1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业 四十三晶体结构与性质(30分钟50分)1.(12分)(2016南昌模拟)已知A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A的周期数等于其主族序数，B原子的价电子排布式为nsnnpn，D是地壳中含量最多的元素，E是第四周期的p区元素且最外层只有2对成对电子，F元素原子序数为29。(1)基态E原子的价电子排布图为_。(2)B、C、D三元素第一电离能由大到小的顺序为_(用元素符号表示)。(3)B中心原子杂化轨道的类型为_杂化；C的空间构型为_。(4)1
2、mol BC-中含有键的数目为_NA。(5)D、E元素最简单氢化物的稳定性_(填化学式)。(6)F元素的基态原子价电子排布式为_。(7)C、F两元素形成的某化合物的晶胞结构如下图所示，顶点为C原子。则该化合物的化学式是_，C原子的配位数是_。若相邻C原子和F原子间的距离为acm，阿伏加德罗常数为NA，则该晶体的密度为_gcm-3(用含a、NA的符号表示)。【解析】根据题给信息，A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A的周期数等于其主族序数，B原子的价电子排布式为nsnnpn，D是地壳中含量最多的元素，则A为氢元素，B为碳元素，D为氧元素，则C为氮元素，E是第4周期的p区元素且最
3、外层只有2对成对电子，E为Se，F元素的基态原子价电子排布式为3d104s1，F为铜。(2)氮元素2p能级半满，第一电离能最大，其次为氧元素。(3)C中心原子杂化轨道的类型为sp2杂化；N的空间构型为正四面体形。(4)CN-中C、N间为CN，1 mol CN-中含有键的数目为2NA。(5)O非金属性大于Se(可从原子半径、非金属性、键能等方向回答该问题)。(6)29号元素比Ar多11个电子，根据洪特规则特例，3d轨道应全满，故为3d104s1。(7)根据晶胞的结构，化合物的化学式为Cu3N，顶点的N3-(1/8)对应的三条棱上有3个Cu+(1/4)，故N3-Cu+=1/83/4=16，其配位数
4、是6。晶胞的体积V=(2a)3cm3，质量为206/NAg，故密度为103/(4a3NA)gcm-3。答案：(1)(2)NOC(3)sp2正四面体(4)2(5)H2OH2Se(6)3d104s1(7)Cu3N6【加固训练】(1)亚铜离子(Cu+)基态时的价电子排布式表示为_。(2)硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为_(用元素符号表示)。(3)Cu晶体的堆积方式是_(填堆积方式名称)，其配位数为_；往Cu的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成SO4，下列说法正确的是_。A.SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键B.在2+中Cu2+给出孤电子对，NH3提供
5、空轨道C.SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素D.S与P互为等电子体，空间构型均为正四面体(4)氨基乙酸铜的分子结构如图，碳原子的杂化方式为_。(5)铜元素与氢元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如右图所示。则该化合物的化学式为_。【解析】(1)亚铜离子(Cu+)基态时的价电子排布式表示为3d10；(2)硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，一般情况下同一周期的元素，元素的原子序数越大，第一电离能就越大，但是由于砷原子的最外层电子处于该轨道的半充满的稳定状态，所以第一电离能比原子序数比它大1的同一周期的氧族元素的还大，因此这3种元素的第一电离能从大到小顺序为BrAsSe；(3)Cu晶体
6、的堆积方式是面心立方最密堆积；其配位数为12；往Cu的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成SO4，该化合物是离子化合物，在SO4中含有的化学键有离子键、极性键和配位键，A正确；在2+中NH3给出孤电子对，Cu2+提供空轨道，B错误；SO4组成元素中第一电离能最大的是氮元素，C错误；S与P互为等电子体，空间构型均为正四面体，D正确；(4)由氨基乙酸铜的分子结构可知，饱和碳原子是sp3杂化，不饱和碳原子是sp2杂化；(5)铜元素与氢元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如题图所示。在每个晶胞中含有Cu：121/6+21/2+3=6；H：61/3+1+3=6，n(Cu)n(H)=11，所以该化合物的化
7、学式为CuH。答案：(1)3d10(2)BrAsSe(3)面心立方最密堆积12A、D(4)sp3杂化、sp2杂化(5)CuH2.(12分)(2016佛山模拟).Fe3+可以与SCN-、CN-、F-、有机分子等形成很多的配合物。请回答下列问题：(1)基态Fe3+的价电子排布式可表示为_。(2)金属配合物Fe(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n=_。.已知氮化铝的晶胞结构如图所示。请回答下列问题：(3)NH3空间构型为_；(4)若氮化铝可由(CH3)3Al和NH3在一定条件下反应制得，则反应的方程式为_。(5)若Al与N原子最近的距离为acm，则该晶体的密度为_gcm-3
8、。(阿伏加德罗常数用NA表示)【解析】.(1)基态Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则基态Fe3+的价电子排布式可表示为3d5。(2)铁的价电子数为8，配体CO可提供2个电子，则8+2n=18，则n=5。.(3)NH3空间构型为三角锥形。(4)晶胞中氮原子数目为4、铝原子数目为81/8+61/2=4，氮化铝化学式为AlN，可由(CH3)3Al和NH3在一定条件下反应制得，由元素守恒可知还生成甲烷，反应方程式为(CH3)3Al+NH3AlN+3CH4。(5)顶点白色与相邻的黑色球位于晶胞体对角线上，黑色球到侧面距离均相等，过晶胞中左侧2个黑色球、右侧2个黑色球及面心白
9、色球作左、右侧面的平行面，可以将体对角线4等分，即顶点白色球与相邻黑色球距离为晶胞体对角线的1/4，则晶胞体对角线长为4acm，晶胞棱长为cm，晶胞中氮原子数目为4、铝原子数目为81/8+61/2=4，故晶胞质量为4g，则晶胞密度为4g/(cm)3=gcm-3。答案：.(1)3d5(2)5.(3)三角锥形(4)(CH3)3Al+NH3AlN+3CH4(5)【加固训练】翡翠的主要成分为NaAlSi2O6，还含有其他多种金属阳离子，其中Cr3+的含量决定其绿色的深浅。(1)Na、Al、Si、O四种元素电负性由大到小的顺序为_。(2)Cr3+的基态核外电子排布式为_。(3)Cr可形成配合物K，与H2
10、O互为等电子体的一种分子是_(填化学式)，水分子中氧原子的杂化方式为_，1 mol H2C2O4分子中含有的键的数目为_。(4)Cr和Ca可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物，晶胞如图所示。该复合氧化物的化学式可表示为_。【解析】(1)非金属性越强，电负性越强；金属性越弱，电负性越强。非金属性：OSiAlNa，则电负性：OSiAlNa。(2)铬为24号元素，铬元素失去3个电子变成Cr3+，所以Cr3+核外有21个电子，根据构造原理知，该离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。(3)原子数相同，价电子数相同的分子为等电子体，则与H2O互为等电子体的一种分子是H2S；水分子中每
11、个氧原子形成2个OH，O上含有2个孤电子对，即价层电子对数为4，所以为sp3杂化；H2C2O4分子含有2个OH，2个CO，2个CO，1个CC，则共含有7个键，所以1 mol H2C2O4分子中含有的键的数目为76.021023。(4)晶胞中氧原子数为6=3，钙原子数为8=1，铬原子数为1，则化学式为CaCrO3。答案：(1)OSiAlNa(2)3d3或1s22s22p63s23p63d3(3)H2Ssp376.021023个(4)CaCrO33.(12分)(2016成都模拟)铜是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：(
12、1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为_。(2)CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是_。(3)S中S以sp3杂化，S的立体构型是_。(4)元素金(Au)处于周期表中的第6周期，与Cu同族，金原子最外层电子排布式为_；一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中铜原子处于面心，金原子处于顶点位置，则该合金中铜原子与金原子数量之比为_；该晶体中，原子之间的作用力是_。(5)CuSO4晶体的构成微粒是_和_，微粒间的作用力是_，该晶体属于_晶体。(6)上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由铜原子与金原子构成的四面体空隙中。若将铜原子与金原子等同看待，该晶
13、体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为_。【解析】(1)金属铜与浓硫酸在加热时反应生成硫酸铜、二氧化硫和水。(2)白色的CuSO4粉末与水结合生成蓝色的CuSO45H2O晶体，该反应常用于检验微量水的存在。(3)硫原子以sp3杂化，且硫原子结合4个氧原子，因此S的空间构型为正四面体形。(4)铜的价电子排布式为3d104s1，最外层只有1个电子，最外层电子排布式为4s1，所以与Cu同族的第6周期的金原子最外层电子排布式为6s1。立方最密堆积的结构中，顶点有8个金原子，顶点上的原子为8个晶胞共用，完全属于该晶胞的有8=1(个)，6个面的中心共有6个铜原子，面上的原子被2个
14、晶胞共用，完全属于该晶胞的有6=3(个)，所以铜原子与金原子数量之比为31。金属和合金属于金属晶体，微粒间的作用力为金属键。(5)CuSO4为离子晶体，该晶体由Cu2+和S以离子键结合。(6)氟化钙的晶胞如图所示，在立方体里面有8个F-，每个F-恰好处于4个Ca2+围成的四面体的中间。若把该铜金合金中的铜原子和金原子等同看待，则铜原子和金原子相当于CaF2中的Ca2+，所储氢原子相当于F-，故其化学式为Cu3AuH8。答案：(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O(2)白色CuSO4粉末和水结合生成蓝色的CuSO45H2O晶体(3)正四面体形(4)6s131金属键(5)Cu2
15、+S离子键离子(6)Cu3AuH8【互动探究】若已知在第(4)问中铜合金晶体的密度为gcm-3，M(Cu)=agmol-1，M(Au)=bgmol-1，则(1)其晶胞质量为多少？提示：由于在晶胞中铜原子处于面心，金原子处于顶点位置，所以铜原子与金原子数量之比为31，取1 mol晶胞，其质量m=(3a+b)g，故一个晶胞的质量为g。(2)与金原子距离最近并且相等的铜原子的个数是多少？提示：12个，从三个面上去考虑，每面上4个，共12个，即4.(14分)(能力挑战题)(2016阜新模拟)A、B、C、D、E为原子序数依次增大的5种元素，A的价电子层中的未成对电子有3个，B的最外层电子数为其内层电子数
16、的3倍，C、D为同周期元素，C元素基态原子的3p轨道上有4个电子，D元素最外层有一个未成对电子，E位于第4周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。回答下列问题：(1)D原子的核外电子排布式为_，E的价层电子排布图为_。(2)单质B有两种同素异形体，其中沸点高的是_(填分子式)，原因是_。(3)A、B、C中第一电离能最大的是_(填元素符号)，其中A的氢化物(AH3)分子中，A原子轨道的杂化类型是_。(4)化合物D2B的立体构型为_，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2B，其化学方程式为_。【解析】A、B、C、D、E为原子序数依次增大的5种元素，A的价电子层中的未成对电子有
17、3个，则A是7号氮元素，B的最外层电子数为其内层电子数的3倍，则B是8号氧元素；C、D为同周期元素，C元素基态原子的3p轨道上有4个电子，则C是硫元素，D元素最外层有一个未成对电子，D是氯元素；E位于第4周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2，则E是30号元素锌。(1)氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5；E的价层电子排布图为。(2)单质B有两种同素异形体，分别是O2、O3，其中沸点高的是O3，原因是二者都是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合。对于结构相似的物质来说，物质的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔、沸点就越高。O3相对分子质量较大
18、，范德华力较大，因此物质的熔沸点比O2高。(3)A、B、C三种元素分别是氮、氧、硫，一般情况下，元素的非金属性越强，其吸引电子的能力就越强，元素的电离能就越大，元素的非金属性ONS，但是由于氮原子最外层电子处于半充满的稳定状态，失去电子比氧还难，因此电离能比O大，所以这三种元素中第一电离能最大的是N，其中A的氢化物(AH3)分子中，A原子轨道的杂化类型是sp3。(4)化合物Cl2O中由于氧原子是sp3杂化，在氧原子上有两对孤电子对，对成键电子对有排斥作用，因此该分子的立体构型为V形，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2B，根据电子守恒、原子守恒，可得该化学方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2OCl2O+2NaHCO3+2NaCl。答案：(1)1s22s22p63s23p5(2)O3O3相对分子质量较大，范德华力较大(3)Nsp3(4)V形2Cl2+2Na2CO3+H2OCl2O+2NaHCO3+2NaCl关闭Word文档返回原板块
