1 . 2023年化学诺贝尔奖授予了三位研究量子点的科学家。量子点又称“人造原子”、“超原子”，是一种纳米级的半导体材料，在医疗，科技等多个领域有广泛的应用。
(1)聚多巴胺量子点具有广泛的光学吸收和荧光特性，可直接用于体内成像。多巴胺结构如下图所示。

①基态氮原子的电子排布图为___________，其最高能层上有___________种运动状态不同的电子。
②多巴胺分子中碳原子的杂化方式为___________，1mol多巴胺中含有键的数目为___________。
③多巴胺易溶于水，原因是___________。
(2)聚多巴胺量子点还可以通过吸附金属离子如，，等用于核磁共振成像(MRI)。
①中含有，其阴离子空间构型为___________。
②Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能，原因是___________。
(3)CdS量子点是一种常见的量子点。某种CdS晶体的立方晶胞如下图所示。

①晶胞中，的配位数为___________。
②若CdS晶体的密度为，则晶胞中和间的最短距离为___________pm(列出计算式即可)。

2 . 硫及其化合物有许多用途，古代用高温煅烧绿矾和胆矾的方法来制备硫酸。请回答：
(1)①的价层电子排布式为______。
②基态硫原子有______种空间运动状态。
(2)煅烧胆矾可得三氧化硫，液态三氧化硫有单分子：和三聚体两种形式，固态三氧化硫易升华，易溶于水，主要以三聚体和无限长链两种形式存在。下列说法不正确的是______。

A．中心原子为杂化，空间结构为平面三角形

B．环状中硫原子的杂化轨道类型为

C．单分子和链状均是分子晶体

D．链状中杂化的氧为3n个

(3)结构为，比的氧化性更强，其原因是______。
(4)S与A、B两种金属形成的晶胞如图所示，B的配位数为______，该化合物的化学式为______，其摩尔质量为Mg/mol，阿伏加德罗常数为，晶胞参数为：x=0.052，y=0.103，该晶体的密度ρ=______（列出计算式即可）。

3 . 环戊二烯分子可与金属Na反应形成盐，该盐与反应生成最著名的夹心化合物——二茂铁。回答下列问题：

(1)基态H、C、Na、Cl、Fe原子中，未成对电子数最多的是_____。
(2)第一电离能，从原子结构角度解释_____。_____(填“>”或“<”)。
(3)已知阴离子中所有原子共平面，则其中C原子的杂化轨道类型是_____。二茂铁可视为2个离子配体与1个离子形成的配合物，已知中心离子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则每个配体提供_____个电子。
(4)相比于吡咯()，环戊二烯在水中溶解度远小于吡咯，可能原因是_____(写两条)。
(5)二茂铁熔点173℃，100℃以上升华，沸点249℃，由此判断二茂铁的晶体类型为_____。
(6)二茂铁隔绝空气受热分解为一种化学式为的铁碳合金，其立方晶胞结构如图所示。分析C原子旁最近的Fe原子有_____个。若晶胞参数为apm，晶体密度_____(列出计算式，设阿伏加德罗常数的值为)。

4 . 铁及其化合物在生产生活中应用广泛。回答下列问题：
(1)基态Fe原子的价电子排布式是___________。
(2)溶液与KSCN溶液混合，溶液呈红色，常用于检验。
①基态K、S、N原子第一电离能大小顺序是___________，的空间构型是___________。
②从结构角度分析易被氧化成的原因：___________。
(3)邻二氮菲()与形成图1所示的红色配合物离子，常用于测定的浓度。

①邻二氮菲中C原子的杂化方式是___________。
②与邻二氮菲相比，配合物离子中∠CNC较___________(填“大”“小”或“相同”)，原因是___________。
③测定浓度时，加入盐酸使溶液pH不断减小，红色逐渐变浅。从化学键角度分析原因：___________。
(4)铁和碳能形成图2所示的晶胞。该晶胞可以看成是在铁晶胞中插入若干碳原子，但晶胞体积不变。铁碳晶体的化学式是___________，铁晶体转化为铁碳晶体时晶体密度净增___________%(结果保留2位有效数字)。

5 . 氟及其化合物用途非常广泛，自然界中氟多以化合态形式存在，形成的化合物有：N₂F₂、HBF₄、等。回答下列问题：
(1)氟元素基态原子最高能级电子的电子云形状为___________，下列为氟原子激发态的电子排布式的是___________(填序号)。
A．1s²2s²2p⁴3s¹       B．1s²2s²2p⁶       C．1s²2s²2p⁵       D．1s²2s¹2p⁶
(2)F与N可形成化合物N₂F₂，分子中各原子均满足8电子稳定结构。
①分子中氮原子的杂化方式为___________。
②N₂F₂结构式为___________，其分子中键与键的数目之比为___________。
(3)氟硼酸(HBF₄，属于强酸)可由HF和BF₃化合生成，常用于替代浓硫酸作铅蓄电池的电解质溶液，从化学键形成角度分析HF与BF₃能化合的原因___________。
(4)石墨与F₂在450℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物，该物质仍具有润滑性，其单层局部结构如图所示。与石墨相比，的导电性___________(填“增强”或“减弱”)，中C-C键的键长比石墨中C-C键的___________(填“长”或“短”)。

(5)某含氟化合物的晶体属于六方晶系，其晶胞结构如图，则该化合物的化学式为___________，设N_A为阿伏加德罗常数的值则该晶体的密度为___________(列出计算式)。

7 . 硅(Si)、硒(Se)、镓(Ga)、锗(Ge)的单质及某些化合物都是航空航天测控、光纤通信等领域常用的半导体材料。回答下列问题：
(1)制造手机芯片需要高纯度硅，晶体硅属于___________晶体，可溶于氢氟酸生成氢气。写出晶体硅与氢氟酸反应的化学方程式：___________。
(2)基态硒原子的价电子排布图为___________；硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，硅的氢化物的分子中共用电子对偏向氢原子，而氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则电负性大小为Se___________(填“>”或“<”)Si，的立体构型为___________。
(3)镓和砷都是第四周期的元素，则第一电离能：Ga___________(填“大于”或“小于”)As。GaN、GaAs的晶体类型与晶体硅相同，试解释，熔点GaN>GaAs的原因：___________。
(4)氮化镓是一种重要的半导体材料，其立方晶胞结构如图所示。每个Ga原子周围距离最近的Ga原子数为___________。已知晶胞边长为apm，若该晶体的密度为，则阿伏加德罗常数的值___________(只列出计算式即可)。

8 . 某些过渡元素的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着极为广泛的应用。回答下列问题：
(1)现有铜锌元素的3种微粒：①锌：[Ar]3d¹⁰4s¹；②铜：[Ar]3d¹⁰4s¹；③铜：[Ar]3d¹⁰，失去一个电子需要的最低能量由大到小的顺序是_______(填字母)。

A．①②③

B．③①②

C．③②①

D．①③②

(2)国际权威学术期刊《自然》最近报道，我国科学家选择碲化锆(ZrTes)和砷化镉(Cd₃As₂)为材料验证了三维量子霍尔效应。
①Zr是Ti的同族相邻元素，位于周期表的______区。
②Cd²⁺与NH₃可形成配离子[Cd(NH₃)₄]²⁺。
i.该离子中不含的化学键类型有______(填字母)。
A.离子键        B.配位键        C.σ键        D.共价键          E.π键            F.氢键
ii.已知该离子中2个NH₃被2个Cl^-替代只得到一种结构，则该离子的立体构型为______。
(3)二烃基锌(R－Zn－R)分子中烃基R与锌以σ键结合，C₂H₅－Zn－C₂H₅分子中原子的杂化方式有______，如表是2种二烃基锌的沸点数据，则烃基R₁是______，推断的依据，是______。

物质	R1－Zn－R1	C2H5－Zn－C2H5
沸点(℃)	46	118

(4)硫酸氧钛(Ti)是一种优良的催化剂，其阳离子为如图所示链状聚合形式的离子，聚合度为n。则该阳离子的化学式为______。

(5)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似，该晶体的晶胞参数为423.5pm，其晶体密度的计算表达式为______g•cm^-3。用Al掺杂TiN后，其晶胞结构如图所示，距离Ti最近的Al有______个。(N_A为阿伏加德罗常数的值)。

9 . Si、S、Se在自然界中形成多种多样的物质结构。回答下列问题：
(1)Se与O同族，电负性较大的是_____；基态Se原子的价电子运动状态有_____种。
(2)已知液态的二氧化硫可以发生类似水的自电离：。中各原子满足8电子结构，则其键和键数目之比为__，的空间结构为_______。
(3)有一种观点认为：由于硅的价层有可以利用的空d轨道，而碳没有，因此两者化合物结构和性质存在较大差异。化合物和的结构如图所示，为平面形，二者中N的杂化方式分别为_______，二者中更易与形成配位键的是_______。

(4)Se与Si均为非金属元素，熔点(>1700℃)明显高于(315℃)，原因是_______。
(5)-硒为六方晶胞结构，原子排列为相互平行的螺旋长链(如图1)，沿着螺旋链方向的晶胞投影图如图2。-硒六方晶胞参数为、、(其中)，a轴与b轴间夹角为120°，c轴垂直于a轴与b轴，阿伏加德罗常数的值为。

相邻链间的作用力为_______。晶胞中含有Se原子的数目为_______；则-硒晶胞的摩尔体积为______(列出算式)。

10 . 吡啶为含N有机物。这类物质是合成医药农药的重要原料。下列吡啶类化合物A与Zn(CH₃CH₂)₂(即ZnEt₂)反应生成有机化合物B，B具有优异的催化性能。

(1)吡啶类化合物A易溶于水，原因是________，含Zn有机物B的分子结构中含________（填序号）。
A．离子键        B．配位键          C．π键          D．σ键          E．氢键
(2)HN₃分子的空间结构如图2所示(图中键长单位为10^-10 m)。N-N、N=N和N≡N的共价键键长分别为1.40×10^-10 m、1.20×10^-10 m和1.09×10^-10 m。试依据信息画出HN₃分子的结构式________，分子中N原子的杂化方式为________．

(3)某种新型储氢材料的晶胞如图3，八面体中心为M金属离子，顶点均为NH₃配体，四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188 g/mol，则M元素为________(填元素符号)。在该化合物中，M离子的价电子排布式为________．