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解密 18 物质结构与性质
一、单选题
1．（2023秋·北京朝阳·高三统考期末）下列化学用语或图示表达正确的是
A． 共价键电子云轮廓图：
B．基态 原子的价层电子排布式：
C． 的 模型：
D．反-2-丁烯的结构简式：
【答案】B
【解析】A．氯化氢中氢原子和氯原子形成的是σ键，原子轨道头碰头方式重叠，电子云
轮廓图为： ，A错误；
B．基态 原子是14号元素， 原子的价层电子排布式： ，B正确；
C． 的孤电子对数目为：（6-2 2） =1，只有一对孤电子对，C错误；
D．反-2-丁烯的结构简式： ，D错误；
故本题选B。
2．（2022秋·河北保定·高三校考阶段练习）绿矾 可用作净水剂，在空气中
极易被氧化。下列有关说法正确的是
A．H、O、S均位于元素周期表p区
B． 的价层电子轨道表示式为
C．基态S原子的未成对电子数为6
D．基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图是球形的【答案】B
【解析】A．H的价电子排布式为 ，位于元素周期表s区，A项错误；
B． 是铁原子生成4s2上的2个电子得到的，其价层电子轨道表示式为
，B项正确；
C．基态S原子的价电子排布式为 ，其未成对电子数为2，C项错误；
D．O原子核外电子排布式为 ，占据的最高能级为 ，故电子云轮廓图呈哑铃
形，D项错误。
答案选B。
3．（2023秋·天津西青·高三统考期末）下列物质性质的说法正确的是
A．离子晶体中存在阴阳离子，故离子晶体可以导电
B． 图中电子排布违反了能量最低原理
C．金属发生延展时，金属原子层间发生相对滑动，不改变原来的排列方式
D．由于 分子间可以存在氢键，水的热稳定性很强
【答案】C
【解析】A．导电需要自由移动的离子，故离子晶体中存在阴阳离子，但离子不可自由移
动也不可以导电，故A错误；
B．能量最低原理：原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里，然后由里到外，依
次排布在能量逐渐升高的能级里；洪特规则是指在相同能量的轨道上，电子总是尽可能分
占不同的轨道且自旋方向相同；图中电子排布违反了洪特规则，故B错误；
C．金属晶体中存在金属键，发生延展时，金属原子层间发生相对滑动，不改变原来的排
列方式，故C正确；
D．水的热稳定性很强是因为氢氧键键能很大，故D错误；
故选C。
4．（2023春·湖南湘潭·高三湘潭一中校考开学考试）X、Y、W、N是原子序数依次增大
的短周期主族元素，X原子的核外电子只有一种运动状态，Y的最外层电子数为其 轨道
电子数的3倍，W与Y位于同一主族。下列叙述正确的是
A．简单离子半径：
B．W、N的最高价氧化物对应水化物的酸性：
C．最简单氢化物的沸点：
D． 分子中只含极性共价键
【答案】C
【解析】X原子的核外电子只有一种运动状态，则X是H元素，Y的最外层电子数为其轨道电子数的3倍，其最外层电子排布式为2s22p4，则Y是O元素；W与Y位于同一主族，
则W是S元素，根据X、Y、W、N是原子序数依次增大的短周期主族元素，则N是Cl元
素。
A．简单离子半径： ，即 ，故A错误；
B．W、N的最高价氧化物对应水化物的酸性： ，则 ，故B错误；
C． 可以形成分子间氢键，沸点更高，所以 ，故C正确；
D． 分子即 ，其中不只含极性共价键，还有氧原子之间形成的非极性共价键，
故D错误；
故选C。
5．（2023春·湖北武汉·高三统考阶段练习）我国超高压输变电技术世界领先。 属于新
一代超高压绝缘介质材料，其制备反应原理为 。下列说
法正确的是
A．第一电离能： B． 是一种直线形分子
C． 分子的键角完全相同 D． 的沸点比 的高
【答案】A
【解析】A．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着
原子序数变大，第一电离能呈变大趋势，第一电离能： ，A正确；
B． 分子中中心O原子价层电子对数为2+ =4，O原子采用sp3杂化，O原子上
含有2对孤电子对，所以分子不是直线形分子，B错误；
C． 分子构型为正八面体，键角不完全相同，C错误；
D． 能形成氢键，导致 的沸点比 的低，D错误；
故选A。
6．（2021春·湖北·高三校联考阶段练习）“ ”表示相关元素的原子中除去最外层电子
的剩余部分，“。”表示氢原子，小黑点“·”表示没有形成共价键的最外层电子，短线表
示共价键。关于下述几种分子的说法正确的是
A．分子中，中心原子采用sp3杂化的只有①③
B．①分子为正四面体结构，④分子为平面形
C．②分子中σ键：π键=2：1D．四种分子的键角大小顺序为②>③>①>④
【答案】D
【解析】A．④的中心原子的价层电子对数为4，采取的也是sp3杂化，故A说法错误；
B．①和④的中心原子采取的都是sp3杂化，根据价层电子对互斥理论，①分子中含有孤对
电子，导致①分子不是正四面体结构、是三角锥形，④分子虽然也有2对孤电子对，但形
成的两个共价键共面，所以④分子为平面形，故B说法错误；
C．②分子中含有三键，中心原子采取的是sp杂化，但中心原子有2个，故分子中的σ键
是3，π键是2，则σ键：π键=3：2，故C说法错误；
D．根据价层电子对互斥理论，四种分子的键角大小顺序为②>③>①>④，故D说法正确；
本题答案D。
7．（2022秋·辽宁营口·高三统考期末）下列符号表征或说法正确的是
A． 电离： B．Fe位于元素周期表d区
C． 空间结构：三角锥形 D．羟基的电子式：
【答案】B
【解析】A． 是二元弱酸，电离分步进行，其一级电离方程式为
，A错误；
B．基态Fe原子的价电子排布式是 ，位于元素周期表d区，B正确；
C． 中心碳原子的价层电子对数为 ，故其空间结构为平面三角形，
C错误；
D．羟基含有1个未成对电子，电子式： ，D错误；
故选B。
8．（2023春·安徽·高三统考专题练习）在碱性溶液中， 可以与缩二脲形成紫色配离
子，其结构如图所示。下列说法错误的是
A．该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H
B．该配离子中能与水分子形成氢键的原子有N、O和H
C．1mol该配离子中含有的配位键数目为6 (设 为阿伏加德罗常数的值)D．已知缩二脲的分子式为 ，则由尿素 生成缩二脲的反应类型为取
代反应
【答案】C
【解析】A．同一周期从左到右主族元素的电负性逐渐变大，故电负性：O>N>C，且三者
电负性均大于氢，A正确；
B．由题图可知，N、O能与水分子中的氢原子形成氢键，H能与水分子中的氧原子形成氢
键，B正确；
C．由题图可知，该配离子中，两个铜离子与其他原子共形成4个配位键，故1mol该配离
子中含有的配位键数目为 ，C错误；
D．已知缩二脲的分子式为 ，根据题图可判断出缩二脲的结构简式为
，结合尿素的结构简式 判断，由尿素生成缩二
脲的反应类型为取代反应，D正确；
综上所述故选C。
9．（2023春·北京通州·高三统考开学考试）钛酸钙是典型的钙钛矿型化合物，该类化合物
具有特殊的理化性质，比如吸光性、电催化性等，其晶体结构如图所示。下列说法不正确
的是
A．钛酸钙的化学式为
B．钛与钙是同一周期元素
C．基态钛原子价电子排布式是
D．晶胞中与每个 距离最近且相等的 有6个
【答案】D
【解析】A．根据晶胞结构分析得到Ca、Ti、O的个数分别为 、1、 ，则钛
酸钙的化学式为 ，故A正确；
B．钛为22号元素，与钙是都是第四周期元素，故B正确；
C．钛为22号元素，基态钛原子电子排布式为[Ar] ，价电子排布式是 ，故C正确；
D． 所在的横截面有3个，每个横截面与Ca2+距离最近且相等的 有4个，因此晶胞
中与每个 距离最近且相等的 有12个，故D错误；
综上所述，答案为D。
10．（2023秋·河北沧州·高三统考期末）钴的某种氧化物广泛应用于硬质合金、超耐热合
金、绝缘材料和磁性材料的生产，其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是
A．该氧化物的化学式为
B．晶胞中 的配位数为12
C．根据晶体类型推测，该物质熔点低于硫
D．若该氧化物的密度为 ，阿伏加德罗常数为 ，则晶胞中两个 间的最短
距离是
【答案】D
【解析】A．据“均摊法”，晶胞中含 个 、 个 ，该氧化
物的化学式为 ，A错误；
B．以体心钴离子为例，晶胞中 的配位数为6，B错误；
C．分子晶体沸点低于离子晶体，根据晶体类型推测， (分子晶体)熔点低于 (离子晶
体)，C错误；
D．设晶胞棱长为acm，1个晶胞中含有4个 ，则晶体密度为
，晶胞棱长 ，两个 间的最短距离为 =
，D正确；
故选D。
二、填空题11．（2022·福建·高三统考专题练习）锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是 ，
可通过下列反应制备：
。
(1)写出基态 的电子排布式：_______________。
(2)P、S元素第一电离能大小关系为_______________，原因是_______________。
(3)氨基乙酸铜分子结构如图所示，碳原子的杂化方式为_______________，基态碳原子核
外电子有_______________种运动状态。
(4)在硫酸铜溶液中加入过量 ，生成配合物 ，则 该配合物含有 键的
数目为_______________( 表示阿伏加德罗常数的值)。
(5)晶体铜的晶胞结构如图甲所示，原子之间相对位置关系的平面图如图乙所示，铜原子的
配位数为_______________，铜的原子半径为 ， 表示阿伏加德罗常数的值，晶
体铜的密度为_______________ (列出计算式即可)。
【答案】(1) (或 )
(2) P原子 轨道上的电子处于半充满状态，较稳定，比S难失去电子
(3) 和 6
(4)
(5) 12
【解析】（1）Cu2+核外有27个电子，根据核外电子排布规律，基态Cu2+的电子排布式是
(或 )；
（2）P原子3p轨道半充满，结构较稳定，不易失电子，所以P、S元素第一电离能大小关
系为P>S；
（3）单键碳杂化方式为sp3、双键碳杂化方式为sp2， 中既有单键碳又有双键碳，所以碳原子的杂化方式为sp3、sp2；基态碳原子核外有6个电子，所
以基态碳原子核外电子有6种运动状态；
（4） 存在碳氨三键，1个碳氨三键中有2个 键，所以 该配合物含有 键，
数目为 ；
（5）离铜原子距离最近且相等的原子为铜原子的配位原子，根据图甲可知铜原子配位数是
12；根据图乙可知，晶胞的面对角线长为 ，则晶胞棱长为 ，
每个品跑合有铜原子数为 ，1个晶胞的体积为 ，质
量为 ，所以晶体铜的密度为 。
12．（2022秋·河南驻马店·高三统考期末）半导体材料对现代信息技术的发展至关重要。
硅(Si)、砷化铝(AlAs)均为半导体材料。
(1)基态砷原子的核外电子排布式为_______。第一电离能：As_______(填“>”或“<”)Se。
(2)高纯硅可用于制造芯片，其制备过程中会产生SiHCl、SiHCl、SiHCl 、SiCl 等物质。
3 2 2 3 4
熔沸点：SiH_______(填“>”或“<”)SiCl ，原因是_______。
4 4
(3)SiCl 可发生水解反应，水解机理如图1。SiCl 和SiCl (OH)中Si采取的杂化类型分别为：
4 4 3
_______、_______；Si、 、Cl的电负性由大到小的顺序为_______(填元素符号)。
(4)一种新型半导体材料砷化硼的晶胞结构示意图如图2。砷化硼的化学式为_______，该晶
胞中As的配位数为_______，该晶胞中As原子处于B原子形成的_______(填“正四面体”
或“正八面体”)空隙中，设该晶胞的边长均为apm，阿伏加德罗常数的值为N ，则该晶
A
体的密度为_______(列出计算式)g·cm-3。
【答案】(1) >(2) < 两种物质均是分子晶体，相对分子质量越大熔沸点越高
(3) 、 、
(4) 4 正四面体
【解析】（1）基态砷原子的核外电子排布式为 ，砷原子最外层的 能级处
于半满状态较稳定，硒原子最外层的 能级有4个电子，不稳定，所以第一电离能砷大于
硒，答案： ，>；
（2）两种物质均是分子晶体，分子晶体的相对分子质量越大分子间作用力越强，熔沸点越
高，答案：<，两种物质均是分子晶体，相对分子质量越大熔沸点越高；
（3）SiCl 和SiCl (OH)中Si的价层电子对都是4 ，中心原子采取的杂化类型都是 ，电
4 3
负性的变化规律同周期自左向右电负性依次增大，同主族自上而下依次减小，氧的电负性
大于氯，氯的电负性大于硅，答案：， ， ， 、 、 ，
（4）由晶胞结构可知硼原子位于晶胞的顶点和面心，所以一个晶胞均摊硼原子的个数
，砷原子处于晶胞的内部有4个，所以化学式 ，晶胞中距离As最近的
硼原子有4个，围城一个正四面体的结构，所以晶胞中As的配位数为4，该晶胞中As原
子处于B原子形成的正四面体空隙中，根据 ，答案： ，
4，正四面体， 。
一、单选题
1．（2023秋·吉林长春·高三长春市第二中学校考期末）下图为“点击化学”的一种反应，
下列关于Ⅰ～Ⅲ三种物质的说法正确的是
A．Ⅰ中C、N、O元素的第一电离能最大的是O
B．基态 的价层电子排布式为C．基态N原子 轨道的电子云轮廓图：
D．Ⅲ中基态氧原子最外层电子的轨道表示式：
【答案】C
【解析】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状
态，第一电离能大于同周期相邻元素，故I中N元素的第一电离能最大，A错误；
B．铜为29号元素，失去一个电子形成 ，故基态 的价层电子排布式为 ，B错
误；
C．基态N原子 轨道的电子云轮廓图： ，C正确；
D．O是第8号元素，基态氧原子最外层电子的轨道表示式： ，D错误；
故选C。
2．（2023春·广东广州·高三广州市第二中学校联考开学考试）FeSO ·7H O在工业生产中
4 2
有重要用途，其结构示意图如下，下列说法错误的是
A．电负性：O＞S＞H
B．基态Fe2+的价层电子排布式：3d6
C．上述结构中含化学键：离子键、共价键、氢键、配位键
D．HO中的O和 中的S均为sp3杂化，HO的键角小于 的键角
2 2
【答案】C
【解析】A．非金属性O＞S＞H，非金属性越强，电负性越大，则电负性：O＞S＞H，A
正确；B．基态Fe的价电子排布式为3d64s2，则基态Fe2+的价层电子排布式为3d6，B 正确；
C．FeSO ·7H O的晶体结构中，Fe2+与 间形成离子键，S-O、O-H间形成共价键，6个
4 2
HO与Fe2+间形成配位键，氢键不属于化学键，则含化学键：离子键、共价键、配位键，C
2
错误；
D．HO中的O和 中的S价层电子对数都为4，均发生sp3杂化，HO分子中O原子最
2 2
外层有2个孤电子对，对成键电子有排斥作用，而S原子最外层不存在孤电子对，所以
HO的键角小于 的键角，D正确；
2
故选C。
3．（2023春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）某固体电解质的化学式为
，其中R、X、Y、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，R为金属元素，且
最外层电子数是次外层的一半，X、Y、W为第三周期的相邻非金属元素，Y与W形成的
分子中所有原子均满足8电子稳定结构。下列说法错误的是
A．R与W形成的化合物水溶液显酸性
B．X是四种元素中简单离子半径最大的
C．W的电负性大于Y
D．1molX与W形成的化合物一定含66mol电子
【答案】D
【解析】R、X、Y、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，R为金属，且最外层电子
数是次外层的一半，R是Li元素；X、Y、W为第三周期的非金属元素，根据LiXY Z元
6 5
素化合价代数和等于0，可知X是P元素、Y是S元素、W是Cl元素。
A．R是Li，W是Cl，形成的化合物为LiCl，强酸弱碱盐，水溶液显酸性，A正确；
B．Li+电子层数少，半径小；电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子半径：Cl-
H O
4 2
B．元素的第一电离能： BF－
D．该锂盐的阴离子中含有配位键
【答案】A
【解析】A．HO中存在氢键，CH 中不存在氢键，则HO的沸点高于CH，A错误；
2 4 2 4
B．同周期元素从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，第一电离能BF-，C正确；
D．B原子形成3条共价键之后没有多余的电子，其与其中一个F形成的共价键为配位键，
D正确；
故答案选A。
6．（2023·全国·高三专题练习）我国科研人员发现一种可用于“点击化学”的化合物，结
构如图所示。W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大，X、Z同主族，Y原
子的最外层电子数与W原子的核外电子总数相等。下列说法正确的是
A．原子半径：B．四种元素中，最高价含氧酸酸性最强的为Y
C．第一电离能：
D．最简单氢化物的沸点：
【答案】D
【解析】由题干信息可知，W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大，X形成
2个共价键，Z形成6个共价键，X、Z同主族，则X为O、Z为S；Y形成1个共价键，且
原子序数在O、S之间，则Y为F；W原子的核外电子总数与F的最外层电子数相等，则
W为N。
A．由分析可知，X为O，Y为F，Z为S，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；
同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，则原子半径S＞O＞F即Z＞X＞Y，A错误；
B．由分析可知，Y为F，F无正价，不存在最高价含氧酸，B错误；
C．由分析可知，X为O，W为N，同周期主族元素从左到右，第一电离能总体上呈增大
趋势，但N的2p轨道处于半充满状态，第一电离能大于O的（同周期第ⅤA族元素的第
一电离能大于第ⅥA族元素的），C错误；
D．由分析可知，X为O，Z为S，HO能形成分子间氢键，而HS不能，故HO的沸点更
2 2 2
高，D正确；
故答案为：D。
7．（2023春·安徽·高三统考专题练习）水溶液锌电池(图1)的电极材料是研究热点之一、
一种在晶体 中嵌入 的电极材料充放电过程的原理如图2所示。下列叙述中正确的
是
A．①为 活化过程，其中 的价态不变
B．该材料在锌电池中作为负极材料
C．②代表电池放电过程
D．③中 晶体转移的电子数为
【答案】C
【解析】A．①过程中MnO晶胞中体心的Mn2+失去，产生空位，该过程为MnO活化过程，
根据化合物化合价为0可知Mn元素化合价一定发生变化，故A项错误；
B．锌电池中Zn失去电子生成Zn2+，Zn电极为负极材料，故B项错误；
C．②过程中电池的MnO电极上嵌入Zn2+，说明体系中有额外的Zn2+生成，因此表示放电过程，故C项正确；
D．MnO晶胞中棱边上所含Mn的个数为 ，同理 和 晶
胞中棱边上所含Mn的个数为3， 晶胞中Zn2+个数为 ，因此Mn与
Zn2+个数比为3：1，由此可知 晶胞中Zn2+个数为 ，③过程中1mol
晶体转移电子的物质的量为 ，故D项错误；
综上所述，叙述正确的是C项。
8．（2023·广东清远·清新一中校考模拟预测）几种工业上常见的晶体晶胞或结构(氟化钙，
氯化铵，氯化铝)如图所示，下列说法正确的是
A．图1中正负离子的配位数分别为4和8
B．熔点：图2所示物质>图1所示物质
C．图3中与体心原子等距离且最近的顶点原子有8个
D．图3中只存在离子键
【答案】C
【解析】A．由图1可知，晶胞中黑球个数为 ，白球个数为8，个数比为
4:8=1:2，根据化学式CaF 可知，黑球代表Ca2+，白球代表F-，白球位于相邻的4个黑球所
2
形成的正四面体的体心，因此，所示CaF 晶体中F-配位数为4，则Ca2+配位数为8，故A
2
错误；
B．氯化铝是共价化合物，图2代表AlCl ，图1代表CaF ，是离子晶体，一般离子晶体的
3 2
熔点高于共价晶体，故CaF 的熔点高于AlCl ，故B错误；
2 3
C．图3中与体心原子小黑球等距离且最近的顶点原子大黑球有8个，故C正确；
D．图3晶胞中大黑球个数为 ，白球个数为4，小黑球个数为1，根据氯化铵的化学
式NH Cl可知图3代表该物质，NH Cl中铵根和氯离子间存在离子键，铵根内N和H原子
4 4
间存在共价键，故D错误；
故选：C。
二、填空题
9．（2022秋·山东威海·高三统考期末）高压技术在物质研究中发挥着重要作用，回答下列问题。
(1)科学家给食盐施加20万大气压，与钠或氯气反应，生成一些不同组成、不同结构的离
子晶体。基态氯原子的价电子排布式为_______。其中一种晶体的晶胞(黑球均在面上)如图，
该晶体的化学式为_______，其熔沸点比金属钠晶体_______(填“高”或“低”)，Na+周围
最紧邻的Cl-数为_______。
(2)在超高压下合成大量含Xe-F和Xe-O键的化合物，如XeOF ，XeOF 中心原子的杂化轨
2 2
道类型为_______(填序号)。
A．sp2 B．sp3 C．sp3d D．sp3d2
(3)在超高压下，金属钠和氦可形成化合物，其晶胞结构如图，其中电子对(e )和氦原子交
替分布填充在各个小立方体的中心。晶胞中的钠离子数为_______，若将氦原子放在晶胞顶
点，所有电子对e 在晶胞中的位置为( ，0，0) ， (0， ，0) ， (0，0， ) ，
_______，若晶胞边长为apm，则钠离子与氦原子的间距为_______pm (用含a的代数式表
示)。
【答案】(1) 3s23p5 NaCl 高 12
3
(2)C(3) 8 ( ， ， )
【解析】（1）氯为17号元素，基态氯原子的价电子排布式为3s23p5。氯原子半径大于钠，
则根据“均摊法”，晶胞中含 个Na、 个Cl，该晶体的化学式为
NaCl ，其为离子晶体熔沸点较高、钠单质熔沸点较低，故其熔沸点比金属钠晶体高；以体
3
心钠离子为例，最紧邻的Cl-为12个，故填12；
（2）中心原子形成3个σ键且存在2对公用电子对，则说明一个d轨道参与可杂化，故为
sp3d杂化，选C；
（3）根据“均摊法”，晶胞中含 个钠离子；电子对(e )和氦原子
交替分布填充在各个小立方体的中心，若将氦原子放在晶胞顶点，则两者相对位置如图，
，若所有电子对e 在晶胞中的位置为( ，0，0) ， (0， ，0) ， (0，
0， ) ，则另一个位置为( ， ， )；若晶胞边长为apm，则钠离子与氦原子的间距为
体对角线的四分之一，故为 pm。
10．（2022·福建·高三统考专题练习）铜及其化合物在日常生产、生活中有着广泛的应用。
回答下列问题：
(1)基态Cu原子价电子排布式为_______。
(2)K与Cu同周期，最外层电子数相同，但Cu的熔点远高于K，因为_______。
(3)含铜废液可以利用铜萃取剂M，通过如下反应实现铜离子的富集，进行回收。
①M所含元素的电负性由大到小顺序是_______(用元素符号表示)。
②X化合物中中心原子铜的配位数是_______，上述反应中断裂和生成的化学键有
_______(填字母序号)。a.离子键 b.共价键 c.金属键 d.氢键 e.配位键
(4)高温下， 比CuO稳定的原因是_______。
(5)离子型配合物 中，阴离子的空间构型为_______，配体中碳原子的杂
化方式是_______。
(6)由Cu，Sb，Se组成的热电材料，其晶胞结构如图所示， ， ，
该晶体的密度是_______ (列式即可)
【答案】(1)3d104s1
(2)Cu的半径比K的半径小，电荷数比K的多，金属键比K强，所以Cu的熔点远高于K
(3) O>N>C>H 4 be
(4)Cu的价电子为3d104s1，失去最外层1个电子即可达到全满稳定结构
(5) 正四面体 sp3、sp
(6)
【解析】（1）Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以核外电子排布式
为:1s2s22p63s23p63d104s1，基态铜原子价层电子排布式为3d104s1；
（2）Cu的半径比K的半径小，电荷数比K的多，金属键比K强，所以Cu的熔点远高于
K；
（3）①M中的元素由C、N、O、H，根据同周期元素，从左到右电负性依次增强，可得
M所含元素的电负性由大到小顺序为O>N>C>H；
②X化合物中有2个氮原子和2个氧原子提供孤对电子，所以中心原子铜的配位数是4；中
心原子提供空轨道，配体提供孤电子对形成配位键；氢键存在于与N、O、F等电负性很大
的原子形成共价键的H与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间，配位键用“→”表示，
氢键用“…”表示，在该反应中，酚羟基中的O-H共价键断裂生成H＋，所以上述反应中
断裂和生成的化学键有配位键、共价键，选be；
（4）Cu O中Cu+的外围电子排布式为3d10，CuO中Cu2+的外围电子排布式为3d9，前者达
2到全充满稳定结构；
（5）配合物 的阴离子为 ，中心原子B的价层电子对数为
＝4，空间构型为正四面体形；配体CHCN 中，甲基上的碳是sp3杂化，
3
−CN中含有三键，碳原子是sp杂化；
（6）由Cu，Sb，Se组成的热电材料，其晶胞结构如图所示，根据均摊法可知Cu有10
+4 =6个，Sb有 2个，Se有8个， ， ，该晶体的密度
是 = 。
11．（2023秋·天津河西·高三统考期末）羧酸在自然界中广泛存在，与人类生活关系密切。
已知：
ⅰ.烷基(R-)是推电子基团
ⅱ.25℃时，
( )
请按要求回答下列问题。
(1)甲酸、乙醛沸点分别为101℃、21℃，分析推测乙酸的沸点比丙醛的_______(填“高很
多”或“低很多”或“等于”)，你推测的依据是_______。
(2)甲酸的结构式为_______；其分子中，碳原子的杂化轨道类型为_______；其分子中，电
负性最大的原子是_______。
(3)推测酸性强弱：乙酸_______十八酸即硬脂酸(填“>”或“＜”)。
(4)某同学设计图所示装置探究乙酸、碳酸、乙酸溶液苯酚的酸性强弱。①为实现该实验目的，请在B处补充画出缺失的装置并标注盛装的试剂名称_______。
②写出试管c中反应的离子方程式：_______。
③等浓度 、 、 的三种溶液pH由大到小的顺序为
_______。
(5)为探究浓度对 电离程度的影响，某同学用pH计测定T℃时不同浓度的醋酸
的pH，结果如下：
浓度/(mol/L) 0.2000 0.1000 0.0200 0.0100 0.0010
pH 2.83 2.88 3.23 3.38 3.88
①结合上表中数据说明醋酸是弱电解质的依据是_______。
②上表数据说明随着溶液中 浓度的减小， 的电离程度将(填“增大”
或“减小”或“不变”)_______。
③T℃下，利用表中第二组数据计算 _______。
【答案】(1) 高很多 乙酸的沸点明显高于丙醛，其主要原因是：乙酸分子间存
在氢键，增大了分子间作用力
(2) sp2 氧
(3)>(4) CO+H O+ HCO +
2 2
> >
(5) 当醋酸溶液的浓度为10-3 mol/L时，pH = 3.88，c(H+) =10-3.88 mol/L <10-3 mol/L 增
大 10-4.76
【解析】（1）乙酸的沸点明显高于丙醛，其主要原因是：乙酸分子间存在氢键，增大了分
子间作用力，推测乙酸的沸点比丙醛的高很多；
（2）甲酸的结构式为 ；其分子中，碳原子的杂化轨道类型为sp2；其分子
中，电负性最大的原子是氧；
（3）已知：ⅰ.烷基(R-)是推电子基团，随着碳原子数的增加，推电子作用减弱，氧氢键极
性增强，使H更容易脱离氧即同元时烃基越短酸性越强，故乙酸>十八酸即硬脂酸；
（4）①二氧化碳中混有挥发的醋酸，需用装有饱和碳酸氢钠的洗气瓶洗气；②
> > >HCO ，复分解反应中较强酸可以制较弱酸：CO+H O+
2 2
HCO + ；
③ 、 、 都是强碱弱酸盐，水解显碱性。酸性强弱顺序为> > >HCO ，根据越弱越水解的规律，等浓度的三种溶液
pH由大到小的顺序为 > > ；
（5）①当醋酸溶液的浓度为10-3 mol/L时，pH = 3.88，c(H+) =10-3.88 mol/L <10-3 mol/L，
说明醋酸在溶液中不能完全电离，可证明醋酸时弱电解质；
②当醋酸溶液的浓度为10-3 mol/L时，pH =3.88，c(H+) =10-3.88 mol/L，当醋酸溶液浓度为
10-2mol·L-1时，pH=3.38，c(H+) =10-3.38 mol/L，综合以上数据，溶液浓度减小为原来的 ，
c(H+)大于原来的 ，由此可知，随醋酸浓度的减小，醋酸的电离程度增大；
③ 。
12．（2023春·安徽·高三统考专题练习）镍电池的电极活性材料为多组分合金(主要成分为
镍、钴，还含有铝、铁等)，可重新回收利用。利用废镍电池资源化生产醋酸钴晶体
的工艺流程如下。
已知：①浸取母液中除铝元素外，其他金属元素的化合价均为 价。
②部分金属阳离子沉淀的 如下表。
沉淀物
开始沉淀
2.2 7.4 7.6 0.1 4.0 7.6
完全沉淀
3.2 8.9 9.2 1.1 5.2 9.2
请回答下列问题：
(1)“浸取”时可以提高浸取率的操作有_______(任写1条)。
(2)“调 ”时溶液的 范围是_______，所得滤渣1的主要成分为_______(填化学式)。(3)“氧化分离”操作控制溶液 ，加入 发生反应的离子方程式为_______。
(4)“溶解1”操作中加入 的作用为_______，“沉钴”操作过程中发生反应的离子方程
式为_______。
(5)“溶解2”操作后得到醋酸钴晶体，要使该醋酸钴晶体的纯度更高，所采取的实验操作名
称应为_______。
(6)碱金属可以插入石墨层中，钾 的石墨插层化合物具有超导性，其中K层平行于石墨
层。图1为其晶胞图，垂直于石墨层方向的原子投影如图2所示。
C—C键的键长为 ，则K层中m与n两个K原子之间的距离为_______ ，设 为
阿伏加德罗常数的值，若晶胞参数分别为 、 、 ，则该石墨插层化合物的晶胞
密度为_______ (用含x、y、z、 的代数式表示)。
【答案】(1)增大硫酸浓度，升高温度，延长浸取时间等
(2) 、
(3)
(4) 还原 生成
(5)重结晶
(6)
【解析】由题中流程可知，镍电池废料(主要成分为镍、钻，还含有铝、铁等)，用硫酸浸
取后，金属元素转化为对应的离子进入溶液中，加入 的目的是将母液中的 氧化为
，调节溶液 ，使 和 完全转化为 沉淀和 沉淀，过滤，滤渣
1为 和 ，向滤液中加入 将 氧化变成 并水解生成
沉淀，然后向沉淀中加入 和 ，溶解得到 溶液，向溶液中加入
得到 沉淀，过滤后的沉淀溶解在冰醋酸中得到醋酸钴溶液，将醋酸钴溶液蒸发浓缩、
冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到醋酸钴晶体,据此解答。（1）为提高浸取速率，除适当升高温度外，还可采取的措施有延长浸取时间、适当增加硫
酸浓度等。故答案为：增大硫酸浓度，升高温度，延长浸取时间等；
（2）由后续流程可知，第一次调节 时，已经将铁、铝化合物全部除去，则滤渣1的成
分除了 外，还有 ，结合表中数据可知，为了使 完全沉淀而 不沉
淀，应当调节溶液 的范围是 ，故答案为： ；
（3）“母液”中含有的 能够和 发生氧化还原反应，根据得失电子守恒和原子
守恒，可知反应的离子方程式为 ，故答案为：
；
（4）向 中加入 、 混合液，结合后续流程，最后得到产物中， 以
二价离子化合物形式存在，所以此时加入的 为还原剂，离子方程式为：
，故答案为：还原 生成 ，
；
（5）为提高醋酸钴晶体纯度，需要重新溶解、浓缩、结晶析出纯度更高的晶体，即重结晶
操作，故答案为：重结晶；
（6）根据晶胞结构，K原子在晶胞的8个顶点、6个面心和4个在体内，1个晶胞中含K
原子的个数为 ；由晶胞结构知m与n的距离如图 中的
之间距离，C—C键的键长为 ，则 ；晶胞中每层石墨烯部分结
构中有4条边(8个C原子)处于晶胞面上，其他C原子处于晶胞内部，晶胞中C原子数目
，则晶胞的质量 ，晶胞的体积
，所以该晶胞的密度
，故答案为： ， 。
