專題12物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．（2022·湖南高三模擬）重金屬的化合物易對(duì)環(huán)境造成污染及引起人體傷害，元素砷本身無毒，其存在于自然界各種金屬礦中，它主要以各種砷化物的形式經(jīng)呼吸道、消化道、皮膚進(jìn)入體內(nèi)引起人體中毒。回答下列問題：(1)基態(tài)砷原子核外電子排布中有___________個(gè)未成對(duì)電子；第一電離能數(shù)據(jù)I(As)大于I(Se)，可能的原因是___________。(2)砷烷(AsH3)的空間構(gòu)型為___________；砷烷中心原子雜化方式為___________；AsH3的熔沸點(diǎn)高于PH3，其主要原因是___________。Na3AsO4可作殺蟲劑，其組成元素的電負(fù)性大小順序是___________。(3)砷與銦(In)形成的化合物(X)具有優(yōu)良的光電性能，廣泛應(yīng)用于光纖通信用激光器，其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞邊長(zhǎng)a=666.67pm，則其密度為___________g/cm3(邊長(zhǎng)a可用2000/3近似計(jì)算，設(shè)NA=6.0×1023mol-1)(4)已知砷黃鐵礦(FeAsS)煅燒可生成砒霜(As2O3)和紅棕色固體，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。2．（2022·山東日照市高三一模）工業(yè)上以純堿、水、二氧化硫?yàn)樵?，利用“干法”工藝制備食品抗氧化劑焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)?；卮鹣铝袉栴}：(1)原料涉及的元素中，電負(fù)性最大的是____(填元素符號(hào))；純堿中陰離子的中心原子雜化方式為____。(2)二氧化硫易溶于水的原因除與水反應(yīng)外，還有_____；與二氧化硫互為等電子體的陰離子有_______(填化學(xué)式，寫一種即可)。(3)焦亞硫酸根的結(jié)構(gòu)圖為：，標(biāo)有“*”的硫的化合價(jià)為____。(4)Na2S2O5加熱至一定溫度時(shí)分解為Na2O和SO2，Na2O晶胞為立方晶胞，結(jié)構(gòu)如圖，圖中黑球代表陽離子，白球代表陰離子(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。①陰離子的配位數(shù)為___。②若晶胞參數(shù)為anm，則晶胞的密度為___g·cm-3.(用含a、NA的式子表示)。3．（2022·廣東廣州市高三一模）H5O2Ge(BH4)3是鈣鈦礦型化合物(ABX3型)，量子化學(xué)計(jì)算結(jié)果顯示，其具有良好的光電化學(xué)性能?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Ge的價(jià)層電子排布式為___________。(2)的結(jié)構(gòu)如圖所示。含有共價(jià)鍵的類型是___________。1mol含有化學(xué)鍵的個(gè)數(shù)為___________。(3)根據(jù)雜化軌道理論，BH由B的4個(gè)___________(填雜化軌道類型)雜化軌道與4個(gè)H的1s軌道重疊而成，因此BH的空間構(gòu)型是___________。(4)CsPbI3是H5O2Ge(BH4)3的量子化學(xué)計(jì)算模型，CsPbI3的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示①原子1的坐標(biāo)為(，0，0)，則原子2和3的坐標(biāo)分別為___________、___________。②I-位于該晶體晶胞的___________(填“棱心”、“體心”或“頂角”)。③已知H5O2Ge(BH4)3晶體屬于立方晶系，晶胞參數(shù)為anm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則H5O2Ge(BH4)3的密度為___________g·cm-3(列出計(jì)算式)。4．（2022·山東高三模擬）我國(guó)科研工作者最近發(fā)現(xiàn)并制備了一系列主要由O、P、Se、Bi等元素組成的導(dǎo)電材料?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)硒原子的價(jià)電子排布式為_______；SeO2的熔點(diǎn)為350℃，加熱易升華，固態(tài)SeO2屬于_______晶體。(2)O、P、S三種元素中，電負(fù)性最大的是_______；鍵角：H2O_______H2Se(填">"、"<"或"=")。(3)純凈的磷酸粘度極大，隨溫度升高粘度迅速下降，原因是_______；熔融狀態(tài)的磷酸導(dǎo)電性很好，這是由于在純磷酸中存在如下質(zhì)子交換導(dǎo)電機(jī)理。由此可以推知純磷酸液體中存在的導(dǎo)電微粒是和_______，的空間構(gòu)型為_______。5．（2022·山東德州市高三一模）Fe、Co、Ni是幾種重要的金屬元素。請(qǐng)回答下列問題：(1)基態(tài)Ni原子的價(jià)電子排布式為_______。(2)Ni(CO)4常溫下為無色液體，沸點(diǎn)42.1℃，熔點(diǎn)-19.3℃，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。推測(cè)Ni(CO)4是_______分子(填“極性”或“非極性”)。(3)實(shí)驗(yàn)室常用KSCN溶液或苯酚()檢驗(yàn)。①第一電離能：N_______O(填“>”或“<”)②苯酚中碳原子雜化類型為_______。(4)配位化合物中心原子Co的配位數(shù)為_______，配位原子為_______。(5)如圖所示，F(xiàn)e3O4晶體中，O2-圍成正四面體空隙(1、3、6、7圍成)和正八面體空隙(3、6、7、8、9、12圍成)，F(xiàn)e3O4中有一半的填充在正四面體空隙中，和另一半填充在正八面體空隙中。則沒有填充陽離子的正四面體空隙數(shù)與沒有填充陽離子的正八面體空隙數(shù)之比為_______。(6)已知Ni可以形成多種氧化物，其中一種NixO晶體的晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，由于晶體缺陷導(dǎo)致x=0.88，晶胞參數(shù)為anm，則晶體密度為_______g·cm-3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，只需列出表達(dá)式)。6．（2022·廣東湛江市高三一模）雷氏鹽是一種鉻的配合物(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖1)，常用作分析試劑，制備反應(yīng)為(雷氏鹽)。回答下列相關(guān)問題：(1)的核外電子排布式為______；其基態(tài)原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有______種；氟和氯處于同一主族，的熔點(diǎn)為1100℃，的熔點(diǎn)為83℃，前者比后者高得多，是因?yàn)開_____。(2)雷氏鹽中與鉻形成配位鍵的原子是______；中心原子的配位數(shù)為______。(3)中氮原子的雜化方式為______，其立體構(gòu)型的名稱為______。(4)所含元素中電負(fù)性最小的是______(填元素符號(hào)，下同)，它們的基態(tài)原子的第一電離能最大的是______。(5)金屬鉻的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為，則鉻的原子半徑為______。1．（2022·河北衡水高三一模）鈣及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問題：(1)基態(tài)鈣原子的核外電子排布式為_______，能量最高的電子的電子云輪廓圖形狀是_______。(2)含氟牙膏中氟離子將羥基磷酸鈣[Ca5(PO4)3OH]轉(zhuǎn)化為耐腐蝕的氟磷酸鈣[Ca5(PO4)3F]。與互為等電子體的分子為_______(填一種)。(3)元素T與鈣位于同周期，在前四周期中基態(tài)T原子的未成對(duì)電子數(shù)最多。T的一種離子與H2NCH2CH2NH2(后面簡(jiǎn)寫為en)、OH-、H2O組成配合物[T(OH)3(H2O)(cn)]。①該配合物配位中心離子是_______(填離子符號(hào))，其配位數(shù)為_______。②該配合物中所含元素C、N、O分別可以和氫原子構(gòu)成CH4、NH3、H2O三種分子的鍵角依次減小，其主要原因是_______。(4)CaF2、CaCl2晶體的熔點(diǎn)依次為1402℃、782℃，二者熔點(diǎn)相差較大的主要原因是_______。(5)CaSe(硒化鈣)晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：①該晶胞中，面心上6個(gè)Se2-相連構(gòu)成的幾何體是_______(填字母)。A．正四面體B．立方體C．正八面體D．三角錐形②已知硒化鈣晶體的密度為dg?cm-3，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則該晶胞中距離最近的Ca2+之間的距離為_______pm(用含d和NA的代數(shù)式表示)。2．（2022·福建漳州市高三一模）鐵元素是最重要的金屬元素之一，很多含鐵化合物具有重要作用。(1)通常情況下，鐵的+2價(jià)化合物沒有+3價(jià)的穩(wěn)定，請(qǐng)你從核外電子排布的角度解釋其原因_______。(2)向含F(xiàn)e3+的溶液中滴加少量的KSCN溶液，溶液中生成紅色的[Fe(SCN)(H2O)5]2+。①與N同周期的主族元素中，第一電離能比N大的元素是_______。②[Fe(SCN)(H2O)5]2+中Fe3+的配位數(shù)為_______。③與SCN?互為等電子體的非極性分子的化學(xué)式為_______(任寫一種)。(3)血紅素結(jié)構(gòu)如圖所示，在圖中畫出Fe2+與N原子間的化學(xué)鍵_______(若是配位鍵，需要用箭頭加以表示)，血紅素中C原子的雜化方式是_______。(4)FeCO3可作補(bǔ)血?jiǎng)?，CoCO3可用于陶瓷工業(yè)的著色劑。已知：①r(Fe2+)為61pm，r(Co2+)為65pm。②隔絕空氣加熱：FeCO3FeO+CO2↑；CoCO3CoO+CO2↑。分別加熱FeCO3和CoCO3時(shí)，F(xiàn)eCO3的分解溫度低于CoCO3，其原因是_______。(5)Fe和N可組成一種過渡金屬氮化物，其晶胞如圖所示。正六棱柱底邊邊長(zhǎng)為xcm，高為ycm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶胞的密度為_______g?cm-3(列出計(jì)算式即可)。3．（2021·湖南高三零模）VA族元素及其化合物在生產(chǎn)、生活中用途廣泛。(1)①常用于制造火柴，P和S的第一電離能較大的是______。②俗稱雄黃，其中基態(tài)原子的核外電子排布式為______，有______個(gè)未成對(duì)電子。③P、S、電負(fù)性由大到小的順序是______。(2)、、中沸點(diǎn)最高的是______，其主要原因是______。(3)①白磷在氯氣中燃燒可以得到和，其中氣態(tài)分子的立體構(gòu)型為______。②研究發(fā)現(xiàn)固態(tài)PCl5和PBr5均為離子晶體，但其結(jié)構(gòu)分別為和，分析PCl5和PBr5結(jié)構(gòu)存在差異的原因是______。(4)銻酸亞鐵晶胞如圖所示，其晶胞參數(shù)分別為anm、bnm、cnm，，則：①銻酸亞鐵的化學(xué)式為______。②晶體的密度為______(設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值)。4．（2021·福建高三零模）ZnGeP2和KTiOPO4都是非線性光學(xué)晶體材料，在激光技術(shù)方面有廣泛用途?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Ge原子的價(jià)電子排布式為_______。(2)O、P、K、Zn按電負(fù)性由大到小的順序排列為_______。(3)H2O、PH3、KH按熔點(diǎn)由高到低的順序排列為_______，熔點(diǎn)差異的原因_______。(4)以Zn為頂點(diǎn)的ZnGeP2晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①Zn的配位數(shù)為_______。②以Ge為頂點(diǎn)的晶胞中，Zn原子位于_______。5．（2021·湖南永州市高三二模）鈦(Ti)被稱為“未來金屬”，廣泛應(yīng)用于國(guó)防、航空航天、生物材料等領(lǐng)域。鈦的氯化物有如下轉(zhuǎn)變關(guān)系：2TiCl3TiCl4↑＋TiCl2，回答下列問題：(1)基態(tài)鈦原子的價(jià)電子排布式為___________。與鈦同周期的第ⅡB族和ⅢA族兩種元素中第一電離能較大的是___________(寫元素符號(hào))，原因是___________。(2)鈦的氯化物的部分物理性質(zhì)如下表：氯化物熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃溶解性TiCl4-24136可溶于非極性的甲苯和氯代烴TiCl210351500不溶于氯仿、乙醚①TiCl4與TiCl2的晶體類型分別是___________、___________。②TiCl4與互為等電子體，因?yàn)樗鼈僟__________相同；中心原子的雜化方式是___________。(3)Ti的配合物有多種。的配體所含原子中電負(fù)性最小的是___________；的球棍結(jié)構(gòu)如圖Ⅰ，Ti的配位數(shù)是___________。(4)鈣鈦礦(CaTiO3)是自然界中的一種常見礦物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ。①設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，計(jì)算一個(gè)晶胞的質(zhì)量為___________g。②假設(shè)O2-采用面心立方最密堆積，Ti4＋與O2-相切，則___________。6．（2021·四川高三二模）2020年底，我國(guó)嫦娥五號(hào)月球探測(cè)器成功發(fā)射，進(jìn)行無人采樣后已順利回收。(1)月球表面的月海玄武巖中富含鈦和鐵，基態(tài)鈦原子的核外電子排布式是____，基態(tài)鐵原子核外電子占據(jù)的最高能級(jí)是____。(2)將月海玄武巖用硝酸溶解，所得溶液用KSCN檢驗(yàn)，溶液呈紅色。KSCN中K、C、N的電負(fù)性從大到小的順序是______，C原子的雜化軌道類型是____，SCN-的空間構(gòu)型是______，SCN-中含有的鍵數(shù)目是______。(3)嫦娥五號(hào)采樣機(jī)中的鉆桿是由中國(guó)科學(xué)院科學(xué)家研制的碳化硅增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制成，具有輕質(zhì)、高剛度、高強(qiáng)度和耐磨損等特點(diǎn)。①鋁基復(fù)合材料中有一種重要的物質(zhì)氮化鋁(AlN，熔點(diǎn)為2249°C)，氮化鋁屬類金剛石氮化物，則它屬于______(填晶體類型名稱)。氮化鋁可用氧化鋁(增點(diǎn)為2054°C)為原料來制取，從晶體類型角度分析AlN的熔點(diǎn)比氧化鋁高的原因是______。②氮化鋁的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，其中鋁原子的配位數(shù)是___________，Al與N原子最近的距離為acm，則該品體的密度為_____g/cm3(寫出表達(dá)式即可)。8．(2022·山東省濰坊市高三學(xué)科核心素養(yǎng)測(cè)評(píng))銅和鈷摻雜的含氮碳層材料是一種新型催化材料，具有氧還原催化性能?；卮鹣铝袉栴}：(1)下列狀態(tài)的N原子或離子的核外電子在躍遷時(shí)，用光譜儀可捕捉到發(fā)射光譜的是_____(填序號(hào))。A．1s22s22p3 B．1s22s2 C．1s22s12p4 D．1s22s22p6(2)已知氮的兩種化合物N2H4和NH2OH都能結(jié)合H+而具有弱堿性，二者的堿性強(qiáng)弱：N2H4_____NH2OH(填“強(qiáng)于”或“弱于”)，理由是___。(3)疊氮酸根NN3-的空間結(jié)構(gòu)是______，NONO2-中含有的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目為______。(4)Co的第四電離能比鐵的第四電離能______(填“大”或“小”)，理由是____。(5)高導(dǎo)電紫銅常用硼化鈣提高導(dǎo)電率，其晶胞如圖所示，具有立方晶系的對(duì)稱性，B原子全部組成正八面體，各個(gè)頂點(diǎn)通過B—B鍵連接成三維骨架，則該硼化鈣的化學(xué)式是___________，B原子半徑為rnm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則硼化鈣的密度為___________g·cm-3。9．(2022·山東省濰坊市高三聯(lián)考)在工業(yè)上用磷化銅(Cu3P2)制造磷青銅，磷青銅是含少量鈧、錫、磷的銅合金，主要用作耐磨零件和彈性合金原件。(1)基態(tài)Sc原子的價(jià)電子排布式為_______；同周期中未成對(duì)電子數(shù)與Sc相同的元素有_______種。(2)磷青銅中的錫、磷兩種元素電負(fù)性的大小為Sn_______P(填“>”“<”或“=”)。(3)NH3易與Cu2+形成[Cu(NH3)4]2+配離子，在該配離子中H-N-H鍵角比NH3分子中H-N-H鍵角大的原因是_______。[Cu(NH3)4]2+中2個(gè)NH3被2個(gè)H2O取代，得到兩種結(jié)構(gòu)的配離子，則[Cu(NH3)4]2+的空間構(gòu)型是_______(填“正四面體”或“正四邊形”)。(4)某立方磷青銅晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置，圖中各原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)：A為(0，0，0)，B為(1，1，0)，C為(0，1，1)，則D原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為_______。②若晶體密度為ρg/cm3，最近的Cu原子核間距為_______pm(用含ρ、NA的代數(shù)式表示)。10．(2022·四川省達(dá)州市第一次診斷考試)金屬鈦(Ti)及化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)城具有廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)Li4Ti5O12是電池的電極材料。與Li不同族但性質(zhì)相似的元素是___________，其電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖是___________(2)K與Ti位于同一周期，K和Ti的第一電離能(I1)較大的是___________，它們的第二電離能(I2)分別為3051kJ/mol、1310kJ/mol，其原因是___________。(3)鈦與鹵素形成的化合物TiX4熔點(diǎn)如下表TiX4TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)℃377-2438.3153它們?nèi)埸c(diǎn)差異的原因___________(4)Ti(IV)的某配合物可用于催化環(huán)烯烴聚合，其結(jié)構(gòu)如圖所示，該配合物中：Ti的配位數(shù)為___________，與Ti形成配位鍵的元素是___________，碳碳鍵類型是___________；所含非金屬元素的含氧酸根離子中心原子雜化軌道類型是sp2的是___________、立體構(gòu)型是V形的是___________(5)已知N與Ti形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞中Ti原子與N原子的最近距離為apm；晶胞的密度為p=___________g/cm3(阿伏加德羅常數(shù)值為NA，N、Ti的相對(duì)原子質(zhì)量分別用Ar(N)和Ar(Ti)表示)11．(2022·重慶市高三第四次質(zhì)量檢測(cè))鈦是一種稀有金屬，具有密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕等特點(diǎn)，鈦和鈦的化合物在航天、化工、建筑、日常生活中都有著廣泛的用途。已知：阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。(1)基態(tài)鈦原子價(jià)電子排布式為___________；與鈦同周期的元素中，基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與鈦相同的還有___________種。(2)鈦的一種常見化合物是[Ti(H2O)6]Cl3。該物質(zhì)中含有σ鍵的數(shù)目為___________，配體H2O的VSEPR模型名稱是___________，其沸點(diǎn)高于H2S，原因是___________。(3)常溫下，TiCl4是易溶于CCl4、易揮發(fā)的無色液體。TiCl4揮發(fā)過程中破壞的作用力類型是___________。(4)Ti(NO3)4的結(jié)構(gòu)如圖所示，Ti(IV)的配位數(shù)為___________。分子或離子中的大π鍵可用符號(hào)表示，其中m代表參與形成的大π鍵原子數(shù)，n代表參與形成的大π鍵電子數(shù)(如苯分子中大π鍵的可表示為π66)，則配體NO3-中含有的大π鍵應(yīng)表示為___________。(5)氮化鈦(TiN)晶體呈金黃色，化學(xué)穩(wěn)定性好，可應(yīng)用于超導(dǎo)材料。已知氮化鈦晶體具有NaCl型結(jié)構(gòu)，則該晶體中陽離子的配位數(shù)為___________；已知該晶體的晶胞參數(shù)為423.5pm，其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為___________g·cm-3。12．(2022·湖南省五市十校教育教改共同體高三第二次大聯(lián)考)主族元素N、P、、、等的某些化合物對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)意義重大，回答下列問題：(1)N、P、電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開________