
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文檔簡介
物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題(選修)【原卷】
1.(2021?云南高三一模)Ag2[HgL]是一種重要的無機熱致變色示溫材料。回答
下列問題:
(1)Hg在元素周期表中位于第六周期,且與Zn同族,則基態(tài)Hg原子的價層
電子排布式為o
(2)單質(zhì)Hg在過量的Cb中加熱可生成HgCL(熔點280℃,易升華,俗稱升汞),
則HgCb的晶體類型為一o
(3)HICh酸性強于HIO的原因是____,IO;的立體構(gòu)型為o
(4)含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過鰲合配位成環(huán)而形成
的配合物為螯合物。一種Ag+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示。
Imol該配合物中通過鰲合作用與Ag+形成的配位鍵有mol,該配合物中處
于同周期的三種非金屬元素,電負性最小的是____(填元素符號),其原子的雜
化類型為。
(5)AgzIHgL]在低溫條件下為四方晶系結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)分別為apm、bpm,
a=p=y=90,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若AgzIHgL晶體的密度為pg?cm-3,貝!]
NA=mol”。
QHg:-
OI-
QAg*
2.(2021?河北張家口市?高三一模)B和Ni均為新材料的主角?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)B原子的核外電子有一種空間運動狀態(tài);基態(tài)Ni原子核外占據(jù)最高能
層電子的電子云輪廓圖的形狀為
(2)硼的鹵化物的沸點如表所示:
鹵化物
BF3BC13BBr3
沸點/℃-100.312.590
①解釋表中鹵化物之間沸點差異的原因
②表中鹵化物的立體構(gòu)型均為
(3)高氯酸三碳酰朋合銀[Ni(NH2NHCONHNH2)3](ClO4)2是一種新型起爆藥。
①該物質(zhì)中含有3個六元環(huán),與C相連的N原子不能提供形成配位鍵的孤電子
對。則Imol該物質(zhì)中含有配位鍵的數(shù)目為
②C、N、O的第一電離能由大到小的順序為
③CIO;中C1原子的雜化形式為_;該離子中的鍵角_(填“大于”或“小于”)N2H4
中的鍵角。
④HCICh的酸性強于HCKh的原因為
(4)硼化鈣可用于新型半導體材料,一種硼化鈣的晶胞結(jié)構(gòu)及沿z軸方向的投
影圖如圖所示,硼原子形成的正八面體占據(jù)頂角位置。若阿伏加德羅常數(shù)的值為
NA,晶體密度p=_g*cm\
晶胞結(jié)構(gòu)沿Z軸方向投影圖
3.(2021?江西高三模擬)鎮(zhèn)是近些年來化學研究的熱門金屬?;卮鹣铝袉栴}:
(1)寫出銀的電子排布式
(2)銀與鐵相比,銀更不易形成正三價,原因是
(3)鎮(zhèn)常壓下可以和一氧化碳形成四段基銀配合物,在該配合物中,銀的化合
價為
(4)丁二酮后的結(jié)構(gòu)如圖,其中C的雜化方式為分子中所含元素電負性從
大到小的順序為丁二酮后可以與銀形成配合物,是檢測銀的重要手段之一,
若在該配合物中銀的配位數(shù)是4,畫出該配合物的結(jié)構(gòu)o
HO-NN-OH
(5)紅碑銀礦的六方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該化合物的化學式為其晶胞參數(shù)
為apm和cpm,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,則該晶體密度為—g/cm、填用a、c表
達的計算式)。
cpmONi
■As
apm
4.(2019?河北石家莊市?高三一模)鹵族元素形成的單質(zhì)及其化合物有廣泛的應
用。請回答:
(1)基態(tài)Br原子的電子排布式為;與其位于同周期且基態(tài)原子未
成對電子數(shù)相同的過渡元素為(填元素符號)。
(2)F、CkBr形成的簡單氫化物的沸點由高到低的順序為,分析
其原因為o
(3)F、H可分別與N形成NF3和NH3.NH3可與C/+形成配離子,但NF3卻不
易形成,其原因為。
(4)氯元素可形成QO;、co,和等多種含氧酸根離子,上述三種離子中鍵角
由大到小的順序為o
(5)C1和Na可形成多種化合物。
①NaCl與CsCI的晶體結(jié)構(gòu)不同,主要原因為o
②C1和Na在高壓下形成的一種晶體的晶胞如圖所示(大球代表氯,小球代表鈉)。
該晶體的化學式為;已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密
度為g/cm3(列出計算式)o
5.(2021?山東濟寧市?高三一模)ZnGeP?和KTiOPO,都是非線性光學晶體材料,回
答下列問題:
(1)基態(tài)Ge原子的價電子排布式為,S、P、K、Zn按第一電離能由大
到小的順序排列為o
(2)用0、PH-KH按熔點由高到低的順序排列為o
(3)N、P同主族,已知$0為直線形結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)式為N=N=O,則'O是
(填“極性”或“非極性”)分子,中間氮原子的雜化軌道類型為雜化。
(4)磷能形成多種含氧酸,某弱酸次磷酸的結(jié)構(gòu)如圖甲所示,則次磷酸分子中。
鍵與兀鍵數(shù)目之比為,則NaH2PO2溶液中各離子濃度由大到小的順序為
H/OH
甲
(5)ZnGeP?晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示。
乙
①Ge的配位數(shù)為,以Ge為頂點的晶胞中,Zn原子位于。
②原子的分數(shù)坐標,即將晶胞參數(shù)a、b、c均看作“1”所得出的三維空間坐標,
則晶胞圖中“2”P原子的分數(shù)坐標為o
6.(2021?山東臨沂市?高三一模)我國科研工作者最近發(fā)現(xiàn)并制備了一系列主要
由O、P、Se、Bi等元素組成的導電材料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)硒原子的價電子排布式為;Se(h的熔點為350C,加熱易升
華,固態(tài)SeCh屬于晶體。
(2)O、P、S三種元素中,電負性最大的是______;鍵角:H2OILSe(填
“>”、”<”或“=")。
(3)純凈的磷酸粘度極大,隨溫度升高粘度迅速下降,原因是_______;熔融狀
態(tài)的磷酸導電性很好,這是由于在純磷酸中存在如下質(zhì)子交換導電機理。
由此可以推知純磷酸液體中存在的導電微粒是[P(OH)4]和,[P(OH)J的空
間構(gòu)型為。
(4)硒氧化秘是一類全新二維半導體芯片材料,為四方晶系晶胞結(jié)構(gòu)(如圖所示),
可以看成帶正電的[Biqj:層與帶負電的曲片層交替堆疊。據(jù)此推斷硒氧化錫的
化學式為,其中Se的分數(shù)坐標為o晶胞棱邊夾角均為90。,硒氧
化錫的摩爾質(zhì)量為Mgmol1,則晶體密度的表達式為g?cm-3(NA為阿伏
加德羅常數(shù)的值)。
加廿
iBiAr
⑶廣
7.(2021?遼寧沈陽市?高三一模)人體必需的元素包括常量元素與微量元素,常
量元素包括碳、氫、氧、氮、鈣、鎂等,微量元素包括鐵、銅、鋅、氟、碘等,
這些元素形成的化合物種類繁多,應用廣泛。
(1)鋅、銅、鐵、鈣四種元素與少兒生長發(fā)育息息相關(guān),請寫出Fe?+的核外電
子排布式o
(2)1個+與2個H?N-CH「COO形成含兩個五元環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)配鹽(化合物),
其結(jié)構(gòu)簡式為(用一標出配位鍵),在H?N-CH?-COCF中,屬于第二周期
的元素的第一電離能由大到小的順序是______(用元素符號表示),N、C原子存
在的相同雜化方式是_______雜化。
(3)堿酸鹽中的陽離子不同,熱分解溫度就不同,查閱文獻資料可知,離子半
徑r(Mg2+)=66pm,r(Ca2+)=99pm,r(Sr2+)=112pm,r(Ba2+)=135pm.碳酸鹽分解溫
度T(MgCC>3)=402℃,T(CaCO3)=825℃,T(SICO3)=1172℃,T(BaCO3)=1360℃o分析
數(shù)據(jù)得出的規(guī)律是,解釋出現(xiàn)此規(guī)律的原因是O
(4)自然界的氟化鈣礦物為螢石或氟石,CaF2的晶體結(jié)構(gòu)呈立方體形,其結(jié)構(gòu)
如下:
CaF,晶體結(jié)構(gòu)示意圖
①兩個最近的F之間的距離是Pm(用含m的代數(shù)式表示)。
②CaF?晶胞的密度是g-cm文化簡至帶根號的最簡式,N,、表示阿伏加德羅
常數(shù)的值)。
8.(2021?四川瀘州市?高三二模)第IVA元素在地殼中含量豐富,在人類生活各
方面都有廣泛的應用?;卮鹣铝袉栴}。
(1)基態(tài)C原子中填充了電子的原子軌道共有個,基態(tài)Si原子的
價電子電子排布式為,第一電離能CGe(填“大于”、
“小于,,或“等于,,)。
(2)X是碳的一種氧化物,X的五聚合體結(jié)構(gòu)如圖1所示。則X的分子式為
;X分子中每個原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu),X分子的電子式為
oX的沸點CO2的沸點(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)C20分子是由許多正五邊形構(gòu)成的空心籠狀結(jié)構(gòu)如圖2所示,分子中每個碳
原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學鍵。則C20分子中含個。鍵,請
你大膽猜測:C20分子中碳原子的雜化軌道為
(4)口-SiC晶胞如圖3所示,若碳和硅的原子半徑分別為apm和bpm,密度
為Pg/cn?,其原子的空間利用率(即晶胞中原子體積占空間體積的百分率)為
(用含a、b、p、NA的代數(shù)式表示,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。
9.(2021?福建福州市?高三一模)偏硼酸領(BBO)和三硼酸鋰(LBO)晶體是兩種性
能優(yōu)異的非線性光學晶體,化學組成分別為Ba(BO2)2、LiB3O5
(1)組成兩種晶體的四種元素電負性從大到小的順序是________
(2)環(huán)硼氮烷B3H6沖又稱無機苯,其球棍模型如圖。其中氮原子的雜化類型為
繆
(3)氨硼烷NH3BH3可以作為機動車使用的備選氫來源或氫儲存的材料。氨硼
烷相對分子質(zhì)量為31、熔點104c.氨硼烷熔點較高的原因可能是(填
選項符號)。
A.和乙烷是等電子體B.分子間存在氫鍵C.形成離子晶體
(4)氨硼烷受熱或水解都能釋放氫氣,加熱氨硼烷時,它首先會聚合成(NHBH》,
繼續(xù)加熱,再繼續(xù)聚合成(NHBH),而氨硼烷在催化劑存在下水解生成偏硼酸錢
NH4BO2等量氨硼烷若徹底反應,加熱法和水解法釋放氫氣的量比為
(5)2017年科學家才確定基態(tài)金屬鋰晶體為FCC(面心立方晶格),面心立方緊
密堆積結(jié)構(gòu)示意圖:
蹈S
晶胞中鋰的配位數(shù)為o若晶胞邊長為apm,則鋰原子的半徑r為
10.(2021?新疆高三一模)碳族元素的單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)、生活中是一類重
要物質(zhì)。請回答下列問題:
(1)硅原子核外有種不同運動狀態(tài)的電子,第一電離能介于鋁和硅之間
的元素的名稱為O碳族元素最外層電子排布的通式為O
(2)下列說法不正確的是__________
A.二氧化硅的相對分子質(zhì)量比二氧化碳大,所以沸點SiO2>CO2
B.N2與CO互為等電子體,結(jié)構(gòu)相似,化學性質(zhì)相似
C.穩(wěn)定性:H2O>H2S,原因是水分子間存在氫鍵
(3)青蒿素(Cl5H22。5)的結(jié)構(gòu)如圖所示,圖中數(shù)字標識的五個碳原子的雜化軌道
類型為Sp2的是__________(填碳原子的標號),組成青蒿素的三種元素的電負
性由大到小排序是__________。
(4)青蒿素分子中,從成鍵方式分析氧元素形成的共價鍵類型有
從青蒿中提取青蒿素的最佳溶劑是__________O
a.乙醇b.乙醛c.水
(5)SnCh是一種重要的半導體傳感器材料,用來制備靈敏度高的氣敏傳感器,
SnCh與熔融NaOH反應生成Na2SnO3,NazSnCh中陰離子空間構(gòu)型為
(6)由碳族元素形成的單質(zhì)和化合物在電池領域非常重要,某含碳元素晶體
AMXK相對分子質(zhì)量為Mr)是半導體,常用作吸光材料,有鈣鈦礦的立方結(jié)構(gòu),
其晶胞如圖所示。AMX3晶胞中與陽離于(M)距離最近的陰離子(X)形成正八面體
結(jié)構(gòu),則X處于__________位置。晶體的晶胞參數(shù)為anm,其晶體密度為「g
?cm-3,則阿伏加德羅常數(shù)NA的計算表達式為o
11.(2021?重慶巴蜀中學高三月考)硫氨化核(NH4SCN)廣泛應用于無機、有機、
醫(yī)藥、電鍍、印染、農(nóng)藥、鋼鐵等工業(yè)。回答下列問題:
(1)硫氧化鉉溶液遇Fe3+顯示血紅色,反應生成[Fe(SCN)6p-離子。Fe3+的價層
電子排布圖為,該離子中。鍵和,鍵的個數(shù)比為O
(2)S、C、N、H四種元素的電負性大小順序為o
(3)硫氧化鍍加熱到170℃異構(gòu)化轉(zhuǎn)化為硫胭(H2NCSNH2),C原子的雜化方式
由___________變?yōu)閛
(4)硫氧化錢加熱到一定溫度,分解產(chǎn)生N%、CS2和HzS。CS2的空間構(gòu)型是
,H2s分子中S的價層電子對數(shù)為,相同條件下N%
在水中的溶解度遠遠大于H2s的主要原因是__________o
(5)硫服的晶體結(jié)構(gòu)如圖,其晶胞參數(shù)a=b=xnm,c=ynm,a=P=Y=90°o其結(jié)
構(gòu)特點是在晶胞中心位置有一分子,它的分子平面取向與頂點分子的分子平面取
向垂直,但其C=S的取向與頂點分子的C=S方向相反。則硫服的密度為
g/cm3(列出計算表達式)o
12.(2021?吉林長春市?高三二模)近年來,我國工程建設自主創(chuàng)新能力實現(xiàn)大跨
越,尤其在新材料研究方面有重大突破,回答下列問題:
(1)鈦是一種新興的結(jié)構(gòu)材料,比鋼輕、比鋁硬?;鶓B(tài)鈦原子的價電子排布式
為,與鈦同周期的元素中,基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與鈦相間的有
種;
(2)鐵能與三氮嘎(結(jié)構(gòu)見圖甲)形成多種配合物。
環(huán)戊二烯
圖乙
①1mol三氮嗖中所含o鍵的數(shù)目為mol;碳原子雜化方式是—一;
②三氮理的沸點為260℃,與之結(jié)構(gòu)相似且相對分子質(zhì)量接近的環(huán)戊二烯(結(jié)構(gòu)見
圖乙)的沸點為42.5C,前者沸點較高的原因是_____o
(3)碳化鴇是耐高溫耐磨材料。圖丙為碳化鴇晶體的部分結(jié)構(gòu),碳原子嵌入金
屬的晶格間隙,并不破壞原有金屬的晶格,形成填隙化合物。
圖內(nèi)圖丁
①在該結(jié)構(gòu)中,每個鴇原子周圍距離其最近的碳原子有個:
②假設該部分晶體的體積為Ven?,碳化鴇的摩爾質(zhì)量為Mg?mol“,密度為d
3
g-cm,則阿伏加德羅常數(shù)的值NA用上述數(shù)據(jù)表示為o
③金屬鎂的晶體結(jié)構(gòu)與碳化鴇相似,金屬鎂的晶胞可用圖丁表示,已知鎂原子的
半徑為rpm,晶胞高為hpm,求晶胞中鎂原子的空間利用率(用化簡后
含字時冗、r和h的代數(shù)式表示)
13.(2021?河北唐山市?高三一模)血紅素是由口卜琳與Fe2+形成的配合物。血紅素
不溶于水,溶于丙酮(CH3coeHJ和堿性水溶液。
血紅素結(jié)構(gòu)簡式
(1)請寫出Fe在元素周期表中的位置___________,基態(tài)Fe2+的核外電子排布
式為O
(2)血紅素分子中N原子的雜化軌道類型有,ImolCH3coe也含有。
鍵的數(shù)目為o
(3)KSCN或NH4SCN溶液是檢驗Fd+的常用試劑,SCN的空間構(gòu)型為
(用文字描述),寫出一種與SCN互為等電子體的分子(寫化學
式)。
(4)丙酮和乙醇的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
CH3coe也(丙
化合物C2H50H(乙醇)
酮)
沸點/℃7856.5
丙酮和乙醇的晶體類型均為,它們沸點差異的原因是__________o
(5)在自然界中TiO?有三種晶型,其中最重要的是金紅石型,晶胞結(jié)構(gòu)和投影
圖如下,晶胞棱邊夾角均為90。,晶胞參數(shù)為apm、apm、cpm,設阿伏加德羅
常數(shù)的值為NA,貝!iTi”+離子的配位數(shù)是__________,RO?的密度為
g.cmI列出計算式)。
apm
Oe
OTi
Z
o-
u.
Z=z=L7
14.(2021?甘肅蘭州市?高三一模)電池在人類生產(chǎn)生活中具有十分重要的作用,
工業(yè)上采用FeCh、NH4H2P04、LiCl和苯胺(?f%)等作為原料制備鋰離子電
池正極材料磷酸亞鐵鋰(LiFePCh),采用單晶硅和銅、楮、錢、硒等的化合物作
為太陽能電池的制備原料。
(1)基態(tài)硒原子的價電子排布式是
(2)下圖表示碳、硅和磷元素的四級電離能變化趨勢,其中表示碳元素的曲線
是_(填標號)。
段、M和碑無事的內(nèi)爆電離能文化越勢
(3)苯胺中N原子的雜化方式為,分子中。鍵與7T鍵的數(shù)目比為
(4)自然界中含硼元素的鈉鹽存在于天然礦藏中,其化學式為Na2B4O710H2O,
它的結(jié)構(gòu)單元是由兩個H3BO3和兩個[B(OH4)「縮合而成的雙六元環(huán),應該寫成
Na2[B4O5(OH)4]-8H2O,其結(jié)構(gòu)如下圖所示,則該晶體中不存在的作用力是
O(填選項字母)。
0H
T
O-B-0
/Iv\
2Na,HO-BOB-OH?8H,O
OH
A.離子鍵B.共價鍵C.金屬鍵D.范德華力E.氫鍵
(5)①圖1為某金屬單質(zhì)的晶胞示意圖,其堆積方式的名稱為
B
②圖2為銅的某種氯化物晶胞示意圖,該物質(zhì)的化學式是<,原子坐
標參數(shù)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置,上圖中各原子坐標參數(shù)A為(0,0,
0);B為(0,L1);C為(1,1,0);則D原子的坐標參數(shù)為o
③圖示晶胞中C、D兩原子核間距為298pm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該
晶體密度為g?cm-3(列出計算式即可)。
15.(2021?河南洛陽市?高三模擬)12月17日凌晨,嫦娥五號完成“挖土”之旅
返回地球。查閱資料,月球玄武巖是構(gòu)成月球的巖石之一,主要由輝石(主要成
分硅酸鹽)和鈦鐵礦(主要成分FeTiO。等組成?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)鐵原子的價電子排布式為:o
(2)與Fe同周期,且最外層電子數(shù)相同的主族元素是_____(填元素符號)。
(3)基態(tài)Ti原子核外電子占據(jù)的最高能層符號為;其最外層電子的電子
云輪廓圖為。
(4)lmoIFe3[Fe(CN)612中含有o鍵數(shù)為,[Fe(CN)6「-中配體為,
其中C原子的雜化軌道類型為,H、C、N、Si四種元素的電負性由大到
小的順序為o
(5)FeTiCh的結(jié)構(gòu)如圖1所示,其中由O圍成的(填“四面體空隙”或
“八面體空隙”)被Fe占據(jù)。在圖2中畫出FeTiCh結(jié)構(gòu)的另一種表示(要
求:Fe處于晶胞的頂點),Ti的配位數(shù)為o
(6)已知該晶胞的密度為pg/cm3,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。計算晶胞參數(shù)
a=pmo(列出計算表達式)
Fe
Ti
O
圖1
16.(2021?內(nèi)蒙古呼和浩特市?高三一模)2017年4月26日9時中國首艘國產(chǎn)航
母在大連成功下水,標志著我國自主設計建造航空母艦取得重大階段性成果。
(1)航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成。
①Fe2+的價層電子排布圖為。
②影響晶格能大小的因素包括o
A.離子半徑B.離子所帶電量C.晶體中離子的排列方式D.共價鍵鍵長
③FeO、NiO的晶體結(jié)構(gòu)與NaCI的晶體結(jié)構(gòu)相同,熔點FeO小于NiO,理由是
(2)航母螺旋槳主要用銅合金制造。含銅廢液可以利用銅萃取劑M,通過如下
反應實現(xiàn)銅離子的富集,進行回收。
①上述反應中發(fā)生變化的化學鍵有
A.離子鍵B.金屬鍵C.共價鍵D.氫鍵E.配位鍵
②X所含元素的電負性由大到小的順序為o(用元素符號表示),采用
sp3雜化的非金屬原子有(元素符號),采用sp2雜化的原子有
__________個。
③X難溶于水、易溶于有機溶劑,試判斷X的晶體類型為o
(3)航母艦艇底部涂有含Cu2O的防腐蝕涂料。已知Cu2O的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:
①該晶胞結(jié)構(gòu)中銅原子的配位數(shù)是o
②已知該晶體的密度為dg?cmJ,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該立方晶胞的參
數(shù)是__________nm
物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題(選修)
1.(2021?云南高三一模)Ag2[HgL]是一種重要的無機熱致變色示溫材料。回答
下列問題:
(1)Hg在元素周期表中位于第六周期,且與Zn同族,則基態(tài)Hg原子的價層
電子排布式為o
(2)單質(zhì)Hg在過量的Cb中加熱可生成HgCL(熔點280℃,易升華,俗稱升汞),
則HgCb的晶體類型為一o
(3)HICh酸性強于HIO的原因是____,IO;的立體構(gòu)型為o
(4)含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過鰲合配位成環(huán)而形成
的配合物為螯合物。一種Ag+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示。
Imol該配合物中通過鰲合作用與Ag+形成的配位鍵有mol,該配合物中處
于同周期的三種非金屬元素,電負性最小的是____(填元素符號),其原子的雜
化類型為。
(5)AgzIHgL]在低溫條件下為四方晶系結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)分別為apm、bpm,
a=p=y=90,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若AgzIHgL晶體的密度為pg?cm-3,貝!]
NA=mol”。
"g"
【答案】5d]。6s2分子晶體HKh中的非羥基氧數(shù)目更多,使得I的正電性
330
更高,羥基更容易電離出H+三角錐形4Bsp^f^xlO
【詳解】
(1)基態(tài)汞原子的價層電子排布式為:5d,06s2;
(2)HgCk熔點280℃,易升華,則HgCb為分子晶體;
(3)同HIO比較,HKh分子中非羥基氧原子數(shù)多I的正電性高,導致O的電
子向I偏移,因而在水分子的作用下,易電離出氫離子,酸性較強,10l的價電
子對數(shù)為1+3=4(孤電子數(shù)+〃鍵電子對數(shù)),所以為sp3雜化,立體構(gòu)性為三角錐
形;
(4)由結(jié)構(gòu)圖可知Imol該配合物中通過鰲合作用與Ag+形成的配位鍵有4mol;
B、C、N位于同一周期,原子序數(shù)B<C<N,所以電負性最小為B,價電子對數(shù)
為4,所以為sp3;
(5)1原子有::x8+〈xio+;x4+l=8個,Ag原子有4個,Hg原子有2個,體積
oZ4
8x127+4x108+2x2011850
,(),o1()230m=--------------------
為ax10'cmxaxlO'cmxbxlOcm=abxlO-9
NA
m18501850
'-U—Na2bxlO-30,所以NA=xl030o
Apa2b
2.(2021?河北張家口市?高三一模)B和Ni均為新材料的主角。回答下列問題:
(1)基態(tài)B原子的核外電子有一種空間運動狀態(tài);基態(tài)Ni原子核外占據(jù)最高能
層電子的電子云輪廓圖的形狀為
(2)硼的鹵化物的沸點如表所示:
鹵化物
BF3BC13BBr3
沸點/℃-100.312.590
①解釋表中鹵化物之間沸點差異的原因
②表中鹵化物的立體構(gòu)型均為一。
(3)高氯酸三碳酰胱合鎮(zhèn)[Ni(NH2NHCONHNH2)3](ClO4)2是一種新型起爆藥。
①該物質(zhì)中含有3個六元環(huán),與C相連的N原子不能提供形成配位鍵的孤電子
對。則Imol該物質(zhì)中含有配位鍵的數(shù)目為
②C、N、O的第一電離能由大到小的順序為
③CIO;中CI原子的雜化形式為_;該離子中的鍵角_(填“大于”或“小于”)N2H4
中的鍵角。
④HCIO4的酸性強于HCIO2的原因為
(4)硼化鈣可用于新型半導體材料,一種硼化鈣的晶胞結(jié)構(gòu)及沿z軸方向的投
影圖如圖所示,硼原子形成的正八面體占據(jù)頂角位置。若阿伏加德羅常數(shù)的值為
NA,晶體密度p=_g*cm'3o
晶胞結(jié)構(gòu)沿Z軸方向投影圖
【答案】5球形均為分子晶體,相對分子質(zhì)量不同平面三角形
6NAN>O>Csp3大于HCICh中非羥基氧的數(shù)目比HCKh的多,
HCIO4中CI的正電性更高,導致C1-O-H中的電子向C1偏移程度比HClOi的大,
72.4
HCIO4更易電離出氫離子(axgN
【詳解】
(1)B原子序數(shù)為5,核外右5個電子,有5種運動狀態(tài);Ni有28個電子,電
子排布式為Is22s22P63523P63dzs2,最高能層第4層,4s為球形;
故答案為:5;球形。
(2)①BF3、BCh、BBr3為分子晶體,沸點與相對分子質(zhì)量成正比,相對分
子質(zhì)量高,沸點高;
故答案為:均為分子晶體,相對分子質(zhì)量不同。
②B形成3個3鍵,孤電子對數(shù)為0,為sp2雜化,立體結(jié)構(gòu)為平面三角形;
故答案為:平面三角形。
(3)①Imol該物質(zhì)中含有配位鍵數(shù)目為6NA;
故答案為:6NAO
②C、N、O第一電離能從大到小的順序:N>O>C;
故答案為:N>O>Co
③CIO;中Cl的雜化方式為sp3雜化,CI的孤電子對為0,價層電子數(shù)為4,該離
子中的鍵角大于N2H4中的鍵角;
故答案為:sp3;大于。
④HC1O4的酸性強于HC1O2的原因:HCIO4中非羥基氧的數(shù)目比HC1O2的多,
HCK)4中C1的正電性更高,導致CLO-H中的電子向CI偏移程度比HC1O2的大,
HCIO4更易電離出氫離子;
故答案為:HCIO4中非羥基氧的數(shù)目比HCIOz的多,HC1O4中CI的正電性更高,
導致C1-O-H中的電子向C1偏移程度比HCIOi的大,HCIO4更易電離出氫離子。
,、—人w11、,/…7\33x10.8+40
(4)晶胞中B個數(shù),8x-+8x—=3,Ca為1,P><(axl0-7)=--—
841NA
7*3
故答案為:(axlO-)NA°
3.(2021?江西高三模擬)銀是近些年來化學研究的熱門金屬。回答下列問題:
(1)寫出銀的電子排布式
(2)鎮(zhèn)與鐵相比,銀更不易形成正三價,原因是__o
(3)銀常壓下可以和一氧化碳形成四談基銀配合物,在該配合物中,銀的化合
價為
(4)丁二酮后的結(jié)構(gòu)如圖,其中C的雜化方式為分子中所含元素電負性從
大到小的順序為__。丁二酮后可以與銀形成配合物,是檢測銀的重要手段之一,
若在該配合物中銀的配位數(shù)是4,畫出該配合物的結(jié)構(gòu)o
HO-NN-OH
(5)紅碑銀礦的六方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該化合物的化學式為。其晶胞參數(shù)
為apm和cpm,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,則該晶體密度為填用a、c表
達的計算式)。
cpmONi
■As
apm
【答案】[Ar]3d84s2價鐵的外層電子排布式為半充滿3d5,而三價銀為3d7,
因此三價鍥不如三價鐵穩(wěn)定0sp2、sp3O>N>C>H
NiAsxlO30
八2八A
【詳解】
(1)鎮(zhèn)為28號元素,根據(jù)構(gòu)造原理書寫電子排布式:[41宓4s2;
(2)三價鐵的外層電子排布式為半充滿3d5,更穩(wěn)定,因此鐵更容易生成三
價鐵;
(3)?;鵆O為中性配位體,化合物為電中性,因此銀為。價;
(4)碳有飽和碳和雙鍵碳兩種,因此碳雜化類型有兩種,為sp\sp?分子中含有
碳、氫、氧、氮四種元素,電負性大小為0>N>C>H;已知配位數(shù)是4,丁二酮
胎有兩個N、兩個O,共四個配位原子,但N、O離得很近,不能起參加配位,
故可以判斷配位體要兩分子的丁二酮后,用兩個N原子配位正好形成穩(wěn)定的五元
環(huán),而且-OH正好形成六元環(huán)氫鍵,很穩(wěn)定,因此可以得出該配合物的結(jié)構(gòu)為
(5)由晶胞圖用分攤法計算,有兩個As原子,Ni原子數(shù)目為:4x」+8x』=2,
4o
因此化學式為NiAs,一個晶胞中兩個NiAs,晶胞為六方晶胞,晶胞的體積為
134x2
---------g
303
a2csin60。,根據(jù)密度公式。=?=一*——=x10g/cmo
va2c^l0-30cm3N百c"
2A2
4.(2019?河北石家莊市?高三一模)鹵族元素形成的單質(zhì)及其化合物有廣泛的應
用。請回答:
(1)基態(tài)Br原子的電子排布式為;與其位于同周期且基態(tài)原子未
成對電子數(shù)相同的過渡元素為(填元素符號)。
(2)F、CkBr形成的簡單氫化物的沸點由高到低的順序為,分析
其原因為o
(3)F、H可分別與N形成NF3和NH3.NH3可與CM+形成配離子,但NF3卻不
易形成,其原因為。
(4)氯元素可形成ci。;、c0和CIO,等多種含氧酸根離子,上述三種離子中鍵角
由大到小的順序為。
(5)C1和Na可形成多種化合物。
①NaCl與CsCl的晶體結(jié)構(gòu)不同,主要原因為0
②C1和Na在高壓下形成的一種晶體的晶胞如圖所示(大球代表氯,小球代表鈉)。
該晶體的化學式為;已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密
度為g/cn?(列出計算式)o
【答案】[Ar]3d1°4s24P§Sc>CuHF>HBr>HCIHF可形成分子間氫鍵,
沸點最高;HBr相對分子質(zhì)量比HC1大,分子間作用力大,因而HBr的沸點比
HC1高F的電負性比N大,N—F成鍵電子對向F偏移,導致NF3中N原子
核對其孤對電子的吸引能力增強,難以形成配位鍵ClQ>cio;>ciO;晶體
中正負(或陰陽)離子的半徑比不同(或幾何因素不同、半徑不同)Na2a
81.5x2
*23421
NAxabxlO'
【詳解】
(1)溟是35號元素,核外電子排布式為[Ar]3d104s24P5;Br原子核外有1對未
成對電子,第四周期中未成對電子個數(shù)相同的元素的價電子排布可以使4s\
3dzs2、3di°4s】、4s24p',其中屬于過渡元素的有3dZs2、3di°4sl即Sc、Cu元
素;
(2)HF可形成分子間氫鍵,沸點最高;HBr相對分子質(zhì)量比HCI大,分子間
作用力大,因而HBr的沸點比HC1高,所以沸點:HF>HBr>HCl;
(3)F的電負性比N大,N—F成鍵電子對向F偏移,導致NF3中N原子核對
其孤對電子的吸引能力增強,難以形成配位鍵;
(4)CIO:中心原子價層電子對數(shù)為2+W竺=4,有2對孤電子對;CIO,中心
原子價層電子對數(shù)為3+爺*=4,有1對孤電子對;CIO;中心原子價層電子對
數(shù)為4+寫”=4,不含孤電子對;三種離子中心原子均為sp3雜化,則孤電子對
越多鍵角越小,所以鍵角Ce>CR>C10;;
(5)①NaCl和CsCl晶體中正負(或陰陽)離子的半徑比不同,Cs+半徑遠大于Na+,
所以晶體結(jié)構(gòu)不同(或幾何因素不同、半徑不同);
②根據(jù)圖示可知Na+位于棱上、內(nèi)部和面心,所以Na+的個數(shù)為2、:+4><;+2=4,
CT位于棱上,個數(shù)為8X;=2,所以化學式為NazCI;晶胞的質(zhì)量為空g,體積
4/VA
為a2bnm3=a2bxl021cm3,所以密度為夕=(尸?g/cn^。
5.(2021?山東濟寧市?高三一模)ZnGePz和KTiOPO,都是非線性光學晶體材料,回
答下列問題:
(1)基態(tài)Ge原子的價電子排布式為,S、P、K、Zn按第一電離能由大
到小的順序排列為o
(2)也0、PH3>KH按熔點由高到低的順序排列為o
(3)N、P同主族,已知20為直線形結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)式為N=N=O,則$0是
(填“極性”或“非極性”)分子,中間氮原子的雜化軌道類型為雜化。
(4)磷能形成多種含氧酸,某弱酸次磷酸的結(jié)構(gòu)如圖甲所示,則次磷酸分子中。
鍵與兀鍵數(shù)目之比為,則NaH2PO?溶液中各離子濃度由大到小的順序為
()
II
H/\)H
甲
(5)ZnGeP?晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示。
?ZnO(;r?P
乙
①Ge的配位數(shù)為,以Ge為頂點的晶胞中,Zn原子位于。
②原子的分數(shù)坐標,即將晶胞參數(shù)a、b、C均看作“1”所得出的三維空間坐標,
則晶胞圖中“2”P原子的分數(shù)坐標為o
【答案】4s24P2P>S>Zn>KH>H2O>PH3極性sp5:1
++
c(Na)>c(H2PO-)>c(OH-)>c(H)4棱心、面心
【詳解】
(1)基態(tài)Ge原子4s能級上2個電子、4P能級上2個電子為其價電子,根據(jù)核
外電子排布規(guī)律書寫其價電子排布式為4s24P2,元素的第一電離能變化規(guī)律是同
一周期從左往右呈增大趨勢,11人與111代、VA與VIA反常,同一主族從上往下
依次減小,故這幾種元素的第一電離能P>S>Zn>K,故答案為:4s24P2;P>S
>Zn>K;
(2)熔沸點:離子晶體〉分子晶體,含有氫鍵的分子晶體熔沸點較高,KH為
離子晶體、H2O和P%為分子晶體且水分子間存在氫鍵,則熔點:KH>H2O>
PH3,故答案為:KH>H2O>PH3;
(3)N、P同主族,已知N?0為直線形結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)式為N=N=。,由于該分子中
正負電荷的中心不重合,故電0是極性分子,中間氮原子上只有2個。鍵,無孤
對電子,故其雜化軌道類型為sp雜化,故答案為:極性;sp;
(4)根據(jù)單鍵均為。鍵、雙鍵為1個◎鍵與1個兀鍵,三鍵為1個。鍵與2個兀鍵,
結(jié)合次磷酸的結(jié)構(gòu),可知次磷酸分子中。鍵與兀鍵數(shù)目之比為5:1,由于次磷酸
為一元弱酸,則NaH2P在溶液中只能水解不發(fā)生電離,溶液呈堿性,故溶液中
各離子濃度由大到小的順序為c(Na+)>c(凡P0;)>c(0H)>c(H+),故答案為:5:1;
++
c(Na)>c(H2P0-)>c(0H-)>c(H).
(5)①根據(jù)圖知,以底面面心的Ga為例,距離其最近且等距離的原子有4個,
所以Zn原子的配位數(shù)是4,如圖所示,紅色線所畫部分,如
也」
果Ge為頂點的晶胞中,Zn原子位于棱心和面心上,故答案為:4;棱心、面心;
②若把晶胞從上到下平分為2份,再把下方一半平分為8份,則2號P原子位于
其中一份的體心。若a、b、c均看作1,以1號Zn為坐標原點,則晶胞中2號
P原子的坐標為ppib
故答案為:G,;,]。
6.(2021?山東臨沂市?高三一模)我國科研工作者最近發(fā)現(xiàn)并制備了一系列主要
由O、P、Se、Bi等元素組成的導電材料。回答下列問題:
(1)基態(tài)硒原子的價電子排布式為;SeCh的熔點為350℃,加熱易升
華,固態(tài)SeCh屬于晶體。
(2)O、P、S三種元素中,電負性最大的是;鍵角:H2OHzSe(填
(3)純凈的磷酸粘度極大,隨溫度升高粘度迅速下降,原因是________;熔融狀
態(tài)的磷酸導電性很好,這是由于在純磷酸中存在如下質(zhì)子交換導電機理。
+
由此可以推知純磷酸液體中存在的導電微粒是[P9H)J和,[P(OH)4]的空
間構(gòu)型為o
(4)硒氧化秘是一類全新二維半導體芯片材料,為四方晶系晶胞結(jié)構(gòu)(如圖所示),
可以看成帶正電的[Biqj:層與帶負電的[Se片層交替堆疊。據(jù)此推斷硒氧化例的
化學式為,其中Se的分數(shù)坐標為o晶胞棱邊夾角均為90。,硒氧
化錫的摩爾質(zhì)量為Mgmol1,則晶體密度的表達式為g?cmJ(NA為阿伏
加德羅常數(shù)的值)。
【答案】4s24P4分子O>溫度升高,磷酸分子間的氫鍵被破壞
H2PO;正四面體Bi2O2Se^-xl0?
【詳解】
(1)Se是與O、S同族的主族元素,位于S的下一周期,即第四周期,主族元
素價電子即最外層電子,故Se的價電子排布式為:4S24P%SeO2晶體熔點低,
且易升華,符合分子晶體的物理性質(zhì),故屬于分子晶體;
(2)非金屬性:O>S>P,電負性變化規(guī)律與非金屬性一致,故三者電負性最
大的為:O;MO和HzSe中心原子O和Se均含兩對孤對電子,但由于電負性O
>Se,故O對孤對電子的引力強于Se,導致H2O中孤對電子對O—H的斥力小
于HzSe中孤對電子對Se—H的斥力,故鍵角:H2O>H2Se;
(3)由于磷酸分子間存在氫鍵,故純凈的磷酸粘度極大,當溫度升高時,部分
磷酸分子間的氫鍵被破壞,導致粘度迅速下降;由圖示知,導電微粒為[P(OH)4「
和HFO”故此處填H?PO:;[P(OH)4「中心P原子價層含4個。電子對,無孤電
子對,根據(jù)價層電子對互斥理論知[P(OH)4]+空間構(gòu)型為正四面體;
(4)根據(jù)電荷守恒知,該晶胞中四Q?]:與[Se廣為1:1,故該晶體的化學式為
Bi2O2Se;以頂點Se為原點,坐標定為(0,0,0),則體心Se各個坐標值相當于
邊長的一半,故其坐標為4,9,1),即其分數(shù)坐標為(;,;,;);該晶胞中含有Se
個數(shù)=*/2,結(jié)合化學式知該晶胞中含2個BizChSe,故該晶胞的質(zhì)量m=1^g,
該晶胞體積V=g?馳?肘。cm羋c?fO2cm303,故該晶體的密度=晶胞密度
2M
景?③。一
7.(2021?遼寧沈陽市?高三一模)人體必需的元素包括常量元素與微量元素,常
量元素包括碳、氫、氧、氮、鈣、鎂等,微量元素包括鐵、銅、鋅、氟、碘等,
這些元素形成的化合物種類繁多,應用廣泛。
(1)鋅、銅、鐵、鈣四種元素與少兒生長發(fā)育息息相關(guān),請寫出Fe2+的核外電
子排布式O
(2)1個Cu?+與2個H?N-CH「COO形成含兩個五元環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)配鹽(化合物),
其結(jié)構(gòu)簡式為(用一標出配位鍵),在H?N-CH「COCF中,屬于第二周期
的元素的第一電離能由大到小的順序是(用元素符號表示),N、C原子存
在的相同雜化方式是______雜化。
(3)堿酸鹽中的陽離子不同,熱分解溫度就不同,查閱文獻資料可知,離子半
徑r(Mg2+)=66pm,r(Ca2+)=99pm,r(Sr2+)=112pm,r(Ba2+)=135pm.碳酸鹽分解溫
度T(MgCC>3)=402℃,T(CaCO3)=825℃,T(SI€O3)=1172℃,T(BaCO3)=1360℃o分析
數(shù)據(jù)得出的規(guī)律是______,解釋出現(xiàn)此規(guī)律的原因是______0
(4)自然界的氟化鈣礦物為螢石或氟石,CaF2的晶體結(jié)構(gòu)呈立方體形,其結(jié)構(gòu)
如下:
CaF,晶體結(jié)構(gòu)示意圖
①兩個最近的F之間的距離是Pm(用含m的代數(shù)式表示)。
②CaF?晶胞的密度是gem文化簡至帶根號的最簡式,N,、表示阿伏加德羅
常數(shù)的值)。
H2
【答案】[Ar]3d6或is22s22P63s23P63d6°:匚:><:口二N>0>(
2H2
sp3隨著這類金屬陽離子半徑的增大,碳酸鹽的熱分解溫度逐漸升高金
屬離子半徑越小,其與碳酸根離子中氧的作用力越強,與碳的作用力則減弱,對
萬m78V2
應的碳酸鹽就越容易分解等/丁7。鼠「
2(mxlOJNA
【詳解】
(1)Fe的核電荷數(shù)為26,核外電子排布式[Ar]3d64s2或Is22522P63523P63d64s2,
Fe?+的核外電子排布式為[Ar]3d6或Is22s22P63s23P63d6。故答案為:[Ar]3d“或
Is22s22P63s23P63d6;
(2)1個Cu2+與2個H2N—CH2—COCK形成的鹽,因為含兩個五元環(huán)結(jié)構(gòu),所
以結(jié)構(gòu)為°=!"°><"~1,,:);在HzN—C%—COCK中,屬于第二周期元素的
H,C-N,、()-C=O
H2
是C、N、O,第一電離能由大到小的順序是N>O>C,在HzN—CH2—COO-中,
N的雜化方式為sp3、C的雜化方式為sp3和sp2,相同的是sp3雜化。故答案為:
N>O>C;sp3;
(3)隨著金屬離子半徑的增大,碳酸鹽的熱分解溫度逐步升高;一般認為,含
氧酸鹽熱分解的本質(zhì)是金屬離子爭奪含氧酸根中的氧元素,金屬離子的半徑越小,
奪取含氧酸根中的氧的能力越強,含氧酸鹽的熱分解溫度越低,越易分解。故答
案為:隨著這類金屬陽離子半徑的增大,碳酸鹽的熱分解溫度逐漸升高;金屬離
子半徑越小,其與碳酸根離子中氧的作用力越強,與碳的作用力則減弱,對應的
碳酸鹽就越容易分解;
(4)①根據(jù)側(cè)面圖可看出,2mpm為面對角線的長度,邊長為④加pm,兩個最
近的「之間的距離為立方體邊長的一半,所以兩個最近的F-之間的距離為回
2
pm。故答案為:冬;
②根據(jù)圖示可知CaF2晶胞中含4個Ca?+和8個F,它的邊長為&mprn=V2m
78x47g6
xlOT°cm,利用PVNA=4M得出口=商五書;學皿三荷布而g-cmH
_78后
3
故答案為:(mxlO-'°)NA°
8.(2021?四川瀘州市?高三二模)第IVA元素在地殼中含量豐富,在人類生活各
方面都有廣泛的應用。回答下列問題。
(1)基態(tài)C原子中填充了電子的原子軌道共有個,基態(tài)Si原子的
價電子電子排布式為,第一電離能CGe(填“大于”、
“小于”或“等于”)。
(2)X是碳的一種氧化物,X的五聚合體結(jié)構(gòu)如圖1所示。則X的分子式為
;X分子中每個原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu),X分子的電子式為
oX的沸點CO2的沸點(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)C20分子是由許多正五邊形構(gòu)成的空心籠狀結(jié)構(gòu)如圖2所示,分子中每個碳
原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學鍵。則C20分子中含個。鍵,請
你大膽猜測:C20分子中碳原子的雜化軌道為
(4)B-SiC晶胞如圖3所示,若碳和硅的原子半徑分別為apm和bpm,密度
為
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