1、第35讲微粒间作用力与物质的性质目标要求1.能说出晶体与非晶体的区别。了解晶体中微粒的空间排布存在周期性,认识简单的晶胞。借助分子晶体、共价晶体、离子晶体等模型认识晶体的结构特点(删除晶格能、金属晶体的堆积模型)。知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合晶体是普遍存在的。2.知道在一定条件下,物质的聚集状态随构成物质的微粒种类、微粒间的相互作用、微粒聚集程度的不同而有所不同。知道金属键的特点与金属某些性质的关系。知道物质的聚集状态会影响物质的性质,通过改变物质的聚集状态可能获得特殊的材料。1晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的比较晶体非晶体结构特征结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性有
2、无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性二者区别方法间接方法看是否有固定的熔点科学方法对固体进行X射线衍射实验(2)得到晶体的途径熔融态物质凝固。气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。溶质从溶液中析出。(3)晶胞概念:描述晶体结构的基本单元。晶体中晶胞的排列无隙并置无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙。并置:所有晶胞平行排列、取向相同。2晶胞组成的计算均摊法(1)原则晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是。(2)方法长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。非长方体晶胞中粒子视具体情况而定,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
3、)被三个六边形共有,每个六边形占。理解应用(1)如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞,则甲晶体中x与y的个数比是_,乙中a与b的个数比是_,丙中一个晶胞中有_个c离子和_个d离子。答案211144解析甲中N(x)N(y)1(4)21;乙中N(a)N(b)1(8)11;丙中N(c)1214,N(d)864。(2)下图为离子晶体空间构型示意图:(阳离子,阴离子)以M代表阳离子,以N表示阴离子,写出各离子晶体的组成表达式:A_、B_、C_。答案MNMN3MN2解析在A中,含M、N的个数相等,故组成为MN;在B中,含M:41(个),含N:424(个),MN13;在C中含M:4(个),含N为1个。(1)冰和碘
4、晶体中相互作用力相同()(2)晶体内部的微粒按一定规律周期性排列()(3)凡有规则外形的固体一定是晶体()(4)固体SiO2一定是晶体()(5)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块()(6)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”()(7)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)1.下图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构,其中R为2价,G为2价,则Q的化合价为_。答案3价解析R:812G:88428Q:824R、G、Q的个数之比为142,则其化学式为RQ2G4。由于R为2价,G为2价,所以Q为3
5、价。2.某晶体的一部分如图所示,这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是 ()A394 B142C294 D384答案B解析A粒子数为6;B粒子数为632;C粒子数为1;故A、B、C粒子数之比为142。3.(2019苏州高三月考)已知镧镍合金LaNin的晶胞结构如下图,则LaNin中n_。答案5解析La:2123Ni:126615所以n5。4.Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如下图所示。则该化合物的化学式为_。答案CuH解析根据晶胞结构可以判断:Cu():21236;H():6136,所以化学式为CuH。5.(1)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。在硼化镁晶体中,镁原子和硼原子是
6、分层排布的,下图是该晶体微观结构的透视图,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为_。(2)在硼酸盐中,阴离子有链状、环状等多种结构形式。下图是一种链状结构的多硼酸根,则多硼酸根离子符号为_。答案(1)MgB2(2)BO解析(1)每个Mg周围有6个B,而每个B周围有3个Mg,所以其化学式为MgB2。(2)从图可看出,每个单元中,都有一个B和一个O完全属于这个单元,剩余的2个O分别被两个结构单元共用,所以BO1(12/2)12,化学式为BO。6已知下图所示晶体的硬度很可能比金刚石大,且原子间以单链结合,试根据下图确定该晶体的化学式为_。答案B3A41常见晶体结构模型(1)原子晶体
7、(金刚石和二氧化硅)金刚石晶体中,每个C与另外4个C形成共价键,CC 键之间的夹角是109.5,最小的环是六元环。含有1 mol C的金刚石中,形成的共价键有2 mol。SiO2晶体中,每个Si原子与4个O原子成键,每个O原子与2个硅原子成键,最小的环是十二元环,在“硅氧”四面体中,处于中心的是Si原子,1 mol SiO2中含有4 mol SiO键。(2)分子晶体干冰晶体中,每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。冰的结构模型中,每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成2 mol“氢键”。(3)离子晶体NaCl型:在晶体中,每个Na同时吸引6
8、个Cl,每个Cl同时吸引6个Na,配位数为6。每个晶胞含4个Na和4个Cl。CsCl型:在晶体中,每个Cl吸引8个Cs,每个Cs吸引8个Cl,配位数为8。(4)石墨晶体石墨层状晶体中,层与层之间的作用是范德华力,平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2,C原子采取的杂化方式是sp2。理解应用按要求回答问题(1)在金刚石晶体中最小碳环含有_个C原子;每个C原子被_个最小碳环共用。(2)在干冰中粒子间作用力有_。(3)含1 mol H2O的冰中形成氢键的数目为_。(4)在NaCl晶体中,每个Na周围有_个距离最近且相等的Na,每个Na周围有_个距离最近且相等的Cl,其空间构型为_。(5)在CaF2晶体
9、中,每个Ca2周围距离最近且等距离的F有_个;每个F周围距离最近且等距离的Ca2有_个。答案(1)612(2)共价键、范德华力(3)2NA (4)126正八面体型(5)842四种晶体类型的比较类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子分子原子金属阳离子和自由电子阴、阳离子粒子间的相互作用力分子间作用力共价键金属键离子键硬度较小很大有的很大,有的很小较大熔、沸点较低很高有的很高,有的很低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶大多易溶于水等极性溶剂导电、传热性一般不导电,溶于水后有的导电一般不具有导电性电和热的良导体晶体不导电,水溶液或熔融态导电理解应用在下列物质中:NaCl、NaOH
10、、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石、晶体氩。(1)其中只含有离子键的离子晶体是_。(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是_。(3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是_。(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是_。(5)其中含有极性共价键的非极性分子是_。(6)其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是_。(7)其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是_。(8)其中含有极性共价键的原子晶体是_。(9)不含共价键的分子晶体是_,只含非极性共价键的原子晶体是_。答案(1)Na
11、Cl、Na2S(2)NaOH、(NH4)2S(3)(NH4)2S(4)Na2S2(5)CO2、CCl4、C2H2(6)C2H2(7)H2O2(8)SiO2、SiC(9)晶体氩晶体硅、金刚石(1)在金属钠形成的晶体中,每个钠原子周围与其距离最近的钠原子有8个()(2)金属镁形成的晶体中,每个镁原子周围与其最近的镁原子有6个()(3)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子()(4)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子()(5)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高()(6)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低()(7)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体()题组一常见晶体的分析1下面有关晶体的叙述中,不
12、正确的是()A金刚石网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子B氯化钠晶体中,每个Na周围距离相等的Na共有6个C氯化铯晶体中,每个Cs周围紧邻8个ClD干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子答案B解析氯化钠晶体中,每个Na周围距离相等的Na共12个。每个Na周围距离相等且最近的Cl共有6个。题组二晶体类型的判断2NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到:4NH33F2NF33NH4F上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_(填字母)。a离子晶体 b分子晶体c原子晶体 d金属晶体答案abd3(1)用“”或“”填空:第一电离能离子半径熔点酸性Si_S
13、O2_NaNaCl_SiH2SO4_HClO4(2)MgCl2在工业上应用广泛,可由MgO制备。MgO的熔点比BaO的熔点_(填“高”或“低”)。SiO2的晶体类型为_。(3)对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4),下列叙述正确的是_(填字母)。ASiX4难水解BSiX4是共价化合物CNaX都易水解DNaX的熔点一般高于SiX4答案(1)(2)高原子晶体(3)BD解析(1)同周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势,但s、p、d等轨道处于全空、半充满、全充满的稳定状态时,则出现反常现象。Si、S元素基态原子的价电子排布式分别为3s23p2、3s23p4,其中3p轨道均处于不稳定
14、状态,因此Si的第一电离能小于S。O2与Na的核外电子排布相同,其电子排布式均为1s22s22p6,离子核外电子排布相同时,原子序数越大,离子半径越小,因此O2的离子半径大于Na。NaCl为离子晶体,Si为原子晶体,因此Si的熔点高于NaCl。一般来说,元素的非金属性越强,该元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,Cl元素的非金属性强于S元素,则HClO4的酸性强于H2SO4。(2)Mg、Ba同主族,Mg2的半径小于Ba2,MgO的晶格能比BaO大,故MgO的熔点比BaO高。SiO2为空间立体网状结构,其熔、沸点很高,属于原子晶体。(3)A项,硅的卤化物(SiX4)的水解比较强烈,如SiCl4
15、3H2O=H2SiO34HCl、SiF43H2O=H2SiO34HF,错误;B项,硅的卤化物(SiX4)全部由非金属元素构成,属于共价化合物,正确;C项,钠的卤化物(NaX)除NaF外均属于强酸强碱盐,不发生水解,错误;D项,钠的卤化物(NaX)是由离子键构成的,属于离子晶体,SiX4属于分子晶体,所以NaX的熔点一般高于SiX4,正确。4(2019重庆模拟)现有几组物质的熔点()数据:A组B组C组D组金刚石:3 550 Li:181 HF:83 NaCl:801 硅晶体:1 410 Na:98 HCl:115 KCl:776 硼晶体:2 300 K:64 HBr:89 RbCl:718 二氧
16、化硅:1 723 Rb:39 HI:51 CsCl:645 据此回答下列问题:(1)A组属于_晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力是_。(2)B组晶体共同的物理性质是_(填序号)。有金属光泽导电性导热性延展性(3)C组中HF熔点反常是由于_。(4)D组晶体可能具有的性质是_(填序号)。硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电答案(1)原子共价键(2)(3)HF分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)(4)解析(1)A组熔点很高,为原子晶体,是由原子通过共价键形成的。(2)B组为金属晶体,具有四条共性。(3)HF中含有分子间氢键,故其熔点反常。(4)D组属
17、于离子晶体,具有两条性质。5下列性质适合于分子晶体的是()A熔点为1 070 ,易溶于水,水溶液导电B熔点为3 500 ,不导电,质硬,难溶于水和有机溶剂C能溶于CS2,熔点为112.8 ,沸点为444.6 D熔点为97.82 ,质软,导电,密度为0.97 gcm3答案C解析A、B选项中的熔点高,不是分子晶体的性质,D选项是金属钠的性质,钠不是分子晶体。6(2019河南六市第一次联考)A族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题:(1)碳的一种单质的结构如图(a)所示。该单质的晶体类型为_,依据电子云的重叠方式,原子间存在的共价键类型有_,碳原子的杂化轨道类型为_。(2)石墨烯是从石
18、墨材料中剥离出来的、由单质碳原子组成的二维晶体。将氢气加入石墨烯中可制得一种新材料石墨烷。下列判断错误的是_(填字母)。A石墨烯是一种强度很高的材料B石墨烯是电的良导体而石墨烷则为绝缘体C石墨烯与石墨烷均为高分子化合物D石墨烯与H2制得石墨烷的反应属于加成反应(3)CH4、SiH4、GeH4的熔、沸点依次_(填“增大”或“减小”),其原因是_。(4)SiO2比CO2熔点高的原因是_。(5)四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2的熔点如图(b)所示。SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_。结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律,可推断:依F、Cl、Br、I次序,PbX2中的
19、化学键的离子性_、共价性_。(填“增强”“不变”或“减弱”)答案(1)混合晶体键、键sp2(2)C(3)增大三种物质均为分子晶体,结构与组成相似,相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高(4)SiO2为原子晶体而CO2为分子晶体(5)均为分子晶体,范德华力随相对分子质量增大而增大减弱增强解析(2)石墨烯单层原子间以共价键相结合,强度很高,A正确;石墨烯层与层之间有自由移动的电子,是电的良导体,而石墨烷中没有自由移动的电子,为绝缘体,B正确;石墨烯只含一种碳元素,为碳的单质,C错误;石墨烯与H2间的反应属于加成反应,D项正确。(5)四卤化硅为分子晶体,F、Cl、Br、I的相对分子质量逐渐增大
20、,沸点与相对分子质量有关,相对分子质量越大,沸点越高。PbX2的熔点先降低后升高,其中PbF2为离子晶体,PbBr2、PbI2为分子晶体,可知依F、Cl、Br、I次序,PbX2中的化学键的离子性减弱、共价性增强。12019江苏,21(4)一个Cu2O晶胞(如图)中,Cu原子的数目为_。答案4解析根据均摊法知,该晶胞中白球个数为812,黑球个数为4,白球和黑球数目之比为12,所以Cu为黑球,1个晶胞中含有4个Cu原子。22017江苏,21(5)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)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产
21、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_。图1FexNy晶胞结构示意图图2转化过程的能量变化答案Fe3CuN解析能量低更稳定,Cu代替a位置的Fe(顶点上的Fe),晶胞中Cu个数为81,Fe个数为63,N个数为1,化学式为Fe3CuN。32014江苏,21(5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为_。答案12解析根据晶胞可知,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
22、原子周围距离最近的铜原子有12个。42013江苏,21(1)元素X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。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。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_。答案4ZnS解析X的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,为30号元素锌,Y核外的电子排布式为1s22s22p63s23p4,为16号元素硫,Z为氧。由晶胞结构可知,一个晶胞中X离子的数目为:864个。Y在晶胞内部,共4个,化学式为ZnS。1(2019常州高三期末)盐酸氯
23、丙嗪是一种多巴胺受体的阻断剂,临床上有多种用途。化合物是制备盐酸氯丙嗪的原料,可由化合物 和 在铜作催化剂条件下反应制得。(1)Cu基态核外电子排布式为_。(2)1 mol化合物分子中含有键的数目为_。(3)化合物分子中sp3方式杂化的原子数目是_。(4)向Cu(NH3)4SO4溶液中通入SO2至微酸性,有白色沉淀生成。分析表明该白色沉淀中Cu、S、N的物质的量之比为111,沉淀中有一种三角锥型的阴离子和一种正四面体型的阳离子。Cu(NH3)4SO4中存在的化学键类型有_(填字母)。A共价键 B氢键 C离子键 D配位键 E分子间作用力上述白色沉淀的化学式为_。答案(1)Ar3d104s1(或1
24、s22s22p63s23p63d104s1)(2)14NA(3)2(4) ACD Cu(NH4)SO3解析(1)Cu的原子序数为29,根据洪特规则特例,3d轨道中的电子为全满时,原子较稳定,所以Cu的基态电子排布式为Ar3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1。(2)1 mol化合物分子中含有14 mol 键。(3)N原子以及羧基中羟基中的O原子均为sp3杂化。(4)Cu(NH3)4SO4中N与H之间为共价键,Cu(NH3)42与SO之间为离子键,Cu2与NH3之间为配位键。根据VSEPR理论知,SO为三角锥形,NH为正四面体形,因为Cu、S、N的物质的量之比为111,所以
25、该化学式为Cu(NH4)SO3。2(2019南京、盐城高模拟)钴的合金及其配合物用途非常广泛。(1)Co3基态核外电子排布式为_。(2)一种Pt、Co金属间化合物可作为质子交换膜燃料电池的催化剂,其晶胞结构如图所示,该金属间化合物的化学式为_。(3)BNCP可用于激光起爆器等,BNCP可由HClO4、CTCN、NaNT共反应制备。ClO的空间构型为_(用文字描述)。CTCN的化学式为Co(NH3)4CO3NO3,与Co()形成配位键的原子是_(已知CO的结构式为:)。NaNT可由(双聚氰胺)为原料制备。双聚氰胺中碳原子杂化轨道类型为_,1 mol该分子中含键的数目为_。答案(1)Ar3d6(或
26、1s22s22p63s23p63d6)(2)Pt3Co(3)正四面体型N和Osp和sp2 9NA解析(1)Co为27号元素,价电子排布式为3d74s2,Co3基态核外电子排布式为Ar3d6或1s22s22p63s23p63d6。(2)由晶胞图知,Pt为63,Co为81,化学式为Pt3Co。(3)ClO的孤电子对数为0,价层电子对数为044,Cl的杂化类型为sp3,所以ClO为正四面体型。NH3中的N,CO中的O均有孤对电子,与Co()可形成配位键。碳氮叁键中的C为sp杂化,碳氮双键中的C为sp2杂化。分子中的单键全为键,双键或叁键中只有一个为键,所以1 mol 中含有9 mol 键。3(201
27、9南京高三模拟)铜是人类最早使用的金属之一,铜的化合物丰富多彩。(1)铜与N2O4在一定条件下可制备无水Cu(NO3)2。基态Cu2的核外电子排布式为_。(2)邻氨基吡啶()的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应,其结构简式如图1所示。 邻氨基吡啶的铜配合物中,C原子轨道杂化类型为_。1 mol中含有的键数目为_。(3)铜的某种氯化物的链状结构如图2所示。该氯化物的化学式为_。答案(1) 1s22s22p63s23p63d9(或Ar3d9)(2) sp2、sp313NA(3) CuCl2解析(1)Cu为29号元素,根据洪特规则特例,当3d轨道中电子为全满时,原子较稳定,则Cu的核外电子排布
28、式为Ar3d104s1,先失去4s上面的电子,然后再失去3d上面的电子,则Cu2的电子排布式为Ar3d9。(2)形成双键C的原子为sp2杂化,甲基上的C原子为sp3杂化。1 mol 中含有4 mol碳氢键,4 mol 碳碳键,3 mol 碳氮键,2 mol 氮氢键,共13 mol 键。4.(2020合肥质检)已知X、Y、Z、R都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。X是空气中含量最高的元素,Z基态原子核外K、L、M三层电子数之比为142,R基态原子的3d原子轨道上的电子数是4s原子轨道上的4倍,Y基态原子的最外层电子数等于Z、R基态原子的最外层电子数之和。(答题时,X、Y、Z、R用
29、所对应的元素符号表示) (1)X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为_。(2)R3基态核外电子排布式为_。(3)化合物Z3X4熔点高达1 900 以上,硬度很大。该物质的晶体类型是_。(4)Y、Z形成的某晶体其晶胞结构如图所示,则该化合物的化学式为_。(5)R2与过量的氨水形成的配离子的化学式为R(NH3)62,1 mol R(NH3)62 中含有键的数目为_。答案(1)SiON(2)Ar3d7(或1s22s22p63s23p63d7)(3)原子晶体(4)SiO2 (5)24NA解析“X是空气中含量最高的元素”,则X为N元素;“Z基态原子核外K、L、M三层电子数之比为142”,Z的原子结构示意
30、图为,即Z为Si元素;“R基态原子的3d原子轨道上的电子数是4s原子轨道上的4倍”,则R的电子排布式为Ar3d84s2,R为28号元素,则R为Ni元素;“Y基态原子的最外层电子数等于Z、R基态原子的最外层电子数之和”,Si的最外层电子数为4,Ni的最外层电子数为2,则Y的最外层电子数为6,Y为O元素。(1)Si的电子层数最多,易失电子,故第一电离能最小,N的2p轨道中电子为半满的稳定状态,故N的第一电离能比相邻的O元素大。(2)Ni先失去4s上面的电子,然后再失去3d上面的电子,Ni3的核外电子排布式为Ar3d7。(3)Si3N4的熔点高,硬度大,则应为原子晶体。(4)由晶胞图知,每个Si连有
31、4个O原子,每个O原子连有2个Si原子,则化学式为SiO2。(5)Ni(NH3)62,NH3中有3个NH键,每个N均与Ni形成配位键,这些化学键均为键,即每个NH3形成4个键,所以1 mol Ni(NH3)62中共有46 24 mol 键。5(2019淮安、徐州、连云港三市高三期末)阿散酸()是一种饲料添加剂,能溶于Na2CO3溶液中;常含有H3AsO3、NaCl等杂质。(1)As原子基态核外电子排布式为_。(2)CO中心原子轨道的杂化类型为_,AsO的空间构型为_(用文字描述)。(3)C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为_。答案(1)Ar3d104s24p3(或1s22s22p63
32、s23p63d104s24p3)(2)sp2三角锥型(3)CON 解析(1)As为33号元素,价电子数为3318105,最外层电子排布为4s24p3,则核外电子排布式为Ar3d104s24p3或1s22s22p63s23p63d104s24p3。(2)C原子的孤对电子数为0,价层电子数为033,所以C为sp2杂化。AsO中As原子的孤对电子数为1,价层电子数为134,所以As为sp3杂化,所以AsO为三角锥型。(3)N的2p轨道中的电子为半满状态,较稳定,难失去电子,所以N的第一电离能大于O。6(2020石家庄调研)镍的单质、合金及其化合物用途非常广泛。(1)Ni2基态核外电子排布式为_。(2
33、)胶状镍可催化CH2=CHCN加氢生成CH3CH2CN。CH2=CHCN分子中键与 键的数目比n()n()_;CH3CH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型为_。(3)Ni(N2H4)2(N3)2是一种富氮含能材料。配体N2H4能与水混溶,除因为它们都是极性分子外,还因为_; Ni(N2H4)22中含四个配位键,不考虑空间构型,Ni(N2H4)22的结构可用示意图表示为_。(4)一种新型的功能材料的晶胞结构如下图所示,它的化学式可表示为_。答案(1)Ar3d8(或1s22s22p63s23p63d8)(2)21sp和sp3(3)N2H4与H2O之间可以形成氢键(4)Ni2MnGa解析(1)Ni为28号元素,价层电子数为281810,核外电子排布式为Ar3d84s2,失去电子时,先从4s开始,则Ni2的核外电子排布式为Ar3d8或1s22s22p63s23p63d8。(2)分子中的单键为键,双键中有1个为键另1个为键,叁键中有1个为键另2个为键,n()n()6321。仅为单键的碳原子为sp3杂化,叁键碳原子为sp杂化。(3)N2H4能与H2O形成分子间氢键,故而可以增大N2H4在水中的溶解性。Ni(N2H4)22中含四个配位键,则N2H4中的两个N原子均应作为配体,可表示为。(4)Ni均位于晶胞内,共有8个,Mn为864,Ga为1214,所以化学式为Ni2MnGa。