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【题型分析】物质结构与性质的常见题型为综合题，常以元素推断或某一主题两种方式引入，考查学生的归纳推理能力、信息迁移能力以及综合应用能力。物质结构包括原子结构(原子核外电子排布、原子的杂化方式、元素电负性大小比较、元素金属性、非金属性的强弱)、分子结构(化学键、分子的电子式、结构式、结构简式的书写、化学式的种类、官能团等)、晶体结构(晶体类型的判断、物质熔沸点的高低、影响因素、晶体的密度、均摊方法的应用等)。高考试题中选修3赋分为15分，常设10空左右设问，具有知识点较分散、设问相对独立、整体难度不大、做题耗时较短的特点。21教育网
【考点综述】
1.原子结构与性质
高考中常见的命题角度有原子核外电子的排布规律及其表示方法、原子结构与元素电离能和电负性的关系及其应用。在高考试题中，各考查点相对独立，难度不大。试题侧重原子核外电子排布式或轨道表示式，未成对电子数判断，电负性、电离能、原子半径和元素金属性与非金属性比较的考查。高考中考查点主要集中在电子排布的书写及电离能、电负性大小比较上，所以在书写基态原子电子排布时，应避免违反能量最低原理、泡利原理、洪特规则及特例；还需注意同能级的轨道半充满、全充满或全空状态的原子结构稳定如Cr：3d54s1、Mn：3d54s2、Cu：3d104s1、Zn：3d104s2；另外需理解电离能与金属性及金属元素价态的关系，电负性与非金属性及组成化合物所形成的化学键的关系。21·cn·jy·com
2.分子结构与性质
高考中的常见命题角度有围绕某物质判断共价键的类型和数目，分子的极性、中心原子的杂化方式，微粒的立体构型，氢键的形成及对物质的性质影响等，考查角度较多，但各个角度独立性大，难度不大。试题侧重微粒构型、杂化方式、中心原子的价层电子对数、配位原子判断与配位数、化学键类型、分子间作用力与氢键、分子极性的考查。常考点有对σ键和π键判断，要掌握好方法；杂化轨道的判断，要理解常见物质的杂化方式；通过三种作用力对性质的影响解释相关现象及结论。注意以下三个误区：不要误认为分子的稳定性与分子间作用力和氢键有关，其实分子的稳定性与共价键的强弱有关；不要误认为组成相似的分子，中心原子的杂化类型相同，关键是要看其σ键和孤电子对数是否相同。如BCl3中B原子为sp2杂化，NCl3中N原子为sp3杂化；不要误认为只要含有氢键物质的熔、沸点就高，其实不一定，分子间的氢键会使物质的熔、沸点升高，而分子内氢键一般会使物质的熔、沸点降低。
3.晶体结构与性质
高考中常见的命题角度有晶体的类型、结构与性质的关系，晶体熔沸点高低的比较，配位数、晶胞模型分析及有关计算等是物质结构选考模块的必考点。试题侧重晶体类型判断、物质熔沸点的比较与原因、晶胞中微粒数的判断、配位数、晶胞密度计算、晶胞参数、空间利用率计算的考查。物质结构与性质的难点就是涉及到晶胞特点的计算类题目，涉及有关晶胞的计算时，注意单位的换算。如面心立方晶胞与体心立方晶胞的配位数不同；晶胞参数给定单位是nm或pm时，忽略换算成cm。
【规范演练】
1.（2018全国Ⅱ卷高考压轴卷理科综合试卷）周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次递增。R基态原子中，电子占据的最高能层符号为L，最高能级上只有两个自旋方向相同的电子。工业上通过分离液态空气获得X单质。Y原子的最外层电子数与电子层数之积等于R、W、X三种元素的原子序数之和。Z基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。请回答下列问题：2·1·c·n·j·y
（1）Z２＋基态核外电子排布式为： 。
（2）YX4－的空间构型是：_______；与YX4－互为等电子体的一种分子为_______（填化学式）；HYX4酸性比HYX2强，其原因是：________________________________________。
（3）结构简式为RX(WH2)2的化合物中R原子的杂化轨道类型为： ；1molRX(WH2)2分子中含有σ键数目为：_______________。(H为氢元素，下同)
（4） 往Z的硫酸盐溶液中通入过量的WH3，可生成[Z(WH3)4]SO4，下列说法正确的是：_______。
A．[Z(WH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B．在[Z(WH3)4]２＋中Z２＋给出孤对电子，WH3提供空轨道
C．[Z(WH3)4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素
（5）某Y与Z形成的化合物的晶胞如右图所示（黑点代表Z原子）。
① 该晶体的化学式为： 。[.
② 已知Z和Y的电负性分别为1.9和3.0，则Y与Z形成的化合物属于 （填“离子”、“共价”）化合物。
③ 已知该晶体的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数为NA，则该晶体中Z原子和Y原子之间的最短距离为： cm（只写计算式）(Z原子位于体对角线上)。
答案：（1）[Ar]3d9 或 1s22s22p63s23p63d9（2）正四面体；CCl4等；HClO4有 3 个非羟基氧，而 HClO2有 1 个非羟基氧（3）sp2； 7NA（4）A（5）①CuCl；②共价 ③【21教育名师】
（4）A．在[Cu（NH3)4]SO4中，内界离子[Cu(NH3)4]2+与外界离子SO42－形成离子键，Cu2+与NH3形成配位键，NH3中N原子与H原子之间形成极性键，A正确；B．在[Cu（NH3)4]SO4中Cu2＋提供空轨道，NH3给出孤对电子，B错误；C．[Cu（NH3)4]SO4组成元素中第一电离能最大的是N元素，C错误；答案选A。（5）根据上述推断，Y、Z分别为Cl、Cu，Cl在晶胞占有的位置8个顶点、6个面，Cl原子的个数81/8＋61/2=4，Cu原子在晶胞的位置在体心，全部属于晶胞，Cl个数是4。①该晶体的化学式为CuCl；②两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7形成离子键，小于1.7形成共价键，铜与Cl电负性差值3.0－1.9=1.1<1.7，该化合物属于共价化合物；③设边长为a cm，ρ=m/V=(4/NAM)÷a3，a=，该晶胞类似于金刚石的晶胞，Cu和Cl最近的距离是体对角线的1/4，即距离为cm。
2.（2018年全国卷Ⅰ高考压轴理科综合试卷）Ⅰ.氟元素是电负性最大的非金属元素，且氟原子的半径小，因此氟单质极易和金属单质反应且把它们氧化到最高价态，如MnF7 、VF5 、CaF2 等。氟元素还可以和氧元素形成氟化物，如OF2 等。请回答下列问题：
（1）V原子的核外电子排布式为 。如图表示一个不完整的CaF2 晶胞，
则图中实心球表示 (填“F-或Ca2+ )。 设晶胞边长为a，则最近的F-和Ca2+之间的距离为 (用含a的代数式表示)。21cnjy.com
（2）OF2 分子中氧原子的轨道杂化类型为 ，OF2被称为氟化物而不被称为氧化物的原因是 。
Ⅱ.纯铜在工业上主要用来制造导线、电器元件等，铜能形成+1和+2的化合物。回答下列问题：
（3）写出基态Cu+ 的核外电子排布式 。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
（4）如图所示是铜的某种氧化物的晶胞示意图，该氧化物的化学式为 。
（5）向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，在滴加氨水至沉淀刚全部溶解时可得到蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的SO4·H2O沉淀。该深蓝色沉淀中的NH3通过 键与中心离子Cu2+结合。NH3分子中的N原子杂化方式是 。与NH3分子互为等电子体的一种微粒是 (任写一种)。
答案：（1）?1s22s22p63s23p63d34s2 或3d34s2?(2?分)Ca2+?
（2）sp3杂化 氧化物中氧元素显负价，而在OF2中氧元素的化合价为+2II．（3）?ls22s22p63s23p63d10或【Ar】3d10(2分)?N、O、C （4）?CuO? （5）?配位(1分) sp3杂化?(1分) H3O+等
则(a/2)2+(a/2)2+(a/2)2=x2，解得x=；（2）OF2分子中氧原子为2+(6-21)/2=4，属于sp3杂化；OF2中F元素为-1价，O元素的化合价为+2价，而氧化物中O元素的化合价为-2价，所以OF2被称为氟化物；（3）Cu的原子序数为29，价电子排布为3d104s1，则基态Cu+的核外电子排布式为?ls22s22p63s23p63d10或【Ar】3d10，C、O、N元素都是第二周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞O＞C；（4）由晶胞示意图可知，1个晶胞中有4个A，B为81/8+61/2=4个，原子个数之比为1：1，该氧化物的化学式为CuO；（5）NH3中N原子提供孤对电子，Cu2+提供空轨道，二者形成配位键；NH3分子中孤对电子数为1，成键数为3，则N原子的杂化方式为sp3，与NH3分子互为等电子体的一种微粒具有相同的价电子数8和原子数4，微粒为PH3或H3O+等。
3.（乌鲁木齐市2018届高三下学期第二次诊断性测验）磷及其化合物在工农业生产上应用非常广泛。
（1）磷元素位于周期表的_____区，基态磷原子价层电子排布图 ，最高能层符号________。
（2）磷的三种同素异形体的结构如下图所示。
①三种同素异形体中能导电的是_______(填名称)。
②白磷易溶于CS2,其原因是___________。
（3）磷酸与Fe3+可形成H3[Fe(PO4)2]，Fe、P、O电负性由大到小的顺序是________。与PO43-空间构型相同的分子和阴离子分别是________(各举1例)。
（4）噻替哌的结构简式如右图所示，其中氮原子的杂化轨道类型为_______，1mol噻替哌中含有的σ键数目为______。
（5）磷化铟(?InP)是一种半导体材料，可用于光纤通信技术，其晶胞结构如图所示。
①结构化学上常用原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，晶胞中P原子的坐标参数分别有:P?(0，0，0)，P(，0， )；P（0， ， ）等，则距离上述三个P原子最近且等离的In原子的坐标参数为_____。
②已知晶胞参数a=0.587?m，则InP晶体的密度为______g/cm3。
答案：（1）p M（2）黑磷 P4和 CS2是非极性分子,根据相似相溶的原理,P4易溶于 CS2 （3）O>P>Fe CCl4(或SiCl4等)和SO42- (或ClO4-等)（4）sp3 25NA （5）(1/4， 1/4， 1/4) 4.8
是非极性分子，根据相似相溶的原理，P4易溶于CS2。（3）同周期元素，从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从下到上，电负性逐渐增大，所以Fe、P、O电负性由大到小的顺序O>P>Fe；P原子的价层电子对数为4，且不含孤电子对，所以其空间构型正四面体，与PO43-空间构型相同的分子和阴离子分别是CCl4(或SiCl4等)和SO42- (或ClO4-等)。 （4）噻替哌分子中，N原子含有3个δ键和一个孤电子对，所以采取 sp3 杂化，环上的C原子含有4个δ键，一个噻替哌分子中含有25个δ键，所以1mol噻替哌分子中δ键为数目为25NA。（5）①将左下角的P原子理解为（0,0,0），由图可知距离上述三个P原子最近且等离的In原子的坐标参数为(1/4，1/4，1/4)；②磷化铟InP中P原子数目为，In原子数目为4，晶胞质
，晶胞体积=（0.587×10-7）3cm3,晶体的密度密度ρ
=m/V=/（0.587×10-7）3=4.8 g/cm3。
4.（江西省九所重点中学2018届高三联合考试）铝及其化合物在工农业生产及日常生活中有重要用途。请回答下列问题：
（1）Al原子的价电子排布图为_____________________，Na、Mg、Al的第一电离能由小到大的顺序为________________________。
（2）某含有铝元素的翡翠的化学式为Be3Al2(Si6O18)，其中Si原子的杂化轨道类型为______。
（3）工业上用氧化铝、氮气、碳单质在高温条件下可制备一种四面体结构单元的高温结构陶瓷，其晶胞如图所示：
①该制备反应的化学方程式为___________________________________。
②该化合物的晶体类型为_______________，该晶胞中有____个铝原子，该晶胞的边长为a pm，则该晶胞的密度为____________g·cm－3。
（4）AlCl3的相对分子质量为133.5，183 ℃开始升华，易溶于水、乙醚等，其二聚物(Al2Cl6)的结构如图所示，图中1键键长为206 pm,2键键长为221 pm，从键的形成角度分析1键和2键的区别：__________________________________________。
（5）LiAlH4是一种特殊的还原剂，可将羧酸直接还原成醇：
CH3COOH CH3CH2OH
CH3COOH分子中π键和σ键的数目之比为________，分子中键角α________键角β(填“大于”、“等于”或“小于”)。
答案：(1) NaAl2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO；②AlN的性质是高温结构的陶瓷，说明AlN的熔沸点高，即AlN属于原子晶体；根据上述分析，晶胞中有4个铝原子；晶胞的体积为(a×10－10)3cm3，晶胞的质量为，根据密度的定义，晶胞的密度为g/cm3；（4）根据题目AlCl3的性质，推出AlCl3属于分子晶体，1个Al原子提供三个电子，与三个氯原子形成共价键，根据Al2Cl6的结构，说明Al有配位键，即2为配位键，因此区别是1键为铝原子、氯原子各提供一个电子形成的共价键，2键为氯原子提供孤电子对、铝原子提供空轨道形成的配位键；（5）成键原子之间只能形成一个σ键，因此1mol醋酸中含有σ键物质的量为7mol，羧基中含有碳氧双键，因此1mol醋酸中含有π键的物质的量为1mol，即π键和σ键的数目之比为1：7；羰基上的O原子有两个孤电子对，孤电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，因此分子中键角α小于键角β。
5.（南阳市第一中学2018届高三第九次考试）己知铜的配合物A(结构如下图1)。请回答下列问题:
(l)Cu的简化电子排布式为_____________。
(2)A所含三种元素C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_________________。其中氮
原子的杂化轨道类型为_____________________。
(3)配体氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受热分解可产生CO2和N2，N2中σ键和π键数目之比是__； N2O与CO2互为等电子体，且N2O分子中O只与一个N相连，则N2O的电子式为_____________。【21·世纪·教育·网】
(4)在Cu催化下，甲醇可被氧化为甲醛(HCHO)，甲醛分子中H-C=O的键角___________1200(选填“大于”、“等于”或“小于”)，甲醛能与水形成氢键，请在图2中表示出来___________。
(5)立方氮化硼(如图3)与金刚石结构相似，是超硬材料。立方氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为__________；结构化学上用原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，图4立方氮化硼晶胞中，B原子的坐标参数分别有：B(0，0，0)；B(1/2，0，1/2)；B(1/2，1/2，0)等。则距离上述三个B原子最近且等距的N原子的坐标参数为_______________。
答案：(1)[Ar]3d104s1 (2) N>O>C sp3 杂化 (3) 1:2 (4) 大于
(5)4：1 （1/4，1/4，1/4 )
结构与CO2相似，所以其结构为N=Ｎ=Ｏ，电子式为。（4）甲醛分子中，碳原子为ｓｐ２杂化，分子成平面三角型，键角约120°，由于氧原子有孤电子对，对氢原子有排斥作用，所以ＯＣＨ键角会稍大于120°，羰基氧有很强的电负性，与H2O中H有较强的静电吸引力，而形成氢键。。（5）由图可知，一个B原子与4个N原子形成4个B-N共价键，B-N键数与硼原子数之比为4:1，根据各个原子的相对位置可知，距离上述三个B原子最近且等距的N原子在x、y、z轴三个方向的1/4处，所以其坐标是(，，)。
6.（南平市2018届高三第一次综合质量检查）配合物Fe(CO)5的溶点-20℃，沸点103℃。可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如图所示。
(l)基态Fe原子的价电子排布式是____；Fe(CO)5晶体类型属于_____晶体。
(2) CO分子中C、O原子都满足8电子稳定结构，CO分子的结构式是___，与CO互为等电子体的分子是____。
(3)C、O、Fe的第一电离能由大到小的顺序为 ___。
(4)关于Fe(CO)5，下列说法正确的是_______。
A．Fe (CO)5是非极性分子，CO是极性分子
B．Fe(CO)5中Fe原子以sp3杂化方式与CO成键
C.1molFe(CO)5含有10mol配位键
D.Fe(CO)5=Fe+5CO反应没有新化学键生成
(5)铁的三种晶体的晶胞均为立方晶胞,三种晶体的晶胞如下图所示。
①上述三种晶体的晶胞中属于面心晶胞的是____填α、δ、γ）
②α晶胞中铁原子的配位数为____。
③γ晶体晶胞的边长为a pm,NA表示阿伏伽德罗常数的值，则γ-Fe单质的密度_______g/cm3（列出计算式）。
答案：(1)3d64s2 (2) 分子 C≡O N2 (3) O>C> Fe (4) AC (5) γ 6
是极性分子，故A正确；B．Fe(CO)5中Fe原子与5个CO成键，不是sp3杂化，故B错误；C. 1molFe(CO)5 中Fe原子与5个CO形成5个配位键，在每个CO分子中存在1个配位键，共含有10mol配位键，故C正确；D. Fe(CO)5=Fe+5CO属于化学变化，包括化学键的断裂与形成，断开了分子中的配位键，形成了金属键，故D错误；故选AC；(5)①根据晶胞结构图，三种晶体的晶胞中属于面心晶胞的是γ；②α晶胞中晶胞顶点的铁原子与周围的6个铁原子距离相等且最小，配位数为6；③γ晶体晶胞的边长为a pm，1个晶胞中含有的铁原子数目=8×+6×=4，则γ-Fe单质的密度==g/cm3。www.21-cn-jy.com
7.（长春外国语学校2018届高三下学期期初考试）A、B、C、D、E、R为原子序数依次增大的六种元素，位于元素周期表的前四周期。B元素原子含有3个能级，且毎个能级所含的电子数相同；D的原子核外有8种运动状态不同的电子；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，且E元素的基态原子3d轨道上有4个未成对电子。请回答下列问题：
（1）写出C基态原子的价层电子排布____________，F基态原子的外围电子排布式______。
（2）下列说法不正确的是____________ (填序号）。
A．二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大，所以沸点：SiO2 > CO2
B．笫一电离能由小到大的顺序：B C．N2与CO为等电子体，结构相似
D．稳定性：H2O> H2S，水分子更稳定的原因是水分子间存在氢键
（3）F元素位于周期表中_________区，其离子是人体内多种酶的辅因子，人工模拟酶是当前研究的热点。向F的硫酸盐溶液中通人过量的C与A形成的气体X可生成[F(X)4]2+，该离子的结构式为__________(用元素符号表示）。21*教*育*名*师
（4）某化合物与F(I)（I表示化合价为+ 1)结合形成下图1所示的离子，该离子中碳原子的杂化方式为______。
（5）B单质的一种同素异形体的晶胞如下图2所示，则一个晶胞中所含B原子的个数为__。
（6）D与F形成离子个数比为1：1的化合物,晶胞与NaCl类似，设D离子的半径为apm， F离子的半径bpm，则该晶胞的空间利用率为_______________。
答案：(1)3d104s1 (2)ABD (3) ds (4) sp2、sp3(5)8 (6)
位于周期表中ds区，向硫酸铜溶液中通人过量的C与A形成的气体氨气可生成[Cu(NH4)4]2+，该离子的结构式为；（4）杂环上的碳原子含有3个σ键，没有孤对电子，采用sp2杂化，亚甲基上碳原子含有4个共价单键，采用sp3杂化；（5）B原子有4个位于晶胞内部，其余B原子位于顶点、面心，则一个晶胞中所含有B原子数为4+8×1/8+6×1/2=8；（6）D为O， F为 Cu；D与F形成离子个数比为1：1的化合物CuO，晶胞与氯化钠相似，晶胞中铜离子数目=阳离子数目=8×1/8+6×1/2=4, O2-离子的半径为apm, Cu2+离子的半径bpm,则晶胞中原子总体积为4×（4/3×πa3+4/3×πb3）,晶胞棱长为2（a+b）pm，所以晶胞的体积为8（a+b）3，该晶胞的空间利用率为4×（4/3×πa3+4/3×πb3）÷8（a+b）3×100%=（2πa3+2πb3）/3(（a+b）3×100%。
8.（延边州2018届高三质量检测）镁、铁、铜等在工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题:
（1）铜元素位于元素周期表中的___区，其基态原子的价电子排布图为_________。
（2）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可形成[Cu(NH3)4]SO4溶液该溶液可用于溶解纤维素。
①[Cu(NH3)4]SO4中阴离子的立体构型是_______。
②在[Cu(NH3)4]SO4中，配离子所含有的化学键为___，提供孤电子对的成键原子是_______。
③除硫元素外，[Cu(NH3)4]SO4中所含元素的电负性由小到大的顺序为_______。
④NF3与NH3的空间构型相同，中心原子的轨道杂化类型均为_____。但NF3不易与Cu2+形成化学键，其原因是____________。21-cnjy*com
（3）铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。则铁镁合金的化学式为________，若该晶胞的参数为dnm,则该合金的密度为____?g/cm3(不必化简，用NA表示阿伏加德罗常数)。
答案：(1) ds (2) 正四面体 共价键、配位键 N Cu9.（六安市皖西省示范高中联盟2018届高三上学期期末）胆矾是配制波尔多液的主要原料，常用在树木，花卉的保护上。
（1）基态铜原子的电子排布式为___________。
（2）乙烯氨氧化可以得到丙烯腈（CH2=CH-CN），丙烯腈中各元素的电负性由大到小顺序为____________,1mol丙烯腈分子中含有π键数目为_________。
（3）CN-与N2互为等电子体，写出CN-的电子式______________。
（4）通过X射线衍射发现，胆矾中存在SO42-离子，SO42-离子的VSEPR构型名称为___________，CO32-中心原子的杂化形式为________。
（5）硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体，其结构如图所示为体心立方晶胞，则该化合物的化学式是______；若该晶体中距离最近的铜原子与氧原子直接距离为acm，则晶体密度表达式为_____g/cm3。
答案：(1) 1s22s22p63s23p63d104s1(2)N>C>H 3NA (3)[:C┇┇N:]- (4)正四面体 sp2(5)Cu2O
10.（哈尔滨市第三中学校2018届高三一模）CO易与铁触媒作用导致其失去催化活性：Fe+5CO=Fe(CO)5；[Cu(NH3)2]Ac溶液用于除去CO的化学反应方程式：[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3=[Cu(NH3)3] Ac·CO （式中Ac-代表醋酸根）。请回答下列问题：
（1）C、N、O的第一电离能最大的是_____________，原因是___________________________。基态Fe原子的价电子排布图为___________________________。
（2）Fe(CO)5又名羰基铁，常温下为黄色油状液体，则Fe(CO)5的晶体类型是_____________，羰基铁的结构如右图，根据该图可知CO作为配位体是以__________原子为配位原子与Fe原子结合。
（3）离子水化能是气态离子溶于大量水中成为无限稀释溶液时释放的能量。离子在溶液中的稳定性可以从离子的大小、电荷、水化能等因素来解释。Cu2+和Cu+的水化能分别是-2121kJ·mol-1和-582 kJ·mol-1，在水溶液里Cu2+比Cu+稳定的原因是___________________。[Cu(NH3)2]+在水溶液中相对稳定，在配合物[Cu(NH3)2]Ac中碳原子的杂化类型是_________________。
（4）用[Cu(NH3)2]Ac除去CO的反应中，肯定有形成________________。
a.离子键 b.配位键 c.非极性键 d. σ键
（5）钙铜合金的晶体结构可看成(a)?(b)?两种原子层交替堆积排列而成图(c)，则该合金六方晶胞（即平行六面体晶胞）中含为Cu________个。已知同层的Ca-Cu的距离为294pm，根据图示求同层相邻Ca-Ca的距离__________pm （已知=1.73?计算结果保留整数）。
答案：(1)N N的2p能级为半满稳定状态，能量低，第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能 (2)分子晶体 C或碳(3) Cu2+的半径小且所带电荷多、水化能大 sp3、sp2 (4) bd (5)5 509或510【21cnj*y.co*m】
解析：（1）同一周期元素，元素电负性随着原子序数增大而增大，但是N的2p能级为半满稳定状态，能量低，第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能，所以这三种元素第一电离能为：N > O>C；铁原子的3d、4s能级为其价电子，基态铁原子的价电子排布为3d64s2，排布图为；（2）根据羰基铁的常温下为黄色油状液体，说明沸点低，为分子晶体；根据羰基铁的结构图，可知CO作为配位体是以C原子为配位原子与Fe原子结合；（3）Cu2+和Cu+的水化能分别是-2121kJ·mol-1和-582 kJ·mol-1，水化能越小，放出的热量越多，该离子越稳定，并且Cu2+半径比Cu+小，带电荷多，所以Cu2+比Cu+稳定；
11.（河南省2018届普通高中毕业班高考适应性测试）我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R 代表)。回答下列问题:
(1)基态N 原子中，核外电子占据的最高能层的符号是______________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______________________________。
(2)N 和O 两种元素第一电离能大小关系是N__________( 填“ >”“ <” 或“ =” )O，其原因是____________；N 和O两种元素电负性大小关系是N_______(填“ >”“ <” 或“=” )O。
(3)经X-射线衍射测得化合物R 的晶体结构，其局部结构如下图所示。
①组成化合物R 的两种阳离子中σ键的个数之比为_________；其中四核阳离子的立体构型为___________，其中心原子的杂化轨道类型是_______________________。
②分子中的大π键可用符号表示，其中m 代表参与形成的大π键原子数，n 代表参与形成的大π键电子数，如苯分了中的大π键可表示为。则N5-中的大π键应表示为________。21世纪教育网
③氢键通常用X-H…···Y 表示，请表示出上图中的所有氧键:_________________。
④R的立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有Y个(N5)6(H3O)3 (NH4)4Cl 单元，如果(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl的相对分子质量用M 表示，阿伏加德罗常数的值为NA，则R 晶体的密度为________g·cm-3。
答案：(1) L 球形和哑铃形(2) > N原子2P能级处于半充满状态，相对稳定，失去一个电子吸收的能量较大 < (3). 3:4(或4:3) 三角锥形 sp3 N-H···N、O-H····N、N-H···Cl
12.（新疆2018届高三第一次适应性检测）A、B、D、E、F为原子序数依次增大的前四周期元素，其中A的最外层电子数是其内层电子数的2倍，B、D、E为同周期元素，B原子的核外电子总数是其未成对电子数的5倍，E原子最外层有1个未成对电子，F原子核外有22种运动状态的电子。请回答下列问题：
(1)F元素位于周期表___________区，其价电子排布图为：___________。
(2)B、D、E三种元素中，第一电离能最小的是_______________________ (填元素符号)；写出AD2的等电子体___________ (分子和阴离子各写一种)。2-1-c-n-j-y
(3)AO2和DO2熔点高的是___________，原因是___________。
(4)B的单质和E的单质反应可形成原子个数比为1∶3的化合物M，M的立体构型为______，中心原子的杂化轨道类型为___________。
(5)元素F有两种同素异形体，常温下是六方堆积，高温下是体心立方堆积。如图所示是F晶体的一种晶胞，晶胞参数a=0.295nm，c=0.469nm，则该F晶体的密度为___________g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。
答案：(1)d (2)S CO2或N2O,CNO-或SCN- (3) SO2 SO2、CO2均为分子晶体,SO2相对分子质量较大且为极性分子,范德华力大(4) 三角锥形 sp3 (5) 2×48/?[(0.295×10-7)2?×sin60°×(0.469×10-7)?×NA]
第一电离能最小的是S；CS2的等电子体有CO2或N2O，CNO-或SCN-等；(3) SO2、CO2?均为分子晶体，SO2?相对分子质量较大且为极性分子，范德华力大，使得SO2熔点高于CO2；
(4)P和氯气反应可形成原子个数比为1∶3的化合物PCl3，PCl3中P原子与3个氯原子相连，且含有1个孤电子对，采用sp3杂化，立体构型为三角锥形； (5)根据晶胞结构，晶胞中含有的Ti原子数目=2×+12×+3=6，一个晶胞的体积为6××(0.295×10-7)2?×sin60°×(0.469×10-7)cm-3=3×(0.295×10-7)2?×sin60°×(0.469×10-7)cm-3，则晶胞的密度==g·cm-3。
13.（莆田市2018届高三下学期3月教学质量检测）石墨、石墨烯及金刚石是碳的同素异形体。
（1）以Ni—Cr—Fe?为催化剂，一定条件下可将石墨转化为金刚石。基态Fe原子未成对电子数为____________。设石墨晶体中碳碳键的键长为a?m，金刚石晶体中碳碳键的键长为bm，则a_____b（填“＞”、“＜”或“=”），原因是_______________________________。
（2）比较下表碳卤化物的熔点，分析其熔点变化规律的原因是____________。
CCl4
CBr4
CI4
熔点/℃
-22.92
48.4（α型）
168（分解）
（3）金、铜、锌等金属或合金常用作化学气相沉积法获取石墨烯的催化剂。左下表是铜与锌的部分电离能数据，对于“I1铜小于锌，而I2铜却大于锌”的事实，原因是__________。
电离能/kJ·mol-1
I1
I2
铜
746
1958
锌
906
1733
（4）金刚石的晶胞如图所示。已知ZnS晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同，若图中a为Zn2+，则S2-处于ZnS晶胞中的位置为___________________________。【21教育】
（5）石墨烯中部分碳原子被氧化后，转化为氧化石墨烯。
①在图乙所示的氧化石墨烯中，取sp3杂化形式的原子有_________________（填元素符号）；
②石墨烯转化为氧化石墨烯时，1号C与相邻C原子间键能的变化是_____________（填“变大”、“ 变小”或“不变”）。
（6）石墨烯具有很大的比表面积，可望用于制超级电容器。若石墨烯中碳碳键的键长为am，12g单层石墨烯单面的理论面积约为___________m2（列出计算式即可）。
答案：(1) 4 < 石墨晶体中碳碳键除σ键外还有大π键，金刚石晶体中碳碳键只有σ键 (2)分子结构相似，随相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，故CCl4、CBr4、CI4熔点依次升高 (3) Cu失去一个电子成为Cu+后，形成[Ar]3d10，是能量较低的全充满结构 (4)顶点、面心(5) C、O 变小(5) ×NA×
Zn2+的个数为：4×1=4，根据ZnS的化学式可知，只有S2-处于顶点和面心时，S2-的个数也为：8×1/8+6×1/2=4；(5) ①氧化石墨烯中所标的1号碳原子形成3个碳碳单键和一个碳氧单键，C原子为sp3杂化，氧化石墨烯中羟基上的氧原子形成一个碳氧单键和一个氧氢键，还有2个孤电子对，所以羟基上氧原子为sp3杂化；②石墨烯转化为氧化石墨烯时，1号C 与相邻C原子间的大π键被氧化破坏变成了单键，键能减小；(6)已知石墨烯中碳碳键的键长为am，则其正六边形的面积为，根据均摊法可以计算出每个六边形所占有的碳原子个数为6×1/3=2，所以12g(即1molC)单层石墨烯实际占有的六边形个数为：×NA，则单层石墨烯单面的理论面积约为×NA×。
14.（菏泽市2018届高三上学期期末考试）工业上用合成气(CO和H2)制取乙醇的反应为
2CO+4H2CH3CH2OH+H2O。研究发现，使用TiO2作为载体负载铑基催化剂具有较高的乙醇产量。回答下列问题：
（1）Ti基态原子核外电子排布式为_________。和O同一周期且元素的第一电离能比O大的有______（填元素符号），和O同一周期且基态原子核外未成对电子数比O多的有____（填元素符号）。
（2）H2O分子中O原子的价层电子对数是________，CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子的杂化形式为_______。
（3）在用合成气制取乙醇反应所涉及的4种物质中，沸点从低到高的顺序为_________，原因是__________。
（4）工业上以CO、O2、NH3为原料，可合成氮肥尿素[CO(NH2)2]，CO(NH2)2分子中含有的σ键与π键的数目之比为_________。
（5）C元素与N元素形成的某种晶体的晶胞如图所示（8个碳原子位于立方体的顶点，4个碳原子位于立方体的面心，4个氮原子在立方体内），该晶体硬度超过金刚石，成为首屈一指的超硬新材料。
①该晶体硬度超过金刚石的原因是____________。
②已知该晶胞的密度为d g/cm3，N原子的半径为r1cm，C原子的半径为r2cm，设NA为阿伏加德罗常数，则该晶胞的空间利用率为________(用含d、r1、r2、NA的代数式表示）。
答案：（1）ls22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2 N、F、Ne N（2）4 sp3 （3）H2 分子中含有的7个σ键和1个π键，σ键与π键的数目之比为7：1；（5）由该晶体的晶胞结构可知，该晶胞含有的C原子数为 (8)=3个，N原子数为4个，该化合物的化学式为C3N4。①该晶体硬度超过金刚石的原因是：该晶体是原子晶体，N原子的半径比C原子小，所以该晶体中的C-N键的键长比金刚石中的C-C键的键长短，键能大，故硬度较金刚石大；②已知该晶胞的密度为d g/cm3，N原子的半径为r1cm，C原子的半径为r2cm。设NA为阿伏加德罗常数，则NA个晶胞含1mol C3N4，其质量为92g，其体积为，4mol N原子的体积为，3mol C原子的体积为，所以该晶胞的空间利用率为。21*cnjy*com
15.（河南省六市2017届高三下学期第一次联考）金属钛号称航空材料。回答下列问题：
（1）钛元素基态原子未成对电子数为_____个，能量最高的电子占据的能级符号为____，该能级所在能层具有的原子轨道数为___________。
（2）中的化学键有______________。
a.键 b.键 c.离子键 d.配位键
（3）纳米是一种应用广泛的催化剂，纳米催化的一个实例如图所示。
化合物甲的分子中采取杂化方式的碳原子个数为____________，化合物乙中采取杂化的原子的第一电离能由小到大的顺序为___________。
（4）工业上制金属钛采用金属还原四氯化钛。先将（或天然的金红石）和足量碳粉混合加热至1000～1100K,进行氯化处理,生成。写出生成的化学反应式程式：___。
（5）有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为_____，该晶体中Ti原子周围与距离最近且相等的N原子的个数为____________。已知晶体的密度为·，阿伏伽德罗常数为,则晶胞边长为_______cm（用含的式子表示）。www-2-1-cnjy-com
答案：(1) 2 3d 9(2) ad (3)7 C＜O＜N (4) TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO (5) TiN 4

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