故答案为：
<；
（4）由图1可知，每个晶胞中含Sm原子：
4
=2，含Fe原子：
4
+1=2，含As原子：
4
=2，含O原子：
（8
+2
）（1-x）=2（1-x），含F原子：
（8
+2
）x=2x，所以该化合物的化学式为SmFeAsO1-xFx；
根据该化合物的化学式为SmFeAsO1-xFx，一个晶胞的质量为
，一个晶胞的体积为a2c
10-30cm3，则密度
=
g/cm3，
故答案为：
SmFeAsO1-xFx；
；
根据原子1的坐标（
，
，
），可知原子2和3的坐标分别为（
，
，0），（0，0，
），故答案为：
（
，
，0）；（0，0，
）；
3.【2019全国Ⅲ理综，35,15分】
磷酸亚铁锂（LiFePO4）可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。
回答下列问题：
（1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_________（填“相同”或“相反”）。
（2）FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为________，其中Fe的配位数为_____________。
（3）苯胺
）的晶体类型是__________。
苯胺与甲苯（
）的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（-5.9℃）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（-95.0℃）、沸点（110.6℃），原因是___________。
（4）NH4H2PO4中，电负性最高的元素是______；P的_______杂化轨道与O的2p轨道形成_______键。
（5）NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：
焦磷酸钠、三磷酸钠等。
焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________（用n代表P原子数）。
3.（除标明外，每空1分）
（1）Mg相反
（2）
（2分）4（2分）
（3）分子晶体苯胺分子之间存在氢键
（4）Osp3σ（2分）
（5）（PnO3n+1）（n+2）-（3分）
【解析】
（1）根据元素周期表和对角线原则可知与锂化学性质相似的是镁，镁的最外层电子数是2，占据s轨道，s轨道最多容纳2个电子，所以自旋方向相反。
（2）氯化铁的双聚体，就是两个氯化铁相连接在一起，已知氯化铁的化学键有明显的共价性所以仿照共价键的形式将两个氯化铁连接在一起，即结构式为
，因此Fe的配位数为4。
（3）大多数有机物都是分子晶体，除了一部分有机酸盐和有机碱盐是离子晶体。
苯胺比甲苯的熔沸点都高，同一种晶体类型熔沸点不同首先要考虑的就是是否有氢键，苯胺中存在电负性较强的N所以可以形成氢键，因此比甲苯的熔沸点高。
（4）电负性与非金属性的大小规律相似，从左到右依次增大，O就是最大的。
计算出P的杂化类型是sp3，与氧原子形成的是磷氧双键，其中p轨道是σ，与氢氧形成的是单键。
（5）可以根据磷酸根、焦磷酸根、三磷酸根的化学式推导：
PO42-、P2O74-、P3O105-：
磷原子的变化规律为：
1，2，3，4，n
氧原子的变化规律为：
4，7，10，3n+1
酸根的变化规律为：
3，4，5，n+2
因此这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为[PnO（3n+1）]（n+2）－。
【点睛】第二小问，双聚分子的氯化铁结构式，从共价键的角度分析，存在着配位键，那配位原子就是氯原子，共用两个氯原子就可实现将两个氯化铁连接在一起的结构；第五小问，应用数学的找规律递推到通式，首先写出磷酸的化学式，然后寻找规律。
4.【2019江苏，21,12分】
Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。
以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备Cu₂O。
（1）Cu2+基态核外电子排布式为▲。
（2）
的空间构型为▲（用文字描述）；Cu2+与OH−反应能生成[Cu（OH）4]2−，[Cu（OH）4]2−中的配位原子为▲（填元素符号）。
（3）抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为▲；推测抗坏血酸在水中的溶解性：
▲（填“难溶于水”或“易溶于水”）。
（4）一个Cu2O晶胞（见图2）中，Cu原子的数目为▲。
4.（每空2分）
（1）[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9
（2）正四面体O（3）sp3、sp2易溶于水（4）4
【解析】
（1）Cu位于第四周期IB族，其价电子排布式为3d104s1，因此Cu2＋基态核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9；
（2）SO42－中S形成4个σ键，孤电子对数为（6＋2－4×2）/2=0，因此SO42－空间构型为正四面体形；[Cu（OH）4]2－中Cu2＋提供空轨道，OH－提供孤电子对，OH－只有O有孤电子对，因此[Cu（OH）4]2－中的配位原子为O；
（3）根据抗坏血酸的分子结构，该结构中有两种碳原子，全形成单键的碳原子和双键的碳原子，全形成单键的碳原子为sp3杂化，双键的碳原子为sp2杂化；根据抗环血酸分子结构，分子中含有4个－OH，能与水形成分子间氢键，因此抗坏血酸易溶于水；
（4）考查晶胞的计算，白球位于顶点和内部，属于该晶胞的个数为8×1/8+1=2，黑球全部位于晶胞内部，属于该晶胞的个数为4，化学式为Cu2O，因此白球为O原子，黑球为Cu原子，即Cu原子的数目为4；
【点睛】有关物质结构与性质的考查，相对比较简单，考查点也是基本知识，这就要求考生在《物质结构与性质》的学习中夯实基础知识，同时能够达到对知识灵活运用，如考查抗坏血酸分子溶解性，可以从乙醇极易溶于水的原因分析。
2018年高考题
1.（2018全国Ⅲ理综，35，15分）锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。
回答下列问题：
（1）Zn原子核外电子排布式为。
（2）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。
第一电离I1（Zn）I1（Cu）（填“大于”或“小于”）。
原因是。
（3）ZnF2具有较高的熔点（872℃），其化学键类型是；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是。
（4）《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石（ZnCO3）入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。
ZnCO3中，阴离子空间构型为，C原子的杂化形式为。
（5）金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为。
六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为g·cm-3（列出计算式）。
1．（除标明外，每空2分）
（1）[Ar]3d104s2（1分）
（2）大于（1分）Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
（3）离子键（1分）ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小
（4）平面三角形sp2
（5）六方最密堆积（A3型）
【解析】本题综合考查物质结构与性质，意在考查考生对核外电子排布、第一电离能、空间构型和晶胞结构等知识的应用能力。
（1）Zn原子核外有30个电子，其电子排布式为[Ar]3d104s2。
（2）Cu原子的外围电子排布式为3d104s1,4s能级处于半充满状态，而Zn原子的4s能级处于全充满状态，Zn原子更不易失去1个电子，所以Zn原子的第一电离能较大。
（3）根据ZnF2晶体的熔点较高可知，ZnF2为离子晶体，含有离子键，而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小，故能够溶解在有机溶剂中。
（4）CO32-中碳原子的价层电子对数为3，中心碳原子采取sp2杂化，故CO32-的空间构型为平面三角形。
（5）题图中原子的堆积方式为六方最密堆积。
六棱柱底部正六边形的面积=6×
cm2，六棱柱的体积=6×
cm3，该晶胞中Zn原子个数为
=6，已知Zn的相对原子质量为65，阿伏加德罗常数的值为NA，则Zn的密度ρ=
=
。
2.（2018全国Ⅰ理综，35，15分）Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。
回答下列问题:
（1）〖ZK（〗下列Li原子电子排布图表示的状态中，
能量最低和最高的分别为、（填标号）。
（2）〖ZK（〗Li+与H-具有相同的电子构型，r（Li+）小于r（H-）,原因是。
（3）〖ZK（〗LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是、中心原子的杂化形式为。
LiAlH4中，存在（填标号）。
A.离子键
B.σ键
C.π键
D.氢键
2.
（1）D（1分）C（1分）
（2）Li+核电荷数较大（2分）
（3）正四面体（1分）sp3（1分）AB（2分）
（4）520（1分）498（1分）2908（2分）
（5）
（3分）
【解析】本题考查物质结构与性质，意在考查考生的空间想象能力。
（1）根据能级能量E（1s）＜E（2s）＜E（2p）判断，能量最低的为D，能量最高的为C。
（2）Li+和H-的电子层结构相同，而具有相同电子层结构的离子半径大小与核电荷数有关，核电荷数越大，离子半径越小。
（3）[AlH4]-中Al采用sp3杂化，呈正四面体结构。
四氢铝锂中存在离子键、配位键和共价键，配位键也是σ键。
（4）锂原子的第一电离能是指1mol气态锂原子失去1mol电子变成1mol气态锂离子所吸收的能量，即为
＝520kJ·mol-1。
O
O键键能是指1mol氧气分子断裂生成气态氧原子所吸收的能量，即为249kJ·mol-1×2＝498kJ·mol-1。
晶格能是指气态离子结合生成1mol晶体所释放的能量或1mol晶体断裂离子键形成气态离子所吸收的能量，则Li2O的晶格能为2908kJ·mol-1。
（5）1个氧化锂晶胞含O的个数为
=4，含Li的个数为8,1cm＝107nm，代入密度公式计算可得Li2O的密度为
。
3.（2018全国Ⅱ理综，35，15分）硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示:
回答下列问题:
（1）基态Fe原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为形。
（2）根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是。
（3）图（a）为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为。
（4）气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为形,其中共价键的类型有种；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为。
（5）FeS2晶体的晶胞如图（c）所示。
晶胞边长为anm，FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为g·cm-3;晶胞中Fe2+位于S22-所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为nm。
3.
（1）
（1分）哑铃（纺锤）（1分）
（2）H2S（2分）
（3）S8相对分子质量大，分子间范德华力强（2分）
（4）平面三角（2分）2（1分）sp3（2分）
（5）
（2分）
（2分）
【解析】本题主要考查价层电子的电子排布图、价层电子对互斥理论、分子立体构型判断、中心原子杂化轨道类型判断、分子晶体熔沸点高低比较、晶胞结构分析及晶体密度计算等。
（1）基态Fe原子核外有26个电子，按照构造原理，其核外电子排布式为[Ar]3d64s2，按照洪特规则，价层电子3d上6个电子优先占据5个不同轨道，故价层电子的电子排布图为
。
基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，电子占据最高能级为3p，p能级的电子云轮廓图为哑铃（纺锤）形。
（2）价层电子对数包括成键电子对数和孤电子对数，H2S中S的成键电子对数为2，孤电子对数为
＝2，故价层电子对数为4（或价层电子对数为
＝4），同理,SO2中S的价层电子对数为
＝3，SO3中S的价层电子对数为
＝3，H2S中S的价层电子对数不同于SO2、SO3。
（3）S8和SO2均为分子晶体，分子间存在的作用力均为范德华力，S8的相对分子质量大，分子间范德华力强，故熔点和沸点高。
（4）气态SO3为单分子，分子中S无孤电子对，其分子的立体构型为平面三角形，S和O之间形成双键，故共价键有σ键和π键两种。
固态SO3为三聚分子，分子中每个S与4个O成键，S无孤电子对，故原子的杂化轨道类型为sp3。
（5）该晶胞中Fe2＋位于棱上和体心，个数为
＝4，S22-位于顶点和面心，个数为
＝4，故晶体密度为
。
根据晶胞结构，S22-所形成的正八面体的边长为该晶胞中相邻面的面心之间的连线之长，即为晶胞边长的
，故该正八面体的边长为
anm。
4.（2018江苏，21A，12分）臭氧（O3）在\[Fe（H2O）6\]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO42-和NO3-,NOx也可在其他条件下被还原为N2。
（1）SO42-中心原子轨道的杂化类型为；NO3-的空间构型为（用文字描述）。
（2）Fe2+基态核外电子排布式为。
（3）与O3分子互为等电子体的一种阴离子为（填化学式）。
（4）N2分子中σ键与π键的数目比n（σ）∶n（π）=。
（5）\[Fe（H2O）6\]2+与NO反应生成的\[Fe（NO）（H2O）5\]2+中,NO以N原子与Fe2+形成配位键。
请在\[Fe（NO）（H2O）5\]2+结构示
意图的相应位置补填缺少的配体。
4.
（1）sp3（2分）平面（正）三角形（2分）
（2）［Ar］3d6或1s22s22p63s23p63d6（2分）（3）NO2-（2分）（4）1∶2（2分）（5）
（2分）
【解析】本题考查了电子排布式、空间构型、杂化轨道，侧重于对化学知识的迁移，试题难度中等。
（1）SO42-中S原子的价层电子对数为4，所以采取sp3杂化。
NO3-中氮原子上无孤对电子，成键电子对数为3，即N采取sp2杂化，NO3-的空间构型为平面正三角形。
（2）Fe的原子序数是26，Fe2+核外有24个电子，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。
（3）等电子体是指价电子总数和原子数均相同的分子、离子或原子团，O3与NO2-均为3原子18价电子的粒子，故二者互为等电子体。
（4）N2分子中含有1个σ键和2个π键。
（5）注意[Fe（NO）（H2O）5]2+中N原子与Fe2+形成配位键即可。
5.（2018海南，19,20分）（6分）下列元素或化合物的性质变化顺序正确的是
A.第一电离能:
Cl>S>P>Si
B.共价键的极性:
HF>HCl>HBr>HI
C.晶格能:
NaF>NaCl>NaBr>NaI
D.热稳定性:
MgCO3>CaCO3>SrCO3>BaCO3
19-Ⅱ（14分）黄铜矿是主要的炼铜原料，CuFeS2是其中铜的主要存在形式。
回答下列问题:
（1）CuFeS2中存在的化学键类型_______。
下列基态原子或离子的价层电子排布图正确的是______（填标号）.
（2）在较低温度下CuFeS2与浓硫酸作用时.有少量臭鸡蛋气味的X气体产生。
①X分子的立体构型是____________。
中心原子杂化类型为_________，属于__________（填“非极性”或“极性”）分子。
②X的沸点比水低的主要原因是____________________.
（3）CuFeS2与氧气反应生成SO2。
SO2中心原子的价层电子对数为_____，共价键的类型有___。
（4）四方晶系CuFeS2的晶胞结构如右图所示.
①Cu+的配位数为____________，S2-的配位数为_____________。
②己知:
a=b=0.524nm，c=l.032nm，NA为阿伏加德罗常数的值，CuFeS2晶体的密度是_____g.cm-3（列出计算式）。
5.19-ⅠB、C；19-Ⅱ⑴离子键、C、D;⑵①V型、SP3杂化、极性分子；②水分子间能够形成氢键，增加了水分子间的作用力；⑶3对、极性共价键；⑷①4、4；②
。
分析：
19-Ⅰ同周期元素第一电离能从左到右依次有递增的趋势，但根据洪特规则的特殊，ⅡA的第一电离能比相邻的IA和ⅢA的第一电离能高，ⅤA元素比相邻的ⅣA元素和ⅥA的元素的第一电离能高，即第一电离能大小的顺序为：
Cl＞P＞S＞Si，A不正确；元素周期表中同主族元素从上到下，非金属性依次递减，则其对应的气态氢化物的热稳定性相应依次递减，B正确；离子晶体的熔沸点与其离子键的强弱直接相关，离子键越强，则相应形成的离子晶体的晶格能越大，晶体熔化时所需的能量越多，晶体熔沸点越高，同种晶型，离子半经越小，则形成的离子键越强，卤化钠晶体的晶格能依：
NaF、NaCl、NaBr、NaI降低，C正确；ⅡA的碱土金属形成的含氧酸盐的热稳定性与其离子半经的大小相关，离子半经越小，则其热稳定性越弱，即碱土金属的碳酸盐的热稳定性依MgCO3、CaCO3、SrCO3、BaCO3而增加，D错误。
19-Ⅱ⑴
⑵①臭鸡蛋气味的气体系H2S，H2S与H2O属于等电子体，其分子空间构型完全相似，中心硫原子的价电子对数为4对，采用SP3杂化，配位数为2，故即为“V”型，属于极性分子；②与H2O分子相比较，虽然H2S的相对分子质量比H2O大，但由于H2O分子间能够形成氢键，增加了水分子间的作用力，因此，熔化冰或气化水时所需要的克服的能量相
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