2021届高三化学新题5月考点15 物质结构与性质综合题（选修）解析版

考点15物质结构与性质综合题（选修）

1.（2021•吉林东北师大附中高三月考・）碳和硅在元素周期表中都处于第IVA族，但他们的性质并不相同，

碳和硅的性质差异清晰地显示出它们各自在有机化学和无机化学（硅酸盐）中占据统治地位的作用。

（1）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一形象化描述，基态硅原子的核

外电子排布式为一，其基态原子核外有一种不同空间运动状态的电子.

（2）由于硅的价层有d轨道可以利用，而碳没有，因此它们的化合物结构和性质存在较大差异。化合物

N（CH3）3（三角锥形）和N（SiH3）3（平面形）的结构如图所示，则二者中N的杂化方式分别为一。更易形成配合

物的是一。

（3）碳酸盐在一定温度下会发生分解，实验证明碳酸盐的阳离子不同，分解温度不同。

第HA族部分碳酸盐受热分解温度

碳酸盐MgCO3CaCOsBaCOsSrCO3

热分解温度/℃40290011721360

阳离子半径/pm6699112135

试解释，IIA族碳酸盐的分解温度随着阳离子半径的增大逐步升高的原因一。

（4）石墨烯与金属R可以形成一种插层化合物。其中R层平行于石墨层，晶胞如图甲所示，其垂直于石墨

层方向的投影如图乙所示。则该插层化合物的化学式为一。

甲乙

32

【答案】电子云Is22s22P63s23P2或[Ne]3s23P28sp,spN（CH3）3当阳离子所带电荷相同

时，阳离子半径越大，其结合氧离子能力就越弱，对应的碳酸盐受热分解温度就越高RCs

【详解】

（1）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；硅元素的原子

序数为14,则基态硅原子的核外电子排布式为Is22s22P63s2sp2或［NeJ3s2sp2；基态原子核外有1+1+3+I+2-8

种不同空间运动状态的电子，故答案为：电子云；Is22s22P63s2sp2或［Ne］3s2sp2：8；

（2）由化合物N（CH3）3的空间构型为三角锥形可知，化合物中氮原子的价层电子对数为4,孤对电子对数

为1，氮原子的杂化方式为sp3杂化，N（SiH»3的空间构型为平面形可知，化合物中氮原子的价层电子对数

为3,孤对电子对数为0,氮原子的杂化方式为Sp2杂化，N（CH3）3中氮原子具有孤对电子，N（SiH3）3中氮原

子没有孤对电子，则N（CH3）3更易形成配合物，故答案为：sp3：sp2;更易形成配合物；

（3）碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程,

阳离子所带电荷相同时,，阳离子半径越小结合氧离子能力越强，对应的碳酸盐就越容易分解，IIA族阳离子

所带电荷相同，从上到下阳离子半径依次增大，碳酸盐的分解温度逐步升高，故答案为：当阳离子所带电

荷相同时，阳离子半径越大，其结合氧离子能力就越弱，对应的碳酸盐受热分解温度就越高；

（3）由图甲和图乙可知，晶胞中位于顶点、面心和体内的R原子个数为8X1+6义!+4=8,位于棱上和

82

面心的碳原子个数为12XL+8X4X5=64,则插层化合物的化学式为RC8,故答案为：RQ,

2.（2021•山东济南市•高三三模）铁及其化合物具有广泛的应用。回答下列问题：

（1）铁元素在元素周期表中的位置为,其形成的离子常见的有Fe2+和F/+,基态Fe?+的价电子

的排布式为相同条件下，Fe3+比Fe?+稳定，原因是。

（2）一种二茂铁为骨架的新型手性麟氮配合物结构示意图如下，其中Ph为苯基，k为钺元素。该结构中电

负性最大的元素为（填元素符号，下同），分子中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为

。P原子的杂化方式为，分子中不含有的化学键类型是（填标号）。

A.离子键B.配位键C.极性共价键D.非极性共价键E.。键F.兀键

（3）铁酸钮是一种典型的单相多铁性材料其正交相晶胞结构如图所示。

©Y

其中铁酸钮的化学式为,己知1号O原子空间坐标为（0,0,；）,2号。原子空间坐标为（：，

7--m,--n）,则3号Fe原子的空间坐标为___________,若晶胞参数分别为apm、bpm和cpm,阿伏加

24

德罗常数的值用代人表示，则该晶体的密度为gym-%列出表达式）

【答案】第四周期第VBI族3d6基态Fe3+的价电子排布为3d5的半充满结构，能量低，稳定ON

1132x193x1()3°

>0>Csp3AYFeCh——,—Hm,-)------------

224abcA^A

【详解】

（1）铁为26号元素，在元素周期表中的位置为第四周期第VDI族，基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,

则基态Fe?+的价电子排布式为3d6；由于基态Fe?+的价电子排布为3d5的半充满结构，能量低，故Fe3+比Fe?+

稳定。

（2）该物质含有H、C、N、O、Fe、Ir元素，同周期元素从左至右电负性增大，同主族元素从上往下电负

性减小，故该结构中电负性最大的元素为O；分子中第二周期元素为C、N、O,第一电离能由大到小的顺

序为N>O>C。由图可知，P原子形成4根。键，则P原了•的价层电了•对数为4,则其杂化方式为sp3；该

分子中，N、P原子与Ir之间形成配位键，存在C-H键、C-0键、N-H键等极性共价键，存在C-C非极性共

价键，两原子之间的共价键有且只有一个是。键，C=N双键中有一个。键，一个兀键，不含有离子键，故选

Ao

（3）晶胞中Y的个数为8x2+4x工=2,Fe的个数为2,O的个数为8xL+4=6,故铁酸钮的化学式为YFeO3；

844

已知1号。原子空间坐标为（0,0,5）,2号O原子空间坐标为（；，y-m,}-n）,则3号Fe原子的空间

113

坐标为（万，-+m,-）,若晶胞参数分别为apm、bpm和cpm,阿伏加德罗常数的值用"八表示，则该

2x193_32x193x1()3。

晶体的密度为---------------------------9•cmi=-----------g-cm，

%(axlOlo)(bxlOIO)(cx10」°)°

abc/VA

3.（2021•江西新余市•高三二模）氨、磷、碑、铁、钛等元素及其化合物在现代农业、科技和国防建设中有

着许多独特的用途。

I.如LiFePO”是新型锂离子电池的电极材料，可采用FeCy、NHJ12Po_,、LiCl和苯胺等作为原料制

备。

（1）基态铁原子的价电子排布式为.,NH4H2PO&中，除氢元素外，其余三种元素第一电离能最大

的是.（填元素符号）。

(2)FeCy的熔点为306℃,沸点为315℃,FeCy的晶体类型是,

(3)苯胺（NH?）和NH4HzPO」中的N原子杂化方式分别为

(4)苯胺和甲苯相对分子质量接近，但苯胺熔点比甲苯的高，原因是

II.氨、磷、碑、睇等第VA族元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。

（5）白磷在氯气中燃烧可以得到PC1；和PCk，其中气态PC1.分子的立体构型为

（6）研究发现固态PJ和PBr5均为离子晶体，但其结构分别为［PC1J［PJ］和［PBrJ，分析PC%

和PBr5结构存在差异的原因是

（7）睇酸亚铁晶胞如图所示，其晶胞参数分别为anm、bnm、cnm,«=/?=/=90°,则:

①锦酸亚铁的化学式为

②晶体的密度为g-cm-（设NA为阿伏加德罗常数的值）。

【答案】3d64s2N分子晶体sp\sp3苯胺和甲苯都是分子晶体，苯胺中N原子容易形成

分子间氢键，其熔点偏高三角锥Br一半径较大，无法形成［PB%］-Fe（SbO3）2

792

血X10-21NA

【详解】

I.（1）铁原子序数为26,按构造规律知，基态铁原子的价电子排布式为3d64s2。同周期元素第一电离能从

左到右有增大的趋势，但当电子排布有半充满结构，第一电离能较高，则N的第一电离能高于O元素，同

主族元素第一电离能从上到下依次减小，则N的第一电离能高于P元素，则NH4H2PO4中，除氢元素外,

其余三种元素N、。和P的第一电离能最大的是N（填元素符号）。

（2）FeC§的熔点为306℃,沸点为315℃,氯化铁的熔沸点较低，则FeC§的晶体类型是分子晶体。

（3）苯胺（0一附心中N含有1对孤电子对、价层电子对数为4,则苯胺中N原子杂化方式为sp3、

NH4H2PO4中的N原子没有孤电子对、价层电子对数为4,杂化方式为sp3。

（4）苯胺和甲苯可构成分子晶体，苯胺和甲苯相对分子质量接近，但苯胺熔点比甲苯的高，则苯胺分子

间的作用力更强，从苯胺的结构可知，苯胺中N原子容易形成分子间氢键，使其熔点偏高、甲苯分子间则

不存在氢键，甲苯熔点比苯胺低。

II.（5）P03分子内中心原子P孤电子对数=与一=1、价层电子对数=3+1=4,故为sp3杂化、空间构

型为三角锥形。

（6）固态PCL和PB「5均为离子晶体，但其结构分别为［PC1J［PC16］和［PBE「B「原因是：Br-半

径较大，而C1-半径较小，所以P周围可以容纳6个C「，能形成伊。6］，而无法容纳6个Br、即无法形

成［PB』。

（7）①睇酸亚铁晶胞如图所示，据图可知一个晶胞中含有Sb原子的个数为8X'+2=4,O原子的个数

4

为4x4+10=12,Fe?+的个数为8x1+1=2，贝慨酸亚铁的化学式为Fe（SbC）3）2。

28

122x4+16x12+56x2792

②晶胞的质量为--------------------g=R—g,其晶胞参数分别为anm、bnm、cnm,

792

a=£=y=90。，则晶体的体积为2改!11113=21^乂10一2%3,晶体的密度为-3

1112lg-cmo

abcxiO-NA

4.（2021・贵州贵阳市•高三二模）铁是一种重要的金属，铁元素也是人体必需的微量元素之一.铁及其化合

物在生产生活中有着广泛的应用.回答下列问题：

(1)氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示.该配合

物中基态铁离子的价电子排布式为碳原子的杂化轨道类型为

OCJHJ

(2)铁氯化钾K3[Fe(CN)6]溶液是检验Fe2+常用的试剂，lmol[Fe(CN)6r中所含。键的数目为

(3)铁的晶体中铁原子有三种堆积方式，其中两种品胞结构如下图所示，下列说法正确的是

a.a—Fe的空间利用率为74%

b.y-Fe品胞中铁原子的配位数为12

c.a-Fe延展时，可以转变为y-Fe

d.金属铁导电是由于通电时自由电子作定向移动

(4)Fe与Ca位于同一周期且最外层电子构型相同，铁的熔点和沸点均比钙的高，其原因是.

(5)有一种蓝色晶体，它的结构特征是Fe?*和Fe?+分别占据立方体互不相邻的顶点，立方体的每一条棱

上均有一个CN，K+位于立方体的某个合适的位置上，由此可知该晶体的化学式为；立方体中

Fe3+间连接起来形成的空间构型为.

(6)FeS?晶体的晶胞如图所示，晶胞边长为anm.设NA为阿伏加罗常数的值，则晶体密度的计算表达

3

式为g-cm-;晶胞中Fe?+位于S7所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为nm.

【答案】3d5sp2sp312NAbdFe的原子半径比Ca的原子半径小，价电子数更多，金属

键更强KFe[Fe(CN)6]正四面体竺等t叵

a-NA2

【分析】

根据铁原子的电子排布式和Fe3+的电子排布式写出Fe"的价电子排布式：根据铁氯化钾K3[Fe(CN)6]的结

构，判断该结构中所含b键的数目；根据a-Fe属于体心立方堆积，y-Fe属于面心立方最密堆积判断正

确选项；根据Fe和Ca的结构，由金属键判断熔沸点高低的原因；根据题中信息，计算晶体的化学式；根

据晶胞的结构，由“均摊法”进行晶胞的相关计算；据此解答。

【详解】

(1)Fe的原子序数为26,核内26个质子，核外26个电子，其电子排布式为Is22s22P63s23P63d64s,Fe3+

是Fe原子失去最外层2个电子和次外层一个电子形成的，则铁离子的价电子排布式为3d5；该配合物中，

甲基和乙基上的碳原子形成4个6键且不含孤电子对，杂化轨道数目为4,碳原子杂化方式为sp，杂化，碳

碳双键、酯基中C碳原子形成3个c键且不含孤电子对，杂化轨道数目为3,碳原子杂化方式为sp2杂化；

答案为3d5；sp2,sp\

(2)[Fe(CN)6产中Fe3+与CN-之间形成配位键，属于6键、CN-中C原子与N原子之间形成1个0键,[Fe(CN)6产

含有12个。键，lmol[Fe(CN)6产离子中所含。键的数目为12NA；答案为12NA。

a—Fe属于体心立方堆枳，空间利用率为68%,故a错误;

7-Fe属于面心立方最密堆积，面心立方最密堆积配位数为12,故b正确;

c.金属延展时，金属键不变，金属结构不变，所以a—Fe延展时，不可能转变为y-Fe,故c错误；

d.金属铁的导电性是由于在Fe中含有自由移动的电子，在通电时自由电子改作定向移动形成电流，故d

正确：

答案为bd。

（4）Fe与Ca位于同一周期且最外层电子构型相同，铁的熔点和沸点均比钙的高，是因为二者均为金属晶

体，金属键越强，熔沸点越高，Fe的原子半径比Ca的小，价电子数更多，金属键更强；答案为Fe的原子

半径比Ca的原子半径小，价电子数更多，金属键更强。

（5）某蓝色晶体中，Fe2\Fe?+分别占据立方体互不相邻的顶点，Fe2\Fe3+个数都是4x1=0.5,立方体的

每条棱上均有一个CN,CN-个数=12x'=3,根据电荷守恒得K+个数="~0・5><2~05><3=05,所以Fe2+^

41

Fe3\CN\K+个数之比=0.5:0.5:3:0.5=1:1:6:1,所以该晶体的化学式为KFe[Fe（CN）H；立方体中F&+间连

接起来形成的空间构型为正四面体形；答案为KFe[Fe（CN）k；正四面体。

1.1

（6）晶胞边长为anm=axl（y7cm,晶胞体积V=（axl（?7cm）3,该晶胞中Fe?+个数=l+12x—=4,S；个数=8x-

48

Im4M4xl20xl02148xl023

+6x^=4,其晶体密度片歹=可再正书g-cm"F^g-cm，=F^g.cnr3；晶胞中Fe?+

位于S：所形成的八面体的体心,该正八面体的边长为每个面对角线长度的一半,即正八面体的边长=^a;

2

4.8x1023

答案为

3—ac

aNA2

5.（2021•天津高三三模）N、P、S、Cu、Sn元素形成的化合物质性质丰富，研究较多。

（1）基态Cu原子核外电子排布式为。

S

（2）硫眼（||）分子中氮、碳的杂化类型分别为、o

H,N—C—NH,

（3）P、S的第二电离能。2）的大小关系为L（P）12岔）（填“>”“<”或"="），原因是

+

（4）[CU（NH3）2]不稳定遇到氧气被氧化成深蓝色的[CU（NH,）4『，试回答下列问题:

①[Cu(NHjJ+配位数为，含有0键的数目为个。

②NH3的空间结构为

③上述反应可用于检验氨气中的痕量。2，写出该反应的离子方程式___________

(5)CU2S11S3属于立方晶体,如下图所示,

Os

OCuSn

2/31/3

其晶胞参数为a=0.5428nm,阿伏加德罗常数为NA，S原子填充在Cu,(Sn-)构成的正四面体空隙中,

则晶胞中正四面体的空隙填充率为,则Cu?SnS3密度为g<01-3(列出计算式)。

【答案】次仃35。4slsp3sp2<S+的价电子排布式为：3s23P3,属于半满结构，能量低，稳定,

++?+

难失去电子416三角锥形4[Cu(NH31]+8NH3+O2+4H=4[CU(NH3)4]+2H2O

以x(0.5428x10-7)3

【详解】

(1)基态Cu原子核电荷数是29,核外3d能级上10个电子、4s能级上1个电子为其价电子，则Cu原子核

外电子排布式为[Ar]3d；

(2)每个N原子形成的共价键有2个N-H键、1个N-C键，且还含有1个孤电子对，所以N原子价层电子

对个数是3,根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型为sp3；每个C原子形成的共价键有2个C-N键、

1个C=s键，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型分别为sp2；

(3)P+的价电子排布式为3s23P2,S+的价电子排布式为：3s23P3,属于半满结构，能量低，稳定，难失去电

子，所以I2(p)<l2(s);

(4)①[Cu(NH3)4]2+中的配体为NH3,有4个配体，所以配位数为4,即4个。键，NH3中3个N-H键，有

3个o键,故。键总数为3x4+4=16；

②NH3的价层电子对数=3+(5-3xl)/2=4,一对孤电子对，所以空间构型为三角锥形；

③[Cu(NHj,『在氨气中遇到氧气被氧化成深蓝色的[CU(NHJ4广，则氨作为配合物，需要2个NH3,

Cu元素化合价从+1升至+2,则0元素化合价从。降至-2,变价2x2=4,则[Cu(NH3),了前配系数4,根

据电荷守恒和Cu?+在酸性环境才能存在，则离子反应方程式为：4[CU(NH3)]+8NH3+O2+4H+=4

2+

[CU(NH3)4]+2H2O；

(5)CuzSnSs的晶胞中，S原子填充在Cux(Snm)构成的正四面体空隙个数为8,其中有4个被填充，则晶胞

21

中正四面体的空隙填充率为50%,在•个晶胞中，S在晶胞内部，为4个，一Cu和一Sn在顶点和面」:，数

33

2I3

4x32+4x(-x64+X118.7)-x342.7

目为8x1/8+6x1/2=4,根据

p=—=----------------------------------g・cm4

-73-----------------7rr3gvm

VNAx(0.5428xlO)NAx(0.5428xlO)

6.(2021•河南高三三模)磷酸铁锂电池以容量高、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学性能稳定、使

用安全、对环境无污染而备受青睐，其总反应式为LiFeP04+6CW|TLLrFeP04+LixC6。

(1)基态Fe2+与Fe3+的最外层电子数之比为。

(2)上述电池中可用Co原子代替Fe原子，它们的各级电离能(kJ-mo「)数据如下:

i.kLLIs

Fe762.51561.9295752907240

Co760.41648323249507670

I,(Co)>I3(Fe)的原因是

(3)石墨是六方品系，其硬度小而熔沸点高，原因分别是、；石墨中碳原子的价

层电子对数为,杂化轨道类型为

(4)磷酸铁锂电池的负极材料为Li原子嵌入两层石墨层中间形成的晶体，其晶胞结构如图所示，乙晶体的

化学式为。在晶胞中，石墨层中最近的两个碳碳原子间的距离是142pm,石墨层与层间的距离

是335Pm,则甲晶体的密度为g-cm-3(列出表达式即可，用NA表示阿伏加德罗常数的值)。

甲

【答案】14：13Co?+的价电子排布式为3d7,Fe?+的价电子排布式为3d6,Fe?+易失去1个电子变为

3d$的稳定结构石墨是层状结构，层与层之间的作用力为范德华力，可以滑动，故硬度小石墨中同

2

层原子之间以共价键结合成网状结构故熔沸点高3spLiC12

__________79__________

9^X1422X335X10-30N,

2A

【详解】

(1)铁元素的原子序数为26,亚铁离子和铁离子的最外层电子排布式为3s23P63d6和3s23P63d5,则最外层

电子数之比为14:13,故答案为：14:13；

(2)Cd+离子的价电子排布式为3d7,Fe2+离子的价电子排布式为3d6,Fe?+离子再失去1个电子形成F5十

离子的价电子排布式为3d5,3d5为半充满的稳定结构，则与Co?+离子相比，Fe2+离子易失去1个电子形成

Fe3+离子,导致钻元素的第三电离能大于铁元素的第三电离能，故答案为：Co2+的价电子排布式为3d7，Fe2+

的价电子排布式为3d6,Fe?+易失去1个电了•变为3d$的稳定结构;

(3)石墨是过渡型晶体，空间结构为层状结构，层与层之间的作用力为范德华力，可以滑动，故硬度小,

同层原子之间以共价键结合成网状结构，故熔沸点高，石墨晶体同层中每个碳原子与3个碳原子以共价键

相结合，则碳原子的价层电子对数为3,杂化轨道类型为sp?杂化，故答案为：石墨是层状结构，层与层之

间的作用力为范德华力，可以滑动，故硬度小；石墨中同层原子之间以共价键结合成网状结构故熔沸点高；

3；sp2；

(4)由乙晶体的晶胞结构可知，晶胞中锂原子的原子个数为4X1=!，碳原子的个数为8X?+2=6,则

822

晶胞的化学式为LiC⑵由甲晶体的晶胞结构可知，晶胞中锂原子的原子个数为8X：=1,碳原子的个数为

8

8X1+2=6,晶胞的化学式为LiC6,设晶胞的密度为dg/cn?,由晶胞的质量公式可得：？叵

22

79

7+12x6

w

X1422X335X10Xd=一-----故答案为：LiCi2；

79

—X1422X335X10-3<)N°

2A

7.（2021.山东青岛市.高三二模）HgCL稀溶液可用作外科手术刀消毒剂，HgCL晶体熔点较低，熔融状态

下不导电。

（1）HgCb属于化合物（填“离子”或“共价”）。

（2）HgCb和不同浓度NH3-NH4cl反应得到某种含汞化合物的晶胞结构M如图所示：（部分微粒不在晶胞

内）

①写出该含汞化合物的化学式___________O

②M中/HNH（填“大于”、“小于”、或“等于”）NH3中的/HNH,分析原因___________。

③该含汞化合物晶体在水中的溶解性（填“可溶”或"难溶”），分析原因___________。

④在晶胞中C1原子a的分数坐标为（；，；，1）,则Hg原子b的分数坐标为；晶胞的体积为V

cm3,则该晶体的密度为g-cm_3o

【答案】共价Hg（NH3）2Cl2大于在M中氮原子的孤电子对填充到汞离子的空轨道形成共价键，

对N-H键的斥力减弱，因此M中NHNH比NH3中的变大可溶该分子可以与水分子形成分子间氢

【详解】

（1）因为HgCL晶体熔点较低，熔融状态下不导电，所以HgCL属于共价化合物；

（2）①由图可知一个Hg连接2个N%和4个C1,2个NH3被一个Hg完全占有，而每个C1均被两个Hg

平分，则一个Hg拥有2个CL所以该含汞化合物的化学式为Hg（NH3）2Cb;

②在M中含有NH3,NH3中N原子存在孤电子对，该孤电子对填充到汞离子的空轨道形成共价键，对N-H

键的斥力减弱，导致M中几个N-H键之间的键角增大，所以ZHNH比Ng中的变大，即M中/HNH大

于NH3中/HNH；

③该含汞化合物晶体中含有较多的NH3,在水中会与水分子形成分子间的氢键，导致物质的溶解性增强，

故该晶体在水中可溶；

31

④由图可知Hg原子b的分数坐标为(1,0,-)；

用均摊方法计算，在晶胞中含有C1数目为：8xl+2xl+8xi=4,含有Hg原子数为：1+2X1=2,含有

8242

N%分子4个，晶胞的体积为Vcn?,则该晶体的密度为：

%.542?200.5+4?g4611.3

g-cm。

VgN1

VgNA

8.(2021•陕西宝鸡市•高三二模)照相底片定影时，常用定影液硫代硫酸钠(Na2s2O3)溶解未曝光的漠化

银(AgBr),生成含NasIAgSC^］的废定影液再向其中加入Na2s使NaslAgSC^］中的银转化为

Ag?S,使定影液再生。将Ag2s在高温下转化为Ag,达到回收银的目的。

回答下列问题：

(1)元素周期表中，铜、银、金位于同一副族相邻周期，则基态银原子的价层电子排布式为

乙二胺(H?NCH2cH2NH2)是一种有机化合物，与Cd+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是

(2)S2O；离子结构如图所示，写出一种等电子体其结构中3键的类型为

(3)写出AgBr溶于Na2s2O3溶液反应的离子方程式。NaslAgGzO,%］中存在的作用力有

(填化学键类型)，银离子的配位数是。

(4)在空气中灼烧Ag2s生成Ag和SO?,SO2分子中心原子的杂化类型为，分子的空间构型

为，与C02构型不同的原因是,由此判断H?。的键角HQ+的键角。

(5)用X射线衍射法可测定阿伏加德罗常数。金的X射线衍射图象可知晶胞属于面心立方晶胞•若金原子

的半径为rem,金的密度为pg-cm',摩尔质量为Mg-moL,列出计算阿伏加德罗常数的算式___________

(用含a,P,M的表达式表示)。

(6)从组成的角度分析Ag2cCh比Ag2s的分解温度低的原因是o

【答案】4d5sl乙二胺的两个N提供孤对电子给CM+形成配位键SO：P-PG键

32

AgBr+2S2O^=[Ag(S2O3)2]-+Br-离子键、共价键、配位犍2spV形硫原子上

孤电子对存在对共价键的排斥作用使键角变小小于以=4"3PmHAg+对CO/中氧离子

的吸引，在加热条件下使碳氧键断裂，释放出CO?气体

【详解】

(1)已知基态铜原子的价层电子排布式为：3d'°4s'，元素周期表中，铜、银、金位于同一副族相邻周期，

故基态银原子的价层电子排布式为4di°5si，由于乙二胺(H?NCH2cHzNH?)中两个-NH2的N原子上均有

孤电子,均能与C#+等金属离子形成配位键,故能与Ci?+等金属离了•形成稳定环状离子，故答案为：4d5sl：

乙二胺的两个N提供孤对电子给CV+形成配位键；

(2)等电子体是指原子总数相等，价电子总数相等的分子，因S和O的价电子数相等，故S2O；等电子体

为SO：,其结构中。键是S原子的3P轨道和O原子的2P轨道重叠形成的，故。键的类型为P-P。键，故答

案为：SO：；P-Pc键；

(3)由题干信息可知，硫代硫酸钠(Na2s2O3)溶解未曝光的滨化银(AgBr),生成含Na3[Ag(S2O3)2],AgBr

溶于Na2s2。3溶液反应的方程式为：AgBr+2Na2S2O3=Na3rAg(S2O,)2]+NaBr,故离子方程式为：

3

AgBr+2s2。：=[Ag(S2O3)2]-+Br-,

Na3[Ag(S2C)3)2]中存在的作用力有Na+与[Ag(S2O3)2广之间的离子键、[Ag(S2C>3)2广内部中有s原子

和O原子间的共价键和Ag+与S2。；-之间的配位键，[Ag(S2()3)2广中银离子的配位数是2,故答案为：

3-

AgBr+2S2O^=[Ag(S2O,)21+离子键、共价键、配位键；2；

(4)在空气中灼烧Ag2s生成Ag和SO2,SO2分子中心原子S原子周围形成2个6键，含有的孤电子对

数为：1(6-2x2)=l,故中心原子的价层电子对数为3,故杂化类型为sp2,分子的空间构型为V形，CO2

中C原子没有孤电子时，导致C=0之间的排斥力减小，故键角增大，故SO2与C02构型不同的原因是硫原

子上孤电子对存在对共价键的排斥作用使键角变小，由于H2。中0原子存在2对孤电子对，H3O+中0原

子存在1对孤电子对，由此判断H2。的键角小于H3O+的键角，故答案为：sp2；V形；硫原子上孤电子

对存在对共价键的排斥作用使键角变小；小于；

(5)设阿伏加德罗常数NA,已知金的晶胞属于面心立方晶胞，故一个晶胞中含有8X』+6XL=4个金原

82

子，设晶胞的边长为xcm,若金原子的半径为rem,可知:4r=72x＞即x=2板rem,又金的密度为pg-cm",

-1

摩尔质量为Mg-moP,列出为：4M=NA(2&r)3P,故计算阿伏加德罗常数的算式为：NA=^=--mol,

故答案为：&=4盘pmo「'；

(6)由于S2-的半径大于。2•的半径，Ag+对CO；中氧离子的吸引，在加热条件下使碳氧键断裂，释放出

CO2气体，导致Ag2cCh比Ag2s的分解温度低，故答案为：Ag+对CO；中氧离子的吸引，在加热条件卜使

碳氧键断裂，释放出C02气体。

9.(2021.海南海口市.高三三模)金属Ni可以与Mg、C形成一种化合物M,M是一种新型超导体，它的临

界温度为8K。回答下列问题：

(1)在基态Mg原子中，核外存在__________对自旋相反的电子。

(2)碳在矿物中，通常以碳酸盐形式存在。根据价层电子对互斥理论，可推知CO；的空间构型为

,其中碳原子的杂化轨道类型为oNaHCCh的溶解度比Na2cCh的小，其原因是HCO

;在水溶液中易形成多聚离子，请解释HCO；形成多聚离子的原因是。

(3)Ni的基态原子的价层电子排布式为。区分晶体Ni和非晶体Ni的最可靠的科学方法为

。向绿色的NiSCU溶液中滴加过量的氨水，溶液会变成深蓝色，其原因是溶液中生成了一种六

配体的配离子，该配离子的化学式为。

(4)已知M的晶胞(a=p=y=90。)结构如下图所示，则M的化学式为。其晶胞参数为：a=b=

c=dpm,该晶体的密度为g・cmB(列出计算式)

【答案】6平面三角形sp2HCC)3中的-OH可以与另一HCC>3中的氧原子形成氢键，故可形成多

213

2+

聚体3d84s2X射线衍射法[Ni(NH3)dMgCNi3dxl(y3()N

【详解】

(1)Mg元素为12号元素，核外电子排布为Is22s22P63s2,同一轨道中最多有两个自旋方向的电子，Mg原

子所占轨道均排满，所以有6对自旋相反的电子；

(2)CO：中C原子的价层电子对数为3+土力@巳=3,不含孤电子对，所以空间构型为平面三角形，碳

2

原子为sp2杂化；HCO；中含有-OH可以与另一HCO：中的氧原子形成域键，故可形成多聚体；

(3)Ni元素为28号元素，核外电子排布为［Ar］3d84s2,价层电子排布式为3d84s2；区分晶体和非晶体的最

科学方法为X射线衍射法；氨水中含有大量N%分子，N%分子中N原子有孤电子对，而Ni?+存在空轨道，

二者可以形成配位键，根据题意配位数为6,所以该配离子为［砧例比卜产；

(4)根据均摊法，晶胞中Mg原子的个数为8x：=l,Ni原子的个数为6x：=3,C原子的个数为1,所以

82

59x3+12+24,,,,

化学式为MgCNi3；晶胞的质量为m=——------g,晶胞的体积为V=d3pm3=cPxl(y30cm3,则晶体密度为

inJ

片菽历而；g-Cm'°

10.(2021.四川成都市•石室中学高三三模)氮元素在农药生产及工业、制造业等领域用途非常广泛。请根

据提示回答下列问题：

(1)N原子的最外层电子排布式为一，在第二周期元素中，第一电离能大于N的元素有一种。

(2)NH3是重要的配体，如［CU(NH3)4］2+,NH3分子的VSEPR模型为,其中H—N—H的键角为107.3。，

则［Cu(NH3)4产中H—N—H的键角―107.3。(填“大于”“小于”“等于")。

(3)甲基胺离子(CH3NH；)的电子式为,其中存在的共价键类型为一(填极性键、非极性键、配位

键)。已知(CH3)2NH比N%接收质子的能力强，可能的原因是。

(4)2-甲基毗呢(［(a)是类似于苯的芳香化合物，分子中N原子的杂化类型为一。Imol该物质中含有的

。键数目为一.

(5)已知氨在一定条件下可形成一种立方晶系，其立方晶胞沿x、y或z轴投影图均如图所示

①晶胞的棱长为apm,则该晶体的密度为_g/cm"写出数学表达式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。

②请画出该立方晶胞沿体对角线方向的投影图一。

HH

【答案】2s22P32四面体形大于［H：C：N：Hr极性键和配位健甲基的供电子能力强于

HH

氢原子，导致N原子电子云密度增大，接收质子的能力强sp214NA^^X1O30◎

【详解】

(1)N原子为第二周期VA族，则最外层电子排布式为2s22P3；在第二周期元素中，第一电离能大于N的

元素有Ne、F,合计2种；

(2)NH3的价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体构型，NFh分子中存在孤电子对，［Cu(NH3)4卢中孤电

子对已形成配位键，不再有孤对电子；NH3中孤电子对与成键电子对之间排斥力更大，使成键电子对之间的

夹角更小，则H—N—H的键角大于107.3%

HH

(3)甲基胺离子(CH3NH；)的电子式为存在的共价键类型为C-H、N-H、C-N极性键，N-H

HH

配位键；甲基供电子能力强于氢原子，甲基越多，N原子的电负性更强，接收质子能力更强，则(CH3)2NH

比N%接收质子的能力强。

(4)N原子有两个。键，一对孤电子对，另一个单电子参与形成兀键，故为SP2杂化；分子中含有7条C-H

◎键，5条C-Cc键，2条C-Nc键，合计14条6键，则1mol该物质中含有的。键数目为14NA。

(5)①根据题意可知，此时氨形成的晶体类型为体心立方堆积，配位数为8,每个晶胞中含有2个NH”

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密度二斤嬴而可§W=？N；

②正方体的角对角线的投影为正六边形，图像为

11.(2021.黑龙江哈尔滨市.哈九中高三二模)金属元素及其化合物在