第三章《晶体结构与性质》测试题
一、单选题（共12题）
1．碳铂是1，1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构如图所示。下列说法正确的是
A．碳铂中所有碳原子可能在同一平面上
B．碳铂的化学式为[]
C．碳铂分子中杂化的碳原子与杂化的碳原子数目之比为2∶1
D．碳铂含有σ键的数目为
2．晶体的性质与晶体类型密切相关，下列关于晶体的描述不正确的是
A．结构相似的共价晶体，原子半径越小，晶体的硬度和熔沸点越高
B．某无色晶体能溶于水，质硬而脆，熔点为801℃，熔化状态下能导电，则该晶体可能为离子晶体
C．易溶于CS2，液态时不导电，水溶液能导电的晶体为分子晶体
D．含有阳离子的晶体不一定是金属晶体，金属晶体都具有较高的熔点、良好的导电性和延展性
3．下列关于物质结构与性质的说法中，错误的是
A．由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性
B．晶体由于内部质点排列的高度有序性导致其许多物理性质表现出各向异性
C．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体
D．若MgO中离子键的百分数为50%，则MgO可看作离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体
4．某多孔储氢材料前驱体结构如图，、、、、五种元素原子序数依次增大，基态原子的电子填充了个能级，其中有个未成对电子。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．该物质为离子化合物
5．下列关于晶体的说法正确的是
A．组成金属的粒子是原子
B．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
C．离子晶体中一定有离子键，分子晶体中肯定没有离子键
D．SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
6．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，它们均位于不同的奇数族。X与Y位于不同周期，且X、Y、W族序数之和等于Z的质子数，X与W的最高化合价之和为8，Z元素是金属元素且位于元素周期表中“分界线”旁。下列说法错误的是
A．简单离子半径：
B．X、Y、W三种元素可形成水溶液显酸性的化合物
C．常见单质沸点：
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：
7．观察模型并结合相关信息，判断下列说法错误的是
项目 Mn-Bi合金的晶胞 硼的结构单元 SF6分子结构 Na2O晶胞
结构模型示意图
备注 图中Bi原子都在晶胞内 熔点1873 K — —
A．图中Mn和Bi形成的晶体的化学式可表示为MnBi
B．单质硼属于共价晶体，结构单元中含有30个B- B键和20个正三角形
C．SF6是由极性键构成的非极性分子，分子中各原子均达到8电子稳定结构
D．Na2O晶体中与某个阴离子紧邻的所有阳离子为顶点构成的几何体为立方体。
8．下列有关晶体的说法中一定正确的是( )
①原子晶体中只存在非极性共价键
②稀有气体形成的晶体属于原子晶体
③干冰晶体升华时，分子内共价键会发生断裂
④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
⑤分子晶体的堆积均为分子密堆积
⑥离子晶体和金属晶体中均存在阳离子，但金属晶体中却不存在离子键
⑦金属晶体和离子晶体都能导电
⑧依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体
A．①③⑦ B．只有⑥ C．②④⑤⑦ D．⑤⑥⑧
9．有5种元素X、Y、Z、Q、T。X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道；Y原子的特征电子构型为3d64s2；Z原子的核外电子总数等于Q原子的最外层电子数；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子；T原子有1个3p空轨道。下列叙述错误的是
A．元素Y和Q可形成化合物Y2Q3
B．气态氢化物的稳定性：Q＞T＞Z
C．X和Q结合生成的化合物晶体类型为分子晶体
D．T和Z的最高价氧化物均为酸性氧化物
10．晶体硼的基本结构单元是由硼原子通过共价键形成的正二十面体晶体。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角各有一个原子。下列有关说法中正确的是
A．该晶体应该易溶于水中
B．该二十面体中存在60个共价键
C．该二十面体中有12个硼原子
D．该晶体硼受热易分解为硼原子
11．下列有关晶体及配合物结构和性质的判断错误的是
选项 结构和性质 相应判断
A 贵金属磷化物Rh2P可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如图所示 该晶体中磷原子的配位数为8
B 配离子[Co(NO2)6]3-可用于检验K+的存在 该离子的配体是NO2
C GaN、GaP、GaAs都是良好的半导体材料，晶体类型与碳化硅晶体类似 GaN、GaP、GaAs的熔点依次降低
D 氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一 分子中存在配位键，提供空轨道的原子是硼原子
A．A B．B C．C D．D
12．配位化合物广泛的应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物。如2CoCl2＋2NH4Cl＋8NH3＋H2O2=2[Co(NH3)5Cl]Cl2＋2H2O，下列说法正确的是
A．1 mol[Co(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为15NA
B．含1 mol [Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液，产生2mol白色沉淀
C．[Co(NH3)5Cl]2＋中存在配位键、共价键和离子键
D．氧化剂H2O2是非极性分子
二、非选择题（共10题）
13．一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为、和有机碱离子，其晶胞如图(b)所示。其中与图(a)中_______的空间位置相同，有机碱中，N原子的杂化轨道类型是_______；若晶胞参数为anm，则晶体密度为_______(列出计算式，设为阿伏加德罗常数的值)。
14．Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥反应生成。常温常压下为无色液体，其固体的晶体类型为_______。
15．金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：
(1)Ni原子的核外电子排布式为___________。
(2)NiO、MgO的晶体结构类型均与氯化钠相同。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如图1所示，请改正图中的错误：___________。NiO晶胞中与Ni距离最近且相等的Ni的个数为___________。
(3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图2所示(部分原子间连线未画出)。该合金的化学式为___________。
16．(1)甲醛与新制悬浊液加热可得砖红色沉淀，已知晶胞的结构如图所示：
①在该晶胞中，的配位数是___________。
②若该晶胞的边长为apm，则的密度为___________(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的值为)。
(2)砷化镓为第三代半导体材料，晶胞结构如图所示，砷化镓晶体中最近的砷和镓原子核间距为a cm，砷化镓的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值为，则砷化镓晶体的密度表达式是___________。
(3)晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，基稀磁半导体的晶胞如图所示，其中A处的原子坐标参数为；B处的原子坐标参数为；C处的原子坐标参数为___________。
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知单晶的晶胞参数，表示阿伏加德罗常数的值，则其密度为___________(列出计算式即可)。
(4)元素铜的单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。
若已知铜元素的原子半径为dcm，相对原子质量为M，代表阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为___________(用含M、d、的代数式表示)。
(5)金属镍与镧()形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构如图。
①储氢原理：镧镍合金吸附，解离为原子，H原子储存在其中形成化合物。若储氢后，氢原子占据晶胞中上下底面的棱心和面心，则形成的储氢化合物的化学式为___________。
②测知镧镍合金晶胞体积为，则镧镍合金的晶体密度为___________(列出计算式即可)。
17．铜是重要的过渡元素，其单质及化合物具有广泛用途。回答下列问题：
(1)铜元素基态原子的价电子排布式为_______。
(2)成多种配合物，如与乙二胺可形成如图所示配离子。
①与乙二胺所形成的配离子内部粒子间的作用力类型有_______。
A．配位键 B．极性键 C．离子键 D．非极性键 F.氢键 F.金属键
②乙二胺分子中氮原子的杂化轨道类型为_______，C、N、H三种元素的电负性由大到小顺序是_______。
(3)乙二胺和三甲胺 []均属于胺，乙二胺的沸点比三甲胺高很多，原因是_______。在水溶液中以形式存在，向含的溶液中加入足量氨水，可生成更稳定的，其原因是_______。
(4)Cu和S形成某种晶体的晶胞如图所示。
①该晶胞原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(1，0，0)。则C原子的坐标参数为_______
②已知该晶体的密度为，和的半径分别为和，阿伏加德罗常数值为_______。列式表示该晶体中原子的空间利用率_______。
18．(1)具有反萤石结构，晶胞如图所示.已知晶胞参数为，阿伏加德罗常数的值为____________，则的密度为____________(列出计算式).
(2)晶体的晶胞如图所示.晶胞边长为，相对分子质量为、阿伏加德罗常数的值为，其晶体密度的计算表达式为_____________；晶胞中位于所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为____________.
(3)金属晶体中的原子堆积方式如图所示，六棱柱底边边长为，高为，阿伏加德罗常数的值为，的密度为_____________(列出计算式).
19．长期以来，人们认为氮分子不能作配体形成配合物，直到1965年，化学家Allen偶然制备出了第一个分子氮配合物，震惊了化学界。从此以后，人们对分子氮配合物进行了大量的研究。利用下图装置以X： FeHCIL2(L为一种有机分子)和Z：Na[B(C6H5)4]为原料，在常温下直接与氮气反应可以制备分子氮配合物Y： [FeH(N2)L2][B(C6H5)4|。
相关物质的性质
物质 相对分子质量 性质
X：FeHCIL2 504.5 白色固体，易氧化，易溶于有机溶剂
Y：[FeH(N2)L2][B(C6H5)4] 816 橙色晶体，溶液中易氧化，固体较稳定，可溶于丙酮，难溶于于石油醚。
Z：Na[B(C6H5)4] 342 白色固体，易水解，易溶于丙酮，难溶于石油醚
(1)组装好仪器，检查装置气密性，通入氮气一段时间。其目的是_______。
(2)向A中加入含X1.5g的120mL的丙酮溶液，B中加入含Z1.5g的50mL的丙酮溶液。仪器A的容积应为_______ mL(填 250或500)。仪器B的名称为_______。
(3)继续通入氮气，慢慢将B中液体滴入到A中，打开磁力搅拌器揽拌30分钟，停止通气，冰水浴冷却，析出大量橙色晶体，快速过滤，洗涤，干燥得到粗产品。写出生成产品的化学方程式_______。
(4)将粗产品溶于丙酮，过滤；将滤液真空蒸发得橙色固体，用_______洗涤橙色固体，干燥、称量得到产品1.5g。计算本实验的产率_______ (用百分数表示， 保留1位小数)。
(5)人们之所以对分子氮配合物感兴趣，是因为某些分子氮配合物可以在常温常压下被还原为NH3。简述该过程的意义_______。
20．三氯化六氨合钴(III){}是制备其它三价钴配合物的重要试剂，实验室以含钴单质(杂质不溶于盐酸)为原料经三氯化钴制备[]晶体。已知：
①不易被氧化，具有强氧化性；具有较强还原性，性质稳定。
②在水中的溶解度随温度的升高而增大，加入浓盐酸有利于晶体析出。
(1)溶解。将钴单质溶于稀盐酸，过滤除去杂质，得到溶液。写出该反应的化学方程式_______。
(2)混合。向溶液中加入少量溶液，加入活性炭作催化剂。加入的溶液有利于后续与的配合反应。在制备时，不采用先氧化的原因是_____。
(3)配合、氧化。如图装置，先向三颈烧瓶滴加过量氨水、中的一种，充分反应，再向混合溶液中滴加另一种溶液，加热，充分搅拌，生成的吸附在活性炭上。
①另一种溶液是_______。
②控制三颈烧瓶中溶液温度为60℃的原因是_______。
③加入溶液时发生反应的离子方程式为_______。
(4)已知：稀盐酸可将吸附在活性炭上的溶解。实验中须使用的试剂：稀盐酸、浓盐酸、无水乙醇。制备请补充完整实验方案：将三颈烧瓶中所得混合物充分搅拌、过滤，_______低温干燥。
21．氢氧化钴［Co(OH)2］是锂电池正极材料钴酸锂(LiCoO2)的前驱体，以废旧锂电池正极材料(含LiCoO2及少量Al、Fe等)为原料制备CoSO4溶液，以CoSO4溶液、NaOH溶液、氨水和水合肼为原料可制得微米级Co(OH)2。
已知：①Co2+、Co3+易与NH3形成络合物，[Co(NH3)6]2+的还原性强于Co(OH)2和Co2+；
②水合肼(N2H4·H2O)为无色油状液体，具有强还原性，氧化产物为N2；
③沉淀的生成速率越快，颗粒越小，呈凝乳状成胶体，不易过滤。
(1)以废旧锂电池正极材料为原料制备CoSO4溶液。取一定量废旧锂电池正极材料，粉碎后与Na2SO3溶液混合配成悬浊液，边搅拌边加入1 mol/LH2SO4溶液充分反应。LiCoO2转化为CoSO4、Li2SO4的化学方程式为_______。从分液漏斗中滴入1 mol/LH2SO4时，滴加速率不能太快且需要快速搅拌的原因是_______。
(2)60℃时在搅拌下向CoSO4溶液中加入氨水，调节pH至6后，再加入NaOH溶液，调节pH至9.5左右，一段时间后，过滤、洗涤，真空烘干得微米级Co(OH)2。制备时，在加入NaOH溶液前必须先加氨水的原因是_______。
(3)经仪器分析，测得按题(2)步骤制得的Co(OH)2晶体结构中含有Co(III)，进一步用碘量法测得Co(II)的氧化程度为8%。因此制备时必须加入一定量的还原剂。
将500 mL1 mol/L的CoSO4溶液与氨水配成pH为6的溶液，加入三颈烧瓶中(装置如图)，滴液漏斗a装有NaOH溶液、b中装有水合肼，60℃时依次将两种溶液加入三颈烧瓶，充分反应后，过滤，实验时应先打开滴液漏斗_______(填“a”成“b”)。
(4)利用含钴废料(主要成分为Co3O4，还含有少量的石墨、LiCoO2等杂质)制备碳酸钴CoCO3。
已知：①CoCO3几乎不溶于水，Li2CO3微溶于水，Co2+(以0.1 mol/L)开始沉淀的pH为7.6；
②钴、锂在有机磷萃取剂(HR)中的萃取率与pH的关系如图所示；
③酸性条件下的氧化性强弱顺序为：Co3+＞H2O2。
请补充完整实验方案：取一定量含钴废料，粉碎后_______，充分反应后，静置后过滤，洗涤、干燥得到CoCO3。
实验中可选用的试剂：2 mol/L H2SO4溶液、2 mol/LNaOH溶液、有机磷(HR)、5 mol/L Na2CO3溶液、0.5 mol/LNa2CO3溶液、30%H2O2溶液。
22．A、B、C、D是四种核电荷数依次增大的短周期元素，A与C的基态原子中L能层都有两个未成对电子，C、D同主族。E的基态原子中M能层有4个未成对电子，F原子N能层只有1个电子，其余各能层均为全充满。根据以上信息填空：
(1)E2＋离子的外围电子轨道表示式是_______。
(2)化合物AC2和阴离子ABC-互为等电子体，它们结构相似，ABC-的电子式为_______，所含三种元素第一电离能由小到大的顺序是_______。
(3)B、C、D的最简单氢化物中，B原子的杂化轨道类型为_______，最稳定的是_______。
(4)配合物甲的焰色反应呈紫色，其内界由中心离子E3＋与配位体AB-构成，配位数为6，甲中不存在的微粒间作用力_______ (填标号)。
A．离子键 B．配位键 C．氢键 D．σ键 E. π键
(5)由D，E，F三种元素组成的某种化合物，其晶胞如图所示，是上下底面为正方形的长方体，则其化学式为_______。
参考答案：
1．C
A．碳铂中有一个碳原子同时连有4个碳原子，属于四面体结构，所以碳铂中不可能所有碳原子共面，A错误；
B．碳铂的化学式为[]，B错误；
C．碳铂分子中有4个C原子为碳碳单键，为杂化；有2个，为杂化，所以碳铂分子中杂化的碳原子与杂化的碳原子数目之比为2∶1，C正确；
D．以及配位键均为σ键，中含有1个σ键，则可得1mol此有机化合物含有σ键的数目26，D错误；
答案选C。
2．D
A．结构相似的共价晶体，原子半径越小，则共价键的键长越短，键能越大，晶体的硬度和熔沸点越高，A正确；
B．某无色晶体能溶于水，则应不是金属晶体，质硬而脆，熔点为801℃，熔沸点较高，应不是分子晶体，熔化状态下能导电，应为离子晶体，B正确；
C．易溶于CS2，根据“相似相溶”原理推测应具有分子结构，液态时不导电，说明不是离子晶体或金属晶体，水溶液能导电，则应为分子晶体，C正确；
D．金属晶体不一定有较高的熔点，如金属晶体Hg，常温下为液体，熔点较低，D错误；
综上所述答案为D。
3．A
A．玻璃是非晶体，故A错误；
B．晶体由于内部质点排列的高度有序性导致其许多物理性质表现出各向异性，故B正确；
C．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成，在整体上表现为近似电中性的电离气体，故C正确；
D．离子键、共价键之间并非严格截然可以区分，若MgO中离子键的百分数为50%，则MgO可看作离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体，故D正确；
选A。
4．D
由题干信息可知，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，故Z为C或者O，根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y周围形成了4个单键，再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，故Y为N，故Z为O，M只形成一个单键，M为H，X为C，则W为B。
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错误；
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错误；
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错误；
D．该物质的构成微粒为阴阳离子，为离子化合物，D正确；
故选D。
5．C
A．组成金属的粒子是金属阳离子和自由电子，A错误；
B．分子间作用力与分子稳定性无关，B错误；
C．离子晶体由离子构成，因此一定含离子键，分子晶体由分子构成，一定不含离子键，C正确；
D．SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键相结合，D错误；
选C。
6．C
主族元素的最高化合价等于主族元素的族序数，由Z元素是金属元素且位于元素周期表中“分界线”旁可知，Z为铝元素；再结合X、Y、W的族序数之和等于Z的质子数与X、W的最高化合价之和为8可知，Y为氮元素；由于X、Y位于不同周期且X的原子序数小于Y，故X为氢元素、W为氯元素，综合分析X为氢，Y为氮，Z为铝，W为氯，以此解题。
A．核外有3个电子层，半径最大，、核外均有2个电子层，原子序数越大，离子半径越小，核外无电子，半径最小，A正确；
B．X、Y、W形成的化合物中，水解溶液显酸性，B正确；
C．氯气的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点较高，故沸点，C错误；
D．是最强的无机酸，是强酸，是两性化合物，D正确；
故选C。
7．C
A．Mn=，Bi=6，Mn和Bi形成的晶体的化学式可表示为MnBi，A正确；
B．由图可知，硼的熔点较高，单质硼属于共价晶体，结构单元中含有12个碳原子，30个B- B键和20个正三角形，B正确；
C．SF6是由极性键构成的非极性分子，分子中S原子不是8电子稳定结构，C错误；
D．由晶胞可知黑球为O，白球为Na，Na2O晶体中与某个阴离子紧邻的所有阳离子为顶点构成的几何体为立方体，D正确；
答案选C。
8．B
①原子晶体是原子之间通过共价键形成的晶体，同种元素原子之间形成非极性键，不同原子之间形成极性键，如二氧化硅是原子晶体，晶体中Si-O键是极性键，故错误；
②稀有气体是单原子分子，分子之间通过分子间作用力形成分子晶体，故错误；
③干冰晶体属于分子晶体，分子之间通过分子间作用力形成晶体，升华时分子间距增大，属于物理变化，破坏分子间作用力，没有破坏化学键，故错误；
④金属元素和非金属元素形成的化合物可能是共价化合物，如氯化铝，故错误；
⑤分子晶体的堆积不一定是分子密堆积，如冰晶体中存在氢键，不是分子密堆积，故错误；
⑥离子晶体由阴、阳离子通过离子键形成，金属晶体是金属离子与自由电子通过金属键形成，不存在离子键，故正确；
⑦金属晶体中由自由电子，可以导电，离子晶体中阴、阳离子不能自由移动不能导电，熔融的离子晶体可以导电，故错误；
⑧依据构成微粒与微粒间的作用可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体，故错误；
答案选B。
9．B
由X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道可知，X为S元素；Y原子的特征电子构型为3d64s2，则Y为Fe元素；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子，则Q是O元素；由Z原子的核外电子总数等于O原子的最外层电子数可知，Z为C元素；由T原子有1个3p空轨道可知，T是Si元素。
A．Fe元素和O元素能形成化合物Fe2O3，A项正确；
B．元素的非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，非金属性：Q＞Z＞T，则气态氢化物的稳定性：Q＞Z＞T，B项错误；
C．硫元素和氧元素结合生成的化合物可以是二氧化硫或三氧化硫，二氧化硫和三氧化硫都是共价化合物，形成的晶体为分子晶体，C项正确；
D．Si元素和C元素的最高价氧化物二氧化硅和二氧化碳均为酸性氧化物，D项正确；
答案选B。
10．C
A．该晶体全部由硼原子通过共价键形成，与水分子间不存在氢键，该晶体是分子晶体，结构对称，属于非极性分子，与水不相似，应该难溶于水中，A错误；
B．该二十面体中含有20个等边三角形，三角形的边即时共价键，相邻的两个三角形共用一条边，故存在共价键数目为=30，B错误；
C．该二十面体中含有20个等边三角形，从图中可知，相邻的5个三角形共用一个顶点，则硼原子有=12个，C正确；
D．该晶体硼内部硼原子间以共价键作用，共价键作用力较强，故受热较难分解为硼原子，D错误；
故选C。
11．B
A．根据晶胞结构可知，以顶面面心P原子为例，该晶胞中有4个Rh原子距离其最近，该晶胞上方晶胞中还有4个，所以晶体中与P距离最近的Rh的数目为8，则该晶体中磷原子的配位数为8，故A正确；
B．配离子[Co(NO2)6]3-的配体为，故B错误；
C．GaN、GaP、GaAs都是良好的半导体材料，晶体类型与碳化硅晶体类似，属于共价晶体，N、P、As原子半径依次增大，因此GaN、GaP、GaAs的键长依次增大，键能依次减小，熔沸点依次降低，故C正确；
D．氨硼烷(NH3BH3)分子中，B原子有空轨道，NH3中N原子有1对孤电子对，N原子提供孤电子对与B原子形成配位键，因此提供空轨道的原子是硼原子，故D正确；
答案选B。
12．B
A．[Co(NH3)5Cl]2+中Cl-和5个NH3与Co3+之间形成6个配位键，为σ键，每个氨气分子中每个氢原子和氮原子之间形成一个σ键，共6+5×3=21个，所以1mol [Co(NH3)5Cl] Cl2 中含σ键数目为21NA，选项A错误；
B．1 mol [Ti(NH3)5Cl]Cl2在水溶液中完全电离出1 mol[Ti (NH3)5Cl]2+和2 mol Cl-，加入足量AgNO3溶液，产生2mol白色沉淀,选项B正确；
C．[Co(NH3)5Cl]2＋中氨气分子内存在N-H共价键，Co3+与氨分子之间形成配位键，不存在离子键，选项C错误；
D．H2O2分子不是直线形的，两个氢原子在犹如半展开的书的两页上，氧原子则在书的夹缝上，如，分子结构不对称，正负电荷重心不重合，为极性分子，选项D错误；
答案选B。
13． Ti4+ sp3
距离最近的是处于面心的，的配位数为6，图(a)中的配位数也为6，其与图(b)中的空间位置相同；中，氮原子形成4个单键，其中有1个是配位键，N原子采取杂化；根据均摊法，1个晶胞中含有的个数为，的个数为，的个数为1，化学式为，摩尔质量为，一个晶胞的质量为，体积为，则晶体密度为。
14．分子晶体
常温常压下为无色液体，说明其熔点很低，可推知其为分子晶体。
15． 或 ⑧应为实心黑球 12
(1)Ni原子的核外电子排布式为或；
(2) MgO晶胞中的⑧应为实心黑球，由信息可知与氯化钠的晶胞结构相似，所以与距离最近且相等的的个数为12。
(3)原子在8个顶点上，所以晶胞单独占有的原子数为；原子有4个位于前、后、左、右四个面的面心，有1个位于体心，有4个在上、下两个面上，所以晶胞单独占有的原子数为，与的原子数之比为1:5，则化学式为。
16． 2
(1)①根据氧化亚铜的化学式和晶胞结构分析，在该晶胞中，每个O2-和4个Cu+相连，每个Cu+和2个O2-相连，故Cu+的配位数是2；
②根据氧化亚铜的晶胞结构可知，晶胞的质量为，若该晶胞的边长为，则晶胞的体积为，则的密度为；
(2)砷化镓晶体中最近的砷和镓原子的核间距为晶胞体对角线长的，则晶胞的棱长为，每个晶胞中含有4个砷原子和4个镓原子，所以密度表达式为；
(3)①根据晶胞结构可知，C处Li的原子坐标参数为；
②该晶胞中Li、As、Zn原子的个数都为4，根据化学式可知该晶体的密度；
(4)由题图可知铜晶胞中含有的铜原子数目为。若已知铜元素的原子半径为dcm，则由图丙知，其晶胞的面对角线长是4dcm，所以晶胞的边长是，则该晶体的密度；
(5)①根据均摊法，储氢后晶胞中La的个数为，Ni的个数为，H的个数为，因此该储氢化合物的化学式为；
②根据密度的定义，晶胞的质量为，体积为，密度为。
17．(1)3d10 4s1
(2) ABD sp3 N＞C＞H
(3) 乙二胺分子间可形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键； N 元素电负性更小，更易给出孤对电子形成配位键；
(4) （，，）
【解析】（1）
铜元素基态原子中3d、4s能级上电子为其价电子，3d能级上有10个电子、4s能级上有1个电子，其价电子排布式为3d10 4s1；
故答案为3d10 4s1；
（2）
①Cu2+与乙二胺所形成的配离子内部粒子间含有C N、C H、N H、C C和N Cu键，C N、C H和N H为极性键，C C非极性键，N Cu之间的化学键是配位键；
故答案为ABD；
②乙二胺分子中氮原子价层电子对个数是4且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断N原子的杂化轨道类型为 sp3，元素的非金属性越强，其电负性越大，电负性大小顺序是N＞C＞H；
故答案为sp3；N＞C＞H；
（3）
乙二胺分子中N原子上连接有氢原子，可形成氢键，而三甲胺分子中氮原子上没有连接氢原子，不能形成氢键，故乙二胺的沸点比三甲胺高很多；向含Cu2＋的溶液中加入足量氨水，可生成更稳定的[Cu(NH3)4]2＋，是因为N 元素电负性更小，更易给出孤对电子形成配位键；
故答案为乙二胺分子间可形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键；N 元素电负性更小，更易给出孤对电子形成配位键；
（4）
①C点位于体对角线的处，根据A点和B点的晶胞参数，容易写出C的晶胞参数为（，，）；
故答案为（，，）；
②阿伏加德罗常数值为；该晶胞是面心立方最密堆积，每个面上对角线上的3个Cu原子紧密相连，则晶胞棱长＝， 晶胞体积＝，该晶胞中Cu原子个数＝，S原子个数是4，所有原子体积＝，该晶体中原子的空间利用率＝；
故答案为，。
18．
(1)根据均摊法，一个晶胞中含有的个数为8，含的个数为，一个晶胞中含有4个，故的密度为，故填 ；
(2)晶胞边长为，则晶胞的体积；由晶胞结构可知，12个处于晶胞的棱上，1个处于晶胞内部，处于晶胞的8个顶角和6个面上，则每个晶胞中含有个数为，含有个数为.的相对分子质量为，阿伏加德罗常数的值为，则晶体的密度为；晶胞中位于所形成的正八面体的内部，则该正八面体的边长为，故填、 、；
(3)由晶胞图知，一个晶胞中含有的原子数为，晶胞的体积，一个晶胞的质量为，则密度为，故填。
19．(1)排尽装置内的空气
(2) 500 恒压滴液漏斗
(3)FeHClL2+Na[B(C6H5)4]+N2=NaCl+[FeH(N2)L2][B(C6H5)4]
(4) 石油醚 61.8%
(5)可以实现常温常压合成氨气
【解析】（1）
由表格内容可知，反应物X与产物Y均易被氧化，通氮气可排出装置中的空气，防止X和Y被氧化；
（2）
三颈瓶中加入的液体体积为120mL+50mL=170mL，瓶中的液体不能超过容积的一半，因此三颈瓶应选用500mL的；由仪器的外观可知，B是恒压滴液漏斗；
（3）
FeHClL2和Na[B(C6H5)4]与N2反应生成[FeH(N2)L2][B(C6H5)4]和NaCl，方程式为FeHClL2+Na[B(C6H5)4]+N2=NaCl+[FeH(N2)L2][B(C6H5)4]；
（4）
产物Y难溶于石油醚，可以用石油醚洗涤；n(X)= ≈0.002973mol，n(Y)=n(X)=0.002973mol，m(Y)=0.002973mol×816g/mol=2.426g，产率=×100%≈61.8%；
（5）
该过程不需要传统合成氨的高温高压条件，实现了在常温常压条件下合成氨气。
20．(1)Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑
(2)Co2＋不易被氧化，[Co(NH3)6]2＋具有较强还原性，易被氧化
(3) H2O2 减少H2O2的分解(保证较快的反应速率、减少氨气的挥发)
(4)向滤渣中加入热的稀盐酸溶解，趁热过滤，冷却后向滤液中加入少量浓盐酸，边加边搅拌，充分静置后过滤，用无水乙醇洗涤2～3次
Co溶于稀盐酸得到CoCl2，杂质不溶于盐酸，过滤除去，滤液倒入三颈烧瓶中，再加入少量NH4Cl溶液和活性炭，然后向三颈烧瓶中先滴加过量氨水形成[Co(NH3)6]2+ ，然后再滴加H2O2溶液将[Co(NH3)6]2+氧化为[Co(NH3)6]3+ ，生成的[Co(NH3)6]Cl3 和活性炭吸附在一起，加稀盐酸将[Co(NH3)6]Cl3溶解，和活性炭分离，过滤后的滤液中加入浓盐酸，使之生成[Co(NH3)6]Cl3 6H2O晶体，过滤后用乙醇洗涤。
（1）钴单质溶于稀盐酸，发生置换反应生成CoCl2和氢气，化学方程式为：Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑。
（2）Co2+不易被氧化，[Co(NH3)6]2+具有较强还原性，易被氧化，所以不采用先氧化Co2+的方法，而是先将Co2+转化为[Co(NH3)6]2+，然后再氧化。
（3）①向三颈烧瓶中先加入过量氨水，使Co2+形成易被氧化的配离子[Co(NH3)6]2+ ，然后再滴加H2O2溶液将[Co(NH3)6]2+氧化为[Co(NH3)6]3+ ，所以另一种溶液是H2O2溶液。
②氨水具有挥发性，H2O2易分解，为了减少H2O2的分解以及氨水的挥发，保证较快的反应速率，控制三颈烧瓶中溶液温度为60℃。
③H2O2溶液将[Co(NH3)6]2+氧化为[Co(NH3)6]3+ ，H2O2被还原，-1价O化合价降低到-2价，根据电子守恒、电荷守恒、质量守恒，反应物中还有，配平的离子方程式为：2[Co(NH3)6]2++H2O2+2=2[Co(NH3)6]3++2NH3 H2O。
（4）将吸附了[Co(NH3)6]Cl3 的活性炭中加入稀盐酸，稀盐酸可将吸附在活性炭上的 [Co(NH3)6]Cl3 溶解，[Co(NH3)6]Cl3 6H2O 在水中的溶解度随温度的升高而增大，趁热过滤出活性炭，滤液中加入浓盐酸，[Co(NH3)6]Cl3 6H2O晶体析出，过滤后晶体用乙醇洗涤2~3次，再低温干燥。完整的实验方案为：向滤渣中加入热的稀盐酸溶解，趁热过滤，冷却后向滤液中加入少量浓盐酸，边加边搅拌，充分静置后过滤，用无水乙醇洗涤2～3次。
21．(1) 2LiCoO2+Na2SO3+3H2SO4=2CoSO4+Li2SO4+Na2SO4+3H2O 使硫酸与悬浊液充分接触反应，防止局部酸性过强产生二氧化硫逸出(或提高钴的还原率)
(2)Co2+与NH3形成络合物，降低溶液中Co2+的浓度，使Co2+与OH-形成Co(OH)2的速率降低，从而得到较大颗粒的Co(OH)2，防止形成凝乳状沉淀或胶体，便于过滤分离提纯
(3)b
(4)向其中加入2 mol/L稀硫酸和10%H2O2溶液，充分反应后过滤，向溶液中加入有机磷(HR)。用2 mol/L NaOH溶液调节pH为5.4左右(5.2-5.8之间)，充分振荡后分液，向有机层中滴加2 mol/L H2SO4溶液，调节pH约为2，分液，边搅拌边向水层中滴加0.5 mol/LNa2CO3溶液
废旧锂电池正极材料主要含LiCoO2，将其粉碎后与Na2SO3、H2SO4溶液混合，发生氧化还原反应产生CoSO4，然后先加入氨水，使Co2+与NH3形成络合物，降低Co2+的浓度，再滴加NaOH溶液，使Co2+与OH-形成Co(OH)2的速率降低，从而得到较大颗粒的Co(OH)2，但在制取Co(OH)2中，其中含有Co(III)，因此制备时必须加入一定量的还原剂，可根据还原性：Co3+＞H2O2，向其中加入2 mol/L稀硫酸和10%H2O2溶液，使Co(III)转化为Co(II)。充分反应后过滤，向溶液中加入有机磷(HR)萃取Co2+，为提高Co2+萃取率可用2 mol/L NaOH溶液调节pH为5.4左右(5.2-5.8之间)，经充分振荡后分液，向有机层中滴加2 mol/L H2SO4溶液，调节pH约为2，再分液，边搅拌边向水层中滴加0.5 mol/LNa2CO3溶液，发生复分解反应产生CoCO3沉淀，经过滤、洗涤、干燥得到纯净CoCO3。
（1）以废旧锂电池正极材料主要含LiCoO2，将其粉碎后与Na2SO3混合得到悬浊液，然后边搅拌边滴加1 mol/L H2SO4溶液，发生反应产生CoSO4、Li2SO4、Na2SO4、H2O，根据电子守恒、原子守恒，可得反应方程式为：2LiCoO2+Na2SO3+3H2SO4=2CoSO4+Li2SO4+Na2SO4+3H2O；
从分液漏斗中滴入1 mol/LH2SO4时，滴加速率不能太快且需要快速搅拌的原因是使硫酸与悬浊液充分接触反应，防止局部酸性过强产生二氧化硫逸出(或提高钴的还原率)；
（2）60℃时在搅拌下向CoSO4溶液中加入氨水，调节pH至6后，再加入NaOH溶液，调节pH至9.5左右，一段时间后，过滤、洗涤，真空烘干得微米级Co(OH)2。制备时，在加入NaOH溶液前必须先加氨水的原因是Co2+与NH3形成络合物，降低溶液中Co2+的浓度，使Co2+与OH-形成Co(OH)2的速率降低，从而得到较大颗粒的Co(OH)2，防止形成凝乳状沉淀或胶体，便于过滤分离提纯；
（3）根据题目已知信息：水合肼(N2H4·H2O)为无色油状液体，具有强还原性，氧化产物为N2，因此在处理含有Co(III)的Co(OH)2时，实验时应先打开滴液漏斗b滴入水合肼，将Co(III)还原为Co(II)，再打开滴液漏斗a，滴入NaOH溶液；
（4）利用含钴废料(主要成分为Co3O4，还含有少量的石墨、LiCoO2等杂质)制备碳酸钴CoCO3，首先取一定量含钴废料，粉碎后，向其中加入2 mol/L稀硫酸和10%H2O2溶液，使Co3+反应变为Co2+，充分反应后过滤，向溶液中加入有机磷(HR)。用2 mol/L NaOH溶液调节pH为5.4左右(5.2-5.8之间)，充分振荡萃取Co2+后分液，弃去水层，向有机层中滴加2 mol/L H2SO4溶液，调节pH约为2，分液，边搅拌边向水层中滴加0.5 mol/LNa2CO3溶液，Co2+与反应变为CoCO3沉淀，充分反应后，静置后过滤，洗涤、干燥得到CoCO3。
22．(1)
(2) C
(4)C
(5)CuFeS2
A、B、C、D四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，A原子、C原子的L能层中都有两个未成对的电子，则A原子核外电子排布为1s22s22p2，C原子核外电子排布为1s22s22p4，故A为碳元素、C为氧元素；B原子序数介于C、O之间，则B为氮元素；C、D同主族，则D为S元素；E、F都是第四周期元素，E原子核外有4个未成对电子，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，则E为Fe；F原子除最外能层只有1个电子外，其余各能层均为全充满，F原子核外电子数=2+8+18+1=29，则F为Cu元素。
（1）Fe2+离子的价层电子排布3d6，其价层电子排布图是。
（2）化合物CO2和阴离子CNO-互为等电子体，它们结构相似，CNO-中C原子与O、N原子之间形成2对共用电子对，CNO-的电子式为 ；元素C、N、O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增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能大小顺序是C
（4）配合物甲的焰色反应呈紫色，含有K元素，其内界由中心离子Fe3+与配位体CN 构成，配位数为6，甲为K3[Fe(CN)6]，甲中存在的微粒间作用力有：配位键、共价键、σ键、π键，由于K3[Fe(CN)6]中没有氢原子，不能形成氢键，故选C。
（5）晶胞中D(S)原子位于晶胞内部，原子数目为8个，E(Fe)原子6个位于面上、4个位于棱上，E(Fe)原子数目=6×+4×=4，F(Cu)原子位于4个位于面上、1个内部、8个顶点上，原子数目=4×+1+8×=4，晶体中Cu、Fe、S原子数目之比=4:4:8=1:1:2，故该晶体化学式为：CuFeS2。
