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1、1. 据自然通讯(Nature Communications)报道，我国科学家发现了硒化铜纳米催化剂在二氧化碳电化学还原法生产甲醇过程中催化效率高。铜和硒等元素化合物在生产、生活中应用广泛。请回答下列问题：(1)基态硒原子的价电子排布式为_；硒所在主族元素的简单氢化物中沸点最低的是_。(2)电还原法制备甲醇的原理为2CO2+4H2O2CH3OH+3O2。写出该反应中由极性键构成的非极性分子的结构式_；标准状况下，V L CO2气体含有_个键。(3)苯分子中6个C原子，每个C原子有一个2p轨道参与形成大键，可记为 (右下角“6”表示6个原子，右上角“6”表示6个共用电子)。已知某化合物的结构简式
2、为，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，由此推知，该分子中存在大键，可表示为_，Se的杂化方式为_。(4)黄铜矿由Cu+、Fe3+、S2构成，其四方晶系晶胞结构如图所示。则Cu+的配位数为_；若晶胞参数a=b=524pm，c=1032pm，用NA表示阿伏加德罗常数的值，该晶系晶体的密度是_gcm-3(不必计算或化简，列出计算式即可)。2.氮、磷、钾是农作物生长的必须营养元素，磷和钙都是促成骨骼和牙齿的钙化不可缺少的营养元素。回答下列问题：（1）基态K的核外电子排布式为_，基态N的价电子排布图为_。（结果保留2位有效数字）（2）元素的第一电离能：Ca_(填“”或“”)P。（3）白磷在中的溶解度_(填“大
3、于”或“小于”)在水中的溶解度，是氮的一种新型单质,若分子结构类似于白磷P4，则N的杂化方式为_。 （4）下表是几种碳酸盐的热分解温度和阳离子半径：碳酸盐热分解温度/90011721360阳离子半径/pm99112135根据上表数据分析碳酸钡分解温度最高的原因是_（5）常温下是一种白色晶体，晶体结构为氯化铯型，由A、B两种离子构成。已知A、B两种离子分别与互为等电子体，则A、B两种离子的符号分别为_、_。（6）用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数的值。已知金属钙的晶胞为面心立方(如图)晶胞，晶胞边长为d pm；又知钙的密度为 g/cm3，则一个钙晶胞的质量为_(用d、表示，下同)g，阿伏
4、加德罗常数的值为_(化成最简式)。3.2019年，大连化物所研究人员在乙酰酮修饰锰氧化物L酸催化胺选择氧化研究方面取得新的进展（如图甲所示），相关文章发表在自然通讯上。请回答下列问题：（1）基态Mn原子的价电子排布图为 ，其中最外层电子的电子云轮廓图的形状为 。（2）图甲中涉及的非金属元素（除H外）第一电离能由小到大的顺序是 （用元素符号表示，下同），电负性由小到大的顺序是 。（3）物质a可与水互溶，主要原因是 。（4）物质b中碳原子的轨道杂化方式有 ，1 mol物质c中含有键的数目为 。（5）该锰氧化物的晶胞结构如图乙所示，该锰氧化物的化学式为 ，该晶体中Mn的配位数是 。4.已知A、B、C
5、、D、E、F都是元素周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次递增。B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同。D原子最外层电子数为次外层电子数的3倍。E与D位于同一主族。A、B、D三种元素组成的一种化合物X是新装修居室中常含有的一种有害气体。由A、C、D、E、F五种元素按照原子个数比为14:4:5:1:1形成的化合物Y为深蓝色晶体。回答下列问题：（1）基态E原子的价电子排布图为 。（2）形成化合物Y的五种元素中第一电离能最大的是；电负性最大的是 （填元素符号）。（3）化合物X中心原子的杂化方式为 ，X分子中的两种键角的大小关系是 （用XYZ表示，X、Y、Z代表元
6、素符号）。（4）分子的立体结构为 ；A分别与B、C形成的简单化合物熔、沸点由高到低顺序为（用化学式表示），简单说明原因 。（5）晶体Y中存在的化学键类型有 （填代号）。A.离子键B.非极性共价键C.配位键D.氢键E. 键F.金属键（6）如图是D、F两种元素形成的化合物的晶胞结构示意图，F的配位数是 ；已知晶胞中最近的两个D原子间距离为，阿伏加德罗常数用表示，则该晶体的密度为 （用含的表达式表示）。5.周期表中前四周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大，且A、B、C同周期。A共有两个原子轨道上有电子，且电子数目相同。B、C相邻，且C中的未成对电子数为3个，D是人类最早使用的元素，并以这种元素命
7、名了一个时代。回答下面的问题：1.A、B、C第一电离能从小到大的顺序为_(填元素符号），D的价层电子排布图为_。2.在不同的温度下，A以和二聚体两种形式存在，二聚体的结构式如图所示：中A的杂化方式为_。1mol 中含配位键的数目为_。3.B元素能形成多种同素异形体，其中一种同素异形体X的晶体结构和晶胞结构如图所示。已知X的密度是a ，B-B键的键长为r cm，阿伏加德罗常数的值为。X中含有的化学键为_。X晶体的层间距离为_。4.C元素可以形成两种含氧酸和，酸性是_(填“强于”或“弱于”），原因是_。5.将二维密置层在三维空间内堆积，可以得到两种金属晶体的最密堆积方式。一种是按照XYXYXYXY
8、方式堆积，我们称这种堆积方式为甲方式。另外一种是按照XYZXYZXYZXYZ方式堆积，我们称这种堆积方式为乙方式。则金属D的堆积方式为_(填“甲”或“乙”)。参考答案1.答案：(1)4s24p4；H2S(2)O=C=O(3);杂化(4)4；或解析：(1)基态硒原子的价电子排布式为4s 24p4;硒所在主族元素的简单氢化物均为分子晶体,但H2O中存在分子间氢键,其熔、沸点反常的高,因此熔、沸点最低的为H2S。(2)题给反应中由极性键构成的非极性分子为CO2,其结构式为O=C=O;1个CO2分子中有2个键,因此标准状况下V LCO2气体中含有个键。(3)题给化合物中Se的杂化方式为sp2杂化,未参
9、与杂化的p轨道上有一对孤电子对,参与大键的形成,形成的大键中含有5个原子、6个电子,因此表示为。(4)距离Cu+最近的S2-有4个,因此Cu+的配位数为4;此晶胞中有4个Fe3+,个Cu+、8个S2-,则其化学式为FeCuS2,根据即可计算出密度。2.答案：（1） （2） （3）大于 （4）与相比，钡离子由于半径大和氧离子结合更难, 所以碳酸钡分解温度高（5）（6） 3.答案：（1）；球形（2）CON；CNO（3）物质a与水分子之间可以形成氢键（4）；（或）（5）；6解析：本题考查物质结构与性质的知识，涉及电子排布图、电子云轮廓图形状、电负性与第一电离能、氢键、化学键及杂化轨道理论、晶胞结构及
10、相关计算等，考查的核心素养为宏观辨识与微观探析。（1）基态Mn原子的价电子排布式为，价电子排布图为；最外层为4s电子，电子云轮廓图呈球形。（2）图甲中涉及的非金属元素除H外还有C、N、O，同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，但第A族元素原子最外层p轨道电子半充满，较稳定，第一电离能比同周期相邻元素大，则第一电离能：CON；元素的非金属性越强，电负性越大，则电负性：CNO。（3）物质a中含有氨基，与水分子之间可以形成氢键，因此物质a可与水互溶。（4）苯环中C原子轨道杂化方式为，碳氮三键中C原子轨道杂化方式为sp；单键为键，双键中有1个键，1 mol物质c中含有键，即含有键的数目为或。（5）
11、该晶胞中，含有Mn原子的数目为，含有O原子的数目为，则Mn、O原子个数之比为1：2，所以该锰氧化物的化学式为；根据晶胞的投影图可知，与Mn原子距离相等且最近的O原子有6个，所以Mn的配位数为6。4.答案：（1）（2）N；O（3）杂化；OCH大于HCH（4）直线形；分子间存在氢键（5）ACE（6）2； 解析：（1）基态S原子的价电子排布式为，其价电子排布图为。（2）由于氮原子的2p轨道处于半充满状态，稳定性较强，则形成化合物Y的五种元素中第一电离能最大的是N；元素的非金属性越强，电负性越大，则电负性最大的是O。（3）HCHO是平面形结构，中心碳原子形成3个键，无孤对电子，采取杂化，HCHO分子中
12、由于氧原子上有2对未成键的孤对电子，且存在C=O键，均对C-H键形成较大的斥力，故HCHO分子中的两种键角的大小关系是OCH大于HCH。（4）和互为等电子体，具有相似的化学键特征，则的立体结构为直线形；由于分子间存在氢键，所以沸点：。（5）晶体Y的化学式为，其中存在的化学键类型有离子键、配位键、键，A、C、E正确。（6）根据晶胞结构可知Cu的配位数是2；晶胞中含O原子个数为，含4个Cu原子，故晶胞质量为，已知晶胞中最近的两个O原子间距离为，则晶胞的体对角线长是，晶胞的边长是，体积，则该晶体的密度。5.答案：1.BeCN；2.sp杂化；或；3.共价键、金属键；4.强于；中含有更多的非羟基氧，N的
13、正电性高，导致N-O-H中的电子向N偏移，因而在水分子的作用下就越容易电离出，即酸性越强；5.乙解析：1.根椐题意可知，A共有两个原子轨道上有电子，且电子数目相同，则A的电子排布式为，A为4号铍元素；根据“B、C相邻，且C中未成对电子数为3个”，推出C为7号N元素，则B是6号C元素，D是29号元素Cu。A、B、C的第一电离能从小到大的顺序为BeCN，D的价层电子排布图为。2.的中心原子Be形成2个键且没有孤对电子，价层电子对数为2,所以Be的杂化方式为sp杂化。1个氯化铍二聚体分子中有2个配位键，所以1mol 中含配位键的数目为或。3.由X的晶体及晶胞结构特点可知，X为石墨。石墨是混合晶体，碳
14、原子采取杂化与周围3个碳原子形成共价键，每个碳原子还有一个电子在2p轨道上，同一片层所有碳原子中未参与形成键的2p轨道相互平行并形成了大键，这些2p轨道中的电子可以在整个层内自由运动，所以石墨具有导电性，因此石墨中含有的化学键为共价键和金属键。每个晶胞中占有的C原子数=,则个该晶胞的质量为48g,该晶胞是四棱柱，底面是边长为 cm的菱形，高为2d cm,所以该晶胞的体积，个该晶胞的体积为，由上面两个数据可以表示出晶胞的密度，解得(单位是cm)，即X晶体的层间距离为cm。4. N元素可以形成两种含氧酸和,酸性是强于,原因为中含有更多的非羟基氧，N的正电性高，导致N-O-H中的电子向N偏移，因而在水分子的作用下就越容易电离出，即酸性越强。5.根据信息，甲方式的晶胞采取六方最密堆积，乙方式的晶胞采取面心最密堆积。因为金属铜的晶胞是面心立方堆积，所以金属Cu的堆积方式为乙。