资源简介

模块质量检测（三）
（分值：100分）
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意）
1.（2024·上海徐汇区高二检测）下列化学用语表示正确的是（　　）
A.基态铜原子的价层电子轨道表示式：
B.硼酸的电子式：H︰︰︰︰H
C.苯分子中的大π键：
D.基态铍原子最外层电子的电子云轮廓图：
解析：B　基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，该价层电子轨道表示式中体现的是3d94s2，A错误；苯分子中碳原子是sp2杂化，形成三个σ键，每个碳原子剩余一个p电子，6个碳原子的p电子肩并肩重叠形成大π键，电子云由两块组成，镜面对称，该结构未表示出镜面对称的两块电子云，C错误；基态铍原子的电子排布式为1s22s2，最外层电子轨道为2s，s轨道的电子云轮廓图为球形，该选项电子云轮廓图为哑铃形，D错误。
2.下列各项叙述中正确的是（　　）
A.能层序数越大，s原子轨道的形状相同，半径越大
B.在同一能层上运动的电子，其自旋状态肯定相反
C.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，释放能量，由基态转化成激发态
D.杂化轨道可用于形成σ键、π键或用于容纳未参与成键的孤电子对
解析：A　B项，在一个轨道中电子的自旋状态肯定相反，但在同一能层中电子的自旋状态可以平行，如N原子的2p轨道中的3个电子的自旋状态平行，错误；C项，Mg原子3s能级上的2个电子吸收能量跃迁到3p能级上，Mg原子由基态转化成激发态，错误；D项，杂化轨道只用于形成σ键或容纳未参与成键的孤电子对，没有杂化的p轨道用于形成π键，错误。
3.通常把化学通式和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是（　　）
A.CH4和N是等电子体，键角均为60°
B.N和C是等电子体，均为平面三角形结构
C.H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构
D.B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式的重叠轨道
解析：B　甲烷是正四面体形结构，键角是109°28'，A错误；N和C是等电子体，均为平面三角形结构，B正确；H3O＋和PCl3的价电子总数不相等，C错误；苯的结构中存在“肩并肩”式的重叠轨道，故B3N3H6分子中也存在“肩并肩”式的重叠轨道，D错误。
4.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X、Y、Z是同一周期的非金属元素。化合物WZ的晶体为离子晶体，W的二价阳离子与Z的阴离子具有相同的电子层结构。XZ2为非极性分子。Y、Z氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。下列说法正确的是（　　）
A.第一电离能：I1（X）＜I1（Y）＜I1（Z）
B.原子半径：r（X）＜r（Y）＜r（Z）
C.电负性：Y＜Z＜W
D.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的弱
解析：D　W的二价阳离子与Z的阴离子具有相同的电子层结构，且化合物为WZ，即Z的阴离子为负二价，推出W为Mg，Z为O，Y、Z氢化物的沸点比它们同族相邻周期氢化物的沸点高，说明Y、Z氢化物中存在分子间氢键，因为原子序数依次增大，因此Y为N，XZ2为非极性分子，且X与N、O是同一周期的非金属元素，推出X为C。同一周期，从左向右，元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，三种元素第一电离能大小顺序是 I1（N）＞I1（O）＞I1（C），A错误；同一周期，从左向右，原子半径依次减小（稀有气体除外），因此 r（C）＞r（N）＞r（O），B错误；同一周期，从左向右，元素的电负性逐渐增大，O的电负性大于N，Mg属于活泼金属，Mg的电负性小于N，C错误；C的最高价氧化物对应水化物是H2CO3，H2CO3属于弱酸，N的最高价氧化物对应水化物是HNO3，HNO3为强酸，D正确。
5.锂电池的研究与开发已日臻成熟，某锂电池材料的组成与结构如图。M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期主族元素，Y元素原子的价电子数是W的两倍。下列说法错误的是（　　）
A.该材料中元素原子均达到8电子稳定结构
B.该材料中X的化合价为＋3价
C.元素X与Y原子轨道中含有的未成对电子数相同
D.简单离子半径为Y＞Z＞M
解析：A　某锂电池材料的组成与结构如图，因此M是Li。M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期主族元素，Y元素原子的价电子数是W的两倍，根据结构可判断Y位于ⅥA族，X位于ⅣA族，所以W是B，X是C，Y是O，Z是F。该材料中元素原子除Li以外均达到8电子稳定结构，A错误；该材料中X形成碳碳单键、碳氧单键和碳氧双键，因此C的化合价为＋3价，B正确；元素X与Y原子轨道中含有的未成对电子数相同，均是2个，C正确；核外电子层数越多离子半径越大，核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，则简单离子半径为Y＞Z＞M，D正确。
6.（2024·宜春高二检测）第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子，其空间结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时的结构如图所示，下列关于RCl5分子的说法不正确的是（　　）
A.分子中5个R—Cl键能不完全相同
B.Cl—R—Cl的键角有90°、120°、180°
C.RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3
D.每个原子最外层都达到8电子稳定结构
解析：D　从题图中可以看出，R—Cl的键长有0.201 nm和0.214 nm两种，则分子中5个R—Cl键能不完全相同，A正确；图中信息显示，Cl—R—Cl的键角有90°（纵轴与横轴）、120°（中间的等边三角形的两个轴之间的夹角）、180°（两个纵轴夹角），B正确；RCl5受热后会分解生成RCl3和Cl2，RCl3分子的空间结构呈三角锥形，C正确；在RCl5分子中，Cl原子最外层都达到8电子稳定结构，但R原子的最外层有10个电子，D不正确。
7.（2024·重庆高二检测）[Co（NH3）6]Cl2晶体的晶胞如图所示{已知该立方晶胞的边长为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，[Co（NH3）6]Cl2的摩尔质量为M g·mol－1}，以下说法正确的是（　　）
A.[Co（NH3）6]Cl2中，中心离子的配位数为8
B.离[Co（NH3）6]2＋最近的Cl－ 有4个
C.若规定A点原子坐标为（0，0，0），B点原子坐标为（，，0），则C点原子坐标为
D.[Co（NH3）6]Cl2晶体的密度为×1021 g·cm－3
解析：C　[Co（NH3）6]Cl2中的中心离子为Co2＋，其配位原子为N，配位数为6，A错误；由[Co（NH3）6]Cl2晶胞结构可知，[Co（NH3）6]2＋周围等距离且最近的Cl－有8个，B错误；C位于晶胞内部，若把晶胞分为8个相等的小立方体，则C位于左、后、上方的小立方体的体心，根据A、B的原子坐标参数可知，C的原子坐标参数为，C正确；通过晶胞结构，根据均摊法，一个晶胞中含有的[Co（NH3）6]2＋的个数为8×＋6×＝4，含有的Cl－的个数为8，故每个晶胞中含有4个[Co（NH3）6]Cl2，[Co（NH3）6]Cl2的摩尔质量是M g·mol－1，晶胞体积为a3 pm3，则晶胞的密度为×1030 g·cm－3，D错误。
8.（CH3NH3）PbI3具有较高的光电转接效率，在太阳能电池领域具有重要的应用价值。（CH3NH3）PbI3的立方晶格结构如图所示，下列说法错误的是（　　）
A.CH3N中N原子的杂化轨道类型为sp3
B.CH3N中存在配位键
C.甲基的供电子能力强于氢原子，则接受质子能力：CH3NH2＞（CH3）2NH
D.晶胞中B（灰色球）代表Pb2＋，则每个晶胞中含有I－的数目为3
解析：C　CH3N的电子式为[H︰︰︰H]＋，N有4个σ键，杂化方式为sp3杂化，A正确；CH3N中N提供孤电子对，H提供空轨道，形成一个配位键，B正确；甲基的供电子能力强于氢原子，则（CH3）2NH中含有两个甲基，接受质子能力较强，即接受质子能力：CH3NH2＜（CH3）2NH，C错误；晶胞中B（灰色球）代表Pb2＋，则每个晶胞中含有I－的数目为3，D正确。
9.三氯化六氨合钴（Ⅲ）{[Co（NH3）6]Cl3} 是重要的化工原料，工业上以活性炭为催化剂，通过H2O2氧化有氨和NH4Cl存在的CoCl2溶液来制备。其反应的化学方程式为2CoCl2·6H2O＋10NH3＋2NH4Cl＋H2O22[Co（NH3）6]Cl3＋14H2O。下列说法错误的是（　　）
A.配离子[Co（NH3）6]3＋中的Co位于由N原子组成的正八面体中心
B.配合物[Co（NH3）6]Cl3中含有离子键、极性键和配位键
C.[Co（NH3）6]Cl3中的配体为NH3，中心离子的配位数为6
D.取1 mol钴（Ⅲ）的另一种配合物 [Co（NH3）5Cl]Cl2与足量AgNO3溶液反应，得到沉淀的物质的量为3 mol
解析：D　[Co（NH3）6]3＋的空间结构为正八面体形，Co位于由N原子组成的正八面体中心，A正确；[Co（NH3）6]Cl3中Co3＋与NH3之间的化学键为配位键，N—H为极性共价键，配离子与氯离子形成离子键，B正确；[Co（NH3）6]Cl3的中心离子为Co3＋，配体为NH3，配位数为6，C正确；配合物 [Co（NH3）5Cl] Cl2中内界配位离子Cl－不与Ag＋反应，1 mol该配合物中含2 mol外界离子Cl－，与足量AgNO3溶液反应生成2 mol AgCl沉淀，D错误。
10.（2024·渭南高二检测）科学家利用原子序数依次递增的短周期主族元素W、X、Y、Z组合成一种“超分子”，具有高效的催化性能，其结构如图所示。W、X、Z分别位于不同周期，Z的金属性在同周期元素中最强。下列说法错误的是（　　）
A.向Z2XY3固体中加入少量水，会观察到固体溶解
B.Z和Y2在不同条件下发生反应产物不同
C.L与Y同主族，并且位于Y的下一周期，则L与Z可以形成化合物Z2L2
D.ZW与Ca溶液反应的现象是生成白色沉淀并且有气泡产生
解析：A　W、X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期主族元素，且W、X、Z分别位于不同周期，则W为H，X在第二周期，Z在第三周期，Z的金属性在同周期元素中最强，则Z为Na，所以Y在第二周期；根据图中信息可知一个X原子能形成四个共价键，一个Y原子能形成两个共价键，且X、Y均在第二周期，所以X为C，Y为O；Z2XY3表示Na2CO3，向Na2CO3固体中加入少量水，Na2CO3会吸水形成带结晶水的晶体，不会观察到固体溶解，A错误；Na与O2反应，常温下反应生成Na2O，加热条件下生成Na2O2，B正确；Y为O元素，L与O同主族，且位于O元素下一周期，则L为S元素，二者性质相似，可形成Na2S2，C正确；NaH与水反应：NaH＋H2ONaOH＋H2↑，少量NaOH与Ca溶液反应：Ca（HCO3）2＋NaOHCaCO3↓＋NaHCO3＋H2O，现象是生成白色沉淀并且有气泡产生，D正确。
11.顺铂[Pt（NH3）2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属化合物；碳铂是1，1 环丁二羧酸二氨合铂（Ⅱ）的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构简式如图所示，其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是（　　）
A.碳铂中不含有π键
B.碳铂分子属于手性分子
C.碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子数之比为1∶2
D.1 mol的1，1 环丁二羧酸含有σ键的数目为18NA
解析：D　碳铂中含有碳氧双键，双键含有一个π键，A错误；碳铂分子中没有手性碳原子，不属于手性分子，B错误；碳铂中酯基碳原子的杂化方式为sp2，而其他4个碳原子则为sp3杂化，C错误；1个1，1 环丁二羧酸分子（）中含有18个σ键，D正确。
12.钴的一种化合物的晶胞结构如图所示，已知A点的原子坐标参数为（0，0，0），B点的为，下列说法中不正确的是（　　）
A.钴位于元素周期表的d区
B.距离Co2＋最近且等距的O2－的数目为6
C.C点的原子坐标参数为
D.该物质的化学式为TiCoO2
解析：D　钴与铁、镍同属第四周期第Ⅷ族，属于d区，A正确；由晶胞结构图可知距离中心Co2＋最近且等距的O2－位于立方体的面心，数目为6，B正确；由A点的原子坐标参数为（0，0，0），B点为可知，晶胞的边长为1，C点位于体心，则其原子坐标参数为，C正确；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的Ti4＋的个数为8×＝1，位于体心的Co2＋的个数为1，位于面心上的O2—的个数为6×＝3，则该物质的化学式为TiCoO3，D错误。
13.短周期元素X、Y、Z、M原子序数依次增大，Z的基态原子2p轨道半充满，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是（　　）
A.电负性：X＞Y＞Z
B.原子半径：Z＞Y＞X
C.分子中Y原子的杂化方式有sp2、sp3两种
D.Y、Z、M的最高价氧化物的水化物均为强酸
解析：C　根据Z的基态原子2p轨道半充满，推断Z是氮元素；M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，则M是硫元素；根据分子结构图推断X是氢元素，Y是碳元素。电负性：N＞C＞H，A错误；原子半径：C＞N＞H，B错误；分子结构图中中的碳原子为sp2杂化，而中的碳原子为sp3杂化，C正确；碳酸是弱酸，D错误。
14.在锂电池领域，电池级Li2O主要用作固体锂电池电解质材料和锂离子动力电池的正极材料，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为a cm。下列说法正确的是（　　）
A.Li＋在晶胞中的配位数为8
B.Li＋和O2－离子之间只有静电引力
C.Li＋和O2－的最短距离为a cm
D.阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞密度为 g·cm－3
解析：D　由晶胞结构可知，晶胞中与锂离子距离最近的氧离子有4个，则锂离子的配位数为4，A错误；氧化锂是离子晶体，晶体中除了存在锂离子和氧离子之间的静电引力外，还有原子核与原子核、电子与电子之间的斥力，B错误；由晶胞结构可知，晶胞中锂离子与氧离子之间的距离为体对角线长的，则最短距离为a cm，C错误；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的氧离子个数为8×＋6×＝4，位于体内的锂离子个数为8，设晶胞密度为d g·cm－3，由晶胞的质量公式为a3d＝，解得d＝ g·cm－3，D正确。
15.（2024·西宁高二检测）如图所示，a为乙二胺四乙酸（EDTA），易与金属离子形成螯合物，b为EDTA与Ca2＋形成的螯合物。下列叙述正确的是（　　）
A.a和b中N原子均采取sp3杂化
B.b中Ca2＋的配位数为4，配位原子是C原子
C.a和b中C原子杂化方式不相同
D.b中含有共价键、离子键和配位键
解析：A　a中N原子有3个σ键电子对，1个孤电子对，b中N原子有4个σ键电子对，没有孤电子对，则a、b中N原子均采取sp3杂化，A正确；b为配离子，提供孤电子对的是2个N原子和4个O原子，所以钙离子的配位数为6 ，B错误；a中C原子杂化方式有sp2、sp3杂化，b中C原子也有sp2、sp3杂化，C错误；钙离子与N、O之间形成配位键，其他原子之间形成共价键，b中不含离子键，D错误。
二、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.（11分）碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：
（1）基态碳原子的价层电子轨道表示式是a（填字母）。
请阐述其原因是a表示的价层电子排布使整个原子的能量最低。
处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述。在基态14C原子中，核外存在2对自旋相反的电子。
（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是碳原子最外层有4个电子，既难得电子又难失电子，不易形成离子。
CS2分子中，共价键的类型有σ键、π键（或极性键）， C原子的杂化轨道类型是sp，写出两个与CS2具有相同空间结构和键合形式的分子或离子：CO2、N2O（合理即可）。
（3）甲醚（CH3OCH3）中氧原子的杂化方式为sp3，甲醚的沸点比乙醇（CH3CH2OH）的沸点低（填“高”或“低”）。
（4）碳有多种同素异形体，其中石墨、石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
①在石墨烯晶体中，每个C原子连接3个六元环，每个六元环平均占有2个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，六元环中最多有4个C原子在同一平面。
③碳的某种单质的晶胞如图所示，若该晶体的密度为 ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个碳原子之间的距离为× cm（用代数式表示，不必化简）。
解析：（1）基态碳原子的价层电子排布为2s22p2，轨道表示式是a正确，b违背能量最低原理，b不正确，因为a表示的价层电子排布使整个原子的能量最低；基态14C原子的电子排布式为1s22s22p2，故原子核外存在2对自旋相反的电子。（2）碳原子最外层有4个电子，难得到或失去电子，易形成共价键；CS2和CO2互为等电子体，CS2的结构式为SCS，故CS2中含σ键和π键（或极性键）。（3）CH3OCH3中的氧原子采取sp3杂化；CH3CH2OH分子间易形成氢键，所以CH3OCH3的沸点低于CH3CH2OH。（4）①石墨烯中，每个C原子连接3个六元环，故每个六元环平均占有＝2个C原子；②金刚石中C原子采取sp3杂化，C—C—C键角为109°28'，故金刚石六元环有船式结构，最多有4个C原子在同一平面上；③晶胞内部有4个C原子，面心上有6个C原子，顶点有8个C原子，故1个晶胞中含有的碳原子数：4＋6×＋8×＝8，1个晶胞的质量为 g；再根据ρ＝得晶胞的体积V＝ cm3，晶胞的边长为 cm，立方体的体对角线的长度为× cm，2个碳原子之间的最短距离是体对角线长的，即× cm。
17.（11分）（2024·淄博高二检测）硼、砷、铁等元素可形成结构、性质各异的物质，在生产、科研中发挥着重要用途。回答下列问题：
（1）下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是A（填字母，下同），用光谱仪可捕捉到发射光谱的是CD。
（2）同周期中第一电离能大于砷的元素有2种。CH3As（OH）2与（CH3）2AsOH两种含砷有机酸中沸点较高的是CH3As（OH）2（填化学式），原因为CH3As（OH）2分子间能形成更多氢键。
（3）LiZnAs晶体的立方晶胞结构如图1所示，N点原子分数坐标为 ；LiZnAs晶体部分Zn原子被Mn原子代替后可以形成一种新型稀磁半导体LiZnmMnnAs，其立方晶胞结构如图2所示。
①M点原子分数坐标为。
② m＝。
③已知NA 为阿伏加德罗常数的值，LiZnmMnnAs 的摩尔质量为M g·mol－1 ，晶体密度为d g·cm－3 。晶胞中As原子与Mn原子之间的最短距离为××107nm（列出计算式）。
解析：（1）硼为5号元素，基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1；为B＋，为2p轨道全空的较稳定结构，故其失去一个电子需要吸收能量最多；中电子处于激发态，电子跃迁回低能量态时会释放能量形成发射光谱。（2）同周期中第一电离能大于砷的元素有Br和Kr。CH3As（OH）2与（CH3）2AsOH两种含砷有机酸中，CH3As（OH）2分子间能形成更多氢键，CH3As（OH）2沸点较高。（3）①LiZnAs晶体的立方晶胞结构如图1所示，N点原子分数坐标为，则M点原子分数坐标为；②Li位于棱上和体心，Li的个数为12×＋1＝3＋1＝4，As位于晶胞内部，个数为4，Zn位于顶点和面上，个数为4×＋5×＝3，Mn位于顶点和面心，个数4×＋＝1，则LiZnmMnnAs中，m＝，n＝；③晶胞的质量为 g，晶胞参数为 cm，As原子与Mn原子之间最短距离是体对角线长的，即××107 nm。
18.（11分）卤族元素及其化合物种类繁多，有着非常重要的用途，回答下列问题：
（1）基态Br原子的电子排布式为[Ar] 3d104s24p5。
（2）HF分子的极性大于（填“大于”“等于”或“小于”，下同）HCl，同一条件下，HF在水中的溶解度大于HCl，HF的沸点大于HCl。SOCl2中心S原子价电子对互斥模型为四面体形。1 mol氟硼酸铵（NH4BF4）中含有2mol配位键。
（3）一种Ag2HgI4固体导电材料为四方晶系，其晶胞参数为a pm、a pm和2a pm，晶胞沿x、y、z的方向投影（如图所示），A、B、C表示三种不同原子的投影，标记为n的原子分数坐标为，则m的原子分数坐标为，距离Hg最近的Ag有8个。设NA为阿伏加德罗常数的值，Ag2HgI4的摩尔质量为M g·mol－1，该晶体的密度为×1030g·cm－3（用代数式表示）。
解析：（1）Br是35号元素，基态Br原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p5。（2）F原子的电负性大于Cl，HF分子的极性大于HCl，同一条件下，HF在水中的溶解度大于HCl；HF分子间能形成氢键，HF的沸点大于HCl。SOCl2中心S原子的价电子对数为3＋（6－2－2×1）＝4，价电子对互斥模型为四面体形。1 mol氟硼酸铵（NH4BF4）中含有2 mol配位键。（3）根据n的原子分数坐标为，则m原子在x轴的坐标为、y轴坐标为，z轴坐标为，所以m原子的分数坐标为；A原子在晶胞内，1个晶胞含有A原子8个；B原子在顶点和晶胞中心，B原子数为8×＋1＝2；C原子在棱上、面上，C原子数4×＋6×＝4；A是I、B是Hg、C是Ag，距离Hg最近的Ag有8个。设NA为阿伏加德罗常数的值，Ag2HgI4的摩尔质量为M g·mol－1，该晶体的密度为 g·cm－3＝×
1030 g·cm－3。
19.（11分）含铜物质在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题：
（1）基态Cu原子的电子所占据的最高能层符号为N；基态Cu＋较基态Cu2＋稳定的原因是Cu＋的3d轨道全满达到稳定状态；Cu2O和Cu2S都是离子晶体，熔点较高的是Cu2O。
（2）CuSO4稀溶液中存在[Cu（H2O）6]2＋，的空间结构为正八面体形；下列对[Cu（H2O）6]2＋中Cu2＋杂化方式推断合理的是C（填字母）。
A.sp3 B.sp3d
C.sp3d2 D.dsp2
（3）Cu2＋可形成[Cu（en）2NH3]（BF4）2，其中en代表H2N—CH2—CH2—NH2。该化合物分子中，价电子对互斥模型为四面体的非金属原子共有11个；C、N、F的电负性由大到小的顺序为F、N、C。
（4）一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中，则四面体空隙的占有率为50％；该晶体的化学式为CuInTe2。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，称为原子的分数坐标，如A点、B点原子的分数坐标分别为（0，0，0）、，则C点原子的分数坐标为；晶胞中C、D间距离d＝pm。
解析：（1）铜元素的原子序数为29，价电子排布式为3d104s1，由构造原理可知，原子的电子所占据的最高能层为N；铜原子失去1个电子形成亚铜离子，亚铜离子的价电子排布式为3d10，3d轨道为稳定的全充满结构，不易失去电子，所以亚铜离子比铜离子稳定；氧化亚铜和硫化亚铜都是离子晶体，氧离子的离子半径小于硫离子，氧化亚铜的晶格能大于硫化亚铜，则氧化亚铜的熔点高于硫化亚铜。（2）六水合铜离子中铜离子为中心离子，水分子为配位体，配位数为6，由配位键的数目可知，铜离子的杂化方式可能为sp3d2杂化，配离子的空间结构为正八面体形。（3）[Cu（en）2NH3]（BF4）2中氮原子、碳原子和硼原子的价电子对数都为4，价电子对互斥模型都为四面体形，则价电子对互斥模型为四面体的非金属原子共有（2×2＋2×2＋1＋1×2）＝11个；非金属元素的非金属性越强，元素的电负性越强，元素非金属性的强弱顺序为F、N、C，则电负性的大小顺序为F、N、C。（4）由晶胞结构可知，Cu、In原子形成的四面体空隙有16个，晶体中Te原子有8个，则四面体空隙的占有率为×100％＝50％；晶胞中位于顶点、面上和体内的铜原子个数为8×＋4×＋1＝4，位于棱上和面上的铟原子个数为6×＋4×＝4，位于体内的碲原子个数为8，则铜、铟、碲的原子个数为4∶4∶8＝1∶1∶2，晶体的化学式为CuInTe2；由位于顶点A点和体心B点原子的分数坐标分别为（0，0，0）、可知，C点原子的分数坐标分别为；由晶胞中C、D形成的直角三角形的直角边长为 pm、 pm可知，C、D间距离d＝＝ pm。
20.（11分）（2024·绵阳高二检测）非金属元素在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
（1）基态Si原子核外电子的空间运动状态有8种。
（2）O、F、Cl电负性由小到大的顺序为Cl＜O＜F；OF2的熔、沸点低于（填“高于”或“低于”）Cl2O；原因是OF2比Cl2O的相对分子质量小，分子间作用力小。
（3）Ni-NTA-Nangold可用于检测或定位6x组氨酸（His）或Poly-His标记的重组蛋白。Ni（Ⅱ）-NTA的结构简式如图所示。
①与Ni2＋配位的原子形成的空间结构为八面体形。
②配体N中4种元素的I1从小到大的顺序为C＜H＜O＜N（用元素符号表示）。
（4）ZnS可用于制白色颜料等。ZnS的晶胞如图所示。
①图中S2－的坐标有（0，0，0）、、（1，1，1）等，图中与S2－距离最近的Zn2＋有和（填坐标）。
②ZnS晶体的密度为g·cm－3（设NA为阿伏加德罗常数的值）。
解析：（1）Si为14号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p2，共占有8个原子轨道，则核外电子有8种空间运动状态。（2）同主族元素自上而下电负性逐渐减小，同周期元素自左而右电负性逐渐增大，则电负性：Cl＜O＜F；OF2与Cl2O分子中都不含氢键，则熔、沸点与分子间作用力有关，即相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高，由于OF2比Cl2O的相对分子质量小，分子间作用力小，则熔、沸点OF2低于Cl2O。（3）①由配合物的结构可知，镍离子与具有孤电子对的氮原子和氧原子形成配位键，配位数为6，空间结构为八面体形；②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，元素的第一电离能大于相邻元素，H只有一个电子，位于1s轨道，离原子核的距离比C的最外层两个位于2s轨道上的电子要近得多，所以原子核对电子的束缚力更大，因此第一电离能也就更大，即第一电离能：H＞C，则第一电离能由小到大的顺序为C＜H＜O＜N。（4）①选取坐标原点（0，0，0）后，图中与S2－距离最近的Zn2＋有和；②由ZnS晶胞的结构可知，Zn2＋位于晶胞内，共有4个，S2－位于顶点和面心，共有4个，则其密度ρ＝＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3。
1 / 2

展开更多......

收起↑