2019届高考化学一轮复习晶体结构与性质作业 5页

‎1、 (1)CH3COONH2 分子中各元素第一电离能大小顺序__________，该物质中碳原子杂化方式为_______________________________。‎ ‎(2)工业制备铁氧体也可使用沉淀法，制备时常加入氨(NH3)、联氨(N2H4) 等弱碱。‎ N2H4‎ NH3‎ 熔点/℃‎ ‎2‎ ‎-77.8‎ 沸点/℃‎ ‎113.5‎ ‎-33.5‎ 比较上表中氨(NH3)、联氨(N2H4) 的熔、沸点，解释其高低的主要原因________，的离域π键表示为________________________，与NH3 互为等电子体的阳离子有__________。‎ ‎(3)浅红色Cr [(H2O)3(NH3)3]Cl3中铬离子价电子排布式为__________________。‎ ‎(4)SiC具有高硬度，高耐磨性，高耐腐蚀性和较高的高温强度特点，已成为一种重要的工程材料，其晶体具有六方ZnS 型结构。晶胞参数a=308pm，c=505pm，已知C原子的分数坐标(0,0,0)和(,,)；Si原子的分数坐标(0,0,)和((,,)‎ ‎①按比例在下框中商出SiC 六方晶胞_______‎ ‎②列式计算Si-C的键长_______(保留整数部分)‎ ‎2、 [化学一选修3:物质结构与性质]‎ 氮和氧是地球上极为丰富的元素。请回答下列问题:‎ ‎(1)从原子轨道重叠方式考虑，氮分子中的共价键类型有____________；氮分子比较稳定的原因是_________。‎ ‎(2)C、N、O 的第一电离能由大到小的顺序为_____________(用元素符号表示)；NH3 易溶于水而CH4 难溶于水的原因是____________________________________________。‎ ‎(3)X+ 中所有电子恰好充满K、L、M 3 个电子层。‎ ‎①X+ 与N3- 形成的晶体结构如图所示。X 原子的核外电子运动状态有____种；基态N3-的电子排布式为______；与N3-等距离且最近的X+ 有______个。‎ ‎②X2+ 和Zn2+ 分别可与NH3 形成[X(NH3 )4 ]2+、[Zn(NH3)4]2+‎ ‎，两种配离子中提供孤电子对的原子均为_______(写元素名称)。已知两种配离子都具有对称的空间构型，[Zn(NH3)4]2+ 中的两个NH3 被两个Cl- 取代只能得到一种结构的产物，而[X(NH3)4]2+ 中的两个NH3 被两个Cl- 取代能得到两种结构不同的产物，则[X(NH3)4]2+的空间构型为_______；[Zn(NH3)4]2+中Zn 的杂化类型为_______________。‎ ‎(4)最新研究发现，水能凝结成13种类型的结晶体。除普通冰外，还有-30℃才凝固的低温冰，180℃依然不变的热冰，比水密度大的重冰等。重冰的结构如图所示。已知晶胞参数a=333.7 pm，阿伏加德罗常数的值取6.02×1023，则重冰的密度为_______g.cm-3(计算结果精确到0.01)。‎ ‎3、钴及其化合物在生产中有重要作用，回答下列问题 ‎(1)钴元素基态原子的电子排布式为_________________，未成对电子数为________________。‎ ‎(2)配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3是钴重要化合物 ‎①H2O的沸点___ (填“高于”或“低于”)H2S,原因是_______；H2O中O的杂化形式为_____。H2O是_____分子(填“极性”或“非极性”)。‎ ‎②[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3Co3+配位数为___。阳离子的立体构型是___________。[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3若其中有两个NH3分子被Cl取代，所形成的[Co(NH3)2(H2O)2] 3+的几何异构体种数有(不考虑光学异构)___________种。‎ ‎(3)金属钴是由______键形成的晶体；CoO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Co2+和Fe2+的离子半径分别为74.5pm和78pm,则熔点CoO______FeO。‎ ‎(4)一氧化钴的晶胞如图，则在每个Co2+的周围与它最接近的且距离相等的Co2+共有_____个，若晶体中Co2+与O2-的最小距离为acm，则CoO的晶体密度为_______(用含NA和a的代数式表示。结果g/cm3,已知:M(Co)=59g/mol；M(O)=16g/mol，设阿佛加德罗常数为NA)。‎ ‎4、[化学一选修3:物质结构与性质]我国具有悠久的历史，在西汉就有湿法炼铜(Fe+CuSO4=Cu+FeSO4),试回答下列问题。‎ ‎(1)Cu2+的未成对电子数有______个，H、O、S 电负性由大到小的顺序为_______。‎ ‎(2)在硫酸铜溶液中滴加过量氨水可形成[Cu(NH3)4]SO4蓝色溶液。‎ ‎①[Cu(NH3)4]SO4中化学键类型有_______，[Cu(NH3)4]2+ 的结构简式为_______，阴离子中心原子杂化类型为______。‎ ‎②氨的沸点远高于膦(PH3)，原因是______________。‎ ‎(3)铁铜合金晶体类型为_____；铁的第三(I3)和第四(I4)电离能分别为2957kJ/mol、‎ ‎5290kJ/mol，比较数据并分析原因________________。‎ ‎(4)金铜合金的一种晶体结构为立方晶型，如图所示。‎ ‎①该合金的化学式为____；‎ ‎②已知该合金的密度为dg/cm3,阿伏加德罗常数值为NA，两个金原子间最小间隙为apm(1pm=10-10cm)。则铜原子的半径为_______cm(写出计算表达式)。‎ ‎5、碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。根据要求回答下列问题:‎ ‎（1）碳原子的价电子排布图:_________，核外有_________种不同运动状态的电子。‎ ‎（2）碳可以形成多种有机化合物，下图所示是一种嘌呤和一种吡啶的结构，两种分子中所有原子都在一个平面上。‎ ‎①嘌呤中所有元素的电负性由大到小的顺序__________。‎ ‎②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大，解释原因_____________。‎ ‎③吡啶结构中N 原子的杂化方式___________。‎ ‎④分子中的大π键可以用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)。该嘌呤和吡啶中都含有大π键,请问该吡啶中的大π键表示为__________。‎ ‎（3）碳可形成CO、CO2、H2CO3等多种无机化合物。‎ ‎①在反应CO 转化成CO2 的过程中，下列说法正确的是______。‎ A.每个分子中孤对电子数不变 B.分子极性变化 C.原子间成键方式改变 D.分子的熔沸点变大 ‎②干冰和冰是两种常见的分子晶体，晶体中的空间利用率: 干冰___冰。(填“>”、 “<”或“=”)‎ ‎③H2CO3与H3PO4 均有1个非羟基氧，H3PO4为中强酸，H2CO3为弱酸的原因______。‎ ‎（4）在2017 年，中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体: T- 碳。T- 碳的结构是: 将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4 个碳原子组成的正四面体结构单元取代，形成碳的一种新型三维立方晶体结构，如下图。已知T- 碳晶胞参数为a pm ‎，阿伏伽德罗常数为NA，则T- 碳的密度的表达式为______g/cm3。 ‎ ‎6、工业制玻璃时，发生的主要反应的化学方程式为： ‎ 完成下列填空：‎ ‎（1）钠原子核外具有______种不同能量的电子，钠元素在周期表中的位置为____________。‎ ‎（2）在上述反应中，反应物和生成物的晶体类型共有_____种，写出气体产物的电子式_______________。‎ ‎（3）上述物质中的非金属元素原子半径由大到小顺序为___________（用元素符号表示），下列能判断它们的非金属性强弱的依据是：________（选填编号）。‎ a. 气态氢化物的熔沸点 b. 最高价氧化物对应水化物的酸性 c. 气态氢化物的热稳定性 d. 三种元素两两形成的化合物中电子对偏向 ‎（4）常温下，相同物质的量浓度的和溶液中， _____ （填“>”、“<”或“=”）。‎ ‎（5）向10mL一定浓度的溶液中逐滴加入0.1mol/L的稀盐酸，加入盐酸的体积与产生气体的体积有如图关系。由此可知原溶液的物质的量浓度为__________。在滴入盐酸的整个过程中，溶液中的变化情况是______________。‎ ‎7、钾、碘、铁元素对人体的健康起到至关重要的作用，回答下列问题:‎ ‎(1)基态K 原子核外有______种不同运动状态的电子，有_____种不同形状的电子云，价电子排布式是__________________。‎ ‎(2)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于____晶体。‎ ‎(3)赤铁盐(K3[Fe (CN)6])主要用于制药、电镀等工业，其煅烧分解生成KCN、(CN)2等物质。‎ ‎①(CN)2中存在碳碳键，则分子中含有___个σ键，___个π键。‎ ‎②KCN 与盐酸作用产生HCN，则HCN中心原子C的杂化轨道类型__________________。‎ ‎(4)KIO3晶体是一种性能良好的非线型光学材料，具有钙钛矿型的立体结构。‎ ‎①已知A离子坐标参数为(0,0,0)，则B离子的坐标参数________________。‎ ‎②若KIO3晶胞参数为a纳米(nm)、阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体密度为_____g·cm-3(列出计算式即可)。‎ ‎③若碘原子处在各顶点位置，则钾离子和氧原子在晶胞中的位置分别是_______、___________。‎ ‎8、TiO2是一种性能优良的半导体光催化剂，能有效地吸附有机污染物（如甲醛、甲苯等)和含氮化合物(如NH3、CN－等）转化为CO2和N2等小分子物质。‎ ‎（1）Ti基态核外电子排布式为________________。‎ ‎（2）甲醛HCHO分子空间构型为_____；分子中碳原子轨道杂化类型为_____，π键和σ键的个数之比为____，‎ ‎（3）氨气极易溶于水，是因为氨和水的分子均是_________，还因为___________。‎ ‎（4）甲苯分子中能够共平面的原子最多为____个；苯环不易被卤素加成，而比较容易被卤素取代苯环上的氢，原因是___________________。‎ ‎（5）含CN－的污水毒性极大，用NaClO先把CN－氧化为CNO－，然后在酸性条件下再将CNO－氧化为无污染的气体。请写出与CNO－互为等电子体的微粒______分子或离子，写一种）。‎ ‎（6）Ti[(CN)4]2-中Ti2+与CN-的C原子形成配位键。不考虑空间构型，Ti[(CN)4]2-的结构可表示为_____________________。‎ ‎（7）Ti的某氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐的晶胞结构如图所示（Ti4+位于立方体的顶点，Ca2+ 处于立方体的中心）。该晶体中，Ti4+和周围____ 个O2-相紧邻；若该晶胞的密度为dg/cm3则钛氧键的键长为______pm （用带NA的代数式表示）。‎ ‎9、硼、铝属元素周期表IIIA短周期元素。回答下列问题：‎ ‎（1）基态B原子的价电子轨道表达式为__________，其第一电离能比Be ________（填“大”或“小”）。‎ ‎（2）氨硼烷（NH3BH3）是最具潜力的储氢材料之一，分子中存在配位键，能体现配位键的结构式为__________，与氨硼烷互为等电子体的烃的分子式为__________。‎ ‎（3）插图 ‎（4）插图 ‎（5）插图 ‎（3）常温常压下硼酸晶体为结构层状，其二维平面结构如图所示：‎ 硼酸的化学式为__________，B原子的杂化类型为_______。从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大：_____________________________________。‎ ‎（4）8-羟基喹啉铝是一种黄色粉末，它是OLED中的重要发光材料及电子传输材料，其微观结构如图所示，8-羟基喹啉铝中存在的化学键为______________。‎ A.金属键 B.极性键 C.非极性键 D.配位键 E.π键 ‎（5）金属铝晶体中原子呈面心立方紧密堆积（如上图）。该晶胞空间利用率为_________________（用含π的代数式表示）；铝的密度是2.7g？cm-3,阿伏伽德罗常数为NA,依此可计算出Al原子半径r（Al）=__________cm.‎ ‎10、 （1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_______________形象化描述， 基态磷原子的核外电子排布式为______________，有__________________个未成对电子， 白磷(P4)的立体构型为__________________，其键角为__________________。‎ ‎（2） [Cu(NH3)4]SO4的配体为__________________，[Cu(H2O)4]2+中提供孤电子对的是__________________原子。（填元素符号）‎ ‎（3）有下列六种物质：①MgCl2晶体 ②石墨 ③ SiC ④白磷（P4）晶体 ⑤金刚石 ⑥铁，其中属于离子晶体的是__________________，属于分子晶体的是__________________，属于原子晶体的化合物是__________________。（填序号）‎ ‎（4）肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知在25℃，101 kPa 时，16.0 g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和水，放出热量312 kJ，N2H4完全燃烧的热化学方程式是__________________。‎ ‎11、 硅、铜、镓、硒等化学物质可作为制造太阳能电池板的材料。‎ ‎(1)镓是ⅢA族元素，写出基态镓原子的核外电子排布式__________________。‎ ‎(2)硒为第四周期ⅥA族元素，与其相邻的元素有砷(33号)、溴(35号)，则三种元素的电负性由大到小的顺序为______________(用元素符号表示)。‎ ‎(3)SeO3分子的立体构型为____，与硒同主族元素的氢化物(化学式为H2R)中，沸点最低的物质化学式为____。‎ ‎(4)硅烷(SinH2n＋2)的沸点与其相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是____________。‎ ‎(5)金属铜投入氨水中或投入过氧化氢溶液中均无明显现象，但投入氨水与过氧化氢的混合液中，则铜片溶解，溶液呈深蓝色，写出使溶液呈深蓝色的离子的化学式_____。‎ ‎(6)一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中金原子位于顶点，铜原子位于面心，则该合金中金原子(Au)与铜原子(Cu)个数之比为____________，若该晶体的晶胞边长为a pm，则该合金的密度为________________g·cm－3(列出计算式，不要求计算结果，设阿伏加德罗常数的值为NA)。‎ ‎12、（1）许多金属元素有焰色反应，金属存在焰色反应的原因是___________________________。‎ ‎（2）基态铝原子中，有______种电子运动状态，其中p轨道的电子云轮廓图的形状为_______。‎ ‎（3）我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。‎ ‎①图中R中阳离子是______(填写化学式)，相对分子质量较大的阳离子中心原子的杂化类型是____。‎ ‎②图中R中阴离子N5-中的σ键总数为___________个。分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)，则N5- 中的大π键应表示为___________。‎ ‎（4）氮与铝之间形成化合物X，具有耐高温抗冲击等性能。X的晶体结构如图所示。‎ ‎①已知氮化硼与X晶体类型相同，推测氮化硼的熔点比X的熔点___________(填“高”、“低“ ) ，可能的原因是_________________________________________。‎ ‎②若X的密度为ρg·cm-3，则晶体中最近的两个Al原子的距离为___________cm。(阿伏加德罗常数的值用NA表示)‎ ‎13、氮族元素和硼族元素在生产生活中有很重要的地位。‎ ‎(1)写出硼族元素Ga的基态原子核外电子排布式_________________。‎ ‎(2)NF3的分子构型为__________，NO3-的空间构型为______，1molNO3-中含有的σ键的数目为：_________。‎ ‎(3)氮化硼的立方结晶的变体被认为是已知的最硬的物质。BN的晶体结构与金刚石相似，其中B原子的杂化方式________。‎ ‎(4)元素第一电离能的大小：As______（填“”或“＝”）Ga，原因是__________。‎ ‎(5)相同条件下，在水中的溶解度：NH3（填“”或“＝”）PH3，原因是__________。‎ ‎(6)已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示，其晶胞边长为cpm。则砷化镓的化学式为________，晶胞中As原子和它最近的Ga原子之间的距离为_______pm（用含c的式子表示），砷化镓的密度为_______g/cm3（设NA为阿伏加德罗常数的值，用含c、NA的式子表示，原子量：Ga-70，As-75）。‎ ‎14、氨、磷属于同一主族元素，是组成生命体的重要元素，其单质及化合物用途广泛。回答下列问题：‎ ‎（1）基态P原子的核外电子排布式为_____， 磷及其同周期相邻元素第一电离能由大到小的顺序是______________________。‎ ‎（2）NH3比PH3易液化的原因是______________________。‎ ‎（3）自然固氨现象发生的一系列化学变化：N2→NO→NO2→HNO3→NO3- 解释了民谚“雷雨发庄稼”的原理。‎ ‎①N2分子结构中。σ键和π键之比为_________，己知NN的键能为946kJ·mol-1，远大于N—N的键能(193 kJ·mol-1) 的三倍，原因是______________________。‎ ‎②NO3-中N原子采取___________杂化方式，其空间构型为__________，写出它的一种等电子体的化学式_____________________。‎ ‎③已知酸性： HNO3>HNO2，下列相关见解合理的是_________________。‎ A.含氧酸中氧原子总数越多，酸性越强 B.同种元素化合价越高，对应含氧酸的酸性越强 C.HNO3中氮元素的正电性更高，在水溶液中更易电离出H+，酸性强于HNO2‎ ‎（4）磷化硬(BP) 是一种超硬耐磨涂层材料，其晶胞结构如图所示，图中a点和b点的原子坐标参数依次为（0，0，0）、（， ， ），则c 点的原子坐标参数为_______。已知该晶体密度为ρg·cm-3，则B-P键的键长为_____pm （阿伏加德罗常数用NA表示，列出计算式即可）。‎ ‎15、碳、氧、氯、镁、镍、铜是几种重要的元素，请回答下列问题：‎ ‎(1)镍元素的核电荷数为28，则基态原子的电子排布式为____________________，结构中有__________种不同形状的电子云。‎ ‎(2)MgO的熔点高于CuO的理由是________________________________________。‎ ‎(3)镁原子第一电离能反常地高于铝的原因是_____________________________。‎ ‎(4)Ni与CO能形成配合物，该分子中键与键个数比为__________。‎ ‎(5) 分子中的中心原子杂化轨道类型是__________，该分子的空间构型为__________。‎ ‎(6)铜与氧可形成如图所示的晶胞结构，其中铜原子均匀地分散在晶胞内部，a、b原子的坐标参数依次为(0，0，0)、，则d原子的坐标参数为____________________，已知：该晶体的密度为， 是阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数为__________cm(列出计算式即可)。‎ ‎16、(1)以下对核外电子运动状态的描述正确的是_____(填标号)‎ A.能层序数越大，s电子云的半径越大 B.在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定相同 C.电子的运动与行星相似，围绕原子核在固定的轨道上高速旋转 D.能量低的电子只能在s轨道上运动，能量高的电子总是在f轨道上运动 ‎(2)下面是一些原子的2p能级和3d 能级中电子排布的情况，其中正确的是____(填标号)‎ A. B. C. D.‎ ‎(3)下列说法正确的是_____(填标号)‎ A.所有物质中都存在化学键 B. σ键和π键都只能存在于共价分子中 C.全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键 D.乙烷分子中只存在σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键 ‎17、在电解炼铝过程中加入冰晶石(用“A”代替)，可起到降低Al2O3熔点的作用。冰晶石的生产原理为2Al(OH)3＋12HF＋3Na2CO3=2Na3AlF6＋3CO2↑＋9H2O。根据题意完成下列填空：‎ ‎（1）冰晶石的化学式为Na3AlF6 ，其中含有_______________________________等化学键。‎ ‎（2）生成物中含有10个电子的分子是________(写分子式)，该分子的空间构型_______，中心原子的杂化方式为___________________。‎ ‎（3）反应物中所含元素电负性最大的元素为________(填元素符号)，写出其原子最外层的电子排布图：_______________，它的氢化物的沸点比同主族其它氢化物的沸点高，原因是：_______________________________。 ‎ ‎（4）冰晶石由两种微粒构成，它的晶胞结构如图甲所示，小黑点“●”位于大立方体的顶点和面心，小圆圈“○”位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，那么大立方体的体心处小三角“？”所代表的是__________（填“小黑点”或“小圆圈”），它代表的是______________(填微粒化学式)。‎ ‎（5）Al单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示，其晶胞特征如图丙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示：‎ 若已知Al的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M，则一个晶胞中Al原子的数目为___________个； Al晶体的密度为__________(用字母表示)。‎ ‎18、(1) 基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为_________。‎ ‎(2) CH3COOH中C原子轨道杂化类型为_________；1molCH3COOH分子含有σ键的数目为_________。‎ ‎(3) 复化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。‎ ‎①基态硼原子的电子排布式为__________。‎ ‎②六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为__________‎ ‎，分析其结构，与石墨相似却不导电，原因是__________。‎ ‎③NH4BF4 (氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管原料之一。1mol NH4BF4 含有__________mol 配位键。‎ ‎(4) Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为_______，微粒之间存在的作用力是__________。‎ ‎(5) 晶胞有两个基本要素：‎ ‎①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为金刚石的晶胞，其中原子坐标参数A为(0,0 ,0);B为(,0, );C为(,,0)。则D原子的坐标参数为__________。‎ ‎②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知金刚石晶胞参数acm，其密度为__________g·cm-3(列出计算式即可)。 ‎ ‎19、前36号元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，A与B是同一周期紧邻元素，B与D同一主族，B元素氢化物的水溶液可用于玻璃的雕刻。C元素是同周期元素中第一电离能最小的元素，C与E的最外层电子数相同，E元素内层均排满电子。‎ ‎（1）基态原子E的电子排布式为___________；依据电子排布周期表划分为5个区，该元素位于周期表的_________区。‎ ‎（2）元素A、B、D电负性由大到小的顺序为___________。‎ ‎（3）D2A分子中，中心原子的杂化方式为___________。分子键角大小关系，AB2分子_____D2A分子(填“大于”，“小于”或“等于”)，原因_________________________。‎ ‎（4）单质C经常用于储氢，储氢后形成晶体结构如图所示：‎ 该晶体中与C离子近邻的氢离子有_______个。这些氢离子，构成的空间构型为_______。已知C离子与氢离子之间最近的核间距为a pm，则该晶体的密度为_____g·cm-3。‎ ‎20、 钾、氟及锌的相关化合物用途非常广泛。回答下列问题：‎ ‎（1）基态锌原子的价电子排布式为___________；K、F、Zn的电负性从大到小的顺序为___________。‎ ‎（2）Zn与Ca位于同一周期且最外层电子数相等,钙的熔点与沸点均比锌高,其原因是 ‎_______________。‎ ‎（3）OF2分子的几何构型为___________（1分）,中心原子的杂化类型为___________。‎ ‎（4）KOH 与O3反应可得到KO3(臭氧化钾),KO3中除σ键外,还存在___________。‎ ‎（5）K、F、Zn组成的一种晶体结构如图所示,其晶胞参数为a=0.4058 nm。‎ ‎①晶胞中Zn2+的配位数为___________个。‎ ‎②该晶体的密度为___________(列出算式即可,用NA表示阿伏加德罗常数的数值)g·cm-3。‎ ‎21、铜铟镓硒薄膜太阳能电池(GIGS)是第三代太阳能电池的典型代表，已成为全球光伏领域研究的热点之一，回答下列问题:‎ ‎(1)镓(Ga)价电子排布式为______，镓(Ga)与铟(In)同主族第一电离能较小的为______(用元素符号表示)。‎ ‎(2)硒属于_______区元素。O、S、Se简单氢化物稳定性由強到弱的顺序为______，中心原子的杂化方式为___________，键角最大的是_____________。‎ ‎(3)已知N-N、N=N键能之比为l:4.9，而C-C、C=C键能之比为1:2.34。则N2和C2H2中叁键能较大的是__________ (填化学式)。‎ ‎(4)某晶体的晶胞结构如图所示(在该晶体中通过掺入适量的Ga以替代部分In就可以形GIGS晶体)，该晶体的化学式为__________。‎ 图中A原子和B原子坐标(分别为(0,0,0)，(0,0, )，则C原子坐标为_________。‎ ‎22、研究晶体的结构对化学新材料的发现有着重要的价值。‎ ‎（1）晶胞中任一个原子的中心位置均可用称之为原子分数坐标的三个分别小于1的数（x，y，z）来予以规定。某晶体的晶胞结构如图所示，1号原子坐标为（0，0，0），2号原子坐标为（1/3，2/3，0），该晶体的化学式为___________，该晶胞参数为：a = 250.4 pm, c = 666.1 pm，γ = 120o； 3号原子坐标为_____________，列出上述晶体中A和B两原子间的最小核间距的计算式为_____________。（不必算出数值，但需要化简）‎ ‎（2）体心立方堆积的晶胞是个立方体，如果半径为r的原子保持紧密接触，立方体的中心能容得下半径最大为___________的一个原子。‎ ‎（3）Fe能形成多种氧化物，其中FeO晶胞结构为NaCl型。晶体中实际上存在空位、错位、杂质原子等缺陷，晶体缺陷对晶体的性质会产生重大影响。由于晶体缺陷，在晶体中Fe和O的个数比发生了变化，变为FexO(x＜1)，若测得某FexO晶体密度为5.71 g·cm－3，晶胞边长为4.28×10－10 m，则FexO中x＝__________(结果保留两位有效数字)。‎ ‎（4）钙钛矿晶体的结构如图所示。假设把氧离子看做硬球接触模型，钙离子和钛离子填充氧离子的空隙，氧离子形成正八面体，钛离子位于正八面体中心，则一个钛离子被__________个氧离子包围；钙离子位于立方晶胞的体心，一个钙离子被_____个氧离子包围。钙钛矿晶体的化学式为__________。若氧离子半径为a pm，则钙钛矿晶体中两个钛离子间最短距离为_______pm，钛离子与钙离子间最短距离为_______pm。‎ ‎（5）钛元素有两种同素异形体，常温下是六方堆积，高温下是体心立方堆积。如图所示F晶体的结构中，晶胞参数a=0.295nm，c=0.469nm，则该F晶体的密度为_____________ g· cm-3‎ ‎(用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可，不用化简)。‎ 参考答案 ‎1、【答案】 N>O>H >C SP3杂化、SP2 杂化 联氨分子间形成的氢键数目多于氨分子间形成的氢键 H3O+ 3d3 黑球是碳，白球是硅 dsi-c= (1- )c=×505pm= 189pm ‎【解析】(1)CH3COONH2所含四种元素分别为N、H、C、O，同一主族，从上到下，第一电离能减小，同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，但是氮元素的2p能级容纳3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于同周期的相邻元素，所以四种元素第一电离能由大到小的顺序为：N>O>H>C ； CH3COONH2中甲基中的C原子 sp3杂化，羧基中的C原子 sp2杂化；正确答案：N>O>H>C； sp3杂化、sp2杂化 。 ‎ ‎(2)氨和联氨分子间均存在氢键，但联氨分子间形成的氢键数目多于氨分子间形成的氢键，故联氨的沸点明显高于氨； 分子中，6个碳的P轨道，每个碳含有1个电子，1个氮的P轨道，含有2个未参与成键的电子，因此大π键中含有的电子数为8，参与形成π键的原子数为7，所以的离域π键表示为；原子数、总电子数均相等的物质，其结构相似，物理性质相近，相应的物质称为等电子体，所以与NH3 互为等电子体的阳离子有H3O+；正确答案：联氨分子间形成的氢键数目多于氨分子间形成的氢键； ； H3O+。‎ ‎(3) 根据化合价法则，Cr[(H2O)3(NH3)3]Cl3中铬为+3价，铬原子核外电子排布为ls22s22p63s23p63d54s1，Cr3+价电子排布式为3d3；‎ ‎(4)①SiC六方晶胞的轴比c/a＝505pm/308pm＝1.64，Si原子和C原子的共价半径分别为113 pm和77 pm，参照这些数据和原子的坐标参数，画出SiC的六万晶胞如下图所示： 黑球是碳，白球是硅 ；正确答案：黑球是碳，白球是硅。‎ ‎②由上图中的晶胞图可知，Si－C键键长为dsi-c=(1- )c=×505pm=189pm；正确答案：189pm。‎ ‎2、【答案】 σ键和π键 氮氮叁键的键能大 N>O>C NH3和H2O分子间形成氢键，CH4为非极性分子，不易溶于水 29 1s22s22p6 6 氮 平面正方形 sp3 1.61‎ ‎【解析】(1)氮气分子的结构式为NN，其中的共价键类型为一个σ键和两个π键，氮气分子比较稳定的原因就是氮氮叁键的键能大，不易被破坏；‎ ‎(2)由于同周期元素的第一电离能从左到右一般是逐渐增大的，但N元素最外层的2p上只有3个电子，属于半满状态，比较稳定，所以N元素的第一电离能大于O元素的，因此C、N、O 的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C；NH3 分子中的N元素和水分子中的O元素都具有强的吸引电子能力，它们通过H原子在NH3 分子和水分子间形成氢键，因此NH3 易溶于水，但CH4 中的C元素没有强的吸引电子能力，且CH4为非极性分子，所以不能溶于极性的水中；‎ ‎(3) ①X+ 中所有电子恰好充满K、L、M 3 个电子层，则X原子核外电子数为2+8+18+1 =29，即X是29号元素Cu ‎，因为原子核外没有运动状态完全相同的两个电子存在，所以Cu原子核外电子的运动状态共有29种；基态N3-的电子排布式为1s22s22p6；由晶体结构图可知与N3-等距离且最近的X+ 有6个，分别在棱的中点，位于N3-的上下、左右、前后六个位置；②NH3分子中的N原子上有孤电子对，所以两种配离子中提供孤电子对的原子为氮元素；已知两种配离子都具有对称的空间构型，[Zn(NH3)4]2+ 中的两个NH3 被两个Cl- 取代只能得到一种结构的产物，说明该离子为正四面体结构，其中Zn以sp3杂化提供四个完全等效的共价键，而[Cu(NH3)4]2+ 中的两个NH3 被两个Cl- 取代能得到两种结构不同的产物，说明该离子为平面正方形结构，两个氯原子在同一边上或在对角线上，是两种不同的结构；‎ ‎(4)根据重冰的结构可知，其中含有2个水分子，所以该晶胞的质量为= g，其体积为a3=(3.337×10-8cm)3=3.72×10-23cm3，所以其密度为/3.72×10-23cm3 = 1.61 g/cm3。 ‎ ‎3、【答案】 1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 3 高于 H2O分子间可形成氢键 sp3 极性 6 八面体 5 金属 ＞ 12 ‎ ‎【解析】(1)钴元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；未成对电子数为3个；‎ ‎(2) ①H2O的沸点高于H2S，原因是H2O分子间可形成氢键；H2O中O的杂化形式为sp3；水分子是极性分子；②在配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3中，Co3+配位数为6；其阳离子的立体构型是八面体；若[Co(NH3)4(H2O) 2]Cl3中有两个NH3分子被Cl取代，所形成的[Co(NH3)2(H2O) 2] 3+的几何异构体种数有五种，‎ ‎(3) 金属钴是由金属键形成的晶体；CoO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，由于Co2+的离子半径74.5pm小于Fe2+的离子半径78pm，所以CoO的熔点高于FeO的；‎ ‎(5)由CoO的晶胞结构可知，每个Co2+的周围与它最接近的且距离相等的Co2+共有12个；若晶体中Co2+与O2-的最小距离为acm，即该晶胞的边长为2a cm，其体积为8 a3 cm3，该晶胞含有4个CoO分子，其质量为g，则其密度为 g/cm3； ‎ ‎4、【答案】 1 O、S、H 共价键、配位键、离子键 sp3杂化 氨分子间存在氢键 金属晶体 基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,失去3个电子后核外电子呈半充满稳定状态,因此I4远大于I3 AuCu3(或Cu3Au) ‎ ‎【解析】（1）Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故Cu2+的外围电子排布式为3d9，所以有1个未成对电子；同一主族，自上而下元素电负性递减，电负性O＞S，H元素与O、S元素化合时，H元素表现正化合价，所以H元素的电负性比O、S元素的小，故电负性O＞S＞H。‎ ‎（2）①SO42-、NH3中是以共价键结合形成的，（Cu(NH3)4)2+和SO42-之间结合的是离子键，配合物中Cu2+和（NH3)4(4个氨分子)以配位键结合，故[Cu(NH3)4]SO4中化学键类型有：共价键、离子键、配位键；[Cu(NH3)4]2+中Cu2+和（NH3)4(4个氨分子)以配位键结合，所以结构简式为：；中心原子的孤对电子数= (a-xb)，公式中a为中心原子的价电子数，对于主族元素即为其中心原子的最外层电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，H为1，其余为8-最外层电子数，硫酸根离子中，价层电子对数=σ键个数+ (a-xb)=4+ (6+2-4×2)=4，所以采取sp3杂化。②氨分子间存在氢键，分子间作用力强，所以氨的沸点高于膦(PH3)。‎ ‎（3）铁和铜属于金属，所以铁铜合金晶体是由金属键形成的晶体，属于金属晶体；因为基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,根据洪特规则，原子轨道处于全充满、半充满或全空时，原子处于较低的能量状态，所以失去3个电子后核外电子呈半充满稳定状态，因此I4远大于I3。‎ ‎(4)①根据均摊法计算，晶胞中金原子个数为8×＝1，铜原子的个数为6×＝3，则金和铜的原子个数比为1∶3，该合金的化学式为AuCu3(或Cu3Au)。②合金的密度为dg·cm-3，晶胞质量为： g=g，设晶胞边长为a，则晶胞体积为a3，根据密度=质量÷体积，则a＝cm，该晶胞结构侧面可用如图表示：，中间为铜原子，周围是金原子，晶胞边长是cm，两个金原子间最小间隙为apm(1pm=10-10cm)，即a×10-10cm，则金原子半径为： (-a×10-10)cm，设铜原子半径为r，则在等腰直角三角形中：2()2=[2r+2× (-a×10-10)]2‎ ‎，所以×=2r+(-a×10-10)，解得r=（×+5a×10-11）cm。 ‎ ‎5、【答案】 6 N > C > H （或N C H） 孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力，斥力大，键角大 sp3 BCD > 由于溶于水的二氧化碳分子只有约几百分之一与水结合成碳酸，与按二氧化碳全部转化为碳酸分子来估算酸的强度相比，自然就小了近百倍了 ‎ ‎【解析】(1)碳为6号元素，碳原子的价电子排布图为，核外有6种不同运动状态的电子，故答案为：；6；‎ ‎(2)①元素的非金属性越强，电负性数值越大，嘌呤中所有元素的电负性由大到小的顺序为N > C > H，故答案为：N > C > H；‎ ‎②孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力，斥力越大，键角越大，因此嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大，故答案为：孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力，斥力大，键角大；‎ ‎③吡啶结构中N 原子连接有3个原子，含有1个孤对电子，采用sp3杂化，故答案为：sp3；‎ ‎④分子中的大π键可以用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。根据吡啶的结构，其中的大π键由5个原子6个电子形成的，表示为，故答案为：；‎ ‎(3)①A. CO分子中碳和氧上各有1个孤对电子，CO2分子中碳和氧上各有2个孤对电子，故A错误；B.CO为极性分子，二氧化碳为非极性分子，故B正确；C.CO中存在碳氧三键，CO2中存在碳氧双键，分子间成键方式改变，故C正确；D.反应物中的一氧化碳和氧气的相对分子质量小于生成物二氧化碳，分子的熔沸点变大，故D正确；故选BCD；‎ ‎②水分子间存在氢键，且氢键有方向性，导致水分子形成冰时存在较大的空隙，干冰分子之间只存在范德华力，形成的分子晶体是密堆积，晶体中的空间利用率：干冰＞冰，故答案为：＞；‎ ‎③‎ 由于溶于水的二氧化碳分子只有约几百分之一与水结合成碳酸，与按二氧化碳全部转化为碳酸分子来估算酸的强度相比，自然就小了近百倍了，而溶于水的五氧化二磷几乎能够完全反应生成磷酸，故答案为：由于溶于水的二氧化碳分子只有约几百分之一与水结合成碳酸，与按二氧化碳全部转化为碳酸分子来估算酸的强度相比，自然就小了近百倍了；‎ ‎(4)根据晶胞结构图，晶胞中含有的正四面体结构的数目=8×+6×+4=8，每个正四面体结构含有4个碳原子，晶胞的质量=，晶胞参数为a pm，则晶胞的密度== g/cm3，故答案为：。‎ ‎6、【答案】 4 第三周期第IA族 3 Si>C>O cd < 0.04mol/L 先增大后减小，最终几乎为0‎ ‎【解析】（1）基态钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1，故其核外具有4种不同能量的电子，钠元素在周期表中的位置为第三周期第IA族。‎ ‎（2）在上述反应中， 分别可以形成离子晶体、原子晶体、离子晶体和分子晶体，故反应物和生成物的晶体类型共有3种，气体产物的电子式为。‎ ‎（3）上述物质中的非金属元素原子半径由大到小顺序为Si>C>O。a. 气态氢化物的熔沸点由分子间作用力决定；b. 最高价氧化物对应水化物的酸性由元素的非金属性决定，但是氧元素没有最高价氧化物对应水化物，不能以此比较其与其他元素的非金属性强弱；c. 气态氢化物的热稳定性由元素的非金属性决定；d. 三种元素两两形成的化合物中电子对偏向于非金属性较强的一方。所以，能判断它们的非金属性强弱的依据是cd。‎ ‎（4）常温下，相同物质的量浓度的和溶液中， 的水解程度较大，所以， < 。‎ ‎（5）向10mL一定浓度的溶液中逐滴加入0.1mol/L的稀盐酸，两者先按物质的量之比为1:1反应生成碳酸氢钠溶液，然后碳酸氢钠与盐酸再按1:1反应生成二氧化碳。由加入盐酸的体积与产生气体的体积关系的图像可知，两个阶段都相当于两者按体积比10:4=5:2反应，故两者物质的量浓度之比为2:5，由此可知原溶液的物质的量浓度为0.04mol/L。在滴入盐酸的整个过程中，溶液中的变化情况是先增大后减小，最终几乎为0。 ‎ ‎7、【答案】(1) 19 ； 2 ； 4s1‎ ‎(2) 分子 ‎(3) ① 3 ； 4 ； ② sp ‎(4) ① ； ② ； ③ 体心 ； 棱（心）‎ ‎【解析】解：(1) (1)基态K原子核外有19个电子，所以原子核外有19种运动状态的电子；S、P能级电子云形状不同，K原子核外有2种不同形状的电子云；钾原子第四层上的电子是价电子，价电子排布式是4s1；‎ ‎(2) Fe(CO)5的熔、沸点较低，所以Fe(CO)5是分子晶体；‎ ‎(3) ①(CN)2中存在碳碳键，结构式为N≡C-C≡N，单键是σ键，三键中有1个 σ键和2个π键，所以分子中含有3个σ键，4个π键。‎ ‎②HCN分子的结构式是：H-C≡N，HCN分子中含有2个σ键和2个π键，C原子不含孤电子对，所以价层电子对数是2，中心原子C原子以sp杂化轨道成键；‎ ‎(4)①根据晶胞结构，B离子的坐标是( )；②根据均摊原则，晶胞中含I原子数1、含O原子数 、含钾原子数 ，所以晶胞的摩尔质量是214g/mol，晶胞参数为a纳米，则晶胞体积是（a×1.0×10-7）3cm3，所以密度是 g·cm-3；③根据基本结构，若碘原子处在各顶点位置，则钾离子和氧原子在晶胞中的位置分别是体心、棱。‎ ‎8、【答案】 1s22s22p63s23p63d24s2（或[Ar]3d24s2） 平面三角形 sp2 1:3 极性分子（或相似相溶） 氨分子与水分子可形成分子间氢键 13 苯环上存在大π键（或双键平均化） N2O、CO2、CS2、SCN－等 12 ‎ ‎【解析】（1）Ti的原子序数为22，原子核外电子数为22，位于第四周期第ⅣB族，最后填充d电子Ti基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2（或[Ar]3d24s2）。（2）甲醛HCHO分子空间构型为平面三角形；碳形成3个σ键，无孤电子对，分子中碳原子轨道杂化类型为sp2 ，π键和σ键的个数之比为1：3；（3）氨气极易溶于水，氨分子是极性分子，水是极性溶剂，由相似相溶原理可知，氨气易溶于水，氨气能与水反应生成一水合氨，使氨气溶解度增大，氨气与水分子之间能形成氢键，使氨气溶解度增大。（4）甲苯分子中能够共平面的原子最多为7个C、苯环上5个H，甲基上一个H共13个；苯环不易被卤素加成，而比较容易被卤素取代苯环上的氢，原因是苯环上存在大π键（或双键平均化）。（5）CNO－中电子数为：6+7+8+1=22，与CNO－互为等电子体的微粒N2O、CO2、CS2、SCN－等分子或离子。（6）Ti[(CN)4]2-中Ti2+与CN-的C原子形成配位键。不考虑空间构型，Ti[(CN)4]2-的结构可表示为 ‎。（7）由晶胞结构图可知，体心为Ca2＋，面心为O2－，该晶体中每个顶点Ti4＋与面心的O2－相邻，每个顶点为8个晶胞共用，每个面为2个晶胞共用，晶体中，Ti4＋和周围紧相邻O2－数目为3×8/2=12，该晶体中，Ti4+和周围12 个O2-相紧邻；如图晶胞中Ti4＋为8×1/8=1,Ca2＋为1，O2－为6×1/2=3,令晶胞边长为x，ρ=m/v= ,晶胞边长为，则钛氧键的键长为pm。 ‎ ‎9、【答案】 小 C2H6 H3BO3 sp2 氢键使硼酸“缔合”成层状“大分子”，故不易溶于水；加热破坏了氢键使“大分子”解离，溶解度增大 BCDE ‎ ‎【解析】(1). B原子的价电子分布为2S2SP1，其电子排布图为，在一个轨道中，最多仅能容纳2个电子，它们的自旋状态相反，用↑↓表示；根据“洪特规则”，等价轨道全满为稳定结构，所以B的第一电离能小于Be。 ‎ ‎（2）NH3与BH3均为0化合价，NH3给出孤对电子， BH3提供空轨道接受电子对形成了结构；很明显，乙烷C2H6与氨硼烷互为等电子体；‎ ‎（3）每个单元中B为2/3，O为2，H为2，故分子式为H3BO3；B与3个O原子杂化得到三个夹角为120°的平面三角形杂化轨道，为sp2杂化；加热时，硼酸分子间氢键断裂，所以硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大；‎ ‎（4）A. 金属键主要存在于金属晶体中，所以此结构中不存在金属键，A错误；B. 结构中H原子与其他原子形成的共价键为极性键，B正确；C. 碳原子间形成的共价键为非极性键，C正确；D. 铝具有空轨道与N（具有孤对电子）形成配位键，D正确；E. 因为苯环中含有π键,所以8-羟基喹啉铝中含有π键，E正确。故选择BCDE。‎ ‎（5）在面心立方最密堆积的晶胞中，面对角线长度是原子半径的4倍。则晶胞边长为2r ,晶胞体积V晶胞=16 。面心立方堆积的晶胞上占有的原子数为8×+6×=4‎ ‎，原子占有的体积为V原子 = 4×πr3 。晶胞的空间利用率等于V原子/V晶胞 = = .‎ ‎10、【答案】 电子云 1s22s22p63s23p3 3 正四面体 600 NH3 O ① ④ ③⑤ N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624 KJ.mol-1‎ ‎【解析】(1). 处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述，磷是15号元素，基态磷原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，有3个未成对电子，白磷(P4)的立体构型为正四面体形，4个P原子位于正四面体的顶点上，其键角为600，故答案为：电子云；1s22s22p63s23p3；3；正四面体；600；‎ ‎(2). 在[Cu(NH3)4]SO4中，N原子提供孤电子对，Cu2+提供空轨道，所以配体是NH3，在[Cu(H2O)4]2+中，Cu2+提供空轨道，O原子提供孤电子对，故答案为：NH3；O；‎ ‎(3). ①MgCl2晶体是由镁离子和氯离子形成的离子晶体，②石墨是由碳原子形成的混合晶体，③SiC是由硅原子和碳原子形成的原子晶体，④白磷（P4）是由磷原子形成的分子晶体，⑤金刚石是由碳原子形成的原子晶体，⑥铁是由金属阳离子和自由电子形成的金属晶体，则属于离子晶体的是①，属于分子晶体的是④，属于原子晶体的化合物是③⑤，故答案为：①；④；③⑤；‎ ‎(4). 16.0 g N2H4的物质的量为：16g÷32g/mol=0.5mol，在25℃，101 kPa时，16.0 g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和水，放出热量312 kJ，则1mol N2H4完全燃烧生成氮气和水时放出热量312 kJ×2=624kJ，所以N2H4完全燃烧的热化学方程式为：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624 KJ.mol-1，故答案为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624 KJ.mol-1。 ‎ ‎11、【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1) Br>Se>As 平面三角形 H2S 硅烷为分子晶体，随硅烷相对分子质量的增大，分子间作用力增强，沸点升高 [Cu(NH3)4]2＋ 1∶3 ‎ ‎【解析】(1) 镓处于第四周期ⅢA族，镓基态原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1；（2）砷、硒、溴三种元素都是第4周期非金属元素，同一周期元素自左而右电负性增大，故电负性：Br>Se>As；（3）气态SeO3分子中心原子Se的价层电子对数为3+=3，无孤电子对，所以分子构型为平面三角形；H2O存在氢键，沸点最高，同主族其他氢化物随着相对分子质量的增大熔沸点增大，故与硒同主族元素的氢化物(化学式为H2R)中，沸点最低的物质化学式为H2S；(4)硅烷（SinH2n+2）都是分子晶体，分子晶体的沸点高低取决于分子间作用力，硅烷的相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点升高；（5）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，说明两者能互相促进，是两种物质共同作用的结果，其中过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2+形成配离子，两者相互促进使反应进行，离子方程式为：Cu+H2O2+4NH3？H2O=Cu（NH3）42++2OH-+4H2O，使溶液呈深蓝色的离子的化学式为[Cu(NH3)4]2＋；（7）在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu 原子位于面心，该晶胞中Au原子个数=8×=1，Cu原子个数=6×=3，所以该合金中Au原子与Cu原子个数之比=1：3，‎ 晶胞体积V=（a×10-10cm）3，每个晶胞中铜原子个数是3、Au原子个数是1，晶胞质量为g，则晶胞密度ρ==g．cm-3 ‎ ‎12、【答案】 高能级上的电子跃迁到低能级释放能量 13 纺锤形或哑铃型 NH4+、H3O+ sp3 5 高 氮化硼中的共价键能大于氮化铝中的键能 ××‎ ‎【解析】（1）当含某金属元素的物质在火焰上灼烧时，焰色反应原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，同时将多余能量以光的形式释放，而放出的光的波长在可见光范围内，所以能使火焰呈现一定的颜色，故答案为：高能级上的电子跃迁到低能级释放能量。‎ ‎（2）同一原子中不可能有4个量子数完全相同的电子，即同一原子中不可能有运动状态完全相同的电子存在，基态铝原子有13个电子，因此有13种电子运动状态；不同轨道的电子云形状不同，p轨道的电子云轮廓图的形状为纺锤形或哑铃型。‎ ‎（3）①由已知，五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)，结合其局部结构图可得，R中阳离子是NH4+和H3O+；其中相对分子质量较大的阳离子是NH4+，中心原子为氮原子，含有4个σ键，无孤对电子，为sp3杂化。②如图所示R中阴离子N5-中的σ键总数为5个，根据已知信息，N5-中参与形成大π键的原子数为5，形成大π键的电子数为6，所以N5-中的大π键应表示为： 。‎ ‎（4）①根据X耐高温的性质及氮化硼与X晶体类型相同，可知它们都是原子晶体，根据X的晶体结构图可知，晶胞中含有氮原子数为4，含有铝原子数为：8×+6×=4，所以X为AlN，氮化硼与AlN相比，硼原子半径比铝原子半径小，所以键能就大，所以氮化硼的熔点比AlN高。②由前面分析、计算可得，晶胞中含有4个N和4个Al，所以晶胞质量为： g=g，因为密度为ρg·cm-3，所以晶胞棱长为： ；以立方体上面面心的Al原子(白球)为例，该Al原子所在面上的顶点处Al原子与其距离都是最近的，为晶胞棱长的倍，所以晶体中最近的两个Al原子的距离为×cm。 ‎ ‎13、【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p1或者[Ar]3d104s24p1 三角锥形 平面三角形 3NA sp3 As与Ga位于同一周期，分别为ⅤA与ⅢA族，As的p轨道处于半充满的稳定状态，故第一电离能：As＞Ga ＞ NH3分子与水分子之间能够形成氢键 GaAs ‎ ‎【解析】(1) Ga位于周期表中第四周期IIIA族，所以Ga原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p1；正确答案：1s22s22p63s23p63d104s24p1或者[Ar]3d104s24p1。‎ ‎(2) N 的外层电子2s22p3，一个s轨道和三个p轨道进行杂化，形成4个sp3杂化轨道。这种杂化方式在空间结构上体现为正四面体，但由于N还有一对孤对电子，而孤对电子与成键电子间的斥力＞成键电子之间斥力，键角变小，呈三角锥形；NO3-中N原子形成3个键，没有孤电子对，则应为平面三角形；故1molNO3-中含有的σ键的数目3 NA；正确答案：三角锥形；平面三角形； 3NA。‎ ‎（3）BN的晶体结构与金刚石相似，金刚石中C原子是sp3 ，所以B原子的杂化方式为sp3 ；正确答案：sp3。‎ ‎（4）As与Ga位于同一周期，分别为ⅤA与ⅢA族，但是As的p轨道处于半充满的稳定状态，第一电离能变大，故第一电离能：As＞Ga ；正确答案： As与Ga位于同一周期，分别为ⅤA与ⅢA族，As的p轨道处于半充满的稳定状态，故第一电离能：As＞Ga。‎ ‎（5）因为NH3分子与水分子之间能够形成氢键，氨气极易溶于水，所以NH3> PH3；正确答案：NH3分子与水分子之间能够形成氢键。‎ ‎（6）砷化镓晶胞中砷原子8个在立方体顶角，6个在面上，该晶胞所包含砷原子数为8×＋6×＝4，含镓原子数4个，则砷化镓的化学式为GaAs；‎ 镓原子周围是4个均匀分布的砷原子为正四面体型，建立如图所示模型，AB、AC、AD、BC、BD、CD的边长相等，AF、BF的长相等设为a，F位于体心上，O位于正三角形BCD的重心上，在正三角形BCD中，BE为三角形BCD的高，则CE为BC的一半，如图所示，正四面体的边长为c，CE的长为0.5c，BE=c, BO与OE的长之比为2：1，则BO的长为c, 在三角形ABO中，AO的长=c, 在三角形BFO中，OF的长为BF2-BO2=a2-1/3c2=( )2,所以BF 长为 ‎ ‎；已知砷化镓分子量为145 且单位砷化镓晶胞含有4个砷化镓，故ρ==（1454）/[NA (c10-10)3]= g/cm3。正确答案：. GaAs； ； 。 ‎ ‎14、【答案】 1s22s22p63s2p3 P>S>Si NH3分子间存在氢键 1: 2 NN 中的氮原子达到8 电子的相对稳定结构 sp2 平面三角形 SO3、O4 BC （1， ， ） ×1010‎ ‎【解析】(1).P为15号元素，其核外电子为3层5个能级，即为1s22s22p63s23p3；同周期由左向右第一电离能逐渐增大，但P的3p能级为半充满状态，比较稳定，所以P>S>Si ；‎ ‎（2）NH3分子间存在氢键，分子间作用力较强，为易液化气体；‎ ‎（3）①N2分子形成的是共价三键，其中由一个σ键和两个π键，所以σ键和π键之比为1: 2；‎ 化学键越稳定，键能越大，而NN 中的氮原子达到8 电子的相对稳定结构，所以其键能远大于三倍N—N的键能。‎ ‎②硝酸根中N原子价电子层电子为3对,理想模型为平面三角形,没有孤电子对，其杂化方式为sp2杂化；与硝酸根为等点子题的物质为：SO3、O4、BF3等 ‎③A. 同种元素化合价越高，含氧酸中氧原子总数越多酸性越强，A以偏概全，错误；B.由A得，B正确；C. HNO3中氮元素得到电子能力强，所以相较HNO2酸性更强。C正确。所以选择BC。‎ ‎（4）由b的坐标得晶胞边长为1，c位于侧面正中心，所以其坐标为（1， ， ）；由已知得b处于4个P原子围成的正方体的正中心，P原子位于顶点，则B-P键的长度为，‎ l为晶胞边长=，所以B-P键的长度为 pm。 ‎ ‎15、【答案】 (或) 3 半径比半径小， 的晶格能比大 Mg原子的全充满，比原子稳定 1:1 ‎ 三角锥形 或 ‎【解析】 (1)镍元素的核电荷数为28，则基态原子的电子排布式为 (或)，结构中有s、p、d3种不同形状的电子云，故答案为： (或)；3；‎ ‎(2)Mg2+半径比Cu2+半径小，MgO的晶格能比CuO大，导致MgO的熔点高于CuO，故答案为：Mg2+半径比Cu2+半径小，MgO的晶格能比CuO大；‎ ‎(3) Mg原子的全充满，比Al原子稳定，使得镁原子第一电离能反常地高于铝，故答案为：Mg原子的全充满，比Al原子稳定；‎ ‎(4)Ni与CO能形成配合物，分子中含有4个配位键，CO中含有C≡O，因此键与键个数比为（4+4）：（4×2）=1:1，故答案为：1:1；‎ ‎(5) 分子中的中心原子N与3个Cl原子相连，且含有1个孤电子对，价层电子对数=4，采用sp3杂化，该分子的空间构型为三角锥形，故答案为：sp3；三角锥形；‎ ‎(6)根据铜与氧形成的晶胞结构，其中铜原子均匀地分散在晶胞内部，a、b原子的坐标参数依次为(0，0，0)、，d处于晶胞体对角线上，且距离左侧面和后侧面的距离均为，距离底面，因此d原子的坐标参数为(， ， )；晶胞中O原子数目为1+8×=2，Cu原子数目为4，化学式为Cu2O，结合阿伏伽德罗常数，可知该晶胞的质量为g，设晶胞参数为acm，则密度=g÷(acm)3=g·cm-3，解得a= ，故答案为：(， ， )； 。‎ ‎16、【答案】 A C D ‎【解析】(1)A．能层序数越大，s原子轨道的能量越高，轨道的半径越大，选项A正确；B、在同一能级上运动的电子，其运动状态不可能相同，因为在同一轨道上运行时其自旋方向相反，选项B错误；C．电子运动不是围绕原子核在固定的轨道上高速旋转，只是在某个区域出现的概率大些，选项C错误；D．能量高的电子也可以在s轨道上运动 如7s轨道上的电子能量也很高，比4f能量还高，选项D错误；答案选A；(2)A、选项中2p轨道中配对电子自旋方向相同，每个轨道最多只能容纳两个电子且自旋相反，选项A错误；B、简并轨道（能级相同的轨道）只有被电子逐一自旋平行地占据后，才能容纳第二个电子，每个轨道最多只能容纳两个电子且自旋相反，故B错误；C、3d 能级中电子排布符合简并轨道（能级相同的轨道）只有被电子逐一自旋平行地占据后，才能容纳第二个电子，每个轨道最多只能容纳两个电子且自旋相反，选项C正确；D、3d轨道中的2个单电子，自旋方向不同，选项D错误；答案选C；(3)A．单原子分子不含有化学键，如He等，选项A错误；B. 离子化合物也可能存在共价键，则σ键和π键可能存在于离子中，选项B错误；C、铵盐部由非金属元素构成，为离子化合物，如氯化铵等，存在离子键，选项C错误；D.乙烷分子中只存在σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键，选项D正确。答案选D。 17、【答案】 离子键、共价键、配位键 H2O V形 sp3 F HF的分子之间存在氢键 小圆圈 Na＋ 4 ‎ ‎【解析】（1）冰晶石的化学式为Na3AlF6 ，AlF63+中含有共价键、配位键，故Na3AlF6中存在离子键、共价键和配位键；（2）生成物有Na3AlF6、CO2、H2O，其中含有10个电子的分子是H2O；H2O中O原子的价层电子对个数=2+（6-2×1）=4且含有2个孤电子对，所以O原子采用sp3杂化，其空间构型为V形结构；（3）反应物有Al(OH)3、HF、Na2CO3，含有的元素有Al、Na、C、H、O、F，周期表从上到下，元素的电负性逐渐变小，从左到右，元素的电负性逐渐变大，则其中所含元素电负性最大的元素为F，F原子最外层的电子排布图为：，HF的分子之间存在氢键，故其沸点比同主族其它氢化物的沸点高；（4）冰晶石中Na+与AlF63-的个数比应为3：1，由晶胞图分析，“●”个数为，“○”个数为，故晶胞中心还应有1个，据此可推知，“？”为Na+；那么大立方体的体心处小三角“？”所代表的是小圆圈，它代表的是Na+；（4）铝晶胞的原子处于晶胞顶点和面心，故一个晶胞含有的Al原子数目为；设Al晶胞的边长为a，则有：2a2=（4d）2，a=2d，Al晶胞的体积为V=16d3 ，故Al晶体的密度为。 18、【答案】 M 9 sp3和sp2 7NA(或7×6.02×1023) 1s22s2p1 平面三角形 层状结构中没有自由移动的电子 2 sp3 共价键 （； ； ） ‎ ‎【解析】(1)Si原子核外电子数为14，基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p2，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道数为1+3+5=9；故答案为：M；9；‎ ‎(2)CH3COOH中C原子分别形成4个、3个δ键，没有孤对电子，分别为sp3杂化、sp2杂化，CH3CHOOH分子中含有1个C-C、3个C-H、1个C-O、1个C=O、1个O-H等化学键，则1mol CH3COOH分子中含有σ键的数目为7mol或7×6.02×1023，故答案为：sp3和sp2；7mol或7×6.02×1023；‎ ‎(3)①基态硼原子核外有5个电子，分别位于1s、2s、2p能级，根据构造原理知其基态的电子排布式1s22s22p1，故答案为：1s22s22p1；‎ ‎②六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子形成3个共价单键，且B 原子不存在孤电子对，所以构成的空间构型为平面三角形，该物质的层状结构中不存在自由移动的电子，所以不导电，故答案为：平面三角形；层状结构中没有自由移动的电子；‎ ‎③一个NH4BF4中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键，所以含有2个配位键，则1mol NH4BF4含有2mol配位键，故答案为：2；‎ ‎(4)Ge单晶具有金刚石型结构，Ge原子与周围4个Ge原子形成正四面体结构，向空间延伸的立体网状结构，属于原子晶体，Ge原子之间形成共价键，Ge原子杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，故答案为：sp3；共价键；‎ ‎(5)①D与周围4个碳原子形成正四面体结构，D与顶点A的连线处于晶胞体对角线上，过面心B、C及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞2等分，同理过D原子的且平行侧面的平面将半个晶胞再2等份，可知D处于到各个面的处，则D原子的坐标参数为(， ， )，故答案为：(， ， )；‎ ‎②晶胞中C原子数目为4+8×+6×=8，结合阿伏伽德罗常数，可知出晶胞的质量为g，晶胞参数acm，其密度为g÷(acm)3=g·cm-3，故答案为： 。‎ 点睛：本题考查了物质结构和性质，涉及配位键、原子杂化方式的判断、微粒空间构型的判断、晶胞结构的计算等知识点。本题的易错点为(2)中CH3COOH中C原子的杂化类型，难点是(5)①D的坐标的确定，要能够从图像中看出D与顶点A的连线处于晶胞体对角线上、过面心B、C及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞2等分，同理过D原子的且平行侧面的平面将半个晶胞2等分。 ‎ ‎19、【答案】 [Ar]3d104s1 ds F＞O＞Cl sp3 小于 F的电负性大于Cl，F与O形成的公用电子对更偏离于O原子，形成共价键的电子对排斥作用力减小 6 八面体 ‎ ‎【解析】前36号元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，B元素氢化物的水溶液可用于玻璃的雕刻，B为F元素；A与B是同一周期紧邻元素，则A为O元素，B与D同一主族，则D为Cl或Br元素；C元素是同周期元素中第一电离能最小的元素，则C为Na元素；C与E的最外层电子数相同，E元素内层均排满电子，E的价电子排布式为3d104s1，E为Cu元素，则D为Cl元素。‎ ‎(1)基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1；依据电子排布，周期表划分为5个区，该元素位于周期表的ds区，故答案为：[Ar]3d104s1；ds；‎ ‎(2)元素的非金属性越强，电负性数值越大，元素O、F、Cl电负性由大到小的顺序为F＞O＞Cl，故答案为：F＞O＞Cl；‎ ‎(3)Cl 2O分子中，中心原子O原子的价层电子对数=2+ (6-2×1)=4，采用sp3杂化；F 的电负性大于Cl，F与O形成的公用电子对更偏离于O原子，形成共价键的电子对排斥作用力减小，使得分子中的键角OF2分子＜Cl 2O分子，故答案为：sp3；小于；F的电负性大于Cl，F与O形成的公用电子对更偏离于O原子，形成共价键的电子对排斥作用力减小；‎ ‎(4)根据图示，该晶体中与钠离子近邻的氢离子有6个，这些氢离子，构成的空间构型为八面体；晶胞中含有的钠离子和氢离子个数分别为8×+6×=4，12×+1=4，化学式为NaH，钠离子与氢离子之间最近的核间距为a pm，则该晶体的密度为 g·cm-3=g·cm-3，故答案为：6；八面体； 。‎ ‎20、【答案】 3d104s2 F>Zn>K 锌的原子半径较大，金属键较弱 V形 sp3 离子键和π键 6 ‎ ‎【解析】（1）基态锌原子核外电子由4层，其价电子分布为3d104s2；与元素周期表右上角距离顺序为K >Zn> F，所以电负性为：F>Zn>K；‎ ‎(2). 锌的原子核外电子层数多，半径较大，使得其单质中金属键较弱；‎ ‎（3）OF2存在两个孤对电子，则分子结构呈V型，其杂化类型与水一样为sp3不等性杂化；‎ ‎（4）臭氧化钾中，3个O原子共同失去1个电子呈-1价，3个O原子间即有σ键也有π键，而K+与O3-采用离子键结合；‎ ‎(5). ①由晶胞可知，每个Zn2+的周围有12个F-，而每个F-为2个Zn2+所共用，所以Zn2+的配位数为6；‎ ‎② g·cm-3。‎ ‎21、【答案】 4S24P1 In P H2O＞H2S＞H2Se SP3 H2O N2 CuInSe2 （1/4，3/4，1/8）‎ ‎【解析】 (1)镓(Ga)价电子排布式为4S24P1，镓(Ga)与铟(In)同主族，铟的金属性较强，故第一电离能较小的为In。‎ ‎(2)硒的价电子排布为4S24P4，故其属于P区元素。O、S、Se的非金属性依次减弱，故 其简单氢化物稳定性由強到弱的顺序为H2O＞H2S＞H2Se，中心原子的杂化方式为SP3，因为O的电负性较大，价电子对偏向于中心原子，价电子对之间的斥力增加，故键角最大的是H2O。‎ ‎(3)因为C的原子半径大于N，所以碳碳叁键的键长大于氮氮叁键，则N2和C2H2中叁键键能较大的是N2。‎ ‎(4)由晶胞图可知，该晶胞中含有Cu原子数为，In原子数为 ‎，Se原子数为8，3种原子个数比为1:1:2，所以该晶体的化学式为CuInSe2。‎ 该晶胞由两个立方组成， C位于其中一个立方体内的八分之一立方（左下外侧的）的体心。由A原子和B原子坐标(分别为(0,0,0)，(0,0, )可知，晶胞的底边为1、高为2，则C原子坐标为（1/4，3/4，1/8）。‎ ‎22、【答案】 (1). AB (2). （1/3，2/3，1/2） (3). ×250.4/3 pm (4). 0.732r或（-1）r (5). 0.92 (6). 6 (7). 12 (8). CaTiO3 (9). 2a (10). a (11). 2×48/ [(0.295×10-7)2 ×sin60°×(0.469×10-7) ×NA]‎ ‎【解析】分析：(1). 根据晶胞结构图可知，顶点粒子占，棱上粒子占，面心粒子占，晶胞内部粒子为整个晶胞所有，据此计算晶体的化学式，根据已知原子坐标，1号原子坐标为（0，0，0），2号原子坐标为（1/3，2/3，0），结合立体几何知识求出3号原子坐标，根据原子坐标计算A和B两原子间的最小核间距；(2).根据题意求出晶胞的边长和立方体的体对角线，结合几何知识计算立方体的中心能容得下半径最大的原子半径；(3). FexO晶体的晶胞结构为NaCl型，所以每个晶胞中含有4个O原子，即有4个“FexO”，再根据m=ρV计算；(4).晶胞中钛离子和周围6个氧离子形成八面体，立方体晶胞共有12个棱，每个棱上有1个氧原子，共12个氧原子包围中心的钙离子，根据均摊法计算立方体中各原子数目以确定化学式；若氧离子半径为a pm，则正八面体的棱长为2a pm，2个正四面体的连接面为正方形，该正方形棱长为2a pm，Ti位于正方形的中心，两个钛离子间最短距离等于正方形对角线的长度，图中立方体中心钙离子与顶点上钛离子之间距离最短，为体对角线长度的一半；(5).先利用均摊法计算一个晶胞中含有的原子个数，再根据ρ=计算。‎ 详解：(1). 根据晶胞结构图可知，顶点粒子占，棱上粒子占，面心粒子占，晶胞内部粒子为整个晶胞所有，则一个晶胞中含有A的数目为4×+2×=2，含有B的数目为8×+1=2，则A与B的数目之比为1:1，所以该晶体的化学式为AB；该晶胞参数为a=250.4pm，c=666.1pm，γ=120°，已知1号原子坐标为（0，0，0），2号原子坐标为（1/3，2/3，0），对于原子坐标的书写，各参数取值范围[0，1]之间，根据立体几何知识，3号原子在2号原子之上，且在整个晶胞的中间，则3号原子坐标为（1/3，2/3，1/2）；根据晶胞结构，左下角顶点A粒子与底心上面的B粒子间的距离最短，根据原子坐标可以发现底面的A原子位于正三角形中心，根据立体几何知识并结合余弦定理，‎ cos120°=，解得d=a，这是底面最长对角线的距离，A和B的距离为其，即A与B之间的最短距离为d=a=×250.4/3 pm，故答案为：AB；（1/3，2/3，1/2）；×250.4/3 pm；‎ ‎(2). 根据题意可知，立方体的棱长为2r，,则该立方体的面对角线为2r，该立方体的体对角线为：L2=（2r）2+（2r）2，L=2 r；立方体的中心能容得下半径最大的原子直径为2 r-2r，半径为（2 r-2r）/2=（-1）r=0.732r，故答案0.732r或（-1）r；‎ ‎(3). FexO晶体的晶胞结构为NaCl型，所以每个晶胞中含有4个O原子，即有4个“FexO”，由m=ρV可知：4×g=5.71 g·cm－3×(4.28×10－8cm)3，解得x=0.92，故答案为：0.92；‎ ‎(4).钛离子位于立方晶胞的顶角，被6个氧离子包围成配位八面体，钙离子位于立方晶胞的体心，被12个氧离子包围，每个晶胞中钛离子和钙离子均为1个，晶胞的12个边上各有1个氧原子，根据均摊法可知，每个晶胞占有的氧原子数目为12×=3，则晶胞的化学式为CaTiO3；若氧离子半径为a pm，则正八面体的棱长为2a pm，2个正四面体的连接面为正方形，该正方形的边长为2a pm，Ti位于正方形的中心，两个钛离子间最短距离等于正方形对角线的长度，故两个钛离子间最短距离为2a pm，图中立方体中心钙离子与顶点上钛离子之间距离最短，为体对角线长度的一半，则二者最短距离为××2a pm=a pm，故答案为：6；12；CaTiO3；2a；a；‎ ‎(5). 根据晶胞结构图可知，每个晶胞中含有Ti原子数目为2×+12×+3=6，一个晶胞的体积为6××(0.295×10－7)2×sin60°×(0.496×10－7)cm3=3×(0.295×10－7)2×sin60°×(0.496×10－7)cm3，则晶胞的密度为=2×48/ [(0.295×10-7)2 ×sin60°×(0.469×10-7) ×NA]，故答案为：2×48/ [(0.295×10-7)2 ×sin60°×(0.469×10-7) ×NA]。‎