1、热考题型分级练(十五)物质结构与性质应用题(A级)1铬和铜都是人体所必需的微量元素。回答下列问题：(1)铬原子的最高能层符号是_，其价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_。(2)比较第二电离能Cu_Zn(填“”“”或“”“”或“”“Zn；(3)铬的一种氧化物常温下呈蓝色，化学式为CrO5，该氧化物中铬为6价，说明Cr与O原子形成6个共价键，CrO5的结构式是；(4)根据Cu(NH3)2中NH3的化合价为0计算铜的化合价；Cu的核外电子排布是3d10，形成配合物时，会先激发一个电子到4p轨道中，杂化类型为sp; SO中S原子的价电子对数是4，无孤对电子，所以立体构型是正四面体；(5)已知图1为铬
2、的晶胞结构图，晶胞顶点、体心各有1个铬原子，属于体心立方堆积；根据均摊原则计算晶胞中实际拥有的铬原子数812；晶胞参数为a nm，晶胞的体积为a3，则铜原子的半径是a，根据均摊原则晶胞中实际拥有的铜原子数864，铜原子的体积是(a)34，晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为(a)34a3100%100%。答案：(1)N(2)测试第二电离能时铜原子失去的是处于完全充满稳定状态的3d10电子；而锌原子失去的是4s1电子，之后价电子层形成稳定状态的3d10(3) (4)1sp正四面体(5)体心立方274%(或100%或100%)2解析：(1)紫色光对应的辐射波长范围是400430 nm(此数据来源于
3、物理教材 人教版 选修34)。(2)基态K原子占据K、L、M、N四个能层，其中能量最高的是N能层。N能层上为4s电子，电子云轮廓图形状为球形。Cr的原子半径小于K且其价电子数较多，则Cr的金属键强于K，故Cr的熔、沸点较高。(3)I的价层电子对数为4，中心原子杂化轨道类型为sp3，成键电子对数为2，孤电子对数为2，故空间构型为V形。(4)K与O间的最短距离为a0.446 nm0.315 nm；由于K、O分别位于晶胞的顶角和面心，所以与K紧邻的O原子为12个。(5)根据KIO3的化学式及晶胞结构可画出KIO3的另一种晶胞结构，如图，可看出K处于体心，O处于棱心。答案：(1)A(2)N球形K原子半
4、径较大且价电子数较少，金属键较弱(3)V形sp3(4)0.315或0.44612(5)体心棱心3解析：本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、晶体类型判断等知识点，意在考查考生的分析判断及计算能力。根据题意可知A为C(碳)，B为Si，C为Cl、D为Ca、E为Fe。(1)E元素(Fe)基态原子的价层电子排布式为3d64s2，属于d区的元素。(2)CO2、SiO2分别属于分子晶体、原子晶体。SiO2与HF溶液反应的化学方程式为SiO24HF=SiF42H2O。(3)H2C=CH2的产量常作为衡量石油化工发展水平的标志，该分子中键和键的数目分别为5、1。(4)由“原子总数和价电子总数都相同的分子、离子
5、或基团属于等电子体”可知，由AE中元素形成的微粒中，与SO互为等电子体的分子有SiCl4、CCl4。SO的中心原子S的杂化方式为sp3杂化，SO为正四面体结构，则SO中的键角为10928。(5)钙元素与最活泼的非金属元素形成的化合物为CaF2，由题给晶胞图可知，“”微粒数为864，“”微粒数为8，则“”代表的微粒是F。答案：(1)3d64s2d(2)分子晶体原子晶体SiO24HF=SiF42H2O(3)51(4)SiCl4或CCl410928(5)Ca24解析：(1)铜元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1
6、。氨水中含氢、氮、氧三种元素，同主族元素，从上至下第一电离能逐渐减小，同周期元素，从左至右第一电离能呈增大趋势，但第A族元素的2p能级因为是半充满状态，结构稳定，第一电离能反常，大于第A族元素的第一电离能，所以第一电离能从大到小的顺序为NOH；氨分子是三角锥型结构，是极性分子。甲基中碳原子形成4个键，杂化轨道数目为4，采用sp3杂化。铜离子和氨分子有配位键，氨分子中有共价键，Cu(NH3)3CO和Ac之间形成离子键，所以选acd。(2)X在8个顶点和体心，晶胞中一共含有2个X，则由氢化物化学式XY2，可知该晶胞中含有4个Y，又1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下面上，则实际为2个Y原子，则5、6
7、号Y原子均在晶胞内部。XY2晶体为离子晶体，固态氨为分子晶体，所以XY2晶体的熔、沸点高于固态氨的熔、沸点。晶胞中含有2个XY2，所以有关系式：(a107 cm)3 gcm3 NA mol1M gmol1，则NA。答案：(1)Ar3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1NOH同周期元素，从左至右第一电离能呈增大趋势，但第A族元素的2p能级处于半充满状态，结构稳定，第一电离能反常，大于第A族元素极性sp3和sp2acd(2)内部5解析：(1)Cu是29号元素，原子核外电子数为29，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Zn的核外电子排布式为1s
8、22s22p63s23p63d104s2，Cu比Zn更容易失去一个电子，所以Cu第一电离能比Zn的小。Cu失去第一个电子变为Cu后，核外电子排布式为Ar3d10，第二个电子在3d全满轨道上，Zn失去1个电子后，核外电子排布式为Ar3d104s1,3d全满比4s半满能量低，结构也更稳定，所以铜的第二电离能较大。(2)金属晶体中金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，金属键越强。离子半径：NaMg2Al3，而电荷数：NaMg2MgNa。(3)(SCN)2的结构式为NCSSCN，根据(SCN)2的结构可知分子中有3个单键和2个碳氮三键，单键为键，每个三键含有1个键、2个键，1个(SCN)2分子含有5个键
9、，故1 mol(SCN)2分子中含有键的数目为5NA。SCN可能的结构为SCN或NCS，这两种结构都是直线形的构型，C都采取sp杂化。异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键。(4)晶胞中Cu原子数目为63，Au原子数目为81，晶胞质量为 g，晶胞棱长为a pma1010 cm，则晶胞体积为(a1010 cm)3，该金属互化物的密度g(a1010cm)3 gcm3。答案：(1)Cu失去第一个电子变为Cu后，核外电子排布为Ar3d10，是能量较低的稳定结构，所以铜的第二电离能较大(2)AlMgNa离子半径：NaMg2Al3，而电荷数：NaMg2r(Ni2)，故FeO的晶格能较小，熔点较低。(2)M中含有C、H、O、N四种元素，元素的非金属性越强，对应的电负性越大，即电负性：ONCH。反应过程中断裂和生成的化学键有共价键和配位键。(3)由题图可知，该晶胞中黑球为Cu，白球为O，晶胞中与Cu等距离且最近的O有2个，即该晶胞中Cu原子的配位数为2。由均摊法可知该晶胞内含4个Cu原子，O原子数目为181/82，即晶胞内含Cu2O数目为2，设该立方晶胞的参数为x，则x3d gcm3144 g，解得x cm 1010 pm。答案：(1)Fe3的价电子排布式为3d5，处于半充满状态，结构稳定r(Ni2)，所以FeO的晶格能较小，熔点较低(2)ONCHAB(3)2 1010