专题二十九 物质性质与结构综合
典例分析
【考查方式】
以元素推断为基础的综合考查
元素的推断：通过给定的一些信息，如元素在周期表中的位置、原子结构特点、物质的性质等，要求考生推断出具体的元素。
物质性质与结构的关联考查：在确定元素后，进一步考查该元素所形成的单质或化合物的性质，以及这些性质与物质结构之间的关系。
对物质结构理论的直接考查
原子结构：包括原子核外电子的排布规律，如电子排布式、价电子排布图的书写；原子半径、电离能、电负性等元素性质的判断与比较；未成对电子数目的判断等.
分子结构：考查分子的立体构型和中心原子的杂化类型判断；共价键的类型（σ 键、π 键）及数目；分子的极性、溶解性、酸性等性质与分子结构的关系；氢键、范德华力等分子间作用力对物质性质的影响；等电子体的寻找和等电子原理的应用等.
晶体结构：涉及晶胞结构的分析与计算，如确定晶胞中粒子的数目、计算晶体的密度、晶胞参数等；晶体类型的判断以及不同晶体类型熔点、硬度等性质的比较；金属晶体的堆积方式及相关计算等.
结合化学反应的综合考查
化学反应中的物质结构变化：分析化学反应过程中物质的化学键断裂与形成，以及这些变化对物质性质的影响。
利用物质结构知识预测反应产物：根据反应物的结构特点和反应条件，运用物质结构理论预测可能发生的化学反应及产物。
以新科技成果或实际应用为背景的综合考查
背景信息的解读：给出与新科技成果或实际应用相关的信息，如新型材料的合成、药物的研发、环境问题的解决等，要求考生从中提取与物质结构和性质有关的关键信息.
知识的迁移与应用：将所学的物质结构和性质知识迁移到新的情境中，解决实际问题。例如，解释某种新型材料具有特殊性能的原因，从其组成元素的原子结构、分子间作用力、晶体结构等方面进行分析；或者根据物质结构的特点，设计合成具有特定性能的新材料的方法。
【真题链接】
1．[2024年浙江高考真题]氧是构建化合物的重要元素。请回答：
（1）某化合物的晶胞如图1，的配位数（紧邻的阳离子数）为_______；写出该化合物的化学式_______，写出该化合物与足量溶液反应的化学方程式_______。
（2）下列有关单核微粒的描述正确的是_______。
A.的基态原子电子排布方式只有一种
B.的第二电离能的第一电离能
C.的基态原子简化电子排布式为
D.原子变成，优先失去轨道上的电子
（3）化合物和的结构如图2。
①和中羟基与水均可形成氢键（），按照氢键由强到弱对三种酸排序_______，请说明理由_______。
②已知、钠盐的碱性，请从结构角度说明理由_______。
2．[2024年浙江高考真题]氮和氧是构建化合物的常见元素。
已知：
请回答：
（1）某化合物的晶胞如图，其化学式是__________，晶体类型是____________________。
（2）下列说法正确的是__________。
A.电负性： B.离子半径：
C.第一电离能： D.基态的简化电子排布式：
（3）①，其中的N原子杂化方式为__________；比较键角中的_________中的（填“>”、“<”或“=”），请说明理由_______。
②将与按物质的量之比1:2发生化合反应生成A，测得A由2种微粒构成，其中之一是。比较氧化性强弱：________（填“>”、“<”或“=”）；写出A中阴离子的结构式__________。
3．[2024年山东高考真题]锰氧化物具有较大应用价值，回答下列问题：
（1）在元素周期表中位于第________周期________族；同周期中，基态原子未成对电子数比多的元素是________（填元素符号）。
（2）如某种氧化物的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示，该氧化物化学式为________。
当晶体有O原子脱出时，出现O空位，的化合价________（填“升高”“降低”或“不变”），O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是________（填标号）。
A. B. C. D.
（3）（见下图）是晶型转变的诱导剂。的空间构型为________；中咪唑环存在大键，则N原子采取的轨道杂化方式为________。
（4）可作转化为的催化剂（见下图）。的熔点远大于，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是_______。
参考答案
1．答案：（1）12；；
（2）AB
（3）①HC>HB>HA；O、S、Se的电负性逐渐减小，键的极性：C=O>C=S>C=Se，使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大，其中羟基与形成的氢键逐渐增强；②S的原子半径大于O的原子半径，S—H键的键长大于O—H键，S—H键的键能小于O—H键，同时HC可形成分子间氢键，使得HD比HC更易电离出H+，酸性HD>HC，的水解能力大于，碱性NaC>NaD
解析：（1）由晶胞结构知，Cl位于8个顶点，O位于体心，K位于面心，1个晶胞中含Cl：8×=1个、含O：1个、含K：6×=3个，该化合物的化学式为；由图可知，的配位数为=12；该化合物可看成，故该化合物与足量溶液反应生成KCl和，反应的化学方程式为。
（2）根据原子核外电子排布规律，基态Ar原子的电子排布方式只有一种，A正确；Na的第二电离能指气态基态Na+失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量，和Ne具有相同的电子层结构，的核电荷数大于Ne，的原子核对外层电子的引力大于Ne的，故Na的第二电离能>Ne的第一电离能，B正确；Ge的原子序数为32，基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2，C错误；基态Fe原子的价层电子排布式为，Fe原子变成，优先失去4s轨道上的电子，D错误。
（3）①O、S、Se的电负性逐渐减小，键的极性：C=O>C=S>C=Se，使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大，从而其中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC>HB>HA；
②HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD，说明酸性HC
2．答案：（1）或；分子晶体
（2）CD
（3）①；<；—中N有孤电子对，对成键电子对的斥力大，键角小；②>；
解析：（1）由晶胞结构可知，晶胞顶点和面心处原子团是一样的，均含有1个Cr、2个Cl、4个，故该化合物的化学式为或，其晶体类型为分子晶体。
（2）同一周期主族元素，从左到右，电负性依次增大，故电负性顺序为O>N>B，A错误；核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径越小，故离子半径顺序为，B错误；同一周期主族元素从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素例外，故第一电离能：Ge
3．答案：（1）四；ⅦB；Cr
（2）；降低；A
（3）正四面体形；
（4）FDCA形成的分子间氢键更多
解析：（1）Mn的原子序数为25，位于元素周期表第四周期ⅦB族；基态Mn的电子排布式为：，未成对电子数有5个，同周期中，基态原子未成对电子数比Mn多的元素是Cr，基态Cr的电子排布式为，有6个未成对电子。
（2）由均摊法得，晶胞中Mn的数目为，O的数目为，即该氧化物的化学式为；晶体有O原子脱出时，出现O空位，即x减小，的化合价为+2x，即Mn的化合价降低；CaO中Ca的化合价为+2价、中V的化合价为+5价、中Fe的化合价为+3、CuO中Cu的化合价为+2，其中CaO中Ca的化合价下降只能为0，其余可下降得到比0大的价态，说明CaO不能通过这种方式获得半导体性质。
（3）根据价电子对互斥理论可知，中孤电子对，价电子对数为4，则的空间构型为正四面体形。由题意可知，中咪唑环存在大π键，形成大π键的原子轨道是未杂化的轨道，垂直于杂化轨道，则N原子的杂化方式为。
（4）由HMF和FDCA的结构可知，HMF和FDCA均能形成分子间氢键，但FDCA形成的分子间氢键更多，使得FDCA的熔点远大于HMF。
重难突破
1.现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表。
元素编号 元素性质或原子结构
T 原子核外M层有6个电子
X 原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z 元素最高正价是价
W 其单质既能跟酸反应，又能跟碱反应，都产生
（1）元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是__________。
（2）元素Y与氢元素形成一种离子，写出该微粒的化学式：_______________。
（3）元素Z与元素T相比，非金属性较强的是__________（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是__________（填序号）。
①常温下Z的单质和T的单质状态不同
②Z的氢化物比T的氢化物稳定
③一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
（4）探寻物质性质的差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中，化学性质明显不同于其他三种的是__________（填化学式），理由是_______________________。
Z的最高价氧化物对应的水化物与W的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_____________。
2.硒（Se）是人体所必需的微量元素之一，其单质是一种重要的工业原料。硒在自然界中稀少而分散，常从精炼铜的阳极泥中提取而得。
（1）硒在元素周期表中的位置如图所示：
①Se在元素周期表中位于____________。
②用电子式表示H，Se的形成过程：____________。
（2）阳极泥中的硒主要以Se和的形式存在，工业上提取硒的流程如下：
①请写出与浓硫酸反应的化学方程式：____________。
②“还原”步骤中物质A的化学式为_______；物质A为_______（填“共价”或“离子”）化合物。
（3）下列说法正确的是_______（填序号）。
A.既有氧化性又有还原性
B.原子半径由大到小顺序：
C.热稳定性：
D.酸性：
3.元素周期表反映了元素之间的内在联系，是研究物质性质的重要工具。如表是元素周期表的一部分。
回答下列问题：
（1）元素①~⑧中非金属性最强的是_________（填元素符号）；简单离子半径最大的是_________（填离子符号）。
（2）若元素④与⑧形成的化合物为X，用电子式表示X的形成过程：________；画出X中阴离子的离子结构示意图：________。
（3）⑦⑧两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为________（用化学式表示）。
（4）⑥的单质与强碱反应的离子方程式为________。
（5）已知⑤的单质与①的最高价氧化物Y在点燃条件下能反应生成黑色单质，推测④的单质______（填“能”或“不能”）与Y发生类似反应。
（6）已知铷（Rb）是37号元素，与④同主族。下列说法正确的是______（填序号）。
a.铷在周期表中的位置为第四周期第ⅠA族
b.铷的熔点比④对应单质的熔点低
c.⑥的简单离子与过量的RbOH反应最终会产生白色沉淀
d.RbOH的碱性比④的最高价氧化物对应水化物强
4.已知a、b、c、d、e、f是中学化学中常见的六种元素，其结构或性质的信息如下表所示：
元素 结构或性质信息
a 原子的L层上s能级电子数等于p能级电子数
b 非金属元素，其单质为气态，有多种氧化物且都是大气污染物
c 原子的最外层电子数是内层电子数的3倍
d 元素的正三价离子的3d能级为半充满
e 元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子
f 单质常温、常压下是易挥发的液体，基态原子的N层上有1个未成对的p电子
（1）元素a的原子核外共有________种不同运动状态的电子，有_______种不同能级的电子。
（2）请比较a、b、c的电负性大小顺序为_______（填元素符号）。a、c的气态氢化物中，更稳定的是_______（填化学式）。
（3）e元素基态原子的简化电子排布式为_______，f元素基态原子的价电子轨道表示式是_______。
（4）与过量的b的最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应，其中生成物有和一种遇空气显红棕色的气体，试写出反应的化学方程式__________，若有参加反应，则转移的电子的物质的量为________。
5.配合物在生产生活中应用广泛，配合物的种类超过了百万，是一个庞大的化合物家族。回答下列问题：
（1）向溶液中加入足量的氨水，先生成蓝色沉淀，后蓝色沉淀溶解可得到深蓝色溶液。
①蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式为_____。
②中所含配位键是通过配体分子中的_____原子给出孤电子对，_____接受电子对形成。
（2）雷氏盐（Reinecke＇ssalt）结构式如图所示。配离子中的配体为_____（填化学式），与配体间形成的共价键又称为_____。
（3）中的Ni与CO中的C形成配位键。不考虑立体构型，结构中的配位键可用示意图表示为_____。
（4）钒能形成多种配合物，钒的两种配合物X、Y的化学式均为，取X、Y溶液进行如下实验（已知配体难电离出来）。
配合物 X X Y Y
试剂 溶液 溶液 溶液 溶液
现象 白色沉淀 无明显变化 无明显变化 白色沉淀
则X中配离子的化学式为_____，Y中的配体是_____。
6.元素周期表中的六种元素X、Y、Z、W、M、N的原子序数依次增大，其中前五种均为短周期主族元素。X原子只有一个自旋电子，Y在同周期元素中含有的未成对电子数最多，元素Z的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，元素W基态原子的3p轨道上有4个电子，N为27号元素。回答下列问题：
（1）的基态原子的电子排布式为___________。
（2）的电子式为___________，其晶体类型为___________。
（3）是制备杀虫剂的中间体，其结构与相似，为___________（填“极性”或“非极性”）分子。
（4）、、可作为配合物的配体。
①在配合物中，提供空轨道的是___________（写离子符号），1mol该配合物中含有的σ键数目为___________。
②在配合物中，配体为___________（填化学式）。
③在配合物中，N的化合价为___________价，0.1mol该配合物与足量溶液反应，可以得到沉淀的质量为___________g。
7.回答下列问题。
（1）中C原子的杂化轨道类型是________________。
（2）乳酸分子（）中C原子的杂化轨道类型为________________。
（3）的空间结构为______________（用文字描述）；NaNT可由（双聚氰胺）为原料制备。双聚氰胺中碳原子的杂化轨道类型为________________。
（4）中N原子的杂化轨道类型是________________，的空间结构为________________。
（5）苯甲醇（）中碳原子的杂化轨道类型为___________。的空间结构为______（用文字描述）。
8.回答下列问题。
（1）通入盐酸中发生反应：。
①分子的VSEPR模型名称为_____________，略去N原子上的______个孤电子对，使得分子的空间结构名称为_________。转化中，N原子的杂化类型____________（填“改变”或“不变”）。
②转化涉及的两种微粒中，的空间结构名称分别为________，中心原子的杂化类型分别为_________、_________，中心原子的杂化类型分别为_________、_________。
（2）分子的结构往往决定了物质的有关性质，特别是物质的溶解性、熔点、沸点等物理性质。
①基团间的相互影响可决定物质的结构与性质，如乙烷为_________（填“极性”或“非极性”，下同）分子，而乙烷中一个H原子被羟基（—OH）取代后所得的乙醇分子为________分子，这决定了乙烷_____（填“难”或“易”，下同）溶于水，而乙醇溶于水。
②氧、硫、硒（Se）同为第ⅥA族元素，三者的简单氢化物结构相似，但的沸点低于，原因是________________________________，的沸点低于的原因是________________________________。
9.回答下列问题。
（1）在水中的溶解度是常见气体中最大的。
①下列因素与的水溶性没有关系的是_________（填字母）。
a.和都是极性分子
b.在水中易形成氢键
c.溶于水建立了以下平衡：
d.是一种易液化的气体
②溶于水时，大部分与通过氢键结合形成。根据氨水的性质推知的结构式为____（填字母）。
a. b. c. d.
（2）常温下为深红色液体，能与、等互溶，据此可判断是__________（填“极性”或“非极性”）分子。
（3）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体，呈正四面体结构。易溶于下列________（填字母）。
a.水 b. c.（苯） d.溶液
（4）甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水，而甲烷、甲酸甲酯难溶于水，试解释其原因：_____________________________________。
10.下表给出了14种元素的电负性。
元素 电负性 元素 电负性 元素 电负性
Al 1.5 B 2.0 Be 1.5
C 2.5 Cl 3.0 F 4.0
Li 1.0 Mg 1.2 N 3.0
Na 0.9 O 3.5 P 2.1
S 2.5 Si 1.8
运用元素周期律知识回答下列问题。
（1）同一周期中，从左到右主族元素的电负性__________；同一主族中，从上到下元素的电负性_______。主族元素的电负性随原子序数递增呈_______变化。
（2）短周期元素中，电负性最大的元素与电负性最小的元素形成的化合物属于___________化合物，用电子式表示该化合物的形成过程：____________________________。
（3）已知：两成键元素间的电负性差值大于1.7时，通常形成离子键，两成键元素间的电负性差值小于1.7时，通常形成共价键。则、、、SiC中为离子化合物的是___________________，为共价化合物的是_________________。
11.按要求填空。
（1）金晶体的最小重复单元（也称晶胞）是面心立方体，即在立方体的8个顶角各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子。金晶体每个晶胞中含有____个金原子。
（2）金和铜可以形成多种金属化合物，其中一种的晶体结构如图甲所示（为面心立方结构）。该金属化合物的化学式为_________________。
（3）1183 K以下纯铁晶体的基本结构单元如图乙所示，1183 K以上转变为图丙所示结构的基本结构单元，在两种晶体中，与每个Fe原子等距离且最近的Fe原子数分别为_____________、_______________。
（4）图丁为NaCl晶胞结构图，图中直线交点处为NaCl晶胞中与所处的位置（不考虑体积的大小）。与每个距离最近且相等的共有_______个。
（5）某离子晶体的晶胞结构如图戊所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心。晶体中每个Y同时吸引着______个X，每个X同时吸引着______个Y。晶体中在每个X周围与其距离最近且相等的X共有______个。
12.下图为几种晶体或晶胞的结构示意图。
请回答下列问题。
（1）这些晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是_____________。
（2）冰、金刚石、MgO、、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为_____________。
（3）NaCl晶胞与MgO晶胞结构相同，NaCl晶体的硬度_______（填“大于”或“小于”）MgO晶体的硬度，原因是_____________。
（4）每个Cu晶胞中实际占有_____个Cu原子，晶体中每个周围距离最近且相等的有_____个。
13.回答下列问题（设为阿伏加德罗常数的值）。
（1）中含有的σ键的数目为__________________。
（2）已知CO和与结构相似，CO分子内σ键与π键数目之比为________。HCN分子中。键与π键数目之比为__________。
（3）肼（）分子可视为分子中的1个氢原子被（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应为，若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键有_____mol。
（4）C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中。键与π键的数目之比为__________。
（5）1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为，1个分子中含有的σ键的数目为__________。
14.请根据已学知识，回答下列问题。
（1）基态N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_________。
（2）写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号：_________。
（3）某元素被科学家称为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的外围电子排布式为，该元素的名称是_________。
（4）已知铁是26号元素，写出Fe的价层电子排布式：________；在元素周期表中，该元素在________（填“s”“p”“d”“f”或“ds”）区。
（5）的核外电子排布式为_________。
15.新能源对于缓解全球能源紧张和实现碳达峰有着重要意义，科技工作者一直在不断地研究开发不同形式的新能源。回答下列问题：
（1）①磷酸铁锂（）电池安全、充电快、使用寿命长，是新能源电动汽车的常用电池之一。
基态Fe原子价层电子有________种运动状态。中阴离子的空间结构为________。
②从结构角度分析比稳定的原因是________。
（2）氢能已经成为新能源中必不可少的一种能源，无机苯是制取储氢材料氨硼烷的重要原料，结构如图所示。无机苯中N、B的杂化方式分别为________，分子中的大键可表示为________（分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数）。
（3）锂离子电池近年来在新能源汽车上得到大规模使用。铋化锂被认为是很有潜力的锂离子电池的正极材料，晶胞结构如图所示。
①晶胞可以看成是由铋原子构成的面心立方晶格，锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处，则Li（1）位于___________（填“四”或“八”）面体空隙处。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，称作原子的分数坐标，图中铋原子的分数坐标：A为（0，0，0），B为（0，1，1），则C为___________。
②若铋原子的半径为，表示阿伏加德罗常数的值，则铋化锂晶体的密度是___________（用含有、r的代数式表示）。
16.氮、磷、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）、镆（Mc）为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题：
（1）砷在元素周期表中的位置__________。的中子数为__________。
已知：；
；
由此推知，其中最稳定的磷单质是__________。
（2）氮和磷氢化物性质的比较：热稳定性：__________（填“>”“<”）。沸点：__________（填“>”“<”），判断依据是__________。
（3）和与卤化氢的反应相似，产物的结构和性质也相似。下列对与HI反应产物的推断正确的是__________（填序号）。
a.不能与NaOH反应 b.含离子键、共价键 c.能与水反应
（4）能发生较强烈的水解，生成难溶的SbOCl，写出该反应的化学方程式__________，因此，配制溶液应注意__________。
17.镍及其化合物的相关研究备受关注。
（1）基态的M层电子排布式为_______；下列现象与核外电子跃迁有关的是_______（填字母）。
a.金属Ni导电 b.燃烧放热 c.日光灯通电发光 d.乙醇挥发
（2）镍能形成多种配合物，如正四面体形的和正方形的、正八面体形的等。
①CO与原子总数、价电子总数相同，具有相似的结构特征，其中CO分子内σ键和π键个数之比为_______。
②NH，的空间结构为_______。
③配离子和中，的配位数分别为_______。
（3）镍能形成多种氧化物，一种镍的氧化物的晶胞结构特征为：氧离子形成面心立方结构，镍离子位于氧离子构成的八面体空隙中。下图中的_______（填标号）是从该晶胞中分割出来的结构。
已知该晶体密度为，为阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个镍离子之间的最短距离为___________pm（用含ρ和的代数式表示）。
18.在生产生活中，卤族元素（F、Cl、Br、I）的单质及化合物用途广泛。
（1）氯元素在周期表中的位置为____________。
（2）下列说法正确的是_________。
A.分子中各原子最外层均满足结构
B.食用碘盐中添加了
C.氟元素的非金属性强于氯元素，故氢氟酸的酸性强于盐酸
D.还原性：
（3）已知：ICl（氯化碘）是红棕色液体，易水解。ICl的水解反应方程式是_________。
（4）王业氢溴酸常带有淡淡的黄色，可能的原因是：①含，②含，③含和，只用下列一种试剂就能分析产生淡黄色的原因，该试剂是_________（填写字母）。
A.溶液 B.KSCN溶液 C.淀粉KI溶液 D.
19.氮的化合物应用广泛。
（1）Reineckesalt的结构如图所示：
其中配位原子为____________（填元素符号），阳离子的空间结构为，中碳原子杂化方式为_____________。
（2）重铬酸铵[]为桔黄色单斜结晶，常用作有机合成催化剂，的结构如图。
中N、O、C三种元素第一电离能由大到小的顺序是__________（填元素符号）。
（3）是的一种配合物，IMI的结构为。IMI的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物常温下为液态而非固态，原因是______________________________。
（4）已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域π键”（或大π键）。大π键可用表示，其中m、n分别代表参与形成大π键的原子个数和电子数，如苯分子中大π键表示为。
①下列微粒中存在“离域Π键”的是_______。
A. B. C. D.
②中阴离子与互为等电子体，均为直线型结构，中的2个大π键可表示为_____________。
（5）符号“”没有给出的信息是_____________。
A.能层 B.能级
C.电子云在空间的伸展方向 D.电子的自旋方向
（6）下列实验事实不能用氢键来解释的是_____________。
A.比稳定
B.乙醇能与水以任意比互溶
C.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛
D.接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于18
20.（三磷酸腺苷（ATP）和活性氧类（如和）可在细胞代谢过程中产生。
（1）ATP的分子式为，其中电负性最大的元素是____________，基态N原子的电子排布图为____________。
（2）分子的氧原子的杂化轨道类型为：；和能以任意比例互溶的原因是____________（回答两点原因）
（3）分子的立体构型为___________。根据表中数据判断氧原子之间的共价键最稳定的粒子是____________。
粒子
键长/pm 121 126 128
（4）研究发现纳米可催化分解，晶体属立方型晶体结构如图所示。
①阿伏伽德罗常数的值为，相对分子质量为M，晶体密度为，其晶胞边长的计量表达式为__________nm。
②以晶胞参数为单位长度建立的中标系可以表示晶胞中的原子位置，称作原子分数坐标。A离子的坐标为（0，，），则B离子的坐标为____________。
21.2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯（）与四氟乙烯（）的共聚物（ETFE）制成。回答下列问题：
（1）基态F原子的价电子排布图（轨道表示式）为_______。
（2）图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势（纵坐标的标度不同）。第一电离能的变化图是_______（填标号）；第三电离能的变化图是_______（填标号）。
（3）固态氟化氢中存在形式，每个HF键相连。画出的链状结构_______。
（4）（二氟氮烯）分子中，氮原子的杂化类型为，则的结构式为_______。
（5）熔点为160 ℃（分解生成HF），电解可制得氟气，推测中所含作用力的类型有_______。
（6）BiOCl是一种性能优良的光催化剂，可催化降解有机污染物对硝基苯酚（）等。对硝基苯酚的熔点高于邻硝基苯酚（）的熔点，其原因是______________________。
（7）V元素在元素周期表区；基态钛原子的核外价层电子排布式是。
（8）在周期表中，与Al化学性质最相似的邻族元素是_______。基态A1原子核外电子云轮廓图呈哑铃形的能级上电子数为_______。在下列状态的铝元素中，电离最外层一个电子所需能量出高到低的顺序是_______。（填标号）
A. B.
C. D
（9）和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为______和______；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯。从化学键的角度解释原因________________。
22.Ⅰ碳元素作为一种形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物具有广泛的用途。
（1）储能材料是当今科学研究的热点，（结构如图）可用作储氢材料。继后，科学家又合成了、，下列有关说法正确的是________。
a.、、都属于新型化合物
b.、、互为同分异构体
c.已知结构与相似，由于N—N键能小于，故的稳定性弱于
d.已知金刚石中C—C键长154 pm，中C—C键长145—140 pm，故熔点高于金刚石
Ⅱ.玻璃生产离不开碳酸盐，原料在熔炉里发生的主要反应如下
（2）上述反应中，反应物之一在熔融状态下不导电，该物质属于________晶体。写出气体产物的电子式________，其属于分子________（填“极性”或“非极性”）。
（3）上述反应中，在周期表中相邻的两种元素的原子半径________>________（填元素符号）；处于第三周期的元素名称是；金属性最强的短周期元素原子核外有________种不同能级的电子，其单质在中燃烧，生成的产物可能有________________（写化学式）。
Ⅲ.碳元素能形成多种酸，如常见的碳酸、草酸（）等。已知下列3个变化：、、。
（4）找出其中一个变化与“”组成一个反应，写出该反应的离子方程式并配平___________________________。
（5）上述反应中的高锰酸钾在不同条件下可发生如下反应：；；
①由此可知，高锰酸根离子（）反应后的产物与_____有关。
②高锰酸钾溶液与硫化亚铁发生如下反应：，已知该反应进行一段时间后，固体的质量减少了2.8 g，则硫元素与之间发生电子转移的数目为_____个。
23.过氧乙酸又名过醋酸（），是重要化工原料，也是一种绿色生态杀菌剂，其制法。
（1）某同学写出了碳原子的4种不同状态的电子排布图：
a. b.
c. d.
其中能量最低的是___________（填标号），电子由状态C到状态B所得到的光谱为光谱________（填“原子发射”或“原子吸收”）。
（2）过氧乙酸分子中C原子的杂化方式有________。
（3）乙酸比乙醇易电离出H的原因________。
（4）熔点：乙酸________硝酸（填“>”、“<”或“=”），理由_______________________。
（5）造纸中，用NBH，与纸浆中的过氧乙酸以及过渡金属离子反应以提高漂白效率。硼氢化钠、硼氢化铝被认为是有机化学上的“万能还原剂”。
①两种硼氢化物的熔点如下表所示：
硼氢化物
熔点/℃ 400 —64.5
解释表中两种物质熔点差异的原因_________________________。
②硼氢化钠晶胞结构如图所示，该晶体中的配位数为__________。已知：硼氢化钠晶体的密度为，代表阿伏加德罗常数的值，则__________nm（用含p、的最简式子表示）。
24.新型半导体材料如碳化硅（SiC）、氨化镓（GN）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S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，其转化为下列激发态时，吸收能量最少的是_____________（填选项字母）。
A.
B.
C.
D.
（2）C与S是同主族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但S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（NaBH，）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）的熔点为77.9 ℃，的熔点为1000 ℃，试分析熔点低于的原因为_____________________；气态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纪录。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）。
25.镍的化合物在生产生活中有广泛的应用。请回答：
（1）N-杂环卡宾在药物化学、材料等领域具有十分重要的应用价值，其形成的某金属配合物的结构如图所示。
基态镍原子的核外电子排布式为_______，该金属配合物中N原子的杂化方式为_______。
（2）在中，阳离子呈轴向狭长的八面体结构，该化合物中存在的化学键类型为_______（填字母），阴离子的空间结构为_______。
A.离子键
B.极性键
C.金属键
D.配位键
E.非极性键
（3）已知NiO、CuO属于离子晶体，离子半径。则熔点NiO_______CuO（填“<”或“>”），解释原因_______。
（4）镍基合金具有出色的高温强度和抗蠕变性能。Ni、Al合金的超晶胞堆垛结构如图。
①该Ni、Al合金的化学式为_______。
②已知该立方晶胞堆垛的边长为，Ni、Al原子的半径分别为，则该Ni、Al合金的超晶胞堆垛的空间利用率为_______。（列出计算式即可）
答案以及解析
1.答案：（1）
（2）
（3）；②
（4）；是弱酸，其他的酸均为强酸；
解析：（1）从X的原子结构："最外层电子数是次外层电子数的2倍"，推知X为碳元素，其一种同位素可测定文物年代，该同位素符号是。
（2）因元素Y单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性，推出Y为氮元素，Y与H形成的即。
(3)Z属于短周期元素，其最高正价为+7价，则可推知为氮元素，它的非金属性比硫强，可以通过②来证实。
（4）从T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物来看，化学式分别为和，显然的性质与其他三种不同，因只有它是弱酸。
2.答案：
（1）①第四周期第ⅥA族
②
（2）①
②；共价
（3）AD
解析：（1）①由图可知，Se在元素周期表中位于第四周期第ⅥA族。
②的电子式为，用电子式表示的形成过程为。
（2）①由流程图可知，与浓硫酸反应会生成和，反应的化学方程式为。
②“还原”步骤中被还原成Se，则被氧化成（物质A）；H是共价化合物。
（3）Se元素位于第ⅥA族，则Se元素的最高正化合价为+6，最低负化合价为-2，中Se元素化合价为+4，处于中间价态，则既有氧化性又有还原性，A项正确；同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，则原子半径：As>Se，Te>Se，B项错误；同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，则非金属性：Te
（2）；
（3）
（4）
（5）能
（6）bd
解析：根据元素在元素周期表中的位置，知①~⑧分别为C、N、F、Na、Mg、Al、S、Cl。
（1）同一周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，同一主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，则①~⑧中非金属性最强的是F。根据离子半径的比较方法知，核外有3个电子层，且原子序数：S>Cl，故简单离子半径最大的是。
（2）Na和Cl形成的化合物NaCl为离子化合物，故形成过程用电子式表示为；的结构示意图为。
（3）S和Cl的最高价氧化物对应水化物分别为和，Cl的非金属性强，即酸性：。
（4）铝既能与强酸反应又能与强碱反应，铝与强碱反应的离子反应方程式为。
（5）Mg与在点燃条件下能反应生成黑色单质，即Mg将还原为C，Na比Mg金属性更强，还原性更强，故Na也可以将还原为C。
（6）铷在元素周期表中的位置为第五周期第ⅠA族，a错误；Rb与Na位于同一主族，从上到下，碱金属熔点降低，故铷的熔点比钠低，b正确；同一主族元素从上到下，金属性增强，故碱性：RbOH>NaOH，与过量RbOH反应，最终生成，无白色沉淀，c错误，d正确。
4.答案：（1）6；3
（2）O>N>C；
（3）；
（4）；13 mol
解析：据已知结构或性质信息推断，a为C，b为N，c为O，d为Fe，e为Cu，f为Br。
（1）C原子核外有6种不同运动状态的电子，电子排布式为，有3种不同能级的电子。
（2）C、N、O电负性顺序为O>N>C，O的非金属性最强，所以气态氢化物更稳定。
（3）Cu的简化电子排布式为，Br元素基态原子的价电子排布式为，故轨道表示式是。
（4）根据题意可知与反应的化学方程式为，N元素由+5价降低为+2价，转移电子数目为参与反应，转移电子数目为。
5.答案：（1）；氮（或N）；
（2）和；配位键
（3）
（4）；
解析：（1）向溶液中加入足量的氨水，先生成蓝色沉淀，后蓝色沉淀溶解可得到深蓝色溶液。
①蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式为；答案：；
②中所含配位键是通过配体分子中的N原子提供孤电子对，提供空轨道形成的，答案：氮（或N）；；
（2）由配离子的结构可知：配离子中的配体为和，与配体间形成的共价键又称为配位键，答案：NH3和SCN-；配位键；
（3）中的Ni与CO中的C形成配位键。不考虑立体构型，结构中的配位键可用示意图表示为，答案：；
（4）由信息可知X中为外界，为内界，化学式可写为，则X中配离子的化学式为，Y中为外界，为内界，化学式可写为，Y中的配体是，答案：；。
6.答案：（1）或
（2）；离子晶体
（3）极性
（4）；24；、；+3；28.7
解析：（1）Co的核外电子排布式为：或，故答案为：或；
（2）为氯化铵，由铵根离子和氯离子通过离子键结合而成， 其电子式为：，属于离子化合物，其晶体为离子晶体，故答案为：；离子晶体；
（3）与相似，为折线结构，正负电荷中心不重合，为极性分子，则也为极性分子，故答案为：极性；
（4）①为，其中氨分子为0价，Cl为-1价，则Co为+3价，与形成配位键，中N原子提供孤电子对，提供空轨道；1mol中含6mol，中含3个σ键，配位键也属于σ键，则1mol中含24molσ键，数目为：24，故答案为：；24；
②为，中心离子为，配体为和，故答案为：、；
③为，Co的化合价为+3价，其中外界可电离出氯离子，1mol该物质能电离出2mol氯离子，则0.1mol该配合物与足量溶液反应，生成0.2molAgCl沉淀，质量为28.7g，故答案为：+3；28.7。
7.答案：（1）和
（2）和
（3）正四面体形sp和
（4）；平面三角形
（5）和；正四面体形
解析：（1）中甲基上的C原子形成4个σ键，孤电子对数为0，其杂化轨道类型是，—COO—上的C原子形成3个σ键，孤电子对数为0，则其杂化轨道类型是。
（2）乳酸分子（）中甲基上的C原子、与羟基相连的C原子均形成4个σ键，孤电子对数为0，则其杂化轨道类型是，羧基上的C原子形成3个σ键，孤电子对数为0，则其杂化轨道类型是。
（3）的中心原子Cl的价层电子对数，不含孤电子对，则的空间结构为正四面体形；（双聚氰胺）中，左边C原子形成3个σ键，孤电子对数为0，则碳原子的杂化轨道类型是，右边C原子形成2个σ键，孤电子对数为0，碳原子的杂化轨道类型是sp。
（4）的中心原子N的价层电子对数，N原子的杂化轨道类型是，不含孤电子对，O的空间结构为平面三角形。
（5）苯甲醇（）中，与羟基相连的C原子形成4个σ键，孤电子对数为0，则其杂化轨道类型是，苯环上的C原子形成3个σ键，孤电子对数为0，则其杂化轨道类型是。的中心原子B的价层电子对数，不含孤电子对，则其空间结构为正四面体形。
8、
（1）答案：①四面体形；1；三角锥形不变
②Ⅴ形；三角锥形；；
解析：①的中心原子为N，N有3个。键电子对，孤电子对数，N原子采取杂化，VSEPR模型为四面体形，略去N原子上的1个孤电子对，使得分子的空间结构为三角锥形。的中心原子为N，N有4个σ键电子对，孤电子对数，N原子采取杂化，故转化中，N原子的杂化类型不变。
②的中心原子为O，O有2个σ键电子对，孤电子对数，O原子采取杂化，分子的空间结构为Ⅴ形；的中心原子为O，O有3个σ键电子对，孤电子对数，O原子采取杂化，离子的空间结构为三角锥形。
（2）答案：①非极性；极性；难；易
②分子间存在氢键和范德华力，而分子间只存在范德华力；分子间的范德华力弱于分子间的范德华力
解析：
9.答案：（1）①d
②b
（2）非极性
（3）bc
（4）甲醛、甲醇和甲酸都是极性分子，且都能与水分子形成分子间氢键而甲烷是非极性分子，甲烷、甲酸甲酯与水不会形成氢键
解析：
（1）①和都是极性分子，根据“相似相溶”规律可知，极性分子易溶于极性分子，a不符合题意；易与水分子间形成氢键，水溶性增大，b不符合题意；溶于水建立如下平衡：跟水溶性大有关系，c不符合题意；是一种易液化的气体，说明容易变为液体，跟水溶性无关，d符合题意。②氢键应形成于X…H—Y形式当中，X、Y必须是N、O、F元素之一，这样有两种可能结构：…H—O—H和—H…，由于可电离出和，所以第一种结构是合理的，故b符合题意。
（2）已知和均为非极性分子，常温下为深红色液体，能与和等互溶，结合“相似相溶”规律可判断是非极性分子。
（3）呈正四面体形结构，结构对称，正、负电荷中心重合，属于非极性分子，、苯都是非极性分子，非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂，所以易溶于和（苯），故b、c正确。
（4）甲醛、甲醇和甲酸等碳原子数较少的醛、醇和羧酸都是极性分子且都能和水形成分子间氢键而导致其易溶于水，而甲烷是非极性分子且甲烷、甲酸甲酯与水不会形成氢键，故二者难溶于水。
10.答案：（1）逐渐增大；逐渐减小；周期性
（2）离子；
（3）；、、SiC
解析：（1）分析表中信息可知，所给元素位于元素周期表的第二、三周期，分属于7个主族：
第二周期 Li Be B C N O F
电负性 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
第二周期 Na Mg Al Si P S Cl
电负性 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0
可以看出：a.同周期从左到右，主族元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小；b.随着核电荷数的递增，元素的电负性呈现周期性变化。
（2）在短周期元素中，电负性最大的F元素是活泼的非金属元素，在反应中容易得到电子变为阴离子；电负性最小的Na元素是活泼的金属元素，在反应中容易失去电子形成阳离子，阳离子、阴离子之间通过离子键结合形成离子化合物，用电子式表示NaF的形成过程为。
（3）中，Mg、N两元素电负性差值为1.8，大于1.7，可形成离子键，故为离子化合物；、、SiC中，各化合物组成元素的电负性差值分别为1.5、1.5、0.7，均小于1.7，它们形成的化学键为共价键，故这3种物质均为共价化合物。
11.答案：（1）4
（2）
（3）8；12
（4）12
（5）4；8；12
解析：（1）顶点金原子数，面心金原子数，故每个金晶胞中含有的金原子数为4。
（2）由图甲可知，一个晶胞中含有的，含有的，故化学式为。
（3）由图乙可知，1183 K以下时，1个Fe原子被8个最邻近的Fe原子包围，由图丙可知，1183 K以上时，1个Fe原子被12个最邻近的Fe原子包围。
（4）由图丁可知，体心被12个最邻近的包围。
（5）由图戊可知，晶体中每个Y同时吸引着4个X，顶点处X原子被8个立方体共用，故每个X同时吸引着8个Y。晶体中在每个X周围与其距离最近X且相等的X位于顶点处，共有（个）。
12.答案：（1）金刚石晶体
（2）金刚石>MgO>>冰>干冰
（3）小于在MgO、NaCl晶体中，离子半径，且所带电荷数大于所带电荷数
（4）4；8
解析：（4）每个Cu晶胞中，含有的，晶体中，以任一面心为例，与该距离最近且相等的位于相邻的两个晶胞内，各有4个，故每个周围距离最近且相等的有8个。
13.答案：（1）
（2）1:21:1
（3）3
（4）5:1
（5）；7
解析：（1）的结构式为O—C—O，1个双键中含有1个σ键和1个π键，则1 mol 中含有的o键的数目为。
（2）的结构式为，已知CO与结构相似，推知CO的结构式为，1个三键中含有1个σ键和2个π键，故CO分子内。键与π键数目之比为1:2；HCN分子的结构式为，则HCN分子中。σ键与π键数目之比为1:1。
（3）反应中有4 mol N—H键断裂，说明有1 mol 参加反应，则生成1.5 mol ，1个分子中含有2个π键，故形成的π键有3 mol。
（4）设化合物的分子式为，则，结合，讨论得m=2，n=4，化合物为，结构式为，单键为σ键，1个双键中含有1个σ键和1个π键，所以1个分子中共含有5个σ键和1个π键。
（5）乙醛的结构式为，1个乙醛分子中含有6个σ键，故1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为，的结构式为，则1个分子中含有7个σ键。
14.答案：（1）L；球形和哑铃形
（2）Si或S
（3）硒
（4）
（5）或
解析：（1）N是7号元素，核外有2个电子层，第二能层为L层，基态N原子的核外电子排布式为，2s能级的电子云轮廓图为球形，2p能级的电子云轮廓图为哑铃形。
（2）3p轨道上有2个未成对电子的核外电子排布式可能是或，前者是14号元素Si，后者是16号元素S。
15.答案：（1）①8；正四面体形；②基态的价层电子排布式为，为半充满状态，较稳定，基态的价层电子排布式为，较容易失去1个电子
（2）；；
（3）①八；（，1，）；②
解析：（1）①基态Fe原子价层电子排布式为，价层电子有8种运动状态。中阴离子为，中心磷原子的价层电子对数为，无孤对电子，VSEPR模型和空间结构均为正四面体形。
（2）无机苯分子中B、N原子的杂化方式均为；B原子最外层有3个电子，与其他原子形成3个键，N原子最外层有5个电子，与其他原子形成3个键，还剩2个电子，B提供空轨道形成6原子6电子的大键。
（3）①由图示可知，Li（1）位于晶胞体心和棱心，位于体心的Li周围等距离且最近的Bi共有6个，构成正八面体，Li（1）位于正八面体空隙处。②第一步：确定各原子在晶胞中的个数。根据均摊法，每个晶胞中含有Bi原子个数，含有锂原子个数。第二步：计算每个晶胞的质量。一个晶胞的质量为。第三步：确定晶胞体积。铋原子的半径为，则晶胞面对角线长为，晶胞边长为，晶胞体积为。第四步：代入公式求晶体密度。铋化锂晶体密度为。
16、（1）答案：第四周期第VA族；173；黑磷
解析：砷元素与氮元素同族，在周期表中所处的位置为第四周期第VA族；中子数=质量数-质子数=288-115=173；物质能量越低越稳定，由白磷转化为黑磷比转化为红磷放热更多，因此黑磷更稳定。
（2）答案：>；>；分子间存在氢键
解析：元素非金属性越强，其简单氢化物的热稳定性越强，N元素非金属性强于P元素，则热稳定性强于；分子间可以形成氢键，增大分子间的作用力，而分子间不能形成氢键，则的沸点高于。
（3）答案：b、c
解析：由题意可知，和与卤化氢的反应相似，产物的结构和性质也相似，与HI反应生成，则与HI反应生成。与性质相似，能与氢氧化钠溶液反应生成，a错误；与结构相似，为离子化合物，含有离子键和共价键，b正确；与类似，可以发生水解反应，c正确。
（4）答案：；加盐酸，抑制水解
解析：发生水解反应的化学方程式为，因此在配制溶液的过程中，应该加入盐酸，抑制的水解。
17.答案：（1）；c
（2）①1：2
②三角锥形
③4、6
（3）bd；
解析：（1）镍元素的核电荷数为28，失去2个电子形成，则基态的核外电子排布式为，M层上能级有3s、3p、3d，则基态的M层电子排布式为；电子跃迁本质上是组成物质的粒子中电子的一种能量变化，核外电子发生跃迁时会吸收或释放能量，主要体现为光（辐射），日光灯通电发光与核外电子跃迁有关，故选c。
（2）①CO、与原子总数、价电子总数相同，具有相似的结构特征，分子内含1个σ键和2个π键，CO分子内σ键和π键个数之比为1：2。
②中N原子采取杂化，且有1个孤电子对，的空间结构为三角锥形。
③根据和的空间结构知，的配位数分别是4和6。
（3）氧离子形成面心立方结构，镍离子位于氧离子构成的八面体空隙中，则该晶胞结构与NaCl的相同，即为，、是从该晶胞中分割出来的结构，故选bd。
第一步：计算晶胞质量。该晶胞中的数目为4，的数目为4，晶胞质量。
第二步：根据密度公式计算晶胞体积，进而计算出边长。该晶体密度为，设晶胞边长为，则晶胞体积，，晶胞边长为。
第三步：利用空间几何知识算出两个镍离子间的最短距离。晶胞中两个镍离子之间的最短距离为面对角线长度的，即为。
18.答案：（1）第三周期第ⅦA族
（2）B
（3）
（4）D
解析：（1）Cl是17号元素，核外电子排布式为，处于元素周期表中第三周期第ⅦA族。
（2）Xe最外层有8个电子，的结构式为，故中Xe最外层是l0个电子，A错误；常根据元素的非金属性判断对应最高价含氧酸的酸性，且HF是弱酸，HCl是强酸，故C错误；的氧化性强于，故的还原性弱于，D错误。
（3）ICl中I为+1价，Cl为—1价，ICl水解时I结合、Cl结合：。
（4）和均具有氧化性，与高锰酸钾溶液不反应，故A错误；KSCN能鉴别，但不能确定是①还是③，故B错误；和，都能氧化KI为，使淀粉溶液显蓝色，故C错误；能萃取，使下层溶液呈橙色，含的水溶液呈黄色，故通过水层和层的溶液颜色即可判断工业氢溴酸呈黄色的原因，D正确。
19.答案：（1）N；正四面体形；sp杂化
（2）N>0>Cr
（3）阴阳离子半径较大，所带电荷较小，导致形成的离子键键能小，熔点低
（4）AD；
（5）D
（6）A
解析：（1）由图可知，配位原子为N，阳离子为，价层电子对数为，无孤对电子，其空间结构为正四面体型，的结构式为，碳原子杂化方式为sp杂化，故答案为：Cr；正四面体型；sp杂化；
（2）金属元素的第一电离能较小，N的第一电离能大于O，所以中N、O、Cr三种元素第一电离能由大到小的顺序是N>O>Cr；
（3）该化合物常温下为液态而非固态，原因是：阴阳离子半径较大，所带电荷较小，导致形成的离子键键能小，熔点低；
（4）①根据多原子分子中，若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域π键（或大π键），故A、D符合，B为正四面体结构，C中H原子和O原子没有平行的p轨道，故答案为：AD；
②与互为等电子体，等电子体之间结构相似，的结构式为，该离子中两边的N原子提供1个电子，中间N原子提供2个电子，形成大π键，所以形成的大π键为：；
（5）表示原子核外第3能层（电子层）p能级（电子亚层）轨道，其中p轨道应有3个不同伸展方向的轨道，可分别表示为、、，同一个原子轨道中最多含有2个自旋相反的电子，所以从符号“”中不能看出电子的自旋方向，故答案为：D：
（6）A.氢化物稳定性与共价键的强弱有关，与氢键无关，且二者均不能形成氢键，故A正确；
B.乙醇能与水形成氢键，所以和水以任意比互溶，故B错误；
C.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛，故C错误；
D.水蒸气分子之间除了存在分之间作用力外还存在氢键，使水蒸气分之间间隙变小，导致其相对分子质量测量值大于18，故D错误；
故答案为：A。
20.答案：（1）O；
（2）；水分子和过氧化氢分子结构相似，同为极性分子，相似相溶；且相互之间可以形成分子间氢键，所以可以任意比例互溶
（3）Ⅴ型；
（4）；
解析：（1）ATP的分子式为，其中含有C、H、N、O、P等元素，同周期元素电负性从左往右增大，同主族元素电负性从上往下减小，故电负性最大的元素是O；基态N原子的电子排布图为；故答案为：O；。
（2）分子的结构为H—O—O—H，氧原子含有两个σ键和两对故电子对，杂化轨道类型为；和能以任意比例互溶，这是由于水分子和过氧化氢分子同为极性分子，且相互之间可以形成氢键，互相吸引，并且它们的结构相似，相似相溶；故答案为：；水分子和过氧化氢分子同为极性分子且相互之间可以形成氢键，互相吸引，并且它们的结构相似，相似相溶。
（3）分子连接两个O原子，立体构型为Ⅴ型；相同原子形成的共价键的键长越短，键能越大，越稳定，从表中数据可知，的键长最短，故最稳定的粒子是；故答案为：V型；。
（4）该晶胞中含有个数为，含有个数为8；
①阿伏伽德罗常数的值为，相对分子质量为M，晶体密度为，则，则晶胞边长的计量表达式为；
②A离子位于晶胞左侧面心，坐标为，则位于晶胞体内，由上面心、后面心、右侧面心、右侧上后顶点的构成的正四面体中心的B离子的坐标，故答案为：；。
21.答案：（1）
（2）图a；图b
（3）
（4）
（5）离子键、共价键、氢键
（6）对硝基苯酚存在分子间氢键，而邻硝基苯酚更易形成分子内氢键，导致对硝基苯酚分子间的作用力比邻硝基苯酚分子之间的作用力更强
（7）d；
（8）B（或铍）；7；D>C>A>B
（9）；；C—F键的键能大于聚乙烯中C—H的键能，键能越大，化学性质越稳定
解析：（1）F元素的原子序数为第9号，其价电子排布式为，则其价电子排布图为；
（2）C、N、O、F四种元素在同一周期，同一周期第一电离能呈增大趋势，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能比C、O的高，C、N、O、F四种元素的第一电离能从小到大的顺序为C
（4）氮原子的杂化类型为，每个氮原子有1个孤电子对，N与F之间应存在1个σ键，N与N之间应为双键，故的结构式为，故答案为：；
（5）可电解说明其为离子化合物，存在离子键，H与F之间为共价键，F电负性较强，还存在氢键，故答案为：离子键、共价键、氢键；
（6）对硝基苯酚存在分子间氢键，而邻硝基苯酚更易形成分子内氢键，导致对硝基苯酚分子间的作用力比邻硝基苯酚分子之间的作用力更强，故对硝基苯酚的熔点高于邻硝基苯酚的熔点；
（7）Ⅴ元素在元素周期表中的位置为第四周期ⅤB族，位于d区，钛原子位于元素周期表中第四周期第ⅥB族，该配合物中钛原子的基态核外价层电子排布式为；
（8）在周期表中，对角线元素的性质相似，与Al的化学性质最相似的邻族元素是Be，s能级的电子云轮廓图是球形，p能级的电子云轮廓图是哑铃形，铝元素的原子序数为13，基态Al原子的核外电子排有式为，基态Al原子核外电子云轮廓图呈哑铃形的能级上电子数为7，A.基态的Al原子；B.激发态的Al原子；C.基态的；D.基态的；由于原子失去电子先激发，再失去，整个过程中都要吸收能量，且越来越难失电子；所以电离最外层一个电子所需能量由高到低的顺序是D>C>A>B；
（9）分子中C原子存在3对共用电子对，其价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，则C原子的杂化方式为杂化，但其共聚物ETFE中C原子存在4对共用电子对，VSEPR模型为四面体，其C原子为杂化；由于F元素的电负性较大，ETFE中C—F键的键能大于聚乙烯中C—H的键能，键能的强弱决定物质的化学性质，键能越大，化学性质越稳定，因此聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，故答案为：；；C—F键的键能大于聚乙烯中C—H的键能，键能越大，化学性质越稳定。
22.答案：（1）c
（2）原子（共价）；；非极性
（3）Si；C；钠、硅；4；、
（4）
（5）溶液酸碱性；
解析：（1）a.、、分别是C、Si、N的新的单质，不属于化合物，a错误；
b.同分异构体是指分子式相同而结构不同的物质，则、、的分子式不同，不互为同分异构体，b错误；
c.已知结构与相似，化学键的键能越小，物质的稳定性越差，由于N—N键能小于，故的稳定性弱于，c正确；
d.已知金刚石中C—C键长154 pm，中C—C键长145—140 pm，由于金刚石是原子（共价）晶体，而是分子晶体，故熔点低于金刚石，d错误；
故答案为：c；
（2）上述反应中，反应物中、均为离子化合物，熔融状态下能够导电，而属于共价化合物，其在熔融状态下不导电，该物质属于原子（共价）晶体，气体产物即，是共价化合物，则其电子式为，是直线形分子，其正负电荷中心重合，故其属于非极性分子，故答案为：原子（共价）；；非极性；
（3）上述反应
中，在周期表中相邻的两种元素即C、Si，是同一主族元素，从上往下原子半径依次增大，故二者的原子半径Si>C，其中C、O位于第二周期，Na、Si位于第三周期，Ca位于第四周期，故处于第三周期的元素名称是硅，金属性最强的短周期元素即Na，核电荷数为11，核外电子排布式为：，故原子核外有4种不同能级的电子，其单质即Na在中燃烧，生成的产物可能氧化钠和过氧化钠，故答案为：Si；C；钠、硅；4；、；
（4）过程中Mn的化合价降低，根据氧化还原反应中“化合价有降必有升”可知，一个过程为：，C的化合价升高，根据氧化还原反应配平可得，故答案为：；
（5）上述反应中的高锰酸钾在不同条件下可发生如下反应：；；；
①由上述转化过程可知，高锰酸根离子（）反应后的产物与溶液的酸碱性有关，故答案为：溶液的酸碱性；
②高锰酸钾溶液与硫化亚铁发生如下反应：，根据反应可知，10 mol FeS参与反应，引起固体质量减少：10×88—10×32=560 g，硫元素与之间转移了10×2=20 mol，已知该反应进行一段时间后，固体的质量减少了2.8 g，
，解得，则硫元素与之间发生电子转移的数目为个，故答案为：。
23、
（1）答案：A；原子发射；
解析：根据核外电子排布规律，A排布为基态，能量最低。当原子中的电子从高能级跃迁到低能级释放能量得到原子发射光谱，从低能级跃迁到高能级吸收能量得到原子吸收光谱。状态C中高能级电子数比状态B多，能量高，电子由状态C到状态B释放能量故所得光谱为原子发射光谱。
（2）答案：、
解析：过氧乙酸的分子结构式为，可知分子中的两个C原子的共价键数分别为4和3且无孤电子对，所以C原子的杂化方式有和两种。
（3）答案：由于O的电负性大于C，乙酸分子上碳氧双键上的C原子带部分正电荷使碳氧单键的电子发生偏移导致氢氧键极性变大，以在水分子的作用下乙酸比乙醇易电离出
解析：由于O的电负性大于C，乙酸分子上碳氧双键上的C原子带部分正电荷，碳氧单键的电子发生偏移导致氢氧键极性变大，所以在水分子的作用下乙酸比乙醇易电离出（或在溶液中比稳定，所以乙酸比乙醇易电离出）。
（4）答案：>；硝酸形成的是分子内氢键而乙酸形成的是分子间氢键，乙酸熔融时需要消耗较多的能量克服分子间氢键，所以乙酸的熔点高于硝酸；解析：两者均为分子晶体，但是硝酸形成的是分子内氢键而乙酸形成的是分子间氢键，乙酸熔融时需要消耗较多的能量克服分子间氢键，所以乙酸的熔点高于硝酸。
（5）答案：硼氢化钠是离子晶体而硼氢化铝是分子晶体，离子晶体的熔点高；8；
解析：①硼氢化钠是由活泼金属离子与硼氢根离子组成，属于离子晶体，而硼氢化铝熔点为—64.5 ℃属分子晶体，微粒间作用力弱，离子晶体的熔点高。
②晶胞拓展为可知晶体中的配位数为8，晶体的密度晶胞的体积，因此晶1胞的边长。
24.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；杂化和杂化
（4）为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，为离子晶体，熔化时破坏离子键，离子键强于分子间作用力，所以的熔点低于；
（5）；
解析：（1）基态S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，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一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中，有的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杂化和杂化
（4）的熔点为77.9 ℃，为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，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，所以的熔点低于；气态常以二聚体形式存在，二聚体中各原子均满足结构，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，B原子个数为6，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。
25.答案：（1）或；
（2）ABD；正四面体形
（3）>；，则NiO中的离子键强度大于CuO中的离子键强度，故熔点NiO>CuO
（4）①；②
解析：（1）镍元素的原子序数为28，基态镍原子核外电
子排布式为或，由结构可知，N原子的杂化方式为。
（2）为离子化合物，阴、阳离子间存在离子键，和配体之间形成配位键，配体分子内存在极性共价键；的中心原子S的键电子对数为4，孤电子对数为，故的空间结构为正四面体形。
（3）NiO、CuO属于离子晶体，已知，由于离子所带电荷数相同时，离子半径越小，与O原子形成的离子键强度越大，对应氧化物的熔点越大，所以熔点NiO>CuO。
（4）①该Ni、Al合金的超晶胞堆垛中，Ni的个数为，Al的个数为，则该合金的化学式为。②该结构的空间利用率=。
