2023-2024屆高考一輪復習化學教案（人教版）第六章物質結構與性質元素周期律第37講物質結構與性質填空題突破

第37講物質結構與性質填空題突破

［復習目標］I.明確物質結構與性質填空題的題型特點和?？紵狳c?2.掌握解答物質結構與性

質填空題的思維模式，提升綜合運用物質結構與性質知識分析問題的能力。

命題研究

物質結構與性質填空題中的各小題之間相對獨立，主要考查原子結構與性質、分子結構與性

質、晶體結構與性質，具體考查角度如下:

（1）以原子或離子結構為主線的考查角度

s（球形）一

,出現概率形狀.考查

p（啞鈴形）—

原子核外電子

d（花瓣形）-

（離子）運動特征能鼠高低

離核遠近

廠①電子排布式-------

電負性大?。菘疾橐虎谲壍辣硎臼?------_

電離能大小」結構決定性質一③電子的成對情況一

L④洪特規(guī)則特例一

（2）以分子結構為主線的考查角度

電負性差.通常形成常考查.離子鍵的

大于1.7*離子鍵*強弱比較

孤電子對

配位鍵

成及空軌道

鍵

共用電子極性鍵與

原共價

對偏移"非極性鍵

子「鍵的-

分類原子間共用單鍵、雙

電子對數鍵、三鍵

電負性差通常形成

原子軌道鍵

小于L7,共價鍵σ鍵與

重疊方式

常

分

子

原子雜2r*sP'sP2'

空

間

-化軌道7sp1

結

構

類型L孤電子對.

（3）以晶體結構為主線的考查角度

分子分子晶體

分子間作用力’及性質

廣晶胞參數、密度

差一微粒間的距離

陰、陽離子，離子晶體

離子鍵*及性質舁L空間利用率

晶

晶胞中

體原子共價晶體f原子坐標

共價鏈―*及性質微粒

，投影圖

空間

L空隙問題

金屬原子,金屬晶體位置

金屬鍵一"及性質

I跟蹤訓練

I.(2022.西安模擬)硒(Se)是一種有重要作用的元素，可以形成多種化合物。

(1)基態(tài)硒原子的核外電子排布式為。

(2)H2SeO3的中心原子雜化類型是,SeoM的空間結構是。

(3)H2Se屬于(填“極性”或“非極性”)分子。

(4)硒化鋅(ZnSe)是一種重要的半導體材料，其晶胞結構如圖所示，該晶胞中硒原子的配位數

為;若該晶胞密度為pg?cπ√3,硒化鋅的摩爾質量為Mg.moljNA代表阿伏加德

羅常數的值，則晶胞參數。為pm。

OZnOSe

答案(l)[Ar]3dl04s24p4

⑵sp3三角錐形

(3)極性

3/4M

10

⑷4V‰PX'°

解析⑴硒為34號元素，基態(tài)Se原子核外電子排布式為[Ar]3d∣°4s24p4),

(2)SeO歹的中心原子Se的價層電子對數為3+gx(6+2—3X2)=4,有一個孤電子對，所以

SeOf的空間結構是三角錐形。

(3)fhSe分子中有孤電子對，空間結構為V形，正、負電中心不重合，所以HzSe屬于極性分

子。

(4)根據硒化鋅晶胞結構圖可知，每個鋅原子周圍有4個硒原子，每個硒原子周圍也有4個鋅

原子，所以硒原子的配位數為4;該晶胞中含有硒原子數為8X?∣+6xJ=4,含有鋅原子數為

oN

4M

A

4,根據2=歹M=一N/，所以V=麗?tM，則晶胞參數”=?3∕/而4MCm=43/而AMXIOiOpm。

2?(2022?四川南充模擬)乙酰丙酮是“一種有酯氣味的無色透明液體，常用作溶劑、有機合成

中間體、金屬絡合劑等。它有兩種主要互變異構體A、B,與Be?+、Mg2+、Cu2?Zi?+等形

成配合物C。回答下列有關問題：

AC

(1)基態(tài)Cu2+的價層電子排布式為,Be和Mg第一電離能較大的是原子。

⑵A中C原子雜化軌道類型為；按VSEPR模型預測B中/HCC約為、

(填角度)。B在堿性條件下斷裂極性最大的鍵是o具有分子內氫鍵的是

(填“A”或"B”)。

(3)C中σ鍵與兀鍵數目之比為.

(4)乙酰丙酮易溶于醉、氯仿、丙酮等多數有機溶劑，理由是O

(5)金屬銅的某些參數如下：

根據上述數據，計算CU的原子半徑為pm(列出計算表達式，設NA是阿伏加德羅常

數的值)。

答案(l)3d9Be

⑵sp2和sp3120o109o28,O-HB

(3)15：2

(4)乙酰丙酮的極性與有機溶劑相似，故在有機溶劑中溶解性較好

(5喂篇X101°

解析(I)CU的核外電子排布式為[Ar]3d∣04s∣,則基態(tài)C/+的價層電子排布式為3d、同一主

族，從上到下，元素的第一電離能逐漸減小，Be和Mg同屬于第IlA族，且Be的原子序數

小于Mg,則第一電離能較大的是Be原子。

(2)A中，飽和C原子采取sp3雜化，碳氧雙鍵中的C原子采取sp2雜化，故A中C原子雜化

軌道類型為sp?和sp3;按VSEPR模型，B中碳碳雙鍵上的一個碳原子和其相鄰的原子構成

了接近正三角形的結構，該結構中的NHCC約為120°,甲基和相鄰的碳原子構成了接近正四

面體的結構，故該結構中的/HCC約為109。28';B中O和H的電負性差異最大，故極性

最大的鍵為O—H;如圖所示，B分子中的酮燕基上的O和羥基上的H形成分子內氫鍵。

(3)C中，單鍵、配位鍵是。鍵，1個雙鍵含有1個?鍵和1個兀鍵，則C中。鍵的數目為2X(13

+2)=30,兀鍵的數目為2X2=4,則C中σ鍵與π鍵數目之比為30：4=15：2。

(4)根據“相似相溶”規(guī)律，乙酰丙酮的極性與有機溶劑相似，故在有機溶劑中溶解性較好。

(5)設CU的原子半徑為rpm,晶胞棱長為αpm,則6α=4r,a=2??∣2r,則晶胞體積為(αX

10-∣0cm>=(2√L?Xl(Γ∣0cm)3;晶胞中含有CU的個數為8x∕+6X^=4,晶胞質量為

4X64

4×64“NAg

?8'則Pgtm（2@X1（T。Cm）3,解得

3.(2022?山西臨汾模擬)國產大飛機C919的制造使用了較多含硼材料(如硼纖維、氮化硼等),

多項技術打破了國外壟斷。

(1)原子的能量由核電荷數、電子數、________三個因素共同決定；基態(tài)B原子的核外電子填

充在個軌道中。

(2)耐高溫材料立方BN制備流程中用到NH3、BCl3和觸媒劑Ca3B2N4o

①Ca、B、N三種元素電負性從大到小的順序為<,

②BC13中B原子的軌道與Cl原子的軌道形成σ鍵；形成BCb過程中基態(tài)

B原子價電子層上的電子先激發(fā)，再雜化，激發(fā)后B原子的價層電子軌道表示式為o

③BCb在四氯化碳中的溶解度遠大于N?i,原因是。

(3)硼砂是非常重要的含硼礦物。一種硼砂陰離子的結構如圖1所示，則1mol該陰離子存在

的配位鍵的物質的量為,〃=。

OH

IΛ-

B-o

/

—?

3O

\—/

O

B-

—

OH

1

|?41

(4)制造硼合金的原料硼化鈣(CaB6)晶胞結構如圖2所示，硼原子全部組成B6正八面體，各個

頂點通過B-B互相連接成三維骨架。已知該晶體晶胞參數為apm,B。八面體中B-B的鍵

長為dpm,M點原子的坐標參數為七，?,I),則N點原子的坐標參數為(,l,0)o

③BCb和四氯化碳均為非極性分子，而氨氣屬于極性分子，相似相溶

(3)2mo?2(4)?^

解析(1)整個原子的能量由核電荷數、電子數和電子(運動)狀態(tài)三個因素共同決定：基態(tài)B

原子的電子排布式為ls?2s22pi,故其核外電子填充在Is、2s、2p三個軌道中。

⑵①金屬的電負性較小，另外，同周期元素電負性從左向右逐漸增大，故Ca、B、N三種元

素電負性從大到小的順序為N>B>Ca0②BCl3中B原子的價層電子對數為3,其雜化方式為

sp2,故BCl3中B原子的sp2雜化軌道與Cl原子的3p軌道形成σ鍵；基態(tài)B原子價電子層

上的電子先激發(fā)，再雜化，說明B原子激發(fā)后的三個軌道能量相同，故激發(fā)時B原子的價層

電子軌道表示式為2s2p。(3)由圖1可知，圖中連有羥基的B原子含有

配位鍵，故Imol該陰離子存在的配位鍵的物質的量為2mol,在該陰離子中B顯+3價，O

顯一2價，H顯+1價，根據化合價的關系可知，ιι=2θ

(4)將8個正八面體的中心連接成晶胞的立方晶系圖，由M點坐標知該原子位于晶胞的體心，

且每個坐標系的單位長度都記為1,已知B6八面體中B—B的鍵長為Jpm,晶胞參數為apm,

則八面體中心到頂點的距離為乎d,則N點在棱的處，其坐標為1,0)o

真題演練明確考向

1.(2022?全國乙卷，35)鹵素單質及其化合物在科研和工農業(yè)生產中有著廣泛的應用?；卮鹣?/p>

列問題：

(1)氟原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有，其中能量較高的是。(填標號)

a.ls22s22p43slb.1s22s22p43d2

c.ls22s12p5d.ls22s22p33p2

(2)0)一氯乙烯(C2H3CI)分子中，C的一個______________________________________________

雜化軌道與Cl的3p.r軌道形成C-Cl__________________________________________________

鍵，并且CI的3p二軌道與C的2p二軌道形成3中心4電子的大π鍵⑴鄉(xiāng))。

②一氯乙烷(C2H5CI)、一氯乙烯(C2H3CI)、一氯乙烘(CzHCl)分子中，C-Cl鍵長的順序是

理由：(i)C的雜化軌道中s成分越多，形成的C-Cl越強;(ii)。

⑶鹵化物CSlCI2受熱發(fā)生非氧化還原反應，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為

。解釋X的熔點比Y高的原因o

(4)α-AgI晶體中I作體心立方堆積(如圖所示)，Ag+主要分布在由I構成的四面體、八面體等

空隙中。在電場作用下，Ag+不需要克服太大的阻力即可發(fā)生遷移。因此，a-Agl晶體在電池

中可作為。

4=504pm

已知阿伏加德羅常數的值為NA,則α-AgI晶體的摩爾體積Vm=∏13?moΓ∣(列

出算式)。

答案(?)add(2)①sp2σ②一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙煥Cl參與形成的大π鍵越多，

形成的C-Cl越強

(3)CsCICSCl為離子晶體，ICl為分子晶體

NAX(504義10∣2)3

(4)電解質、2---------

解析(I)F的原子序數為9,其基態(tài)原子電子排布式為Is22s22p5,ls22s22p43s∣為基態(tài)氟原子2p

能級上的1個電子躍遷到3s能級上，屬于氟原子的激發(fā)態(tài)，a正確；Is22s22p43d2,核外共10

個電子，不是藏原子，b錯誤；ls22sl2p5,核外共8個電子，不是藏原子，c錯誤；Is22s22p4p2

為基態(tài)氟原子2p能級上的2個電子躍遷到3p能級上，屬于氟原子的激發(fā)態(tài)，d正確；同一

原子3p能級的能量比3s能級的能量高，因此能量較高的是ls22s22p33p2,(2)①一氯乙烯的結

HH

\/

C=C

/

構式為HCl,碳原子采取sp2雜化，因此C的一個sp2雜化軌道與CI的3p,軌

道形成C一Clσ鍵。②C的雜化軌道中S成分越多，形成的C—C1越強，C-Cl的鍵長越短，

一氯乙烷中碳采取Sp'雜化，一氯乙烯中碳采取Sp?雜化，一氯乙快中碳采取SP雜化，SP雜

化時S成分多，sp3雜化時S成分少，同時Cl參與形成的大兀鍵越多，形成的C—Cl的鍵長

越短，一氯乙烯中Cl的3p軌道與C的2p軌道形成3中心4電子的大兀鍵(l?),一氯乙烘中

Cl的3p軌道與C的2p軌道形成2個3中心4電子的大π鍵(Γβ),因此三種物質中C-Cl鍵

長的順序為一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙快。(3)CSlCI2發(fā)生非氧化還原反應，各元素化合價不

變，生成無色晶體和紅棕色液體，則無色晶體為CSC1,紅棕色液體為ICl,而CSCl為離子晶

體，熔化時克服的是離子鍵，ICl為分子晶體，熔化時克服的是分子間作用力，因此CSCl的

熔點比ICl高。

(4)由題意可知，在電場作用下，Ag+不需要克服太大阻力即可發(fā)生遷移，因此α-AgI晶體是

優(yōu)良的離子導體，在電池中可作為電解質：每個晶胞中含碘離子的個數為8X1+1=2,依據

O

N2

化學式Agl可知，銀離子個數也為2,晶胞的物質的量〃=WnOI=瓦mol,晶胞體積V=

V(504×10^12Vm3

331233

apm=(504×10^)m,則α-AgI晶體的摩爾體積Vm=-=--------------------=

瓦m3

NAX(504X10-2)3，

2r∏',molO

2.(2022?廣東，20)硒(Se)是人體必需微量元素之一，含硒化合物在材料和藥物領域具有重要

應用。自我國科學家發(fā)現聚集誘導發(fā)光(AIE)效應以來，AIE在發(fā)光材料、生物醫(yī)學等領域引

起廣泛關注。一種含Se的新型AIE分子IV的合成路線如下：

(I)Se與S同族，基態(tài)硒原子價層電子排布式為。

(2)H2Se的沸點低于H2O,其原因是o

(3)關于I?In三種反應物，下列說法正確的有。

A.I中僅有σ鍵

B.I中的Se-Se為非極性共價鍵

C.∏易溶于水

D.∏中原子的雜化軌道類型只有SP與sp2

E.I?In含有的元素中，O電負性最大

(4)IV中具有孤電子對的原子有o

(5)硒的兩種含氧酸的酸性強弱為H2SeO4_____________________________________________

(填“>”或)H2SeCh°研究發(fā)現，給小鼠喂食適量硒酸鈉(Na2SeO4)可減輕重金屬鈍引起

的中毒。SeOr的空間結構為o

(6)我國科學家發(fā)展了一種理論計算方法，可利用材料的晶體結構數據預測其熱電性能，該方

法有助于加速新型熱電材料的研發(fā)進程?；衔颴是通過該方法篩選出的潛在熱電材料之一,

其晶胞結構如圖1，沿X、>、Z軸方向的投影均為圖2。

〈※冷

V共用

圖2

①X的化學式為.

3

②設X的最簡式的式量為Mr,晶體密度為Pg?cm,則X中相鄰K之間的最短距離為

nm(列出計算式，NA為阿伏加德羅常數的值)。

答案(I)4s24p4(2)兩者都是分子晶體，由于水分子存在分子間氫鍵，沸點高(3)BDE

(4)0、Se(5)>正四面體形

⑹①KzSeBe②1又士算χι07

解析(1)基態(tài)S原子價層電子排布式為3s23p4,Se與S同族，Se為第四周期元素，因此基

24

態(tài)Se原子價層電子排布式為4s4po(3)I中有σ鍵，還有大兀鍵，故A錯誤；I中的Se—Se

為非極性共價鍵，故B正確；煌都難溶于水，因此∏難溶于水，故C錯誤；II中苯環(huán)上的碳

原子和碳碳雙鍵上的碳原子雜化類型為sp2,碳碳三鍵上的碳原子雜化類型為sp,故D正確;

根據同周期元素從左到右電負性逐漸增大，同主族元素從上到下電負性逐漸減小，因此I?

III含有的元素中，0電負性最大，故E正確。(4)分子IV中0、Se都有孤電子對，C、H、S

都沒有孤電子對。(5)根據非羥基氧越多，酸性越強，因此硒的兩種含氧酸的酸性強弱為H2SeO4

>H2SeO3oSe(*-中Se的價層電子對數為4+3X(6+2—2X4)=4,其空間結構為正四面體

形。(6)①根據晶胞結構得到一個晶胞中K有8個，有8×∣+6×^=4個，則X的化學

oZ

9X4

-mN?3∕4Λ∕

式為K2SeBr6<>②設晶胞參數為anrπ,得到〃=匯=7^^Yι八一7"解得ZCrXIO',X中

V(4XIU')-?∣/VAP

相鄰K之間的最短距離為晶胞參數的一半，即為WX3∣4Mr

XIO7nιτio

N而

課時精練

1.(2022?山東濰坊模擬)碑化錢(GaAs)、確化鎘(CdTe)等太陽能電池適合光電轉換，可以直接

把光能轉化成電能。回答下列問題：

(1)元素AS與N同族，預測As的氫化物分子的空間結構為,其基態(tài)原子最外層p

軌道電子的自旋(填“相同”或“相反”)。

(2)元素Cd與Zn是同一副族的相鄰元素，Cd的價層電子排布式為4d∣<>5s2,Cd?+的價層電子

排布式為O

(3)經X射線衍射實驗證明在硅酸(H6Teθ6)分子內的6個羥基排列在硅原子的周圍呈八面體結

構，碎酸中磺原子的價層電子對數為。

(4)Te.Se都是第VlA族的元素，SeFe與SF6具有相似的結構，則熔、沸點SeF6SFe(填

或“="，下同)；二硒鍵和二硫鍵是重要的光響應動態(tài)共價鍵，其光響應原理可

用如圖表示，已知光的波長與其能量成反比，則圖中實現光響應的波長：ΛI______A2,其

原因是________

:4

σ?=?∣θ?w`'ζ>{s≡s]<∑?

?ls?sk?

4

CHSe-SeQλ?λ2

Q-∣Se—Se∏CZZS>

CΣΣ>∣Se^SehCZ2>'

(5)CdTe的晶胞屬立方晶系，晶胞參數如圖1所示。以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可

以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分數坐標。如原子M的坐標為(0,0,0),則原子N的坐

標為?

該晶胞沿其面對角線方向上的投影如圖2所示，則代表Te原子的位置是(填序號)，

晶胞中原子6和11之間的距離為pm(用含4的代數式表示)。

答案(1)三角錐形相同

(2)4dιn

(3)6

(4)><Se的原子半徑比S原子大，Se-Se的鍵能比S-S的鍵能小，所以二硒鍵的波長長

（5）?I）7、8、11呼a

解析（1）元素AS與N同族，NH3中N為sp3雜化，則AsE中AS也為sp3雜化，則AS的氫

化物分子的空間結構為三角錐形；As的核外價層電子排布式為4s24p3,4p軌道的電子自旋相

同。（2）Cd的價層電子排布式為4dl05s2,Ctf+的價層電子排布式為4d'0（>（3）硫酸（HeTeCM分

子內的6個羥基排列在球原子的周圍呈八面體結構，蹄原子的價層電子對數為6。（4）SeF6與

SFe具有相似的結構，均為分子晶體，SeFe的相對分子質量大，分子間作用力強，熔、沸點

高，故熔、沸點：SeF6>SF6:Se的原子半徑比S原子大，Se-Se的鍵能比S-S的鍵能小，

133

故九42。（5）N的坐標為（不木R;根據圖1,可知代表Te原子的位置是7、8、11;如圖所

示，A為6球位置，AB的長度為6和11球的距離，C為B（Il球）在底面的投影，落在面對

2.（2022?安徽馬鞍山模擬）人類對第二周期的元素及化合物認識最早。

（1）第二周期的元素中，出第一電離能）從大到小排前三位的是O

（2）XeF+ptF5溶于水可生成Xe和HPtF6,寫出反應的化學方程式：?

（3）SCN-中C原子的雜化軌道類型為，其中含有兩個相同的大π鍵，其形式為

（用口子表示，〃為原子數，機為電子數），檢驗Fe3+時?，SCN—以S原子配位不以N

原子配位的原因是。

（4）如圖，在NaCl的晶體中，Na.和CL互相占據對方的正八面體空隙，CaF?晶體中，F-占

據由Ca?.構成的所有正四面體空隙。鈦銀合金具有形狀記憶功能。某鈦、銀原子個數比為2：1

的合金的晶體結構為銀原子呈面心立方排列，鈦原子填充在由鍥原子圍成的所有八面體空隙

和一半的四面體空隙中，若最近的鈦原子和鍥原子緊密接觸，銀原子周圍距離最近的鈦原子

數為;鈦原子和銀原子的半徑分別為r,和r2,該晶體的空間利用率為（用

含r的代數式表示，不必化簡，空間利用率=晶胞需,胱體積X100%）。

<?B?

ONat?CΓ?Ca2tOF^

答案(l)Ne、F、N

+

(2)2XeFPtF6+2H2O=2Xet+O2t+2HF+2HPtF6

(3)sp∏?S元素的電負性小，離子中S原子易給出孤電子對

4

τπ(8H÷4r5)

(4)4—-------------×100%

場s+M

解析(1)第二周期元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢，稀有氣體氤原子的2p軌道為穩(wěn)

定的全充滿結構，第一電離能最大，氮原子的2p軌道為穩(wěn)定的半充滿結構，元素第一電離能

大于相鄰元素，則第一電離能從大到小排前三位的是鼠、鼠、鼠。

(2)由題意可知，XeF+ptFZ與水反應生成氤、氧氣、氫氟酸和六氟合柏酸，反應的化學方程式

為2XeF+PtF5+2H2θ=2Xet+02t+2HF+2HPtF6(.

(3)硫氤酸根離子的空間結構為直線形，所以碳原子的雜化軌道類型為sp雜化；離子中碳原

子未參與雜化的2個P電子與硫原子和氮原子的P電子形成大π鍵，其形式為m；硫贏酸根

離子中硫元素的電負性小于氮元素，相對于氮原子，硫原子易給出孤電子對，所以檢臉鐵離

子時，離子以硫原子配位不以氯原子配位。(4)由題意可知，鍥鐵合金形成的晶胞中，位于體

內的鈦原子個數為8,位于頂危和面心的鑲原子個數為8×∣+6×τ=4,體對角線的長度為

OZ

444

4(rι+r2),則晶胞中鈦原子和鍥原子的體積為]πr?><8+鏟用義4=鏟(8rf+4月)，晶胞的邊長為

4

4(rf2)

't,體積為[竺宰生則晶體的空間利用率為孚ttt2χιoo%.

小小[?n÷r2)]3

3.(2022?河南商丘模擬)CIGS靶材是一種主要含銅、錮(In)、錢(Ga)、硒(Se)的合金，由于其

良好的電學傳導和光學透明性被廣泛用于薄膜太陽能電池領域?；卮鹣铝袉栴}：

⑴基態(tài)Ga的核外電子排布式為[Ar]3d∣<>4s24p∣,轉化為下列激發(fā)態(tài)時所需能量最少的是

(填字母)。

3d4s4p

[Ar][??]??r^????]?Zll

4s4p

OIM'e

4s4p

II∣f∣∣f

⑵硫酸銅分別和氨水、EDTAL(HOOCCH2)2NCH2CH2N(CH2COOH)2]可形成配合物

[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4>[CU(EDTA)JSO4O

①SOT的空間結構為,EDTA中碳原子雜化方式為。

②在[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4化合物中，陽離子呈軸向狹長的八面體結構(如圖)，該陽離子中存

在的化學鍵類型為，該化合物加熱時首先失去的組分是。

⑶人體代謝甲硒醒(CH3SeH)后可增加抗癌活性，下表中有機物沸點不同的原因為

有機物甲醇甲硫醇(CH3SH)甲硒醇

沸點/℃

(4)四方晶系CUlnSe2的晶胞結構如圖所示，晶胞參數為α=b=znpm,c=2mpm,晶胞棱邊

夾角均為90。。設阿伏加德羅常數的值為NA,CUInSe2的相對分子質量為則該晶體密度"

=g?cnΓ3(用含有〃?、M和NA的代數式表示)。該晶胞中，原子坐標分別為2號CU

原子(0,,),3號In原子(0,,),晶體中與單個In鍵合的Se有個。

答案(I)B(2)①正四面體形SP2、sp3②共價鍵和配位鍵H2O(3)三種物質都是分子晶

體，結構相似，相對分子質量越大，沸點越高，但甲醇分子間存在氫鍵所以沸點最高

2×IO30M

T4

解析(1)根據核外電子排布規(guī)律可知，激發(fā)態(tài)B的能量最低，故基態(tài)Ga原子轉化為激發(fā)態(tài)

B時所需能量最少，故選B。(2)①SOr的σ鍵的數目為4,孤電子對數為5=0,故

SoK的空間結構為正四面體形；EDTA中，飽和碳原子的雜化方式為sp3雜化，連有碳氧雙

鍵的碳原子的雜化方式為sp2雜化，故EDTA中碳原子雜化方式為sp3和sp2o②該配合物的

陽離子中，Cu?+和配體之間形成配位鍵，配體分子內存在極性鍵，故該陽離子中存在配位鍵

和極性鍵；Cu2+與H2O形成的配位鍵比與NH3所形成的配位鍵弱，故該化合物加熱時首先失

去的組分是H2OO(4)CU原子有4個位于棱上、6個位于面上，故Cu原子的個數為6×∣+4×^

—4,In原子有8個位于頂角、4個位于面上、1個位于體心，故In原子的個數為8×∣+4×τ

oZ

、4M

÷1=4,Se原子全部在晶胞內部，故Se原子的個數為8,則晶胞質量為才g,晶胞體積為

NZ0

(∕w×10l0cm)×(∕n×1010cm)×(2w×10l0cm)=2∕π3×1030cm3,故晶胞密度ρ=

4M

Ki§9X1f)?θ?/

?,Λ-O----ξ=----詬一g?cm-3;晶胞中與單個In鍵合的Se有2個，則晶體中與單個In

2mi×V103iucm?,mNχ°

鍵合的Se有4個。

4.(2022?太原模擬)我國科學家研究了具有高穩(wěn)定性的二維硼烯氧化物(B,“O“)的超導電性?；?/p>

答下列問題：

⑴第一電離能介于B、N之間的第二周期元素為(填元素符號)。

(2)①已知二維硼烯氧化物的部分結構如圖所示，則該氧化物的化學式為,其中硼原

子的雜化軌道類型為。

②鍵長和鍵角的數值可通過晶體的X射線衍射實驗獲得。經過該實驗測定，二維硼烯氧化物

中B-B的鍵長大于B-O的鍵長，其原因是

⑶硼烷又稱硼氫化合物，隨著硼原子數的增加，硼烷由氣態(tài)經液態(tài)至固態(tài)，其原因:

(4)LiBH4-LiI復合材料在低溫下表現出較高的離子電導率。BHI中H的化合價為-1,其原因

可能是，BH4可以被PSr部分取代，PS廠的空間結構為

(5)Fe3CU是電子導體，其導電率顯著高于Fe2O3,這歸因于Fe?*和Fe3+中心之間的電子交換。

如圖甲所示，Fe.Q4晶體中，O-圍成正四面體空隙(如：1、3、6、7圍成)和正八面體空隙(如:

3、6、7、8、9、12圍成)，Fe3O4中有一半的Fe?.填充在正四面體空隙中，Fe?+和另一半

Fe?’填充在正八面體空隙中。則沒有填充陽離子的正四面體空隙數與沒有填充陽離子的正八

面體空隙數之比為。FeO、Fe2O3都具有與Fe3O4相似的立方堆積結構，氧化亞鐵

晶體的晶胞如圖乙所示，已知：氧化亞鐵晶體的密度為"g?cn√3,NA代表阿伏加德羅常數的

值。在該晶體中，與Fe?+緊鄰且等距離的Fe?+數目為:Fe?+與0?-的最短核間距為

Cm(列出計算式)。

O?一的排列方式(白球表示O2-)

圖甲圖乙

答案(l)Be、C、0(2)①B2Osp2②0的原子半徑小于B的原子半徑，二維硼烯氧化物

中B-B的鍵長大于B-O的鍵長

(3)隨著B原子數增多，硼烷相對分子質量增大，范德華力增強，沸點升高(4)電負性：H>B

正四面體形(5)7:212

解析(1)同周期主族元素隨原子序數增大第一電離能呈增大趨勢，Be元素原子2s軌道為全

充滿穩(wěn)定狀態(tài)，N元素原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能均高于同周期相鄰元素，

故第一電離能：N>O>C>Be>Bo(2)①在每個環(huán)中，氧原子數為2X3=1,B原子數為6xg=

2,該氧化物的化學式為B2O;1個硼原子周圍連接三個C鍵，沒有孤電子對，雜化軌道類型

為SP2。(3)硼烷屬于分子晶體，隨著B原子數增多，硼烷相對分子質量增大，范德華力增強，

沸點升高。(4)由于電負性：H>B,BH；中B顯正價，故H的化合價為一1價。PS/中P原子

5_|_3_2X4

價層電子對數為4+------L—=4,所以為sp3雜化，且不含孤電子對，是正四面體形。

3+2+2

(5)Fe3O4中n(Fe)：w(Fe)：n(O^)=2：1：4,晶胞含有8個正四面體空隙，即有2個

Fe3+和1個Fe?+,1個三價鐵離子放入正四面體空隙；晶胞中由3、6、7、9、8、12處的原

子形成一個正八面體空隙，剩余的空間以每條棱分析：如4、7,9、13或1、3、4、7等處的

原子形成的四面體空隙為正八面體空隙的;，