物质结构与性质综合题-2023年新高考化学真题（解析版）.pdf

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1、物质结构与性质综合题目录：2023年真题展现考向一考查杂化轨道、空间结构、晶体类型、晶胞计算考向二考查同素异形体、晶体类型、杂化轨道、晶胞计算考向三考查电子排布式、电负性、空间结构、杂化轨道、晶胞计算考向四考查电子排布式、电离能、空间结构、晶胞计算考向五考查电子排布式、杂化轨道、晶胞计算真题考查解读近年真题对比考向一考查电子排布式、杂化轨道、空间构型、晶胞计算考向二考查电子排布式、键角、电负性、杂化轨道、晶胞计算考向三考查轨道表示式、电离能、杂化轨道、晶胞计算考向四考查电子排布式、元素周期表、配位键、氢键、相似相溶考向五考查电子排布式、键角、氢键、晶胞计算考向六考查电离能、几何构型、轨道表示式

2、、顺磁性物质命题规律解密名校模拟探源易错易混速记考向一考查杂化轨道、空间结构、晶体类型、晶胞计算1(2023浙江选考第17题)硅材料在生活中占有重要地位。请回答：(1)Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为，分子中氮原子的杂化轨道类型是。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3，其受热不稳定的原因是。(2)由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：Ne3s23p2、Ne3s23p1、Ne3s23p14s1，有关这些微粒的叙述，正确的是。A.微粒半径：B.电子排布属于基态原子(或离子)的是：C.电离一个电子所需最低能量：D.得电子能力：(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞

3、如图。该晶体类型是，该化合物的化学式为。2(2023山东卷第16题)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：1物质结构与性质综合题-2023年新高考化学真题（解析版）(1)-40时，F2与冰反应生成HOF利HF。常温常压下，HOF为无色气休，固态HOF的晶体类型为，HOF水解反应的产物为(填化学式)。(2)ClO2中心原子为Cl，Cl2O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO2中存在大键 53。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式；为O-Cl-O键角Cl-O-Cl键角(填“”“Mg3N2C.最简单的氮烯分子式：N2H2D.氮烷中N原子的杂化方式都是sp3氮和氢形成的无环氨多烯，设分子

4、中氮原子数为n，双键数为m，其分子式通式为。给出H+的能力：NH3CuNH32+(填“”或“”或“”“2的原因主要是。(4)NaN3是叠氮酸(HN3)的钠盐，HN3在常温下是液体，沸点相对较高，为308.8K，主要原因是。HN3分子的空间结构如图所示(图中键长单位为10-10m)。N-N、N=N和18+612的共价键键长分别为1.4010-10m、1.2010-10m和1.0910-10m；试画出HN3分子的结构式。11(5)CuCl的晶胞中，Cl-的位置如图所示。Cu+填充于Cl-构成的四面体空隙中，则Cu+的配位数为；若NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为gcm-3，则该晶胞中Cu+之

5、间的距离为nm(用含、NA的代数式表示)。16(2023天津河北区二模)坐落在河北区的华为天津区域总部项目计划于2023年12月底竣工。石墨烯液冷散热技术系华为公司首创，所使用材料石墨烯是一种二维碳纳米材料。IC60、金刚石、石墨的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构)：(1)金刚石、石墨和C60三者互为(填序号)。A.同分异构体B.同素异形体C.同系物D.同位素(2)C60晶体的晶体类型为。(3)晶体硅的结构跟金刚石相似，1mol晶体硅中所含有硅硅单键的数目是。(4)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是。II石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯

6、中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)。(5)图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为。(6)图乙中，1号C的杂化方式是。(7)若将图乙中所示的氧化石墨烯分散在H2O中，则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有(填元素符号)。(8)石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该材料的化学式为。17(2023浙江温州一模)请回答：(1)下列状态的钙中，电离最外层的一个电子所需能量最大的是。A.Ar4s1B.Ar4s2C.Ar4s14p1D.Ar4p1Fe2+和Fe3+的半径比较：r Fe2+r Fe

7、3+填“”、“”“H2SeO3，原因是；硒的某种氧化物为如图所示的链状聚合结构，该氧化物的化学式为。(2)二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键，其光响应原理可用图表示。已知光的波长与键能成反比，则图中实现光响应的波长：12(填“”“”或“B.得电子能力：C.电离一个电子所需最低能量：D.微粒价电子在简并轨道中单独分占，且自旋相同，故不能再继续失去电子(3)八硝基立方烷结构如图所示，是一种新型高能炸药，其爆炸性强的原因是。(4)某种冰的晶胞结构如图所示，晶胞参数a=452pm，c=737pm，=120。该晶体类型是，密度为gcm-3(列出数学表达式，不必计算出结果)。1926(2023天津南开

8、南开中学模拟)中国科学院上海微系统与信息技术研究所发明了一种新型基于单质碲和氮化钛电极界面效应的开关器件，该研究突破为我国发展海量存储和近存计算在大数据时代参与国际竞争提供了新的技术方案，该成果荣获2022年度中国科学十大进展。回答下列问题：(1)工业上以铜阳极泥(主要成分Cu2Te)为原料提取碲(Te)，涉及如下反应：Cu2Te+2O2+2H2SO4=2CuSO4+TeO2+2H2O，TeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Te下列说法正确的是A.Cu2Te中Cu元素的化合价是+2价B.氧化性强弱顺序为：O2SO2TeO2C.II中氧化剂是SO2，氧化产物是H2SO4D.生成1molTe

9、O2理论上转移8mol电子(2)氧、硫、硒、碲在周期表中位于同一主族。补全基态碲原子的简化电子排布式：Kr，碲的最高价氧化物的水化物碲酸 H6TeO6的酸性比H2SO4(选填“强”或“弱”)，其氧化性比硫酸强。向碲酸中通入SO2气体，若反应中生成的TeO2与Te的物质的量之比为2:1，写出反应的化学方程式。(3)钛的某配合物可用于催化环烯烃聚合，其结构如下图所示：碳原子的杂化类型有种。该配合物中存在的化学键有(填字母)。a离子键b配位键c金属键d共价键e氢键(4)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示，该晶体结构中与N原子距离最近且相等的Ti原子有个；若该晶胞的密度为g/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA

10、，则晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为pm。(用含、NA的代数式表示)27(2023海南海口华侨中学二模)冰晶石的主要成分为六氟合铝酸钠(Na3AlF6)。工业上制备冰晶石的化学方程式为2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O。回答下列问题：(1)Al激发态的电子排布式有，其中能量较高的是。(填字母)aNe3s23p1bNe3s13p2cNe3s23p14s1dNe3s13p14s1(2)HF的沸点比H2O的(填“高”或“低”)，其原因是。(3)气态氯化铝是以双聚分子Al2Cl6的形式存在的，其结构式为。20(4)冰晶石的结构单元如图所示，该结构单元中N

11、a+的数目为；已知晶胞参数a=0.5nm、b=0.5nm、c=0.8nm、=90，阿伏加德罗常数的值为NA，则Na3AlF6晶体的密度=gm-3(列出计算式即可)。1.特殊原子的核外电子排布式(1)Cr的核外电子排布：先按能量从低到高排列：1s22s22p63s23p64s23d4，因3d5为半充满状态，比较稳定，故需要将4s轨道的一个电子调整到3d轨道，得1s22s22p63s23p64s13d5，再将同一能层的排到一起，得该原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1。(2)Cu的核外电子排布：先按能量从低到高排列：1s22s22p63s23p64s23d9，因3d10为全

12、充满状态，比较稳定，故需要将4s轨道的一个电子调整到3d轨道，得1s22s22p63s23p64s13d10，再将同一能层的排到一起，得该原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1。2.元素的电离能第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。常用符号I1表示，单位为kJmol-1。(1)原子核外电子排布的周期性随着原子序数的增加，主族元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化：每隔一定数目的元素，主族元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化(第一周期除外)。(2)元素第一电离能的周期性变化随着原子序数的递

13、增，元素的第一电离能呈周期性变化：同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大，碱金属的第一电离能最小；同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势。3.元素的电负性元素的电负性：不同元素的原子对键合电子吸引力的大小叫做该元素的电负性。随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化：同周期从左到右，主族元素电负性逐渐；同一主族从上到下，元素电负性呈现的趋势。4.分子构型与杂化轨道理论杂化轨道的要点当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数21不同，轨道间的夹角不同，形成分子的立体构型不同。杂化类型杂化轨道数目杂化轨道夹角立体构

14、型实例sp2180直线形BeCl2sp23120平面三角形BF3sp3410928正四面体形CH45.分子构型与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对立体构型，不包括孤电子对。(1)当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致。(2)当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。电子对数成键对数孤电子对数价层电子对立体构型分子立体构型实例220直线形直线形BeCl2330三角形平面三角形BF321V形SO2440四面体四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O6.中心原子杂化类型和分子立体构型的相互判断中心原子的杂化类型和分子立体构型有关，

15、二者之间可以相互判断。分子组成(A为中心原子)中心原子的孤电子对数中心原子的杂化方式分子立体构型实例AB20sp直线形BeCl21sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角锥形NH3AB40sp3正四面体形CH47.共价键(1)共价键的类型按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键和三键。按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。按原子轨道的重叠方式分为键和键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。(2)键参数键能：指气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。键长：指形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键

16、越稳定。键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。22键参数对分子性质的影响键长越短，键能越大，分子越稳定。(3)键、键的判断由轨道重叠方式判断“头碰头”重叠为键，“肩并肩”重叠为键。由共用电子对数判断单键为键；双键或三键，其中一个为键，其余为键。由成键轨道类型判断s轨道形成的共价键全部是键；杂化轨道形成的共价键全部为键。8.氢键(1)作用粒子：氢、氟、氧、氮原子(分子内、分子间)(2)特征：有方向性和饱和性(3)强度：共价键氢键范德华力(4)影响强度的因素：对于A-HB-，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大。(5)对物质性质的影响：分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点

17、升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2OH2S，HFHCl，NH3PH3。9.不同晶体的特点比较离子晶体金属晶体分子晶体原子晶体概念阳离子和阴离子通过离子键结合而形成的晶体通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体分子间以分子间作用力相结合的晶体相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体晶体微粒阴、阳离子金属阳离子、自由电子分子原子微粒之间作用力离子键金属键分子间作用力共价键物理性质熔、沸点较高有的高(如铁)、有的低(如汞)低很高硬度硬而脆有的大、有的小小很大溶解性一般情况下，易溶于极性溶剂(如水)，难溶于有机溶剂钠等可与水、醇类、酸类反应极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于

18、非极性溶剂不溶于任何溶剂10.晶体类别的判断方法(1)依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断由阴、阳离子形成离子键构成的晶体为离子晶体；由原子形成的共价键构成的晶体为原子晶体；由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体；由金属阳离子、自由电子以金属键形成的晶体为金属晶体。(2)依据物质的分类判断23活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等)，强碱(如NaOH、KOH等)，绝大多数的盐是离子晶体。部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体是分子晶体。常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物类原子晶体有SiC、SiO2、AlN、

19、BP、CaAs等。金属单质、合金是金属晶体。(3)依据晶体的熔点判断不同类型晶体熔点大小的一般规律：原子晶体离子晶体分子晶体。金属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等熔点很高，铯等熔点很低。(4)依据导电性判断离子晶体溶于水及熔融状态时均能导电。原子晶体一般为非导体。分子晶体为非导体，但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时，分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。金属晶体是电的良导体。(5)依据硬度和机械性能判断一般情况下，硬度：原子晶体离子晶体分子晶体。金属晶体多数硬度大，但也有较小的，且具有延展性。11.金属晶体的四种堆积模型分析堆积模型简单立方堆积体心立方堆积六方

20、最密堆积面心立方最密堆积晶胞配位数681212原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系2r=a2r=3a22r=2a2一个晶胞内原子数目1224原子空间利用率52%68%74%74%12.金属晶胞中原子空间利用率计算空间利用率=球体积晶胞体积100%，球体积为金属原子的总体积。简单立方堆积如图所示，原子的半径为r，立方体的棱长为2r，则V球=43r3，V晶胞=(2r)3=8r3，空间利用率=V球V晶胞100%=43r38r3100%52%。24体心立方堆积如图所示，原子的半径为r，体对角线c为4r，面对角线b为2a，由(4r)2=a2+b2得a=43r。1个晶胞中有2个原子，故空间利用率=V球V晶

21、胞100%=243r3a3100%=243r343r3100%68%。六方最密堆积如图所示，原子的半径为r，底面为菱形(棱长为2r，其中一个角为60)，则底面面积S=2r3r=2 3r2，h=2 63r，V晶胞=S2h=2 3r222 63r=8 2r3,1个晶胞中有2个原子，则空间利用率=V球V晶胞100%=243r38 2r3100%74%。面心立方最密堆积如图所示，原子的半径为r，面对角线为4r，a=2 2r，V晶胞=a3=(2 2r)3=16 2r3,1个晶胞中有4个原子，则空间利用率=V球V晶胞100%=443r316 2r3100%74%。(3)晶体微粒与M、之间的关系若1个晶胞中

22、含有x个微粒，则1mol该晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对分子质量)；若该晶胞的质量为a3g(a3为晶胞的体积)，则1mol晶胞的质量为a3NAg，因此有xM=a3NA。25物质结构与性质综合题目录：2023年真题展现考向一考查杂化轨道、空间结构、晶体类型、晶胞计算考向二考查同素异形体、晶体类型、杂化轨道、晶胞计算考向三考查电子排布式、电负性、空间结构、杂化轨道、晶胞计算考向四考查电子排布式、电离能、空间结构、晶胞计算考向五考查电子排布式、杂化轨道、晶胞计算真题考查解读近年真题对比考向一考查电子排布式、杂化轨道、空间构型、晶胞计算考向二考查电子排布式、键角、电负性、

23、杂化轨道、晶胞计算考向三考查轨道表示式、电离能、杂化轨道、晶胞计算考向四考查电子排布式、元素周期表、配位键、氢键、相似相溶考向五考查电子排布式、键角、氢键、晶胞计算考向六考查电离能、几何构型、轨道表示式、顺磁性物质命题规律解密名校模拟探源易错易混速记考向一考查杂化轨道、空间结构、晶体类型、晶胞计算1(2023浙江选考第17题)硅材料在生活中占有重要地位。请回答：(1)Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为，分子中氮原子的杂化轨道类型是。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3，其受热不稳定的原因是。(2)由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：Ne3s23p2、Ne3s

24、23p1、Ne3s23p14s1，有关这些微粒的叙述，正确的是。A.微粒半径：B.电子排布属于基态原子(或离子)的是：C.电离一个电子所需最低能量：D.得电子能力：(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是，该化合物的化学式为。【答案】(1)四面体sp3Si周围的NH2基团体积较大，受热时斥力较强Si(NH2)4中Si-N键能相对较1小；产物中气态分子数显著增多(熵增)(2)AB(3)共价晶体SiP2【解析】(1)Si(NH2)4分子可视为SiH4分子中的4个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的，所以Si(NH2)4分子中Si原子轨道的杂化类型是sp3，分子的空间结构(以Si为中心

25、)名称为四面体；氨基(-NH2)氮原子形成3个键，含有1对孤对电子，N原子杂化轨道数目为4，N原子轨道的杂化类型是sp3；Si周围的NH2基团体积较大，受热时斥力较强Si(NH2)4中Si-N键能相对较小；产物中气态分子数显著增多(熵增)，故Si(NH2)4受热不稳定，容易分解生成Si3N4和NH3；(2)电子排布式分别为：Ne3s23p2、Ne3s23p1、Ne3s23p14s1，可推知分别为基态Si原子、Si+离子、激发态Si原子；激发态Si原子有四层电子，Si+离子失去了一个电子，根据微粒电子层数及各层电子数多少可推知，微粒半径：，选项A正确；根据上述分析可知，电子排布属于基态原子(或离

26、子)的是：，选项B正确；激发态Si原子不稳定，容易失去电子；基态Si原子失去一个电子是硅的第一电离能，Si+离子失去一个电子是硅的第二电离能，由于I2I1，可以得出电离一个电子所需最低能量：，选项C错误；由C可知比更难失电子，则比更容易得电子，即得电子能力：，选项D错误；故选AB；(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图可知，原子间通过共价键形成的空间网状结构，形成共价晶体；根据均摊法可知，一个晶胞中含有818+612=4个Si，8个P，故该化合物的化学式为SiP2。2(2023山东卷第16题)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：(1)-40时，F2与冰反应生成HOF利HF。

27、常温常压下，HOF为无色气休，固态HOF的晶体类型为，HOF水解反应的产物为(填化学式)。(2)ClO2中心原子为Cl，Cl2O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO2中存在大键 53。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式；为O-Cl-O键角Cl-O-Cl键角(填“”“ClO2分子中Cl-O键的键长小于Cl2O中Cl-O键的键长，其原因是：ClO2分子中既存在键，又存在大键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中Cl-O键的键长较小，而Cl2O只存在普通的键。(3)CuCl2+4K+2F2=K2CuF4+2KCl4361030a2cNA【解析】(1)常温常压下，HOF为无色气体，则HOF的沸点较低，因

28、此，固态HOF的晶体类型为分子晶体。HOF分子中F显-1价，其水解时结合H2O电离的H+生成HF，则OH+结合H2O电离的OH-，两者反应生成2H2O2，H2O2不稳定，其分解生成O2，因此，HOF水解反应的产物为HF、H2O2和O2。(2)ClO2中心原子为Cl，Cl2O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO2中存在大键(53)。由ClO2中存在53可以推断，其中Cl原子只能提供1对电子，有一个O原子提供1个电子，另一个O原子提供1对电子，这5个电子处于互相平行的p轨道中形成大键，Cl提供孤电子对与其中一个O形成配位键，与另一个O形成的是普通的共价键(键，这个O只提供了一个电子参与形成大键

29、)，Cl的价层电子对数为3，则Cl原子的轨道杂化方式为sp2；Cl2O中心原子为O，根据价层电子对的计算公式可知n=6+122=4，因此，O的杂化方式为sp3；根据价层电子对互斥理论可知，n=4时，价电子对的几何构型为正四面体，n=3时，价电子对的几何构型平面正三角形，sp2杂化的键角一定大于sp3的，因此，虽然ClO2和Cl2O均为V形结构，但O-Cl-O键角大于Cl-O-Cl键角，孤电子对对成键电子对的排斥作用也改变不了这个结论。ClO2分子中Cl-O键的键长小于Cl2O中Cl-O键的键长，其原因是：ClO2分子中既存在键，又存在大键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中Cl-O键的键长较小，

30、而Cl2O只存在普通的键。(3)一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系，其中Cu化合价为+2。由晶胞结构图可知，该晶胞中含有黑球的个数为814+2=4、白球的个数为1614+412+2=8、灰色球的个数为818+1=2，则X中含有3种元素，其个数比为1:2:4,由于其中Cu化合价为+2、F的化合价为-1、K的化合价为+1，根据化合价代数和为0，可以推断X为K2CuF4，上述反应的化学方程式为CuCl2+4K+2F2=K2CuF4+2KCl。若阿伏加德罗富数的值为NA，晶胞的质量为2218NAg，晶胞的体积为a2cpm3=a2c10-30cm3，化合物X的密

31、度=2218NAga2c10-30cm3=4361030a2cNAgcm-3。考向二考查同素异形体、晶体类型、杂化轨道、晶胞计算3(2023全国甲卷第35题)将酞菁-钴钛-三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题：(1)图1所示的几种碳单质，它们互为，其中属于原子晶体的是，C60间的作用力是。(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。3酞菁分子中所有原子共平面，其中p轨道能提供一对电子的N原子是(填图2酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为，氮原子提供孤对电子与钴离子形成键。(3)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如

32、图3a所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为。AlF3的熔点为1090，远高于AlCl3的192，由此可以判断铝氟之间的化学键为键。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，F-的配位数为。若晶胞参数为apm，晶体密度=gcm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。【答案】(1)同素异形体金刚石范德华力(2)+2配位(3)sp3离子2841030NAa3【解析】(1)同一元素形成的不同单质之间互为同素异形体。图 1 所示的几种碳单质，它们的组成元素均为碳元素，因此，它们互为同素异形体；其中金刚石属于原子晶体，石墨属于混合型晶体，C60属于分子晶体，碳纳米管不属于原子晶体；C60间的作用力是范

33、德华力；(2)已知酞菁分子中所有原子共平面，则其分子中所有的 C原子和所有的 N原子均为sp2杂化，且分子中存在大键，其中标号为和的N原子均有一对电子占据了一个 sp2杂化轨道，其 p轨道只能提供1个电子参与形成大 键，标号为的 N 原子的 p 轨道能提供一对电子参与形成大 键，因此标号为的 N原子形成的N-H键易断裂从而电离出H+；钴酞菁分子中，失去了2个H+的酞菁离子与钴离子通过配位键结合成分子，因此，钴离子的化合价为+2，氮原子提供孤对电子与钴离子形成配位键。(3)由Al2Cl6的空间结构结合相关元素的原子结构可知，Al原子价层电子对数是4，其与其周围的4个氯原子形成四面体结构，因此，二

34、聚体中A1的轨道杂化类型为sp3。AlF3的熔点为1090，远高于AlCl3的192，由于F的电负性最大，其吸引电子的能力最强，因此，可以判断铝氟之间的化学键为离子键。由AlF3的晶胞结构可知，其中含灰色球的个数为1214=3，红色球的个数为818=1，则灰色的球为F-，距F-最近且等距的Al3+有2个，则F-的配位数为2。若晶胞参数为a pm，则晶胞的体积为(apm)3=a310-30cm3，晶胞的质量为84gNA，则其晶体密度=841030NAa3gcm3。考向三考查电子排布式、电负性、空间结构、杂化轨道、晶胞计算4(2023全国乙卷第35题)中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发

35、现火星上存在大量橄榄石矿物(MgxFe2-xSiO4)。回答下列问题：(1)基态Fe原子的价电子排布式为。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为，铁的化合价为。(2)已知一些物质的熔点数据如下表：4物质熔点/NaCl800.7SiCl4-68.8GeCl4-51.5SnCl4-34.1Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因。SiCl4的空间结构为，其中Si的轨道杂化形式为。(3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于立方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有个Mg。该物质化学式

36、为，B-B最近距离为。【答案】(1)3d64s2OSiFeMg+2(2)钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，而SiCl4为分子晶体随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：SiCl4、GeCl4、SnCl4均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大正四面体sp3(3)3MgB233a【解析】(1)Fe为26号元素，基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2。元素的金属性越强，其电负性越小，元素的非金属性越强则其电负性越大，因此，橄榄石(MgxFe2-xSiO4)中，各元素电负性大小顺序为OSiFeM

37、g；因为MgxFe2-xSiO4中Mg、Si、O的化合价分别为+2、+4和-2，x+2-x=2，根据化合物中各元素的化合价的代数和为0，可以确定铁的化合价为+2。(2)Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是：钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，其熔点较高；而SiCl4为分子晶体，其熔点较低。由表中的数据可知，SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势为：随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：SiCl4、GeCl4、SnCl4均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次

38、增大。SiCl4的空间结构为正四面体，其中Si的价层电子对数为4，因此Si的轨道杂化形式为sp3。(3)由硼镁化合物的晶体结构、晶胞沿c轴的投影图可知，Mg位于正六棱柱的顶点和面心，由均摊法可以求出正六棱柱中含有1216+212=3个Mg，B在正六棱柱体内共6个，则该物质的化学式为MgB2；由晶胞沿c轴的投影图可知，B原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍，顶点到对边的垂线长度为32a，因此B-B最近距离为32a132=33a。考向四考查电子排布式、电离能、空间结构、晶胞计算55(2023北京卷第15题)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根 S2

39、O2-3可看作是SO2-4中的一个O原子被S原子取代的产物。(1)基态S原子价层电子排布式是。(2)比较S原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：。(3)S2O2-3的空间结构是。(4)同位素示踪实验可证实S2O2-3中两个S原子的化学环境不同，实验过程为SO2-3S S2O2-3Ag+Ag2S+SO2-4。过程中，S2O2-3断裂的只有硫硫键，若过程所用试剂是Na232SO3和35S，过程含硫产物是。(5)MgS2O36H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为anm、bnm、cnm，结构如图所示。晶胞中的 Mg H2O62+个数为。已知MgS2O36H2O的摩尔质量是Mgmol-

40、1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为gcm-3。1nm=10-7cm(6)浸金时，S2O2-3作为配体可提供孤电子对与Au+形成 Au S2O323-。分别判断S2O2-3中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由：。【答案】(1)3s23p4(2)I1(O)I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子(3)四面体形(4)Na232SO4和Ag235S(5)44MNAabc1021(6)S2O2-3中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子【解析】(1)S是第三周期A族元素，基态S原子价层电子排布式

41、为3s23p4。(2)S和O为同主族元素，O原子核外有2个电子层，S原子核外有3个电子层，O原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去1个电子，即O的第一电离能大于S的第一电离能。(3)SO2-4的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，空间构型为四面体形，S2O2-3可看作是S O2-4中1个O原子被S原子取代，则S2O2-3的空间构型为四面体形。(4)过程中S2O2-3断裂的只有硫硫键，根据反应机理可知，整个过程中S O2-3最终转化为S O2-4，S最终转化为Ag2S。若过程所用的试剂为Na232SO3和35S，过程的含硫产物是Na232SO4和Ag235S。(5)由晶胞结构可

42、知，1个晶胞中含有818+414+212+1=4个 Mg H2O62+，含有4个S2O2-3；该晶体的密度=NMNAV=4MNAabc10-21gcm-3。(6)具有孤电子对的原子就可以给个中心原子提供电子配位。S2O2-3中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子。考向五考查电子排布式、杂化轨道、晶胞计算6(2023浙江卷第17题)氮的化合物种类繁多，应用广泛。6请回答：(1)基态N原子的价层电子排布式是。(2)与碳氢化合物类似，N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。下列说法不正确的是。A.能量最低的激发态N原子的电子排布式：1s22s

43、12p33s1B.化学键中离子键成分的百分数：Ca3N2Mg3N2C.最简单的氮烯分子式：N2H2D.氮烷中N原子的杂化方式都是sp3氮和氢形成的无环氨多烯，设分子中氮原子数为n，双键数为m，其分子式通式为。给出H+的能力：NH3CuNH32+(填“”或“”)，理由是。(3)某含氮化合物晶胞如图，其化学式为，每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为。【答案】(1)2s22p3(2)ANnHn+2-2m(mn2，m为正整数)Mg3N2，故B正确；C氮有三个价键，最简单的氮烯即含一个氮氮双键，另一个价键与氢结合，则其分子式：N2H2，故C正确；D氮烷中N原子有一对孤对电子，有三个价键，则氮原子的杂

44、化方式都是sp3，故D正确；综上所述，答案为：A。氮和氢形成的无环氨多烯，一个氮的氮烷为NH3，两个氮的氮烷为N2H4，三个氮的氮烷为N3H5，四个氮的氮烷为N4H6，设分子中氮原子数为n，其氮烷分子式通式为NnHn+2，根据又一个氮氮双键，则少2个氢原子，因此当双键数为m，其分子式通式为NnHn+2-2m(mn2，m为正整数)；故答案为：NnHn+2-2m(mn2，m为正整数)。CuNH32+形成配位键后，由于Cu对电子的吸引，使得电子云向铜偏移，进一步使氮氢键的极性变大，故其更易断裂，因此给出H+的能力：NH3”或“”或“.正四面体形9(6).K2SeBr6.1234MrNA107【解析】

45、(1)基态硫原子价电子排布式为3s23p4，Se与S同族，Se为第四周期元素，因此基态硒原子价电子排布式为4s24p4；(2)H2Se的沸点低于H2O，其原因是两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高；(3)AI中有键，还有大键，故A错误；BSe-Se是同种元素，因此I中的Se-Se键为非极性共价键，故B正确；C烃都是难溶于水，因此II难溶于水，故B错误；DII中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型为 sp2，碳碳三键上的碳原子杂化类型为 sp，故D正确；E根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，因此 IIII含有的元素中，O电负性最大，故 E正确；综上所述

46、，答案为：BDE。(4)根据题中信息IV中O、Se都有孤对电子，碳、氢、硫都没有孤对电子；(5)根据非羟基氧越多，酸性越强，因此硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4H2SeO3。SeO2-4中Se价层电子对数为4+12(6+2-24)=4，其立体构型为正四面体形；(6)根据晶胞结构得到K有8个，有818+612=4，则X的化学式为K2SeBr6；设 X的最简式的式量为Mr，晶体密度为gcm-3，设晶胞参数为anm，得到=mV=Mrgmol-1NAmol-14(a10-7)3=gcm-3，解得a=34MrNA107nm，X中相邻K之间的最短距离为晶胞参数的一半即1234MrNA107nm。8(

47、2022海南卷)以Cu2O、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题：(1)基态O原子的电子排布式，其中未成对电子有个。(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是。(3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图，分子中所有原子共平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取杂化。邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是。(4)金属Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，Zn与氨水反应的离子方程式为。(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能，

48、Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键，原因是。(6)下图为某ZnO晶胞示意图，下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。abcd为10所取晶胞的下底面，为锐角等于 60的菱形，以此为参考，用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面、。【答案】(1)1s22s22p4或He2s22p42(2)自由电子在外加电场中作定向移动(3)sp2两者均为分子晶体，后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，熔点更高(4)Zn+4NH3+2H2O=Zn(NH3)42+2OH-+H2(5)电负性ON，O对电子的吸引能力更强，Zn和O更易形成离子键(6)cdhibcek【解析】(1)O 为

49、 8 号元素，其基态 O 原子核外有 8 个电子，因此基态 O 原子的电子排布式为 1s22s22p4或 He2s22p4，其2p轨道有2个未成对电子，即O原子有2个未成对电子；(2)由于金属的自由电子可在外加电场中作定向移动，因此Cu、Zn等金属具有良好的导电性；(3)根据结构式可知，N原子均形成双键，故N原子的杂化方式均为sp2，由于邻苯二甲酸酐和邻苯二甲酰亚胺均为分子晶体，而后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，因此熔点更高；(4)金属 Zn 与氨水反应可生成 Zn(NH3)4(OH)2和 H2，反应的离子方程式为 Zn+4NH3+2H2O=Zn(NH3)42+2OH-+H2；(5)

50、由于电负性ON，O对电子的吸引能力更强，Zn和O更易形成离子键，因此 Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键；(6)根据晶胞示意图，一个晶胞中 8个O原子位于晶胞的顶点，1个O原子位于晶胞体内，4个Zn原子位于晶胞的棱上，1 个 Zn原子位于晶胞体内，棱上的 3 个 Zn 原子和体内的 Zn 原子、O 原子形成四面体结构，则于其相邻的晶胞与该晶胞共用bc和cd，则相邻的两个晶胞的底面为cdhi和bcek。考向二考查电子排布式、键角、电负性、杂化轨道、晶胞计算9(2022湖南卷)铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用，回答下列问题：(1)乙烷硒啉(Et