(16)物质结构与性质——2021年高考化学真题模拟试题专项汇编

（16）物质结构与性质——2021年高考化学真题模拟试题专项
汇编
1.【2021年山东卷，9】关于324CH OH N H 、和()322CH NNH 的结构与性质，下列说法错误的是( )
A. 3CH OH 为极性分子
B. 24N H 空间结构为平面形
C. 24N H 的沸点高于()322CH NNH
D. 3CH OH 和()322CH NNH 中C 、O 、N 杂化方式均相同 2.【2021年浙江卷，12】下列“类比”结果不正确的是（ ） A.22H O 的热稳定性比2H O 的弱，则24N H 的热稳定性比3NH 的弱
B.2H O 的分子构型为V 形，则二甲醚的分子骨架（C —O —C ）构型为V 形
C.()32Ca HCO 的溶解度比3CaCO 的大，则3NaHCO 的溶解度比23Na CO 的大
D.将丙三醇加入新制2Cu(OH)中溶液呈绛蓝色，则将葡萄糖溶液加入新制2Cu(OH)中溶液也呈绛蓝色
3.【2021年山东省济宁市第二次模拟，4】下列关于物质结构与性质的论述错误的是( )
A.3I +离子的空间构型为V 形
B.斜方硫和单斜硫都易溶于2CS ，是因为这两种物质的分子都属于非极性分子
C.3PH 和2H O 分子中均含有孤电子对，且3PH 提供孤电子对的能力强于2H O
D.键能O －H>S －H>Se －H>Te －H ，因此水的沸点在同族氢化物中最高
4.【2021年山东卷，16】非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。

回答下列问题： (1)基态F 原子核外电子的运动状态有__种。

(2)O 、F 、Cl 电负性由大到小的顺序为__；2OF 分子的空间构型为__；2OF 的熔、沸点__(填“高于”或“低于”)2Cl O ，原因是___。

(3)Xe 是第五周期的稀有气体元素，与F 形成的2XeF 室温下易升华。

2XeF 中心原子的价层电子对数为___，下列对2XeF 中心原子杂化方式推断合理的是___(填标号)。

A.sp
B.2sp
C.3sp
D.3sp d
(4)2XeF 晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有__个2XeF 分子。

以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A 点原子的分数坐标为(
12，12，1
2
)。

已知Xe —F 键长为rpm ，则B 点原子的分数坐标为___；晶胞中A 、B 间距离d=___pm 。

5.【2021年广东卷，20】很多含巯基（-SH ）的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。

例如，解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅱ。

（1）基态硫原子价电子排布式为_________。

（2）242H S CH H O 、、的沸点由高到低顺序为_________。

（3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第_________周期第ⅡB 族。

（4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。

化合物Ⅳ是一种强酸。

下列说法正确的有_________。

A.在Ⅰ中S 原子采取3sp 杂化 B.在Ⅱ中S 元素的电负性最大 C.在Ⅲ中C-C-C 键角是180°
D.在Ⅲ中存在离子键与共价键
E.在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
（5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内-重金属元素汞的解毒。

化合物I 与化合物Ⅲ相比水溶性较好的是_________。

（6）理论计算预测，由汞（Hg ）、锗（Ge ）、锑（Sb ）形成的一种新物质X 为潜在的拓扑绝缘体材料。

X 的晶体可视为Ge 晶体（晶胞如图a 所示）中部分Ge 原子被Hg 和Sb 取代后形成。

①图b 为Ge 晶胞中部分Ge 原子被Hg 和Sb 取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是___________。

②图c 为X 的晶胞，X 的晶体中与Hg 距离最近的Sb 的数目为_________；该晶胞中粒子个数比Hg:Ge:Sb=_________。

③设X 的最简式的式量为r M ，则X 晶体的密度为_________3g /cm （列出算式）。

6.【2021年全国甲卷，11】我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。

该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。

回答下列问题：
（1）太阳能电池板主要材料为单晶砖或多晶硅。

Si 的价电子层的电子排布式为_________；单晶硅的晶体类型为_________；4
S iCl 是生产高纯硅的前驱体，其中Si 采取的杂化类型为_________。

4
S iCl 可发生水解反应，机理如下：
含s 、p 、d 轨道的杂化类型有：⑩2dsp 、②3sp d 、③32sp d ，中间体()42SiCl H O 中Si 采取的东化类型为_________。

（2）2CO 分子中存在个_________σ键和个_________π键。

（3）甲醇的沸点（64.7℃）介于水（100℃）和甲硫醇()
3CH SH,7.6C 之间，其原因是_________。

（4）我国科字家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为2ZnO /ZrO 固溶体。

四方2ZrO 晶胞如图所示。

4Zr +离子在晶胞中的配位数是_________，晶胞参数为
pm pm pm a a c ，该晶体密度为_________3g cm -⋅（写出表达式）。

在2ZrO 中掺杂少量ZrO
后形成的催化剂，化学式可表示为1Zn Zr O x x y -，则y =_________（用x 表达）。

7.【2021年湖南卷，18】硅、锗（Ge ）及其化合物广泛应用于光电材料领域。

回答下列问题：
（1）基态硅原子最外层的电子排布图为____，晶体硅和碳化硅熔点较高的是____（填化学式）；
（2）硅和卤素单质反应可以得到4SiX 。

①0℃时，4444SiF SiCl SiBr SiI 、、、呈液态的是_______（填化学式），沸点依次升高的原因是_______，气态4SiX 分子的空间构型是_______。

②4SiCl 与N-甲基咪唑
反应可以得到2M +，其结构如图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为_______，H 、C 、N 的电负性由大到小的顺序为_______，1个2M +中含有_______个σ键；
（3）下图是Mg 、Ge 、O 三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。

①已知化合物中Ge 和O 的原子个数比为1：4，图中Z 表示原子____（填元素符号），该化合物的化学式为____；
②已知该晶胞的晶胞参数分别为nm nm nm a b c 、、，90αβγ︒===，则该晶体的密度
ρ=____3g cm -⋅（设阿伏加德罗常数的值为A N ，用含a b c 、、、A N 的代数式表示）。

8.【2021年河北卷，17】24KH PO 晶体具有优异的非线性光学性能。

我国科学工作者制备的超大24KH PO 晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。

回答下列问题： （1）在24KH PO 的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是_____________（填离子符号）。

（2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用1
2+表示，与之相反的
用1
2
-表示，称为电子的自旋磁量子数。

对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数
和为____________________。

（3）已知有关氦、磷的单键和三键的键能（1kJ mol -）如下表：
N N -
N N ≡
P P -
P P ≡
193 946 197
489
从能量角度看，氮以2N 、而白磷以4P （结构式表示为）形式存在的原因是
___________________。

（4）已知22KH PO 是次磷酸的正盐，32H PO 的结构式为_____________，其中P 采取____________杂化方式。

（5）与24PO -
电子总数相同的等电子体的分子式为______________。

（6）磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：
如果有n 个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的酸根可写为_________________。

（7）分别用
表示24H PO -
和K +，24KH PO 晶体的四方晶胞如图（a ）所示，图（b ）、
图（c ）分别显示的是24H PO -
、K +在晶胞xz 面、yz 面上的位置：
①若晶胞底边的边长均为pm a ，高为pm c ，阿伏加德罗常数的值为A N ，晶体的密度为________________3g cm -（写出表达式）。

②晶胞在x 轴方向的投影图为___________________（填号）。

9.【2021年全国乙卷，11】过渡金属元素铬（Cr ）是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用，回答下列问题：
(1)对于基态Cr 原子，下列叙述正确的是_____(填标号)。

A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为51Ar 3d [4s ] B.4s 电子能量较高，总是在比3s 电子离核更远的地方运动 C.电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大
(2)三价铬离子能形成多种配位化合物。

()()2+3223Cr NH O Cl []H 中提供电子对形成配位键的原子是____,中心离子的配位数为_____。

(3) ()()2+3223Cr NH O Cl []H 中配体分子32NH H O 、以及分子3PH 的空间结构和相应的键角如下图所示。

3PH 中P 的杂化类型是______,3NH 的沸点比3PH 的______，原因是____。

2H O 的键角小于3NH 的，分析原因______。

(4)在金属材料中添加2AlCr 颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。

2AlCr 具有体心四方结构，如图所示。

处于顶角位置的是______原子。

设Cr 和Al 原子半径分别为Cr r 和
Al r ，则金属原子空间占有率为_______%(列出计算表达式)。

10.【2021年河北4月模拟，17】厄洛替尼（物质H ）是一种抗肿瘤药物，药用形式通常是其盐酸盐（物质Ⅰ），厄洛替尼盐酸盐的合成路线如下图所示：
请回答下列问题：
（1）B 中含有的官能团名称是______，厄洛替尼的分子式是______。

（2）C 的结构简式是______。

F 与G 发生取代反应生成的另一种产物是HCl ，则G 的结构简式是______。

（3）A→B 的反应方程式是______（可省略条件）。

（4）B→C 、C→D 的反应类型依次是______、______。

（5）A 的同分异构体中满足下列要求的有______种。

a.苯环上有包括两个酚羟基在内的三个取代基 b.能发生水解反应和银镜反应
其中核磁共振氢谱上有6组峰，且峰面积比为3:2:2:1:1:1的结构简式是______。

11.【2021年山东省济宁市第二次模拟，18】硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面用途非常广泛。

回答下列问题：
(1)氨硼烷()33H NBH 是目前最具潜力的储氢材料之一。

①氨硼烷能溶于水，其原因是 。

②氨硼烷分子中与N 相连的H 呈正电性，与B 原子相连的H 呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作用，称为双氢键，用“N －H…H －B”表示。

以下物质之间可能形成双氢键的是 。

A.苯和三氯甲烷
B.LiH 和HCN
C.24C H 和22C H
D.26B H 和3NH ③氨硼烷电池放电时的总反应为：3322422H NBH 3H O NH BO 4H O ＋＝＋。

写出负极电极反应 。

(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式，图(a)为一种无限长单链状结构的多硼酸根，其化学式为 ；图(b)为硼砂晶体中的阴离子，其中硼原子采取的杂化类型 。

(3)硼氢化钠是一种常用的还原剂。

其晶胞结构如右图所示：
①该晶体中Na +的配位数为 。

标注为“1”的Na +分数坐标为 。

②35H BO 分子中的O －B －O 的键角 (填“大于”、“等于”或“小于”)4BH -中的H －B －H 的键角。

③已知硼氢化钠晶体的密度为3g cm ρ⋅－，A N 代表阿伏加德罗常数的值，则a ＝ (用含ρ、A N 的代数式表示)；
④若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na +被Li ＋取代，得到晶体的化学式为 。

12.【2021年天津市十二区县毕业班联考模拟（一），13】硅、锗(32Ge ，熔点937℃)和镓(31Ga )都是重要的半导体材料，在航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用。

锗与硅是同主族元素。

(1)硅的基态原子价层电子轨道表示式_______，镓的基态原子电子排布式_______。

(2)硅和锗与氯元素都能形成氯化物，沸点44SiCl GeCl <，解释原因。

_______。

(3)镓(31Ga )的同族元素Al ，其气态单个3AlCl 分子的空间构型为_______，事实证明熔融态氯化铝可挥发出二聚分子26Al Cl ，其结构如图所示，请在图上用“→”标出其配位键_______。

Al 和Cl 都是第3周期元素，在第3周期所有元素中，第一电离能比Al 高的有_______种。

(4)自然界矿石中锗浓度非常低，因此从锗加工废料(含游离态锗)中回收锗是一种非常重要的方法。

下面是一种提取锗的流程：
① NaClO 溶液浸取含锗废料中的锗时发生反应的离子方程式为_______，为了加快NaClO 溶液浸取含锗废料的速率可以采取的措施有_______。

② 操作1和操作2是_______。

③ 2GeO 的熔点为1086℃，利用氢气还原2GeO ，每生成146kg 的Ge 放出a kJ 的热量，该反应的热化学方程式为_______。

13.【2021年广东省广州市高三普通高中毕业班综合测试（二），20】过渡金属硫族化合物24Cu ZnSbS 为具有良好可控性的半导体材料，可用于太阳能电池制备、激光技术、光催化
水的裂解等领域。

24Cu ZnSbS 的其中一种制备方法是以CuS 、ZnS 、23Sb S 和Cu 为原料高能球磨后，在2H S 气氛中退火。

回答下列问题：
(1)下列电子排布图中，能表示基态S 原子3p 轨道电子状态的是 （填标号）。

(2)基态+Cu 的价层电子排布式是 .
(3)CuS 由()32Cu NO 与H 2S 反应制备。

根据价层电子对互斥模型，2H S 中心原子价层电子
对数为。

3NO -
的空间构型为 。

(4)23Sb S 的晶体类型与CuS 相同，除上述用途外，23Sb S 也用于制作火柴头。

火柴燃烧时，23Sb S 转化为23Sb O 和2SO ，这三种物质熔点由高到低的顺序是 。

(5)24Cu ZnSbS 的四方晶胞如图所示。

④Sb 位于晶胞的顶点和体心，则图中A 代表的原子是 。

②原子A 的坐标为
)41,21,0(，原子B 的坐标为)4
1,0,21(，则原子C 的坐标为 。

③设阿伏加德罗常数的值为A N ，则2Cu ZnSbS 。

的密度为 -3g cm ⋅（列出计算表达式）。

14.【2021年四川省成都市高新区第四次阶段质量检测，11】许多元素及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。

请回答下列有关问题： （1）现代化学中，常利用______上的特征谱线来鉴定元素。

（2）某同学画出基态碳原子的核外电子排布图：，该电子排
布图违背了______；3-33CH -CH CH +、、都是重要的有机反应中间体。

33CH CH +-、的空间构型分
别为______、______。

（3）基态溴原子的价层电子轨道排布图为______，第四周期中，与溴原子未成对电子数相同的金属元素有______种。

（4）磷化硼是一种耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。

①磷化硼晶体晶胞如图甲所示：其中实心球为磷原子，在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为______，已知晶胞边长a pm ，阿伏加德罗常数为A N ．则磷化硼晶体的密度为______g/cm 3。

②磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影（图乙中表示P 原子的投影），用
画出B 原子
的投影位置______。

（5）Fe 3O 4晶体中，O 2- 围成正四面体空隙（1、3、6、7号氧围成）和正八面体空隙（3、6、7、8、9、12号氧围成），Fe 3O 4中有一半的Fe 3+填充在正四面体空隙中，Fe 2+和另一半Fe 3+
填充在正八面体空隙中，晶体中正四面体空隙数与正八面休空隙数之比为______，有
______%的正八面体空隙没有填充阳离子。

（6）一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2-作密置单层排列，Ni2+填充其中（如图），己知O2-的半径为a pm，每平方米面积上分散的该晶体的质量为______g（用a、N A表示）
15.【2021年山东省济南市长清第一中学期末全真模拟（一），17】第四周期的元素砷(As)
和镍(Ni)具有广泛的应用。

回答下列问题：
(1)基态As原子的核外电子排布式为___________，As、Ni的第一电离能：
I1(As)___________I1(Ni)(填“大于”“小于”或“等于”)。

(2)砷单质的气态分子构型如图所示，在其中4条棱上各插入1个硫原子，形成As4S4，俗称雄黄，则雄黄可能有___________种不同的结构；0.5 mol As4S4中含有___________mol As—S 键。

AsO 的空间构型为___________；
(3)亚砷酸(H3AsO3)形成的盐可用作长效杀虫剂和除草剂，33
磷和砷同主族，亚磷酸(H3PO3)中心原子磷配位数为4，则亚磷酸为___________元酸。

(4)一种Ni2+配合物的结构如图所示，该配合物中的配位数为___________，C原子的杂化方式为___________。

(5)As和Ni形成的一种晶体晶胞中原子堆积方式如图所示，晶体中As原子围成的空间构型为___________(填“三角形”“四面体”或“八面体”)，图中六棱柱底边边长为a pm，高为c pm，阿伏加德罗常数为N A，则该晶体的密度ρ=___________g·cm−3。

16.【2021年湖南省邵阳市第二中学高三第一次自主调研，18】钛及其化合物的应用越来越受到人们的关注。

(1)基态Ti原子核外电子排布的最高能级的符号是____________。

与钛同周期的元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的有_______________种。

(2)钛比钢轻、比铝硬,是一种新兴材料。

钛的硬度比铝大的原因是______________。

(3)TiCl4是氯化法制取钛的中间产物。

TiCl4和SiCl4在常温下都是液体,分子结构相同。

采用蒸馏的方法分离SiCl4和TiCl4的混合物,先获得的馏分是_____________(填化学式)。

(4)半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合,其结构简式如图所示。

①组成该物质的元素中,电负性最大的是_____________(填元素名称)。

②M中碳原子的杂化方式有____________种。

③M中不含_________________(填标号)。

a.π键
b. σ键
c.配位键
d.氢键
e.离子键
(5)金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一,具有四方晶系结构。

其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示。

①4个微粒A、B、C、D中,属于氧原子的是_____________。

②若A、B、C的原子坐标分别为A(0,0,0),B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),则D的原子坐标为
D(0.19a,______,_____);钛氧键的键长值d=______________(用代数式表示)。

17.【2021年河北省唐山市高三上学期第一次摸底考试，20】硼族元素及其化合物应用广泛。

回答下列问题：
(1)基态B原子的价电子排布式为，B原子核外电子有个不同的能级。

(2)硼、铝同主族，晶体硼的熔点为2300℃，金属铝的熔点为660.3℃，试解释其原
因： 。

(3)氨硼烷(NH 3·BH 3)是一种高性能新型储氢材料，其中硼原子的杂化方式为 。

三种元素的电负性由小到大顺序为 ，写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子 (填化学式)。

(4)氮化硼(BN)晶体是一种特殊的耐磨和切削材料，其晶胞结构与金刚石相似，如下图所示。

①氮化硼晶体中六个面心的氮原子构成的几何形状为 。

②已知立方氮化硼晶体中晶胞密度为d g·cm －
3，阿伏加德罗常数值为N A ，则该晶体中距离最近的B 原子与N 原子之间的球心距离表达式为 nm 。

答案以及解析
1.答案：B 解析：
2.答案：C
解析：本题考查物质的性质与结构。

分子稳定性由分子内共价键强弱决定的，化学键越强，则分子越稳定，由于键长N 一N>N 一H ，故键能N 一N<N 一H ，因此3NH 比24N H 稳定，A 项正确；水与二甲醚中氧原子均为3sp 杂化，故C —O —C 是V 形结构，B 项正确；3NaHCO 溶解度比23Na CO 的小，C 项错误；葡萄糖与丙三醇分子均含有多个羟基，D 项正确。

3.答案：D 解析：
4.答案：（1） 9 (2)F>O>Cl ；角(V)形 ；低于；2OF 和2Cl O 都是分子晶体，结构相似，2Cl O 的相对分子质量大，2Cl O 的熔、沸点高 (3)5 ；
D (4)2 ； (0，0，r c )；221c d=a +(-r)22
pm 解析：
5.答案：（1）243s 3p
（2）224H O H S CH >> （3）六 （4）AD （5）化合物Ⅲ
（6）①不是最小重复单元②4；1:1:2③
21r
2
A
210x y M N ⨯⨯⨯ 解析：本题考查物质结构与性质知识的综合应用。

（1）硫原子核外有16个电子，最外层有6个电子，则其基态原子价电子排布式为243s 3p 。

（2）242H S CH H O 、、均为分子晶体，2H O 分子间存在氢键，其沸点最高，而2H S 的相对分子质量比4CH 大，因此2H S 的分子间作用力要比4CH 强，故沸点2H S 要高于4CH ，则三者的沸点高低顺序：224H O H S CH >>。

（3）根据元素周期表中每周期所排元素种类和元素的起止元素的原子序数可知，55~86号元素为第六周期元素，故80号元素汞位于第六周期，其所在的族是第ⅡB 族。

（4）化合物Ⅰ中中心S 原子的价层电子对数为4即S 原子采取3sp 杂化，A 项正确；化合物Ⅱ中含有C 、H 、S 、O 四种非金属元素，其非金属性：O>S>C>H ，即O 元素的电负性最大，B 项错误；化合物Ⅲ中，C 原子均形成4个共价单键，其C-C-C 键的键角不可能为180°，C 项错误；化合物Ⅲ中Na +与磺基通过离子键结合，磺基中含有共价键，D 项正确；由化合物Ⅳ的结构可知，2个硫氧双键处于相同化学环境中，其键能相等，而另一个硫氧单键的键能要小于硫氧双键，即化合物Ⅳ中硫氧键的键能不完全相等，E 项错误。

（5）对比化合物I 和Ⅲ的结构式可知化合物Ⅲ为钠盐，其水溶性要大于化合物Ⅰ。

（6）①晶胞是晶体结构中最小的重复结构单元，而题图b 表示的结构不是最小重复单元，所以它不是晶胞单元。

②由题图c 可知，X 的晶体中与Hg 距离最近的Sb 的数目是4；根据均摊法可知该晶胞中含有Hg 原子个数为11
46442⨯+⨯=个，含有Ge 原子个数为
11
841482
⨯+⨯+=个，Sb 位于晶胞内部，其原子个数为8个，故该晶胞中原子个数比Hg:Ge:Sb=4:4:8=1:1:2。

③根据上述分析可知，X 的最简式为2HgGeSb ，则该晶胞中含有4
个 2HgGeSb ，该晶体的密度r 3
213A r 221
2A
4
4g cm 10g cm 10
M N M x y x y N ---⨯⨯=
⋅=⨯⋅⨯⨯。

6.答案：（1）223s 3p ；原子晶体；3sp ；② （2）2；2
（3）甲醇沸点大于甲硫醇是因为甲醇分子间存在氢键，甲醇沸点小于水的沸点是因为一个水分子可形成2个分子间氢键，多于甲醇分子间氢键数
（4）8；
302
A 4123
10N a c
⨯⨯⨯；2x - 解析：本题考查价电子排布、杂化、化学键、晶体类型熔点比较等。

（1）Si 是第三周期第ⅣA 族元素，最外层有4个电子，则价电子层的电子排布式为223s 3p ；单晶硅为原子晶体；4SiCl 形成4个σ键，Si 采取3sp 杂化；由题图可知，()42SiCl H O 中Si 形成5个σ键，杂化轨道有5个，由此可知Si 采取的杂化类型为3sp d 。

（2）一个双键中含有1个σ键和1个π键，2CO 的结构为O=C=O ，一个2CO 分子中存在2个σ键和2个π键。

（3）水分子间和甲醇分子间都存在氢键，而且水分子间氢键比甲醇分子间存在的氢键多，故水比甲醇沸点高，而甲硫醇分子间没有氢键，其沸点比甲醇低。

（4）根据均摊法，Zr 原子个数是4， O 原子个数为8，由题图可知，4Zr +配位数为8；一个晶胞的质量A
(491816)
g m N ⨯+⨯=
，体积
10101032303101010cm 10cm V a a c a c ----=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯，则该晶体密度为
3A
2303230
A 491816
g
491816g cm 10cm 10N m V a c a c N ---⨯+⨯⨯+⨯==⋅⨯⨯⨯；根据化合物中各元素正负化合价代数和为零可知，24(1)20x x y +--=，得2y x =-。

7.答案：（1）
；SiC
（2）①44444SiCl SiF SiCl SiBr SiI ；、、、都是分子晶体，相对分子质量依次增加，分子间作用依次增大，沸点依次升高；正四面体；②23sp sp 、；N>C>H ；54 （3）①O ；24Mg GeO ；②
21A 740
10N abc
⨯⨯
解析：本题考查物质结构与性质知识的综合应用。

（1）基态硅原子最外层的电子排布式为223s 3p ，据此可画出其电子排布图为。

晶体硅中含有Si —Si 键，
碳化硅晶体中含有C-Si 键，其共价键强度：C —S 键>Si —Si 键，其共价键强度越大，晶体的熔点越高，即熔点：SiC>Si 。

（2）①结合表格中4SiX 的熔沸点数据，可知在0℃即273K 时，4SiCl 的熔点低于273K ，其沸点又高于273K ，则4SiCl 呈液态。

四种4SiX 分子，随着相对分子质量的增加，范德华力依次增大，其沸点依次升高。

4SiX 分子的中心原子Si 的价层电子对数为4，且不含孤电子对，其空间构型均为正四面体。

②结合N-甲基咪唑的结构简式，可知3CH -中C 的价层电子对数为4该碳原子为3sp 杂化；而环中C 的价层电子对数为3，该碳原子为2sp 杂化。

根据非金属性：N>C>H ，可知电负性强弱顺序：N>C>H 。

结合2+M 的结构可知，1个N-甲基咪唑中含6个C —H 键、4个C —N 键、1个C=C 键和1个C=N 键，其中单键均为σ键，双键含1个键和1个π键，则1个N-甲基咪唑中含有12个σ键，即1个2+M 中含σ键数为12×4+6=54个。

（3）①根据均摊法可知，1个晶胞中含X 数目为111
84638842
⨯+⨯+⨯+=个，含Y 数目为
4×1=4个，含Z 数目为16×1=16个，故X 、Y 、Z 三种原子的数目之比为8:4:16=2:1:4根据已知Ge 和O 的原子个数比为1:4，即可知X 、Y 、Z 三种原子分别表示Mg 、Ge 、O 。

可知该晶胞的化学式为24Mg GeO 。

②该晶胞的质量A
4185
g m N ⨯=
，体积21310cm V abc -=⨯，则晶体的密度
213A
213A 4185
g 74010g cm 10cm N m V N abc
abc ρ--⨯=
==⨯⋅⋅⨯。

8.答案：（1）3P K -+、 （2）32+
或32
- （3）2N 中氮氮三键键能较大，分子较稳定，而磷磷三键键能较小，4P 中有6个磷磷单键键能较大，较稳定
（4）
；3sp
（5）44444444CF CCl CBr CI SiF SiCl SiBr SiI 、、、、、、、（任写一种即可） （6）()3PO n n -
（7）①30
A 2
54410N a c
⨯；②B 解析：本题考查原子核外电子排布、分子空间结构判断、杂化方式判断、等电子体、晶胞分析及晶体计算。

（1）四种元素形成的简单离子为32K H P O ++--、、、，分别有3、0、3、2个电子层因此核外电子排布相同的是3K P +-、。

（2）基态磷原子的价电子排布图为，3p 能级上3个轨
道上电子的旋状态相同：故价电子自旋磁量子数的代数和为32+号或3
2
-.
（3）根据提供键能数据，可知1个N≡N 键的键能大于3个N —N 键的键能之和，因此氮以2N 的形式存在，而6个P —P 键的键能大于2个P≡P 键的键能之和，因此P 以4P 形式存在。

（4）22KH PO 是次磷酸的正盐，则32H PO 为一元酸，则含有1个羟基，结构式为
，P 形成4个σ键无孤电子对故杂化类型为3sp 。

（5）34PO -
含有5个原子，价电子数为5+6×
4+3=32，与其互为等电子体的分子式为44444444CF CCl CBr CI SiF SiCl SiBr SiI 、、、、、、、。

（6）n 个磷酸分子间脱去n 个水分子，形成环状的多磷酸，该多磷酸为()3HPO n ，相应的酸根为()3PO n n -。

（7）①根据图（a ），晶胞中+K 个数为1146442⨯+⨯=，24H PO -
个数为1186482
⨯+⨯=，
晶胞的质量为
A A
3997544
4g N N +⨯=，晶胞体积为101010230310cm 10cm 10cm 10cm a a c a c ----⨯⨯⨯⨯⨯=⨯，故晶体的密度为
303A
23032A 544
g 54410g cm
10cm N a c N a c
--⨯=⋅⨯。

②在x 轴方向投影，上、下两个面心处各1个+
K 分别投影在正方形的上、下边长的中心，
左、右两个面上各1个24H PO K -+
、分别投影在正方形的左右边长上并重合，前后两个面上各1个24K H PO +-、分别投影在正方形的中线并重合体心1个24H PO -投影在正方形的中线。

综上所述，B 项正确 9.答案：（1）AC （2）N 、O 、Cl ；6
（3）3sp ；高；3NH 分子间形成氢键；3NH 中N 的孤电子对数为1，2H O 中O 的孤电子对
数为2，由于孤电子对对成对电子对的斥力大于成对电子对对成对电子对的斥力，故2H O 的键角比3
NH 的小
（4）Al ；Cr 33
Al 2
44π2π4
33100%r r a c
⨯+⨯⨯⨯ 解析：本题考查电子排布式、电负性配位键、杂化类型、氢键对物质性质的影响键角大小比
较、晶胞分析及晶体计算等。

（1）基态Cr 的核外有24个电子，轨道处于半充满时体系总能量最低，电子排布式为51[Ar]3d 4s ，A 项正确；电子层是距离原子核由近到远排列的，则多电子原子中电子离核的平均距离4s>3s ，离原子核越远，层数越多，能量越高，4s 电子在4s 的区域出现的几率多，但不总是在比3s 电子离核更远的区域运动，B 项错误；Cr 、K 同周期，根据同周期元素从左到右电负性逐渐增大，Cr 的电负性大于K ，对键合电子的吸引力比钾大，C 项正确。

（2）该配离子中23H O NH Cl -、、为配体，提供孤电子对形成配位键的原子分别为O 、N 、
Cl ，中心离子3Cr +形成6个配位键配位数为6。

（3）3
PH 中P 的孤电子对数为513
1
2
-⨯=，杂化轨道数为3+1=4故杂化类型为3sp ；3
NH 由
于分子间形成氢键，其沸点比3PH 高；3NH 中N 的孤电子对数为1，2H O 中O 的孤电子对
数为612
2
2
-⨯=，由于孤电子对对成对电子对的斥力大于成对电子对对成对电子对的斥力，
故2H O 的键角比3
NH 的小。

（4）处于顶角和体心位置的粒子个数为
1
8128
⨯+=，处于棱上和体内的粒子个数为1
8244⨯+=，故处于顶角位置的粒子为Al ；该晶胞的体积为2a c ，金属原子的总体积为33Al Cr 442433r r ππ⨯+⨯，故金属原子空间占有率为33Al Cr
2
442433100%r r a c
ππ⨯+⨯⨯。

10.答案：（1）醚键、酯基 222334
C H N O
（2）
（3）
（4）取代反应 还原反应。