2025北京高三一模化學(xué)匯編

結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

一、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1.(2025北京通州高三一模)氮、磷、碑在自然界中分布廣泛，其化合物有重要用途。

(l)As位于元素周期表的第4周期，第VA族。將As的基態(tài)原子最外層軌道表示式補(bǔ)充完整：

□□□□

4s4p

(2)比較N原子和As原子的第一電離能大小，從原子結(jié)構(gòu)角度說(shuō)明理由：o

⑶Na3PO,可用作鍋爐用水軟水劑，PO：-的空間結(jié)構(gòu)為。

(4)工業(yè)上常用改性季鏤鹽從煉銅煙灰堿性溶液中萃取碑，其工藝流程短、成本低。萃取反應(yīng)機(jī)理如下:

CHCH

C8H17c8Hl7817817

°、/OJ/C同，甚取Hl7c8、1/S、、1/C8H17

F,cTT+

Nc'N+Na2HAsO2S--?/分As

H#|IIIC8H17“175I1C8H17

CHoCH

CH3oCH333

1(季鐵鹽)IIIIIIV

①物質(zhì)w為_(kāi)________(填化學(xué)式)。

②關(guān)于I、II、卬三種物質(zhì)，下列說(shuō)法正確的有(填序號(hào))。

a.I中的化學(xué)鍵均為◎鍵

b.II中As的化合價(jià)為+5

c.III中C原子的雜化軌道類(lèi)型均為sp3雜化

(5)神化硼晶體是具有超高熱導(dǎo)率的半導(dǎo)體材料，其晶胞為立方體，邊長(zhǎng)為anm,結(jié)構(gòu)如圖所示。

①晶體中與頂點(diǎn)B原子等距且最近的B原子個(gè)數(shù)為。

②該結(jié)構(gòu)中存在配位鍵，提供空軌道的原子是0

37

③已知阿伏加德羅常數(shù)的值為則該晶體的密度為g-cm-o(lnm=10-cm)

④如果把晶體中碑原子換成氮原子，形成的晶體的熔點(diǎn)明顯升高，原因?yàn)閛

2.(2025北京房山高三一模)磷酸亞鐵鋰(LiFePCU)是一種電極材料，廣泛應(yīng)用于新能源等領(lǐng)域。

(1)基態(tài)Fe原子價(jià)層電子排布式是o

(2)Fe元素的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)(用11、12……表示)如下表所示，從原子結(jié)構(gòu)角度解釋I3-I2<l4-I3的原

因_________?

元電離能/(kJ?moH)

素

IIhb14......

Fe762.51561.929575290

的制備流程：、

(3)LiFePO4FeSO4>FeC2O4-2H2O,網(wǎng)PO4UOH>LIFEP04

①FeSCU晶體中存在的作用力類(lèi)型有o

②FeC2O4-2H2O的結(jié)構(gòu)如下圖所示，C2Of中C原子的雜化方式是。

(4)鋰離子電池充、放電過(guò)程中，正極材料晶胞的組成變化如下圖所示。

①由于PO：的空間構(gòu)型為,且磷氧鍵鍵能較大，鋰離子嵌入和脫出時(shí)，磷酸亞鐵鋰的空間骨架

不易發(fā)生形變，具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。

②若LiFePCU全部轉(zhuǎn)化為FePO4,則平均每個(gè)晶胞脫出________個(gè)Li+。

3.(2025北京石景山高三一模)金屬間化合物是金屬元素與金屬元素之間形成的化合物，F(xiàn)e3Al和

Mg17Ali2是兩種金屬間化合物。

(1)基態(tài)Fe原子價(jià)層電子排布式是o

(2)第一電離能Mg>Al,從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋原因_____。

(3)Mgj7All2的晶胞形狀為正方體，邊長(zhǎng)為anm,一個(gè)晶胞中含有58個(gè)原子，其中有個(gè)A1。已知

Mg"Al"的摩爾質(zhì)量是Mg-moL,阿伏加德羅常數(shù)為該晶體的密度為g-cm\(inm=10-7cm)

(4)Fe3Al(DO3結(jié)構(gòu))550°C轉(zhuǎn)化為B2結(jié)構(gòu)。

①寫(xiě)出DO3結(jié)構(gòu)的鐵鋁金屬間化合物轉(zhuǎn)化為B2結(jié)構(gòu)的化學(xué)方程式

②將Fe3Al放入十四烷酸(C13H”COOH)的乙醇溶液中，F(xiàn)e3Al中的A1被溶解于乙醇中的5氧化，生成的

鹽吸附在金屬基體表面形成許多均勻分布的微突起，使材料表面具有了類(lèi)荷葉狀結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出超疏水現(xiàn)象

(液滴難以浸潤(rùn)表面并易滾動(dòng)脫離)，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Fe3Al中的A1被氧化

(填實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象)。

荷葉表面的雙層結(jié)構(gòu)

4.(2025北京門(mén)頭溝高三一模)硅、錯(cuò)(Ge)及其化合物廣泛應(yīng)用于光電材料領(lǐng)域。

⑴“中國(guó)芯”的主要原材料是高純單晶硅，制備純硅的反應(yīng)原理：SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)。

①SiCL的分子結(jié)構(gòu)類(lèi)似CC1,,SiCl,中Si-Cl鍵是由硅的—軌道與氯的3P軌道重疊形成◎鍵。

②Si晶體熔點(diǎn)(800.7C)明顯高于SiCl4(-68.7C),原因是一。

(2)Ge在元素周期表第4周期第IVA族?；鶓B(tài)Ge原子的價(jià)層電子軌道表示式是—。

(3)由汞(Hg)、褚(Ge)、睇(Sb)形成的一種新物質(zhì)M,是一種潛在的拓?fù)浣^緣體材料。M晶體可視為Ge晶

體(晶胞如圖a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。

①圖a中與Ge距離最近的Ge的數(shù)目為—。

②圖b為Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一種單元結(jié)構(gòu)，它不是晶胞單元，理由是

③圖c為M的晶胞，已知M晶體的密度為pg式!!^,阿伏加德羅常數(shù)為NA，則M的摩爾質(zhì)量為—

g-mo『(列出表達(dá)式，已知：lnm=10-7cm)

5.(2025北京順義高三一模)硒是動(dòng)物和人體所必需的微量元素之一，含硒化合物在藥物和材料領(lǐng)域具有

重要應(yīng)用。

(1)硒和硫在周期表中位于同一主族。

①基態(tài)Se原子價(jià)層電子排布式是0

②25℃時(shí)，0.1mol?LTH2Se溶液的pH小于0.1mol?LTH2S溶液的pH,原因是。

(2)由二苯基二硒酸(I)合成含硒藥物IV的化學(xué)方程式為：

①下列說(shuō)法不.哪的是o

A.反應(yīng)物中所有碳原子的雜化方式均為sp?

B.SeO3中o—Se—O鍵角大于SeO;中O—Se—O鍵角

C.化合物IV的熔點(diǎn)主要取決于所含化學(xué)鍵的鍵能大小

②相同壓強(qiáng)下，比較化合物V(苯硒酚)和苯酚沸點(diǎn)高低并解釋原因_

(3)硒化鋅(ZnSe)是一種重要的半導(dǎo)體材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。

②若該晶胞密度為夕g-cmB硒化鋅的摩爾質(zhì)量為阿伏加德羅常數(shù)為"人，則晶胞邊長(zhǎng)。為.

nm。(lnm=107cm)

6.(2025北京西城高三一模)硼元素在醫(yī)藥、陶瓷、新型電池等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。

(1)基態(tài)B原子的電子排布式是0

(2)Be、B均為第二周期的元素，基態(tài)原子的第一電離能BeB(填“>”“〈”或“=”)。

-+

(3)硼酸是一元弱酸，具有抑菌消炎作用。硼酸顯酸性的原理：B(OH)3+H2O[B(OH)4]+HO

①反應(yīng)中B原子的雜化軌道類(lèi)型的變化為—o

②B(OH)3生成[B(OH)]的過(guò)程中形成了配位鍵，原因是—。

(4)硼化鈣是制高純度硼合金的原料，其晶胞形狀為立方體，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，B原子全部組合為正

八面體，各頂點(diǎn)通過(guò)B-B鍵連接成三維骨架，Ca2+位于晶胞的中心。

圖1

①硼化鈣的化學(xué)式是—。

②已知硼化鈣晶體的密度為0g-cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則相鄰兩個(gè)Ca2+間的最短距離為—cm。

(5)咪嗖基-四氟硼酸鹽型離子液體具有難揮發(fā)、高離子傳導(dǎo)性等優(yōu)點(diǎn)，可作為新型電池的電解液，其結(jié)構(gòu)

如圖2所示。

/=\

R—N/N—CH.

BF?

圖2

若將咪陛基中的炫基(-R)替換為H原子，該離子液體的黏稠度將增加，不利于離子傳導(dǎo)，從粒子間相互作

用的角度解釋原因：(寫(xiě)一點(diǎn))。

7.(2025北京豐臺(tái)高三一模)鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中有著重要的作用。

I.鐵藍(lán)Fe(M)[Fe(CN)6〉Hq(M=K+或NH：)是一種傳統(tǒng)的藍(lán)色顏料，可由亞鐵氟化鉀K4[F&CN%]制備

而。

(1)基態(tài)Fe?+的價(jià)電子排布式為o

(2)鐵藍(lán)中包含的化學(xué)鍵類(lèi)型有(填字母)。

A.配位鍵B.離子鍵C.非極性共價(jià)鍵

(3)比較N原子和O原子的第一電離能大小，并從原子結(jié)構(gòu)角度進(jìn)行解釋o

(4)鄰二氮菲(、「)與Fe?+能夠生成穩(wěn)定的橙色配合物，可用做Fe?+的檢測(cè)試劑。向Kd[Fe(CN%]溶

液(淺黃色)中滴加鄰二氮菲溶液，最終未觀察到溶液呈現(xiàn)明顯的橙色，原因是o

II.在不同溫度下，單質(zhì)鐵可表現(xiàn)出不同的晶體結(jié)構(gòu)，從而具有不同用途。a-Fe的部分晶胞結(jié)構(gòu)和7-Fe

的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，回答下列問(wèn)題：

(5)每個(gè)a-Fe晶胞實(shí)際包含2個(gè)Fe原子，每個(gè)Fe原子周?chē)染嗲揖o鄰的Fe原子有8個(gè)。試在圖中用“?

表示出晶胞中其余Fe原子所處的位置

(6)若a-Fe和7-Fe的晶胞體積分別為Knn?和匕nn?,則a-Fe和7-Fe晶體的密度之比是

8.(2025北京海淀高三一模)鋰在儲(chǔ)能方面有重要作用，鹽湖鹵水是我國(guó)鋰的主要來(lái)源。鹽湖鹵水中Li+

的含量低，Na；Mg?+的含量較高，提鋰難度大。

(l)Li在元素周期表中的位置是。

(2)碳酸鹽沉淀法是最早應(yīng)用于鹽湖鹵水提鋰的方法。CO7的空間構(gòu)型為。

(3)冠酸萃取法可選擇性提取低濃度的Li+。某種冠酸的結(jié)構(gòu)如圖。當(dāng)冠酸空腔大小與金屬離子接近時(shí)，金

屬離子易被吸附進(jìn)入空腔中，實(shí)現(xiàn)萃取。該冠酸在某溶劑中的離子選擇性如下表。

(4)LiQ用于新型鋰電池，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。立方晶胞棱長(zhǎng)為apm(lpm=10T°cm))。

①距離Li最近且等距的O的數(shù)目為o

3

②已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA。該晶體的密度為gem0

9.(2025北京東城高三一模)我國(guó)人造金剛石產(chǎn)量居世界首位。以石墨或甲烷為原料可制備金剛石。

I.石墨和金剛石的晶胞(lpm=10-2m)

(1)基態(tài)碳原子的電子排布式為o

(2)根據(jù)圖中信息判斷石墨晶體中層間沒(méi)有化學(xué)鍵相連，依據(jù)是o

(3)金剛石在目前所有已知晶體中硬度最大。從結(jié)構(gòu)角度解釋其原因：

(4)石墨和金剛石的晶胞體積比為7：9,其密度比為(簡(jiǎn)單整數(shù)比)。

II.人工合成金剛石

方法一：高壓合成方法二：低壓合成

方程C(石墨，s)=c(金剛石，

CH4（g）=C（金剛石,s）+2Hz（g）AH2>0

式s)AHj>0

石墨與催化劑鎮(zhèn)(Ni)在高壓釜

CH4與大量H2在微波爐里形成等離子體(含電

中的高溫高壓條件下形成共

原理子、?珥、.H、H+等)，其中含碳粒子在硅晶

熔體(Ni,C),金剛石比石墨

體表面沉積并脫去H,得到金剛石

更易從共熔體中析出

(5)將高壓合成金剛石過(guò)程中的能量變化，在圖中補(bǔ)充完整

〈HD

C(石墨,s)+xNi⑸NivC(l)C(金剛石,s)+xNi⑸反應(yīng)過(guò)程

(6)關(guān)于低壓合成，下列說(shuō)法正確的是(填序號(hào))。

a.甲烷和金剛石中的碳原子、硅晶體中的硅原子均為sp3雜化

b.含碳粒子相互碰撞可能得到乙烷

c.低壓可降低含碳粒子的濃度，有利于生成結(jié)構(gòu)規(guī)整的金剛石

10.(2025北京朝陽(yáng)高三一模)碳元素具有豐富的化學(xué)性質(zhì)，碳及其化合物有著廣泛的應(yīng)用。

(1尸C-NMR能測(cè)定含碳化合物的骨架結(jié)構(gòu)。在基態(tài)13c原子中，核外存在一對(duì)自旋相反的電子。

(2)我國(guó)科學(xué)家利用CC1,與Na、Mg等活潑金屬反應(yīng)合成了金剛石，為金剛石的合成提供了重要的研究思

路。

②CC1,的C-C1鍵是由碳的—軌道與氯的3P軌道重疊形成。鍵。

(3)早期以石墨為原料在高溫高壓條件下合成金剛石。圖a為金剛石晶胞，圖b為石墨的層狀結(jié)構(gòu)(虛線所

示部分為其晶胞，如圖c所示)。

②金剛石的密度為pg/cn?,晶胞形狀為立方體，邊長(zhǎng)為anm(lnm=10-7cm),阿伏加德羅常數(shù)的值為

(用含P，a的關(guān)系式表示)。

(4)碳在物質(zhì)轉(zhuǎn)化中起著重要作用。Si。?與CL較難發(fā)生反應(yīng)：SiO2(s)+2Cl2(g)=

SiCl4(g)+O2(g)AH>0,加碳生成CO可使反應(yīng)得以進(jìn)行。解釋加碳反應(yīng)更易進(jìn)行的原因：―。

11.(2025北京延慶高三一模)H、C、N、O是中學(xué)化學(xué)重要的非金屬元素，關(guān)于幾種元素及其化合物回

答：

(1)基態(tài)C原子價(jià)電子層軌道表示式□匚匚□為：_____O

2s2p

(2)N元素的第一電離能人(N)比O元素的4(O)大，試解釋原因_____o

(3)C與H形成的常見(jiàn)有機(jī)化合物CH三CH、CH2-CH2O

①CH三CH分子的VSEPR模型名稱(chēng)是。

②CH2=CH?的C-H鍵是由碳的雜化軌道與氫的1s軌道重疊形成b鍵。

③CH三CH、CH2=CH?均能使澳的四氯化碳溶液褪色，從化學(xué)鍵的角度解釋原因_____。

(4)石墨相氮化碳(g-C3AJ是一種新型光催化材料，g-CsN,具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)，其中一種二維

平面結(jié)構(gòu)如圖所示。g-Cs、晶體中存在的微粒間作用力有。

(5)碳單質(zhì)的一種共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。

①每個(gè)C原子周?chē)c它最近且距離相等的C原子有個(gè)。

②若該立方晶胞邊長(zhǎng)均為apm(lcm=l(y°pm),阿伏伽德羅常數(shù)的值為"人。則該晶體的密度為

g?cm

參考答案

i.(i)E3

4s4p

(2)第一電離能N>As。N和As為同主族元素，電子層數(shù)As>N,原子半徑As>N,原子核對(duì)最外層電子

的吸引作用N>As

(3)正四面體形

(4)Na2cO3c

344xlQ21

(5)12B氮化硼與神化硼晶體類(lèi)型相同，N原子半徑小于As,即B—N鍵的

孤

鍵長(zhǎng)比B—As的鍵長(zhǎng)短，B—N鍵的鍵能比B—As的鍵能大

【詳解】(1)

As位于元素周期表的第4周期第VA族，其基態(tài)原子最外層軌道為：ElITITI

4s4p

(2)N和As為同主族元素，電子層數(shù)As>N,原子半徑As>N,原子核對(duì)最外層電子的吸引作用

N>As,導(dǎo)致第一電離能：N>As；

5+3—9x4

(3)在PO：中P原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+一=4,P為sp3雜化，離子的空間構(gòu)型為正四面體

形；

(4)①根據(jù)方程式的元素守恒可知，物質(zhì)IV為Na2cO3；

②a.單鍵均為。鍵，雙鍵中含有1個(gè)◎鍵1個(gè)兀鍵，I中的碳氧雙鍵中含有兀鍵，a錯(cuò)誤；

b.結(jié)合III的結(jié)構(gòu)可知，II中As的化合價(jià)為+3,b錯(cuò)誤；

c.根據(jù)III的結(jié)構(gòu)可知，III中C原子均為飽和碳原子，其雜化軌道類(lèi)型均為sp3雜化，d正確；

故選C；

(5)①由圖，晶體中與頂點(diǎn)B原子等距且最近的B原子位于面心位置，每個(gè)面心B被2個(gè)晶胞共用，頂

點(diǎn)B周?chē)?個(gè)晶胞，則其個(gè)數(shù)為3X8X1=12；

②該結(jié)構(gòu)中存在配位鍵，B提供空軌道、As提供孤電子對(duì)形成配位鍵，故為B；

③根據(jù)“均攤法”，晶胞中含8x：+6x4=4個(gè)As、4個(gè)B,則晶體密度為

o2

4M

-^-xlO21g-cm-3=^^xlO21g-cm-3；

aaNA

④氮化硼與神化硼晶體類(lèi)型相同，N原子半徑小于As,即B—N鍵的鍵長(zhǎng)比B—As的鍵長(zhǎng)短，B—N鍵的

鍵能比B—As的鍵能大，導(dǎo)致晶體中碑原子換成氮原子，形成的晶體的熔點(diǎn)明顯升高。

2.(l)3d64s2

(2)Fe原子失去兩個(gè)電子后價(jià)層電子排布式為3d6,容易失去一個(gè)電子，形成3ds半充滿結(jié)構(gòu)，體系能量較

低，相對(duì)穩(wěn)定不容易失電子，所以I3-I2<l4-I3

(3)共價(jià)鍵、離子鍵sp?

(4)正四面體4

【詳解】(1)鐵為26號(hào)元素，基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布式為3d64s2；

(2)Fe原子失去兩個(gè)電子后價(jià)層電子排布式為3d6,容易失去一個(gè)電子，形成3d。半充滿結(jié)構(gòu)，體系能量

較低，相對(duì)穩(wěn)定不容易失電子，所以l3-l2<l4-b；

(3)①Fe2+和S。；一間的作用力為離子鍵，SO：中S和。之間的作用力為共價(jià)鍵；

②CzO：的結(jié)構(gòu)為?H，碳原子成3條?鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，則為sp2雜化；

O-C-C-O-

(4)①PO；中，中心P原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+=產(chǎn)=4,沒(méi)有孤電子對(duì)，構(gòu)型為正四面體形；

②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，LiFePO晶胞中Li+位于頂點(diǎn)、面心和棱上，個(gè)數(shù)為8X1+4X[+4X]=4,即每個(gè)晶胞

中有4個(gè)Li+,LiFePCU全部轉(zhuǎn)化為FePCU,晶胞中的Li+全部脫出，故脫出4個(gè)Li+。

3.(1)3d64s2

(2)Mg失去的是3s能級(jí)上的電子，A1失去的是3P能級(jí)上的電子，3P能級(jí)電子的能量比3s能級(jí)電子的能

量高，所以第一電離能Mg>A1

550℃

(4)Fe3Al^=FeAl+2Fe4A1+3O2+12C13H27COOH=6H2O+4(C13H27COO)3Al將金屬Fe

和Al分別放入十四烷酸的乙醇溶液中，反應(yīng)相同時(shí)間，F(xiàn)e表面觀察不到超疏水現(xiàn)象，A1表面觀察到超疏

水現(xiàn)象

【詳解】(1)Fe是26號(hào)元素，處于元素周期表中第四周期第皿族，其價(jià)層電子排布式為3d64s2；

(2)Mg失去的是3s能級(jí)上的電子，A1失去的是3P能級(jí)上的電子，3P能級(jí)電子的能量比3s能級(jí)電子的

能量高，所以第一電離能Mg>Al；

12

(3)一個(gè)晶胞中含有58個(gè)原子，由化學(xué)式Mg17Ali2可知，晶胞中Al原子數(shù)目為58x百==24；晶胞相

2M2M02Mxi0》

當(dāng)于有2個(gè)“Mg17Ali2"，晶胞質(zhì)量=歹8,則晶體密度=乂0=:g-cm/；

7

A(axlO-)WN?

(4)①DCh結(jié)構(gòu)化學(xué)式為FesAl,B2結(jié)構(gòu)晶胞中Fe原子數(shù)目=8x：=l,Al原子數(shù)目為1,其化學(xué)式為

O

550℃

FeAl,D03結(jié)構(gòu)的鐵鋁金屬間化合物轉(zhuǎn)化為B?結(jié)構(gòu)的化學(xué)方程式為FejAl^-FeAl+2Fe；

②Fe3Al中的Al被溶解于乙醇中的02氧化生成氧化鋁，氧化鋁再與Ci3H27coOH反應(yīng)生成鹽

(Ci3H27COO)3Al和水，化學(xué)方程式為4Al+3Ch+12Ci3H27COOH=6H2O+4(CI3H27coe))3A1；利用鋁反應(yīng)生成

的鹽表現(xiàn)出超疏水現(xiàn)象設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)證明Fe3Al中的Al被氧化的具體方案：將金屬Fe和A1分別放入十四烷

酸的乙醇溶液中，反應(yīng)相同時(shí)間，F(xiàn)e表面觀察不到超疏水現(xiàn)象，A1表面觀察到超疏水現(xiàn)象。

4.(1)1個(gè)sp3雜化晶體硅是共價(jià)晶體，熔化破壞共價(jià)鍵，SiCl,是分子晶體，熔化破壞分子間作

用力，由于共價(jià)鍵的作用比分子間作用力強(qiáng)，所以共價(jià)晶體熔化需要吸收能量大，熔點(diǎn)高

(皿可口

4s4p

(3)48個(gè)頂點(diǎn)不同，三套各4根平行棱不相同，三套各2個(gè)平行面不同，不可以無(wú)隙并置

PNAX2y

4xl021

【詳解】(1)①SiCl,為正四面體空間構(gòu)型，中心原子采用sp3雜化，Si-CI鍵是由硅的1個(gè)sp3雜化軌道與

氯的3P軌道重疊形成◎鍵；

②二者晶體類(lèi)型不同，晶體硅是共價(jià)晶體，熔化破壞共價(jià)鍵，SiCl,是分子晶體，熔化破壞分子間作用力，

由于共價(jià)鍵的作用比分子間作用力強(qiáng)，所以共價(jià)晶體熔化需要吸收能量大，熔點(diǎn)高；

(2)

Ge在元素周期表第4周期第IVA族，最外層4個(gè)電子，基態(tài)Ge原子的價(jià)層電子軌道表示式與同主族的

C、Si相似，價(jià)層電子軌道表示式為回［!!￡□；

4s4p

(3)①?gòu)膱Da晶胞圖可看出，與Ge距離最近的Ge的數(shù)目為4個(gè)；

②平行六面體晶胞是8個(gè)頂點(diǎn)相同，三套各4根平行棱，三套各2個(gè)平行面，可以無(wú)隙并置，該基本單元

8個(gè)頂點(diǎn)不同，三套各4根平行棱不相同，三套各2個(gè)平行面不同，不可以無(wú)隙并置；

③M的晶胞中有Ge：8x—+4x—+1=4^Hg：6x—+4x—=4>Sb：8,化學(xué)式為GeHgSb2,晶胞體積為

-73

(xxlOV-(yxlO^cm,根據(jù)晶胞密度計(jì)算公式p=°“(摩力'量),則M的摩爾質(zhì)量為吧AZL^g/mol；

''''V-NA4X10

5.(1)4s24P4Se原子半徑大于S原子半徑，H-Se鍵鍵能小，H?Se更容易電離出H+

(2)AC苯酚沸點(diǎn)高，兩者都是分子晶體，苯酚還存在分子間氫鍵，氫鍵比范德華力強(qiáng)，導(dǎo)致苯

酚沸點(diǎn)更高

【詳解】(1)①Se位于第四周期第VIA族，基態(tài)Se原子價(jià)層電子排布式是4s24P%

②25℃時(shí)，O.lmoLLTHzSe溶液的pH小于(MmoLLiH2s溶液的pH,說(shuō)明H2s的酸性弱于H?Se,H?Se更

加容易電離產(chǎn)生H+,H-Se的鍵能更小，原因是：Se原子半徑大于S原子半徑，H-Se鍵鍵能小，H?Se更

容易電離出H+。

(2)①A.II中存在碳碳三鍵，C原子的雜化方式均為sp,A錯(cuò)誤；

B.SeC>3中心Se原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+；x(6-3x2)=3,雜化方式為是sp2,SeOj中心Se原子價(jià)層電子

對(duì)數(shù)為3+；x(6+2-3x2)=4,雜化方式為是sp3,則SeO,中O—Se—0鍵角大于SeO；中O—Se—0鍵

角，B正確；

C.化合物W是分子晶體，熔點(diǎn)主要取決于分子間作用力大小，C錯(cuò)誤；

故選AC；

②苯酚中含有羥基，可以形成分子間氫鍵，相同壓強(qiáng)下，苯酚沸點(diǎn)高，原因是：兩者都是分子晶體，苯酚

還存在分子間氫鍵，氫鍵比范德華力強(qiáng)，導(dǎo)致苯酚沸點(diǎn)更高。

(3)①由晶胞結(jié)構(gòu)可知，以位于面心的Se原子為研究對(duì)象，該晶胞中與硒原子距離最近且相等的Zn有4

個(gè)，位于上下兩個(gè)晶胞中，該晶胞中硒原子的配位數(shù)為4；

②若該晶胞中Zn的個(gè)數(shù)為4,Se的個(gè)數(shù)為6*；+8$=4,硒化鋅的摩爾質(zhì)量為Mg.moL,阿伏加德羅常數(shù)

ZO

-3_4M_3I_4M

為NA，密度為Pg.cm=g-cm\則晶胞邊長(zhǎng)。為;石一xl07nm

NXo

NA(axlO)VAP

6.(l)ls22s22Pl

(2)>

(3)由sp2雜化變?yōu)閟p3雜化B(OH1中的B原子提供空軌道，旦。中的。原子提供孤電子對(duì)

(5)將煌基替換為H原子，陽(yáng)離子體積減小，離子鍵增強(qiáng)，同時(shí)咪喋基中的N-H鍵可與F；中的F原子形成

氫鍵

【詳解】(1)B是5號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理，可知基態(tài)B原子的核外電子排布式是Is22s22Pl故答案為：

Is22s22Pl。

(2)根據(jù)同一周期從左往右元素第一電離能呈增大趨勢(shì)，但第HA和第VA反常，則第一電離能由大到

小的順序?yàn)锽e>B,故答案為：>。

(3)①硼酸中B原子價(jià)層對(duì)數(shù)是3++券=3,則B原子的雜化方式為sp2雜化，「中B原子價(jià)

層對(duì)數(shù)為4,則B原子的雜化方式為sp3雜化，故答案為：由sp2雜化變?yōu)閟p3雜化。

②因?yàn)锽(OH)3中的B原子提供空軌道，國(guó)0中的。原子提供孤電子對(duì)，所以B(OH)3生成［B(OH)J的過(guò)

程中形成了配位鍵，故答案為：B(OH)3中的B原子提供空軌道，耳。中的O原子提供孤電子對(duì)。

(4)①由晶胞結(jié)構(gòu)可知，立方體晶胞的頂點(diǎn)均為Be，則頂點(diǎn)均攤有8x：=l,Ca位于體心，個(gè)數(shù)為1,則

O

硼化鈣的化學(xué)式為CaBf,故答案為：CaB60

②設(shè)晶胞為acm,因?yàn)镃a位于體心，則相鄰兩個(gè)Ca"間的最短距離為acm,已知硼化鈣晶體的密度為

106

106

yOg-cm3阿伏加德羅常數(shù)為NA，該晶體的密度為5g/cm、pg/cm"解得a=3故答案為:

夕XNA

a

3106

pxNx

(5)將煌基替換為H原子，陽(yáng)離子體積減小，離子鍵增強(qiáng)，同時(shí)咪哇基中的N-H鍵可與F；中的F原子

形成氫鍵，將該離子液體的黏稠度將增加，不利于離子傳導(dǎo)，故答案為：將妙基替換為H原子，陽(yáng)離子體

積減小，離子鍵增強(qiáng)，同時(shí)咪嗖基中的N-H鍵可與F；中的F原子形成氫鍵。

7.⑴3d6

(2)AB

(3)第一電離能：N>0；N原子的價(jià)層電子排布式為2s22P3,2P軌道處于半滿狀態(tài)，更穩(wěn)定，不易失電子

(4)CN-與Fe?+的配位能力更強(qiáng)，([FeCN%]溶液中Fe2+的濃度低

⑹%：2乂

【詳解】(1)鐵是26號(hào)元素，基態(tài)Fe?+的價(jià)電子排布式為3d6；

(2)Fe(M)[Fe(CN)6〉H2O中存在陰陽(yáng)離子之間的離子鍵，亞鐵離子與鼠根離子之間存在配位鍵；

(3)N原子的價(jià)層電子排布式為2s22P3,2P軌道處于半滿狀態(tài)，更穩(wěn)定，不易失電子，則第一電離能：

N>O；

(4)因?yàn)镃N-與Fe?+的配位能力更強(qiáng)，K/FeCN%]溶液中Fe?+的濃度低，所以未觀察到溶液呈現(xiàn)明顯的

橙色；

(5)

每個(gè)a-Fe晶胞實(shí)際包含2個(gè)Fe原子，每個(gè)Fe原子周?chē)染嗲揖o鄰的Fe原子有8個(gè)。則鐵原子位于8個(gè)

,a

(6)每個(gè)a-Fe晶胞實(shí)際包含2個(gè)Fe原子，則a-Fe密度：4^g/nm；7-Fe的晶胞含有鐵原子：

3

8*6*；=4,密度為：——g/nm,則a-Fe和7-Fe晶體的密度之比是：V2：2V,o

82NAV2

8.(1)第二周期IA族

(2)平面三角形

(3)Mg2+和Na+的電子排布相同，核電荷數(shù)：Mg?+大于Na+,離子半徑：Mg?+小于Na*;相比于Na+,

Mg?+與Li+的離子半徑更接近，更易被冠酸吸附，更難與Li+分離，故離子選擇性"(Li+)/〃(Mg2+)更低

120

⑷4%(公10-町

【詳解】(1)Li在元素周期表中的位置是：第二周期IA族；

(2)8。中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+4+2]x2=3+0=3,空間構(gòu)型為平面三角形；

⑶從原子結(jié)構(gòu)角度解釋冠雄的離子選擇性[MLi+)/w(Na+)]>[MLi+)/MMg2+)]的原因：Mg2+?Na+

的電子排布相同，核電荷數(shù)：Mg?+大于Na+,離子半徑：Mg?+小于Na+;相比于Na*,Mg?+與Li+的離

子半徑更接近，更易被冠醒吸附，更難與Li+分離，故離子選擇性〃(Li+)/“(Mg2+)更低；

(4)①由圖可知，距離Li最近且等距的O的數(shù)目為：4；

②根據(jù)均攤法，晶胞中。2-個(gè)數(shù)為：1x8+|x6=4,Li+個(gè)數(shù)為8,晶體的密度為：

o2

16x4+7x8

--NA、3g/cn?=-_^g/cm3。

(axlO-oJ%(axl()T°)

9.(l)ls22s22P②

⑵層間距335pm遠(yuǎn)大于碳碳鍵鍵長(zhǎng)142Pm(154pm)

(3)金剛石是共價(jià)晶體，為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鍵長(zhǎng)很短，鍵能很大

(4)9:14

<EC

(5)

C(石墨,s)+xNi⑸NirC(l)C(金剛石,s)+xNi(s)反應(yīng)過(guò)程

(6)abc

【詳解】(1)碳原子基態(tài)電子排布式為Is22s22P2。

(2)由圖可見(jiàn)，石墨層內(nèi)相鄰碳間距約142pm,而層間相鄰碳原子間距約335pm,遠(yuǎn)大于形成共價(jià)鍵所

需的鍵長(zhǎng)，說(shuō)明層間并無(wú)化學(xué)鍵相連(只是較弱的范德華力)。

(3)金剛石是共價(jià)晶體，每個(gè)碳原子以卯3雜化方式與四個(gè)碳相連，形成三維網(wǎng)絡(luò)巨型分子，鍵能大，為

立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鍵長(zhǎng)很短，鍵能很大，空間結(jié)構(gòu)極其牢固，因而硬度最高。

(4)若取石墨、金剛石各自“標(biāo)準(zhǔn)”晶胞，石墨每個(gè)晶胞含原子數(shù)為：8x1+4xl+2xl+l=4,金剛石每

個(gè)晶胞含碳原子數(shù)為：8x：+6x，+4=8,兩者晶胞體積比為7:9,石墨的密度為：

o2

4M4x128M8x12

P石墨=M9'金剛石密度為：p金剛石=M9'則其密度比為

夙A?,X1NA/,X2

（4x12+7）:（8xl2+9）=3：§=9:14。

（5）在高壓合成示意圖中，應(yīng)將“M-C共熔體”的能量畫(huà)在最高處，起始“C（石墨）+xM（固）”和產(chǎn)物

“C（金剛石）+xM（固）”的能量均較低，且由于石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸癁槲鼰徇^(guò)程，產(chǎn)物能量略高于反應(yīng)物（但都

低于中間的共熔體能量），故圖像為：

就

《HE

C（石墨,s）+xNi（s）NixC（l）C（金剛石,s）+xNi（s）反應(yīng)過(guò)程

（6）a.甲烷分子中，中心碳原子通過(guò)sp3雜化與4個(gè)氫原子形成正四面體結(jié)構(gòu)；金剛石為原子晶體，每個(gè)

碳原子與周?chē)?個(gè)碳原子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子采取sp'雜化方式；晶體硅的結(jié)構(gòu)與

金剛石類(lèi)似，硅原子同樣以卯3雜化與鄰近的4個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵，a正確；

b.在含大量自由基的等離子體中，碳自由基通過(guò)相互碰撞確有可能生成乙烷等小分子，b正確；

c.降低壓強(qiáng)可降低碳自由基濃度，使得碳的沉積更有序，從而有利于生成結(jié)構(gòu)規(guī)整的金剛石，c正確；

故選abco

10.（1）2

（2）Cl>Mg>Na1個(gè)sp3雜化

96

⑶4p.（axl