2023年高考真题变式分类汇编：原子核外电子的运动状态
一、选择题
1．（2023·北京）下列化学用语或图示表达正确的是( )
A．的电子式为
B．的模型为
C．电子云图为
D．基态原子的价层电子轨道表示式为
【答案】C
【知识点】原子核外电子的运动状态；判断简单分子或离子的构型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、NaCl为离子化合物，其电子式为，A错误；
B、为NH3的空间结构模型，VSEPR模型为价层电子互斥模型，NH3的VSEPR模型为 ，B错误；
C、2pz电子云为哑铃形，C正确；
D、Cr为24号元素，价电子排布式为3d54s1，3d能级电子应优先填充空轨道，为；
故答案为：C
【分析】A、共价化合物电子式要标明离子电荷数，得到电子一方的原子，其电子式应用中括号隔开；
B、VSEPR模型为价层电子互斥模型，应用孤对电子表示；
C、p能级电子云为哑铃形（纺锥形），s能级为球形；
D、洪特规则规定，基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。
2．（2021·天津）下列化学用语表达正确的是（ ）
A．F-的离子结构示意图：
B．基态碳原子的轨道表示式：
C．丙炔的键线式：
D．H2O分子的球棍模型：
【答案】D
【知识点】原子核外电子的运动状态；原子结构示意图；球棍模型与比例模型
【解析】【解答】A．F-最外层有8个电子，离子结构示意图： ，故A不符合题意；
B．基态碳原子的轨道表示式： ，故B不符合题意；
C．丙炔的三个碳原子在一条线上，故C不符合题意；
D．H2O分子的空间构型为V型，所以球棍模型为： ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．F 的最外层电子数为8；
B．洪特规则指出电子排布进入简并轨道时优先分占不同的轨道，且自旋平行；
C．丙炔分子中3个C原子位于同一直线上；
D．H2O分子的空间构型是V形，并且中心原子O的半径大于H。
3．（2023·马鞍山模拟）氢键对生命活动具有重要意义。DNA中四种碱基间的配对方式如下图(~代表糖苷键)。下列说法错误的是
A．基态氧原子核外的电子有5种不同的空间运动状态
B．鸟嘌呤分子中2号N原子的杂化类型为sp2
C．所涉及的四种元素电负性大小关系： H
【答案】C
【知识点】原子核外电子的运动状态；元素电离能、电负性的含义及应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；含有氢键的物质
【解析】【解答】A.氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4，因此其核外电子的空间运动状态共有5种，A不符合题意；
B.2号氮原子形成了一个单键和一个双键，同时存在一个孤电子对，因此氮原子的杂化类型为sp2，B不符合题意；
C.同一周期从左到右电负性逐渐增强，同一主族从上到下逐渐减弱，因此四种元素的电负性H
故答案为：C
【分析】A、根据氧原子的核外电子排布式分析；
B、根据氮原子的成键形式分析；
C、根据电负性的递变规律分析；
D、氢键的强度较弱，反应过程中容易断裂。
4．（2023·温州模拟）下列化学用语正确的是
A．镁原子最外层电子云轮廓图：
B．乙醛空间填充模型：
C．反式聚异戊二烯结构简式：
D．基态铬原子的价层电子排布式：
【答案】B
【知识点】原子核外电子的运动状态；原子结构的构造原理；结构简式
【解析】【解答】A．镁原子价电子排布为3s2，最外层电子云轮廓图为球形，A不符合题意；
B．乙醛结构简式为CH3CHO，空间填充模型：，B符合题意；
C．反式聚异戊二烯结构简式：，C不符合题意；
D．基态铬原子的价层电子排布式：，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．s电子云呈球形，p电子云呈哑铃形；
B．乙醛结构简式为CH3CHO；
C．当两个相同的原子或基团处于双键同侧时称“顺式异构”；当处于双键异侧时称“反式异构”；
D．依据构造原理分析。
5．（2023·梅州模拟）我国科学家在月壤粉末的部分铁橄榄石颗粒表面非晶层中发现了单质铁，产生的原因为：铁橄榄石被撞击时在高温与高压下发生熔融，同时其中的发生歧化反应生成Fe与。下列说法正确的是
A．在生成时失去电子，发生还原反应
B．可用X射线衍射实验测定铁橄榄石的晶体结构
C．和含有的电子数相同
D．基态的核外电子有26种不同的运动状态
【答案】B
【知识点】原子核外电子的运动状态；元素、核素
【解析】【解答】A．在生成时失去电子，被氧化，发生的是氧化反应，A不符合题意；
B．X射线衍射实验可区分晶体非晶体，可测定铁橄榄石的晶体结构，B符合题意；
C．含有的电子数=26-2=24，含有的电子数=质子数=26，两者电子数不相同，C不符合题意；
D．基态的核外有23个电子，所以有23种不同的运动状态，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．氧化剂得电子，元素化合价降低、被还原、发生还原反应；还原剂失电子、元素化合价升高、被氧化、发生氧化反应；
B．X射线衍射实验可区分晶体非晶体；
C．左下角表示质子数，左上角表示质量数，质量数=中子数+质子数；
D．核外电子的运动状态互不同。
6．（2023·梅州模拟）化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语对事实的表述正确的是
A．基态氢原子的电子云轮廓图为：
B．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：
C．NaHS发生水解反应的离子方程式为：
D．阴离子的结构式为，中心离子的配位数为4
【答案】B
【知识点】原子核外电子的运动状态；配合物的成键情况；离子方程式的书写
【解析】【解答】A．基态H原子共有1个电子层，电子排布式为1s1，该能层电子云轮廓为球形，故A不符合题意；
B．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极Cl-失电子生成，离子方程式为：，故B符合题意；
C．NaHS发生水解生成H2S和OH-，离子方程式为：，故C不符合题意；
D．阴离子的结构式中配位键箭头应从C指向Fe，且中心离子的配位数为6，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．s电子云呈球形，p电子云呈哑铃形；
B．依据离子放电顺序判断；
C．NaHS发生水解生成H2S和OH-；
D．依据配离子结构式分析。
7．（2023·黄浦模拟）关于电子描述不合理的是
A．质量极小 B．运动速度极快
C．活动空间极小 D．能被准确测定位置
【答案】D
【知识点】原子核外电子的运动状态
【解析】【解答】A．电子的质量极小，其相对质量为，A不合题意；
B．电子在原子核外高速运转，其运动速度极快，B不合题意；
C．原子的半径非常小，故电子的活动空间极小，C不合题意；
D．由于电子的活动空间极小，运动速度极快，故不能被准确测定其所在位置，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】依据核外电子运动原理分析，D项由于电子的活动空间极小，运动速度极快，故不能被准确测定其所在位置。
8．（2022·威海模拟）将与过量氨水、氯化铵、双氧水混合，若有活性炭催化时发生反应：；若没有活性炭催化，则生成。下列说法正确的是（ ）
A．基态Co原子核外电子空间运动状态有27种
B．沸点：
C．常温下，滴加溶液可定性鉴别与
D．中含有16mol 键
【答案】B
【知识点】原子核外电子的运动状态；化学键；物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A．基态Co原子核外电子空间运动状态与电子所占据的原子轨道数目相同，Co原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d74s2，空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1=15种，A不符合题意；
B．三者均为分子晶体且分子间均存在分子间氢键，相同物质的量的水和过氧化氢中氢键数目比氨气多，故氨气沸点最低，水的相对分子质量小于过氧化氢，故沸点水小于过氧化氢，故沸点：，B符合题意；
C．与的外界中均有氯离子，溶液中滴加溶液均能产生沉淀，不能鉴别，C不符合题意；
D．中内界与外界之间为离子键，只有内界配离子含有键，含有键，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、根据核外电子排布可知，空间运动状态有15种；
B、同为分子晶体，都有氢键，氢键数目越多，沸点越高；
C、都会产生氯化银沉淀；
D、1mol 中含有21mol 键
9．（2022·日照模拟）和可以反应生成氨硼烷。下列说法错误的是（ ）
A．的沸点高于
B．和中N、B的杂化方式相同
C．中，含有的键数为
D．B原子的基态原子核外电子空间运动状态有3种
【答案】B
【知识点】原子核外电子的运动状态；共价键的形成及共价键的主要类型；晶体熔沸点的比较；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．分子间存的氢键比的分子间作用力强，则的沸点高于，A不符合题意；
B． 的中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+1=4，空间构型为三角锥形，故为sp3杂化；中中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+0=3，空间构型为平面正三角形，故为sp2杂化；故N、B的杂化方式不同，B符合题意；
C．氨硼烷分子中存在3个N-H、3个B-F、含有一个N→B，均为键，则中含有的键数为，C不符合题意；
D． B原子的基态原子核外电子排布式为，则空间运动状态有3种，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.氨气分子间形成氢键；
C.单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；
D.B原子的基态原子核外电子排布式为。
10．（2022·西城模拟）下列图示正确的是（ ）
A．3p电子的电子云轮廓图：
B．SO3的VSEPR模型：
C．As的原子结构示意图：
D．HCl的形成过程：
【答案】C
【知识点】原子核外电子的运动状态；判断简单分子或离子的构型；用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成；原子结构示意图
【解析】【解答】A.3p电子的电子云轮廓图为哑铃形，不是球形，故A不符合题意；
B．三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面三角形，不是三角锥形，故B不符合题意；
C．砷元素的核电荷数为33，核外有4个电子层，最外层电子数为5，原子结构示意图为 ，故C符合题意；
D．氯化氢是共价化合物，用电子式表示氯化氢的形成过程为 ，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.p电子的电子云轮廓图为哑铃形；
B.SO3分子中S原子的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形；
C.As的核电荷数为33；
D.HCl是共价化合物。
11．（2021高三上·嘉定模拟）有关氮原子核外p亚层中的电子的说法错误的是（ ）
A．能量相同 B．电子云形状相同
C．电子云伸展方向相同 D．自旋方向相同
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态
【解析】【解答】氮原子核外电子排布为：1s22s22p3，2px1、2py1 和2pz1 上的电子能量相同、电子云形状相同、自旋方向相同，但电子云伸展方向不相同，
故答案为：C。
【分析】氮原子核外电子排布为：1s22s22p3，2px1、2py1 和2pz1 上的电子能量相同、电子云形状相同、自旋方向相同，但电子云伸展方向不相同。
12．（2021高三上·黄浦月考）N原子核外能量最高的电子具有不同的（ ）
A．电子亚层 B．电子云伸展方向
C．电子云形状 D．自旋方向
【答案】B
【知识点】原子核外电子的运动状态
【解析】【解答】A．N原子核外能量最高的电子是2p能级上有3个电子，这三个电子都在2p亚层，故A不符合题意；
B．三个电子有三个伸展方向分别为px、py、pz，故B符合题意；
C．p轨道电子云形状为纺锤形，故C不符合题意；
D．p轨道三个电子自旋方向相同，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】N原子的核外电子排布为1s22s22p3，据此分析选项。
13．（2021·葫芦岛模拟）检验Ni2+反应的一种生成物为丁二酮肟镍，是一种鲜红色沉淀，其分子结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．Ni2+核外有14种运动状态不同的电子
B．该分子内微粒之间存在的作用力有共价键、配位键、离子键、氢键
C．基态N原子的价电子排布图
D．H2O中有2个由s轨道与sp3杂化轨道形成的σ键
【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；化学键
【解析】【解答】A．Ni2+价电子排布式为3d8，能级、轨道中的电子运动状态不同，核外有26种运动状态不同的电子，A说法不符合题意；
B．该分子不是离子化合物，不含离子键，微粒之间存在的作用力有共价键、配位键、氢键，B说法不符合题意；
C．基态N原子的价电子排布式为2s22p3，价电子排布图为 ，C说法不符合题意；
D．H2O中心氧原子s能级与p能级3个轨道杂化，含有2个σ键，2个孤电子对，则有2个由s轨道与sp3杂化轨道形成的σ键，D说法符合题意；
答案为D。
【分析】A.找出Ni2+的核外电子数即可
B.根据结构式即可看出含有氢键、共价键、配位键
C.基态氮原子的价态电子数是5
D.根据水中氧原子的杂化方式即可判断
14．（2021·临沂模拟）一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，其结构简式如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．第一电离能：O>N>C>H
B．分子中C和N的杂化方式相同
C．基态Zn原子的核外电子有15种空间运动状态
D．该物质中，Zn 的配位数为4，配位原子为O、N
【答案】C
【知识点】原子核外电子的运动状态；元素电离能、电负性的含义及应用；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．同周期元素从左到右，第一电离能逐渐增大，但第ⅤA族元素的第一电离能大于第ⅥA族的，氢对核外电子的束缚力很弱，容易失去一个电子，其第一电离能较小，所以第一电离能：N＞O＞C＞H，故A不符合题意；
B．分子中连双键的C的杂化方式为sp2，连单键的碳原子为sp3杂化，N都是sp3杂化，故B不符合题意；
C．量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，基态Zn原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s2，有15种空间运动状态，故C符合题意；
D．该物质中，Zn提供空轨道，O和N提供孤电子对，配位原子是O、N，但Zn的配位数是5，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 A.同一周期元素，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素；
B.单键中只有1个o键，双键含有1个σ键和1个π键，杂化轨道只形成σ键，C原子的价层电子对数为3和4，N原子的价层电子对数为4，价层电子对数等于杂化轨道数；
C.电子的运动状态包括空间运动状态和自旋，电子的空间运动状态就是轨道数；
D.如图所示，Zn原子分别与3个O原子和2个N原子形成配位键。
15．（2021·南开模拟）下列有关化学用语表示正确的是（ ）
A．由H和 形成 的过程：
B．任一能层的s电子电子云轮廓图的形状：圆形
C． 中心原子的杂化轨道类型：
D．聚乙烯的链节：
【答案】C
【知识点】原子核外电子的运动状态；用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．氢原子最外层电子与氯原子最外层电子形成一对共用电子对，形成过程为 ，故A不符合题意；
B．所有原子任一能层的s电子电子云轮廓图都是球形，故B不符合题意；
C．碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，则碳原子的杂化轨道类型为sp2杂化，故C符合题意；
D．链节为-CH2CH2-，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.氯化氢是共价化合物，不是得失电子形成
B.s轨道是球形
C.计算出碳酸根中碳原子的价层电子对以及孤对电子即可
D. 是单体不是链节
16．（2020·金山模拟）有关磷原子最外层电子的描述正确的是（ ）
A．有2种不同运动状态 B．有5种不同能量
C．有4种不同的伸展方向 D．只有1种自旋方向
【答案】C
【知识点】原子核外电子的运动状态
【解析】【解答】A．处于不同能级上的电子具有的能量不同，同一能级上的电子自旋方向相反，磷原子最外层电子构型为3s23p3，则最外层电子有5种不同的运动状态，故A不符合题意；
B．处于不同能级上的电子具有的能量不同，同一能级上的电子的能量相同，磷原子最外层电子构型为3s23p3，则最外层电子有2种不同能量，故B不符合题意；
C．s轨道是球形的，在空间伸展方向为1，p轨道是纺锤形，在空间的伸展方向为3，磷原子最外层电子构型为3s23p3，则最外层电子有4种不同的伸展方向，故C符合题意；
D．电子排布在同一轨道的电子自旋方向相反，电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，磷原子最外层电子构型为3s23p3，则最外层电子有2种自旋方向，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电子排布在同一轨道的电子自旋方向相反，电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同是解答关键，也是易错点。
二、非选择题
17．（2021·山东）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
（1）基态F原子核外电子的运动状态有 种。
（2）O、F、Cl电负性由大到小的顺序为 ；OF2分子的空间构型为 ；OF2的熔、沸点 (填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是 。
（3）Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为 ，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是 (填标号)。
A．sp B．sp2
C．sp3 D．sp3d
（4）XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有 个XeF2分子。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A点原子的分数坐标为( ， ， )。已知Xe—F键长为rpm，则B点原子的分数坐标为 ；晶胞中A、B间距离d= pm。
【答案】（1）9
（2）F>O>Cl；角(V)形；低于；OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高
（3）5；D
（4）2；(0，0， )； pm
【知识点】原子核外电子的运动状态；原子核外电子的能级分布；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）基态氟原子的质子数为9，核外有9个电子对应着9种不同的运动状态，故正确答案为9
（2）半径越小，电负性越大，而半径大小为 F＜O＜Cl ，因此电负性大小为 F>O>Cl ，根据VSEPR理论有，价层电子对为4孤对电子为2，知OF2分子的空间构型是V型， OF2 和 Cl2O 结构相似，相对分子质量是Cl2O 大于OF2 ，沸点是 OF2 低于 Cl2O ，故正确答案是： F>O>Cl 、V型、 低于 、 OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高
（3）XeF2易升华，所以是分子晶体，其中心原子的价层电子对数为2+=5，含有2对孤对电子，是sp杂化，故正确答案是5，d
（4）Xe的半径大于F，大球为Xe，小球是F，大球占据体心和顶点，Xe个数=1+8x=2，小球8个占据棱，2个在晶胞内部，F的个数为2+8x=4，因此晶胞中含有2个XeF2分子，B点在Z轴上， Xe—F键长为rpm ，因此B点的坐标是 (0，0， ) ，AB的长度是 pm ，故正确答案是 2 、 (0，0， ) 、 pm
【分析】（1）核外有几个电子可判断几种运动状态
（2）电负性一定程度上相当于得电子能力，半径越小，得电子能力越强，电负性越大，计算出 OF2 的价层电子对和孤对电子即可判断构形，分子晶体结构相似，沸点与相对分子质量有关
（3）根据公式即可计算出价层电子对，找出孤对电子对即可判断构型以及杂化方式
（4）根据晶胞结构中占位方式即可计算出原子的个数，根据晶胞图数据即可计算出坐标以及距离
18．（2018·全国Ⅱ卷）硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：
H2S S FeS2 SO2 SO3 H2SO4
熔点/℃ -85.5 115.2 >600（分解） -75.5 16.8 10.3
沸点/℃ -60.3 444.6 -10.0 45.0 337.0
回答下列问题：
（1）基态Fe原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为 ，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
（2）根据价层电子对互斥理论，H2S，SO2，SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 。
（3）图（a）为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为 。
（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为 形，其中共价键的类型有 种；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三氯分子。该分子中S原子的杂化轨道类型为 。
（5）FeS2晶体的晶胞如图（c）所示，晶胞边长为a nm，FeS2相对式量为M、阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为 ；晶胞中Fe2+位于S22-所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为 nm
【答案】（1）；哑铃（纺锤）
（2）H2S
（3）S8相对分子质量大，分子间范德华力强
（4）平面三角；2；sp3
（5）； a
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；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）核外电子的排布遵循以下三个规律：①能量最低原理；②洪特规则；③泡利不相容原理；所以Fe的价电子排布式为3d64s2；s轨道和p轨道电子云形状分别为球形和纺锤形（或哑铃型），而s原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，占据最高能级的为3p能级，电子云轮廓为纺锤形或哑铃型。
（2）价电子对数=成键数+孤对电子数
对于H2S 价电子数=2+2=4
对于SO2 价电子数=2+1=3
对于SO3 价电子数=2+1=3
所以，与其他分子不同的为H2S；
（3）S8、SO2均为分子晶体，而分子晶体的熔沸点跟相对分子质量成正比，即相对分子质量越大熔沸点越高，所以S8熔沸点较高；
（4）SO3中S原子以sp2杂化轨道成键，分子为平面三角形，SO3中既含有π键、又含有σ键，共2中共价键；固体SO3为sp3杂化（四面体型）；
（5）晶体ρ=
晶胞中FeS2个数N=×8+×8+1=4
由图可知正八面体的边长为连接两个黑点（Fe2+）的长度
即边长=
【分析】价电子指原子核外电子中能与其他原子相互作用形成化学键的电子，为原子核外跟元素化合价有关的电子。分子晶体的熔沸点跟相对原子质量密切相关；晶胞的计算中注意顶点的确定。
19．（2017·新课标Ⅰ卷）（15分）钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用．回答下列问题：
（1）元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为 nm（填标号）．
A．404.4 B．553.5 C．589.2 D．670.8 E．766.5
（2）基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是 ，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为 ．K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是 ．
（3）X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I3+离子．I3+离子的几何构型为 ，中心原子的杂化类型为 ．
（4）KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a=0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示．K与O间的最短距离为 nm，与K紧邻的O个数为 ．
（5）在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于 位置，O处于 位置．
【答案】（1）A
（2）N；球形；K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱
（3）V形；sp3
（4）0.315；12
（5）体心；棱心
【知识点】原子核外电子的运动状态；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；金属晶体的基本堆积模型；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）紫色波长介于400nm～435nm之间，只有A符合，故答案为：A；（2）基态K原子核外有4个电子层，最高能层为第四层，即N层，最外层电子为4s1电子，该能层电子的电子云轮廓图形状为球形，K和Cr属于同一周期，K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱，则金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，
故答案为：N；球形；K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱；（3）I3+中心原子的价层电子对数为 =4，则为sp3杂化，价层电子对为正四面体，中心I原子的孤电子对数为 =2，为V形，故答案为：V形；sp3；（4）K与O间的最短距离为面对角线的一半，则K与O间的最短距离为 ×0.446nm=0.315nm，O位于面心，K位于顶点，1个顶点为12个面共有，即与K紧邻的O个数为12个，
故答案为：0.315；12；（5）在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，个数为8× =1，则I也为1个，应位于体心，则O位于棱心，每个棱为4个晶胞共有，则O个数为12× =3，故答案为：体心；棱心．
【分析】（1）紫色波长介于400nm～435nm之间；（2）基态K原子核外有4个电子层，最高能层为第四层，最外层电子为4s1电子，K和Cr属于同一周期，K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱；（3）I3+中心原子的价层电子对数为 =4，则为sp3杂化，价层电子对为正四面体，中心I原子的孤电子对数为 =2，为V形；（4）K与O间的最短距离为面对角线的一半；O位于面心，K位于顶点，1个顶点为12个面共有；（5）在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，个数为8× =1，则I也为1，应位于体心，则O位于棱心，个数为12× =3．
20．（2023·赣州模拟）碳元素是形成化合物最多的元素，碳及其化合物构成了丰富多彩的物质世界。回答下列问题：
（1）基态碳原子的电子占据的最高能级电子云形状为 ，与碳元素同主族的第四周期元素基态原子外围电子排布式为 。
（2）是常见的含碳化合物，其构成元素电负性从大到小的顺序为 ，该分子中具有孤对电子的原子是 。
（3）碳酸盐是构成岩石、土壤等的主要成分，其阴离子的立体构型为 。已知碳酸镁的热分解温度(402℃)比碳酸钙(900℃)低，试解释原因 。
（4）在碳酸氢盐中，存在阴离子的多聚链状结构(其结构单元如图)，连接结构单元的主要作用力是氢键，请在下图中前后各链接一个结构单元：该结构中，碳原子杂化方式为 。
（5）一种碳化钨的晶体结构如图，若晶胞的高为bpm，阿伏加德罗常数值为，晶体的密度为，则晶胞底面六边形的边长为 pm(列出计算式)。
【答案】（1）纺锤形或哑铃形；4s24p2
（2）O>C>H；O
（3）平面正三角形；碳酸镁分解产物是MgO和CO2， 碳酸钙分解产物是CaO和CO2，MgO的晶格能大于CaO，更加稳定
（4），sp2杂化
（5）
【知识点】原子核外电子的运动状态；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；含有氢键的物质
【解析】【解答】（1）基态碳原子的电子排布式是：1s22s22p2，占据的最高能级是2p，电子云形状为纺锤形或哑铃形；与碳元素同主族的第四周期元素是Ge，同主族元素价电子排布相同，Ge基态原子核外电子排布式是：[Ar]3d104s24p2，外围电子排布式为4s24p2。
（2）是常见的含碳化合物，其构成元素C、H、O，同主族元素电负性从上往下减小，同周期元素电负性从左往右增大，故电负性从大到小的顺序为O>C>H；该分子中C和H原子分别形成了4个和1个σ键，没有孤对电子，O原子形成了2个σ键，有两对孤对电子，具有孤对电子的原子是O。
（3）阴离子的价电子对数是，形成3个σ键，没有孤电子对，立体构型为平面正三角形；碳酸镁分解产物是MgO和CO2， 碳酸钙分解产物是CaO和CO2，MgO的晶格能大于CaO，更加稳定，则碳酸镁更容易分解。
（4）阴离子的多聚链状结构，连接结构单元的主要作用力是氢键，其中H原子与O形成的共价键只有O-H，形成氢键的另外O原子有C-O和C=O两种，故图中前后各链接一个结构单元后为，其中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，则碳原子杂化方式为sp2杂化。
（5）从图中可知，该晶胞含有C原子个数为3，含有W原子个数为=3，则晶胞的质量为g=g，设晶胞底面六边形的边长为xpm，则晶胞的体积为=pm3，晶胞的密度为，即，则。
【分析】（1）基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2，占据的最高能级是2p；与碳元素同主族的第四周期元素是Ge；
（2）元素的非金属性越强，电负性越大；该分子中O原子形成了2个σ键，有两对孤对电子；
（3）中C原子的价电子数为3，不含孤电子对；碳酸镁分解产物是MgO和CO2， 碳酸钙分解产物是CaO和CO2，MgO的晶格能大于CaO，更加稳定；
（4）连接结构单元的主要作用力是氢键，则前后各链接一个结构单元为，该结构中C形成3个σ键；
（5）根据均摊法和计算。
21．（2023·安康模拟）磷是重要的生命元素之一，存在于细胞、蛋白质、骨骼和牙齿中。回答下列问题：
（1）基态P原子核外电子占据的原子轨道数为 。
（2）白磷与足量热的NaOH溶液反应产生磷化氢(PH3)和次磷酸钠(NaH2PO2)，其反应的化学方程式为P4+3NaOH(热，浓)+3H2O=3NaH2PO2+PH3.白磷(4P)中P的杂化类型为 ，次磷酸(H3PO2)的结构式为 ，次磷酸钠中各元素的电负性由大到小的顺序是 ，写出一种与PH3互为等电子体的离子 (填微粒符号)。
（3）PH3与过渡金属Pt形成的一种配合物[PtCl2(PH3)2]比[PtCl2(NH3)2]稳定的原因是 。
（4）磷酸聚合可以生成链状多磷酸或环状多磷酸。其中环状多磷酸是由3个或3个以上磷氧四面体通过共用氧原子环状连接而成，常见的三聚环状多磷酸结构如图所示，则n聚环状多磷酸的通式为 (用含n的式子表示)。
（5）磷化铝熔点为2000℃，其结构与晶体硅类似，磷化铝晶胞结构如图所示，晶胞中磷原子空间堆积方式为 ，已知该晶体的密度为ρg·cm-3，则最近的Al和P原子间的核间距为 pm(用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。
【答案】（1）9
（2）sp3；；O>P>H>Na；H3O+
（3）P的电负性小于N，形成配位键时更易给出电子，故[PtCl2(PH3)2]更稳定
（4）(HPO3)n
（5）面心立方堆积；。
【知识点】原子核外电子的运动状态；元素电离能、电负性的含义及应用；“等电子原理”的应用；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）P原子核外电子式为1s22s22p63s23p3，最外层电子为半充满，占据的原子轨道数为9；故答案为：9。
（2）白磷(4P)分子为正四面体结构，其中P的杂化类型为sp3；根据NaH2PO2可知，次磷酸(H3PO2)中有一个可电离的H，所以次磷酸(H3PO2)的结构物；次磷酸钠中各元素的电负性由大到小的顺序是O>P>H>Na；等电子体是指价电子数和原子数（氢等轻原子不计在内）相同的分子、离子或原子团；与PH3互为等电子体的离子为H3O+；故答案为：sp3；；O>P>H>Na；H3O+。
（3）PH3与过渡金属Pt形成的一种配合物[PtCl2(PH3)2]，由于P的电负性小于N，形成配位键时更易给出电子，故比[PtCl2(NH3)2]稳定；故答案为：P的电负性小于N，形成配位键时更易给出电子，故[PtCl2(PH3)2]更稳定。
（4）由图可知，每个P原子连接3个O和1个H，所以该n聚环状多磷酸的通式为(HPO3)n；故答案为：(HPO3)n。
（5）由图可知，晶胞中磷原子空间堆积方式为面心立方堆积；已知该晶体的密度为ρg·cm-3，一个晶胞中含有4个AlP分子，设晶胞边长为a，所以，则，所以则最近的Al和P原子间的核间距为pm；故答案为：面心立方堆积；。
【分析】（1）P为15号元素，基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，占据的原子轨道数为9；
（2）白磷为正四面体结构，P采用sp3杂化；次磷酸(H3PO2)中有一个可电离的H；元素的非金属性越强，电负性越大；等电子体具有相同的原子总数和价电子数；
（3）P的电负性小于N，形成配位键时更易给出电子，故[PtCl2(PH3)2]更稳定；
（4）每个P原子连接3个O和1个H；
（5）该晶胞采用面心立方堆积；根据均摊法和计算。
22．（2023·泸州模拟）硫、锌分别是人体必须的常量元素和微量元素，在生产中有着广泛应用。回答下列问题。
（1）基态硫原子的价电子排布式为 ，共有 个未成对电子。下列状态的硫原子中，电离最外层1个电子所需能量最低的是 (填标号)。
A. B. C.
（2）S与O同族，H2S与H2O空间构型相同，都是2对孤电子对，但H2O分子中的键角比H2S分子中的键角大，请从成键电子对之间相互排斥的角度解释其原因 。
（3）二烃基锌(R-Zn-R)分子中烃基R与锌以σ键结合，C2H5-Zn-C2H5分子中原子的杂化方式有 ，下表是2种二烃基锌的沸点数据，则烃基R1是 ，推断的依据，是 。
物质 R1-Zn-R1 C2H5-Zn-C2H5
沸点(℃) 46 118
（4）闪锌矿硫化锌的晶胞结构如图所示。硫离子呈立方最密堆积，Zn2+填入S2-组成 空隙中(填“正四面体”或“正八面体”)；NA为阿伏加德罗常数，若晶体的密度为ρg/cm3，则S2-离子之间最短核间距离为 pm(用含ρ、NA的代数式表示)。
【答案】（1）3s23p4；2；B
（2）硫的电负性比氧小(或硫原子半径比氧大)，成键电子对离中心原子核的距离H2S比H2O更远，2对成键电子对之间的排斥力H2S比H2O小
（3）sp、sp3；CH3-或甲基；R1-Zn-R1的沸点低于C2H5-Zn-C2H5，则相对分子质量也小于C2H5-Zn-C2H5
（4）正四面体；
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；原子结构的构造原理；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，则其价电子排布式为3s23p4，价电子的轨道表示式为 ，共有2个未成对电子。A中的S原子为基态硫原子，B中的S原子处于激发态，硫原子的能量高，不稳定，C中的硫已经失去1个电子，所以B中硫的能量最高，电离最外层1个电子所需能量最低，故答案为：B。故答案为：3s23p4；2；B；
（2）S与O同族，但O的非金属性比S强，则2个O-H键之间的排斥作用比2个S-H键大，所以H2O分子中的键角比H2S分子中的键角大，其原因是：硫的电负性比氧小(或硫原子半径比氧大)，成键电子对离中心原子核的距离H2S比H2O更远，2对成键电子对之间的排斥力H2S比H2O小。故答案为：硫的电负性比氧小(或硫原子半径比氧大)，成键电子对离中心原子核的距离H2S比H2O更远，2对成键电子对之间的排斥力H2S比H2O小；
（3）C2H5-Zn-C2H5分子中，-C2H5中的2个C原子的价层电子对数都为4，而Zn原子的4s电子发生跃迁后，发生sp轨道杂化，则杂化方式有sp、sp3；R1-Zn-R1和C2H5-Zn-C2H5固态时都形成分子晶体，由表中数据可以看出，R1-Zn-R1比C2H5-Zn-C2H5的沸点低，则表明前者的相对分子质量比后者小，则烃基R1是CH3-或甲基，推断的依据是：R1-Zn-R1的沸点低于C2H5-Zn-C2H5，则相对分子质量也小于C2H5-Zn-C2H5。故答案为：sp、sp3；CH3-或甲基；R1-Zn-R1的沸点低于C2H5-Zn-C2H5，则相对分子质量也小于C2H5-Zn-C2H5；
（4）从晶胞图中可以看出，每个Zn2+填入4个S2-组成的正四面体空隙中；
在晶胞中，含有Zn2+的个数为4，含有S2-的个数为=4，NA为阿伏加德罗常数，若晶体的密度为ρg/cm3，则晶胞参数为=cm=pm，S2-离子之间最短核间距离为面对角线的一半，即为pm。故答案为：正四面体；。
【分析】（1）S的原子序数为16，其价电子排布式为3s23p4，含有2个未成对电子；能量最低的原子处于基态；
（2）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；
（3）C2H5-Zn-C2H5分子中，-C2H5中的2个C原子的价层电子对数都为4，而Zn原子的4s电子发生跃迁后，发生sp轨道杂化；R1-Zn-R1的沸点低于C2H5-Zn-C2H5，则相对分子质量也小于C2H5-Zn-C2H5，则烃基R1是CH3-或甲基；
（4）每个Zn2+填入4个S2-组成的正四面体空隙中，形成正四面体；S2-离子之间最短核间距离为面对角线的一半。
23．（2022·浙江模拟）硫铁矿(主要成分)是接触法制硫酸的主要原料，请回答：
（1）基态下共有 种不同空间运动状态的电子。
（2）形成的配合物亚铁氰化钾又称黄血盐，可用于检验，与互为等电子体的阴离子为 (任写一种)；含有120mol键的的物质的量为 mol。
（3）的酸性强于酸性的原因是 。
（4）过二硫酸的结构式为，S原子的杂化方式为 ，S元素的化合价为 。
（5）晶体的晶胞结构如图所示。在晶胞中，位于所形成的 (填“正四面体”或“正八面体”)空隙；若晶胞参数为a nm，密度为，阿伏加德罗常数的值为，则的摩尔质量M= 用含a、ρ、的代数式表示。
【答案】（1）14
（2）；10
（3）的非羟基氧原子数目为2，的非羟基氧原子数目为1，非羟基氧原子数目越多，S的正电性越高，导致S-O-H中的O的电子向S偏移，在水分子的作用下，越易电离出H+，酸性越强
（4）sp3；+6
（5）正八面体；
【知识点】原子核外电子的运动状态；物质的结构与性质之间的关系；“等电子原理”的应用；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）Fe为26号元素，Fe2+核外有24个电子，基态Fe2+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，每个能层的s轨道有1个伸展方向，p轨道有3个伸展方向，d轨道有5个伸展方向，则基态Fe2+共有14种不同空间运动状态的电子。
（2）原子总数和价电子总数均相等的分子或离子互为等电子体，则与互为等电子体的阴离子为；1个中含有6个配位键，中含有，1个中含有1个σ键、2个π键，即1个中含有6+6=12个σ键，所以含有12molσ键的的物质的量为 10 mol。
（3）的非羟基氧原子数目为2，的非羟基氧原子数目为1，非羟基氧原子数目越多，S的正电性越高，导致S-O-H中的O的电子向S偏移，在水分子的作用下，越易电离出H+，酸性越强。
（4）过二硫酸的结构式为，S原子的价层电子对数为4，杂化方式为sp3；S元素形成6对共用电子对，且电负性比氧元素小，故化合价为+6。
（5）根据晶体的晶胞结构可知，Fe2+位于所形成的正八面体空隙中。一个晶胞中，Fe2+的个数为，的个数为，则晶胞的质量为，，解得。
【分析】（1）原子有几个轨道，就有空间运动状态不同的电子；
（2）原子总数和价电子总数均相等的分子或离子互为等电子体；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；
（3）非羟基氧原子数目越多，酸性越强。
（4）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；
（5）利用均摊法确定原子数。
24．（2022·洛阳模拟）氟代硼铍酸钾晶体(KBe2BO3F2)用于制造深紫外固体激光器，在国防安全、信息技术等领域有重大战略价值。上世纪90年代初，中科院院士陈创天的研究团队在国际上首先生产出大尺寸氟代硼铍酸钾晶体。实验室可用BeO、KBF4和B2O3在700℃左右灼烧获得氟代硼铍酸钾多晶料(晶胞如图所示，氧原子略去，钾原子已给出)，并放出BF3气体。
回答下列问题：
（1）一群处于激发态1s22s13s1的铍原子，在回到基态的过程中，最多可发出 种不同波长的光。
（2）组成氟代硼铍酸钾晶体的元素中，第一电离能最小的是 (填元素符号，下同)，电负性最大的是 。
（3）写出生成氟代硼铍酸钾晶体的化学方程式 。
（4）Be和B都容易与配体形成配位键，如[BeF4]2-、[B(OH)4] -，从原子结构分析其原因是 ，上述离子中Be原子和B原子的杂化类型为 。
（5）氟硼酸钾(KBF4)在高温下分解为KF和BF3，KF的沸点远高于BF3的原因是 。
（6）图中代表硼原子的字母为 ，该晶胞参数分别为a pm和c pm，α=β= γ=90°，则晶体密度为 g·cm-3(NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式)。
【答案】（1）3
（2）K；F
（3）6BeO+3KBF4+ B2O33KBe2BO3F2+2BF3↑
（4）Be和B的价层电子数均小于价层轨道数，存在空轨道；sp3
（5）KF为离子晶体，BF3是分子晶体，离子晶体的沸点高于分子晶体
（6）Z；
【知识点】原子核外电子的运动状态；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
【解析】【解答】(1)1s22s13s1的铍原子中电子占有3个不同轨道，具有不同的能量，跃迁可以发出3种波长的光；
(2)同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，同一主族的元素的第一电离能，随着原子序数的增大而减小，所以Be>Li，Li>K，即四种元素中K的第一电离能最小；非金属性越强，电负性越大，所以电负性最大的是F；
(3)据题意写出反应方程式6BeO+3KBF4+ B2O33KBe2BO3F2+2BF3↑
(4)Be、B原子的价电子排布式分别为2s2、2s22p1，轨道表达式分别为、，Be、B原子价层电子数均小于价层轨道数，存在空轨道，容易与配体形成配位键；[BeF4]2-、[B(OH)4]-空间结构均为四面体结构，中心原子Be、B的杂化类型均为sp3；
(5)KF为离子晶体，BF3是分子晶体，离子晶体的沸点高于分子晶体；
(6)根据晶胞内原子占有率可分别求出原子个数，K：、X：、Y：、Z：，根据KBe2BO3F2中K、B个数比为1：1可知Z表示B原子；一个晶胞中含有3个(KBe2BO3F2)，。
【分析】（1） 处于激发态1s22s13s1的铍原子含有3种不同能量的电子；
（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，金属的第一电离能小于非金属；元素的非金属性越强，电负性越大；
（3） BeO、KBF4和B2O3在700℃左右灼烧获得氟代硼铍酸钾，根据元素守恒可知产物还有BF3；
（4）存在空轨道的原子易与配体形成配位键；[BeF4]2-、[B(OH)4]-中中心原子均形成4个σ键；
（5）一般情况下，熔点：原子晶体>离子晶体>分子晶体；
（6）根据均摊法计算判断；根据计算晶体密度。
25．（2022·石家庄模拟）新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在国防技术、航空航天及5G技术等领域扮演着重要的角色。回答下列问题：
（1）基态Si原子中，核外电子占据的最高能层的符号为 ，占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为 ；基态Ga原子的核外电子排布为[Ar]3d104s2p1，其转化为下列激发态时，吸收能量最少的是 (填选项字母)。
A．[Ar] B．[Ar]
C．[Ar] D．[Ar]
（2）C与Si是同主族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Si原子之间难以形成双键、叁键。从原子结构分析，其原因为 。
（3）硼(B)与Ga是同主族元素，硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中重要的还原剂，其阴离子BH的立体构型为 ；另一种含硼阴离子的结构如图所示，其中B原子的杂化方式为 。
（4）GaCl3的熔点为77.9℃，GaF3的熔点为1000℃，试分析GaCl3熔点低于GaF3的原因为 ；气态GaCl3常以二聚体形式存在，二聚体中各原子均满足8e-结构，据此写出二聚体的结构式为 。
（5）B和Mg形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。该化合物的晶体结构单元如图所示，其中Mg原子间形成正六棱柱，6个B原子分别位于六个三棱柱体心。则该化合物的化学式可表示为 ；相邻B原子与Mg原子间的最短距离为 nm(用含x、y的代数式表示)。
【答案】（1）M；哑铃(纺锤)；B
（2）Si原子半径大，原子之间形成的σ键键长较长，p-p轨道肩并肩重叠程度小或几乎不重叠，难以形成π键
（3）正四面体形；sp2杂化和sp3杂化
（4）GaCl3为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，GaF3为离子晶体，熔化时破坏离子键，离子键强于分子间作用力，所以GaCl3的熔点低于GaF3；
（5）MgB2；
【知识点】原子核外电子的运动状态；原子结构的构造原理；共价键的形成及共价键的主要类型；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Si原子中，核外电子占据三层，其中最高能层的符号为M，占据最高能级为P层，电子的电子云轮廓图形状为哑铃形；基态Ga原子的核外电子排布为[Ar]3d104s2p1，其转化为下列激发态时，吸收能量最少，则基态原子砷的电子进入高能级的电子最少，电子从基态进入高能级电子由多到少的顺序为C>B，AD违反洪特规则，所以所需能量最少的为B。
(2)Si原子半径大，原子之间形成的σ键键长较长，p-p轨道肩并肩重叠程度小或几乎不重叠，难以形成π键。
(3)阴离子BH的B原子价层电子对数= ，且不含孤电子对，则该离子为正四面体结构，另一种含硼的阴离子[B4O5(OH)4]2-中，硼原子价层电子对数是3，有的硼原子价层电子对数是4，所以硼原子的杂化方式为sp2杂化和sp3杂化
(4)GaCl3的熔点为77.9℃，GaCl3为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，GaF3的熔点为1000℃，为离子晶体，熔化时破坏离子键，离子键强于分子间作用力，所以GaCl3的熔点低于GaF3；气态GaCl3常以二聚体形式存在，二聚体中各原子均满足8e-结构，说明Ga形成一个配位键，二聚体的结构式为 ；
(5)镁原子处于晶胞顶点和面心上，顶点上镁原子为6个晶胞共用，面心上的镁原子为2个晶胞共用，B原子处于晶胞内部，为一个晶胞独有，故晶胞中镁原子个数为 =3，B原子个数为6，则该化合物的化学式可表示为MgB2；相邻B原子与Mg原子间的最短距离为B离上下面中的镁原子的距离，B原子在下面三角形中心的正上方，故相邻镁原子和硼原子间的最短距离为nm。
【分析】（1）根据硅原子最外层为第三层，最高能级为p，为哑铃形；根据洪特规则和电子进入高能级的数值分析；
（2）原子形成共价键需要进行最大程度的重叠；
（3）根据价层电子对数公式进行计算，推测空间结构和杂化方式；
（4）根据不同晶体的熔沸点的特点分析；
（5）根据晶胞中的均摊法分析化学式，并结合空间结构计算原子间距。
26．（2022·成都模拟）2020年12月17日，我国的嫦娥五号返回器携带月球样品，在内蒙古预定区域安全着陆。经科学家分析，发现月球土壤中富含有He、O、Si、 Fe、 Mg、Ca、Mn、Ti、Al、Au、Ag、 Pb、 Zn、 Cu等元素。
（1）使用3He的热核反应堆没有中子产生，故使用3He作为能源时，不会产生辐射。写出He的电子排布图 。
（2）溶液中Fe3+比Fe2+更稳定的原因是 。
（3）金属Ca和Mn属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属Ca的熔点沸点等都比金属Mn低，其原因是 。
（4）向Cu(OH)2悬浊液中通入NH3，蓝色沉淀溶解，溶液变为深蓝色，发生了如下反应：Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH—，NH3分子中N的杂化类型为 ， 比较NH3和[Cu(NH3)4]2+中H—N—H 键角的大小： NH3 [Cu(NH3)4]2+ (填“>”或“<”)，1mol [Cu(NH3)4]2+中σ键的数目为 NA。
（5）CaTiO3的晶胞如图所示，Ti4+的配位数是 ，若Ca2+位于晶胞项点，则O2-位于 位置，若晶胞参数为anm，则晶体密度为 g·cm-3 (列出计算式，阿伏加德罗常数用NA表示)。
【答案】（1）
（2）Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定
（3）钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱
（4）sp3；<；16
（5）6；面心；
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；共价键的形成及共价键的主要类型；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)氦元素的原子序数为2，电子排布式为1s2，电子排布图为，故答案为：；
(2)铁元素的原子序数为26，铁离子的3d能级为半充满的稳定3d5状态，而亚铁离子的3d能级为3d6，易失去电子，所以溶液中铁离子比亚铁离子更稳定，故答案为：Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定；
(3)与锰原子相比，钙原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱，使得金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低，故答案为：钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱；
(4)氨分子中氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化；四氨合铜离子的配体氨分子中氮原子的孤对电子与具有空轨道的铜离子形成配位键，成键电子对对成键电子的排斥力小于孤对电子对对成键电子的排斥力，所以氨分子中H-N-H键角小于四氨合铜离子中H-N-H键角；四氨合铜离子中配位键属于σ键，氨分子中的氮氢键为σ键，所以1mol四氨合铜离子中的σ键数目为1mol×16×NAmol—1=16NA，故答案为：sp3；<；16；
(5)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近，所以钛离子的配位数为6；若位于体心的钙离子位于晶胞项点，则位于棱上的氧离子将位于面心；晶胞中位于顶点的钛离子个数为8×=1，位于面心的氧离子个数为6×=3，位于体心的钙离子个数为1，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=10—21a3d，解得d=，故答案为：6；面心；。
【分析】（1）He原子的核外电子排布式为1s2，据此画出电子排布图；
（2）原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难；
（3）金属晶体的金属键越强，熔沸点越高；
（4）氨气中N原子采用sp3杂化； 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；单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；
（5）位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近；根据均摊法和列式计算。
27．（2022·聊城模拟）铁、铜及其化合物在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题：
（1）基态Cu原子核外电子的空间运动状态有 种。
（2）Fe和Cu的部分电离能数据如下：
元素 Fe Cu
第一电离能 759 756
第二电离能 1561 1958
大于 的主要原因是 。
（3） 可形成 ，en代表 。其中 的空间构型为 ；en分子中各元素的电负性由小到大的顺序为 。
（4） 是检验 的特征试剂， 中含有 键，该离子中 杂化方式推断合理的是 。
A． B． C． D．
（5）一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系，晶胞参数和晶胞中各原子的投影位置如图所示，晶胞棱边夹角均为 。该晶体的化学式为 。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A点、B点原子的分数坐标分别为(0，0，0)、( ， ， )。则C点原子的分数坐标为 ；晶胞中A、D原子间距离d= cm。
【答案】（1）15
（2）Cu的价层电子排布式为3d104s1，失去一个电子后价层电子排布式为3d10，全充满，较稳定
（3）正四面体形；
（4）12；D
（5）；( )；
【知识点】原子核外电子的运动状态；元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；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)Cu基态原子核外电子排布式为 ，核外电子空间运动状态由能层能级、原子轨道决定， s能级1种、p能级3种，故核外共有1+1+3+1+3+5+1=15种不同空间运动状态的电子；
(2)Cu+的价电子排布式为3d10，Fe+的价电子排布式为3d64s1，Cu+再失去的是3d10上的电子，而Fe+失去的是4s1的电子，显然3d10处于全充满，更稳定，所以 大于 ，故答案为：Cu的价层电子排布式为3d104s1，失去一个电子后价层电子排布式为3d10，全充满，较稳定；
(3) 中心原子有4个成键电子对，即价层电子对为4，根据价层电子对互斥理论，可知其空间构型为：正四面体形；en分子中包含C、H、N，同周期越靠右电负性越大，氢的电负性较小，则n分子中各元素的电负性由小到大的顺序为 ；
(4)配体是CN-，1个配体中含有1个σ键，1个配体和中心离子形成的配位键是σ键，则 中含有12 键；由该配离子可知中心离子的价层电子对数为6，则其杂化轨道数为6，故答案为D；
(5)由晶胞结构可知，铟原子形成的四面体空隙有8个，形成的八面体空隙也有8个，则四面体空隙的占有率为 ，晶胞中位于顶点、面上和体内的铜原子个数为 ，位于棱上、面心和面上的铟原子个数为 ，位于体内的碲原子个数为8，则铜、铟、碲的原子个数为4： 4： 8=1： 1： 2，晶体的化学式为CuInTe2；由位于顶点A点和体心B点原子的分数坐标分别为：(0，0，0)、( ， ， )，可知C点的Z轴坐标为 ，x、y轴的坐标都是 ，则C点的分数坐标为：( )；
由图可知A点距离D点在底面上的投影的距离为 × a，D点到底面的距离为 c，则A、D原子间距离d= = pm= cm。
【分析】（1）基态Cu原子核外有29个电子，基态Cu原子核外有几个轨道，其核外电子就有几个空间运动状态；
（2）Cu+失去的是全充满3d10电子，Fe失去的是4s1电子；
（3） 的价层电子对数为4；元素的非金属性越强，电负性越大；
（4）单键均为σ键，三键含有1个σ键和2个π键，配位键也是σ键；
（5）根据均摊法计算各原子数目，进而确定其化学式；结合晶体构型计算坐标以及空间距离。
28．（2022·齐齐哈尔模拟）在金属(如：Cu、Co、Be、K等)的湿法冶炼中，某些含氮(如： )、磷[如：磷酸丁基酯(C4H9O)3P=O]等有机物作萃取剂，可将金属萃取出来，从而实现在温和条件下金属冶炼。
回答下列问题：
（1）基态Co原子核外电子排布式为[Ar] ，有 个 运动状态不同的电子。
（2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+ 号表示，与之相反的用- 表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氮原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
（3）科学家证实，BeCl2是共价化合物，请设计一个简
单实验证明该结论： ；Be的杂化轨道类型为 。
（4）在N 、 NH3、N2H4、NH 、N2H 五种微粒中，同种微粒间能形成氢键的有 ；不能作为配位体的有 ；空间构型为直线形的是 。
（5）氮原子的第一电离能 (填“大于”“小于”或“等 于”)磷原子的第一电离能。
（6）分别用 、 表示H2PO 和K+，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是H2PO 、K+在晶胞xz面、yz面上的位置。若晶胞底边的边长均为a pm、高为c pm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为 g·cm-3(写出表达式即可)。
【答案】（1）3d74s2；27
（2）
（3）用两个碳棒做电极，取一直流电源，导线，一个小灯泡，将其连接后插入熔融氯化铍中，若灯泡亮起来，则证明是离子化合物，若不亮，则是共价化合物；sp杂化
（4）NH3、N2H4； 、 ；
（5）大于
（6）
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；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)基态Co原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2；核外有多少个电子就有多少种运动状态，故有27个运动状态不同的电子；
(2)基态氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3，其价电子自旋磁量子数的代数和为 ；
(3)要证明BeCl2是共价化合物，可验证其熔融状态的导电性，故：用两个碳棒做电极，取一直流电源，导线，一个小灯泡，将其连接后插入熔融氯化铍中，若灯泡亮起来，则证明是离子化合物，若不亮，则是共价化合物；BeCl2是直线形分子，Be的杂化轨道类型为sp杂化；
(4)氢键的形成是孤电子对与原子核之间的引力，这就要求另一个条件为原子核要小，所以一般为N、O、F原子，氨气有一对孤电子对，肼有两对孤电子对，所以氨气、肼能形成氢键，而 、 中N的孤电子对都与氢离子共用，从而也就没了孤电子对，不能作为配体； 与CO2互为等电子体，空间构型为直线形；故在 、 NH3、N2H4、 、 五种微粒中，同种微粒间能形成氢键的有NH3、N2H4；不能作为配位体的有 、 ；空间构型为直线形的是 。
(5)N原子半径小于P，原子核对核外电子的吸引能力更强，第一电离能大于P；
(6)如图所示，钾离子所在位置：顶点，面心，体心，均摊法计算共4个，由KH2PO4化学式可知阴离子也是4个，故晶体的密度 。
【分析】（1）Co为27号元素，根据构造原理书写其核外电子排布式；核外有多少个电子就有多少种运动状态；
（2）基态氮原子的价电子排布式为2s22p3，据此计算其价电子自旋磁量子数的代数和；
（3）BeCl2熔融状态不导电即可说明其为共价化合物；BeCl2是直线形分子；
（4）原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y（O、F、N等）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键；五种微粒中N原子上含有孤电子对的能作配位；
（5）同主族从上到小第一电离能减小；
（6）根据计算晶体密度。
29．（2022·唐山模拟）2020年12月17日，我国嫦娥五号返回器成功携带月壤返回。经专家分析月壤中含有铝、硅、钾、钛、铁、钴等多种元素。回答下列问题：
（1）Al基态原子的价电子排布式是 ，钾元素基态原子核外电子的空间运动状态有 种。
（2）在硅酸盐中， 四面体(如图为俯视投影图)通过共用顶角氧原子可形成链状、环状等多种结构。
图甲为一种无限长单链结构的多硅酸根一部分，其中Si原子的杂化方式为 ，该多硅酸根的最简式为 。
（3） 比 稳定，原因是 。 (铁氰化钾)溶液是检验 常用的试剂，该物质中 键与 键的个数比为 。与配体 互为等电子体的化学式为 (写一种即可)。
（4）钛、钴的一种化合物晶胞结构如下图所示：
①晶胞中离Ti最近的O有 个；由Ti原子和O原子构成的四面体空隙与二者构成的八面体空隙之比为 。
②已知该晶体的密度为 ，则晶胞中Ti与O的最近距离是 nm(用含 、 的代数式表示)。
【答案】（1）3s23p1；10
（2）sp3；SiO
（3）Fe3+的价电子排布为3d5的半充满结构，能量低，更稳定；1：1；CO、N2、C
（4）12；8：3；
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；配合物的成键情况；“等电子原理”的应用；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)铝元素的原子序数为13，价电子排布式为3s23p1；钾元素的原子序数为19，电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，原子核外s轨道电子、p轨道电子的空间运动状态分别为4、6，共有10种，故答案为：3s23p1；10；
(2)由硅酸盐的结构可知，每个硅原子与4个氧原子相结合形成硅氧四面体结构，则硅原子的杂化方式为sp3杂化；硅氧四面体结构中含有1个硅原子，2个氧原子为四面体所拥有、2个硅原子为2个四面体所拥有，则氧原子的个数为2+2× =3，则硅酸盐中硅氧原子的个数比1：3，由化合价代数和为0可知，硅酸盐的最简式为SiO ，故答案为：sp3；SiO ；
(3)铁元素的原子序数为26，亚铁离子的价电子排布式为结构不稳定的3d6，铁离子的价电子排布式为结构稳定的3d5，所以铁离子的能量低于亚铁离子，比亚铁离子稳定；铁氰化钾中铁氰酸根离子中铁离子与氰酸根离子形成的配位键属于σ键，氰酸根离子的碳氮三键中有1个σ键和2个π键，则σ键和π键的个数比为(6+1×6)：2×6=1：1；一氧化碳、氮气、C 离子与氰酸根离子的原子个数都为2、价电子数都为10，互为等电子体，故答案为：Fe3+的价电子排布为3d5的半充满结构，能量低，更稳定；1：1；CO、N2、C ；
(4)①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钛原子与位于面心的氧原子距离最近，则晶胞中离钛原子最近的氧原子有12个；由钛原子和氧原子构成的四面体空隙为8、构成的八面体空隙为3，则四面体空隙和八面体空隙之比8：3，故答案为：12；8：3；
②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钛原子个数为8× =1，位于面心的氧原子个数为6× =3，位于体心的钴原子个数为1，则晶胞的化学式为CoTiO3，设晶胞的边长为anm，由晶胞的质量公式可得： =(a×—7)3ρ，解得a= ，晶胞中位于顶点的钛原子与位于面心的氧原子距离为面对角线的 ，则晶胞中钛原子与氧原子的最近距离是 ，故答案为： 。
【分析】（1）Al为13号元素，根据构造原理书写价电子排布式；钾元素的原子序数为19；
（2）每个硅原子与4个氧原子相结合形成硅氧四面体结构；硅氧四面体结构中含有1个硅原子，2个氧原子为四面体所拥有、2个硅原子为2个四面体所拥有；
（3）亚铁离子的价电子排布式为3d6，铁离子的价电子排布式为3d5，铁离子的能量低于亚铁离子，比亚铁离子稳定；单键均为σ键，三键含有1个σ键和2个π键，配位键也是σ键；等电子体具有相同的原子数和价电子数；
（4）①晶胞中位于顶点的钛原子与位于面心的氧原子距离最近；由钛原子和氧原子构成的四面体空隙为8、构成的八面体空隙为3；
②晶胞中Ti与O的最近距离是面对角线的 ，再根据计算。
30．（2022·秦皇岛模拟）过渡金属在生产、生活、科技等方面有着广泛的应用。例如仿生簇化合物Mn4XO4(X=Ca2+/Y3+/Gd3+)有望为实现利用太阳能和水获取清洁能源(氢能)开辟新途径，MnOx·Na2WO4·SiO2、钴(Co)的合金及其化合物材料等广泛应用于化工催化剂等领域。
请回答下列问题：
（1）基态钇(39Y)的价层电子排布式为 。
（2）基态Co原子核外有 种运动状态不同的电子，其3d能级上有 对成对电子。
（3）[Co(NO2)6]3-中三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 (填元素符号)。已知：[Co(CN)6]4-是强还原剂，与水反应能生成[Co(CN)6]3-。[Co(CN)6]4-中含有σ键与π键的数目之比为 ，[Co(CN)6]3-中C的杂化方式为 。
（4）[Mn(NH3)2]2+中配体分子的立体构型是 。[Mn(NH3)2]2+中键角∠HNH (填“大于” 、“小于”或“等于”)NH3中键角∠HNH。
（5）MnF2、MnCl2晶体的熔点分别为856 ℃、650 ℃，二者熔点存在明显差异的主要原因是 。
（6）碳化钨是一种由钨(W)和碳组成的晶体，其晶体结构如图所示，晶体的熔点为2870° C，硬度与金刚石相当。碳化钨的晶体类型是 ；已知：碳化钨晶体的密度为ρg·cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值，六梭柱高为a cm，则底边长为 (用含ρ、a、N的表达式表示)nm。
【答案】（1）4d15s2
（2）27；2
（3）N>O>Co；1 ：1；sp
（4）三角锥形；大于
（5）MnF2、MnCl2都是离子晶体，F—半径小于Cl—，MnF2中的离子键比MnCl2中的离子键强
（6）原子晶体；
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；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)钇元素的原子序数为39，价层电子排布式为4d15s2，故答案为：4d15s2；
(2)钴元素的原子序数为27号，基态原子的核外电子排布式为1s22s2 2p63s23p63d74s2 ，由泡利不相容原理可知，同一原子中不可能有运动状态完全相同的电子，所以原子核外有27种运动状态不同的电子，核外3d能级上有2对成对电子，故答案为：27；2；
(3)金属元素的第一电离能小于非金属元素，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＞Co；六氰合钴离子中配位键属于σ键，氰酸根离子中的碳氮三键中含有1个σ键和2个π键，离子中σ键与π键的数目之比为(6+6)：6×2=1：1，形成碳氮三键的碳原子的杂化方式为sp杂化，故答案为：N＞O＞Co；1：1；sp；
(4)氨分子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，分子的空间构型为三角锥形；在配离子中，氨分子中氮原子的价层孤电子对与锰离子形成配位键，孤电子对对成键电子对排斥力减小，键角增大，[Mn(NH3)2]2+中键角∠HNH大于NH3中键角∠HNH，所以故答案为：三角锥形；大于；
(5)由熔点可知，氟化锰和氯化锰都是离子晶体，氟离子的离子半径小于氯离子，氟化锰中的离子键强于氯化锰中离子键，所以熔点高于氯化锰，故答案为：MnF2、MnCl2都是离子晶体，F—半径小于Cl—，MnF2中的离子键比MnCl2中的离子键强；
(6)由晶体的熔点为2870° C，硬度与金刚石相当可知，碳化钨是原子晶体；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、面心、棱上、体内的钨原子数为12×+2×+6×+1=6，碳原子位于体内，位于体内的碳原子数为6，设钨原子设底边长为xcm，底面积S= ×x××6=，由晶胞的质量公式可得：=aρ，解得x=nm，故答案为：。
【分析】（1）Y的原子序数为29，根据构造原理书写其价电子排布式；
（2）核外有几个电子就有几种运动状态不同的电子；Co原子3d能级上有2对成对电子；
（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；非金属元素的第一电离能大于金属元素； 单键均为σ键，三键中含有1个σ键和2个π键；[Co(CN)6]3-中C形成2个σ键，采用sp杂化；
（4） NH3 为三角锥形分子；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；
（5）离子晶体的晶格能越大熔点越高；
（6）碳化钨的熔点较高，属于原子晶体；根据均摊法和计算。
31．（2022·深圳模拟）硅及其化合物在生产生活中有广泛应用。根据所学知识，回答下列问题：
（1）三甲基卤硅烷【(CH3)3SiX，X为Cl、Br、I】是重要的化工原料。
①氯元素基态原子的价电子排布式为 ；按照核外电子排布对元素周期表分区，溴元素位于 区；基态硅原子中有 种运动状态不同的电子。
②Br、I的第一电离能的大小关系：I1(Br) I1(I)(填“大于”“小于”或“等于”)。
③常温下，(CH3)3SiI中Si—I键比(CH3)3SiCl中Si—Cl键易断裂的原因是 。
（2）(CH3)3SiCl可作为下列有机合成反应的催化剂。
①1个有机物A分子中采取sp2杂化的碳原子有 个。
②有机物B的沸点低于对羟基苯甲醛()的沸点，其原因是 。
③CH3CN中σ键与π键的个数比为 。
（3）一种钛硅碳新型材料可用作高铁车体与供电网的连接材料。该材料的晶胞属于六方晶系(a、b方向的夹角为120°，c方向垂直于a、b方向，棱长a+b≠c)，如图甲所示；晶胞中碳原子的投影位置如图乙所示。
①该钛硅碳新型材料的化学式为 。
②已知该新型材料的密度为4.51g cm-3，且a、b的长度均为307pm，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则c的长度为 pm (列出计算式)。
【答案】（1）3s23p5；p；14；大于；I原子半径比Cl的原子半径大，导致Si-I键键能较小，较易断裂；而Si-Cl键键能较大，较不易断裂
（2）7；邻羟基苯甲醛主要形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛只能形成分子间氢键，所以后者的熔点高于前者；5：2
（3）Ti3SiC2；
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；原子结构与元素的性质；晶胞的计算；含有氢键的物质
【解析】【解答】(1)①Cl原子核外有17个电子，核外电子排布式为[Ne] 3s23p5，价电子为3s23p5；溴原子的价电子为4s24p5，属于p区；硅原子核外有14个电子，每个电子的运动状态各不相同，即有14种运动状态不同的电子；
②同主族自上而下第一电离能减小，所以I1(Br)大于I1(I)；
③I原子半径比Cl的原子半径大，导致Si-I键键能较小，较易断裂；而Si-Cl键键能较大，较不易断裂；
(2)①苯环上的碳原子以及碳氧双键中的碳原子为sp2杂化，共有7个；
②B为邻羟基苯甲醛，羟基与醛基距离较近，主要形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛只能形成分子间氢键，分子间氢键可以增大熔点，所以后者的熔点高于前者；
③单键均为σ键，碳氮三键中有一个σ键、两个π键，所以σ键与π键的个数比为5：2；
(3)①根据均摊法，Ti原子的个数为8×+4×+4=6，Si原子的个数为8×=2，C原子的个数为4，Ti、Si、C原子的个数比为6：2：4=3：1：2，所以化学式为Ti3SiC2；
②晶胞的质量为g=g，密度为4.51g cm-3，所以晶胞的体积为cm3=pm，底面为边长307pm的菱形，则底面积为×3072pm3，所以c的长度为pm。
【分析】（1）原子核外每个电子的运动状态都不同（自旋状态不同）
同主族元素，从下到上，第一电离能逐渐增大
共价键的稳定性比较键能和键长，而键长可以通过原子半径来比较
（2）连接四个单键的碳原子采取sp3杂化形式，连接一个双键的碳原子采取sp2杂化形式，连接一个三键或两个双键的碳原子采取sp杂化形式
分子晶体比较熔沸点，含有分子间氢键物质的熔沸点高于含有分子内氢键物质的熔沸点
（3）对于立方晶系，120°顶点位置乘1/6，60°顶点位置乘1/12，120°侧棱位置乘1/3，60°侧棱位置乘1/6，计算出各原子个数比，写出化学式
32．（2022·遂宁模拟）2019年8月13日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）已知Sn和Si同族，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 (填选项)。
A．泡利原理 B．洪特规则 C．能量最低原理
（2）[B(OH)4]-中硼原子的杂化轨道类型为 ，[B(OH)4]-的空间构型为 。[Sn(OH)6] 2-中，Sn与O之间的化学键不可能是 (填选项)。
A．π键 B．σ键 C．配位键 D．极性键
（3）碳酸钡、碳酸镁分解温度较低的是 ，分解得到的金属氧化物中，熔点较低的是BaO，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)。
【答案】（1）3；B
（2）sp3；正四面体；A
（3）MgCO3；BaO、MgO均为离子晶体，阴离子相同，阳离子电荷相同，镁离子半径比钡离子半径小，MgO的晶格能较大，其熔点较高
（4）(，，)；
【知识点】原子核外电子的运动状态；用晶格能的大小衡量离子晶体中离子键的强弱；配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)Sn元素与C元素为同主族元素，位于第五周期，所以其价层电子为5s25p2，5s能级的s轨道为一种空间运动状态，5p能级占据两个p轨道有两种空间运动状态，共有3种空间运动状态；根据洪特规则，同一能级电子要优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道，所以该排布式违反了洪特规则；故答案为：3；B；
(2)[B(OH)4] －中B原子与每个氧原子之间均形成一个σ键(其中一个为配位键)，价层电子对数为4，为sp3杂化，且不含孤电子对，所以空间构型为正四面体；[Sn(OH)6] 2－中，O原子和氢原子之间为σ键，也为极性共价键，Sn原子和O原子之间有σ键和配位键，所以该物质中不含π键，所以选A；故答案为：sp3；正四面体；A；
(3)碳酸钡、碳酸镁中镁离子半径较小，氧化镁的晶格能比氧化钡的大，镁离子更容易结合碳酸根中的氧离子，故导致分解得到的金属氧化物时，分解温度较低的是MgCO3，由于BaO、MgO均为离子晶体，阴离子相同，阳离子电荷相同，镁离子半径比钡离子半径小，MgO的晶格能较大，其熔点较高，故答案为：MgCO3；BaO、MgO均为离子晶体，阴离子相同，阳离子电荷相同，镁离子半径比钡离子半径小，MgO的晶格能较大，其熔点较高；
(4)根据晶胞结构可知1号砷原子距离坐标原点的距离为晶胞体对角线的，所以坐标为(，，)；根据晶胞结构可知，距离最近的As原子和B原子即为1号砷原子距离坐标原点B原子的距离，所以晶胞体对角线的长度为4a pm，则晶胞的棱长为a pm，则晶胞的体积V=pm3=×10-30cm3；根据均摊法该晶胞中As原子个数为4，B原子个数为=4，所以晶胞的质量m=，所以密度为g/cm3，故答案为：(，，)；。
【分析】（1）同主族价层电子数相同，注意空间运动状态数等于轨道数； 洪特规则是在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而且自旋方向相反；
（2）B原子的价层电子对数为4，杂化轨道数等于价层电子对数；[Sn(OH)6] 2-中，Sn与O之间的化学键是配位键，不同种原子间的共价键是极性键；
（3）离子半径越大，晶格能越小，结合O2-形成离子晶体的能力越弱，碳酸盐分解得到氧化物的能力越弱；离子晶体中，晶格能越小，熔沸点越低；
（4）根据给出的两个原子的坐标，再观察1号原子的位置可推知其坐标；根据As原子到B原子最近距离为a pm，算出晶胞参数，求晶胞体积，用均摊法求出一个晶胞的质量，再算密度。
33．（2022·南开模拟）工业上用焦炭还原石英砂制得含有少量杂质的粗硅，将粗硅通过化学方法进一步提纯，可以得到高纯硅。回答下列问题：
（1）石英砂制粗硅的化学方程式为 。
（2）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在基态14C原子中，核外存在 对自旋相反的电子。
（3）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示。
(金刚石晶体)(石墨烯晶体)
①在石墨烯晶体中，每个六元环占有 个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接 个六元环。
③写出金刚石的硬度大于晶体硅的原因： 。
（4）SiO2的晶体类型是 晶体，一种SiO2晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链如下图所示。其中Si原子的杂化轨道类型是 。
（5）写出SiCl4的电子式： ，H2还原气态SiCl4可制得纯硅，1100℃时每生成0.56kg纯硅需吸收akJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。
【答案】（1）2C+SiO2Si+2CO↑
（2）电子云；2
（3）2；12；金刚石与晶体硅都属于共价晶体，半径C
（5）；SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) ΔH=+0.05akJ·mol-1
【知识点】原子核外电子的运动状态；键能、键长、键角及其应用；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)石英砂制粗硅即用焦炭高温还原SiO2制得Si和CO，该反应的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑，故答案为：2C+SiO2Si+2CO↑；
(2)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述，已知C是6号元素，其基态原子的核外电子排布式为：1s22s22p2，则在基态14C原子中，核外存在1s、2s上的2对自旋相反的电子，故答案为：电子云；2；
(3)①由石墨烯晶体结构示意图可知，在石墨烯晶体中，每个碳原子被周围的3个六元环共用，故每个六元环占有=2个C原子，故答案为：2；
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接12个六元环，故答案为：12；
③金刚石和晶体硅均为原子晶体(共价晶体)，由于C原子半径比Si原子半径小，C-C键长比Si-Si的键长更短，键长越短键能越大，导致金刚石的硬度大于晶体硅，故答案为：金刚石与晶体硅都属于共价晶体，半径C
(5)SiCl4中Si与周围的4个Cl形成共价键，每个原子都满足8电子稳定结构，故其的电子式为：，H2还原气态SiCl4可制得纯硅，1100℃时每生成0.56kg即=20mol纯硅需吸收akJ热量，则该反应的热化学方程式为：SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) ΔH=+0.05akJ·mol-1，故答案为：；SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) ΔH=+0.05akJ·mol-1。
【分析】（1）石英砂制粗硅是二氧化硅和C反应生成Si和CO；
(2) 处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布用电子云形象化描述；根据洪特规则可知C原子中只有2对自选相反的电子；
（3）①从石墨烯的结构可以看出一个6元环中有6个电子，每个电子与3个六元环连接，所以每个六元环占有2个C原子；
② 观察金刚石结构可知有4×3=12个；
③ 共价晶体中共价键的键能越大，硬度越大；
（4）SiO2是共价晶体，每个Si与4个O原子结合，所以SiO2中Si是sp3杂化；
（5）书写电子式时不要漏写未成对电子，根据每生成0.56kg纯硅需吸收akJ热量，方程式中Si的量扩大几倍，反应热就扩大几倍。
34．（2022·绵阳模拟）废锂电池回收是对“城市矿产”的资源化利用，可促进新能源产业闭环。处理钴酸锂(LiCoO2)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)废电池材料，可回收Li、Fe、Co金属。
（1）Co3+价层电子排布式是 ，LiFePO4中铁未成对电子数为 。
（2）的空间构型为 ，中心原子的杂化类型是 。
（3）下列状态的锂中，失去一个电子所需能量最大的是____。
A． B． C． D．
（4）一种含Co阳离子[Co(H2NCH2CH2NH2)2Cl2]+的结构如下图所示，该阳离子中钴离子的配位数是 ，配体中提供孤电子对的原子有 。乙二胺(H2NCH2CH2NH2)与正丁烷分子量接近，但常温常压下正丁烷为气体，而乙二胺为液体，原因是： 。
（5）钴酸锂(LiCoO2)的一种晶胞如下图所示(仅标出Li，Co与O未标出)，晶胞中含有O2-的个数为 。晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，该钴酸锂晶体的密度可表示为 g·cm-3(用含有NA的代数式表示)。
【答案】（1）3d6；4
（2）正四面体形；sp3
（3）B
（4）6；N、Cl；乙二胺容易形成分子间氢键，沸点较高，常温呈液态
（5）16；
【知识点】原子核外电子的运动状态；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)Co是27号元素，Co3+价层电子排布式是3d6，LiFePO4中铁元素显+2价，Fe2+价层电子排布为3d6，未成对电子数为4。
(2)中P原子价电子对数是，无孤电子对，空间构型为正四面体，中心原子的杂化类型是sp3；
(3)A. 失去一个电子需要的能量为激发态锂的第一电离能；
B. 失去一个电子需要的能量为基态锂的第二电离能；
C. 失去一个电子需要的能量为基态锂的第一电离能；
D. 失去一个电子需要的能量为激发态锂的第二电离能；
所需能量最大的是B；
(4)该阳离子中与钴离子形成配位键的有4个N和2个Cl，配位数是6，配体中提供孤电子对的原子有N、Cl。乙二胺容易形成分子间氢键，沸点较高，常温呈液态。
(5)根据均摊原则，晶胞中Li+数为，钴酸锂的化学式为LiCoO2，晶胞中含有O2-的个数为16。晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，该钴酸锂晶体的密度可表示为g·cm-3。
【分析】（1）跟据Co是27号元素可以推出Co3+的电子排布式，亚铁离子的价电子是3d6，未成对电子数为4；
（2）计算出P的价层电子对数，跟据VSEPR模型，判断空间构型，价层电子对数等于杂化轨道数；
（3）处于最低能量状态的原子，最稳定，失去一个电子所需的能量最大；
（4）观察该阳离子的结构图可知，该阳离子中Co的配位数为6，乙二胺中氨基间可以形成分子间氢键，受氢键的影响，熔沸点较高；
（5）用均摊法算出晶胞中Li的个数，在跟据化学式，可知O的个数；算出一个晶胞中Li的个数，跟据化学式求一个晶胞的质量，用边长求一个晶胞的体积，就可以求密度。
35．（2022·通州模拟）铜及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。请回答下列问题：
（1）基态铜原子有 种运动状态不相同的电子，其价层电子排布式为 。
（2）已知铜与氯形成化合物的立方晶胞如下图所示。
①该晶体的化学式为 。
②该晶体中，每个氯原子周围与它最近且等距离的氯原子有 个。
（3）能与多种物质形成配合物，为研究配合物的形成及性质，某小组进行如下实验。
序号 实验步骤 实验现象或结论
ⅰ 向溶液中逐滴加入氨水至过量 产生蓝色沉淀，随后溶解并得到深蓝色的溶液
ⅱ 再加入无水乙醇 得到深蓝色晶体
ⅲ 测定深蓝色晶体的结构 晶体的化学式为
ⅳ 将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液，再加入稀NaOH溶液 无蓝色沉淀生成
①深蓝色的配离子的结构简式： 。
②晶体中的中心原子杂化轨道类型为： 。
③加入乙醇有晶体析出的原因： 。
④该实验条件下，与的结合能力 (填“大于”“小于”或“等于”)与的结合能力。
⑤能与形成，而不能，其原因是 。
【答案】（1）29；3d104s1
（2）CuCl；12
（3）；sp3；离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小；大于；N、F、H三种元素的电负性为：F>N>H，在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难与Cu2+形成配位键
【知识点】原子核外电子的运动状态；配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)铜元素的原子序数为29，核外电子数为29，价电子排布式为3d104s1，由泡利不相容原理可知，同一原子中不可能有运动状态完全相同的电子，则基态铜原子有29种运动状态不相同的电子，故答案为：29；3d104s1；
(2)①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的氯原子个数为8×+6×=4，位于体内铜原子个数为4，则晶体的化学式为CuCl，故答案为：CuCl；
②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的氯原子与位于面心的氯原子的距离最近，则晶体中，每个氯原子周围与它最近且等距离的氯原子有12个，故答案为：12；
(3)①四氨合铜离子中中心离子为铜离子，配位体为氨分子，铜离子与4个氨分子形成配位键，离子的结构简式为，故答案为： ；
②水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，氧原子的杂化轨道类型为sp3杂化，故答案为：sp3；
③为易溶于水，难溶于有2023年高考真题变式分类汇编：原子核外电子的运动状态
一、选择题
1．（2023·北京）下列化学用语或图示表达正确的是( )
A．的电子式为
B．的模型为
C．电子云图为
D．基态原子的价层电子轨道表示式为
2．（2021·天津）下列化学用语表达正确的是（ ）
A．F-的离子结构示意图：
B．基态碳原子的轨道表示式：
C．丙炔的键线式：
D．H2O分子的球棍模型：
3．（2023·马鞍山模拟）氢键对生命活动具有重要意义。DNA中四种碱基间的配对方式如下图(~代表糖苷键)。下列说法错误的是
A．基态氧原子核外的电子有5种不同的空间运动状态
B．鸟嘌呤分子中2号N原子的杂化类型为sp2
C．所涉及的四种元素电负性大小关系： H
4．（2023·温州模拟）下列化学用语正确的是
A．镁原子最外层电子云轮廓图：
B．乙醛空间填充模型：
C．反式聚异戊二烯结构简式：
D．基态铬原子的价层电子排布式：
5．（2023·梅州模拟）我国科学家在月壤粉末的部分铁橄榄石颗粒表面非晶层中发现了单质铁，产生的原因为：铁橄榄石被撞击时在高温与高压下发生熔融，同时其中的发生歧化反应生成Fe与。下列说法正确的是
A．在生成时失去电子，发生还原反应
B．可用X射线衍射实验测定铁橄榄石的晶体结构
C．和含有的电子数相同
D．基态的核外电子有26种不同的运动状态
6．（2023·梅州模拟）化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语对事实的表述正确的是
A．基态氢原子的电子云轮廓图为：
B．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：
C．NaHS发生水解反应的离子方程式为：
D．阴离子的结构式为，中心离子的配位数为4
7．（2023·黄浦模拟）关于电子描述不合理的是
A．质量极小 B．运动速度极快
C．活动空间极小 D．能被准确测定位置
8．（2022·威海模拟）将与过量氨水、氯化铵、双氧水混合，若有活性炭催化时发生反应：；若没有活性炭催化，则生成。下列说法正确的是（ ）
A．基态Co原子核外电子空间运动状态有27种
B．沸点：
C．常温下，滴加溶液可定性鉴别与
D．中含有16mol 键
9．（2022·日照模拟）和可以反应生成氨硼烷。下列说法错误的是（ ）
A．的沸点高于
B．和中N、B的杂化方式相同
C．中，含有的键数为
D．B原子的基态原子核外电子空间运动状态有3种
10．（2022·西城模拟）下列图示正确的是（ ）
A．3p电子的电子云轮廓图：
B．SO3的VSEPR模型：
C．As的原子结构示意图：
D．HCl的形成过程：
11．（2021高三上·嘉定模拟）有关氮原子核外p亚层中的电子的说法错误的是（ ）
A．能量相同 B．电子云形状相同
C．电子云伸展方向相同 D．自旋方向相同
12．（2021高三上·黄浦月考）N原子核外能量最高的电子具有不同的（ ）
A．电子亚层 B．电子云伸展方向
C．电子云形状 D．自旋方向
13．（2021·葫芦岛模拟）检验Ni2+反应的一种生成物为丁二酮肟镍，是一种鲜红色沉淀，其分子结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．Ni2+核外有14种运动状态不同的电子
B．该分子内微粒之间存在的作用力有共价键、配位键、离子键、氢键
C．基态N原子的价电子排布图
D．H2O中有2个由s轨道与sp3杂化轨道形成的σ键
14．（2021·临沂模拟）一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，其结构简式如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．第一电离能：O>N>C>H
B．分子中C和N的杂化方式相同
C．基态Zn原子的核外电子有15种空间运动状态
D．该物质中，Zn 的配位数为4，配位原子为O、N
15．（2021·南开模拟）下列有关化学用语表示正确的是（ ）
A．由H和 形成 的过程：
B．任一能层的s电子电子云轮廓图的形状：圆形
C． 中心原子的杂化轨道类型：
D．聚乙烯的链节：
16．（2020·金山模拟）有关磷原子最外层电子的描述正确的是（ ）
A．有2种不同运动状态 B．有5种不同能量
C．有4种不同的伸展方向 D．只有1种自旋方向
二、非选择题
17．（2021·山东）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
（1）基态F原子核外电子的运动状态有 种。
（2）O、F、Cl电负性由大到小的顺序为 ；OF2分子的空间构型为 ；OF2的熔、沸点 (填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是 。
（3）Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为 ，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是 (填标号)。
A．sp B．sp2
C．sp3 D．sp3d
（4）XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有 个XeF2分子。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A点原子的分数坐标为( ， ， )。已知Xe—F键长为rpm，则B点原子的分数坐标为 ；晶胞中A、B间距离d= pm。
18．（2018·全国Ⅱ卷）硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：
H2S S FeS2 SO2 SO3 H2SO4
熔点/℃ -85.5 115.2 >600（分解） -75.5 16.8 10.3
沸点/℃ -60.3 444.6 -10.0 45.0 337.0
回答下列问题：
（1）基态Fe原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为 ，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
（2）根据价层电子对互斥理论，H2S，SO2，SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 。
（3）图（a）为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为 。
（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为 形，其中共价键的类型有 种；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三氯分子。该分子中S原子的杂化轨道类型为 。
（5）FeS2晶体的晶胞如图（c）所示，晶胞边长为a nm，FeS2相对式量为M、阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为 ；晶胞中Fe2+位于S22-所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为 nm
19．（2017·新课标Ⅰ卷）（15分）钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用．回答下列问题：
（1）元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为 nm（填标号）．
A．404.4 B．553.5 C．589.2 D．670.8 E．766.5
（2）基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是 ，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为 ．K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是 ．
（3）X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I3+离子．I3+离子的几何构型为 ，中心原子的杂化类型为 ．
（4）KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a=0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示．K与O间的最短距离为 nm，与K紧邻的O个数为 ．
（5）在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于 位置，O处于 位置．
20．（2023·赣州模拟）碳元素是形成化合物最多的元素，碳及其化合物构成了丰富多彩的物质世界。回答下列问题：
（1）基态碳原子的电子占据的最高能级电子云形状为 ，与碳元素同主族的第四周期元素基态原子外围电子排布式为 。
（2）是常见的含碳化合物，其构成元素电负性从大到小的顺序为 ，该分子中具有孤对电子的原子是 。
（3）碳酸盐是构成岩石、土壤等的主要成分，其阴离子的立体构型为 。已知碳酸镁的热分解温度(402℃)比碳酸钙(900℃)低，试解释原因 。
（4）在碳酸氢盐中，存在阴离子的多聚链状结构(其结构单元如图)，连接结构单元的主要作用力是氢键，请在下图中前后各链接一个结构单元：该结构中，碳原子杂化方式为 。
（5）一种碳化钨的晶体结构如图，若晶胞的高为bpm，阿伏加德罗常数值为，晶体的密度为，则晶胞底面六边形的边长为 pm(列出计算式)。
21．（2023·安康模拟）磷是重要的生命元素之一，存在于细胞、蛋白质、骨骼和牙齿中。回答下列问题：
（1）基态P原子核外电子占据的原子轨道数为 。
（2）白磷与足量热的NaOH溶液反应产生磷化氢(PH3)和次磷酸钠(NaH2PO2)，其反应的化学方程式为P4+3NaOH(热，浓)+3H2O=3NaH2PO2+PH3.白磷(4P)中P的杂化类型为 ，次磷酸(H3PO2)的结构式为 ，次磷酸钠中各元素的电负性由大到小的顺序是 ，写出一种与PH3互为等电子体的离子 (填微粒符号)。
（3）PH3与过渡金属Pt形成的一种配合物[PtCl2(PH3)2]比[PtCl2(NH3)2]稳定的原因是 。
（4）磷酸聚合可以生成链状多磷酸或环状多磷酸。其中环状多磷酸是由3个或3个以上磷氧四面体通过共用氧原子环状连接而成，常见的三聚环状多磷酸结构如图所示，则n聚环状多磷酸的通式为 (用含n的式子表示)。
（5）磷化铝熔点为2000℃，其结构与晶体硅类似，磷化铝晶胞结构如图所示，晶胞中磷原子空间堆积方式为 ，已知该晶体的密度为ρg·cm-3，则最近的Al和P原子间的核间距为 pm(用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。
22．（2023·泸州模拟）硫、锌分别是人体必须的常量元素和微量元素，在生产中有着广泛应用。回答下列问题。
（1）基态硫原子的价电子排布式为 ，共有 个未成对电子。下列状态的硫原子中，电离最外层1个电子所需能量最低的是 (填标号)。
A. B. C.
（2）S与O同族，H2S与H2O空间构型相同，都是2对孤电子对，但H2O分子中的键角比H2S分子中的键角大，请从成键电子对之间相互排斥的角度解释其原因 。
（3）二烃基锌(R-Zn-R)分子中烃基R与锌以σ键结合，C2H5-Zn-C2H5分子中原子的杂化方式有 ，下表是2种二烃基锌的沸点数据，则烃基R1是 ，推断的依据，是 。
物质 R1-Zn-R1 C2H5-Zn-C2H5
沸点(℃) 46 118
（4）闪锌矿硫化锌的晶胞结构如图所示。硫离子呈立方最密堆积，Zn2+填入S2-组成 空隙中(填“正四面体”或“正八面体”)；NA为阿伏加德罗常数，若晶体的密度为ρg/cm3，则S2-离子之间最短核间距离为 pm(用含ρ、NA的代数式表示)。
23．（2022·浙江模拟）硫铁矿(主要成分)是接触法制硫酸的主要原料，请回答：
（1）基态下共有 种不同空间运动状态的电子。
（2）形成的配合物亚铁氰化钾又称黄血盐，可用于检验，与互为等电子体的阴离子为 (任写一种)；含有120mol键的的物质的量为 mol。
（3）的酸性强于酸性的原因是 。
（4）过二硫酸的结构式为，S原子的杂化方式为 ，S元素的化合价为 。
（5）晶体的晶胞结构如图所示。在晶胞中，位于所形成的 (填“正四面体”或“正八面体”)空隙；若晶胞参数为a nm，密度为，阿伏加德罗常数的值为，则的摩尔质量M= 用含a、ρ、的代数式表示。
24．（2022·洛阳模拟）氟代硼铍酸钾晶体(KBe2BO3F2)用于制造深紫外固体激光器，在国防安全、信息技术等领域有重大战略价值。上世纪90年代初，中科院院士陈创天的研究团队在国际上首先生产出大尺寸氟代硼铍酸钾晶体。实验室可用BeO、KBF4和B2O3在700℃左右灼烧获得氟代硼铍酸钾多晶料(晶胞如图所示，氧原子略去，钾原子已给出)，并放出BF3气体。
回答下列问题：
（1）一群处于激发态1s22s13s1的铍原子，在回到基态的过程中，最多可发出 种不同波长的光。
（2）组成氟代硼铍酸钾晶体的元素中，第一电离能最小的是 (填元素符号，下同)，电负性最大的是 。
（3）写出生成氟代硼铍酸钾晶体的化学方程式 。
（4）Be和B都容易与配体形成配位键，如[BeF4]2-、[B(OH)4] -，从原子结构分析其原因是 ，上述离子中Be原子和B原子的杂化类型为 。
（5）氟硼酸钾(KBF4)在高温下分解为KF和BF3，KF的沸点远高于BF3的原因是 。
（6）图中代表硼原子的字母为 ，该晶胞参数分别为a pm和c pm，α=β= γ=90°，则晶体密度为 g·cm-3(NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式)。
25．（2022·石家庄模拟）新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在国防技术、航空航天及5G技术等领域扮演着重要的角色。回答下列问题：
（1）基态Si原子中，核外电子占据的最高能层的符号为 ，占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为 ；基态Ga原子的核外电子排布为[Ar]3d104s2p1，其转化为下列激发态时，吸收能量最少的是 (填选项字母)。
A．[Ar] B．[Ar]
C．[Ar] D．[Ar]
（2）C与Si是同主族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Si原子之间难以形成双键、叁键。从原子结构分析，其原因为 。
（3）硼(B)与Ga是同主族元素，硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中重要的还原剂，其阴离子BH的立体构型为 ；另一种含硼阴离子的结构如图所示，其中B原子的杂化方式为 。
（4）GaCl3的熔点为77.9℃，GaF3的熔点为1000℃，试分析GaCl3熔点低于GaF3的原因为 ；气态GaCl3常以二聚体形式存在，二聚体中各原子均满足8e-结构，据此写出二聚体的结构式为 。
（5）B和Mg形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。该化合物的晶体结构单元如图所示，其中Mg原子间形成正六棱柱，6个B原子分别位于六个三棱柱体心。则该化合物的化学式可表示为 ；相邻B原子与Mg原子间的最短距离为 nm(用含x、y的代数式表示)。
26．（2022·成都模拟）2020年12月17日，我国的嫦娥五号返回器携带月球样品，在内蒙古预定区域安全着陆。经科学家分析，发现月球土壤中富含有He、O、Si、 Fe、 Mg、Ca、Mn、Ti、Al、Au、Ag、 Pb、 Zn、 Cu等元素。
（1）使用3He的热核反应堆没有中子产生，故使用3He作为能源时，不会产生辐射。写出He的电子排布图 。
（2）溶液中Fe3+比Fe2+更稳定的原因是 。
（3）金属Ca和Mn属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属Ca的熔点沸点等都比金属Mn低，其原因是 。
（4）向Cu(OH)2悬浊液中通入NH3，蓝色沉淀溶解，溶液变为深蓝色，发生了如下反应：Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH—，NH3分子中N的杂化类型为 ， 比较NH3和[Cu(NH3)4]2+中H—N—H 键角的大小： NH3 [Cu(NH3)4]2+ (填“>”或“<”)，1mol [Cu(NH3)4]2+中σ键的数目为 NA。
（5）CaTiO3的晶胞如图所示，Ti4+的配位数是 ，若Ca2+位于晶胞项点，则O2-位于 位置，若晶胞参数为anm，则晶体密度为 g·cm-3 (列出计算式，阿伏加德罗常数用NA表示)。
27．（2022·聊城模拟）铁、铜及其化合物在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题：
（1）基态Cu原子核外电子的空间运动状态有 种。
（2）Fe和Cu的部分电离能数据如下：
元素 Fe Cu
第一电离能 759 756
第二电离能 1561 1958
大于 的主要原因是 。
（3） 可形成 ，en代表 。其中 的空间构型为 ；en分子中各元素的电负性由小到大的顺序为 。
（4） 是检验 的特征试剂， 中含有 键，该离子中 杂化方式推断合理的是 。
A． B． C． D．
（5）一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系，晶胞参数和晶胞中各原子的投影位置如图所示，晶胞棱边夹角均为 。该晶体的化学式为 。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A点、B点原子的分数坐标分别为(0，0，0)、( ， ， )。则C点原子的分数坐标为 ；晶胞中A、D原子间距离d= cm。
28．（2022·齐齐哈尔模拟）在金属(如：Cu、Co、Be、K等)的湿法冶炼中，某些含氮(如： )、磷[如：磷酸丁基酯(C4H9O)3P=O]等有机物作萃取剂，可将金属萃取出来，从而实现在温和条件下金属冶炼。
回答下列问题：
（1）基态Co原子核外电子排布式为[Ar] ，有 个 运动状态不同的电子。
（2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+ 号表示，与之相反的用- 表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氮原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
（3）科学家证实，BeCl2是共价化合物，请设计一个简
单实验证明该结论： ；Be的杂化轨道类型为 。
（4）在N 、 NH3、N2H4、NH 、N2H 五种微粒中，同种微粒间能形成氢键的有 ；不能作为配位体的有 ；空间构型为直线形的是 。
（5）氮原子的第一电离能 (填“大于”“小于”或“等 于”)磷原子的第一电离能。
（6）分别用 、 表示H2PO 和K+，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是H2PO 、K+在晶胞xz面、yz面上的位置。若晶胞底边的边长均为a pm、高为c pm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为 g·cm-3(写出表达式即可)。
29．（2022·唐山模拟）2020年12月17日，我国嫦娥五号返回器成功携带月壤返回。经专家分析月壤中含有铝、硅、钾、钛、铁、钴等多种元素。回答下列问题：
（1）Al基态原子的价电子排布式是 ，钾元素基态原子核外电子的空间运动状态有 种。
（2）在硅酸盐中， 四面体(如图为俯视投影图)通过共用顶角氧原子可形成链状、环状等多种结构。
图甲为一种无限长单链结构的多硅酸根一部分，其中Si原子的杂化方式为 ，该多硅酸根的最简式为 。
（3） 比 稳定，原因是 。 (铁氰化钾)溶液是检验 常用的试剂，该物质中 键与 键的个数比为 。与配体 互为等电子体的化学式为 (写一种即可)。
（4）钛、钴的一种化合物晶胞结构如下图所示：
①晶胞中离Ti最近的O有 个；由Ti原子和O原子构成的四面体空隙与二者构成的八面体空隙之比为 。
②已知该晶体的密度为 ，则晶胞中Ti与O的最近距离是 nm(用含 、 的代数式表示)。
30．（2022·秦皇岛模拟）过渡金属在生产、生活、科技等方面有着广泛的应用。例如仿生簇化合物Mn4XO4(X=Ca2+/Y3+/Gd3+)有望为实现利用太阳能和水获取清洁能源(氢能)开辟新途径，MnOx·Na2WO4·SiO2、钴(Co)的合金及其化合物材料等广泛应用于化工催化剂等领域。
请回答下列问题：
（1）基态钇(39Y)的价层电子排布式为 。
（2）基态Co原子核外有 种运动状态不同的电子，其3d能级上有 对成对电子。
（3）[Co(NO2)6]3-中三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 (填元素符号)。已知：[Co(CN)6]4-是强还原剂，与水反应能生成[Co(CN)6]3-。[Co(CN)6]4-中含有σ键与π键的数目之比为 ，[Co(CN)6]3-中C的杂化方式为 。
（4）[Mn(NH3)2]2+中配体分子的立体构型是 。[Mn(NH3)2]2+中键角∠HNH (填“大于” 、“小于”或“等于”)NH3中键角∠HNH。
（5）MnF2、MnCl2晶体的熔点分别为856 ℃、650 ℃，二者熔点存在明显差异的主要原因是 。
（6）碳化钨是一种由钨(W)和碳组成的晶体，其晶体结构如图所示，晶体的熔点为2870° C，硬度与金刚石相当。碳化钨的晶体类型是 ；已知：碳化钨晶体的密度为ρg·cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值，六梭柱高为a cm，则底边长为 (用含ρ、a、N的表达式表示)nm。
31．（2022·深圳模拟）硅及其化合物在生产生活中有广泛应用。根据所学知识，回答下列问题：
（1）三甲基卤硅烷【(CH3)3SiX，X为Cl、Br、I】是重要的化工原料。
①氯元素基态原子的价电子排布式为 ；按照核外电子排布对元素周期表分区，溴元素位于 区；基态硅原子中有 种运动状态不同的电子。
②Br、I的第一电离能的大小关系：I1(Br) I1(I)(填“大于”“小于”或“等于”)。
③常温下，(CH3)3SiI中Si—I键比(CH3)3SiCl中Si—Cl键易断裂的原因是 。
（2）(CH3)3SiCl可作为下列有机合成反应的催化剂。
①1个有机物A分子中采取sp2杂化的碳原子有 个。
②有机物B的沸点低于对羟基苯甲醛()的沸点，其原因是 。
③CH3CN中σ键与π键的个数比为 。
（3）一种钛硅碳新型材料可用作高铁车体与供电网的连接材料。该材料的晶胞属于六方晶系(a、b方向的夹角为120°，c方向垂直于a、b方向，棱长a+b≠c)，如图甲所示；晶胞中碳原子的投影位置如图乙所示。
①该钛硅碳新型材料的化学式为 。
②已知该新型材料的密度为4.51g cm-3，且a、b的长度均为307pm，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则c的长度为 pm (列出计算式)。
32．（2022·遂宁模拟）2019年8月13日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）已知Sn和Si同族，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 (填选项)。
A．泡利原理 B．洪特规则 C．能量最低原理
（2）[B(OH)4]-中硼原子的杂化轨道类型为 ，[B(OH)4]-的空间构型为 。[Sn(OH)6] 2-中，Sn与O之间的化学键不可能是 (填选项)。
A．π键 B．σ键 C．配位键 D．极性键
（3）碳酸钡、碳酸镁分解温度较低的是 ，分解得到的金属氧化物中，熔点较低的是BaO，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)。
33．（2022·南开模拟）工业上用焦炭还原石英砂制得含有少量杂质的粗硅，将粗硅通过化学方法进一步提纯，可以得到高纯硅。回答下列问题：
（1）石英砂制粗硅的化学方程式为 。
（2）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在基态14C原子中，核外存在 对自旋相反的电子。
（3）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示。
(金刚石晶体)(石墨烯晶体)
①在石墨烯晶体中，每个六元环占有 个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接 个六元环。
③写出金刚石的硬度大于晶体硅的原因： 。
（4）SiO2的晶体类型是 晶体，一种SiO2晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链如下图所示。其中Si原子的杂化轨道类型是 。
（5）写出SiCl4的电子式： ，H2还原气态SiCl4可制得纯硅，1100℃时每生成0.56kg纯硅需吸收akJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。
34．（2022·绵阳模拟）废锂电池回收是对“城市矿产”的资源化利用，可促进新能源产业闭环。处理钴酸锂(LiCoO2)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)废电池材料，可回收Li、Fe、Co金属。
（1）Co3+价层电子排布式是 ，LiFePO4中铁未成对电子数为 。
（2）的空间构型为 ，中心原子的杂化类型是 。
（3）下列状态的锂中，失去一个电子所需能量最大的是____。
A． B． C． D．
（4）一种含Co阳离子[Co(H2NCH2CH2NH2)2Cl2]+的结构如下图所示，该阳离子中钴离子的配位数是 ，配体中提供孤电子对的原子有 。乙二胺(H2NCH2CH2NH2)与正丁烷分子量接近，但常温常压下正丁烷为气体，而乙二胺为液体，原因是： 。
（5）钴酸锂(LiCoO2)的一种晶胞如下图所示(仅标出Li，Co与O未标出)，晶胞中含有O2-的个数为 。晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，该钴酸锂晶体的密度可表示为 g·cm-3(用含有NA的代数式表示)。
35．（2022·通州模拟）铜及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。请回答下列问题：
（1）基态铜原子有 种运动状态不相同的电子，其价层电子排布式为 。
（2）已知铜与氯形成化合物的立方晶胞如下图所示。
①该晶体的化学式为 。
②该晶体中，每个氯原子周围与它最近且等距离的氯原子有 个。
（3）能与多种物质形成配合物，为研究配合物的形成及性质，某小组进行如下实验。
序号 实验步骤 实验现象或结论
ⅰ 向溶液中逐滴加入氨水至过量 产生蓝色沉淀，随后溶解并得到深蓝色的溶液
ⅱ 再加入无水乙醇 得到深蓝色晶体
ⅲ 测定深蓝色晶体的结构 晶体的化学式为
ⅳ 将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液，再加入稀NaOH溶液 无蓝色沉淀生成
①深蓝色的配离子的结构简式： 。
②晶体中的中心原子杂化轨道类型为： 。
③加入乙醇有晶体析出的原因： 。
④该实验条件下，与的结合能力 (填“大于”“小于”或“等于”)与的结合能力。
⑤能与形成，而不能，其原因是 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】原子核外电子的运动状态；判断简单分子或离子的构型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、NaCl为离子化合物，其电子式为，A错误；
B、为NH3的空间结构模型，VSEPR模型为价层电子互斥模型，NH3的VSEPR模型为 ，B错误；
C、2pz电子云为哑铃形，C正确；
D、Cr为24号元素，价电子排布式为3d54s1，3d能级电子应优先填充空轨道，为；
故答案为：C
【分析】A、共价化合物电子式要标明离子电荷数，得到电子一方的原子，其电子式应用中括号隔开；
B、VSEPR模型为价层电子互斥模型，应用孤对电子表示；
C、p能级电子云为哑铃形（纺锥形），s能级为球形；
D、洪特规则规定，基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。
2．【答案】D
【知识点】原子核外电子的运动状态；原子结构示意图；球棍模型与比例模型
【解析】【解答】A．F-最外层有8个电子，离子结构示意图： ，故A不符合题意；
B．基态碳原子的轨道表示式： ，故B不符合题意；
C．丙炔的三个碳原子在一条线上，故C不符合题意；
D．H2O分子的空间构型为V型，所以球棍模型为： ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．F 的最外层电子数为8；
B．洪特规则指出电子排布进入简并轨道时优先分占不同的轨道，且自旋平行；
C．丙炔分子中3个C原子位于同一直线上；
D．H2O分子的空间构型是V形，并且中心原子O的半径大于H。
3．【答案】C
【知识点】原子核外电子的运动状态；元素电离能、电负性的含义及应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；含有氢键的物质
【解析】【解答】A.氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4，因此其核外电子的空间运动状态共有5种，A不符合题意；
B.2号氮原子形成了一个单键和一个双键，同时存在一个孤电子对，因此氮原子的杂化类型为sp2，B不符合题意；
C.同一周期从左到右电负性逐渐增强，同一主族从上到下逐渐减弱，因此四种元素的电负性H
故答案为：C
【分析】A、根据氧原子的核外电子排布式分析；
B、根据氮原子的成键形式分析；
C、根据电负性的递变规律分析；
D、氢键的强度较弱，反应过程中容易断裂。
4．【答案】B
【知识点】原子核外电子的运动状态；原子结构的构造原理；结构简式
【解析】【解答】A．镁原子价电子排布为3s2，最外层电子云轮廓图为球形，A不符合题意；
B．乙醛结构简式为CH3CHO，空间填充模型：，B符合题意；
C．反式聚异戊二烯结构简式：，C不符合题意；
D．基态铬原子的价层电子排布式：，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．s电子云呈球形，p电子云呈哑铃形；
B．乙醛结构简式为CH3CHO；
C．当两个相同的原子或基团处于双键同侧时称“顺式异构”；当处于双键异侧时称“反式异构”；
D．依据构造原理分析。
5．【答案】B
【知识点】原子核外电子的运动状态；元素、核素
【解析】【解答】A．在生成时失去电子，被氧化，发生的是氧化反应，A不符合题意；
B．X射线衍射实验可区分晶体非晶体，可测定铁橄榄石的晶体结构，B符合题意；
C．含有的电子数=26-2=24，含有的电子数=质子数=26，两者电子数不相同，C不符合题意；
D．基态的核外有23个电子，所以有23种不同的运动状态，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．氧化剂得电子，元素化合价降低、被还原、发生还原反应；还原剂失电子、元素化合价升高、被氧化、发生氧化反应；
B．X射线衍射实验可区分晶体非晶体；
C．左下角表示质子数，左上角表示质量数，质量数=中子数+质子数；
D．核外电子的运动状态互不同。
6．【答案】B
【知识点】原子核外电子的运动状态；配合物的成键情况；离子方程式的书写
【解析】【解答】A．基态H原子共有1个电子层，电子排布式为1s1，该能层电子云轮廓为球形，故A不符合题意；
B．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极Cl-失电子生成，离子方程式为：，故B符合题意；
C．NaHS发生水解生成H2S和OH-，离子方程式为：，故C不符合题意；
D．阴离子的结构式中配位键箭头应从C指向Fe，且中心离子的配位数为6，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．s电子云呈球形，p电子云呈哑铃形；
B．依据离子放电顺序判断；
C．NaHS发生水解生成H2S和OH-；
D．依据配离子结构式分析。
7．【答案】D
【知识点】原子核外电子的运动状态
【解析】【解答】A．电子的质量极小，其相对质量为，A不合题意；
B．电子在原子核外高速运转，其运动速度极快，B不合题意；
C．原子的半径非常小，故电子的活动空间极小，C不合题意；
D．由于电子的活动空间极小，运动速度极快，故不能被准确测定其所在位置，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】依据核外电子运动原理分析，D项由于电子的活动空间极小，运动速度极快，故不能被准确测定其所在位置。
8．【答案】B
【知识点】原子核外电子的运动状态；化学键；物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A．基态Co原子核外电子空间运动状态与电子所占据的原子轨道数目相同，Co原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d74s2，空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1=15种，A不符合题意；
B．三者均为分子晶体且分子间均存在分子间氢键，相同物质的量的水和过氧化氢中氢键数目比氨气多，故氨气沸点最低，水的相对分子质量小于过氧化氢，故沸点水小于过氧化氢，故沸点：，B符合题意；
C．与的外界中均有氯离子，溶液中滴加溶液均能产生沉淀，不能鉴别，C不符合题意；
D．中内界与外界之间为离子键，只有内界配离子含有键，含有键，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、根据核外电子排布可知，空间运动状态有15种；
B、同为分子晶体，都有氢键，氢键数目越多，沸点越高；
C、都会产生氯化银沉淀；
D、1mol 中含有21mol 键
9．【答案】B
【知识点】原子核外电子的运动状态；共价键的形成及共价键的主要类型；晶体熔沸点的比较；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．分子间存的氢键比的分子间作用力强，则的沸点高于，A不符合题意；
B． 的中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+1=4，空间构型为三角锥形，故为sp3杂化；中中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+0=3，空间构型为平面正三角形，故为sp2杂化；故N、B的杂化方式不同，B符合题意；
C．氨硼烷分子中存在3个N-H、3个B-F、含有一个N→B，均为键，则中含有的键数为，C不符合题意；
D． B原子的基态原子核外电子排布式为，则空间运动状态有3种，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.氨气分子间形成氢键；
C.单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；
D.B原子的基态原子核外电子排布式为。
10．【答案】C
【知识点】原子核外电子的运动状态；判断简单分子或离子的构型；用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成；原子结构示意图
【解析】【解答】A.3p电子的电子云轮廓图为哑铃形，不是球形，故A不符合题意；
B．三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面三角形，不是三角锥形，故B不符合题意；
C．砷元素的核电荷数为33，核外有4个电子层，最外层电子数为5，原子结构示意图为 ，故C符合题意；
D．氯化氢是共价化合物，用电子式表示氯化氢的形成过程为 ，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.p电子的电子云轮廓图为哑铃形；
B.SO3分子中S原子的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形；
C.As的核电荷数为33；
D.HCl是共价化合物。
11．【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态
【解析】【解答】氮原子核外电子排布为：1s22s22p3，2px1、2py1 和2pz1 上的电子能量相同、电子云形状相同、自旋方向相同，但电子云伸展方向不相同，
故答案为：C。
【分析】氮原子核外电子排布为：1s22s22p3，2px1、2py1 和2pz1 上的电子能量相同、电子云形状相同、自旋方向相同，但电子云伸展方向不相同。
12．【答案】B
【知识点】原子核外电子的运动状态
【解析】【解答】A．N原子核外能量最高的电子是2p能级上有3个电子，这三个电子都在2p亚层，故A不符合题意；
B．三个电子有三个伸展方向分别为px、py、pz，故B符合题意；
C．p轨道电子云形状为纺锤形，故C不符合题意；
D．p轨道三个电子自旋方向相同，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】N原子的核外电子排布为1s22s22p3，据此分析选项。
13．【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；化学键
【解析】【解答】A．Ni2+价电子排布式为3d8，能级、轨道中的电子运动状态不同，核外有26种运动状态不同的电子，A说法不符合题意；
B．该分子不是离子化合物，不含离子键，微粒之间存在的作用力有共价键、配位键、氢键，B说法不符合题意；
C．基态N原子的价电子排布式为2s22p3，价电子排布图为 ，C说法不符合题意；
D．H2O中心氧原子s能级与p能级3个轨道杂化，含有2个σ键，2个孤电子对，则有2个由s轨道与sp3杂化轨道形成的σ键，D说法符合题意；
答案为D。
【分析】A.找出Ni2+的核外电子数即可
B.根据结构式即可看出含有氢键、共价键、配位键
C.基态氮原子的价态电子数是5
D.根据水中氧原子的杂化方式即可判断
14．【答案】C
【知识点】原子核外电子的运动状态；元素电离能、电负性的含义及应用；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．同周期元素从左到右，第一电离能逐渐增大，但第ⅤA族元素的第一电离能大于第ⅥA族的，氢对核外电子的束缚力很弱，容易失去一个电子，其第一电离能较小，所以第一电离能：N＞O＞C＞H，故A不符合题意；
B．分子中连双键的C的杂化方式为sp2，连单键的碳原子为sp3杂化，N都是sp3杂化，故B不符合题意；
C．量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，基态Zn原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s2，有15种空间运动状态，故C符合题意；
D．该物质中，Zn提供空轨道，O和N提供孤电子对，配位原子是O、N，但Zn的配位数是5，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 A.同一周期元素，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素；
B.单键中只有1个o键，双键含有1个σ键和1个π键，杂化轨道只形成σ键，C原子的价层电子对数为3和4，N原子的价层电子对数为4，价层电子对数等于杂化轨道数；
C.电子的运动状态包括空间运动状态和自旋，电子的空间运动状态就是轨道数；
D.如图所示，Zn原子分别与3个O原子和2个N原子形成配位键。
15．【答案】C
【知识点】原子核外电子的运动状态；用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．氢原子最外层电子与氯原子最外层电子形成一对共用电子对，形成过程为 ，故A不符合题意；
B．所有原子任一能层的s电子电子云轮廓图都是球形，故B不符合题意；
C．碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，则碳原子的杂化轨道类型为sp2杂化，故C符合题意；
D．链节为-CH2CH2-，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.氯化氢是共价化合物，不是得失电子形成
B.s轨道是球形
C.计算出碳酸根中碳原子的价层电子对以及孤对电子即可
D. 是单体不是链节
16．【答案】C
【知识点】原子核外电子的运动状态
【解析】【解答】A．处于不同能级上的电子具有的能量不同，同一能级上的电子自旋方向相反，磷原子最外层电子构型为3s23p3，则最外层电子有5种不同的运动状态，故A不符合题意；
B．处于不同能级上的电子具有的能量不同，同一能级上的电子的能量相同，磷原子最外层电子构型为3s23p3，则最外层电子有2种不同能量，故B不符合题意；
C．s轨道是球形的，在空间伸展方向为1，p轨道是纺锤形，在空间的伸展方向为3，磷原子最外层电子构型为3s23p3，则最外层电子有4种不同的伸展方向，故C符合题意；
D．电子排布在同一轨道的电子自旋方向相反，电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，磷原子最外层电子构型为3s23p3，则最外层电子有2种自旋方向，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电子排布在同一轨道的电子自旋方向相反，电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同是解答关键，也是易错点。
17．【答案】（1）9
（2）F>O>Cl；角(V)形；低于；OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高
（3）5；D
（4）2；(0，0， )； pm
【知识点】原子核外电子的运动状态；原子核外电子的能级分布；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）基态氟原子的质子数为9，核外有9个电子对应着9种不同的运动状态，故正确答案为9
（2）半径越小，电负性越大，而半径大小为 F＜O＜Cl ，因此电负性大小为 F>O>Cl ，根据VSEPR理论有，价层电子对为4孤对电子为2，知OF2分子的空间构型是V型， OF2 和 Cl2O 结构相似，相对分子质量是Cl2O 大于OF2 ，沸点是 OF2 低于 Cl2O ，故正确答案是： F>O>Cl 、V型、 低于 、 OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高
（3）XeF2易升华，所以是分子晶体，其中心原子的价层电子对数为2+=5，含有2对孤对电子，是sp杂化，故正确答案是5，d
（4）Xe的半径大于F，大球为Xe，小球是F，大球占据体心和顶点，Xe个数=1+8x=2，小球8个占据棱，2个在晶胞内部，F的个数为2+8x=4，因此晶胞中含有2个XeF2分子，B点在Z轴上， Xe—F键长为rpm ，因此B点的坐标是 (0，0， ) ，AB的长度是 pm ，故正确答案是 2 、 (0，0， ) 、 pm
【分析】（1）核外有几个电子可判断几种运动状态
（2）电负性一定程度上相当于得电子能力，半径越小，得电子能力越强，电负性越大，计算出 OF2 的价层电子对和孤对电子即可判断构形，分子晶体结构相似，沸点与相对分子质量有关
（3）根据公式即可计算出价层电子对，找出孤对电子对即可判断构型以及杂化方式
（4）根据晶胞结构中占位方式即可计算出原子的个数，根据晶胞图数据即可计算出坐标以及距离
18．【答案】（1）；哑铃（纺锤）
（2）H2S
（3）S8相对分子质量大，分子间范德华力强
（4）平面三角；2；sp3
（5）； a
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；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）核外电子的排布遵循以下三个规律：①能量最低原理；②洪特规则；③泡利不相容原理；所以Fe的价电子排布式为3d64s2；s轨道和p轨道电子云形状分别为球形和纺锤形（或哑铃型），而s原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，占据最高能级的为3p能级，电子云轮廓为纺锤形或哑铃型。
（2）价电子对数=成键数+孤对电子数
对于H2S 价电子数=2+2=4
对于SO2 价电子数=2+1=3
对于SO3 价电子数=2+1=3
所以，与其他分子不同的为H2S；
（3）S8、SO2均为分子晶体，而分子晶体的熔沸点跟相对分子质量成正比，即相对分子质量越大熔沸点越高，所以S8熔沸点较高；
（4）SO3中S原子以sp2杂化轨道成键，分子为平面三角形，SO3中既含有π键、又含有σ键，共2中共价键；固体SO3为sp3杂化（四面体型）；
（5）晶体ρ=
晶胞中FeS2个数N=×8+×8+1=4
由图可知正八面体的边长为连接两个黑点（Fe2+）的长度
即边长=
【分析】价电子指原子核外电子中能与其他原子相互作用形成化学键的电子，为原子核外跟元素化合价有关的电子。分子晶体的熔沸点跟相对原子质量密切相关；晶胞的计算中注意顶点的确定。
19．【答案】（1）A
（2）N；球形；K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱
（3）V形；sp3
（4）0.315；12
（5）体心；棱心
【知识点】原子核外电子的运动状态；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；金属晶体的基本堆积模型；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）紫色波长介于400nm～435nm之间，只有A符合，故答案为：A；（2）基态K原子核外有4个电子层，最高能层为第四层，即N层，最外层电子为4s1电子，该能层电子的电子云轮廓图形状为球形，K和Cr属于同一周期，K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱，则金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，
故答案为：N；球形；K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱；（3）I3+中心原子的价层电子对数为 =4，则为sp3杂化，价层电子对为正四面体，中心I原子的孤电子对数为 =2，为V形，故答案为：V形；sp3；（4）K与O间的最短距离为面对角线的一半，则K与O间的最短距离为 ×0.446nm=0.315nm，O位于面心，K位于顶点，1个顶点为12个面共有，即与K紧邻的O个数为12个，
故答案为：0.315；12；（5）在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，个数为8× =1，则I也为1个，应位于体心，则O位于棱心，每个棱为4个晶胞共有，则O个数为12× =3，故答案为：体心；棱心．
【分析】（1）紫色波长介于400nm～435nm之间；（2）基态K原子核外有4个电子层，最高能层为第四层，最外层电子为4s1电子，K和Cr属于同一周期，K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱；（3）I3+中心原子的价层电子对数为 =4，则为sp3杂化，价层电子对为正四面体，中心I原子的孤电子对数为 =2，为V形；（4）K与O间的最短距离为面对角线的一半；O位于面心，K位于顶点，1个顶点为12个面共有；（5）在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，个数为8× =1，则I也为1，应位于体心，则O位于棱心，个数为12× =3．
20．【答案】（1）纺锤形或哑铃形；4s24p2
（2）O>C>H；O
（3）平面正三角形；碳酸镁分解产物是MgO和CO2， 碳酸钙分解产物是CaO和CO2，MgO的晶格能大于CaO，更加稳定
（4），sp2杂化
（5）
【知识点】原子核外电子的运动状态；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；含有氢键的物质
【解析】【解答】（1）基态碳原子的电子排布式是：1s22s22p2，占据的最高能级是2p，电子云形状为纺锤形或哑铃形；与碳元素同主族的第四周期元素是Ge，同主族元素价电子排布相同，Ge基态原子核外电子排布式是：[Ar]3d104s24p2，外围电子排布式为4s24p2。
（2）是常见的含碳化合物，其构成元素C、H、O，同主族元素电负性从上往下减小，同周期元素电负性从左往右增大，故电负性从大到小的顺序为O>C>H；该分子中C和H原子分别形成了4个和1个σ键，没有孤对电子，O原子形成了2个σ键，有两对孤对电子，具有孤对电子的原子是O。
（3）阴离子的价电子对数是，形成3个σ键，没有孤电子对，立体构型为平面正三角形；碳酸镁分解产物是MgO和CO2， 碳酸钙分解产物是CaO和CO2，MgO的晶格能大于CaO，更加稳定，则碳酸镁更容易分解。
（4）阴离子的多聚链状结构，连接结构单元的主要作用力是氢键，其中H原子与O形成的共价键只有O-H，形成氢键的另外O原子有C-O和C=O两种，故图中前后各链接一个结构单元后为，其中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，则碳原子杂化方式为sp2杂化。
（5）从图中可知，该晶胞含有C原子个数为3，含有W原子个数为=3，则晶胞的质量为g=g，设晶胞底面六边形的边长为xpm，则晶胞的体积为=pm3，晶胞的密度为，即，则。
【分析】（1）基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2，占据的最高能级是2p；与碳元素同主族的第四周期元素是Ge；
（2）元素的非金属性越强，电负性越大；该分子中O原子形成了2个σ键，有两对孤对电子；
（3）中C原子的价电子数为3，不含孤电子对；碳酸镁分解产物是MgO和CO2， 碳酸钙分解产物是CaO和CO2，MgO的晶格能大于CaO，更加稳定；
（4）连接结构单元的主要作用力是氢键，则前后各链接一个结构单元为，该结构中C形成3个σ键；
（5）根据均摊法和计算。
21．【答案】（1）9
（2）sp3；；O>P>H>Na；H3O+
（3）P的电负性小于N，形成配位键时更易给出电子，故[PtCl2(PH3)2]更稳定
（4）(HPO3)n
（5）面心立方堆积；。
【知识点】原子核外电子的运动状态；元素电离能、电负性的含义及应用；“等电子原理”的应用；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）P原子核外电子式为1s22s22p63s23p3，最外层电子为半充满，占据的原子轨道数为9；故答案为：9。
（2）白磷(4P)分子为正四面体结构，其中P的杂化类型为sp3；根据NaH2PO2可知，次磷酸(H3PO2)中有一个可电离的H，所以次磷酸(H3PO2)的结构物；次磷酸钠中各元素的电负性由大到小的顺序是O>P>H>Na；等电子体是指价电子数和原子数（氢等轻原子不计在内）相同的分子、离子或原子团；与PH3互为等电子体的离子为H3O+；故答案为：sp3；；O>P>H>Na；H3O+。
（3）PH3与过渡金属Pt形成的一种配合物[PtCl2(PH3)2]，由于P的电负性小于N，形成配位键时更易给出电子，故比[PtCl2(NH3)2]稳定；故答案为：P的电负性小于N，形成配位键时更易给出电子，故[PtCl2(PH3)2]更稳定。
（4）由图可知，每个P原子连接3个O和1个H，所以该n聚环状多磷酸的通式为(HPO3)n；故答案为：(HPO3)n。
（5）由图可知，晶胞中磷原子空间堆积方式为面心立方堆积；已知该晶体的密度为ρg·cm-3，一个晶胞中含有4个AlP分子，设晶胞边长为a，所以，则，所以则最近的Al和P原子间的核间距为pm；故答案为：面心立方堆积；。
【分析】（1）P为15号元素，基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，占据的原子轨道数为9；
（2）白磷为正四面体结构，P采用sp3杂化；次磷酸(H3PO2)中有一个可电离的H；元素的非金属性越强，电负性越大；等电子体具有相同的原子总数和价电子数；
（3）P的电负性小于N，形成配位键时更易给出电子，故[PtCl2(PH3)2]更稳定；
（4）每个P原子连接3个O和1个H；
（5）该晶胞采用面心立方堆积；根据均摊法和计算。
22．【答案】（1）3s23p4；2；B
（2）硫的电负性比氧小(或硫原子半径比氧大)，成键电子对离中心原子核的距离H2S比H2O更远，2对成键电子对之间的排斥力H2S比H2O小
（3）sp、sp3；CH3-或甲基；R1-Zn-R1的沸点低于C2H5-Zn-C2H5，则相对分子质量也小于C2H5-Zn-C2H5
（4）正四面体；
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；原子结构的构造原理；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，则其价电子排布式为3s23p4，价电子的轨道表示式为 ，共有2个未成对电子。A中的S原子为基态硫原子，B中的S原子处于激发态，硫原子的能量高，不稳定，C中的硫已经失去1个电子，所以B中硫的能量最高，电离最外层1个电子所需能量最低，故答案为：B。故答案为：3s23p4；2；B；
（2）S与O同族，但O的非金属性比S强，则2个O-H键之间的排斥作用比2个S-H键大，所以H2O分子中的键角比H2S分子中的键角大，其原因是：硫的电负性比氧小(或硫原子半径比氧大)，成键电子对离中心原子核的距离H2S比H2O更远，2对成键电子对之间的排斥力H2S比H2O小。故答案为：硫的电负性比氧小(或硫原子半径比氧大)，成键电子对离中心原子核的距离H2S比H2O更远，2对成键电子对之间的排斥力H2S比H2O小；
（3）C2H5-Zn-C2H5分子中，-C2H5中的2个C原子的价层电子对数都为4，而Zn原子的4s电子发生跃迁后，发生sp轨道杂化，则杂化方式有sp、sp3；R1-Zn-R1和C2H5-Zn-C2H5固态时都形成分子晶体，由表中数据可以看出，R1-Zn-R1比C2H5-Zn-C2H5的沸点低，则表明前者的相对分子质量比后者小，则烃基R1是CH3-或甲基，推断的依据是：R1-Zn-R1的沸点低于C2H5-Zn-C2H5，则相对分子质量也小于C2H5-Zn-C2H5。故答案为：sp、sp3；CH3-或甲基；R1-Zn-R1的沸点低于C2H5-Zn-C2H5，则相对分子质量也小于C2H5-Zn-C2H5；
（4）从晶胞图中可以看出，每个Zn2+填入4个S2-组成的正四面体空隙中；
在晶胞中，含有Zn2+的个数为4，含有S2-的个数为=4，NA为阿伏加德罗常数，若晶体的密度为ρg/cm3，则晶胞参数为=cm=pm，S2-离子之间最短核间距离为面对角线的一半，即为pm。故答案为：正四面体；。
【分析】（1）S的原子序数为16，其价电子排布式为3s23p4，含有2个未成对电子；能量最低的原子处于基态；
（2）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；
（3）C2H5-Zn-C2H5分子中，-C2H5中的2个C原子的价层电子对数都为4，而Zn原子的4s电子发生跃迁后，发生sp轨道杂化；R1-Zn-R1的沸点低于C2H5-Zn-C2H5，则相对分子质量也小于C2H5-Zn-C2H5，则烃基R1是CH3-或甲基；
（4）每个Zn2+填入4个S2-组成的正四面体空隙中，形成正四面体；S2-离子之间最短核间距离为面对角线的一半。
23．【答案】（1）14
（2）；10
（3）的非羟基氧原子数目为2，的非羟基氧原子数目为1，非羟基氧原子数目越多，S的正电性越高，导致S-O-H中的O的电子向S偏移，在水分子的作用下，越易电离出H+，酸性越强
（4）sp3；+6
（5）正八面体；
【知识点】原子核外电子的运动状态；物质的结构与性质之间的关系；“等电子原理”的应用；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）Fe为26号元素，Fe2+核外有24个电子，基态Fe2+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，每个能层的s轨道有1个伸展方向，p轨道有3个伸展方向，d轨道有5个伸展方向，则基态Fe2+共有14种不同空间运动状态的电子。
（2）原子总数和价电子总数均相等的分子或离子互为等电子体，则与互为等电子体的阴离子为；1个中含有6个配位键，中含有，1个中含有1个σ键、2个π键，即1个中含有6+6=12个σ键，所以含有12molσ键的的物质的量为 10 mol。
（3）的非羟基氧原子数目为2，的非羟基氧原子数目为1，非羟基氧原子数目越多，S的正电性越高，导致S-O-H中的O的电子向S偏移，在水分子的作用下，越易电离出H+，酸性越强。
（4）过二硫酸的结构式为，S原子的价层电子对数为4，杂化方式为sp3；S元素形成6对共用电子对，且电负性比氧元素小，故化合价为+6。
（5）根据晶体的晶胞结构可知，Fe2+位于所形成的正八面体空隙中。一个晶胞中，Fe2+的个数为，的个数为，则晶胞的质量为，，解得。
【分析】（1）原子有几个轨道，就有空间运动状态不同的电子；
（2）原子总数和价电子总数均相等的分子或离子互为等电子体；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；
（3）非羟基氧原子数目越多，酸性越强。
（4）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；
（5）利用均摊法确定原子数。
24．【答案】（1）3
（2）K；F
（3）6BeO+3KBF4+ B2O33KBe2BO3F2+2BF3↑
（4）Be和B的价层电子数均小于价层轨道数，存在空轨道；sp3
（5）KF为离子晶体，BF3是分子晶体，离子晶体的沸点高于分子晶体
（6）Z；
【知识点】原子核外电子的运动状态；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
【解析】【解答】(1)1s22s13s1的铍原子中电子占有3个不同轨道，具有不同的能量，跃迁可以发出3种波长的光；
(2)同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，同一主族的元素的第一电离能，随着原子序数的增大而减小，所以Be>Li，Li>K，即四种元素中K的第一电离能最小；非金属性越强，电负性越大，所以电负性最大的是F；
(3)据题意写出反应方程式6BeO+3KBF4+ B2O33KBe2BO3F2+2BF3↑
(4)Be、B原子的价电子排布式分别为2s2、2s22p1，轨道表达式分别为、，Be、B原子价层电子数均小于价层轨道数，存在空轨道，容易与配体形成配位键；[BeF4]2-、[B(OH)4]-空间结构均为四面体结构，中心原子Be、B的杂化类型均为sp3；
(5)KF为离子晶体，BF3是分子晶体，离子晶体的沸点高于分子晶体；
(6)根据晶胞内原子占有率可分别求出原子个数，K：、X：、Y：、Z：，根据KBe2BO3F2中K、B个数比为1：1可知Z表示B原子；一个晶胞中含有3个(KBe2BO3F2)，。
【分析】（1） 处于激发态1s22s13s1的铍原子含有3种不同能量的电子；
（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，金属的第一电离能小于非金属；元素的非金属性越强，电负性越大；
（3） BeO、KBF4和B2O3在700℃左右灼烧获得氟代硼铍酸钾，根据元素守恒可知产物还有BF3；
（4）存在空轨道的原子易与配体形成配位键；[BeF4]2-、[B(OH)4]-中中心原子均形成4个σ键；
（5）一般情况下，熔点：原子晶体>离子晶体>分子晶体；
（6）根据均摊法计算判断；根据计算晶体密度。
25．【答案】（1）M；哑铃(纺锤)；B
（2）Si原子半径大，原子之间形成的σ键键长较长，p-p轨道肩并肩重叠程度小或几乎不重叠，难以形成π键
（3）正四面体形；sp2杂化和sp3杂化
（4）GaCl3为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，GaF3为离子晶体，熔化时破坏离子键，离子键强于分子间作用力，所以GaCl3的熔点低于GaF3；
（5）MgB2；
【知识点】原子核外电子的运动状态；原子结构的构造原理；共价键的形成及共价键的主要类型；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Si原子中，核外电子占据三层，其中最高能层的符号为M，占据最高能级为P层，电子的电子云轮廓图形状为哑铃形；基态Ga原子的核外电子排布为[Ar]3d104s2p1，其转化为下列激发态时，吸收能量最少，则基态原子砷的电子进入高能级的电子最少，电子从基态进入高能级电子由多到少的顺序为C>B，AD违反洪特规则，所以所需能量最少的为B。
(2)Si原子半径大，原子之间形成的σ键键长较长，p-p轨道肩并肩重叠程度小或几乎不重叠，难以形成π键。
(3)阴离子BH的B原子价层电子对数= ，且不含孤电子对，则该离子为正四面体结构，另一种含硼的阴离子[B4O5(OH)4]2-中，硼原子价层电子对数是3，有的硼原子价层电子对数是4，所以硼原子的杂化方式为sp2杂化和sp3杂化
(4)GaCl3的熔点为77.9℃，GaCl3为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，GaF3的熔点为1000℃，为离子晶体，熔化时破坏离子键，离子键强于分子间作用力，所以GaCl3的熔点低于GaF3；气态GaCl3常以二聚体形式存在，二聚体中各原子均满足8e-结构，说明Ga形成一个配位键，二聚体的结构式为 ；
(5)镁原子处于晶胞顶点和面心上，顶点上镁原子为6个晶胞共用，面心上的镁原子为2个晶胞共用，B原子处于晶胞内部，为一个晶胞独有，故晶胞中镁原子个数为 =3，B原子个数为6，则该化合物的化学式可表示为MgB2；相邻B原子与Mg原子间的最短距离为B离上下面中的镁原子的距离，B原子在下面三角形中心的正上方，故相邻镁原子和硼原子间的最短距离为nm。
【分析】（1）根据硅原子最外层为第三层，最高能级为p，为哑铃形；根据洪特规则和电子进入高能级的数值分析；
（2）原子形成共价键需要进行最大程度的重叠；
（3）根据价层电子对数公式进行计算，推测空间结构和杂化方式；
（4）根据不同晶体的熔沸点的特点分析；
（5）根据晶胞中的均摊法分析化学式，并结合空间结构计算原子间距。
26．【答案】（1）
（2）Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定
（3）钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱
（4）sp3；<；16
（5）6；面心；
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；共价键的形成及共价键的主要类型；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)氦元素的原子序数为2，电子排布式为1s2，电子排布图为，故答案为：；
(2)铁元素的原子序数为26，铁离子的3d能级为半充满的稳定3d5状态，而亚铁离子的3d能级为3d6，易失去电子，所以溶液中铁离子比亚铁离子更稳定，故答案为：Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定；
(3)与锰原子相比，钙原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱，使得金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低，故答案为：钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱；
(4)氨分子中氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化；四氨合铜离子的配体氨分子中氮原子的孤对电子与具有空轨道的铜离子形成配位键，成键电子对对成键电子的排斥力小于孤对电子对对成键电子的排斥力，所以氨分子中H-N-H键角小于四氨合铜离子中H-N-H键角；四氨合铜离子中配位键属于σ键，氨分子中的氮氢键为σ键，所以1mol四氨合铜离子中的σ键数目为1mol×16×NAmol—1=16NA，故答案为：sp3；<；16；
(5)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近，所以钛离子的配位数为6；若位于体心的钙离子位于晶胞项点，则位于棱上的氧离子将位于面心；晶胞中位于顶点的钛离子个数为8×=1，位于面心的氧离子个数为6×=3，位于体心的钙离子个数为1，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=10—21a3d，解得d=，故答案为：6；面心；。
【分析】（1）He原子的核外电子排布式为1s2，据此画出电子排布图；
（2）原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难；
（3）金属晶体的金属键越强，熔沸点越高；
（4）氨气中N原子采用sp3杂化； 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；单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；
（5）位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近；根据均摊法和列式计算。
27．【答案】（1）15
（2）Cu的价层电子排布式为3d104s1，失去一个电子后价层电子排布式为3d10，全充满，较稳定
（3）正四面体形；
（4）12；D
（5）；( )；
【知识点】原子核外电子的运动状态；元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；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)Cu基态原子核外电子排布式为 ，核外电子空间运动状态由能层能级、原子轨道决定， s能级1种、p能级3种，故核外共有1+1+3+1+3+5+1=15种不同空间运动状态的电子；
(2)Cu+的价电子排布式为3d10，Fe+的价电子排布式为3d64s1，Cu+再失去的是3d10上的电子，而Fe+失去的是4s1的电子，显然3d10处于全充满，更稳定，所以 大于 ，故答案为：Cu的价层电子排布式为3d104s1，失去一个电子后价层电子排布式为3d10，全充满，较稳定；
(3) 中心原子有4个成键电子对，即价层电子对为4，根据价层电子对互斥理论，可知其空间构型为：正四面体形；en分子中包含C、H、N，同周期越靠右电负性越大，氢的电负性较小，则n分子中各元素的电负性由小到大的顺序为 ；
(4)配体是CN-，1个配体中含有1个σ键，1个配体和中心离子形成的配位键是σ键，则 中含有12 键；由该配离子可知中心离子的价层电子对数为6，则其杂化轨道数为6，故答案为D；
(5)由晶胞结构可知，铟原子形成的四面体空隙有8个，形成的八面体空隙也有8个，则四面体空隙的占有率为 ，晶胞中位于顶点、面上和体内的铜原子个数为 ，位于棱上、面心和面上的铟原子个数为 ，位于体内的碲原子个数为8，则铜、铟、碲的原子个数为4： 4： 8=1： 1： 2，晶体的化学式为CuInTe2；由位于顶点A点和体心B点原子的分数坐标分别为：(0，0，0)、( ， ， )，可知C点的Z轴坐标为 ，x、y轴的坐标都是 ，则C点的分数坐标为：( )；
由图可知A点距离D点在底面上的投影的距离为 × a，D点到底面的距离为 c，则A、D原子间距离d= = pm= cm。
【分析】（1）基态Cu原子核外有29个电子，基态Cu原子核外有几个轨道，其核外电子就有几个空间运动状态；
（2）Cu+失去的是全充满3d10电子，Fe失去的是4s1电子；
（3） 的价层电子对数为4；元素的非金属性越强，电负性越大；
（4）单键均为σ键，三键含有1个σ键和2个π键，配位键也是σ键；
（5）根据均摊法计算各原子数目，进而确定其化学式；结合晶体构型计算坐标以及空间距离。
28．【答案】（1）3d74s2；27
（2）
（3）用两个碳棒做电极，取一直流电源，导线，一个小灯泡，将其连接后插入熔融氯化铍中，若灯泡亮起来，则证明是离子化合物，若不亮，则是共价化合物；sp杂化
（4）NH3、N2H4； 、 ；
（5）大于
（6）
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；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)基态Co原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2；核外有多少个电子就有多少种运动状态，故有27个运动状态不同的电子；
(2)基态氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3，其价电子自旋磁量子数的代数和为 ；
(3)要证明BeCl2是共价化合物，可验证其熔融状态的导电性，故：用两个碳棒做电极，取一直流电源，导线，一个小灯泡，将其连接后插入熔融氯化铍中，若灯泡亮起来，则证明是离子化合物，若不亮，则是共价化合物；BeCl2是直线形分子，Be的杂化轨道类型为sp杂化；
(4)氢键的形成是孤电子对与原子核之间的引力，这就要求另一个条件为原子核要小，所以一般为N、O、F原子，氨气有一对孤电子对，肼有两对孤电子对，所以氨气、肼能形成氢键，而 、 中N的孤电子对都与氢离子共用，从而也就没了孤电子对，不能作为配体； 与CO2互为等电子体，空间构型为直线形；故在 、 NH3、N2H4、 、 五种微粒中，同种微粒间能形成氢键的有NH3、N2H4；不能作为配位体的有 、 ；空间构型为直线形的是 。
(5)N原子半径小于P，原子核对核外电子的吸引能力更强，第一电离能大于P；
(6)如图所示，钾离子所在位置：顶点，面心，体心，均摊法计算共4个，由KH2PO4化学式可知阴离子也是4个，故晶体的密度 。
【分析】（1）Co为27号元素，根据构造原理书写其核外电子排布式；核外有多少个电子就有多少种运动状态；
（2）基态氮原子的价电子排布式为2s22p3，据此计算其价电子自旋磁量子数的代数和；
（3）BeCl2熔融状态不导电即可说明其为共价化合物；BeCl2是直线形分子；
（4）原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y（O、F、N等）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键；五种微粒中N原子上含有孤电子对的能作配位；
（5）同主族从上到小第一电离能减小；
（6）根据计算晶体密度。
29．【答案】（1）3s23p1；10
（2）sp3；SiO
（3）Fe3+的价电子排布为3d5的半充满结构，能量低，更稳定；1：1；CO、N2、C
（4）12；8：3；
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；配合物的成键情况；“等电子原理”的应用；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)铝元素的原子序数为13，价电子排布式为3s23p1；钾元素的原子序数为19，电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，原子核外s轨道电子、p轨道电子的空间运动状态分别为4、6，共有10种，故答案为：3s23p1；10；
(2)由硅酸盐的结构可知，每个硅原子与4个氧原子相结合形成硅氧四面体结构，则硅原子的杂化方式为sp3杂化；硅氧四面体结构中含有1个硅原子，2个氧原子为四面体所拥有、2个硅原子为2个四面体所拥有，则氧原子的个数为2+2× =3，则硅酸盐中硅氧原子的个数比1：3，由化合价代数和为0可知，硅酸盐的最简式为SiO ，故答案为：sp3；SiO ；
(3)铁元素的原子序数为26，亚铁离子的价电子排布式为结构不稳定的3d6，铁离子的价电子排布式为结构稳定的3d5，所以铁离子的能量低于亚铁离子，比亚铁离子稳定；铁氰化钾中铁氰酸根离子中铁离子与氰酸根离子形成的配位键属于σ键，氰酸根离子的碳氮三键中有1个σ键和2个π键，则σ键和π键的个数比为(6+1×6)：2×6=1：1；一氧化碳、氮气、C 离子与氰酸根离子的原子个数都为2、价电子数都为10，互为等电子体，故答案为：Fe3+的价电子排布为3d5的半充满结构，能量低，更稳定；1：1；CO、N2、C ；
(4)①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钛原子与位于面心的氧原子距离最近，则晶胞中离钛原子最近的氧原子有12个；由钛原子和氧原子构成的四面体空隙为8、构成的八面体空隙为3，则四面体空隙和八面体空隙之比8：3，故答案为：12；8：3；
②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钛原子个数为8× =1，位于面心的氧原子个数为6× =3，位于体心的钴原子个数为1，则晶胞的化学式为CoTiO3，设晶胞的边长为anm，由晶胞的质量公式可得： =(a×—7)3ρ，解得a= ，晶胞中位于顶点的钛原子与位于面心的氧原子距离为面对角线的 ，则晶胞中钛原子与氧原子的最近距离是 ，故答案为： 。
【分析】（1）Al为13号元素，根据构造原理书写价电子排布式；钾元素的原子序数为19；
（2）每个硅原子与4个氧原子相结合形成硅氧四面体结构；硅氧四面体结构中含有1个硅原子，2个氧原子为四面体所拥有、2个硅原子为2个四面体所拥有；
（3）亚铁离子的价电子排布式为3d6，铁离子的价电子排布式为3d5，铁离子的能量低于亚铁离子，比亚铁离子稳定；单键均为σ键，三键含有1个σ键和2个π键，配位键也是σ键；等电子体具有相同的原子数和价电子数；
（4）①晶胞中位于顶点的钛原子与位于面心的氧原子距离最近；由钛原子和氧原子构成的四面体空隙为8、构成的八面体空隙为3；
②晶胞中Ti与O的最近距离是面对角线的 ，再根据计算。
30．【答案】（1）4d15s2
（2）27；2
（3）N>O>Co；1 ：1；sp
（4）三角锥形；大于
（5）MnF2、MnCl2都是离子晶体，F—半径小于Cl—，MnF2中的离子键比MnCl2中的离子键强
（6）原子晶体；
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；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)钇元素的原子序数为39，价层电子排布式为4d15s2，故答案为：4d15s2；
(2)钴元素的原子序数为27号，基态原子的核外电子排布式为1s22s2 2p63s23p63d74s2 ，由泡利不相容原理可知，同一原子中不可能有运动状态完全相同的电子，所以原子核外有27种运动状态不同的电子，核外3d能级上有2对成对电子，故答案为：27；2；
(3)金属元素的第一电离能小于非金属元素，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＞Co；六氰合钴离子中配位键属于σ键，氰酸根离子中的碳氮三键中含有1个σ键和2个π键，离子中σ键与π键的数目之比为(6+6)：6×2=1：1，形成碳氮三键的碳原子的杂化方式为sp杂化，故答案为：N＞O＞Co；1：1；sp；
(4)氨分子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，分子的空间构型为三角锥形；在配离子中，氨分子中氮原子的价层孤电子对与锰离子形成配位键，孤电子对对成键电子对排斥力减小，键角增大，[Mn(NH3)2]2+中键角∠HNH大于NH3中键角∠HNH，所以故答案为：三角锥形；大于；
(5)由熔点可知，氟化锰和氯化锰都是离子晶体，氟离子的离子半径小于氯离子，氟化锰中的离子键强于氯化锰中离子键，所以熔点高于氯化锰，故答案为：MnF2、MnCl2都是离子晶体，F—半径小于Cl—，MnF2中的离子键比MnCl2中的离子键强；
(6)由晶体的熔点为2870° C，硬度与金刚石相当可知，碳化钨是原子晶体；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、面心、棱上、体内的钨原子数为12×+2×+6×+1=6，碳原子位于体内，位于体内的碳原子数为6，设钨原子设底边长为xcm，底面积S= ×x××6=，由晶胞的质量公式可得：=aρ，解得x=nm，故答案为：。
【分析】（1）Y的原子序数为29，根据构造原理书写其价电子排布式；
（2）核外有几个电子就有几种运动状态不同的电子；Co原子3d能级上有2对成对电子；
（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；非金属元素的第一电离能大于金属元素； 单键均为σ键，三键中含有1个σ键和2个π键；[Co(CN)6]3-中C形成2个σ键，采用sp杂化；
（4） NH3 为三角锥形分子；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；
（5）离子晶体的晶格能越大熔点越高；
（6）碳化钨的熔点较高，属于原子晶体；根据均摊法和计算。
31．【答案】（1）3s23p5；p；14；大于；I原子半径比Cl的原子半径大，导致Si-I键键能较小，较易断裂；而Si-Cl键键能较大，较不易断裂
（2）7；邻羟基苯甲醛主要形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛只能形成分子间氢键，所以后者的熔点高于前者；5：2
（3）Ti3SiC2；
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；原子结构与元素的性质；晶胞的计算；含有氢键的物质
【解析】【解答】(1)①Cl原子核外有17个电子，核外电子排布式为[Ne] 3s23p5，价电子为3s23p5；溴原子的价电子为4s24p5，属于p区；硅原子核外有14个电子，每个电子的运动状态各不相同，即有14种运动状态不同的电子；
②同主族自上而下第一电离能减小，所以I1(Br)大于I1(I)；
③I原子半径比Cl的原子半径大，导致Si-I键键能较小，较易断裂；而Si-Cl键键能较大，较不易断裂；
(2)①苯环上的碳原子以及碳氧双键中的碳原子为sp2杂化，共有7个；
②B为邻羟基苯甲醛，羟基与醛基距离较近，主要形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛只能形成分子间氢键，分子间氢键可以增大熔点，所以后者的熔点高于前者；
③单键均为σ键，碳氮三键中有一个σ键、两个π键，所以σ键与π键的个数比为5：2；
(3)①根据均摊法，Ti原子的个数为8×+4×+4=6，Si原子的个数为8×=2，C原子的个数为4，Ti、Si、C原子的个数比为6：2：4=3：1：2，所以化学式为Ti3SiC2；
②晶胞的质量为g=g，密度为4.51g cm-3，所以晶胞的体积为cm3=pm，底面为边长307pm的菱形，则底面积为×3072pm3，所以c的长度为pm。
【分析】（1）原子核外每个电子的运动状态都不同（自旋状态不同）
同主族元素，从下到上，第一电离能逐渐增大
共价键的稳定性比较键能和键长，而键长可以通过原子半径来比较
（2）连接四个单键的碳原子采取sp3杂化形式，连接一个双键的碳原子采取sp2杂化形式，连接一个三键或两个双键的碳原子采取sp杂化形式
分子晶体比较熔沸点，含有分子间氢键物质的熔沸点高于含有分子内氢键物质的熔沸点
（3）对于立方晶系，120°顶点位置乘1/6，60°顶点位置乘1/12，120°侧棱位置乘1/3，60°侧棱位置乘1/6，计算出各原子个数比，写出化学式
32．【答案】（1）3；B
（2）sp3；正四面体；A
（3）MgCO3；BaO、MgO均为离子晶体，阴离子相同，阳离子电荷相同，镁离子半径比钡离子半径小，MgO的晶格能较大，其熔点较高
（4）(，，)；
【知识点】原子核外电子的运动状态；用晶格能的大小衡量离子晶体中离子键的强弱；配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)Sn元素与C元素为同主族元素，位于第五周期，所以其价层电子为5s25p2，5s能级的s轨道为一种空间运动状态，5p能级占据两个p轨道有两种空间运动状态，共有3种空间运动状态；根据洪特规则，同一能级电子要优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道，所以该排布式违反了洪特规则；故答案为：3；B；
(2)[B(OH)4] －中B原子与每个氧原子之间均形成一个σ键(其中一个为配位键)，价层电子对数为4，为sp3杂化，且不含孤电子对，所以空间构型为正四面体；[Sn(OH)6] 2－中，O原子和氢原子之间为σ键，也为极性共价键，Sn原子和O原子之间有σ键和配位键，所以该物质中不含π键，所以选A；故答案为：sp3；正四面体；A；
(3)碳酸钡、碳酸镁中镁离子半径较小，氧化镁的晶格能比氧化钡的大，镁离子更容易结合碳酸根中的氧离子，故导致分解得到的金属氧化物时，分解温度较低的是MgCO3，由于BaO、MgO均为离子晶体，阴离子相同，阳离子电荷相同，镁离子半径比钡离子半径小，MgO的晶格能较大，其熔点较高，故答案为：MgCO3；BaO、MgO均为离子晶体，阴离子相同，阳离子电荷相同，镁离子半径比钡离子半径小，MgO的晶格能较大，其熔点较高；
(4)根据晶胞结构可知1号砷原子距离坐标原点的距离为晶胞体对角线的，所以坐标为(，，)；根据晶胞结构可知，距离最近的As原子和B原子即为1号砷原子距离坐标原点B原子的距离，所以晶胞体对角线的长度为4a pm，则晶胞的棱长为a pm，则晶胞的体积V=pm3=×10-30cm3；根据均摊法该晶胞中As原子个数为4，B原子个数为=4，所以晶胞的质量m=，所以密度为g/cm3，故答案为：(，，)；。
【分析】（1）同主族价层电子数相同，注意空间运动状态数等于轨道数； 洪特规则是在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而且自旋方向相反；
（2）B原子的价层电子对数为4，杂化轨道数等于价层电子对数；[Sn(OH)6] 2-中，Sn与O之间的化学键是配位键，不同种原子间的共价键是极性键；
（3）离子半径越大，晶格能越小，结合O2-形成离子晶体的能力越弱，碳酸盐分解得到氧化物的能力越弱；离子晶体中，晶格能越小，熔沸点越低；
（4）根据给出的两个原子的坐标，再观察1号原子的位置可推知其坐标；根据As原子到B原子最近距离为a pm，算出晶胞参数，求晶胞体积，用均摊法求出一个晶胞的质量，再算密度。
33．【答案】（1）2C+SiO2Si+2CO↑
（2）电子云；2
（3）2；12；金刚石与晶体硅都属于共价晶体，半径C
（5）；SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) ΔH=+0.05akJ·mol-1
【知识点】原子核外电子的运动状态；键能、键长、键角及其应用；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)石英砂制粗硅即用焦炭高温还原SiO2制得Si和CO，该反应的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑，故答案为：2C+SiO2Si+2CO↑；
(2)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述，已知C是6号元素，其基态原子的核外电子排布式为：1s22s22p2，则在基态14C原子中，核外存在1s、2s上的2对自旋相反的电子，故答案为：电子云；2；
(3)①由石墨烯晶体结构示意图可知，在石墨烯晶体中，每个碳原子被周围的3个六元环共用，故每个六元环占有=2个C原子，故答案为：2；
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接12个六元环，故答案为：12；
③金刚石和晶体硅均为原子晶体(共价晶体)，由于C原子半径比Si原子半径小，C-C键长比Si-Si的键长更短，键长越短键能越大，导致金刚石的硬度大于晶体硅，故答案为：金刚石与晶体硅都属于共价晶体，半径C
(5)SiCl4中Si与周围的4个Cl形成共价键，每个原子都满足8电子稳定结构，故其的电子式为：，H2还原气态SiCl4可制得纯硅，1100℃时每生成0.56kg即=20mol纯硅需吸收akJ热量，则该反应的热化学方程式为：SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) ΔH=+0.05akJ·mol-1，故答案为：；SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) ΔH=+0.05akJ·mol-1。
【分析】（1）石英砂制粗硅是二氧化硅和C反应生成Si和CO；
(2) 处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布用电子云形象化描述；根据洪特规则可知C原子中只有2对自选相反的电子；
（3）①从石墨烯的结构可以看出一个6元环中有6个电子，每个电子与3个六元环连接，所以每个六元环占有2个C原子；
② 观察金刚石结构可知有4×3=12个；
③ 共价晶体中共价键的键能越大，硬度越大；
（4）SiO2是共价晶体，每个Si与4个O原子结合，所以SiO2中Si是sp3杂化；
（5）书写电子式时不要漏写未成对电子，根据每生成0.56kg纯硅需吸收akJ热量，方程式中Si的量扩大几倍，反应热就扩大几倍。
34．【答案】（1）3d6；4
（2）正四面体形；sp3
（3）B
（4）6；N、Cl；乙二胺容易形成分子间氢键，沸点较高，常温呈液态
（5）16；
【知识点】原子核外电子的运动状态；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)Co是27号元素，Co3+价层电子排布式是3d6，LiFePO4中铁元素显+2价，Fe2+价层电子排布为3d6，未成对电子数为4。
(2)中P原子价电子对数是，无孤电子对，空间构型为正四面体，中心原子的杂化类型是sp3；
(3)A. 失去一个电子需要的能量为激发态锂的第一电离能；
B. 失去一个电子需要的能量为基态锂的第二电离能；
C. 失去一个电子需要的能量为基态锂的第一电离能；
D. 失去一个电子需要的能量为激发态锂的第二电离能；
所需能量最大的是B；
(4)该阳离子中与钴离子形成配位键的有4个N和2个Cl，配位数是6，配体中提供孤电子对的原子有N、Cl。乙二胺容易形成分子间氢键，沸点较高，常温呈液态。
(5)根据均摊原则，晶胞中Li+数为，钴酸锂的化学式为LiCoO2，晶胞中含有O2-的个数为16。晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，该钴酸锂晶体的密度可表示为g·cm-3。
【分析】（1）跟据Co是27号元素可以推出Co3+的电子排布式，亚铁离子的价电子是3d6，未成对电子数为4；
（2）计算出P的价层电子对数，跟据VSEPR模型，判断空间构型，价层电子对数等于杂化轨道数；
（3）处于最低能量状态的原子，最稳定，失去一个电子所需的能量最大；
（4）观察该阳离子的结构图可知，该阳离子中Co的配位数为6，乙二胺中氨基间可以形成分子间氢键，受氢键的影响，熔沸点较高；
（5）用均摊法算出晶胞中Li的个数，在跟据化学式，可知O的个数；算出一个晶胞中Li的个数，跟据化学式求一个晶胞的质量，用边长求一个晶胞的体积，就可以求密度。
35．【答案】（1）29；3d104s1
（2）CuCl；12
（3）；sp3；离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小；大于；N、F、H三种元素的电负性为：F>N>H，在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难与Cu2+形成配位键
【知识点】原子核外电子的运动状态；配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)铜元素的原子序数为29，核外电子数为29，价电子排布式为3d104s1，由泡利不相容原理可知，同一原子中不可能有运动状态完全相同的电子，则基态铜原子有29种运动状态不相同的电子，故答案为：29；3d104s1；
(2)①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的氯原子个数为8×+6×=4，位于体内铜原子个数为4，则晶体的化学式为CuCl，故答案为：CuCl；
②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的氯原子与位于面心的氯原子的距离最近，则晶体中，每个氯原子周围与它最近且等距离的氯原子有12个，故答案为：12；
(3)①四氨合铜离子中中心离子为铜离子，配位体为氨分子，铜离子与4个氨分子形成配位键，离子的结
