题型四 大题突破 物质结构与性质综合题的研究.docx

考向突破一　以某种元素及化合物为载体的综合题 ‎1.题型特点 以一种已知的元素立题，选取与其相关的某些典型单质或化合物展开设问，综合考查原子结构、分子结构和晶体结构。‎ ‎2.解题指导 ‎(1)提高审题能力，圈画出题干中的关键词语，一定要看清楚题干的要求。‎ ‎(2)熟记第四周期元素在周期表中的信息，通过原子结构推断或解释元素的性质。‎ ‎(3)熟记成键原理，突破价层电子对数与杂化轨道，价层电子对数与分子、离子的立体构型。‎ ‎(4)计算题，看清楚题干中各物理量的单位，先统一单位再计算。熟记面心立方最密堆积、六方最密堆积、简单立方堆积、体心立方堆积中金属元素的配位数分别为12、12、6、8。‎ ‎(5)注意语言描述的准确性和逻辑性。‎ ‎1.碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物，而且还能形成多种无机化合物，同时自身可以形成多种单质，碳及其化合物的用途广泛。‎ ‎(1)C60分子能与F2发生加成反应，其加成产物为____________，C60分子的晶体中，在晶胞的顶点和面心均含有一个C60分子，则一个C60晶胞的质量为______________。‎ ‎(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体，下列关于两种晶体的比较中正确的是______(填字母)。‎ a.晶体的密度：干冰>冰 b.晶体的熔点：干冰>冰 c.晶体中的空间利用率：干冰>冰 d.晶体中分子间相互作用力类型相同 ‎(3)金刚石和石墨是碳元素形成的两种常见单质，下列关于这两种单质的叙述中正确的是__________(填字母)。‎ a.金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化，石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化 b.晶体中共价键的键长：金刚石中C—C键石墨 d.晶体中共价键的键角：金刚石>石墨 e.金刚石晶体中只存在共价键，石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力 f.金刚石和石墨的熔点都很高，所以金刚石和石墨都是原子晶体 ‎(4)金刚石晶胞结构如图，立方BN结构与金刚石相似，在BN晶体中，B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为______，B原子与N原子之间共价键与配位键的数目比为________，一个晶胞中N原子数目为________。‎ 答案　(1)C60F60　 g ‎(2)ac ‎(3)ae ‎(4)正四面体　3∶1　4‎ 解析　(1)C60中每个碳原子的连接方式为，所以一个C60中共有双键0.5×60＝30个，则与F2加成的产物应为C60F60；C60为面心立方最密堆积，则m·NA＝4×12×60 g·mol－1，m＝ g。‎ ‎(2)在冰中存在氢键，空间利用率较低，密度较小，a、c正确。‎ ‎(3)石墨中C—C键键长小于金刚石中C—C键键长，所以熔点：石墨>金刚石，金刚石的碳原子呈sp3杂化，而石墨中的碳原子呈sp2杂化，所以共价键的键角：石墨大于金刚石，石墨属于混合晶体，则a、e正确。‎ ‎(4)在BN中，B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为正四面体形，在四个共价键中，其中有一个配位键，其个数之比为3∶1，在晶胞中，含N：8×＋6×＝4个，含B 4个。‎ ‎2.铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。回答下列问题：‎ ‎(1)Cu2O中阳离子的基态核外电子排布式为________；Cu和Ni在元素周期表中的位置相邻，Ni在元素周期表中的位置是________。‎ ‎(2)将过量的氨水加到硫酸铜溶液中，溶液最终变成深蓝色，继续加入乙醇，析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O。‎ ‎①乙醇分子中C原子的杂化轨道类型为________；NH3能与H＋以配位键形成NH的立体构型是________。‎ ‎②[Cu(NH3)4]SO4·H2O中存在的化学键除了极性共价键外，还有________。‎ ‎③NH3极易溶于水的原因主要有两个，一是__________________________________，‎ 二是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)CuSO4溶液中加入过量KCN溶液能生成配离子[Cu(CN)4]2－，1 mol CN－中含有的π键数目为________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)　第四周期Ⅷ族 ‎(2)①sp3　正四面体形　②配位键、离子键　③氨分子和水分子间能形成氢键　氨分子和水分子都是极性分子，相似相溶 (3)2NA 考向突破二　以某类元素及化合物为载体的综合题 ‎1.题型特点 以几种已知的元素立题，依托不同元素的物质，独立或侧重考查原子结构、分子结构和晶体结构。‎ ‎2.解题指导 除“考向一”中的解题策略外，常见分析、比较类解题技巧如下：‎ ‎(1)第一电离能、电负性：掌握规律和特殊。随着原子序数的递增，元素的第一电离能、电负性呈周期性变化：同周期从左到右，元素的第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大，除第一周期外，碱金属的第一电离能最小；同主族元素从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势。‎ ‎(2)稳定性强弱：化学键的稳定性、分子的稳定性比较。‎ ‎(3)熔、沸点的高低、晶体类型、构成晶体微粒间作用力大小。‎ ‎①不同晶体类型的熔、沸点比较：(一般规律)；‎ ‎②同种晶体类型的熔、沸点比较：(结构相似)分子晶体、原子晶体、离子晶体；‎ ‎③金属晶体：由于金属键的差别很大，其熔、沸点差别也很大。‎ ‎1.N、P、As、Ga、Cr、Cu等元素形成的化合物种类繁多，具有重要的研究价值和应用价值。请回答下列问题：‎ ‎(1)基态Cr原子的价电子排布式为________。‎ ‎(2)N2F2分子中，氮原子的杂化轨道类型为________，N2F2可能的两种结构为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)PCl3和PCl5是磷元素形成的两种重要化合物，请根据价层电子对互斥理论推测PCl3的立体构型：______________。‎ ‎(4)砷化镓的熔点为1 238 ℃，具有空间网状结构，作为半导体，性能比硅更优良。砷化镓属于______________晶体。已知氮化硼与砷化镓属于同类型晶体，则两种晶体熔点较高的是________(填化学式)，其理由是____________________________________________。‎ 上述两种晶体的四种元素电负性最小的是________(填元素符号)。‎ ‎(5)铜的化合物种类很多，如图所示的是氯化亚铜的晶胞结构，已知晶胞的棱长为a cm，则氯化亚铜密度的计算式为ρ＝________ g·cm－3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。‎ 答案　(1)3d54s1　(2)sp2　　 (3)三角锥形　(4)原子　BN　二者均为原子晶体，B—N键的键长比Ga—As键的键长短，键能更大　Ga　(5) ‎[思路点拔]　‎ 解析　(1)Cr的原子序数为24，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，价电子排布式为3d54s1。(2)在N2F2‎ 分子中，F原子与N原子共用1对电子达到8电子稳定结构，两个N原子间需共用两对电子达到8电子稳定结构，即因此1个N原子形成2个σ键，1个π键，还有1对孤电子对，因此价层电子对数为3，杂化轨道类型为sp2。因为存在N==N键，类比C==C键的顺反异构可知，可形成的两种分子结构为和。(3)磷原子最外层有5个电子，其中3个电子分别和氯原子形成三对共用电子对，另有一对孤电子对，根据价层电子对互斥理论推测PCl3的立体构型为三角锥形。(4)砷化镓是具有空间网状结构的晶体，熔点为1 238 ℃，熔点较高，为原子晶体，氮化硼与砷化镓均属于原子晶体，B—N键的键长比Ga—As键的键长短，键能更大，故氮化硼晶体熔点较高。一般情况下，非金属性越强，电负性越大，四种元素中Ga的非金属性最弱，元素电负性最小。(5)氯化亚铜密度计算公式为ρ×V×NA＝N×M，氯化亚铜的摩尔质量(M)为99.5 g·mol－1，根据晶胞图可知1个CuCl晶胞中Cu＋有8×＋6×＝4个，Cl－有4个，所以该晶胞中含有4个CuCl，已知晶胞的棱长为a cm，体积为a3cm3，代入上述公式得ρ＝ g·cm－3。‎ ‎2.同周期元素中卤族元素的非金属性最强，能形成许多具有强氧化性的物质，回答下列问题。‎ ‎(1)写出基态溴原子核外电子排布式________________________________________________，氟、氯、溴、氧四种元素中，电负性由大到小的顺序为________________。‎ ‎(2)卤素单质的熔点、沸点随着元素原子序数的递增而升高，其原因是__________________；卤素可形成众多的二元化合物：如OF2、S2Cl2、NF3、PCl3、SnCl2、CCl4等。则SnCl2的分子构型为________，OF2的中心原子杂化类型为________。‎ ‎(3)氯化铬酰(CrO2Cl2)是有机合成中常用的氧化剂或氯化剂，它是易溶于CS2、CCl4的液体，则其晶体类型最可能是__________晶体，分子结构最可能是下列图Ⅰ中的___________。‎ ‎(4)氯元素能形成多种含氧酸，已知常温下电离常数K(HClO)＝3×10－8、K(HClO2)＝1.1×10－2，试从结构上加以解释________________________________________________。‎ ‎(5)氟化钙主要用作冶炼金属的助熔剂，其晶胞结构如图Ⅱ所示，则编号为①的微粒是________(写具体的微粒符号)。‎ 答案　(1)[Ar]3d104s24p5(或1s22s22p63s23p63d104s24p5)　F>O>Cl>Br ‎(2)卤素单质是分子晶体，分子间作用力随着相对分子质量的增大而增大，而相对分子质量随着原子序数的增大而增大　V形　sp3‎ ‎(3)分子　a ‎(4)HClO、HClO2中氯元素化合价分别为＋1价、＋3价，正电性越高，导致Cl—O—H中O的电子更向Cl偏移，越易电离出H＋，K值更大一些 ‎(5)Ca2＋‎ 解析　(1)由周期表中电负性递变规律并结合元素的性质可确定O、F、Cl、Br电负性大小顺序为F>O>Cl>Br。‎ ‎(2)卤素单质是分子晶体，分子间作用力随着相对分子质量的增大而增大，而相对分子质量随着原子序数的增大而增大。SnCl2中每个锡原子形成2个σ键，另外还有1对孤电子对，故中心原子锡为sp2杂化，分子为V形，同理分析知OF2的中心原子杂化类型为sp3。‎ ‎(3)由CrO2Cl2的溶解性及CCl4是非极性分子知，CrO2Cl2最可能是非极性分子，故其分子结构中的两个氯原子、两个氧原子处于对称位置，故其最可能的结构为a。‎ ‎(4)HClO、HClO2可表示为HOCl和HOClO，相应地氯元素化合价分别为＋1价、＋3价，正电性越高，导致Cl—O—H中O的电子更向Cl偏移，越易电离出H＋，K值更大一些。‎ ‎(5)晶胞中，①代表的微粒个数为8×＋6×＝4，另一种微粒个数为8，其个数之比为1∶2，所以①代表Ca2＋，化学式为CaF2。‎ 考向突破三　元素推断型综合题 ‎1.题型特点 以推断出的几种元素立题，依托它们之间组成的物质，综合考查原子结构、分子结构和晶体结构。‎ ‎2.解题指导 元素推断首先要抓住突破口，表现物质特征处大都是突破口所在，每种物质都有其独特的化学性质，当看到这些信息时，应积极联想教材中的相关知识(原子的结构特点、元素化合物的性质特性)，进行假设验证，综合上述信息推断元素为哪种，再根据试题要求解答相关问题，因而元素推断是解答这类问题的关键所在，常用元素推断方法有如下三种：‎ ‎(1)直觉法：直觉是一种对问题直接的、下意识的、不经严密逻辑推理的思维。直觉是以对经验的共鸣和理解为依据的，来自于厚实而清晰的知识积累和丰富而熟练的思维经验。因此扭转学生思维形式上的某种定势，打破固有因果链，通过适当的方法训练引发学生的直觉思维，是实现思维突破的重要途径。‎ ‎(2)论证法：我们通过对题目背景的初步分析，得到的可能猜测不止一种，这时我们就可以运用论证法，将可能的假设一一代入原题，与题中的逻辑关系对照，若结论与原题条件相符，则为正确答案，反之，则结论有误。‎ ‎(3)位置图示法：采用图形或图表对题目条件进行形象化的展示，直观地揭示题目条件间的内在联系和变化规律，使学生形象简洁、系统完整地把握题目的关键，降低思维难度，培养学生掌握规律、分析问题、解决问题的能力。‎ ‎1.X、Y、Z、W、R五种短周期非金属元素，原子序数依次增大。X、Y、Z、W为同周期元素，X原子的最高能级有两个空轨道，Y为同周期形成化合物种类最多的元素，Z原子的第一电离能大于W原子的第一电离能，R和Z同主族。请回答下列问题：‎ ‎(1)Y、Z、W三种元素的电负性由大到小的顺序为________________(用元素符号表示)。‎ ‎(2)R的基态原子的价层电子排布图为________________________。‎ ‎(3)W的常见氢化物的氢键的键能小于HF氢键的键能，但W的常见氢化物沸点高于HF沸点的原因是___________________________________________________________________。‎ ‎(4)某种分子式为Y4Z4W8的物质(该物质中同种原子的化学环境完全相同，不含碳碳双键)是一种威力极强的炸药，则可推知其结构简式为____________。Y原子的杂化方式为________。‎ ‎(5)XR是一种耐磨材料，可由X的三溴化物和R的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成。‎ ‎①R的三溴化物分子的立体构型为_________________________________________。‎ ‎②合成XR的化学方程式为_______________________________________________。‎ ‎(6) Y与W形成的某种常见化合物的晶胞结构如图所示，该晶体中分子的配位数为________，若晶胞的棱长为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为________ g·cm－3。‎ 答案　(1)O>N>C ‎(2)‎ ‎(3)每个H2O平均形成的氢键数目比每个HF平均形成的氢键数目多 ‎(4)　sp3杂化 ‎(5)①三角锥形　②BBr3＋PBr3＋3H2BP＋6HBr ‎(6)12　 ‎[命题意图]　‎ 本题主要考查物质结构与性质，具体考查电负性、价电子排布、氢键、结构简式、杂化类型、晶体结构等，意在考查考生分析解决化学问题及计算能力。‎ 解析　X、Y、Z、W、R五种短周期非金属元素原子序数依次增大，X、Y、Z、W为同周期元素，结合元素周期表可知，X、Y、Z、W位于第二周期，R位于第三周期，X原子的最高能级有两个空轨道；即第二能层有两个空轨道，则2p轨道只有一个电子，故X为B元素；Y为同周期形成化合物种类最多的元素，即Y为C元素；Z与W处于同一周期，且Z的第一电离能大于W的第一电离能，则Z为N元素，W为O元素，R与Z同主族，所以R为P元素。‎ ‎(1)Z为N元素、W为O元素、Y为C元素，同周期元素，从左到右，电负性逐渐增大，故三种元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C。‎ ‎(2)R为P元素，其基态原子的价层电子排布图为。‎ ‎(3)W的常见氢化物为H2O，每个H2O分子能形成4个分子间氢键，而每个HF分子只能形成2个分子间氢键，所以虽然H2O氢键的键能小于HF氢键的键能，但H2O的沸点高于HF的沸点。‎ ‎(4)Y4Z4W8的分子式为C4N4O8，该物质中同种原子的化学环境完全相同，不含碳碳双键，说明分子具有对称性，该物质是一种威力极强的炸药，说明含有硝基，由此可推知其结构简式为，每个C原子连接4个σ键，无孤对电子，故为sp3杂化。‎ ‎(5)①R的三溴化物分子式为PBr3，PBr3中P的价层电子对数为4，且含有一对孤电子对，因此PBr3分子的立体构型为三角锥形。‎ ‎②BP可由B的三溴化物和P的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成，所以合成XR的化学方程式为BBr3＋PBr3＋3H2BP＋6HBr。‎ ‎(6)由Y与W形成的化合物的晶胞图可以看出该化合物为CO2，每个CO2分子周围距离最近且相等的CO2分子共有12个，故该晶体中分子的配位数为12；若晶胞的棱长为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，每个结构单元中含有CO2分子的数目为8×＋6×＝4，则ρ＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3。‎ ‎2.周期表前四周期的元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大。a和b的价电子层中未成对电子均只有1个，均能与水剧烈反应，并且a－和b＋具有相同的电子构型，c的最外层电子数为其电子层数的2倍，补充维生素D可促进d的吸收，e的价电子层中的未成对电子数为4。回答下列问题：‎ ‎(1)a、b、c中第一电离能最大的是________(填元素符号)，e的价层电子排布图为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)a－与b＋具有相同的电子构型，但r(b＋)小于r(a－)，原因是_____________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)c的最高价氧化物在气态时以单分子形式存在，中心原子的杂化方式为________，其分子的立体构型为________，它的三聚体环状结构如图甲所示，该结构中S—O键键长有两类，一类键长约为140 pm，另一类键长约为160 pm，较短的键为________(填图中字母)，含有化学键的类型有________________。‎ ‎(4)CO能与e形成e(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，该物质属于________晶体。‎ 比较c的氢化物与同族相邻两种元素所形成的氢化物的稳定性、沸点高低并分别说明理由。‎ 稳定性：________，理由：_______________________________________________________；沸点：________，理由：_____________________________________________________。‎ ‎(5)a和d生成的化合物的晶胞如图乙所示，可用于冶金、化工和建材等很多行业，已知晶胞参数为0.546 2 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则其密度为___________________________ (列出计算式)g·cm－3。‎ 答案　(1)F　‎ ‎(2)Na＋的核电荷数比F－大，原子核对核外电子的吸引力大 ‎(3)sp2　平面三角形　m　σ键、π键 ‎(4)分子　H2O>H2S>H2Se　键长：H—OH—Se　H2O>H2Se>H2S　水分子间有氢键，其他两种分子间无氢键，相对分子质量：H2Se>H2S，范德华力：H2Se>H2S ‎(5) ‎[命题意图]　本题主要考查物质结构与性质，意在考查考生对核外电子排布、第一电离能、分子立体构型、杂化轨道、晶体类型和晶体计算等知识的应用能力。‎ 解析　a和b的价电子层中未成对电子均只有1个，均能与水剧烈反应，并且a－和b＋具有相同的电子构型，故a和b分别为F元素和Na元素；a、b、c、d、e的原子序数依次增大，c的最外层电子数为其电子层数的2倍，故c为S元素；补充维生素D可促进d的吸收，故d为Ca元素；e的价电子层中的未成对电子数为4，故e为Fe元素。‎ ‎(1)a、b、c分别为F元素、Na元素、S元素，随原子序数递增，同周期元素第一电离能总体呈增大趋势，同主族元素的第一电离能逐渐减小，故第一电离能最大的是F元素；e为Fe元素，它的价层电子排布图为。‎ ‎(2)a－与b＋分别为F－、Na＋，r(Na＋)小于r(F－)，原因是Na＋的核电荷数大，对核外电子的吸引力大，所以离子半径小。‎ ‎(3)根据价层电子对互斥理论可以确定SO3中中心原子S的孤电子对数为(6－3×2)×＝0，成键电子对数为3，即中心原子S为sp2杂化，其分子的立体构型为平面三角形；由题图可知，与n键相连的O被2个S共用形成S—O键，与m键相连的O与S形成S===O键，S===O键键长较短；该三聚体中含有的化学键类型有σ键和π键。‎ ‎(4)e为Fe元素，CO能与Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，熔、沸点比较低，属于分子晶体；c为S元素，c的同族相邻两种元素分别为O元素和Se元素，三种元素所形成的氢化物分别为H2O、H2S、H2Se，稳定性：H2O>H2S>H2Se，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定；沸点：H2O>H2Se>H2S，因为水分子间有氢键，其他两种分子间无氢键，相对分子质量：H2Se>H2S，范德华力：H2Se>H2S，范德华力越大，物质的沸点越高。‎ ‎(5)a和d生成的化合物为CaF2，从题图乙可以看出，晶胞中白球个数为4，黑球个数为8，结合化合物CaF2的分子式可知图中黑球表示F－，白球表示Ca2＋，每个晶胞中含有4个Ca2＋和8个F－，所以晶体密度ρ＝＝ g·cm－3。‎ 考向突破四　以新科技、新产品为载体的综合考查 ‎1.题型特点 以新科技的物质为素材，选取与其相关的某些典型单质或化合物展开设问，综合考查原子结构、分子结构和晶体结构。‎ ‎2.解题指导 所选物质可能比较陌生，其实就是把原子、分子结构和性质，晶体结构和性质等知识拼盘成一大题，设置若干个小问题，每一个小题考查相应的知识，解答这类问题应具备如下六个方面的知识储备：‎ ‎(1)基本化学用语：书写1～36号元素原子及简单离子的基态核外电子排布式(或外围电子排布式)；电子式或结构式的书写(有的需要找相似的等电子体结构去模仿)。‎ ‎(2)化学键及分子间作用力：σ键或π键的数目；键参数；氢键；范德华力。‎ ‎(3)分子结构与性质：分子的立体构型的判断、分子中中心原子的杂化类型的判断；“等电子体”的寻找和“等电子原理”的应用。‎ ‎(4)配合物组成结构的考查：配合物化学式的书写，配合物结构示意图的表示，配合物中的各种化学键。‎ ‎(5)元素周期表、元素周期律：主族元素的电负性和电离能的变化规律，特别注意一些元素的反常。[来源:学科网ZXXK]‎ ‎(6)晶体结构和性质的考查：晶胞中微粒数目的计算，晶体熔、沸点往往受到氢键的影响。‎ ‎1.据《科技日报》报道，我国科学家研制成功一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂，在室温条件下以H2O2为氧化剂直接将CH4氧化成C1含氧化合物。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中，基态原子核外电子排布要遵循“洪特规则特例”，该原子的外围电子排布式为______。在3d过渡金属中，基态原子未成对电子数最多的元素是________(填元素符号)。‎ ‎(2)铜的焰色反应呈绿色，在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为________。‎ ‎(3)石墨烯限域单原子铁能活化CH4分子中C—H键，导致C—H键的键能________(填“增大”“减小”或“不变”)。铁晶体中粒子之间作用力类型是________。‎ ‎(4)常温下，H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO、HCOOH等。‎ ‎①它们的沸点分别为64.7 ℃、－19.5 ℃、100.8 ℃，其主要原因是 ‎__________________________________________________________________________。‎ ‎②CH4、HCHO的键角较大的是____________，主要原因是_______________________。‎ ‎(5)配离子的颜色与d－d电子跃迁的分裂能大小有关，1个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量为d轨道的分裂能，用符号△表示。分裂能：△[Co(H2O)]________△[Co(H2O)](填“>”“c(OH－)>c(HSO)　7＋lg a 解析　(1)用①－2×②即可得到CH4(g)＋2SO2(g)CO2(g)＋2S(s)＋2H2O(g)　‎ ΔH＝－208 kJ·mol－1。‎ ‎(2)①其他条件相同时，温度越高反应速率本应越大，但由图1知，当温度高于433 K时反应速率反而降低了，其可能的原因是温度过高时催化剂的催化活性降低了，这样一来它使反应物活化能降低的能力减弱了，故活化能Ea(B)c(SO)>c(OH－)>c(HSO ‎)。由于溶液的碱性主要由SO＋H2OHSO＋OH－决定的，Kh＝＝，代入有关数据后可求出c(OH－)＝a×10－7mol·L－1，pH＝7＋lg a。‎ ‎4.氮、磷、砷等元素及其化合物在现代农业、科技、国防建设中有着许多独特的用途。‎ ‎(1)基态砷原子中能量最高的能级为________，下列有关表示基态氮原子的电子排布图中，仅违背洪特规则的是________(填字母)。‎ ‎(2)肼是一种良好的火箭发射燃料，传统制备肼的方法是NaClO＋2NH3===N2H4＋NaCl＋H2O，又知肼的熔点、沸点分别为1.4 ℃、113.5 ℃，氨气的熔点、沸点分别为－77.7 ℃、－33.5 ℃。‎ ‎①氮、氧、钠三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________。‎ ‎②N2H4中氮原子的杂化轨道类型为________，H2O的分子构型为________。‎ ‎③NH3、H2O两分子中心原子杂化类型相同，但水分子中键角比NH3中的键角小，其原因是 ‎______________________________________________________________________________，‎ 导致肼与氨气熔点、沸点差异最主要的原因是_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)有“半导体贵族”之称的砷化镓晶体中，As、Ga原子最外电子层均达到8电子稳定结构，则该晶体中的化学键的类型有________。‎ A．离子键 B．极性键 C．配位键 D．π键 ‎(4)由氮、铂(Pt)两元素形成的某种二元化合物的晶胞如图所示，则该化合物的化学式为________，若该晶胞的边长为d pm，则该晶体的密度为________ g·cm－3。‎ 答案　(1)4p　B ‎(2)①N>O>Na　②sp3　V形　③水分子中有2对孤电子对，而NH3中只有一对孤电子对，前者对成键电子排斥能力较强　N2H4分子间氢键数目多于NH3分子间氢键数目 ‎(3)BC ‎(4)PtN2　 解析　(1)A违背能量最低原理，C是正确的排布方式，D违背泡利原理。(2)①N原子2p原子轨道处于半充满状态，故电离能大小顺序为N>O>Na。②N2H4中氮是中心原子，每个氮原子均形成了3个σ键、还有一对孤电子对，故均为sp3杂化；水分子为V形结构。③虽然肼与氨气的相对分子质量前者较后者大，但二者熔点、沸点差异较大，这种差异主要是由分子间氢键数目不同引起的。肼分子中有2个孤电子对，因此每摩尔分子间可形成2 mol氢键，NH3中只有一个孤电子对，故每摩尔NH3间只能形成1 mol氢键，故前者熔点、沸点比后者高许多。‎ ‎(3)镓原子最外层有三个电子、砷原子最外层有5个电子，二者的金属性、非金属性均不强，故二者之间形成的是共价键，再结合最外层均为8个电子知，镓与砷之间形成了四个共价键，其中有一个为配位键，B、C正确。‎ ‎(4)由晶胞图知，一个晶胞中Pt的数目为：8×＋6×＝4，N的个数为8，故氮化铂的化学式为PtN2，一个晶胞中含有4个“PtN2”，故一个晶胞的质量为×223 g，晶胞的体积为(10－10d)3cm3，由此可求出其密度为 g·cm－3。‎