1、二十一、物质结构与性质高考题组(一)江苏卷1(2016江苏高考)Zn(CN)42在水溶液中与HCHO发生如下反应4HCHOZn(CN)424H4H2O=Zn(H2O)424HOCH2CN (1)Zn2基态核外电子排布式为_。(2)1 mol HCHO分子中含有键的数目为_ mol。(3)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是_。(4)与H2O分子互为等电子体的阴离子为_。(5)Zn(CN)42中Zn2与CN的C原子形成配位键。不考虑空间构型，Zn(CN)42的结构可用示意图表示为_。解析：(1)Zn为30号元素，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，失去
2、最外层的2个电子即可得到Zn2，Zn2的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10。(2)HCHO的结构式为，单键为键，双键中有1个键和1个键，1个HCHO分子中含有3个键，故1 mol HCHO分子中含有键3 mol。(3)根据HOCH2CN的结构简式可知，“CH2”中的C原子形成4个键，该碳原子采取sp3杂化；“CN”中的C原子形成1个键、2个键，该碳原子采取sp杂化。(4)等电子体是指原子总数相同、价电子总数相同的微粒，H2O分子中有3个原子、8个价电子，符合条件的阴离子为NH。(5)Zn2提供空轨道，CN中C原子提供孤电子对，两者形成配位键，结构可表示为。答案
3、：(1)1s22s22p63s23p63d10(或Ar3d10)(2)3(3)sp3和sp(4)NH2(2015江苏高考)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2Cr2O3CH3CH2OH16H13H2O4Cr(H2O)633CH3COOH(1)Cr3基态核外电子排布式为_；配合物Cr(H2O)63中，与Cr3形成配位键的原子是_(填元素符号)。(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为_；1 mol CH3COOH分子含有键的数目为_。(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为_(填化学式)；H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为_。解析：(1)Cr是24号元
4、素，Cr原子基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，Cr原子由外向里失去3个电子后变为Cr3，故Cr3基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。在配合物Cr(H2O)63中，中心原子提供空轨道，而配位原子需提供孤对电子，H2O分子中含有孤对电子的是O原子。(2)CH3COOH中，甲基中C原子与其他原子形成4个键，故C原子采取sp3杂化；而羧基中C原子形成3个键和1个键，故C原子采取的是sp2杂化。CH3COOH的结构式为，单键均为键，双键中有1个键和1个键，故1个CH3COOH分子中含有7个键，因此1 mol CH3COOH中含有76.021023个键。
5、(3)与H2O互为等电子体的阳离子是H2F。H2O与CH3CH2OH可形成分子间氢键，是导致H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶的主要原因。答案：(1)1s22s22p63s23p63d3或Ar3d3O(2)sp3和sp27NA(或76.021023)(3)H2FH2O与CH3CH2OH之间可以形成分子间氢键3(2013江苏高考)元素X位于第四周期，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。元素Y基态原子的3p 轨道上有4个电子。元素Z 的原子最外层电子数是其内层的3倍。(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。在1个晶胞中，X离子的数目为_。该化合物的化学式为_。(2)在Y
6、的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是_。(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是_。(4)Y与Z可形成YZ。YZ的空间构型为_(用文字描述)。写出一种与YZ互为等电子体的分子的化学式：_。(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物X(NH3)4Cl2，1 mol 该配合物中含有键的数目为_。 解析：X的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，X为Zn；Y的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，Y为S；根据Z的信息可知Z为O。(1)由晶胞结构可知，X分别位于晶胞的顶点和面心，根据晶胞中原子的“均摊法”可计算一个晶胞中的X原子数为：81
7、/861/24。Y原子全部在晶胞中，故一个晶胞中含有4个Y原子。故该化合物的化学式为ZnS。(2)H2S分子中S原子有两对成键电子和两对孤对电子，所以H2S分子中S原子的轨道杂化类型为sp3杂化。(3)H2O与乙醇可以形成分子间氢键，使得水与乙醇互溶；而H2S与乙醇不能形成分子间氢键，故H2S在乙醇中的溶解度小于H2O。(4)SO的中心原子S周围有4对成键电子，形成以S为体心，O为顶点的正四面体结构；SO中S、O最外层均为6个电子，故SO中原子最外层共有32个电子；CCl4、SiCl4中原子的最外层电子总数均为47432，故SO、CCl4、SiCl4为等电子体。(5)Zn(NH3)4Cl2中Z
8、n(NH3)42与Cl形成离子键，而Zn(NH3)42中含有4个ZnN键(配位键)和12个NH键，共16个共价单键，故1 mol该配合物中含有16 mol 键。答案：(1)4ZnS(2)sp3(3)水分子与乙醇分子之间能形成氢键(4)正四面体CCl4或SiCl4等(5)16NA或166.021023个高考题组(二)全国卷1(2017全国卷)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：(1)元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_ nm(填标号)。A404.4 B553.5 C589.2 D670.8 E766.5(2)基态K原子中，核外电子占据最高能层的
9、符号是_，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_。K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是_。(3)X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I离子。I离子的几何构型为_，中心原子的杂化形式为_。(4)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为a0.446 nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。K与O间的最短距离为_ nm，与K紧邻的O个数为_。(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于_位置，O处于_位置。解析：(1)当对金属钾或其化合物进行灼烧时，焰色反应显紫红色
10、，紫色光的辐射波长范围为400 nm430 nm。(2)基态K原子核外有4个能层：K、L、M、N，能量依次增高，处于N层上的1个电子位于s轨道，s电子云轮廓图形状为球形。金属原子半径越小、价电子数越多，金属键越强，其熔沸点越高。(3)I中I原子为中心原子，则其孤电子对数为(712)2，且其形成了2个键，中心原子采取sp3杂化，I空间构型为V形结构。(4)二者间的最短距离为晶胞面对角线长的一半，即0.446 nm0.315 nm。由于K、O分别位于晶胞的顶角和面心，所以与钾紧邻的氧原子有12个。(5)想象4个晶胞紧密堆积，则I处于顶角，O处于棱心，K处于体心。答案：(1)A(2)N球形K原子半径
11、较大且价电子数较少，金属键较弱(3)V形sp3(4)0.31512(5)体心棱心2(2017全国卷)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题：(1)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_。(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_；氮元素的E1呈现异常的原因是_。(3)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图(b)所示。从结构角度分析，R中两种阳离子的相同
12、之处为_，不同之处为_。(填标号)A中心原子的杂化轨道类型B中心原子的价层电子对数C立体结构D共价键类型R中阴离子N中的键总数为_个。分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，则N中的大键应表示为_。图(b)中虚线代表氢键，其表示式为(NH)NHCl、_、_。(4)R的晶体密度为d gcm3，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为_。解析：(1)根据构造原理可知氮原子价电子排布式为2s22p3，根据洪特规则和泡利原理可写出其价电子的轨道表
13、达式 。(2)从图(a)可以看出：除N外，同周期元素随核电荷数依次增大，E1逐渐增大，这是因为随原子半径逐渐减小，结合一个电子需要释放出更多的能量；N原子的2p轨道处于半充满状态，不易再结合一个电子，故E1呈现异常。(3)结合图(b)可知：晶体R中两种阳离子为NH和H3O，其中心原子均采取sp3杂化；NH中成键电子对数为4，H3O中含1个孤电子对和3个成键电子对，即中心原子的价层电子对数均为4；两种阳离子中均存在极性键，不存在非极性键。NH和H3O分别为正四面体结构和三角锥形结构，即立体结构不同。从图(b)可以看出：阴离子N呈五元环状结构，其含有的键总数为5个；N中参与形成大键的电子数为6，故
14、可将其中的大键表示为。根据题给表示式可知，除表示出形成氢键的原子外，还要表示出形成氢键的原子所在的原子团和该原子在原子团中的成键情况，因此氢键的表示式还有(H3O)OHN(N)、(NH)NHN(N)。(4)该晶胞的体积为(a107 cm)3，根据M(a107)3d，可求出y或1021。答案：(1) (2)同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子(3)ABDC5(H3O)OHN(N)(NH)NHN(N)(4)3(2016全国卷)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳
15、能电池的材料等。回答下列问题：(1)写出基态As原子的核外电子排布式_。(2)根据元素周期律，原子半径Ga_As，第一电离能Ga_As。(填“大于”或“小于”)(3)AsCl3分子的立体构型为_，其中As的杂化轨道类型为_。(4)GaF3的熔点高于1 000 ，GaCl3的熔点为77.9 ，其原因是_。(5)GaAs的熔点为1 238 ，密度为 gcm3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_，Ga与As以_键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa gmol1和MAs gmol1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。
16、解析：(1)As元素在周期表中处于第A族，位于P元素的下一周期，则基态As原子核外有33个电子，根据核外电子排布规律写出其核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3。(2)同周期主族元素的原子半径随原子序数的递增而逐渐减小，Ga与As在周期表中同位于第四周期，Ga位于第A族，则原子半径：GaAs。Ga、As原子的价电子排布式分别为4s24p1、4s24p3，其中As原子的4p轨道处于半充满的稳定状态，其第一电离能较大，则第一电离能：GaAs。(3)As原子的价电子排布式为4s24p3，最外层有5个电子，则AsCl3分子中As原子形成3个AsCl
17、键，且含有1对未成键的孤对电子，则As的杂化轨道类型为sp3杂化，AsCl3分子的立体构型为三角锥形。(4)GaF3的熔点高于1 000 ，GaCl3的熔点为77.9 ，其原因是GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，而离子晶体的熔点高于分子晶体。(5)GaAs的熔点为1 238 ，其熔点较高，据此推知GaAs为原子晶体，Ga与As原子之间以共价键键合。分析GaAs的晶胞结构，4个Ga原子处于晶胞体内，8个As原子处于晶胞的顶点、6个As原子处于晶胞的面心，结合“均摊法”计算可知，每个晶胞中含有4个Ga原子，含有As原子个数为81/861/24(个)，Ga和As的原子半径分别为rGa pmr
18、Ga1010 cm，rAs pmrAs1010 cm，则原子的总体积为V原子4(rGa1010cm)3(rAs1010cm)31030(rr)cm3。又知Ga和As的摩尔质量分别为MGa gmol1和MAs gmol1，晶胞的密度为 gcm3，则晶胞的体积为V晶胞4(MGaMAs)/NA cm3，故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为100%100%100%。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3(2)大于小于(3)三角锥形sp3(4)GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体(5)原子晶体共价100%把脉高考考什么(1)考查原子或离子电
19、子排布式、电子排布图的书写；电离能、电负性大小的比较和应用等。(2)考查分子中键、键、配位键的分析和判断；分子构型、分子极性的判断；“相似相溶原理”、等电子体、氢键的性质等应用。(3)考查晶体中晶胞的原子或分子数目，从而确定化学式；晶体中作用力的判断以及对晶体性质的影响；常见晶体的结构及熔、沸点的比较。怎么考高考题型为非选择题，一般是以元素推断或某族元素为背景，下设置68个空格，以 “拼盘”形式呈现，起点高，落点低，知识覆盖面较广。考法一原子结构与性质1(1)(2017江苏高考)铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。Fe3基态
20、核外电子排布式为_。C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为_。(2)(2014江苏高考)含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液可用于检验醛基，也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。则Cu基态核外电子排布式为_。(3)(2017全国卷)研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO23H2=CH3OHH2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：Co基态原子核外电子排布式为_。元素Mn与O中，第一电离能较大的是_，基态原子核外未成对电子数较多的是_。(4)(2016全国卷)东晋华阳国志南中志卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，
21、曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：镍元素基态原子的电子排布式为_，3d能级上的未成对电子数为_。单质铜及镍都是由_键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu1 958 kJmol1、INi1 753 kJmol1，ICuINi的原因是_。解析：(1)Fe为26号元素，Fe3基态核外电子排布式为Ar3d5或1s22s22p63s23p63d5。非金属性：HCO，则电负性：HCO。(2)Cu的原子序数为29，根据洪特规则特例：能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定，因此Cu原子的基态核外
22、电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故Cu核外基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。(3)根据构造原理可写出Co基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2。O是非金属元素，而Mn是金属元素，前者易得电子而不易失电子，后者则反之，所以O的第一电离能大于Mn的。Mn和O的基态原子核外电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d54s2、1s22s22p4，前者的3d轨道中5个电子均未成对，后者的2p轨道中有2个电子未成对，所以Mn的基态原子核外未成对电子数较多。(4)Ni是28号元素，根据核外电子的排布规律可知
23、，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2。根据洪特规则可知，Ni原子3d能级上8个电子尽可能分占5个不同的轨道，其未成对电子数为2。Cu、Ni均属于金属晶体，它们均通过金属键形成晶体。因Cu元素基态原子的价层电子排布式为3d104s1,3d能级全充满，较稳定，失去第2个电子较难，因此ICuINi。答案：(1)Ar3d5或1s22s22p63s23p63d5HCO(2)Ar3d10或1s22s22p63s23p63d10(3)1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2OMn(4)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s22金属铜
24、失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子2(1)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族，e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。请填写下列空白。e元素基态原子的核外电子排布式为_。b、c、d三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为_(填元素符号)，其原因是_。(2)Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性小的元素是_；26号元素价层电子排布式为_；L原子核外电子占有9个轨道，而且有一个未成对电子，L是_元素。(
25、3)硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。基态硒原子的价层电子排布式为_。锗、砷、硒的第一电离能大小排序为_。解析：(1)根据已知信息，可以推出a为H，b为N，c为O，d为S，e为Cu。Cu元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1。b、c、d三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为SONC；键和键只在配合物的内界中含有，H2NCONH2(尿素)的结构式为，在该分子中含有7个键和1个键，根据内界结构可知形成了6个配位键(都是键)，故键总数为166个，键总数为76648个，故键和键个数之比为18。N2O与CO2互为等电子
26、体，根据CO2的直线形结构可知N2O也为直线形结构，a正确；N的第一电离能比C大，b错误；CO2和N2均是直线形分子，为非极性分子，c正确；N2H4的沸点高是因为N2H4分子间能形成氢键，d错误。(2)甲苯分子中，苯环上的C原子采用sp2杂化，甲基上的C原子采用sp3杂化。CNO中含有3个原子和16个价电子，与其互为等电子体的分子为CO2或N2O。每个H2O中含有2个键，而内界中的Cl、H2O与Ti形成的配位键都是键，故含有16 mol 键。(3)BH中含有5个原子、8个价电子，与其互为等电子体的分子是CH4或SiH4。由于B原子与4个OH形成共价键，故B原子采用sp3杂化；在B(OH)中，B
27、与O之间形成键，O与H之间也形成键，共有8个。答案：(1)ONC18ac(2)sp3、sp2氨分子与水分子可形成分子间氢键N2O(或CO2等)16 mol(或166.021023)(3)CH4(或SiH4等)sp381键、键的判断由原子轨道重叠方式判断“头碰头”重叠为键，“肩并肩”重叠为键。由共价键数目判断单键为键；双键或三键，其中一个为键，其余为键。由成键轨道类型判断s轨道形成的共价键全是键；杂化轨道形成的共价键全为键。2中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断分子(A为中心原子)中心原子孤电子对数中心原子杂化方式分子构型示例AB20sp直线形BeCl2、CO2、HCN1sp2V形SO2、O
28、32sp3V形H2O、H2SAB30sp2平面三角形BF3、CH2O、SO31sp3三角锥形NH3、H3O、PCl3AB40sp3正四面体形CH4、NH、SO3分子的极性与键的极性化学式中心原子杂化方式分子的空间构型分子的极性键的极性键角H2Osp3V形极性极性105NH3sp3三角锥形极性极性107CO2sp直线形非极性极性180CH4sp3正四面体形非极性极性10928C2H4sp2平面四边形非极性极性、非极性120C2H2sp直线形非极性极性、非极性180sp2平面六边形非极性极性、非极性120BF3sp2平面三角形非极性极性120BeCl2sp直线形非极性极性1804范德华力、氢键、共
29、价键的比较作用力范德华力氢键共价键作用粒子分子或原子(稀有气体)氢原子与氟、氮、氧原子(分子内、分子间)原子特征无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性有方向性、有饱和性强度比较共价键氢键范德华力影响强度的因素随着分子极性和相对分子质量的增大而增大组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大对于AHB，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定对物质性质的影响影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔沸点升高分子间氢键的存在，使物质的熔沸点升高，在水中的溶解度增大影响分子的稳定性，共价键键
30、能越大，分子稳定性越强影响原子晶体的熔沸点、硬度5常见等电子体粒子通式价电子总数立体构型CO2、CNS、NO、NAX216e直线形CO、NO、SO3AX324e平面三角形SO2、O3、NOAX218eV形SO、POAX432e正四面体形PO、SO、ClOAX326e三角锥形CO、N2AX10e直线形CH4、NHAX48e正四面体形考法三晶体的结构与性质1(1)(2017江苏高考)铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。某FexNy的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(xn)C
31、unNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为_。(2)(2014江苏高考)含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液可用于检验醛基，也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如右图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为_。(3)(2016全国卷)东晋华阳国志南中志卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_。解析：(1)能量越低越稳定，从图2知，Cu替代a
32、位置Fe型晶胞更稳定，其晶胞中Cu位于8个顶点，N(Cu)81，Fe位于面心，N(Fe)63，N位于体心，N(N)1，其化学式为Fe3CuN。(2)根据晶胞可知，铜晶体是面心立方结构，顶点离面心的铜原子距离最近，一个晶胞中，一个顶点离它最近的面心铜原子有3个，经过一个顶点的晶胞有8个，共24个面心铜原子，1个面心铜原子由2个晶胞共用，故每个铜原子周围距离最近的铜原子有12个。(3)由晶胞结构图可知，Ni原子处于立方晶胞的顶点，Cu原子处于立方晶胞的面心，根据均摊法，每个晶胞中含有Cu原子的个数为63，含有Ni原子的个数为81，故晶胞中Cu原子与Ni原子的数量比为31。答案：(1)Fe3CuN(
33、2)12(3)312.(1)(2017苏锡常镇三模)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_。(2)(2017苏北四市一模)Ni的晶胞结构如右图所示，镍晶体中每个镍原子周围距离最近的镍原子数目为_。解析：(1)由晶胞结构可看出，Fe原子在晶胞的顶点，故含有Fe原子的个数81，镍原子位于6个面心，故Ni原子个数63，碳原子在体心，故含有1个C原子，则该晶体的化学式为FeNi3C。(2)Ni采用的是面心立方密堆积，以顶点Ni为中心，等距离且最近的是该Ni原子所在的面心的Ni原子，故有12个。答案：(1)FeNi3C(2)123(1)钠、钾、铬、钼、钨等金属
34、晶体的晶胞属于体心立方，则该晶胞中的金属原子数目是_。氯化铯型晶体的晶胞如图1，则Cs位于该晶胞的_，Cl位于该晶胞的_，Cs的配位数是_。(2)铜的氢化物的晶体结构如图2所示，写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式：_。(3)图3为F与Mg2、K形成的某种离子晶体的晶胞，其中“”表示的离子是_(填离子符号)。(4)实验证明KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图4所示)，已知3种离子晶体的晶格能数据如下表：离子晶体NaClKClCaO晶格能/kJmol17867153 401则这4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是_。其中MgO晶体中一个Mg2周
35、围和它最近且等距离的Mg2有_个。解析：(1)体心立方晶胞中，1个原子位于体心，8个原子位于立方体的顶点，故1个晶胞中金属原子数为812。氯化铯晶胞中，Cs位于体心，Cl位于顶点，Cs的配位数为8。(2)由晶胞结构可知，两者粒子个数比为11(铜为864，H为4)，化学式为CuH，1价的铜与1价的氢均具有较强的还原性，氯气具有强氧化性，产物为CuCl2和HCl。(3)由晶胞结构可知，黑球有1个，灰球有1个，白球有3个，由电荷守恒可知离子数量关系为N(Mg2)N(K)N(F)113，得白球为F。(4)从已知3种离子晶体的晶格能数据知道，离子所带电荷越大、半径越小，晶格能越大，离子所带电荷数：Ti3
36、Mg2，离子半径：Mg2MgOCaOKCl。MgO晶体中一个Mg2周围和它最近且等距离的Mg2有12个。答案：(1)2体心顶点8(2)2CuH3Cl22CuCl22HCl(3)F(4)TiNMgOCaOKCl121晶体熔、沸点高低的判断规律(1)不同类型晶体的熔、沸点，一般来说，原子晶体离子晶体分子晶体。(2)由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短键能大晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石碳化硅硅。(3)离子晶体由离子键的强弱决定熔、沸点高低。一般来说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小离子间的作用力越强离子晶体的熔、沸点越高。如熔点：MgOMgCl2NaClCsCl。(4)分子晶体中，组
37、成和结构相似的物质，存在氢键的物质比不存在氢键的物质的熔、沸点高；组成和结构相似且不存在氢键的物质，一般相对分子质量越大熔、沸点越高，如熔点：HIHBrHCl；组成和结构不相似的物质，分子极性越大，熔、沸点越高，如熔点：CON2。(5)有机物的同分异构体中，一般来说，支链越多，熔、沸点越低，如沸点：正戊烷异戊烷新戊烷；互为同分异构体的芳香烃及其衍生物的熔、沸点：邻位化合物间位化合物对位化合物。2晶胞中粒子数目的计算均摊法确定晶胞的组成长方体(正方体)晶胞中不同位置粒子对晶胞的贡献：非长方体晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)对六边形的贡
38、献为1/3。再如图所示的正三棱柱形晶胞中：3常见的几种典型晶体的晶胞结构图及其主要性质化学式晶胞晶体类型微粒间作用力熔沸点配位数CO2分子晶体分子间作用力较低12H2O(冰)分子晶体分子间作用力和氢键较低NaCl离子晶体离子键较高6CsCl离子晶体离子键较高8C(金刚石)原子晶体共价键很高SiO2原子晶体共价键高1(2017南通、泰州一模)氢氧化镍在乙醇的悬浊液中可发生如下反应生成单质镍的配合物：Ni(OH)25CH3NC=(CH3NC)4NiCH3NCOH2O。(1)Ni2基态核外电子排布式为_。(2)CH3NC(其结构简式为)分子中碳原子轨道的杂化类型是_。1 mol CH3NC中键的数目
39、为_mol。(3)用光气(COCl2)与甲胺(CH3NH2)可以制取CH3NCO。与COCl2互为等电子体的一种阴离子为_。甲胺极易溶于水，除因为它们都是极性分子外，还因为_。(4)Ni单质的晶胞结构如图所示，每个晶胞中含Ni原子数目为_。解析：(2)CH3中C原子采用sp3杂化，NC中C原子采用sp杂化；在CH3NC中，3个CH键全部是键，CN键是键，NC键中含有1个键，故分子中共含有5个键。(3)COCl2分子中含有4个原子和24个价电子，故与其互为等电子体的阴离子可以是CO(或NO)。甲胺分子中含有电负性强的N原子，能与H2O分子形成分子间氢键。(4)由晶胞结构可知，Ni原子位于立方体的
40、顶点和面心，故含有的Ni原子数864。答案：(1)Ar3d8(2)sp、sp35(3)CO(或NO)甲胺能与水形成分子间氢键(4)42(2017无锡一模)尿素(H2NCONH2)是一种农业生产中常用的氮肥。在工业上，尿素还用于制造有机铁肥，回答下列问题：(1)基态Fe2的核外电子排布式为_。(2)C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为_。(3)CO2分子晶体的晶胞如图所示，每个晶胞中含有CO2的分子个数是_。(4)在一定条件下，NH3与CO2能合成尿素(H2NCONH2)，尿素中C原子轨道的杂化类型为_；1 mol 尿素分子中键的数目为_mol。(5)(NH4)2SO4、NH4NO3等
41、颗粒物及扬尘等易引起雾霾。与NO互为等电子体的分子是_(填化学式)。解析：(2)同周期自左向右第一电离能呈增大趋势，但N的2p能级为半充满的稳定状态，第一电离能大于O。(3)CO2分子数864。(4)尿素的结构式为，C采用sp2杂化，分子中有7个键。(5)NO有4个原子和24个价电子，与其互为等电子体的分子是SO3或BF3等。答案：(1)Ar3d6(2)COOCN2O(2)sp2(3)CC2 3d64s2(4)三角锥形HF由于电负性FNH，在NF3分子中，共用电子对偏向F原子，使得N原子上的孤电子对难与Cu2配位(5)1210304(2017扬州一模)咔咯配合物的研究越来越受到科学家的重视。如
42、某种咔咯锰的配合物能将苯乙烯氧化为，某种咔咯铁的配合物能将温室气体CO2转化为CO 和CO。(1)Mn3基态核外电子排布式为_。(2) 分子中碳原子轨道的杂化类型是_， 1 mol分子中含有键的数目为_。(3)与CO互为等电子体的一种分子为_(填化学式)。(4)FeCl24H2O与咔咯配体在一定条件下可制得如下图所示的咔咯铁配合物，其中的配位原子是_。解析：(2)苯环和醛基中碳原子采用sp2杂化，亚甲基中碳原子采用sp3杂化。(3)CO有4个原子和24个价电子，与其互为等电子体的分子是BF3或SO3等。(4)中心原子铁有空轨道，N、Cl原子有孤对电子，可形成配位键。答案：(1)Ar3d4(2)
43、sp2、sp3186.021023(3)BF3(或BCl3、SO3)(4)N、Cl5(2017南师附中、天一、淮中、海门四校联考)CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的铜盐。回答下列问题：(1)Cu2基态核外电子排布式为_，S、O、N三种元素的第一电离能由大到小为_。(2)SO的立体构型是_，与SO互为等电子体的一种分子为_(填化学式)。(3)往Cu(NO3)2溶液中通入足量NH3能生成配合物Cu(NH3)4(NO3)2。其中NO中心原子的杂化轨道类型为_。(4)利用CuSO4和NaOH制备的Cu(OH)2检验醛基时，生成红色的Cu2O，其晶胞结构如图所示，其中O2的配位数是_。解析：(
44、1)同周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，但A族元素的p轨道处于半满的稳定状态，故其第一电离能大于同周期相邻元素，同主族自上而下第一电离能减小，故第一电离能NOS。(2)SO中心S原子的孤电子对数0，而成键电子对数为4，故SO的立体构型是正四面体形；SO中含有5个原子和32个价电子，故与其互为等电子体的分子为CCl4、CF4、SiF4、SiCl4等。(3)NO中心N原子的孤电子对数0，形成3个键，故中心N原子采用sp2杂化。(4)从Cu2O晶胞结构看，白球共有182个，黑球全部在体内，共有4个，故白球代表O原子而黑球代表Cu原子，由图可知每个O原子的周围有4个Cu原子，配位数为4
45、。答案：(1)Ar3d9NOS(2)正四面体形CCl4(或CF4、SiF4、SiCl4等)(3)sp2(4)46(2017通、泰、扬、徐、淮、宿二模)元素X、Y、Z为前四周期元素，X的基态原子核外电子有21种运动状态，元素Y的原子最外层电子数是其内层的3倍，Z与X、Y不在同一周期，且Z原子核外p电子比s电子多5个。(1)X基态原子的核外电子排布式为_。(2)X是石油化工中重要的催化剂之一，如催化异丙苯()裂化生成苯和丙烯。1 mol苯分子中含有键的数目为_mol。异丙苯分子中碳原子轨道的杂化类型为_。(3)与Y3分子互为等电子体的阳离子为_。(4)XZ3易溶于水，熔点为960 ，熔融状态下能够
46、导电，据此可判断XZ3晶体属于_(填晶体类型)。(5)元素Ce与X同族，其与Y形成的化合物晶体的晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为_。解析：(1)X核外有21个电子，X为Sc元素，故X的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2或Ar3d14s2。(2)苯分子中，CH键为键，苯环上的CC键也为键，故含有12 mol 键。异丙苯分子中苯环上的碳原子采取sp2杂化，其余C原子采用sp3杂化。(3)最外层电子数是内层电子数3倍的元素是O元素，在O3分子中，含有3个原子、18个价电子，与其互为等电子体的阳离子是ClO。(4)根据晶体在熔融状态下能导电可知其为离子晶体。(5)根据晶胞的
47、结构，O原子全部在体内，故含有8个O原子，Ce原子位于顶点和面心，含有Ce原子的个数864，故化学式为CeO2。答案：(1)Ar3d14s2(2)12sp2、sp3(3)ClO(4)离子晶体(5)CeO27(2017南京、淮安三模)Ni2与丁二酮肟生成鲜红色丁二酮肟镍沉淀，该反应可用于检验Ni2。(1)Ni2基态核外电子排布式为_。(2)1 mol丁二酮肟分子中含有键的数目为_。(3)丁二酮肟镍分子中碳原子的杂化轨道类型为_。(4)Ni(CO)4是一种无色液体，沸点为43 ，熔点为19.3 。Ni(CO)4的晶体类型是_。(5)与CO互为等电子体的二价阴离子为_；Ni(CO)4中Ni与CO的C
48、原子形成配位键，不考虑空间构型，Ni(CO)4的结构可用示意图表示为_。解析：(2)在分子中，CH键、CC键、NO键、OH键都是键，C=N键中有1个键，故1 mol分子中含有15 mol 键。(3)分子中甲基碳原子采用sp3杂化，双键碳原子采用sp2杂化。(4)由于该晶体的熔、沸点较低，故为分子晶体。(5)CO分子含有2个原子、10个价电子，故与其互为等电子体的二价阴离子为C；Ni原子有空轨道，C原子提供孤对电子形成配位键，故其结构为。答案：(1)1s22s22p63s23p63d8(或Ar3d8)(2)156.021023(3)sp2、sp3(4)分子晶体(5)C8(2017南通、扬州调研)
49、X、Y、Z、M为前四周期中除氢以外原子序数依次增大的四种元素，X基态原子未成对电子数在所处周期中最多；Y元素原子核外共有3个能级，且最高能级电子数是前两个能级电子数之和；Z的单质常温下为淡黄色固体，ZY3分子呈平面正三角形；M原子外围电子排布式为3dn4sn。请回答下列问题：(1)X、Y、Z三种元素原子第一电离能由大到小的顺序是_(用元素符号表示)。(2)某X氢化物分子结构简式为HX=XH，该分子中X原子的杂化方式为_；Y元素简单氢化物的沸点高于Z的氢化物，主要原因是_。(3)根据等电子原理，写出X2Y分子的电子式：_。(4)M晶体的原子堆积方式为六方堆积(如右图所示)，则晶体中M原子配位数是
50、_。某M配合物化学式是M(H2O)5ClCl2H2O,1 mol该配合物中含配位键的数目是_。解析：Y原子的电子排布式为1s22s22p4，则Y为O；Z的单质常温下为淡黄色固体，则Z为S；由题意知，X原子序数比O小，且X基态原子未成对电子数在所处周期中最多，则X原子的电子排布式为1s22s22p3，即X为N；M原子外围电子排布式为3d24s2，则M为Ti。(1)N原子p轨道处于半充满较稳定状态，第一电离能反常，高于同周期相邻两元素。(2)类比乙烯的结构可知，X元素为sp2杂化；H2O的沸点高于H2S的原因是水分子间能够形成氢键。(3)N2O与CO2为等电子体，所以N2O为直线型分子。(4)依据
51、图形，同一层与中心球紧靠的有6个小球，上下两层各有3个小球，所以配位数为12。中心离子的配体有5个H2O和1个Cl，所以1 mol该配合物中含6 mol配位键。答案：(1)NOS(2)sp2H2O分子间形成了氢键，而H2S分子间不能形成氢键(3) (4)1266.0210239(2017南通全真模拟)原子序数小于36的X、Y、Z、W、R五种元素，原子序数依次增大。五种元素中，仅R为金属元素，其原子序数为27。X价电子排布式为nsnnpn，元素Z基态原子s电子总数与p电子总数相等，W与其它四种元素能层数不同，且未成对电子数目为1个。根据判断出的元素回答下列问题：(1)基态R原子核外电子排布式为_
52、，X、Y、Z三种原子第一电离能由大到小的顺序为_(用具体元素符号表示)。(2)1 mol配合物R(XY)64中含有键的数目为_。(3)XZW2是一种高毒类物质，结构与甲醛相似，X原子杂化方式为_，其沸点高于甲醛的主要原因是_。(4)YW3为黄色、油状、具有刺激性气味的液体，该分子的立体构型为_(用文字描述)。(5)某晶体的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为_(R、Z用具体元素符号表示)。解析：原子序数小于36的X、Y、Z、W、R五种元素，原子序数依次增大，五种元素中，仅R为金属元素，其原子序数为27，则R为Co元素；X价电子排布式为nsnnpn，n2，则X的价电子排布式为2s22p2，X为
53、C元素；元素Z基态原子s电子总数与p电子总数相等，则Z的电子排布式只能为1s22s22p4，为O元素；结合Y的原子序数可知Y为N元素；W与其它四种元素能层数不同，且未成对电子数目为1个，Y只能位于第三周期，为Cl元素。(1)R的原子序数为27，其基态原子核外电子总数为27，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2；同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第A族、第A族元素第一电离能大于其相邻元素，C、N、O元素处于同一周期且原子序数逐渐增大，N处于第A族，所以第一电离能大小顺序为NOC；(2)R(XY)64为Co(CN)64，Co(CN)
54、64中CN与Co之间有6个配位键，在每个CN内部有一个共价叁键，所以1 mol该配合物中含有键的数目为126.021023；(3)XZW2为COCl2，与甲醛结构相似，则其分子中含有1个碳碳双键和2个CCl单键，其中心原子C采用sp2杂化；由于COCl2的相对分子质量比甲醛大，则范德华力比甲醛大，导致其沸点高于甲醛；(4)NCl3的分子中N原子形成3个NCl键，含有1对孤电子对，故其立体构型为三角锥形；(5)R为Co、Z为O，根据均摊法可知，在这个晶胞中氧离子位于棱上和体心，数目1214，钴离子位于顶点、面心，数目864，所以氧离子、钴离子个数比是11，其化学式为CoO。答案：(1)1s22s
55、22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2NOC(2)126.021023(3)sp2因为COCl2的相对分子质量比甲醛大，故范德华力比甲醛大，导致其沸点比甲醛高(4)三角锥形(5)CoO10(2017盐城三模)配合物是双烯合成反应的催化剂，它被浓硝酸分解的化学方程式为Cu2H3BO3CO2HF(未配平)。(1)Cu2基态核外电子排布式为_；铜与氮形成的一种化合物晶胞结构如右图所示，则该化合物的化学式为_。(2)1 mol H3BO3分子中含有键的数目为_mol。(3)N 与CO2分子互为等电子体，N 的结构式可表示为_。解析：(1)由晶胞结构可看出，N原子位于晶胞的8个顶点，故含有N原子的个数81，Cu原子位于棱的中点，故Cu原子个数123，则其化学式为Cu3N。(2)H3BO3的结构简式为，故分子中含有6个键。(3)N和CO2互为等电子体，CO2的结构式为O=C=O，故N 的结构式为N=N=N。(4)在分子中，甲基上的C原子采用sp3杂化，三键碳原子采用sp杂化。由于Cu具有空轨道，而中的N原子有孤对电子，故能形成4个配位键，结构为。答案：(1)Ar3d9Cu3N(2)6(3)N=N=N(4)sp和sp3
