结构模型：面心立方

1、结构模型面心立方1.（2018?卷n）硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示H2sSFeSSQSQH2SO4熔点/c-85.5115.2600（分解）-75.516.810.3沸点/c-60.3444.6-10.045.0337.0回答下列问题：（1）基态Fe原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为子云轮廓图，基态S原子电子占据最高能级的电为形。（2）根据价层电子对互斥理论，H2S,SO2,SQ的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是（3）图（a）为S3的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为图（b）（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立

2、体构型为形，其中共价键的类型有种；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三氯分子。该分子中S原子的杂化轨道类型为（5）尸6$晶体的晶胞如图（c）所示，晶胞边长为anm,FeS2相对式量为M、阿伏伽德罗常数的值为Na,其晶体密度的计算表达式为；晶胞中Fe2A于S?2-所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为nm【答案】（1）哑铃（纺锤）（2）H2s3（3）S3相对分子质量大，分子间范德华力强（4）平面三角；2；sp（5）【解析】（1）核外电子的排布遵循以下三个规律：能量最低原理；洪特规则；泡利不相容原理；所以Fe的价电子排布式为3d64s2；s轨道和p轨道电子云形状分别为球形和纺锤形（或哑铃型），

3、而s原子的核外电子排布式为1s22s22P63s23p4,占据最高能级的为3P能级，电子云轮廓为纺锤形或哑铃型。价电子对数二成键数+孤对电子数对于H2s价电子数=2+2=4;对于SQ价电子数=2+1=3；对于SQ价电子数=2+仁3;所以，与其他分子不同的为H2S;S8、SQ均为分子晶体，而分子晶体的熔沸点跟相对分子质量成正比，即相对分子质量越大熔沸点越高，所以Ss熔沸点较高；角形，键；固体SQ为sp3杂化(四面体型);SQ中S原子以sp2杂化轨道成键，分子为平面三SO3中既含有n键、又含有b键，共2中共价晶体p晶胞中FeS个数N=x8+X8+仁4由图可知正八面体的边长为连接两个黑点(Fe2+)

4、的长度，即边长=-JX、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的前四周期元素。X元素原子核外s电子总数和p电子总数相等，且位于元素周期表第十六列；Y是地壳中含量最多的金属元素；Z与Y同周期，其基态原子中未成对电子数是同周期元素中最多的；W内层电子数是最外层电子数的9倍；Q基态原子价层电子排布中成对电子数和未成对电子数相同，且未成对电子数为最外层电子数的2倍。据此回答下列问题：Q的基态原子的价层电子排布式为。上述五种元素中电负性最大的是(填元素符号)，第一电离能介于丫和z之间的同周期元素有(填元素符号)。Y和W的氯化物熔点高的是_(填化学式)，原因是；与Z的低价氯化物互为等电子体的离子是。咖啡因对中枢

5、神经有兴奋作用，其结构简式如图。常温下，咖啡因在水中的溶解度为2g,加适量水杨酸钠QH4(0H)(C00Na)可使其溶解度增大，其原因可能是,分子中碳原子的杂化类型有CH.眼!(4)奥氏体是碳溶解在Q中形成的一种间隙固溶体，其晶胞为面心立方结构，如图所示，则该物质的化学式为o若晶体密度为dgcm-,则晶胞中最近的两个碳原子的距离为pm(阿伏加德罗常数的值用Na表示，写出简化后的计算式即可)4PL【答案】(1)3d64s2(2)O;MgSiS(3)之间作用力大CaC2; CaC2属于离子晶体、钙离子和氯离子 ,熔点高，AlCb属于分子晶体，分子间作用力弱；SO32或ClOs-(4)咖啡因与水杨酸

6、钠形成了氢键；sp2和sp3(5)FeC;一【解析】X、YZ、W、Q为原子序数依次增大的前四周期元素。X元素原子核外s电子总数和p电子总数相等，且位于元素周期表第十六列则为氧族元素，电子排布式为1s22s22p4,为氧元素；Y是地壳中含量最多的金属元素则为铝元素；Z与Y同周期为第三周期，其基态原子中未成对电子数是同周期元素中最多的，则为磷元素；W内层电子数是最外层电子数的9倍则为钙元素；Q基态原子价层电子排布中成对电子数和未成对电子数相同，且未成对电子数为最外层电子数的2倍则为铁元素。X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的前四周期元素。X元素原子核外s电子总数和p电子总数相等，且位于元素周期表

7、第十六列则为氧族元素，电子排布式使其溶解度增大；咖啡因分子中碳原子有形成双键的sp2杂化，也有形成单键的sp3杂化；(5)晶胞结构分析可知一个晶胞中含铁原子8X-+6X-=4,碳原子12X-+仁4,化学式中x,立方体棱边的一半为铁原子和碳原子比为1:1,化学式为FeC;晶胞中最近的两个碳原子的距离设为2 2、a，贝 u 2a =x , a= 一，密度 d=,x= Xcm=锦(Ni)是一种重要的金属，在材料科学等领域有广泛应用。Ni在元素周期表中的位置是，具价电子层中有个未成对电子锦易形成配合物，如：Ni(C0)4、Ni(NH3)62+等。Ni(CO)4熔点为-19.3C,沸点43C,则其熔、沸

8、点较低的原因是其分子中b键与n键数目之比为 写出一种与配体 CO互为等电子体的阴离子符号Ni(NH 3)62+中配体NH3中N原子的杂化类型为O,若Ni(NH3)%正八面体构型，贝 VNi(CO)2(NH3)42+的结构有种(3)温超导材料，晶胞如图所示，该超导材料的化学式为 金属Ni与富勒烯(G。)可制备一种低 Ni原子位于晶胞的棱上与内部，(4)氧气中加热，部分体结构产生银离子缺位的缺陷，其组成为之比为 ;若阿伏加德罗常数的值为 距离为 pm。NiO的晶体结构与氯化钠的晶体结构相同。将 NiO晶体在Ni2+被氧化为Ni3+,晶NioaO,但晶体仍保持电中性，则晶体中Ni2+与Ni3+离子的

9、数目Na ,晶体密度为d gem-3 ,则该晶胞中最近的 O之间的0(A6 eNi1 : 1; CNT (或 C22-) ； sp3杂【答案】(1)第四周期，第忸族；2Ni(COL属于分子晶体，分子间以范德华力结合，较弱，容易被破坏;化；2(3)Ni3c6。(4)91:6;-XX10?【解析】(1)Ni的原子数序为28,位于周期表第四周期第忸族，原子核外电子排布为22626821s2s2P3s3p3d4s,3d能级有2个未成对的电子； Ni(CO)4Ni(CO4属于分子晶体，分子间以范德华力结合，较弱，容易被破坏，故其熔、佛点较低;分子中含有 4+4=8 个 b 键和个n键，所以其数目之比为1

10、:1；CO为2原子分子，电子数为墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲)，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(如图乙)14,对应的等电子体为CN-或C2 图甲中，1号C与相邻C形成b键的个数为 o2图乙中，1号C的杂化方式是 ，该C与相邻C形成的键角 (填“ 、“或=图)甲中1 号C与相邻C形成的键角。 我国制墨工艺是将 50 nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水，在相同条件下所得到的分散系后者更为稳定，其原因是 。4石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示，M原子正H46;NH3中N原子形成3

11、个3键，孤电子对数为=1,则为sp3杂化；氨气中含有氢键，易液化，且汽化时吸收大量的热，可用于制冷剂，对应的同分异构体中，正八面体的两个顶点可以是CO或NH3，有2中结构；(3)该晶胞中Ni原子的个数为12X-+8+仁12;在该晶胞中含有的C60的个数是：8X_+6X-=4,n(Ni):n(C6o)=12:4=3:1,所以该材料的化学式为Ni3c6o；(4)设1molNi0.97O中含Nixmol,Ni(0.97-x)mol,根据晶体仍呈中性，可知2x+3(0.97-x)=2,x=0.91mol,(0.97-x)mol=0.06mol,即晶体中Ni2+与Ni3+离子的数目之比为0.91mol:

12、0.06mol=91:6;每个晶胞中氧原子个数为4,银原子个数为4,若阿伏伽德罗常数的值为Na，晶体密度为dgem-3,则晶胞的体积为V=-=,晶胞的边长为em=X110pm,该晶胞中最P近的O2-之间的距离为边长的一倍，故为一XX1&pm。4.党的十八大以来，我国在科技创新和重大工程建设方面取得了丰硕成果，在新时代更需要新科技创新世界。2018年3月5日，自然连刊两文报道石墨烯超导重大发现，第一作者均为中国科大10级少年班,可以简单实现绝缘体到超导体的转变。石现年仅21岁的曹原。曹原团队在双层石墨烯中发现新的电子态于晶胞的棱心与内部。该晶胞中(5)刚石晶胞中碳原子的空间占有率为M原子的个数为

13、*单疑分于y二n览班井干j水,该材料的化学式为 O金刚石与石墨都是碳的同素异形体。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型，“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是;为开采深海海底的可燃冰，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为,该设想的依据是:0.586nm,结合图表从物质结构及性质的角度分析6一定条件下,CH4CO2都能与出他形成笼结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。与H2O形成的水合物晶体俗称可燃冰参数分子分子直径/nm分子与出0的结合能E/(kJmol-1)CH40.43616.40CO20.51229.91【答案】(1)3(2)

14、sp3；v(3)氧化石墨烯可与水形成氢键更稳定(4)12;M3c60(5)x100%或34%)(5)氢键、范德华力；CC2的分子直径小于笼状结构空腔直径，且CC2与水的结合能大于CH与水的结合能【解析】(1)由图可知，甲中，1号C与相邻C形成3个C-C键，形成b键的个数为3,故答案为：3;图乙中，1号C形成3个C-C及1个C-O键,C原子以sp3杂化,为四面体构型,而石墨烯中的C原子杂化方式均为sp2,为平面结构，则图乙中C与相邻C形成的键角16.40，故答案为：氢键、范德华力CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径,且CO2与水的结合能大于CH4与水的结合能电化学还原技术是一种处置CQ的绿色环保

15、、有发展潜力的方法。铜、钳、锢(In)等金属都是该反应的催化剂。In元素基态原子的价电子排布式为。与Cu元素同周期，且基态原子有2个未成对电子的过渡元素是(填元素符号)。第一电子亲和能(Ei)是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。第二周期部分元素的巳变化趋势如图所示。试分析碳元素的Ei较大的原因oPtCl4(NH3)2中N原子的杂化方式为,所含化学键类型包括(填字母)。a.离子键b.共价键c.金属键d.配位键e.氢键PtCl4(NH3)2中H-N-H键之间夹角(填“或=)3NH子中H-N-H键之间夹角，原因是C6o晶体可采取非最密堆积，然后在空隙中插入金属离子获得超

16、导体，如图为K3c60的面心立方晶胞。则K+占据的是C60围成的正四面体空隙和空隙，若C60分子的原子坐标参数分别为A(0,0,0),B(-),C(1,1,1)等，则距离A位置C60分子最近的K+的原子坐标参数为。判断晶体熔沸点高低：C60K3c60(填“”或;PtCl4(NH3)2形成过程中，NH3中的N原子的孤对电子与Pt4+形成了配位键，转化为成键电子对，对其它成键电子对的斥力降低，所以键角增大(4)正八面体；(OC(3)直线型；sp;N2O;NO2+(4)【解析】解：(1)F为Cu元素，为29号元素，原子核外电子数为29,基态原子核外电子排布式为：is22s22p63s23P63dl0

17、4s1，则其价电子排布式为：3d104s1;故答案为：3d104s1;(2)同一周期随着原子序数的递增，元素的第一电离能总体呈现增大趋势，N原子原子2P轨道为半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于氧元素的，所以第一电离能大小为：NOC,故答案为：N0C;(3)AC2为CQ，二氧化碳分子中含有两个碳氧双键，为直线型结构；二氧化碳分子中，碳原子形成2个b键，没有孤对电子，则C原子的杂化轨道类型为sp,A、C两元素形成的化合物CQ的分子空间构型为直线形，与CO2互为等电子体的粒子的化学式有N20、NO2+等，(4)E为Cl、D为Na,晶胞中氯离子数目为8X-+6X-=4,钠离子数目为1+12X-=4

18、,则晶胞质量为4Xg,晶胞的边长为ncm则晶胞的密度p=g/cm38.材料科学发展日新月异(1)某太阳能吸热涂层以锦.某银或集合金空心球为吸收剂，基态银原子的价层电子排布式是配合物结构如图6所示，分子内含有的作用力有(填序号).国3 乙曙嵬)(2)某金属M与C60可制备一种超导材料，晶胞如图1所示，M原子位于晶胞的棱上与内部.该材料的化学式为.(3)碳的一种同素异形体-石墨，其晶体结构如图2所示，碳原子的杂化方式,图3虚线勾勒出的是其晶胞？则石墨晶胞含碳原子个数为个.(4)有机太阳能固体电池材料含有高纯度C60，其结构如图4,1molC60分子中n键的数目为C60的晶胞结构如图5,则一个C60

19、分子周围有个紧邻C60分子，其固体属于晶体.C60能在溶剂二硫化碳中溶解而不溶于水的原因是.已知该晶胞的密度为Pg?cm3则两个最近C60间的距离为nm(列出计算式，已知阿伏伽德罗常数的值为Na)【答案】(1)3d84s2;ACE(2)M3c60(3)sp2;4(4)30Na;12;分子；C60与二氧化硫都是非极性分子，相似相溶，而水是极性分子；【解析】解：(1)Ni元素是28号元素，位于第四周期第忸族，其基态原子的电子排布式2262682821s2s2P3s3p3d4s，则价电子排布式为3d4s,根据集配合物结构图可知碳碳间、碳氮间为共价键，氮镇间为配位键，氧氢间为氢键，故答案为：3d84s

20、2;ACE(2)晶胞中，M原子个数=8+12X-+1=12、C60个数=8X-+6X-=4,则C60与M原子个数之比=4:12=1:3,其化学式为：M3c5。；(3)石墨烯中碳原子周围有三个共价键，碳原子的杂化方式为sp2 ,晶胞中C原子数目为1+2 X- +8X- +4 X-二4；(4)每个碳原子含有的n键个数为-,所以1molC60分子中n键的数目为-X60Xx=30Na;C60分子其固体属于分子晶体，C60采用面心立方最密堆积，其配位数为12;非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂，C60、CS2都是非极性分子，C60能溶于二硫化碳中形成无色透明的溶液，水是极性分子，不溶于水，晶胞中C6

21、o分子间的最短距离为dcm,则棱长为2dxcm=dem，晶胞的体积=2dcm3,解得d=该晶胞中C6o分子个数=8X-+6x-=4,p=9.有A、B、C、D、E是前四期的元素，其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子，人十比B少一个电子层，B原子得一个电子填入3P轨道后，3P轨道已充满；C原子有3能级，且有3个未成对电子；D的最外层电子数是内层电子数的3倍.基态的E是前四周期中未成对电子数最多的原子.请回答下列问题:（2） M是由A+、B组成的化合物，其晶胞结构如图所示.则A+的配位数为.M的熔点（填大于”或小于化合物 A2D的熔点，理由是 ?A oB-（1）E的基态原子的价电子排布式为.请

22、写出其受撞击时发生的化学反应方程式AC3在受撞击时生成两种单质，可用于汽车的安全气囊D元素与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的关系是（用元素符号表示）.一定条件下，在EB3的溶液中存在组成为EBh（H2O）6-nx+（n和x均为正整数）的配离子，将其通过氢离子交换树脂（R-H）,可发生离子交换反应：EBn（也0）6-nX+xR-HARxEB（也0）6-nX+xH+,交换出来的H+经中和滴定，即可求出x和n,确定配离子的组成.将含0.0015molEB n (出 0) 6-nx+的溶液与R- H完全交换后，中和生成的H需浓度为0.1200mol?LNaOH溶液25.00mL,可知该配离子的化学

23、式【答案】（1）3d54s16;小于；氯化钠中离子半径大于Na?。、所带电荷小于 Na2O,则氯化2+Na3N+4N 2f(4) F N O (5) CrCI ( H2O) 5钠熔点小于NazO撞击3NaN3【解析】解：有AB、C、D、E是前四期的元素，其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子，B原子得一个电子填入3P轨道后，3P轨道已充满，则B是CI元素；人+比B-少一个电子层，人+为Na+离子，则23A是Na元素；C原子有3能级，且有3个未成对电子，C原子的外围电子排布为nsnp,是第VA族元素，AC3在受撞击时生成两种单质，可用于汽车的安全气囊，则C是N元素；D的最外层电子数是内层电子

24、数的3倍，最外层电子数不超过8个，则D是O元素；基态的E是前四周期中未成对电子数最多的原子，贝UE是Cr元素，（1）E是Cr元素，其原子3d、4s电子为其价电子，3d、4s能级上分别含有5、1个电子，则E的基态原子的价电子排布式为3d54s1;(2)M是由Na+、C组成的化合物，Na+的配位数为6,NaCI、Na2O都是离子晶体，离子晶体熔沸点与晶格能成正比，晶格能与离子所带电荷成正比、与离子半径成反比，所以NaCI熔点小于Na：。，氯化钠中离子半径大于Na2。、所带电荷小于Na2O,则氯化钠熔点小于Na2O；(3)NaN3在受撞击时生成两种单质Na和氮气，可用于汽车的安全气铤，其受撞击时发生

25、的八、，一、一，、撞击化学反应万程式：3NaN3Na3N+4N2f;(4)同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，D是0元素，位于第VIA族，则0元素与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的关系是FN0;(5)将含0.0015molEBn(出0)6-?广的+1溶液与R-H完全交换后，中和生成的H需浓度为0.1200mol?LNaOH溶液25.00mL,n(NaOH)=0.1200mol/Lx0.025L=0.003m。因为NaOH和氢离子反应以1:1反应，所以n(H+)=n(NaOH)=0.003mol,根据：EBn(H2O

26、)6-nX+xR-HARxEBi(H2O)6-nx+XH+知，EBn(H2O)6-n广、H+的物质的量之比为1：x=0.0015mol:0.003mol=1:2,贝Ux=2，铭离子为+3价，配离子总化合价为+2价，则氯离子个数为1,其化学式为：CrCI(出0)52+。10.下列各图为几种晶体或晶胞的构型示意图丽曲S!施6匚1届H干沐乩休这些晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是.MgO晶胞中实际占有Mg2+个，每个Cu晶胞中实际占有个Cu原子.NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCI晶体的晶格能(填大于”或小于“MgO晶体的晶格能，原因是每个CaC2晶胞中实际占有Ca2+个，CaC2晶体中的配

27、位数为.冰的熔点远高于干冰的重要原因是.【答案】(1)金刚石晶体(2)4;4(3)小于；MgO中阴阳离子半径小，所带电荷数多，所以晶格能大(4)4;8(5)冰中水分子间形成氢键【解析】解：(1)图中各晶体，只有金刚石为原子晶体，粒子之间以共价键结合，故答案为：金刚石晶体；(2)MgO晶胞中Mg2+位于棱上与体心，晶胞中Mg2+数目为1+12X-=4,Cu晶胞中Cu原子位于顶点与面心，晶胞中Cu原子数目为8X-+6x-=4,(3)MgO中阴阳离子半径小，所带电荷数多，所以晶格能大，(4)。+位于晶胞的面心与顶点，每个CaC2晶胞中实际占有Ca2+离子数目为8x-+6x-=4,CaC2晶体中Cl-

28、的配位数为4,由化学式可知CaCb晶体中Ca2+的配位数为CI-的配位数的2倍，故Ca2+的配位数为8,(5)冰中水分子间形成氢键，冰的熔点远高于干冰的，11.卤族元素是典型的非金属元素，单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的用途同主族元素的电负性大小存在一定的规律，卤族元素(F、Cl、Br、I)中，电负性最大的是不同卤素原子之间可形成卤素互化物，如旧r、Brl3、BrF5、IF,等？卤素互化物中的化学键类型是(填标号)?A.极性键B.非极性键C.离子键D.b键BeC2的分子空间构型为;BF3分子中B-F键的键角为?NF3分子中的N原子的杂化方式为?HF的相对分子质量小于HC1，但其沸点却

29、高于HC1,其原因是由F、Mg、K三种元素形成的某种晶体的晶胞结构如下图所示，晶胞边长为(6)KMgF3；anm,该晶体的化学式为-3、;列式计算该晶体的密度(g?cm)【答案】(1)F(2)AD(3)直线型；120o(4)sp3(5)HF分子间存在氢键，而HC(1分)子间不存在氢键【解析】解：(1)同主族自上而下电负性减小，故F的电负性最大，故答案为：F;(2)均属于分子晶体，原子之间通过共用电子对形成，属于极性键与b键，故选：AD;(3)BeC2的分子中Be原子形成2个b键、没有孤对电子，为直线型结构；BF3分子中形成3个b键、没有孤对电子，为平面正三角形构型，键角为120。故答案为：直线

30、型；120o(4)NF3分子中中心原子形成3个b键、有1个孤对电子，则为sp3杂化，故答案为：sp3;(5)HF存在分子间氢键，而HCI不存在分子间氢键，故HF的沸点高于HCl的，故答案为：HF分子间存在氢键，而HC(1分)子间不存在氢键；(6)白色数目为12X-=3、黑色球数目为8X-=1、另外离子数目为1,由化合价代数和为0,可知白色球为氟离子，故该化合物化学式-9为：KMgF3,晶胞质量为g,晶胞边长为anm(1nm=10m),该晶体的密度为-73-3g+(aX10cm)=g.cm。已知：A、B、C、D、E、F、G七种元素的核电荷数依次增大，属于元素周期表中前四周期的元素.其中A原子在基

31、态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的；D、E原子核外的M层中均有两个未成对电子；G原子核外价电子数与B相同，其余各层均充满.B、E两元素组成化合物B2E的晶体为离子晶体.C、F的原子均有三个能层，C原子的第一至第四电离能(KJ?mo分别为578、1817、2745、11575；C与F能形成原子数目比为1:3、熔点为190C的化合物Q.B的单质晶体为体心立方堆积模型，其配位数为；E元素的最高价氧化物分子的立体构型是?F元素原子的核外电子排布式是,G的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子的化学式为?g?cm其晶胞!向辿K为(4)在1.01 X lf)pa, 丁iCIH,气体摩尔体积为-i-i

32、53.4L?mol，实验测得 Q的气态密度为5.00g?L(2)试比较B、D分别与F形成的化合物的熔点高低弁说明理由Na ,该化合物晶体的密度为(3)A、G形成某种化合物的晶胞结构如图所示？若阿伏加德罗常数为则此时Q的组成为【答案】(1)8 ;平面三角形；1s22s22p63s23p5; Cu (NH3)42+NaCI的熔点高于SiC4因为NaCI是离子晶体，SiC4是分子晶体(3)(4)AI2CI6【解析】解：A、B、C、D、E、F、G七种元素的核电荷数依次增大，属于元素周期表中前四周期的元素，A原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的，则A为第VA族元素，同一主族元素中，元素的电

33、负性随着原子序数的增大而减小，所以A为N元素；D、E原子核外的M层中均有两个未成对电子，E的原子序数大于D,所以D为Si元素、E为S元素；B、E两元素组成化合物B2E的晶体为离子晶体，说明B为活泼金属，B的原子序数大于A,所以B为NaC、F的原子均有三个能层，为第三周期元素，E的原子序数小于F,C原子的第一至第四电离能(kJ/mol)分别为：578、1817、2745、11575,则E为Al元素，C为Mg元素；G原子核外最外层电子数与B相同，G最外层电子数是1,其余各层均充满，则G元素的核电荷数=2+8+18+1=29,为Cu元素；F位于第三周期且能和C形成化合物，则F为Cl元素，C与F能形成

34、原子数目比为1:3、熔点为190C的化合物Q,(1)Na的单质晶体为体心立方堆积模型，8个顶点上各有一个原子，体心上含有一个原子，所以其配位数为8;E元素的最高价氧化物为SO3,三氧化硫分子中价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以三氧化硫分子的立体构型是平面三角形；F是Cl元素，原子核外有17个电子，根据构造原理知，F元素原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p5;G的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子为铜氨络离子，铜氨络离子的化学式为Cu(NH3)42+,(2)B和E形成的化合物是氯化钠，D和E形成的化合物是四氯化硅，氯化钠为离子晶体，四氯化硅为分子晶体，一般来说，离子晶体的熔点

35、大于分子晶体，所以氯化钠的熔点高于四氯化硅。13.用化学知识回答各题(1)除去气态原子中的一个电子使之成为气态+1价阳离子时所需外界提供的能量叫做该元素的第一电离能？图1是周期表中短周期的一部分，其中第一电离能最小的元素是?(填字母)图1图2图第(2)德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的空心笼状分子C20，该笼状结构是由许多正五边形构成(如图2).请回答：C20分子共有个正五边形，共有条棱边，C2o晶体属于(填晶体类型)(3)晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单元称之为晶胞.NaCI晶体结构如图3所示？晶体中每个Na+同时吸引着个CP,每个C同时吸引着个Na+.晶体中在每个c周

36、围与它最接近且距离相等的C共有个.【答案】(1)C(2)12;30;分子晶体(3)6;6;12【解析】解：(1)同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；同一主族元素，元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以这几种元素第一电离能最小的是C(2)该分子中每个五边形含有C原子个数=-X5=,正五边形个数=20?-=12;每个碳原子占有边数=-X3=1.5该结构中边数=1.5X20=30由分子构成的物质是分子晶体，该物质是由分子构成的，为分子晶体,(3)根据图知，以体心上的离子为中心，与其距离最近的相反电荷的离子有6个、与其距离

37、最近的相同电荷的离子为12,所以晶体中每个Na+同时吸引着6个C，每个C同时吸引着6个Na+,晶体中在每个C周围与它最接近且距离相等的C共有12个C,也具有广泛的应13.钻是人体必需的微量元素，含钻化合物作为颜料，具有悠久的历史，在机械制造、磁性材料等领域用，请回答下列问题: TOC o 1-5 h z 图1图2(1)Co基态原子的电子排布式为;(2)献菁钻近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学中的光敏剂、催化剂等方面得到广泛的应用，具结构如图1示，中心离子为钻离子.献菁钻中三种非金属原子的电负性有大到小的顺序为,(用相应的元素符号作答)；碳原子的杂化轨道类型为；与钻离子通过配位键结合的氮

38、原子的编号是；(3)CoC2中结晶水数目不同呈现不同的颜色.CoC2?6H2OCoC2?2H2O(紫色)CoC2?H2O(篮紫)(蓝色)，C0C2加到硅胶(一种干燥剂，烘干后可再生反复使用)中制成变色硅胶.简述(5) Co的一种氧化物的晶胞如图所示(硅胶中添加C0C2的作用:),在该晶体中与一个钻原子等距离且最近的(4)用KCN处理含的Co (CN) 64-,反kcn溶液后，可生成紫色Co (CN) 63 4 5,写出该Co应的离子方程式: 钻原子有 个；筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在体具有Co02的层状结构(如2所示，小球表示 Co原子，大球表示 0原子)？下列用粗线画出的重复结

39、构单元示意图不能描述Co02的化学组成的是. 22626722【答案】(1) 1s2s2P 3s3p 3d4s(2) N C H; sp ; 2, 4+的盐溶液，有红色的Co(CN)2析出，将它溶于过量的5K下呈现超导性的晶体，该晶该配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色B中C60原子数目之比为(1+4X-):4=1:2,符合,C中CoO原子数目之比为4X-:4X-=1:2,符合，D中Co、O原子数目之比为1:4X-=1:1,不符合,(石墨仅表示出其中的一层结构)14.C6。、金刚石、石墨、二氧化碳和氯化钠的结构模型如图所示CCC*C(1)C60、金刚石和石墨三者的关系是互为A.同分

40、异构体B?W素异形体C.同系物D.同位素(2)固态时，C60属于(填原子或分子晶体，C60分子中含有双键的数目是?(3)晶体硅的结构跟金刚石相似，1mol晶体硅中含有硅-硅单键的数目约是Na?(4)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是?观察CQ分子晶体结构的一部分，试说明每个CO2分子周围有个与之紧邻且等距的CO2分子；该结构单元平均占有个CO2分子.观察图形推测，CsCI晶体中两距离最近的。间距离为acm,则每个。周围与其距离为a的Cs+数目为,每个Cs+周围距离相等且次近的Cg数目为,距离为,每个CS周围距离相等且第三近的CS数目为,距离为,每个Cf周围紧邻且等距的C数目为?(

41、7)设Na为阿伏加德罗常数，则CsCI晶体的密度为?(用含a的式子表示)(8)若假设CsCI晶体中的离子都是钢性硬球，Cs+离子半径为1,CI离子半径为2,则CsCI晶体空间利用率为?(只要求列出计算式，用含1和2的式子表示)【答案】(1)B(2)分子；30(3)2(4)2(5)12;48; 8 ( 7)(8)【解析】解：(1)同种元素的不同单质互称同素异形体,)(一C6。、金刚石和石墨是碳元素的不同单质，属于同素异形体;C60中构成微粒是分子，所以属于分子晶体；设C60分子中含有x个五边形和y个六边形.根据欧拉定理求棱边数：每个顶点伸出三条棱，而每条棱又总是由两个顶点共有，每个顶点单独伸出的

42、棱有1.5条，60个顶点共伸出的棱为60X1.5=90条.至此，依据欧拉定理可写出：60+x+y-90=2每条棱是由两个面共用的，所以，一个五边形单独占有的棱边数为2.5条，一个六边形单独占有的棱边数为3条，由棱边数守恒2.5x+3y=90联立可以解得：x=12,y=20,通过以上分析知五边形的碳形成共价双键，五边形的碳形成共价单键，所以一个分子中有30个碳碳双键，每个硅原子含有2个硅硅键，则1mol硅晶体中含有硅硅单键的数目约是2Na个，(4)石墨层状结构中，每个碳原子被三个正六边形共用，所以平均每个正六边形占有的碳原子数干冰是分子晶体，CO2分子位于CO2分子为例，与它距离最近=8X- =

43、4;=6X-=2,立方体的顶点和面心上，以顶点上的的CQ分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上；晶胞中分子数目(6)每个Cs*周围与它最近且距离相等的CS共有-=6个;-=12,距离为一；每个Cs+周围距离相等且次近的Cs+为面心上的CS原子，目=距离相等且第三近的Cs+为体心上的，数目为1X8=8距离为一；每个Cs+周围紧邻且等距的C数目=1X8=8(7)该立方体中含1个氯离子，1个CsT,根据pV=一知，p=,(8)晶胞中共含有1个Cs和1个Cl,体积为：-n(门+)X1晶胞的边长为2X(门+2)晶3_)_)胞体积为飞(2n+22),氯化钠晶体中离子的空间利用率为：_(=(一15.新材料

44、的出现改变了人们的生活，对新材料的研究越来越重要图1图2图3(1)导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛 ？具晶胞结构如图硫化锌在荧光体、光1所示，a位置是tb b位置Zn2+则此晶胞中含有 个 前,Zn2+的配位数为 分子，如图的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式为最近发现一种钛原子和碳原子构成的气态团簇 2所示，项角和面心的原子是钛原子，棱由甲烷分子，在一定条件下可以得到碳正离子CH，和碳负离子”CH,CH3+中C-H键键角是;Cf-的空间构型是.某金属材料的结构如图3-I所示，属于面心立方的结构，晶胞结构如图3-H所示.若晶胞的边长为apm,金属的密度为pg/cn B能形成两种常见的单质

45、，其分子式分别为，其沸点是同族元素氢化物中最高的因是,金属的摩尔质量为Mg/mol,则阿伏加德罗常数-1Na=mol.【答案】(1)4;4(2)Ti14C13(3)120三角锥形(4)【解析】解：(1)根据硫化锌的晶胞图可知，晶胞中含有硫离子数为-=4,每个锌离子周围距离最近的硫离是4个，根据晶胞结构可知，晶胞中含有钛原子为14,碳原子数为13,所以化学式为Tii4Ci3,碳正离子CH3+中碳原子的价层电子对数为=3,所以CH3+中C-H键键角是120碳负离子CH3中碳原子的价层电子对数为二4,有一对孤电子对，所以CH-的空间构型是三角锥形,(4)晶胞的边长为apm,则晶胞的体积为(ax101

46、0)3cm3,根据晶胞的结构可知，晶胞中含有原子为-=4,卞艮矢口，Na=mol=mol,16.有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均不大于30).A的基态原子2P能级有3个单电子；C的核外没有成单电子，B、C两元素形成的化合物晶胞结构如图所示；HOcID的3p能级有1个单电子，且与B所在主族相邻；E元素在地壳中含量居第四位；则写出基态E原子的价电子排布式A的最简单氢化物分子的空间构型为_,其中A原子的杂化类型是.(5)B、C两元素形成的化合物MgO,晶胞中Mg原子处于面心结构，是面心立方堆积;Mg和0形成的化合物为MgO,由晶胞结构可知，0原子数目8X-+6X-=4,Mg

47、原子数目1+12X-=4,(5)B;分子；12(6)石墨金刚石NaCICsC卜干冰边形占有的碳原子数平均为6X-=2;结构，根据晶胞的结构，每个钠离子周围距离最近的钠离子在小立方体的面对角线的位置，每个钠离周围有8个氯离子，每个氯离子周围也有8个钠离子，所以图C为CsCl的结构，属于离子晶体;CQ分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上，所以图B为干冰晶体;(6)各种物质的熔点：原子晶体离子晶体分子晶体，石墨的熔点大于金刚石，在离子晶体里，半径cm18.如图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCI、CsC、干冰、金刚石、石墨晶体结构中的某一种的某一部分DE个碳原子最近且距离相等；金刚石属于

48、晶体.均为代表石墨的是个；,每个正六边形占有的碳原子数平有代表NaCl的是,个；,每个Na+周围与它最近且距离相等的Na+晶体，每个CM与个C紧邻;晶体，每个CO2分子与个CQ(6)母编号回答).【解析】(1)在金刚石晶胞中，每个碳可与周围4个碳原子形成共价键，将这4个碳原子连结起来后可以形成正四面体，体心有一个碳原子，所以图D为金刚石，每个碳原子与4个碳原子最近且距离相等；金刚石是空间网状结构，属于原子晶体;故答案为：D,4,原子；(2)石墨是层状结构，在层与层之间以范德华力相互作用，在层内碳与碳以共价键相互作用，形成六边形，所以图E为石墨的结构，每个正六在NaCl晶胞中，每个钠离子周围有六

49、个氯离子，每个氯离子周围也有六个钠离子，所以图A为NaCl的子周围有八个这样的立方体，所以每个钠离子周围与它最近且距离相等的钠离子就有12个;8,即每个钠离子CO2分子位于立方体的顶点和面心上，以顶点上的CO2分子为例，与它距离最近的则晶胞质量=4X3二一g,晶胞的体积=一cm,故晶胞边长a=中每个碳原子与BC代表金刚石的是(填字母编号，下同)，其(4)代表CsC口的是_,它属于(5)分子紧邻;代表干冰的是，它属于则上述五种物质熔点由高到低的排列顺序为(用字2(3)A;12(4)C;离子；8(4)CsCI的晶胞中钠离子和氯离子的配位数都是干冰是分子晶体,【答案】(1)D;4;原子(2)E;低的

50、排列顺序越大，晶格能越小，熔点越低，由于铯离子半径大于钠离子，石墨的熔点大于金刚石，所以熔点由高到为：石墨金刚石NaCICsC干冰；根据要求填空:已知MgO的晶体结构属于NaCI型，MgO晶胞中Mg2+的配位数为;与02距离最近的O2有个，某同学画出的MgO晶胞结构示意图如图1所示，请指出其中错误的是（2）铝单质的晶胞结构如图甲所示，原子之间相对位置关系的平面图如图丙所示1 2若已知铝原子半径为 d cm, Na表示阿伏加德罗常数，铝的摩尔质量为M g/mol ,则该晶体的密度可表示为g/cm3.（填化简结果）.（3）氢能被视作连接化石能源和可再生能源的重要桥梁；氢的规模化储运是氢能应用的关键

51、？氨硼烷化合物（NH3BH3）是最近密切关注的一种新型化学氢化物储氢材料.请写出含有配位键（用一”表示）的氨硼烷的结构式;与氨硼烷互为等电子体的有机小分子是（写结构简式）.HH【答案】（1）6;6;应为黑色（2）（3）Ai;CH3CH3UA【解析】解：（1）由氯化钠的晶胞结构可知，氯离子和钠离子的配位数都是6,所以在MgO晶胞中Mg4d,立方体的棱长为一X 4d=22和。的配位数也都是6,由氯化钠的晶胞结构知，氧化镁中镁原子和镁原子处于小正方形的对角线上，根据图象知，应该为黑色，应为黑色；（2）铝原子半径为d,由图内可知，正方形对角线长度为d,晶胞体积为（2-d）3=16-d3,晶胞中含有原子

52、数目=8X-+6X-=4,AI相对原子质量为M,故晶胞的质量=4Xg,故晶体的密度HH（3）氮原子提供一对共用电子对给硼原子形成配位键，氨硼烷的结构式为；等电子体具有相HH同的电子数目和原子数目，与氨硼烷互为等电子体的有机小分子是CHsCH;（2017?新课标川）研究发现，在CO2低压合成甲醇反应（CQ+3H2=CHJOH+H2O）中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景？回答下列问题：Co基态原子核外电子排布式为.元素Mn与O中，第一电离能较大的是,基态原子核外未成对电子数较多的是.CO2和CfOH分子中C原子的杂化形式分别为和.在CO2低压合成甲醇反应所

53、涉及的4种物质中，沸点从高到 TOC o 1-5 h z 低的顺序为，原因是.硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了b键外，还存在MgO具有NaCI型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm，贝U为nm.MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a=0.448nm，贝Ur(Mn2+)为nm.00*Mg【答案】(1)1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2;O；Mn(2)sp;sp3也0CHsOHCC2H?;常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体，液体的沸点高于气体；水分子中有两个氢原子

54、都可以参与形成分子间氢键，而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键，所以水的沸点高于甲醇；二氧化碳的相对分子质量比氢气大，所以二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高n键、离子键(5)【解析】解：(1)Co是27号元素，位于元素周期表第4周期第VHI族，其基态原子核外电子排布式为 TOC o 1-5 h z 2262672721s2s2P3s3p3d4s或Ar3d4s.元素Mn与0中，由于O元素是非金属性而Mn是过渡元素，所以第一电离能较大的是0,0基态原子价电子为2s22p4,所以其核外未成对电子数是2,而Mn基态原子价电子排布为3d54s2,所以其核外未成对电子数是5,因此核外未成

55、对电子数较多的是Mn,CQ和CH30H的中心原子C原子的价层电子对数分别为2和4,所以CQ和CfOH分子中C原子的杂化形式分别为sp和sp3,在C02低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为H20CHOHCQ出,原因是常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体，液体的沸点高于气体；水分子中有两个氢原子都可以参与形成分子间氢键，而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键，所以水的沸点高于甲醇；二氧化碳的相对分子质量比氢气大，所以二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高,硝酸镒是离子化合物，硝酸根和镒离子之间形成离子键，硝酸根中N原子与3个氧原子形成3个b02半径的4倍,即4

56、r=键，硝酸根中有一个氮氧双键，所以还存在n键，故答案为：n键、离子键；(5)因为02是面心立方最密堆积方式，面对角线是-a,解得r=nm； MnO也属于NaCl型结构，根据晶胞的结构,Mn2+构成的是体心立方堆积，体对角线是Mn2半径的4倍，面上相邻的两个Mn2+距离是此晶胞的一半，因此有nm,21.已知尿素(结构简式：可用于制有机铁肥三硝酸六尿素合铁(JI),化学式为Fe(H2NCONH2)6(N03)3.回答下歹I问题.基态Fe3+的核外电子排布式为.C、N、0三种元素的第一电离能由大到小的顺序是NH3分子的形状是尿素易溶于水，主要原因是.(3)和NQ互为等电子体的一种阴离子是(4)如图

57、所示为铁的某种氧化物晶胞示意图，该氧化物的化学式为【答案】(1)Ar3d5(2)N0C;三角锥形；尿素分子和水分子之间能形成氢键2-CQ(4)FeO【解析】解：(1)Fe原子核外有26个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,Fe原子失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe3+,Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,故答案为：Ar3d5;(2)同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，所以C、N、。三种元素的第一电离能由大到小的顺序为：NOC;NH3分子中氮是sp3杂化，氮周围

58、有一对孤对电子对，所以NH3分子的形状是三角锥形；尿素分子和水分子之间能形成氢键，所以尿素易溶于水，故答案为：NOC;三角锥形；尿素分子和水分子之间能形成氢键；(3)原子个数相等价电子数相等的微粒是等电子体，碳酸根与硝酸根离子互为等电子体，故答案为：CQ2;(4)晶胞示意图中铁和氧的原子个数都是4,所以氧化物的化学式为：FeO21.2015年8月28日，由中国稀土行业协会储氢材料分会主办的“201冲国稀土储氢论坛”在山东省枣庄召开，与会代表共同研究解决储氢合金产业化发展过程中存在的各类问题，为储氢材料未来的发展寻求创新之路.钛(门)、钢(2)、镣(皿)、例(La)等在储氢材料方面具有广泛的用途

59、.下面是一些品体材料的结构示意图.IOanjBGeeaO2|FOTiONi?lb?怙匕-CT请回答下列问题：(1)写出银原子的核外电子排布式：(2)钛金属晶体的原子堆积方式如图1所示，则每个钛原子周围有个紧邻的钛原子.(3)例系合金是稀土系储氢合金的典型代表.某合金储氢后的晶胞如2所示，该合金的化学式为,1mol专阑形成的该合金能储存mol氢气.(4)嫦娥三号卫星上的PTC元件(热敏电阻)的主要成分-粉钛矿晶体结构如图3所示，该晶体经X射线分析鉴定，重复单位为立方体，边长为acm.顶点位置被Ti4+所占据，体心位置被Ba2+所占据，所有棱心位置被O2所占据.该晶体中的O元素与氢形成的化合物的中

60、心原子的杂化类型为分子空间构型为，其该晶体中的O元素与其同周期左右相邻的元素第一电离能由大到小的顺序是大的顺序是.写出该晶体的化学式：，电负性由小到3若该晶体的密度为Pg/cm，阿伏伽德罗常数的值为Na,则a=cm.(3) Lag; 3【答案】(1)1s NCH; sp2、sp3; 9Na ( 3)八0 (CQ、CS2等)；4CN32s22p63s23p63d84s2(2)12(4)sp3;V形；FNO;NvOvF;BaTiQ;【解析】解：(1)Ni原子核外电子数为28,根据能量最低原理，核外电子排布式为：22626821s2s2P3s3p3d4s,(2)由钛晶体的原子堆积方式可知，属于六方最