15物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題-高考化學(xué)(2021-2023)

專題十五物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題1．（2023·全國(guó)乙卷）中國(guó)第一輛火星車“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()。回答下列問題：(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。

【答案】(1)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【詳解】（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．（2023·全國(guó)甲卷）將酞菁—鈷鈦—三氯化鋁復(fù)合嵌接在碳納米管上，制得一種高效催化還原二氧化碳的催化劑。回答下列問題：(1)圖1所示的幾種碳單質(zhì)，它們互為，其中屬于原子晶體的是，間的作用力是。(2)酞菁和鈷酞菁的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示。酞菁分子中所有原子共平面，其中軌道能提供一對(duì)電子的原子是(填圖2酞菁中原子的標(biāo)號(hào))。鈷酞菁分子中，鈷離子的化合價(jià)為，氮原子提供孤對(duì)電子與鈷離子形成鍵。(3)氣態(tài)通常以二聚體的形式存在，其空間結(jié)構(gòu)如圖3a所示，二聚體中的軌道雜化類型為。的熔點(diǎn)為，遠(yuǎn)高于的，由此可以判斷鋁氟之間的化學(xué)鍵為鍵。結(jié)構(gòu)屬立方晶系，晶胞如圖3b所示，的配位數(shù)為。若晶胞參數(shù)為，晶體密度(列出計(jì)算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為)?！敬鸢浮?1)同素異形體金剛石范德華力(2)③+2配位(3)離子2【詳解】（1）同一元素形成的不同單質(zhì)之間互為同素異形體。圖1所示的幾種碳單質(zhì)，它們的組成元素均為碳元素，因此，它們互為同素異形體；其中金剛石屬于原子晶體，石墨屬于混合型晶體，屬于分子晶體，碳納米管不屬于原子晶體；間的作用力是范德華力；（2）已知酞菁分子中所有原子共平面，則其分子中所有的C原子和所有的N原子均為雜化，且分子中存在大π鍵，其中標(biāo)號(hào)為①和②的N原子均有一對(duì)電子占據(jù)了一個(gè)雜化軌道，其p軌道只能提供1個(gè)電子參與形成大π鍵，標(biāo)號(hào)為③的N原子的p軌道能提供一對(duì)電子參與形成大π鍵，因此標(biāo)號(hào)為③的N原子形成的N—H鍵易斷裂從而電離出；鈷酞菁分子中，失去了2個(gè)的酞菁離子與鈷離子通過配位鍵結(jié)合成分子，因此，鈷離子的化合價(jià)為+2，氮原子提供孤對(duì)電子與鈷離子形成配位鍵。（3）由的空間結(jié)構(gòu)結(jié)合相關(guān)元素的原子結(jié)構(gòu)可知，Al原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，其與其周圍的4個(gè)氯原子形成四面體結(jié)構(gòu)，因此，二聚體中A1的軌道雜化類型為。AlF3的熔點(diǎn)為1090℃，遠(yuǎn)高于AlCl3的192℃，由于F的電負(fù)性最大，其吸引電子的能力最強(qiáng)，因此，可以判斷鋁氟之間的化學(xué)鍵為離子鍵。由AlF3的晶胞結(jié)構(gòu)可知，其中含灰色球的個(gè)數(shù)為，藍(lán)色球的個(gè)數(shù)為，則灰色的球?yàn)?，距最近且等距的?個(gè)，則的配位數(shù)為2。若晶胞參數(shù)為apm，則晶胞的體積為，晶胞的質(zhì)量為，則其晶體密度。3．（2023·北京卷）硫代硫酸鹽是一類具有應(yīng)用前景的浸金試劑。硫代硫酸根可看作是中的一個(gè)原子被原子取代的產(chǎn)物。(1)基態(tài)原子價(jià)層電子排布式是。(2)比較原子和原子的第一電離能大小，從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由：。(3)的空間結(jié)構(gòu)是。(4)同位素示蹤實(shí)驗(yàn)可證實(shí)中兩個(gè)原子的化學(xué)環(huán)境不同，實(shí)驗(yàn)過程為。過程ⅱ中，斷裂的只有硫硫鍵，若過程ⅰ所用試劑是和，過程ⅱ含硫產(chǎn)物是。(5)的晶胞形狀為長(zhǎng)方體，邊長(zhǎng)分別為、，結(jié)構(gòu)如圖所示。

晶胞中的個(gè)數(shù)為。已知的摩爾質(zhì)量是，阿伏加德羅常數(shù)為，該晶體的密度為。(6)浸金時(shí)，作為配體可提供孤電子對(duì)與形成。分別判斷中的中心原子和端基原子能否做配位原子并說明理由：。【答案】(1)(2)，氧原子半徑小，原子核對(duì)最外層電子的吸引力大，不易失去一個(gè)電子(3)四面體形(4)和(5)4(6)中的中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，無孤電子對(duì)，不能做配位原子；端基S原子含有孤電子對(duì)，能做配位原子【詳解】（1）S是第三周期ⅥA族元素，基態(tài)S原子價(jià)層電子排布式為。答案為；（2）S和O為同主族元素，O原子核外有2個(gè)電子層，S原子核外有3個(gè)電子層，O原子半徑小，原子核對(duì)最外層電子的吸引力大，不易失去1個(gè)電子，即O的第一電離能大于S的第一電離能。答案為I1(O)>I1(S)，氧原子半徑小，原子核對(duì)最外層電子的吸引力大，不易失去一個(gè)電子；（3）的中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，無孤電子對(duì)，空間構(gòu)型為四面體形，可看作是中1個(gè)O原子被S原子取代，則的空間構(gòu)型為四面體形。答案為四面體形；（4）過程Ⅱ中斷裂的只有硫硫鍵，根據(jù)反應(yīng)機(jī)理可知，整個(gè)過程中最終轉(zhuǎn)化為，S最終轉(zhuǎn)化為。若過程ⅰ所用的試劑為和，過程Ⅱ的含硫產(chǎn)物是和。答案為和；（5）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，1個(gè)晶胞中含有個(gè)，含有4個(gè)；該晶體的密度。答案為4；；（6）具有孤電子對(duì)的原子就可以給個(gè)中心原子提供電子配位。中的中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，無孤電子對(duì)，不能做配位原子；端基S原子含有孤電子對(duì)，能做配位原子。4．（2023·山東卷）鹵素可形成許多結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特殊的化合物?；卮鹣铝袉栴}：(1)時(shí)，與冰反應(yīng)生成利。常溫常壓下，為無色氣體，固態(tài)的晶體類型為，水解反應(yīng)的產(chǎn)物為(填化學(xué)式)。(2)中心原子為，中心原子為，二者均為形結(jié)構(gòu)，但中存在大鍵。中原子的軌道雜化方式；為鍵角鍵角(填“＞”“＜”或“=”)。比較與中鍵的鍵長(zhǎng)并說明原因。(3)一定條件下，和反應(yīng)生成和化合物。已知屬于四方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù))，其中化合價(jià)為。上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為。若阿伏加德羅常數(shù)的值為，化合物的密度(用含的代數(shù)式表示)。【答案】(1)分子晶體HF、和(2)＞分子中鍵的鍵長(zhǎng)小于中鍵的鍵長(zhǎng)，其原因是：分子中既存在σ鍵，又存在大鍵，原子軌道重疊的程度較大，因此其中鍵的鍵長(zhǎng)較小，而只存在普通的σ鍵。(3)【詳解】（1）常溫常壓下，為無色氣體，則的沸點(diǎn)較低，因此，固態(tài)HOF的晶體類型為分子晶體。分子中F顯-1價(jià)，其水解時(shí)結(jié)合電離的生成HF，則結(jié)合電離的，兩者反應(yīng)生成，不穩(wěn)定，其分解生成，因此，水解反應(yīng)的產(chǎn)物為HF、和。（2）中心原子為，中心原子為，二者均為V形結(jié)構(gòu)，但中存在大鍵()。由中存在可以推斷，其中原子只能提供1對(duì)電子，有一個(gè)原子提供1個(gè)電子，另一個(gè)原子提供1對(duì)電子，這5個(gè)電子處于互相平行的軌道中形成大鍵，提供孤電子對(duì)與其中一個(gè)形成配位鍵，與另一個(gè)形成的是普通的共價(jià)鍵（σ鍵，這個(gè)只提供了一個(gè)電子參與形成大鍵），的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，則原子的軌道雜化方式為；中心原子為，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)的計(jì)算公式可知，因此，的雜化方式為；根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知，時(shí)，價(jià)電子對(duì)的幾何構(gòu)型為正四面體，時(shí)，價(jià)電子對(duì)的幾何構(gòu)型平面正三角形，雜化的鍵角一定大于的，因此，雖然和均為形結(jié)構(gòu)，但鍵角大于鍵角，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用也改變不了這個(gè)結(jié)論。分子中鍵的鍵長(zhǎng)小于中鍵的鍵長(zhǎng)，其原因是：分子中既存在σ鍵，又存在大鍵，原子軌道重疊的程度較大，因此其中鍵的鍵長(zhǎng)較小，而只存在普通的σ鍵。（3）一定條件下，、和反應(yīng)生成和化合物X。已知X屬于四方晶系，其中Cu化合價(jià)為+2。由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，該晶胞中含有黑球的個(gè)數(shù)為、白球的個(gè)數(shù)為、灰色球的個(gè)數(shù)為，則X中含有3種元素，其個(gè)數(shù)比為1:2:4,由于其中Cu化合價(jià)為+2、的化合價(jià)為-1、K的化合價(jià)為+1，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0，可以推斷X為，上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為。若阿伏加德羅富數(shù)的值為，晶胞的質(zhì)量為，晶胞的體積為，化合物X的密度。5．（2023年6月·浙江卷）氮的化合物種類繁多，應(yīng)用廣泛。

請(qǐng)回答：(1)基態(tài)N原子的價(jià)層電子排布式是。(2)與碳?xì)浠衔镱愃疲琋、H兩元素之間也可以形成氮烷、氮烯。①下列說法不正確的是。A．能量最低的激發(fā)態(tài)N原子的電子排布式：B．化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)：C．最簡(jiǎn)單的氮烯分子式：D．氮烷中N原子的雜化方式都是②氮和氫形成的無環(huán)氮多烯，設(shè)分子中氮原子數(shù)為n，雙鍵數(shù)為m，其分子式通式為。③給出的能力：(填“>”或“<”)，理由是。(3)某含氮化合物晶胞如圖，其化學(xué)式為，每個(gè)陰離子團(tuán)的配位數(shù)(緊鄰的陽離子數(shù))為?！敬鸢浮?1)2s22p3(2)ANnHn+2?2m(，m為正整數(shù))＜形成配位鍵后，由于Cu對(duì)電子的吸引，使得電子云向銅偏移，進(jìn)一步使氮?dú)滏I的極性變大，故其更易斷裂(3)CaCN26【詳解】（1）N核電荷數(shù)為7，核外有7個(gè)電子，基態(tài)N原子電子排布式為1s22s22p3，則基態(tài)N原子的價(jià)層電子排布式是2s22p3；故答案為：2s22p3。（2）①A．能量最低的激發(fā)態(tài)N原子應(yīng)該是2p能級(jí)上一個(gè)電子躍遷到3s能級(jí)，其電子排布式：，故A錯(cuò)誤；B．鈣的金屬性比鎂的金屬性強(qiáng)，則化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)：，故B正確；C．氮有三個(gè)價(jià)鍵，最簡(jiǎn)單的氮烯即含一個(gè)氮氮雙鍵，另一個(gè)價(jià)鍵與氫結(jié)合，則其分子式：，故C正確；D．氮烷中N原子有一對(duì)孤對(duì)電子，有三個(gè)價(jià)鍵，則氮原子的雜化方式都是，故D正確；綜上所述，答案為：A。②氮和氫形成的無環(huán)氮多烯，一個(gè)氮的氮烷為NH3，兩個(gè)氮的氮烷為N2H4，三個(gè)氮的氮烷為N3H5，四個(gè)氮的氮烷為N4H6，設(shè)分子中氮原子數(shù)為n，其氮烷分子式通式為NnHn+2，根據(jù)又一個(gè)氮氮雙鍵，則少2個(gè)氫原子，因此當(dāng)雙鍵數(shù)為m，其分子式通式為NnHn+2?2m(，m為正整數(shù))；故答案為：NnHn+2?2m(，m為正整數(shù))。③形成配位鍵后，由于Cu對(duì)電子的吸引，使得電子云向銅偏移，進(jìn)一步使氮?dú)滏I的極性變大，故其更易斷裂，因此給出的能力：＜(填“>”或“<”)；故答案為：＜；形成配位鍵后，由于Cu對(duì)電子的吸引，使得電子云向銅偏移，進(jìn)一步使氮?dú)滏I的極性變大，故其更易斷裂。（3）鈣個(gè)數(shù)為，個(gè)數(shù)為，則其化學(xué)式為CaCN2；根據(jù)六方最密堆積圖

，以上面的面心分析下面紅色的有3個(gè)，同理上面也應(yīng)該有3個(gè)，本體中分析得到

，以這個(gè)進(jìn)行分析，其俯視圖為

，因此距離最近的鈣離子個(gè)數(shù)為6，其配位數(shù)為6；故答案為：CaCN2；6。6．（2023年1月·浙江卷）硅材料在生活中占有重要地位。請(qǐng)回答：(1)分子的空間結(jié)構(gòu)(以為中心)名稱為，分子中氮原子的雜化軌道類型是。受熱分解生成和，其受熱不穩(wěn)定的原因是。(2)由硅原子核形成的三種微粒，電子排布式分別為：①、②、③，有關(guān)這些微粒的敘述，正確的是___________。A．微粒半徑：③>①>②B．電子排布屬于基態(tài)原子(或離子)的是：①②C．電離一個(gè)電子所需最低能量：①>②>③D．得電子能力：①>②(3)Si與P形成的某化合物晶體的晶胞如圖。該晶體類型是，該化合物的化學(xué)式為?！敬鸢浮?1)四面體周圍的基團(tuán)體積較大，受熱時(shí)斥力較強(qiáng)中鍵能相對(duì)較小]；產(chǎn)物中氣態(tài)分子數(shù)顯著增多(熵增)(2)AB(3)共價(jià)晶體【詳解】（1）分子可視為SiH4分子中的4個(gè)氫原子被—NH2(氨基)取代形成的，所以分子中Si原子軌道的雜化類型是sp3，分子的空間結(jié)構(gòu)(以為中心)名稱為四面體；氨基(-NH2)氮原子形成3個(gè)σ鍵，含有1對(duì)孤對(duì)電子，N原子雜化軌道數(shù)目為4，N原子軌道的雜化類型是sp3；周圍的基團(tuán)體積較大，受熱時(shí)斥力較強(qiáng)中鍵能相對(duì)較小]；產(chǎn)物中氣態(tài)分子數(shù)顯著增多(熵增)，故受熱不穩(wěn)定，容易分解生成和；（2）電子排布式分別為：①、②、③，可推知分別為基態(tài)Si原子、Si+離子、激發(fā)態(tài)Si原子；A．激發(fā)態(tài)Si原子有四層電子，Si+離子失去了一個(gè)電子，根據(jù)微粒電子層數(shù)及各層電子數(shù)多少可推知，微粒半徑：③>①>②，選項(xiàng)A正確；B．根據(jù)上述分析可知，電子排布屬于基態(tài)原子(或離子)的是：①②，選項(xiàng)B正確；C．激發(fā)態(tài)Si原子不穩(wěn)定，容易失去電子；基態(tài)Si原子失去一個(gè)電子是硅的第一電離能，Si+離子失去一個(gè)電子是硅的第二電離能，由于I2>I1，可以得出電離一個(gè)電子所需最低能量：②>①>③，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由C可知②比①更難失電子，則②比①更容易得電子，即得電子能力：②>①，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選AB；（3）Si與P形成的某化合物晶體的晶胞如圖可知，原子間通過共價(jià)鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成共價(jià)晶體；根據(jù)均攤法可知，一個(gè)晶胞中含有個(gè)Si，8個(gè)P，故該化合物的化學(xué)式為。20221．（2022·全國(guó)乙卷）鹵素單質(zhì)及其化合物在科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(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(biāo)號(hào))a.

b.

c.

d.(2)①一氯乙烯分子中，C的一個(gè)雜化軌道與Cl的軌道形成鍵，并且Cl的軌道與C的軌道形成3中心4電子的大鍵。②一氯乙烷、一氯乙烯、一氯乙炔分子中，鍵長(zhǎng)的順序是，理由：(ⅰ)C的雜化軌道中s成分越多，形成的鍵越強(qiáng)；(ⅱ)。(3)鹵化物受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為。解釋X的熔點(diǎn)比Y高的原因。(4)晶體中離子作體心立方堆積(如圖所示)，主要分布在由構(gòu)成的四面體、八面體等空隙中。在電場(chǎng)作用下，不需要克服太大的阻力即可發(fā)生遷移。因此，晶體在電池中可作為。已知阿伏加德羅常數(shù)為，則晶體的摩爾體積(列出算式)。【答案】(1)add(2)sp2σ一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C-Cl鍵的鍵長(zhǎng)越短(3)CsClCsCl為離子晶體，ICl為分子晶體(4)電解質(zhì)【詳解】（1）F的原子序數(shù)為9，其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p5，a．1s22s22p43s1，基態(tài)氟原子2p能級(jí)上的1個(gè)電子躍遷到3s能級(jí)上，屬于氟原子的激發(fā)態(tài)，a正確；b．1s22s22p43d2，核外共10個(gè)電子，不是氟原子，b錯(cuò)誤；c．1s22s12p5，核外共8個(gè)電子，不是氟原子，c錯(cuò)誤；d．1s22s22p33p2，基態(tài)氟原子2p能級(jí)上的2個(gè)電子躍遷到3p能級(jí)上，屬于氟原子的激發(fā)態(tài)，d正確；答案選ad；而同一原子3p能級(jí)的能量比3s能級(jí)的能量高，因此能量最高的是1s22s22p33p2，答案選d；（2）①一氯乙烯的結(jié)構(gòu)式為，碳為雙鍵碳，采取sp2雜化，因此C的一個(gè)sp2雜化軌道與Cl的3px軌道形成C-Clσ鍵；②C的雜化軌道中s成分越多，形成的C-Cl鍵越強(qiáng)，C-Cl鍵的鍵長(zhǎng)越短，一氯乙烷中碳采取sp3雜化，一氯乙烯中碳采取sp2雜化，一氯乙炔中碳采取sp雜化，sp雜化時(shí)p成分少，sp3雜化時(shí)p成分多，因此三種物質(zhì)中C-Cl鍵鍵長(zhǎng)順序?yàn)椋阂宦纫彝?gt;一氯乙烯>一氯乙炔，同時(shí)Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C-Cl鍵的鍵長(zhǎng)越短，一氯乙烯中Cl的3pz軌道與C的2pz軌道形成3中心4電子的大π鍵()，一氯乙炔中Cl的3pz軌道與C的2pz軌道形成2套3中心4電子的大π鍵()，因此三種物質(zhì)中C-Cl鍵鍵長(zhǎng)順序?yàn)椋阂宦纫彝?gt;一氯乙烯>一氯乙炔；（3）CsICl2發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，各元素化合價(jià)不變，生成無色晶體和紅棕色液體，則無色晶體為CsCl，紅棕色液體為ICl，而CsCl為離子晶體，熔化時(shí)，克服的是離子鍵，ICl為分子晶體，熔化時(shí)，克服的是分子間作用力，因此CsCl的熔點(diǎn)比ICl高；（4）由題意可知，在電場(chǎng)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(dǎo)體，在電池中可作為電解質(zhì)；每個(gè)晶胞中含碘離子的個(gè)數(shù)為8+1=2個(gè)，依據(jù)化學(xué)式AgI可知，銀離子個(gè)數(shù)也為2個(gè)，晶胞的物質(zhì)的量n=mol=mol，晶胞體積V=a3pm3=(50410-12)3m3，則α-AgI晶體的摩爾體積Vm===m3/mol。2．（2022·全國(guó)甲卷）2008年北京奧運(yùn)會(huì)的“水立方”，在2022年冬奧會(huì)上華麗轉(zhuǎn)身為“冰立方”，實(shí)現(xiàn)了奧運(yùn)場(chǎng)館的再利用，其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2=CH2)與四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)F原子的價(jià)電子排布圖(軌道表示式)為。(2)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級(jí)電離能Ⅰ變化趨勢(shì)(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是(填標(biāo)號(hào))，判斷的根據(jù)是；第三電離能的變化圖是(填標(biāo)號(hào))。(3)固態(tài)氟化氫中存在(HF)n形式，畫出(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)。(4)CF2=CF2和ETFE分子中C的雜化軌道類型分別為和；聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高于聚乙烯，從化學(xué)鍵的角度解釋原因。(5)螢石(CaF2)是自然界中常見的含氟礦物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X代表的離子是；若該立方晶胞參數(shù)為apm，正負(fù)離子的核間距最小為pm?！敬鸢浮?1)(2)圖a同一周期第一電離能的總體趨勢(shì)是依次升高的，但由于N元素的2p能級(jí)為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高圖b(3)(4)sp2sp3C-F鍵的鍵能大于聚乙烯中C-H的鍵能，鍵能越大，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定(5)Ca2+apm【分析】根據(jù)基態(tài)原子的電子表示式書寫價(jià)電子排布式；根據(jù)電離能的排布規(guī)律分析電離能趨勢(shì)和原因；根據(jù)氫鍵的表示方法書寫(HF)3的結(jié)構(gòu)；根據(jù)鍵能影響物質(zhì)穩(wěn)定性的規(guī)律分析兩種物質(zhì)的穩(wěn)定性差異；根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中各粒子的個(gè)數(shù)，判斷粒子種類?！驹斀狻浚?）F為第9號(hào)元素其電子排布為1s22s22p5，則其價(jià)電子排布圖為，故答案為。（2）C、N、O、F四種元素在同一周期，同一周期第一電離能的總體趨勢(shì)是依次升高的，但由于N元素的2p能級(jí)為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高，因此C、N、O、F四種元素的第一電離能從小到大的順序?yàn)镃<O<N<F，滿足這一規(guī)律的圖像為圖a，氣態(tài)基態(tài)正2價(jià)陽離子失去1個(gè)電子生成氣態(tài)基態(tài)正3價(jià)陽離子所需要的的能量為該原子的第三電離能，同一周期原子的第三電離能的總體趨勢(shì)也依次升高，但由于C原子在失去2個(gè)電子之后的2s能級(jí)為全充滿狀態(tài)，因此其再失去一個(gè)電子需要的能量稍高，則滿足這一規(guī)律的圖像為圖b，故答案為：圖a、同一周期第一電離能的總體趨勢(shì)是依次升高的，但由于N元素的2p能級(jí)為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高、圖b。（3）固體HF中存在氫鍵，則(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)為，故答案為：。（4）CF2=CF2中C原子存在3對(duì)共用電子對(duì)，其C原子的雜化方式為sp2雜化，但其共聚物ETFE中C原子存在4對(duì)共用電子對(duì)，其C原子為sp3雜化；由于F元素的電負(fù)性較大，因此在與C原子的結(jié)合過程中形成的C-F鍵的鍵能大于聚乙烯中C-H的鍵能，鍵能的強(qiáng)弱決定物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，鍵能越大，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定，因此聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高于聚乙烯，故答案為：sp2、sp3、C-F鍵的鍵能大于聚乙烯中C-H的鍵能，鍵能越大，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定。（5）根據(jù)螢石晶胞結(jié)構(gòu)，淺色X離子分布在晶胞的頂點(diǎn)和面心上，則1個(gè)晶胞中淺色X離子共有8×+6×=4個(gè)，深色Y離子分布在晶胞內(nèi)部，則1個(gè)晶胞中共有8個(gè)深色Y離子，因此該晶胞的化學(xué)式應(yīng)為XY2，結(jié)合螢石的化學(xué)式可知，X為Ca2+；根據(jù)晶胞，將晶胞分成8個(gè)相等的小正方體，仔細(xì)觀察CaF2的晶胞結(jié)構(gòu)不難發(fā)現(xiàn)F-位于晶胞中8個(gè)小立方體的體心，小立方體邊長(zhǎng)為，體對(duì)角線為，Ca2+與F-之間距離就是小晶胞體對(duì)角線的一半，因此晶體中正負(fù)的核間距的最小的距離為apm，故答案為：Ca2+、apm。3．（2022·重慶卷）配位化合物X由配體L2-(如圖)和具有正四面體結(jié)構(gòu)的[Zn4O]6+構(gòu)成。(1)基態(tài)Zn2+的電子排布式為。(2)L2-所含元素中，電負(fù)性最大的原子處于基態(tài)時(shí)電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為形；每個(gè)L2-中采取sp2雜化的C原子數(shù)目為個(gè)，C與O之間形成σ鍵的數(shù)目為個(gè)。(3)X晶體內(nèi)部空腔可吸附小分子，要增強(qiáng)X與H2O的吸附作用，可在L2-上引入。(假設(shè)X晶胞形狀不變)。A．－Cl B．－OH C．－NH2 D．－CH3(4)X晶體具有面心立方結(jié)構(gòu)，其晶胞由8個(gè)結(jié)構(gòu)相似的組成單元(如圖)構(gòu)成。①晶胞中與同一配體相連的兩個(gè)[Zn4O]6+的不同之處在于。②X晶體中Zn2+的配位數(shù)為。③已知ZnO鍵長(zhǎng)為dnm，理論上圖中A、B兩個(gè)Zn2+之間的最短距離的計(jì)算式為nm。④已知晶胞參數(shù)為2anm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，L2-與[Zn4O]6+的相對(duì)分子質(zhì)量分別為M1和M2，則X的晶體密度為g?cm-3(列出化簡(jiǎn)的計(jì)算式)?！敬鸢浮?1)3d10(2)啞鈴形88(3)BC(4)與Zn2+相連的雙鍵氧原子不在對(duì)稱軸的同側(cè)4a—2d【詳解】（1）鋅元素的原子序數(shù)為30，基態(tài)鋅離子的價(jià)電子排布式為3d10，故答案為：3d10；（2）配體L2-所含元素中氧元素的電負(fù)性最大，氧原子處于基態(tài)時(shí)，電子云輪廓圖為啞鈴形的2p能級(jí)的電子占據(jù)最高能級(jí)；由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，配體中苯環(huán)碳原子和雙鍵碳原子雜化方式為sp2雜化，共有8個(gè)；配體中碳原子與氧原子之間的單鍵為σ鍵、雙鍵中含有1個(gè)σ鍵，共有8個(gè)，故答案為：?jiǎn)♀徯危?；8；（3）若在L2-上引入能與水分子形成氫鍵的羥基和氨基，有利于增強(qiáng)X與水分子的吸附作用，若在L2-上引入不能與水分子形成氫鍵的氯原子、甲基，不能增強(qiáng)X與水分子的吸附作用，故選BC；（4）①由X晶胞的組成單元的對(duì)角面可知，晶胞中與同一配體相連的兩個(gè)[Zn4O]6+的不同之處在于與Zn2+相連的雙鍵氧原子不在對(duì)稱軸的同側(cè)，故答案為：與Zn2+相連的雙鍵氧原子不在對(duì)稱軸的同側(cè)；②1個(gè)[Zn4O]6+上、下、左、右、前、后共有6個(gè)L2-，每個(gè)L2-與[Zn4O]6+形成2個(gè)Zn←O配位鍵，1個(gè)[Zn4O]6+含有4個(gè)Zn←O配位鍵，1個(gè)[Zn4O]6+中Zn2+形成的配位鍵數(shù)目為6×2+4=16，1個(gè)Zn2+的配位數(shù)為4；③由X晶胞的組成單元結(jié)構(gòu)可知，[Zn4O]6+中兩個(gè)處于體對(duì)角線的氧離子距離、邊長(zhǎng)和面對(duì)角線構(gòu)成直角三角形，氧離子距離為單元結(jié)構(gòu)的體對(duì)角線，設(shè)A、B兩個(gè)鋅離子之間的最短距離為xnm，由體對(duì)角線的長(zhǎng)度可得：x+2d=，解得x=a—2d，故答案為：a—2d；④由X晶胞的組成單元結(jié)構(gòu)可知，單元結(jié)構(gòu)中位于頂點(diǎn)的[Zn4O]6+的個(gè)數(shù)為8×=1，位于棱上的L2-的個(gè)數(shù)為12×=3，設(shè)晶體的密度為dg/cm3，由X晶體具有面心立方結(jié)構(gòu)，其晶胞由8個(gè)結(jié)構(gòu)相似的組成單元構(gòu)成可得：=(2a×10—7)3d，解得d=，故答案為：。4．（2022·福建卷）1962年首個(gè)稀有氣體化合物問世，目前已知的稀有氣體化合物中，含氙(54Xe)的最多，氪(36Kr)次之，氬(18Ar)化合物極少。是與分子形成的加合物，其晶胞如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為。(2)原子的活潑性依序增強(qiáng)，原因是。(3)晶體熔點(diǎn)：(填“>”“<”或“=”)，判斷依據(jù)是。(4)的中心原子的雜化軌道類型為。(5)加合物中，晶體中的微粒間作用力有(填標(biāo)號(hào))。a.氫鍵

b.離子鍵

c.極性共價(jià)鍵

d.非極性共價(jià)鍵【答案】(1)(2)同族元素，從上而下原子半徑逐漸增大，原子核對(duì)外層電子的有效吸引逐漸減弱，失電子能力逐漸增強(qiáng)(3)<二者為同構(gòu)型的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力大，熔點(diǎn)高(4)(5)2bc【詳解】（1）位于元素周期表中第四周期VA族，原子序數(shù)為33，由構(gòu)造原理寫出其價(jià)電子排布式為。（2）同族元素，從上而下原子半徑逐漸增大，原子核對(duì)外層電子的有效吸引逐漸減弱，失電子能力逐漸增強(qiáng)，故原子的活潑性依序增強(qiáng)。（3）和是同構(gòu)型的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力大，熔點(diǎn)高，晶體熔點(diǎn)：<。（4）的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為：3+=4，雜化軌道類型為。（5）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，其中含有8個(gè)、4個(gè)、4個(gè)，則加合物中2，晶體中的微粒間作用力有離子鍵、極性共價(jià)鍵，故選bc。5．（2022·河北卷）含Cu、Zn、Sn及S的四元半導(dǎo)體化合物(簡(jiǎn)寫為CZTS)，是一種低價(jià)、無污染的綠色環(huán)保型光伏材料，可應(yīng)用于薄膜太陽能電池領(lǐng)域。回答下列問題：(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。(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)SnCl的幾何構(gòu)型為，其中心離子雜化方式為。(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．[Cu(NH3)2]Cl B．[Cu(NH3)4]SO4 C．[Zn(NH3)4]SO4 D．Na2[Zn(OH)4](5)如圖是硫的四種含氧酸根的結(jié)構(gòu)：A．B．C．

D．根據(jù)組成和結(jié)構(gòu)推斷，能在酸性溶液中將Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO的是(填標(biāo)號(hào))，理由是。(6)如圖是CZTS四元半導(dǎo)體化合物的四方晶胞。①該物質(zhì)的化學(xué)式為。②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，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，例如圖中A原子的坐標(biāo)為(，，)，則B原子的坐標(biāo)為?！敬鸢浮?1)1：2或2：1(2)CuCu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)DD中含有—1價(jià)的O元素，具有強(qiáng)氧化性，能將Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO(6)Cu2ZnSnS4(，，)【詳解】（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，故答案為：1：2或2：1；（2）銅元素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，鋅元素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電子處于全充滿狀態(tài)，其與4s1電子能量差值更大，所以銅與鋅相比，第二電離能與第一電離能差值更大的是銅元素，故答案為：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電子處于全充滿狀態(tài)，其與4s1電子能量差值更大；（3）三氯化錫離子在錫離子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4、孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為1，所以錫離子雜化方式為sp3雜化，離子的空間構(gòu)型為三角錐形，故答案為：三角錐形；sp3雜化；（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中亞銅離子外圍電子排布是3d10，離子中電子均已成對(duì)，該配合物不具有順磁性，故不符合題意；B．[Cu(NH3)4]SO4中銅離子外圍電子排布是3d9，離子中有未成對(duì)電子，該配合物具有順磁性，故符合題意；C．[Zn(NH3)4]SO4中鋅離子外圍電子排布是3d10，離子中電子均已成對(duì)，該配合物不具有順磁性，故不符合題意；D．Na2[Zn(OH)4]中鋅離子外圍電子排布是3d10，離子中電子均已成對(duì)，該配合物不具有順磁性，故不符合題意；故選B；（5）由四種含氧酸根的結(jié)構(gòu)式可知，只有過二硫酸根離子中含有過氧鏈，離子中—1價(jià)的氧元素具有強(qiáng)氧化性，則只有過二硫酸根離子能在酸性溶液中將錳離子氧化為高錳酸根離子，故選D；（6）①由晶胞結(jié)構(gòu)可知，位于頂點(diǎn)和體心的鋅原子個(gè)數(shù)為8×+1=2，位于面上的銅原子個(gè)數(shù)為8×=4，位于面心和棱上的錫原子個(gè)數(shù)為2×+4×=2，位于體內(nèi)的硫原子個(gè)數(shù)為8，則該物質(zhì)的化學(xué)式為Cu2ZnSnS4，故答案為：Cu2ZnSnS4；②若將晶胞先分為上下兩個(gè)相等的正方體后再將每個(gè)正方體繼續(xù)分為8個(gè)相等的小正方體，則B原子位于上面的正方體分割成的8個(gè)小立方體中位于右下后方的小立方體的體心，由A原子的坐標(biāo)為(，，)可知，B原子的坐標(biāo)為(，，)，故答案為：(，，)。6．（2022·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。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。(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明該工藝的優(yōu)點(diǎn)?！敬鸢浮?1)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【詳解】（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。20211．（2021·全國(guó)乙卷）過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。回答下列問題：(1)對(duì)于基態(tài)Cr原子，下列敘述正確的是(填標(biāo)號(hào))。A．軌道處于半充滿時(shí)體系總能量低，核外電子排布應(yīng)為B．4s軌道上電子能量較高，總是在比3s軌道上電子離核更遠(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。(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%(列出計(jì)算表達(dá)式)?！敬鸢浮緼C6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Al【詳解】(1)A.基態(tài)原子滿足能量最低原理，Cr有24個(gè)核外電子，軌道處于半充滿時(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；。2．（2021·全國(guó)甲卷）我國(guó)科學(xué)家研發(fā)的全球首套千噸級(jí)太陽能燃料合成項(xiàng)目被形象地稱為“液態(tài)陽光”計(jì)劃。該項(xiàng)目通過太陽能發(fā)電電解水制氫，再采用高選擇性催化劑將二氧化碳加氫合成甲醇?；卮鹣铝袉栴}：(1)太陽能電池板主要材料為單晶硅或多晶硅。Si的價(jià)電子層的電子排布式為；單晶硅的晶體類型為。SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體，其中Si采取的雜化類型為。SiCl4可發(fā)生水解反應(yīng)，機(jī)理如下：含s、p、d軌道的雜化類型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類型為(填標(biāo)號(hào))。(2)CO2分子中存在個(gè)鍵和個(gè)鍵。(3)甲醇的沸點(diǎn)(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之間，其原因是。(4)我國(guó)科學(xué)家發(fā)明了高選擇性的二氧化碳加氫合成甲醇的催化劑，其組成為ZnO/ZrO2固溶體。四方ZrO2晶胞如圖所示。Zr4+離子在晶胞中的配位數(shù)是，晶胞參數(shù)為apm、apm、cpm，該晶體密度為g·cm-3(寫出表達(dá)式)。在ZrO2中摻雜少量ZnO后形成的催化劑，化學(xué)式可表示為ZnxZr1-xOy，則y=(用x表達(dá))?！敬鸢浮?s23p2原子晶體(共價(jià)晶體)sp3②22甲硫醇不能形成分子間氫鍵，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氫鍵多82-x【詳解】(1)基態(tài)Si原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2，因此Si的價(jià)電子層的電子排式為3s23p2；晶體硅中Si原子與Si原子之間通過共價(jià)鍵相互結(jié)合，整塊晶體是一個(gè)三維的共價(jià)鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此晶體硅為原子晶體；SiCl4中Si原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+=4，因此Si原子采取sp3雜化；由圖可知，SiCl4(H2O)中Si原子的δ鍵數(shù)為5，說明Si原子的雜化軌道數(shù)為5，由此可知Si原子的雜化類型為sp3d，故答案為：3s23p2；原子晶體(共價(jià)晶體)；sp3；②；(2)CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，1個(gè)雙鍵中含有1個(gè)δ鍵和1個(gè)π鍵，因此1個(gè)CO2分子中含有2個(gè)δ鍵和2個(gè)π鍵，故答案為：2；2；(3)甲醇分子之間和水分子之間都存在氫鍵，因此沸點(diǎn)高于不含分子間氫鍵的甲硫醇，甲醇分子之間氫鍵的總強(qiáng)度低于水分子之間氫鍵的總強(qiáng)度，因此甲醇的沸點(diǎn)介于水和甲硫醇之間，故答案為：甲硫醇不能形成分子間氫鍵，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氫鍵多；(4)以晶胞中右側(cè)面心的Zr4+為例，同一晶胞中與Zr4+連接最近且等距的O2-數(shù)為4，同理可知右側(cè)晶胞中有4個(gè)O2-與Zr4+相連，因此Zr4+離子在晶胞中的配位數(shù)是4+4=8；1個(gè)晶胞中含有4個(gè)ZrO2微粒，1個(gè)晶胞的質(zhì)量m=，1個(gè)晶胞的體積為(a×10-10cm)×(a×10-10cm)×(c×10-10cm)=a2c×10-30cm3，因此該晶體密度===g·cm-3；在ZrO2中摻雜少量ZnO后形成的催化劑，化學(xué)式可表示為ZnxZr1-xOy，其中Zn元素為+2價(jià)，Zr為+4價(jià)，O元素為-2價(jià)，根據(jù)化合物化合價(jià)為0可知2x+4×(1-x)=2y，解得y=2-x，故答案為：；2-x。3．（2021·重慶卷）三磷酸腺苷(ATP)和活性氧類(如H2O2和O)可在細(xì)胞代謝過程中產(chǎn)生。(1)ATP的分子式為C10H16N5O13P3，其中電負(fù)性最大的元素是，基態(tài)N原子的電子排布圖為。(2)H2O2分子的氧原子的雜化軌道類型為：；H2O2和H2O能以任意比例互溶的原因是。(3)O3分子的立體構(gòu)型為。根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷氧原子之間的共價(jià)鍵最穩(wěn)定的粒子是。粒子O2OO3鍵長(zhǎng)/pm121126128(4)研究發(fā)現(xiàn)納米CeO2可催化O分解，CeO2晶體屬立方CaF2型晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。①阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，CeO2相對(duì)分子質(zhì)量為M，晶體密度為ρg·cm-3，其晶胞邊長(zhǎng)的計(jì)量表達(dá)式為a=nm。②以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的中標(biāo)系可以表示晶胞中的原子位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。A離子的坐標(biāo)為(0，，)，則B離子的坐標(biāo)為。③納米CeO2中位于晶粒表面的Ce4+能發(fā)揮催化作用，在邊長(zhǎng)為2anm的立方體晶粒中位于表面的Ce4+最多有個(gè)?！敬鸢浮?1)O(2)sp3水分子和過氧化氫分子同為極性分子，且相互之間可以形成氫鍵，互相吸引，并且它們的結(jié)構(gòu)相似，相似相溶，所以可以任意比例互溶(3)V形O2(4)(，，)50【詳解】（1）ATP的分子式為C10H16N5O13P3，其中含有C、H、N、O、P等元素，同周期元素電負(fù)性從左往右增大，同主族元素電負(fù)性從上往下減小，故電負(fù)性最大的元素是O；基態(tài)N原子的電子排布圖為。（2）H2O2分子的結(jié)構(gòu)為H-O-O-H，氧原子含有兩個(gè)σ鍵和兩對(duì)故電子對(duì)，雜化軌道類型為sp3；H2O2和H2O能以任意比例互溶，這是由于水分子和過氧化氫分子同為極性分子，且相互之間可以形成氫鍵，互相吸引，并且它們的結(jié)構(gòu)相似，相似相溶。（3）O3分子與NO互為等電子體，構(gòu)型相似，NO中N的價(jià)電子對(duì)數(shù)為，是sp2雜化，連接兩個(gè)O原子，立體構(gòu)型為V形，故O3分子的立體構(gòu)型也為V形；相同原子形成的共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，越穩(wěn)定，從表中數(shù)據(jù)可知，O2的鍵長(zhǎng)最短，故最穩(wěn)定的粒子是O2。（4）該晶胞中含有Ce4+個(gè)數(shù)為，含有O2-個(gè)數(shù)為8。①阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，CeO2相對(duì)分子質(zhì)量為M，晶體密度為ρg·cm-3，則ρ=，則晶胞邊長(zhǎng)的計(jì)量表達(dá)式為a=nm；②A離子位于晶胞左側(cè)面心，坐標(biāo)為(0，，)，則位于晶胞體內(nèi)，由上面心、后面心、右側(cè)面心、右側(cè)上后頂點(diǎn)的Ce4+構(gòu)成的正四面體中心的B離子的坐標(biāo)為(，，)；③在邊長(zhǎng)為2anm的立方體晶粒中，含有8個(gè)該立方晶胞，可看作上層四個(gè)、下層四個(gè)，則位于表面的Ce4+最多有：晶胞面心的4個(gè)、四個(gè)晶胞共用的頂點(diǎn)1個(gè)在晶粒的面上，有，頂點(diǎn)8、棱心12個(gè)，共50個(gè)。4．（2021·福建卷）類石墨相氮化碳()作為一種新型光催化材料，在光解水產(chǎn)氫等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，研究表明，非金屬摻雜(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)，其中一種二維平面結(jié)構(gòu)如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)C原子的成對(duì)電子數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)之比為。(2)N、O、S的第一電離能()大小為，原因是。(3)晶體中存在的微粒間作用力有(填標(biāo)號(hào))。a.非極性鍵

b.金屬鍵

c.π鍵d.范德華力(4)中，C原子的雜化軌道類型，N原子的配位數(shù)為。(5)每個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元(圖中實(shí)線圈部分)中兩個(gè)N原子(圖中虛線圈所示)被O原子代替，形成O摻雜的。的化學(xué)式為?！敬鸢浮?1)2∶1(2)N原子軌道半充滿，比相鄰的O原子更穩(wěn)定，更難失電子；O，S同主族，S原子半徑大于O原子，更易失去電子(3)cd(4)雜化2，3(5)【詳解】（1）基態(tài)C