2024屆高考二輪復(fù)習(xí)攻克典型題型之綜合題（4）物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合 作業(yè)

（4）物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合—2024屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)攻克典型題型之綜合題一、電子排布式、電離能和電負(fù)性1.基態(tài)原子的核外電子排布(1)原子核外電子能級(jí)順序(2)核外電子排布規(guī)律能量最低原理原子核外電子總是優(yōu)先占有能量最低的原子軌道泡利原理每個(gè)原子軌道上最多容納2個(gè)自旋方向相反的電子洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋狀態(tài)相同(3)核外電子排布的四種表示方法表示方法舉例電子排布式Fe：1s22s22p63s23p63d64s2簡(jiǎn)化表示式Fe：[Ar]3d64s2價(jià)電子排布式Fe：3d64s2電子排布圖(或軌道表示式)注意：①3d能級(jí)的半滿、全滿更穩(wěn)定。Cr、Cu的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，而非1s22s22p63s23p63d44s2、1s22s22p63s23p63d94s2。②雖然電子填充是按照4s、3d的順序，但書(shū)寫(xiě)電子排布式時(shí)仍按照3d、4s的順序書(shū)寫(xiě)。2.兩種原子軌道空間形狀原子軌道軌道形狀軌道個(gè)數(shù)s球形1p啞鈴形3(px，py，pz)3.電離能、電負(fù)性(1)元素第一電離能與電負(fù)性的周期性變化元素的第一電離能電負(fù)性同周期(從左到右)同主族(自上而下)同周期(從左到右)同主族(自上而下)元素的第一電離能總體上呈增大的趨勢(shì)元素的第一電離能逐漸減小主族元素的電負(fù)性逐漸增大主族元素的電負(fù)性逐漸減小(2)特殊情況同能級(jí)的軌道為全滿、半滿、全空時(shí)，第一電離能較相鄰元素要大，即ⅡA族、ⅤA族元素的第一電離能分別大于同周期相鄰元素。4.電離能、電負(fù)性的應(yīng)用(1)電離能的應(yīng)用判斷元素金屬性的強(qiáng)弱電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強(qiáng)；反之越弱判斷元素的化合價(jià)如果某元素的In+1?In，則該元素的常見(jiàn)化合價(jià)為+n，如鈉元素I2?I1，所以鈉元素的化合價(jià)為+1(2)電負(fù)性的應(yīng)用二、共價(jià)鍵類型、雜化軌道類型和空間結(jié)構(gòu)1.共價(jià)鍵(1)共價(jià)鍵共價(jià)鍵(2)σ鍵和π鍵判定①?gòu)墓矁r(jià)鍵數(shù)目判定共價(jià)單鍵②從成鍵軌道種類判斷：s軌道、雜化軌道參與形成的共價(jià)鍵全部為σ鍵；p-p軌道可以形成σ鍵，也可以形成π鍵(優(yōu)先形成σ鍵，從第二個(gè)共價(jià)鍵開(kāi)始只能形成π鍵)。(3)配位鍵①配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵(一方提供空軌道，另一方提供孤電子對(duì))。②配位鍵的表示：常用“→”來(lái)表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對(duì)的原子，如NH4+可表示為注意：NH4+中，雖然有一個(gè)氮?dú)滏I的形成過(guò)程與其他3個(gè)氮?dú)滏I的形成過(guò)程不同，但是一旦形成之后，(4)配合物①配合物的結(jié)構(gòu)(以[Cu(NH3)4]SO4為例)：②中心原子：提供空軌道，多為過(guò)渡元素的離子，如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。③配位體：提供孤電子對(duì)，多為有孤電子對(duì)的分子或離子，如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。④配位數(shù)：與中心原子形成配位鍵的原子或離子數(shù)，通常為偶數(shù)，如2、4、6等。2.確定分子立體構(gòu)型的三種方法(1)雜化軌道理論①基本觀點(diǎn)：雜化軌道成鍵滿足原子軌道最大重疊要求，雜化軌道形成的共價(jià)鍵更加牢固。②雜化軌道類型與分子構(gòu)型的關(guān)系。雜化軌道類型雜化軌道數(shù)目分子構(gòu)型實(shí)例sp2直線形CO2、BeCl2、HgCl2sp23平面三角形BF3、BCl3、CH2Osp34等性雜化：正四面體CH4、CCl4、NH不等性雜化：具體情況不同(存在孤電子對(duì))NH3(三角錐形)，H2S、H2O(V形)(2)價(jià)層電子對(duì)互斥理論①基本觀點(diǎn)：分子中的價(jià)電子對(duì)(包括成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì))由于相互排斥作用，盡可能在空間上彼此遠(yuǎn)離。②價(jià)電子對(duì)數(shù)的計(jì)算價(jià)電子對(duì)數(shù)=成鍵電子對(duì)+中心原子的孤電子對(duì)數(shù)=中心原子的價(jià)電子數(shù)+說(shuō)明：a.m為與中心原子成鍵的配位原子個(gè)數(shù)。b.陽(yáng)離子要減去電荷數(shù)，陰離子要加上電荷數(shù)。c.氧原子作配位原子時(shí)，不提供電子。③價(jià)層電子對(duì)空間構(gòu)型與分子的立體構(gòu)型價(jià)層電子對(duì)空間構(gòu)型是價(jià)層電子對(duì)(包括成鍵電子對(duì)、孤電子對(duì))的立體構(gòu)型，分子的立體構(gòu)型指的是成鍵電子對(duì)空間構(gòu)型。中心原子無(wú)孤電子對(duì)，兩者構(gòu)型一致；中心原子有孤電子對(duì)，兩者構(gòu)型不同。④價(jià)層電子對(duì)互斥理論在判斷分子構(gòu)型中的應(yīng)用。價(jià)層電子對(duì)數(shù)目電子對(duì)的空間構(gòu)型成鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)分子的立體構(gòu)型實(shí)例2直線形20直線形CO2、C2H23三角形30三角形BF3、SO321V形SnCl2、PbCl24空間四面體40正四面體CH4、SO4CCl4、NH31三角錐形NH3、PH322V形H2O、H2S(3)等電子體及應(yīng)用①概念：原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征、空間構(gòu)型。②確定等電子體的思路：價(jià)電子數(shù)相同的元素代換(CO2、CS2；SO2、O3)；價(jià)電子數(shù)相近元素組成分子與離子(CO32-、NO3-、SO3；CO、③常見(jiàn)的等電子體通式價(jià)電子總數(shù)微粒立體構(gòu)型AX216e-CO2、SCN-、NO2+直線形AX324e-CO32-、NO3平面三角形AX218e-SO2、O3、NOV形AX432e-SO42-、正四面體形AX326e-PO33-、SO3三角錐形AX10e-CO、N2直線形AX48e-CH4、NH正四面體形3.化學(xué)鍵的極性與分子極性的關(guān)系(1)化學(xué)鍵極性取決于成鍵原子是否相同(同種原子是非極性鍵，不同種原子是極性鍵)。(2)分子的極性取決于共價(jià)鍵的極性和分子的立體構(gòu)型。類型實(shí)例鍵的極性立體構(gòu)型分子極性X2H2、N2非極性鍵直線形非極性分子X(jué)YHCl、NO極性鍵直線形極性分子X(jué)Y2(X2Y)CO2、CS2極性鍵直線形非極性分子SO2極性鍵V形極性分子H2O、H2S極性鍵V形極性分子X(jué)Y3BF3極性鍵平面三角形非極性分子NH3極性鍵三角錐形極性分子X(jué)Y4CH4、CCl4極性鍵正四面體形非極性分子4.共價(jià)鍵、氫鍵、范德華力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響范德華力氫鍵共價(jià)鍵作用微粒分子與N、O、F成鍵的H與N、O、F原子強(qiáng)度比較共價(jià)鍵>氫鍵>范德華力影響因素組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大形成氫鍵元素的電負(fù)性原子半徑對(duì)性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)分子間氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)升高，溶解度增大鍵能越大，穩(wěn)定性越強(qiáng)三、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)——原因解釋類簡(jiǎn)答題1.價(jià)層電子對(duì)互斥對(duì)分子鍵角的影響(1)價(jià)層電子對(duì)(成鍵電子對(duì)、孤電子對(duì))之間相互排斥，盡可能地在空間遠(yuǎn)離。(2)價(jià)層電子對(duì)之間斥力大小順序：孤電子對(duì)—孤電子對(duì)?孤電子對(duì)—成鍵電子對(duì)>成鍵電子對(duì)—成鍵電子對(duì)。(3)排斥力大小對(duì)鍵角的影響分子雜化軌道角度孤電子對(duì)數(shù)實(shí)際鍵角H2O109°28′2105°NH3109°28′1107°COCl2120°CO對(duì)C—Cl的排斥力大于C—Cl對(duì)C—Cl的排斥力形成兩種鍵角，分別為124°18′、111°24′2.分子結(jié)構(gòu)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)對(duì)溶解度的影響“相似相溶”規(guī)律：非極性分子組成的溶質(zhì)一般能溶于非極性分子組成的溶劑，極性分子組成的溶質(zhì)一般能溶于極性分子組成的溶劑。如果溶質(zhì)分子與溶劑分子間能形成氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好。(2)對(duì)無(wú)機(jī)含氧酸分子酸性的影響①無(wú)機(jī)含氧酸可寫(xiě)成(HO)mROn。②如果成酸元素R相同，則n值越大(非羥基氧原子越多)，酸性越強(qiáng)，如：HClO<HClO2<HClO3<HClO4。3.范德華力、氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)范德華力存在于分子晶體中，對(duì)物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度都有影響。①范德華力越大，分子晶體熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高；溶質(zhì)分子與溶劑分子間的范德華力越大，則溶質(zhì)分子的溶解度越大。②對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大。(2)氫鍵分為分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵，影響物質(zhì)性質(zhì)的主要是分子間氫鍵。①氫鍵具有方向性和飽和性，形成分子內(nèi)氫鍵后，就減少了分子間氫鍵的形成。②分子間氫鍵使物質(zhì)熔、沸點(diǎn)升高，溶解度增大。4.晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較(1)不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)比較原子晶體>離子晶體>分子晶體。(2)同類型晶體的熔、沸點(diǎn)比較①原子晶體元素非金屬性越強(qiáng)，形成共價(jià)鍵越短，鍵越牢固，晶體的熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：金剛石>碳化硅>硅。②離子晶體陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間離子鍵越強(qiáng)，其晶體的熔、沸點(diǎn)就越高，如熔點(diǎn)：MgO>NaCl>CsCl。③分子晶體a.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：SnH4>GeH4>SiH4>CH4。b.分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常地高。如熔點(diǎn)：H2O>H2Te>H2Se>H2S；易形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高于形成分子內(nèi)氫鍵的。如沸點(diǎn)：對(duì)羥基苯甲醛>鄰羥基苯甲醛。c.組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子晶體(相對(duì)分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：CO>N2，CH3OH>CH3CH3。④金屬晶體金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)，金屬熔、沸點(diǎn)就越高。如熔、沸點(diǎn)：Al>Mg>Na。四、晶體結(jié)構(gòu)分析及簡(jiǎn)單計(jì)算1.幾種常見(jiàn)的晶胞結(jié)構(gòu)晶胞結(jié)構(gòu)所含微粒數(shù)配位數(shù)面心立方(含4個(gè)原子)12體心立方(含2個(gè)原子)8NaCl(含4個(gè)Na+，4個(gè)Cl-)6干冰(含4個(gè)CO2)12CaF2(含4個(gè)Ca2+，8個(gè)F-)Ca2+：8，F(xiàn)-：4金剛石(含8個(gè)C)122.晶胞的表示(1)晶胞參數(shù)晶胞的形狀和大小可以用6個(gè)參數(shù)來(lái)表示，包括晶胞的3組棱長(zhǎng)a、b、c和3組棱相互間的夾角α、β、γ。如立方晶胞中，晶胞參數(shù)a=b=c，α=β=γ=90°。(2)原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。當(dāng)確定A為(0，0，0)，則B(前面的面心)為(12，0，12)、C為(1，0，0)、D為(14，143.晶胞的計(jì)算(1)①“均攤法”原理②非長(zhǎng)方體(非正方體)晶胞中粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)視具體情況而定。如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(diǎn)(1個(gè)碳原子)對(duì)六邊形的貢獻(xiàn)為13。在如圖所示的正三棱柱形晶胞(注：6個(gè)正三棱柱拼合成六棱柱)中(2)立方體晶胞中微粒間的距離關(guān)系(3)晶胞中M、ρ之間的關(guān)系ρ=M·nV·NA(其中M是物質(zhì)的摩爾質(zhì)量；(4)晶胞中原子空間利用率=晶胞中含有粒子的體積晶胞體積×100%【針對(duì)訓(xùn)練】1.銅是人類最早發(fā)現(xiàn)的金屬之一，也是人類最早開(kāi)始使用的金屬，銅及其合金用途廣泛?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）基態(tài)Cu的核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有_______種，溶液中穩(wěn)定的Cu的離子的核外電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云有______個(gè)不同的伸展方向。（2）銅的焰色試驗(yàn)顏色為綠色，下列有關(guān)原理分析的敘述正確的是______。A.焰色試驗(yàn)的光譜屬于吸收光譜B.焰色試驗(yàn)的光譜屬于發(fā)射光譜C.發(fā)光時(shí)電子從低能級(jí)躍遷到較高的能級(jí)D.發(fā)光時(shí)電子從較高的能級(jí)躍遷到基態(tài)（3）當(dāng)黃銅受到氨腐蝕時(shí)，會(huì)產(chǎn)生，出現(xiàn)“龜裂”現(xiàn)象。中含有的σ鍵數(shù)目為_(kāi)_____（已知為阿伏加德羅常數(shù)的值），中的鍵角比獨(dú)立存在的分子結(jié)構(gòu)中的鍵角大的原因是______。（4）圖1是的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖2是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖。Cu原子和Mg原子之間的最短核間距為_(kāi)_______pm。該晶胞的空間利用率為_(kāi)_______（已知：晶胞空間利用率）。2.新能源對(duì)于緩解全球能源緊張和實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰有著重要意義，科技工作者一直在不斷地研究開(kāi)發(fā)不同形式的新能源。請(qǐng)回答：（1）①磷酸鐵鋰（）電池安全、充電快、使用壽命長(zhǎng)，是新能源電動(dòng)汽車的常用電池之一。基態(tài)Fe原子價(jià)層電子有_____種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。中陰離子的空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)___________________。②從結(jié)構(gòu)角度分析比穩(wěn)定的原因是________。（2）氫能已經(jīng)成為新能源中必不可少的一種能源，無(wú)機(jī)苯是制取儲(chǔ)氫材料氨硼烷的重要原料，結(jié)構(gòu)如圖所示。無(wú)機(jī)苯中N、B的雜化方式分別為_(kāi)_____、______，分子中的大π鍵可表示為_(kāi)_____（分子中的大π鍵可用符號(hào)表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)）。（3）鋰離子電池近年來(lái)在新能源汽車上得到大規(guī)模使用。鉍化鋰被認(rèn)為是很有潛力的鋰離子電池的正極材料，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶胞可以看成是由秘原子構(gòu)成的面心立方晶格，鋰原子填充在其中的四面體和八面體空隙處，則Li（1）位于______（填“四”或“八”）面體空隙處，圖中鉍原子坐標(biāo)參數(shù)：A為（0，0，0），B為（0，1，1），C為_(kāi)_____。②若鉍原子的半徑為表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則鉍化鋰晶體的密度是______3（用含有r的代數(shù)式表示）。3.F是一種活潑的非金屬元素，含氟化合物在生產(chǎn)、生活和科研中應(yīng)用廣泛。請(qǐng)回答：（1）基態(tài)氟原子的價(jià)層電子排布式為_(kāi)_________。（2）是微電子工業(yè)中一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體，的VSEPR模型為_(kāi)________；的鍵角_________（填“>”“<”或“=”）的鍵角。（3）X射線衍射測(cè)定等發(fā)現(xiàn)，中存在離子，則中存在__________（填“編號(hào)”）。A.離子鍵 B.極性共價(jià)鍵 C.非極性共價(jià)鍵 D.配位鍵（4）的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，若該立方晶胞參數(shù)為，設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值，以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，如A點(diǎn)的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0，0，0），則B點(diǎn)的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為_(kāi)________；該晶體的密度為_(kāi)________。4.金屬鎳及其化合物在合成材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛。請(qǐng)回答：（1）基態(tài)鎳原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)________，位于元素周期表_______區(qū)。（2）丁二酮肟常用于檢驗(yàn)，反應(yīng)時(shí)生成雙齒配合物，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，則配合物中心離子的配位體數(shù)目和配位數(shù)分別為_(kāi)______、_______；形成上述配合物的元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)______。（3）圖2是一種鎳基合金儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖。該合金儲(chǔ)氫后，含1molLa的合金中含有Ni的數(shù)目為_(kāi)_________（設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值）。（4）NiO的晶胞結(jié)構(gòu)如圖3所示，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為（0，0，0），B為（1，1，0），則D的原子坐標(biāo)參數(shù)為_(kāi)________。5.金屬鈦（Ti）及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。請(qǐng)回答：（1）基態(tài)鈦原子中電子占據(jù)最高能級(jí)的符號(hào)為_(kāi)________。（2）鈦與鹵素形成的化合物熔點(diǎn)如下表：熔點(diǎn)/℃377-2438.3153它們?nèi)埸c(diǎn)差異的原因?yàn)開(kāi)_________。（3）硫酸氧鈦晶體中陽(yáng)離子為鏈狀聚合形式的離子，部分結(jié)構(gòu)如圖所示。該陽(yáng)離子中Ti與O的原子個(gè)數(shù)之比為_(kāi)_______；二氧化鈦是常用的具有較高催化活性和穩(wěn)定性的光催化劑。可將氧化成，與互為等電子體的分子為_(kāi)________（寫(xiě)出一種即可）。（4）的結(jié)構(gòu)如圖所示：①Ti（IV）的配位數(shù)為_(kāi)________；N原子的雜化方式為_(kāi)________。②分子或離子中的大π鍵可用符號(hào)表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)（如苯分子中的大π鍵可表示為），則配體中含有的大π鍵應(yīng)表示為_(kāi)________。6.硅、鍺（Ge）、鎵及其化合物廣泛應(yīng)用于光電材料領(lǐng)域。請(qǐng)回答：（1）比較硅與鍺的第一電離能大?。篠i_______（填“>”或“<”）Ge。（2）分子是_________（填“極性”或“非極性”）分子。（3）氮化硅（）是一種耐磨損、耐高溫的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，其部分空間結(jié)構(gòu)如圖1所示，其結(jié)構(gòu)中每個(gè)原子雜化類型相同且最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，比較晶體結(jié)構(gòu)中鍵角大?。篲_________（填“>”“<”“=”）。（4）GaAs的熔點(diǎn)為1238℃，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，該晶體中Ga和As以_________鍵結(jié)合，Ga的配位數(shù)為_(kāi)_______。若GaAs晶胞邊長(zhǎng)為，則Ga與最近As的核間距為_(kāi)________pm。7.我國(guó)將鎵列為戰(zhàn)略儲(chǔ)備金屬，我國(guó)的鎵儲(chǔ)量占世界儲(chǔ)量的80%以上。請(qǐng)回答：（1）基態(tài)鎵原子最外層的電子排布圖為_(kāi)______，最高能級(jí)的電子云形狀為_(kāi)______。（2）鎵可與（甲基麥芽酚）形成配合物Ga（）3。該配合物中與Ga（Ⅲ）形成配位鍵的原子是_______（填名稱）；每個(gè)甲基麥芽酚分子中含有__________個(gè)σ鍵。（3）鎵的鹵化物熔點(diǎn)如表所示：物質(zhì)熔點(diǎn)/℃100078124213①氯化鎵中鎵的雜化方式與下列微粒的中心原子的雜化方式相同且氯化鎵的空間結(jié)構(gòu)也與其微粒相同的是__________（填序號(hào)）。A. B. C. D.②各物質(zhì)的熔點(diǎn)從到依次升高，原因是__________。（4）砷化鎵（GaAs）是當(dāng)前最重要、技術(shù)成熟度最高的半導(dǎo)體材料之一。GaAs的熔點(diǎn)為1238℃，則Ga和As以________鍵結(jié)合。8.高純電子級(jí)氫氟酸主要用于高端晶圓刻蝕，是半導(dǎo)體生產(chǎn)的關(guān)鍵材料之一。由螢石生產(chǎn)的氫氟酸需經(jīng)除砷、脫水、蒸餾等多步凈化提純技術(shù)。請(qǐng)回答：（1）基態(tài)F原子的價(jià)層電子排布圖（軌道表達(dá)式）為_(kāi)_________。（2）是氫氟酸中的主要雜質(zhì)之一，可用等氧化脫除。分子的空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)_________；分子中鍵角比分子中的大，其原因是__________。（3）氫氟酸分子間以氫鍵締合，畫(huà)出的氫鍵圖示結(jié)構(gòu)__________。（4）的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)。與間的最近距離為_(kāi)_______pm（列出計(jì)算式即可，下同），設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值，的密度為_(kāi)________。9.過(guò)渡金屬銅及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)械制造和航空航天等領(lǐng)域都有著十分重要的應(yīng)用。請(qǐng)回答：（1）對(duì)于金屬銅，下列說(shuō)法正確的是______。A.銅元素位于元素周期表的ds區(qū)B.基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為C.4s上的電子總是在比3d上的電子離核更遠(yuǎn)的空間里運(yùn)動(dòng)D.金屬銅受到外力發(fā)生形變時(shí)，金屬鍵被破壞（2）①在溶液中能夠形成多種配位離子，如向溶液中滴加氨水，能夠形成，該離子的配位原子是______，中心原子的配位數(shù)為_(kāi)_____。②中鍵角∠HNH大于中的∠HNH，原因是______。（3）如圖為的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，與等距離且最近的的個(gè)數(shù)為_(kāi)_____，構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)_____，設(shè)為與間的最短距離為，則上述空間結(jié)構(gòu)的邊長(zhǎng)為_(kāi)_____。10.海水淡化在保障我國(guó)沿海地區(qū)水資源安全、優(yōu)化區(qū)域供水結(jié)構(gòu)等方面具有十分重要的意義，鉻鎳低碳鋼是海水淡化行業(yè)中具有良好耐氯離子腐蝕性的常用材料。請(qǐng)回答：（1）從晶體結(jié)構(gòu)角度解釋金剛石硬度遠(yuǎn)大于石墨的原因______。（2）寫(xiě)出基態(tài)Cr原子的價(jià)電子排布式______。（3）鹵化物受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成無(wú)色晶體CsCl和紅棕色液體ICl。解釋CsCl的熔點(diǎn)比ICl高的原因______。（4）耐高溫材料立方BN制備流程中用到。①中B原子的______軌道與Cl原子的______軌道形成鍵。②在四氯化碳中的溶解度遠(yuǎn)大于，原因是______。（5）超細(xì)氧化鎳是一種功能材料，用途十分廣泛，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。氧化鎳的化學(xué)式為_(kāi)_____；設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為，該物質(zhì)的密度為_(kāi)_____。

答案以及解析1.答案：（1）29；5（2）BD（3）；與形成配位鍵后無(wú)孤電子對(duì)，而獨(dú)立存在的分子中存在1對(duì)孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥力大于成鍵電子對(duì)之間的排斥力（4）；解析：（1）Cu為29號(hào)元素，基態(tài)Cu的核外電子排布式為，核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有29種。Cu在溶液中穩(wěn)定的離子是，Cu失去2個(gè)電子得到，最外層電子排布式為，核外占據(jù)最高能級(jí)的電子填充在3d能級(jí)，其電子云有5個(gè)不同的伸展方向。（2）基態(tài)原子的電子吸收熊量，躍遷到較高熊級(jí)，電子又從較高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，以光的形式釋放熊量，故焰色試驗(yàn)的光譜屬于發(fā)射光譜，答案為BD。（3）1個(gè)中與形成4個(gè)配位鍵（σ鍵），4個(gè)中含有12個(gè)N—H鍵（σ鍵），故中含有的σ鍵數(shù)目為。（4）第一步：計(jì)算Cu原子和Mg原子的半徑由圖2可知，原子的半徑為面對(duì)角線長(zhǎng)的，由于邊長(zhǎng)是，則面對(duì)角線長(zhǎng)是，則Cu原子的半徑為；Mg原子的半徑為晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)的，體對(duì)角線長(zhǎng)是，則Mg原子的半徑為。故Cu原子和Mg原子之間的最短核間距為。第二步：根據(jù)均攤法計(jì)算每個(gè)晶胞中Cu原子和Mg原子個(gè)數(shù)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，該品胞中Mg原子的個(gè)數(shù)是，Cu原子位于晶胞體內(nèi)，個(gè)數(shù)為16。第三步：計(jì)算晶胞中Cu原子和Mg原子的體積Cu原子和Mg原子的體積為。第四步：計(jì)算晶胞的體積和空間利用率晶胞邊長(zhǎng)是，則晶胞的體積是。晶胞的空間利用率是2.答案：（1）①8；正四面體形②基態(tài)的價(jià)層電子排布式為，為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，基態(tài)的價(jià)層電子排布式為，更容易失去1個(gè)電子（2）；；（3）①八；②解析：（1）①基態(tài)Fe原子價(jià)層電子排布式為，價(jià)層電子有8種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。中陰離子為，中心磷原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，無(wú)孤對(duì)電子，VSEPR模型和空間結(jié)構(gòu)均為正四面體形。（2）無(wú)機(jī)苯分子中B、N原子的雜化方式均為；B原子最外層有3個(gè)電子，與其他原子形成3個(gè)σ鍵，N原子最外層有5個(gè)電子，與其他原子形成3個(gè)σ鍵，還剩2個(gè)電子，B提供空軌道形成6原子6電子的大π鍵。（3）①由圖示可知，Li（1）位于晶胞體心和棱心，位于體心的Li周圍等距離且最近的Bi共有6個(gè)，構(gòu)成正八面體，Li（1）位于正八面體空隙處。②第一步，確定各原子在晶胞中的個(gè)數(shù)和晶體的化學(xué)式。根據(jù)均攤法，每個(gè)晶胞中含有Bi原子個(gè)數(shù)，含有鋰原子個(gè)數(shù)，晶體化學(xué)式為。第二步，計(jì)算每個(gè)晶胞的質(zhì)量。一個(gè)晶胞的質(zhì)量為。第三步，確定晶胞體積。鉍原子的半徑為，則晶胞面對(duì)角線長(zhǎng)為，晶胞邊長(zhǎng)為，晶胞體積為。第四步，代入公式求密度。鉍化鋰晶體密度為。3.答案：（1）（2）四面體形；>（3）BD（4）；（或）解析：（1）F是9號(hào)元素，價(jià)層電子數(shù)為7，價(jià)層電子排布式為。（2）中中心N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，VSEPR模型為四面體形；F的電負(fù)性比H大，中成鍵電子對(duì)偏向F，成鍵電子對(duì)間排斥力比的小，且的孤電子對(duì)偏向N，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥力較大，使的鍵角比的小。（3）中含有極性共價(jià)鍵和配位鍵。（4）若將晶胞平分成8個(gè)小正方體，則B點(diǎn)處于左上后側(cè)小正方體的中心，所以B點(diǎn)的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為；根據(jù)均攤法可知，每個(gè)晶胞中含有4個(gè)“”，晶胞體積為，所以該晶體的密度為。4.答案：（1）；d（2）2；4；（3）（4）（1/2，1/2，1）解析：（1）根據(jù)基態(tài)鎳原子的核外電子排布式，可知其核外電子排布4層，分別為2、8、16、2；在元素周期表中位于d區(qū)。（2）配合物的中心離子為，其配位體為2個(gè)，配位數(shù)為4；非金屬性越強(qiáng)，元素的電負(fù)性越太，非金屬性：，所以電負(fù)性從大到小的順序?yàn)椤＃?）該晶胞中La原子個(gè)數(shù)，Ni原子個(gè)數(shù)，則該晶胞中La、Ni原子個(gè)數(shù)之比為1：5，所以含1molLa的合金中含有Ni的數(shù)目為。（4）根據(jù)晶胞圖和坐標(biāo)系可推知，D的原子坐標(biāo)為（1/2，1/2，1）。5.答案：（1）3d（2）為離子晶體，熔點(diǎn)較高，為分子晶體，其相對(duì)分子質(zhì)量增大，分子間范德華力增大（3）1：1；（或等）（4）①8；②解析：（1）基態(tài)鈦原子的核外電子排布式為，但3d的能量高于4s，所以基態(tài)鈦原子中電子占據(jù)最高能級(jí)的符號(hào)為3d。（2）是離子化合物，形成的晶體是離子晶體，故有較高的熔沸點(diǎn)，Cl、Br、I元素的非金屬性逐漸減弱，所形成的是共價(jià)化合物，形成的晶體是分子晶體，熔沸點(diǎn)較低，分子晶體熔沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量相關(guān)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔沸點(diǎn)越高（分子間有氫鍵的結(jié)構(gòu)除外）。（3）該陽(yáng)離子中，每個(gè)Ti原子與2個(gè)O原子成鍵、每個(gè)O原子與2個(gè)Ti原子成鍵，Ti與O原子個(gè)數(shù)之比為1：1；二氧化碳、二硫化碳、一氧化二氮、氯化鈹和的原子個(gè)數(shù)都為3、價(jià)電子數(shù)都為16，互為等電子體。（4）①由球棍結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)配體中有兩個(gè)O原子與形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，作為雙齒配體，Ti的配位數(shù)是；中中心原子N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)，無(wú)孤電子對(duì)，N原子采取雜化。②在中，形成大π鍵的原子數(shù)為4，電子數(shù)為6，則配體中含有的大π鍵應(yīng)表示為。6.答案：（1）>（2）非極性（3）>（4）共價(jià)；4；解析：（1）同主族從上到下元素的第一電離能依次減小，則Si的第一電離能大于Ge的。（2）中Ga的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為0，所以Ga原子的雜化方式為分子的空間結(jié)構(gòu)為平面正三角形，所以該分子為非極性分子。（3）題給結(jié)構(gòu)中每個(gè)原子的雜化類型相同，均為雜化，每個(gè)硅原子與4個(gè)氯原子成鍵，每個(gè)氮原子與3個(gè)硅原子成鍵，氮原子上的孤電子對(duì)數(shù)為1，硅原子上的孤電子對(duì)數(shù)為0，孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力比成鍵電子對(duì)間的斥力大，鍵角大于。（4）GaAs的熔點(diǎn)為1238℃，熔點(diǎn)很高，結(jié)構(gòu)類似于金剛石，所以晶體的類型為共價(jià)晶體，其中Ga與As以共價(jià)鍵結(jié)合。晶體中一個(gè)Ga原子通過(guò)四個(gè)共價(jià)鍵結(jié)合4個(gè)As原子，距離Ga原子最近的As原子有4個(gè)，故配位數(shù)為4。晶體中鎵原子與砷原子的最小核間距即Ga—As鍵的鍵長(zhǎng)，該距離是晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)的四分之一，晶胞邊長(zhǎng)為，則晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)為，鎵原子與砷原子的最小核間距為。7.答案：（1）或；啞鈴形（2）氧原子；15（3）①BD②為離子晶體，熔點(diǎn)最高，其他三種均為分子晶體，分子間作用力隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大，熔點(diǎn)逐漸升高（4）共價(jià)解析：（1）鎵為31號(hào)元素，價(jià)電子排布式為，故最外層電子排布圖為或，最高能級(jí)為4p，p電子的電子云形狀為啞鈴形。（2）O原子上存在孤電子對(duì)，所以O(shè)原子可與Ga形成配位鍵；一般來(lái)說(shuō)，單鍵都是σ鍵，雙鍵為一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，三鍵為一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵，則每個(gè)甲基麥芽酚分子中含有15個(gè)σ鍵。（3）①中Ga的雜化方式為雜化，的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形；A項(xiàng)，中P原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)，孤電子對(duì)數(shù)為1，P為雜化，的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形；B項(xiàng)，中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)，孤電子對(duì)數(shù)為0，S為雜化，的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形；C項(xiàng)，中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)，孤電子對(duì)數(shù)為1，C為雜化，的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形；D項(xiàng)，中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)，孤電子對(duì)數(shù)為0，N為雜化，的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形；故選BD。②到的熔點(diǎn)依次升高，為離子晶體，熔點(diǎn)最高，其他三種均為分