（9）晶胞和物质结构与性质综和-2025年高考化学二轮复习

（9）晶胞和物质结构与性质综合（B卷）—高考化学二轮复习1.镍的化合物在生产生活中有广泛的应用。回答下列问题：（1）N—杂环卡宾在药物化学、材料等领域具有十分重要的应用价值，其形成的某金属配合物的结构如图所示。①基态镍原子的核外电子排布式为___________，与镍同周期且具有相同未成对电子数的基态原子还有_____种。②该金属配合物中Ni原子的配位数为__________。③该金属配合物中N原子的杂化方式为__________。（2）在中，阳离子呈轴向狭长的八面体结构，该化合物中存在的化学键类型为__________（填字母）。A.离子键 B.极性键 C.金属键D.配位键 E.非极性键（3）已知NiO、CuO属于离子晶体，离子半径。则熔点NiO______CuO（填“<”或“>”），解释原因__________。（4）镍基合金具有出色的高温强度和抗蠕变性能。Ni、Al合金的超晶胞堆垛结构如图。①该Ni、Al合金的化学式为____________。②已知该立方晶胞堆垛的边长为，Ni、Al原子的半径分别为、，则该Ni、Al合金的超晶胞堆垛的空间利用率为________。（列出计算式即可）2.科研人员发现，双单原子催化剂中的协同催化作用，相对于单原子催化剂，极大地提高了对硝基苯乙烯（乙）催化加氢反应的选择性和活性，其原理如图所示。回答下列问题：（1）钼位于第五周期第ⅥB族，基态Mo原子的价层电子排布式为_____。基态N原子有_____个未成对电子。（2）戊中所含第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为______（填元素符号）。（3）乙的相对分子质量大于甲，预测沸点：甲______（填“>”“<”或“=”）乙，理由是（4）1mol丙分子中含______键。丙中碳原子的杂化方式是______。（5）相对于单原子催化剂，双单原子催化剂能提高甲的产率的原因是钼原子与硝基中氧原子形成配位键，活化了氧原子。钼原子与氧原子形成配位键过程中，氧原子提供______（填“空轨道”或“孤电子对”）。（6）钼晶体的晶胞结构如图所示，已知钼晶体的密度为。钼晶体中，与钼原子距离最近且相等的钼原子有______个，两个钼原子之间的最小核间距为_________cm（用含代数式表示，设为阿伏加德罗常数的值）。3.卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。请回答：（1）中N原子的杂化方式为___________，第二周期元素中，第一电离能介于B、N之间的有____种。（2）Cl元素形成的化合物有顺铂和反铂两种同分异构体，二者的结构和性质如表。顺铂反铂结构25℃时在水中的溶解度/g0.25770.366①推测的结构是_______（填“平面四边形”或“四面体形”）。②顺铂在水中的溶解度大于反铂的原因是__________________。（3）氟锑酸（，结构式如图）可由氢氟酸和五氟化锑反应得到，其酸性是纯硫酸的倍，只能用聚四氟乙烯材质的容器盛装。下列有关说法不正确的是___________。A.Sb元素位于元素周期表d区B.与的原子总数相等，但价电子总数前者大于后者C.分子中含有配位键D.聚四氟乙烯可利用通过加聚反应制备（4）一种铜的溴化物的立方晶胞结构如图所示。该晶体中Br的配位数为；若该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体中Br原子与Cu原子的最小核间距为___________pm（列出计算表达式）。4.是一种铜掺杂的铅磷灰石材料，科学家对其是否具有常压室温超导性进行了研究。请回答：（1）LK—99涉及的前四周期元素电负性由大到小的顺序为__________。（2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋量子数。基态氧原子的价电子自旋量子数的代数和为_______________。（3）气态分子的空间结构为三角双锥形（如图1所示），气体可溶于中。固态的不再保持三角双锥结构，其晶格中含有和，可溶于硝基苯中。气体和固体溶于不同溶剂的原因是_____________________。（4）亚磷酸（）在过量NaOH溶液中最终产生，的名称为______________，的结构式为__________。（5）常见的铜的硫化物有CuS和，它们的晶胞中的位置如图2所示，或位于所构成的四面体中心，它们的晶胞具有相同的如图3所示的侧视图。已知CS和的晶胞参数分别为和，阿伏加德罗常数的值为。①CuS晶体中，相邻的2个间的距离为_______pm。②晶体中的配位数为__________，该晶体的密度为__________（列出计算式即可）。5.氮化亚铜可用于制备p型半导体，其可用、、2-吡咯甲醛作氮源制取。请回答：（1）与N同周期的元素电负性大于N的有________（填元素符号）。、、的键角由大到小的顺序为________。（2）、均位于第ⅠB族，、均位于第ⅡB族，第二电离能（填“>”或“<”），原因是_____________________。（3）2-吡咯甲醛（分子中所有原子均在同一平面内）作氮源制备氮化亚铜的反应过程如图。（4）氮化亚铜用氟掺杂可得到p型半导体，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为anm。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。若图中A原子的分数坐标为（0，0，0），C原子的分数坐标为，则B原子的分数坐标为_______。F原子与N原子间的最短距离为_______nm。答案以及解析1.答案：（1）①；3②4③（2）ABD（3）>；，则NiO中的离子键强度大于CuO中的离子键强度，故熔点NiO>CuO（4）①②解析：（1）①镍元素的原子序数为28，基态镍原子核外电子排布式为或，基态镍原子的未成对电子数为2，第四周期中Ti、Ge、Se的基态原子的未成对电子数与镍相同。②Ni原子连接两个C和两个N，其配位数为4。③由结构可知，N原子的杂化方式为。（2）为离子化合物，阴、阳离子间存在离子键，和配体之间形成配位键，配体分子内存在极性共价键。（3）NiO、CuO属于离子晶体，已知，由于离子所带电荷相同时，离子半径越小，离子键强度越大，熔点越大，所以熔点NiO>CuO。（4）①该Ni、Al合金的超晶胞堆垛中，Ni的个数为，Al的个数为，则该合金的化学式为。②该结构的空间利用率。2.答案：（1）；3（2）N>O>C（3）>；甲分子中含氨基，分子间可形成氢键（4）18；（5）孤电子对（6）8；解析：（1）根据钼位于第五周期第ⅥB族可推出基态Mo原子的价层电子排布式为。基态N原子的价层电子排布式为，有3个未成对电子。（2）戊中所含的第二周期元素是C、N、O，同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，N的2p能级为半充满状态，较稳定，故第一电离能N>O>C。（3）甲分子中含氨基，分子间可以形成氢键，故甲的沸点大于乙的。（4）1个丙分子含7个C—H键、8个C—C键、2个N—H键、1个C—N键，共18个键。丙中所有碳原子都采取杂化。（5）钼原子与氧原子形成配位键，氧原子提供孤电子对，钼原子提供空轨道。（6）两个钼原子之间的最小核间距为晶胞体对角线长的一半。1个晶胞中钼原子个数为，设晶胞参数为，则，两个钼原子之间的最小核间距为。3.答案：（1）；3（2）①平面四边形②顺铂为极性分子，而反铂是非极性分子，水是极性溶剂，根据相似相溶规律，极性大的顺铂在水中的溶解度更大（3）AB（4）4；解析：（1）中N原子形成3个σ键，N上还有一对孤电子对，采取杂化。同一周期的主族元素从左向右，第一电离能有增大趋势，但第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能大于其相邻元素，因此第一电离能介于B和N之间的有Be、C、O，共3种。（3）Sb为第五周期ⅤA族元素，核外电子排布式为，属于p区元素，A错误；与的原子总数均为7，价电子总数均为48，B错误；由题图可知分子中存在配位键，C正确；分子中存在碳碳双键可以通过加聚反应制备聚四氟乙烯，D正确。（4）以面心Br为例，与Br距离最近且相等的Cu有4个，则Br的配位数为4。第一步：确定晶胞中各原子数目及晶体组成。分析晶胞可知，Cu原子位于晶胞内部，Br原子位于晶胞的顶点和面心，根据均摊法可知，1个晶胞含有的Cu原子个数为4，含Br原子的个数为，则晶体的化学式为CuBr。第二步：计算晶胞质量。晶胞的质量为。第三步：根据晶体密度公式计算晶胞参数。设晶胞参数为，则。第四步：计算最小核间距。分析晶胞可知，Cu与Br之间的最小核间距为体对角线长的，即为。4.答案：（1）O>P>Cu（2）+1或—1（3）气态分子的三角双锥结构正负电荷中心重合，为非极性分子，根据相似相溶规律，气体可溶于非极性的中；固体是离子晶体，可溶于极性溶剂硝基苯中（发生自耦电离）（4）亚磷酸钠；（5）①；②8；解析：（1）LK—99中有Pb、Cu、P、O四种元素，其中前四周期元素有Cu、P、O，电负性由大到小的顺序为O>P>Cu。（2）基态氧原子的价电子排布式为，有2个自旋方向相同的未成对电子，则其价电子自旋量子数的代数和为+1或—1。（4）是亚磷酸与NaOH发生中和反应生成的正盐，名称为亚磷酸钠。亚磷酸（）是二元含氧酸[点拨：和过量NaOH溶液反应生成，说明不能和NaOH反应，是二元酸]，的结构式为。（5）①根据均摊法，1个晶胞中的个数为，晶体的化学式为CuS，则1个CuS晶胞中的个数也为4。位于所构成的四面体中心，结合图3可知相邻的2个间的距离为[点拨：石对角线长的]。②1个晶胞中的个数为4，则的个数为8，结合图3可知的配位数为8。晶体的密度为。5.答案：（1）O、F；（2）<；Ag失去的第2个电子是处于全充满状态的4d能级上的一个电子，不易失去，而Cd失去的第2个电子是5s能级上的一个电子（3）4；1（4）；解析：（1）同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，同周期元素电负性大于N的有O、F。、、的中心原子N都采取杂化，孤电子对数分别为0、1、2，、、的空间结构分别为正四面体形、三角锥形、V形，键角依次减小。（2）基态Cu原子的价电子排布式为，可推知基态Ag原子的价电子排布式为，基态Cd原子的价电子排布式为。Ag失去的第2个电子是