高中化学提高题专题复习晶胞的相关计算专项训练练习题附解析

高中化学提高题专题复习晶胞的相关计算专项训练练习题附解析一、晶胞的相关计算1．碳、氮、硫、硒等元素的单质及其化合物有重要的科学研究价值。回答下列问题：(1)氰[化学式(CN)2]、硫氰[化学式(SCN)2]等与卤素单质性质相似，又称类卤素。(CN)2中π键和σ键的数目之比为__________。沸点：(CN)2__________(SCN)2（填“大于”、“等于”或“小于”），理由是__________。(2)无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，在水中越容易电离出H+。酸性强弱：HNO2____________HNO3（填“大于”、“等于”或“小于”）；NO2-中氮原子的杂化方式为___________。(3)一种硒单质晶体的晶胞为六方晶胞，原子排列为无限螺旋链，分布在六方晶格上，同一条链内原子作用很强，相邻链之间原子作用较弱，其螺旋链状图、晶体结构图和晶体结构俯视图如下所示。已知正六棱柱的边长为acm，高为bcm，NA表示阿伏加德罗常数，则该晶体的密度为__________g·cm－3（用含NA、a、b的式子表示）。2．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Mg·mol-1，阿伏加德罗常数为NA，则晶体密度为___g﹒cm-3。（列出计算式）3．铬是一种应用广泛的金属材料。请回答下列问题：(1)基态铬的价电子排布式为_____________，其单电子数目为______________。(2)Cr(NH3)3F3中所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是_______________。(3)NH3中N的价层电子对数为____________，已知Cr(NH3)3F3中Cr的配位数为6，Cr的配位原子是_____________，NH3与Cr3+成键后，N的杂化类型为____________。(4)Cr(NH3)3F3固体易升华，其熔沸点均较NaCl低很多，其原因是________________。(5)将Cr(NH3)3F3在充足氧气中灼烧有Cr2O3生成，从Cr2O3晶体中取出的具有重复性的六棱柱结构如图所示，已知Cr2O3的摩尔质量为Mg/mol，晶体的密度为ρg/cm3，六棱柱的体积为Vcm3。六棱柱结构内部的小白球代表________(填“铬离子”或“氧离子”)阿伏加德罗常数NA=___________mol-1(用含M，V，ρ的代数式表示)。4．(1)图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x=_________pm，Mg原子之间最短距离y=_________pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是_________g·cm-3（列出计算表达式）。(2)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。图中F-和O2-共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1-x代表，则该化合物的化学式表示为__________；通过测定密度和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：ρ=____g·cm-3。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1中原子的坐标为（，，）则原子2和3的坐标分别为__________、__________。5．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)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apm，则晶胞边长为____________cm。6．化学作为一门基础自然科学，在材料科学、生命科学、能源科学等诸多领域发挥着重要作用，其中铁和铜是两种应用广泛的元素。(1)基态铁原子的价电子轨道表达式为_____。(2)磁性材料铁氧体在制备时常加入CH3COONa、尿素[CO(NH2)2]等碱性物质。尿素分子中所含元素的电负性由小到大的顺序是_____，1mol尿素分子中含有的σ键数目为_____。CH3COONa中碳原子的杂化类型为_________。(3)Fe(CO)5又名羰基铁，常温下为黄色油状液体，则Fe(CO)5的晶体类型是_____，写出与CO互为等电子体的分子的电子式_____(任写一种)。(4)CuO在高温时分解为O2和Cu2O，请从阳离子的结构来说明在高温时，Cu2O比CuO更稳定的原因_____。(5)磷青铜是含少量锡、磷的铜合金，某磷青铜晶胞结构如图所示：①其化学式为_____。②若晶体密度为8.82g/cm3，则最近的Cu原子核间距为_____pm(用含NA的代数式表示)。7．Ⅰ.羟基磷酸钙[Ca10(PO4)6(OH)2]具有优良的生物相容性和生物活性，它在口腔保健中具有重要作用，可以防止龋齿等，回答下列问题。（1）Ca10(PO4)6(OH)2中，元素的电负性按由大到小的顺序依次是___。（2）上述元素都能形成氢化物，其中PH3与同主族元素N形成的氢化物的键角关系是PH3___NH3(填“＞”或“＜”)，PO43-离子空间构型是___。（3）现已合成含钙的全氮阴离子盐，其中阴离子N5-为平面正五边形结构，N原子的杂化类型是___。（4）碳酸钙的分解温度远高于碳酸镁，其原因是___。（5）黑磷是磷的一种同素异形体，与石墨烯类似，其晶体结构片段如图1所示：其中最小的环为6元环，每个环平均含有___个P原子。Ⅱ.钴是人体不可或缺的微量元素之一。Co、Al、O形成的一种化合物钴蓝晶体结构如图2所示。（6）基态Co原子的价电子排布式为___。该立方晶胞由4个I型和4个Ⅱ型小立方体构成，其化学式为___，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)。8．Ⅰ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结合形成的晶体是____________。（2）冰、金刚石、、、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为_________________。（3）晶胞与晶胞相同，晶体的晶格能______（填“大于”或“小于”）晶体，原因是_________________。（4）晶体中的配位数为____________。（5）冰的熔点远高于干冰，除是极性分子、是非极性分子外，还有一个重要的原因是__________________。Ⅱ（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、，则原子的坐标参数为________________。（2）钾晶体的晶胞参数为。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，则钾原子的半径为_____，晶体钾的密度计算式是_____。9．氮和磷元素的单质和化合物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）科学家合成了一种阳离子为“N5n+”，其结构是对称的，5个N排成“V”形，每个N原子都达到8电子稳定结构，且含有2个氮氮三键；此后又合成了一种含有“N5n+”化学式为“N8”的离子晶体，其电子式为___，其中的阴离子的空间构型为___。（2）2001年德国专家从硫酸铵中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质，经测定，该物质易溶于水，在水中以SO42-和N4H44+两种离子的形式存在。N4H44+根系易吸收，但它遇到碱时会生成类似白磷的N4分子，不能被植物吸收。1个N4H44+中含有___个σ键。（3）氨(NH3)和膦(PH3)是两种三角锥形气态氢化物，其键角分别为107°和93.6°，试分析PH3的键角小于NH3的原因___。（4）P4S3可用于制造火柴，其分子结构如图1所示。①P4S3分子中硫原子的杂化轨道类型为___。②每个P4S3分子中含孤电子对的数目为___。（5）某种磁性氮化铁的晶胞结构如图2所示，该化合物的化学式为___。若晶胞底边长为anm，高为cnm，则这种磁性氮化铁的晶体密度为__g·cm−3(用含a、c和NA的式子表示)（6）高温超导材料，是具有高临界转变温度(Te)能在液氮温度条件下工作的超导材料。高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+。基态时Cu3+的电子排布式为[Ar]__；化合物中，稀土元素最常见的化合价是+3，但也有少数的稀土元素可以显示+4价，观察下面四种稀土元素的电离能数据，判断最有可能显示+4价的稀土元素是___(填元素符号)。几种稀土元素的电离能(单位：kJ·mol−1)元素I1I2I3I4Sc(钪)633123523897019Y(铱)616118119805963La(镧)538106718504819Ce(铈)52710471949354710．钛(Ti)有“21世纪将是钛的世纪”之说，而钛铝合金广泛用于航天领域，已知熔融的TiO2能够导电。回答下列问题：(1)写出基态Ti原子的价层电子排布图____________，钛元素在周期表中的位置是____________。(2)TiO2、TiCl4和TiBr4的熔点如下表所示，解释表中钛的化合物熔点存在差异的原因_________。(3)TiC14可由TiO2和光气(COC12)反应制得，反应为TiO2+2COC12TiCl4+2CO2。反应中COC12和CO2碳原子的杂化方式分别为____________、____________，COCl2的空间构型是_______。(4)钛铝合金中，原子之间是由____________键形成的晶体，一种钛铝合金具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中Ti原子位于顶点和面心位置，Al原子位于棱心和体心，则该合金中Ti和Al原子的数量之比为____________。(5)已知TiO2晶胞中Ti4+位于O2－所构成的正八面体的体心，TiO2晶胞结构如图所示：①根据晶胞图分析TiO2晶体中Ti4+的配位数是____________。②已知TiO2晶胞参数分别为anm、bnm和cnm，设阿伏加德罗常数的数值为NA，则TiO2的密度为____________g·cm-3(列出计算式即可)。11．铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途．I.如金属铜用来制造电线电缆，超细铜粉可应用于导电材料、催化剂等领域中；CuCl和都是重要的化工原料，常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等．(1)超细铜粉的某制备方法如图所示，中所含的化学键有______．(2)氯化亚铜的制备过程是：向溶液中通入一定量，微热，反应一段时间后即生成CuCl白色沉淀．反应的离子方程式为______．II.波尔多液是一种保护性杀菌剂，广泛应用于树木、果树和花卉上，鲜蓝色的胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料．已知的部分结构可表示如下：(1)写出铜原子价电子层的电子排布式______，与铜同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有______填元素符号．(2)请在上图中把结构中的化学键表示出来．_____________(3)晶体中配位体是______，杂化轨道类型是杂化的原子是______．(4)金属晶体Cu中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示．已知代表阿伏加德罗常数，Cu的相对原子质量为M，Cu单质晶体的密度为d

该晶体的空间利用率是______，Cu原子半径的表达式为______

用含

、M、d的代数式表示12．2018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_____________A．B．C．D．(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σ键的数目比是___________。(3)组成为Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O的铝硅酸盐是一种常见的分子筛。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ρgcm—3，硅的摩尔质量为Mg·mol-1,经测定，晶胞边长为apm，则阿伏加德罗常数可表示为:NA=__mol—1。【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、晶胞的相关计算1．C解析：4:3小于(CN)2相对分子质量小于(SCN)2，范德华力较小，则沸点较低小于sp2杂化【解析】【分析】（1）(CN)2的结构式为，单键是σ键，三键中有1个σ键和2个π键，以此分析；分子晶体相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高；（2）HNO2可变形为：HONO，HNO3可变形为：HONO2，再根据题意分析；利用价层电子对互斥理论来分析判断NO2-中氮原子的杂化方式；（3）利用均摊法计算晶胞中Se原子，注意顶点原子为6个晶胞共用；根据计算。【详解】（1）(CN)2的结构式为，单键是σ键，三键中有1个σ键和2个π键，(CN)2中π键和σ键的数目之比为4：3；(CN)2与(SCN)2均为分子晶体，且分子间不存在氢键，(CN)2相对分子质量小于(SCN)2，范德华力较小，则沸点较低，故答案为：4：3；小于；(CN)2相对分子质量小于(SCN)2，范德华力较小，则沸点较低；（2）HNO2可变形为：HONO，HNO3可变形为：HONO2，则硝酸中n=2大于亚硝酸中n=1，酸性HNO2小于HNO3；NO2-中氮原子价层电子对数为，则NO2-中氮原子的杂化方式为sp2杂化，故答案为：小于；sp2杂化；（3）Se原子间形成正六棱柱，位于面心与顶点，从晶胞的俯视图可知晶胞中Se原子数目为，晶胞质量为，晶胞的体积，密度，故答案为：。【点睛】利用均摊法计算晶胞中Se原子，Se原子间形成正六棱柱，注意顶点原子为6个晶胞共用。2．H解析：3d54s1K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三角锥形σ×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ⅦB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，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σ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apm，则有，则其晶胞的棱长为a=pm，则晶胞的体积V=pm3=×10-30cm3；晶胞中K原子的数目为，所以晶胞的质量m=，所以晶体的密度为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=2r；体心立方堆积中，体对角线上3个原子相切，所以棱长a=r；六方最密堆积中底面边长a=b=2r。3．F解析：3d54s16F＞N＞H4N和Fsp3杂化Cr(NH3)3F3为分子晶体，NaCl为离子晶体，分子间作用力远远小于离子键铬离子【解析】【分析】【详解】(1)Cr为24号元素，其核外电子排布为1s22s22p63s23p64s13d5，则其价电子排布为3d54s1，其中3d和4s轨道上的电子均为单电子，因此单电子数为6；(2)同周期自左而右，电负性增大，电负性F＞N；H元素与F、N元素化合时，H元素表现正化合价，H元素的电负性比F、N元素小，故电负性F＞N＞H；(3)NH3中N的价层电子对数=；由Cr的配位数为6知，该物质为配盐(无外界)，所以N和F均为配位原子；NH3中孤电子对在与Cr成键时，N的价层电子对数不变，所以杂化类型不变，N的杂化类型为sp3；(4)由Cr(NH3)3F3易升华可知，其熔沸点较低，应为分子晶体，而NaCl为离子晶体，离子键强于分子间作用力，所以NaCl熔沸点高很多；(5)由图示可知，该六棱柱中白色小球有4个，均为六棱柱所有；在六棱柱的顶点有12个黑色小球，为6个六棱柱所有；上下的面心有2个黑色小球，为2个六棱柱所有，在六棱柱内部还有3个黑色小球，则六棱柱中黑色小球共有个，白色小球和黑色小球的比例为4:6=2:3，根据化学式Cr2O3，可知白色小球为铬离子；根据计算六棱柱中有4个Cr和6个O，则其质量，则晶体密度，则。4．F解析：SmFeAsO1-xFx(，，0)(0，0，)【解析】【分析】【详解】(1)如图所示，AB之间的距离为面对角线长度=apm，AB之间距离相当于4个Cu原子直径，x距离1个Cu原子直径=pm，体对角线长度=棱长=apm；CD距离为y，该长度为体对角线BC长度的=×apm=pm，该晶胞中Mg原子位于8个顶点上、6个面心上，在晶胞内部有4个Mg原子，所以Mg原子个数=8×+6×+4=8，Cu原子都位于晶胞内部，有16个；晶胞体积V=(a×10-10cm)3，晶胞密度ρ=g/cm3=g/cm3；(2)由晶胞结构中各原子所在位置可知，该晶胞中Sm个数为，Fe个数为，As个数为，O和F的个数之和为2，F-的比例为x，O2-的比例为1-x，故该化合物的化学式为SmFeAsO1-xFx，1个晶胞的质量为g，1个晶胞的体积为V=(a×10-10pm)3=a3×10-30cm3，则晶胞密度ρ=g/cm3；原子2位于底面面心，其坐标为(，，0)；原子3位于棱上，其坐标为(0，0，)。【点睛】本题考查及晶胞计算、原子的坐标表示，在进行晶胞计算时，要学会使用均摊方法，注意CD距离与晶胞棱长关系的判断，考查了学生的空间想像能力及计算能力。5．A解析：1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)N原子和B原子的半径比硅原子小，B-N键长比Si-Si短，键能B-N＞Si-Si键sp2B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6H＞B＞NaD正四面体(，，)×10-10【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，元素的非金属性：H＞B＞Na，则元素的电负性：H＞B＞Na；(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(，，)；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，硼原子和磷原子之间的最近核间距为apm，则立方体对角线为4apm，假设立方体的边长为xpm，则x=4apm，所以x==×10-10cm。【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。6．H解析：H<C<N<O7NAsp3、sp2分子晶体Cu+的最外层电子排布为3d10，Cu2+的最外层电子排布为3d9，最外层电子排布为全满时稳定，Cu2O比CuO更稳定SnCu3P×1010pm【解析】【分析】【详解】（1）Fe基态原子价电子排布式3d64s2，则基态铁原子的价电子轨道表达式为；故答案为：；（2）同周期元素从左到右电负性增强，尿素[CO(NH2)2]分子中所含元素的电负性由小到大的顺序是H<C<N<O，尿素的结构如图，分子中含有4个N-H键、2个C-N键，一个C-O键，1mol尿素分子中含有的σ键数目为7NA。根据VSEPR理论，CH3COONa中甲基中的C原子：VP=BP+LP=4+0=4，中心C为sp3杂化，羧基中的C原子：VP=BP+LP=3+=3，中心C为sp2杂化，故CH3COONa中碳原子的杂化类型为sp3、sp2。故答案为：H<C<N<O；7NA；sp3、sp2；（3）Fe(CO)5又名羰基铁，常温下为黄色油状液体，熔点比较低，则Fe(CO)5的晶体类型是分子晶体；等电子体是指具有相同价电子数目和原子数目的分子或离子，与CO互为等电子体的分子为N2，电子式为：。故答案为：分子晶体；；（4）CuO在高温时分解为O2和Cu2O，从阳离子的结构来看，Cu2O比CuO更稳定的原因是：Cu+的最外层电子排布为3d10，Cu2+的最外层电子排布为3d9，最外层电子排布为全满时稳定，Cu2O比CuO更稳定。故答案为：Cu+的最外层电子排布为3d10，Cu2+的最外层电子排布为3d9，最外层电子排布为全满时稳定，Cu2O比CuO更稳定。（5）①晶体中P原子位于中心，含有一个磷原子，立方体每个面心有一个Cu，每个Cu分摊给一个晶胞的占，立方体顶角Sn分摊给每个晶胞的原子为，据此得到化学式SnCu3P，故答案为：SnCu3P；②SnCu3P的摩尔质量为342g·mol－1，则一个晶胞质量m=g，设立方体边长为x，铜原子间最近距离为a，则a2=（）2+（）2，a=x，结合密度ρ=，V=x3==cm，故答案为：×1010pm。【点睛】本题考查晶胞计算、位置结构性质的综合应用，明确元素周期律内容为解答关键，（4）为易错点，注意掌握均摊法在晶胞计算中的应用，试题知识点较多，充分考查了学生的分析能力及综合应用能力。7．H解析：O＞P＞H＞Ca小于正四面体sp2镁离子半径小于钙离子半径，与氧离子形成的离子键更强，晶格能更大，因此碳酸镁的热分解温度低23d74s2CoAl2O4【解析】【分析】【详解】（1）同周期从左到右元素的电负性变大，同主族从上到下电负性变小，Ca10(PO4)6(OH)2中，元素的电负性按由大到小的顺序依次是O＞P＞H＞Ca；（2）NH3和PH3的空间构型都是三角锥型,但是,NH中N-H键的键长比PH中P-H键的键长要短,所以在NH3中,成键电子对更靠近,排斥力更大,以致键角更大。而PH3中成键电子对之间的斥力减小,孤对电子对成键电子的斥力使H-P-H键角更小。PH3与同主族元素N形成的氢化物的键角关系是PH3＜NH3；PO43－中心原子为P，其中σ键电子对数为4，中心原子孤电子对数=×（5+3-4×2）=0，PO43－中心原子价层电子对对数为4+0=4，P原子sp3杂化，PO43-离子空间构型是正四面体。故答案为：＜；正四面体；（3）含钙的全氮阴离子盐，阴离子N5-为平面正五边形结构，中心原子N，其中σ键电子对数为2，中心原子存在大π键，所以N原子的杂化类型是sp2。故答案为：sp2；（4）由于镁离子半径小于钙离子半径，与氧离子形成的离子键更强，晶格能更大，因此，碳酸镁的热分解温度低。（5）黑磷与石墨烯类似，其中最小的环为6元环，每个环平均含有6×=2个P原子。故答案为：2（6）基态Co原子的价电子排布式为3d74s2；I、II各一个小正方体为一个晶胞，该晶胞中Co原子个数=（4×+2×+1）×4=8、Al原子个数=4×4=16、O原子个数=8×4=32，Co、Al、O原子个数之比=8：16：32=1：2：4，化学式为CoAl2O4；该晶胞体积=（2a×10-7cm）3，钴蓝晶体的密度==g·cm-3(列计算式)。故答案为：3d74s2；CoAl2O4；。8．C解析：金刚石晶体金刚石>>>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-）<r（Cl-）8水分子间形成分子间氢键【解析】【分析】分子晶体的分子之间有范德华力及氢键，离子晶体之间是离子键，金属晶体之间是金属键，原子晶体微粒之间是共价键；熔点的一般规律：原子晶体>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】Ⅰ（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属于离子晶体，熔点：MgO>CaCl2，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）根据晶胞观察，可知一个可与8个Cl-相连，故晶体中的配位数为8；（5）冰的熔点远高于干冰，除是极性分子、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；Ⅱ（1）金属钾是体心立方晶系，根据构型可知，点位于晶体的体心，则原子的坐标参数：；（2）钾晶体的晶胞参数为，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，钾原子的半径为，计算晶体钾的密度：。9．H解析：直线形10N的电负性强于P，对成键电子对吸引能力更强，成键电子对离中心原子更近，成键电子对之间距离更小，排斥力更大致使键角更大，因而PH3的键角小于NH3(或氮原子电负性强于磷原子，PH3中P周围的电子密度小于NH3中N周围的电子密度，故PH3的键角小于NH3)sp310Fe3N×10213d8Ce【解析】【详解】(1)、N5结构是对称的，5个N排成V形，5个N结合后都达到8电子结构，且含有2个N=N键，满足条件的结构为，故“Ns”带一个单位正电荷。因此化学式为“N8”的离子晶体是由N5+和N3-形成的，电子式为，其中的阴离子和CO2互为等电子体，则其空间构型为直线形。(2)、N4与白磷的结构类似，因此N2H44+的结构式为，所以1个N2H44+中含有10个σ键。(3)由于N的电负性强于P，对成键电子对的吸引能力更强，成键电子对离中心原子更近，成键电子对之间距离更小，排斥力更大致使键角更大，因而PH3的键角小于NH3。(4)①、P4S3分子中硫原子的价层电子对数是4，含有2对孤电子对，杂化轨道类型为sp3；②、分子中每个P含有1对孤对电子，每个S含有2对孤电子对，则每个P4S3分子中含孤电子对的数为4×1+3×2=10。(5)、根据均摊法在氮化铁晶胞中，含有N原子数为2，Fe原子数为，所以氮化铁的化学式Fe3N，若晶胞底边长为anm，高为cnm，则晶胞的体积是，所以这种磁性氮化铁的晶体密度为。(6)、铜的原子序数是29，基态时Cu3+的电子排布式为[Ar]3d8；根据表中数据可知Ce的第三电离能与第四电离能相差最小，所以最有可能显示+4价的稀土元素是Ce。【点睛】一般情况下，计算晶胞密度时，当知道一个原子的质量为多少，就很容易计算。一个原子的质量为。10．B解析：第四周期第ⅣB族TiO2为离子晶体，TiCl4和TiBr4为分子晶体，故TiO2的熔点高，TiCl4和TiBr4的结构相似，TiBr4的相对分子质量比的TiCl4相对分子质量大，则TiBr4的范德华力比TiCl4的范德华力强，故TiBr4的熔点比TiCl4的熔点高sp2杂化sp杂化平面三角形金属1:16【解析】【分析】（1）Ti原子的原子序数是22，在元素周期表中位于第四周期第ⅣB族，基态Ti原子的价层电子排布图为；（2）比较几种晶体的熔点，离子晶体的熔点高，分子晶体的结构相似时，相对分子质量越大，范德华力越强，熔点越高；（3）利用价层电子对数求杂化类型及分子间的空间构型；（4）晶胞中原子个数的求法；（5）求TiO2晶体密度时，注意一个晶胞中含有2个Ti原子、4个O原子，注意晶胞参数的单位换算。【详解】（1）Ti原子的原子序数是22，在元素周期表中位于第四周期第ⅣB族，基态Ti原子核外电子排布式为[Ar]3d24s2，基态Ti原子的价层电子排布图为；（2）TiO2为离子晶体，TiCl4和TiBr4为分子晶体，故TiO2的熔点高，TiCl4和TiBr4的结构相似，TiBr4的相对分子质量比的TiCl4相对分子质量大，则TiBr4的范德华力比TiCl4的范德华力强，故TiBr4的熔点比TiCl4的熔点高；（3）COC12分子中碳原子的价层电子对数是3，故COC12分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化，且中心原子碳原子没有孤电子对，COCl2的空间构型是平面三角形；CO2分子中碳原子的价层电子对数是2，故CO2分子中碳原子的杂化方式为sp杂化；（4）钛铝合金是金属晶体，原子之间是由金属键形成的晶体，一种钛铝合金具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中Ti原子位于顶点和面心位置，Al原子位于棱心和体心，故在一个晶胞中Ti原子个数为：8+6=4，Al原子的个数为：12+1=4，该合金中Ti和Al原子的数量之比为:4:4=1:1；（5）①因为TiO2晶胞中Ti4+位于O2－所构成的正八面体的体心，所以TiO2晶体中Ti4+的配位数是6；②根据晶胞图可知，Ti原子8个在顶点、一个在体心，O原子4个在面心、2个在体心，故该晶胞中Ti原子个数为8+1=2，O原子的个数为4+2=4，(a10-7)(b10-7)(c10-7)NA=482+164，=g·cm-3。【点睛】根据晶胞的结构进行计算时，可利用均摊法先确定晶胞中的微粒数目，再根据：密度晶胞体积阿伏伽德罗常数=微粒数目摩尔质量。11．C解析：离子键、共价键和配位键K、CrN、S、O【解析】【分析】阴阳离子存在离子键，非金属元素间易形成共价键，配合物中存在配位键；根据反应物、生成物和反应条件写出相应的反应方程式；铜是29号元素，根据核外电子排布规律书写铜原子价层电子的轨道排布式，并判断与铜同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素；铜离子的配位数为4，与4个水分子形成配位键，一个O原子与2