原因是 。
(3)硼砂是非常重要的含硼矿物。一种硼砂阴离子的结构如图1所示，则1mol该阴离子存在的配位键物质的量为 ，n= 。
(4)制造硼合金的原料硼化钙(CaB6)晶胞结构如图2所示，硼原子全部组成B6正八面体，各个顶点通过B-B键互相连接成三维骨架。已知该晶体晶胞参数为apm，B6八面体中B-B键的键长为dpm，M点原子的坐标参数为(，，)，则N点原子的坐标参数为(___，1，0)。
17．（2022·山西太原·统考一模）氨基吡啶与铜等金属离子所形成的配合物具备良好的磁学性质和结构的多样性，特别是在存在桥基配体的铜配合物。同时给多个中心原子配位的配体称为桥基配体。
(1)基态氮原子的价层电子轨道表示式为 ，在元素周期表中铜属于 区(填 “s”、“p”、“d” 或“ds”)。
(2)C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)某氨基吡啶衍生物铜配合物X的结构简式如图所示。X中Cu2+的配位数是 ，C原子的杂化轨道类型为 。在高温下，Cu2O比CuO稳定，从离子的电子层结构角度分析，主要原因是 。
(4)胆矾的简单平面结构式如图所示。
胆矾的化学式用配合物的形式可表示为 ；其阴离子的空间结构为 ；胆矾中存在的化学键有 (填字母)。
A．离子键 B．共价键 C．范德华力 D．氢键 E．配位键
(5)某铜的氮化物广泛应用于光信息存储和高速集成电路领域，其晶胞结构如图所示， 晶胞参数为a pm。该晶体中，与Cu原子最近的Cu原子有 个，若阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
18．（2022·山西·统考一模）碳元素在自然界中分布很广，是存在形式最复杂的元素。实验室可用邻二氮菲()与Fe2+形成的红色配合物(如下图)测定铁的含量。
回答下列问题：
(1)基态Fe原子核外电子的空间运动状态有 种。
(2)红色配合物中H、C、N、Fe四种元素的电负性从大到小的顺序为 。
(3)邻二氮菲分子中C、N两种元素原子的杂化方式分别为 、 。
(4)红色配离子的中心原子的配位数为 。
(5)红色配离子中不存在的作用力有 。
A． σ键 B．π键 C．离子键 D．氢键 E．配位键
(6)临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+，从结构角度来看，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是 。
(7)三甲胺[N(CH3)3]和乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)均属于胺，但三甲胺比乙二胺的沸点低得多，原因是 。
(8)汽车安全气囊产生气体的功臣是叠氮化钠(NaN3)，N的空间构型为 。
(9)钨和碳能形成耐高温、耐磨材料碳化钨，其晶体结构如下图所示，六棱柱的底边长为apm，高为bpm，设阿伏加德罗常数的值为NA，则碳化钨晶体的密度是 g·cm-3(列出计算表达式)。
19．（2021·山西晋中·统考三模）云南师范大学杨智教授合成了一种以醚键桥联型双吡啶羧酸为配体的金属镍配合物(分子式为C12H10N2NiO7·2H2O)。本配合物具有一定的光催化效果，在光催化还原二氧化碳方面具有潜在的应用价值。
(1)基态Ni原子的电子排布式为 ，元素周期表中与镍位置相邻的某元素原子的最外层只有一个电子，则该元素位于元素周期表的 区，此区元素的价电子层结构特点是(n-1)d ns 。
(2)该配合物的配位原子为 ，配位原子轨道杂化类型为 。
(3)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 ，用物质结构理论加以解释： 。NH3、PH3、AsH3分子的键角分别为107.3°、93.3°、91.8°，其键角逐渐减小的原因是 。
(4)NiO晶体的结构与NaCl相同，已知NiO晶体的密度约为6.7 g·cm-3，则可计算出Ni2＋与最邻近的O2-的距离为 cm(写出计算式，无需化简)。
20．（2021·山西晋中·统考二模）铜铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)是第三代太阳能电池的典型代表。
(1)Cu＋价层电子排布式为 。
(2)硫酸铜分别和氨水、EDTA[(HOOCCH2)2NCH2－CH2N(CH2COOH)2]配制配合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4、[Cu(EDTA)]SO4。
①SO的空间构型为 ，EDTA中碳原子杂化方式为 。
②C、N、O、S四种元素中，第一电离能最大的是 。
③在[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4化合物中，阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图所示)。该阳离子中存在的化学键类型有 ，该化合物加热时首先失去的组分是 。
(3)某晶体的晶胞结构如图所示，该晶体的化学式为 。如果将Se原子看做密堆积，则其堆积模型为 。若该晶体中A原子和B原子的坐标分别为(0，0，0)、(0，0，)，则C原子坐标为 。已知晶胞参数a＝b＝0.524nm，c＝1.032nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 g·cm－3(列出计算式)。
21．（2021·山西太原·统考一模）据报道，我国化学研究人员用Ni(NO3)2和Tb(CH3COO)3等合成了一个镍的一维链状配位化合物(如图a所示)，对镍配合物在磁性、电化学性质等方面的研究提出了理论指导。
请回答下列问题：
(1)基态Ni原子的价电子轨道表示式为 ，图a中1mol配合物含σ键数目为 。
(2)C、N、O三种元素中电负性最小的是 (填元素符号)，C在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是 。
(3)Ni(NO3)2中阴离子的空间构型是 ，写出与该阴离子互为等电子体的一种分子的化学式： 。
(4)图a配合物中，碳原子的杂化类型是 。已知：常压下CH3COOH的沸点为117.9℃，甲酸甲酯(HCOOCH3)的沸点为32℃，CH3COOH的沸点高于HCOOCH3的主要原因是 。
(5)已知：氧化镍的晶胞结构如图b所示。
①若NA为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为ρg·cm-3，则该晶胞中最近的两个O2-之间的距离为 pm(用含ρ、NA的代数式表示)。
②一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2-作密置单层排列，Ni2+填充其中，如图c所示。已知O2-的半径为am，阿伏加德罗常数的值为NA，则每平方米上分散的该晶体的质量为 g。(用含a、NA、的代数式表示，图中大白球表示O2-，小黑球表示Ni2+)
22．（2021·山西太原·统考模拟预测）我国云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于制作仿银饰品和造币。请回答：
(1)铜元素在元素周期表中的位置为 。
(2)基态镍原子的价层电子排布式为 ，未成对的电子数为 ，位于周期表 区。
(3)铜元素的第二电离能为，镍元素的第二电离能为，铜的第二电离能较大，其主要原因是 。
(4)向硫酸铜溶液逐渐滴加氨水可得到溶液，中阴离子的立体构型是 ，NH3中N的杂化方式为 。
(5)铜原子与氯原子形成化合物的晶胞如下图所示。该晶体的化学式为 ，每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为 个。已知该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体中铜原子和氯原子之间的最短距离为 pm(列出计算式即可)。
23．（2021·山西临汾·统考一模）2020年诺贝尔化学奖正式授予法国科学家Emmanuelle Charpentier和美国科学家Jennifer A．Doudna，以表彰其“开发出一种基因组编辑方法”，利用基因剪刀，极其精确地改变动物、植物和微生物的DNA。该“基因剪刀”中的蛋白质可以水解产生20种氨基酸，其中含量最多的一种氨基酸是赖氨酸，其结构如图所示。
(1)基态C原子价层电子的轨道表达式为 。基态C原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
(2)赖氨酸中N原子的杂化轨道类型为 。
(3)C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为 ，原因是 。
(4)氨硼烷是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物通过反应制得。
①分子中有 键。
②与互为等电子体的一种分子为 (填分子式)。
③氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体具有类似金刚石的结构，晶胞结构如图所示。它的硬度比金刚石低，原因是 。设为阿伏加德罗常数的值，若晶胞参数为，则晶体密度为 (列出计算式)。
24．（2021·山西阳泉·统考三模）钛(Ti)及其化合物的应用研究是目前前沿科学之一，请回答下列问题：
(1)基态钛原子的电子排布式为 ，核外电子占据的轨道数为 。
(2)与钛位于同一周期且基态原子单电子数与钛相同的元素，第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号填空)。
(3)TiCl4常温下为无色液体，熔点250K，沸点409K，则TiCl4属于 晶体。TiCl4在水中或空气中极易水解，露置于空气中形成白色烟雾，烟雾中的固体成分可用TiO2·nH2O表示，请写出TiCl4在空气中产生烟雾的化学方程式： 。
(4)TiO2作光催化剂可将甲醛、苯等有害气体转化为CO2和H2O。
①上述含碳原子的分子中，碳原子的杂化方式为sp2的是 (填名称，下同)，属于极性分子的是 。
②下列各组微粒互为等电子体的是 (填字母标号)。
A．H2O与SO2 B．CO2与N2O C．CH2O与BF3 D．C6H6与B3N3H6
(5)金红石(TiO2)的晶胞结构如图所示，晶胞内均摊的氧原子数为 ；设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为 g·cm-3(用含相关字母和符号的代数式表示)。
参考答案：
1．D
【详解】A．1个原子轨道称为1种空间运动状态，基态Si原子的电子排布式为，原子核外的电子的空间运动状态数目为，即有8种空间运动状态，A错误；
B．二氧化硅中硅原子的配位数是4，B错误；
C．晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体，所以Si原子的杂化轨道类型是，C错误；
D．由图3可知，每个硅氧四面体分别以三个顶角氧和其他相邻的三个硅氧四面体共享，根据均摊法，每个硅氧四面体含有的氧原子数为，含有的硅原子数为1，则硅和氧的原子个数比为，D正确；
故选D。
2．A
【详解】A．O3分子正负电荷中心不重合，是极性分子，A正确；
B．SF6分子为正八面体结构，其中F-S-F的键角部分为90°，部分为180°，B错误；
C．Ge位于元素周期表的p区，C错误；
D．HF为弱电解质，其电离方程式为HFH++F-，D错误；
故答案选A。
3．A
【详解】A．由化学方程式可知，生成1mol N2转移12mol电子，准状况下2. 24L N2的物质的量为=0.1mol，则转移电子数目为1. 2 NA，A项正确；
B．根据物料守恒有：，则，故1 L 0.5mol·L-1 K2S溶液中S2-和HS-的总数小于0.5NA，B项错误；
C．SO2、S2的摩尔质量均为64g/mol，SO2、S2分子中质子数均为32，3.2g由SO2、S2组成的混合物中SO2、S2的总物质的量为=0.05mol，则混合物中所含质子数为1.6NA，C项错误；
D．N2分子中含有2个π键，28g N2的物质的量为=1mol，则π键数目为2NA，D项错误；
答案选A。
4．A
【详解】A．25℃时分别测定浓度均为0.1mol·L-1的NaCl溶液和CH3COONH4溶液的pH，pH都等于7，前者是因为NaCl是强酸强碱盐，不发生水解，对水的电离无影响，而后者是由于CH3COO-和的水解程度相同，使溶液呈中性，盐类的水解对水的电离起促进作用，A符合题意；
B．①K值较大，可说明相同条件下，平衡体系中HX所占的比例：①＞②，B不合题意；
C．漂白粉与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸钙，反应中SO2为还原剂，氯离子为还原产物，还原剂的还原性大于还原产物的还原性即还原性SO2＞Cl-，C不合题意；
D．常温下，将50mL苯与50mLCH3COOH混合体积为101mL，说明混合过程中削弱了CH3COOH分子间的氢键，且苯与CH3COOH分子间的作用弱于氢键，导致分子间距离增大，从而使体积变大，D不合题意；
故答案为：A。
5．B
【详解】A．OF2中原子有2对孤电子对，NF3中原子有1对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，故OF2分子中键角小于NF3分子中的，A正确；
B．XeF2中Xe的价层电子对数目为5，不可能为sp杂化，B错误；
C．基态N、F原子核外电子均占据5个原子轨道，故均有5种空间运动状态，C正确；
D．由信息，Q点原子坐标参数为，D正确；
故答案为：B。
6．D
【详解】A．反应中没有非极性键的断裂，A项错误；
B．分子中，C原子的杂化方式有sp、、，B项错误；
C．催化剂可以降低反应的活化能，不可以改变反应的焓变，C项错误；
D．由图中信息可知，氧化石墨烯可吸附反应物形成更稳定的反应中间体，利于反应进行，D项正确；
故选：D。
7．C
【详解】A．根据配合物顺铂[]的结构分析，得到中(Ⅱ)的配位数为4，故A正确；
B．氨气中氮有一对孤对电子，因此的配合物中提供孤对电子，故B正确；
C．顺铂进入人体细胞发生水解，生成的，说明与铂(Ⅱ)更易结合即与铂(Ⅱ)的结合能力大于与铂(Ⅱ)的结合能力，故C错误；
D．配合物[]存在顺反异构，说明不是四面体结构，而该配合物为平面结构，故D正确。
综上所述，答案为C。
8．B
【分析】W、Z、Y、X为原子序数依次增大的前四周期元素。W原子电子只有一种自旋取向，说明其中只含有1个电子，W为H元素；Z原子L层电子有6种运动状态，说明Z的L层有6个电子，Z为O元素；Y原子的质子数是O的2倍，Y为S元素；X是四种元素中原子序数最大的，X原子的最外层只有1个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对，X的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，X为Cu元素；化合物(XYZ4·5W2Z)为CuSO4·5H2O，以此解答。
【详解】A．O2通入H2S溶液中发生反应2H2S+O2=2H2O+2S↓，有淡黄色沉淀生成，故A正确；
B．SO中S原子价层电子对数为4+=4，S原子是sp3杂化，则S的sp3杂化轨道和O的2p轨道形成sp3-pσ键，故B错误；
C．SO中S原子价层电子对数为4+=4，S原子是sp3杂化，且没有孤电子对，SO中S原子价层电子对数为3+=4，S原子是sp3杂化，且含有1个孤电子对，孤电子对越多，键角越小，则键角大小：SO> SO，故C正确；
D．分析热重曲线可知，200℃和113℃时的产物相同，可根据113℃的样品质量确定脱水产物，设113℃时产物的化学式为，则有，由比例关系，解得n=4，所以200℃时该固体的化学式为，故D正确；
故选B。
9．A
【详解】A．C60无氢键，所以“杯酚”与C60之间通过分子间作用力形成超分子，A正确；
B．中苯环的10个原子，羟基O和H，C及外延一个甲基碳和甲基碳上的H均可以共平面，故最多15个C共平面，B错误；
C．甲苯中甲基的正负电荷中心不重合，为弱极性分子，C错误；
D．苯酚与溴水反应，取代位置为邻对位，所以消耗溴为2mol，D错误；
故答案为A。
10．B
【详解】A．根据图示，CH3OH、CO2、H2反应生成CH3COOH和H2O，化学方程式为：，故A错误；
B．LiI在步骤1中作反应物、步骤5作生成物，所以LiI是该反应是催化剂，Rh*也是该反应的催化剂，故B正确；
C．步骤3中有C=O的断裂、C-Rh键的断裂，有C-C键的形成、O-Rh键的形成，所以没有非极性键的断裂，故C错误；
D．步骤5中，HI和LiOH为反应物，H2O和LiI为生成物，可表示为HI+LiOH═H2O+LiI，无元素化合价发生变化，不属于氧化还原反应，故D错误；
故选：B。
11．(1) 将辉铋矿粉碎研磨(或适当提高盐酸浓度或搅拌等) 高于40℃时，盐酸挥发、双氧水分解
(2)3：2
(3) 2. 2×10—20 三角锥形
(4)Na+ +ClO—+ Bi3+ +4OH—=NaBiO3↓+Cl— +2H2O
(5) 、Mn2+—5e—+4H2O = +8H+
(6)
【分析】由题给流程可知，向辉铋矿加入稀盐酸和过氧化氢混合溶液氧化浸取时，金属硫化物被氧化生成金属氯化物和硫，氧化铜溶于盐酸得到氯化铜，二氧化硅与盐酸不反应，过滤得到含有二氧化硅、硫的滤渣1和含有金属氯化物的滤液；调节滤液的pH，将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣2和滤液；向滤液中加入氨水，将溶液中铋离子转化为氢氧化铋沉淀，铜离子转化为四氨合铜离子，过滤得到含有四氨合铜离子的滤液3和氢氧化铋；氢氧化铋溶于盐酸得到氯化铋溶液，向溶液中加入氢氧化钠和次氯酸钠的混合溶液，将溶液中的氯化铋转化为铋酸钠沉淀，过滤得到滤液4和铋酸钠。
【详解】（1）升高温度、将辉铋矿粉碎研磨、适当提高盐酸浓度、搅拌等措施提高“浸取”速率；盐酸受热易挥发、过氧化氢受热易分解，高于40℃时浸取率快速下降说明温度高于40℃时，盐酸挥发、双氧水分解，故答案为：将辉铋矿粉碎研磨(或适当提高盐酸浓度或搅拌等)；高于40℃时，盐酸挥发、双氧水分解；
（2）由分析可知，氧化浸取时，二硫化铁与盐酸和过氧化氢混合溶液反应生成氯化铁、硫和水，反应的离子方程式为2FeS2+3H2O2+6H+=2Fe3++4S+6H2O，则发生反应的过氧化氢和二硫化铁的物质的量之比为3：2，故答案为：3：2；
（3）由方程式Cu(OH)2(s) +4NH3(g) Cu[(NH3)4]2+ (aq)+2OH—(aq)可知，反应的平衡常数K=== Ksp K络合，则Ksp===2. 2×10—20；氨分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为3，分子的空间结构为三角锥形，故答案为：2. 2×10—20；三角锥形；
（4）由分析可知，加入氢氧化钠和次氯酸钠的混合溶液的目的是将溶液中的氯化铋转化为铋酸钠沉淀，反应的离子方程式为Na+ +ClO—+ Bi3+ +4OH—=NaBiO3↓+Cl— +2H2O，故答案为：Na+ +ClO—+ Bi3+ +4OH—=NaBiO3↓+Cl— +2H2O；
（5）由电子移动方向可知，右侧电极为原电池的负极，水分子作用下锰离子在负极失去电子发生氧化反应生成高锰酸根离子和氢离子，电极反应式为Mn2+—5e—+4H2O = +8H+，左侧电极为正极，酸性条件下铋酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成铋离子和水，电极反应式为BiO+2e—+6H+=Bi3++3H2O，原电池的示意图为 ，故答案为： ；Mn2+—5e—+4H2O = +8H+；
（6）由得失电子数目守恒可得如下转化关系：NaBiO3—H2C2O4，滴定消耗b mLa mol/L草酸标准溶液，则产品的纯度为×100%=，故答案为：。
12．(1) 4d55s1 6
(2) 3 游离态的水分子中O原子孤电子对对σ键的斥力比该配离子水分子中O原子的σ键之间的斥力大，造成H—O—H键角减小 C
(3) 正四面体
(4) CuBr 12
【详解】（1）钼与Cr元素同族，故其价电子层电子相同，Cr的价电子排布式是3d54s1，所以钼元素的价电子排布式是“4d55s1”；Cr元素位于元素周期表第四周期IVB族，在元素周期表第6纵行，所以钼元素也位于元素周期表第6纵行；
（2）在配离子[FeCl2(H2O)4]+中，水分子中有自身形成的两个H—O σ键，同时O原子与中心离子Fe3+之间还形成一条配位键σ键，所以每个水分子共有“3”条σ键；孤电子对对σ键的斥力大于σ键之间的斥力，所以本问第二空应填“游离态的水分子中O原子孤电子对对σ键的斥力比该配离子水分子中O原子的σ键之间的斥力大，造成H—O—H键角减小”；在Fe(CO)5中配位体CO中，C元素非极性更弱一些，其孤电子对更容易作为共用电子对提供给Fe；
（3）离子中B原子与周围四个H原子之间有4条σ键，所以该离子中心原子B价层电子对数为4，其VSEPR模型对应是“正四面体”；离子中有五个原子，共8个价电子，故与其属于等电子体的应该也是五个原子，8个价电子的微粒，所以可以是CH4、、SiH4等多个微粒；
（4）该晶胞中有4个Cu原子位于晶胞内部，故晶胞Cu原子数为4，有8个Br原子位于顶点，6个Br原子位于面心，故晶胞Br原子数为，Cu与Br原子个数比为4﹕4=1﹕1，所以该晶胞对应化合物的化学式为“CuBr”；以晶胞中一个顶点的Br原子为参照点，与其距离相等且最近的是共同拥有该顶点的三个面上面心的Br原子，该顶点为8个晶胞所共有，每个面心上的Br原子为两个晶胞共用，所以在晶体中与Br紧邻的Br有个；若将该晶胞再均分为8块，则有Cu原子的小立方体中Cu原子正好位于立方体体心，Br原子到Cu原子的最短距离为apm，则小立方体的体对角线为2apm，则晶胞的体对角线为4apm，设晶胞棱长为x，根据勾股定理有，解之得，根据之前的分析，每个晶胞中有4个Cu原子和4个Br，所以该晶胞的质量为，晶胞体积为(1pm=10-10cm)，所以该晶体的密度计算式为，整理后本问第三空应填“ ”。
13．(1) 2：5 N＞S＞Mn
(2) ＞ S原子半径更小，H—S键的键长更短，键能更大
(3)sp3
(4)平面三角形
(5)11×6.02×1023（或11NA）
(6) 100% 该单元不能“无隙并置”成晶体
【详解】（1）基态Ti2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，有2个未成对电子，基态Mn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，有5个未成对电子，基态Ti2+和Mn2+中未成对电子数之比为2：5；同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，第IIA、第VA族比相邻元素大，第一电离能：N＞O，同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小，第一电离能：O＞S，Mn为金属元素，N、S为非金属元素，Mn的第一电离能比N、S小，故第一电离能由大到小的顺序为N＞S＞Mn；答案为：2：5；N＞S＞Mn。
（2）原子半径S＜Se，故键长：H—S＜H—Se，键能：H—S＞H—Se；答案为：＞；S原子半径更小，H—S键的键长更短，键能更大。
（3）C3N4的硬度可以和金刚石媲美，则C3N4属于共价晶体，N原子的价层电子对数为4，N原子采取sp3杂化；答案为：sp3。
（4）SeO2中中心原子Se的孤电子对数为=1，σ键电子对数为2，价层电子对数为1+2=3，VSEPR模型为平面三角形；答案为：平面三角形。
（5）H2S2O8是一种强氧化剂，可看作两个H2SO4分子通过形成过氧键结合而成，则H2S2O8的结构式为，则1molH2S2O8中σ键的数目为11×6.02×1023（或11NA）；答案为：11×6.02×1023（或11NA）。
（6）①由图可知，MnSe晶体中，Se原子堆积成的正八面体空隙包括以晶胞体心和棱心为中心的两种，均被Mn原子填充，填充率为100%；答案为：100%。
②图2所示单元不是MnSe的晶胞单元，原因是：该单元不能“无隙并置”成晶体；答案为：该单元不能“无隙并置”成晶体。
③根据均摊法，1个晶胞中含Se：=4，含Mn：=4，1个晶胞的质量为=，晶胞的体积为÷ρg·cm-3=，晶胞的边长为cm，该晶体中Se原子与Mn原子之间最短距离为晶胞边长的，则Se原子与Mn原子之间最短距离为×cm=cm=×1010pm；答案为：×1010。
14．(1) 2：3 d
(2) 正四面体形 CCl4 F>O>P>Ti>K 三种物质均为分子晶体，H2O和HF分子间均能形成氢键，等物质的量的H2O分子间比HF分子间氢键数目多，PH3分子间不能形成氢键
(3) TiO2+ 6
(4) 正八面体 ××1010
【详解】（1）①钛元素的原子序数为22，基态钛原子核外电子排布式为，s能级的电子数为8，p能级的电子数为12，则s能级和p能级的电子数之比为2:3；
②钛元素的原子序数为22，为第四周期ⅣB族元素，所在元素周期表的d区；
（2）①PO根据杂化轨道理论P的价层电子对数(5+3×0+3)/2=4，孤电子对数为0，为sp3杂化，则O的立体构型为正四面体；
PO互为等电子体的分子为CCl4；
②KTiPO4F中所含元素为F、O、P、K、Ti，同周期元素从左往右第一电离能增大，同周期第一电离能最小的是碱金属元素，同主族元素从上往下第一电离能减小，则第一电离能由大到小的顺序为：F＞O＞P＞Ti＞K；
③影响熔沸点的主要因素为分子间作用力，氢键为较强的分子间作用力，H2O和HF中存在氢键，三种物质均为分子晶体，H2O和HF分子间均能形成氢键，等物质的量的H2O分子间比HF分子间氢键数目多，PH3分子间不能形成氢键；
（3）由图可知，1个Ti原子实际占用1个O原子，有Ti的化合价推知，离子符号为；
[Ti(OH)2(H2O)4]2+中与H2O分子与形成配位键，故配位键的数目为6；
（4）①CaTiO3晶体中Ca、Ti、O原子个数比为1:1:3，由晶胞结构可知，Ti原子填充在O原子周围形成正八面体空隙中；
②每个晶胞含有个Ca，有个O，有1个Ti，设晶胞参数为acm，则，解得，O原子间最近的距离为晶胞对角线长度的一半，则为××1010。
15．(1) 10NA sp2 氟的电负性比氯的大，使得F-C的极性大于Cl-C，使得F3C-的极性大于Cl3C-的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子
(2) 正四面体 F-提供孤电子对，BF3接受孤电子对(或其他合理答案) PF5的热分解温度高于PCl5，因为P-F键的键长小于P-Cl键的键长，P-F 键的键能大于P-Cl键的键能
(3)D
(4) 4 0.1875或
(5)B
【详解】（1）①单键均为σ键，双键中有一条σ键一条Π键，由结构简式可知，1mol该物质中含有10NAσ键；该结构中C原子均形成双键，采用sp2，故答案为：10NA；sp2；
②F和Cl为同主族元素，F分电负性大于Cl，电负性越大形成的共价键极性越强，因此F-C的极性大于Cl-C，从而使得F3C-的极性大于Cl3C-的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，故答案为：氟的电负性比氯的大，使得F-C的极性大于Cl-C，使得F3C-的极性大于Cl3C-的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子；
（2）①LiClO4中阴离子的，其中心Cl原子的价层电子对数为，无孤电子对，为正四面体结构，故答案为：正四面体；
②是一种配离子，其由BF3和F-结合形成，中心B原子存在空轨道，F-离子存在孤电子对，两者结合时提供空轨道，F-离子提供孤电子对，形成配位键，故答案为：F-提供孤电子对，BF3接受孤电子对；
③和中，F原子的电负性大于Cl，P-F键的键长比P-Cl键的键长短，键长越短，键能越大，形成的物质越稳定，因此的分解温度高于，故答案为：PF5的热分解温度高于PCl5，因为P-F键的键长小于P-Cl键的键长，P-F 键的键能大于P-Cl键的键能；
（3）形成氢键(X-H…Y)三原子可能共线，也可能不在同一直线上，故A正确；
B. 氢键为两个非金属原子之间的作用力具有部分共价键的性质，锂键是离子与其他原子之间形成的特殊作用力，可能具有部分离子键的性质，故B正确；
C. 氯、溴为同主族元素，从上到下同主族元素的电负性减弱，第一电离能减弱，故电负性：Cl>Br；第一电离能：Cl>Br，故C正确；
D. CH3OCH3分子中存在非金属性较强的O原子，也能形成分子间氢键，故D错误；
故答案为：D；
（4）由晶胞结构可知每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有4个，充电前锂离子有8个在顶点个数为：、4个在棱心个数为，4个在面心个数为，一个晶胞中锂离子个数为4个，充电后锂离子部分损失，有8个在顶点个数为：、3个在棱心个数为，3个在面心个数为，个数为，此时该晶胞对应的化学式为：，即1-x=，x=，故答案为：0.1875或；
（5）晶胞顶点的投影到正方形的四个顶点，上面面心的●投影到正方形的上下棱心，体心都应到面心，体内的令另两个投影到体心靠下处，两侧面山的投影到距离正方形上顶点处，两侧棱上心上的●投影到正方形的两侧边的中心上，两侧面上的●投影到正方形的两侧边的距下顶点处，晶胞体内的两个●投影到正方形面内距离上边长处，由此可知B符合题意，故答案为：B；
16．(1) 电子(运动)状态 3
(2) N>B>Ca sp2杂化 3p BCl3和四氯化碳均为非极性分子，而氨气属于极性分子，相似相溶
(3) 2mol 2
(4)
【详解】（1）整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子(运动)状态三个因素共同决定；基态B原子的电子排布式为：1s22s22p1，故其核外电子填充在1s，2s，2p三个轨道中；
（2）①金属的电负性较小，另外，同周期元素电负性从左向右在增大，故Ca、B、N三种元素电负性从大到小的顺序为：N>B>Ca；
②BCl3中B原子的价层电子对数为3，其杂化方式为sp2，故BCl3中B原子的sp2杂化轨道与Cl原子的3p轨道形成σ键；基态B原子价电子层上的电子先进行激发，再进行杂化，说明B原子激发后的三个轨道能量相同，故激发时B原子的价电子排布图为： ；
③极性相似的物质溶解度较大，BCl3和四氯化碳为非极性分子，氨气为极性分子，故原因是：BCl3和四氯化碳均为非极性分子，而氨气属于极性分子，相似相溶；
（3）由图1可知，图中连有羟基的B原子含有配位键，故1mol该阴离子存在的配位键物质的量为2mol，在该阴离子中B显+3价，O显-2价，H显+1价，根据化合价的关系可知，n=2；
（4）将8个正八面体的中心连接呈晶胞的立方晶系图，由M点坐标知该原子位于晶胞的中心，且每个坐标系的单位长度都记为1，已知B6八面体中B -B键的键长为d pm，晶胞参数为a pm，则八面体中心到顶点的距离为：，则N点在棱的处，其坐标为(，1，0)。
17．(1) ds
(2)N＞O＞C
(3) 5 sp2和sp3 Cu2O中Cu+的价层电子排布式为3d10，CuO中Cu2+的价层电子排布式为3d9，前者为全充满结构更稳定
(4) [Cu(H2O)4]SO4∙H2O 正四面体形 ABE
(5) 8
【详解】（1）氮是7号元素，基态氮原子的价层电子轨道表示式为，在元素周期表中铜的价电子排布式为3d104s1，属于ds区(填 “s”、“p”、“d” 或“ds”)。故答案为：；ds；
（2）同周期从左到右，第一电离能增大，N的2p能级上为半充满结构，第一电离能变大，C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C。故答案为：N＞O＞C；
（3）X中铜离子与4个O和1个N形成共价键，X中Cu2+的配位数是5，吡啶环上的碳、羰基上的碳为sp2杂化，甲基上有碳为sp3杂化，C原子的杂化轨道类型为sp2和sp3。在高温下，Cu2O比CuO稳定，从离子的电子层结构角度分析，主要原因是Cu2O中Cu+的价层电子排布式为3d10，CuO中Cu2+的价层电子排布式为3d9，前者为全充满结构更稳定。故答案为：5；sp2和sp3；Cu2O中Cu+的价层电子排布式为3d10，CuO中Cu2+的价层电子排布式为3d9，前者为全充满结构更稳定；
（4）胆矾的化学式用配合物的形式可表示为[Cu(H2O)4]SO4∙H2O；硫酸根中心原子硫的价层电子对数为4，采用sp3杂化，其阴离子的空间结构为正四面体形；胆矾中存在的化学键有A．硫酸根离子与四氨合铜离子间的离子键，B．O-H、S-O共价键 E．铜与氧间的配位键,不存在分子间作用力，氢键不是化学键，故选ABE；故答案为：[Cu(H2O)4]SO4∙H2O；正四面体形；ABE；
（5）某铜的氮化物晶胞参数为a pm。该晶体中，与Cu原子最近的Cu原子有8个，若阿伏加德罗常数的值为NA，每个晶胞中含铜：12×=3，含氮8×=1，则该晶体的密度为=g·cm-3(列出计算式)。故答案为：8；。
18．(1)15
(2)N ＞ C ＞ H ＞ Fe
(3) sp2 sp2
(4)6
(5)CD
(6)Fe3+的 3d5半充满状态更稳定
(7)都属于分子晶体，乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键
(8)直线形
(9)
【分析】（1）Fe为26号元素，分析其在元素周期表中的位置；
（2）电负性为元素的原子在化合物中吸引电子的能力，电负性大的元素呈负价，电负性小的元素呈正价，非金属性越强，电负性越大；根据电负性的变化规律比较电负性大小；
（3）根据σ和π键的数目可知杂化方式；
（4）N原子含有1对孤对电子，与Fe2+形成配位键；
（5）邻二氮菲中含有C= C双键和C= N双键，邻二氮菲与Fe2+通过配位键形成配离子；
（6）Fe2+很容易失去1个电子形成3d5的半满结构；
（7）氢键的存在能够显著提高物质的熔沸点
（8）根据等电子体知识，来判断构型；
（9）根据晶胞图所示结构计算晶体密度，密度公式为ρ=；
【详解】（1）基态Fe的电子排布式为1s22s2sp63s23p63d64s2，s轨道有一种空间运动状态， p轨道有三种空间运动状态，d道有五种空间运动状态，3d轨道有6个电子，有5种空间运动状态，因此基态Fe原子的核外电子的空间运动状态有15种；
（2）在元素周期表中同一周期从左到右元素的电负性逐渐增强，同一主族从上到下元素的电负性逐渐减弱，Fe为金属电负性最小，可知电负性强弱顺序N ＞ C ＞ H ＞ Fe；
（3）根据邻二氮菲C周围的键为3个σ和1π，故C的杂化为sp2，N周围的键为3个σ和1π，故N的杂化为sp2；
（4）由图1可知，该配离子中Fe2+与氮原子形成配位键共有6个，N原子含有1对孤对电子，与Fe2+形成配位键
（5）该离子为配离子，不存在离子键，但含有配位键，并且邻二氮菲中含有碳碳或碳氮双键，所以含有π键和σ键，氢键不存在，CD符合题意；
故选CD。
（6）Fe2+的核外价电子排布为3d5，很容易失去1个电子形成3d5的半满结构；
（7）氢键的存在能够显著提高物质的熔沸点，乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键，所以乙二胺( H2NCH2CH2NH2)和三甲胺[N(CH3)2]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多；
（8）原子数相同，价电子数相同的微粒互为等电子体，则与N互为等电子体的微粒有CO2，CO2为直线形，故N的结构为直线形；
（9）根据晶胞的图可知中含有W的数目为12×+2×+6×+1=6个，含有C的数目为6个，晶胞的质量为m=nM=，晶胞的体积为6××a×a×sin60°×b×10-30cm3=×10-30cm3，晶胞的密度为：ρ===g/cm3。
19． [Ar]3d84s2 ds 10 1或2(1～2也可) N和O sp2、sp3 NH3＞AsH3＞PH3 结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高。NH3、PH3和AsH3相对分子质量依次增大，但NH3和NH3之间存在氢键，则其沸点最高 中心原子电负性越大，相应的键角就越大
【详解】(1)Ni位于4周期Ⅷ族，基态Ni原子的电子排布式为[Ar]3d84s2；与之相邻且最外层只有1个电子的元素只有Cu，Cu位于4周期ⅠB族，故属ds区，此区特点次外层d轨道全充满，最外层s轨道1或2电子；
(2)N和O提供孤电子对，都是配位原子，价层电子对数分别是3和4，故N和O的轨道杂化类型分别是sp2和sp3；
(3)NH3、AsH3和PH3均为分子晶体，且结构相似，但NH3分子之间存在氢键，则其沸点最高，故NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为NH3＞AsH3＞PH3；
NH3、PH3、AsH3分子均为三角锥形，结构相似，中心原子电负性越大，中心原子周围电子云密度越大，化学键之间的相互排斥作用越大，相应的键角就越大；
(4)
在NiO晶胞中含镍原子数为8×+6×=4，氧原子数为1+12×=4，NiO的摩尔质量为75 g•mol-1，所以晶胞的质量为300g，所以晶胞的边长为，故Ni2+与最邻近的O2-的距离，即为晶胞的棱长的，即为。
【点睛】本题围绕金属镍的配合物(分子式为C12H10N2NiO7·2H2O)考查了电子排布式、元素周期表的分区及原子结构特点、配合物的基本概念、中心原子的轨道杂化，从微观上考查了气态氢化物分子的键角比较，从宏观上考查了气态氢化物的沸点比较。另外，还借NiO考查了NaCl晶胞结构及计算。
20． 3d10 正四面体形 sp2、sp3 N 共价键和配位键 H2O CuInSe2 面心立方最密堆积
【详解】(1)Cu位于第四周期第ⅠB族，其价层电子排布式为3d104s1，失去最外层一个电子形成Cu+，因此Cu＋价层电子排布式为3d10；
(2)①SO中σ键数为4，孤电子对数为 ＝0，则空间构型是正四面体形；根据EDTA的结构简式，该结构中有两种碳原子：饱和碳原子和形成双键的不饱和碳原子，饱和碳原子为sp3杂化，不饱和碳原子为sp2杂化；
②C、N、O属于同一周期，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族元素的第一电离能大于第ⅥA族的，所以第一电离能大小顺序是N>O>C，同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小，即O>S，故最大的为N；
③根据阳离子的结构图可以看出，铜离子分别与4个氨分子和2个水分子形成配位键，氨分子和水分子内部有共价键，即该阳离子中存在配位键和共价键；由于铜离子与水所形成的配位键要比与氨气所形成的配位键弱，所以该化合物加热时首先失去水；
(3) Cu原子有4个位于棱上，6个位于面上，故个数为6×＋4×＝4，In原子有8个位于顶点上，4个位于面上，1个在体心，故个数为8×＋4×＋1＝4，Se原子有8个，全部在晶胞内部，共8个，因此晶体的化学式为CuInSe2；晶胞从顶部向底部看Se原子分布有四层，排布符合ABABAB，故堆积方式为面心立方最密堆积；C原子位于下面正方体的体对角线的处，故坐标为；根据ρ＝，质量m＝ g，体积V＝0.524×0.524×1.032×10－21cm3，所以CuInS2晶体的密度是g·cm－3。
21． 42NA C C有4个价电子，处于易得和易失电子的中间位置 平面三角形 SO3 sp2、sp3 CH3COOH分子间存在氢键、而HCOOCH3分子之间没有氢键
【分析】按等电子体理论、根据价层电子对互斥理论计算硝酸根离子中的价层电子对数、并确定其等电子体；用均摊法计算晶胞的质量、按密度ρ=计算晶胞的边长、求出2个离子之间的距离；
【详解】(1)Ni原子序数为28，基态Ni原子价层电子的排布式为3d84s2，由泡利原理、洪特规则，可得的价电子轨道表示式为；单键全部是σ键、双键中有1个σ键、1个π键，则由图a的结构简式可知：不饱和五元环的σ键有2×7+2×3+2=22个，每个五元环内有1个CH2、1个N、3个CH，2个五元环内共有2×10=20个σ键，则1个配合物分子含σ键42个，1mol配合物含σ键数目为42NA。
(2)C、N、O三种元素位于第二周期，同一周期元素的电负性随原子序数的增大而增大，所以电负性 ，电负性最小的是C，C在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是碳原子最外层有4个电子，处于易得和易失电子的中间位置，不容易得或失电子形成稳定结构。
(3)Ni(NO3)2中阴离子为硝酸根离子，中心原子N的孤电子对数为、 价层电子对数为3+0=3，故其空间构型是平面三角形；硝酸根离子为4原子的微粒、价电子总数为24，与之互为等电子体的一种分子的化学式：SO3(或BF3)。
(4)图a配合物中，碳原子有饱和碳原子，有不饱和的双键碳原子：碳碳双键、碳氮双键、碳氧双键，故碳原子的杂化类型是sp3、sp2。CH3COOH和甲酸甲酯(HCOOCH3)互为同分异构体，常压下CH3COOH的沸点高于HCOOCH3的主要原因是：CH3COOH分子间存在氢键、而HCOOCH3分子之间没有氢键。
(5)①由晶胞结构知，氧离子位于棱边的中点和体心，数目为 ，镍离子位于面心和顶点，则数目为，晶胞的质量为 ，晶体密度为ρg·cm-3，设晶胞边长为acm，晶胞的体积 ，则 ，该晶胞中最近的两个O2-之间的距离为 。
②平面NiO基本结构单元为，每个结构单元含有1个“NiO“，每个氧化镍所占的面积=(2am)×(2am×sin60°)=2a2m2，则每平方米含有的氧化镍个数 ，每个氧化镍的质量 ，所以每平方米含有的氧化镍质量 g。
22． 第四周期第IB族 3d84s2 2 d Cu+价电子排布式为3d10，Ni+价电子排布式为3d84s1，铜的第二电离能失去的是较稳定的全满状态的3d10电子，所需能量较大 正四面体 sp3 CuCl 12 ×1010
【详解】(1)Cu为29号元素，在元素周期表中位于第四周期第IB族；
(2)Ni为28号元素，基态Ni原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，价电子排布式为3d84s2；有2个未成对电子，位于第四周期第Ⅷ族，属于d区；
(3) Cu+价电子排布式为3d10，Ni+价电子排布式为3d84s1，铜的第二电离能失去的是较稳定的全满状态的3d10电子，所需能量较大，即Cu的第二电离能较大；
(4)中阴离子为SO，S的价层电子对数为=4，不含孤电子对，所以立体构型为正四面体；NH3中N原子与三个H原子分别形成一个σ键，还有一对孤电子对，所以价层电子对数为4，N原子采取sp3杂化；
(5)据图可知晶胞中Cl原子的个数为4，Cu原子位于面心和顶点，个数为=4，所以该晶体化学式为CuCl；以底面面心Cu原子为例，同一个面上的四个顶点的Cu原子距离其最近且相等，该面相邻的8个面的面心上还各有一个距离相同的Cu原子，所以每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为12；晶胞的质量为g=g，密度为ρg/cm3，则晶胞的边长为cm=×1010pm，据图可知铜原子和氯原子之间的最短距离为体对角线的四分之一，即为×1010pm。
23． 哑铃(或纺锤) C、N、O同周期，核电荷数依次增加，N为半充满稳定结构，第一电离能最大，与C相比，O核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大 7 键的键长大于键，键能小于键
【详解】(1)基态C原子的电子排布式为1s22s22p2，则其价层电子的轨道表达式为。基态C原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃(或纺锤)形。
(2)N原子最外层有5个电子，在赖氨酸中N原子形成3对共用电子对，1对孤电子对，则价层电子对数为4，则其杂化轨道类型为。
(3)C、N、O同周期，核电荷数依次增加，N为半充满稳定结构，第一电离能最大，与C相比，O核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大，C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为。
(4)①分子中有7键。
②原子总数相等、价电子总数相等的分子或离子互为等电子体，则与互为等电子体的一种分子为。
③立方氮化硼晶体具有类似金刚石的结构，由于键的键长大于键，键能小于键，则它的硬度比金刚石低。由晶胞结构图可知，一个晶胞中含有4个B原子和4个N原子，则晶体密度为。
24． 1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2 12 Se>Ge>Ni 分子 TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl 甲醛、苯 水 BD 4
【详解】(1)基态钛为22号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2，故占有1s(1)、2s(1)、2p(3)、3s(1)、3p(3)、3d(2)、4s(1)共占据12个轨道；
(2)Ti的单电子数为2(即3d上的2个)，与Ti同周期且含有2个单电子的是Ni、Ge、Se；同一周期元素，核电荷数越大，第一电离能越大，故第一电离能大小顺序为Se>Ge>Ni；
(3)TiCl4为分子晶体(熔沸点较低)，TiCl4在空气中生成烟雾：TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl；
(4) ①含C原子的分子有甲醛、苯、二氧化碳，其中C原子为sp2杂化的分子为甲醛和苯；极性分子为正负电中心不重合，水的两个正电中心H，一个负电中心O不重合，故属于极性分子为水；
②A．水的价电子数为8，二氧化硫的价电子数为18，不属于等电子体，A错误；
B．二氧化碳和N2O价电子数均为16，原子数均为3，属于等电子体，B正确；
C．CH2O的价电子数为12，BF3 的价电子数为24，不属于等电子体，C错误；
D．C6H6与B3N3H6中价电子数均为30，原子数均为12，属于等电子体，D正确；
答案选BD；
(5)由图可知，黑色球代表O，共有上下两面的4个和体内的2个，即个，则晶胞中含有2个TiO2，，故，，底为平行四边形，。
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