《物质结构与性质》强化训练李仕才1．(2022·青岛二中月考)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是( )A．第一电离能：④>③>②>①B．原子半径：④>③>②>①C．电负性：④>③>②>①D．最高正化合价：④>①>③＝②2．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol-1)。I1I2I3I4……R7401500770010500……下列关于元素R的判断中一定正确的是( )A．R的最高正价为＋3价B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族C．R元素的原子最外层共有4个电子D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s23．有关物质结构的下列说法中正确的是( )A．碘升华时破坏了共价键B．含极性键的共价化合物一定是电解质C．氯化钠固体中的离子键在溶于水时被破坏D．HF的分子间作用力大于HCl，故HF比HCl更稳定4．(2022·绵阳模拟)下列描述正确的是( )A．CS2为V形极性分子B．SiF4与SO的中心原子均为sp3杂化C．C2H2分子中σ键与π键的数目比为1∶1D．水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键5．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式：六方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积。a、b、c分别代表这三种晶胞的结构，a、b、c三种晶胞内金属原子个数比为( )6\nA．3∶2∶1B．11∶8∶4C．9∶8∶4D．21∶14∶96．(2022·青岛一模)下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是( )A．熔点：NaF＞MgF2＞AlF3B．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBrC．阴离子的配位数：CsCl＞NaCl＞CaF2D．硬度：MgO＞CaO＞BaO7．(2022·郑州模拟)下列有关说法不正确的是( )A．水合铜离子的模型如图甲所示，1个水合铜离子中有4个配位键B．CaF2晶体的晶胞如图乙所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋C．H原子的电子云图如图丙所示，H原子核外大多数电子在原子核附近运动D．金属Cu中Cu原子堆积模型如图丁所示，为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为128．A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期元素，F为第四周期元素，F还是前四周期中电负性最小的元素。已知：A原子的核外电子数与电子层数相等；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1个；C原子的第一至第四电离能为I1＝738kJ·mol-1，I2＝1451kJ·mol-1，I3＝7733kJ·mol-1，I4＝10540kJ·mol-1；D原子核外所有p轨道为全充满或半充满；E元素的族序数与周期序数的差为4。(1)写出E元素在周期表中位置：________；D元素的原子的核外电子排布式：__________________。(2)某同学根据题目信息和掌握的知识分析C的核外电子排布为该同学所画的轨道式违背了________。6\n(3)已知BA5为离子化合物，写出其电子式：________。(4)DE3中心原子杂化方式为________，其空间构型为_________________。9．(2022·南昌一模)K2Cr2O7是一种常见的强氧化剂，酸性条件下会被还原剂还原成Cr3＋。(1)Cr3＋能与OH-、CN-形成配合物[Cr(OH)4]-、[Cr(CN)6]3-。①Cr3＋的电子排布式可表示为________。②不考虑空间构型，[Cr(OH)4]-的结构可用示意图表示为________(若有配位键，用箭头表示)。③CN-与N2互为等电子体，写出CN-的电子式：________。(2)K2Cr2O7能将乙醇氧化为乙醛，直至乙酸。①乙醛中碳原子的杂化方式有________、________。②乙酸的沸点是117.9℃，甲酸甲酯的沸点是31.5℃，乙酸的沸点高于甲酸甲酯的沸点的主要原因是________________________。10．下图为几种晶体或晶胞的示意图：请回答下列问题：(1)上述晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是________。(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为___________。(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的晶格能______(填“大于”或“小于”)MgO晶体，原因是________________________________。(4)每个Cu晶胞中实际占有________个Cu原子，CaCl2晶体中Ca2＋的配位数为________。(5)冰的熔点远高于干冰，除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外，还有一个重要的原因是___________________________。11．(2022·贵州省普通高等学校招生适应性考试)第四周期中的18种元素具有重要的用途，在现代工业中备受青睐。6\n(1)铬是一种硬而脆、抗腐蚀性强的金属，常用于电镀和制造特种钢。基态Cr原子中，电子占据最高能层的符号为________，该能层上具有的原子轨道数为________，电子数为________。(2)第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的，30Zn与31Ga的第一电离能是否符合这一规律？________(填“是”或“否”)，原因是______________(如果前一问填“是”，此问可以不答)。(3)镓与第ⅤA族元素可形成多种新型人工半导体材料，砷化镓(GaAs)就是其中一种，其晶体结构如下图所示(白色球代表As原子)。在GaAs晶体中，每个Ga原子与________个As原子相连，与同一个Ga原子相连的As原子构成的空间构型为________。(4)与As同主族的短周期元素是N、P。AsH3中心原子杂化的类型________；一定压强下将AsH3和NH3、PH3的混合气体降温时首先液化的是________，理由是________________________________________________。(5)铁的多种化合物均为磁性材料，氮化铁是其中一种，某氮化铁的晶胞结构如图所示，则氮化铁的化学式为________；设晶胞边长为acm，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为________g·cm-3(用含a和NA的式子表示)。解析及答案1.解析 ①表示S，②表示P，③表示N，④表示F。第一电能：F＞N＞P＞S，A项正确；原子半径：P＞S＞N＞F，B项错误；电负性F＞N＞S＞P，C项错误；F无正价，D项错误。答案 A2.解析 由表示数据I3≫I2知其最高正价为＋2价，R元素位于第ⅡA族，最外层有2个电子，R不一定是Be元素。答案 B6\n2.解析 A项，碘升华破坏分子间作用力；B项，含极性键的共价化合物不一定是电解质，如CH4；D项，分子的稳定性是由键能和键长决定的。答案 C3.解析 CS2为直线形非极性分子；SiF4与SO的中心原子的价层电子对数均为4，因此中心原子均为sp3杂化；C2H2分子中σ键与π键的数目比为3∶2；水加热到很高温度都难分解是因O—H键的键能较大。答案 B4.解析 a中：3＋2×＋12×＝6b中：8×＋6×＝4c中：8×＋1＝2所以三种晶胞内金属原子个数之比为3∶2∶1。答案 A5.解析 由于r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)，且Na＋、Mg2＋、Al3＋所带电荷依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强，晶格能依次增大，故熔点依次升高。r(F-)＜r(Cl-)＜r(Br-)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小。在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4。r(Mg2＋)＜r(Ca2＋)＜r(Ba2＋)，故MgO、CaO、BaO的晶格能依次减小，硬度依次减小。答案 A6.解析本题源于教材，考查基本概念答案 C7.解析 (1)由题意分析知F为K，A为H，B为N；由电离能知C的常见化合价为＋2价，为Mg，D为P，E为Cl。(2)原子的核外电子分能级排布，按构造原理先排能量低的能级，再排能量高的能级，遵循能量最低原理时，该原子才最稳定。该同学未排满3s能级就排3p能级，违背了能量最低原理。(3)NH5为离子化合物，则为铵盐，存在NH和H-。(4)PCl3中心原子P上的价层电子对＝3＋(5-3×1)＝4，杂化类型为sp3杂化；存在一个孤电子对，故分子构型为三角锥形。答案 (1)第三周期ⅦA族 1s22s22p63s23p3 (2)能量最低原理(3) (4)sp3 三角锥形9.解析 (1)①铬为24号元素，铬元素失去3个电子变成Cr3＋，所以Cr3＋核外有21个电子，根据构造原理知，该离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。6\n②[Cr(OH)4]-中的Cr3＋与4个OH-形成配位键，可表示为。③根据氮气分子的电子式写出CN-的电子式，且CN-是离子，符合离子电子式的书写规则，所以其电子式为。(2)①乙醛中甲基上的碳原子含有四个共价单键，所以甲基上碳原子采用sp3杂化，醛基上碳原子含有3个共价单键，所以醛基上碳原子采用sp2杂化。答案 (1)①1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3②③(2)①sp2 sp3 ②乙酸分子间存在氢键10.解析 (2)离子晶体的熔点与离子半径及离子所带电荷数有关，离子半径越小，离子所带电荷数越大，则离子晶体熔点越高。金刚石是原子晶体，熔点最高，冰、干冰均为分子晶体，冰中存在氢键，冰的熔点高于干冰。(4)铜晶胞实际占有铜原子数用均摊法分析：8×＋6×＝4，氯化钙类似于氟化钙，Ca2＋的配位数为8，Cl-配位数为4。答案 (1)金刚石晶体(2)金刚石＞MgO＞CaCl2＞冰＞干冰(3)小于 MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数；且r(Mg2＋)＜r(Na＋)、r(O2-)＜r(Cl-)(4)4 8 (5)H2O分子之间能形成氢键11解析 (5)Fe：8×＋6×＝4，N：1，所以氮化铁的化学式是Fe4N。a3·ρ·NA＝M(Fe4N)，ρ＝。答案 (1)N 16 1(2)否 30Zn的4s能级处于全充满状态，较稳定(3)4 正四面体(4)sp3 NH3 因为氨分子间存在氢键，分子间作用力更大，沸点更高，降温时先液化(5)Fe4N 238/(a3NA)6
