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1、物质的结构与性质专项训练知识点及练习题附解析一、物质的结构与性质的综合性考察1我国科学家最近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)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_。(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能( e1)。第二周期部分元素的e1变化趋势如图(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的 e1自左而右依次增大的原因是_;氮元素的e1呈现异常的原因是_。(3)经x射线衍射测得化合物r的晶体结构,其局部结构如图(b)所示。从结构角度分析,r 中两种阳离子的相同之处为_,不

2、同之处为 _。(填标号)a中心原子的杂化轨道类型 b 中心原子的价层电子对数c立体结构 d 共价键类型r中阴离子n5-中的 键总数为 _个。分子中的大键可用符号nm表示,其中m代表参与形成大键的原子数, n 代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为66),则 n5中的大 键应表示为 _。 图( b)中虚线代表氢键,其表示式为(nh4+)n-h cl 、 _、_。(4)r 的晶体密度为d g cm-3,其立方晶胞参数为a nm,晶胞中含有y 个单元,该单元的相对质量为m,则 y 的计算表达式为_。2碳及其化合物广泛存在于自然界中,回答下列问题:(1)在基态 c 原子中,核外存在_对自旋

3、方向相反的电子。(2)丙酮 ()分子中,中间碳原子的杂化方式为_;中键和 键的数目之比为_.(3)写出两个与co2具有相同空间构型的分子或离子:_(4)co能与金属fe 形成 fe(co)5,该化合物的熔点为253k,沸点为 376k,其固体属于 _晶体; fe3+的核外电子排布式为_。(5)已知第 iia 族元素的碳酸盐mco3热分解的主要过程为m2+结合碳酸根离子中的o2-,释放出 co2。则 caco3的分解温度低于baco3的原因是 _。分子中的大键用符号nm表示,其中m 代表参与形成大键的原子数, n 代表参与形成大键的电子数 (如苯分子中的大键可表示为66),则 co32-中的大

4、键应表示为 _。(6)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:在石墨烯晶体中,一个六元环上的c原子数为 _。在金刚石晶体中,c 原子所连接的最小环也为六元环,每个c原子连接 _个六元环,六元环中最多有_个c原子在同一平面。3物质的组成与结构决定了物质的性质与变化。回答下列问题:(1)基态铁原子简化的电子排布式为ar_ 。(2)硫酸镍溶于氨水形成ni(nh3)6so4蓝色溶液。ni(nh3)6so4中阴离子的立体构型是_。在 ni(nh3)62+中 ni2+与 nh3之间形成的化学键称为_,提供孤电子对的成键原子是_。氨的沸点高于膦(ph3)的原因是 _;ph3分子中 p原子的

5、杂化轨道类型为_。(3)铜与 (scn)2反应生成cu(scn)2,1mol(scn)2中含有 键的数目为 _。(4)天然硅酸盐组成复杂,阴离子的基本结构单元是sio4四面体,如图(a),通过共用顶角氧离子可形成链状、网状等结构,图(b)为一种无限长双链结构的多硅酸根,该多硅酸根的化学式为 _(用 n 代表聚合度 )。(5)碘与锰形成的某种化合物晶胞结构及参数如图所示,该化合物的化学式是_,其晶体密度的计算表达式为_g cm-3(阿伏加德罗常数的值用na表示 )。4石墨烯具有原子级的厚度、优异的电学性能、出色的化学稳定性和热力学稳定性。制备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等。石墨烯的球棍

6、模型及分子结构示意图如下:(1)下列有关石墨烯说法正确的是_。a 石墨烯的结构与金刚石相似 b 石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面c 12g 石墨烯含 键数为 na d 从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力(2)化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一,催化剂为金、铜、钴等金属或合金,含 碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合。钴原子在基态时,核外电子排布式为:_。乙醇沸点比氯乙烷高,主要原因是_。下图是金与铜形成的金属互化物合金,它的化学式可表示为:_ 。含碳源中属于非极性分子的是_(填序号)a 甲烷 b 乙炔 c 苯 d 乙醇酞菁与酞菁铜染料分子结构

7、如下图,组成酞菁铜染料分子的元素,酞菁变成酞菁铜,分子中多 了什么作用力_,酞菁铜分子中设计到的元素,电负性由小到大依次为_5新型冠状病毒来势汹汹,但是它依然可防可控。84 消毒液具有强氧化性,可将冠状病毒外的包膜破坏后使rna被降解,使病毒失活,以达到灭菌的效果。制取84 消毒液的氯气可用加热浓盐酸和mno2混合物来制取,也可用浓盐酸和kclo3直接混合来制取。回答下列问题:(1)在周期表中与mn 相邻且未成对电子数最多的原子的价电子排布式为:_。(2)k和 o 第一电离能i1(k)_i1(o)(填 “ 大于 ” 或“ 小于 ” )。原因是 _。(3)浓盐酸为hcl 的水溶液, hcl 极易

8、溶于水的原因_, hcl和 h2o 中沸点较高的是_,其原因是 _。(4)kclo3晶体中,阴离子的空间构型为_,cl的杂化轨道与o 的 2p 轨道形成 _键。(5)金属 k晶体为体心立方堆积,k 原子半径为rpm ,摩尔质量为mgmol-1,阿伏加德罗常数为 na,则晶体密度为_gcm-3。(列出计算式)6磷存在于人体所有细胞中,是维持骨骼和牙齿的必要物质,几乎参与所有生理上的化学反应。回答下列问题:(1)基态 p原子的核外电子排布式为_,有 _个未成对电子。(2)磷的一种同素异形体一一白磷(p4)的立体构型为 _,其键角为_,推测其在cs2中的溶解度 _(填“ 大于 ” 或“ 小于 ”)在

9、水中的溶解度。(3)两种三角锥形气态氢化物膦(ph3)和氨 (nh3)的键角分别为93.6 和 107 ,试分析ph3的键角小于 nh3的原因 _。(4)常温下 pcl5是一种白色晶体,其立方晶系晶体结构模型如上左图所示,由a、b 两种微粒构成。将其加热至148熔化,形成一种能导电的熔体。已知a、b 两种微粒分别与ccl4、sf6互为等电子体,则a 为 _,其中心原子杂化轨道类型为_,b为_。(5)磷化硼 (bp)是一种超硬耐磨涂层材料,上图为其立方晶胞,其中的每个原子均测是8 电子稳定结构,试判断其熔点_(填“ 高于 ” 或“ 低于 ”)金刚石熔点。已知其bp键长均为 xcm,则其密度为 _

10、g cm3(列出计算式即可)。7铜元素是一种金属化学元素,也是人体所必须的一种微量元素,铜也是人类最早发现的金属,是人类广泛使用的一种金属,属于重金属。(1)写出基态铜原子的价层电子排布式_。(2)简单金属离子在水溶液中的颜色大多与价层电子中含有的未成对电子数有关,如fe3+呈黄色, fe2+呈绿色, cu2+呈蓝色等。预测cu+为_色,解释原因_。(3)x射线研究证明,cucl2的结构为链状,如图所示,它含有的化学键类型为_,在它的水溶液中加入过量氨水,得到 cu( nh3)4 cl2溶液, cu( nh3)4 cl2中h- n- h 的夹角 _(填“大于”、“等于”或“小于”)nh3 分子

11、中的h- n- h 的夹角,原因是 _。(4)某种铜的氯化物晶体结构如图:此晶体中铜原子的配位数是_,若氯原子位于铜形成的四面体的体心,且铜原子与铜原子、铜原子与氯原子都是采取最密堆积方式,则氯原子与铜原子半径之比为_。8硼及其化合物在耐高温合金工业、催化剂制造、高能燃料等方面有广泛应用。(1)硼原子的价电子排布图为_。(2)b2h6是一种高能燃料,它与cl2反应生成的bcl3可用于半导体掺杂工艺及高纯硅制造。由第二周期元素组成的与bcl3互为等电子体的阴离子为_。(3)氮硼烷化合物(h2n bh2)和 ti(bh4)3均为广受关注的新型储氢材料。b 与 n 的第一电离能:b_n(填 “”“”

12、或“ ” ,下同)。 h2n bh2中 b原子的杂化类型为 _。ti(bh4)3由 ticl3和 libh4反应制得。 bh4-的立体构型是 _;写出制备反应的化学方程式: _。(4)磷化硼( bp)是受到高度关注的耐磨材料,它可用作金属表面的保护层。如图为磷化硼晶胞。磷化硼晶体属于_晶体(填晶体类型),_(填 “ 是” 或“ 否” )含有配位键。晶体中p原子的配位数为_。已知 bp的晶胞边长为a nm,na为阿伏加德罗常数的数值,则磷化硼晶体的密度为_g cm3(用含 a、na的式子表示)。9我国科学家在铁基超导研究方面取得了一系列的重大突破,标志着我国在凝聚态物理领域已经成为一个强国。li

13、znas 是研究铁基超导材料的重要前体。(1)liznas 中三种元素的电负性从小到大的顺序为_。(2)asf3分子的空间构型为_,as 原子的杂化轨道类型为_。(3)co 分子内因配位键的存在,使 c 原子上的电子云密度较高而易与血红蛋白结合,导致co 有剧毒。 1molzn(cn)42-离子内含有的共价键的数目为_,配原子为 _。(4)镍的氧化物常用作电极材料的基质。纯粹的 nio 晶体的结构与 nacl 的晶体结构相同,为获得更好的导电能力,将纯粹的 nio 晶体在空气中加热,使部分 ni2+被氧化成 ni3+后, 每个晶胞内 o2-的数目和位置均未发生变化,镍离子的位置虽然没变,但其数

14、目减少,造成晶体内产生阳离子空位(如图所示)。化学式为 nio 的某镍氧化物晶体,阳离子的平均配位数为 _,阴离子的平均配位数与纯粹的 nio 晶体相比 _(填 “ 增大 ”“减小” 或“ 不变 ”,写出能体现镍元素化合价的该晶体的化学式_示例: fe3o4写作fe2+fe23+o4)。(5)所有的晶体均可看作由某些微粒按一定的方式堆积,另外的某些微粒填充在上述堆积所形成的空隙中。在面心立方紧密堆积的晶胞中存在两种类型的空隙:八面体空隙和四面体空隙(如下左图所示)。在 liznas 立方晶胞中, zn 以面心立方形式堆积,li 和 as 分别填充在 zn 原子围成的八面体空隙和四面体空隙中,在

15、 a=0,0.5 和 1 三个截面上 zn 和 li 按下图所示分布:请在下图 as 原子所在的截面上用“”补画出 as 原子的位置,_并说明 a=_。10sic纤维单向增强的tixaly基复合材料可作为高超音速飞行器表面的放热材料。回答下列问题:(1)c 元素所在周期中,第一电离能最大的元素是_(填元素符号)。(2)基态 ti 原子的价电子排布式为_,能量最高的能级有_个空轨道。(3)甲基硅油结构如图所示,其中si原子的杂化方式为_,以甲基硅油为主要成分的硅橡胶能够耐高温的原因是_。(4)li2co3、li2tio3是锂离子电池中的常用材料,其中co32-的空间构型为 _,其含有的共价键类型

16、有_。(5)tixaly合金的一种结构单元如图所示(al、ti 原子各有一个原子在结构单元内部),该合金的化学式为_,其结构单元棱长为apm,底面边长为bpm,该合金的密度为_g cm-3。11 溴、铜及其化合物用途非常广泛。回答下列问题:(1)基态 br 原子核外电子排布式为ar_。(2)已知反应:cu(bf4)2.6h2o+cu+8ch3cn=2cu(ch3cn)4bf4+6h2o。配合物 cu(ch3cn)4bf4中,与铜形成配位键的原子是_,bf4-的空间构型是_,与 bf4-互为等电子体的分子有_(任写一种 )。ch3cn 分子中碳原子的杂化方式是_;1 个 ch3cn 分子中含有

17、_个 键。(3)电子亲合能与电离能相对应,元素的气态基态原子获得一个电子成为气态一价负离子所释放的能量称为该元素的第一电子亲合能,其大小主要取决于原子的有效核电荷、原子半径和原子的电子构型等因素。br 与 f、cl位于同一主族,第一电子亲合能(如图 1 所示 )原比氯和溴都小,其原因是_。(4)溴化亚铜 (晶胞结构如图2 所示 )可用作有机合成的催化剂,密度为4.71gcm-3。晶胞中br-的配位数为 _。晶胞参数a=_(列出表达式即可)nm。 (设 na为阿伏加德罗常数的数值)12、cu2o 广泛应用于太阳能电池领域。以 cuso4、naoh 和抗坏血酸为原料,可制备cu2o。(1)cu2+

18、基态核外电子排布式为_。(2)so42的空间构型为_(用文字描述),cu2+与 oh-反应能生成 cu(oh)4 2-,cu(oh)42-中的配位原子为_(填元素符号)。(3)抗坏血酸的分子结构如图 1 所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为_;推测抗坏血酸在水中的溶解性:_(填“难溶于水”或“易溶于水”)。(4)一个 cu2o 晶胞(如图 2)中, cu 原子的数目为 _。、磷酸亚铁锂(lifepo4)可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,文献报道可采用 fecl3、 nh4h2po4、licl 和苯胺等作为原料制备。回答下列问题:(5)在周期表中,与 li 的

19、化学性质最相似的邻族元素是_,该元素基态原子核外 m 层电子的自旋状态 _(填“相同”或“相反”)。(6)苯胺()的晶体类型是_。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9)、沸点( 184.4)分别高于甲苯的熔点(-95.0)、沸点( 110.6),原因是 _。【参考答案】 * 试卷处理标记,请不要删除一、物质的结构与性质的综合性考察1同周期元素随核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小,故结合一个电子释放出的能量依次增大 n原子的 2p 轨道为半充满状态,具有额外稳定性,故不易结合一个电子abd c 5 解析:同周期元素随核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小,故结合一个电子释放出的能

20、量依次增大 n原子的 2p 轨道为半充满状态,具有额外稳定性,故不易结合一个电子 abd c 5 65 (h3o+)o-hn(n5-) (nh4+)n-hn(n5-) 3602a dm【解析】【分析】【详解】(1)氮原子价层电子为最外层电子,即2s22p3,则电子排布图为;(2)元素的非金属性越强,越易得到电子,则第一电子亲和能越大,同周期从左到右核电荷数依次增大,半径逐渐减小,从左到右易结合电子,放出的能量增大;n 的最外层为半充满结构,较为稳定,不易结合一个电子;答案为同周期元素随核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小,故结合一个电子释放出的能量依次增大;n 原子的 2p 轨道为半充满状态,具

21、有额外稳定性,故不易结合一个电子;(3)图示中的阳离子分别为h3o和 nh4;a阳离子为h3o和 nh4, nh4中心原子n 形成 4 个 键,孤电子对数为5-1-4 1=02价层电子对数为4,杂化类型为sp3;h3o中心原子是o,形成 3 键,孤电子对数为6-1-3 1=12,价层电子对数为4,为 sp3杂化;b由以上分析可知h3o和 nh4中心原子的价层电子对数都为4;cnh4为空间构型为正四面体,h3o为空间构型为三角锥形;d含有的共价键类型都为 键。两种阳离子的相同之处为abd,不同之处为c;根据图( b)n5中 键总数为 5 个;根据图示,每个n 原子和周边的n 原子形成2 个键,则

22、每个n 原子还有1 个 2p 轨道没有成键。可知5 个 n 原子,共有5 个 2p 轨道,形成一个大 键,该大键含有 5+1 个=6 电子,可用符号65表示;o、n 的非金属性较强,对应的o-h、n-h 都可与 n 形成氢键,根据图示,氢键还有2种,可表示为 (h3o+)o-hn(n5-)、(nh4+)n-hn(n5-);(4)由3a73d/(a10)ymnmgcmv,na=6.02 1023mol1,带入数据,得3602a dym。2sp2 7:1 cs2、scn- 等分子 1s22s22p63s23p63d5 ca2+的半径小于 ba2+ ,更容易结合 co32- 中 o2-,因此 cac

23、o3 更容易分解解析: sp2 7:1 cs2、scn-等分子 1s22s22p63s23p63d5 ca2+的半径小于ba2+,更容易结合 co32-中 o2-,因此 caco3更容易分解64 2 12 4 【解析】【分析】【详解】(1)c 原子的核外有6 个电子,电子排布式为1s22s2p2,其中 1s、2s 上的 2 对电子的自旋方向相反,而2p 轨道上的电子自旋方向相同,所以核外存在2 对自旋方向相反的电子;(2)丙酮分子中中间碳原子形成碳氧双键,为sp2杂化;分子中每个碳氧双键中各有一个键,其他化学键均为键,共 14 个,所以键和 键的数目之比为7:1;(3)o 与 s同主族,所以与

24、co2具有相同空间结构的分子为cs2;等电子体具有相同的空间结构,与 co2互为等电子的离子有scn-;(4)fe(co)5的熔点为253k,沸点为376k,熔沸点较低,所以为分子晶体;fe为 26 号元素,根据电子排布规律可知基态fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,失去外层3个电子后形成fe3+,所以其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d5;(5)ca2+的半径小于ba2+,更容易结合co32-中 o2-,因此 caco3更容易分解;co32-中心原子价层电子对数为4+2-323+=32,因此 co32-的空间构型为平面三角形,c原子、 o 原子有平

25、行的 p 轨道,价电子总数为4+2+63=24 ,每个 o 原子有 2 对孤电子对未参与成键,所以单电子数 =24-23-43=6,所以 co32-为 4 原子、 6 电子形成的大键,表示为64;(6)根据均摊法,石墨烯中每个c原子被 3 个六元环共有,则每个六元环占有的c原子数为163=2;每个 c原子周围形成4 个共价键,可以组合6 个角,每个角延伸为两个六元环,因此每个 c 原子连接有26= 12个六元环;根据几何知识,六元环中最多有4 个 c原子共面,如图所示。【点睛】大 键中成键电子数=价电子总数 -键数 2- 未参与的孤对电子个数;具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的

26、结构特征,这一原理称为等电子原理,满足等电子原理的分子、离子或原子团称为等电子体。33d64s2 正四面体配位键 n nh3分子间可形成氢键 sp3 4na mni2 【解析】【分析】【详解】(1) 基态铁原子解析: 3d64s2正四面体配位键 n nh3分子间可形成氢键 sp3 4na116n4nsi omni22206 3aa bn【解析】【分析】【详解】(1)基态铁原子核外有26 个电子,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,简化的电子排布式为 ar3d64s2,故答案为: 3d64s2;(2)so42-中心原子的价电子对数为6224442,s无孤电子对,立体构型

27、为正四面体,故答案为:正四面体;ni(nh3)62+为配离子, ni2+与 nh3之间为配位键。配体nh3中提供孤电子对的为n,故答案为:配位键;n;nh3分子间存在氢键,故沸点比ph3高, nh3中 n 有一个孤电子对,立体构型为三角锥形,因此 nh3为极性分子, n 的杂化轨道数为3+1=4,杂化类型为sp3,故答案为:nh3分子间可形成氢键;sp3;(3)(scn)2的结构简式为nc s sc n,则 1mol(scn)2中含有 键的数目为4na,故答案为: 4na;(4)图(b)为一种无限长层状结构的多硅酸根,图(a)中一个 sio44-四面体结构单元中其中有3个氧原子的贡献率为12,

28、多硅酸根结构单元中含有2+412=4 个硅,氧原子数目=2+412+612+4=11,则该多硅酸盐的化学式为116n4nsi o,故答案为:116n4nsi o;(5)根据均摊法可知,每个晶胞中含有818=1 个锰离子, 2 个碘离子,该化合物的化学式是 mni2,晶胞密度-322309206 3g cm32aana bna b,故答案为:mni2;2206 3aa bn。4bd 乙醇分子间可形成氢键,而氯乙烷分子间无氢键或abc 配位键【解析】【分析】【详解】(1)a. 石墨烯是平面结构,金刚石空间网状结解析: bd 72ar3d 4s乙醇分子间可形成氢键,而氯乙烷分子间无氢键3cu au或

29、3aucu abc 配位键cuhcn【解析】【分析】【详解】(1)a. 石墨烯是平面结构,金刚石空间网状结构,故a 错误;b. 碳碳双键上所有原子都处于同一平面,所以导致石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面,故 b正确;c. 石墨烯中一个碳原子具有 1.5 个键,所以12 g石墨烯含键数为 1.5an,故 c 错误;d. 石墨结构中,石墨层与层之间存在分子间作用力,所以从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力,故d 正确;故答案为bd;(2)钴是27号元素,钴原子核外有27个电子,根据构造原理书写基态原子的核外电子排布式,注意先排4s电子再排3d电子,所以基态钴原子的核外电子排布式

30、为72ar3d 4s。故答案为:72ar3d 4s。分子晶体中,物质的熔沸点随着相对分子质量的增大而增大,但乙醇分子间能形成氢键导致乙醇的熔沸点大于氯乙烷的熔沸点。故答案为:乙醇分子间可形成氢键,而氯乙烷分子间无氢键。每个晶胞中含有的cu原子数1632,含有的金原子数1818,所以它的化学式可表示为:3cu au或3aucu。故答案为:3cu au或3aucu。a 选项:甲烷是正四面体结构,属于对称结构,所以是非极性分子,故a 正确;b 选项:乙炔是直线型结构,属于对称结构,所以是非极性分子,故b 正确;c 选项:苯是平面结构,属于对称结构,所以是非极性分子,故c 正确;d 选项:乙醇不是对称

31、结构,所以是极性分子,故d 错误;故选 abc。由图可知,酞菁变为酞菁铜后,分子中多了cu和n的配位键;酞菁铜中含有的元素有:cu、c、n和h,非金属性元素电负性大于金属元素的,同周期主族元素随原子序数增大电负性增大,c、n在它们的氢化物中均表现负化合价,它们的电负性均大于h元素的,故电负性:cuhcn。故答案为:配位键;cuhcn。53d54s1 k的原子半径比 o大对核外电子的吸引力弱与o 小于 hcl为极性分子,且在水中极易电离出氢离子,氢离子与水形成稳定的水合离子h2o 水分子之间存在氢键解析: 3d54s1 k的原子半径比o 大对核外电子的吸引力弱与o 小于 hcl为极性分子,且在水

32、中极易电离出氢离子,氢离子与水形成稳定的水合离子 h2o 水分子之间存在氢键三角锥形3a3924 3(r)3n 1030【解析】【分析】【详解】(1)与锰相邻的元素有cr,fe,tc(锝,第五周期第b 族),其中未成对电子数最多的为cr,为 24 号元素,价电子排布为3d54s1;(2)k的原子半径比o 大对核外电子的吸引力弱与o,所以 k的第一电离能小于o 的第一电离能;(3)hcl为极性分子,且在水中极易电离出氢离子,氢离子与水形成稳定的水合离子;水分子之间存在氢键,因此h2o 的沸点高于hcl的沸点;(4)kclo3晶体中阴离子为clo3-,其中心原子价层电子对数为7+1-233+=42

33、,含有一对孤电子对,所以空间构型为三角锥形;cl原子采取sp3杂化,杂化轨道与o 的 2p 轨道形成 键;(5)金属 k晶体为体心立方堆积,k 原子半径为rpm ,其体对角线上的3 个 k原子相切,设晶胞的棱长为a pm,则有224r=3a,则其晶胞的棱长为a=4r3pm,则晶胞的体积v=34 3(r)3pm3=343(r)3 10-30cm3;晶胞中k 原子的数目为18+1=28,所以晶胞的质量m=a392gn,所以晶体的密度为30-30a333a1010cm392g392=4 34 3(r)(r)33nmvn g cm-3。【点睛】面心立方堆积中,面对角线上3 个原子相切,所以棱长a=22

34、r;体心立方堆积中,体对角线上 3 个原子相切,所以棱长a=433r;六方最密堆积中底面边长a=b=2r。61s22s22p63s23p3 3 正四面体60 大于电负性 n强于p,中心原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间距离越小,成键电子对之间的斥力解析: 1s22s22p63s23p3 3 正四面体60 大于电负性 n强于 p,中心原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间距离越小,成键电子对之间的斥力增大,键角变大 pcl4+ sp3 pcl6-低于2334426.02 102 254 44 )xsin(或23344246.02 103x()【解析】【

35、分析】(1) 根据元素符号,判断元素原子的核外电子数,再根据核外电子排布规律来写;(2) 白磷分子是正四面体结构,四个p原子位于正四面体顶点上,物质溶解性遵循相似相溶原理;(3)nh3中 n原子成 3 个 键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取 sp3型杂化,孤对电子对成键电子的排斥作用较强,氨气分子空间构型是三角锥形,电负性n强于p,中心原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间距离越小;(4)pcl5是一种白色晶体,在恒容密闭容器中加热可在148液化,形成一种能导电的熔体,说明生成自由移动的阴阳离子,一种正四面体形阳离子是pcl4+和一种正六面体形阴离子是 pcl

36、6-,即发生反应为:2pcl5=pcl4+pcl6-;(5) 晶胞中: p位于顶点和面心,数目为818+612=4,b位于晶胞内,数目为4,则磷化硼晶体的化学式为bp ,由于磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料,属于原子晶体,b-p 键和c-c键相比,键长大,则熔点低于金刚石;再根据=mv计算密度。【详解】(1)p 元素为 15 号元素,原子核外有15 个电子,所以核外电子排布式为:1s22s22p63s23p3,p 轨道上是三个自旋方向相同的三个未成对电子;故答案为: 1s22s22p63s23p3;3;(2) 白磷分子是正四面体结构,四个p原子位于正四面体顶点上,所以键角是60,为非极性分子,相似

37、相容原理可知,易溶于非极性溶剂中,二硫化碳为非极性溶剂,所以白磷在 cs2中的溶解度大于在水中的溶解度;故答案为:正四面体形;60;大于;(3)nh3中 n原子成 3 个 键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取 sp3型杂化杂化,孤对电子对成键电子的排斥作用较强,n-h之间的键角小于10928,所以氨气分子空间构型是三角锥形,电负性n强于 p,中心原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间距离越小,成键电子对之间的排斥力增大,键角变大,ph3的键角小于 nh3的键角;故答案为:电负性n强于 p,中心原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间距离越小,成

38、键电子对之间的排斥力增大,键角变大;(4)pcl5是一种白色晶体,在恒容密闭容器中加热可在148液化,形成一种能导电的熔体,说明生成自由移动的阴阳离子,一种正四面体形阳离子是pcl4+和一种正六面体形阴离子是 pcl6-,即发生反应为:2pcl5=pcl4+pcl6-,已知 a、b两种微粒分别与ccl4、 sf6互为等电子体,则a为: pcl4+,pcl4+中 p没有孤电子对。含四个 键,所以原子杂化方式是sp3,b为: pcl6-;故答案为: pcl4+; sp3;pcl6-;(5) 磷化硼 (bp) 与金刚石对比,b、 p的原子半径大于c,则磷化硼 (bp) 中的键长大于金刚石,键能小于金

39、刚石,故其熔点低于金刚石的熔点;根据磷化硼晶胞模型可知,1 个晶胞中含有 4 个硼原子, p=8 18+612=4,则 1mol 晶胞中含有4molbp,晶胞的棱长=22xsin54 44,则体积为=(22xsin54 44)3,=mv=2334426.02102254 44 )xsin(或23344246.02 103x();故答案是:低于;2334426.02 102 254 44 )xsin(或23344246.02103x()。【点睛】等电子体是指价电子数和原子数(氢等轻原子不计在内)相同的分子、离子或原子团,a 、b两种微粒分别与ccl4、 sf6互为等电子体,cl、 f含有的价电子

40、数相同,a与 c中均含有p,故 a为阳离子, b为阴离子。73d104s1 无 cu+ 中无单电子共价键、配位键大于cu(nh3)4cl2 中氮原子无孤电子对, nh3 中氮原子有孤电子对,孤电子对对成键电子排斥力大,键角解析: 3d104s1无 cu+中无单电子共价键、配位键大于 cu( nh3)4 cl2中氮原子无孤电子对, nh3中氮原子有孤电子对,孤电子对对成键电子排斥力大,键角小 4 622【解析】【分析】【详解】( 1) 铜是 29 号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,价层电子排布式3d104s1,故答案为: 3d104s1;( 2) 根据价层电子

41、排布,fe3+有 5 对未成对电子,呈黄色;fe2+有 4 对未成对电子,呈绿色,可知cu+无颜色,因为cu+中无单电子,故答案为:无;cu+中无单电子;( 3) 根据氯化铜的结构可知分子中含有的化学键类型为共价键、配位键;nh3中 n 原子含有3 个共价键和1 个孤电子对,由于nh3提供孤对电子与cu2+ 形成配位键后,n- h 成键电子对受到的排斥力减小,所以h- n- h 键角增大或nh3分子内存在孤电子对,孤电子对与共用电子对之间的斥力更大,所以nh3的键角更小,故答案为:共价键、配位键;大于; cu( nh3)4 cl2中氮原子无孤电子对,nh3中氮原子有孤电子对,孤电子对对成键电子

42、排斥力大,键角小;( 4) 晶胞中 cl原子数目为4,晶胞中cu原子数目为818+612=4,二者原子数目为11,故配位数也相等,cu原子与周围4 个 cl原子形成正四面体,cu 的配位数为4;若c1原子位于cu原子构成的四面体体心,则体对角线是铜原子和氯原子的半径之和的4倍, cu原子位于立方体的顶点和面心,为面心立方最密堆积,则面对角线是铜原子半径的4 倍,设晶胞的边长为a cm,面对角线等于2a,则铜原子半径为2a4,体对角线等于3a,则氯原子半径为3a2a4,则氯原子与铜原子半径之比等于3a2a62=22a,故答案为:4;622。8co32- 或 no3- sp2 正四面体 ticl3

43、3libh4=ti(bh4 )33licl 原子是 4 【解析】【分析】解析: co32-或 no3- sp2正四面体 ticl3 3libh4=ti(bh4)33licl 原子是 4 233a1.68 10na【解析】【分析】(1)硼处于第二周期a族,其 2s、2p 电子为其价电子;(2)等电子体原子个数相等、价电子数相等;(3)根据元素周期律,同周期元素从左向右第一电离能逐渐增大;h2nbh2中 n原子的价层电子对数为3,据此判断杂化类型;根据 bh4-中 b原子的杂化方式可知其立体构型;根据元素守恒书写化学方程式;(4)在磷化硼晶体中,磷和硼原子之间通过共价键相互作用,结合性质可知其晶体

44、类型,硼最外层有3 个电子,但根据晶胞结构可知,每个硼和磷周围都有4 个共价键,所以磷原子含有孤电子对,硼原子含有空轨道,它们之间存在配位;根据晶的结构图可知,每个磷原子周围有4 个硼原子;bp的晶胞边长为anm=a 10-7cm,其体积为( a10-7cm )3,根据晶胞图可知,每个晶胞中含有 b原子数为4,p原子数为818616=4,根据 =mv计算。【详解】(1)硼是五号元素,价电子数为3,原子的价电子排布图为,故答案为:;(2)原子总数相同,价电子总数也相同的粒子互为等电子体,所以由第二周期元素组成的与 bcl3互为等电子体的阴离子为23co或3no,故答案为:23co或3no;(3)

45、根据元素周期律,同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大,所以b的第一电离能小于 n 的第一电离能;h2n bh2中 b 原子的价层电子对数为3332,所以 b 原子杂化类型为sp2;故答案为:;sp2;4bh中 b 原子的价层电子对数为34142,所以杂化方式为sp3杂化,则4bh的立体构型为正四面体,ti(bh4)3由 ticl3和 libh4反应制得,反应的化学方程式为ticl33libh4=ti(bh4)33licl,故答案为:正四面体;ticl3+3libh4=ti( bh4)3+3licl;(4)在磷化硼晶体中,磷和硼原子之间通过共价键相互作用,结合耐磨的性质可知其晶体类型为原子晶体;

46、硼原子最外层有3 个电子,但根据晶胞结构可知,每个硼周围都有4个共价键,所以存在配位键,故答案为:原子;是;根据晶胞结构可知,每个磷原子周围有4 个硼原子,所以配位数为4,故答案为: 4;bp的晶胞边长为a nma10-7 cm,其体积为(a 10-7 cm)3,根据晶胞结构可知,每个晶胞中含有p 原子数为4,b 原子数为818616=4,所以磷化硼晶体的密度为a37424n10agcm3233a1.68 10n agcm3,故答案为:233a1.68 10n a。9li znas 三角锥 sp3 16na c 6 减小ni2+3ni3+4o9 或 0.25( 或 0.75 )【解析】【分析】

47、解析: li znas 三角锥 sp3 16na c 6 减小 ni2+3ni3+4o9或 0.25( 或 0.75)【解析】【分析】【详解】(1)锂是活泼金属、锌是较活泼的金属,砷是非金属,失电子能力减弱,得电子能力增强,电负性增强,liznas 中三种元素的电负性从小到大的顺序为liznas。故答案为: liznas(2)asf3分子,价层电子对=3+5132 =4 ,有一对孤电子对,空间构型为三角锥,as 原子的杂化轨道类型为sp3。故答案为:三角锥;sp3;(3)co 分子内因配位键的存在,使 c 原子上的电子云密度较高而易与血红蛋白结合,导致 co 有剧毒。 1molzn(cn)42

48、-离子内共价键:c与 n之间是叁键、 zn 与 c之间是配位键,含有的共价键的数目为(34+4)na= 16na, c 原子上的电子云密度较高,配原子为c。故答案为: 16na;c;(4)纯粹的 nio 晶体的结构与 nacl 的晶体结构相同,阳离子的上下、前后、左右有6 个阴离子,阳离子的平均配位数为6;部分 ni2+被氧化成 ni3+后,阳离子减少,阴离子的平均配位数与纯粹的 nio 晶体相比减小;根据化合价代数和等于0,结合晶胞结构,能体现镍元素化合价的该晶体的化学式ni2+3ni3+4o9;。故答案为: 6;减小; ni2+3ni3+4o9;(5)结合在 a=0,0.5 和 1 三个截

49、面上 zn 和 li 按下图所示分布:,在 liznas 立方晶胞中, zn 以面心立方形式堆积,li 填充在 zn 原子围成的八面体空隙,而 as 填充在 zn 原子围成的四面体空隙中, as 原子所在的截面即 a=0.25( 或 0.75)的截面上用 “”画出 as 原子的位置,如图:或。故答案为:或;0.25( 或 0.75)。10ne 3d24s2 3 sp3杂化 sio键的键能大平面三角形 键和 键 ti11al5或 al5ti11 1030 【解析】【分析】解析: ne 3d24s2 3 sp3杂化 si o 键的键能大平面三角形键和 键 ti11al5或al5ti112a442

50、39ab n 1030【解析】【分析】(1)根据第一电离能的周期性变化规律分析解答;(2)根据电子排布规律、ti 的原子序数可以得出基态ti 原子价电子排布式、能量最高的能级空轨道数目;(3)按 si原子形成的共价键种类和数目,确定si原子的杂化方式;硅橡胶能够耐高温反化学键牢固程度来分析;(4)根据价电子对互斥理论来确定c原子的杂化方式以及c 原子与 o 原子之间的化学键类型;(5)用均摊法计算晶胞的化学式,按合金的密度即晶胞密度、应用密度的定义计算。【详解】(1)随着原子序数的递增,同一周期的主族元素第一电离能呈递增趋势,碱金属的第一电离能最小,而稀有气体的第一电离能最大,c 元素所在的周

51、期为第二周期,则该周期ne 的第一电离能最大;(2)ti 的原子序数为22,基态 ti 原子的电子排布式为ar3d24s2,价电子排布式为3d24s2,能量最高的能级为3d,3d 轨道共有五个,按洪特规则,其中有2 个轨道分别被2 个电子占据,还含有3 个空轨道;(3)甲基硅油结构中si原子形成4 个单键,故si原子的杂化方式为sp3杂化,硅橡胶能够耐高温,原因是共价键牢固,硅橡胶中含si-o 和 si-c,si-o 更牢固;(4)co32-中 c 原子价电子对数3422323,且不含孤电子对,co32-空间构型为平面三角形, c 原子的杂化方式为sp2杂化,由于co32-空间构型为平面三角形

52、,则c原子与o 原子之间存在3 个 键和 1 个大 键;(5)ti 原子在结构单元中的位置:顶点8 个、面心2 个、棱上1 个、体内1 个,则一个晶胞中,含有 ti 的数目为168122 131 1113,al 原子在顶点有4 个,体内1 个,则一个晶胞中含有al 的数目为164 153,则化学式为:ti11al5或 al5ti11,则晶胞的密度为 mva2-303663g33 3ab10cm2n=2a442 39ab n 1030g/cm3。113d104s24p5 n 正四面体 ccl4(或 sif4 等) sp3和 sp 5 氟元素的原子半径非常小,电子云拥挤,电子间的相互排斥力很大,导

53、致原元素的第一电子亲解析: 3d104s24p5 n 正四面体 ccl4(或 sif4等) sp3和 sp 5 氟元素的原子半径非常小,电子云拥挤,电子间的相互排斥力很大,导致原元素的第一电子亲合能减小 4 a734 1444.71n10【解析】【分析】(1)溴是 35 号元素,根据构造原理写出核外电子排布式;(2)配位化合物的形式是一方提供空轨道,另一方提供孤电子对。配体ch3cn 中 n 原子可提供孤电子对;判断空间构型时可利用价层电子对互斥理论。bf4中无孤电子对,有4 个键电子对,故呈四面体形;寻找等电子体时可利用价电子迁移法找到。可根据碳原子的成键方式来判断杂化类型,饱和碳原子为sp

54、3杂化,三键碳原子为sp 杂化;(3) f 原子的半径小,根据电子间排斥大,回答该题;(4)cubr晶胞中含有4 个 cu和 4 个 br,根据晶体的密度4m4=aamnmvvn v,3=av,求算 a,注意单位。【详解】(1)溴是 35 号元素,核外电子排布式为ar 3d104s24p5;(2)配合物的形成中,需要有金属离子提供空轨道,配体提供孤电子对,配体ch3cn中能提供孤电子对的是n,则配为原子是n。bf4,中心原子b 的价层电子对数为3+1-44+=42,还有 4 对共用电子对,不含孤对电子对,则空间构型为正四面体形;将bf4中所带的负电荷迁移给b,转化为c或 si,将 f 替换为同族元素cl,可找到等电子体ccl4或 sif4;配体 ch3cn中,甲基上的碳为饱和的碳原子,杂化为sp3杂化, -cn 中含有三键,碳原子是 sp 杂化; ch

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