1、物质结构与性质 1下列有关描述不正确的是 A用杂化轨道理论解释 CH4的正四面体空间构型 B用周期律与周期表解释反应 2C+SiO2= 高温 2CO+Si C用平衡移动原理解释钟乳石的形成过程 D用洪特规则解释 Fe 2+与 Fe3+稳定性 【答案】B 【解析】ACH4中 C 的价层电子对数=4+ 4-1 4 2 =4,采用 sp3 杂化,因此 CH4为正四面体, 可以用杂化轨道理论解释 CH4的正四面体空间构型,故 A 正确;B上述反应能发生反应是 因为产物中有气体 CO 生成, 使平衡向右移动, 不能用周期律与周期表解释, 故 B 错误; C 钟 乳石的形成过程中的主要化学反应为 CaCO
2、3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2,在温度较低,二氧化碳 浓度较大时使得反应的平衡正向移动, 使得岩石中的碳酸钙溶解, 在温度较高时反应的 平衡逆向移动,又生成碳酸钙沉淀,如此往复,形成钟乳石,可以用平衡移动原理解释钟乳 石的形成过程,故 C 正确;D铁原子的电子排布式为 1s 22s22p63s23p63d64s2,Fe2+的电子排 布式为 1s 22s22p63s23p63d6,Fe3+的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5,根据洪特规则,3d5中的 5 个电子排布在 5 个轨道中,为半充满结构,均为稳定,因此稳定性 Fe 2+Fe3+,可以用洪特 规则解释 Fe
3、 2+与 Fe3+稳定性,故 D 正确;故选 B。 2下列说法中正确的是 AHF、HCl、HBr的热稳定性与熔沸点均依次减小 BN、O、F 的电负性和第一电离能均依次增大 CF、Cl、I的还原性和水解程度均依次越大 DNaCl、KCl、CsCl的晶格能和熔点均依次减小 【答案】D 【解析】AHF、HCl、HBr的热稳定性依次减小,但是,由于HF分子间存在氢键,故 其熔沸点最高,A 不正确;BN、O、F 的电负性依次增大,但是,由于 N 的 2p 轨道是较稳 定的半充满状态,故其第一电离能高于 O,B 不正确;CF、Cl、I的还原性依次越大, 但是,只有F能够水解,C 不正确;DNaCl、KCl
4、、CsCl均为离子晶体,由于其阳离 子半径依次增大,其离子键的强度依次减小,故其晶格能和熔点均依次减小,D 正确。综上 所述,相关说法中正确的是 D。 3BF3与一定量的水形成(H2O)2BF3,一定条件下(H2O)2BF3可发生如图转化,下列说法中 正确的是 A(H2O)2BF3熔化后得到的物质属于离子晶体 B(H2O)2BF3分子间存在着配位键和氢键 CBF3是仅含极性共价键的非极性分子 D基态 B 原子核外电子的空间运动状态有 5 种 【答案】C 【解析】A. 从题干给定的转化可以看出,(H2O)2BF3熔化后得到的物质为 , 虽然其由阴、 阳离子构成, 但其为液体, 故其不属于离子晶体
5、, 故 A 不正确; B. (H2O)2 BF3分子间的 H2O 与 H2O 之间形成氢键, 分子中 O 原子提供孤电子对, B 原子提供空轨道,O 与 B 原子之间存在配位键,但分子间不存在配位键,故 B 错误;C. BF3 采用的是 sp 2杂化类型,空间构型为平面三角形,结构对称,是仅含 B-F 极性共价键的非极 性分子,故 C 正确;D. 基态 B 原子核外电子排布式为 1s 22s22p1,占据的原子轨道为 3 个, 其空间运动状态应有 3 种,故 D 错误;答案选 C。 4短周期元素 X、Y、Z 原子序数依次增大,X 元素基态原子有 2 个未成对电子,Y 元素基态 原子的核外 p
6、电子数比 s 电子数少 1 个,Z 的一种超原子 13 Z 具有 40 个价电子,下列说法错 误的是( ) A 2 3 XO 的空间构型为平面三角形 B简单离子半径:YZ C 3 YO中心原子的杂化方式为 2 sp杂化 D化合物 ZY 的结构与 X 的某种单质的结构相似 【答案】B 【解析】 X、 Y、 Z 是原子序数依次增大的短周期元素, Z 的一种超原子 13 Z 具有 40 个价电子, 则 Z 的价电子数为 40-1 =3 13 个,Z 为 Al 元素,Y 元素基态原子的核外 p 电子数比 s 电子数少 1 个,Y 为 N 元素,X 元素基态原子有 2 个未成对电子,X 为 C 元素。
7、ACO3 2-的中心原子的价电子对数为 4+2-3 2 3+=3 2 ,不含孤电子对,采用 sp 2杂化,空间 构型为平面三角形,A 选项正确;BN 3-与 Al3+的核外电子层数相同,而 N 的核电荷数小于 Al, 则离子半径: N 3-Al3+, B 选项错误; C NO 3 -的中心原子的价电子对数为 5+1-3 2 3+=3 2 , 不含孤电子对,采用 sp 2杂化,C 选项正确;D化合物 ZY 为 AlN,是原子晶体,属于类金 刚石氮化物,与 C 的单质金刚石结构相似,D 选项正确;答案选 B。 5硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为照相业的定影剂,反应的化学方程式为: AgBr+2N
8、a2S2O3=Na3Ag(S2O3)2+NaBr。下列说法正确的是 A基态 Br 原子中电子的空间运动状态有 35 种 BAg(S2O3)2 3-中含有离子键、共价键、配位键 C 2- 23 S O中心原子 S 的杂化方式为 sp 3 D非金属元素 S、O、Br 中电负性最大的是 Br 【答案】C 【解析】ABr 为 35 号元素,核外电子排布式为 1s 22s22p63s23p63d104s24p5,其内层轨道全部 占满,共占据 14 个轨道,4s 能级一个轨道全部占满,4p 能级 3 个轨道也占满,所以共有 14+1+3=18 种空间运动状态的电子,故 A 错误;BAg(S2O3)2 3-
9、中存在 Ag+和 2- 23 S O之间的配 位键,S 原子和 O 原子之间的共价键,但不存在离子键,故 B 错误;C 2- 23 S O与 SO 2- 4 原子总 数相同,价电子总数相同,所以中心 S 原子的杂化方式相同,SO 2- 4 中心 S 原子价层电子对数 为 6+2-2 4 4+ 2 =4,所以为 sp 3杂化,故 C 正确;D非金属性越强,元素的电负性越大,非 金属性 O 最强,所以电负性最大的是 O 元素,故 D 错误;故答案为 C。 6X、Y、Z、W 是短周期同一周期的主族元素,原子序数依次增大;基态 X 的价电子轨道表 示式为,Z 最外层电子数是其次外层电子数的 3 倍;四
10、种元素与锂组成的 化合物结构如图(箭头表示配位键) 。下列说法正确的是 A四种元素中第一电离能最大的是 Z BY 和 Z 形成的化合物常温下均易溶于水 CX 的最高价氧化物的水化物是一种强酸 DZ 和 W 分别与氢元素形成的 10 电子化合物的沸点:前者高于后者 【答案】D 【解析】根据题干中,基态 X 的价电子轨道表示式为,Z 最外层电子数是其次 外层电子数的 3 倍,推出 Z 是 O,又原子序数依次增大,故 X 是 B,在根据四种元素与锂组 成的化合物中 Y 原子周围形成了四个化学键,故 Y 是 C,再根据 X、Y、Z、W 是短周期同一 周期的主族元素,故 W 为 F。 A. 根据同一周期
11、从左往右第一电离能呈增大趋势,第A与A、A与A反常,故四种元素 中第一电离能最大的是 W,故 A 错误;B. Y 和 Z 形成的化合物有 CO 和 CO2,常温下均难溶于 水,故 B 错误;C. X 的最高价氧化物的水化物即硼酸,是弱酸,故 C 错误;D. Z 和 W 分别 与氢元素形成的 10 电子化合物分别为 H2O 和 HF, 由于 H2O 分子中的 O 原子能与周围 H2O 分子 中的两个 H 原子生成两个氢键,HF 分子中的 F 原子只能形成一个氢键,一般氢键越多,熔 沸点越高,所以 H2O 熔沸点高,故 D 正确;本题答案为:D 7三氟化硼乙醚络合物 325 2 BF O C H
12、是一种有机催化剂,测定其中 3 BF的含量时涉及 的反应为 3232333 2 2BF +6H O+3Ca NO3CaF +2H BO +6HNO.下列说法错误的是 ( ) A 325 2 BF O C H中 B 的杂化方式是 2 sp B - 3 NO的空间构型为平面三角形 C 233 H OH BO、均可形成分子间氢键 D 2 CaF晶体中每个 2+ Ca周围有 8 个 - F 【答案】A 【解析】A 325 2 BF O C H中 B 原子采用 3 sp杂化(), 33 H BO中 B 为 2 sp杂 化,故 A 错误;B 3 NO中心原子价层电子对数 5 1 n3 2 ,N 原子上无孤
13、对电子,空间 构型为平面三角形,故 B 正确;CH2O 和 33 H BO中均存在OH,分子间可形成氢键,故 C 正确;D在萤石结构中, 2 Ca 的配位数为 8,F的配位数为 4,故 D 正确;故答案选 A。 8下面的排序不正确的是( ) A金属 Cu 中 Cu 原子堆积方式为面心立方最密堆积,每个 Cu 原子的配位数均为 12 B晶体的熔点:SiCCCl4P4SO2 C酸性:HClO4HClO3HClO D晶格能由大到小:NaFNaClNaBrNaI 【答案】B 【解析】A在金属晶体的最密堆积中,对于每个原子来说,在其周围的原子有与之同一层 上有六个原子和上一层的三个及下一层的三个,故每个
14、原子周围都有 12 个原子与之相连, 对于铜原子也是如此,选项 A 不符合题意;B一般来说晶体的熔点:原子晶体离子晶体 分子晶体,碳化硅为原子晶体,故熔点最高,白磷常温下为固体,四氯化碳为液体,二氧 化硫为气体,则晶体的熔点 SiCP4CCl4SO2 , 选项 B 符合题意;C同一种元素的含 氧酸,非羟基氧越多,酸性越强;HClO4、HClO3、HClO 非羟基氧分别为 3、2、0 故酸性顺序 为:HClO4HClO3HClO,选项 C 不符合题意;D、离子半径 F ClBrI , 故离子 键强度 NaFNaClNaBrNaI,故晶格能 NaFNaClNaBrNaI,选项 D 不符合题意;答
15、案选 B。 9天然硅酸盐组成复杂,其阴离子基本结构单元大多是 SiO4四面体。在 中,表示硅氧四面体,则该结构式的通式为 A (Si2O5) 2n- n B (SiO3) 2n- n C (Si6O17)10n- n D (Si8O24)16n- n 【答案】C 【解析】如图结构所示,将左边结构补全会形成两个环,被两个环共用的氧原子左边有 7 个,右边有 7 个共 14 个,独立成个体的氧原子共有 10 个(上边有 5 个,下边有 5 个),同时 每个环都有独立的硅原子,则 Si:O=(4+40.5):(140.5+10)=6:17,这样,每个环所 包含的 O 有 17 个硅有 6 个, 再根
16、据 Si+4, O-2 的化合价, 其结构式的通式为(Si6O17)10n- n , C 正确;答案为 C。 10下列关于物质结构的命题中,错误的项数有( ) CH3COOH 分子中碳原子的杂化类型有 sp 2和 sp3两种 元素 Ge 位于周期表第四周期 IVA 族,核外电子排布式为 Ar4s 24p2,属于 p 区 非极性分子往往具有高度对称性,如 BF3、PCl5、H2O2、CO2这样的分子 Na2O、Na2O2、NaHSO4晶体中的阴、阳离子个数比均为 1 :2 Cu(OH)2是一种蓝色絮状沉淀,既能溶于硝酸、也能溶于氨水,是两性氢氧化物 氨水中大部分 NH3与 H2O 以氢键(用“
17、”表示)结合成 NH3H2O 分子,根据氨水的性质 可知 NH3H2O 的结构式可记为: HF 沸点高于 HCl,是因为 HCl共价键键能小于 HF 可燃冰中甲烷分子与水分子之间存在氢键 A4 项 B5 项 C6 项 D7 项 【答案】B 【解析】甲基中,碳原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=4+0=4,所以为 sp 3杂 化,-COOH 中,碳原子价层电子对个数=3+0=3,形成 3 个键,无孤对电子,采取 sp 2杂化, 正确; Ge 位于第四周期A 族, Ge 为 32 号元素, 原子核外电子排布式为Ar3d 104s24p2, 属于 p 区元素,错误;H2O2结构不对称,属于极性
18、分子,错误; Na2O 每有 2 个 Na +,就有 1 个 O2-,阴阳离子个数比为 1:2,Na 2O2每有 2 个 Na +,就有 1 个 2- 2 O,阴阳离子个数比为 1:2,NaHSO4晶体中为 Na+和 - 4 HSO,阴阳离子个数比为 1:1, 错误;Cu(OH)2属于碱能溶于硝酸,但 Cu(OH)2能溶于氨水,是因为 Cu(OH)2和氨水反应生 成络合离子, 属于络合反应, Cu(OH)2无两性, 错误; 氢键应形成于 XH-Y 形式中, X、 Y 必须是 N、 O、 F 元素之一, 这样 NH3 H2O 的结构式有两种可能: H3NH-O-H、 H2N-HOH2, 由于 N
19、H3H2O 可电离出 + 4 NH和 OH-,前者合理,正确;HF 和 HCl 属于分子晶体,由于 HF 中存在 HFH 这样的相互作用,即氢键,使得 HF 沸点高于 HCl,错误;O 可以形 成氢键,因此可燃冰中甲烷分子与水分子之间存在氢键,正确;综上所述,共 5 项错误, 答案选 B。 11亚铁氰化钾(K4Fe(CN)6)双称黄血盐,用于检验 Fe 3+,也用作实验的防结剂。检验三价 铁发生的反应为:K4Fe(CN)6FeCl3KFeFe(CN)6(滕氏蓝)3KCl,回答问题: (1)基态 Fe 3+电子填充的最高能级符号为_。 (2)K4Fe(CN)6中的作用力除离子键和共价键外,还有_
20、。含有 12 mol 键的 KFeFe(CN)6的物质的量为_mol。 (3)黄血盐中N原子的杂化方式为_; C、 N、 O的第一电离能由大到小的排序为_, 与 CN -互为等电子体的分子是_,离子是_。 (4)Fe、Na、K 的晶体结构如图所示。 钠的熔点比钾更高,原因是_。 Fe 原子半径是 r cm,阿伏加德罗常数为 NA,铁的相对原子质量为 a,则铁单质的密度是 _g/cm 3。 【答案】(1)3d (2) 配位键 1 (3)sp NOC N2 2- 2 C (4)K 和 Na 的 价电子数相同, 但Na原子半径小于K原子半径, 所以Na金属键更强, 熔点更高 3 A 3 3a 32N
21、 r 【解析】(1)Fe 原子核外有 26 个电子,失去 3e 得到 Fe3,基态 Fe3的核外电子排布式为 1s 22s22p63s23p63d5或Ar3d5,电子填充的最高能级为 3d,故答案为:3d; (2)K4Fe(CN)6是离子化合物,存在离子键,其中 Fe(CN) 4- 6 含有共价键和配位键,即化学键 为离子键、配位键和共价键;1 个 Fe(CN) 4- 6 中含有 6 个配位键,CN 中含有 CN,1 个 CN 中含有 1 个键、2 个键,即 1 个 Fe(CN) 4- 6 中含有 12 个键,所以含有 12mol键的 K4Fe(CN)6的物质的量为 1mol,故答案为:配位键
22、;1; (3)CN 中中心原子 C 的价层电子对数 1 2 4 13 1 2,即 CN的 VSEPR 模型为直线型, 采用 sp 杂化;同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但是第 IIA 族、 第 VA 族元素第一电离能大于其相邻元素,所以 C、N、O 第一电离能大小顺序为 NOC; CN -含有 2 个原子,价电子数为 10,与 CN-互为等电子体的分子有氮气,离子有2- 2 C,故答案 为:sp 杂化;NOC;N2; 2- 2 C; (4)K 和 Na 都为金属晶体,Li 原子半径小于 Na 原子半径,对核外电子的吸引能力更强, 金属键更强,熔点更高;故答案为:K 和 Na
23、 的价电子数相同,但 Na 原子半径小于 K 原子半 径,所以 Na 金属键更强,熔点更高; 设晶胞的边长为 x,则 4r 3x,则 x 4r 3 cm,晶胞体积 Vx 3cm3 3 64r 3 3 cm 3,该晶胞 中 Fe 原子数为 1 8+1=2 8 ,m(晶胞)nM A 2 N ag,晶胞密度 m V = A 3 64 2 N r a 3 3 g/cm 3= 3 A 3 3a 32N r ,故答案为: 3 A 3 3a 32N r 12 铝、 锌、 铁在人类生产和生活中有重要作用, 也是人体必需的微量元素。 回答下列问题: (1)Fe 2+电子排布式为_,Zn 的基态原子能级最高的电子
24、的电子云轮廓图形状为_。 (2)已知 Al 的第一电离能为 578kJmol -1、Mg 的第一电离能为 740kJmol-1,请解释 Mg 的第一电离能比 Al 大的原因_。 (3)Zn 2+可形成Zn(NH 3)6SO4络合物,1molZn(NH3)6 2+配离子中含键_mol,其阴离子中 心原子的杂化方式是_,NH3的沸点高于 PH3的原因是_。 (4)已知 Zn 2+等过渡元素离子形成的水合离子的颜色如下表所示: 离子 Sc 3+ Cr 3+ Fe 2+ Zn 2+ 水合离子的颜色 无色 绿色 浅绿色 无色 请根据原子结构推测 Sc 3+、Zn2+的水合离子为无色的原因:_。 (5)F
25、eCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的 FeCl3的结构式为 _,其中 Fe 的配位数为_。 (6)Fe 和 N 可组成一种过渡金属氮化物,其晶胞如图所示。六棱柱底边边长为 xcm,高为 ycm,NA为阿伏加德罗常数的值,则晶胞的密度为_gcm -3(列出计算式即可) 。 【答案】 (1)Ar3d 6 球型 (2) Mg 的电子排布式为Ne3s 2 ,Al 的电子排布式为Ne3s2 3p1 ,镁的 3s 处于全满 状态,较稳定不易失去一个电子,铝的最外层为 3p 1 ,易失去一个电子形成稳定结构 (3)24 sp 3 氨分子之间形成分子间氢键 (4)3d 轨道上没有未成
26、对电子(或 3d 轨道全空或全满状态) (5) 4 (6) 【解析】 (1)铁为 26 号元素,基态原子电子排布式为Ar3d 6 4s2,所以 Fe2+电子排布式为 Ar3d 6;Zn 为 30 号元素,基态原子能级最高的电子为 4s 上的 2 个电子,所有电子云轮廓 图形状为球形,故答案为:Ar3d 6 球形; (2)Mg 的电子排布式为Ne3s 2,Al 的电子排布式为Ne3s2 3p1,镁的 3s 处于全满状态, 较稳定, 不易失去一个电子, 铝的最外层为 3p 1, 易失去一个电子形成稳定结构, 所以 Al 原 子的第一电离能比 Mg 大,故答案为:Mg 的电子排布式为Ne3s 2 ,
27、Al 的电子排布式为 Ne3s 2 3p1,镁的 3s 处于全满状态,较稳定不易失去一个电子,铝的最外层为 3p1 ,易失 去一个电子形成稳定结构; (3)Zn(NH3)6 2+中每个 N 原子形成 3 个氮氢键,与 Zn2形成 1 个配位键,配位键也属 于键,所以 1mol 该离子中键为 24 mol;阴离子为 2- 4 SO,根据价层电子对互斥理论, 其中心原子 S 的价电子对为 64?22 4+=4 () 2 对,所以中心 S 为 sp 3杂化。NH 3分子中 N 原子的电负性强,原子半径小,使得 NH 键的极性增强而表现一定的电性,分子之间能够 形成氢键,而 PH3分子中 P 半径大,
28、电负性小,则不能形成分子间氢键,只存在范德华力, 氢键的作用力强于范德华力,所以沸点 NH3大于 PH3,故答案为:24 sp 3 氨分子之间形成 分子间氢键; (4)Sc 3+的外围电子排布式为Ar3d0 、Cr3+的外围电子排布式为Ar3d3 、Fe2+电子排布式 为 Ar3d 6 、Zn2+的外围电子排布式为Ar3d10,对比四种离子的外围电子排布式可知,其 水合离子的颜色与 3d 轨道上的单电子有关, 故答案为: 3d 轨道上没有未成对电子 (或 3d 轨 道全空或全满状态) ; (5)Fe 能够提供空轨道,而 Cl 能够提供孤电子对,故 FeCl3分子双聚时可形成配位键。 由常见 A
29、lCl3的双聚分子的结构可知 FeCl3的双聚分子的结构式为 ,其中 Fe 的 配位数为 4,故答案为: 4 ; (6) 由图示, 堆积方式为六方最紧密堆积。 为了计算的方便, 选取该六棱柱结构进行计算: 六棱柱顶点的原子是 6 个六棱柱共用的, 面心是两个六棱柱共用, 所以该六棱柱中的铁原子 为 个,N 原子位于六棱柱内部,所以该六棱柱中的氮原子为 2 个, 该结构的质量为 6 56 14 2 A g N () ,该六棱柱的底面为正六边形,边长为 x cm,底面的面 积为 6 个边长为 x cm 的正三角形面积之和,根据正三角形面积的计算公式,该底面的面积 为 cm 2 ,高为 y cm,所
30、以体积为 cm 3。所以密度为: ,故答案为:。 13中科院大学研究团队在化学链合成 3 NH研究方面取得新进展,该研究中涉及的物质有 223 NiBaH /Al O、 223 FeK OAl O、CsRu / MgO等,相关研究成果发表于自然 - -能源上。 请回答下列问题: 1基态 Fe 原子的外围电子排布式为_,Cs 元素位于周期表中 的_区。 2元素的第一电离能:Mg_Al(填“”或“”)。H、N、O 元素的电负性由大到小 的顺序为_(用元素符号表示)。 3 3 NH分子中中心原子的杂化方式为_, 其空间立体构型为_, 与 3 NH 互为等电子体的粒子是_(填粒子符号,任写一种) 4已
31、知 MgO 的熔点为2852,CaO 的熔点为2572,MgO 的熔点高于 CaO 的原因是 _ _。 5研究发现,只含 Ni、Mg 和 C 三种元素的晶体也具有超导性,该晶体的晶胞结构如图所 示: 与 C 原子紧邻的 Ni 原子有_个。 已知该晶胞中 a 原子的坐标参数为(1,0,0),b 原子的坐标参数为( 1 2 , 1 2 ,0),则 c 原子 的坐标参数为_。 已知该晶体的密度为 3 g/cm,阿伏伽德罗常数的值为 A N,则晶胞中 Ni 原子、Mg 原子 之间的最短距离为 _ cm。 【答案】 (1) 62 3d 4s; s; (2); ONH; (3) 3 sp; 三角锥形; 3
32、 H O等; (4)二者属于离子晶体, 2 Mg 的半径小于 2 Ca ,MgO 的晶格能大于 CaO; (5)6; ) 11 ,0( 22 ,; 3 A 213 2 2 N 【解析】 (1) 基态 Fe 原子的核电荷数是 26, 所以核外也应该有 26 个运动状态不同的电子。 基态 Fe 原子的价层电子排布式为 62 3d 4s;Cs 元素属于碱金属元素第 6 周期第 IA 族,位于 周期表中的 s 区,故答案为: 62 3d 4s;s; (2) 元素的第一电离能与元素的金属性有关, 但 Mg 的最外层为全充满状态, 电子能量最低, 所以第一电离能MgAl;元素的电负性与元素的非金属性变化规
33、律相似,故 H、N、O 元素 的电负性由大到小的顺序为ONH,故答案为:;ONH; (3) 3 NH分子是由极性共价键所形成的极性分子,N 原子杂化后的 4 个 sp3轨道中,有一 个杂化轨道已经有了一对成对电子不能再结合 H 原子,只能利用另外 3 个 sp 3轨道上的 3 个 单电子结合 3 个 H 原子形成三个 N-N 键,而孤对电子对这三个键有较强的排斥作用,所以 3 NH分子构型为三角锥型,其中心原子的杂化方式为 sp3杂化; 3 NH为 10 电子分子,所以 等电子体是 3 H O,故答案为: 3 sp;三角锥形; 3 H O等; (4) 从 MgO 与 CaO 的熔点均很高, 可
34、判断出二者的晶体类型均为离子晶体。 但由于 2 Mg 的 半径小于 2 Ca ,MgO 的晶格能大于 CaO,CaO 的熔点低于 MgO,故答案为:二者属于离子晶 体, 2 Mg 的半径小于 2 Ca ,MgO 的晶格能大于 CaO; (5)从图中可看出 Ni 原子位于正方体面心上,而 C 原子位于正方体的中心上,所以与顶 点位置最近的面心共有 6 个,即与 C 紧邻的 Ni 有 6 个,故答案为:6; a 原子的坐标参数为(10 0), b 原子的坐标参数为 1 1 0 2 ( 2 ), 在三维立体坐标轴中 c 原子 所在位置为 1 2 x ,0y , 1 2 z 所以 c原子的坐标参数为
35、11 0 2 () 2, , 故答案为: 11 0 2 () 2, ; 设晶胞中 Ni 原子、Mg 原子之间的最短距离为 acm,则该晶胞的棱长为 2acm,晶胞体积 为 33 V=2 2a cm,由于 Ni 位于面心,所以完全属于一个晶胞的 Ni 1 =6=3 2 个,Mg 位于顶 点,所以完全属于一个晶胞的 Mg 1 =8=1 8 一个,碳位于体心,完全属于该晶胞,所以该晶 胞的质量为可表示为 NiMgC A 3M +M+M m= N ,则晶体的密度 NiMgC 3 A 3 3M +M+M Nm =g/cm V2 2a ,解得 a=3 A 213 2 2 N ,故答案为:3 A 213 2
36、 2 N 。 14 碳是地球上组成生命的最基本元素之一, 与其他元素结合成不计其数的无机物和有机化 合物,构成了丰富多彩的世界。碳及其化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问 题: (1)冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。X、Y、Z 是常见的三种冠醚,其 结构如图所示。它们能与碱金属离子作用,并且随着环的大小不同而与不同金属离子作用。 Li +与 X 的空腔大小相近,恰好能进入到 X 的环内,且与氧原子的一对孤电子对作用形成 稳定结构 W(如图)。基态碳原子核外有_种运动状态不同的电子,其外围电子轨道表示式 为_。W 中 Li +与孤对电子之间的作用属于_(填标号)。 A离
37、子键 B共价键 C氢键 D配位键 E.以上都不是 冠醚 Y 能与 K +形成稳定结构,但不能与 Li+形成稳定结构,理由是_。 冠醚分子中氧的杂化轨道的空间构型是_, COC 的键角_(填 “”“” 或 “=” )109 28。 (2)碳的一种同素异形体石墨,其晶体结构及晶胞如图 1、图 2 所示。则石墨晶胞含碳 原子个数为_个。已知石墨的密度为gcm -3,CC 键键长为 rcm,阿伏加德罗常数的值 为 NA,计算石墨晶体的层间距 d 为_cm。 (3)碳的另一种同素异形体金刚石, 其晶胞如图 3 所示。 已知金属钠的晶胞(体心立方堆 积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图 A 所示,则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在 纸平面上的投影图应该是图_ (从 AD 图中选填)。 【答案】 (1)6 D Li +半径比 Y 的空腔小很多, 不易与空腔内 氧原子的孤电子对形成稳定结构 四面体 (2)4 2 A 16 3 3 r N (3) D