1 . 、、、、是元素周期表中前四周期的元素，各周期至少含有一种元素，且原子序数依次增大。、、三种元素原子的最外层电子数相同，与能够形成原子之比为的化合物，是前四周期基态原子含有未成对电子数目最多的元素，与形成的晶体结构如图所示。试用元素符号回答下列问题：
     
（1）、、三种元素的电负性由大到小的顺序为_______。
（2）与两种元素能够形成两种常见的化合物，则在这两种化合物分子中，原子的杂化方式分别为______和______，且这两种分子____（填选项）。
A 都是极性分子   B 都是非极性分子   C 其中一种是极性分子另一种是非极性分子
（3）元素处于周期表的____区，其单质晶体堆积模型的名称为_____。
（4）元素的基态原子价层电子排布图为______。
（5）已知能溶于某浓度的硝酸中，得到蓝色溶液的同时，会逸出一种与互为等电子体的纯净气体，则该反应的化学方程式为_____。经研究证实，所得溶液呈蓝色，是因为溶液中含有由、、三种元素形成的一种配位离子，试写出该离子的结构式______。
（6）由晶体的晶胞可知，离子呈简单立方堆积模型，形成立方体空隙，则离子对这些立方体空隙的填充率为_____。

2 . 我国科学家及其合作团队研究发现，六方相(hcp)Fe—H、Fe—C和Fe—O合金在地球内核温压下转变成超离子态。该研究表明地球内核并非传统认知的固态，而是由固态铁和流动的轻元素组成的超离子态。请用所学知识回答下列问题：
(1)基态铁原子最外层电子所在能级的电子云轮廓图为_______形。
(2)H、C、O三种元素的电负性由大到小的排序为_______(填元素符号)。
(3)锰和铁处于同一周期，锰、铁电离能数据如表所示：

元素
Mn	717.3	1509.9	3248
Fe	762.5	1561.9	2953

请解释的主要原因：_______。
(4)H、C，O三种元素可以组成很多种物质。
①、、、、中属于非极性分子的有_______(填化学式)，其中的立体构型为_______。
② 的沸点_______(填“大于”、“小于”或“等于”)的沸点。
(5)用X射线衍射仪测定发现铁晶体有两种晶胞结构，如图1、图2所示。

①原子坐标参数可以描述晶胞内部各微粒的相对位置。设图1中1号原子的坐标参数为(0，0，0)，3号原子的坐标参数为(1，1，1)，则2号原子的坐标参数为_______。
②若图2中晶胞参数为apm，设为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为_______(用含a、的代数式表示)。

3 . 坦桑石是一种世界公认的新兴宝石，这种宝石于1967年首次在赤道雪山脚下的阿鲁沙地区被发现。坦桑石的主要化学成分为，还可含有V、Cr、Mn等元素。
下列状态的铝中，电离最外层的一个电子所需能量最大的是________填序号。
①   ②   ③   ④
烟酸铬是铬的一种化合物，其合成过程如下：

核外电子排布式为________。
、C、N、O的电负性由大到小的顺序是_________。
烟酸中碳、氮原子的杂化方式分别为________、________。
分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数如二氧化碳分子中的大键可表示为，则烟酸中的大键应表示为___________。
、都极易水解。、都属于______填“极性”或“非极性”分子，其熔点的关系为________填“”“”或“”。
将Mn掺入GaAs晶体图甲可得到稀磁性半导体材料图乙，图甲、图乙晶体结构不变。

图乙中a点和b点的原子坐标参数分别为0，和1，，则c点的原子坐标参数为________。
设图甲晶体的密度为，用表示阿伏加 德罗常数的数值，则该晶胞中距离最近的两个镓原子之间的距离为________________pm。

4 . 碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。根据要求回答下列问题：
(1)碳原子的价电子排布式______________，核外有_________种不同运动状态的电子。
(2)碳可以形成多种有机化合物，下图所示是一种嘌呤和一种吡啶的结构，两种分子中所有原子都在一个平面上。

①嘌呤中所有元素的电负性由大到小的顺序__________________。
②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大，解释原因__________________。
③吡啶结构中N原子的杂化方式__________________。
④分子中的大π键可用符号表示，m代表形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。则吡啶结构中的大π键表示为__________。
(3)碳元素能形成CO、CO₂、H₂CO₃等多种无机化合物。
①二氧化碳的晶体叫做干冰，每个二氧化碳分子周围通常有__________个紧邻的分子。
②在CO转化成CO₂的反应过程中，下列说法正确的是__________。
A.分子中孤电子对数不变        B.分子的极性发生变化
C.原子间成键方式发生改变     D.分子晶体的熔沸点升高
③H₂CO₃与H₃PO₄均有1个非羟基氧，H₃PO₄为中强酸，H₂CO₃为弱酸的原因_________。
(4)2017年，中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体：T-碳。T-碳的结构是将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代形成碳的一种新型三维立方晶体结构，如下图。已知T碳晶胞参数为a pm，阿伏伽德罗常数为N_A，则T碳的密度的表达式为__________g/cm³。(写出表达式即可)

5 . 化学与生活密切相关。
I.K₂Cr₂O₇曾用于检测司机是否酒后驾驶：(橙色)+CH₃CH₂OH→Cr³⁺(绿色)+CH₃COOH(未配平）
（1）基态Cr原子的价电子轨道表达式为__。
（2）CH₃COOH分子中所含元素的电负性由大到小的顺序为__，碳原子的轨道杂化类型为__，所含σ键与π键的数目之比为__。
（3）已知Cr³⁺等过渡元素水合离子的颜色如表所示：

离子	Sc3+	Cr3+	Fe2+	Zn2+
水合离子的颜色	无色	绿色	浅绿色	无色

请根据原子结构推测Sc³⁺、Zn²⁺的水合离子为无色的原因为__。
II.ZnCl₂浓溶液常用于除去金属表面的氧化物，例如与FeO反应可得Fe[Zn(OH)Cl₂]₂溶液。
（4）Fe[Zn(OH)Cl₂]₂溶液中不存在的微粒间作用力有__(填选项字母)；
A.离子键        B.共价键        C.金属键        D.配位键          E.范德华力        F.氢键
溶液中[Zn(OH)Cl₂]^-的结构式为__。
III.锌是人体必需的微量元素之一，其堆积方式如图1，晶胞结构如图2。

（5）锌的堆积方式为__，配位数为__。
（6）若锌原子的半径为apm，阿伏加 德罗常数的值为N_A，则锌晶体的密度为___g/cm³(用含a的代数式表示)。

6 . 晶体硅是制备太阳能电池板的主要原料，电池板中还含有硼、氮、钛、钻、钙等多种化学物质。
请回答下列问题：
1．第二周期元素的电负性按由小到大的顺序排列，B元素排在第__________位。
2．硅酸根有多种结构形式，一种无限长链状结构如图1所示，其化学式为____________，Si原子的杂化类型为__________________。
3．N元素位于元素周期表_____________区；基态N原子中，核外电子占据最高能级的电子云有____个伸展方向。
4． [Co(NH₃)₆]³⁺的几何构型为正八面体形，Co在中心。
①[Co(NH₃)₆]³⁺中，1个Co提供_______________个空轨道。
②若将[Co(NH₃)₆]³⁺中的两个NH₃分子换成两个Cl^-，可以形成_________种不同的结构形式。
5．—种由Ca、Ti、O三种元素形成的晶体的立方晶胞结构如图2所示。
①与Ti紧邻的Ca有___________________个。
②若Ca与O之间的最短距离为α pm，阿伏伽德罗常数的值为N_A，则晶体的密度ρ=__________________g· cm^-3(用含α、N_A的代数式表示)。

7 . 褪黑素是迄今发现的最强的内源性自由基清除剂。褪黑素的基本功能就是参与抗氧化系统，防止细胞产生氧化损伤，在这方面，它的功效超过了已知的所有体内物质。某研究小组以乙炔为原料，设计合成褪黑素，合成路线如下(部分反应条件已省略)：

已知：无水乙酸钠在碱石灰作用下发生反应：
回答下列问题：
(1)B→C的反应类型为___________，C中含氧官能团的名称为___________，C分子是否为手性分子：___________(填“是”或“否”)。
(2)已知：，通常用酯基和氨基生成酰胺基，不用羧基和氨基直接反应，结合成键元素间电负性差值大小解释原因___________。

元素	H	C	O
电负性	2.1	2.5	3.5

(3)E→F过程中，反应i的化学方程式为：___________。
(4)J的结构简式为___________，其中氮原子的杂化轨道类型为___________。
(5)写出符合下列条件的H的一种同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式___________。
i．含有3个六元环，其中1个是苯环；
ii.含有结构，不含键；
iii.含有4种不同化学环境的氢原子。
(6)综合上述信息并结合所学知识，在下图方框中填写合适的物质(写结构简式)。①________；②_________；③___________。

8 . 复合氢化物可作为储氢和固体电解质材料，在能源与材料领域得到了广泛而深入的研究。
(1)复合氢化物升温加热可逐步分解放出氢气，理论上单位质量的下列复合氢化物其储氢能力由高到低的顺序是_______________(填标号)。
A．Mg(NH₂)₂　　　B．NaNH₂　　　C．H₃N－BH₃　　　D．NaAlH₄　　　E．Li₃AlH₆
(2)在Mg(NH₂)₂和NaNH₂中均存在NH，NH的空间构型为____________，中心原子的杂化方式为___________。
(3)2019年Rahm利用元素价电子的结合能重新计算各元素的电负性，短周期主族元素的Rahm电负性数值如下表所示：

元素符号	H
Rahm电负性	13.6
元素符号	Li	Be	B	C	N	O	F
Rahm电负性	5.4	9.3	11.4	13.9	16.9	18.6	23.3
元素符号	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl
Rahm电负性	5.1	7.6	9.1	10.8	12.8	13.6	16.3

①写出基态B原子的价电子轨道表达式：______________________。
②通过上表可以推测Rahm电负性小于___________________的元素为金属元素。
③结合上表数据写出H₃N－BH₃与水反应生成一种盐和H₂的化学方程式____________________。
(4)Li₃AlH₆晶体的晶胞参数为a＝b＝801.7pm、c＝945.5pm，α＝β＝90°、γ＝120°，结构如图所示：

① 已知AlH的分数坐标为(0，0，0)、、、、和，，晶胞中Li⁺的个数为____________。
② 右图是上述Li₃AlH₆晶胞的某个截面，共含有10个AlH，其中6个已经画出(图中的O)，请在图中用O将剩余的AlH画出_________________。
③ 此晶体的密度为____________________________g·cm^-3(列出计算式，已知阿伏加 德罗常数约为6.02×10²³mol^-1)。