《2026年学易优高考二轮总复习化学》

5.（2025·广东省肇庆市一模）砷广泛分布在自然界中，土壤、水、植物以及人体中都含有微量砷。回答下列问题：
(1)As 与 N 同主族，基态砷原子价层电子排布式为$4s^{2}4p^{3}$ 。
(2)$H_2O$和$AsH_3$中心原子的杂化轨道类型相同，但$H_2O$的键角小于$AsH_3$的，其原因为$AsH_{3}$中$As$有一对孤电子对，而$H_{2}O$中$O$有两对孤电子对，$H_{2}O$中的孤电子对对成键电子对的排斥作用更大 。
(3)$Na_3AsO_4$可用作杀虫剂，$AsO_4^{3-}$的空间结构为正四面体形 。
(4)工业上常用改性季铵盐从炼铜烟灰碱性溶液中萃取砷，其工艺流程短、成本低。萃取反应机理如下：

①物质Ⅳ为$Na_{2}CO_{3}$ (填化学式)。
②关于Ⅰ～Ⅲ三种物质，下列说法正确的有$cd$ （填字母）。
a.Ⅰ中 C 原子的杂化轨道类型均为$sp^3$
b.Ⅱ中 As 的化合价为＋5
c.Ⅲ含有的元素中，O 的电负性最大
d.Ⅲ中的化学键均为$\sigma$键
(5)砷化硼晶体是具有超高热导率的半导体材料，其晶胞结构如图所示，其晶胞参数为$a nm$。

①M 点的分数坐标为$(0,\frac{1}{2},\frac{1}{2})$，则 N 点的分数坐标为$(1,1,1)$ ；晶体中与顶点 B 原子等距且最近的 B 原子个数为12 。
②该晶体的化学式为$BAs$ ；已知$N_A$为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为$\frac{344×10^{21}}{a^{3}N_{A}}$ $g· cm^{-3}$(列出计算式)。
③如果把晶体中砷原子换成氮原子，形成的晶体的熔点明显升高，原因为$N$的原子半径小于$As$，即$B - N$的键长比$B - As$的键长短，导致$B - N$的键能比$B - As$的键能大 。

答案： 5.答案:
(1)$4s^{2}4p^{3}$
(2)$AsH_{3}$中$As$有一对孤电子对，而$H_{2}O$中$O$有两对孤电子对，$H_{2}O$中的孤电子对对成键电子对的排斥作用更大
(3)正四面体形　
(4)①$Na_{2}CO_{3}$　②$cd$
(5)①$(1,1,1)$　12　②$BAs$　$\frac{344×10^{21}}{a^{3}N_{A}}$　③$N$的原子半径小于$As$，即$B - N$的键长比$B - As$的键长短，导致$B - N$的键能比$B - As$的键能大
解析:
(1)$As$与$N$同族，基态砷原子价层电子排布式为$4s^{2}4p^{3}$;
(2)$H_{2}O$和$AsH_{3}$中心原子均为$sp^{3}$杂化，$H_{2}O$中$O$有2对孤电子对，$AsH_{3}$中$As$有1对孤电子对，故$H_{2}O$中电子对斥力较大，则$H_{2}O$的键角小于$AsH_{3}$的原因为$AsH_{3}$中$As$有一对孤电子对，而$H_{2}O$中$O$有两对孤电子对，$H_{2}O$中的孤电子对对成键电子对的排斥作用更大;
(3)$AsO_{4}^{3−}$中含有的孤电子对数是0，中心原子有4个共价键，则$AsO_{4}^{3−}$的空间结构为正四面体形;
(4)①根据方程式的元素守恒可知，物质Ⅳ为$Na_{2}CO_{3}$;②a项，Ⅰ中碳氧双键中的$C$原子的杂化轨道类型均为$sp^{2}$，a错误;b项，结合Ⅲ的结构可知，Ⅱ中$As$的化合价为+3，b错误;c项，同周期越靠右电负性越大，同主族越靠上电负性越大，则Ⅲ含有的元素中，$O$的电负性最大，c正确;d项，根据Ⅲ的结构可知，其化学键都是单键，则其化学键均为$\sigma$键，d正确;故选$cd$;
(5)①结合坐标系和$M$点的分数坐标为$(0,\frac{1}{2},\frac{1}{2})$，则$N$点的分数坐标为$(1,1,1)$;晶体中与顶点$B$原子等距且最近的$B$原子位于面心位置，则其个数为12;②该晶胞中$B$位于顶点和面心，根据均摊的原则可知，1个晶胞中$B$原子的个数为4，$As$位于体内，则1个晶胞中$As$原子的个数为4，则该晶体的化学式为$BAs$;该晶体的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{4M}{N_{A}V}=\frac{4×86}{N_{A}(a×10^{−7})^{3}}g· cm^{−3}=\frac{344×10^{21}}{a^{3}N_{A}}g· cm^{−3}$;③该晶体熔化时需要破坏共价键，共价键越短，键能越大，而$N$原子的半径比$As$的半径小，故如果把晶体中砷原子换成氮原子，形成的晶体的熔点明显升高，原因为:$N$的原子半径小于$As$，即$B - N$的键长比$B - As$的键长短，导致$B - N$的键能比$B - As$的键能大。

6.(2025·山东滨州二模)氮形成的一系列化合物广泛应用于科研、医疗、化工等领域。回答下列问题：
(1)基态 N 原子核外电子的空间运动状态有5 种；N、O、F 第一电离能由大到小的顺序为$F ＞ N ＞ O$ (填元素符号)。
(2)甲胺$(CH_3NH_2)$和肼$(NH_2NH_2)$都可用作制药原料。
①两者的碱性随 N 原子电子云密度增大而增强，则其中碱性较强的是$CH_{3}NH_{2}$ (填化学式)，原因为甲基是推电子基，使甲胺中$N$的电子云密度增大 。
②肼与硫酸反应生成$N_2H_6SO_4$，其晶体内存在$ABC$ (填标号)。
A. 离子键
B. 共价键
C. 配位键
D. 金属键
(3)含氮有机物邻二氮菲(），简称为 phen)是平面分子，能与$Fe^{2+}$生成稳定的螯合物，其反应原理如下：$Fe^{2+}＋3
①phen 中 N 原子的价层孤电子对占据$D$ (填标号)。
A. 2s 轨道
B. 2p 轨道
C.$sp^3$杂化轨道
D.$sp^2$杂化轨道
②$[Fe(phen)_3]^{2+}$中$Fe^{2+}$的配位数为6 。
(4)活性氮物质$Li_2CN_2$能用于合成多种高附加值含氮化合物，其晶胞形状为长方体，结构如图。

以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。图中 m 处$Li^+$的分数坐标为$(\frac{1}{2},0,\frac{p}{b})$($p nm$为 m 处$Li^+$到底面的垂直距离)，则 n 处$Li^+$的分数坐标为$(1,\frac{1}{2},\frac{b - p}{b})$ ；该晶体的密度$\rho=$$\frac{108}{a^{2}b· N_{A}}×10^{21}$ $g· cm^{-3}$($N_A$表示阿伏加德罗常数的值，用$a$、$b$、$N_A$的代数式表示)。

答案： 6.答案:
(1)5　F ＞ N ＞ O
$(2)①CH_{3}NH_{2}　$甲基是推电子基，使甲胺中N的电子云密度增大　②ABC
(3)①D　②6
$(4)(1,\frac{1}{2},\frac{b - p}{b})　\frac{108}{a^{2}b· N_{A}}×10^{21}$
解析:
(1)基态氮原子核外有7个电子，所以基态N原子核外电子的空间运动状态有5种;同一周期从左到右，元素的第一电离能有增大的趋势，但由于氮原子的价电子排布式为$2s^{2}2p^{3}，$2p上排布3个电子是半充满的稳定结构，所以其第一电离能大于其后的氧元素，所以N、O、F第一电离能由大到小的顺序为F ＞ N ＞ O;
(2)①甲基为推电子基团，会导致甲胺中N的电子云密度增大，则$CH_{3}NH_{2}$碱性更强;
②肼$(N_{2}H_{4})$分子与硫酸反应生成$N_{2}H_{6}SO_{4}，$$N_{2}H_{6}SO_{4}$与(NH_{