2023年高考真题变式分类汇编：元素电离能、电负性的含义及应用3
2023年高考真题变式分类汇编：元素电离能、电负性的含义及应用3
一、选择题
1．（2021·辽宁）某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法正确的是（ ）
A．氢化物沸点： B．原子半径：
C．第一电离能： D．阴、阳离子中均有配位键
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A．由分析可知，X、Y的氢化物分别为：CH4和NH3，由于NH3存在分子间氢键，故氢化物沸点： ，A不符合题意；
B．根据同一周期从左往右主族元素的原子半径依次减小，同一主族从上往下依次增大，故原子半径： ，B不符合题意；
C．根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA，VA与VIA反常，故第一电离能： ，C不符合题意；
D．由于阳离子中的Y原子是N原子，形成了类似于铵根离子的阳离子，故存在配位键，阴离子中的W为B，最外层上只有3个电子，能形成3个共价键，现在形成了4个共价键，故还有一个配位键，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
根据结构简式推断，X是碳、Y是氮、M是氢、Z是氧、W是硼；
A.两者氢化物分别是甲烷和氨气，氮氨气存在氢键，沸点较高；
B.原子半径同周期随质子数增加而减小，同主族随质子数增加而增大；
C.电离能同周期从左到右逐渐增大；
D.根据结构简式均含一个配位键。
2．（2023·广东模拟）一种由短周期主族元素组成的化合物的结构如图所示。元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大，a位于s区，e与其他四种元素不在同一个周期。下列说法正确的是
A．第一电离能：b＞c＞d B．化合物ec3是非极性分子
C．简单氢化物的稳定性：b＞d D．元素的电负性：e＞d＞c
【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：d＞c＞b，A不符合题意；
B．化合物ec3为SO3，硫原子形成3个共价键且无孤电子对，为sp2杂化，分子结构对称，是非极性分子，B符合题意；
C．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，简单氢化物的稳定性：b
故答案为：B。
【分析】A、同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大；
B、分子的极性要结合其对称性判断；
C、氢化物的稳定性即比较非金属性；
D、同周期从左到右，元素的电负性变强；同主族由上而下，元素电负性减弱。
3．（2023·南通模拟）下列说法正确的是
A．BrCl、都是由极性键构成的非极性分子
B．中的键角大于中的键角
C．溴元素位于元素周期表第四周期第VA族
D．F、Cl、Br、I的第一电离能逐渐减小
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用；极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A．BrCl是直线形结构，Br原子和Cl原子大小不同，则BrCl是极性分子，故A不符合题意；
B．中心原子价层电子对数为4+=4，Cl原子为sp3杂化，为正四面体结构，键角为109°28′，中心原子价层电子对数为3+=3，C原子为sp2杂化，为正三角形结构，键角为120°，故B不符合题意；
C．溴元素位于元素周期表第四周期第VIIA族，故C不符合题意；
D．同一主族从上到下第一电离能减小，F、Cl、Br、I的第一电离能逐渐减小，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.BrCl正负电荷中心不重合，为极性分子；
B.孤电子对间排斥力＞孤电子对和成键电子对之间的排斥力＞成键电子对之间的排斥力，孤电子对越多键角越小；
C.Br为35号元素，位于第四周期第VIIA族；
D.同一主族从上到下第一电离能逐渐减小。
4．（2023·丰台模拟）下列原因分析能正确解释性质差异的是
选项 性质差异 原因分析
A 金属活动性：Mg>Al 第一电离能：Mg>Al
B 气态氢化物稳定性： 分子间作用力：
C 熔点：金刚石>碳化硅>硅 化学键键能：C-C>C-Si>Si-Si
D 酸性： 非金属性：C
【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；物质的结构与性质之间的关系
【解析】【解答】A．Mg和Al的电子层数相同，Mg的原子半径大，原子核对最外层电子的吸引力小，镁易失去最外层电子，所以金属活动性：Mg>Al，故不选A；
B．稳定性与键能有关，与分子间作用力无关，故不选B；
C．化学键键能C-C>C-Si>Si-Si，所以熔点：金刚石>碳化硅>硅，故C符合题意；
D．亚硫酸不是S的最高价含氧酸，不能根据酸性得出非金属性C
【分析】A．同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素；
B．稳定性与键能有关；
C．原子晶体的熔点大小取决于共价键的强弱，原子半径越小，键长越短，共价键越强，晶体的熔点越高；
D．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，不是最高价氧化物对应的水化物则不一定。
5．（2023·河西模拟）下列关于第三周期元素及相关物质的性质比较中，正确的是
A．酸性： B．熔点：红磷>单晶硅
C．第一电离能：S>P D．热稳定性：
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；晶体熔沸点的比较
【解析】【解答】A．元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物酸性越强，非金属性P＞Si，所以酸性，故A符合题意；
B．晶体硅为原子晶体，红磷为分子晶体，原子晶体的熔点高于分子晶体的，故熔点：红磷＜单晶硅，故B不符合题意；
C．一般同周期元素随核电荷数的增大第一电离能逐渐增大，但是P的最外层电子为3s23p3，p能级的电子为半满状态，较稳定，故第一电离能：S＜P，故C不符合题意；
D．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性P＞Si，故热稳定性：，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物酸性越强；
B．原子晶体的熔点高于分子晶体；
C．同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素；
D．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强。
6．（2023·山西模拟）配合物MAl(结构如图)呈紫色，施加-2.7~2.5 V电压时，可呈现紫色到无色的可逆颜色变化。下列说法正确的是
A．第一电离能：P>F B．1 mol MAl中配位键数为6 NA
C．MAl中C原子的杂化类型均为sp2 D．MAl中键长：C- C> C=C
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用；配合物的成键情况；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．第一电离能同周期从左往右依次增大：P
B．该物质中除了N与Fe之间有配位键， P与F之间也有配位键，1 mol MAl中配位键数大于6 NA，B项不符合题意；
C．苯环上的-CH3的C为sp3杂化，C项不符合题意；
D．C=C中作用力比C-C强，键长C-C>C=C，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
B.M中N与Fe、 P与F之间均存在配位键；
C.饱和碳原子采用sp3杂化。
7．（2023·温州模拟）前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。基态W原子中有7个运动状态不同的电子，X元素形成的某种单质是极性分子，基态Y原子的价层电子排布式为，基态Z原子次外层全充满，最外层电子数为1，下列说法正确的是
A．W和X的简单氢化物的稳定性：W>X
B．基态X原子的第一电离能比同周期相邻原子都要低
C．YX2空间构型是直线形
D．单质Z与单质Y反应生成ZY
【答案】B
【知识点】原子结构的构造原理；元素电离能、电负性的含义及应用；原子结构与元素的性质
【解析】【解答】A．同周期从左往右非金属增强，气态氢化物的稳定性增强：NH3
D．S弱氧化性与金属单质反应生成低价金属化合物，即生成Cu2S，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．同周期从左往右非金属增强，气态氢化物的稳定性增强；
B．同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素；
C．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型，再确定空间立体构型；
D．硫有弱氧化性，与金属单质反应生成低价金属化合物。
8．（2023·湛江模拟）乙二胺()是一种重要的有机化工原料，下列关于乙二胺的说法错误的是
A．易溶于水，其水溶液显碱性
B．键角大于键角
C．第二周期中第一电离能大于C小于N的元素只有一种
D．中，提供孤电子对形成配位键的是
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用
【解析】【解答】A．乙胺中含氨基，能与水形成分子间氢键，易溶于水，其水溶液显碱性，A不符合题意；
B．-NH2中含有孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对与成键电子对之间的排斥力，所以键角大于键角，B不符合题意；
C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素；第二周期中第一电离能大于小于的只有氧元素，C不符合题意；
D．乙二胺与形成的中，提供 电子对形成配位键的是N，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．分子间氢键会增大物质的溶解度，利用氨水的碱性判断；
B．依据孤对电子之间排斥作用＞孤对电子与成键电子对之间排斥＞成键电子对之间排斥分析。
C．同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素；
D．依据配离子的结构分析。
9．（2023·广州模拟）在催化下醇的氧化氰化反应如图所示。下列叙述正确的是
A．熔点： B．键角：
C．I和II分子中键数目相同 D．II含有的元素中的电负性最大
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用
【解析】【解答】A．I中含有羟基，分子之间含有氢键，熔点较高，A符合题意；
B．分子中有2对孤电子对，只有1对故电子对，孤电子对与成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以键角：，B不符合题意；
C．一个单键，1个键，一个双键，1个键和1个键，一个三键，一个键个2个键，所以I中的键数为20，II中的键数为19，二者不相同，C不符合题意；
D．O的电负性大于N的，所以II含有的元素中O的电负性最大，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．分子间有氢键，熔点较高；
B．依据孤对电子之间排斥作用＞孤对电子与成键电子对之间排斥＞成键电子对之间排斥分析。
C．一个单键，1个键，一个双键，1个键和1个键，一个三键，一个键个2个键；
D．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。
10．（2023·梅州模拟）硫酸亚铁铵[]俗称莫尔盐，在生产生活中有多种应用。下列说法错误的是
A．可用试剂检验莫尔盐是否已氧化变质
B．有4个σ键电子对
C．基态的价层电子轨道表示式为
D．N的第一电离能比同周期相邻的两种元素都大
【答案】A
【知识点】原子结构的构造原理；元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】A．莫尔盐中的铁为+2价，被空气中的氧气氧化后会变质成+3价，检验是否存在铁离子应用亚铁氰化钾溶液或KSCN溶液，A符合题意；
B．中中心原子的价层电子对数为4，采用sp3杂化，有4个σ键电子对，B不符合题意；
C．基态的价层电子排布式为2s22p6，轨道表示式为，C不符合题意；
D．N原子的2p轨道处于半满状态，能量较低，比同周期相邻的两种元素的第一电离能都大，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．依据检验铁离子应用亚铁氰化钾溶液或KSCN溶液；
B．依据单键是σ键，双键一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键；
C．依据构造原理和洪特规则分析；
D．同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素。
11．（2023·广州模拟）四氯化锗()是光导纤维的常用掺杂剂，锗与硅同族。下列说法错误的是
A．基态原子价层电子排布式为
B．的熔点比低
C．的空间构型为正四面体
D．第一电离能大小：
【答案】B
【知识点】原子结构的构造原理；元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】A．锗是32号元素，基态原子价层电子排布式为，A不符合题意；
B．与晶体都属于分子晶体，的相对分子质量大，晶体内的分子间作用力大，则的熔点比高，B符合题意；
C．分子中原子形成了4个键，孤电子对数=，价层电子对数为4，中心原子的杂化类型为sp3，分子的空间构型为正四面体，C不符合题意；
D．元素非金属性越强，其第一电离能越大，非金属性大小为，则第一电离能大小：，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．依据构造原理分析；
B．依据相对分子质量进行比较熔沸点，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高；
C．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型，再确定空间立体构型
D．元素非金属性越强，其第一电离能越大。
二、非选择题
12．（2022·重庆市）【选考题】配位化合物X由配体L2-(如图)和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成。
（1）基态Zn2+的电子排布式为 。
（2）L2-所含元素中，电负性最大的原子处于基态时电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形；每个L2-中采取sp2杂化的C原子数目为 个，C与O之间形成σ键的数目为 个。
（3）X晶体内部空腔可吸附小分子，要增强X与H2O的吸附作用，可在L2-上引入____。(假设X晶胞形状不变)。
A．－Cl B．－OH C．－NH2 D．－CH3
（4）X晶体具有面心立方结构，其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。
①晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于 。
②X晶体中Zn2+的配位数为 。
③已知ZnO键长为dnm，理论上图中A、B两个Zn2+之间的最短距离的计算式为 nm。
④已知晶胞参数为2anm，阿伏加德罗常数的值为NA，L2-与[Zn4O]6+的相对分子质量分别为M1和M2，则X的晶体密度为 g cm-3(列出化简的计算式)。
【答案】（1）3d10
（2）哑铃形；8；8
（3）B；C
（4）与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧；1.25；a—2d；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）Zn为30号元素，Zn原子失去2个电子形成Zn2+，基态Zn2+的价电子排布式为3d10，故答案为：3d10；
（2）配体L2-所含元素中氧元素的电负性最大，氧原子占据的最高能级为2p能级，2p能级电子云轮廓图为哑铃形；由结构简式可知，苯环和双键碳原子采用sp2杂化，则配体中苯环碳原子和双键碳原子杂化方式为sp2杂化，共有8个；单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，配体中碳原子与氧原子之间的单键为σ键、双键中含有1个σ键，共有8个，故答案为：哑铃形；8；8；
（3）若在L2-上引入能与水分子形成氢键的羟基和氨基，有利于增强X与水分子的吸附作用，若在L2-上引入不能与水分子形成氢键的氯原子、甲基，不能增强X与水分子的吸附作用，故答案为：BC；
（4）①由X晶胞的组成单元的对角面可知，晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧，故答案为：与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧；
②由X晶胞的组成单元的对角面可知，每个锌离子与2个氧离子相连，其中1个氧离子为4个锌离子所共有，则每个锌离子实际上与1+0.25=1.25个氧离子相连，所以X晶体中锌离子的配位数为1.25，故答案为：1.25；
③由X晶胞的组成单元结构可知，[Zn4O]6+中两个处于体对角线的氧离子距离、边长和面对角线构成直角三角形，氧离子距离为单元结构的体对角线，设A、B两个锌离子之间的最短距离为xnm，由体对角线的长度可得：x+2d=，解得x=a—2d，故答案为：a-2d；
④由X晶胞的组成单元结构可知，单元结构中位于顶点的[Zn4O]6+的个数为8×=1，位于棱上的L2-的个数为12×=3，设晶体的密度为dg/cm3，由X晶体具有面心立方结构，其晶胞由8个结构相似的组成单元构成可得：=(2a×10-7) 3d，解得d=，故答案为：。
【分析】（1）Zn为30号元素，Zn原子失去2个电子形成Zn2+，根据构造原理书写基态Zn2+的电子排布式；
（2）元素的非金属性越强，电负性越大，L2-所含元素中，O元素的电负性最大，O原子占据最高能级的电子为2p能级；苯环和双键碳原子采用sp2杂化；单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；
（3）L2-上引入能与水分子形成氢键的基团，能增强X与水的吸附作用；
（4）①晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧；
②每个锌离子与2个氧离子相连，其中1个氧离子为4个锌离子所共有；
③[Zn4O]6+中两个处于体对角线的氧离子距离、边长和面对角线构成直角三角形，氧离子距离为单元结构的体对角线；
④根据均摊法和计算。
13．（2021·海南）金属羰基配位化合物在催化反应中有着重要应用。HMn(CO)5是锰的一种简单羰基配位化合物，其结构示意图如下。
回答问题：
（1）基态锰原子的价层电子排布式为 。
（2）配位化合物中的中心原子配位数是指和中心原子直接成键的原子的数目。HMn(CO)5中锰原子的配位数为 。
（3）第一电离能的大小：C O(填“大于”或“小于”)。
（4） 中碳原子的杂化轨道类型是 ，写出一种与具有相同空间结构的-1价无机酸根离子的化学式 。
（5）CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氢原子被甲基取代的产物。CH3Mn(CO)5与I2反应可用于制备CH3I，反应前后锰的配位数不变，CH3Mn(CO)5与I2反应的化学方程式为 。
（6）MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型，如图所示。前者的熔点明显高于后者，其主要原因是 。
以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。在晶胞坐标系中，a点硫原子坐标为 ，b点锰原子坐标为 ，则c点锰原子坐标为 。
【答案】（1）
（2）6
（3）小于
（4）；
（5）
（6）MnS中阴阳离子所带电荷数比NaCl的多，离子键强度更大；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；配合物的成键情况；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）Mn元素是第25号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，所以本问应填“ ”；
（2）由题干图例所示，HMn(CO)5中Mn原子以配位键连接5个C原子，1个H原子，所以本问应填“6”；
（3）根据元素周期律，总体规律同一周期元素从左到右第一电离能依次增强，特殊规律同周期IIA族第一电离能大于IIIA族，VA族第一电离能大于VIA族，C是IVA族，O是VIA族，不涉及特殊规律，所以本问应填“小于”；
（4）①根据价层电子对互斥理论， 中心原子C连接3个O原子，所以δ键为3，孤电子对数 (阴离子计算孤电子对数时，所带负电荷绝对值要与中心原子价电子数相加)，所以 中C原子价层电子对数为3，孤电子对数为0，故其离子结构为平面三角形；再根据价层电子对数与杂化轨道对应关系，可知 中C原子的杂化轨道类型是sp2，故本问第一空应填“sp2”；
②按题目要求，阴离子中心原子价层电子对数应为3，孤电子对数为0，带电荷量为-1，无机酸根一般是含氧酸阴离子，所以代入孤电子对公式可解得其中心原子价电子数为5，所以本问第二空应填“ ”；
（5）根据题目描述，CH3Mn(CO)5与I2交换原子(或原子团)，形成新物质，故本问应填“ ”；
（6）①离子晶体熔沸点高低不光与晶体结构有关，也与离子带电荷量有关，MnS晶体中每个离子都带2个单位电荷(正或负)，而NaCl晶体中，每个离子只带1个单位电荷，所以本问第一空应填“MnS中阴阳离子所带电荷数比NaCl的多，离子键强度更大”；
②根据题目所给信息，依据a、b两点原子的三维坐标推得，MnS晶胞的三维坐标关系是以b点左侧y轴上同一高度的S原子中心为三维坐标中心，轴向上每两个最近的S原子(或Mn原子)间距为单位长度，那么c点Mn原子的坐标为 ，故本问第二空应填“ ”。
【分析】
（1）锰元素质子数25，其1s22s22p63s23p63d54s2，其价层电子排布是3d54s2；
（2）根据结构示意图，配位数是6；
（3）同周期电离能自左到右依次增大，但存在例外，如IIA和IIIA族，VA族和VIA族；
（4）C原子价层电子对数为3，孤电子对数为0，杂化轨道类型是sp2，而相似构型的负一价酸根离子只有硝酸根；
（5）按照要求交换原子团即可；
（6）硫化锰所带的电荷数较多，离子键强度大，熔点相对较高。
14．（2021·广东）[选修3：物质结构与性质]
很多含巯基（-SH）的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
（1）基态硫原子价电子排布式为 。
（2）H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为 。
（3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第 周期第ⅡB族。
（4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有________。
A．在I中S原子采取sp3杂化
B．在Ⅱ中S元素的电负性最大
C．在Ⅲ中C-C-C键角是180°
D．在Ⅲ中存在离子键与共价键
E．在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
（5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内
重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是 。
（6）理论计算预测，由汞（Hg）、锗（Ge）、锑（Sb）形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体（晶胞如图9a所示）中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是 。
②图9c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为 ；该晶胞中粒子个数比Hg：Ge：Sb = 。
③设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为 g/cm3（列出算式）。
【答案】（1）3s23p4
（2）H2O>H2S>CH4
（3）六
（4）D
（5）化合物III
（6）由图9c可知，图9b中Sb、Hg原子取代位置除图9b外还有其它形式；4；1：1：2；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）硫的原子序数为16，其原子核外有三个电子层，最外层电子数为6，因此基态硫原子的价电子排布式为3s23p4。
（2）H2S、CH4和H2O都是分子晶体，其中H2O分子间存在氢键，因此H2O的沸点最高；而H2S、CH4中，由于H2S的相对分子质量大于CH4，则H2S分子间范德华力大于CH4分子间范德华力，因此沸点H2S>CH4；故三者的沸点大小关系：H2O>H2S>CH4。
（3）第六周期零族元素的原子序数为86，因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅢB族。
（4）A、化合物Ⅰ中硫原子的价层电子对数为，因此化合物Ⅰ中硫原子采用sp3杂化，A符合题意；
B、化合物Ⅱ中所含元素为H、C、O、S、Hg，同周期元素，核电荷数越大，电负性越大，同主族元素，核电荷数越大，电负性越小，因此五种元素中，电负性最大的为O元素，B不符合题意；
C、化合物Ⅲ中，碳元素都以单键的形式连接，构成四面体结构，因此C-C-C的键角为109°18′，C不符合题意；
D、化合物Ⅲ是一种钠盐，存在离子键，同时C、H和C、S之间存在共价键，D符合题意；
E、化合物Ⅳ中硫氧元素之间形成S-O、S=O两种化学键，二者的键能不同，E不符合题意；
故答案为：AD
（5）化合物Ⅰ中存在氢键，可溶于水，化合物Ⅲ是一种钠盐，可溶于水；由于化合物Ⅲ溶于水后电离产生阴离子中三个氧原子都能形成氢键，因此等物质的量的两种物质溶于水后，化合物Ⅲ新田城的氢键更多，因此化合物Ⅲ更易溶于水。
（6）① 对比图9b和图9c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同，不符合晶胞是晶体最小重复单元的要求，因此不属于晶胞结构。
②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例，同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2，右侧晶胞中有2个Sb原子与Hg原子距离最近，因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb原子的个数为4；
该晶胞中Sb原子均位于晶胞内，因此1个晶胞中含有Sb原子的个数为8；Ge原子位于警告顶点、面心和体心，因此一个晶胞中含有Ge原子的个数为：；Hg原子位于棱边、面心，因此一个晶胞中含有Hg原子的个数为：。因此该晶胞中原子个数比Hg:Ge:Sb=1:1:2。
③一个晶胞的质量为，一个晶胞的体积为(x×10-7cm) ×(y×10-7cm) =x y×10-21cm ，因此晶体的密度。
【分析】（1）根据基态硫原子的原子结构和最外层电子数确定其价电子排布式。
（2）毫根据分子晶体沸点的影响分析。
（3）根据零族元素的原子序数分析。
（4）A、结合化合物Ⅰ中硫原子的价层电子对数分析；
B、结合电负性的递变规律分析；
C、根据化合物Ⅲ中C的成键情况确定其键角；
D、根据化合物Ⅲ的结构确定其所含的化学键；
E、根据化合物Ⅳ种所含的硫氧化学键分析。
（5）根据二者的结构，结合氢键分析。
（6）①结合所给结构分析；
②根据晶胞结构和均摊法分析；
③根据晶胞结构和密度公式进行计算。
15．（2021·湖南）[选修3：物质结构与性质]
硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：
（1）基态硅原子最外层的电子排布图为 ，晶体硅和碳化硅熔点较高的是 (填化学式)；
（2）硅和卤素单质反应可以得到 ， 的熔沸点如下表：
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
①0℃时， 、 、 、 呈液态的是 (填化学式)，沸点依次升高的原因是 ，气态 分子的空间构型是 ；
② 与N-甲基咪唑 反应可以得到 ，其结构如图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ，H、C、N的电负性由大到小的顺序为 ，1个 中含有 个 键；
（3）下图是 、 、 三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
①已知化合物中 和 的原子个数比为1：4，图中Z表示 原子(填元素符号)，该化合物的化学式为 ；
②已知该晶胞的晶胞参数分别为anm、bnm、cnm， ，则该晶体的密度 (设阿伏加德罗常数的值为 ，用含a、b、c、 的代数式表示)。
【答案】（1）；SiC
（2）SiCl4；SiX4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；正四面体形；sp2、sp3；N>C>H；54
（3）O；Mg2GeO4；= ×1021
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)硅元素的原子序数为14，核外电子排布是1s22s22p63s23p2，价电子排布式为3s23p2，则价电子排布图为 ；原子晶体的熔点取决于共价键的强弱，晶体硅和碳化硅都是原子晶体，碳原子的原子半径小于硅原子，碳硅键的键能大于硅硅键，则碳硅键强于硅硅键，碳化硅的熔点高于晶体硅，故答案为： ；SiC；
(2) ①由题给熔沸点数据可知，0℃时，四氟化硅为气态，四氯化硅为液态，四溴化硅、四碘化硅为固态；分子晶体的沸点取决于分子间作用力的大小，SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，则SiX4的沸点依次升高；SiX4分子中硅原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则分子的空间构型为正四面体形，故答案为：SiCl4； SiX4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；正四面体形；
②由M2+离子的结构可知，离子中含有杂化方式为sp3杂化的单键碳原子和sp2杂化的双键碳原子；元素的非金属性越强，其电负性越大，元素的非极性强弱顺序为N>C>H，则元素电负性的大小顺序为N>C>H；M2+离子的结构中含有单键、双键和配位键，单键和配位键都是σ键，双键中含有1个σ键，则离子中含有54个σ键，故答案为：sp2、sp3；N>C>H；54；
(3)①由晶胞结构可知，X位于晶胞中位于顶点、面心、棱上和体内，顶点为8个，面心有6个，棱上有4个，体内有3个，则晶胞内的X原子为8× +6× +4× +3=8，位于体内的Y原子和Z原子分别为4和16，由Ge和O原子的个数比为1：4可知，X为Mg原子、Y为Ge原子、Z为O原子，则晶胞的化学式为Mg2GeO4，故答案为：O；Mg2GeO4；
②由晶胞的质量公式可得： =abc×10—21×ρ，解得ρ= ×1021g/cm3，故答案为： ×1021。
【分析】（1）硅的价层电子数是4个，根据核外电子能级排布即可写出价层电子对排布
，均属于原子晶体，原子晶体的熔点与键长有关，键越短熔点越高
（2）① 根据沸点进行比较即可判断气态，液态，固体，常温下是液态的是四氯化硅，均属与分子晶体，结构相似，沸点随着相对分子质量的增大而增大，SiX4结构与甲烷相似，因此是正四面体结构②根据氮原子成键情况，有双键和单键因此氮原子有sp2和sp3杂化，电负性和非金属性有关，非金属性越强，电负性越大，找出M2+中所有的单键和配位键即可
（3）①根据原子占位情况计算出化学式即可 ②计算出体积，再根据ρ=m/v计算即可
16．（2022·郑州模拟）2022年以来，全球化石能源价格一路飙升，对全球经济复苏产生巨大影响。氢能源是一种不依赖化石燃料的储量丰富的清洁能源。
（1）电解水产氢是目前较为理想的制氢技术，这项技术的广泛应用一直被高价的贵金属催化剂所制约。我国科学家开发了一种负载氧化镍纳米晶粒的聚合物氮化碳二维纳米材料，大幅提高了催化效率。
①基态 Ni原子的价电子排布式为 ，该元素在元素周期表中的位置是 。
②C、N、O的电负性的由大到小的顺序是 。
③为寻找更多的金属催化剂，科学家从众多金属元素中选取Co、Fe、Cu进行了相关研究，并取得了成功。选取这三种金属进行相关研究的原因可能是 。
（2）开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。氨硼烷(NH3BH3)是一种潜在的储氢材料，可由(HB=NH)3(结构为平面六元环状)通过如下反应制得：3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6NH3BH3。
①请解释CH4、H2O、CO2的键角大小顺序 。
②(HB=NH)3中B、N原子的杂化轨道类型分别为 。
③氨硼烷(NH3BH3)中N、B都达到稳定结构，用化学键表示出(NH3BH3)分子的结构式 。
（3）有储氢功能的铜银合金晶体具有立方堆积结构，晶胞中Cu原子位于面心，Ag原子位于顶点，氢原子可进到由Cu原子与Ag原子构成的全部四面体空隙中。
①该晶体储氢后的化学式为 。
②储氢材料的储氢能力=，若晶胞参数为apm，忽略吸氢前后晶胞的体积变化，标准状况下氢气的密度为bg·cm-3，则该储氢材料的储氢能力为 。(NA表示阿伏加德罗常数，写出表达式即可)
【答案】（1）3d84s2；第四周期第Ⅷ族；O>N>C；这三种元素都是过渡元素，在元素周期表中位置和Ni相近，可能具有相似的性质
（2）CO2中心原子为sp杂化，键角为180度；CH4和H2O中心原子均为sp3杂化。H2O中孤对电子与成键电子对之间的斥力大于CH4中成键电子对之间的斥力，故键角：CO2>CH4>H2O；sp2、sp2；
（3）Cu3AgH8；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)基态 Ni原子的价电子排布式为3d84s2；该元素在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族；C、N、O位于同周期，同周期从左往右电负性呈增大趋势，故电负性由大到小的顺序是O>N>C；寻找更多的金属催化剂，在过渡金属区域进行寻找，原因是这三种元素都是过渡元素，在元素周期表中位置和Ni相近，可能具有相似的性质；
(2)CO2中心原子为sp杂化，键角为180度；CH4和H2O中心原子均为sp3杂化。H2O中孤对电子与成键电子对之间的斥力大于CH4中成键电子对之间的斥力，故键角：CO2>CH4>H2O；(HB=NH)3中B、N原子均形成双键，共有3个键，杂化轨道类型分别为sp2、sp2；氨硼烷(NH3BH3)中N、B都达到稳定结构，即最外层均为8电子结构，氮原子提供孤电子对，与硼原子之间形成配位键， NH3BH3分子的结构式：；
(3)铜银合金晶体具有立方堆积结构，晶胞中Cu原子位于面心，根据均摊法铜原子个数为3，Ag原子位于顶点，银原子个数为1，氢原子可进到由Cu原子与Ag原子构成的全部四面体空隙中，四面体空隙共8个，故晶体的化学式为：Cu3AgH8；储氢后氢气的密度为：，。
【分析】（1）①基态Ni原子3d、4s能级上的电子为其价电子；Ni位于第四周期第Ⅷ族；
②同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
③Co、Fe、Cu都是过渡元素，在元素周期表中位置和Ni相近；
（2）①CH4的键角为109°28′，H2O的键角为104.5°，CO2的键角为180°；
②(HB=NH)3中B、N原子均形成3个σ键；
③NH3BH3中N、B都达到8电子稳定结构；
（3）①根据均摊法计算；
②根据 储氢能力= 计算。
17．（2022·河东模拟）元素的性质与其在周期表中的位置密切相关，回答下列问题：
（1）焰色实验是检测金属元素常用的方法，下列元素不能用焰色实验检测的是____。
A．Fe B．Cu C．Ba D．Ca
（2）如表是Fe和Cu的部分数据，I2(Cu) I2(Fe)(填“>”或“<”)。
元素 核外电子排布式 第一电离能I1(kJ·mol-1) 第二电离能I2(kJ·mol-1)
Fe [Ar]3d64s2 762
Cu [Ar]3d104s1 746
（3）磷酸亚铁锂电池的新能源汽车对减少二氧化碳排放和大气污染具有重要意义。工业上用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl及苯胺为原料制磷酸亚铁锂电池材料。NH的空间构型为 ；PO中P的杂化轨道类型是 ；O、P、Cl原子的半径最大的是 。(填元素符号)
（4）如图是CuSO4 5H2O结构式，CuSO4 5H2O中Cu2+的配位数是 。
（5）如图是CuSO4 5H2O晶胞的结构图，一个晶胞中有 个CuSO4 5H2O。
（6）用硫酸铜晶体(CuSO4 5H2O相对分子质量为250)配置0.10mol/L的硫酸铜溶液1000mL时，应称取晶体 g。
【答案】（1）A
（2）>
（3）正四面体形；sp3；P
（4）4
（5）2
（6）25
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)铁元素的焰色为无色，不能用焰色实验检测，
故答案为：A；
(2)铜原子失去1个电子后为全充满的稳定结构3d10，较难失去电子，而铁原子失去1个电子后为3d64s1，较易失去4s电子，所以铁元素的第二电离能小于铜元素，故答案为： >；
(3)铵根离子中氮原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形；磷酸根离子中磷原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化；同周期元素从左到右，原子半径依次减小，同主族元素，从上到下原子半径依次增大，所以氧、磷、氯三种原子中，磷原子的原子半径最大，故答案为：正四面体形；sp3；P；
(4)由五水硫酸铜的结构式可知，铜离子与4个氧原子形成配位键，所以铜离子的配位数为4，故答案为：4；
(5)由晶胞结构可知，晶胞中五水硫酸铜的个数为4×=2，故答案为：2；
(6)1000mL 0.10mol/L的硫酸铜溶液中硫酸铜的物质的量为0.10mol/L×1L=0.10mol，所以配制溶液时需称量五水硫酸铜的质量为0.10mol×250g/mol=25g，故答案为：25。
【分析】（1）常见焰色反应为无色金属元素： 铁、铂、铝，还有锌、金、银、锡、镁、镍等
（2）铜原子失去1个电子后为全充满的稳定结构3d10，已经为全满结构，再失去一个电子比较困难，所以 I2(Cu) 会异常的大
（3）利用VSERP进行判断计算即可
（4）由图可知，有4个水分子与铜离子形成配位键，故配位数为4
（5）利用均摊法计算即可
18．（2022·淮南模拟）完成下列问题。
（1）对于基态K原子，下列叙述正确的是____(填标号)。
A．元素K的焰色反应呈紫红色，在可见光范围内辐射波长较短
B．K的核外电子排布式为[Ar]4s1
C．K和Cr位于同一周期，且价电子构型相同，第一电离能I1(K)>I1(Cr)
（2）g-C3N4是一种近似石墨烯的平面维片层结构，其中一种基本结构单元无限延伸形成网状结构如下图所示：
g-C3N4中N原子的杂化类型 ，片层之间通过 (填作用力类型)结合，g-C3N4在光激发下能传递电子的原因是 。
（3）NaCl的熔点为801℃，KCl的熔点为770℃，请分析原因 。
（4）研究离子晶体，常考察以一个离子为中心时，其周围不同距离的离子对它的吸引力或排斥力。设氯化钠晶胞参数为apm，钠离子和氯离子的半径分别为rNapm和rClpm，以钠离子为中心，距离最近的一层为第一层。
则第二层离子有 个，与中心离子的距离为 pm，它们是 离子(填“钠”或“氯”)，晶胞中的离子空间占有率为 (列出计算表达式)。
【答案】（1）A；B
（2）sp2杂化；范德华力；片层内形成了离域π键
（3）同为离子晶体，钠离子的半径小于钾离子的半径，NaCl晶格能大于KCl，所以NaCl的熔点高
（4）12；a；钠；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)A．钾元素的焰色反应呈紫红色，紫色光在可见光范围内辐射波长最短，故正确；
B．钾元素的原子序数为19，基态原子的核外电子排布式为[Ar]4s1，故正确；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，所以钾元素的第一电离能小于铬元素，故不正确；
故答案为：AB；
(2)由g-C3N4是一种近似石墨烯的平面维片层结构可知，层内原子通过共价键相结合，片层之间通过范德华力相结合，由网状结构示意图可知，碳原子和氮原子形成3个σ键，原子的杂化方式都为sp2杂化，未参与杂化的p电子形成层内离域π键，所以g-C3N4在光激发下能传递电子，故答案为：sp2杂化；范德华力；片层内形成了离域π键；
(3)氯化钠和氯化钾都是离子晶体，钠离子的离子半径小于钾离子，氯化钠的晶格能大于氯化钾，所以氯化钠的熔点高于氯化钾，故答案为：同为离子晶体，钠离子的半径小于钾离子的半径，NaCl晶格能大于KCl，所以NaCl的熔点高；
(4)由晶胞结构可知，钠离子位于棱上和体心，氯离子位于顶点和面心，距离体心钠离子最近的离子为处于面心的氯离子，所以第一层为6个氯离子，第二层为12个位于棱上的钠离子，钠离子和钠离子的最近距离为面对角线的，由晶胞参数为apm可知，钠离子和钠离子的最近距离为apm；晶胞中位于顶点和面心的氯离子个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的钠离子个数为12×+1=4，晶胞中离子的体积为()pm3，晶胞的体积为a3pm3，则晶胞中的离子空间占有率为，故答案为：12；a；钠；。
【分析】（1）A.K元素的焰色反应为紫色，紫色波长介于400nm～435nm之间；
B.K的原子序数为19，根据构造原理书写电子排布式；
C. 第一电离能I1(K)
（3）离子晶体的晶格能越大，熔点越高；
（4）根据均摊法计算；离子的空间占有率=。
19．（2022·朝阳模拟）青蒿素()是治疗疟疾的有效药物，白色针状晶体，溶于乙醇和乙醚，对热不稳定。青蒿素晶胞(长方体，含4个青蒿素分子)及分子结构如下图所示。
（1）提取青蒿素
在浸取、蒸馏过程中，发现用沸点比乙醇低的乙醚()提取，效果更好。
①乙醚的沸点低于乙醇，原因是 。
②用乙醚提取效果更好，原因是 。
（2）确定结构
①测量晶胞中各处电子云密度大小，可确定原子的位置、种类。比较青蒿素分子中C、H、O的原子核附近电子云密度大小： 。
②图中晶胞的棱长分别为a、b、c，晶体的密度为 。(用表示阿伏加德罗常数；；青蒿素的相对分子质量为282)
③能确定晶体中哪些原子间存在化学键、并能确定键长和键角，从而得出分子空间结构的一种方法是 。
a.质谱法 b.X射线衍射 c.核磁共振氢谱 d.红外光谱
（3）修饰结构，提高疗效
一定条件下，用将青蒿素选择性还原生成双氢青蒿素。
①双氢青蒿素分子中碳原子的杂化轨道类型为 。
②的空间结构为 。
双氢青蒿素比青蒿素水溶性更好，治疗疟疾的效果更好。
【答案】（1）乙醇分子间能形成氢键；乙醚沸点低，蒸馏时所需温度较低，青蒿素不易分解
（2）O＞C＞H；；b
（3）sp3；正四面体
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)①乙醚的结构简式为C2H5OC2H5，乙醇的结构简式为C2H5OH， 乙醇分子间能形成氢键，乙醚分子间不能形成氢键，故乙醚的沸点低于乙醇；
②青蒿素溶于乙醇和乙醚，对热不稳定，用乙醚提取青蒿素后，乙醚沸点低，蒸馏时所需温度较低，青蒿素不易分解，故用乙醚提取效果更好。
(2)①元素的电负性越强，其原子核附近电子云密度越大；电负性：O＞C＞H，原子核附近电子云密度：O＞C＞H；
②青蒿素晶胞含有4个青蒿素分子，晶胞质量m=，晶胞体积V= a10-7cmb10-7cmc10-7cm=abc10-21cm3，晶体的密度ρ===；
③a．质谱法可以测定有机物的相对分子质量，a不正确；
b．通过晶体的X射线衍射实验，可以确定晶体中哪些原子间存在化学键、并能确定键长和键角，从而得出物质的空间结构，b正确；
c．核磁共振氢谱法可确定有机物中氢原子的种类和相对数目，c不正确；
d．红外光谱法可用于鉴定有机物中所含的各种官能团和化学键，d不正确；
故答案为：b。
(3)①如图所示，双氢青蒿素分子中碳原子均为饱和碳原子，这些碳原子的轨道杂化类型为sp3；
②种，B原子的孤对电子数为0，价层电子对数为4，根据价层电子互斥理论可知，该离子的空间结构为正四面体。
【分析】（1）①乙醇分子间能形成氢键，含有氢键的物质熔沸点较高；
②乙醚的沸点较低；
（2）①元素的电负性越强，其原子核附近电子云密度越大；
②根据计算；
③质谱法能测定相对分子质量；X-射线衍射实验是区分晶体和非晶体最科学的方法；核磁共振氢谱用于判断氢原子种类和数目；红外光谱可测定化学键；
（3）①双氢青蒿素分子中的碳原子均为饱和碳原子；
②中B原子的价层电子对数为4，不含孤电子对。
20．（2022·琼海模拟）锗石含有人体所需的硒、锌、镍、钴、锰、镁、钙等三十多种对人体有益的微量元素。
（1）基态Ge原子的价电子排布图为 。
（2）Ni(CO)4常温下为无色液体，沸点42.1℃，熔点 19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂。推测Ni(CO)4是 分子(“极性”或“非性极”)。
（3）Co2+可与形成配离子[Co(NO3)4]2 ，该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为 (用元素符号表示)，中N的杂化方式为 。
（4）氨气中H N H键的键角为107.3°，[Zn(NH3)6]2+离子中H N H键的键角 107.3°(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是： 。
（5）硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为甲图的俯视图，A点原子的坐标为(0，0，0)，B点原子的坐标为(，1，)，则C点原子的坐标为 ；已知晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶胞密度ρ为 g·cm-3(只列出计算式)。
【答案】（1）
（2）非极性
（3）Co＜O＜N；sp2
（4）大于；氨气分子中含有孤电子对而[Zn(NH3)6]2+离子中N原子上的孤电子对与锌离子形成配位键(或[Zn(NH3)6]2+离子中N原子上没有孤电子对，孤对电子与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力
（5）(1，，) 或(1，0.5，0.5)；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；配合物的成键情况；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Ge为32号元素，基态Ge原子电子排布式为[Ar]3d104s24p2，则基态Ge原子的价电子排布图为；故答案为：。
(2)根据相似相溶原理，极性分子溶于极性溶剂，非极性分子溶于非极性溶剂中，Ni(CO)4常温下为无色液体，难溶于水，易溶于有机溶剂，说明Ni(CO)4不是极性分子，则推测Ni(CO)4是非性极分子；故答案为：非极性。
(3)Co2+可与形成配离子[Co(NO3)4]2 ，根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，同主族从上到下，第一电离能逐渐减小，因此该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为Co＜O＜N，中N原子价层电子对数为，其杂化方式为sp2；故答案为：Co＜O＜N；sp2。
(4)氨气中H N H键的键角为107.3°，氨气中有一对孤对电子，而[Zn(NH3)6]2+离子中NH3与Zn2+形成配位键，没有孤对电子，根据独对电子对成对电子排斥力大于成对电子对成对电子的排斥力，因此氨气的键角减小，则[Zn(NH3)6]2+离子中H N H键的键角大于107.3°(填“大于”“小于”或“等于”)；故答案为：大于；氨气分子中含有孤电子对而[Zn(NH3)6]2+离子中N原子上的孤电子对与锌离子形成配位键(或[Zn(NH3)6]2+离子中N原子上没有孤电子对，孤对电子与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力。
(5)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为甲图的俯视图，A点原子的坐标为(0，0，0)，B点原子的坐标为(，1，)，则B为后方的面心，则C点为右侧面面心，其C点原子的坐标为(1，，)；已知晶胞边长为apm，该晶胞中有4个ZnSe，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶胞密度；故答案为：(1，，) 或(1，0.5，0.5)；。
【分析】（1）Ge的原子序数为32，根据构造原理书写电子排布式，进而画出电子排布图；
（2）根据相似相溶原理判断；
（3）同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，金属的第一电离能小于非金属；硝酸根中N原子的价层电子对数为3；
（4）孤对电子与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力；
（5）C点为右侧面面心；根据均摊法和计算。
21．（2022·房山模拟）金属铬及其化合物广泛应用于工业生产中。
（1）烟酸铬是铬的一种化合物，可促进生物体内的蛋白质合成，提高生物体的免疫力，其合成过程如图：
①H、C、N、O的电负性由大到小的顺序是 。
②烟酸中碳原子的杂化方式为 。
（2）基态铬原子的核外电子排布式为 ，有 个未成对电子。
（3）铬元素的一种配合物[Cr(H2O)4Cl2]Cl 2H2O，配离子中提供孤电子对的原子为 ，配位数为 。
（4）Cr2O3晶体的熔点为2435℃，而CrCl3晶体易升华，其主要原因是 。
（5）铬、钙和氧组成一种特殊的导电材料(复合氧化物)，其晶胞如图所示。该晶体的化学式为 。
【答案】（1）O>N>C>H；sp2
（2）1s2 2s2 2p6 3s23p6 3d54s1；6
（3）O、Cl；6
（4）Cr2O3是离子晶体，CrCl3是分子晶体，离子键比分子间作用力强得多，所以Cr2O3晶体的熔点高，而CrCl3晶体的熔点低，易升华
（5）CaCrO3
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶体熔沸点的比较
【解析】【解答】(1)①C、N、O的氢化物中H元素均显正价，所以H的电负性最小，而同周期元素自左至右电负性依次增大，所以电负性O>N>C>H；
②烟酸中的碳原子为苯环上的碳、形成碳氧双键的碳，均为sp2杂化；
(2)Cr为24号元素，核外有24个电子，排布式为1s2 2s2 2p6 3s23p6 3d54s1，有3d和4s轨道上共6个未成对电子；
(3)H2O中的O原子、Cl原子均有孤电子对，可以提供孤电子对，根据该配合物的分子式可知有4个H2O和2个Cl原子配位，所以配位数为6；
(4)CrCl3晶体易升华，说明其熔沸点低，而Cr2O3晶体的熔点很高，可见二者的晶体种类不同，Cr2O3是离子晶体，CrCl3是分子晶体，离子键比分子间作用力强得多，所以Cr2O3晶体的熔点高，而CrCl3晶体的熔点低，易升华；
(5)根据均摊法，该晶胞中Cr4+的个数为1，Ca2+的个数为8×=1，O2-的个数为6×=3，所以化学式为CaCrO3。
【分析】(1)①同周期元素自左至右电负性依次增大；
②依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定杂化类型；
(2)依据核外电子排布规律书写；
(3)根据该配合物的化学式分析；
(4)依据物质的性质确定晶体类型；
(5)根据均摊法确定化学式。
22．（2022·怀化模拟）制备的实验操作如下：向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液；若加入极性较小的溶剂(如乙醇)，将析出深蓝色的晶体。回答以下问题：
（1）“沉淀溶解”时发生反应的离子方程式为
（2）基态价层电子排布式为 。
（3）N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
（4）沸点：，原因为 。
（5）含有σ键的数目为 。
（6）写出一种与互为等电子体的分子的化学式 。
（7）S与形成的某化合物晶体的晶胞(实心点表示，空心点表示S)如图所示：
①该化合物的化学式为 。
②已知该晶胞的晶胞参数为，阿伏加德罗常数为NA，则该晶胞的密度为 。
【答案】（1）或
（2）
（3）
（4）均为分子晶体，分子间存在氢键，故沸点最高；的相对分子质量大于，故的范德华力大于，则的沸点高于
（5）
（6）
（7）；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)“沉淀溶解”即发生的是氢氧化铜和氨气或氨水反应生成四氨合铜离子和氢氧根离子，其发生反应的离子方程式为或；故答案为：或。
(2)Cu是29号元素，基态电子排布式为[Ar]，则基态Cu价层电子排布式为；故答案为：。
(3)根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，因此N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为；故答案为：。
(4)分子晶体的沸点主要从范德华力和分子间氢键分析，沸点：，其原因为均为分子晶体，分子间存在氢键，故沸点最高；的相对分子质量大于，故的范德华力大于，则的沸点高于；故答案为：均为分子晶体，分子间存在氢键，故沸点最高；的相对分子质量大于，故的范德华力大于，则的沸点高于。
(5)1个氨气中有3个σ键，氨气与铜离子形成配位键，也是σ键，1个硫酸根中有4个σ键，因此含有σ键的数目为；故答案为：。
(6)根据F＋=O，C=Si=S2+，则与互为等电子体的分子的化学式；故答案为：。
(7)S与形成的某化合物晶体的晶胞(实心点表示，空心点表示S)如图所示：
①该晶胞中Zn的个数为个，S的个数为4个，该化合物的化学式为ZnS；故答案为：ZnS。
②已知该晶胞的晶胞参数为，阿伏加德罗常数为NA，则该晶胞的密度为；故答案为：。
【分析】(1)氢氧化铜和氨气或氨水反应生成四氨合铜离子和氢氧根离子。
(2)依据核外电子排布规律书写。
(3)根据同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素，同主族从上到下第一电离能逐渐减小；
(4)分子晶体的沸点主要从范德华力和分子间氢键分析；
(5)依据单键是σ键，双键一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键；
(6)根据等电子体的书写规律。
(7)①利用均摊法确定化学式。
②根据计算。
23．（2022·商洛模拟）我国科学家最近开发的催化剂可实现NO还原制，为资源回收利用提供新思路。请回答下列问题：
（1）基态Ｎ原子价层电子排布图为 。
（2）上述物质所含的第二周期元素中，第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号，下同)；电负性由小到大的顺序为 。
（3）氨硼烷()是一种新型储氢材料。分子中B原子的杂化方式为 。中的∠HNH (填“>”、“<”或“=”)中的∠HNH。
（4）已知(碳化硼)，BN(氮化硼)的熔点依次为2550℃、3300℃，这两种物质的点存在差异的主要原因是 。
（5）已知的晶胞结构如图1所示，该晶胞中含有的阳离子数为 ，阳离子的配位数为 。
（6）钛晶体有两种晶胞结构(如图2和图3所示)。图2中晶胞的空间利用率(φ)为 (用含π的式子表示)；已知图3中晶胞底边长为anm，高为cnm，NA代表阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为 (用含a、c、NA的代数式表示)。
【答案】（1）
（2）；
（3）；＜
（4）、BN都是共价晶体，N的原子半径小于C，键的键长大于键的键长，键的键能大于键的键能
（5）2；6
（6）；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)N是7号元素，基态N原子电子排布式为1s2，价层电子排布图为；
(2)上述物质所含的第二周期元素有B、C、N、O：
第二周期从左至右第一电离能呈增大趋势，Be和N大于同周期相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为；
第二周期元素从左至右电负性依次增大，故电负性由小到大的顺序为；
(3)H3NBH3分子中N提供孤电子，B提供空轨道形成一个配位键，所以B原子形成了4个σ键，无孤电子对，采用杂化；
孤电子对斥力大于成键电子对，故中的∠HNH<中的∠HNH；
(4)(碳化硼)，BN(氮化硼)的熔点依次为2550℃、3300℃，熔点很高，则两种物质均是共价晶体，共价晶体的熔点由共价键键能决定，C半径大于N，C-B键键长大于N-B键，C-B键键能小于N-B键键能，故BN熔点比B4C高，即这两种物质的点存在差异的主要原因是、BN都是共价晶体，N的原子半径小于C，键的键长大于键的键长，键的键能大于键的键能；
(5)根据TiO2的晶胞图可知，黑色球数目为：8×1/8+1=2，白色球数目为：4×1/2+2=4，结合化学式TiO2可知，黑色球代表Ti4+，因此该晶胞中含有的阳离子数为2；
由TiO2晶胞中心的Ti4+可知阳离子的配位数为6；
(6)图2是体心立方晶胞，1个晶胞含2个钛原子。设晶胞参数为，钛原子半径为，，晶胞空间利用率；
图3晶胞形状为六棱柱，1个晶胞含6个钛原子，1个晶胞质量，体积=cm3，则密度。
【分析】（1）基态N原子的价层电子排布式为2s22p3；
（2）同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；元素的非金属性越强，电负性越大；
（3）H3NBH3分子中B原子形成4个σ键；含有一个孤电子对，孤电子对斥力大于成键电子对；
（4）原子晶体键能越大熔点越高；
（5）根据均摊法计算；
（6）根据和计算。
24．（2022·自贡模拟）镍是一种硬而有延展性并具有铁磁性的金属，它能够高度磨光和抗腐蚀，用镍制造不锈钢和各种合金钢被广泛地用于飞机、舰艇、雷达、导弹、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。回答下列问题：
（1）基态Ni原子的价电子轨道表示式(电子排布图)为 。
（2）具有不对称结构的Schiff碱及其与过渡金属形成的配合物结构类似于生命体系的真实情况。有一种广泛用于生命体系中金属蛋白的模拟研究，其结构如图所示。
该配合物中C原子的杂化方式为 ；该配合物中除H之外的组成元素的第一电离能由小到大的顺序是 。
（3）二氧化硒主要用于电解锰行业，其中一种制备方法为2NiSeO42NiSeO3+O2↑、NiSeO3NiO+SeO2。下列分子或离子的VSEPR模型为平面三角形的是____(填字母)。
A．SeO B．SeO C．NiO D．SeO2
（4）草酸镍可用于制镍粉和镍的催化剂等，加热分解的化学方程式为NiC2O4NiO+CO+CO2，属于非极性分子的产物是 ，等物质的量的CO(C≡O)与CO2分子中的π键比为 ，与CO2互为等电子体(等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团)的阴离子为 (任写一种)。
（5）氢能是一种重要的二次能源，其独有的优势和丰富的资源引起人类广泛的兴趣，然而氢的储存是目前氢能利用的一大难题，现有La、Ni合金是较为理想的储氢材料，其晶胞结构如图所示：
①该储氢材料的化学式为 。
②已知晶胞参数边长为anm，高为bnm，设阿伏加德罗常数的值为NA一个晶胞内可以储存18个氢原子，储氢后的晶胞密度为 g·cm-3。
【答案】（1）
（2）sp2、sp3；Ni＜C＜O＜N
（3）D
（4）CO2；1：1；CNO-
（5）LaNi5；×1021
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；配合物的成键情况；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Ni是28号元素，基态Ni原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2，价电子排布式是3d84s2，价电子轨道表示式(电子排布图)为 ；
(2)该配合物中双键C原子的杂化方式为sp2、单键C原子的杂化方式为sp3；该配合物中含有Ni、C、H、O、N四种元素，非金属性越强第一电离能越大，N原子2p能级为半充满状态，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，除H之外的组成元素的第一电离能由小到大的顺序是Ni＜C＜O＜N。
(3)A．SeO中Se原子价电子对数为，VSEPR模型为正四面体，故不选A；
B．SeO中Se原子价电子对数为，VSEPR模型为正四面体，故不选B；
C．NiO中O2-价电子对数为4，VSEPR模型为正四面体，故不选C；
D．SeO2中Se原子价电子对数为，VSEPR模型为平面三角形，
故答案为：D；
选D。
(4)CO2是直线型分子，结构对称，正负电荷的重心重合，CO2属于非极性分子；双键中有1个π键，叁键中有2个π键，等物质的量的CO(C≡O)与CO2分子中的π键比为1：1；CO2的价电子数是16，与CO2互为等电子体(等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团)的阴离子为CNO-；
(5)①根据均摊原则，晶胞中La原子数是、Ni原子数是，该储氢材料的化学式为LaNi5；
②晶胞参数边长为anm，高为bnm，则晶胞体积为，设阿伏加德罗常数的值为NA，一个晶胞内可以储存18个氢原子，储氢后的晶胞密度为g·cm-3。
【分析】（1）Ni的原子序数为28，价电子排布式为3d84s2，据此画出价电子排布图；
（2）该物质中苯环上的C和双键C采用sp2杂化，饱和碳原子采用sp3杂化；同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，非金属的第一电离能大于金属；
（3）根据价层电子互斥理论分析判断；
（4）CO2的几何中心和电荷中心重合，属于非极性分子；单键均为σ键，三键含有1个σ键和2个π键；二氧化碳的价电子数目为4+6+6=16；
（5）①根据均摊法计算；
②根据计算。
25．（2022·曲靖模拟）云南省曲靖市物华天宝，资源丰富，煤炭、磷、铅、锌、锑等资源储量位居全省前列，会泽县“斑铜”技艺更是闻名全国。2021年12月，中国有色金属工业协会授予曲靖市“绿色晶硅光伏之都”称号。
（1）晶体硅中Si原子的杂化方式是 ，基态Zn原子核外电子排布式为 ，基态Cu原子核外有 种能量不同的电子。
（2）磷化亚铜(Cu3P)用于制造磷青铜，磷青铜是含少量锡、磷的铜合金。磷化亚铜与水反应产生有毒的磷化氢(PH3)气体，PH3分子的空间构型为 ；Si、P、S的第一电离能(I1)由大到小的顺序为 。
（3）一种铜金合金具有储氢功能。其晶体为面心立方最密堆积结构，晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点，则Au原子的配位数为 。该储氢材料储氢时，氢分子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与ZnS的结构相似(如图1)，该晶体储氢后的化学式为 。
（4）磷青铜晶体的晶胞结构如图2所示，该晶体中P原子位于由铜原子形成的 的空隙中。若晶体密度为ag·cm-3，P与最近的Cu原子的核间距为 nm(用含NA的代数式表示)。
【答案】（1）sp3；1s22s22p63s23p63d104s2或者[Ar] 3d104s2；7
（2）三角锥形；P＞S＞Si
（3）12；AuCu3H8
（4）正八面体；×107nm
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)已知晶体硅中每个Si与周围的4个硅原子形成共价单价，且无孤电子对，则Si原子的杂化方式是sp3，Zn是30号元素，则基态Zn原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或者[Ar] 3d104s2，Cu是29号元素，其原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，则基态Cu原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7种能量不同的电子，故答案为：sp3；1s22s22p63s23p63d104s2或者[Ar] 3d104s2；7；
(2)PH3中中心原子P周围的价层电子对数为：3+=4，有一对孤电子对，则PH3分子的空间构型为三角锥形，根据同一周期元素第一电离能从左往右呈增大趋势，IIA、VA元素比同周期相邻元素高的规律可知，Si、P、S的第一电离能(I1)由大到小的顺序为P＞S＞Si，故答案为：三角锥形；P＞S＞Si；
(3)晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点，根据图示 ，离①号Au原子最近的Cu原子有③⑤⑦号，每个Au原子被8个晶胞共用，根据均摊原则，Au原子的配位数为：8×3×=12；根据均摊原则，晶胞中Au原子数8×＝1、Cu原子数是6×＝3、H2分子数是4，化学式为：AuCu3H8，故答案为：12；AuCu3H8；
(4)观察磷青铜晶体的晶胞结构，Cu原子位于正方体的六个面的中心位置，形成正八面体的结构，由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中含有的Sn原子个数为：8×=1，Cu原子个数为：6×=3，P原子个数为1，化学式为：SnCu3P，摩尔质量为：342g/mol，1mol时的体积为：，晶胞的体积为：cm3，棱长=cm，由图可知P原子与最近的Cu原子之间的距离为：棱长，则P与最近的Cu原子的核间距为×107nm，故答案为：正八面体；×107nm。
【分析】（1）晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体；Zn的原子序数为30，格努构造原理书写电子排布式；有几种原子轨道就有几种不同能量的电子；
（2）PH3中P原子的价层电子对数为4，含有一个孤电子对；同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
（3）根据均摊法计算；
（4）Cu原子位于正方体的六个面的中心位置，形成正八面体的结构；P原子与最近的Cu原子之间的距离为棱长的一半，结合列式计算。
26．（2022·中卫模拟）铬同铁、钴、镍、铜等金属形成的合金，用于航空、宇航、电器、仪表及高端科技领域。
（1）铬的基态原子的价层电子排布式是 ；
（2）氯化铬酰(CrO2Cl2)的熔点为-96.5℃，沸点为117℃，固态氯化铬酰属于 晶体。制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7+3CCl4=2KCl +2CrO2Cl2+3COCl2↑，COCl2分子中σ键和π键的个数比为 ，空间构型为 ；
（3）某镍配合物结构如图所示。
分子内含有的作用力有 (填序号)，
A．氢键 B．离子键 C．金属键 D．配位键
其中属于第二周期元素的第一电能由大到小的顺序是 (填元素符号)；
（4）向CuSO4溶液中通入氨气得到深蓝色溶液的离子方程式为 。
（5）CoCl3·4NH3中心原子Co3+配位数为6，向含0. 1 mol CoCl3·4NH3的溶液中滴加2mol·L-1AgNO3溶液，反应完全共消耗50 mL溶液，则CoCl3·4NH3改写成配合物的化学式为 。
（6）下图是Cu的晶体一种堆积方式， 若晶胞的边长为a pm，则晶体的密度为 g·cm-3(用含a和NA的表达式表示)。
【答案】（1）3d54s1
（2）分子；3：1；平面三角形
（3）AD；N>O>C
（4）4NH3+Cu2+=[Cu(NH3)4]2+
（5）Co(NH3)4Cl2]Cl
（6）
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)铬元素的原子序数为24，基态原子的电子排布式为[Ar]3d54s1，则基态原子的价电子层排布式是3d54s1，故答案为：3d54s1；
(2)由物理性质可知，固态氯化铬酰属于熔沸点低的分子晶体；COCl2分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则分子中σ键和π键的个数比为3：1；COCl2分子中双键碳原子的杂化方式为sp2杂化，分子的空间构型为平面三角形，故答案为：分子；3：1；平面三角形；
(3)由镍配合物结构可知，配合物中含有共价键、配位键、氢键，不含有离子键和金属键，
故答案为：AD；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，故答案为：AD；N＞O＞C；
(4)向硫酸铜溶液中通入氨气得到深蓝色溶液的反应为硫酸铜溶液与氨气反应硫酸四氨合铜，反应的离子方程式为4NH3+Cu2+=[Cu(NH3)4]2+，故答案为：4NH3+Cu2+=[Cu(NH3)4]2+；
(5)能和硝酸银反应生成白色沉淀的氯离子是配合物的外界离子，硝酸银溶液的物质的量为2mol L-1×0.05L=0.1mol，0.1molCoCl3·4NH3和0.1mol硝酸银反应生成氯化银沉淀说明配合物外界氯离子个数是1，则配合物CoCl3·4NH3中有2个氯原子是配位原子，由配合物的配位数是6可知，配合物中有4个氨分子是配体，则配合物的化学式为Co(NH3)4Cl2]Cl，故答案为：Co(NH3)4Cl2]Cl；
(6)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的铜原子个数为8×+6×=4，设晶体的密度为ρg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=10-30a3d，解得ρ=，故答案为：。
【分析】(1)依据原子的电子排布规律书写；
(2)依据单键是σ键，双键一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键；依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定杂化类型；
(3)由配合物结构确定键的类型；同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素；
(4)硫酸铜溶液与氨气反应硫酸四氨合铜；
(5)依据配合物的外界和内界确定化学式；
(6)利用均摊法确定化学式，再利用计算。
27．（2022·吉林模拟）镍钴锰酸锂是锂电池的关键三元正极材料，化学式为LiNixCoyMn1-x-yO2。其中的锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)等过渡金属元素化合物的应用研究是前沿科学之一、回答下列问题：
（1）基态Ni原子的价电子排布式为 。金属锰可导电、导热，有金属光泽和延展性，这些性质都可以用“ 理论”解释。
（2）[Co(DMSO)6](ClO4)2是一种紫色晶体，其中DMSO为二甲基亚砜，化学式为SO(CH3)2。DMSO中硫原子的杂化轨道类型为 ，ClO的空间构型是 ， SO(CH3)2中键角∠C—S—O CH3COCH3中键角∠C—C—O(填“＞”、“＜”或“=”)，元素S、Cl、O的电负性由小到大的顺序为 。
（3）已知：r(Fe2+)为61pm、r(Co2+)为65pm。在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3，实验测得FeCO3的分解温度低于CoCO3，原因是 。
（4）La、Ni合金是较为理想的储氢材料，其晶胞结构如图所示：
①该储氢材料的化学式为 。
②已知晶胞参数边长为anm，高为bnm，设阿伏加德罗常数的值为NA，一个晶胞内可以储存18个氢原子，储氢后的晶胞密度为 g·cm-3。
【答案】（1）3d84s2；电子气
（2）sp3；正四面体；＜；S＜Cl＜O
（3）Fe2+更容易结合碳酸根离子中的氧离子或Fe2+的半径小于Co2+，FeO晶格能大于CoO，则FeCO3分解温度低于CoCO3
（4）LaNi5；×1021
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)镍元素的原子序数为28，基态原子的价电子排布式为3d84d2；金属晶体中原子之间存在金属键，描述金属键本质的最简单理论是电子气理论，电子气理论可解释金属晶体的熔沸点的高低，也可以解释金属的导电、导热性能，有金属光泽和延展性，则金属锰可导电、导热，有金属光泽和延展性可用电子气理论解释；
(2)二甲基亚砜中硫原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为1，则硫原子的杂化方式为sp3杂化；高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则离子的空间构型为正四面体形；丙酮中羰基碳原子的杂化方式为sp2杂化，无孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，则二甲基亚砜中键角∠C—S—O小于丙酮中键角∠C—C—O；元素的非金属性越大，电负性越大，元素非金属性的强弱顺序为O>Cl>S，则电负性的大小顺序为S＜Cl＜O。
(3)由题意可知，Fe2+的半径小于Co2+，FeO晶格能大于CoO，Fe2+更容易结合氧离子，FeCO3受热分解需要外界能量更少，FeCO3比CoCO3易分解，则FeCO3分解温度低于CoCO3。
(4)①根据均摊原则，晶胞中La原子数是、Ni原子数是，该储氢材料的化学式为LaNi5；②晶胞参数边长为anm，高为bnm，则晶胞体积为，设阿伏加德罗常数的值为NA，一个晶胞内可以储存18个氢原子，储氢后的晶胞密度为g·cm-3。
【分析】（1）Ni为28号元素，核外共28个电子，根据构造原理书写价电子排布式；电子气理论可解释金属导电、导热，有金属光泽和延展性等性质；
（2）DMSO中S原子的价层电子对数为4； ClO 的价层电子对数为4，不含孤电子对； 孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力；元素的非金属性越强，电负性越大；
（3）离子晶体晶格能越大熔点越高；
（4）①根据均摊法计算；
②根据计算。
28．（2022高三下·遵义）碳元素能形成多种单质及化合物，在生产生活中有重要的研究和应用价值。请根据以下信息，回答下列问题。
（1）邻氨基吡啶的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应，其结构简式如下图所示。
①在元素周期表中铜位于 区(填“s”、“p”、“d”或“ds”)。C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为 。
②邻氨基吡啶的铜配合物中，Cu2+的配位数是 ，N原子的杂化类型有 。
（2）化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
①1体积水可溶解约1体积CO2，1体积水可溶解约700体积NH3，NH3极易溶于水的原因是 ，反应时，向饱和NaCl溶液中先通入 。
②NaHCO3分解得Na2CO3，空间结构为 。
（3）碳原子构成的单质具有多种同素异形体，也对应着有多种不同晶体类型。
①下图为石墨和石墨烯的结构示意图。石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是 。
A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B．石墨中的碳原子采取sp3杂化
C．石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力
D．石墨烯中平均每个六元碳环含有2个碳原子
②利用皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管可以合成T-碳，T-碳的晶体结构可看成金刚石晶体中每个碳原子被正四面体结构单元(由四个碳原子组成)取代，如图所示(其中图(a)、(b)为T-碳的晶胞和俯视图，图(c)为金刚石晶胞)。
一个T-碳晶胞中含有 个碳原子，T-碳的密度非常小为金刚石的一半，则T-碳晶胞的边长和金刚石晶胞的边长之比为 。
【答案】（1）ds；O＞N＞C；4；sp2、sp3
（2）NH3与H2O之间能够形成分子间氢键，且NH3和H2O均为极性分子，且NH3和H2O能够发生反应；NH3；平面三角形
（3）CD；32；2：1
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；配合物的成键情况；晶胞的计算；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)①Cu是29号元素，基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，属于过渡元素，价电子包括3d、4s电子，在元素周期表中铜位于ds区。同周期主族元素电负性随原子序数增大而递增， C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为O＞N＞C。
②邻氨基吡啶的铜配合物中，Cu2+形成2个Cu-N、2个Cu-O、形成4个配位键，配位数是4。吡啶环上形成配位键的N原子采取sp2杂化，而氨基中N原子形成3个σ键、还有1对孤电子对，N原子杂化轨道数目为4，N原子采取sp3杂化；则N原子的杂化类型有sp2、sp3。
(2)①1体积水可溶解约1体积CO2，1体积水可溶解约700体积NH3，NH3极易溶于水的原因是：NH3与H2O之间能够形成分子间氢键，且NH3和H2O均为极性分子，且NH3和H2O能够发生反应，导致NH3极易溶于水。氨气极易溶于水所得溶液呈碱性，饱和食盐水中通氨气、继续通过量二氧化碳则生成碳酸氢根，碳酸氢钠溶解度小、形成碳酸氢钠的过饱和溶液、则析出碳酸氢钠晶体，故反应时，向饱和NaCl溶液中先通入NH3。
②中心原子的价层电子对数为：3+=3，无孤电子对，则其空间结构为平面三角形。
(3)A．石墨晶体中，层与层之间的作用力为分子间作用力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，故A不正确；
B．每个C原子形成3个σ键，且不存在孤电子对，C原子为sp2杂化，故B不正确；
C．石墨晶体由碳原子构成、层内每个C原子通过3个σ键，层与层之间的作用力为分子间作用力，则石墨属于混合晶体，故C正确；
D．每个C原子为3个环共有，则石墨烯中平均每个六元碳环含有碳原子数为2，故D正确；
故答案为：CD。
②金刚石的晶胞中碳原子位于顶点8个，面心上下左右前后6个，体内两层对角线各2个共4个，一个晶胞中单独占有碳原子数目=4+8×+6×=8，T-碳的晶体结构可以看成金刚石晶体中每个碳原子被一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代，故含有碳个数为8×4=32个。T-碳的密度约为金刚石的一半，而根据晶胞中原子的数目，可知T-碳晶胞质量为金刚石的4倍，根据，T-碳晶胞的体积应该是金刚石的8倍，而晶胞棱长=，故即T-碳晶胞的边长和金刚石晶胞的边长之比为2：1。
【分析】（1）①Cu位于ds区；元素的非金属性越强电负性越大；
②邻氨基吡啶的铜配合物中Cu2+的配位数为4；该物质中形成双键的N原子采用sp2杂化，氨基上的N原子采用sp3杂化；
（2）①氨气与水分子能形成分子间氢键；反应时应先通入氨气以增大二氧化碳的溶解度；
②为平面三角形结构；
（3）①根据石墨和石墨烯的晶体结构分析；
②根据均摊法和计算。
29．（2022·河南模拟）钼(Mo)是一种战略金属元素，钼单质及其化合物广泛用于炼钢、电子工业、石油化工、航天和机械工业等领域。回答下列问题：
（1）基态Mo原子的核外电子排布式为[Kr]4d55s1，Mo元素属于周期表中的 区元素，其最高能级电子的电子云轮廓形状为 。
（2）某含钼化合物是一种石油工业中的优良催化剂，其分子的结构简式如图1所示。
①组成该化合物的非金属元素的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
②该分子中采用sp2杂化的非金属元素的原子个数为 。
（3）Mo原子和CO形成的配合物Mo(CO)6在电磁领域、隐身材料领域有重要应用，该配合物中提供孤电子对的原子为 (填元素符号)，该配合物中碳氧三键的键长 (填“>”“=”或“<”)CO分子中的碳氧三键的键长。
（4）与Mo同周期的Rb为37号元素，金属Rb的熔点为38.89℃，金属Mo的熔点为2620℃，金属Mo的熔点远高于金属Rb的原因为 。
（5）磷和钼形成的某种化合物的立方晶胞如图2所示，已知晶胞中Mo位于顶点和面心，而P原子位于棱边中点和体心。
①P原子的配位数为 。以A为原点建立三维坐标系，请在图3中画出晶胞中各原子沿z轴的透视图 (用“”代表Mo原子，用“”代表P原子，用“”代表Mo原子和P原子的重合)。
②若晶胞中距离最近的Mo原子之间的距离为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 g·cm-3。(列出计算式即可)
【答案】（1）d；球形
（2）O＞N＞C＞H；14
（3）C；＞
（4）同周期Mo原子半径更小，含有的价电子更多，形成的金属键更强
（5）6；；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用；配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)基态Mo原子的核外电子排布式为[Kr]4d55s1，Mo原子最后一个电子填入的能级为4d能级，故Mo元素属于周期表中的d区元素，其最高能级为5s，该电子的电子云轮廓形状为球形。
(2)①同周期元素从左至右电负性逐渐增大，则组成该化合物的非金属元素的电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞H。
②苯环上的碳原子的价层电子对数为3，采取sp2杂化，共12个，形成碳氮双键的氮原子有一对孤电子对和2个σ键，价层电子对数也为3，故氮原子也采取sp2杂化，故该分子中采用sp2杂化的非金属元素的原子个数为14。
(3)由于C的电负性小于O的电负性，故C对孤电子对的吸引能力更弱，更容易提供孤电子对与Mo形成配位键，则该配合物中提供孤电子对的原子为C；碳钼形成的配位键弱化了碳氧三键，使其比一氧化碳的碳氧三键的键能更低，键长就比一氧化碳长。
(4)金属Mo的熔点远高于金属Rb的原因为同周期Mo原子半径更小，含有的价电子更多，形成的金属键更强。
(5)①根据图2晶胞可知，以体心的磷原子为中心，其周围距离最近且相等的共有6个Mo原子，故P原子的配位数为6。以A为原点建立三维坐标系，该晶胞中各原子沿z轴的透视图为。
②晶胞中距离最近的Mo原子位于面对角线上，则晶胞的边长为，一个晶胞中P原子的个数为，Mo原子的个数为，则晶体的化学式为Mo2P，则该晶体的密度为g·cm-3。
【分析】（1）Mo属于d区元素；其最高能级电子为5s能级的电子，s能级的电子云轮廓为球形；
（2）①元素的非金属性越强，电负性越大；
②该物质中苯环、双键碳原子和氮原子采用sp2杂化；
（3）C的电负性小于O的电负性，更易给出电子；该配合物中含有配位键；
（4）金属的熔点与金属键强弱有关；
（5）①与P距离最近且相等的有6个Mo原子；
②根据列式计算。
30．（2022·凉山模拟）氮是地球上极为丰富的元素，回答下列问题：
（1）氮化锂(Li3N)晶体中氮以N3-存在，基态N3-的电子排布式为 。
（2）胸腺嘧啶是构成DNA的一种生物碱，结构简式如图：
其构成元素(H元素除外)的第一电离能由小到大的顺序为 。胸腺嘧啶分子中σ键和π键的比值为 。
（3）叠氮化钠(NaN3)常用作汽车安全气囊中的药剂，3mol叠氮化钠受撞击会生成4mol氮气和一种离子化合物，写出此反应的化学方程式 。写出叠氮酸根()的一种等电子体 。
（4）(CH3)3NH+和可形成离子液体，阳离子中氮原子的杂化方式为 ，阴离子的几何构型为 ，阴离子中存在的化学键有 。
（5）已知X+中所有电子刚好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成的晶体的晶胞如图所示：
X的元素符号是 ，若棱上的X+与N3-相互接触，r(X+)=a，r(N3-)=b，则该晶胞的空间利用率为 。(列出计算式)。
【答案】（1）1s22s22p6
（2）C
（4）sp3；正四面体形；共价键和配位键
（5）Cu；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)基态N电子排布式为1s22s22p3，得到3个电子变为基态N3-，则基态N3-电子排布式为：1s22s22p6，故答案为：1s22s22p6；
(2)同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，总体上金属元素第一电离能较小，非金属元素第一电离能较大，则第一电离能：C
(4)阳离子中氮原子形成3条σ键且含有1对孤对电子，N的杂化方式为sp3，中中心原子的价层电子对数为4+=4，故其空间构型为正四面体，AlCl3和Cl-结合生成，AlCl3内含有共价键，Al3+与Cl-之间通过配位键结合，中存在的化学键有共价键和配位键；
(5)X的+1价阳离子中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，则X的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，则X为Cu，一个晶胞中，含有Cu+为8×=1个，含有N3-为12×=3个，所以形成的晶体的化学式为Cu3N，若棱上的Cu+与N3-相互接触，r(Cu+)=a，r(N3-)=b，该晶胞中Cu原子总体积=，N原子总体积=，空间利用率=。
【分析】（1）N元素的原子序数为7，N原子得到3个电子形成N3-，根据构造原理书写核外电子排布式；
（2）同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键2023年高考真题变式分类汇编：元素电离能、电负性的含义及应用3
一、选择题
1．（2021·辽宁）某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法正确的是（ ）
A．氢化物沸点： B．原子半径：
C．第一电离能： D．阴、阳离子中均有配位键
2．（2023·广东模拟）一种由短周期主族元素组成的化合物的结构如图所示。元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大，a位于s区，e与其他四种元素不在同一个周期。下列说法正确的是
A．第一电离能：b＞c＞d B．化合物ec3是非极性分子
C．简单氢化物的稳定性：b＞d D．元素的电负性：e＞d＞c
3．（2023·南通模拟）下列说法正确的是
A．BrCl、都是由极性键构成的非极性分子
B．中的键角大于中的键角
C．溴元素位于元素周期表第四周期第VA族
D．F、Cl、Br、I的第一电离能逐渐减小
4．（2023·丰台模拟）下列原因分析能正确解释性质差异的是
选项 性质差异 原因分析
A 金属活动性：Mg>Al 第一电离能：Mg>Al
B 气态氢化物稳定性： 分子间作用力：
C 熔点：金刚石>碳化硅>硅 化学键键能：C-C>C-Si>Si-Si
D 酸性： 非金属性：C
5．（2023·河西模拟）下列关于第三周期元素及相关物质的性质比较中，正确的是
A．酸性： B．熔点：红磷>单晶硅
C．第一电离能：S>P D．热稳定性：
6．（2023·山西模拟）配合物MAl(结构如图)呈紫色，施加-2.7~2.5 V电压时，可呈现紫色到无色的可逆颜色变化。下列说法正确的是
A．第一电离能：P>F B．1 mol MAl中配位键数为6 NA
C．MAl中C原子的杂化类型均为sp2 D．MAl中键长：C- C> C=C
7．（2023·温州模拟）前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。基态W原子中有7个运动状态不同的电子，X元素形成的某种单质是极性分子，基态Y原子的价层电子排布式为，基态Z原子次外层全充满，最外层电子数为1，下列说法正确的是
A．W和X的简单氢化物的稳定性：W>X
B．基态X原子的第一电离能比同周期相邻原子都要低
C．YX2空间构型是直线形
D．单质Z与单质Y反应生成ZY
8．（2023·湛江模拟）乙二胺()是一种重要的有机化工原料，下列关于乙二胺的说法错误的是
A．易溶于水，其水溶液显碱性
B．键角大于键角
C．第二周期中第一电离能大于C小于N的元素只有一种
D．中，提供孤电子对形成配位键的是
9．（2023·广州模拟）在催化下醇的氧化氰化反应如图所示。下列叙述正确的是
A．熔点： B．键角：
C．I和II分子中键数目相同 D．II含有的元素中的电负性最大
10．（2023·梅州模拟）硫酸亚铁铵[]俗称莫尔盐，在生产生活中有多种应用。下列说法错误的是
A．可用试剂检验莫尔盐是否已氧化变质
B．有4个σ键电子对
C．基态的价层电子轨道表示式为
D．N的第一电离能比同周期相邻的两种元素都大
11．（2023·广州模拟）四氯化锗()是光导纤维的常用掺杂剂，锗与硅同族。下列说法错误的是
A．基态原子价层电子排布式为
B．的熔点比低
C．的空间构型为正四面体
D．第一电离能大小：
二、非选择题
12．（2022·重庆市）【选考题】配位化合物X由配体L2-(如图)和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成。
（1）基态Zn2+的电子排布式为 。
（2）L2-所含元素中，电负性最大的原子处于基态时电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形；每个L2-中采取sp2杂化的C原子数目为 个，C与O之间形成σ键的数目为 个。
（3）X晶体内部空腔可吸附小分子，要增强X与H2O的吸附作用，可在L2-上引入____。(假设X晶胞形状不变)。
A．－Cl B．－OH C．－NH2 D．－CH3
（4）X晶体具有面心立方结构，其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。
①晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于 。
②X晶体中Zn2+的配位数为 。
③已知ZnO键长为dnm，理论上图中A、B两个Zn2+之间的最短距离的计算式为 nm。
④已知晶胞参数为2anm，阿伏加德罗常数的值为NA，L2-与[Zn4O]6+的相对分子质量分别为M1和M2，则X的晶体密度为 g cm-3(列出化简的计算式)。
13．（2021·海南）金属羰基配位化合物在催化反应中有着重要应用。HMn(CO)5是锰的一种简单羰基配位化合物，其结构示意图如下。
回答问题：
（1）基态锰原子的价层电子排布式为 。
（2）配位化合物中的中心原子配位数是指和中心原子直接成键的原子的数目。HMn(CO)5中锰原子的配位数为 。
（3）第一电离能的大小：C O(填“大于”或“小于”)。
（4） 中碳原子的杂化轨道类型是 ，写出一种与具有相同空间结构的-1价无机酸根离子的化学式 。
（5）CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氢原子被甲基取代的产物。CH3Mn(CO)5与I2反应可用于制备CH3I，反应前后锰的配位数不变，CH3Mn(CO)5与I2反应的化学方程式为 。
（6）MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型，如图所示。前者的熔点明显高于后者，其主要原因是 。
以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。在晶胞坐标系中，a点硫原子坐标为 ，b点锰原子坐标为 ，则c点锰原子坐标为 。
14．（2021·广东）[选修3：物质结构与性质]
很多含巯基（-SH）的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
（1）基态硫原子价电子排布式为 。
（2）H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为 。
（3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第 周期第ⅡB族。
（4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有________。
A．在I中S原子采取sp3杂化
B．在Ⅱ中S元素的电负性最大
C．在Ⅲ中C-C-C键角是180°
D．在Ⅲ中存在离子键与共价键
E．在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
（5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内
重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是 。
（6）理论计算预测，由汞（Hg）、锗（Ge）、锑（Sb）形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体（晶胞如图9a所示）中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是 。
②图9c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为 ；该晶胞中粒子个数比Hg：Ge：Sb = 。
③设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为 g/cm3（列出算式）。
15．（2021·湖南）[选修3：物质结构与性质]
硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：
（1）基态硅原子最外层的电子排布图为 ，晶体硅和碳化硅熔点较高的是 (填化学式)；
（2）硅和卤素单质反应可以得到 ， 的熔沸点如下表：
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
①0℃时， 、 、 、 呈液态的是 (填化学式)，沸点依次升高的原因是 ，气态 分子的空间构型是 ；
② 与N-甲基咪唑 反应可以得到 ，其结构如图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ，H、C、N的电负性由大到小的顺序为 ，1个 中含有 个 键；
（3）下图是 、 、 三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
①已知化合物中 和 的原子个数比为1：4，图中Z表示 原子(填元素符号)，该化合物的化学式为 ；
②已知该晶胞的晶胞参数分别为anm、bnm、cnm， ，则该晶体的密度 (设阿伏加德罗常数的值为 ，用含a、b、c、 的代数式表示)。
16．（2022·郑州模拟）2022年以来，全球化石能源价格一路飙升，对全球经济复苏产生巨大影响。氢能源是一种不依赖化石燃料的储量丰富的清洁能源。
（1）电解水产氢是目前较为理想的制氢技术，这项技术的广泛应用一直被高价的贵金属催化剂所制约。我国科学家开发了一种负载氧化镍纳米晶粒的聚合物氮化碳二维纳米材料，大幅提高了催化效率。
①基态 Ni原子的价电子排布式为 ，该元素在元素周期表中的位置是 。
②C、N、O的电负性的由大到小的顺序是 。
③为寻找更多的金属催化剂，科学家从众多金属元素中选取Co、Fe、Cu进行了相关研究，并取得了成功。选取这三种金属进行相关研究的原因可能是 。
（2）开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。氨硼烷(NH3BH3)是一种潜在的储氢材料，可由(HB=NH)3(结构为平面六元环状)通过如下反应制得：3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6NH3BH3。
①请解释CH4、H2O、CO2的键角大小顺序 。
②(HB=NH)3中B、N原子的杂化轨道类型分别为 。
③氨硼烷(NH3BH3)中N、B都达到稳定结构，用化学键表示出(NH3BH3)分子的结构式 。
（3）有储氢功能的铜银合金晶体具有立方堆积结构，晶胞中Cu原子位于面心，Ag原子位于顶点，氢原子可进到由Cu原子与Ag原子构成的全部四面体空隙中。
①该晶体储氢后的化学式为 。
②储氢材料的储氢能力=，若晶胞参数为apm，忽略吸氢前后晶胞的体积变化，标准状况下氢气的密度为bg·cm-3，则该储氢材料的储氢能力为 。(NA表示阿伏加德罗常数，写出表达式即可)
17．（2022·河东模拟）元素的性质与其在周期表中的位置密切相关，回答下列问题：
（1）焰色实验是检测金属元素常用的方法，下列元素不能用焰色实验检测的是____。
A．Fe B．Cu C．Ba D．Ca
（2）如表是Fe和Cu的部分数据，I2(Cu) I2(Fe)(填“>”或“<”)。
元素 核外电子排布式 第一电离能I1(kJ·mol-1) 第二电离能I2(kJ·mol-1)
Fe [Ar]3d64s2 762
Cu [Ar]3d104s1 746
（3）磷酸亚铁锂电池的新能源汽车对减少二氧化碳排放和大气污染具有重要意义。工业上用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl及苯胺为原料制磷酸亚铁锂电池材料。NH的空间构型为 ；PO中P的杂化轨道类型是 ；O、P、Cl原子的半径最大的是 。(填元素符号)
（4）如图是CuSO4 5H2O结构式，CuSO4 5H2O中Cu2+的配位数是 。
（5）如图是CuSO4 5H2O晶胞的结构图，一个晶胞中有 个CuSO4 5H2O。
（6）用硫酸铜晶体(CuSO4 5H2O相对分子质量为250)配置0.10mol/L的硫酸铜溶液1000mL时，应称取晶体 g。
18．（2022·淮南模拟）完成下列问题。
（1）对于基态K原子，下列叙述正确的是____(填标号)。
A．元素K的焰色反应呈紫红色，在可见光范围内辐射波长较短
B．K的核外电子排布式为[Ar]4s1
C．K和Cr位于同一周期，且价电子构型相同，第一电离能I1(K)>I1(Cr)
（2）g-C3N4是一种近似石墨烯的平面维片层结构，其中一种基本结构单元无限延伸形成网状结构如下图所示：
g-C3N4中N原子的杂化类型 ，片层之间通过 (填作用力类型)结合，g-C3N4在光激发下能传递电子的原因是 。
（3）NaCl的熔点为801℃，KCl的熔点为770℃，请分析原因 。
（4）研究离子晶体，常考察以一个离子为中心时，其周围不同距离的离子对它的吸引力或排斥力。设氯化钠晶胞参数为apm，钠离子和氯离子的半径分别为rNapm和rClpm，以钠离子为中心，距离最近的一层为第一层。
则第二层离子有 个，与中心离子的距离为 pm，它们是 离子(填“钠”或“氯”)，晶胞中的离子空间占有率为 (列出计算表达式)。
19．（2022·朝阳模拟）青蒿素()是治疗疟疾的有效药物，白色针状晶体，溶于乙醇和乙醚，对热不稳定。青蒿素晶胞(长方体，含4个青蒿素分子)及分子结构如下图所示。
（1）提取青蒿素
在浸取、蒸馏过程中，发现用沸点比乙醇低的乙醚()提取，效果更好。
①乙醚的沸点低于乙醇，原因是 。
②用乙醚提取效果更好，原因是 。
（2）确定结构
①测量晶胞中各处电子云密度大小，可确定原子的位置、种类。比较青蒿素分子中C、H、O的原子核附近电子云密度大小： 。
②图中晶胞的棱长分别为a、b、c，晶体的密度为 。(用表示阿伏加德罗常数；；青蒿素的相对分子质量为282)
③能确定晶体中哪些原子间存在化学键、并能确定键长和键角，从而得出分子空间结构的一种方法是 。
a.质谱法 b.X射线衍射 c.核磁共振氢谱 d.红外光谱
（3）修饰结构，提高疗效
一定条件下，用将青蒿素选择性还原生成双氢青蒿素。
①双氢青蒿素分子中碳原子的杂化轨道类型为 。
②的空间结构为 。
双氢青蒿素比青蒿素水溶性更好，治疗疟疾的效果更好。
20．（2022·琼海模拟）锗石含有人体所需的硒、锌、镍、钴、锰、镁、钙等三十多种对人体有益的微量元素。
（1）基态Ge原子的价电子排布图为 。
（2）Ni(CO)4常温下为无色液体，沸点42.1℃，熔点 19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂。推测Ni(CO)4是 分子(“极性”或“非性极”)。
（3）Co2+可与形成配离子[Co(NO3)4]2 ，该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为 (用元素符号表示)，中N的杂化方式为 。
（4）氨气中H N H键的键角为107.3°，[Zn(NH3)6]2+离子中H N H键的键角 107.3°(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是： 。
（5）硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为甲图的俯视图，A点原子的坐标为(0，0，0)，B点原子的坐标为(，1，)，则C点原子的坐标为 ；已知晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶胞密度ρ为 g·cm-3(只列出计算式)。
21．（2022·房山模拟）金属铬及其化合物广泛应用于工业生产中。
（1）烟酸铬是铬的一种化合物，可促进生物体内的蛋白质合成，提高生物体的免疫力，其合成过程如图：
①H、C、N、O的电负性由大到小的顺序是 。
②烟酸中碳原子的杂化方式为 。
（2）基态铬原子的核外电子排布式为 ，有 个未成对电子。
（3）铬元素的一种配合物[Cr(H2O)4Cl2]Cl 2H2O，配离子中提供孤电子对的原子为 ，配位数为 。
（4）Cr2O3晶体的熔点为2435℃，而CrCl3晶体易升华，其主要原因是 。
（5）铬、钙和氧组成一种特殊的导电材料(复合氧化物)，其晶胞如图所示。该晶体的化学式为 。
22．（2022·怀化模拟）制备的实验操作如下：向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液；若加入极性较小的溶剂(如乙醇)，将析出深蓝色的晶体。回答以下问题：
（1）“沉淀溶解”时发生反应的离子方程式为
（2）基态价层电子排布式为 。
（3）N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
（4）沸点：，原因为 。
（5）含有σ键的数目为 。
（6）写出一种与互为等电子体的分子的化学式 。
（7）S与形成的某化合物晶体的晶胞(实心点表示，空心点表示S)如图所示：
①该化合物的化学式为 。
②已知该晶胞的晶胞参数为，阿伏加德罗常数为NA，则该晶胞的密度为 。
23．（2022·商洛模拟）我国科学家最近开发的催化剂可实现NO还原制，为资源回收利用提供新思路。请回答下列问题：
（1）基态Ｎ原子价层电子排布图为 。
（2）上述物质所含的第二周期元素中，第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号，下同)；电负性由小到大的顺序为 。
（3）氨硼烷()是一种新型储氢材料。分子中B原子的杂化方式为 。中的∠HNH (填“>”、“<”或“=”)中的∠HNH。
（4）已知(碳化硼)，BN(氮化硼)的熔点依次为2550℃、3300℃，这两种物质的点存在差异的主要原因是 。
（5）已知的晶胞结构如图1所示，该晶胞中含有的阳离子数为 ，阳离子的配位数为 。
（6）钛晶体有两种晶胞结构(如图2和图3所示)。图2中晶胞的空间利用率(φ)为 (用含π的式子表示)；已知图3中晶胞底边长为anm，高为cnm，NA代表阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为 (用含a、c、NA的代数式表示)。
24．（2022·自贡模拟）镍是一种硬而有延展性并具有铁磁性的金属，它能够高度磨光和抗腐蚀，用镍制造不锈钢和各种合金钢被广泛地用于飞机、舰艇、雷达、导弹、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。回答下列问题：
（1）基态Ni原子的价电子轨道表示式(电子排布图)为 。
（2）具有不对称结构的Schiff碱及其与过渡金属形成的配合物结构类似于生命体系的真实情况。有一种广泛用于生命体系中金属蛋白的模拟研究，其结构如图所示。
该配合物中C原子的杂化方式为 ；该配合物中除H之外的组成元素的第一电离能由小到大的顺序是 。
（3）二氧化硒主要用于电解锰行业，其中一种制备方法为2NiSeO42NiSeO3+O2↑、NiSeO3NiO+SeO2。下列分子或离子的VSEPR模型为平面三角形的是____(填字母)。
A．SeO B．SeO C．NiO D．SeO2
（4）草酸镍可用于制镍粉和镍的催化剂等，加热分解的化学方程式为NiC2O4NiO+CO+CO2，属于非极性分子的产物是 ，等物质的量的CO(C≡O)与CO2分子中的π键比为 ，与CO2互为等电子体(等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团)的阴离子为 (任写一种)。
（5）氢能是一种重要的二次能源，其独有的优势和丰富的资源引起人类广泛的兴趣，然而氢的储存是目前氢能利用的一大难题，现有La、Ni合金是较为理想的储氢材料，其晶胞结构如图所示：
①该储氢材料的化学式为 。
②已知晶胞参数边长为anm，高为bnm，设阿伏加德罗常数的值为NA一个晶胞内可以储存18个氢原子，储氢后的晶胞密度为 g·cm-3。
25．（2022·曲靖模拟）云南省曲靖市物华天宝，资源丰富，煤炭、磷、铅、锌、锑等资源储量位居全省前列，会泽县“斑铜”技艺更是闻名全国。2021年12月，中国有色金属工业协会授予曲靖市“绿色晶硅光伏之都”称号。
（1）晶体硅中Si原子的杂化方式是 ，基态Zn原子核外电子排布式为 ，基态Cu原子核外有 种能量不同的电子。
（2）磷化亚铜(Cu3P)用于制造磷青铜，磷青铜是含少量锡、磷的铜合金。磷化亚铜与水反应产生有毒的磷化氢(PH3)气体，PH3分子的空间构型为 ；Si、P、S的第一电离能(I1)由大到小的顺序为 。
（3）一种铜金合金具有储氢功能。其晶体为面心立方最密堆积结构，晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点，则Au原子的配位数为 。该储氢材料储氢时，氢分子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与ZnS的结构相似(如图1)，该晶体储氢后的化学式为 。
（4）磷青铜晶体的晶胞结构如图2所示，该晶体中P原子位于由铜原子形成的 的空隙中。若晶体密度为ag·cm-3，P与最近的Cu原子的核间距为 nm(用含NA的代数式表示)。
26．（2022·中卫模拟）铬同铁、钴、镍、铜等金属形成的合金，用于航空、宇航、电器、仪表及高端科技领域。
（1）铬的基态原子的价层电子排布式是 ；
（2）氯化铬酰(CrO2Cl2)的熔点为-96.5℃，沸点为117℃，固态氯化铬酰属于 晶体。制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7+3CCl4=2KCl +2CrO2Cl2+3COCl2↑，COCl2分子中σ键和π键的个数比为 ，空间构型为 ；
（3）某镍配合物结构如图所示。
分子内含有的作用力有 (填序号)，
A．氢键 B．离子键 C．金属键 D．配位键
其中属于第二周期元素的第一电能由大到小的顺序是 (填元素符号)；
（4）向CuSO4溶液中通入氨气得到深蓝色溶液的离子方程式为 。
（5）CoCl3·4NH3中心原子Co3+配位数为6，向含0. 1 mol CoCl3·4NH3的溶液中滴加2mol·L-1AgNO3溶液，反应完全共消耗50 mL溶液，则CoCl3·4NH3改写成配合物的化学式为 。
（6）下图是Cu的晶体一种堆积方式， 若晶胞的边长为a pm，则晶体的密度为 g·cm-3(用含a和NA的表达式表示)。
27．（2022·吉林模拟）镍钴锰酸锂是锂电池的关键三元正极材料，化学式为LiNixCoyMn1-x-yO2。其中的锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)等过渡金属元素化合物的应用研究是前沿科学之一、回答下列问题：
（1）基态Ni原子的价电子排布式为 。金属锰可导电、导热，有金属光泽和延展性，这些性质都可以用“ 理论”解释。
（2）[Co(DMSO)6](ClO4)2是一种紫色晶体，其中DMSO为二甲基亚砜，化学式为SO(CH3)2。DMSO中硫原子的杂化轨道类型为 ，ClO的空间构型是 ， SO(CH3)2中键角∠C—S—O CH3COCH3中键角∠C—C—O(填“＞”、“＜”或“=”)，元素S、Cl、O的电负性由小到大的顺序为 。
（3）已知：r(Fe2+)为61pm、r(Co2+)为65pm。在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3，实验测得FeCO3的分解温度低于CoCO3，原因是 。
（4）La、Ni合金是较为理想的储氢材料，其晶胞结构如图所示：
①该储氢材料的化学式为 。
②已知晶胞参数边长为anm，高为bnm，设阿伏加德罗常数的值为NA，一个晶胞内可以储存18个氢原子，储氢后的晶胞密度为 g·cm-3。
28．（2022高三下·遵义）碳元素能形成多种单质及化合物，在生产生活中有重要的研究和应用价值。请根据以下信息，回答下列问题。
（1）邻氨基吡啶的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应，其结构简式如下图所示。
①在元素周期表中铜位于 区(填“s”、“p”、“d”或“ds”)。C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为 。
②邻氨基吡啶的铜配合物中，Cu2+的配位数是 ，N原子的杂化类型有 。
（2）化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
①1体积水可溶解约1体积CO2，1体积水可溶解约700体积NH3，NH3极易溶于水的原因是 ，反应时，向饱和NaCl溶液中先通入 。
②NaHCO3分解得Na2CO3，空间结构为 。
（3）碳原子构成的单质具有多种同素异形体，也对应着有多种不同晶体类型。
①下图为石墨和石墨烯的结构示意图。石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是 。
A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B．石墨中的碳原子采取sp3杂化
C．石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力
D．石墨烯中平均每个六元碳环含有2个碳原子
②利用皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管可以合成T-碳，T-碳的晶体结构可看成金刚石晶体中每个碳原子被正四面体结构单元(由四个碳原子组成)取代，如图所示(其中图(a)、(b)为T-碳的晶胞和俯视图，图(c)为金刚石晶胞)。
一个T-碳晶胞中含有 个碳原子，T-碳的密度非常小为金刚石的一半，则T-碳晶胞的边长和金刚石晶胞的边长之比为 。
29．（2022·河南模拟）钼(Mo)是一种战略金属元素，钼单质及其化合物广泛用于炼钢、电子工业、石油化工、航天和机械工业等领域。回答下列问题：
（1）基态Mo原子的核外电子排布式为[Kr]4d55s1，Mo元素属于周期表中的 区元素，其最高能级电子的电子云轮廓形状为 。
（2）某含钼化合物是一种石油工业中的优良催化剂，其分子的结构简式如图1所示。
①组成该化合物的非金属元素的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
②该分子中采用sp2杂化的非金属元素的原子个数为 。
（3）Mo原子和CO形成的配合物Mo(CO)6在电磁领域、隐身材料领域有重要应用，该配合物中提供孤电子对的原子为 (填元素符号)，该配合物中碳氧三键的键长 (填“>”“=”或“<”)CO分子中的碳氧三键的键长。
（4）与Mo同周期的Rb为37号元素，金属Rb的熔点为38.89℃，金属Mo的熔点为2620℃，金属Mo的熔点远高于金属Rb的原因为 。
（5）磷和钼形成的某种化合物的立方晶胞如图2所示，已知晶胞中Mo位于顶点和面心，而P原子位于棱边中点和体心。
①P原子的配位数为 。以A为原点建立三维坐标系，请在图3中画出晶胞中各原子沿z轴的透视图 (用“”代表Mo原子，用“”代表P原子，用“”代表Mo原子和P原子的重合)。
②若晶胞中距离最近的Mo原子之间的距离为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 g·cm-3。(列出计算式即可)
30．（2022·凉山模拟）氮是地球上极为丰富的元素，回答下列问题：
（1）氮化锂(Li3N)晶体中氮以N3-存在，基态N3-的电子排布式为 。
（2）胸腺嘧啶是构成DNA的一种生物碱，结构简式如图：
其构成元素(H元素除外)的第一电离能由小到大的顺序为 。胸腺嘧啶分子中σ键和π键的比值为 。
（3）叠氮化钠(NaN3)常用作汽车安全气囊中的药剂，3mol叠氮化钠受撞击会生成4mol氮气和一种离子化合物，写出此反应的化学方程式 。写出叠氮酸根()的一种等电子体 。
（4）(CH3)3NH+和可形成离子液体，阳离子中氮原子的杂化方式为 ，阴离子的几何构型为 ，阴离子中存在的化学键有 。
（5）已知X+中所有电子刚好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成的晶体的晶胞如图所示：
X的元素符号是 ，若棱上的X+与N3-相互接触，r(X+)=a，r(N3-)=b，则该晶胞的空间利用率为 。(列出计算式)。
31．（2022·菏泽模拟）镍铜合金由镍、铜、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，耐蚀性高，耐磨性好，容易加工，可作为航空发动机的结构材料。
（1）基态镍原子的价电子排布式为 ，同周期且基态原子的单电子数与相同的元素有 种。
（2）与的第二电离能分别为：，，大于的主要原因是 。
（3）可与4-甲基咪唑()形成配合物。4-甲基咪唑中，1号N原子的孤电子对因参与形成大π键，电子云密度降低。
①4—甲基咪唑中， (填“1”或“3”)号N原子更容易与Cu+形成配位键。
②配位原子提供孤电子对的能力是影响配体与Cu+之间配位键强度的一个重要因素。若用某结构相似的含O配体与Cu+配位，所得配合物的稳定性比含N配体低，可能的原因是 。
（4）已知的立方晶胞结构如图所示。
①已知a、b的坐标参数依次为，则d的坐标参数为 ，它代表 原子。
②若铜、氧的原子半径分别为，晶体的密度为，是阿伏加德罗常数的值，则该晶胞中原子空间占有率为 (用含的式子表示，不必化简)。
32．（2022·成都模拟）某笼形包合物Ni(CN)a(NH3)b(C6H6)c的晶胞如图所示。回答下列有关问题。
（1）基态镍原子的价层电子排布式为 ；该物质中非金属元素电负性由大到小是 。
（2）NH3中N的杂化轨道类型为 ；从结构角度分析C、P原子之间不易形成π键的原因是 。
（3）在晶胞中，镍离子与CN-之间产生配位键，配体CN-提供的配位原子有 ；镍离子的配位数为 。
（4）推测该包合物中氨与苯分子数目比，即b：c为 ，其中Ni的平均化合价为 。
（5）若此晶胞体积为Vnm3，阿伏加德罗常数为NAmol-1，晶胞的摩尔质量为Mg/mol，则晶体密度为 g/cm3(列出计算表达式)。
33．（2022·马鞍山模拟）人类对第二周期的元素及化合物认识最早。
（1）第二周期的元素中，I1(第一电离能)从大到小排前三位的是 。
（2）人类合成的第一个稀有气体化合物是XeF+PtF，PtF中的键角有90°和180°两种。下列关于该化合物的说法中正确的是____。
A．熔化状态下不能导电
B．XeF+中所有原子都满足8电子稳定结构
C．用两个Cl替换F后，所得PtF4Cl2有两种结构
D．含有离子键、极性键、非极性键和配位键
（3）XeF+PtF溶于水可生成Xe和HPtF6，写出反应的化学方程式。 。
（4）解释HNO3和HNO2酸性强弱不同的原因 。
（5）SCN—中C原子的杂化类型为 ， 其中含有两个相同的大π键，其形式为 。(用π表示，n为原子数，m为电子数)，检验Fe3+时，SCN—以 S原子配位不以N原子配位的原因是 。
（6）如图，在NaCl的晶体中，Na+和Cl—互相占据对方的正八面体空隙，CaF2晶体中，F—占据由Ca2+构成的所有正四面体空隙。钛镍合金具有形状记忆功能。某钛、镍原子个数比为2：1的合金的晶体结构为：镍原子呈面心立方排列，钛原子填充在由镍原子围成的所有八面体空隙和一半的四面体空隙中，若最近的钛原子和镍原子紧密接触，镍原子周围距离最近的钛原子数为 ； 钛原子和镍原子的半径分别为r1和r2，该晶体的空间利用率为 (用含r的代数式表示，不必化简，空间利用率=晶胞中原子的总体积/晶胞的体积)。
34．（2022·南充模拟）乙酰丙酮是“种有酯气味的无色透明液体，常用作溶剂、有机合成中间体、金属络合剂等。它有两种主要互变异构体A、B，与Be2+、Mg2+、Cu2+、Zn2+等形成配合物C。回答下列有关问题：
（1）基态Cu2+离子的价电子排布式为 ，Be和Mg第一电离能较大的是 原子。
（2）A中C原子杂化轨道类型有 ；按VSEPR预测B中∠HCC约为 、 (填角度)。B在碱性条件下断裂极性最大的键，是 键。 具有分子内氢键的是 (填“A”或“B”)。
（3）C中σ键与π键数目之比为 。
（4）乙酰丙酮易溶于醇、氯仿、丙酮等多数有机溶剂，理由是 。
（5）金属铜的某些参数如下：
金属 堆积类型 密度/g·cm-3 相对原子质量
Cu ρ 64
根据上述数据，计算Cu的原子半径为 pm (列出计算表达式，设NA是阿伏加德罗常数的值)。
35．（2021·岳阳模拟）镍铜合金由60%镍、33%铜、6.5%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，耐蚀性高，耐磨性好，容易加工，无磁性，是制造行波管和其他电子管较好的结构材料。还可作为航空发动机的结构材料。
（1）基态铜原子的价层电子的轨道表示式为 ，Cu与Fe的第二电离能分别为：ICu=1959kJ·mol-1，IFe=1562kJ·mol-1，结合价层电子排布式解释Fe的第二电离能较小的原因是 。
（2）向4mL0.1mol/LCuSO4溶液中滴加氨水可形成[Cu(NH3)4]SO4溶液，再向溶液中加入8mL95%的乙醇，并用玻璃棒摩擦器壁析出深蓝色晶体Cu(NH3)4]SO4·H2O。
①NH3中心原子的轨道杂化类型为 。NH3的沸点高于CH4的沸点，其原因是 。
②简单说明加入乙醇后析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体的原因 。
（3）某镍铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①在该晶胞中镍原子与铜原子的数量比为 。
②若该晶胞的棱长为anm(1nm=1×10-7cm)，ρ= g·cm-3(NA表示阿伏加德罗常数，列出计算式)。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A．由分析可知，X、Y的氢化物分别为：CH4和NH3，由于NH3存在分子间氢键，故氢化物沸点： ，A不符合题意；
B．根据同一周期从左往右主族元素的原子半径依次减小，同一主族从上往下依次增大，故原子半径： ，B不符合题意；
C．根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA，VA与VIA反常，故第一电离能： ，C不符合题意；
D．由于阳离子中的Y原子是N原子，形成了类似于铵根离子的阳离子，故存在配位键，阴离子中的W为B，最外层上只有3个电子，能形成3个共价键，现在形成了4个共价键，故还有一个配位键，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
根据结构简式推断，X是碳、Y是氮、M是氢、Z是氧、W是硼；
A.两者氢化物分别是甲烷和氨气，氮氨气存在氢键，沸点较高；
B.原子半径同周期随质子数增加而减小，同主族随质子数增加而增大；
C.电离能同周期从左到右逐渐增大；
D.根据结构简式均含一个配位键。
2．【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：d＞c＞b，A不符合题意；
B．化合物ec3为SO3，硫原子形成3个共价键且无孤电子对，为sp2杂化，分子结构对称，是非极性分子，B符合题意；
C．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，简单氢化物的稳定性：b
故答案为：B。
【分析】A、同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大；
B、分子的极性要结合其对称性判断；
C、氢化物的稳定性即比较非金属性；
D、同周期从左到右，元素的电负性变强；同主族由上而下，元素电负性减弱。
3．【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用；极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A．BrCl是直线形结构，Br原子和Cl原子大小不同，则BrCl是极性分子，故A不符合题意；
B．中心原子价层电子对数为4+=4，Cl原子为sp3杂化，为正四面体结构，键角为109°28′，中心原子价层电子对数为3+=3，C原子为sp2杂化，为正三角形结构，键角为120°，故B不符合题意；
C．溴元素位于元素周期表第四周期第VIIA族，故C不符合题意；
D．同一主族从上到下第一电离能减小，F、Cl、Br、I的第一电离能逐渐减小，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.BrCl正负电荷中心不重合，为极性分子；
B.孤电子对间排斥力＞孤电子对和成键电子对之间的排斥力＞成键电子对之间的排斥力，孤电子对越多键角越小；
C.Br为35号元素，位于第四周期第VIIA族；
D.同一主族从上到下第一电离能逐渐减小。
4．【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；物质的结构与性质之间的关系
【解析】【解答】A．Mg和Al的电子层数相同，Mg的原子半径大，原子核对最外层电子的吸引力小，镁易失去最外层电子，所以金属活动性：Mg>Al，故不选A；
B．稳定性与键能有关，与分子间作用力无关，故不选B；
C．化学键键能C-C>C-Si>Si-Si，所以熔点：金刚石>碳化硅>硅，故C符合题意；
D．亚硫酸不是S的最高价含氧酸，不能根据酸性得出非金属性C
【分析】A．同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素；
B．稳定性与键能有关；
C．原子晶体的熔点大小取决于共价键的强弱，原子半径越小，键长越短，共价键越强，晶体的熔点越高；
D．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，不是最高价氧化物对应的水化物则不一定。
5．【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；晶体熔沸点的比较
【解析】【解答】A．元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物酸性越强，非金属性P＞Si，所以酸性，故A符合题意；
B．晶体硅为原子晶体，红磷为分子晶体，原子晶体的熔点高于分子晶体的，故熔点：红磷＜单晶硅，故B不符合题意；
C．一般同周期元素随核电荷数的增大第一电离能逐渐增大，但是P的最外层电子为3s23p3，p能级的电子为半满状态，较稳定，故第一电离能：S＜P，故C不符合题意；
D．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性P＞Si，故热稳定性：，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物酸性越强；
B．原子晶体的熔点高于分子晶体；
C．同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素；
D．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强。
6．【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用；配合物的成键情况；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．第一电离能同周期从左往右依次增大：P
B．该物质中除了N与Fe之间有配位键， P与F之间也有配位键，1 mol MAl中配位键数大于6 NA，B项不符合题意；
C．苯环上的-CH3的C为sp3杂化，C项不符合题意；
D．C=C中作用力比C-C强，键长C-C>C=C，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
B.M中N与Fe、 P与F之间均存在配位键；
C.饱和碳原子采用sp3杂化。
7．【答案】B
【知识点】原子结构的构造原理；元素电离能、电负性的含义及应用；原子结构与元素的性质
【解析】【解答】A．同周期从左往右非金属增强，气态氢化物的稳定性增强：NH3
D．S弱氧化性与金属单质反应生成低价金属化合物，即生成Cu2S，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．同周期从左往右非金属增强，气态氢化物的稳定性增强；
B．同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素；
C．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型，再确定空间立体构型；
D．硫有弱氧化性，与金属单质反应生成低价金属化合物。
8．【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用
【解析】【解答】A．乙胺中含氨基，能与水形成分子间氢键，易溶于水，其水溶液显碱性，A不符合题意；
B．-NH2中含有孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对与成键电子对之间的排斥力，所以键角大于键角，B不符合题意；
C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素；第二周期中第一电离能大于小于的只有氧元素，C不符合题意；
D．乙二胺与形成的中，提供 电子对形成配位键的是N，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．分子间氢键会增大物质的溶解度，利用氨水的碱性判断；
B．依据孤对电子之间排斥作用＞孤对电子与成键电子对之间排斥＞成键电子对之间排斥分析。
C．同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素；
D．依据配离子的结构分析。
9．【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用
【解析】【解答】A．I中含有羟基，分子之间含有氢键，熔点较高，A符合题意；
B．分子中有2对孤电子对，只有1对故电子对，孤电子对与成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以键角：，B不符合题意；
C．一个单键，1个键，一个双键，1个键和1个键，一个三键，一个键个2个键，所以I中的键数为20，II中的键数为19，二者不相同，C不符合题意；
D．O的电负性大于N的，所以II含有的元素中O的电负性最大，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．分子间有氢键，熔点较高；
B．依据孤对电子之间排斥作用＞孤对电子与成键电子对之间排斥＞成键电子对之间排斥分析。
C．一个单键，1个键，一个双键，1个键和1个键，一个三键，一个键个2个键；
D．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。
10．【答案】A
【知识点】原子结构的构造原理；元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】A．莫尔盐中的铁为+2价，被空气中的氧气氧化后会变质成+3价，检验是否存在铁离子应用亚铁氰化钾溶液或KSCN溶液，A符合题意；
B．中中心原子的价层电子对数为4，采用sp3杂化，有4个σ键电子对，B不符合题意；
C．基态的价层电子排布式为2s22p6，轨道表示式为，C不符合题意；
D．N原子的2p轨道处于半满状态，能量较低，比同周期相邻的两种元素的第一电离能都大，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．依据检验铁离子应用亚铁氰化钾溶液或KSCN溶液；
B．依据单键是σ键，双键一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键；
C．依据构造原理和洪特规则分析；
D．同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素。
11．【答案】B
【知识点】原子结构的构造原理；元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】A．锗是32号元素，基态原子价层电子排布式为，A不符合题意；
B．与晶体都属于分子晶体，的相对分子质量大，晶体内的分子间作用力大，则的熔点比高，B符合题意；
C．分子中原子形成了4个键，孤电子对数=，价层电子对数为4，中心原子的杂化类型为sp3，分子的空间构型为正四面体，C不符合题意；
D．元素非金属性越强，其第一电离能越大，非金属性大小为，则第一电离能大小：，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．依据构造原理分析；
B．依据相对分子质量进行比较熔沸点，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高；
C．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型，再确定空间立体构型
D．元素非金属性越强，其第一电离能越大。
12．【答案】（1）3d10
（2）哑铃形；8；8
（3）B；C
（4）与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧；1.25；a—2d；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）Zn为30号元素，Zn原子失去2个电子形成Zn2+，基态Zn2+的价电子排布式为3d10，故答案为：3d10；
（2）配体L2-所含元素中氧元素的电负性最大，氧原子占据的最高能级为2p能级，2p能级电子云轮廓图为哑铃形；由结构简式可知，苯环和双键碳原子采用sp2杂化，则配体中苯环碳原子和双键碳原子杂化方式为sp2杂化，共有8个；单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，配体中碳原子与氧原子之间的单键为σ键、双键中含有1个σ键，共有8个，故答案为：哑铃形；8；8；
（3）若在L2-上引入能与水分子形成氢键的羟基和氨基，有利于增强X与水分子的吸附作用，若在L2-上引入不能与水分子形成氢键的氯原子、甲基，不能增强X与水分子的吸附作用，故答案为：BC；
（4）①由X晶胞的组成单元的对角面可知，晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧，故答案为：与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧；
②由X晶胞的组成单元的对角面可知，每个锌离子与2个氧离子相连，其中1个氧离子为4个锌离子所共有，则每个锌离子实际上与1+0.25=1.25个氧离子相连，所以X晶体中锌离子的配位数为1.25，故答案为：1.25；
③由X晶胞的组成单元结构可知，[Zn4O]6+中两个处于体对角线的氧离子距离、边长和面对角线构成直角三角形，氧离子距离为单元结构的体对角线，设A、B两个锌离子之间的最短距离为xnm，由体对角线的长度可得：x+2d=，解得x=a—2d，故答案为：a-2d；
④由X晶胞的组成单元结构可知，单元结构中位于顶点的[Zn4O]6+的个数为8×=1，位于棱上的L2-的个数为12×=3，设晶体的密度为dg/cm3，由X晶体具有面心立方结构，其晶胞由8个结构相似的组成单元构成可得：=(2a×10-7) 3d，解得d=，故答案为：。
【分析】（1）Zn为30号元素，Zn原子失去2个电子形成Zn2+，根据构造原理书写基态Zn2+的电子排布式；
（2）元素的非金属性越强，电负性越大，L2-所含元素中，O元素的电负性最大，O原子占据最高能级的电子为2p能级；苯环和双键碳原子采用sp2杂化；单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；
（3）L2-上引入能与水分子形成氢键的基团，能增强X与水的吸附作用；
（4）①晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧；
②每个锌离子与2个氧离子相连，其中1个氧离子为4个锌离子所共有；
③[Zn4O]6+中两个处于体对角线的氧离子距离、边长和面对角线构成直角三角形，氧离子距离为单元结构的体对角线；
④根据均摊法和计算。
13．【答案】（1）
（2）6
（3）小于
（4）；
（5）
（6）MnS中阴阳离子所带电荷数比NaCl的多，离子键强度更大；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；配合物的成键情况；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）Mn元素是第25号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，所以本问应填“ ”；
（2）由题干图例所示，HMn(CO)5中Mn原子以配位键连接5个C原子，1个H原子，所以本问应填“6”；
（3）根据元素周期律，总体规律同一周期元素从左到右第一电离能依次增强，特殊规律同周期IIA族第一电离能大于IIIA族，VA族第一电离能大于VIA族，C是IVA族，O是VIA族，不涉及特殊规律，所以本问应填“小于”；
（4）①根据价层电子对互斥理论， 中心原子C连接3个O原子，所以δ键为3，孤电子对数 (阴离子计算孤电子对数时，所带负电荷绝对值要与中心原子价电子数相加)，所以 中C原子价层电子对数为3，孤电子对数为0，故其离子结构为平面三角形；再根据价层电子对数与杂化轨道对应关系，可知 中C原子的杂化轨道类型是sp2，故本问第一空应填“sp2”；
②按题目要求，阴离子中心原子价层电子对数应为3，孤电子对数为0，带电荷量为-1，无机酸根一般是含氧酸阴离子，所以代入孤电子对公式可解得其中心原子价电子数为5，所以本问第二空应填“ ”；
（5）根据题目描述，CH3Mn(CO)5与I2交换原子(或原子团)，形成新物质，故本问应填“ ”；
（6）①离子晶体熔沸点高低不光与晶体结构有关，也与离子带电荷量有关，MnS晶体中每个离子都带2个单位电荷(正或负)，而NaCl晶体中，每个离子只带1个单位电荷，所以本问第一空应填“MnS中阴阳离子所带电荷数比NaCl的多，离子键强度更大”；
②根据题目所给信息，依据a、b两点原子的三维坐标推得，MnS晶胞的三维坐标关系是以b点左侧y轴上同一高度的S原子中心为三维坐标中心，轴向上每两个最近的S原子(或Mn原子)间距为单位长度，那么c点Mn原子的坐标为 ，故本问第二空应填“ ”。
【分析】
（1）锰元素质子数25，其1s22s22p63s23p63d54s2，其价层电子排布是3d54s2；
（2）根据结构示意图，配位数是6；
（3）同周期电离能自左到右依次增大，但存在例外，如IIA和IIIA族，VA族和VIA族；
（4）C原子价层电子对数为3，孤电子对数为0，杂化轨道类型是sp2，而相似构型的负一价酸根离子只有硝酸根；
（5）按照要求交换原子团即可；
（6）硫化锰所带的电荷数较多，离子键强度大，熔点相对较高。
14．【答案】（1）3s23p4
（2）H2O>H2S>CH4
（3）六
（4）D
（5）化合物III
（6）由图9c可知，图9b中Sb、Hg原子取代位置除图9b外还有其它形式；4；1：1：2；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）硫的原子序数为16，其原子核外有三个电子层，最外层电子数为6，因此基态硫原子的价电子排布式为3s23p4。
（2）H2S、CH4和H2O都是分子晶体，其中H2O分子间存在氢键，因此H2O的沸点最高；而H2S、CH4中，由于H2S的相对分子质量大于CH4，则H2S分子间范德华力大于CH4分子间范德华力，因此沸点H2S>CH4；故三者的沸点大小关系：H2O>H2S>CH4。
（3）第六周期零族元素的原子序数为86，因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅢB族。
（4）A、化合物Ⅰ中硫原子的价层电子对数为，因此化合物Ⅰ中硫原子采用sp3杂化，A符合题意；
B、化合物Ⅱ中所含元素为H、C、O、S、Hg，同周期元素，核电荷数越大，电负性越大，同主族元素，核电荷数越大，电负性越小，因此五种元素中，电负性最大的为O元素，B不符合题意；
C、化合物Ⅲ中，碳元素都以单键的形式连接，构成四面体结构，因此C-C-C的键角为109°18′，C不符合题意；
D、化合物Ⅲ是一种钠盐，存在离子键，同时C、H和C、S之间存在共价键，D符合题意；
E、化合物Ⅳ中硫氧元素之间形成S-O、S=O两种化学键，二者的键能不同，E不符合题意；
故答案为：AD
（5）化合物Ⅰ中存在氢键，可溶于水，化合物Ⅲ是一种钠盐，可溶于水；由于化合物Ⅲ溶于水后电离产生阴离子中三个氧原子都能形成氢键，因此等物质的量的两种物质溶于水后，化合物Ⅲ新田城的氢键更多，因此化合物Ⅲ更易溶于水。
（6）① 对比图9b和图9c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同，不符合晶胞是晶体最小重复单元的要求，因此不属于晶胞结构。
②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例，同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2，右侧晶胞中有2个Sb原子与Hg原子距离最近，因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb原子的个数为4；
该晶胞中Sb原子均位于晶胞内，因此1个晶胞中含有Sb原子的个数为8；Ge原子位于警告顶点、面心和体心，因此一个晶胞中含有Ge原子的个数为：；Hg原子位于棱边、面心，因此一个晶胞中含有Hg原子的个数为：。因此该晶胞中原子个数比Hg:Ge:Sb=1:1:2。
③一个晶胞的质量为，一个晶胞的体积为(x×10-7cm) ×(y×10-7cm) =x y×10-21cm ，因此晶体的密度。
【分析】（1）根据基态硫原子的原子结构和最外层电子数确定其价电子排布式。
（2）毫根据分子晶体沸点的影响分析。
（3）根据零族元素的原子序数分析。
（4）A、结合化合物Ⅰ中硫原子的价层电子对数分析；
B、结合电负性的递变规律分析；
C、根据化合物Ⅲ中C的成键情况确定其键角；
D、根据化合物Ⅲ的结构确定其所含的化学键；
E、根据化合物Ⅳ种所含的硫氧化学键分析。
（5）根据二者的结构，结合氢键分析。
（6）①结合所给结构分析；
②根据晶胞结构和均摊法分析；
③根据晶胞结构和密度公式进行计算。
15．【答案】（1）；SiC
（2）SiCl4；SiX4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；正四面体形；sp2、sp3；N>C>H；54
（3）O；Mg2GeO4；= ×1021
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)硅元素的原子序数为14，核外电子排布是1s22s22p63s23p2，价电子排布式为3s23p2，则价电子排布图为 ；原子晶体的熔点取决于共价键的强弱，晶体硅和碳化硅都是原子晶体，碳原子的原子半径小于硅原子，碳硅键的键能大于硅硅键，则碳硅键强于硅硅键，碳化硅的熔点高于晶体硅，故答案为： ；SiC；
(2) ①由题给熔沸点数据可知，0℃时，四氟化硅为气态，四氯化硅为液态，四溴化硅、四碘化硅为固态；分子晶体的沸点取决于分子间作用力的大小，SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，则SiX4的沸点依次升高；SiX4分子中硅原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则分子的空间构型为正四面体形，故答案为：SiCl4； SiX4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；正四面体形；
②由M2+离子的结构可知，离子中含有杂化方式为sp3杂化的单键碳原子和sp2杂化的双键碳原子；元素的非金属性越强，其电负性越大，元素的非极性强弱顺序为N>C>H，则元素电负性的大小顺序为N>C>H；M2+离子的结构中含有单键、双键和配位键，单键和配位键都是σ键，双键中含有1个σ键，则离子中含有54个σ键，故答案为：sp2、sp3；N>C>H；54；
(3)①由晶胞结构可知，X位于晶胞中位于顶点、面心、棱上和体内，顶点为8个，面心有6个，棱上有4个，体内有3个，则晶胞内的X原子为8× +6× +4× +3=8，位于体内的Y原子和Z原子分别为4和16，由Ge和O原子的个数比为1：4可知，X为Mg原子、Y为Ge原子、Z为O原子，则晶胞的化学式为Mg2GeO4，故答案为：O；Mg2GeO4；
②由晶胞的质量公式可得： =abc×10—21×ρ，解得ρ= ×1021g/cm3，故答案为： ×1021。
【分析】（1）硅的价层电子数是4个，根据核外电子能级排布即可写出价层电子对排布
，均属于原子晶体，原子晶体的熔点与键长有关，键越短熔点越高
（2）① 根据沸点进行比较即可判断气态，液态，固体，常温下是液态的是四氯化硅，均属与分子晶体，结构相似，沸点随着相对分子质量的增大而增大，SiX4结构与甲烷相似，因此是正四面体结构②根据氮原子成键情况，有双键和单键因此氮原子有sp2和sp3杂化，电负性和非金属性有关，非金属性越强，电负性越大，找出M2+中所有的单键和配位键即可
（3）①根据原子占位情况计算出化学式即可 ②计算出体积，再根据ρ=m/v计算即可
16．【答案】（1）3d84s2；第四周期第Ⅷ族；O>N>C；这三种元素都是过渡元素，在元素周期表中位置和Ni相近，可能具有相似的性质
（2）CO2中心原子为sp杂化，键角为180度；CH4和H2O中心原子均为sp3杂化。H2O中孤对电子与成键电子对之间的斥力大于CH4中成键电子对之间的斥力，故键角：CO2>CH4>H2O；sp2、sp2；
（3）Cu3AgH8；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)基态 Ni原子的价电子排布式为3d84s2；该元素在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族；C、N、O位于同周期，同周期从左往右电负性呈增大趋势，故电负性由大到小的顺序是O>N>C；寻找更多的金属催化剂，在过渡金属区域进行寻找，原因是这三种元素都是过渡元素，在元素周期表中位置和Ni相近，可能具有相似的性质；
(2)CO2中心原子为sp杂化，键角为180度；CH4和H2O中心原子均为sp3杂化。H2O中孤对电子与成键电子对之间的斥力大于CH4中成键电子对之间的斥力，故键角：CO2>CH4>H2O；(HB=NH)3中B、N原子均形成双键，共有3个键，杂化轨道类型分别为sp2、sp2；氨硼烷(NH3BH3)中N、B都达到稳定结构，即最外层均为8电子结构，氮原子提供孤电子对，与硼原子之间形成配位键， NH3BH3分子的结构式：；
(3)铜银合金晶体具有立方堆积结构，晶胞中Cu原子位于面心，根据均摊法铜原子个数为3，Ag原子位于顶点，银原子个数为1，氢原子可进到由Cu原子与Ag原子构成的全部四面体空隙中，四面体空隙共8个，故晶体的化学式为：Cu3AgH8；储氢后氢气的密度为：，。
【分析】（1）①基态Ni原子3d、4s能级上的电子为其价电子；Ni位于第四周期第Ⅷ族；
②同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
③Co、Fe、Cu都是过渡元素，在元素周期表中位置和Ni相近；
（2）①CH4的键角为109°28′，H2O的键角为104.5°，CO2的键角为180°；
②(HB=NH)3中B、N原子均形成3个σ键；
③NH3BH3中N、B都达到8电子稳定结构；
（3）①根据均摊法计算；
②根据 储氢能力= 计算。
17．【答案】（1）A
（2）>
（3）正四面体形；sp3；P
（4）4
（5）2
（6）25
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)铁元素的焰色为无色，不能用焰色实验检测，
故答案为：A；
(2)铜原子失去1个电子后为全充满的稳定结构3d10，较难失去电子，而铁原子失去1个电子后为3d64s1，较易失去4s电子，所以铁元素的第二电离能小于铜元素，故答案为： >；
(3)铵根离子中氮原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形；磷酸根离子中磷原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化；同周期元素从左到右，原子半径依次减小，同主族元素，从上到下原子半径依次增大，所以氧、磷、氯三种原子中，磷原子的原子半径最大，故答案为：正四面体形；sp3；P；
(4)由五水硫酸铜的结构式可知，铜离子与4个氧原子形成配位键，所以铜离子的配位数为4，故答案为：4；
(5)由晶胞结构可知，晶胞中五水硫酸铜的个数为4×=2，故答案为：2；
(6)1000mL 0.10mol/L的硫酸铜溶液中硫酸铜的物质的量为0.10mol/L×1L=0.10mol，所以配制溶液时需称量五水硫酸铜的质量为0.10mol×250g/mol=25g，故答案为：25。
【分析】（1）常见焰色反应为无色金属元素： 铁、铂、铝，还有锌、金、银、锡、镁、镍等
（2）铜原子失去1个电子后为全充满的稳定结构3d10，已经为全满结构，再失去一个电子比较困难，所以 I2(Cu) 会异常的大
（3）利用VSERP进行判断计算即可
（4）由图可知，有4个水分子与铜离子形成配位键，故配位数为4
（5）利用均摊法计算即可
18．【答案】（1）A；B
（2）sp2杂化；范德华力；片层内形成了离域π键
（3）同为离子晶体，钠离子的半径小于钾离子的半径，NaCl晶格能大于KCl，所以NaCl的熔点高
（4）12；a；钠；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)A．钾元素的焰色反应呈紫红色，紫色光在可见光范围内辐射波长最短，故正确；
B．钾元素的原子序数为19，基态原子的核外电子排布式为[Ar]4s1，故正确；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，所以钾元素的第一电离能小于铬元素，故不正确；
故答案为：AB；
(2)由g-C3N4是一种近似石墨烯的平面维片层结构可知，层内原子通过共价键相结合，片层之间通过范德华力相结合，由网状结构示意图可知，碳原子和氮原子形成3个σ键，原子的杂化方式都为sp2杂化，未参与杂化的p电子形成层内离域π键，所以g-C3N4在光激发下能传递电子，故答案为：sp2杂化；范德华力；片层内形成了离域π键；
(3)氯化钠和氯化钾都是离子晶体，钠离子的离子半径小于钾离子，氯化钠的晶格能大于氯化钾，所以氯化钠的熔点高于氯化钾，故答案为：同为离子晶体，钠离子的半径小于钾离子的半径，NaCl晶格能大于KCl，所以NaCl的熔点高；
(4)由晶胞结构可知，钠离子位于棱上和体心，氯离子位于顶点和面心，距离体心钠离子最近的离子为处于面心的氯离子，所以第一层为6个氯离子，第二层为12个位于棱上的钠离子，钠离子和钠离子的最近距离为面对角线的，由晶胞参数为apm可知，钠离子和钠离子的最近距离为apm；晶胞中位于顶点和面心的氯离子个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的钠离子个数为12×+1=4，晶胞中离子的体积为()pm3，晶胞的体积为a3pm3，则晶胞中的离子空间占有率为，故答案为：12；a；钠；。
【分析】（1）A.K元素的焰色反应为紫色，紫色波长介于400nm～435nm之间；
B.K的原子序数为19，根据构造原理书写电子排布式；
C. 第一电离能I1(K)
（3）离子晶体的晶格能越大，熔点越高；
（4）根据均摊法计算；离子的空间占有率=。
19．【答案】（1）乙醇分子间能形成氢键；乙醚沸点低，蒸馏时所需温度较低，青蒿素不易分解
（2）O＞C＞H；；b
（3）sp3；正四面体
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)①乙醚的结构简式为C2H5OC2H5，乙醇的结构简式为C2H5OH， 乙醇分子间能形成氢键，乙醚分子间不能形成氢键，故乙醚的沸点低于乙醇；
②青蒿素溶于乙醇和乙醚，对热不稳定，用乙醚提取青蒿素后，乙醚沸点低，蒸馏时所需温度较低，青蒿素不易分解，故用乙醚提取效果更好。
(2)①元素的电负性越强，其原子核附近电子云密度越大；电负性：O＞C＞H，原子核附近电子云密度：O＞C＞H；
②青蒿素晶胞含有4个青蒿素分子，晶胞质量m=，晶胞体积V= a10-7cmb10-7cmc10-7cm=abc10-21cm3，晶体的密度ρ===；
③a．质谱法可以测定有机物的相对分子质量，a不正确；
b．通过晶体的X射线衍射实验，可以确定晶体中哪些原子间存在化学键、并能确定键长和键角，从而得出物质的空间结构，b正确；
c．核磁共振氢谱法可确定有机物中氢原子的种类和相对数目，c不正确；
d．红外光谱法可用于鉴定有机物中所含的各种官能团和化学键，d不正确；
故答案为：b。
(3)①如图所示，双氢青蒿素分子中碳原子均为饱和碳原子，这些碳原子的轨道杂化类型为sp3；
②种，B原子的孤对电子数为0，价层电子对数为4，根据价层电子互斥理论可知，该离子的空间结构为正四面体。
【分析】（1）①乙醇分子间能形成氢键，含有氢键的物质熔沸点较高；
②乙醚的沸点较低；
（2）①元素的电负性越强，其原子核附近电子云密度越大；
②根据计算；
③质谱法能测定相对分子质量；X-射线衍射实验是区分晶体和非晶体最科学的方法；核磁共振氢谱用于判断氢原子种类和数目；红外光谱可测定化学键；
（3）①双氢青蒿素分子中的碳原子均为饱和碳原子；
②中B原子的价层电子对数为4，不含孤电子对。
20．【答案】（1）
（2）非极性
（3）Co＜O＜N；sp2
（4）大于；氨气分子中含有孤电子对而[Zn(NH3)6]2+离子中N原子上的孤电子对与锌离子形成配位键(或[Zn(NH3)6]2+离子中N原子上没有孤电子对，孤对电子与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力
（5）(1，，) 或(1，0.5，0.5)；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；配合物的成键情况；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Ge为32号元素，基态Ge原子电子排布式为[Ar]3d104s24p2，则基态Ge原子的价电子排布图为；故答案为：。
(2)根据相似相溶原理，极性分子溶于极性溶剂，非极性分子溶于非极性溶剂中，Ni(CO)4常温下为无色液体，难溶于水，易溶于有机溶剂，说明Ni(CO)4不是极性分子，则推测Ni(CO)4是非性极分子；故答案为：非极性。
(3)Co2+可与形成配离子[Co(NO3)4]2 ，根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，同主族从上到下，第一电离能逐渐减小，因此该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为Co＜O＜N，中N原子价层电子对数为，其杂化方式为sp2；故答案为：Co＜O＜N；sp2。
(4)氨气中H N H键的键角为107.3°，氨气中有一对孤对电子，而[Zn(NH3)6]2+离子中NH3与Zn2+形成配位键，没有孤对电子，根据独对电子对成对电子排斥力大于成对电子对成对电子的排斥力，因此氨气的键角减小，则[Zn(NH3)6]2+离子中H N H键的键角大于107.3°(填“大于”“小于”或“等于”)；故答案为：大于；氨气分子中含有孤电子对而[Zn(NH3)6]2+离子中N原子上的孤电子对与锌离子形成配位键(或[Zn(NH3)6]2+离子中N原子上没有孤电子对，孤对电子与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力。
(5)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为甲图的俯视图，A点原子的坐标为(0，0，0)，B点原子的坐标为(，1，)，则B为后方的面心，则C点为右侧面面心，其C点原子的坐标为(1，，)；已知晶胞边长为apm，该晶胞中有4个ZnSe，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶胞密度；故答案为：(1，，) 或(1，0.5，0.5)；。
【分析】（1）Ge的原子序数为32，根据构造原理书写电子排布式，进而画出电子排布图；
（2）根据相似相溶原理判断；
（3）同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，金属的第一电离能小于非金属；硝酸根中N原子的价层电子对数为3；
（4）孤对电子与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力；
（5）C点为右侧面面心；根据均摊法和计算。
21．【答案】（1）O>N>C>H；sp2
（2）1s2 2s2 2p6 3s23p6 3d54s1；6
（3）O、Cl；6
（4）Cr2O3是离子晶体，CrCl3是分子晶体，离子键比分子间作用力强得多，所以Cr2O3晶体的熔点高，而CrCl3晶体的熔点低，易升华
（5）CaCrO3
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶体熔沸点的比较
【解析】【解答】(1)①C、N、O的氢化物中H元素均显正价，所以H的电负性最小，而同周期元素自左至右电负性依次增大，所以电负性O>N>C>H；
②烟酸中的碳原子为苯环上的碳、形成碳氧双键的碳，均为sp2杂化；
(2)Cr为24号元素，核外有24个电子，排布式为1s2 2s2 2p6 3s23p6 3d54s1，有3d和4s轨道上共6个未成对电子；
(3)H2O中的O原子、Cl原子均有孤电子对，可以提供孤电子对，根据该配合物的分子式可知有4个H2O和2个Cl原子配位，所以配位数为6；
(4)CrCl3晶体易升华，说明其熔沸点低，而Cr2O3晶体的熔点很高，可见二者的晶体种类不同，Cr2O3是离子晶体，CrCl3是分子晶体，离子键比分子间作用力强得多，所以Cr2O3晶体的熔点高，而CrCl3晶体的熔点低，易升华；
(5)根据均摊法，该晶胞中Cr4+的个数为1，Ca2+的个数为8×=1，O2-的个数为6×=3，所以化学式为CaCrO3。
【分析】(1)①同周期元素自左至右电负性依次增大；
②依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定杂化类型；
(2)依据核外电子排布规律书写；
(3)根据该配合物的化学式分析；
(4)依据物质的性质确定晶体类型；
(5)根据均摊法确定化学式。
22．【答案】（1）或
（2）
（3）
（4）均为分子晶体，分子间存在氢键，故沸点最高；的相对分子质量大于，故的范德华力大于，则的沸点高于
（5）
（6）
（7）；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)“沉淀溶解”即发生的是氢氧化铜和氨气或氨水反应生成四氨合铜离子和氢氧根离子，其发生反应的离子方程式为或；故答案为：或。
(2)Cu是29号元素，基态电子排布式为[Ar]，则基态Cu价层电子排布式为；故答案为：。
(3)根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，因此N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为；故答案为：。
(4)分子晶体的沸点主要从范德华力和分子间氢键分析，沸点：，其原因为均为分子晶体，分子间存在氢键，故沸点最高；的相对分子质量大于，故的范德华力大于，则的沸点高于；故答案为：均为分子晶体，分子间存在氢键，故沸点最高；的相对分子质量大于，故的范德华力大于，则的沸点高于。
(5)1个氨气中有3个σ键，氨气与铜离子形成配位键，也是σ键，1个硫酸根中有4个σ键，因此含有σ键的数目为；故答案为：。
(6)根据F＋=O，C=Si=S2+，则与互为等电子体的分子的化学式；故答案为：。
(7)S与形成的某化合物晶体的晶胞(实心点表示，空心点表示S)如图所示：
①该晶胞中Zn的个数为个，S的个数为4个，该化合物的化学式为ZnS；故答案为：ZnS。
②已知该晶胞的晶胞参数为，阿伏加德罗常数为NA，则该晶胞的密度为；故答案为：。
【分析】(1)氢氧化铜和氨气或氨水反应生成四氨合铜离子和氢氧根离子。
(2)依据核外电子排布规律书写。
(3)根据同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素，同主族从上到下第一电离能逐渐减小；
(4)分子晶体的沸点主要从范德华力和分子间氢键分析；
(5)依据单键是σ键，双键一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键；
(6)根据等电子体的书写规律。
(7)①利用均摊法确定化学式。
②根据计算。
23．【答案】（1）
（2）；
（3）；＜
（4）、BN都是共价晶体，N的原子半径小于C，键的键长大于键的键长，键的键能大于键的键能
（5）2；6
（6）；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)N是7号元素，基态N原子电子排布式为1s2，价层电子排布图为；
(2)上述物质所含的第二周期元素有B、C、N、O：
第二周期从左至右第一电离能呈增大趋势，Be和N大于同周期相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为；
第二周期元素从左至右电负性依次增大，故电负性由小到大的顺序为；
(3)H3NBH3分子中N提供孤电子，B提供空轨道形成一个配位键，所以B原子形成了4个σ键，无孤电子对，采用杂化；
孤电子对斥力大于成键电子对，故中的∠HNH<中的∠HNH；
(4)(碳化硼)，BN(氮化硼)的熔点依次为2550℃、3300℃，熔点很高，则两种物质均是共价晶体，共价晶体的熔点由共价键键能决定，C半径大于N，C-B键键长大于N-B键，C-B键键能小于N-B键键能，故BN熔点比B4C高，即这两种物质的点存在差异的主要原因是、BN都是共价晶体，N的原子半径小于C，键的键长大于键的键长，键的键能大于键的键能；
(5)根据TiO2的晶胞图可知，黑色球数目为：8×1/8+1=2，白色球数目为：4×1/2+2=4，结合化学式TiO2可知，黑色球代表Ti4+，因此该晶胞中含有的阳离子数为2；
由TiO2晶胞中心的Ti4+可知阳离子的配位数为6；
(6)图2是体心立方晶胞，1个晶胞含2个钛原子。设晶胞参数为，钛原子半径为，，晶胞空间利用率；
图3晶胞形状为六棱柱，1个晶胞含6个钛原子，1个晶胞质量，体积=cm3，则密度。
【分析】（1）基态N原子的价层电子排布式为2s22p3；
（2）同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；元素的非金属性越强，电负性越大；
（3）H3NBH3分子中B原子形成4个σ键；含有一个孤电子对，孤电子对斥力大于成键电子对；
（4）原子晶体键能越大熔点越高；
（5）根据均摊法计算；
（6）根据和计算。
24．【答案】（1）
（2）sp2、sp3；Ni＜C＜O＜N
（3）D
（4）CO2；1：1；CNO-
（5）LaNi5；×1021
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；配合物的成键情况；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Ni是28号元素，基态Ni原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2，价电子排布式是3d84s2，价电子轨道表示式(电子排布图)为 ；
(2)该配合物中双键C原子的杂化方式为sp2、单键C原子的杂化方式为sp3；该配合物中含有Ni、C、H、O、N四种元素，非金属性越强第一电离能越大，N原子2p能级为半充满状态，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，除H之外的组成元素的第一电离能由小到大的顺序是Ni＜C＜O＜N。
(3)A．SeO中Se原子价电子对数为，VSEPR模型为正四面体，故不选A；
B．SeO中Se原子价电子对数为，VSEPR模型为正四面体，故不选B；
C．NiO中O2-价电子对数为4，VSEPR模型为正四面体，故不选C；
D．SeO2中Se原子价电子对数为，VSEPR模型为平面三角形，
故答案为：D；
选D。
(4)CO2是直线型分子，结构对称，正负电荷的重心重合，CO2属于非极性分子；双键中有1个π键，叁键中有2个π键，等物质的量的CO(C≡O)与CO2分子中的π键比为1：1；CO2的价电子数是16，与CO2互为等电子体(等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团)的阴离子为CNO-；
(5)①根据均摊原则，晶胞中La原子数是、Ni原子数是，该储氢材料的化学式为LaNi5；
②晶胞参数边长为anm，高为bnm，则晶胞体积为，设阿伏加德罗常数的值为NA，一个晶胞内可以储存18个氢原子，储氢后的晶胞密度为g·cm-3。
【分析】（1）Ni的原子序数为28，价电子排布式为3d84s2，据此画出价电子排布图；
（2）该物质中苯环上的C和双键C采用sp2杂化，饱和碳原子采用sp3杂化；同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，非金属的第一电离能大于金属；
（3）根据价层电子互斥理论分析判断；
（4）CO2的几何中心和电荷中心重合，属于非极性分子；单键均为σ键，三键含有1个σ键和2个π键；二氧化碳的价电子数目为4+6+6=16；
（5）①根据均摊法计算；
②根据计算。
25．【答案】（1）sp3；1s22s22p63s23p63d104s2或者[Ar] 3d104s2；7
（2）三角锥形；P＞S＞Si
（3）12；AuCu3H8
（4）正八面体；×107nm
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)已知晶体硅中每个Si与周围的4个硅原子形成共价单价，且无孤电子对，则Si原子的杂化方式是sp3，Zn是30号元素，则基态Zn原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或者[Ar] 3d104s2，Cu是29号元素，其原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，则基态Cu原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7种能量不同的电子，故答案为：sp3；1s22s22p63s23p63d104s2或者[Ar] 3d104s2；7；
(2)PH3中中心原子P周围的价层电子对数为：3+=4，有一对孤电子对，则PH3分子的空间构型为三角锥形，根据同一周期元素第一电离能从左往右呈增大趋势，IIA、VA元素比同周期相邻元素高的规律可知，Si、P、S的第一电离能(I1)由大到小的顺序为P＞S＞Si，故答案为：三角锥形；P＞S＞Si；
(3)晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点，根据图示 ，离①号Au原子最近的Cu原子有③⑤⑦号，每个Au原子被8个晶胞共用，根据均摊原则，Au原子的配位数为：8×3×=12；根据均摊原则，晶胞中Au原子数8×＝1、Cu原子数是6×＝3、H2分子数是4，化学式为：AuCu3H8，故答案为：12；AuCu3H8；
(4)观察磷青铜晶体的晶胞结构，Cu原子位于正方体的六个面的中心位置，形成正八面体的结构，由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中含有的Sn原子个数为：8×=1，Cu原子个数为：6×=3，P原子个数为1，化学式为：SnCu3P，摩尔质量为：342g/mol，1mol时的体积为：，晶胞的体积为：cm3，棱长=cm，由图可知P原子与最近的Cu原子之间的距离为：棱长，则P与最近的Cu原子的核间距为×107nm，故答案为：正八面体；×107nm。
【分析】（1）晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体；Zn的原子序数为30，格努构造原理书写电子排布式；有几种原子轨道就有几种不同能量的电子；
（2）PH3中P原子的价层电子对数为4，含有一个孤电子对；同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
（3）根据均摊法计算；
（4）Cu原子位于正方体的六个面的中心位置，形成正八面体的结构；P原子与最近的Cu原子之间的距离为棱长的一半，结合列式计算。
26．【答案】（1）3d54s1
（2）分子；3：1；平面三角形
（3）AD；N>O>C
（4）4NH3+Cu2+=[Cu(NH3)4]2+
（5）Co(NH3)4Cl2]Cl
（6）
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)铬元素的原子序数为24，基态原子的电子排布式为[Ar]3d54s1，则基态原子的价电子层排布式是3d54s1，故答案为：3d54s1；
(2)由物理性质可知，固态氯化铬酰属于熔沸点低的分子晶体；COCl2分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则分子中σ键和π键的个数比为3：1；COCl2分子中双键碳原子的杂化方式为sp2杂化，分子的空间构型为平面三角形，故答案为：分子；3：1；平面三角形；
(3)由镍配合物结构可知，配合物中含有共价键、配位键、氢键，不含有离子键和金属键，
故答案为：AD；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，故答案为：AD；N＞O＞C；
(4)向硫酸铜溶液中通入氨气得到深蓝色溶液的反应为硫酸铜溶液与氨气反应硫酸四氨合铜，反应的离子方程式为4NH3+Cu2+=[Cu(NH3)4]2+，故答案为：4NH3+Cu2+=[Cu(NH3)4]2+；
(5)能和硝酸银反应生成白色沉淀的氯离子是配合物的外界离子，硝酸银溶液的物质的量为2mol L-1×0.05L=0.1mol，0.1molCoCl3·4NH3和0.1mol硝酸银反应生成氯化银沉淀说明配合物外界氯离子个数是1，则配合物CoCl3·4NH3中有2个氯原子是配位原子，由配合物的配位数是6可知，配合物中有4个氨分子是配体，则配合物的化学式为Co(NH3)4Cl2]Cl，故答案为：Co(NH3)4Cl2]Cl；
(6)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的铜原子个数为8×+6×=4，设晶体的密度为ρg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=10-30a3d，解得ρ=，故答案为：。
【分析】(1)依据原子的电子排布规律书写；
(2)依据单键是σ键，双键一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键；依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定杂化类型；
(3)由配合物结构确定键的类型；同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素；
(4)硫酸铜溶液与氨气反应硫酸四氨合铜；
(5)依据配合物的外界和内界确定化学式；
(6)利用均摊法确定化学式，再利用计算。
27．【答案】（1）3d84s2；电子气
（2）sp3；正四面体；＜；S＜Cl＜O
（3）Fe2+更容易结合碳酸根离子中的氧离子或Fe2+的半径小于Co2+，FeO晶格能大于CoO，则FeCO3分解温度低于CoCO3
（4）LaNi5；×1021
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)镍元素的原子序数为28，基态原子的价电子排布式为3d84d2；金属晶体中原子之间存在金属键，描述金属键本质的最简单理论是电子气理论，电子气理论可解释金属晶体的熔沸点的高低，也可以解释金属的导电、导热性能，有金属光泽和延展性，则金属锰可导电、导热，有金属光泽和延展性可用电子气理论解释；
(2)二甲基亚砜中硫原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为1，则硫原子的杂化方式为sp3杂化；高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则离子的空间构型为正四面体形；丙酮中羰基碳原子的杂化方式为sp2杂化，无孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，则二甲基亚砜中键角∠C—S—O小于丙酮中键角∠C—C—O；元素的非金属性越大，电负性越大，元素非金属性的强弱顺序为O>Cl>S，则电负性的大小顺序为S＜Cl＜O。
(3)由题意可知，Fe2+的半径小于Co2+，FeO晶格能大于CoO，Fe2+更容易结合氧离子，FeCO3受热分解需要外界能量更少，FeCO3比CoCO3易分解，则FeCO3分解温度低于CoCO3。
(4)①根据均摊原则，晶胞中La原子数是、Ni原子数是，该储氢材料的化学式为LaNi5；②晶胞参数边长为anm，高为bnm，则晶胞体积为，设阿伏加德罗常数的值为NA，一个晶胞内可以储存18个氢原子，储氢后的晶胞密度为g·cm-3。
【分析】（1）Ni为28号元素，核外共28个电子，根据构造原理书写价电子排布式；电子气理论可解释金属导电、导热，有金属光泽和延展性等性质；
（2）DMSO中S原子的价层电子对数为4； ClO 的价层电子对数为4，不含孤电子对； 孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力；元素的非金属性越强，电负性越大；
（3）离子晶体晶格能越大熔点越高；
（4）①根据均摊法计算；
②根据计算。
28．【答案】（1）ds；O＞N＞C；4；sp2、sp3
（2）NH3与H2O之间能够形成分子间氢键，且NH3和H2O均为极性分子，且NH3和H2O能够发生反应；NH3；平面三角形
（3）CD；32；2：1
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；配合物的成键情况；晶胞的计算；氢键的存在对物质性质的影响
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