2021届高考三轮复习大题冲刺06物质的结构与性质（二）

2020-2021学年度高考三轮复习大题精练06物质的结构与性

质(二)

一、结构与性质

1.钛由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱以及高强度、

低密度，被美誉为“未来钢铁”口“战略金属”口

□1□基态钛原子核外共有种运动状态不相同的电子，价电子排布式

；与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有

—种。

□2□钛比钢轻、比铝硬，是一种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是

____________________□

□3UTiCLi是氧化法制取钛的中间产物。TiCL分子结构与CCL相同,在常温下都是液体。

TiCL分子的空间构型是UTi原子采取杂化方式；TiC14稳定性比

CCL,差，极易水解，试从结构分析其原因：C

口4□钙钛矿材料是一类有着与钛酸钙(CaTiO3)相同晶体结构的材料，这种奇特的晶体结

构让它具备了很多独特的理化性质，比如吸光性、电催化性等。CaTiCh晶体结构如图所

示。其中，A代表(写离子符号)，它的配位数是□

2.氢能被视为最具发展潜力的清洁能源:开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方

向。请回答下列问题：

口.化合物A(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料口可由六元环状物质(HB=NH)3通过如下

反应制得口3€：114+238=1\114)3+61120=3(202+6H小1\1注3。

(1)基态B原子的价电子排布式为EJB、C、N、0第一电离能由大到小的顺序

为CH4、氏0、C02的键角按照由大到小的顺序排列为。

(2)与(HB=NH)3互为等电子体的有机分子为(填分子式)。

□.氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键。

⑴印度尼赫鲁先进科学研究中心的Datta和Pati等人借助ADF软件对一种新型环烯类

储氢材料(Cl6s8)进行研究□从理论角度证明这种材料的分子呈平面结构(如图)「每个杂

环平面上下两侧最多可吸附10个H2分子。

①Cl6s8分子中C原子和S原子的杂化轨道类型分别为

②相关键长数据如表所示口

化学键C—SC=SCl6s8中碳硫键

键长/pm181155176

从表中数据看出IG6s8中碳硫键键长介于C-S键与C=S键之间□原因可能是

③Cl6s8与H2微粒间的作用力是。

⑵MgH2是金属氢化物储氢材料□其晶胞如图所示］该晶体的密度为ag-cm-3匚则晶胞的

体积为cm3(用含a、NA的代数式表示1NA表示阿伏加德罗常数的值)。

(1)献菁和献菁铜的结构如图：

口麻菁如图一中N原子的杂化方式为_,基态C原子中，核外电子占据最高能级的电

子云轮廓图为—形。

□酷菁铜如图二中元素的电负性由大到小的顺序为。

□用箭头标记出猷;菁铜中铜原子周围的配位键：N--cl—No—

/I、

(2)图三所示的物质结构中的B和0原子第一电离能较小是_,H3BO3晶体中硼原子个

数与极性键个数比为—oImolEhBCh分摊的氢键数为—。其晶体受热熔化时，克服的

微粒之间的相互作用为—。

图四图五

⑶如图四CaC2晶体中C；与0：互为等电子体，的电子式可表示为—：16g0；*中

含有的兀键数目为—oCaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似，但CaC2晶体中含有

哑铃形C；的存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C：

数目为—。假设阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的密度表达式为—。

(4)SiO2的硬度较大的主要原因是—。如图五为SiCh晶胞中Si原子沿Z轴方向在xy平

面的投影图(即俯视投影图)，其中氧原子略去，Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位

于Z轴的高度，则SiA与SiB的距离是—。

4.a、b、c、d、e、I是元素周期表中前四周期的元素,原子序数依次增大。A、b、e的

基态原子中均含有1个未成对电子，a的基态原子核外有2种不同能量的电子；e的最

高价氧化物对应的水化物能与其简单氢化物反应生成盐M；e的单质能与水剧烈反应，

d和e核外电子数相差8,1的基态原子中含有3个未成对电子，且成对的价电子个数与

未成对的价电子个数之比为2：1。回答下列问题：

(1)基态b原子的电子排布式为；e在元素周期表中的位置为；盐M的化

学式为o

(2)在元索周期表中，与(同周期且其基态原子与基态(原子具有相同未成对电

子数的元素有元素符号)。

(3)由a、d、f三种元素组成的化合物是目前应用最广泛的正极材料，该晶体的部分

结构及俯视图如下图所示。该材料的化学式为，下图结构中包含个晶胞

(填标号)。

A1B3C4

5.锂盐二氟草酸硼酸锂［LiBF2(C2O4)］是新型锂离子电池电解质，乙酸镒可用于制造离

子电池的负极材料。合成方法如下：

2H2C2O4+SiCl4+2LiBF4=2LiBF2(C2O4)+SiF4+4HCl

4Mn(NO3)2。6田0+26(CH3CO)2O=4(CH3COO)3Mn+8HNO2+3O2t+40CH3coOH

(1)Mn3,基态核外电子排布式为。

(2)草酸(HOOCCOOH)分子中碳原子轨道的杂化类型是,Imol草酸分子中含

有。键的数目为。

(3)与SiF4互为等电子体的阴离子的化学式为»

(4)CH3co0H易溶于水，除了它是极性分子外，还因为。

(5)镐的一种晶胞结构如图所示，镒晶体中每个铳原子距离最近的镒原子数目为

6.过渡金属钛、铜、锌等金属及其化合物在工业上有重要用途。

(1)基态钛原子和铜原子最外层电子数之比为。

(2)TiOSC)4溶液中加入H2O2可以生成稳定的［TiO(H2O2)］2+。已如S2cb的分子结构与H2O2

相似，第一电离能S)：/i(O)"S)(填"大于或小于")，原因是；沸点：

H2O2S2c12(填或"V”)，其原因是O

(3)超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，制备方法如下:

■关于[CU(NH3)4]SO4和NH4C11SO3中的阴离子相同之处为,不同之处为

(填标号)

A.中心原子的杂化轨道类型B.中心原子的孤电子对数

C.立体结构D.VSEPR模型

□与[CU(NH3)4]SO4外界离子互为等电子体的微粒是(任写一种)

(4)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、酸料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图

所示，

a为S2\b为Zn2+,其晶胞边长为apm,则晶体的密度为

g,cm"3[Mr(ZnS)=97,用含NA和a的代数式表示]。

7.中国药学家屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾新方法而获得2015年诺贝尔生理学奖。这

是中国本土培养的科学家首次获得诺贝尔奖。请回答下列有关问题：

(1)青蒿素的分子式为GsHMs,其组成中的三种元素的电负性有大大小排序是,

其中第一电离能最大元素基态原子的核外电子排布式为。

(2)在确定青蒿素结构的过程中，可采用KBH,作为还原剂，其制备流程如下：

o

h&一、:电期&NABH4K

①已知金属晶体Na的配位数为8,则其晶胞结构图符合图1的(选填字

母编号)，其堆积方式为(填名称)

②图2是NaH的晶胞结构，则NaH晶胞中Na的数目为,若该晶体密度为

Pg-cm-3,则晶胞中相距最近的两个Na.间的距离为cm(用含P、总的代数式

表示)。

③化合物B(OClh)：)中C的杂化轨道类型为,B(0CI1.0的空间构型为,

与其具有相同空间构型的分子和离子有、(分子或离职各写一种)。

④KBH,的电子式,晶体结构中存在的作用力有。

8.浙江师范大学的研究团队研究获得了一类具有高活性和选择性的钙钛矿光催化剂

(CsPbBr,-Ni(tpy)),这一■成果发表在2020年1月Chem.Mater.上。带有负电荷的

CsPbBn将带正电的Ni(tpy)固定在其表面，用于可见光驱动CCh还原。

(1)写出Ni基态原子的价电子排布图(轨道表达式)。

(2)C、N、0、Cs,Pb元素第一电离能由大到小的顺序是

(3)Ni(tpy)是二价阳离子，该离子中氮原子的杂化类型为,该离子结构中含

有(填字母)。

a.离子键b.配位键C.兀键d.氢键

(4)某些氧化物的熔点数据如下表所示:

氧化物

CO2Cs2OPbO

熔点/七-56.6490888

解释表中氧化物之间熔点差异的原因：。

(5)氮化钱是一种半导体材料。晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替，

顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。

①与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为；

②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，称作原子分数坐

标。若沿y轴投影的晶胞中所有原子的分布图如图，则2、3、4原子的分数坐标不可能

的是()

a.(0.75,0.25,0.25)b.(0.25,0.75,0.75)

c.(0.25,0.75,0.25)d.(0.75,0.75,0.75)

③GaN晶体中N和N的原子核间距为apm,GaN摩尔质量为Mg-mo「，阿伏加德

312

罗常数的值为NA,则GaN晶体的密度为gcm^(1pm=10-m)o

9.氮和磷元素的单质和化合物在农药生产及工业制造业等领域用途非常广泛，请根据

提示回答下列问题：

Q)科学家合成了一种阳离子为“Nsn+”，其结构是对称的，5个N排成“V”形，每个N

原子都达到8电子稳定结构，且含有2个氮氮三键：此后又合成了一种含有“用什”化学

式为“N&”的离子晶体，其电子式为其中的阴离子的空间构型为

(2)2001年德国专家从硫酸镀中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质，经测定，该物质

易溶于水，在水中以SCM2-和N4H44+两种离子的形式存在。N4H44+根系易吸收，但它遇

到碱时会生成类似白磷的N4分子，不能被植物吸收。1个N4H44+中含有_个。键。

(3)氨(NH3)和麟(PH3)是两种三角锥形气态氢化物，其键角分别为107。和93.6。，试分

析PH3的键角小于NH3的原因一。

(4)P4s3可用于制造火柴，其分子结构如图1所示。

图1

①P4s3分子中硫原子的杂化轨道类型为—o

②每个P4s3分子中含孤电子对的数目为—。

(5)某种磁性氮化铁的晶胞结构如图2所示，该化合物的化学式为—。若晶胞底边长

为anm,高为cnm,则这种磁性氮化铁的晶体密度为_g-cm~3(用含a、c和NA的式子表

示)

图2

（6）高温超导材料•，是具有高临界转变温度（Te）能在液氮温度条件下工作的超导材料。

高温超导材料镯钢铜氧化物中含有CM+。基态时Cu3+的电子排布式为[Ar]_；化合物中,

稀土元素最常见的化合价是+3,但也有少数的稀土元素可以显示+4价，观察下面四种

稀土元素的电离能数据，判断最有可能显示+4价的稀土元素是—（填元素符号）。

几种稀土元素的电离能（单位：kJmol1）

元素

11h1314

Sc（铳）633123523897019

Y（钩616118119805963

La（锢）538106718504819

Ce（铀）527104719493547

10.钾、氟及锌的相关化合物用途非常广泛。回答下列问题：

（1）基态锌原子的价电子排布式为;K、F、Zn的电负性从大到小的顺序

为。

（2）Zn与Ca位于同一周期且最外层电子数相等，钙的熔点与沸点均比锌高，其原因是

（3）OF2分子的几何构型为^中心原子的杂化类型为。

（4）KOH与03反应可得到KC>3（臭氧化钾）,KCh中除o键外,还存在;与O3-

互为等电子体的分子为（任写一种）。

（5）K、F、Zn组成的一种晶体结构如图所示淇晶胞参数为a=0.4058nm。

①晶胞中ZM+的配位数为个。

②晶胞中紧邻的两个F间的距离为（列出算式即可）nm。

③该晶体的密度为（列出算式即可，用NA表示阿伏加德罗常数的数值）g<nr3.

11.硒化亚铁纳米材料可用于肿瘤的光热治疗研究。回答下列问题：

（1）基态Fe原子与基态Se原子的未成对电子数之比为一。

（2）第四周期的主族元素中，第一电离能比Se大的元素有（填元素符号）。

(3)①SeO2分子中Se的杂化轨道类型为,与SeCh互为等电子体的离子有—(写出

一个即可)。

②HzSe可溶于水，而GeH4难溶于水，原因是。

(4)熔点大小比较：Fe_K,一种铁晶体的晶胞属于体心立方堆积，该晶胞中Fe的配位

数为—。

(5)FeSe为六方晶胞,结构如图所示。晶胞参数a=b，c(单位：nm),a、b夹角为60°,

阿伏加德罗常数的值为微粒半径分别为rrenm和rsenm,则FeSe晶胞中微粒的体积

占晶胞体积的百分率为—。(列式表示)

12.Fe、Cu、Cr都是第四周期过渡元素，回答下列问题。

(1)FeCb是一种常用的净水剂，C1元素的原子核外有一种不同运动状态的电子；有

一种不同能级的电子，基态Fe3+的电子排布式为_。

(2)实验室中可用KSCN或K“Fe(CN)6]来检验Fe3+。FeCb与KSCN溶液混合，可得

到配位数为5的配合物的化学式是—；K“Fe(CN)6]与Fe?+反应可得到一种蓝色沉淀

KFe[Fe(CN)6],该物质晶胞的:结构如图所示(K+未画出)，则一个晶胞中的K+个数为_«

8

(3元出+能与乙二胺(EhN—CH2—CH2—NH2)形成配离子如图：，

CH?—NHj—CH2

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

一个乙二胺分子中共有一个。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。则铜原子的直径约为_pm。

13.(化学——选修3：物质结构与性质)

有A、B、C、D四种元素。已知A原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物

在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大。B的基态原子占据两种形状的原子

轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同，B位于元素周期表的s区。C元素原子的

外围电子层排布式为nsn」npn」。D原子M能层为全充满状态，且核外的未成对电子只

有一个。请回答下列问题：

(1)ACb分子中A的杂化类型为.ACb分子的空间构型为—o

(2)某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如右图所示，该同学所画的电子排

布图违背了。

m

3Es

2ms2P

K

(3)A、B、C三元素原子第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)。C6o

分子中每个原子只跟相邻的3个原子形成共价键，且每个原子最外层都满足8电子稳定

结构，则C60分子中兀键的数目为o

(4)D的基态原子有一种能量不同的电子；D2+的价电子排布式为；下图

(填甲、乙或丙)表示的是D晶体中微粒的堆积方式。若该晶体中一个晶胞的边长为a

cm,则D晶体的密度为(写出含a的表达式，用NA表示阿伏加德罗常数的值)。

若D的原子半径为r,则D晶胞这种堆积模型的空间利用率为。(用含r的式子表

示，不需化简)

解0学

甲乙丙

14.过渡元素铁可形成多种配合物，如：[Fe(CN)6]'\Fe(OCN)「等。

(1)Fe”基态核外电子排布式为。

(2)尿素与氯化铁形成{Fe[CO(NH?)21e}CL配合物是一种高效有机催化剂。C、N、0三

种元素的电负性由大到小的顺序为,该配合物中n键和。键的个数比为

(3)研究表明用TiO2作光催化剂可将CN\CO、NzO、C此等氧化为N?、C02.下列说法

正确的是(选填序号)。

a.NQ呈直线形b.N的第一电离能比C小c.CO?和此均属于非极性分

子

d.以乩沸点比收乩低得多，主要是因为&H,相对分子质量小

(4)铁可形成多种功能性材料.右图为铁的一种高韧性、高耐磨性合金的晶体结构，其

化学式为___________

・*铁原子

。候原子

•碳原子

(5)纳米晶体M&Felh是一种贮氢容量大、价格低廉的储氢材料。/Fell。可由Mg和Fe

的粉末在友气氛中反应加热球磨制得，该反应分两步进行.第一步反应为Mg+H2i

MgH2,第二步反应的化学方程式为。

15.化合物Z是合成靶向治疗药Nilotinib的一种中间体，可由X、Y通过以下反应制得。

(1)X分子中，碳原子的杂化类型为

/^rN

(2)Y与W(HQNJ)互为同分异构体，但Y的沸点比W的沸点高，其主要原因

是

(3)Z中电负性最大的元素为(填元素符号)。

(4)CO；"的空间构型为(用文字描述)。

(5)CuI的晶胞如图所示。Cu+基态电子排布式为，一个Cui晶胞中I原子的数目为

16.氢气的生产、存储是氢能应用的核心。目前较成熟的生产、存储路线之一为：利用

甲爵(CH3OH)和H20在Cu/Zn—A1催化剂存在下生产H2,H2与Mg在一定条件下化合

制得储氢物质MgH2o

回答问题：

(1)根据原子核外电子排布特征

①AI在元素周期表中位于区(填“s”“p”“d”或“ds”)。

②基态Al原子的轨道表示式是。

③基态29CU原子的价层电子排布式是o

(2)组成CH30H分子的三种元素中，电负性最大的元素是。

II

I

(3)键能是衡量共价键稳定性的参数之一、甲醇的结构式为IIC(>-11(可看作甲烷

II

分子中的一个H原子被羟基取代的产物)。

①甲醇分子的键参数中有种键能数据。

②由甲醇与水分子中都含有H-0键，解释“甲醇为非电解质，而水为弱电解质”的原因

(4)作为储氢材料的MgH2,能发生水解反应产生氢气，该反应的化学方程式是«

17.非金属元素在化学中具有重要地位，请回答下列问题：

(1)下列氧原子轨道表达式中，能量最低的是区一(填字母)。

人口向皿Inhlt)BDE3由LtlLu11I

h2s2p2p,2p2*2p.

CDEia回皿IT口□①nwrm

(2)与S02分子互为等电子体的分子为―-

⑶Imrol含有◎键数目为。

(4)(NH4)3PO4中P的—杂化轨道与O的2p轨道形成—键。

(5)元素X与硒(Se)同周期，且该周期中X元素原子核外未成对电子数最多，则X在元

素周期表的位置_______o

(6)BF3与一定量的水形成晶体(H2O)2-BF3,结构式如下：

该晶体中各种微粒间的作用力不涉及(填序号)。.

a.离子键b.共价键c.配位键d.金属键e.氢键f.范德华力

(7)金刚石的晶胞如下所示，已知该晶胞边长为356.7pm,其密度为—g/cm\(写出计算

表达式即可)

18.铁、钻、银等金属及其化合物在科学研究和工业生产中应用十分广泛。回答下列问

题：

(1)Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂，据

此可判断Fe(CO)x晶体属于(填晶体类型)，若配合物Fe(CO)、的中心原子价电子

数与配体提供电子数之和为18,则*=_。

(2)NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69Pm

和78pm,则熔点NiO_FeO(填">,<或=")，原因是。

(3)NiAs的晶胞结构如图所示：

①Ni的配位数为—o

②若阿伏伽德罗常数的值为NA,晶体密度为pg-cm-3,则该晶胞中最近的Ni之间的距离

为cm。(写出计算表达式)。

19.储氯合金能有效解决氢气的贮在和输运问题，对大规模使用氢能具有重要的意义。

(1)银氢电池放电时的总反应为NiOOH+MH=Ni(OH)2+M,M表示储氢合金。Ni3+的价

层电子排布式为o

(2)用KF/HF溶液对储氢合金表面进行氟化处理，能改善合金的表面活性。

①HF与水能按任何比例互溶，原因是。

500℃

②已知KHB-KF+HF,KHF?晶体中的作用力类型有。

⑶用KBH4和NaH2P04处理储氢合金电极。KBH4中阴离子的空间构型是。

NaH2P04中阴离子中心原子的杂化类型是o

(4)某储氢合金的结构属六方晶系，晶体结构(底面夹角为60度)及俯视图分别如下图(a),

(b)所示，该储氢合金的化学式是(填最简式)。已知该储氢合金晶胞底边长为

a=0.5017nm,高为c=0.3977nm,设阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为

g•cmP(列出计算式)。

(bXRftffl

20.现有六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F为第四周期主族元素，

它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题(A〜F用实际的元素符号表

示)

元素相关信息

A元素的核外电子数和其电子层数相等，是宇宙中含量最丰富的元素

B空气中含量最多的元素

C地壳中含量最多的元素

D同周期中原子半径最小的元素

E元素的原子核外最高能层的P轨道半满

F元素的原子核外S电子与p电子的数目之比为2：3

(1)按电子排布，可把周期表划分为不同的区，上述六种元素中，A和B分别位于周期

表的

(2)基态D原子的核外电子排布式为

(3)B、C、D、E四种元素中，电负性从大到小的顺序为基态原子第一电离能最大的

是_。

(4)基态F原子核外电子的空间运动状态有一种。

21.已知①一⑩号元素在周期表中的位置如图。试回答下列问题：

••••・•a••■A•aa•丹•••■4•••*••••

⑤劭⑦

(1)上述元素中属于d区的有:

(2)②、③、④三种元素的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)。

(3)⑧号元素在元素周期表中的位置是,其原子核外未成对电子数为

,⑩号原子处于基态时核外电子排布式为,已知元素⑩和

⑦的电负性分别为L9和2.5,则⑩与⑦形成的化合物属于(填“离子”或“共

价”)化合物。

(4)③号元素原子与①号元素原子形成的原子个数比为1:3的分子X在①与④形成的

化合物Y中的溶解度很大，其主要原因是。

(5)④号和⑦号元素组成的原子个数比为3:1的-2价阴离子的空间构型、中心原子的

杂化类型分别是：,»

22.2019年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。TiS2,LiCoO2和LiMnO2

等都是他们研究锂离子电池的载体。回答下列问题：

(1)基态Ti原子的价层电子排布图为—。

(2)在第四周期d区元素中，与Ti原子未成对电子数相同的元素名称o

(3)金属钛的原子堆积方式如图所示，则金属钛晶胞俯视图为。

(4)已知第三电离能数据：b(Mn)=3246kJ-mol->,h(Fe)=2957kJmol'«锦的

第三电离能大于铁的第三电离能，其主要原因是o

(5)据报道，在MnO2的催化下，甲醛可被氧化成CO2,在处理含HCHO的废水或

空气方面有广泛应用。HCHO中键角CO2中键角(填“大于""小于''或"等于”)。

(6)Co3\Co?+能与NH3、比0、SCN-等配体组成配合物。

®1mol[Co(NH3)6产含mole键。

②配位原子提供孤电子对与电负性有关，电负性越大，对孤电子对吸引力越大。SCN-

的结构式为[S=C=N「，SCN-与金属离子形成的配离子中配位原子是(填元素

符号)。

(7)工业上，采用电解熔融氯化锂制备锂，钠还原TiCL(g)制备钛。已知：LiCl、

TiCL的熔点分别为605℃、-24℃,它们的熔点相差很大，其主要原因是»

(8)钛的化合物晶胞如图所示。

曝

晶胞截面图

图1图2图3

二氧化钛晶胞如图1所示，钛原子配位数为o氮化钛的晶胞如图2所示，图3

是氮化钛的晶胞截面图(相邻原子两两相切)。已知：NA是阿伏加德罗常数的值，氮化

钛晶体密度为dg-cm-3。氮化钛晶胞中N原子半径为pm。

23.铜、银等金属材料在现代社会中有着重要应用。请回答下列问题：

(1)铜在元素周期表中的位置为—，基态银原子的电子排布式为。

(2)氢氧化保可生成单质银的配合物：

Ni(OH)2+5CH3NC=(CH3NC)4Ni+CH3NCO+H2O。CH3NC的结构简式为

CH?一N呈C，1个CH3NC分子中。键的数目为—，兀键的数目为—oC、N、0三

种元素的第一电离能由大到小的顺序为—。

(3)据报道，只含镁、锲、碳三种元素的晶体具有超导性。该晶体的结构可看作由镁原子

和银原子在一起进行面心立方最密堆积，如图所示，晶体中每个镁原子周围距离最近的

银原子有个。晶体中镁、银、碳的原子个数比为。

・镁原子

O镣原子

•碳原子

24.Ni元素在生产、生活中有着广泛的应用。回答下列问题：

(1)基态Ni原子价层电子的排布式为

(2)科学家在研究金属矿物质组分的过程中，发现了Cu-Ni-Fc等多种金属互化物。确定

某种金属互化物是晶体还是非晶体最可靠的科学方法是对固体进行

⑶Ni能与类卤素(SCN)2反应生成Ni(SCN)2«Ni(SCN)2中，第一电离能最大的元素是

(SCN)2分子中，硫原子的杂化方式是◎键和兀键数目之比为

(4)[Ni(NH3)6](NO3)2中，不存在的化学键为_(填标号)。

a.离子键b.金属键c.配位键d.氢键e.共价键

(5)锲合金储氢的研究已取得很大进展。

①图甲是一种银基合金储氢后的晶胞结构示意图。该合金储氢后，含ImolLa的合金可

吸附H2的数目为

②Mg2NiH4是一种贮氢的金属氢化物。在Mg2NiH4晶胞中，Ni原子占据如图乙的顶点

和面心，Mg2+处于乙图八个小立方体的体心。Mg2+位于Ni原子形成的_(填“八面体空

隙”或“四面体空隙")。若晶体的密度为dg/cnP,Mg2NiH4的摩尔质量为Mg/moh则Mg2+

和Ni原子的最短距离为_nm(用含d、M、NA的代数式表示)。

25.铀外围电子排布(n-2)F(n-l)dins2是原子序数为58的一种最早有实际用途的稀土元

素，铀及其化合物的用途十分广泛。

(1)铺在元素周期表中的位置是；属于区元素。

⑵硝酸钵镀Ce(NH4)2(NO3)6中，N的杂化方式为；Ce、C、N、O的第一电离能

由大到小的顺序为。

(3)已知CeX3的熔点为CeF3：1460为CeCh：848□,CeBr3：732口、Ceh：760Q,依F、

Cl、Br、I顺序，从CeX3中化学键的离子性和共价性说明熔点的变化原因：

(4)铀的一种氧化物具有独特的晶体结构和较高的储存和释放氧的能力，可形成氧空位,

具有催化氧化性能，有着十分广阔的应用开发前景，其晶体结构如图所示：

这种铀的氧化物的化学式为;晶胞中氧离子的配位数为。

26.A、B、C、D、E、F为元素周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大，A与其

余五种元素既不同周期也不同主族，B的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,

C的氧化物是导致酸雨的主要物质之一，D原子核外电子有8种不同的运动状态，E的

基态原子在前四周期元素的基态原子中单电子数最多，F元素的基态原子最外能层只有

一个电子，其他能层均已充满电子。

(1)写出基态E原子的价电子排布式。

(2)A与C可形成CA3分子，该分子中C原子的杂化类型为,该分子的立体结

构为;C的单质与BD化合物是等电子体，据等电子体的原理，写出BD化合物的

电子式；A2D由液态形成晶体时密度减小，其主要原因是(用文字叙

述)。

(3)已知D、F能形成一种化合物，其晶胞的结构如图所示，则该化合物的化学式为

—;若相邻D原子和F原子间的距离为“cm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体

的密度为gpm、(用含“、NA的式子表示)。

。代表D•代表F

参考答案

1.223d24s23钛原子的价电子数比Al多，金属键更强正四面体

钛原子半径比碳大，Ti-Cl键比C-C1键的键长大、键能低，易断裂Ca2+12

【解析】

分析：口1口万原子价电子为3d4s电子，3d能级上有2个电子、4s能级上有2个电子；原

子核外有几个电子其电子就有几种运动状态；Ti位于第四周期，与钛同周期的所有元素的基

态原子中，Ti原子未成对电子数是2,未成对电子数与钛相同的元素有NUGeLJSe口

详解：LJ1□原子核外有几个电子其电子就有几种运动状态，Ti原子核外有22个电子，所以

其原子核外电子有22种运动状态；Ti原子价电子为3d4s电子，3d能级上有2个电子、4s

能级上有2个电子，其价电子排布式为3d24s2口口1Ti位于第四周期，与钛同周期的所有元

素的基态原子中，Ti原子未成对电子数是2,未成对电子数与钛相同的元素有NiDGeDSe

共3种U（2）钛硬度比铝大的原因是钛原子的价电子数比Al多，金属键更强；（3）TiCL的价

层电子对数=4+'x（4-4X1）=4,TiCLi分子中4个氯原子不在同一平面上，所以TiCl”的空间

2

构型为正四面体型；Ti原子采取sd杂化方式；钛原子半径比碳大，Ti-Cl键比C-C1键的

键长大、键能低，易断裂，故TiCL,稳定性比CCL差，极易水解：（4）由图可知，因在晶体

中T严位于顶点而O,一位于面心，所以CaTiO、晶体中每个Ti）与12个O,相邻，根据均摊

法计算，钙离子位于体心，则A代表Ca,它的配位数是12。

23

2.2s22PlN>O>C>BCO2>CH4>H2OC6H6sp,spCi6s8分子中的碳

52

硫键具有一定程度的双键性质范德华力—

aS

【分析】

比较第一电离能时，通常先看非金属性。一般情况下，非金属性越强，第一电离能越大，但

若遇到价层电子排布处于半满、全满或全空状态时，电子的能量低，第一电离能反常，但也

只比原子序数大1的元素的第一电离能大。

【详解】

.（1）B为5号元素，电子排布式为Is22s22pl则基态B原子的价电子排布式为2s22pi,B、

C、N、O的非金属性0>N>C>B,但由于N原子的2p轨道处于半满状态，电子的能量低，

第一电离能反常（比O大），所以第一电离能由大到小的顺序为N>O>C>B,CH4、H2O、

CO2的键角分别为109。2&、104.5。、180。，按照由大到小的顺序排列为CO2>CH4>H2O。

答案为：2s22p\N>O>C>B；CO2>CH4>H2O；

答案第1页，总25页

(2)(HB=NH)3分子式为N3B3H6,与苯互为等电子体，则互为等电子体的有机分子为C6H6。

答案为：C6H6；

□.(1)①Cl6s8分子中，C原子和S原子的价层电子对数分别为3和4,所以杂化轨道类型分

别为sp2、sp3。

②从表中数据看出，G6s8中碳硫键键长介于C-S键与C=S键之间，但不可能像苯一样形成

大兀键，所以只能从键长推出键能大小关系，从而得出原因可能是Cl6s8分子中的碳硫键具

有一定程度的双键性质。

③因为“每个杂环平面上下两侧最多可吸附10个H2分子“，则G6s8与H2微粒间的作用力是

范德华力。答案为：sp2、sp3;G6s8分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质；范德华力;

(2)从晶胞图中可以看出，晶胞中有8个Mg原子在顶点，1个Mg原子在体心，4个H原子

在面心，2个H原子在体内，所以每个晶胞中含Mg原子个数为8x：+l=2,含H原子个数

O

1(2x24+4xl)g/mol52

为4'7+2=4,该晶体的密度为ag-cm-3,则晶胞的体积为,,、代1=女尸cn?。

2ag/cm-x?molaN人

52

答案为:

a/

【点睛】

计算晶胞中所含原子数目时，利用原子所在位置，确定能被几个晶胞共用，从而得出在1

个晶胞中所占的份额。

、十/

3.sp2、sp3亚铃形N>C>H>Cu严一条一八B1：63NA分

子间作用力(或分子间氢键和范德华力)［：o：：O：］2+NA4

-i^-xlO30SiCh是空间网状结构的原子晶体里

Tb%2

【详解】

(I)□醐菁如图一中左上角的N原子有3个。键，有1对孤对电子，价层电子对数为4对，其

杂化方式为sp3,右上角的N原子有2个。键，有1对孤对电子，价层电子对数为3对，其

杂化方式为sp2,基态C原子中，核外电子占据最高能级为2P2,2p能级的电子云轮廓图为哑

铃形；故答案为：sp2、sp3；哑铃。

答案第2页，总25页

□电负性同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族，从上到下电负性逐渐减小，非金属越强，

电负性越大，因此猷;菁铜中元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H>Cu；故答案为：N

>C>H>Cuo

匚颜菁铜中铜原子左右的氮原子与铜形成极性键，而上下两个氮原子提供孤对电子，与铜形

v.V/

成配位键，因此用箭头标记出献普铜中铜原子周围的配位键为：尸一来一N、.故答案为：

灯一Cu——N

‘个

(2)同周期第一电离能呈增大的趋势，但HA族元素大于第HIA主族元素，第VA主族元素大

于第VIA主族元素，因此B和O原子第一电离能较小是B,根据H3BO3晶体结构，一个硼

原子连3个氧原子，每个氧原子连一个氢原子，因此硼原子个数与极性键个数比为1：6。

每个H3BO3中氧与另外三个H3BO3中氢形成分子间氢键，每个H3BO3中氢与另外三个H3BO3

中氧形成分子间氢键，因此每个H3BO3分摊的氢键数为3个，所以ImolJLBCh分摊的氢键

数为3NA。其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为分子间作用力(或分子间氢键

和范德华力)；故答案为：B；1：6；3NA;分子间作用力(或氢键和范德华力)。

(3)如图四CaC2晶体中C：与0片互为等电子体，根据C；-的电子式得出的电子式可表

示为［：O：♦O：］2+；16g物质的量为0.5moL因此含有的n键数目为NA。CaC2晶体

的晶胞结构与NaCl晶体的相似，但CaC2晶体中含有哑铃形C：的存在，使晶胞沿一个方

向拉长，说明一个方向和另外两个方向的距离不一样，因此CaC2晶体中1个Ca2+周围距离

最近的C：-数目为4而不是6。该晶胞中Ca2+的个数为12x」+l=4,C；的个数为

4

8x1+6xl=4,假设阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的密度

82

64g-moP1

2+

p=jn=_______"空__________:旦乂及仁阳生故答案沏O：］；

-12lo2

V(axlO°cm)xbxlO-cmabA^A

256w

xl0o

NA;4；2

ab/VA

答案第3页，总25页

(4)SiCh的硬度较大的主要原因是SiO2是空间网状结构的原子晶体。根据图中信息，可以将

晶胞分为8个小的立方体,SiB原子在左前上方立方体体心,SiA原子在左后下方立方体体心,

AB位置关系如图,Si/\与Sie原子在xy平面投影的距离为,，SiA与Sie

原子在XZ平面投影的距离为g,因此SiA与SiB的距离是血、:=字；故答案为：SiO2

是空间网状结构的原子晶体；-«

2

4.Is22s22