高考化学大题逐空突破系列（全国通用）02 物质结构与性质综合题型集训(2) （附答案解析）

PAGE物质结构与性质综合题型集训(2)1．硼材料及含硼化合物的用途非常广泛，如B(C6F5)3可代替Cu催化重氮化合物对杂环分子的修饰等。回答下列问题：(1)B、C、F的电负性由小到大的顺序为__________，Be、B、C是同周期相邻元素，第一电离能：C＞Be＞B，这是因为_________________________________________________(2)B(C6F5)3分子中所有原子________(填“能”或“不能”)处于同一平面；化合物[Ph3C][B(C6F5)4](Ph为苯基)的阳离子中与苯环相连的碳原子的杂化方式是____，阴离子中硼原子的杂化方式是________(3)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1molNH4BF4中含有________mol配位键(4)立方氮化硼硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如图所示。立方氮化硼属于________晶体，其中硼原子的配位数为__________。已知：立方氮化硼密度为dg·cm－3，B原子半径为xpm，N原子半径为ypm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中原子的空间利用率为_____________(列出化简后的计算式)2．硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面用途非常广泛。回答下列问题：(1)氨硼烷(H3NBH3)是目前最具潜力的储氢材料之一。①氨硼烷能溶于水，其原因是____________________________________________________②氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作用，称为双氢键，用“N—H…H—B”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是________A．苯和三氯甲烷B．LiH和HCNC．C2H4和C2H2D．B2H6和NH3③氨硼烷电池放电时的总反应为H3NBH3＋3H2O2=NH4BO2＋4H2O。写出负极电极反应_________________(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式，图(a)为一种无限长单链状结构的多硼酸根离子，其化学式为___________；图(b)为硼砂晶体中的阴离子，其中硼原子采取的杂化类型为________(3)硼氢化钠是一种常用的还原剂。其晶胞结构如图所示：①该晶体中Na＋的配位数为________，标注为“1”的Na＋的分数坐标为________②H3BO3分子中的O—B—O的键角________(填“大于”“等于”或“小于”)BHeq\o\al(－,4)中的H—B—H的键角③已知硼氢化钠晶体的密度为ρg·cm－3，NA代表阿伏加德罗常数的值，则a＝______(用含ρ、NA的代数式表示)④若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na＋被Li＋取代，得到的晶体的化学式为____________3．2020年我国“奋斗者”号载人潜水器成功进行万米海试，国产新型材料“钛”牛了！该合金中含钛、铁、镍、铂等十几种元素，具有高强度、高韧性。回答下列问题：(1)基态Ti原子的核外电子的空间运动状态有________种。TiF4的熔点(377℃)远高于TiCl4(－24.12℃)的原因是_______________________________________________________(2)邻二氮菲()中N原子可与Fe2＋通过配位键形成橙红色邻二氮菲亚铁离子，利用该反应可测定Fe2＋浓度，该反应的适宜pH范围为2～9，试解释选择该pH范围的原因：________________________________(3)Ni与Cu的第二电离能：Ni________Cu(填“>”或“<”)。含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Ni2＋与EDTA形成的螯合物的结构如图所示，1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有________个，其中提供孤电子对的原子为______________(写元素符号)(4)①Pt与NH3能够形成顺铂与反铂两种结构，如图所示，由此可判断中心原子Pt杂化方式肯定不是sp3杂化，理由是____________________________________________________________________________________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，称作原子的分数坐标。氯铂酸钾(K2PtCl6，式量为486)的立方晶胞结构如图所示，该晶胞中部分PtCleq\o\al(2－,6)、K＋的分数坐标为PtCleq\o\al(2－,6)(0,0,0)、Keq\o\al(＋,A)(0.25,0.75,0.25)、Keq\o\al(＋,B)(0.75,0.25,0.25)，其中A、B分别代表K＋的位置。找出距离PtCleq\o\al(2－,6)(0,0,0)最近的K＋__________(用分数坐标表示)。用NA表示阿伏加德罗常数的值，若实验测得氯铂酸钾的密度是dg·cm－3，则A、B两个K＋的距离为________pm(列出计算式即可)4．闪锌矿与纤锌矿的主要成分均为ZnS。在一定条件下ZnO与ZnS、Se共热可制备荧光材料ZnSe。回答下列问题：(1)基态Se原子的价电子排布式为________，基态Zn与S原子成对电子数之比为________(2)Zn、O、S、Se的电负性由大到小的顺序为________。制备ZnSe过程中会产生少量SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，其中S原子采用________杂化，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的立体构型为________形(3)ZnSe晶胞与ZnS晶胞相似(如图)，晶胞中距离最近的两个Se2－的距离为anm，请计算ZnSe晶胞的密度________g·cm－3(4)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，称作原子的分数坐标。ZnSe晶胞中部分原子的分数坐标为：A点Se2－(0，0，0)，B点Se2－的分数坐标为________。从该晶胞中找出距离B点Se2－最远的Zn2＋的位置________(用分数坐标表示)5．近年来，有机—无机杂化金属卤素钙钛矿作为优良的光电材料受到广泛研究和关注，回答下列问题：(1)Ca、Ti元素基态原子核外电子占据能级数之比为______________，与Ti处于同周期单电子数与Ti相同的元素还有__________种，Ca的前三级电离能数据分别为589.8kJ·mol－1、1145.4kJ·mol－1、4912.4kJ·mol－1，第三电离能增大较多的原因是_______________________________________________________________(2)卤族元素可与N和P元素形成多种稳定卤化物，其中NCl3的空间结构为________，P元素可形成稳定的PCl3和PCl5，而氮元素只存在稳定的NCl3，理由是________________________________________(3)Ti的配合物有多种。Ti(CO)6、Ti(H2O)eq\o\al(2＋,6)、TiFeq\o\al(2－,6)中的配体所含原子中电负性最小的是________；Ti(NO3)4的球棍结构如图，Ti4＋的配位数是________(4)研究表明，TiO2通过氮掺杂反应生成TiO2－aNb，能使TiO2对可见光具有活性，反应如图所示。已知TiO2晶胞为长方体，设阿伏加德罗常数的值为NA，TiO2的密度为________g·cm－3(列出计算式)。TiO2－aNb晶体中a＝________，b＝________6．氟硼铍酸钾是一种非线性光学晶体，我国是率先掌握通过非线性光学晶体变频来获得深紫外激光技术的国家。回答下列问题：(1)多个处于激发态1s22s13s1的铍原子，在回到基态的过程中，最多可发出________种不同波长的光(2)Be和B的第一电离能(I1)如表所示。I1(Be)＞I1(B)的原因是__________________I1/(kJ·mol－1)Be900B801(3)H3BO3在水溶液中存在解离反应：H3BO3＋H2OH＋＋[B(OH)4]－。[B(OH)4]－中存在配位键，其中B原子的杂化类型是________，从原子结构分析[B(OH)4]－中能形成配位键的原因是__________________________(4)氟硼酸钾是制备氟硼铍酸钾的原料之一。氟硼酸钾在高温下分解为KF和BF3，二者的沸点分别为1500℃、－101℃，KF的沸点远高于BF3的原因是_______________________________________________________(5)BeO晶体也是制备氟硼铍酸钾晶体的原料，其晶胞结构如图1所示。BeO晶胞中，O的堆积方式为________；设O与Be的最近距离为apm，用NA表示阿伏加德罗常数的值，则BeO晶体的密度为________g·cm－3(6)氟硼铍酸钾晶体为层片状结构，图2为其中一层的局部示意图。平面六元环以B—O和Be—O交织相连，形成平面网状结构，每个Be都连接一个F，且F分别指向平面的上方或下方，K＋分布在层间。则氟硼铍酸钾晶体的化学式为_____________7．ⅤA族元素及其化合物在生产、生活中用途广泛(1)①P4S3常用于制造火柴，P和S的第一电离能较大的是________②As4S4俗称雄黄，其中基态As原子的核外电子排布式为[Ar]________，有________个未成对电子③P、S、As电负性由大到小的顺序是________(2)NH3、PH3、AsH3中沸点最高的是________，其主要原因是__________________________________________(3)①白磷在氯气中燃烧可以得到PCl3和PCl5，其中气态PCl3分子的立体构型为________。②研究发现固态PCl5和PBr5均为离子晶体，但其结构分别为[PCl4]＋[PCl6]－和[PBr4]＋Br－，分析PCl5和PBr5结构存在差异的原因是________________________________________________________(4)锑酸亚铁晶胞如图所示，其晶胞参数分别为anm、bnm、cnm，晶胞的每个面互相垂直，则：①锑酸亚铁的化学式为________②晶体的密度为________g·cm－3(设NA为阿伏加德罗常数的值)8．海洋是元素的摇篮，海水中含有的大量元素在生产、生活、科学研究等多方面具有重要作用。回答下列问题：(1)写出基态溴原子的价电子排布式________，氟、氯、溴、氧四种元素中，电负性由大到小的顺序为________(填元素符号)(2)X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在Ieq\o\al(＋,3)离子。Ieq\o\al(＋,3)离子的几何构型为________，中心原子的杂化类型为________(3)C原子可以形成多种有机物，如图所示是一种吡啶和一种嘌呤的结构，两种分子中所有原子都在一个平面上①1mol吡啶分子中含有σ键数目是________NA②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大，解释原因_______________________________________________③分子中的大π键可以用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)。该吡啶和嘌呤中都含有大π键，则该吡啶中的大π键表示为________(4)CaF2可用于冶金、化工和建材等很多行业，为立方晶胞，结构如下图所示：①“原子坐标参数”可表示晶胞内部各原子的相对位置，已知A、B两点的原子坐标参数如图所示，则C点的“原子坐标参数”为(________，________，eq\f(1,4))②已知晶胞参数为0.5462nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则其密度为________g·cm－3(列出计算式即可)9．铁、钴均为第四周期Ⅷ族元素，它们的单质及化合物具有广泛用途。回答下列问题：(1)基态Co2＋中成单电子数为________。Fe和Co的第三电离能I3(Fe)________I3(Co)。(填“＞”“＜”或“＝”)(2)化学上可用EDTA测定Fe2＋和Co2＋的含量。EDTA的结构简式如图所示。①EDTA中电负性最大的元素是________，其中C原子轨道杂化类型为________②EDTA存在的化学键有________a．离子键b．共价键c．氢键d．σ键e．π键f．配位键(3)将1molCoCl3·4NH3溶于水中，加入足量AgNO3溶液生成1molAgCl沉淀。则CoCl3·4NH3中配离子的化学式为_________；已知孤电子对与成键电子的排斥作用大于成键电子对与成键电子的排斥作用，试判断NH3分子与钴离子形成配合物后H—N—H键角________。(填“变大”“变小”或“不变”)(4)一种铁氮化合物具有高磁导率，其结构如图所示已知晶体的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA①该结构中单纯分析铁的堆积，其堆积方式为________②该铁氮化合物的化学式为________③计算Fe(Ⅱ)构成正八面体的体积为________cm310．(1)铜银合金是优质的金属材料，其晶胞与铜晶胞类似，其中Ag位于顶角，Cu位于面心，如图1所示。①该铜银合金的化学式是_________②已知该铜银晶胞的参数为acm、晶体密度为ρg·cm－3，则阿伏加德罗常数(NA)为________mol－1(用代数式表示，下同)③若Ag、Cu的原子半径分别为bcm、ccm，则该晶胞中原子空间利用率φ＝________(2)ZnF2具有金红石型四方结构，KZnF3具有钙钛矿型立方结构，两种晶体的晶胞结构如图2所示：①ZnF2和KZnF3晶体(晶胞顶角为K＋)中，Zn2＋的配位数之比为________。②若NA表示阿伏加德罗常数的值，则ZnF2晶体的密度为________g·cm－3(用含a、c、NA的代数式表示)。③KZnF3晶胞中A离子的坐标参数为(0，0，0)，B离子的坐标参数为(1，0，0)，C离子的坐标参数为(0，1，0)，则D离子的坐标参数为________11．工业上制备纯碱的原理为：NaCl＋CO2＋NH3＋H2O=NH4Cl＋NaHCO3，请回答下列问题：(1)上述反应体系中出现的几种短周期元素中，第二周期元素原子半径由大到小的顺序是_______________(2)反应体系中出现的非金属元素，可形成多种化合物，其中和铵根离子空间构型相同，且属于有机物的电子式是________，该分子为________(填“极性”或“非极性”)分子(3)有人设想冰的晶胞也应该类似于金刚石，但实际较为复杂，可能是因为氢键较弱而导致饱和性和方向性，很难被严格执行，有文献报道，氨晶体中每个氢原子都形成氢键，则每个氨分子与周围________个氨分子通过氢键相结合(4)化合物FeF3熔点高于1000℃而Fe(CO)5的熔点却低于0℃，FeF3熔点远高于Fe(CO)5的原因可能是_____________________________________________________________________________(5)氧元素可分别与Fe和Cu形成低价态氧化物FeO和Cu2O。①FeO立方晶胞结构如图甲所示，则Fe2＋的配位数为______，与O2－紧邻的所有Fe2＋构成的几何构型为_____②Cu2O立方晶胞结构如图乙所示，若O2－与Cu+之间最近距离为apm，则该晶体的密度为______g·cm－3(用含a、NA的代数式表示，NA代表阿伏加德罗常数的值)12．钛酸锌锂(Li2ZnTi3O8)是锂离子电池电极材料的一种，具有循环性能良好、安全性能优异、结构性能稳定的优点，可以通过TiO2、Li2CO3、(CH3COO)2Zn·2H2O等原料，采用高温固相法合成。请回答下列问题：(1)基态Ti原子的价电子排布式为________，第四周期的基态原子中，未成对电子数与基态Ti原子相等的元素有________(填元素符号)(2)CH3COO－中含有的σ键和π键的个数比为________；在Li2CO3中，三种元素的第一电离能从大到小的顺序是________________(3)Ti与Zn晶体中原子堆积形式相同，两者半径大小相近：Ti(144.8pm)、Zn(133.3pm)，但金属Ti的熔点(1660℃)比Zn(419.53℃)高得多，原因是_________________________________________________________________(4)某六方晶系的一种钛钡矿石的晶胞如图所示，距离晶胞内的钛原子最近的氧原子有________个，Ti原子可看成填充在周围的氧原子组成的正八面体空隙中，则其O—Ti—O的键角为________(填度数)。设该六方晶胞的棱长分别记为acm、bcm、ccm，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶胞密度的表达式为____________g·cm－313．Fe、Co、Ni是几种重要的金属元素。请回答下列问题：(1)基态Ni原子的价电子排布式为________(2)Ni(CO)4常温下为无色液体，沸点：42.1℃，熔点：－19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂。推测Ni(CO)4是________(填“极性”或“非极性”)分子。(3)实验室常用KSCN溶液或苯酚()检验Fe3＋①第一电离能：N________(填“>”或“<”)O②苯酚中碳原子杂化类型为________(4)配位化合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中心原子Co的配位数为________，配位原子为________(5)已知Ni可以形成多种氧化物，其中一种NixO晶体的晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷导致x＝0.88，晶胞参数为anm，则晶体密度为______________g·cm－3(NA表示阿伏加德罗常数的值，只需列出表达式)【物质结构与性质综合题型集训(2)】答案1．(1)B＜C＜F同周期从左往右，第一电离能呈逐渐增大的趋势，Be为2s2为全充满稳定结构，第一电离能比B大(2)能sp2sp3(3)2(4)原子(共价)4eq\f(πx3＋y3dNA,75×1030)×100%解析：(4)立方氮化硼硬度仅次于金刚石，晶体类型类似于金刚石，是原子(共价)晶体，晶体中每个N原子连接4个B原子，晶胞中N原子数为4，B原子数＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，氮化硼化学式为BN，所以晶胞中每个B原子连接4个N原子，即硼的配位数为4，晶胞质量m＝eq\f(25×4,NA)g＝eq\f(100,NA)g，V＝eq\f(m,ρ)＝eq\f(\f(100,NA),d)cm3＝eq\f(100,dNA)cm3。N、B原子总体积V1＝4×eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(4πx·10－103,3)＋\f(4πy·10－103,3)))＝eq\f(4π,3)·(x3＋y3)·10－30cm3。晶胞中原子的空间利用率eq\f(V1,V)×100%＝eq\f(\f(4π,3)·x3＋y3·10－30cm3,\f(100,dNA)cm3)×100%＝eq\f(πx3＋y3dNA,75×1030)×100%2．(1)①氨硼烷和水之间可以形成氢键②BD③H3NBH3＋2H2O－6e－=NHeq\o\al(＋,4)＋BOeq\o\al(－,2)＋6H＋(2)[BO2]eq\o\al(n－,n)(或BOeq\o\al(－,2))sp2、sp3(3)①8(1，eq\f(1,2)，eq\f(3,4))②大于③eq\r(3,\f(76,ρNA))×107④Na3Li(BH4)4解析：(1)②在苯和三氯甲烷分子中H原子都显正电性，因此不存在双氢键，A不符合题意；在LiH中H显负电性，而在HCN中H显正电性，因此二者之间存在双氢键，B符合题意；在C2H4和C2H2中H原子都显正电性，因此不存在双氢键，C不符合题意；在B2H6中H显负电性，在NH3中H原子都显正电性，因此二者之间存在双氢键，D符合题意。(2)图(a)是一种链状结构的多硼酸根离子，从图可看出，每个BOeq\o\al(2－,3)单元，都有一个B，有一个O完全属于这个单元，剩余的2个O分别为2个BOeq\o\al(2－,3)单元共用，所以B∶O＝1∶(1＋2×eq\f(1,2))＝1∶2，所以化学式为[BO2]eq\o\al(n－,n)或BOeq\o\al(－,2)；从图(b)是硼砂晶体中阴离子的环状结构可看出B原子杂化类型为sp2、sp3。(3)①以上底面面心Na＋研究，与其配位的BHeq\o\al(－,4)处于晶胞的顶点、晶胞上半部前后侧面的面心，还有处于上面晶胞下半部左右侧面的面心，即该晶体中Na＋的配位数为8；根据坐标原点及标注为“1”的Na＋的位置，可知该Na＋的分数坐标为(1，eq\f(1,2)，eq\f(3,4))；③在一个晶胞中含有Na＋的数目为6×eq\f(1,2)＋4×eq\f(1,4)＝4，含有的BHeq\o\al(－,4)的数目为1＋8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,2)＝4，则根据在晶胞位置可知，若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na＋被Li＋取代，则其中含有的Na＋离子数目为4×eq\f(1,2)＋4×eq\f(1,4)＝3，含有的Li＋数目为2×eq\f(1,2)＝1；含有的BHeq\o\al(－,4)的数目为1＋8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,2)＝4，因此该晶体化学式为Na3Li(BH4)4。3．(1)12TiF4晶体为离子晶体，TiCl4晶体为分子晶体(2)当H＋浓度高时，邻二氮菲中的N优先与H＋形成配位键，导致与Fe2＋配位能力减弱；若OH－浓度较高时，OH－与Fe2＋反应，也会影响与邻二氮菲配位(3)<6N、O(4)①若Pt以sp3杂化轨道成键，分子应为四面体结构，则不存在顺铂和反铂同分异构现象②(0.25,0.25,0.25)eq\f(\r(2),2)×eq\r(3,\f(4×486,dNA))×1010解析：(4)②距离PtCleq\o\al(2－,6)(0,0,0)最近的K＋(0.25,0.25,0.25)；由题意Keq\o\al(＋,A)(0.25,0.75,0.25)，而晶胞边长为1，一个晶胞有4个PtCleq\o\al(－,6)，8个K＋，设棱长为acm，一个晶胞质量为eq\f(4×486,NA)g，体积为a3cm3，故d＝eq\f(4×486,a3NA)g·cm－3，a＝eq\r(3,\f(4×486,dNA))cm＝eq\r(3,\f(4×486,dNA))×1010pm，Keq\o\al(＋,A)(0.25,0.75，0.25)、Keq\o\al(＋,B)(0.75,0.25,0.25)，AB＝eq\f(\r(2),2)acm，则A、B两个K＋的距离为eq\f(\r(2),2)×eq\r(3,\f(4×486,dNA))×1010pm。4．(1)4s24p415∶7(2)O＞S＞Se＞Znsp3三角锥(3)eq\f(144\r(2)×1021,a3NA)(4)(1，1，1)(0.25，0.25，0.25)解析：(1)Se元素位于第四周期ⅥA族元素，其价电子排布式为4s24p4，Zn为30号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，有15对成对电子，S为16号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，有7对成对电子，所以基态Zn与S原子成对电子数之比为15∶7。(2)O、S、Se为同主族元素，同主族元素自上而下电负性减弱，Zn为金属元素，电负性较小，所以四种元素电负性由大到小的顺序为O＞S＞Se＞Zn。SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))中心S原子的价层电子对数为3＋eq\f(6＋2－3×2,2)＝4，所以S原子采取sp3杂化，有一对孤电子对，所以为三角锥形。(3)距离最近的两个Se2－的距离即为面对角线长的一半，所以晶胞的棱长为eq\r(2)anm，则晶胞的体积＝(eq\r(2)a×10－7)3cm3，根据晶胞结构可知晶胞中含有4个Zn2＋，化学式为ZnSe，所以Se2－的个数也为4，则晶胞的质量为eq\f(（65＋79）×4,NA)g，所以密度为eq\f(\f(（65＋79）×4,NA)g,（\r(2)a×10－7）3cm3)＝eq\f(144\r(2)×1021,a3NA)g·cm－3。(4)据图可知B到三个坐标轴的距离均为棱长，所以坐标为(1，1，1)，距离B点Se2－最远的Zn2＋即A、B连线上的Zn2＋，其距离三个坐标轴的距离均为棱长的四分之一，所以坐标为(0.25，0.25，0.25)。5．(1)6∶73因为Ca2＋已经达到稳定结构，再失去1个电子属于内层电子，原子核吸引力更强，所以I3突然增大(2)三角锥形N元素L层最多4个轨道，所以不易生成NCl5(3)H8(4)eq\f(4×48＋16×2,NAm2n×10－30)eq\f(5,8)eq\f(3,16)解析：(4)根据TiO2的晶胞结构，Ti原子在晶胞的8个顶点、4个面心、1个体心，晶胞含有Ti原子的个数为4，O原子8个在棱上、8个在面上、2个在体内，O原子个数为8，则1mol氮掺杂反应后，有3个氧空穴，O原子6个在棱上、6个在面上、1个在体内，O原子的个数b＝eq\f(3,16)。6．(1)3(2)Be的核外电子排布为1s22s2，为全满稳定结构，第一电离能更大(3)sp3杂化B原子存在空轨道，O原子有孤电子对(4)KF为离子晶体，BF3是分子晶体，离子晶体的沸点高于分子晶体(5)面心立方最密堆积eq\f(75\r(3),16a3NA)×1030(6)KBe2BO3F2解析：(1)1s22s13s1的铍原子中电子占有三个不同的轨道，具有不同的能量，跃迁可以发出三种波长的光。(2)Be的核外电子排布为1s22s2，为全满稳定结构，第一电离能更大，而B的核外电子排布为1s22s22p1。(3)[B(OH)4]－中B与4个O原子形成σ键，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论可知，B为sp3杂化，B原子的核外电子排布为1s22s22p1，2p能级上有空轨道，[B(OH)4]－中的O原子有孤电子对，故两者能够形成配位键。(4)KF为离子晶体，沸腾时破坏的是离子键，BF3是分子晶体，沸腾时破坏的是分子间作用力，离子键的键能远远大于分子间作用力，所以KF的沸点远高于BF3的。(5)由图1可以看出面心均有O原子，顶点各有一个O原子，所以O原子的堆积方式为面心立方最密堆积，根据均摊法可知，一个晶胞中O原子数目为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，Be原子数目为4，晶胞的质量为eq\f(4×16＋4×9,NA)g＝eq\f(100,NA)g，Be与O之间最近距离为体对角线长的eq\f(1,4)，则边长为eq\f(4a,\r(3))×10－10cm，则ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(\f(100,NA)g,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4a,\r(3))×10－10cm))\s\up12(3))＝eq\f(75\r(3),16a3NA)×1030g·cm－3。(6)由图2可知，每个六边形中有2个Be，1个B，3个O，2个F，然后根据化合价代数和为零，可得氟硼铍酸钾晶体的化学式为KBe2BO3F2。7．(1)①P②3d104s24p33③S>P>As(2)NH3NH3分子间存在氢键(3)①三角锥形②Br－半径较大，无法形成[PBr6]－(4)①Fe(SbO3)2②eq\f(792,abc×10－21NA)解析：(1)①P元素3p能级半满，更稳定，第一电离能大于相邻元素，所以第一电离能较大的是P。②As元素为33号元素，第四周期第ⅤA族，原子核外电子排布为[Ar]3d104s24p3，核外有4p轨道上3个未成对电子。③非金属性：S>P>As，所以电负性：S>P>As。(2)PH3、AsH3分子间只存在范德华力，而NH3分子间还存在氢键，所以NH3沸点最高。(3)①PCl3中心P原子价层电子对数为3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，含孤电子对，所以立体构型为三角锥形。②Br－半径较大，而Cl－半径较小，所以P周围可以容纳6个Cl－，而无法容纳6个Br－，无法形成[PBr6]－。(4)①据图可知一个晶胞中含有Sb原子的个数为8×eq\f(1,4)＋2＝4，O原子的个数为4×eq\f(1,2)＋10＝12个，Fe原子的个数为8×eq\f(1,8)＋1＝2，所以锑酸亚铁的化学式为Fe(SbO3)2。②晶胞的质量为eq\f(122×4＋16×12＋56×2,NA)g＝eq\f(792,NA)g，晶体的体积为abcnm3＝abc×10－21cm3，所以晶体的密度为eq\f(\f(792,NA)g,abc×10－21cm3)＝eq\f(792,abc×10－21NA)g·cm－3。8．(1)4s24p5F>O>Cl>Br(2)V形sp3(3)①10②孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，斥力大③Πeq\o\al(6,5)(4)①eq\f(3,4)eq\f(3,4)②eq\f(4×78,NA×（0.5462×10－7）3)解析(1)溴的原子序数为35，核外电子排布为2、8、18、7，价电子排布式为：4s24p5，F、Cl、Br为同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，O和F为同周期元素，从左到右电负性逐渐增强，再结合氧化物ClO2，O为负价可知O的电负性大于Cl，可得电负性由强到弱为：F>O>Cl>Br；(2)Ieq\o\al(＋,3)离子中心I原子的价层电子对数＝eq\f(7＋2－1,2)＝4，有一对孤电子对，空间构型为V形，中心碘原子采用sp3杂化；(3)①单键为σ键，双键中有一条是σ键，一条是π键，由结构可知，1mol吡啶分子中含有σ键数目为10mol，即10NA；②根据VSEPR理论，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对对成键电子对之间的斥力，导致电子对与成键电子对之间的夹角减小；③吡啶为平面结构，N形成3个共价键，未参与成键的p轨道有一对电子，参与形成离域大π键，每个C原子留有一个p轨道，轨道上留有一个单电子形成大π键，所以吡啶环形成5中心6电子的离域大π键：Πeq\o\al(6,5)；(4)①内部的8个F－形成小立方体结构，该小立方体的棱长等于晶胞棱长的eq\f(1,2)，故图中C到左侧面距离等于晶胞棱长的eq\f(3,4)，即为参数x，到前平面距离为晶胞棱长的eq\f(3,4)，即为参数0，到下底面距离等于晶胞棱长eq\f(1,4)，即为参数z，故C的坐标参数为(eq\f(3,4)，eq\f(3,4)，eq\f(1,4))；②由晶胞结构可知8个钙离子位于顶点，6个位于面心，个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，8个氟离子位于体内，则晶胞的质量为：eq\f(4×78,NA)g，晶胞的边长为0.5462nm，晶胞体积为：(0.5462×10－7)3cm3，晶胞的密度＝eq\f(4×78,NA×（0.5462×10－7）3)g·cm－3。9．(1)3＜(2)①Osp2、sp3②bde(3)[Co(NH3)4Cl2]＋变大(4)①面心立方堆积②Fe4N③eq\f(119,3ρ·NA)解析：(1)基态Co原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，则Co2＋基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d7(或[Ar]3d7)，所以Co2＋中成单电子数为3。Fe2＋的最外层电子排布式为3s23p63d6，铁元素失去的第三个电子是3d6上的电子，而3d6容易失去一个电子形成比较稳定的3d5半满状态，而Co2＋的价电子排布式为3d7，失去的第三个电子是3d7上的电子，没有3d6容易，故I3(Fe)＜I3(Co)。(2)①结构中含有C、H、O、N元素，同周期主族元素，从左到右，电负性逐渐增大，故电负性最大的元素是O，其中C的杂化类型有sp2、sp3；②EDTA的化学键中，单键均为共价键中的σ键，存在羧基中的碳氧双键还含有π键，故答案为bde。(3)1molCoCl3·4NH3只生成1molAgCl，则1molCoCl3·4NH3中有1molCl－为外界离子，钴的配位数为6，则配体为NH3和Cl－，此配合物结构的化学式为[Co(NH3)4Cl2]Cl，配离子的化学式为[Co(NH3)4Cl2]＋，氨气分子中N原子有1对孤电子对，而形成配合物后没有孤电子对，配位键N—Co的成键电子对相比NH3中的孤电子对对N—H的排斥力变小，故NH3分子与钴离子形成配合物后H—N—H键角变大。(4)①晶胞中Fe原子位于顶点和面心位置，所以晶胞中铁的堆积方式为面心立方最密堆积。②晶胞中Fe原子数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，N原子位于体心，数目1个，所以氮化铁的化学式Fe4N。③晶胞中Fe原子数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，N原子数目为1，氮化铁的化学式Fe4N，则晶胞质量m＝eq\f(238,NA)g，若晶胞边长为acm，则晶胞质量m＝ρV＝ρa3g＝eq\f(238,NA)g，a3＝eq\f(238,ρ·NA)，Fe(Ⅱ)围成的八面体相当两个正四棱锥，底面为正方形，对角线长为晶胞边长、并且两对角线相互垂直、S底＝eq\f(1,2)a2cm2，正四棱锥的高等于eq\f(1,2)acm，根据V锥＝eq\f(1,3)S底h＝eq\f(1,3)×eq\f(1,2)a2×eq\f(1,2)acm3＝eq\f(a3,12)cm3，八面体体积＝2V锥＝eq\f(a3,6)cm3＝eq\f(119,3ρ·NA)cm3。10．(1)①AgCu3(或Cu3Ag)②eq\f(300,a3ρ)③eq\f(4π（3c2＋b3）,3a3)×100%(2)①1∶1②eq\f(2.06×1023,NAa2c)③eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(1,2)，\f(1,2)))解析：(1)①6个铜原子位于立方体面心，8个银原子位于顶角，则该晶胞含eq\f(1,2)×6＝3个铜原子、8×eq\f(1,8)＝1个银原子，所以该铜银合金的化学式为AgCu3或Cu3Ag。②AgCu3的摩尔质量为300g·mol－1，根据ρ＝eq\f(m,V)得ρg·cm－3＝eq\f(300g·mol－1,NA×（acm）3)，所以NA＝eq\f(300,a3ρ)mol－1。③晶胞中原子空间利用率＝eq\f(原子总体积,晶胞体积)×100%＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3×\f(4,3)πc3＋\f(4,3)πb3))cm3,（acm）3)×100%＝eq\f(4π（3c3＋b3）,3a3)×100%。(2)①ZnF2晶胞中，白色球表示的离子数目为1＋8×eq\f(1,8)＝2，黑色球表示的离子数目为2＋4×eq\f(1,2)＝4，故白色球表示Zn2＋、黑色球表示F－，则Zn2＋的配位数为6。KZnF3晶胞中，灰色球表示的离子数目为8×eq\f(1,8)＝1， 黑色球表示的离子数目为6×eq\f(1,2)＝3，白色球表示的离子数目为1，则白色球表示Zn2＋，Zn2＋的配位数为6，故ZnF2和KZnF3晶体中Zn2＋的配位数之比为1∶1。②ZnF2晶胞中相当于含有2个“ZnF2”，晶胞的质量＝eq\f(2×103,NA)g，晶胞的体积＝a×10－7cm×a×10－7cm×c×10－7cm＝a2c×10－21cm3，则晶体的密度＝eq\f(\f(2×103,NA)g,a2c×10－21cm3)＝eq\f(2.06×102