專題10 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題-5年（2020-2024）高考1年模擬化學(xué)真題分類匯編（山東專用）（解析版）

2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題10物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題-1．（2024·山東卷）錳氧化物具有較大應(yīng)用價(jià)值，回答下列問題：（1）在元素周期表中位于第周期族；同周期中，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)比多的元素是(填元素符號(hào))。（2）如某種氧化物的四方晶胞及其在xy平面的投影如圖所示，該氧化物化學(xué)式為。當(dāng)晶體有O原子脫出時(shí)，出現(xiàn)O空位，的化合價(jià)(填“升高”“降低”或“不變”)，O空位的產(chǎn)生使晶體具有半導(dǎo)體性質(zhì)。下列氧化物晶體難以通過該方式獲有半導(dǎo)體性質(zhì)的是(填標(biāo)號(hào))。A．

B．

C．

D．（3）(見圖)是晶型轉(zhuǎn)變的誘導(dǎo)劑。的空間構(gòu)型為；中咪唑環(huán)存在大鍵，則N原子采取的軌道雜化方式為。（4）可作轉(zhuǎn)化為的催化劑(見下圖)。的熔點(diǎn)遠(yuǎn)大于，除相對(duì)分子質(zhì)量存在差異外，另一重要原因是?！敬鸢浮浚?）四ⅦBCr（2）MnO2降低A（3）正四面體形sp2（4）FDCA形成的分子間氫鍵更多【解析】（1）Mn的原子序數(shù)為25，位于元素周期表第四周期ⅦB族；基態(tài)Mn的電子排布式為：，未成對(duì)電子數(shù)有5個(gè)，同周期中，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)比Mn多的元素是Cr，基態(tài)Cr的電子排布式為，有6個(gè)未成對(duì)電子；（2）由均攤法得，晶胞中Mn的數(shù)目為，O的數(shù)目為，即該氧化物的化學(xué)式為MnO2；晶體有O原子脫出時(shí)，出現(xiàn)O空位，即x減小，的化合價(jià)為+2x，即Mn的化合價(jià)降低；CaO中Ca的化合價(jià)為+2價(jià)、V2O5中V的化合價(jià)為+5價(jià)、Fe2O3中Fe的化合價(jià)為+3、CuO中Cu的化合價(jià)為+2，其中CaO中Ca的化合價(jià)下降只能為0，其余可下降得到比0大的價(jià)態(tài)，說明CaO不能通過這種方式獲得半導(dǎo)體性質(zhì)；（3）中B形成4個(gè)σ鍵（其中有1個(gè)配位鍵），為sp3雜化，空間構(gòu)型為正四面體形；咪唑環(huán)存在大鍵，N原子形成3個(gè)σ鍵，雜化方式為sp2；（4）由HMF和FDCA的結(jié)構(gòu)可知，HMF和FDCA均能形成分子間氫鍵，但FDCA形成的分子間氫鍵更多，使得FDCA的熔點(diǎn)遠(yuǎn)大于HMF。2．（2023·山東卷）鹵素可形成許多結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特殊的化合物。回答下列問題：（1）時(shí)，與冰反應(yīng)生成利。常溫常壓下，為無色氣休，固態(tài)的晶體類型為_____，水解反應(yīng)的產(chǎn)物為_____(填化學(xué)式)。（2）中心原子為，中心原子為，二者均為形結(jié)構(gòu)，但中存在大鍵。中原子的軌道雜化方式_____；為鍵角_____鍵角(填“＞”“＜”或“=”)。比較與中鍵的鍵長并說明原因_____。（3）一定條件下，和反應(yīng)生成和化合物。已知屬于四方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù))，其中化合價(jià)為。上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。若阿伏加德羅常數(shù)的值為，化合物的密度_____(用含的代數(shù)式表示)?！敬鸢浮浚?）分子晶體HF、和（2）＞分子中鍵的鍵長小于中鍵的鍵長，其原因是：分子中既存在σ鍵，又存在大鍵，原子軌道重疊的程度較大，因此其中鍵的鍵長較小，而只存在普通的σ鍵。（3）【解析】（1）常溫常壓下，為無色氣體，則的沸點(diǎn)較低，因此，固態(tài)HOF的晶體類型為分子晶體。分子中F顯-1價(jià)，其水解時(shí)結(jié)合電離的生成HF，則結(jié)合電離的，兩者反應(yīng)生成，不穩(wěn)定，其分解生成，因此，水解反應(yīng)的產(chǎn)物為HF、和。（2）中心原子為，中心原子為，二者均為V形結(jié)構(gòu)，但中存在大鍵()。由中存在可以推斷，其中原子只能提供1對(duì)電子，有一個(gè)原子提供1個(gè)電子，另一個(gè)原子提供1對(duì)電子，這5個(gè)電子處于互相平行的軌道中形成大鍵，提供孤電子對(duì)與其中一個(gè)形成配位鍵，與另一個(gè)形成的是普通的共價(jià)鍵（σ鍵，這個(gè)只提供了一個(gè)電子參與形成大鍵），的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，則原子的軌道雜化方式為；中心原子為，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)的計(jì)算公式可知，因此，的雜化方式為；根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知，時(shí)，價(jià)電子對(duì)的幾何構(gòu)型為正四面體，時(shí)，價(jià)電子對(duì)的幾何構(gòu)型平面正三角形，雜化的鍵角一定大于的，因此，雖然和均為形結(jié)構(gòu)，但鍵角大于鍵角，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用也改變不了這個(gè)結(jié)論。分子中鍵的鍵長小于中鍵的鍵長，其原因是：分子中既存在σ鍵，又存在大鍵，原子軌道重疊的程度較大，因此其中鍵的鍵長較小，而只存在普通的σ鍵。（3）一定條件下，、和反應(yīng)生成和化合物X。已知X屬于四方晶系，其中Cu化合價(jià)為+2。由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，該晶胞中含有黑球的個(gè)數(shù)為、白球的個(gè)數(shù)為、灰色球的個(gè)數(shù)為，則X中含有3種元素，其個(gè)數(shù)比為1:2:4,由于其中Cu化合價(jià)為+2、的化合價(jià)為-1、K的化合價(jià)為+1，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0，可以推斷X為，上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為。若阿伏加德羅富數(shù)的值為，晶胞的質(zhì)量為，晶胞的體積為，化合物X的密度。3．（2022·山東卷）研究籠形包合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有重要意義?；瘜W(xué)式為的籠形包合物四方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(H原子未畫出)，每個(gè)苯環(huán)只有一半屬于該晶胞。晶胞參數(shù)為。回答下列問題：（1）基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為_______，在元素周期表中位置為_______。（2）晶胞中N原子均參與形成配位鍵，與的配位數(shù)之比為_______；_______；晶胞中有d軌道參與雜化的金屬離子是_______。（3）吡啶()替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類似的大鍵、則吡啶中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)_______(填標(biāo)號(hào))。A．2s軌道 B．2p軌道 C．sp雜化軌道 D．sp2雜化軌道（4）在水中的溶解度，吡啶遠(yuǎn)大于苯，主要原因是①_______，②_______。（5）、、的堿性隨N原子電子云密度的增大而增強(qiáng)，其中堿性最弱的是_______?！敬鸢浮浚?）

3d84s2

第4周期第VIII族（2）

2:3

2:1:1

Zn2+（3）D（4）吡啶能與H2O分子形成分子間氫鍵

吡啶和H2O均為極性分子相似相溶，而苯為非極性分子（5）【解析】（1）已知Ni是28號(hào)元素，故基態(tài)Ni原子的價(jià)電子排布式為：3d84s2，在周期表中第四橫行第10縱列即位于第4周期第VIII族，故答案為：3d84s2；第4周期第VIII族；（2）由題干晶胞示意圖可知，一個(gè)晶胞中含有Ni2+個(gè)數(shù)為：=1，Zn2+個(gè)數(shù)為：=1，含有CN-為：=4，NH3個(gè)數(shù)為：=2，苯環(huán)個(gè)數(shù)為：=2，則該晶胞的化學(xué)式為：，且晶胞中每個(gè)N原子均參與形成配位鍵，Ni2+周圍形成的配位鍵數(shù)目為：4，Zn2+周圍形成的配位鍵數(shù)目為：6，則與的配位數(shù)之比,4:6=2:3；4:2:2=2:1:1；由以上分析可知，Ni2+的配位數(shù)為4，則Ni2+采用sp3雜化，而Zn2+的配位數(shù)為6，Zn2+采用sp3d2雜化，即晶胞中有d軌道參與雜化的金屬離子是Zn2+，故答案為：2:3；2:1:1；Zn2+；（3）吡啶()替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類似的大π鍵，則說明吡啶中N原子也是采用sp2雜化，雜化軌道只用于形成σ鍵和存在孤電子對(duì)，則吡啶中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)sp2雜化軌道，故答案為：D；（4）已知苯分子為非極性分子，H2O分子為極性分子，且吡啶中N原子上含有孤電子對(duì)能與H2O分子形成分子間氫鍵，從而導(dǎo)致在水中的溶解度，吡啶遠(yuǎn)大于苯，故答案為：吡啶能與H2O分子形成分子間氫鍵；吡啶和H2O均為極性分子相似相溶，而苯為非極性分子；（5）已知-CH3為推電子基團(tuán)，-Cl是吸電子基團(tuán)，則導(dǎo)致N原子電子云密度大小順序?yàn)椋海荆?，結(jié)合題干信息可知，其中堿性最弱的為：，故答案為：。4．（2021·山東卷）非金屬氟化物在生產(chǎn)、生活和科研中應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)F原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有__種。（2）O、F、Cl電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開_；OF2分子的空間構(gòu)型為__；OF2的熔、沸點(diǎn)__(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是___。（3）Xe是第五周期的稀有氣體元素，與F形成的XeF2室溫下易升華。XeF2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為___，下列對(duì)XeF2中心原子雜化方式推斷合理的是___(填標(biāo)號(hào))。A．spB．sp2C．sp3D．sp3d（4）XeF2晶體屬四方晶系，晶胞參數(shù)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°，該晶胞中有__個(gè)XeF2分子。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，如A點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(，，)。已知Xe—F鍵長為rpm，則B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為___；晶胞中A、B間距離d=___pm?！敬鸢浮浚?）9（2）F>O>Cl角(V)形低于OF2和Cl2O都是分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，Cl2O的相對(duì)分子質(zhì)量大，Cl2O的熔、沸點(diǎn)高（3）5D（4）2(0，0，)pm【解析】（1）基態(tài)F原子共有9個(gè)核外電子，則每個(gè)電子都有對(duì)應(yīng)的軌道和自旋狀態(tài)，所以核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有9種；（2）電負(fù)性一定程度上相當(dāng)于得電子能力，半徑越小，得電子能力越強(qiáng)，電負(fù)性越大，半徑由小到大的順序?yàn)镕、O、Cl，所以電負(fù)性大小順序?yàn)镕>O>Cl；根據(jù)VSEPR理論有，去掉2對(duì)孤對(duì)電子，知OF2分子的空間構(gòu)型是角形；OF2和Cl2O都是分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，Cl2O的相對(duì)分子質(zhì)量大，Cl2O的熔、沸點(diǎn)高；（3）XeF2易升華，所以是分子晶體，其中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，其中心原子的雜化方式應(yīng)為sp3d；（4）圖中大球的個(gè)數(shù)為，小球的個(gè)數(shù)為，根據(jù)XeF2的原子個(gè)數(shù)比知大球是Xe原子，小球是F原子，該晶胞中有2個(gè)XeF2分子；由A點(diǎn)坐標(biāo)知該原子位于晶胞的中心，且每個(gè)坐標(biāo)系的單位長度都記為1，B點(diǎn)在棱的處，其坐標(biāo)為(0，0，)；圖中y是底面對(duì)角線的一半，，，所以pm。5．（2020·山東卷）CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題：（1）Sn為ⅣA族元素，單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體，SnCl4空間構(gòu)型為，其固體的晶體類型為。（2）NH3、PH3、AsH3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?填化學(xué)式，下同)，還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?，鍵角由大到小的順序?yàn)?。?）含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有mol，該螯合物中N的雜化方式有種。（4）以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°，晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如下表所示。坐標(biāo)原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一個(gè)晶胞中有個(gè)Sn，找出距離Cd(0，0，0)最近的Sn(用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示)。CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn鍵合的As有個(gè)?！敬鸢浮空拿骟w形；分子晶體NH3、AsH3、PH3AsH3、PH3、NH3NH3、PH3、AsH3614(，0，)、(，，0)4〖祥解〗（1）利用價(jià)層電子對(duì)數(shù)確定SnCl4的分子構(gòu)型；由于常溫下SnCl4為液體，故SnCl4為分子晶體；（2）結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高，另外分子間能形成氫鍵的物質(zhì)，熔沸點(diǎn)則較高，鍵角的大小取決于中心原子的雜化類型、孤電子對(duì)數(shù)、成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的斥力大??；（3）由該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，螯合作用配位成環(huán)，故1個(gè)該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有6個(gè)，Cd—NO2那個(gè)不算；該螯合物中N原子的雜化方式為sp2雜化；（4）結(jié)合部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，結(jié)合晶胞結(jié)構(gòu)圖，確定各原子在晶胞中位置，找出相應(yīng)原子?！窘馕觥浚?）Sn為第ⅣA族元素，由于常溫下SnCl4為液體，故SnCl4為分子晶體；SnCl4分子中中心原子的孤電子對(duì)數(shù)==0，鍵電子對(duì)數(shù)為4，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，故SnCl4分子的空間構(gòu)型為正四面體形；（2）NH3、PH3、AsH3的結(jié)構(gòu)相似，結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的沸點(diǎn)越高，但是NH3分子間能形成氫鍵，故這三種物質(zhì)的沸點(diǎn)NH3＞AsH3＞PH3；N、P、As這三種元素位于元素周期表中第ⅤA族，原子序數(shù)依次增大，同一主族從上到下，隨著核電荷數(shù)的增加，原子半徑逐漸增大，非金屬性逐漸減弱，氫化物的還原性逐漸增強(qiáng)，故這三種物質(zhì)的還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)锳sH3＞PH3＞NH3；NH3、PH3、AsH3中中心原子都是sp3雜化，都有1對(duì)孤電子對(duì)，中心原子的電負(fù)性越小，成鍵電子對(duì)之間的斥力越小，成鍵電子對(duì)之間的斥力越小，鍵角越小，所以這三種物質(zhì)鍵角由大到小的順序?yàn)镹H3＞PH3＞AsH3；（3）由該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和分析，根據(jù)題意“含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子或原子通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物”，故該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有6mol，Cd—NO2那個(gè)不算；該螯合物中N原子的雜化方式都是sp2雜化，故該物質(zhì)中N的雜化方式有1種；（4）由部分Cd原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0，0，0)，可知8個(gè)Cd在晶胞的頂點(diǎn)，4個(gè)Cd在晶胞的面心，1個(gè)在晶胞的體心；部分Sn原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0，0，），4個(gè)Sn在晶胞的棱上，6個(gè)Sn在晶胞的面心；部分As原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（，，），8個(gè)As在晶胞的體心；所以1個(gè)晶胞中Sn的個(gè)數(shù)為；距離Cd(0，0，0)最近的Sn是(，0，)、(，，0)；由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn結(jié)合的As有4個(gè)。【『點(diǎn)石成金』】本題考查軌道雜化類型的判斷，分子構(gòu)型，物質(zhì)熔沸點(diǎn)大小比較，鍵角大小的比較，配位數(shù)的計(jì)算，晶胞的計(jì)算等知識(shí)，立足課本進(jìn)行適當(dāng)拓展，但整體難度不大。難點(diǎn)仍然是晶胞的有關(guān)判斷與計(jì)算，晶胞中原子的數(shù)目往往采用均攤法：①位于晶胞頂點(diǎn)的原子為8個(gè)晶胞共用，對(duì)一個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)為1/8；②位于晶胞面心的原子為2個(gè)晶胞共用，對(duì)一個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)為1/2；③位于晶胞棱心的原子為4個(gè)晶胞共用，對(duì)一個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)為1/4；④位于晶胞體心的原子為1個(gè)晶胞共用，對(duì)一個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)為1。1．（2024·山東日照校際聯(lián)考一模）學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)，有助于洞悉物質(zhì)內(nèi)部奧秘。回答下列問題：（1）下圖分別是2種不同形式元素周期表的局部區(qū)域。①根據(jù)圖1預(yù)測(cè)，1～18號(hào)元素中位置最低的元素的基態(tài)原子核外電子排布式為。②根據(jù)圖2信息，與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為。③元素周期表中，Li-Mg、Be-Al、B-Si處于對(duì)角線位置，其單質(zhì)與化合物的性質(zhì)相似。下列說法正確的是(填標(biāo)號(hào))。A．受熱不易分解

B．單質(zhì)鋰不能與反應(yīng)C．BeO熔點(diǎn)高

D．晶體硼為共價(jià)晶體（2）分子中大π鍵可表示為，氮原子的雜化方式為，p軌道提供2個(gè)電子形成大π鍵的N原子是(填“1”或“2”)號(hào)N原子。（3）①在堿性條件下加入雙縮脲[HN(CONH2)2]生成紫色物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。0.2mol該離子含有配位鍵的數(shù)目為。②已知具有對(duì)稱的空間構(gòu)型，中的兩個(gè)被取代，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則的空間構(gòu)型為。（4）鉀元素與氧元素形成的某些化合物可以作為宇宙飛船的供氧劑。其中一種化合物的晶胞在XY平面、XZ平面、YZ平面上的投影如圖所示，鉀元素和氧元素形成的化合物的化學(xué)式為，其晶胞參數(shù)為apm，為阿伏加德羅常數(shù)的值，該晶胞的密度ρ=(用含a、的代數(shù)式表示)。【答案】（1）1s22s22p63s1CD（2）sp22（3）1.6平面四邊形（4）KO2【解析】（1）①根據(jù)圖1預(yù)測(cè)，1～18號(hào)元素中位置最低的元素是鈉，鈉的基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s1；②根據(jù)圖2信息，與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為；③元素周期表中，Li-Mg、Be-Al、B-Si處于對(duì)角線位置，其單質(zhì)與化合物的性質(zhì)相似。A．性質(zhì)與碳酸鎂相似，受熱發(fā)生分解，A錯(cuò)誤；B．單質(zhì)鋰與單質(zhì)鎂相似，能與反應(yīng)生成氮化鋰，B錯(cuò)誤；C．氧化鋁熔點(diǎn)很高，可推知BeO熔點(diǎn)高，C正確；D．晶體硼與晶體硅相似，均為共價(jià)晶體，D正確；故選CD；（2）分子中大π鍵可表示為，1號(hào)氮原子形成2個(gè)σ鍵，有1個(gè)孤電子對(duì)，提供1個(gè)電子參與形成大π鍵，1號(hào)氮原子的雜化方式為sp2，2號(hào)氮原子形成3個(gè)σ鍵，有提供2個(gè)電子參與形成大π鍵，2號(hào)氮原子的雜化方式為sp2；p軌道提供2個(gè)電子形成大π鍵的N原子是2號(hào)N原子；（3）①中含有8個(gè)配位鍵，則0.2mol該離子含有配位鍵的數(shù)目為1.6；②已知具有對(duì)稱的空間構(gòu)型，中的兩個(gè)被取代，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則的空間構(gòu)型為平面四邊形，兩個(gè)處于同一條邊或者對(duì)角線位置；（4）根據(jù)晶胞的三視圖可以知道，K原子在晶胞的頂點(diǎn)和體心，一個(gè)晶胞含有K原子，O原子有兩個(gè)在晶胞內(nèi)，八個(gè)在棱上，一個(gè)晶胞中含有的O原子，晶胞內(nèi)K原子與O原子個(gè)數(shù)比為1﹕2，所以鉀元素和氧元素形成的化合物的化學(xué)式為KO2；一個(gè)晶胞中含有2個(gè)K原子和4個(gè)O原子，晶胞參數(shù)為apm，，晶體密度為。2（2024·山東濰坊昌樂二中一模）W、X、Y、Z、M是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，其元素性質(zhì)或結(jié)構(gòu)如下：元素元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)W電子只有一種自旋取向X核外只有一個(gè)未成對(duì)電子，且電子有三種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)Ys軌道電子數(shù)比p軌道多一個(gè)，且第一電離能大于同周期相鄰元素Z電負(fù)性是短周期中最小的M+3價(jià)基態(tài)離子最高能級(jí)處于半滿狀態(tài)回答下列問題：（1）寫出X元素的名稱。（2）寫出M元素+2價(jià)離子的價(jià)電子軌道表示式。（3）基態(tài)Z元素原子核外電子占據(jù)的最高能層包含的原子軌道數(shù)為。（4）W、X、Z可形成強(qiáng)還原性物質(zhì)，W、X、Z三種元素電負(fù)性由大到小的順序是(用元素符號(hào)表示)。（5）大π鍵可用符號(hào)表示，m為參與形成大π鍵的原子數(shù)目，n為平行p軌道里的電子數(shù)，如苯分子的大鍵寫作，石墨中的大π鍵寫作(見下圖a)，被稱為“無機(jī)苯”，結(jié)構(gòu)與苯類似，寫出的大π鍵，某化合物XY的結(jié)構(gòu)(見下圖b)中也存在的大π鍵，但石墨是電的良導(dǎo)體，XY卻具有優(yōu)異的電絕緣性，從電負(fù)性角度分析化合物XY不導(dǎo)電的可能原因?！敬鸢浮浚?）硼（2）（3）9（4）H>B>Na（5）電負(fù)性B<N，N對(duì)電子吸引能力強(qiáng)，層內(nèi)無自由移動(dòng)的電子〖祥解〗W電子只有一種自旋取向可知W只有一個(gè)電子，則W為H；X核外有3種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，且只有一個(gè)未成對(duì)電子，其核外電子排布式為：，W為B；Y:s軌道電子數(shù)比p軌道多一個(gè)，且第一電離能大于同周期相鄰元素，Y為N；Z電負(fù)性是短周期中最小的，Z為Na；M的+3價(jià)基態(tài)離子最高能級(jí)處于半滿狀態(tài)，M為Fe；據(jù)此解答。【解析】（1）由以上分析可知W為B，名稱為硼，故答案為：硼；（2）M為Fe，其二價(jià)離子價(jià)電子軌道表示式，故答案為：；（3）鈉的最高能層為3，該能層存在s、p、d三種軌道，分別有1、3、5個(gè)，總共9個(gè)軌道，故答案為：9；（4）Na為活潑金屬電負(fù)性最小，在該化合物中H為-1價(jià)，B為+3價(jià)，電負(fù)性H>B，則三種元素的電負(fù)性：H>B>Na，故答案為：H>B>Na；（5）被稱為“無機(jī)苯”，結(jié)構(gòu)與苯類似，3個(gè)N提供3對(duì)孤電子對(duì)，3個(gè)B提供三個(gè)空軌道，形成的大π鍵為；BN中N的電負(fù)性大于B，N對(duì)電子吸引能力強(qiáng)，電子被N原子牢牢吸引，導(dǎo)致層內(nèi)電子不能自由移動(dòng)，因此不具有導(dǎo)電性，故答案為：；電負(fù)性B<N，N對(duì)電子吸引能力強(qiáng)，層內(nèi)無自由移動(dòng)的電子。3．（2024·山東濰坊昌樂二中一模）N、P、As均為氮族元素，這些元素與人們的生活息息相關(guān)。回答下列問題：（1）下列狀態(tài)的N原子或離子在躍遷時(shí)，用光譜儀可捕捉到發(fā)射光譜的是(填序號(hào)，下同)，未成對(duì)電子最多的是。a．ls22s22p3b．1s22s2c．1s22s12p4d．1s22s12p3（2）Si、P與S是同周期中相鄰的元素，Si、P、S的電負(fù)性由大到小的順序是，第一電離能由大到小的順序是。（3）吡啶為含N有機(jī)物。這類物質(zhì)是合成醫(yī)藥農(nóng)藥的重要原料。下列吡啶類化合物A與Zn(CH3CH2)2(即ZnEt2)反應(yīng)生成有機(jī)化合物B，B具有優(yōu)異的催化性能。吡啶類化合物A中N原子的雜化類型是，化合物A易溶于水，原因是，含Zn有機(jī)物B的分子結(jié)構(gòu)中含(填序號(hào))。A．離子鍵B．配位鍵C．π鍵D．σ鍵E．氫鍵【答案】（1）cd（2）S>P>SiP>S>Si（3）sp2化合物A與水分子間存在氫鍵BCD【解析】（1）發(fā)射光譜是電子從高能量的能級(jí)躍遷到低能量的能級(jí)，以光的形式釋放能量，a．是基態(tài)N原子電子排布式，能量最低，有3個(gè)未成對(duì)電子；b．是基態(tài)N3+的電子排布式，能量最低，無未成對(duì)電子；c．2s上的1個(gè)電子躍遷到2p上，該電子排布式是激發(fā)態(tài)的N原子，躍遷到基態(tài)，可捕捉到發(fā)射光譜，有3個(gè)未成對(duì)電子；d．2s上失去1個(gè)電子，有4個(gè)未成對(duì)電子；綜上所述，用光譜儀可捕捉到發(fā)射光譜的是c；未成對(duì)電子最多的是d；答案為c；d；（2）同周期從左向右電負(fù)性逐漸增大，即電負(fù)性強(qiáng)弱順序是S＞P＞Si；根據(jù)第一電離能規(guī)律：同周期元素從左到右第一電離能有增大的趨勢(shì)，但ⅤA中p軌道處于半充滿狀態(tài)，第一電離能大于ⅥA，第一電離能由大到小順序是P＞S＞Si，故答案為S＞P＞Si；P＞S＞Si；（3）從化合物A結(jié)構(gòu)示意圖知，分子內(nèi)N形成碳氮雙鍵(吡啶中六元環(huán)為平面結(jié)構(gòu))，N的雜化類型為sp2，化合物A中含有N原子和羥基，能與水分子形成分子間氫鍵，增加A在水中的溶解度；根據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，含Zn有機(jī)物B含有單鍵、雙鍵、N→Zn、O→Zn配位鍵，含有配位鍵、π、σ鍵，選項(xiàng)BCD符合題意；答案為sp2；化合物A與水分子間存在氫鍵；BCD。4．（2024·山東德州一模）物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)在科研中有重要的用途?；卮鹣铝袉栴}：Ⅰ.一種比率光聲探針M與Cu2+配位，可用于小鼠腦內(nèi)銅(Ⅱ)的高時(shí)空分辨率動(dòng)態(tài)成像，反應(yīng)如下所示：（1）H、C、N、F四種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?，M中鍵角F-B-F中鍵角F-B-F(填“>”、“<”或“=”)；基態(tài)的價(jià)電子中，兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為。（2）均為平面結(jié)構(gòu)的吡咯()和吡啶()是合成該探針的原料，吡咯和吡啶在鹽酸中溶解度較大的為，原因是。Ⅱ.鉿(Hf)的鹵化物八面體離子是構(gòu)建鹵化物鈣鈦礦的基本發(fā)光單元，其構(gòu)建的某晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。（3）該晶胞中的配位數(shù)為，陰離子形成的八面體空隙有個(gè)。（4）該晶體的密度為，阿伏加德羅常數(shù)的值為，則Hf-Hf最近距離為nm。【答案】（1）F＞N＞C＞H＜5∶4（2）吡啶吡咯是一個(gè)五元雜環(huán)化合物，其中氮原子與兩個(gè)碳原子相連，形成一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在吡咯中，氮原子的孤對(duì)電子參與了環(huán)的芳香性，這使得氮原子上的電子云密度降低，從而減弱了其堿性，更難與鹽酸反應(yīng)，即降低其溶解性（3）48（4）【解析】（1）根據(jù)同一主族從上往下元素電負(fù)性依次減小，同一周期從左往右元素的電負(fù)性依次增大可知，H、C、N、F四種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镕＞N＞C＞H，由題干圖示信息可知，M中B周圍形成了4個(gè)共價(jià)鍵，即B采用sp3雜化，而BF3中B采用sp2雜化，故M中鍵角F-B-F＜中鍵角F-B-F，已知Cu是29號(hào)元素，故基態(tài)Cu2+的價(jià)電子排布式為：3d9，故其中兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為5∶4，故答案為：F＞N＞C＞H；＜；5∶4；（2）吡咯與吡啶相比，吡咯是一個(gè)五元雜環(huán)化合物，其中氮原子與兩個(gè)碳原子相連，形成一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在吡咯中，氮原子的孤對(duì)電子參與了環(huán)的芳香性，這使得氮原子上的電子云密度降低，從而減弱了其堿性，即吡啶更容易與鹽酸電離出的H+結(jié)合，即吡咯再鹽酸中的溶解性比吡啶的更大，故答案為：吡啶；吡咯是一個(gè)五元雜環(huán)化合物，其中氮原子與兩個(gè)碳原子相連，形成一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在吡咯中，氮原子的孤對(duì)電子參與了環(huán)的芳香性，這使得氮原子上的電子云密度降低，從而減弱了其堿性，更難與鹽酸反應(yīng)，即降低其溶解性；（3）由題干晶胞圖示信息可知，該晶胞中K+位于體內(nèi)，陰離子位于8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心上，故每個(gè)K+位于頂點(diǎn)和面心陰離子形成的正四面體的體心上，故K+的配位數(shù)為4，陰離子形成的八面體空隙有8個(gè)，故答案為：4；8；（4）由題干晶胞示意圖可知，一個(gè)晶胞中含有8個(gè)K+，含有[HfBr6]2-的個(gè)數(shù)為：=4個(gè)，阿伏加德羅常數(shù)的值為，則一個(gè)晶胞的質(zhì)量為：，設(shè)晶胞參數(shù)為：anm，則一個(gè)晶胞的體積為：V=(a×10-7cm)3，該晶體的密度為，則有：=，解得a=×107，則Hf-Hf最近距離為面對(duì)角線的一半，即等于=nm，故答案為：。5．（2024·山東菏澤一模）短周期元素可形成許多結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同的化合物，回答下列問題：（1）是一種甲基化試劑，能發(fā)生水解反應(yīng)；的水解產(chǎn)物為(填化學(xué)式)。（2）是共價(jià)化合物，可以形成二聚體和多聚體，二聚體中的雜化方式為，二聚體的結(jié)構(gòu)式為。（3）分子的電子對(duì)空間構(gòu)型為三角雙錐，排布方式有兩種，結(jié)構(gòu)如圖。根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論中：“孤電子對(duì)一成鍵電子對(duì)”分布在互成的方向上時(shí)斥力最大，判斷應(yīng)采用結(jié)構(gòu)(填“a”或“b”)。（4）在水溶液中顯藍(lán)色，加入過量的氨水后變?yōu)樯钏{(lán)色，原因是生成了(填化學(xué)式)，比較它與的穩(wěn)定性并說明理由。（5）在超高壓下，金屬鈉和氦可形成化合物。結(jié)構(gòu)中的鈉離子按簡(jiǎn)單立方排布，形成立方體空隙如圖，電子對(duì)和氦原子交替分布填充在立方體的中心。若將氦原子放在晶胞頂點(diǎn)，則電子對(duì)在該晶胞中的所有分?jǐn)?shù)坐標(biāo)除了、，還有；若晶體的密度為，阿伏加德羅常數(shù)的值為，晶胞的邊長(用含的代數(shù)式表示)?！敬鸢浮浚?）CF3H、HIO（2）（3）a（4）因?yàn)镹的電負(fù)性小于O的電負(fù)性，NH3的配位能力大于H2O，所以穩(wěn)定性（5）、【解析】（1）F>I≈C，所以在CF3I中，受3個(gè)F原子吸引電子能力強(qiáng)的影響，I與C之間的共用電子對(duì)偏向于C，I顯+1價(jià)，則CF3I發(fā)生水解時(shí)，生成CF3H和HIO，故答案為：CF3H、HIO。（2）Be的雜化方式為sp2，因此BeCl2的二聚體中Be原子有3個(gè)成鍵軌道，且Be原子最外層無孤對(duì)電子，則二聚體的結(jié)構(gòu)式為，故答案為：。（3）根據(jù)題干可知“孤電子對(duì)一成鍵電子對(duì)”分布在互成的方向上時(shí)斥力最大，a中孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)分布在同一平面，排斥力較小，更穩(wěn)定，所以SF4應(yīng)采用結(jié)構(gòu)a，故答案為：a。（4）加入過量的氨水后變?yōu)樯钏{(lán)色，原因是生成了，比更穩(wěn)定，因?yàn)镹的電負(fù)性小于O的電負(fù)性，NH3的配位能力大于H2O，所以穩(wěn)定性，故答案為：；因?yàn)镹的電負(fù)性小于O的電負(fù)性，NH3的配位能力大于H2O，所以穩(wěn)定性。（5）由于將He取在晶胞頂點(diǎn)，位于頂點(diǎn)電子對(duì)在晶胞中的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為、，觀察結(jié)構(gòu)不難得出除此之外還有，那么位于體心電子對(duì)在晶胞中的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為；每個(gè)小立方體中有8×=1個(gè)鈉離子，電子對(duì)(2e-)和氦原子交替分布填充在立方體的中心，所以該晶體的晶胞應(yīng)是由8個(gè)小立方體形成的大立方體，其中有一半小立方體中有He原子，一半有電子對(duì)，所以晶胞中有8個(gè)鈉離子、4個(gè)He原子，則晶胞的質(zhì)量為g=g，已知晶體的密度為，阿伏加德羅常數(shù)的值為，晶胞邊長為apm，所以體積為a3pm3=a3×10-30cm3，則密度為，可得a=，故答案為：、；。6．（2024·山東濟(jì)南一模）含氮物質(zhì)在工業(yè)上應(yīng)用非常廣泛。將單質(zhì)鋇(Ba)、錸(Re)以一定比例混合，于特制容器中加熱，依次通入N2、O2可制得某黑色晶體，該晶體晶胞如圖所示，含有多個(gè)由Ba(+2)、Re(+4)、O(-2)和N(-3)組成的八面體與平面三角形，括號(hào)中為其化合價(jià)?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)Ba原子的簡(jiǎn)化電子排布式為，N、O、Ba簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?填化學(xué)式)。（2）NO中N原子的雜化方式為，下列離子或分子與互為等電子體的是(填標(biāo)號(hào))。a．

b．

c．SO3d．（3）苯胺()中N原子與苯環(huán)形成p-π共軛，、、的堿性隨N原子電子云密度的增大而增強(qiáng)，其中堿性最弱的是。（4）該晶體中含有的八面體和平面三角形的個(gè)數(shù)比為，晶體的化學(xué)式為。（5）晶胞參數(shù)為apm、apm、cpm，，，該晶體的密度為g·cm-1(寫出表達(dá)式)?！敬鸢浮浚?）[Xe]6s2BaH2>H2O>NH3（2）sp2ac（3）（4）1∶2Ba6O(ReN3)2（5）【解析】（1）鋇元素的原子序數(shù)為56，基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Xe]6s2；氫化鋇是沸點(diǎn)較高的離子晶體，氨分子和水分子是沸點(diǎn)低的分子晶體，水分子間形成氫鍵的數(shù)目多于氨分子，分子間作用力大于氨分子，沸點(diǎn)高于氨分子，所以簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)锽aH2>H2O>NH3，故答案為：[Xe]6s2；BaH2>H2O>NH3；（2）硝酸根離子中氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3、孤電子對(duì)數(shù)為0，氮原子的雜化方式為雜化sp2，碳酸根離子和三氧化硫分子與硝酸根離子的原子個(gè)數(shù)都為4、價(jià)電子數(shù)都為24，互為等電子體，故答案為：sp2；ac；（3）分子中甲基為推電子基團(tuán)，會(huì)使氨基中氮原子電子云密度大于，堿性強(qiáng)于；分子中氮原子不能與與苯環(huán)形成p-π共軛，氨基中氮原子電子云密度大于，堿性強(qiáng)于，所以堿性最弱的為，故答案為：；（4）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于棱上和體內(nèi)的八面體個(gè)數(shù)為4×+2=3，位于棱上和體內(nèi)的平面三角形的個(gè)數(shù)為8×+4=6，則晶體中含有的八面體和平面三角形的個(gè)數(shù)比為1∶2；由化合價(jià)代數(shù)和為0可知，八面體為Ba6O10+、平面三角形為ReN，則晶體的化學(xué)式為Ba6O(ReN3)2，故答案為：1∶2；Ba6O(ReN3)2；（5）設(shè)晶體的密度為dg/cm3，由晶胞的質(zhì)量公式可得：=asin60o×a×c×10-30×d，解得d==，故答案為：。7．（2024·山東濟(jì)寧一模）氮族元素在生產(chǎn)、生活和科研中應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：（1）Co(NH3)配離子結(jié)構(gòu)如圖所示，Co3+位于正八面體的中心，則1個(gè)Co(NH3)配離子中共價(jià)鍵的個(gè)數(shù)為，Co(NH3)3Cl3的空間結(jié)構(gòu)有種。（2）氮族元素雜芴化合物(E=N、P、As、Sb、Bi)結(jié)構(gòu)如圖所示。As原子的價(jià)電子排布式為，C－N－C鍵角之和為360°，C－As－C鍵角之和為284.9°，原因?yàn)椤＃?）尿素分子結(jié)構(gòu)如圖所示，H、C、N、O的電負(fù)性由大到小順序?yàn)?，C、N原子雜化方式分別為（4）尿素分子是無色或白色針狀晶體，該晶體屬于四方晶系，晶胞參數(shù)anm、bnm、cnm(a=b≠c)，α=β=γ=90°，晶胞結(jié)構(gòu)如圖1，若用代表尿素分子如圖2，該晶體的密度為g?cm-3?！敬鸢浮浚?）242（2）4s24p3氮的孤對(duì)電子與芴環(huán)的重疊更好，形成大π鍵，為平面形；而As的軌道重合差，難以形成大π鍵（或氮原子半徑較小，N-C鍵長較短易于形成大π鍵為平面形）（3）O>N>C>Hsp2、sp2（4）【解析】（1）1個(gè)氨分子中存在3個(gè)氮?dú)涔矁r(jià)鍵，氮與鈷形成6個(gè)配位共價(jià)鍵，則1個(gè)Co(NH3)配離子中共價(jià)鍵的個(gè)數(shù)為24；Co(NH3)為正八面體，Co3+位于正八面體的中心，Co(NH3)3Cl3為3個(gè)氯取代Co(NH3)其中的3個(gè)氨分子，由于6個(gè)氨分子位置完全相同，則Co(NH3)3Cl3空間結(jié)構(gòu)也就是看中6個(gè)點(diǎn)上的3個(gè)點(diǎn)有幾種情況，若3個(gè)點(diǎn)中兩點(diǎn)連線不經(jīng)過體心為1種、經(jīng)過體心為1種，故共2種；（2）As為33號(hào)元素，與氮同主族、為第四周期，則As原子的價(jià)電子排布式為4s24p3，氮的孤對(duì)電子與芴環(huán)的重疊更好，形成大π鍵，為平面形，而As的軌道重合差，難以形成大π鍵（或氮原子半徑較小，N-C鍵長較短易于形成大π鍵為平面形），導(dǎo)致C－N－C鍵角之和為360°而C－As－C鍵角之和為284.9°小于360°；（3）同周期從左到右，金屬性減弱，非金屬性變強(qiáng)，元素的電負(fù)性變強(qiáng)；同主族由上而下，金屬性增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱，元素電負(fù)性減弱；H、C、N、O的電負(fù)性由大到小順序?yàn)镺>N>C>H；尿素是平面結(jié)構(gòu)的分子，所有的8個(gè)原子共平面，尿素分子中存在離域大π鍵，類似于CO2分子，尿素分子中的碳原子和氮原子均采用sp2雜化方式成鍵；（4）據(jù)“均攤法”，晶胞中含個(gè)CO(NH2)2，則晶體密度為8．（2024·山東濟(jì)寧二模）鹵族元素的化合物在科研和生產(chǎn)中有著重要的作用。請(qǐng)回答下列問題：（1）（鍵角為180o）的中心Ⅰ原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為；（填“是”或“否”）具有極性；基態(tài)碘原子價(jià)電子排布式為。（2）物質(zhì)磁性大小以磁矩表示，與未成對(duì)電子數(shù)之間的關(guān)系為：（n為未成對(duì)電子數(shù)）。配合物中配離子的B．M（B．M磁矩單位），的雜化類型為。a．

b．

c．配合物中配離子的B．M，則配離子的空間構(gòu)型為。（3）在極高壓強(qiáng)下，氯化鈉可以和氯氣化合生成。是立方系晶胞，結(jié)構(gòu)如圖所示，其中兩個(gè)氯原子的坐標(biāo)為、，晶體的化學(xué)式為；與Na距離最近的且相等的Cl有個(gè)；在晶體中鍵長為0.20nm，晶胞棱長為nm（保留2位有效數(shù)字）。【答案】（1）5否（2）b正四面體（3）120.67【解析】（1）碘三離子中中心碘原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=5，由題意可知，離子的鍵角為180o，則離子的空間構(gòu)型為結(jié)構(gòu)對(duì)稱的直線形，所以離子不具有極性；碘元素的原子序數(shù)為53，基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為5s25p5，故答案為：5；否；5s25p5；（2）鎳元素的原子序數(shù)為28，基態(tài)鎳離子的價(jià)電子排布式為3d8，軌道表示式為，離子中有2個(gè)不成對(duì)電子；由配合物中配離子的=0B．M可知，配離子中鎳離子的未成對(duì)電子數(shù)為0，則配離子中中心離子鎳離子有1個(gè)d軌道參與雜化，雜化方式為dsp2雜化，故選b；由配合物中配離子的B．M可知，配離子中鎳離子的未成對(duì)電子數(shù)為2，則配離子中鎳離子的d軌道未參與雜化，雜化方式為sp3雜化，所以配離子的空間構(gòu)型為正四面體形，故答案為：b；正四面體形；（3）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點(diǎn)的鈉原子個(gè)數(shù)為8×=1，位于面上和體心的氯原子個(gè)數(shù)為12×+1=7，則晶體的化學(xué)式為NaCl7；晶胞中位于頂點(diǎn)的鈉原子與位于面上的氯原子距離最近，則與鈉原子距離最近的且相等的氯原子有12個(gè)；由兩個(gè)氯原子的坐標(biāo)為、可知，晶胞棱長為0.20nm×≈0.67，故答案為：NaCl7；12；0.67。9．（2024·山東聊城二模）金屬及其化合物廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活等多個(gè)領(lǐng)域?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)原子的價(jià)層電子的電子排布圖為，中三種元素的第一電離能由大到小的順序是(填元素符號(hào))。是強(qiáng)還原劑，中含有鍵與鍵的數(shù)目之比為。（2）獨(dú)立的分子中，鍵角為，如圖是離子的部分結(jié)構(gòu)以及其中鍵角。請(qǐng)解釋離子中鍵角變?yōu)榈脑蚴?。?）甘氨酸銅有順式和反式兩種同分異構(gòu)體，結(jié)構(gòu)如圖。①甘氨酸銅中銅原子的雜化類型為(填序號(hào))。a．spb．sp2c．sp3d．dsp2②已知順式甘氨酸銅能溶于水，反式甘氨酸銅難溶于水，原因可能是。（4）晶體中，的重復(fù)排列方式如圖所示，該排列方式中存在著由如1、3、6、7的O圍成的正四面體空隙和如3、6、7、8、9、12的圍成的正八面體空隙。中有一半的填充在正四面體空隙中，另一半和填充在正八面體空隙中，則晶體中有的正八面體空隙填充陽離子。晶胞的八分之一是圖示結(jié)構(gòu)單元，晶體密度為，阿伏加德羅常數(shù)為，則該晶胞參數(shù)a=pm。(寫出表達(dá)式)【答案】（1）N>O>Co1∶1（2）氨分子與Zn2+形成配合物后，孤對(duì)電子與Zn2+成鍵，原孤對(duì)電子與成鍵電子對(duì)之間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)之間的排斥作用，排斥作用減弱，所以H-N-H鍵角變大（3）D順式甘氨酸銅分子極性大，反式甘氨酸銅分子極性較?。?）50%【解析】（1）Co是27號(hào)元素，基態(tài)Co原子的價(jià)層電子排布式是3d74s2，所以Co原子的價(jià)電子排布圖為；金屬元素的第一電離能小于非金屬元素，同周期元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì)，氮原子的2p軌道為穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu)，元素的第一電離能大于相鄰元素，則第一電離能由大到小的順序?yàn)镹＞O＞Co；六氰合鈷離子中配位鍵屬于σ鍵，氰酸根離子中的碳氮三鍵中含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，離子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為(6+6)∶6×2=1∶1，故答案為：；N＞O＞Co；1∶1。（2）NH3中N原子上有孤電子對(duì)，氨分子與Zn2+形成配合物后，孤對(duì)電子與Zn2+成鍵，原孤對(duì)電子與成鍵電子對(duì)之間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)之間的排斥作用，排斥作用減弱，所以H-N-H鍵角變大，故答案為：氨分子與Zn2+形成配合物后，孤對(duì)電子與Zn2+成鍵，原孤對(duì)電子與成鍵電子對(duì)之間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)之間的排斥作用，排斥作用減弱，所以H-N-H鍵角變大。（3）①氨酸銅有順式和反式兩種同分異構(gòu)體，則甘氨酸銅中Cu、與銅形成σ鍵的2個(gè)O、2個(gè)N處于同一平面，則銅原子的雜化類型為雜化(若為雜化，則該5個(gè)原子構(gòu)成四面體)，故答案為：D；②由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，順式甘氨酸銅是極性分子，反式甘氨酸銅是非極性分子，根據(jù)相似相溶原理可知順式甘氨酸銅易溶于極性溶劑水，故答案為：順式甘氨酸銅分子極性大，反式甘氨酸銅分子極性較小。（4）Fe3O4中有一半的Fe3+填充到正四面體空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充到正八面體空隙中，則有50%的正八面體空隙沒有填充陽離子，由Fe3O4晶體的結(jié)構(gòu)示意圖可知，O2-位于該結(jié)構(gòu)單元的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心，圖示結(jié)構(gòu)中O2-離子數(shù)目為8×+6×=4，則含有Fe3+和Fe2+的總數(shù)為3，晶胞中有8個(gè)圖示結(jié)構(gòu)單元，不妨取1mol這樣的晶胞，則1mol晶胞的質(zhì)量為m=8×(3×56+4×16)g=8×232g，1mol晶胞即有6.02×1023個(gè)晶胞，1個(gè)晶胞的體積為V=(a×10-10)3cm3，所以晶體密度為=5.18g/cm3，所以該晶胞參數(shù)a=×1010pm，故答案為：。10．（2024·山東臨沂二模）金屬鈹在原子能、航空航天、火箭制造等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。（1）下列狀態(tài)的鈹中，電離最外層一個(gè)電子所需能量最小的是___________(填標(biāo)號(hào))。A． B． C． D．（2）能以單體、多聚體等形式存在。單體的模型名稱為；多聚體為鏈狀結(jié)構(gòu)，所有原子均滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，中心原子的雜化方式是；晶體的熔點(diǎn)(填“高于”或“低于”)晶體，其原因是。（3）碳酸鈹與醋酸反應(yīng)生成了一種配合物分子(結(jié)構(gòu)如圖1)，每個(gè)位于4個(gè)形成的四面體中，與形成的化學(xué)鍵可全部看成配位鍵。①乙酸分子易形成二聚體，原因是。②中含有配位鍵。（4）非線性光學(xué)材料氟代硼鈹酸鉀具有重大戰(zhàn)略價(jià)值。已知其屬于四方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示(氧原子未畫出，晶胞參數(shù))。一定條件下，和發(fā)生非氧化還原反應(yīng)生成氟代硼鈹酸鉀，并放出氣體。氟代硼鈹酸鉀的化學(xué)式為；晶體的密度為為阿伏加德羅常數(shù)的值)。【答案】（1）C（2）直線形sp3低于是分子晶體，熔點(diǎn)大小取決于范德華力，是離子晶體，熔點(diǎn)取決于離子鍵，范德華力很弱，比化學(xué)鍵的鍵能小1~2個(gè)數(shù)量級(jí)，因此晶體的熔點(diǎn)低于晶體（3）兩個(gè)乙酸分子間可形成如圖所示的氫鍵：；16（4）【解析】（1）A．為Be+，電離的最外層的一個(gè)電子是Be的第二電離能；B．為基態(tài)Be原子，電離的最外層的一個(gè)電子是Be的第一電離能；C．為激發(fā)態(tài)Be原子；D．為激發(fā)態(tài)的Be+；綜上：電離的最外層的一個(gè)電子能量由大到小排序?yàn)椋篈＞D＞B＞C故選C；（2）單體中的Be形成2個(gè)σ鍵，無孤電子對(duì)，屬于sp雜化，模型名稱為直線形；多聚體為鏈狀結(jié)構(gòu)，所有原子均滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，說明Be連了4個(gè)Cl，其中2個(gè)為配位鍵，共形成4個(gè)σ鍵，屬于sp3雜化；晶體的熔點(diǎn)低于晶體，因?yàn)槭欠肿泳w，熔點(diǎn)大小取決于范德華力，是離子晶體，熔點(diǎn)取決于離子鍵，范德華力很弱，比化學(xué)鍵的鍵能小1~2個(gè)數(shù)量級(jí)，因此晶體的熔點(diǎn)低于晶體。（3）①乙酸分子間由于氫鍵易形成如圖所示的二聚體：；②每個(gè)Be位于4個(gè)O形成的四面體中，O與Be形成的化學(xué)鍵可全部看成配位鍵，即中含有16mol配位鍵；（4）根據(jù)均攤法K數(shù)目為，Be數(shù)目為，F(xiàn)數(shù)目為，B數(shù)目為，和發(fā)生非氧化還原反應(yīng)生成氟代硼鈹酸鉀，并放出氣體，即反應(yīng)過程中各元素化合價(jià)不變，即：1×2+2×4+3×2+（-2）m+（-1）×4=0，解得m=6，即x：y：z：m：n=1：2：1：3：2，.氟代硼鈹酸鉀的化學(xué)式為：；晶體密度為：。11．（2024·山東威海二模）金屬鎳及其化合物在工業(yè)、科研等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)Ni2?的價(jià)層電子軌道表示式為，與Ni同周期且基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)相同的有(填元素符號(hào))。（2）是一種重要的配合物，其中“piaH”是吡啶—2—甲酰胺的縮寫，結(jié)構(gòu)如圖，為雙螯配體。該配合物中的配位數(shù)為，在配合物中，兩個(gè)“piaH”與分別螯合形成兩個(gè)五元環(huán)，則五元環(huán)中提供孤電子對(duì)的原子可能的組合是(用“α”“β”“γ”表示)。（3）NiO晶體為NaCl型結(jié)構(gòu)，將它在氧氣中加熱，部分被氧化為，成為。已知的摩爾質(zhì)量為69.1g?mol，則標(biāo)明Ni價(jià)態(tài)的化學(xué)式為(示例：)，晶體中鎳離子的占有率為。（4）以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。NiAs晶體結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其晶胞俯視圖如圖乙所示。A點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，則B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，A、B兩點(diǎn)間距離為pm?！敬鸢浮浚?）Ti、Ge、Se（2）6α和γ或者α和β（3）90%（4）(,,)【解析】（1）Ni元素原子序數(shù)為28，基態(tài)Ni原子價(jià)層電子排布為3d84s2，軌道表示式為，有2個(gè)未成對(duì)電子，同周期也有2個(gè)未成對(duì)電子的元素有鈦(Ti)：3d24s2、鍺(Ge)：4s24p2、硒(Se)：4s24p4，與Ni同周期且基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)相同的有Ti、Ge、Se；（2）兩個(gè)水分子中的O與Ni形成2個(gè)配位鍵，1個(gè)piaH與Ni形成2個(gè)配位鍵，故該配合物中Ni2+的配位數(shù)為6，“piaH”與Ni2+螯合形成五元環(huán)，包括配位原子和Ni2+共有5個(gè)原子，故五元環(huán)中提供孤電子對(duì)的原子可能是α和γ，由于酰胺基和吡啶之間的碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)，故五元環(huán)中提供孤電子對(duì)的原子也可能是α和β，則五元環(huán)中提供孤電子對(duì)的原子可能的組合是α和γ或者α和β；（3）根據(jù)NixO的摩爾質(zhì)量為69.1g?mol?1，59x+16=69.1，解得x=0.9，Ni0.9O化學(xué)式可以改寫為Ni9O10，設(shè)其中+2價(jià)Ni為a，則標(biāo)明Ni價(jià)態(tài)的化學(xué)式為，由化合價(jià)代數(shù)和為0，2a+3(9-a)=20，解得a=7，故標(biāo)明Ni價(jià)態(tài)的化學(xué)式為，NiO晶體為NaCl型結(jié)構(gòu)，Ni與O個(gè)數(shù)比為1:1，根據(jù)化學(xué)式Ni0.9O可知，晶體中鎳離子的占有率為90%；（4）A、B在底面的投影分別在底面菱形分成的兩個(gè)正三角形中心，A點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(,,)，根據(jù)對(duì)稱性，A到下底面距離和B到上底面距離相等，故B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(,,)，底面菱形邊長為apm，較長對(duì)角線長為apm，AB水平方向距離為apm，AB豎直距離為晶胞高度一半，為pm，根據(jù)勾股定理，A、B兩點(diǎn)間距離為pm。12．（2024·山東濰坊二模）元素周期表已成為化學(xué)家的得力工具，如在過渡元素中尋找優(yōu)良的催化劑，在堿金屬元素中開發(fā)高能電池。結(jié)合日常生活中的常見應(yīng)用，請(qǐng)回答以下問題：Ⅰ.和均可以催化降解甲醛、苯等有害物質(zhì)，具有去除效率高，且無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于家居裝潢等領(lǐng)域，其中一種催化機(jī)理如圖所示。（1）基態(tài)Ti和Mn原子中未成對(duì)電子數(shù)之比為。（2）和·CHO中碳原子的雜化形式分別為、。（3）HCHO的空間構(gòu)型為。（4）金屬鈦和錳可導(dǎo)電、導(dǎo)熱，有金屬光澤和延展性，這些性質(zhì)都可以用理論解釋。已知金屬錳有多種晶型，y型錳的面心立方晶胞俯視圖符合下列(填編號(hào))。Ⅱ.2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予三位化學(xué)家，以表彰其對(duì)研究開發(fā)鋰離子電池作出的卓越貢獻(xiàn)。、聚乙二醇、、和LiCl等可作鋰離子聚合物電池的材料。（5）Fe的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為。（6）乙二醇()的相對(duì)分子質(zhì)量與丙醇()相近，但沸點(diǎn)高出100℃，原因是。（7）以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。屬正交晶系(長方體形)。晶胞參數(shù)為0.72nm、1.0nm、0.56nm。如圖為沿x軸投影的晶胞中所有Li原子的分布圖和原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。已知，的摩爾質(zhì)量為M，為阿伏加德羅常數(shù)的值。該晶胞中Cl原子的數(shù)目為，晶體的密度為(列出計(jì)算表達(dá)式)?！敬鸢浮浚?）2∶5（2）sp（3）平面三角形（4）c（5）（6）乙二醇分子中羥基比丙醇的多，分子間的氫鍵比丙醇多，分子間作用力較大（7）4〖祥解〗晶胞中Li原子數(shù)目為：1+4×+4×=4，根據(jù)化學(xué)式LiCl?3H2O可知，該晶胞中Cl原子的數(shù)目為4，據(jù)此回答?！窘馕觥浚?）基態(tài)Ti的電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，未成對(duì)電子數(shù)為2，Mn的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，未成對(duì)電子數(shù)為5，所以基態(tài)Ti和Mn原子中未成對(duì)電子數(shù)之比為2：5；（2）CO2為直線形，雜化類型為sp，·CHO中碳原子形成3個(gè)σ鍵，沒有孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)目為3，碳原子采取sp2雜化；（3）HCHO中碳原子含有3個(gè)σ鍵，碳原子采取sp2雜化，不含孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型是平面三角形；（4）面心立方晶胞中原子位于頂點(diǎn)和面心，俯視時(shí)上下底面的面心原子位于俯視圖正方形中心，頂點(diǎn)原子位于正方形頂點(diǎn)，其它側(cè)面的原子位于正方形四邊中點(diǎn)，故俯視圖為c；（5）鐵是26號(hào)元素，其原子核外有26個(gè)電子，F(xiàn)e原子的3d、4s電子為其價(jià)電子，其價(jià)電子排布為3d64s2；（6）乙二醇分子中羥基比丙醇分子中的羥基多，分子間的氫鍵比丙醇的多，分子間的作用力較大，故其沸點(diǎn)較高；（7）①根據(jù)分析可知，該晶胞中Cl原子的數(shù)目為4；②則晶胞的質(zhì)量m=g，晶胞體積V=0.72×1.0×0.56×10-21cm3，晶體密度=g·cm-3。13．鎳及其化合物應(yīng)用廣泛。回答下列問題：（1）基態(tài)Ni原子的簡(jiǎn)化電子排布式為。已知第四電離能：，從原子結(jié)構(gòu)的角度分析原因是。（2）鎳能形成多種配合物。中配位原子是。中鍵角(填“>”、“＜”或“=”)中鍵角。中的空間結(jié)構(gòu)為，該配離子中的大π鍵為(用表示，n為原子數(shù)，m為電子數(shù))。硫氰酸(HSCN)的沸點(diǎn)低于異硫氰酸(H―N=C=S)的沸點(diǎn)，原因是。（3）某鑭鎳氧化物的晶胞在xz、yz和xy平面投影分別如圖所示：晶胞中1個(gè)周圍距離相等且最近的形成的空間結(jié)構(gòu)為，離子A、B間距離d=pm，若阿伏加德羅常數(shù)的值為，該晶體的密度(用含的代數(shù)式表示)?！敬鸢浮浚?）Ni失去的是上的一個(gè)電子，而Fe失去的是半充滿狀態(tài)上的一個(gè)電子（2）C>直線形異硫氰酸能形成分子間氫鍵，而硫氰酸分子間沒有氫鍵（3）正八面體形【解析】（1）Ni的原子序數(shù)為28，簡(jiǎn)化電子排布式為：；Ni失去3個(gè)電子后價(jià)電子變?yōu)椋试偈サ氖巧系囊粋€(gè)電子，F(xiàn)e失去3個(gè)電子后是，再失去的是上的一個(gè)電子，而是半滿結(jié)構(gòu)，較穩(wěn)定，故；（2）中配位原子是C；中鍵角>中鍵角，因?yàn)镹原子上的孤電子對(duì)參與形成配位鍵，相當(dāng)于沒有孤電子對(duì)，而獨(dú)立的氨分子中N原子上一個(gè)孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥力更大，故中鍵角更??；中心原子為S，其價(jià)電子對(duì)為