2022届新高考化学二轮复习非选择题题型分类练题型四　物质结构与性质

题型四物质结构与性质（A组）1．C、Si、Ge、Sn是同族元素，该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用。请回答下列问题：（1）第四周期与基态Ge原子具有相同未成对电子数的元素有（填元素符号）；1mol晶体硅与1mol碳化硅所含共价键数目之比为，晶体硅的熔点比碳化硅的熔点（填“高”或“低”）。（2）SnCl2极易水解生成Sn（OH）Cl沉淀，Sn（OH）Cl中四种元素电负性由小到大的顺序为。在碱溶液中Sn（Ⅱ）的存在形式为[Sn（OH）3]－（亚锡酸根离子），[Sn（OH）3]－中Sn的价层电子对数为，该离子中存在的化学键类型有（填标号）。a．离子键 b．共价键c.配位键 d．氢键（3）常温下在水中的溶解度：Na2CO3NaHCO3（填“＞”或“＜”），用氢键的相关知识解释其原因：。（4）灰锡的晶体结构与金刚石相似（如图甲所示），其中A处原子的原子分数坐标为（0，0，0），则B处原子的原子分数坐标为。在图乙网格中补全灰锡的晶胞沿y轴的投影图。已知灰锡的密度为ρg·cm－3，设NA为阿伏加德罗常数的值，根据硬球接触模型，则Sn原子半径r（Sn）＝pm（用代数式表示）。2．海底热液的研究是当今科研的热点，海底热液活动区域“黑烟囱”的周围常存在FeS、黄铜矿、钙钛矿、锰结核等矿物。如图1所示是海底“黑烟囱”喷发的热液的组成示意图。请回答下列问题：（1）基态Cu原子的核外电子排布式为。基态Mn2＋的核外电子中未成对电子数为________________________________________________________________________。（2）砷、镓、硒是同周期的主族元素，其第一电离能从小到大的顺序是。（3）在AsCl3存在下，将C2H2通往AsCl3中可得到（ClCH=CH）2AsCl，AsCl3分子的空间构型为。（ClCH=CH）2AsCl中碳原子的杂化轨道类型为。1个（ClCH=CH）2AsCl分子中含σ键的数目为。（4）连接四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。海底热液中存在一种人形有机分子，其结构如图2所示，该分子中有个手性碳原子。（5）图1（海底“黑烟囱”）喷发的气体中与COS互为等电子体的是。分子中的大π键可用符号∏nm表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为eq\i\pr\in(6,6,)），则COS中的大π键应表示为。（6）Ga和As形成的晶体是一种重要半导体材料，其晶胞结构如图3所示，该晶体材料中，n（Ga）∶n（As）＝。已知晶体的晶胞参数为anm，则该晶体材料的密度为g·cm－3（用含a、NA的代数式表示）。3．2020年2月15日，由国家科研攻关组的主要成员单位的专家组共同研判磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒（2019­nCoV）的感染。（1）已知磷酸氯喹的结构如图所示，则所含C、N、O三种元素第一电离能由大到小的顺序为。P原子核外价层电子排布式为，其核外电子有个空间运动状态。（2）磷酸氯喹中N原子的杂化方式为，NH3是一种极易溶于水的气体，其沸点比AsH3的沸点高，其原因是。（3）H3PO4中POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))的空间构型为。（4）磷化镓是一种由ⅢA族元素镓（Ga）与VA族元素磷（P）人工合成的Ⅲ­Ⅴ族化合物半导体材料。晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被P原子代替，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。①磷化镓晶体中含有的化学键类型为（填选项字母）A.离子键 B．配位键C.σ键 D．π键E.极性键 F．非极性键②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。若沿y轴投影的晶胞中所有原子的分布图如下图，则原子2的分数坐标为。③若磷化镓的晶体密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞中Ga和P原子的最近距离为pm。4．铜及其化合物在生活和生产中有着广泛的应用。回答下列问题：（1）基态铜原子价层电子排布式为，基态铜原子有种运动状态不相同的电子。（2）单质铜是由键形成的晶体。（3）Cu2＋能与多种物质形成配合物。①CuSO4溶液与氨水在一定条件下可以生成[Cu（NH3）4]SO4

瘙簚H2O晶体，该晶体中杂化轨道类型为sp3的原子为。②CuCl2溶液与乙二胺（H2N—CH2—CH2－NH2）可形成配离子：；Cu2＋的配位数为，乙二胺沸点高于1，2­二氯乙烷（Cl－CH2－CH2－Cl）的主要原因是。（4）已知铜与氯形成化合物的立方晶胞如图所示（黑点代表铜原子）。①该晶体的化学式为。②已知铜与氯的电负性分别为1.9和3.0，则铜与氯组成的化合物属于（填“共价”或“离子”）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，该晶体中铜原子和氯原子之间的最短距离为体对角线的eq\f(1,4)，则该晶体中铜原子和氯原子之间的最短距离为cm（列计算式即可）。（B组）1．碳是一种很常见的元素，它能形成多种物质。（1）碳与铁可以形成合金。①基态碳原子的价电子排布图（即价电子轨道表示式）为；基态铁原子核外共有种不同空间运动状态的电子。②从结构角度分析，Fe3＋较Fe2＋稳定的原因是。（2）碳与其他元素一起能形成多种酸或酸根。①COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的空间构型是。②类卤素（SCN）2分子中σ键与π键的数目比n（σ）∶n（π）＝。（SCN）2对应的酸有两种，理论上硫氰酸（H—S—C≡N）的沸点低于异硫氰酸（H—N＝C＝S）的沸点，其原因是。（3）碳也可以形成多种有机化合物。①有机物尿素eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(CO\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH2))\s\do7(2)))。尿素中C、N、O第一电离能大小顺序为。②吡咯（）结构中N原子的杂化轨道类型为；分子中的大π键可以用符号∏nm表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为eq\i\pr\in(6,6,)），则吡咯中的大π键应表示为。（4）碳还能形成多种同素异形体，如石墨、金刚石等。①石墨具有平面层状结构，同一层中的原子构成许许多多的正六边形，它与熔融的K单质相互作用，形成某种青铜色的物质（其中的元素K用“•”表示），原子分布如图甲所示，该物质的化学式为。②2017年，中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体：T­碳。T­碳的结构是将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代，可形成碳的一种新型三维立方晶体结构——T­碳（如图乙）。已知T­碳密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数为NA，则T­碳的晶胞参数a＝pm（写出表达式即可）。2．科学家发现固体电解质Li3SBF4快离子导体具有良好的导电能力，为锂离子电池的发展做出了有益的贡献。请回答下列问题：（1）在第二周期元素中，第一电离能介于B与F之间的元素有种。该周期中第一电离能最大的元素的基态原子吸收能量后可得到多种激发态原子，其中形成的能量最低的激发态原子的电子轨道表示式为。（2）BiF3（Bi，铋，第六周期ⅤA族元素）也常用作氟离子电池的正极材料，该物质中中心原子的杂化方式为，该分子中键角（填“>”“<”或“＝”）BF3分子中键角。（3）Li3SBF4可由Li2S与LiBF4反应制得，已知熔点：Li2S为938℃；LiBF4为520℃，则二者均属于晶体；Li2S的熔点高于LiBF4的可能原因为。（4）Li3SBF4的晶胞结构如图所示，其中BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))位于体心，则Li＋位于（填“顶角”或“棱上”）。若该晶胞中Li＋与BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的最近距离为apm，则该晶体密度为g·cm－3（列出计算式即可，不必化简）。在Li3SBF4晶胞的另一种结构中，BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))位于顶角，则S2－位于（填“体心”“面心”或“棱上”）。3．我国科学家在《国家科学评论》上报道了具有特殊稳定性的类钙钛矿结构中性团簇Co13O8，理论研究表明该团簇具有独特的立方芳香性。这类新型的氧钝化金属团簇有望用作基因新材料，研究人员将其命名为“金属氧立方”。回答下列问题：（1）钴元素的常见价态为＋2和＋3，试写出＋3价钴离子的价电子轨道表示式：。（2）①辉砷钴矿（主要成分为CoAsS）是一种常见的钴的矿石，CoAsS中三种元素的电负性大小关系为。O、S、As的简单氢化物分子中键角从大到小的顺序为，原因是。②砷的硫化物有多种，有一种硫化砷的结构为，则该分子中发生sp3杂化的元素有种；还有一种线性结构硫化砷：As2S2，该分子中各原子均达到8电子稳定结构，其电子式为。（3）钴离子极易形成配位化合物，如[Co（NH3）6]（NO3）3，与NH3互为等电子体的阳离子为（写出一种即可）。已知分子中的大π键可用符号∏nm表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为eq\i\pr\in(6,6,)），则NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))中的大π键应表示为。（4）Co13O8中性团簇分子的结构如图1所示，该分子中每个氧原子周围距离最近且相等的钴原子有个。（5）钴蓝晶体的晶胞结构如图2所示，该立方晶胞由如图3所示的4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成，其化学式为，晶体中Al占据O形成的（填“四面体”或“八面体”）空隙。设NA为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为g·cm－3（列计算式即可）。4．离子液体具有良好的稳定性、较低的熔点和良好的溶解性，其应用越来越广泛。如图1所示为某离子液体的结构，回答下列问题：（1）基态氮原子的价电子轨道表示式为。BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))中，硼原子的杂化方式为，与BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))互为等电子体的含氧酸根离子是（写离子符号，写一种即可）；在元素周期表中，与B的化学性质最相似的邻族元素是（填元素符号）。（2）NH3极易溶于水的原因与分子间氢键有关，用“…”表示氢键，结合NH3·H2O的电离推测NH3·H2O的结构式可能为。（3）离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的，在室温或较低温（<100℃）下呈液态的盐类物质。该离子液体在常温下为液体，而NaBF4在常温下为固体，其原因是。（4）分子中的大π键可用符号∏nm表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为eq\i\pr\in(6,6,)），则该离子液体的阳离子中存在的大π键可表示为。（5）某种含B和N两种元素的功能陶瓷的晶胞结构如图2所示。已知该晶胞底面为菱形且边长为acm、高为bcm，则晶胞的密度为g·cm－3（已知NA为阿伏加德罗常数的值。列出含有a、b、NA的计算式即可）。题型四物质结构与性质(A组)1．答案：(1)Ti、Ni、Se1∶2低(2)Sn＜H＜Cl＜O4bc(3)＞HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))中含有羟基，可与另外的HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))中的氧原子形成氢键，从而形成多聚体，降低溶解度(4)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)，\f(1,4)，\f(1,4)))eq\r(3,\f(357\r(3),64ρNA))×10－10解析：(1)基态Ge原子价电子排布式为4s24p2，有2个未成对电子，第四周期基态原子未成对电子数与Ge原子相同的元素的价电子排布应为3d24s2、3d84s2、4s24p4，分别为Ti、Ni、Se元素；晶体硅中每个Si原子形成4个共价键，每个共价键被两个Si原子共用，所以1mol晶体硅中含有1mol×4×eq\f(1,2)＝2mol共价键，碳化硅中每个硅原子形成4个Si—C键，不与别的硅原子共用，所以1mol碳化硅含有4mol共价键，二者所含共价键数目之比为1∶2；碳原子半径小于硅原子，所以Si—C键的键长小于Si—Si键，键能更大，所以晶体硅的熔点比碳化硅的熔点低；(2)Sn为金属元素，电负性最小，非金属性O＞Cl＞H，所以电负性Sn＜H＜Cl＜O；Sn与C同族，所以价电子数为4，则[Sn(OH)3]－中Sn原子与O原子形成3个σ键，此外还有一对孤电子对，所以价层电子对数为4；该离子中Sn原子与O原子形成配位键，O原子和H原子形成共价键，不存在离子键，氢键不是化学键，故选bc；(3)HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))中含有羟基，可以和另外的HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))中的氧原子形成氢键，从而形成多聚体，降低溶解度，所以常温下在水中的溶解度：Na2CO3＞NaHCO3；(4)B处原子位于4个Sn原子形成的正四面体空隙中，在底面的投影距离y轴eq\f(3,4)，距离x轴eq\f(1,4)，在左侧面的投影距离z轴eq\f(1,4)，距离y轴eq\f(1,4)，所以坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)，\f(1,4)，\f(1,4)))；顶点的Sn原子投影到大正方形的四个顶点，侧面、底面、顶面的面心的Sn原子投影到大正方形的边的中间位置，前面、后面面心的Sn原子投影到大正方形的中心，内部的四个Sn原子位于正四面体空隙，所以投影到四个小正方形的中心，投影图为；位于正四面体中心的Sn原子与周围4个Sn紧密接触，所以有2r(Sn)为体对角线的四分之一，则晶胞的体积为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8,\r(3))r))eq\s\up12(3)，晶胞中Sn原子的个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＋4＝8，所以晶胞的质量为eq\f(119×8,NA)g，所以有eq\f(\f(119×8,NA)g,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8,\r(3))r))\s\up12(3))＝ρg·cm－3，解得r＝eq\r(3,\f(357\r(3),64ρNA))cm＝eq\r(3,\f(357\r(3),64ρNA))×10－10pm。2．答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)5(2)Ga<Se<As(或镓<硒<砷)(3)三角锥形sp211(4)5(5)CO2eq\i\pr\in(3,4,)(6)1∶1eq\f(580,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a×10－7))\s\up12(3)·NA)解析：(1)Cu的原子序数为29，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。Mn的原子序数为25，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，Mn2＋是由Mn原子失去最外层2个电子形成，则基态Mn2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，d能级中有五个简并轨道，根据洪特规则知，3d5上的5个电子为未成对电子。(2)Ga、As、Se这三种元素依次属于第ⅢA族、第ⅤA族、第ⅥA族的同周期元素，且原子序数逐渐增大，同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，但第ⅤA族元素的np(n等于周期数)能级处于半充满状态，比较稳定，故第ⅤA族元素的第一电离能大于其相邻元素的第一电离能，所以三种元素的第一电离能从小到大的顺序为Ga<Se<As。(3)AsCl3中As的价层电子对数为3＋eq\f(1,2)×(5－1×3)＝4，采取sp3杂化，其孤电子对数为1，空间构型为三角锥形。(ClCH=CH)2AsCl中碳原子类似于乙烯的杂化，即碳原子为sp2杂化。该分子中每个碳碳双键含有1个σ键，1个单键为1个σ键，1个(ClCH=CH)2AsCl分子中含σ键的数目为11。(4)根据手性碳原子的定义可知，该分子中含有手性碳原子的位置如图所示：，故共有5个手性碳原子。(5)等电子体是指价电子总数和原子总数相同的分子、离子或基团。CO2与COS原子总数相同、价电子总数相同，二者互为等电子体；COS中的原子数为3，由“分子中的大π键可用符号∏nm表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数”可知，COS中m＝3，n为共用电子对数(n≤2m)，ABn型分子或离子中n值的计算：n＝价电子总数－σ键数×2－未参与的孤对电子个数，则COS中形成大π键的电子数n＝4＋6＋6－2×2－(2＋2)＝8>2m，所以该分子中含有两个大π键，则该分子中大π键可表示为eq\i\pr\in(3,4,)。(6)该晶体中Ga位于晶胞的顶点和面心，其原子个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，As处于晶胞体内，原子个数为4，则该晶体的化学式为GaAs，晶胞中n(Ga)∶n(As)＝1∶1。晶体密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(4×145g·mol－1,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a×10－7cm))\s\up12(3)×NAmol－1)＝eq\f(580,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a×10－7))\s\up12(3)·NA)g·cm－3。3．答案：(1)N>O>C3s23p39(2)sp2、sp3NH3存在分子间氢键，分子间氢键影响沸点，使得沸点高(3)正四面体形(4)①BCE②(0.25，0.75，0.25)③eq\f(\r(3),4)×eq\r(3,\f(404,ρNA))×1010解析：(1)同周期第一电离能有增大的趋势，但有特殊，N的2p轨道处于半充满状态，较稳定，因此C、N、O三种元素第一电离能由大到小的顺序为N>O>C；P的电子排布式为1s22s22p63s23p3，其原子核外价层电子排布式为3s23p3，一个轨道为一种空间运动状态，因此P的核外电子有9个空间运动状态。(2)磷酸氯喹，图中1、2号N原子价层电子对数为3＋eq\f(1,2)(5－1×3)＝4，杂化方式为sp3，3号N原子层电子对数为2＋1＝3，杂化方式为sp2；NH3是一种极易溶于水的气体，其沸点比AsH3的沸点高，原因是NH3存在分子间氢键，分子间氢键影响沸点，使得沸点高。(3)H3PO4中POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))中价层电子对数为4＋eq\f(1,2)(5＋3－2×4)＝4，因此空间构型为正四面体形。(4)①金刚石中每个碳与周围四个碳原子形成4个碳碳键，同理每个P与4个Ga以单键相连，每个Ga与4个P单键相连，而P最外层有5个电子，Ga最外层有3个电子，只能形成三对共用电子对，它们之间有4个共价键，因此有一个配位键，P与Ga之间存在的单键是极性共价键，是σ键，所以磷化镓晶体中含有的化学键类型为BCE。②若沿y轴投影的晶胞中所有原子的分布图如题图所示，则原子2为P原子，P原子位于体对角线的eq\f(1,4)处，其分数坐标为(0.25，0.75，0.25)。③根据晶胞结构得到P有4个，Ga有8×eq\f(1,8)＋eq\f(1,2)×6＝4，若磷化镓的晶体密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，V＝eq\f(m,ρ)＝eq\f(\f(（70＋31）g·mol－1,NAmol－1)×4,ρg·cm－3)＝eq\f(404,ρNA)cm3，则晶胞边长为l＝eq\r(3,\f(404,ρNA))×1010pm，则晶胞中Ga和P原子的最近距离为晶胞体对角线的四分之一，因此为eq\f(\r(3),4)×eq\r(3,\f(404,ρNA))×1010pm。4．答案：(1)3d104s129(2)金属(3)①N、O、S②4乙二胺分子间存在氢键，分子间的作用力大，沸点高(4)①CuCl②共价③eq\f(\r(3),4)×eq\r(3,\f(4×99.5,ρNA))解析：(1)铜元素的原子序数为29，基态铜原子价层电子排布式为3d104s1，同一原子中没有运动状态完全相同的电子，则基态铜原子有29种运动状态不相同的电子；(2)单质铜是由铜离子和自由电子通过金属键形成的金属晶体；(3)①NH3分子中N原子的价层电子对数为4、H2O分子中O原子的价层电子对数为4、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))离子中S原子的价层电子对数为4，则N、O、S的杂化轨道类型为sp3杂化；②根据配离子的结构可知，铜离子的配位数为4；乙二胺分子间能形成氢键，而1，2­二氯乙烷分子间不能形成氢键，则乙二胺分子间的作用力大于1，2­二氯乙烷，沸点高于1，2­二氯乙烷；(4)①由晶胞结构可知，1个晶胞中氯原子个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，位于体内的铜原子个数为4，晶胞内原子个数比为1∶1，则化学式为CuCl；②由题给数据可知，铜与氯的电负性差值为(3.0－1.9)＝1.1＜1.7，则铜与氯易形成共价键，组成的化合物为共价化合物；③设晶胞的边长为acm，由晶胞质量公式可得a3ρ＝eq\f(4×（64＋35.5）,NA)，解得a＝eq\r(3,\f(4×99.5,ρNA))，则体对角线为eq\r(3)×eq\r(3,\f(4×99.5,ρNA))，由晶体中铜原子和氯原子之间的最短距离为体对角线的eq\f(1,4)可知，晶体中铜原子和氯原子之间的最短距离为eq\f(\r(3),4)×eq\r(3,\f(4×99.5,ρNA))。(B组)1．答案：(1)①15②Fe3＋的3d能级为3d5半充满状态，较稳定(2)①平面正三角形②5∶4异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键(3)①N>O>C②sp2eq\i\pr\in(5,6,)(4)①KC8②eq\r(3,\f(4×8×12,ρNA))×1010解析：(1)①基态碳原子最外层有4个电子，2s和2p能级各2个，价电子排布图为，铁原子核外有26个电子，基态铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，空间运动状态共1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＝15种。②Fe3＋核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，3d能级达到3d5的较稳定的半充满状态。(2)①COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))中σ键个数＝配原子个数＝3，孤电子对数为eq\f(1,2)(4＋2－3×2)＝0。碳原子的价层电子对数＝3＋eq\f(1,2)(4＋2－3×2)＝3，所以C采取sp2杂化。空间构型为平面正三角形。②(SCN)2分子中，各原子最外层电子都达到稳定结构，其结构式为N≡C—S—S—C≡N，σ键与π键数目之比为5∶4；异硫氰酸(H—N＝C＝S)可形成分子间氢键，而硫氰酸(H—S—C≡N)不能形成氢键，故硫氰酸(H—S—C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H—N＝C＝S)。(3)①同周期主族元素随原子序数的增大，第一电离能有增大的趋势，但N原子2p能级达到2p3的半充满结构，相对稳定，第一电离能N>O>C。②在吡咯分子中N原子分别与相连的两个碳原子和氢原子形成3个σ键，剩下的两个就是孤对电子，故N原子杂化类型为sp2；五元环上，N原子有2个孤对电子，每个C原子上有1个未成σ键的p轨道单电子，所以形成eq\i\pr\in(5,6,)大π键。(4)①K原子镶嵌在正六边形的中心，该正六边形中6个碳原子归该K原子所有，在该正六边形周围有6个碳原子，每个碳原子为3个正六边形共有，即为3个K原子共有，故结构中K原子与C原子数目之比为1∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(6＋6×\f(1,3)))＝1∶8，故化学式为KC8。②根据晶胞结构示意图，晶胞中含有的正四面体结构数目＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＋4＝8，每个正四面体结构有4个碳原子，晶胞质量为eq\f(4×8×12,NA)g，晶胞参数为apm，则晶胞密度ρ＝eq\f(4×8×12,NA\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a×10－10))\s\up12(3))g·cm－3，解得a＝eq\r(3,\f(4×8×12,ρNA))×1010pm。2．答案：(1)4(2)sp3<(3)离子BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的半径大于S2－的，且BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))所带电荷数少，所以Li2S的晶格能大于LiBF4的(4)棱上eq\f(\f(140,NA),（\r(2)a×10－10）3)体心解析：(1)第二周期元素从左至右，电离能呈逐渐增大的趋势，但Be和N的电离能反常，分别大于B和O，故第一电离能介于B与F之间的元素有Be、C、N、O四种元素；第二周期中第一电离能最大的元素是Ne，Ne的激发态原子中能量最小的应该是基态原子中1个最高能量的电子，跃迁到能量仅高于该能级的轨道中，即将1个2p轨道中的电子跃迁到3s轨道中，故电子轨道表示式为。(2)BiF3的中心原子Bi的价层电子对数＝3＋eq\f(5－3,2)＝4，所以发生sp3杂化，由于含有一个孤电子对，所以键角小于109°28′，而BF3的中心原子B的价层电子对数＝3＋eq\f(3－3,2)＝3，发生sp2杂化，键角为120°。(3)根据物质组成以及熔点数据可知Li2S与LiBF4均为离子晶体，离子晶体熔点高低主要取决于离子半径大小与离子所带电荷数多少，故Li2S的熔点高于LiBF4的可能原因是BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的半径大于S2－，且BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))所带电荷数少，所以Li2S的晶格能大于LiBF4的。(4)由于BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))位于体心，所以每个晶胞中含有1个BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))，根据化学式Li3SBF4可知晶胞中应该有3个Li＋和1个S2－，所以Li＋位于棱上eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(12×\f(1,4)＝3))。由于Li＋与BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的最近距离为apm，则晶胞边长为eq\f(a,\r(2))×2＝eq\r(2)apm，体积为(eq\r(2)a×10－10)3cm3，而晶胞质量为eq\f(140,NA)g，故晶体密度为eq\f(\f(140,NA),（\r(2)a×10－10）3)g·cm－3。(所画为以BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))为顶角的eq\f(1,8)晶胞)，如图分析知，若晶胞结构中BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))位于顶角，则S2－位于体心，Li＋位于面心。3．答案：(1)(2)①S>As>CoAsH3>H2O>H2S见解析②2eq\o(S,\s\up6(··),\s\do4(··))∶∶eq\o(As,\s\up6(··))∶eq\o(As,\s\up6(··))∶∶eq\o(S,\s\up6(··),\s\do4(··))(3)H3O＋eq\i\pr\in(4,6,)(4)3(5)CoAl2O4八面体eq\f(32×16＋16×27＋8×59,（2a×10－7）3NA)解析：(1)钴为27号元素，核外电子排布式为[Ar]3d74s2，所以Co3＋的价电子轨道表示式为。(2)①CoAsS中Co为金属元素，As和S为非金属元素，所以Co的电负性最小，同周期元素电负性从左到右逐渐增大，同主族元素电负性从上到下逐渐减小，故电负性S>P>As；O、S、As的简单氢化物分别为H2O、H2S、AsH3，这三种分子中中心原子的外层电子对数均为4，均发生sp3杂化，VSEPR模型均为四面体形，由于H2O、H2S中中心原子上的孤电子对数均为2，对成键电子对的排斥力大，所以键角小于AsH3，由于氧原子半径小于硫原子，且O的电负性大于S，所以H2O中成键电子对间的排斥力大于H2S，因此键角H2O>H2S，所以三种分子的键角从大到小的顺序为AsH3>H2O>H2S。②由硫化砷的结构可知形成2个共价键的为S，其还有2个孤电子对，形成3个共价键的为As，其还有1个孤电子对，故均发生sp3杂化；As2S2中各原子均达到8电子稳定结构，根据共价键的饱和性，S形成2个共价键，As形成3个共价键，故结构为S=As—AsS，电子式为eq\o(S,\s\up6(··),\s\do4(··))∶∶eq\o(As,\s\up6(··))∶eq\o(As,\s\up6(··))∶∶eq\o(S,\s\up6(··),\s\do4(··))。(3)与NH3互为等电子体的阳离子，可将N换成O，添加一个正电荷，即H3O＋。NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))中存在大π键，N的价层电子对数为3＋eq\f(5＋1－2×3,2)＝3，为sp2杂化，N原子上还有1个垂直于分子平面的p轨道；离子的总价电子数为24，3个σ键共有6个电子，每个O上有2个不与分子平面垂直的孤电子对，因此4个平行p轨道中电子数为24－3×2－2×