5．【2016新课标1卷】锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。
回答下列问题：
（1）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]_______，有______个未成对电子。
（2）Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。
从原子结构角度分析，原因是________________。
（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因________。
GeCl4
GeBr4
GeI4
熔点/℃
−49.5
26
146
沸点/℃
83.1
186
约400
（4）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。
Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是______________。
（5）Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为______，微粒之间存在的作用力是_______。
（6）晶胞有两个基本要素：
①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0,0,0）；B为（
，0，
）；C为（
，
，0）。
则D原子的坐标参数为______。
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。
已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm，其密度为______g·cm-3（列出计算式即可）。
【答案】
（1）3d104s24p2；2；
（2）Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键；（3）GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。
原因是分子结构相似，分子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强。
（4）O＞Ge＞Zn；（5）sp3；共价键；（6）①（
，
，
）；②
。
6．【2016新课标2卷】东晋《华阳国志•南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。
回答下列问题：
（1）镍元素基态原子的电子排布式为_________，3d能级上的未成对的电子数为______。
（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni（NH3）6]SO4蓝色溶液。
①[Ni（NH3）6]SO4中阴离子的立体构型是_____。
②在[Ni（NH3）6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为______，提供孤电子对的成键原子是_____。
③氨的沸点（填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是______；氨是_____分子（填“极性”或“非极性”），中心原子的轨道杂化类型为_______。
（3）单质铜及镍都是由______键形成的晶体：
元素铜与镍的第二电离能分别为：
ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu>INi的原因是______。
（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_____。
②若合金的密度为dg/cm3，晶胞参数a=________nm。
【答案】
（1）1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s22
（2）①正四面体②配位键N③高于NH3分子间可形成氢键极性sp3（3）金属铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子（4）①3:
1②
7．【2016新课标3卷】砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。
回答下列问题：
（1）写出基态As原子的核外电子排布式________________________。
（2）根据元素周期律，原子半径Ga______As，第一电离能Ga______As。
（填“大于”或“小于”）
（3）AsCl3分子的立体构型为_______，其中As的杂化轨道类型为_________。
（4）GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是__________。
（5）GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示。
该晶体的类型为________,Ga与As以_____键键合。
Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol-1和MAsg·mol-1，原子半径分别为rGapm和rAspm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_______。
【答案】
（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3
（2）大于小于
（3）三角锥形sp3（4）GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，离子晶体GaF3的熔沸点高；
（5）原子晶体；共价键
8．【2016海南卷】M是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。
元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。
回答下列问题：
（1）单质M的晶体类型为______，晶体中原子间通过_____作用形成面心立方密堆积，其中M原子的配位数为______。
（2）元素Y基态原子的核外电子排布式为________，其同周期元素中，第一电离能最大的是_____（写元素符号）。
元素Y的含氧酸中，酸性最强的是______（写化学式），该酸根离子的立体构型为______。
（3）M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为_______，已知晶胞参数a=0.542nm，此晶体的密度为_______g·cm–3。
（写出计算式，不要求计算结果。
阿伏加德罗常数为NA）
②该化合物难溶于水但易溶于氨水，其原因是________。
此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为_______。
【答案】
（1）金属晶体金属键12（每空1分，共3分）
（2）1s22s22p63s23p5ArHClO4正四面体（每空1分，共4分）
（3）①CuCl
（每空2分，共4分）
②Cu+可与氨形成易溶于水的配位化合物（或配离子）[Cu（NH3）4]2+（2分，1分，共3分）
9．【2016江苏卷】[物质结构与性质][Zn（CN）4]2–在水溶液中与HCHO发生如下反应：
4HCHO+[Zn（CN）4]2–+4H++4H2O===[Zn（H2O）4]2++4HOCH2CN
（1）Zn2+基态核外电子排布式为____________________。
（2）1molHCHO分子中含有σ键的数目为____________mol。
（3）HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是______________。
（4）与H2O分子互为等电子体的阴离子为________________。
（5）[Zn（CN）4]2–中Zn2+与CN–的C原子形成配位键。
不考虑空间构型，[Zn（CN）4]2–的结构可用示意图表示为_____________。
【答案】
（1）1s22s22p62s23p63d10（或[Ar]3d10）
（2）3（3）sp3和sp（4）NH2－
（5）
10．【2016四川卷】M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。
M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。
请回答下列问题：
（1）R基态原子的电子排布式是，X和Y中电负性较大的是（填元素符号）。
（2）X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是___________。
（3）X与M形成的XM3分子的空间构型是__________。
（4）M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如图所示，则图中黑球代表的离子是_________（填离子符号）。
（5）在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐（橙色）氧化M的一种氢化物，Z被还原为+3价，该反应的化学方程式是____________。
【答案】
（1）①1s22s22p63s1或[Ne]3s1②Cl
（2）H2S分子间不存在氢键，H2O分子间存在氢键
（3）平面三角形（4）Na＋（5）K2Cr2O7+3H2O2+4H2SO4===K2SO4+Cr2（SO4）3+3O2↑+7H2O
11．【2016上海卷】NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理：
（5）上述反应涉及到的元素中，氯原子核外电子能量最高的电子亚层是_____；H、C、N、O、Na的原子半径从小到大的顺序为_______。
（6）HCN是直线型分子，HCN是_____分子（选填“极性”、“非极性”）。
HClO的电子式为_____。
【答案】（5）3p；H＜O＜N＜C＜Na（6）极性；
9．【2015新课标Ⅰ卷】碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：
（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用形象化描述。
在基态原子中，核外存在对自旋相反的电子。
（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是。
（3）CS2分子中，共价键的类型有，C原子的杂化轨道类型是，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子。
（4）CO能与金属Fe形成Fe（CO）5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于晶体。
（5）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
①在石墨烯晶体中，每个C原子连接个六元环，每个六元环占有个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所
连接的最小环也为六元环，每个C原子连接个六元环，六元环中最多有个C原子在同一平面。
【答案】
（1）电子云2
（2）C有4个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构
（3）
σ键和π键spCO2、SCN-（4）分子（5）①32②124
10．【2015新课标Ⅱ卷】（15分）A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A2-和B+具有相同的电子
构型；C、D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。
回答下列问题：
（1）四种元素中电负性最大的是（填元素符号），其中C原子的核外电子排布式为__________。
（2）单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是（填分子式），原因是；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为和。
（3）C和D反应可生成组成比为1：
3的化合物E，E的立体构型为，中心原子的杂化轨道类型为。
（4）化合物D2A的立体构型为，中心原子的价层电子对数为，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为。
（5）A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数，a＝0.566nm，F的化学式为：
晶胞中A原子的配位数为；列式计算晶体F的密度（g.cm-3）。
【答案】
（1）O；1s22s22p63s23p3（或[Ne]3s23p3）
（2）O3；O3相对分子质量较大，范德华力大；分子晶体；离子晶体（3）三角锥形；sp3（4）V形；4；2Cl2＋2Na2CO3＋H2O＝Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl（或2Cl2＋2Na2CO3＝Cl2O＋CO2＋2NaCl）
（5）Na2O；8；
11．【2015山东理综化学】（12分）氟在自然界中常以CaF2的形式存在。
（1）下列关于CaF2的表述正确的是_______。
a．Ca2＋与F－间仅存在静电吸引作用b．F－的离子半径小于Cl－，则CaF2的熔点高于CaCl2
c．阴阳离子比为2：
1的物质，均与CaF2晶体构型相同d．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电
（2）CaF2难溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，原因是________（用离子方程式表示）。
（AlF63-在溶液中可稳定存在）
（3）F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为______________，其中氧原子的杂化方式为_________。
（4）F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。
已知反应Cl2（g）＋3F2（g）=2ClF3（g）△H=－313kJ·mol－1，F－F键的键能为159kJ·mol－1，Cl－Cl键的键能为242kJ·mol－1，则ClF3中Cl－F键的平均键能为______kJ·mol－1。
ClF3的熔、沸点比BrF3的________（填“高”或“低”）。
【答案】
（1）bd
（2）Al3++3CaF2=3Ca2++AlF63-（3）角形或V形；sp3。
（4）172；低。
12．【2015福建】（13分）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CO2d．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
（3）在Ni基催化剂作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2.
基态Ni原子的电子排布式为_______，该元素位于元素周期表的第_____族。
Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni（CO）4,1molNi（CO）4中含有___molσ键。
（4）一定条件下，CH4和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形成的水合物俗称“可燃冰”。
“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是________。
为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。
已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，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】（13分）
（1）H、C、O；
（2）a、d；（3）
1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；
；
8。
（4）
氢键、范德华力；
CO2的分子直径小于笼状空腔直径，且与H2O的结合力大于CH4。
13．【2015海南】（14分）钒（23V）是我国的丰产元素，广泛用于催化及钢铁工业。
回答下列问题：
（1）钒在元素周期表中的位置为，其价层电子排布图为。
（2）钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。
晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为、。
（3）V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。
SO2分子中S原子价层电子对数是对，分子的立体构型为；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为；SO3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为；该结构中S—O键长由两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较短的键为（填图2中字母），该分子中含有个σ键。
（4）V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠（Na3VO4），该盐阴离子的立体构型为；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为。
【答案】
（1）第4周期ⅤB族，电子排布图略。
（2）4，2。
（3）2，V形；sp2杂化；sp3杂化；a，12。
（4）正四面体形；NaVO3。
14．【2015江苏】下列反应检测司机是否酒后驾驶：
2Cr2O72－＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O→4[Cr（H2O）6]3＋＋3CH3COOH
（1）Cr3＋基态核外电子排布式为________；配合物[Cr（H2O）6]3＋中，与Cr3＋形成配位键的原子是______（填元素符号）。
（2）CH3COOH中C原子轨道杂化类型为______________；1molCH3COOH分子中含有δ键的数目为______。
（3）与H2O互为等电子体的一种阳离子为________（填化学式）；H2O与CH3CH3OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为___________。
【答案】
（1）1s22s22p63s23p63d3或[Ar]2d3，O；
（2）sp3、sp2，7mol或7NA；（3）H2F＋，H2O与CH3CH2OH间可以形成氢键。
15．【2014年海南】（14分）碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：
回答下列问题：
（1）金刚石、石墨、C60.碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为_____________。
（2）金刚石、石墨烯（指单层石墨）中碳原子的杂化形式分别为____、____。
（3）C60属于____晶体，石墨属于____晶体。
（4）石墨晶体中，层内C-C键的键长为142pm，而金刚石中C-C键的键长为154pm。
其原因是金刚石中只存在C-C间的____共价键，而石墨层内的C-C间不仅存在____共价键，还有____键。
（5）金刚石晶胞含有____个碳原子。
若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r=______a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率____（不要求计算结果）。
【答案】19-
19-
（1）同素异形体
（2）sp3sp2（3）分子混合（4）σ键σ键π键（或大π键或p-pπ键）（5）8
16．【2014年福建卷】（13分）氮化硼（BN）晶体有多种相结构。
六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。
立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。
它们的晶体结构如右图所示。
（1）基态硼原子的电子排布式为。
（2）关于这两种晶体的说法，正确的是（填序号）。
a．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大b．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
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