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第一讲物质的组成、性质、分类及常用化学用语1．由不同种类的原子组成的物质可能是( )①纯净物②混合物③单质④化合物⑤金属⑥非金属⑦酸⑧碱⑨盐⑩氧化物A．①③⑤⑦⑨ B．②④⑥⑧⑩C．①③ D．全部解析：选D。
H和Cl能组成氯化氢(属于酸、化合物、纯净物)；He和Ne组成的混合气体属于混合物；由同位素11H和21H能组成氢气(属于非金属、单质)；由同位素39K和40K能组成金属钾(属于金属、单质)；Na和Cl能组成氯化钠(属于盐、纯净物、化合物)；Na和O、H能组成氢氧化钠(属于碱、纯净物、化合物)；Na和O能组成氧化钠(属于氧化物、纯净物、化合物)，故选D。
2．下列变化中，前者是物理变化，后者是化学反应，且都有明显颜色变化的是( ) A．打开盛装NO的集气瓶；冷却NO2气体B．用冰水混合物冷却SO3气体；加热氯化铵晶体C．木炭吸附NO2气体；将氯气通入品红溶液中D．向品红溶液中加入Na2O2；向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液解析：选C。
打开盛装NO的集气瓶和冷却NO2气体都会发生化学反应，不符合题意；用冰水混合物冷却SO3气体是物理变化，加热氯化铵晶体发生化学反应，但两者均无颜色变化，不符合题意；木炭吸附NO2气体是物理变化，将氯气通入品红溶液中发生化学反应，且两者均有颜色变化，符合题意；向品红溶液中加入Na2O2和向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液均发生化学反应，不符合题意。
3．下列有关物质的性质、应用等的说法正确的是( )A．SiO2不能溶于任何酸B．在同浓度、同体积的碳酸钠和碳酸氢钠溶液中，各加入两滴酚酞试液，碳酸氢钠溶液中红色较深C．浓硫酸能干燥SO2等气体，说明浓硫酸具有吸水性D．自来水厂可用明矾对水进行消毒杀菌解析：选C。
A项，SiO2能溶于氢氟酸，错误；B项，同浓度、同体积的碳酸钠和碳酸氢钠溶液，碳酸钠溶液碱性强，各加入两滴酚酞试液后碳酸钠溶液中红色较深，错误；D项，明矾中的铝离子水解产生的氢氧化铝胶体具有吸附作用，而消毒杀菌常利用物质的强氧化性，错误。
专题跟踪训练(十五)能力练(20分钟50分)非选择题(共50分)1．(12分) A、B、C、D、E代表5种元素。
请填空：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其基态原子的电子排布图为________。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B－的结构示意图为________，C元素在元素周期表的________区。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满状态，其基态原子的电子排布式为________。
试根据原子核外电子排布所遵循的原理解释D的二价阳离子具有较强的还原性，易被氧化为正三价离子的原因：_________________________________________________。
(4)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，其基态原子的价电子排布式为________。
[解析] (1)A元素为N，核外7个电子分别在1s、2s、2p轨道上。
(2)B－与C＋的电子层结构都与氩相同，即核外都有18个电子，则B为Cl，C为K。
(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，即26号元素铁。
(4)E元素基态原子的M层全充满，说明M层上的3s、3p、3d能级都充满电子，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，故电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，价电子排布式为3d104s1，为铜元素。
[答案] (1)(2) s(3)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)Fe3＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,3d轨道为半充满稳定结构，故Fe2＋容易失去一个电子，被氧化为Fe3＋(4)3d104s12．(18分)氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。
专题能力训练11物质结构与性质(选修)(时间:45分钟满分:100分)非选择题(共5小题,共100分)1.(2015洛阳模拟)(20分)已知元素X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。
X原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;Z原子L电子层上有2对成对电子,R+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态。
请回答下列问题:(1)R基态原子的外围电子排布式为,其基态原子有种能量不同的电子。
(2)元素X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为(用元素符号表示)。
(3)与XYZ-互为等电子体微粒的化学式为(写出一种即可),XYZ-的中心原子的杂化方式为。
(4) R2+与NH3构成的配离子中,提供孤对电子的原子是。
(5)已知Z、R能形成两种化合物,其晶胞如图所示,甲的化学式为,乙的化学式为;高温时,甲易转化为乙的原因为。
若甲晶体中一个晶胞的边长为a pm,则甲晶体的密度为g·cm-3(写出表达式,用N A表示阿伏加德罗常数的值)。
2.(2015山东烟台模拟)(20分)电石(CaC2)发生如下反应合成尿素[CO(NH2)2],可进一步合成三聚氰胺。
CaC2CaCN2NH2CN CO(NH2)2→三聚氰胺(结构如图1)。
(1)CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为。
在CO(NH2)2晶体中存在(填序号)。
A.非极性键B.极性键C.氢键D.范德华力(2)CO(NH2)2的熔点远远低于NaCl,其原因是。
(3)CaCN2中阴离子为C,与C互为等电子体的分子的化学式为,可推知C的空间构型为。
(4)三聚氰胺在动物体内可转化为三聚氰酸(结构如图2),三聚氰酸分子中心原子N采取杂化。
三聚氰胺与三聚氰酸的分子相互之间通过结合,在肾脏内易形成结石。
(5)如图3是电石的晶胞示意图,则一个晶胞中含有个Ca2+,研究表明,的存在使晶胞呈长方体,该晶胞中一个Ca2+周围距离相等且最近的有个。
3.(20分)卤族元素的单质和化合物很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解。
专题限时训练(二十一) 以物质结构与性质为核心的综合考查题(时间：60分钟分数：75分)1．(15分)已知元素A、B、C、D、E、F均属前四周期且原子序数依次增大。
A的p能级电子数是s能级的一半；C的基态原子2p轨道有2个未成对电子；C与D形成的化合物中C 显正化合价；E的M层电子数是N层电子数的4倍；F的内部各能层均排满，且最外层电子数为1。
请回答下列问题：(1)基态F原子的电子排布式为________。
F(OH)2难溶于水，易溶于氨水，写出其溶于氨水的离子方程式：___________________。
(2)B、C两种元素第一电离能较大的是________(用元素符号表示)，试解释其原因：_________________________________________。
(3)任写一种与AB－离子互为等电子体的离子：________。
(4)B与C形成的四核阴离子的立体构型为________，其中B原子的杂化方式为________。
(5)同主族元素的氢化物中，C的氢化物沸点较高，其原因是__________________________________________________________。
(6)D和E形成的某种化合物的晶胞结构如图，其化学式为________，∠EDE＝________；E的配位数为________；已知该晶体的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数为N A，则晶胞边长a＝________(用含ρ、N A的计算式表示)cm。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O(或Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH －)(2)N 氮原子核外2p能级处于半充满的较稳定结构，不易失去电子，故第一电离能比氧大(3)C2－2、O2＋2(或NO＋) (4)平面三角形sp2(5)H2O分子间形成氢键(6)CaF2109°28′8 3312ρN A解析：根据提供信息，可以推断A为C，B为N，C为O，D为F，E为Ca，F为Cu。
专题十四物质结构与性质知识点一电子层、能级与原子轨道1.电子层(n)：在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将其分成不同电子层。
通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。
2.能级：同一电子层里电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f等表示，同一电子层里，各能级的能量按s、p、d、f的顺序依次升高，即E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。
3.原子轨道：电子在原子核外的一个空间运动状态。
原子轨道轨道形状轨道个数s球形1p哑铃形3温馨提示：第一电子层(K)，只有s能级；第二电子层(L)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道p x、p y、p z，它们具有相同的能量；第三电子层(M)，有s、p、d三种能级。
知识点二原子核外电子的排布规律①能量在构建基态原子时，原子核外电子总是优先占据能量更低的原子轨道：最低原理1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s……②洪特规则基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行③泡利原理每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋方向相反的电子知识点三基态原子核外电子排布的四种表示方法表示方法举例电子排布式K：1s22s22p63s23p64s1简化电子排布式Cu：[Ar]3d104s1价层电子排布Fe：3d64s2轨道表示式(或电子排布图)O：①常见特殊原子或离子基态简化电子排布式微粒简化电子排布式微粒简化电子排布式微粒简化电子排布式Fe原子[Ar]3d64s2Cu+[Ar]3d1Cu2+[Ar]3d9Cr原子[Ar]3d54s1Fe2+[Ar]3d6Mn2+[Ar]3d5Cr 3+ [Ar ]3d 3 Fe 3+ [Ar ]3d 5 Ni 原子 [Ar ]3d 84s 2②基态原子轨道表示式书写的常见错误错误类型错因剖析 改正违背能量最低原理 违背泡利原理 违背洪特规则违背洪特规则知识点四电离能、电负性1.元素第一电离能的周期性变化规律一般规律同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体元素的第一电离能最大，碱金属元素的第一电离能最小；同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小特殊情况第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。
限时(60分钟)1．(2016·福建漳州质检)ClO 2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂，实验室中可通过以下反应制得：2KClO 3＋H 2C 2O 4＋H 2SO 4=====△2ClO 2↑＋K 2SO 4＋2CO 2↑＋2H 2O 。
据此，下列说法不正确的是( )A ．KClO 3发生还原反应B ．H 2C 2O 4在反应中被氧化C ．H 2C 2O 4的氧化性强于ClO 2的氧化性D ．每生成1 mol ClO 2，转移的电子数约为6.02×1023解析：选C 。
题给反应中KClO 3是氧化剂，发生还原反应，H 2C 2O 4是还原剂，在反应中被氧化，每生成1 mol ClO 2，转移电子的物质的量为1 mol ，所以A 、B 、D 都正确；在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性强于还原产物的还原性，所以H 2C 2O 4的还原性强于ClO 2的还原性，C 不正确。
2．(2016·东北三省三校一模)肼(N 2H 4)又称联氨，可用如下方法制备：CO(NH 2)2＋ClO －＋OH －―→N 2H 4＋Cl －＋CO 2－3＋H 2O [CO(NH 2)2中N 为－3价，方程式未配平]，下列说法不正确的是( )A ．N 2H 4是氧化产物B ．N 2H 4中存在极性键和非极性键C ．配平后，OH －的化学计量数为2D ．生成3.2 g N 2H 4转移0.1 mol 电子解析：选D 。
反应中N 元素由CO(NH 2)2中的－3价升高到N 2H 4中的－2价，Cl 元素由ClO －中的＋1价降低到Cl －中的－1价，所以CO(NH 2)2是还原剂，ClO －是氧化剂，N 2H 4是氧化产物，根据得失电子守恒将方程式配平：CO(NH 2)2＋ClO －＋2OH －===N 2H 4＋Cl －＋CO 2－3＋H 2O ，则生成3.2 g N 2H 4应转移0.2 mol 电子，故A 、C 正确，D 错误；N 2H 4的结构式是，分子中存在N —N 非极性键和N —H 极性键，B 正确。
限时(60分钟) 1．下列关于物质的量的叙述中正确的是( ) A．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子 B．0.012 kg12C中含有约6.02×1023个碳分子 C．1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧 D．1 mol Ne中含有6.02×1024个电子 解析：选D。因为有些物质是由分子构成的，例如水、硫酸等；有些物质是由离子构成的，例如NaCl、Ca(OH)2等；还有些物质是由原子直接构成的，例如金刚石等，A错误。0.012 kg12C中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数，其近似值为6.02×1023 mol－1，B错误。使用摩尔表示物质的量时，应该用化学式指明粒子的种类，而不使用该粒子的中文名称，C错误。氖原子核外有10个电子，则1 mol Ne含有10×6.02×1023个电子，D正确。 2．某气体的摩尔质量为M g·mol－1，NA表示阿伏加德罗常数的值，在一定的温度
和压强下，体积为V L的该气体所含有的分子数为X。则MXVNA表示的是( ) A．V L该气体的质量(以g为单位) B．1 L该气体的质量(以g为单位) C．1 mol该气体的体积(以L为单位) D．1 L该气体中所含的分子数 解析：选B。X除以NA为该气体的物质的量；然后乘以M表示其质量；最后除以V为1 L该气体的质量。 3．下列选项中的物质所含指定原子数目一定相等的是( ) A．温度和压强不同，相同质量的N2O和CO2两种气体的总原子数 B．等温等压下，相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的混合气体的总原子数 C．等温等压下，相同体积的O2和O3两种气体中的氧原子数 D．相同物质的量、不同体积的NH3和CH4两种气体中的氢原子数 解析：选A。质量相等，N2O和CO2的摩尔质量也相等，则气体的物质的量相等，且两者都是三原子分子，所以它们的总原子数一定相等，A项正确；B项中，碳原子数相等，但是C2H2和C2H6的组成比例不确定，不能判断氢原子数是否相等，B项错误；两种气体的物质的量相等，但两种气体的分子组成不同，故氧原子数不同，C项错误；D项，物质的量相等的NH3和CH4中氢原子数不同，D项错误。 4．常温常压下，两个容积相同的烧瓶中分别盛满X和Y两种气体，打开开关a，使两烧瓶内的气体相通，最后容器内的压强由大到小的顺序排列正确的是( )
限时(60分钟)1．下列关于物质的量的叙述中正确的是()A．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子B．0.012 kg12C中含有约6.02×1023个碳分子C．1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧D．1 mol Ne中含有6.02×1024个电子解析：选D。
因为有些物质是由分子构成的，例如水、硫酸等；有些物质是由离子构成的，例如NaCl、Ca(OH)2等；还有些物质是由原子直接构成的，例如金刚石等，A错误。
0.012 kg12C中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数，其近似值为6.02×1023mol－1，B错误。
使用摩尔表示物质的量时，应该用化学式指明粒子的种类，而不使用该粒子的中文名称，C错误。
氖原子核外有10个电子，则1 mol Ne 含有10×6.02×1023个电子，D正确。
2．某气体的摩尔质量为M g·mol－1，N A表示阿伏加德罗常数的值，在一定的温度和压强下，体积为V L的该气体所含有的分子数为X。
则MXVN A表示的是() A．V L该气体的质量(以g为单位)B．1 L该气体的质量(以g为单位)C．1 mol该气体的体积(以L为单位)D．1 L该气体中所含的分子数解析：选B。
X除以N A为该气体的物质的量；然后乘以M表示其质量；最后除以V为1 L该气体的质量。
3．下列选项中的物质所含指定原子数目一定相等的是()A．温度和压强不同，相同质量的N2O和CO2两种气体的总原子数B．等温等压下，相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的混合气体的总原子数C．等温等压下，相同体积的O2和O3两种气体中的氧原子数D．相同物质的量、不同体积的NH3和CH4两种气体中的氢原子数解析：选A。
质量相等，N2O和CO2的摩尔质量也相等，则气体的物质的量相等，且两者都是三原子分子，所以它们的总原子数一定相等，A项正确；B项中，碳原子数相等，但是C2H2和C2H6的组成比例不确定，不能判断氢原子数是否相等，B 项错误；两种气体的物质的量相等，但两种气体的分子组成不同，故氧原子数不同，C项错误；D项，物质的量相等的NH3和CH4中氢原子数不同，D项错误。
专题限时训练(十五) 物质结构与性质(时间：90分钟 分数：100分)1．(14分)(2014·新课标全国卷Ⅰ)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al 、Cu 、Fe 三种金属元素组成，回答下列问题：(1)准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过________方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态Fe 原子有________个未成对电子。
Fe 3＋的电子排布式为________。
可用硫氰化钾检验Fe 3＋，形成的配合物的颜色为________。
(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH 3CHO)氧化成乙酸，而自身还原成Cu 2O 。
乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________，1 mol 乙醛分子中含有的σ键的数目为________，乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是___________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________。
Cu 2O 为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有________个铜原子。
(4)Al 单质为面心立方晶体，其晶胞参数a ＝0.405 nm ，晶胞中铝原子的配位数为________。
列式表示Al 单质的密度________g·cm －3(不必计算出结果)。
答案：(1)X射线衍射 (2)4 1s 22s 22p 63s 23p 63d 5 血红色 (3)sp 3、sp 2 6N A CH 3COOH 存在分子间氢键16 (4)12 4×276.02×1023－73解析：(1)区分晶体、准晶体和非晶体可运用X射线衍射的方法。
- 1 - 1．[2015·福建高考]科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。 (1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为_____。 (2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是________(填序号)。 a．固态CO2属于分子晶体 b．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子 c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2 d．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp (3)在Ni催化剂作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。 ①基态Ni原子的电子排布式为________，该元素位于元素周期表中的第________族。 ②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4,1 mol Ni(CO)4中含有________mol σ键。 (4)一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
参数 分子 分子直径/nm 分子与H2O的结合能E /kJ·mol－1 CH4 0.436 16.40 CO2 0.512 29.91 ①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是________。 ②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4 - 2 -
的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是___________。 答案 (1)H、C、O (2)ad (3)①1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)'Ⅷ'②8 (4)①氢键、范德华力'②CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径，且与H2O的结合能大于CH4 解析 (1)根据电负性的递变规律得，H、C、O的电负性逐渐增大。(2)固态CO2由CO2分子构成，为分子晶体，a对；CH4中含有极性键，但为非极性分子，b错；CH4、CO2为分子晶体，熔点由分子间作用力大小决定，与键能大小无关，c错；CH4中C的杂化类型为sp3，CO2
- 1 - (时间：45分钟 分值：100分) 1．[2015·宝鸡质检](22分)下表为长式周期表的一部分，其中的字母X、Y、Z、W、M、R分别代表对应的6种元素。
请回答下列问题： (1)在上述6种元素中，原子半径在短周期主族元素中最大的是________，电负性最强的是________，基态原子核外有三个未成对电子的是________(填字母对应的元素符号)。 (2)R2＋基态时的电子排布式为______________。 (3)元素X、Y、M的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)________________________________________________________。 (4)MY2－3的空间构型为______，中心原子M的杂化方式为______，写出一个和该离子互为等电子体的微粒的化学式_______。 (5)X的氢化物由液态变为气态所需克服的微粒间的作用力是__________________________________________________________。 (6)Z、W、R形成某种化合物的晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为______________________。若该晶胞的棱长为a pm，则该晶体的密度为________g/m3(用含a的代数式表示)。
答案 (1)Na F N (2)1s22s22p63s23p63d8(或[Ar]3d8) (3)N＞O＞S - 2 -
(4)三角锥形 sp3 ClO－3(或NF3、NCl3、PCl3等) (5)范德华力和氢键
(6)NaNiF3 139a×10－103×NA 2. [2015·南昌一模](12分)Ⅰ.在气态二氯化铍中有单体BeCl2和二聚体(BeCl2)2，在晶体中便形成多聚体，试画出各种存在形式的结构简图，并指出铍原子的杂化轨道类型。 单体BeCl2 二聚体(BeCl2)2多聚体(BeCl2)n 结构简图： ________ ________ ________ 杂化轨道类型：________ ________ ________ Ⅱ.Ti、Cr、Fe是周期表中1～36号元素。请回答问题： (1)它们同属于周期表________区，第________周期元素。 (2)其原子结构中单电子数最多的元素名称是________。 (3)写出基态Fe3＋M层的电子排布式：________。铁的配合物Fe(CO)n中心原子价电子数与配体提供的电子数之和为18，则n为________。
限时(60分钟) 1．碳是地球上组成物质最多的元素，含碳元素的物质在材料、能源等领域具有广泛的用途。请回答下列问题： (1)我国科学家借助一种自主研制的新型钨基合金催化剂，研究出单壁碳纳米管结构可控制备方法。该学术成果发表在2014年6月26日的《自然》杂志(英国)上。单壁碳纳米管可看作由石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圆柱体，其中碳原子的杂化方式为________。 (2)CO的一种等电子体为NO＋，它的电子式为________；CO与Ni可生成羰基镍[Ni(CO)4]，已知其中镍为0价，镍原子在基态时，核外电子排布式为________；[Ni(CO)4]的配体是________，配位原子是________。 (3)下表是一组含碳物质的沸点数据： 有机物 甲醇(CH3OH) 一氟甲烷(CH3F) 丙烯(CH3CH===CH2) 相对分子质量 32 34 42
沸点/℃ 64.7 －78.2 －47.4 甲醇的沸点高于一氟甲烷和丙烯的原因是________。 丙烯分子中σ键与π键数目之比为________。 一氟甲烷的空间构型为________。 解析：(1)石墨烯为平面结构，其中碳原子为sp2杂化。 (2)CO和NO＋互为等电子体，结构相似，则可写出它的电子式。[Ni(CO)4]中，中
心原子是Ni，配体是CO，配位原子是C。 (3)甲醇分子中羟基氢原子与其他甲醇分子中的羟基氧原子形成氢键，使其沸点升高；丙烯分子中含有6个C—H σ键、2个C—C σ键和1个π键，故σ键与π键数目之比为8∶1；一氟甲烷是甲烷中一个氢原子被F原子取代的产物，故一氟甲烷为四面体结构，但不是正四面体。 答案：(1)sp2 (2)[··N⋮⋮O]＋ 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 CO C (3)甲醇分子间存在氢键 8∶1 四面体(答正四面体错) 2．铜是一种历史悠久的金属材料，在现代生活中，铜及其化合物仍扮演着重要的角色。 (1)铜在元素周期表中的位置为第________周期，第________族，________区，基态亚铜离子(Cu＋)的核外电子排布式为__________________。 (2)向CuSO4溶液中逐渐加入氨水至过量，可观察到的现象为___________，反应的离子方程式为________________________。 (3)锂-磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2，可通过下列反应制备： 2Na3PO4＋4CuSO4＋2NH3·H2O===Cu4O(PO4)2↓＋3Na2SO4＋(NH4)2SO4＋H2O PO3－4的空间构型是________；与NH3互为等电子体的分子、离子有________、________(各举一例)。 (4)利用反应：Cu2Cl2＋C2H2＋2NH3===Cu2C2(乙炔亚铜，红色)＋2NH4Cl可检验乙炔。乙炔分子中σ键与π键数目之比为________。 (5)Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为________。
解析：(1)基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1，故铜在元素周期表中位于第四周期，第ⅠB族，ds区。基态亚铜离子(Cu＋)的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10
或[Ar]3d10。 (2)向CuSO4溶液中逐渐加入氨水至过量，先生成Cu(OH)2沉淀，随后沉淀溶解，生成[Cu(NH3)4]2＋。 (3)PO3－4中P原子以sp3形式杂化，其空间构型是正四面体。与NH3互为等电子体的分子、离子中应有4个原子，且价电子总数为8。 (4)共价单键是σ键，共价三键由1个σ键和2个π键组成。1个CHCH分子中有3个σ键，2个π键。 (5)由均摊法可知，1个晶胞中，N(Cu)＝(6＋6)×16＋(1＋1)×12＋3＝6，N(H)＝6×13
＋1＋3＝6，N(Cu)∶N(H)＝1∶1，所以该化合物的化学式为CuH。 答案：(1)四 ⅠB ds 1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 (2)先生成蓝色沉淀，随后沉淀溶解，得到蓝色溶液 Cu2＋＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O(或写两步反应的离子方程式) (3)正四面体 PH3或AsH3 H3O＋或CH－3 (4)3∶2 (5)CuH 3．A～F是前四周期除稀有气体之外原子序数依次增大的六种元素。A、C的价电子层中未成对电子数都是2；D核外的s能级的电子总数比p能级的电子总数少1；基态E、F原子的价电子层中未成对电子数分别为4、2，且两者原子序数相差2。回答下列问题： (1)E能形成多种配合物，如E(AC)x。 ①基态E原子的M层电子排布式为_______________________________。 ②配合物E(AC)x的中心原子价电子数与配体提供的电子数之和为18，则x＝________。 ③E(AC)x常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断E(AC)x晶体属于________(填晶体类型)。 (2)写出化合物AC的结构式：________。 (3)很多不饱和有机物在F单质的催化下可与H2发生加成反应，如①CH2===CH2、
②HCCH、③、④HCHO。其中碳原子采取sp2杂化的分子有________(填物质序号)，HCHO分子的立体结构为________，它加成产物的熔、沸点比CH4的熔、沸点高，其主要原因是(须指明加成产物是何物质)_____________ ________。 (4)D和C形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图，以一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为________。已知该晶胞的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a＝________cm。(用含ρ、NA的代数式表示)
解析：根据题目信息推断，A～F元素分别是碳、氮、氧、钠、铁、镍。 (1)①Fe原子核外有26个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则Fe原子M层电子排布式为3s23p63d6。②配合物Fe(CO)x的中心原子是铁原子，其价电子数是8，每个配体提供的电子数是2,8＋2x＝18，x＝5。③根据题给信息知，Fe(CO)5
的熔、沸点较低，且易溶于非极性溶剂，所以为分子晶体。
(2)化合物AC是CO，其结构式为CO。 (3)CH2===CH2中每个碳原子形成3个σ键，不含孤电子对，所以碳原子采取sp2杂化；CHCH中每个碳原子形成1个C—H σ键，CC键中还有1个σ键，杂化轨道数为1＋1＝2，所以碳原子采取sp杂化；苯中每个碳原子形成1个C—H σ键，2个C—C σ键，同时参与形成大π键，杂化轨道数为1＋2＝3，所以碳原子采取sp2杂化；HCHO中碳原子形成2个C—H σ键，1个碳氧双键，双键中含有1个σ键、1个π键，杂化轨道数为2＋1＝3，所以碳原子采取sp2杂化。HCHO分子的立体结构为平面三角形；HCHO与H2的加成产物是甲醇，甲醇分子间形成氢键，所以甲醇的熔、沸点比CH4的熔、沸点高。 (4)该晶胞中实际含有黑球的个数为8×1/8＋6×1/2＝4，白球位于立方体内，全部属于该晶胞，共8个。故其化学式为Na2O，白球表示Na＋，黑球表示O2－。以面心的O2－为研究对象，可知一个阴离子周围最近的阳离子有8个，以这8个阳离子
为顶点构成的几何体是立方体。V＝a3＝mρ＝62×4NAρ＝248ρNA(cm3)，则a＝3248ρ·NA cm。 答案：(1)①3s23p63d6 ②5 ③分子晶体 (2)CO (3)①③④ 平面三角形 加成产物CH3OH分子间能形成氢键
(4)立方体 3248ρ·NA 4．元素周期表中，硼、硅、锗、砷、钋等位于金属和非金属分界线附近，其单质及化合物应用广泛。请回答下列问题： (1)区分晶体SiO2和非晶体SiO2的最可靠的科学方法是____________。 (2)基态砷原子有________个未成对电子，基态锗原子外围电子排布式为________。 (3)NaBF4中配离子是________(填离子符号)。1 mol NH4BF4含________mol配位键。 (4)硼酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为H3BO3＋NaOH===NaB(OH)4。H3BO3
中硼原子的杂化类型为________。B(OH)－4的空间构型为________。 (5)镓(Ga)、锗(Ge)、砷(As)、硒(Se)的第一电离能由大到小的排列顺序为________________。 (6)钋(Po)是一种放射性金属，钋晶胞的堆积模型为简单立方堆积(如图)，钋的摩尔质量为209 g·mol－1，晶胞的密度为ρ g·cm－3。该晶胞中原子的配位数为________；钋晶胞的边长为________pm(用NA表示阿伏加德罗常数的值，用代数式表示晶胞的边长)。
钋晶胞模型 解析：(1)X-射线衍射法是区别晶体和非晶体的最可靠的科学方法。 (2)砷和氮位于同主族，基态原子有3个未成对电子。锗和碳位于同主族，则锗的价电子排布式为4s24p2。 (3)NaBF4由Na＋与BF－4通过离子键结合而成，其中BF－4是配离子；NH4BF4由NH＋4
与BF－4通过离子键结合而成，阴、阳离子各含1个配位键。
(4)B(OH)3中硼原子采取sp2杂化，B(OH)－4中B原子采取sp3杂化，B(OH)－4的空间构型为正四面体。 (5)在周期表中，同周期元素从左至右，第一电离能呈增大的趋势，但ⅡA族元素最外层s轨道为全充满稳定状态，ⅤA族元素最外层p轨道为半充满的稳定状态，第一电离能较大，所以As的第一电离能大于Se的第一电离能，故4种元素的第一电离能：As>Se>Ge>Ga。 (6)由钋的晶胞示意图可知，1个晶胞含1个钋原子，原子的配位数为6。设晶胞的
边长为a，m(Po)＝209NA g，ρ＝mV＝mPoa3，a3＝209NA×ρ，a＝3209NAρ(cm)，1 cm＝1×1010pm，则a＝3209NAρ×1010pm。 答案：(1)X-射线衍射法 (2)3 4s24p2 (3)BF－4 2 (4)sp2 正四面体 (5)As>Se>Ge>Ga
