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专题突破卷06 物质结构与性质
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
一、选择题（本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。每小题只有一项是符合题目要求的）
1．下列事实不能直接从原子结构角度解释的是
A．化合物ICl 中I 为+1 价
B．第一电离能：N＞O
C．熔点：纯铁＞生铁
D．热稳定性：NH3＞PH3
【答案】C
【详解】A．Cl 和I 同主族，最外层电子数相等，但I 原子半径大于Cl，故Cl 非金属性即得电子能力大于
I，则化合物ICl 中I 为+1 价，能直接从原子结构角度解释，故A 不符合题意；
B．同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，由于第ⅤA 族元素最外层p 轨道处于半
满稳定结构，所以它们的第一电离能大于同周期相邻元素，所以N 的第一电离能大于O，故B 不符合题意；
C．生铁是合金，熔点低，纯铁的熔点高，与合金内部原子的排布有关，与原子结构无关，故C 符合题意；
D．N 和P 同主族，最外层电子数相等，但P 原子半径大于N，故N 非金属性大于P，则简单氢化物热稳定
性NH3大于PH3，能直接从原子结构角度解释，故D 不符合题意；
故选C。
2．软钾镁矾(化学式为
)是一种重要的钾肥。下列说法正确的是
A．半径大小：
B．电负性大小：
C．电离能大小：
D．碱性强弱：
【答案】A
【详解】A．Cl-和K+具有相同的核外电子排布，且Cl 的核电荷数小于K，故半径大小：
，
A 正确；
B．已知同一周期从上往下元素电负性依次减小，电负性大小：
，B 错误；
C．已知同一周期从上往下元素第一电离能依次减小，电离能大小：
，C 错误；
D．已知金属性K＞Na＞Mg，故碱性强弱：
，D 错误；
故答案为：A。
1
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3．下列说法正确的是
A．碱性：Al(OH)3>Mg(OH)2
B．硬度：晶体硅>金刚石
C．热稳定性：PH3>NH3
D．酸性：CF3COOH > CCl3COOH
【答案】D
【详解】A．元素的金属性越强，最高价氧化物的水化物碱性越强，金属性Mg>Al，则碱性：
Al(OH)3<Mg(OH)2，故A 错误；
B．二者均为共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，硬度越大，即硬度：金刚石>晶体硅，故B
错误；
C．元素的非金属性越强，气态氢化物热稳定性越强，非金属性N>P，则热稳定性：PH3<NH3，故C 错误；
D．电负性F>Cl，F-C 键极性大于Cl-C 键极性，CF3COOH 更容易电离出氢离子，则酸性：CF3COOH >
CCl3COOH，故D 正确；
答案选D。
4．下列化学用语表达正确的是
A．
的结构示意图为：
B．硼酸的电子式为：
C．原子核内有10 个中子的氧原子：
D．基态铜原子的价层电子轨道表示式为：
【答案】B
【详解】A．Cl-的质子数是17，核外电子数为18，最外层电子数为8，其结构示意图为
，故A 错
误；
B．硼酸分子式为H3BO3，B 原子与O 原子间共用1 对电子，H 原子与O 原子间共用1 对电子，O 原子最外
2
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层电子数为8，其电子式为
，故B 正确；
C．原子核内有10 个中子的氧原子的质量数为8+10=18，该核素符号为
，故C 错误；
D．基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，同一轨道上两个电子的方向相反，其轨道表示式为
，故D 错误；
故选：B。
5．近年来，光催化剂的研究是材料领域的热点。一种Ru 配合物(如图所示)复合光催化剂可将
转化为
HCOOH。下列说法错误的是
A．Ru 配合物中第二周期元素的电负性：O>N>C
B．吡啶(
，原子在同一平面)中C、N 原子的杂化方式分别为
、
C．该配合物中Ru 的配位数是6
D．
中P 的价层电子对数为4，空间结构为正四面体形
【答案】B
【详解】A．第二周期主族元素从左向右电负性逐渐增强，因此电负性：O＞N＞C，故A 正确；
B．
中原子在同一平面，则C、N 原子的价层电子对数均为3，杂化方式均为
，故B 错误；
C．根据图中Ru 与周围的原子得到该配合物中Ru 的配位数是6，故C 正确；
D．
中P 的价层电子对数为4，无孤对电子，空间结构为正四面体形，故D 正确。
3
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综上所述，答案为B。
6．
可发生水解反应
，下列说法正确的是
A．
分子空间构型为三角锥型
B．
的VSEPR 模
C．质量数为35、中子数为18 的Cl 原子，
D．用电子式表示
的形成过程：
【答案】A
【详解】A．
中氮原子形成了3 个σ 键，有1 对孤电子对，价层电子对数为4，其空间构型为：三角
锥形，A 正确；
B．
中氧原子形成了2 个σ 键，有2 对孤电子对，价层电子对数为4，其VSEPR 模型为四面体型，B
错误；
C．质量数为35、中子数为18 的Cl 原子，
，C 错误；
D．水为共价化合物，则用电子式表示
的形成过程为：
，D 错误；
故选A。
7．
(俗称铵铁蓝)是一种蓝色的无机颜料。下列有关该物质说法错误的是
A．电负性：
B．铵铁蓝中铁元素有两种化合价
C．
中
的键角比
中的
的键角小
D．铵铁蓝中的配体是
，该配体中的
键与
键之比是1:2
【答案】C
【详解】A．元素非金属性越强，其电负性越大，非金属性：N＞C＞H，则电负性的大小顺序：N＞C＞
H，A 正确；
4
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B．化合物中正负化合价的代数和为0 可知，铵铁蓝中铁元素有+2 和+3 两种化合价，B 正确；
C．根据价层电子对互斥理论，
是正四面体，NH3是三角锥形，
中H-N-H 的键角比NH3中的H-N-
H 的键角大，C 错误；
D．CN-中C 和N 间是三键，1 个CN-中有1 个σ 键和2 个π 键，则该配体中的σ 键与π 键之比是1：2，D
正确；
故答案为：C。
8．X、Y 、Z、W 、Q 是原子序数依次增大的短周期主族元素。基态X 原子核外有两个未成对电子，Y 是
地壳中含量最高的元素 ，其中Z 与X 同族，W 与Y 同族。下列说法正确的是
A．原子半径：Z>Y>X
B．XY2和ZY2中的键角：Y-X-Y>Y- Z- Y
C．气态氢化物的沸点：Z>X
D．氧化物对应水化物的酸性：Q> W
【答案】B
【分析】X、Y 、Z、W 、Q 是原子序数依次增大，Y 是地壳中含量最高的元素，Y 为O，基态X 原子核
外有两个未成对电子，且在O 之前，X 为C；Z 与X 同主族，Z 为Si，W 与Y 同族，则W 为S，Q 为Cl；
【详解】A．电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，荷电核数越大，原子半径越小，A 项错误；
B．
中C 原子为sp 杂化，键角为180°，
中Si 原子为
杂化，键角小于180°，B 项正确；
C．没说明简单气态氢化物，C 的气态氢化物种类繁多，没法比较沸点，C 项错误；
D．没有说明最高价氧化物对应的水化物，无法比较，D 项错误；
答案选B。
9．我国科学家用如图所示的阴离子的盐作水系锌离子电池的电解质溶液，显示了优良的循环性能。X、
Y、Z、W 均为短周期元素且原子序数依次增大，其中X、Y、Z 位于同一周期，Y、W 核外最外层电子数
相等。下列叙述正确的是
A．简单离子半径大小顺序为W>Z>Y
5
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B．每个阴离子中σ 键与π 键的数目之比为5：2
C．Y 的简单氢化物的沸点高于W 的简单氢化物，是因为Y 的非金属性强于W
D．X 和Z 形成的简单化合物各原子最外层均满足8 电子稳定结构
【答案】D
【分析】根据图示，X 形成4 个单键，可能是第ⅣA 族元素C 或Si；Z 形成一个单键，可能是H 元素或第
ⅦA 族元素F 或Cl；3 个Y 有2 个形成一个双键，另一个形成一个单键同时得到一个电子使整个原子团带
一个单位的负电荷，则Y 是第ⅥA 族的O 元素，W 的形成6 个共价键，则W 为与O 元素同主族S 元素，
X、Y、Z 位于同一周期，则X、Y、Z、W 分别是C、O、F、S 四种元素。
【详解】A．S2-比O2-多一个电子层，故硫离子的半径大于氧离子半径，O2-与F-是核外电子排布相同的离子，
核电荷数越大，半径越小，故氧离子的半径大于氟离子的半径，则简单阴离子的半径顺序为S2-＞O2-＞F-，
A 错误；
B．单键均为σ 键，双键中含有1 个σ 键1 个π 键，每个阴离子中σ 键与π 键的数目之比为7：2，B 错误；
C．Y、W 的简单氢化物分别为H2O、H2S，均为分子晶体，且结构相似，相对分子质量越大，熔沸点越高，
由于H2O 分子间存在氢键，其沸点反常高，则简单氢化物的沸点Y＞W，与非金属性无关，C 错误；
D．X、Z 形成CF4，CF4电子式
，各原子最外层均满足8 电子稳定结构，D 正确；
故答案选D。
10．物质的结构决定性质，下列比较，不正确的是
A．碱性：
大于
；
小于
B．热稳定性：
小于
；金刚石大于硅晶体
C．沸点：
大于
；正丁烷大于异丁烷
D．酸性：
大于
；
大于
【答案】D
【详解】A．碱性：
大于
；Cl 原子电负性比C 强，使共用电子对偏向Cl，不利于-NH2结合水
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电离H+，生成更多的OH-，故
碱性小于
，A 正确；
B．非金属性越强，氢化物的热稳定性越好，N 的非金属性弱于O，故
热稳定性小于
；C-C
的键长比Si-Si 更短，键长越短，键能越大，热稳定性越好，故金刚石大于硅晶体，故B 正确；
C．两者均为分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，故
大于
；
同分异构体，支链越多，沸点越低，故正丁烷大于异丁烷，故C 正确；
D．Cl 电负性强于H，使得
更容易电离出H+，故酸性
小于
；
为强酸，
为弱酸，故D 错误。
答案为D。
11．氮、砷元素为同主族元素。下列说法正确的是
A．基态As 原子的电子排布式为[Ar]4s24p3
B．第一电离能：I1(N)<I1(As)
C．最简单氢化物的沸点：NH3<AsH3
D．分子成键的键角：NH3>AsH3
【答案】D
【详解】A．As 是33 号元素，处于第四周期第VA 族，根据构造原理可知，基态As 原子的电子排布式为
[Ar]3d104s24p3，A 项错误；
B．同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，I1(N)>I1(P)>I1(As)，B 项错误；
C．NH3分子间可以形成氢键，沸点最高，AsH3的沸点比NH3的低，C 项错误；
D．AsH3中有3 个σ 键和1 个孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化，分子空间结构为三角锥形，
NH3中N 的电负性大于As，成键电子偏向N，成键电子对之间的排斥作用增强，NH3的键角大于AsH3的，
D 项正确；
故选D。
12．用氨水吸收硫酸工厂尾气中的
，发生的反应为：
。下列说法
正确的是
A．
分子的空间结构呈V 形
7
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B．
的电子式为
C．
是非极性分子
D．
中的S 原子的杂化轨道类型为
杂化
【答案】A
【详解】A．
中
原子的价层电子对数
，含一对孤电子对，
模型为平面三角形，
空间结构为
形，A 正确；
B．
的电子式为
，B 错误；
C．
中
原子杂化轨道数
键数+孤对电子对数
，所以采取
杂化，分子构型为
型，
为极性分子，C 错误；
D．
中
原子孤电子对数
，价层电子对数
，所以采取
杂化，D 错误；
故选A。
13．由铁及其化合物可制得FeSO4·7H2O、FeCl3、K2FeO4等化工产品，它们在生产、生活中具有广泛应用。
已知NO 能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4。高炉炼铁的反应为 Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)
＋3CO2(g) ΔH=-23.5 kJ· mol-1。下列有关说法不正确的是
A．如图所示γFe 的晶胞中，铁原子的配位数为12
B．配离子为[Fe(NO)(H2O)5]2＋，配位数为6
C．基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s1
D．该配合物中阴离子空间结构为正四面体形
【答案】C
8
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【详解】A．根据晶胞结构图知，该晶胞中Fe 原子的配位数=
=12，故A 正确；
B．[Fe(NO)(H2O)5]2＋中NO、H2O 的个数之和为Fe2+的配位数，所以该配离子中配位数是6，故B 正确；
C．基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故C 错误；
D．该配合物的阴离子为
，S 原子价层电子对数=4+
=4 且不含孤电子对，所以该离子为正四
面体形，故D 正确；
故选：C。
14．W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素。W 是自然界中形成化合物最多的元素，其核外
电子有4 种空间运动状态；X 的简单氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应生成化合物甲；Y 是短周
期主族中原子半径最大的元素；Z 与Y 处于同一周期，且Z 元素所形成的简单单质常温常压下为气态。下
列说法正确的是
A．Y 的第一电离能在四种元素中最小
B．
是含极性键的极性分子
C．
的中心原子的杂化轨道类型为
D．
晶胞中含 1 个
和一个
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素。W 是自然界中形成化合物最多的元素，其
核外电子有4 种空间运动状态，则W 为C 元素；X 的简单氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应生成
化合物甲，则X 为N 元素；Y 是短周期主族中原子半径最大的元素，则Y 为Na 元素；Z 与Y 处于同一周
期，且Z 元素所形成的简单单质常温常压下为气态，则Z 为Cl 元素，据此分析。
【详解】A．Na 为金属，其第一电离能最小，故A 正确；
B．CCl4为含极性键的非极性分子，故B 错误；
C．NCl3的中心原子的价电子对数为：
=4，中心原子的杂化轨道类型为sp3，故C 错误；
D．NaCl 晶胞中含4 个Na+和4 个Cl-，故D 错误；
故选：A。
15．几种晶体的晶胞结构如图所示。已知：
、
均为立方晶胞。下列说法错误的是
9
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A．相同条件下，熔点：
B．另一种
晶胞结构中，当
处于体心时，则
处于棱心
C．
晶胞中a 点原子坐标参数为
，则b 点原子坐标参数为
D．三种晶体中，Ca 的配位数均为8
【答案】D
【详解】A．
半径小于
，
的离子键强于
的，
熔点更高，A 项正确；
B．另一种
晶胞结构中，当
处于体心时，
处于顶角、O 处于棱心，B 项正确；
C．由
晶胞结构及a 点原子坐标参数为
，可知点原子坐标参数为，
，C 项正确；
D．
中
的配位数为12，D 项错误；
故答案为：D。
二、填空题（本题包括4 小题，共55 分）
16．（12 分）太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位，单晶硅太阳能电池片在加工时，一般掺杂
微量的铜、铁、钴、硼、镓、硒等。其中某种重要的含铜的化合物结构如图。请回答下列问题：
(1)铜位于周期表中 区。
(2)基态二价铜离子的电子排布式为 ，已知高温下Cu2O 比CuO 更稳定，试从核外电子排布角
度解释 。
10
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(3)硼核外电子的运动状态的概率密度分布可用 形象化描述。
(4)Fe3+的价电子排布图为 。
(5)N、O、Se 三种元素中的第一电离能最大的为： 。
【答案】 ds 1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9 Cu+的最外层电子排布式为3d10，而Cu2+的最外层电
子排布为3d9，因为最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态Cu2O 稳定性强于CuO 电子云
N
【分析】铜是29 号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，铁是26 号元素，电子排布式为
1s22s22p63s23p63d64s2，结合第一电离能的变化规律分析解答。
【详解】(1)铜是29 号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，位于周期表中ds 区，故答案为：ds；
(2) Cu 原子失去一个4s 电子、一个3d 电子生成二价铜离子，根据构造原理，基态二价铜离子的电子排布
式为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9；原子轨道中电子处于半满、全满、全空时较稳定，二价铜离子价电子排
布式为3d9、亚铜离子价电子排布式为3d10，亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态，所以较稳定，故答
案为：1s22s22p63s23p63d9；Cu+的最外层电子排布式为3d10，而Cu2+的最外层电子排布为3d9，因为最外层电
子排布达到全满时稳定，所以固态Cu2O 稳定性强于CuO；
(3)硼核外电子的运动状态的概率密度分布可用电子云形象化描述，故答案为：电子云；
(4) 基态Fe 原子的价电子排布式为3d64s2，3d 轨道有4 个单电子，基态Fe 原子失去2 个4s 电子和1 个3d
电子形成稳定的Fe3+，所以Fe3+的价电子排布式为3d5，三价铁离子的3d 能级上有5 个自旋方向相同的电子，
其价电子排布图为
，故答案为：
；
(5) 同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但第ⅡA 族、第VA 族元素的第一电离能大于相
邻元素，第一电离能N＞O；同一主族，从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，第一电离能O＞Se；三
种元素中的第一电离能最大的为N，故答案为：N。
17．（15 分）根据杂化轨道理论可以判断分子的空间结构，试根据相关知识填空：
(1)AsCl3分子的空间结构为 ，其中As 的杂化轨道类型为 。
(2)CH3COOH 中C 原子轨道杂化类型为 。
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(3)一种有机化合物的结构简式为：
①该分子中有 个sp2杂化碳原子； 个sp3杂化碳原子；
②该分子中有 个sp2－sp3σ 键； 个sp3－sp3σ 键。
(4)SCN-与NO 的结构相同，微粒呈 形，中心原子都采取 杂化。
(5)CO
、NO 等微粒具有相同的原子个数，它们的价电子总数都是 ，空间结构呈 形，中心原
子都采取 杂化。
【答案】(1) 三角锥形 sp3
(2)sp3、sp2
(3) 2 6 3 3
(4) 直线 sp
(5) 24 平面三角 sp2
【详解】(1)AsCl3中As 元素价电子对数为4，As 的杂化方式为sp3杂化，AsCl3分子的空间结构为三角锥形。
(2)CH3COOH 的结构式为
，分子中甲基上的碳原子采取sp3杂化，羧基中碳原子采取sp2杂化。
(3)有机物中饱和碳原子采取sp3杂化，双键上的碳原子采取sp2杂化，三键上的碳原子是采取sp 杂化。①该
分子中有2 个sp2杂化碳原子；6 个sp3杂化碳原子；②该分子中有3 个sp2－sp3σ 键；3 个sp3－sp3σ 键。
(4)SCN－与NO 的中心原子采取sp 杂化，形成直线形分子。(5)CO 、NO 与SO3为等电子体，SO3中S 采
取sp2杂化形成平面三角形分子。
18．（14 分）磷酸铁锂(
)是一种重要的锂离子电池正极材料。
(1)
的晶胞结构示意图如图-1 所示。其中O 围绕Fe 和P 分别形成正八面体和正四面体，它们通过
共顶点、共棱形成空间链结构。
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①图-1、图-2 中小球表示的是 (填微粒符号)。
②图-1 中每个晶胞中含有
的单元数有 个。
(2)利用钛铁矿(主要成分为
，含有少量MgO、CaO、
等杂质)制备磷酸铁和锂离子电池正极
材料(
)的部分工业流程如图4 所示：
①基态
与
离子中未成对的电子数之比为 。
②磷酸根离子的空间构型为 。
1mol
③
分子中含有的σ 键的数目为 。
④煅烧得到
的化学方程式为 。
⑤制备
的过程中，理论上所需17%双氧水与
的质量比为 。
【答案】(1) Li+ 4
(2) 4：5 正四面体形 7NA
【详解】（1）①由题中图示可以看出图-1、图-2 中小球表示的是Li+；
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②根据Li+ 数目计算，Li+位于顶点和面心和棱心，Li+ 数为
，故图-1 中每个晶胞中含有
的单元数有4 个；
故答案为：Li+；4。
（2）①基态
的电子排布式为[Ar]3d6，未成对的电子有4 个，
电子排布式为[Ar]3d5，未成对的电子
有5 个，离子中未成对的电子数之比为4:5；
②磷酸根离子
中心原子成4 个
键，价层电子对为4，采取sp3杂化，空间构型为正四面体形；
1mol
③
分子中含有的σ 键的数目为7NA；
④根据流程图可知
、
和
煅烧得到
，化学方程式为
；
⑤由得失电子守恒：
，有煅烧方程式可知：
，故有
，二者物质的量之比为1：1，理论上所需17%双氧水与
的质量比为
；
故答案为：4:5；正四面体形；7NA；
；
100:63。
19．（14 分）最近我国学者研究得出三金属Fe-Co-Ni、硼的氧化物复合聚吡咯/rGO 协同表现出最佳增强
电解析氧。回答下列问题：
(1)基态Fe2+的价层电子排布图为 ；基态Fe2+与Fe3+的未成对电子数之比为 ，第四电离能
I4(Fe) (填“大于”或“小于”)I4(Co)。
(2)硼的氧化物有α-B2O3、β-B2O3及γ-B2O3等。γ-B2O3玻璃状氧化硼的结构如下图所示。
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B 属于 区元素，γ-B2O3中硼原子的杂化方式是 。
(3)吡咯、呋喃及噻吩均是杂环化合物，它们的沸点如下：
吡咯
呋喃
噻吩
结构简式
沸点/℃
131
31.36
84
C
①、N、O 的电负性由大到小的顺序为 。
②吡咯属于 晶体。
③沸点：吡咯>噻吩>呋喃，原因是 。
(4)Ni2FeGa 是磁性形状记忆合金，晶胞参数为a pm。
设NA为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
【答案】(1)
4：5 大于
(2) p
(3)
分子 吡咯分子间可形成氢键，呋喃及噻吩只存在分子间作用力，而噻吩的相
对分子质量比呋喃大，沸点比呋喃高
(4)
【详解】（1）基态Fe2+的价层电子排布式为3d6，则其排布图为
；基态Fe2+价层电子排布
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式为3d6，Fe3+价层电子排布式为3d5，则基态Fe2+与Fe3+的未成对电子数之比为4:5；Fe 失去的是较稳定的
3d5上的电子，而Co 失去的是3d6上的电子，则第四电离能I4(Fe)大于I4(Co)；
故答案为：
；4:5；大于；
（2）B 核外电子排布式为1s22s22p1，则属于p 区元素；γ-B2O3中B 的配位数为3，B 为sp2杂化；
故答案为：p；sp2；
（3）①同一周期，从左到右元素电负性增大，则C、N、O 的电负性由大到小的顺序为
；
故答案为：
；
②吡咯沸点较低，属于分子晶体；
故答案为：分子；
③沸点：吡咯>噻吩>呋喃，原因是吡咯分子间可形成氢键，呋喃及噻吩只存在分子间作用力，而噻吩的相
对分子质量比呋喃大，相对分子质量越大，分子间作用力越强，则噻吩沸点比呋喃高；
故答案为：吡咯分子间可形成氢键，呋喃及噻吩只存在分子间作用力，而噻吩的相对分子质量比呋喃大，
沸点比呋喃高；
（4）该晶胞的质量为
，体积为
，故密度为
。
故答案为：
。
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