技能強(qiáng)化專練十五）物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì).隨著科學(xué)的發(fā)展，許多新物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)或被合成出來(lái)，為新能源開(kāi)發(fā)和新材料研制開(kāi)拓出更大的空間。中科院科學(xué)家最近合成了一種新型材料，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為請(qǐng)回答下列問(wèn)題?；鶓B(tài)氟原子的最高能級(jí)的電子云有種空間伸展方向，基態(tài)硒原子的價(jià)層電子排布式是，用元素符號(hào)表示出氟、氧、氮、氫四種元素的第一電離能由大到小的順序：2該物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的氮原子共形成個(gè)n鍵；該物質(zhì)中氮原子的軌道雜化類型為，該分子中含有氮、氧、氟三種電負(fù)性很大的原子，也含有氫原子，它填“能”或“不能”）形成分子內(nèi)或者分子間氫鍵。3硒能形成兩種常見(jiàn)的氧化物，屬于形分子的物質(zhì)的分子式為，沸點(diǎn)較高的物質(zhì)是。常壓下，氨氣在300c時(shí)約有0分解，水蒸氣在2000℃時(shí)約有分解，從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角 度 看 ， 其 原 因 是硒化鋅的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，硒離子的配位數(shù)是，若晶胞參數(shù)為 m則硒化鋅的密度為g?cm-3不需要化簡(jiǎn)， hf0hf02m。解析：基態(tài)氟原子的最高能級(jí)為2p電子云有3種伸展方向。根據(jù)硫原子的價(jià)層電子排布式推斷硒原子的價(jià)層電子排布式。依第一電離能的遞變規(guī)律及特例易確定四種元素的第一電離能的大小順序?yàn)? 2該分子中的氮原子共形成2個(gè)n鍵。該分子中有的氮原子形成了3個(gè)Q鍵，有的氮原子形成了2個(gè)o鍵和個(gè)n鍵，它們均還有一個(gè)孤電子對(duì)，故該物質(zhì)中氮原子的軌道雜化類型有2、3雜化；由于分子中沒(méi)有一鍵、一鍵、一鍵，故無(wú)法形成相應(yīng)的氫鍵。3硒的兩種氧化物分別為3、 2, 2中硒的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,分子構(gòu)型為形。3的相對(duì)分子質(zhì)量較大，分子間作用力較大，沸點(diǎn)較高。 —鍵的鍵長(zhǎng)大于一鍵的鍵長(zhǎng)，鍵能：——,故3比2更易分解。觀察硒化鋅的晶胞結(jié)構(gòu)知，每個(gè)鋅離子與四個(gè)硒離子成鍵，因此鋅離子的配位數(shù)為 個(gè)晶胞中硒離子數(shù)為8*8+6*2=4鋅離子數(shù)為，則硒化鋅的化學(xué)

4X144 ，?式為ZnSe,故硒離子的配位數(shù)也為4；一個(gè)晶胞中含有4個(gè)“ZnSe”，其質(zhì)量m=^^g,體積為(x10-10cm)3,密度為i057dN【cm-3。答案：⑴34244NOH⑵2 2、3不能⑶SeO2SeO3(4)H—N鍵的鍵長(zhǎng)大于H—O鍵的鍵長(zhǎng)，鍵能：N—H-H,故NH3比H2O更易分解(5)457(5)45710-303N.東晉《華陽(yáng)國(guó)志?南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載，云南銀白銅(銅鎳合金)聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉?wèn)題：TOC\o"1-5"\h\z(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為 ，3能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為 。(2)硫酸鎳溶于氨水形成［Ni(NH)SO藍(lán)色溶液。4①［Ni(NH)SO中陰離子的立體構(gòu)型是3 4②在［Ni(NH)2+中Ni2+與NH之間形成的化學(xué)鍵稱為 ，提供孤電子對(duì)的成鍵原子是3 3提③氨的沸點(diǎn) 填“高于”或“低于”)膦(?,原因是提氨是分子(填“極性”或“非極性”)，中心原子的軌道雜化類型為 。(3)單質(zhì)銅及鎳都是由 鍵形成的晶體；元素銅與鎳的第二電離能分別為： =1 5kJ?mol-i、=1753kJ?mol-1, 的原因是 。Ni Ni(4)某銀白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為 。②若合金的密度為g?cm-3，晶胞參數(shù)=。nm解析：本題主要考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，意在考查考生對(duì)原子、分子、晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的理解能力。(1)Ni元素原子核外有2個(gè)電子，電子排布式為12222323342或［4s2。3能級(jí)上有2個(gè)未成對(duì)電子。(2)①SO2-中S無(wú)孤電子對(duì)，立體構(gòu)型為正四面體。②［Ni(NH3)2+為配離子，Niz+與NH3之間為配位鍵。配體NH3中提供孤電子對(duì)的為N。③NH3分子間存在氫鍵，故沸點(diǎn)比H高。NH3中N有一個(gè)孤電子對(duì)，立體構(gòu)型為三角錐形，因此NH3為極性分子，N的雜化軌道數(shù)為3+1=4,雜化類型為3、(3)單質(zhì)銅及鎳都是由金屬鍵形成的晶體，，Ni失去一個(gè)電子后電子排布

式分別為］、3式分別為］、3843,銅的3軌道全充滿，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，所以Cu的第二電離能相對(duì)較大。（4）①Cu原子位于面心，個(gè)數(shù)為6x2=3,原子位于頂點(diǎn)，個(gè)數(shù)為8X8=1,銅原子與鎳原子的數(shù)量比為0?②以該晶胞為研究對(duì)象，則64X3+5g=g?cm-3X（X10-7cm）3,解得=2516.02X102516.02X1023XX107。答案：（1）12222632363842或 843⑵①正四面體②配位鍵 ③高于 3分子間可形成氫鍵極性3⑶金屬銅失去的是全充滿的31。電子，鎳失去的是41電子? 251 1⑷①31②|_6.02X1023X_|3X107.早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準(zhǔn)晶顆粒由、Cu、 三種金屬元素組成。回答下列問(wèn)題：（1）準(zhǔn)晶是一種無(wú)平移周期序，但有嚴(yán)格準(zhǔn)周期位置序的獨(dú)特晶體，可通過(guò)方法區(qū)別晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體。（2）基態(tài)原子有個(gè)未成對(duì)電子，3+的電子排布式為?？捎昧蚯杌洐z驗(yàn)3+,形成的配合物的顏色為。（3）新制的Cu（2可將乙醛（C3c氧化成乙酸，而自身還原成Cu2o乙醛中碳原子的雜化軌道類型為,1m乙醛分子中含有的。鍵數(shù)目為。乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛，其主要原因是oCu2為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子，其余氧原子位于面心和頂點(diǎn)，則該晶胞中有個(gè)銅原子。4） 單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)=0.405,m晶胞中鋁原子的配位數(shù)為o列式表示單質(zhì)的密度=g?cm-3。（不必計(jì)算出結(jié)果）解析：（1）區(qū)分晶體、準(zhǔn)晶體、非晶體的科學(xué)方法是X-射線衍射法。（2）基態(tài) 原子核外電子排布為12222632363642，所以有4個(gè)未成對(duì)電子，失掉2個(gè)4、1個(gè)3電子形成3+，其電子排布為122226323635；形成的硫氰合鐵配離子為血紅色。（3）乙醛分子中甲基碳原子采取3雜化；醛基碳原子采取2雜化；C3c分子中的1個(gè)碳碳鍵、4個(gè)碳?xì)滏I都是。鍵，碳氧雙鍵中有1個(gè)。鍵，所以1m乙醛分子中共有6m。鍵；由于乙酸分子羥基極性更強(qiáng)，形成分子間氫鍵，導(dǎo)致沸點(diǎn)升高；根據(jù)分?jǐn)傇瓌t，Cu2晶胞中有8個(gè)氧原子，則應(yīng)該有16個(gè)Cu原子。（4）面27 …心立方最密堆積的配位數(shù)為12；面心立方最密堆積的晶胞內(nèi)有4個(gè) 原子，其質(zhì)量=4乂一g,體4X27積=（4.05X10-7）3cm3,所以其密度= 7—3Ng?cm-3。A八L、/TC答案：（1）X-射線衍射法4122226323635血紅色3、 26乙酸存在分子間氫鍵16

(4)124X27-7 (4)124X27-7 3C\4.砷化鎵（ 是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽(yáng)能電池的材料等?；卮鹣铝袉?wèn)題:⑴寫出基態(tài)原子的核外電子排布式⑵根據(jù)元素周期律，原子半徑，第一電離能 。（填“大于⑵根據(jù)元素周期律，原子半徑，第一電離能 。（填“大于s或“小于”）3分子的立體構(gòu)型為 ，其中 的雜化軌道類型為3的熔點(diǎn)高于1000℃, 3的熔點(diǎn)為77.9℃,其原因是oAs?GaoAs?Ga（） 的熔點(diǎn)為1238℃,密度為pg?cm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為 ，與以 鍵鍵合。 和的摩爾質(zhì)量分別為g?mol-i和g?mol-i,原子半徑分別為 m和 m阿伏加德羅常數(shù)值為，則 晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為解析：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識(shí)，意在考查考生對(duì)相關(guān)原理的應(yīng)用能力。（1）根據(jù)構(gòu)造原理可寫出基態(tài)原子的核外電子排布式。（2）同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小，第一電離能呈增大趨勢(shì)。的原子半徑大于，的第一電離能小于。（3）3的中心原子（原子）的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為（+1X3）/2=4,所以是3雜化。3的立體構(gòu)型為三角錐形。（4）根據(jù)晶體類型比較熔點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，離子晶體的熔點(diǎn)高于分子晶體的熔點(diǎn)。晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可以看出， 原子與原子形成了空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，結(jié)合的熔點(diǎn)知 是原子晶體。首先用均攤法計(jì)算出1個(gè)晶胞中含有原子的個(gè)數(shù)：8X1/8+6X1/24=4,再通過(guò)觀察可知1個(gè)晶胞中含有4個(gè)原子。4個(gè)原子和4個(gè) 原子的總體積1=4X（§,4nX10-30X3+-nX10-30X3）cm3；1個(gè)晶胞的質(zhì)量為4個(gè) 原子和4個(gè) 原子的質(zhì)量之和，3即（4—+4-）g，所以1個(gè)晶胞的體積 =；（+）cm3。最后/即得結(jié)果。TOC\o"1-5"\h\z2P 1 2答案：（1） 104324 3或1 22 22 63 23 63 104 24 3⑵大于小于（3）三角錐形 34） 3為離子晶體， 3為分子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)高（原子晶體共價(jià)4n（原子晶體共價(jià)4nX10-30p3+3 ' 100.碳及其化合物廣泛存在于自然界中?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用 形象化描述。在基態(tài)14原子中，核外存在 對(duì)自旋相反的電子。(2)碳在形成化合物時(shí)，其鍵型以共價(jià)鍵為主，原因是 。2分子中，共價(jià)鍵的類型有 ，原子的雜化軌道類型是 ，寫出兩個(gè)與具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子 。能與金屬形成 (，該化合物的熔點(diǎn)為253，沸點(diǎn)為36,其固體屬于5晶體。(5)碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：石墨烯晶體 金剛石晶體①在石墨烯晶體中，每個(gè)原子連接 個(gè)六元環(huán)，每個(gè)六元環(huán)占有 個(gè)原子。②在金剛石晶體中，原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個(gè)原子連接 個(gè)六元環(huán)，六元環(huán)中最多有 個(gè)原子在同一平面。解析：本題主要考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)，意在考查考生的抽象思維能力、空間想象能力以及知識(shí)遷移能力。(1)處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用“電子云”形象化描述。根據(jù)碳的基態(tài)原子核外電子排布圖可知，自旋相反的電子有2對(duì)。(2)碳原子有4個(gè)價(jià)電子，且碳原子半徑小，很難通過(guò)得或失電子達(dá)到穩(wěn)定電子結(jié)構(gòu)，所以碳在形成化合物時(shí)，其鍵型以共價(jià)鍵為主。(3)2中為中心原子，采用雜化，與2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子有o-等。(4)("勺熔、沸點(diǎn)較低，符合分子晶體的特點(diǎn)，故其固體為分子晶體。(5)①由石墨烯晶體結(jié)構(gòu)圖可知，每個(gè)原子連接3個(gè)六元環(huán)，