新高中化学晶胞的相关计算专项训练专题复习及答案

1、新高中化学晶胞的相关计算专项训练专题复习及答案一、晶胞的相关计算12020 年，自修复材料、自适应材料、新型传感材料等智能材料技术将大量涌现，为生物医疗、国防军事以及航空航天等领域发展提供支撑。（1）我国科研工作者基于丁二酮肟氨酯基团的多重反应性，研制了一种强韧、自愈的超级防护材料，其中的分子机制如图所示。cu在元素周期表中位于_区， m 层中核外电子能量最高的电子云在空间有_个伸展方向。 c、n、o 第一电离能由大到小的顺序为_（2）氧化石墨烯基水凝胶是一类新型复合材料，对氧化石墨烯进行还原可得到还原氧化石墨烯，二者的结构如图所示：还原石墨烯中碳原子的杂化形式是_，上图中氧化石墨烯转化为还原

2、石墨烯时，1 号 c与其相邻 c原子间键能的变化是_（填 “ 变大 ” 、“ 变小 ” 或“ 不变 ” ），二者当中在水溶液中溶解度更大的是_ （填物质名称），原因为_（3）砷化硼是近期受到广泛关注一种iiiv半导体材料。砷化硼为立方晶系晶体，该晶胞中原子的分数坐标为：b：（ 0，0， 0）；（， 0）；（，0，）；（ 0，）；as：（，）；（，）；（，）；（，）请在图中画出砷化硼晶胞的俯视图_，已知晶体密度为dg/cm3，as半径为 a pm，假设 as、b原子相切，则b 原子的半径为 _pm（写计算表达式）。2据世界权威刊物自然最近报道，我国科学家选择碲化锆( zrte2) 和砷化镉 (

3、cd3as2) 为材料验证了三维量子霍尔效应，并发现了金属- 绝缘体的转换。回答下列问题：（1）锌和镉位于同副族，而锌与铜相邻。现有4 种铜、锌元素的相应状态，锌： ar 3d104s2、锌： ar 3d104s1、铜： ar 3d104s1、铜： ar3d10。失去 1 个电子需要的能量由大到小排序是_（填字母）。a. b. c. d. （2）硫和碲位于同主族，h2s的分解温度高于h2te，其主要原因是_。在硫的化合物中， h2s 、 cs2都是三原子分子，但它们的键角( 立体构型 ) 差别很大，用价层电子对互斥理论解释： _；用杂化轨道理论解释：_。（3）cd2+与 nh3等配体形成配离子

4、。 cd( nh3)42+中 2 个 nh3被 2 个 cl替代只得到1 种结构，它的立体构型是_。1 mol cd( nh3)42+含_mol 键。（4）砷与卤素形成多种卤化物。ascl3、asf3、 asbr3的熔点由高到低的排序为_。（5）锆晶胞如图所示，1 个晶胞含 _个 zr 原子；这种堆积方式称为_。（6）镉晶胞如图所示。已知：na是阿伏加德罗常数的值，晶体密度为d gcm3。在该晶胞中两个镉原子最近核间距为_nm（用含 na、d 的代数式表示），镉晶胞中原子空间利用率为 _（用含 的代数式表示）。3在新型冠状病毒疫情中常用84 消毒液进行消毒，有效成分为naclo溶液，其主要是基

5、于次氯酸（ hclo）的氧化性。氯所在的卤族元素在生产生活中有广泛应用，回答以下问题：（1）基态氯原子的核外价电子排布式为_，hclo分子中中心原子的杂化轨道类型为 _。（2）生产农药的原料pscl3中， p、s、cl的电负性由大到小的顺序为_。（3）与 cl相邻的元案s 、 f，其化化物sf6被广泛用作高压电气设备的绝缘介质。sf6是一种共价化合物，可通过类似于bornhaber 循环能量构建能量图（a）计算相关键能，则sf键的键能为 _。硫和氧形成的链状化合物结构如图（c），其化学式为_。（4）cucl的熔点为 426，熔化时几乎不导电；cuf的熔点为908。cuf的熔点比cucl的高，原

6、因是_。工业上将cucl溶入 kcn溶液中配制成镀铜液，镀铜液中配合物化学式为_，写出一种与配体互为等电子体的阳离子的电子式_。cuf晶胞如图（ b），晶胞边长为a nm。则 cu与 f最近的距离为_。用mgmol1表示 cuf的摩尔质量， na表示阿伏加德罗常数的值，则cuf晶体的密度为_gcm3。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，例如图（ b）中离子1 的坐标为（12，12，0），则离子3 的坐标为 _。4硼及其化合物在新材料、工农业生产等方面用途很广。请回答下列问题：( 1) 写出与 b元素同主族的ga元素的基态原子核外电子排布式：_。( 2)

7、 立方氮化硼 ( bn) 可利用人工方法在高温高压条件下合成，属于超硬材料。同属原子晶体的氮化硼比晶体硅具有更高的硬度和耐热性的原因是_。( 3) bf3分子中中心原子的杂化轨道类型是_。又知若有d 轨道参与杂化，能大大提高中心原子的成键能力，分析bf3、sif4水解的产物中，除了相应的酸外，前者生成bf4-而后者生成 sif62-的原因： _。( 4) nabh4被认为是有机化学中的“万能还原剂”，nabh4的电子式为 _，其中三种元素的电负性由大到小的顺序是_。( 5) 自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作na2b4o7?10h2o，实际上它的结构单元是由两个h3bo3和两个

8、 b( oh)4-( 合而成的双六元环，应该写成na2 b4o5( oh)4? 8h2o，其结构如图所示，它的阴离子可形成链状结构，则该晶体中不存在的作用力是 _( 填字母 ) 。a离子键b共价键c氢键d金属键e范德华力( 6) 磷化硼 ( bp ) 可作为金属表面的保护薄膜，其晶胞如图所示，在bp晶胞中 p占据的是硼原子堆积的 _( 填“立方体”“正四面体”或“正八面体”) 空隙。建立如图所示坐标系，可得晶胞中a、c处原子的分数坐标，则n 处的 p 原子分数坐标为_。若晶胞中硼原子和磷原子之间的最近核间距为a pm，则晶胞边长为_cm。5金属钼 ( mo ) 常用于工业、军事等领域，已被多个

9、国家列为战略金属，我国的钼储量居世界第二。回答下列问题（1）mo 与 cr 是同族元素，并且位于相邻周期，写出基态mo 原子的价电子的轨道表达式为_。（2）辉钼 ( mos2) 在纳米电子设备制造领域比硅或富勒烯( 如 c60) 更有优势，可用h2s硫化( nh4)2moo4溶液生产辉钼。h2s分子 vsepr模型为 _，( nh4)2moo4中所有元素的第一电离能由大到小的顺序为_；mos2纳米粒子具有类似于石墨的层状结构，具有优异的润滑性能，其原因是_。（3）碳酸钠作固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为mos2+4h2+2na2co3mo +2co +4h2o+2na2s，分子或离子中的大键可用

10、符号nm表示，其中 m 代表参与形成的大键原子数， n 代表参与形成的大键电子数（如苯分子中的大键可表示为66），则碳酸钠中co32-离子中的大键应表示为 _。（4）钼的一种配合物化学式为：na3 mo ( cn)8? 8h2o，其中除共价键、配位键以外还存在的作用力有 _，其中配体离子中键与 键数目之比为_。（5）金属钼晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式为_堆积。若晶体钼的密度为 gcm3，钼原子半径为r pm，na表示阿伏加德罗常数的值，m 表示钼的相对原子质量，则钼晶胞中原子的空间利用率为_( 用含有 、r、na、m 的代数式表示 ) 。6(1)下列元素或化合物的性质变化顺序正确

11、的是_ a第一电离能：clspsib共价键的极性：hfhclhbrhic晶格能： naf naclnabrnaid热稳定性：mgco3caco3srco3baco3(2)fecl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的 fecl3的结构式为_，其中 fe 的配位数为 _ (3)nh4h2po4中，电负性最高的元素是_；p的_杂化轨道与 o 的2p 轨道形成 _键。 nh4h2po4和 lifepo4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示。这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为 _（用 n 代表 p 原子数

12、）。(4)高温高压下 co2的晶体结构与sio2相似，该晶体熔点比 sio2晶体 _（填 “ 高”或“低”）。硅酸盐和 sio2一样，都是以硅氧四面体作为基本结构单元，图中表示一种含 n 个硅原子的单链式多硅酸根的结构（投影如图），si 原子的杂化类型为_，其化学通式可表示为_ (5)四方晶系 cufes2晶胞结构如图所示（下一页）。cu2的配位数为 _，s2-的配位数为 _已知： ab0.524 nm， c1.032 nm，na为阿伏加德罗常数的值，cufes2晶体的密度是 _ g?cm-3(列出计算式 )。7下图为几种晶体或晶胞的示意图：请回答下列问题：（1）上述晶体中，粒子之间仅以共价键

13、结合形成的晶体是_。（2）冰、金刚石、mgo、2cacl、干冰 5 种晶体的熔点由高到低的顺序为_。（3）nacl晶胞与mgo晶胞相同，nacl晶体的晶格能 _（填 “ 大于 ” 或“ 小于 ” ）mgo晶体，原因是_。（4）2cacl晶体中2ca的配位数为 _。（5）冰的熔点远高于干冰，除2h o是极性分子、2co是非极性分子外，还有一个重要的原因是 _。（ 1）原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置，金属钾是体心立方晶系，其构型如图。其中原子坐标参数a(0,0,0)、(1,0,0)b，则c原子的坐标参数为_。（2）钾晶体的晶胞参数为apm。假定金属钾原子为等径的刚性小球且处于体对角线上

14、的三个球相切，则钾原子的半径为_pm，晶体钾的密度计算式是_3g/ cm。8氮化铝 (aln)陶瓷是一种新型无机非金属材料，最高可稳定到2473k， 导热性好、热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。制取原理为：al2o3+3c+n22a1n+3co ，回答下列问题：(1)氮化铝的晶体类型为_。在上述化学方程式中第二周期元素的第一电离能由小到大的顺序是 _。(2)基态氧原子电子占据最高能级的原子轨道的形状是_，未成对电子数为_。(3)等电子体具有相似的结构。co与 n2互为等电子体，co分子中 键与 键数目之比为_。(4)cu2+处于： cu(nh3)42+的中心，若将配离子cu(nh3)42+中

15、的 2 个 nh3换为 cn-，则有 2 种结构，则cu2+是否为 sp3杂化 _（填 “ 是” 或“ 否” ）理由为 _。(5)aln 晶体结构如图所示，1 个 al 原子周围距离最近的al 原子数为 _个；若晶胞结构的高为 a nm， 底边长为b nm，na表示阿伏伽德罗常数的值，则其密度为_g.cm-3(列出计算式 )。9a、b、 c、d、e、f代表原子序数依次增大的前四周期元素。其中a 是空气中含量最高的元素； b是同周期中原子半径最大的元素；c原子的最外层电子数与核外电子层数相等； d、e元素的基态原子3p 能级上都有两个未成对电子；f原子的外围电子排布为(n1)d10ns1。根据以

16、上信息，回答下列问题：（1）a 元素基态原子核外电子的轨道表达式为_；在同周期元素中第一电离能介于c、e之间的元素是_（用化学式表示）。（2）将以下三种物质：a与硼元素按原子个数比为11 形成的空间网状结构化合物，b 的氯化物， d 的氯化物。按熔点由高到低的顺序排列：_（用化学式表示）。（3）a 的最简单氢化物易液化，其原因是_，e的次高价含氧酸根离子的vsepr模型名称是 _，该离子的空间构型为_。（4）f单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。若已知 f晶胞参数为a pm，f相对原子质量为m， na代表阿伏加德罗常数，请回答

17、：晶胞中f原子的配位数为_；f单质晶体中原子的堆积方式是_堆积。f 原子半径r =_ pm，f单质晶体密度计算式为：_ g cm-3。（5）a 与 f形成的某种化合物晶胞结构如图丁所示，该晶体的化学式为_。该化合物能与稀盐酸剧烈反应，生成一种白色沉淀和一种全部由非金属元素组成的离子化合物，该反应的化学方程式为_。10 钛被称为继铁、铝之后的第三金属，请回答下列问题：( 1) 金红石 ( tio2) 是钛的主要矿物之一，基态ti 原子价层电子的排布图为_，基态o 原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_形。( 2) 以 tio2为原料可制得ticl4，ticl4的熔、沸点分别为205k、409k，

18、均高于结构与其相似的 ccl4，主要原因是_。( 3) ticl4可溶于浓盐酸得h2 ticl6 ，向溶液中加入nh4cl浓溶液可析出黄色的( nh4)2 ticl6晶体。该晶体中微观粒子之间的作用力有_。a离子键b共价键c分子间作用力d氢键e范德华力( 4) ticl4可与 ch3ch2oh、hcho、ch3och3等有机小分子形成加合物。上述三种小分子中c原子的 vsepr 模型不同于其他分子的是_，该分子中c的轨道杂化类型为_ 。( 5) tio2与 baco3一起熔融可制得钛酸钡。baco3中阴离子的立体构型为_。经 x射线分析鉴定，钛酸钡的晶胞结构如下图所示（ti4+、 ba2+均与

19、 o2相接触），则钛酸钡的化学式为_。已知晶胞边长为a pm，o2的半径为b pm，则 ti4+、ba2+的半径分别为 _pm、 _pm。11 硼、硅、硒等元素及其化合物用途广泛。请回答下列问题：（1）基态硒原子的价电子排布式为_；seo2常温下为白色晶体，熔点为340350， 315时升华，则seo2固体为 _晶体。（2）在硼、硅、硒的气态氢化物中，其立体构型为正四面体的是_（填化学式），在硅的氢化物中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性大小为se_si （填“”或“”）。（3）在周期表的第二周期中，第一电离能介于硼元素和氮元素之间的元素有_种。（4）硼元素具

20、有缺电子性（价电子数少于价层轨道数），其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物，如bf3能与 nh3反应生成 bf3nh3，bf3nh3中 b与 n 之间形成_键； nh3中 n 原子的杂化轨道类型为_，写出与nh3等电子体的一种离子符号_。（5）金刚砂（ sic ）的摩氏硬度为9. 5，其晶胞结构如图所示。在sic中，每个si原子周围距离最近的si原子数目为 _；若金刚砂的密度为g cm3，na表示阿伏加德罗常数的值，则晶胞中碳原子与硅原子的最近距离为_pm。（用含和 na的式子表示）122018 年第 26 届国际计量大会(cgpm)对国际单位制进行了修改，将阿伏加德常数变为了精确数

21、值，用原子来定义千克。研究者们使用激光测量“ 硅球 球体点阵中一个晶格单位的长度和硅原子的平均直径，从而确定一定质量的纯硅球体中准确的原子数。(1)基态硅原子的核外电子排布式是_。基态的气态原子失去一个电子形成气态一价正离子时所需能量称为元素的第一电离能(i1)，元素气态一价正离子失去一个电子形成气态二价正离子时所需能量称为元素的第二电离能(i2)， .以此类推。下列电离能比值最大的是_a21ii b 32ii c 43ii d 54ii(2)晶体硅具有金刚石型结构，其中硅原子的杂化方式是_，晶体硅中硅原子与键的数目比是 _。(3)组成为 na2oal2o32sio2nh2o 的铝硅酸盐是一种

22、常见的分子筛。o、al、si 电负性由小到大的顺序是_。(4)硅与碳是同主族元素，碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键和三键，但硅原子之间却不容易形成双键和三键，原因是_。(5)硅晶胞结构如图所示，则晶胞中含有_个硅原子。硅晶体的密度为 gcm3，硅的摩尔质量为 m gmol-1, 经测定，晶胞边长为a pm，则阿伏加德罗常数可表示为:na=_mol1。【参考答案】 * 试卷处理标记，请不要删除一、晶胞的相关计算1c 解析： ds 5 n oc sp3和 sp2变大氧化石墨烯氧化石墨烯中含有的羟基和羧基更多，与水分子间形成的氢键更多，溶解度更大1033344104aad n【解析】【分析】(3

23、)由各原子坐标，可知晶胞中b 原子处于晶胞的顶点、面心位置，而as 原子处于晶胞内部，处于 b 原子形成的正四面体体心位置，晶胞三维结构如图所示：，据此进行解答。【详解】(1)cu 原子核外有29 个电子，基态cu原子的核外电子排布式为ar3d104s1，cu在元素周期表中位于ds 区， m 层中核外电子能量最高的电子云为3d 能级电子云，在空间有5 个伸展方向； 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no c；(2)根据还原石墨烯的结构可知该物质中碳原子有

24、形成碳碳双键的不饱和碳原子还有只形成单键的饱和碳原子，所以碳原子的杂化方式为sp3和 sp2；氧化石墨烯中1 号 c 连接的 o 原子吸引电子能力较强，导致与1 号 c 原子相邻c原子对电子的吸引力减小，所以氧化石墨烯转化为还原石墨烯时，1 号 c与其相邻 c原子间键能变大；氧化石墨烯中含有的羟基和羧基更多，与水分子间形成的氢键更多，所以氧化石墨烯溶解度更大；(3)由各原子坐标，可知晶胞中b 原子处于晶胞的顶点、面心位置，而as 原子处于晶胞内部，处于 b 原子形成的正四面体体心位置，晶胞三维结构如图所示：(注：小球大小不代表原子半径大小)，投影时顶点原子形成正方形的顶点，左、右侧面及前、后面

25、的面心原子投影处于正方形棱心，而上、下底面面心原子投影重合处于正方形的中心，as原子投影处于原子处于正方形内部且处于正方形对角线上(as原子投影、上下底面面心b原子投影将对角线4 等分 )，故砷化硼晶胞的俯视图为：；根据晶胞三维结构示意图可知，位于体对角线上的原子相切，即as原子和 b 原子的半径之和的四倍即体对角线的长度；根据均摊法，一个晶胞中as 原子个数为4，b 原子个数为118+6=482，所以晶胞的质量为aa754+114344g=gnn，晶胞密度为dg/cm3，则晶胞的体积为3a344cmdn，则晶胞的边长为1033aa344344cm=10 pmddnn，则晶胞的体积对角线的长度

26、为10334410d3an，所以 b原子的半径为(1033344104daan)pm。【点睛】第 3 题为难点，需要学生有一定的空间想象能力，对数学的立体几何要有一定了解，要能够根据平面图和坐标能够准确画出该晶胞的三维晶胞结构，再进行解答。2a 解析： a s原子半径小于te， h s键的键能较大 h2s分子中 s原子价层有2 个孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大于成键电子对之间排斥力，所以键角较小；cs2分子中c原子价层没有孤电子对，成键电子对之间排斥力相同且较小 h2s中 s采用 sp3杂化， cs2中 c 采用 sp 杂化正四面体 16 asbr3ascl3asf3 6 六方最密堆积

27、73a3224102dn38【解析】【分析】【详解】（1）电离能大小与原子的外围电子构型有关，具有稳定构型的元素，电离能较大。而同一元素电离能满足：i1i2i3i4。锌原子的第一电离能大于铜原子第一电离能，有；铜的第二电离能大于锌的第二电离能，有。锌的第二电离能大于第一电离能，。故选a。答案为： a；（2）从原子半径、键能角度分析气态氢化物的热稳定性。原子半径：r( s) r( te) ，键能：hshte，所以 h2s较稳定。 h2s分子中 s原子价层有2 个孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大于成键电子对之间排斥力，所以键角较小；cs2分子中 c 原子价层没有孤电子对，成键电子对之间排斥力

28、相同，呈直线形最稳定，键角较大。从杂化轨道角度解释，h2s中 s采用 sp3杂化， cs2中 c采用 sp 杂化。答案为：s原子半径小于te，hs键的键能较大； h2s分子中 s原子价层有2 个孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大于成键电子对之间排斥力，所以键角较小；cs2分子中 c原子价层没有孤电子对，成键电子对之间排斥力相同且较小；h2s中 s采用 sp3杂化， cs2中 c采用 sp 杂化；（3） cd( nh3)42+中 2 个 nh3被 2 个 cl 替代只得到1 种结构，说明cd2+采用 sp3杂化，呈正四面体结构。配位键也是键。 1 mol cd(nh3)42+含 16 mol

29、 键。答案为：正四面体； 16；（4）它们都是分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高。故熔点排序为asbr3ascl3asf3。答案为： asbr3ascl3asf3；（5）在六棱柱中，12 个原子位于顶点、2 个原子位于面心，3 个原子位于体内。1 个六棱柱含 6 个原子。这种堆积方式叫六方最密堆积。答案为：6；六方最密堆积；（6）图 2 为体心立方堆积，3 个镉原子位于体对角线且相切，1 个晶胞含 2 个镉原子。设晶胞参数为a，d=3a2 112an，a=73a22410dnnm。设两镉原子最近核间距为x，( 2x)2=3a2，x=73a3224102dnnm。设镉原子半径为r

30、，则 r=3a4nm， =3342 r3a=38。答案为：73a3224102dn；38。【点睛】金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式（设棱长为a，原子半径为r）：（1）面对角线长=2a（2）体对角线长=3a（3）体心立方堆积43ar（4）面心立方堆积42ar3c 解析： 3s23p5 sp3 clsp 327kj ? mol-1( so3)n cucl是分子晶体， cuf是离子晶体k3cu( cn)4 no 34anm -3-73a4m =g cmn(a10 )1 3 3(,)4 4 4【解析】【分析】【详解】（1）基态氯原子有三个电子层，最外层电子数为7，故其核外价电子排布式为

31、3s23p5；hclo分子的中心原子为氧原子，根据杂化轨道理论，其杂化轨道类型为sp3。（2）同周期元素从左到右，电负性越来越强，故p、s 、 cl的电负性由大到小的顺序为clsp。（3）由图（ a）可知 6f( g)+ s( g)=sf6(g) ?h=- 1962 kj/ mol，则 s f键的键能为1962kj/ mol6327kj? mol-1。由图（ c）可知，硫和氧形成的链状化合物是由多个so3分子构成的结构，故其化学式为( so3)n。（4）因为cuf是离子晶体，cucl是分子晶体，故cuf的熔点比 cucl的高。将 cucl溶入 kcn溶液中形成配合物，cu+提供空轨道，作中心离

32、子，配位数为4，故其化学式为 k3cu( cn)4，与配体互为等电子体的阳离子可以为no+，电子式为 n o 。如图（ b）所示，晶胞边长为a nm，晶胞对角线长度为3anm，晶胞中cu与 f最近的距离为体对角线的14，距离为34anm；晶胞中有4 个 cu与 f，根据密度公式，可知3-73am4mg =cmvn (a10 )。将该晶胞切成8 等份，即 8 个小立方体，离子3 位于左上方立方体的体心，根据离子1的坐标为（12，12，0），则离子3 的坐标为1 3 3(,)4 4 4。4a 解析： 1s22s22p63s23p63d104s24p1( 或 ar 3d104s24p1) n 原子和

33、 b 原子的半径比硅原子小，b- n 键长比 si- si短，键能b- nsi - si键 sp2 b原子最外电子层为l 层，无 d 轨道，而 si原子最外层为m 层，有 d 轨道，可参与杂化，使si配位数增加至6 hbna d 正四面体(34，34，14)43a10-10【解析】【分析】【详解】( 1) ga 是 31 号元素，原子核外有31 个电子，根据构造原理可知基态ga 原子核外电子排布式是 1s22s22p63s23p63d104s24p1，或简写为 ar 3d104s24p1；( 2) 氮化硼、晶体硅都是原子晶体，其硬度与原子半径、键长成反比。由于n 原子和 b 原子的半径比硅原子

34、小，b- n 键长比 si- si短， b- n 键的键能比si-si键的键能大，所以氮化硼( bn) 比晶体硅具有更高硬度和耐热性；( 3) 在 bf3分子中 b 原子的价层电子对等于3，且没有孤电子对，所以中心原子的杂化轨道类型是 sp2杂化； b原子最外电子层为l 层，无 d 轨道，而si原子最外层为m 层，有 d 轨道，可参与杂化，使si配位数增加至6；( 4) nabh4是离子化合物，na+与 bh4-通过离子键结合，bh4-中 b与 h 通过共价键结合，所以 nabh4的电子式为：；在 nabh4中含有 na、b、 h 三种元素，由于元素的非金属性越强，其电负性就越大，元素的非金属

35、性：hbna，则元素的电负性：hbna；( 5) 该晶胞中阴阳离子之间存在离子键，b 和 o 原子之间存在共价键和配位键，水分子之间存在分子间作用力(或范德华力 ) 和氢键，所以该物质中不含金属键，故合理选项是d；( 6) 根据晶胞结构可知：晶胞中b 原子处于晶胞顶点与面心上，b原子为面心立方最密堆积，晶胞中b、p原子个数比为1：1， p原子与周围的4 个 b 原子形成的是正四面体结构， p原子处于正四面体的中心，根据图示坐标系可知n 处的 p原子分数坐标为(34，34，14) ；p原子与周围的4 个 b 原子最近且形成正四面体结构，二者连线处于体对角线上，为体对角线的14，硼原子和磷原子之间

36、的最近核间距为a pm，则立方体对角线为4apm，假设立方体的边长为x pm，则3x=4a pm，所以x=4pm3a=43a10-10cm。【点睛】本题考查了原子核外电子排布、原子的杂化、元素电负性大小比较、作用力连线的判断、晶胞计算等， ( 6) 中晶胞计算时要利用均摊法解答，注意原子的相对位置，利用原子之间的距离与晶胞关系分析。试题考查了学生的空间想象力、计算能力和应用能力。5h 解析：四面体形 n ohmo 层与层之间的范德华力较弱，外力作用下易发生滑动46离子键、氢键 1：2 体心立方堆积310a42r 1032m n【解析】【分析】【详解】( 1) mo 与 cr 是同族元素，并且位

37、于相邻周期，则mo 处于周期表中第五周期vib 族，价电子排布式4d55s1，价电子轨道排布图为：；( 2) h2s中心原子s原子价层电子对数为6-1 22+2=4，vsepr模型为正四面体；一般金属性越强第一电离能越小，同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，n 原子 2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于氧元素的，故第一电离能：nohmo ；具有类似于石墨的层状结构，层与层之间的范德华力较弱，在外力作用下容易发生滑动，具有优异的润滑性能；( 3) co32-中， c 原子为 sp2杂化，空间构型为平面三角形，碳原子上有一个垂直于分子平面的 p 轨道；端位的3 个氧原子也各有1

38、个垂直于分子平面的p 轨道，离子价电子总数为36+4+2=24，3个co键有6个电子，每个氧原子上有2对不与分子平面垂直的孤对电子对，因此4 个平行 p 轨道中共有24- 6- 34=6 个电子，所以co32离子中有1 个 4 轨道 6电子大 键，所以记为64；( 4) 还存在 na+与 mo ( cn)83-之间的离子键以及水分子之间的氢键；配体离子为cn-，碳氮之间为三键，含有1 个 键和 2 个 键，所以数目比为1: 2；(5) 如图金属钼晶体中的原子堆积方式中，mo原子处于立方体的体心与顶点，属于体心立方堆积；晶胞中mo 原子数目 =1+818=2，故晶胞中mo 原子总体积 =243

39、(r10-10cm)3，晶胞质量 =a2mng，则晶胞体积 =2a3a2mg2m=g/cmnncm3，晶胞中原子的空间利用率=310a42r1032mn。【点睛】一般金属性越强第一电离能越小，同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势， iia、va族为全充满或半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的；可以根据cn-的等电子体n2来判断离子构型和成键方式。6b 解析： bc 4 o sp3 (pno3n+1)(n+2)-高 sp3 (sio3)n 2n- 4 4 221a464+456+832(0.5241.032)10n【解析】【分析】(1)a第一电离能，一般与非金属性成正比，当

40、电子亚层处于半满、全满时出现反常；b对于氢化物分子，非金属性越强，键的极性越强；c晶格能与离子的带电荷成正比，与离子半径的平方成反比；d热稳定性与分解产物的稳定性有关。(2)蒸汽状态下以双聚分子存在的 fecl3的结构式与al2cl6类似，由结构可确定 fe 的配位数。(3)nh4h2po4中，电负性最高的元素也就是非金属性最强的元素；p与周围的4 个 o 原子相连，价层电子对数为4，从而确定与 o 的 2p 轨道形成的键型。由两个已知结构式寻找规律，得出图中磷酸根离子的化学式通式。(4)比较原子晶体熔点，可比较原子半径，半径越小，熔点越高。图中表示一种含 n 个硅原子的单链式多硅酸根的结构，

41、si 原子的价层电子对数为4，由此确定杂化类型，确定化学通式时，可采用均摊法。(5)cu2位于面心，有2 个 s2-与它相连； 1 个 s2-与 2 个 cu2+、2 个 fe2+相连。已知：ab0.524 nm，c1.032 nm，可求出体积，na为阿伏加德罗常数的值，求cufes2晶体的密度，只需求出 1 个晶胞中所含离子的数目。【详解】(1)a由于 p 原子的 3p 轨道半充满，第一电离能出现反常，所以第一电离能：clpssi，a 不正确；b对于氢化物分子，非金属性越强，键的极性越强，所以共价键的极性：hfhclhbrhi，b 正确；c晶格能与离子的带电荷成正比，与离子半径的平方成反比，

42、所以晶格能：nafnaclnabrnai，c 正确；d对于同主族元素的碳酸盐，金属性越强，其氧化物越稳定，碳酸盐的热稳定性越差，所以热稳定性：mgco3caco3srco3mgo2cacl冰 干冰小于mgo 晶体中离子的电荷数大于 nacl 晶体中离子电荷数，且r（mg2+）r（na+）r（o2-）离子晶体 分子晶体，分子间能形成氢键时，沸点反常的高；根据晶胞具体构型计算相关问题。【详解】（ 1）原子晶体中原子间以共价键结合，则粒子之间以共价键结合形成的晶体是金刚石晶体；（ 2）熔点的一般规律：原子晶体离子晶体 分子晶体，冰和干冰属于分子晶体，熔点：冰 干冰， mgo 和 cacl2属于离子晶

43、体，熔点：mgocacl2，金刚石是原子晶体，则熔点由高到低的顺序为：金刚石、mgo、cacl2、冰、干冰；（3）因为 mgo 中离子带两个电荷，nacl 中离子带一个电荷，氧离子半径小于氯离子，根据离子半径越小，离子带电荷越多，晶格能越大，可得mgo 晶体的晶格能大于nacl 晶体的晶格能；（4）根据2cacl晶胞观察，可知一个2ca可与 8 个 cl-相连，故晶体中2ca的配位数为8；（5）冰的熔点远高于干冰，除2h o是极性分子、2co是非极性分子外，水分子间能形成分子间氢键，增大物质的熔沸点；（ 1）金属钾是体心立方晶系，根据构型可知，c点位于晶体的体心，则c原子的坐标参数：1 1 1

44、2 2 2， ，；（2）钾晶体的晶胞参数为apm，假定金属钾原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切，则4r3a，钾原子的半径为3a4pm，计算晶体钾的密度：303033aaamnm2 39781010vvnnana3g / cm。8c 解析： 原子晶体 con 哑铃形 (或纺锤形 ) 2 1：2 否若是 sp3杂化 cu(nh3)42+的空间构型为正四面体形，将配离子cu(nh3)42+中的 2 个 nh3换为 cn-，则只有1 种结构 12 221a227143ab10n2【解析】【分析】(1)原子晶体的熔沸点较高、硬度大，同一周期元素的电离能呈增大趋势；(2)根据o原子核外电子排

45、布及各个能级的原子轨道的形状确定未成对电子数目；(3)等电子体结构相似，结合共价单键都是键与 键，共价双键一个是键， 1 个是 键；共价三键1 个 键个 2 个 键分析；(4)根据将配离子 cu(nh3)42+中的 2 个 nh3换为 cn-，有 2 种结构，判断cu2+中原子杂化类型；(5)利用均摊方法计算一个晶胞中含有的离al 原子最近的al 原子个数，先计算一个晶胞中含有的 al、n 原子数目，然后根据晶胞密度计算公式mv计算。【详解】(1)由于原子晶体的熔沸点较高、硬度大，而氮化铝(aln)陶瓷最高可稳定到2473k，说明原子间结合力强，熔沸点高，属于原子晶体；在上述反应中涉及到的第二

46、周期的元素有c、n、o 三种元素，同一元素的电离能随原子序数的增大而增大，但由于n 原子最外层的p电子处于半充满的稳定状态，不容易失去电子，属于其第一电离能比相邻的o 元素要大，故三种元素的第一电离能由小到大的顺序是conacl sicl4分子间存在氢键正四面体三角锥形 12 面心立方堆积24a 303a4m10a n cu3n cu3n+4hcl= nh4cl+3cucl 【解析】【分析】a 是空气中含量最高的元素则a 为 n； d、e元素的基态原子3p 能级上都有两个未成对电子，则核外电子排布式为1s22s22p63s23p2或 1s22s22p63s23p4，故 d 为 si、 e为 s

47、 ， b是同周期中原子半径最大的元素，则b 是 na；c 原子的最外层电子数与核外电子层数相等，则c为 al；f原子的外围电子排布为(n- 1)d10ns1，则 f 为 29 号元素 cu。【详解】(1)a 为 n 元素，基态原子核外电子的轨道表达式为1s22s22p3；c 为 al，e为 s，p最外层为半充满状态所以第一电离能大于s ，mg 的 3s 轨道为全满状态，所以第一电离能大于al，所以介于al 和 s之间的元素有mg、 si ；(2)a 与硼元素按原子个数比为11 形成的空间网状结构化合物为bn；为原子晶体，b 的氯化物为 nacl，为离子晶体；d 的氯化物为sicl4，为分子晶体

48、，所以熔点由高到低为：bnnacl sicl4；(3)a 的最简单氢化物为nh3，分子间存在氢键，溶液液化；e的次高价含氧酸根为so32-，价层电子对数为4，孤电子对数为1，所以其vsepr 模型为正四面体，空间构型为三角锥形；(4)根据图示可知该堆积方式为面心立方堆积，以顶点的原子分析，位于面心的原子与之相邻， 1 个顶点原子为12 个面共用，故配位数为12；据图可知面对角线上的三个晶胞相切，所以有(4r)2=2a2，解得 r=24a pm；该晶胞中所含 f 原子的个数为118+6=482，所以质量m=am4ng，晶胞体积为v=a3 pm3=a3 10-30cm3，所以密度30-3a3-30

49、33am4gnm4m =10 g cmva10 cma n；(5)a 为 n，f为 cu，据图可知一个晶胞中含有cu原子的个数为1124=3，含有 n 原子的个数为188=1，所以该晶体的化学式为cu3n；全部由非金属元素组成的离子化合物应为nh4cl，氮、氯元素的化合价没有发生变化，生成的沉淀为白色可知不是铜单质，则铜元素化合价不变，白色沉淀为cucl ，所以该反应的化学方程式为：cu3n+4hcl= nh4cl+3cucl 。10c 解析：哑铃型 ticl4的相对分子质量大于ccl4，分子间作用力更大 ab hcho sp2平面三角形 batio322ab2a2b2【解析】【分析】( 1)

50、 根据元素核外电子排布规律书写电子排布式，根据电子排布式判断最高能级及电子云轮廓；( 2) 分子晶体的熔沸点与分子间作用力有关，根据相对分子质量分析判断；( 3) 结合晶体转化反应过程，和物质类别判断分析化学键的种类；( 4) 根据有机物中碳原子的成键方式，判断空间构型，进而判断碳原子杂化方式；( 5) 应用杂化轨道理论计算中心原子的价电子对数确定杂化方式分析确定立体构型；结合晶胞图示计算晶胞中各原子的个数书写其分子式，再结合晶胞微粒的相互位置关系计算微粒的半径。【详解】( 1) ti 为 38 号元素，基态钛原子核外电子排布式为： ar 3d24s2，则价层电子排布图为；基态 o 原子核外电

51、子排布式为1s22s22p4，最高能级为p，其电子云轮廓为哑铃型；( 2) ticl4的熔、沸点分别为205k、409k，与 ccl4结构相似，都属于分子晶体，分子晶体的熔沸点与分子间作用力有关，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，ticl4的相对分子质量大于ccl4，分子间作用力更大；( 3) 根据转化过程ticl4可溶于浓盐酸得h2 ticl6 ，可看做形成一种酸，所有的酸都属于共价化合物，向溶液中加入nh4cl浓溶液可析出黄色的( nh4)2 ticl6 晶体，可看做酸跟盐反应生成 ( nh4)2 ticl6 ，产物中含有铵根离子，根据以上分析，( nh4)2 ticl6 晶

52、体中含有共价键和离子键，故答案选ab；( 4) ch3ch2oh 和 ch3och3中的碳原子都是以单键形式成键，结构与甲烷相似，都是四面体结构， hcho的碳原子含有碳氧双键，分子中所有在同一平面，为平面三角形，根据构型可知，三个分子中c 原子的 vsepr模型不同于其他分子的是hcho ，根据构型可得，该分子中 c的轨道杂化类型为sp2杂化；( 5) baco3中阴离子为co32-，中心原子为碳原子，其价层电子对数=3+42322=3，碳原子为sp2杂化，该阴离子由4 个原子构成，则立体构型为平面三角形；根据晶胞图示，ti 位于晶胞的顶点，ti 的数目 =818=1，ba 原子位于晶胞的内

53、部，数目为 1，分析计算分子式和粒子半径；o 原子位于晶胞的棱上，其数目=1214=3，则则钛酸钡的化学式为batio3；已知晶胞边长为a pm，o2的半径为bpm，根据图示，晶胞边长= 2r( ti4+)+ 2r( o2-)=apm，则 r( ti4+)=2-a-2r oa-2b=22pm；晶胞面对角线的长度=2r( o2-)+2r( ba2+)=2a pm，r( ba2+)=22a2a2b222r opm。【点睛】结合晶胞图示计算晶胞中各原子的个数书写其分子式，再结合晶胞微粒的相互位置关系计算微粒的半径，题中明确指出ti4+、ba2+均与 o2相接触，但未指明ti4+、ba2+紧密结合，体对角线的长度 =2r( ti4+)+ 2r( ba2+)=3a 是易错点。11h 解析： 4s24p4分子 sih4 3 配位 sp3 h3o+ 12 103a3160104 n