01 物质结构与性质综合题型集训(1) （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(1)
1．“嫦娥五号”完成“挖土”之旅返回地球。查阅资料，月球玄武岩是构成月球的岩石之一，主要由辉石(主要成分为硅酸盐)和钛铁矿(主要成分为FeTiO3)等组成。回答下列问题：
(1)基态铁原子的价电子排布式为__________
(2)与Fe同周期，且最外层电子数相同的主族元素是________(填元素符号)
(3)基态Ti原子核外电子占据的最高能层符号为____；其最外层电子的电子云轮廓图为______
(4)1 mol Fe3[Fe(CN)6]2中含有σ键数为__________，[Fe(CN)6]3－中配体为__________，其中C原子的杂化轨道类型为__________，H、C、N、Si四种元素的电负性由大到小的顺序为____________
(5)FeTiO3的结构如图1所示，其中由O围成的__________(填“四面体空隙”或“八面体空隙”)被Fe占据。在图2中画出FeTiO3结构的另一种表示(要求：Fe处于晶胞的顶点)，Ti的配位数为__________
(6)已知该晶胞的密度为ρ g·cm－3，NA表示阿伏加德罗常数的值。计算晶胞参数a＝________pm(列出计算表达式)

2．铬、硼的合金及其化合物用途非常广泛。回答下列问题：
(1)基态硼原子中占据最高能级的电子云轮廓图为______形
(2)铬的配合物有氯化三乙二胺合铬{[Cr(en)3]Cl3}和三草酸合铬酸铵{(NH4)3[Cr(C2O4)3]}等
①配体en表示NH2CH2CH2NH2，其中碳原子的杂化方式是______。
②NH空间构型为__________，与其键合方式相同且空间构型也相同的含硼阴离子是________。
③C、N、O三种元素第一电离能由小到大的顺序为__________；Cr(C2O4)含有三个五元环，画出其结构：__________
(3)硼酸[H3BO3或B(OH)3]为白色片状晶体，熔点为171 ℃。下列说法正确的是_____
A．硼酸分子中，∠OBO的键角为120°
B．[B(OH)4]－含有配位键
C．硼酸晶体中，片层内存在氢键
D．硼酸晶体中，片层间存在共价键
(4)2019年11月《EurekAlert》报道了铬基氮化物超导体，其晶胞结构如图1所示：

由三种元素Pr(镨)、Cr、N构成的该化合物的化学式为____________
(5)CrB2的晶胞结构如图2所示，六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，CrB2的密度为_________________ g·cm－3(列出计算式)


3．Cu(In1－xGaxSe2)(简称CIGS)可作多晶膜太阳能电池材料，具有非常好的发展前景。回答下列问题：
(1)已知铟的原子序数为49，基态铟原子的电子排布式为[Kr]____________；Ga、In、Se第一电离能从大到小顺序为______________
(2)硅与碳位于同主族，碳的化合物中往往有碳碳双键、碳碳三键，但是硅的化合物中只存在硅硅单键，其主要原因是____________________________________________________________________________；常温常压下，SiF4呈气态，而SiCl4呈液态，其主要原因是______________________________________________________
(3)31Ga可以形成GaCl3·xNH3(x＝3、4、5、6)等一系列配位数为6的配合物，向上述某物质的溶液中加入足量AgNO3溶液，有沉淀生成；过滤后，充分加热滤液有氨气逸出，且又有沉淀生成，两次沉淀的物质的量之比为1∶2。则该溶液中溶质的化学式为________________
(4)SeO的立体构型为__________；SeO2中硒原子采取杂化类型是______
(5)常见的铜的硫化物有CuS和Cu2S两种。已知：晶胞中S2－的位置如图1所示，铜离子位于硫离子所构成的四面体中心，它们晶胞具有相同的侧视图如图2所示。已知CuS和Cu2S的晶胞参数分别为a pm和b pm，阿伏加德罗常数的值为NA

①CuS晶体中，相邻的两个铜离子间的距离为______pm
②Cu2S晶体中，S2－的配位数为______
③Cu2S晶体的密度为ρ＝________________g·cm－3(列出计算式即可)
4．第三代永磁体材料——钕铁硼(NdFeB)因其优异的综合磁性能，被广泛应用于计算机、通信信息等高科技产业
(1)铁、钴、镍元素性质非常相似，原子半径接近但依次减小，NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠相同。基态钴原子价电子轨道表示式为______________________，熔、沸点：NiO________(填“＜”“＞”或“＝”)FeO
(2)新型储氢材料氨硼烷(NH3BH3)常温下以固体形式稳定存在，极易溶于水
①氨硼烷分子中B原子采取________杂化
②氨硼烷晶体中存在的作用力有范德华力、极性键、________和________
(3)氨硼烷受热析氢的过程之一如图甲所示

①NH2BH2的氮硼键键能大于NH3BH3，其原因为__________________________________________
②CDB的结构简式为_____________________
③立方氮化硼(BN)晶体的晶胞结构如图乙所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为__________ g·cm－3(用含a和NA的最简式表示)。图丙是立方氮化硼晶胞的俯视投影图，请在图中用“”标明B原子的相对位置

5．铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，其单质具有磁性，其化合物常用于制备电池导体。
(1)铁、钴、镍均位于元素周期表________区，基态Co的价电子排布式为________
(2)Fe、Co、Ni化学性质相似的原因是______________________________________________________
(3)配离子[Co(NO3)4]2－中，N的杂化方式为_________，该配离子中各元素的第一电离能的大小顺序为__________，
1 mol该配离子中含σ键数目为________
(4)Ni(CO)4的结构与相关性质见表，其立体构型为________，晶体类型为________晶体
相对分子质量
熔点
沸点
结构
171
－19.3 ℃
43 ℃

(5)Sm(钐)、Ni、O形成的稀土镍基氧化物具有金属→绝缘体相转变特性，其晶胞结构中Sm和O的位置关系如图所示，Ni位于O形成的正八面体空隙中，则该稀土镍基氧化物的化学式为________，设晶胞边长为a pm，该稀土氧化物的摩尔质量为M g·mol－1，NA为阿伏加德罗常数的值，则该氧化物的密度为________g·cm－3(用含a、M、NA的式子表示)

6．AA7075合金(含Al、Zn、Mg和Cu)几乎与钢一样坚固，但重量仅为钢的三分之一，已被用在飞机机身和机翼、智能手机外壳上等。但这种合金很难被焊接。最近科学家将碳化钛纳米颗粒(大小仅为十亿分之一米)注入AA7075的焊丝内，让这些纳米颗粒充当连接件之间的填充材料。注入了纳米粒子的填充焊丝也可以更容易地连接其他难以焊接的金属和金属合金。回答下列问题：
(1)基态铜原子的价电子排布式为_________________
(2)第三周期某元素的前5个电子的电离能如图1所示。该元素是______(填元素符号)，判断依据是___________

(3)CN－、NH3、H2O和OH－等配体都能与Zn2＋形成配离子。1 mol [Zn(NH3)4]2＋含________mol σ键，中心离子的配位数为________
(4)铝镁合金是优质储钠材料，原子位于面心和顶角，其晶胞如图2所示。1个铝原子周围有________个镁原子距离相等且最近
(5)在二氧化钛和光照条件下，苯甲醇可被氧化成苯甲醛：
①苯甲醇中C原子杂化类型是________
②苯甲醇的沸点高于苯甲醛，其原因是______________________________________________________
(6)钛晶体有两种晶胞，如图所示。

①如图3所示，晶胞的空间利用率为________________(用含π的式子表示)
②已知图4中六棱柱边长为x cm，高为y cm。该钛晶胞密度为d g·cm－3，NA为________mol－1(用含x、y和d的式子表示)
7．Li、Fe、As均为重要的合金材料，NA为阿伏加德罗常数的值。回答下列问题：
(1)基态Li原子核外电子占据的空间运动状态有______个，占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为________
(2)Li的焰色试验为紫红色，很多金属元素能产生焰色试验的原因为______________________________________
_______________________________________
(3)基态Fe3＋比基态Fe2＋稳定的原因为_____________________________________________________________
(4)KSCN和K4[Fe(CN)6]均可用于检验Fe3＋
①SCN－的立体构型为________，碳原子的杂化方式为______
②K4[Fe(CN)6]中所含元素的第一电离能由大到小的顺序为__________(用元素符号表示)；1 mol [Fe(CN)6]4－ 中含有σ键的数目为________
(5)H3AsO3的酸性弱于H3AsO4的原因为_________________________________________
(6)Li、Fe和As可组成一种新型材料，其立方晶胞结构如图所示。若晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度可表示为____________ g·cm－3(列式即可)。

8．电池在人类生产、生活中具有十分重要的作用，工业上采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺()等作为原料制备锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂(LiFePO4)，采用单晶硅和铜、锗、镓、硒等的化合物作为太阳能电池的制备原料

(1)基态硒原子的价电子排布式是____________
(2)右图表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势，其中表示碳元素的曲线是______(填标号)
(3)苯胺中N原子的杂化方式为__________，分子中σ键与π键的数目比为__________
(4)自然界中含硼元素的钠盐存在于天然矿藏中，其化学式为Na2B4O7·10H2O，它的结构单元是由两个H3BO3和两个[B(OH)4]－缩合而成的双六元环，应该写成Na2[B4O5(OH)4]·8H2O，其结构如下图所示，则该晶体中不存在的作用力是________(填字母)

A．离子键　　　　B．共价键　　　　C．金属键 D．范德华力　　　E．氢键
(5)①下图为铜的某种氯化物晶胞示意图，该物质的化学式是____________。原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置，如图中各原子坐标参数A为(0,0,0)，则D原子的坐标参数为__________
②图示晶胞中C、D两原子核间距为298 pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体密度为_______ g·cm－3(列出计算式即可)

9．铁元素被称为“人类第一元素”铁及其化合物应用广泛，设NA为阿伏加德罗常数的值，回答下列问题：
(1)Fe2＋的价电子排布式为________
(2)补铁剂种类繁多，其中一种有效成分是琥珀酸亚铁，结构如图1所示，其中C的杂化类型为________

(3)检验补铁药物是否变质有多种方法
①加入少量KSCN溶液，看是否生成红色的[Fe(SCN)(H2O)5]2＋。O、N、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________
②邻二氮菲(phen，结构如图2所示)与琥珀酸亚铁可生成稳定的橙色配合物，该反应可用于测定Fe2＋的浓度，反应的离子方程式为Fe2＋＋3phen===[Fe(phen)3]2＋。[Fe(phen)3]2＋中，Fe2＋的配位数为________，存在的化学键有_______
a．配位键　　　　　b．离子键　　　　　c．π键　　　　　d．氢键
③用邻二氮菲测定Fe2＋浓度时应控制pH在2～9的适宜范围，请解释原因______________________________
________________________________________________________________________
(4)铁氮化合物是磁性材料领域研究中的热点课题之一。铁氮化合物晶体中铁原子为面心立方最密堆积，氮原子位于体心，其晶胞沿z轴的投影如图3所示，Fe(Ⅰ)、N间最近距离为a nm，则该晶体密度为________g·cm－3(列出计算式)
10．红砷镍矿(NiAs)是常见的镍矿之一，镍(28Ni)和砷(33As)都是第四周期元素。回答下列问题：
(1)对具有下列价电子排布的Ni或As进行光谱实验，用光谱仪一定能摄取到原子发射光谱的是________(填字母)
A．Ni：3d10
B．As：4s24p4p4p

(2)镍及其化合物常用作有机合成的催化剂，如Ni(PPh3)2(Ph表示苯基)，在该化合物中，配体的空间构型为_______；Ni(PPh3)2晶体中存在的化学键类型有________(填字母)
A．离子键　　　B．极性键　　　C．非极性键 D．金属键　　　E．配位键　　　F．氢键
(3)鉴定Ni2＋的特征反应如下，在1 mol鲜红色沉淀中，含有sp2杂化原子的数目为________个。丁二酮肟中，各元素电负性由大到小的顺序为__________(用元素符号表示)

(4)红砷镍矿是一种六方晶体(底面为60°和120°的菱形)，其晶胞如图所示，图中黑色小球为Ni，浅色大球为As

①晶胞中Ni周围距离最近且等距的As有______个
②已知NiAs的晶胞边长分别为a pm和c pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则红砷镍矿晶体的理论密度为ρ＝________ g·cm－3(写出表达式，需化简)
③画出以As为顶点的NiAs的晶胞图
11．科学家发现固体电解质Li3SBF4快离子导体具有良好导电能力，为锂离子电池的发展做出了有益的贡献。请回答下列问题：
(1)在第二周期元素中，第一电离能介于B与F之间的元素有________种。该周期中第一电离能最大的元素的基态原子吸收能量后可得到多种激发态原子，其中形成的能量最低的激发态原子的电子排布图为_____________
(2)BiF3(Bi，铋，第六周期ⅤA族元素)也常用作氟离子电池的正极材料，该物质中中心原子的杂化方式为_____，该分子中键角________(填“＞”“＜”或“＝”)BF3分子中键角
(3)Li3SBF4可由Li2S与LiBF4反应制得，已知熔点：Li2S为938 ℃；LiBF4为520 ℃，则二者均属于________晶体；Li2S的熔点高于LiBF4的可能原因为_____________________________________________________
(4)Li3SBF4的晶胞结构如图所示，其中BF位于体心，则Li＋位于______(填“顶角”或“棱上”)。若该晶胞中Li＋与BF的最近距离为a pm，则该晶体密度为________g·cm－3(列出计算式即可，不必化简)。在Li3SBF4晶胞的另一种结构中，BF位于顶角，则S2－位于________(填“体心”“面心”或“棱上”)

12．已知(NH4)3[Fe(SCN)6]、[Fe(TCNE)(NCCH3)2][FeCl4]、K4[Fe(CN)6]·3H2O等铁的配合物用途非常广泛。回答下列问题：
(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表示式)为________________________________
(2)Fe与Ca位于同一周期且最外层电子排布相同，铁的熔点和沸点均比钙的高，其原因是_____________________
________________________________________________________________________
(3)配合物(NH4)3[Fe(SCN)6]中的H、S、N三种元素的电负性从大到小的顺序是________________
(4)[Fe(TCNE)(NCCH3)2][FeCl4]中，配体为CH3CN和TCNE()
①CH3CN中碳原子的杂化方式是________和________
②TCNE中第一电离能较大的是________(填元素符号)，该分子中所有原子________(填“在”或“不在”)同一平面，分子中σ键与π键的数目之比是________
(5)K4[Fe(CN)6]·3H2O是食盐的抗结剂，加强热时发生分解反应有Fe3C生成，Fe3C的晶胞结构如图所示，Fe3C的密度为________(列出计算式)g·cm－3









【物质结构与性质综合题型集训(1)】答案
1．(1)3d64s2　
(2)Ca　
(3)N　球形
(4)24NA　CN－　sp杂化　N＞C＞H＞Si
(5)八面体空隙　　12
(6) ×1010
解析：(4)[Fe(CN)6]3－中铁离子与氰酸根离子形成6个配位键，每个氰酸根离子中含有1个σ键，1 mol Fe3[Fe(CN)6]2中含有2 mol [Fe(CN)6]3－，含有σ键的数目为(1×6＋6)×2 mol×NA mol－1＝24NA；氰酸根离子含有碳氮三键，则碳原子的杂化方式为sp杂化。(5)由图1晶体结构可知，由O原子围成的八面体空隙被Fe原子占据，钛原子()处于晶胞顶点时，铁原子()位于体心，氧原子()位于面心，当铁原子处于晶胞的顶点时，钛原子位于体心，氧原子位于棱心，与钛原子距离最近的氧原子有12个，则钛原子的配位数为12。(6)由晶胞的质量公式可得：ρ(a×10－10)3＝，解得a＝×1010 pm。
2．(1)哑铃(纺锤)
(2)①sp3　②正四面体　BH ③CIn
(2)硅原子半径大于碳，硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小，形成的三键不稳定　组成、结构相似，四氯
化硅的相对分子质量较大　
(3)[Ga(NH3)4Cl2]Cl　
(4)三角锥形　sp2　
(5)①a　②8　③
解析：(1)铟原子的质子数为49，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1，简写为[Kr]4d105s25p1；Ga与In同主族，Se与Ga同周期，同一主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，则第一电离能从大到小顺序为Se>Ga>In。(2)碳碳双键、碳碳三键都有π键，硅原子的半径大于碳原子，硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小于碳原子，π键不稳定。四氯化硅、四氟化硅都是分子构成的物质，组成、结构相似，四氯化硅的相对分子质量大于四氟化硅，故四氯化硅的分子间作用力较大，沸点较高。(3)向题述某配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液，有沉淀生成；过滤后，充分加热滤液有氨气逸出，且又有沉淀生成，两次沉淀的物质的量之比为1∶2，说明该配合物内界和外界中含氯离子的个数比为2∶1，由于Ga3＋的配位数为6，则该配合物的化学式为[Ga(NH3)4Cl2]Cl。(4)SeO中硒原子的价层电子对数为4，其中为1个孤电子对、3个成键电子对，故它的立体构型为三角锥形；二氧化硒分子中硒原子价层有3个电子对，采取sp2杂化。(5)①由题意可知，铜离子位于互不相邻的四面体中心，因此相邻的两个铜离子间的距离为a pm。②铜离子配位数为4，根据化学式为Cu2S，得出S2－的配位数为8。③Cu2S晶体中含有8个铜离子、4个硫离子，故晶体的密度为ρ＝＝ g·cm－3。
4．(1) 　>
(2)①sp3　②配位键　氢键
(3)①NH2BH2分子中N和B之间除了存在σ键还存在π键
②
③　
解析：(1)Co是27号元素，3d轨道上有7个电子，4s轨道上有2个电子，则价电子轨道表示式为；NiO、FeO属于离子晶体，离子半径：r(Ni2＋)＜r(Fe2＋)，则晶格能：NiO＞FeO，所以熔、沸点：NiO＞FeO。
(2)①该分子中存在配位键(N—B键)，N、B原子价层电子对数都是4，根据价层电子对互斥理论知N、B原子杂化类型都是sp3杂化。②B原子和N原子之间存在配位键，N原子和其他分子中的H原子之间形成氢键。
(3)①NH2BH2分子内N和B之间除了存在σ键还存在π键，导致其键能大于NH3BH3中氮硼键。②根据第Ⅲ步反应后的产物结构简式确定CDB结构简式为。③该晶胞中B原子个数为4，N原子个数＝8×＋6×＝4，晶胞体积为(a×10－7 cm)3，ρ＝＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3；4个B在底面上的投影分别位于面对角线处。
5．(1)d　3d74s2　
(2)Fe、Co、Ni的电子层数相同，最外层电子数相同，原子半径相近，化学性质相似　
(3)sp2　N＞O＞Co　16NA　
(4)正四面体　分子
(5)SmNiO3　
解析：(1)由元素周期表结构可知，铁、钴、镍属于第四周期第Ⅷ族元素，均位于元素周期表d区，Co的原子序数为27，其价电子包括3d、4s电子，所以基态Co的价电子排布式为3d74s2。(2)Fe、Co、Ni的核外电子排布式分别为[Ar]3d64s2，[Ar]3d74s2，[Ar]3d84s2，电子层数相同，最外层电子数相同，只有次外层的3d电子数不同，故原子半径相近，化学性质相似。(3)N原子价层电子对数为3＋＝3，所以N原子采用的杂化方式为sp2；同周期元素第一电离能从左往右呈增大趋势，但由于N为半充满结构，电离能高于相邻元素，Co为金属，第一电离能最小，所以该配离子中各元素的第一电离能的大小顺序为N＞O＞Co，硝酸根含3个σ键，配离子[Co(NO3)4]2－中，Co2＋的配位数为4，存在4个配位键，共含σ键数目为3×4＋4＝16，所以1 mol该配离子中含σ键数目为16NA。(4)由图可知，Ni(CO)4的立体构型为正四面体，熔、沸点较低，属于分子晶体。(5)Ni位于O形成的正八面体空隙中，则Ni位于晶胞的顶角，该晶胞中含有1个Sm原子，8×＝1个Ni原子，12×＝3个O原子，则该稀土镍基氧化物的化学式为SmNiO3，则该氧化物的密度为＝ g·cm－3。
6．(1)3d104s1
(2)Mg　I3是I2的5倍多，说明最外层有2个电子
(3)16　4
(4)8　
(5)①sp2、sp3　②苯甲醇分子间存在氢键，苯甲醛分子间不存在氢键　
(6)①π×100%　②
解析：(1)铜原子有29个电子，其3d、4s能级上的电子为其价电子，其价电子排布式为3d104s1。
(2)由图1可知电离能I3是I2的5倍多，说明最外层有2个电子，结合该元素是第三周期元素，则该元素为第三周期第ⅡA族元素，此元素为镁，元素符号为Mg。
(3)所有单键包括配位键均为σ键，双键中有一个为σ键，每个NH3分子中含有3个N—H，中心原子Zn与四个N原子之间存在配位键，则1 mol [Zn(NH3)4]2＋含(4＋3×4)mol＝16 mol σ键，配体为NH3，中心离子Zn2＋的配位数为4。
(4)晶胞中每个侧面的4个顶角上的镁原子和面心上的镁原子到铝原子的距离相等且最近，则每个铝原子周围距离相等且最近的镁原子有8个。
(5)①苯环上碳原子形成3对共用电子对，碳原子的杂化类型是sp2，而—CH2OH中碳原子形成4对共用电子对，碳原子的杂化类型是sp3。
②苯甲醇分子间存在氢键，而苯甲醛分子间不存在氢键，导致苯甲醇的沸点明显比苯甲醛高。
(6)①由图3可知，晶胞中钛原子的数目为1＋8×＝2，设原子半径为r，则晶胞的体对角线为4r，晶胞的边长为，则空间利用率为×100%＝π×100%。
7．(1)2　球形　
(2)电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态或基态时，以光的形式释放能量　
(3)基态Fe2＋的价电子排布式为3d6，而基态Fe3＋的价电子排布式为3d5，为半充满状态，稳定性更强
(4)①直线形　sp　②N>C>Fe>K　12NA
(5)H3AsO3中非羟基氧原子数小于H3AsO4，砷元素的正电性更小，羟基更不易电离出氢离子
(6)
解析：(4)①SCN－中C原子的价层电子对数目为2，立体构型为直线形，其中碳原子的杂化方式为sp。②K4[Fe(CN)6]中基态K、Fe、C、N原子吸引电子能力依次增强，第一电离能依次增大，所以四种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>C>Fe>K；Fe2＋与CN－形成配位键含6个σ键，每1个CN－中含有1个σ键，所以1 mol [Fe(CN)6]4－中含有σ键的数目为12NA。(5)H3AsO3中非羟基氧原子数是0，而H3AsO4中非羟基氧原子数是1，可见H3AsO3中非羟基氧原子数小于H3AsO4，非羟基氧原子数少的酸分子中砷元素的正电性更小，羟基更不易电离出氢离子，故酸性弱于H3AsO4。(6)由图可知，每个晶胞中含有4个Li、4个As、4个Fe，则该晶体的密度可表示为ρ＝ g·cm－3＝ g·cm－3。
8．(1)4s24p4　
(2)a　
(3)sp3　14∶1　
(4)C
(5)①CuCl　
②
解析：(2)碳、硅和磷三种元素中，硅元素的第一电离能最小，则曲线c代表硅；碳、磷原子的价电子排布式分别为2s22p2、3s23p3，显然碳原子失去2p轨道的2个电子较易，失去2s轨道的2个电子较难，故碳元素的第一、二级电离能明显小于第三、四级电离能；磷原子失去3p轨道的3个电子相对较易，失去3s轨道的2个电子较难，故磷元素的第四级电离能明显大于第一、二、三级电离能，图中曲线a代表碳，曲线b代表磷。(3)苯胺中N原子的杂化方式为sp3杂化；苯胺分子含有1个大π键，14个σ键(5个C—H键、6个C—C键、1个C—N键、2个N—H键)，则σ键和π键的数目比为14∶1。(5)①该晶胞中，含有Cu的个数为4，含有Cl的个数为8×＋6×＝4，则该晶胞中Cu、Cl最简个数比为1∶1，故该物质的化学式为CuCl；由题可知，若晶胞的棱长为1，经计算，D原子到xy平面的距离为，到yz平面、xz平面的距离均为，故D原子的坐标参数为；②由①可知，当晶胞的棱长为1时，D的坐标为，则CD的长为；若C、D两原子核间距为298 pm，则晶胞棱长a＝ pm＝ cm；该晶胞含有4个CuCl，故密度ρ＝
＝ g·cm－3。

9．(1)3d6　
(2)sp2、sp3　
(3)①N>O>S　
②6　ac　
③当H＋浓度较高时，邻二氮菲中的N优先与H＋形成配位键，导致其与Fe2＋配位能力减弱；当OH－浓度较大时，Fe2＋与OH－反应　
④
解析：(1)基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe2＋的电子排布式为[Ar]3d6，其价电子排布式为3d6。(2)由题图1知，亚甲基(CH2)中的C原子形成4个单键，为sp3杂化，COO中的C原子形成1个双键和2个单键，为sp2杂化。(3)①同周期主族元素的第一电离能从左至右呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能反常，分别大于同周期第ⅢA族、第ⅥA族元素的第一电离能，同主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小，故第一电离能N＞O＞S。②由题图2知1个邻二氮菲分子中含2个N原子，每个N原子均含有1个孤电子对，能与Fe2＋形成配位键，故[Fe(phen)3]2＋中Fe2＋的配位数为2×3＝6。邻二氮菲分子中含有苯环结构，含有大π键，故[Fe(phen)3]2＋中存在配位键、大π键、极性共价键和非极性共价键。③H＋中含有空轨道，也能与邻二氮菲中的N形成配位键，当H＋浓度较高时，邻二氮菲中的N优先与H＋形成配位键，导致其与Fe2＋配位能力减弱；当OH－浓度较大时，Fe2＋与OH－反应。(4)铁氮化合物晶体中铁原子为面心立方最密堆积，氮原子位于体心，则1个晶胞中含有4个Fe、1个N，由题图3可知，Fe(Ⅰ)位于晶胞顶角，Fe(Ⅰ)、N间最近距离为a nm，则晶胞体对角线的长度为2a nm，晶胞参数为a nm＝a×10－7cm，故该晶体的密度为g·cm－3。
10．(1)AC　
(2)三角锥形　BCE
(3)8NA　O＞N＞C＞H
(4)①6　
②或
③或
解析：(4)①该晶胞为六方晶体，选择中间层的Ni原子可知，上下层各有3个As原子与1个Ni原子相连，因此晶胞中Ni周围距离最近且等距的As有6个。②由晶胞结构可知，Ni原子与As原子的配位数之比为1∶1，晶胞内部含有2个As原子，则晶胞内含有2个Ni原子，则晶胞密度ρ＝＝＝ g·cm－3或 g·cm－3。③由晶胞可知，Ni处在As的八面体配位中，As则处在Ni的三方柱体配位中。
11．(1)4　　
(2)sp3　＜　
(3)离子　BF的半径大于S2－的，且BF所带电荷数少，所以Li2S的晶格能大于LiBF4的　
(4)棱上　　体心
解析：(1)第二周期元素从左至右，第一电离能呈逐渐增大的趋势，但Be和N的第一电离能反常，分别大于B和O，故第一电离能介于B与F之间的元素有Be、C、N、O四种。第二周期中第一电离能最大的元素是Ne，Ne的激发态原子中能量最小的应该是基态原子中1个最高能量的电子跃迁到能量比该能级高最少的轨道中，即将1个2p轨道中的电子跃迁到3s轨道中，故电子排布图为。(2)BiF3的中心原子Bi的价层电子对数＝3＋＝4，所以发生sp3杂化，由于含有一对孤电子对，所以键角小于109°28′，而BF3的中心原子B的价层电子对数＝3＋＝3，发生sp2杂化，键角为120°。(3)根据物质组成以及熔点数据可知，Li2S与LiBF4均为离子晶体，离子晶体熔点高低主要取决于离子半径大小与离子所带电荷数多少，故Li2S的熔点高于LiBF4的可能原因是BF的半径大于S2－的，且BF所带电荷数少，所以Li2S的晶格能大于LiBF4的。(4)由于BF位于体心，所以每个晶胞中含有1个BF，根据化学式Li3SBF4可知，晶胞中应该有3个Li＋和1个S2－，所以Li＋位于棱上。由于Li＋与BF的最近距离为a pm，则晶胞边长为×2＝a pm，体积为(a×10－10)3cm3，而晶胞质量为 g，故晶体密度为 g·cm－3。，如图分析知，若晶胞结构中BF位于顶角，则S2－位于体心，Li＋位于面心。
12．(1)
(2)Fe的原子半径比Ca小，价电子数更多，金属键更强
(3)N＞S＞H　
(4)①sp3　sp　②N　在　1∶1
(5)
解析：(1)Fe元素的原子序数为26，基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表示式)为
(2)Fe的价电子排布式为3d64s2，Ca的价电子排布式为4s2，Fe与Ca位于同一周期，Ca的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱，则金属Ca的熔、沸点都比金属Fe低。(3)元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性：N>S>H，则电负性：N>S>H。(4)①CH3CN分子中含有—CH3和，—CH3中饱和碳原子的杂化方式是sp3杂化，中碳原子的杂化方式是sp杂化。②TCNE分子是由4个氰基和1个碳碳双键构成的，C、N属于同一周期元素且原子序数依次增大，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，则第一电离能大小顺序是N>C；氰基中碳原子和氮原子在同一直线上，碳碳双键上的碳原子和其连接的原子都在同一平面，则TCNE分子中所有原子在同一平面上，分子中含有9个σ键和9个π键，σ键与π键的数目之比为1∶1。(5)由晶胞结构可知，每个晶胞中含有4个碳原子，结合晶体的化学式Fe3C可知，1个晶胞结构中含有4个Fe3C，则 g＝4.515×10－8 cm×5.077×10－8cm×6.726×10－8 cm ρ，解得密度ρ＝ g·cm－3。