專題十一物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)主干知識(shí)梳理一、原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(一)基態(tài)原子的核外電子排布1．排布規(guī)律(1)能量最低原理：基態(tài)原子核外電子優(yōu)先占據(jù)能量eq\o(□,\s\up4(01))最低的原子軌道，如Ge：eq\o(□,\s\up4(02))1s22s22p63s23p63d104s24p2。(2)泡利原理：每個(gè)原子軌道上最多只能容納eq\o(□,\s\up4(03))2個(gè)自旋狀態(tài)相反的電子。(3)洪特規(guī)則：原子核外電子在能量相同的各軌道上排布時(shí)，電子總是eq\o(□,\s\up4(04))優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，且自旋狀態(tài)eq\o(□,\s\up4(05))相同。2．表示方法3．特殊原子的核外電子排布式(1)Cr的核外電子排布先按能量從低到高排列：1s22s22p63s23p64s23d4，因3d5為eq\o(□,\s\up4(09))半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，故需要將eq\o(□,\s\up4(10))4s軌道的eq\o(□,\s\up4(11))一個(gè)電子調(diào)整到3d軌道，得eq\o(□,\s\up4(12))1s22s22p63s23p64s13d5，再將同一能層的排到一起，得該原子的電子排布式：eq\o(□,\s\up4(13))1s22s22p63s23p63d54s1。(2)Cu的核外電子排布先按能量從低到高排列：1s22s22p63s23p64s23d9，因3d10為eq\o(□,\s\up4(14))全充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，故需要將4s軌道的eq\o(□,\s\up4(15))一個(gè)電子調(diào)整到3d軌道，得eq\o(□,\s\up4(16))1s22s22p63s23p64s13d10，再將同一能層的排到一起，得該原子的電子排布式：eq\o(□,\s\up4(17))1s22s22p63s23p63d104s1。(二)元素的第一電離能和電負(fù)性的遞變性及應(yīng)用1．元素的電離能第一電離能：eq\o(□,\s\up4(18))氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去eq\o(□,\s\up4(19))一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。常用符號(hào)eq\o(□,\s\up4(20))I1表示，單位為eq\o(□,\s\up4(21))kJ·mol－1。(1)原子核外電子排布的周期性隨著原子序數(shù)的增加，元素原子的外圍電子排布呈現(xiàn)周期性的變化：每隔一定數(shù)目的元素，元素原子的外圍電子排布重復(fù)出現(xiàn)從eq\o(□,\s\up4(22))ns1到eq\o(□,\s\up4(23))ns2np6的周期性變化(第一周期元素原子除外)。(2)元素第一電離能的周期性變化隨著原子序數(shù)的遞增，元素的第一電離能呈周期性變化：同周期從左到右，第一電離能有逐漸eq\o(□,\s\up4(24))增大的趨勢，稀有氣體的第一電離能最eq\o(□,\s\up4(25))大，堿金屬的第一電離能最eq\o(□,\s\up4(26))小；同主族從上到下，第一電離能有逐漸eq\o(□,\s\up4(27))減小的趨勢。(3)元素電離能的應(yīng)用①判斷元素金屬性的強(qiáng)弱電離能越eq\o(□,\s\up4(28))小，金屬越容易失去電子，金屬性越強(qiáng)；反之，則越弱。②判斷元素的化合價(jià)如果某元素的In＋1?In，則該元素的常見化合價(jià)為＋n價(jià)，如鈉元素I2?I1，所以鈉元素的化合價(jià)為eq\o(□,\s\up4(29))＋1價(jià)。2．元素的電負(fù)性(1)元素電負(fù)性的周期性變化元素的電負(fù)性：不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小叫做該元素的電負(fù)性。隨著原子序數(shù)的遞增，元素的電負(fù)性呈周期性變化：同周期從左到右，主族元素電負(fù)性逐漸eq\o(□,\s\up4(30))增大；同一主族從上到下，元素電負(fù)性呈現(xiàn)eq\o(□,\s\up4(31))減小的趨勢。(2)電負(fù)性的應(yīng)用二、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．分子構(gòu)型與雜化軌道理論雜化軌道的要點(diǎn)當(dāng)原子成鍵時(shí)，原子的價(jià)電子軌道相互混雜，形成與原軌道數(shù)eq\o(□,\s\up4(01))相等且能量eq\o(□,\s\up4(02))相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的eq\o(□,\s\up4(03))夾角不同，形成分子的空間結(jié)構(gòu)eq\o(□,\s\up4(04))不同。2．分子構(gòu)型與價(jià)層電子對互斥模型價(jià)層電子對互斥模型說明的是價(jià)層電子對的立體構(gòu)型，而分子的立體構(gòu)型指的是成鍵電子對立體構(gòu)型，不包括孤電子對。(1)當(dāng)中心原子無孤電子對時(shí)，兩者的構(gòu)型一致。(2)當(dāng)中心原子有孤電子對時(shí)，兩者的構(gòu)型不一致。3．中心原子雜化類型和分子立體構(gòu)型的相互判斷中心原子的雜化類型和分子立體構(gòu)型有關(guān)，二者之間可以相互判斷。4．共價(jià)鍵(1)共價(jià)鍵的類型①按成鍵原子間共用電子對的數(shù)目分為單鍵、雙鍵和三鍵。②按共用電子對是否偏移分為eq\o(□,\s\up4(23))極性鍵、eq\o(□,\s\up4(24))非極性鍵。③按原子軌道的重疊方式分為eq\o(□,\s\up4(25))σ鍵和eq\o(□,\s\up4(26))π鍵，前者的電子云具有eq\o(□,\s\up4(27))軸對稱性，后者的電子云具有eq\o(□,\s\up4(28))鏡面對稱性。(2)鍵參數(shù)①鍵能：指氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量，鍵能越eq\o(□,\s\up4(29))大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定。②鍵長：指形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距，鍵長越eq\o(□,\s\up4(30))短，共價(jià)鍵越穩(wěn)定。③鍵角：在原子數(shù)超過eq\o(□,\s\up4(31))2的分子中，兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角。④鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響鍵長越短，鍵能越大，分子越穩(wěn)定。(3)σ鍵、π鍵的判斷①由軌道重疊方式判斷“頭碰頭”重疊為eq\o(□,\s\up4(34))σ鍵，“肩并肩”重疊為eq\o(□,\s\up4(35))π鍵。②由共用電子對數(shù)判斷單鍵為eq\o(□,\s\up4(36))σ鍵；雙鍵或三鍵，其中一個(gè)為eq\o(□,\s\up4(37))σ鍵，其余為eq\o(□,\s\up4(38))π鍵。③由成鍵軌道類型判斷s軌道形成的共價(jià)鍵全部是eq\o(□,\s\up4(39))σ鍵；雜化軌道形成的共價(jià)鍵全部為eq\o(□,\s\up4(40))σ鍵。(4)等電子原理原子總數(shù)eq\o(□,\s\up4(41))相同、價(jià)電子總數(shù)eq\o(□,\s\up4(42))相同的分子或離子具有相似的化學(xué)鍵特征。其物理性質(zhì)相似，化學(xué)性質(zhì)不同。常見等電子體：(5)配位鍵①孤電子對分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱為eq\o(□,\s\up4(50))孤電子對。②配位鍵a．配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對，另一方提供eq\o(□,\s\up4(51))空軌道形成的共價(jià)鍵；③配位鍵與配位化合物的結(jié)構(gòu)(以[Cu(NH3)4]SO4為例)：5．分子構(gòu)型與分子極性的關(guān)系三、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．物質(zhì)熔沸點(diǎn)高低比較規(guī)律(1)不同類型晶體熔沸點(diǎn)高低的比較一般情況下，不同類型晶體的熔沸點(diǎn)高低規(guī)律：原子晶體eq\o(□,\s\up4(01))>離子晶體eq\o(□,\s\up4(02))>分子晶體，如：金剛石eq\o(□,\s\up4(03))>NaCleq\o(□,\s\up4(04))>Cl2；金屬晶體eq\o(□,\s\up4(05))>分子晶體，如：Naeq\o(□,\s\up4(06))>Cl2(金屬晶體熔沸點(diǎn)有的很高，如鎢、鉑等，有的則很低，如汞等)。(2)同種類型晶體熔沸點(diǎn)高低的比較如：金剛石eq\o(□,\s\up4(09))>石英eq\o(□,\s\up4(10))>碳化硅eq\o(□,\s\up4(11))>晶體硅。②離子晶體a．衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點(diǎn)越eq\o(□,\s\up4(12))高，硬度越eq\o(□,\s\up4(13))大。b．一般地說，陰陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越eq\o(□,\s\up4(14))強(qiáng)，晶格能越eq\o(□,\s\up4(15))大，熔沸點(diǎn)就越eq\o(□,\s\up4(16))高，如：MgOeq\o(□,\s\up4(17))>MgCl2，NaCleq\o(□,\s\up4(18))>CsCl。③金屬晶體：金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其形成的金屬鍵越eq\o(□,\s\up4(19))強(qiáng)，金屬單質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越eq\o(□,\s\up4(20))高，如Aleq\o(□,\s\up4(21))>Mgeq\o(□,\s\up4(22))>Na。④分子晶體a．分子間作用力越大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越eq\o(□,\s\up4(23))高；具有分子間氫鍵的分子晶體熔沸點(diǎn)反常地eq\o(□,\s\up4(24))高。如H2Oeq\o(□,\s\up4(25))>H2Teeq\o(□,\s\up4(26))>H2Seeq\o(□,\s\up4(27))>H2S。b．組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔沸點(diǎn)越eq\o(□,\s\up4(28))高，如SnH4eq\o(□,\s\up4(29))>GeH4eq\o(□,\s\up4(30))>SiH4eq\o(□,\s\up4(31))>CH4。c．組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔沸點(diǎn)越eq\o(□,\s\up4(32))高，如COeq\o(□,\s\up4(33))>N2。d．在同分異構(gòu)體中，一般支鏈越多，熔沸點(diǎn)越低，如正戊烷>異戊烷>新戊烷。2．晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算方法——均攤法熟記幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目。3．晶胞求算(1)晶體密度的計(jì)算(2)晶體微粒與M、ρ之間的關(guān)系若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)微粒，則1mol晶胞中含有eq\o(□,\s\up4(42))xmol微粒，其質(zhì)量為eq\o(□,\s\up4(43))xMg(M為微粒的相對原子質(zhì)量)；又1個(gè)晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3g(a3為晶胞的體積，a為晶胞邊長)，則1mol晶胞的質(zhì)量為eq\o(□,\s\up4(44))ρa(bǔ)3NAg，因此有xM＝eq\o(□,\s\up4(45))ρa(bǔ)3NA?？键c(diǎn)1原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)例1(1)(2019·全國卷Ⅰ)下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是________(填標(biāo)號(hào))。(2)(2019·全國卷Ⅱ)Fe成為陽離子時(shí)首先失去____________軌道電子，Sm的價(jià)層電子排布式為4f66s2，Sm3＋價(jià)層電子排布式為____________。(3)(2019·全國卷Ⅲ)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)可用作鋰離子電池正極材料，具有熱穩(wěn)定性好、循環(huán)性能優(yōu)良、安全性高等特點(diǎn)，文獻(xiàn)報(bào)道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作為原料制備?；卮鹣铝袉栴}：①在周期表中，與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是________，該元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài)________(填“相同”或“相反”)。②NH4H2PO4中，電負(fù)性最高的元素是________。[批注點(diǎn)撥][解析](1)根據(jù)影響電離能大小的因素(核電荷數(shù)、微粒半徑和電子層結(jié)構(gòu))可知，A中電離最外層一個(gè)電子所需能量最大。(2)Fe的價(jià)層電子排布式為3d64s2，成為陽離子時(shí)首先失去的是4s軌道的電子。Sm3＋是Sm原子失去3個(gè)電子形成的，Sm的價(jià)層電子排布式為4f66s2，失去3個(gè)電子時(shí)，首先失去6s軌道上的2個(gè)電子，再失去4f軌道上的1個(gè)電子，因此Sm3＋的價(jià)層電子排布式為4f5。(3)①在周期表中存在“對角線”關(guān)系的元素化學(xué)性質(zhì)相似，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等，所以與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是Mg。Mg元素基態(tài)原子核外M層上只有3s軌道上2個(gè)自旋狀態(tài)相反的電子。②元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越高，非金屬性：H＜P＜N＜O，故在N、H、P、O四種元素中電負(fù)性最高的是O。[答案](1)A(2)4s4f5(3)①M(fèi)g相反②O3．誤認(rèn)為第一電離能是O>N。前四周期中同周期元素中第ⅡA族、第ⅤA族第一電離能比較大，其原因：第ⅡA族價(jià)電子排布為ns2呈全滿狀態(tài)，能量低，比較穩(wěn)定，更難失去電子，第ⅤA族價(jià)電子排布為ns2np3，p軌道半充滿，能量低，比較穩(wěn)定。例如I1(Mg)>I1(Al)，I1(N)>I1(O)。1．(1)(2019·福建六校聯(lián)盟高三聯(lián)考)鐵、鉻、鎳等過渡元素的單質(zhì)、化合物在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。①基態(tài)鎳原子的電子共有________種不同的能量；寫出Fe2＋的電子排布式：______________。②鉻元素所在周期中第一電離能最大的是________(填元素符號(hào))。(2)(2019·西安五校高三聯(lián)考)建造航母需要大量的新型材料。航母的龍骨要耐沖擊，航母的甲板要耐高溫，航母的外殼要耐腐蝕。①鎳鉻鋼抗腐蝕性能強(qiáng)，基態(tài)鉻原子的價(jià)電子排布式為____________，同一周期中與基態(tài)Ni原子有相同的未成對電子數(shù)目的原子有________(填數(shù)字)種。②元素C、O、F、Si的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開_______。(3)(2019·遼寧五校協(xié)作體高三聯(lián)考)鐵、鈷、鎳具有相似的性質(zhì)，在化學(xué)上稱為鐵系元素?；卮鹣铝袉栴}：LiCoO2、LiFePO4常用作鋰離子電池的正極材料。基態(tài)Co原子核外電子排布式為________，第四電離能I4(Co)________(填“>”或“<”)I4(Fe)。答案(1)①71s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6②Kr(2)①3d54s13②F>O>C>Si(3)[Ar]3d74s2<解析(1)①基態(tài)鎳原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7個(gè)能級(jí)，即電子共有7種不同的能量；Fe2＋核外有24個(gè)電子，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d6。②鉻元素是第四周期元素，根據(jù)第一電離能遞變規(guī)律可知，第四周期中Kr的第一電離能最大。(2)①基態(tài)Cr核外有24個(gè)電子，核外電子排布式為[Ar]3d54s1，故價(jià)電子排布式為3d54s1?；鶓B(tài)Ni原子核外有28個(gè)電子，電子排布式為[Ar]3d84s2,3d軌道上有2個(gè)未成對電子，同一周期中與基態(tài)Ni有相同的未成對電子數(shù)目的原子的核外電子排布式分別為[Ar]3d24s2、[Ar]3d104s24p2、[Ar]3d104s24p4，共3種。②根據(jù)電負(fù)性的遞變規(guī)律，可知電負(fù)性：F>O>C>Si。(3)Co原子核外有27個(gè)電子，由構(gòu)造原理可寫出其核外電子排布式為[Ar]3d74s2；Fe原子失去3個(gè)電子后，3d能級(jí)處于較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài)，而Co失去4個(gè)電子后3d能級(jí)才達(dá)到半充滿狀態(tài)，即I4(Co)<I4(Fe)。2．(1)Be、Mg、Ca原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_____________。(2)與O同一周期元素中，第一電離能最大的元素是________(惰性元素除外)；電負(fù)性最大的是________；第一電離能位于硼元素與氮元素之間的元素有________種。(3)N、Al、Si、Zn四種元素中，有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下：電離能I1I2I3I4……Im/kJ·mol－15781817274511578則該元素是________(填寫元素符號(hào))。答案(1)Be>Mg>Ca(2)FF3(3)Al解析(1)同一主族元素，第一電離能從上到下逐漸減小，故第一電離能Be>Mg>Ca。(2)同一周期從左到右，電負(fù)性逐漸增大，第一電離能呈增大的趨勢，故電負(fù)性、第一電離能最大的都是F(稀有氣體元素除外)，由第ⅡA族、第ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素知，在第二周期中，第一電離能位于硼元素與氮元素之間的元素有Be、C、O三種。(3)分析表中數(shù)據(jù)可知，該元素的I3?I4，則該元素原子最外層有3個(gè)電子，為Al。考點(diǎn)2分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

例2(1)(2019·全國卷Ⅰ)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是________、________。乙二胺能與Mg2＋、Cu2＋等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子，其原因是________________________________________________________________________，其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。(2)(2019·全國卷Ⅱ)①元素As與N同族。預(yù)測As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為________，其沸點(diǎn)比NH3的________(填“高”或“低”)，其判斷理由是__________________________________________________________________。②比較離子半徑：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。(3)(2019·全國卷Ⅲ)①FeCl3中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性，蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的結(jié)構(gòu)式為______________________，其中Fe的配位數(shù)為________。③NH4H2PO4中，電負(fù)性最高的元素是O；P的________雜化軌道與O的2p軌道形成________鍵。[批注點(diǎn)撥][解析](1)乙二胺中N、C原子價(jià)層電子對數(shù)均為4，均采用sp3方式雜化。乙二胺中氮原子有孤對電子，Mg2＋、Cu2＋存在空軌道，兩者易形成配位鍵。由于半徑Cu2＋＞Mg2＋，Cu2＋的配位數(shù)比Mg2＋大，故乙二胺與Cu2＋形成的配合物更穩(wěn)定。(2)①AsH3和NH3為等電子體，NH3為三角錐形，因此AsH3也為三角錐形。因?yàn)镹H3分子間存在氫鍵，所以AsH3的沸點(diǎn)比NH3低。②O2－和F－的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，F(xiàn)－的核電荷數(shù)大，因此F－的半徑小。②苯胺是有機(jī)化合物，屬于分子晶體。由于苯胺分子中N原子電負(fù)性大、原子半徑小，易形成分子間氫鍵N—H…N，導(dǎo)致熔、沸點(diǎn)比相對分子質(zhì)量相近的甲苯高。③POeq\o\al(3－,4)中價(jià)層電子對數(shù)為eq\f(5＋3,2)＝4，采取sp3雜化方式，雜化軌道只能形成σ鍵，故與O原子的2p軌道形成σ鍵。[答案](1)sp3sp3乙二胺的兩個(gè)N提供孤對電子給金屬離子形成配位鍵Cu2＋(2)①三角錐形低NH3分子間存在氫鍵②小于1．判斷分子中心原子的雜化類型的方法(1)根據(jù)雜化軌道的空間分布構(gòu)型判斷①若雜化軌道在空間的分布呈正四面體形或三角錐形，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化。②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化。③若雜化軌道在空間的分布呈直線形，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。(2)根據(jù)等電子原理進(jìn)行推斷：如CO2是直線形分子，N2O、Neq\o\al(－,3)、SCN－與CO2是等電子體，所以空間構(gòu)型均為直線形，中心原子均采用sp雜化。2．化學(xué)鍵的極性和分子極性的關(guān)系3．三種作用力及對物質(zhì)性質(zhì)的影響3．(1)(2019·西安五校高三聯(lián)考)①航母甲板涂有一層耐高溫的材料，結(jié)構(gòu)如圖所示。其中O原子雜化方式為________雜化。②海洋是元素的搖籃，海水中含有大量鹵族元素。a．根據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷：最有可能生成較穩(wěn)定的單核陽離子的鹵素原子是________(填元素符號(hào))。b．根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論，預(yù)測ClOeq\o\al(－,4)的空間構(gòu)型為________。c．已知HClO3酸性強(qiáng)于HClO，從結(jié)構(gòu)上分析其原因是________________。(2)(2019·福建六校聯(lián)盟高三聯(lián)考)①氯化鉻酰(CrO2Cl2)是有機(jī)合成中重要的氯化劑，熔點(diǎn)為－96.5℃，沸點(diǎn)為117℃。若CrO2Cl2是非極性分子，最可能的分子構(gòu)型是________(填“四面體”或“平面四邊形”)，從理論上講，CrO2Cl2在苯中的溶解度比在乙醇中的溶解度__________(填“大”或“小”)，CrO2Cl2中的化學(xué)鍵類型為________(填“離子鍵”“共價(jià)鍵”或“離子鍵、共價(jià)鍵”)。②氨基乙酸亞鐵[(H2NCH2COO)2Fe]可用于防治各種動(dòng)物貧血癥，則該物質(zhì)中碳原子的雜化軌道類型為____________。(3)(2019·遼寧五校協(xié)作體高三聯(lián)考)①POeq\o\al(3－,4)的空間構(gòu)型為________。②鐵系元素能與CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等金屬羰基配合物。與CO互為等電子體的分子和離子分別為________和________(各舉一種，填化學(xué)式)；在CO分子中，σ鍵與π鍵數(shù)目之比為________。③鐵與K2O、(環(huán)戊二烯)在隔絕空氣條件下共熱可制得二茂鐵[Fe(C5H5)2]。在環(huán)戊二烯中，C原子的雜化軌道類型為________。二茂鐵熔點(diǎn)為446K，不溶于水，易溶于乙醚、苯、乙醇等有機(jī)溶劑，373K即升華；從各種性質(zhì)看，它是典型的________化合物。答案(1)①sp3②a.Ib．正四面體形c．HClO3中氯原子的正電性高，使Cl—O—H結(jié)構(gòu)中O原子上的電子向Cl原子偏移，使其更容易電離出H＋(2)①平面四邊形大共價(jià)鍵②sp2、sp3(3)①正四面體形②N2CN－1∶2③sp2和sp3共價(jià)解析(1)①O原子成鍵電子對數(shù)為2，孤電子對數(shù)為2，故雜化軌道數(shù)為4，雜化類型為sp3。②a.由表格數(shù)據(jù)可知，I的第一電離能最小，最容易失去1個(gè)電子生成較穩(wěn)定的單核陽離子。b.ClOeq\o\al(－,4)中Cl無孤對電子，成鍵電子對數(shù)為4，故空間構(gòu)型為正四面體形。(2)①苯和乙醇分別為非極性和極性分子，根據(jù)相似相溶原理可知，CrO2Cl2在苯中的溶解度比在乙醇中大。由CrO2Cl2的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可判斷CrO2Cl2為分子晶體，則CrO2Cl2中的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵。(3)①POeq\o\al(3－,4)的中心原子P與4個(gè)O形成正四面體結(jié)構(gòu)。②CO分子價(jià)電子數(shù)為10，與其互為等電子體的分子和離子分別有N2和CN－等。CO與N2互為等電子體，二者結(jié)構(gòu)相似，即CO分子中含有碳氧三鍵，其中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1∶2。③環(huán)戊二烯中雙鍵碳原子為sp2雜化，單鍵碳原子為sp3雜化。由二茂鐵的物理性質(zhì)可判斷其屬于分子晶體，是典型的共價(jià)化合物。4．(1)(2017·全國卷Ⅰ)X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在Ieq\o\al(＋,3)離子。Ieq\o\al(＋,3)離子的幾何構(gòu)型為____________________，中心原子的雜化形式為_____________________________________________________________________。(2)(2017·全國卷Ⅱ)我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個(gè)五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖所示。①從結(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽離子的相同之處為________，不同之處為________。(填標(biāo)號(hào))A．中心原子的雜化軌道類型B．中心原子的價(jià)層電子對數(shù)C．立體結(jié)構(gòu)D．共價(jià)鍵類型②R中陰離子Neq\o\al(－,5)中的σ鍵總數(shù)為________個(gè)。分子中的大π鍵可用符號(hào)Πeq\o\al(n,m)表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為Πeq\o\al(6,6))，則Neq\o\al(－,5)中的大π鍵應(yīng)表示為________。③圖中虛線代表氫鍵，其表示式為(NHeq\o\al(＋,4))N—H…Cl、________、________。(3)(2017·全國卷Ⅲ)①CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為________和________。②在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2＋3H2=CH3OH＋H2O)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開_________，原因是____________________________。③硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料，Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了σ鍵外，還存在__________________。答案(1)V形sp3(2)①ABDC②5Πeq\o\al(6,5)③(H3O＋)O—H…N(Neq\o\al(－,5))(NHeq\o\al(＋,4))N—H…N(Neq\o\al(－,5))(3)①spsp3②H2O>CH3OH>CO2>H2H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多；CO2與H2均為非極性分子，CO2相對分子質(zhì)量較大，范德華力較大③離子鍵和π鍵(Πeq\o\al(6,4)鍵)解析(1)Ieq\o\al(＋,3)的價(jià)層電子對數(shù)為eq\f(7＋2－1,2)＝4，中心原子雜化軌道類型為sp3，成鍵電子對數(shù)為2，孤電子對數(shù)為2，故空間構(gòu)型為V形。(2)①R中兩種陽離子分別為H3O＋和NHeq\o\al(＋,4)。A選項(xiàng)，兩種陽離子中心原子的雜化軌道類型均為sp3，所以兩者相同；B選項(xiàng)，H3O＋中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為eq\f(6＋3－1,2)＝4，NHeq\o\al(＋,4)中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為eq\f(5＋4－1,2)＝4，所以兩者相同；C選項(xiàng)，H3O＋和NHeq\o\al(＋,4)的立體結(jié)構(gòu)分別為三角錐形和正四面體形，所以兩者不同；D選項(xiàng)，H3O＋和NHeq\o\al(＋,4)均含有極性共價(jià)鍵和配位鍵，所以兩者相同。②由題給圖示可知，N與N之間形成5個(gè)N—N鍵，因此有5個(gè)σ鍵。Neq\o\al(－,5)中有5個(gè)氮原子參與形成大π鍵，每個(gè)N原子與其他2個(gè)N原子形成共價(jià)鍵，每個(gè)N原子還可以提供1個(gè)電子參與大π鍵的形成，加上得到的1個(gè)電子，共有6個(gè)電子參與形成大π鍵，因此Neq\o\al(－,5)中的大π鍵可表示為Πeq\o\al(6,5)。③根據(jù)題給表示式可知，除表示出形成氫鍵的原子外，還要表示出形成氫鍵的原子所在的原子團(tuán)和該原子在原子團(tuán)中的成鍵情況，因此氫鍵的表示式為(NHeq\o\al(＋,4))N—H…Cl、(H3O＋)O—H…N(Neq\o\al(－,5))、(NHeq\o\al(＋,4))N—H…N(Neq\o\al(－,5))。(3)①CO2和CH3OH的中心原子C的價(jià)層電子對數(shù)分別為2和4，所以CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為sp和sp3?？键c(diǎn)3晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)例3(1)(2019·全國卷Ⅰ)在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，形成一種稱為拉維斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小，形成所謂“堅(jiān)鋁”，是制造飛機(jī)的主要材料?；卮鹣铝袉栴}：①一些氧化物的熔點(diǎn)如下表所示：氧化物L(fēng)i2OMgOP4O6SO2熔點(diǎn)/℃1570280023.8－75.5解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②圖a是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖b是沿立方格子對角面取得的截圖。可見，Cu原子之間最短距離x＝________pm，Mg原子之間最短距離y＝________pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則MgCu2的密度是________g·cm－3(列出計(jì)算表達(dá)式)。(2)(2019·全國卷Ⅱ)近年來我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導(dǎo)材料，其中一類為Fe-Sm-As-F-O組成的化合物。回答下列問題：一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞如圖1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。圖中F－和O2－共同占據(jù)晶胞的上下底面位置，若兩者的比例依次用x和1－x代表，則該化合物的化學(xué)式表示為________；通過測定密度ρ和晶胞參數(shù)，可以計(jì)算該物質(zhì)的x值，完成它們的關(guān)系表達(dá)式：ρ＝________g·cm－3。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，例如圖1中原子1的坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))，則原子2和3的坐標(biāo)分別為________、________。(3)(2019·全國卷Ⅲ)NH4H2PO4和LiFePO4屬于簡單磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽，如：焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示：這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為________(用n代表P原子數(shù))。[批注點(diǎn)撥][解析](1)②由圖b可知，立方格子面對角線長為eq\r(2)apm，即為4個(gè)Cu原子直徑之和，則Cu原子之間最短距離為eq\f(\r(2),4)apm。由圖b可知，若將每個(gè)晶胞分為8個(gè)小立方體，則Mg原子之間最短距離y為晶胞內(nèi)位于小立方體體對角線中點(diǎn)的Mg原子與頂點(diǎn)Mg原子之間的距離(如圖所示)，即小立方體體對角線長的一半，則y＝eq\f(a,2)pm×eq\r(3)×eq\f(1,2)＝eq\f(\r(3),4)apm。由圖a可知，每個(gè)晶胞含Mg原子8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＋4＝8個(gè)，含Cu原子16個(gè)，則MgCu2的密度ρ＝eq\f(8×24＋16×64,a×10－103NA)g·cm－3。(2)由題圖可知，As、Sm都在晶胞的面上，該晶胞中As的原子個(gè)數(shù)＝4×eq\f(1,2)＝2，Sm的原子個(gè)數(shù)＝4×eq\f(1,2)＝2，F(xiàn)e在晶胞的棱上和體心，F(xiàn)e的原子個(gè)數(shù)＝1＋4×eq\f(1,4)＝2，F(xiàn)－和O2－在晶胞的頂點(diǎn)和上下底面，F(xiàn)－和O2－的個(gè)數(shù)和＝2×eq\f(1,2)＋8×eq\f(1,8)＝2，已知F－和O2－的比例依次為x和1－x，所以該物質(zhì)的化學(xué)式為SmFeAsO1－xFx。1個(gè)晶胞的質(zhì)量＝eq\f(2[281＋161－x＋19x],NA)g，晶胞的體積＝a2c×10－30cm3，所以晶胞的密度＝eq\f(2[281＋161－x＋19x],a2cNA×10－30)g·cm－3。根據(jù)圖1中原子1的坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))，可看出原子2的z軸為0，x、y軸均為eq\f(1,2)，則原子2的坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))；原子3的x、y軸均為0，z軸為eq\f(1,2)，則原子3的坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，0，\f(1,2)))。(3)由題給焦磷酸根離子、三磷酸根離子的結(jié)構(gòu)式可看出，多磷酸鹽中存在POeq\o\al(3－,4)結(jié)構(gòu)單元，n個(gè)POeq\o\al(3－,4)結(jié)構(gòu)單元共用(n－1)個(gè)O原子，則O原子總數(shù)為4n－(n－1)＝3n＋1，離子所帶電荷數(shù)為－(n＋2)，故通式為(PnO3n＋1)(n＋2)－。[答案](1)①Li2O、MgO為離子晶體，P4O6、SO2為分子晶體。晶格能MgO>Li2O，分子間作用力(相對分子質(zhì)量)P4O6>SO2②eq\f(\r(2),4)aeq\f(\r(3),4)aeq\f(8×24＋16×64,NAa3×10－30)(2)SmFeAsO1－xFxeq\f(2[281＋161－x＋19x],a2cNA×10－30)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，0，\f(1,2)))(3)(PnO3n＋1)(n＋2)－1．均攤法確定晶胞的化學(xué)組成(1)方法晶胞中任意位置上的一個(gè)原子如果是被n個(gè)晶胞所共有，那么每個(gè)原子對這個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)就是eq\f(1,n)。(2)類型①長方體(正方體)晶胞中不同位置的粒子對晶胞的貢獻(xiàn)：②非長方體(非正方體)晶胞中粒子對晶胞的貢獻(xiàn)視具體情況而定。如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(diǎn)(1個(gè)碳原子)對六邊形的貢獻(xiàn)為1/3。再如圖所示的正三棱柱形晶胞中：2．常見易錯(cuò)誤區(qū)(1)CO2和SiO2盡管有相似的組成，但二者物理性質(zhì)有較大差異，原因是二者的晶體類型不同，CO2屬于分子晶體，SiO2屬于原子晶體，二者不能混淆。(2)離子晶體中不一定都含有金屬元素，如NH4Cl是離子晶體；金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體，如AlCl3是分子晶體；含有金屬離子的晶體不一定是離子晶體，如金屬晶體中含有金屬離子。(3)含陰離子的晶體中一定含有陽離子，但含陽離子的晶體中不一定含陰離子，如金屬晶體。(4)易誤認(rèn)為金屬晶體的熔點(diǎn)比分子晶體的熔點(diǎn)高，其實(shí)不一定，如Na的熔點(diǎn)為97℃，尿素的熔點(diǎn)為132.7℃。(5)在晶胞中微粒個(gè)數(shù)的計(jì)算過程中，不要形成思維定勢，不能對任何形狀的晶胞都使用長方體晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算方法。不同形狀的晶胞，應(yīng)先分析任意位置上的一個(gè)粒子是被幾個(gè)晶胞共用，如六棱柱晶胞中，頂點(diǎn)、側(cè)棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個(gè)晶胞共用。3．金屬晶體空間利用率的計(jì)算方法(1)空間利用率的定義及計(jì)算步驟①空間利用率：指構(gòu)成晶體的原子、離子或分子在整個(gè)晶體空間中所占有的體積百分比。空間利用率＝eq\f(球體積,晶胞體積)②空間利用率的計(jì)算步驟a．計(jì)算晶胞中的微粒數(shù)；b．計(jì)算晶胞的體積。(2)金屬晶體空間利用率分類簡析①簡單立方堆積(如圖1所示)立方體的棱長為2r，球的半徑為r過程：V(球)＝eq\f(4,3)πr3V(晶胞)＝(2r)3＝8r3空間利用率＝eq\f(V球,V晶胞)×100%＝eq\f(\f(4,3)πr3,8r3)≈52%②體心立方堆積(如圖2所示)過程：b2＝a2＋a2(4r)2＝a2＋b2＝3a2，所以：a＝eq\f(4,\r(3))r空間利用率＝eq\f(2×\f(4,3)πr3,a3)×100%＝eq\f(2×\f(4,3)πr3,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,\r(3))r))3)×100%＝eq\f(\r(3)π,8)×100%≈68%③六方最密堆積(如圖3所示)過程：S＝2r×eq\r(3)r＝2eq\r(3)r2h＝eq\f(2\r(6),3)rV(球)＝2×eq\f(4,3)πr3V(晶胞)＝S×2h＝2eq\r(3)r2×2×eq\f(2\r(6),3)r＝8eq\r(2)r3空間利用率＝eq\f(V球,V晶胞)×100%＝eq\f(2×\f(4,3)πr3,8\r(2)r3)×100%≈74%④面心立方最密堆積(如圖4所示)過程：a＝2eq\r(2)rV(球)＝4×eq\f(4,3)πr3V(晶胞)＝a3＝(2eq\r(2)r)3＝16eq\r(2)r3空間利用率＝eq\f(V球,V晶胞)×100%＝eq\f(4×\f(4,3)πr3,16\r(2)r3)×100%≈74%5．(1)(2019·遼寧五校協(xié)作體高三聯(lián)考)鐵單質(zhì)的堆積方式有兩種，其剖面圖分別如圖a、b所示，鐵原子的半徑為rpm。在圖a所示堆積方式里，其晶胞棱長為________cm。在圖b所示堆積方式里，鐵原子的總體積與晶胞體積的比值為________(用含圓周率π的代數(shù)式表示)。(2)(2019·西安五校高三聯(lián)考)海底金屬軟泥是在海洋底覆蓋著的一層紅棕色沉積物，蘊(yùn)藏著大量的資源，含有硅、氧化鐵、錳、鋅等。Zn2＋與S2－形成的一種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(灰球表示Zn2＋，白球表示S2－)。則該晶胞中六個(gè)面心的離子圍成的立體圖形為______________。已知該晶體的密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶胞中Zn2＋和S2－之間的最短距離為體對角線長度的eq\f(1,4)，則該晶胞中S2－和Zn2＋之間的最短距離為________nm。(寫出計(jì)算式即可)答案(1)eq\f(4,\r(3))r×10－10eq\f(\r(2),6)π(2)正八面體eq\f(\r(3),4)×eq\r(3,\f(388,ρNA))×107解析(1)題圖a為體心立方堆積，體對角線長為4rpm，設(shè)晶胞棱長為xpm，則(eq\r(2)x)2＋x2＝(4r)2，解得x＝eq\f(4,\r(3))r，即晶胞棱長為eq\f(4,\r(3))r×10－10cm。題圖b為面心立方最密堆積，晶胞中含F(xiàn)e原子個(gè)數(shù)為eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,2)×6＝4，F(xiàn)e原子的體積為4×eq\f(4,3)πr3pm3，晶胞中面對角線長為4rpm，則晶胞的棱長為2eq\r(2)rpm，其體積為(2eq\r(2)r)3pm3，則晶胞中Fe原子的總體積與晶胞體積的比值為eq\f(4×\f(4,3)πr3,2\r(2)r3)＝eq\f(\r(2),6)π。(2)前、后、左、右四個(gè)面心的離子處于同一平面，上、下兩個(gè)面心的離子與前、后、左、右四個(gè)面心的離子之間的距離相等，故該晶胞中六個(gè)面心的離子圍成的立體圖形為正八面體。該晶胞中含有Zn2＋個(gè)數(shù)為4，S2－個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，即該晶胞中有4個(gè)ZnS；設(shè)晶胞的棱長為acm，則ρg·cm－3×(acm)3＝eq\f(65＋32×4,NA)g，解得a＝eq\r(3,\f(388,ρNA))，晶胞體對角線長度為eq\r(3)×eq\r(3,\f(388,ρNA))cm，該晶胞中Zn2＋和S2－之間的最短距離為體對角線的eq\f(1,4)，則該晶胞中S2－和Zn2＋之間的最短距離為eq\f(1,4)×eq\r(3)×eq\r(3,\f(388,ρNA))cm＝eq\f(\r(3),4)×eq\r(3,\f(388,ρNA))×107nm。6．(1)(2017·全國卷Ⅰ)①KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦礦型的立體結(jié)構(gòu)，邊長為a＝0.446nm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。K與O間的最短距離為________nm，與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為________。②在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于________位置，O處于________位置。(2)(2017·全國卷Ⅱ)經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖所示。R的晶體密度為dg·cm－3，其立方晶胞參數(shù)為anm，晶胞中含有y個(gè)[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]單元，該單元的相對質(zhì)量為M，則y的計(jì)算表達(dá)式為____________。(3)(2017·全國卷Ⅲ)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖)，其中陰離子采用面心立方最密堆積方式，X射線衍射實(shí)驗(yàn)測得MgO的晶胞參數(shù)為a＝0.420nm，則r(O2－)為________nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為a′＝0.448nm，則r(Mn2＋)為________nm。答案(1)①0.31512②體心棱心(2)eq\f(602a3d,M)(或eq\f(a3dNA,M)×10－21)(3)0.1480.076解析(1)①K與O間的最短距離為eq\f(\r(2),2)a＝eq\f(\r(2),2)×0.446nm≈0.315nm；由于K、O分別位于晶胞的頂角和面心，所以與K緊鄰的O原子為12個(gè)。②根據(jù)KIO3的化學(xué)式及晶胞結(jié)構(gòu)可畫出KIO3的另一種晶胞結(jié)構(gòu)，如圖，可看出K處于體心，O處于棱心。(2)晶胞的質(zhì)量為dg/cm3×(a×10－7cm)3＝a3d×10－21g，NA個(gè)該單元的質(zhì)量為Mg，則eq\f(a3d×10－21g,y)＝eq\f(M,NA)，故y＝eq\f(602a3d,M)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(a3dNA,M)×10－21))。(3)因?yàn)镺2－采用面心立方最密堆積方式，面對角線是O2－半徑的4倍，即4r(O2－)＝eq\r(2)a，解得r(O2－)≈0.148nm；根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，棱上陰、陽離子相切，因此2r(Mn2＋)＋2r(O2－)＝0.448nm，所以r(Mn2＋)＝0.076nm。eq\x(真題調(diào)研)1．(2018·全國卷Ⅰ)Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別是________、________(填標(biāo)號(hào))。(2)Li＋與H－具有相同的電子構(gòu)型，r(Li＋)小于r(H－)，原因是____________________________________________________________________。(3)LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是________。中心原子的雜化形式為________。LiAlH4中，存在________(填標(biāo)號(hào))。A．離子鍵 B．σ鍵C．π鍵 D．氫鍵(4)Li2O是離子晶體，其晶格能可通過圖a的BornHaber循環(huán)計(jì)算得到?？芍琇i原子的第一電離能為________kJ·mol－1，O=O鍵鍵能為________kJ·mol－1，Li2O晶格能為________kJ·mol－1。(5)Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖b所示，已知晶胞參數(shù)為0.4665nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為________g·cm－3(列出計(jì)算式)。答案(1)DC(2)Li＋核電荷數(shù)較大(3)正四面體sp3AB(4)5204982908(5)eq\f(8×7＋4×16,NA0.4665×10－73)解析(1)根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知Li的基態(tài)核外電子排布式為1s22s1，則D中能量最低；C中有2個(gè)電子處于2p能級(jí)上，能量最高。(2)由于鋰的核電荷數(shù)較大，原子核對最外層電子的吸引力較大，因此Li＋的半徑小于H－。(3)LiAlH4中的陰離子是AlHeq\o\al(－,4)，中心原子鋁原子含有的價(jià)層電子對數(shù)是4，且不存在孤對電子，所以空間構(gòu)型是正四面體，中心原子的雜化軌道類型是sp3雜化；陰、陽離子間存在離子鍵，Al與H之間還有共價(jià)單鍵，不存在雙鍵和氫鍵，答案選AB。(4)根據(jù)示意圖可知Li原子的第一電離能是1040kJ·mol－1÷2＝520kJ·mol－1；0.5mol氧氣轉(zhuǎn)化為氧原子時(shí)吸熱249kJ，所以O(shè)=O鍵鍵能是249kJ·mol－1×2＝498kJ·mol－1；根據(jù)晶格能的定義結(jié)合示意圖可知Li2O的晶格能是2908kJ·mol－1。(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知鋰全部在晶胞中，共計(jì)8個(gè)，根據(jù)化學(xué)式可知氧原子個(gè)數(shù)是4個(gè)，則Li2O的密度是ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(8×7＋4×16,NA0.4665×10－73)g·cm－3。2．(2018·全國卷Ⅱ)硫及其化合物有許多用途，相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示：回答下列問題：(1)基態(tài)Fe原子價(jià)層電子的電子排布圖(軌道表達(dá)式)為____________________________，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為________形。(2)根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論，H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價(jià)層電子對數(shù)不同于其他分子的是____________。(3)圖a為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多，主要原因?yàn)開__________________________________________________________。(4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為________形，其中共價(jià)鍵的類型有________種；固體三氧化硫中存在如圖b所示的三聚分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為________。(5)FeS2晶體的晶胞如圖c所示。晶胞邊長為anm、FeS2相對式量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于Seq\o\al(2－,2)所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長為________nm。答案(1)啞鈴(紡錘)(2)H2S(3)S8相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(qiáng)(4)平面三角2sp3(5)eq\f(4M,NAa3)×1021eq\f(\r(2),2)a解析(1)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，則其價(jià)層電子的電子排布圖(軌道表達(dá)式)為；基態(tài)S原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，則電子占據(jù)的最高能級(jí)是3p，其電子云輪廓圖為啞鈴(紡錘)形。(2)根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論可知H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價(jià)層電子對數(shù)分別是2＋eq\f(6－1×2,2)＝4、2＋eq\f(6－2×2,2)＝3、3＋eq\f(6－2×3,2)＝3，因此中心原子價(jià)層電子對數(shù)不同于其他分子的是H2S。(3)S8、二氧化硫形成的晶體均是分子晶體，由于S8相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(qiáng)，所以其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多。(4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，根據(jù)(2)中分析可知中心原子含有的價(jià)層電子對數(shù)是3，且不存在孤對電子，所以其分子的立體構(gòu)型為平面三角形。分子中存在氧硫雙鍵，因此其中共價(jià)鍵的類型有2種，即σ鍵、π鍵；固體三氧化硫中存在如圖b所示的三聚分子，該分子中S原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，因此其雜化軌道類型為sp3。(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知含有Fe2＋的個(gè)數(shù)是12×eq\f(1,4)＋1＝4，Seq\o\al(2－,2)個(gè)數(shù)是8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，晶胞邊長為anm、FeS2相對式量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(4M,NAa×10－73)g·cm－3＝eq\f(4M,NAa3)×1021g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于Seq\o\al(2－,2)所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長是面對角線的一半，則為eq\f(\r(2),2)anm。3．(2018·全國卷Ⅲ)鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素。回答下列問題：(1)Zn原子核外電子排布式為____________________。(2)黃銅是人類最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成，第一電離能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是______________________________。(3)ZnF2具有較高的熔點(diǎn)(872℃)，其化學(xué)鍵類型是________；ZnF2不溶于有機(jī)溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)《中華本草》等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石(ZnCO3)入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中，陰離子空間構(gòu)型為________，C原子的雜化形式為________________。(5)金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示，這種堆積方式稱為________。六棱柱底邊邊長為acm，高為ccm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，Zn的密度為________g·cm－3(列出計(jì)算式)。答案(1)[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2(2)大于Zn核外電子排布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難失電子(3)離子鍵ZnF2為離子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主、極性較小(4)平面三角形sp2(5)六方最密堆積(A3型)eq\f(65×6,NA×6×\f(\r(3),4)×a2c)解析(1)Zn是第30號(hào)元素，所以核外電子排布式為[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2。(3)根據(jù)氟化鋅的熔點(diǎn)可以判斷其為離子化合物，所以一定存在離子鍵。作為離子化合物，氟化鋅不溶于有機(jī)溶劑，而氯化鋅、溴化鋅和碘化鋅的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主，分子的極性較小，能夠溶于乙醇、乙醚等弱極性有機(jī)溶劑。(4)碳酸鋅中的陰離子為COeq\o\al(2－,3)，根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論，其中心原子C的價(jià)層電子對數(shù)為3＋eq\f(4－3×2＋2,2)＝3，所以空間構(gòu)型為平面三角形，中心C原子的雜化形式為sp2雜化。(5)由圖可知，堆積方式為六方最密堆積。為了計(jì)算方便，選取該六棱柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。六棱柱頂點(diǎn)的原子是6個(gè)六棱柱共用的，面心是兩個(gè)六棱柱共用，所以該六棱柱中的鋅原子為12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋3＝6個(gè)，所以該結(jié)構(gòu)的質(zhì)量為eq\f(6×65,NA)g。該六棱柱的底面為正六邊形，邊長為acm，底面的面積為6個(gè)邊長為acm的正三角形面積之和，根據(jù)正三角形面積的計(jì)算公式，該底面的面積為6×eq\f(\r(3),4)a2cm2，高為ccm，所以體積為6×eq\f(\r(3),4)a2ccm3。所以密度為eq\f(\f(6×65,NA),6×\f(\r(3),4)a2c)＝eq\f(65×6,NA×6×\f(\r(3),4)×a2c)g·cm－3。4．(2017·海南高考)第ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途?；卮鹣铝袉栴}：(1)碳的一種單質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖a所示。該單質(zhì)的晶體類型為________，原子間存在的共價(jià)鍵類型有________，碳原子的雜化軌道類型為________。(2)SiCl4分子的中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為________，分子的立體構(gòu)型為________，屬于________(填“極性”或“非極性”)分子。(3)四鹵化硅SiX4的沸點(diǎn)和二鹵化鉛PbX2的熔點(diǎn)如圖b所示。①SiX4的沸點(diǎn)依F、Cl、Br、I次序升高的原因是________________________。②結(jié)合SiX4的沸點(diǎn)和PbX2的熔點(diǎn)的變化規(guī)律，可推斷：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中化學(xué)鍵的離子性________、共價(jià)性________(填“增強(qiáng)”“不變”或“減弱”)。(4)碳的另一種單質(zhì)C60可以與鉀形成低溫超導(dǎo)化合物，晶體結(jié)構(gòu)如圖c所示。K位于立方體的棱上和立方體的內(nèi)部，此化合物的化學(xué)式為____________；其晶胞參數(shù)為1.4nm，晶體密度為________g·cm－3。答案(1)混合晶體σ鍵、π鍵sp2(2)4正四面體非極性(3)①SiX4屬于分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，沸點(diǎn)越高②減弱增強(qiáng)(4)K3C602.0解析(1)碳的一種單質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖a所示，應(yīng)為石墨，屬于混合型晶體，在石墨晶體中，同層的每一個(gè)碳原子以sp2雜化軌道方式與相鄰的三個(gè)碳原子以σ鍵結(jié)合，六個(gè)碳原子在同一個(gè)平面上形成了正六邊形的環(huán)，伸展成片層結(jié)構(gòu)，在同一平面的碳原子還各剩下一個(gè)p軌道，其中有一個(gè)2p電子。這些p軌道又都互相平行，并垂直于碳原子sp2雜化軌道構(gòu)成的平面，形成了大π鍵。(2)SiCl4分子的中心原子為Si，形成4個(gè)σ鍵，價(jià)層電子對數(shù)為4，具有正四面體結(jié)構(gòu)，屬于非極性分子。(3)①四鹵化硅為分子晶體，沸點(diǎn)與分子間作用力有關(guān)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點(diǎn)越高。②PbX2的熔點(diǎn)先降低后升高，其中PbF2為離子晶體，PbBr2、PbI2為分子晶體，可知依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化學(xué)鍵的離子性減弱、共價(jià)性增強(qiáng)。(4)K位于棱上和內(nèi)部，晶胞中的個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,4)＋9＝12，C60位于頂點(diǎn)和面心，個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，化學(xué)式為K3C60，則晶胞的質(zhì)量為eq\f(4×837,NA)g，其晶胞參數(shù)為1.4nm＝1.4×10－7cm，則體積為(1.4×10－7)3cm3，所以密度為eq\f(\f(4×837,NA)g,1.4×10－73cm3)≈2.0g·cm－3。5．(2017·江蘇高考)鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。某FexNy的制備需鐵、氮?dú)狻⒈鸵掖紖⑴c。(1)Fe3＋基態(tài)核外電子排布式為________。(2)丙酮(CH3CCH3O)分子中碳原子軌道的雜化類型是________，1mol丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為____________。(3)C、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開_________。(4)乙醇的沸點(diǎn)高于丙酮，這是因?yàn)開_______________________________________________________________________。(5)某FexNy的晶胞如圖1所示，Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(x－n)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如圖2所示，其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為________。答案(1)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5(2)sp2和sp39mol(3)H<C<O(4)乙醇分子間存在氫鍵(5)Fe3CuN解析(1)Fe位于元素周期表的第四周期Ⅷ族內(nèi)左起第1列，基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為3d64s2?；鶓B(tài)原子失電子遵循“由外向內(nèi)”規(guī)律，故Fe3＋基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5。(2)中的C原子含有3個(gè)σ鍵，該原子的雜化軌道類型為sp2?！狢H3中的C原子含有4個(gè)σ鍵，該原子的雜化軌道類型為sp3。1個(gè)丙酮分子含有的σ鍵數(shù)：4×2＋1＝9，故1mol丙酮分子含有9molσ鍵。(3)因非金屬性H＜C＜O，故電負(fù)性：H＜C＜O。(4)乙醇比丙酮相對分子質(zhì)量小，但乙醇沸點(diǎn)高，原因在于氫鍵和范德華力之別。乙醇含有羥基決定了乙醇分子間存在氫鍵，丙酮的O原子在羰基中，丙酮不具備形成氫鍵的條件，丙酮分子間只存在范德華力。氫鍵比范德華力強(qiáng)得多。(5)能量低的晶胞穩(wěn)定性強(qiáng)，即Cu替代a位置Fe型晶胞更穩(wěn)定。每個(gè)晶胞均攤Fe原子數(shù)：6×eq\f(1,2)＝3，Cu原子數(shù)：8×eq\f(1,8)＝1，N原子數(shù)是1，則Cu替代a位置Fe型產(chǎn)物的化學(xué)式為Fe3CuN。6．(2016·全國卷Ⅰ節(jié)選)鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。回答下列問題：(1)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其變化規(guī)律及原因：______________________________________。GeCl4GeBr4GeI4熔點(diǎn)/℃－49.526146沸點(diǎn)/℃83.1186約400(2)晶胞有兩個(gè)基本要素：①原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0)；B為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，0，\f(1,2)))；C為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為________。②晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a＝565.76pm，其密度為________________________g·cm－3(列出計(jì)算式即可)。答案(1)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次升高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力逐漸增強(qiáng)(2)①eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(1,4)))②eq\f(8×73,6.02×565.763)×107解析(1)從表格中數(shù)據(jù)可看出GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)逐漸升高，這是因?yàn)樗鼈兊姆肿咏Y(jié)構(gòu)相似，隨著相對分子質(zhì)量增大，分子間作用力增強(qiáng)，導(dǎo)致其熔、沸點(diǎn)逐漸升高。(2)①結(jié)合D在晶胞內(nèi)的位置可確定其坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(1,4)))；②由均攤法可確定該Ge晶胞中含有Ge原子為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,8)×8＋\f(1,2)×6＋4))個(gè)＝8個(gè)，則eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8,6.02×1023)))mol×73g·mol－1＝(565.76×10－10cm)3ρ，解得ρ＝eq\f(8×73,6.02×565.763)×107g·cm－3。2020還可能這么考7．碳、氮、銅形成的單質(zhì)及它們形成的化合物有重要研究和應(yīng)用價(jià)值，回答下列問題：(1)鄰氨基吡啶的銅配合物在有機(jī)不對稱合成中起催化誘導(dǎo)效應(yīng)，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。①基態(tài)Cu原子的價(jià)電子排布式為________，在元素周期表中銅位于________區(qū)(填“s”“p”“d”或“ds”)。②C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_______。③鄰氨基吡啶的銅配合物中，Cu2＋的配位數(shù)是________，N原子的雜化類型為________。(2)C60是富勒烯族分子中穩(wěn)定性最高的一種，N60是未來的火箭燃料，二者結(jié)構(gòu)相似。①有關(guān)C60和N60的說法中正確的是________。A．C60和N60均屬于分子晶體B．N60的穩(wěn)定性強(qiáng)于N2C．C60中碳原子是sp3雜化D．C60易溶于CS2、苯②近年來，科學(xué)家合成了一種具有“二重結(jié)構(gòu)”的球形分子，它是把足球形分子C60容納在足球形分子Si60中，則該分子中含有的化學(xué)鍵類型為__________________(填“極性鍵”“非極性鍵”)。(3)原子坐標(biāo)參數(shù)和晶胞參數(shù)是晶胞的兩個(gè)基本參數(shù)。①圖a中原子坐標(biāo)參數(shù)分別為：A(0,0,0)，Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))，Ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，0，\f(1,2)))，則D的原子坐標(biāo)參數(shù)為________。②圖b為銅的晶胞，銅原子半徑為Rnm，NA是阿伏加德羅常數(shù)的值，則銅晶體的密度為________g·cm－3(用含R、NA的式子表示)。答案(1)①3d104s1ds②N>O>C③4sp2、sp3(2)①AD②極性鍵、非極性鍵(3)①eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(1,2)，\f(1,2)))②eq\f(8\r(2)×1021,NA·R3)解析(1)①Cu的原子序數(shù)為29，基態(tài)Cu原子的價(jià)電子排布式為3d104s1，在元素周期表中銅位于ds區(qū)。②同周期從左到右第一電離能有增大的趨勢，N的價(jià)電子排布為2s22p3,2p能級(jí)為半充滿結(jié)構(gòu)，第一電離能變大，C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>O>C。③鄰氨基吡啶的銅配合物中，Cu2＋形成2個(gè)Cu—N鍵，2個(gè)Cu—O鍵，Cu2＋的配位數(shù)是4；—NH2上的N形成3個(gè)σ鍵，一對孤電子對，為sp3雜化，雜環(huán)上的N形成3個(gè)σ鍵，一個(gè)π鍵，為sp2雜化。(2)①C60和N60均由分子構(gòu)成，屬于分子晶體，故A正確；N2形成三鍵，鍵能大，N60的穩(wěn)定性弱于N2，故B錯(cuò)誤；C60中碳原子形成3個(gè)σ鍵，一個(gè)π鍵，碳是sp2雜化，故C錯(cuò)誤；C60為非極性分子，易溶于CS2、苯，故D正確。②C60置于“足球形”的Si60內(nèi)合成“二重構(gòu)造”球形分子C60Si60，該反應(yīng)中反應(yīng)物全部加合在一起，類似有機(jī)反應(yīng)中的加成反應(yīng)，其中C—C鍵、Si—Si鍵為非極性鍵；C—Si鍵為極性鍵。(3)①D的原子坐標(biāo)參數(shù)x為0，y、z為eq\f(1,2)，D的原子坐標(biāo)參數(shù)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(1,2)，\f(1,2)))。②Cu晶體的粒子堆積方式為面心立方最密堆積，該晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)＝6×eq\f(1,2)＋8×eq\f(1,8)＝4，其晶胞體積V＝(2eq\r(2)R×10－7)3cm3，其密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(4M,NAV)g·cm－3＝eq\f(64×4,NA×2\r(2)R×10－73)g·cm－3＝eq\f(8\r(2)×1021,NA·R3)g·cm－3。專題作業(yè)1．(2019·廣州高三調(diào)研測試)FeSe、MgB2等超導(dǎo)材料具有廣闊的應(yīng)用前景。(1)基態(tài)Fe原子價(jià)層電子的電子排布圖(軌道表達(dá)式)為________________，基態(tài)Se原子的電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為________形。(2)向FeSe中嵌入吡啶()能得到具有優(yōu)異性能的超導(dǎo)材料。吡啶中氮原子的雜化類型為________；該分子內(nèi)存在________(填標(biāo)號(hào))。A．σ鍵 B．π鍵C．配位鍵 D．氫鍵(3)將金屬鋰直接溶于液氨，得到具有很高反應(yīng)活性的金屬電子溶液，再通過系列反應(yīng)可制得FeSe基超導(dǎo)材料Li0.6(NH2)0.2(NH3)0.8Fe2Se2。①NHeq\o\al(－,2)的空間構(gòu)型為________。②液氨是氨氣液化的產(chǎn)物，氨氣易液化的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)MgB2的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。B原子獨(dú)立為一層，具有類似于石墨的結(jié)構(gòu)，每個(gè)B原子周圍都有________個(gè)與之等距離且最近的B原子；六棱柱底邊邊長為acm，高為ccm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶體的密度為__________g·cm－3(列出計(jì)算式)。答案(1)啞鈴(或紡錘)(2)sp2雜化AB(3)①V形②氨分子間存在氫鍵，分子間作用力較強(qiáng)，容易液化(4)3eq\f(46×3,NA×\f(3\r(3),2)×a2c)解析(1)基態(tài)Fe原子核外有26個(gè)電子，電子排布式為[Ar]3d64s2，價(jià)層電子的電子排布圖為。Se為第四周期ⅥA族元素，價(jià)電子排布式為4s24p4，電子占據(jù)的最高能級(jí)為4p，電子云輪廓圖為啞鈴(或紡錘)形。(2)吡啶中氮原子有一對孤對電子，雜化軌道數(shù)為2＋1＝3，故氮原子的雜化類型為sp2雜化。該分子內(nèi)存在σ鍵、π鍵。(3)①NHeq\o\al(－,2)中N的孤電子對數(shù)為eq\f(5＋1－1×2,2)＝2，NHeq\o\al(－,2)的空間構(gòu)型為V形。②氨氣易液化，是因?yàn)镹H3分子間存在氫鍵，其沸點(diǎn)較高。(4)根據(jù)題圖知每個(gè)B原子周圍有3個(gè)與之等距離且最近的B原子。該晶胞中Mg的個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＝3，B的個(gè)數(shù)為6，該晶胞的體積為3個(gè)相同的平行四面體的體積之和，每個(gè)平行四面體的體積為acm×eq\f(\r(3),2)acm×ccm＝eq\f(\r(3),2)a2ccm3，故該晶體的密度為eq\f(24＋11×2×3,NA)g÷eq\f(3\r(3),2)a2ccm3＝eq\f(46×3,NA×\f(3\r(3),2)×a2c)g·cm－3。2．(2019·安徽五校聯(lián)盟高三質(zhì)檢)微量元素硼對植物生長及人體健康有著十分重要的作用，也廣泛應(yīng)用于新型材料的制備。(1)基態(tài)硼原子的價(jià)電子軌道表達(dá)式是________________________________________________________________________。與硼處于同周期且相鄰的兩種元素和硼的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_____________。(2)晶體硼單質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元為正二十面體，其能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形，這種性質(zhì)稱為晶體的________。(3)B的簡單氫化物BH3不能游離存在，常傾向于形成較穩(wěn)定的B2H6或與其他分子結(jié)合。①B2H6分子結(jié)構(gòu)如圖，則B原子的雜化方式為__________。②氨硼烷(NH3B