③因为CaO的晶格能比KCl的高，所以KCl的熔点比CaO的低
④SO2与CO2的化学性质类似，分子结构也呈直线形，相同条件下SO2的溶解度更大
⑤分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点越高
A．①②③B．②③C．②④⑤D．①②③④⑤
【答案】B
【解析】①同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，P元素原子3p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能P＞S＞Si，故该说法错误；②同周期随原子序数增大，元素的电负性增大，故电负性C＜N＜O＜F，故该说法正确；③离子电荷越大、离子半径越小，晶格能越大，熔沸点越高，晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低，故该说法正确；④二氧化硫与二氧化碳均为酸性氧化物，化学性质相似，二氧化碳分子为直线型结构，但二氧化硫为V形结构，故该说法错误；⑤分子晶体中，分子间作用力越强，该分子晶体的熔沸点越高，故该说法错误；答案选B。
【点睛】第一电离能与元素原子的核外电子排布有关，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空（p0、d0、f0）、半满（p3、d5、f7）和全满（p6、d10、f14）结构时，原子的能量较低，该原子具有较大的第一电离能。
7．有5种元素X、Y、Z、Q、T。
X原子M能层p能级上有2个未成对电子且无空轨道；Y原子的价电子构型为3d64s2；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充满。
下列叙述不正确的是（）
A．X和Q形成的化合物为直线形
B．T和Z分别可与Q形成两种化合物
C．Y和X可形成化合物YX、YX2
D．X和Z可形成非极性分子ZX2
【答案】A
【解析】X原子M能层p能级上有2个未成对电子且无空轨道，所以X原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p4，为S元素；Y原子的价电子构型为3d64s2，则Y为Fe元素；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，则其原子核外电子排布为1s22s22p2，为C元素；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子，则其核外电子排布为1s22s22p4，为O元素；T原子的M电子层上p轨道半充满，则其核外电子排布为1s22s22p63s23p3，为P元素。
A．X和Q形成的化合物为SO2和SO3，SO2价层电子对数为3，含一对孤电子对，所以空间构型为V形；SO3价层电子对数为3，不含孤电子对，为平面三角形，故A错误；B．P元素可以和O元素形成P2O5和P2O3两种化合物，C元素可以和O元素形成CO和CO2，故B正确；C．Fe可以和S元素形成FeS、FeS2，故C正确；D．S和C可以形成化合物CS2，该分子为直线形，正负电荷中心重合，为非极性分子，故D正确；故答案为A。
8．下列关于物质结构的命题中，错误的项数有（）
①乙醛分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种
②元素Ge位于周期表第四周期IVA族，核外电子排布式为[Ar]4s24p2，属于P区
③非极性分子往往具有高度对称性，如BF3、PCl5、H2O2、CO2这样的分子
④Na2O、Na2O2中阴阳离子个数比不同
⑤Cu（OH）2是一种蓝色絮状沉淀，既能溶于硝酸、也能溶于氨水，是两性氢氧化物
⑥氨水中大部分NH3与H2O以氢键（用“．．．”表示）结合成NH3·H2O分子，根据氨水的性质可知NH3·H2O的结构式可记为：
⑦HF晶体沸点高于HCl，是因为HCl共价键键能小于HF
A．4项B．5项C．6项D．7项
【答案】A
【解析】①乙醛的结构简式为CH3CHO，分子中碳原子的杂化类型有sp2（-CHO）和sp3（-CH3）两种，①正确；②元素Ge价电子排布式为4s24p2，位于周期表第四周期IVA族，属于P区元素，②正确；③H2O2结构不对称，为极性分子，③错误；④Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比都为1∶2，④错误；⑤Cu（OH）2溶于氨水生成[Cu（NH3）4]（OH）2+4H2O，反应没生成盐和水，故不是两性氢氧化物，⑤错误；⑥依据一水合氨的电离方程式，可确定NH3·H2O的结构式为：
，⑥正确；⑦HF晶体沸点高于HCl，是因为HF能形成分子间的氢键，⑦错误；综合以上分析，错误的项数有4项，故选A。
9．
（1）气态氢化物热稳定性HF比HCl的主要原因是__________。
（2）
是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，
的电子式是_______。
（3）常温下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是__________。
【答案】
（1）原子半径F＜Cl，键能F—H＞Cl—H
（2）
（3）乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷没有
【解析】
（1）由于原子半径F＜Cl，故键长：
F—H＜Cl—H，键能：
F—H＞Cl—H，所以HF比HCl稳定，故答案为：
原子半径F＜Cl，键能F—H＞Cl—H。
（2）CaCN2是离子化合物，则阳离子为Ca2+、
为阴离子；Ca原子最外层有2个电子，易失去最外层的2个电子达到8电子的稳定结构；N原子最外层有5个电子，易得到3个电子或形成3对共用电子对达到8电子的稳定结构；C原子最外层有4个电子，通常形成4对共用电子对达到8电子的稳定结构；则每个N原子分别得到Ca失去的1个电子、与C原子形成两对共用电子对，Ca、C、N都达到8电子的稳定结构，CaCN2的电子式为
，故答案为：
。
（3）乙醇和氯乙烷都属于极性分子，但乙醇与水分子之间形成氢键，而氯乙烷不能与水分子形成氢键，故常温下在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，故答案为：
乙醇与水分子之间形成氢键而氯乙烷没有。
【点睛】
与CO2互为等电子体，可以根据CO2的电子式，结合等电子原理书写
的电子式。
10．铝及其化合物广泛应用于金属冶炼、有机合成等领域。
（1）铝热反应可以冶炼金属铬，Cr3＋基态核外电子排布式为___________________。
（2）AlCl3可作反应的催化剂。
①乙酸酐分子中发生sp3杂化的原子为________。
②1mol对甲基苯乙酮分子中含有的σ键为________。
③CH3COOH与H2O可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为____________。
④单个AlCl3气态分子的空间构型为____，AlCl3可与Cl−形成AlCl
，与AlCl
互为等电子体的分子为______。
（3）某遮光剂的晶胞如图所示，由晶胞可知n＝________。
【答案】
（1）[Ar]3d3
（2）320CH3COOH能与水分子间形成氢键平面三角形CCl4（SiCl4或其他合理答案）
（3）6
【解析】
（1）Cr是24号元素，Cr3+基态核外电子排布式为[Ar]3d3；
（2）①乙酸酐分子中发生sp3杂化的原子有2个C原子和一个O原子，共3个；②1mol对甲基苯乙酮分子中含有σ键的数目为20mol，③CH3COOH与H2O可以任意比例互溶，是因为CH3COOH能与水分子间形成氢键；④单个AlCl3气态分子中心原子Al形成3个σ键，空间构型为平面三角形；与AlCl
互为等电子体的分子为CCl4（SiCl4或其他合理答案）（3）某遮光剂的晶胞可知，Na+：
，AlFn（n-3）−：
由化合价代数和为0，n=6。
【点睛】本题考查较综合，涉及核外电子排布、分子构型、分子性质、等电子体、杂化轨道、氢键、配合物等知识点，需要学生全面掌握基础知识，根据晶胞中配合物的构成微粒化合价代数和为0等知识点来分析解答，难度中等。
11．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。
第一电离能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）。
【答案】
（1）[Ar]3d104s2（或1s22s22p63s23p63d104s2）
（2）大于Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
（3）离子键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】
（1）Zn是第30号元素，所以核外电子排布式为[Ar]3d104s2。
（2）Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能，原因是，Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构，所以失电子比较困难。
同时也可以考虑到Zn最外层上是一对电子，而Cu的最外层是一个电子，Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对，额外吸收能量。
（3）根据氟化锌的熔点可以判断其为离子化合物，所以一定存在离子键。
作为离子化合物，氟化锌在有机溶剂中应该不溶，而氯化锌、溴化锌和碘化锌都是共价化合物，分子的极性较小，能够溶于乙醇等弱极性有机溶剂。
（4）碳酸锌中的阴离子为CO
，根据价层电子对互斥理论，其中心原子C的价电子对为3+（4-3×2+2）/2=3对，所以空间构型为正三角形，中心C为sp2杂化。
（5）由图示，堆积方式为六方最紧密堆积。
为了计算的方便，选取该六棱柱结构进行计算。
六棱柱顶点的原子是6个六棱柱共用的，面心是两个六棱柱共用，所以该六棱柱中的锌原子为12×
+2×
+3=6个，所以该结构的质量为6×65/NAg。
该六棱柱的底面为正六边形，边长为acm，底面的面积为6个边长为acm的正三角形面积之和，根据正三角形面积的计算公式，该底面的面积为6×
cm2，高为ccm，所以体积为6×
cm3。
所以密度为：
g·cm-3。
【点睛】本题是比较常规的结构综合习题，考查的知识点也是多数习题考查的重点知识。
需要指出的是最后一步的计算，可以选择其中的晶胞，即一个平行六面体作为计算的单元，直接重复课上讲解的密度计算过程即可。
本题的解析中选择了比较特殊的解题方法，选择六棱柱作为计算单元，注意六棱柱并不是该晶体的晶胞（晶胞一定是平行六面体），但是作为一个计算密度的单元还是可以的。
12．磷酸铁锂电池是绿色环保型电池，电池的总反应为：
Li1-xFePO4+LixC6=LiFePO4+C6。
（1）LiFepO4中Fe2+的价电子排布图（轨道表达式）为___________，该电池反应物中涉及第二周期的元素的第一电离能由大到小的顺序是___________（用元素符号表示）。
（2）H3PO4和H2CO3中P和C原子的杂化方式_____（填“相同”或“不相同”）。
PO43－的空间结构为___________。
（3）石墨可用作锂离子电池的负极材料，Li+嵌人石墨的两层间，导致石墨的层堆积方式发生改变，形成化学式为LixC6的嵌入化合物。
某石墨嵌入化合物的平面结构如右图所示，则x=___________；若每个六元环都对应一个Li+，则化学式为___________。
（4）某金属锂的硼氢化物是优质固体电解质，并具有高储氢密度。
阳离子为Li+，阴离子是由12个硼原子和12个氢原子所构成的离子团。
阴离子在晶胞中位置如图所示，其堆积方式为__________，Li+占据阴离子组成的所有正四面体中心，该化合物的化学式为__________（用最简整数比表示）。
假设晶胞边长为anm，则两个最近的Li+的距离为___________nm。
【答案】
（1）
O>C>Li
（2）不相同正四面体
（3）1LiC2
（4）面心立方堆积
【解析】
（1）铁元素是26号元素，Fe2+核外有24个电子，根据能量最低原理，Fe2+核外电子排布是1S22S22P63S23P63d6，价电子排布图为
；该电池反应物中涉及第二周期的元素有Li、C、O，同周期元素从左到右，第一电离能有增大的趋势，所以第一电离能由大到小的顺序是O>C>Li；
（2）根据价电子对数=（中心原子价电子数+配位原子提供的电子数
离子所带电荷数）
，价电子对数等于其杂化轨道数，H3PO4中P原子的杂化轨道数是4，P原子杂化方式是sp3，H2CO3中C原子的杂化轨道数是3，C原子杂化方式是sp2，杂化方式不同；PO
中P原子的杂化轨道数是4，无孤电子对，所以PO
空间结构为正四面体；（3）根据均摊原则，每个碳环实际占用2个碳原子，每个锂离子占用碳环是
=3，石墨嵌入化合物的Li、C原子数比为1∶6，所以LixC6中x=1；若每个六元环都对应一个Li+，则石墨嵌入化合物的Li、C原子数比为1∶2，所以化学式是LiC2；（4）根据阴离子在晶胞中位置图，阴离子在晶胞顶点和面心，所以堆积方式为面心立方堆积；根据“均摊法”，阴离子数
，Li+占据阴离子组成的所有正四面体中心，晶胞中共8个锂离子，故该化合物的化学式
；根据晶胞结构，晶胞边长为anm，Li+占据阴离子组成的所有正四面体中心，晶胞边长为anm，所以两个最近的Li+的距离为相邻的两个正四面体的体心间距（或两个八分之一晶胞立方的体心间距），是晶胞边长的一半，即
nm。
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