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    4．CH4、NH3、H2O和HF均为含10e-的分子．
    （1）C、N、O、F四种元素中，与基态C原子的核外未成对电子数相等的元素是氧（写元素名称），其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4．
    （2）C、N、O、F四种元素第一电离能由大到小的顺序是F＞N＞O＞C（用元素符号表示）．
    （3）CH4、NH3和H2O分子中，从原子轨道的重叠方向来说，三种分子均含有共价键类型为σ键，其中三种分子的中心原子的杂化轨道类型均为sp3．
    （4）CH4燃烧生成CO、CO2和H2O
    ①在CO气流中轻微加热金属镍（Ni），生成无色挥发性液态Ni（CO）4，试推测四羰基镍的晶体类型为分子晶体．
    ②CO2、H2O和NH3反应生成（NH4）2CO3，根据电子对互斥理论知CO32-的空间构型为平面三角形，与CO32-互为等电子体的分子或离子为NO3-（写出1个即可）．
    （5）CH4、NH3、H2O和HF四种物质中沸点最高的是H2O（填化学式）
    （6）SiO2的结构跟金刚石的结构相似，即SiO2的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子．观察如图金刚石的结构，分析SiO2的空间结构中，Si、O形成的最小环上O原子的数目是6．

    分析 （1）基态C原子的核外未成对电子数为2，O元素原子核外未成对电子数也是2；
    （2）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，N元素原子2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的；
    （3）从原子轨道的重叠方向来说，共价键分为σ键与π键，单键为σ键，杂化轨道数目=σ键+孤电子对数，三种分子的中心原子杂化轨道数目均为4；
    （4）①Ni（CO）4为无色挥发性液态，熔沸点低，应属于分子晶体；
    ②CO32-中孤电子对数=$\frac{4+2-2×3}{2}$0，价层电子对数=3+0=3；原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体；
    （5）CH4、NH3、H2O和HF四种物质中，常温下水为液态，其它三种为气态，水的沸点最高；
    （6）硅晶体中每个最小环上含有6个Si原子，形成六元环，二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子，所以Si、O原子形成的最小环上O原子的数目是6．

    解答 解：（1）基态C原子的核外未成对电子数为2，N、O、F原子核外未成对电子数分别为3、2、1，O原子核外电子排布为：1s22s22p4，
    故答案为：氧；1s22s22p4；
    （2）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，N元素原子2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能F＞N＞O＞C，
    故答案为：F＞N＞O＞C；
    （3）从原子轨道的重叠方向来说，共价键分为σ键与π键，三种分子均形成单键，属于σ键，杂化轨道数目=σ键+孤电子对数，三种分子的中心原子杂化轨道数目均为4，均采取sp3杂化，
    故答案为：σ键；sp3；
    （4）①Ni（CO）4为无色挥发性液态，熔沸点低，应属于分子晶体，
    故答案为：分子晶体；
    ②CO32-中孤电子对数=$\frac{4+2-2×3}{2}$0，价层电子对数=3+0=3，其空间结构为平面三角形，与CO32-互为等电子体的分子或离子为NO3-等，
    故答案为：平面三角形；NO3-；
    （5）CH4、NH3、H2O和HF四种物质中，常温下水为液态，其它三种为气态，水的沸点最高，
    故答案为：H2O；
    （6）硅晶体中每个最小环上含有6个Si原子，形成六元环，二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子，所以Si、O原子形成的最小环上O原子的数目是6，
    故答案为：6．

    点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电离能、化学键、晶体类型与性质、杂化方式与空间构型判断、等电子体、晶胞结构等，注意理解同周期第一电离能异常情况，识记中学常见晶胞结构．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    1．某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化．

    （1）氨催化氧化的化学方程式为4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O．
    （2）加热玻璃管C一段时间后，打入空气，观察到C中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是放热反应（填“吸热”或“放热”）．
    （3）为保证在装置E中观察到红棕色气体，装置D应装入浓H2SO4；若取消D，在E中仅观察到大量白烟，原因是生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成NH4NO3．
    （4）已知常温下Al（OH）3的Ksp=10-36，在pH=8的氨水中，可以存在的Al3+的浓度为1.0×10-18mol/L；在pH=3的溶液中，Al3+不能（填“能”或“不能”）完全沉淀．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的：①NaOH固体   ②H2O   ③NaCl固体   ④CH3COONa固体 ⑤KCl溶液（　　）
    A．②④⑤B．①②③C．①③⑤D．②③④

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．如图是辛烷的一种结构M（只画出了碳架，没有画出氢原子），回答下列问题：
    （1）用系统命名法命名2，2，4-三甲基戊烷．
    （2）M的一氯代物有4种．
    （3）含有一个甲基和一个乙基的M的同分异构体有2种．

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    19．同温同压下，某容器充满H2S重59g，充满NO2重62g，现充满某气体重58g，则该气体的相对分子量为（　　）
    A．46B．34C．30D．60

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．异戊二烯是一种化工原料，有如下转化关系：

    已知：①
    ②
    回答下列问题：
    （1）A的名称（系统命名）是2-甲基-1，3-丁二烯．
    （2）上述物质中互为同系物的是DE（填化合物代号）．
    （3）F生成PHB的化学方程式是．
    （4）E的同分异构体中，既能发生银镜反应，也能与碳酸氢钠溶液反应的共有12种（不考虑立体异构）．
    （5）F除了合成PHB外，还可经过消去、酯化、加聚（填反应类型）三步反应合成 （一种类似有机玻璃的塑料）．在催化剂作用下，第三步反应的化学方程式是
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．下列说法不正确的是（　　）
    A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
    B．浓硫酸与含有水分的蔗糖作用，不显示酸性
    C．鸡蛋白溶液遇到浓硝酸可以变为黄色
    D．向装有Fe（NO3）2溶液的试管中加入稀硫酸，在试管口观察到红棕色气体

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    13．关于如图所示分子的说法不正确的是（　　）
    A．既有σ键又有π键
    B．O-H键的极性强于C-H键的极性
    C．是极性分子
    D．该物质的分子之间不能形成氢键，但它可以与水分子形成氢键

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．化学作为一门基础自然科学，在材料科学、生命科学、能源科学等诸多领域发挥着重要作用．
    （1）高温超导材料钇钡铜氧的化学式为YBaCu3O7，其中$\frac{1}{3}$的Cu以罕见的Cu3+形式存在．Cu在元素周期表中的位置为第四周期第ⅠB族，基态Cu3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8．
    （2）磁性材料在生活和科学技术中应用广泛．研究表明，若构成化合物的阳离子有未成对电子时，则该化合物具有磁性．下列物质适合作录音磁带磁粉原料的为B（填选项字母）．
    A．V2O5    B．CrO2    C．PbO    D．ZnO
    （3）屠呦呦因在抗疟药--青蒿素研究中的杰出贡献，成为首获科学类诺贝尔奖的中国人．青蒿素的结构简式如图l所示，其组成元素的电负性由大到小的顺序为O＞C＞H；碳原子的杂化方式为sp2、sp3．
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    ①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力为氢键、范德华力．
    ②H20的VSEPR模型为四面体形．比较键角的大小：H2O＜CH4（填“＞”“＜”或“=”），原因为甲烷分子的杂化轨道中无孤电子对，而H2O分子有两对孤对电子，孤对电子与成键电子的排斥力大、键角小

    （5）锂离子电池在便携式电子设备以及电动汽车、卫星等领域显示出广阔的应用前景．该电池负极材料为石墨，石墨为层状结构（如图3），其晶胞结构如图4所示，该晶胞中有4个碳原子．已知石墨的层间距为apm，C-C键长为b pm，阿伏伽德罗常数的值为NA，则石墨晶体的密度为$\frac{16×1{0}^{30}}{\sqrt{3}a{b}^{3}{N}_{A}}$g．cm-3（列出计算式）．

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