第十二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

能力提升檢測卷

時間：90分鐘分值：100分

一、選擇題（每小題只有一個正確選項，共16*3分）

1.（2022?上海寶山?模擬預(yù)測）下列物質(zhì)所屬晶體類型分類正確的是

選項ABCD

共價晶體石墨生石灰碳化硅金剛石

分子晶體冰固態(tài)氨氯化葩干冰

離子晶體氮化鋁食鹽明研芒硝

金屬晶體銅汞鋁鐵

【答案】D

【解析】A.氮化鋁常用作砂輪及耐高溫的材料，熔融時不導(dǎo)電為共價化合物，熔點高、硬度大，為共價晶

體，另外石墨屬于混合型晶體，故A錯誤；B.生石灰為CaO,為離子晶體，故B錯誤；C.氯化鈉為活潑

金屬的氯化物，為離子晶體，故C錯誤；D.金剛石為共價晶體，干冰為二氧化碳，屬于分子晶體，芒硝為

硫酸鈉，屬于離子晶體，鐵為金屬單質(zhì)，為金屬晶體，故D正確；答案選D。

Pd

2.（2022?湖北?棗陽一中模擬預(yù)測）用化學(xué)用語表示COS+4H2O，M7CO,+H2so4+3HQ中的相關(guān)微粒,

硫酸

其中正確的是

A.中子數(shù)56,質(zhì)量數(shù)102的Pd原子：；？pd

B.COS的結(jié)構(gòu)式：O=C=S

C.硫原子核外電子排布式：Is22s22P63s23P6

D.凡。？的電子式：H+[:O:O:]2H+

【答案】B

【解析】A.中子數(shù)56,質(zhì)量數(shù)102的Pd原子的質(zhì)子數(shù)=10256=46,該原子正確的表示方法為對Pd,故A

錯誤；B.COS的結(jié)構(gòu)與二氧化碳類似，結(jié)構(gòu)式為：O=C=S,故B正確；C.硫原子核外有16個電子，則

核外電子排布為Is22s22P63s23P4,故C錯誤；D.H2O2為共價化合物，H2O2的電子式為H："：9：H,故

D錯誤；故選：B?

3.（2021.海南.模擬預(yù)測）PCI5在氣態(tài)和液態(tài)時，分子結(jié)構(gòu)如圖所示，下列關(guān)于PC15分子的說法中埼誤的是

0.201nm

0.214nm

A.每個原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，且為非極性分子

B.鍵角（NC1PC1）有120。、90。、180。幾種

C.PC15受熱后會分解生成PCb,PCb分子呈三角錐形

D.分子中5個PC1鍵鍵能不都相同

【答案】A

【解析】A.P原子最外層有5個電子，形成5個共用電子對，所以PC15中P的最外層電子數(shù)為10,不滿

足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故A錯誤；B.上下兩個頂點與中心P原子形成的鍵角為180。，中間為平面結(jié)構(gòu)，構(gòu)

成三角形的鍵角為120。，頂點與平面形成的鍵角為90。，所以鍵角（/C1PC1）有120。、90。、180。幾種，故B

正確；C.三氯化磷分子中，P原子價層電子對數(shù)=3+1（53xl>4,且含有1個孤電子對，所以其空間構(gòu)型

為三角錐型，故C正確；D.鍵長越短，鍵能越大，鍵長不同，所以鍵能不同，故D正確；故選A。

4.（2021?上海黃浦?一模）關(guān)于氯化鈉晶體，下列說法正確的是（）

A.硬度大于金剛石B.熔點高于冰C.沸點大于石墨D.能導(dǎo)電

【答案】B

【解析】A.氯化鈉晶體為離子晶體，而金剛石為原子晶體，離子晶體的硬度小于原子晶體，則氯化鈉晶體

的硬度小于于金剛石，A說法錯誤；B.氯化鈉晶體為離子晶體，冰為分子晶體，離子晶體的熔點高于分子

晶體，則氯化鈉晶體的熔點高于冰，B說法正確；C.氯化鈉晶體為離子晶體，而石墨為混合晶體，氯化鈉

晶體的沸點小于石墨，C說法錯誤；D.氯化鈉晶體中的陰陽離子不能自由移動，不能導(dǎo)電，D說法錯誤;

答案為B。

5.（2022?江蘇?模擬預(yù)測）氨氣是一種重要的化工原料，以氨為原料可以生產(chǎn)化肥和硝酸，在催化劑條件下，

氨催化氧化生成NO,進(jìn)而繼續(xù)被氧化為NO2,再與水反應(yīng)生成硝酸，氨氣與硝酸反應(yīng)可得氮肥硝酸鏤。

1

4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=905.8kJmol。工業(yè)上將含NO2廢氣通入氫氧化鈉溶液中可獲得

NaNCh和NaNCh,也可向廢氣中通入NH3在催化劑的條件轉(zhuǎn)化為無毒無害的氣體排放。下列說法正確的是

A.N%轉(zhuǎn)化為NH：,鍵角變大

B.[Cu(NH3)4]+中含有離子鍵、配位鍵

C.NO1空間構(gòu)型為直線形

D.氨氣易溶于水的原因是氨氣分子間存在氫鍵

【答案】A

【解析】A.氨氣中有孤對電子，氨氣轉(zhuǎn)化為錢根離子鍵角變大，A正確；B.[Cu(NH3)4「中含有配位鍵和

極性共價鍵，不含離子鍵，B錯誤；C.NOW中氮原子價層電子對數(shù)為2+』x(5+l-2x2)=3,含有一對孤對電

2

子，空間構(gòu)型為V形，C錯誤；D.氨氣易溶于水的原因是氨氣分子與水分子之間能形成氫鍵，D錯誤；答

案選A。

6.(2022?北京市十一學(xué)校三模)AX’四面體(工)在無機(jī)化合物中很常見。工按圖所示方式相連，可形成一

系歹『‘超四面體"(12、T3...),下列說法正確的是

A.超四面體系列的各物質(zhì)最簡式相同

B.AX,每個面都是正三角形，鍵角為60。

C.SiO2,SiC、SiCl,等硅的化合物均可形成超四面體系列

D.AX,四面體形成的無限三維結(jié)構(gòu)對應(yīng)的晶體可能為共價晶體

【答案】D

【解析】A.工、匕和T3的化學(xué)式分別為AX,、A,%。和AioX?。，故超四面體系列的各物質(zhì)最簡式不相同,

A錯誤；B.AX4是正四面體結(jié)構(gòu)，每個面都是正三角形，但是鍵角為109。28「B錯誤；C.觀察“超四面

體”（七、13...）結(jié)構(gòu)圖，不難發(fā)現(xiàn)A為中心原子，與四個X連接，應(yīng)為硅、錯等原子；而X為配位原子，

可以與兩個A原子相連，應(yīng)為氧、硫等原子，表明Si。?、SiC可形成超四面體系列，不可以形成超四

面體系列，C錯誤；D.共價晶體的微觀空間中沒有分子，可無限延伸，AX,四面體形成的無限三維結(jié)構(gòu)對

應(yīng)的晶體可能為共價晶體，D正確；故合理選項為D。

7.（2022?山東?模擬預(yù)測）近年來，光催化劑的研究是材料領(lǐng)域的熱點方向。一種Ru配合物（如圖所示）復(fù)合

光催化劑可將CO2轉(zhuǎn)化為HCOOHo下列說法錯誤的是

O

HO/V-K

I‘co

H°、D/\,一RU

HO||飛一?CO

O

A.Ru配合物中第二周期元素的電負(fù)性由大到小的順序為0>N>C

B.如圖結(jié)構(gòu)的毗咤環(huán)（j^l）中C、N原子的雜化方式均為sp2

N

C.該配合物中Ru的配位數(shù)是6

D.HCOOH的沸點比HCHO高，主要因為HCOOH相對分子質(zhì)量大于HCHO

【答案】D

【解析】A.第二周期主族元素從左向右元素電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，因此電負(fù)性由大到小的順序為O>N>C,A

正確；B.如圖結(jié)構(gòu)的毗咤環(huán)（［^］）中C、N原子的價層電子對數(shù)均為3,故雜化方式均為sp2,B正確;

N

C.由圖示結(jié)構(gòu)可知，該配合物中Ru的配位數(shù)是6,C正確；D.HCOOH存在分子間作用力和氫鍵，因此

HCOOH的沸點比HCHO高，D錯誤；答案選D。

8.（2022.江蘇?啟東中學(xué)模擬預(yù)測）工業(yè)上利用乂8。2?6凡0+650。2=乂8口2+65027+1211。個制備無水

MgCl2o下列說法正確的是

A.SO。為非極性分子

B.MgCl?中既含離子鍵又含共價鍵

C.H2。的電子式為

D.基態(tài)O原子的價電子排布式為2s22P4

【答案】D

【解析】A.利用ABn型分子極性的判斷方法可知，中心硫原子化合價的絕對值不等于最外層電子數(shù)，SO2

為極性分子，A錯誤；B.MgCl?中Mg2+分別于兩個C1形成離子鍵，兩個C1之間無化學(xué)鍵，則MgC“中

只含離子鍵，B錯誤；C.I!?。為共價化合物，其電子式為H：O：H，C錯誤；D.。為8號元素，基

態(tài)O原子的價電子排布式為2s22P,,D正確；故選D。

9.(2022?江蘇連云港?模擬預(yù)測)石灰氮(CaCN2)是一種氮肥，與土壤中的H?O反應(yīng)生成鼠胺(H2NC三N),鼠

胺可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為尿素[CO(NH2)2]。下列說法正確的是

A.CaCNz的電子式：Ca2+[:N::C::N:]2'H2O的空間填充模型：OOO

C.CO(NH2)2中含有的化學(xué)鍵為共價鍵和氫鍵D.1個H2NC三N分子中含3個◎鍵

【答案】A

【解析】A.CaCNz屬于離子化合物，根據(jù)Ca、C、N原子結(jié)構(gòu)特點，要達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，可知CaCNz

的電子式為：Ca2+['N"C"N']2-'A正確；B.氧原子比氫原子大，且水分子為v形，H2O的空間填充

模型中氧原子在中間應(yīng)比兩邊的氫原子大、且三個原子不在一條直線，B錯誤；C.CO(NH2)2的結(jié)構(gòu)為：

,屬于分子晶體，含有的化學(xué)鍵為共價鍵，分子間存在氫鍵，但是氫鍵不是化學(xué)鍵，C錯

H-N-C-NH

誤；D.1個H2NC三N分子中含3個◎鍵單鍵，碳氮三鍵中含有1個。鍵，則H2NC三N分子中含4個◎鍵，

D錯誤；故選A。

10.(2022?湖北.宜昌市夷陵中學(xué)模擬預(yù)測)過渡金屬Q(mào)與鐲(La)形成的合金是一種儲氫材料，其中基態(tài)Q

原子的價電子排布式為nd2n+2(n+l)sn\該合金的晶胞結(jié)構(gòu)和z軸方向的投影圖如圖所示

則下列說法錯誤的是

A.元素Q為Ni

B.La與9個Q原子配位（配位指的是La周圍的Q原子數(shù)，距離最近但不一定相等）

C.該合金的晶胞含有Q、La原子個數(shù)分別為5、1

D.該合金的晶胞體積為把a(bǔ)2cxl02cm3

【答案】B

【解析】A.基態(tài)Q原子的價電子排布式為nd2-+2（n+l）s2知，s能級最多容納的電子數(shù)為2,〃-1=2,可

得〃=3,即價電子排布式為3d84s2,則Q原子為Ni,A正確；B.將晶胞擴(kuò)大為如圖

（黑球為Q,白球為■）,則面心為La,同層距離最近6個Q,其上下體內(nèi)

各6個Q,La有18個Q原子配位，B錯誤；C.一^晶胞中，La的個數(shù)為4xJ+4x2=1,Ni的個數(shù)為

o12

1+8X1=5,C正確；D.晶胞底面積@a?Fn?,晶胞體積為立aZcxlOfcn?,D正確；答案選B。

222

11.（2022.遼寧?大連市一。三中學(xué)模擬預(yù)測）依據(jù)元素周期律，下列判斷不正碑的是

A.第一電離能：Li<Be<BB.原子半徑：Mg<Na<K

C.電負(fù)性：N<O<FD.酸性：H2SiO3<H,PO4<HClO.

【答案】A

【解析】A.同周期元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢，被原子的2s軌道為穩(wěn)定的全充滿結(jié)構(gòu)，元素

的第一電離能大于相鄰元素，則鋰、被、硼的第一電離能由小到大的順序為Li<B<Be,故A錯誤；B.同

周期元素，從左到右原子半徑依次減小，同主族元素，從上到下原子半徑依次增大，則鈉、鎂、鉀的原子

半徑由小到大的順序為Mg<Na<K,故B正確；C.同周期元素，從左到右元素的電負(fù)性依次增大，則氮、

氧、氟的電負(fù)性由小到大的順序為N<O<F,故C正確；D.同周期元素，從左到右原子元素的非金屬性

依次增強(qiáng)，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性依次增強(qiáng)，則硅、磷、氯的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性由

小到大的順序為HzSiC^vH3Po4<HC1C）4,故D正確；故選A。

12.（2022?湖北?黃岡中學(xué)二模）某物質(zhì)用途非常廣泛，可用來制造耐火陶瓷，作顏料，還可以用于冶煉金

屬。其具有的長方體形晶胞結(jié)構(gòu)可用下圖表示，己知6個N原子形成了正八面體，晶胞參數(shù)的單位為pm,

M原子的相對原子質(zhì)量為m,N原子的相對原子質(zhì)量為n。下列說法錯誤的是

A.該物質(zhì)的化學(xué)式可能為MN2

B.該晶胞密度為0=2(：：；嘰10-3履/加

a-cNA

C.M原子的配位數(shù)為6,N原子的配位數(shù)為3

D.若Ni原子的坐標(biāo)為(x,x,0),則N2原子的坐標(biāo)為(lx,lx,0)

【答案】B

【解析】A.由圖示晶胞可知，一個晶胞中含有M的個數(shù)為：=2,N的個數(shù)為：42==4,故該物

o2

一二一2m+4n

質(zhì)的化學(xué)式可能為MN2或者為N2M,A正確；B.由A項分析可知，一個晶胞的質(zhì)量為：——g,一^1K

NA

2m+4n2m+4n

8

晶胞的體積為：a2cxi03%1或，則該晶胞密度為_m=NA二言上乂^^龕”!^,B錯誤；C.由圖

示晶胞可知，一個M原子周圍距離最近且相等的N原子個數(shù)為6,則M原子的配位數(shù)為6,一個N原子周

圍距離最近且相等的M原子個數(shù)為3,則N原子的配位數(shù)為3,C正確；D.由圖示晶胞可知，Ni、N2原

子均在底面上，可知若Ni原子的坐標(biāo)為(x,x,0),則N2原子的坐標(biāo)為(lx,lx,0),D正確；故答案為：Bo

13.(2022?北京朝陽?一模)干冰(固態(tài)二氧化碳)在78℃時可直接升華為氣體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說

法不正確的是

A.干冰晶體是共價晶體

B.每個晶胞中含有4個CO?分子

C.每個co?分子周圍有12個緊鄰的CO2分子

D.干冰升華時需克服分子間作用力

【答案】A

【解析】A.由題干信息可知，干冰（固態(tài)二氧化碳）在78℃時可直接升華為氣體，干冰晶體是分子晶體，A

錯誤；B.由題干圖示晶胞圖可知，每個晶胞中含有跑上J=4個CO?分子，B正確；C.由題干圖示晶

胞圖可知，以其中面心上的一個C02為例，其周圍有3個相互垂直的平面，每個平面上有4個CO2與之最

近且距離相等，則每個CO?分子周圍有12個緊鄰的CO?分子，C正確；D.已知干冰是分子晶體，故干冰

升華時需克服分子間作用力，D正確；故答案為：A.

14.（2022?湖北?黃岡中學(xué)模擬預(yù)測）碎化鎘晶胞結(jié)構(gòu)如圖。圖中“①”和"②”位是“真空”，晶胞參數(shù)為apm,

建立如圖的原子坐標(biāo)系，①號位的坐標(biāo)為（寧，y,y）o已知：神化鎘的摩爾質(zhì)量為Mg/mol,NA為阿伏

加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是

（C）As?Cd）

A.碑化鎘中Cd與As原子個數(shù)比為3：2

B.兩個Cd原子間最短距離為0.5apm

C.③號位原子坐標(biāo)參數(shù)為（、，a,|）

M

D.該晶胞的密度為N（axlO—yg'cm'

【答案】D

【解析】A.由圖示晶胞可知，一個晶胞中As個數(shù)為：嬲1=4,Cd的個數(shù)為6,故碑化鎘中Cd與

As原子個數(shù)比為6:4=3：2,A正確；B.由圖示晶胞可知，平行與邊的同一直線上Cd原子將邊長4等分,

故兩個Cd原子間最短距離為0.5apm,B正確；C.由圖所示可知，③號位原子位于右側(cè)面的面心上，故其

坐標(biāo)參數(shù)為（1,a,|）,D正確；D.由A項分析可知，一個晶胞中含有6個Cd和4個As,即含有2個

As2cd3,故該晶胞的密度為N（axio$3gvm3,D錯誤；故答案為：D?

15.（2022?天津?模擬預(yù)測）關(guān)于晶體的敘述中，正確的是

A.原子晶體中，共價鍵的鍵能越大，熔、沸點越高

B.分子晶體中，分子間的作用力越大，該分子越穩(wěn)定

C.分子晶體中，共價鍵的鍵能越大，熔、沸點越高

D.某晶體溶于水后，可電離出自由移動的離子，該晶體一定是離子晶體

【答案】A

【解析】A.原子晶體中，熔化要破壞共價鍵，共價鍵的鍵能越大，熔、沸點越高，故A正確；B.分子

晶體中，分子間的作用力越大，熔沸點越高，分子的穩(wěn)定性由分子內(nèi)共價鍵強(qiáng)弱來決定，故B錯誤；C.分

子晶體中，分子間的作用力越大，熔、沸點越高，共價鍵的鍵能越大，分子越穩(wěn)定，故C錯誤；D.某晶

體溶于水后，可電離出自由移動的離子，該晶體可能是離子晶體，也可能是分子晶體，故D錯誤；故選A。

16.（2021?湖北?模擬預(yù)測）紅碎鎮(zhèn)是一種六方晶體（底面為60。和120。的菱形），其晶胞如圖所示。下列說法

錯誤的是

?Ni

pm

OAs

尸，

A.晶胞中Ni原子個數(shù)為2

B.紅碎鎮(zhèn)晶體的化學(xué)式為NiAs

C.晶胞中Ni周圍距離最近且等距的As有6個

D.Ni和As間的最短距離為粵pm

【答案】D

【解析】A.由晶胞圖用分?jǐn)偡ㄓ嬎悖琋i原子數(shù)目為：4xl+8xl=2,故A正確；B.由晶胞圖用分?jǐn)偡?/p>

48

計算，有兩個As原子，Ni原子數(shù)目為：4xl+8xl=2,因此化學(xué)式為NiAs,故B正確；C.晶胞中Ni

48

和As的個數(shù)相同，配位數(shù)相同，有晶胞可知As的配位數(shù)為6,則Ni的配位數(shù)也為6,故C正確；D.該

晶體是一種六方晶體（底面為60。和120。的菱形），則以下面As分析，如圖:

2

As到底面的距離為左前下的頂點Ni與As垂直地面的交點距離為返，因此最短距離為122

故

43316

D錯誤。綜上所述，答案為D。

二、主觀題（共5小題，共52分）

17.（2022?內(nèi)蒙古赤峰?模擬預(yù)測）（10分）材料的發(fā)展水平始終是時代進(jìn)步和人類文明的標(biāo)志。當(dāng)前含鐵的

磁性材料在國防、電子信息等領(lǐng)域中具有廣泛應(yīng)用。請回答下列問題：

（1）基態(tài)鐵原子的價電子排布圖為,基態(tài)鐵原子核外電子的空間運動狀態(tài)有種，其處在最高

能層的電子的電子云形狀為。

（2）一種新研發(fā)出的鐵磁性材料M的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1

①M分子中C、N、。三種元素的電負(fù)性由大到小的順序為o

②M分子中的Fe2+與上下兩個五元碳環(huán)通過配位鍵相連且Fe2+共提供了6個雜化軌道，則鐵原子最可能的

雜化方式為（填序號）。

A.sp2B.sp3C.dsp2D.d2sp3

③分子中的大無鍵可用符號無：表示，其中m代表參與形成大兀鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大兀鍵的電

子數(shù)（如苯分子中的大兀鍵可表示為兀：），則M分子中由碳、氧組成的五元環(huán)中的大71鍵應(yīng)表示為

（3）鐵氮化合物因其特殊的組成和結(jié)構(gòu)而具有優(yōu)異的鐵磁性能，某鐵氮化合物的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2

①若以氮原子為晶胞頂點，則鐵原子在晶胞中的位置為。

②該化合物的化學(xué)式為，若晶胞中距離最近的鐵原子和氮原子的距離為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值

為NA,則該晶胞的密度為g-cm3（列出計算式即可）。

【答案】（除標(biāo)注外，每空1分）⑴“ItllIt?It?It?It?I口同15球形

3d4s

（2）O>N>CD715

56x4+14

（3）棱心和體心FedN（2axlO4°）3N3分）

【解析】⑴基態(tài)鐵原子的價電子排布圖為?t1?|1t|t1lt1l1t1l1m[til,基態(tài)鐵原子核外電子排布為

3d4s

Is22s22P63s23P63d64s2,空間運動狀態(tài)有15種，其處在最高能層為4s層，電子的電子云形狀為球形。

（2）①M分子中C、N、。三種元素的電負(fù)性根據(jù)同周期元素，從左到右電負(fù)性增大分析，由大到小的順序為

O>N>Co

②M分子中的Fe2+與上下兩個五元碳環(huán)通過配位鍵相連且Fe2+共提供了6個雜化軌道，則鐵原子最可能的

雜化方式為d2sp3。

③分子中的大無鍵可用符號兀：表示，其中m代表參與形成大兀鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大兀鍵的電

子數(shù)（如苯分子中的大兀鍵可表示為兀：），則M分子中由碳、氧組成的五元環(huán)中五個原子參與，每個碳上提

供一個電子，氧原子提供2個電子，故大無鍵應(yīng)表示為求。

（3）①若以氮原子為晶胞頂點，則原來在定點的鐵原子為晶胞的棱心，原子在面心的鐵原子在體心。

②該晶胞中鐵原子的個數(shù)為8《+6*94,氮原子個數(shù)為1,則該化合物的化學(xué)式為Fe4N,若晶胞中距離最

近的鐵原子和氮原子的距離為apm,為棱長的一半，則晶胞的體積為，（2axlO」o）3cm3,晶胞的質(zhì)量為

56x4+1456x4+14

—可一g，該晶胞的密度為（2axio」<>）3NAgem?。

18.（2022?湖南?雅禮中學(xué)模擬預(yù)測）（11分）GaN是研制微電子器件、光電子器件的第三代半導(dǎo)體材料。

（1）基態(tài)Ga的核外電子排布為[Ar]3dH54s24p；轉(zhuǎn)化為下列激發(fā)態(tài)時所需能量最少的是（填標(biāo)號）。

3d4s4P.3d,4s4p,

A-[Ar]]川川川川川E回口口B-[Ar]回而I而1mITITI

3d,4s4p,3d,4s4P.

C[Ar][UWTWT]口EHD-[Ar]回川川川川口IM+I

（2）與家同主族的B具有缺電子性，硼氫化鈉（NaBHQ是有機(jī)合成中重要的還原劑，其陰離子BH：的立體構(gòu)

型為-另一種含硼的陰離子[BQ5（OH）4『的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中B原子的雜化方式為

OH

O—B—O

/I\K

HO—BOB-OH

\I/

O—B—O

OH

（3）GaN、GaP、GaAs熔融狀態(tài)均不導(dǎo)電，據(jù)此判斷它們是.（填“共價”或“離子”）化合物，它們的晶體

結(jié)構(gòu)與金剛石相似，其熔點如下表所示，試分析GaN、CaP、GaAs熔點依次降低的原因:

物質(zhì)GaNCaPGaAs

熔點/℃170014801238

（4）GaAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，將Mn摻雜到GaAs的晶體中得到稀磁性半導(dǎo)體材料如圖乙所示。

①圖甲中，GaAs的相對分子質(zhì)量為M,晶體密度為pg-cm-3,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶胞中距離

最近的兩個Ga原子間距離為nm（列出計算式）。

②圖乙中摻雜Mn之后，晶體中Mn、Ga、As的原子個數(shù)比為。

【答案】（除標(biāo)注外，每空1分）（DB

（2）正四面體形sp2、sp3（2分）

（3）共價它們均為原子（共價）晶體，由于N,P、As的原子半徑依次增大，故GaN、GaP、GaAs的鍵長依次

增大，共價鍵越長鍵能越小，故導(dǎo)致GaN、GaP、GaAs熔點依次降低（2分）

io7（2分）5：27：32（2分）

【解析】(1)由題干信息可知，A、B中只有一個4s上的電子躍近到4P上，C,D中有兩個4s上的電子躍

遷到4P上，故A、B需要的能量小于C、D,而A中4P上的2個電子占有一個軌道，B中4P上的2個電

子分別占有不同的軌道，故B的能量比A低，故B所示發(fā)生的躍遷所需能量最低，故答案為B；

(2)BH；的雜化軌道數(shù)，=4,采用sp3雜化，雜化軌道空間現(xiàn)狀為正四面體型，B周圍孤電子對

數(shù)為0,故其空間構(gòu)型與雜化軌道空間現(xiàn)狀相同為正四面體型，由圖可知該結(jié)構(gòu)上、下兩個位置的B周圍有

四個氧，其雜化軌道數(shù)為4,故這兩個位置B為sP3雜化，左右兩邊的B周圍有三個氧，其雜化軌道數(shù)為3,

是sp2雜化，故B原子的雜化方式有sp3和sp2。

(3)GaN、GaP、GaAs熔融狀態(tài)均不導(dǎo)電，說明它們中沒有那、陽離子，故據(jù)此判新它們是共價化合物,

它們的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，說明它們均為原子(共價)晶體,GaN、GaP、GaAs熔點分別為1700℃、1480℃、

1238℃,且N、P、As原子半徑增大，GaN、GaP、GaAs鍵長逐漸增大，鍵能減小，斷裂化學(xué)鍵需要的能

量小，因此熔點降低；

(4)用均攤法計算，有8個Ga元素的微粒處于頂點，同時為8個晶胞所共享，每個微粒有:屬于該晶胞；

O

有6個Ga元素的微粒處于面心，同時為2個晶胞所共享，每個微粒有;，屬于該晶胞Ga元素的微?？倲?shù)

為8X：+6>4=4；有4個As元素的微粒處于晶胞內(nèi)部，都屬于該晶胞；圖甲中，GaAs的相對分于質(zhì)量為

o2

4M

M,晶體密度為夕g-cm-3必表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶胞邊長為“=31'--cm,圖可知晶胞中距離

夕以

最近的兩個Ga原子間距離為面對角線的一半，故有曰:2gxlO,nm。摻雜Mn原子后，原來

22

As原子個數(shù)不變，任為4,將一個頂點的Ga原子和一個面心的Ga原子替換成Mn原子，故Mn原子個數(shù)

1+1=5Ga原子數(shù)變?yōu)?—5?=27晶體中Mn、Ga,As的原子個數(shù)比為5丁丁27:4=5:27:32。

O2OOOOO

19.(2022?河北石家莊?二模)(11分)新型半導(dǎo)體材料如碳化硅(SiC)、氮化錢(GaN)等在國防技術(shù)、航空航

天及5G技術(shù)等領(lǐng)域扮演著重要的角色?；卮鹣铝袉栴}：

(1)基態(tài)Si原子中，核外電子占據(jù)的最高能層的符號為—，占據(jù)最高能級的電子的電子云輪廓圖形狀為一

基態(tài)Ga原子的核外電子排布為[Ar]3di。4s2pL其轉(zhuǎn)化為下列激發(fā)態(tài)時，吸收能量最少的是―(填選項字母)。

___________3d___________4s4P,3d,4s4P

A-[Ar]|tl|H|tl|tl-[ti]flW|IB，[Ar]|tl|H|ti|tl]Hl由|t|t-

3d4s4P3d4s4P

c-[Ar]|tl|H|N|tl|tl|□，I小ID-[Ar]|tl|tl|tl|tW|□I

（2）C與Si是同主族元素，c原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Si原子之間難以形成雙鍵、叁鍵。從原子結(jié)

構(gòu)分析，其原因為—=

⑶GaCb的熔點為77.9℃,GaF3的熔點為1000℃,試分析GaCh熔點低于GaF3的原因為；氣態(tài)GaCb

常以二聚體形式存在，二聚體中各原子均滿足8e結(jié)構(gòu)，據(jù)此寫出二聚體的結(jié)構(gòu)式為—o

（4）B和Mg形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高記錄。該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元如圖所示，其

中Mg原子間形成正六棱柱，6個B原子分別位于六個三棱柱體心。則該化合物的化學(xué)式可表示為一；相

鄰B原子與Mg原子間的最短距離為—nm（用含x、y的代數(shù)式表示）。

【答案】（除標(biāo)注外，每空1分）（1）M啞鈴（紡錘）B

（2）Si原子半徑大，原子之間形成的◎鍵鍵長較長，pp軌道肩并肩重疊程度小或幾乎不重疊，難以形成兀鍵

（2分）

（3）GaCb為分子晶體，熔化時破壞分子間作用力，GaF3為離子晶體，熔化時破壞離子鍵，離子鍵強(qiáng)于分子

ClciC1

間作用力，所以GaCb的熔點低于GaF3（2分））Ga（）Ga（

ClClCl

（4）MgB2J*'（2分）

【解析】（1）基態(tài)Si原子中，核外電子占據(jù)三層，其中最高能層的符號為M,占據(jù)最高能級為P層，電子的

電子云輪廓圖形狀為啞鈴形；基態(tài)Ga原子的核外電子排布為[Ar]3di。4s2pi,其轉(zhuǎn)化為下列激發(fā)態(tài)時，吸收

能量最少，則基態(tài)原子碑的電子進(jìn)入高能級的電子最少，電子從基態(tài)進(jìn)入高能級電子由多到少的順序為

C>B.AD違反洪特規(guī)則，所以所需能量最少的為B。

（2）Si原子半徑大，原子之間形成的◎鍵鍵長較長，pp軌道肩并肩重疊程度小或幾乎不重疊，難以形成兀鍵。

（3）GaCb的熔點為77.9℃,GaCb為分子晶體，熔化時破壞分子間作用力，GaF3的熔點為1000℃,為離子晶

體，熔化時破壞離子鍵，離子鍵強(qiáng)于分子間作用力，所以GaCb的熔點低于GaF3；氣態(tài)GaCb常以二聚體

形式存在，二聚體中各原子均滿足8e結(jié)構(gòu)，說明Ga形成一個配位鍵，二聚體的結(jié)構(gòu)式為

ClClCl

ClClCl

（4）鎂原子處于晶胞頂點和面心上，頂點上鎂原子為6個晶胞共用，面心上的鎂原子為2個晶胞共用，B原

子處于晶胞內(nèi)部，為一個晶胞獨有，故晶胞中鎂原子個數(shù)為12X!+2X：=3,B原子個數(shù)為6,則該化合物

的化學(xué)式可表示為MgBz；相鄰B原子與Mg原子間的最短距離為B離上下面中的鎂原子的距離，B原子在

下面三角形中心的正上方，故相鄰鎂原子和硼原子間的最短距離為

20.（2022?福建莆田.三模）（8分）三草酸合鐵酸鉀｛《[FeCzOJlSHz。｝是制備鐵觸媒上的主要原料。在

光照下分解：

光昭

2K3[Fe（C2O4）3]-3H2O-3K2C2O4+2FeC2O4+2CO2T+6H2Oo回答下列問題：

⑴基態(tài)Fe原子的電子排布式為,基態(tài)Fe2+與Fe3+中未成對電子的數(shù)目之比為?

（2）三草酸合鐵酸鉀所含元素中，第一電離能最大的是（填元素符號，下同），電負(fù)性最大的是

（3）1個C0?與1個H?。分子中。鍵數(shù)目之比為,HQ分子的立體構(gòu)型為o

（4）金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，碳原子分別位于頂點、面心和體內(nèi)。

若圖中原子1的坐標(biāo)為（0Q0）,則原子2的坐標(biāo)為

【答案】（除標(biāo)注外，每空1分）（l）[Ar|3d64s2（或is22s22P63s23P63d64s2）4：5

(2)00

(3)1：1V形

【解析】（l）Fe是26號元素，基態(tài)Fe原子的電子排布式為is22s22P63s23P63d64/,基態(tài)Fe?+的價電子排布圖是

、基態(tài)Fe，+的價電子排布圖是,未成對電子的數(shù)目

之比為4:5o

(2)三草酸合鐵酸鉀所含元素中，氧元素非金屬性最強(qiáng)，所以第一電離能最大的是O,電負(fù)性最大的是O。

(3)CC>2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,凡0的結(jié)構(gòu)式為HOH,單鍵為。鍵，雙鍵中有1個。鍵和1個無鍵，則1個CO?

與1個HQ分子中b鍵數(shù)目之比為1：1；H?。分子中O原子價電子對數(shù)是4,有2個孤電子對，立體構(gòu)型為

V形。

(4)根據(jù)原子1的坐標(biāo)為(0,0,0),可知原子2的坐標(biāo)為、

21.(2022.廣西柳州?二模)(12分)是一種非常重要的金屬。不僅是用于儲備和投資的特殊通貨，同時又是

首飾業(yè)、電子業(yè)、現(xiàn)代通訊。航天航空業(yè)等部門的重要材料。

3+

⑴金能溶解于王水中：Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO(g)+2H2O,請分析H[AuCl/中Au的配體是

，配位數(shù)是。

(2)開采的金礦可用氟化法提?。合纫匝趸c(NaCN)溶液處理粉碎的金礦石得到NaAu(CN)2,再用鋅還原：

Zn+2NaAu(CN),=2Au+Na2[Zn(CN)4]oZn與CW形成的配離子為正四面體形，Au(+1價)與CN-形成的配

離子為直線形。

①NaAuCN1中配合離子[Au(CNk1中◎鍵和兀鍵個數(shù)之比是,配體CN-雜化方式是

__________________________O

②寫出Zn的電子排布式___________,C、N、Na的第一電離能由大到小順序為。

(3)AuCL是一種褐紅色晶體，吸濕性極強(qiáng)，易溶于水和乙醇，無論是固態(tài)還是氣態(tài)，它都是以二聚體Au2cJ

的形式存在。依據(jù)以上信息判斷AUCI3晶體的結(jié)構(gòu)屬于