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1、物质的结构与性质专项训练单元达标综合模拟测评学能测试试卷一、物质的结构与性质的综合性考察1第族元素fe、co、ni性质相似,称为铁系元素,主要用于制造合金。回答下列问题:(1)基态ni原子核外能量最高的电子位于_能级,同周期元素中,基态原子未成对电子数与ni相同的元素名称为_。(2)3fe与酚类物质的显色反应常用于其离子检验,已知3fe遇邻苯二酚 ()和对苯二酚 ()均显绿色。邻苯二酚的熔沸点比对苯二酚_(填“ 高” 或“ 低”),原因是 _。(3)有历史记载的第一个配合物是463fe fe(cn)(普鲁士蓝 ),该配合物的内界为_。表为2co、2ni不同配位数时对应的晶体场稳定化能(可衡量形

2、成配合物时,总能量的降低)。由表可知,2ni比较稳定的配离子配位数是_(填“4”或“ 6”)。3co性质活泼,易被还原,但336co nh很稳定,可能的原因是_。离子配位数晶体场稳定化能(dq)2co6-8dq+2p4-5.34dq+2p2ni6-12dq+3p4-3.56dq+3p(4)nio晶体结构中阴阳离子的配位数均为6,则晶胞的俯视图可能是_(填选项字母)。若晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为an,晶体的密度是_3g cm。2石墨烯具有原子级的厚度、优异的电学性能、出色的化学稳定性和热力学稳定性。制备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等。石墨烯的球棍模型及分子结构示意图如下:(

3、1)下列有关石墨烯说法正确的是_。a 石墨烯的结构与金刚石相似 b 石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面c 12g 石墨烯含 键数为 na d 从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力(2)化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一,催化剂为金、铜、钴等金属或合金,含 碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合。钴原子在基态时,核外电子排布式为:_。乙醇沸点比氯乙烷高,主要原因是_。下图是金与铜形成的金属互化物合金,它的化学式可表示为:_ 。含碳源中属于非极性分子的是_(填序号)a 甲烷 b 乙炔 c 苯 d 乙醇酞菁与酞菁铜染料分子结构如下图,组成酞菁铜染料分子的

4、元素,酞菁变成酞菁铜,分子中多 了什么作用力_,酞菁铜分子中设计到的元素,电负性由小到大依次为_3铁与人类密切相关,几乎无处不在,地壳中大约5%是铁,是含量仅次于铝的金属.根据所学知识回答下列问题:(1)铁原子价电子轨道表示式为_,与铁同周期的元素的基态原子中,最外层电子数与铁相同的元素共有_种(包含铁)。(2)下列关于铁的说法,不正确的是_(填选项字母)a基态铁原子的电子排布式1s22s22p63s23p103d24s2违反了泡利原理b铁属于黑色金属,在周期表中属于ds 区元素c铁丝可用于焰色反应实验时蘸取待测物,是由于铁在光谱图中无特征的谱线dfe 能与 co形成配合物fe(co)5,配体

5、 co中 c是配原子(3)某铁的化合物结构简式如图所示。组成上述化合物中5 种元素原子电负性由小到大的顺序为_。上述化合物中氮原子的杂化方式有_。在图中用 “”标出亚铁离子的配位键_。(4)类卤素离子scn- 可用于 fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸(h-s-cn )和异硫氰酸( h-n=c=s ),这两种酸中沸点较高的是后者,原因是_。4元素的性质与原子结构、元素在周期表中的位置有着密切的关系。回答下列问题:(1)如图表示某短周期元素x的前五级电离能(i)的对数值,试推测并写出x的元素符号_。(2)化合物甲与so2所含元素种类相同,两者互为等电子体,请写出甲的化学式_,甲分子中

6、心原子的杂化类型是_。(3)配位化学创始人维尔纳发现,将1mo1coc135nh3(紫红色)和1mo1coc13?4nh3(绿色)溶于水,加入agno3溶液,立即沉淀的agcl分别为 2mo1、1mol。则紫红色配合物中配离子的化学式为_,绿色配合物中co的配位数为 _。(4)某稀土元素m 的氧化物晶体为立方晶胞,其结构如图所示,图中小球代表氧离子,大球代表m 离子。写出该氧化物的化学式_。己知该晶体密度为gcm-3,晶胞参数为anm, na为阿伏加德罗常数的值。则m 的相对原子质量mr =_(用含 、a 等的代数式表示);以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分

7、数坐标,例如图中原子1(m 原子)的坐标为(14,14,34),则原子2( m 原子)的坐标为_。5fe、cu、cr 都是第四周期过渡元素,回答下列问题。(1)fecl3是一种常用的净水剂,氯元素的原子核外有_种不同运动状态的电子;有_种不同能级的电子,基态fe3+的电子排布式为_。(2)实验室中可用kscn或 k4fe(cn)6来检验 fe3+。fecl3与 kscn溶液混合,可得到配位数为 5 的配合物的化学式是_; k4fe(cn)6与 fe3+反应可得到一种蓝色沉淀kfefe(cn)6,该物质晶胞的18结构如图所示(k+未画出 ),则一个晶胞中的k+个数为 _。(3)cu2+能与乙二胺

8、 (h2n-ch2-ch2-nh2)形成配离子。该配离子中含有的化学键类型有 _ (填字母 ) a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键 , 乙二胺中共有 _个 键, c 原子的杂化方式为 _。(4)金属铜的晶胞为面心立方最密堆积,边长为361pm 。又知铜的密度为9.0gcm-3,则铜原子的直径约为_pm。(5)cr 是周期表中第b 族元素,化合价可以是0+6 的整数价态。回答下列问题。某化合物的化学式为na3cro8,其阴离子结构可表示为,则 cr 的化合价为 _。cro42-呈四面体构型 ,结构为,cr2o72-由两个 cro42-四面体组成,这两个cro42-四面体通过共用一个

9、顶角氧原子彼此连接,结构为。则由 n(n1)个 cro42-通过顶角氧原子连续的链式结构的化学式为_。6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一一白磷(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

10、型如上左图所示,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,上图为其立方晶胞,其中的每个原子均测是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键长均为 xcm,则其密度为 _g cm3(列出计算式即可)。7我们利用物质的结构与性质对周期表进行研究,有助于我们更好地掌握同类知识。(1)基态砷原子中,价电子占用_个原子轨道;雌黄分子式为as2s3,分子结构如图,则砷原子的杂化方式为

11、_。(2)向 cuso4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀,继续加入过量氨水沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,最后向该溶液中加入一定量乙醇,析出cu(nh3)4so4 h2o 晶体;该晶体所含的非金属元素中,n、o、s第一电离能由大到小的顺序是_(填元素符号 ),so42-的空间构型为 _,晶体中含有的化学键有_。加入乙醇后析出cu(nh3)4so4 h2o 晶体的原因是_。(3)常温下pcl5是一种白色晶体,其立方晶系晶体结构模型如图所示,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 微粒与 ccl4具有相同的空间构型和相似的化学键特征,则a 为_,b为_。(4)磷化硼

12、 (bp)是一种超硬耐磨涂层材料,如图为其立方晶胞。已知晶体中最近的硼原子和磷原子核间距为xcm,磷化硼的摩尔质量为bg mol-1,阿伏加德罗常数为na,则磷化硼晶体密度的表达式为_g cm-3。8氧元素为地壳中含量最高的元素,可形成多种重要的单质和化合物。(1)氧元素位于元素周期表中_区;第二周期元素中,第一电离能比氧大的有_种。(2)o3可用于消毒。o3的中心原子的杂化形式为_;其分子的vsepr 模型为 _,与其互为等电子体的离子为_(写出一种即可)。(3)含氧有机物中,氧原子的成键方式不同会导致有机物性质不同。解释c2h5oh 的沸点高于 ch3och3的原因为 _。(4)氧元素可与

13、fe 形成低价态氧化物feo。feo立方晶胞结构如图所示,则fe2+的配位数为_;与 o2-紧邻的所有fe2+构成的几何构型为_。9高氯酸三碳酰肼合镍ni(chz)3(clo4)2是一种新型的起爆药。(1)写出基态ni 原子的外围电子排布图_。(2)ni 能与 co形成配合物ni(co)4,配体 co中提供孤电子对的是c原子而不是o 原子,其理由可能是 _;1mol 该配合物分子中键数目为 _(设 na为阿伏伽德罗常数的值,下同)。(3) clo4-的 vsepr 模型是 _。写出与clo4-互为等电子体的一种分子:_(填化学式 )。(4)高氯酸三碳酰肼合镍化学式中的chz为碳酰肼,其结构为,

14、它是一种新型的环保锅炉水除氧剂。碳酰肼中氮原子和碳原子的杂化轨道类型分别为_、_。(5)高氯酸三碳酰肼合镍可由nio、高氯酸及碳酰肼化合而成。高氯酸的酸性强于次氯酸的原因是_。如图为 nio 晶胞,则晶体中ni2+的配位数为 _;若晶胞中ni2+距离最近的o2-之间的距离为 apm,则 nio 晶体的密度 =_g cm-3(用含 a、na的代数式表示)。10 铜及其化合物具有广泛的应用,间接碘量法可以测定铜合金中的铜,回答下列问题:(1)铜合金的种类较多,主要有黄铜和各种青铜等。试样可以用hno3分解,还需要用到浓h2so4cuso4和 cu(no3)2中阳离子的基态核外电子排布式为_; s

15、、o、n 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_;(2)cu(no3)2溶液中通入足量nh3能生成配合物cu(nh3)4(no3)2,其中 nh3中心原子的杂化轨道类型为_,cu(nh3)4(no3)2属于 _晶体。(3)cuso4溶液中加入过量kcn能生成配离子cu(cn)42-,1 mol cn-中含有的键数目为_,与 cn-互为等电子体的离子有_(写出一种即可);(4)cuso4的熔点为560, cu(no3)2的熔点为 115, cuso4熔点更高的原因可能是_;(5)在弱酸性溶液中,cu2+与过量 ki 作用,生成cui沉淀,同时析出定量的i2;如图为碘晶体晶胞结构。下列有关说法中正

16、确的是_;a碘分子的排列有2 种不同的取向,2 种取向不同的碘分子,以4 配位数交替配位形成层结构b用均摊法可知平均每个晶胞中有4 个碘原子c碘晶体为无限延伸的空间结构,是原子晶体d碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力(6)已知 cu2o 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 为(1 1 1,2 2 2)。则 d 原子的坐标参致为_,它代表 _原子(填元素符号);已知金属铜的堆积方式是面心立方最密堆积,则晶体中铜原子的配位数是12,cu原子的空间利用率是_。11 硼的无机化学问题比周期表里任何一种元素都更复杂和变化多端。(1)基态 b原

17、子的价电子轨道表达式为_,第二周期第一电离能比b 高的元素有 _种。(2)b 易形成配离子,如b(oh)4-、 bh4-等。 b(oh)4-的结构式为 _(标出配位键 ),其中心原子的 vsepr 模型名称为 _,写出 bh4的两种等电子体_。(3)图 1 表示偏硼酸根的一种无限长的链式结构,其化学式可表示为_(以 n 表示硼原子的个数 ),图 2 表示的是一种五硼酸根离子,其中b 原子的杂化方式为_。图 1图 2图 3(4)硼酸晶体是片层结构,图3 表示的是其中一层的结构。同一层微粒间存在的作用力有_。(5)1892 年,化学家已用mg 还原 b2o3制得硼单质。mg 属六方最密堆积,其晶胞

18、结构如图 4 所示,若在晶胞中建立如图5 所示的坐标系,以a 为坐标原点,把晶胞的底边边长和高都视作单位1,则 b、e、c 的坐标分别为b(1,0, 0)、e(0,1,0)、c(0,0, 1),请写出d 点的坐标: d:_。12 镁、硅及其化合物用途非常广泛。回答下列问题:(1)基态 si原子价层电子的电子排布式为_,基态 mg 原子电子占据最高能级的能层符号_。(2)mg2c3与 cac2的结构相似,与水反应可生成h2c=c=ch2,h2c=c=ch2端位碳原子的杂化方式是 _,该反应所涉及的元素中电负性最小的是_(填元素符号),mg2c3和h2c=c=ch2中均不存在 _(填字母)。a键

19、b配位键 c 氢键 d 键(3)晶格能又叫点阵能。它是1mol 离子化合物中的正、负离子从相互分离的气态结合成离子晶体时所放出的能量。mgo 晶格能可通过图1 的 born-haber 循环计算得到。mgo 的晶格能为 _kj mol-1,o=o键的键能为 _kjmol-1;mg 的第一电离能为_kjmol-1;(4)mg2si晶胞结构如图2 所示,已知其密度为1.84g cm-3,na为阿伏加德罗常数的值。则晶胞参数a=_nm(列出计算式即可)。【参考答案】 * 试卷处理标记,请不要删除一、物质的结构与性质的综合性考察13d 钛、锗、硒低邻苯二酚形成分子内氢键,比对苯二酚易形成的分子间氢键作

20、用力小,熔沸点低 6 形成配位键后,三价钴的氧化性减弱,性质变得稳定 cd 解析: 3d 钛、锗、硒低邻苯二酚形成分子内氢键,比对苯二酚易形成的分子间氢键作用力小,熔沸点低46fe(cn) 6 形成配位键后,三价钴的氧化性减弱,性质变得稳定 cd 323a3 10an【解析】【分析】【详解】(1)ni为 28 号元素,基态ni的电子排布式为ar3d84s2,核外能量最高的电子位于3d 能级;根据基态ni的电子排布式为ar3d84s2,其 3d 能级上未成对电子数为2,同周期中,未成对电子数为2 的还有:钛为22 号元素,基态电子排布式为:ar3d24s2、锗为 32 号元素,基态电子排布式为:

21、ar3d104s24p2、硒为 34 号元素,基态电子排布式为:ar3d104s24p4,故答案为:钛、锗、硒;(2)邻苯二酚易形成分子内氢键,对苯二酚易形成的分子间氢键,后者分子间作用力较大,因此,熔沸点较低;(3)配合物是463fefe(cn)中内界为46fe(cn);由表中数据可知,配位数为6 的2ni晶体场稳定化能为-12dq+3p,其能量降低的更多,能量越低越稳定;3co性质活泼,但336co nh很稳定,说明形成配位键后,三价钴的氧化性减弱,性质变得稳定;(4)nio晶体结构中阴阳离子的配位数均为6,晶胞的俯视图应类似于nacl 晶胞,而nacl晶胞俯视图为cd;从晶体中最小重复单

22、元出发,1 个晶胞中含ni2+为1186482,含 o2-为112144即根据各微粒在晶胞中位置计算出每个nio 晶胞中含4 个 nio,nio 的摩尔质量75g/mol ,晶体的密度除以1 个晶胞的质量除以1 个晶胞的体积,即为103a75/4=/ (10)gmolacmn密度 = 323a3 10an3g cm,故答案为:323a3 10an。【点睛】晶胞计算中,要找准一个晶胞中所含微粒数目,如此题中,1 个晶胞中含ni2+为1186482,含 o2-为112144即根据各微粒在晶胞中位置计算出每个nio 晶胞中含 4 个 nio;同时要找准一个晶胞的体积,注意单位换算。2bd 乙醇分子间

23、可形成氢键,而氯乙烷分子间无氢键或abc 配位键【解析】【分析】【详解】(1)a. 石墨烯是平面结构,金刚石空间网状结解析: bd 72ar3d 4s乙醇分子间可形成氢键,而氯乙烷分子间无氢键3cu au或3aucu abc 配位键cuhcn【解析】【分析】【详解】(1)a. 石墨烯是平面结构,金刚石空间网状结构,故a 错误;b. 碳碳双键上所有原子都处于同一平面,所以导致石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面,故 b正确;c. 石墨烯中一个碳原子具有 1.5 个键,所以12 g石墨烯含键数为 1.5an,故 c 错误;d. 石墨结构中,石墨层与层之间存在分子间作用力,所以从石墨剥离得石墨烯需克

24、服石墨层与层之间的分子间作用力,故d 正确;故答案为bd;(2)钴是27 号元素,钴原子核外有27 个电子,根据构造原理书写基态原子的核外电子排布式,注意先排4s电子再排3d电子,所以基态钴原子的核外电子排布式为72ar3d 4s。故答案为:72ar3d 4s。分子晶体中,物质的熔沸点随着相对分子质量的增大而增大,但乙醇分子间能形成氢键导致乙醇的熔沸点大于氯乙烷的熔沸点。故答案为:乙醇分子间可形成氢键,而氯乙烷分子间无氢键。每个晶胞中含有的cu原子数1632,含有的金原子数1818,所以它的化学式可表示为:3cu au或3aucu。故答案为:3cu au或3aucu。a 选项:甲烷是正四面体结

25、构,属于对称结构,所以是非极性分子,故a 正确;b 选项:乙炔是直线型结构,属于对称结构,所以是非极性分子,故b 正确;c 选项:苯是平面结构,属于对称结构,所以是非极性分子,故c 正确;d 选项:乙醇不是对称结构,所以是极性分子,故d 错误;故选 abc。由图可知,酞菁变为酞菁铜后,分子中多了cu和n的配位键;酞菁铜中含有的元素有:cu、c、n和h,非金属性元素电负性大于金属元素的,同周期主族元素随原子序数增大电负性增大,c、n在它们的氢化物中均表现负化合价,它们的电负性均大于h元素的,故电负性:cuhcn。故答案为:配位键;cuhcn。33d642 9 bc onchfe sp2、sp3

26、异硫氰酸中h-n 键极性强,分子间存在氢键【解析】【分析】【详解】(1)fe 为 26 解析: 3d642 9 bc o nchfe sp2、sp3异硫氰酸中 h-n 键极性强,分子间存在氢键【解析】【分析】【详解】(1)fe为26号元素,所以其价电子排布式为3d642;其最外层电子排布为4s2;与铁同周期的副族元素的基态原子中,最外层电子数与铁相同的元素的3d 轨道电子数可以为1、2、3、5、7、8、10,共 7 种,主族元素还有ca,包括 fe 共 9 种;(2)a3p 能级有 3 个轨道,最多容纳6 个电子,选项中排列违反了泡利原理,故a 正确;b铁在元素周期表中属于d 区,故 b 错误

27、;c铁的焰色反应发出的光为无色不影响其它金属火焰颜色,所以铁丝可用于焰色反应实验,故 c错误;dco分子中碳氧之间有一个有氧原子问提供的配位键,使碳周围的电子云密度增加,容易给出电子,所以碳提供电子做配原子,故d 正确;综上所述答案为bc;(3)非金属性越强,元素的电负性越大,则电负性onchfe;化合物中形成c=n双键的 n 原子形成 2 个 键,含有1 对孤电子对,而形成单键的n原子,形成2 个 键,含有 2 对孤电子对,杂化轨道数目分别为3、 4,n 原子采取sp2、sp3杂化;c=n 双键的 n 原子有 1 对孤对电子与亚铁离子之间形成配位键,另外的n 原子带 1 个单位负电荷,与亚铁

28、离子之间形成离子键,如图;(4)异硫氰酸中 h-n 键极性强,分子间存在氢键,而硫氰酸分子间只存在分子间作用力,所以异硫氰酸的沸点高于硫氰酸。4mg s2o 或 os2 sp2 co(nh3)5cl2+ 6 mo2 【解析】【分析】【详解】(1)根据图像可以发现该元素的第三电离能显解析: mg s2o 或 os2 sp2 co(nh3)5cl2+ 6 mo23-21a n a10-12841 3 1(,)4 4 4【解析】【分析】【详解】(1)根据图像可以发现该元素的第三电离能显著增大,因此推测其为第二主族元素,而铍只有 4 个电子,不可能有第五电离能,因此只能为镁元素,其元素符号为mg ;(

29、2)将一个氧原子换成一个硫原子,因此的甲的化学式为2s o或2os,2so中硫原子是2sp杂化,考虑到等电子体的结构类似,因此2s o分子中心原子的杂化类型也为2sp;(3)根据分析,1mol 紫红色的物质中有2mol-cl位于外界,因此剩下的1mol-cl位于内界,其配离子的化学式为2+35co(nh ) cl,而 1mol 绿色的物质中有1mol-cl位于外界,因此剩下的2mol-cl位于内界,因此其配位数为4+26;(4)四个大球全部位于晶胞内部,因此按1 个来算,而位于顶点的氧原子按18来计算,位于棱心的氧原子按14来计算,位于面心的氧原子按12来计算,位于体心的氧原子按1 个来计算,

30、因此一共有1118+12+6+1=8842个氧原子,根据分析,一个晶胞内有4个 m 离子和 8 个氧离子,因此其化学式为2mo;分子内有4 个 m 和 8 个氧,因此一个晶胞的质量为ra4m +8 16gn,晶体的体积为3-213a10cm,代入m =v后化简即可得到3-21ar n a10-128m =4;把整个晶胞划分为8 个小方块,则1 号小球相当于左、上、后小方块的体心,2 号小球相当于右、下、后小方块的体心,因此其坐标为1 3 1(,)4 4 4。55 1s22s22p63s23p63d5 k2fe(scn)5 4 abd 11 sp3 255 +5 crno(3n+1)2- 【解析

31、: 5 1s22s22p63s23p63d5 k2fe(scn)5 4 abd 11 sp3255 +5 crno(3n+1)2-【解析】【分析】【详解】(1)氯原子核外电子数为17,每个电子的运动状态均不同,故氯原子核外有17 种不同运动状态的电子;氯原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,电子分布在1s、2s、2p、3s、3p这五个能级; fe 是 26 号元素,铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,铁原子失去 4s 能级 2 个电子,再失去3d 能级 1 个电子形成fe3+,故基态fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。(2)f

32、e3+与 scn-形成配位数为5 的配离子为 fe(scn)52-,根据电荷守恒可知配离子与k+形成的配合物的化学式为k2fe(scn)5;题给物质晶胞的18结构中, fe3+的个数为418=12,fe2+的个数为 418=12, cn-的个数为1214=3,根据电荷守恒:n(k+)+n(fe3+) 3+n(fe2+) 2=n(cn-),可得 n(k+)=12,故一个晶胞中的k+个数为12 8=4 ;(3)cu2+与乙二胺 (h2n-ch2-ch2-nh2)之间形成配位键,h2n-ch2-ch2-nh2中碳原子之间形成非极性键,不同原子之间形成极性键,所以选abd;单键为键,一个乙二胺分子中含

33、有11个 键,碳原子均饱和没有孤电子对,形成4 个 键,所以碳原子采取sp3杂化;(4) 根据铜晶胞为面心立方最密堆积,由边长可计算出晶胞的体积v=(361pm )34.7010-23cm3,根据 m= v=9.00 g?cm-34.7010-23cm3=4.2310-22g;由于一个铜晶胞中含有的铜原子数为818+612=4(个),每个铜原子的体积约为=2334.70 104cm=1.1810-23 cm3,则16d3=1.1810-23cm3,解得铜原子的直径d255pm ;(5)由阴离子结构可知,cr与o中形成5个价键,共用电子对偏向o,则cr的化合价为+5价,两个cro42-每共用一个

34、角顶氧原子,就少一个氧原子,所以由n(n1)个 cro42-通过角顶氧原子连续的链式,减少(n-1)个氧原子,微粒电荷不变,则由n(n1)个 cro42-通过角顶氧原子连续的链式结构的化学式为crno(3n+1)2-。【点睛】每个电子的运动状态均不同,核外有几个电子就有多少个运动状态不同的电子;体心立方堆积中,棱长a=22r;面心立方堆积中,棱长a=433r;六方最密堆积中底面边长a=b=2r。61s22s22p63s23p3 3 正四面体60 大于电负性 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,成键电子对之间的斥力解析: 1s22s22p63s23p

35、3 3 正四面体60 大于电负性 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,成键电子对之间的斥力增大,键角变大 pcl4+ sp3 pcl6-低于2334426.02 102 254 44 )xsin(或23344246.02 103x()【解析】【分析】(1) 根据元素符号,判断元素原子的核外电子数,再根据核外电子排布规律来写;(2) 白磷分子是正四面体结构,四个p原子位于正四面体顶点上,物质溶解性遵循相似相溶原理;(3)nh3中 n原子成 3 个 键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取 sp3型杂化,孤对电子对成键电子的排斥作用较强,氨气

36、分子空间构型是三角锥形,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;(4)pcl5是一种白色晶体,在恒容密闭容器中加热可在148液化,形成一种能导电的熔体,说明生成自由移动的阴阳离子,一种正四面体形阳离子是pcl4+和一种正六面体形阴离子是 pcl6-,即发生反应为:2pcl5=pcl4+pcl6-;(5) 晶胞中: p位于顶点和面心,数目为818+612=4,b位于晶胞内,数目为4,则磷化硼晶体的化学式为bp ,由于磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料,属于原子晶体,b-p 键和c-c键相比,键长大,则熔点低于金刚石;再根据=mv计算密度。【详解】(1)p

37、 元素为 15 号元素,原子核外有15 个电子,所以核外电子排布式为:1s22s22p63s23p3,p 轨道上是三个自旋方向相同的三个未成对电子;故答案为: 1s22s22p63s23p3;3;(2) 白磷分子是正四面体结构,四个p原子位于正四面体顶点上,所以键角是60,为非极性分子,相似相容原理可知,易溶于非极性溶剂中,二硫化碳为非极性溶剂,所以白磷在 cs2中的溶解度大于在水中的溶解度;故答案为:正四面体形;60;大于;(3)nh3中 n原子成 3 个 键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取 sp3型杂化杂化,孤对电子对成键电子的排斥作用较强,n-h之间的键角小于10928,所

38、以氨气分子空间构型是三角锥形,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,ph3的键角小于 nh3的键角;故答案为: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)pcl5是一种白色晶体,在恒容密闭容器中加热可在148液化,形成一种能导电的熔体,说明生成自由移动的阴阳离子,一种正四面体形阳离子是pcl4+和一种正六面体形阴离子是 pcl6-,即发生反应为:2pcl5=pcl4+pcl6-,已知 a、b两种微粒分别与ccl4、

39、sf6互为等电子体,则a为: pcl4+,pcl4+中 p没有孤电子对。含四个 键,所以原子杂化方式是sp3,b为: pcl6-;故答案为: pcl4+; sp3;pcl6-;(5) 磷化硼 (bp) 与金刚石对比,b、 p的原子半径大于c,则磷化硼 (bp) 中的键长大于金刚石,键能小于金刚石,故其熔点低于金刚石的熔点;根据磷化硼晶胞模型可知,1 个晶胞中含有 4 个硼原子, p=8 18+612=4,则 1mol 晶胞中含有4molbp,晶胞的棱长=22xsin54 44,则体积为=(22xsin54 44)3,=mv=2334426.02102254 44 )xsin(或23344246

40、.02 103x();故答案是:低于;2334426.02 102 254 44 )xsin(或23344246.02103x()。【点睛】等电子体是指价电子数和原子数(氢等轻原子不计在内)相同的分子、离子或原子团,a 、b两种微粒分别与ccl4、 sf6互为等电子体,cl、 f含有的价电子数相同,a与 c中均含有p,故 a为阳离子, b为阴离子。7sp3 杂化 nos 正四面体离子键、共价键和配位键乙醇分子极性比水分子极性弱,加入乙醇降低溶剂的极性,从而减小溶质的溶解度pcl4+ pcl6- 解析: sp3杂化 nos 正四面体离子键、共价键和配位键乙醇分子极性比水分子极性弱,加入乙醇降低溶

41、剂的极性,从而减小溶质的溶解度 pcl4+ pcl6-3a3 3b16x n【解析】【分析】(1)基态砷原子中,4p 轨道的 3 个电子要分占不同的轨道并且自旋状态相同;由雌黄分子结构示意图可知,每个砷原子与3 个硫原子形成3 个 键,由于其价电子数是5 个,所以该分子中砷原子有1 个孤电子对,根据价层电子对互斥理论,中心原子的价电子对数为4;(2)一般非金属性越强的元素的第一电离能也越大;so42-的价层电子对数为4,孤对电子数为 0,空间构型为正四面体;cu(nh3)4so4 h2o 晶体是一种配合物,其内界中心原子铜离子和配体氨分子之间形成配位键,氨分子内有极性键,外界硫酸根与内界之间形

42、成离子键;加入乙醇后析出cu(nh3)4so4 h2o 晶体的原因是乙醇分子极性比水分子极性弱,加入乙醇降低溶剂的极性;(3)a 微粒与 ccl4具有相同的空间构型和相似的化学键特征,所以a 与四氯化碳是等电子体,则 a 为 pcl4+,由质量守恒和电荷守恒可知b 为 pcl6;(4)由分摊法计算可得。【详解】(1)基态砷原子中,价电子排布式为4s24p3,根据洪特规则,4p 轨道的 3 个电子要分占不同的轨道并且自旋状态相同,所以其价电子共占用4 个原子轨道;由雌黄分子结构示意图可知,每个砷原子与3 个硫原子形成3 个 键,由于其价电子数是5 个,所以该分子中砷原子有 1 个孤电子对,根据价

43、层电子对互斥理论,中心原子的价电子对数为4,所以中心原子的杂化方式为sp3杂化,故答案为:4;sp3杂化;(2)一般非金属性越强的元素的第一电离能也越大,但是每个周期的a(s 轨道全满 )和a 族(p 轨道半充满 )元素因其原子结构的特殊性,其第一电离能高于相邻元素,所以n、o、s第一电离能由大到小的顺序是nos ; so42-的价层电子对数为4,孤对电子数为0,空间构型为正四面体;cu(nh3)4so4 h2o 晶体是一种配合物,其内界中心原子铜离子和配体氨分子之间形成配位键,氨分子内有极性键,外界硫酸根与内界之间形成离子键;加入乙醇后析出 cu(nh3)4so4 h2o 晶体的原因是乙醇分

44、子极性比水分子极性弱,加入乙醇降低溶剂的极性,从而减小溶质的溶解度,故答案为:nos ;正四面;离子键、共价键和配位键;乙醇分子极性比水分子极性弱,加入乙醇降低溶剂的极性,从而减小溶质的溶解度;(3)a 微粒与 ccl4具有相同的空间构型和相似的化学键特征,所以a 与四氯化碳是等电子体,则 a 为 pcl4+,由质量守恒和电荷守恒可知b 为 pcl6,故答案为:pcl4+;pcl6-;(4)该晶胞中含有4 个硼原子和4 个磷原子。如果把晶胞分成8 个相同的小立方,则硼原子恰好可以位于其中4 个小立方的体心,设晶胞的边长为2a,晶体中最近的硼原子和磷原子核间距为x cm,则 x32acm,所以

45、a2 33x,1 mol 该晶胞的体积为na(2a)3na(4 3x3 cm)3,磷化硼的摩尔质量为b g mol1,则 1 mol 该晶胞中含bp 4 mol,其质量为4b g,所以磷化硼晶体密度的表达式为3a3 3b16x ngcm3,故答案为:3a3 3b16x n。8p 3 sp2杂化平面三角形 no2- 乙醇分子间可形成氢键,沸点高 6 正八面体【解析】【分析】(1) 除了 ds 区外,区的名称来自按构造原理解析: p 3 sp2杂化平面三角形 no2-乙醇分子间可形成氢键,沸点高 6 正八面体【解析】【分析】(1)除了 ds 区外,区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号;第

46、二周期元素中,第一电离能比o 元素大的有n、f、ne 元素;(2)o3的中心原子的价层电子对个数=2+6222=3 且含有 1 个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断中心原子的杂化形式及其分子的 vsepr 模型,与其互为等电子体的离子中含有 3 个原子、价电子数是18;(3)形成分子间氢键的物质熔沸点较高;(4)fe2+的配位数为6;与 o2-紧邻的所有fe2+构成的几何构型为正八面体。【详解】(1)除了 ds 区外,区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号,o 原子最后通入的电子是 p 电子,所以o 元素位于p 区;第二周期元素中,第一电离能比o 元素大的有n、f、ne 元素,所以有

47、3 种元素;(2)o3的中心原子的价层电子对个数=2+6222=3 且含有 1 个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断中心原子的杂化形式为sp2杂化、其分子的 vsepr 模型为平面三角形,与其互为等电子体的离子中含有3 个原子、价电子数是18,与其互为等电子体的阴离子有no2-(合理即可 );(3)形成分子间氢键的物质熔沸点较高,乙醇能形成分子间氢键、甲醚不能形成分子间氢键,所以乙醇的熔沸点比甲醚高;(4)fe2+的配位数为6;与 o2-紧邻的所有fe2+构成的几何构型、与fe2+紧邻的所有o2-构成的几何构型相同,根据知,表中有标记的这几个离子形成正八面体,则与o2-紧邻的所有fe2+构成

48、的几何构型为正八面体。【点睛】考查原子杂化方式及分子的立体构型的判断,根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式,价层电子对个数=键个数 +孤电子对个数,键个数 =配原子个数,孤电子对个数 =12(a-xb),a 指中心原子价电子个数,x 指配原子个数,b 指配原子形成稳定结构需要的电子个数根据n 值判断杂化类型:一般有如下规律:当n=2,sp 杂化; n=3,sp2杂化; n=4,sp3杂化;中心原子的杂化类型为sp2,说明该分子中心原子的价层电子对个数是 3,无孤电子对数,空间构型是平面三角形。9电负性 o c,o原子不易提供孤电子对 8na 正四面体 ccl4 sp3 sp

49、2 非羟基氧的个数越多, cl 的正电性越高,导致clo h中 o的电子越向 cl 解析:电负性 oc,o 原子不易提供孤电子对 8na正四面体ccl4 sp3 sp2非羟基氧的个数越多,cl的正电性越高,导致cloh 中 o 的电子越向cl偏移,越容易电离出h+ 6 30375 102aa n【解析】【分析】(1)ni 元素原子核外有28 个电子,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2;(2)电负性越大,原子越不易提供孤电子对;ni 原子形成的4 个配位键属于 键, co与 n2互为等电子体,co分子结构式为co,co分子中含有1 个 键、 2 个 键;(3)1molc

50、lo4离子中有4mol键;原子总数相同、价层电子对总数相等的粒子互为等电子体;(4)碳酰肼中氮原子有一对孤电子对且形成3 个 键,碳原子形成3 个 键;(5)非羟基氧数目越多,中心元素的正电性越高,越容易电离出离子;以顶点 ni2+为参照,其周围等距且最近的氧离子处于棱心;由ni2+距离最近的o2之间的距离可计算晶胞参数,由晶胞参数计算晶胞体积v,由均摊法计算晶胞中ni2+和 o2的数目,可计算晶胞质量m,根据晶体密度 mv计算。【详解】(1)ni 元素原子核外有28 个电子,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2,外围电子排布图为;(2)电负性 oc,o 原子不易给出孤

51、电子对,配体co中提供孤电子对的是c原子。 ni 原子形成的 4 个配位键属于键, co与 n2互为等电子体,co分子结构式为co , co分子中含有 1 个 键、 2 个 键,故 ni(co)4中含有 8 个 键、 8 个 键, 1 mol 该配合物分子中 键数目为 8na;(3)1molclo4离子中有4mol键,其杂化方式为sp3,vsepr 模型是正四面体;原子总数相同、价层电子对总数相等的粒子互为等电子体,1molclo4离子有 5mol 原子,价电子为32,其等电子体为ccl4或 sif4等;(4)碳酰肼中氮原子有一对孤电子对,每个n 原子形成3 个 键,故杂化方式为sp3碳原子形

52、成 3 个 键,杂化方式为sp2;(5)hclo4中非羟基氧数目比hclo 的多, hclo4中 cl的正电性更高,导致cloh 中 o的电子向cl的偏移程度比hclo的大, hclo4更易电离出h+,酸性越强;以顶点 ni2+为参照,其周围等距且最近的氧离子处于棱心,可知ni2+的配位数为38146若晶胞中ni2+距离最近的o2之间的距离为a pm,则晶胞参数为2a pm2a1010cm,晶胞体积v(2a 1010)3cm3晶胞中ni2+数目为 818+4124,o2数目为1214+14,则晶胞的质量m(5916)4an,故晶胞密度mv30375 102aa ng?cm3。101s22s22

53、p63s23p63d9 n o s sp3 离子 2na cuso4和 cu(no3)2均为离子晶体, so42- 所带电荷比 no3- 大,故 cuso4 晶解析: 1s22s22p63s23p63d9 nos sp3离子 2na22c cuso4和 cu(no3)2均为离子晶体,so42-所带电荷比no3-大,故cuso4晶格能较大,熔点较高 a (14,14,14) cu 74% 【解析】【分析】(1)阳离子为 cu 2+,cu原子核外电子数为29,原子形成阳离子时,先失去高能层中电子,同一能层先失去高能级中电子;同主族自上而下元素第一电离能减小,n 元素原子2p 轨道为半充满稳定状态,

54、第一电离能高于同周期相邻元素的;(2)nh3中 n 原子形成3 个 n-h,含有 1 对孤对电子, vsepr模型为四面体;cu(nh3)4(no3)2由cu(nh3)42+与 no3-构成,是离子化合物;(3)cn-与 n2互为等电子体,cn-中 c、n 之间形成cn三键,三键含有1 个 键、 2 个 键;将 n 原子用碳原子与1 个单位负电荷替换可得到与cn-互为等电子体的一种离子;(4)离子电荷越多,晶格能越大,物质的熔点越高;(5)同种非金属元素之间形成非极性共价键,碘为分子晶体,碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力,晶胞中占据顶点和面心,碘分子的排列有2 种不同的取向;(6)晶胞

55、原子坐标参数a 为(0,0,0)、b 为(1,0,0)、c 为(12,12,12),如图坐标系中,a 为处于坐标系中的原点(定义为 o),则 c 处于晶胞体心位置,a、 d、c 的连线处于体对角线线上,且d 处于 a、c连线的中点位置,d 到晶胞左侧面距离为参数x,d 到晶胞前面的距离为参数y,d 到晶胞下底面距离为参数z;计算晶胞中白色球、黑色球数目,结合化学式确定代表的元素;金属铜是面心立方最密堆积方式,cu原子处于顶点与面心,顶点cu原子与面心cu 原子相邻,每个顶点为8 个晶胞共用,每个面为2 个晶胞共用;设cu 原子半径为 r,则晶胞棱长为22r,计算晶胞中cu 原子总体积,该晶胞中

56、cu 原子的空间利用率。【详解】(1)阳离子为 cu 2+,cu原子核外电子数为29,阳离子的基态核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d9;由元素周期律可知,同主族自上而下元素第一电离能减小,n 元素原子 2p 轨道为半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,故第一电离能为:nos;(2)nh3中 n 原子形成3 个 n-h,含有 1 对孤对电子,杂化轨道数目为4,vsepr模型为四面体,中心 n 原子采取sp3杂化; cu(nh3)42+与 no3-形成离子化合物,则cu(nh3)4(no3)2属于离子晶体;(3)cn-与 n2互为等电子体,cn-中 c、n 之间形成cn

57、三键,三键含有1 个 键、 2 个 键, 1mol cn-中含有的2mol键, 1mol cn-中含有的键数目为: 2na;将 n 原子用碳原子与 1 个单位负电荷替换可得到与cn-互为等电子体的一种离子:22c;(4)cuso4和 cu(no3)2均为离子晶体,so42-所带电荷比no3-大,故 cuso4晶格能较大,熔点较高;(5)a碘分子的排列有2 种不同的取向,在顶点和面心不同,2 种取向不同的碘分子以4 配位数交替配位形成层结构,故a 正确;b用均摊法计算:顶点碘分子个数加面心碘分子个数=818+612=4,因此平均每个晶胞中有 4 个碘分子,即有8 个碘原子,故b 错误;c碘晶体为

58、无限延伸的空间结构,构成微粒为分子,是分子晶体,故c错误;d碘晶体中的碘原子间存在i-i 非极性键,而晶体中碘分子之间存在范德华力,故d 错误;故答案为: a;(6)晶胞原子坐标参数a 为(0,0,0)、b 为(1,0,0)、c 为(12,12,12),如图坐标系中,a 为处于坐标系中的原点(定义为 o),则 c 处于晶胞体心位置,a、 d、c 的连线处于体对角线线上,且d 处于 a、c连线的中点位置,故d 到晶胞左侧面距离为14、到晶胞前面的距离为14,到晶胞下底面距离为14,故 d 的参数为 (14,14,14);晶胞中白色球数目=1+818=2,黑色球数目=4,二者数目之比为1:2,而化

59、学式为cu2o,故黑色球为cu 原子、白色球为o 原子,即 d 表示 cu 原子;金属铜是面心立方最密堆积方式,cu 原子处于顶点与面心,顶点cu原子与面心cu 原子相邻,每个顶点为8 个晶胞共用,每个面为2 个晶胞共用,设cu 原子半径为r,则晶胞棱长为22r,晶胞体积 =(22r)3,晶胞中cu 原子数目 =818+612=4,晶胞中cu原子总体积 =443r3,该晶胞中cu 原子的空间利用率是=33443(22 )rr 100%=74% 。【点睛】考查物质结构与性质,涉及元素周期律应用、核外电子排布、分子结构与性质、电离能、杂化轨道、等电子体、化学键、等电子体、晶体结构与性质、晶胞结构与

60、计算等知识,侧重重要的基础知识考查,需要学生熟练掌握基础知识,注意同周期第一电离能的异常情况。11正四面体形 ch4 、nh4 (bo2)nn- sp3、 sp2 氢键、共价键、范德华力【解析】【分析】(1)b位于周期表中第 2 周期,第a族,同周期主解析:正四面体形ch4、nh4(bo2)nn-sp3、 sp2氢键、共价键、范德华力2 1 13 3 2,【解析】【分析】(1)b位于周期表中第2 周期,第a族,同周期主族元素,随着原子序数的增大,第一电离能有增大的趋势,但第a族和第a族元素反常;(2)硼化合物是典型的缺电子结构化合物,h3bo3也属于缺电子化合物,可接受oh-的一对孤电子对形成

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