2024年高考化学一轮复习第一部分专题22物质结构与性质练习含解析

PAGE1-专题22物质结构与性质1．(2024·全国卷Ⅰ)[化学——选修3：物质结构与性质]在一般铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要材料。回答下列问题：(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是________(填标号)。A．[Ne] B．[Ne]C．[Ne] D．[Ne](2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是________、________。乙二胺能与Mg2＋、Cu2＋等金属离子形成稳定环状离子，其缘由是_________________________________________________，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。(3)一些氧化物的熔点如下表所示：氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔点/℃1570280023.8－75.5说明表中氧化物之间熔点差异的缘由：______________________________________________________________。(4)图a是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式积累，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图b是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x＝________pm，Mg原子之间最短距离y＝________pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是________g·cm－3(列出计算表达式)。答案(1)A(2)sp3sp3乙二胺的两个N供应孤对电子给金属离子形成配位键Cu2＋(3)Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO>Li2O，分子间作用力(相对分子质量)P4O6>SO2(4)eq\f(\r(2),4)aeq\f(\r(3),4)aeq\f(8×24＋16×64,NAa3×10－30)解析(1)依据影响电离能大小的因素(有效核电荷数、微粒半径和电子层结构)可知，A中电离最外层一个电子所需能量最大。(2)乙二胺中N、C原子价层电子对数均为4，均采纳sp3方式杂化。乙二胺中氮原子有孤对电子，Mg2＋、Cu2＋存在空轨道，两者易形成配位键。由于半径Cu2＋＞Mg2＋，Cu2＋的配位数比Mg2＋大，故乙二胺与Cu2＋形成的协作物更稳定。(3)晶体的熔点凹凸与晶体类型以及晶体微粒间的作用力有关。Li2O、MgO是离子晶体，离子晶体的晶格能大小影响了晶体熔点的凹凸，晶格能越大，晶体熔点越高；P4O6、SO2为分子晶体，分子晶体的熔点凹凸取决于分子间作用力的大小，分子间作用力越大，晶体熔点越高。(4)由图b可知，立方格子面对角线长为eq\r(2)apm，即为4个Cu原子直径之和，则Cu原子之间最短距离为eq\f(\r(2),4)apm。由图b可知，若将每个晶胞分为8个小立方体，则Mg原子之间最短距离y为晶胞内位于小立方体体对角线中点的Mg原子与顶点Mg原子之间的距离(如右上图所示)，即小立方体体对角线长的一半，则y＝eq\f(a,2)pm×eq\r(3)×eq\f(1,2)＝eq\f(\r(3),4)apm。由图a可知，每个晶胞含Mg原子8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＋4＝8个，含Cu原子16个，则MgCu2的密度ρ＝eq\f(8×24＋16×64,a×10－103NA)g·cm－3。2．(2024·全国卷Ⅱ)[化学——选修3：物质结构与性质]近年来我国科学家发觉了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe­Sm­As­F­O组成的化合物。回答下列问题：(1)元素As与N同族。预料As的氢化物分子的立体结构为________，其沸点比NH3的________(填“高”或“低”)，其推断理由是_________________。(2)Fe成为阳离子时首先失去____________轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋价层电子排布式为____________。(3)比较离子半径：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。图中F－和O2－共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1－x代表，则该化合物的化学式表示为________；通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们的关系表达式：ρ＝________g·cm－3。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，例如图1中原子1的坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))，则原子2和3的坐标分别为________、________。答案(1)三角锥形低NH3分子间存在氢键(2)4s4f5(3)小于(4)SmFeAsO1－xFxeq\f(2[281＋161－x＋19x],a2cNA×10－30)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，0，\f(1,2)))解析(1)AsH3和NH3为等电子体，NH3为三角锥形，因此AsH3也为三角锥形。因为NH3分子间存在氢键，所以AsH3的沸点比NH3低。(2)Fe的价层电子排布式为3d64s2，成为阳离子时首先失去的是4s轨道的电子。Sm3＋是Sm原子失去3个电子形成的，Sm的价层电子排布式为4f66s2，失去3个电子时，首先失去6s轨道上的2个电子，再失去4f轨道上的1个电子，因此Sm3＋的价层电子排布式为4f5。(3)O2－和F－的核外电子层结构相同，F－的核电荷数大，因此F－的半径小。(4)由题图可知，As、Sm都在晶胞的面上，该晶胞中As的原子个数＝4×eq\f(1,2)＝2，Sm的原子个数＝4×eq\f(1,2)＝2，Fe在晶胞的棱上和体心，Fe的原子个数＝1＋4×eq\f(1,4)＝2，F－和O2－在晶胞的顶点和上下底面，F－和O2－的个数和＝2×eq\f(1,2)＋8×eq\f(1,8)＝2，已知F－和O2－的比例依次为x和1－x，所以该物质的化学式为SmFeAsO1－xFx。1个晶胞的质量＝eq\f(2[281＋161－x＋19x],NA)g，晶胞的体积＝a2c×10－30cm3，所以晶胞的密度＝eq\f(2[281＋161－x＋19x],a2cNA×10－30)g·cm－3。依据图1中原子1的坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))，可看出原子2的z轴为0，x、y轴均为eq\f(1,2)，则原子2的坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))；原子3的x、y轴均为0，z轴为eq\f(1,2)，则原子3的坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，0，\f(1,2)))。3．(2024·全国卷Ⅲ)[化学——选修3：物质结构与性质]磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、平安性高等特点，文献报道可采纳FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题：(1)在周期表中，与Li的化学性质最相像的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。(2)FeCl3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________。(3)苯胺()的晶体类型是________。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0℃)、沸点(110.6℃)，缘由是________________。(4)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是________；P的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键。(5)NH4H2PO4和LiFePO4属于简洁磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种困难磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为________(用n代表P原子数)。答案(1)Mg相反(2)4(3)分子晶体苯胺分子之间存在氢键(4)Osp3σ(5)(PnO3n＋1)(n＋2)－解析(1)在周期表中存在“对角线”关系的元素化学性质相像，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等，所以与Li的化学性质最相像的邻族元素是Mg。Mg元素基态原子核外M层上只有3s轨道上2个自旋状态相反的电子。(2)在蒸汽状态下FeCl3以双聚分子存在，即分子式为Fe2Cl6；每个Fe原子与3个Cl原子形成共价键，还可以供应空轨道与另1个Cl原子供应的孤对电子形成配位键，结构式可表示为或；由结构式可知，Fe的配位数为4。(3)苯胺是有机化合物，属于分子晶体。由于苯胺分子中N原子电负性大、原子半径小，易形成分子间氢键N—H…N，导致熔、沸点比相对分子质量相近的甲苯高。(4)元素的非金属性越强，电负性越高，非金属性：H＜P＜N＜O，故在N、H、P、O四种元素中电负性最高的是O。POeq\o\al(3－,4)中价层电子对数为eq\f(5＋3,2)＝4，实行sp3杂化方式，杂化轨道与配位原子只能形成σ键，故与O原子的2p轨道形成σ键。(5)由题给焦磷酸根离子、三磷酸根离子的结构式可看出，多磷酸盐中存在POeq\o\al(3－,4)结构单元，n个POeq\o\al(3－,4)结构单元共用(n－1)个O原子，则O原子总数为4n－(n－1)＝3n＋1，离子所带电荷数为－(n＋2)，故通式为(PnO3n＋1)(n＋2)－。4．(2024·湖北八校高三联考)[化学——选修3：物质结构与性质]KIO3是一种重要的无机化合物，可作食盐中的补碘剂。回答下列问题：(1)基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形态为__________。K和Cr位于同一周期，且核外最外层电子排布式相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr的低，缘由是____________________________________________________________________。(2)K＋与Cl－具有相同的核外电子排布式，r(K＋)小于r(Cl－)，缘由是____________________________________________________________________。(3)KIO3中阴离子的空间构型是________，中心原子的杂化方式为________。(4)由于碘是卤素中原子半径较大的元素，可能呈现金属性。下列事实能够说明这个结论的是________(填序号)。A．已经制得了IBr、ICl等卤素互化物和I2O5等碘的氧化物B．已经制得了I(NO3)3、I(ClO4)3·H2O等含I3＋的化合物C．碘易溶于KI等碘化物溶液，形成Ieq\o\al(－,3)D．I4O9是一种碘酸盐(5)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为anm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。与K紧邻的O的个数为________。已知阿伏加德罗常数的值为NA，则KIO3的密度为____________________(列式表示)g·cm－3。(6)若KIO3晶胞中处于左下角顶角的K原子的坐标参数为(0,0,0)，位于下底面面心位置的O原子的坐标参数为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))，在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，设左下角顶角的I原子的坐标参数为(0,0,0)，则K原子的坐标参数为________。答案(1)N球形K的原子半径比Cr的原子半径大且价电子数少，金属键较弱(2)K＋的核电荷数较大(3)三角锥形sp3(4)BD(5)12eq\f(39＋127＋16×3,NA·a×10－73)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(214,NA·a×10－73)))(6)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))解析(1)基态K原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，所以核外电子占据的最高能层的符号为N；K原子最外层4s轨道上电子的电子云轮廓图形态为球形；K的原子半径比Cr的原子半径大且价电子数少，金属键较弱，故K的熔沸点比Cr的低。(2)具有相同核外电子排布的离子，核电荷数越大，半径越小，故r(K＋)小于r(Cl－)。(3)IOeq\o\al(－,3)中I的成键电子对数为3，孤电子对数为eq\f(7＋1－3×2,2)＝1，故中心I原子的价层电子对数为4，I原子采纳sp3杂化，IOeq\o\al(－,3)的空间构型为三角锥形。(4)IBr、ICl、I2O5为共价化合物，这些化合物中都不存在单个碘原子的阳离子，所以不能依据这些事实证明碘元素呈金属性，A项错误；I(NO3)3、I(ClO4)3·H2O等化合物中含I3＋，碘呈＋3价，体现金属性，B项正确；碘易溶于KI等碘化物溶液，形成Ieq\o\al(－,3)，但不存在单个碘原子的阳离子，C项错误；盐I4O9可表示为I(IO3)3，存在单个碘原子的阳离子，D项正确。(5)K、O构成面心立方结构，K的配位数为12；该晶胞中K的个数为8×eq\f(1,8)＝1，I的个数为1，O的个数为6×eq\f(1,2)＝3，则晶体密度为eq\f(39＋127＋16×3,NA·a×10－73)g·cm－3或eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(214,NA·a×10－73)g·cm－3))。(6)依据KIO3的化学式及晶胞结构可知KIO3的另一晶胞结构中I处于顶角，O处于棱心，K处于体心，则K原子的坐标参数为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))。5．(2024·辽宁五校协作体高三联考)[化学——选修3：物质结构与性质]铁、钴、镍具有相像的性质，在化学上称为铁系元素。回答下列问题：(1)LiCoO2、LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。基态Co原子核外电子排布式为________，第四电离能I4(Co)________(填“>”或“<”)I4(Fe)，POeq\o\al(3－,4)的空间构型为________。(2)铁系元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等金属羰基协作物。与CO互为等电子体的分子和离子分别为________和________(各举一种，填化学式)；在CO分子中，σ键与π键数目之比为________。(3)铁与K2O、(环戊二烯)在隔绝空气条件下共热可制得二茂铁[Fe(C5H5)2]。在环戊二烯中，C原子的杂化轨道类型为________。二茂铁熔点为446K，不溶于水，易溶于乙醚、苯、乙醇等有机溶剂，373K即升华；从各种性质看，它是典型的________化合物。(4)铁单质的积累方式有两种，其剖面图分别如图a、b所示。在图a所示积累方式里，铁原子的半径为rpm，则其晶胞棱长为________cm。在图b所示积累方式里，铁原子的总体积与晶胞体积的比值为________(用含圆周率π的代数式表示)。答案(1)[Ar]3d74s2<正四面体(2)N2CN－1∶2(3)sp2和sp3共价(4)eq\f(4,\r(3))r×10－10eq\f(\r(2),6)π解析(1)Co原子核外有27个电子，由构造原理可写出其核外电子排布式为[Ar]3d74s2；Fe原子失去3个电子后，3d能级处于较稳定的半充溢状态，而Co失去4个电子后3d能级才达到半充溢状态，即I4(Co)<I4(Fe)。POeq\o\al(3－,4)的中心原子P与4个O形成正四面体结构。(2)CO分子价电子数为10，与其互为等电子体的分子和离子分别为N2和CN－。CO与N2互为等电子体，二者结构相像，即CO分子中含有碳氧三键，其中σ键与π键数目之比为1∶2。(3)环戊二烯中双键碳原子为sp2杂化，单键碳原子为sp3杂化。由二茂铁的物理性质可推断其属于分子晶体，是典型的共价化合物。(4)题图a为体心立方积累，体对角线长为4rpm，设晶胞棱长为xpm，则(eq\r(2)x)2＋x2＝(4r)2，解得x＝eq\f(4,\r(3))r，即晶胞棱长为eq\f(4,\r(3))r×10－10cm。题图b为面心立方最密积累，晶胞中含Fe原子个数为eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,2)×6＝4，Fe原子的体积为4×eq\f(4,3)πr3pm3，晶胞中面对角线长为4rpm，则晶胞的棱长为2eq\r(2)rpm，其体积为(2eq\r(2)r)3pm3，则晶胞中Fe原子的总体积与晶胞体积的比值为eq\f(4×\f(4,3)πr3,2\r(2)r3)＝eq\f(\r(2),6)π。6．(2024·广州高三调研测试)[化学——选修3：物质结构与性质]FeSe、MgB2等超导材料具有广袤的应用前景。(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为__________________，基态Se原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。(2)向FeSe中嵌入吡啶()能得到具有优异性能的超导材料。吡啶中氮原子的杂化类型为________；该分子内存在________(填标号)。A．σ键B．π键C．配位键D．氢键(3)将金属锂干脆溶于液氨，得到具有很高反应活性的金属电子溶液，再通过系列反应可制得FeSe基超导材料Li0.6(NH2)0.2(NH3)0.8Fe2Se2。①NHeq\o\al(－,2)的空间构型为________。②液氨是氨气液化的产物，氨气易液化的缘由是______________________。(4)MgB2的晶体结构如图所示。B原子独立为一层，具有类似于石墨的结构，每个B原子四周都有________个与之等距离且最近的B原子；六棱柱底边边长为acm，高为ccm，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为_______g·cm－3(列出计算式)。答案(1)哑铃(或纺锤)(2)sp2杂化AB(3)①V形②氨分子间存在氢键，分子间作用力较强，简洁液化(4)3eq\f(46×3,NA×\f(3\r(3),2)×a2c)解析(1)基态Fe原子核外有26个电子，电子排布式为[Ar]3d64s2，价层电子的电子排布图为。Se为第四周期ⅥA族元素，价电子排布式为4s24p4，电子占据的最高能级为4p，电子云轮廓图为哑铃(或纺锤)形。(2)吡啶中氮原子有一对孤对电子，杂化轨道数为2＋1＝3，故氮原子的杂化类型为sp2杂化。该分子内存在σ键、π键。(3)①NHeq\o\al(－,2)中N的孤电子对数为eq\f(5＋1－1×2,2)＝2，NHeq\o\al(－,2)的空间构型为V形。(4)依据石墨的结构知每个B原子四周有3个与之等距离且最近的B原子。该晶胞中Mg的个数为12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＝3，B的个数为6，该晶胞的体积为3个相同的平行四面体的体积之和，每个平行四面体的体积为acm×eq\f(\r(3),2)acm×ccm＝eq\f(\r(3),2)a2ccm3，故该晶体的密度为eq\f(24＋11×2×3,NA)g÷eq\f(3\r(3),2)a2ccm3＝eq\f(46×3,NA×\f(3\r(3),2)×a2c)g·cm－3。7．(2024·西安五校高三联考)[化学——选修3：物质结构与性质]建立航母须要大量的新型材料。航母的龙骨要耐冲击，航母的甲板要耐高温，航母的外壳要耐腐蚀。(1)镍铬钢抗腐蚀性能强，基态铬原子的价电子排布式为____________，同一周期中与基态Ni原子有相同的未成对电子数目的原子有________(填数字)种。(2)航母甲板涂有一层耐高温的材料，结构如图所示。其中O原子杂化方式为________杂化，元素C、O、F、Si的电负性由大到小的依次为__________________。(3)海洋是元素的摇篮，海水中含有大量卤族元素。①依据下表数据推断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是________(填元素符号)。元素氟氯溴碘第一电离能/(kJ·mol－1)1681125111401008②依据价层电子对互斥理论，预料ClOeq\o\al(－,4)的空间构型为________。③已知HClO3酸性强于HClO，从结构上分析其缘由是______________________________________________________________。(4)海底金属软泥是在海洋底覆盖着的一层红棕色沉积物，隐藏着大量的资源，含有硅、氧化铁、锰、锌等。Zn2＋与S2－形成的一种晶体的晶胞结构如图所示(灰球表示Zn2＋，白球表示S2－)。则该晶胞中六个面心的离子围成的立体图形为______________。已知该晶体的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶胞中Zn2＋和S2－之间的最短距离为体对角线长度的eq\f(1,4)，则该晶胞中S2－和Zn2＋之间的最短距离为______________________nm。(写出计算式即可)答案(1)3d54s13(2)sp3F>O>C>Si(3)①I②正四面体③HClO3中氯原子的正电性高，使Cl—O—H结构中O原子上的电子向Cl原子偏移，使其更简洁电离出H＋(4)正八面体eq\f(\r(3),4)×eq\r(3,\f(388,ρNA))×107解析(1)基态Cr原子核外有24个电子，核外电子排布式为[Ar]3d54s1，故价电子排布式为3d54s1。基态Ni原子核外有28个电子，电子排布式为[Ar]3d84s2,3d轨道上有2个未成对电子，同一周期中与基态Ni有相同的未成对电子数目的原子的核外电子排布式分别为[Ar]3d24s2、[Ar]3d104s24p2、[Ar]3d104s24p4，共3种。(2)O原子成键电子对数为2，孤电子对数为2，故杂化轨道数为4，杂化类型为sp3。依据电负性的递变规律，可知电负性：F>O>C>Si。(3)①由表格数据可知，I的第一电离能最小，最简洁失去1个电子生成较稳定的单核阳离子。②ClOeq\o\al(－,4)中Cl无孤对电子，成键电子对数为4，故空间构型为正四面体。(4)前、后、左、右四个面心的离子处于同一平面，上、下两个面心的离子与前、后、左、右四个面心的离子之间的距离相等，故该晶胞中六个面心的离子围成的立体图形为正八面体。该晶胞中含有Zn2＋个数为4，S2－个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，即该晶胞中有4个ZnS；设晶胞的棱长为acm，则ρg·cm－3×(acm)3＝eq\f(65＋32×4,NA)g，解得a＝eq\r(3,\f(388,ρNA))，晶胞体对角线长度为eq\r(3)×eq\r(3,\f(388,ρNA))cm，该晶胞中Zn2＋和S2－之间的最短距离为体对角线的eq\f(1,4)，则该晶胞中S2－和Zn2＋之间的最短距离为eq\f(1,4)×eq\r(3)×eq\r(3,\f(388,ρNA))cm＝eq\f(\r(3),4)×eq\r(3,\f(388,ρNA))cm＝eq\f(\r(3),4)×eq\r(3,\f(388,ρNA))×107nm。8．(2024·武汉市高三调研)[化学——选修3：物质结构与性质]磷及其化合物与人们的健康和生产生活亲密相关。请回答下列问题：(1)基态磷原子价电子轨道表示式为______________，其第一电离能比硫的________(填“大”或“小”)。(2)羟基磷灰石[Ca(PO4)3OH]是牙齿中的重要矿物质，其中羟基(—OH)中氧原子的杂化方式为________，POeq\o\al(3－,4)的空间构型为____________，该化合物所含元素电负性最大的是________。(3)P4O6的分子结构中只含有单键，且每个原子的最外层都满意8电子结构，则该分子中含有的共价键数目是________。(4)磷酸和亚磷酸(H3PO3)是磷元素的两种含氧酸。亚磷酸与NaOH反应只生成NaHPO3和NaH2PO3两种盐，则H3PO3的结构式为________________________，其为________元酸，缘由是__________________________________。(5)磷酸分子间脱水可生成多磷酸，其某一钙盐的结构如下图所示：由图推知该多磷酸钙盐的通式为________。(6)磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，晶胞如图所示，其密度为ρg/cm3，设NA是阿伏加德罗常数的值，则磷原子的配位数为______，晶胞参数为________pm。答案(1)大(2)sp3正四面体O(3)12(4)二一个H3PO3分子中只有两个羟基，含氧酸羟基上的氢易电离(5)(CaP2O6)n(6)4eq\r(3,\f(168,ρNA))×1010解析(1)P是15号元素，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，其价电子排布式为3s23p3，所以基态磷原子价电子轨道表示式为；由于其最外层的3p能级电子处于半充溢的稳定状态，所以失去一个电子比16号元素S难，须要的能量高，故其第一电离能比硫的大。(2)—OH中氧原子的价层电子对数为eq\f(6＋2,2)＝4，所以氧原子按sp3方式杂化；POeq\o\al(3－,4)中P原子价层电子对数为4＋eq\f(5＋3－2×4,2)＝4，没有孤电子对，故POeq\o\al(3－,4)为正四面体结构；依据元素的非金属性越强，元素的电负性越大，Ca、P、O、H四种元素中O的非金属性最强，O元素的电负性最大。(3)P原子最外层有5个电子，能够与3个O原子形成3对共用电子对，O原子最外层有6个电子，可以与2个P原子形成2对共用电子对，要使分子中每个原子都达到8电子稳定结构，其结构式为，可见分子中含有的共价键为12个。(4)亚磷酸与NaOH溶液发生酸碱中和反应只生成NaHPO3和NaH2PO3两种盐，羟基H原子能电离产生H＋，说明H3PO3分子中含有2个—OH，它属于二元酸，由于P最外层有5个电子，则H3PO3的结构式为(5)由图推知该多磷酸钙盐最小的重复单元是CaP2O6，所以该多磷酸钙盐的通式为(CaP2O6)n。(6)依据晶胞结构可知每个B原子被四个距离相等且最近的P原子包围，每个P原子被四个距离相等且最近的B原子包围，所以P原子的配位数是4；在一个晶胞中含有的P原子数目为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，在一个晶胞中含有的B原子数目为4×1＝4，即1个晶胞中含有4个BP，晶胞的质量是m＝eq\f(4×42,NA)g＝eq\f(168,NA)g，由于晶胞密度为ρg/cm3，所以晶胞的体积为eq\f(m,ρ)＝eq\f(\f(168,NA)g,ρg/cm3)＝eq\f(168,ρNA)cm3，所以晶胞参数为eq\r(3,\f(168,ρNA))cm＝eq\r(3,\f(168,ρNA))×1010pm。9．(2024·佛山市高三教学质量检测)[化学——选修3：物质结构与性质]碳、氮、铜形成的单质及它们形成的化合物有重要探讨和应用价值，回答下列问题：(1)邻氨基吡啶的铜协作物在有机不对称合成中起催化诱导效应，其结构简式如图所示。①基态Cu原子的价电子排布式为________，在元素周期表中铜位于________区(填“s”“p”“d”或“ds”)。②C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的依次为________。③邻氨基吡啶的铜协作物中，Cu2＋的配位数是________，N原子的杂化类型为________。(2)C60是富勒烯族分子中稳定性最高的一种，N60是将来的火箭燃料，二者结构相像。①有关C60和N60的说法中正确的是________。A．C60和N60均属于分子晶体B．N60的稳定性强于N2C．C60中碳原子是sp3杂化D．C60易溶于CS2、苯②近年来，科学家合成了一种具有“二重结构”的球形分子，它是把足球形分子C60容纳在足球形分子Si60中，则该分子中含有的化学键类型为__________________(填“极性键”“非极性键”)。(3)原子坐标参数和晶胞参数是晶胞的两个基本参数。①图a中原子坐标参数分别为：A(0,0,0)，Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))，Ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，0，\f(1,2)))，则D的原子坐标参数为________。②图b为铜的晶胞，铜原子半径为Rnm，NA是阿伏加德罗常数的值，则铜晶体的密度为________g·cm－3(用含R、NA的式子表示)。答案(1)①3d104s1ds②N>O>C③4sp2、sp3(2)①AD②极性键、非极性键(3)①eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(1,2)，\f(1,2)))②eq\f(8\r(2)×1021,NA·R3)解析(1)①Cu的原子序数为29，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1，在元素周期表中铜位于ds区。②同周期元素从左到右第一电离能有增大的趋势，N的价电子排布为2s22p3,2p能级为半充溢结构，第一电离能变大，C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的依次为N>O>C。③邻氨基吡啶的铜协作物中，Cu2＋形成2个Cu—N键，2个Cu—O键，Cu2＋的配位数是4；—NH2上的N形成3个σ键，一对孤电子对，sp3杂化，杂环上的N形成3个σ键，一个π键，sp2杂化。(2)①C60和N60均由分子构成，属于分子晶体，故A正确；N2形成三键，键能大，N60的稳定性弱于N2，故B错误；C60中碳原子形成3个σ键，一个π键，碳是sp2杂化，故C错误；C60为非极性分子，易溶于CS2、苯，故D正确。②C60置于“足球形”的Si60内合成“二重构造”球形分子C60Si60，该反应中反应物全部加合在一起，类似有机反应中的加成反应，其中C—C键、Si—Si键为非极性键；C—Si键为极性键。(3)①D的原子坐标参数x为0，y、z为eq\f(1,2)，D的原子坐标参数为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(1,2)，\f(1,2)))。②Cu晶体的粒子积累方式为面心立方最密积累，该晶胞中Cu原子个数＝6×eq\f(1,2)＋8×eq\f(1,8)＝4，其晶胞体积V＝(2eq\r(2)R×10－7)3cm3，其密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(4M,NAV)g·cm－3＝eq\f(64×4,NA×2\r(2)R×10－73)g·cm－3＝eq\f(8\r(2)×1021,NA·R3)g·cm－3。10．(2024·成都七中高三期末)[化学——选修3：物质结构与性质]硼及其化合物在新材料、工农业生产等方面用途很广。请回答下列问题：(1)B元素的基态原子的价电子排布图为________，其次周期中第一电离能比B小的元素为________。(2)三氟化硼常