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主题五 物质的结构与性质测试(二)
(考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分)
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 K-39 Cr-52 Mn-55
第Ⅰ卷(选择题 共45 分)
一、选择题(本题共15 个小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合
题目要求的)
1．已知在一定条件下，SO2也能体现其氧化性，例如：2H2S+SO2=3S+2H2O，下列化学用语使用正确
的是( )
A．SO2的VSEPR 模型：
B． HS-电离的离子方程式：HS-+H2O
H2S+OH-
C．基态硫原子
轨道的电子云轮廓图：
D．基态氧原子最外层电子的轨道表示式：
【答案】C
【解析】A 项，二氧化硫中心原子S 的价层电子对数为3，有1 对孤电子对，S 杂化类型为sp2，
VSEPR 模型为平面三角形，A 错误；B 项，HS-电离的离子方程式HS-
H++S2-，B 错误；C 项，基态
硫原子P x轨道的电子云轮廓为哑铃型，C 正确；D 项，基态氧原子最外层电子的轨道表示式：
，D 错误； 故选C。
2．在酸性或者接近中性的条件下，
易发生歧化反应，将CO2通入K2MnO4溶液中，其反应为
1
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3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3。下列有关说法错误的是( )
A．CO3
2-的空间结构为三角锥形
B．CO2中心原子的杂化方式是sp
C．基态钾原子的价电子排布式：4s1
D．基态Mn2+的价电子轨道表示式：
【答案】D
【解析】A 项，CO3
2-中C 原子的价层电子对数为3＋
=3，不含孤电子对，为平面三角形，A
错误；B 项，CO2分子中C 原子的价层电子对数为2＋
=2，不含孤电子对，所以是直线形结构，C
原子采用sp 杂化，B 正确；C 项，钾为19 号元素，基态钾原子的价电子排布式：4s1，C 正确；D 项，基态
Mn 原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2，基态Mn2+是锰原子失去2 个电子后相形成的离子，价电子轨
道表示式：
，D 正确；故选D。
3．下列关于物质结构和性质的说法正确的是( )
A．键角：H2S>PH3>SiH4 B．熔点：CsCl>KCl>NaCl
C．NO3
-、NO2
-的VSEPR 模型相同 D．酸性：CH3COOH>CCl3COOH>CF3COOH
【答案】C
【解析】A 项，孤电子对对成键电子对的作用力大于成键电子对之间的作用力，硫化氢含有两对孤电
子对，磷化氢含有一个孤电子对，硅烷没有孤电子对，所以键角H2S＜PH3＜SiH4，故A 错误；B 项，离子
化合物晶格能越大熔点越高，离子所带电荷相同原子离子半径越小晶格能越大熔点越高，熔点：CsCl＜
KCl＜NaCl，故B 错误；C 项，N3
-价层电子对数=
是sp3 杂化， NO2
-价层电子对数=
是sp3 杂化，所以它们VSEPR 模型相同，故C 正确；D 项，H 的电负性小于氯原子，氯
原子小于氟原子，电负性越强羟基上的氢原子越容易电离，酸性越强，所以酸性：CH3COOH＜CCl3COOH
＜CF3COOH，故D 错误；故选C。
4．实验室中利用CoCl2制取配合物[Co(NH3)6]Cl3的反应为2CoCl2 + 10NH3 + 2NH4Cl+H2O2
2
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=2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。下列叙述正确的是( )
A．Co2+的价电子排布图为
B．1 mol [Co(NH3)6]3+中含σ 键为18 mol
C．H2O2中氧原子采用sp3杂化 D．氨分子间存在氢键，因而NH3易溶于水
【答案】C
【解析】A 项，Co 原子核外有27 个电子，基态Co 原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，
Co2+的价电子排布式为3d7，价电子排布图为
，A 项错误；B 项，1 个
[Co(NH3)6]3+中1 个Co3+与6 个N 原子形成6 个配位键，配位键属于σ 键，每个NH3中含3 个N—Hσ 键，
1mol[Co(NH3)6]3+中含有(6+6×3)mol=24molσ 键，B 项错误；C 项，H2O2的结构式为H—O—O—H，每个O
形成2 个σ 键，每个O 还有两对孤电子对，即O 原子的价层电子对数为4，O 原子采用sp3杂化，C 项正确；
D 项，NH3易溶于水是由于NH3与H2O 分子间存在氢键、NH3分子和H2O 分子都是极性分子、NH3能与
H2O 反应，不是由于氨分子间存在氢键，D 项错误；故选C。
5．下表所列物质的晶体类型全部正确的一组是( )
共价晶体
离子晶体
分子晶体
A
氯化硅
磷酸
单质硫
B
单晶硅
碳酸氢铵
白磷
C
金刚石
尿素
冰
D
铁
烧碱
冰醋酸
【答案】B
【解析】A 项，SiCl4、H3PO4、单质硫均为分子晶体；C 项，尿素属于分子晶体；D 项，铁属于金属晶
体。
6．NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，可通过电解熔融氟化氢铵(NH4HF2 )制得。下列有
关说法错误的是( )
A．NF3的空间构型为平面三角形
B．相关元素电负性由大到小的顺序为F＞N＞H
C．NF3和NH4HF2中N 原子的杂化方式均为sp3
D．NH4HF2晶体中微粒间的作用有离子键、共价键、配位键、氢键
【答案】A
3
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【解析】A 项，NF3分子中N 的周围形成3 个σ 键，孤电子对数=
，故其价层电子对为4，
故其的空间构型为三角锥形，A 项错误；B 项，同一周期从左往右元素的电负性依次增大，同一主族从上
往下依次减小，故相关元素电负性由大到小的顺序为，B 项正确；C 项，NF3分子中N 的周围形成3 个σ 键，
孤电子对数=
，故其价层电子对为4，NH4HF2中NH4
+周围有4 个σ 键，孤电子对数=
，故其价层电子对为4，NF3和NH4HF2中N 原子的杂化方式均为sp3，C 项正确；D 项，
NH4HF2晶体中NH4
+与HF2
-微粒内存在共价键和配位键，微粒间存在离子键，且HF2
-与HF2
-微粒间存在氢
键，D 项正确；故选A。
7．叶酸拮抗剂是一种多靶向性抗癌药物，常以苯和丁二酸酐为原料合成过程中，某一中间体(X)结构
如右图所示：下列有关说法错误的是( )
A．基态N 原子的核外电子空间运动状态有5 种
B．沸点：
高于
C．X 结构中，C、N 原子杂化方式种数相同
D．X 结构中含有
大
键
【答案】C
【解析】A 项，N 核外电子排布式为：1s22s22p3，核外电子占据5 个轨道，因此有5 种空间运动状态，
A 正确；B 项，
能形成分子间氢键，而
不能形成分子间氢键，故沸
4
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点：前者高于后者，B 正确；C 项，该有机物中C 原子均为sp2杂化，N 原子有sp2、sp3两种杂化，C 错误；
D 项，该有机物环上的4 个碳原子和2 个氮原子均为sp2杂化轨道相互重叠形成σ 键，构成平面六元环，每
个原子上有一个p 轨道垂直于环平面，这些p 轨道重叠形成
大π 键，D 正确；故选C。
8．镍二硫烯配合物基元的COFs 材料因具有良好的化学稳定性、热稳定性和导电性而应用于电池领域。
一种基于镍二硫烯配合物的单体结构简式如下图所示，下列关于该单体的说法不正确的是( )
A．Ni 属于d 区元素 B．S 与Ni 形成配位键时，S 提供孤电子对
C．组成元素中电负性最大的是O D．醛基中C 原子的价层电子对数为4
【答案】D
【解析】A 项，Ni 为28 号元素，价层电子排布式为3d84s2，属于d 区元素，A 正确；B 项，S 与Ni 形
成配位键时，Ni 提供空轨道，S 提供孤电子对，B 正确；C 项，组成元素H、C、O、S、Ni 中，电负性最
大的是O，C 正确；D 项，醛基中含有碳氧双键，中心C 原子采取sp2杂化，价层电子对数为3，不含孤电
子对，D 错误；故选D。
9．铜有Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)两种离子，铜的离子是人体内多种酶的辅因子，人工模拟酶是当前研究的热点。
铜的离子可与多种配体形成配位化合物，有一种配离子结构如图。下列有关说法中错误的是( )
A．该配离子中所含基态铜离子的价层电子排布图为
5
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B．该离子的配体中，N 原子采用了sp2和sp3两种杂化方式
C．该配离子中铜的配位数和所含配位键的数目均为4
D．从核外电子排布角度分析，稳定性：Cu(Ⅰ)＜Cu(Ⅱ)
【答案】D
【解析】A 项，该配离子中铜离子为+1 价，所以价层电子排布图为
，A 正确；B 项，
该离子的配体中，N 原子采用了sp2和sp3两种杂化方式，B 正确；C 项，由图可知铜离子配位数和每个离
子所含配位键数均为4，C 正确；D 项，由于Cu(Ⅰ)的3d 轨道全充满，所以更稳定，故D 错误。故选D。
10．W、X、Y、Z 为原子序数递增的短周期主族元素，四种元素可组成一种新型化合物WX2YZ6，其
中W 的原子半径在短周期主族元素中最大，X 的质子数是Z 核外最外层电子数的2 倍。下列叙述正确的是
( )
A．四种元素对应的最高价氧化物的水化物中，只有一种是强酸
B．W 与另外三种元素形成的二元化合物均含离子键，水溶液呈碱性
C．简单离子半径：Z>Y>W
D．简单气态氢化物的稳定性：X>Z
【答案】A
【解析】W 的原子半径在短周期主族元素中最大，W 为Na；X 的质子数是Z 核外最外层电子数的2
倍，分情况讨论：若Z 核外最外层电子数为7，则Z 为Cl、X 为Si，由化合物中元素化合价代数和为0 可
知，Y 元素化合价为-3，Y 为P；若Z 核外最外层电子数为6，则Z 为S、X 为Mg，Y 元素化合价为+7，不
合理；若Z 核外最外层电子数为5，则X 的质子数为10，不合理；可知Z 为Cl、X 为Si、Y 为P。A 项，
氢氧化钠为强碱，硅酸为弱酸，磷酸为中强酸，高氯酸为强酸，A 项正确；B 项，氯化钠水溶液呈中性，
B 项错误；C 项，核外电子排布相同的离子，原子序数大的半径小，磷离子的半径大于氯离子的，C 项错
误；D 项，同周期主族元素从左到右，非金属性依次增强，则简单气态氢化物的稳定性Cl>Si，D 项错误；
故选A。
11．X、Y、Z、M、Q 五种短周期元素，原子序数依次增大。X 只有1 个s 能级的电子。YQ3是一种平
面正三角形分子。Z 的p 能级电子半充满。M 元素焰色试验焰色呈黄色。下列说法不正确的是
A．电负性：Z＞Y＞X，第一电离能：Z＞Y＞X
B．YQ3与ZX3能通过配位键化合
C．Y3Z3X6分子是苯的等电子体，结构相似
D．MYX4是一种离子化合物，溶于水能放出氢气
【答案】A
6
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【解析】X、Y、Z、M、Q 五种短周期元素，原子序数依次增大。X 只有1 个s 能级的电子，则X 为
H， M 元素焰色试验焰色呈黄色，则M 为Na，Z 的p 能级电子半充满，则Z 为N。YQ3是一种平面正三角
形分子，则Y 为B，Q 为Cl。A 项，根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减
小，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：Z＞X＞Y，根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，
但第IIA 族大于第IIIA 族，第VA 族大于第VIA 族，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，则第一电离能：
Z＞Y＞X，故A 错误；B 项，YQ3 (BCl3)中B 提供空轨道，ZX3 (NH3)中N 提供孤对电子，YQ3与ZX3能通
过配位键化合，故B 正确；C．Y3Z3X6 (B3N3H6)分子是苯的等电子体，结构相似，故C 正确；D 项，MYX4
(NaBH4)存在钠离子和BH4
-，是一种离子化合物，溶于水和水反应生成NaBO2和氢气，故D 正确。故选
A。
12．化合物(WY2Z4·X2Z)中的四种元素X、Y、Z、W 为前20 号元素，且原子序数依次增大，Y 和Z 位
于同周期的不同主族，W 最高价氧化物对应的水化物的溶液是检验YZ2气体的常用试剂，该化合物的热重
分析曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．X、Y、Z、W 四种元素只能形成一种离子化合物W(XYZ3)2
B．200~400℃阶段热分解将失去1 个X2Z
C．400~600℃热分解后生成的固体化合物是XYZ3，且该反应为非氧化还原反应
D．该反应过程最终分解得到的固体产物属于碱性氧化物
【答案】D
【解析】Y 和Z 位于同周期的不同主族，W 最高价氧化物对应的水化物的溶液是检验YZ2气体的常用
试剂，故W 为Ca，其最高价氧化物对应的水化物的溶液是Ca(OH)2，YZ2是CO2，即Y 为C，Z 为O；根
7
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据该化合物的化学式可知X2Z 为结晶水，X 为H，该化合物为CaC2O4·H2O，相对分子质量为146。A 项，
H、C、O、Ca 四种元素可以形成离子化合物：Ca(HC2O4)2和Ca(HCO3)2，A 错误；B 项，00~400℃阶段该
化合物的质量保留百分数不变，不发生质量减少，B 错误；C 项，当温度为400℃时，质量保留百分比为
87.67%，相对分子质量为
，失去了一个结晶水，此时剩余固体为CaC2O4；当温度为
600℃时，质量保留百分比为68.49%，相对分子质量为
，剩余固体为CaCO3，对比可知
失去了CO，碳元素化合价发生了变化，是氧化还原反应，C 错误；D 项，当温度接近1000℃时，质量保
留百分比为38.36%，相对分子质量为
，剩余固体为CaO，是碱性氧化物，D 正确；故选
D。
13．W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，原子序数之和为32；M 是由这四种元素组成
的化合物，其化学式为YZX2W2(其中每种元素只有一种化合价)；将8.0gM 投入水中有刺激性气味的气体
放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，向所得溶液中通入足量的CO2，经过滤等一系列操作后得到
7.8g 的白色固体。下列叙述错误的是( )
A．四种元素中有两种金属元素
B．原子半径：Y>Z>X
C．M 与盐酸反应能生成三种离子化合物
D．Y 元素最高价氧化物的水化物能溶解Z 元素最高价氧化物
【答案】C
【解析】M 投入水中有刺激性气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体为NH3，根据
原子守恒，M 中含有N 元素，向溶液中通入足量CO2，经过一系列操作后得到白色沉淀，该白色沉淀为
Al(OH)3，M 中含有Al 元素，原溶液中含有H、Al、N，四种元素原子序数为32，推出另一种元素为Na，
W 为H、X 为N、Y 为Na、Z 为Al。A 项，根据上述分析，Na、Al 为金属元素，故A 正确；B 项，N 核外
有2 个电子层，Na、Al 核外有3 个电子层，同周期从左向右原子半径逐渐减小，因此原子半径大小顺序是
Na＞Al＞N，故B 正确；C 项，根据上述分析M 的化学式为NaAlN2H2，与盐酸反应生成NaCl、AlCl3、
NH4Cl，AlCl3属于共价化合物，不属于离子化合物，NaCl、NH4Cl 属于两种离子化合物，故C 错误；D 项，
Y 的最高价氧化物对应水化物为NaOH，Z 元素最高价氧化物为Al2O3，氧化铝属于两性氧化物，能与
NaOH 溶液反应，故D 正确；故选C。
14．前四周期元素M、Q、W、X、Y、Z 原子序数依次增大。M 的单质常用作保护气，W 是元素周期
表中电负性最大的元素，X 与Y 形成化合物的化学式为YX 且其焰色试验为紫色(透过蓝色钴玻璃)，Z 的原
子序数为28，Q 和Y 形成的一种化合物甲的晶胞在xy 平面、xz 平面、yz 平面上的投影图甲所示。W、
Y、Z 三种元素组成的化合物乙的晶体结构如图乙所示。
8
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下列关于化合物乙的说法不正确的是( )
A．该晶体中Z 的化合价为+2
B．与Z 等距最近的W 有6 个
C．图中A、B 原子间的距离为
D．图中B 的原子分数坐标可表示为
【答案】D
【解析】根据题干信息分析，M 为N 元素，W 为F 元素，由于前四周期元素M、Q、W、X、Y、Z 原
子序数依次增大，因此Q 为O 元素，X 与Y 形成化合物的化学式为YX 且其焰色试验为紫色(透过蓝色钴
玻璃)，故Y 为K 元素，X 为Cl 元素，Z 的原子序数为28，Z 为Ni 元素；根据均摊法
，
，
，则化合物乙的化学式为K2NiF4。A 项，根据以上分析化合物乙的化学式为
K2NiF4，因此Ni 的化合价为+2，A 正确； B 项，以体心的Ni 原子分析，看图可知与Ni 等距最近的W 原
子有6 个，B 正确；C 项，根据图中信息可知，图中A、B 原子间的距离为
pm，C 正确； D 项，由于
，因此图中B 的原子分数坐标不能表
示为
，D 错误；故选D。
15．自然界中原生铜的硫化物经氧化、淋滤后变成CuSO4溶液，遇到闪锌矿(ZnS)可慢慢转变为铜蓝
(CuS)。已知： Ksp(ZnS)=2 ×10-22， Ksp(CuS)=6 ×10-36。下列说法正确的是( )
9
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A．Cu2+基态核外电子排布式为[Ar]3d84s1
B．反应ZnS(s)+Cu2+(ag)
CuS(s)+Zn2+(aq)正向进行，需满足
C．ZnS 晶胞(见如图)中S2-的配位数为4
D．生成铜蓝后的溶液中一定存在： c(S2-)=
且c(S2- )＞
【答案】C
【解析】A 项，Cu2+基态核外电子排布式为[Ar]3d9，A 错误；B 项，反应ZnS(s)+Cu2+(ag)
CuS(s)
+Zn2+(aq)的平衡常数K=
=
=
=
=
×1014，若平衡正向移动，需要Qc＜
K，即
＜
×1014，B 错误；C 项，由图可知，与S2-距离最近且相等的Zn2+有4 个，故S2-的配位数为
4，C 正确；D 项，生成铜蓝后的溶液是ZnS、CuS 的饱和溶液，存在c(S2-)=
=
，D 错误；
故选C。
第II 卷(非选择题 共55 分)
二、填空题(本题共4 小题，共55 分)
16．(12 分)氮元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。回答下列问题：
(1)基态氮原子的价电子排布式为___________。
(2)与N 同周期的元素中第一电离能比N 大的元素有____________种。
10
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(3)三硝基胺N(NO2)3(其结构为
)是一种新型的火箭燃料，因硝基吸电子能力强，中心N 原
子上无孤电子对，则中心N 原子的杂化方式为___________，并且与三个硝基中的N 构成___________形。
(4)(CN)2、(SCN)2的性质与卤素单质的相似，称为拟卤素。其分子内各原子均达到8 电子稳定结构，则
1mol(CN)2分子中含___________molπ 键，SCN-的空间构型为___________形。
(5)白磷在氯气中燃烧可以得到PCl3和PCl5，研究发现固态PCl4和PBr5均为离子晶体，但其结构分别
为[PCl4]+[PCl6]-和[PBr4]+Br-，分析PCl5和PBr5结构存在差异的原因：___________。
(6)过渡金属氮化物因其优异的催化性能(加氢处理、光和电化学催化等)受到了广泛关注。贵金属钼
(Mo)的氮化物可作将N2还原为氨的反应的催化剂。贵金属钼的氮化物的立方晶胞如图所示。已知晶胞参数
为anm，则该晶体的化学式为___________，晶体的密度为___________(列出计算式)g·cm-3。
【答案】(1)2s22p3(1 分) (2)2(1 分) (3)sp2 (1 分) (平面)三角(1 分)
(4)4(1 分) 直线(1 分) (5)Br-半径较大，无法形成[PBr6]- (2 分)
(6)Mo2N(2 分)
(2 分)
【解析】(1)基态氮原子的价电子排布式为2s22p3；(2)同周期元素原子从左到右第一电离能呈增大趋势，
但第V A 族元素原子的p 轨道半充满，相对稳定，其第一电离能比第VA 族元素原子的大，故与N 元素同
周期的元素中，第一电离能比N 大的元素有F、Ne；(3)推知中心N 原子为sp2杂化，三硝基胺的结构图为
三角形；(4)(CN)2的结构式为N ≡C- C ≡N，1 个(CN)2分子中含有1 个碳碳单键、2 个碳氮三键，所以分子
中π 键的个数为4.SCN- 的空间构型为直线形；(5)Br-半径较大，而Cl-半径较小，所以P 周围可以容纳6 个
Cl-，而无法容纳6 个Br- ，无法形成[PBr6]-；(6)根据晶胞结构可知，一个晶胞中有4 个白球、2 个黑球，故
晶体化学式为Mo2N；晶胞的体积为a3nm3=(a ×10-7)3 cm3，1 个晶胞的质量为
g，所以晶体的密度为
11
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g·cm-3 。
17．(14 分)镍是一种硬而有延展性并具有铁磁性的金属，它能够高度磨光和抗腐蚀，用镍制造不锈钢
和各种合金钢被广泛地用于飞机、舰艇、雷达、导弹、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。回答下列
问题：
(1)基态Ni 原子的价电子轨道表示式(电子排布图)为___。
(2)具有不对称结构的Schiff 碱及其与过渡金属形成的配合物结构类似于生命体系的真实情况。有一种
广泛用于生命体系中金属蛋白的模拟研究，其结构如图所示。
该配合物中C 原子的杂化方式为___；该配合物中除H 之外的组成元素的第一电离能由小到大的顺序
是___。
(3)二氧化硒主要用于电解锰行业，其中一种制备方法为2NiSeO4
2NiSeO3+O2↑、NiSeO3
NiO+SeO2。下列分子或离子的VSEPR 模型为平面三角形的是___(填字母)。
A．SeO4
2- B．SeO3
2- C．NiO D．SeO2
(4)草酸镍可用于制镍粉和镍的催化剂等，加热分解的化学方程式为NiC2O4
NiO+CO+CO2，属于非极
性分子的产物是___，等物质的量的CO(C≡O)与CO2分子中的π 键比为___，与CO2互为等电子体(等电子体
是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团)的阴离子为___(任写一种)。
(5)氢能是一种重要的二次能源，其独有的优势和丰富的资源引起人类广泛的兴趣，然而氢的储存是目
前氢能利用的一大难题，现有La、Ni 合金是较为理想的储氢材料，其晶胞结构如图所示：
12
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①该储氢材料的化学式为___。
②已知晶胞参数边长为anm，高为bnm，设阿伏加德罗常数的值为NA一个晶胞内可以储存18 个氢原
子，储氢后的晶胞密度为___g·cm-3。
【答案】(1)
(2 分)
(2)sp2、sp3(2 分) Ni＜C＜O＜N(1 分) (3)D(2 分)
(4) CO2(1 分) 1：1(1 分) CNO-(1 分)
(5)LaNi5(2 分)
×1021(2 分)
【解析】(1)Ni 是28 号元素，基态Ni 原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2，价电子排布式是
3d84s2，价电子轨道表示式(电子排布图)为
；(2)该配合物中双键C 原子的杂
化方式为sp2、单键C 原子的杂化方式为sp3；该配合物中含有Ni、C、H、O、N 四种元素，非金属性越强
第一电离能越大，N 原子2p 能级为半充满状态，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，除H 之外的
组成元素的第一电离能由小到大的顺序是Ni＜C＜O＜N。(3)A 项，SeO4
2-中Se 原子价电子对数为
，
VSEPR 模型为正四面体，故不选A；B 项，SeO3
2-中Se 原子价电子对数为
，VSEPR 模型为正四面
体，故不选B；C 项，NiO 中O2-价电子对数为4，VSEPR 模型为正四面体，故不选C；D 项，SeO2中Se 原
子价电子对数为
，VSEPR 模型为平面三角形，故选D；故选D。(4)CO2是直线型分子，结构对称，正
负电荷的重心重合，CO2属于非极性分子；双键中有1 个π 键，叁键中有2 个π 键，等物质的量的
CO(C≡O)与CO2分子中的π 键比为1：1；CO2的价电子数是16，与CO2互为等电子体(等电子体是指价电子
数和原子数相同的分子、离子或原子团)的阴离子为CNO-；(5)①根据均摊原则，晶胞中La 原子数是
、Ni 原子数是
，该储氢材料的化学式为LaNi5；②晶胞参数边长为anm，高为
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bnm，则晶胞体积为
，设阿伏加德罗常数的值为NA，一个晶胞内可以储存18 个氢原子，
储氢后的晶胞密度为
g·cm-3。
18．(15 分)含镓(Ga)化合物在半导体材料、医药行业等领域发挥重要作用。回答下列问题：
(1)基态镓原子最外层的电子排布图为___________。
(2)Ga 与Zn 的第一电离能大小关系为：Ga___________Zn(填“＞”“＜”或“=”)。
(3) GaX3的熔沸点如下表所示。
镓的卤化物
GaCl3
GaBr3
GaI3
熔点/℃
77.75
122.3
211.5
沸点/℃
201.2
279
346
①100℃，GaCl3、GaBr3和GaI3呈液态的是___________(填化学式)，沸点依次升高的原因是
___________。
②GaF3的熔点约1000℃，远高于GaCl3的熔点，原因是___________。
(4)镓配合物具有高的反应活性和良好的选择性。在药物领域得到广泛的关注。GaCl3与2-甲基8-羟基
喹啉(
)在一定条件下反应可以得到一种喹啉类镓配合物(M)，其结构如图所示。2-甲
基-8-羟基喹啉分子中碳原子的杂化轨道类型为___________；H、C、N 的原子半径由大到小的顺序为
___________。
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(5)作为第二代半导体，砷化镓单晶因其价格昂贵而素有“半导体贵族”之称。砷化镓是由Ga(CH3)3和
AsH3在一定条件下制备得到，同时得到另一物质，该物质分子是___________(填“极性分子”或“非极性
分子”)，AsH3分子的空间形状为___________。
(6)GaN 是制造LED 的重要材料，被誉为“第三代半导体材料”。其晶体结构如图所示：
①在GaN 晶体中，距离每个Ga 原子最近的Ga 原子有___________个，N 原子的配位数为___________。
②GaN 的密度为___________ g· cm-3。(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、c、NA的代数式表示)
【答案】(1)
或
(2 分)
(2)＜(1 分)
(3) GaCl3(1 分) 三者均属于分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力增强，熔沸点依次升高，
GaF3属于离子晶体，GaCl3为分子晶体，离子晶体熔点高于分子晶体(2 分)
(4)sp2、sp3(2 分) C＞N＞H(1 分)
(5) 非极性分子(1 分) 三角锥形(1 分)
(6) 6(1 分) 4(1 分)
(2 分)
【解析】(1)镓原子原子序数为31，价电子排布为4s24p1，故最外层电子排布图为
或
；(2)原子轨道中电子处于半满、全满、全空时较稳定，原子
越稳定，其第一电离能越大；Zn 是全充满，相对Ga 更稳定，故Zn 第一电离能更大；(3)①根据表格中熔
沸点信息，可知呈液态的是GaCl3；GaCl3、GaBr3和GaI3均属于分子晶体，相对分子质量依次增大，分子
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间作用力增强，熔沸点依次升高；②GaF3属于离子晶体，GaCl3为分子晶体，离子晶体熔点高于分子晶体；
(4)2-甲基-8-羟基喹啉分子中，苯环和双键上碳原子的杂化轨道类型为sp2，甲基中碳原子的杂化轨道类型
为sp3；同一周期从左到右，原子半径依次减小，故H、C、N 的原子半径由大到小的顺序为C>N>H；(5)
Ga(CH3)3和AsH3在一定条件下制备得到GaAs，根据原子守恒推知另一种产物为CH4，CH4为非极性分子；
AsH3分子中有一个孤电子对和三个单键，故As 原子采取sp3杂化，分子空间结构为三角锥形；(6)①GaN
晶体中，距离每个Ga 原子最近的Ga 原子有6 个，N 原子周围最近的Ga 原子有4 个，N 原子的配位数为
4；观察GaN 晶体结构，含Ga 原子数
，含N 原子数
个。故氮化镓的密
度为
。
19．(14 分)我国科学家制备的NiO/Al2O3/Pt 催化剂能实现氨硼烷(H3NBH3)高效制备氢气的目的，制氢
原理：H3NBH3+4CH3OH
NH4B(OCH3)4+3H2↑。请回答下列问题：
(1)基态Al 原子核外电子云轮廓图呈球形、哑铃形的能级上电子数之比为_______。
(2)已知几种元素的电负性如下表所示。
元素
H
B
C
N
O
电负性
2.1
2.0
2.5
3.0
3.5
①上述制氢反应中，有_______种元素的原子采取sp3杂化。
②NH3中键角∠HNH_______(填“大于”、“小于”或“等于”)H3NBH3中键角∠HNH。
③B、C、N、O 的电负性依次增大，其主要原因是_______。
④在氨硼烷中，H—B 键中H 带部分_______(填“正”或“负”)电荷。
(3)某有机硼化合物的结构简式如图1 所示，1mol 该有机物中含_______mol
键。组成该有机物的第二
周期元素第一电离能由大到小的顺序为_______(填元素符号)。
(4)化硼是一种新型无机非金属材料，晶胞结构如图2 所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，表示
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晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。a 点磷原子的坐标为(0，0，0)，b 点磷原子的坐标为(1，1，0)，则c
点硼原子的坐标为_______。
(5)四氢铝钠(NaAlH4)是有机合成中重要的还原剂，晶胞结构如图3 所示。
①AlH4
-的空间构型为_______，AlH4
-的配位数为_______。
②已知NA为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为_______(用含a、NA的代数式表示) g· cm-3。
【答案】(1)6∶7(1 分)
(2)①4(1 分) ②小于(1 分) ③原子半径依次减小，得电子能力依次增强(2 分) ④负(1 分)
(3)42(1 分) N>O>C>B(1 分) (4)(
，
，
)(2 分)
(5)①正四面体形(1 分) 8(1 分) ②
(2 分)
【解析】(1)铝元素的原子序数为13，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，则原子中球形的s 能
级与哑铃形的p 能级上电子数之比为6∶7；(2)①由方程式可知，制氢反应的化合物中硼、碳、氮、氧四种
原子的价层电子对数都为4，杂化方式均为sp3杂化；②氨分子中氮原子含有1 对孤对电子，H3NBH3中氨
分子的孤对电子与硼原子形成配位键，孤电子对对成键电子对的排斥力大，所以氨分子中键角∠HNH 小于
H3NBH3中键角∠HNH；③同周期元素，从左到右原子半径依次减小，得电子能力依次增强，元素的非金
属性依次增强，元素的电负性依次增大，则硼、碳、氮、氧四种元素的电负性依次增大；④由电负性的大
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小可知，氢元素的电负性大于硼元素，则在氨硼烷中，H—B 键中共用电子对偏向氢原子，氢原子带部分
负电荷；(3)有机物分子中单键为σ 键，双键中含有1 个σ 键和1 个π 键，由有机硼化合物的结构简式可知，
1mol 有机物中含有42molσ 键；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p 轨道为稳定的
半充满结构，第一电离能大于相邻元素，则硼、碳、氮、氧四种元素的第一电离能由大到小的顺序为
N>O>C>B；(4)由位于顶点a 点磷原子的坐标为(0，0，0)、顶点b 点磷原子的坐标为(1，1，0)可知，晶胞
的边长为1，则位于体对角线
处的c 点硼原子的坐标为(
，
，
)；(5)①四氢合铝酸根离子中铝原子的
价层电子对数为4、孤对电子对数为0，则离子的空间构型为正四面体形；由晶胞结构可知，位于体心的四
氢合铝酸根离子与位于棱上和面心的钠离子距离最近，则四氢合铝酸根离子的配位数为8；②由晶胞结构
可知，位于体心、顶点和面上的四氢合铝酸根离子的个数为1+8×
+4×
=4，位于棱上、面上的钠离子个
数为4×
+6×
=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：
=(a×10—7)2×2a×10—7×d，解得
d=
。
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