1、第1节原子结构与性质高考导航1了解原子核外电子的排布原理及能级分布，能用电子排布式表示常见元素(136号)原子核外电子、价电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。2了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。3了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。4了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。1能层、能级、原子轨道和容纳电子数之间的关系2.原子轨道的形状和能量高低(1)轨道形状s电子的原子轨道呈球形。p电子的原子轨道呈哑铃形。(2)能量高低相同能层上原子轨道能量的高低：nsnpndnf。形状相同的原子轨道能量的高低：1s2s3s4s。来源:Z&xx&k.Com同一能
2、层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如npx、npy、npz轨道的能量相等。3原子核外电子的排布规律 (1)三个原理能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态。构造原理示意图：泡利原理：在一个原子轨道里最多只能容纳 2个电子，而且自旋方向相反。洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。如 24Cr的基态原子电子排布式为 1s22s22p63s23p63
3、d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。思考：Mn的电子排布式能否书写为1s22s22p63s23p64s23d5?提示：不能。当出现d能级时，虽然电子按ns、(n1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n1)d放在ns前，如Mn：1s22s22p63s23p63d54s2正确，Mn：1s22s22p63s23p64s23d5错误。(2)基态原子核外电子排布的表示方法表示方法以硫原子为例电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式Ne3s23p4电子排布图(轨道表示式)价电子排布式3s23p44电子的跃迁与原子光谱(1)电子的跃迁基态激发态：当基态原
4、子的电子吸收能量后，会从低能级跃迁到较高能级，变成激发态原子。激发态基态：激发态原子的电子从较高能级跃迁到低能级时会释放出能量。(2)原子光谱不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。问题核外电子排布的4种表示方法(1)电子排布式按电子排入各电子层中各能级的先后顺序，用能级符号依次写出各能级中的电子数，同时注意特例。如Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。(2)简化电子排布式用“稀有气体价层电子”的形式表示。如Cu：Ar3d104s1。(3)电子排布图(轨道表示式)用方框(或圆圈)表示原子轨道，用“”或“”表示
5、自旋状态不同的电子，按排入各电子层中各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。如： (4)原子结构示意图如S的原子结构示意图为 对点练按要求用三种化学用语表示基态铁原子和三价铁离子，并回答问题。表示方法FeFe3原子(或离子)结构示意图电子排布式电子排布图铁原子最外层电子数为_，铁在发生化学反应时，参加反应的电子可能是_。写出Fe2的核外电子排布式_，并用核外电子排布的相关规则解释Fe3较Fe2更稳定的原因_。答案：1s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d5 24s上的2个电子和3d上的1个电子1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d6)Fe价层电子
6、的电子排布式为3d64s2，Fe3价层电子的电子排布式为3d5，Fe2价层电子的电子排布式为3d6。根据“能量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低”的原则，3d5处于半满状态，结构更为稳定，所以Fe3较Fe2更为稳定角度一核外电子排布的表示方法1高考组合题(1)(2015新课标全国卷节选)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_形象化描述。在基态 14C原子中，核外存在_对自旋相反的电子。(2)(2014新课标全国卷节选)基态Fe原子有_个未成对电子。Fe3的电子排布式为_。(3)(2014福建高考节选)基态硼原子的电子排布式为_。(4)(2014安徽高考节选)(1)N
7、a位于元素周期表第_周期第_族；S的基态原子核外有_个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为_。(5)(2013新课标全国卷节选)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为_，该能层具有的原子轨道数为_、电子数为_。(6)(2013新课标全国卷节选)Ni2的价电子排布图为_。(7)(2012新课标全国卷节选)Se原子序数为_，其核外M层电子的排布式为_。(8)(2012江苏高考节选)Mn2基态的电子排布式可表示为_。解析：(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布用电子云形象地描述。基态 14C原子的电子排布图为 ，则核外存在2对自旋相反的电子。(2)基态Fe原子的核外电子
8、排布式为Ar3d64s2，其中3d轨道有4个轨道未充满，含有4个未成对电子。Fe原子失去4s轨道的2个电子和3d轨道的1个电子形成Fe3，则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5。(3)B是5号元素，故其基态原子的电子排布式为1s22s22p1。(4)Na是11号元素，位于第三周期第A族，S的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，有2个未成对电子，Si是14号元素，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。(5)Si的最高能层为第三能层，其符号为M，该能层有 1个 s轨道、3个p轨道和5个d轨道，共9个轨道，Si在该能层有4个电子。(
9、6)Ni是28号元素，价电子排布式为3d84s2，Ni2的价电子排布式为3d8，电子排布图为。(7)Se是34号元素，M层有18个电子，M层电子的排布式为3s23p63d10。(8)Mn是25号元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，则Mn2基态的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5。答案：(1)电子云2(2)41s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)(3)1s22s22p1(4)三A21s22s22p63s23p2(5)M94(6)(7)343s23p63d10(8)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)2下列
10、表示钠原子的式子中能反映能级差别和电子自旋状态的是()A. B2311NaC1s22s22p63s1 D.解析：选D只有电子排布图才能反映出电子的自旋状态。3下列叙述正确的是()AAr 3d64s2是基态原子的电子排布式BCr原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s13d5CCu原子的价电子排布式是3d94s2DC原子的轨道表示式是 解析：选AB项，在书写电子排布式时，不能按填充顺序书写；C项，d轨道应是全充满时稳定；D项违反了洪特规则。基态原子核外电子排布表示方法中的常见误区(1)在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：(违反能量最低原理)(违反泡利原理)(违反洪特规则)(违
11、反洪特规则)(2)注意元素电子排布式、简化电子排布式、元素价电子排布式的区别与联系。如Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1；简化电子排布式：Ar3d54s1；价电子排布式：3d54s1。 角度二根据核外电子排布推断元素4(2016长治模拟)下列各组表述中，两个原子不属于同种元素原子的是()A3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子的排布式为1s22s22p63s23p2的原子B2p能级无空轨道且有一个未成对电子的基态原子和原子的价层电子排布式为2s22p5的原子CM层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2的原子D最外层电子数是核
12、外电子总数 的原子和最外层电子排布式为4s24p5的原子解析：选CA项，3p能级有一个空轨道的基态原子，按洪特规则可得其3p轨道上只能有两个电子，所以两个原子是同种元素的原子；B项，2p能级无空轨道且有一个未成对电子的基态原子，它的2p能级上只能是5个电子，所以两原子是同种元素的原子；C项，M层全充满而N层为4s2的原子，M层全充满则M层应为18个电子，而后者的M层上只有8个电子，所以两原子不是同种元素的原子；D项，最外层电子数是核外电子总数的 的原子中，最外层电子数要小于或等于8个电子，且电子总数为5的倍数，所以可得该原子可能是原子序数为5、10、15、20、25、30、35、40，其中满足
13、最外层电子数是核外电子总数的 且符合核外电子排布规则的只能是35号元素，该元素原子的最外层电子排布式为4s24p5，所以两原子是同种元素的原子。5A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空：(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为_。(2)B元素的1价离子和C元素的1价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为_，C的元素符号为_。(3)D元素的3价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为_，其基态原子的电子排布式为_。(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，E的元素符号为_，其基态原子的电子排布式为_。(5)F元素的原子最外层
14、电子排布式为nsnnpn1，则n_；原子中能量最高的是_电子。解析：(1)A元素基态原子次外层有2个电子，故次外层为K层，A元素有2个电子层，由题意可写出其电子排布图为，则该元素核外有6个电子，为碳元素，其元素符号为C，另外氧原子同样也符合要求，其电子排布图为。(2)B、C的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，D为26号元素Fe。(4)根据题意要求，写出电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，该元素
15、为29号元素Cu。(5)s能级只有1个原子轨道，故最多只能容纳2个电子，即n2，所以元素F的原子最外层电子排布式为2s22p3，F是N元素；根据能量最低原理，可知氮原子核外电子中的2p能级能量最高。答案：(1)C或O(2)ClK(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2(或Ar3d64s2)(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d104s1)(5)22p1原子结构与元素周期表的关系(1)原子结构与元素周期表的关系周期电子层数每周期第一种元素每周期第一种元素原子序数基态原子的电子排布式原子序数基态原子的电子排布式二23He2s1101s22s22p6三311N
16、e3s1181s22s22p63s23p6四419Ar4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五537Kr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六655Xe6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6(2)各族元素的价电子排布特点主族：主族AAAA价电子排布特点ns1ns2ns2np1ns2np2主族AAA价电子排布特点ns2np3ns2np4ns2np50族：He：1s2；其他：ns2np6。过渡元素(副族和第族)：(n1)d110ns12。(3)元素周期表的分区与价
17、电子排布的关系元素周期表的分区：各区元素价电子排布特点：分区价电子排布s区ns12p区ns2np16(除He外)d区(n1)d19ns12(除钯外)ds区(n1)d10ns12f区(n2)f014(n1)d02ns2 2.元素周期律(1)第一电离能概念：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。规律：a同周期元素：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左到右逐渐增大的变化趋势。b同族元素：从上到下第一电离能逐渐减小。c同种原子：逐级电离能越来越大(即I1I2I3)。应用：a判断元素金属性的强弱电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反
18、之越弱。b判断元素的化合价如果某元素的In1In，则该元素的常见化合价为n，如钠元素I2I1，所以钠元素的化合价为1。c判断核外电子的分层排布情况多电子原子中，元素的各级电离能逐渐增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突跃时，电子层数就可能发生变化。d反映元素原子的核外电子排布特点同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。(2)电负性概念：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。变化规律：金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于
19、非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右。在元素周期表中，同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小。应用：3 原子结构与元素性质的递变规律 4.对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，如：角度一电离能及其应用1(2016曲靖模拟)已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJmol1。请根据表中所列数据判断，下列说法错误的是()元素I1I2I3I4X5004 6006 9009 500Y5801 8202 75011 600A. 元素X的常见化合价是1价B元素Y是第A族元素C元素X与氯形成化合物时，化学
20、式可能是XClD若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应解析：选D由数据分析X中I2I1，X易呈1价，为第A族，A、C均正确；Y中I4I3，易呈3价，应在第A族，B正确；若Y处于第三周期，则Y为铝元素，Al不与冷水反应，D错误。2下列关于元素第一电离能的说法不正确的是()A钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠B因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能依次增大C最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大D对于同一元素而言，原子的电离能I1I2I3解析：选BA项，同一主族，从上到下元素的第一电离能越来越小，活泼性越来越强；B项，同
21、周期的第 A族与第A 族，第一电离能出现了反常；C项，ns2np6的原子为稀有气体原子，第一电离能较大；D项，同一元素的原子，I1I2I3，正确。3(2016长春质检)A、B均为短周期元素。依据表中数据，回答问题：电离能/kJmol1I1I2I3I4A9321 82115 39021 771B7381 4517 73310 540写出A原子的核外电子排布图_，Al原子的第一电离能_(填：“大于”、“小于”或“等于”)738 kJmol1，原因是_。答案： 小于由表中数据判断B为Mg，其最外层电子排布式为3s2，而Al最外层电子排布式为3s23p1，当3p处于全充满、半充满或全空时较稳定，因此，
22、失去p亚层的1个电子相对比较容易4根据表中所列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJmol1)，回答下列问题：元素代号I1I2I3I4Q2 0804 0006 1009 400R5004 6006 9009 500S7401 5007 70010 500T5801 8002 70011 600U4203 1004 4005 900(1)在元素周期表中，最可能处于同一族的是_(填字母，下同)。AQ和RBS和TCT和UDR和TER和U(2)下列离子的氧化性最弱的是_。AS2 BR2 CT3 DU(3)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是_。A硼 B铍 C氦 D氢(4)每种元素都出现相邻
23、两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：_，如果U元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能突跃数据将发生在失去第_个电子时。(5)如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是_，其中_元素的第一电离能异常高的原因是 _。解析：(1)根据电离能的变化趋势知，Q为稀有气体元素，R为第A族元素，S为第A族元素，T为第A族元素，U为第A族元素，所以R和U处于同一主族。(2)由于U为第A族元素且比R电离能小，所以U的氧化性最弱。(3)由于Q是稀有气体元素，所以氦的物理性质和化学性质与其最像。(4)电离能的突跃变化，说明核外电子是分层排布的。若U是短周期元素，则U
24、是Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1，由于2s22p6所处能层相同，所以它的第2次电离能突跃数据发生在失去第10个电子时。(5)同一周期，第一电离能呈增大趋势，但第A族、第A族比相邻元素要高，因为其最外层电子呈全充满或半充满结构。答案：(1)E(2)D(3)C(4)电子分层排布，各能层能量不同10(5)RSTSS元素的最外层电子处于s能级全充满状态，能量较低，比较稳定，失去一个电子吸收的能量较多角度二电负性及其应用5(2013山东高考节选)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是() 解析：选A同主族元素从上到下，电负性减小，A正确；F元素无最高正价，B错误；H
25、F分子之间有氢键，沸点最高，C错误；卤族元素的单质从上到下分子间作用力增大，熔点升高，D错误。6电负性的大小也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是()A同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大B同主族从上到下，元素的电负性逐渐变大C电负性越大，金属性越强D电负性越小，非金属性越强解析：选A利用同周期从左到右元素电负性逐渐增大，同主族从上到下元素电负性逐渐减小的规律来判断。电负性越大，金属性越弱，非金属性越强。7如表所示：元素符号LiBeBCOF来源:学科网ZXXK电负性值0.981.572.042.553.443.98元素符号NaAlSiPSCl电负性值0.
26、931.611.902.192.583.16(1)根据对角线规则，Be、Al元素最高价氧化物对应水化物的性质相似，它们都具有两性，其中Be(OH)2显示这种性质的离子方程式是_。(2)通过分析电负性值变化规律，确定Mg元素电负性值的最小范围_。(3)请归纳元素的电负性和金属、非金属的关系：_。(4)从电负性角度，判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物？请说明理由，并设计一个实验方案证明上述所得结论。_。答案：(1)Be(OH)22H=Be22H2O，Be(OH)22OH=BeO2H2O(2)0.931.57(3)金属性越强，电负性越小；非金属性越强，电负性越大(4)Al元素和Cl元素的电负性
27、差值为1.551.7，所以形成共价键，为共价化合物。将氯化铝加热到熔融态，进行导电性实验，如果不导电，说明是共价化合物角度三位构性的关系与元素推断8过渡元素及其化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一。请回答下列问题：(1)原子序数小于36的过渡元素A和B，在元素周期表中位于同一族，且原子序数B比A多1，基态B原子中含有三个未成对电子。B元素在元素周期表中的位置为_，A2在基态时的价层电子排布式为_，元素A具有变价，其中较稳定的价态是_，原因是_。(2)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般而言，为d0或d10排布时，无颜色；为d1d9排布时，有颜色，如Co(
28、H2O)62显粉红色。据此判断，Mn(H2O)62_(填“有”或“无”)颜色。解析：(1)位于同一族且原子序数相差1的元素只能位于第族，因A、B原子序数均小于36，故A、B元素位于第四周期第族；第四周期第族的B元素基态原子含有3个未成对电子，其价层电子排布式一定为3d74s2，则B为Co，A为Fe。(2)Mn2的3d轨道上有5个电子，由题中信息知Mn(H2O)62有颜色。答案：(1)第四周期第族3d63Fe3的价层电子排布式为3d5,3d轨道处于半充满状态，其他轨道处于全充满状态，此时能量最低(2)有9A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大；A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子
29、排布式均为1s22s22p6，A原子核外有2个未成对电子，C单质可与热水反应但不能与冷水反应；E、F原子在基态时填充电子的轨道数有9个，且E原子核外有3个未成对电子，F能与A形成相同价态的阴离子，且离子半径A小于F。用元素符号回答下列问题：(1)上述六种元素中，_元素的第一电离能最大，理由是_。(2)C、D元素的第一电离能较大的是_，原因是_。(3)六种元素按电负性从小到大排列顺序是_。(4)C、D、E、F元素形成的最高价氧化物中属于离子化合物的是_，属于共价化合物的是_。解析：A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子排布式均为1s22s22p6，A、B在第二周期，A原子核外有2个未成对电子，是O
30、元素，B只能为F元素；C、D在第三周期，C单质可与热水反应但不能与冷水反应，为Mg元素，D只能是Al元素。E原子在基态时填充电子的轨道数有9个，且E原子核外有3个未成对电子，是P元素。F能与A形成相同价态的阴离子，且离子半径A小于F，为S元素。答案：(1)F其最外层有7个电子且原子半径小，容易得电子，不容易失电子(2)MgMg最外层3s轨道全满，3p全空，能量最低(3)MgAlPSOSSe地 方 卷5(2015福建高考)科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为_。(2)基态Ni原子的电子排布式为_，该元素位于元素周期表的第_族。
31、答案：(1)H、C、O(2)1s22s22p63s23p63d84s2(或Ar3d84s2)6(2014安徽高考节选)Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。(1)Na位于元素周期表第_周期第_族；S的基态原子核外有_个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为_。(2)用“”或“”填空：第一电离能离子半径熔点酸性Si_SO2_NaNaCl_SiH2SO4_HClO4解析：(1)Na核外电子分三层排布且最外层电子数为1，位于元素周期表的第三周期第A族；S的价层电子排布为3s23p4，利用洪特规则和泡利不相容原理可知S的基态原子核外有2个未成对电子；依据能量最低原理以及洪特规则和泡利原理
32、，14号元素Si的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。(2)非金属性SiS，因此第一电离能 SiS；核外电子排布相同的简单离子，核电荷数越大离子半径越小，离子半径O2Na；离子晶体NaCl的熔点小于原子晶体单质Si的熔点；元素非金属性越强其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性H2SO4HClO4。答案：(1)三A21s22s22p63s23p2(2)(限时：45分钟)一、选择题1某主族元素的原子，M层上有一个半充满的能级，这种原子的质子数是()A只能是7B只能是15C是11或15 D是11或13解析：选C根据题意可知，该原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1或1s
33、22s22p63s23p3，所以原子序数为11或15。2下列说法错误的是()Ans电子的能量不一定高于(n1)p电子的能量BC的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则C电子排布式(Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理D电子排布式(Ti)1s22s22p63s23p10 违反了泡利原理解析：选AA项，根据构造原理，各能级能量的高低顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s，ns电子的能量一定高于(n1)p电子的能量；B项，对于C原子，2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应该以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，该项违反了洪特规则；C项，根据轨道能量高
34、低顺序可知E4s”、“K。答案：(1)HOAlSK(写元素名称也可)(2)KAl(SO4)212H2O作净水剂(3)1s22s22p63s23p1(4) (5)8(2016广安模拟)如图为周期表中部分元素的某种性质(X值)随原子序数变化的关系。(1)短周期中原子核外p轨道上电子数与s轨道上电子总数相等的元素是_(写元素符号)。(2)同主族内不同元素的X值变化的特点是_，同周期内，随着原子序数的增大，X值变化的总趋势是_。周期表中X值的这种变化特点体现了元素性质的_变化规律。(3)X值较小的元素集中在元素周期表的_。a左下角b右上角c分界线附近(4)下列关于元素该性质的说法中正确的是_(选填代号
35、)。aX值可反映元素最高正化合价的变化规律bX值可反映原子在分子中吸引电子的能力cX值大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱答案：(1)O、Mg(2)同一主族，从上到下，X值逐渐减小逐渐增大周期性(3)a(4)b、c9下表为元素周期表中第四周期的部分元素(从左到右按原子序数递增排列)，根据要求回答下列各小题：KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGe(1)在以上元素的基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有_(填元素名称)。(2)写出Cr3的电子排布式：_。(3)Fe3的化学性质比Fe2稳定，其原因是_。(4)前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素
36、有_种。(5)试比较：第一电离能I1(Cr)_I1(Co)(填“”、“”或“”)。解析：(1)由核外电子排布轨道能量顺序可知，4s轨道只有1个电子，则3d轨道可能为0(全空)、5(半充满)、10(全充满)，则有1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，分别为钾、铬、铜。(2)Cr失去3个电子生成Cr3，则电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。(3)Fe3的电子排布式为Ar3d5，Fe2的电子排布式为Ar3d6，半充满结构更稳定。(4)分周期一一讨论，第一周期中基态原子中未成对电子数为1个的是H元素
37、，第二周期中基态原子中未成对电子数为2个的可以是1s22s22p2或1s22s22p4，是C元素或O元素，第三周期中基态原子中未成对电子数为3个的是1s22s22p63s23p3，为P元素，第四周期中基态原子中未成对电子数为4个的只能是过渡元素，符合条件的只有Fe元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，因此共有5种元素符合题意。(5)铬元素的价电子排布式为3d54s1，钴元素的价电子排布为3d74s2，前者第一电离能更小。答案：(1)钾、铬、铜(2)1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d3)(3)Fe3的3d轨道填充了5个电子，为半充满状态(4)5(5)第
38、2节分子结构与性质高考导航1了解共价键的形成，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。2了解简单配合物的成键情况。3了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)，能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。4了解化学键与分子间作用力的区别。5了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。1本质在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。2特征具有饱和性和方向性。3 分类 注意只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。4键参数(1)键参数对分子
39、性质的影响：(2)键参数与分子稳定性的关系：键能越大，键长越短，分子越稳定。 5等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子(即等电子体)具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO和 N2。问题1常见的等电子体汇总微粒价电子总数立体构型CO2、CNS、NO、N16e直线形CO、NO、SO324e平面三角形SO2、O3、NO18eV形SO、PO32e正四面体形PO、SO、ClO26e三角锥形CO、N210e直线形CH4、NH8e正四面体形问题2等电子体的应用：推测结构与性质(1)(BN)x与(C2)x，N2O与CO2等也是等电子体；(2)硅和锗是良好的半导体材料，他们的等电子体磷化铝(Al
40、P)和砷化镓(GaAs)也是很好的半导体材料；(3)SiCl4、SiO、SO的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，中心原子都是sp3杂化，都形成正四面体形立体构型。对点练1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是_和_；_和_。(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO互为等电子体的分子有
41、_、_。解析：(1)仅由第二周期元素组成的共价分子中，即C、N、O、F组成的共价分子，如：N2与CO均为14个电子，N2O与CO2均为22个电子。(2)依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，即可互称为等电子体，NO为三原子，各原子最外层电子数之和为562118，SO2、O3也为三原子，各原子最外层电子数之和为6318。答案：(1)N2CON2OCO2(2)SO2O3角度一共价键类型的判断1 (2015安徽高考)碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是()A分子式为C3H2O3B分子中含6个键C分子中只有极性键D8.6 g该物质完全
42、燃烧得到6.72 L CO2解析：选AA项，观察图形根据碳四键可知分子式正确；B项，根据图示可知分子中含8个键；C项，观察图形可知分子中含有碳碳双键属于非极性键；D项，没有指明条件，无法进行气体体积计算。2在下列物质中：HCl、N2、NH3、Na2O2、H2O2、NH4Cl、NaOH、Ar、CO2、C2H4。(1)只存在非极性键的分子是_(填序号，下同)；既存在非极性键又存在极性键的分子是_；只存在极性键的分子是_。(2)只存在单键的分子是_，存在三键的分子是_，只存在双键的分子是_，既存在单键又存在双键的分子是_。(3)只存在键的分子是_，既存在键又存在键的分子是_。(4)不存在化学键的是_
43、。(5)既存在离子键又存在极性键的是_；既存在离子键又存在非极性键的是_。答案：(1)(2)(3)(4)(5)快速判断键、键的方法通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全为键，双键中有一个键和一个键，三键中有一个键和两个键。角度二键参数的应用3下列说法中正确的是()A分子的键长越长，键能越高，分子越稳定B元素周期表中的第A族(除H外)和第A族元素的原子间不能形成共价键C水分子可表示为HOH，分子的键角为180DHO键键能为462.8 kJmol1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2462.8 kJ解析：选B键长越长，键能越小，分子越
44、不稳定，A错误；共价键一般形成于非金属元素之间，而第A族元素(H除外)均是活泼金属元素，第A族元素均是活泼非金属元素，二者易形成离子键，B正确；水分子立体构型为V形，两个HO键的键角为105，C错误；断裂2 mol HO键吸收 2462.8 kJ能量，而不是H2O分解成H2和O2时消耗的能量，D错误。4(1)氮元素的非金属性很强，而N2的化学性质却比较稳定，其原因是_。(2)某些共价键的键长数据如表所示：共价键键长(nm)共价键键长(nm)CC 0.154C=O0.122C=C0.134NN0.146CC0.120N=N0.120CO0.143NN0.110根据表中有关数据，你能推断出影响共价
45、键键长的因素主要有哪些？其影响的结果怎样？_。(3)结合事实判断CO和N2相对更活泼的是_，试用表中的键能数据解释其相对更活泼的原因：_。COCOC=OCO键能(kJmol1)357.7798.91 071.9N2NNN=NNN键能(kJmol1)154.8418.4941.7解析：由断开CO分子的第一个化学键所需要的能量(1 071.9798.9) kJmol1273.0 kJmol1比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量(941.7418.4) kJmol1523.3 kJmol1小，可知CO相对更活泼。答案：(1)N2的结构式为NN，两个N原子间存在三键，其键长短，键能大，所以分子稳定
46、(2)主要因素：原子半径、原子间形成共用电子对数目。影响结果：形成相同数目的共用电子对，原子半径越小，共价键的键长越短；原子半径相同，形成共用电子对数目越多，键长越短(3)CO断开CO分子的第一个化学键所需要的能量(273.0 kJmol1)比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量(523.3 kJmol1)小角度三等电子原理应用5下列粒子属于等电子体的是()ACH4和NHBNO和O2CNO2和O3 DHCl和H2O解析：选A只要微粒的原子个数和最外层电子数相等即为等电子体。6已知CO2 为直线形结构，SO3 为平面正三角形结构，NF3为三角锥形结构，请推测COS、CO、PCl3 的空间结构_
47、。解析：COS与CO2互为等电子体，其结构与CO2相似，所以其为直线形结构；CO与SO3互为等电子体，结构相似，所以CO为平面正三角形结构；PCl3与NF3互为等电子体，结构相似，所以PCl3为三角锥形结构。答案：COS为直线形结构；CO为平面正三角形结构；PCl3为三角锥形结构1用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)判断分子中中心原子上的价层电子对数其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)；b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子等于8该原子的价电子数；x是与中心原子结合的原子数。(2) 价层电子对互斥理论与分子构型2.用杂化轨道理论推
48、测分子的立体构型杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角立体构型实例sp2180直线形BeCl2sp23120平面正三角形BF3sp3410928正四面体CH43.配位键和配合物(1)孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。(2)配位键配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。配位键的表示：常用“”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH可表示为HNHHH，在NH中，虽然有一个NH键形成过程与其他3个NH键形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。(3)配合物如Cu(NH3)4SO4配位体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F、Cl、C
49、N等。中心原子有空轨道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。问题用价层电子对互斥理论推测分子或离子的空间构型用价层电子对互斥理论推测简单分子(ABx型)、离子(AB型)空间构型的方法：(1)价层电子对数的确定对ABx型分子或AB离子，其价层电子对数的判断方法为n(中心原子的价电子数每个配位原子提供的价电子数xm)。注意(1)氧族元素的原子作为中心原子A时提供6个价电子，作为配位原子B时不提供价电子；(2)若为分子，电荷数为0；(3)若为阳离子，则减去电荷数，如NH，n4；(4)若为阴离子，则加上电荷数，如SO，n4。(2)中心原子上的孤电子对数的确定中心原子上的孤电子对数(axb)。例如，SO2
50、的中心原子为S，S的价电子数为6(即S的最外层电子数为6)，则a6；与中心原子S结合的O的个数为2，则x2；与中心原子结合的O最多能接受的电子数为2，则b2，所以SO2中的中心原子S上的孤电子对数(622)1。对点练用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构分别是_。解析：H2S分子中价电子对数为4，若无孤电子对存在，则其应为正四面体构型，但中心原子S上有两对孤电子对，故H2S为V形结构；BF3中，价电子对数为3，中心原子B上无孤电子对，因此BF3为平面三角形。答案：V形结构、平面三角形角度一杂化类型及空间构型的判断1下列说法正确的是()A凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型都是
51、正四面体形B在SCl2中，中心原子S采取sp杂化轨道成键C杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对D凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键解析：选CA项，中心原子采取sp3杂化的分子，其分子构型可以是正四面体形，也可以是三角锥形或V形，错误；B项，SCl2中S原子采取sp3杂化轨道成键，错误；D项，AB3型共价化合物，中心原子可采取sp2杂化，如SO3等，错误。2(2016钦州模拟)氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的几何构型和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是()A三角锥形、sp3BV形、sp2C平
52、面三角形、sp2 D三角锥形、sp2解析：选A首先求出SOCl2分子中S原子的价层电子对数。孤电子对数(6221)1，配位原子为3，所以价层电子对数为4，S原子采取sp3杂化，由于孤电子对占据一个杂化轨道，分子构型为三角锥形。3(2015新课标全国卷节选)P和Cl反应可生成组成比为13的化合物E, E的立体构型为_，中心原子的杂化轨道类型为_；化合物Cl2O的立体构型为_，中心原子的价层电子对数为_，Cl2与湿润的Na2CO3反应可制备Cl2O，其化学方程式为_。解析：E是PCl3，其中P含有一对孤对电子，其价层电子对数是4，所以E的立体构型为三角锥形，中心原子的杂化轨道类型为sp3。化合物C
53、l2O分子中氧元素含有2对孤对电子，价层电子对数是4，所以立体模型为V形。单质Cl2与湿润的Na2CO3反应可制备Cl2O，则化学方程式为2Cl22Na2CO3H2O=Cl2O2NaHCO32NaCl。答案：三角锥形sp3V形42Cl22Na2CO3H2O=Cl2O2NaHCO32NaCl(或2Cl22Na2CO3=Cl2OCO22NaCl)4(2016南昌模拟节选)在气态二氯化铍中有单体BeCl2和二聚体(BeCl2)2；在晶体中变形成多聚体，试画出各种存在形式的结构简图，并指出铍原子的杂化轨道类型。单体BeCl2二聚体(BeCl2)2多聚体(BeCl2)n结构简图：_ _ _杂化轨道类型：
54、_ _ _答案：ClBeCl sp杂化sp2杂化sp3杂化“四方法”判断分子中心原子的杂化类型(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断。若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。(2)根据杂化轨道之间的夹角判断。若杂化轨道之间的夹角为109.5，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180，则分子的中心原子发生sp杂化。(3)根据等电子原理进行推断，如CO2
55、是直线形分子，CNS、N与CO2是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。(4)根据中心原子的电子对数参与杂化的轨道数目判断，如中心原子的电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp杂化。角度二用价层电子对互斥理论预测分子构型5下列描述中正确的是()CS2为V形的极性分子ClO的空间构型为平面三角形SF6中有6对完全相同的成键电子对SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化ABCD解析：选CCS2的空间构型与CO2相同，是直线形，错误；ClO的空间构型是三角锥形，错误，SF6分子是正八面体构型，中心原子S原子具有6个杂化轨道，每个杂化轨道容纳2个电子(1对成键电子对)
56、，形成6个SF键，所以SF6分子有6对完全相同的成键电子对，正确；SiF4和SO的中心原子都是sp3杂化(但是前者为正四面体，后者为三角锥形)，正确。6分析下列化学式，选出划线元素符合要求的物质：AC2H2BH2OCBeCl2DCH4EC2H4(1)既有键，又有键的是_。(2)分子构型为正四面体的是_，为V形的是_，为直线形的是_。(3)sp3杂化的是_；sp2杂化的是_；sp杂化的是_。(4)分子间能形成氢键的物质是_，能作配体形成配位键的是_。(5)含有极性键的非极性分子是_。答案：(1)AE(2)DBAC(3)BDEAC(4)BB(5)ACDE角度三配位键、配合物理论7双选下列关于Cu(
57、NH3)4SO4的说法中，正确的有()ACu(NH3)4SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键BCu(NH3)4SO4难溶于水，易溶于乙醇CCu(NH3)4SO4是离子化合物DCu(NH3)4SO4的组成元素中第一电离能最大的是氧元素答案：A、C8下列现象与形成配合物无关的是()A向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，出现红色B向Cu与Cl2反应后的集气瓶中加少量H2O，呈绿色，再加水，呈蓝色CCu与浓HNO3反应后，溶液呈绿色；Cu与稀HNO3反应后，溶液呈蓝色D向AlCl3中逐滴滴加NaOH至过量，先出现白色沉淀，继而消失解析：选DFe3与SCN形成一系列配离子，都显红色；Cu2在水溶
58、液中形成配离子CuCl42显绿色；Cu(H2O)42显蓝色，故A、B、C项均与配合物有关；D项，Al3与OH形成Al(OH)3，而Al(OH)3显两性，能与过量的OH反应，生成AlO，与配合物无关。9(1)配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl36NH3(黄色)、CoCl35NH3(紫红色)、CoCl34NH3(绿色)和CoCl34NH3(紫色)四种化合物各1 mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为 3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl36NH3 ，CoCl35NH3 ，CoCl34NH3(绿色和紫
59、色)： 。CoCl34NH3(绿色)和CoCl34NH3(紫色)的组成相同而颜色不同的原因是_。上述配合物中，中心离子的配位数都是_。(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成血红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl33KSCN=Fe(SCN)33KCl表示。经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3与SCN不仅能以13的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空：Fe3与SCN反应时，Fe3提供_，SCN提供_，二者通过配位键结合。所得Fe3与SCN的配合物中，主要是Fe3与SCN以个数比11配合所得离子显血红色。含该离子的配合物的化学式是。若Fe3与SCN以个数比
60、15配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_。解析：(1)由题意知，四种配合物中的自由Cl分别为3、2、1、1，则它们的化学式分别为Co(NH3)6Cl3、Co(NH3)5ClCl2、Co(NH3)4Cl2Cl、Co(NH3)4Cl2Cl。最后两种应互为同分异构体。(2)Fe3和SCN形成配合物时，Fe3提供空轨道，SCN提供孤电子对，Fe3和SCN以11和15形成配离子时写化学式要用Cl和K分别平衡配离子的电荷，使配合物呈电中性。答案：(1)Co(NH3)6Cl3Co(NH3)5ClCl2Co(NH3)4Cl2Cl它们互为同分异构体6(2)空轨道孤电子对Fe(S
61、CN)Cl2FeCl35KSCN=K2Fe(SCN)53KCl1分子的极性(1)分子构型与分子极性的关系：结构不对称(2)键的极性、分子空间构型与分子极性的关系：类型实例键的极性空间构型分子极性X2H2、N2非极性键直线形非极性分子XYHCl、NO极性键直线形极性分子XY2(X2Y)CO2、CS2极性键直线形非极性分子SO2极性键V形极性分子H2O、H2S极性键V形极性分子XY3BF3极性键平面正三角形非极性分子NH3极性键三角锥形极性分子XY4CH4、CCl4极性键正四面体形非极性分子2.范德华力和氢键(1)范德华力：物质分子间普遍存在的一种相互作用力称为范德华力。范德华力约比化学键的键能小
62、12个数量级。(2)氢键：由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢原子)与另一个电负性很强的原子(如水分子中的氧原子)之间的作用力。3分子的溶解性(1)“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。(2)随着溶质分子中憎水基的增多，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。4分子的手性(1)手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。(2)手性分子：具有手性异构体的分子。(3)手性碳原子
63、：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如 5无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使ROH中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H，酸性越强，如酸性：HClOHClO2HClO3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，分子间作用力越大对于AHB，A、B的电负性越大、B原子的半径越小，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点、沸点、溶解度等物理性质；组成和结构相似
64、的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高。如熔、沸点：F2Cl2Br2I2，CF4CCl4H2S，HFHCl，NH3PH3。分子内氢键使物质的熔、沸点降低影响分子的稳定性；共价键键能越大，分子稳定性越强对点练下列物质变化，只与范德华力有关的是_。A干冰熔化B乙酸汽化C乙醇与丙酮混溶 DHCON(CH3)2溶于水E碘溶于四氯化碳 F石英熔融解析：范德华力存在于分子之间，不含氢键的分子晶体符合题目要求。乙酸、乙醇分子间存在氢键，HCON(CH3)2溶于水时与水分子间会形成氢键，石英为原子晶体，熔融时破坏的是共价键。答案：A、E角度一分子间作用力及其对物质性质的影响1下列现象不能用“相似相溶
65、”原理解释的是()A氯化氢易溶于水B氯气易溶于NaOH溶液C碘易溶于CCl4溶液D碘难溶于水解析：选B氯气溶于NaOH溶液是因为两者发生化学反应。2若不断地升高温度，实现“雪花水水蒸气氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是()A氢键；分子间作用力；极性键B氢键；氢键；非极性键C氢键；极性键；分子间作用力D分子间作用力；氢键；非极性键解析：选A氢键被破坏 极性键被破坏3下列说法中正确的是()A卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键B邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高CH2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大D氢键XHY的三个原子总在
66、一条直线上解析：选A因HF存在氢键，所以沸点HFHBrHCl，A正确；邻羟基苯甲醛的分子内羟基与醛基之间存在氢键，而对羟基苯甲醛的氢键只存在于分子间，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高，B错误；据F原子半径小于O原子半径，可知(HF)n中氢键键长比水中氢键键长短，键能大，C错误；氢键有方向性，但氢键的形成不像共价键对方向的要求那么高，故XHY不一定总在一条直线上，D错误。4下列物质的沸点，从高到低的顺序不正确的是()AHIHBrHClHFBCI4CBr4CCl4CF4CI2Br2Cl2F2DH2OH2S解析：选AHI、HBr、HCl分子结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，沸点依次变小，
67、而因HF中存在氢键，故HF的沸点反常，为最大，则沸点大小顺序为HFHIHBrHCl，A错误；B、C中分子结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，沸点依次变小，B、C正确；由于H2O分子间有范德华力、氢键，而H2S分子间只有范德华力，所以沸点H2OH2S，D正确。5下列现象与氢键有关的是()NH3的熔、沸点比第A族其他元素氢化物的高小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶冰的密度比液态水的密度小尿素的熔、沸点比醋酸的高邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低水分子高温下很稳定ABC D解析：选B水分子高温下很稳定是因为分子中OH键的键能大。角度二分子极性与化学键极性的关系6(2016贵阳模
68、拟)下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是()来源:Zxxk.ComACO2、H2S BC2H4、CH4CCl2、C2H2 DNH3、HCl解析：选BH2S、NH3和HCl都是含有极性键的极性分子；Cl2是含有非极性键的非极性分子；CO2、CH4是含有极性键的非极性分子；C2H4和C2H2是含有极性键和非极性键的非极性分子。7下列化合物中，共价键的极性(极性和非极性)和分子的极性(极性或非极性)完全相同的是()ACO2和C2H4 BCH4和C2H2CBF3和SO2 DHCl和HI解析：选D物质共价键的极性分子的极性CO2极性键非极性分子C2H4极性键、非极性键非极性分子CH4极性键非极
69、性分子C2H2极性键、非极性键非极性分子BF3极性键非极性分子SO2极性键极性分子HCl极性键极性分子HI极性键极性分子8.在N2、HF、H2O、NH3、CS2、CH4、BF3分子中：(1)以非极性键结合的非极性分子是_。(2)以极性键结合的具有直线形结构的非极性分子是_。(3)以极性键结合的具有正四面体形结构的非极性分子是_。(4)以极性键结合的具有三角锥形结构的极性分子是_。解析：N2是非极性分子，HF是极性分子，H2O是V形的极性分子，NH3是三角锥形的极性分子，CS2是直线形的非极性分子，CH4是正四面体形的非极性分子，BF3是平面三角形的非极性分子。答案：(1)N2(2)CS2(3)
70、CH4(4)NH3共价键的极性与分子极性的关系全 国 卷1(2015新课标全国卷节选)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_；CS2分子中，共价键的类型有_，C原子的杂化轨道类型是_，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子_。解析：碳原子核外最外层有4个电子，在化学反应中很难失去4个电子形成阳离子，也很难得到4个电子形成阴离子。因此，碳在形成化合物时，主要通过共用电子对形成共价键。CS2分子中，存在键和键。CS2分子中，C原子的价层电子对数为2，杂化轨道类型为sp。根据等电子理论，与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子有CO2、COS和N2O，离子有NO、SCN。答案
71、：C有4个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定结构键和键spCO2、SCN(或COS等)2(2014新课标全国卷节选)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸，而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_，1 mol乙醛分子中含有的 键的数目为_。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是_。解析：(1)CH3CHO中碳原子分别采取sp3和sp2杂化，单键为键，双键中含有1个键和1个键，即1 mol CH3CHO中含6 mol 键。CH3COOH分子间存在氢键，而CH3CHO分子间无氢键，即沸点CH3COOHCH3CHO。答案：(1)sp3、sp26NACH3COOH
72、存在分子间氢键3(2014新课标全国卷节选，稍改动)H与N、O、S元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为_；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是_(填化学式，写出两种)。这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是_；酸根呈三角锥结构的酸是_。(填化学式)解析：二元共价化合物中，分子呈三角锥形的是NH3，分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物的有：H2O2、N2H4等。HNO2中价电子对数3同理计算HNO3和H2SO3的价电子对数分别为3、4。注意氧原子作配体，不提供价电子。答案：sp3H2O2、N2H4HNO2、
73、HNO3H2SO34(2013新课标全国卷节选)F、K和Fe3三种离子组成的化合物K3FeF6，其中化学键的类型有_；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为_，配位体是_。解析：K3FeF6属于离子化合物，其中的化学键有离子键和配位键，复杂离子为FeF63，配位体是F。答案：离子键、配位键FeF63F地 方 卷5双选(2015海南高考)下列物质的结构或性质与氢键无关的是()A乙醚的沸点B乙醇在水中的溶解度C氢化镁的晶格能DDNA的双螺旋结构解析：选A、C乙醚分子间不存在氢键，乙醚的沸点与氢键无关，故A正确；乙醇和水分子间能形成氢键，乙醇在水中的溶解度与氢键有关，故B错误；氢化镁为离子化合
74、物，氢化镁的晶格能与氢键无关，故C正确；DNA含有OH、NH键，双螺旋结构与氢键有关，故D错误。6(2014浙江高考节选)(1)维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用。该物质的结构式为： 以下关于维生素B1的说法正确的是_。A只含键和键B既有共价键又有离子键来源:学科网C该物质的熔点可能高于NaClD该物质易溶于盐酸(2)维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有_。A离子键、共价键B离子键、氢键、共价键C氢键、范德华力 D离子键、氢键、范德华力解析：(1)由结构简式知，维生素B1中含有氯离子及另一种有机离子，存在离子键，A项错误、B项正确；维生素B1是分子型物质，熔
75、点不可能高于NaCl，C项错误；该物质中含有NH2，能与盐酸反应，D项正确。(2)晶体溶于水的过程会电离出Cl等，故需要克服离子键，维生素B1分子间存在氢键，存在范德华力，故D正确。答案：(1)B、D(2)D7(2014山东高考节选)石墨烯(如图甲所示)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(如图乙所示)。图甲石墨烯结构图乙氧化石墨烯结构(1)图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为_。(2)图乙中，1号C的杂化方式是_，该C与相邻C形成的键角_(填“”、“”或“”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。(3)若将图乙所示的氧化石墨
76、烯分散在H2O中，则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有_(填元素符号)。解析：(1)由图甲可知，1号C与另外3个C原子形成3个键。(2)图乙中1号C与3个C原子、1个O原子共形成4个键，其价层电子对数为4，C的杂化方式为sp3；该C与相邻C的键角约为10928，图甲中1号C采取sp2杂化，C原子间夹角为120。(3)氧化石墨烯中“OH”的O可与H2O中的H形成氢键、氧化石墨烯中“OH”的H可与H2O中的O形成氢键，氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有O、H。答案：(1)3(2)sp3OC(3)4FHF(或FHO或OHF或OHO)(4)SiO2CO2平面三角形sp2SO3(或BF3)(其他
77、合理答案均可)8(2016苏锡常镇四市模拟)Fe2、Fe3与O、CN、F、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。(1)C、N、O原子的第一电离能由大到小的顺序是_。(2)Fe2基态核外电子排布式为_。(3)乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如图1所示。此物质中碳原子的杂化方式是_。(4)配合物K3Fe(CN)6可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的化学式为_。已知(CN)2是直线型分子，并具有对称性，则(CN)2中键和键的个数比为_。解析：(1)同周期第一电离能自左而右具有增大趋势，所以第一电离能OC。由于N原子2p能级有3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于相
78、邻元素，所以C、N、O三种元素的第一电离能数值由大到小的顺序为NOC。(2)Fe是26号元素，其原子核外电子排布式为Ar3d64s2，Fe2为Fe原子失去4s上2个电子，则Fe2的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或Ar3d6。(3)乙酰基二茂铁中甲基碳原子采用sp3杂化，羰基碳原子采用sp2杂化。(4)配合物K3Fe(CN)6的配体为CN，C得到一个e为N或N得到一个e为O，所以CN与N2或CO互为等电子体；(CN)2为直线型分子，具有对称性，其结构式为NCCN，单键为键，CN中含有一个键，2个键，因此(CN)2中键和键的个数比为 43。答案：(1)NOC(2)1s22s2
79、2p63s23p63d6 (或Ar 3d6) (3)sp3、sp2(4)CO(或N2)43第3节晶体结构与性质高考导航1理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。3理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。4了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。5能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。6了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。1 晶体与非晶体的比较2.晶胞(1)概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元。(2)晶体中晶胞的排列无
80、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。(3)晶胞中粒子数目的计算均摊法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 。熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目 ANaCl(含 4个Na，4个Cl)B干冰(含 4个CO2)CCaF2(含4个Ca2，8个F)D金刚石(含 8个C)E体心立方(含 2个原子)F面心立方(含 4个原子)问题“分割法”突破晶胞组成的计算(1)长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算：(2)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)被三个六边
81、形共有，每个六边形占。对点练利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为_，该功能陶瓷的化学式为_。解析：B的原子半径比N大，因而结构示意图中大球代表B原子，利用晶胞结构可计算出每个晶胞中含有2个B和2个N，化学式为BN。答案：2BN角度一晶胞中粒子个数的计算1组合填空(1)(2015新课标全国卷节选)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：在石墨烯晶体中，每个C原子连接_个六元环，每个六元环占有_个C原子。在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接_个六元环，六元环中最多有_个C原子在同一平面。
82、 (2)(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。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_。(3)(2013四川高考)Al2O3在一定条件下可制得AlN，其晶体结构如图所示，该晶体中Al的配位数是_。解析：(1)由石墨烯的结构可知，每个C原子连接3个六元环，每个六元环占有的C原子数为62。由金刚石的结构可知，每个C可参与形成4条CC键，其中任意两条边(共价键)可以构成2个六元环。根据组合知识可知四条边(共价键)任选其中两条有6组，6212。因此每个C原子连
83、接12个六元环。六元环为空间六边形结构，最多有4个C原子位于同一平面。(2)根据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，X是Zn，元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子，Y是S元素，根据晶胞图，该化合物的化学式为ZnS。(3)结合AlN的晶体结构图可直接数出Al的配位数。答案：(1)32124(2)4ZnS(3)42如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_。解析：在A中，含M、N的个数相等，故组成表达式为MN；在B中，含M：41(个)，含N：424(个)，MN13，故组成表达式为MN
84、3；在C中，含M：4(个)，含N为1个，故组成表达式为MN2。答案：MNMN3MN23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。解析：甲中N(x)N(y)121；乙中N(a)N(b)111；丙中N(c)1214，N(d)864。答案：2111444如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞：试写出：(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为_。(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是_。(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是_。解析：(1)甲中X位于立方体体心，算作1，Y位于立方体顶点，实际占有：4，XY(个数比)21，所以甲的
85、化学式为X2Y。(2)乙中A占有：81，B占有63，C占有1，由此推出ABC(个数比)131。(3)丙中每个D周围的E的个数与每个E周围D的个数相同，每个E周围有8个D，所以每个D周围有8个E。答案：(1)X2Y(2)131(3)8角度二晶体的密度及微粒间距离的计算5组合题(1)(2016潍坊模拟)N和Cu元素形成的化合物的晶胞结构如图(1)所示，则该化合物的化学式为_。该化合物的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数。若该晶胞的边长为a pm，则该晶体的密度是_gpm3。图(1)图(2)(2)(2015泰州模拟)F跟Ca可形成离子化合物，其晶胞结构如图(2)。该离子化合物晶体的密度为 gcm
86、3，则晶胞的体积是_。(用含的代数式表示)。(3)(2016开封模拟)立方氮化硼和金刚石是等电子体，其晶胞结构如图(3)所示，则处于晶胞顶点上的原子的配位数为_，若晶胞边长为361.5 pm，则立方氮化硼的密度是_ gcm3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的值为NA)。(4)(2012海南高考)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为361 pm。又知铜的密度为9.00 gcm3，则铜晶胞的体积是_cm3，晶胞的质量是_g，阿伏加德罗常数为_(列式计算，已知Ar(Cu)63.6)。解析：(2)根据晶胞结构可以知道一个C
87、aF2晶胞中有4个Ca2和8个F，氟化钙的摩尔质量为78 gmol1，一个晶胞的质量为 g，则晶胞的体积为 cm3，带入NA的值可求得为 cm3。(3)一个立方氮化硼晶胞中含有4个N原子和4个B原子。一个晶胞的质量为4 g，一个立方氮化硼晶胞的体积是361.5 pm3，因此立方氮化硼的密度是 gcm3。答案：(1)Cu3N(2) cm3(3)4(4)4.70102342310226.011023 mol1晶体微粒与M(摩尔质量，gmol1)、(晶体密度，gcm3)之间的关系若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g；又1个晶胞的质量为a3 g(a3为晶胞的
88、体积，单位为cm3)，则1 mol晶胞的质量为a3NA g，因此有xMa3NA。6.某离子晶体晶胞的结构如图所示。X()位于立方体顶点，Y()位于立方体中心。试分析：(1)晶体的化学式为_。(2)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角XYX是_。(3)设该晶体的摩尔质量为M gmol1，晶体的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为_cm。解析：(1)采用均摊法，X的个数4，Y在体内，个数是1个，则X与Y的个数比是12。(2)若将4个X连接，构成1个正四面体，Y位于正四面体的中心，可联系CH4的键角，知XYX10928。(3)摩尔质量是指单位物质的量的
89、物质的质量，数值上等于该物质的相对分子(或原子)质量。由题意知，该晶胞中含有 个XY2或Y2X，设晶胞的边长为a cm，则有a3NAM，a，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为 cm。答案：(1)XY2或Y2X(2)10928(3)7(2016阜新模拟)如图为Na2S的晶胞，该晶胞与CaF2晶胞结构相似，设晶体密度是 gcm3，试计算Na与S2的最短距离_cm(阿伏加德罗常数用NA表示，只写出计算式)。解析：晶胞中，个数为864，个数为8，其个数之比为12，所以代表S2，代表Na。设晶胞边长为a cm，则a3NA478，得a ，则面对角线为 cm，其 为 cm，边长的为 cm，所以其最短距离为
90、 cm cm。答案： (1)计算晶体密度的方法 (2)计算晶体中微粒间距离的方法 1四类晶体的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、自由电子阴、阳离子粒子间的相互作用力范德华力(某些含氢键)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性、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，水溶液或熔融状态下导电物质类别及实例大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)部分非金属单质(如金
91、刚石、硅、晶体硼)，部分非金属化合物(如SiC、SiO2)金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)2.离子晶体的晶格能(1)定义气态离子形成 1_mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJmol1。(2)影响因素离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。(3)与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。问题1晶体类型的5种判断方法(1)依据构成晶体的粒子和粒子间的作用判断：离子晶体的构成粒子是阴、阳离子，粒子间的作用是离子键
92、。原子晶体的构成粒子是原子，粒子间的作用是共价键。分子晶体的构成粒子是分子，粒子间的作用为分子间作用力(某些含氢键)。金属晶体的构成粒子是金属阳离子和自由电子，粒子间的作用是金属键。(2)依据物质的分类判断：金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐是离子晶体。大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等外)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。金属单质是金属晶体。(3)依据晶体的熔点判断：离子晶体的熔点较高(
93、有的很低)。原子晶体熔点很高。分子晶体熔点低。金属晶体多数熔点高，但也有少数熔点相当低。(4)依据导电性判断：离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。原子晶体一般为非导体。分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。金属晶体是电的良导体。(5)依据硬度和机械性能判断：离子晶体硬度较大、硬而脆。原子晶体硬度大。分子晶体硬度小且较脆。金属晶体多数硬度大，但也有较低的(如汞)，且具有延展性。对点练有下列八种晶体：A水晶B冰醋酸C氧化镁D白磷E晶体氩F氯化铵G铝H金刚石上述晶体中(答案用字母编号表示)：(1)属于原子晶体的化
94、合物是_，直接由原子构成的晶体是_，直接由原子构成的分子晶体是_。(2)由极性分子构成的晶体是_，含有共价键的离子晶体是_，属于分子晶体的单质是_。(3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是_；受热熔化后化学键不发生变化的是_，需克服共价键的是_。解析：在题中属于原子晶体的是：金刚石和水晶(由硅原子和氧原子构成)；属于分子晶体的是：冰醋酸、白磷和晶体氩；属于离子晶体的是：MgO(由Mg2和O2组成)、NH4Cl(由NH和Cl组成)；而Al属于金属晶体，金属的导电是靠自由电子的移动，并不发生化学变化，但金属熔化时金属键就被破坏。分子晶体的熔化只需要克服分子间作用力，而原子晶体、离子晶体熔化时分
95、别需要克服共价键、离子键。答案：(1)AA、E、HE(2)BFD、E(3)GB、D、EA、H问题2晶体熔、沸点高低的比较1不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体离子晶体分子晶体。(2)金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。2同种类型晶体熔、沸点的比较(1)原子晶体如熔点：金刚石碳化硅硅。(2)离子晶体一般地说，离子所带的电荷数越多(主要因素)、离子半径越小，熔、沸点就越高，如熔点：Al2O3MgONaClCsCl。衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。(3)分子晶体具有
96、氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。如熔、沸点H2OH2TeH2SeH2S。组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如熔、沸点：SnH4GeH4SiH4CH4。组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如熔、沸点CON2。对于有机物的同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如熔、沸点：CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH3CH2CH3CCH3CH3CH3。CH3(4)金属晶体金属原子半径越小，价电子数越多，其金属键越强，金属熔、沸点越高，如熔、沸点：NaMgAl。对点练2.(2016大同质检)下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是()A金刚石晶体
97、硅二氧化硅碳化硅BCI4CBr4CCl4CF4CMgOH2ON2O2D金刚石生铁钠纯铁解析：选BA项，物质全部为原子晶体，判断其熔、沸点高低可比较其原子半径：SiCO，故键长关系为SiSiSiCSiOCC，键长越长，键能越小，故A项中的熔、沸点顺序错误；B项，为同种类型的分子晶体，可比较其相对分子质量大小，相对分子质量越大，熔、沸点越高；C项，N2与O2为同种类型的分子晶体，O2的熔、沸点比N2高；D项，熔、沸点关系为金刚石纯铁生铁钠，合金的熔、沸点比纯金属低。角度一晶体类型的判断1(2016宁波模拟)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH33F2NF33NH4F。上述化
98、学方程式中的5种物质没有涉及的晶体类型为()A离子晶体B分子晶体C原子晶体 D金属晶体解析：选C在反应中NH3、F2、NF3的晶体类型为分子晶体，Cu为金属晶体，NH4F为离子晶体。2下列晶体分类中正确的一组是()选项离子晶体原子晶体分子晶体ANaOH晶体氩SO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶DBa(OH)2金刚石玻璃解析：选CA项中固态Ar为分子晶体；B项中H2SO4为分子晶体，石墨为混合型晶体；D项中玻璃为非晶体。3下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是()AO2和SiO2BNaI和I2CCO2和H2O DCCl4和NaCl解析：选CA项，O2是分子晶体，SiO2是原子晶体；B项，
99、NaI是离子晶体，I2是分子晶体；C项，CO2和H2O都是分子晶体；D项，CCl4是分子晶体，NaCl是离子晶体。4(1)C60和金刚石都是碳的同素异形体，二者相比较熔点高的是_。(2)超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛，氮化铝晶体与金刚石类似，每个Al原子与_个N原子相连，与同一个N原子相连的Al原子构成的空间构型为_，氮化铝晶体属于_晶体。(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈正四面体构型。试推测Ni(CO)4的晶体类型是_，Ni(CO)4易溶于下列_(填字母)A水 B四氯化碳C苯 D硫酸镍溶液(4)AlCl3在177.8 时升华，蒸气或熔融
100、状态以Al2Cl6形式存在。下列关于AlCl3的推断错误的是_。A氯化铝为共价化合物B氯化铝为离子化合物C氯化铝难溶于有机溶剂DAl2Cl6中存在配位键解析：(1)C60是分子晶体、金刚石是原子晶体，所以金刚石的熔点远远高于C60。(2)由金刚石结构每个C原子均以sp3杂化与其他四个C原子相连形成四个共价键构成正四面体结构可推测。(3)由挥发性液体可知Ni(CO)4是分子晶体，由正四面体构型可知Ni(CO)4是非极性分子。(4)由AlCl3易升华可知AlCl3是分子晶体，AlCl键不属于离子键应该为共价键，Al原子最外层三个电子全部成键，形成三个AlCl 键，无孤电子对，是非极性分子，易溶于有
101、机溶剂，Al有空轨道，与Cl原子的孤电子对能形成配位键，A、D正确。答案：(1)金刚石(2)4正四面体形原子(3)分子晶体B、C(4)B、C角度二晶体熔、沸点高低的比较5(2015海口模拟)如表给出几种氧化物的熔沸点：NaClMgCl2CaCl2SiCl4熔点()80171278268沸点()1 4651 4181 60057对此有下列说法，错误的是()ACaCl2是离子晶体BSiCl4是分子晶体CKCl的熔沸点比NaCl的高DMgCl2水溶液不能导电解析：选D从表格中的熔沸点可以看出，前三者为离子晶体，后者为分子晶体，由表格中MgCl2和CaCl2的熔沸点比较可知，下一主族元素的离子键较强，
102、熔沸点高，故C项正确。D项MgCl2水溶液能够导电。6下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是()O2、I2、HgCO、KCl、SiO2Na、K、RbNa、Mg、AlABCD解析：选D中Hg在常温下为液态，而I2为固态，故错误；中SiO2为原子晶体，其熔点最高，CO是分子晶体，其熔点最低，故正确；中Na、K、Rb价电子数相同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，故错误；中Na、Mg、Al价电子数依次增多，原子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔点逐渐升高，故正确。7(2013重庆高考节选)BN、MgBr2、SiCl4的熔点由高到低的顺序为_。解析：BN为原子晶体，MgBr2为
103、离子晶体，SiCl4 为分子晶体，因而熔点：BNMgBr2SiCl4。答案：BNMgBr2SiCl48(2013浙江高考节选) NaF的熔点_(填“”“”或“两者均为离子化合物，且电荷数均为1，但后者离子半径大，离子键较弱，因此熔点较低角度一根据晶胞判断晶体类型1如图所示是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞示意图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是_(请用相应的编号填写)。解析：冰属于分子晶体，干冰、碘也属于分子晶体；B为干冰晶胞，C为碘晶胞。答案：B、C2(2014海南高考)碳元素的单质有多种形式，如图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：回答下列问题：(1)金刚石、石墨、C60、碳纳
104、米管等都是碳元素的单质形式，它们互为_。(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为_、_。(3)C60属于_晶体，石墨属于_晶体。(4)石墨晶体中，层内CC键的键长为142 pm，而金刚石中CC键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在CC间的_共价键，而石墨层内的CC间不仅存在_共价键，还有_键。(5)金刚石晶胞含有_个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r_a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_(不要求计算结果)。解析：(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们的组成相同，结构、性质不同，互称为同素异形体。(2)金
105、刚石中碳原子与相邻四个碳原子形成4个共价单键(即C原子采取sp3杂化方式)，构成正四面体，石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以键结合，形成正六边形的平面层状结构。(3)C60中构成微粒是分子，所以属于分子晶体；石墨的层内原子间以共价键结合，层与层之间以分子间作用力结合，所以石墨属于混合晶体。(4)在金刚石中只存在CC之间的键；石墨层内的CC之间不仅存在键，还存在键。(5)由金刚石的晶胞结构可知，晶胞内部有4个C原子，面心上有6个C原子，顶点有8个C原子，所以金刚石晶胞中C原子数目为4688；若C原子半径为r，金刚石的边长为a，根据硬球接触模型，则正方体对角线长度的就是CC键的键长
106、，即a2r，所以ra，碳原子在晶胞中的空间占有率w。答案：(1)同素异形体(2)sp3sp2(3)分子混合(4)(或大或pp )(5)8角度二晶胞结构的考查3已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法中正确的是()AC3N4是分子晶体BC3N4晶体中，CN键的键长比金刚石中的CC键的键长长CC3N4晶体中每个碳原子连接4个氮原子，而每个氮原子连接3个碳原子DC3N4晶体中微粒间通过分子间作用力相结合解析：选C根据C3N4的性质可知其为原子晶体，A项错误；CN键为极性共价键，由于原子半径r(N)r(C)，故CN键的键长比CC键的键长短，B项错误
107、；碳、氮原子间以单键相结合，根据化学式知，一个碳原子连接4个氮原子，同时一个氮原子连接3个碳原子，C项正确；C3N4晶体中微粒间通过共价键相结合，D项错误。4如图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨晶体结构中的某一种的某一部分。(1)其中代表金刚石的是_(填编号字母，下同)，其中每个碳原子与_个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于_晶体。(2)其中代表石墨的是_，其中每个正六边形占有碳原子数平均为_个。(3)其中代表NaCl晶体的是_，每个Na周围与它最接近且距离相等的Na有_个。(4)代表CsCl晶体的是_，它属于_晶体，每个Cs与_个Cl紧邻。(5)代表
108、干冰的是_，它属于_晶体，每个CO2分子与_个CO2分子紧邻。解析：根据不同物质晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质。NaCl晶体的晶胞是简单的立方单元，每个Na与6个Cl紧邻，每个Cl又与6个Na紧邻，但观察与Na距离最近且距离相等的Na数目时要抛开Cl，从空间结构上看是12个Na，即x、y、z轴面上各有4个Na。CsCl晶体的晶胞由Cs、Cl分别构成立方结构，但Cs组成立方的中心有1个Cl，Cl组成立方的中心又镶入 1个Cs，可称为“体心立方”结构，Cl紧邻8个Cs，Cs紧邻8个Cl。干冰的晶胞也是立方体结构，但立方体每个正方形面的中央都有一个CO2分子也组成立方结构，彼此相互套入面的中心
109、，每个CO2分子在三维空间里三个面各紧邻4个CO2分子，共12个CO2分子。金刚石的基本单元是正四面体，每个碳原子紧邻4个其他碳原子。石墨的片层由正六边形结构组成，每个碳原子紧邻另外3个碳原子，每个碳原子为三个六边形共用，即每个六边形占有1个碳原子的 ，所以大的结构中每个六边形占有的碳原子数是62个。答案：(1)D4原子(2)E2(3)A12(4)C离子8(5)B分子12 全 国 卷1(2015新课标全国卷节选)(1)单质O有两种同素异形体，其中沸点高的是_(填分子式)，原因是_；O和Na的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。(2)A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数，a0.56
110、6nm, F的化学式为_：晶胞中A原子的配位数为_；列式计算晶体F的密度(gcm3)_。 解析：(1)O元素形成O2和O3两种同素异形体，固态时均为分子晶体，而分子晶体中，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的沸点越高，故O3的沸点高于O2。O的氢化物有H2O和H2O2，二者均能形成分子晶体。Na的氢化物为NaH，属于离子晶体。(2)O2半径大于Na半径，由F的晶胞结构可知，大球代表O2，小球代表Na，每个晶胞中含有O2个数为864，含有Na个数为8，故O2、Na离子个数之比为4812，从而推知F的化学式为Na2O。由晶胞结构可知，每个O原子周围有8个Na原子，故O原子的配位数为8。晶胞参
111、数a0.566 nm0.566107 cm，则晶胞的体积为(0.566107cm)3，从而可知晶体F的密度为2.27 gcm3。答案：(1)O3O3相对分子质量较大，范德华力大分子晶体离子晶体(2)Na2O82.27 gcm3 2高考组合题(1)(2015新课标全国卷)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于_晶体。(2)(2014新课标全国卷节选)Cu和O形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则Cu离子的电荷为_。H、N、O、S、Cu 5种元素形成的一种11型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。 图1
112、图2该化合物中，阴离子为_，阳离子中存在的化学键类型有_；该化合物加热时首先失去的组分是_，判断理由是_。(3)(2014新课标全国卷节选)Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a0.405 nm，晶胞中铝原子的配位数为_。列式表示Al单质的密度_ gcm3(不必计算出结果)。解析：(1)该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，说明熔沸点较低，所以为分子晶体；(2)Cu与O能形成两种化合物，根据均摊法可由原子数比确定化合物的化学式为Cu2O，含Cu。5种元素形成的11型离子化合物中，阴离子呈四面体结构的为SO，由图2中的阳离子结构可知含有Cu2、4个NH3、2个H2O，阳离子符号为Cu(NH3
113、)4(H2O)22，含有共价键和配位键；加热化合物时根据配位键强弱确定首先失去的成分。(3)面心立方堆积晶体中，原子的配位数为12；该晶胞中含有Al原子数目为864，根据(0.405107)327，解得。答案：(1)分子(2)1SO共价键和配位键H2OH2O与Cu2的配位键比NH3与Cu2的弱(3)123.(2013新课标全国卷节选)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A和B的电子数相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。(1)A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。该化
114、合物的化学式为_；D的配位数为_；列式计算该晶体的密度_gcm3。(2)A、B和C3三种离子组成的化合物B3CA6，其中化学键的类型有_；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为_，配位体是_。解析：前四周期价电子层中有4个未成对电子的一定是过渡金属元素，前四周期元素中只有3d64s2符合，因而C为Fe元素，顺推出D为Ni元素，B为K元素，A为F元素。(1)A(F)原子数16428，B(K)原子数824，D(Ni)原子数812，即该化合物的化学式为K2NiF4。D(Ni)的配位体是距其最近的原子A(F)，分别在它的前面、后面、左边、右边、上边、下边，共6个A(F)原子。(2)在K3FeF6
115、中含有K与FeF63之间的离子键和FeF63中Fe3与F之间的配位键，在配离子FeF63中F是配位体。答案：(1)K2NiF463.38(2)离子键、配位键FeF63F4(2012新课标全国卷节选)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示，其晶胞边长为5_gcm3(列式并计算)，a位置S2与b位置Zn2之间的距离为_pm(列式表示)。 解析：ZnS晶胞的体积为(5.400108 cm)3。S2位于晶胞的顶点和面心，Zn2位于晶胞的内部，1个ZnS晶胞中含有S2：864个，含有4个Zn2，即1个ZnS晶胞含有4个S2和4个Zn2，则晶胞的密度为4.1 g
116、cm3。ZnS晶胞中，面对角线上两个相邻S2的距离为540 pm270 pm。每个Zn2与周围4个S2形成正四面体结构，两个S2与Zn2之间连线的夹角为10928，两个相邻S2与Zn2形成等腰三角形(如图所示)，则ab之间的距离为 pm。 答案：4.1(或 或135)地 方 卷5(2015福建高考)科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为_。(2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是_(填序号)。来源:Zxxk.Coma固态CO2属于分子晶体bCH4分子中含有极性共价键，是极性分子c因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于C
117、O2dCH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp(3)在Ni基催化剂作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。基态Ni原子的电子排布式为_，该元素位于元素周期表的第_族。Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4,1 mol Ni(CO)4中含有_mol 键。(4)一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。 参数分子分子直径/nm分子与H2O的结合能E/kJmol1CH40.43616.40CO20.51229.91“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是_。为开采深海海底
118、的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是_。解析：(1)元素电负性呈周期性变化，同一周期元素，从左至右，电负性逐渐增大，同一主族元素，从上至下，电负性逐渐减小。(2)a选项，CO2是由分子构成的物质，在固体时属于分子晶体，正确。b选项，甲烷中CH键虽然是极性键，但因为分子为中心对称结构，正电中心和负电中心重合，为非极性分子，错误。c选项，甲烷与二氧化碳都是分子晶体，熔沸点由分子间作用力的强弱决定，与共价键的强弱无关，错误。 d选项，根据甲烷与二氧化碳的成键特点可知，它们的杂化类型分
119、别是sp3和sp，正确。(3)基态Ni原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2 或写成Ar3d84s2，根据价电子特征可判断该元素位于第 族。Ni(CO)4中，4个配位键也是4个键，再加上每个CO中还有1个键，故分子中一共有8个键，1 mol该物质中有8 mol 键。(4)“可燃冰”分子间一定有范德华力，同时在水分子间还存在氢键。根据题目所给信息，CO2的分子直径小于笼状结构空腔的直径，并且CO2与水的结合能大于CH4与水的结合能，故CO2能置换CH4。答案：(1)H、C、O(2)a、d(3)1s22s22p63s23p63d84s2(或Ar3d84s2)8 (4)氢键
120、、范德华力CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径，且与H2O的结合能大于CH46(2015山东高考)氟在自然界中常以CaF2的形式存在。(1)下列有关CaF2的表述正确的是_。aCa2与F间仅存在静电吸引作用bF的离子半径小于Cl，则CaF2的熔点高于CaCl2c阴阳离子比为21的物质，均与CaF2晶体构型相同dCaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电(2)CaF2难溶于水，但可溶于含Al3的溶液中，原因是_(用离子方程式表示)。已知AlF在溶液中可稳定存在。(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为_，其中氧原子的杂化方式为_。(4)F2与其他卤素单质反应可
121、以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)3F2(g)=2ClF3(g)H313 kJmol1，FF键的键能为 159 kJmol1，ClCl键的键能为 242 kJmol1，则ClF3中ClF键的平均键能为_kJmol1。ClF3的熔、沸点比BrF3的_(填“高”或“低”)。解析：(1)a项，Ca2与F间不仅存在静电吸引，同时原子核与原子核之间、电子与电子之间也存在静电排斥，错误。b项，因CaF2、CaCl2均为离子晶体，F的离子半径小于Cl，离子晶体的晶格能与离子所带电荷数成正比，与离子核间距成反比，故CaF2晶体的晶格能大于CaCl2。晶格能越大，离子晶体的熔点越高
122、，故CaF2的熔点高于CaCl2，正确。c项，阴、阳离子个数比相同，晶体构型不一定相同，错误。d项，CaF2是离子化合物，在熔融状态下能电离产生自由移动的离子，故CaF2在熔融状态下能导电，正确。(2)由信息可知，CaF2(s)Ca2(aq)2F(aq)，Al3与F可形成配离子AlF，从而促进了CaF2溶解平衡的正向移动，故反应的离子方程式为3CaF2Al3=3Ca2AlF。(3)OF2分子中，中心原子的价层电子对数为 (612)4，成键电子对数为2，因此分子构型为V形，O原子的杂化方式为sp3杂化。(4)设ClF键的平均键能为x。根据反应的焓变反应物的键能总和生成物的键能总和可知，Cl2(g
123、)3F2(g)=2ClF3(g)的H242 kJmol1159 kJmol136x313 kJmol1，则x172 kJmol1。ClF3和BrF3为结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，其熔、沸点越高，因ClF3的相对分子质量小于BrF3，故ClF3的熔、沸点低于BrF3。答案：(1)b、d(2)3CaF2Al3=3Ca2AlF(3)V形sp3(4)172低7高考组合题(1)(2014山东高考节选)石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为_，该材料的化学式为_。(2)(2014四川高考节选)Mg与
124、某元素形成的化合物的晶胞如图所示，晶胞中阴离子与阳离子的个数比是_。(3)(2014江苏高考节选)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_。解析：(1)利用“均摊法”可知该晶胞棱上12个M完全属于该晶胞的M为123，位于晶胞内的9个M完全属于该晶胞，故该晶胞中M原子的个数为12；该晶胞中含有C60的个数为864，因此该晶胞的化学式为M3C60。(2)该晶胞中阳离子的个数为182，阴离子的个数为424，则阴离子与阳离子的个数比为21。(3)铜晶胞为面心立方晶胞，故每个铜原子周围距离最近的铜原子为4312。答案：(1)12M3C60
125、(2)21(3)128双选(2014海南高考节选)对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)，下列叙述正确的是()ASiX4难水解BSiX4是共价化合物CNaX易水解 DNaX的熔点一般高于SiX4解析：B、DSiX4的水解比较强烈，如SiCl43H2O=H2SiO34HCl、SiF43H2O=H2SiO34HF，A错误；SiX4全部由非金属元素构成，属于共价化合物，B正确；NaX(除NaF外)属于强酸强碱盐，不发生水解，C错误；NaX属于离子晶体，SiX4属于分子晶体，一般来说，离子晶体的熔点高于分子晶体，D正确。 (限时：45分钟)一、选择题1(2015上海高考)下列有关物质性质的比
126、较，错误的是()A溶解度：小苏打水C硬度：晶体硅苯解析：选D小苏打溶解度小于苏打的溶解度，A正确；溴乙烷的密度大于水的密度，B正确；晶体硅的硬度小于金刚石的硬度，C正确；乙烯的碳碳键长小于苯的碳碳键长，D错误。2X和Y两种元素的核电荷数之和为22，X的原子核外电子数比Y的少6个。下列说法中不正确的是()AX的单质固态时为分子晶体BY的单质为原子晶体CX与Y形成的化合物固态时为分子晶体DX与碳形成的化合物为分子晶体解析：选C由题意可知，X是O，Y是Si。固态O2及O与碳形成的化合物(CO、CO2)均为分子晶体，Si的单质为原子晶体，A、B、D正确；SiO2为原子晶体，C错误。3下列各组晶体物质中
127、，化学键类型相同，晶体类型也相同的是()SiO2和SO3晶体硼和HClCO2和SO2晶体硅和金刚石晶体氖和晶体氮硫黄和碘ABCD解析：选C本题中属于分子晶体的有SO3、HCl、CO2、SO2、晶体氖、晶体氮、硫黄、碘，属于原子晶体的有SiO2、晶体硼、晶体硅、金刚石，但晶体氖是由稀有气体分子构成的，分子间不存在化学键。4高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为2价。如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是()A超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K和4个OB晶体中每个K周围有8个O，每个O周围有8个KC晶体中与每个K距离最近的K有8个D晶体中与每个
128、K距离最近的K有6个解析：选A由题中的晶胞结构知：有8个K位于顶点，6个K位于面心，则晶胞中含有的K数为864个；有12个O位于棱上，1个O处于中心，则晶胞中含有O数为1214个，所以超氧化钾的化学式为KO2；每个K周围有6个O，每个O周围有6个K，与每个K距离最近的K有12个。5根据表中给出的几种物质的熔、沸点数据，判断下列有关说法中错误的是()晶体NaClMgCl2AlCl3SiCl4单质B熔点/810710190682 300沸点/1 4651 418182.7572 500(注：AlCl3的熔点在2.02105 Pa条件下测定。)ASiCl4是分子晶体B单质B可能是原子晶体CAlCl3
129、加热能升华DNaCl的键的强度比MgCl2的小解析：选D由表中所给熔、沸点数据可知，SiCl4应为分子晶体，A项正确；单质B熔、沸点很高，可能为原子晶体，B项正确；AlCl3的沸点低于熔点，它可升华，C项正确；NaCl的熔、沸点高于MgCl2的，表明Na与Cl的键断裂比Mg2与Cl的键断裂难，即NaCl的键的强度大于MgCl2的，D项错误。二、非选择题6X、Y、Z、W为元素周期表前四周期的元素。其中X原子核外的L层电子数是K层电子数的两倍，Y的内层电子数是最外层电子数的9倍，Z在元素周期表的各元素中电负性最大，W元素的第三电子层处于全充满状态且第四电子层只有2个电子。请回答下列问题。(1)W元
130、素属于_区元素，其基态原子的电子排布式为_。(2)W2能与氨气分子形成配离子W(NH3)42。其中配体分子的空间构型为_，写出该配离子的结构简式(标明配位键)_。(3)X能与氢、氮、氧三种元素构成化合物XO(NH2)2，其中X原子的杂化方式为_，1 mol 该分子中键的数目为_，该物质易溶于水的主要原因是_。(4)元素Y与元素Z形成的晶胞结构如图所示，设晶胞中最近的Y的离子与Z的离子的距离为a pm，该化合物的摩尔质量为b gmol1，则该晶胞密度的计算式为_gcm3。答案：(1)ds1s22s22p63s23p63d104s2(或Ar3d104s2)(2)三角锥形2(3)sp27NACO(N
131、H2)2分子与水分子之间能形成氢键(4)1030(或或)7(2016泰州模拟)我国从国外进口某原料经测定主要含有A、B、C、D、E五种前四周期元素，且原子序数依次增大。元素A、B、C、D、E的原子结构等信息如下：元素元素性质或原子结构A周期表中原子半径最小的元素B原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同C最外层P轨道半充满D位于短周期，其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍E位于ds区且原子的最外层电子数与A的相同请回答下列问题：(用A、B、C、D、E所对应的元素符号作答)(1)B、C、D第一电离能由大到小为_。(2)E的二价离子的电子排布式为_。(3)A2B2D4常用作除锈剂
132、，该分子中B的杂化方式为_；1 mol A2B2D4分子中含有键数目为_。(4)与化合物BD互为等电子体的阴离子化学式为_(5)B2A6、C2A4分子中均含有18个电子，它们的沸点相差较大，主要原因是_。(6)BD2在高温高压下所形成晶体的晶胞如图所示，一个该晶胞中含_个D原子。解析：A、B、C、D、E五种前四周期元素，且原子序数依次增大。周期表中A元素原子半径最小，故A为H元素；B元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同，核外电子排布为1s22s22p2，故B为C元素；D位于短周期，其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，而短周期中原子单电子处于p能级最多有3个，故其成对
133、电子总数只能为6，单电子数为2，核外电子排布为1s22s22p4，则D为O元素；C元素原子最外层P轨道半充满，原子序数小于O，故其核外电子排布为1s22s22p3，则B为N元素；E位于ds区且原子的最外层电子数与A的相同，价电子排布为3d104s1，则E为Cu。(1)同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能NOC。(2)E为Cu元素，Cu2的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9。(3)H2C2O4常用作除锈剂，结构简式为HOOCCOOH，分子中C原子形成3个键，没有孤电子对，该分子
134、中碳原子的杂化方式为sp2，单键为键，双键含有1个键、1个键，故HOOCCOOH分子中含有7个键，1 mol A2B2D4分子中含有 键 数目为76.021023。(4)原子总数相同、价电子总数相同的微粒互为等电子体，与化合物CO互为等电子体的阴离子化学式为 CN等。(5)C2H6、N2H4分子中均含有18个电子，它们的沸点相差较大，主要原因是：N2H4分子之间存在氢键。(6)CO2在高温高压下所形成晶体的晶胞中小白球为O原子，均为晶胞内部，一个该晶胞中含O原子数目为16。答案：(1)NOC(2)1s22s22p63s23p63d9(3)sp2 76.021023(4)CN(5)N2H4分子之
135、间存在氢键 (6)168(2014福建高考)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。(1)基态硼原子的电子排布式为_。(2)关于这两种晶体的说法，正确的是_(填序号)。a立方相氮化硼含有键和键，所以硬度大b六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软c两种晶体中的BN键均为共价键d两种晶体均为分子晶体(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为_，其结构与石墨相似却不导电，原因是_。(4)立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为_。该晶体的天然矿物在青
136、藏高原地下约300 km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是_。(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有_mol配位键。解析：(1)硼原子的核外电子数是5，则基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1。(2)根据题目和图示的信息可知：六方相氮化硼与石墨相似，都为混合型晶体，立方相氮化硼与金刚石相似，都为原子晶体，且硼原子和氮原子都形成键，则a、d选项错误。(3)基态硼原子价电子排布式为2s22p1，层内一个硼原子与相邻的三个氮原子形成3个键，无孤对电子，其构成的空间构型为平面三角形。六方相
137、氮化硼与石墨相似，但不能导电说明没有自由移动的电子。(4)中心原子的杂化轨道数n成键数孤电子对数，根据图示可知，立方相氮化硼中硼原子与周围4个氮原子形成4个键，且硼原子不存在孤电子对，则n4，硼原子的杂化轨道类型为sp3杂化。根据该天然矿物在青藏高原地下约300 km的古地壳中被发现，可推断该条件为高温、高压；或者根据石墨转化成金刚石所需要的条件是高温、高压，则六方相氮化硼合成立方相氮化硼的条件也是高温、高压。(5)NH4BF4中存在NH和BF，1个NH中存在一个配位键，1个BF中存在1个配位键，则1 mol NH4BF4中存在2 mol配位键。答案：(1)1s22s22p1(2)b、c(3)平面三角形层状结构中没有自由移动的电子(4)sp3高温、高压(5)2
