03 物质结构与性质综合题型集训(3) （附答案解析）-备战高考化学大题逐空突破系列（全国通用）

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物质结构与性质综合题型集训(3)
1．腐蚀、防腐以及催化等化学化工过程都涉及金属纳米团簇的研究，团簇已经成为化学和材料研究的前沿和热点。金属纳米团簇最外层需要配体来稳定，常见有硫醇配体、磷配体和炔配体。卤素作为第二配体或第三配体，其体积比硫醇配体、磷配体和炔配体更小，在形成纳米团簇的过程中空间位阻更小，而且卤素与金、银具有较好的配位能力

(1)银位于元素周期表第五周期第ⅠB族元素，其价电子排布式为________
(2)金(Au)溶于王水的原理是金与强氧化性的硝酸生成微量的Au3＋和NO，盐酸提供的Cl－与Au3＋形成[AuCl4]－配离子，写出总反应的离子方程式：___________________________________________
(3)[Au80Ag30()42Cl9]Cl结构中非金属元素的电负性由大到小的顺序是________
(4)第三周期部分主族元素的氟化物的熔点(见表)
化合物
NaF
AlF3
SiF4
SF6
熔点/℃
993
1 040
－90
－50.5
由表中数值可以判断AlF3晶体类型为________SiF4比SF6熔点低的原因______________________________；SF6分子的空间构型为正八面体，如图所示，该分子的键角分别为________，它的二氯代物SF4Cl2有_______种

(5)固态五氯化磷为离子晶体，结构单元可以写作PCl、PCl，晶胞与CsCl相同，该晶胞沿x、y或z轴的投影如上图。阳离子中的P杂化方式为：________若密度为d g/cm3，则晶胞参数a＝________ cm (已知阿伏加德罗常数的值为NA，列出计算式即可)
2．含铜材料用途非常广泛，用超临界CO2/CH3CN及水作电解质，使用碳作载体的铜基催化剂可高效将CO2还原为HCOOH。回答下列问题：
(1)基态Cu2＋核外价电子排布式为___________________
(2)铜的熔点比同周期的钾的熔点高，这是由于___________________________________________________
(3)CO2的空间结构为________形，CH3CN中碳原子的杂化方式为____________
(4)HCOOH通常以二聚体(含八元环)存在，画出该二聚体的结构：______________________
(5)一种热电材料的晶胞结构如图所示，底部边长为a pm，高为c pm，该晶体的化学式为________________，紧邻的Sb与Cu间的距离为________pm，设NA为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为________g·cm－3


3．镓(Ga)、锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的单质及某些化合物如砷化镓、磷化镓等都是常用的半导体材料，应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。回答下列问题：
(1)硒常用作光敏材料，基态硒原子的核外电子排布式为________________；与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有________种；SeO3的空间构型是________________
(2)根据元素周期律，原子半径Ga ________As(填“大于”或“小于”，后同)，第一电离能Ga ______As
(3)GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料，熔点如表所示，分析其变化原因：__________________________
________________________________________________________________

GaN
GaP
GaAs
熔点
1 700℃
1 480℃
1 238℃
(4)GaN晶胞结构如图甲所示。已知六棱柱底边边长为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA

①晶胞中镓原子堆积方式如图甲所示，每个镓原子周围距离最近的镓原子数目为________
②从GaN晶体中“分割”出的平行六面体如图乙。若该平行六面体的高为a pm，GaN晶体的密度为________ g/cm3(用a、NA表示)
4．硫铝酸钙化学式为Ca4Al6SO16，可写成3CaO·3Al2O3·CaSO4，是一种常用的混凝土膨胀剂，有研究者利用氯化铅(PbCl2)作为助溶剂来获得无水硫铝酸钙晶体，进而对其结构进行研究。回答下列问题：
(1)基态氧原子的价电子排布图为，而不是，因为核外电子排布应遵循________(填“泡利原理”或“洪特规则”)。基态Ca原子核外电子占据的最高能层符号是________
(2)SO的中心原子杂化方式为________，S2O可看成是SO中的一个氧原子被硫原子所替代，则S2O的VSEPR模型名称为________________
(3)Al的性质与Be的性质相似，可知熔点：BeCl2________MgCl2(填“>”或“<”)，理由是_____________________
_______________________________________________________________
(4)PbCl2中Pb2＋是一种对生命体有很强毒性的重金属离子，目前医学上的解毒方法是用乙二胺四乙酸(EDTA)的盐与Pb2＋形成稳定的配合物以顺利排出体外，形成的配离子是[Pb(EDTA)]2－，结构(氢原子省略)如图所示，则该配离子的配位原子为________(填元素符号)，配位数是________

(5)研究表明在液相环境中，无水硫铝酸钙可形成立方晶系晶体，晶胞结构如图甲所示，其中Al3＋形成的笼状骨架结构如图乙所示，则该晶胞中含有________个Al3＋；若晶胞边长为a nm，设NA为阿伏加德罗常数的值，无水硫铝酸钙摩尔质量为M g·mol－1，则晶体密度为________ g·cm－3。

5．根据元素在体内含量不同，可将体内元素分为常量元素和微量元素。其中H、C、O、N、S、P等为常量元素，Fe、Zn等为微量元素。回答下列问题：
(1)基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]________，有________组相同能量的电子
(2)数据表明，S的第一电离能小于P的第一电离能，其原因可能有两种：一种是S失去的是已经配对的电子，配对电子相互排斥，电离能较低，另一种是________
(3)氧与氮可形成正离子NO，其空间构型为________，碳与氢也可形成正离子CH，该离子中，碳的杂化方式为________
(4)原子的电子亲和能是指在0 K下的气相中，原子获得电子变成负离子时所释放的能量。氧原子的第二电子亲和能(O－＋e－→O2－的能量)不能直接在气相中测定，但可通过如图的born－Haber循环计算得到

由图可知，Mg原子的第一电离能为________ kJ·mol－1，O＝O键键能为________ kJ·mol－1，氧原子的第二电子亲和能为________ kJ·mol－1
(5)氢化镁(MgH2)与金属锌在一定条件下研磨，可制得化合物Mg2ZnH4，X－射线衍射分析表明，该化合物的立方晶胞的面心和顶点均被锌原子占据，所有镁原子的配位数都相等
①该晶胞中镁原子个数为________
②已知Mg2ZnH4晶体的晶胞参数为a pm，镁原子分布在该晶胞中锌原子形成的四面体中心。该晶胞中相邻镁原子与锌原子之间距离为_______ pm，Mg2ZnH4晶体密度为_______ g·cm－3(阿伏加德罗常数的值用NA表示)
6．锰(Mn)、钛(Ti)等过渡金属元素化合物的应用研究是目前前沿科学之一，回答下列问题：
(1)Mn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)已知金属锰有多种晶型，γ型锰的面心立方晶胞俯视图符合下列　　　　(选填编号)，每个Mn原子周围紧邻的原子数为　　　　

(3)熔融态的MnO和MnS均能导电。推测：熔点MnO 　　　　MnS(选填“>”、“＝”或“<”)，其原因为_____________
___________________________________________________________
(4)TiO2作光催化剂可将甲醛、苯等有害气体转化为CO2和H2O达到无害化
①苯(C6H6)、CO2分子中碳原子的杂化方式分别为 　　　　；甲醛(CH2O)分子为 　　　　分子(选填“极性”或“非极性”)
②下列各组微粒互为等电子体的是 　　　　
a．CO2与N2O b．H2O与SO2 c．C6H6与B3N3H6 d．CH2O与BF3
(5)金红石TiO2的晶胞结构如图所示，晶胞内均摊的O原子数为 　　　　 ；设NA为阿伏加德罗常数，则该晶体的密度为 　　　　 g·cm－3 (用相关字母的代数式表示)


7．已知Mn、Fe、Co是合金中的重要元素，而P、S、Cl是农药中的重要元素。请回答下列问题：
(1)基态锰原子的价电子排布图为________________，锰有多种化合价，在＋2、＋3、＋4、＋5和＋6中，最稳定的化合价是________
(2)已知PCl3的沸点高于SCl2，原因是___________________________________
(3)已知P4(白磷)为正四面体结构，与氧气反应生成非极性分子P4O10，其中P在空间的相对位置不变，则P4O10中σ键和π键的数目之比为__________
(4)如图为酞菁钴分子的平面结构，下列说法不正确的是________

A．电负性：N>C>H B．4个N原子均与Co形成配位键
C．分子中N的杂化轨道类型均为sp2 D．第一电离能：N (5)如图是一种由Y(与Sc同族)、Ba、Fe、O组成的晶体，晶胞棱上的球代表Ba，顶点的球代表Y，四方锥中心和八面体中心的球代表Fe，小球代表O

①该晶体的化学式为________
②其中Y的配位数为________
③在氧气气氛中该晶体可被部分氧化，氧原子进入晶格而使晶体呈现深紫色。则被氧化的元素是________(填符号)，新进入的氧原子在晶胞中的位置是________
8．2020年底，我国嫦娥五号月球探测器成功发射，进行无人采样后已顺利回收。
(1)月球表面的月海玄武岩中富含钛和铁，基态钛原子的核外电子排布式是 　　　　 ，基态铁原子核外电子占据的最高能级是 　　　　
(2)将月海玄武岩用硝酸溶解，所得溶液用KSCN检验，溶液呈红色。KSCN中K、C、N的电负性从大到小的顺序是　　　　　　　　，C原子的杂化轨道类型是 　　　　　　　　，SCN－的空间构型是　　　　，SCN－中含有的σ键数目是　　　　
(3)嫦娥五号采样机中的钻杆是由中国科学院科学家研制的碳化硅增强铝基复合材料制成，具有轻质、高刚度、高强度和耐磨损等特点
①铝基复合材料中有一种重要的物质氮化铝（AlN，熔点为2 249 ℃），氮化铝属类金刚石氮化物，则它属于
　　　　　　(填晶体类型名称)。氮化铝可用氧化铝(熔点为2 054 ℃)为原料来制取，从晶体类型角度分析AlN的熔点比氧化铝高的原因是____________________________________________________________
②氮化铝的晶体结构如图所示，其中铝原子的配位数是 　　　　 ，Al与N原子最近的距离为a cm，则该晶体的密度为　　　　 g/cm3(写出表达式即可)


9．在照相底片的定影过程中，未曝光的溴化银(AgBr)常用硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶解，反应生成Na3[Ag(S2O3)2]；在废定影液中加入Na2S使Na3[Ag(S2O3)2]中的银转化为Ag2S，并使定影液再生。将Ag2S在高温下转化为Ag，就达到了回收银的目的。
(1)铜、银、铬在元素周期表中均为过渡金属元素，其中基态铬原子的价电子排布式为________
(2)Na、O、S简单离子半径由大到小的顺序为__________(用简单离子符号表示离子半径)
(3)S2O结构如图所示，其中心硫原子的杂化轨道类型为______

(4)Na3[Ag(S2O3)2]中存在的作用力有________
A．离子键　　　B．共价键　　　C．范德华力　　　D．金属键　　　E．配位键
(5)在空气中灼烧Ag2S生成Ag和SO2，SO2分子空间构型为______；与SO3相比，________的键角更大，原因是______________________________________________________________________________________
(6)如图是金属氢化物储氢材料，其晶胞如图所示，其化学式为______，已知该晶体的密度为ρ g·cm－3，则该晶胞的体积为________ cm3(用含ρ、NA的代数式表示)

10．碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物，而且还能形成多种无机化合物，同时自身可以形成多种单质，碳及其化合物的用途广泛
(1)C60分子能与F2发生加成反应，其加成产物为____________，C60分子的晶体中，在晶胞的顶点和面心均含有一个C60分子，则一个C60晶胞的质量为______________
(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体，下列关于两种晶体的比较中正确的是______
a．晶体的密度：干冰>冰 b．晶体的熔点：干冰>冰
c．晶体中的空间利用率：干冰>冰 d．晶体中分子间相互作用力类型相同
(3)金刚石和石墨是碳元素形成的两种常见单质，下列关于这两种单质的叙述中正确的是__________(填字母)。
a．金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化，石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化
b．晶体中共价键的键长：金刚石中C—C键<石墨中C—C键
c．晶体的熔点：金刚石>石墨
d．晶体中共价键的键角：金刚石>石墨
e．金刚石晶体中只存在共价键，石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力
f．金刚石和石墨的熔点都很高，所以金刚石和石墨都是原子晶体
(4)金刚石晶胞结构如图，立方BN结构与金刚石相似，在BN晶体中，B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为______，B原子与N原子之间共价键与配位键的数目比为________，一个晶胞中N原子数目为_______

(5)C与孔雀石共热可以得到金属铜，铜原子的原子结构示意图为________，金属铜采用面心立方最密堆积(在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子)，则Cu的晶体中Cu原子的配位数为________，已知Cu单质的晶体密度为ρ g·cm－3，Cu的相对原子质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则Cu的原子半径为________

11．中国科学家合成了首例缺陷诱导的晶态无机硼酸盐单一组分白光材料Ba2 [Sn(OH) 6][B (OH)4] 2并获得了该化合物的LED器件，该研究结果有望为白光发射的设计和应用提供一个新的有效策略
(1)基态Sn原子价层电子的空间运动状态有________种，基态氧原子的价层电子排布式不能表示为2s22p2p，因为这违背了________________原理(规则)
(2)[B(OH)4]－中氧原子的杂化轨道类型为________，[B(OH)4]－的空间构型为____________(写名称)。[Sn(OH)6]2－中，Sn与O之间的化学键不可能是________
a．π键 b．σ键 c．配位键 d．极性键
(3)碳酸钡、碳酸镁分解得到的金属氧化物中，分解温度较低的是________(填化学式)，其原因是_______________
________________________________________
(4)超高热导率半导体材料——砷化硼(BAs)的晶胞结构如下图所示，则1号砷原子的坐标为________，已知阿伏加德罗常数的值为NA，若晶胞中As原子到B原子最近距离为a pm，则该晶体的密度为________ g·cm－3(列出含a、NA的计算式即可)

12．2020年8月中科大在铁基高温超导体研究中取得重要进展，BaFe2As2是一种重要的铁基高温超导体。
(1)基态Fe原子的核外电子排布式为　　　　，基态As原子中电子占据能量最高的原子轨道为　　　　
(2)Ni2＋和Fe2＋可形成如图A所示的配合物离子，该配合物离子中C原子的杂化方式为　　　　，Ni2＋的配位数为　　　　　　　　；N、S、O第一电离能由大到小的顺序为　　　　　　　　

(3)该配合物离子中Fe2＋的一个配体是茂环阴离子(C5H)。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键可以表示为　　　　
(4)BaFe2As2的晶胞结构如图B所示，该晶体的密度是　　　　 g·cm－3(用N、表示阿伏加德罗常数的值)。图C是该晶胞的俯视图，将图补充完整　　　　
13．铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。回答下列问题：
(1)Cu2O中阳离子的基态核外电子排布式为________；Cu和Ni在元素周期表中的位置相邻，Ni在元素周期表中的位置是________
(2)将过量的氨水加到硫酸铜溶液中，溶液最终变成深蓝色，继续加入乙醇，析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O
①乙醇分子中C原子的杂化轨道类型为________；NH3能与H＋以配位键形成NH的立体构型是________
②[Cu(NH3)4]SO4·H2O中存在的化学键除了极性共价键外，还有________
③NH3极易溶于水的原因主要有两个，一是___________________，二是____________________
(3)CuSO4溶液中加入过量KCN溶液能生成配离子[Cu(CN)4]2－，1 mol CN－中含有的π键数目为_____，与CN－互为等电子体的离子有______(写出一种即可)
(4)Cu与F形成的化合物的晶胞结构如图所示，若晶体密度为a g·cm－3，则Cu与F最近距离为________pm(用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算表达式，不用化简)

【物质结构与性质综合题型集训(3)】答案
1．(1)4d105s1
(2)Au＋4H＋＋NO＋4Cl－===[AuCl4]－＋ NO↑＋2H2O
(3)Cl＞C＞H　
(4)离子晶体　SiF4与SF6为分子晶体，分子晶体的熔沸点与相对分子质量呈正比，SiF4的相对分子质量低　
90°和180°　2
(5)sp3　
解析：(1)银位于元素周期表第五周期第ⅠB族，其价电子排布式为4d105s1；(2)金(Au)溶于王水的原理是金与强氧化性的硝酸生成微量的Au3＋和NO，①Au＋4H＋＋NO===Au3＋＋NO↑＋2H2O，盐酸提供的Cl－与Au3＋形成[AuCl4]－配离子，②Au3＋＋4Cl－===[AuCl4]－，总反应的离子方程式：Au＋4H＋＋NO＋4Cl－===[AuCl4]－＋ NO↑＋2H2O；(3)电负性是指原子得电子能力大小，电负性越强非金属性越强，该结构含有的元素有C、H、Cl，非金属性H＜C＜Cl，对应的电负性大小为：H＜C＜Cl；(4)由表中熔点数值可以判断NaF、AlF3为离子晶体，SiF4与SF6为分子晶体，分子晶体的熔沸点与相对分子质量呈正比，SiF4的相对分子质量低，所以SiF4比SF6熔点低；(5)空间构型为正八面体，键角为90°和180°两种；它的二氯代物SF4Cl2有2种；(6)P原子含有的孤对电子对数＝ ＝0，PCl则为sp3杂化，ρ＝，由俯视图可知为体心立方堆积，Z＝2，a＝＝。
2．(1)3d9　
(2)铜的原子半径比钾的小，价电子数比钾的多，金属键比钾的强　
(3)直线　sp3、sp
(4)
(5)Cu3SbS4　a　×1030
解析：(4)甲酸分子的结构简式是，分子中羰基吸引另一个甲酸分子中羟基上的H原子，从而形成分子间的氢键，则二聚分子的结构式：。(5)晶胞中有铜原子：4×＋8×＋2×＝6个；锑原子：8×＋1＝2个，硫原子：8个，n(Cu)∶n(Sb)∶n(S)＝6∶2∶8＝3∶1∶4，故化学式为Cu3SbS4。紧邻的Sb与Cu间的距离为底边对角线的一半，故二者的距离为a×pm；晶胞质量为 g，体积为(a×10－10)2×(c×10－10) cm3，则晶胞密度ρ＝＝＝×1030 g·cm－3。

3．(1)[Ar]3d104s24p4　3　平面正三角形
(2)大于　小于
(3)三者均为共价晶体，原子半径：NGa—P>Ga—As，故熔点降低
(4)①12　②×1030
解析：(1)硒是34号元素，其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4，根据分析可知同周期中只有As、Br、Kr三种元素的第一电离能大于硒，SeO3的空间构型为平面正三角形；(2)同周期主族元素的原子半径随原子序数的递增而逐渐减小，因此镓原子的半径大于砷原子的半径，砷原子处于第ⅤA族，其4p轨道处于半充满的稳定状态，第一电离能较大，因此砷原子的第一电离能大于镓原子的第一电离能；(3)共价晶体中各原子之间是靠共价键连接的，在成键数相同的情况下，共价键的强度受成键原子的半径大小影响，半径越小则键能越大，N、P、As同属第ⅤA族，因此三种物质的结构相似，而原子半径大小顺序为N 4．(1)洪特规则　N
(2)sp3杂化　四面体
(3)<　BeCl2为分子晶体，MgCl2为离子晶体
(4)N和O　6
(5)12　×1021
解析：(1)泡利原理是在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且它们的自旋状态相反，洪特规则是当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，基态氧原子的2p能级的三个轨道填充电子时，优先单独占据一个轨道，符合的是洪特规则，基态Ca原子核外电子占据的最高能层为第4能层，符号为N；(2)SO的中心原子为S，其价层电子对数为4，所以杂化方式为sp3杂化，S2O可看成是SO中的一个氧原子被硫原子所替代，可推知S2O的中心原子的杂化方式与SO的一致，其VSEPR模型名称为四面体；(3)依据Al的性质与Be的性质相似，AlCl3为分子晶体，可推知BeCl2也为分子晶体，而同族的镁形成的MgCl2为离子晶体，所以BeCl2的熔点低于MgCl2的熔点；(4)由[Pb(EDTA)]2－的结构图可知，氮、氧原子提供孤电子对与铅形成配位键，1 mol配离子形成了6 mol配位键，所以配位数为6；(5)结合晶胞结构图及铝离子形成的笼状结构图可知，铝离子位于晶胞的六个面上，且每个面上有4个铝离子，均摊法可算出，一个晶胞中共含有12个铝离子。硫铝酸钙化学式为Ca4Al6SO16，依据化学式和铝离子数目，可知一个晶胞中含8个钙离子、2个硫酸根离子，所以密度为×1021 g·cm－3。
5．(1)3d64s2　7
(2)磷原子的3p轨道电子排布为半充满稳定结构第一电离能较高
(3)直线形　sp2　
(4)737.7　498.4　－899.7
(5)①8　②a　×1030
解析：(1)Fe是26号元素，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，与Ar原子排布相同部分用[Ar]替代可得简化的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，每个能级上的电子的能量相等，共有7组相同能量的电子；(2)S的第一电离能小于P的第一电离能，其原因可能有两种：一种是S失去的是已经配对的电子，配对电子相互排斥，电离能较低，另一种是磷原子的3p轨道电子排布为半充满稳定结构第一电离能较高；(3)氧与氮形成的正离子NO中N原子的价层电子对数＝2＋＝2，其空间构型为直线形，碳与氢形成的正离子CH中C原子的价层电子对数＝3＋＝3，碳的杂化方式为sp2；(4)Mg原子的第一电离能是气态的镁原子失去一个电子吸收的能量，由图可知， Mg原子的第一电离能为737.7 kJ·mol－1，O===O键的键能是断开形成2个O原子吸收的能量，由图可知，O===O键键能为249.2 kJ·mol－1×2＝ 498.4 kJ·mol－1；设O－＋e－―→O2－的释放的能量为x，根据盖斯定律，有－601.2 kJ·mol－1＝146.4 kJ·mol－1＋737.7 kJ·mol－1＋1 450.6 kJ·mol－1＋249.2 kJ·mol－1－141.8 kJ·mol－1＋x kJ·mol－1－3 943 kJ·mol－1，解得：x＝899.7，因此氧原子的第二电子亲和能为－899.7kJ·mol－1；(5)①该化合物的立方晶胞的面心和顶点均被锌原子占据，锌原子的个数＝6×＋8×＝4，根据化学式Mg2ZnH4可知，该晶胞中镁原子个数为8；②Mg2ZnH4晶体的晶胞参数为a pm，镁原子分布在该晶胞中锌原子形成的四面体中心，则该晶胞中相邻镁原子与锌原子之间距离为体对角线长度的，为apm；1 mol Mg2ZnH4晶胞的质量为4×(24×2＋65＋1×4) g，1 mol晶胞的体积为(a×10－10)3 cm3×NA，则晶体密度为＝×1030 g·cm－3。
6．(1)3d54s2　电子气(或金属键)
(2)C　12　
(3)>　离子晶体中离子半径越小，晶格能越大，熔、沸点越高
(4)①sp2、sp　极性　②ac
(5)4　
解析：（1）Mn为25号元素，价电子有7个，其中有5个位于3d轨道上，2个位于4s轨道上，其价电子排布式为3d54s2；因为金属原子之间存在着金属键，金属键是通过金属原子和自由电子形成的，所以金属具有导电性、导热性，有金属光泽和延展性；（2）已知金属锰的晶胞构型和氯化钠的相同，都属于面心立方构型，晶胞俯视图符合C；面心立方构型的晶胞中，以顶点处的Mn原子为例，每个晶胞中顶点处Mn原子与3个面心的Mn原子紧邻，每个顶点为8个晶胞共用，每个面为两个晶胞共用，利用均摊法可知，每个Mn原子周围紧邻的原子数为：3×8×＝12；（3）熔融态的MnO和MnS均能导电，说明二者均为离子晶体，由于O2－的离子半径比S2－小，则MnO晶格能比MnS大，MnO熔点大于MnS；（4）①苯（C6H6）分子中每个碳原子含有3个σ键、1个π键，杂化轨道数为3，采取sp2杂化；二氧化碳为直线形，碳氧双键中有1个σ键和1个π键，因此C原子采取sp杂化；甲醛碳原子以三个sp2杂化轨道形成三个σ键，其中一个是和氧形成一个σ键，所以甲醛（CH2O）分子为平面结构，且正负电荷中心不重合，属于极性分子；②a.CO2与N2O原子总数都是3，价电子总数都为16，二者互为等电子体，故a正确；b.H2O与SO2原子总数都是3，价电子总数分别为8、18，二者不属于等电子体，故b错误；c.C6H6与B3N3H6原子总数都是12，价电子总数都为30，二者互为等电子体，故c正确；d.CH2O与BF3原子总数都是4，价电子总数分别为12、24，不属于等电子体，故d错误；（5）根据金红石TiO2的晶胞结构图可知，晶胞中白色球数目＝1＋8×＝2、黑色球数目＝2＋4×＝4，结合化学式TiO2可知，白色球代表Ti原子、黑色球代表O原子，则晶胞中含有O原子数目为4；晶胞相当于有2个“TiO2”，晶胞质量为：2×g＝g，晶胞体积V＝（a×10－7 cm）×（a×10－7 cm）×（c×10－7 cm）＝a2c×10－21 cm3，ρ＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3。
7．(1) 　＋2
(2)PCl3分子间的范德华力高于SCl2，(或者PCl3分子间作用力高于SCl2)
(3)4∶1　
(4)BD
(5)①YBa2Fe3O8　 ②8　 ③Fe　上下面心位置
解析：(1)基态锰原子的价电子排布图为，在锰的多种化合价中，＋2最稳定；(2)已知PCl3的沸点高于SCl2，因为分子的沸点决定于分子间作用力，分子间作用力越大，沸点越高，则PCl3分子间的范德华力高于SCl2，(或者PCl3分子间作用力高于SCl2)；(3)已知P4(白磷)为正四面体结构，与氧气反应生成非极性分子P4O10，其中P在空间的相对位置不变，其空间构型为，有12个P—O单键，4个P===O双键，每个双键由1个σ键和1个π键构成，则P4O10中σ键和π键的数目之比为4∶1；(4)如图为酞菁钴分子的平面结构， ，A.N、C、H的电负性为N>C>H ，A正确；B.4个N原子中有1号和3号N原子与Co形成的是共价单键，2号和4号N原子与Co形成的是配位键，B错误；C.因为分子构型为平面构型，所以分子中N的杂化轨道类型均为sp2，C正确；D.第一电离能：N>O，D错误；(5)如图是一种由Y(与Sc同族)、Ba、Fe、O组成的晶体，晶胞棱上的球代表Ba，顶点的球代表Y，四方锥中心和八面体中心的球代表Fe，小球代表O；从晶胞可知，Y位于顶点，原子数为：×8＝1；Ba位于棱上，原子数为：×8＝2；O原子有12个位于面上，2个位于晶胞内，原子数为：×12＋2＝8；3个Fe原子位于晶胞内，该晶体的化学式为YBa2Fe3O8，从晶胞结构知Y的配位数为8；氧原子进入晶格而使晶体呈现深紫色。晶胞内部原子为Fe，则被氧化的元素是Fe，新进入的氧原子在晶胞中的位置是上下面心的位置。
8．(1)1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2　4s
(2)N>C>K　sp　直线形　2
(3)①原子晶体　AlN属于原子晶体，氧化铝属于离子晶体，所以AlN的熔点比氧化铝高　②4　
解析：（1）Ti是22号元素，处于周期表中第四周期第ⅣB族，基态钛原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2；基态铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态铁原子核外电子占据的最高能级是4s；（2）非金属元素的电负性大于金属元素的，同周期自左而右电负性增大，电负性从大到小的顺序是：N>C>K，SCN－中心原子碳原子孤电子对数＝＝0，价层电子对数＝2＋0，碳原子采取sp杂化，SCN－的空间构型是直线形，三种原子成键方式为[S—C≡N]－，SCN－中含有2个σ键；（3）①氮化铝熔点很高，氮化铝属类金刚石氮化物，可知AlN属于原子晶体，氧化铝属于离子晶体，所以AlN的熔点比氧化铝高，故答案为：原子晶体；AlN属于原子晶体，氧化铝属于离子晶体，所以AlN的熔点比氧化铝高；②晶胞中有4个N原子、4个Al原子，N原子与Al原子的配位数相同，由图可知N原子配位数为4，故Al原子配位数也是4；晶胞质量为4× g，Al与N原子最近的距离为a cm，Al与N原子最近的距离是晶胞体对角线长度的，而晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的倍，则晶胞棱长为 cm，晶体密度＝＝ g/cm3。
9．(1)3d54s1　
(2)S2－>O2－>Na＋　
(3)sp3
(4)ABE　
(5)V形　SO3　
SO2和SO3中心原子均为sp2杂化，SO2含有一对孤电子对，对硫氧键排斥作用更大　
(6)MgH2　
解析：(5)SO2的价层电子对数为2＋(6－2×2)＝3，有一对孤电子对，SO2的空间构型为V形。(6)晶胞中含Mg：8×＋1＝2；H：2＋4×＝4，故化学式为MgH2，根据ρ＝＝ g·cm－3，故V＝ cm3。
10．(1)C60F60　 g
(2)ac
(3)ae
(4)正四面体　3∶1　4
(5)　12　× cm
解析：(1)C60中每个碳原子的连接方式为，所以一个C60中共有双键0.5×60＝30个，则与F2加成的产物应为C60F60；C60为面心立方最密堆积，则m·NA＝4×12×60 g·mol－1，m＝ g。
(2)在冰中存在氢键，空间利用率较低，密度较小，a、c正确。
(3)石墨中C—C键键长小于金刚石中C—C键键长，所以熔点：石墨>金刚石，金刚石的碳原子呈sp3杂化，而石墨中的碳原子呈sp2杂化，所以共价键的键角：石墨大于金刚石，石墨属于混合晶体，则a、e正确。
(4)在BN中，B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为正四面体形，在四个共价键中，其中有一个配位键，其个数之比为3∶1，在晶胞中，含N：8×＋6×＝4个，含B 4个。
(5)根据铜的堆积方式，Cu原子的配位数应为12，设晶胞边长为a cm，则a3·ρ·NA＝4M，a＝，面对角线为× cm，其为Cu原子半径，即r＝× cm。
11．(1)3　洪特　
(2)sp3　正四面体　a
(3)MgCO3　镁离子半径较小，氧化镁键能较大，镁离子更容易结合碳酸根中氧离子
(4)(，，)　
解析：(1)基态Sn原子价层电子排布式5s25p2，有5s轨道，5p轨道共有3个，只占了2个，所以共有3种空间运动状态，基态氧原子的价层电子排布式不能表示为2s22p2p，该原子没有排pz轨道，因为这违背了洪特规则；(2)[B(OH)4]－中氧原子形成2个σ键，且含有2对孤电子对，其杂化轨道类型为sp3，[B(OH)4]－中B原子形成4个σ键，无孤电子对，依据价层电子对互斥理论可知，其空间构型为正四面体结构，[Sn(OH)6]2－中，Sn有空轨道，O有孤电子对，两者形成配位键，该配位键属于σ键，是不同种原子共用电子对形成极性键，不可能是π键；(3)碳酸钡、碳酸镁分解得到的金属氧化物中，分解温度较低的是MgCO3，其原因是镁离子半径较小，氧化镁键能较大，镁离子更容易结合碳酸根中氧离子；(4) 1号砷原子与周围4个B原子形成正四面体结构，1号砷原子与原点B原子在体对角线上，且1号砷原子与原点B原子距离为对角线的 ，可知1号砷原子的坐标为(，，)，若晶胞中As原子到B原子最近距离为a pm，设边长为x pm，则x＝a pm，则1 mol晶胞的体积为：NA××a3×10－30 cm3 ，1个晶胞含有B个数为8×＋×6 ＝4，含As个数为4，则1 mol晶胞质量为：4×M(BAs)＝4×86 g，则晶胞密度ρ＝＝ g/cm3 ＝ g·cm－3。
12．(1)[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2　4p
(2)sp、sp2、sp3　4　N>O>S
(3)
(4)　
解析：（1） Fe为26号元素，根据构造原理，原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2；As为33号元素，气态As原子的核外电子排布式：[Ar]3d104s24p3，故占据能量最高的原子轨道为4p；
（2）图A所示的配合物离子中，环上的C为sp2杂化，—C≡O中的碳原子为sp杂化，其余为sp3杂化，故填：sp、sp2、sp3；Ni2＋形成4个配位键，故配位数为4; N的电子排布为半充满，N的第一电离能比O大，S的第一电离能比O小；电离能比较为：N>O>S；
（3）茂环阴离子中，每一个碳原子均为sp2杂化，有3个价电子形成3个σ键，每个碳原子有一个未成键的p电子，加上得到的一个电子，形成5原子6电子大π键，故答案为：；
（4）计算原子个数：Ba：8顶点一体心，8×1/8＋1＝ 2；Fe：8个面心，8×1/2＝4；As：8个棱边，2个体心，8×1/4＋2＝4；故晶胞的质量为： g＝ g；晶胞的体积为：V＝a2b×10－21 cm3；故晶胞密度为： g/cm3；图C是该晶胞的俯视图，需要补充三处，体心的Ba，棱边的As，面心的Fe，如图。
13．(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)　第四周期Ⅷ族
(2)①sp3　正四面体形　
②配位键、离子键　
③氨分子和水分子间能形成氢键　氨分子和水分子都是极性分子，相似相溶
(3)2NA　C
(4)××1010