重點(diǎn)09物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題-2022年高考化學(xué)專練

重點(diǎn)9重點(diǎn)9物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題重點(diǎn)考查知識(shí)包括：（1）原子結(jié)構(gòu)：能量最低原理的應(yīng)用；電子排布式、電子排布圖的書寫；電離能、電負(fù)性的大小比較和應(yīng)用等。（2）分子結(jié)構(gòu)：σ鍵、π鍵、配位鍵的分析和判斷；分子的構(gòu)型、分子的極性的判斷；“相似相溶原理”、等電子原理、氫鍵的性質(zhì)等知識(shí)的應(yīng)用。（3）晶體結(jié)構(gòu)：晶體中粒子數(shù)目的確定；共價(jià)鍵、分子間作用力、離子鍵和金屬鍵的判斷以及對晶體性質(zhì)的影響；晶胞計(jì)算等。該模塊試題一般以某主族元素或某類物質(zhì)為情境，設(shè)計(jì)8~10個(gè)填空，以拼盤的形式呈現(xiàn)，知識(shí)覆蓋面較廣。從試題的難度來看，突破口比較容易，設(shè)計(jì)的問題大多的是知識(shí)的直接運(yùn)用，考查的知識(shí)點(diǎn)比較集中且相對獨(dú)立。1．（2021年高考全國乙卷化學(xué)試題）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)和國防建設(shè)中有著廣泛應(yīng)用。回答下列問題：(1)對于基態(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孤對電子，而含有兩對孤對電子，中的孤對電子對成鍵電子對的排斥作用較大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：含有一對孤對電子，而含有兩對孤對電子，中的孤對電子對成鍵電子對的排斥作用較大，故答案為：；高；存在分子間氫鍵；含有一對孤對電子，而含有兩對孤對電子，中的孤對電子對成鍵電子對的排斥作用較大；(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年山東省高考化學(xué)試題（山東卷））非金屬氟化物在生產(chǎn)、生活和科研中應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)F原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有__種。(2)O、F、Cl電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開_；OF2分子的空間構(gòu)型為__；OF2的熔、沸點(diǎn)__(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是___。(3)Xe是第五周期的稀有氣體元素，與F形成的XeF2室溫下易升華。XeF2中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為___，下列對XeF2中心原子雜化方式推斷合理的是___(填標(biāo)號(hào))。A．spB．sp2C．sp3D．sp3d(4)XeF2晶體屬四方晶系，晶胞參數(shù)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°，該晶胞中有__個(gè)XeF2分子。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(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)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(，，)。已知Xe—F鍵長為rpm，則B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為___；晶胞中A、B間距離d=___pm。【答案】9F>O>Cl角(V)形低于OF2和Cl2O都是分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，Cl2O的相對分子質(zhì)量大，Cl2O的熔、沸點(diǎn)高5D2(0，0，)pm【詳解】(1)基態(tài)F原子共有9個(gè)核外電子，則每個(gè)電子都有對應(yīng)的軌道和自旋狀態(tài)，所以核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有9種；(2)電負(fù)性一定程度上相當(dāng)于得電子能力，半徑越小，得電子能力越強(qiáng)，電負(fù)性越大，半徑由小到大的順序?yàn)镕、O、Cl，所以電負(fù)性大小順序?yàn)镕>O>Cl；根據(jù)VSEPR理論有，去掉2對孤對電子，知OF2分子的空間構(gòu)型是角形；OF2和Cl2O都是分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，Cl2O的相對分子質(zhì)量大，Cl2O的熔、沸點(diǎn)高；(3)XeF2易升華，所以是分子晶體，其中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為，其中心原子的雜化方式應(yīng)為sp3d；(4)圖中大球的個(gè)數(shù)為，小球的個(gè)數(shù)為，根據(jù)XeF2的原子個(gè)數(shù)比知大球是Xe原子，小球是F原子，該晶胞中有2個(gè)XeF2分子；由A點(diǎn)坐標(biāo)知該原子位于晶胞的中心，且每個(gè)坐標(biāo)系的單位長度都記為1，B點(diǎn)在棱的處，其坐標(biāo)為(0，0，)；圖中y是底面對角線的一半，，，所以pm。3．（2021年廣東省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試化學(xué)試題（廣東卷））很多含巰基(SH)的有機(jī)化合物是重金屬元素汞的解毒劑。例如，解毒劑化合物I可與氧化汞生成化合物Ⅱ。(1)基態(tài)硫原子價(jià)電子排布式為_______。(2)H2S、CH4、H2O的沸點(diǎn)由高到低順序?yàn)開______。(3)汞的原子序數(shù)為80，位于元素周期表第_______周期第ⅡB族。(4)化合物Ⅲ也是一種汞解毒劑。化合物Ⅳ是一種強(qiáng)酸。下列說法正確的有_______。A．在I中S原子采取sp3雜化B．在Ⅱ中S元素的電負(fù)性最大C．在Ⅲ中CCC鍵角是180°D．在Ⅲ中存在離子鍵與共價(jià)鍵E.在Ⅳ中硫氧鍵的鍵能均相等(5)汞解毒劑的水溶性好，有利于體內(nèi)重金屬元素汞的解毒?；衔颕與化合物Ⅲ相比，水溶性較好的是_______。(6)理論計(jì)算預(yù)測，由汞(Hg)、鍺(Ge)、銻(Sb)形成的一種新物質(zhì)X為潛在的拓?fù)浣^緣體材料。X的晶體可視為Ge晶體(晶胞如圖9a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。①圖9b為Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一種單元結(jié)構(gòu)，它不是晶胞單元，理由是_______。②圖9c為X的晶胞，X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數(shù)目為_______；該晶胞中粒子個(gè)數(shù)比Hg：Ge：Sb=_______。③設(shè)X的最簡式的式量為Mr，則X晶體的密度為_______g/cm3(列出算式)。【答案】3s23p4H2O>H2S>CH4六AD化合物III由圖9c可知，圖9b中Sb、Hg原子取代位置除圖9b外還有其它形式41：1：2【詳解】(1)基態(tài)硫原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，因此基態(tài)硫原子價(jià)電子排布式為3s23p4，故答案為：3s23p4。(2)H2S、CH4、H2O均為分子晶體，H2O分子間存在氫鍵，沸點(diǎn)較高，H2S、CH4的分子間范德華力隨相對分子質(zhì)量增大而增加，因此沸點(diǎn)由高到低順序?yàn)椋篐2O>H2S>CH4，故答案為：H2O>H2S>CH4。(3)第六周期0族元素的原子序數(shù)為86，因此第80號(hào)元素Hg位于第六周期第ⅡB族，故答案為：六。(4)A．中S原子的價(jià)層電子對數(shù)=2+=4，因此S原子采取sp3雜化，故A正確；B．中含有的元素為H、C、O、S、Hg，同周期元素從左至右元素的電負(fù)性逐漸增大，同主族元素從上至下元素的電負(fù)性逐漸減小，因此5種元素中電負(fù)性最大的為O元素，故B錯(cuò)誤；C．中C原子成鍵均為單鍵，因此C原子采取sp3雜化，所以CCC鍵角接近109o28’，故C錯(cuò)誤；D．中存在CH、CC、CS、S=O、SO、SH共價(jià)鍵和與Na+之間的離子鍵，故D正確；E．中硫氧鍵分為硫氧單鍵和硫氧雙鍵，共價(jià)鍵種類不同，因此二者的鍵能不同，故E錯(cuò)誤；綜上所述，說法正確的是AD項(xiàng)，故答案為AD。(5)中羥基能與水分子之間形成分子間氫鍵，為易溶于水的鈉鹽，溶于水后電離出的中O原子均能與水分子之間形成氫鍵，相同物質(zhì)的量兩種物質(zhì)溶于水后，形成的氫鍵更多，因此化合物III更易溶于水，故答案為：化合物III。(6)①對比圖9b和圖9c可得X晶體的晶胞中上下兩個(gè)單元內(nèi)的原子位置不完全相同，不符合晶胞晶胞是晶體的最小重復(fù)單位要求，故答案為：由圖9c可知，圖9b中Sb、Hg原子取代位置除圖9b外還有其它形式。②以晶胞上方立方體中右側(cè)面心中Hg原子為例，同一晶胞中與Hg距離最近的Sb的數(shù)目為2，右側(cè)晶胞中有2個(gè)Sb原子與Hg原子距離最近，因此X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數(shù)目為4；該晶胞中Sb原子均位于晶胞內(nèi)，因此1個(gè)晶胞中含有Sb原子數(shù)為8，Ge原子位于晶胞頂點(diǎn)、面心、體心，因此1個(gè)晶胞中含有Ge原子數(shù)為1+8×+4×=4，Hg原子位于棱邊、面心，因此1個(gè)晶胞中含有Hg原子數(shù)為6×+4×=4，則該晶胞中粒子個(gè)數(shù)比Hg：Ge：Sb=4：4：8=1：1：2，故答案為：4；1：1：2。③1個(gè)晶胞的質(zhì)量m=，1個(gè)晶胞的體積V=(x×107cm)2×(y×107cm)=x2y×1021cm3，則X晶體的密度為==g/cm3，故答案為：。4．（2022·北京東城·高三期末）過渡元素鉑的單質(zhì)是一種重要的催化劑，其化合物可用于醫(yī)藥領(lǐng)域。（1）基態(tài)的價(jià)層電子排布式是，該元素在元素周期表中位于第___________周期。（2）的晶胞示意圖如下。①該晶胞中含有的鉑原子數(shù)目為___________。②該晶體中，每個(gè)鉑原子周圍與它最近且等距離的鉑原子有___________個(gè)。（3）是鉑的重要配位化合物。它有甲、乙兩種同分異構(gòu)體，其中甲為極性分子，乙為非極性分子。甲、乙的水解產(chǎn)物化學(xué)式均為，但只有甲的水解產(chǎn)物能與草酸反應(yīng)生成。①根據(jù)相似相溶的規(guī)律，可推斷___________(填“甲”或“乙”)在水中的溶解度較大。②依據(jù)上述信息：___________，可推斷不是四面體結(jié)構(gòu)。③發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。④和中鉑的配體數(shù)不同，但配位數(shù)均為4，是由于每個(gè)中有___________個(gè)原子與鉑配位。⑤查閱資料可知，甲、乙均為平面結(jié)構(gòu)。畫出乙的水解產(chǎn)物的空間結(jié)構(gòu)并推測其不能與草酸反應(yīng)生成的原因：___________?！敬鸢浮浚?）六（2）412（3）甲存在同分異構(gòu)體2乙分子水解產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)為，鍵角為180°(兩個(gè)配位氧原子的距離較遠(yuǎn))，草酸的兩個(gè)羧基無法與鉑同時(shí)形成配位鍵【解析】（1）基態(tài)的價(jià)層電子排布式是，該元素在元素周期表中位于第六周期。（2）①根據(jù)均攤原則，該晶胞中含有的鉑原子數(shù)目為。②該晶胞為面心立方晶胞，每個(gè)鉑原子周圍與它最近且等距離的鉑原子有12；（3）①甲為極性分子，根據(jù)相似相溶的規(guī)律，甲在水中的溶解度較大。②由存在同分異構(gòu)體，可知不是四面體結(jié)構(gòu)。③發(fā)生水解反應(yīng)生成化學(xué)式均為和氯化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式是。④和中鉑的配體數(shù)不同，但配位數(shù)均為4，是由于每個(gè)中有2個(gè)氧原子原子與鉑配位。⑤乙分子水解產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)為，鍵角為180°(兩個(gè)配位氧原子的距離較遠(yuǎn))，草酸的兩個(gè)羧基無法與鉑同時(shí)形成配位鍵。5．（2022·四川綿陽·二模）新型銅鋅錫硫化合物(CuxZnySnzSn)薄膜太陽能電池近年來已經(jīng)成為可再生能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。回答下列問題：（1）Sn的價(jià)電子排布式為___________，Zn位于元素周期表的___________區(qū)。（2）Si、P、S第一電離能由大到小的順序是___________。其中電負(fù)性最大的元素是___________。（3）SO和SO鍵角較小的是___________，原因是___________。（4）向CuSO4溶液中滴加氨水至過量，最終得到藍(lán)色溶液，溶液中1mol[Cu(NH3)4]2+含有___________個(gè)σ鍵。再向溶液中加入乙醇，得到深藍(lán)色晶體，該晶體中不存在___________(填標(biāo)號(hào))。A．離子鍵B．共價(jià)鍵C．配位鍵D．金屬鍵E．氫鍵（5）鋅黃錫礦(K型)是制備薄膜太陽能電池的重要原料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù)α=β=y=90°)。該晶體的化學(xué)式為___________，密度ρ=___________g·cm3(用含有NA的代數(shù)式表示)?！敬鸢浮浚?）5s25p2ds（2）P＞S＞SiS（3）SOSO、SO的硫原子都是sp3雜化，但SO有孤電子對，排斥作用較大，使其鍵角小于SO（4）16NA(或16×6.02×1023)D（5）Cu2ZnSnS4×1030【解析】（1）Sn位于第四周期ⅣA族，價(jià)電子數(shù)等于最外層電子數(shù)，即Sn的價(jià)電子排布式為5s25p2；Zn位于元素周期表第四周期ⅡB族，屬于ds區(qū)；故答案為5s25p2；ds；（2）三種元素屬于同周期，同周期從左向右第一電離能增大趨勢，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，Si、P、S第一電離能由大到小的順序是P＞S＞Si；同周期從左向右電負(fù)性增大(稀有氣體除外)，因此電負(fù)性最大的是S；故答案為P＞S＞Si；S；（3）SO中中心原子S價(jià)層電子對數(shù)為=4，SO中中心原子S的價(jià)層電子對數(shù)為=4，前者含有1個(gè)孤電子對，后者不含有孤電子對，根據(jù)孤電子對之間的斥力＞孤電子對數(shù)－成鍵電子對之間的斥力＞成鍵電子對之間的斥力，因此SO鍵角小于SO；故答案為SO；SO、SO的硫原子都是sp3雜化，但SO有孤電子對，排斥作用較大，使其鍵角小于SO；（4）Cu2＋與NH3之間形成配位鍵，1個(gè)Cu2＋與4個(gè)NH3形成4個(gè)配位鍵，即形成4個(gè)σ鍵，NH3中N與3個(gè)H形成3個(gè)σ鍵，因此1mol[Cu(NH3)4]2+含有(4＋4×3)NA個(gè)σ鍵，即16NA或16×6.02×1023個(gè)σ鍵；深藍(lán)色晶體為[Cu(NH3)4]SO4·H2O，[Cu(NH3)4]2＋與SO之間形成離子鍵，Cu2＋與NH3之間形成配位鍵，N和H之間形成共價(jià)鍵，[Cu(NH3)4]SO4·H2O也含有氫鍵，但不含有金屬鍵；故答案為16NA或16×6.02×1023；D；（5）根據(jù)晶胞圖可知，Cu位于頂點(diǎn)、面心和體心，個(gè)數(shù)為=4，Zn位于棱上和面心，個(gè)數(shù)為=2，Sn位于面上，個(gè)數(shù)為=2，S位于晶胞內(nèi)部，個(gè)數(shù)為8，即化學(xué)式為Cu2ZnSnS4；晶胞的質(zhì)量為g，晶胞的體積為(a×a×2a×10－30)cm3，根據(jù)密度的定義，該晶胞的密度為=×1030g/cm3；故答案為Cu2ZnSnS4；×1030。6．（2022·廣東汕頭·高三期末）傳統(tǒng)的鋰離子電池或鈉離子電池由于使用有機(jī)液態(tài)電解液而存在安全問題。發(fā)展全固態(tài)電池是解決這一問題的必然趨勢。、、是常用的固體電解質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)Si的電子排布式為___________。（2）Zr的原子序數(shù)為40，位于周期表的第___________周期ⅣB族。（3）、、的沸點(diǎn)由高到低的順序是___________。（4）亞磷酸是磷元素的一種含氧酸，與NaOH反應(yīng)只生成和兩種鹽，則分子的結(jié)構(gòu)式為___________，其中P原子的雜化方式為___________。（5）Ti能形成化合物，該化合物中的配位數(shù)為___________，在該化合物中不含___________(填標(biāo)號(hào))。A．鍵B．鍵C．配位鍵D．離子鍵E．極性鍵F．非極性鍵（6）我國科學(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，其組成為固溶體。四方晶胞如圖所示。A原子的坐標(biāo)為，B原子的坐標(biāo)為，則C原子的坐標(biāo)為___________。該晶體密度為___________(寫出表達(dá)式)。在中摻雜少量ZnO后形成的催化劑，化學(xué)式可表示為，則___________(用x表達(dá))?！敬鸢浮浚?）或（2）五（3）(寫“、、”或“”也給分)（4）或（5）6BF（6）【解析】（1）已知Si是14號(hào)元素，故基態(tài)Si的電子排布式為或，故答案為：或；（2）已知周期表中排滿第四周期共有36種元素，排滿第五周期共需54種元素，故Zr的原子序數(shù)為40，位于周期表的第五周期ⅣB族，故答案為：五；（3）、、三者均為分子晶體，NH3存在分子間氫鍵，沸點(diǎn)反常高，AsH3的相對分子質(zhì)量比PH3大，故其中的分子間作用力也大，沸點(diǎn)也高，故三者的沸點(diǎn)由高到低的順序是，故答案為：；（4）亞磷酸是磷元素的一種含氧酸，與NaOH反應(yīng)只生成和兩種鹽，說明H3PO3是一種二元酸，即只含兩個(gè)羥基，則分子的結(jié)構(gòu)式為或，由其結(jié)構(gòu)簡式可知，P原子周圍形成了4個(gè)σ鍵，無孤電子對，則其中P原子的雜化方式為sp3，故答案為：或，sp3；（5）Ti能形成化合物，該化合物中周圍共有6個(gè)配位鍵，6個(gè)配體，則其配位數(shù)為6，在該化合物中存在與Cl之間的離子鍵，內(nèi)部與Cl、H2O之間的配位鍵，H2O中HO之間的極性共價(jià)鍵，配位鍵和H2O中的極性鍵均為鍵，故不含鍵和非極性鍵，故答案為：6；BF；（6）晶胞中Zr4+位于頂點(diǎn)和面心，個(gè)數(shù)為8×+6×=4，O2位于晶胞體內(nèi)，分列八分之一晶胞的體心，由A、B的坐標(biāo)可知，C的坐標(biāo)為：，O原子個(gè)數(shù)為8，則一個(gè)晶胞含有4個(gè)ZrO2，質(zhì)量為，晶胞體積為a2c×1030cm3，可知ρ==g?cm3；在ZrO2中摻雜少量ZnO后形成的催化劑，化學(xué)式可表示為ZnxZr1xOy，化合物中Zn為+2價(jià)、Zr為+4價(jià)、O為2價(jià)，則2x+4×（1x）=2y，y=2x，故答案為：；；2x。7．（2021·四川內(nèi)江·一模）銅及其合金廣泛應(yīng)用于生活生產(chǎn)中。如黃銅合金可作首飾、鍍層等。請回答下列問題：（1）基態(tài)銅原子價(jià)電子排布式為___________。（2）在Cu(NO3)2溶液中加入氨水至過量，生成[Cu(NH3)4]2+。①中N原子的雜化類型是___________；NH3分子的立體構(gòu)型是___________。②[Cu(NH3)4]2+中提供孤對電子的基態(tài)原子有___________個(gè)未成對電子。1mol該陽離子含有的σ鍵數(shù)目為___________③NH3能與Cu2+形成[Cu(NH3)4]2+，而NF3不能，其原因是___________，NH3的沸點(diǎn)比NF3___________(選填“高”或“低”)，原因是___________。（3）黃銅合金采取面心立方堆積，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：已知：晶胞參數(shù)為anm。①合金中粒子間作用力類型是___________。②與Cu原子等距離且最近的Cu原子有___________個(gè)。③黃銅合金晶體密度為___________g·cm3。(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)【答案】（1）3d104s1（2）sp2雜化三角錐形316NAN、F、H三種元素的電負(fù)性為：F＞N＞H，在NF3中，共用電子對偏向F，偏離N原子，使得氮原子上的孤電子對難與Cu2+形成配位鍵高NH3的分子之間存在氫鍵（3）金屬鍵8【解析】（1）Cu是29號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理，可知基態(tài)銅原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，則其價(jià)電子排布式為3d104s1；（2）①中N原子的價(jià)層電子對數(shù)為3+=3，且N原子上無孤對電子對，所以N原子雜化類型是sp2雜化；NH3分子中N原子的價(jià)層電子對數(shù)為3+=4，且N原子上有1對孤對電子對，所以N原子雜化類型是sp3雜化，NH3的立體構(gòu)型是三角錐形；②[Cu(NH3)4]2+中提供孤對電子的原子是N原子，基態(tài)N原子上有3個(gè)未成對電子；在[Cu(NH3)4]2+中4個(gè)配位體NH3與中心Cu2+形成4個(gè)配位鍵；在每個(gè)NH3中形成了3個(gè)NH極性鍵，配位鍵及NH極性共價(jià)鍵都是σ鍵，則在1個(gè)[Cu(NH3)4]2+中含有σ鍵數(shù)是4+3×4=16個(gè)，在1mol[Cu(NH3)4]2+中含有的σ鍵數(shù)目為16NA；③N、F、H三種元素的電負(fù)性為：F＞N＞H，在NF3中，共用電子對偏向F，而偏離N原子，使得氮原子上的孤電子對難與Cu2+形成配位鍵，所以NF3不能與Cu2+形成配位鍵；NH3、NF3在固態(tài)時(shí)都是分子晶體，分子之間以分子間作用力結(jié)合，但由于NH3分子之間存在氫鍵，增加了分子之間的吸引作用，導(dǎo)致NH3熔沸點(diǎn)比NF3高；（3）①合金中粒子間作用力類型是金屬鍵；②根據(jù)圖示可知：與Cu原子等距離且最近的Cu原子有8個(gè)；③在該晶胞中含有Cu原子數(shù)目為6×=3；含有的Zn原子數(shù)目為8×=1，則該晶胞的密度ρ=。8．（2022·云南·一模）2020年9月，中國向聯(lián)合國大會(huì)宣布“30.60目標(biāo)”，即二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。目前我國正在大力發(fā)展新能源車。磷酸鐵鋰電池主要成分為LiFePO4，可采用二價(jià)鐵鹽或三價(jià)鐵鹽、H3PO4、NH3?H2O等作為原料制備。（1）H3PO4中PO空間構(gòu)型為___________（2）Fe2+的電子排布式為___________。Fe3+比Fe2+更穩(wěn)定的原因是___________。（3）NH3和PH3結(jié)構(gòu)相似，但NH3易溶于水，PH3難溶于水，原因是___________（4）LiFePO4屬于簡單磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽，如：焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如圖所示：這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為___________(用n代表P原子數(shù))。（5）石墨可用作鋰離子電池的負(fù)極材料，Li+嵌入石墨的兩層間，導(dǎo)致石墨的層堆積方式發(fā)生改變，形成化學(xué)式為LixC6的嵌入化合物。某石墨嵌入化合物的平面結(jié)構(gòu)如圖甲所示，則x=___________；若每個(gè)六元環(huán)都對應(yīng)一個(gè)Li+，則化學(xué)式為___________。（6）某金屬鋰的硼氫化物是優(yōu)質(zhì)固體電解質(zhì)，并具有高儲(chǔ)氫密度。陽離子為Li+，陰離子是由12個(gè)硼原子和12個(gè)氫原子所構(gòu)成的離子團(tuán)。陰離子在晶胞中的位置如圖乙所示，其堆積方式為___________，Li+占據(jù)陰離子組成的所有正四面體空隙中心，該化合物的化學(xué)式為___________(用最簡整數(shù)比表示)。假設(shè)晶胞邊長為anm，則該晶胞的密度為___________g/cm3(用含a、NA的代數(shù)式表示)?！敬鸢浮浚?）正四面體形（2）[Ar]3d6(或1s22s22p63s23p63d6)Fe3+的電子排布是[Ar]3d5，最外層電子為半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，比電子排布為[Ar]3d6的Fe2+更穩(wěn)定（3）NH3與H2O可以形成氫鍵，使其在水中的溶解度大于PH3（4）(PnO3n+1)(n+2)（5）1LiC2（6）面心立方最密堆積LiC6H6【解析】（1）H3PO4中PO的P原子價(jià)電子對數(shù)為4+=4，P原子上無孤電子對，所以PO的空間構(gòu)型為正四面體形；（2）Fe是26號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理，可知基態(tài)Fe原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，F(xiàn)e原子失去最外層的2個(gè)4s電子變?yōu)镕e2+，故Fe2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)；Fe2+再失去1個(gè)3d電子形成Fe3+，F(xiàn)e3+的電子排布是[Ar]3d5，用于Fe3+處于d軌道的半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，比電子排布為[Ar]3d6的Fe2+更穩(wěn)定；（3）NH3、PH3分子結(jié)構(gòu)相似，都是極性分子，H2O分子也是極性分子，由于N元素非金屬性強(qiáng)，原子半徑又小，所以NH3與H2O易形成氫鍵，導(dǎo)致NH3在水中更容易溶解，因此NH3極易溶于水，而PH3難溶于水；（4）由圖可知：2個(gè)P原子之間共有1個(gè)O原子，則酸根有n個(gè)P原子時(shí)，與n個(gè)PO4相比少了(n1)個(gè)O原子，即O原子數(shù)目為4n(n1)=3n+1，形成1條PO鍵的O原子額外獲得1個(gè)電子，即離子電荷數(shù)等于結(jié)構(gòu)中形成1條PO鍵的O原子數(shù)目，故離子帶(n+2)單位負(fù)電荷，故這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為(PnO3n+1)(n+2)；（5）Li+嵌入石墨的兩層間，每個(gè)Li+給每一層提供，每層上下均有Li+，故圖中Li+相當(dāng)于每一層單獨(dú)占有，每個(gè)Li+周圍單獨(dú)占有6個(gè)C原子，Li與C原子之比為1：6，所以LixC中x=1；若每個(gè)六元環(huán)都對應(yīng)一個(gè)Li+，六元環(huán)上碳原子為3個(gè)環(huán)共用，則每個(gè)碳原子環(huán)上含有的C原子數(shù)目為6×=2，則Li與C原子數(shù)目之比1：2，所以化學(xué)式為LiC2；（6）由圖可知：陰離子處于晶胞的頂點(diǎn)與面心，屬于面心立方最密堆積；頂點(diǎn)陰離子與面心陰離子形成正四面休結(jié)構(gòu)，晶胞中有8個(gè)正四面體，故晶胞中有8個(gè)Li+，均攤法計(jì)算晶胞中離子團(tuán)數(shù)目為：8×+6×=4，所以Li、B、H原子數(shù)目之比為8∶(12×4)∶(12×4)=1：6：6，所以化學(xué)式為LiC6H6；該晶胞中含有8個(gè)Li+，4個(gè)，晶胞邊長為anm，則該晶胞的密度ρ=。9．（2021·四川成都·一模）推廣磷酸亞鐵鋰電池的新能源汽車對減少二氧化碳排放和大氣污染具有重要意義。工業(yè)上用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl及苯胺()為原料制磷酸亞鐵鋰材料?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)鐵原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有______種；基態(tài)Fe3+較基態(tài)Fe2+穩(wěn)定的原因是______。（2）在NH4H2PO4中的N、P、O三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是______；NH的空間構(gòu)型為______；H2PO中P原子的雜化軌道類型為______。（3）1mol中含有______molσ鍵；苯胺水溶性大于苯的主要原因是______。（4）構(gòu)想某鋰電池的負(fù)極材料晶體是鋰原子嵌入石墨烯層間，晶體結(jié)構(gòu)如圖。①石墨的硬度小、熔沸點(diǎn)高的原因分別是______。②如圖晶體的化學(xué)式為______；該晶體中最近的兩個(gè)碳原子核間距離為142pm，石墨烯層間距離為335pm，則該晶體的密度為______g?cm3(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，列式即可)。【答案】（1）26基態(tài)Fe3+價(jià)層電子式為3d5，處于半滿較穩(wěn)定狀態(tài)（2）O>N>P正四面體形sp3雜化（3）14苯胺與水能形成分子間氫鍵而苯不能（4）石墨晶體為層狀結(jié)構(gòu)，層間作用力為范德華力，硬度小，層內(nèi)碳原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，熔沸點(diǎn)高LiC6【解析】（1）根據(jù)鮑利原理可知，原子核外沒有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的電子，鐵是26號(hào)原子，核外有26個(gè)電子，則基態(tài)鐵原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有26種，根據(jù)洪特規(guī)則及特例可知，由于基態(tài)Fe3+價(jià)層電子式為3d5，處于半滿較穩(wěn)定狀態(tài)，導(dǎo)致基態(tài)Fe3+較基態(tài)Fe2+更穩(wěn)定，故答案為：26；基態(tài)Fe3+價(jià)層電子式為3d5，處于半滿較穩(wěn)定狀態(tài)；（2）根據(jù)同一周期從左往右元素的電負(fù)性依次增強(qiáng)，同一主族從上往下元素的電負(fù)性依次減弱，故在NH4H2PO4中的N、P、O三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是O＞N＞P，NH的中心原子N周圍的價(jià)層電子對數(shù)為：4+=4，則其空間構(gòu)型為正四面體，已知中中心原子P原子周圍的價(jià)層電子對數(shù)為：4+=4，則P的雜化方式為sp3，H2PO與的雜化方式相同，則H2PO中P原子的雜化軌道類型為sp3，故答案為：O＞N＞P；正四面體；sp3；（3）已知單鍵均為σ鍵，苯環(huán)上6個(gè)碳碳鍵均為介于單鍵和雙鍵之間獨(dú)特的鍵，則1mol中含有14molσ鍵；由于苯胺與水能形成分子間氫鍵而苯不能，導(dǎo)致苯胺水溶性大于苯，故答案為：14；苯胺與水能形成分子間氫鍵而苯不能；（4）①由于石墨晶體為層狀結(jié)構(gòu)，層間作用力為范德華力，導(dǎo)致其硬度小，但層內(nèi)碳原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，導(dǎo)致其熔沸點(diǎn)又很高，故答案為：石墨晶體為層狀結(jié)構(gòu)，層間作用力為范德華力，硬度小，層內(nèi)碳原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，熔沸點(diǎn)高；②由題干晶胞圖可知，Li位于8個(gè)頂點(diǎn)，C由8個(gè)位于側(cè)面上，2個(gè)位于體內(nèi)，故一個(gè)晶胞含有的Li+為：=1，C原子個(gè)數(shù)為：，則晶體的化學(xué)式為LiC6，該晶體中最近的兩個(gè)碳原子核間距離為142pm，則底邊邊長為3×142pm，石墨烯層間距離為335pm，又底邊為平行四邊形，頂角為60°，設(shè)晶胞的密度為dg/cm3，晶胞質(zhì)量為g，晶胞體積為(3×142)2×335×1030cm3，結(jié)合密度公式ρ=，解得d=g/cm3，故答案為：LiC6；。10．（2021·四川·石室中學(xué)一模）TiO2aNb、Cu(In1xGaxSe2)是常見的光學(xué)活性物質(zhì)。請回答下列問題：（1）基態(tài)Ti原子的電子所占據(jù)的最高能層符號(hào)為___________，N、O、Cu的電負(fù)性由大到小的順序是___________。（2）利用TiO2納米管的光電實(shí)驗(yàn)可制備TNT(2，4，6—三硝基甲苯)，其結(jié)構(gòu)如圖，N原子的雜化類型為___________。TNT常溫下是固體，而甲苯是液體，原因是___________。（3）GaCl3·xNH3(x=3，4，5，6)是一系列化合物，向含1molGaCl3·xNH3的溶液中加入足量AgNO3溶液，有難溶于硝酸的白色沉淀生成；過濾后，充分加熱濾液，有4mol氨氣逸出，且又有上述沉淀生成，兩次沉淀的物質(zhì)的量之比為1：2。①NH3的VSEPR模型為___________。②GaCl3·xNH3含有的化學(xué)鍵類型有___________(填序號(hào))。A．極性共價(jià)鍵B．離子鍵C．配位鍵D．金屬鍵E．氫鍵③能準(zhǔn)確表示GaCl3·xNH3結(jié)構(gòu)的化學(xué)式為___________。（4）TiO2通過氮摻雜反應(yīng)生成TiO2aNb，表示如圖。①立方晶系TiO2晶胞參數(shù)如圖甲所示，其晶體的密度為___________g/cm3。②圖乙TiO2aNb晶體中a=___________?！敬鸢浮浚?）NO＞N＞Cu（2）sp2TNT比甲苯相對分子質(zhì)量大，范德華力更大（3）四面體形ABC[Ga(NH3)4Cl2]Cl（4）(或)【解析】（1）基態(tài)Ti原子核外電子排布式為[Ar]3d24s2，占據(jù)的最高能級符號(hào)為N，非金屬性O(shè)＞N＞Cu，因此電負(fù)性O(shè)＞N＞Cu。（2）該分子中，N原子的價(jià)層電子對數(shù)為，因此N原子的雜化方式為sp2，TNT和甲苯均是分子晶體，TNT比甲苯相對分子質(zhì)量大，范德華力更大，熔點(diǎn)更高，所以TNT在常溫下是固體，而甲苯是液體。（3）①NH3的中心原子的價(jià)層電子對數(shù)位，因此其VSEPR模型為四面體形；②GaCl3·xNH3中Ga3+和Cl形成離子鍵NH3分子中N和H形成極性共價(jià)鍵，Ga和N之間有配位鍵，故答案選ABC；③加入足量AgNO3溶液，有沉淀生成，說明有氯離子；過濾后，充分加熱濾液，使配位鍵斷裂，產(chǎn)生NH3和Cl，有氨氣逸出，Cl與Ag＋生成沉淀，兩次沉淀的物質(zhì)的量之比為1：2，則有配位鍵的Cl與沒有配位鍵的Cl的個(gè)數(shù)比為2：1，Ga3＋配位數(shù)為6，則該溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為[Ga(NH3)4Cl2]Cl。（4）①根據(jù)TiO2晶胞結(jié)構(gòu)，Ti原子在晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)、4個(gè)面心和1個(gè)在體內(nèi)，1個(gè)晶胞中含有Ti的個(gè)數(shù)為，O原子8個(gè)在棱上、8個(gè)在面上、2個(gè)在體內(nèi)，1個(gè)晶胞中含有O的個(gè)數(shù)為，則1mol晶胞的質(zhì)量為48×4+16×8=320g，1mol晶胞的體積為cm3，所以密度g/cm3；②由晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知，TiO2aNb晶胞中N原子數(shù)為，O原子數(shù)為，Ti原子數(shù)為4，故，，解之得，。11．（2021·重慶南開中學(xué)模擬預(yù)測）鈦是一種稀有金屬，具有密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕等特點(diǎn)，鈦和鈦的化合物在航天、化工、建筑、日常生活中都有著廣泛的用途。已知：阿伏加德羅常數(shù)的值為。（1）基態(tài)鈦原子價(jià)電子排布式為___________；與鈦同周期的元素中，基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與鈦相同的還有___________種。（2）鈦的一種常見化合物是。該物質(zhì)中含有σ鍵的數(shù)目為___________，配體的VSEPR模型名稱是___________，其沸點(diǎn)高于，原因是___________。（3）常溫下，是易溶于、易揮發(fā)的無色液體。揮發(fā)過程中破壞的作用力類型是___________。（4）的結(jié)構(gòu)如圖所示，(IV)的配位數(shù)為___________。分子或離子中的大π鍵可用符號(hào)表示，其中m代表參與形成的大π鍵原子數(shù)，n代表參與形成的大π鍵電子數(shù)(如苯分子中大π鍵的可表示為)，則配體中含有的大π鍵應(yīng)表示為___________。（5）氮化鈦()晶體呈金黃色，化學(xué)穩(wěn)定性好，可應(yīng)用于超導(dǎo)材料。已知氮化鈦晶體具有型結(jié)構(gòu)，則該晶體中陽離子的配位數(shù)為___________；已知該晶體的晶胞參數(shù)為，其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為___________?！敬鸢浮浚?）3（2）四面體型分子間可以形成氫鍵，的極性更強(qiáng)（3）分子問作用力（4）8（5）6【解析】（1）基態(tài)鈦原子電子排布式為，故其價(jià)電子排布式為，基態(tài)鈦原子有2對未成對電子數(shù)，同周期的元素中有2對未成對電子數(shù)Ni、Se、Ge三種元素。（2）1mol中氫氧鍵有12mol，配位鍵有6mol，故含有σ鍵的數(shù)目為；配體的價(jià)層電子對數(shù)為4，故VSEPR模型是四面體；由于分子間可以形成氫鍵，故其沸點(diǎn)高于。（3）由題目可知為分子晶體，故揮發(fā)過程中破壞的作用力類型是分子間作用力。（4）由的結(jié)構(gòu)可知，配位原子是氧原子，故(IV)的配位數(shù)為8，在中，N原子上的2對孤電子對和3個(gè)氧原子上的3個(gè)單電子以及得到一個(gè)電子形成了6電子4中心的大大π鍵，則配體