大題08 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（一）（選修）（解析版）-【考前抓大題】2021年高考化學(xué)（全國(guó)通用）

大題08物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(一)(選修)

1.(2020?福建省福州第一中學(xué)高三二模)(1)2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予在“分子機(jī)器設(shè)計(jì)和合成”領(lǐng)域有突

出成就的三位科學(xué)家，其研究對(duì)象之一“分子開(kāi)關(guān)”即與大環(huán)主體分子苯芳燒、硫或氮雜環(huán)杯芳燃等有關(guān)。

①對(duì)叔丁基杯⑷芳烽(如圖所示)可用于111B族元素對(duì)應(yīng)離子的萃取，如La3+、Sc?+等。寫(xiě)出基態(tài)Sc?+的價(jià)電

子排布式：,其中電子占據(jù)的軌道數(shù)為個(gè)。

②不同大小的苯芳煌能識(shí)別某些離子，如：N3,SCN等。一定條件下，HSCN與MnCh反應(yīng)可得到(SCN)2,

反應(yīng)的化學(xué)方程式為,產(chǎn)物(SCN)2的結(jié)構(gòu)式為。

(2)過(guò)渡元素在生活、生產(chǎn)和科技等方面有廣泛的用途。鐵觸媒是合成氨反應(yīng)的催化劑，其表面存在氮原

子。氮原子在鐵表面上的單層附著局部示意圖如圖所示。則鐵表面上氮原子與鐵原子的數(shù)目比為。

000oo

...

0000o

..

000o?N

.0.

0000oC>Fe

..

o0o0o

(3)配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn)取Imol配合物CoCN6NH3(黃色)溶于水，加入足量硝酸銀溶液，產(chǎn)生3mol

白色沉淀，沉淀不溶于稀硝酸。原配合物中絡(luò)離子形狀為正八面體。

①根據(jù)上述事實(shí)推測(cè)原配合物中絡(luò)離子化學(xué)式為。

②該配合物在熱NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)，并釋放出氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。

1

【答案】3d10MnO2+4HSCN=Mn(SCN)2+(SCN)2t+2H2ON三C-S-S-C三N1:2

3+

ICO(NH3)6J[Co(NH3)6]Ch+3NaOH=Co(OH)31+6NH3t+3NaCI

【詳解】

(1)①Sc是21號(hào)元素，核外電子排布式為[Ar]3dl4s2,則基態(tài)Sc?+的價(jià)電子排布式為3/，s能級(jí)有1個(gè)軌

道，p能級(jí)有3個(gè)軌道，d能級(jí)只有1個(gè)電子，占有1個(gè)軌道，因此電子占據(jù)的軌道有1+1+3+1+3+1=10個(gè)；

②一定條件下，HSCN與MnCh反應(yīng)可得到(SCN)2,依據(jù)二氧化鐳和濃鹽酸的反應(yīng)原理可知反應(yīng)的化學(xué)方程

式為MnO2+4HSCN-Mn(SCN)2+(SCN)2t+2H2O,產(chǎn)物(SCNb的結(jié)構(gòu)式應(yīng)為N三C-S-S-C三N：

(2)根據(jù)圖知，每個(gè)N原子周?chē)?個(gè)Fe原子，每個(gè)Fe原子周?chē)?個(gè)N原子，據(jù)此判斷鐵表面上N原

子和Fe原子個(gè)數(shù)之比=2：4=1：2；

(3)①取Imol配合物CoCb-6NH3(黃色)溶于水，加入足量硝酸銀溶液，產(chǎn)生3moi白色沉淀，沉淀不溶于

稀硝酸，白色沉淀是氯化銀，說(shuō)明氯離子均不是配體，氨氣是配體，又因?yàn)樵浜衔镏薪j(luò)離子形狀為正八

面體，因此推測(cè)原配合物中絡(luò)離子化學(xué)式為[CO(NH3)6『"。

②該配合物在熱NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)，并釋放出氣體，氣體是氨氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

[Co(NH3)6]Cl3+3NaOH=Co(OH)3l+6NH3t+3NaCl?

2.(2020.天津南開(kāi)中學(xué)高三月考)熟記元素周期表，熟知元素周期律對(duì)于化學(xué)學(xué)習(xí)是至關(guān)重要的：現(xiàn)有A、

B、C、D、E、F原子序數(shù)依次增大的六種元素，它們分別位于元素周期表的前四周期。B元素含有3個(gè)能

級(jí)，且每個(gè)能級(jí)所含的電子數(shù)相同；D的原子核外有8個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，B、C、D均可與A形成10

電子微粒，E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數(shù)相差3,且E元素的基態(tài)原子有4個(gè)未

成對(duì)電子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)請(qǐng)寫(xiě)出F基態(tài)原子的電子排布式：—，F(xiàn)元素位于周期表的一區(qū)；

(2)B、C、D基態(tài)原子第一電離能由小到大的順序?yàn)橐?用元素符號(hào)表示)；

(3)已知(BC)2是直線(xiàn)型分子，并有對(duì)稱(chēng)性，且分子中每個(gè)原子最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則(BCX中

。鍵和兀鍵的個(gè)數(shù)比為一；

(4)E的單質(zhì)和C的氫化物在640。(2可發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)物之一的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，寫(xiě)出該反應(yīng)的化

學(xué)方程式：_;

(5)立方硫化鋅晶胞與金剛石晶胞類(lèi)似，結(jié)構(gòu)如圖2,其中a代表S：b代表Zi?+。則該晶胞中S?一的配位

數(shù)為一,若晶體的密度為pg-cm,，則晶胞的體積為_(kāi)cn?(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)數(shù)值)。

640°C388

【答案】[Ar]3d24sldsC<O<N3：48Fe+2NH：—Fe&N+3H,4-

P-NA

【分析】

A、B、C、D、E、F原子序數(shù)依次增大的六種元素，均位于元素周期表的前四周期，B元素含有3個(gè)能級(jí),

且每個(gè)能級(jí)所含的電子數(shù)相同，核外電子排布為Is22s22P2,故B為碳元素；D的原子核外有8個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

不同的電子，則D為0元素；C的原子序數(shù)介于碳、氧之間，故C為N元素；E元素與F元素處于同一周

期相鄰的族，它們的原序數(shù)相差3,二者只能處于第四周期，且E元素的基態(tài)原子有4個(gè)未成對(duì)電子，外圍

電子排布為3d64s2,則E為Fe,F為Cu,B、C、D均可與A形成10電子微粒，結(jié)合常見(jiàn)的10電子微粒可

知A為H,據(jù)此分析解答。

【詳解】

根據(jù)以上分析A為H、B為C、C為N、D為0、E為Fe、F為Cu。

(1)F為Cu,原子序數(shù)為29,核外電子排布為2、8、18、1,電子排布式為：[Ar]3dH*4sl由價(jià)電子排布

可知Cu屬于ds區(qū)元素，故答案為：[Ar]3d"s'ds；

(2)B為C、C為N、D為O,屬于同周期元素，同周期元素第一電離能呈增大趨勢(shì)，但N的最外層為半

滿(mǎn)穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能大于O,三者第一電離能由小到大的順序?yàn)镃<O<N,故答案為：C<O<N；

(3)(BC)2為(CN)2,分子中每個(gè)原子最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，可知該分子結(jié)構(gòu)式為：N三C-CmN,

由結(jié)構(gòu)可知，b鍵和兀鍵的個(gè)數(shù)分別為3和4,故答案為：3:4；

(4)E的單質(zhì)為Fe和C的氫化物為NH3,在640(可發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)物之一的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1,由晶胞

結(jié)構(gòu)可知Fe有8個(gè)位于頂點(diǎn)，6個(gè)位于面心，個(gè)數(shù)為：8xi+6xl=4,N位于體心，個(gè)數(shù)為1,該產(chǎn)物的

82

640℃

化學(xué)式為：Fe』N,則另一產(chǎn)物為氫氣單質(zhì)，可的反應(yīng)方程式為：8Fe+2NHjFeqN+3H2,故答案為：

640℃

8Fe+2NH3-FeN+3H2；

(5)由圖2可知a有8個(gè)位于頂點(diǎn)，6個(gè)位于面心，個(gè)數(shù)為8x：+6x4=4,b有4個(gè)位于體內(nèi)，個(gè)數(shù)為4,

82

該晶胞的化學(xué)式為：ZnS,由晶胞結(jié)構(gòu)可知每個(gè)+周?chē)染嗲易罱腟2一有四個(gè)，則ZJ+的配位數(shù)為4,結(jié)

388

、4M(ZnS)388--—

合化學(xué)式可知4一的配位數(shù)為4,晶胞的質(zhì)量=—三一g'晶胞的體積=mNA388,故答案

NANAb—=^-=——

PPP-NA

3.(2021?江西高三一模)氮、磷、碑、鐵、鈦等元素及其化合物在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、科技和國(guó)防建設(shè)中有著許多

獨(dú)特的用途。

I.如LiFePCU是新型鋰離子電池的電極材料，可采用FeCb、NH4H2Po八LiCI和苯胺等作為原料制備。

（1）Fe?+核外電子排布式為,NH4H2PCU中，除氫元素外，其余三種元素第一電離能最大的是

（填元素符號(hào)）。

（2）苯胺（和NH4H2P04中的N原子雜化方式分別為。

（3）苯胺和甲苯相對(duì)分子質(zhì)量接近，但苯胺熔點(diǎn)比甲苯的高，原因是。

II.（4）在濃的TiCh的鹽酸溶液中加入乙酸，并通入HC1至飽和，可得到配位數(shù)為6、組成為T(mén)iC136H2。

的綠色晶體，該晶體中兩種配體的物質(zhì)的量之比為1：5,則該配合離子的化學(xué)式為=

（5）氮化鈦熔點(diǎn)高，硬度大，具有典型的NaCl型晶體結(jié)構(gòu)，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

?NOTi

①設(shè)氮化鈦晶體中Ti原子與跟它最鄰近的N原子之間的距離為r,則與該Ti原子最鄰近的Ti的數(shù)目為

。Ti原子與跟它次鄰近的N原子之間的距離為o

②已知在氮化鈦晶體中Ti原子的半徑為apm,N原子的半徑為bpm,它們?cè)诰w中是緊密接觸的，則在氮

化鈦晶體中原子的空間利用率為。（用a、b表示）

III.（6）從磷鈕礦中可提取稀土元素鈕（Y）,某磷鋁礦的晶胞如圖所示，該磷鋁礦的化學(xué)式為。

（7）已知晶胞參數(shù)為anm和cnm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該磷鋁礦的p為。g-cm3（歹ij

出計(jì)算式，用a、c表示）

【答案】[Ar]3d$Nsp\sp3苯胺和甲苯都是分子晶體，苯胺中N原子容易形成分子間氫鍵，其

4N,

處/—F---------r--兀（a+b3）?

熔點(diǎn)偏高曰。（凡0）2/12J（夜）2+/=技3乂100%YP°4

（2a+2b>°

_NM_4?

P221

-NAVac?10NA

【詳解】

3)Fe是26號(hào)元素，核外電子排布式為［Ar］3d64s2,亞鐵離子是失去兩個(gè)電子形成的，故其核外電子排布

式為［ArJ3d6；同主族元素第一電離能從上到下依次減小，故N>P,第VA族元素由于p軌道半滿(mǎn)，第一電

離能大于VIA族，故N>0,所以第一電離能最大的是N；

(2)苯胺和NH4H2PCU均是從NH3轉(zhuǎn)化而來(lái)，所以N原子的雜化方式相同，都是sp，雜化；

(3)苯胺和甲苯都是非金屬元素形成的，都是分子晶體，分子晶體的熔點(diǎn)主要受到氫鍵和范德華力的影響，

苯胺中N原子容易形成分子間氫鍵，其熔點(diǎn)偏高；

(4)由TiCl3r6H2。的組成知，配位體的物質(zhì)的量之比為1：5,則只能為1個(gè)C「和5和H2O。由Ti為+3

價(jià)，而C「為C價(jià),則該配離子為口1。他0)2廣；

(5)①根據(jù)氮化鈦晶體可知，有一個(gè)Ti原子位于體心，在三維坐標(biāo)中，體心Ti原子可以形成三個(gè)面，每

一個(gè)形成的面上有4個(gè)Ti原子，則與該Ti原子最鄰近的Ti原子的數(shù)目為3?；由晶胞中的小立方體可

知,Ti原子與跟它最鄰近的N原子之間的距離為r,則跟它次鄰近的N原子之間的距離為7(V2)2+r2=V3r；

②氮化鈦晶胞中的N原子個(gè)數(shù)為8?g-,含有的Ti原子個(gè)數(shù)為12?,，N原子和Ti原子的體

824

積之和為1兀(a'+b，)?,晶胞的邊長(zhǎng)為(2a+2b)pm,晶胞的體積為(2a+2b)+m。則空間利用率為

4,,

-7t(a3+b3)?

........-xlOO%；

(2a+2b門(mén)

(6)由均攤法可知該晶胞中Y個(gè)數(shù)為<x8+g?，含PO：個(gè)數(shù)為：x4+g?，即該磷鋁礦的化學(xué)

式為YP04；

NM4?

(7)P=-----=----------71-----

221

NAVac?10NA

4.(2021?四川成都市?龍泉中學(xué)高三開(kāi)學(xué)考試)I.2016年7月8日，世界首款石墨烯基鋰離子電池產(chǎn)品在

北京發(fā)布。在石墨烯基鋰離子電池中，由純度在99%以上的單層石墨烯包覆的磷酸鐵鋰作正極材料，加強(qiáng)

導(dǎo)電性，實(shí)現(xiàn)快速充電。

(1)碳原子的核外電子排布式為.

(2)石墨烯的結(jié)構(gòu)如圖所示，在石墨烯中碳原子的雜化方式為o

II.Fe、Ni、Pt在周期表中同族，該族元素的化合物在科學(xué)研究和實(shí)際生產(chǎn)中有許多重要用途。

(1)①Fe在元素周期表中的位置為

②鐵有6、卜a三種晶型，各晶胞結(jié)構(gòu)如圖，則6、a兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為。y-Fe

的晶胞邊長(zhǎng)為apm,則Fe原子半徑為pm。

③已知FeO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，與O?-距離相等且最近的亞鐵離子圍成的空間構(gòu)型為

(2)粕可與不同的配體形成多種配合物。分子式為［Pt(NH3)2C14］的配合物的配體是;該配合物

有兩種不同的結(jié)構(gòu)，其中呈橙黃色的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)比較不穩(wěn)定，在水中的溶解度大；呈亮黃色的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)

較穩(wěn)定，在水中的溶解度小，圖1所示的物質(zhì)中呈亮黃色的是(填"A”或"B”),理由是

(3)金屬銀與錮(La)形成的合金是一種良好的儲(chǔ)氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。

①儲(chǔ)氫原理為：錮鍥合金吸咐H2,比解離為H儲(chǔ)存在其中形成化合物。若儲(chǔ)氫后，氫原子占據(jù)晶胞中上下

底面的棱和面心，則形成的儲(chǔ)氫化合物的化學(xué)式為。

②測(cè)知偶饃合金晶胞體積為9.0xl0-23cm3,則翎鍥合金的晶體密度為g-cm3(不必計(jì)算出結(jié)果)

V2a

【答案】Is22s22P2sp2第四周期第VDI族4：3正八面體形NH,crAA

丁3

的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)程度高，較穩(wěn)定，為非極性分子，根據(jù)相似相溶原理，A在水中的溶解度小LaNi5H3

434

23

9.0x1O-A^A

【詳解】

I.(1)碳位于第二周期第WA族，核外有6個(gè)電子，核外電子排布式為Is22s22P2。答案為：Is22s22P2；

(2)石墨烯結(jié)構(gòu)單元為正六邊形平面結(jié)構(gòu)，每個(gè)碳原子形成3個(gè)單鍵，C采取sp2雜化。答案為：sp2；

II.(1)①Fe為26號(hào)元素，在元素周期表中的位置為第四周期第VIII族。

②3、a兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)分別是8和6,所以6、a兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比是4：3,根據(jù)

題圖可知，在/Fe晶胞中Fe原子半徑為面對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)的,，即0,pm。

44

③FeO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，與O?一距離相等且最近的亞鐵離子有6個(gè)，6個(gè)亞鐵離子構(gòu)成的空間構(gòu)型為

正八面體形。答案為：第四周期第VHI族；4：3：叵：正八面體形；

4

(2)Pt為中心原子，配體為NH3、Cl\從圖中可以看出，A的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，則應(yīng)呈亮黃色：B的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)，

穩(wěn)定性差，呈橙黃色，從而得出圖1所示的物質(zhì)中呈亮黃色的是A,原因是：A的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)程度高，較穩(wěn)定，

為非極性分子，B和HQ均為極性分子，根據(jù)相似相溶原理，A在水中的溶解度小。答案為：NE、Cl-；A；

A的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)程度高，較穩(wěn)定，為非極性分子，B和HzO均為極性分子，根據(jù)相似相溶原理，A在水中的

溶解度?。?/p>

(3)①根據(jù)題意，晶胞中含La原子數(shù)為8x)=1,含Ni原子數(shù)為1+8x1=5,上下底面各有四條棱，每

條棱為四個(gè)晶胞共用，所以棱上含氫原子數(shù)為2X4X!=2,上下兩個(gè)面，每個(gè)面上的氫原子為兩個(gè)晶胞共用，

4

所以面上含有的氫原子數(shù)為2xlxg=l,故每個(gè)晶胞儲(chǔ)存3個(gè)氫原子，形成化合物的化學(xué)式為L(zhǎng)aNi5H3。

②晶胞質(zhì)量除以晶胞體積得晶體密度為。="m=而而43春4g/m7olk=而4行34皈。答案為：

434

LaN，，H3；9.0x10-23?°

5.(2021.佛山市均安中學(xué)高三月考)硒化物(如KCmSes)可用于太陽(yáng)能電池、光傳感器、熱電發(fā)電與制冷等。

回答下列問(wèn)題：

(1)基態(tài)Se原子核外電子排布式為[Ar]。

(2)K與Cu位于同周期，金屬鉀的熔點(diǎn)比銅的低，這是因?yàn)閛

、、均位于元素周期表第族，它們的氫化物、比分子的鍵角從大到小順序?yàn)?/p>

(3)0SSeIVAH2OH2S.Se

(4)配合物[Cu(CH3CN)4]BF4中，陰離子的空間構(gòu)型為,配合離子中與Cu(II)形成配位鍵的原

子是,配體中碳原子的雜化方式是。

⑸TMTSF(IIII)中共價(jià)鍵的類(lèi)型是，每個(gè)分子中含個(gè)。

鍵。

（6）Cu、Sb、Se組成的熱電材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，a=b二556pm,c=1128pm,該晶體的密度為

.（列出計(jì)算表達(dá)式）g-cmc

OCu（位于棱上和面上）

QSe（位于晶胞內(nèi)）

Sb（位于頂點(diǎn)和體心）

【答案】3d"'4s24P**鉀的原子半徑比銅大，價(jià)電子數(shù)比銅少，鉀的金屬鍵比銅弱H2O>H2S>H2Se

正四面體Nsp和sp'。鍵和兀鍵27—777^—7TZ?X°

_

NAx566xl128

【詳解】

（1）Se原子核外有34個(gè)電子，根據(jù)能量最低原理，基態(tài)Se原子核外電子排布式為［ArJS/Zs24P%

（2）K與Cu位于同周期，金屬鉀的熔點(diǎn)比銅的低，這是因?yàn)殁浀脑影霃奖茹~大，價(jià)電子數(shù)比銅少，鉀

的金屬鍵比銅弱；

（3）0、S、Se電負(fù)性逐漸減小、原子半徑逐漸增大，它們的氧化物H2O、H?S、H?Se中共用電子對(duì)離中心

原子的距離逐漸增大，成鍵電子對(duì)的排斥作用減弱，鍵角依次減小，分子的鍵角從大到小順序?yàn)镠20>H2s

>H?Se；

（4）配合物［CudCNRBEt,陰離子BF4中B原子價(jià)電子對(duì)數(shù)是芝竽=4,無(wú)孤電子對(duì)，所以空間構(gòu)

型為正四面體，N原子含有孤電子對(duì)，配合離子中與Cu（H）形成配位鍵的原子是N原子，配體含有單鍵碳、

叁鍵碳，碳原子的雜化方式是sp和sp:

（5）單鍵為0鍵，雙鍵中有1個(gè)c健和1個(gè)兀鍵，TMTSF（）中共價(jià)鍵的類(lèi)型是。

鍵和兀鍵，每個(gè)分子中含27個(gè)G鍵。

（6）根據(jù)均攤法，1個(gè)晶胞含有Cu原子數(shù)是10xg+4x；=6、Se原子數(shù)8、Sb原子數(shù)8x（+l=2,

a=b=556pm,c=1128pm,晶胞的體積是abc=（556*10-”>卜（556*1（尸°乂1128、1（尸。,m，,該晶體的密

64x6+79x8+122x230,

2小黑E。"

“"NAX566X1128

6.（2021?江西吉安市?高三月考）氮族元素及其化合物在日常生活中有廣泛的應(yīng)用，請(qǐng)根據(jù)氮族元素及其化

合物的有關(guān)信息回答下列問(wèn)題：

已知：工業(yè)上用氨氣與二氧化碳合成尿素：2NH3+CO2^NH2COONH4^CO(NH2)2+H2O

(1)比較鍵角：NH3NO”(填或“=”)

(2)NH3極易溶于水的原因?yàn)椤?/p>

(3)NH2coONE中C、N原子的雜化方式分別為、。

(4)純凈的HCOOH可以通過(guò)氫鍵形成二聚體(八元環(huán)結(jié)構(gòu))，寫(xiě)出該二聚體的結(jié)構(gòu)式：o

(5)已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的P軌道，則P電子可在多個(gè)原

子間運(yùn)動(dòng)，形成“離域兀鍵''(或大兀鍵)。大兀鍵可用n：：表示，其中m、n分別代表參與形成大兀鍵的原子個(gè)

數(shù)和電子數(shù)，如苯分子中大兀鍵表示為n：。

①下列微粒中存在“離域n鍵”的是

A.CH2=CH-CH=CH2B.CC14C.H2OD.SO2

②O3分子的空間構(gòu)型為，其大兀鍵可表示為<

(6)鈾的某種氧化物的品胞結(jié)構(gòu)如圖所示：

①基態(tài)Bi原子的價(jià)層電子排布圖為。

②該秘的氧化物的化學(xué)式為。

③已知：該晶胞參數(shù)為a=0.81nm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則該晶體的密度為p=__g-cm4列出計(jì)算式

即可)

【答案】<氨分子與水分子之間形成氫犍，且氨與水反應(yīng)生成冰合氨sp2sp3

209x4+16x6

(1)氨分子中氮原子是sp'雜化，且含有一個(gè)孤電子對(duì)，鍵角小于109。28，，硝酸根中氮原子是sp?雜化,

鍵角是120。，NH；的鍵角小于NO；的鍵角；

(2)氨分子和水分子都是極性分子，氨分子與水分子形成氫鍵，生成一水合氨;

(3)NH2coONH&中碳原子形成了3個(gè)◎鍵，沒(méi)有孤對(duì)電子，是sp?雜化;

中氮原子形成了個(gè)。鍵，是雜化;

NH2COONH44sp3

(4)純凈的甲酸通過(guò)氫鍵形成二聚體，結(jié)構(gòu)是

(5)①CH2=CH-CH=CH2、SO2各原子共面，旦原子之間均有相互平行的p軌道，可以形成大兀鍵，水分

子中氫原子沒(méi)有P軌道，不能形成大兀鍵，四氯化碳是空間正四面體結(jié)構(gòu)，銘原子不共面，不能形成大兀

犍;

②臭氧分子中中心氧原子以SP?雜化，有一對(duì)孤對(duì)電子，空間構(gòu)型為V形;

中心氧原子提供一對(duì)孤對(duì)電子，另外兩個(gè)氧原子各提供一個(gè)單電子，形成大兀鍵表示為口；；

命

(6)①Bi的價(jià)層電子排布是6s26P:價(jià)電子排布圖為

IUI

②由晶胞結(jié)構(gòu)可知，共有6個(gè)氧原子和4個(gè)銀原子，因此化學(xué)式是由2。3；

209x4+16x6

③根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)得aSxpxNAnZMlBizOs），片工^

7.(2021?山東省濟(jì)南市萊蕪第一中學(xué)高三月考)銅是人類(lèi)最早使用的金屬之一，銅的使用對(duì)早期人類(lèi)文明

的進(jìn)步影響深遠(yuǎn)。按要求回答下列問(wèn)題。

(1)基態(tài)Cu與Ci?+中未成對(duì)電子數(shù)之比為

(2)白銅是銅銀合金，呈銀白色，有金屬光澤，白銅中存在的化學(xué)鍵是;元素銅與銀的第二

電離能分別為I(Cu)=1958kJ-mol］、I(Ni)=1753kJ-mol",I(Cu)>I(Ni)的原因是銅的核電荷數(shù)較大，且

(3)某含銅配合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示，其中Ci?'的配位數(shù)是,C原子的雜化類(lèi)型為

；C、N、O三種元素的簡(jiǎn)單氫化物中能形成氫鍵的是.(填化學(xué)式)。

H,N

CuCOOCCH^

H,N

(4)兩種或兩種以上的金屬元素在一定條件下以它們?cè)訑?shù)的整數(shù)比相結(jié)合而成的化合物，通常叫金屬互

化物。

①金屬互化物ZnCu中所有金屬原子均按面心立方最密堆積，若所有Cu原子均位于晶胞的面心，則Zn原子

位于晶胞的___________

②一種Ca、Cu形成的金屬互化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該金屬互化物的

密度是gem%列出表達(dá)式即可)。

【答案】1：1金屬鍵銅失去的是全充滿(mǎn)的3dHl上的電子，較難失去電子，銀失去的是4sl上的電子,

(40+5x64)x2

較易失去電子4sp2、sp3N%、H0頂點(diǎn)、面心

223O

V3xyxlO-x7VA

【分析】

根據(jù)Cu的原子序數(shù)和核外電子排布規(guī)律，判斷基態(tài)Cu與Cu”中未成對(duì)電子數(shù)之比；根據(jù)白銅的晶體類(lèi)型

判斷所含化學(xué)鍵和CU、Ni的電子排布，判斷元素銅與銀的第二電離能/(Cu)>?Ni)的原因；根據(jù)題中所給結(jié)

構(gòu)，判斷配位數(shù)和由價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化類(lèi)型；根據(jù)題中信息，金屬互化物ZnCu是面心立

方最密堆積，判斷Zn位于頂點(diǎn)、面心；根據(jù)題中所給晶體結(jié)構(gòu)，由“均攤法''計(jì)算晶體密度；據(jù)此解答。

【詳解】

(1)Cu的原子序數(shù)為29,核內(nèi)29個(gè)質(zhì)子，核外29個(gè)電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律，基態(tài)Cu原子的核外

電子排布式為Is22s22P63s2sp63d有1個(gè)未成對(duì)電子,+是失去最外層4s上1個(gè)電子和3d上一個(gè)電子，

其電子排布式為Is22s22P63s2sp63d9,有F個(gè)未成對(duì)電子，則基態(tài)Cu與+中未成對(duì)電子數(shù)之比為1:1：答

案為l：lo

(2)白銅是銅鎂合金，金屬合金屬于金屬晶體，存在金屬鍵；元素銅失去1個(gè)電子后的電子排布式為

Is22s22P63s23P63d"),達(dá)到全充滿(mǎn)穩(wěn)定狀態(tài)，很難失去第2個(gè)電子，而銀失去1個(gè)電子后的電子排布式為

Is22s22P63s23P63dJsi,很不穩(wěn)定，易失去4s的1個(gè)電子；所以第二電離能/(Cu)>/(Ni)的原因是銅失去的是全

充滿(mǎn)的3d電子，較難失去電子，銀失去的是4sl電子，較易失去電子；答案為金屬鍵，銅失去的是全充滿(mǎn)

的3d電子，較難失去電子，銀失去的是4sl電子，較易失去電子。

/

H2N^N\

(3)由HN/Cu(OOCCH》結(jié)構(gòu)可知，+形成4個(gè)配位犍，十的配位數(shù)是4；環(huán)和乙酸根離子

中連接O原子的碳原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)都是3、甲基上的C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥

理論判斷C原子軌道雜化類(lèi)型，前者為sp?雜化，后者為sp'雜化；N、O元素的電負(fù)性較大而原子半徑較

小，所以C、N、O三種元素的簡(jiǎn)單氫化物中，N、。的氨化物即NH3、比。都能形成氫鍵；答案為4,sp?、

Sp\NH3、H2O。

(4)①金屬互化物ZnCu中所有金屬原子均按面心立方最密堆積，故每個(gè)晶胞中含有4個(gè)金屬原子，若所

有Cu原子均位于晶胞的面心，則Zn原子位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)和面心，6個(gè)面心中有4個(gè)面心是Cu原子，2

40x3+64x15

g

NA(40+5x64)x2,…(40+5x64)x2

2308cm:230

3G2in-3o3-V3xyxl0-xNA,^xyxlO'xNA"

2xyxll)cm

8.(2021?江西上饒市?高三一模)S、Se、N、Fe等元素及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有重要的作

用。

(1)臭鼬排放的臭氣主要成分為3-MBT,鍵線(xiàn)式如圖所示：

0.1mol3-MBT中含有。鍵數(shù)目為(NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值)。3-MBT的沸點(diǎn)低于

(CH3)2C=CHCH2OH,主要原因是o

(2)2020年12月17日，采擷月壤的嫦娥五號(hào)榮耀歸來(lái)。嫦娥五號(hào)探測(cè)器采用太陽(yáng)能電池板提供能量，在

太陽(yáng)能電池板材料中除單晶硅外，還有銅，綱，錢(qián)，硒等化學(xué)物質(zhì)。硒為第四周期第VIA族元素，其氧化

物有SeCh和SeCh兩種，,SeO3分子的立體構(gòu)型為，與其互為等電子體的陰離子為(舉

一例)。

(3)鐵氟化鉀，化學(xué)式為K3[Fe(CN)J主要應(yīng)用于制藥、電鍍、造紙、鋼鐵生產(chǎn)等工業(yè)，其煨燒分解生成

KCN、FeC2>N2、(CN)2等物質(zhì)。

①K3［Fe(CN)6］中所涉及的各元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)椤?/p>

②(CN”分子中存在碳碳鍵，C原子的雜化軌道類(lèi)型為。

③下列選項(xiàng)是部分同學(xué)畫(huà)的基態(tài)氮原子的核外電子排布圖，其中違背泡利原理的是(填序號(hào)，

下同)，違背洪特規(guī)則的是。

A.mumurnfflB.冏回田田工］c,四回田田田

1s212P.M電Is212P/2p,Is第2p>2P.

(4)如圖是金屬鐵晶體中的一個(gè)晶胞。

國(guó)

①該晶體中原子總體積占晶體體積的比值為(用含欠的最簡(jiǎn)代數(shù)式表示).

②鐵原子的半徑為rpm,其晶體密度為g-cm*(用含有r、NA的最簡(jiǎn)代數(shù)式表示)。

【答案】L5NA(CH3)2C=CHCH20H分子間含有氫鍵，增大分子間的作用力，使沸點(diǎn)升高平面三角

巾2r百兀2x56x3^xlO30

形C0：或NO；N>C>Fe>KspCB葉i--------J----

33

864NAr

【詳解】

(1)1個(gè)3-MBT中含C—H<j鍵：9個(gè)，C—Co鍵：3個(gè)，C=C中含1個(gè)。鍵，C—S。犍：1個(gè)，S—Ho

鍵：1個(gè)，共有15個(gè)。鍵,故0.1mol該分子含1.5molo鍵,即1.5必；(CH3)2C=CHCH20H分子之間能形

成氫鍵，增大分子間的作用力，使沸點(diǎn)升高，而3-MBT不能形成分子間氫鍵，故沸點(diǎn)較低；

6-22

(2)SeO3中心Se的價(jià)層電子對(duì)=c電子對(duì)+孤電子對(duì)=3+—彳一=3,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論知SeC>3為平

面三角形結(jié)構(gòu)；SeO3得到電子變成陰離子，為了保證價(jià)電子總數(shù)不變，中心Se可失去相應(yīng)電子數(shù)，變?yōu)镹

或C或Si,故其等電子體陰離子為：NO；、CO/或SiOj；

(3)①隨著周期表往上往右，元素第一電離能成增大趨勢(shì)，故N>C>Fe>K：

②根據(jù)題意，(CN)2的結(jié)構(gòu)為NC—CN,根據(jù)價(jià)鍵理論知C與N之間為三鍵，即(CN｝結(jié)構(gòu)式為:N三C—C三N,

故C原子雜化方式為sp；

③泡利原理指同一原子軌道內(nèi)兩個(gè)電子自旋方向相反，故違背該原理的為C；洪特規(guī)則指同價(jià)軌道上，電子

優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道且自旋方向相同，故違背該規(guī)則的為B,B選項(xiàng)中2Pz軌道上電子自旋方向應(yīng)與2px、

2py保持?致;

(4)①該晶胞中含F(xiàn)e個(gè)數(shù)=8?)=2,設(shè)Fe原子半徑為b,則晶胞體內(nèi)對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度為4b,設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為

8

a,則面上對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度為0a,由勾股定理得：a2+（V2a）2=（4b）2,解得a=M比，故晶胞體積=a'=（如比）\

33

2個(gè)Fe原子總體積=2?幽=蟠，則晶胞中原子體積占晶胞體積的比值為變Q：（生聞心叵，即

33338

原子體積與晶體體積為，況;

8

2

②求晶體密度，即求晶胞密度，1個(gè)晶胞中含2個(gè)Fe原子，故Fe原子質(zhì)量01=1一mol?56g/mol,由①

知，晶胞體積V=（生包）］（4GrxlO」°\故晶胞密度=手經(jīng)絲退即晶體密度為

33V64治廣

2x56x36x1（）30

64耐

9.（2021?山西高三期末）I.金（79AU）是一種非常穩(wěn)定的金屬，但也可以形成多種化合物，并在化合物中呈一

價(jià)或三價(jià)。

（1）己知Au的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為則Au位于周期表______區(qū)?；鶓B(tài)Ar+的價(jià)電子中空

間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子數(shù)為種

（2）有一種化合物由Cs、Cl、Au三種元素組成，其晶胞如下。大球?yàn)镃s,小球?yàn)镃L其余球?yàn)锳u。

透視圖C方向

該化合物的化學(xué)式為，其中金原子有2種不同的化學(xué)環(huán)境，形成2種不同的配離子，它們分別是

和O

H.過(guò)渡金屬鈦、銅、鋅等金屬及其化合物在工業(yè)上有重要用途。

（3）TiOSO4溶液中加入H2O2可以生成穩(wěn)定的1「0（氏02）「。己如SzCk的分子結(jié)構(gòu)與山。2相似，第一電離

能（L）：It（O）L（S）（填“大于或“小于”），原因是；沸點(diǎn)：H2O2S2cb（填，'或"v”），其原因

是o

（4）超細(xì)銅粉可用作導(dǎo)電材料、催化劑等，制備方法如下:

①關(guān)于[Cu(NH3)4]SO4和NH4CUSO3中的陰離子相同之處為不同之處為(填標(biāo)號(hào))

A.中心原子的雜化軌道類(lèi)型B.中心原子的孤電子對(duì)數(shù)

C.立體結(jié)構(gòu)D.VSEPR模型

III.(5)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(示意圖如圖所示)，其中陰離子采用面心立方最密堆積方式，X射線(xiàn)衍射實(shí)

驗(yàn)測(cè)得MgO的晶胞參數(shù)為a=0.420nm,則r(。")為nm(結(jié)果保留三位小數(shù))。

【答案】ds5CsAuClsAUC12AuCl：大于。和S處于同一主族，r(O)小于r(S),O

原子更難失電子>二者都是分子晶體，比。2可形成分子間氫鍵，而S202分子間只存在范德華力

ADBC0.148

【分析】

(D已知Au的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為5d基態(tài)At?+的價(jià)電子排布式為5d8；

【詳解】

(1)已知Au的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為5dHi6sl則Au位于周期表中第六周期第IB族，ds區(qū)；基態(tài)

A1+的價(jià)電子排布式為5d0空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子數(shù)為5種，故答案為：ds；5；

(3)根據(jù)均攤法可知晶胞中Cs的個(gè)數(shù)為：8x1=4；C1的個(gè)數(shù)為10+8x2=12；Au的個(gè)數(shù)為：

24

8X《+4X!+2X!+1=4,故該化合物的化學(xué)式為CsAuCb;由圖可知，金原子有2種不同的化學(xué)環(huán)境，分

別和2個(gè)或者4個(gè)氯原子結(jié)合，分別是AuCH和AuC江，故答案為：CsAuCb;AuCl-；AuCl；；

(3)0和S位于同主族，O的原子半徑比S的小，。的原子核對(duì)最外層電子的吸引更大，更難失去電子，

故第一電離能h(O)>h(S)；

它們都是分子晶體，比。2分子可以形成分子間的氫鍵，而S2c卜分子間只有范德華力，因此H2O2的沸點(diǎn)高

于S2c12；

(4)[Cu(NH3)4]SO4和NH4CUSO3中的陰離子分別是so：、so；,so：的價(jià)層電子對(duì)數(shù)

4+gx(6+2—2x4)=4+0=4,中心原子的雜化類(lèi)型為sp3,無(wú)孤對(duì)電子，VSEPR模型為正四面體型，

立體結(jié)構(gòu)為正四面體形：SO；-離子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)3+萬(wàn)*(6+2-2x3)=3+l=4,中心原子的雜化類(lèi)型

為sp：有1對(duì)孤電子對(duì)，VSEPR模型為四面體型，立體結(jié)構(gòu)為三角錐形，因此相同之處為：AD,不同之

處為BC；

晶胞參數(shù)為a,則面對(duì)角線(xiàn)為伍，設(shè)-半徑為r,則4尸伍，

-----=0.148nm、

4

10.(2021?山東泰安市?高三月考)銅、鋅及其化合物是化工生產(chǎn)、生活中常用的材料。回答下列問(wèn)題：

(1)若將基態(tài)cu原子的價(jià)層電子排布圖寫(xiě)為omniiniQiiu]同，則該排布圖違反了。

3d4*

(2)當(dāng)黃銅受到氨腐蝕時(shí)，會(huì)生成四氨合銅絡(luò)合物，出現(xiàn)“龜裂”現(xiàn)象。

①[CU(NHJ4/中各元素電負(fù)性大小順序?yàn)椋渲蠳原子的雜化軌道類(lèi)型為。

②[CU(NH3)4/中NH、的鍵角比獨(dú)立存在的N&分子結(jié)構(gòu)中的鍵角(填“大”“小”或“相等

③1mol[Cu(NH31/中存在__________個(gè)。鍵(用以表示)。

(3)已知鋅的鹵化物的熔點(diǎn)有如下變化規(guī)律，由此可以得出隨著鹵離子半徑的增加，ZnX?中化學(xué)鍵的離

子性、共價(jià)性。(填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”)

ZnF2ZnCl2ZnBr2Znl2

熔點(diǎn)/℃872275394446

ZnBr,的熔點(diǎn)低于Znl2的主要原因是

(4)ZnS晶體常用作半導(dǎo)體材料，已知其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，若其密度為pg<m3,兩個(gè)S原子之間的最

短距離為nm,若ZnS晶胞沿著體對(duì)角線(xiàn)方向投影，所得到的Zn原子投影外圍圖形為正六邊形，

則S原子投影外圍圖形為。

【答案】(1)洪特規(guī)則、泡利原理(或泡利不相容原理)

(2)①N>H>Cusp3②大③16以

(3)減弱增強(qiáng)ZnBr2、Z叫均為分子晶體，且組成與結(jié)構(gòu)相似，ZnBr2的相對(duì)分子質(zhì)量較小，其

分子間作用力較小

⑷彳值礪存正三角形

【詳解】

(1)根據(jù)泡利不相容原理，同一個(gè)原子軌道最多容納兩個(gè)自旋方向不同的電子；根據(jù)洪特規(guī)則，能量相等

的軌道全充滿(mǎn)、半滿(mǎn)或全空的狀態(tài)比較穩(wěn)定，基態(tài)Cu原子的價(jià)層電子排布圖應(yīng)該為回回回口血顯然

題中排布圖違反了洪特規(guī)則和泡利原理。

(2)①元素非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，N、H、Cu三種元素的非金屬性為N>H>Cu,所以電負(fù)性的大

小順序?yàn)镹>H>Cu；[CU(NH3)4「中N價(jià)電子對(duì)數(shù)是辭=4,N原子采用sp3雜化；

②NH、與C/+形成配位鍵后無(wú)孤電子對(duì)，而獨(dú)立存在的NHj分子中有孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)

有排斥作用，使鍵角變小，所以[CU(NH3)J“中NH3的鍵角比獨(dú)立存在的NH3分子結(jié)構(gòu)中的鍵角大；

③每個(gè)NH3分子中含有3個(gè)G鍵，4個(gè)NH,分子分別與Cl?+通過(guò)配位鍵結(jié)合，配位鍵也是◎鍵，所以Imol

[CU(NH3)4「中存在16、A個(gè)o鍵;

(3)根據(jù)熔點(diǎn)數(shù)據(jù)可以得出Zn月為離子晶體，其他鹵化物為分子晶體，且隨著鹵離子半徑的增加，化學(xué)

鍵的共價(jià)性越來(lái)越明顯