2019年高考化學(xué)沖刺逐題過關(guān)專題11第35題物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（知識講解）（含解析）.docx

第35題 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、試題解讀物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為選做題，做為“拼盤”命制的題型，各小題之間相對獨立，主要考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。在原子結(jié)構(gòu)部分主要命題點有電子排布式或排布圖的書寫，電離能、電負性大小的比較與判斷。在分子結(jié)構(gòu)部分主要命題點有化學(xué)鍵類型的判斷，分子構(gòu)型的判斷，中心原子雜化方式的判斷。在晶體結(jié)構(gòu)部分主要命題點有晶體類型的判斷，晶體結(jié)構(gòu)的計算等。二、試題考向三、必備知識知識點1 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.電子層、能級和原子軌道 電子層KLMN能級1s2s、2p3s、3p、3d4s、4p、4d、4f原子軌道數(shù)目11+3=41+3+5=91+3+5+7=16最多容納電子數(shù)目2818322.原子軌道的形狀、數(shù)目及能量關(guān)系 (1)軌道形狀(2)s、p、d、f能級上的原子軌道數(shù)目依次為1、3、5、7,其中npx、npy、npz三個原子軌道在三維空間相互垂直,各能級的原子軌道半徑隨電子層數(shù)(n)的增大而增大。(3)能量關(guān)系3.基態(tài)原子核外電子排布的表示(1)依據(jù)能量最低原理:基態(tài)原子的核外電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。構(gòu)造原理表明了基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的填充順序:泡利原理:一個原子軌道里最多只能容納2個電子,并且其自旋狀態(tài)相反。洪特規(guī)則:對于基態(tài)原子,當電子排布在同一能級的不同軌道時,將盡可能分占不同的軌道,并且自旋狀態(tài)相同。(2)表示形式電子排布式。電子排布圖(或軌道表示式)。4.元素電離能的變化規(guī)律及其應(yīng)用(1) 變化規(guī)律同周期從左到右,元素第一電離能總的趨勢是逐漸增大。同主族元素自上而下第一電離能依次減小,但在同一副族中,自上而下第一電離能變化幅度不大,且不太規(guī)律。同種元素的逐級電離能逐漸增大,即I1 I2 I3。(2)電離能的3個重要應(yīng)用判斷元素的金屬性和非金屬性強弱。I1越大,元素的非金屬性越強;I1越小,元素的金屬性越強。判斷元素在化合物中的化合價。如K:I1I2I3表明K原子易失去1個電子形成+1價陽離子。判斷元素核外電子的分層排布情況。如Li:I1I2I3表明Li原子核外的三個電子排布在兩個電子層(K、L層)上,且最外層上只有一個電子。5.元素電負性的變化規(guī)律及其應(yīng)用(1)變化規(guī)律金屬元素的電負性一般較小,非金屬元素的電負性一般較大,而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負性一般在1.8左右,它們既有金屬性,又有非金屬性。在元素周期表中,同周期從左至右,主族元素的電負性逐漸增大;同主族從上至下,元素的電負性逐漸減小。在元素周期表中氟的電負性數(shù)值最大,銫的電負性數(shù)值最小(放射性元素除外)。(2)電負性的一般應(yīng)用判斷元素金屬性、非金屬性強弱。電負性越大,非金屬性越強,金屬性越弱。判斷化學(xué)鍵的類型。一般認為:如果兩種成鍵原子間的電負性差值大于1.7,通常形成離子鍵;若差值小于1.7,通常形成共價鍵。判斷元素在化合物中的價態(tài)。共價化合物中,成鍵元素電負性大的表現(xiàn)負價。如ClO2中氯呈+4價,氧呈-2價。知識點2 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.共價鍵(1)共價鍵的本質(zhì)與特征原子間通過共用電子對形成的化學(xué)鍵稱為共價鍵,共價鍵具有方向性和飽和性。(2)共價鍵類型(3)鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響鍵能越大,鍵長越短,分子越穩(wěn)定。2.配位鍵3.價層電子對互斥理論(1)分子中的中心原子上的價層電子對數(shù)價層電子對數(shù)鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)價層電子對立體構(gòu)型(VSEPR模型)分子立體構(gòu)型實例鍵角220直線形直線形BeCl2180330三角形平面正三角形BF312021V形SnBr2105440正四面體形正四面體形CH41092831三角錐形NH310722V形H2O1054.雜化軌道理論當原子成鍵時,原子的價電子軌道相互混雜,形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同,軌道間的夾角不同,形成分子的空間構(gòu)型不同。5.分子的性質(zhì)(1)分子的極性分子的極性由共價鍵的極性和分子的立體構(gòu)型兩方面共同決定:判斷ABn型分子極性的經(jīng)驗規(guī)律。若中心原子A的化合價的絕對值等于該元素所在的主族序數(shù),則為非極性分子,若不等則為極性分子。如SO2為極性分子,SO3為非極性分子。分子的極性與溶解性的關(guān)系?！跋嗨葡嗳堋币?guī)律:非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑,極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。若存在氫鍵,則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大,溶解性越好,如NH3極易溶于水?！跋嗨葡嗳堋边€適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性,如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羥基相似),而戊醇在水中的溶解度明顯減小(戊醇中烴基較大,相似因素較小)。(2)分子的手性 (3)無機含氧酸分子的酸性無機含氧酸的通式可寫成(HO) mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大，R的正電性越高，使ROH中O的電子向R偏移程度越大，在水分子的作用下越易電離出H+，酸性越強，如酸性：HClO HClO2 HClO3600（分解）75.516.810.3沸點/60.3444.610.045.0337.0回答下列問題：（1）基態(tài)Fe原子價層電子的電子排布圖（軌道表達式）為_，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為_形。（2）根據(jù)價層電子對互斥理論，H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價層電子對數(shù)不同于其他分子的是_。（3）圖（a）為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多，主要原因為_。（4）氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為_形，其中共價鍵的類型有_種；固體三氧化硫中存在如圖（b）所示的三聚分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為_。（5）FeS2晶體的晶胞如圖（c）所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計算表達式為_gcm3；晶胞中Fe2+位于所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長為_nm。【答案】啞鈴（紡錘）H2SS8相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力強平面三角2sp3 【解析】（1）基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，則其價層電子的電子排布圖（軌道表達式）為；基態(tài)S原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，則電子占據(jù)最高能級是3p，其電子云輪廓圖為啞鈴（紡錘）形。（2）根據(jù)價層電子對互斥理論可知H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價層電子對數(shù)分別是，因此不同其他分子的是H2S。（3）S8、二氧化硫形成的晶體均是分子晶體，由于S8相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力強，所以其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多；（4）氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，根據(jù)（2）中分析可知中心原子含有的價層電子對數(shù)是3，且不存在孤對電子，所以其分子的立體構(gòu)型為平面三角形。分子中存在氧硫雙鍵，因此其中共價鍵的類型有2種，即鍵、鍵；固體三氧化硫中存在如圖（b）所示的三聚分子，該分子中S原子形成4個共價鍵，因此其雜化軌道類型為sp3。（5）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知含有鐵原子的個數(shù)是121/4+14，硫原子個數(shù)是81/8+61/24，晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則其晶體密度的計算表達式為；晶胞中Fe2+位于所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長是面對角線的一半，則為nm。4（2017年全國1卷）鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問題：（1）元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色，其中紫色對應(yīng)的輻射波長為_nm(填標號)。A404.4 B553.5 C589.2 D670.8 E.766.5（2）基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)的最高能層的符號是_，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_。K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬K的熔點、沸點等都比金屬Cr低，原因是_。（3）X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在I3+離子。I3+離子的幾何構(gòu)型為_，中心原子的雜化形式為_。（4）KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦礦型的立體結(jié)構(gòu)，邊長為a=0.446nm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。K與O間的最短距離為_nm，與K緊鄰的O個數(shù)為_。（5）在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于_位置，O處于_位置。.【答案】 A N 球形 K的原子半徑較大且價電子數(shù)較少，金屬鍵較弱 V形 sp3 0.315 12 體心 棱心【解析】（1）紫色波長400nm435nm，因此選項A正確；（2）K位于第四周期IA族，電子占據(jù)最高能層是第四層，即N層，最后一個電子填充子在s能級上，電子云輪廓圖為球形；K的原子半徑大于Cr的半徑，且價電子數(shù)較少，金屬鍵較弱，因此K的熔點、沸點比Cr低；（3）I3與OF2互為等電子體，OF2屬于V型，因此I3幾何構(gòu)型為V型，其中心原子的雜化類型為sp3；（4）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，K與O間的最短距離是面對角線的一半，即為nm0.315nm，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，距離K最近的O的個數(shù)為12個；（5）根據(jù)KIO3的化學(xué)式，以及晶胞結(jié)構(gòu)，K處于體心，O處于棱心。5（2017年全國2卷）我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）。回答下列問題：（1）氮原子價層電子對的軌道表達式（電子排布圖）為_。（2）元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能（E1）。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖（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呈現(xiàn)異常的原因是_。（3）經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖（b）所示。從結(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽離子的相同之處為_，不同之處為_。（填標號）A中心原子的雜化軌道類型 B中心原子的價層電子對數(shù)C立體結(jié)構(gòu) D共價鍵類型R中陰離子N5-中的鍵總數(shù)為_個。分子中的大鍵可用符號表示，其中m代表參與形成的大鍵原子數(shù)，n代表參與形成的大鍵電子數(shù)（如苯分子中的大鍵可表示為），則N5-中的大鍵應(yīng)表示為_。圖（b）中虛線代表氫鍵，其表示式為（NH4+）N-HCl、_、_。（4）R的晶體密度為d gcm-3，其立方晶胞參數(shù)為a nm，晶胞中含有y個(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl單元，該單元的相對質(zhì)量為M，則y的計算表達式為_。【答案】 同周期隨著核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大 N的2p能級處于半充滿狀態(tài)，相對穩(wěn)定，不易結(jié)合一個電子 ABD C 5 （H3O+）OHN （NH4+）NHN 【解析】（1）N原子位于第二周期第VA族，價電子是最外層電子，即電子排布圖是；（2）根據(jù)圖(a)，同周期隨著核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大；氮元素的2p能級達到半滿狀態(tài)，原子相對穩(wěn)定，不易失去電子；（3）根據(jù)圖(b)，陽離子是NH4和H3O，NH4中性原子N含有4個鍵，孤電子對數(shù)為(5141)/2=0，價層電子對數(shù)為4，雜化類型為sp3，H3O中心原子是O，含有3個鍵，孤電子對數(shù)為(613)/2=1，空間構(gòu)型為正四面體形，價層電子對數(shù)為4，雜化類型為sp3，空間構(gòu)型為三角錐形，因此相同之處為ABD，不同之處為C；根據(jù)圖(b)N5中鍵總數(shù)為5個；根據(jù)信息，N5的大鍵應(yīng)是表示為：；根據(jù)圖(b)還有的氫鍵是：（H3O+）OHN （NH4+）NHN；（4）根據(jù)密度的定義有，d=g/cm3，解得y=。6（2017年全國3卷）研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)（CO2+3H2=CH3OH+H2O）中，Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應(yīng)用前景。回答下列問題：（1）Co基態(tài)原子核外電子排布式為_。元素Mn與O中，第一電離能較大的是_，基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是_。（2）CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為_和_。（3）在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點從高到低的順序為_，原因是_。（4）硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料，Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了鍵外，還存在_。（5）MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)（如圖），其中陰離子采用面心立方最密堆積方式，X射線衍射實驗測得MgO的晶胞參數(shù)為a=0.420 nm，則r(O2-)為_nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為a =0.448 nm，則r(Mn2+)為_nm?！敬鸢浮?1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2 O Mn sp sp3 H2OCH3OHCO2H2 H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多；CO2與H2均為非極性分子，CO2分子量較大、范德華力較大 離子鍵和鍵（或鍵） 0.148 0.076【解析】（1）Co是27號元素，位于元素周期表第4周期第VIII族，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2。元素Mn與O中，由于O元素是非金屬性而Mn是過渡元素，所以第一電離能較大的是O。O基態(tài)原子價電子為2s22p4，所以其核外未成對電子數(shù)是2，而Mn基態(tài)原子價電子排布為3d54s2，所以其核外未成對電子數(shù)是5，因此核外未成對電子數(shù)較多的是Mn。（2）CO2和CH3OH的中心原子C原子的價層電子對數(shù)分別為2和4，所以CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為sp和sp3。（3）在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點從高到低的順序為H2OCH3OHCO2H2，原因是常溫下水和甲醇是液體而二氧化碳和氫氣是氣體，液體的沸點高于氣體；H2O與CH3OH均為非極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多，所以水的沸點高于甲醇；二氧化碳的相對分子質(zhì)量比氫氣大，所以二氧化碳分子間作用力較大、沸點較高。（4）硝酸錳是離子化合物，硝酸根和錳離子之間形成離子鍵，硝酸根中N原子與3個氧原子形成 3個鍵，硝酸根中有一個氮氧雙鍵，所以還存在鍵。（5）因為O2是面心立方最密堆積方式，面對角線是O2半徑的4倍，即4r=a，解得r= nm=0.148nm；MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，Mn2構(gòu)成的是體心立方堆積，體對角線是Mn2半徑的4倍，面上相鄰的兩個Mn2距離是此晶胞的一半，因此有=0.076nm。五、預(yù)測20191我國科學(xué)家在某雜志上發(fā)表研究報告稱，利用鉻同位素的系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，“古代大氣氧含量高于現(xiàn)代水平的1%”。鉻的同位素有、。鉻及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。回答下列問題：（1）基態(tài)的價層電子排布圖為_（2）交警用“酒精儀”查酒駕，其化學(xué)反應(yīng)原理如下：2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO43CH3COOH+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+11H2OCH3CH2OH、CH3COOH的沸點高于對應(yīng)的CH3OCH3（二甲醚）、HCOOCH3（甲酸甲酯），其主要原因是_。CH3COOH分子中碳原子的雜化類型是_；CH3COOH分子中鍵和鍵數(shù)目之比為_。K2SO4晶體中陰離子的空間構(gòu)型是_。上述反應(yīng)中，只含極性鍵的極性分子有_（填分子式）。（3）晶體鉻的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，其堆積模型為_；鉻原子的配位數(shù)為_。（4）鉻的一種氧化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。六棱柱邊長為a nm，高為b nm，NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。該晶體的化學(xué)式為_；該晶體的密度=_gcm3?！敬鸢浮?CH3CH2OH、CH3COOH分子間存在氫鍵 sp2、sp3 7:1 正四面體形 H2O、H2SO4 體心立方堆積 8 Cr2O3 【解析】 (1)Cr為24號元素，其核外電子排布為1s22s22p63s23p64s13d5，價電子為4s13d5，不是4s23d4，是由于3d為半滿，更加穩(wěn)定。根據(jù)洪特規(guī)則，電子分別占據(jù)不同的軌道，所以答案為；(2)在乙醇和乙酸中均有OH，類似于水一樣，分子間可以形成氫鍵，使物質(zhì)的熔沸點升高。乙酸的結(jié)構(gòu)式為。C原子雜化類型可以從其周邊的原子數(shù)判斷，甲基上的C原子周邊有4個原子，此C原子的雜化類型為sp3。碳氧雙鍵中的C原子，周圍有3個原子，此C原子的雜化類型為sp2。乙酸分子中的單鍵均為鍵，而且碳氧雙鍵中有1根鍵為鍵，一共有7個鍵；碳氧雙鍵中有1根鍵為鍵，則鍵和鍵的比例為7:1；SO42的中心原子S外層有6個電子，4個O按照VSEPR理論是不提供電子的，因此共有(6+2)/2=4個電子對，為sp3雜化，正四面體構(gòu)型。化學(xué)方程式中2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO43CH3COOH+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+11H2O，為分子的有CH3CH2OH、H2SO4、CH3COOH、H2O。只有極性共價鍵的是H2SO4、H2O。而CH3CH2OH、CH3COOH含有非極性鍵CC；(3) 晶體鉻中，Cr占據(jù)了頂點和體心，所以為體心立方堆積。中間的Cr原子離得最近的有8個Cr，所以其配位數(shù)為8；(4)以整個六棱柱為整體，有4個Cr在其中，完全屬于此晶胞。有3個O原子在晶胞內(nèi)，完全屬于此晶胞，還有2個O在面上，為2個面共用，因此有個O原子，在頂點有12個O原子，每個O原子為6個晶胞共有，因此有個O原子，共3+1+2=6個O原子，Cr和O的比例為2:3，則化學(xué)式為Cr2O3。，晶胞中有4個Cr和6個O，則。注意要換算單位anm=a10-7cmcm3，帶入，得。2祖母綠是四大名貴寶石之一，主要成分為Be3Al2Si6O18，含有微量的Cr、Ni、Fe元素而呈現(xiàn)各種顏色。回答下列問題：（1）基態(tài)Ni2+的電子排布式為_；寶石中Si的雜化方式是_。（2）成鍵元素電負性差值越大，化學(xué)鍵離子性百分數(shù)越高，在鹵素與Al組成的化合物中，離子性百分數(shù)最高的化合物是_（填化學(xué)式）。（3）六羰基鉻Cr(CO)6用于制高純度鉻粉，它的沸點為220。Cr(CO)6的晶體類型是_，加熱Cr(CO)6可得到高純度鉻粉和CO，反應(yīng)破壞的作用力類型為_。（4）多數(shù)配離子顯示顏色與d軌道的分裂能有關(guān)。分裂能是指配離子的中心原子（離子）的一個電子從較低能量的d軌道躍遷到較高能量的d軌道所需的能量(用表示)，它與中心離子的結(jié)構(gòu)、電荷、配體有關(guān)。試判斷分裂能Fe(H2O)63+ _ Fe(H2O)62+（填“”“ Fe3+的正電荷數(shù)比Fe2+的多，吸引電子能力更強；Fe3+的3d達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，F(xiàn)e2+的3d未達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu) (，0) 100%=100%=100% 【解析】 (1)鎳為28號元素，基態(tài)Ni2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d8(或Ar3d8)；Si原子與周圍的4個原子形成共價鍵，沒有孤電子對，雜化方式為sp3，故答案為：1s22s22p63s23p63d8(或Ar3d8)；sp3；(2)成鍵元素電負性差值越大，化學(xué)鍵離子性百分數(shù)越高，元素的非金屬性越強，電負性數(shù)值越大，在鹵素與Al組成的化合物中，離子性百分數(shù)最高的化合物為AlF3，故答案為：AlF3；(3)六羰基鉻Cr(CO)6的沸點為220，符合分子晶體熔沸點的一般規(guī)律，Cr(CO)6屬于分子晶體；加熱Cr(CO)6可得到高純度鉻粉和CO，反應(yīng)過程中破壞了中心原子與配體之間的配位鍵，故答案為：分子晶體；配位鍵；(4)Fe(H2O)62+帶2個單位正電荷，而Fe(H2O)63+帶3個單位正電荷，后者對電子吸引力更大，且Fe3+的3d達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，F(xiàn)e2+的3d未達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故分裂能Fe(H2O)63+Fe(H2O)62+，故答案為：；Fe(H2O)62+帶2個單位正電荷，而Fe(H2O)63+帶3個單位正電荷，后者對電子吸引力更強，F(xiàn)e3+的3d達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，F(xiàn)e2+的3d未達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；(5)圖甲中，原子坐標參數(shù)：A(0，0，)，A位于晶胞棱的中點，則底面面心B的原子坐標參數(shù)為B(，0)，故答案為：(，0)；圖乙中，該晶胞單元中含有氧離子個數(shù)=10，鎳離子個數(shù)為4+4+10=10，相鄰兩個氧離子之間的距離為(2a+2b) pm，則晶胞的棱長分別為5 (2a+2b)pm和2(2a+2b)pm，高為2a pm，則晶胞的體積為5(2a+2b)pm2(2a+2b) pm2a pm=10a(2a+2b)2 pm3，10個氧離子和10個鎳離子的體積為10 pm3，因此離子在長方體內(nèi)的空間利用率為100%=100%，故答案為：100%。3含第VA族的磷、砷(As)等元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)P原子的核外電子排布式為_，有_個未成對電子。(2)常溫下PCl5是一種白色晶體，其立方晶系晶體結(jié)構(gòu)模型如圖甲所示，由A、B兩種微粒構(gòu)成。將其加熱至148熔化，形成一種能導(dǎo)電的熔體。已知A、B兩種微粒分別與CC14、SF6互為等電子體，則A為_，其中心原子雜化軌道類型為_，B為_。(3)PO43-的空間構(gòu)型為_，其等電子體有_（請寫出一種）。(4)砷化鎵屬于第三代半導(dǎo)體，它能直接將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?，砷化鎵燈泡壽命是普通燈泡?00倍，而耗能只有其10%。推廣砷化鎵等發(fā)光二極管(LED)照明，是節(jié)能減排的有效舉措。已知砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙，晶胞參數(shù)a= 565pm。砷化鎵的化學(xué)式為_，鎵原子的配位數(shù)為_。砷化鎵的晶胞密度=_g/cm3（列式并計算，精確到小數(shù)點后兩位），m位置Ga原子與n位置As原子之間的距離為_pm(列式表示)。【答案】1s22s22p63s23p3 3 sp3 正四面體 SO42- GaAs 4 【解析】（1）根據(jù)構(gòu)造原理，基態(tài)P原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3，電子排布圖為：，有3個未成對電子。答案：1s22s22p63s23p3 ；3；（2）常溫下PCl5是一種白色晶體，由A、B兩種微粒構(gòu)成。將其加熱至148熔化，形成一種能導(dǎo)電的熔體，這說明形成的是離子晶體。已知A、B兩種微粒分別與CCl4、SF6互為等電子體，由于原子總數(shù)和價電子總數(shù)分別都相等的是等電子體，則A為PCl4+，P原子的價層電子對數(shù)是4，且不存在孤電子對，因此其中心原子雜化軌道類型為sp3，B為PCl6-。答案：PCl ；sp3 ；PCl。（3） PO43的中心原子P的價層電子對數(shù)是4，由于孤電子對數(shù)為0，該離子的空間構(gòu)型為正四面體形，其等電子體有SO42-、CCl4等。答案：正四面體；SO42-；（4）晶胞中黑球位于晶胞內(nèi)，數(shù)目為4，白球位于晶胞頂點和面心，數(shù)目為81/8+61/2=4，數(shù)目為1：1，則砷化鎵的化學(xué)式為CaAs；根據(jù)晶胞As原子的配位數(shù)為4，則鎵原子距離最近的As原子數(shù)目也為4，即配位數(shù)為4；砷化鎵的晶胞含4個CaAs，則1mol晶胞的質(zhì)量為(70+75) 4g，晶胞的體積為a3=(56510-10)3 cm3，1mol晶胞的體積為6.021023(56510-10)3 cm3，則晶胞的密度為(70+75) 4g/6.021023(56510-10)3 cm3=5.34 g/cm3；m位置As原子與n位置Ga原子之間的距離為晶胞體對角線的1/4，則距離為565 pm=pm。答案：。4大型客機燃油用四乙基鉛Pb(CH2CH3)4）做抗震添加劑，但皮膚長期接觸四乙基鉛對身體健康有害，可用硫基乙胺（HSCH2CH2NH2）和KMnO4清除四乙基鉛。（1）錳元素在周期表中的位置是_，基態(tài)錳原子的外圍電子排布式為_，該原子能量最高的電子的電子云輪廓圖形狀為_。（2）N、C和Mn電負性由大到小的順序為_。（3）HSCH2CH2NH2中C的雜化方式為_，其中NH2-空間構(gòu)型為_；N和P的價電子相同，但磷酸的組成為H3PO4，而硝酸的組成不是H3NO4，其原因是_。（4）Pb(CH2CH3)4是一種難電離且易溶于有機溶劑的配合物，其晶體類型屬于_晶體。已知Pb(CH2CH3)4晶體的堆積方式如下。Pb(CH2CH3)4在xy平面上的二維堆積中的配位數(shù)是_。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為NA/mol，Pb(CH2CH3)4的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，則Pb(CH2CH3)4晶體的密度是_g/cm3 (列出計算式即可)?！敬鸢浮康谒闹芷诘赩IIB族 3d54s2 球形 NCMn sp3 V形 原子半徑N小于P，N原子周圍空間小不能同時容下四個氧原子成鍵 分子 6 4M10-21/NAa2b 【解析】（1）錳元素的原子序數(shù)為25，在周期表中的位置是第四周期第VIIB族，基態(tài)錳原子的外圍電子排布式為3d54s2，最高能層電子為4s2，電子云輪廓圖形狀為球形，故答案為：第四周期第VIIB族；3d54s2；球形。（2）電負性是衡量元素吸引電子的能力，N、C和Mn電負性由大到小的順序為NCMn，故答案為：NCMn。（3）HSCH2CH2NH2中C原子周圍形成4個單鍵，四面體結(jié)構(gòu)，雜化方式為sp3雜化；NH2-中N原子是sp3雜化，有2對孤對電子，NH2-空間構(gòu)型為V形；N和P的價電子相同，但磷酸的組成為H3PO4，而硝酸的組成不是H3NO4，其原因是原子半徑N小于P，N原子周圍空間小不能同時容下四個氧原子成鍵。故答案為：sp3；V形；原子半徑N小于P，N原子周圍空間小不能同時容下四個氧原子成鍵。（4）Pb(CH2CH3)4是一種難電離且易溶于有機溶劑的配合物，屬于分子晶體，由圖可知，Pb(CH2CH3)4在xy平面上的二維堆積中的配位數(shù)是6，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖求出V=a10-7a10-7b10-7=a2b10-21cm3，根據(jù)均攤法屬于該晶胞的Pb(CH2CH3)4的個數(shù)為81/8+1=2，故=m/V=(M/NA)/(a2b10-21)=4M10-21/NAa2b，故答案為：分子；6；4M10-21/NAa2b。5鐵和銅都是日常生活中常見的金屬，有著廣泛的用途。請回答下列問題：(1)配合物Fe(CO)x常溫下呈液態(tài)，熔點為-20.5，沸點為103，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于_(填晶體類型)；Fe(CO)x的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18，則x=_；的核外電子排布式為_。(2)溶液可用于檢驗_(填離子符號)；中碳原子雜化軌道類型為_；1mol含有的鍵數(shù)目為_(用N表示)；C、N、O第一電離能由大到小的順序為_(用元素符號表示)。(3)某M原子的外圍電子排布式為，銅與M形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示(黑點代表銅原子)。該晶體的化學(xué)式為_。已知銅和M的電負性分別為1.9和3.0，則銅與M形成的化合物屬于_(填“離子”或“共價”)化合物。已知該晶體的密度為，阿伏加德羅常數(shù)為，則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為_pm(只需寫出計算式)。【答案】分子晶體 5 或 sp 2 NOC CuCl 共價 或或 【解析】（1）Fe(CO)x常溫下呈液態(tài)，熔沸點較低，易溶于非極性溶劑，符合分子晶體的特點，因此Fe(CO)x屬于分子晶體；中心原子鐵價電子數(shù)為8，配體CO提供2個電子形成配位鍵，因此x=（188）/2=5；的核外電子排布式為或；（2）含F(xiàn)e2的溶液與鐵氰化鉀K3Fe(CN)6溶液反應(yīng)生成具有特征藍色的鐵氰化亞鐵沉淀，所以溶液可用于檢驗；C、N之間是叁鍵，CN中C有一個孤電子對，CN中心原子C價電子對數(shù)2，C雜化軌道類型為sp；C、N之間是