《高中化學(xué)》第11題物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題

第11題物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題復(fù)習(xí)建議：4課時(shí)(題型突破2課時(shí)習(xí)題2課時(shí))1.(2022·全國甲卷)2008年北京奧運(yùn)會(huì)的“水立方”，在2022年冬奧會(huì)上華麗轉(zhuǎn)身為“冰立方”，實(shí)現(xiàn)了奧運(yùn)場(chǎng)館的再利用，其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2=CH2)與四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)F原子的價(jià)電子排布圖(軌道表示式)為__________。(2)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級(jí)電離能I變化趨勢(shì)(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是__________(填標(biāo)號(hào))，判斷的根據(jù)是__________；第三電離能的變化圖是__________(填標(biāo)號(hào))。(3)固態(tài)氟化氫中存在(HF)n形式，畫出(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)__________。(4)CF2=CF2和ETFE分子中C的雜化軌道類型分別為__________和________；聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高于聚乙烯，從化學(xué)鍵的角度解釋原因_________________________________________________________________。(5)螢石(CaF2)是自然界中常見的含氟礦物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X代表的離子是________；若該立方晶胞參數(shù)為apm，正負(fù)離子的核間距最小為__________pm。答案(1)(2)圖a同一周期第一電離能有增大的趨勢(shì)，但由于N元素的2p能級(jí)為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高圖b(3)(4)sp2sp3C—F的鍵能大于聚乙烯中C—H的鍵能，鍵能越大，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定(5)Ca2＋eq\f(\r(3),4)a解析(1)F為第9號(hào)元素，其電子排布為1s22s22p5，則其價(jià)電子排布圖為。(2)C、N、O、F四種元素在同一周期，同一周期第一電離能有增大的趨勢(shì)，但由于N元素的2p能級(jí)為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高，因此C、N、O、F四種元素的第一電離能從小到大的順序?yàn)镃<O<N<F，滿足這一規(guī)律的圖像為圖a，氣態(tài)基態(tài)正2價(jià)陽離子失去1個(gè)電子生成氣態(tài)基態(tài)正3價(jià)陽離子所需要的能量為該原子的第三電離能，同一周期原子的第三電離能的總體趨勢(shì)也依次升高，但由于C原子在失去2個(gè)電子之后的2s能級(jí)為全充滿狀態(tài)，因此其再失去一個(gè)電子需要的能量稍高，則滿足這一規(guī)律的圖像為圖b。(3)固體HF中存在氫鍵，則(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)為。(4)由于F元素的電負(fù)性較大，因此在與C原子的結(jié)合過程中形成的C—F的鍵能大于聚乙烯中C—H的鍵能，鍵能的強(qiáng)弱決定物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，鍵能越大，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定，因此聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高于聚乙烯。(5)根據(jù)螢石晶胞結(jié)構(gòu)，X離子分布在晶胞的頂點(diǎn)和面心上，則1個(gè)晶胞中X離子共有8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個(gè)，Y離子分布在晶胞內(nèi)部，則1個(gè)晶胞中共有8個(gè)Y離子，因此該晶胞的化學(xué)式應(yīng)為XY2，結(jié)合螢石的化學(xué)式可知，X為Ca2＋；根據(jù)晶胞，將晶胞分成8個(gè)相等的小正方體，仔細(xì)觀察CaF2的晶胞結(jié)構(gòu)不難發(fā)現(xiàn)F－位于晶胞中8個(gè)小立方體中互不相鄰的4個(gè)小立方體的體心，小立方體邊長為eq\f(1,2)a，體對(duì)角線為eq\f(\r(3),2)a，Ca2＋與F－之間距離就是小晶胞體對(duì)角線的一半，因此晶體中正負(fù)離子的核間距的最小距離為eq\f(\r(3),4)apm。2.(2022·全國乙卷)鹵素單質(zhì)及其化合物在科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)氟原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有______________________________________，其中能量較高的是__________(填標(biāo)號(hào))。a.1s22s22p43s1b.1s22s22p43d2c.1s22s12p5d.1s22s22p33p2(2)①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中，C的一個(gè)________雜化軌道與Cl的3px軌道形成C—Cl________鍵，并且Cl的3pz軌道與C的2pz軌道形成3中心4電子的大π鍵(Πeq\o\al(4,3))。②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C—Cl鍵長的順序是________________________________________________，理由：(ⅰ)C的雜化軌道中s成分越多，形成的C—Cl越強(qiáng)；(ⅱ)_________________________________________________________________。(3)鹵化物CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為__________。解釋X的熔點(diǎn)比Y高的原因_________________________________________________________________。(4)α－AgI晶體中I－作體心立方堆積(如圖所示)，Ag＋主要分布在由I－構(gòu)成的四面體、八面體等空隙中。在電場(chǎng)作用下，Ag＋不需要克服太大的阻力即可發(fā)生遷移。因此，α－AgI晶體在電池中可作為__________。已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則α－AgI晶體的摩爾體積Vm＝________m3·mol－1(列出算式)。答案(1)add(2)①sp2σ②一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C—Cl鍵的鍵長越短(3)CsClCsCl為離子晶體，ICl為分子晶體(4)電解質(zhì)eq\f(NA×（504×10－12）3,2)解析(1)F的原子序數(shù)為9，其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p5，1s22s22p43s1為基態(tài)氟原子2p能級(jí)上的1個(gè)電子躍遷到3s能級(jí)上，屬于氟原子的激發(fā)態(tài)，a正確；1s22s22p43d2，核外共10個(gè)電子，不是氟原子，b錯(cuò)誤；1s22s12p5，核外共8個(gè)電子，不是氟原子，c錯(cuò)誤；1s22s22p33p2為基態(tài)氟原子2p能級(jí)上的2個(gè)電子躍遷到3p能級(jí)上，屬于氟原子的激發(fā)態(tài)，d正確；而同一原子3p能級(jí)的能量比3s能級(jí)的能量高，因此能量較高的是1s22s22p33p2。(2)①一氯乙烯的結(jié)構(gòu)式為，碳原子采取sp2雜化，因此C的一個(gè)sp2雜化軌道與Cl的3px軌道形成C—Clσ鍵。②C的雜化軌道中s成分越多，形成的C—Cl鍵越強(qiáng)，C—Cl鍵的鍵長越短，一氯乙烷中碳采取sp3雜化，一氯乙烯中碳采取sp2雜化，一氯乙炔中碳采取sp雜化，sp雜化時(shí)s成分多，sp3雜化時(shí)s成分少，同時(shí)Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C—Cl的鍵長越短，一氯乙烯中Cl的3p軌道與C的2p軌道形成3中心4電子的大π鍵(Πeq\o\al(4,3))，一氯乙炔中Cl的3p軌道與C的2p軌道形成2個(gè)3中心4電子的大π鍵(Πeq\o\al(4,3))，因此三種物質(zhì)中C—Cl鍵長的順序?yàn)橐宦纫彝?gt;一氯乙烯>一氯乙炔。(3)CsICl2發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，各元素化合價(jià)不變，生成無色晶體和紅棕色液體，則無色晶體為CsCl，紅棕色液體為ICl，而CsCl為離子晶體，熔化時(shí)克服的是離子鍵，ICl為分子晶體，熔化時(shí)克服的是分子間作用力，因此CsCl的熔點(diǎn)比ICl高。(4)由題意可知，在電場(chǎng)作用下，Ag＋不需要克服太大阻力即可發(fā)生遷移，因此α－AgI晶體是優(yōu)良的離子導(dǎo)體，在電池中可作為電解質(zhì)；每個(gè)晶胞中含碘離子的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋1＝2個(gè)，依據(jù)化學(xué)式AgI可知，銀離子個(gè)數(shù)也為2個(gè)，晶胞的物質(zhì)的量n＝eq\f(N,NA)mol＝eq\f(2,NA)mol，晶胞體積V＝a3pm3＝(504×10－12)3m3，則α－AgI晶體的摩爾體積Vm＝eq\f(V,n)＝eq\f(（504×10－12）3m3,\f(2,NA)mol)＝eq\f(NA×（504×10－12）3,2)m3·mol－1。3.(2021·全國甲卷)我國科學(xué)家研發(fā)的全球首套千噸級(jí)太陽能燃料合成項(xiàng)目被形象地稱為“液態(tài)陽光”計(jì)劃。該項(xiàng)目通過太陽能發(fā)電電解水制氫，再采用高選擇性催化劑將二氧化碳加氫合成甲醇。回答下列問題：(1)太陽能電池板主要材料為單晶硅或多晶硅。Si的價(jià)電子層的電子排布式為________；單晶硅的晶體類型為________。SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體，其中Si采取的雜化類型為________。SiCl4可發(fā)生水解反應(yīng)，機(jī)理如下：含s、p、d軌道的雜化類型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類型為________(填標(biāo)號(hào))。(2)CO2分子中存在________個(gè)σ鍵和________個(gè)π鍵。(3)甲醇的沸點(diǎn)(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之間，其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)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ZnO/ZrO2固溶體。四方ZrO2晶胞如圖所示。Zr4＋離子在晶胞中的配位數(shù)是________，晶胞參數(shù)為apm、apm、cpm，該晶體密度為________g·cm－3(寫出表達(dá)式)。在ZrO2中摻雜少量ZnO后形成的催化劑，化學(xué)式可表示為ZnxZr1－xOy，則y＝________(用x表達(dá))。答案(1)3s23p2原子晶體(或共價(jià)晶體)sp3②(2)22(3)甲醇和水均能形成分子間氫鍵，而甲硫醇不能，且水比甲醇的氫鍵多(4)8eq\f(4×91＋8×16,NAa2c×10－30)2－x解析(1)基態(tài)硅原子M層有4個(gè)電子，分別填充于3s和3p能級(jí)軌道中，則基態(tài)硅原子價(jià)電子排布式為3s23p2。單質(zhì)硅熔、沸點(diǎn)高，硬度大，是原子(共價(jià))晶體。SiCl4的中心原子硅原子周圍有4對(duì)成鍵電子對(duì)，則Si采取sp3雜化。由中間體SiCl4(H2O)的結(jié)構(gòu)可知，Si原子周圍有5對(duì)成鍵電子對(duì)，故該雜化軌道含1個(gè)s雜化軌道、3個(gè)p雜化軌道和1個(gè)d雜化軌道，則Si采取的雜化類型為sp3d。(2)CO2分子的結(jié)構(gòu)為O=C=O，則1個(gè)CO2分子中含2個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵。(3)甲醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH3OH，1個(gè)甲醇分子可形成1個(gè)分子間氫鍵，而1個(gè)H2O分子可形成2個(gè)分子間氫鍵，水中氫鍵比例比甲醇高，故水的沸點(diǎn)比甲醇高，甲硫醇中不存在氫鍵，其沸點(diǎn)最低。(4)以ZrO2晶胞結(jié)構(gòu)的上面面心的Zr4＋為研究對(duì)象，將晶體結(jié)構(gòu)向上由1個(gè)晶胞延長為2個(gè)晶胞，可觀察到與該Zr4＋距離最近的O2－有8個(gè)，則Zr4＋的配位數(shù)為8。該晶胞中含8個(gè)O2－，Zr4＋個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4(個(gè))，則1個(gè)晶胞的質(zhì)量為eq\f(4×91＋8×16,NA)g，1個(gè)晶胞的體積為a2c×10－30cm3，則該晶體的密度為eq\f(4×91＋8×16,NAa2c×10－30)g·cm－3。該晶體中，Zr為＋4價(jià)，Zn為＋2價(jià)，O為－2價(jià)，由化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0可得，2x＋4×(1－x)－2y＝0，解得y＝2－x。4.(2021·全國乙卷)過渡金屬元素鉻(Cr)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(duì)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[Ar]3d54s1B.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(duì)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。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中提供電子對(duì)形成配位鍵的原子是________________，中心離子的配位數(shù)為________。(3)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中配體分子NH3、H2O以及分子PH3的空間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的鍵角如下圖所示。PH3中P的雜化類型是________。NH3的沸點(diǎn)比PH3的________，原因是_________________________________________________________________。H2O的鍵角小于NH3的，分析原因：_______________________________________________________________________________________________。(4)在金屬材料中添加AlCr2顆粒，可以增強(qiáng)材料的耐腐蝕性、硬度和機(jī)械性能。AlCr2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rCr和rAl，則金屬原子空間占有率為________%(列出計(jì)算表達(dá)式)。答案(1)AC(2)N、O、Cl6(3)sp3高NH3分子間存在氫鍵H2O、NH3分子中的O原子、N原子均為sp3雜化，其中心原子的孤電子對(duì)數(shù)分別為2、1，由于孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的斥力大于成鍵電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的斥力，因此孤電子對(duì)數(shù)越多，鍵角越小(4)鋁eq\f(2×\f(4,3)πreq\o\al(3,Al)＋4×\f(4,3)πreq\o\al(3,Cr),a2c)×100解析(1)軌道處于半充滿狀態(tài)時(shí)體系總能量低，基態(tài)Cr原子核外電子排布式為[Ar]3d54s1，A正確；由量子力學(xué)的基本理論可知，4s軌道的電子也會(huì)出現(xiàn)在離核較近的位置，B錯(cuò)誤；鉻的電負(fù)性比鉀的大，對(duì)鍵合電子的吸引力比鉀的大，C正確。(2)當(dāng)共價(jià)鍵中共用的電子對(duì)是由其中一個(gè)原子(離子)獨(dú)自提供，另一個(gè)原子(離子)提供空軌道時(shí)，就形成配位鍵，觀察該物質(zhì)的化學(xué)式可知，該配合物中提供電子對(duì)形成配位鍵的原子為N、O、Cl，中心離子的配位數(shù)為6。(3)由題圖可知，PH3的中心原子P形成3個(gè)σ鍵電子對(duì)和1個(gè)孤電子對(duì)，則其雜化方式為sp3。NH3、PH3均為分子晶體，但NH3分子間存在氫鍵，故NH3沸點(diǎn)更高。H2O、NH3分子中的O原子、N原子均為sp3雜化，其中心原子的孤電子對(duì)數(shù)分別為2、1，由于孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的斥力大于成鍵電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的斥力，因此孤電子對(duì)數(shù)越多，鍵角越小。(4)由題圖可知，1個(gè)晶胞中所含灰球的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋1＝2(個(gè))，白球的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,4)＋2＝4(個(gè))，已知該物質(zhì)的化學(xué)式為AlCr2，故灰球代表鋁原子，位于頂角和體心，白球代表鉻原子，位于棱上和晶胞內(nèi)。由題給晶胞圖可知，該晶胞的體積為a2c，則金屬原子空間占有率＝eq\f(晶胞內(nèi)微粒總體積,晶胞體積)×100%，即eq\f(2×\f(4,3)πreq\o\al(3,Al)＋4×\f(4,3)πreq\o\al(3,Cr),a2c)×100%?？记轭A(yù)測(cè)：預(yù)計(jì)2023年高考仍會(huì)借助新科技、新能源為背景，考查原子核外電子排布式(圖)、電離能、電負(fù)性、σ鍵、π鍵、雜化方式、分子或離子的空間構(gòu)型(價(jià)層電子對(duì)互斥理論)、化學(xué)鍵及氫鍵、晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及微粒間作用力、晶體的熔、沸點(diǎn)比較及晶胞的計(jì)算，特別是對(duì)空間想象能力和計(jì)算能力的考查，是近幾年的考查重點(diǎn)，復(fù)習(xí)時(shí)加以重視！智能點(diǎn)一基態(tài)原子的核外電子排布表示方法舉例電子排布式Cr：1s22s22p63s23p63d54s1簡(jiǎn)化表示式Cu：[Ar]3d104s1價(jià)電子排布式Fe：3d64s2電子排布圖(或軌道表示式)O：[微練1]高考題組合練。(1)(2020·全國卷Ⅱ)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為________。(2)(2021·湖南卷)基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為________。(3)(2021·海南卷)基態(tài)錳原子的價(jià)層電子排布式為________。(4)(2021·天津卷)基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為________。(5)(2021·廣東卷)基態(tài)硫原子價(jià)電子排布式為________。答案(1)1s22s22p63s23p63d24s2(2)(3)3d54s2(4)3d64s2(5)3s23p4智能點(diǎn)二電離能、電負(fù)性及其應(yīng)用1.電離能的應(yīng)用判斷元素金屬性的強(qiáng)弱電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強(qiáng)；反之越弱判斷元素的化合價(jià)如果某元素的In＋1In，則該元素的常見化合價(jià)為＋n，如鈉元素I2I1，所以鈉元素的化合價(jià)為＋12.電負(fù)性的應(yīng)用[微練2]高考題組合練。(1)(2020·全國卷Ⅱ)CaTiO3組成元素的電負(fù)性大小順序是________。(2)(2020·全國卷Ⅲ)NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性(Hδ＋)，與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ－)，電負(fù)性大小順序是________。(3)(2021·海南卷)第一電離能的大?。篊________O(填“大于”或“小于”)。(4)(2021·湖南卷)H、C、N的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開_______。(5)(2021·山東卷)O、F、Cl電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開_______。答案(1)O＞Ti＞Ca(2)N＞H＞B(3)小于(4)N>C>H(5)F>O>Cl智能點(diǎn)三中心原子雜化類型和分子空間構(gòu)型的判斷分子(A為中心原子)中心原子孤電子對(duì)數(shù)中心原子雜化方式分子構(gòu)型示例AB20sp直線形BeCl2、CO2、HCN1sp2V形SO2、O32sp3V形H2O、H2SAB30sp2平面三角形BF3、CH2O、SO31sp3三角錐形NH3、H3O＋、PCl3AB40sp3正四面體形CH4、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)[微練3]高考題組合練。(1)(2020·全國卷Ⅱ)有機(jī)堿CH3NHeq\o\al(＋,3)中，N原子的雜化軌道類型是________。(2)(2020·全國卷Ⅲ)NH3BH3分子中，N—B化學(xué)鍵稱為________鍵，其電子對(duì)由________提供。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣：3NH3BH3＋6H2O=3NHeq\o\al(＋,4)＋B3Oeq\o\al(3－,6)＋9H2，B3Oeq\o\al(3－,6)的結(jié)構(gòu)如圖所示：在該反應(yīng)中，B原子的雜化軌道類型由________變?yōu)開_______。(3)(2021·海南卷)COeq\o\al(2－,3)中碳原子的雜化軌道類型是________，寫出一種COeq\o\al(2－,3)與具有相同空間結(jié)構(gòu)的－1價(jià)無機(jī)酸根離子的化學(xué)式________。(4)(2021·河北卷)已知KH2PO2是次磷酸的正鹽，H3PO2的結(jié)構(gòu)式為________，其中P采取________雜化方式，與POeq\o\al(3－,4)電子總數(shù)相同的等電子體的分子式為________。(5)(2021·山東卷)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(duì)數(shù)為________，下列對(duì)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答案(1)sp3(2)配位Nsp3sp2(3)sp2NOeq\o\al(－,3)(4)sp3SiF4、SO2F2等(5)5D智能點(diǎn)四大π鍵的判斷1.含義在一個(gè)具有平面(或直線)結(jié)構(gòu)的多原子分子中，如果彼此相鄰的3個(gè)或多個(gè)原子中有垂直于分子平面的、對(duì)稱性一致的、未參與雜化的原子軌道，那么這些軌道可以相互重疊，形成多中心π鍵。這種不局限在兩個(gè)原子之間的π鍵稱為離域π鍵，或共軛大π鍵，簡(jiǎn)稱大π鍵。2.大π鍵的形成條件形成大π鍵的條件這些原子多數(shù)處于同一平面上這些原子有相互平行的p軌道p軌道上的電子總數(shù)小于p軌道數(shù)的2倍3.大π鍵表示符號(hào)Πeq\o\al(n,m)，m表示相互平行的p軌道的數(shù)目，n表示相互平行的p軌道里的電子數(shù)。理論計(jì)算證明n＜2m時(shí)可形成大π鍵，解題時(shí)可作為驗(yàn)證大π鍵書寫正誤的方法。4.實(shí)例1，3－丁二烯(H2C=CH—CH=CH2)4個(gè)碳原子均采用sp2雜化。這些雜化軌道相互重疊，形成σ鍵分子骨架，故所有原子處于同一平面。每個(gè)碳原子還有一個(gè)未參與雜化的p軌道，垂直于分子平面，每個(gè)p軌道里面有一個(gè)電子，故丁二烯分子中存在一個(gè)“4軌道4電子”的p－p大π鍵。表示符號(hào)為Πeq\o\al(4,4)。5.常見的大π鍵分子(離子)C6H6(苯)CO2O3Neq\o\al(－,3)大π鍵Πeq\o\al(6,6)Πeq\o\al(4,3)(2個(gè))Πeq\o\al(4,3)Πeq\o\al(4,3)(2個(gè))分子(離子)NOeq\o\al(－,3)COeq\o\al(2－,3)大π鍵Πeq\o\al(6,4)Πeq\o\al(6,4)Πeq\o\al(6,5)[示例1]SO2分子中的大π鍵表示為________。答案Πeq\o\al(4,3)解析(1)計(jì)算大π鍵中的電子數(shù)，思維流程為：(2)再書寫大π鍵的表示符號(hào)，SO2分子中形成大π鍵p軌道數(shù)為3，則表示符號(hào)為Πeq\o\al(4,3)。[微練4]經(jīng)X射線衍射測(cè)得化合物R[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl，五氮陰離子鹽]的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖所示。R中陰離子Neq\o\al(－,5)中的σ鍵總數(shù)為________個(gè)。分子中的大π鍵可用符號(hào)Πeq\o\al(n,m)表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為Πeq\o\al(6,6))，則Neq\o\al(－,5)中的大π鍵應(yīng)表示為________。答案5Πeq\o\al(6,5)解析由題圖可知，R中陰離子Neq\o\al(－,5)中有5個(gè)N—N，所以Neq\o\al(－,5)中的σ鍵總數(shù)為5個(gè)；Neq\o\al(－,5)中的大π鍵中含有5個(gè)N原子，所以參與形成大π鍵的原子數(shù)為5，每個(gè)N原子形成2個(gè)σ鍵，還有一對(duì)孤電子對(duì)，每個(gè)N原子提供1個(gè)電子形成大π鍵，從外界得到的1個(gè)電子也參與形成大π鍵，故參與形成大π鍵的電子數(shù)為6，則Neq\o\al(－,5)中的大π鍵應(yīng)表示為Πeq\o\al(6,5)。智能點(diǎn)五結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)——解釋原因類簡(jiǎn)答題1.孤電子對(duì)對(duì)鍵角的影響(BP—成鍵電子對(duì)，LP—孤電子對(duì))分子雜化軌道角度排斥力分析實(shí)際鍵角H2O109°28′LP—LPLP—BP>BP—BP105°NH3109°28′LP—BP>BP—BP107°COCl2120°C=O對(duì)C—Cl的排斥力大于C—Cl對(duì)C—Cl的排斥力形成兩種鍵角分別為124°18′、111°24′2.范德華力、氫鍵、共價(jià)鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響作用力類型范德華力氫鍵共價(jià)鍵作用微粒分子H與N、O、F原子強(qiáng)度比較共價(jià)鍵＞氫鍵＞范德華力影響因素組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大形成氫鍵元素的電負(fù)性原子半徑對(duì)性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)分子間氫鍵使熔、沸點(diǎn)升高，溶解度增大鍵能越大，穩(wěn)定性越強(qiáng)3.晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較共價(jià)晶體原子半徑越小、鍵長越短，則鍵能越大，其熔、沸點(diǎn)就越高，如：金剛石＞晶體硅。離子晶體陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)就越高，如：MgO＞MgCl2，NaCl＞CsCl。金屬晶體金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其形成的金屬鍵越強(qiáng)，金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就越高，如Al＞Mg＞Na。分子晶體存在分子間氫鍵其熔、沸點(diǎn)較高，如：H2O>H2S組成和結(jié)構(gòu)相似相對(duì)分子質(zhì)量越大，其熔、沸點(diǎn)就越高，如：HI＞HBr[微練5]高考題組合練。(1)(2020·全國卷Ⅱ)Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示，TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高，原因是_________________________________________________________________________________________________?；衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377－24.1238.3155(2)(2021·河北卷)已知有關(guān)氮、磷的單鍵和三鍵的鍵能(kJ·mol－1)如下表：N—NN≡NP—PP≡P193946197489從能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(結(jié)構(gòu)式可表示為)形式存在的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)(2021·海南卷)MnS晶胞與NaCl晶胞屬于同種類型，如圖所示。前者的熔點(diǎn)明顯高于后者，其主要原因是______________________________________________________________________________________________________。(4)(2021·湖南卷)硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到SiX4。SiX4的熔、沸點(diǎn)SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔點(diǎn)/K183.0203.2278.6393.7沸點(diǎn)/K187.2330.8427.2560.70℃時(shí)，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液態(tài)的是________(填化學(xué)式)，沸點(diǎn)依次升高的原因是_____________________________________________________________________________________________________________。答案(1)TiF4為離子化合物，熔點(diǎn)高，其他三種均為共價(jià)化合物，隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大，熔點(diǎn)逐漸升高(2)在原子數(shù)目相同的條件下，N2比N4具有更低的能量，而P4比P2具有更低的能量，能量越低越穩(wěn)定(3)MnS中陰陽離子所帶電荷數(shù)比NaCl的多，離子鍵強(qiáng)度更大(4)SiCl4SiX4都是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增大智能點(diǎn)六原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的確定(1)概念以晶胞參數(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，稱為原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。(2)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的表示方法晶胞中的任意一個(gè)原子的中心位置均可用3個(gè)分別小于1的數(shù)在立體坐標(biāo)系中表示出來，如圖1中位于晶胞原點(diǎn)A(頂點(diǎn))的原子的坐標(biāo)為(0，0，0)；B點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))；C點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，0，\f(1,2)))；D點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，0，0))。[示例2]一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞如圖所示，圖中原子1的坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))，則原子2和3的坐標(biāo)分別為________、________。答案eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，0，\f(1,2)))[微練6](1)(2022·廣東六校三次聯(lián)考)NiO的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0，0，0)，B為(1，1，1)，則C的原子坐標(biāo)參數(shù)________。(2)(2022·長沙適應(yīng)性考試)原子坐標(biāo)參數(shù)表示晶胞內(nèi)部各離子或原子的相對(duì)位置。F的化合物種類很多，如圖乙為D與F形成化合物的立方晶胞，其中部分離子坐標(biāo)參數(shù)為a(0，0，0)、b(1，0，1)、c(1，1，2)、d(2，1，1)。則e點(diǎn)的D離子的坐標(biāo)參數(shù)為________。(3)(2021·海南卷)MnS晶胞與NaCl晶胞屬于同種類型，如圖所示。以晶胞參數(shù)為單位長度建立坐標(biāo)系，可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子坐標(biāo)。在晶胞坐標(biāo)系中，a點(diǎn)硫原子坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1，\f(1,2)，\f(1,2)))，b點(diǎn)錳原子坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(1,2)，0))，則c點(diǎn)錳原子坐標(biāo)為________。答案(1)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1，\f(1,2)，\f(1,2)))(2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)，\f(1,2)，\f(3,2)))(3)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，1，\f(1,2)))智能點(diǎn)七晶胞及組成微粒計(jì)算1.晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算方法——均攤法2.四種離子晶體模型類別NaCl型CsCl型晶胞配位數(shù)68晶胞中所含離子數(shù)Cl－：4；Na＋：4Cs＋：1；Cl－：1陰、陽離子間最短距離(b)和晶胞參數(shù)(a)之間的關(guān)系b＝eq\f(1,2)ab＝eq\f(\r(3),2)a類別ZnS型CaF2型晶胞配位數(shù)4F－：4；Ca2＋：8晶胞中所含離子數(shù)Zn2＋：4；S2－：4Ca2＋：4；F－：8陰、陽離子間最短距離(b)和晶胞參數(shù)(a)之間的關(guān)系eq\f(\r(3),4)aeq\f(\r(3),4)a3.有關(guān)晶胞的三大類計(jì)算(1)計(jì)算晶體密度的方法eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)確定各種粒子的數(shù)目\o(→,\s\up7(求)),晶胞質(zhì)量m,根據(jù)晶胞的邊長或微粒間距離\o(→,\s\up7(求))晶胞,體積V))晶胞密度(2)計(jì)算晶體中微粒間距離的方法(3)晶體微粒與M、ρ之間的關(guān)系若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)微粒，則1mol晶胞中含有xmol微粒，其質(zhì)量為xMg(M為微粒的相對(duì)原子質(zhì)量)；又1個(gè)晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3g(a3為晶胞的體積，a為晶胞邊長或微粒間距離)，則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3NAg，因此有xM＝ρa(bǔ)3NA。[微練7]高考題組合練。(1)(2020·全國卷Ⅱ)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示，一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2＋、I－和有機(jī)堿離子CH3NHeq\o\al(＋,3)，其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2＋與圖(a)中________的空間位置相同，若晶胞參數(shù)為anm，則晶體密度為________g·cm－3(列出計(jì)算式)。(2)(2020·全國卷Ⅲ)研究發(fā)現(xiàn)，氨硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、cpm，α＝β＝γ＝90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氨硼烷晶體的密度ρ＝________g·cm－3(列出計(jì)算式，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。(3)(2021·廣東卷)理論計(jì)算預(yù)測(cè)，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a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。①圖b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c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(jiǎn)式的式量為Mr，則X晶體的密度為________g·cm－3(列出算式)。答案(1)Ti4＋eq\f(620,NAa3)×1021(2)eq\f(\f(31×2g,NA),abc×10－30cm3)＝eq\f(62,NAabc×10－30)(3)①圖b中上、下兩個(gè)面的原子不同，不符合晶胞平移后重合的特性②41∶1∶2③eq\f(4Mr,NAx2y×10－21)解析(1)比較晶胞(a)(b)可知，將圖(b)中周圍緊鄰的八個(gè)晶胞中體心上的離子連接起來，就能變?yōu)閳D(a)所示晶胞結(jié)構(gòu)，圖(b)中體心上的Pb2＋就變?yōu)榱税藗€(gè)頂點(diǎn)，即相當(dāng)于圖(a)中的Ti4＋；圖(b)中頂點(diǎn)上的I－就變成了體心，即相當(dāng)于圖(a)中的Ca2＋；圖(b)面心上中的CH3NHeq\o\al(＋,3)就變成了棱心，即相當(dāng)于圖(a)中的O2－；故圖(b)中的Pb2＋與圖(a)中的Ti4＋的空間位置相同；從圖(b)可知，一個(gè)晶胞中含有Pb2＋的數(shù)目為1×1＝1個(gè)，CH3NHeq\o\al(＋,3)的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＝1個(gè)，I－的數(shù)目為6×eq\f(1,2)＝3個(gè)，故晶胞的密度為ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(1mol×（207＋3×127＋12＋14＋6×1）g/mol,NA（a×10－7）3)＝eq\f(620,NAa3)×1021g/cm3。(2)在氨硼烷的2×2×2的超晶胞結(jié)構(gòu)中，共有16個(gè)氨硼烷分子，晶胞的長、寬、高分別為2apm、2bpm、2cpm，若將其平均分為8份可以得到8個(gè)小長方體，則平均每個(gè)小長方體中占有2個(gè)氨硼烷分子，小長方體的長、寬、高分別為apm、bpm、cpm，則小長方體的質(zhì)量為eq\f(31×2g,NA)，小長方體的體積為abc×10－30cm3，因此，氨硼烷晶體的密度為eq\f(\f(31×2g,NA),abc×10－30cm3)＝eq\f(62,NAabc×10－30)g·cm－3。(3)①題圖b中上、下兩個(gè)面的面心原子分別為Hg和Ge，晶胞結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，不符合晶胞平移后重合的特性，因此不是晶胞單元。②由題圖c可知，X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數(shù)目為4；該晶胞中Hg原子數(shù)＝4×eq\f(1,4)＋6×eq\f(1,2)＝4(個(gè))，Ge原子數(shù)＝8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,2)＋1＝4(個(gè))，Sb原子數(shù)為8，故Hg、Ge、Sb粒子個(gè)數(shù)比為4∶4∶8＝1∶1∶2。③該晶胞的組成為Hg4Ge4Sb8，由于最簡(jiǎn)式的式量為Mr，則晶胞的質(zhì)量為eq\f(4Mr,NA)g，晶胞的體積為x2y×10－21cm3，則晶體的密度為eq\f(\f(4Mr,NA),x2y×10－21)g·cm－3＝eq\f(4Mr,NAx2y×10－21)g·cm－3?！绢}型建?！縖典例](2022·江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)Fe、Ni元素性質(zhì)非常相似，屬于鐵系元素，得到廣泛應(yīng)用，請(qǐng)回答下列問題：(1)Fe元素位于元素周期表的________區(qū)(填分區(qū))。(2)基態(tài)Ni3＋核外電子排布式為________。(3)鑒定Ni2＋的特征反應(yīng)是將丁二酮肟加入Ni2＋鹽溶液中，生成鮮紅色的螯合物M，M結(jié)構(gòu)如圖1所示：①組成M的五種元素中，除H元素外，另外四種元素第一電離能由大到小的順序?yàn)開_______(填元素符號(hào))，其中C原子的雜化類型為________。②圖中各微粒間不存在的作用力有________(填標(biāo)號(hào))。a.配位鍵 b.極性鍵c.非極性鍵 d.π鍵e.離子鍵 f.氫鍵(4)一種鐵氮化合物具有高磁導(dǎo)率，可用于制電子元件，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。①該鐵氮化合物的化學(xué)式為________。②在該晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，N處于頂點(diǎn)位置，則鐵處于________位置。③若該化合物密度為ρg·cm－3，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則由Fe(Ⅱ)構(gòu)成的正八面體的體積為________cm3。思維提示(1)鐵位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，位于d區(qū)。(2)Ni的原子序數(shù)為28，其基態(tài)原子電子排布式為：1s22s22p63s23p63d84s2，則Ni3＋的核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d7。(3)①另外四種元素為N、O、C、Ni，同一周期從左向右第一電離能呈增大趨勢(shì)，第ⅤA族因最外層處于半滿結(jié)構(gòu)，使得其第一電離能比同周期相鄰元素第一電離能大，而同一族從上向下第一電離能逐漸減小，因此N、O、C、Ni第一電離能由大到小的順序?yàn)椋篘>O>C>Ni；由M的結(jié)構(gòu)可知，既有飽和碳原子、又有形成雙鍵的碳原子，因此碳原子采取sp3、sp2雜化。②由M結(jié)構(gòu)可知，M中存在N→Ni配位鍵，C—C非極性鍵，C—N、C—H、O—H極性鍵，C=N雙鍵中含有π鍵，還有2個(gè)氫鍵，不存在離子鍵，答案選e。(4)①依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，F(xiàn)e原子個(gè)數(shù)為：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，其中Fe(Ⅱ)占3個(gè)、Fe(Ⅲ)占1個(gè)，N原子位于體心，原子數(shù)目為1，因此鐵氮化合物的化學(xué)式為：Fe4N或Fe3(Ⅱ)Fe(Ⅲ)N。②依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖知，若N處于頂點(diǎn)位置，則Fe處于體心和棱心位置。③氮化鐵的化學(xué)式為Fe4N，則晶胞質(zhì)量m＝eq\f(238,NA)g，若晶胞邊長為acm，則晶胞質(zhì)量m＝ρV＝ρa(bǔ)3g＝eq\f(238,NA)g，a3＝eq\f(238,ρNA)，F(xiàn)e(Ⅱ)圍成的八面體相當(dāng)于兩個(gè)正四棱錐，底面為正方形，對(duì)角線長為晶胞邊長、并且兩對(duì)角線相互垂直、S底＝eq\f(1,2)a2cm2，正四棱錐的高等于eq\f(1,2)acm，根據(jù)V錐＝eq\f(1,3)S底h＝eq\f(1,3)×eq\f(1,2)×a2×eq\f(1,2)a＝eq\f(a3,12)cm3，八面體體積V＝2V錐＝eq\f(a3,6)cm3＝eq\f(119,3ρNA)cm3。答案(1)d(2)1s22s22p63s23p63d7(3)①N>O>C>Nisp3、sp2②e(4)①Fe4N或Fe3(Ⅱ)Fe(Ⅲ)N②體心和棱心③eq\f(119,3ρNA)解題建模1.根據(jù)所確定的元素的位置，完成電子排布式(圖)的書寫，注意第四周期元素，并根據(jù)所處位置完成電負(fù)性和電離能的大小比較，注意特殊情況。2.根據(jù)所組成的物質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定對(duì)物質(zhì)的分子極性、空間構(gòu)型、中心原子雜化及微粒間的作用力對(duì)性質(zhì)的影響，注意氫鍵和配位鍵這兩種特殊作用力。3.根據(jù)所組成物質(zhì)的晶體類型，及所掌握的計(jì)算模型，完成晶體結(jié)構(gòu)的計(jì)算(如晶體密度的計(jì)算、晶胞原子個(gè)數(shù)的計(jì)算等)?！痉贮c(diǎn)突破】微題型1以指定元素或物質(zhì)為背景的多角度立體考查(主)[精練1](2022·湖南卷)鐵和硒(Se)都是人體所必需的微量元素，且在醫(yī)藥、催化、材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，回答下列問題：(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一種抗癌新藥，其結(jié)構(gòu)式如下：①基態(tài)Se原子的核外電子排布式為[Ar]__________。②該新藥分子中有__________種不同化學(xué)環(huán)境的C原子。③比較鍵角大小：氣態(tài)SeO3分子________SeOeq\o\al(2－,3)離子(填“>”“<”或“＝”)，原因是_____________________________________________________。(2)富馬酸亞鐵(FeC4H2O4)是一種補(bǔ)鐵劑。富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型如圖所示：①富馬酸分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為__________。②富馬酸亞鐵中各元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開_________。(3)科學(xué)家近期合成了一種固氮酶模型配合物，該物質(zhì)可以在溫和條件下直接活化H2，將N3－轉(zhuǎn)化為NHeq\o\al(－,2)，反應(yīng)過程如圖所示：①產(chǎn)物中N原子的雜化軌道類型為_________________________________。②與NHeq\o\al(－,2)互為等電子體的一種分子為__________(填化學(xué)式)。(4)鉀、鐵、硒可以形成一種超導(dǎo)材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分別如圖所示：①該超導(dǎo)材料的最簡(jiǎn)化學(xué)式為__________。②Fe原子的配位數(shù)為__________。③該晶胞參數(shù)a＝b＝0.4nm、c＝1.4nm。阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體的密度為__________g·cm－3(列出計(jì)算式)。答案(1)①[Ar]3d104s24p4②8③＞SeO3的空間構(gòu)型為平面三角形，SeOeq\o\al(2－,3)的空間構(gòu)型為三角錐形(2)①11∶3②O＞C＞H＞Fe(3)①sp3雜化②H2O(4)①KFe2Se2②4③eq\f(2×（39＋56×2＋79×2）,NA×0.4×0.4×1.4×10－21)解析(1)①硒元素的原子序數(shù)為34，基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p4。②由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，乙烷硒啉的分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱，分子中含有8種不同化學(xué)環(huán)境的碳原子。③三氧化硒分子中硒原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0，分子的空間構(gòu)型為平面三角形，鍵角為120°，亞硒酸根離子中硒原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為1，離子的空間構(gòu)型為三角錐形，鍵角小于120°。(2)①由結(jié)構(gòu)模型可知，富馬酸的結(jié)構(gòu)式為HOOCCH=CHCOOH，分子中的單鍵為σ鍵，雙鍵中含有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，則分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目比為11∶3。②金屬元素的電負(fù)性小于非金屬元素，則鐵元素的電負(fù)性最小，非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，氫、碳、氧的非金屬性依次增強(qiáng)，則電負(fù)性依次增大，所以富馬酸亞鐵中四種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺＞C＞H＞Fe。(3)①由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，產(chǎn)物中氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，原子的雜化方式為sp3雜化。②水分子和氨基陰離子的原子個(gè)數(shù)都為3、價(jià)電子數(shù)都為8，互為等電子體。(4)①由平面投影圖可知，晶胞中位于頂點(diǎn)和體心的鉀原子個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋1＝2，均位于棱上和體內(nèi)的硒原子的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,4)＋2＝4，均位于面上的鐵原子個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,2)＝4，該物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：，則超導(dǎo)材料最簡(jiǎn)化學(xué)式為KFe2Se2。②由平面投影圖可知，位于體心和棱上的硒原子與位于面上的鐵原子的距離最近，所以鐵原子的配位數(shù)為4。③設(shè)晶體的密度為dg·cm－3，由晶胞的質(zhì)量公式可得：eq\f(2×（39＋56×2＋79×2）,NA)＝abc×10－21×d，解得d＝eq\f(2×（39＋56×2＋79×2）,NA×0.4×0.4×1.4×10－21)。[精練2](2022·廣東卷)硒(Se)是人體必需微量元素之一，含硒化合物在材料和藥物領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。自我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)效應(yīng)以來，AIE在發(fā)光材料、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。一種含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路線如下：(1)Se與S同族，基態(tài)硒原子價(jià)電子排布式為__________。(2)H2Se的沸點(diǎn)低于H2O，其原因是__________________________________。(3)關(guān)于Ⅰ～Ⅲ三種反應(yīng)物，下列說法正確的有__________。A.Ⅰ中僅有σ鍵B.Ⅰ中的Se—Se為非極性共價(jià)鍵C.Ⅱ易溶于水D.Ⅱ中原子的雜化軌道類型只有sp與sp2E.Ⅰ～Ⅲ含有的元素中，O電負(fù)性最大(4)Ⅳ中具有孤對(duì)電子的原子有_______________________________________。(5)硒的兩種含氧酸的酸性強(qiáng)弱為H2SeO4__________(填“>”或“<”)H2SeO3。研究發(fā)現(xiàn)，給小鼠喂食適量硒酸鈉(Na2SeO4)可減輕重金屬鉈引起的中毒。SeOeq\o\al(2－,4)的立體構(gòu)型為________。(6)我國科學(xué)家發(fā)展了一種理論計(jì)算方法，可利用材料的晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)其熱電性能，該方法有助于加速新型熱電材料的研發(fā)進(jìn)程?；衔颴是通過該方法篩選出的潛在熱電材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1，沿x、y、z軸方向的投影均為圖2。①X的化學(xué)式為__________。②設(shè)X的最簡(jiǎn)式的式量為Mr，晶體密度為ρg·cm－3，則X中相鄰K之間的最短距離為__________nm(列出計(jì)算式，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。答案(1)4s24p4(2)兩者都是分子晶體，由于水存在分子間氫鍵，沸點(diǎn)高(3)BDE(4)O、Se(5)＞正四面體形(6)①K2SeBr6②eq\f(1,2)×eq\r(3,\f(4Mr,NAρ))×107解析(1)基態(tài)S價(jià)電子排布式為3s23p4，Se與S同族，Se為第四周期元素，因此基態(tài)Se價(jià)電子排布式為4s24p4。(3)Ⅰ中有σ鍵，還有大π鍵，故A錯(cuò)誤；Se—Se是同種元素，因此Ⅰ中的Se—Se為非極性共價(jià)鍵，故B正確；烴都難溶于水，因此Ⅱ難溶于水，故C錯(cuò)誤；Ⅱ中苯環(huán)上的碳原子和碳碳雙鍵上的碳原子雜化類型為sp2，碳碳三鍵上的碳原子雜化類型為sp，故D正確；根據(jù)同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增大，同主族元素從上到下電負(fù)性逐漸減小，因此Ⅰ～Ⅲ含有的元素中，O電負(fù)性最大，故E正確。(4)分子Ⅳ中O、Se都有孤對(duì)電子，C、H、S都沒有孤對(duì)電子。(5)根據(jù)非羥基氧越多，酸性越強(qiáng)，因此硒的兩種含氧酸的酸性強(qiáng)弱為H2SeO4＞H2SeO3。SeOeq\o\al(2－,4)中Se價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4＋eq\f(1,2)×(6＋2－2×4)＝4，其立體構(gòu)型為正四面體形。(6)①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)得到一個(gè)晶胞中K有8個(gè)，有8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個(gè)，則X的化學(xué)式為K2SeBr6。②設(shè)X的最簡(jiǎn)式的式量為Mr，晶體密度為ρg·cm－3，設(shè)晶胞參數(shù)為anm，得到ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(\f(Mrg·mol－1,NAmol－1)×4,（a×10－7）3cm3)＝ρg·cm－3，解得a＝eq\r(3,\f(4Mr,NAρ))×107nm，X中相鄰K之間的最短距離為晶胞參數(shù)的一半，即eq\f(1,2)×eq\r(3,\f(4Mr,NAρ))×107nm。[精練3](2022·河南名校聯(lián)盟聯(lián)考)鋁在合金制造和鋁離子電池等方面用途非常廣泛，鋁離子電池常用室溫下的離子液體AlCl3/[EMIM]Cl作電解質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Al原子核外價(jià)電子排布圖為________。Mg、Al及Si的第一電離能從大到小的順序?yàn)開_______。(2)鋁離子電池工作時(shí)，離子液體電解質(zhì)中陰離子有AlCleq\o\al(－,4)、Al2Cleq\o\al(－,7)，陽離子為EMIM＋()。①AlCleq\o\al(－,4)的空間構(gòu)型為________；Al2Cleq\o\al(－,7)中各原子最外層均達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)，則其結(jié)構(gòu)式為________。②EMIM＋中環(huán)上所有原子共面，則其中兩個(gè)氮原子的雜化方式分別是________、________；分子中的大π鍵可用符號(hào)Πeq\o\al(n,m)表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為Πeq\o\al(6,6))，則中的大π鍵應(yīng)表示為________。③[EMIM]＋[F(HF)3]－也是一種常見的離子液體，畫出[F(HF)3]－的結(jié)構(gòu)式：________。(3)一種金屬間化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示：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(0，0，0)，B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(eq\f(1,2)，eq\f(1,2)，eq\f(1,2))，則C點(diǎn)原子在z軸方向上的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)z＝________(用含c、s的代數(shù)式表示)；設(shè)Mg、Cu和Al原子半徑分別為rMgpm、rCupm、rAlpm，則金屬原子的空間占有率為________%(列出計(jì)算表達(dá)式)。答案(1)Si>Mg>Al(2)①正四面體②sp2sp2Πeq\o\al(6,5)③(3)eq\f(c－s,2c)eq\f(\f(4,3)π（2req\o\al(3,Mg)＋2req\o\al(3,Cu)＋4req\o\al(3,Al)）,a2c)×100解析(1)已知Al為13號(hào)元素，其基態(tài)Al原子核外價(jià)電子排布圖為：，根據(jù)同一周期元素的第一電離從左往右呈增大趨勢(shì)，ⅡA與ⅢA、ⅤA與ⅥA反常，故Mg、Al及Si的第一電離能從大到小的順序?yàn)椋篠i>Mg>Al；(2)①已知AlCleq\o\al(－,4)中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為：4＋eq\f(1,2)×(3＋1－4×1)＝4，故其空間構(gòu)型為正四面體，Al2Cleq\o\al(－,7)中各原子最外層均達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)，即每個(gè)Al周圍形成4對(duì)共用電子對(duì)，則其結(jié)構(gòu)式為；②EMIM＋中環(huán)上所有原子共面，由可知，與乙基相連的N原子若有孤電子對(duì)，則不可能為平面結(jié)構(gòu)，則無孤電子對(duì)，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，即為sp2雜化，與甲基相連的N則無孤電子對(duì)，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，雜化方式為sp2，中環(huán)上由5個(gè)原子參與成鍵，與乙基相連的N原子提供2個(gè)電子，每個(gè)碳原子提供1個(gè)電子，與甲基相連的N原子提供1個(gè)電子，故該大π鍵應(yīng)表示為Πeq\o\al(6,5)；③[EMIM]＋[F(HF)3]－也是一種常見的離子液體，根據(jù)H和F的最外層電子數(shù)可知，H和F只能形成一個(gè)共價(jià)鍵，HF中存在分子間氫鍵，故[F(HF)3]－的結(jié)構(gòu)式為：；(3)由題干圖示晶胞圖可知，C點(diǎn)原子離坐標(biāo)原點(diǎn)在z軸方向上的距離為：eq\f(（c－s）pm,2)，故C點(diǎn)在z軸方向上的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)z＝eq\f(\f(（c－s）pm,2),cpm)＝eq\f(c－s,2c)；設(shè)Mg、Cu和Al原子半徑分別為rMgpm、rCupm、rAlpm，由題干圖示晶胞可知，一個(gè)晶胞中含有Al原子個(gè)數(shù)為：8×eq\f(1,2)＝4個(gè)，含有Cu原子個(gè)數(shù)為：8×eq\f(1,8)＋2×eq\f(1,2)＝2個(gè)，含有Mg原子個(gè)數(shù)為：4×eq\f(1,4)＋1＝2個(gè)，則金屬原子的空間占有率為eq\f(\f(4,3)π（2req\o\al(3,Mg)＋2req\o\al(3,Cu)＋4req\o\al(3,Al)）,a2c)×100%。微題型2無具體元素或以推導(dǎo)為背景的“拼盤式”考查(次)[精練4](2022·牡丹江聯(lián)考)已知A、B、C、D、E、F為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大，其中A無中子；B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原子基態(tài)核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)共8種；E為Ⅷ族元素，基態(tài)E原子中有4個(gè)未成對(duì)電子且全在同一能級(jí)；E、F原子序數(shù)相差3。(1)寫出陽離子E2＋的核外電子排布式________。(2)B、C、D簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由小到大的順序是________(用化學(xué)式書寫)。(3)由A、B、C構(gòu)成的物質(zhì)(ABC)的結(jié)構(gòu)式是________，其中B原子的雜化方式是________，CA3空間構(gòu)型是________，BA4的VSEPR模型為________，是由________鍵構(gòu)成的________分子(填“極性”或“非極性”)。(4)E元素與D元素形成的ED晶體與NaCl晶體晶胞結(jié)構(gòu)相似，則ED晶體中E離子的配位數(shù)為________。(5)F單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如丙所示。若F原子半徑為acm，則F單質(zhì)晶體的密度為________g·cm－3(只列出計(jì)算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。答案(1)1s22s22p63s23p63d6或者[Ar]3d6(2)CH4＜NH3＜H2O(3)H—C≡Nsp三角錐形正四面體極性非極性(4)6(5)eq\f(64×4,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4a,\r(2))))\s\up12(3)×NA)或eq\f(64×4,（2\r(2a)）3×NA)解析已知A、B、C、D、E、F為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大，其中A無中子，為氫元素；B含有3個(gè)能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)所含的電子數(shù)相同，則電子排布為1s22s22p2，為碳元素；D原子基態(tài)核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)共8種，D為氧元素，則C為氮元素；E為Ⅷ族元素，基態(tài)E原子中有4個(gè)未成對(duì)電子且全在同一能級(jí)，則電子排布為[Ar]3d64s2，為鐵元素；E、F原子序數(shù)相差3，F(xiàn)為銅元素。(1)陽離子E2＋為鐵原子失去兩個(gè)電子后形成的亞鐵離子，核外電子排布式1s22s22p63s23p63d6或者[Ar]3d6。(2)同一周期中由左至右非金屬性變強(qiáng)，則對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性變大，故B、C、D簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由小到大的順序是CH4＜NH3＜H2O。(3)由A、B、C構(gòu)成的物質(zhì)(ABC)為HCN，其中碳原子與氫原子形成1對(duì)共用電子對(duì)、與氮原子形成3對(duì)共用電子對(duì)，結(jié)構(gòu)式是H—C≡N。該中心原子碳原子孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(4－1－3,2)＝0，為直線型結(jié)構(gòu)，故其中碳原子的雜化方式是sp。NH3中氮原子的孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(5－3,2)＝1，空間構(gòu)型是三角錐形；CH4中碳原子的孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(4－4,2)＝0，其VSEPR模型為正四面體，是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子。(4)鐵元素與氧元素形成的晶體與NaCl晶體晶胞結(jié)構(gòu)相似，NaCl晶體中鈉離子的配位數(shù)為6，則晶體中亞鐵離子的配位數(shù)為6。(5)由乙圖可知，一個(gè)晶胞中銅原子數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4；由圖丙可知，設(shè)晶胞邊長為x，則eq\r(2)x＝4acm，x＝eq\f(4a,\r(2))cm，故ρ＝eq\f(4M,x3×NA)＝eq\f(64×4,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4a,\r(2))))\s\up12(3)×NA)g·cm－3＝eq\f(64×4,（2\r(2a)）3×NA)g·cm－3。[精練5](2022·云南師大附中月考)許多元素及它們的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：(1)Ti(BH4)2是一種過渡元素硼氫化物儲(chǔ)氫材料。基態(tài)Ti原子的價(jià)層電子排布式為________，電負(fù)性B________H(填“大于”或“小于”)。(2)CHeq\o\al(＋,3)、—CH3、CHeq\o\al(－,3)都是重要的有機(jī)反應(yīng)中間體。CHeq\o\al(＋,3)的空間構(gòu)型為________；分子中的大π鍵可用符號(hào)Πeq\o\al(n,m)表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為Πeq\o\al(6,6))，則COeq\o\al(2－,3)中的大π鍵應(yīng)表示為________。(3)血紅蛋白的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中N原子的雜化方式為________。(4)焦炭、金剛石和C60都是碳的單質(zhì)。已知金剛石中碳碳鍵的鍵長為154.45pm，C60中碳碳鍵的鍵長為140～145pm，二者比較熔點(diǎn)高的是________，理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)已知，鐵有α、γ、δ三種晶體結(jié)構(gòu)，并且在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化(如圖)，請(qǐng)回答相關(guān)的問題：①相同體積的α、γ、δ三種晶體的質(zhì)量比為________。②一種由鐵、碳形成的間隙化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，其中碳原子位于鐵原子形成的八面體的中心，每個(gè)鐵原子又為兩個(gè)八面體共用，則該化合物的化學(xué)式為________，該晶體中鐵原子配位數(shù)為________。答案(1)3d24s2小于(2)平面三角形Πeq\o\al(6,4)(3)sp2、sp3(4)金剛石金剛石是共價(jià)晶體，C60是分子晶體(5)①3eq\r(3)∶4eq\r(2)∶4②Fe3C2解析(1)Ti原子核外有22個(gè)電子，價(jià)層電子排布式為3d24s2，BHeq\o\al(－,4)中B元素為＋3價(jià)，H元素為－1價(jià)，B元素的電負(fù)性小于H元素；(2)CHeq\o\al(＋,3)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋eq\f(4－1－3×1,2)＝3，為sp2雜化，沒有孤電子對(duì)，為平面三角形；COeq\o\al(2－,3)中參與形成大π鍵的原子數(shù)為4個(gè)，參與形成大π鍵的電子數(shù)為6個(gè)，可表示為Πeq\o\al(6,4)；(3)血紅蛋白中N原子有兩種成鍵方式，中有三個(gè)σ鍵和一個(gè)孤電子對(duì)，雜化方式為sp3，中有三個(gè)σ鍵，無孤電子對(duì)，雜化方式為sp2；(4)金剛石是共價(jià)晶體，熔化時(shí)需要破壞共價(jià)鍵，C60為分子晶體，熔化時(shí)破壞分子間作用力，無須破壞共價(jià)鍵，所以C60熔點(diǎn)低于金剛石；(5)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，三種晶體中含有的鐵原子數(shù)分別是8×eq\f(1,8)＋1＝2、8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4、8×eq\f(1,8)＝1，設(shè)鐵原子半徑為r，所以相同體積的α、γ、δ三種晶體的質(zhì)量比為eq\f(2m,NA·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4r,\r(3))))\s\up12(3))∶eq\f(4m,NA·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4r,\r(2))))\s\up12(3))∶eq\f(m,NA·（2r）3)＝3eq\r(3)∶4eq\r(2)∶4；②根據(jù)均攤原則每個(gè)鐵原子又為兩個(gè)八面體共用，所以鐵與碳原子數(shù)之比是6×eq\f(1,2)∶1＝3∶1，所以化學(xué)式是Fe3C；碳原子配位數(shù)為6，鐵原子配位數(shù)為2。題型特訓(xùn)題型特訓(xùn)1最新模擬專練1.(2022·河南名校調(diào)研)銅是人類最早發(fā)現(xiàn)的金屬之一，銅及其化合物在生活和生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。根據(jù)信息回答下列問題：(1)基態(tài)銅原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式為________，單質(zhì)銅是由________鍵形成的晶體。(2)與銅同周期，N能層電子數(shù)與銅相同，熔點(diǎn)最低的金屬是________。(3)農(nóng)藥波爾多液的有效殺菌成分是Cu2(OH)2SO4(堿式硫酸銅)，Cu2(OH)2SO4中非金屬元素電負(fù)性由小到大的順序是________，寫出與SOeq\o\al(2－,4)互為等電子體的一種分子的化學(xué)式________。(4)氨縮脲()分子中氮原子的雜化類型為________，σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為________。氨縮脲與膽礬溶液反應(yīng)得到如圖所示的離子，1mol該離子中含配位鍵的數(shù)目為________。(5)白銅(銅鎳合金)的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中原子A的坐標(biāo)參數(shù)為(0，1，0)。原子B的坐標(biāo)參數(shù)為________；若該晶體密度為dg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則銅鎳原子間最短距離為________pm。答案(1)金屬(2)鉀(K)(3)H<S<OCCl4(或SiF4、SiCl4、CF4等)(4)sp311∶28NA(或4.816×1024)(5)(eq\f(1,2)，0，eq\f(1,2))eq\f(\r(2),2)×eq\r(3,\f(251,dNA))×1010解析(1)銅元素的原子序數(shù)為29，基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3d104s1，價(jià)層電子的軌道表達(dá)式為；單質(zhì)銅是由金屬鍵形成的金屬晶體；(2)與銅元素同周期，N能層電子數(shù)與銅原子相同的原子為鉀原子和鉻原子，三種金屬晶體中鉀原子的原子半徑最大，價(jià)電子數(shù)最少，金屬鍵最弱，所以晶體的熔點(diǎn)最低；(3)元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，堿式硫酸銅中非金屬元素的非金屬性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)镠<S<O，則非金屬元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)镠<S<O；四氯化碳、四氟化碳、四氯化硅、四氟化硅等分子與硫酸根的原子個(gè)數(shù)都為5、價(jià)電子數(shù)都為32，互為等電子體；(4)由氨縮脲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，分子中每個(gè)氮原子形成三個(gè)共價(jià)鍵，含有一對(duì)孤對(duì)電子，所以原子的雜化類型為sp3雜化；氨縮脲分子中的單鍵為σ鍵，雙鍵中含有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，則分子中共含有11個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為11∶2；由氨縮脲與膽礬溶液反應(yīng)得到的配離子結(jié)構(gòu)可知，具有空軌道的銅離子與具有孤電子對(duì)的氮原子和氧原子形成配位鍵，1mol配離子中含有配位鍵的數(shù)目為1mol×4×2×NAmol－1＝8NA＝4.816×1024；(5)由位于頂點(diǎn)的原子A的坐標(biāo)參數(shù)為(0，1，0)可知，晶胞的邊長為1，則位于晶胞底面的面心上的原子B的坐標(biāo)參數(shù)為(eq\f(1,2)，0，eq\f(1,2))；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點(diǎn)的鎳原子的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，位于面心的銅原子的個(gè)數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，則晶胞的化學(xué)式為NiCu3，設(shè)晶胞的參數(shù)為apm，由晶胞的質(zhì)量公式可得：eq\f(251,NA)＝10－30a3d，解得a＝eq\r(3,\f(251,dNA))×1010，晶胞中銅鎳原子之間最近距離為面對(duì)角線的eq\f(1,2)，則銅鎳原子間最短距離為eq\f(\r(2),2)×eq\r(3,\f(251,dNA))×1010pm。2.(2022·安徽診斷)氮元素在地球上含量豐富，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有著重要作用。(1)尿素[CO(NH2)2]的合成揭開了人工合成有機(jī)物的序幕。其中各組成元素(氫除外，下同)電負(fù)性最弱的是________(填元素名稱)，第一電離能由小到大的順序?yàn)?填元素符號(hào))________，氮原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式為________。(2)NH3、NH3BH3(氨硼烷)儲(chǔ)氫量高，是具有廣泛應(yīng)用前景的儲(chǔ)氫材料。①NH3的中心原子的雜化軌道類型為________。②NH3BH3存在配位鍵，提供空軌道的是________。③NH3BH3的熔點(diǎn)________CH3CH3(填“>”或“＜”)，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)氮化鎵(GaN)晶體是一種很有發(fā)展前景的材料，可用于研發(fā)下一代功率半導(dǎo)體設(shè)備。巖鹽礦(NaCl)結(jié)構(gòu)的GaN晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，Ga、N原子半徑分別為1.40×10－10m、0.8×10－10m，則Ga原子的配位數(shù)為________，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該GaN的密度是________g·cm－3(相對(duì)原子質(zhì)量N：14，Ga：70)。答案(1)碳C<O<N(2)①sp3②B③>NH3BH3分子中N原子的電負(fù)性較大，分子間會(huì)形成氫鍵(3)6eq\f(84×4,NA（4.4×10－8）3)解析(1)元素周期表中，同周期主族元素從左向右電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，同主族元素從上到下電負(fù)性逐漸減弱，則尿素[CO(NH2)2]各組成元素(氫除外)中電負(fù)性最弱的是碳；同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢(shì)，N價(jià)層電子排布為2s22p3、形成半滿結(jié)構(gòu)、原子的能量較低、具有較大的第一電離能，則第一電離能由小到大的順序?yàn)镃<O<N，氮原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式為；(2)①NH3分子中中心N原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)＝3＋eq\f(5－3×1,2)＝3＋1＝4，所以中心N原子的雜化軌道類型為sp3雜化；②NH3BH3結(jié)構(gòu)中，N原子存在孤電子對(duì)，B原子為缺電子原子，在配位鍵的形成中B原子提供空軌道；③NH3BH3(氨硼烷)與CH3CH3互為等電子體，由于NH3BH3分子中N原子的電負(fù)性較大，分子間會(huì)形成氫鍵，所以NH3BH3熔點(diǎn)高于CH3CH3；(3)由GaN晶體結(jié)構(gòu)，離Ga原子最近的N原子數(shù)為6，則Ga原子的配位數(shù)為6。N原子處于體心和棱邊，晶胞中含有12×eq\f(1,4)＋1＝4個(gè)N原子，Ga原子屬于頂點(diǎn)與面心上，晶胞中含有Ga原子數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，晶胞參數(shù)為N、Ga兩原子的直徑和，已知Ga、N原子半徑分別為1.40×10－10m、0.8×10－10m，故該GaN晶體密度＝eq\f(晶胞質(zhì)量,晶胞體積)＝eq\f(84×4,NA（4.4×10－8）3)g·cm－3。3.(2022·甘肅第一次診斷)半導(dǎo)體芯片的發(fā)明促進(jìn)了人類信息技術(shù)的發(fā)展，單晶硅、砷化鎵(GaAs)、碳化硅等是制作半導(dǎo)體芯片的關(guān)鍵材料，也是我國優(yōu)先發(fā)展的新材料。請(qǐng)回答以下問題：(1)上述材料所涉及的四種元素中電負(fù)性最小的元素是________(填元素符號(hào))，基態(tài)砷原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式為________，和As位于同一周期，且未成對(duì)電子數(shù)也相同的元素還有________種。(2)SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體，沸點(diǎn)57.6℃，可混溶于苯、氯仿等有機(jī)溶劑，則SiCl4晶體類型為________，熔化時(shí)克服的作用力是_________________________________________________________________。其中Si采取的