題型超43物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合應(yīng)用子是sp子是sp雜化，中的碳原子是sp3雜化。物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合應(yīng)用題是高考命題選考題中的經(jīng)典題型， 該題型命題形式和命題角度靈活，涵蓋知識廣，有關(guān)核外電子的排布規(guī)律、元素的電離能、電負(fù)性的變化規(guī)律及其應(yīng)用、化學(xué)鍵類型的判斷、價層電子對互斥模型、雜化軌道類型以及微粒的立體構(gòu)型的判斷、晶體的類型及性質(zhì)、配位數(shù)、晶胞模型的分析及計算等都是物質(zhì)結(jié)構(gòu)選考模塊的必考點， 其中有關(guān)晶胞模型的分析及計算是該題型解題的難點， 同時該題型還能夠很好地考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力，以及空間想象和邏輯思維能力， 題目難度一般較大，復(fù)習(xí)備考時要引起特別關(guān)注。該題型解題的關(guān)鍵是深刻理解物質(zhì)結(jié)構(gòu)的相關(guān)理論， 構(gòu)建解決問題的思維模型，以結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)為抓手，找準(zhǔn)問題的切入點進行解題。認(rèn)真審題抓住關(guān)鍵判斷b鍵和n鍵及其個數(shù)共價單鍵全為b鍵，雙鍵中有一個b鍵和一個n鍵，三鍵中有一個b鍵和兩個n鍵。判斷中心原子的雜化軌道類型根據(jù)價層電子對數(shù)判斷價層電子對數(shù)雜化軌道類型2sp32sp4~3~sp根據(jù)等電子原理判斷等電子體不僅結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似，中心原子的雜化軌道類型也相似。O上的碳原子都是sp2雜化，一C=C—中的碳原上的碳原子都是sp2雜化，一C=C—中的碳原(3)有機物中:判斷微粒的立體構(gòu)型根據(jù)價層電子對互斥理論判斷時要注意：① 當(dāng)中心原子無孤電子對時，兩者的構(gòu)型一致；②當(dāng)中心原子有孤電子對時，兩者的構(gòu)型不一致。⑵利用等電子原理判斷陌生分子的立體構(gòu)型。女口 N2O與CO2是等電子體，空間構(gòu)型均為直線形，N?0的結(jié)構(gòu)式也和CO2相似，為N===N===O°

⑶有機物中CH2===CH2、為平面形結(jié)構(gòu)，CH三CH為直線形結(jié)構(gòu)，HCHO為平面三角形結(jié)構(gòu)。晶體結(jié)構(gòu)中的有關(guān)計算確定晶體的化學(xué)式：根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)特點利用均攤法確定。圖示： 才~頂點：皆80晶胞共有.點屬于該晶胞/U?棣：為斗令晶胞共有.扌屈于該晶胞

「… _面心：為里個晶胞共有，鳥屈丁?該晶胞——r 悽心：牡于晶胞內(nèi)部，全部風(fēng)于麼品胞注意：晶胞頂點上和棱上的粒子究竟被幾個晶胞所共有， 要視晶胞的形狀而定，例如當(dāng)晶胞為六棱柱時，其頂點上的粒子被 6個晶胞共用，每個粒子屬于該晶胞的部分為 1/6，棱上的粒子被3個晶胞共有，每個粒子屬于該晶胞的部分為 1/3。常見計算類型：根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)特點和有關(guān)數(shù)據(jù)，可計算晶胞的質(zhì)量、晶胞的空間利用率、晶體的密度或微粒間的距離等。MNMNa。晶胞質(zhì)量=晶胞占有的微粒的質(zhì)量=晶胞占有的微粒數(shù)X［示例1］某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶胞的質(zhì)量為 goro(J0cro(J0c0oJ0CnONi解析根據(jù)均攤法可知，晶胞中銅原子個數(shù)為1 1解析根據(jù)均攤法可知，晶胞中銅原子個數(shù)為1 16X-=3，鎳原子的個數(shù)為8X■-=1,則2 8該晶胞的質(zhì)量為3X該晶胞的質(zhì)量為3X64 58.7 250.7NAg+1XNag=Nag。答案250.7答案250.7Na②空間利用率空間利用率=晶胞占有的微粒體積

晶胞體積［空間利用率=晶胞占有的微粒體積

晶胞體積［示例2］(2016全國卷川,37)GaAs晶體的密度為pgcm_3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGagmol1和Masgmol1,原子半徑分別為rGapm和「aspm,阿伏加德羅常數(shù)值為Na,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為

解析由晶胞結(jié)構(gòu)可知，一個晶胞中含有 As、Ga原子的個數(shù)均為4個，則晶胞的體積MGa+Mas為Nx4*p又知二者的原子半徑分別為 ?pm和rAspm,則GaAs晶胞中原子的―>晶體密度―>晶體密度X100%。3MGa晶體密度a.計算思路I?根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)確定各種粒子的數(shù)求目——>晶胞質(zhì)量n?根據(jù)晶胞的邊長或微粒間距離一―?晶胞體積b.計算關(guān)系若1個晶胞中含有x個微粒，則1mol晶胞中含有xmol微粒，其質(zhì)量為xMg（M為微粒的相對"分子”質(zhì)量）；又1個晶胞的質(zhì)量為pag（a為立方體晶胞的棱長），則1mol晶胞的質(zhì)量為p3Nag,因此有xM=p3Na。[示例3]（2018全國卷I,35（5））Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為 Na，則口2。的密度為 gcm3（列出計算式）。d A解析晶胞中Li+個數(shù)是8、02—個數(shù)=8X-+6X-=4,晶胞體積=(0.4665X10-7cm)3,8 23030(3)ZnF2(3)ZnF2具有較高的熔點(872C)，其化學(xué)鍵類型是 ;ZnF?不溶于有機溶劑而3030(3)ZnF2(3)ZnF2具有較高的熔點(872C)，其化學(xué)鍵類型是 ;ZnF?不溶于有機溶劑而X4m Na 3 120 3晶胞密度=VV= —f^g/cm，即該晶體密度= 一7^gcm-。120V(0.4665X10-) Na(0.4665X10-)120答案-3答案-73gcmNa0.4665X10 5微粒間距有關(guān)微粒間距的計算通常是計算金屬晶體的體心立方堆積和面心立方堆積兩種模型中微粒間的距離，計算中通常用到如下幾組公式 (設(shè)棱長為a,原子半徑為r)：a.面對角線長=b.體對角線長=c.體心立方堆積d.面心立方堆積.2a.3a4r=3a4r=,2a[示例a.面對角線長=b.體對角線長=c.體心立方堆積d.面心立方堆積.2a.3a4r=3a4r=,2a[示例4]Cu與F形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，若晶體密度為 agcm-3，則Cu與pm。(阿伏加德羅常數(shù)用Na表示，列出計算表達式，不用化F最近距離為簡；圖中。為Cu，?為F)1 1解析設(shè)晶胞的棱長為xcm，在晶胞中，Cu:8X2+6X1=4;F:4，其化學(xué)式為CuF。8 2ax3Na=4M(CuF),x:。最短距離為小立方體的體對角線的一半，小立方體的體對角線為+X2+X222。所以最短距離為于x2=于?；究x1010pm。證1010晝真題示例以例說法能力大成1.(2018全國卷川，35)鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉栴}:(1)Zn原子核外電子排布式為Ii(Zn).⑵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h(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是百即時訓(xùn)練 百即時訓(xùn)練 琨蹤落實怏速提龍百即時訓(xùn)練 百即時訓(xùn)練 琨蹤落實怏速提龍ZnCI2ZnCI2、ZnB「2Znl2能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，原因是⑷《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。ZnC03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(列出計算式)。解析(1)鋅的核外有30個電子，因此其核外電子排布式為 1s%22p63s23p63d104s2,也102可寫作[Ar]3d4s。鋅的價層電子排布式為 3d104s2，為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難失去電子，銅的價層電子排布式為3d104s1，較易失去一個電子，因此鋅的第一電離能大于銅的第一電離能。由ZnF2的熔點為872C可知，ZnF?應(yīng)為離子晶體，因此化學(xué)鍵類型為離子鍵。 ZnF?為離子化合物，極性較大，不溶于有機溶劑； ZnCI2、ZnBr2、ZnI2的化學(xué)鍵以共價鍵為主，極性較小，能夠溶于有機溶劑。22C原子價層電子對數(shù)n=(4+3X0+2)/2=3,因此C原子為sp雜化，CO3—的空間構(gòu)型為平面三角形。金屬Zn晶體為六方最密堆積方式(A3型)。六棱柱底邊邊長為acm，則六棱柱上下面的面積均為6x^a2cm2,則六棱柱的體積為6^43a2ccm3,鋅原子在六棱柱的頂點、上下面心和晶胞內(nèi)，一個晶胞含鋅原子個數(shù)= 12X1/6+2X1/2+3=6,因此一個晶胞中Zn的質(zhì)65X6量= g，由此可知,65X6量= g，由此可知,NaZn的密度=65X6gcm_3。NaX6XXa2c答案(1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2大于Zn核外電子排布為全滿結(jié)構(gòu)，較難失電子離子鍵ZnF2為離子化合物，極性大，ZnCI2、ZnB3、Zn*的化學(xué)鍵以共價鍵為主,極性較小2平面三角形 sp

65X6(5)六方最密堆積(A3型)NaX665X6(5)六方最密堆積(A3型)解析(1)Co是27號元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2。元素Mn與O中，由于O是非金屬元素而Mn是金屬元素，所以O(shè)的第一電離能大于Mn的。O基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p4，其核外未成對電子數(shù)是5 22,而Mn基態(tài)原子核外電子排布式為 [Ar]3d4s，其核外未成對電子數(shù)是 5，因此Mn的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)比 O的多。 CO2和CH3OH的中心原子C的價層電子對數(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。42.(2017全國卷叭35)研究發(fā)現(xiàn)，在C02低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2===CH3OH+H2O)中，Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性， 顯示出良好的應(yīng)用前景。回答下列問題：Co基態(tài)原子核外電子排布式為 。元素Mn與O中，第一電離能較大的是TOC\o"1-5"\h\z ，基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是 。CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為 和 。在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的 4種物質(zhì)中，沸點從高到低的順序為 原因是 。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 b鍵處，還存在。HjC（2019?西三地聯(lián)考）2017年科學(xué)工作者研究的兩項最新成果如下:HjCI.4-二甲氨基吡啶 能高效催化醋酸酐和磺胺的反應(yīng)。n?鈣鈦礦制作的一種新材料推進了人工光合作用的進程。請回答以下問題：TOC\o"1-5"\h\z（1）基態(tài)鈦原子的價電子排布式為 。⑵①構(gòu)成4—二甲氨基吡啶分子的各原子電負(fù)性由大到小的順序為 ,其中元素第一電離能最大的是 。②1mol4—二甲氨基吡啶分子中所含 b鍵的數(shù)目為 ，其中C原子的雜化形式為 。⑶乙酰氯（CH3COCI）和乙酸鈉（CHsCOONa）反應(yīng)可以制備醋酸酐。這兩種反應(yīng)物中熔點

更高的是 ，原因是 。⑷自然界中除鈣鈦礦外，碳酸鈣、硫酸鈣也都是鈣元素形成的常見物質(zhì)。請比較鍵角的大小:CO2— SO2—（填“〉”“V”或“=”），推斷依據(jù)是（5）鈣鈦礦有多種晶胞結(jié)構(gòu)，其中一種晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示@CaOOOTiTOC\o"1-5"\h\z此鈣鈦礦晶胞中，Ca2+周圍距離最近且相等的 Ca2+個數(shù)為 。已知該晶胞的密度為 dg/cm3,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。計算晶胞參數(shù) a= pm。（寫出表達式，不需要進行計算 ）解析（1）鈦是22號元素，其基態(tài)原子電子排布式為 1s22s22p63s23p63d24s2,價電子排布式為3d24s2。⑵①構(gòu)成4—二甲氨基吡啶的原子有C、N、H,C、N同處于第二周期，隨著原子序數(shù)增大，同周期從左到右電負(fù)性增大，而 H位于第一周期，電負(fù)性較小，所以電負(fù)性N>C>H。同一周期，從左到右各元素的第一電離能總體呈增大的趨勢，但是當(dāng)原子的價電子層原子軌道為全滿或者半滿時狀態(tài)穩(wěn)定，所以它們的第一電離能比相鄰的原子都要大，即N的第一電離能比相鄰的 C大，而H位于第一周期第一電離能較小，因此三種元素的第一電離能最大的是N元素。②根據(jù)4—二甲氨基吡啶的結(jié)構(gòu)，可知1mol該分子中的b鍵共有19mol。分子中甲基上的C原子的雜化方為sp3雜化，雜環(huán)上C原子的雜化方為sp2雜化。⑶乙酰氯固體屬于分子晶體，乙酸鈉固體屬于離子晶體，所以乙酸鈉的熔點更高。 （4）CO,中心原子C采用sp2雜化，鍵角120?,SO4—中心原子S采用sp3雜化，鍵角為10928',

所以鍵角的大?。篊O3->so4―。(5)鈣鈦礦晶胞中Ca2+周圍距離最近且相等的 Ca2+離子有上、下、左、右、前、后(均為相對于圖中晶胞的位置)各有一個，共計6個。由晶胞結(jié)構(gòu)可11以推出晶胞中含有1個Ca原子、8X8=1個Ti原子、12X-=3個O原子，所以每個晶胞136 136的質(zhì)量為Ng,晶胞體積為(aX10-10)3cm3，密度dgem—3=彳g/a3X10-30cm3,所以a答案(1)3d 一定條件下，碳、氮兩種元素可形成一種化合物，該化合物可作耐磨材料，其熔點 (填“高于”“低于”或“無法判斷” )金剛石的熔點。4s2(2)①N>C>HN(或氮)②19Na(或19X6.02X1023或1.1438X1024)sp3、sp2(3)乙酸鈉(或 一定條件下，碳、氮兩種元素可形成一種化合物，該化合物可作耐磨材料，其熔點 (填“高于”“低于”或“無法判斷” )金剛石的熔點。CO3「中C原子為sp2雜化，鍵角120°SO4「中S原子為sp3雜化，鍵角109°8'(5)①6②(136/dNA)②(136/dNA)(1/3)X1010或X1010或2X(2019安徽皖北聯(lián)考)有A、B、C、D、E五種原子序數(shù)依次增大的元素(原子序數(shù)均小于30)。A的基態(tài)原子2p能級有3個單電子；C的基態(tài)原子2p能級有1個單電子；E原子最外層有1個單電子，其次外層有3個能級且均排滿電子；D與E同周期，價電子數(shù)為2。則：B元素的氫化物的沸點是同族元素氫化物中最高的，原因是阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶胞邊長 a= cm(用pNa的計算式表示)。解析根據(jù)題干信息不難推出 A、B、C、D、E五種元素分別是N、O、F、Ca、Cu。元素的非金屬性越強其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，由于非金屬性 F>O>N，所以穩(wěn)定性HF>出0>NH3。A的最簡單氫化物是NH3，中心原子N原子的價層電子對數(shù)是 4,孤電子對數(shù)是1,所以所以NH3分子的立體構(gòu)型是三角錐形， N原子的雜化類型是sp3雜化。78X4NaN2的結(jié)構(gòu)式是N三N，所以b鍵個數(shù)是1,78X4NaC和D形成的化合物是CaF2,—個晶胞中有4個CaF2”，所以一個晶胞質(zhì)量是g,—個晶胞的體積是a2 鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度最高的儲氫材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。則cm3，根據(jù)p=m=78—:鐵鎂合金的化學(xué)式為 ，若該晶胞的參數(shù)為dnm，則該合金的密度為 (不必化簡，用Na表示阿伏加德羅常數(shù))。 鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度最高的儲氫材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。則鐵鎂合金的化學(xué)式為 ，若該晶胞的參數(shù)為dnm，則該合金的密度為 (不必化簡，用Na表示阿伏加德羅常數(shù))。VNAa pN答案(1)H2O分子間存在氫鍵 (2)HF>H20>NH3⑶三角錐形 sp3(4)12(5)3d1°4s1⑹J謊課時作業(yè)(四十六)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合作用1.(20191.(2019黑龍江哈爾濱統(tǒng)考)(1)三聚氰胺人NN它與硝基苯的相對分子質(zhì)量之差為3,三聚氰胺的熔點為354C,硝基苯的熔點是5.7Co三聚氰胺中，環(huán)上與環(huán)外的氮原子雜化軌道類型分別為 o導(dǎo)致三聚氰胺與硝基苯熔點相差很大的根本原因是解析(1)①三聚氰胺中環(huán)上、環(huán)外氮原子分別形成了2個b鍵、3個b鍵，均還有一個孤電子對，故價層電子對數(shù)分別為3、4，雜化軌道類型分別為sp2、sp3o②三聚氰胺中存在N—H鍵，分子間能形成氫鍵，導(dǎo)致熔點升高，硝基苯分子間不能形成氫鍵，故熔點較低。⑵因氮的原子半徑小于碳的原子半徑， 故鍵能：C—N>C—C，因而金剛石的熔點較低。 ⑶依據(jù)均攤規(guī)則，晶胞中共有4個鐵原子，8個鎂原子，故化學(xué)式為Mg2Fe，—個晶胞中含有4 416 7 213 34個Mg2Fe”，其質(zhì)量為——104g= g,1nm=10一cm，體積為10一dcm，由此可求出其密度。答案(1)①sp2、sp3②三聚氰胺分子間能形成氫鍵，但硝基苯分子間不能形成氫鍵416 —3高于(3)Mg2Fe〔°-2乙3比gcm(或其他合理答案)2.(2018河南八市二模)針對氮族元素中的 N、P、As三種非金屬元素回答下列相關(guān)問題。基態(tài)砷原子的價電子排布式為 ，同周期元素原子中與其含有相同數(shù)目未成對電子的是 (填元素符號)。雄黃(AS4S4)是很多人熟悉的一種物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示，分子中所有原子最外層均達到8電子結(jié)構(gòu)。分子中含有的b鍵的數(shù)目是 ,?表示的原子是 ，該原子TOC\o"1-5"\h\z的雜化形式是 。硝酸的沸點較低，從氫鍵的角度推斷其可能的原因是 。硝酸根的空間構(gòu)型是 。白磷(P4)晶體中分子堆積方式屬于分子密堆積， 每個分子周圍緊鄰的分子有 個。若白磷晶體晶胞的棱長為 ypm,阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值用 Na表示，則白磷晶體的密度為—3 gcm。解析(1)基態(tài)砷原子的價電子排布式為 4s24p3,其未成對電子數(shù)是3個，同周期元素原子中與其含有相同數(shù)目未成對電子的是 V、Co(它們的價電子排布分別為 3d34s2和3d74s2)。由雄黃(AS4S4)的分子結(jié)構(gòu)示意圖可知，其分子中含有的 b鍵的數(shù)目是10,?表示的原子與相鄰的原子形成3個共價鍵，所以該原子是砷，每個砷原子還有1個孤電子對，所以該原子的雜化形式是sp3雜化。⑶硝酸的沸點較低，從氫鍵的角度推斷其可能的原因是：硝酸中存在分子內(nèi)氫鍵。硝酸根中氮原子的雜化類型是 sp2雜化，氮原子形成了3個b鍵，所以其空間構(gòu)型是平面三角形。⑷白磷(P4)晶體中分子堆積方式屬于分子密堆積，類比金屬晶體中金屬原子的密堆積，可知每個分子周圍緊鄰的分子有 12個。密堆積可能是面心立方堆積也可能是六方堆積，每個晶胞中有4個白磷分子，白磷晶體晶胞的棱長為ypm,阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值用Na表示，則Na個晶胞的質(zhì)量和體積分別是 496g和NA(yX10—10)3cm3，則白磷晶體的密度為324.96X10 3y3NA gE。甲 乙甲 乙答案(1)4s F與I同主族，BeF2是由三個原子構(gòu)成的共價化合物分子，分子中中心原子 Be的雜化類型為 ,BeF2 F與I同主族，BeF2是由三個原子構(gòu)成的共價化合物分子，分子中中心原子 Be的雜化類型為 ,BeF2分子的空間構(gòu)型是 。 CI與I同主族，Cl具有很強的活潑性，可以形成很多含氧化合物， 其中含氧酸HCIO、HCIO2、HClO3、HCIO4酸性由強到弱的順序為 。硝酸中存在分子內(nèi)氫鍵 平面三角形324.96X1012 ryNa(2018江西南昌二模)核安全與放射性污染防治已引起廣泛關(guān)注。在爆炸的核電站周圍含有放射性物質(zhì)碘—131和銫—137。碘—131一旦被人體吸入，可能會引發(fā)甲狀腺腫大等疾病。與銫同主族的前四周期(包括第四周期)的三種元素X、Y、Z的第一電離能如下表：兀素代號XYZ第一電離能(kJmol)520496419基態(tài)Z原子的核外電子排布式為 。X、Y、Z三種元素形成的單質(zhì)熔點由高到低的順序為 (用元素符號表示)，其原因為KI的晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示，每個K+的配位數(shù)為 。KI晶體的密度為 pgcm3,K和I的摩爾質(zhì)量分別為Mkgmol 131I2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，該晶胞中含有 個131I2分子，該晶體屬于⑹與CN「互為等電子體的離子有 (寫出一種即可)。Fe和 131I2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，該晶胞中含有 個131I2分子，該晶體屬于⑹與CN「互為等電子體的離子有 (寫出一種即可)。Fe和S形成的某種晶胞如圖所示：其中白球表示 S,黑球表示Fe,則該物質(zhì)的化學(xué)式為 。該晶胞中硫原子的配位數(shù)為 ;假設(shè)該晶胞的密度為 pg/cm3，用Na表示阿伏加德羅常數(shù)，則該晶胞中距離最近的 S原子之間的距離為 pm.解析(1)由銫的最外層電子排布式為 6s1可知X、Y、Z為第IA族，而IA族前四周期的元素分別為H、Li、Na、K，又由提供的X、Y的第一電離能的差值與Y、Z的第一電離能的差值相差不大可知， X、丫、Z不可能有H元素，而同主族元素隨著電子層數(shù)的增加，Li>Na>K;第一電離能逐漸減小，故X、Y、Z分別為Li、Na、K，則基態(tài)K原子的核外電子排布式為1s22s22p63s2Li>Na>K;荷數(shù)相同，離子半徑依次增大，金屬鍵依次減弱，故熔點依次降低，即熔點為

⑵BeF2分子內(nèi)中心原子為Be,其價電子數(shù)為2,F提供2個電子，所以Be原子的價層電子對數(shù)為(2+2)/2=2,Be原子的雜化類型為sp雜化，BeF?分子的空間構(gòu)型是直線形；(3)非羥基氧原子個數(shù)越多，含氧酸的酸性越強，則含氧酸 HCIO、HCI02、HCI03、HCI04酸性由強131到弱的順序為HCI04>HCIO3>HCI02>HCIO。⑷由碘晶胞可知， I2在晶胞的8個頂點和6個面上，故一個晶胞中含有 4個131I2分子；該晶體屬于分子晶體； (5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知KI晶胞與NaCI晶胞結(jié)構(gòu)相似，每個K+緊鄰6個I一，每個K+的配位數(shù)為6;晶胞中K和I均是4個，原子半徑分別為rKcm和ricm，則晶胞的邊長是2r“m+2ricm,因此KI晶體的4 3 4 4 3 4 33nkx4+~3nx48(rk+riJ忑乂(W+Mi) 3 mi) 3密度為 3—g/cm= 3g/cm,KI晶胞中的空間利用率為8(rk+「I) 2NA(rk+ri)x100%=x100%=nr3+r3xrk+ri100%。答案：(1)1s22s22p63s23p64s1Li>Na>K鋰、鈉、鉀為金屬晶體，由于它們的價電子Mk+Mi32NA(rk+rij數(shù)相等，金屬離子所帶的電荷數(shù)相同，離子半徑依次增大，金屬鍵依次減弱，故熔點依次降低(2)sp直線型(3)HCI0Mk+Mi32NA(rk+rij[4右3+ri3)趴aX100%]/[3(Mk+Mi)]或[2n*+f)x100%]/3(rk+r『(2019河北衡水檢測)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展離不開物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索和研究。物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究對于保護生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展有重要的意義。請回答下列問題：基態(tài)銅原子最外層電子所占用能級的電子云輪廓圖形狀為 ，基態(tài)硒原子的TOC\o"1-5"\h\z價電子排布圖為 。次氯酸分子的VSEPR模型名稱為 ，中心原子的雜化類型為 。C、0、F三者的第一電離能由小到大的順序為 。Ca0的熔點比Ba0 (填“高”或“低”)，原因是OH2Se04的酸性比H2Se03強，原因是

解析(1)基態(tài)Cu原子核外有4個電子層，最高能層為第四層，即 N層，最外層電子為4s1電子，該能層電子的電子云輪廓圖形狀為球形，硒為 34號元素，有6個價電子，所以硒的價層電子排布式為4s24p4，價層電子排布圖為* “ 。次氯酸分子中中心原子0有2對孤對電子和2個b鍵，VSEPR模型為四面體，0原子采取sp3雜化；同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，所以 C、0、F元素第一電離能為Cv0vF;離子晶體中離子半徑越小，則離子鍵鍵能越大，其晶體的晶格能越大，熔點越高，已知鈣離子半徑小于鋇離子半徑，所以 CaO的熔點高于BaO;H2SeO4中非羥基氧數(shù)目多，所以酸性更強，即 H2SeO4的酸性比HzSeOs強；將CN「中C原子及1個負(fù)電荷換成1個N原子，可得等電子體N2,將N原子及1個負(fù)電荷換成1個o原子，可得等電子體co,同理互為等電子體的離子有 o2+或c2「等；黑球鐵處于晶胞內(nèi)部，晶胞中含有 4個Fe原子，白球S處于頂點和面心，晶胞中含1 1有S原子數(shù)目為6X1+8X1=4,約成最簡整數(shù)比即得化學(xué)式為 FeS,根據(jù)圖示，每個鐵原2 8子周圍有四個硫原子，即晶胞中鐵原子的配位數(shù)為 4,則硫原子的配位數(shù)也為4;晶胞質(zhì)量, 56+32為, 56+32為4X 假設(shè)該晶胞的邊長為3 3acm，則(acm)Xpg/cm=4X56+32"^Fg,則a=距離最近的S原子之間距離為晶胞邊長的^2，故s原子之間距離為乂2x、/■352cm2 2VNap 2X1010pm。答案X1010pm。答案(1)球形LL*一一(2)四面體型 sp3雜化Ca2+半徑比Ba2+小,CaO的晶格能比BaO大可用(HO)mSeOn,H2SeC4中的n值大，Se的正電性高導(dǎo)致Se—0—H中(3)Cv0vF(4)高(5)H2SeO4和H2SeO30的電子向Se偏移，在水分子的作用下更容易電離出H：所以酸性更強(或者說H2SeO4中非羥基氧數(shù)目多，所以酸性更強也可)(6)02+或C2—⑺FeS4誓X^淳2x10102VNap(2019?東日照診斷)氟及其化合物用途非常廣泛?；卮鹣铝袉栴}:（1）基態(tài)氟原子的價電子排布式為 。⑵C2F4可用于合成聚四氟乙烯， HBF4可用于蝕刻玻璃，NO2F可用作火箭推進劑中的氧化劑，NaAIF6可用作電冶鋁的助熔劑。C2F4分子中所含共價鍵的類型有 ，C2F4分子中碳原子的雜化軌道類型是 ，聚四氟乙烯是一種準(zhǔn)晶體，證明它不是晶體可用的實驗方法是 HF與BF3化合可得到 HBF4，從價鍵形成角度分析 HF與BF3能化合的原因與 NO2F分子互為等電子體的非極性分子有 （寫一個符合要求的化學(xué)式即可）。（3）CaF2的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。A(0,0,0)CaF2晶胞中，Ca2+的配位數(shù)為 ;F_的配位數(shù)為 。原子坐標(biāo)參數(shù)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置， 已知A、B兩點的原子坐標(biāo)參數(shù)如圖所示，則C點的原子坐標(biāo)參數(shù)為 。晶胞參數(shù)可描述晶胞的大小和形狀， CaF2晶胞的晶胞參數(shù)A=546.2pm，則其密度為 （列出計算式即可）g/cm3。解析（2）①C2F4分子的結(jié)構(gòu)類似于乙烯，所含共價鍵的類型有 C-F間的b鍵和C=C中的b鍵和n鍵；C2F4分子為平面形狀，碳原子的雜化軌道類型為 sp2,聚四氟乙烯是一種準(zhǔn)晶體，可以通過X射線衍射實驗證明它不是晶體； ②BF3中硼原子有空軌道，HF中氟原子有孤對電子，兩者之間可形成配位鍵，因此 HF與BF3化合可得到HBF4;③與NO2F分子互為等電子的非極性分子有 BF3（或BCI3、SO3等）。（3）①根據(jù)CaF2晶胞結(jié)構(gòu)，每個F-周圍有4個距離相等且最近的Ca2+,這4個鈣離子構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，F(xiàn)-的配位數(shù)為4,在CaF2晶胞中Ca2+與F-的個數(shù)比為1:2,貝UCa2+的配位數(shù)為8;②根據(jù)CaF2的晶體結(jié)構(gòu)，氟離子分布在晶胞內(nèi)， A、B原子的坐標(biāo)參數(shù)依次為（0,0,0）、（1,1,1），氟離子分布在晶胞內(nèi)， 8個氟離子構(gòu)成立方體結(jié)構(gòu)，每側(cè)的4個負(fù)離1 13 1子所在平面距離最近的晶胞的側(cè)面為晶胞邊長的 4,因此c點的原子坐標(biāo)參數(shù)為44，4；③根據(jù)CaF2晶胞結(jié)構(gòu)，晶胞中含有8個氟離子，則含有4個鈣離子，晶胞參數(shù)A=546.2pm,(2)(2)化合物甲的分子中采取 sp2方式雜化的碳原子有苯環(huán)上的 6個碳原子和C=O鍵中的(2)(2)化合物甲的分子中采取 sp2方式雜化的碳原子有苯環(huán)上的 6個碳原子和C=O鍵中的4X78

Na4X78

Na3 4X78則其密度為 F^g/cm= 23(546.2X10-j 6.02X10答案 (1)2s22p5(2)①c鍵，n鍵sp2I氟原子有孤對電子，兩者之間可形成配位鍵②1,3,1 ③4X78X107344'4 6.02X546.23 4X78X10 3X546.23X10-30g/cm=6.02X546.23g/cm。X射線衍射②BF3中硼原子有空軌道，HF中③BF3(或BCI3、SO3等)(3)①84(2019山東濟南聯(lián)考)金屬鈦(Ti)被譽為21世紀(jì)金屬，其單質(zhì)和化合物具有廣泛的應(yīng)用價值。請回答下列問題：Ti的基態(tài)原子價電子排布式為 。OO91ccii3OO91ccii3OH

甲frt*Tit>2/=x阿■OyncncH,OH乙化合物甲的分子中采取 sp2方式雜化的碳原子有 個，化合物乙中采取sp3方式雜化的原子對應(yīng)元素的電負(fù)性由大到小的順序為 。⑶某含Ti3+配合物的化學(xué)式為[TiCl(H2O)5]Cl2H2O，其配合物離子中含有的化學(xué)鍵類型1mol該配合物中含有的 c鍵數(shù)目是 。⑷通過X—射線探知KCl、MgO、CaO、TiN的晶體與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似，且已知其中三種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下：離子晶體NaClKClCaO晶格能/(kJmol—1)7867153401KCl、MgO、CaO、TiN四種離子晶體熔點由高到低的順序為金屬鈦有兩種同素異形體，常溫下是六方堆積，高溫下是體心立方堆積。如圖所示是鈦晶體的一種晶胞，晶胞參數(shù) a=0.469nm,c=0.295nm,則該鈦晶體的密度為 gcm—3(用Na表示阿伏加德羅常數(shù)的值，列出計算式即可 )。解析(1)Ti是22號元素，位于第四周期第IVB族，基態(tài)Ti原子價電子排布式是3d24s2。33碳原子，一共有7個；化合物乙中采取sp3方式雜化的原子有C、N、0,同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增大，故電負(fù)性： 0>N>C。⑶[TiCI(H2O)5]Cl2H2O中的配離子是[TiCI(H2O)5]2+，含有的化學(xué)鍵有極性共價鍵和配位鍵；配位鍵屬于b鍵，故1mol該配合物中含有18Na個b鍵。⑷離子帶的電荷越多，離子半徑越小，晶格能越大，離子晶體的熔點越咼。6X48X(2.95X10-8)2X4.69X10-6X48X(2.95X10-8)2X4.69X10-8cm3，所以晶體密度是gcm2.95X10-82X4.69X10-8na答案 (1)3d24s2(2)7O>N>C(3)配位鍵、極性共價鍵 18NA(4)TiN>MgO>CaO>KCl6X48—8o 一82.95X10 2X4.69X10Na(2019四川綿陽一診)鐵、鈷、鎳的性質(zhì)非常相似，它們的化合物應(yīng)用十分廣泛?；卮鹣铝袉栴}：基態(tài)鐵原子的價電子排布式為 。鐵、鈷、鎳的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)最多的是 。CoCl2溶于氨水并通入空氣， 可從溶液中結(jié)晶出橙黃色的[Co(NH3)6]Cl3晶體。該配合物中配體分子的立體構(gòu)型是 ，其中心原子的雜化軌道類型為 。⑶鐵、鎳易與CO作用形成羰基配合物Fe(CO)5、Ni(CO)4,Fe(CO)5的熔點為253K,沸點為376K，則Ni(CO)4固體屬于 晶體，其中存在的化學(xué)鍵類型為ONiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同， Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm,則熔點：NiO FeO(填或“=”)，原因是Fe3O4晶體中，O2一的重復(fù)排列方式如圖所示，該排列方式中存在著由如 1、3、6、7的O2一圍成的正四面體空隙和 3、6、7、8、9、12的O2一圍成的正八面體空隙。 Fe3O4中有一半卩63+填充在正四面體空隙中，另一半 Fe3+和Fe2+填充在正八面體空隙中，則 FqO4晶體中，正四面體空隙數(shù)與O2一數(shù)之比為 ，有 %的正八面體空隙沒有填充陽離子°Fe3O4晶胞中有8個圖示結(jié)構(gòu)單元，晶體密度為5.18g/cm3,則該晶胞參數(shù)a= pm。(寫出計算表達式)0303的巫址排列方式(白球我示02-)解析(1)鐵是