專(zhuān)題37 物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合-以金屬元素為主體- 十年（2014-2023）高考化學(xué)真題分項(xiàng)匯編（全國(guó)用）含解析

專(zhuān)題37物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合——以金屬元素為主體-十年（2014-2023）高考化學(xué)真題分項(xiàng)匯編（全國(guó)通用）專(zhuān)題37物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合——以金屬元素為主體-十年（2014-2023）高考化學(xué)真題分項(xiàng)匯編（全國(guó)通用）專(zhuān)題37物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合——以金屬元素為主體-十年（2014-2023）高考化學(xué)真題分項(xiàng)匯編（全國(guó)通用）1．【2023年全國(guó)乙卷】中國(guó)第一輛火星車(chē)“祝融號(hào)”成功登陸火星。探測(cè)發(fā)現(xiàn)火星上存在大量橄欖石礦物()?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為。橄欖石中，各元素電負(fù)性大小順序?yàn)?，鐵的化合價(jià)為。（2）已知一些物質(zhì)的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)熔點(diǎn)/℃800.7與均為第三周期元素，熔點(diǎn)明顯高于，原因是。分析同族元素的氯化物、、熔點(diǎn)變化趨勢(shì)及其原因。的空間結(jié)構(gòu)為，其中的軌道雜化形式為。（3）一種硼鎂化合物具有超導(dǎo)性能，晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系，其晶體結(jié)構(gòu)、晶胞沿c軸的投影圖如下所示，晶胞中含有個(gè)。該物質(zhì)化學(xué)式為，B-B最近距離為。2．【2022年北京卷】工業(yè)中可利用生產(chǎn)鈦白的副產(chǎn)物和硫鐵礦聯(lián)合制備鐵精粉和硫酸，實(shí)現(xiàn)能源及資源的有效利用。（1）結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。①的價(jià)層電子排布式為_(kāi)__________。②中O和中S均為雜化，比較中鍵角和中鍵角的大小并解釋原因___________。③中與與的作用力類(lèi)型分別是___________。（2）晶體的晶胞形狀為立方體，邊長(zhǎng)為，結(jié)構(gòu)如圖2。①距離最近的陰離子有___________個(gè)。②的摩爾質(zhì)量為，阿伏加德羅常數(shù)為。該晶體的密度為_(kāi)__________。（3）加熱脫水后生成，再與在氧氣中摻燒可聯(lián)合制備鐵精粉和硫酸。分解和在氧氣中燃燒的能量示意圖如圖3。利用作為分解的燃料，從能源及資源利用的角度說(shuō)明該工藝的優(yōu)點(diǎn)___________。3．【2022年天津卷】金屬鈉及其化合物在人類(lèi)生產(chǎn)生活中起著重要作用?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）基態(tài)Na原子的價(jià)層電子軌道表示式為_(kāi)__________。（2）NaCl熔點(diǎn)為800.8℃，工業(yè)上采用電解熔融NaCl制備金屬Na，電解反應(yīng)方程式：，加入的目的是___________。（3）的電子式為_(kāi)__________。在25℃和101kPa時(shí)，Na與反應(yīng)生成1mol放熱510.9kJ，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：___________。（4）采用空氣和Na為原料可直接制備。空氣與熔融金屬Na反應(yīng)前需依次通過(guò)___________、___________(填序號(hào))a．濃硫酸

b．飽和食鹽水

c．NaOH溶液

d．溶液（5）鈉的某氧化物晶胞如下圖，圖中所示鈉離子全部位于晶胞內(nèi)。由晶胞圖判斷該氧化物的化學(xué)式為_(kāi)__________。（6）天然堿的主要成分為，1mol經(jīng)充分加熱得到的質(zhì)量為_(kāi)__________g。4．（2021·天津真題）鐵單質(zhì)及其化合物的應(yīng)用非常廣泛。（1）基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為_(kāi)__________。（2）用X射線衍射測(cè)定，得到Fe的兩種晶胞A．B，其結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞A中每個(gè)Fe原子緊鄰的原子數(shù)為_(kāi)__________。每個(gè)晶胞B中含F(xiàn)e原子數(shù)為_(kāi)__________。（3）合成氨反應(yīng)常使用鐵觸媒提高反應(yīng)速率。如圖為有、無(wú)鐵觸媒時(shí)，反應(yīng)的能量變化示意圖。寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___________。從能量角度分析，鐵觸媒的作用是___________。（4）Fe3+可與H2O、SCN-、F-等配體形成配位數(shù)為6的配離子，如、、。某同學(xué)按如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：①為淺紫色，但溶液Ⅰ卻呈黃色，其原因是___________，為了能觀察到溶液Ⅰ中的淺紫色，可采取的方法是___________。②已知Fe3+與SCN-、F-的反應(yīng)在溶液中存在以下平衡：；，向溶液Ⅱ中加入NaF后，溶液顏色由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)色。若該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，其離子方程式為_(kāi)__________，平衡常數(shù)為_(kāi)__________(用K1和K2表示)。5．【2022年河北卷】含及S的四元半導(dǎo)體化合物(簡(jiǎn)寫(xiě)為)，是一種低價(jià)、無(wú)污染的綠色環(huán)保型光伏材料，可應(yīng)用于薄膜太陽(yáng)能電池領(lǐng)域?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）基態(tài)S原子的價(jià)電子中，兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為_(kāi)______。（2）Cu與Zn相比，第二電離能與第一電離能差值更大的是_______，原因是_______。（3）的幾何構(gòu)型為_(kāi)______，其中心離子雜化方式為_(kāi)______。（4）將含有未成對(duì)電子的物質(zhì)置于外磁場(chǎng)中，會(huì)使磁場(chǎng)強(qiáng)度增大，稱(chēng)其為順磁性物質(zhì)，下列物質(zhì)中，屬于順磁性物質(zhì)的是_______(填標(biāo)號(hào))。A． B． C． D．（5）如圖是硫的四種含氧酸根的結(jié)構(gòu)：根據(jù)組成和結(jié)構(gòu)推斷，能在酸性溶液中將轉(zhuǎn)化為的是_______(填標(biāo)號(hào))。理由是_______。本題暫無(wú)（6）問(wèn)6．（2021·全國(guó)乙卷真題）過(guò)渡金屬元素鉻是不銹鋼的重要成分，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)中有著廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）對(duì)于基態(tài)Cr原子，下列敘述正確的是_______(填標(biāo)號(hào))。A．軌道處于半充滿(mǎn)時(shí)體系總能量低，核外電子排布應(yīng)為B．4s電子能量較高，總是在比3s電子離核更遠(yuǎn)的地方運(yùn)動(dòng)C．電負(fù)性比鉀高，原子對(duì)鍵合電子的吸引力比鉀大（2）三價(jià)鉻離子能形成多種配位化合物。中提供電子對(duì)形成配位鍵的原子是_______，中心離子的配位數(shù)為_(kāi)______。（3）中配體分子、以及分子的空間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的鍵角如圖所示。中P的雜化類(lèi)型是_______。的沸點(diǎn)比的_______，原因是_______，的鍵角小于的，分析原因_______。（4）在金屬材料中添加顆粒，可以增強(qiáng)材料的耐腐蝕性、硬度和機(jī)械性能。具有體心四方結(jié)構(gòu)，如圖所示，處于頂角位置的是_______原子。設(shè)Cr和Al原子半徑分別為和，則金屬原子空間占有率為_(kāi)______%(列出計(jì)算表達(dá)式)。7．（2020年新課標(biāo)Ⅱ）鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類(lèi)可用于生產(chǎn)太陽(yáng)能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料，回答下列問(wèn)題：（1）基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為_(kāi)___________。（2）Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示，TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高，原因是____________?；衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377﹣24.1238.3155（3）CaTiO3的晶胞如圖(a)所示，其組成元素的電負(fù)性大小順序是__________；金屬離子與氧離子間的作用力為_(kāi)_________，Ca2+的配位數(shù)是__________。（4）一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I﹣和有機(jī)堿離子，其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)中__________的空間位置相同，有機(jī)堿中，N原子的雜化軌道類(lèi)型是__________；若晶胞參數(shù)為anm，則晶體密度為_(kāi)________g·cm-3(列出計(jì)算式)。（5）用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽(yáng)能電池在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘，降低了器件效率和使用壽命。我國(guó)科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽，提升了太陽(yáng)能電池的效率和使用壽命，其作用原理如圖(c)所示，用離子方程式表示該原理_______、_______。8．（2020年新課標(biāo)Ⅰ）Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對(duì)的電子數(shù)之比為_(kāi)________。（2）Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na)，原因是_________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是________。（3）磷酸根離子的空間構(gòu)型為_(kāi)______，其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_(kāi)______、雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)______。（4）LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體，它們通過(guò)共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個(gè)晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有____個(gè)。電池充電時(shí)，LiFeO4脫出部分Li+，形成Li1?xFePO4，結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示，則x=_______，n(Fe2+)∶n(Fe3+)=_______。9．（2020年天津卷）Fe、Co、Ni是三種重要的金屬元素。回答下列問(wèn)題:（1）Fe、Co、Ni在周期表中的位置為_(kāi)________，基態(tài)Fe原子的電子排布式為_(kāi)_________。（2）CoO的面心立方晶胞如圖所示。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則CoO晶體的密度為_(kāi)_____g﹒cm-3：三種元素二價(jià)氧化物的晶胞類(lèi)型相同，其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開(kāi)______。（3）Fe、Co、Ni能與C12反應(yīng)，其中Co和為Ni均生產(chǎn)二氯化物，由此推斷FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)___，Co(OH)3與鹽酸反應(yīng)有黃綠色氣體生成，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：______。（4）95℃時(shí)，將Ni片浸在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸中，經(jīng)4小時(shí)腐蝕后的質(zhì)量損失情況如圖所示，當(dāng)大于63%時(shí)，Ni被腐蝕的速率逐漸降低的可能原因?yàn)開(kāi)____。由于Ni與H2SO4反應(yīng)很慢，而與稀硝酸反應(yīng)很快，工業(yè)上選用H2SO4和HNO3的混酸與Ni反應(yīng)制備N(xiāo)iSO4。為了提高產(chǎn)物的純度，在硫酸中添加HNO3的方式為_(kāi)_____(填“一次過(guò)量”或“少量多次”)，此法制備N(xiāo)iSO4的化學(xué)方程式為_(kāi)______。10．[2019新課標(biāo)Ⅰ]在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，形成一種稱(chēng)為拉維斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小，形成所謂“堅(jiān)鋁”，是制造飛機(jī)的主要村料?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是(填標(biāo)號(hào))。A． B． C． D．（2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳的雜化類(lèi)型分別是、。乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子，其原因是，其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對(duì)較高的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)。（3）一些氧化物的熔點(diǎn)如下表所示：氧化物L(fēng)i2OMgOP4O6SO2熔點(diǎn)/°C1570280023.8?75.5解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因。（4）圖(a)是MgCu2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(b)是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖?？梢?jiàn)，Cu原子之間最短距離x=pm，Mg原子之間最短距離y=pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則MgCu2的密度是g·cm?3(列出計(jì)算表達(dá)式)。11．[2019新課標(biāo)Ⅱ]近年來(lái)我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導(dǎo)材料，其中一類(lèi)為Fe?Sm?As?F?O組成的化合物?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）元素As與N同族。預(yù)測(cè)As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為_(kāi)______，其沸點(diǎn)比NH3的_______（填“高”或“低”），其判斷理由是________________________。（2）Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去______軌道電子，Sm的價(jià)層電子排布式為4f66s2，Sm3+的價(jià)層電子排布式為_(kāi)_____________________。（3）比較離子半徑：F?__________O2?（填“大于”等于”或“小于”）。（4）一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞如圖1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。圖1圖2圖中F?和O2?共同占據(jù)晶胞的上下底面位置，若兩者的比例依次用x和1?x代表，則該化合物的化學(xué)式表示為_(kāi)___________，通過(guò)測(cè)定密度ρ和晶胞參數(shù)，可以計(jì)算該物質(zhì)的x值，完成它們關(guān)系表達(dá)式：ρ=________g·cm?3。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(chēng)作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，例如圖1中原子1的坐標(biāo)為()，則原子2和3的坐標(biāo)分別為_(kāi)_________、__________。12．[2019江蘇]Cu2O廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域。以CuSO4、NaOH和抗壞血酸為原料，可制備Cu?O。（1）Cu2+基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)______________________。（2）的空間構(gòu)型為_(kāi)____________（用文字描述）；Cu2+與OH?反應(yīng)能生成[Cu(OH)4]2?，[Cu(OH)4]2?中的配位原子為_(kāi)_________（填元素符號(hào)）。（3）抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示，分子中碳原子的軌道雜化類(lèi)型為_(kāi)_________；推測(cè)抗壞血酸在水中的溶解性：____________（填“難溶于水”或“易溶于水”）。（4）一個(gè)Cu2O晶胞（見(jiàn)圖2）中，Cu原子的數(shù)目為_(kāi)_________。13．[2017新課標(biāo)Ⅰ]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?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色，其中紫色對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)為_(kāi)______nm（填標(biāo)號(hào)）。A．404.4 B．553.5C．589.2 D．670.8 E．766.5（2）基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是_________，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_(kāi)__________。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(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Cr低，原因是___________________________。（3）X射線衍射測(cè)定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在離子。離子的幾何構(gòu)型為_(kāi)____________，中心原子的雜化形式為_(kāi)_______________。（4）KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)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_(kāi)_____nm，與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為_(kāi)_________。（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。14．[2018海南卷]I.下列元素或化合物的性質(zhì)變化順序正確的是_______________A．第一電離能：Cl＞S＞P＞SiB．共價(jià)鍵的極性：HF＞HCI＞HBr＞HIC．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaID．熱穩(wěn)定性：MgCO3＞CaCO3＞SrCO3＞BaCO3II.黃銅礦是主要的煉銅原料，CuFeS2是其中銅的主要存在形式。回答下列問(wèn)題：（1）CuFeS2中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型是________________。下列基態(tài)原子或離子的價(jià)層電子排布圖正確的_____________。（2）在較低溫度下CuFeS2與濃硫酸作用時(shí)，有少量臭雞蛋氣味的氣體X產(chǎn)生。①X分子的立體構(gòu)型是______，中心原子雜化類(lèi)型為_(kāi)_________，屬于_______（填“極性”或“非極性”）分子。②X的沸點(diǎn)比水低的主要原因是____________________。（3）CuFeS2與氧氣反應(yīng)生成SO2，SO2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_(kāi)____，共價(jià)鍵的類(lèi)型有_________。（4）四方晶系CuFeS2晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①Cu＋的配位數(shù)為_(kāi)_________，S2－的配位數(shù)為_(kāi)___________。②已知：a＝b＝0.524nm，c＝1.032nm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，CuFeS2晶體的密度是_______g?cm-3(列出計(jì)算式)。15．[2017江蘇]鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。某FexNy的制備需鐵、氮?dú)狻⒈鸵掖紖⑴c。（1）Fe3+基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)___________________。（2）丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類(lèi)型是_______________，1mol丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_____________。（3）C、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開(kāi)_______________。（4）乙醇的沸點(diǎn)高于丙酮，這是因?yàn)開(kāi)___________________。（5）某FexNy的晶胞如題21圖?1所示，Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(x?n)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如題21圖?2所示，其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為_(kāi)__________。16．【2016年高考海南卷】（14分）M是第四周期元素，最外層只有1個(gè)電子，次外層的所有原子軌道均充滿(mǎn)電子。元素Y的負(fù)一價(jià)離子的最外層電子數(shù)與次外層的相同?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）單質(zhì)M的晶體類(lèi)型為_(kāi)_____，晶體中原子間通過(guò)_____作用形成面心立方密堆積，其中M原子的配位數(shù)為_(kāi)_____。（2）元素Y基態(tài)原子的核外電子排布式為_(kāi)_______，其同周期元素中，第一電離能最大的是______（寫(xiě)元素符號(hào)）。元素Y的含氧酸中，酸性最強(qiáng)的是________（寫(xiě)化學(xué)式），該酸根離子的立體構(gòu)型為_(kāi)_______。（3）M與Y形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示。①該化合物的化學(xué)式為_(kāi)______，已知晶胞參數(shù)a=0.542nm，此晶體的密度為_(kāi)______g·cm–3。（寫(xiě)出計(jì)算式，不要求計(jì)算結(jié)果。阿伏加德羅常數(shù)為NA）②該化合物難溶于水但易溶于氨水，其原因是________。此化合物的氨水溶液遇到空氣則被氧化為深藍(lán)色，深藍(lán)色溶液中陽(yáng)離子的化學(xué)式為_(kāi)______。17．【2016年高考新課標(biāo)Ⅱ卷】[化學(xué)-—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（15分）東晉《華陽(yáng)國(guó)志?南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載，云南鎳白銅（銅鎳合金）聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)________，3d能級(jí)上的未成對(duì)的電子數(shù)為_(kāi)_____。（2）硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是_____。②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱(chēng)為_(kāi)_____，提供孤電子對(duì)的成鍵原子是_____。③氨的沸點(diǎn)（填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是______；氨是_____分子（填“極性”或“非極性”），中心原子的軌道雜化類(lèi)型為_(kāi)______。（3）單質(zhì)銅及鎳都是由______鍵形成的晶體：元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu>INi的原因是______。（4）某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為_(kāi)____。②若合金的密度為dg/cm3，晶胞參數(shù)a=________nm18．【2015海南化學(xué)】[選修3—物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（14分）釩（23V）是我國(guó)的豐產(chǎn)元素，廣泛用于催化及鋼鐵工業(yè)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）釩在元素周期表中的位置為，其價(jià)層電子排布圖為。（2）釩的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示。晶胞中實(shí)際擁有的陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)分別為、。（3）V2O5常用作SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑。SO2分子中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是對(duì)，分子的立體構(gòu)型為；SO3氣態(tài)為單分子，該分子中S原子的雜化軌道類(lèi)型為；SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖2所示，該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類(lèi)型為；該結(jié)構(gòu)中S—O鍵長(zhǎng)由兩類(lèi)，一類(lèi)鍵長(zhǎng)約140pm，另一類(lèi)鍵長(zhǎng)約為160pm，較短的鍵為(填圖2中字母)，該分子中含有個(gè)σ鍵。（4）V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到釩酸鈉（Na3VO4），該鹽陰離子的立體構(gòu)型為；也可以得到偏釩酸鈉，其陰離子呈如圖3所示的無(wú)限鏈狀結(jié)構(gòu)，則偏釩酸鈉的化學(xué)式為。19．[2018新課標(biāo)Ⅰ卷]Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為_(kāi)____、_____（填標(biāo)號(hào)）。A．B．C．D．（2）Li+與H?具有相同的電子構(gòu)型，r（Li+）小于r（H?），原因是______。（3）LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是______、中心原子的雜化形式為_(kāi)_____.LiAlH4中，存在_____（填標(biāo)號(hào)）。A．離子鍵B．σ鍵C．π鍵D．氫鍵（4）Li2O是離子晶體，其晶格能可通過(guò)圖（a）的Born?Haber循環(huán)計(jì)算得到?？芍琇i原子的第一電離能為kJ·mol?1，O=O鍵鍵能為kJ·mol?1，Li2O晶格能為kJ·mol?1。（5）Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖（b）所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為_(kāi)_____g·cm?3（列出計(jì)算式）。20．[2018新課標(biāo)Ⅲ卷]鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉?wèn)題：鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）Zn原子核外電子排布式為_(kāi)_______________。（2）黃銅是人類(lèi)最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成。第一電離能Ⅰ1（Zn）_______Ⅰ1（Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是________________。（3）ZnF2具有較高的熔點(diǎn)（872℃)，其化學(xué)鍵類(lèi)型是_________；ZnF2不溶于有機(jī)溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，原因是________________。（4）《中華本草》等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石（ZnCO3）入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中，陰離子空間構(gòu)型為_(kāi)_______________，C原子的雜化形式為_(kāi)_______________。（5）金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示，這種堆積方式稱(chēng)為_(kāi)______________。六棱柱底邊邊長(zhǎng)為acm，高為ccm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，Zn的密度為_(kāi)_______________g·cm－3（列出計(jì)算式）。

1．【2023年全國(guó)乙卷】中國(guó)第一輛火星車(chē)“祝融號(hào)”成功登陸火星。探測(cè)發(fā)現(xiàn)火星上存在大量橄欖石礦物()?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為。橄欖石中，各元素電負(fù)性大小順序?yàn)椋F的化合價(jià)為。（2）已知一些物質(zhì)的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)熔點(diǎn)/℃800.7與均為第三周期元素，熔點(diǎn)明顯高于，原因是。分析同族元素的氯化物、、熔點(diǎn)變化趨勢(shì)及其原因。的空間結(jié)構(gòu)為，其中的軌道雜化形式為。（3）一種硼鎂化合物具有超導(dǎo)性能，晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系，其晶體結(jié)構(gòu)、晶胞沿c軸的投影圖如下所示，晶胞中含有個(gè)。該物質(zhì)化學(xué)式為，B-B最近距離為?！敬鸢浮浚?）O＞Si＞Fe＞Mg+2（2）鈉的電負(fù)性小于硅，氯化鈉為離子晶體，而為分子晶體隨著同族元素的電子層數(shù)的增多，其熔點(diǎn)依次升高，其原因是：、、均形成分子晶體，分子晶體的熔點(diǎn)由分子間作用力決定，分子間作用力越大則其熔點(diǎn)越高；隨著其相對(duì)分子質(zhì)量增大，其分子間作用力依次增大正四面體（3）1【解析】（1）為26號(hào)元素，基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為。元素的金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越小，元素的非金屬性越強(qiáng)則其電負(fù)性越大，因此，橄欖石()中，各元素電負(fù)性大小順序?yàn)镺＞Si＞Fe＞Mg；因?yàn)橹?、、的化合價(jià)分別為+2、+4和-2，x+2-x=2，根據(jù)化合物中各元素的化合價(jià)的代數(shù)和為0，可以確定鐵的化合價(jià)為+2。（2）與均為第三周期元素，熔點(diǎn)明顯高于，原因是：鈉的電負(fù)性小于硅，氯化鈉為離子晶體，其熔點(diǎn)較高；而為分子晶體，其熔點(diǎn)較低。由表中的數(shù)據(jù)可知，、、熔點(diǎn)變化趨勢(shì)為：隨著同族元素的電子層數(shù)的增多，其熔點(diǎn)依次升高，其原因是：、、均形成分子晶體，分子晶體的熔點(diǎn)由分子間作用力決定，分子間作用力越大則其熔點(diǎn)越高；隨著其相對(duì)分子質(zhì)量增大，其分子間作用力依次增大。的空間結(jié)構(gòu)為正四面體，其中的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，因此的軌道雜化形式為。（3）由硼鎂化合物的晶體結(jié)構(gòu)可知位于正六棱柱的頂點(diǎn)和面心，由均攤法可以求出正六棱柱中含有個(gè)，由晶胞沿c軸的投影圖可知本題所給晶體結(jié)構(gòu)包含三個(gè)晶胞，則晶胞中Mg的個(gè)數(shù)為1；晶體結(jié)構(gòu)中在正六棱柱體內(nèi)共6個(gè)，則該物質(zhì)的化學(xué)式為；由晶胞沿c軸的投影圖可知，B原子在圖中兩個(gè)正三角形的重心，該點(diǎn)到頂點(diǎn)的距離是該點(diǎn)到對(duì)邊中點(diǎn)距離的2倍，頂點(diǎn)到對(duì)邊的垂線長(zhǎng)度為，因此B-B最近距離為。2．【2022年北京卷】工業(yè)中可利用生產(chǎn)鈦白的副產(chǎn)物和硫鐵礦聯(lián)合制備鐵精粉和硫酸，實(shí)現(xiàn)能源及資源的有效利用。（1）結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。①的價(jià)層電子排布式為_(kāi)__________。②中O和中S均為雜化，比較中鍵角和中鍵角的大小并解釋原因___________。③中與與的作用力類(lèi)型分別是___________。（2）晶體的晶胞形狀為立方體，邊長(zhǎng)為，結(jié)構(gòu)如圖2。①距離最近的陰離子有___________個(gè)。②的摩爾質(zhì)量為，阿伏加德羅常數(shù)為。該晶體的密度為_(kāi)__________。（3）加熱脫水后生成，再與在氧氣中摻燒可聯(lián)合制備鐵精粉和硫酸。分解和在氧氣中燃燒的能量示意圖如圖3。利用作為分解的燃料，從能源及資源利用的角度說(shuō)明該工藝的優(yōu)點(diǎn)___________?！敬鸢浮浚?）

孤電子對(duì)有較大斥力，使鍵角小于鍵角

配位鍵、氫鍵（2）

6

（3）燃燒放熱為分解提供能量；反應(yīng)產(chǎn)物是制備鐵精粉和硫酸的原料【解析】（1）①Fe的價(jià)層電子排布為3d64s2，形成Fe2+時(shí)失去4s上的2個(gè)電子，于是Fe2+的價(jià)層電子排布為3d6。②H2O中O和中S都是sp3雜化，H2O中O雜化形成的4個(gè)雜化軌道中2個(gè)被孤電子對(duì)占據(jù)，2個(gè)被鍵合電子對(duì)占據(jù)，而中S雜化形成的4個(gè)雜化軌道均被鍵合電子對(duì)占據(jù)。孤電子對(duì)與鍵合電子對(duì)間的斥力大于鍵合電子對(duì)與鍵合電子對(duì)間的斥力，使得鍵角與鍵角相比被壓縮減小。③H2O中O有孤電子對(duì)，F(xiàn)e2+有空軌道，二者可以形成配位鍵。中有電負(fù)性較大的O元素可以與H2O中H元素形成氫鍵。答案為：3d6；孤電子對(duì)有較大斥力，使鍵角小于鍵角；配位鍵、氫鍵。（2）①以位于面心Fe2+為例，與其距離最近的陰離子所處位置如圖所示（圓中）：。

4個(gè)陰離子位于楞上，2個(gè)位于體心位置上，共6個(gè)。②依據(jù)分?jǐn)偡芍О蠪e2+離子個(gè)數(shù)為，個(gè)數(shù)為。一個(gè)晶胞中相當(dāng)于含有4個(gè)FeS2，因此一個(gè)晶胞的質(zhì)量。所以晶體密度。答案為：6；（3）燃燒為放熱反應(yīng)，分解為吸熱反應(yīng)，燃燒放出的熱量恰好為分解提供能量。另外，燃燒和分解的產(chǎn)物如Fe2O3、SO2、SO3可以作為制備鐵精粉或硫酸的原料。答案為：燃燒放熱為分解提供能量；反應(yīng)產(chǎn)物是制備鐵精粉和硫酸的原料。3．【2022年天津卷】金屬鈉及其化合物在人類(lèi)生產(chǎn)生活中起著重要作用?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）基態(tài)Na原子的價(jià)層電子軌道表示式為_(kāi)__________。（2）NaCl熔點(diǎn)為800.8℃，工業(yè)上采用電解熔融NaCl制備金屬Na，電解反應(yīng)方程式：，加入的目的是___________。（3）的電子式為_(kāi)__________。在25℃和101kPa時(shí)，Na與反應(yīng)生成1mol放熱510.9kJ，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：___________。（4）采用空氣和Na為原料可直接制備。空氣與熔融金屬Na反應(yīng)前需依次通過(guò)___________、___________(填序號(hào))a．濃硫酸

b．飽和食鹽水

c．NaOH溶液

d．溶液（5）鈉的某氧化物晶胞如下圖，圖中所示鈉離子全部位于晶胞內(nèi)。由晶胞圖判斷該氧化物的化學(xué)式為_(kāi)__________。（6）天然堿的主要成分為，1mol經(jīng)充分加熱得到的質(zhì)量為_(kāi)__________g?！敬鸢浮浚?）(或)（2）作助熔劑，降低NaCl的熔點(diǎn)，節(jié)省能耗（3）

（4）

c

a（5）（6）159【解析】（1）基態(tài)Na原子的價(jià)電子排布式為3s1，則價(jià)層電子軌道表示式為(或)；故答案為：(或)。（2）NaCl熔點(diǎn)為800.8℃，工業(yè)上采用電解熔融NaCl制備金屬Na，電解反應(yīng)方程式：，電解時(shí)溫度降低了即熔點(diǎn)降低了，說(shuō)明加入的目的是作助熔劑，降低NaCl的熔點(diǎn)，節(jié)省能耗；故答案為：作助熔劑，降低NaCl的熔點(diǎn)，節(jié)省能耗。（3）含有鈉離子和過(guò)氧根離子，其電子式為。在25℃和101kPa時(shí)，Na與反應(yīng)生成1mol放熱510.9kJ，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

；故答案為：；

。（4）采用空氣和Na為原料可直接制備，由于空氣中含有二氧化碳和水蒸氣，因此要用氫氧化鈉除掉二氧化碳，用濃硫酸除掉水蒸氣，一般最后除掉水蒸氣，因此空氣與熔融金屬Na反應(yīng)前需依次通過(guò)NaOH溶液、濃硫酸；故答案為：c；b。（5）鈉的某氧化物晶胞如下圖，圖中所示鈉離子全部位于晶胞內(nèi)，則晶胞中有8個(gè)鈉，氧有個(gè)，鈉氧個(gè)數(shù)比為2：1，則該氧化物的化學(xué)式為；故答案為：。（6），因此1mol經(jīng)充分加熱得到1.5mol，其質(zhì)量為1.5mol×106g?mol?1＝159g；故答案為：159。4．（2021·天津真題）鐵單質(zhì)及其化合物的應(yīng)用非常廣泛。（1）基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為_(kāi)__________。（2）用X射線衍射測(cè)定，得到Fe的兩種晶胞A．B，其結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞A中每個(gè)Fe原子緊鄰的原子數(shù)為_(kāi)__________。每個(gè)晶胞B中含F(xiàn)e原子數(shù)為_(kāi)__________。（3）合成氨反應(yīng)常使用鐵觸媒提高反應(yīng)速率。如圖為有、無(wú)鐵觸媒時(shí)，反應(yīng)的能量變化示意圖。寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___________。從能量角度分析，鐵觸媒的作用是___________。（4）Fe3+可與H2O、SCN-、F-等配體形成配位數(shù)為6的配離子，如、、。某同學(xué)按如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：①為淺紫色，但溶液Ⅰ卻呈黃色，其原因是___________，為了能觀察到溶液Ⅰ中的淺紫色，可采取的方法是___________。②已知Fe3+與SCN-、F-的反應(yīng)在溶液中存在以下平衡：；，向溶液Ⅱ中加入NaF后，溶液顏色由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)色。若該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，其離子方程式為_(kāi)__________，平衡常數(shù)為_(kāi)__________(用K1和K2表示)?！敬鸢浮浚?）3d64s2（2）84（3）降低反應(yīng)活化能（4）由Fe3+水解產(chǎn)物的顏色所致向該溶液中加HNO3【解析】（1）Fe為26號(hào)元素，所以基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為3d64s2，故答案為：3d64s2；（2）由圖可知，晶胞A中Fe的配位數(shù)為8，所以每個(gè)Fe原子緊鄰的原子數(shù)為8。根據(jù)原子均攤法，每個(gè)晶胞B中含F(xiàn)e原子數(shù)為，故答案為：8；；4（3）由圖可知，1molN2和3molH2反應(yīng)時(shí)，放出的熱量為(a-b)kJ，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。鐵觸媒是反應(yīng)的催化劑，作用是降低反應(yīng)活化能，故答案為：；降低反應(yīng)活化能；（4）①由于Fe3+水解產(chǎn)物的顏色導(dǎo)致溶液Ⅰ卻呈黃色，為了能觀察到溶液Ⅰ中的淺紫色，可向該溶液中加HNO3，抑制鐵離子的水解，故答案為：由Fe3+水解產(chǎn)物的顏色所致；向該溶液中加HNO3；②向溶液Ⅱ中加入NaF后，溶液顏色由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)色，說(shuō)明和氟離子轉(zhuǎn)化為，其離子方程式為，和相減得到，所以平衡常數(shù)為，故答案為：；。5．【2022年河北卷】含及S的四元半導(dǎo)體化合物(簡(jiǎn)寫(xiě)為)，是一種低價(jià)、無(wú)污染的綠色環(huán)保型光伏材料，可應(yīng)用于薄膜太陽(yáng)能電池領(lǐng)域?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）基態(tài)S原子的價(jià)電子中，兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為_(kāi)______。（2）Cu與Zn相比，第二電離能與第一電離能差值更大的是_______，原因是_______。（3）的幾何構(gòu)型為_(kāi)______，其中心離子雜化方式為_(kāi)______。（4）將含有未成對(duì)電子的物質(zhì)置于外磁場(chǎng)中，會(huì)使磁場(chǎng)強(qiáng)度增大，稱(chēng)其為順磁性物質(zhì)，下列物質(zhì)中，屬于順磁性物質(zhì)的是_______(填標(biāo)號(hào))。A． B． C． D．（5）如圖是硫的四種含氧酸根的結(jié)構(gòu)：根據(jù)組成和結(jié)構(gòu)推斷，能在酸性溶液中將轉(zhuǎn)化為的是_______(填標(biāo)號(hào))。理由是_______。本題暫無(wú)（6）問(wèn)【答案】（1）1：2##2：1（2）

Cu

Cu的第二電離能失去的是3d10的電子，第一電離能失去的是4s1電子，Zn的第二電離能失去的是4s1的電子，第一電離能失去的是4s2電子，3d10電子處于全充滿(mǎn)狀態(tài)，其與4s1電子能量差值更大（3）

三角錐形

sp3雜化（4）B（5）

D

D中含有-1價(jià)的O，易被還原，具有強(qiáng)氧化性，能將Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO【解析】（1）基態(tài)S的價(jià)電子排布是3s23p4，根據(jù)基態(tài)原子電子排布規(guī)則，兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為：1：2或2：1；（2）Cu的第二電離能失去的是3d10的電子，第一電離能失去的是4s1電子，Zn的第二電離能失去的是4s1的電子，第一電離能失去的是4s2電子，3d10電子處于全充滿(mǎn)狀態(tài)，其與4s1電子能量差值更大；（3）Sn是ⅣA族元素，SnCl的中心離子Sn2+價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+，有1對(duì)孤電子對(duì)，中心離子是sp3雜化，SnCl的幾何構(gòu)型是三角錐形；（4）根據(jù)題意，具有順磁性物質(zhì)含有未成對(duì)電子。A．[Cu(NH3)2]Cl各原子核外電子均已成對(duì)，不符合題意；B．[Cu(NH3)4]SO4中的Cu2+外圍電子排布是3d9，有未成對(duì)電子，符合題意；C．[Zn(NH3)4]SO4各原子核外電子均已成對(duì)，不符合題意；D．Na2[Zn(OH)]各原子核外電子均已成對(duì)，不符合題意；故答案選B。（5）Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO需要氧化劑，且氧化性比MnO的強(qiáng)，由SO2使KMnO4溶液褪色可知H2SO4的氧化性弱于MnO，故A不符合；B．C中的S化合價(jià)比H2SO4低，氧化性更弱，故B．C均不符合；D中含有-1價(jià)的O，易被還原，具有強(qiáng)氧化性，能將Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO，故D符合。6．（2021·全國(guó)乙卷真題）過(guò)渡金屬元素鉻是不銹鋼的重要成分，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)中有著廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）對(duì)于基態(tài)Cr原子，下列敘述正確的是_______(填標(biāo)號(hào))。A．軌道處于半充滿(mǎn)時(shí)體系總能量低，核外電子排布應(yīng)為B．4s電子能量較高，總是在比3s電子離核更遠(yuǎn)的地方運(yùn)動(dòng)C．電負(fù)性比鉀高，原子對(duì)鍵合電子的吸引力比鉀大（2）三價(jià)鉻離子能形成多種配位化合物。中提供電子對(duì)形成配位鍵的原子是_______，中心離子的配位數(shù)為_(kāi)______。（3）中配體分子、以及分子的空間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的鍵角如圖所示。中P的雜化類(lèi)型是_______。的沸點(diǎn)比的_______，原因是_______，的鍵角小于的，分析原因_______。（4）在金屬材料中添加顆粒，可以增強(qiáng)材料的耐腐蝕性、硬度和機(jī)械性能。具有體心四方結(jié)構(gòu)，如圖所示，處于頂角位置的是_______原子。設(shè)Cr和Al原子半徑分別為和，則金屬原子空間占有率為_(kāi)______%(列出計(jì)算表達(dá)式)。【答案】（1）AC（2）6（3）高存在分子間氫鍵含有一對(duì)孤對(duì)電子，而含有兩對(duì)孤對(duì)電子，中的孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用較大（4）Al【解析】（1）A.基態(tài)原子滿(mǎn)足能量最低原理，Cr有24個(gè)核外電子，軌道處于半充滿(mǎn)時(shí)體系總能量低，核外電子排布應(yīng)為，A正確；B.Cr核外電子排布為，由于能級(jí)交錯(cuò)，3d軌道能量高于4s軌道的能量，即3d電子能量較高，B錯(cuò)誤；C.電負(fù)性為原子對(duì)鍵合電子的吸引力，同周期除零族原子序數(shù)越大電負(fù)性越強(qiáng)，鉀與鉻位于同周期，鉻原子序數(shù)大于鉀，故鉻電負(fù)性比鉀高，原子對(duì)鍵合電子的吸引力比鉀大，C正確；故答案為：AC；（2）中三價(jià)鉻離子提供空軌道，提供孤對(duì)電子與三價(jià)鉻離子形成配位鍵，中心離子的配位數(shù)為三種原子的個(gè)數(shù)和即3+2+1=6，故答案為：；6；（3）的價(jià)層電子對(duì)為3+1=4，故中P的雜化類(lèi)型是；N原子電負(fù)性較強(qiáng)，分子之間存在分子間氫鍵，因此的沸點(diǎn)比的高；的鍵角小于的，原因是：含有一對(duì)孤對(duì)電子，而含有兩對(duì)孤對(duì)電子，中的孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用較大，故答案為：；高；存在分子間氫鍵；含有一對(duì)孤對(duì)電子，而含有兩對(duì)孤對(duì)電子，中的孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用較大；（4）已知具有體心四方結(jié)構(gòu)，如圖所示，黑球個(gè)數(shù)為，白球個(gè)數(shù)為，結(jié)合化學(xué)式可知，白球?yàn)镃r，黑球?yàn)锳l，即處于頂角位置的是Al原子。設(shè)Cr和Al原子半徑分別為和，則金屬原子的體積為，故金屬原子空間占有率=%，故答案為：Al；。7．（2020年新課標(biāo)Ⅱ）鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類(lèi)可用于生產(chǎn)太陽(yáng)能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料，回答下列問(wèn)題：（1）基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為_(kāi)___________。（2）Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示，TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高，原因是____________?；衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377﹣24.1238.3155（3）CaTiO3的晶胞如圖(a)所示，其組成元素的電負(fù)性大小順序是__________；金屬離子與氧離子間的作用力為_(kāi)_________，Ca2+的配位數(shù)是__________。（4）一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I﹣和有機(jī)堿離子，其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)中__________的空間位置相同，有機(jī)堿中，N原子的雜化軌道類(lèi)型是__________；若晶胞參數(shù)為anm，則晶體密度為_(kāi)________g·cm-3(列出計(jì)算式)。（5）用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽(yáng)能電池在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘，降低了器件效率和使用壽命。我國(guó)科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽，提升了太陽(yáng)能電池的效率和使用壽命，其作用原理如圖(c)所示，用離子方程式表示該原理_______、_______?！敬鸢浮浚?）1s22s22p63s23p63d24s2（2）TiF4為離子化合物，熔點(diǎn)高，其他三種均為共價(jià)化合物，隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大，熔點(diǎn)逐漸升高（3）O＞Ti＞Ca離子鍵12（4）Ti4+sp3（5）2Eu3++Pb=2Eu2++Pb2+2Eu2++I2=2Eu3++2I?【解析】（1）鈦元素是22號(hào)元素，故其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2；（2）一般不同的晶體類(lèi)型的熔沸點(diǎn)是原子晶體>離子晶體>分子晶體，TiF4是離子晶體，其余三種則為分子晶體，故TiF4的熔點(diǎn)高于其余三種物質(zhì)；TiCl4、TiBr4、TiI4均為分子晶體，對(duì)于結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，則其相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力依次越大，熔點(diǎn)越高；（3）CaTiO3晶體中含有Ca、Ti、O三種元素，Ca、Ti是同為第四周期的金屬元素，Ca在Ti的左邊，根據(jù)同一周期元素的電負(fù)性從左往右依次增大，故Ti>Ca，O為非金屬，故其電負(fù)性最強(qiáng)，故三者電負(fù)性由大到小的順序是：O>Ti>Ca，金屬陽(yáng)離子和氧負(fù)離子之間以離子鍵結(jié)合，離子晶體晶胞中某微粒的配位數(shù)是指與之距離最近且相等的帶相反電性的離子，故Ca2+的配位數(shù)必須是與之距離最近且相等的氧離子的數(shù)目，從圖(a)可知，該數(shù)目為三個(gè)相互垂直的三個(gè)面上，每一個(gè)面上有4個(gè)，故Ca2+的配位數(shù)是12；（4）比較晶胞(a)(b)可知，將圖(b)中周?chē)o鄰的八個(gè)晶胞中體心上的離子連接起來(lái)，就能變?yōu)閳D(a)所示晶胞結(jié)構(gòu)，圖(b)中體心上的Pb2+就變?yōu)榱税藗€(gè)頂點(diǎn)，即相當(dāng)于圖(a)中的Ti4+；圖(b)中頂點(diǎn)上的I-就變成了體心，即相當(dāng)于圖(a)中的Ca2+；圖(b)面心上中的就變成了棱心，即相當(dāng)于圖(a)中的O2-；故圖(b)中的Pb2+與圖(a)中的Ti4+的空間位置相同；有機(jī)堿中N原子上無(wú)孤對(duì)電子，周?chē)纬闪?個(gè)鍵，故N原子采用sp3雜化；從圖（b）可知，一個(gè)晶胞中含有Pb2+的數(shù)目為1×1=1個(gè)，的數(shù)目為個(gè)，I-的數(shù)目為個(gè)，故晶胞的密度為；（5）從作用原理圖(c)可以推出，這里發(fā)生兩個(gè)離子反應(yīng)方程式，左邊發(fā)生Pb+2Eu3+=Pb2++2Eu2+，右邊發(fā)生I2+2Eu2+=2Eu3++2I-。8．（2020年新課標(biāo)Ⅰ）Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對(duì)的電子數(shù)之比為_(kāi)________。（2）Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na)，原因是_________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是________。（3）磷酸根離子的空間構(gòu)型為_(kāi)______，其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_(kāi)______、雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)______。（4）LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體，它們通過(guò)共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個(gè)晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有____個(gè)。電池充電時(shí)，LiFeO4脫出部分Li+，形成Li1?xFePO4，結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示，則x=_______，n(Fe2+)∶n(Fe3+)=_______?！敬鸢浮浚?）4:5（2）Na與Li同主族，Na的電子層數(shù)更多，原子半徑更大，故第一電離能更小Li，Be和B為同周期元素，同周期元素從左至右，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)；但由于基態(tài)Be原子的s能級(jí)軌道處于全充滿(mǎn)狀態(tài)，能量更低更穩(wěn)定，故其第一電離能大于B的（3）正四面體形4sp3（4）4或0.187513:3【解析】（1）基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布式為，失去外層電子轉(zhuǎn)化為Fe2+和Fe3+，這兩種基態(tài)離子的價(jià)電子排布式分別為和，根據(jù)Hund規(guī)則可知，基態(tài)Fe2+有4個(gè)未成對(duì)電子，基態(tài)Fe3+有5個(gè)未成對(duì)電子，所以未成對(duì)電子個(gè)數(shù)比為4:5；（2）同主族元素，從上至下，原子半徑增大，第一電離能逐漸減小，所以；同周期元素，從左至右，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，但由于ⅡA元素基態(tài)原子s能級(jí)軌道處于全充滿(mǎn)的狀態(tài)，能量更低更穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同一周期的ⅢA元素，因此；（3）經(jīng)過(guò)計(jì)算，中不含孤電子對(duì)，成鍵電子對(duì)數(shù)目為4，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，因此其構(gòu)型為正四面體形，P原子是采用sp3雜化方式形成的4個(gè)sp3雜化軌道；（4）由題干可知，LiFePO4的晶胞中，F(xiàn)e存在于由O構(gòu)成的正八面體內(nèi)部，P存在由O構(gòu)成的正四面體內(nèi)部；再分析題干中給出的(a),(b)和(c)三個(gè)不同物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)比(a)和(c)的差異可知，(a)圖所示的LiFePO4的晶胞中，小球表示的即為L(zhǎng)i+，其位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)，4個(gè)側(cè)面面心以及上下底面各自的相對(duì)的兩條棱心處，經(jīng)計(jì)算一個(gè)晶胞中Li+的個(gè)數(shù)為個(gè)；進(jìn)一步分析(a)圖所示的LiFePO4的晶胞中，八面體結(jié)構(gòu)和四面體結(jié)構(gòu)的數(shù)目均為4，即晶胞中含F(xiàn)e和P的數(shù)目均為4；考慮到化學(xué)式為L(zhǎng)iFePO4，并且一個(gè)晶胞中含有的Li+，F(xiàn)e和P的數(shù)目均為4，所以一個(gè)晶胞中含有4個(gè)LiFePO4單元。對(duì)比(a)和(b)兩個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知，Li1-xFePO4相比于LiFePO4缺失一個(gè)面心的Li+以及一個(gè)棱心的Li+；結(jié)合上一個(gè)空的分析可知，LiFePO4晶胞的化學(xué)式為L(zhǎng)i4Fe4P4O16，那么Li1-xFePO4晶胞的化學(xué)式為L(zhǎng)i3.25Fe4P4O16，所以有即x=0.1875。結(jié)合上一個(gè)空計(jì)算的結(jié)果可知，Li1-xFePO4即Li0.8125FePO4；假設(shè)Fe2+和Fe3+數(shù)目分別為x和y，則列方程組：，，解得x=0.8125，y=0.1875，則Li1-xFePO4中。9．（2020年天津卷）Fe、Co、Ni是三種重要的金屬元素?；卮鹣铝袉?wèn)題:（1）Fe、Co、Ni在周期表中的位置為_(kāi)________，基態(tài)Fe原子的電子排布式為_(kāi)_________。（2）CoO的面心立方晶胞如圖所示。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則CoO晶體的密度為_(kāi)_____g﹒cm-3：三種元素二價(jià)氧化物的晶胞類(lèi)型相同，其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開(kāi)______。（3）Fe、Co、Ni能與C12反應(yīng)，其中Co和為Ni均生產(chǎn)二氯化物，由此推斷FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)___，Co(OH)3與鹽酸反應(yīng)有黃綠色氣體生成，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：______。（4）95℃時(shí)，將Ni片浸在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸中，經(jīng)4小時(shí)腐蝕后的質(zhì)量損失情況如圖所示，當(dāng)大于63%時(shí)，Ni被腐蝕的速率逐漸降低的可能原因?yàn)開(kāi)____。由于Ni與H2SO4反應(yīng)很慢，而與稀硝酸反應(yīng)很快，工業(yè)上選用H2SO4和HNO3的混酸與Ni反應(yīng)制備N(xiāo)iSO4。為了提高產(chǎn)物的純度，在硫酸中添加HNO3的方式為_(kāi)_____(填“一次過(guò)量”或“少量多次”)，此法制備N(xiāo)iSO4的化學(xué)方程式為_(kāi)______?！敬鸢浮浚?）第四周期第VIII族1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2（2）NiO＞CoO＞FeO（3）CoCl3＞Cl2＞FeCl32Co(OH)3＋6H+＋2Cl－＝Cl2↑＋2Co2+＋6H2O（4）隨H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，Ni表面逐漸形成致密氧化膜少量多次3Ni＋3H2SO4＋2HNO3＝NiSO4＋2NO↑＋4H2O或Ni＋H2SO4＋2HNO3＝NiSO4＋2NO2↑＋2H2O【解析】（1）Fe、Co、Ni分別為26、27、28號(hào)元素，它們?cè)谥芷诒碇械奈恢脼榈谒闹芷诘赩III族，基態(tài)Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；故答案為：第四周期第VIII族；1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；。（2）CoO的面心立方晶胞如圖1所示。根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)計(jì)算出O2?個(gè)數(shù)為，Co2+個(gè)數(shù)為，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則CoO晶體的密度為；三種元素二價(jià)氧化物的晶胞類(lèi)型相同，離子半徑Fe2+＞Co2+＞Ni2+，NiO、CoO、FeO，離子鍵鍵長(zhǎng)越來(lái)越長(zhǎng)，鍵能越來(lái)越小，晶格能按NiO、CoO、FeO依次減小，因此其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹iO＞CoO＞FeO；故答案為：；NiO＞CoO＞FeO。（3）Fe、Co、Ni能與Cl2反應(yīng)，其中Co和為Ni均生產(chǎn)二氯化物，根據(jù)鐵和氯氣反應(yīng)生成FeCl3，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物氧化性，因此氧化性：Cl2＞FeCl3，氯氣與Co和為Ni均生產(chǎn)二氯化物，說(shuō)明氯氣的氧化性比CoCl3弱，由此推斷FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镃oCl3＞Cl2＞FeCl3，Co(OH)3與鹽酸反應(yīng)有黃綠色氣體生成，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl2、CoCl2、H2O，其離子方程式：2Co(OH)3＋6H+＋2Cl－＝Cl2↑＋2Co2+＋6H2O；故答案為：CoCl3＞Cl2＞FeCl3；2Co(OH)3＋6H+＋2Cl－＝Cl2↑＋2Co2+＋6H2O。（4）類(lèi)比Fe在常溫下與濃硫酸發(fā)生鈍化，根據(jù)圖中信息，當(dāng)大于63%時(shí)，Ni被腐蝕的速率逐漸降低的可能原因?yàn)殡SH2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，Ni表面逐漸形成致密氧化膜。工業(yè)上選用H2SO4和HNO3的混酸與Ni反應(yīng)制備N(xiāo)iSO4。為了提高產(chǎn)物的純度，根據(jù)Ni與H2SO4反應(yīng)很慢，而與稀硝酸反應(yīng)很快，因此在硫酸中少量多次添加HNO3的方式來(lái)提高反應(yīng)速率，反應(yīng)生成NiSO4、H2O，根據(jù)硝酸濃度不同得到NO或NO2，此法制備N(xiāo)iSO4的化學(xué)方程式為3Ni＋3H2SO4＋2HNO3＝NiSO4＋2NO↑＋4H2O或Ni＋H2SO4＋2HNO3＝NiSO4＋2NO2↑＋2H2O；故答案為：隨H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，Ni表面逐漸形成致密氧化膜；少量多次；3Ni＋3H2SO4＋2HNO3＝NiSO4＋2NO↑＋4H2O或Ni＋H2SO4＋2HNO3＝NiSO4＋2NO2↑＋2H2O。10．[2019新課標(biāo)Ⅰ]在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，形成一種稱(chēng)為拉維斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小，形成所謂“堅(jiān)鋁”，是制造飛機(jī)的主要村料?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是(填標(biāo)號(hào))。A． B． C． D．（2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳的雜化類(lèi)型分別是、。乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子，其原因是，其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對(duì)較高的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)。（3）一些氧化物的熔點(diǎn)如下表所示：氧化物L(fēng)i2OMgOP4O6SO2熔點(diǎn)/°C1570280023.8?75.5解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因。（4）圖(a)是MgCu2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(b)是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖?？梢?jiàn)，Cu原子之間最短距離x=pm，Mg原子之間最短距離y=pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則MgCu2的密度是g·cm?3(列出計(jì)算表達(dá)式)?！敬鸢浮浚?）A（2）sp3sp3乙二胺的兩個(gè)N提供孤對(duì)電子給金屬離子形成配位鍵Cu2+（3）Li2O、MgO為離子晶體，P4O6、SO2為分子晶體。晶格能MgO>Li2O。分子間力（分子量）P4O6>SO2（4）【解析】（1）A.[Ne]3s1屬于基態(tài)的Mg+，由于Mg的第二電離能高于其第一電離能，故其再失去一個(gè)電子所需能量較高；

B.

[Ne]

3s2屬于基態(tài)Mg原子，其失去一個(gè)電子變?yōu)榛鶓B(tài)Mg+；C.

[Ne]3s13p1屬于激發(fā)態(tài)Mg原子，其失去一個(gè)電子所需能量低于基態(tài)Mg原子；D.[Ne]3p1屬于激發(fā)態(tài)Mg+，其失去一個(gè)電子所需能量低于基態(tài)Mg+，綜上所述，電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是[Ne]3s1，答案選A；（2）乙二胺中N形成3個(gè)單鍵，含有1對(duì)孤對(duì)電子，屬于sp3雜化；C形成4個(gè)單鍵，不存在孤對(duì)電子，也是sp3雜化；由于乙二胺的兩個(gè)N可提供孤對(duì)電子給金屬離子形成配位鍵，因此乙二胺能與Mg2＋、Cu2＋等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子；由于銅離子的半徑較大且含有的空軌道多于鎂離子，因此與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對(duì)較高的是Cu2＋；（3）由于Li2O、MgO為離子晶體，P4O6、SO2為分子晶體。晶格能MgO＞Li2O，分子間力（分子量）P4O6＞SO2，所以熔點(diǎn)大小順序是MgO＞Li2O＞P4O6＞SO2；（4）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知Cu原子之間最短距離為面對(duì)角線的1/4，由于邊長(zhǎng)是apm，則面對(duì)角線是，則x＝pm；Mg原子之間最短距離為體對(duì)角線的1/4，由于邊長(zhǎng)是apm，則體對(duì)角線是，則y＝；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知晶胞中含有鎂原子的個(gè)數(shù)是8×1/8+6×1/2+4＝8，則Cu原子個(gè)數(shù)16，晶胞的質(zhì)量是。由于邊長(zhǎng)是apm，則MgCu2的密度是g·cm?3。11．[2019新課標(biāo)Ⅱ]近年來(lái)我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導(dǎo)材料，其中一類(lèi)為Fe?Sm?As?F?O組成的化合物。回答下列問(wèn)題：（1）元素As與N同族。預(yù)測(cè)As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為_(kāi)______，其沸點(diǎn)比NH3的_______（填“高”或“低”），其判斷理由是________________________。（2）Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去______軌道電子，Sm的價(jià)層電子排布式為4f66s2，Sm3+的價(jià)層電子排布式為_(kāi)_____________________。（3）比較離子半徑：F?__________O2?（填“大于”等于”或“小于”）。（4）一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞如圖1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。圖1圖2圖中F?和O2?共同占據(jù)晶胞的上下底面位置，若兩者的比例依次用x和1?x代表，則該化合物的化學(xué)式表示為_(kāi)___________，通過(guò)測(cè)定密度ρ和晶胞參數(shù)，可以計(jì)算該物質(zhì)的x值，完成它們關(guān)系表達(dá)式：ρ=________g·cm?3。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(chēng)作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，例如圖1中原子1的坐標(biāo)為()，則原子2和3的坐標(biāo)分別為_(kāi)_________、__________。【答案】（1）三角錐形低NH3分子間存在氫鍵（2）4s4f5（3）小于（4）SmFeAsO1?xFx()、()【解析】（1）As與N同族，則AsH3分子的立體結(jié)構(gòu)類(lèi)似于NH3，為三角錐形；由于NH3分子間存在氫鍵使沸點(diǎn)升高，故AsH3的沸點(diǎn)較NH3低，故答案為：三角錐形；低；NH3分子間存在氫鍵；（2）Fe為26號(hào)元素，F(xiàn)e原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，F(xiàn)e原子失去1個(gè)電子使4s軌道為半充滿(mǎn)狀態(tài)，能量較低，故首先失去4s軌道電子；Sm的價(jià)電子排布式為4f66s2，失去3個(gè)電子變成Sm3+成為穩(wěn)定狀態(tài)，則應(yīng)先失去能量較高的4s電子，所以Sm3+的價(jià)電子排布式為為4f5，故答案為：4s；4f5；（3）F-和O2-的核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大，則半徑越小，故半徑：F-<O2-，故答案為：小于；（4）由圖1可知，每個(gè)晶胞中含Sm原子：4=2，含F(xiàn)e原子：4+1=2，含As原子：4=2，含O原子：（8+2）（1-x）=2（1-x），含F(xiàn)原子：（8+2）x=2x，所以該化合物的化學(xué)式為SmFeAsO1-xFx；根據(jù)該化合物的化學(xué)式為SmFeAsO1-xFx，一個(gè)晶胞的質(zhì)量為，一個(gè)晶胞的體積為a2c10-30cm3，則密度=g/cm3，故答案為：SmFeAsO1-xFx；；根據(jù)原子1的坐標(biāo)（，，），可知原子2和3的坐標(biāo)分別為（，，0），（0，0，），故答案為：（，，0）；（0，0，）；12．[2019江蘇]Cu2O廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域。以CuSO4、NaOH和抗壞血酸為原料，可制備Cu?O。（1）Cu2+基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)______________________。（2）的空間構(gòu)型為_(kāi)____________（用文字描述）；Cu2+與OH?反應(yīng)能生成[Cu(OH)4]2?，[Cu(OH)4]2?中的配位原子為_(kāi)_________（填元素符號(hào)）。（3）抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示，分子中碳原子的軌道雜化類(lèi)型為_(kāi)_________；推測(cè)抗壞血酸在水中的溶解性：____________（填“難溶于水”或“易溶于水”）。（4）一個(gè)Cu2O晶胞（見(jiàn)圖2）中，Cu原子的數(shù)目為_(kāi)_________?！敬鸢浮浚?）[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9（2）正四面體 O（3）sp3、sp2易溶于水 （4）4【解析】（1）Cu位于第四周期IB族，其價(jià)電子排布式為3d104s1，因此Cu2＋基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9；（2）SO42－中S形成4個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為(6＋2－4×2)/2=0，因此SO42－空間構(gòu)型為正四面體形；[Cu(OH)4]2－中Cu2＋提供空軌道，OH－提供孤電子對(duì)，OH－只有O有孤電子對(duì)，因此[Cu(OH)4]2－中的配位原子為O；（3）根據(jù)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中有兩種碳原子，全形成單鍵的碳原子和雙鍵的碳原子，全形成單鍵的碳原子為sp3雜化，雙鍵的碳原子為sp2雜化；根據(jù)抗環(huán)血酸分子結(jié)構(gòu)，分子中含有4個(gè)－OH，能與水形成分子間氫鍵，因此抗壞血酸易溶于水；（4）考查晶胞的計(jì)算，白球位于頂點(diǎn)和內(nèi)部，屬于該晶胞的個(gè)數(shù)為8×1/8+1=2，黑球全部位于晶胞內(nèi)部，屬于該晶胞的個(gè)數(shù)為4，化學(xué)式為Cu2O，因此白球?yàn)镺原子，黑球?yàn)镃u原子，即Cu原子的數(shù)目為4；13．[2017新課標(biāo)Ⅰ]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?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色，其中紫色對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)為_(kāi)______nm（填標(biāo)號(hào)）。A．404.4 B．553.5C．589.2 D．670.8 E．766.5（2）基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是_________，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_(kāi)__________。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(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Cr低，原因是___________________________。（3）X射線衍射測(cè)定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在離子。離子的幾何構(gòu)型為_(kāi)____________，中心原子的雜化形式為_(kāi)_______________。（4）KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)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_(kāi)_____nm，與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為_(kāi)_________。（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】（1）A（2）N球形K的原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少，金屬鍵較弱（3）V形sp3（4）0.315 12（5）體心棱心【解析】（1）紫色波長(zhǎng)400nm～435nm，因此選項(xiàng)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(gè)電子填充在s能級(jí)上，電子云輪廓圖為球形；K的原子半徑大于Cr的半徑，且價(jià)電子數(shù)較少，金屬鍵較弱，因此K的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)比Cr低。（3）與OF2互為等電子體，OF2屬于V形，因此幾何構(gòu)型為V形，其中心原子的雜化類(lèi)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(duì)角線的一半，即為nm=0.315nm，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，距離K最近的O的個(gè)數(shù)為12個(gè)。（5）根據(jù)KIO3的化學(xué)式，以及晶胞結(jié)構(gòu)，可知K處于體心，O處于棱心。14．[2018海南卷]I.下列元素或化合物的性質(zhì)變化順序正確的是_______________A．第一電離能：Cl＞S＞P＞SiB．共價(jià)鍵的極性：HF＞HCI＞HBr＞HIC．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaID．熱穩(wěn)定性：MgCO3＞CaCO3＞SrCO3＞BaCO3II.黃銅礦是主要的煉銅原料，CuFeS2是其中銅的主要存在形式。回答下列問(wèn)題：（1）CuFeS2中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型是________________。下列基態(tài)原子或離子的價(jià)層電子排布圖正確的_____________。（2）在較低溫度下CuFeS2與濃硫酸作用時(shí)，有少量臭雞蛋氣味的氣體X產(chǎn)生。①X分子的立體構(gòu)型是______，中心原子雜化類(lèi)型為_(kāi)_________，屬于_______（填“極性”或“非極性”）分子。②X的沸點(diǎn)比水低的主要原因是____________________。（3）CuFeS2與氧氣反應(yīng)生成SO2，SO2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_(kāi)____，共價(jià)鍵的類(lèi)型有_________。（4）四方晶系CuFeS2晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①Cu＋的配位數(shù)為_(kāi)_________，S2－的配位數(shù)為_(kāi)___________。②已知：a＝b＝0.524nm，c＝1.032nm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，CuFeS2晶體的密度是_______g?cm-3(列出計(jì)算式)。【答案】I.BCII.（1）離子鍵CD（2）V形sp3極性水分子間存在氫鍵（3）3σ鍵和π鍵（4）44【解析】I.A．當(dāng)原子軌道填充為半滿(mǎn)全滿(mǎn)時(shí)，較穩(wěn)定，P為半滿(mǎn)結(jié)構(gòu)，因此第一電離能最大，故不符合題意；B．共價(jià)鍵的極性與原子得失電子能力有關(guān)，得失電子能力差別越大，極性越強(qiáng)，得電子能力，同主族元素從上到下依次減弱，故B符合題意；C．晶格能與離子半徑有關(guān)，離子半徑越大，晶格能越小，離子半徑，同主族元素從上到下依次增大，因此晶格能逐漸減小，故C符合題意；D．熱穩(wěn)定性，同主族元素，越往下，越穩(wěn)定，因此D不符合題意；故答案選BC。II.（1）CuFeS2中存在非金屬與金屬之間的化學(xué)鍵，為離子鍵；電子排布應(yīng)先排滿(mǎn)低能軌道，再排滿(mǎn)高能軌道，因此，B不符合題意，而失去電子時(shí)，應(yīng)先失去高能軌道電子，故CD符合題意。（2）①臭雞蛋氣味的氣體為硫化氫，分子中價(jià)層電子有4對(duì)，孤對(duì)電子為QUOTE=2對(duì)，故構(gòu)型是V形，中心原子雜化類(lèi)型為sp3，有孤對(duì)電子，為非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，因此為極性分子。②由于在水分子中，氧元素吸引電子能力極強(qiáng)，故水分子中存在氫鍵，沸點(diǎn)升高。（3）SO2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=3，以雙鍵結(jié)合，故共價(jià)鍵類(lèi)型為σ鍵和π鍵。（4）①Cu＋的配位數(shù)為6×+4×=4，S2－占據(jù)8個(gè)體心，有兩個(gè)S，因此S2－的配位數(shù)為4。②根據(jù)=QUOTE，質(zhì)量m=(4×64+4×56+8×32)/NA，體積V=0.524×0.524×1.032×10-21cm-3,所以，CuFeS2晶體的密度是QUOTEg/cm3。15．[2017江蘇]鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。某FexNy的制備需鐵、氮?dú)?、丙酮和乙醇參與。（1）Fe3+基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)___________________。（2）丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類(lèi)型是_______________，1mol丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_____________。（3）C、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開(kāi)_______________。（4）乙醇的沸點(diǎn)高于丙酮，這是因?yàn)開(kāi)___________________。（5）某FexNy的晶胞如題21圖?1所示，Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(x?n)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如題21圖?2所示，其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為_(kāi)__________?！敬鸢浮浚?）[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5（2）sp2和sp39mol（3）H<C<O（4）乙醇分子間存在氫鍵（5）Fe3CuN【解析】（1）鐵是26號(hào)，F(xiàn)e3+基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5。（2）丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類(lèi)型是甲基中的C形成3個(gè)C―Hσ鍵，1個(gè)C―Cσ鍵，為sp3雜化，羰基中的C形成3個(gè)C―Cσ鍵，一個(gè)π鍵，故C的雜化方式為sp2；據(jù)以上分析1mol丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為9mol。（3）C、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)镠<C<O。（4）乙醇的沸點(diǎn)高于丙酮，這是因?yàn)橐掖挤肿娱g存在氫鍵；丙酮分子中無(wú)與電負(fù)性較大的O原子相連的H原子，不能形成氫鍵。（5）a位置Fe：8×1/8=1，b位置Fe，6×1/2=3，N為1個(gè)，從題21圖?2看出：Cu替代a位置Fe型產(chǎn)物的能量更低，將化學(xué)式由Fe3FeN用銅替換為Fe3CuN。16．【2016年高考海南卷】（14分）M是第四周期元素，最外層只有1個(gè)電子，次外層的所有原子軌道均充滿(mǎn)電子。元素Y的負(fù)一價(jià)離子的最外層電子數(shù)與次外層的相同?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）單質(zhì)M的晶體類(lèi)型為_(kāi)_____，晶體中原子間通過(guò)_____作用形成面心立方密堆積，其中M原子的配位數(shù)為_(kāi)_____。（2）元素Y基態(tài)原子的核外電子排布式為_(kāi)_______，其同周期元素中，第一電離能最大的是______（寫(xiě)元素符號(hào)）。元素Y的含氧酸中，酸性最強(qiáng)的是________（寫(xiě)化學(xué)式），該酸根離子的立體構(gòu)型為_(kāi)_______。（3）M與Y形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示。①該化合物的化學(xué)式為_(kāi)______，已知晶胞參數(shù)a=0.542nm，此晶體的密度為_(kāi)______g·cm–3。（寫(xiě)出計(jì)算式，不要求計(jì)算結(jié)果。阿伏加德羅常數(shù)為NA）②該化合物難溶于水但易溶于氨水，其原因是________。此化合物的氨水溶液遇到空氣則被氧化為深藍(lán)色，深藍(lán)色