2023屆高考化學專項小練物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考)

1.(2021屆?東莞市東華高級中學高三月考)乙醇能使酸性高缽酸鉀溶液褪色，發(fā)生反

，2

應：5C2H5OH+4MnO,+12H+13H20=5CH3C00H+4[Mn(H20)6]\

(1)H、C、0中.原子半輕最大的是(填元素符號，下同).電負性最大的是

___________O

(2)[Mn(Ha)6]2,中Mn-0化學鍵稱為___鍵，其電子對_______由提供。氏0與H'

結(jié)合生成,與HO所含原子總數(shù)相等的等電子體是________(填分子式，寫一種)。

(3)在上述反應中C2H50H轉(zhuǎn)化為CHaCOOH,C原子的雜化軌道類型由—變?yōu)椤?/p>

(4)CH3COOH能與H20任意比混溶的原因，除它們都是極性分子外還因為o

(5)第一電離能L(0)__(填”>"“<"或”=")I,(S),其原因是。

(6)B-MnSe的結(jié)構(gòu)中Se為面心立方最密堆積，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若距離最近的兩

個缽原子之間的距離為bpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為M則B-MnSe的密度。二—(列出

表達式)g?cm\

?MnQS<*

【答案】(DCo(2)配位0NH；

(3)sp3sp3或sp(4)CH3C00H分子與HQ分子間可形成氫鍵

(5)>0的原子半徑比S的小，原子核對最外層電子的吸引力較大

134&

(6)'T10TT

NA(bxlO)

【解析】(1)電子層數(shù)越多，原子半徑越大，同周期元素，從左到右原子半徑逐漸減小，

因此H、C、0中，原子半輕最大的是C：周期表從左到右，元素的電負性逐漸變大，從上到

下，元素的電負性逐漸減小，因此H、C、0中，電負性最大的是0；(2)口仙(乩0)6『中加一0

鍵為配位鍵，其電子對由0提供，HO的原子數(shù)為3,價電子數(shù)為10,與HO所含原子總數(shù)

相等的等電子體有NH,等；(3)C2HQH分子中的兩個碳原子均為sd雜化，CHaCOOH分子中甲

基上的碳原子為sd雜化，線基中的碳原子為sp2雜化；(4)CH￡00H與HQ均為極性分子，

且CLCOOH分子與卜3分子間可形成氫鍵，因此(UCOOH能與卜加任意比混溶；(5)0和S位

于同一主族，0的原子半徑比S的小，半徑越小原子核對最外層電子的吸引力越大，則第一

電離能越大，因此第一電離能L(0)>L(S)：(6)由均攤法可知，1個晶胞中Mn原子的數(shù)目為

4,Se原子的數(shù)目為8Xg+6X^=4,根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，兩個Mn原子的最近距離為面對

角線的?半，所以晶胞的棱長為昌pm,取Imol晶胞，質(zhì)量m=4X134g,1個晶胞的體積

lm134應

為(伍X心"則晶胞的密度產(chǎn)力而西g?城。

2.(2021屆?四川成都市樹德中學高三月考)2019年諾貝爾化學獎授予約翰?古德伊納

夫、斯坦利?惠廷厄姆和吉野彰三位科學家，以表彰他們在鋰電池領(lǐng)域所做出的巨大貢獻。

請回答下列問題：

(DLiCoO?、LiFePOi常用作鋰離子電池的正極材料。基態(tài)Co原子核外電子排布式為

(2)[Co(N()3)4廣中Co-的配位數(shù)為4,配體中N的雜化方式為,該配離子中各元素

的第一電離能由小到大的順序為(填元素符號)，Imol該配離子中含0鍵數(shù)目

為NAO

(3)C°s在水中易被還原成Co。而在氨水中可穩(wěn)定存在，其原因為o

(4)LiFeP0i屬于簡單磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種復雜磷酸鹽，如：焦磷酸鈉、

三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三鱗酸根離子如圖所示：

用磷酸根離子三磷酸根離子

2

這類磷酸根離子的化學式可用通式表示為(用n代表P原子數(shù))。

(5)鉆藍晶體結(jié)構(gòu)如圖，該立方晶胞由4個I型和4個H型小立方體構(gòu)成，其化學式為

晶體中A1*占據(jù)-形成的(填“四面體空隙”或“八面體空隙”)。

NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，鉆藍晶體的密度為g-cm"列計算式).

2

【答案】⑴Is22s22P63s23P吆/4s2或[Ar]3dzs之(2)spCo<0<N16NA

(3)Co"可與NH形成較穩(wěn)定的配合物

8x(59+27x2+16x4)

(4)CoAlA⑸八面體空隙

7

TVA(2axlO)

【解析】(DCo為27號元素，位于第四周期，核外電子排布式為：Is22s22P63s23P63d74s2

或[Ar]3dzs2；(2)[Co(N03]2-中面?的配位數(shù)為4,采用sp?雜化，該配離子中有C。、N、0

三種元素，C。為金屬元素，第一電離能最小，N和0元素位于同一周期且N位于第VA族、0

位于第VIA族，所以第一電離能N>0,所以這三種元素第一電離能CDVOVN；硝酸根離子

含有3個。鍵，1個[Co(N()3)J2-中Co'的配位數(shù)為4,存在4個配位鍵，共計含有。鍵數(shù)為

3X4+4=16,lmol該配離子中含。鍵數(shù)目：16M；(3)C。"可與ML形成較穩(wěn)定的配合物，配

合物的內(nèi)界不易發(fā)生反應，故在氨水中不易被還原，可穩(wěn)定存在；(4)由圖可知，2個P原

子時存在7個0,3個P原子時存在10個0,存在n個P時存在(3n+l)個0,則這類磷酸根

離子的化學式可用通式表示為(5)圖中左側(cè)為晶胞結(jié)構(gòu)，石側(cè)為重復單位，黑色

球處于晶胞的頂點、面心、I的體心，而大白色球處于I、II的內(nèi)部，小白色球處于II的內(nèi)

部，故晶胞中Co原子數(shù)目=4+(8Xg+6X；)=8、A1原子數(shù)目=4X4=16、。原子數(shù)目=8X4=32,

82

Co、Ab0原子個數(shù)之比=8：16：32=1：2：4,化學式為CoAkO,；補全結(jié)構(gòu)可知0z形成的

3

正八面體,晶體中AF占據(jù)()2形成的“八面體空隙”;1個立方晶胞中相當于含有8個(CoAko。,

73

Imol晶胞質(zhì)量為：8X(59+27X2416X4)g,Imol晶胞體積為：NAX(2aX10cm),所以晶

8x(59+27x2+16x4)

胞密度為：名加叫“加。

3.(2021屆?黑龍江大慶市大慶中學高三月考)中科院大學研究團隊在化學鏈合成NH3

研究方面取得新進展，該研究中涉及的物質(zhì)有Ni-BaF^/ALO?、Fe-K2O-A12O3.

Cs-Ru/MgO等，相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然一能源》上。

請回答下列問題：

(1)基態(tài)Fe原子的外圍電子排布式為，Cs元素位于周期

表中的______區(qū)。

(2)元素的第一電離能：MgAl(填或H、N、0元素的電負性由大到

小的順序為(用元素符號表示)。

(3不出分子中中心原子的雜化方式為,其空間立體構(gòu)型為,與

NH3互為等電子體的粒子是(填粒子符號，任寫一種)

⑷已知MgO的熔點為2852℃,CaO的熔點為2572°C,MgO的熔點高于CaO的原因是

(5)研究發(fā)現(xiàn)，只含Ni、Mg和C三種元素的晶體也具有超導性，該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖

所示：

4

②已知該晶胞中a原子的坐標參數(shù)為（1,0,0）,b原子的坐標參數(shù)為（g,0）,則

22

c原子的坐標參數(shù)為。

③已知該晶體的密度為pg/cm3,阿伏伽德羅常數(shù)的值為N,“則晶胞中Ni原子、Mg

原子之間的最短距離為emo

【答案】⑴3d64s2s（2）>；0>N>H

（3）sd三角錐形IVO等

（4）二者屬于離子晶體，Mg?’的半徑小于Ca*MgO的晶格能大于CaO

⑸①6②（；嗎）③3|213

2應PS

【解析】（1）基態(tài)Fe原子的核電荷數(shù)是26,所以核外也應該有26個運動狀態(tài)不同的電

子?；鶓B(tài)Fe原子的價層電子排布式為3d64s2；Cs元素屬于堿金屬元素第6周期第IA族，位

于周期表中的s區(qū)；（2）元素的第一電離能與元素的金屬性有關(guān)，但Mg的最外層為全充滿狀

態(tài)，電子能量最低，所以第一電離能Mg>Al；元素的電負性與元素的非金屬性變化規(guī)律相

似，故H、N、0元素的電負性由大到小的順序為0>N>H；（3）NFh分子是由極性共價鍵所形

成的極性分子，N原子雜化后的4個sp：'軌道中，有一個雜化軌道已經(jīng)有了一對成對電子不

能再結(jié)合H原子，只能利用另外3個s/軌道上的3個單電子結(jié)合3個H原子形成三個N-N

鍵，而孤對電子對這三個鍵有較強的排斥作用，所以阿3分子構(gòu)型為三角錐型，其中心原子

的雜化方式為sp?雜化；NIh為10電子分子，所以等電子體是等；（4）從MgO與CaO的

熔點均很高，可判斷出二者的晶體類型均為離子晶體。但由于Mg”的半徑小于Ca”,MgO的

晶格能大于CaO,CaO的熔點低于MgO；（5）①從圖中可看出Ni原子位于正方體面心上，而C

原子位于正方體的中心上，所以與頂點位置最近的面心共有6個，即與C緊鄰的Ni有6個；

②a原子的坐標參數(shù)為（1,0,0）,b原子的坐標參數(shù)為（L,1,。），在:維匯體坐標軸中c原子

22

所在位置為x=Ly=0,z=?所以c原子的坐標參數(shù)為（L。，!）；③設晶胞中W原

子、堀原子之間的最短距離為acir,則該晶胞的棱長為/acm,晶胞體積為V=2"13cm?，

由于Ni位于面心，所以完全屬于一個晶胞的Ni=6xg=3個，Mg位7頂點，所以完全屬于

2

5

?個晶胞的Mg=8x：=l-個，碳位于體心，完全屬于該晶胞，所以該晶胞的質(zhì)量為可表示

8

3MNi+MMg+Mc

3MNi+MM+MC

為m=-則晶體的密度mg/cn?’解得好

SP二不二

2缶3

213

2甚NA

4.(2021屆也川南充市間中中學高三月考)元素X的基態(tài)原子中的電子共有7個能級，

且最外層電子數(shù)為1，X原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子。在氣體分析中，常用XC1的鹽酸溶

液吸收并定量測定C0的含量，其化學反應方程式為2XC1+2C0+2H2O=X￡b?2C0?2H?0。

(1)X基態(tài)原子的核外電子排布式為

⑵C、H、0三種元素的電負性由大到小的順序為

(3)X￡k-2C0-2H2O是一種配合物，其結(jié)構(gòu)如圖所示.

①與C0互為等電子體的分子是o

②該配合物中氯原子的雜化方式為O

③在X2Ch?2CO?2H2O中，每個X原子能與其他原子形成3個配位鍵，在圖中用“一”

標出相應的配位鍵。

(4)測定阿伏加德羅常數(shù)的值有多種方法，X-射線衍射法是其中一種。通過對XC1晶體

的X-射線衍射圖像的分析，可得出XC1的晶胞如圖所示，則距離每個X.最近的C1的個數(shù)為

_；在XC1晶體中X+采用面心立方最密堆積，形成四面體和八面體兩種空隙，c「填充在四

面體空隙中，四面體空隙填充率為；若)(?半徑為2口111,晶體的密度為「g-cm3,

試計算阿伏加德羅常數(shù)的值N產(chǎn)(列計算表達式)。

6

?X*

Oci

【答案】(1)Is22s22P63s23P/dZsi或[Ar]3cT°4sl(2)0>C>H

℃\zC\/CO

(3)①'②sd③/X、/X

H,0ClOH3

4x(64+35.5)

(4)450%/axlO/％

P>(

【解析】元素X的基態(tài)原子中的電子共有7個能級，說明有四個電子層，且最外層電子

數(shù)為1,X原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子說明3d軌道排滿，即為Cu[Ar]3dzsI(1)X為Cu,

基態(tài)原子的電子排布式為Is22s22P63s23P63d104sl或[Ar]3d2s]；(2)同周期，從左到右，電負

性逐漸增大，即0>C,非金屬性越強，電負性越強,所以OH,即0>C>H；⑶X2CI2?2C0?2%0

是一種配合物，①找等電子體，找與這些原子相鄰的原子，因此C0互為等電子體的分子是

3

N2；②氯有2個5鍵，還有兩對孤對電子，因此氯原子的雜化方式為sp；③在X2CL-2C0-2H20

中，每個X原子能與其他原子形成3個配位鍵，C0、也0、C1一各提供孤對電子，亞銅離子提

OC\aco

供空軌道，因此配位鍵圖示為；(4)XC1的晶胞如圖所示，以面心分析，

?//'J

左邊兩個C「，右邊兩個，即距離每個X最近的C廠的個數(shù)為4,陰離子形成了八個正

四面體空隙，陽離子填充在四個正四面體體空隙中的，填充率是50%,若X原子的半徑為apm,

即每個邊長為b=2&aPm,晶體的密度為Pg/ciR每個晶胞中有4個Cu‘，4個Cl,

.64+35.5,今廠八

4x--——_4x(64+35.5)

P二——--，阿伏加德羅常數(shù)戶A/4a|03。

V(AaxlO10)3PX(V2

5.(2021屆?廣東廣州市高三月考)FeSe、MgR等超導材料具有廣闊的應用前景。

(1)基態(tài)Fe2?與Fe”離子中未成對的電子數(shù)之比為。

7

(2)向FeSe中嵌入毗咤([J)能得到具有優(yōu)異性能的超導材料。毗咤中氮原子的雜化

類型為________;該分子內(nèi)存在(填標號)。

A。鍵B左鍵C配位鍵D氫鍵

(3)將金屬鋰直接溶于液氨，得到具有很高反應活性的金屬電子溶液，再通過系列反應

可制得FeSe基超導材料Li06(NH2)02(NH3)Q8Fe2Se2。

①NHJ的空間構(gòu)型為o

②液氨是氨氣液化的產(chǎn)物，氨氣易液化的原因是o

③金屬鋰溶于液氨時發(fā)生反應：Li+(m+n)NH3=X+e(NH3)noX的化學式為

(4)一種四方結(jié)構(gòu)的超導化合物的晶胞如圖1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如

圖2所示。

圖中F和。2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l-x代表，則該

化合物的化學式表示為；通過測定密度夕和晶胞參數(shù)，可以計算該物質(zhì)

的x值，完成它們關(guān)系表達式：P=________gcm_3o

以晶胞參數(shù)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(shù)坐標,

8

例如圖1中原子1的坐標為則原子2和3的坐標分別為—

【答案】（1）4：5（2）sp）雜化AB

⑶①V型②氨分子間存在氫鍵，分子間作用力較強，容易液化③Li（NH3）：

2[281+16(1-x)+19x]

gem3。，*

(4)SmFeSeAsOi-xFx230

acNAxlO

【解析】（D基態(tài)Fe’的外圍電子排布式為3d:含有4個未成對電子，基態(tài)Fe?+的外圍

電子排布式為3d*含有5個未成對電子，兩者之比為4：5；（2）0中心C之間形成雙

鍵，故氮原子的雜化類型為sp2雜化，該分子內(nèi)存在著。和萬鍵，故選AB；（3）①NH：的中

心原子的價電子對數(shù)為2+5+1Jx2=4,含有兩對孤對電子，故其空間構(gòu)型為V形；②由

2

于氨氣分子間存在氫鍵，分子間作用力較強，因此氨氣容易液化；③Li+（m+n）NH3=X

+e'（NH3）n，根據(jù)原子守恒和電荷守恒可確定X的化學式為Li（NH3）；；（4）由圖1可知,

每個晶胞中含Sm原子：4x—=2,含F(xiàn)e原子：4x1+1=2,含As原子：4x—=2,含0原子:

242

（8xl+2xl）（l-x）=2（l-x）,含F(xiàn)原子：（8X?+2XL）X=2X,所以該化合物的化學式為

8282

SmFeAsOiR；根據(jù)該化合物的化學式為SmFeAsOjR,一個晶胞的質(zhì)量為

2[28"吧-）+"]一個晶胞的體枳為a-I則密度P」坐

N*a~cNAx\Q

g/cml根據(jù)原子i的坐標（^,1,1）,可知原子2和3的坐標分別為（!，!，0）,

22222

（0,0,—）o

2

6.（2021屆-陜西西安市高新一中高三月考）許多元素及它們的化合物在科學研究和

工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途。請回答下列有關(guān)問題：甲基峽喃與氨在高溫下反應得到甲基此

咯：

9

T1十詆2黑署耳

川2°

H

甲基映喃甲基毗唔

（】）現(xiàn)代化學中，常利用___________上的特征譜線來鑒定元素。與Zn同區(qū)、同周期

元素基態(tài)原子的核外電子簡化排布式是

（2）某同學畫出基態(tài)碳原子的核外電子排布圖：向向回fE，該電子排布圖違

背;甲基吠喃和甲基毗咯所含的非金屬元素中，電負性最大的是

（填元素符號）。

（3）由H、C、N形成的CH2=CHCN分子中碳原子軌道的雜化類型是,Imol

CHFCHCN分子中含n鍵的物質(zhì)的量為molo

⑷配合物［ZMNHJKIU））產(chǎn)中與Zn"形成配位鍵的原子是—（填元素符號）；與NIh分

子互為等電子體的陽離子為o

（5）磷化硼是一種耐磨涂料，它可用作金屬的表面保護層。

①磷化硼晶體晶胞如左下圖甲所示：其中實心球為磷原子，在一個晶胞中磷原子空間

堆積方式為。

②磷化硼晶胞沿著體對角線方向的投影（圖乙0中表示P原子的投影），用?畫出B

原子的投影位置0

（6）如下圖為銅與氧（0）、鈕（Y）、鐵（Ba）形成的一種超導體材料的長方體晶胞結(jié)構(gòu)，

其晶胞參數(shù)如圖（i）所示，該結(jié)構(gòu)中有平面正方形（CuOj和四方錐（CuOj結(jié)構(gòu)單元如圖（ii）

所示。

①該超導體材料的化學式為。

②已知該化合物的摩爾質(zhì)量為Mg-mol\阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其密度為_。

10

（i）金屬?干位置（甘）以金?■子為中心的”■■體

【答案】(1)原子光譜[Ar]3dzs?(2)洪特規(guī)則0

(3)sp\sp3(4)N、0H30*

(4)①面心立方最密堆積②

M/3

⑸①YBa2Cu3()7②a2bNxl0^g/cm-

【解析】（1）光譜分析利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，所以現(xiàn)代化學中，常利

用原子光譜上的特征曲線來鑒定元素；Zn位于ds區(qū)，與Zn同區(qū)、同周期元素是Cu,Cu的

基態(tài)原子的核外電子簡化排布式是［ArWd/s、（2）圖中2p軌道上的2個電子沒有分占不同

的軌道，因此違背了洪特規(guī)則；甲基陜喃和甲基毗咯所含的非金屬元素有C、H、0、N,同

周期元素從左到右電負性增強，同主族元素從上到下電負性減弱，電負性0>N〉C>H,故電負

性最強的是0；（3）CH否CHCN中有3個C,一般來說，與雙鍵相連的C為sp?雜化，與三鍵相

連的C為sp雜化，故雙鍵兩端的兩個C是sp?雜化，鼠基中的C為sp雜化：每個碳碳雙鍵

中有1個冗鍵，每個碳氮三鍵中有2個n鍵，故lmolCH2=CHCN分子中含n鍵的物質(zhì)的量為

3mol；⑷配合物［2求加3）3（1120）產(chǎn)中配體為NIh和1120,與形成配位鍵的原子是N和0；

等電子體是指價電子數(shù)和原子數(shù)相同的分子、離子或原子團，與NW分子互為等電子體的陽

離子為H：O；（5）①P位于晶胞的頂點和面心，屬于面心立方最密堆積;②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析，

立方磷化硼晶胞沿著體對角線方向可以觀察到六邊形，中心B與P重合，六邊形中形成兩個

11

倒立關(guān)系的正三角形，分別由3個B或者3個P形成，所以畫圖為:

（6）①由圖（i）可知，Cu位于頂點和樓上，根據(jù)均攤法，Cu的個數(shù)為8XG+8X'=3,Y在

84

內(nèi)部，數(shù)目為1,Ba也在內(nèi)部，數(shù)目為2,由圖（ii）可知，0原子位于棱上，共有28個，0

1mM

原子個數(shù)為28X==7,故化學式為YBazC*%；②晶胞密度P=;

g/cm\

23Q

abNAx\O

7.（2021屆?湖北武漢市華中師大一附中高三期中）鎂及其化合物在制藥、材料及航空

等行業(yè)中用途廣泛，請回答下列問題：

（1）下列Mg原子的核外電子排布式中，能量最高的是（填字母，下同），能量最

低的是oxyz

A.Is22s2263sl3p「3p「3PziIs22s22P33s23P13pJ3Pzi

C.Is22s22P63sl3p;Is22s22P，3s：

（2）氧化鎂是一種傳統(tǒng)的耐火材料,熔點為2852℃,其熔融物中有自由移動的Mg'和0。

上述兩種離子半徑的大小關(guān)系為__________o

（3）葉綠素是自然界中常見的含鎂有機化合物，其結(jié)構(gòu)示意圖如下所示：

由葉綠素分子的結(jié)構(gòu)可知，其中有Sp2、Sd兩種雜化方式的原子有,分子中存

在（填字母）。

A.配位鍵B.兀鍵C.非極性鍵D.氫鍵e.極性鍵

12

(4)已知MgO與部分鹵化鈉的晶格能及離子間距如下表所示:

化合物MgONaiNaBrNaCl

晶格能/(kJmoL)3890686736787

離子間距/pm205311290276

通過玻恩―哈伯循環(huán)計算MgO晶格能的過程如下圖所示(能最數(shù)據(jù)單位均為kj/mol)o

Mg2*(g)+O2(g)------------------------gO(s)

Il451

Mg<g)I703

|E,o(g)

Mg(g)

|l28449

Mg(s)+4<>2(g)-621

晶格能的大小與有關(guān)，Mg的第一電離能為______kj/molo

(5)尖晶石是由鎂鋁氧化物組成的礦物，有些尖晶石透明且顏色漂亮，可作為寶石。尖

晶石的某種立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，晶胞中含有A型和B型兩種結(jié)構(gòu)單元。

該尖晶石的密度為g-pm〃(用含有a、義人的代數(shù)式表示)

【答案】(Dbd(2)r(tf)>r(Mg24)

(3)C、N、0abce

13

(4)離子間距、離子所帶電荷738

1.136xlO33

(5)MgAl0

243

NAxa

【解析】(Da、b、c處于激發(fā)態(tài)，d處于基態(tài)狀態(tài)，故d的能量最低，a中2P能級2

個電子、3s能級1個激發(fā)到3p能級，c中3s能級1個電子激發(fā)到3p,而b中2p能級3個

電子激發(fā)到3P能級，故b的能量最高；⑵Mg'和電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子

半徑越小，故離子半徑：r(tf)>r(Mg2')；(3)價層電子對為3的原子以sp?雜化，價層電子

對為4的原子以sd雜化，葉綠素中C、N、0原子形成了單鍵、雙鍵，既有sp?雜化、又有

sd雜化；Mg與N原子之間形成配位鍵；C原子與〃原子等之間形成極性鍵，碳碳之間形成

非極性鍵，雙鍵中含有"鍵，沒有氫鍵，符合題意的是：abce；(4)根據(jù)圖中信息可知，

離子間距離越小，離子所帶電荷越多，晶格能越大；根據(jù)晶格能的定義可知：

-3890kJ/mol=-624kJ/mol-(1451kJ/mol+EikJ/mol+128kJ/niol+703kJ/mol+249kj/mol),

E,=738kj/mol；(5)晶胞中含有結(jié)構(gòu)A,結(jié)構(gòu)B均為4個，Mg原子處于晶胞的頂點、面心、

結(jié)構(gòu)A的體內(nèi)，A1原子處于結(jié)構(gòu)B內(nèi)部，0原子處于結(jié)構(gòu)A,結(jié)構(gòu)B內(nèi)部，晶胞中Mg原子

數(shù)目=4+8X2+6XL=8、Al原子數(shù)目=4X4=16,0原子數(shù)目=4X4+4X4=32,故Mg、Al、0

82

,mNM8x142x10s0

=

原子數(shù)目之比為8：16：32=1：2：4,故化學式為：MgAl2O4；P=~NT,=——------;—

VNAVNAxa-

；1.136x1()33

g/pm--\g/pm°

NAxa-

8.(2021屆?湖南懷化市高三模擬)⑴寫出Cr"的核外電子排布式o我

國科學家合成某種格的化合物M(如圖甲)對乙烯聚合表現(xiàn)出較好的催化活性，甲中化學鍵1、

2、3、4屬于配位鍵的是；聚乙烯鏈中碳原子采取的雜化方式為—

(2)lmol(SCN)2中含有八鍵的數(shù)目為oHSCN的結(jié)構(gòu)有兩種，其中硫氟酸(H?S?C

三N)的沸點低于異硫鼠酸(H?N=C=S),原因是。

(3)研究表明水能凝結(jié)成13種類型結(jié)晶體，其中重冰(密度比水大)屬于立方晶系，其立

方晶胞沿x、y或z軸的投影圖如乙,則該晶體中H20的配位數(shù)為;若該晶胞邊長為apm,

重冰的密度為g?cmr寫出數(shù)學表達式，NA為阿伏加德羅常數(shù))。

14

(4)圖丙為FesOi晶體中爐的排列方式，其中。2圍成正四面體空隙(1、3、6、7)和正八

面體空隙(3、6、7、8、9、12)；Fes?！咕w中有一半的Fe"填充在正四面體空隙中，F(xiàn)e?’和另

一半Fe”填充在正八面體空隙中，則晶體中正四面體空隙數(shù)與正八面休空隙數(shù)之比為

;有%的正八面體空隙沒有填充陽離子。

【答案】⑴Is22s22P63s23P63d2sp3

(2)4NA異硫孤酸分子間可形成氫鍵，而硫鼠酸分子間不能形成氫鍵

【解析】(l)Cr核外電子排布式為Is22s22PB3s23P63d54sl失去3個電子成為Cr。Cd核

外電子排布式為Is22s22P63s23P空『；N,0,Cl最外層分別有3、2、1個未成對電子，故分

別形成3、2、1個價鍵，在N原子上有四個價鍵，故2處為配位鍵；聚乙烯鏈中每個碳原子

均為4個單鍵，故C原子雜化方式為sp\(2)(SCN)2中硫原子形成兩個共用電子對、C原子

形成四個共用電子對、N原子形成三個共用電子對，(SCNb結(jié)構(gòu)式為N三C-S-S-C三N,C

和N形成的三鍵中，有2個是兀鍵，則每個分子中含有4個“鍵，則lmol(SCN)2中含有兀

鍵的數(shù)目為4用；能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點較高，異硫鼠酸分子間可形成氫鍵，而硫

銳酸不能形成分子間氫鍵，所以異硫鼠酸熔沸點高于硫銳酸；(3)立方晶胞沿x、y或z軸的

投影圖如圖可知為體心立方堆積，故配位數(shù)為8；每個晶胞中水分子個數(shù)為2,晶胞質(zhì)量m

36

2x18mkg361a30

=——g,晶胞密度「=—=S______=3xlOg?cm；⑷結(jié)構(gòu)中如1、3、

SV①叱⑹…此

6、7的爐一圍成的正四面體空隙有8個，面心位置6個02一圍成的正八面體，將晶胞補全可

15

知共用1條棱的4個面心的。2與該棱頂點處的2個0丁也圍成正八面體，而這樣的正八面

體為4個晶胞共有，晶胞中正八面體數(shù)目=1+12><!=4,則晶體中E四面體空隙數(shù)與正八

4

面休空隙數(shù)之比為8：4=2：1；內(nèi)圖可知晶體結(jié)構(gòu)中。2-離子數(shù)目為8X：+6X；=4,由

化學式可知晶胞中Fe原子數(shù)目為3,根據(jù)化合價代數(shù)和為0,則晶胞中含有2個Fe\1個

Fe：Fe3()4中有一半的Fb填充在正四面體空隙中，另一半Fe”和Fe??填充在正八面體空隙中，

則填充在正四面體空隙中的Fe"為1個，填充在正八面體空隙中有1個Fe”和1個Fe2;有

2個正八面體空隙沒有填充陽離子，則有50%的正八面體空隙沒有填充陽離子。

9.(2021屆?山東青島市高三質(zhì)檢)鈣和銅合金可用作電解制鈣的陰極電極材料，請回

答下列問題：

(1)基態(tài)Cu的價電了排布式為o

(2)CaC0a高溫分解可制得CaC。CaO與C在一定條件下可生成CaC?,CaC?與水反應生成

Ca(0H)2和一種四原子氣體分子Mo

①CaC03中陰離子的空間構(gòu)型為o

②該氣體分子M中。鍵與n鍵的數(shù)目之比為o

(3)工業(yè)上電解CaCL制Ca而不用CaO,請從結(jié)構(gòu)角度解釋原因。

(4)在堿性溶液中，縮二服HN(CONIl2)2與CuSOi反應得到一種特征紫色物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)如

圖所示，該反應原理可用于檢驗蛋白質(zhì)或其他含肽鍵的化合物。

飛HPl2'

ZY

L<)oJ

縮二版分子中碳原子與氮原子的雜化類型分別為、。

(5)?種鈣銅合金的結(jié)構(gòu)可看作圖a、b兩種原子層交替堆積排列而成c,其晶胞如圖do

a圖中Ca-Ca間距離為xpm,c圖中Ca-Ca間距離距離為ypm。

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①已知原子擁有的盡可能多的相鄰原子的個數(shù)叫該原子的配位數(shù)，則晶胞C中Ca原子

的配位數(shù)(Cu原子)為。

②設阿伏加德羅常數(shù)為耳，則該鈣銅合金的密度是—g/cnf(列出計算表達式)。

【答案】(D3cT4sl(2)①平面三角形②3：2

(3)C1比半徑大，所帶電荷數(shù)小，CaCL熔點較低，熔化時消耗能量少

(4)sp2sp3

(40+5x64)x2

⑸①18?y2o

\/5xyxlO^xNA

【解析】(DCu原子核外有29個電子，根據(jù)洪特規(guī)則，基態(tài)銅原子的價電子排布式為

3d”4si；

4+2

(2)①Ca(U中陰離子是CO〉，中心C原子的價電子對數(shù)是4二3,配位原子數(shù)是3,

2

無孤電子對，空間構(gòu)型為平面三角形；②氣體分子M是HC三CH,結(jié)構(gòu)式是H-C三C-H,。鍵

與五鍵的數(shù)目之比為3：2；(3)CaCL和CaO相比，比“半徑小、所帶電荷數(shù)多，CaCl2

熔點較低，熔化時消耗能量少，所以工業(yè)上電解CaCL制Ca而不用CaO；(4)根據(jù)圖示

"<)o--2-

)—NHoHN—C

HNXXK4，碳原子形成3個。鍵，無孤電子對，碳原子雜化類型是

(-NH,HN-C

fH\

L。o」

sp2；氮原子形成3個。鍵，有1對孤電子對，氮原子雜化類型是sp3；(5)①根據(jù)晶胞c可

知，離Ca原子最近且距離相等的Cu原子有18個，Ca的配位數(shù)是18；②根據(jù)晶胞圖d,晶

胞的體積是且爐]o-3Ocm3,根據(jù)均攤法，i個晶胞中含有ca原了數(shù)±x4+!x4=l,

2126

17

Cu原子數(shù)是1x8+1=5；則該鈣銅合金的密度是(40+5x64)x2

2-30g/cm\

2x/3xyxl0xNA

10.(2021屆-福建廈門市高三質(zhì)檢)我國科學家合成了一種高容量的鋰離子電池的負

極材料FesC,其合成路線如圖：

丙般

FeClj十八靠明碇

RttFeO

—?乙酰丙第----------?乙一丙第鐵34—?FeaC

乙酸乙酯28OXsocrc

(1)基態(tài)Fe核外電子排布式為o

(2)丙酮中碳原子雜化方式為。

(3)FeCb熔點為306℃、沸點為315℃：Fe?。l中電子可在Fe*、Fe”間迅速發(fā)生轉(zhuǎn)移。

①FeC1：；屬于晶體。

②Fe3(h晶體導電(填“能”或“不能”)。

(4)十八烯酸結(jié)構(gòu)有A(MAAAAAA/R)和)

①十八烯酸的分子式為o

②A和B的關(guān)系為(填標號)。

A5.碳鏈異構(gòu)B.官能團異構(gòu)C.順反異構(gòu)【).位置異構(gòu)

③十八烯酸可作為表面活性劑促進膠狀形成，其親水基團為o

(5)Fe3c晶胞呈長方形，其結(jié)構(gòu)如圖所示，其中部分鐵原子未標出。

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①與碳原子緊鄰的鐵原子的空間結(jié)構(gòu)為一（填“正四面體”或‘正八面體”）。

②晶胞含有個碳原子。

③Fe和C的原子半徑分別為rFenm和rcnm,則Fe3c晶胞中原子體積占晶胞體積的百分

率為（列出計算式）。

【答案】（1）[Ar]3d64s2（2）sp\sp3

（3）①分子②能⑷①CM02②c③竣基

84x4/（3彳』）

（5）①正八面體②4