專題39物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合——以金屬和非金屬為主體（配合物）-十年（2014-2023）高考化學真題分項匯編（全國通用）專題39物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合——以金屬和非金屬為主體（配合物）-十年（2014-2023）高考化學真題分項匯編（全國通用）1．【2023年全國甲卷】將酞菁—鈷鈦—三氯化鋁復(fù)合嵌接在碳納米管上，制得一種高效催化還原二氧化碳的催化劑。回答下列問題：（1）圖1所示的幾種碳單質(zhì)，它們互為，其中屬于原子晶體的是，間的作用力是。（2）酞菁和鈷酞菁的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示。酞菁分子中所有原子共平面，其中軌道能提供一對電子的原子是(填圖2酞菁中原子的標號)。鈷酞菁分子中，鈷離子的化合價為，氮原子提供孤對電子與鈷離子形成鍵。（3）氣態(tài)通常以二聚體的形式存在，其空間結(jié)構(gòu)如圖3a所示，二聚體中的軌道雜化類型為。的熔點為，遠高于的，由此可以判斷鋁氟之間的化學鍵為鍵。結(jié)構(gòu)屬立方晶系，晶胞如圖3b所示，的配位數(shù)為。若晶胞參數(shù)為，晶體密度(列出計算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為)。2．【2023年北京卷】硫代硫酸鹽是一類具有應(yīng)用前景的浸金試劑。硫代硫酸根可看作是中的一個原子被原子取代的產(chǎn)物。（1）基態(tài)原子價層電子排布式是。（2）比較原子和原子的第一電離能大小，從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由：。（3）的空間結(jié)構(gòu)是。（4）同位素示蹤實驗可證實中兩個原子的化學環(huán)境不同，實驗過程為。過程ⅱ中，斷裂的只有硫硫鍵，若過程ⅰ所用試劑是和，過程ⅱ含硫產(chǎn)物是。（5）的晶胞形狀為長方體，邊長分別為、，結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞中的個數(shù)為。已知的摩爾質(zhì)量是，阿伏加德羅常數(shù)為，該晶體的密度為。（6）浸金時，作為配體可提供孤電子對與形成。分別判斷中的中心原子和端基原子能否做配位原子并說明理由：。3．【2022年重慶卷】配位化合物X由配體L2-(如圖)和具有正四面體結(jié)構(gòu)的[Zn4O]6+構(gòu)成。（1）基態(tài)Zn2+的電子排布式為______。（2）L2-所含元素中，電負性最大的原子處于基態(tài)時電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為______形；每個L2-中采取sp2雜化的C原子數(shù)目為______個，C與O之間形成σ鍵的數(shù)目為______個。（3）X晶體內(nèi)部空腔可吸附小分子，要增強X與H2O的吸附作用，可在L2-上引入______。(假設(shè)X晶胞形狀不變)。A．－Cl B．－OH C．－NH2 D．－CH3（4）X晶體具有面心立方結(jié)構(gòu)，其晶胞由8個結(jié)構(gòu)相似的組成單元(如圖)構(gòu)成。①晶胞中與同一配體相連的兩個[Zn4O]6+的不同之處在于______。②X晶體中Zn2+的配位數(shù)為______。③已知ZnO鍵長為dnm，理論上圖中A、B兩個Zn2+之間的最短距離的計算式為_____nm。④已知晶胞參數(shù)為2anm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，L2-與[Zn4O]6+的相對分子質(zhì)量分別為M1和M2，則X的晶體密度為_____g?cm-3(列出化簡的計算式)。4．（2021·福建真題）類石墨相氮化碳()作為一種新型光催化材料，在光解水產(chǎn)氫等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，研究表明，非金屬摻雜(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)，其中一種二維平面結(jié)構(gòu)如下圖所示。回答下列問題：（1）基態(tài)C原子的成對電子數(shù)與未成對電子數(shù)之比為_______。（2）N、O、S的第一電離能()大小為，原因是_______。（3）晶體中存在的微粒間作用力有_______(填標號)。A．非極性鍵B．金屬鍵C．π鍵D．范德華力（4）中，C原子的雜化軌道類型_______，N原子的配位數(shù)為_______。（5）每個基本結(jié)構(gòu)單元(圖中實線圈部分)中兩個N原子(圖中虛線圈所示)被O原子代替，形成O摻雜的。的化學式為_______。5．（2021·海南真題）金屬羰基配位化合物在催化反應(yīng)中有著重要應(yīng)用。HMn(CO)5是錳的一種簡單羰基配位化合物，其結(jié)構(gòu)示意圖如下?；卮饐栴}：（1）基態(tài)錳原子的價層電子排布式為___________。（2）配位化合物中的中心原子配位數(shù)是指和中心原子直接成鍵的原子的數(shù)目。HMn(CO)5中錳原子的配位數(shù)為___________。（3）第一電離能的大小：C___________O(填“大于”或“小于”)。（4）中碳原子的雜化軌道類型是___________，寫出一種與具有相同空間結(jié)構(gòu)的-1價無機酸根離子的化學式___________。（5）CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氫原子被甲基取代的產(chǎn)物。CH3Mn(CO)5與I2反應(yīng)可用于制備CH3I，反應(yīng)前后錳的配位數(shù)不變，CH3Mn(CO)5與I2反應(yīng)的化學方程式為___________。（6）MnS晶胞與NaCl晶胞屬于同種類型，如圖所示。前者的熔點明顯高于后者，其主要原因是___________。以晶胞參數(shù)為單位長度建立坐標系，可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子坐標。在晶胞坐標系中，a點硫原子坐標為，b點錳原子坐標為，則c點錳原子坐標為___________。6．【2022年北京卷】失水后可轉(zhuǎn)為，與可聯(lián)合制備鐵粉精和。I.結(jié)構(gòu)如圖所示。（1）價層電子排布式為___________。（2）比較和分子中的鍵角大小并給出相應(yīng)解釋：___________。（3）與和的作用分別為___________。II．晶胞為立方體，邊長為，如圖所示。（4）①與緊鄰的陰離子個數(shù)為___________。②晶胞的密度為___________。（5）以為燃料，配合可以制備鐵粉精和。結(jié)合圖示解釋可充分實現(xiàn)能源和資源有效利用的原因為___________。7．【2022年海南卷】以、ZnO等半導體材料制作的傳感器和芯片具有能耗低、效率高的優(yōu)勢?；卮饐栴}：（1）基態(tài)O原子的電子排布式_______，其中未成對電子有_______個。（2）Cu、Zn等金屬具有良好的導電性，從金屬鍵的理論看，原因是_______。（3）酞菁的銅、鋅配合物在光電傳感器方面有著重要的應(yīng)用價值。酞菁分子結(jié)構(gòu)如下圖，分子中所有原子共平面，所有N原子的雜化軌道類型相同，均采取_______雜化。鄰苯二甲酸酐()和鄰苯二甲酰亞胺()都是合成酞菁的原料，后者熔點高于前者，主要原因是_______。（4）金屬Zn能溶于氨水，生成以氨為配體，配位數(shù)為4的配離子，Zn與氨水反應(yīng)的離子方程式為_______。（5）ZnO晶體中部分O原子被N原子替代后可以改善半導體的性能，Zn-N鍵中離子鍵成分的百分數(shù)小于Zn-O鍵，原因是_______。（6）下圖為某ZnO晶胞示意圖，下圖是若干晶胞無隙并置而成的底面O原子排列局部平面圖。為所取晶胞的下底面，為銳角等于60°的菱形，以此為參考，用給出的字母表示出與所取晶胞相鄰的兩個晶胞的底面_______、_______。8．（2021·湖南真題）硅、鍺(Ge)及其化合物廣泛應(yīng)用于光電材料領(lǐng)域。回答下列問題：（1）基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為_______，晶體硅和碳化硅熔點較高的是_______(填化學式)；（2）硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到，的熔沸點如下表：熔點/K183.0203.2278.6393.7沸點/K187.2330.8427.2560.7①0℃時，、、、呈液態(tài)的是____(填化學式)，沸點依次升高的原因是_____，氣態(tài)分子的空間構(gòu)型是_______；②與N-甲基咪唑反應(yīng)可以得到，其結(jié)構(gòu)如圖所示：N-甲基咪唑分子中碳原子的雜化軌道類型為_______，H、C．N的電負性由大到小的順序為_______，1個中含有_______個鍵；（3）下圖是、、三種元素形成的某化合物的晶胞示意圖。①已知化合物中和的原子個數(shù)比為1：4，圖中Z表示_______原子(填元素符號)，該化合物的化學式為_______；②已知該晶胞的晶胞參數(shù)分別為anm、bnm、cnm，，則該晶體的密度_______(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為，用含A．B．C．的代數(shù)式表示)。9．（2020年山東新高考）CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題：（1）Sn為ⅣA族元素，單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體，SnCl4空間構(gòu)型為_____________，其固體的晶體類型為_____________。（2）NH3、PH3、AsH3的沸點由高到低的順序為_____________(填化學式，下同)，還原性由強到弱的順序為____________，鍵角由大到小的順序為_____________。（3）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Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有_________mol，該螯合物中N的雜化方式有__________種。（4）以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子的分數(shù)坐標。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°，晶胞中部分原子的分數(shù)坐標如下表所示。坐標原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一個晶胞中有_________個Sn，找出距離Cd(0，0，0)最近的Sn_________(用分數(shù)坐標表示)。CdSnAs2晶體中與單個Sn鍵合的As有___________個。10．【2022年山東卷】研究籠形包合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有重要意義?；瘜W式為的籠形包合物四方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(H原子未畫出)，每個苯環(huán)只有一半屬于該晶胞。晶胞參數(shù)為?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)原子的價電子排布式為_______，在元素周期表中位置為_______。（2）晶胞中N原子均參與形成配位鍵，與的配位數(shù)之比為_______；_______；晶胞中有d軌道參與雜化的金屬離子是_______。（3）吡啶()替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類似的大鍵、則吡啶中N原子的價層孤電子對占據(jù)_______(填標號)。A．2s軌道 B．2p軌道 C．sp雜化軌道 D．sp2雜化軌道（4）在水中的溶解度，吡啶遠大于苯，主要原因是①_______，②_______。（5）、、的堿性隨N原子電子云密度的增大而增強，其中堿性最弱的是_______。11．【2022年湖南卷】鐵和硒()都是人體所必需的微量元素，且在醫(yī)藥、催化、材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，回答下列問題：（1）乙烷硒啉(Ethaselen)是一種抗癌新藥，其結(jié)構(gòu)式如下：①基態(tài)原子的核外電子排布式為_______；②該新藥分子中有_______種不同化學環(huán)境的C原子；③比較鍵角大?。簹鈶B(tài)分子_______離子(填“>”“<”或“=”)，原因是_______。（2）富馬酸亞鐵是一種補鐵劑。富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型如圖所示：①富馬酸分子中鍵與鍵的數(shù)目比為_______；②富馬酸亞鐵中各元素的電負性由大到小的順序為_______。（3）科學家近期合成了一種固氮酶模型配合物，該物質(zhì)可以在溫和條件下直接活化，將轉(zhuǎn)化為，反應(yīng)過程如圖所示：①產(chǎn)物中N原子的雜化軌道類型為_______；②與互為等電子體的一種分子為_______(填化學式)。（4）鉀、鐵、硒可以形成一種超導材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分別如圖所示：①該超導材料的最簡化學式為_______；②Fe原子的配位數(shù)為_______；③該晶胞參數(shù)、。阿伏加德羅常數(shù)的值為，則該晶體的密度為_______(列出計算式)。12．【2022年廣東卷】硒()是人體必需微量元素之一，含硒化合物在材料和藥物領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。自我國科學家發(fā)現(xiàn)聚集誘導發(fā)光()效應(yīng)以來，在發(fā)光材料、生物醫(yī)學等領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。一種含的新型分子的合成路線如下：（1）與S同族，基態(tài)硒原子價電子排布式為_______。（2）的沸點低于，其原因是_______。（3）關(guān)于I~III三種反應(yīng)物，下列說法正確的有_______。A．I中僅有鍵B．I中的鍵為非極性共價鍵C．II易溶于水D．II中原子的雜化軌道類型只有與E．I~III含有的元素中，O電負性最大（4）IV中具有孤對電子的原子有_______。（5）硒的兩種含氧酸的酸性強弱為_______(填“>”或“<”)。研究發(fā)現(xiàn)，給小鼠喂食適量硒酸鈉()可減輕重金屬鉈引起的中毒。的立體構(gòu)型為_______。（6）我國科學家發(fā)展了一種理論計算方法，可利用材料的晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)預(yù)測其熱電性能，該方法有助于加速新型熱電材料的研發(fā)進程?；衔颴是通過該方法篩選出的潛在熱電材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1，沿x、y、z軸方向的投影均為圖2。①X的化學式為_______。②設(shè)X的最簡式的式量為，晶體密度為，則X中相鄰K之間的最短距離為_______(列出計算式，為阿伏加德羅常數(shù)的值)。13．[2018江蘇卷]臭氧（O3）在[Fe(H2O)6]2+催化下能將煙氣中的SO2、NOx分別氧化為和，NOx也可在其他條件下被還原為N2。（1）中心原子軌道的雜化類型為___________；的空間構(gòu)型為_____________（用文字描述）。（2）Fe2+基態(tài)核外電子排布式為__________________。（3）與O3分子互為等電子體的一種陰離子為_____________（填化學式）。（4）N2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比n(σ)∶n(π)=__________________。（5）[Fe(H2O)6]2+與NO反應(yīng)生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中，NO以N原子與Fe2+形成配位鍵。請在[Fe(NO)(H2O)5]2+結(jié)構(gòu)示意圖的相應(yīng)位置補填缺少的配體。14．[2017新課標Ⅱ]我國科學家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）。回答下列問題：（1）氮原子價層電子的軌道表達式（電子排布圖）為_____________。（2）元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能（E1）。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是__________。（3）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中陰離子中的σ鍵總數(shù)為________個。分子中的大π鍵可用符號表示，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），則中的大π鍵應(yīng)表示為____________。③圖（b）中虛線代表氫鍵，其表示式為()N?H…Cl、____________、____________。（4）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[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]單元，該單元的相對質(zhì)量為M，則y的計算表達式為______________。15．【2015福建理綜化學】[化學-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（13分）科學家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉(zhuǎn)化和利用。（1）CH4和CO2所含的三種元素電負性從小到大的順序為________________。（2）下列關(guān)于CH4和CO2的說法正確的是_______(填序號)。a．固態(tài)CO2屬于分子晶體b．CH4分子中含有極性共價鍵，是極性分子c．因為碳氫鍵鍵能小于碳氧鍵，所以CH4熔點低于CO2d．CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp（3）在Ni基催化劑作用下，CH4和CO2反應(yīng)可獲得化工原料CO和H2.=1\*GB3①基態(tài)Ni原子的電子排布式為_______，該元素位于元素周期表的第_____族。=2\*GB3②Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,1molNi(CO)4中含有___molσ鍵。（4）一定條件下，CH4和CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如下圖所示)的水合物晶體，其相關(guān)參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物俗稱“可燃冰”。=1\*GB3①“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是________。=2\*GB3②為開采深海海底的“可燃冰”，有科學家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm，根據(jù)上述圖表，從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析，該設(shè)想的依據(jù)是________。

1．【2023年全國甲卷】將酞菁—鈷鈦—三氯化鋁復(fù)合嵌接在碳納米管上，制得一種高效催化還原二氧化碳的催化劑。回答下列問題：（1）圖1所示的幾種碳單質(zhì)，它們互為，其中屬于原子晶體的是，間的作用力是。（2）酞菁和鈷酞菁的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示。酞菁分子中所有原子共平面，其中軌道能提供一對電子的原子是(填圖2酞菁中原子的標號)。鈷酞菁分子中，鈷離子的化合價為，氮原子提供孤對電子與鈷離子形成鍵。（3）氣態(tài)通常以二聚體的形式存在，其空間結(jié)構(gòu)如圖3a所示，二聚體中的軌道雜化類型為。的熔點為，遠高于的，由此可以判斷鋁氟之間的化學鍵為鍵。結(jié)構(gòu)屬立方晶系，晶胞如圖3b所示，的配位數(shù)為。若晶胞參數(shù)為，晶體密度(列出計算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為)?！敬鸢浮浚?）同素異形體金剛石范德華力（2）③+2配位（3）離子2【解析】（1）同一元素形成的不同單質(zhì)之間互為同素異形體。圖1所示的幾種碳單質(zhì)，它們的組成元素均為碳元素，因此，它們互為同素異形體；其中金剛石屬于原子晶體，石墨屬于混合型晶體，屬于分子晶體，碳納米管不屬于原子晶體；間的作用力是范德華力；（2）已知酞菁分子中所有原子共平面，則其分子中所有的C原子和所有的N原子均為雜化，且分子中存在大π鍵，其中標號為①和②的N原子均有一對電子占據(jù)了一個雜化軌道，其p軌道只能提供1個電子參與形成大π鍵，標號為③的N原子的p軌道能提供一對電子參與形成大π鍵，因此標號為③的N原子形成的N—H鍵易斷裂從而電離出；鈷酞菁分子中，失去了2個的酞菁離子與鈷離子通過配位鍵結(jié)合成分子，因此，鈷離子的化合價為+2，氮原子提供孤對電子與鈷離子形成配位鍵。（3）由的空間結(jié)構(gòu)結(jié)合相關(guān)元素的原子結(jié)構(gòu)可知，Al原子價層電子對數(shù)是4，其與其周圍的4個氯原子形成四面體結(jié)構(gòu)，因此，二聚體中A1的軌道雜化類型為。AlF3的熔點為1090℃，遠高于AlCl3的192℃，由于F的電負性最大，其吸引電子的能力最強，因此，可以判斷鋁氟之間的化學鍵為離子鍵。由AlF3的晶胞結(jié)構(gòu)可知，其中含灰色球的個數(shù)為，藍色球的個數(shù)為，則灰色的球為，距最近且等距的有2個，則的配位數(shù)為2。若晶胞參數(shù)為apm，則晶胞的體積為，晶胞的質(zhì)量為，則其晶體密度。2．【2023年北京卷】硫代硫酸鹽是一類具有應(yīng)用前景的浸金試劑。硫代硫酸根可看作是中的一個原子被原子取代的產(chǎn)物。（1）基態(tài)原子價層電子排布式是。（2）比較原子和原子的第一電離能大小，從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由：。（3）的空間結(jié)構(gòu)是。（4）同位素示蹤實驗可證實中兩個原子的化學環(huán)境不同，實驗過程為。過程ⅱ中，斷裂的只有硫硫鍵，若過程ⅰ所用試劑是和，過程ⅱ含硫產(chǎn)物是。（5）的晶胞形狀為長方體，邊長分別為、，結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞中的個數(shù)為。已知的摩爾質(zhì)量是，阿伏加德羅常數(shù)為，該晶體的密度為。（6）浸金時，作為配體可提供孤電子對與形成。分別判斷中的中心原子和端基原子能否做配位原子并說明理由：?！敬鸢浮浚?）（2），氧原子半徑小，原子核對最外層電子的吸引力大，不易失去一個電子（3）四面體形（4）和（5）4（6）中的中心原子S的價層電子對數(shù)為4，無孤電子對，不能做配位原子；端基S原子含有孤電子對，能做配位原子【解析】（1）S是第三周期ⅥA族元素，基態(tài)S原子價層電子排布式為。答案為；（2）S和O為同主族元素，O原子核外有2個電子層，S原子核外有3個電子層，O原子半徑小，原子核對最外層電子的吸引力大，不易失去1個電子，即O的第一電離能大于S的第一電離能。答案為I1(O)>I1(S)，氧原子半徑小，原子核對最外層電子的吸引力大，不易失去一個電子；（3）的中心原子S的價層電子對數(shù)為4，無孤電子對，空間構(gòu)型為四面體形，可看作是中1個O原子被S原子取代，則的空間構(gòu)型為四面體形。答案為四面體形；（4）過程Ⅱ中斷裂的只有硫硫鍵，根據(jù)反應(yīng)機理可知，整個過程中最終轉(zhuǎn)化為，S最終轉(zhuǎn)化為。若過程ⅰ所用的試劑為和，過程Ⅱ的含硫產(chǎn)物是和。答案為和；（5）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，1個晶胞中含有個，含有4個；該晶體的密度。答案為4；；（6）具有孤電子對的原子就可以給個中心原子提供電子配位。中的中心原子S的價層電子對數(shù)為4，無孤電子對，不能做配位原子；端基S原子含有孤電子對，能做配位原子。3．【2022年重慶卷】配位化合物X由配體L2-(如圖)和具有正四面體結(jié)構(gòu)的[Zn4O]6+構(gòu)成。（1）基態(tài)Zn2+的電子排布式為______。（2）L2-所含元素中，電負性最大的原子處于基態(tài)時電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為______形；每個L2-中采取sp2雜化的C原子數(shù)目為______個，C與O之間形成σ鍵的數(shù)目為______個。（3）X晶體內(nèi)部空腔可吸附小分子，要增強X與H2O的吸附作用，可在L2-上引入______。(假設(shè)X晶胞形狀不變)。A．－Cl B．－OH C．－NH2 D．－CH3（4）X晶體具有面心立方結(jié)構(gòu)，其晶胞由8個結(jié)構(gòu)相似的組成單元(如圖)構(gòu)成。①晶胞中與同一配體相連的兩個[Zn4O]6+的不同之處在于______。②X晶體中Zn2+的配位數(shù)為______。③已知ZnO鍵長為dnm，理論上圖中A、B兩個Zn2+之間的最短距離的計算式為_____nm。④已知晶胞參數(shù)為2anm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，L2-與[Zn4O]6+的相對分子質(zhì)量分別為M1和M2，則X的晶體密度為_____g?cm-3(列出化簡的計算式)。【答案】（1）3d10（2）

啞鈴形

8

8（3）BC（4）

與Zn2+相連的雙鍵氧原子不在對稱軸的同側(cè)

1.25

a—2d

【解析】（1）鋅元素的原子序數(shù)為30，基態(tài)鋅離子的價電子排布式為3d10，故答案為：3d10；（2）配體L2-所含元素中氧元素的電負性最大，氧原子處于基態(tài)時，電子云輪廓圖為啞鈴形的2p能級的電子占據(jù)最高能級；由結(jié)構(gòu)簡式可知，配體中苯環(huán)碳原子和雙鍵碳原子雜化方式為sp2雜化，共有8個；配體中碳原子與氧原子之間的單鍵為σ鍵、雙鍵中含有1個σ鍵，共有8個，故答案為：啞鈴形；8；8；（3）若在L2-上引入能與水分子形成氫鍵的羥基和氨基，有利于增強X與水分子的吸附作用，若在L2-上引入不能與水分子形成氫鍵的氯原子、甲基，不能增強X與水分子的吸附作用，故選BC；（4）①由X晶胞的組成單元的對角面可知，晶胞中與同一配體相連的兩個[Zn4O]6+的不同之處在于與Zn2+相連的雙鍵氧原子不在對稱軸的同側(cè)，故答案為：與Zn2+相連的雙鍵氧原子不在對稱軸的同側(cè)；②由X晶胞的組成單元的對角面可知，每個鋅離子與2個氧離子相連，其中1個氧離子為4個鋅離子所共有，則每個鋅離子實際上與1+0.25=1.25個氧離子相連，所以X晶體中鋅離子的配位數(shù)為1.25，故答案為：1.25；③由X晶胞的組成單元結(jié)構(gòu)可知，[Zn4O]6+中兩個處于體對角線的氧離子距離、邊長和面對角線構(gòu)成直角三角形，氧離子距離為單元結(jié)構(gòu)的體對角線，設(shè)A、B兩個鋅離子之間的最短距離為xnm，由體對角線的長度可得：x+2d=，解得x=a—2d，故答案為：a—2d；④由X晶胞的組成單元結(jié)構(gòu)可知，單元結(jié)構(gòu)中位于頂點的[Zn4O]6+的個數(shù)為8×=1，位于棱上的L2-的個數(shù)為12×=3，設(shè)晶體的密度為dg/cm3，由X晶體具有面心立方結(jié)構(gòu)，其晶胞由8個結(jié)構(gòu)相似的組成單元構(gòu)成可得：=(2a×10—7)3d，解得d=，故答案為：。4．（2021·福建真題）類石墨相氮化碳()作為一種新型光催化材料，在光解水產(chǎn)氫等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，研究表明，非金屬摻雜(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)，其中一種二維平面結(jié)構(gòu)如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)C原子的成對電子數(shù)與未成對電子數(shù)之比為_______。（2）N、O、S的第一電離能()大小為，原因是_______。（3）晶體中存在的微粒間作用力有_______(填標號)。A．非極性鍵B．金屬鍵C．π鍵D．范德華力（4）中，C原子的雜化軌道類型_______，N原子的配位數(shù)為_______。（5）每個基本結(jié)構(gòu)單元(圖中實線圈部分)中兩個N原子(圖中虛線圈所示)被O原子代替，形成O摻雜的。的化學式為_______?！敬鸢浮浚?）2∶1（2）N原子軌道半充滿，比相鄰的O原子更穩(wěn)定，更難失電子；O，S同主族，S原子半徑大于O原子，更易失去電子（3）cd（4）雜化2，3（5）【解析】（1）基態(tài)C原子的核外電子排布式是1s22s22p2，成對電子數(shù)為4，未成對電子數(shù)為2，其比值為2∶1。（2）N、O、S的第一電離能()大小為，原因是相同電子層數(shù)的原子，N原子的核外電子排布式是1s22s22p3，p軌道處在半滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，原子核對核外電子的束縛作用較強，較難失去第一個電子，第一電離能N大于O；O和S是同一主族元素，O原子的半徑較小，原子核對核外電子的束縛作用較強，較難失去第一個電子，第一電離能O大于S；故第一電離能()大小為。（3）根據(jù)題意，晶體具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)，結(jié)合二維平面結(jié)構(gòu)圖，判斷其存在的微粒間作用力有極性鍵、π鍵和范德華力，故答案選cd。（4）中，結(jié)合二維平面結(jié)構(gòu)圖得知，C原子與N原子形成三個σ鍵，層內(nèi)存在大п鍵的，不存在孤電子對，故C原子的雜化軌道類型為雜化；根據(jù)二維平面結(jié)構(gòu)圖得知，N原子的成鍵有連兩個C原子和連三個C原子的兩種情況，故N原子的配位數(shù)為2、3兩種。（5）從基本結(jié)構(gòu)單元分析得知，N原子的成鍵有連兩個C原子和連三個C原子的兩種情況，連兩個C原子的N原子完全屬于該基本結(jié)構(gòu)單元，連三個C原子的N原子處在中心的完全屬于該基本結(jié)構(gòu)單元，處在“頂點”上的屬于三個基本結(jié)構(gòu)單元，故一個基本結(jié)構(gòu)單元含有6個C原子和個N原子；將圖中虛線圈所示的N原子用O原子代替，則O原子完全屬于該基本結(jié)構(gòu)單元，故該基本結(jié)構(gòu)單元含有6個C原子、6個N原子、2個O原子，則形成O摻雜的的化學式為。5．（2021·海南真題）金屬羰基配位化合物在催化反應(yīng)中有著重要應(yīng)用。HMn(CO)5是錳的一種簡單羰基配位化合物，其結(jié)構(gòu)示意圖如下。回答問題：（1）基態(tài)錳原子的價層電子排布式為___________。（2）配位化合物中的中心原子配位數(shù)是指和中心原子直接成鍵的原子的數(shù)目。HMn(CO)5中錳原子的配位數(shù)為___________。（3）第一電離能的大?。篊___________O(填“大于”或“小于”)。（4）中碳原子的雜化軌道類型是___________，寫出一種與具有相同空間結(jié)構(gòu)的-1價無機酸根離子的化學式___________。（5）CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氫原子被甲基取代的產(chǎn)物。CH3Mn(CO)5與I2反應(yīng)可用于制備CH3I，反應(yīng)前后錳的配位數(shù)不變，CH3Mn(CO)5與I2反應(yīng)的化學方程式為___________。（6）MnS晶胞與NaCl晶胞屬于同種類型，如圖所示。前者的熔點明顯高于后者，其主要原因是___________。以晶胞參數(shù)為單位長度建立坐標系，可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子坐標。在晶胞坐標系中，a點硫原子坐標為，b點錳原子坐標為，則c點錳原子坐標為___________。【答案】（1）（2）6（3）小于（4）（5）（6）MnS中陰陽離子所帶電荷數(shù)比NaCl的多，離子鍵強度更大【解析】（1）Mn元素是第25號元素，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，所以本問應(yīng)填“”；（2）由題干圖例所示，HMn(CO)5中Mn原子以配位鍵連接5個C原子，1個H原子，所以本問應(yīng)填“6”；（3）根據(jù)元素周期律，總體規(guī)律同一周期元素從左到右第一電離能依次增強，特殊規(guī)律同周期IIA族第一電離能大于IIIA族，VA族第一電離能大于VIA族，C是IVA族，O是VIA族，不涉及特殊規(guī)律，所以本問應(yīng)填“小于”；（4）①根據(jù)價層電子對互斥理論，中心原子C連接3個O原子，所以δ鍵為3，孤電子對數(shù)(陰離子計算孤電子對數(shù)時，所帶負電荷絕對值要與中心原子價電子數(shù)相加)，所以中C原子價層電子對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為0，故其離子結(jié)構(gòu)為平面三角形；再根據(jù)價層電子對數(shù)與雜化軌道對應(yīng)關(guān)系，可知中C原子的雜化軌道類型是sp2，故本問第一空應(yīng)填“sp2”；②按題目要求，陰離子中心原子價層電子對數(shù)應(yīng)為3，孤電子對數(shù)為0，帶電荷量為-1，無機酸根一般是含氧酸陰離子，所以代入孤電子對公式可解得其中心原子價電子數(shù)為5，所以本問第二空應(yīng)填“”；（5）根據(jù)題目描述，CH3Mn(CO)5與I2交換原子(或原子團)，形成新物質(zhì)，故本問應(yīng)填“”；（6）①離子晶體熔沸點高低不光與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與離子帶電荷量有關(guān)，MnS晶體中每個離子都帶2個單位電荷(正或負)，而NaCl晶體中，每個離子只帶1個單位電荷，所以本問第一空應(yīng)填“MnS中陰陽離子所帶電荷數(shù)比NaCl的多，離子鍵強度更大”；②根據(jù)題目所給信息，依據(jù)a、b兩點原子的三維坐標推得，MnS晶胞的三維坐標關(guān)系是以b點左側(cè)y軸上同一高度的S原子中心為三維坐標中心，軸向上每兩個最近的S原子(或Mn原子)間距為單位長度，那么c點Mn原子的坐標為，故本問第二空應(yīng)填“”。6．【2022年北京卷】失水后可轉(zhuǎn)為，與可聯(lián)合制備鐵粉精和。I.結(jié)構(gòu)如圖所示。（1）價層電子排布式為___________。（2）比較和分子中的鍵角大小并給出相應(yīng)解釋：___________。（3）與和的作用分別為___________。II．晶胞為立方體，邊長為，如圖所示。（4）①與緊鄰的陰離子個數(shù)為___________。②晶胞的密度為___________。（5）以為燃料，配合可以制備鐵粉精和。結(jié)合圖示解釋可充分實現(xiàn)能源和資源有效利用的原因為___________。【答案】（1）3d6（2）SO的鍵角大于H2O，SO中S原子的價層電子對數(shù)為4、孤對電子對數(shù)為0，離子的空間構(gòu)型為正四面體形，H2O分子中O原子的價層電子對數(shù)為4、孤對電子對數(shù)為2，分子的空間構(gòu)型為V形（3）配位鍵、氫鍵（4）

6

×1021（5）由圖可知，F(xiàn)eS2與O2生成FexOy的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，F(xiàn)eSO4·H2O分解生成FexOy的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)放出的熱量有利于吸熱反應(yīng)的進行，有利于反應(yīng)生成的SO3與H2O反應(yīng)生成H2SO4【解析】（1）鐵元素的原子序數(shù)為26，基態(tài)亞鐵離子的價電子排布式為3d6，故答案為：3d6；（2）硫酸根離子中硫原子的價層電子對數(shù)為4、孤對電子對數(shù)為0，離子的空間構(gòu)型為正四面體形，水分子中氧原子的價層電子對數(shù)為4、孤對電子對數(shù)為2，分子的空間構(gòu)型為V形，所以硫酸根離子的鍵角大于水分子，故答案為：SO的鍵角大于H2O，SO中S原子的價層電子對數(shù)為4、孤對電子對數(shù)為0，離子的空間構(gòu)型為正四面體形，H2O分子中O原子的價層電子對數(shù)為4、孤對電子對數(shù)為2，分子的空間構(gòu)型為V形；（3）由圖可知，具有空軌道的亞鐵離子與水分子中具有孤對電子的氧原子形成配位鍵，硫酸根離子與水分子間形成氫鍵，故答案為：配位鍵；氫鍵；（4）①由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點的亞鐵離子與位于棱上的陰離子S離子間的距離最近，則亞鐵離子緊鄰的陰離子個數(shù)為6，故答案為：6；②由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點和面心的亞鐵離子個數(shù)為8×+6×=4，位于棱上和體心的S離子個數(shù)為12×+1=4，設(shè)晶體的密度為dg/cm3，由晶胞的質(zhì)量公式可得：==10—21a3d，解得d=×1021，故答案為：×1021；（5）由圖可知，F(xiàn)eS2與O2生成FexOy的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，F(xiàn)eSO4·H2O分解生成FexOy的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)放出的熱量有利于吸熱反應(yīng)的進行，有利于反應(yīng)生成的SO3與H2O反應(yīng)生成H2SO4，所以以FeS2為燃料，配合FeSO4·H2O可以制備鐵粉精和H2SO4可充分實現(xiàn)能源和資源有效利用，故答案為：由圖可知，F(xiàn)eS2與O2生成FexOy的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，F(xiàn)eSO4·H2O分解生成FexOy的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)放出的熱量有利于吸熱反應(yīng)的進行，有利于反應(yīng)生成的SO3與H2O反應(yīng)生成H2SO4。7．【2022年海南卷】以、ZnO等半導體材料制作的傳感器和芯片具有能耗低、效率高的優(yōu)勢。回答問題：（1）基態(tài)O原子的電子排布式_______，其中未成對電子有_______個。（2）Cu、Zn等金屬具有良好的導電性，從金屬鍵的理論看，原因是_______。（3）酞菁的銅、鋅配合物在光電傳感器方面有著重要的應(yīng)用價值。酞菁分子結(jié)構(gòu)如下圖，分子中所有原子共平面，所有N原子的雜化軌道類型相同，均采取_______雜化。鄰苯二甲酸酐()和鄰苯二甲酰亞胺()都是合成酞菁的原料，后者熔點高于前者，主要原因是_______。（4）金屬Zn能溶于氨水，生成以氨為配體，配位數(shù)為4的配離子，Zn與氨水反應(yīng)的離子方程式為_______。（5）ZnO晶體中部分O原子被N原子替代后可以改善半導體的性能，Zn-N鍵中離子鍵成分的百分數(shù)小于Zn-O鍵，原因是_______。（6）下圖為某ZnO晶胞示意圖，下圖是若干晶胞無隙并置而成的底面O原子排列局部平面圖。為所取晶胞的下底面，為銳角等于60°的菱形，以此為參考，用給出的字母表示出與所取晶胞相鄰的兩個晶胞的底面_______、_______?！敬鸢浮浚?）

1s22s22p4或[He]2s22p4

2（2）自由電子在外加電場中作定向移動（3）

sp2

兩者均為分子晶體，后者能形成分子間氫鍵，使分子間作用力增大，熔點更高（4）Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑（5）電負性O(shè)＞N，O對電子的吸引能力更強，Zn和O更易形成離子鍵（6）

?cdhi

?bcfe【解析】（1）O為8號元素，其基態(tài)O原子核外有8個電子，因此基態(tài)O原子的電子排布式為1s22s22p4或[He]2s22p4，其2p軌道有2個未成對電子，即O原子有2個未成對電子；（2）由于金屬的自由電子可在外加電場中作定向移動，因此Cu、Zn等金屬具有良好的導電性；（3）根據(jù)結(jié)構(gòu)式可知，N原子以雙鍵或以NH三鍵的形式存在，故N原子的雜化方式均為sp2，由于鄰苯二甲酸酐和鄰苯二甲酰亞胺均為分子晶體，而后者能形成分子間氫鍵，使分子間作用力增大，因此熔點更高；（4）金屬Zn與氨水反應(yīng)可生成[Zn(NH3)4](OH)2和H2，反應(yīng)的離子方程式為Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑；（5）由于電負性O(shè)＞N，O對電子的吸引能力更強，Zn和O更易形成離子鍵，因此Zn—N鍵中離子鍵成分的百分數(shù)小于Zn—O鍵；（6）根據(jù)晶胞示意圖，一個晶胞中8個O原子位于晶胞的頂點，1個O原子位于晶胞體內(nèi)，4個Zn原子位于晶胞的棱上，1個Zn原子位于晶胞體內(nèi)，棱上的3個Zn原子和體內(nèi)的Zn原子、O原子形成四面體結(jié)構(gòu)，則于其相鄰的晶胞與該晶胞共用bc和cd，結(jié)合晶胞平移原則可知相鄰的兩個晶胞的底面為cdhi和bcfe。8．（2021·湖南真題）硅、鍺(Ge)及其化合物廣泛應(yīng)用于光電材料領(lǐng)域。回答下列問題：（1）基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為_______，晶體硅和碳化硅熔點較高的是_______(填化學式)；（2）硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到，的熔沸點如下表：熔點/K183.0203.2278.6393.7沸點/K187.2330.8427.2560.7①0℃時，、、、呈液態(tài)的是____(填化學式)，沸點依次升高的原因是_____，氣態(tài)分子的空間構(gòu)型是_______；②與N-甲基咪唑反應(yīng)可以得到，其結(jié)構(gòu)如圖所示：N-甲基咪唑分子中碳原子的雜化軌道類型為_______，H、C．N的電負性由大到小的順序為_______，1個中含有_______個鍵；（3）下圖是、、三種元素形成的某化合物的晶胞示意圖。①已知化合物中和的原子個數(shù)比為1：4，圖中Z表示_______原子(填元素符號)，該化合物的化學式為_______；②已知該晶胞的晶胞參數(shù)分別為anm、bnm、cnm，，則該晶體的密度_______(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為，用含A．B．C．的代數(shù)式表示)。【答案】（1）；SiC（2）①SiCl4SiX4都是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增大正四面體形②sp2、sp3N>C>H54（3）①OMg2GeO4②×1021【解析】（1）硅元素的原子序數(shù)為14，價電子排布式為3s23p2，則價電子排布圖為；原子晶體的熔點取決于共價鍵的強弱，晶體硅和碳化硅都是原子晶體，碳原子的原子半徑小于硅原子，非金屬性強于硅原子，碳硅鍵的鍵能大于硅硅鍵、鍵長小于硅硅鍵，則碳硅鍵強于硅硅鍵，碳化硅的熔點高于晶體硅，故答案為：；SiC；（2）①由題給熔沸點數(shù)據(jù)可知，0℃時，四氟化硅為氣態(tài)，四氯化硅為液態(tài)，四溴化硅、四碘化硅為固態(tài)；分子晶體的沸點取決于分子間作用力的大小，SiX4都是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增大，則SiX4的沸點依次升高；SiX4分子中硅原子的價層電子對數(shù)為4，孤對電子對數(shù)為0，則分子的空間構(gòu)型為正四面體形，故答案為：SiCl4；SiX4都是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增大；正四面體形；②由M2+離子的結(jié)構(gòu)可知，離子中含有雜化方式為sp3雜化的單鍵碳原子和sp2雜化的雙鍵碳原子；元素的非金屬性越強，其電負性越大，元素的非極性強弱順序為N>C>H，則元素電負性的大小順序為N>C>H；M2+離子的結(jié)構(gòu)中含有單鍵、雙鍵和配位鍵，單鍵和配位鍵都是σ鍵，雙鍵中含有1個σ鍵，則離子中含有54個σ鍵，故答案為：sp2、sp3；N>C>H；54；（3）①由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點、面心、棱上和體內(nèi)的X原子為8×+6×+4×+3=8，位于體內(nèi)的Y原子和Z原子分別為4和16，由Ge和O原子的個數(shù)比為1：4可知，X為Mg原子、Y為Ge原子、Z為O原子，則晶胞的化學式為Mg2GeO4，故答案為：O；Mg2GeO4；②由晶胞的質(zhì)量公式可得：=abc×10—21×ρ，解得ρ=×1021g/cm3，故答案為：×1021。9．（2020年山東新高考）CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題：（1）Sn為ⅣA族元素，單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體，SnCl4空間構(gòu)型為_____________，其固體的晶體類型為_____________。（2）NH3、PH3、AsH3的沸點由高到低的順序為_____________(填化學式，下同)，還原性由強到弱的順序為____________，鍵角由大到小的順序為_____________。（3）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Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有_________mol，該螯合物中N的雜化方式有__________種。（4）以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子的分數(shù)坐標。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°，晶胞中部分原子的分數(shù)坐標如下表所示。坐標原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一個晶胞中有_________個Sn，找出距離Cd(0，0，0)最近的Sn_________(用分數(shù)坐標表示)。CdSnAs2晶體中與單個Sn鍵合的As有___________個?！敬鸢浮浚?）正四面體形；分子晶體（2）NH3、AsH3、PH3AsH3、PH3、NH3NH3、PH3、AsH3（3）61（4）4(0.5，0，0.25)、(0.5，0.5，0)4【解析】（1）Sn為第ⅣA族元素，由于常溫下SnCl4為液體，故SnCl4為分子晶體；SnCl4分子中中心原子的孤電子對數(shù)==0，鍵電子對數(shù)為4，價層電子對數(shù)為4，故SnCl4分子的空間構(gòu)型為正四面體形；（2）NH3、PH3、AsH3的結(jié)構(gòu)相似，結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越強，物質(zhì)的沸點越高，但是NH3分子間能形成氫鍵，故這三種物質(zhì)的沸點NH3＞AsH3＞PH3；N、P、As這三種元素位于元素周期表中第ⅤA族，原子序數(shù)依次增大，同一主族從上到下，隨著核電荷數(shù)的增加，原子半徑逐漸增大，非金屬性逐漸減弱，氫化物的還原性逐漸增強，故這三種物質(zhì)的還原性由強到弱的順序為AsH3＞PH3＞NH3；NH3、PH3、AsH3中中心原子都是sp3雜化，都有1對孤電子對，中心原子的電負性越小，成鍵電子對之間的斥力越小，成鍵電子對之間的斥力越小，鍵角越小，所以這三種物質(zhì)鍵角由大到小的順序為NH3＞PH3＞AsH3；（3）由該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式和分析，根據(jù)題意“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”，故該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有6mol，Cd—NO2那個不算；該螯合物中N原子的雜化方式都是sp2雜化，故該物質(zhì)中N的雜化方式有1種；（4）由部分Cd原子的分數(shù)坐標為(0，0，0)，可知8個Cd在晶胞的頂點，4個Cd在晶胞的面心，1個在晶胞的體心；部分Sn原子的分數(shù)坐標為（0，0，0.5），4個Sn在晶胞的棱上，6個Sn在晶胞的面心；部分As原子的分數(shù)坐標為（0.25，0.25，0.125），8個As在晶胞的體心；所以1個晶胞中Sn的個數(shù)為；距離Cd(0，0，0)最近的Sn是(0.5，0，0.25)、(0.5，0.5，0)；由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，CdSnAs2晶體中與單個Sn結(jié)合的As有4個。10．【2022年山東卷】研究籠形包合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有重要意義。化學式為的籠形包合物四方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(H原子未畫出)，每個苯環(huán)只有一半屬于該晶胞。晶胞參數(shù)為?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)原子的價電子排布式為_______，在元素周期表中位置為_______。（2）晶胞中N原子均參與形成配位鍵，與的配位數(shù)之比為_______；_______；晶胞中有d軌道參與雜化的金屬離子是_______。（3）吡啶()替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類似的大鍵、則吡啶中N原子的價層孤電子對占據(jù)_______(填標號)。A．2s軌道 B．2p軌道 C．sp雜化軌道 D．sp2雜化軌道（4）在水中的溶解度，吡啶遠大于苯，主要原因是①_______，②_______。（5）、、的堿性隨N原子電子云密度的增大而增強，其中堿性最弱的是_______?！敬鸢浮浚?）

3d84s2

第4周期第VIII族（2）

2:3

2:1:1

Zn2+、Ni2+（3）D（4）

吡啶能與H2O分子形成分子間氫鍵

吡啶和H2O均為極性分子相似相溶，而苯為非極性分子（5）【解析】（1）已知Ni是28號元素，故基態(tài)Ni原子的價電子排布式為：3d84s2，在周期表中第四橫行第10縱列即位于第4周期第VIII族，故答案為：3d84s2；第4周期第VIII族；（2）由題干晶胞示意圖可知，，Ni2+周圍連接四個原子團，形成的配位鍵數(shù)目為：4，空間結(jié)構(gòu)為正方形，VESPR模型為平面四邊形，采用dsp2雜化；Zn2+周圍形成的配位鍵數(shù)目為：6，VESPR模型為正八面體，采用sp3d2雜化，所以與的配位數(shù)之比為4:6=2:3；含有CN-（小黑球N+小白球C）為：=4，含有NH3（棱上小黑球）個數(shù)為：=2，晶胞中苯環(huán)在四個側(cè)面且每個苯環(huán)只有一半屬于該晶胞，所以苯環(huán)個數(shù)為：=2，則該晶胞的化學式為：，即4:2:2=2:1:1；故答案為：2:3；2:1:1；Zn2+、Ni2+；（3）吡啶()替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類似的大π鍵，則說明吡啶中N原子也是采用sp2雜化，雜化軌道只用于形成σ鍵和存在孤電子對，則吡啶中N原子的價層孤電子對占據(jù)sp2雜化軌道，故答案為：D；（4）已知苯分子為非極性分子，H2O分子為極性分子，且吡啶中N原子上含有孤電子對能與H2O分子形成分子間氫鍵，從而導致在水中的溶解度，吡啶遠大于苯，故答案為：吡啶能與H2O分子形成分子間氫鍵；吡啶和H2O均為極性分子相似相溶，而苯為非極性分子；（5）已知-CH3為推電子基團，-Cl是吸電子基團，則導致N原子電子云密度大小順序為：＞＞，結(jié)合題干信息可知，其中堿性最弱的為：，故答案為：。11．【2022年湖南卷】鐵和硒()都是人體所必需的微量元素，且在醫(yī)藥、催化、材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，回答下列問題：（1）乙烷硒啉(Ethaselen)是一種抗癌新藥，其結(jié)構(gòu)式如下：①基態(tài)原子的核外電子排布式為_______；②該新藥分子中有_______種不同化學環(huán)境的C原子；③比較鍵角大?。簹鈶B(tài)分子_______離子(填“>”“<”或“=”)，原因是_______。（2）富馬酸亞鐵是一種補鐵劑。富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型如圖所示：①富馬酸分子中鍵與鍵的數(shù)目比為_______；②富馬酸亞鐵中各元素的電負性由大到小的順序為_______。（3）科學家近期合成了一種固氮酶模型配合物，該物質(zhì)可以在溫和條件下直接活化，將轉(zhuǎn)化為，反應(yīng)過程如圖所示：①產(chǎn)物中N原子的雜化軌道類型為_______；②與互為等電子體的一種分子為_______(填化學式)。（4）鉀、鐵、硒可以形成一種超導材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分別如圖所示：①該超導材料的最簡化學式為_______；②Fe原子的配位數(shù)為_______；③該晶胞參數(shù)、。阿伏加德羅常數(shù)的值為，則該晶體的密度為_______(列出計算式)?！敬鸢浮浚?）

[Ar]3d104s24p4

8

＞

SeO3的空間構(gòu)型為平面三角形，SeO的空間構(gòu)型為三角錐形（2）

11:3

O＞C＞H＞Fe（3）

sp3雜化

H2O（4）

KFe2Se2

4

【解析】（1）①硒元素的原子序數(shù)為34，基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p4，故答案為：[Ar]3d104s24p4；②由結(jié)構(gòu)簡式可知，乙烷硒啉的分子結(jié)構(gòu)對稱，分子中含有8種化學環(huán)境不同的碳原子，故答案為：8；③三氧化硒分子中硒原子的價層電子對數(shù)為3，孤對電子對數(shù)為0，分子的空間構(gòu)型為平面三角形，鍵角為120°，亞硒酸根離子中硒原子的價層電子對數(shù)為4，孤對電子對數(shù)為1，離子的空間構(gòu)型為三角錐形，鍵角小于120°，故答案為：＞；SeO3的空間構(gòu)型為平面三角形，SeO的空間構(gòu)型為三角錐形；（2）①由球棍模型可知，富馬酸的結(jié)構(gòu)式為HOOCCH=CHCOOH，分子中的單鍵為σ鍵，雙鍵中含有1個σ鍵和1個π鍵，則分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目比為11：3，故答案為：11：3；②金屬元素的電負性小于非金屬元素，則鐵元素的電負性最小，非金屬元素的非金屬性越強，電負性越大，氫碳氧的非金屬性依次增強，則電負性依次增大，所以富馬酸亞鐵中四種元素的電負性由大到小的順序為O＞C＞H＞Fe，故答案為：O＞C＞H＞Fe；（3）①由結(jié)構(gòu)簡式可知，產(chǎn)物中氮原子的價層電子對數(shù)為4，原子的雜化方式為sp3雜化，故答案為：sp3雜化；②水分子和氨基陰離子的原子個數(shù)都為3、價電子數(shù)都為8，互為等電子體，故答案為：H2O；（4）①由平面投影圖可知，晶胞中位于頂點和體心的鉀原子個數(shù)為8×+1=2，鐵原子位于面心，原子個數(shù)為8×=4，位于棱上和體心的硒原子的個數(shù)為8×+2=4，則超導材料最簡化學式為KFe2Se2，故答案為：KFe2Se2；②由平面投影圖可知，位于棱上的鐵原子與位于面上的硒原子的距離最近，所以鐵原子的配位數(shù)為4，故答案為：4；③設(shè)晶體的密度為dg/cm3，由晶胞的質(zhì)量公式可得：=abc×10—21×d，解得d=，故答案為：。12．【2022年廣東卷】硒()是人體必需微量元素之一，含硒化合物在材料和藥物領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。自我國科學家發(fā)現(xiàn)聚集誘導發(fā)光()效應(yīng)以來，在發(fā)光材料、生物醫(yī)學等領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。一種含的新型分子的合成路線如下：（1）與S同族，基態(tài)硒原子價電子排布式為_______。（2）的沸點低于，其原因是_______。（3）關(guān)于I~III三種反應(yīng)物，下列說法正確的有_______。A．I中僅有鍵B．I中的鍵為非極性共價鍵C．II易溶于水D．II中原子的雜化軌道類型只有與E．I~III含有的元素中，O電負性最大（4）IV中具有孤對電子的原子有_______。（5）硒的兩種含氧酸的酸性強弱為_______(填“>”或“<”)。研究發(fā)現(xiàn)，給小鼠喂食適量硒酸鈉()可減輕重金屬鉈引起的中毒。的立體構(gòu)型為_______。（6）我國科學家發(fā)展了一種理論計算方法，可利用材料的晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)預(yù)測其熱電性能，該方法有助于加速新型熱電材料的研發(fā)進程?；衔颴是通過該方法篩選出的潛在熱電材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1，沿x、y、z軸方向的投影均為圖2。①X的化學式為_______。②設(shè)X的最簡式的式量為，晶體密度為，則X中相鄰K之間的最短距離為_______(列出計算式，為阿伏加德羅常數(shù)的值)。【答案】（1）4s24p4（2）兩者都是分子晶體，由于水存在分子間氫鍵，沸點高（3）BDE（4）O、Se（5）

＞

正四面體形（6）

K2SeBr6

【解析】（1）基態(tài)硫原子價電子排布式為3s23p4，與S同族，Se為第四周期元素，因此基態(tài)硒原子價電子排布式為4s24p4；故答案為：4s24p4。（2）的沸點低于，其原因是兩者都是分子晶體，由于水存在分子間氫鍵，沸點高；故答案為：兩者都是分子晶體，由于水存在分子間氫鍵，沸點高。（3）A．I中有鍵，還有大π鍵，故A錯誤；B．Se?Se是同種元素，因此I中的鍵為非極性共價鍵，故B正確；C．烴都是難溶于水，因此II難溶于水，故C錯誤；D．II中苯環(huán)上的碳原子和碳碳雙鍵上的碳原子雜化類型為sp2，碳碳三鍵上的碳原子雜化類型為sp，故D正確；E．根據(jù)同周期從左到右電負性逐漸增大，同主族從上到下電負性逐漸減小，因此I~III含有的元素中，O電負性最大，故E正確；綜上所述，答案為：BDE。（4）根據(jù)題中信息IV中O、Se都有孤對電子，碳、氫、硫都沒有孤對電子；故答案為：O、Se。（5）根據(jù)非羥基氧越多，酸性越強，因此硒的兩種含氧酸的酸性強弱為＞。中Se價層電子對數(shù)為，其立體構(gòu)型為正四面體形；故答案為：＞；正四面體形。（6）①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)得到K有8個，有，則X的化學式為K2SeBr6；故答案為：K2SeBr6。②設(shè)X的最簡式的式量為，晶體密度為，設(shè)晶胞參數(shù)為anm，得到，解得，X中相鄰K之間的最短距離為晶胞參數(shù)的一半即；故答案為：。13．[2018江蘇卷]臭氧（O3）在[Fe(H2O)6]2+催化下能將煙氣中的SO2、NOx分別氧化為和，NOx也可在其他條件下被還原為N2。（1）中心原子軌道的雜化類型為___________；的空間構(gòu)型為_____________（用文字描述）。（2）Fe2+基態(tài)核外電子排布式為__________________。（3）與O3分子互為等電子體的一種陰離子為_____________（填化學式）。（4）N2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比n(σ)∶n(π)=__________________。（5）[Fe(H2O)6]2+與NO反應(yīng)生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中，NO以N原子與Fe2+形成配位鍵。請在[Fe(NO)(H2O)5]2+結(jié)構(gòu)示意圖的相應(yīng)位置補填缺少的配體?！敬鸢浮浚?）sp3平面（正）三角形（2）[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6（3）NO2?（4）1∶2（5）【解析】（1）SO42-中中心原子S的價層電子對數(shù)為（6+2-42）+4=4，SO42-中S為sp3雜化。NO3-中中心原子N的孤電子對數(shù)為（5+1-32）=0，成鍵電子對數(shù)為3，價層電子對數(shù)為3，VSEPR模型為平面三角形，由于N原子上沒有孤電子對，NO3-的空間構(gòu)型為平面（正）三角形。（2）Fe原子核外有26個電子，根據(jù)構(gòu)造原理，基態(tài)Fe的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，基態(tài)Fe2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6。（3）用替代法，與O3互為等電子體的一種陰離子為NO2-。（4）N2的結(jié)構(gòu)式為NN，三鍵中含1個σ鍵和2個π鍵，N2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為n（σ）∶n（π）=1∶2。（5）根據(jù)化學式，缺少的配體是NO和H2O，NO中N為配位原子，H2O中O上有孤電子對，O為配位原子，答案為：。14．[2017新課標Ⅱ]我國科學家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）。回答下列問題：（1）氮原子價層電子的軌道表達式（電子排布圖）為_____________。（2）元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能（E1）。第二周期