1、 1 二轮题型特训 物质结构与性质(选考) 【精编 25 题 答案+解析】 1.钇钡铜氧(YBa2Cu3O7x)是一种高温超导材料(其中 Y 显3 价，Cu 显2、3 价)， 最早是将 BaCO3、Y2(CO3)3和 CuCO3混合在高温下反应制备的。 请回答下列问题： (1)Y(钇)是一种重要的稀土金属，与 Sc(钪)同族相邻。则 Y 原子核外有_ 个价电子。Y 位于元素周期表的_区。 (2)在 BaCO3中，CO 2 3的空间构型为_，C 原子采取_杂化；BaCO3、 CaCO3受热分解分别生成 BaO、CaO，BaO、CaO 熔点较高的是_(填化学式)。 (3)基态 Cu 3的核外电子排
2、布式为_。 (4)若 YBa2Cu3O7x(0x0.5)材料在T 下有超导性，当x0.2 时，n(Cu 3) n(Cu 2)_。 (5)铜有两种氧化物：CuO 和 Cu2O，后者比前者的热稳定性强， 原因是_ _。 (6)如图是某种超导材料 A 的晶胞结构示意图，其化学式为_。若 A 的摩尔 质量为M gmol 1，阿伏加德罗常数的值为 NA，晶胞参数为a pm、a pm、b pm，则晶 体的密度为_gcm 3。 CuSO4和 Cu(NO3)2是自然界中重要的铜盐。回答下列问题： (1)CuSO4和 Cu(NO3)2中阳离子基态核外电子排布式为_，S、O、N 三种元素的第一电离能由大到小为_。
3、 (2)SO 2 4的立体构型是_，与 SO 2 4互为等电子体的一种分子为_(填 2 化学式)。 (3)往 Cu(NO3)2溶液中通入足量 NH3能生成配合物Cu(NH3)4(NO3)2。其中 NO 3中心 原子的杂化轨道类型为_，Cu(NH3)4(NO3)2中存在的化学键类型除了极性共价 键外，还有_。 (4)CuSO4的熔点为 560 ，Cu(NO3)2的熔点为 115 ，CuSO4熔点更高的原因是 _。 (5)利用 CuSO4和 NaOH 制备的 Cu(OH)2检验醛基时，生成红色的 Cu2O，其晶胞结构 如图所示。 该晶胞原子坐标参数 A 为(0,0,0)；B 为(1,0,0)；C
4、为 (1 2， 1 2， 1 2)。则 D 原子的坐标参数为_，它代表 _原子。 若 Cu2O 晶体密度为d gcm 3，晶胞参数为 a pm，则阿伏加德罗常数值NA _。 解析：(5)将该晶胞分为 8 个小正方体，D 位于小正方体的体心，其坐标参数为 (1 4， 1 4， 1 4)，该晶胞中黑球数为 4，白球数为 8 1 812，则白球代表 O，黑球代表 Cu， 故 D 为 Cu。该晶胞的质量为644162 NA gd gcm 3(a1010cm)3，解得 NA 28810 30 da 3。 答案：(1)1s 22s22p63s23p63d9或Ar3d9 NOS (2)正四面体 CCl 4(
5、或 SiF4等) (3)sp 2 配位键、离子键 (4)CuSO 4和 Cu(NO3)2均为离子晶体，SO 2 4所带电荷比 NO 3大，故 CuSO4晶格能较大，熔点较高 (5)(1 4， 1 4， 1 4) Cu 28810 30 da 3 2钴（Co）、镓（Ga）、硒（Se）等化合物薄膜和硅系薄膜是太阳能电池的新产品， 锗（Ge）、砷（As）和硅是典型的半导体材料，在电子、材料等领域应用广泛。 3 （1）Co 2+基态时的电子排布式为_；1molCo（H 2O）6 2+离子中， 含键的数目为_。 （2）GaCl3的熔点为 77.9，其晶体类型为_，GaCl3中镓原子的杂化方式为 _。 （
6、3）镓、锗、砷、硒四种元素中，第一电离能最大的是_（用元素符号表示）。 （4）金刚砂（SiC）的结构如图，可以看成金刚石晶体中 一半的 C 原子被 Si 原 子替换，且同种原子不形成共价键，在 SiC 晶体结构中，每个 C 原子周围最近的 C 原 子数目为_。 【答案】详见解析 【解析】（1）Co 是 27 号元素，处于第四周期第族，Co 原子失去 4s 能级 2 个电子 变成 Co 2+，Co2+基态时的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d7配合离子Co（H 2O）6 2+中 形成 4 个配位键，水分子中形成 2 个键，配离子中含有 18 个键，故 1molCo（H2O） 6 2
7、+离子中含键的数目为：186.021023， 故答案为：1s 22s22p63s23p63d7；186.021023； （2）GaCl3的熔点为 77.9，熔点很低，其晶体类型为分子晶体。GaCl3分子中 Ga 原 子孤电子对数=0，价层电子对数=3+0=3，Ga 原子杂化方式为：sp 2， 故答案为：分子晶体；sp 2； 4 （3）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，As 元素原子 4p 轨道为半 满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能： AsSeGeGa， 故答案为：As； （4）金刚砂中每个碳原子周围的 4 个 Si 原子形成正四面体，每个 Si 原子周围的
8、 4 个 C 原子形成正四面体，晶胞中 Si 与 C 原子的位置相同，若 Si 处于晶胞内部，则 C 原 子处于晶胞的顶点、面心位置。以顶点 C 原子研究，与之最近的 C 原子处于面心，每 个顶点为 8 个晶胞共用，每个面心为 2 个晶胞共用，故每个 C 原子周围最近的 C 原子 数目为=12，故答案为：12。 3.硼及其化合物在新材料、工农业生产等方面用途很广。请回答下列问题： (1)B 元素的基态原子的价电子排布图为_，B、N、O 元素的第一电离能由 大到小的顺序为_。 (2)三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性气味的无色有毒腐蚀性气体， 其分子的立体构型为_，B 原子的杂化类型为
9、_。 (3)自然界中，含 B 的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作 Na2B4O710H2O，实际 上它的阴离子结构单元是由两个 H3BO3和两个B(OH)4 缩合而成的双六元环，应该写 成 Na2B4O5(OH)48H2O，其结构式如图 1，它的阴离子可形成链状结构。该阴离子由 极性键和配位键构成，请在图 1 中用“”标出其中的配位键，该阴离子通过 _相互结合形成链状结构。 5 (4)科学家发现硼化镁在 39 K 时有超导性，在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子 和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼相间排列。图 2 是该晶体微观结构中取出的部 分原子沿z轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投
10、影。则硼化镁的化学 式为_。 (5)磷化硼(BP)是一种有价值的超硬耐磨涂层材料，这种陶瓷材料可作为金属表面 的保护薄膜。磷化硼晶胞如图 3 所示，在 BP 晶胞中 B 的堆积方式为_，当晶胞 晶格参数为 478 pm 时，磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离为_cm。 解析：(1)B 元素的基态原子的价电子排布图为 ；元素的非金属性越强，第一电离能越大，由于氮 原子 2p 能级上有 3 个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素， 所以 B、N、O 元素的第一电离能由大到小的顺序为 NOB。 (2)BF3分子中，B 原子形成了 3 个键，不含孤电子对，故杂化轨道数为 3，杂化
11、 方式为 sp 2杂化，BF 3分子的立体构型为平面正三角形。(3)B 原子形成的 4 个键中含有 1 个配位键，氢氧根离子中氧原子与硼原子之间形成配位键，题图 1 中用“”标出 其中的配位键为，该阴离子通过氢键相互结合形成链状结构。(4) 根据投影可知，6 个 B 原子构成 1 个正六边形，中间是镁原子，1 个 B 原子被周围的 3 个正六边形共用，所以 1 个正六边形含有的 B 原子数是 632，因此硼化镁的化学 式为 MgB2。(5)由晶胞结构可知，在 BP 晶胞中 B 的堆积方式为面心立方最密堆积；P 原子与周围的 4 个 B 原子最近且形成正四面体结构，二者连线处于体对角线上，B、P
12、 之间的最近距离为体对角线长的1 4，立方体的边长为 478 pm，则晶胞体对角线长为 3 478 pm，则 P 原子与 B 原子最近距离为 3478 pm1 4 239 3 2 pm239 3 2 10 10cm。 6 答案：(1) NOB (2)平面正三角形 sp 2杂化 (3) 氢键 (4)MgB2 (5)面心立方最密堆积 239 3 2 10 10 4.Cu3N 具有良好的电学和光学性能在电子工业领域、航空航天领域、国防领域、通讯 领域以及光学工程等领域中，发挥着广泛的、不可替代的巨大作用。 (1)C、N、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_。 (2)与 N 3含有相同电子数的三
13、原子微粒的空间构型是_。 (3)Cu 的电子排布式为_，其在酸性溶液中不稳定，可发生歧化反应生成 Cu 2和 Cu，但 CuO 在高温下会分解成 Cu 2O，试从结构角度解释高温下 CuO 为何会生成 Cu2O：_。 (4)在 Cu 的催化作用下，乙醇可被空气氧化为乙醛，乙醛分子中碳原子的杂化方 式是_，乙醛分子 HCO 的键角_(填“大于”“等于”或“小于”) 乙醇分子中的 HCO 的键角。 7 (5)Cu(H2O)4 2为平面正方形结构，其中的两个 H 2O 被 Cl 取代 有两种不同的结构，试画出 Cu(H2O)2Cl2具有极性的分子的结构式： _。 (6)Cu3N 的晶胞结构如图所示，
14、N 3的配位数为_，Cu的半径为 a pm，N 3 的半径为b pm，Cu3N 的密度为_ gcm 3(阿伏加德罗常数用 NA表示)。 解析：(1)同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，N 元素原子的 2p 能级有 3 个电子， 为半充满稳定状态，能量降低，失去第一个电子需要的能量较高，第一电离能高于同 周期相邻元素，故第一电离能 NOC；(2)与 N 3含有相同电子数的微粒为等电子体， 如 NO 2，等电子体结构相似，亚硝酸根离子中 N 原子价层电子对个数21/2(51 22)3 且含有一个孤电子对，所以为 V 形结构；(3)Cu 的核外有 28 个电子，根据 构造原理知其基态离子核外电子排布
15、式 1s 22s22p63s23p63d10，原子轨道处于全空、半充 满或全充满时最稳定，Cu 的 3d 轨道上全充满，稳定；(4)乙醛分子中甲基上碳原子含 有 4 个键，醛基上的碳原子含有 3 个键，所以甲基中的碳原子采用 sp 3 杂化，醛 基中的碳原子采用 sp 2 杂化，乙醇中含有醇羟基的碳原子采用 sp 3 杂化，导致乙醛分子 中 HCO 的键角大于乙醇分子中的 HCO 的键角；(5)Cu(H2O)4 2为平面正方形 结构，其中的两个 H2O 被 Cl 取代有两种不同的结构，Cu(H 2O)2(Cl)2具有极性的分子， 说明该分子的结构不对称，则其结构式为；(6)Cu3N 的晶胞结构
16、如图，大球 个数121 43，小球个数 1 881，所以大球表示 Cu 原子、小球表示 N 原子，N 3 的配位数326，晶胞的体积(2a2b)10 10 cm3，Cu 3N 的密度 m V 64314 NA 2a2b10 103 g/cm 3 10310 30 4ab 3N A g/cm 3。 答案：(1)NOC (2)V 形 (3)1s 22s22p63s23p63d10(或Ar3d10) Cu的 3d 轨道上 电子全充满，其结构稳定 (4)sp 3、sp2 大于 (5) 8 (6)6 10310 30 4ab 3N A 5.磷存在于人体所有细胞中，是维持骨骼和牙齿的必要物质，几乎参与所有
17、生理上的 化学反应。回答下列问题： (1)基态 P 原子的核外电子排布式为_，有_个未成对电子。 (2)磷的一种同素异形体白磷(P4)的立体构型为_，其键角为_， 推测其在 CS2中的溶解度_(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。 (3)两种三角锥形气态氢化物膦(PH3)和氨(NH3)的键角分别为 93.6和 107，试 分析 PH3的键角小于 NH3的原因_。 (4)常温下 PCl5是一种白色晶体，其立方晶系晶体结构模型如图甲所示，由 A、B 两种微粒构成。将其加热至 148 熔化，形成一种能导电的熔体。已知 A、B 两种微 粒分别与 CCl4、SF6互为等电子体，则 A 为_，其中心原子
18、杂化轨道类型为 _，B 为_。 (5)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料，图乙为其立方晶胞，其中的每个原子均 满足 8 电子稳定结构，试判断其熔点_(填“高于”或“低于”)金刚石熔点。 已知其 BP 键键长均为x cm，则其密度为_gcm 3(列出计算式即可)。 解析：(1)基态 P 原子核外有 15 个电子，其核外电子排布式为 1s 22s22p63s23p3，有 3 个未成对电子。(2)P4为正四面体结构，其键角为 60，P4为非极性分子，根据“相 似相溶”原理，P4易溶于非极性溶剂 CS2，难溶于极性溶剂 H2O。(4)根据题意可知， PCl5为离子晶体，则晶体中存在阴、阳离子，A 与
19、 CCl4互为等电子体，则 A 为 PCl 4， 9 根据价电子对互斥理论，其采用 sp 3 杂化，B 与 SF6互为等电子体，则 B 为 PCl 6。 (5)BP 与金刚石都是原子晶体，由于 CC 键的键长比 BP 键短，则 CC 键的键能更 大，故金刚石的熔点高于 BP。解法一：将磷化硼晶胞中部分原子进行标号，如图所示： ，图中 1、2、3、4 原子形成正四面体结构，5 原子位于正四面体体心，1、 5 原子之间的距离为x cm，1、5 原子形成的 BP 键与 4、5 原子形成的 BP 键之间 的键角为 10928，设 1、4 原子之间的距离为y cm，则在 1、4、5 原子形成的等腰 三角
20、形中存在：sin10928 2 y 2 x，解得 y2xsin 5444，晶胞边长为 2y 2 cm 2 2xsin 5444 cm，磷化硼晶胞中含有的 B 原子数为 4，含有的 P 原子数为 81 8 6 1 2 4 ， 一 个 磷 化 硼 晶 胞 中 含 有4个BP ， 则 晶 体 的 密 度 为 442 NA2 2xsin 5444 3gcm 3 442 6.0210 23 2 2xsin 5444 3 gcm 3；解法二：将上图 1、2、3、4 原子 形成的正四面体记为ABCD，如图所示：，其中O为正四面体的体心，E为 正三角形BCD的中心，则AE为正四面体的高，DF为正三角形BCD的
21、高，三角形ADE 为直角三角形，根据题意知，AO为x cm，由正四面体中顶点到体心的距离与体心到底 面的距离之比为 31 知，AE4 3AO 4 3x cm，设正四面体的边长为 y cm，则计算可得 正三角形BCD的高DF为 3 2 y cm，由正三角形中顶点到中心的距离与中心到底边的距 离之比为 21 知，DE为 3 2 y cm2 3 3 3 y cm，在直角三角形AED中，根据勾股定理 10 可得：y 2( 3 3 y) 2(4 3x) 2，解得 y2 6 3 x，则 1、4 原子之间的距离为2 6 3 x cm，晶胞 边长为 2y 2 cm 4 3x cm，故晶体密度为 442 6.0
22、210 23 4 3x 3 gcm 3。 答案：(1)1s 22s22p63s23p3 3 (2)正四面体形 60 大于 (3)电负性 N 强于 P， 中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间距离越小，成 键电子对之间的排斥力增大，键角变大 (4)PCl 4 sp 3 PCl 6 (5)低于 442 6.0210 23 2 2xsin 5444 3或 442 6.0210 23 4 3x 3 6.(1)基态溴原子的价层电子轨道排布式为_。第四周期中，与溴原子未 成对电子数相同的金属元素有_种。 (2)铍与铝的元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的有_(填标 号)。 A都
23、属于 p 区主族元素 B电负性都比镁大 C第一电离能都比镁大 D氯化物的水溶液 pH 均小于 7 (3)Al 元素可形成AlF6 3、AlCl 4 配离子，而 B 元素只能形成BF 4 配离子， 由此可知决定配合物中配位数多少的因素是_；AlCl4 的立体构 型名称为_。 (4)P 元素有白磷、红磷、黑磷三种常见的单质。 白磷(P4)易溶于CS2，难溶于水，原因是 11 _。 黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体，是一种比石墨烯更优秀 的新型材料。白磷、红磷都是分子晶体，黑磷晶体与石墨类似的层 状结构，如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是 _。 A黑磷晶体中磷原子杂化方式为 sp 2杂化 B黑磷
24、晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力 C黑磷晶体的每一层中磷原子都在同一平面上 DP 元素三种常见的单质中，黑磷的熔沸点最高 (5)F2中 FF 键的键能(157 kJ/mol)小于 Cl2中 ClCl 键的键能 (242.7 kJ/mol)，原因是_。 (6)金属钾的晶胞结构如图。若该晶胞的密度为a g/cm 3，阿伏加德罗常数为 NA， 则表示 K 原子半径的计算式为_。 解析：(1)溴原子为 35 号元素，基态原子电子排布式Ar 3d 104s24p5，价层电子排 布图为，溴原子未成对电子数为 1，与溴原子未成对电子数相同的金属 元素有：K、Sc、Cr、Cu，共 4 种；(2)铍与相邻
25、主族的铝元素性质相似。A.Be 属于 s 区，Al 属于 p 区，故 A 错误；B.铍和铝的电负性都比镁大，故 B 正确；C.元素 Be 的 第一电离能比 Mg 大，元素 Al 的第一电离能比 Mg 小，故 C 错误；D.铍和铝的氯化物的 水溶液均发生水解，溶液显酸性，则 pHOP，元素的非金属性越强，其电负性就越大，所以按电负性由大到小 的顺序排列为 FOP；(3)PO 3 4的中心原子 P 的价层电子对数是 4，故 P 原子杂化为 sp 3 杂化；由于孤对电子对数为 0，该离子的空间构型为正四面体形，键角为 10928， 其等电子体有 SO 2 4、CCl4；(4)根据 CaF2晶胞结构可
26、知：在每个晶胞中与 Ca 2离子距离 最近且等距离的 Ca 2有 3 个，通过每个 Ca2可形成 8 个晶胞，每个 Ca2计算了 2 次， 所以与 Ca 2离子距离最近且等距离的 Ca2有(38)212 个；将 CaF 2晶胞分成 8 个 小正方体，正方体中心为 F 离子，顶点为 Ca2，晶胞中共有 4 个钙离子、8 个氟离子。 16 小立方体的对角线长为 2(ab) cm，则晶胞的对角线长为 4(ab) cm，晶胞的边长为 4ab 3 cm，根据晶体密度计算公式可得该晶体的密度m V 4M NA 4ab 3 3 g/cm 3； (5)MgO 与 CaO 的晶体结构相似，由于离子半径 Ca 2
27、Mg2，离子半径越大，与 O2形成 的离子键的键长就越大，晶格能就越小，物质的硬度就越小，故其摩氏硬度的大小关 系为 MgOCaO。 答案：(1)2 Ar4s 2 (2)FOP (3)sp3 正四面体形 10928 SO2 4、 CCl4等 (4)12 4M NA 4ab 3 3 9.B、N、Co 均为新型材料的重要组成元素。请回答下列问题： (1)基态氮原子的价电子排布图为_。 (2)Co 能形成Co(CNO)6 3。 1 mol 该离子中含有 键的数目为_。 与 CNO 互为等电子体的分子为_(任写一种，填化学式)。 (3)往 CuSO4溶液中加入过量氨水，可生成Cu(NH3)4 2 配离
28、子，已知 NF 3和 NH3的 空 间 构 型 都 是 三 角 锥 形 ， 但 NF3不 易 与 Cu 2 形 成 配 合 离 子 ， 其 原 因 是 _。 (4)分子中的大 键可用符号 n m 表示，其中m表示形成大键的原子数，n表示 参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为 6 6)。则 NO 3中的大键应表 示为_。 (5)多硼酸根的结构之一为链状(如图 1)，其化学式为_。 17 图 1 图 2 (5) 氮化硼晶体有多种结构，其中立方氮化硼具有金刚石的结构(如图 2)。 若晶胞边长为a nm，晶胞中 N 原子位于 B 原子所形成的正四面体的体心，则 BN 键 的键长为_nm，这种
29、氮化硼晶体的密度为_g/cm 3(用含有 a和NA的代数 式表示)。 解析：(1)N 是 7 号元素，根据原子构造原理可知 N 核外电子排布式是 1s 22s22p3， 价电子排布式是 2s 22p3，所以基态氮原子的价电子排布图为 ；(2)1 个 Co 3与 6 个 CNO形成 6 个配位键，属于键，1 个 CNO含有 2 个键，故 1 个 Co(CNO)6 3含有 18 个键，所以 1 mol 该离子中含有 键的数目为 18N A；与 CNO 互为等电子体的分子可以用 O 原子替换 N 原子与 1 个单位负电荷，其电子体为 CO 2或 N2O；(3)往 CuSO4溶液中加入过量氨水，可生成
30、Cu(NH3)4 2 配离子，是由于中心离子 Cu 2有空轨道，NH 3分子中 N 原子有孤对电子，NH 偏向 N 原子一方，N 原子周围相对 来说电子多，而 NF3和 NH3的空间构型尽管都是三角锥形，但电负性 FNH，在 NH3中 氮原子显3 价，而在 NF3中氮原子显3 价，高度缺电子，不易提供孤电子对给 Cu 2 的空轨道形成配位键，所以 NF3不易与 Cu 2形成配合离子；(4)中 NO 3中的大 键是每 个 O 原子提供 1 个电子，每个 N 原子提供 3 个电子形成，所以成键原子数是 4，成键 电子数是 6，故 NO 3中的大 键表示为 6 4；(5)由均摊法，可知每个 B 原子
31、独自占有 2 个 O 原子，B 元素化合价为3，O 元素化合价为2，多硼酸根的化合价代数和为 3n 2n(2)n，故多硼酸根组成可表示为：(BO2) n n，也可写为 BO 2；(6)晶胞边长 为a nm，则立方氮化硼的结构可知晶胞中 N 原子位于 B 原子所形成的正四面体的体心， 可看作是将晶胞均分为 8 个小立方体，BN 键的键长为晶胞体对角线的1 4，由于晶胞 边长为a nm，则体对角线为 3，所以 BN 键的键长 3 4 a nm；一个晶胞中含有 B 原 子数目为：4；含有 N 原子数目为1 88 1 264，即一个晶胞中含有 4 个 BN，所以晶 18 胞的密度为m V 41114
32、NA g a10 7 cm3110 23 a 3N A g/cm 3。 答案：(1) (2)18NA CO2或 N2O (3)电负性 FNH，NH3中氮 原子显3 价，而在 NF3中氮原子显3 价，高度缺电子，不易提供孤电子对给 Cu 2的 空轨道形成配位键 (4) 6 4 (5) BO 2 (6) 3 4 a 110 23 a 3N A 10.2016 年 7 月 8 日，世界首款石墨烯基锂离子电池产品在北京发布。在石墨烯基 锂离子电池中，由纯度在 99%以上的单层石墨烯包覆的磷酸铁锂作正极材料，加强导 电性，实现快速充电。 (1)碳原子的核外电子排布式为_。 (2)石墨烯的结构如图所示，在
33、石墨烯中碳原子的杂化方式为_。 .Fe、Ni、Pt 在周期表中同族，该族元素的化合物在科学研究和实际生产中有 许多重要用途。 (1)Fe 在元素周期表中的位置为_。 铁有、三种晶型，各晶胞结构如图，则、 两种晶胞中铁原子的配位数之比为_。Fe 的 晶胞边长为a pm，则 Fe 原子半径为_pm。 已知 FeO 晶体晶胞结构为 NaCl 型，与 O 2距离相等且最近的亚铁离子围成的空 间构型为_。 (2)铂可与不同的配体形成多种配合物。分子式为Pt(NH3)2Cl4的配合物的配体是 _；该配合物有两种不同的结构，其中呈橙黄色的物质的结构比较不稳定，在 19 水中的溶解度大；呈亮黄色的物质的结构较
34、稳定，在水中的溶解度小，图 1 所示的物 质 中 呈 亮 黄 色 的 是 _( 填 “ A ” 或 “ B ” ) ， 理 由 是 _。 (3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构如图 2 所示。 储氢原理为：镧镍合金吸咐 H2，H2解离为 H 储存在其中形成化合物。若储氢后， 氢原子占据晶胞中上下底面的棱和面心，则形成的储氢化合物的化学式为 _。 测知镧镍合金晶胞体积为 9.010 23cm3 ，则镧镍合金的晶体密度为 _gcm 3。(不必计算出结果) 解析：.(1)碳位于第二周期第A 族，核外有 6 个电子，核外电子排布式为 1s 22s22p2。(2)石墨烯结构单
35、元为正六边形平面结构，每个碳原子形成 3 个单键，C 采 取 sp 2杂化。.(1)、两种晶胞中铁原子的配位数分别是 8 和 6，所以、两 种晶胞中铁原子的配位数之比是 43。根据题图可知，在Fe 晶胞中 Fe 原子半径为 面对角线长的1 4，即 2a 4 pm。FeO 晶体晶胞结构为 NaCl 型，与 O 2距离相等且最近的 亚铁离子有 6 个，6 个亚铁离子构成的空间构型为正八面体形。 (2)Pt 为中心原子，配体为 NH3、Cl ；A 的结构对称程度高，较稳定，为非极性分 子，B 和 H2O 均为极性分子，根据相似相溶原理，A 在水中的溶解度小。(3)根据题 意，晶胞中含 La 原子数为
36、 81 81，含 Ni 原子数为 18 1 25，上下底面各有四条 棱，每条棱为四个晶胞共用，所以棱上含氢原子数为 241 42，上下两个面，每个 面上的氢原子为两个晶胞共用，所以面上含有的氢原子数为 211 21，所以每个晶 胞储存 3 个氢原子。所以形成化合物的化学式为 LaNi5H3。晶胞质量除以晶胞体积得 晶体密度。 20 答案：.(1)1s 22s22p2 (2)sp2 .(1)第四周期第族 43 2a 4 正八面体形 (2)NH3、Cl A A 的结构对称程度高，较稳定，为非极性分子，根据相似相溶原 理，A 在水中的溶解度小 (3)LaNi5H3 434 9.010 23N A 1
37、1.以铁矿石(Fe2O3)为起始物，经过一系物反应可以得到 Fe3Fe(CN)62和 Fe(SCN)3。 请回答下列问题： (1)画出 Fe 的原子结构示意图_，O 原子核外电子排布图为_。 (2)KSCN 是检验 Fe 3的试剂之一，与 SCN互为等电子体的一种分子为_。 如图 1 是 SCN 与 Fe3形成的一种配离子，画出该配离子中的配位键(以箭头表示)。 (3)K3Fe(CN)6晶体中 Fe 3与 CN之间的键型为_，该化学键能够形成的原 因是_。 (4)K3Fe(CN)5NO的组成元素中，属于第二周期的元素的第一电离能由小到大的顺 序是_，配合物中原子序数最小的元素与氢元素形成的相对
38、分子质量为 92 的芳 香化合物中，中心原子的杂化轨道类型是_。 (5)把氯气通入黄血盐(K4Fe(CN)6)溶液中，得到赤血盐(K3Fe(CN)6)，写出该变 化的化学方程式_。 21 (6)FeO 晶胞结构如图 2 所示，FeO 晶体中 Fe 2配位数为_，若该晶胞边长 为a cm，则该晶体密度为_gcm 3(阿伏加德罗常数的值为 NA)。 解析：(1)Fe 为 26 号元素，位于第四周期第族，原子核外电子排布式为 1s 22s22p63s23p63d64s2，最外层有 2 个电子，则次外层有 14 个电子；O 原子有 1s、2s、 2p 三个能级，其电子排布图为 。(2)SCN 中含有
39、3 个原子，且其价电子数是 16，与 SCN互为等电子体的分子有 CO2、N2O、CS2、COS 等；S、O 都有孤对电子，可以提供孤对电子，与铁离子形成配位 键。(3)K3Fe(CN)6晶体中 Fe 3与 CN之间的键型为配位键，因为 CN能提供孤对电子， Fe 3能接受孤对电子(或 Fe3有空轨道)，所以二者之间存在配位键。(4)配合物中处于 第二周期的元素为 C、N、O，同周期元素，第一电离能从左到右，呈增大趋势，故 C 最小；N 原子 2p 轨道处于半充满状态，较为稳定，第一电离能高于 O，故 CCCu (4)金属晶体 金属键 24 (5)Cu3N 6 3 103 4NA10 7 13
40、.磷、硫、氯、砷等是农药中的重要组成元素。回答下列问题： (1)基态砷原子的核外价电子排布式为_。 (2)生产农药的原料 PSCl3中 P、S、Cl 的第一电离能由大到小的顺序为_， 电负性由大到小的顺序为_。 (3)COS(羰基硫)可用作粮食的熏蒸剂，其中碳原子的杂化轨道类型为_， 所含共价键的类型为_，写出一种与 COS 键合方式相同且空间构型也相同的微 粒：_。 (4)H2O 与 H2S 为同族元素的氢化物，H2O 可以形成 H9O 4或 H3O ，而 H 2S 几乎不能形 成类似的 H9S 4或 H3S ，其原因是_。 (5)AlP 因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。已知 AlP 的
41、熔点为 2 000 ，其 晶胞结构如图所示。 磷化铝的晶体类型为_。 A、B 点的原子坐标如图所示，则 C 点的原子坐标为_。 磷化铝的晶胞参数a546.35 pm，其密度为_gcm 3(列出计算式即可， 用NA表示阿伏加德罗常数的数值)。 解析：(3)COS 中 C 原子的孤电子对数是422 2 0，价层电子对数是 1102，所 25 以碳原子的杂化轨道类型是 sp，COS 的空间结构是直线形，结构式是 O=C=S，含有 2 个键和 2 个键；与 COS 键合方式相同且空间构型也相同的微粒应与 COS 是等电 子体，最容易想到的就是 CO2和 CS2。 (4)H3O 是由 H 2O 和 H
42、通过配位键形成的，H 9O 4是由(H2O)4和 H 通过配位键形成的， 其中(H2O)4是 H2O 分子间通过氢键形成的缔合分子，因此应从氢键的形成条件去考虑 H2S 不能形成 H9S 4或 H3S 的原因。 (5)磷化铝的晶胞结构类似金刚石，且其熔点很高，因此磷化铝属于原子晶体。 由磷化铝的晶胞结构可以看出，Al 原子位于立方体的体对角线的1 4处，因此 C 点的 原子坐标为(1 4， 1 4， 3 4)。1 个 AlP 晶胞中含有的 P 原子数是 8 1 86 1 24，Al 原子 数也是 4，因此一个晶胞的质量m584 NA g，而晶胞的体积V(a10 10)3cm3 (5.463 5
43、10 8)3cm3，所以磷化铝的密度m V 458 5.463 510 83N A gcm 3。 答案：(1)4s 24p3 (2)ClPS ClSP (3)sp 键和键(写“极性键”也可) CO2(或 CS2、BeF2等) (4)氧的电负性大且原子半径小，H2O 分子间及与 H 可形成氢键，而硫的电负性较 小且原子半径大，几乎不能形成氢键 (5)原子晶体 ( 1 4 ， 1 4 ， 3 4 ) 458 5.463 510 83N A 14.磷是生物体中不可缺少的元素之一，它能形成多种化合物。 (1)基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为_；该能层能量最高的电子 云在空间有_个伸展方向，原子轨道呈_形。 (2)磷元素与同周期相邻两元素相比，第一电离能由大到小的顺序为_。 26 (3)单质磷与 Cl2反应，可以生成 PCl3和 PCl5，其中各原子均满足 8 电子稳定结构 的化合物中，P 原子的杂化轨道类型为_，其分子的空间构型为_。 (4)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料，图甲为其晶胞，硼原子与磷原子最近的 距离为a cm。用M gmol 1 表示磷化硼的摩尔质量，NA表示阿伏
