2023年高考真题变式分类汇编：原子轨道杂化方式及杂化类型判断3
一、选择题
1．（2022·山东）、属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在键、键。下列说法错误的是（ ）
A．的熔点高于
B．晶体中所有化学键均为极性键
C．晶体中所有原子均采取杂化
D．晶体中所有原子的配位数均相同
【答案】A
【知识点】原子晶体（共价晶体）；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．AlN、GaN为结构相似的共价晶体，原子半径：Al
B．不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键，Ga-N和Al-N均为极性键，B不符合题意；
C．金刚石中每个C原子形成4个共价键（即C原子的价层电子对数为4），不含孤电子对，C原子均采取sp3杂化；AlN、GaN与金刚石结构相似，则AlN、GaN中所有原子均采取sp3杂化，C不符合题意；
D．金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键，即C原子的配位数是4，AlN、GaN与金刚石与金刚石结构相似，则AlN、GaN中所有原子的配位数也均为4，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.共价晶体键能越大熔点越高；
B.不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键；
C.AlN和CaN的结构与金刚石相似，金刚石中碳原子均采用sp3杂化；
D.金刚石中C原子的配位数为4。
2．（2022·沈阳模拟）弱酸型指示剂的电离平衡可表示为：，其分子、离子为不同颜色。下表是酚酞在pH不同的溶液中的结构和变色规律。下列说法中错误的是（ ）
(图中环状结构为苯环)
A．pH改变时，酸碱指示剂的分子、离子相对含量变化引起溶液颜色变化
B．溶液从酸性到强碱性的过程中，酚酞中的碳原子a从杂化转化为杂化
C．当指示剂的，则，此时的pH为理论变色点
D．温度改变，指示剂的变色范围可能发生改变
【答案】B
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；指示剂
【解析】【解答】A．溶液pH改变时，溶液中氢离子浓度发生变化，电离平衡会发生移动，溶液中酸碱指示剂的分子、离子相对含量变化引起颜色变化，故A不符合题意；
B．由图可知，溶液从酸性到强碱性的过程中，酚酞中苯环碳原子a没有发生变化，原子的杂化方式没有变化，故B符合题意；
C．由公式可知，弱酸型指示剂的电离常数K=，当溶液中时，氢离子浓度和电离常数相等，溶液，溶液会发生酸碱性变化，颜色也会变化，所以此时的pH为理论变色点，故C不符合题意；
D．弱酸型指示剂的电离为吸热过程，温度改变，电离平衡会发生移动，溶液中氢离子浓度发生变化，指示剂的变色范围可能发生改变，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、根据电离平衡，可以发现酸碱性会影响氢离子的浓度，氢离子浓度会影响电离平衡；
B、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
C、结合K(HIn)的电离平衡常数，可以知道为，根据提示可知K(HIn)=c(H+)；
D、温度可以影响平衡移动，导致指示剂颜色变化。
3．（2022·龙岩模拟）异黄酮类化合物是药用植物的有效成分之一，一种异黄酮类化合物Z的部分合成路线如图：
下列说法错误的是（ ）
A．X能被 溶液氧化
B．1molY最多能与4molNaOH反应
C．Z中环上的氧原子的杂化方式为
D．X、Y、Z均能发生加成、取代反应
【答案】C
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机物中的官能团；有机物的结构和性质；取代反应；加成反应
【解析】【解答】A．由结构简式可知，X分子中的酚羟基能与高锰酸钾溶液发生氧化反应，被高锰酸钾溶液氧化，故A不符合题意；
B．由结构简式可知，Y分子含有的酯基、酚羟基能与氢氧化钠溶液反应，其中酚酯基消耗2mol氢氧化钠，则1molY最多与4mol氢氧化钠反应，故B不符合题意；
C．由结构简式可知，Z分子中环上的单键氧原子的杂化方式为sp3杂化，双键氧原子的杂化方式为sp2杂化，故C符合题意；
D．由结构简式可知，X、Y、Z分子中均含有的苯环、羰基都能发生加成反应，X分子中含有的酚羟基、Y分子中含有的酚羟基和酯基、Z分子中含有的酚羟基和羧基都能发生取代反应，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.X中的酚羟基、醛基能被高锰酸钾氧化；
B.Y中酚羟基、酯基水解生成的酚羟基和羧基都能和NaOH以1：1反应；
C.Z苯环上的氧原子，羰基氧原子价层电子对数是3、醚键中氧原子价层电子对数是4；
D.X、Y、Z都含有苯环、酚羟基，苯环能加成，酚羟基邻位和对位能取代。
4．（2022·东城模拟）木犀草素有镇咳化痰的作用，其结构简式如图。下列说法错误的是（ ）
A．分子中有3种含氧官能团
B．分子中碳原子均为sp2杂化
C．能与NaHCO3溶液反应，产生气泡
D．能与Br2发生取代反应和加成反应
【答案】C
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机物中的官能团；有机物的结构和性质；有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】A．分子中有酚羟基、醚键、羰基，共3种含氧官能团，故A不符合题意；
B．苯环上六个碳原子共平面，碳碳双键决定六原子共平面，所以分子中苯环上的碳原子、碳碳双键和羰基上的碳原子均为sp2杂化，故B不符合题意；
C． 酚羟基能与碳酸钠溶液反应，不能与NaHCO3溶液反应，故C符合题意；
D．分子中含有酚羟基说明能与Br2发生取代反应，分子中含有碳碳双键说明能发生加成反应，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.该物质的含氧官能团为酚羟基、醚键、羰基；
B.苯环上的碳和双键碳均采用sp2杂化；
C.酚羟基不与碳酸氢钠反应；
D.苯环上酚羟基的邻位和对位氢原子能和溴发生取代反应，碳碳双键能和溴发生加成反应。
5．（2022·济宁模拟）羧酸与醇发生酯化反应的机理如图，下列说法错误的是（ ）
A．该反应历程包括质子化加成、消去、和去质子化
B．同一个碳原子上连接两个羟基是不稳定的结构
C．物质a中所有中心原子杂化方式相同
D．可以用同位素标记的CH3CO18OH来研究酯化反应断键的规律
【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；酯化反应
【解析】【解答】A．由酯化反应的机理图示可知，酯化反应历程中包括了质子化加成、消去、和去质子化的过程，故A不符合题意；
B．由酯化反应的机理图示可知，同一个碳原子上连接两个羟基时，易发生消去反应形成碳氧双键，是不稳定的结构，故B不符合题意；
C．由结构简式可知，有机物a中单键碳原子和单键氧原子杂化方式相同，都是sp3杂化，故C不符合题意；
D．由酯化反应的机理图示可知，若用同位素标记的CH3CO18OH来研究酯化反应断键的规律，当羟基发生消去反应去水形成碳氧双键时，18O可能存在于水中，也可能存在于酯中，无法确定酯化反应断键的规律，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.由图可知，该反应历程包括了质子化加成、消去、和去质子化；
B.同一个碳原子上连接两个羟基时，易发生消去反应形成碳氧双键；
C.物质a中中心原子均采用sp3杂化。
6．（2022·葫芦岛模拟）Calebin A可用于治疗阿尔茨海默病，其合成路线如下。下列说法正确的是（ ）
A．X分子中有3种含氧官能团
B．Y、Z分子中碳原子都是sp2杂化
C．X和Z可以用银氨溶液或氯化铁溶液鉴别
D．Z分子中虚线框内所有碳原子不一定共平面
【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机化合物中碳的成键特征；有机物中的官能团；有机物的鉴别
【解析】【解答】A．X分子中有醚键、醛基2种含氧官能团，故A不符合题意；
B．Y分子中只有碳氧双键上的碳原子是sp2杂化，Z分子苯环、碳氧双键上的碳原子是sp2杂化，其余碳原子都是sp3杂化，故B不符合题意；
C．X含有醛基、Z不含醛基，X和Z可以用银氨溶液鉴别，X和Z都不含酚羟基，不能用氯化铁溶液鉴别，故C不符合题意；
D．Z分子中虚线框内，有苯环和羰基决定的2个平面，单键可以旋转，所有碳原子不一定共平面，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.X中的含氧官能团为醚键和羟基；
B.Y中羰基碳为sp2杂化，其他为sp3杂化，Z中苯环、羰基碳为sp2杂化，其他为sp3杂化；
C.X和Z均不含酚羟基；
D.苯环、碳氧双键及其连接的原子处于同一平面内，但单键可以旋转。
7．（2022·济宁模拟）5-氨基四唑硝酸盐受热迅速生成以为主的环境友好型气体，并放出大量的热，是制造HTPB火箭推进剂的重要原料，结构简式如图，其中五元环为平面结构，下列说法正确的是 （ ）
A．基态N原子核外电子的运动状态有3种
B．阴离子的空间构型为三角锥形
C．该化合物中五元环上的5个原子的杂化方式都相同
D．该化合物因存在类似于苯分子的大键，所以非常稳定
【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．已知N为7号元素，其原子核外有7个电子，根据鲍利不相容原理可知，基态N原子核外电子的运动状态有7种，A不符合题意；
B．阴离子即，中心原子N原子周围的价层电子对数为：3+=3，故其空间构型为平面三角形，B不符合题意；
C．由题干图示结构可知，该化合物中五元环上以双键连接的氮原子和碳原子均为sp2杂化，以单键连接的氮原子以sp3杂化，故它们的杂化方式不相同，C不符合题意；
D．该化合物因存在类似于苯分子的大键，所以非常稳定，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据给出的结构简式，结合成键方式即可找出杂化方式，氮原子外层有7个电子，有7种状态，由于 五元环为平面结构 因此含有大π键，结合选项即可判断。
8．（2022·葫芦岛模拟）某化合物的结构为，其中X、Y、Z、W四种元素分布在三个短周期，原子序数依次增大，且Y、Z、W的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述错误的是（ ）
A．该化合物中，W、X、Y、Z最外层均满足8电子稳定结构
B．四种元素中，Y元素电负性最大
C．该化合物中，W和Y的杂化方式相同
D．元素Z与W最高价氧化物对应水化物可以发生反应
【答案】A
【知识点】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；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A．由分析可知X 为H，最外层为2个电子就满足稳定结构，故A符合题意；
B．由分析可知X、Y、Z、W四种元素分别为H、O、Na、Al，其中Y(O)的非金属性最强，则Y的电负性最大，故B不符合题意；
C．W、Y分别为：O、Al，则在该物质中W和Y的杂化方式均为sp3，故C不符合题意；
D．由分析可得元素Z与W最高价氧化物对应水化物分别为NaOH和Al(OH)3，二者可以发生反应或，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】 X、Y、Z、W四种元素分布在三个短周期，则X为H元素，且Y、Z、W的简单离子具有相同的电子层结构，结合化合物的结构可知，Z形成带1个单质正电荷的阳离子，则Z为Na；Y可形成2个共价键则Y为O； W形成4个共价键，且得到电子形成阴离子，其原子序数大于Z，则W为Al；
A.X为H，最外层为2电子结构；
B.非金属性越强，电负性越大；
C.该物质中W和Y均采用sp3杂化；
D.NaOH和Al(OH)3发生反应生成偏铝酸钠和水。
9．（2022·和平模拟）制取H2O2的反应为Na2O2+H2SO4+10H2O=Na2SO4·10H2O+H2O2，下列说法不正确的是（ ）
A．钠离子的结构示意图：
B．H2O2的电子式：
C．的空间结构为正四面体型
D．基态O原子的轨道表示式：
【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；原子结构示意图；结构式；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．钠离子的核电荷数为11、核外电子总数为10，其离子结构示意图为，故A不符合题意；
B．过氧化氢属于共价化合物，含有2个O-H键和1个O-O键，其电子式为，故B不符合题意；
C．中心原子价层电子对为(6+2)/2=4，孤电子对为4-4=0，所以离子空间结构：正四面体形，故C不符合题意。
D．能级相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，此时原子的能量最低，基态O原子基态电子的轨道表示式为，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】D、能级相同的轨道中，电子会优先铺满整个轨道，并且方向都相同，之后才会以相反的方向填充轨道，所以D中2p部分应该为。
10．（2022·东城模拟）下列分子中的碳原子为sp杂化的是（ ）
A．CH4 B．HCHO C．C2H2 D．C2H4
【答案】C
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．CH4中碳形成4个σ键，为sp3杂化，故A不符合题意；
B．HCHO中碳形成3个σ键，没有孤电子对，为sp2杂化，故B不符合题意；
C．C2H2中碳形成2个σ键，没有孤电子对，为sp杂化，故C选符合题意；
D．C2H4中碳形成3个σ键，没有孤电子对，为sp2杂化，故D不选符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据碳原子的成键方式即可判断
11．（2021高二下·蕲春月考）中国科学院发现CO2在核(Fe—Zn—Zr)—壳(Zeolite)催化剂内能高效氢化成异构化烷烃，反应机理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该过程中没有发生电子的转移
B．1个四氨合锌(II)—[Zn(NH3)4]2+中含12个σ键
C．示意图中含碳化合物碳原子的杂化方式均相同
D．催化剂内能高效氢化成异构化烷烃与催化剂的选择性有关
【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；催化剂；物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】A.此过程是利用 CO2在核(Fe—Zn—Zr)—壳(Zeolite)催化剂内能高效氢化成异构化烷烃 ，氢元素的化合价发生改变，涉及到电子的转移，故A不符合题意
B.一个氨气分子中存在3个氮氢键，因此配体中有12个单键，还形成4个配位键， 1个四氨合锌(II)—[Zn(NH3)4]2+中含16个σ键，故B不符合题意
C.二氧化碳中的碳原子是sp杂化，异构化烷烃中的碳原子是sp3杂化，而一氧化碳中的碳的杂化是sp杂化，故C不符合题意
D.催化剂内能高效氢化成异构化烷烃与催化剂的选择性有关，故D符合题意
故答案为：D
【分析】A.氢元素的化合价发生改变，碳元素的化合价发生改变有电子转移
B. σ键 包括单键和配位键，找出单键和配位键即可
C.写出含碳化合物中碳原子的杂化方式即可
D.催化剂具有选择性
二、多选题
12．（2021高二下·无棣期中）氧化石墨烯基水凝胶是一类新型复合材料，对氧化石墨烯进行还原可得到还原石墨烯，二者的结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．还原石墨烯中碳原子的杂化方式均为sp2
B．在水中溶解度氧化石墨烯比还原石墨烯更大
C．氧化石墨烯能形成氢键，而还原石墨烯不能
D．氧化石墨烯转化为还原石墨烯时，1号C与其相邻 C原子间键能变大
【答案】B,D
【知识点】键能、键长、键角及其应用；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．还原石墨烯中，与-OH相连碳原子、与醚键相连碳原子，都与4个原子形成4个共价单键，杂化方式均为sp3，A不符合题意；
B．氧化石墨烯比还原石墨烯中亲水基(-OH、-COOH)多，与水分子间形成的氢键多，所以氧化石墨烯在水中溶解度更大，B符合题意；
C．氧化石墨烯和还原石墨烯中都含有-COOH、-OH，二者都能形成氢键，C不符合题意；
D．氧化石墨烯转化为还原石墨烯时，1号C与其相邻 C原子间由碳碳单键转化为碳碳双键，所以碳碳键能变大，D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】A.根据碳原子的成键方式，碳原子形成的有4个单键和双键，因此杂化方式是sp3和sp2
B.羟基可以与水分子形成氢键，羟基的个数越多，形成的氢键越多，越易溶于水
C.均含有羟基，均可形成氢键
D.单键变双键，键变短，键能变大
13．（2021高二下·无棣期中）海葵毒素是最复杂的有机物之一，是非多肽类物质中毒性非常大的一个，仅用2.3-31.5 g就可以致人于死地。岩沙海葵毒素结构简式如下，其分子式C129H223N3O54，分子量2680.14g/mol。(手性碳原子是指与四个各不相同的原子或者原子团相连的碳原子)
关于海葵毒素描述正确的是（ ）
A．海葵毒素中碳元素的杂化方式只有sp2杂化
B．该分子中含氧官能团有羧基、羰基、醚键等
C．岩沙海葵毒素是一种能使溴水褪色的有机高分子化合物
D．海葵毒素中含有手性碳原子
【答案】B,D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机物中的官能团；有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】A．该物质中含有甲基，甲基中的C原子为sp3杂化，A不符合题意；
B．根据该物质的结构简式可知含氧官能团有醚键、羧基、羰基等，B符合题意；
C．该物质的相对分子质量较小，小于10000，不是有机高分子化合物，C不符合题意；
D．根据手性碳的定义可知，该物质中9号碳、8号碳、3号碳等为手性碳原子，D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】A.分子中的碳原子有形成4个单键和双键的，因此碳原子的杂化方式有sp3和sp2杂化
B.找出结构简式中的官能团即可
C.可以发生使溴水褪色，但是不是高分子
D.找出连接四个不同原子或基团的碳原子即可
14．（2017高二下·高青期中）CH3+、﹣CH3（甲基）、CH3﹣都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是 （ ）
A．它们均由甲烷去掉一个氢原子所得
B．它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化
C．CH3﹣与NH3、H3O+互为等电子体，几何构型均为三角锥形
D．CH3+中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面
【答案】C,D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机物的结构和性质
【解析】【解答】解：A．甲烷分子变成CH3+、﹣CH3、CH3﹣时，失去的分别是氢负离子、氢原子和氢离子，空间构型也不再与原来的分子相同，故A错误；
B．CH3+、CH3﹣、CH3﹣分别具有6个、7个和8个价电子，不是等电子体，中心碳原子的价层电子对数不同，故空间构型不同，故B错误；
C．CH3﹣与NH3、H3O+均具有8个价电子，4个原子，互为等电子体，几何构型均为三角锥形，故C正确；
D．CH3+中的碳原子采取sp2杂化，平面三角形结构，所有原子均共面，故D正确；
故选CD．
【分析】A．甲烷去掉一个氢原子不能得到CH3+、CH3﹣；
B．CH3+、﹣CH3、CH3﹣分别具有6个、7个和8个价电子，不是等电子体；
C．CH3﹣与NH3、H3O+均具有10个电子，互为等电子体；
D．CH3+中的碳原子采取sp2杂化．
三、非选择题
15．（2022·山东）研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为。回答下列问题：
（1）基态原子的价电子排布式为 ，在元素周期表中位置为 。
（2）晶胞中N原子均参与形成配位键，与的配位数之比为 ； ；晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是 。
（3）吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据____(填标号)。
A．2s轨道 B．2p轨道 C．sp杂化轨道 D．sp2杂化轨道
（4）在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是① ，② 。
（5）、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是 。
【答案】（1）3d84s2；第4周期第VIII族
（2）2：3；2：1：1；Zn2+
（3）D
（4）吡啶能与H2O分子形成分子间氢键；吡啶和H2O均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子
（5）
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)已知Ni是28号元素，故基态Ni原子的价电子排布式为：3d84s2；位于元素周期表的第4周期第VIII族，故答案为：3d84s2；第4周期第VIII族；
(2)由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中含有Ni2+个数为：=1，Zn2+个数为：=1，含有CN-为：=4，NH3个数为：=2，苯环个数为：=2，则该晶胞的化学式为：，且晶胞中每个N原子均参与形成配位键，Ni2+周围形成的配位键数目为4，Zn2+周围形成的配位键数目为6，则与的配位数之比为4：6=2：3；4：2：2=2：1：1；Ni2+的配位数为4，则Ni2+采用sp3杂化，而Zn2+的配位数为6，Zn2+采用sp3d2杂化，即晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是Zn2+，故答案为：2：3；2：1：1；Zn2+；
(3)吡啶中含有与苯类似的大π键，则说明吡啶中N原子采用sp2杂化，杂化轨道只用于形成σ键和存在孤电子对，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp2杂化轨道，故答案为：D；
(4)已知苯分子为非极性分子，H2O分子为极性分子，且吡啶中N原子上含有孤电子对能与H2O分子形成分子间氢键，从而导致在水中的溶解度，吡啶远大于苯，故答案为：吡啶能与H2O分子形成分子间氢键；吡啶和H2O均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子；
(5)已知-CH3为推电子基团，-Cl是吸电子基团，则导致N原子电子云密度大小顺序为：＞＞，碱性随N原子电子云密度的增大而增强，则其中碱性最弱的为：，故答案为：。
【分析】（1）Ni为28号元素，根据构造原理书写价电子排布式；位于第4周期第VIII族；
（2）根据均摊法计算确定该晶胞的化学式，进而确定与的配位数之比和；Zn2+采用sp3d2杂化，即晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是Zn2+；
（3）吡啶中N原子采用sp2杂化，杂化轨道只用于形成σ键和存在孤电子对；
（4） 吡啶能与H2O分子形成分子间氢键；根据相似相溶原理判断；
（5）-CH3为推电子基团，-Cl是吸电子基团。
16．（2022·湖南）[选修3：物质结构与性质]
铁和硒（ ）都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用。回答下列问题：
（1）乙烷硒啉（Ethaselen）是一种抗癌新药，其结构式如下：
①基态 原子的核外电子排布式为 ；
②该新药分子中有 种不同化学环境的C原子；
③比较键角大小：气态 分子 离子（填“>”“<”或“=”），原因是 。
（2）富马酸亚铁 是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：
①富马酸分子中 键与 键的数目比为 ；
②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为 。
（3）科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化 ，将 转化为 ，反应过程如图所示：
①产物中N原子的杂化轨道类型为 ；
②与 互为等电子体的一种分子为 （填化学式）。
（4）钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：
①该超导材料的最简化学式为 ；
② 原子的配位数为 ；
③该晶胞参数 、 。阿伏加德罗常数的值为 ，则该晶体的密度为 （列出计算式）。
【答案】（1）[Ar] 3d104s24p4；6；＞；SeO3的空间构型为平面三角形，SeO 的空间构型为三角锥形
（2）11：3；O＞C＞H＞Fe
（3）sp3杂化；H2O
（4）KFe2Se2；4；
【知识点】原子核外电子排布；键能、键长、键角及其应用；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）①Se为34号元素，核外有34个电子，基态Se原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，简化电子排布式为[Ar] 3d104s24p4，故答案为：[Ar] 3d104s24p4；
②乙烷硒啉的分子结构对称，如图，则乙烷硒啉分子中含有8种化学环境不同的碳原子，故答案为：8；
③三氧化硒分子中硒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，键角为120°，亚硒酸根离子中硒原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥形，键角小于120°，故答案为：＞；SeO3的空间构型为平面三角形，SeO 的空间构型为三角锥形；
（2）①由球棍模型可知，富马酸的结构式为HOOCCH=CHCOOH，单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，则富马酸分子中含有11个σ键，3个π键，σ键和π键的数目比为11：3，故答案为：11：3；
②富马酸亚铁中含有的元素为C、H、O、Fe，元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性：O＞C＞H＞Fe，则电负性由大到小的顺序为O＞C＞H＞Fe，故答案为：O＞C＞H＞Fe；
（3）①由结构简式可知，产物中氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化，故答案为：sp3杂化；
②的原子数为3，价电子数为8， 等电子体具有相同的原子数和价电子数，则与互为等电子体的分子为H2O，故答案为：H2O；
（4）①由平面投影图可知，钾原子位于顶点和体心，数目为8× +1=2，硒原子位于棱上和体内，数目为，铁原子位于晶胞面上，数目为，则超导材料最简化学式为KFe2Se2，故答案为：KFe2Se2；
②由平面投影图可知，距离铁原子最近且紧邻的硒原子有4个，所以铁原子的配位数为4，故答案为：4；
③设晶体的密度为dg/cm3，根据可得， =abc×10-21×d，解得d= ，故答案为： 。
【分析】（1）①Se为34号元素，根据构造原理书写核外电子排布式；
②该物质结构对称；
③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；
（2）①单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，三键中含有1个σ键和2个π键；
②元素的非金属性越强，电负性越大；
（3）①产物中N原子形成4个σ键；
②等电子体具有相同的原子数和价电子数；
（4）①根据均摊法计算；
②位于棱上的铁原子与位于面上的硒原子的距离最近；
③根据计算。
17．（2022·广东）硒（ ）是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光（ ）效应以来， 在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含 的新型 分子 的合成路线如下：
（1） 与S同族，基态硒原子价电子排布式为 。
（2） 的沸点低于 ，其原因是 。
（3）关于I~III三种反应物，下列说法正确的有_________。
A．I中仅有 键
B．I中的 键为非极性共价键
C．II易溶于水
D．II中原子的杂化轨道类型只有 与
E．I~III含有的元素中，O电负性最大
（4）IV中具有孤对电子的原子有 。
（5）硒的两种含氧酸的酸性强弱为 （填“>”或“<”）。
研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠（ ）可减轻重金属铊引起的中毒。 的立体构型为 。
（6）我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图a，沿x、y、z轴方向的投影均为图b。
①X的化学式为 。
②设X的最简式的式量为 ，晶体密度为 ，则X中相邻K之间的最短距离为 （列出计算式， 为阿伏加德罗常数的值）。
【答案】（1）4s24p4
（2）两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高
（3）B；D；E
（4）O、Se
（5）＞；正四面体形
（6）K2SeBr6；
【知识点】原子核外电子排布；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）Se为第四周期元素，Se与S同族，最外层电子数都为6，则基态硒原子价电子排布式为4s24p4。
（2）H2Se和H2O都是分子晶体，由于水分子之间存在氢键，所以H2O的沸点较高。
（3）A．I中有碳碳单键（σ键）和介于单键、双键之间的特殊键（大π键），A不符合题意；
B．Se与Se为同种原子，则I中的Se-Se键为非极性共价键，B符合题意；
C．II属于烃类，难溶于水，C不符合题意；
D．II中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型均为sp2，碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp，D符合题意；
E．元素的电负性：同周期从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小。则I~III含有的元素中，O电负性最大，E符合题意；
故答案为：BDE。
（4）根据IV的结构简式可知，O、Se都有孤对电子，C、H、S都没有孤对电子。
（5）S、Se同主族，Se的含氧酸可类比S的含氧酸，H2SO4酸性比H2SO3强，则H2SeO4的酸性比H2SeO3强。SO42-中Se价层电子对数为4+=4，其立体构型为正四面体形。
（6）①根据晶胞结构可知，有8个K原子，另外的原子团个数为，而1个原子团为SeBr62-
，经简化可得X的化学式为K2SeBr6。
②由①可知，晶胞中含有4个K2SeBr6，且X中相邻K之间的最短距离为晶胞参数的一半。设晶胞参数为a nm，则，解得，所以X中相邻K之间的最短距离为nm。
【分析】（1）同主族元素原子的最外层电子数相等，价电子是指最外层电子。
（2）分子间含有氢键，能使物质的熔沸点升高。
（3）A．σ键为单键，介于单键、双键之间的特殊键为大π键。
B．在共价键中，成键的两个相同原子之间存在非极性共价键。
C．烃类都难溶于水。
D．II中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型均为sp2，碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp。
E．元素的电负性：同周期从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小。
（4）根据原子最外层8电子饱和（H原子最外层2电子饱和）及物质结构中原子的成键情况进行分析。
（5）S、Se同主族，Se的含氧酸可类比S的含氧酸。分子或离子的立体构型可通过中心原子的价层电子对进行分析。
（6）①根据均摊法进行解答。
②根据n=和m=ρV进行分析，注意单位统一。
18．（2022·全国乙卷）[化学——选修3：物质结构与性质]
卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）氟原子激发态的电子排布式有 ，其中能量较高的是 。（填标号）
a． b． c． d．
（2）①一氯乙烯分子中，C的一个 杂化轨道与的轨道形成 键，并且的轨道与C的轨道形成3中心4电子的大键。
②一氯乙烷、一氯乙烯、一氯乙炔分子中，键长的顺序是 ，理由：（ⅰ）C的杂化轨道中s成分越多，形成的键越强；（ⅱ） 。
（3）卤化物受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为 。解释X的熔点比Y高的原因 。
（4）晶体中离子作体心立方堆积（如图所示），主要分布在由构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下，不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此，晶体在电池中可作为 。
已知阿伏加德罗常数为，则晶体的摩尔体积 （列出算式）。
【答案】（1）ad；d
（2）sp2；σ；一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔；Cl参与形成的大π键越多，形成的C-Cl键的键长越短
（3）CsCl；CsCl为离子晶体，ICl为分子晶体
（4）电解质；
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的跃迁及应用；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）F为第9号元素，其基态原子电子排布式为1s22s22p5，其激发态是基态原子2p能级上的几个电子跃迁到3p能级上。
a.基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于氟原子的激发态，a符合题意；
b.核外共10个电子，不是氟原子，b不符合题意；
c.核外共8个电子，不是氟原子，c不符合题意；
d.基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于氟原子的激发态，d符合题意；
故答案为：ad。
同一原子3p能级的能量比3s能级的能量高，因此能量最高的是1s22s22p33p2，故答案为：d。
（2）①一氯乙烯的结构式为，其中碳原子有3对共用电子对，采用sp2杂化，因此C的一个sp2杂化轨道与Cl的3px轨道形成C-Cl σ键。
②一氯乙烷中碳采用sp3杂化，一氯乙烯中碳采用sp2杂化，一氯乙炔中碳采用sp杂化。sp杂化时p成分少，sp3杂化时p成分多，p成分越多，形成的C-Cl键越弱，则其键长越长；同时Cl参与形成的大π键越多，形成的C-Cl键长越短，一氯乙烯中Cl的3px轨道与C的2px轨道形成3中心4电子的大π键(Π34 )，一氯乙炔中Cl的3px轨道与C的2px轨道形成2套3中心4电子的大π键(Π34 )，因此三种物质中C-Cl键键长顺序为：一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔。
（3）非氧化还原反应中各元素化合价不变，根据反应前后元素的种类不变，CsICl2反应生成无色晶体和红棕色液体，则无色晶体为CsCl，红棕色液体为ICl。CsCl为离子晶体，熔化时，克服的是离子键，ICl为分子晶体，熔化时，克服的是分子间作用力，因此CsCl的熔点比ICl高。
（4）在电场作用下，Ag+不需要克服太大阻力即可发生迁移，则α-AgI晶体是优良的离子导体，在电池中可作为电解质。每个晶胞中含I-的个数为8×+1=2，则Ag+个数也为2，所以晶胞的物质的量n=mol=mol，晶胞体积V=a3pm3=(504×10-12)3m3，则α-AgI晶体的摩尔体积Vm=。
【分析】（1）注意氟原子的激发态是指基态原子2p能级上的几个电子跃迁到3p能级上。氟原子3p能级的能量比3s能级的能量高。
（2）C的杂化轨道中s成分越多，形成的C-Cl键越强，则其键长越短；Cl参与形成的大π键越多，形成的C-Cl键长越短。据此分析。
（3）非氧化还原反应前后元素的化合价不变，结合产物的特点和质量守恒定律进行分析。离子晶体的熔点比分子晶体高，据此分析。
（4）运用均摊法算出该晶胞的个数和体积，结合N=n·NA和V=n·Vm进行解答。
19．（2021·漳州模拟）卟啉化合物在生命科学、太阳能储存等众多领域具有广阔的应用前景。回答下列问题：
I.四苯基金属锌卟啉配合物具有促进细胞组织呼吸、改善蛋白质和糖代谢等作用，其合成过程如下(ph-为苯基)：
（1）配合物中基态Zn原子的价电子排布式为 ，C原子的杂化类型为 。
（2）合成过程所用的试剂乙醇中所含元素的电负性由大到小的顺序为 。
（3）乙醇的沸点高于二氯甲烷的沸点，主要原因是 。
（4）II.研究表明利用卟啉配合物对钙钛矿薄膜进行修饰调控，可大幅度提高钙钛矿太阳能电池器件的性能和稳定性。
钙钛矿晶胞如图所示，Ti4+处于6个O2-组成的 空隙中，若Ca2+与O2-的最短距离为anm，设NA为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为 g cm-3(列出计算表达式)。
（5）在钙钛矿晶胞结构的另一种表示中，Ti4+处于各顶点位置，则O2-处于 位置。
【答案】（1）3d104s2；sp2
（2）O>C>H
（3）乙醇和二氯甲烷都是分子晶体，乙醇存在分子间氢键
（4）正八面体；
（5）棱心
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)Zn为30号元素，基态原子的核外电子排布为[Ar] 3d104s2，价电子排布式为3d104s2，根据配合物的结构简式可知C原子均形成双键，所以为sp2杂化；
(2)非金属性越强，元素的电负性越强，非金属性O＞C＞H，则电负性O＞C＞H；
(3)乙醇和二氯甲烷均为分子晶体，但由于乙醇分子中含有羟基，可以形成分子间氢键，所以乙醇的沸点较高；
(4)根据晶胞结构示意图可知Ti4+周围6个O2-围成一个正八面体；据图可知Ca2+与O2-的最短距离为该晶胞面对角线的一半，所以该晶胞的边长为 ，则晶胞的体积为( ×10-7)cm3，根据均摊法，晶胞中含有O2-的个数为 =3，Ti4+的个数为1，Ca2+的个数为 =1，所以晶胞的质量为 g，则晶体的密度为 g·cm3；
(5)原晶胞中Ti4+与O2-的距离为边长的一半，根据晶胞平移时微粒间的距离不变，可知当Ti4+处于顶点时，O2-处于棱心。
【分析】（1）根据锌的原子序数即可写出核外电子能级排布，根据碳原子的成键方式即可判断杂化方式
（2）元素的非金属性越强，电负性越强
（3）沸点主要是受到氢键的影响
（4）根据晶胞结构图即可判断六个氧离子形成的是正八面体，根据占位情况计算出含有钛原子和氧原子，即可计算出晶胞的质量，根据钙离子和阳离子距离最近是体心和面心的距离，即可计算出体积，根据ρ=
（5）钛处于面心的连接中心位置，即为体心，当Ti为顶点时，此时的面心是处于棱中心
20．（2021·长春模拟）卤族元素是重要的非金属元素，用途广泛。回答下列问题：
（1）卤族元素位于元素周期表 区，其中电负性最大的是 (填元素符号)。
（2）基态氟原子核外有 种运动状态不同的电子，其中含有单电子的轨道形状为 。
（3）溴元素对应的含氧酸 HBrO4酸性比
HBrO3酸性 (填“强”或“弱”)，原因是 。
（4）化合物 I3 AsF6为离子化合物，其中阳离子(I )中心原子的杂化方式为 。该晶体中不含有的化学键类型为 (填选项字母)。
a．配位键 b．金属键 c．极性键 d．非极性键
（5）由钾、氧、碘三种元素构成的晶体晶胞结构如图1所示。则该晶体的化学式为 ，晶胞中位置与 K+紧邻的 O 的个数为 。
（6）有“点缺陷”的 NaCl 晶体可导电，其结构如图 2 所示。有人认为：高温下有“点缺陷”的 NaCl 晶体能导电，是因为 Na＋经过一个由 3 个 Cl-组成的最小三角形窗孔(如图 3 所示)，迁移到另一空位而造成的。已知立方体边长
a=282pm，粒子半径 r(Na＋)=115pm，r(Cl-)=167pm，计算内切圆半径 r内的值并判断该观点是否正确 。(已知： )
【答案】（1）P；F
（2）9；哑铃形
（3）强；HBrO4酸和HBrO3酸的通式为 ，前者为 ，后者为 ，n值越大酸性越强
（4）sp3；b
（5）；24
（6）52pm；正确
【知识点】原子核外电子的运动状态；化学键；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)P区元素包括元素周期表中IIIA族元素~0族元素，所以卤族元素位于元素周期表的P区，同主族元素从上至下非金属的非金属性逐渐减弱，则其电负性逐渐减弱，所以卤素中电负性最强的为F元素，故答案为：p；F；
(2)基态氟原子核外为含9个电子，由保里不相容原理可知，没有运动状态完全相同的电子，其核外电子运动状态由9种；其中2P轨道为含单电子轨道，p轨道是哑铃形，故答案为：9；哑铃形；
(3)溴元素对应的含氧酸HBrO4酸和HBrO3酸的通式为 ，前者为 ，后者为 ，n值越大酸性越强，所以HBrO4酸性比HBrO3酸性强，故答案为：强；HBrO4酸和 HBrO3酸的通式为 ，前者为 ，后者为 ，n值越大酸性越强；
(4)碘的价层电子对数为： ，由于中心原子只形成2个共价键，故其有2个孤电子对，中心原子的杂化类型为sp3杂化；I3 AsF6晶体中均为非金属元素，因此不含金属键，所以b正确，故答案为：sp3；b；
(5)由图一可知，I的个数为1，O的个数为 ， 个数为 ，所以该晶体的化学式为 ；与 紧邻的O原子个数为24，故答案为： ；24；
(6)该三角形窗孔为等边三角形， ， ，X=52pm。高温下，NaCl晶体导电是由于 迁移到另一空穴造成的，结合NaCl晶体结构图可知，提出的观点是正确的，故答案为：52pm；正确。
【分析】
（1）卤族元素位于元素周期表 P区；，同主族元素从上至下非金属的非金属性逐渐减弱，则其电负性逐渐减弱；
（2）基态氟原子核外有9个游离电子，根据核外电子排布规律判断各个电子运动状态均不相同；p轨道含有单电子，属于哑铃型；
（3）含氧酸，根据（OH）判断为几元酸，所含（OH）越多酸性越强；
（4）中心原子杂化方式根据其价电子孤电子对数来决定杂化类型；非金属元素构成的晶体不含金属键；
（5）根据晶胞判断化学式，通过均摊法判断一个晶胞分配的原子个数，再根据原子个数判断化学式；计算离子相邻粒子个数首先判断一个晶胞内相邻的粒子个数，再判断该离子周围晶胞的个数，相乘得出结果；
（6）根据空间几何知识计算离子孔道空间最小面积（内切圆），再根据离子尺寸和孔道作比较得出结论。
21．（2021·济宁模拟）硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面用途非常广泛。回答下列问题：
（1）氨硼烷(H3NBH3)是目前最具潜力的储氢材料之一。
①氨硼烷能溶于水，其原因是 。
②氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作用，称为双氢键，用“N—H…H—B”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是 。
A．苯和三氯甲烷 B．LiH和HCN C．C2H4和C2H2 D．B2H6和NH3
③氨硼烷电池放电时的总反应为：H3NBH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O。写出负极电极反应 。
（2）在硼酸盐中，阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式，图(a)为一种无限长单链状结构的多硼酸根，其化学式为 ；图(b)为硼砂晶体中的阴离子，其中硼原子采取的杂化类型 。
（3）硼氢化钠是一种常用的还原剂。其晶胞结构如图所示：
①该晶体中Na+的配位数为 。标注为“1”的Na+分数坐标为 。
②H3BO3分子中的O—B—O的键角 (填“大于”、“等于”或“小于”)BH 中的H—B—H的键角。
③已知硼氢化钠晶体的密度为ρg·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值，则a= (用含ρ、NA的代数式表示)；
④若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代，得到的晶体的化学式为 。
【答案】（1）氨硼烷和水之间可以形成氢键；BD；H3NBH3+2H2O-6e-=NH +BO +6H+
（2）[BO2] 或BO ；sp2、sp3
（3）8；(1， ， )；大于； ×107；Na3Li(BH4)4
【知识点】晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)①氨硼烷能溶于水，是由于氨硼烷分子与水分子之间可以形成氢键，增加了分子之间的相互吸引作用；
②A．在苯和三氯甲烷分子中H原子都是呈正电性，因此不存在双氢键，A不正确；
B．在LiH中H显负电性，而在HCN中H显正电性，因此二者之间存在双氢键，B正确；
C．在C2H4和C2H2中H原子都是呈正电性，因此不存在双氢键，C不正确；
D．在B2H6中H显负电性，在NH3中H原子都是呈正电性，因此二者之间存在双氢键，D正确；
故答案为：BD；
③氨硼烷电池放电时的总反应为：H3NBH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O。该反应中H3NBH3失去电子，发生氧化反应，所以负极的电极反应式为：H3NBH3+2H2O-6e-=NH +BO +6H+；
(2)图(a)是一种链状结构的多硼酸根，从图可看出，每个 单元，都有一个B，有一个O完全属于这个单元，剩余的2个O分别为2个 单元共用，所以B：O=1：(1+2× )=1：2，所以化学式为[BO2] 或BO ；从图(b)是硼砂晶体中阴离子的环状结构可看出：[B4O5(OH)4]2-一半B原子采用sp3杂化形成两个四配位BO4四面体；另一半B原子采用的是sp2杂化形成两个三配位BO3平面三角形结构，故其中B原子杂化类型为sp2杂化、sp3杂化；
(3)①以上底面面心Na+研究，与其配位的 处于晶胞的顶点、晶胞上半部的面心，还有处于上面晶胞下半部左右侧面面心，即该晶体中Na +的配位数为8；
根据坐标原点及标注为“1”的Na+的位置，可知该Na+的分数坐标为(1， ， )；
②H3BO3分子为平面分子B原子采用sp2杂化，而 中B原子采用sp3杂化，sp2杂化形成的键角120°，sp3杂化形成的的键角是109°18′，所以sp2杂化形成的键角大于sp3杂化形成的的键角，与H3BO3分子中的O—B—O的键角大于BH 中的H—B—H的键角；
③在一个晶胞中含有Na+的数目为6× +4× =4，含有的 的数目为1+8× +4× =4，则根据晶胞密度公式可知ρ= ，所以该晶胞中a= ×107；
④根据Na+在晶胞位置可知：若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代，则其中含有的Na+离子数目为4× +4× =3，含有的Li+数目为2× =1；含有的 的数目为1+8× +4× =4，因此该晶体化学式为Na3Li(BH4)4。
【分析】
(1)①根据氢键分析；
②根据双氢键的两个H一个为正电性一个为负电性分析；
③根据总反应以及负极失电子分析；
(2)根据均摊法计算化学式；根据B形成的正四面体以及平面三角形分析；
(3)①Na+的配位数为距离最近的BH 的个数；
②根据杂化方式与空间构型分析；
③根据晶胞密度的公式计算；
④根据均摊法计算。
22．（2021·沧州模拟）高熵合金通常被定义为含有5种以上主要元素的固溶体，每种元素的摩尔比为 。这个概念已经扩展到创造熵稳定的功能材料中。此类材料有熵稳定高熵功能材料( 的氧化物)，以及尖晶石、碳化物和硅化物等。根据所学知识回答下列问题：
（1）基态 原子的价电子排布式为 ，有 个未成对电子。
（2）镍及其化合物常用作有机合成的催化剂，如 ( 表示苯基)，在该化合物中，配体的空间构型为 ； 晶体中存在的化学键类型有 (填标号)。
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）尖晶石是镁铝氧化物组成的矿物，含有铁、锌、锰等元素。 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
（4）已知： 是强还原剂，与水反应能生成 ， 中含有 键与 键的数目之比为 ，该离子中C的杂化方式为 。
（5） 的晶胞结构如图所示，若碳和硅的原子半径分别为 和 ，密度为 ，其原子的空间利用率(即晶胞中原子体积占空间体积的百分率)为 (用含 的代数式表示， 表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】（1）；2
（2）三角锥形；BCE
（3）
（4）；sp
（5）
【知识点】原子核外电子的能级分布；化学键；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 原子的价电子排布式为 ，有2个未成对电子；
(2) ( 表示苯基)中配体为 原子的价电子数为5，其中3个电子与苯基形成单键，余下2个电子形成一对孤对电子(用于形成配位键)，因此P原子采取 杂化，故配体的空间构型为三角锥形； 中存在 (极性键)， (非极性键)， (配位键)，故答案为：BCE；
(3)基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，基态Mn原子的价电子排布式为3d54s2，Fe原子质子数多，对核外电子吸引力更强，故第一电离能Fe＞Mn，基态Zn原子的价电子排布式为3d104s2，为全满结构，故Zn的第一电离能最大，则第一电离能Zn＞Fe＞Mn；
(4) 中C、N以三键连接，三键中含有1个 键，2个 键，故 键与 键的数目之比为 ， 键不参与杂化，只有1个 键参与杂化，C上有1对孤对电子，故C的杂化方式为sp杂化；
(5)根据均摊法可得，该晶胞中含有4个C和4个 ，故原子所占的总体积 ，该晶胞的体积为 ，则原子的空间利用率为 。
【分析】（1）根据核外电子能级排布即可写出价电子排布和孤对电子
（2）根据化学式即可找出配体离子，根据中心原子成键方式即可判断构型，结合晶体的空间构型即可找出含有的键型
（3）同周期元素从左到右电离增大的趋势，但是考虑到d能级电子的排满状态即可判断
（4）根据化学式即可找出键的数目之比，根据成键方式即可判断杂化方式
（5）根据晶胞结构计算出晶胞中原子的个数接口计算出占有体积，根据晶胞参数计算出晶胞体积即可计算出占有率
23．（2021·安徽模拟）镍是一种亲铁元素，地核主要由铁、镍元素组成。
（1）基态镍原子的价电子排布式为 。
（2）配合物Ni(CO)4常温为液体，其最可能的晶体类型是 ，配位原子为 。CO与N2互为等电子体，熔沸点更高的是CO，其原因是 。
（3）NiSO4溶液与丁二酮肟的反应如图，该反应可以用来鉴别Ni2+。
①丁二酮肟中四种元素电负性由大到小的顺序为 ，碳原子的杂化轨道类型为 。
②二(丁二酮肟)合镍(II)中存在的化学键有 (填选项字母)。
A．σ键 B．π键 C．配位健 D．氢键 E.范德华力
（4）镍可做许多有机物与氢气加成的催化剂，例如吡啶( )的反应方程式为：
3H2+
吡啶中大Π键可以表示为 。
（5）某种镁、镍和碳三种元素形成的晶体具有超导性。该晶体可看作是镁原子做顶点，镍原子作面心的面心立方堆积(晶胞结构如图，未标出碳原子位置)，碳原子只填充在由镍构成的八面体空隙。
①图中碳原子的位置位于晶胞的 。
②已知晶胞中相邻且最近的镁、碳原子间核间距为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值，其密度为 g/cm3(列出算式即可)。
【答案】（1）3d84s2
（2）分子晶体；C；均为分子晶体，相对分子质量相同，极性越大，范德华力越大，熔沸点越高
（3）O＞N＞C＞H；sp3和sp2；ABC
（4）
（5）体心；
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；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)Ni为28号元素，基态原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，价电子排布式为3d84s2；
(2)Ni(CO)4常温为液体，熔沸点较低，应为分子晶体；CO分子中C、O原子都有孤电子对，但C的电负性较小，更容易给出电子，所以配位原子为C；CO和N2均为分子晶体，相对分子质量相同，但CO为极性分子，极性越大，范德华力越大，熔沸点越高；
(3)①非金属性越强，电负性越大，所以丁二酮肟中四种元素电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞H；丁二酮肟中甲基中的C原子为sp3杂化，C=N键中的C原子为sp2杂化；
②C=N键中有一个σ键，一个π键，N原子共形成四个共价键，则N原子与Ni原子之间为配位键，氢键和范德华力不是化学键，
故答案为：ABC；
(4)吡啶中C、N原子均为sp2杂化(N原子为不等性sp2杂化)，未参与杂化的轨道中都有一个电子参与形成大Π键，所以可以表示为 ；
(5)①镍原子在面心，碳原子只填充在由镍构成的八面体空隙，所以碳原子在体心；
②相邻且最近的镁、碳原子间核间距为a nm，则晶胞的体对角线为2a nm，所以晶胞的棱长为 nm= ×10-7cm，则晶胞体积为 cm3，晶胞中C原子个数为1，Mg原子个数为 =1，Ni原子个数为 =3，所以晶胞的质量为 g，则密度 = g·cm-3。
【分析】（1）根据核外电子数即可写出价层电子排布
（2）根据常温下为液态即可判断为分子晶体，根据结构式即可判断其配位原子，结构相似，相对分子质量越大沸点越高
（3）①非金属性越强，电负性越强，根据碳原子的成键方式即可判断出杂化方式
②根据结构式即可判断含有单键、双键、配位键，即为 σ键 、 π键 、 配位健
（4）根据大π键形成方式即可判断
（5）①根据找出形成八面体即可找出碳原子位置
②根据给出的晶胞计算出原子个数，结合晶胞参数计算出体积即可计算出密度
24．（2021·湖北模拟）托特罗定(G)是毒覃碱受体拮抗剂，其一种合成路线流程图如图
请按要求回答下列问题：
（1）A的名称 。
（2）F中含氧官能团名称为 ，其中碳原子的杂化类型有 。
（3）F→G的反应类型为 ，G中手性碳原子的数目是 。
（4）B与NaOH溶液加热条件下反应的化学方程式 。
（5）同时满足下列条件的C的同分异构体有 .种。
a.在酸性条件下完全水解，得到两种产物：有机物M和碳酸( )
b.M分子能与FeCl，溶液发生显色反应
c.M分子核磁共振氢谱有6组峰且峰面积之比为1：1：1：1：3：3
（6）已知：R -CHO (R'、R 代表烃基或H)，请结合上述信息，写出以 和乙醛为主要原料制备 的合成路线流程图 (无机试剂任选)。
【答案】（1）4-甲基苯酚或对甲基苯酚
（2）醚基；sp2和sp3
（3）取代反应；1个
（4） +2NaOH H2O
（5）4
（6）
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机化合物的命名；有机物的合成；芳香烃；同分异构现象和同分异构体；有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】(1)A以苯酚为母体，名称为4-甲基苯酚或对甲基苯酚；
(2)F中只有一个含氧官能团，且该官能团两侧均连接碳原子，则该官能团为：醚基；
(3)F中有苯环上的碳原子为sp2杂化，甲基上的碳原子为sp3杂化，故答案为：sp2和sp3；
(4)F到G的反应，即醚基上的一个-CH2被一个H取代，即为取代反应，故答案为：取代反应；
(5)手性碳原子指一个碳原子上连有4个不同的原子团，双键或三键碳上不存在手性碳，故G中手性碳原子的数目是：1个；
(6)B中含有酯基，在NaOH溶液中发生水解反应，反应方程式为： +2NaOH H2O；
(7)共4种，分别为： 、 、 、 ；
(8) 与O2在77℃Cu作催化剂的条件下，生成 ，结合题中所给已知信息， 与乙醛反应生成 ，再结合流程图中的信息， 在BBr3的作用下生成 。
【分析】（1）根据结构简式即可进行命名
（2）根据F的结构简式即可找出官能团，同时根据碳原子的成键方式即可判断出碳原子的杂化方式
（3）根据反应物和生成物即可找出反应类型以及根据结构式找出连接四种不同原子的碳原子的个数即可
（4）根据反应物结合性质即可写出方程式
（5）根据要求即可写出同分异构体
（6）根据生成物分析需要利用给出的已知的反应信息以及图中给出F到G的反应路径即可进行合成
25．（2021·海东模拟） 和 都是常见的氧化剂。
（1） 的基态原子的核外电子排布式为 ， 的基态原子核外电子有 种运动状态。
（2） 是石油化工中重要的催化剂之一，可催化异丙苯裂化生成苯和丙烯。 丙烯分子中含有 键与 键数目之比为 ，丙烯分子中碳原子的杂化轨道类型为 。
（3）H、O、 三种元素的电负性按由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
（4） 是一种弱酸，其结构式为 。
（5） 的氧化物有多种，其中五氧化铬，常温下为蓝色结晶，化学式为 ，也可写成 ，则其中过氧键的数目为 。
（6） 的某种氧化物晶体的晶胞结构如图所示，其化学式为 .设阿伏加德罗常数的值为 ，则该晶体的密度为 。
【答案】（1） 或 ；24
（2）8∶1； 、
（3）
（4）
（5）2
（6）；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；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) 是24号元素，其基态原子的核外电子排布式为 或 ；Cr是24号元素，每一个电子都有一种运动状态，故 的基态原子核外电子有24种运动状态；
(2) 分子中含有的 键数目为8，双键中有1个 键和1个 键， 键数为1，丙烯分子中 键与 键数目之比为8∶1；丙烯分子中的双键碳杂化轨道类型为 ，单键碳杂化轨道类型为 ；
(3)同一周期从左到右，电负性逐渐增大，同一主族从上到下，电负性逐渐减小，故H、O、 三种元素的电负性按由大到小的顺序为： ；
(4)氯原子最外层7个电子，只能结合一个电子，形成一个化学键，所以不可能形成2个键，氧原子最外层有6个电子，可形成2个键，故 的结构式为： ；
(5) 中 的数目为2，则过氧键的数目为2；
(6)根据晶胞结构可判断每个 原子周围最近的O原子数目为6，根据均摊法可得出该晶体的化学式为 ，晶胞体积为 ，则该晶体的密度为 。
【分析】（1）根据核外电子排布规律即可写出Cr基态原子核外电子排布，即可找出电子运动状态的种类
（2）根究丙烯的结构简式即可找出 键与 键数目 ，根据碳原子的成键方式即可判断出碳原子的杂化方式
（3）同主族从上到下电负性逐渐减弱，同周期从左到右电负性逐渐增强即可判断
（4）根据成键方式即可写出结构式
（5）根据化学式即可计算出过氧根离子的数目
（6）根据晶胞中原子的占位即可计算出晶胞中原子的个数，即可计算出晶胞的质量结合晶胞参数即可计算出晶体的密度
26．（2021·吴忠模拟）氮化镓(GaN)结构与金刚石类似，是一种半导体材料，因其具有良好的电学特性，广泛的应用于电子行业，近年智能手机的快速充电器中就使用了氮化镓材料。
（1）基态N原子的电子排布式为 ；基态Ga原子核外电子能量最高的电子占据的能级为 。
（2）GaN、GaP、GaAs熔点如下表所示，分析其变化原因 。
晶体 GaN GaP GaAs
熔点/℃ 1700 1480 1238
（3）GaN可在高温下由金属Ga和NH3反应制取。N原子和H原子可以形成多种微粒，如：NH3、NH 、NH 、N2H4、N2H 、N2H 等。在N2H 中，N原子的杂化方式为 。与N2H 互为等电子体的物质是 (写出一种)；在N2H 中存在的化学键类型有 。
a．极性键 b．非极性键 c．离子键 d.配位键
（4）GaN的晶胞结构如图所示：其中与Ga原子最近的N原子所构成的空间结构为 ；若GaN晶体的密度为6.1 g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，则距离最近的两个N原子间的距离为 nm(写出表达式即可)。
【答案】（1）1s22s22p3；4p
（2）GaN、GaP、GaAs都是原子晶体，原子半径N＜P＜As，键长Ga—N＜Ca—P＜Ga—As，键能Ga—N＞Ca—P＞Ga—As，故GaN、GaP、GaAs熔点逐渐降低
（3）sp3杂化；C2H6(或Si2H6)；ab
（4）正四面体；
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的能级分布；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)N原子核外有7个电子，Ga原子核外有31个电子，因此基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，基态Ga原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1，则基态Ga原子核外电子能量最高的电子占据的能级为4p；
(2)根据熔点表可知，三者熔点都很高，所以GaN、GaP、GaAs都是原子晶体，原子半径N＜P＜As，键长Ga—N＜Ca—P＜Ga—As，键能Ga—N＞Ca—P＞Ga—As，故GaN、GaP、GaAs熔点逐渐降低；
(3)在N2H 中，N原子的价电子对数为4，因此N原子的杂化方式为sp3杂化，原子数目相同，价电子数相同的物质互为等电子体，因此与N2H 互为等电子体的物质有C2H6(或Si2H6)，在N2H 中，只含有N—N极性键和N—H非极性键，由于N原子还含有孤电子对，容易与H+形成配位作用，故还含有配位键，
故答案为：abd；
(4)由晶胞结构示意图可知，与Ga原子最近的N原子所构成的空间结构为正四面体结构，N在晶胞的顶点和面心，Ga在晶胞的体内，因此一个晶胞中N原子的个数为 ，Ga原子的个数为4，则一个晶胞的质量为 g，已知GaN晶体的密度为6.1g/cm3，则晶体的体积V= ，晶胞参数a= ，所以距离最近的两个N原子间的距离为 nm。
【分析】（1）能量最低原理和洪特规则找到核外电子占据的能级
（2）原子晶体熔点最高，故全是原子晶体，由共价键连接，根据原子半径大小得到，半径越小，键能越大，熔点越高
（3）杂化类型与价电子对数和孤对电子数有关；等电子体主要考查各物质的价电子数
（4）晶胞结构如图为正四面体；由晶胞结构的密度计算体积得到边长，由结构图找到最近的N原子距离。
27．（2021·石嘴山模拟）近年来，我国工程建设自主创新能力实现大跨越，尤其在新材料研究方面有重大突破，回答下列问题：
（1）钛是一种新兴的结构材料，比钢轻、比铝硬。基态钛原子的价电子排布式为 ， 与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有 种；
（2）铁能与三氮唑(结构见图甲)形成多种配合物。
①1mol三氮唑中所含σ键的数目为 mol； 碳原子杂化方式是 ；
②三氮唑的沸点为260℃，与之结构相似且相对分子质量接近的环戊二烯(结构见图乙)的沸点为42.5℃，前者沸点较高的原因是 。
（3）碳化钨是耐高温耐磨材料。图丙为碳化钨晶体的部分结构，碳原子嵌入金属的晶格间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成填隙化合物。
①在该结构中，每个钨原子周围距离其最近的碳原子有 个：
②假设该部分晶体的体积为Vcm3，碳化钨的摩尔质量为M g mol-1，密度为d g cm-3，则阿伏加德罗常数的值NA用上述数据表示为 。
③金属镁的晶体结构与碳化钨相似，金属镁的晶胞可用图丁表示，已知镁原子的半径为r pm，晶胞高为h pm，求晶胞中镁原子的空间利用率 (用化简后含字时π、r和h的代数式表示)
【答案】（1）3d24s2；3
（2）8；sp2；三氮唑分子间可形成氢键，而环戊二烯分子间不能形成氢键
（3）6；； 或
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1) 钛元素的原子序数为22，位于元素周期表第四周期ⅣB族，基态原子的价电子排布式3d24s2；钛原子核外有2个未成对电子，第四周期有2个未成对电子的原子含有Ni、Ge、Se三种元素，故答案为：3d24s2；3；
(2) ①共价化合物中成键原子之间只能形成一个σ键，由三氮唑的结构简式可知分子中含有8个σ键，则1mol三氮唑分子中所含σ键的数目为8mol；氮唑分子中只含有双键碳原子，则碳原子的杂化方式为sp2杂化，故答案为：8；sp2；
②三氮唑分子中含有原子半径小、非金属性强的N原子，三氮唑分子间可形成氢键，而环戊二烯分子中不含有N原子，分子间不能形成氢键，则三氮唑的沸点高于环戊二烯，故答案为：三氮唑分子间可形成氢键，而环戊二烯分子间不能形成氢键；
(3) ①由晶胞结构可知，晶胞中每个钨原子周围距离其最近的碳原子有6个，故答案为：6；
②由晶胞结构可知，晶胞中钨原子的个数为1+2× +12× +6× =6个，由质量公式可得： ，解得阿伏加德罗常数的值NA为 ，故答案为： ；
③由晶胞结构可知，晶胞中镁原子的个数为1+8× =2，则晶胞中镁原子的体积为2× pm3；晶胞丁中虚线所标的四个硬球关系为正四面体关系，晶胞的体对角线为镁原子的原子半径的4倍，则晶胞的边长为2r pm，由晶胞高为h pm可知，晶胞体积为(2r)2h sin60° pm3=2 r2h，则晶胞中镁原子的空间利用率为 = = ，故答案为： 或 。
【分析】(1)Ti是22号元素，根据核外电子排布规则书写；根据第四周期的核外电子排布式分析；
(2)①单键都是σ键，双键是一个σ键一个π键；双键链接的C是sp2杂化；
②根据氢键分析；
(3)①根据晶胞结构分析；
②根据晶胞密度=计算；
③晶胞利用率=×100%。
28．（2021·海口模拟）金属Ni可以与Mg、C形成一种化合物M，M是一种新型超导体，它的临界温度为8K。回答下列问题：
（1）在基态Mg原子中，核外存在 对自旋相反的电子。
（2）碳在矿物中，通常以碳酸盐形式存在。根据价层电子对互斥理论，可推知CO 的空间构型为 ，其中碳原子的杂化轨道类型为 。NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小，其原因是HCO 在水溶液中易形成多聚离子，请解释HCO 形成多聚离子的原因是 。
（3）Ni的基态原子的价层电子排布式为 。区分晶体Ni和非晶体Ni的最可靠的科学方法为 。向绿色的NiSO4溶液中滴加过量的氨水，溶液会变成深蓝色，其原因是溶液中生成了一种六配体的配离子，该配离子的化学式为 。
（4）已知M的晶胞(α = β = γ = 90°)结构如下图所示，则M的化学式为 。其晶胞参数为：a = b = c = d pm，该晶体的密度为 g·cm-3.(列出计算式)
【答案】（1）6
（2）平面三角形；sp2；HCO 中的-OH可以与另一HCO 中的氧原子形成氢键，故可形成多聚体
（3）3d84s2；X射线衍射法；[Ni(NH3)6]2+
（4）MgCNi3；
【知识点】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)Mg元素为12号元素，核外电子排布为1s22s22p63s2，同一轨道中最多有两个自旋方向的电子，Mg原子所占轨道均排满，所以有6对自旋相反的电子；
(2)CO 中C原子的价层电子对数为 ，不含孤电子对，所以空间构型为平面三角形，碳原子为sp2杂化；HCO 中含有-OH可以与另-HCO 中的氧原子形成氢键，故可形成多聚体；
(3)Ni元素为28号元素，核外电子排布为[Ar]3d84s2，价层电子排布式为3d84s2；区分晶体和非晶体的最科学方法为X射线衍射法；氨水中含有大量NH3分子，NH3分子中N原子有孤电子对，而Ni2+存在空轨道，二者可以形成配位键，根据题意配位数为6，所以该配离子为[Ni(NH3)6]2+；
(4)根据均摊法，晶胞中Mg原子的个数为 =1，Ni原子的个数为 =3，C原子的个数为1，所以化学式为MgCNi3；晶胞的质量为m= ，晶胞的体积为V=d3 pm3=d3×10-30cm3，则晶体密度为 = g·cm-3.。
【分析】（1）根据镁的核外电子能级排布找出自旋相反的电子即可
（2）计算出碳酸根中碳原子的价层电子对以及孤对电子即可，判断出杂化方式以及构型，主要是碳酸氢根易形成氢键容易形成多聚合离子
（3）根基Ni原子的核外电子排布即可写出价层电子排布式，一般区分晶体与非晶体用的是X射线衍射，镍离子易与氨气形成络合物根据名称即可写出化学式
（4）根据占位法即可计算出晶胞中的原子个数即可写出化学式和计算出晶胞的质量结合晶胞参数即可计算出晶体的密度
29．（2021·遵义模拟）已知Mn、Fe、Co是组成合金的重要元素，P、S、Cl是农药中的重要元素。回答下列问题：
（1）Mn元素位于元素周期表的 区，基态锰原子的价电子排布图为 。
（2）P、S、Cl三种元素的第一电离能由大到小顺序为 。
（3）已知NH3的沸点高于PH3，原因是 。
（4）农药“乐果”中的主要成分O，O-二甲基-S-(N-甲基氨基甲酰甲基)二硫代磷酸酯的分子结构为： ，其中N原子的杂化类型为 。
（5）已知P4(白磷)为正四面体结构，与氧气反应生成非极性分子P4O10，其中P在空间的相对位置不变，则P4O10中σ键和π键的数目之比为 。
（6）已知一种立方型FeS2晶体的晶胞如图所示，则与体心Fe2+距离最近且等距离的S 的数目为 。如可用晶胞参数为单位长度建立的坐标系表示晶胞中各原子的位置，并称作原子分数坐标，则该晶胞中体心Fe2+的坐标为 。
（7）已知该立方型FeS2晶体的晶胞参数为a pm，密度为d g·cm-3， 阿伏加德罗常数的值为NA，则a与d的关系是a = (用d、NA表示a)。
【答案】（1）d；
（2）Cl>P>S
（3）NH3分子间存在着氢键
（4）sp3
（5）4：1
（6）6；( ， ， )
（7） ×1010
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)Mn为25号元素，位于元素周期表的第四周期第ⅦB族，为过渡元素，属于d区，基态锰原子的价电子排布式为3d54s2，因此价电子排布图为 ；
(2)同周期从左往右第一电离能增大，第ⅡA族、ⅤA族比同周期相邻主族元素大，则P、S、Cl三种元素的第一电离能由大到小顺序为Cl>P>S；
(3)NH3的沸点高于PH3，原因是NH3分子间存在着氢键；
(4) 中N原子的价层电子对数=3+ =4，N原子的杂化类型为sp3杂化；
(5)已知P4(白磷)为正四面体结构，与氧气反应生成非极性分子P4O10，其中P在空间的相对位置不变，其空间构型为 ，有12个P-O单键，4个P=O双键，单键为σ键，每个双键由1个σ键和1个π键构成，则P4O10中σ键和π键的数目之比=(12+4)：4=4：1；
(6)由晶胞可知与体心Fe2+距离最近且等距离的S 在面心，数目为6；体心Fe2+到原点(0，0，0)的横纵坐标均为 ，则该晶胞中体心Fe2+的坐标为( ， ， )；
(7)FeS2晶胞中Fe的个数=1+12× =4，S的个数=(6× +8× )×2=8，则1个晶胞的质量为 g= g，1个晶胞的体积为(a×10-10)3cm3，则 g =(a×10-10)3cm3×d g·cm-3，因此可得a= ×1010。
【分析】（1）根据锰元素的质子数即可判断元素周期表中的位置，同时可以写出价层电子的排布式
（2）同周期的元素从左到右的第一电离能增大的趋势，但是第二主族和第五主族的处于全充满或者半充满能量最低，第一电离能高于两边的元素
（3）氢键影响着熔沸点
（4）根据氮原子成键方式即可判断出杂化方式
（5）根据氧原子和磷原子的价层电子数即可画出 非极性分子P4O10 的空间图即可找出 σ键和π键的数目
（6）根据晶胞图即可找出含有距离 体心Fe2+距离最近且等距离的S 的个数，根据体心的位置即可写出坐标
（7）根据占位情况计算出晶胞中的原子个数，即可计算出晶胞的质量，结合参数计算出体积即可计算出找出关系
30．（2021·高州模拟）铜及其化合物在生产生活中有广泛的应用，宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色就是来自Cu(OH)2 CuCO3。回答下列问题：
（1）基态Cu2+的核外电子排布式 ，Cu在元素周期表中属于 区。
（2）CO 的空间构型为 。
（3）铜的某种配合物结构如图，该配合物中Cu2+的配位数为 ，其中C、N、O按第一电离能由小到大的顺序排列为 。该配合物中碳原子的杂化方式为 。该配体能Cu2+形成稳定的环状离子，其原因是 。
（4）钇钡铜氧是一种新型节能高温超导体，其晶胞结构如图a。研究发现，此高温超导体中的Cu元素有两种价态，分别为+2和+3，Y元素的化合价为+3。该物质的化学式为 ，该物质中Cu2+与Cu3+的个数比为 。
（5）已知黄铜矿中铁、硫、铜组成晶胞结构如图b，化学式为CuFeS2。若晶体密度为dg cm-3，则晶胞的高h= pm(写出简化后的计算式即可)。
【答案】（1）[Ar]3d9；ds
（2）平面三角形
（3）4；C
（5）
【知识点】原子核外电子排布；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是29号元素，基态铜原子的核外电子排布式是1s22s22p63s2sp63d104s1，铜原子失去2个电子得到基态Cu2+，Cu2+核外电子排布式[Ar]3d9，Cu在第四周期ⅠB族，属于ds区。
(2)CO 中C原子价电子对数是 ，无孤电子对，空间构型为平面三角形；
(3)根据铜的某种配合物结构图可知，配合物中Cu2+的配位数为4，N原子2p能级为半充满状态，结构稳定，所以C、N、O按第一电离能由小到大的顺序排列为C
(5)根据均摊原则，1个晶胞中含有4个铁、8个硫、4个铜，晶体密度为dg cm-3，则 ，h= pm。
【分析】（1）根据铜原子的核外电子排布即可写出铜离子的核外电子排布，即可判断出Cu的位置
（2）计算出碳酸根离子中碳原子的价层电子对和孤对电子即可判断构型
（3）根据结构简式即可判断出铜离子的配位数，同周期从左到右的电离能增大，但是氮原子2p能级处于半充满状态能量最低较稳定
（4）根据占位法即可计算出含有的原子个数即可写出化学式，根据化合价代数和为0即可求出离子个数比
（5）根据占位计算出晶胞的质量结合密度计算出体积即可求出高
31．（2021·泸县模拟）第IVA元素在地壳中含量丰富，在人类生活各方面都有广泛的应用。回答下列问题。
（1）基态C原子中填充了电子的原子轨道共有 个，基态Si原子的价电子电子排布式为 ，第
一电离能C Ge (填“大于”、“小于”或“等于”)。
（2）X是碳的一种氧化物，X的五聚合体结构如图1所示。则X的分子式为 ； X分子中每个原子都满足最外层8电子结构，X分子的电子式为 。X的沸点 CO2的沸点(填“大于”、“小于” 或“等于”)
（3）C20分子是由许多正五边形构成的空心笼状结构如图2所示，分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键。则C20分子中含个 σ键， 请你大胆猜测：C20 分子中碳原子的杂化轨道为
（4）β-SiC晶胞如图3所示，若碳和硅的原子半径分别为a pm和b
pm，密度为 g/cm3，其原子的空间利用率( 即晶胞中原子体积占空间体积的百分率)为 (用含a、b、p、NA的代数式表示，NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】（1）4；3s23p2；大于
（2）C3O2；；大于
（3）30；介于sp2和sp3之间（或spn (n=2~3)或不等性sp3杂化）
（4）
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)C原子轨道排布式为： ，故基态C原子共有4个轨道填充电子；基态Si原子最外层为4个电子，即价电子数为4个，对应排布式为3s23p2；C失去的第一个电子位于L层，受原子核引力较强，而Ge失去的第一个电子位于N层，离原子核相对较远，受到引力较弱，故第一电离能：C大于Ge；
(2)由结构知，该分子中含有15个C原子，10个O原子，比例为3：2,，故该分子的分子式为C3O2；该分子中每个原子均满足8电子稳定结构，故C与O之间共用两对电子，C与C之间也共用两对电子，对应电子式为 ；C3O2与CO2均为分子构成，由于不存在分子间氢键，C3O2相对分子质量比CO2大，故C3O2分子间作用力强于CO2，故沸点C3O2大于CO2；
(3)由题意知，C20中每个碳原子与连着3个C，即每个C周围形成3个σ键，由于涉及共用，故1个C周围实际占有σ键 个，所以C20中共有20×1.5=30个σ键；C原子有4个价电子，其中3个用于形成σ键，每个C还剩余1个价电子，可用于与相邻C形成π键，此时C原子为sp2杂化，但由于涉及碳原子之间的共用，故有些碳原子剩余的1个价电子无法形成π键，此时对应碳原子为sp3杂化，故C20中碳原子杂化类型为sp2、sp3两种；
(4)由结构知，该晶胞中含有4个C和4个Si（ ），故原子所占的总体积= ，该晶胞的体积= ，则原子的空间利用率=
【分析】（1）写出碳原子的核外电子能级排布即可判断原子轨道的个数，根据硅原子的核外电子能级排布即可析出价电子的电子排布，同主族元素电离能从上到下依次降低
（2）找出碳原子和氧原子的最简个数比即可，根据碳原子的价层电子数为4以及氧原子的价层电子为6即可写出电子式，结构相似，均是分子晶体因此相对分子质量越大，沸点越大
（3）根据碳原子的成键方式即可计算出 σ键 的数目，以及杂化方式
（4）根据占位情况计算出碳原子和硅原子的个数，即可计算出各原子占据的体积，再计算出晶胞的体积即可计算出利用率
32．（2021·成都模拟）VA族元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。
（1）①P4S3常用于制造火柴，P和S的第一电离能较大的是 。
②As4S4俗称雄黄，其中基态As原子的价电子排布式为 ，有 个未成对电子。
③P、S、As电负性由大到小的顺序是 。
（2）氢化物PH3、CH4、NH3的沸点由高到低的顺序为 。
（3）白磷在氯气中燃烧可以得到PCl3和PCl5。气态PCl3分子中P原子的轨道杂化方式为 。
（4）超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛，氮化铝晶体与金刚石类似，每个铝原子与 个氮原子相连，与同一个氮原子相连的铝原子构成的立体构型为 。
（5）贵金属磷化物Rh2P(化学式式量为237)可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为apm，晶体中与P距离最近的Rh的数目为 ，晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
【答案】（1）P；4s24p3；3；S>P>As
（2）NH3>PH3>CH4
（3）sp3
（4）4；正四面体形(或四面体形)
（5）8； 或 或
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)①P元素3p能级轨道半满，更稳定，第一电离能大于相邻元素，所以第一电离能较大的是P；
②As元素为为33号元素，第四周期第ⅤA族，原子核外电子排布为[Ar]3d104s24p3；核外有4p轨道上3个未成对电子；
③非金属性S>P>As，所以电负性S>P>As；
(2)PH3、AsH3分子间只存在范德华力，而NH3分子间还存在氢键，故氢化物PH3、CH4、NH3的沸点由高到低的顺序为NH3>PH3>CH4；
(3)PCl3中心P原子价层电子对数为3+ =4，不含孤电子对，为sp3杂化；
(4)氮化铝晶体与金刚石类似，均是正四面体结构，每个铝原子与4个氮原子相连；
AlN晶体与金刚石类似，每个Al原子与4个N原子相连，为空间网状结构，与同一个Al原子相连的N原子构成正四面体；
(5)根据晶胞结构可知一个晶胞中有8个黑球，4个灰球，晶体化学式为Rh2P，所以黑球表示Rh原子，灰球表示P原子，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；晶胞的体积为a3 nm3=(a 10-7)3cm3，晶胞的质量为 g，所以晶体的密度为 = 或 或 。
【分析】（1）① 同周期，电离能应该是依次增大，但是磷原子的p能级半充满，因此 第一电离能高 ②根据原子序数即可写出核外电子能级排布，同时找出未成对的电子对 ③电负性与非金属性有关，非金属性越强，电负性越强
（2）结构相似，相对分子质量越大熔沸点越大，但是氨气存在氢键
（3）形成三个单键且含有一对孤对电子，因此是sp3杂化
（4）金刚石中每个碳原子和四个碳原子连接，因此每个铝原子与4个氮原子连接形成的是正四面体构型
（5）根据晶胞计算出原子的个数，判断黑球和灰球分别代表的原子，判断黑球是Rh,灰球是p，因此以面心的磷原子为例，即可判断距离最近的有8个Rh,根据ρ=即可计算出密度
33．（2021·安徽模拟）秦兵马俑展现了我国古代科技文化的伟大成就。近年来人们研究发现秦俑彩绘所用的原料的主要成分为BaCuSi2O6，含有微量硫元素等。回答下列问题：
（1）原子轨道是指电子在原子核外的 。Cu原子核外电子占据最高能级的符号是 ，Cu原子核外最外层电子的电子云轮廓图形状为 。
（2）硫化硅为白色晶体，分子式为SiS2，遇水分解为SiO2及H2S气体，分解反应中所涉及的
所有元素的电负性由大到小的顺序为 (填元素符号)；SiS2的结构与CS2类似，则SiS2分子的空间构型为 。
（3）一种含Cu、S元素的有机物的结构简式如图1所示，该有机物中存在的作用力类型有 (填标号)，N原子的杂化方式为 。
a.极性键 b.离子键 c.非极性键 d.配位键 e.金属键
（4）TiO2与BaCO3一起熔融可制得钛酸钡(BaTiO3)，晶胞结构如图2所示(O2 均与Ti4+、Ba2+相接触)，已知O2 的半径为xpm，晶胞边长为ypm，则Ti4+、Ba2+的半径分别为 pm、 pm。
【答案】（1）空间运动状态；3d；球形
（2）O＞S＞H＞Si；直线形
（3）acd；sp2、sp3
（4）；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；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)原子轨道是指电子在原子核外的空间运动状态。Cu核外电子排布为[Ar]3d104s1，因此原子核外电子占据最高能级的符号是3d，Cu原子核外最外层电子是4s，因此其电子云轮廓图形状为球形；故答案为：空间运动状态；3d；球形。
(2)分解反应中所涉及的所有元素的电负性由大到小的顺序为O＞S＞H＞Si；CS2是直线形，SiS2的结构与CS2类似，因此SiS2分子的空间构型为直线形；故答案为：O＞S＞H＞Si；直线形。
(3)根据该有机物中结构存在碳氮极性键，碳碳非极性键，水中氧与铜形成配位键，因此作用力类型有acd，N原子中有碳氮双键的氮原子有3个σ键，没有孤电子对，因此其杂化方式为sp2，另外两个氮原子有3个σ键，1对孤电子对，因此其杂化方式为sp3；故答案为：acd；sp2、sp3。
(4)根据O2 均与Ti4+、Ba2+相接触，晶胞边长为两个O2 半径和两个Ti4+半径之和，因此Ti4+的半径为 ，作一条辅助线， ，可知面对角线为两个O2 半径和两个Ba2+半径之和，对角线为 pm，则Ba2+的半径分别为 ；故答案为： ； 。
【分析】（1）原子轨道是核外电子的一种空间运动状态，写出铜原子的核外电子能级排布即可判断出最高能级以及最哇哦城电子云的轮廓图形
（2）根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，二硫化碳是线性结构，因此二硫化硅是线性结构
（3）根据结构简式即可判断出含有的作用力类型是配位键以及极性键以及非极性键，根据氮原子的成键方式即可氮原子的杂化方式
（4）两个钡离子和一个阳离子占据一条棱，即可计算出钡离子的半径，根据两个氧离子和一个钛离子占据面对角线即可求出钛离子半径
2023年高考真题变式分类汇编：原子轨道杂化方式及杂化类型判断3
一、选择题
1．（2022·山东）、属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在键、键。下列说法错误的是（ ）
A．的熔点高于
B．晶体中所有化学键均为极性键
C．晶体中所有原子均采取杂化
D．晶体中所有原子的配位数均相同
2．（2022·沈阳模拟）弱酸型指示剂的电离平衡可表示为：，其分子、离子为不同颜色。下表是酚酞在pH不同的溶液中的结构和变色规律。下列说法中错误的是（ ）
(图中环状结构为苯环)
A．pH改变时，酸碱指示剂的分子、离子相对含量变化引起溶液颜色变化
B．溶液从酸性到强碱性的过程中，酚酞中的碳原子a从杂化转化为杂化
C．当指示剂的，则，此时的pH为理论变色点
D．温度改变，指示剂的变色范围可能发生改变
3．（2022·龙岩模拟）异黄酮类化合物是药用植物的有效成分之一，一种异黄酮类化合物Z的部分合成路线如图：
下列说法错误的是（ ）
A．X能被 溶液氧化
B．1molY最多能与4molNaOH反应
C．Z中环上的氧原子的杂化方式为
D．X、Y、Z均能发生加成、取代反应
4．（2022·东城模拟）木犀草素有镇咳化痰的作用，其结构简式如图。下列说法错误的是（ ）
A．分子中有3种含氧官能团
B．分子中碳原子均为sp2杂化
C．能与NaHCO3溶液反应，产生气泡
D．能与Br2发生取代反应和加成反应
5．（2022·济宁模拟）羧酸与醇发生酯化反应的机理如图，下列说法错误的是（ ）
A．该反应历程包括质子化加成、消去、和去质子化
B．同一个碳原子上连接两个羟基是不稳定的结构
C．物质a中所有中心原子杂化方式相同
D．可以用同位素标记的CH3CO18OH来研究酯化反应断键的规律
6．（2022·葫芦岛模拟）Calebin A可用于治疗阿尔茨海默病，其合成路线如下。下列说法正确的是（ ）
A．X分子中有3种含氧官能团
B．Y、Z分子中碳原子都是sp2杂化
C．X和Z可以用银氨溶液或氯化铁溶液鉴别
D．Z分子中虚线框内所有碳原子不一定共平面
7．（2022·济宁模拟）5-氨基四唑硝酸盐受热迅速生成以为主的环境友好型气体，并放出大量的热，是制造HTPB火箭推进剂的重要原料，结构简式如图，其中五元环为平面结构，下列说法正确的是 （ ）
A．基态N原子核外电子的运动状态有3种
B．阴离子的空间构型为三角锥形
C．该化合物中五元环上的5个原子的杂化方式都相同
D．该化合物因存在类似于苯分子的大键，所以非常稳定
8．（2022·葫芦岛模拟）某化合物的结构为，其中X、Y、Z、W四种元素分布在三个短周期，原子序数依次增大，且Y、Z、W的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述错误的是（ ）
A．该化合物中，W、X、Y、Z最外层均满足8电子稳定结构
B．四种元素中，Y元素电负性最大
C．该化合物中，W和Y的杂化方式相同
D．元素Z与W最高价氧化物对应水化物可以发生反应
9．（2022·和平模拟）制取H2O2的反应为Na2O2+H2SO4+10H2O=Na2SO4·10H2O+H2O2，下列说法不正确的是（ ）
A．钠离子的结构示意图：
B．H2O2的电子式：
C．的空间结构为正四面体型
D．基态O原子的轨道表示式：
10．（2022·东城模拟）下列分子中的碳原子为sp杂化的是（ ）
A．CH4 B．HCHO C．C2H2 D．C2H4
11．（2021高二下·蕲春月考）中国科学院发现CO2在核(Fe—Zn—Zr)—壳(Zeolite)催化剂内能高效氢化成异构化烷烃，反应机理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该过程中没有发生电子的转移
B．1个四氨合锌(II)—[Zn(NH3)4]2+中含12个σ键
C．示意图中含碳化合物碳原子的杂化方式均相同
D．催化剂内能高效氢化成异构化烷烃与催化剂的选择性有关
二、多选题
12．（2021高二下·无棣期中）氧化石墨烯基水凝胶是一类新型复合材料，对氧化石墨烯进行还原可得到还原石墨烯，二者的结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．还原石墨烯中碳原子的杂化方式均为sp2
B．在水中溶解度氧化石墨烯比还原石墨烯更大
C．氧化石墨烯能形成氢键，而还原石墨烯不能
D．氧化石墨烯转化为还原石墨烯时，1号C与其相邻 C原子间键能变大
13．（2021高二下·无棣期中）海葵毒素是最复杂的有机物之一，是非多肽类物质中毒性非常大的一个，仅用2.3-31.5 g就可以致人于死地。岩沙海葵毒素结构简式如下，其分子式C129H223N3O54，分子量2680.14g/mol。(手性碳原子是指与四个各不相同的原子或者原子团相连的碳原子)
关于海葵毒素描述正确的是（ ）
A．海葵毒素中碳元素的杂化方式只有sp2杂化
B．该分子中含氧官能团有羧基、羰基、醚键等
C．岩沙海葵毒素是一种能使溴水褪色的有机高分子化合物
D．海葵毒素中含有手性碳原子
14．（2017高二下·高青期中）CH3+、﹣CH3（甲基）、CH3﹣都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是 （ ）
A．它们均由甲烷去掉一个氢原子所得
B．它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化
C．CH3﹣与NH3、H3O+互为等电子体，几何构型均为三角锥形
D．CH3+中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面
三、非选择题
15．（2022·山东）研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为。回答下列问题：
（1）基态原子的价电子排布式为 ，在元素周期表中位置为 。
（2）晶胞中N原子均参与形成配位键，与的配位数之比为 ； ；晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是 。
（3）吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据____(填标号)。
A．2s轨道 B．2p轨道 C．sp杂化轨道 D．sp2杂化轨道
（4）在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是① ，② 。
（5）、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是 。
16．（2022·湖南）[选修3：物质结构与性质]
铁和硒（ ）都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用。回答下列问题：
（1）乙烷硒啉（Ethaselen）是一种抗癌新药，其结构式如下：
①基态 原子的核外电子排布式为 ；
②该新药分子中有 种不同化学环境的C原子；
③比较键角大小：气态 分子 离子（填“>”“<”或“=”），原因是 。
（2）富马酸亚铁 是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：
①富马酸分子中 键与 键的数目比为 ；
②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为 。
（3）科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化 ，将 转化为 ，反应过程如图所示：
①产物中N原子的杂化轨道类型为 ；
②与 互为等电子体的一种分子为 （填化学式）。
（4）钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：
①该超导材料的最简化学式为 ；
② 原子的配位数为 ；
③该晶胞参数 、 。阿伏加德罗常数的值为 ，则该晶体的密度为 （列出计算式）。
17．（2022·广东）硒（ ）是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光（ ）效应以来， 在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含 的新型 分子 的合成路线如下：
（1） 与S同族，基态硒原子价电子排布式为 。
（2） 的沸点低于 ，其原因是 。
（3）关于I~III三种反应物，下列说法正确的有_________。
A．I中仅有 键
B．I中的 键为非极性共价键
C．II易溶于水
D．II中原子的杂化轨道类型只有 与
E．I~III含有的元素中，O电负性最大
（4）IV中具有孤对电子的原子有 。
（5）硒的两种含氧酸的酸性强弱为 （填“>”或“<”）。
研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠（ ）可减轻重金属铊引起的中毒。 的立体构型为 。
（6）我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图a，沿x、y、z轴方向的投影均为图b。
①X的化学式为 。
②设X的最简式的式量为 ，晶体密度为 ，则X中相邻K之间的最短距离为 （列出计算式， 为阿伏加德罗常数的值）。
18．（2022·全国乙卷）[化学——选修3：物质结构与性质]
卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）氟原子激发态的电子排布式有 ，其中能量较高的是 。（填标号）
a． b． c． d．
（2）①一氯乙烯分子中，C的一个 杂化轨道与的轨道形成 键，并且的轨道与C的轨道形成3中心4电子的大键。
②一氯乙烷、一氯乙烯、一氯乙炔分子中，键长的顺序是 ，理由：（ⅰ）C的杂化轨道中s成分越多，形成的键越强；（ⅱ） 。
（3）卤化物受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为 。解释X的熔点比Y高的原因 。
（4）晶体中离子作体心立方堆积（如图所示），主要分布在由构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下，不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此，晶体在电池中可作为 。
已知阿伏加德罗常数为，则晶体的摩尔体积 （列出算式）。
19．（2021·漳州模拟）卟啉化合物在生命科学、太阳能储存等众多领域具有广阔的应用前景。回答下列问题：
I.四苯基金属锌卟啉配合物具有促进细胞组织呼吸、改善蛋白质和糖代谢等作用，其合成过程如下(ph-为苯基)：
（1）配合物中基态Zn原子的价电子排布式为 ，C原子的杂化类型为 。
（2）合成过程所用的试剂乙醇中所含元素的电负性由大到小的顺序为 。
（3）乙醇的沸点高于二氯甲烷的沸点，主要原因是 。
（4）II.研究表明利用卟啉配合物对钙钛矿薄膜进行修饰调控，可大幅度提高钙钛矿太阳能电池器件的性能和稳定性。
钙钛矿晶胞如图所示，Ti4+处于6个O2-组成的 空隙中，若Ca2+与O2-的最短距离为anm，设NA为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为 g cm-3(列出计算表达式)。
（5）在钙钛矿晶胞结构的另一种表示中，Ti4+处于各顶点位置，则O2-处于 位置。
20．（2021·长春模拟）卤族元素是重要的非金属元素，用途广泛。回答下列问题：
（1）卤族元素位于元素周期表 区，其中电负性最大的是 (填元素符号)。
（2）基态氟原子核外有 种运动状态不同的电子，其中含有单电子的轨道形状为 。
（3）溴元素对应的含氧酸 HBrO4酸性比
HBrO3酸性 (填“强”或“弱”)，原因是 。
（4）化合物 I3 AsF6为离子化合物，其中阳离子(I )中心原子的杂化方式为 。该晶体中不含有的化学键类型为 (填选项字母)。
a．配位键 b．金属键 c．极性键 d．非极性键
（5）由钾、氧、碘三种元素构成的晶体晶胞结构如图1所示。则该晶体的化学式为 ，晶胞中位置与 K+紧邻的 O 的个数为 。
（6）有“点缺陷”的 NaCl 晶体可导电，其结构如图 2 所示。有人认为：高温下有“点缺陷”的 NaCl 晶体能导电，是因为 Na＋经过一个由 3 个 Cl-组成的最小三角形窗孔(如图 3 所示)，迁移到另一空位而造成的。已知立方体边长
a=282pm，粒子半径 r(Na＋)=115pm，r(Cl-)=167pm，计算内切圆半径 r内的值并判断该观点是否正确 。(已知： )
21．（2021·济宁模拟）硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面用途非常广泛。回答下列问题：
（1）氨硼烷(H3NBH3)是目前最具潜力的储氢材料之一。
①氨硼烷能溶于水，其原因是 。
②氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作用，称为双氢键，用“N—H…H—B”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是 。
A．苯和三氯甲烷 B．LiH和HCN C．C2H4和C2H2 D．B2H6和NH3
③氨硼烷电池放电时的总反应为：H3NBH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O。写出负极电极反应 。
（2）在硼酸盐中，阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式，图(a)为一种无限长单链状结构的多硼酸根，其化学式为 ；图(b)为硼砂晶体中的阴离子，其中硼原子采取的杂化类型 。
（3）硼氢化钠是一种常用的还原剂。其晶胞结构如图所示：
①该晶体中Na+的配位数为 。标注为“1”的Na+分数坐标为 。
②H3BO3分子中的O—B—O的键角 (填“大于”、“等于”或“小于”)BH 中的H—B—H的键角。
③已知硼氢化钠晶体的密度为ρg·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值，则a= (用含ρ、NA的代数式表示)；
④若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代，得到的晶体的化学式为 。
22．（2021·沧州模拟）高熵合金通常被定义为含有5种以上主要元素的固溶体，每种元素的摩尔比为 。这个概念已经扩展到创造熵稳定的功能材料中。此类材料有熵稳定高熵功能材料( 的氧化物)，以及尖晶石、碳化物和硅化物等。根据所学知识回答下列问题：
（1）基态 原子的价电子排布式为 ，有 个未成对电子。
（2）镍及其化合物常用作有机合成的催化剂，如 ( 表示苯基)，在该化合物中，配体的空间构型为 ； 晶体中存在的化学键类型有 (填标号)。
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）尖晶石是镁铝氧化物组成的矿物，含有铁、锌、锰等元素。 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
（4）已知： 是强还原剂，与水反应能生成 ， 中含有 键与 键的数目之比为 ，该离子中C的杂化方式为 。
（5） 的晶胞结构如图所示，若碳和硅的原子半径分别为 和 ，密度为 ，其原子的空间利用率(即晶胞中原子体积占空间体积的百分率)为 (用含 的代数式表示， 表示阿伏加德罗常数的值)。
23．（2021·安徽模拟）镍是一种亲铁元素，地核主要由铁、镍元素组成。
（1）基态镍原子的价电子排布式为 。
（2）配合物Ni(CO)4常温为液体，其最可能的晶体类型是 ，配位原子为 。CO与N2互为等电子体，熔沸点更高的是CO，其原因是 。
（3）NiSO4溶液与丁二酮肟的反应如图，该反应可以用来鉴别Ni2+。
①丁二酮肟中四种元素电负性由大到小的顺序为 ，碳原子的杂化轨道类型为 。
②二(丁二酮肟)合镍(II)中存在的化学键有 (填选项字母)。
A．σ键 B．π键 C．配位健 D．氢键 E.范德华力
（4）镍可做许多有机物与氢气加成的催化剂，例如吡啶( )的反应方程式为：
3H2+
吡啶中大Π键可以表示为 。
（5）某种镁、镍和碳三种元素形成的晶体具有超导性。该晶体可看作是镁原子做顶点，镍原子作面心的面心立方堆积(晶胞结构如图，未标出碳原子位置)，碳原子只填充在由镍构成的八面体空隙。
①图中碳原子的位置位于晶胞的 。
②已知晶胞中相邻且最近的镁、碳原子间核间距为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值，其密度为 g/cm3(列出算式即可)。
24．（2021·湖北模拟）托特罗定(G)是毒覃碱受体拮抗剂，其一种合成路线流程图如图
请按要求回答下列问题：
（1）A的名称 。
（2）F中含氧官能团名称为 ，其中碳原子的杂化类型有 。
（3）F→G的反应类型为 ，G中手性碳原子的数目是 。
（4）B与NaOH溶液加热条件下反应的化学方程式 。
（5）同时满足下列条件的C的同分异构体有 .种。
a.在酸性条件下完全水解，得到两种产物：有机物M和碳酸( )
b.M分子能与FeCl，溶液发生显色反应
c.M分子核磁共振氢谱有6组峰且峰面积之比为1：1：1：1：3：3
（6）已知：R -CHO (R'、R 代表烃基或H)，请结合上述信息，写出以 和乙醛为主要原料制备 的合成路线流程图 (无机试剂任选)。
25．（2021·海东模拟） 和 都是常见的氧化剂。
（1） 的基态原子的核外电子排布式为 ， 的基态原子核外电子有 种运动状态。
（2） 是石油化工中重要的催化剂之一，可催化异丙苯裂化生成苯和丙烯。 丙烯分子中含有 键与 键数目之比为 ，丙烯分子中碳原子的杂化轨道类型为 。
（3）H、O、 三种元素的电负性按由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
（4） 是一种弱酸，其结构式为 。
（5） 的氧化物有多种，其中五氧化铬，常温下为蓝色结晶，化学式为 ，也可写成 ，则其中过氧键的数目为 。
（6） 的某种氧化物晶体的晶胞结构如图所示，其化学式为 .设阿伏加德罗常数的值为 ，则该晶体的密度为 。
26．（2021·吴忠模拟）氮化镓(GaN)结构与金刚石类似，是一种半导体材料，因其具有良好的电学特性，广泛的应用于电子行业，近年智能手机的快速充电器中就使用了氮化镓材料。
（1）基态N原子的电子排布式为 ；基态Ga原子核外电子能量最高的电子占据的能级为 。
（2）GaN、GaP、GaAs熔点如下表所示，分析其变化原因 。
晶体 GaN GaP GaAs
熔点/℃ 1700 1480 1238
（3）GaN可在高温下由金属Ga和NH3反应制取。N原子和H原子可以形成多种微粒，如：NH3、NH 、NH 、N2H4、N2H 、N2H 等。在N2H 中，N原子的杂化方式为 。与N2H 互为等电子体的物质是 (写出一种)；在N2H 中存在的化学键类型有 。
a．极性键 b．非极性键 c．离子键 d.配位键
（4）GaN的晶胞结构如图所示：其中与Ga原子最近的N原子所构成的空间结构为 ；若GaN晶体的密度为6.1 g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，则距离最近的两个N原子间的距离为 nm(写出表达式即可)。
27．（2021·石嘴山模拟）近年来，我国工程建设自主创新能力实现大跨越，尤其在新材料研究方面有重大突破，回答下列问题：
（1）钛是一种新兴的结构材料，比钢轻、比铝硬。基态钛原子的价电子排布式为 ， 与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有 种；
（2）铁能与三氮唑(结构见图甲)形成多种配合物。
①1mol三氮唑中所含σ键的数目为 mol； 碳原子杂化方式是 ；
②三氮唑的沸点为260℃，与之结构相似且相对分子质量接近的环戊二烯(结构见图乙)的沸点为42.5℃，前者沸点较高的原因是 。
（3）碳化钨是耐高温耐磨材料。图丙为碳化钨晶体的部分结构，碳原子嵌入金属的晶格间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成填隙化合物。
①在该结构中，每个钨原子周围距离其最近的碳原子有 个：
②假设该部分晶体的体积为Vcm3，碳化钨的摩尔质量为M g mol-1，密度为d g cm-3，则阿伏加德罗常数的值NA用上述数据表示为 。
③金属镁的晶体结构与碳化钨相似，金属镁的晶胞可用图丁表示，已知镁原子的半径为r pm，晶胞高为h pm，求晶胞中镁原子的空间利用率 (用化简后含字时π、r和h的代数式表示)
28．（2021·海口模拟）金属Ni可以与Mg、C形成一种化合物M，M是一种新型超导体，它的临界温度为8K。回答下列问题：
（1）在基态Mg原子中，核外存在 对自旋相反的电子。
（2）碳在矿物中，通常以碳酸盐形式存在。根据价层电子对互斥理论，可推知CO 的空间构型为 ，其中碳原子的杂化轨道类型为 。NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小，其原因是HCO 在水溶液中易形成多聚离子，请解释HCO 形成多聚离子的原因是 。
（3）Ni的基态原子的价层电子排布式为 。区分晶体Ni和非晶体Ni的最可靠的科学方法为 。向绿色的NiSO4溶液中滴加过量的氨水，溶液会变成深蓝色，其原因是溶液中生成了一种六配体的配离子，该配离子的化学式为 。
（4）已知M的晶胞(α = β = γ = 90°)结构如下图所示，则M的化学式为 。其晶胞参数为：a = b = c = d pm，该晶体的密度为 g·cm-3.(列出计算式)
29．（2021·遵义模拟）已知Mn、Fe、Co是组成合金的重要元素，P、S、Cl是农药中的重要元素。回答下列问题：
（1）Mn元素位于元素周期表的 区，基态锰原子的价电子排布图为 。
（2）P、S、Cl三种元素的第一电离能由大到小顺序为 。
（3）已知NH3的沸点高于PH3，原因是 。
（4）农药“乐果”中的主要成分O，O-二甲基-S-(N-甲基氨基甲酰甲基)二硫代磷酸酯的分子结构为： ，其中N原子的杂化类型为 。
（5）已知P4(白磷)为正四面体结构，与氧气反应生成非极性分子P4O10，其中P在空间的相对位置不变，则P4O10中σ键和π键的数目之比为 。
（6）已知一种立方型FeS2晶体的晶胞如图所示，则与体心Fe2+距离最近且等距离的S 的数目为 。如可用晶胞参数为单位长度建立的坐标系表示晶胞中各原子的位置，并称作原子分数坐标，则该晶胞中体心Fe2+的坐标为 。
（7）已知该立方型FeS2晶体的晶胞参数为a pm，密度为d g·cm-3， 阿伏加德罗常数的值为NA，则a与d的关系是a = (用d、NA表示a)。
30．（2021·高州模拟）铜及其化合物在生产生活中有广泛的应用，宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色就是来自Cu(OH)2 CuCO3。回答下列问题：
（1）基态Cu2+的核外电子排布式 ，Cu在元素周期表中属于 区。
（2）CO 的空间构型为 。
（3）铜的某种配合物结构如图，该配合物中Cu2+的配位数为 ，其中C、N、O按第一电离能由小到大的顺序排列为 。该配合物中碳原子的杂化方式为 。该配体能Cu2+形成稳定的环状离子，其原因是 。
（4）钇钡铜氧是一种新型节能高温超导体，其晶胞结构如图a。研究发现，此高温超导体中的Cu元素有两种价态，分别为+2和+3，Y元素的化合价为+3。该物质的化学式为 ，该物质中Cu2+与Cu3+的个数比为 。
（5）已知黄铜矿中铁、硫、铜组成晶胞结构如图b，化学式为CuFeS2。若晶体密度为dg cm-3，则晶胞的高h= pm(写出简化后的计算式即可)。
31．（2021·泸县模拟）第IVA元素在地壳中含量丰富，在人类生活各方面都有广泛的应用。回答下列问题。
（1）基态C原子中填充了电子的原子轨道共有 个，基态Si原子的价电子电子排布式为 ，第
一电离能C Ge (填“大于”、“小于”或“等于”)。
（2）X是碳的一种氧化物，X的五聚合体结构如图1所示。则X的分子式为 ； X分子中每个原子都满足最外层8电子结构，X分子的电子式为 。X的沸点 CO2的沸点(填“大于”、“小于” 或“等于”)
（3）C20分子是由许多正五边形构成的空心笼状结构如图2所示，分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键。则C20分子中含个 σ键， 请你大胆猜测：C20 分子中碳原子的杂化轨道为
（4）β-SiC晶胞如图3所示，若碳和硅的原子半径分别为a pm和b
pm，密度为 g/cm3，其原子的空间利用率( 即晶胞中原子体积占空间体积的百分率)为 (用含a、b、p、NA的代数式表示，NA表示阿伏加德罗常数的值)。
32．（2021·成都模拟）VA族元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。
（1）①P4S3常用于制造火柴，P和S的第一电离能较大的是 。
②As4S4俗称雄黄，其中基态As原子的价电子排布式为 ，有 个未成对电子。
③P、S、As电负性由大到小的顺序是 。
（2）氢化物PH3、CH4、NH3的沸点由高到低的顺序为 。
（3）白磷在氯气中燃烧可以得到PCl3和PCl5。气态PCl3分子中P原子的轨道杂化方式为 。
（4）超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛，氮化铝晶体与金刚石类似，每个铝原子与 个氮原子相连，与同一个氮原子相连的铝原子构成的立体构型为 。
（5）贵金属磷化物Rh2P(化学式式量为237)可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为apm，晶体中与P距离最近的Rh的数目为 ，晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
33．（2021·安徽模拟）秦兵马俑展现了我国古代科技文化的伟大成就。近年来人们研究发现秦俑彩绘所用的原料的主要成分为BaCuSi2O6，含有微量硫元素等。回答下列问题：
（1）原子轨道是指电子在原子核外的 。Cu原子核外电子占据最高能级的符号是 ，Cu原子核外最外层电子的电子云轮廓图形状为 。
（2）硫化硅为白色晶体，分子式为SiS2，遇水分解为SiO2及H2S气体，分解反应中所涉及的
所有元素的电负性由大到小的顺序为 (填元素符号)；SiS2的结构与CS2类似，则SiS2分子的空间构型为 。
（3）一种含Cu、S元素的有机物的结构简式如图1所示，该有机物中存在的作用力类型有 (填标号)，N原子的杂化方式为 。
a.极性键 b.离子键 c.非极性键 d.配位键 e.金属键
（4）TiO2与BaCO3一起熔融可制得钛酸钡(BaTiO3)，晶胞结构如图2所示(O2 均与Ti4+、Ba2+相接触)，已知O2 的半径为xpm，晶胞边长为ypm，则Ti4+、Ba2+的半径分别为 pm、 pm。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】原子晶体（共价晶体）；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．AlN、GaN为结构相似的共价晶体，原子半径：Al
B．不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键，Ga-N和Al-N均为极性键，B不符合题意；
C．金刚石中每个C原子形成4个共价键（即C原子的价层电子对数为4），不含孤电子对，C原子均采取sp3杂化；AlN、GaN与金刚石结构相似，则AlN、GaN中所有原子均采取sp3杂化，C不符合题意；
D．金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键，即C原子的配位数是4，AlN、GaN与金刚石与金刚石结构相似，则AlN、GaN中所有原子的配位数也均为4，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.共价晶体键能越大熔点越高；
B.不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键；
C.AlN和CaN的结构与金刚石相似，金刚石中碳原子均采用sp3杂化；
D.金刚石中C原子的配位数为4。
2．【答案】B
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；指示剂
【解析】【解答】A．溶液pH改变时，溶液中氢离子浓度发生变化，电离平衡会发生移动，溶液中酸碱指示剂的分子、离子相对含量变化引起颜色变化，故A不符合题意；
B．由图可知，溶液从酸性到强碱性的过程中，酚酞中苯环碳原子a没有发生变化，原子的杂化方式没有变化，故B符合题意；
C．由公式可知，弱酸型指示剂的电离常数K=，当溶液中时，氢离子浓度和电离常数相等，溶液，溶液会发生酸碱性变化，颜色也会变化，所以此时的pH为理论变色点，故C不符合题意；
D．弱酸型指示剂的电离为吸热过程，温度改变，电离平衡会发生移动，溶液中氢离子浓度发生变化，指示剂的变色范围可能发生改变，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、根据电离平衡，可以发现酸碱性会影响氢离子的浓度，氢离子浓度会影响电离平衡；
B、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
C、结合K(HIn)的电离平衡常数，可以知道为，根据提示可知K(HIn)=c(H+)；
D、温度可以影响平衡移动，导致指示剂颜色变化。
3．【答案】C
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机物中的官能团；有机物的结构和性质；取代反应；加成反应
【解析】【解答】A．由结构简式可知，X分子中的酚羟基能与高锰酸钾溶液发生氧化反应，被高锰酸钾溶液氧化，故A不符合题意；
B．由结构简式可知，Y分子含有的酯基、酚羟基能与氢氧化钠溶液反应，其中酚酯基消耗2mol氢氧化钠，则1molY最多与4mol氢氧化钠反应，故B不符合题意；
C．由结构简式可知，Z分子中环上的单键氧原子的杂化方式为sp3杂化，双键氧原子的杂化方式为sp2杂化，故C符合题意；
D．由结构简式可知，X、Y、Z分子中均含有的苯环、羰基都能发生加成反应，X分子中含有的酚羟基、Y分子中含有的酚羟基和酯基、Z分子中含有的酚羟基和羧基都能发生取代反应，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.X中的酚羟基、醛基能被高锰酸钾氧化；
B.Y中酚羟基、酯基水解生成的酚羟基和羧基都能和NaOH以1：1反应；
C.Z苯环上的氧原子，羰基氧原子价层电子对数是3、醚键中氧原子价层电子对数是4；
D.X、Y、Z都含有苯环、酚羟基，苯环能加成，酚羟基邻位和对位能取代。
4．【答案】C
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机物中的官能团；有机物的结构和性质；有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】A．分子中有酚羟基、醚键、羰基，共3种含氧官能团，故A不符合题意；
B．苯环上六个碳原子共平面，碳碳双键决定六原子共平面，所以分子中苯环上的碳原子、碳碳双键和羰基上的碳原子均为sp2杂化，故B不符合题意；
C． 酚羟基能与碳酸钠溶液反应，不能与NaHCO3溶液反应，故C符合题意；
D．分子中含有酚羟基说明能与Br2发生取代反应，分子中含有碳碳双键说明能发生加成反应，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.该物质的含氧官能团为酚羟基、醚键、羰基；
B.苯环上的碳和双键碳均采用sp2杂化；
C.酚羟基不与碳酸氢钠反应；
D.苯环上酚羟基的邻位和对位氢原子能和溴发生取代反应，碳碳双键能和溴发生加成反应。
5．【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；酯化反应
【解析】【解答】A．由酯化反应的机理图示可知，酯化反应历程中包括了质子化加成、消去、和去质子化的过程，故A不符合题意；
B．由酯化反应的机理图示可知，同一个碳原子上连接两个羟基时，易发生消去反应形成碳氧双键，是不稳定的结构，故B不符合题意；
C．由结构简式可知，有机物a中单键碳原子和单键氧原子杂化方式相同，都是sp3杂化，故C不符合题意；
D．由酯化反应的机理图示可知，若用同位素标记的CH3CO18OH来研究酯化反应断键的规律，当羟基发生消去反应去水形成碳氧双键时，18O可能存在于水中，也可能存在于酯中，无法确定酯化反应断键的规律，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.由图可知，该反应历程包括了质子化加成、消去、和去质子化；
B.同一个碳原子上连接两个羟基时，易发生消去反应形成碳氧双键；
C.物质a中中心原子均采用sp3杂化。
6．【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机化合物中碳的成键特征；有机物中的官能团；有机物的鉴别
【解析】【解答】A．X分子中有醚键、醛基2种含氧官能团，故A不符合题意；
B．Y分子中只有碳氧双键上的碳原子是sp2杂化，Z分子苯环、碳氧双键上的碳原子是sp2杂化，其余碳原子都是sp3杂化，故B不符合题意；
C．X含有醛基、Z不含醛基，X和Z可以用银氨溶液鉴别，X和Z都不含酚羟基，不能用氯化铁溶液鉴别，故C不符合题意；
D．Z分子中虚线框内，有苯环和羰基决定的2个平面，单键可以旋转，所有碳原子不一定共平面，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.X中的含氧官能团为醚键和羟基；
B.Y中羰基碳为sp2杂化，其他为sp3杂化，Z中苯环、羰基碳为sp2杂化，其他为sp3杂化；
C.X和Z均不含酚羟基；
D.苯环、碳氧双键及其连接的原子处于同一平面内，但单键可以旋转。
7．【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．已知N为7号元素，其原子核外有7个电子，根据鲍利不相容原理可知，基态N原子核外电子的运动状态有7种，A不符合题意；
B．阴离子即，中心原子N原子周围的价层电子对数为：3+=3，故其空间构型为平面三角形，B不符合题意；
C．由题干图示结构可知，该化合物中五元环上以双键连接的氮原子和碳原子均为sp2杂化，以单键连接的氮原子以sp3杂化，故它们的杂化方式不相同，C不符合题意；
D．该化合物因存在类似于苯分子的大键，所以非常稳定，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据给出的结构简式，结合成键方式即可找出杂化方式，氮原子外层有7个电子，有7种状态，由于 五元环为平面结构 因此含有大π键，结合选项即可判断。
8．【答案】A
【知识点】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；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A．由分析可知X 为H，最外层为2个电子就满足稳定结构，故A符合题意；
B．由分析可知X、Y、Z、W四种元素分别为H、O、Na、Al，其中Y(O)的非金属性最强，则Y的电负性最大，故B不符合题意；
C．W、Y分别为：O、Al，则在该物质中W和Y的杂化方式均为sp3，故C不符合题意；
D．由分析可得元素Z与W最高价氧化物对应水化物分别为NaOH和Al(OH)3，二者可以发生反应或，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】 X、Y、Z、W四种元素分布在三个短周期，则X为H元素，且Y、Z、W的简单离子具有相同的电子层结构，结合化合物的结构可知，Z形成带1个单质正电荷的阳离子，则Z为Na；Y可形成2个共价键则Y为O； W形成4个共价键，且得到电子形成阴离子，其原子序数大于Z，则W为Al；
A.X为H，最外层为2电子结构；
B.非金属性越强，电负性越大；
C.该物质中W和Y均采用sp3杂化；
D.NaOH和Al(OH)3发生反应生成偏铝酸钠和水。
9．【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；原子结构示意图；结构式；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．钠离子的核电荷数为11、核外电子总数为10，其离子结构示意图为，故A不符合题意；
B．过氧化氢属于共价化合物，含有2个O-H键和1个O-O键，其电子式为，故B不符合题意；
C．中心原子价层电子对为(6+2)/2=4，孤电子对为4-4=0，所以离子空间结构：正四面体形，故C不符合题意。
D．能级相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，此时原子的能量最低，基态O原子基态电子的轨道表示式为，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】D、能级相同的轨道中，电子会优先铺满整个轨道，并且方向都相同，之后才会以相反的方向填充轨道，所以D中2p部分应该为。
10．【答案】C
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．CH4中碳形成4个σ键，为sp3杂化，故A不符合题意；
B．HCHO中碳形成3个σ键，没有孤电子对，为sp2杂化，故B不符合题意；
C．C2H2中碳形成2个σ键，没有孤电子对，为sp杂化，故C选符合题意；
D．C2H4中碳形成3个σ键，没有孤电子对，为sp2杂化，故D不选符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据碳原子的成键方式即可判断
11．【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；催化剂；物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】A.此过程是利用 CO2在核(Fe—Zn—Zr)—壳(Zeolite)催化剂内能高效氢化成异构化烷烃 ，氢元素的化合价发生改变，涉及到电子的转移，故A不符合题意
B.一个氨气分子中存在3个氮氢键，因此配体中有12个单键，还形成4个配位键， 1个四氨合锌(II)—[Zn(NH3)4]2+中含16个σ键，故B不符合题意
C.二氧化碳中的碳原子是sp杂化，异构化烷烃中的碳原子是sp3杂化，而一氧化碳中的碳的杂化是sp杂化，故C不符合题意
D.催化剂内能高效氢化成异构化烷烃与催化剂的选择性有关，故D符合题意
故答案为：D
【分析】A.氢元素的化合价发生改变，碳元素的化合价发生改变有电子转移
B. σ键 包括单键和配位键，找出单键和配位键即可
C.写出含碳化合物中碳原子的杂化方式即可
D.催化剂具有选择性
12．【答案】B,D
【知识点】键能、键长、键角及其应用；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．还原石墨烯中，与-OH相连碳原子、与醚键相连碳原子，都与4个原子形成4个共价单键，杂化方式均为sp3，A不符合题意；
B．氧化石墨烯比还原石墨烯中亲水基(-OH、-COOH)多，与水分子间形成的氢键多，所以氧化石墨烯在水中溶解度更大，B符合题意；
C．氧化石墨烯和还原石墨烯中都含有-COOH、-OH，二者都能形成氢键，C不符合题意；
D．氧化石墨烯转化为还原石墨烯时，1号C与其相邻 C原子间由碳碳单键转化为碳碳双键，所以碳碳键能变大，D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】A.根据碳原子的成键方式，碳原子形成的有4个单键和双键，因此杂化方式是sp3和sp2
B.羟基可以与水分子形成氢键，羟基的个数越多，形成的氢键越多，越易溶于水
C.均含有羟基，均可形成氢键
D.单键变双键，键变短，键能变大
13．【答案】B,D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机物中的官能团；有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】A．该物质中含有甲基，甲基中的C原子为sp3杂化，A不符合题意；
B．根据该物质的结构简式可知含氧官能团有醚键、羧基、羰基等，B符合题意；
C．该物质的相对分子质量较小，小于10000，不是有机高分子化合物，C不符合题意；
D．根据手性碳的定义可知，该物质中9号碳、8号碳、3号碳等为手性碳原子，D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】A.分子中的碳原子有形成4个单键和双键的，因此碳原子的杂化方式有sp3和sp2杂化
B.找出结构简式中的官能团即可
C.可以发生使溴水褪色，但是不是高分子
D.找出连接四个不同原子或基团的碳原子即可
14．【答案】C,D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机物的结构和性质
【解析】【解答】解：A．甲烷分子变成CH3+、﹣CH3、CH3﹣时，失去的分别是氢负离子、氢原子和氢离子，空间构型也不再与原来的分子相同，故A错误；
B．CH3+、CH3﹣、CH3﹣分别具有6个、7个和8个价电子，不是等电子体，中心碳原子的价层电子对数不同，故空间构型不同，故B错误；
C．CH3﹣与NH3、H3O+均具有8个价电子，4个原子，互为等电子体，几何构型均为三角锥形，故C正确；
D．CH3+中的碳原子采取sp2杂化，平面三角形结构，所有原子均共面，故D正确；
故选CD．
【分析】A．甲烷去掉一个氢原子不能得到CH3+、CH3﹣；
B．CH3+、﹣CH3、CH3﹣分别具有6个、7个和8个价电子，不是等电子体；
C．CH3﹣与NH3、H3O+均具有10个电子，互为等电子体；
D．CH3+中的碳原子采取sp2杂化．
15．【答案】（1）3d84s2；第4周期第VIII族
（2）2：3；2：1：1；Zn2+
（3）D
（4）吡啶能与H2O分子形成分子间氢键；吡啶和H2O均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子
（5）
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)已知Ni是28号元素，故基态Ni原子的价电子排布式为：3d84s2；位于元素周期表的第4周期第VIII族，故答案为：3d84s2；第4周期第VIII族；
(2)由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中含有Ni2+个数为：=1，Zn2+个数为：=1，含有CN-为：=4，NH3个数为：=2，苯环个数为：=2，则该晶胞的化学式为：，且晶胞中每个N原子均参与形成配位键，Ni2+周围形成的配位键数目为4，Zn2+周围形成的配位键数目为6，则与的配位数之比为4：6=2：3；4：2：2=2：1：1；Ni2+的配位数为4，则Ni2+采用sp3杂化，而Zn2+的配位数为6，Zn2+采用sp3d2杂化，即晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是Zn2+，故答案为：2：3；2：1：1；Zn2+；
(3)吡啶中含有与苯类似的大π键，则说明吡啶中N原子采用sp2杂化，杂化轨道只用于形成σ键和存在孤电子对，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp2杂化轨道，故答案为：D；
(4)已知苯分子为非极性分子，H2O分子为极性分子，且吡啶中N原子上含有孤电子对能与H2O分子形成分子间氢键，从而导致在水中的溶解度，吡啶远大于苯，故答案为：吡啶能与H2O分子形成分子间氢键；吡啶和H2O均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子；
(5)已知-CH3为推电子基团，-Cl是吸电子基团，则导致N原子电子云密度大小顺序为：＞＞，碱性随N原子电子云密度的增大而增强，则其中碱性最弱的为：，故答案为：。
【分析】（1）Ni为28号元素，根据构造原理书写价电子排布式；位于第4周期第VIII族；
（2）根据均摊法计算确定该晶胞的化学式，进而确定与的配位数之比和；Zn2+采用sp3d2杂化，即晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是Zn2+；
（3）吡啶中N原子采用sp2杂化，杂化轨道只用于形成σ键和存在孤电子对；
（4） 吡啶能与H2O分子形成分子间氢键；根据相似相溶原理判断；
（5）-CH3为推电子基团，-Cl是吸电子基团。
16．【答案】（1）[Ar] 3d104s24p4；6；＞；SeO3的空间构型为平面三角形，SeO 的空间构型为三角锥形
（2）11：3；O＞C＞H＞Fe
（3）sp3杂化；H2O
（4）KFe2Se2；4；
【知识点】原子核外电子排布；键能、键长、键角及其应用；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）①Se为34号元素，核外有34个电子，基态Se原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，简化电子排布式为[Ar] 3d104s24p4，故答案为：[Ar] 3d104s24p4；
②乙烷硒啉的分子结构对称，如图，则乙烷硒啉分子中含有8种化学环境不同的碳原子，故答案为：8；
③三氧化硒分子中硒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，键角为120°，亚硒酸根离子中硒原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥形，键角小于120°，故答案为：＞；SeO3的空间构型为平面三角形，SeO 的空间构型为三角锥形；
（2）①由球棍模型可知，富马酸的结构式为HOOCCH=CHCOOH，单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，则富马酸分子中含有11个σ键，3个π键，σ键和π键的数目比为11：3，故答案为：11：3；
②富马酸亚铁中含有的元素为C、H、O、Fe，元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性：O＞C＞H＞Fe，则电负性由大到小的顺序为O＞C＞H＞Fe，故答案为：O＞C＞H＞Fe；
（3）①由结构简式可知，产物中氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化，故答案为：sp3杂化；
②的原子数为3，价电子数为8， 等电子体具有相同的原子数和价电子数，则与互为等电子体的分子为H2O，故答案为：H2O；
（4）①由平面投影图可知，钾原子位于顶点和体心，数目为8× +1=2，硒原子位于棱上和体内，数目为，铁原子位于晶胞面上，数目为，则超导材料最简化学式为KFe2Se2，故答案为：KFe2Se2；
②由平面投影图可知，距离铁原子最近且紧邻的硒原子有4个，所以铁原子的配位数为4，故答案为：4；
③设晶体的密度为dg/cm3，根据可得， =abc×10-21×d，解得d= ，故答案为： 。
【分析】（1）①Se为34号元素，根据构造原理书写核外电子排布式；
②该物质结构对称；
③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；
（2）①单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，三键中含有1个σ键和2个π键；
②元素的非金属性越强，电负性越大；
（3）①产物中N原子形成4个σ键；
②等电子体具有相同的原子数和价电子数；
（4）①根据均摊法计算；
②位于棱上的铁原子与位于面上的硒原子的距离最近；
③根据计算。
17．【答案】（1）4s24p4
（2）两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高
（3）B；D；E
（4）O、Se
（5）＞；正四面体形
（6）K2SeBr6；
【知识点】原子核外电子排布；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）Se为第四周期元素，Se与S同族，最外层电子数都为6，则基态硒原子价电子排布式为4s24p4。
（2）H2Se和H2O都是分子晶体，由于水分子之间存在氢键，所以H2O的沸点较高。
（3）A．I中有碳碳单键（σ键）和介于单键、双键之间的特殊键（大π键），A不符合题意；
B．Se与Se为同种原子，则I中的Se-Se键为非极性共价键，B符合题意；
C．II属于烃类，难溶于水，C不符合题意；
D．II中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型均为sp2，碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp，D符合题意；
E．元素的电负性：同周期从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小。则I~III含有的元素中，O电负性最大，E符合题意；
故答案为：BDE。
（4）根据IV的结构简式可知，O、Se都有孤对电子，C、H、S都没有孤对电子。
（5）S、Se同主族，Se的含氧酸可类比S的含氧酸，H2SO4酸性比H2SO3强，则H2SeO4的酸性比H2SeO3强。SO42-中Se价层电子对数为4+=4，其立体构型为正四面体形。
（6）①根据晶胞结构可知，有8个K原子，另外的原子团个数为，而1个原子团为SeBr62-
，经简化可得X的化学式为K2SeBr6。
②由①可知，晶胞中含有4个K2SeBr6，且X中相邻K之间的最短距离为晶胞参数的一半。设晶胞参数为a nm，则，解得，所以X中相邻K之间的最短距离为nm。
【分析】（1）同主族元素原子的最外层电子数相等，价电子是指最外层电子。
（2）分子间含有氢键，能使物质的熔沸点升高。
（3）A．σ键为单键，介于单键、双键之间的特殊键为大π键。
B．在共价键中，成键的两个相同原子之间存在非极性共价键。
C．烃类都难溶于水。
D．II中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型均为sp2，碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp。
E．元素的电负性：同周期从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小。
（4）根据原子最外层8电子饱和（H原子最外层2电子饱和）及物质结构中原子的成键情况进行分析。
（5）S、Se同主族，Se的含氧酸可类比S的含氧酸。分子或离子的立体构型可通过中心原子的价层电子对进行分析。
（6）①根据均摊法进行解答。
②根据n=和m=ρV进行分析，注意单位统一。
18．【答案】（1）ad；d
（2）sp2；σ；一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔；Cl参与形成的大π键越多，形成的C-Cl键的键长越短
（3）CsCl；CsCl为离子晶体，ICl为分子晶体
（4）电解质；
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的跃迁及应用；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）F为第9号元素，其基态原子电子排布式为1s22s22p5，其激发态是基态原子2p能级上的几个电子跃迁到3p能级上。
a.基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于氟原子的激发态，a符合题意；
b.核外共10个电子，不是氟原子，b不符合题意；
c.核外共8个电子，不是氟原子，c不符合题意；
d.基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于氟原子的激发态，d符合题意；
故答案为：ad。
同一原子3p能级的能量比3s能级的能量高，因此能量最高的是1s22s22p33p2，故答案为：d。
（2）①一氯乙烯的结构式为，其中碳原子有3对共用电子对，采用sp2杂化，因此C的一个sp2杂化轨道与Cl的3px轨道形成C-Cl σ键。
②一氯乙烷中碳采用sp3杂化，一氯乙烯中碳采用sp2杂化，一氯乙炔中碳采用sp杂化。sp杂化时p成分少，sp3杂化时p成分多，p成分越多，形成的C-Cl键越弱，则其键长越长；同时Cl参与形成的大π键越多，形成的C-Cl键长越短，一氯乙烯中Cl的3px轨道与C的2px轨道形成3中心4电子的大π键(Π34 )，一氯乙炔中Cl的3px轨道与C的2px轨道形成2套3中心4电子的大π键(Π34 )，因此三种物质中C-Cl键键长顺序为：一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔。
（3）非氧化还原反应中各元素化合价不变，根据反应前后元素的种类不变，CsICl2反应生成无色晶体和红棕色液体，则无色晶体为CsCl，红棕色液体为ICl。CsCl为离子晶体，熔化时，克服的是离子键，ICl为分子晶体，熔化时，克服的是分子间作用力，因此CsCl的熔点比ICl高。
（4）在电场作用下，Ag+不需要克服太大阻力即可发生迁移，则α-AgI晶体是优良的离子导体，在电池中可作为电解质。每个晶胞中含I-的个数为8×+1=2，则Ag+个数也为2，所以晶胞的物质的量n=mol=mol，晶胞体积V=a3pm3=(504×10-12)3m3，则α-AgI晶体的摩尔体积Vm=。
【分析】（1）注意氟原子的激发态是指基态原子2p能级上的几个电子跃迁到3p能级上。氟原子3p能级的能量比3s能级的能量高。
（2）C的杂化轨道中s成分越多，形成的C-Cl键越强，则其键长越短；Cl参与形成的大π键越多，形成的C-Cl键长越短。据此分析。
（3）非氧化还原反应前后元素的化合价不变，结合产物的特点和质量守恒定律进行分析。离子晶体的熔点比分子晶体高，据此分析。
（4）运用均摊法算出该晶胞的个数和体积，结合N=n·NA和V=n·Vm进行解答。
19．【答案】（1）3d104s2；sp2
（2）O>C>H
（3）乙醇和二氯甲烷都是分子晶体，乙醇存在分子间氢键
（4）正八面体；
（5）棱心
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)Zn为30号元素，基态原子的核外电子排布为[Ar] 3d104s2，价电子排布式为3d104s2，根据配合物的结构简式可知C原子均形成双键，所以为sp2杂化；
(2)非金属性越强，元素的电负性越强，非金属性O＞C＞H，则电负性O＞C＞H；
(3)乙醇和二氯甲烷均为分子晶体，但由于乙醇分子中含有羟基，可以形成分子间氢键，所以乙醇的沸点较高；
(4)根据晶胞结构示意图可知Ti4+周围6个O2-围成一个正八面体；据图可知Ca2+与O2-的最短距离为该晶胞面对角线的一半，所以该晶胞的边长为 ，则晶胞的体积为( ×10-7)cm3，根据均摊法，晶胞中含有O2-的个数为 =3，Ti4+的个数为1，Ca2+的个数为 =1，所以晶胞的质量为 g，则晶体的密度为 g·cm3；
(5)原晶胞中Ti4+与O2-的距离为边长的一半，根据晶胞平移时微粒间的距离不变，可知当Ti4+处于顶点时，O2-处于棱心。
【分析】（1）根据锌的原子序数即可写出核外电子能级排布，根据碳原子的成键方式即可判断杂化方式
（2）元素的非金属性越强，电负性越强
（3）沸点主要是受到氢键的影响
（4）根据晶胞结构图即可判断六个氧离子形成的是正八面体，根据占位情况计算出含有钛原子和氧原子，即可计算出晶胞的质量，根据钙离子和阳离子距离最近是体心和面心的距离，即可计算出体积，根据ρ=
（5）钛处于面心的连接中心位置，即为体心，当Ti为顶点时，此时的面心是处于棱中心
20．【答案】（1）P；F
（2）9；哑铃形
（3）强；HBrO4酸和HBrO3酸的通式为 ，前者为 ，后者为 ，n值越大酸性越强
（4）sp3；b
（5）；24
（6）52pm；正确
【知识点】原子核外电子的运动状态；化学键；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)P区元素包括元素周期表中IIIA族元素~0族元素，所以卤族元素位于元素周期表的P区，同主族元素从上至下非金属的非金属性逐渐减弱，则其电负性逐渐减弱，所以卤素中电负性最强的为F元素，故答案为：p；F；
(2)基态氟原子核外为含9个电子，由保里不相容原理可知，没有运动状态完全相同的电子，其核外电子运动状态由9种；其中2P轨道为含单电子轨道，p轨道是哑铃形，故答案为：9；哑铃形；
(3)溴元素对应的含氧酸HBrO4酸和HBrO3酸的通式为 ，前者为 ，后者为 ，n值越大酸性越强，所以HBrO4酸性比HBrO3酸性强，故答案为：强；HBrO4酸和 HBrO3酸的通式为 ，前者为 ，后者为 ，n值越大酸性越强；
(4)碘的价层电子对数为： ，由于中心原子只形成2个共价键，故其有2个孤电子对，中心原子的杂化类型为sp3杂化；I3 AsF6晶体中均为非金属元素，因此不含金属键，所以b正确，故答案为：sp3；b；
(5)由图一可知，I的个数为1，O的个数为 ， 个数为 ，所以该晶体的化学式为 ；与 紧邻的O原子个数为24，故答案为： ；24；
(6)该三角形窗孔为等边三角形， ， ，X=52pm。高温下，NaCl晶体导电是由于 迁移到另一空穴造成的，结合NaCl晶体结构图可知，提出的观点是正确的，故答案为：52pm；正确。
【分析】
（1）卤族元素位于元素周期表 P区；，同主族元素从上至下非金属的非金属性逐渐减弱，则其电负性逐渐减弱；
（2）基态氟原子核外有9个游离电子，根据核外电子排布规律判断各个电子运动状态均不相同；p轨道含有单电子，属于哑铃型；
（3）含氧酸，根据（OH）判断为几元酸，所含（OH）越多酸性越强；
（4）中心原子杂化方式根据其价电子孤电子对数来决定杂化类型；非金属元素构成的晶体不含金属键；
（5）根据晶胞判断化学式，通过均摊法判断一个晶胞分配的原子个数，再根据原子个数判断化学式；计算离子相邻粒子个数首先判断一个晶胞内相邻的粒子个数，再判断该离子周围晶胞的个数，相乘得出结果；
（6）根据空间几何知识计算离子孔道空间最小面积（内切圆），再根据离子尺寸和孔道作比较得出结论。
21．【答案】（1）氨硼烷和水之间可以形成氢键；BD；H3NBH3+2H2O-6e-=NH +BO +6H+
（2）[BO2] 或BO ；sp2、sp3
（3）8；(1， ， )；大于； ×107；Na3Li(BH4)4
【知识点】晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)①氨硼烷能溶于水，是由于氨硼烷分子与水分子之间可以形成氢键，增加了分子之间的相互吸引作用；
②A．在苯和三氯甲烷分子中H原子都是呈正电性，因此不存在双氢键，A不正确；
B．在LiH中H显负电性，而在HCN中H显正电性，因此二者之间存在双氢键，B正确；
C．在C2H4和C2H2中H原子都是呈正电性，因此不存在双氢键，C不正确；
D．在B2H6中H显负电性，在NH3中H原子都是呈正电性，因此二者之间存在双氢键，D正确；
故答案为：BD；
③氨硼烷电池放电时的总反应为：H3NBH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O。该反应中H3NBH3失去电子，发生氧化反应，所以负极的电极反应式为：H3NBH3+2H2O-6e-=NH +BO +6H+；
(2)图(a)是一种链状结构的多硼酸根，从图可看出，每个 单元，都有一个B，有一个O完全属于这个单元，剩余的2个O分别为2个 单元共用，所以B：O=1：(1+2× )=1：2，所以化学式为[BO2] 或BO ；从图(b)是硼砂晶体中阴离子的环状结构可看出：[B4O5(OH)4]2-一半B原子采用sp3杂化形成两个四配位BO4四面体；另一半B原子采用的是sp2杂化形成两个三配位BO3平面三角形结构，故其中B原子杂化类型为sp2杂化、sp3杂化；
(3)①以上底面面心Na+研究，与其配位的 处于晶胞的顶点、晶胞上半部的面心，还有处于上面晶胞下半部左右侧面面心，即该晶体中Na +的配位数为8；
根据坐标原点及标注为“1”的Na+的位置，可知该Na+的分数坐标为(1， ， )；
②H3BO3分子为平面分子B原子采用sp2杂化，而 中B原子采用sp3杂化，sp2杂化形成的键角120°，sp3杂化形成的的键角是109°18′，所以sp2杂化形成的键角大于sp3杂化形成的的键角，与H3BO3分子中的O—B—O的键角大于BH 中的H—B—H的键角；
③在一个晶胞中含有Na+的数目为6× +4× =4，含有的 的数目为1+8× +4× =4，则根据晶胞密度公式可知ρ= ，所以该晶胞中a= ×107；
④根据Na+在晶胞位置可知：若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代，则其中含有的Na+离子数目为4× +4× =3，含有的Li+数目为2× =1；含有的 的数目为1+8× +4× =4，因此该晶体化学式为Na3Li(BH4)4。
【分析】
(1)①根据氢键分析；
②根据双氢键的两个H一个为正电性一个为负电性分析；
③根据总反应以及负极失电子分析；
(2)根据均摊法计算化学式；根据B形成的正四面体以及平面三角形分析；
(3)①Na+的配位数为距离最近的BH 的个数；
②根据杂化方式与空间构型分析；
③根据晶胞密度的公式计算；
④根据均摊法计算。
22．【答案】（1）；2
（2）三角锥形；BCE
（3）
（4）；sp
（5）
【知识点】原子核外电子的能级分布；化学键；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 原子的价电子排布式为 ，有2个未成对电子；
(2) ( 表示苯基)中配体为 原子的价电子数为5，其中3个电子与苯基形成单键，余下2个电子形成一对孤对电子(用于形成配位键)，因此P原子采取 杂化，故配体的空间构型为三角锥形； 中存在 (极性键)， (非极性键)， (配位键)，故答案为：BCE；
(3)基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，基态Mn原子的价电子排布式为3d54s2，Fe原子质子数多，对核外电子吸引力更强，故第一电离能Fe＞Mn，基态Zn原子的价电子排布式为3d104s2，为全满结构，故Zn的第一电离能最大，则第一电离能Zn＞Fe＞Mn；
(4) 中C、N以三键连接，三键中含有1个 键，2个 键，故 键与 键的数目之比为 ， 键不参与杂化，只有1个 键参与杂化，C上有1对孤对电子，故C的杂化方式为sp杂化；
(5)根据均摊法可得，该晶胞中含有4个C和4个 ，故原子所占的总体积 ，该晶胞的体积为 ，则原子的空间利用率为 。
【分析】（1）根据核外电子能级排布即可写出价电子排布和孤对电子
（2）根据化学式即可找出配体离子，根据中心原子成键方式即可判断构型，结合晶体的空间构型即可找出含有的键型
（3）同周期元素从左到右电离增大的趋势，但是考虑到d能级电子的排满状态即可判断
（4）根据化学式即可找出键的数目之比，根据成键方式即可判断杂化方式
（5）根据晶胞结构计算出晶胞中原子的个数接口计算出占有体积，根据晶胞参数计算出晶胞体积即可计算出占有率
23．【答案】（1）3d84s2
（2）分子晶体；C；均为分子晶体，相对分子质量相同，极性越大，范德华力越大，熔沸点越高
（3）O＞N＞C＞H；sp3和sp2；ABC
（4）
（5）体心；
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；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)Ni为28号元素，基态原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，价电子排布式为3d84s2；
(2)Ni(CO)4常温为液体，熔沸点较低，应为分子晶体；CO分子中C、O原子都有孤电子对，但C的电负性较小，更容易给出电子，所以配位原子为C；CO和N2均为分子晶体，相对分子质量相同，但CO为极性分子，极性越大，范德华力越大，熔沸点越高；
(3)①非金属性越强，电负性越大，所以丁二酮肟中四种元素电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞H；丁二酮肟中甲基中的C原子为sp3杂化，C=N键中的C原子为sp2杂化；
②C=N键中有一个σ键，一个π键，N原子共形成四个共价键，则N原子与Ni原子之间为配位键，氢键和范德华力不是化学键，
故答案为：ABC；
(4)吡啶中C、N原子均为sp2杂化(N原子为不等性sp2杂化)，未参与杂化的轨道中都有一个电子参与形成大Π键，所以可以表示为 ；
(5)①镍原子在面心，碳原子只填充在由镍构成的八面体空隙，所以碳原子在体心；
②相邻且最近的镁、碳原子间核间距为a nm，则晶胞的体对角线为2a nm，所以晶胞的棱长为 nm= ×10-7cm，则晶胞体积为 cm3，晶胞中C原子个数为1，Mg原子个数为 =1，Ni原子个数为 =3，所以晶胞的质量为 g，则密度 = g·cm-3。
【分析】（1）根据核外电子数即可写出价层电子排布
（2）根据常温下为液态即可判断为分子晶体，根据结构式即可判断其配位原子，结构相似，相对分子质量越大沸点越高
（3）①非金属性越强，电负性越强，根据碳原子的成键方式即可判断出杂化方式
②根据结构式即可判断含有单键、双键、配位键，即为 σ键 、 π键 、 配位健
（4）根据大π键形成方式即可判断
（5）①根据找出形成八面体即可找出碳原子位置
②根据给出的晶胞计算出原子个数，结合晶胞参数计算出体积即可计算出密度
24．【答案】（1）4-甲基苯酚或对甲基苯酚
（2）醚基；sp2和sp3
（3）取代反应；1个
（4） +2NaOH H2O
（5）4
（6）
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机化合物的命名；有机物的合成；芳香烃；同分异构现象和同分异构体；有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】(1)A以苯酚为母体，名称为4-甲基苯酚或对甲基苯酚；
(2)F中只有一个含氧官能团，且该官能团两侧均连接碳原子，则该官能团为：醚基；
(3)F中有苯环上的碳原子为sp2杂化，甲基上的碳原子为sp3杂化，故答案为：sp2和sp3；
(4)F到G的反应，即醚基上的一个-CH2被一个H取代，即为取代反应，故答案为：取代反应；
(5)手性碳原子指一个碳原子上连有4个不同的原子团，双键或三键碳上不存在手性碳，故G中手性碳原子的数目是：1个；
(6)B中含有酯基，在NaOH溶液中发生水解反应，反应方程式为： +2NaOH H2O；
(7)共4种，分别为： 、 、 、 ；
(8) 与O2在77℃Cu作催化剂的条件下，生成 ，结合题中所给已知信息， 与乙醛反应生成 ，再结合流程图中的信息， 在BBr3的作用下生成 。
【分析】（1）根据结构简式即可进行命名
（2）根据F的结构简式即可找出官能团，同时根据碳原子的成键方式即可判断出碳原子的杂化方式
（3）根据反应物和生成物即可找出反应类型以及根据结构式找出连接四种不同原子的碳原子的个数即可
（4）根据反应物结合性质即可写出方程式
（5）根据要求即可写出同分异构体
（6）根据生成物分析需要利用给出的已知的反应信息以及图中给出F到G的反应路径即可进行合成
25．【答案】（1） 或 ；24
（2）8∶1； 、
（3）
（4）
（5）2
（6）；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；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) 是24号元素，其基态原子的核外电子排布式为 或 ；Cr是24号元素，每一个电子都有一种运动状态，故 的基态原子核外电子有24种运动状态；
(2) 分子中含有的 键数目为8，双键中有1个 键和1个 键， 键数为1，丙烯分子中 键与 键数目之比为8∶1；丙烯分子中的双键碳杂化轨道类型为 ，单键碳杂化轨道类型为 ；
(3)同一周期从左到右，电负性逐渐增大，同一主族从上到下，电负性逐渐减小，故H、O、 三种元素的电负性按由大到小的顺序为： ；
(4)氯原子最外层7个电子，只能结合一个电子，形成一个化学键，所以不可能形成2个键，氧原子最外层有6个电子，可形成2个键，故 的结构式为： ；
(5) 中 的数目为2，则过氧键的数目为2；
(6)根据晶胞结构可判断每个 原子周围最近的O原子数目为6，根据均摊法可得出该晶体的化学式为 ，晶胞体积为 ，则该晶体的密度为 。
【分析】（1）根据核外电子排布规律即可写出Cr基态原子核外电子排布，即可找出电子运动状态的种类
（2）根究丙烯的结构简式即可找出 键与 键数目 ，根据碳原子的成键方式即可判断出碳原子的杂化方式
（3）同主族从上到下电负性逐渐减弱，同周期从左到右电负性逐渐增强即可判断
（4）根据成键方式即可写出结构式
（5）根据化学式即可计算出过氧根离子的数目
（6）根据晶胞中原子的占位即可计算出晶胞中原子的个数，即可计算出晶胞的质量结合晶胞参数即可计算出晶体的密度
26．【答案】（1）1s22s22p3；4p
（2）GaN、GaP、GaAs都是原子晶体，原子半径N＜P＜As，键长Ga—N＜Ca—P＜Ga—As，键能Ga—N＞Ca—P＞Ga—As，故GaN、GaP、GaAs熔点逐渐降低
（3）sp3杂化；C2H6(或Si2H6)；ab
（4）正四面体；
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的能级分布；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)N原子核外有7个电子，Ga原子核外有31个电子，因此基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，基态Ga原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1，则基态Ga原子核外电子能量最高的电子占据的能级为4p；
(2)根据熔点表可知，三者熔点都很高，所以GaN、GaP、GaAs都是原子晶体，原子半径N＜P＜As，键长Ga—N＜Ca—P＜Ga—As，键能Ga—N＞Ca—P＞Ga—As，故GaN、GaP、GaAs熔点逐渐降低；
(3)在N2H 中，N原子的价电子对数为4，因此N原子的杂化方式为sp3杂化，原子数目相同，价电子数相同的物质互为等电子体，因此与N2H 互为等电子体的物质有C2H6(或Si2H6)，在N2H 中，只含有N—N极性键和N—H非极性键，由于N原子还含有孤电子对，容易与H+形成配位作用，故还含有配位键，
故答案为：abd；
(4)由晶胞结构示意图可知，与Ga原子最近的N原子所构成的空间结构为正四面体结构，N在晶胞的顶点和面心，Ga在晶胞的体内，因此一个晶胞中N原子的个数为 ，Ga原子的个数为4，则一个晶胞的质量为 g，已知GaN晶体的密度为6.1g/cm3，则晶体的体积V= ，晶胞参数a= ，所以距离最近的两个N原子间的距离为 nm。
【分析】（1）能量最低原理和洪特规则找到核外电子占据的能级
（2）原子晶体熔点最高，故全是原子晶体，由共价键连接，根据原子半径大小得到，半径越小，键能越大，熔点越高
（3）杂化类型与价电子对数和孤对电子数有关；等电子体主要考查各物质的价电子数
（4）晶胞结构如图为正四面体；由晶胞结构的密度计算体积得到边长，由结构图找到最近的N原子距离。
27．【答案】（1）3d24s2；3
（2）8；sp2；三氮唑分子间可形成氢键，而环戊二烯分子间不能形成氢键
（3）6；； 或
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1) 钛元素的原子序数为22，位于元素周期表第四周期ⅣB族，基态原子的价电子排布式3d24s2；钛原子核外有2个未成对电子，第四周期有2个未成对电子的原子含有Ni、Ge、Se三种元素，故答案为：3d24s2；3；
(2) ①共价化合物中成键原子之间只能形成一个σ键，由三氮唑的结构简式可知分子中含有8个σ键，则1mol三氮唑分子中所含σ键的数目为8mol；氮唑分子中只含有双键碳原子，则碳原子的杂化方式为sp2杂化，故答案为：8；sp2；
②三氮唑分子中含有原子半径小、非金属性强的N原子，三氮唑分子间可形成氢键，而环戊二烯分子中不含有N原子，分子间不能形成氢键，则三氮唑的沸点高于环戊二烯，故答案为：三氮唑分子间可形成氢键，而环戊二烯分子间不能形成氢键；
(3) ①由晶胞结构可知，晶胞中每个钨原子周围距离其最近的碳原子有6个，故答案为：6；
②由晶胞结构可知，晶胞中钨原子的个数为1+2× +12× +6× =6个，由质量公式可得： ，解得阿伏加德罗常数的值NA为 ，故答案为： ；
③由晶胞结构可知，晶胞中镁原子的个数为1+8× =2，则晶胞中镁原子的体积为2× pm3；晶胞丁中虚线所标的四个硬球关系为正四面体关系，晶胞的体对角线为镁原子的原子半径的4倍，则晶胞的边长为2r pm，由晶胞高为h pm可知，晶胞体积为(2r)2h sin60° pm3=2 r2h，则晶胞中镁原子的空间利用率为 = = ，故答案为： 或 。
【分析】(1)Ti是22号元素，根据核外电子排布规则书写；根据第四周期的核外电子排布式分析；
(2)①单键都是σ键，双键是一个σ键一个π键；双键链接的C是sp2杂化；
②根据氢键分析；
(3)①根据晶胞结构分析；
②根据晶胞密度=计算；
③晶胞利用率=×100%。
28．【答案】（1）6
（2）平面三角形；sp2；HCO 中的-OH可以与另一HCO 中的氧原子形成氢键，故可形成多聚体
（3）3d84s2；X射线衍射法；[Ni(NH3)6]2+
（4）MgCNi3；
【知识点】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)Mg元素为12号元素，核外电子排布为1s22s22p63s2，同一轨道中最多有两个自旋方向的电子，Mg原子所占轨道均排满，所以有6对自旋相反的电子；
(2)CO 中C原子的价层电子对数为 ，不含孤电子对，所以空间构型为平面三角形，碳原子为sp2杂化；HCO 中含有-OH可以与另-HCO 中的氧原子形成氢键，故可形成多聚体；
(3)Ni元素为28号元素，核外电子排布为[Ar]3d84s2，价层电子排布式为3d84s2；区分晶体和非晶体的最科学方法为X射线衍射法；氨水中含有大量NH3分子，NH3分子中N原子有孤电子对，而Ni2+存在空轨道，二者可以形成配位键，根据题意配位数为6，所以该配离子为[Ni(NH3)6]2+；
(4)根据均摊法，晶胞中Mg原子的个数为 =1，Ni原子的个数为 =3，C原子的个数为1，所以化学式为MgCNi3；晶胞的质量为m= ，晶胞的体积为V=d3 pm3=d3×10-30cm3，则晶体密度为 = g·cm-3.。
【分析】（1）根据镁的核外电子能级排布找出自旋相反的电子即可
（2）计算出碳酸根中碳原子的价层电子对以及孤对电子即可，判断出杂化方式以及构型，主要是碳酸氢根易形成氢键容易形成多聚合离子
（3）根基Ni原子的核外电子排布即可写出价层电子排布式，一般区分晶体与非晶体用的是X射线衍射，镍离子易与氨气形成络合物根据名称即可写出化学式
（4）根据占位法即可计算出晶胞中的原子个数即可写出化学式和计算出晶胞的质量结合晶胞参数即可计算出晶体的密度
29．【答案】（1）d；
（2）Cl>P>S
（3）NH3分子间存在着氢键
（4）sp3
（5）4：1
（6）6；( ， ， )
（7） ×1010
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)Mn为25号元素，位于元素周期表的第四周期第ⅦB族，为过渡元素，属于d区，基态锰原子的价电子排布式为3d54s2，因此价电子排布图为 ；
(2)同周期从左往右第一电离能增大，第ⅡA族、ⅤA族比同周期相邻主族元素大，则P、S、Cl三种元素的第一电离能由大到小顺序为Cl>P>S；
(3)NH3的沸点高于PH3，原因是NH3分子间存在着氢键；
(4) 中N原子的价层电子对数=3+ =4，N原子的杂化类型为sp3杂化；
(5)已知P4(白磷)为正四面体结构，与氧气反应生成非极性分子P4O10，其中P在空间的相对位置不变，其空间构型为 ，有12个P-O单键，4个P=O双键，单键为σ键，每个双键由1个σ键和1个π键构成，则P4O10中σ键和π键的数目之比=(12+4)：4=4：1；
(6)由晶胞可知与体心Fe2+距离最近且等距离的S 在面心，数目为6；体心Fe2+到原点(0，0，0)的横纵坐标均为 ，则该晶胞中体心Fe2+的坐标为( ， ， )；
(7)FeS2晶胞中Fe的个数=1+12× =4，S的个数=(6× +8× )×2=8，则1个晶胞的质量为 g= g，1个晶胞的体积为(a×10-10)3cm3，则 g =(a×10-10)3cm3×d g·cm-3，因此可得a= ×1010。
【分析】（1）根据锰元素的质子数即可判断元素周期表中的位置，同时可以写出价层电子的排布式
（2）同周期的元素从左到右的第一电离能增大的趋势，但是第二主族和第五主族的处于全充满或者半充满能量最低，第一电离能高于两边的元素
（3）氢键影响着熔沸点
（4）根据氮原子成键方式即可判断出杂化方式
（5）根据氧原子和磷原子的价层电子数即可画出 非极性分子P4O10 的空间图即可找出 σ键和π键的数目
（6）根据晶胞图即可找出含有距离 体心Fe2+距离最近且等距离的S 的个数，根据体心的位置即可写出坐标
（7）根据占位情况计算出晶胞中的原子个数，即可计算出晶胞的质量，结合参数计算出体积即可计算出找出关系
30．【答案】（1）[Ar]3d9；ds
（2）平面三角形
（3）4；C
（5）
【知识点】原子核外电子排布；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是29号元素，基态铜原子的核外电子排布式是1s22s22p63s2sp63d104s1，铜原子失去2个电子得到基态Cu2+，Cu2+核外电子排布式[Ar]3d9，Cu在第四周期ⅠB族，属于ds区。
(2)CO 中C原子价电子对数是 ，无孤电子对，空间构型为平面三角形；
(3)根据铜的某种配合物结构图可知，配合物中Cu2+的配位数为4，N原子2p能级为半充满状态，结构稳定，所以C、N、O按第一电离能由小到大的顺序排列为C
(5)根据均摊原则，1个晶胞中含有4个铁、8个硫、4个铜，晶体密度为dg cm-3，则 ，h= pm。
【分析】（1）根据铜原子的核外电子排布即可写出铜离子的核外电子排布，即可判断出Cu的位置
（2）计算出碳酸根离子中碳原子的价层电子对和孤对电子即可判断构型
（3）根据结构简式即可判断出铜离子的配位数，同周期从左到右的电离能增大，但是氮原子2p能级处于半充满状态能量最低较稳定
（4）根据占位法即可计算出含有的原子个数即可写出化学式，根据化合价代数和为0即可求出离子个数比
（5）根据占位计算出晶胞的质量结合密度计算出体积即可求出高
31．【答案】（1）4；3s23p2；大于
（2）C3O2；；大于
（3）30；介于sp2和sp3之间（或spn (n=2~3)或不等性sp3杂化）
（4）
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)C原子轨道排布式为： ，故基态C原子共有4个轨道填充电子；基态Si原子最外层为4个电子，即价电子数为4个，对应排布式为3s23p2；C失去的第一个电子位于L层，受原子核引力较强，而Ge失去的第一个电子位于N层，离原子核相对较远，受到引力较弱，故第一电离能：C大于Ge；
(2)由结构知，该分子中含有15个C原子，10个O原子，比例为3：2,，故该分子的分子式为C3O2；该分子中每个原子均满足8电子稳定结构，故C与O之间共用两对电子，C与C之间也共用两对电子，对应电子式为 ；C3O2与CO2均为分子构成，由于不存在分子间氢键，C3O2相对分子质量比CO2大，故C3O2分子间作用力强于CO2，故沸点C3O2大于CO2；
(3)由题意知，C20中每个碳原子与连着3个C，即每个C周围形成3个σ键，由于涉及共用，故1个C周围实际占有σ键 个，所以C20中共有20×1.5=30个σ键；C原子有4个价电子，其中3个用于形成σ键，每个C还剩余1个价电子，可用于与相邻C形成π键，此时C原子为sp2杂化，但由于涉及碳原子之间的共用，故有些碳原子剩余的1个价电子无法形成π键，此时对应碳原子为sp3杂化，故C20中碳原子杂化类型为sp2、sp3两种；
(4)由结构知，该晶胞中含有4个C和4个Si（ ），故原子所占的总体积= ，该晶胞的体积= ，则原子的空间利用率=
【分析】（1）写出碳原子的核外电子能级排布即可判断原子轨道的个数，根据硅原子的核外电子能级排布即可析出价电子的电子排布，同主族元素电离能从上到下依次降低
（2）找出碳原子和氧原子的最简个数比即可，根据碳原子的价层电子数为4以及氧原子的价层电子为6即可写出电子式，结构相似，均是分子晶体因此相对分子质量越大，沸点越大
（3）根据碳原子的成键方式即可计算出 σ键 的数目，以及杂化方式
（4）根据占位情况计算出碳原子和硅原子的个数，即可计算出各原子占据的体积，再计算出晶胞的体积即可计算出利用率
32．【答案】（1）P；4s24p3；3；S>P>As
（2）NH3>PH3>CH4
（3）sp3
（4）4；正四面体形(或四面体形)
（5）8； 或 或
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)①P元素3p能级轨道半满，更稳定，第一电离能大于相邻元素，所以第一电离能较大的是P；
②As元素为为33号元素，第四周期第ⅤA族，原子核外电子排布为[Ar]3d104s24p3；核外有4p轨道上3个未成对电子；
③非金属性S>P>As，所以电负性S>P>As；
(2)PH3、AsH3分子间只存在范德华力，而NH3分子间还存在氢键，故氢化物PH3、CH4、NH3的沸点由高到低的顺序为NH3>PH3>CH4；
(3)PCl3中心P原子价层电子对数为3+ =4，不含孤电子对，为sp3杂化；
(4)氮化铝晶体与金刚石类似，均是正四面体结构，每个铝原子与4个氮原子相连；
AlN晶体与金刚石类似，每个Al原子与4个N原子相连，为空间网状结构，与同一个Al原子相连的N原子构成正四面体；
(5)根据晶胞结构可知一个晶胞中有8个黑球，4个灰球，晶体化学式为Rh2P，所以黑球表示Rh原子，灰球表示P原子，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；晶胞的体积为a3 nm3=(a 10-7)3cm3，晶胞的质量为 g，所以晶体的密度为 = 或 或 。
【分析】（1）① 同周期，电离能应该是依次增大，但是磷原子的p能级半充满，因此 第一电离能高 ②根据原子序数即可写出核外电子能级排布，同时找出未成对的电子对 ③电负性与非金属性有关，非金属性越强，电负性越强
（2）结构相似，相对分子质量越大熔沸点越大，但是氨气存在氢键
（3）形成三个单键且含有一对孤对电子，因此是sp3杂化
（4）金刚石中每个碳原子和四个碳原子连接，因此每个铝原子与4个氮原子连接形成的是正四面体构型
（5）根据晶胞计算出原子的个数，判断黑球和灰球分别代表的原子，判断黑球是Rh,灰球是p，因此以面心的磷原子为例，即可判断距离最近的有8个Rh,根据ρ=即可计算出密度
33．【答案】（1）空间运动状态；3d；球形
（2）O＞S＞H＞Si；直线形
（3）acd；sp2、sp3
（4）；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；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)原子轨道是指电子在原子核外的空间运动状态。Cu核外电子排布为[Ar]3d104s1，因此原子核外电子占据最高能级的符号是3d，Cu原子核外最外层电子是4s，因此其电子云轮廓图形状为球形；故答案为：空间运动状态；3d；球形。
(2)分解反应中所涉及的所有元素的电负性由大到小的顺序为O＞S＞H＞Si；CS2是直线形，SiS2的结构与CS2类似，因此SiS2分子的空间构型为直线形；故答案为：O＞S＞H＞Si；直线形。
(3)根据该有机物中结构存在碳氮极性键，碳碳非极性键，水中氧与铜形成配位键，因此作用力类型有acd，N原子中有碳氮双键的氮原子有3个σ键，没有孤电子对，因此其杂化方式为sp2，另外两个氮原子有3个σ键，1对孤电子对，因此其杂化方式为sp3；故答案为：acd；sp2、sp3。
(4)根据O2 均与Ti4+、Ba2+相接触，晶胞边长为两个O2 半径和两个Ti4+半径之和，因此Ti4+的半径为 ，作一条辅助线， ，可知面对角线为两个O2 半径和两个Ba2+半径之和，对角线为 pm，则Ba2+的半径分别为 ；故答案为： ； 。
【分析】（1）原子轨道是核外电子的一种空间运动状态，写出铜原子的核外电子能级排布即可判断出最高能级以及最哇哦城电子云的轮廓图形
（2）根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，二硫化碳是线性结构，因此二硫化硅是线性结构
（3）根据结构简式即可判断出含有的作用力类型是配位键以及极性键以及非极性键，根据氮原子的成键方式即可氮原子的杂化方式
（4）两个钡离子和一个阳离子占据一条棱，即可计算出钡离子的半径，根据两个氧离子和一个钛离子占据面对角线即可求出钛离子半径
