2024年3月8日发(作者：开书君)
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选修3 物质结构与性质考题集一
1、已知A、B、C、D、E、F为前4周期的6种元素，原子序数依次增大，其中A位于周期表中s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B原子价电子排布式为nsnnpn，B和E同主族，D原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍；F元素位于元素周期表的第4行、第11列。试回答下列问题：
（1）基态F原子的核外电子排布式为。
（2）下列关于B2A2的说法中正确的是（填选项序号）
①B2A2中的所有原子都满足8电子稳定结构
②每个B2A2分子中σ键和π键数目比为1：1
③B2A2是含极性键和非极性键的非极性分子
④B2A2中心原子的杂化类型为sp杂化
（3）B、C、D三种元素第一电离能由大到小的顺序为（用元素符号表示）。
（4）C的简单气态氢化物与C的最高价氧化物对应的水化物反应生成一种盐H，H晶体中存在的化学键类型有（填选项符号）
①离子键②共价键③氢键④配位键⑤金属键
（5）基态E原子的最高能层具有的原子轨道数为；B和E的最高价氧化物中，熔沸点较高的是（写化学式）。
（6）F单质的晶体堆积方式为面心立方最密堆积，其配位数为；若F的相对原子质量为M，它的晶胞棱长为a cm，则F晶体的密度为g·cm-3。（阿伏伽德罗常数为NA）
2.氮族元素（Nitrogen group）是元素周期表VA
族的所有元素，包括氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）和Uup共计六种．
（1）氮族元素的外围电子排布式的通式为；基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为，该能层具有的原子轨道数为．
（2）PH3分子的VSEPR模型为，键角NH3H2O（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成：已知其阴离子构型为平面正三角形，则其阳离子中氮的杂化方式为．
（4）从化合物NF3和NH3的结构与性质关系比较，回答它们两者如下性质差异原因：
①NF3的沸点为﹣129℃，而NH3的沸点为﹣33℃，其原因是．
②NH3易与Cu2+反应，而NF3却不能，其原因是．
（5）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层，磷化硼晶体的晶胞结构与金刚石类似，磷原子作面心立方最密堆积，则硼原子的配位数为；已知磷化硼的晶胞边长a=478pm，计算晶体中硼原子和磷原子的核间距（dB﹣P）=pm（保留三位有效数字）．
3.A、B、C、D、E、F是前四周期原子序数依次增大的六种元素．A元素原子的核外电子数等于其电子层数，B元素基态原子有三个能级且各能级电子数相同，A与D可形成两种常见液态化合物G、H，其原子数之比分别为1：1和2：1，E元素原子的K、L层电子数之和等于其M、N层电子数之和，F被称为继铁、铝之后的第三金属，可用于制造飞机、火箭、人造卫星、宇宙飞船等领域．请回答下列各题（涉及元素请用相应化学符号表示）：
（1）B、C、D中第一电离最大的元素其基态原子有种不同能量的电子．
（2）G分子中D原子的杂化方式为，F2+的基态价电子排布式为．
（3）BA3﹣离子的空间构型为，与其互为等电子体的一种阳离子的电子式为．
（4）某化合物晶胞结构如图所示，E2+的配位数是．
（5）用高能射线照射液态H时，一个H分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离子．
①释放出来的电子可以被若干H分子形成的“网”捕获，你认为H分子间能形成“网”的原因
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是．
②由H分子释放出电子时产生的一种阳离子具有较强的氧化性，试写出该阳离子与SO2水溶液反应的离子方程式；该阳离子还能与H分子作用生成羟基，经测定此时的H具有酸性，写出该过程的离子方程式．
4、铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要原料，请回答：
(1)基态铜原子的外围电子排布式为；晶体铜中存在的作用力有。
(2)硅、硒均能形成气态氢化物，则它们的最简单氢化物分子的空间构型分别为，若“Si -
H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为SiSo (填“>”“< ”或“=”）
(3)常温下SeO2为白色晶体，熔点为340〜350℃，315℃时升华，则SeO2固体的晶体
类型为； Se与S同主族，则与SeO2互为等电子体的阴离子为(写一种即可）。
(4)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性（价电子数少于价层轨道数），其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物，如BF3能与NH3反应生成BF3．NH3，BF3．NH3中B原子的杂化轨道类型为____，B与N之间形成键。(5)金刚砂(SiC)的硬度为9.5，其晶胞结构如图所示；则金刚砂晶体类型为，在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为个，若金刚砂的密度为a g/cm3，则晶体中最近的两个Si原子间的距离表达式为pm。
5. 物质的结构决定物质的性质，请回答下列涉及物质结构和性质的问题：
（1）第二周期中，元素的第一电离能处于B与N之间的元素有_________种。
（2）某元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的价层电子排布式为_________________。
（3）乙烯酮（CH2＝C＝O）是一种重要的有机中间体，可用CH3COOH在(C2H5O)3P＝O存在下加热脱H2O得到。乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型是______，1mol(C2H5O)3P＝O分子中含有的σ键的数目为__________________。
（4）已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如下：
解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因___________________。
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（5）碳化硅的结构与金刚石类似，如图二所示。其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能。碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有________个，与碳原子等距离最近的碳原子有__________个。已知碳化硅晶胞边长为apm，则碳化硅的密度为________g/㎝3(已知C和Si的相对原子质量分别为12和28，阿伏加德罗常数用NA表示)。
6．信息一：铬同镍、钴、铁等金属可以构成高温合金、电热合金、精密合金等，用于航空、宇航、电器及仪表等工业部门。
信息二：氯化铬酰(CrO2Cl2)是铬的一种化合物，常温下该化合物是暗红色液体，熔点为－96.5 ℃，沸点为117 ℃，能和丙酮(CH3COCH3)、四氯化碳、CS2等有机溶剂互溶。
（1）写出Fe(26号元素)原子的基态电子排布式：_________________________。
（2）CH3COCH3分子中含有________个π键，含有________个σ键。
（3）固态氯化铬酰属于________晶体，丙酮中碳原子的杂化方式为____________________，二硫化碳属于________(填“极性”或“非极性”)分子。
（4）K[Cr(C2O4)2(H2O)2]也是铬的一种化合物，该化合物属于离子化合物，其中除含离子键、共价键外，还含有____________键。
（5）金属铬的晶胞如图所示，一个晶胞中含有________个铬原子。
7.
丁二酮肟是检验Ni2+的灵敏试剂。
（1）Ni2+基态核外电子排布式为_____ 。丁二酮肟分子中C原子轨道杂类型为 ______，1mol丁二酮肟分子所含键的数目为 ______，分子中各原子的电负性由大到小的顺序为________。
（2）Ni能与CO形成四羰基镍[Ni(CO)4]，四羰基镍熔点－19.3℃，沸点42.1℃，易溶于有机溶剂。
①Ni(CO)4固态时属于 __________晶体(填晶体类型)。
②与CO互为等电子体的阴离子为 __________(填化学式)。
（3）Ni2+与Mg2+、O2—形成晶体的晶胞结构如图所示(Ni2+未画出)，则该晶体的化学式为 ______。
8、磷存在于人体所有细胞中，是维持骨骼和牙齿的必要物质，几乎参与所有生理上的化学反应。回答下列问题：
（1）基态P原子的核外电子排布式为 ______，有______个未成对电子。
（2）磷的一种同素异形体——白磷（P4）的立体构型为________，其键角为__________，推测其在CS2中的溶解度______（填“大于”或“小于”）在水中的溶解度。
（3）两种三角锥形气态氢化物膦（PH3）和氨（NH3）的键角分别为93.6º和107º，试分析PH3的键角小于NH3的原因 ______________________________。
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（4）常温下PCl5是一种白色晶体，其立方晶系晶体结构模型如上左图所示，由A、B两种微粒构成。将其加热至148℃熔化，形成一种能导电的熔体。已知A、B两种微粒分别与CCl4、SF6互为等电子体，则A为______，其中心原子杂化轨道类型为______，B为______。
（5）磷化硼（BP）是一种超硬耐磨涂层材料，上右图为其立方晶胞，其中的每个原子均满足8电子稳定结构，试判断其熔点 ______（填“高于”或“低于”）金刚石熔点。
已知其B—P键长均为x cm，则其密度为 ______g﹒cm—3（列出计算式即可）。
9.（15分）砷化稼（GaAs）是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：
(1)基态Ga原子的核外电子排布式为[Ar]_______________。
(2)根据元素周期律，元素的电负性Ga______（填“大于”或“小于”, 下同）As，第一电离能B
____ Ga；BF3和NH3的分子能够通过配位键相结合的原因是_______。
(3)杀虫剂Na3AsO4中阴离子的空问构型为______，As原子采取________杂化。
(4)组成相似的GaF3和GaCl3晶体，前者属于离子晶体，后者属于分子晶体。从F-和Cl-结构的不同分析其原因是____________。
(5)原子晶体GaAs的晶胞参数a=xpm，它的晶胞结构如下图所示。该晶胞内部存在的共价健数为______；A原子距离B原子所在六面体的侧面的最短距离为______ （用x表示）pm ；该晶胞的密度为_____g·cm-3。（阿伏伽德罗常数用NA表示）。
10.硼（B）、铝（Al）、镓（Ca）均属于硼族元素（第IIIA族），它们的化合物或单质都有重要用途。回答下列问题：
（1）写出基态镓原子的电子排布式。
（2）已知：无水氯化铝在178℃升华，它的蒸汽是缔合的双分子（Al2Cl6），结构如图
缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型是。
（3）B原子的电子由个不同的能级；晶体硼熔点为2300℃，则其为晶体。
（4）磷化硼（BP）是一种有价值的耐磨硬涂层材料，它是通过在高温氢气氛围下（>750℃）三溴化硼和三溴化磷反应制得。BP晶胞如图所示。
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①画出三溴化硼和三溴化磷的空间结构式：三溴化硼；三溴化磷。
②在BP晶胞中B的堆积方式为。
③计算当晶胞晶格参数为apm（即图中立方体的每条边长为apm）时，磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离。
11．（1）盐酸中加入六次甲基四胺对钢铁有一定缓蚀作用，右图为其结构简式，其分子式为(CH2)6N4，其中碳原子采用杂化，其缓蚀作用是因为分子中原子的孤对电子能与铁原子形成配位键,覆盖在钢铁表面。
（2）CO与N2属于等电子体，1个CO分子中含有的π键数目是个。
C、N、O三种元素的笫一电离能最大的是。
（3）右图是某化合物的晶胞示意图，硅原子与铝原子之间都以共价键连接。
①该化合物的化学式是。
②Si元素基态原子的电子排布式是。
③已知晶胞边长为5.93×10-8cm，Si与A1之间的共
价键键长是cm(只要求列算式，不必计算
出数值，下同)，晶体的密度是g·cm-3
12. (15分)（物质结构与性质）硼及其化合物在工农业生产中的用途非常广泛。回答下列问题：
(1)基态硼原子核外电子排布式为________，运动状态不同的电子有______个。
(2)B4C可用于宝石等硬质材料的磨削、研磨等，其熔点为2350℃，沸点为3500℃，B4C属于_________晶体。
(3)层状硼酸铍的组成为H2BeB4O8。其中Be、B、O的电负性从大到小的顺序为_______；Be、B、O的第一电离能从大到小的顺序为___________。
(4)硼砂中阴离子B4O72-的结构如图所示，硼原子的杂化方式为________。
(5)NaBH4是有机合成中常用的还原剂，与BH4-具有相同空间形状和键合方式的分子或离子有___________（任写一个）。
(6)一种由硼和钐(Sm)形成的拓扑绝缘体的结构如图所示，已知晶胞常数a=413.3 pm，则晶体的密度为__________g/cm3。
13．（15分）【化学——选修3：物质结构与性质】
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PM2.5中的某些物质，易引发光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有NOx、OCS、CH2=CH-CHO、HCOOH、以及光气等二次污染物。水污染程度可通过测定水体中铅、铬等重金属的含量判断。
（1）C、N、O三种元素的第一电离能从大到小的顺序为（用元素符号表示），CH2=CH-CHO分子醛基中碳原子杂化方式为。
（2）根据等电子体原理，羰基硫(OCS)分子的结构式为；光气（COCl2）各原子最外层都满足8电子稳定结构,则光气分子的空间构型为（用文字描述）；
（3）1molHCOOH中含σ键和π键数目之比为。
（4）基态Cr原子核外电子排布式是，配合物[Cr(NH3)4(H2O)2] Cl3中心离子的配体为。
（5）测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β-射线吸收法，β-射线放射源可用85Kr。已知Kr晶体的晶胞结构如图所示，设晶体中晶胞中含Kr原子为m个，与每个Kr原子紧相邻的Kr原子有n个，则
m/n=（填数字）。若两个相邻面心的Kr原子的核间距为acm，用NA表示阿伏伽德罗常数，M表示Kr的相对原子质量。该晶体的密度计算式为 g/cm3。
14、前四周期元素A、H、C、D、E的原子序数依次增大，基态A原子核外电子占锯3个轨道，基态B原子核外电子占据3个能级且每个能级上电子数相等，C的双原子单质分子中σ键和π键数目之比为1:2，D的最高正化合价和最低负化合价之和等于4；基态E原子核外有6个未成对电子。
基态E原子的核外电子排布式为______；基态D原子核外电子占据的能量最高的能级符号为_____________。
(2)A元素的各级电离能如下：
能级(I) I1 I2 I3 I4 I5
电离能/kJ·mol-1 800.6 2427 3660 25026 32827
分析上表数据知，相邻两个电子的电离能中，I3和I4之间差异最大，其主要原因是______________。
(3)A、B、C元素的最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强，其原因是________。
(4)氯元素与A、B、C元素组成的共价分子ACl3、BCl4、CCl3中，中心原子采用sp3杂化、立体构型为三角锥形的是_______(填分子式)。
(5)(DC)4为热色性固体，且有色温效应。低于-30℃时为淡黄色，室温下为橙黄色，高于100℃时为深红色。在淡黄色→橙黄色→深红色的转化中，破坏的作用力是____；在常压下，(DC)4高于130℃分解为相应的单质，这一变化中破坏的作用力是_______。在B、C、D的简单气态氢化物中，属于非极性分子的是______(填分子式，下同)，常与Cu2+、Zn2+、Ag+等形成配离子的是_______________。
(6)A、C形成立方晶体，晶体结构类似金刚石，如图所示。已知：该晶体密度为ρg·㎝-3，NA代表阿伏伽德罗常数的值。
①该晶体的化学式为__________。
②在该晶体中，A与C形成共价键的键长(d)为_____pm。
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15、铁氧体是一种磁性材料，具有广泛的应用。 -
(1)基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]_______。
(2)工业制备铁氧体常使用水解法，制备时常加入尿素[CO(NH2)2 ]、醋酸钠等碱性物质。尿素分子中四种不同元素的电负性由大至小的顺序是____________；醋酸钠中碳原子的杂化类型是_________。
(3)工业制备铁氧体也可使用沉淀法，制备时常加入氨（NH3)、联氨(N2H4)等弱碱。比较下表中氨(NH3)、联氨(N2H4)的熔沸点，解释其高低的主要原因________。
熔点/℃
沸点/℃
N2H4
2
113.5
NH3
-77.8
-33.5
(4)下图是从铁氧体离子晶体Fe3O4中，取出的能体现其晶体结构的一个立方体，则晶
体中的氧离子是否构成了面心立方最密堆积______(填“是”或“否”），该立方体是不是Fe3O4的晶胞______(填“是”或“否”），立方体中三价铁离子处于氧离子围成的_____空隙(填空间结构）。
(5)解释该Fe3O4晶体能导电的原因________，根据上图计算Fe3O4晶体的密度_____g•cm-3。 (图中a=0.42nm，计算结果保留两位有效数字）
16、主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子效的3倍。X、Y和Z分属不同的周期，它们的原子序教之和是W 原子序数的5倍。在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二元化合物中．由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高。
请回答下列问题：
（1）W元素原子的L层电子排布式为__________，W3分子的空间构型为______；
（2）X单质与水发生主要反应的化学方程式为_____________；
（3）化合物M的化学式为_______，其晶体结构与NaCl相同，而熔点高于NaCl。M熔点较高的原因是_________。将一定量的化合物ZX负载在M上可制得ZX/M催化剂，用于催化碳酸二甲酯与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中，碳原子采用的杂化方式有___________，O-C-O的键角约为_______；
（4）X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X占据所有棱的中心，Y位于顶角，Z处于体心位置，则该晶体的组成为X：Y：Z=___________；
（5）含有元素Z的盐的焰色反应为_____色。许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是_________。
17、硒（Se）是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。
(1)基态硒原子的价层电子排布式为。
(2)锗、砷、硒的第一电离能大小排序为。H2SeO4的酸性比H2SeO3的强，其原因是。
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(3)H2SeO3的中心原子杂化类型是；SeO32-的立体构型。
(4)H2Se属于 (填“极性”或“非极性”)分子；单质Se的熔点为217℃，它属于晶体。
(5)硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为;若该晶胞密度为ρg·cm-3，硒化锌的摩尔质量为Mg/mol。NA代表阿伏加德罗常数，则晶胞参数a为pm。
18、
Ⅰ.氟元素是电负性最大的非金属元素，且氟原子的半径小，因此氟单质极易和金属单质反应且把它们氧化到最高价态，如MnF7
、VF5
、CaF2
等。氟元素还可以和氧元素形成氟化物，如OF2
等。
（1）V原子的核外电子排布式为。如图表示一个不完整的CaF2晶胞，
则图中实心球表示 (填“F-或Ca2+）。设晶胞边长为a，则最近的F-和Ca2+之间的距离为（用含a的代数式表示）。
（2）OF2
分子中氧原子的轨道杂化类型为，OF2被称为氟化物而不被称为氧化物的原因是。
Ⅱ.纯铜在工业上主要用来制造导线、电器元件等，铜能形成+1和+2的化合物。回答下列问题：
(3)写出基态Cu2+
的核外电子排布式。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是。
(4)如图所示是铜的某种氧化物的晶胞示意图，该氧化物的化学式为。
(5)向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，在滴加氨水至沉淀刚全部溶解时可得到蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀。该深蓝色沉淀中的NH3通过
键与中心离子Cu2+结合。NH3分子中的N原子杂化方式是。与NH3分子互为等电子体的一种微粒是（任写一种）
19、太阳能电池板材料除单品硅外，还有铜、铟、稼、硒、硅等化学物质。
（1）硒、硅与氢元素形成的组成最简单的氢化物中，若“Si-H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为Se____Si（填“>”、“<”）。人们把硅与氢元素形成的一类化合物叫硅烷（SinH2n+2）。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是______________。
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（2）①已知高温下CuO→Cu2O+O2，从铜原子价层电子结构（3d 和4s轨道上应填充的电子数）变化角度来看，能生成Cu2O的原因是___________。
②金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，反应的离子方程式为___________________。
③铜晶体为面心立方最密堆积，铜的原子半径为127.8pm，计算晶体铜的密度_____g/cm3。
（3）稼的基态原子的电子排布式是_______。与铟、稼元家处于同一主族的硼元素具有缺电子性（价电子数少于价层轨道数），其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物．如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的杂化轨道类型为______,B与N之间形成______键；硼酸（H3BO3）在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]-而体现一元弱酸的性质．其电离方程式为______________。
20、有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素（原子序数均小于30）。A的基态原子2p能级有3个电子；C的基态原子2p能级有1个电子；E原子最外层有1个单电子，其次外层有3个能级且均排满电子；D与E同周期，价电子数为2。则：
（1）写出基态E原子的价电子排布式。基态A原子的第I电离能比B的大，其原因是。
（2）B元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的，原因是。
（3）A的最简单氢化物分子的空间构型为，其中A原子的杂化类型是。
（4）向E的硫酸盐溶液中通入A的气态氢化物至过量，产生蓝色沉淀，随后沉淀溶解得到深蓝色溶液，向溶液中加入适量乙醇，析出蓝色晶体。
①该蓝色晶体的化学式为，加入乙醇的目的是。
②写出该配合物中配离子的结构简式。
（5）C和D形成的化合物的晶胞结构如图所示，则D的配位数是，已知晶体的密度为ρg·cm－3，阿伏伽德罗常数为NA，求晶胞边长a=cm（含用ρ、NA的计算式表示）。
21、
向硫酸铜水溶液中逐滴加入氨水，先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，再向溶液中加入乙醇有深蓝色晶体（化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O）析出。
(1)写出上述实验前两步反应的离子方程式，。
(2)铜元素基态原子的电子排布式为，铜单质晶体中的原则堆积模型属于堆积（填堆积模型
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名称）。
(3)在上述深蓝色晶体所含的非金属元素中，电负性最大的是（填元素符号），第一电离能最大的是（填元素符号）。该晶体中的阴离子的立体构型是，阴离子的中心原子的杂化方式为。
(4)氨的沸点（填“高于”或“低于”）膦(PH2)，原因是。
(5)Cu的一种氯化物晶胞结构如右图所示，该氯化物的化学式是。若该晶体的密度为pg·cm-3，以NA表示阿伏伽德罗常数，则该晶胞的边长为a=nm。
22、A、B、C、D、E是元素周期表中前36号元素，核电荷数依次增大，A与B能形成种类繁多的化合物，D原子中成对电子数等于未成对电子数的3倍；E+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层。
（1）基态C原子核外有_____种运动状态不同的电子，元素C的气态氢化物的空间构型为____。
（2）B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________。（用元素符号表示）
（3）A与B形成的化合物B2A2中B原子的杂化方式为____，分子中含有的σ键和π键个数分别是______、_______。
（4）D与钠元素形成的原子数之比为l:1的物质中具有的化学键类型为______。
（5）E+与C的简单离子形成晶体的晶胞结构如图1所示，图中白球表示_______。
（6）E的单质晶体的晶胞结构如图2所示，其空间利用率为_____（圆周率用π表示，）
23.汽车尾气污染是造成雾霾天气的重要原因之一，解决这个问题除了限制汽车出行外，更重要的是研发催化汽车尾气的转化技术，该技术中催化剂及载体的选择和改良是关键。某稀土催化剂转化汽车尾气示意图如图：
（1）下列有关说法正确的是
a.C5H8与CH3CH=CH2一样，分子中碳原子都采用的是sp3杂化
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b.H2O、CO2、N2都是非极性分子
c．每个CO2分子中，含有2个π键和2个σ键
＋＋d．CO的一种等电子体为NO，它的电子式为[：N⋮⋮O：]
（2）CO与Fe可生成羰基镍[Fe(CO)5]，已知其中铁为0价，铁原子在基态核外电子排布式为___________；[Fe(CO)5]的配位原子是________，理由是。
（3）C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是。Al2O3晶体熔点高是耐火材料，AlCl3晶体易升华，熔点低，工业上电冶制取铝用前者而不用后者的原因是。
（4）钙钛矿型复合氧化物也可作为汽车尾气转化的催化剂。一种复合氧化物晶胞结构如有图，则与每个Sr2+与个O2-紧邻；若Sr2+与O2-紧邻的核间距为apm，阿伏伽德罗常数为NA，则该氧化物晶体密度的计算表达式为。
24、X、Y、Z、W、Q、R为前四周期（稀有气体除外）原子序数依次递增的六种元素。X的原子核外电子只有一种运动状态，Y原子s能级电子总数为其p能级电子总数的2倍，W原子L能层中存在2个未成对电子，Q和W最外层电子数相同。R原子的次外层有18个电子，所有的原子轨道中无未成对电子。（用元素符号或化学式回答相应问题）
（1）R的基态原子的核外电子排布式为______________。
（2）在Y、W、Q中电负性最大的是______，形成的最简单氢化物中，属于非极性分子的为____，沸点最高的为__________。
（3）Y、Z、Q分别形成的含氧酸跟离子中，中心原子为sp3杂化的有______（填两种），空间构型为平面三角形的有______（填两种）。
（4）R的第二电离能小于Cu的第二电离能，其主要原因是________________。
（5）金属R的晶体结构为六方最密堆积，其配位数为_______，空间利用率为______。
（6）Q与R形成的某化合物晶胞如图，若晶胞密度为ρg/cm3，列式表示Q和R两原子的最近距离为_______pm（阿伏伽德罗常数用NA表示，不必计算结果）。
25、【选修3：物质结构与性质，15分】周期元素X、Y的价电子数相同，且原子序数比等于1/2；元素Z位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。
(1)Y基态原子的价电子排布式为_______________________。
(2)预测Na2Y、H2Y在乙醇中的溶解度大小________________________。
－2－(3) Y与X可形成YX23。YX3的立体构型为________(用文字描述)，Y原子轨道的杂－化类型是________。写出一种由Y的同周期元素Q、V形成的与YX23互为等电子体的分子的化学式_____。
(4) Y与Z所形成化合物晶体的晶胞如图所示，该化合物的化学式为－________。其晶胞边长为540.0 pm，密度为________g·cm3(列式并计算).
(5) 2mol配合物[Z(NH3)4]SO4含有σ键的数目为______NA。
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26、下表是前20号元素中的部分元素的一些数据：
原子半径(10-10m)
A B C D E F G H I J
1.02 2.27 0.74 1.43 0.77 1.10 0.99 1.86 0.75 1.17
+1
—
—
-2
+3
—
+4
-4
+5
-3
+7
-1
+1
—
+5
-3
+4
-4
最高价态 +6
最低价态 -2
试回答下列问题：
(1)以上10种元素电负性最大的是_____(填元素符号)。比元素B原子序数大7的元素在元素周期表中的位置：第_____周期，第_____族，其基态原子的核外电子排布式是________。
(2) H、I、J三种元素对应单质的熔点依次升高的顺序是(用单质的具体化学式排序)______________________________。
(3) 元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子。其分子中共形成________个σ键，________个π键。
(4)I与氢元素形成的10电子分子X的空间构型为；将X溶于水后的溶液滴入到CuSO4溶液中至过量，得到的络离子的化学式为，其中X与Cu2+之间以
键结合。
(5)右图是I元素形成的含氧酸的结构，请简要说明该物质易溶于水的原因：
a.
b.
(6)如图是J和E组成的晶体结构，则每个与J周围最近J原子数目为，若晶胞边长为a cm，则晶体的密度为（用含a、J
NA的代数式表示）(g/mL)
E
＋－－27、Fe3与CN、F、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。
＋（1）Fe3基态核外电子排布式为________。
（2）乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如图甲所示。此物质中碳原子的杂化方式是。
（3）C、N、O原子的第一电离能由大到小的顺序是___________________________。
（4）配合物K3Fe(CN)6可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的化学式为。已知(CN)2是直线形分子，并具有对称性，则(CN)2中π键和σ键的个数比为。
－＋－＋＋（5）F不仅可与Fe3形成[FeF6]3，还可以与Mg2、K形成一种立方晶系的离子晶体，
此晶体应用于激光领域，其结构如图乙所示，则该晶体的化学式为。
28．【化学—选修3：物质结构与性质】（15分）
硒（Se）是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。
（1）基态硒原子的价层电子排布式为。
（2）锗、砷、硒的第一电离能大小排序为。H2SeO4的酸性比H2SeO3的强，其原因是。
（3）H2SeO3的中心原子杂化类型是；SeO2-
3的立体构型是。
与SeO2-
。
3互为等电体的分子有（写一种物质的化学式即可）（4）H2Se属于（填“极性”或“非极性”）分子；单质硒
的熔点为217℃，它属于晶体。
（5）硒化锌（SnSe）是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为；若该晶胞密度为ρg•cm-3，硒化锌的
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摩尔质量为M g/mol。NA代表阿伏加德罗常数，则晶胞参数a为pm。
29、 [化学—选修3：物质结构与性质]（15
分）
卤族元素的单质和化合物在生产生活中有重要的用途。
（1）溴原子的核外电子排布式为[Ar]__________，有_____个未成对电子。
（2）在一定浓度的 HF
溶液中，氟化氢是以缔合形式(HF)2存在的。使氟化氢分子缔合的作用力是____________。
（3）根据下表数据，分析熔点和硬度变化的原因：________________。
（4）HIO3的酸性_____（填“强于”或“弱于”）HIO4，原因是_________________。（5）ClO2中心氯原子的杂化类型为________，ClO3的空间构型为__________。
（6）晶胞有两个基本要素：
①原子坐标参数：表示晶胞内部各微粒的相对位置。下图是 CaF2的晶胞，其中原子坐
标参数 A
处为(0，0，0)；B
处为(
数为__________。
11，，0)；C
处为(1，1，1)。则 D
处微粒的坐标参
22
②晶胞参数：描述晶胞的大小和形状。已知 CaF2晶体的密度为c g•cm3，则晶胞中 Ca2+与离它最近的 F之间的距离为__nm（设NA为阿伏加德罗常数的值，用含c、NA的式子表示）。
30．由P、S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途，回答下列问题。
（1）基态 Cl原子核外电子占有的原子轨道数为个，P、S、Cl的第一电离能由大到小顺序为。
（2）SCl2分子中的中心原子杂化轨道类型是，该分子构型为。
（3）PH4Cl的电子式为，Ni与CO能形成配合物Ni(CO)4，该分子中σ键与π键个数比为。
（4）已知MgO与NiO的晶体结构（如图1）相同，其中Mg2+和Ni2+的离子半径分别为66
pm和69 pm。则熔点：MgONiO（填“>”、“<”或“=”），理由是。
（5）若NiO晶胞中离子坐标参数A为（0，0，0），B为（1，1，0），则C离子坐标参数为。
－（6）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2），已知O2的半径为a m，每平方米面积上分散的该晶体的质量为g。（用a、NA表示）
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z
y
x
C
B
A
—O，
●—Ni
图1
图2
2024年3月8日发(作者：开书君)
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选修3 物质结构与性质考题集一
1、已知A、B、C、D、E、F为前4周期的6种元素，原子序数依次增大，其中A位于周期表中s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B原子价电子排布式为nsnnpn，B和E同主族，D原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍；F元素位于元素周期表的第4行、第11列。试回答下列问题：
（1）基态F原子的核外电子排布式为。
（2）下列关于B2A2的说法中正确的是（填选项序号）
①B2A2中的所有原子都满足8电子稳定结构
②每个B2A2分子中σ键和π键数目比为1：1
③B2A2是含极性键和非极性键的非极性分子
④B2A2中心原子的杂化类型为sp杂化
（3）B、C、D三种元素第一电离能由大到小的顺序为（用元素符号表示）。
（4）C的简单气态氢化物与C的最高价氧化物对应的水化物反应生成一种盐H，H晶体中存在的化学键类型有（填选项符号）
①离子键②共价键③氢键④配位键⑤金属键
（5）基态E原子的最高能层具有的原子轨道数为；B和E的最高价氧化物中，熔沸点较高的是（写化学式）。
（6）F单质的晶体堆积方式为面心立方最密堆积，其配位数为；若F的相对原子质量为M，它的晶胞棱长为a cm，则F晶体的密度为g·cm-3。（阿伏伽德罗常数为NA）
2.氮族元素（Nitrogen group）是元素周期表VA
族的所有元素，包括氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）和Uup共计六种．
（1）氮族元素的外围电子排布式的通式为；基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为，该能层具有的原子轨道数为．
（2）PH3分子的VSEPR模型为，键角NH3H2O（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成：已知其阴离子构型为平面正三角形，则其阳离子中氮的杂化方式为．
（4）从化合物NF3和NH3的结构与性质关系比较，回答它们两者如下性质差异原因：
①NF3的沸点为﹣129℃，而NH3的沸点为﹣33℃，其原因是．
②NH3易与Cu2+反应，而NF3却不能，其原因是．
（5）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层，磷化硼晶体的晶胞结构与金刚石类似，磷原子作面心立方最密堆积，则硼原子的配位数为；已知磷化硼的晶胞边长a=478pm，计算晶体中硼原子和磷原子的核间距（dB﹣P）=pm（保留三位有效数字）．
3.A、B、C、D、E、F是前四周期原子序数依次增大的六种元素．A元素原子的核外电子数等于其电子层数，B元素基态原子有三个能级且各能级电子数相同，A与D可形成两种常见液态化合物G、H，其原子数之比分别为1：1和2：1，E元素原子的K、L层电子数之和等于其M、N层电子数之和，F被称为继铁、铝之后的第三金属，可用于制造飞机、火箭、人造卫星、宇宙飞船等领域．请回答下列各题（涉及元素请用相应化学符号表示）：
（1）B、C、D中第一电离最大的元素其基态原子有种不同能量的电子．
（2）G分子中D原子的杂化方式为，F2+的基态价电子排布式为．
（3）BA3﹣离子的空间构型为，与其互为等电子体的一种阳离子的电子式为．
（4）某化合物晶胞结构如图所示，E2+的配位数是．
（5）用高能射线照射液态H时，一个H分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离子．
①释放出来的电子可以被若干H分子形成的“网”捕获，你认为H分子间能形成“网”的原因
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是．
②由H分子释放出电子时产生的一种阳离子具有较强的氧化性，试写出该阳离子与SO2水溶液反应的离子方程式；该阳离子还能与H分子作用生成羟基，经测定此时的H具有酸性，写出该过程的离子方程式．
4、铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要原料，请回答：
(1)基态铜原子的外围电子排布式为；晶体铜中存在的作用力有。
(2)硅、硒均能形成气态氢化物，则它们的最简单氢化物分子的空间构型分别为，若“Si -
H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为SiSo (填“>”“< ”或“=”）
(3)常温下SeO2为白色晶体，熔点为340〜350℃，315℃时升华，则SeO2固体的晶体
类型为； Se与S同主族，则与SeO2互为等电子体的阴离子为(写一种即可）。
(4)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性（价电子数少于价层轨道数），其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物，如BF3能与NH3反应生成BF3．NH3，BF3．NH3中B原子的杂化轨道类型为____，B与N之间形成键。(5)金刚砂(SiC)的硬度为9.5，其晶胞结构如图所示；则金刚砂晶体类型为，在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为个，若金刚砂的密度为a g/cm3，则晶体中最近的两个Si原子间的距离表达式为pm。
5. 物质的结构决定物质的性质，请回答下列涉及物质结构和性质的问题：
（1）第二周期中，元素的第一电离能处于B与N之间的元素有_________种。
（2）某元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的价层电子排布式为_________________。
（3）乙烯酮（CH2＝C＝O）是一种重要的有机中间体，可用CH3COOH在(C2H5O)3P＝O存在下加热脱H2O得到。乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型是______，1mol(C2H5O)3P＝O分子中含有的σ键的数目为__________________。
（4）已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如下：
解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因___________________。
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（5）碳化硅的结构与金刚石类似，如图二所示。其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能。碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有________个，与碳原子等距离最近的碳原子有__________个。已知碳化硅晶胞边长为apm，则碳化硅的密度为________g/㎝3(已知C和Si的相对原子质量分别为12和28，阿伏加德罗常数用NA表示)。
6．信息一：铬同镍、钴、铁等金属可以构成高温合金、电热合金、精密合金等，用于航空、宇航、电器及仪表等工业部门。
信息二：氯化铬酰(CrO2Cl2)是铬的一种化合物，常温下该化合物是暗红色液体，熔点为－96.5 ℃，沸点为117 ℃，能和丙酮(CH3COCH3)、四氯化碳、CS2等有机溶剂互溶。
（1）写出Fe(26号元素)原子的基态电子排布式：_________________________。
（2）CH3COCH3分子中含有________个π键，含有________个σ键。
（3）固态氯化铬酰属于________晶体，丙酮中碳原子的杂化方式为____________________，二硫化碳属于________(填“极性”或“非极性”)分子。
（4）K[Cr(C2O4)2(H2O)2]也是铬的一种化合物，该化合物属于离子化合物，其中除含离子键、共价键外，还含有____________键。
（5）金属铬的晶胞如图所示，一个晶胞中含有________个铬原子。
7.
丁二酮肟是检验Ni2+的灵敏试剂。
（1）Ni2+基态核外电子排布式为_____ 。丁二酮肟分子中C原子轨道杂类型为 ______，1mol丁二酮肟分子所含键的数目为 ______，分子中各原子的电负性由大到小的顺序为________。
（2）Ni能与CO形成四羰基镍[Ni(CO)4]，四羰基镍熔点－19.3℃，沸点42.1℃，易溶于有机溶剂。
①Ni(CO)4固态时属于 __________晶体(填晶体类型)。
②与CO互为等电子体的阴离子为 __________(填化学式)。
（3）Ni2+与Mg2+、O2—形成晶体的晶胞结构如图所示(Ni2+未画出)，则该晶体的化学式为 ______。
8、磷存在于人体所有细胞中，是维持骨骼和牙齿的必要物质，几乎参与所有生理上的化学反应。回答下列问题：
（1）基态P原子的核外电子排布式为 ______，有______个未成对电子。
（2）磷的一种同素异形体——白磷（P4）的立体构型为________，其键角为__________，推测其在CS2中的溶解度______（填“大于”或“小于”）在水中的溶解度。
（3）两种三角锥形气态氢化物膦（PH3）和氨（NH3）的键角分别为93.6º和107º，试分析PH3的键角小于NH3的原因 ______________________________。
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（4）常温下PCl5是一种白色晶体，其立方晶系晶体结构模型如上左图所示，由A、B两种微粒构成。将其加热至148℃熔化，形成一种能导电的熔体。已知A、B两种微粒分别与CCl4、SF6互为等电子体，则A为______，其中心原子杂化轨道类型为______，B为______。
（5）磷化硼（BP）是一种超硬耐磨涂层材料，上右图为其立方晶胞，其中的每个原子均满足8电子稳定结构，试判断其熔点 ______（填“高于”或“低于”）金刚石熔点。
已知其B—P键长均为x cm，则其密度为 ______g﹒cm—3（列出计算式即可）。
9.（15分）砷化稼（GaAs）是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：
(1)基态Ga原子的核外电子排布式为[Ar]_______________。
(2)根据元素周期律，元素的电负性Ga______（填“大于”或“小于”, 下同）As，第一电离能B
____ Ga；BF3和NH3的分子能够通过配位键相结合的原因是_______。
(3)杀虫剂Na3AsO4中阴离子的空问构型为______，As原子采取________杂化。
(4)组成相似的GaF3和GaCl3晶体，前者属于离子晶体，后者属于分子晶体。从F-和Cl-结构的不同分析其原因是____________。
(5)原子晶体GaAs的晶胞参数a=xpm，它的晶胞结构如下图所示。该晶胞内部存在的共价健数为______；A原子距离B原子所在六面体的侧面的最短距离为______ （用x表示）pm ；该晶胞的密度为_____g·cm-3。（阿伏伽德罗常数用NA表示）。
10.硼（B）、铝（Al）、镓（Ca）均属于硼族元素（第IIIA族），它们的化合物或单质都有重要用途。回答下列问题：
（1）写出基态镓原子的电子排布式。
（2）已知：无水氯化铝在178℃升华，它的蒸汽是缔合的双分子（Al2Cl6），结构如图
缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型是。
（3）B原子的电子由个不同的能级；晶体硼熔点为2300℃，则其为晶体。
（4）磷化硼（BP）是一种有价值的耐磨硬涂层材料，它是通过在高温氢气氛围下（>750℃）三溴化硼和三溴化磷反应制得。BP晶胞如图所示。
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①画出三溴化硼和三溴化磷的空间结构式：三溴化硼；三溴化磷。
②在BP晶胞中B的堆积方式为。
③计算当晶胞晶格参数为apm（即图中立方体的每条边长为apm）时，磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离。
11．（1）盐酸中加入六次甲基四胺对钢铁有一定缓蚀作用，右图为其结构简式，其分子式为(CH2)6N4，其中碳原子采用杂化，其缓蚀作用是因为分子中原子的孤对电子能与铁原子形成配位键,覆盖在钢铁表面。
（2）CO与N2属于等电子体，1个CO分子中含有的π键数目是个。
C、N、O三种元素的笫一电离能最大的是。
（3）右图是某化合物的晶胞示意图，硅原子与铝原子之间都以共价键连接。
①该化合物的化学式是。
②Si元素基态原子的电子排布式是。
③已知晶胞边长为5.93×10-8cm，Si与A1之间的共
价键键长是cm(只要求列算式，不必计算
出数值，下同)，晶体的密度是g·cm-3
12. (15分)（物质结构与性质）硼及其化合物在工农业生产中的用途非常广泛。回答下列问题：
(1)基态硼原子核外电子排布式为________，运动状态不同的电子有______个。
(2)B4C可用于宝石等硬质材料的磨削、研磨等，其熔点为2350℃，沸点为3500℃，B4C属于_________晶体。
(3)层状硼酸铍的组成为H2BeB4O8。其中Be、B、O的电负性从大到小的顺序为_______；Be、B、O的第一电离能从大到小的顺序为___________。
(4)硼砂中阴离子B4O72-的结构如图所示，硼原子的杂化方式为________。
(5)NaBH4是有机合成中常用的还原剂，与BH4-具有相同空间形状和键合方式的分子或离子有___________（任写一个）。
(6)一种由硼和钐(Sm)形成的拓扑绝缘体的结构如图所示，已知晶胞常数a=413.3 pm，则晶体的密度为__________g/cm3。
13．（15分）【化学——选修3：物质结构与性质】
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PM2.5中的某些物质，易引发光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有NOx、OCS、CH2=CH-CHO、HCOOH、以及光气等二次污染物。水污染程度可通过测定水体中铅、铬等重金属的含量判断。
（1）C、N、O三种元素的第一电离能从大到小的顺序为（用元素符号表示），CH2=CH-CHO分子醛基中碳原子杂化方式为。
（2）根据等电子体原理，羰基硫(OCS)分子的结构式为；光气（COCl2）各原子最外层都满足8电子稳定结构,则光气分子的空间构型为（用文字描述）；
（3）1molHCOOH中含σ键和π键数目之比为。
（4）基态Cr原子核外电子排布式是，配合物[Cr(NH3)4(H2O)2] Cl3中心离子的配体为。
（5）测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β-射线吸收法，β-射线放射源可用85Kr。已知Kr晶体的晶胞结构如图所示，设晶体中晶胞中含Kr原子为m个，与每个Kr原子紧相邻的Kr原子有n个，则
m/n=（填数字）。若两个相邻面心的Kr原子的核间距为acm，用NA表示阿伏伽德罗常数，M表示Kr的相对原子质量。该晶体的密度计算式为 g/cm3。
14、前四周期元素A、H、C、D、E的原子序数依次增大，基态A原子核外电子占锯3个轨道，基态B原子核外电子占据3个能级且每个能级上电子数相等，C的双原子单质分子中σ键和π键数目之比为1:2，D的最高正化合价和最低负化合价之和等于4；基态E原子核外有6个未成对电子。
基态E原子的核外电子排布式为______；基态D原子核外电子占据的能量最高的能级符号为_____________。
(2)A元素的各级电离能如下：
能级(I) I1 I2 I3 I4 I5
电离能/kJ·mol-1 800.6 2427 3660 25026 32827
分析上表数据知，相邻两个电子的电离能中，I3和I4之间差异最大，其主要原因是______________。
(3)A、B、C元素的最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强，其原因是________。
(4)氯元素与A、B、C元素组成的共价分子ACl3、BCl4、CCl3中，中心原子采用sp3杂化、立体构型为三角锥形的是_______(填分子式)。
(5)(DC)4为热色性固体，且有色温效应。低于-30℃时为淡黄色，室温下为橙黄色，高于100℃时为深红色。在淡黄色→橙黄色→深红色的转化中，破坏的作用力是____；在常压下，(DC)4高于130℃分解为相应的单质，这一变化中破坏的作用力是_______。在B、C、D的简单气态氢化物中，属于非极性分子的是______(填分子式，下同)，常与Cu2+、Zn2+、Ag+等形成配离子的是_______________。
(6)A、C形成立方晶体，晶体结构类似金刚石，如图所示。已知：该晶体密度为ρg·㎝-3，NA代表阿伏伽德罗常数的值。
①该晶体的化学式为__________。
②在该晶体中，A与C形成共价键的键长(d)为_____pm。
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15、铁氧体是一种磁性材料，具有广泛的应用。 -
(1)基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]_______。
(2)工业制备铁氧体常使用水解法，制备时常加入尿素[CO(NH2)2 ]、醋酸钠等碱性物质。尿素分子中四种不同元素的电负性由大至小的顺序是____________；醋酸钠中碳原子的杂化类型是_________。
(3)工业制备铁氧体也可使用沉淀法，制备时常加入氨（NH3)、联氨(N2H4)等弱碱。比较下表中氨(NH3)、联氨(N2H4)的熔沸点，解释其高低的主要原因________。
熔点/℃
沸点/℃
N2H4
2
113.5
NH3
-77.8
-33.5
(4)下图是从铁氧体离子晶体Fe3O4中，取出的能体现其晶体结构的一个立方体，则晶
体中的氧离子是否构成了面心立方最密堆积______(填“是”或“否”），该立方体是不是Fe3O4的晶胞______(填“是”或“否”），立方体中三价铁离子处于氧离子围成的_____空隙(填空间结构）。
(5)解释该Fe3O4晶体能导电的原因________，根据上图计算Fe3O4晶体的密度_____g•cm-3。 (图中a=0.42nm，计算结果保留两位有效数字）
16、主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子效的3倍。X、Y和Z分属不同的周期，它们的原子序教之和是W 原子序数的5倍。在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二元化合物中．由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高。
请回答下列问题：
（1）W元素原子的L层电子排布式为__________，W3分子的空间构型为______；
（2）X单质与水发生主要反应的化学方程式为_____________；
（3）化合物M的化学式为_______，其晶体结构与NaCl相同，而熔点高于NaCl。M熔点较高的原因是_________。将一定量的化合物ZX负载在M上可制得ZX/M催化剂，用于催化碳酸二甲酯与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中，碳原子采用的杂化方式有___________，O-C-O的键角约为_______；
（4）X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X占据所有棱的中心，Y位于顶角，Z处于体心位置，则该晶体的组成为X：Y：Z=___________；
（5）含有元素Z的盐的焰色反应为_____色。许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是_________。
17、硒（Se）是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。
(1)基态硒原子的价层电子排布式为。
(2)锗、砷、硒的第一电离能大小排序为。H2SeO4的酸性比H2SeO3的强，其原因是。
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(3)H2SeO3的中心原子杂化类型是；SeO32-的立体构型。
(4)H2Se属于 (填“极性”或“非极性”)分子；单质Se的熔点为217℃，它属于晶体。
(5)硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为;若该晶胞密度为ρg·cm-3，硒化锌的摩尔质量为Mg/mol。NA代表阿伏加德罗常数，则晶胞参数a为pm。
18、
Ⅰ.氟元素是电负性最大的非金属元素，且氟原子的半径小，因此氟单质极易和金属单质反应且把它们氧化到最高价态，如MnF7
、VF5
、CaF2
等。氟元素还可以和氧元素形成氟化物，如OF2
等。
（1）V原子的核外电子排布式为。如图表示一个不完整的CaF2晶胞，
则图中实心球表示 (填“F-或Ca2+）。设晶胞边长为a，则最近的F-和Ca2+之间的距离为（用含a的代数式表示）。
（2）OF2
分子中氧原子的轨道杂化类型为，OF2被称为氟化物而不被称为氧化物的原因是。
Ⅱ.纯铜在工业上主要用来制造导线、电器元件等，铜能形成+1和+2的化合物。回答下列问题：
(3)写出基态Cu2+
的核外电子排布式。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是。
(4)如图所示是铜的某种氧化物的晶胞示意图，该氧化物的化学式为。
(5)向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，在滴加氨水至沉淀刚全部溶解时可得到蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀。该深蓝色沉淀中的NH3通过
键与中心离子Cu2+结合。NH3分子中的N原子杂化方式是。与NH3分子互为等电子体的一种微粒是（任写一种）
19、太阳能电池板材料除单品硅外，还有铜、铟、稼、硒、硅等化学物质。
（1）硒、硅与氢元素形成的组成最简单的氢化物中，若“Si-H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为Se____Si（填“>”、“<”）。人们把硅与氢元素形成的一类化合物叫硅烷（SinH2n+2）。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是______________。
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（2）①已知高温下CuO→Cu2O+O2，从铜原子价层电子结构（3d 和4s轨道上应填充的电子数）变化角度来看，能生成Cu2O的原因是___________。
②金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，反应的离子方程式为___________________。
③铜晶体为面心立方最密堆积，铜的原子半径为127.8pm，计算晶体铜的密度_____g/cm3。
（3）稼的基态原子的电子排布式是_______。与铟、稼元家处于同一主族的硼元素具有缺电子性（价电子数少于价层轨道数），其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物．如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的杂化轨道类型为______,B与N之间形成______键；硼酸（H3BO3）在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]-而体现一元弱酸的性质．其电离方程式为______________。
20、有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素（原子序数均小于30）。A的基态原子2p能级有3个电子；C的基态原子2p能级有1个电子；E原子最外层有1个单电子，其次外层有3个能级且均排满电子；D与E同周期，价电子数为2。则：
（1）写出基态E原子的价电子排布式。基态A原子的第I电离能比B的大，其原因是。
（2）B元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的，原因是。
（3）A的最简单氢化物分子的空间构型为，其中A原子的杂化类型是。
（4）向E的硫酸盐溶液中通入A的气态氢化物至过量，产生蓝色沉淀，随后沉淀溶解得到深蓝色溶液，向溶液中加入适量乙醇，析出蓝色晶体。
①该蓝色晶体的化学式为，加入乙醇的目的是。
②写出该配合物中配离子的结构简式。
（5）C和D形成的化合物的晶胞结构如图所示，则D的配位数是，已知晶体的密度为ρg·cm－3，阿伏伽德罗常数为NA，求晶胞边长a=cm（含用ρ、NA的计算式表示）。
21、
向硫酸铜水溶液中逐滴加入氨水，先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，再向溶液中加入乙醇有深蓝色晶体（化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O）析出。
(1)写出上述实验前两步反应的离子方程式，。
(2)铜元素基态原子的电子排布式为，铜单质晶体中的原则堆积模型属于堆积（填堆积模型
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名称）。
(3)在上述深蓝色晶体所含的非金属元素中，电负性最大的是（填元素符号），第一电离能最大的是（填元素符号）。该晶体中的阴离子的立体构型是，阴离子的中心原子的杂化方式为。
(4)氨的沸点（填“高于”或“低于”）膦(PH2)，原因是。
(5)Cu的一种氯化物晶胞结构如右图所示，该氯化物的化学式是。若该晶体的密度为pg·cm-3，以NA表示阿伏伽德罗常数，则该晶胞的边长为a=nm。
22、A、B、C、D、E是元素周期表中前36号元素，核电荷数依次增大，A与B能形成种类繁多的化合物，D原子中成对电子数等于未成对电子数的3倍；E+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层。
（1）基态C原子核外有_____种运动状态不同的电子，元素C的气态氢化物的空间构型为____。
（2）B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________。（用元素符号表示）
（3）A与B形成的化合物B2A2中B原子的杂化方式为____，分子中含有的σ键和π键个数分别是______、_______。
（4）D与钠元素形成的原子数之比为l:1的物质中具有的化学键类型为______。
（5）E+与C的简单离子形成晶体的晶胞结构如图1所示，图中白球表示_______。
（6）E的单质晶体的晶胞结构如图2所示，其空间利用率为_____（圆周率用π表示，）
23.汽车尾气污染是造成雾霾天气的重要原因之一，解决这个问题除了限制汽车出行外，更重要的是研发催化汽车尾气的转化技术，该技术中催化剂及载体的选择和改良是关键。某稀土催化剂转化汽车尾气示意图如图：
（1）下列有关说法正确的是
a.C5H8与CH3CH=CH2一样，分子中碳原子都采用的是sp3杂化
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b.H2O、CO2、N2都是非极性分子
c．每个CO2分子中，含有2个π键和2个σ键
＋＋d．CO的一种等电子体为NO，它的电子式为[：N⋮⋮O：]
（2）CO与Fe可生成羰基镍[Fe(CO)5]，已知其中铁为0价，铁原子在基态核外电子排布式为___________；[Fe(CO)5]的配位原子是________，理由是。
（3）C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是。Al2O3晶体熔点高是耐火材料，AlCl3晶体易升华，熔点低，工业上电冶制取铝用前者而不用后者的原因是。
（4）钙钛矿型复合氧化物也可作为汽车尾气转化的催化剂。一种复合氧化物晶胞结构如有图，则与每个Sr2+与个O2-紧邻；若Sr2+与O2-紧邻的核间距为apm，阿伏伽德罗常数为NA，则该氧化物晶体密度的计算表达式为。
24、X、Y、Z、W、Q、R为前四周期（稀有气体除外）原子序数依次递增的六种元素。X的原子核外电子只有一种运动状态，Y原子s能级电子总数为其p能级电子总数的2倍，W原子L能层中存在2个未成对电子，Q和W最外层电子数相同。R原子的次外层有18个电子，所有的原子轨道中无未成对电子。（用元素符号或化学式回答相应问题）
（1）R的基态原子的核外电子排布式为______________。
（2）在Y、W、Q中电负性最大的是______，形成的最简单氢化物中，属于非极性分子的为____，沸点最高的为__________。
（3）Y、Z、Q分别形成的含氧酸跟离子中，中心原子为sp3杂化的有______（填两种），空间构型为平面三角形的有______（填两种）。
（4）R的第二电离能小于Cu的第二电离能，其主要原因是________________。
（5）金属R的晶体结构为六方最密堆积，其配位数为_______，空间利用率为______。
（6）Q与R形成的某化合物晶胞如图，若晶胞密度为ρg/cm3，列式表示Q和R两原子的最近距离为_______pm（阿伏伽德罗常数用NA表示，不必计算结果）。
25、【选修3：物质结构与性质，15分】周期元素X、Y的价电子数相同，且原子序数比等于1/2；元素Z位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。
(1)Y基态原子的价电子排布式为_______________________。
(2)预测Na2Y、H2Y在乙醇中的溶解度大小________________________。
－2－(3) Y与X可形成YX23。YX3的立体构型为________(用文字描述)，Y原子轨道的杂－化类型是________。写出一种由Y的同周期元素Q、V形成的与YX23互为等电子体的分子的化学式_____。
(4) Y与Z所形成化合物晶体的晶胞如图所示，该化合物的化学式为－________。其晶胞边长为540.0 pm，密度为________g·cm3(列式并计算).
(5) 2mol配合物[Z(NH3)4]SO4含有σ键的数目为______NA。
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26、下表是前20号元素中的部分元素的一些数据：
原子半径(10-10m)
A B C D E F G H I J
1.02 2.27 0.74 1.43 0.77 1.10 0.99 1.86 0.75 1.17
+1
—
—
-2
+3
—
+4
-4
+5
-3
+7
-1
+1
—
+5
-3
+4
-4
最高价态 +6
最低价态 -2
试回答下列问题：
(1)以上10种元素电负性最大的是_____(填元素符号)。比元素B原子序数大7的元素在元素周期表中的位置：第_____周期，第_____族，其基态原子的核外电子排布式是________。
(2) H、I、J三种元素对应单质的熔点依次升高的顺序是(用单质的具体化学式排序)______________________________。
(3) 元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子。其分子中共形成________个σ键，________个π键。
(4)I与氢元素形成的10电子分子X的空间构型为；将X溶于水后的溶液滴入到CuSO4溶液中至过量，得到的络离子的化学式为，其中X与Cu2+之间以
键结合。
(5)右图是I元素形成的含氧酸的结构，请简要说明该物质易溶于水的原因：
a.
b.
(6)如图是J和E组成的晶体结构，则每个与J周围最近J原子数目为，若晶胞边长为a cm，则晶体的密度为（用含a、J
NA的代数式表示）(g/mL)
E
＋－－27、Fe3与CN、F、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。
＋（1）Fe3基态核外电子排布式为________。
（2）乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如图甲所示。此物质中碳原子的杂化方式是。
（3）C、N、O原子的第一电离能由大到小的顺序是___________________________。
（4）配合物K3Fe(CN)6可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的化学式为。已知(CN)2是直线形分子，并具有对称性，则(CN)2中π键和σ键的个数比为。
－＋－＋＋（5）F不仅可与Fe3形成[FeF6]3，还可以与Mg2、K形成一种立方晶系的离子晶体，
此晶体应用于激光领域，其结构如图乙所示，则该晶体的化学式为。
28．【化学—选修3：物质结构与性质】（15分）
硒（Se）是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。
（1）基态硒原子的价层电子排布式为。
（2）锗、砷、硒的第一电离能大小排序为。H2SeO4的酸性比H2SeO3的强，其原因是。
（3）H2SeO3的中心原子杂化类型是；SeO2-
3的立体构型是。
与SeO2-
。
3互为等电体的分子有（写一种物质的化学式即可）（4）H2Se属于（填“极性”或“非极性”）分子；单质硒
的熔点为217℃，它属于晶体。
（5）硒化锌（SnSe）是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为；若该晶胞密度为ρg•cm-3，硒化锌的
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摩尔质量为M g/mol。NA代表阿伏加德罗常数，则晶胞参数a为pm。
29、 [化学—选修3：物质结构与性质]（15
分）
卤族元素的单质和化合物在生产生活中有重要的用途。
（1）溴原子的核外电子排布式为[Ar]__________，有_____个未成对电子。
（2）在一定浓度的 HF
溶液中，氟化氢是以缔合形式(HF)2存在的。使氟化氢分子缔合的作用力是____________。
（3）根据下表数据，分析熔点和硬度变化的原因：________________。
（4）HIO3的酸性_____（填“强于”或“弱于”）HIO4，原因是_________________。（5）ClO2中心氯原子的杂化类型为________，ClO3的空间构型为__________。
（6）晶胞有两个基本要素：
①原子坐标参数：表示晶胞内部各微粒的相对位置。下图是 CaF2的晶胞，其中原子坐
标参数 A
处为(0，0，0)；B
处为(
数为__________。
11，，0)；C
处为(1，1，1)。则 D
处微粒的坐标参
22
②晶胞参数：描述晶胞的大小和形状。已知 CaF2晶体的密度为c g•cm3，则晶胞中 Ca2+与离它最近的 F之间的距离为__nm（设NA为阿伏加德罗常数的值，用含c、NA的式子表示）。
30．由P、S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途，回答下列问题。
（1）基态 Cl原子核外电子占有的原子轨道数为个，P、S、Cl的第一电离能由大到小顺序为。
（2）SCl2分子中的中心原子杂化轨道类型是，该分子构型为。
（3）PH4Cl的电子式为，Ni与CO能形成配合物Ni(CO)4，该分子中σ键与π键个数比为。
（4）已知MgO与NiO的晶体结构（如图1）相同，其中Mg2+和Ni2+的离子半径分别为66
pm和69 pm。则熔点：MgONiO（填“>”、“<”或“=”），理由是。
（5）若NiO晶胞中离子坐标参数A为（0，0，0），B为（1，1，0），则C离子坐标参数为。
－（6）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2），已知O2的半径为a m，每平方米面积上分散的该晶体的质量为g。（用a、NA表示）
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z
y
x
C
B
A
—O，
●—Ni
图1
图2