专题14选修3物质结构与性质（解析版）.doc

1、 1 / 31 专题专题 14 选修选修 3 物质结构与性质物质结构与性质 1（重庆市高 2020 届高三质量调研） 铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。请回答下列问题： (1)铜元素位于元素周期表中第四周期_族，属于元素周期表中_区元素，基态 Cu 原子有 _种不同能级的电子。 (2)元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu1958 kJ mol-1、INi1753 kJ mol-1， ICuINi的原因是 _。 (3)硫化亚铜和氧化亚铜均为离子晶体，二者比较，熔点较高的是氧化亚铜，原因为 _。 (4)某含铜化合物的离子结构如图 1所示。 该离子中存在的作用力有_(填标号)。 A离子键 B共

2、价键 C配位键 D氢键 E范德华力 该离子中碳原子的杂化类型有_。 (5)CuCl2和 CuCl 是铜的两种氯化物。 图 2 中表示的是_(填“CuCl2”或“CuCl”)的晶胞。 原子坐标参数可用来表示晶胞内部各原子的相对位置。图 2中各原子坐标参数 A为(0，0，0)；B 为(0，1， 1)；C 为(1，1，0)；则 D原子的坐标参数为_。 已知图 2 所示晶胞中 C、D 两原子核间距为 298pm，阿伏加德罗常数的值为 NA，则该晶体密度为 _ g cm3(列出计算式即可)。 【答案】B ds 7(或七) 铜失去的是全充满的 3d10电子，镍失去的是 4s1电子 O2半径比 S2 半径小

3、，阴阳离子的核间距小，晶格能大，熔点高 BC sp2 sp3 CuCl (3 4 ， 3 4 ， 1 4 ) 2 / 31 【解析】 (1)铜元素在周期表中的位置是第 4周期B 族，属于元素周期表中 ds区元素，Cu 的价电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1，具有 7种不同能级的电子； (2)铜失去的是全充满的 3d10电子，此时失去第二个电子不容易，镍失去的是 4s1电子，故 ICuINi； (3)O2半径比 S2半径小，阴阳离子的核间距小，晶格能大，故氧化亚铜熔点高； (4)根据图 1 可得，该物质中存在非金属原子之间的共价键、Cu2+与其它原子（N）也形成了配位键，

4、不存 在离子键、氢键和分子间作用力； 以单键连接的碳原子杂化方式为 sp3杂化，碳碳双键两端的碳原子杂化方式为 sp2杂化； (5)根据晶胞示意图可知，一个晶胞中含有 4个 Cu原子，Cl原子个数为 81 8 +61 2 =4，Cu和 Cl的原子个 数比为 1：1，故该晶胞为 CuCl； D 与 C的连线处于晶胞体对角线上，且 DC长度等于体对角线长度的 1 4 ，D在底面投影 D处于面对角线 AC 上，且 AD长度等于 DC长度的三倍，则 D到底面(即坐标系 xOy面)的距离等于晶胞棱长的 1 4 ，即参数 z 1 4 ， D 到左侧平面(即坐标系 yOz 面)的距离等于晶胞棱长的 3 4

5、， 即参数 x 3 4 ， D 到前平面(即坐标系 xOz 面)的距离等于晶胞棱长的 3 4 ，即参数 y 3 4 ，故 D的坐标参数为：( 3 4 ， 3 4 ， 1 4 )； 晶胞中 C、D两原子核间距为 298pm，则晶胞体对角线长度为 4 298pm，晶胞体对角线长度等于晶胞棱 长的3倍，晶胞质量4 A 6435.5 N g，晶体密度(4 A 6435.5 N g) ( 10 4 298 10 3 cm)3 。 2（安徽省宣城市 2020 届高三二模）铁、铜及其化合物应用广泛。回答下列问题： (1)基态铁原子核外最后一个电子填充在_(填能级符号)，含有_个成单电子，具有磁性。 (2)铁

6、氰化钾 36 KFe(CN)是检验 2 Fe 的重要试剂。 铁氰化钾中，所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为_。 铁氰化钾中，不存在_(填字母标号)。 3 / 31 A离子键 B 键 C 键 D氢键 E.金属键 (3)血蓝蛋白是某些节肢动物体内能与氧气可逆结合的一种铜蛋白， 其部分结构示意图如图。 其中Cu的化合 价为_价，N的杂化类型是_。 (4) x CaCu合金可看作由如图所示的(a)、(b)两种原子层交替堆积排列而成。图中虚线构建的六边形，表示由 这两种层平行堆积时垂直于层的相对位置；(c)是由(a)和(b)两种原子层交替堆积成 x CaCu合金的晶体结构 图。在这种结构中，同一层

7、的CaCu距离为294pm。 x CaCu合金中x=_。 同一层中，Ca原子之间的最短距离是_pm，设 A N为阿伏加德罗常数的值，若要求算 x CaCu 晶体的密度，还需要知道的物理量是_(钙、铜元素的相对原子质量为已知量)。 【答案】3d 4 NCFeK DE +1 23 spsp、 5 2 9 4 3 上下两层 CaCa之间的最短距离或上下两层CaCu之间的最短距离 【解析】 (1)基态铁原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，3d 能级的能量高于 4s能级，则先填充 4s 能级，最 后填充 3d 能级，根据泡利原理和洪特规则，3d 能级上有 4 个单电子； (

8、2)铁氰化钾中，所涉及的元素有 Fe，K，C，N，金属原子的第一电离能小于非金属原子，同周期的 C和 N，第一电离能 NC，同周期的 K，Fe，第一电离能呈现增大的趋势，由此判断；所以所涉及的元素的第 4 / 31 一电离能由大到小的顺序为：NCFeK， 铁氰化钾属于配合物，由 K+、Fe3+和 CN构成，是离子化合物，存在离子键，含有 CN，CN中存在 CN 三键，一个 CN由 1个 键和 2 个 键组成，化合物中不存在氢键和金属键，答案选 DE； (3)如结构示意图所示，其中Cu与氮原子形成配位键，带一个单位正电荷，所带电荷来自于铜，其中Cu的 化合价为+1价；与铜相结合的N氮原子与碳原子

9、形成碳氮双键，为 sp2杂化，与氢结合的氮原子，成键电 子对数为 3，孤电子对数为 1，结构类似氨气，氮原子为 sp3杂化； (4)该晶胞中 Ca 原子个数=121 6 +21 2 =3、Cu 原子个数=121 2 +61 2 +6=15，则该晶胞中 Ca原子与 Cu 原子个数比为 3:15=1：x，x=5； 同一层中，六边形中心上的 Ca原子和边上的两个 Ca 原子形成正三角形，所以 Ca原子之间的最短距离是 六边形边长=2 3 2 (同层相邻 CaCu 距离)=2 3 2 294pm=294 3pm；计算晶胞的密度要计算晶胞的体 积，晶胞层内六边形边长(Ca原子之间距离)已知，还需要知道层

10、与层之间晶胞的边长，即上下两层 Ca-Ca 之间的最短距离或上下两层 Ca-Cu 之间的最短距离。 3 （安徽省芜湖市示范高中 2020 届高三 5 月联考 Na3OCl 是一种良好的离子导体， 具有反钙钛矿晶体结构。 回答下列问题： （1）基态 Ti原子 4s 轨道上的一个电子激发到 4p 轨道上形成激发态，写出该激发态价层电子排布式 _。第三电离能：Ca_Ti（填“大于”或“小于”）。 （2）由 O、Cl元素可组成不同的单质和化合物，其中 Cl2O2能破坏臭氧层。 Cl2O2的沸点比 H2O2低，原因是_。 O3分子的中心原子杂化类型为_；与 O3互为等电子体的是_（任意写一种）。 （3）

11、Na3OCl 可由以下方法制得：2Na+2NaOH+2NaCl = 一定条件 2Na3OCl+H2，在该反应中，形成的化学键有 _（填标号）。 A金属键 B离子键 C配位键 D极性键 E.非极性键 （4）Na3OCl 晶体属于立方晶系，其晶胞结构如图所示。已知：晶胞参数为 anm，密度为 dgcm3。 5 / 31 Na3OCl 晶胞中，O位于各顶点位置，Cl位于_位置。 用 a、d表示阿伏加德罗常数的值 NA=_（列计算式）。 【答案】3d24s14p1 大于 H2O2分子间存在氢键 sp2 SO2(或 NO3-等) BE 体心 23 3 1.205 10 a d 【解析】同种类型晶体的熔沸

12、点高低取决于微粒间作用力的大小，分子间存在氢键的熔沸点高；根据价 层电子对互斥理论和杂化轨道理论分析解答；根据 Na3OCl和 H2存在的化学键类型判断；根据均摊法分析 判断 Na3OCl晶体结构中空心白球、顶点阴影球、实心黑球的数目再结合 Na3OCl 化学式分析判断；由密度 公式 = 3 ( al) A M N OC N V 计算解答。 （1）基态 Ti原子 4s 轨道上的一个电子激发到 4p 轨道上形成激发态，该激发态价层电子排布式 3d24s14p1， Ca原子失去两个电子后恰好达到全满结构，很难失去第三个电子，第三电离能 Ca 较大。 （2）同种类型晶体的熔沸点高低取决于微粒间作用力

13、的大小，H2O2分子间存在氢键，熔沸点高； 根据价层电子对互斥理论，O3分子的中心 O 原子的价层电子对为 -2 2+=3 2 （6 2） ，杂化形式为 sp2，O3 分子为 V 形结构，分子中正负电荷重心不重合，为极性分子，与 O3互为等电子体的是 SO2(或 NO3-等)。 （3）在反应 2Na+2NaOH+2NaCl= 一定条件 2Na3OCl+H2中，形成的化学键有 Na3OCl 中 Na 与 O、Na 与 Cl 间 的离子键，H2分子内有 H 与 H 间的非极性键，即答案为 BE。 （4） Na3OCl晶体结构中空心白球类原子 6 1 2 =3、 顶点阴影球类原子 8 1 8 =1、

14、 实心黑球类原子 11=1， 根据 Na3OCl化学式，可判断钠原子应为空心白球，氯原子应为实心黑球，处在晶体结构的体心。 已知晶胞参数为 a nm，密度为 d gcm-3，则 d gcm-3= 3 ( al) A M N OC N V = 733 120.5g (10 ) A Nacm ，解得： NA= 23 3 1.205 10 a d 。 4（安徽省皖江名校联盟 2020 届高三第六次联考）碳硫、铝、铁是生活中常见的四种元素，根据所学知 识回答下列问题： （1）铁原子基态时核外电子排布式为_，三氯化铁的熔点 306、沸点 315，由此判断三氯 化铁属于_晶体。 （2）碳的电负性比硫_(填

15、“大”“小”或“相等“)，碳、氮、氧元素第一电离能由大到小的顺序为 _(填元素符号)。 6 / 31 （3）硫元素所在周期的 8 种元素的单质熔点如图所示，其中序号“8”代表_(填元素符号)；形成最高价氧化 物对应水化物酸性最强的是_(填图中的序号)。 （4）CS2分子的空间构型为_，C 原子的价层电子对数为_。 （5）固态 SO3的三聚体环状结构如图所示，该结构中 S 原子的杂化轨道类型为_；该分子中含 有_个 键。 （6）铝单质的晶胞特征及原子之间相互位置关系如图所示，若已知铝的原子半径为 dcm，NA代表阿伏加德 罗常数，铝的相对原子质量为 M，则该晶体的密度为_g/cm3(用字母表示)

16、。 【答案】1s22s22p63s23p63d54s2 分子 小 NOC Si 2 直线型 2 sp3 12 3 A 4 2 M N d 【解析】 (1)Fe 原子核外电子数为 26，根据能量最低原理可知，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2；根据 三氯化铁的熔点、沸点较低，可判断三氯化铁属于分子晶体； (2)根据非金属性，可知碳的电负性小于硫元素，同周期元素的第一电离能总体呈增大的趋势，但是第二、 第五主族元素的电离能反常，比相邻元素大，由此可知第一电离能顺序为 NOC； (3)第三周期 8 种元素的单质中只有 Si 为原子晶体，熔沸点最大，由图可知序号“8”代表的

17、为 Si；同周期随 7 / 31 原子序数增大，非金属性增强，故 Cl 元素对应的最高价含氧酸酸性最强，而氯气的沸点仅高于氩，故序号 “2”为 Cl； (4)CS2分子中， C 与 S 原子形成双键， 分子空间构型为直线型， C 原子的最外层形成 2 个 键， 无孤对电子， 所以价层电子对为 2 对； (5)观察图形可知，SO3的三聚体中 S 原子形成 4 个 键，以此判断硫的杂化类型为 sp3；该分子中共含有 12 个 键； (6)由晶胞结构可知，Al 原子位于晶胞的顶点和面心，顶点的 Al 原子为 8 个晶胞所共用，面心的 Al 原子为 2 个晶胞所有，则晶胞中 Al 原子的数目为 11

18、864 82 ，该晶胞中原子的质量m 4 A g M N ，由信息可 知，晶胞图可知为面心立方，Al 的原子半径为 dcm，由图丙可知，晶胞的棱长=4dcm 2 2 2 2dcm，故 晶胞的体积= 333 (2 2dcm) =16 2d cm，则其密度3 A 333 A M 4g NM =g/cm 16 2d cm4 2N d 。 5（安徽省马鞍山市 2020 届高考第二次模拟）化学选修 3：物质结构与性质碳及其化合物广泛存在 于自然界中，回答下列问题： （1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_形象化描述。在基态 原子中，核外存在_对自旋相反的电子。 （2）碳在形成化

19、合物时，其键型以共价键为主，原因是_。 （3）CS2分子中，共价键的类型有_，C原子的杂化轨道类型是_，写出两个与 CS2具 有相同空间构型和键合形式的分子或离子_。 （4）CO能与金属 Fe 形成 Fe(CO)5，该化合物的熔点为 253K，沸点为 376K，其固体属于_晶体。 碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示： 在石墨烯晶体中，每个 C原子连接_个六元环，每个六元环占有_个 C原子。 8 / 31 在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个 C 原子连接_个六元环，六元环中最 多有_个 C 原子在同一平面。 【答案】电子云 2 C有 4个价电子且半径较小，

20、难以通过得或失电子达到稳定电子结构 键和 键 sp CO2、SCN- 分子 3 2 12 4 【解析】 （1）电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布的形象化的描述；C原子的核 外有 6 个电子，电子排布为 1s22s22p2，其中 1s、2s上的 2 对电子的自旋方向相反，而 2p 轨道的电子的自旋 方向相同； （2）在原子结构中，最外层电子小于 4个的原子易失去电子，而 C原子的最外层是 4个电子，且 C原子的 半径较小，则难以通过得或失电子达到稳定结构，所以主要通过共用电子对即形成共价键的方式来达到稳 定结构； （3）CS2分子中，C与 S原子形成双键，每个双键都是

21、含有 1 个 键和 1 个 键，分子空间构型为直线型， 则含有的共价键类型为 键和 键；C原子的最外层形成 2个 键，无孤对电子，所以为 sp 杂化；O与 S 同主族， 所以与 CS2具有相同空间构型和键合形式的分子为 CO2；与二氧化碳互为等电子体的离子有 SCN-， 所以 SCN-的空间构型与键合方式与 CS2相同； （4）该化合物熔点为 253K，沸点为 376K，说明熔沸点较低，所以为分子晶体； （5）根据均摊法来计算。石墨烯晶体中，每个 C原子被 3个 6 元环共有，每个六元环占有的 C原子数是 61 3 = 2； 每个 C 原子周围形成 4个共价键，可以组合六个角，每个角延伸为两个

22、六元环，因此每个碳原子连接有 2 6=12 个六元环； 单键构成的六元环，有船式和椅式两种构象。船式构象的船底四个原子是共面的；椅式构象中座板部分的 四个原子是共面的，所以六元环中最多有 4个 C 原子共面。 6（安徽省池州市 2020 届高三教学质量监测）2019 年 6月 6日，工信部正式向四大运营商颁发了 5G商用 牌照，揭示了我国 5G元年的起点。通信用锂离子电池般需要体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充 放电、绿色环保等众多优点。请回答下列问题： （1）LiCoO2、LiFePO4 常用作锂离子电池的正极材料。基态 Fe 原子的价电子排布式为_基态 Co原子核 外电子的空间运动状

23、态有_种。 （2）PO43-的空间构型是_，写出与其互为等电子体的一种阴离子_，基态 P 原子的第一电离能为 什么比基态 S原子的第一电离能大：_。 9 / 31 （3）现有化学式为 Co(NH3)5Cl3的配合物，1mol 该物质最多可以与 2molAgNO3反应，则该配合物中钴的 配位数为_， 配体中 N的杂化方式为_，1mol 该配合物中含 键数目为_NA。 （4）FeO 是离子晶体，其晶格能可通过下图的 Bom-Haber 循环计算得到。气态电中性基态原子获得一个电 子变为气态一价负离子放出的能量叫做第一电子亲和能， 由图可知O原子的第一电子亲和能为_kJ mol-1, FeO 晶格能

24、为_kJ mol-1。 （5）单质锂晶体的结构如下图，晶胞中锂的配位数为_,晶胞的空间利用率为_(用含有 n 的表达式即 可)，若晶胞边长为 a pm, NA为阿伏加德罗常数，则金属锂的密度为_ g cm-3。(写出计算式) 【答案】3d64s2 15 正四面体 SO42-或 ClO4-等 P 原子的 3p 轨道是半充满状态，比较稳定，所 以 P 原子的第一电离能比 S 的大 6 sp3 21 142 3902 8 3 3 4 2r 3 4r 3 或 3 8 3 10 A 2 7 a 10N 或 30 3 A 14 10 a N 【解析】 （1）根据构造原理， Fe26 号元素，属于第四周期第

25、族，基态原子的价电子排布式为 3d64s2；核外电子的 空间运动状态指的是电子轨道，基态 Co 原子由 1s、2s、2p（3 个轨道）、3s、3p（3个轨道）、3d（5个轨 道）、4s，故基态 Co原子核外电子的空间运动状态有 15 种； （2）根据价层电子对互斥理论，PO43-的价层电子对数为 4，空间构型是正四面体；等电子体指的是原子个 数相同且价电子数相同的分子或离子，故与 PO43互为等电子的阴离子由 SO42、S2O32、ClO4 等等（答案 合理即可）；基态 P 原子的价电子排布 3s23p3，基态 S原子 3s23p4，P 的 3p轨道处于半满能量较低较稳定， 不易失去电子，基态

26、 P 原子的第一电离能比基态 S原子的第一电离能大； 10 / 31 （3）1molCo(NH3)5Cl3配合物质最多与 2molAgNO3反应，故可以写为Co(NH3)5ClCl2，则该配合物中内界 中 5个氨分子和 1 个氯离子均为中心钴离子的配体，故该配合物中钴的配位数为 6； 配体中 N以单键形式 与 H 键和，故杂化方式为 sp3；每个该配合物中有 6个配位键（也属于 键），每个氨分子由 3个 键，共 含有 键数目 35+6=21，则含有 1mol 该配合物中含 键数目为 21NA； （4）根据第一电子亲和能的定义，由图可知气态电中性基态氧原子 O（g）得一个电子变为气态一价负离 子

27、 O（g）放出的热量 142kJ mol-1，故 O 原子的第一电子亲和能为 142kJ mol-1；根据定义，FeO晶格能是 指在标准状况下， 使离子晶体 FeO 变成气态正离子 Fe2+（g） 和负离子 O2-（g） 时所吸收的能量 3902kJ mol-1， 因此由图可知 FeO 晶格能为 3902kJ mol-1； （5）单质锂晶体是体心立方堆积，晶胞中锂的配位数为 8；根据堆积方式确定体对角线上的原子相切，故 晶胞边长 a 与原子半径 r 的关系为3a=4r，晶胞的空间利用率=100% 球的体积 晶胞体积 = 3 3 4 2r 3 4r 3 = 3 8 ；NA 为阿伏加德罗常数，由原

28、子均摊法计算得该晶胞中有 2个 K原子，则晶胞的质量为 2 7 A N ，边长 apm= 10 a 10cm，故金属锂的密度为 3 10 A 2 7 a 10N 或 30 3 A 14 10 a N 。 7（广东省 2020 届高三模拟）补铁剂常用于防治缺铁性贫血，其有效成分般为硫酸亚铁、琥珀酸亚铁、 富马酸亚铁和乳酸亚铁等。回答下列问题： （1）能表示能量最低的亚铁离子的电子排布式是_(填标号)。 a.Ar3d54s2 b.Ar3d54s1 c.Ar3d64s2 d.Ar3d6 （2）琥珀酸即丁二酸(HOOCCH2CH2COOH)，在琥珀酸分子中电负性最大的原子是_，碳原子 的杂化方式是_；

29、琥珀酸亚铁中存在配位键，在该配位键中配位原子是_，中心原子是 _。 （3）富马酸和马来酸互为顺反异构体，其电离常数如下表： 物质名称 Ka1 Ka2 富马酸() 7.94 10-4 2.51 10-5 马来酸() 1.23 10-2 4.68 10-7 11 / 31 请从氢键的角度解释富马酸两级电离常数差别较小，而马来酸两级电离常数差别较大的原因： _。 （4）-硫酸亚铁的晶胞结构如图所示，其晶胞参数为 a=870pm、b=680pm、c=479pm，=90，Fe2+占 据晶胞顶点、棱心、面心和体心。在该晶胞中，硫酸根离子在空间上有_种空间取向，晶胞体 内硫酸根离子的个数是_，铁原子周围最近

30、的氧原子的个数为_；设阿伏加德罗常 数的值为 NA，则该晶体的密度是_g cm-3(列出计算表达式)。 【答案】d 氧原子 sp2、sp3 氧原子 铁原子 马来酸中存在分子内氢键，提高了羧基的离 子性，有利于酸性电离，因此马来酸电离主要以第一步电离为主 2 2 6 30 A 152 4 10 870 680 479N 【解析】 （1）基态铁原子核外电子排布式为Ar3d64s2，失去 2 个电子后变为亚铁离子，基态亚铁离子核外电子排布 式为Ar3d6，因此能表示能量最低的亚铁离子的电子排布式是 d； （2）H、C、O中 H元素电负性最小，C、O为同周期元素，原子序数越大，电负性越大，因此电负性最

31、大 的是 O；C原子连接 4个原子形成共价键时，C原子采用 sp3杂化，C原子连接 3个原子形成共价键时，C 原子采用 sp2杂化，因此丁二酸中碳原子的杂化方式为 sp2、sp3；丁二酸中只有氧原子上有孤电子对，亚铁 离子中存在空轨道，因此琥珀酸亚铁的配位键中配位原子为氧原子，中心原子为铁原子； （3）马来酸中存在分子内氢键，提高了羧基的离子性，有利于酸性电离，因此一级电离较为容易，而剩余 部分因为形成了分子内氢键而很稳定，相对难以电离，因此马来酸电离主要以第一步电离为主； 12 / 31 （4）该晶胞中，硫酸根离子在空间上的取向有：，一共 2 种；-硫酸亚铁的化 学式为 FeSO4，晶胞中含

32、有亚铁离子数目为 111 8421=4 842 ，则晶胞中所含硫酸根离子数目为 4， 从晶胞示意图中可以发现有 6个硫酸根离子，其中有 4个位于面上，故晶胞体内有 2个硫酸根离子；以体心 的亚铁离子为研究对象，每个硫酸根中均有一个氧原子离铁原子最近，亚铁离子周围最近的氧原子的个数 为 6；该晶体的密度 303 A 303 A 152g 4 152 4 =10 g/cm 870 680 47910cm870 680 479 Nm VN 。 8（广东省深圳市 2020 届高三第一次调研）含Ni、As元素的物质在生产生活中有重要的用途。回答下 列问题： (1)基态 2 Ni 核外电子排布式为_。 (

33、2) 3 AsCl分子的立体构型为_。 (3)某个Ni()有机配合物的结构如图所示： 该分子中 N 原子的杂化方式为_、_。 请在图中用“”标出 2 Ni 的配位键_。 (4)Ge，As，Se 元素处于同一周期，三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为_。 (5) 34 H AsO的酸性强于 33 H AsO的原因是_， 3 AsH的键角小于 3 NH的原因是_。 (6)如图为 Ni和 As形成的某种晶体的六方晶胞图，该化合物的化学式为_，Ni原子占据 的空隙类型为_。已知晶胞参数分别为 apm、apm、bpm和 =60，则该品胞的密度为 13 / 31 _ 3 g cm(设阿伏加德罗常数的值

34、为 NA) 【答案】 8 Ar3d或 226268 1s 2s 2p 3s 3p 3d 三角锥形 2 sp 3 sp AsSeGe 34 H AsO分子结构中非羟基氧原子数比 33 H AsO多， 所以 34 H AsO的酸性强.或 34 H AsO分 子中 As价态更高，导致AsOH中的 O 的电子向 As偏移，氧氢键的极性变大，在水分子作用下，越容 易电离出 H+，故 34 H AsO酸性更强 砷原子电负性小于氮原子，所以其共用电子对离砷核距离较远，成 键电子间的斥力较小，导致键角较小 NiAs 八面体空隙 32 2 A 2.68 10 Na b sin60 【解析】 (1)28 号元素是

35、镍，核外电子排布式为 2262682 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s，基态 2 Ni 失去最外层的两个电子，核外 电子排布式为 8 Ar3d或 226268 1s 2s 2p 3s 3p 3d； (2) 3 AsCl的中心原子为砷，最外层有 5 个电子，与三个氯原子形成三对共价键，剩余一对孤对电子，价层 电子对数为 4对，分子的立体构型为三角锥形； (3) 氮原子形成一对双键，两对单键时，价层电子对数为 3对，杂化方式为 2 sp，形成三对单键的氮原子 形成的 键数为 3对，孤对电子数为 1对，价层电子对数为 4 对，杂化方式为 3 sp杂化； 镍原子正上方的氮原子，有一对孤对电子，

36、下方水分子提供孤对电子，镍原子提供空轨道，形成两对配 14 / 31 位键，表示为； (4)Ge，As，Se元素处于同一周期，同周期第一电离能呈现增大的趋势，As 的最外层 4p 轨道为半充满状态， 第一电离能高于 Se 和 Ge，故第一电离能由大到小为：AsSeGe (5) 34 H AsO分子结构中非羟基氧原子数比 33 H AsO多，所以 34 H AsO的酸性强.或 34 H AsO分子中 As价态 更高，导致AsOH中的 O 的电子向 As 偏移，氧氢键的极性变大，在水分子作用下，越容易电离出 H+， 故 34 H AsO酸性更强； 砷原子电负性小于氮原子，所以其共用电子对离砷核距离

37、较远，成键电子间的斥力较小，导致键角较小， 3 AsH的键角小于 3 NH； (6) Ni位于顶点和棱心，个数为 81 8 +41 4 =2，As位于体心，个数为 2，原子个数最简比为 1:1，化学式为 NiAs；六个镍原子围成八面体空隙； A mnMNM = VVN Sb 底 ，M=59+75=134g/mol，N=2，上下底面是 菱形，计算出面积 S底= 1 a2a60 2 sin，代入密度公式得到 32 2 A 2.68 10 Na b sin60 。 9（广东省深圳中学 2020 年高三质监）钒（23V)是我国的丰产元素，广泛用于催化及钢铁工业。回答下列 问题： （1）钒在元素周期表中

38、的位置为_，其价层电子排布图为_。 （2）钒的某种氧化物的晶胞结构如图 1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为_、_。 （3） V2O5常用作 SO2转化为 SO3的催化剂。 SO2分子中 S原子价层电子对数是_对， 分子的立体构型为_； SO3气态为单分子， 该分子中 S原子的杂化轨道类型为_； SO3的三聚体环状结构如图 2所示， 该结构中 S 原子的杂化轨道类型为_；该结构中 SO键长有两类，一类键长约 140pm，另一 类键长约为 160pm，较短的键为_（填图 2中字母)，该分子中含有_个 键。 15 / 31 （4）V2O5溶解在 NaOH溶液中，可得到钒酸钠（Na3VO4)

39、，该盐阴离子的立体构型为_；也可以得到偏钒 酸钠，其阴离子呈如图 3所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为_。 【答案】第四周期B族 4 2 3 V形 sp2杂化 sp3杂化 a 12 正四面体形 NaVO3 【解析】 （1）由题意知，钒的核电荷数为 23，则可以推知钒在元素周期表中的位置为第四周期A族，根据核外电 子的轨道能量排布顺序，可以推断其电子排布式为 1s22s22p63s23p63d34s2，处于 d区，钒处于第四周期第B 族，其价层电子排布图为； （2）由晶胞可知，V位于顶点和体心，阳离子个数为 1+8 1/8=2，O有 4 个位于面心，2 个位于体心，则阴 离子个数为 4 1

40、/2+2=4，所以晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为 4,2； （3）SO2分子中 S原子形成 2个键，孤电子对数为（6-2 2） 2=1，SO2分子中 S原子价层电子对数是 3， 为 V 形结构，SO3气态为单分子，该分子中 S 原子形成 3 个键，没有孤对电子，则为 sp2杂化，SO3的三 聚体中 S原子形成 4个键，为 sp3杂化；SO3的三聚体中每个 S 存在 S=O键和 S-O 键，S=O 键长较短，即 a 较短，该分子中含有键数目为 3 4=12； （4）VO43-中，V形成 4个键，孤电子对数为（5+3-4 2） 2=0，为正四面体结构，由链状结构可知每个 V 与 3 个 O形

41、成阴离子，且 V 的化合价为+5 价，则形成的化合物化学式为 NaVO3。 10（广东肇庆市 2020 届高三第三次检测）2019年 4 月 23日，中国人民军成立 70 周年。提到海军就不得 不提航空母舰，我国正在建造第三艘航空母舰。航母的龙骨要耐冲击，甲板要耐高温，外壳要耐腐蚀 (1)镍铬钢抗腐蚀性能强，基态 C r 原子价层电子的电子排布式为_。 (2)航母甲板涂有一层耐高温的材料聚硅氧烷(结构如图申所示)。基态 Si原子电子占据最高能级的电子云轮 廓图为_形：H、C、O、Si 四种元素中的电负性最高的是_。 16 / 31 (3)海洋是元素的摇篮，海水中含有大量卤族元素。 钛卤化物的熔

42、点如下表所示： TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/ 377 -24 38 150 解释表中卤化物之间熔点差异的原因是_。 OF2的空间构型为_，其中 O原子杂化方式为_杂化。 氯元素可以形成多种含氧酸，其酸性由弱到强的顺序为：HClO r(Co2+)，CoO 的晶格能大于 MnO 的晶格能 极性 NH3能与水分子形成氢键，而 PH3 不能，所以在水中的溶解性 PH3小 7 3 A 4 M2 10 aN2 【解析】 （1）钴（Co）的核电荷数为 27，基态钴原子的价电子排布式为为 3d74s2，Mn 位于元素周期表的第四周期 第B 族，属于 d 区。 （2）磷元素可以形成多种含氧

43、酸 H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3，偏磷酸的酸性最强，次，亚，正依次减 弱，PO43-的中 P 原子的价层电子对数为 4，且不含孤对电子，所以空间构型是正四面体，中心原子的杂化 方式是 sp3。 （3）CoO 和 MnO 都属于离子晶体，离子半径：r(Mn2+)r(Co2+)，CoO 的晶格能大于 MnO 的晶格能，熔点： CoOMnO。 （4）PH3分子中磷原子形成了 3 个 键，1 个孤电子对，其价层电子对的总数是 4，空间结构为三角锥形， 是极性分子，NH3能与水分子形成氢键，所以在水中的溶解性 NH3大于 PH3。 （5）由晶胞结构可知，X 原子个数为： 11 864 8

44、2 ，Y 原子个数为：8，所以 X 为 S2-，Y 为 Li+， 设 晶胞的边长为 bcm， 3 AA N?M4M a N ?VN ?b ， 3 A 4M b aN cm，距离最近的两个 S2-的是面对角线的一般， 22 / 31 面对角线为 2b，则距离最近的两个 S 2-的距离为 7 3 A 4M2 10 aN2 nm。 14 （江西省上饶市 2020 届第一次高考模拟） 含氮、 磷化合物在生活和生产中有许多重要用途， 如： (CH3)3N、 磷化硼(BP)、磷青铜(Cu3SnP)等。 回答下列问题： (1)锡(Sn)是第五周期A元素。基态锡原子的价电子排布式为_，据此推测，锡的最高 正价是_ 。 (2)与 P 同周期的主族元素中，电负性比 P 小的元素有_种 ，第一电离能比 P 大有_种。 (3)PH3分子的空间构型为_。P