（2）①具有孤对电子 ②B N2
（3）d
（4）①Fe2Al ②
【分析】
（1）①非金属性越强，电负性越强。
②CO2的中心原子采取sp杂化，B项错误；C项错误。
③可根据价键规则来写，如氮可形成三条键，氧可形成2条键，氢可形成1条键，碳可形成4条键。
（2）CN－中存在碳氮三键，为极性共价键，故[Fe（CN）6]4－中不存在非极性键。
根据等电子体的定义“原子数相同、电子总数相同的分子或离子，互称为等电子体”可知N2和CN－互为等电子体。
（3）Ti最后排入的电子为3d1，故为d区。
（4）①每个晶胞中含有铁原子的个数：
8×
＋12×
＋6×
＋1＝8，而铝原子全部位于晶胞内，为4个，故其化学式可写作Fe2Al。
②设合金中最近的两个Fe原子之间的距离为a，则晶胞的边长为2a，其体积为（2a）3＝8a3，
，则
。
7.硼元素在化学中有很重要的地位。
硼的化合物在农业、医药等方面用途很广。
请回答下列问题：
（1）写出和B元素同主族的Ga元素的基态原子核外电子排布式 。
从原子结构的角度分析，B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
（2）立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成，属于超硬材料。
同属原子晶体的氮化硼（BN）比晶体硅具有更高硬度和耐热性的原因是 。
（3）在BF3分子中中心原子的杂化轨道类型是 ，SiF4粒子的空间构型是 。
又知若有d轨道参和杂化，能大大提高中心原子成键能力。
试解释为什么BF3、SiF4水解的产物中，除了相应的酸外，前者生成BF后者却是生成
：
。
（4）科学家发现硼化镁在39K时呈超导性，在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼相间排列。
下图是该晶体微观空间中取出的部分原子沿z轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。
根据图示确定硼化镁的化学式为 。
【答案】
（1）1s22s22p63s23p63d104s24p1 N>O>B
（2）B—N键长比Si—Si短（或B—N键能较大）
（3）sp2杂化 正四面体 B原子最外电子层为L层，无d轨道；而Si原子最外层为M层，有d轨道，可参和杂化，使Si配位数增加至6
（4）MgB2
【分析】
（1）氮元素的2p轨道为半充满状态，较稳定，所以第一电离能比氧元素的大。
（2）原子晶体中，共价键键长越短，键能越大，则硬度和耐热性越强。
（3）中心原子杂化轨道数＝σ键个数＋孤电子对数，BF3分子的中心原子含有3个σ键，没有孤电子对，杂化轨道数为3，采取sp2杂化；SiF4分子的中心原子含有4个σ键，没有孤电子对，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，空间构型为正四面体形；Si原子最外电子层含有d轨道，而B原子最外电子层不含d轨道。
（4）由图可知，硼化镁晶体的晶胞结构为
，其中边缘上的Mg原子属于三个晶胞所有，故一个晶胞中含有3个Mg原子和6个B原子，则晶体中Mg原子和B原子个数比为1∶2。
8.ⅤA族的氮、磷、砷（As）、锑（Sb）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅤA族元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途。
请回答下列问题：
（1）N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为 （用元素符号表示）。
（2）As原子核外M层电子的排布式为 。
（3）叠氮化钠（NaN3）用于汽车安全气囊中氮气的发生剂，写出和N互为等电子体的分子的化学式 （任写一种即可）。
图1
（4）白磷（P4）的结构如图1所示，P原子的轨道杂化方式是 。
（5）
可以和许多金属离子形成配合物，例如[Co（NO2）6]3－，它可以用来检验K＋，其反应如下：
3K＋＋[Co（NO2）6]3－=K3[Co（NO2）6]↓（亮黄色）。
①
的立体构型是 。
②在K3[Co（NO2）6]中，中心离子的配位数为 。
（6）天然氨基酸的命名常用俗名（根据来源和性质），例如，最初从蚕丝中得到的氨基酸叫丝氨酸（HOCH2CHCOOHNH2）。
判断丝氨酸是否存在手性异构体？
（填“是”或“否”）。
图2
（7）砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长，耗能少。
已知立方砷化镓晶胞的结构如图2所示，其晶胞边长为cpm，则密度为 g·cm－3（用含c的式子表示，设NA为阿伏加德罗常数的值），a位置As原子和b位置As原子之间的距离为 pm（用含c的式子表示）。
【答案】
（1）N>P>As
（2）3s23p63d10
（3）CO2或CS2或N2O（任写一种，写成SiO2等原子晶体形式不正确）
（4）sp3
（5）①V形或角形或折线形
②6
（6）是
（7）
（说明：
如图所示，平行四边形abcd中ab＝cd＝
）
【分析】
（1）同一主族元素的原子半径越大，越易失去电子，电离能越小。
（3）等电子体指原子总数相等，价电子总数相等的粒子。
（4）白磷分子中每个P原子有一个孤电子对，形成了3个σ键，故采取sp3杂化。
（5）NO中氮原子的孤电子对数为
×（5＋1－2×2）＝1，和O原子形成了2个σ键，采取sp2杂化，
为角形。
（6）丝氨酸中连接氨基的碳原子上连接的四个原子或原子团均不相同，该碳原子为手性碳原子。
（7）每个晶胞中含有砷原子个数4个，镓原子个数为8×
＋6×
＝4，则晶体密度为
9.元素周期表第ⅤA族元素包括氮、磷、砷（As）、锑（Sb）等。
这些元素无论在研制新型材料，还是在制作传统化肥、农药等方面都发挥了重要的作用。
请回答下列问题：
（1）N4分子是一种不稳定的多氮分子，这种物质分解后能产生无毒的氮气并释放出大量能量，能被使用于制造推进剂或炸药。
N4是由四个氮原子组成的氮单质，其中氮原子采用的轨道杂化方式为sp3，该分子的空间构型为 ，N—N键的键角为 。
（2）基态砷原子的最外层电子排布式为 。
（3）电负性是用来表示两个不同原子形成化学键时吸引键合电子能力的相对强弱，是元素的原子在分子中吸引共用电子对的能力。
由此判断N、P、As、Sb的电负性从大到小的顺序是 。
（4）联氨（N2H4）可以表示为H2N—NH2，其中氮原子采用的轨道杂化方式为 ，联氨的碱性比氨的碱性 （填“强”或“弱”），其原因是 。
写出N2H4和N2O4反应的化学方程式：
。
（5）元素X和N同周期，且X的原子半径是该周期主族元素原子半径中最小的，X和Ca形成的化合物CaX2的晶胞结构如图所示：
CaX2的晶体类型是 ，一个晶胞中含有Ca的离子数为 ，含有X的离子数为 。
【答案】
（1）正四面体 60°
（2）4s24p3
（3）N>P>As>Sb
（4）sp3 弱 N2H4中的N原子上电子云密度小于NH3，更难结合H＋2N2H4＋N2O4=3N2＋4H2O
（5）离子晶体 4 8
【分析】
（1）N4中氮原子的轨道杂化方式为sp3，其空间构型可参照P4（白磷），应为正四面体结构，N—N键的键角为60°；
（2）砷位于第四周期ⅤA族，其最外层电子排布式为4s24p3；（3）同主族元素从上到下，元素的电负性逐渐减小；（4）联氨（HN2—NH2）中氮原子和其他原子结合形成三个σ键，还有一对孤电子对，其轨道杂化方式为sp3；和NH3相比，N2H4碱性弱，因为N2H4相当于NH3的一个H原子换成了—NH2，N原子的吸电子能力远强于H原子，因此N2H4中的N原子上电子云密度小于NH3，更难结合H＋；（5）N元素位于第二周期，该周期中原子半径最小的主族元素为F，CaF2为离子晶体，该晶胞中Ca2＋的个数为8×
＋6×
＝4，F－均在晶胞内部，故为8个。
10.X、Y、Z、R、W均为周期表中前四周期的元素，其原子序数依次增大；X2－和Y＋有相同的核外电子排布；Z的气态氢化物的沸点比其上一周期同族元素气态氢化物的沸点低；R的基态原子在前四周期元素的基态原子中单电子数最多；W为金属元素，X和W形成的某种化合物和Z的氢化物的浓溶液加热时反应可用于实验室制取Z的气体单质。
回答下列问题（相关回答均用元素符号表示）：
（1）R的基态原子的核外电子排布式是 。
（2）Z的氢化物的沸点比其上一周期同族元素氢化物的沸点低的原因是 。
（3）X和Z中电负性较大的是 。
Z的某种含氧酸盐常用于实验室制取X形成的单质，此酸根离子的空间构型为 ，此离子中所含化学键的类型是 ，X—Z—X的键角 109°28′（填“＞”、“＜”或“＝”，已知：
孤电子对之间的斥力＞孤电子对和成键电子对之间的斥力＞成键电子对之间的斥力）。
（4）X和Y形成的化合物Y2X的晶胞如图。
其中X离子的配位数为 ，和一个X离子距离最近的所有的Y离子为顶点的几何体为 。
该化合物和MgO相比，熔点较高的是 。
（5）已知该化合物的晶胞边长为apm，则该化合物的密度为 g·cm－3（只要求列出算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的数值为NA）。
【答案】
（1）1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1
（2）HF分子间存在氢键，而HCl分子间不存在氢键
（3）O 三角锥形 共价键（或极性键、配位键均可） ＜
（4）8 立方体或正方体 MgO
（5）
【分析】
（1）依据洪特规则可推知前四周期中基态原子中单电子数最多也即价层电子排布式为3d54s1（单电子数为6），则R为铬元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。
（2）结合题干信息可推知元素X、Y、Z、W分别为O、Na、Cl、Mn；因HF分子间存在氢键，而HCl分子间不存在氢键，故沸点：
HF＞HCl。
（3）O和Cl中电负性较大的是O；Cl的含氧酸盐中用于实验室制取氧气的盐为KClO3，
的价层电子对数为4（3个σ键、1个孤电子对），故
的空间构型（VSEPR模型为四面体）为三角锥形；
中Cl、O间为共价键，由于中心原子上存在
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