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山东省2023年高考化学模拟题汇编-29分子结构与性质（解答题）
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这是一份山东省2023年高考化学模拟题汇编-29分子结构与性质（解答题），共27页。试卷主要包含了结构与性质等内容，欢迎下载使用。
山东省2023年高考化学模拟题汇编-29分子结构与性质（解答题）
一、结构与性质
1．（2023·山东·统考一模）铜及其化合物在机械制造、国防建设中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)铜元素在元素周期表中的位置是_______。
(2)Cu2+能与NH3形成具有对称空间结构的[Cu(NH3)4]2+。
①[Cu(NH3)4]2+的H—N—H键角_______(填“>”、“=”或“<”)NH3的H—N—H键角。
②若[Cu(NH3)4]2+中两个NH3分别被C1-取代，能得到(m)、(n)两种不同结构的Cu(NH3)2C12：
[Cu(NH3)4]2+的空间构型是_______；在水中的溶解度：(m)_______(n)(填“>”、“=”或“<”)。
③NF3与NH3具有相同的空间构型，但NF3不易与Cu2+形成配离子，理由是_______。
(3)一种钇钡铜氧晶体属四方晶系，品胞参数如图所示，晶胞棱长夹角均为90°。晶体中Y元素的化合价为+3价，Cu元素以+2和+3两种价态存在。基态Cu3+的价层电子的轨道表示式为_______；设NA为阿伏加德罗常数的值，钇钡铜氧的摩尔质量为Mg·mol-1，则该晶体的密度为_______g·cm-3(列出计算式)；晶体中Cu3+与Cu2+个数比为_______。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标。如原子分数坐标A为(0，0，0)，B为(，，)，C为(，，m)，则D的原子分数坐标为_______。
2．（2023·山东泰安·统考一模）非金属及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)基态氟原子的核外电子有_______种空间运动状态，下列电子排布中属于氟原子且能量较高的是_______(填序号)。
a. b.
c. d.
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)，以上元素第三电离能的变化图是_______(填序号)。
(3)在催化作用下，呋喃()可与氨反应转化为吡咯()。二者均存在与苯类似的大键，表示方法为，n为成环原子个数，m为形成大键电子个数，则的大键可以表示为_______。二者的熔、沸点关系为呋喃_______吡咯(填“高于”或“低于”)，原因是_______。
(4)晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。属于正交晶系(长方体形)。晶胞参数为、、。如图为沿z轴投影的晶胞中所有氯原子的分布图和原子分数坐标。
①据此推断该晶胞中氯原子数目为_______。的摩尔质量为，晶胞密度为，则阿伏加德罗常数的值为_______(列出计算表达式，后同)。
②图中A、B两原子的核间距为_______nm。
3．（2023·山东·济宁一中校联考模拟预测）中医药作为中国优秀传统文化的典范，凝聚着祖先的智慧和经验的结晶。矿物药的成分主要为金属﹑金属氧化物﹑盐等。
(1)铁华粉常用来治疗血虚萎黄，其成分为醋酸亚铁[Fe(CH3COO)2]，其形成的血红素分子结构如图1。铁华粉中基态亚铁离子的未成对电子数与其电子总数之比为_____，铁华粉中组成元素的电负性由大到小的顺序为_____(填元素符号)，血红素分子中铁(II)的配位数为_____，相同物质的量的铁华粉和血红素分子中sp3杂化的碳原子数目比为_____。
(2)生石灰可用于止血，轻质氧化镁可用于治疗便秘。熔点CaO_____MgO(填“大于”或“小于”)，请解释原因：_____。
(3)CaO的晶胞为NaCl型晶胞，图2所示的晶胞结构中微粒位置错误的编号为_____，Ca2+的配位数为_____，若两个最近的Ca2+的距离为apm，则晶胞的密度为_____g/cm3(NA为阿伏加德罗常数的值)。
4．（2023·山东·潍坊一中校联考模拟预测）氮族元素是一类重要元素，广泛应用于生产生活，特别是在医药、纳米材料制备中。回答下列问题：
(1)基态磷原子核外电子的空间运动状态共有_____种。N、P同族，性质相似。氮原子间可形成键能很大的氮氮三键而磷原子间不能形成类似结构的原因是_____。
(2)肼(N2H4)和偏二甲肼[(CH3)2NNH2]均为无色液体，属于同系物，是常用的火箭推进剂，其熔沸点如表：
物质
肼
偏二甲肼
熔点
1.4℃
－58℃
沸点
113.5℃
63.9℃
二者熔沸点差异较大的主要原因是_____。
(3)在多原子分子中如有相互平行的p轨道，它们连贯重叠在一起构成一个整体，p电子在多个原子间运动形成π型化学键，这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键，简称大π键。可用符号Π表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数，如苯分子中的大π键可表示为Π。计算表明，N4H结构如图所示，只有一种化学环境的氢原子，其中的大π键可表示为_____。
(4)氮化硼(BN)是由氮原子和硼原子所构成的晶体。工业上制备氮化硼的一种方法为BCl3(g)+NH3(g)=BN(s)+3HCl(g)。形成BCl3时，基态B原子价电子层上的电子先激发再杂化，激发时B原子的价电子轨道表示式可能为_____(填标号)。A． B．
C． D．
(5)新型半导体材料立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，两种晶体中熔点较高的是_____；如图所示，砷化镓晶体中砷原子作立方最密堆积，镓原子填入间隔的四面体空隙中。已知晶胞中原子1的坐标为(0，0，0)，原子2的坐标为(，，)，则原子3的坐标为_____。砷化镓的密度为ρg•cm-3，阿伏伽德罗常数的值为NA，计算晶体中砷原子和镓原子的核间距_____pm。
5．（2023·山东菏泽·校考一模）分子人工光合作用的光捕获原理如图所示，WOC₁是水氧化催化剂WOC在水氧化过程中产生的中间体，HEC₁是析氢催化剂HEC在析氢过程中产生的中间体。
回答下列问题：
(1)下列状态的铁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填标号)。
a．
b．
c．
d．
(2)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。1 mol WOC₁中通过螯合作用形成的配位键有___________mol。
(3)HEC₁中的C、N、O三种元素都能与H元素形成含A-A(A表示C、N、O元素)键的氢化物。氢化物中A-A键的键能(kJ·moL-1)如下表：
H3C-CH3
H2N-NH2
HO-OH
346
247
207
A-A键的键能依次降低的原因是___________。
(4)在多原子分子中有相互平行的p轨道，它们连贯、重叠在一起，构成一个整体，p电子在多个原子间运动，像这样不局限在两个原子之间的π键称为离域π键，如苯分子中的离域π键可表示为。N元素形成的两种微粒、中，中的离域π键可表示为___________，、的键角由大到小的顺序为___________。
(5)水催化氧化是“分子人工光合作用”的关键步骤。水的晶体有普通冰和重冰等不同类型。普通冰的晶胞结构与水分子间的氢键如图甲、乙所示。晶胞参数pm，pm，；标注为1、2、3的氧原子在Z轴的分数坐标分别为：0.375c、0.5c、0.875c。
普通冰晶体的密度为___________g·cm⁻³(列出数学表达式，不必计算出结果)。
6．（2023·山东潍坊·统考模拟预测）有机—无机复合钙钛矿()型材料在太阳能电池及发光二极管等方面具有很好的应用前景，一种复合材料和(立方晶系)的晶胞结构如图所示。
已知：A为间隔的阳离子，例如、等；A＇为单一组分钙钛阳离子，例如、、等；B为单一组分钙钛矿中心离子、等，X为单一组分钙钛矿的阴离子，例如、或等卤素离子。
回答下列问题：
(1)基态Ti原子的价电子排布式为___________。
(2)H、C、N、O四种元素电负性由大到小的顺序为___________；第一电离能、、由大到小的顺序为___________。
(3)中C的杂化方式为___________；正丁胺()的沸点为77.8℃，正丁醇()的沸点为117.6℃，正丁胺沸点低的原因是___________。
(4)中Ca的配位数为___________；A为，A＇为，B为，X为，晶胞参数为a nm和c nm，该晶体的密度为___________。
7．（2023·山东枣庄·统考二模）Co元素的某些化合物在电池、光电材料、催化剂等方面有广泛应用。回答下列问题：
(1)一种具有光催化作用的配合物A结构简式如图所示：
①与Co同周期，基态原子有1个未成对电子的元素有___________种。
②配离子的空间构型为___________，钴元素价态为___________，通过整合作用形成的配位键有___________个。
③配合物A无顺磁性，则中心离子的杂化方式为___________(填标号)。(若中心离子具有单电子，则配合物为顺磁性物质。)
A． B． C． D．
④咪唑( )具有类似苯环的芳香性，①号N比②号N更易与钴形成配位键的原因是________。
(2)Co的一种化合物为六方晶系晶体，晶胞结构如图所。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数体标。
已知晶胞含对称中心，其中1号氧原子的分数坐标为(0.6667，0.6667，0.6077)，则2号氧原子的分数坐标为___________。为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为___________(用计算式表示)。
8．（2023·山东青岛·统考一模）研究金属原子结构及晶体结构具有重大意义。
(1)价电子轨道表示式为_______。
(2)原子发射光谱法是通过处于激发态的待测元素微粒回到基态时发射的特征谱线对其进行鉴别的方法。下列状态的铁粒子处于激发态的是_______(填标号)。
A． B． C． D．
(3)利用配合物的特征颜色可检验补铁药片中的和，部分配合物的结构如下：
①取等量碾碎的药片放入两支试管中，试管1加盐酸溶解，试管2加等体积蒸馏水溶解。分别滴加溶液，发现试管1溶液变红，试管2溶液不变色。依据图示信息，解释检验须在酸性条件下进行的原因_______。
②配体SCN的空间构型为_______。
③邻二氮菲中N原子的价层孤电子对占据_______。(填标号)。
A．轨道 B．轨道 C．杂化轨道 D．杂化轨道
(4)金属合金的结构可看作以四面体(相互共用顶点)替换立方金刚石结构中的碳原子，形成三维骨架，在晶胞空隙处，有序地放置原子(四面体的4个顶点代表原子，圆球代表原子)，结构如图所示。
①_______。
②若原子A的原子坐标为(0.25，0.25，0.75)，则C的原子坐标为_______。
③晶胞参数为a nm，则AB原子之间的距离为_______nm。
9．（2023·山东·日照一中校联考模拟预测）2022年诺贝尔化学奖授予美国科学家卡罗琳·贝尔托西、卡尔·巴里·夏普莱斯和丹麦科学家摩顿·梅尔达尔，以表彰他们在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献。点击化学的代表反应为Cu催化的叠氮-炔基Husigen环加成反应，等均是点击化学中常用的无机试剂。回答下列问题：
(1)氟原子激发态的电子排布式有_______，其中能量较高的是_______。(填标号)
a. b. c. d.
(2)的分子结构如图1所示，键角的原因主要是_______。
(3)是叠氮酸()的钠盐，在常温下是液体，沸点相对较高，为308.8K，主要原因是_______。分子的空间结构如图2所示(图中键长单位为)。N-N、N=N和的共价键键长分别为和；试画出分子的结构式_______；分子中N原子的杂化方式为_______。
(4)图3是的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。距离Mg原子最近的Mg原子有_______个。图4是沿立方格子对角面取得的截图。Cu原子和Mg原子之间的最短核间距为_______pm。该晶胞的空间占有率为_______。
10．（2023·山东济宁·统考一模）铁镁合金储氢材料，晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm，储氢后H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围，H原子与Fe原子之间的最短距离为晶胞参数的1/4。
回答下列问题
(1)同周期中，第一电离能小于Mg的元素有_______种，基态Fe原子的价电子排布式为_______，Fe位于元素周期表中的_______区。
(2)储氢后晶体的化学式为_______，Mg原子占据Fe原子形成的_______空隙，两个H原子之间的最短距离为_______，该储氢材料中氢的密度ρ为_______(用含a的代数式表示)。
(3)(氨硼烷)也是具有潜力的化学储氢材料之一，中的键角_______中的键角(填>，＜或=)。
11．（2023·山东济南·统考一模）研究压电材料对于自动化技术具有重要意义。一种有机—无机复合压电材料的单斜晶体结构沿晶轴方向投影如图所示(H原子未画出)，晶胞内总共含有84个原子。晶胞参数为，，。回答下列问题：
(1)基态Mn原子的价电子轨道表示式为_______。在元素周期表中位置为_______。
(2)1 mol 晶胞中含有Cl原子_______mol，含有杂化的中心原子_______mol；该晶体中提供电子对形成配位键的原子是_______。
(3)TMCM性质活泼，一定条件下可分解生成三甲胺[]，中N原子的价层电子对构型为_______；的沸点高于，主要原因是_______。
12．（2023·山东淄博·统考一模）LiCoO2、LiC6是重要的电极材料，回答下列问题：
(1)基态Co原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_____。
(2)Li、Co、O、C的电负性由大到小的顺序是_____。
(3)Co(III)可形成多种配合物。
①已知Co(NH3)5BrSO4中Co(III)的配位数为6，向该配合物的溶液中滴加BaCl2溶液，无明显现象，则该配合物可表示为_____。
②[Co(NH3)6]3+结构如图所示，Co3+位于正八面体中心，若其中两个NH3被Cl-取代，则[Co(NH3)4Cl2]-的空间结构有_____种。
(4)LiCH3、LiC(CH3)3在合成化学上应用广泛。(CH3)3C-的空间结构为______；(CH3)3C-、H3C-、F3C-的稳定性随中心C原子上电子云密度增大而减小，其中稳定性最强的是______。
(5)①正极材料LiCoO2的晶胞结构如图(a)(部分O位于晶胞之外)，每个晶胞中含有_____个O；充电时，LiCoO2脱出部分Li+，形成Li1-xCoO2，结构如图(b)，则n(Co3+)：n(Co4+)=______。
②负极材料LiC6晶胞结构如图(c)，Li原子插入石墨层中间，若该晶胞中碳碳键键长为mpm。石墨层间距为npm。该晶体的密度为______g•cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
13．（2023·山东菏泽·统考一模）我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、Ni、Cu等元素。回答下列问题：
(1)下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是_______(填标号，下同)，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是_______。
A． B．
C． D．
(2)铵盐大多不稳定。从结构的角度解释比更易分解的原因是_______。
(3)镍能形成多种配合物，其中是无色挥发性液体，是红黄色单斜晶体。中的配位原子是：_______；的熔点高于的原因是_______。
(4)氮化硼(BN)晶体存在如下图所示的两种结构，六方氮化硼的结构与石墨类似，可做润滑剂；立方氮化硼的结构与金刚石类似，可作研磨剂。六方氮化硼的晶体类型为_______；立方氮化硼晶胞的密度为，晶胞的边长为a cm。则阿伏加德罗常数的表达式为_______。
14．（2023·山东临沂·统考一模）铁及其化合物在生产、生活中有重要应用。回答下列问题：
(1)基态Fe3+的价电子排布式为______。
(2)某铁的配合物结构如图1所示，可由(CH3)3SiCl与K[Fe(C5H5)(CO)2CO2]混合加热制得。
①在(CH3)3SiCl、(CH3)3SiF、(CH3)4Si中，C－Si－C键角最大的是_______，原因是______。
②C5H表示环戊二烯负离子，已知分子中的大π键可用符号π表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π)，则C5H中的大π键应表示为______。
③该铁的配合物中碳原子的杂化方式共有_____种。
(3)普鲁士蓝晶体属立方晶系，晶胞棱长为apm。铁－氰骨架组成小立方体，Fe粒子在顶点，CN-在棱上，两端均与Fe相连，立方体中心空隙可容纳K+，如图2所示(CN-在图中省略)。
①普鲁士蓝中Fe2+与Fe3+个数之比为_____；该晶胞的化学式为______。
②若所有铁粒子为等径小球，则K+与Fe2+之间最近距离为_____pm；该晶体的密度为_____g•cm-3(阿伏加德罗常数为NA)。
15．（2023·山东菏泽·校考一模）(1)Ni2+和Fe2+可形成如图所示的配合物离子，其中铁的一个配体为茂环阴离子()，该配体以π电子参与配位，其中Ni2+的价电子排布式为______，配合物离子中铁周围的价电子数共有______个，S元素的杂化方式为______，该配合物离子中的(Ⅰ)和气态分子(Ⅱ)的三键相比，键长较长的为______(用Ⅰ或Ⅱ表示)。
(2)CsAuCl3的结构不能表示为CsCl·AuCl2，实际上可看作一种阳离子和两种阴离子按照个数比为2∶1∶1形成的，这两种阴离子形状分别是直线型和平面正方形，在平面正方形离子中Au的化合价为______。基态Cs原子中电子占据的能量最高的轨道是______，能量最低的空轨道是______。
(3)如果m个原子有相互平行的p轨道，这些p轨道中共有n个电子()，则可以形成大π键，表示为，则SO2分子中的大π键可以表示为______。
(4)如图表示的是某物质的两种结构的晶胞(大球表示的是K原子，小球表示O原子)图1中的O2单元空间取向有______种。若K之间底面上的最近距离为a pm，竖直方向上为c pm，图2表示的晶体密度为______，(NA表示阿伏伽德罗常数)
参考答案：
1．(1)第四周期IB族
(2) > 平面正方形 > F的电负性比N大，N-F键成键电子偏向于F，导致NF3中N原子核对其孤电子对吸引能力增强，难以形成配位键。
(3) 1∶2 (，，1-m)
【详解】（1）铜是29号元素，在元素周期表中的位置是第四周期IB族；
（2）①[Cu(NH3)4]2+中N原子无孤电子对，所以[Cu(NH3)4]2+中H—N—H键角>NH3的H—N—H键角。
②若[Cu(NH3)4]2+中两个NH3分别被C1-取代，能得到(m)、(n)两种不同结构的Cu(NH3)2C12，则[Cu(NH3)4]2+的空间构型是平面正方形；根据“相似相溶”，在水中的溶解度 (m)> (n)。
③F的电负性比N大，N-F键成键电子偏向于F，导致NF3中N原子核对其孤电子对吸引能力增强，难以形成配位键，所以NF3不易与Cu2+形成配离子。
（3）基态Cu原子失去4s上的1个电子和3d上的2个电子得到Cu3+，基态Cu3+的价层电子的轨道表示式为；设NA为阿伏加德罗常数的值，钇钡铜氧的摩尔质量为Mg·mol-1，根据均摊原则，晶胞中Cu原子数为 、Ba原子数为2、Y原子数为1、O原子数为，晶胞的体积为，则该晶体的密度为；晶体的化学式为Cu3Ba2YO7，根据化合价代数和等于0，Cu3+与Cu2+个数比为1:2。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标。如原子分数坐标A为(0，0，0)，B为(，，)，C为(，，m)，则D的原子分数坐标为(，，1-m)。
2．(1) 5 d
(2)b
(3) 低于 吡咯易形成分子间氢键
(4) 4
【详解】（1）基态氟原子的核外电子有9个，电子排布式为：1s22s22p5，空间运动状态数等于电子占据轨道数，所以有1+1+3=5种空间运动状态；氟原子序数为9，其基态原子电子排布式为，
a．，基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于氟原子的激发态，故正确；
b．，核外共10个电子，不是氟原子；
c．，核外共5个电子，不是氟原子；
d．基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于氟原子的激发态，比a项激发态的能量更高；
综上，d符合题意，故选d；
（2）碳、氮、氧、氟四种元素在同一周期，基态+2价阳离子失去一个电子生成气态基态+3价阳离子所需要的能量为该原子的第三电离能，同一周期原子的第三电离能的总体趋势也依次升高，但由于碳原子失去2个电子之后2s能级为全充满状态，因此再失去一个电子需要的能量较高，则满足这一规律的图像为图b；
（3）由题干中的结构简式可知，分子内含有一个大π键，该大π键由4个碳原子和一个O原子，每个碳原子给出1的电子参与形成大π键，每个O原子给出2个电子参与形成大π键，则该大Π键的表示形式为；吡咯易形成分子间氢键；
影响物质熔沸点的主要因素为分子间作用力，氢键大于分子间作用力，有氢键的吡咯沸点大于呋喃，吡咯易形成分子间氢键，沸点较高，则呋喃沸点低于吡咯，吡咯易形成分子间氢键，故答案为：低于；
（4）①根据晶胞沿z轴的投影图可知，该晶胞中氯原子的位置为(图中黑球代表氯原子)，面上有2个氯原子，与平行的面上有2个氯原子，体内有2个氯原子，所以1个晶胞中氯原子的数目为。由知，；
②观察图中A、B原子坐标参数，它们在x轴的坐标参数都是0.5，则A、B原子在平行于的面上。可以建立直角三角形，A、B两原子的核间距是这个三角形的斜边长，则A、B两原子的核间距为nm。
3．(1) (或1：6) O＞C＞H＞Fe 4 1：4
(2) 小于 二者均为离子化合物，阴离子相同，Ca2+和Mg2+所带的电荷数相同，r(Ca2+)＞r(Mg2+)，所以CaO的离子键键能小于MgO的离子键键能，熔点CaO＜MgO
(3) ⑧、⑳ 6
【详解】（1）铁华粉中铁为，未成对电子数占总电子数为，其中组成元素的电负性由大到小的顺序为，由图可知铁(Ⅱ)的配位数为4.1mol铁华粉中sp3杂化的碳原子数为2，1mol血红素分子中sp3杂化的碳原子数为8。
（2）离子晶体的离子键与离子所带的电荷和离子半径有关，电荷越多，半径越小，离于键越强，熔点越高，故熔点小于。
（3）由于晶胞为型晶胞，离子处于8个顶点和6个面心，离子处于12条棱心和1个体心，故微粒位置错误的编号为⑧、⑳，若两个最近的间的距离为apm，则晶胞的边长为pm，晶胞的密度为。
4．(1) 9 P原子半径大，p轨道难以有效肩并肩重叠，不能形成稳定的π键
(2)肼(N2H4)分子间氢键数目多于偏二甲肼[(CH3)2NNH2]
(3)Π
(4)C
(5) 氮化硼 (，，) ××1010
【详解】（1）P原子序数为15，核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，电子占据的轨道数为1+1+3+1+3=9,1个轨道为一个空间运动状态，故共有9种空间运动状态；三键含有1个键，2个键，键是原子肩并肩形式重叠而成，磷原子间不能形成磷磷三键的原因是P原子半径大，p轨道难以有效肩并肩重叠，不能形成稳定的键，故答案为：9；P原子半径大，p轨道难以有效肩并肩重叠，不能形成稳定的键。
（2）肼(N2H4)和偏二甲肼[(CH3)2NNH2]均为分子晶体，均含有氢键，但肼(N2H4)分子间氢键数目多于偏二甲肼[(CH3)2NNH2]，所以肼(N2H4)的熔沸点高于偏二甲肼[(CH3)2NNH2]，故答案为：肼(N2H4)分子间氢键数目多于偏二甲肼[(CH3)2NNH2]。
（3）参与形成大π键的原子为4个N原子，每个氮已形成3个键，且4个N原子失去2个电子，最后氮原子剩余价电子数为，即参与形成大π键的电子数为6，原子数为4，可表示为。
（4）BCl3中心原子周围的价电子对数为：， 根据价电子对互斥理论可知，其空间构型为平面三角形，中心原子sp2杂化，形成BCl3时，基态B原子价电子层上的电子先进行激发，再进行杂化，能与Cl形成3个相同的共价键，故激发时B原子的价电子轨道表示式可能为C。
（5）立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体类似，均属于原子晶体，原子半径N
(2)8
(3)C、N、O中心原子上孤电子对数目越多，排斥作用越大，形成的化学键越不稳定，键能就越小
(4) >
(5)
【详解】（1）a．为基态Fe原子；b．为基态Fe2+；c． 为基态Fe3+ d．为激发态Fe原子；电离最外层一个电子所需能量最大的是Fe3+，故c正确；
（2）WOC₁中每个Ru与周围的四个N原子和1个O原子形成配位键，由结构简式可知1molWOC₁中含10mol配位键，但通过螯合成环而形成的配合物的只有N，为8mol；
（3）乙烷中的碳原子没有孤电子对，肼中的氮原子有1对孤对电子，过氧化氢中的氧原子有两对孤对电子，C、N、O中心原子上孤电子对数目越多，排斥作用越大，形成的化学键越不稳定，键能就越小；
（4）中的离域π键为三中心四电子，可表示为，中心N原子的价电子对数为2，无孤电子对，直线结构，键角为180°、中心N原子的价电子对数为3，有1对孤电子对，V形结构，键角小于180°；
（5）由晶胞结构可知该晶胞中含有4个水分子，晶胞质量为：g，晶胞体积 cm⁻³，晶胞密度为：g·cm-3。
6．(1)
(2)
(3) 杂化 N的电负性小于O，正丁胺分子间的氢键弱于正丁醇分子间的氢键
(4) 12
【详解】（1）基态Ti原子为22号元素，价电子排布式为；
（2）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；H、C、N、O四种元素电负性由大到小的顺序为；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，故第一电离能；
（3）中C形成3个共价键且无孤电子对，杂化方式为杂化；正丁胺()的沸点为77.8℃，正丁醇()的沸点为117.6℃，正丁胺沸点低的原因是N的电负性小于O，正丁胺分子间的氢键弱于正丁醇分子间的氢键，导致其沸点低于正丁醇；
（4）以底面右下角的Ca为例，同层、上下层最近相邻的O各有4个，则中Ca的配位数为12；
根据“均摊法”，晶胞中含个A、个A＇、个B、个X，A为，A＇为，B为，X为，晶胞参数为a nm和c nm，则晶体密度为。
7．(1) 5 三角锥 +3 5 C ②号氮原子孤电子对参与形成大π键，使电子云密度降低，与钻配位能力减弱
(2) (0.3333，0.3333，0.1077)
【详解】（1）①Co位于第四周期，第四周期元素中，原子基态时具有1个未成对电子，外围电排布为4s1或4s24p1或4s24p5、3dl04s1、3d14s2，共有5种元素；
②配离子中心原子价层电子对数为3+ =4，且含有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，由配合物A结构简式可知Co原子和N原子形成4个配位键，和O原子形成2个共价键，带1个单位负电荷，则钴元素价态为+3价，整合是指具有以下两个或多个配位原子的多齿配体与同一金属进行离子相互之间没有形成螯合环，通过整合作用形成的配位键有5个；
③由配合物A结构简式可知Co原子形成6个配位键，Co原子的价层电子对数为6，杂化方式为，故选C；
④②号氮原子孤电子对参与形成大π键，使电子云密度降低，与钻配位能力减弱。
（2）根据1号氧原子的分数坐标为(0.6667，0.6667，0.6077)，2号氧原子、1号氧原子和晶胞含对称中心，根据对称关系可知2号氧原子的分数坐标为(0.3333，0.3333，0.1077)，晶胞中O原子个数为2，H原子个数为2，Co原子个数为8+4=2，则该晶体的密度为=。
8．(1)
(2)BD
(3) 用检验时，会与竞争结合。升高，更易与结合，酸性增强，浓度减小，可以竞争到 直线形 D
(4) 2 (0.75，0.25，0.25)
【详解】（1）Fe3+价电子为3d5，轨道表示式为 ；
（2）基态铁原子价电子为3d64s2，基态Fe2+价电子为3d6，基态Fe3+价电子为3d5，因此处于激发态的为、，为3d轨道电子跃迁到4s轨道，故选BD；
（3）①由图可知与都能与铁形成配位键，碱性状态下含有大量的，阻碍与铁的配合；
②中中心原子为C，杂化方式为sp杂化，无孤电子对，故离子的空间结构为直线形；
③邻二氮菲中氮原子成一个双键，杂化方式为sp2杂化，因此孤电子对占据sp2杂化轨道。
（4）①由图可知Cu4位于顶点、面心和四个四面体空隙，根据均摊法可得个数为8×+6×+4=8，每个铜原子由两个四面体共用，因此铜原子个数为8×4×=16，Mg原子位于四个四面体空隙和八面体空隙中，八面体空隙有12×+1=4个，因此Mg原子共有8个，由此可知化学式为MgCu2，即x=2；
②由图可知，A原子位于左前上四面体空隙，C原子位于右前下四面体空隙，因此二者y坐标相同，x、z坐标相加为1，即C坐标为（0.75，0.25，0.25）；
③由图可知，AB原子之间的距离为面对角线的一半，晶胞参数为a nm，则AB之间的距离为。
9．(1) ad d
(2)双键成键电子对之间的排斥作用大于单键成键电子对之间的排斥作用
(3) HN3分子间可形成氢键
(4) 4
【详解】（1）F的核外电子数为9，其基态原子核外电子排布式为，a.是基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于氟原子的激发态，a正确；
b.，核外共10个电子，不是氟原子，b错误；
c.，核外共8个电子，不是氟原子，c错误；
d.是基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于氟原子的激发态，d正确；故选ad；同一原子3p能级的能量比3s能级的能量高，因此能量最高的是，故选d；
（2）双键成键电子对之间的排斥作用大于单键成键电子对之间的排斥作用；
（3）在常温下是液体，沸点相对较高，为308.8K，主要原因是分子间存在氢键；根据题给化学键的键长可画出叠氮酸的结构式为。根据HN3的结构可知，HN3分子中形成一个单键和一个双键的N原子为杂化，形成三键的N原子为sp杂化；
（4）Mg以金刚石方式堆积，距离Mg原子最近的Mg原子有4个。
第一步：计算Cu原子和Mg原子的半径：由图4可知，Cu原子的半径为面对角线长的，由于边长是，则面对角线长是，则Cu原子的半径为；Mg原子的半径为晶胞体对角线长的，体对角线长是，则Mg原子的半径。故Cu原子和Mg原子之间的最短核间距为。
第二步：根据均摊法计算每个晶胞中Cu原子和Mg原子个数：根据晶胞结构可知，该晶胞中Mg原子的个数是，Cu原子位于晶胞体内，个数为16。
第三步：计算晶胞中Cu原子和Mg原子的体积：Cu原子和Mg原子的体积为。
第四步：计算晶胞的体积和空间占有率：晶胞边长是，则晶胞的体积是。晶胞的空间占有率是。
10．(1) 2 3d64s2 d
(2) Mg2FeH6 正四面体
(3)＞
【详解】（1）同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，但Mg核外电子排布形成3s全满结构，能量较低，则第一电离能大于相邻元素，则第一电离能小于Mg的元素有Na、Al，共2种，Fe元素是26号元素，核外电子排布式为： 1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，Fe位于元素周期表中的d区。
（2）如图所示，晶胞中有8个Mg原子，Fe原子位于顶点、面心，晶胞中Fe原子数目 ，储氢后H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围，则H原子数目为4×6=24个，储氢后晶体的化学式为Mg2FeH6，据图，Mg原子占据Fe原子形成的正四面体空隙；已知H原子构成正八面体、铁原子位于正八面体的体心，晶胞参数为apm，H原子与Fe原子之间的最短距离为晶胞参数的，即H原子与Fe原子之间距离为，则两个H原子之间的最短距离为，该储氢材料每个晶胞中含24个H原子、氢质量，晶胞体积，则储氢材料中氢的密度ρ为 (用含a的代数式表示)。
（3）(氨硼烷)中氮原子有3个共价键、1个配位键，氨分子中氮原子有3个共价键、1对孤电子对，孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，则中的键角＞中的键角。
11．(1) 第4周期第ⅦB族
(2) 16 32 Cl、N
(3) (正)四面体(形) 二者均为分子晶体，相对分子质量更大
【详解】（1）基态Mn原子的电子排布式为：，价电子轨道表示式为 ，在周期表中的未知为：第4周期第ⅦB族；
（2）根据晶胞结构图，原子棱上有24个，面心有8个，里面有6个，总个数为：个，含有杂化的中心原子为32，Cl、N含有孤电子对，提供提供电子对形成配位键；
（3）中N价层电子对为4，构型为正四面体结构；相对分子质量较大，所以沸点较高。
12．(1)2:1（或1:2）
(2)O>C>Co>Li
(3) [Co(NH3)5 SO4]Br 2
(4) 三角锥形 F3C-
(5) 6 7:5
【详解】（1）Co为27号元素，基态Co的价层电子排布式是3d74s2，轨道表示式是，价电子中两种自旋状态的电子数之比为2:1（或1:2）；
（2）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；锂为碱金属元素，金属性较强电负性较弱，故Li、Co、O、C的电负性由大到小的顺序是O>C>Co>Li；
（3）①已知Co(NH3)5BrSO4中Co(III)的配位数为6，向该配合物的溶液中滴加BaCl2溶液，无明显现象，则说明硫酸根离子位于内界，该配合物可表示为[Co(NH3)5 SO4]Br；
②Co3+位于正八面体中心，若其中两个NH3被Cl-取代，若第一个氯处于1号位，则第二氯有2、3、5、6等效位或4号位共2种情况；
（4）(CH3)3C-中心原子碳形成3个共价键且还有一对孤电子对，则空间结构为三角锥形；(CH3)3C-、H3C-、F3C-的稳定性随中心C原子上电子云密度增大而减小，氟的电负性最强，吸引电子能力最强，导致F3C-中碳原子上电子云密度减小，故其中稳定性最强的是F3C-；
（5）①正极材料LiCoO2的晶胞结构如图(a)，根据“均摊法”，晶胞中含个Li，结合化学式可知，每个晶胞中含有2×3=6个O、3个Co；充电形成Li1-xCoO2，晶胞中含个Li，设Co3+、Co4+的个数分别为a、b，根据化合价代数和为零可知，+3a+4b=2×6，晶胞中共3个Co，则a+b=3；两式联立可知，a=、b=，故n(Co3+)：n(Co4+)=7:5；
②负极材料LiC6晶胞结构如图(c)，根据“均摊法”，晶胞中含个Li、个C；该晶胞中碳碳键键长为mpm，则底面边长为3mpm、高为，底面积为，石墨层间距为npm，则晶胞高度为npm，故晶体密度为。
13．(1) A CD
(2)氟离子半径小于碘离子，氢氟键键能更大，更容易形成，故氟更易夺取铵根离子中氢生成HF
(3) C 为离子晶体、而为分子晶体
(4) 混合型晶体
【详解】（1）硼为5号元素，基态硼原子电子排布为1s22s22p1； 为s轨道全满的较稳定结构，故其失去一个电子需要吸收能量最多；、 中电子处于激发态，电子跃迁回低能量态是会释放能量形成发射光谱，故选CD；
（2）氟离子半径小于碘离子，氢氟键键能更大，更容易形成，故氟更易夺取铵根离子中氢生成HF，导致比更易分解；
（3）中镍可以提供空轨道，碳可以提供孤电子对，故配位原子是：C；的熔点高于的原因是为离子晶体、而为分子晶体，离子晶体熔点一般高于分子晶体；
（4）六方氮化硼的晶体结构类似石墨晶体，为混合型晶体；根据“均摊法”，晶胞中含个B、4个N，则晶体密度为，则；
14．(1)3d5
(2) (CH3)3SiF F的电负性大，Si 周围电子云密度减小，C-Si 成键电子对之间的斥力增大，键角变大 3
(3) 1:1
【详解】（1）铁是26号元素，则基态Fe3+的价电子排布式为3d5；
（2）①成键电子对之间的斥力越大，则键角越大，在(CH3)3SiF中F的电负性大，Si 周围电子云密度减小，C-Si 成键电子对之间的斥力增大，键角变大，故键角最大的是(CH3)3SiF；原因是：F的电负性大，Si 周围电子云密度减小，C-Si 成键电子对之间的斥力增大，键角变大；
②由结构可知，每个碳原子中还有1个电子未参与成键，5个碳原子以及一个得到一个电子，共有6个电子参与形成大π键，因此中大π键表示为；
③根据该铁的配合物的结构可知，其中碳的杂化方式有sp3，sp2，sp一共3种杂化方式；
（3）①二价铁位于体心和棱心，则一共有4个；三价铁位于顶点和面心，一共有4个，故其比值：1:1；晶胞中有4个钾离子，根据电荷守恒可知，CN-有，故化学式为：；
②钾离子位于小立方体的体心，二价铁位于小立方体的顶点，则；密度=。
15． 3d8 18 sp3 I +3 6s 4f 2
【详解】(1)Ni是28号元素，Ni2+是Ni原子失去最外层2个电子形成的，核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d8，价电子排布式为3d8；
在该离子中Fe2+周围有2个S原子和一个CO的C原子与Fe2+以配位键结合，3个配位键中含有6个价电子，Fe2+上有6个价电子，还有茂环阴离子中参与大π键的6个价电子，故配合物离子中铁周围的价电子数共有6+6+6=18个；
S原子形成3个共价键，S原子上还有一对孤电子对，故S原子杂化类型为sp3杂化；
该配合物离子中的C≡O (I)中由于C原子与Fe2+以配位键结合，使得C、O原子之间的共价三键结合力减弱，化学键的结合力越弱，则化学键的键长就越长，故该配合物离子中的(I)和气态分子(II)的三键相比，键长较长的为I；
(2)CsAuCl3的结构不能表示为CsCl·AuCl2，实际上可看作一种阳离子和两种阴离子按照个数比为2∶1∶1形成的，该化合物的阴离子可表示为[AuCl4]-、[AuCl2]-，前者是平面正方形，后者是直线形。在平面正方形离子[AuCl4]-中Au的化合价为+3价；
Cs是第六周期第IA的元素，基态Cs原子中电子占据的能量最高的轨道是6s轨道；根据构造原理可知其中能量最低的空轨道是4f轨道；
(3)SO2分子是V型分子结构，三个原子在同一平面上，S原子采用sp2杂化，还有一对电子对垂直于该平面，与O原子的2个成单电子形成3原子4电子的大π键，可表示为；
(4)根据图1可知：在该晶体中O2结构单元中有两种不同的空间取向；
在一个晶胞中含有K+数目为=2，含有O2单元的数目为=2，故物质晶胞中含有2个K，含有4个O原子，晶胞质量m= g，晶胞体积V=(a pm)2×c pm=a2c(pm)3= a2c×10-30 cm3，故该晶胞的密度ρ=g/cm3=g/cm3。
山东省2023年高考化学模拟题汇编-29分子结构与性质（解答题）
一、结构与性质
1．（2023·山东·统考一模）铜及其化合物在机械制造、国防建设中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)铜元素在元素周期表中的位置是_______。
(2)Cu2+能与NH3形成具有对称空间结构的[Cu(NH3)4]2+。
①[Cu(NH3)4]2+的H—N—H键角_______(填“>”、“=”或“<”)NH3的H—N—H键角。
②若[Cu(NH3)4]2+中两个NH3分别被C1-取代，能得到(m)、(n)两种不同结构的Cu(NH3)2C12：
[Cu(NH3)4]2+的空间构型是_______；在水中的溶解度：(m)_______(n)(填“>”、“=”或“<”)。
③NF3与NH3具有相同的空间构型，但NF3不易与Cu2+形成配离子，理由是_______。
(3)一种钇钡铜氧晶体属四方晶系，品胞参数如图所示，晶胞棱长夹角均为90°。晶体中Y元素的化合价为+3价，Cu元素以+2和+3两种价态存在。基态Cu3+的价层电子的轨道表示式为_______；设NA为阿伏加德罗常数的值，钇钡铜氧的摩尔质量为Mg·mol-1，则该晶体的密度为_______g·cm-3(列出计算式)；晶体中Cu3+与Cu2+个数比为_______。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标。如原子分数坐标A为(0，0，0)，B为(，，)，C为(，，m)，则D的原子分数坐标为_______。
2．（2023·山东泰安·统考一模）非金属及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)基态氟原子的核外电子有_______种空间运动状态，下列电子排布中属于氟原子且能量较高的是_______(填序号)。
a. b.
c. d.
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)，以上元素第三电离能的变化图是_______(填序号)。
(3)在催化作用下，呋喃()可与氨反应转化为吡咯()。二者均存在与苯类似的大键，表示方法为，n为成环原子个数，m为形成大键电子个数，则的大键可以表示为_______。二者的熔、沸点关系为呋喃_______吡咯(填“高于”或“低于”)，原因是_______。
(4)晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。属于正交晶系(长方体形)。晶胞参数为、、。如图为沿z轴投影的晶胞中所有氯原子的分布图和原子分数坐标。
①据此推断该晶胞中氯原子数目为_______。的摩尔质量为，晶胞密度为，则阿伏加德罗常数的值为_______(列出计算表达式，后同)。
②图中A、B两原子的核间距为_______nm。
3．（2023·山东·济宁一中校联考模拟预测）中医药作为中国优秀传统文化的典范，凝聚着祖先的智慧和经验的结晶。矿物药的成分主要为金属﹑金属氧化物﹑盐等。
(1)铁华粉常用来治疗血虚萎黄，其成分为醋酸亚铁[Fe(CH3COO)2]，其形成的血红素分子结构如图1。铁华粉中基态亚铁离子的未成对电子数与其电子总数之比为_____，铁华粉中组成元素的电负性由大到小的顺序为_____(填元素符号)，血红素分子中铁(II)的配位数为_____，相同物质的量的铁华粉和血红素分子中sp3杂化的碳原子数目比为_____。
(2)生石灰可用于止血，轻质氧化镁可用于治疗便秘。熔点CaO_____MgO(填“大于”或“小于”)，请解释原因：_____。
(3)CaO的晶胞为NaCl型晶胞，图2所示的晶胞结构中微粒位置错误的编号为_____，Ca2+的配位数为_____，若两个最近的Ca2+的距离为apm，则晶胞的密度为_____g/cm3(NA为阿伏加德罗常数的值)。
4．（2023·山东·潍坊一中校联考模拟预测）氮族元素是一类重要元素，广泛应用于生产生活，特别是在医药、纳米材料制备中。回答下列问题：
(1)基态磷原子核外电子的空间运动状态共有_____种。N、P同族，性质相似。氮原子间可形成键能很大的氮氮三键而磷原子间不能形成类似结构的原因是_____。
(2)肼(N2H4)和偏二甲肼[(CH3)2NNH2]均为无色液体，属于同系物，是常用的火箭推进剂，其熔沸点如表：
物质
肼
偏二甲肼
熔点
1.4℃
－58℃
沸点
113.5℃
63.9℃
二者熔沸点差异较大的主要原因是_____。
(3)在多原子分子中如有相互平行的p轨道，它们连贯重叠在一起构成一个整体，p电子在多个原子间运动形成π型化学键，这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键，简称大π键。可用符号Π表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数，如苯分子中的大π键可表示为Π。计算表明，N4H结构如图所示，只有一种化学环境的氢原子，其中的大π键可表示为_____。
(4)氮化硼(BN)是由氮原子和硼原子所构成的晶体。工业上制备氮化硼的一种方法为BCl3(g)+NH3(g)=BN(s)+3HCl(g)。形成BCl3时，基态B原子价电子层上的电子先激发再杂化，激发时B原子的价电子轨道表示式可能为_____(填标号)。A． B．
C． D．
(5)新型半导体材料立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，两种晶体中熔点较高的是_____；如图所示，砷化镓晶体中砷原子作立方最密堆积，镓原子填入间隔的四面体空隙中。已知晶胞中原子1的坐标为(0，0，0)，原子2的坐标为(，，)，则原子3的坐标为_____。砷化镓的密度为ρg•cm-3，阿伏伽德罗常数的值为NA，计算晶体中砷原子和镓原子的核间距_____pm。
5．（2023·山东菏泽·校考一模）分子人工光合作用的光捕获原理如图所示，WOC₁是水氧化催化剂WOC在水氧化过程中产生的中间体，HEC₁是析氢催化剂HEC在析氢过程中产生的中间体。
回答下列问题：
(1)下列状态的铁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填标号)。
a．
b．
c．
d．
(2)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。1 mol WOC₁中通过螯合作用形成的配位键有___________mol。
(3)HEC₁中的C、N、O三种元素都能与H元素形成含A-A(A表示C、N、O元素)键的氢化物。氢化物中A-A键的键能(kJ·moL-1)如下表：
H3C-CH3
H2N-NH2
HO-OH
346
247
207
A-A键的键能依次降低的原因是___________。
(4)在多原子分子中有相互平行的p轨道，它们连贯、重叠在一起，构成一个整体，p电子在多个原子间运动，像这样不局限在两个原子之间的π键称为离域π键，如苯分子中的离域π键可表示为。N元素形成的两种微粒、中，中的离域π键可表示为___________，、的键角由大到小的顺序为___________。
(5)水催化氧化是“分子人工光合作用”的关键步骤。水的晶体有普通冰和重冰等不同类型。普通冰的晶胞结构与水分子间的氢键如图甲、乙所示。晶胞参数pm，pm，；标注为1、2、3的氧原子在Z轴的分数坐标分别为：0.375c、0.5c、0.875c。
普通冰晶体的密度为___________g·cm⁻³(列出数学表达式，不必计算出结果)。
6．（2023·山东潍坊·统考模拟预测）有机—无机复合钙钛矿()型材料在太阳能电池及发光二极管等方面具有很好的应用前景，一种复合材料和(立方晶系)的晶胞结构如图所示。
已知：A为间隔的阳离子，例如、等；A＇为单一组分钙钛阳离子，例如、、等；B为单一组分钙钛矿中心离子、等，X为单一组分钙钛矿的阴离子，例如、或等卤素离子。
回答下列问题：
(1)基态Ti原子的价电子排布式为___________。
(2)H、C、N、O四种元素电负性由大到小的顺序为___________；第一电离能、、由大到小的顺序为___________。
(3)中C的杂化方式为___________；正丁胺()的沸点为77.8℃，正丁醇()的沸点为117.6℃，正丁胺沸点低的原因是___________。
(4)中Ca的配位数为___________；A为，A＇为，B为，X为，晶胞参数为a nm和c nm，该晶体的密度为___________。
7．（2023·山东枣庄·统考二模）Co元素的某些化合物在电池、光电材料、催化剂等方面有广泛应用。回答下列问题：
(1)一种具有光催化作用的配合物A结构简式如图所示：
①与Co同周期，基态原子有1个未成对电子的元素有___________种。
②配离子的空间构型为___________，钴元素价态为___________，通过整合作用形成的配位键有___________个。
③配合物A无顺磁性，则中心离子的杂化方式为___________(填标号)。(若中心离子具有单电子，则配合物为顺磁性物质。)
A． B． C． D．
④咪唑( )具有类似苯环的芳香性，①号N比②号N更易与钴形成配位键的原因是________。
(2)Co的一种化合物为六方晶系晶体，晶胞结构如图所。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数体标。
已知晶胞含对称中心，其中1号氧原子的分数坐标为(0.6667，0.6667，0.6077)，则2号氧原子的分数坐标为___________。为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为___________(用计算式表示)。
8．（2023·山东青岛·统考一模）研究金属原子结构及晶体结构具有重大意义。
(1)价电子轨道表示式为_______。
(2)原子发射光谱法是通过处于激发态的待测元素微粒回到基态时发射的特征谱线对其进行鉴别的方法。下列状态的铁粒子处于激发态的是_______(填标号)。
A． B． C． D．
(3)利用配合物的特征颜色可检验补铁药片中的和，部分配合物的结构如下：
①取等量碾碎的药片放入两支试管中，试管1加盐酸溶解，试管2加等体积蒸馏水溶解。分别滴加溶液，发现试管1溶液变红，试管2溶液不变色。依据图示信息，解释检验须在酸性条件下进行的原因_______。
②配体SCN的空间构型为_______。
③邻二氮菲中N原子的价层孤电子对占据_______。(填标号)。
A．轨道 B．轨道 C．杂化轨道 D．杂化轨道
(4)金属合金的结构可看作以四面体(相互共用顶点)替换立方金刚石结构中的碳原子，形成三维骨架，在晶胞空隙处，有序地放置原子(四面体的4个顶点代表原子，圆球代表原子)，结构如图所示。
①_______。
②若原子A的原子坐标为(0.25，0.25，0.75)，则C的原子坐标为_______。
③晶胞参数为a nm，则AB原子之间的距离为_______nm。
9．（2023·山东·日照一中校联考模拟预测）2022年诺贝尔化学奖授予美国科学家卡罗琳·贝尔托西、卡尔·巴里·夏普莱斯和丹麦科学家摩顿·梅尔达尔，以表彰他们在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献。点击化学的代表反应为Cu催化的叠氮-炔基Husigen环加成反应，等均是点击化学中常用的无机试剂。回答下列问题：
(1)氟原子激发态的电子排布式有_______，其中能量较高的是_______。(填标号)
a. b. c. d.
(2)的分子结构如图1所示，键角的原因主要是_______。
(3)是叠氮酸()的钠盐，在常温下是液体，沸点相对较高，为308.8K，主要原因是_______。分子的空间结构如图2所示(图中键长单位为)。N-N、N=N和的共价键键长分别为和；试画出分子的结构式_______；分子中N原子的杂化方式为_______。
(4)图3是的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。距离Mg原子最近的Mg原子有_______个。图4是沿立方格子对角面取得的截图。Cu原子和Mg原子之间的最短核间距为_______pm。该晶胞的空间占有率为_______。
10．（2023·山东济宁·统考一模）铁镁合金储氢材料，晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm，储氢后H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围，H原子与Fe原子之间的最短距离为晶胞参数的1/4。
回答下列问题
(1)同周期中，第一电离能小于Mg的元素有_______种，基态Fe原子的价电子排布式为_______，Fe位于元素周期表中的_______区。
(2)储氢后晶体的化学式为_______，Mg原子占据Fe原子形成的_______空隙，两个H原子之间的最短距离为_______，该储氢材料中氢的密度ρ为_______(用含a的代数式表示)。
(3)(氨硼烷)也是具有潜力的化学储氢材料之一，中的键角_______中的键角(填>，＜或=)。
11．（2023·山东济南·统考一模）研究压电材料对于自动化技术具有重要意义。一种有机—无机复合压电材料的单斜晶体结构沿晶轴方向投影如图所示(H原子未画出)，晶胞内总共含有84个原子。晶胞参数为，，。回答下列问题：
(1)基态Mn原子的价电子轨道表示式为_______。在元素周期表中位置为_______。
(2)1 mol 晶胞中含有Cl原子_______mol，含有杂化的中心原子_______mol；该晶体中提供电子对形成配位键的原子是_______。
(3)TMCM性质活泼，一定条件下可分解生成三甲胺[]，中N原子的价层电子对构型为_______；的沸点高于，主要原因是_______。
12．（2023·山东淄博·统考一模）LiCoO2、LiC6是重要的电极材料，回答下列问题：
(1)基态Co原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_____。
(2)Li、Co、O、C的电负性由大到小的顺序是_____。
(3)Co(III)可形成多种配合物。
①已知Co(NH3)5BrSO4中Co(III)的配位数为6，向该配合物的溶液中滴加BaCl2溶液，无明显现象，则该配合物可表示为_____。
②[Co(NH3)6]3+结构如图所示，Co3+位于正八面体中心，若其中两个NH3被Cl-取代，则[Co(NH3)4Cl2]-的空间结构有_____种。
(4)LiCH3、LiC(CH3)3在合成化学上应用广泛。(CH3)3C-的空间结构为______；(CH3)3C-、H3C-、F3C-的稳定性随中心C原子上电子云密度增大而减小，其中稳定性最强的是______。
(5)①正极材料LiCoO2的晶胞结构如图(a)(部分O位于晶胞之外)，每个晶胞中含有_____个O；充电时，LiCoO2脱出部分Li+，形成Li1-xCoO2，结构如图(b)，则n(Co3+)：n(Co4+)=______。
②负极材料LiC6晶胞结构如图(c)，Li原子插入石墨层中间，若该晶胞中碳碳键键长为mpm。石墨层间距为npm。该晶体的密度为______g•cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
13．（2023·山东菏泽·统考一模）我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、Ni、Cu等元素。回答下列问题：
(1)下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是_______(填标号，下同)，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是_______。
A． B．
C． D．
(2)铵盐大多不稳定。从结构的角度解释比更易分解的原因是_______。
(3)镍能形成多种配合物，其中是无色挥发性液体，是红黄色单斜晶体。中的配位原子是：_______；的熔点高于的原因是_______。
(4)氮化硼(BN)晶体存在如下图所示的两种结构，六方氮化硼的结构与石墨类似，可做润滑剂；立方氮化硼的结构与金刚石类似，可作研磨剂。六方氮化硼的晶体类型为_______；立方氮化硼晶胞的密度为，晶胞的边长为a cm。则阿伏加德罗常数的表达式为_______。
14．（2023·山东临沂·统考一模）铁及其化合物在生产、生活中有重要应用。回答下列问题：
(1)基态Fe3+的价电子排布式为______。
(2)某铁的配合物结构如图1所示，可由(CH3)3SiCl与K[Fe(C5H5)(CO)2CO2]混合加热制得。
①在(CH3)3SiCl、(CH3)3SiF、(CH3)4Si中，C－Si－C键角最大的是_______，原因是______。
②C5H表示环戊二烯负离子，已知分子中的大π键可用符号π表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π)，则C5H中的大π键应表示为______。
③该铁的配合物中碳原子的杂化方式共有_____种。
(3)普鲁士蓝晶体属立方晶系，晶胞棱长为apm。铁－氰骨架组成小立方体，Fe粒子在顶点，CN-在棱上，两端均与Fe相连，立方体中心空隙可容纳K+，如图2所示(CN-在图中省略)。
①普鲁士蓝中Fe2+与Fe3+个数之比为_____；该晶胞的化学式为______。
②若所有铁粒子为等径小球，则K+与Fe2+之间最近距离为_____pm；该晶体的密度为_____g•cm-3(阿伏加德罗常数为NA)。
15．（2023·山东菏泽·校考一模）(1)Ni2+和Fe2+可形成如图所示的配合物离子，其中铁的一个配体为茂环阴离子()，该配体以π电子参与配位，其中Ni2+的价电子排布式为______，配合物离子中铁周围的价电子数共有______个，S元素的杂化方式为______，该配合物离子中的(Ⅰ)和气态分子(Ⅱ)的三键相比，键长较长的为______(用Ⅰ或Ⅱ表示)。
(2)CsAuCl3的结构不能表示为CsCl·AuCl2，实际上可看作一种阳离子和两种阴离子按照个数比为2∶1∶1形成的，这两种阴离子形状分别是直线型和平面正方形，在平面正方形离子中Au的化合价为______。基态Cs原子中电子占据的能量最高的轨道是______，能量最低的空轨道是______。
(3)如果m个原子有相互平行的p轨道，这些p轨道中共有n个电子()，则可以形成大π键，表示为，则SO2分子中的大π键可以表示为______。
(4)如图表示的是某物质的两种结构的晶胞(大球表示的是K原子，小球表示O原子)图1中的O2单元空间取向有______种。若K之间底面上的最近距离为a pm，竖直方向上为c pm，图2表示的晶体密度为______，(NA表示阿伏伽德罗常数)
参考答案：
1．(1)第四周期IB族
(2) > 平面正方形 > F的电负性比N大，N-F键成键电子偏向于F，导致NF3中N原子核对其孤电子对吸引能力增强，难以形成配位键。
(3) 1∶2 (，，1-m)
【详解】（1）铜是29号元素，在元素周期表中的位置是第四周期IB族；
（2）①[Cu(NH3)4]2+中N原子无孤电子对，所以[Cu(NH3)4]2+中H—N—H键角>NH3的H—N—H键角。
②若[Cu(NH3)4]2+中两个NH3分别被C1-取代，能得到(m)、(n)两种不同结构的Cu(NH3)2C12，则[Cu(NH3)4]2+的空间构型是平面正方形；根据“相似相溶”，在水中的溶解度 (m)> (n)。
③F的电负性比N大，N-F键成键电子偏向于F，导致NF3中N原子核对其孤电子对吸引能力增强，难以形成配位键，所以NF3不易与Cu2+形成配离子。
（3）基态Cu原子失去4s上的1个电子和3d上的2个电子得到Cu3+，基态Cu3+的价层电子的轨道表示式为；设NA为阿伏加德罗常数的值，钇钡铜氧的摩尔质量为Mg·mol-1，根据均摊原则，晶胞中Cu原子数为 、Ba原子数为2、Y原子数为1、O原子数为，晶胞的体积为，则该晶体的密度为；晶体的化学式为Cu3Ba2YO7，根据化合价代数和等于0，Cu3+与Cu2+个数比为1:2。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标。如原子分数坐标A为(0，0，0)，B为(，，)，C为(，，m)，则D的原子分数坐标为(，，1-m)。
2．(1) 5 d
(2)b
(3) 低于 吡咯易形成分子间氢键
(4) 4
【详解】（1）基态氟原子的核外电子有9个，电子排布式为：1s22s22p5，空间运动状态数等于电子占据轨道数，所以有1+1+3=5种空间运动状态；氟原子序数为9，其基态原子电子排布式为，
a．，基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于氟原子的激发态，故正确；
b．，核外共10个电子，不是氟原子；
c．，核外共5个电子，不是氟原子；
d．基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于氟原子的激发态，比a项激发态的能量更高；
综上，d符合题意，故选d；
（2）碳、氮、氧、氟四种元素在同一周期，基态+2价阳离子失去一个电子生成气态基态+3价阳离子所需要的能量为该原子的第三电离能，同一周期原子的第三电离能的总体趋势也依次升高，但由于碳原子失去2个电子之后2s能级为全充满状态，因此再失去一个电子需要的能量较高，则满足这一规律的图像为图b；
（3）由题干中的结构简式可知，分子内含有一个大π键，该大π键由4个碳原子和一个O原子，每个碳原子给出1的电子参与形成大π键，每个O原子给出2个电子参与形成大π键，则该大Π键的表示形式为；吡咯易形成分子间氢键；
影响物质熔沸点的主要因素为分子间作用力，氢键大于分子间作用力，有氢键的吡咯沸点大于呋喃，吡咯易形成分子间氢键，沸点较高，则呋喃沸点低于吡咯，吡咯易形成分子间氢键，故答案为：低于；
（4）①根据晶胞沿z轴的投影图可知，该晶胞中氯原子的位置为(图中黑球代表氯原子)，面上有2个氯原子，与平行的面上有2个氯原子，体内有2个氯原子，所以1个晶胞中氯原子的数目为。由知，；
②观察图中A、B原子坐标参数，它们在x轴的坐标参数都是0.5，则A、B原子在平行于的面上。可以建立直角三角形，A、B两原子的核间距是这个三角形的斜边长，则A、B两原子的核间距为nm。
3．(1) (或1：6) O＞C＞H＞Fe 4 1：4
(2) 小于 二者均为离子化合物，阴离子相同，Ca2+和Mg2+所带的电荷数相同，r(Ca2+)＞r(Mg2+)，所以CaO的离子键键能小于MgO的离子键键能，熔点CaO＜MgO
(3) ⑧、⑳ 6
【详解】（1）铁华粉中铁为，未成对电子数占总电子数为，其中组成元素的电负性由大到小的顺序为，由图可知铁(Ⅱ)的配位数为4.1mol铁华粉中sp3杂化的碳原子数为2，1mol血红素分子中sp3杂化的碳原子数为8。
（2）离子晶体的离子键与离子所带的电荷和离子半径有关，电荷越多，半径越小，离于键越强，熔点越高，故熔点小于。
（3）由于晶胞为型晶胞，离子处于8个顶点和6个面心，离子处于12条棱心和1个体心，故微粒位置错误的编号为⑧、⑳，若两个最近的间的距离为apm，则晶胞的边长为pm，晶胞的密度为。
4．(1) 9 P原子半径大，p轨道难以有效肩并肩重叠，不能形成稳定的π键
(2)肼(N2H4)分子间氢键数目多于偏二甲肼[(CH3)2NNH2]
(3)Π
(4)C
(5) 氮化硼 (，，) ××1010
【详解】（1）P原子序数为15，核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，电子占据的轨道数为1+1+3+1+3=9,1个轨道为一个空间运动状态，故共有9种空间运动状态；三键含有1个键，2个键，键是原子肩并肩形式重叠而成，磷原子间不能形成磷磷三键的原因是P原子半径大，p轨道难以有效肩并肩重叠，不能形成稳定的键，故答案为：9；P原子半径大，p轨道难以有效肩并肩重叠，不能形成稳定的键。
（2）肼(N2H4)和偏二甲肼[(CH3)2NNH2]均为分子晶体，均含有氢键，但肼(N2H4)分子间氢键数目多于偏二甲肼[(CH3)2NNH2]，所以肼(N2H4)的熔沸点高于偏二甲肼[(CH3)2NNH2]，故答案为：肼(N2H4)分子间氢键数目多于偏二甲肼[(CH3)2NNH2]。
（3）参与形成大π键的原子为4个N原子，每个氮已形成3个键，且4个N原子失去2个电子，最后氮原子剩余价电子数为，即参与形成大π键的电子数为6，原子数为4，可表示为。
（4）BCl3中心原子周围的价电子对数为：， 根据价电子对互斥理论可知，其空间构型为平面三角形，中心原子sp2杂化，形成BCl3时，基态B原子价电子层上的电子先进行激发，再进行杂化，能与Cl形成3个相同的共价键，故激发时B原子的价电子轨道表示式可能为C。
（5）立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体类似，均属于原子晶体，原子半径N
(2)8
(3)C、N、O中心原子上孤电子对数目越多，排斥作用越大，形成的化学键越不稳定，键能就越小
(4) >
(5)
【详解】（1）a．为基态Fe原子；b．为基态Fe2+；c． 为基态Fe3+ d．为激发态Fe原子；电离最外层一个电子所需能量最大的是Fe3+，故c正确；
（2）WOC₁中每个Ru与周围的四个N原子和1个O原子形成配位键，由结构简式可知1molWOC₁中含10mol配位键，但通过螯合成环而形成的配合物的只有N，为8mol；
（3）乙烷中的碳原子没有孤电子对，肼中的氮原子有1对孤对电子，过氧化氢中的氧原子有两对孤对电子，C、N、O中心原子上孤电子对数目越多，排斥作用越大，形成的化学键越不稳定，键能就越小；
（4）中的离域π键为三中心四电子，可表示为，中心N原子的价电子对数为2，无孤电子对，直线结构，键角为180°、中心N原子的价电子对数为3，有1对孤电子对，V形结构，键角小于180°；
（5）由晶胞结构可知该晶胞中含有4个水分子，晶胞质量为：g，晶胞体积 cm⁻³，晶胞密度为：g·cm-3。
6．(1)
(2)
(3) 杂化 N的电负性小于O，正丁胺分子间的氢键弱于正丁醇分子间的氢键
(4) 12
【详解】（1）基态Ti原子为22号元素，价电子排布式为；
（2）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；H、C、N、O四种元素电负性由大到小的顺序为；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，故第一电离能；
（3）中C形成3个共价键且无孤电子对，杂化方式为杂化；正丁胺()的沸点为77.8℃，正丁醇()的沸点为117.6℃，正丁胺沸点低的原因是N的电负性小于O，正丁胺分子间的氢键弱于正丁醇分子间的氢键，导致其沸点低于正丁醇；
（4）以底面右下角的Ca为例，同层、上下层最近相邻的O各有4个，则中Ca的配位数为12；
根据“均摊法”，晶胞中含个A、个A＇、个B、个X，A为，A＇为，B为，X为，晶胞参数为a nm和c nm，则晶体密度为。
7．(1) 5 三角锥 +3 5 C ②号氮原子孤电子对参与形成大π键，使电子云密度降低，与钻配位能力减弱
(2) (0.3333，0.3333，0.1077)
【详解】（1）①Co位于第四周期，第四周期元素中，原子基态时具有1个未成对电子，外围电排布为4s1或4s24p1或4s24p5、3dl04s1、3d14s2，共有5种元素；
②配离子中心原子价层电子对数为3+ =4，且含有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，由配合物A结构简式可知Co原子和N原子形成4个配位键，和O原子形成2个共价键，带1个单位负电荷，则钴元素价态为+3价，整合是指具有以下两个或多个配位原子的多齿配体与同一金属进行离子相互之间没有形成螯合环，通过整合作用形成的配位键有5个；
③由配合物A结构简式可知Co原子形成6个配位键，Co原子的价层电子对数为6，杂化方式为，故选C；
④②号氮原子孤电子对参与形成大π键，使电子云密度降低，与钻配位能力减弱。
（2）根据1号氧原子的分数坐标为(0.6667，0.6667，0.6077)，2号氧原子、1号氧原子和晶胞含对称中心，根据对称关系可知2号氧原子的分数坐标为(0.3333，0.3333，0.1077)，晶胞中O原子个数为2，H原子个数为2，Co原子个数为8+4=2，则该晶体的密度为=。
8．(1)
(2)BD
(3) 用检验时，会与竞争结合。升高，更易与结合，酸性增强，浓度减小，可以竞争到 直线形 D
(4) 2 (0.75，0.25，0.25)
【详解】（1）Fe3+价电子为3d5，轨道表示式为 ；
（2）基态铁原子价电子为3d64s2，基态Fe2+价电子为3d6，基态Fe3+价电子为3d5，因此处于激发态的为、，为3d轨道电子跃迁到4s轨道，故选BD；
（3）①由图可知与都能与铁形成配位键，碱性状态下含有大量的，阻碍与铁的配合；
②中中心原子为C，杂化方式为sp杂化，无孤电子对，故离子的空间结构为直线形；
③邻二氮菲中氮原子成一个双键，杂化方式为sp2杂化，因此孤电子对占据sp2杂化轨道。
（4）①由图可知Cu4位于顶点、面心和四个四面体空隙，根据均摊法可得个数为8×+6×+4=8，每个铜原子由两个四面体共用，因此铜原子个数为8×4×=16，Mg原子位于四个四面体空隙和八面体空隙中，八面体空隙有12×+1=4个，因此Mg原子共有8个，由此可知化学式为MgCu2，即x=2；
②由图可知，A原子位于左前上四面体空隙，C原子位于右前下四面体空隙，因此二者y坐标相同，x、z坐标相加为1，即C坐标为（0.75，0.25，0.25）；
③由图可知，AB原子之间的距离为面对角线的一半，晶胞参数为a nm，则AB之间的距离为。
9．(1) ad d
(2)双键成键电子对之间的排斥作用大于单键成键电子对之间的排斥作用
(3) HN3分子间可形成氢键
(4) 4
【详解】（1）F的核外电子数为9，其基态原子核外电子排布式为，a.是基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于氟原子的激发态，a正确；
b.，核外共10个电子，不是氟原子，b错误；
c.，核外共8个电子，不是氟原子，c错误；
d.是基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于氟原子的激发态，d正确；故选ad；同一原子3p能级的能量比3s能级的能量高，因此能量最高的是，故选d；
（2）双键成键电子对之间的排斥作用大于单键成键电子对之间的排斥作用；
（3）在常温下是液体，沸点相对较高，为308.8K，主要原因是分子间存在氢键；根据题给化学键的键长可画出叠氮酸的结构式为。根据HN3的结构可知，HN3分子中形成一个单键和一个双键的N原子为杂化，形成三键的N原子为sp杂化；
（4）Mg以金刚石方式堆积，距离Mg原子最近的Mg原子有4个。
第一步：计算Cu原子和Mg原子的半径：由图4可知，Cu原子的半径为面对角线长的，由于边长是，则面对角线长是，则Cu原子的半径为；Mg原子的半径为晶胞体对角线长的，体对角线长是，则Mg原子的半径。故Cu原子和Mg原子之间的最短核间距为。
第二步：根据均摊法计算每个晶胞中Cu原子和Mg原子个数：根据晶胞结构可知，该晶胞中Mg原子的个数是，Cu原子位于晶胞体内，个数为16。
第三步：计算晶胞中Cu原子和Mg原子的体积：Cu原子和Mg原子的体积为。
第四步：计算晶胞的体积和空间占有率：晶胞边长是，则晶胞的体积是。晶胞的空间占有率是。
10．(1) 2 3d64s2 d
(2) Mg2FeH6 正四面体
(3)＞
【详解】（1）同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，但Mg核外电子排布形成3s全满结构，能量较低，则第一电离能大于相邻元素，则第一电离能小于Mg的元素有Na、Al，共2种，Fe元素是26号元素，核外电子排布式为： 1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，Fe位于元素周期表中的d区。
（2）如图所示，晶胞中有8个Mg原子，Fe原子位于顶点、面心，晶胞中Fe原子数目 ，储氢后H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围，则H原子数目为4×6=24个，储氢后晶体的化学式为Mg2FeH6，据图，Mg原子占据Fe原子形成的正四面体空隙；已知H原子构成正八面体、铁原子位于正八面体的体心，晶胞参数为apm，H原子与Fe原子之间的最短距离为晶胞参数的，即H原子与Fe原子之间距离为，则两个H原子之间的最短距离为，该储氢材料每个晶胞中含24个H原子、氢质量，晶胞体积，则储氢材料中氢的密度ρ为 (用含a的代数式表示)。
（3）(氨硼烷)中氮原子有3个共价键、1个配位键，氨分子中氮原子有3个共价键、1对孤电子对，孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，则中的键角＞中的键角。
11．(1) 第4周期第ⅦB族
(2) 16 32 Cl、N
(3) (正)四面体(形) 二者均为分子晶体，相对分子质量更大
【详解】（1）基态Mn原子的电子排布式为：，价电子轨道表示式为 ，在周期表中的未知为：第4周期第ⅦB族；
（2）根据晶胞结构图，原子棱上有24个，面心有8个，里面有6个，总个数为：个，含有杂化的中心原子为32，Cl、N含有孤电子对，提供提供电子对形成配位键；
（3）中N价层电子对为4，构型为正四面体结构；相对分子质量较大，所以沸点较高。
12．(1)2:1（或1:2）
(2)O>C>Co>Li
(3) [Co(NH3)5 SO4]Br 2
(4) 三角锥形 F3C-
(5) 6 7:5
【详解】（1）Co为27号元素，基态Co的价层电子排布式是3d74s2，轨道表示式是，价电子中两种自旋状态的电子数之比为2:1（或1:2）；
（2）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；锂为碱金属元素，金属性较强电负性较弱，故Li、Co、O、C的电负性由大到小的顺序是O>C>Co>Li；
（3）①已知Co(NH3)5BrSO4中Co(III)的配位数为6，向该配合物的溶液中滴加BaCl2溶液，无明显现象，则说明硫酸根离子位于内界，该配合物可表示为[Co(NH3)5 SO4]Br；
②Co3+位于正八面体中心，若其中两个NH3被Cl-取代，若第一个氯处于1号位，则第二氯有2、3、5、6等效位或4号位共2种情况；
（4）(CH3)3C-中心原子碳形成3个共价键且还有一对孤电子对，则空间结构为三角锥形；(CH3)3C-、H3C-、F3C-的稳定性随中心C原子上电子云密度增大而减小，氟的电负性最强，吸引电子能力最强，导致F3C-中碳原子上电子云密度减小，故其中稳定性最强的是F3C-；
（5）①正极材料LiCoO2的晶胞结构如图(a)，根据“均摊法”，晶胞中含个Li，结合化学式可知，每个晶胞中含有2×3=6个O、3个Co；充电形成Li1-xCoO2，晶胞中含个Li，设Co3+、Co4+的个数分别为a、b，根据化合价代数和为零可知，+3a+4b=2×6，晶胞中共3个Co，则a+b=3；两式联立可知，a=、b=，故n(Co3+)：n(Co4+)=7:5；
②负极材料LiC6晶胞结构如图(c)，根据“均摊法”，晶胞中含个Li、个C；该晶胞中碳碳键键长为mpm，则底面边长为3mpm、高为，底面积为，石墨层间距为npm，则晶胞高度为npm，故晶体密度为。
13．(1) A CD
(2)氟离子半径小于碘离子，氢氟键键能更大，更容易形成，故氟更易夺取铵根离子中氢生成HF
(3) C 为离子晶体、而为分子晶体
(4) 混合型晶体
【详解】（1）硼为5号元素，基态硼原子电子排布为1s22s22p1； 为s轨道全满的较稳定结构，故其失去一个电子需要吸收能量最多；、 中电子处于激发态，电子跃迁回低能量态是会释放能量形成发射光谱，故选CD；
（2）氟离子半径小于碘离子，氢氟键键能更大，更容易形成，故氟更易夺取铵根离子中氢生成HF，导致比更易分解；
（3）中镍可以提供空轨道，碳可以提供孤电子对，故配位原子是：C；的熔点高于的原因是为离子晶体、而为分子晶体，离子晶体熔点一般高于分子晶体；
（4）六方氮化硼的晶体结构类似石墨晶体，为混合型晶体；根据“均摊法”，晶胞中含个B、4个N，则晶体密度为，则；
14．(1)3d5
(2) (CH3)3SiF F的电负性大，Si 周围电子云密度减小，C-Si 成键电子对之间的斥力增大，键角变大 3
(3) 1:1
【详解】（1）铁是26号元素，则基态Fe3+的价电子排布式为3d5；
（2）①成键电子对之间的斥力越大，则键角越大，在(CH3)3SiF中F的电负性大，Si 周围电子云密度减小，C-Si 成键电子对之间的斥力增大，键角变大，故键角最大的是(CH3)3SiF；原因是：F的电负性大，Si 周围电子云密度减小，C-Si 成键电子对之间的斥力增大，键角变大；
②由结构可知，每个碳原子中还有1个电子未参与成键，5个碳原子以及一个得到一个电子，共有6个电子参与形成大π键，因此中大π键表示为；
③根据该铁的配合物的结构可知，其中碳的杂化方式有sp3，sp2，sp一共3种杂化方式；
（3）①二价铁位于体心和棱心，则一共有4个；三价铁位于顶点和面心，一共有4个，故其比值：1:1；晶胞中有4个钾离子，根据电荷守恒可知，CN-有，故化学式为：；
②钾离子位于小立方体的体心，二价铁位于小立方体的顶点，则；密度=。
15． 3d8 18 sp3 I +3 6s 4f 2
【详解】(1)Ni是28号元素，Ni2+是Ni原子失去最外层2个电子形成的，核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d8，价电子排布式为3d8；
在该离子中Fe2+周围有2个S原子和一个CO的C原子与Fe2+以配位键结合，3个配位键中含有6个价电子，Fe2+上有6个价电子，还有茂环阴离子中参与大π键的6个价电子，故配合物离子中铁周围的价电子数共有6+6+6=18个；
S原子形成3个共价键，S原子上还有一对孤电子对，故S原子杂化类型为sp3杂化；
该配合物离子中的C≡O (I)中由于C原子与Fe2+以配位键结合，使得C、O原子之间的共价三键结合力减弱，化学键的结合力越弱，则化学键的键长就越长，故该配合物离子中的(I)和气态分子(II)的三键相比，键长较长的为I；
(2)CsAuCl3的结构不能表示为CsCl·AuCl2，实际上可看作一种阳离子和两种阴离子按照个数比为2∶1∶1形成的，该化合物的阴离子可表示为[AuCl4]-、[AuCl2]-，前者是平面正方形，后者是直线形。在平面正方形离子[AuCl4]-中Au的化合价为+3价；
Cs是第六周期第IA的元素，基态Cs原子中电子占据的能量最高的轨道是6s轨道；根据构造原理可知其中能量最低的空轨道是4f轨道；
(3)SO2分子是V型分子结构，三个原子在同一平面上，S原子采用sp2杂化，还有一对电子对垂直于该平面，与O原子的2个成单电子形成3原子4电子的大π键，可表示为；
(4)根据图1可知：在该晶体中O2结构单元中有两种不同的空间取向；
在一个晶胞中含有K+数目为=2，含有O2单元的数目为=2，故物质晶胞中含有2个K，含有4个O原子，晶胞质量m= g，晶胞体积V=(a pm)2×c pm=a2c(pm)3= a2c×10-30 cm3，故该晶胞的密度ρ=g/cm3=g/cm3。
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