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第十二章 物质结构与性质
能力提升检测卷
时间：90分钟 分值：100分
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共16*3分）
1．（2022·上海宝山·模拟预测）下列物质所属晶体类型分类正确的是
选项 A B C D
共价晶
石墨 生石灰 碳化硅 金刚石
体
分子晶
冰 固态氨 氯化铯 干冰
体
离子晶
氮化铝 食盐 明矾 芒硝
体
金属晶
铜 汞 铝 铁
体
【答案】D
【解析】A．氮化铝常用作砂轮及耐高温的材料，熔融时不导电为共价化合物，熔点高、硬度大，为共价
晶体，另外石墨属于混合型晶体，故A错误；B．生石灰为CaO，为离子晶体，故B错误；C．氯化铯为
活泼金属的氯化物，为离子晶体，故C错误；D．金刚石为共价晶体，干冰为二氧化碳，属于分子晶体，
芒硝为硫酸钠，属于离子晶体，铁为金属单质，为金属晶体，故D正确；答案选D。
2．（2022·湖北·枣阳一中模拟预测）用化学用语表示 中的相关微粒，
其中正确的是
A．中子数56，质量数102的Pd原子：
B．COS的结构式：O=C=S
C．硫原子核外电子排布式：
D． 的电子式：
【答案】B【解析】A．中子数56，质量数102的Pd原子的质子数=102-56=46，该原子正确的表示方法为 ，故
A错误；B．COS的结构与二氧化碳类似，结构式为：O=C=S，故B正确；C．硫原子核外有16个电子，
则核外电子排布为1s22s22p63s23p4，故C错误；D．HO 为共价化合物，HO 的电子式为 ，
2 2 2 2
故D错误；故选：B。
3．（2021·海南·模拟预测）PCl 在气态和液态时，分子结构如图所示，下列关于PCl 分子的说法中错误的
5 5
是
A．每个原子都达到8电子稳定结构，且为非极性分子
B．键角(∠Cl-P-Cl)有120°、90°、180°几种
C．PCl 受热后会分解生成PCl ，PCl 分子呈三角锥形
5 3 3
D．分子中5个P-Cl键键能不都相同
【答案】A
【解析】A．P原子最外层有5个电子，形成5个共用电子对，所以PCl 中P的最外层电子数为10，不满
5
足8电子稳定结构，故A错误；B．上下两个顶点与中心P原子形成的键角为180°，中间为平面结构，构
成三角形的键角为120°，顶点与平面形成的键角为90°，所以键角(∠Cl-P-Cl)有120°、90°、180°几种，故
B正确；C．三氯化磷分子中，P原子价层电子对数=3+ (5-3×1)=4，且含有1个孤电子对，所以其空间构
型为三角锥型，故C正确；D．键长越短，键能越大，键长不同，所以键能不同，故D正确；故选A。
4．（2021·上海黄浦·一模）关于氯化钠晶体，下列说法正确的是（ ）
A．硬度大于金刚石 B．熔点高于冰 C．沸点大于石墨 D．能导电
【答案】B
【解析】A．氯化钠晶体为离子晶体，而金刚石为原子晶体，离子晶体的硬度小于原子晶体，则氯化钠晶
体的硬度小于于金刚石，A说法错误；B．氯化钠晶体为离子晶体，冰为分子晶体，离子晶体的熔点高于
分子晶体，则氯化钠晶体的熔点高于冰，B说法正确；C．氯化钠晶体为离子晶体，而石墨为混合晶体，氯化钠晶体的沸点小于石墨，C说法错误；D．氯化钠晶体中的阴阳离子不能自由移动，不能导电，D说
法错误；答案为B。
5．（2022·江苏·模拟预测）氨气是一种重要的化工原料，以氨为原料可以生产化肥和硝酸，在催化剂条件
下，氨催化氧化生成NO，进而继续被氧化为NO ，再与水反应生成硝酸，氨气与硝酸反应可得氮肥硝酸
2
铵。4NH (g)+5O(g) 4NO(g)+6H O(g) H=-905.8kJ·mol-1。工业上将含NO 废气通入氢氧化钠溶液中可
3 2 2 2
△
获得NaNO 和NaNO ，也可向废气中通入NH 在催化剂的条件转化为无毒无害的气体排放。下列说法正确
3 2 3
的是
A．NH 转化为NH ，键角变大
3
B．[Cu(NH )]+中含有离子键、配位键
3 4
C．NO 空间构型为直线形
D．氨气易溶于水的原因是氨气分子间存在氢键
【答案】A
【解析】A．氨气中有孤对电子，氨气转化为铵根离子键角变大，A正确；B．[Cu(NH )]+中含有配位键和
3 4
极性共价键，不含离子键，B错误；C．NO 中氮原子价层电子对数为 ，含有一对孤对
电子，空间构型为V形，C错误；D．氨气易溶于水的原因是氨气分子与水分子之间能形成氢键，D错误；
答案选A。
6．（2022·北京市十一学校三模） 四面体( )在无机化合物中很常见。 按图所示方式相连，可形成
一系列“超四面体”( 、 …)，下列说法正确的是
A．超四面体系列的各物质最简式相同B． 每个面都是正三角形，键角为
C． 、 、 等硅的化合物均可形成超四面体系列
D． 四面体形成的无限三维结构对应的晶体可能为共价晶体
【答案】D
【解析】A． 、 和 的化学式分别为 、 和 ，故超四面体系列的各物质最简式不相同，
A错误；B． 是正四面体结构，每个面都是正三角形，但是键角为 ，B错误；C．观察“超四
面体”( 、 …)结构图，不难发现A为中心原子，与四个X连接，应为硅、锗等原子；而X为配位原子，
可以与两个A原子相连，应为氧、硫等原子，表明 、 可形成超四面体系列， 不可以形成超
四面体系列，C错误；D．共价晶体的微观空间中没有分子，可无限延伸， 四面体形成的无限三维结
构对应的晶体可能为共价晶体，D正确；故合理选项为D。
7．（2022·山东·模拟预测）近年来，光催化剂的研究是材料领域的热点方向。一种Ru配合物(如图所示)复
合光催化剂可将CO 转化为HCOOH。下列说法错误的是
2
A．Ru配合物中第二周期元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C
B．如图结构的吡啶环( )中C、N原子的杂化方式均为sp2
C．该配合物中Ru的配位数是6
D．HCOOH的沸点比HCHO高，主要因为HCOOH相对分子质量大于HCHO【答案】D
【解析】A．第二周期主族元素从左向右元素电负性逐渐增强，因此电负性由大到小的顺序为O>N>C，A
正确；B．如图结构的吡啶环( )中C、N原子的价层电子对数均为3，故杂化方式均为sp2，B正确；
C．由图示结构可知，该配合物中Ru的配位数是6，C正确；D．HCOOH存在分子间作用力和氢键，因此
HCOOH的沸点比HCHO高，D错误；答案选D。
8．（2022·江苏·启东中学模拟预测）工业上利用 制备无
水 。下列说法正确的是
A． 为非极性分子
B． 中既含离子键又含共价键
C． 的电子式为
D．基态O原子的价电子排布式为
【答案】D
【解析】A．利用AB 型分子极性的判断方法可知，中心硫原子化合价的绝对值不等于最外层电子数，
n
为极性分子，A错误；B． 中Mg2+分别于两个Cl-形成离子键，两个Cl-之间无化学键，则
中只含离子键，B错误；C． 为共价化合物，其电子式为 ，C错误；D．O为8号元素，
基态O原子的价电子排布式为 ，D正确；故选D。
9．（2022·江苏连云港·模拟预测）石灰氮(CaCN)是一种氮肥，与土壤中的HO反应生成氰胺(H N-C≡N)，
2 2 2
氰胺可进一步转化为尿素[CO(NH)]。下列说法正确的是
2 2
A．CaCN 的电子式： B．HO的空间填充模型：
2 2C．CO(NH) 中含有的化学键为共价键和氢键D．1个HN-C≡N分子中含3个σ键
2 2 2
【答案】A
【解析】A．CaCN 属于离子化合物，根据Ca、C、N原子结构特点，要达到8电子稳定结构，可知CaCN
2 2
的电子式为： ，A正确；B．氧原子比氢原子大，且水分子为V形，HO的空间填充
2
模型中氧原子在中间应比两边的氢原子大、且三个原子不在一条直线，B错误；C．CO(NH) 的结构为：
2 2
，属于分子晶体，含有的化学键为共价键，分子间存在氢键，但是氢键不是化学键，C错
误；D．1个HN-C≡N分子中含3个σ键单键，碳氮三键中含有1个σ键，则HN-C≡N分子中含4个σ键，
2 2
D错误；故选A。
10．（2022·湖北·宜昌市夷陵中学模拟预测）过渡金属Q与镧 形成的合金是一种储氢材料，其中基态
Q原子的价电子排布式为 ，该合金的晶胞结构和z轴方向的投影图如图所示
则下列说法错误的是
A．元素Q为
B． 与9个Q原子配位(配位指的是 周围的Q原子数，距离最近但不一定相等)
C．该合金的晶胞含有Q、 原子个数分别为5、1
D．该合金的晶胞体积为
【答案】B
【解析】A．基态Q原子的价电子排布式为 知，s能级最多容纳的电子数为2， ，可
得 ，即价电子排布式为 ，则Q原子为 ，A正确；B．将晶胞扩大为如图(黑球为Q，白球为 )，则面心为 ，同层距离最近6个Q，其上下体内
各6个Q， 有18个Q原子配位，B错误；C．一个晶胞中， 的个数为 ， 的个数为
，C正确；D．晶胞底面积 ，晶胞体积为 ，D正确；答案选B。
11．（2022·辽宁·大连市一0三中学模拟预测）依据元素周期律，下列判断不正确的是
A．第一电离能： B．原子半径：
C．电负性： D．酸性：
【答案】A
【解析】A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，铍原子的2s轨道为稳定的全充满结构，元素
的第一电离能大于相邻元素，则锂、铍、硼的第一电离能由小到大的顺序为Li＜B＜Be，故A错误；B．
同周期元素，从左到右原子半径依次减小，同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则钠、镁、钾的原
子半径由小到大的顺序为 ，故B正确；C．同周期元素，从左到右元素的电负性依次增大，
则氮、氧、氟的电负性由小到大的顺序为 ，故C正确；D．同周期元素，从左到右原子元素的非
金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则硅、磷、氯的最高价氧化物对应水化物的
酸性由小到大的顺序为 ，故D正确；故选A。
12．（2022·湖北·黄冈中学二模）某物质用途非常广泛，可用来制造耐火陶瓷，作颜料，还可以用于冶炼
金属。其具有的长方体形晶胞结构可用下图表示，已知6个N原子形成了正八面体，晶胞参数的单位为
pm，M原子的相对原子质量为m，N原子的相对原子质量为n。下列说法错误的是A．该物质的化学式可能为MN
2
B．该晶胞密度为
C．M原子的配位数为6，N原子的配位数为3
D．若N 原子的坐标为(x，x，0)，则N 原子的坐标为(1-x，1-x，0)
1 2
【答案】B
【解析】A．由图示晶胞可知，一个晶胞中含有M的个数为： =2，N的个数为： =4，故该物
质的化学式可能为MN 或者为NM，A正确；B．由A项分析可知，一个晶胞的质量为： ，一个
2 2
晶胞的体积为：a2c×10-30cm3，则该晶胞密度为 = ，B错误；C．由图
示晶胞可知，一个M原子周围距离最近且相等的N原子个数为6，则M原子的配位数为6，一个N原子周
围距离最近且相等的M原子个数为3，则N原子的配位数为3，C正确；D．由图示晶胞可知，N、N 原
1 2
子均在底面上，可知若N 原子的坐标为(x，x，0)，则N 原子的坐标为(1-x，1-x，0)，D正确；故答案为：
1 2
B。
13．（2022·北京朝阳·一模）干冰(固态二氧化碳)在-78℃时可直接升华为气体，其晶胞结构如图所示。下
列说法不正确的是A．干冰晶体是共价晶体
B．每个晶胞中含有4个 分子
C．每个 分子周围有12个紧邻的 分子
D．干冰升华时需克服分子间作用力
【答案】A
【解析】A．由题干信息可知，干冰(固态二氧化碳)在-78℃时可直接升华为气体，干冰晶体是分子晶体，A
错误；B．由题干图示晶胞图可知，每个晶胞中含有 =4个 分子，B正确；C．由题干图示晶
胞图可知，以其中面心上的一个CO 为例，其周围有3个相互垂直的平面，每个平面上有4个CO 与之最
2 2
近且距离相等，则每个 分子周围有12个紧邻的 分子，C正确；D．已知干冰是分子晶体，故干冰
升华时需克服分子间作用力，D正确；故答案为：A。
14．（2022·湖北·黄冈中学模拟预测）砷化镉晶胞结构如图。图中“①”和“②”位是“真空”，晶胞参
数为apm，建立如图的原子坐标系，①号位的坐标为( ， ， )。已知：砷化镉的摩尔质量为Mg/
mol，N 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
AA．砷化镉中Cd与As原子个数比为3：2
B．两个Cd原子间最短距离为0.5apm
C．③号位原子坐标参数为( ，a， )
D．该晶胞的密度为 g•cm-3
【答案】D
【解析】A．由图示晶胞可知，一个晶胞中As个数为： ，Cd的个数为6，故砷化镉中Cd与
As原子个数比为6:4=3：2，A正确；B．由图示晶胞可知，平行与边的同一直线上Cd原子将边长 4等分，
故两个Cd原子间最短距离为0.5apm，B正确；C．由图所示可知，③号位原子位于右侧面的面心上，故其
坐标参数为( ，a， )，D正确；D．由A项分析可知，一个晶胞中含有6个Cd和4个As，即含有2个
As Cd ，故该晶胞的密度为 g·cm-3，D错误；故答案为：D。
2 3
15．（2022·天津·模拟预测）关于晶体的叙述中，正确的是
A．原子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高
B．分子晶体中，分子间的作用力越大，该分子越稳定
C．分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高
D．某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体
【答案】A
【解析】A． 原子晶体中，熔化要破坏共价键，共价键的键能越大，熔、沸点越高，故A正确；B． 分
子晶体中，分子间的作用力越大，熔沸点越高，分子的稳定性由分子内共价键强弱来决定，故B错误；
C． 分子晶体中，分子间的作用力越大，熔、沸点越高，共价键的键能越大，分子越稳定，故C错误；
D． 某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体可能是离子晶体，也可能是分子晶体，故D错误；
故选A。
16．（2021·湖北·模拟预测）红砷镍是一种六方晶体(底面为 和 的菱形)，其晶胞如图所示。下列说
法错误的是A．晶胞中 原子个数为2
B．红砷镍晶体的化学式为
C．晶胞中 周围距离最近且等距的 有6个
D． 和 间的最短距离为
【答案】D
【解析】A．由晶胞图用分摊法计算，Ni原子数目为： ，故A正确；B．由晶胞图用分摊法
计算，有两个As原子，Ni原子数目为： ， 因此化学式为 ，故B正确；C．晶胞中Ni
和As的个数相同，配位数相同，有晶胞可知As的配位数为6，则Ni的配位数也为6，故C正确；D．该
晶体是一种六方晶体(底面为 和 的菱形)，则以下面As分析，如图： ，
As到底面的距离为 ，左前下的顶点Ni与As垂直地面的交点距离为 ，因此最短距离为 ，故
D错误。综上所述，答案为D。
二、主观题（共5小题，共52分）
17．（2022·内蒙古赤峰·模拟预测）（10分）材料的发展水平始终是时代进步和人类文明的标志。当前含
铁的磁性材料在国防、电子信息等领域中具有广泛应用。请回答下列问题：
(1)基态铁原子的价电子排布图为_______，基态铁原子核外电子的空间运动状态有_______种， 其处在最高能层的电子的电子云形状为_______。
(2)一种新研发出的铁磁性材料M的分子结构如图1所示。
①M分子中C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为_______。
②M分子中的Fe2+与上下两个五元碳环通过配位键相连且Fe2+共提供了6个杂化轨道，则铁原子最可能的
杂化方式为_______(填序号)。
A．sp2 B．sp3 C．dsp2 D．d2sp3
③分子中的大π键可用符号π 表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电
子数(如苯分子中的大π键可表示为π )， 则M分子中由碳、氧组成的五元环中的大π键应表示为_______。
(3)铁氮化合物因其特殊的组成和结构而具有优异的铁磁性能，某铁氮化合物的立方晶胞结构如图2所示。
①若以氮原子为晶胞顶点，则铁原子在晶胞中的位置为_______。
②该化合物的化学式为_______，若晶胞中距离最近的铁原子和氮原子的距离为apm，阿伏加德罗常数的值
为N ，则该晶胞的密度为_______g·cm-3 (列出计算式即可)。
A
【答案】（除标注外，每空1分）(1) 15 球形
(2)O>N>C D π(3)棱心和体心 Fe N （2分）
4
【解析】(1)基态铁原子的价电子排布图为 ，基态铁原子核外电子排布为
1s22s22p63s23p63d64s2，空间运动状态有15种， 其处在最高能层为4S层，电子的电子云形状为球形。
(2)①M分子中C、N、O三种元素的电负性根据同周期元素，从左到右电负性增大分析，由大到小的顺序
为O>N>C。
②M分子中的Fe2+与上下两个五元碳环通过配位键相连且Fe2+共提供了6个杂化轨道，则铁原子最可能的
杂化方式为d2sp3。
③分子中的大π键可用符号π 表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电
子数(如苯分子中的大π键可表示为π )， 则M分子中由碳、氧组成的五元环中五个原子参与，每个碳上
提供一个电子，氧原子提供2个电子，故大π键应表示为π 。
(3)①若以氮原子为晶胞顶点，则原来在定点的铁原子为晶胞的棱心，原子在面心的铁原子在体心。
②该晶胞中铁原子的个数为 ，氮原子个数为1，则该化合物的化学式为Fe N ，若晶胞中距离最
4
近的铁原子和氮原子的距离为apm，为棱长的一半，则晶胞的体积为， cm3，晶胞的质量为
g，该晶胞的密度为 g·cm-3。
18．（2022·湖南·雅礼中学模拟预测）（11分）GaN是研制微电子器件、光电子器件的第三代半导体材料。
(1)基态Ga的核外电子排布为 ，转化为下列激发态时所需能量最少的是_______(填标号)。
A． B．
C． D．
(2)与家同主族的B具有缺电子性，硼氢化钠( )是有机合成中重要的还原剂，其阴离子 的立体构型为_______。另一种含硼的阴离子 的结构如图所示，其中B原子的杂化方式为_______。
(3)GaN、GaP、GaAs熔融状态均不导电，据此判断它们是_______(填“共价”或“离子”)化合物，它们的
晶体结构与金刚石相似，其熔点如下表所示，试分析GaN、CaP、GaAs熔点依次降低的原因：_______。
物质 GaN CaP GaAs
熔点/℃ 1700 1480 1238
(4)GaAs的晶胞结构如图甲所示，将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示。
①图甲中，GaAs的相对分子质量为M，晶体密度为 ， 表示阿伏加德罗常数的值，则晶胞中距
离最近的两个Ga原子间距离为_______ nm(列出计算式)。
②图乙中掺杂Mn之后，晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为_______。
【答案】（除标注外，每空1分）(1)B
(2)正四面体形 、 （2分）
(3)共价 它们均为原子(共价)晶体，由于N，P、As的原子半径依次增大，故Ga-N、Ga-P、Ga-As的键长
依次增大，共价键越长键能越小，故导致GaN、GaP、GaAs熔点依次降低（2分）
(4) （2分） 5：27：32（2分）
【解析】（1）由题干信息可知，A、B中只有一个4s上的电子跃近到4p上，C，D中有两个4s上的电子
跃迁到4p上，故A、B需要的能量小于C、D，而A中4p上的2个电子占有一个轨道，B中4p上的2个电
子分别占有不同的轨道，故B的能量比A低，故B所示发生的跃迁所需能量最低，故答案为B；（2） 的杂化轨道数 =4，采用sp3杂化，杂化轨道空间现状为正四面体型，B周围孤电子对
数为0，故其空间构型与杂化轨道空间现状相同为正四面体型，由图可知该结构上、下两个位置的B周围
有四个氧，其杂化轨道数为4，故这两个位置B为sp3杂化，左右两边的B周围有三个氧，其杂化轨道数
为3，是sp2杂化，故B原子的杂化方式有sp3和sp2。
（3）GaN、GaP、GaAs熔融状态均不导电，说明它们中没有那、阳离子，故据此判新它们是共价化合物，
它们的晶体结构与金刚石相似，说明它们均为原子(共价)晶体，GaN、GaP、GaAs熔点分别为1700℃、
1480℃、1238℃，且N、P、As原子半径增大，Ga-N 、Ga-P、Ga-As键长逐渐增大，键能减小，断裂化学
键需要的能量小，因此熔点降低；
（4）用均摊法计算，有8个Ga元素的微粒处于顶点，同时为8个晶胞所共享，每个微粒有 属于该晶胞；
有6个Ga元素的微粒处于面心，同时为2个晶胞所共享，每个微粒有 ，属于该晶胞Ga元素的微粒总数
为 ；有4个As元素的微粒处于晶胞内部，都属于该晶胞；图甲中，GaAs的相对分于质量为
M，晶体密度为 ， 表示阿伏加德罗常数的值，则晶胞边长为 ，图可知晶胞中距
离最近的两个Ga原子间距离为面对角线的一半，故有 。掺杂Mn原子后，原
来As原子个数不变，任为4，将一个顶点的Ga原子和一个面心的Ga原子替换成Mn原子，故Mn原子个
数为 ，Ga原子数变为 ，晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为 。
19．（2022·河北石家庄·二模）（11分）新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在国防技术、航
空航天及5G技术等领域扮演着重要的角色。回答下列问题：
(1)基态Si原子中，核外电子占据的最高能层的符号为____，占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为
____；基态Ga原子的核外电子排布为[Ar]3d104s2p1，其转化为下列激发态时，吸收能量最少的是____(填选
项字母)。
A．[Ar] B．[Ar]C．[Ar] D．[Ar]
(2)C与Si是同主族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Si原子之间难以形成双键、叁键。从原子结
构分析，其原因为____。
(3)GaCl 的熔点为77.9℃，GaF 的熔点为1000℃，试分析GaCl 熔点低于GaF 的原因为____；气态GaCl
3 3 3 3 3
常以二聚体形式存在，二聚体中各原子均满足8e-结构，据此写出二聚体的结构式为____。
(4)B和Mg形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。该化合物的晶体结构单元如图所示，其
中Mg原子间形成正六棱柱，6个B原子分别位于六个三棱柱体心。则该化合物的化学式可表示为____；
相邻B原子与Mg原子间的最短距离为____nm(用含x、y的代数式表示)。
【答案】（除标注外，每空1分）(1)M 哑铃(纺锤) B
(2)Si原子半径大，原子之间形成的σ键键长较长，p-p轨道肩并肩重叠程度小或几乎不重叠，难以形成π
键（2分）
(3)GaCl 为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，GaF 为离子晶体，熔化时破坏离子键，离子键强于分子
3 3
间作用力，所以GaCl 的熔点低于GaF （2分）
3 3
(4)MgB （2分）
2
【解析】(1)基态Si原子中，核外电子占据三层，其中最高能层的符号为M，占据最高能级为P层，电子的
电子云轮廓图形状为哑铃形；基态Ga原子的核外电子排布为[Ar]3d104s2p1，其转化为下列激发态时，吸收
能量最少，则基态原子砷的电子进入高能级的电子最少，电子从基态进入高能级电子由多到少的顺序为
C>B,AD违反洪特规则，所以所需能量最少的为B。
(2)Si原子半径大，原子之间形成的σ键键长较长，p-p轨道肩并肩重叠程度小或几乎不重叠，难以形成π
键。
(3)GaCl 的熔点为77.9℃，GaCl 为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，GaF 的熔点为1000℃，为离子
3 3 3
晶体，熔化时破坏离子键，离子键强于分子间作用力，所以GaCl 的熔点低于GaF ；气态GaCl 常以二聚
3 3 3体形式存在，二聚体中各原子均满足8e-结构，说明Ga形成一个配位键，二聚体的结构式为
；
(4)镁原子处于晶胞顶点和面心上，顶点上镁原子为6个晶胞共用，面心上的镁原子为2个晶胞共用，B原
子处于晶胞内部，为一个晶胞独有，故晶胞中镁原子个数为 =3，B原子个数为6，则该化合
物的化学式可表示为MgB ；相邻B原子与Mg原子间的最短距离为B离上下面中的镁原子的距离，B原子
2
在下面三角形中心的正上方，故相邻镁原子和硼原子间的最短距离为 nm。
20．（2022·福建莆田·三模）（8分）三草酸合铁酸钾 是制备铁触媒上的主要原料。
在光照下分解：
。回答下列问题：
(1)基态 原子的电子排布式为___________，基态 与 中未成对电子的数目之比为___________。
(2)三草酸合铁酸钾所含元素中，第一电离能最大的是___________(填元素符号，下同)，电负性最大的是
___________。
(3)1个 与1个 分子中 键数目之比为___________， 分子的立体构型为___________。
(4)金刚石的晶胞结构如图所示，碳原子分别位于顶点、面心和体内。
若图中原子1的坐标为 ，则原子2的坐标为___________。
【答案】（除标注外，每空1分）(1) (或 ) 4∶5(2)O O
(3)1∶1 V形
(4) （2分）
【解析】(1)Fe是26号元素，基态 原子的电子排布式为 ，基态 的价电子排布图是
、基态 的价电子排布图是 ，未成对电子的数目
之比为4:5。
(2)三草酸合铁酸钾所含元素中，氧元素非金属性最强，所以第一电离能最大的是O，电负性最大的是O。
(3) 的结构式为O=C=O， 的结构式为H-O-H，单键为 键，双键中有1个 键和1个π键，则1个
与1个 分子中 键数目之比为1:1； 分子中O原子价电子对数是4，有2个孤电子对，立体
构型为V形。
(4)根据原子1的坐标为 ，可知原子2的坐标为 ；
21．（2022·广西柳州·二模）（12分）黄金是一种非常重要的金属。不仅是用于储备和投资的特殊通货，
同时又是首饰业、电子业、现代通讯。航天航空业等部门的重要材料。
(1)金能溶解于王水中： ，请分析 中 的配体是
___________，配位数是___________。
(2)开采的金矿可用氰化法提取：先以氰化钠(NaCN)溶液处理粉碎的金矿石得到 ，再用锌还原：
。Zn与 形成的配离子为正四面体形，Au(+1价)与 形成的配
离子为直线形。
① 中配合离子 中σ键和π键个数之比是___________，配体 杂化方式是
___________。②写出Zn的电子排布式___________，C、N、Na的第一电离能由大到小顺序为___________。
(3) 是一种褐红色晶体，吸湿性极强，易溶于水和乙醇，无论是固态还是气态，它都是以二聚体
的形式存在。依据以上信息判断 晶体的结构属于___________晶体，写出 的结构式
___________。
(4)①Au单质的晶体为面心立方最密堆积，Au的配位数为___________。以下金属和金具有相同的堆积模
型的是___________。
a．Po b．Na c．Zn d．Cu
②若Au的原子半径为a nm，Au单质的摩尔质量为M g/mol，阿伏伽德罗常数为N ，求Au单质的密度为
A
___________ 。(用含a、N 、M的代数式表示)
A
【答案】（除标注外，每空1分）(1) 4
(2)1：1 sp N＞C＞Na(或Na＜C＜N)
(3)分子
(4)12 d （2分）
【解析】在配合物中，中心原子或离子含有空轨道，配位体含有孤对电子；同周期自左而右第一电离能呈
增大趋势，N元素原子的2p能级有3个电子，为半满稳定状态，能量降低，失去电子需要的能量较高，第
一电离能高于同周期相邻元素，AuCl 是一种褐红色晶体，吸湿性极强，易溶于水和乙醇，无论是固态、
3
还是气态，它都是以二聚体Au Cl 的形式存在，由此判断AuCl 晶体的结构属于分子晶体。
2 6 3
(1)在配合物中，能提供孤电子对的为配位体，所以在H[AuCl ]中，配位体是Cl-，配位数为配位体的数目。
4
故答案为：Cl-、4。
(2)①1个[Au(CN) ]−离子中，含有2个配位键，属于σ键，配体CN-的结构式为[C≡N]-，含有1个σ键和2
2
个π键，则1个[Au(CN) ]−离子中，含有4个σ键，即可推出1mol[Au(CN) ]−含有σ键的数目为4，π键为
2 2
4；CN-为直线形，C原子的杂化方式为sp；
故答案为：1：1；sp；②Zn原子核外有30个电子，根据构造原理其核外电子排布式为：[Ar]3d104s2
同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，N元素原子的2p能级有3个电子，为半满稳定状态，能量降低，
失去电子需要的能量较高，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞C＞Li，同主族从上到下
第一电离能逐渐减小，第一电离能Li＞Na。故答案为：N＞C＞Na
(3)AuCl 是一种褐红色晶体，吸湿性极强，易溶于水和乙醇，无论是固态、还是气态，它都是以二聚体
3
Au Cl 的形式存在，依据以上信息判断AuCl 晶体的结构属于分子晶体，Au Cl 的结构式为：
2 6 3 2 6
，故答案为：分子，
(4)①面心立方最密堆积，在一个晶胞中选其中一个顶点的Au原子，距离Au原子最近的Au原子为3个，
向外延伸8个晶胞，3×8=24，但交界面上Au计算两次，则Au配位数为12，与Cu具有相同堆积方式。故
答案为：12、d
②一个Au晶胞中Au原子的数目为8×18+6×12=4，晶胞质量m=MN ×4，Au的原子半径为a nm，晶胞体积
A
V=(2a)3，晶胞m＝ρV，所以ρ= ＝ ，故答案为 。
：
