專題39 物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合-以金屬和非金屬為主體（配合物）- 十年（2014-2023）高考化學(xué)真題分項(xiàng)匯編全國(guó)通含解析

專題39物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合——以金屬和非金屬為主體（配合物）-十年（2014-2023）高考化學(xué)真題分項(xiàng)匯編（全國(guó)通用）專題39物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合——以金屬和非金屬為主體（配合物）-十年（2014-2023）高考化學(xué)真題分項(xiàng)匯編（全國(guó)通用）1．【2023年全國(guó)甲卷】將酞菁—鈷鈦—三氯化鋁復(fù)合嵌接在碳納米管上，制得一種高效催化還原二氧化碳的催化劑?；卮鹣铝袉栴}：（1）圖1所示的幾種碳單質(zhì)，它們互為，其中屬于原子晶體的是，間的作用力是。（2）酞菁和鈷酞菁的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示。酞菁分子中所有原子共平面，其中軌道能提供一對(duì)電子的原子是(填圖2酞菁中原子的標(biāo)號(hào))。鈷酞菁分子中，鈷離子的化合價(jià)為，氮原子提供孤對(duì)電子與鈷離子形成鍵。（3）氣態(tài)通常以二聚體的形式存在，其空間結(jié)構(gòu)如圖3a所示，二聚體中的軌道雜化類型為。的熔點(diǎn)為，遠(yuǎn)高于的，由此可以判斷鋁氟之間的化學(xué)鍵為鍵。結(jié)構(gòu)屬立方晶系，晶胞如圖3b所示，的配位數(shù)為。若晶胞參數(shù)為，晶體密度(列出計(jì)算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為)。2．【2023年北京卷】硫代硫酸鹽是一類具有應(yīng)用前景的浸金試劑。硫代硫酸根可看作是中的一個(gè)原子被原子取代的產(chǎn)物。（1）基態(tài)原子價(jià)層電子排布式是。（2）比較原子和原子的第一電離能大小，從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由：。（3）的空間結(jié)構(gòu)是。（4）同位素示蹤實(shí)驗(yàn)可證實(shí)中兩個(gè)原子的化學(xué)環(huán)境不同，實(shí)驗(yàn)過程為。過程ⅱ中，斷裂的只有硫硫鍵，若過程ⅰ所用試劑是和，過程ⅱ含硫產(chǎn)物是。（5）的晶胞形狀為長(zhǎng)方體，邊長(zhǎng)分別為、，結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞中的個(gè)數(shù)為。已知的摩爾質(zhì)量是，阿伏加德羅常數(shù)為，該晶體的密度為。（6）浸金時(shí)，作為配體可提供孤電子對(duì)與形成。分別判斷中的中心原子和端基原子能否做配位原子并說明理由：。3．【2022年重慶卷】配位化合物X由配體L2-(如圖)和具有正四面體結(jié)構(gòu)的[Zn4O]6+構(gòu)成。（1）基態(tài)Zn2+的電子排布式為______。（2）L2-所含元素中，電負(fù)性最大的原子處于基態(tài)時(shí)電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為______形；每個(gè)L2-中采取sp2雜化的C原子數(shù)目為______個(gè)，C與O之間形成σ鍵的數(shù)目為______個(gè)。（3）X晶體內(nèi)部空腔可吸附小分子，要增強(qiáng)X與H2O的吸附作用，可在L2-上引入______。(假設(shè)X晶胞形狀不變)。A．－Cl B．－OH C．－NH2 D．－CH3（4）X晶體具有面心立方結(jié)構(gòu)，其晶胞由8個(gè)結(jié)構(gòu)相似的組成單元(如圖)構(gòu)成。①晶胞中與同一配體相連的兩個(gè)[Zn4O]6+的不同之處在于______。②X晶體中Zn2+的配位數(shù)為______。③已知ZnO鍵長(zhǎng)為dnm，理論上圖中A、B兩個(gè)Zn2+之間的最短距離的計(jì)算式為_____nm。④已知晶胞參數(shù)為2anm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，L2-與[Zn4O]6+的相對(duì)分子質(zhì)量分別為M1和M2，則X的晶體密度為_____g?cm-3(列出化簡(jiǎn)的計(jì)算式)。4．（2021·福建真題）類石墨相氮化碳()作為一種新型光催化材料，在光解水產(chǎn)氫等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，研究表明，非金屬摻雜(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)，其中一種二維平面結(jié)構(gòu)如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)C原子的成對(duì)電子數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)之比為_______。（2）N、O、S的第一電離能()大小為，原因是_______。（3）晶體中存在的微粒間作用力有_______(填標(biāo)號(hào))。A．非極性鍵B．金屬鍵C．π鍵D．范德華力（4）中，C原子的雜化軌道類型_______，N原子的配位數(shù)為_______。（5）每個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元(圖中實(shí)線圈部分)中兩個(gè)N原子(圖中虛線圈所示)被O原子代替，形成O摻雜的。的化學(xué)式為_______。5．（2021·海南真題）金屬羰基配位化合物在催化反應(yīng)中有著重要應(yīng)用。HMn(CO)5是錳的一種簡(jiǎn)單羰基配位化合物，其結(jié)構(gòu)示意圖如下。回答問題：（1）基態(tài)錳原子的價(jià)層電子排布式為___________。（2）配位化合物中的中心原子配位數(shù)是指和中心原子直接成鍵的原子的數(shù)目。HMn(CO)5中錳原子的配位數(shù)為___________。（3）第一電離能的大小：C___________O(填“大于”或“小于”)。（4）中碳原子的雜化軌道類型是___________，寫出一種與具有相同空間結(jié)構(gòu)的-1價(jià)無機(jī)酸根離子的化學(xué)式___________。（5）CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氫原子被甲基取代的產(chǎn)物。CH3Mn(CO)5與I2反應(yīng)可用于制備CH3I，反應(yīng)前后錳的配位數(shù)不變，CH3Mn(CO)5與I2反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。（6）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___________。以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)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，b點(diǎn)錳原子坐標(biāo)為，則c點(diǎn)錳原子坐標(biāo)為___________。6．【2022年北京卷】失水后可轉(zhuǎn)為，與可聯(lián)合制備鐵粉精和。I.結(jié)構(gòu)如圖所示。（1）價(jià)層電子排布式為___________。（2）比較和分子中的鍵角大小并給出相應(yīng)解釋：___________。（3）與和的作用分別為___________。II．晶胞為立方體，邊長(zhǎng)為，如圖所示。（4）①與緊鄰的陰離子個(gè)數(shù)為___________。②晶胞的密度為___________。（5）以為燃料，配合可以制備鐵粉精和。結(jié)合圖示解釋可充分實(shí)現(xiàn)能源和資源有效利用的原因?yàn)開__________。7．【2022年海南卷】以、ZnO等半導(dǎo)體材料制作的傳感器和芯片具有能耗低、效率高的優(yōu)勢(shì)。回答問題：（1）基態(tài)O原子的電子排布式_______，其中未成對(duì)電子有_______個(gè)。（2）Cu、Zn等金屬具有良好的導(dǎo)電性，從金屬鍵的理論看，原因是_______。（3）酞菁的銅、鋅配合物在光電傳感器方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。酞菁分子結(jié)構(gòu)如下圖，分子中所有原子共平面，所有N原子的雜化軌道類型相同，均采取_______雜化。鄰苯二甲酸酐()和鄰苯二甲酰亞胺()都是合成酞菁的原料，后者熔點(diǎn)高于前者，主要原因是_______。（4）金屬Zn能溶于氨水，生成以氨為配體，配位數(shù)為4的配離子，Zn與氨水反應(yīng)的離子方程式為_______。（5）ZnO晶體中部分O原子被N原子替代后可以改善半導(dǎo)體的性能，Zn-N鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)小于Zn-O鍵，原因是_______。（6）下圖為某ZnO晶胞示意圖，下圖是若干晶胞無隙并置而成的底面O原子排列局部平面圖。為所取晶胞的下底面，為銳角等于60°的菱形，以此為參考，用給出的字母表示出與所取晶胞相鄰的兩個(gè)晶胞的底面_______、_______。8．（2021·湖南真題）硅、鍺(Ge)及其化合物廣泛應(yīng)用于光電材料領(lǐng)域?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為_______，晶體硅和碳化硅熔點(diǎn)較高的是_______(填化學(xué)式)；（2）硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到，的熔沸點(diǎn)如下表：熔點(diǎn)/K183.0203.2278.6393.7沸點(diǎn)/K187.2330.8427.2560.7①0℃時(shí)，、、、呈液態(tài)的是____(填化學(xué)式)，沸點(diǎn)依次升高的原因是_____，氣態(tài)分子的空間構(gòu)型是_______；②與N-甲基咪唑反應(yīng)可以得到，其結(jié)構(gòu)如圖所示：N-甲基咪唑分子中碳原子的雜化軌道類型為_______，H、C．N的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開______，1個(gè)中含有_______個(gè)鍵；（3）下圖是、、三種元素形成的某化合物的晶胞示意圖。①已知化合物中和的原子個(gè)數(shù)比為1：4，圖中Z表示_______原子(填元素符號(hào))，該化合物的化學(xué)式為_______；②已知該晶胞的晶胞參數(shù)分別為anm、bnm、cnm，，則該晶體的密度_______(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為，用含A．B．C．的代數(shù)式表示)。9．（2020年山東新高考）CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題：（1）Sn為ⅣA族元素，單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體，SnCl4空間構(gòu)型為_____________，其固體的晶體類型為_____________。（2）NH3、PH3、AsH3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開____________(填化學(xué)式，下同)，還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開___________，鍵角由大到小的順序?yàn)開____________。（3）含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有_________mol，該螯合物中N的雜化方式有__________種。（4）以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°，晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如下表所示。坐標(biāo)原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一個(gè)晶胞中有_________個(gè)Sn，找出距離Cd(0，0，0)最近的Sn_________(用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示)。CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn鍵合的As有___________個(gè)。10．【2022年山東卷】研究籠形包合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有重要意義?；瘜W(xué)式為的籠形包合物四方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(H原子未畫出)，每個(gè)苯環(huán)只有一半屬于該晶胞。晶胞參數(shù)為?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為_______，在元素周期表中位置為_______。（2）晶胞中N原子均參與形成配位鍵，與的配位數(shù)之比為_______；_______；晶胞中有d軌道參與雜化的金屬離子是_______。（3）吡啶()替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類似的大鍵、則吡啶中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)_______(填標(biāo)號(hào))。A．2s軌道 B．2p軌道 C．sp雜化軌道 D．sp2雜化軌道（4）在水中的溶解度，吡啶遠(yuǎn)大于苯，主要原因是①_______，②_______。（5）、、的堿性隨N原子電子云密度的增大而增強(qiáng)，其中堿性最弱的是_______。11．【2022年湖南卷】鐵和硒()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)原子的核外電子排布式為_______；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?。簹鈶B(tài)分子_______離子(填“>”“<”或“=”)，原因是_______。（2）富馬酸亞鐵是一種補(bǔ)鐵劑。富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型如圖所示：①富馬酸分子中鍵與鍵的數(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，將轉(zhuǎn)化為，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)、。阿伏加德羅常數(shù)的值為，則該晶體的密度為_______(列出計(jì)算式)。12．【2022年廣東卷】硒()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(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)聚集誘導(dǎo)發(fā)光()效應(yīng)以來，在發(fā)光材料、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。一種含的新型分子的合成路線如下：（1）與S同族，基態(tài)硒原子價(jià)電子排布式為_______。（2）的沸點(diǎn)低于，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中僅有鍵B．I中的鍵為非極性共價(jià)鍵C．II易溶于水D．II中原子的雜化軌道類型只有與E．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_______(填“>”或“<”)。研究發(fā)現(xiàn)，給小鼠喂食適量硒酸鈉()可減輕重金屬鉈引起的中毒。的立體構(gòu)型為_______。（6）我國(guó)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。化合物X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，晶體密度為，則X中相鄰K之間的最短距離為_______(列出計(jì)算式，為阿伏加德羅常數(shù)的值)。13．[2018江蘇卷]臭氧（O3）在[Fe(H2O)6]2+催化下能將煙氣中的SO2、NOx分別氧化為和，NOx也可在其他條件下被還原為N2。（1）中心原子軌道的雜化類型為___________；的空間構(gòu)型為_____________（用文字描述）。（2）Fe2+基態(tài)核外電子排布式為__________________。（3）與O3分子互為等電子體的一種陰離子為_____________（填化學(xué)式）。（4）N2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比n(σ)∶n(π)=__________________。（5）[Fe(H2O)6]2+與NO反應(yīng)生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中，NO以N原子與Fe2+形成配位鍵。請(qǐng)?jiān)赱Fe(NO)(H2O)5]2+結(jié)構(gòu)示意圖的相應(yīng)位置補(bǔ)填缺少的配體。14．[2017新課標(biāo)Ⅱ]我國(guó)科學(xué)家最近成功合成了世界上首個(gè)五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）。回答下列問題：（1）氮原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式（電子排布圖）為_____________。（2）元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量稱作第一電子親和能（E1）。第二周期部分元素的E1變化趨勢(shì)如圖（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是__________。（3）經(jīng)X射線衍射測(cè)得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖（b）所示。①?gòu)慕Y(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽(yáng)離子的相同之處為_________，不同之處為__________。（填標(biāo)號(hào)）A．中心原子的雜化軌道類型 B．中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)C．立體結(jié)構(gòu) D．共價(jià)鍵類型②R中陰離子中的σ鍵總數(shù)為________個(gè)。分子中的大π鍵可用符號(hào)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），則中的大π鍵應(yīng)表示為____________。③圖（b）中虛線代表氫鍵，其表示式為()N?H…Cl、____________、____________。（4）R的晶體密度為dg·cm?3，其立方晶胞參數(shù)為anm，晶胞中含有y個(gè)[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]單元，該單元的相對(duì)質(zhì)量為M，則y的計(jì)算表達(dá)式為______________。15．【2015福建理綜化學(xué)】[化學(xué)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（13分）科學(xué)家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉(zhuǎn)化和利用。（1）CH4和CO2所含的三種元素電負(fù)性從小到大的順序?yàn)開_______________。（2）下列關(guān)于CH4和CO2的說法正確的是_______(填序號(hào))。a．固態(tài)CO2屬于分子晶體b．CH4分子中含有極性共價(jià)鍵，是極性分子c．因?yàn)樘細(xì)滏I鍵能小于碳氧鍵，所以CH4熔點(diǎn)低于CO2d．CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp（3）在Ni基催化劑作用下，CH4和CO2反應(yīng)可獲得化工原料CO和H2.=1\*GB3①基態(tài)Ni原子的電子排布式為_______，該元素位于元素周期表的第_____族。=2\*GB3②Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,1molNi(CO)4中含有___molσ鍵。（4）一定條件下，CH4和CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如下圖所示)的水合物晶體，其相關(guān)參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物俗稱“可燃冰”。=1\*GB3①“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是________。=2\*GB3②為開采深海海底的“可燃冰”，有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm，根據(jù)上述圖表，從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析，該設(shè)想的依據(jù)是________。

1．【2023年全國(guó)甲卷】將酞菁—鈷鈦—三氯化鋁復(fù)合嵌接在碳納米管上，制得一種高效催化還原二氧化碳的催化劑。回答下列問題：（1）圖1所示的幾種碳單質(zhì)，它們互為，其中屬于原子晶體的是，間的作用力是。（2）酞菁和鈷酞菁的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示。酞菁分子中所有原子共平面，其中軌道能提供一對(duì)電子的原子是(填圖2酞菁中原子的標(biāo)號(hào))。鈷酞菁分子中，鈷離子的化合價(jià)為，氮原子提供孤對(duì)電子與鈷離子形成鍵。（3）氣態(tài)通常以二聚體的形式存在，其空間結(jié)構(gòu)如圖3a所示，二聚體中的軌道雜化類型為。的熔點(diǎn)為，遠(yuǎn)高于的，由此可以判斷鋁氟之間的化學(xué)鍵為鍵。結(jié)構(gòu)屬立方晶系，晶胞如圖3b所示，的配位數(shù)為。若晶胞參數(shù)為，晶體密度(列出計(jì)算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為)。【答案】（1）同素異形體金剛石范德華力（2）③+2配位（3）離子2【解析】（1）同一元素形成的不同單質(zhì)之間互為同素異形體。圖1所示的幾種碳單質(zhì)，它們的組成元素均為碳元素，因此，它們互為同素異形體；其中金剛石屬于原子晶體，石墨屬于混合型晶體，屬于分子晶體，碳納米管不屬于原子晶體；間的作用力是范德華力；（2）已知酞菁分子中所有原子共平面，則其分子中所有的C原子和所有的N原子均為雜化，且分子中存在大π鍵，其中標(biāo)號(hào)為①和②的N原子均有一對(duì)電子占據(jù)了一個(gè)雜化軌道，其p軌道只能提供1個(gè)電子參與形成大π鍵，標(biāo)號(hào)為③的N原子的p軌道能提供一對(duì)電子參與形成大π鍵，因此標(biāo)號(hào)為③的N原子形成的N—H鍵易斷裂從而電離出；鈷酞菁分子中，失去了2個(gè)的酞菁離子與鈷離子通過配位鍵結(jié)合成分子，因此，鈷離子的化合價(jià)為+2，氮原子提供孤對(duì)電子與鈷離子形成配位鍵。（3）由的空間結(jié)構(gòu)結(jié)合相關(guān)元素的原子結(jié)構(gòu)可知，Al原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，其與其周圍的4個(gè)氯原子形成四面體結(jié)構(gòu)，因此，二聚體中A1的軌道雜化類型為。AlF3的熔點(diǎn)為1090℃，遠(yuǎn)高于AlCl3的192℃，由于F的電負(fù)性最大，其吸引電子的能力最強(qiáng)，因此，可以判斷鋁氟之間的化學(xué)鍵為離子鍵。由AlF3的晶胞結(jié)構(gòu)可知，其中含灰色球的個(gè)數(shù)為，藍(lán)色球的個(gè)數(shù)為，則灰色的球?yàn)?，距最近且等距的?個(gè)，則的配位數(shù)為2。若晶胞參數(shù)為apm，則晶胞的體積為，晶胞的質(zhì)量為，則其晶體密度。2．【2023年北京卷】硫代硫酸鹽是一類具有應(yīng)用前景的浸金試劑。硫代硫酸根可看作是中的一個(gè)原子被原子取代的產(chǎn)物。（1）基態(tài)原子價(jià)層電子排布式是。（2）比較原子和原子的第一電離能大小，從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由：。（3）的空間結(jié)構(gòu)是。（4）同位素示蹤實(shí)驗(yàn)可證實(shí)中兩個(gè)原子的化學(xué)環(huán)境不同，實(shí)驗(yàn)過程為。過程ⅱ中，斷裂的只有硫硫鍵，若過程ⅰ所用試劑是和，過程ⅱ含硫產(chǎn)物是。（5）的晶胞形狀為長(zhǎng)方體，邊長(zhǎng)分別為、，結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞中的個(gè)數(shù)為。已知的摩爾質(zhì)量是，阿伏加德羅常數(shù)為，該晶體的密度為。（6）浸金時(shí)，作為配體可提供孤電子對(duì)與形成。分別判斷中的中心原子和端基原子能否做配位原子并說明理由：。【答案】（1）（2），氧原子半徑小，原子核對(duì)最外層電子的吸引力大，不易失去一個(gè)電子（3）四面體形（4）和（5）4（6）中的中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，無孤電子對(duì)，不能做配位原子；端基S原子含有孤電子對(duì)，能做配位原子【解析】（1）S是第三周期ⅥA族元素，基態(tài)S原子價(jià)層電子排布式為。答案為；（2）S和O為同主族元素，O原子核外有2個(gè)電子層，S原子核外有3個(gè)電子層，O原子半徑小，原子核對(duì)最外層電子的吸引力大，不易失去1個(gè)電子，即O的第一電離能大于S的第一電離能。答案為I1(O)>I1(S)，氧原子半徑小，原子核對(duì)最外層電子的吸引力大，不易失去一個(gè)電子；（3）的中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，無孤電子對(duì)，空間構(gòu)型為四面體形，可看作是中1個(gè)O原子被S原子取代，則的空間構(gòu)型為四面體形。答案為四面體形；（4）過程Ⅱ中斷裂的只有硫硫鍵，根據(jù)反應(yīng)機(jī)理可知，整個(gè)過程中最終轉(zhuǎn)化為，S最終轉(zhuǎn)化為。若過程ⅰ所用的試劑為和，過程Ⅱ的含硫產(chǎn)物是和。答案為和；（5）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，1個(gè)晶胞中含有個(gè)，含有4個(gè)；該晶體的密度。答案為4；；（6）具有孤電子對(duì)的原子就可以給個(gè)中心原子提供電子配位。中的中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，無孤電子對(duì)，不能做配位原子；端基S原子含有孤電子對(duì)，能做配位原子。3．【2022年重慶卷】配位化合物X由配體L2-(如圖)和具有正四面體結(jié)構(gòu)的[Zn4O]6+構(gòu)成。（1）基態(tài)Zn2+的電子排布式為______。（2）L2-所含元素中，電負(fù)性最大的原子處于基態(tài)時(shí)電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為______形；每個(gè)L2-中采取sp2雜化的C原子數(shù)目為______個(gè)，C與O之間形成σ鍵的數(shù)目為______個(gè)。（3）X晶體內(nèi)部空腔可吸附小分子，要增強(qiáng)X與H2O的吸附作用，可在L2-上引入______。(假設(shè)X晶胞形狀不變)。A．－Cl B．－OH C．－NH2 D．－CH3（4）X晶體具有面心立方結(jié)構(gòu)，其晶胞由8個(gè)結(jié)構(gòu)相似的組成單元(如圖)構(gòu)成。①晶胞中與同一配體相連的兩個(gè)[Zn4O]6+的不同之處在于______。②X晶體中Zn2+的配位數(shù)為______。③已知ZnO鍵長(zhǎng)為dnm，理論上圖中A、B兩個(gè)Zn2+之間的最短距離的計(jì)算式為_____nm。④已知晶胞參數(shù)為2anm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，L2-與[Zn4O]6+的相對(duì)分子質(zhì)量分別為M1和M2，則X的晶體密度為_____g?cm-3(列出化簡(jiǎn)的計(jì)算式)?！敬鸢浮浚?）3d10（2）

啞鈴形

8

8（3）BC（4）

與Zn2+相連的雙鍵氧原子不在對(duì)稱軸的同側(cè)

1.25

a—2d

【解析】（1）鋅元素的原子序數(shù)為30，基態(tài)鋅離子的價(jià)電子排布式為3d10，故答案為：3d10；（2）配體L2-所含元素中氧元素的電負(fù)性最大，氧原子處于基態(tài)時(shí)，電子云輪廓圖為啞鈴形的2p能級(jí)的電子占據(jù)最高能級(jí)；由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，配體中苯環(huán)碳原子和雙鍵碳原子雜化方式為sp2雜化，共有8個(gè)；配體中碳原子與氧原子之間的單鍵為σ鍵、雙鍵中含有1個(gè)σ鍵，共有8個(gè)，故答案為：?jiǎn)♀徯危?；8；（3）若在L2-上引入能與水分子形成氫鍵的羥基和氨基，有利于增強(qiáng)X與水分子的吸附作用，若在L2-上引入不能與水分子形成氫鍵的氯原子、甲基，不能增強(qiáng)X與水分子的吸附作用，故選BC；（4）①由X晶胞的組成單元的對(duì)角面可知，晶胞中與同一配體相連的兩個(gè)[Zn4O]6+的不同之處在于與Zn2+相連的雙鍵氧原子不在對(duì)稱軸的同側(cè)，故答案為：與Zn2+相連的雙鍵氧原子不在對(duì)稱軸的同側(cè)；②由X晶胞的組成單元的對(duì)角面可知，每個(gè)鋅離子與2個(gè)氧離子相連，其中1個(gè)氧離子為4個(gè)鋅離子所共有，則每個(gè)鋅離子實(shí)際上與1+0.25=1.25個(gè)氧離子相連，所以X晶體中鋅離子的配位數(shù)為1.25，故答案為：1.25；③由X晶胞的組成單元結(jié)構(gòu)可知，[Zn4O]6+中兩個(gè)處于體對(duì)角線的氧離子距離、邊長(zhǎng)和面對(duì)角線構(gòu)成直角三角形，氧離子距離為單元結(jié)構(gòu)的體對(duì)角線，設(shè)A、B兩個(gè)鋅離子之間的最短距離為xnm，由體對(duì)角線的長(zhǎng)度可得：x+2d=，解得x=a—2d，故答案為：a—2d；④由X晶胞的組成單元結(jié)構(gòu)可知，單元結(jié)構(gòu)中位于頂點(diǎn)的[Zn4O]6+的個(gè)數(shù)為8×=1，位于棱上的L2-的個(gè)數(shù)為12×=3，設(shè)晶體的密度為dg/cm3，由X晶體具有面心立方結(jié)構(gòu)，其晶胞由8個(gè)結(jié)構(gòu)相似的組成單元構(gòu)成可得：=(2a×10—7)3d，解得d=，故答案為：。4．（2021·福建真題）類石墨相氮化碳()作為一種新型光催化材料，在光解水產(chǎn)氫等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，研究表明，非金屬摻雜(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)，其中一種二維平面結(jié)構(gòu)如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)C原子的成對(duì)電子數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)之比為_______。（2）N、O、S的第一電離能()大小為，原因是_______。（3）晶體中存在的微粒間作用力有_______(填標(biāo)號(hào))。A．非極性鍵B．金屬鍵C．π鍵D．范德華力（4）中，C原子的雜化軌道類型_______，N原子的配位數(shù)為_______。（5）每個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元(圖中實(shí)線圈部分)中兩個(gè)N原子(圖中虛線圈所示)被O原子代替，形成O摻雜的。的化學(xué)式為_______?！敬鸢浮浚?）2∶1（2）N原子軌道半充滿，比相鄰的O原子更穩(wěn)定，更難失電子；O，S同主族，S原子半徑大于O原子，更易失去電子（3）cd（4）雜化2，3（5）【解析】（1）基態(tài)C原子的核外電子排布式是1s22s22p2，成對(duì)電子數(shù)為4，未成對(duì)電子數(shù)為2，其比值為2∶1。（2）N、O、S的第一電離能()大小為，原因是相同電子層數(shù)的原子，N原子的核外電子排布式是1s22s22p3，p軌道處在半滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，原子核對(duì)核外電子的束縛作用較強(qiáng)，較難失去第一個(gè)電子，第一電離能N大于O；O和S是同一主族元素，O原子的半徑較小，原子核對(duì)核外電子的束縛作用較強(qiáng)，較難失去第一個(gè)電子，第一電離能O大于S；故第一電離能()大小為。（3）根據(jù)題意，晶體具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)，結(jié)合二維平面結(jié)構(gòu)圖，判斷其存在的微粒間作用力有極性鍵、π鍵和范德華力，故答案選cd。（4）中，結(jié)合二維平面結(jié)構(gòu)圖得知，C原子與N原子形成三個(gè)σ鍵，層內(nèi)存在大п鍵的，不存在孤電子對(duì)，故C原子的雜化軌道類型為雜化；根據(jù)二維平面結(jié)構(gòu)圖得知，N原子的成鍵有連兩個(gè)C原子和連三個(gè)C原子的兩種情況，故N原子的配位數(shù)為2、3兩種。（5）從基本結(jié)構(gòu)單元分析得知，N原子的成鍵有連兩個(gè)C原子和連三個(gè)C原子的兩種情況，連兩個(gè)C原子的N原子完全屬于該基本結(jié)構(gòu)單元，連三個(gè)C原子的N原子處在中心的完全屬于該基本結(jié)構(gòu)單元，處在“頂點(diǎn)”上的屬于三個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元，故一個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元含有6個(gè)C原子和個(gè)N原子；將圖中虛線圈所示的N原子用O原子代替，則O原子完全屬于該基本結(jié)構(gòu)單元，故該基本結(jié)構(gòu)單元含有6個(gè)C原子、6個(gè)N原子、2個(gè)O原子，則形成O摻雜的的化學(xué)式為。5．（2021·海南真題）金屬羰基配位化合物在催化反應(yīng)中有著重要應(yīng)用。HMn(CO)5是錳的一種簡(jiǎn)單羰基配位化合物，其結(jié)構(gòu)示意圖如下?；卮饐栴}：（1）基態(tài)錳原子的價(jià)層電子排布式為___________。（2）配位化合物中的中心原子配位數(shù)是指和中心原子直接成鍵的原子的數(shù)目。HMn(CO)5中錳原子的配位數(shù)為___________。（3）第一電離能的大?。篊___________O(填“大于”或“小于”)。（4）中碳原子的雜化軌道類型是___________，寫出一種與具有相同空間結(jié)構(gòu)的-1價(jià)無機(jī)酸根離子的化學(xué)式___________。（5）CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氫原子被甲基取代的產(chǎn)物。CH3Mn(CO)5與I2反應(yīng)可用于制備CH3I，反應(yīng)前后錳的配位數(shù)不變，CH3Mn(CO)5與I2反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。（6）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___________。以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)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，b點(diǎn)錳原子坐標(biāo)為，則c點(diǎn)錳原子坐標(biāo)為___________。【答案】（1）（2）6（3）小于（4）（5）（6）MnS中陰陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)比NaCl的多，離子鍵強(qiáng)度更大【解析】（1）Mn元素是第25號(hào)元素，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，所以本問應(yīng)填“”；（2）由題干圖例所示，HMn(CO)5中Mn原子以配位鍵連接5個(gè)C原子，1個(gè)H原子，所以本問應(yīng)填“6”；（3）根據(jù)元素周期律，總體規(guī)律同一周期元素從左到右第一電離能依次增強(qiáng)，特殊規(guī)律同周期IIA族第一電離能大于IIIA族，VA族第一電離能大于VIA族，C是IVA族，O是VIA族，不涉及特殊規(guī)律，所以本問應(yīng)填“小于”；（4）①根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，中心原子C連接3個(gè)O原子，所以δ鍵為3，孤電子對(duì)數(shù)(陰離子計(jì)算孤電子對(duì)數(shù)時(shí)，所帶負(fù)電荷絕對(duì)值要與中心原子價(jià)電子數(shù)相加)，所以中C原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為0，故其離子結(jié)構(gòu)為平面三角形；再根據(jù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)與雜化軌道對(duì)應(yīng)關(guān)系，可知中C原子的雜化軌道類型是sp2，故本問第一空應(yīng)填“sp2”；②按題目要求，陰離子中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)應(yīng)為3，孤電子對(duì)數(shù)為0，帶電荷量為-1，無機(jī)酸根一般是含氧酸陰離子，所以代入孤電子對(duì)公式可解得其中心原子價(jià)電子數(shù)為5，所以本問第二空應(yīng)填“”；（5）根據(jù)題目描述，CH3Mn(CO)5與I2交換原子(或原子團(tuán))，形成新物質(zhì)，故本問應(yīng)填“”；（6）①離子晶體熔沸點(diǎn)高低不光與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與離子帶電荷量有關(guān)，MnS晶體中每個(gè)離子都帶2個(gè)單位電荷(正或負(fù))，而NaCl晶體中，每個(gè)離子只帶1個(gè)單位電荷，所以本問第一空應(yīng)填“MnS中陰陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)比NaCl的多，離子鍵強(qiáng)度更大”；②根據(jù)題目所給信息，依據(jù)a、b兩點(diǎn)原子的三維坐標(biāo)推得，MnS晶胞的三維坐標(biāo)關(guān)系是以b點(diǎn)左側(cè)y軸上同一高度的S原子中心為三維坐標(biāo)中心，軸向上每?jī)蓚€(gè)最近的S原子(或Mn原子)間距為單位長(zhǎng)度，那么c點(diǎn)Mn原子的坐標(biāo)為，故本問第二空應(yīng)填“”。6．【2022年北京卷】失水后可轉(zhuǎn)為，與可聯(lián)合制備鐵粉精和。I.結(jié)構(gòu)如圖所示。（1）價(jià)層電子排布式為___________。（2）比較和分子中的鍵角大小并給出相應(yīng)解釋：___________。（3）與和的作用分別為___________。II．晶胞為立方體，邊長(zhǎng)為，如圖所示。（4）①與緊鄰的陰離子個(gè)數(shù)為___________。②晶胞的密度為___________。（5）以為燃料，配合可以制備鐵粉精和。結(jié)合圖示解釋可充分實(shí)現(xiàn)能源和資源有效利用的原因?yàn)開__________?！敬鸢浮浚?）3d6（2）SO的鍵角大于H2O，SO中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4、孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0，離子的空間構(gòu)型為正四面體形，H2O分子中O原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4、孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為2，分子的空間構(gòu)型為V形（3）配位鍵、氫鍵（4）

6

×1021（5）由圖可知，F(xiàn)eS2與O2生成FexOy的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，F(xiàn)eSO4·H2O分解生成FexOy的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)放出的熱量有利于吸熱反應(yīng)的進(jìn)行，有利于反應(yīng)生成的SO3與H2O反應(yīng)生成H2SO4【解析】（1）鐵元素的原子序數(shù)為26，基態(tài)亞鐵離子的價(jià)電子排布式為3d6，故答案為：3d6；（2）硫酸根離子中硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4、孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0，離子的空間構(gòu)型為正四面體形，水分子中氧原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4、孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為2，分子的空間構(gòu)型為V形，所以硫酸根離子的鍵角大于水分子，故答案為：SO的鍵角大于H2O，SO中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4、孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0，離子的空間構(gòu)型為正四面體形，H2O分子中O原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4、孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為2，分子的空間構(gòu)型為V形；（3）由圖可知，具有空軌道的亞鐵離子與水分子中具有孤對(duì)電子的氧原子形成配位鍵，硫酸根離子與水分子間形成氫鍵，故答案為：配位鍵；氫鍵；（4）①由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點(diǎn)的亞鐵離子與位于棱上的陰離子S離子間的距離最近，則亞鐵離子緊鄰的陰離子個(gè)數(shù)為6，故答案為：6；②由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點(diǎn)和面心的亞鐵離子個(gè)數(shù)為8×+6×=4，位于棱上和體心的S離子個(gè)數(shù)為12×+1=4，設(shè)晶體的密度為dg/cm3，由晶胞的質(zhì)量公式可得：==10—21a3d，解得d=×1021，故答案為：×1021；（5）由圖可知，F(xiàn)eS2與O2生成FexOy的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，F(xiàn)eSO4·H2O分解生成FexOy的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)放出的熱量有利于吸熱反應(yīng)的進(jìn)行，有利于反應(yīng)生成的SO3與H2O反應(yīng)生成H2SO4，所以以FeS2為燃料，配合FeSO4·H2O可以制備鐵粉精和H2SO4可充分實(shí)現(xiàn)能源和資源有效利用，故答案為：由圖可知，F(xiàn)eS2與O2生成FexOy的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，F(xiàn)eSO4·H2O分解生成FexOy的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)放出的熱量有利于吸熱反應(yīng)的進(jìn)行，有利于反應(yīng)生成的SO3與H2O反應(yīng)生成H2SO4。7．【2022年海南卷】以、ZnO等半導(dǎo)體材料制作的傳感器和芯片具有能耗低、效率高的優(yōu)勢(shì)?；卮饐栴}：（1）基態(tài)O原子的電子排布式_______，其中未成對(duì)電子有_______個(gè)。（2）Cu、Zn等金屬具有良好的導(dǎo)電性，從金屬鍵的理論看，原因是_______。（3）酞菁的銅、鋅配合物在光電傳感器方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。酞菁分子結(jié)構(gòu)如下圖，分子中所有原子共平面，所有N原子的雜化軌道類型相同，均采取_______雜化。鄰苯二甲酸酐()和鄰苯二甲酰亞胺()都是合成酞菁的原料，后者熔點(diǎn)高于前者，主要原因是_______。（4）金屬Zn能溶于氨水，生成以氨為配體，配位數(shù)為4的配離子，Zn與氨水反應(yīng)的離子方程式為_______。（5）ZnO晶體中部分O原子被N原子替代后可以改善半導(dǎo)體的性能，Zn-N鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)小于Zn-O鍵，原因是_______。（6）下圖為某ZnO晶胞示意圖，下圖是若干晶胞無隙并置而成的底面O原子排列局部平面圖。為所取晶胞的下底面，為銳角等于60°的菱形，以此為參考，用給出的字母表示出與所取晶胞相鄰的兩個(gè)晶胞的底面_______、_______?！敬鸢浮浚?）

1s22s22p4或[He]2s22p4

2（2）自由電子在外加電場(chǎng)中作定向移動(dòng)（3）

sp2

兩者均為分子晶體，后者能形成分子間氫鍵，使分子間作用力增大，熔點(diǎn)更高（4）Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑（5）電負(fù)性O(shè)＞N，O對(duì)電子的吸引能力更強(qiáng)，Zn和O更易形成離子鍵（6）

?cdhi

?bcfe【解析】（1）O為8號(hào)元素，其基態(tài)O原子核外有8個(gè)電子，因此基態(tài)O原子的電子排布式為1s22s22p4或[He]2s22p4，其2p軌道有2個(gè)未成對(duì)電子，即O原子有2個(gè)未成對(duì)電子；（2）由于金屬的自由電子可在外加電場(chǎng)中作定向移動(dòng)，因此Cu、Zn等金屬具有良好的導(dǎo)電性；（3）根據(jù)結(jié)構(gòu)式可知，N原子以雙鍵或以NH三鍵的形式存在，故N原子的雜化方式均為sp2，由于鄰苯二甲酸酐和鄰苯二甲酰亞胺均為分子晶體，而后者能形成分子間氫鍵，使分子間作用力增大，因此熔點(diǎn)更高；（4）金屬Zn與氨水反應(yīng)可生成[Zn(NH3)4](OH)2和H2，反應(yīng)的離子方程式為Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑；（5）由于電負(fù)性O(shè)＞N，O對(duì)電子的吸引能力更強(qiáng)，Zn和O更易形成離子鍵，因此Zn—N鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)小于Zn—O鍵；（6）根據(jù)晶胞示意圖，一個(gè)晶胞中8個(gè)O原子位于晶胞的頂點(diǎn)，1個(gè)O原子位于晶胞體內(nèi)，4個(gè)Zn原子位于晶胞的棱上，1個(gè)Zn原子位于晶胞體內(nèi)，棱上的3個(gè)Zn原子和體內(nèi)的Zn原子、O原子形成四面體結(jié)構(gòu)，則于其相鄰的晶胞與該晶胞共用bc和cd，結(jié)合晶胞平移原則可知相鄰的兩個(gè)晶胞的底面為cdhi和bcfe。8．（2021·湖南真題）硅、鍺(Ge)及其化合物廣泛應(yīng)用于光電材料領(lǐng)域?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為_______，晶體硅和碳化硅熔點(diǎn)較高的是_______(填化學(xué)式)；（2）硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到，的熔沸點(diǎn)如下表：熔點(diǎn)/K183.0203.2278.6393.7沸點(diǎn)/K187.2330.8427.2560.7①0℃時(shí)，、、、呈液態(tài)的是____(填化學(xué)式)，沸點(diǎn)依次升高的原因是_____，氣態(tài)分子的空間構(gòu)型是_______；②與N-甲基咪唑反應(yīng)可以得到，其結(jié)構(gòu)如圖所示：N-甲基咪唑分子中碳原子的雜化軌道類型為_______，H、C．N的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開______，1個(gè)中含有_______個(gè)鍵；（3）下圖是、、三種元素形成的某化合物的晶胞示意圖。①已知化合物中和的原子個(gè)數(shù)比為1：4，圖中Z表示_______原子(填元素符號(hào))，該化合物的化學(xué)式為_______；②已知該晶胞的晶胞參數(shù)分別為anm、bnm、cnm，，則該晶體的密度_______(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為，用含A．B．C．的代數(shù)式表示)?！敬鸢浮浚?）；SiC（2）①SiCl4SiX4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正四面體形②sp2、sp3N>C>H54（3）①OMg2GeO4②×1021【解析】（1）硅元素的原子序數(shù)為14，價(jià)電子排布式為3s23p2，則價(jià)電子排布圖為；原子晶體的熔點(diǎn)取決于共價(jià)鍵的強(qiáng)弱，晶體硅和碳化硅都是原子晶體，碳原子的原子半徑小于硅原子，非金屬性強(qiáng)于硅原子，碳硅鍵的鍵能大于硅硅鍵、鍵長(zhǎng)小于硅硅鍵，則碳硅鍵強(qiáng)于硅硅鍵，碳化硅的熔點(diǎn)高于晶體硅，故答案為：；SiC；（2）①由題給熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知，0℃時(shí)，四氟化硅為氣態(tài)，四氯化硅為液態(tài)，四溴化硅、四碘化硅為固態(tài)；分子晶體的沸點(diǎn)取決于分子間作用力的大小，SiX4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，則SiX4的沸點(diǎn)依次升高；SiX4分子中硅原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0，則分子的空間構(gòu)型為正四面體形，故答案為：SiCl4；SiX4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；正四面體形；②由M2+離子的結(jié)構(gòu)可知，離子中含有雜化方式為sp3雜化的單鍵碳原子和sp2雜化的雙鍵碳原子；元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越大，元素的非極性強(qiáng)弱順序?yàn)镹>C>H，則元素電負(fù)性的大小順序?yàn)镹>C>H；M2+離子的結(jié)構(gòu)中含有單鍵、雙鍵和配位鍵，單鍵和配位鍵都是σ鍵，雙鍵中含有1個(gè)σ鍵，則離子中含有54個(gè)σ鍵，故答案為：sp2、sp3；N>C>H；54；（3）①由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點(diǎn)、面心、棱上和體內(nèi)的X原子為8×+6×+4×+3=8，位于體內(nèi)的Y原子和Z原子分別為4和16，由Ge和O原子的個(gè)數(shù)比為1：4可知，X為Mg原子、Y為Ge原子、Z為O原子，則晶胞的化學(xué)式為Mg2GeO4，故答案為：O；Mg2GeO4；②由晶胞的質(zhì)量公式可得：=abc×10—21×ρ，解得ρ=×1021g/cm3，故答案為：×1021。9．（2020年山東新高考）CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題：（1）Sn為ⅣA族元素，單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體，SnCl4空間構(gòu)型為_____________，其固體的晶體類型為_____________。（2）NH3、PH3、AsH3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開____________(填化學(xué)式，下同)，還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開___________，鍵角由大到小的順序?yàn)開____________。（3）含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有_________mol，該螯合物中N的雜化方式有__________種。（4）以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°，晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如下表所示。坐標(biāo)原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一個(gè)晶胞中有_________個(gè)Sn，找出距離Cd(0，0，0)最近的Sn_________(用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示)。CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn鍵合的As有___________個(gè)?！敬鸢浮浚?）正四面體形；分子晶體（2）NH3、AsH3、PH3AsH3、PH3、NH3NH3、PH3、AsH3（3）61（4）4(0.5，0，0.25)、(0.5，0.5，0)4【解析】（1）Sn為第ⅣA族元素，由于常溫下SnCl4為液體，故SnCl4為分子晶體；SnCl4分子中中心原子的孤電子對(duì)數(shù)==0，鍵電子對(duì)數(shù)為4，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，故SnCl4分子的空間構(gòu)型為正四面體形；（2）NH3、PH3、AsH3的結(jié)構(gòu)相似，結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的沸點(diǎn)越高，但是NH3分子間能形成氫鍵，故這三種物質(zhì)的沸點(diǎn)NH3＞AsH3＞PH3；N、P、As這三種元素位于元素周期表中第ⅤA族，原子序數(shù)依次增大，同一主族從上到下，隨著核電荷數(shù)的增加，原子半徑逐漸增大，非金屬性逐漸減弱，氫化物的還原性逐漸增強(qiáng)，故這三種物質(zhì)的還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)锳sH3＞PH3＞NH3；NH3、PH3、AsH3中中心原子都是sp3雜化，都有1對(duì)孤電子對(duì)，中心原子的電負(fù)性越小，成鍵電子對(duì)之間的斥力越小，成鍵電子對(duì)之間的斥力越小，鍵角越小，所以這三種物質(zhì)鍵角由大到小的順序?yàn)镹H3＞PH3＞AsH3；（3）由該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和分析，根據(jù)題意“含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子或原子通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物”，故該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有6mol，Cd—NO2那個(gè)不算；該螯合物中N原子的雜化方式都是sp2雜化，故該物質(zhì)中N的雜化方式有1種；（4）由部分Cd原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0，0，0)，可知8個(gè)Cd在晶胞的頂點(diǎn)，4個(gè)Cd在晶胞的面心，1個(gè)在晶胞的體心；部分Sn原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0，0，0.5），4個(gè)Sn在晶胞的棱上，6個(gè)Sn在晶胞的面心；部分As原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0.25，0.25，0.125），8個(gè)As在晶胞的體心；所以1個(gè)晶胞中Sn的個(gè)數(shù)為；距離Cd(0，0，0)最近的Sn是(0.5，0，0.25)、(0.5，0.5，0)；由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn結(jié)合的As有4個(gè)。10．【2022年山東卷】研究籠形包合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有重要意義?；瘜W(xué)式為的籠形包合物四方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(H原子未畫出)，每個(gè)苯環(huán)只有一半屬于該晶胞。晶胞參數(shù)為。回答下列問題：（1）基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為_______，在元素周期表中位置為_______。（2）晶胞中N原子均參與形成配位鍵，與的配位數(shù)之比為_______；_______；晶胞中有d軌道參與雜化的金屬離子是_______。（3）吡啶()替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類似的大鍵、則吡啶中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)_______(填標(biāo)號(hào))。A．2s軌道 B．2p軌道 C．sp雜化軌道 D．sp2雜化軌道（4）在水中的溶解度，吡啶遠(yuǎn)大于苯，主要原因是①_______，②_______。（5）、、的堿性隨N原子電子云密度的增大而增強(qiáng)，其中堿性最弱的是_______?！敬鸢浮浚?）

3d84s2

第4周期第VIII族（2）

2:3

2:1:1

Zn2+、Ni2+（3）D（4）

吡啶能與H2O分子形成分子間氫鍵

吡啶和H2O均為極性分子相似相溶，而苯為非極性分子（5）【解析】（1）已知Ni是28號(hào)元素，故基態(tài)Ni原子的價(jià)電子排布式為：3d84s2，在周期表中第四橫行第10縱列即位于第4周期第VIII族，故答案為：3d84s2；第4周期第VIII族；（2）由題干晶胞示意圖可知，，Ni2+周圍連接四個(gè)原子團(tuán)，形成的配位鍵數(shù)目為：4，空間結(jié)構(gòu)為正方形，VESPR模型為平面四邊形，采用dsp2雜化；Zn2+周圍形成的配位鍵數(shù)目為：6，VESPR模型為正八面體，采用sp3d2雜化，所以與的配位數(shù)之比為4:6=2:3；含有CN-（小黑球N+小白球C）為：=4，含有NH3（棱上小黑球）個(gè)數(shù)為：=2，晶胞中苯環(huán)在四個(gè)側(cè)面且每個(gè)苯環(huán)只有一半屬于該晶胞，所以苯環(huán)個(gè)數(shù)為：=2，則該晶胞的化學(xué)式為：，即4:2:2=2:1:1；故答案為：2:3；2:1:1；Zn2+、Ni2+；（3）吡啶()替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類似的大π鍵，則說明吡啶中N原子也是采用sp2雜化，雜化軌道只用于形成σ鍵和存在孤電子對(duì)，則吡啶中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)sp2雜化軌道，故答案為：D；（4）已知苯分子為非極性分子，H2O分子為極性分子，且吡啶中N原子上含有孤電子對(duì)能與H2O分子形成分子間氫鍵，從而導(dǎo)致在水中的溶解度，吡啶遠(yuǎn)大于苯，故答案為：吡啶能與H2O分子形成分子間氫鍵；吡啶和H2O均為極性分子相似相溶，而苯為非極性分子；（5）已知-CH3為推電子基團(tuán)，-Cl是吸電子基團(tuán)，則導(dǎo)致N原子電子云密度大小順序?yàn)椋海荆?，結(jié)合題干信息可知，其中堿性最弱的為：，故答案為：。11．【2022年湖南卷】鐵和硒()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)原子的核外電子排布式為_______；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?。簹鈶B(tài)分子_______離子(填“>”“<”或“=”)，原因是_______。（2）富馬酸亞鐵是一種補(bǔ)鐵劑。富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型如圖所示：①富馬酸分子中鍵與鍵的數(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，將轉(zhuǎn)化為，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)、。阿伏加德羅常數(shù)的值為，則該晶體的密度為_______(列出計(jì)算式)。【答案】（1）

[Ar]3d104s24p4

8

＞

SeO3的空間構(gòu)型為平面三角形，SeO的空間構(gòu)型為三角錐形（2）

11:3

O＞C＞H＞Fe（3）

sp3雜化

H2O（4）

KFe2Se2

4

【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，故答案為：[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種化學(xué)環(huán)境不同的碳原子，故答案為：8；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°，故答案為：＞；SeO3的空間構(gòu)型為平面三角形，SeO的空間構(gòu)型為三角錐形；（2）①由球棍模型可知，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，故答案為：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，故答案為：O＞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，故答案為：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，故答案為：H2O；（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×+1=2，鐵原子位于面心，原子個(gè)數(shù)為8×=4，位于棱上和體心的硒原子的個(gè)數(shù)為8×+2=4，則超導(dǎo)材料最簡(jiǎn)化學(xué)式為KFe2Se2，故答案為：KFe2Se2；②由平面投影圖可知，位于棱上的鐵原子與位于面上的硒原子的距離最近，所以鐵原子的配位數(shù)為4，故答案為：4；③設(shè)晶體的密度為dg/cm3，由晶胞的質(zhì)量公式可得：=abc×10—21×d，解得d=，故答案為：。12．【2022年廣東卷】硒()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(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)聚集誘導(dǎo)發(fā)光()效應(yīng)以來，在發(fā)光材料、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。一種含的新型分子的合成路線如下：（1）與S同族，基態(tài)硒原子價(jià)電子排布式為_______。（2）的沸點(diǎn)低于，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中僅有鍵B．I中的鍵為非極性共價(jià)鍵C．II易溶于水D．II中原子的雜化軌道類型只有與E．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_______(填“>”或“<”)。研究發(fā)現(xiàn)，給小鼠喂食適量硒酸鈉()可減輕重金屬鉈引起的中毒。的立體構(gòu)型為_______。（6）我國(guó)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，晶體密度為，則X中相鄰K之間的最短距離為_______(列出計(jì)算式，為阿伏加德羅常數(shù)的值)?！敬鸢浮浚?）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）

K2SeBr6

【解析】（1）基態(tài)硫原子價(jià)電子排布式為3s23p4，與S同族，Se為第四周期元素，因此基態(tài)硒原子價(jià)電子排布式為4s24p4；故答案為：4s24p4。（2）的沸點(diǎn)低于，其原因是兩者都是分子晶體，由于水存在分子間氫鍵，沸點(diǎn)高；故答案為：兩者都是分子晶體，由于水存在分子間氫鍵，沸點(diǎn)高。（3）A．I中有鍵，還有大π鍵，故A錯(cuò)誤；B．Se?Se是同種元素，因此I中的鍵為非極性共價(jià)鍵，故B正確；C．烴都是難溶于水，因此II難溶于水，故C錯(cuò)誤；D．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；E．根據(jù)同周期從左到右電負(fù)性逐漸增大，同主族從上到下電負(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；綜上所述，答案為：BDE。（4）根據(jù)題中信息IV中O、Se都有孤對(duì)電子，碳、氫、硫都沒有孤對(duì)電子；故答案為：O、Se。（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＞。中Se價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，其立體構(gòu)型為正四面體形；故答案為：＞；正四面體形。（6）①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)得到K有8個(gè)，有，則X的化學(xué)式為K2SeBr6；故答案為：K2SeBr6。②設(shè)X的最簡(jiǎn)式的式量為，晶體密度為，設(shè)晶胞參數(shù)為anm，得到，解得，X中相鄰K之間的最短距離為晶胞參數(shù)的一半即；故答案為：。13．[2018江蘇卷]臭氧（O3）在[Fe(H2O)6]2+催化下能將煙氣中的SO2、NOx分別氧化為和，NOx也可在其他條件下被還原為N2。（1）中心原子軌道的雜化類型為___________；的空間構(gòu)型為_____________（用文字描述）。（2）Fe2+基態(tài)核外電子排布式為__________________。（3）與O3分子互為等電子體的一種陰離子為_____________（填化學(xué)式）。（4）N2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比n(σ)∶n(π)=__________________。（5）[Fe(H2O)6]2+與NO反應(yīng)生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中，NO以N原子與Fe2+形成配位鍵。請(qǐng)?jiān)赱Fe(NO)(H2O)5]2+結(jié)構(gòu)示意圖的相應(yīng)位置補(bǔ)填缺少的配體?！敬鸢浮浚?）sp3平面（正）三角形（2）[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6（3）NO2?（4）1∶2（5）【解析】（1）SO42-中中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為（6+2-42）+4=4，SO42-中S為sp3雜化。NO3-中中心原子N的孤電子對(duì)數(shù)為（5+1-32）=0，成鍵電子對(duì)數(shù)為3，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，VSEPR模型為平面三角形，由于N原子上沒有孤電子對(duì)，NO3-的空間構(gòu)型為平面（正）三角形。（2）Fe原子核外有26個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理，基態(tài)Fe的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，基態(tài)Fe2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6。（3）用替代法，與O3互為等電子體的一種陰離子為NO2-。（4）N2的結(jié)構(gòu)式為NN，三鍵中含1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，N2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為n（σ）∶n（π）=1∶2。（5）根據(jù)化學(xué)式，缺少的配體是NO和H2O，NO中N為配位原子，H2O中O上有孤電子對(duì)，O為配位原子，答案為：。14．[2017新課標(biāo)Ⅱ]我國(guó)科學(xué)家最近成功合成了世界上首個(gè)五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）?；卮鹣铝袉栴}：（1）氮原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式（電子排布圖）為_____________。（2）元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量稱作第一電子親和能（E1）。第二周期