专题13 物质结构与性质综合题-2023年高考化学2年名校模拟题精选分项汇编（全国通用）（解析版）.pdf

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1、专题十三 物质结构与性质综合题1（2023黑龙江大庆统考一模）镍铜合金是由 60%镍、33%铜、7%铁三种金属组成的合金材料。镍铜合金有较好的室温力学性能和高温强度，耐蚀性强，耐磨性好，容易加工，可作为航空发动机的结构材料。根据所学知识，回答下列问题：(1)铜元素的焰色试验呈绿色，下列三种波长为橙、黄、绿色对应的波长，则绿色对应的辐射波长为_(填标号)。A577492nm B597577nm C622597nm(2)基态2Cu+的价电子排布式为_。(3)乙酰丙酮(结构如图)中 C 原子的杂化轨道类型有_，乙酰丙酮中 键与 键数目之比为_。(4)Cu 与 Fe 的第二电离能分别为()12ICu=

2、1958kJ mol，()12IFe=1561kJ mol，()2ICu大于()2IFe的主要原因是_。(5)已知2Cu O的立方晶胞结构如图所示。已知 a、b 的坐标参数依次为(0，0，0)、(12，12，12)，则 d 的坐标参数为_。晶胞边长为 cpm，该晶体的密度为_3g cm。(列计算式，设AN为阿伏加德罗常数的数值)2（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

3、：(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(BrI1(As)I1(Se)的原因是_。(3)三氟乙脒的结构如图所示，其中 键 与 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_。专题13 物质结构与性质综合题-2023年高考化学2年名校模拟题精选分项汇编（全国通用）（解析版）(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=_ g cm-3(设阿伏加德罗常数的值为 NA，用含

4、 a、NA的代数式表示；可能用到相对原子质量：Cs：133 Pb：207 I：127)3（2022安徽蚌埠模拟预测）氟代硼铍酸钾晶体 KBBF(KBe2BO3F2)是一种非线性光学晶体材料，广泛应用于激光、光刻录等领域，长方体晶胞如下图甲所示(其中 K 原子已经给出，氧原子略去)。回答下列问题：(1)下列铍元素的不同微粒，若再失去一个电子需要能量最大的是 _。A B C D(2)K2O2的阴阳离子比为_。第四周期，与基态钾原子最外层电子数相同的原子有_(填元素符号)。(3)OF2分子中氧原子的杂化类型是_，空间构型为_。(4)KBBF 所含元素中非金属元素的电负性由大到小的顺序是_。(5)三卤

5、化硼的熔沸点如图乙所示，BF3、BCl3、BBr3、BI3的熔沸点变化的原因是_。(6)指出图甲中代表硼原子的字母为_，该 KBBF 晶体的晶胞参数分别为 apm 和 cpm，则晶体密度为_gcm-3(M 代表 KBBF 的摩尔质量，NA表示阿伏伽德罗常数的值)。4（2023四川成都一模）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AgX(XClBr)=、曝光后会产生Ag(黑色粉末)和2X。基态Br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AgX进一步还原为Ag。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2

6、23Na S O溶解胶片上多余的AgClAgBr、，形成可溶的直线形配离子()3232Ag S O，从而定影223S O离子的 VSEPR 模型为_，()3232Ag S O中中心Ag+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。Ag单质为面心立方最密堆积，晶胞参数为cpm，则银原子的半径1r=_pm。(5)AgCl晶胞如右图，晶胞参数为apm。AgCl晶体中Ag+的配位数为_；已知Cl离子半径为bpm，Cl离子之间不相切，则AgCl晶体中Ag+离子半径2r=_pm。5（2022重庆西南大学附中一模）铜及其化合物在科学研究和工业生产中

7、具有许多用途，请回答下列问题：(1)画出基态Cu原子的价电子排布式_。(2)已知高温下2Cu O比CuO稳定，从核外电子排布角度解释高温下2Cu O更稳定的原因_。(3)配合物()332Cu NHOOCCH中碳原子的杂化类型是_，配体的空间构型为_。C、N、O 三元素的第一电离能由大到小的顺序是_(用元素符号表示)。(4)铜晶体中铜原子的堆积方式如图所示，则晶体铜原子的堆积方式为_。(5)M 原子的价电子排布式为253s 3p，铜与 M 形成化合物的晶胞如图所示(白球代表铜原子)。该晶体的化学式为_。原子坐标参数，表示晶胞内部个原子的相对位置。上图晶胞中，其中原子坐标参数 D 为(0，0，0)

8、；E 为(12，12，0)。则 F 原子的坐标参数为_。己知该晶体的密度为3g/cm，阿伏加德罗常数的值为AN，则该晶体中Cu原子和 M 原子之间的最短距离为_pm(写出计算式)。6（2023山东泰安统考一模）非金属及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：(1)基态氟原子的核外电子有_种空间运动状态，下列电子排布中属于氟原子且能量较高的是_(填序号)。a.22411s 2s 2p 3s b.22421s 2s 2p 3d c.2121s 2s 2p d.22321s 2s 2p 3p(2)图 a、b、c 分别表示 C、N、O 和 F 的逐级电离能变化趋势(纵坐标的标度不同)

9、，以上元素第三电离能的变化图是_(填序号)。(3)在ZnO催化作用下，呋喃()可与氨反应转化为吡咯()。二者均存在与苯类似的大键，表示方法为mn，n 为成环原子个数，m 为形成大键电子个数，则的大键可以表示为_。二者的熔、沸点关系为呋喃_吡咯(填“高于”或“低于”)，原因是_。(4)晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。2LiCl 3H O属于正交晶系(长方体形)。晶胞参数为0.75nm、1.0nm、0.56nm。如图为沿 z 轴投影的晶胞中所有氯原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中氯原子数目为_。2LiCl 3H O的摩尔质量为1M g mol，

10、晶胞密度为3d g cm，则阿伏加德罗常数的值AN为_(列出计算表达式，后同)。图中 A、B 两原子的核间距为_nm。7（2022湖南长沙一模）A、B、D、E、F 都是元素周期表中前四周期的元素，且它们的原子序数依次增大。第 2 周期元素 A 原子的最外层 p 轨道的电子为半满结构，B 是地壳中含量最多的元素；D 原子的 P 轨道未成对电子数为 1，其余两个 P 轨道均充满；E 和 F 位于 D 的下一周期，E 的价电子层中的未成对电子数为 2，F 的原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满，且 E、F 原子序数相差为 1.请用对应的元素符号或化学式回答下列问题：(1)F 元素原子

11、核外电子排布式为：_(2)元素 E 与 F 的第二电离能分别为：-1EI=1753kJ?mol、-1FI=1959kJ?mol，EFI I1(As)I1(Se)的原因是_。(3)三氟乙脒的结构如图所示，其中 键 与 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=_ 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)【答案

12、】(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 3a2 -103A721(a 10)N【解析】（1）基态碘原子的核外电子排布为：22626102610251s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s 5p，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

13、；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 键 与 1 个 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

14、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：1818=；I-有 6 个位于面心，个数为：1632=，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3a2 pm；晶胞质量为：A721N，晶胞体积为：-103(a 10)，则晶胞密度为：-103A721(a 10)N，故答案为：CsPbI3；3a2；-103A721(a 10)N。3（2022安徽蚌埠模拟预测）氟代硼铍酸钾晶

15、体 KBBF(KBe2BO3F2)是一种非线性光学晶体材料，广泛应用于激光、光刻录等领域，长方体晶胞如下图甲所示(其中 K 原子已经给出，氧原子略去)。回答下列问题：(1)下列铍元素的不同微粒，若再失去一个电子需要能量最大的是 _。A B C D(2)K2O2的阴阳离子比为_。第四周期，与基态钾原子最外层电子数相同的原子有_(填元素符号)。(3)OF2分子中氧原子的杂化类型是_，空间构型为_。(4)KBBF 所含元素中非金属元素的电负性由大到小的顺序是_。(5)三卤化硼的熔沸点如图乙所示，BF3、BCl3、BBr3、BI3的熔沸点变化的原因是_。(6)指出图甲中代表硼原子的字母为_，该 KBB

16、F 晶体的晶胞参数分别为 apm 和 cpm，则晶体密度为_gcm-3(M 代表 KBBF 的摩尔质量，NA表示阿伏伽德罗常数的值)。【答案】(1)B(2)1：2 Cr、Cu(3)sp3杂化 V 形(4)FOB(5)四种物质均为结构相似的分子晶体，随着相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔沸点升高(6)Z 2-30A3MN a c 10【解析】(1)铍元素的原子序数为 4，电子排布式为 1s22s2，激发态原子中电子的能量高于基态原子中电子的能量，失去一个电子需要能量小于基态原子，基态原子中第一电离能小于第二电离能，则由题给轨道表示式可知，再失去一个电子需要能量最大的是，故选 B；(2)过氧化

17、钾是由钾离子和过氧根离子形成的离子化合物，化合物中阴离子过氧根离子和阳离子钾离子的离子个数比为 1：2；基态钾原子的价电子排布式为 4s1，由洪特规则可知，第四周期元素中，铬原子和铜原子的价电子排布式分别为 3d54s1和 3d104s1，则铬、铜原子的最外层电子数和钾原子相同，故答案为：1：2；Cr、Cu；(3)二氟化氧分子中氧原子的价层电子对数为 4，孤对电子对数为 2，则氧原子的杂化方式为 sp3杂化，分子 的空间构型为 V 形，故答案为：sp3杂化；V 形；(4)KBBF 所含非金属元素为 F、O、B，非金属元素的非金属性越强，元素的电负性越大，元素非金属性由大到小的顺序为 FOB，则

18、电负性由大到小的顺序为 FOB，故答案为：FOB；(5)结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，四种三卤化硼都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，熔沸点依次升高，故答案为：四种物质均为结构相似的分子晶体，随着相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔沸点升高；(6)同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径的大小顺序为 BeBF，由晶胞结构可知，原子半径的大小顺序为 XZY，则 Z 代表硼原子；晶胞中位于顶点和体内的钾原子的个数为 818+2=3，由化学式可知，晶胞中含有 3 个 KBBF，设晶体密度为 dg/cm3，由晶胞质量公式可

19、得：A3MN=ac1030d，解得d=2-30A3MN a c 10，；故答案为：Z；2-30A3MN a c 10。4（2023四川成都一模）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AgX(XClBr)=、曝光后会产生Ag(黑色粉末)和2X。基态Br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AgX进一步还原为Ag。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223Na S O溶解胶片上多余的AgClAgBr、，形成可溶的直线形配离子()3232Ag S O，从而定影223S O离子的 VSEPR 模型为

20、_，()3232Ag S O中中心Ag+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。Ag单质为面心立方最密堆积，晶胞参数为cpm，则银原子的半径1r=_pm。(5)AgCl晶胞如右图，晶胞参数为apm。AgCl晶体中Ag+的配位数为_；已知Cl离子半径为bpm，Cl离子之间不相切，则AgCl晶体中Ag+离子半径2r=_pm。【答案】(1)254s 4p(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)2c4(5)6 a-b2【解析】（1）基态Br原子为 35 号元素，故价电子排

21、布式为254s 4p。（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）223S O与 SO24互为等电子体，故成键和结构相似，故 VSEPR 模型为四面体(形)；()3232Ag S O中中心Ag+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）Ag单质为面心立方最密堆积，故面对角线上的 3 个

22、 Ag 原子相切，面对角线长度为2cpm=4r1，故1r=2c4pm。（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，AgCl晶体中Ag+的配位数为 6。边长 apm=2bpm+2r2，则 r2=(a-b2)pm。5（2022重庆西南大学附中一模）铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，请回答下列问题：(1)画出基态Cu原子的价电子排布式_。(2)已知高温下2Cu O比CuO稳定，从核外电子排布角度解释高温下2Cu O更稳定的原因_。(3)配合物()332Cu NHOOCCH中碳原子的杂化类型是_，配体的空间构型为_。C、N、O 三元素的第一电离能由大到小

23、的顺序是_(用元素符号表示)。(4)铜晶体中铜原子的堆积方式如图所示，则晶体铜原子的堆积方式为_。(5)M 原子的价电子排布式为253s 3p，铜与 M 形成化合物的晶胞如图所示(白球代表铜原子)。该晶体的化学式为_。原子坐标参数，表示晶胞内部个原子的相对位置。上图晶胞中，其中原子坐标参数 D 为(0，0，0)；E 为(12，12，0)。则 F 原子的坐标参数为_。己知该晶体的密度为3g/cm，阿伏加德罗常数的值为AN，则该晶体中Cu原子和 M 原子之间的最短距离为_pm(写出计算式)。【答案】(1)1013d 4s(2)亚铜离子核外电子排布为103d，处于稳定的全充满状态(3)2sp、3sp

24、 三角锥形 NOC(4)面心立方最密堆积(5)CuCl 3 3 1,4 4 4 103A34 99.5104N【解析】(1)铜的原子序数是 29，因此基态Cu原子的价电子排布式为1013d 4s。(2)由于亚铜离子核外电子排布为103d，处于稳定的全充满状态，所以高温下2Cu O比CuO稳定。(3)配合物()332Cu NHOOCCH中饱和碳原子的杂化类型是3sp，酯基中碳原子的杂化类型是2sp，配体是氨气，其空间构型为三角锥形。同周期自左向右第一电离能逐渐增大，氮元素的 2p 轨道电子处于半充满稳定状态，第一电离能大于相邻元素的，则 C、N、O 三元素的第一电离能由大到小的顺序是NOC。(4

25、)根据铜晶体中铜原子的堆积方式可判断晶体铜原子的堆积方式为面心立方最密堆积。(5)M 原子的价电子排布式为253s 3p，M 是 Cl，铜与 Cl 形成化合物的晶胞中铜原子个数是 4 个，氯原子个数是118682+4，因此该晶体的化学式为CuCl。根据原子坐标参数 D 为(0，0，0)，E 为(12，12，0)，则 F 原子的坐标参数为3 3 1,4 4 4。己知该晶体的密度为3g/cm，阿伏加德罗常数的值为AN，则3A4 99.5N a=，所以晶胞边长为103A4 99.510Npm，因此该晶体中Cu原子和 M 原子之间的最短距离为103A34 99.5104Npm。6（2023山东泰安统考

26、一模）非金属及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：(1)基态氟原子的核外电子有_种空间运动状态，下列电子排布中属于氟原子且能量较高的是_(填序号)。a.22411s 2s 2p 3s b.22421s 2s 2p 3d c.2121s 2s 2p d.22321s 2s 2p 3p(2)图 a、b、c 分别表示 C、N、O 和 F 的逐级电离能变化趋势(纵坐标的标度不同)，以上元素第三电离能的 变化图是_(填序号)。(3)在ZnO催化作用下，呋喃()可与氨反应转化为吡咯()。二者均存在与苯类似的大键，表示方法为mn，n 为成环原子个数，m 为形成大键电子个数，则的大键可以

27、表示为_。二者的熔、沸点关系为呋喃_吡咯(填“高于”或“低于”)，原因是_。(4)晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。2LiCl 3H O属于正交晶系(长方体形)。晶胞参数为0.75nm、1.0nm、0.56nm。如图为沿 z 轴投影的晶胞中所有氯原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中氯原子数目为_。2LiCl 3H O的摩尔质量为1M g mol，晶胞密度为3d g cm，则阿伏加德罗常数的值AN为_(列出计算表达式，后同)。图中 A、B 两原子的核间距为_nm。【答案】(1)5 d(2)b(3)65 低于 吡咯易形成分子间氢键(4)4 1214

28、Mmold 0.75 0.56 1.0 10 ()()220.720.281.00.750.250.56+【解析】（1）基态氟原子的核外电子有 9 个，电子排布式为：1s22s22p5，空间运动状态数等于电子占据轨道 数，所以有 1+1+3=5 种空间运动状态；氟原子序数为 9，其基态原子电子排布式为2251s 2s 2p，a22411s 2s 2p 3s，基态氟原子 2p 能级上的 1 个电子跃迁到 3s 能级上，属于氟原子的激发态，故正确；b22421s 2s 2p 3d，核外共 10 个电子，不是氟原子；c2121s 2s 2p，核外共 5 个电子，不是氟原子；d22321s 2s 2p

29、 3p基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于氟原子的激发态，比a项22411s 2s 2p 3s激发态的能量更高；综上，d 符合题意，故选 d；（2）碳、氮、氧、氟四种元素在同一周期，基态+2 价阳离子失去一个电子生成气态基态+3 价阳离子所需要的能量为该原子的第三电离能，同一周期原子的第三电离能的总体趋势也依次升高，但由于碳原子失去 2个电子之后 2s 能级为全充满状态，因此再失去一个电子需要的能量较高，则满足这一规律的图像为图 b；（3）由题干中的结构简式可知，分子内含有一个大 键，该大 键由 4 个碳原子和一个 O 原子，每个碳原子给出 1 的电子参与形成大 键，每个 O

30、原子给出 2 个电子参与形成大 键，则该大 键的表示形式为65；吡咯易形成分子间氢键；影响物质熔沸点的主要因素为分子间作用力，氢键大于分子间作用力，有氢键的吡咯沸点大于呋喃，吡咯易形成分子间氢键，沸点较高，则呋喃沸点低于吡咯，吡咯易形成分子间氢键，故答案为：低于；（4）根据晶胞沿 z 轴的投影图可知，该晶胞中氯原子的位置为(图中黑球代表氯原子)，yz面上有 2 个氯原子，与yz平行的面上有 2 个氯原子，体内有 2 个氯原子，所以 1个晶胞中氯原子的数目为14242+=。由1121A4Mdg molg molN0.75 0.56 1.0 10=知，1214Mmold0.75 0.56 1.0

31、10=AN；观察图中 A、B 原子坐标参数，它们在 x 轴的坐标参数都是 0.5，则 A、B 原子在平行于yz的面上。可以建立直角三角形，A、B 两原子的核间距是这个三角形的斜边长，则 A、B 两原子的核间距为()()220.720.281.00.750.250.56+nm。7（2022湖南长沙一模）A、B、D、E、F 都是元素周期表中前四周期的元素，且它们的原子序数依次增大。第 2 周期元素 A 原子的最外层 p 轨道的电子为半满结构，B 是地壳中含量最多的元素；D 原子的 P 轨道未成对电子数为 1，其余两个 P 轨道均充满；E 和 F 位于 D 的下一周期，E 的价电子层中的未成对电子数

32、为 2，F 的原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满，且 E、F 原子序数相差为 1.请用对应的元素符号或化学式回答下列问题：(1)F 元素原子核外电子排布式为：_(2)元素 E 与 F 的第二电离能分别为：-1EI=1753kJ?mol、-1FI=1959kJ?mol，EFI CH 二甲基亚砜可以与水分子形成分子间氢键(4)()2+25Cr H OCl CEF (5)4 ()3312216 r+r100%3 3a c【解析】（1）Cr为 24 号元素，基态铬原子的价电子排布图(轨道表示式)为；（2）铬价电子为 3d54s1，锰为 25 号元素原子，价电子为 3d54s2，故两者

33、基态原子核外未成对电子数之比为6:5；（3）二甲基亚砜分子中 S 原子的价层电子对数为6-2-23=42+，为 sp3杂化；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；丙酮分子中各原子电负性由大到小的顺序为OCH。二甲基亚砜中氧电负性较强，可以与水分子形成分子间氢键，导致二甲基亚砜易溶于水；（4）由题干可知，32CrCl6H O的结构有三种，且铬的配位数均为 6，等物质的量的三种物质电离出的氯离子数目之比为3:2:1，对应的颜色分别为紫色、浅绿色和蓝绿色，则浅绿色的结构中能电离出 2 个氯离子，内界含有 5 个水分子

34、、1 个氯离子，其配离子的化学式为()2+25Cr H OCl；该分子内的作用力存在阴阳离子间的离子键、水分子内部的共价键、铬与配体的配位键，其分子内不存在金属键、氢键、范德华力；故选CEF；（5）该晶体中，1 个硫周围有 4 个锰原子，结合化学式可知，锰原子周围的硫原子数目为 4。据“均摊法”，晶胞中含1122+1263+=个 Mn、由化学式可知，同时含有 2 个 S；已知锰和硫的原子半径分别1rnm和2r nm，该晶体中原子的空间利用率为()3333121222442r2r16 r+r33100%=100%33 3a ca2+c。9（2022四川模拟预测）目前新能源汽车电池主要是磷酸铁锂(

35、LiFePO4)和三元锂电池(正极含有 Ni、Co、Mn 三种元素)。回答下列问题：(1)基态 Co 原子的价电子排布式为_，能量最高的能级有_个空间运动状态。(2)LiFePO4中四种元素的第一电离能由大到小的顺序是_(填元素符号)，其阴离子的立体构型名称是_。(3)检验 Ni2+的方法：加入丁二酮肟试剂立即生成鲜红色的二丁二酮肟合镍(II)螯合物。反应方程式如下：2(丁二酮肟)+Ni2+(二丁二酮肟合镍(II)+2H+丁二酮肟熔点比丁二酮()高很多的原因是_。二丁二酮肟合镍(II)螯合物中 N 原子的杂化类型是_，该物质中存在的作用力有_(填正确答案标号)。A离子键 B配位键 C极性共价键

36、 D非极性共价键 E.氢键(4)三元锂电池的负极材料是石墨。石墨品体的二维平面结构如图 1 所示，晶胞结构如图 2 所示。试回答：石墨晶体中 C 原子数与 CC 数目之比是_。根据图 2 计算石墨晶体的密度是_g/cm3(写出表达式即可)。【答案】(1)3d74s2 5(2)OPFeLi 正四面体形(3)丁二酮肟分子间存在氢键 sp2 BCDE(4)2：3 212A48 103 3a bN或212A16 103a bN或212A16 3 103a bN【解析】(1)Co 是第四周期 VIII 族元素，其基态原子的价电子排布式为：3d74s2，能量最高的能级是 3d，其空间运动状态有 5 个；(

37、2)元素的原子越容易失去一个电子，其第一电离能数值越小，LiFePO4中四种元素的第一电离能由大到小是OPFeLi，其中的阴离子是 PO43-，中心原子 P 原子的价层电子对数=4+12(5+3-24)=4，采用为 sp3杂化，无孤对电子，其空间形状正四面体；(3)丁二酮肟分子中有 N-OH 键，分子间可以形成氢键，所以熔点比丁二酮高；二丁二酮肟合镍(II)螯合物中 N 原子有三个 键、1 个 键，所以其杂化类型是 sp2，该物质中存在的作用力除离子键以外，其它的作用力都存在的，所以选 BCDE；(4)如图所示，每个碳原子有三个 C-C 单键由六个 C 原子共用，由均摊法分析可知一个碳原子相当

38、于有 1.5个键，所以每一层内 C 原子数与 C-C 化学键之比 2：3；由图中石墨晶胞信息可知，晶胞的平面上的数据应是：所以：gcm-3=()-1-1-1AA22-213-7-7Z4M(C)?12g?molN molN mol=3a?3?b?10 cm3a?10 cm?sin 60?2b?10 cm=212A48?103 3N a b或212A16?103N a b或212A16 3?103N a b。10（2023山东潍坊统考一模）分子人工光合作用的光捕获原理如图所示，WOC是水氧化催化剂 WOC 在水氧化过程中产生的中间体，HEC是析氢催化剂 HEC 在析氢过程中产生的中间体。回答下列问

39、题：(1)与 Fe 元素同周期，基态原子有 2 个未成对电子的金属元素有_种，下列状态的铁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_(填标号)。a.b.c.d.(2)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。1 mol WOC中通过螯合作用形成的配位键有_mol。(3)HEC中的 C、N、O 三种元素都能与 H 元素形成含 A-A(A 表示 C、N、O 元素)键的氢化物。氢化物中A-A 键的键能(kJmoL)如下表：33H CCH 22H NNH HO-OH 346 247 207 A-A 键的键能依次降低的原因是_。(4)在多原子分子中有相互平行的

40、p 轨道，它们连贯、重叠在一起，构成一个整体，p 电子在多个原子间运 动，像这样不局限在两个原子之间的 键称为离域 键，如苯分子中的离域 键可表示为66。N 元素形成的两种微粒2NO+、2NO中，2NO中的离域 键可表示为_，2NO+、2NO的键角由大到小的顺序为_。(5)水催化氧化是“分子人工光合作用”的关键步骤。水的晶体有普通冰和重冰等不同类型。普通冰的晶胞结构与水分子间的氢键如图甲、乙所示。晶胞参数a=452pm，c=737pm，=120；标注为 1、2、3 的氧原子在 Z 轴的分数坐标分别为：0.375c、0.5c、0.875c。晶胞中氢键的长度(O-HO 的长度)为_pm(保留一位小

41、数)。普通冰晶体的密度为_gcm(列出数学表达式，不必计算出结果)。【答案】(1)3 c(2)8(3)C、N、O 中心原子上孤电子对数目越多，排斥作用越大，形成的化学键越不稳定,键能就越小(4)43 2NO+2NO(5)276.4 30A4 18N452 226 3737 10【解析】（1）与 Fe 元素同周期，基态原子有 2 个未成对电子的金属元素有 Ti22Ar 3d 4s、Ni82Ar 3d 4s、Ge10223d 4sA4pr；a.为基态 Fe 原子；b.为基态2+Fe；c.为基态3+Fe d.为激发态 Fe 原子；电离最外层一个电子所需能量最大的是3+Fe，故 c 正确；故答案为：3

42、；c；（2）WOC中每个Ru与周围的四个N原子和1个O原子形成配位键，有结构简式可知1molWOC中含10mol配位键，但通过螯合成环而形成的配合物的只有 N，为 8mol，故答案为：8；（3）乙烷中的碳原子没有孤电子对，肤中的氮原子有 1 对孤对电子，过氧化氢中的氧原子有两对孤对电子，C、N、O 中心原子上孤电子对数目越多，排斥作用越大，形成的化学键越不稳定，键能就越小；故答案为：C、N、O 中心原子上孤电子对数目越多，排斥作用越大，形成的化学键越不稳定，键能就越小。（4）2NO中的离域 键为三中心四电子，可表示为43，2NO+中心 N 原子的价电子对数为 2，无孤电子对，直线结构键角为 1

43、80、2NO中心 N 原子的价电子对数为 3，有 1 对孤电子对，V 形结构，键角小于 180，故答案为：43；2NO+2NO；（5）晶胞中氢键的长度(O-HO 的长度)为 0.375737=276.4；由晶胞结构可知该晶胞中含有 4 个水分子，晶胞质量为：A4 18Ng，晶胞体积30452 226 3737 10 cm，晶胞密度为：30A4 18N452 226 3737 10，故答案为：276.4；30A4 18N452 226 3737 10。11（2022山东济南一模）硼化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：(1)立方氮化硼硬度大，熔点 3000C，其晶体类型为_。制备氮化硼

44、(BN)的一种方法为BCl3(g)+NH3(g)=BN(s)+3HCl(g)。BCl3的空间构型为_，形成 BCl3时，基态 B 原子价电子层上的电子先进行激发，再进行杂化，激发时 B 原子的价电子轨道表示式可能为_(填标号)。A B C D(2)硼砂阴离子B4O5(OH)42-的球棍模型如图所示。其中 B 原子的杂化方式为_，该阴离子中所存在的化学键类型有_(填标号)。A离子键 B配位键 C氢键 D非极性共价键(3)Ca 与 B 组成的金属硼化物结构如图所示，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，具有立方晶系的对称性。该晶体的化学式为_，晶体中 Ca 原子

45、的配位数为_，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如 M 点原子的分数坐标为(12，12，12)，已知 B6八面体中 B-B 键的键长为 r pm，晶胞参数为 a pm，则 N 点原子的分数坐标为 _，Ca 与 B 原子间的距离 d=_pm(列出计算式即可)。【答案】(1)原子晶体(或共价晶体)平面三角形 C(2)sp2或 sp3 B(3)CaB6 24 (0，0，ar22)22212(a)+(a-r)222【解析】(1)通常情况下，原子晶体(或共价晶体)的硬度大，熔沸点高，故立方氮化硼硬度大，熔点 3000C，其晶体类型为原子晶体(或共价晶体)，制

46、备氮化硼(BN)的一种方法为 BCl3(g)+NH3(g)=BN(s)+3HCl(g)，BCl3中心原子周围的价层电子对数为：3+1(3-3?1)2=3，根据价层电子对互斥理论可知，其空间构型为平面三角形，形成 BCl3时，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，B 原子中的 2s 轨道中的 1 个电子激发到 2p 轨道上，激发后能与 Cl 形成 3 个相同的共价键，故激发时B 原子的价电子轨道表示式可能为 C，故答案为：原子晶体(或共价晶体)；平面三角形；C；(2)已知 B 原子最外层上有 3 个电子，结合硼砂阴离子B4O5(OH)42-

47、的球棍模型可知每个 B 周围形成了 3 个或 4 个共价键，即 B 周围的价成电子对数为 3 或者 4，故其中 B 原子的杂化方式为 sp2或 sp3，该阴离子中所存在的化学键类型有两个形成 4 个共价键的 B 原子中存在配位键，其余为 H-O、B-O 之间的极性共价键，不存在离子键和非极性共价键，氢键不属于化学键，故答案为：sp2或 sp3；B；(3)分析晶胞结构可知，一个 Ca 原子和 1 个单元有 6 个 B 原子，该化合物的化学式为 CaB6，钙原子的配位数为 64=24；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

48、 1，已知 B6八面体中 B-B 键的键长为 r pm，晶胞参数为 a pm，则八面体中心到顶点的距离为：2r2，则 N 点在棱的ar22处，其坐标为(0，0，ar22)，Ca 与 B 原子间的距离 d 即 M与 N 的距离如下图中的 MN，图中 NA 是底面对角线的一半，NA=2a2pm，AM=(12a2r2)pm，所以d=MN=22NA+AM=22212(a)+(a-r)222 pm，故答案为：CaB6；24；(0，0，ar22)；22212(a)+(a-r)222。12（2023河南校联考一模）西北工业大学曾华强课题组借用足球烯核心，成功实现了高效且选择性可精准定制的离子跨膜运输，如图甲

49、所示。已知：图甲中的有机物为“冠醚”，命名规则是“环上原子个数-冠醚-氧原子个数”。请回答下列问题：(1)基态 Cs 原子的价层电子排布式为_。基态 K 原子的核外电子云有_个伸展方向。(2)运输 Cs+的冠醚名称是_。冠醚分子中氧原子的杂化类型是_，冠醚与碱金属离子之间存在微弱的配位键，配位原子是_(填元素符号)。(3)几种冠醚与识别的碱金属离子的有关数据如下表所示：冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子直径/pm 12 冠醚-4 120 150 Li+(152)15-冠醚-5 170 220 Na+(204)18-冠醚-6 260 320 K+(276)_ 340 430 Rb+(304)C

50、s+(334)18-冠醚-6 不能识别和运输 Na+和 Cs+的原因是_。观察图甲，冠醚不能识别和运输 X-的主要原因可能是_。(4)足球烯的结构如图乙所示。1mol 足球烯含_mol 键。(5)铷晶胞为体心立方堆积，如图丙所示。铷晶胞的原子空间利用率为_(用含 的式子表示)。(6)锂晶胞为六方最密堆积，如图丁所示。锂晶胞中底边长为 a pm，高为 b pm，设 NA为阿伏加德罗常数的值，则锂晶胞的密度为_g cm-3(用含字母的式子表示)。【答案】(1)6s1 4(2)21-冠醚-7 sp3 杂化 O(3)Na+直径太小，Cs+直径太大 氧的电负性较大，X-带负电荷，冠醚与阴离子作用力太弱(