1、 大题题型集训(四) 物质结构与性质 (建议用时：35 分钟) (对应学生用书第 175 页) 1(2019 泸州模拟)钴、 铜及其化合物在工业上有重要用途， 回答下列问题： (1) 请补充完基态 Co 的简化电子排布式：Ar_， Co2 有_个未成对电子。 (2)Na3Co(NO2)6常用作检验 K 的试剂， 配位体 NO 2的中心原子的杂化形式为_， 空间构型为 _。大 键可用符号 nm表示，其中 m 代表参与形成大 键的原子数，n 为各原子的单电子数(形成 键 的电子除外)和得电子数的总和 (如苯分子中的大 键可表示为 66)，则 NO 2中大 键应表示为_。 (3)配合物Cu(En)2
2、SO4的名称是硫酸二乙二胺合铜() 是铜的一种重要化合物。其中 En 是乙二胺 (H2NCH2CH2NH2)的简写。 该配合物Cu(En)2SO4中 N、 O、 Cu 的第一电离能由小到大的顺序是_。 乙二胺和三甲胺N(CH3)3均属于胺， 且相对分子质量相近， 但乙二胺比三甲胺的沸点高得多， 原 因是_ _。 (4) 金属 Cu 晶体中的原子堆积方式如图所示， 其配位数为_，铜原子的半径为 a nm 阿伏加德 罗常数的值为 NA Cu 的密度为_ g/cm3(列出计算式即可)。 解析 (2)NO 2中心原子氮原子价层电子对数为51 2 3，故杂化轨道数为 3，所以氮原子的杂化方式 为 sp2
3、杂化，空间构型为 V 形；NO 2中参与形成大 键的原子个数为 3 个，每个原子提供一个单电子，得电 子数为 1 个，所以 NO 2的大 键可以表示为 4 3。 (4) 由图可知， 距每个 Cu 最近的 Cu 有 12 个，即配位数为 12; 晶胞中实际含有的 Cu 为 4 个，其质量 为 4 64 g/NA；已知铜原子的半径为 a nm，由图可知，晶胞中面对角线长为 4a nm，晶胞的棱长为 2 2a nm， 则晶胞的体积为(2 2a 10 7)3 cm3，所以有(2 2 107)3 4 64 g/N A，解得 4 64 2 2 a 10 73N A g/cm 3。 答案 (1)3d74s2
4、 3 (2)sp2 V 形 43 (3)CuOP (3) sp3 正四面体形 10928 SO2 4、 CCl4等 (4)12 4M NA 4ab 3 3 (5)MgOCaO Mg 2半径比 Ca2小，晶格能较大 5(2019 衡水中学模拟)砷和镍均为重要的无机材料，在化工领域具有广泛的应用。 (1)基态砷原子的价层电子的电子云轮廓图形状为_。与砷同周期的主族元素的基态原子中，第 一电离能最大的为_(填元素符号)。 (2)Na3AsO3可用于碘的微量分析。 Na 的焰色反应呈黄色，金属元素能产生焰色反应的微观原因为_ _。 Na3AsO3中所含阴离子的立体构型为_，写出一种与其互为等电子体的分
5、子_(填化学 式)。 (3)M()OO 可用于合成 Ni2的配体，M 中碳原子的杂化方式为_，其所含 键 和 键的数目之比为_。 (4)Ni 与 Ca 处于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属 Ni 的熔点和沸点均比金属 Ca 的高， 其原因为_。 区分晶体 Ni 和非晶体 Ni 的最可靠的科学方法为_。 (5)某砷镍合金的晶胞结构如下图所示，设阿伏加德罗常数的值为 NA，则该晶体的密度 为_ g cm 3，晶体中 Ni 周围最近的等距离的 As 有_个。 解析 (2)AsO3 3中砷原子的价层电子对数目为 4，其立体构型为三角锥形。根据等电子体的含义知， 与 AsO3 3互为等电子体的
6、分子有 PCl3、PBr3、NF3、NCl3等。 (3)每个分子中含有 14 个 键和 2 个 键，则 键与 键的数目之比为 71。 (4)金属晶体熔沸点的高低与金属键的强弱有关， 金属键的强弱与价层电子数目和金属原子的半径有关。 (5)由砷镍合金的晶胞结构图可知， 每个晶胞中含有 2 个镍原子和 2 个砷原子， 晶胞的体积 V 3a2c 2 10 30 cm3，故晶胞的密度 2 5975 NA 3a2c 2 10 30 g cm 35.36 10 32 3a2cNA g cm 3。晶体中 As 周围等距离最近的 Ni 有 6 个，因 As 与 Ni 的个数比为 11，故 Ni 周围也有 6
7、个 As。 答案 (1)球形、 哑铃形(或纺锤形) Br (2)电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至 基态时，会以光的形式释放能量 三角锥形 PCl3、PBr3、NF3、NCl3等(答一种即可) (3)sp3，sp2 71 (4)镍原子半径较小，价层电子数目较多，金属键较强 X- 射线衍射法 (5) 5.36 1032 3a2cNA 6 6钠、铝、钛的化合物是目前生活与生产上较为常用的物质，回答下列问题： (1)下列铝原子的价电子排布图中属于激发态的是_；属于基态的是_。 (2)氯化铝的熔、沸点都明显低于氧化铝的原因是_ _。 已知氯化铝常以二聚体形式存在，其分子模型为，则 1 个
8、二聚体分子中含有配位键的个 数为_。 (3)硫酸氧钛晶体中的阳离子为链状聚合形式的离子，该阳离子的结构片段如下图所示，该阳离子的化 学式为_；阴离子的中心原子的轨道杂化类型为_。 (4)钙钛矿(CaTiO3)晶体的结构如右图所示，Ti 位于立方晶胞的顶点，被 _个 O 包围成配位八面体，若晶胞的边长为 a nm，则 Ca 与 O 间的最短 距离为_nm。在钙钛矿晶胞结构的另一种表示中，Ca 处于各顶角位置， 则 Ti 处于_位置，O 处于_位置。 解析 (2)氯化铝属于分子晶体，熔化时需要克服分子间作用力，而氧化铝属于离子晶体，熔化时需要 克服离子键。氯化铝的二聚体结构为，其 1 个二聚体分子中含有配位键的数目为 2。(3)根据 分割法，可以得出该阳离子的化学式为 TiO2，阴离子 SO2 4的中心原子 S 采用 sp 3 杂化。(4)由题图可得出 CaTiO3晶胞的结构图为，由此可见 Ti 被 6 个 O 包围。Ca 位于 4 个氧原子构成的正方形的 中心如图所示，晶胞边长为 a nm，则 Ca 与 O 间的最短距离为 2 2a nm。在钙钛矿的另一种 晶胞结构中 Ca 处于各顶角位置，则 Ti 处于体心位置，O 处于面心位置。 答案 (1)BD AC (2)氯化铝为分子晶体，氧化铝为离子晶体 2 (3)TiO2 sp3 (4)6 2 2 a 体心 面心
