老高考舊教材適用2025版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題十二物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)鴨

專題十二物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考)A組基礎(chǔ)鞏固練1.(2024四川綿陽第三次診斷)廢鋰電池回收是對“城市礦產(chǎn)”的資源化利用,可促進新能源產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。處理鈷酸鋰(LiCoO2)和磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)廢電池材料,可回收Li、Fe、Co金屬。(1)Co3+價層電子排布式是,LiFePO4中鐵的未成對電子數(shù)為。

(2)PO43-的空間構(gòu)型為(3)下列狀態(tài)的鋰中,失去一個電子所需能量最大的是(填字母)。

A. B.C. D.(4)一種含Co陽離子[Co(H2NCH2CH2NH2)2Cl2]+的結(jié)構(gòu)如圖所示,該陽離子中鈷離子的配位數(shù)是,配體中供應(yīng)孤電子對的原子有。乙二胺(H2NCH2CH2NH2)與正丁烷的相對分子質(zhì)量接近,但常溫常壓下正丁烷為氣體,而乙二胺為液體,緣由是。

(5)鈷酸鋰(LiCoO2)的一種晶胞如圖所示(僅標(biāo)出Li,Co與O未標(biāo)出),晶胞中含有O2-的個數(shù)為。晶胞邊長為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,該鈷酸鋰晶體的密度可表示為g·cm-3(用含有NA的代數(shù)式表示)。

2.(2024青海西寧一模)鐵、鉻、錳、鎳及其化合物在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。(1)鐵元素在元素周期表中的位置為。KSCN和K4[Fe(CN)6]常用于檢驗Fe3+,SCN-的立體構(gòu)型為。

(2)基態(tài)Ni原子的價層電子排布式為,區(qū)分晶體Ni和非晶體Ni最牢靠的科學(xué)方法為。

(3)六羰基鉻[Cr(CO)6]用于制造高純度鉻粉,沸點為220℃,Cr(CO)6的晶體類型為,Cr(CO)6中σ鍵和π鍵的個數(shù)之比為。

(4)P、S的其次電離能(I2)的大小關(guān)系為I2(P)I2(S),緣由是。β-MnSe的結(jié)構(gòu)中Se為面心立方最密積累,晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①β-MnSe中Mn的配位數(shù)為。

②若該晶體的晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則距離最近的兩個錳原子之間的距離為pm。

3.(2024貴州遵義二模)基于CH3NH3PbI3的有機—無機雜化鈣鈦礦被認為是下一代太陽能電池的可選材料之一。(1)基態(tài)Pb原子中,電子占據(jù)的最高能級為。寫出基態(tài)C原子的價電子排布圖:。

(2)合成CH3NH3PbI3須要運用的主要試劑有CH3NH2、HI、PbI2、DMF(結(jié)構(gòu)如圖所示)。①PbI2分子的空間構(gòu)型是。

②DMF中,N原子的雜化方式是。C、N、O三種元素的第一電離能從大到小的依次是。DMF中存在的化學(xué)鍵類型不包括(填字母)。

A.極性鍵 B.非極性鍵C.離子鍵 D.π鍵(3)志向的鈣鈦礦晶胞如圖所示:①從圖中隨意一種晶胞可確定鈣鈦礦的分子式是;

②設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,若已知鈣鈦礦[b]型的密度約為ρg·cm-3,則鈣鈦礦[b]型晶胞中兩個O原子的最短距離是nm。

4.(2024云南昆明三診一模改編)中子衍射試驗證明:trans-[Co(NH2CH2CH2NH2)2Cl]Cl·HCl·2H2O晶體中僅存在3種離子:X+和含鈷的Y+和Cl-,不存在分子。Y+的結(jié)構(gòu)如圖所示:回答下列問題:(1)已知磁矩μB=n(n+2)(n表示未成對電子數(shù)),則Co3+的磁矩μ(2)X+是(填離子符號);Y+中N原子的雜化方式是。

(3)NO3-、NO2-、N(4)鈷酸鋰(LiCoO2)的一種晶胞如圖所示(僅標(biāo)出Li,Co與O未標(biāo)出)。晶胞邊長為apm,Li+的離子半徑為rpm,Li+占有晶胞總體積的百分率=。

5.(2024陜西榆林第三次模擬)我國科學(xué)家制備的NiO/Al2O3/Pt催化劑能實現(xiàn)氨硼烷(H3NBH3)高效制備氫氣的目的,制氫原理:H3NBH3+4CH3OHNH4B(OCH3)4+3H2↑。請回答下列問題:(1)基態(tài)Al原子核外電子云輪廓圖呈球形、啞鈴形的能級上的電子數(shù)之比為。

(2)已知幾種元素的電負性如表所示。元素HBCNO電負性2.12.02.53.03.5①上述制氫反應(yīng)中,有種元素的原子實行sp3雜化。

②NH3中鍵角∠HNH(填“大于”“小于”或“等于”)H3NBH3中鍵角∠HNH。

③B、C、N、O的電負性依次增大,其主要緣由是。

④在氨硼烷中,H—B鍵中H帶部分(填“正”或“負”)電荷。

(3)某有機硼化合物的結(jié)構(gòu)簡式如圖1所示,1mol該有機物中含molσ鍵。組成該有機物的其次周期元素的第一電離能由大到小的依次為(填元素符號)。

圖1(4)磷化硼是一種新型無機非金屬材料,晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。以晶胞參數(shù)為單位長度建立坐標(biāo)系,表示晶胞中各原子的位置,稱為原子坐標(biāo)。a點磷原子的坐標(biāo)為(0,0,0),b點磷原子的坐標(biāo)為(1,1,0),則c點硼原子的坐標(biāo)為。

圖2(5)四氫鋁鈉(NaAlH4)是有機合成中重要的還原劑,晶胞結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3①AlH4-的空間構(gòu)型為,AlH4②已知NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,晶體的密度為(用含a、NA的代數(shù)式表示)g·cm-3。

6.(2024河南大聯(lián)考第三次模擬)我國科學(xué)家利用生物質(zhì)合成共聚酯的單體,合成時涉及多種元素,回答下列問題:(1)基態(tài)Cu+的電子排布式為。

(2)Cu、Zn、Al的第一電離能由大到小的依次為(填元素符號,下同)。

(3)H2CCHCOOCH3中所含元素的電負性由小到大的依次為,該有機物中碳原子的雜化類型是。

(4)區(qū)分晶體SiO2和非晶體SiO2的方法是。

(5)有機物C和D的相對分子質(zhì)量相差較小,但是D的沸點明顯高于C,其主要緣由是

。

(6)我國科學(xué)家開發(fā)鈣鈀絡(luò)合氫化物(CaPdH2)來實現(xiàn)乙炔高選擇性合成乙烯。CaPdH2由Ca2+和[PdH2]2-(富電子)構(gòu)成。CaPdH2中存在的化學(xué)鍵有(填字母)。

A.離子鍵 B.配位鍵C.非極性鍵 D.金屬鍵(7)白銅是我國運用最早的合金之一,白銅的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知晶體密度為dg·cm-3,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。Cu和Ni之間的最短距離為(只列計算式)nm。

B組實力提升練1.(2024新疆二模)鎂、銅、硼及其化合物在醫(yī)藥、國防、材料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。請回答下列問題:(1)銅是重要的金屬材料。銅屬于元素周期表中的區(qū)元素,與銅同周期且基態(tài)原子最外層未成對電子數(shù)與基態(tài)銅原子相同的元素有種。

(2)鎂元素是人體必需的微量元素,其中起作用的是Mg2+。堿性條件下,檢驗Mg2+是否存在的化合物被稱為“試鎂靈”,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,其組成元素中第一電離能由大到小的依次為(用元素符號表示),分子中N原子的雜化類型為。

(3)氨硼烷(H3BNH3)是一種平安、高效的儲氫材料,可由反應(yīng)3CH4+2B3N3H6+6H2O3CO2+6H3BNH3制得。①H3BNH3的結(jié)構(gòu)與乙烷相像,H3BNH3中存在配位鍵,供應(yīng)孤電子對形成配位鍵的原子是(填元素符號)。

②CO2的空間構(gòu)型為,H2O的鍵角小于CH4的鍵角,緣由為

。

(4)一種由Mg2+、N3-、F-組成的化合物的立方晶胞如圖所示:①該化合物的化學(xué)式為,N3-的配位數(shù)為。

②Mg2+填充在由陰離子構(gòu)成的八面體空隙中,則八面體空隙的填充率為%。

③若距離最近的兩個Mg2+的核間距為apm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則晶胞密度為g·cm-3。

2.(2024四川德陽其次次診斷)鉻在希臘文中的原意為“顏色”,能夠生成漂亮多色的化合物,三價鉻離子能形成形形色色的絡(luò)合物?；卮鹣铝袉栴}:(1)鉻位于元素周期表中區(qū)。

(2)紫色的[Cr(H2O)6]3+、橙紅色的[Cr(NH3)4(H2O)2]3+、灰綠色的Cr(CH3COO)3,部分結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。①氮和氧中第一電離能較大的元素是,緣由是。

②H2O和NH3中鍵角較大的分子是,[Cr(NH3)4(H2O)2]3+的同分異構(gòu)體共有種,其結(jié)構(gòu)中鉻離子的外圍電子數(shù)目為。

③1molCr(CH3COO)3所含σ鍵的數(shù)目為。

(3)用鉻原子代替部分銅原子,可以形成一系列銅鉻合金。其中兩種銅鉻合金的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶體a中鉻原子的配位數(shù)為。

②晶體b中鉻原子填充在由銅原子構(gòu)成的(填“四面體”“六面體”或“八面體”)空隙中,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則晶體b的密度為。

3.(2024寧夏吳忠模擬聯(lián)考)金屬鈦有“生物金屬、海洋金屬、太空金屬”的美稱。有些含鈦的化合物在耐高溫、環(huán)?；蛞志矫嬗兄匾膽?yīng)用,鈦元素也被稱為“健康鈦”。(1)Ti元素位于元素周期表的區(qū),基態(tài)原子的電子排布式為。

(2)TiCl4與SiCl4互為等電子體。SiCl4可以與N-甲基咪唑()發(fā)生反應(yīng)。①TiCl4分子的空間構(gòu)型為。

②N-甲基咪唑分子中碳原子的雜化軌道類型為,C、N、Si的電負性由大到小的依次為,1個含有個π鍵。

(3)TiCl4可以與胺形成協(xié)作物,如TiCl4(CH3NH2)2、TiCl4(H2NCH2CH2NH2)。①TiCl4(H2NCH2CH2NH2)中供應(yīng)電子對形成配位鍵的原子是。

②乙二胺(H2NCH2CH2NH2)能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子,其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性較差的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)。

(4)有一種氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相像(如圖),其中陰離子(N3-)采納面心立方最密積累方式,X射線衍射試驗測得氮化鈦的晶胞參數(shù)(晶胞邊長)為apm,則r(N3-)為pm。該氮化鈦的密度為g·cm-3(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,只列計算式)。

4.(2024江西上饒六校其次次聯(lián)考)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車動力電池之一。(1)寫出基態(tài)Fe2+的核外電子排布式:,請從原子結(jié)構(gòu)角度說明Fe為何能呈+2價:。

與Fe同周期的元素中,與Fe最外層電子數(shù)相等的副族元素有種。

(2)PO43-的立體構(gòu)型為,由兩種短周期同主族元素構(gòu)成且與磷酸根互為等電子體的粒子為(3)Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu),為立方晶系晶體,其晶胞參數(shù)為apm。該晶胞中離子的分數(shù)坐標(biāo)為:氧離子:(0,0,0);(12,12,0);((0,12鋰離子:(14,14,14①在圖上畫出氧化鋰晶胞沿x軸投影的俯視圖。②鋰離子的配位數(shù)為。

③設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,氧化鋰的晶體密度為g·cm-3(列出計算表達式)。

參考答案專題十二物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考)A組基礎(chǔ)鞏固練1.答案(1)3d64(2)正四面體形sp3(3)B(4)6N、Cl乙二胺簡單形成分子間氫鍵,沸點較高,常溫下呈液態(tài)(5)16784a3解析(1)Co是27號元素,Co3+價層電子排布式是3d6,LiFePO4中鐵元素顯+2價,Fe2+價層電子排布式為3d6,未成對電子數(shù)為4。(2)PO43-中P原子的價電子對數(shù)是5+3(3)A.失去一個電子須要的能量為激發(fā)態(tài)鋰的第一電離能;B.失去一個電子須要的能量為基態(tài)鋰的其次電離能;C.失去一個電子須要的能量為基態(tài)鋰的第一電離能;D.失去一個電子須要的能量為激發(fā)態(tài)鋰的其次電離能;所需能量最大的是B。(4)該陽離子中與鈷離子形成配位鍵的有4個N和2個Cl,配位數(shù)是6,配體中供應(yīng)孤電子對的原子有N、Cl。乙二胺簡單形成分子間氫鍵,沸點較高,常溫下呈液態(tài)。(5)依據(jù)均攤法,晶胞中Li+的個數(shù)為8×18+6×12+4=8,鈷酸鋰的化學(xué)式為LiCoO2,晶胞中含有O2-的個數(shù)為16。晶胞邊長為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,該鈷酸鋰晶體的密度可表示為(7+59+16×2)×8(2.答案(1)第四周期Ⅷ族直線形(2)3d84s2X射線衍射試驗(3)分子晶體1∶1(4)<S+的價電子排布式為3s23p3,屬于半充溢結(jié)構(gòu),能量低,穩(wěn)定,難失去電子①4②22解析(1)已知Fe是26號元素,在元素周期表中的位置為第四周期Ⅷ族,KSCN和K4[Fe(CN)6]常用于檢驗Fe3+,依據(jù)等電子原理可知,SCN-與CO2互為等電子體,則其立體構(gòu)型與CO2的立體構(gòu)型相同,為直線形。(2)已知Ni是28號元素,則基態(tài)Ni原子的價層電子排布式為3d84s2,區(qū)分晶體Ni和非晶體Ni最牢靠的科學(xué)方法為對固體進行X射線衍射試驗,晶體在衍射記錄儀上呈現(xiàn)分立的斑點或譜線。(3)由題干信息,六羰基鉻[Cr(CO)6]用于制造高純度鉻粉,沸點為220℃,其沸點較低,且Cr與CO通過配位鍵形成分子,再通過分子間作用力形成分子晶體,則Cr(CO)6的晶體類型為分子晶體,已知Cr(CO)6中含有6個配位鍵,配體CO中含有碳氧三鍵,依據(jù)三鍵為1個σ鍵和2個π鍵,Cr(CO)6中σ鍵和π鍵的個數(shù)之比為(6+6)∶(6×2)=1∶1。(4)S+的價電子排布式為3s23p3,屬于半充溢結(jié)構(gòu),能量低,穩(wěn)定,難失去電子,所以I2(P)<I2(S)。①Mn的配位數(shù)是指晶胞中離錳最近且距離相等的Se,由題干晶胞圖示可知,Mn與四周的4個Se形成正四面體結(jié)構(gòu),類似于CH4,則β-MnSe中Mn的配位數(shù)為4。②如題圖,兩個錳原子之間最短的距離為面對角線的一半,即22a3.答案(1)6p(2)①V形②sp3雜化N>O>CBC(3)①CaTiO3②22×解析(1)Pb是第六周期ⅣA族元素,價電子排布式為ns2np2,基態(tài)Pb原子中,電子占據(jù)的最高能級為6p?；鶓B(tài)碳原子的價電子排布式為2s22p2,則基態(tài)C原子的價電子排布圖為。(2)①PbI2中Pb的價層電子對數(shù)為4+22②DMF中,N有三個共價鍵,還有一對孤電子對,因此N原子的雜化方式是sp3雜化。依據(jù)同周期元素從左到右第一電離能呈增大的趨勢,但ⅡA族大于ⅢA族,ⅤA族大于ⅥA族,因此C、N、O三種元素的第一電離能從大到小的依次是N>O>C。DMF中存在的化學(xué)鍵有碳氧雙鍵中的σ鍵和π鍵,還有碳氮極性鍵,因此選BC。(3)①依據(jù)鈣鈦礦[b]型得到Ca有1個,Ti有8×18=1個,O有12×14=3個,因此該晶胞中鈣鈦礦的化學(xué)式是CaTiO②設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,若已知鈣鈦礦[b]型的密度約為ρg·cm-3,設(shè)晶胞邊長為acm,則ρ=mV=136g·mol-1N4.答案(1)26(2)H5O2+(3)NO2+、NO3-、N解析(1)鈷元素的原子序數(shù)為27,失去3個電子形成鈷離子,離子的價電子排布式為3d6,離子中有4個未成對電子,則離子的磁矩μB=n(n+2(2)晶體中僅存在3種離子,由原子個數(shù)和電荷守恒可知,X+是H5O2+;Y+中形成單鍵的氮原子的雜化方式為sp(3)NO2+中氮原子的價層電子對數(shù)為2,孤電子對數(shù)為0,離子的空間構(gòu)型為直線形;NO3-中氮原子的價層電子對數(shù)為3,孤電子對數(shù)為0,離子的空間構(gòu)型為平面三角形;NO2-中氮原子的價層電子對數(shù)為3,孤電子對數(shù)為1,離子的空間構(gòu)型為V形,則三種離子的鍵角由大到小的依次是N(4)由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中位于頂點、面心和體內(nèi)的鋰離子的個數(shù)為8×18+6×12+4=8,晶胞中鋰離子的體積為4πr33pm3×8=32π5.答案(1)6∶7(2)①4②小于③原子半徑依次減小,得電子實力依次增加④負(3)42N>O>C>B(4)(14(5)①正四面體形8②108解析(1)鋁元素的原子序數(shù)為13,基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p1,則原子中呈球形的s能級與呈啞鈴形的p能級上的電子數(shù)之比為6∶7。(2)①由化學(xué)方程式可知,制氫反應(yīng)的化合物中硼、碳、氮、氧四種原子的價層電子對數(shù)都為4,雜化方式均為sp3雜化。②氨分子中氮原子含有1對孤電子對,H3NBH3中氨分子的孤電子對與硼原子形成配位鍵,孤電子對對成鍵電子對的排斥力比成鍵電子對之間的排斥力大,所以氨分子中鍵角∠HNH小于H3NBH3中鍵角∠HNH。③同周期元素從左到右原子半徑依次減小,得電子實力依次增加,元素的非金屬性依次增加,電負性依次增大,則硼、碳、氮、氧四種元素的電負性依次增大。④由電負性的大小可知,氫元素的電負性大于硼元素,則在氨硼烷中,H—B鍵中共用電子對偏向氫原子,氫原子帶部分負電荷。(3)有機物分子中單鍵為σ鍵,雙鍵中含有1個σ鍵和1個π鍵,由有機硼化合物的結(jié)構(gòu)簡式可知,1mol該有機物中含有42molσ鍵;同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢,氮原子的2p軌道為穩(wěn)定的半充溢結(jié)構(gòu),第一電離能大于相鄰元素,則硼、碳、氮、氧四種元素的第一電離能由大到小的依次為N>O>C>B。(4)由位于頂點a磷原子的坐標(biāo)為(0,0,0)、頂點b磷原子的坐標(biāo)為(1,1,0)可知,晶胞的邊長為1,則位于體對角線14處的c點硼原子的坐標(biāo)為(1(5)①四氫合鋁酸根離子中鋁原子的價層電子對數(shù)為4、孤電子對數(shù)為0,則離子的空間構(gòu)型為正四面體形;由晶胞結(jié)構(gòu)可知,位于體心的四氫合鋁酸根離子與位于棱上和面心的鈉離子距離最近,則四氫合鋁酸根離子的配位數(shù)為8。②由晶胞結(jié)構(gòu)可知,位于體心、頂點和面上的四氫合鋁酸根離子的個數(shù)為1+8×18+4×12=4,位于棱上、面上的鈉離子個數(shù)為4×14+6×12=4,設(shè)晶體的密度為dg·cm-3,由晶胞的質(zhì)量公式可得:4×54NA=(a×10-7)2×2a×106.答案(1)[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10(2)I1(Zn)>I1(Cu)>I1(Al)(3)H<C<Osp2、sp3(4)X射線衍射試驗(5)D存在分子間氫鍵,分子間作用力增大(6)ABC(7)2解析(1)銅元素位于周期表第四周期ⅠB族,核電荷數(shù)為29,基態(tài)Cu+的電子排布式為[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10。(2)Cu、Zn、Al失去的第一個電子分別位于4s1、4s2、3p1,4s2電子處于全充溢狀態(tài),較難失去,三者中第一電離能最大,3p1是單電子,鋁的核電荷數(shù)比銅小許多,其第一電離能最小,故三者的第一電離能由大到小的依次為I1(Zn)>I1(Cu)>I1(Al)。(3)H2CCHCOOCH3中含H、C、O三種元素,同周期元素的電負性從左往右增大,C<O,H的得電子實力弱于C,故H<C,所以H、C、O三種元素的電負性由小到大的依次為H<C<O;該有機物中的碳原子有兩種類型,形成雙鍵的碳是sp2雜化,均以單鍵與其他原子連接的碳是sp3雜化。(4)區(qū)分晶體SiO2和非晶體SiO2的方法是做X射線衍射試驗,晶體具有規(guī)則的空間構(gòu)型。(5)從C和D的結(jié)構(gòu)簡式分析,兩者相對分子質(zhì)量相差較小,C分子間以范德華力為主,D存在分子間氫鍵,分子間作用力增大,D的沸點明顯高于C。(6)鈣鈀絡(luò)合氫化物(CaPdH2)以Ca2+和[PdH2]2-(富電子)構(gòu)成,陰陽離子間的化學(xué)鍵是離子鍵,[PdH2]2-絡(luò)合離子結(jié)構(gòu)中的Pd和H原子存在配位鍵,共用電子對偏向H一邊,屬于非極性鍵。(7)從白銅的晶胞結(jié)構(gòu)圖可知,Cu原子位于立方晶胞的面心,Ni原子位于頂點,一個晶胞內(nèi)含有Cu原子的個數(shù)為12×6=3,含有Ni原子的個數(shù)為18×8=1,設(shè)該立方晶胞的邊長為xnm,依據(jù)題意,有64×3+59NA(B組實力提升練1.答案(1)ds4(2)N>O>H>Csp2(3)①N②直線形H2O中的O原子和CH4中的C原子的雜化方式相同,但O原子上有2對孤電子對,孤電子對與成鍵電子對之間的斥力比成鍵電子對之間的斥力大,導(dǎo)致水的鍵角變小(4)①Mg3NF36②75③14322解析(1)Cu屬于ds區(qū)元素,與Cu同周期且基態(tài)原子最外層未成對電子數(shù)與Cu相同的元素有K、Cr、Ga、Br,共4種;(2)“試鎂靈”由H、C、N、O四種元素組成,第一電離能由大到小的依次為N>O>H>C;分子中氮氮雙鍵和硝基中的氮原子均為sp2雜化;(3)①H3BNH3的結(jié)構(gòu)與乙烷相像,結(jié)構(gòu)為H3B←NH3,B原子供應(yīng)空軌道,N原子供應(yīng)孤電子對;②CO2的空間構(gòu)型為直線形;H2O中的O原子和CH4中的C原子的雜化方式相同,但O原子上有2對孤電子對,孤電子對與成鍵電子對之間的斥力大于成鍵電子對之間的斥力,故水的鍵角小于甲烷的鍵角;(4)①依據(jù)均攤法可知,1個晶胞中含有3個Mg2+、1個N3-和3個F-,故該化合物的化學(xué)式為Mg3NF3;由晶胞結(jié)構(gòu)可知N3-的配位數(shù)為6;②晶胞中由陰離子構(gòu)成的八面體空隙有4個,3個Mg2+填充在八面體空隙中,八面體空隙的填充率為75%;③若距離最近的兩個Mg2+間距為apm,則晶胞邊長為2apm,晶胞密度為14322a3N2.答案(1)d(2)①N(氮)基態(tài)氮原子2p軌道半充溢②NH3215③21NA(3)①12②六面體232k2解析(1)鉻元素的原子序數(shù)為24,價電子排布式為3d54s1,位于元素周期表d區(qū)。(2)①同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢,氮原子的2p軌道為穩(wěn)定的半充溢結(jié)構(gòu),第一電離能大于相鄰元素,則氮元素的第一電離能大于氧元素。②分子中孤電子對數(shù)越多,對成鍵電子對的斥力越大,鍵角越小,水分子中氧原子有2對孤電子對,氨分子中氮原子有1對孤電子對,所以氨分子的鍵角大于水分子;由[Cr(H2O)6]3+的空間構(gòu)型為正八面體可知,當(dāng)4個水分子被氨分子取代后,[Cr(NH3)4(H2O)2]3+的同分異構(gòu)體共有2種,鉻離子的外圍電子數(shù)目為3+2×6=15。③Cr(CH3COO)3中配位鍵屬于σ鍵,單鍵為σ鍵,雙鍵中含有1個σ鍵和1個π鍵,由結(jié)構(gòu)式可知,1molCr(CH3COO)3所含σ鍵的數(shù)目為1mol×7×3×NAmol-1=21NA。(3)①由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶體a中位于頂點的銅原子與位于面心的鉻原子的距離最近,則鉻原子的配位數(shù)為12。②由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶體b中鉻原子填充在由銅原子構(gòu)成的六面體空隙中,晶胞中位于頂點和面心的銅原子個數(shù)為8×18+2×12=2,位于面心的鉻原子個數(shù)為4×12=2,設(shè)晶體的密度為dg·cm-3,由晶胞的質(zhì)量公式可得:64×2+52×2NA=k3.答案(1)d1s22s22p63s23p63d24s2(2)①正四面體②sp2、sp3N>C>Si2(3)①N、Cl②Mg2+(4)24a解析(1)鈦是22號元素,位于元素周期表的d區(qū);其中每一個電子的運動狀態(tài)都不同,基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2。(2)①TiCl4分子中Ti原子的價層電子對數(shù)為4,沒有孤電子對,因此分子的空間構(gòu)型是正四面體。②甲基的C原子形成4個σ鍵,無孤電子對,C原子的價層電子對數(shù)是4,為sp3雜化,環(huán)上C原子形成3個σ鍵,無孤電子對,價層電子對數(shù)是3,為