專題九晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

【5年高考】

考點(diǎn)一晶體常識

1.(2020課標(biāo)I,35,15分)Goodenough等人因在鋰離子電池及鉆酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越

貢獻(xiàn)而獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎。回答下列問題：

⑴基態(tài)Fe"與Fe"離子中未成對的電子數(shù)之比為.

⑵Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(/)如表所示.&Li)>A(Na),原因

是.Z(Be)>/,(B)>Z(Li),原因

是

Zi/(kJ,moll)

LiBeB

520900801

NaMgAl

496738578

⑶磷酸根離子的空間構(gòu)型為，其中P的價層電子對數(shù)為、雜化軌道類型為0

(4兒iFePO,的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中0圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體，它們通過共頂點(diǎn)、

共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個晶胞中含有LiFePO,的單元數(shù)有個。

充電

放電

(a)LiFePO.(b)Li,_FePO,(c)FePO,

電池充電時,LiFePO；脫出部分Li彬成Li-FePOi,結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示廁

x=，/XFe?):好/)=o

答案娛

⑵Na與Li同族,Na電子層數(shù)多，原子半徑大，易失電子Li、Be、B同周期，核電荷數(shù)依次增加。Be為人吃一

全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能最大。與Li相比,B核電荷數(shù)大，原子半徑小，較難失去電子，第一電離能較大

⑶正四面體4sp!

⑷4。13：3

1O

2.(2020課標(biāo)H,35,15分)鈣鈦礦(CaTiO,)型化合物是一類可用于生產(chǎn)太陽能電池、傳感器、固體電阻器等的

功能材料?；卮鹣铝袉栴}：

⑴基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為。

(2)Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示,TiF,熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物，自TiCL至TiL熔點(diǎn)依次升高，原因

是O

化合物TiETiCl.,TiBr.,TiL,

熔點(diǎn)/℃377-24.1238.3155

1

⑶CaTi。,的晶胞如圖(a)所示，其組成元素的電負(fù)性大小順序是；金屬離子與氧離子間的作

用力為的配位數(shù)是。

⑷一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為l>b\I和有機(jī)堿離子CHJNHJ,其晶胞如圖(b)所示。

其中與圖(a)中的空間位置相同,有機(jī)堿CHNH］中,N原子的雜化軌道類型是；若晶胞參

數(shù)為anm,則晶體密度為g?cm"(列出計(jì)算式)。

⑸用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽能電池在使用過程中會產(chǎn)生單質(zhì)鉛?口碘，降低了器件效率和使用

壽命。我國科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土情(Eu)鹽才是升了太陽能電池的效率和使用壽命，其作用原理如

圖(c)所示，用離子方程式表示該原理、.

答案⑴Is22s22p‘3s23P63d24sz

⑵TiF,為離子化合物，熔點(diǎn)高其他三種均為共價化合物隨相對分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大，熔點(diǎn)逐漸

升高

⑶0>Ti>Ca離子鍵12

(4)Tivsp-^2-X102'

a3xNfy

⑸2Eu"+Pb---2Ei?+Pb"2EU2，+I/---2Eu3*+2I

3.(2020課標(biāo)IB,35,15分)氨硼烷(NHBH)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是一種具有潛力的固體儲氫材料?；卮鹣铝?/p>

問題：

(1)H.B、N中，原子半徑最大的是.根據(jù)對角線規(guī)則,B的一些化學(xué)性質(zhì)與元素的相似。

⑵NH,BH,分子中,N—B化學(xué)鍵稱為鍵，其電子對由提供。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫

氣：

3NH3BH：,+6HJ0---3NH1+B.01+9H?

O

—

BQ孩的結(jié)構(gòu)為.在該反應(yīng)中,B原子的雜化軌道類型由變

為.

⑶NHBH,分子中，與N原子相連的11呈正電性(H"),與B原子相連的II呈負(fù)電性(H"),電負(fù)性大小)1|褥

是。與NH^BHs原子總數(shù)相等的等電子體是(寫分子式)，其熔點(diǎn)比NHBHj

(填"高"或"低"C原因是在MLBH,分子之間，存在，也稱"雙氫鍵"。

⑷研究發(fā)現(xiàn),氨硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)分別為卻m、與m、cpm,a=￡=y=90。.氨

硼烷的2X2X2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示.

2

氨硼烷晶體的密度g?cm1列出計(jì)算式，設(shè)N為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

答案(1)BSi(硅)

⑵配位Nsp:"sp2

(3)N>H>BCH.,CH3低H"與的靜電引力

考點(diǎn)二晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

4.(2019課標(biāo)I,35,15分)在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，形成一種稱為拉維斯相的MgCu,微小晶粒,其分散

在A1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}：

⑴下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個電子所需能量最大的是(填標(biāo)號)。

A.[Ne)①B.(Ne](J)C.[Ne]①①D.[Ne)①

3s3s3s3P3P

⑵乙二胺(HMCHzafeNH,)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Mg\

Cu”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"Mg""或"Cu"")。

⑶一些氧化物的熔點(diǎn)如下表所示：

氧化物L(fēng)i20MgOPi0?S02

熔點(diǎn)/'C1570280023.8-75.5

解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因:_

⑷圖(a)是MgCu,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?？梢?Cu原子之間最短距離爐pm,Mg原子之間最

短距離片pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為則MgCu,的密度是g(列出計(jì)算表達(dá)式)。

答案(1)A

(2)sp：，sp；，乙二胺的兩個N提供孤電子對給金屬離子形成配位鍵Cu2'

(3)LiAMgO為離子晶體,PQ.、SO^為分子晶體。晶格能MgO>LiQ。分子間力(分子量)PQDSO?

/人日V38x24+16x64

⑷寸獷><10-3()

5.(2019課標(biāo)11,35,15分)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-0組成的化合物L(fēng)回答下列問題：

3

⑴元素As與'洞族.預(yù)測As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為，其沸點(diǎn)比NH,的（填"高"或"低）

其判斷理由是.

⑵F。成為陽離子時首先失去軌道電子,Sm的價層電子排布式為4F6s；Snr'價層電子排布式

為.

⑶比較離子半徑:F0,（填"大于""等于"或"小于"）.

⑷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O'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P和晶胞參數(shù)，可以計(jì)算該物質(zhì)的x值，完成它們關(guān)系表達(dá)式:。:

g,cm\

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（：易）,則原子2和3的坐標(biāo)分別為、。

答案⑴三角錐形低NH，分子間存在氫鍵

⑵4s4f6⑶小于

⑷SmFeAsO-E黑蜂4出］&初（0,0,1）

6.（2019海南單科,19-II,14分）鎰單質(zhì)及其化合物應(yīng)用十分廣泛。回答下列問題：

⑴Mn位于元素周期表中第四周期族，基態(tài)Mn原子核外未成對電子有個.

⑵MnCk可與NH反應(yīng)生成［Mn（NH,）.］CL,新生成的化學(xué)鍵為鍵。氨分子的空間構(gòu)型為,

其中N原子的雜化類型為。

⑶金屬鎰有多種晶型，其中5-Mn的結(jié)構(gòu)為體心立方堆積，晶胞參數(shù)為即m。8-Mn中鎰的原子半徑為

pm。已知阿伏加德羅常數(shù)的值為，%6-Mn的理論密度。=g?cm（列出計(jì)算式）

⑷已知鎰的某種氧化物的晶胞如圖所示，其中鎰離子的化合價為，其配位數(shù)為。

答案（l）VDB5

⑵配位三角推sp3

Zrtx/Ba2x55

-30

4/VAxa3xlO

（4）+26

7.（2018課標(biāo)I,35,15分）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

性能彳導(dǎo)到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：

⑴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為、（填標(biāo)號）。

4

A.

Is

2S

B.

2s

2Px

2Py

2Pz

C.

Is

2s

2Px

2Py

D.

Is

5

2s

2Pz

⑵Li與II具有相同的電子構(gòu)型"(Li)小于),原因是。

⑶LiAUh是有機(jī)合成中常用的還原劑,LiAlH,中的陰離子空間構(gòu)型是、中心原子的雜化形式

為。LiAlH,中，存在(填標(biāo)號).

A.離子鍵B.。鍵C.n鍵D.氫鍵

⑷LLO是離子晶體,其晶格能可通過圖?的Born-Haber循環(huán)計(jì)算得到。

斗/3+cy-<g)-2=uj晶體)

llOIOH-tnor11703kJ?mor'

2Li<g)O(g>

4318kJ?moF'卜49kJ?moT'

21“晶體)+-1-Oa(g)------------毗-

圖(a)

可知,Li原子的第一電離能為kJmol0-0鍵鍵能為kJmol',LLO晶格能為kJmol[

⑸LiQ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)的值為則LiQ的密

度為g?cm"(列出計(jì)算式).

圖(b)

答案(1)DC

⑵Li核電荷數(shù)較大

⑶正四面體sp3AB

(4)5204982908

，小8x7+4x16

(t>)---------------------77^7

心(0.4665x10-7),

8.(2017課標(biāo)11,35,15分)我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(NsMHQ).(NH,),Cl(用R代表)。

回答下列問題：

⑴氮原子價層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為.

⑵元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負(fù)一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(與。第二周

期部分元素的“變化趨勢如圖⑥所示，其中除氮元素外，其他元素的R自左而右依次增大的原因是_

氮元素的后呈現(xiàn)異常的原因是_

6

⑶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(b)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)

A.中心原子的雜化軌道類型

B.中心原子的價層電子對數(shù)

C.立體結(jié)構(gòu)

D.共價鍵類型

②R中陰離子Ns中的。鍵總數(shù)為..個.分子中的大“鍵可用符號nnm表示，其中代表參與形成大

”鍵的原子數(shù)，〃代表參與形成大”鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大”鍵可表示為口汝則$中的大n鍵應(yīng)表

示為.

③圖(b)中虛線代表氫鍵，其表示式為(NHi)N—H...CL、.

(4)R的晶體密度為dg-cm：其立方晶胞參數(shù)為anm,晶胞中含有y個［(NMHQMNHJCI］單元該單元的相對質(zhì)

量為M則y的計(jì)算表達(dá)式為.

答案⑴2a2p

⑵同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大N原子的

2P軌道為半充滿狀態(tài)，具有額外穩(wěn)定性,故不易結(jié)合一個電子

⑶①ABDC②5nf

③(HO)O—H..風(fēng)N5)(NH?)N—H...N(N5)

⑷嚶(或的X10")

［教師專用題組］

【5年高考】

1.(2020山東,17,12分)CdSnAs：是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題：

(l)Sn為IVA族元素，單質(zhì)Sn與干燥CL反應(yīng)生成SnCL。常溫常壓下SnCL,為無色液體,SnCl，空間構(gòu)型

為，其固體的晶體類型為。

⑵NikPIkAsH,的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?填化學(xué)式,下同)，還原性由強(qiáng)到弱的

JI質(zhì)序?yàn)?，鍵角由大到小的順序?yàn)?

⑶含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物.一種Cd"

配合物的結(jié)構(gòu)如下圖所示,lmol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有該螯合物中、的雜化方

式有種。

⑷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，稱作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo).四方晶系

CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°,晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如下表所示。

坐標(biāo)

xyz

原子

7

Cd000

Sn000.5

As0.250.250.125

一個晶胞中有個Sn,找出距離Cd(0,0,0)最近的Sn(用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表

示)。CdSnAs。晶體中與單個Sn鍵合的As有^個。

答案(1)正四面體形分子晶體

⑵NG、AsHgPH,AsH“PH?、NH,NhPH“AsH.,

⑶61

(4)4(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)4

解析(1)常溫常壓下SnCL為無色液體，說明其沸點(diǎn)很低，可推知其為分子晶體;類比CCL,可知SnCL分子中Sn

原子的價層電子對數(shù)為4+空=4,則其雜化軌道數(shù)為4,Sn原子采取sp，雜化,Sn原子的孤電子對數(shù)為(),故

SnCL分子的空間構(gòu)型為正四面體形.⑵NH,分子間存在氫鍵1H、AsH,分子間只存在范德華力,且相對分子質(zhì)

量PHKAsH”所以分子間作用力NHDAsHDPH”故沸點(diǎn)NHDAsHDPH,;非金屬性N〉P>As,元素非金屬性越強(qiáng),其對應(yīng)

氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)、還原性越弱，故還原性AsHDPHDNH,；由于電負(fù)性N>P>As,則鍵長N—IKP—IKAs—

H,鍵的極性As—H<P—H〈N—H,導(dǎo)致成鍵電子對之間的斥力NHDPHDAsH“孤電子對對成鍵電子對的斥力

AsHDPHDNH,故鍵角\HDPfVAsM.⑶由題意可知，只有成環(huán)的配位鍵才能起至I」螯合作用,再結(jié)合題給結(jié)構(gòu)可知

NO3中的2個0原子和C、N雜環(huán)上的4個N原子通過螯合作用與Cd：形成配位鍵，故Imol該配合物中通過螯

合作用形成6moi配位鍵;NO3中N原子價層電子對數(shù)為3+0=3,NC)2中N原子價層電子對數(shù)為2+1=3,C、'雜環(huán)

上的4個N原子價層電子對數(shù)為3+0=3,故該配合物中N原子均采取sd雜化。⑷由題給CdSnAs,晶胞結(jié)構(gòu)和

部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可知，黑球表示Cd原子，白球表示Sn原子，灰球表示As原子,根據(jù)均攤法可知一個晶胞中

含有的Sn原子個數(shù)為4X/6xg=4；距離頂點(diǎn)Cd(O,O,O)最近的Sn原子為面心上的兩個Sn原子,則底面Sn原

子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.5,0.5,0),側(cè)面Sn原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.5,0,0.25)；底面Sn原子被兩個晶胞共用，根據(jù)底面Sn原

子分析可知,與單個Sn原子鍵合的As原子個數(shù)為2X2=4。

2.(2020天津,13,15分)Fe、Co、Ni是三種重要的金屬元素?；卮鹣铝袉栴}：

(l)Fe、Co、Ni在周期表中的位置為，基態(tài)Fe原子的電子排布式為。

(2)Co0的面心立方晶胞如下圖所示。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為此則CoO晶體的密度為g?cm'；三種

元素二價氧化物的晶胞類型相同，其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椤?/p>

02-

Co2<

8

⑶Fe、Co、Ni能與Cl反應(yīng)，其中C。和Ni均生成二氯化物，由此推斷FeCk、CoCh和Cl的氧化性由強(qiáng)到弱

的JI質(zhì)序?yàn)椤辍?0。與鹽酸反應(yīng)有黃綠色氣體生成,寫出反應(yīng)的離子方程

式:.

⑷95℃時，將Ni片浸在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸中，經(jīng)4小時腐蝕后的質(zhì)量損失情況如下圖所示，當(dāng)oQLSOJ大于

63席時,Ni被腐蝕的速率逐漸降低的可能原因?yàn)?。由于Ni與H60,反應(yīng)很慢，而與稀硝酸

反應(yīng)很快，工業(yè)上選用壓S0,和HNO,的混酸與Ni反應(yīng)制備NiS0,o為了提高產(chǎn)物的純度，在硫酸中添加HNQ,的

方式為(填"一次過量"或"少量多次")，此法制備NiSO,的化學(xué)方程式

為。

B(63,14.6)

a)(H,S04)/%

答案⑴第四周期第vm族

Is22s與'3s3d64s2或[Ar]3d64s2

3xl()23

⑵浮—NiO>CoO>FeO

NA?a5

(3)CoCl3>Cl2>FeC132Co(0H)：1+6H'+2Cl---2Co"+Cht+6L0

⑷隨H￡0；質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,Ni表面逐漸形成致密氧化膜少量多次3Ni+3H;S0,+2HN03—3NiSO,+2NOt+4壓0

或Ni+H2SO,+2HNQ,—NiS0,+2N02f+2HQ

解析(l)Fe、Co.Ni原子序數(shù)分別為26、27、28,價電子排布式依次為3dzs：3d;4s\3d'4s」,電子層數(shù)為

4,故為第四周期元素，根據(jù)價電子排布式，可知Fe、Co.Ni分別在第8、9、10列，即位于第Vffl族。

⑵一個CoO晶胞占有的CJ數(shù)為12X%1=4,占有的0,數(shù)為8X$6X^=4,故f晶胞的質(zhì)量為二署g,體積

23

為,7JX10則晶體密度為“21g?cm'專竺乖?cm誰于FeO、CoO、NiO的晶胞類型相同而離子半

徑:Fe">Co"〉NF,則晶格能:NiO>CoO〉FeO,故熔點(diǎn):NiO>CoO>FeO。

⑶Co與CL反應(yīng)生成二氯化物，可知氧化性：CoCL>CL>CoCk,Fe與CL反應(yīng)生成三氯化鐵，可知氧化

性:ClDFeCL“故氧化性:CoCb>C12〉FeCh;Co(0H),與鹽酸反應(yīng)生成的黃綠色氣體為C"即氯離子被Co(OH)闌化

為Ck,Co(0H),被還原為Co」,據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒可得離子方程

,

zC：2Co(0H)3+6H+2Cr----2Co'+Cht+6H.0.

⑷當(dāng)。(比SO,)大于63%時,Ni表面鈍化生成致密氧化膜而使腐蝕速率減小;為了防止Ni'被HNQ,氧化為NF,

應(yīng)多次加入少量小。，,涉及的化學(xué)方程式為3Ni+3H2S0,+2HN0<—3NiSO,+2NO\+4HX)或

Ni+H2S0,+2HN03----NiSO,+2NO21+2HQ

3.(2018課標(biāo)111,35,15分)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：

⑴Zn原子核外電子排布式為.

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Z,(Zn)Z(Cu)(填"大于"或"小

于").原因是

⑶ZnF；具有較高的熔點(diǎn)(872℃),其化學(xué)鍵類型是；ZnR不溶于有機(jī)溶劑而ZnCL、ZnBn、ZnL能夠溶

于乙醇、乙醛等有機(jī)溶劑，原因是—

⑷《中華本草》等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石(ZnCOs)入藥,可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO：,中,陰離子

空間構(gòu)型為,C原子的雜化形式為。

9

⑸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.六棱柱底邊邊長為小m,高

為比m,阿伏加德羅常數(shù)的值為：％Zn的密度為g?cm”（列出計(jì)算式）。

答案⑴［Ar］3dzs2

⑵大于Zn核外電召F布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難失電子

⑶離子鍵ZnF：為離子化合物,ZnChZnBr”ZnL的化學(xué)鍵以共價鍵為主、極性較小

⑷平面三角形sp2

⑸六方最密堆積（A,型）一用一

NAX6X竽XQ2c

解析⑴析是30號元素核外有30個電子，故核外電子排布式為Is22s22P63s?3p‘3dzs-或［ArRdZs；

⑵由于Zn的核外電子排布式為即冏％血的核外電子排布式為［Ar］3d'04s',Zn核外電子排布處于全滿穩(wěn)定

狀態(tài)，第一電離能更大，所以Z,（Zn）＞Z.（Cu）0

⑶ZnF：熔點(diǎn)較高，屬于離子晶體,含有離子鍵;ZnCLZnBm、ZnL均是分子晶體，根據(jù)相似相溶原理知,ZnCL、

ZnBn、Znh能夠溶于有機(jī)溶劑。

⑷ZnCQ,中的陰離子為CO1,CO1中C原子的價層電子對數(shù)為3+：X（4+2-3X2）=3,且無孤電子對，故空間構(gòu)型

為平面三角形,C原子的雜化形式為sp\

⑸由金屬Zn晶體中的原子堆積方式可知，其堆積方式為六方最密堆積;六棱柱底邊邊長為acm,則六棱柱底面

積為（6乂和?等）市考檢體積為竽/ccm；根據(jù)均攤法知，一個六棱柱中含有Zn原子數(shù)目為

JHL.N"X6r

12*%2乂13=6,所以211的密度寺，?cm3-X°\,g*cm\

4.（2016課標(biāo)11,37,15分）東晉《華陽國志?南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載，云南鎮(zhèn)白銅（銅鎮(zhèn)合金）聞名

中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉栴}：

⑴銀元素基態(tài)原子的電子排布式為13d能級上的未成對電子數(shù)為。

⑵硫酸鎮(zhèn)溶于氨水形成［Ni（NM，］SO,藍(lán)色溶液。

①［Ni（NH：〉］SO,中陰離子的立體構(gòu)型是。

②在2（閑對中Ni,與NH,之間形成的化學(xué)鍵稱為，提供孤電子對的成鍵原子是。

③氨的沸點(diǎn)（填"高于"或"低于"）瞬hJ原因是；氨是分子（填

"極性"或"非極性"），中心原子的軌道雜化類型為。

⑶單質(zhì)銅及銀都是由鍵形成的晶體;元素銅與銀的第二電離能分別為:幾=1958kJ?mol'、

入=1753kJ?人＞人的原因是____

O

⑷某鎮(zhèn)白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示.

①晶胞中銅原子與銀原子的數(shù)量比為,

10

②若合金的密度為dg?cm晶胞參數(shù)a=nm0

答案(15分)⑴Is22s?2p‘3s23p'3d‘4s2或[Ar]3d'4s-2

⑵①正四面體②配位鍵N③高于陽,分子間可形成氫鍵極性sp:,

⑶金屬銅失去的是全充滿的3d"'電子，銀失去的是4s,電子

1

S;

(4)①3：1②[―---73-]X10

''16.02xl023xdJ

解析⑵①SOf中S原子的價層電子對數(shù)為4+如(6+2-2義4)=4,采取sp,雜化，立體構(gòu)型為正四面體;②NF

與NH,之間形成化學(xué)鍵時Xi提供空軌道，、提供孤電子對,形成配位鍵;③氨分子之間形成氫鍵,分子間作用力

增大,故沸點(diǎn)高于瞬(PH,)；氨分子中N原子的價層電子對數(shù)為4,采取sp'雜化,四個雜化軌道中有三個軌道被共

用電子對占據(jù)，一個軌道被孤電子對占據(jù)，是極性分子。

⑶金屬單質(zhì)形成的晶體均為金屬晶體,金屬晶體中只含有金屬鍵。

⑷①1個晶胞中含Cu原子數(shù)為)X6=3,含Ni原子數(shù)為8=1,兩者數(shù)量比為3：1；②由題意可

Zo

3x64+59251

得：啟石，解得行:nm

(axlO7)3X6.02X10；602d0

易錯警示第(4)問②中要注意單位轉(zhuǎn)換(lnm=10'em)。

5.(2016海南單科,19TI,14分)M是第四周期元素，最外層只有1個電子，次外層的所有原子軌道均充滿電子。

元素Y的負(fù)T介離子的最外層電子數(shù)與次外層的相同?；卮鹣铝袉栴}：

⑴單質(zhì)M的晶體類型為，晶體中原子間通過作用形成面心立方密堆積，其中M原子的配

位數(shù)為?

⑵元素Y基態(tài)原子的核外電子排布式為，其同周期元素中,第一電離能最大的是(寫

元素符號)。元素Y的含氧酸中,酸性最強(qiáng)的是(寫化學(xué)式)，該酸根離子的立體構(gòu)型為.

(3)M與Y形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示。

①該化合物的化學(xué)式為，已知晶胞參數(shù)a=0.542n叫此晶體的密度為g?cm。(寫出

計(jì)算式，不要求計(jì)算結(jié)果.阿伏加德羅常數(shù)的值為A：；)

②該化合物難溶于水但易溶于氨水，其原因是。此化合物的氨

水溶液遇到空氣則被氧化為深藍(lán)色，深藍(lán)色溶液中陽離子的化學(xué)式為。

答案⑴金屬晶體金屬鍵12

⑵Is22s3s23PsArHC10,正四面體

⑶①CUC1-4X99；或4XM(CUC1；

321

NAX(0.542)X10NAXa3xl0”

②Cu可與氨形成易溶于水的配位化合物(或配離子)

[Cu(NH)，r

解析(1)根據(jù)題意國的價電子排布式為3d,04s',M為Cu,單質(zhì)銅的晶體類型為金屬晶體,晶體中原子間通過金

屬鍵作用形成面心立方密堆積，面心立方密堆積中Cu原子的配位數(shù)為12；(2)Y的負(fù)T介離子的最外層電子數(shù)

與次外層相同，則Y為CI,基態(tài)原子的核外電子排布式為1s吃s"2p'3s23p'或[Ne]3/3p：其同周期元素中,第一電

離能最大的應(yīng)該是稀有氣體元素Ar,Y的含氧酸中,酸性最強(qiáng)的是HC10“該酸根離子的中心原子C1采取等性

的sp，雜化，立體構(gòu)型為正四面體;⑶①運(yùn)用均攤法,f該晶胞中Cu的個數(shù)為8X1+6X1=4,01的個數(shù)為4,故

oz

11

該化合物的化學(xué)式為CuCl,晶胞參數(shù)a=0.542nm，則p=~紇...-g,cm3=-----4X"'f~,cm"；②CuCl

*7

（0.542x10）WAX（0.542）X1O

易溶于氨水的原因是發(fā)生了反應(yīng):CuC1+2N&?H..0—[CU（NH3）..]C1+2H4,形成了易溶于水的配合物，該配合物遇

到空氣被氧化成深藍(lán)色的[Cu（NIh）J]

6.（2015課標(biāo)II,37,15分）A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素#和B具有相同的電子構(gòu)型;C、D為同

周期元素,C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍;D元素最外層有一個未成對電子。回答下列問題：

⑴四種元素中電負(fù)性最大的是（填元素符號），其中C原子的核外電和E布式為。

⑵單質(zhì)A有兩種同素異形體，其中沸點(diǎn)高的是（填分子式），原因是一

；A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為和.

（3）C和D反應(yīng)可生成組成比為1:3的化合物E,E的立體構(gòu)型為，中心原子的雜化軌道類型

為.

⑷化合物D°A的立體構(gòu)型為，中心原子的價層電子對數(shù)為，單質(zhì)D與濕潤的Na￡O,反應(yīng)可制

備QA,其化學(xué)方程式為.

（5）A和B能夠形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)a=0.566nm,F的化學(xué)式為；晶胞中A原子

的配位數(shù)為；列式計(jì)算晶體F的密度（g?cm3）。

答案（15分）⑴0Is%%3s?3p3（或[Ne]3s如）（每空1分，共2分）

（2）0；,0,相對分子質(zhì)量較大，范德華力大分子晶體

離子晶體（每空1分，共[分）

⑶三角錐形sp’（每空1分共2分）

（4）V形4

2Cl2+2Na2C03+H20---CL0+2NaHC（）3+2NaCl（或2ck+Na2co.---ChO+COe+ZNaCl）（每空1分，共3分）

⑸Na。8--------萼62g?mol'2.27g?cm'（1分,1分,2分洪4分）

（0.566x10'cm）"x6.02xl0"mol1

解析由題意可知A為0、B為Na、C為P、D為C1。⑴四種元素中0的非金屬性最強(qiáng),電負(fù)性最大;P的原

子序數(shù)為15,核外電子排布式為1s%吃p‘3s23P或[Ne]3s而:⑵氧元素的兩種同素異形體為0；和最沸點(diǎn)較

高的是0“因?yàn)?。，的相對分子質(zhì)量較大,范德華力大。0的氫化物可以是比0、H。,二者所屬晶體類型均為分子

晶體;Na的氫化物為NaH,屬于離子晶體。（3）PCL中中心原子的價層電子對數(shù)是4,其中。鍵數(shù)是3,孤電子對

數(shù)為1,故PCL中中心原子采用sp"雜化方式，分子構(gòu)型為三角推形。（4）CL0中中心原子為0,分子中。鍵數(shù)為

2,中心原子孤電子對數(shù)為2,故中心原子的價層電子對數(shù)為4,分子空間構(gòu)型為V形。CL與濕潤的Na￡Q,反應(yīng)

生成CLO的同時還應(yīng)該生成NaCl和NaHCO“⑸由晶胞結(jié)構(gòu)可知，一個晶胞中小球個數(shù)為8,大球個數(shù)為4,

小球代表離子半徑較小的Na,大球代表離子半徑較大的0=，故F的化學(xué)式為Na?晶胞中與每個氧原子距離最

近且相等的鈉原子有8個;晶胞的質(zhì)量為62g?。二】X4,晶胞的體積為（0.566X10"cm,晶體密度為

6.02xl0z;Jmol1

6.02xl023mol^0.566\1021€?>3°

7.（2014課標(biāo)I,37,15分）早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準(zhǔn)晶顆粒由Al.Cu、Fe三種金屬元素組成?；卮鹣?/p>

列問題：

⑴準(zhǔn)晶是一種無平移周期序，但有嚴(yán)格準(zhǔn)周期位置序的獨(dú)特晶體,可通過方法區(qū)分晶體、準(zhǔn)晶體和

非晶體。

12

⑵基態(tài)Fe原子有個未成對電子,Fe的電子排布式為?可用硫氧化鉀檢驗(yàn)Fe',形成

的配合物的顏色為.

⑶新制備的Cu（OH）,可將乙醛（（HCHO）氧化成乙酸,而自身還原成CuQ.乙醛中碳原子的雜化軌道類型

為,lmol乙醛分子中含有的。鍵的數(shù)目為.乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛，其主要原因

是?Cu：O為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個氧原子,其余氧原子位于面心

和頂點(diǎn)，則該晶胞中有個銅原子。

⑷A1單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)，0.405nm,晶胞中鋁原子的配位數(shù)為.列式表示A1單質(zhì)的

密度g,cm"（不必計(jì)算出結(jié)果）。

答案⑴X-射線衍射

（2）4Is22s22Pli3s加"31血紅色

（3）sp\sp26A；CH￡OOH存在分子間氫鍵16

（4）12_________4x27__________

6.022X1023X（0.405x107）3

解析（1）用一定波長的X-射線照射到晶體上，根據(jù)記錄儀上有無分離的斑點(diǎn)或明銳的譜線，可以鑒別晶體、

準(zhǔn)晶體和非晶體.（2）基態(tài)Fe原子的電子排布式為[Ar]3d"4s,價電子的軌道表示式為

3d

，故基態(tài)Fe原子的未成對電子數(shù)為4；Fe"的電子排布式為[Ar]3d,或Is22s22P63s23P,濘/與SCN形成的配合

4s

物呈血紅色。⑶CH￡HO分子中一CH，中碳原子為sp'雜化一CHO中碳原子為sp深化.因乙酸分子間能形成

氫鍵，故乙酸的沸點(diǎn)明顯比乙醛高。1個CuQ晶胞中氧原子數(shù)=4+6x]+8x1=8,故銅原子數(shù)為2X8=16。⑷面

4O

心立方晶胞中，鋁原子的配位數(shù)為12；1個晶胞中A1原子數(shù)為8X：+6X；=4,故鋁單質(zhì)的密度

O4

41

m醞X27g?mol4x273

P=,-----------3---5=------------------?cm。

v<0.405x10-/cm）6.022x10^x（0.405x10^）

8.（2014山東理綜,33,12分）石墨烯（圖甲）是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，石墨烯中部分碳

原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯（圖乙）。

圖甲石蜀烯結(jié)構(gòu)圖乙氧化石墨烯結(jié)構(gòu)

⑴圖甲中,1號C與相鄰C形成。鍵的個數(shù)為.

⑵圖乙中,1號C的雜化方式是，該C與相鄰C形成的鍵角（填">"或"="）圖甲中1

號C與相鄰C形成的鍵角。

⑶若將圖乙所示的氧化石墨烯分散在HQ中,則氧化石墨烯中可與HQ形成氫鍵的原子有（填元素符

號）。

⑷石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯（C俞某金屬M(fèi)與Ca可制備一種低溫超導(dǎo)材料,晶胞如圖丙所示川原子位于晶胞的

棱上與內(nèi)部。該晶胞中M原子的個數(shù)為，該材料的化學(xué)式為.

13

留丙

答案（1）3（2）sp:,<（3）0、H（4）12M3ao

解析⑴由題圖甲中1號C原子采取sp‘雜化,形成平面正六邊形結(jié)構(gòu)可知,1號C與相鄰C形成3個。鍵。

⑵題圖乙中I號C原子除結(jié)合原來的三個C原子外，還與一個0形成共價鍵，故以sp方式雜化，其鍵角小于

sp‘雜化時的120。。

⑶氧化石墨烯中的H、0原子可分別與HQ形成氫鍵.

⑷根據(jù)“均攤法"計(jì)算。晶胞中M的個數(shù)12X39=12;C?的個數(shù)8乂26乂1=4,所以其化學(xué)式可表示為總的。

9.（2013課標(biāo)II,37,15分）前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的價電子層中未成對電子

均只有1個，并且A和B的電子數(shù)相差為8；與B位于同一周期的C和D,它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別

為4和2,且原子序數(shù)相差為2。

回答下列問題：

⑴D，的價層電子排布圖為。

⑵四種元素中第一電離能最小的是，電負(fù)性最大的是。（填元素符號）

（3）4B和D三種元素組成的一個化合物的晶胞如圖所示。

①該化合物的化學(xué)式為；D的配位數(shù)為；

②列式計(jì)算該晶體的密度g?cm；

⑷A、B和C”三種離子組成的化合物B￡A”,其中化學(xué)鍵的類型有；該化合物中存在一個復(fù)雜離子,

該離子的化學(xué)式為酒己位體是.

3d

答案（i）HXJ郎①①（2分）

⑵KF（每空2分，共4分）

⑶①KzNiF,6（2分,1分，共3分）

②——39X4+59X2+19X8縱2分）

6.02xl0z,5x400zxl308xl0

14

⑷離子鍵、配位鍵［FeFJF(2分,1分,1分，共4分)

解析前四周期元素中,C的價電子層中未成對電子數(shù)為4,則C為第四周期元素，其價電子排布圖為

高,即該元素為26號元素Fe,進(jìn)一步推知,D為28號元素\i,B為K,A為F.

3d

⑴Ni原子失去最外層的2個電子形成N『',Ni：的價層電子排布圖為01X網(wǎng)S①

⑵四種元素中K最易失去1個電子，其第一電離能最小,F最易獲得電子，其電負(fù)性最大。

⑶①一個晶胞中，有16個F位于晶胞的棱上,2個F位于晶胞內(nèi)部,4個F位于晶胞的面上，根據(jù)均攤法，該晶胞

中真正占有的數(shù)為：16X；+2+4x|=8；有8個K位于晶胞的棱上,2個K位于晶胞內(nèi)部，故該晶胞中真正占有的

42

K,數(shù)為：8X%2=4;有8個Ni*立于晶胞的頂點(diǎn),1個Ni」位于晶胞內(nèi)部，故該晶胞中真正占有的N廣數(shù)

為：8X：+1=2.因此，該化合物中K；Ni'F的數(shù)目比為4：2：8=2：1：4,則該化合物的化學(xué)式為KNiF,。1

個Ni：周圍擁有6個F,故Ni的配位數(shù)為6.

②Imol晶胞中含有2momNiF”其質(zhì)量為2moiX213g?晶胞的體積為

6.02X1023X4002X1308X10%3,故該晶體的密度為高。猥3么：：［3.4g?cm1

6.O2X1OZJX4OOZX13O8X1O”cm3

(4)KFeF“中含有離子鍵和配位鍵，其中K與［