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第29讲 物质结构与性质综合（解析版）
学习目标
1.明确物质结构与性质填空题的题型特点和常考热点。
2.掌握解答物质结构与性质填空题的思维模式，提升综合运用物质结构与性质知识分析问题的能力。
思维导图
物质结构与性质填空题中的各小题之间相对独立，主要考查原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质，具体考查角度如下：
(1)以原子或离子结构为主线的考查角度
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(2)以分子结构为主线的考查角度
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(3)以晶体结构为主线的考查角度
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题组练习
1.（2023·四川乐山·统考一模）碳酸丙烯酯是一种水溶性颜料的分散剂，工业上常用作催化剂用1，2-丙二醇和尿素合成，原理如下：
回答下列问题：
(1)基态原子的价电子排布式为 ，其位于元素周期表的 (填“d”或“ds”)区。
(2)尿素分子中，各元素电负性大小顺序为 ，第三电离能 (填“>”或“<”)。
(3)碳酸丙烯酸酯中C原子的杂化方式为 ；其常温下呈液态，易溶于水，也易溶于乙醚、苯等有机溶剂，则碳酸丙烯酸酯的晶体类型为 。
(4)能与形成稳定的配离子，其中配体的立体结构为 ，配离子中的键角比的键角大，试从物质结构的角度解释其原因 。
(5)有多种晶体结构，其中一种六方晶胞的结构如图所示，则锌的配位数为 ；该晶体的密度为 (写出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
答案：(1) ds
(2) >
(3) 、杂化 分子晶体
(4)三角锥形 在形成配离子时，孤电子对转化为成键电子对，对键的排斥作用减弱，键角增大
(5) 4 或
解析：（1）原子的原子序数为30，核外有30个电子，基态原子的电子排布式为，价电子排布式为；位于元素周期表第ⅡB族，属于ds区；
（2）尿素分子中含有C、O、N、H元素，元素非金属性越强电负性越大，各元素电负性大小顺序为；C的第三电离能是从核外电子上失1个电子需要吸收的能量，而N的第三电离能是从核外电子上失1个电子需要吸收的能量，失去1个电子后2p能级为全空状态，结构稳定，容易失去电子，故N的第三电离能小，>；
（3）碳酸丙烯酸酯中C原子杂化方式有2种，含有碳氧双键的碳原子为杂化，其余碳原子为杂化；根据碳酸丙烯酸酯的性质，判断晶体类型为分子晶体；
（4）为配体，N原子最外层有5个电子，3个未成对电子和1个孤电子对，中形成3个键和1个孤电子对，N为杂化，VSEPR模型为四面体，空间构型为三角锥形；中含有1个孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力较大，使键角小于109°28′，约为107°，而在形成配离子时，孤电子对转化为成键电子对，对键的排斥作用减弱，使键角增大；
（5）从六方晶胞的结构图中可看出，距离图中六方晶胞体内的Zn原子等距离的最近的氧原子为4个，即其周边上平面顶点3个氧原子及体内1个氧原子，故锌的配位数为4；该六方晶胞中含有的氧原子为，锌原子为，=或。
2．(2022·四川南充模拟)乙酰丙酮是“一种有酯气味的无色透明液体，常用作溶剂、有机合成中间体、金属络合剂等。它有两种主要互变异构体A、B，与Be2＋、Mg2＋、Cu2＋、Zn2＋等形成配合物C。回答下列有关问题：
INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-183.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-183.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-183.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-183.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-183.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-183.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\王真\\i\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-183.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BaiduNetdiskDownload\\教学资料\\2024版化学步步高一轮复习新教材人教版通用版 【Word讲义】\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\X12-183.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)基态Cu2＋的价层电子排布式为________，Be和Mg第一电离能较大的是________原子。
(2)A中C原子杂化轨道类型为________；按VSEPR模型预测B中∠HCC约为________、________(填角度)。B在碱性条件下断裂极性最大的键是________。具有分子内氢键的是________(填“A”或“B”)。
(3)C中σ键与π键数目之比为________。
(4)乙酰丙酮易溶于醇、氯仿、丙酮等多数有机溶剂，理由是_________________________。
(5)金属铜的某些参数如下：
金属 堆积类型 密度/(g·cm－3) 相对原子质量
Cu INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-184.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-184.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-184.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-184.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-184.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-184.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\王真\\i\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-184.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BaiduNetdiskDownload\\教学资料\\2024版化学步步高一轮复习新教材人教版通用版 【Word讲义】\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\X12-184.TIF" \* MERGEFORMATINET ρ 64
根据上述数据，计算Cu的原子半径为________pm (列出计算表达式，设NA是阿伏加德罗常数的值)。
答案　(1)3d9　Be(2)sp2和sp3　120°　109°28′　O—H　B(3)15∶2
(4)乙酰丙酮的极性与有机溶剂相似，故在有机溶剂中溶解性较好(5)×1010
解析　(1)Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，则基态Cu2＋的价层电子排布式为3d9；同一主族，从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，Be和Mg同属于第ⅡA族，且Be的原子序数小于Mg，则第一电离能较大的是Be原子。
(2)A中，饱和C原子采取sp3杂化，碳氧双键中的C原子采取sp2杂化，故A中C原子杂化轨道类型为sp2和sp3；按VSEPR模型，B中碳碳双键上的一个碳原子和其相邻的原子构成了接近正三角形的结构，该结构中的∠HCC约为120°，甲基和相邻的碳原子构成了接近正四面体的结构，故该结构中的∠HCC约为109°28′；B中O和H的电负性差异最大，故极性最大的键为O—H；如图所示，B分子中的酮羰基上的O和羟基上的H形成分子内氢键。
(3)C中，单键、配位键是σ键，1个双键含有1个σ键和1个π键，则C中σ键的数目为2×(13＋2)＝30，π键的数目为2×2＝4，则C中σ键与π键数目之比为30∶4＝15∶2。
(4)根据“相似相溶”规律，乙酰丙酮的极性与有机溶剂相似，故在有机溶剂中溶解性较好。
(5)设Cu的原子半径为r pm，晶胞棱长为a pm，则a＝4r，a＝2r，则晶胞体积为(a×10－10 cm)3＝(2r×10－10 cm)3；晶胞中含有Cu的个数为8×＋6×＝4，晶胞质量为 g，则ρ g·cm－3＝，解得r＝×1010。
3．(2022·山西临汾模拟)国产大飞机C919的制造使用了较多含硼材料(如硼纤维、氮化硼等)，多项技术打破了国外垄断。
(1)原子的能量由核电荷数、电子数、________三个因素共同决定；基态B原子的核外电子填充在________个轨道中。
(2)耐高温材料立方BN制备流程中用到NH3、BCl3和触媒剂Ca3B2N4。
①Ca、B、N三种元素电负性从大到小的顺序为________。
②BCl3中B原子的________轨道与Cl原子的________轨道形成σ键；形成BCl3过程中基态B原子价电子层上的电子先激发，再杂化，激发后B原子的价层电子轨道表示式为________。
③BCl3在四氯化碳中的溶解度远大于NH3，原因是________。
(3)硼砂是非常重要的含硼矿物。一种硼砂阴离子的结构如图1所示，则1 mol该阴离子存在的配位键的物质的量为________，n＝________。
INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-182.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-182.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\王真\\i\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BaiduNetdiskDownload\\教学资料\\2024版化学步步高一轮复习新教材人教版通用版 【Word讲义】\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\X12-182.TIF" \* MERGEFORMATINET
(4)制造硼合金的原料硼化钙(CaB6)晶胞结构如图2所示，硼原子全部组成B6正八面体，各个顶点通过B—B互相连接成三维骨架。已知该晶体晶胞参数为a pm，B6八面体中B—B的键长为d pm，M点原子的坐标参数为(，，)，则N点原子的坐标参数为(________，1,0)。
INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-182A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-182A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\王真\\i\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BaiduNetdiskDownload\\教学资料\\2024版化学步步高一轮复习新教材人教版通用版 【Word讲义】\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\X12-182A.TIF" \* MERGEFORMATINET
答案　(1)电子(运动)状态　3(2)①N>B>Ca　②sp2杂化　3p　 　
③BCl3和四氯化碳均为非极性分子，而氨气属于极性分子，相似相溶(3)2 mol　2　(4)
解析　(1)整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子(运动)状态三个因素共同决定；基态B原子的电子排布式为1s22s22p1，故其核外电子填充在1s、2s、2p三个轨道中。
(2)①金属的电负性较小，另外，同周期元素电负性从左向右逐渐增大，故Ca、B、N三种元素电负性从大到小的顺序为N>B>Ca。②BCl3中B原子的价层电子对数为3，其杂化方式为sp2，故BCl3中B原子的sp2杂化轨道与Cl原子的3p轨道形成σ键；基态B原子价电子层上的电子先激发，再杂化，说明B原子激发后的三个轨道能量相同，故激发时B原子的价层电子轨道表示式为　。(3)由图1可知，图中连有羟基的B原子含有配位键，故1 mol该阴离子存在的配位键的物质的量为2 mol，在该阴离子中B显＋3价，O显－2价，H显＋1价，根据化合价的关系可知，n＝2。
(4)将8个正八面体的中心连接成晶胞的立方晶系图，由M点坐标知该原子位于晶胞的体心，且每个坐标系的单位长度都记为1，已知B6八面体中B—B的键长为d pm，晶胞参数为a pm，则八面体中心到顶点的距离为d，则N点在棱的处，其坐标为(，1,0)。
高考真题
1．（2023·浙江）硅材料在生活中占有重要地位。请回答：
(1)分子的空间结构(以为中心)名称为 ，分子中氮原子的杂化轨道类型是 。受热分解生成和，其受热不稳定的原因是 。
(2)由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①、②、③，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。
A．微粒半径：③>①>②
B．电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②
C．电离一个电子所需最低能量：①>②>③
D．得电子能力：①>②
(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是 ，该化合物的化学式为 。
答案：(1) 四面体 周围的基团体积较大，受热时斥力较强中键能相对较小]；产物中气态分子数显著增多(熵增)
(2)AB
(3)共价晶体
解析：（1）分子可视为SiH4分子中的4个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的，所以分子中Si原子轨道的杂化类型是sp3，分子的空间结构(以为中心)名称为四面体；
氨基(-NH2)氮原子形成3个σ键，含有1对孤对电子，N原子杂化轨道数目为4，N原子轨道的杂化类型是sp3；
周围的基团体积较大，受热时斥力较强中键能相对较小]；产物中气态分子数显著增多(熵增)，故受热不稳定，容易分解生成和；
（2）电子排布式分别为：①、②、③，可推知分别为基态Si原子、Si+离子、激发态Si原子；
A．激发态Si原子有四层电子，Si+离子失去了一个电子，根据微粒电子层数及各层电子数多少可推知，微粒半径：③>①>②，选项A正确；
B．根据上述分析可知，电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②，选项B正确；
C．激发态Si原子不稳定，容易失去电子；基态Si原子失去一个电子是硅的第一电离能，Si+离子失去一个电子是硅的第二电离能，由于I2>I1，可以得出电离一个电子所需最低能量：②>①>③，选项C错误；
D．由C可知②比①更难失电子，则②比①更容易得电子，即得电子能力：②>①，选项D错误；
答案选AB；
（3）Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图可知，原子间通过共价键形成的空间网状结构，形成共价晶体；根据均摊法可知，一个晶胞中含有个Si，8个P，故该化合物的化学式为。
2．（2023·浙江）氮的化合物种类繁多，应用广泛。
请回答：
(1)基态N原子的价层电子排布式是 。
(2)与碳氢化合物类似，N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。
①下列说法不正确的是 。
A．能量最低的激发态N原子的电子排布式：
B．化学键中离子键成分的百分数：
C．最简单的氮烯分子式：
D．氮烷中N原子的杂化方式都是
②氮和氢形成的无环氮多烯，设分子中氮原子数为n，双键数为m，其分子式通式为 。
③给出的能力： (填“>”或“<”)，理由是 。
(3)某含氮化合物晶胞如图，其化学式为 ，每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为 。
答案：(1)2s22p3
(2) A NnHn+2 2m(，m为正整数) ＜ 形成配位键后，由于Cu对电子的吸引，使得电子云向铜偏移，进一步使氮氢键的极性变大，故其更易断裂
(3) CaCN2 6
解析：（1）N核电荷数为7，核外有7个电子，基态N原子电子排布式为1s22s22p3，则基态N原子的价层电子排布式是2s22p3；故答案为：2s22p3。
（2）①A．能量最低的激发态N原子应该是2p能级上一个电子跃迁到3s能级，其电子排布式：，故A错误；B．钙的金属性比镁的金属性强，则化学键中离子键成分的百分数：，故B正确；C．氮有三个价键，最简单的氮烯即含一个氮氮双键，另一个价键与氢结合，则其分子式：，故C正确；D．氮烷中N原子有一对孤对电子，有三个价键，则氮原子的杂化方式都是，故D正确；综上所述，答案为：A。
②氮和氢形成的无环氮多烯，一个氮的氮烷为NH3，两个氮的氮烷为N2H4，三个氮的氮烷为N3H5，四个氮的氮烷为N4H6，设分子中氮原子数为n，其氮烷分子式通式为NnHn+2，根据又一个氮氮双键，则少2个氢原子，因此当双键数为m，其分子式通式为NnHn+2 2m(，m为正整数)。
③形成配位键后，由于Cu对电子的吸引，使得电子云向铜偏移，进一步使氮氢键的极性变大，故其更易断裂，因此给出的能力：＜(填“>”或“<”)；形成配位键后，由于Cu对电子的吸引，使得电子云向铜偏移，进一步使氮氢键的极性变大，故其更易断裂。
（3）钙个数为，个数为，则其化学式为CaCN2；根据六方最密堆积图 ，以上面的面心分析下面红色的有3个，同理上面也应该有3个，本体中分析得到 ，以这个进行分析，其俯视图为 ，因此距离最近的钙离子个数为6，其配位数为6。
3．（2023·北京）硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根可看作是中的一个原子被原子取代的产物。
(1)基态原子价层电子排布式是 。
(2)比较原子和原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 。
(3)的空间结构是 。
(4)同位素示踪实验可证实中两个原子的化学环境不同，实验过程为。过程ⅱ中，断裂的只有硫硫键，若过程ⅰ所用试剂是和，过程ⅱ含硫产物是 。
(5)的晶胞形状为长方体，边长分别为、，结构如图所示。
晶胞中的个数为 。已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为 。
(6)浸金时，作为配体可提供孤电子对与形成。分别判断中的中心原子和端基原子能否做配位原子并说明理由： 。
答案：(1)
(2)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子
(3)四面体形
(4)和
(5) 4
(6)中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子
解析：（1）S是第三周期ⅥA族元素，基态S原子价层电子排布式为。答案为；
（2）S和O为同主族元素，O原子核外有2个电子层，S原子核外有3个电子层，O原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去1个电子，即O的第一电离能大于S的第一电离能。答案为I1(O)>I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子；
（3）的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，空间构型为四面体形，可看作是中1个O原子被S原子取代，则的空间构型为四面体形。答案为四面体形；
（4）过程Ⅱ中断裂的只有硫硫键，根据反应机理可知，整个过程中最终转化为，S最终转化为。若过程ⅰ所用的试剂为和，过程Ⅱ的含硫产物是和。答案为和；
（5）由晶胞结构可知，1个晶胞中含有个，含有4个；该晶体的密度。答案为4；；
（6）具有孤电子对的原子就可以给个中心原子提供电子配位。中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子。
4．（2023·全国甲卷）将酞菁—钴钛菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题：
(1)图1所示的几种碳单质，它们互为 ，其中属于原子晶体的是 ，间的作用力是 。
(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。
酞菁分子中所有原子共平面，其中轨道能提供一对电子的原子是 (填图2酞菁中原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为 ，氮原子提供孤对电子与钴离子形成 键。
(3)气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中的轨道杂化类型为 。的熔点为，远高于的，由此可以判断铝氟之间的化学键为 键。结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，的配位数为 。若晶胞参数为，晶体密度 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
答案：(1) 同素异形体 金刚石 范德华力
(2) ③ +2 配位
(3) 离子 2
解析：（1）同一元素形成的不同单质之间互为同素异形体。图1所示的几种碳单质，它们的组成元素均为碳元素，因此，它们互为同素异形体；其中金刚石属于原子晶体，石墨属于混合型晶体，属于分子晶体，碳纳米管不属于原子晶体；间的作用力是范德华力；
（2）已知酞菁分子中所有原子共平面，则其分子中所有的C原子和所有的N原子均为杂化，且分子中存在大π键，其中标号为①和②的N原子均有一对电子占据了一个杂化轨道，其p轨道只能提供1个电子参与形成大π键，标号为③的N原子的 p轨道能提供一对电子参与形成大π键，因此标号为③的N原子形成的N—H键易断裂从而电离出；钴酞菁分子中，失去了2个的酞菁离子与钴离子通过配位键结合成分子，因此，钴离子的化合价为+2，氮原子提供孤对电子与钴离子形成配位键。
（3）由的空间结构结合相关元素的原子结构可知，Al原子价层电子对数是4，其与其周围的4个氯原子形成四面体结构，因此，二聚体中A1的轨道杂化类型为。AlF3的熔点为1090℃，远高于AlCl3的192℃，由于F的电负性最大，其吸引电子的能力最强，因此，可以判断铝氟之间的化学键为离子键。由AlF3的晶胞结构可知，其中含灰色球的个数为，蓝色球的个数为，则灰色的球为，距最近且等距的有2个，则的配位数为2。若晶胞参数为a pm，则晶胞的体积为，晶胞的质量为，则其晶体密度。
5．（2023·全国乙卷）中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物()。回答下列问题：
(1)基态原子的价电子排布式为 。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为 ，铁的化合价为 。
(2)已知一些物质的熔点数据如下表：
物质 熔点/℃
800.7
与均为第三周期元素，熔点明显高于，原因是 。分析同族元素的氯化物、、熔点变化趋势及其原因 。的空间结构为 ，其中的轨道杂化形式为 。
(3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有 个。该物质化学式为 ，B-B最近距离为 。
答案：(1) O＞Si＞Fe＞Mg +2
(2)钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，而为分子晶体 随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：、、均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大 正四面体
(3)1
解析：（1）为26号元素，基态原子的价电子排布式为。元素的金属性越强，其电负性越小，元素的非金属性越强则其电负性越大，因此，橄榄石()中，各元素电负性大小顺序为O＞Si＞Fe＞Mg；因为中、、的化合价分别为+2、+4和-2，x+2-x=2，根据化合物中各元素的化合价的代数和为0，可以确定铁的化合价为+2。
（2）与均为第三周期元素，熔点明显高于，原因是：钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，其熔点较高；而为分子晶体，其熔点较低。由表中的数据可知， 、、熔点变化趋势为：随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：、、均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大。的空间结构为正四面体，其中的价层电子对数为4，因此的轨道杂化形式为。
（3）由硼镁化合物的晶体结构可知位于正六棱柱的顶点和面心，由均摊法可以求出正六棱柱中含有个，由晶胞沿c轴的投影图可知本题所给晶体结构包含三个晶胞，则晶胞中Mg的个数为1；晶体结构中在正六棱柱体内共6个，则该物质的化学式为；由晶胞沿c轴的投影图可知，B原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍，顶点到对边的垂线长度为，因此B-B最近距离为。
6．（2023·山东）卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：
(1)时，与冰反应生成和。常温常压下，为无色气体，固态的晶体类型为 ，水解反应的产物为 (填化学式)。
(2)中心原子为，中心原子为，二者均为形结构，但中存在大键。中原子的轨道杂化方式 ；为键角 键角(填“＞”“ ＜”或“=”)。比较与中键的键长并说明原因 。
(3)一定条件下，和反应生成和化合物。已知属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数)，其中化合价为。上述反应的化学方程式为 。若阿伏伽德罗常数的值为，化合物的密度 (用含的代数式表示)。
答案：(1) 分子晶体 HF 、
(2) ＞ 分子中键的键长小于中键的键长，其原因是：分子中既存在σ键，又存在大键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中键的键长较小，而只存在普通的σ键。
(3)
解析：（1）常温常压下，为无色气体，则的沸点较低，因此，固态HOF的晶体类型为分子晶体。分子中F显-1价，其水解时结合电离的生成HF，则结合电离的，两者反应生成，因此，水解反应的产物为HF 、。
（2）中心原子为，中心原子为，二者均为V形结构，但中存在大键()。由中存在可以推断，其中原子只能提供1对电子，有一个原子提供1个电子，另一个原子提供1对电子，这5个电子处于互相平行的轨道中形成大键，提供孤电子对与其中一个形成配位键，与另一个形成的是普通的共价键（σ键，这个只提供了一个电子参与形成大键）， 的价层电子对数为3，则原子的轨道杂化方式为；中心原子为，根据价层电子对的计算公式可知，因此，的杂化方式为；根据价层电子对互斥理论可知，时，价电子对的几何构型为正四面体，时，价电子对的几何构型平面正三角形，杂化的键角一定大于的，因此，虽然和均为形结构，但键角大于键角，孤电子对对成键电子对的排斥作用也改变不了这个结论。分子中键的键长小于中键的键长，其原因是：分子中既存在σ键，又存在大键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中键的键长较小，而只存在普通的σ键。
（3）一定条件下，、和反应生成和化合物X。已知X属于四方晶系，其中Cu化合价为+2。由晶胞结构图可知，该晶胞中含有黑球的个数为、白球的个数为、灰色球的个数为，则X中含有3种元素，其个数比为1:2:4,由于其中Cu化合价为+2、的化合价为-1、K的化合价为+1，根据化合价代数和为0，可以推断X为，上述反应的化学方程式为。若阿伏加德罗常数的值为，晶胞的质量为，晶胞的体积为，化合物X的密度。
7．（2023·海南）我国科学家发现一种钒配合物Ⅰ可以充当固氮反应的催化剂，反应过程中经历的中间体包括Ⅱ和Ⅲ。
(代表单键、双键或叁键)
回答问题：
(1)配合物Ⅰ中钒的配位原子有4种，它们是 。
(2)配合物Ⅰ中，R′代表芳基，空间结构呈角形，原因是 。
(3)配合物Ⅱ中，第一电离能最大的配位原子是 。
(4)配合物Ⅱ和Ⅲ中，钒的化合价分别为和，配合物Ⅱ、Ⅲ和三者中，两个氮原子间键长最长的是 。
(5)近年来，研究人员发现含钒的锑化物在超导方面表现出潜在的应用前景。晶胞如图1所示，晶体中包含由V和Sb组成的二维平面(见图2)。
①晶胞中有4个面的面心由钒原子占据，这些钒原子各自周围紧邻的锑原子数为 。锑和磷同族，锑原子基态的价层电子排布式为 。
②晶体中少部分钒原子被其它元素(包括Ti、Nb、Cr、Sn)原子取代，可得到改性材料。下列有关替代原子说法正确的是 。
a．有或价态形式 b．均属于第四周期元素
c．均属于过渡元素 d．替代原子与原离子的离子半径相近
答案：(1)C、O、P、Cl
(2)根据VSEPR模型，氧原子的价层电子对数为4，其中孤电子对数为2，成键电子对之间呈角形
(3)N
(4)配合物Ⅱ
(5) 6 ad
解析：（1）根据题干配合物Ⅰ的结构图，中心原子钒的配位原子有C、O、P、Cl；
（2）根据VSEPR模型，中心原子氧原子的价层电子对数为4，其中孤电子对数为2，空间结构呈角形；
（3）配合物Ⅱ中，第一电离能最大的配位原子是N；
（4）结合题干所给配合物Ⅱ和Ⅲ的结构，钒的化合价分别为和，配合物Ⅱ中氮原子间是氮氮单键，配合物Ⅲ中为氮氮双键， 中为氮氮三键，故配合物Ⅱ中两个氮原子间键长最长；
（5）①晶胞中有4个面的面心由钒原子占据，这些钒原子填充在锑原子构成的八面体空隙中，周围紧邻的锑原子数为6；锑和磷同族，锑原子位于第五周期VA，其基态的价层电子排布式；
②a．中Cs为+1价，Sb为-3价，V的总化合价为+14，平均价态介于4-5之间，故替代后，化合价可能为或价态形式，故a正确；
b．Ti、Cr、Sn属于第四周期元素，Nb属于第五周期，故b错误；
c．Sn是IVA族元素，不属于过渡元素，故c错误；
d．钒原子填充在锑原子形成的八面体空隙中，替代原子与原离子的离子半径相近，才能填充进去，故d正确；
答案为：ad。
巩固练习
1．（2023·浙江宁波·统考模拟预测）第ⅢA和第ⅤA元素可形成多种化合物。请回答：
(1)基态B原子核外电子占据的最高能级符号是 ，基态As原子的价层电子排布式是 。
(2)①固体储氢材料氨硼烷，其结构和乙烷相似，下列有关说法正确的是 。
A．氨硼烷中B原子的杂化方式为
B．相同条件下在水中的溶解度：氨硼烷>乙烷
C．元素B、N的第一电离能均高于相邻元素
D．是硼原子能量最低的激发态
②形成的化合物中配位键的强度： (填“>”、“<”或“=”)，理由是 。
(3)一种含Ga化合物晶胞如图甲，三个晶胞围成一个六棱柱，如图乙，该化合物的化学式为 ，每个N原子周围距离最近的N原子数目为 。
答案：(1) 2p
(2) B > Cl电负性大，中Cl原子多，使N电子云密度降低，N的孤电子对不易给出与形成配位键，即形成的配位键稳定性低
(3) GaN 12
解析：（1）基态B原子核外电子排布：，占据的最高能级符号2p；As原子序数33，基态As原子与的价层电子排布式；
（2）①A．氨硼烷，其结构和乙烷相似，则氨硼烷中B原子的杂化方式为，A错误；
B．氨硼烷分子与水分子间可形成氢键，所以相同条件下在水中的溶解度：氨硼烷>乙烷，B正确；
C．N原子核外电子排布处于半充满稳定结构，第一电离能高于相邻元素；B核外电子排布：，第一电离能不高于相邻元素，C错误；
D．2s能级未排满电子，不是硼原子能量最低的激发态，D错误；
答案选B；
②Cl电负性大，中Cl原子多，使N电子云密度降低，N的孤电子对不易给出与形成配位键，即形成的配位键稳定性低；
（3）均摊法计算可知Ga原子与N原子个数比为1：1，则其化学式：GaN；距离每个N原子距离最近的N原子数目为12；
2．(2022·安徽马鞍山模拟)人类对第二周期的元素及化合物认识最早。
(1)第二周期的元素中，I1(第一电离能)从大到小排前三位的是________。
(2)XeF＋PtF溶于水可生成Xe和HPtF6，写出反应的化学方程式：_______________________。
(3)SCN—中C原子的杂化轨道类型为________， 其中含有两个相同的大π键，其形式为________(用Π表示，n为原子数，m为电子数)，检验Fe3＋时，SCN—以 S原子配位不以N原子配位的原因是________。
(4)如图，在NaCl的晶体中，Na＋和Cl—互相占据对方的正八面体空隙，CaF2晶体中，F－占据由Ca2＋构成的所有正四面体空隙。钛镍合金具有形状记忆功能。某钛、镍原子个数比为2∶1的合金的晶体结构为镍原子呈面心立方排列，钛原子填充在由镍原子围成的所有八面体空隙和一半的四面体空隙中，若最近的钛原子和镍原子紧密接触，镍原子周围距离最近的钛原子数为________； 钛原子和镍原子的半径分别为r1和r2，该晶体的空间利用率为________(用含r的代数式表示，不必化简，空间利用率＝×100%)。
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答案　(1)Ne、F、N(2)2XeF＋PtF＋2H2O===2Xe↑＋O2↑＋2HF＋2HPtF6
(3)sp　Π　S元素的电负性小，离子中S原子易给出孤电子对(4)4　×100%
解析　(1)第二周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，稀有气体氖原子的2p轨道为稳定的全充满结构，第一电离能最大，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素第一电离能大于相邻元素，则第一电离能从大到小排前三位的是氖、氟、氮。
(2)由题意可知，XeF＋PtF与水反应生成氙、氧气、氢氟酸和六氟合铂酸，反应的化学方程式为2XeF＋PtF＋2H2O===2Xe↑＋O2↑＋2HF＋2HPtF6。
(3)硫氰酸根离子的空间结构为直线形，所以碳原子的杂化轨道类型为sp杂化；离子中碳原子未参与杂化的2个p电子与硫原子和氮原子的p电子形成大π键，其形式为Π；硫氰酸根离子中硫元素的电负性小于氮元素，相对于氮原子，硫原子易给出孤电子对，所以检验铁离子时，离子以硫原子配位不以氮原子配位。(4)由题意可知，镍钛合金形成的晶胞中，位于体内的钛原子个数为8，位于顶角和面心的镍原子个数为8×＋6×＝4，体对角线的长度为4(r1＋r2)，则晶胞中钛原子和镍原子的体积为πr×8＋πr×4＝π(8r＋4r)，晶胞的边长为，体积为[]3，则晶体的空间利用率为×100%。
3．(2022·河南商丘模拟)CIGS靶材是一种主要含铜、铟(In)、镓(Ga)、硒(Se)的合金，由于其良好的电学传导和光学透明性被广泛用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：
(1)基态Ga的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1，转化为下列激发态时所需能量最少的是________(填字母)。
A．　
B．　　
C．　
D．　　
(2)硫酸铜分别和氨水、EDTA[(HOOCCH2)2NCH2CH2N(CH2COOH)2]可形成配合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4、[Cu(EDTA)]SO4。
①SO的空间结构为________，EDTA中碳原子杂化方式为________________________。
②在[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4化合物中，阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图)，该阳离子中存在的化学键类型为________，该化合物加热时首先失去的组分是________。
INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-190.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-190.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-190.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-190.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-190.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-190.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\王真\\i\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-190.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BaiduNetdiskDownload\\教学资料\\2024版化学步步高一轮复习新教材人教版通用版 【Word讲义】\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\X12-190.TIF" \* MERGEFORMATINET
(3)人体代谢甲硒醇(CH3SeH)后可增加抗癌活性，下表中有机物沸点不同的原因为
________________________________________________________________________。
有机物 甲醇 甲硫醇(CH3SH) 甲硒醇
沸点/℃ 64.7 5.95 25.05
(4)四方晶系CuInSe2的晶胞结构如图所示，晶胞参数为a＝b＝m pm，c＝2m pm，晶胞棱边夹角均为90°。设阿伏加德罗常数的值为NA，CuInSe2的相对分子质量为M，则该晶体密度ρ＝________g·cm－3 (用含有m、M和NA的代数式表示)。该晶胞中，原子坐标分别为2号Cu原子(0,0.5,0.25)，3号In原子(0,0.5,0.75)，晶体中与单个In键合的Se有________个。
INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-191.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-191.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-191.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-191.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-191.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-191.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\王真\\i\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-191.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BaiduNetdiskDownload\\教学资料\\2024版化学步步高一轮复习新教材人教版通用版 【Word讲义】\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\X12-191.TIF" \* MERGEFORMATINET
答案　(1)B　(2)①正四面体形　sp2、sp3　②共价键和配位键　H2O　(3)三种物质都是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，沸点越高，但甲醇分子间存在氢键所以沸点最高　(4)　4
解析　(1)根据核外电子排布规律可知，激发态B的能量最低，故基态Ga原子转化为激发态B时所需能量最少，故选B。(2)①SO的σ键的数目为4，孤电子对数为＝0，故SO的空间结构为正四面体形；EDTA中，饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化，连有碳氧双键的碳原子的杂化方式为sp2杂化，故EDTA中碳原子杂化方式为sp3和sp2。②该配合物的阳离子中，Cu2＋和配体之间形成配位键，配体分子内存在极性键，故该阳离子中存在配位键和极性键；Cu2＋与H2O形成的配位键比与NH3所形成的配位键弱，故该化合物加热时首先失去的组分是H2O。(4)Cu原子有4个位于棱上、6个位于面上，故Cu原子的个数为6×＋4×＝4，In原子有8个位于顶角、4个位于面上、1个位于体心，故In原子的个数为8×＋4×＋1＝4，Se原子全部在晶胞内部，故Se原子的个数为8，则晶胞质量为 g，晶胞体积为(m×10－10cm)×(m×10－10cm)×(2m×10－10cm)＝2m3×10－30 cm3，故晶胞密度ρ＝＝ g·cm－3；晶胞中与单个In键合的Se有2个，则晶体中与单个In键合的Se有4个。
4．(2022·太原模拟)我国科学家研究了具有高稳定性的二维硼烯氧化物(BmOn)的超导电性。回答下列问题：
(1)第一电离能介于B、N之间的第二周期元素为________(填元素符号)。
(2)①已知二维硼烯氧化物的部分结构如图所示，则该氧化物的化学式为________，其中硼原子的杂化轨道类型为________。
INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-192.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-192.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-192.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-192.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-192.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-192.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\王真\\i\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-192.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BaiduNetdiskDownload\\教学资料\\2024版化学步步高一轮复习新教材人教版通用版 【Word讲义】\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\X12-192.TIF" \* MERGEFORMATINET
②键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。经过该实验测定，二维硼烯氧化物中B—B的键长大于B—O的键长，其原因是_____________________________________________________。
(3)硼烷又称硼氢化合物，随着硼原子数的增加，硼烷由气态经液态至固态，其原因：
______________________________________________________________________________。
(4)LiBH4-LiI复合材料在低温下表现出较高的离子电导率。BH中H的化合价为－1，其原因可能是________，BH可以被PS部分取代，PS的空间结构为________。
(5)Fe3O4是电子导体，其导电率显著高于Fe2O3，这归因于Fe2＋和Fe3＋中心之间的电子交换。如图甲所示， Fe3O4晶体中，O2－围成正四面体空隙(如：1、3、6、7围成)和正八面体空隙(如：3、6、7、8、9、12围成)，Fe3O4中有一半的Fe3＋填充在正四面体空隙中， Fe2＋和另一半
Fe3＋填充在正八面体空隙中。则没有填充阳离子的正四面体空隙数与没有填充阳离子的正八面体空隙数之比为________。FeO 、Fe2O3都具有与Fe3O4相似的立方堆积结构，氧化亚铁晶体的晶胞如图乙所示，已知：氧化亚铁晶体的密度为ρ g·cm－3，NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶体中，与Fe2＋紧邻且等距离的Fe2＋数目为______；Fe2＋与O2－的最短核间距为________cm(列出计算式)。
INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-193.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-193.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-193.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-193.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-193.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-193.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\王真\\i\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-193.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BaiduNetdiskDownload\\教学资料\\2024版化学步步高一轮复习新教材人教版通用版 【Word讲义】\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\X12-193.TIF" \* MERGEFORMATINET
答案　(1)Be、C、O　(2)①B2O　sp2　②O的原子半径小于B的原子半径，二维硼烯氧化物中B—B的键长大于B—O的键长
(3)随着B原子数增多，硼烷相对分子质量增大，范德华力增强，沸点升高　(4)电负性：H>B　正四面体形　(5)7∶2　12　
解析　(1)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，Be元素原子2s轨道为全充满稳定状态，N元素原子2p轨道为半充满稳定状态，其第一电离能均高于同周期相邻元素，故第一电离能：N>O>C>Be>B。(2)①在每个环中，氧原子数为2×＝1，B原子数为6×＝2，该氧化物的化学式为B2O；1个硼原子周围连接三个σ键，没有孤电子对，杂化轨道类型为sp2。(3)硼烷属于分子晶体，随着B原子数增多，硼烷相对分子质量增大，范德华力增强，沸点升高。(4)由于电负性：H>B，BH中B显正价，故H的化合价为－1价。PS中P原子价层电子对数为4＋＝4，所以为sp3杂化，且不含孤电子对，是正四面体形。(5)Fe3O4中n∶n∶n＝2∶1∶4，晶胞含有8个正四面体空隙，即有2个
Fe3＋和1个Fe2＋，1个三价铁离子放入正四面体空隙；晶胞中由3、6、7、9、8、12处的原子形成一个正八面体空隙，剩余的空间以每条棱分析：如4、7、9、13或1、3、4、7等处的原子形成的四面体空隙为正八面体空隙的，共12条棱，则正八面体空隙有1＋12×＝4个，其中已经有一个放Fe3＋，另外一个Fe2＋占据一个正八面体空隙，所以有2个正八面体空隙没有被填充。晶胞中O2－占据顶角和面心，所以有8×＋6×＝4个，Fe2＋有12个在棱上、1个在晶胞内，所以Fe2＋有12×＋1＝4个，与Fe2＋紧邻且等距离的Fe2＋数目为12,1个晶胞有4个FeO,1个晶胞的质量为 g＝ g，ρ＝ g·cm－3，Fe2＋与O2－的最短核间距为d＝ cm＝ cm＝ cm。
5．我国科学家制备的NiO/Al2O3/Pt催化剂能实现氨硼烷(H3NBH3)高效制备氢气的目的，制氢原理：H3NBH3＋4CH3OHNH4B(OCH3)4＋3H2↑。
请回答下列问题：
(1)基态Al原子核外电子云轮廓图呈球形、哑铃形的能级上电子数之比为________。
(2)已知几种元素的电负性如下表所示。
元素 H B C N O
电负性 2.1 2.0 2.5 3.0 3.5
①上述制氢反应中，有________种元素的原子采取sp3杂化。
②NH3中键角∠HNH________(填“大于”“小于”或“等于”)H3NBH3中键角∠HNH。
③B、C、N、O的电负性依次增大，其主要原因是______________________________________。
④在氨硼烷中，H—B中H带部分________(填“正”或“负”)电荷。
(3)某有机硼化合物的结构简式如图1所示，1 mol该有机物中含________mol σ键。组成该有机物的第二周期元素第一电离能由大到小的顺序为________(填元素符号)。
INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-194.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-194.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-194.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-194.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-194.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-194.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\王真\\i\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-194.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BaiduNetdiskDownload\\教学资料\\2024版化学步步高一轮复习新教材人教版通用版 【Word讲义】\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\X12-194.TIF" \* MERGEFORMATINET
(4)磷化硼是一种新型无机非金属材料，晶胞结构如图2所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，表示晶胞中各原子的位置，称为原子分数坐标。a点磷原子的坐标为(0,0,0)，b点磷原子的坐标为(1,1,0)，则c点硼原子的坐标为________。
INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-195.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-195.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-195.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-195.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-195.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-195.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\王真\\i\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-195.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BaiduNetdiskDownload\\教学资料\\2024版化学步步高一轮复习新教材人教版通用版 【Word讲义】\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\X12-195.TIF" \* MERGEFORMATINET
答案　(1)6∶7　(2)①4　②小于　③原子半径依次减小，得电子能力依次增强　④负　(3)42　N>O>C>B　(4)(，，)
解析　(1)铝元素的原子序数为13，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，则原子中核外电子云轮廓图呈球形的s能级、哑铃形的p能级上电子数之比为6∶7。(2)①由化学方程式可知，制氢反应中硼、碳、氮、氧四种原子的价层电子对数都为4，杂化方式均为sp3杂化。②氨分子中氮原子含有1个孤电子对，H3NBH3中氮原子的孤电子对与硼原子形成配位键，孤电子对对成键电子对的排斥力大，所以氨分子中键角∠HNH小于H3NBH3中键角∠HNH。③同周期元素，从左到右原子半径依次减小，得电子能力依次增强，元素的非金属性依次增强，元素的电负性依次增大，则硼、碳、氮、氧四种元素的电负性依次增大。④由电负性的大小可知，氢元素的电负性大于硼元素，则在氨硼烷中，H—B中共用电子对偏向氢原子，氢原子带部分负电荷。(3)由有机硼化合物的结构简式可知，1 mol有机物中含有42 mol σ键；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相邻元素，则硼、碳、氮、氧四种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C>B。(4)由a点磷原子的坐标为(0,0,0)、b点磷原子的坐标为(1,1,0)可知，晶胞的边长为1，则位于体对角线处的c点硼原子的坐标为(，，)。
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第29讲 物质结构与性质综合（原卷版）
学习目标
1.明确物质结构与性质填空题的题型特点和常考热点。
2.掌握解答物质结构与性质填空题的思维模式，提升综合运用物质结构与性质知识分析问题的能力。
思维导图
物质结构与性质填空题中的各小题之间相对独立，主要考查原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质，具体考查角度如下：
(1)以原子或离子结构为主线的考查角度
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(2)以分子结构为主线的考查角度
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(3)以晶体结构为主线的考查角度
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题组练习
1.（2023·四川乐山·统考一模）碳酸丙烯酯是一种水溶性颜料的分散剂，工业上常用作催化剂用1，2-丙二醇和尿素合成，原理如下：
回答下列问题：
(1)基态原子的价电子排布式为 ，其位于元素周期表的 (填“d”或“ds”)区。
(2)尿素分子中，各元素电负性大小顺序为 ，第三电离能 (填“>”或“<”)。
(3)碳酸丙烯酸酯中C原子的杂化方式为 ；其常温下呈液态，易溶于水，也易溶于乙醚、苯等有机溶剂，则碳酸丙烯酸酯的晶体类型为 。
(4)能与形成稳定的配离子，其中配体的立体结构为 ，配离子中的键角比的键角大，试从物质结构的角度解释其原因 。
(5)有多种晶体结构，其中一种六方晶胞的结构如图所示，则锌的配位数为 ；该晶体的密度为 (写出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
2．(2022·四川南充模拟)乙酰丙酮是“一种有酯气味的无色透明液体，常用作溶剂、有机合成中间体、金属络合剂等。它有两种主要互变异构体A、B，与Be2＋、Mg2＋、Cu2＋、Zn2＋等形成配合物C。回答下列有关问题：
INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-183.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-183.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-183.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-183.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-183.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-183.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\王真\\i\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-183.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BaiduNetdiskDownload\\教学资料\\2024版化学步步高一轮复习新教材人教版通用版 【Word讲义】\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\X12-183.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)基态Cu2＋的价层电子排布式为________，Be和Mg第一电离能较大的是________原子。
(2)A中C原子杂化轨道类型为________；按VSEPR模型预测B中∠HCC约为________、________(填角度)。B在碱性条件下断裂极性最大的键是________。具有分子内氢键的是________(填“A”或“B”)。
(3)C中σ键与π键数目之比为________。
(4)乙酰丙酮易溶于醇、氯仿、丙酮等多数有机溶剂，理由是_________________________。
(5)金属铜的某些参数如下：
金属 堆积类型 密度/(g·cm－3) 相对原子质量
Cu INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-184.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-184.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-184.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-184.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-184.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-184.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\王真\\i\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-184.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BaiduNetdiskDownload\\教学资料\\2024版化学步步高一轮复习新教材人教版通用版 【Word讲义】\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\X12-184.TIF" \* MERGEFORMATINET ρ 64
根据上述数据，计算Cu的原子半径为________pm (列出计算表达式，设NA是阿伏加德罗常数的值)。
3．(2022·山西临汾模拟)国产大飞机C919的制造使用了较多含硼材料(如硼纤维、氮化硼等)，多项技术打破了国外垄断。
(1)原子的能量由核电荷数、电子数、________三个因素共同决定；基态B原子的核外电子填充在________个轨道中。
(2)耐高温材料立方BN制备流程中用到NH3、BCl3和触媒剂Ca3B2N4。
①Ca、B、N三种元素电负性从大到小的顺序为________。
②BCl3中B原子的________轨道与Cl原子的________轨道形成σ键；形成BCl3过程中基态B原子价电子层上的电子先激发，再杂化，激发后B原子的价层电子轨道表示式为________。
③BCl3在四氯化碳中的溶解度远大于NH3，原因是________。
(3)硼砂是非常重要的含硼矿物。一种硼砂阴离子的结构如图1所示，则1 mol该阴离子存在的配位键的物质的量为________，n＝________。
INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-182.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-182.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\王真\\i\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BaiduNetdiskDownload\\教学资料\\2024版化学步步高一轮复习新教材人教版通用版 【Word讲义】\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\X12-182.TIF" \* MERGEFORMATINET
(4)制造硼合金的原料硼化钙(CaB6)晶胞结构如图2所示，硼原子全部组成B6正八面体，各个顶点通过B—B互相连接成三维骨架。已知该晶体晶胞参数为a pm，B6八面体中B—B的键长为d pm，M点原子的坐标参数为(，，)，则N点原子的坐标参数为(________，1,0)。
INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-182A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\X12-182A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\王真\\i\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\X12-182A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BaiduNetdiskDownload\\教学资料\\2024版化学步步高一轮复习新教材人教版通用版 【Word讲义】\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\【配套Word版文档】第三章~第六章\\X12-182A.TIF" \* MERGEFORMATINET
高考真题
1．（2023·浙江）硅材料在生活中占有重要地位。请回答：
(1)分子的空间结构(以为中心)名称为 ，分子中氮原子的杂化轨道类型是 。受热分解生成和，其受热不稳定的原因是 。
(2)由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①、②、③，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。
A．微粒半径：③>①>②
B．电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②
C．电离一个电子所需最低能量：①>②>③
D．得电子能力：①>②
(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是 ，该化合物的化学式为 。
2．（2023·浙江）氮的化合物种类繁多，应用广泛。
请回答：
(1)基态N原子的价层电子排布式是 。
(2)与碳氢化合物类似，N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。
①下列说法不正确的是 。
A．能量最低的激发态N原子的电子排布式：
B．化学键中离子键成分的百分数：
C．最简单的氮烯分子式：
D．氮烷中N原子的杂化方式都是
②氮和氢形成的无环氮多烯，设分子中氮原子数为n，双键数为m，其分子式通式为 。
③给出的能力： (填“>”或“<”)，理由是 。
(3)某含氮化合物晶胞如图，其化学式为 ，每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为 。
3．（2023·北京）硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根可看作是中的一个原子被原子取代的产物。
(1)基态原子价层电子排布式是 。
(2)比较原子和原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 。
(3)的空间结构是 。
(4)同位素示踪实验可证实中两个原子的化学环境不同，实验过程为。过程ⅱ中，断裂的只有硫硫键，若过程ⅰ所用试剂是和，过程ⅱ含硫产物是 。
(5)的晶胞形状为长方体，边长分别为、，结构如图所示。
晶胞中的个数为 。已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为 。
(6)浸金时，作为配体可提供孤电子对与形成。分别判断中的中心原子和端基原子能否做配位原子并说明理由： 。
4．（2023·全国甲卷）将酞菁—钴钛菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题：
(1)图1所示的几种碳单质，它们互为 ，其中属于原子晶体的是 ，间的作用力是 。
(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。
酞菁分子中所有原子共平面，其中轨道能提供一对电子的原子是 (填图2酞菁中原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为 ，氮原子提供孤对电子与钴离子形成 键。
(3)气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中的轨道杂化类型为 。的熔点为，远高于的，由此可以判断铝氟之间的化学键为 键。结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，的配位数为 。若晶胞参数为，晶体密度 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
5．（2023·全国乙卷）中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物()。回答下列问题：
(1)基态原子的价电子排布式为 。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为 ，铁的化合价为 。
(2)已知一些物质的熔点数据如下表：
物质 熔点/℃
800.7
与均为第三周期元素，熔点明显高于，原因是 。分析同族元素的氯化物、、熔点变化趋势及其原因 。的空间结构为 ，其中的轨道杂化形式为 。
(3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有 个。该物质化学式为 ，B-B最近距离为 。
6．（2023·山东）卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：
(1)时，与冰反应生成和。常温常压下，为无色气体，固态的晶体类型为 ，水解反应的产物为 (填化学式)。
(2)中心原子为，中心原子为，二者均为形结构，但中存在大键。中原子的轨道杂化方式 ；为键角 键角(填“＞”“ ＜”或“=”)。比较与中键的键长并说明原因 。
(3)一定条件下，和反应生成和化合物。已知属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数)，其中化合价为。上述反应的化学方程式为 。若阿伏伽德罗常数的值为，化合物的密度 (用含的代数式表示)。
7．（2023·海南）我国科学家发现一种钒配合物Ⅰ可以充当固氮反应的催化剂，反应过程中经历的中间体包括Ⅱ和Ⅲ。
(代表单键、双键或叁键)
回答问题：
(1)配合物Ⅰ中钒的配位原子有4种，它们是 。
(2)配合物Ⅰ中，R′代表芳基，空间结构呈角形，原因是 。
(3)配合物Ⅱ中，第一电离能最大的配位原子是 。
(4)配合物Ⅱ和Ⅲ中，钒的化合价分别为和，配合物Ⅱ、Ⅲ和三者中，两个氮原子间键长最长的是 。
(5)近年来，研究人员发现含钒的锑化物在超导方面表现出潜在的应用前景。晶胞如图1所示，晶体中包含由V和Sb组成的二维平面(见图2)。
①晶胞中有4个面的面心由钒原子占据，这些钒原子各自周围紧邻的锑原子数为 。锑和磷同族，锑原子基态的价层电子排布式为 。
②晶体中少部分钒原子被其它元素(包括Ti、Nb、Cr、Sn)原子取代，可得到改性材料。下列有关替代原子说法正确的是 。
a．有或价态形式 b．均属于第四周期元素
c．均属于过渡元素 d．替代原子与原离子的离子半径相近
巩固练习
1．（2023·浙江宁波·统考模拟预测）第ⅢA和第ⅤA元素可形成多种化合物。请回答：
(1)基态B原子核外电子占据的最高能级符号是 ，基态As原子的价层电子排布式是 。
(2)①固体储氢材料氨硼烷，其结构和乙烷相似，下列有关说法正确的是 。
A．氨硼烷中B原子的杂化方式为
B．相同条件下在水中的溶解度：氨硼烷>乙烷
C．元素B、N的第一电离能均高于相邻元素
D．是硼原子能量最低的激发态
②形成的化合物中配位键的强度： (填“>”、“<”或“=”)，理由是 。
(3)一种含Ga化合物晶胞如图甲，三个晶胞围成一个六棱柱，如图乙，该化合物的化学式为 ，每个N原子周围距离最近的N原子数目为 。
2．(2022·安徽马鞍山模拟)人类对第二周期的元素及化合物认识最早。
(1)第二周期的元素中，I1(第一电离能)从大到小排前三位的是________。
(2)XeF＋PtF溶于水可生成Xe和HPtF6，写出反应的化学方程式：_______________________。
(3)SCN—中C原子的杂化轨道类型为________， 其中含有两个相同的大π键，其形式为________(用Π表示，n为原子数，m为电子数)，检验Fe3＋时，SCN—以 S原子配位不以N原子配位的原因是________。
(4)如图，在NaCl的晶体中，Na＋和Cl—互相占据对方的正八面体空隙，CaF2晶体中，F－占据由Ca2＋构成的所有正四面体空隙。钛镍合金具有形状记忆功能。某钛、镍原子个数比为2∶1的合金的晶体结构为镍原子呈面心立方排列，钛原子填充在由镍原子围成的所有八面体空隙和一半的四面体空隙中，若最近的钛原子和镍原子紧密接触，镍原子周围距离最近的钛原子数为________； 钛原子和镍原子的半径分别为r1和r2，该晶体的空间利用率为________(用含r的代数式表示，不必化简，空间利用率＝×100%)。
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3．(2022·河南商丘模拟)CIGS靶材是一种主要含铜、铟(In)、镓(Ga)、硒(Se)的合金，由于其良好的电学传导和光学透明性被广泛用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：
(1)基态Ga的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1，转化为下列激发态时所需能量最少的是________(填字母)。
A．　
B．　　
C．　
D．　　
(2)硫酸铜分别和氨水、EDTA[(HOOCCH2)2NCH2CH2N(CH2COOH)2]可形成配合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4、[Cu(EDTA)]SO4。
①SO的空间结构为________，EDTA中碳原子杂化方式为________________________。
②在[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4化合物中，阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图)，该阳离子中存在的化学键类型为________，该化合物加热时首先失去的组分是________。
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(3)人体代谢甲硒醇(CH3SeH)后可增加抗癌活性，下表中有机物沸点不同的原因为
________________________________________________________________________。
有机物 甲醇 甲硫醇(CH3SH) 甲硒醇
沸点/℃ 64.7 5.95 25.05
(4)四方晶系CuInSe2的晶胞结构如图所示，晶胞参数为a＝b＝m pm，c＝2m pm，晶胞棱边夹角均为90°。设阿伏加德罗常数的值为NA，CuInSe2的相对分子质量为M，则该晶体密度ρ＝________g·cm－3 (用含有m、M和NA的代数式表示)。该晶胞中，原子坐标分别为2号Cu原子(0,0.5,0.25)，3号In原子(0,0.5,0.75)，晶体中与单个In键合的Se有________个。
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4．(2022·太原模拟)我国科学家研究了具有高稳定性的二维硼烯氧化物(BmOn)的超导电性。回答下列问题：
(1)第一电离能介于B、N之间的第二周期元素为________(填元素符号)。
(2)①已知二维硼烯氧化物的部分结构如图所示，则该氧化物的化学式为________，其中硼原子的杂化轨道类型为________。
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②键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。经过该实验测定，二维硼烯氧化物中B—B的键长大于B—O的键长，其原因是_____________________________________________________。
(3)硼烷又称硼氢化合物，随着硼原子数的增加，硼烷由气态经液态至固态，其原因：
______________________________________________________________________________。
(4)LiBH4-LiI复合材料在低温下表现出较高的离子电导率。BH中H的化合价为－1，其原因可能是________，BH可以被PS部分取代，PS的空间结构为________。
(5)Fe3O4是电子导体，其导电率显著高于Fe2O3，这归因于Fe2＋和Fe3＋中心之间的电子交换。如图甲所示， Fe3O4晶体中，O2－围成正四面体空隙(如：1、3、6、7围成)和正八面体空隙(如：3、6、7、8、9、12围成)，Fe3O4中有一半的Fe3＋填充在正四面体空隙中， Fe2＋和另一半
Fe3＋填充在正八面体空隙中。则没有填充阳离子的正四面体空隙数与没有填充阳离子的正八面体空隙数之比为________。FeO 、Fe2O3都具有与Fe3O4相似的立方堆积结构，氧化亚铁晶体的晶胞如图乙所示，已知：氧化亚铁晶体的密度为ρ g·cm－3，NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶体中，与Fe2＋紧邻且等距离的Fe2＋数目为______；Fe2＋与O2－的最短核间距为________cm(列出计算式)。
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5．我国科学家制备的NiO/Al2O3/Pt催化剂能实现氨硼烷(H3NBH3)高效制备氢气的目的，制氢原理：H3NBH3＋4CH3OHNH4B(OCH3)4＋3H2↑。
请回答下列问题：
(1)基态Al原子核外电子云轮廓图呈球形、哑铃形的能级上电子数之比为________。
(2)已知几种元素的电负性如下表所示。
元素 H B C N O
电负性 2.1 2.0 2.5 3.0 3.5
①上述制氢反应中，有________种元素的原子采取sp3杂化。
②NH3中键角∠HNH________(填“大于”“小于”或“等于”)H3NBH3中键角∠HNH。
③B、C、N、O的电负性依次增大，其主要原因是______________________________________。
④在氨硼烷中，H—B中H带部分________(填“正”或“负”)电荷。
(3)某有机硼化合物的结构简式如图1所示，1 mol该有机物中含________mol σ键。组成该有机物的第二周期元素第一电离能由大到小的顺序为________(填元素符号)。
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(4)磷化硼是一种新型无机非金属材料，晶胞结构如图2所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，表示晶胞中各原子的位置，称为原子分数坐标。a点磷原子的坐标为(0,0,0)，b点磷原子的坐标为(1,1,0)，则c点硼原子的坐标为________。
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