第十一单元物质结构与性质B卷真题滚动练一、选择题：本题共16个小题，其中1至10题，每小题2分，11至16题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．（2009·上海高考真题）以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是A．：HeB．C．1s2D．2．（2020·山东高考真题）B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是A．其熔点主要取决于所含化学键的键能B．形成大π键的电子全部由N提供C．分子中B和N的杂化方式相同D．分子中所有原子共平面3．（2021·辽宁实验中学）以下各组粒子的空间结构不相似的是A．XeF4和ClOB．O3和NOC．CO2和NOD．SO3和BF34．（2021·辽宁·大连八中）下列化学用语使用正确的是A．价层电子的轨道表达式为B．空间填充模型可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子C．用电子式表示水的形成过程：→D．的结构示意图：5．（2021·四川·东辰国际学校）元素X、Y、Z、M在周期表中的相对位置如图所示，已知M元素原子的价电子排布式ns2npn+1，且核外有9个原子轨道。下列说法错误的是XYM\nZA．M元素原子的价电子排布为3s23p4B．Y元素在周期表的第四周期第VA族C．X基态原子核外有两个未成对电子D．Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p26．（2019·上海高考真题）下列过程只需要破坏共价键的是A．晶体硅熔化B．碘升华C．熔融Al2O3D．NaCl溶于水7．（2021·辽宁实验中学）乙炔(HC≡CH)能在Hg(II)催化下与水反应生成CH3CHO，反应历程及相对能垒如图所示。下列说法正确的是A．过程①中，水分子中的氧原子向Hg2+的空轨道提供孤对电子B．本反应历程涉及的物质中，CH2=CHOH的稳定性最强C．本反应历程中，决定整个反应快慢的步骤为过程⑤D．其他条件不变时，更换其他催化剂可改变由乙炔和水制备乙醛的焓变8．（2021·全国·）下列关于丙烯()分子的说法中，错误的是A．有8个σ键，1个π键B．有2个碳原子是杂化C．3个碳原子在同一平面上D．所有原子都在同一平面上9．（2021·辽宁实验中学）下列叙述错误的是A．原子序数为110的元素在周期表中位于第七周期第Ⅷ族B．符号为N的能层最多能容纳的电子数为32C．4p轨道填充一半的元素，其原子序数是33D．某元素+3价离子的价电子排布为3d5，该元素在周期表中的ds区10．（2021·山东·莒县教育局教学研究室）“胃舒平”的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁()等化合物。下列叙述错误的是\nA．第一电离能：B．基态铝原子核外电子占据的最高能级符号为3pC．元素的电负性：D．某同学书写的基态Mg原子的轨道表示式：违反了泡利不相容原理11．（2007·海南高考真题）用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是（）A．直线形；三角锥形B．V形；三角锥形C．直线形；平面三角形D．V形；平面三角形12．（2021·山东·莒县教育局教学研究室）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X与Y位于不同周期，Y与W位于同一主族，Y、Z原子的最外层电子数之和等于它们的内层电子总数之和，W在同周期主族元素的基态原子中第一电离能最大。下列说法错误的是A．与X同主族的元素的基态原子最外层电子所占轨道呈球形B．Y、Z、W均位于元素周期表的p区C．Z与W可形成多种化合物D．Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸13．（2021·全国·）硫化锂是目前正在开发的锂离子电池的新型固体电解质，为立方晶系晶体。离子位置按图示坐标系为：Li＋(0.25，0.25，0.25)；(0.25，0.75，0.25)；(0.75，0.25，0.25)；(0.75，0.75，0.25)；…S2-：(0，0，0)；(0.5，0.5，0)；(0.5，0，0.5)；(0，0.5，0.5)，则硫化锂晶胞沿z轴投影的俯视图(其中“”表示Li＋，“”表示S2-)为A．B．C．D．14．（2021·辽宁沈阳·）下列分子中存在的共价键类型完全相同(从σ键、π键的形成方式角度分析)的是A．CH4与C2H2B．H2O与HClC．H2与Cl2D．Cl2与N2\n15．（2013·四川高考真题）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4:3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是A．W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>WB．W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>ZC．Y、Z形成的分子空间构型可能是正四面体D．WY2分子中键与π键的数目之比是2:116．（2020·天津高考真题）已知呈粉红色，呈蓝色，为无色。现将CoCl2溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：，用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下：以下结论和解释正确的是A．等物质的量的和中σ键数之比为3:2B．由实验①可推知△H<0C．实验②是由于c(H2O)增大，导致平衡逆向移动D．由实验③可知配离子的稳定性：二、非选择题：本大题共4小题，共56分。17．（2021·山西·太原五中）2019年8月13日中国科学家合成了首例缺陷诱导的晶态无机硼酸盐单一组分白光材料Ba2[Sn(OH)6][B(OH)4]2并获得了该化合物的LED器件，该研究结果有望为白光发射的设计和应用提供一个新的有效策略。（1）已知Sn和Si同族，基态Sn原子价层电子的空间运动状态有_______种，基态氧原子的价层电子排布式不能表示为，因为这违背了_______(填选项)。A．泡利原理B．洪特规则C．能量最低原理（2）[B(OH)4]-中氧原子的杂化轨道类型为_______，[B(OH)4]-的空间构型为_______。[Sn(OH)6]2-中，Sn与O之间的化学键不可能是_______(填选项)。\na.键b.σ键c.配位键d.极性键（3）碳酸钡、碳酸镁分解得到的金属氧化物中，熔点较低的是_______(填化学式)，其原因是_______。（4）超高热导率半导体材料-砷化硼(BAs)的晶胞结构如图所示，则1号砷原子的坐标为_______。已知阿伏加德罗常数的值为NA，若晶胞中As原子到B原子最近距离为apm，则该晶体的密度为_______g·cm-3(列出含a、NA的计算式即可)。18．（2021·湖南·长郡中学）钠、铁、铜、锌的单质及其化合物在社会实际中有着广泛的应用。回答下列相关问题：（1）碘化钠溶液和硫酸铜溶液能反应生成一种铜的碘化物A(白色沉淀)，A的晶胞如图所示，则A的化学式是___________，A中铜元素的化合价为___________。（2）向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，再滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的沉淀，该物质中的通过___________键与中心离子结合，分子中N原子的杂化方式是___________。与分子互为等电子体的一种阳离子是___________。（3）某的晶胞如图1所示，可以完全替代该晶体中a位置的或者b位置的，形成替代型产物。转化为两种替代型产物的能量变化如图2所示，其中更稳定的替代型产物的化学式为___________。\n（4）在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方晶体结构如下图所示，其晶胞边长为，密度为___________(列式并计算)，a位置与b位置之间的距离为___________(列式表示)。19．（2020年新课标Ⅰ）Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：（1）基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_________。（2）Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na)，原因是_________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是________。（3）磷酸根离子的空间构型为_______，其中P的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。（4）LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有____个。电池充电时，LiFeO4脱出部分Li+，形成Li1−xFePO4，结构示意图如(b)所示，则x=_______，\nn(Fe2+)∶n(Fe3+)=_______。20．（2021·广东真题）很多含巯基(-SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。（1）基态硫原子价电子排布式为_______。（2）H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为_______。（3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第_______周期第ⅡB族。（4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有_______。A．在I中S原子采取sp3杂化B．在Ⅱ中S元素的电负性最大C．在Ⅲ中C-C-C键角是180°D．在Ⅲ中存在离子键与共价键E.在Ⅳ中硫氧键的键能均相等（5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是_______。（6）理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图9a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶\n胞单元，理由是_______。②图9c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为_______；该晶胞中粒子个数比Hg：Ge：Sb=_______。③设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为_______g/cm3(列出算式)一、选择题：本题共16个小题，其中1至10题，每小题2分，11至16题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．（2009·上海高考真题）以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是A．：HeB．C．1s2D．【答案】D【解析】A．只能表示最外层电子数；B．只表示核外的电子分层排布情况；C．具体到亚层的电子数；D．包含了电子层数、亚层数以及轨道内电子的自旋方向；描述最详尽，答案选D。2．（2020·山东高考真题）B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是A．其熔点主要取决于所含化学键的键能B．形成大π键的电子全部由N提供C．分子中B和N的杂化方式相同D．分子中所有原子共平面【答案】A【解析】A．无机苯是分子晶体，其熔点主要取决于分子间的作用力，A错误；B．B原子最外层3个电子，与其它原子形成3个键，N原子最外层5个电子，与其它原子形成3个键，还剩余2个电子，故形成大键的电子全部由N原子提供，B正确；C．无机苯与苯等电子体，分子中含有大键，故分子中B、N原子的杂化方式为sp2杂化，C正确；D．无机苯与苯等电子体，分子中含有大键，故分子中B、N原子\n的杂化方式为sp2杂化，所以分子中所有原子共平面，D正确；答案选A。3．（2021·辽宁实验中学）以下各组粒子的空间结构不相似的是A．XeF4和ClOB．O3和NOC．CO2和NOD．SO3和BF3【答案】A【分析】原子总数和价电子总数相等的分子为等电子体，等电子体结构和化学性质相似，据此判断。【详解】A．XeF4中价电子总数为36、ClO中价电子总数为32，二者不互为等电子体，所以空间结构不相似，故A选；B．二者价电子总数都是18，且原子总数相同，所以二者互为等电子体，其结构相似，均为V形结构，故B不选；C．二者价电子总数都是16，且原子总数相同，所以二者互为等电子体，其结构相似，均是直线形结构，故C不选；D．二者价电子总数都是24，且原子总数相同，所以二者互为等电子体，其结构相似，均是平面三角形结构，故D不选；故选A。4．（2021·辽宁·大连八中）下列化学用语使用正确的是A．价层电子的轨道表达式为B．空间填充模型可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子C．用电子式表示水的形成过程：→D．的结构示意图：【答案】A【详解】A．铜处于周期表中第4周期第IB族，则Cu+价层电子排布式为3d10，符合泡利不相容原理，A正确；B．可以表示甲烷分子，但氯原子的相对体积较大，该模型不能表示四氯化碳分子，B错误；\nC．水为共价化合物，H原子和O原子之间为共价键，水的电子式为，C错误；D．Fe2+的结构示意图：，D错误；故选A。5．（2021·四川·东辰国际学校）元素X、Y、Z、M在周期表中的相对位置如图所示，已知M元素原子的价电子排布式ns2npn+1，且核外有9个原子轨道。下列说法错误的是XYMZA．M元素原子的价电子排布为3s23p4B．Y元素在周期表的第四周期第VA族C．X基态原子核外有两个未成对电子D．Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2【答案】B【分析】M元素原子的价电子排布式ns2npn+1，且核外有9个原子轨道，故可知n=3时符合，核外电子排布为1s22s22p63s23p4，故M为S；由元素X、Y、Z、M在周期表中的相对位置可知，X为O，Y为P，Z为Ge。【详解】A．M为S，最外层电子数为6，价电子排布为3s23p4，故A选项正确。B．Y为P，在周期表第VA族，故B选项错误。C． X为O，核外电子排布式为1s22s22p4，p轨道上有两个未成对电子，故C选项正确。D． Z为Ge，原子序数为32，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，故D选项正确。故正确答案：B6．（2019·上海高考真题）下列过程只需要破坏共价键的是A．晶体硅熔化B．碘升华C．熔融Al2O3D．NaCl溶于水【答案】A【解析】A．晶体硅是原子晶体，熔化时破坏的是共价键，正确；B．碘是分子晶体，升华时克服分子间作用力，错误；C．氧化铝是离子化合物，熔融时破坏的是离子键，错误；D．氯化钠是离子\n化合物，溶于水时破坏的是离子键，错误；答案选A。7．（2021·辽宁实验中学）乙炔(HC≡CH)能在Hg(II)催化下与水反应生成CH3CHO，反应历程及相对能垒如图所示。下列说法正确的是A．过程①中，水分子中的氧原子向Hg2+的空轨道提供孤对电子B．本反应历程涉及的物质中，CH2=CHOH的稳定性最强C．本反应历程中，决定整个反应快慢的步骤为过程⑤D．其他条件不变时，更换其他催化剂可改变由乙炔和水制备乙醛的焓变【答案】A【详解】A．由图可知，过程①中H2O与Hg2+形成配合物，水分子的氧原子具有孤对电子，可向Hg2+的空轨道提供孤对电子形成配位键，选项A正确；B．图中CH2=CHOH的能量最高，故其稳定性最弱，选项B错误；C．本反应历程中，虽然过程⑤的能量变化最大，但该过程为放出能量的过程，过程④需要吸收能量且需要的能量最大，即决定整个反应快慢的步骤为过程④，选项C错误；D．催化剂不能改变反应的焓变，选项D错误；答案选A。8．（2021·全国·）下列关于丙烯()分子的说法中，错误的是A．有8个σ键，1个π键B．有2个碳原子是杂化C．3个碳原子在同一平面上D．所有原子都在同一平面上【答案】D【详解】A．已知单键均为σ键，双键为1个σ键和1个π键，三键为1个σ键和2个π键，故丙烯()有8个σ键，1个π键，A正确；B．分子中甲基上的C原子周围有4个σ键，为sp3杂化，双键所在的两个C原子为sp2杂\n化，故有2个碳原子是杂化，B正确；C．双键所在的平面上有6个原子共平面，故分子中3个碳原子在同一平面上，C正确；D．由于分子中存在甲基，故不可能所有原子都在同一平面上，D错误；故答案为：D。9．（2021·辽宁实验中学）下列叙述错误的是A．原子序数为110的元素在周期表中位于第七周期第Ⅷ族B．符号为N的能层最多能容纳的电子数为32C．4p轨道填充一半的元素，其原子序数是33D．某元素+3价离子的价电子排布为3d5，该元素在周期表中的ds区【答案】D【详解】A．原子序数为110的元素与118号元素序数相差8,118号元素位于第七周期0族，故110元素位于第七周期第Ⅷ族，A正确；B．符号为N的能层有4个能级，分别是4s、4p、4d、4f故最多可容纳32个电子，B正确；C．根据能量最低原理，4p轨道填充一半的元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，原子序数是33，C正确；D．某元素+3价离子的价电子排布为3d5，其原子核外电子数为23+3=26，为Fe元素，处于周期表中第四周期第Ⅷ族，位于周期表的d区，D错误；故选D。10．（2021·山东·莒县教育局教学研究室）“胃舒平”的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁()等化合物。下列叙述错误的是A．第一电离能：B．基态铝原子核外电子占据的最高能级符号为3pC．元素的电负性：D．某同学书写的基态Mg原子的轨道表示式：违反了泡利不相容原理【答案】A【详解】A．同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空、半满和全满结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能，则第一电离能：，A错误；\nB．基态Al的价电子排布式为3s23p1，则基态铝原子核外电子占据的最高能级符号为3p，B正确；C．非金属性强则电负性大、金属性强则电负性小；同周期从左向右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，则元素的电负性：，C正确；D．泡利不相容原理是说每个轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子，则某同学书写的基态Mg原子的轨道表示式中3s轨道违反了泡利不相容原理，D正确；答案选A。11．（2007·海南高考真题）用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是（）A．直线形；三角锥形B．V形；三角锥形C．直线形；平面三角形D．V形；平面三角形【答案】D【解析】H2S中S的孤电子对数为×（6-2×1）=2，σ键电子对数为2，S的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体型，去掉孤电子对，H2S的立体构型为V形；BF3中B的孤电子对数为×（3-3×1）=0，σ键电子对数为3，B的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，由于B上没有孤电子对，BF3的立体构型为平面三角形；答案选D。12．（2021·山东·莒县教育局教学研究室）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X与Y位于不同周期，Y与W位于同一主族，Y、Z原子的最外层电子数之和等于它们的内层电子总数之和，W在同周期主族元素的基态原子中第一电离能最大。下列说法错误的是A．与X同主族的元素的基态原子最外层电子所占轨道呈球形B．Y、Z、W均位于元素周期表的p区C．Z与W可形成多种化合物D．Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸【答案】D【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y与W位于同一主族，W\n在同周期主族元素的基态原子中第一电离能最大，则Y为F元素，W为Cl元素，X与Y位于不同周期，X为H元素，Y、Z原子的最外层电子数之和等于它们的内层电子总数之和，则Z为P元素，据此分析解答。【详解】由以上分析知，X为H元素，Y为F元素，Z为P元素，W为Cl元素，A．与H同主族的元素的基态原子最外层电子所占的轨道为s轨道，呈球形，故A正确；B．F、P、Cl均位于元素周期表的p区，故B正确；C．仅由P、Cl两种元素组成的化合物可以是PCl3、PCl5等，不止一种，故C正确；D．P的最高价氧化物对应的水化物为磷酸，属于中强酸，不是强酸，故D错误；故选D。13．（2021·全国·）硫化锂是目前正在开发的锂离子电池的新型固体电解质，为立方晶系晶体。离子位置按图示坐标系为：Li＋(0.25，0.25，0.25)；(0.25，0.75，0.25)；(0.75，0.25，0.25)；(0.75，0.75，0.25)；…S2-：(0，0，0)；(0.5，0.5，0)；(0.5，0，0.5)；(0，0.5，0.5)，则硫化锂晶胞沿z轴投影的俯视图(其中“”表示Li＋，“”表示S2-)为A．B．C．D．【答案】A【详解】硫化锂为立方晶系晶体，由离子坐标可知，S2-处于晶胞顶点与面心，Li＋处于晶胞的体心，沿z轴投影的俯视，Li＋处于正方形内部对角线上且关于中心对称，S2-处于正方形中心和顶角与边中心，由题意知“”表示Li＋，“”表示S2-，因此俯视图为，故选A选项。14．（2021·辽宁沈阳·）下列分子中存在的共价键类型完全相同(从σ键、π键的形成方式角度分析)的是A．CH4与C2H2B．H2O与HClC．H2与Cl2D．Cl2与N2【答案】B【分析】根据单键为σ键，双键和三键中既有σ键又有π键，结合分子结构判断。\n【详解】A．CH4分子中存在s－pσ键，C2H2分子中存在σ键和π键，所以共价键类型不完全相同，故A错误；B．H2O与HCl都含有H原子，分子中的共价键均是s电子云与p电子云形成的s－pσ键，故B正确；C．H2分子中存在s—sσ键，Cl2分子中存在p—pσ键，所以共价键类型不完全相同，故C错误；D．Cl2分子中只有单键，全部为σ键，N2分子中有三键既有σ键又有π键，所以共价键类型不完全相同，故D错误。故选B。15．（2013·四川高考真题）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4:3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是A．W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>WB．W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>ZC．Y、Z形成的分子空间构型可能是正四面体D．WY2分子中键与π键的数目之比是2:1【答案】C【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4：3，由于最外层电子数不超过8，故W的最外层电子数为4，处于第ⅣA族，X的最外层电子数为3，处于第ⅢA族，原子序数X大于W，故W为C元素，X为Al元素，Z原子比X原子的核外电子数多4，故Z的核外电子数为17，则Z为Cl元素，Y的原子序数大于铝元素，小于氯元素，故Y为Si或P或S元素，据此解答。A．同主族自上而下电负性逐渐减弱，Y若为Si元素，则电负性C＞Si，A错误；B．同周期自左而右原子半径逐渐减小，电子层越多原子半径越大，故原子半径Al＞Y＞Cl＞C，B错误；C．若Y、Z形成的分子为SiCl4，中心原子Si形成4个键，无孤电子对，为sp3杂化，正四面体构型，C正确；D．WY2分\n子为CS2，分子结构式为S=C=S，每个双键中含有1个键、1个π键，故δ键与π键的数目之比1：1，D错误。答案选C。16．（2020·天津高考真题）已知呈粉红色，呈蓝色，为无色。现将CoCl2溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：，用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下：以下结论和解释正确的是A．等物质的量的和中σ键数之比为3:2B．由实验①可推知△H<0C．实验②是由于c(H2O)增大，导致平衡逆向移动D．由实验③可知配离子的稳定性：【答案】D【解析】A．1个[Co(H2O)6]2+中含有18个σ键，1个[CoCl4]2-中含有4个σ键，等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-所含σ键数之比为18:4=9:2，A错误；B．实验①将蓝色溶液置于冰水浴中，溶液变为粉红色，说明降低温度平衡逆向移动，则逆反应为放热反应，正反应为吸热反应，∆H>0，B错误；C．实验②加水稀释，溶液变为粉红色，加水稀释，溶液的体积增大，[Co(H2O)6]2+、[CoCl4]2-、Cl-浓度都减小，[Co(H2O)6]2+、Cl-的化学计量数之和大于[CoCl4]2-的化学计量数，则瞬时浓度商>化学平衡常数，平衡逆向移动，C错误；D．实验③加入少量ZnCl2固体，溶液变为粉红色，说明Zn2+与Cl-结合成更稳定的[ZnCl4]2-，导致溶液中c\n（Cl-）减小，平衡逆向移动，则由此说明稳定性：[ZnCl4]2->[CoCl4]2-，D正确；答案选D。二、非选择题：本大题共4小题，共56分。17．（2021·山西·太原五中）2019年8月13日中国科学家合成了首例缺陷诱导的晶态无机硼酸盐单一组分白光材料Ba2[Sn(OH)6][B(OH)4]2并获得了该化合物的LED器件，该研究结果有望为白光发射的设计和应用提供一个新的有效策略。（1）已知Sn和Si同族，基态Sn原子价层电子的空间运动状态有_______种，基态氧原子的价层电子排布式不能表示为，因为这违背了_______(填选项)。A．泡利原理B．洪特规则C．能量最低原理（2）[B(OH)4]-中氧原子的杂化轨道类型为_______，[B(OH)4]-的空间构型为_______。[Sn(OH)6]2-中，Sn与O之间的化学键不可能是_______(填选项)。a.键b.σ键c.配位键d.极性键（3）碳酸钡、碳酸镁分解得到的金属氧化物中，熔点较低的是_______(填化学式)，其原因是_______。（4）超高热导率半导体材料-砷化硼(BAs)的晶胞结构如图所示，则1号砷原子的坐标为_______。已知阿伏加德罗常数的值为NA，若晶胞中As原子到B原子最近距离为apm，则该晶体的密度为_______g·cm-3(列出含a、NA的计算式即可)。【答案】（1）3B（2）sp3正四面体a（3）BaOBaO、MgO均为离子晶体，阴离子相同，阳离子电荷相同，镁离子半径比钡离子半径小，MgO的晶格能较大，其熔点较高（4）(1/4，1/4，1/4)【解析】（1）\nSn元素与C元素为同主族元素，位于第五周期，所以其价层电子为5s25p2，5s能级的s轨道为一种空间运动状态，5p能级占据两个p轨道有两种空间运动状态，共有3种空间运动状态；根据洪特规则，同一能级电子要优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道，所以该排布式违反了洪特规则，故选B；（2）[B(OH)4]-中每个氧原子与氢原子和B原子各形成一个键，还有2对孤电子对，所以价层电子对数为4，为sp3杂化；[B(OH)4]-中B原子与每个氧原子之间均形成一个键(其中一个为配位键)，价层电子对数为4，且不含孤电子对，所以空间构型为正四面体；[Sn(OH)6]2-中，O原子和氢原子之间为键，也为极性共价键，Sn原子和O原子之间有键和配位键，所以该物质中不含键，所以选a；（3）碳酸钡、碳酸镁分解得到的金属氧化物分别为BaO和MgO，BaO、MgO均为离子晶体，阴离子相同，阳离子电荷相同，镁离子半径比钡离子半径小，MgO的晶格能较大，其熔点较高；（4）根据晶胞结构可知1号砷原子距离坐标原点的距离为晶胞体对角线的，所以坐标为(、、)；根据晶胞结构可知，距离最近的As原子和B原子即为1号砷原子距离坐标原点B原子的距离，所以晶胞体对角线的长度为4apm，则晶胞的棱长为pm，则晶胞的体积；根据均摊法该晶胞中As原子个数为4，B原子个数为4，所以密度为。18．（2021·湖南·长郡中学）钠、铁、铜、锌的单质及其化合物在社会实际中有着广泛的应用。回答下列相关问题：（1）碘化钠溶液和硫酸铜溶液能反应生成一种铜的碘化物A(白色沉淀)，A的晶胞如图所示，则A的化学式是___________，A中铜元素的化合价为___________。（2）向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，再滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深\n蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的沉淀，该物质中的通过___________键与中心离子结合，分子中N原子的杂化方式是___________。与分子互为等电子体的一种阳离子是___________。（3）某的晶胞如图1所示，可以完全替代该晶体中a位置的或者b位置的，形成替代型产物。转化为两种替代型产物的能量变化如图2所示，其中更稳定的替代型产物的化学式为___________。（4）在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方晶体结构如下图所示，其晶胞边长为，密度为___________(列式并计算)，a位置与b位置之间的距离为___________(列式表示)。【答案】（1）价（2）配位（3）（4）或或【解析】\n（1）晶胞中Cu的个数为8×+6×=4，I的个数为4，故化学式为，Cu的化合价为+1价。（2）NH3提供孤电子对与Cu2+形成配位键，NH3中N原子的杂化方式为，与NH3分子互为等电子体的一种阳离子是。（3）a位置：，b位置：，N为1个，从题图2看出：替代a位置型产物的能量更低，将化学式由用铜替换为。（4）由晶胞结构可知一个晶胞中含有4个和4个，则有：(d为晶胞边长)，。四个在晶胞内的四个小立方体的中心，不在同一平面上，过b向上面作垂线，构成直角三角形，如下图所示，为，为，则斜边即的距离为。另解：见右图，长度为，根据余弦定理可求的长度：。也可根据构成直角三角形，的长度为，的长度为。19．（2020年新课标Ⅰ）Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：（1）基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_________。（2）Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na)，原因是\n_________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是________。（3）磷酸根离子的空间构型为_______，其中P的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。（4）LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有____个。电池充电时，LiFeO4脱出部分Li+，形成Li1−xFePO4，结构示意图如(b)所示，则x=_______，n(Fe2+)∶n(Fe3+)=_______。【答案】（1）4:5（2）Na与Li同主族，Na的电子层数更多，原子半径更大，故第一电离能更小Li，Be和B为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势；但由于基态Be原子的s能级轨道处于全充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于B的（3）正四面体形4sp3（4）4或0.187513:3【解析】（1）基态铁原子的价电子排布式为，失去外层电子转化为Fe2+和Fe3+，这两种基态离子的价电子排布式分别为和，根据Hund规则可知，基态Fe2+有4个未成对电子，基态Fe3+有5个未成对电子，所以未成对电子个数比为4:5；（2）同主族元素，从上至下，原子半径增大，第一电离能逐渐减小，所以；同周期元素，从左至右，第一电离能呈现增大的趋势，但由于ⅡA元素基态原子s能级轨道处于全充满的状态，能量更低更稳定，所以其第一电离能大于同一周期的ⅢA元素，因此；（3）经过计算，中不含孤电子对，成键电子对数目为4，价层电子对数为4，因此其\n构型为正四面体形，P原子是采用sp3杂化方式形成的4个sp3杂化轨道；（4）由题干可知，LiFePO4的晶胞中，Fe存在于由O构成的正八面体内部，P存在由O构成的正四面体内部；再分析题干中给出的(a),(b)和(c)三个不同物质的晶胞结构示意图，对比(a)和(c)的差异可知，(a)图所示的LiFePO4的晶胞中，小球表示的即为Li+，其位于晶胞的8个顶点，4个侧面面心以及上下底面各自的相对的两条棱心处，经计算一个晶胞中Li+的个数为个；进一步分析(a)图所示的LiFePO4的晶胞中，八面体结构和四面体结构的数目均为4，即晶胞中含Fe和P的数目均为4；考虑到化学式为LiFePO4，并且一个晶胞中含有的Li+，Fe和P的数目均为4，所以一个晶胞中含有4个LiFePO4单元。对比(a)和(b)两个晶胞结构示意图可知，Li1-xFePO4相比于LiFePO4缺失一个面心的Li+以及一个棱心的Li+；结合上一个空的分析可知，LiFePO4晶胞的化学式为Li4Fe4P4O16，那么Li1-xFePO4晶胞的化学式为Li3.25Fe4P4O16，所以有即x=0.1875。结合上一个空计算的结果可知，Li1-xFePO4即Li0.8125FePO4；假设Fe2+和Fe3+数目分别为x和y，则列方程组：，，解得x=0.8125，y=0.1875，则Li1-xFePO4中。20．（2021·广东真题）很多含巯基(-SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。（1）基态硫原子价电子排布式为_______。（2）H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为_______。（3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第_______周期第ⅡB族。（4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有_______。A．在I中S原子采取sp3杂化\nB．在Ⅱ中S元素的电负性最大C．在Ⅲ中C-C-C键角是180°D．在Ⅲ中存在离子键与共价键E.在Ⅳ中硫氧键的键能均相等（5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是_______。（6）理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图9a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是_______。②图9c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为_______；该晶胞中粒子个数比Hg：Ge：Sb=_______。③设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为_______g/cm3(列出算式)。【答案】（1）3s23p4（2）H2O>H2S>CH4（3）六（4）AD（5）化合物III（6）①由图9c可知，图9b中Sb、Hg原子取代位置除图9b外还有其它形式②41：1：2③【解析】（1）基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，因此基态硫原子价电子排布式为3s23p4，故答案为：3s23p4。（2）H2S、CH4、H2O均为分子晶体，H2O分子间存在氢键，沸点较高，H2S、CH4的分子\n间范德华力随相对分子质量增大而增加，因此沸点由高到低顺序为：H2O>H2S>CH4，故答案为：H2O>H2S>CH4。（3）第六周期0族元素的原子序数为86，因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅡB族，故答案为：六。（4）A．中S原子的价层电子对数=2+=4，因此S原子采取sp3杂化，故A正确；B．中含有的元素为H、C、O、S、Hg，同周期元素从左至右元素的电负性逐渐增大，同主族元素从上至下元素的电负性逐渐减小，因此5种元素中电负性最大的为O元素，故B错误；C．中C原子成键均为单键，因此C原子采取sp3杂化，所以C-C-C键角接近109º28’，故C错误；D．中存在C-H、C-C、C-S、S=O、S-O、S-H共价键和与Na+之间的离子键，故D正确；E．中硫氧键分为硫氧单键和硫氧双键，共价键种类不同，因此二者的键能不同，故E错误；综上所述，说法正确的是AD项，故答案为AD。\n（5）中羟基能与水分子之间形成分子间氢键，为易溶于水的钠盐，溶于水后电离出的中O原子均能与水分子之间形成氢键，相同物质的量两种物质溶于水后，形成的氢键更多，因此化合物III更易溶于水，故答案为：化合物III。（6）①对比图9b和图9c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同，不符合晶胞晶胞是晶体的最小重复单位要求，故答案为：由图9c可知，图9b中Sb、Hg原子取代位置除图9b外还有其它形式。②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例，同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2，右侧晶胞中有2个Sb原子与Hg原子距离最近，因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为4；该晶胞中Sb原子均位于晶胞内，因此1个晶胞中含有Sb原子数为8，Ge原子位于晶胞顶点、面心、体心，因此1个晶胞中含有Ge原子数为1+8×+4×=4，Hg原子位于棱边、面心，因此1个晶胞中含有Hg原子数为6×+4×=4，则该晶胞中粒子个数比Hg：Ge：Sb=4：4：8=1：1：2，故答案为：4；1：1：2。③1个晶胞的质量m=，1个晶胞的体积V=(x×10-7cm)2×(y×10-7cm)=x2y×10-21cm3，则X晶体的密度为==g/cm3，故答案为：
