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1.(RJ选修3·P84改编题)卤族元素包括F、Cl、Br、I等元素，它们形成的化合物种类繁多，性质多样。
(1)写出溴原子基态原子的电子排布式：_________________________。
(2)HF、HCl、HBr、HI中沸点最高的是________，其熔点高于其他卤化氢的原因是____________________________________________。
(3)已知FeCl3的沸点：319℃，熔点：306℃，则FeCl3的晶体类型为____________。FeS与NaCl均为离子晶体，晶胞结构相似，前者熔点为985℃，后者801℃，其原因是___________________________________________________________。
(4)如图是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断NaCl晶体结构的图象是________。
(5)X与Y可形成离子化合物，其晶胞结构如下图所示。其中X离子的配位数为________，若该晶体的密度为ρg·cm-3，X和Y的相对原子质量分别为a和b，则晶胞中距离最近的X、Y之间的核间距离是________cm(NA表示阿伏加德罗常数，用含ρ、a、b、NA的代数式表达)。
【解析】(1)溴的原子序数为35，因此溴原子基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5或[Ar]3d104s24p5。
(2)四种卤化氢中HF沸点最高，因为HF分子间存在氢键。
(3)FeCl3熔沸点较低，为分子晶体。FeS与NaCl均为离子晶体，结构相似，其熔点应根据晶格能比较，FeS的熔点高是因为FeS晶体的晶格能比NaCl晶体晶格能大。
(4)氯化钠的晶胞结构为，距离Na+最近且距离相等的Cl-，进行分割，故选项②正确，氯化钠的晶胞分割成8个小正方形，故选项③正确。
(5)X离子配位数为8，根据晶胞的均摊，X的个数为8×+6×=4，Y为8，则化学式为XY2，晶胞的质量为4×(a+2b)/NAg，根据密度的定义，则晶胞的边长为cm，XY的距离是体对角线的，因此距离为×。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p5(或[Ar]3d104s24p5)
(2)HF HF分子间存在氢键
(3)分子晶体 FeS晶体的晶格能比NaCl晶体晶格能大
(4)②、③ (5)8 ×
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2.下表是元素周期表的一部分，所列字母分别代表一种元素：
(1)q元素位于元素周期表中________区。
(2)下列有关说法正确的是________(填字母)。
A.b、c、d元素的电负性逐渐增大
B.f、g、h元素的第一电离能逐渐增大
C.md2与bd2的化学性质类似，都是极性分子
D.f分别与e、n组成的物质的晶格能，前者比后者高
E.a、b和d以原子个数比2∶1∶1构成的最简单化合物分子中σ键和π键的个数比为3∶1
F.ae熔沸点高于an，是因为ae分子内共价键键能大于an
(3)mdn2是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。该分子的几何构型是________；中心原子采取________杂化方式。
(4)pe2晶胞如图所示，该晶体中e-的配位数为________；该晶体中p2+所采用堆积方式如下图中的________(填“a”或“b”)。
【解析】(1)q位于元素周期表第ⅠB族，属于ds区。
(2)b、c、d为同周期相邻元素，电负性逐渐增大，A正确；f、g、h三种元素中g为第ⅡA族元素，其第一电离能大于相邻的f和h，B错误；md2与bd2分别为SO2和CO2，其中CO2为非极性分子，C错误；f与e、n组成的物质分别为NaF和NaCl，NaF的晶格能大，D正确；a.b和d以原子个数比2∶1∶1构成的最简单化合物分子式为H2CO，即甲醛()，分子中含有3个σ键和1个π键，E正确；ae为HF，an为HCl，HF的熔沸点高于HCl，是由于HF分子间可形成氢键，F错误。
(3)mdn2为SOCl2，根据价层电子对互斥理论，则硫原子的价层电子对数为=4，因此价层电子对立体构型为四面体形，分子的立体构型为三角锥形，硫原子为sp3杂化。
(4)pe2为CaF2，根据晶胞结构，一个晶胞中含有数为8，含有数为
×8+×6=4，因此为e-(F―)，为p2+(Ca2+)。在晶胞中，F―位于4个Ca2+组成的正四面体中心，故其配位数为4。Ca2+的堆积方式为ACBACB……方式，因此应选图b。
答案：(1)ds (2)A、D、E (3)三角锥形 sp3 (4)4 b
3.准晶体原子排列不具周期性，因此准晶体材料硬度很高，同时具有一定弹性，不易损伤，使用寿命长。这种材料的应用有较大发展空间。人们发现组成为铝-铜-铁-铬的准晶体具有低摩擦系数、高硬度、低表面能以及低传热性，正被开发为炒菜锅的镀层。
世纪金榜导学号30682203
(1)Cr的核外电子排布式为________。
(2)下图是金属铝的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中铝原子的个数为________，若铝原子半径为rcm，铝的相对原子质量为M，阿伏加德罗常数为NAmol-1，则金属铝的密度为____________。
(3)胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如下图：
下列说法正确的是________(填字母)。
A.在上述结构示意图中，所有氧原子都采用sp3杂化
B.在上述结构示意图中，存在配位键、共价键和离子键
C.胆矾是分子晶体，分子间存在氢键
D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去
(4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是_________
___________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
【解析】(1)Cr基态原子的电子排布式为[Ar]3d54s1或1s22s22p63s23p63d54s1。
(2)从图中可以看出铝原子的位置：立方体的顶点(8个)、面心(6个)，根据分摊法，可知该晶胞中铝原子数为8×+6×=4。
铝的原子半径为rcm，则立方体面上的对角线为4rcm，因此立方体的
棱长a=2rcm。
因此ρ=m/V=g·cm-3=g·cm-3。
(3)根据胆矾的结构示意图，可以确定H2O中的氧原子为sp3杂化，但S中的氧原子不是sp3杂化，A错误。
在结构示意图中Cu2+与H2O以配位键结合，与S之间以离子键结合，而S和H2O中都存在共价键，因此B正确。
胆矾是由水合铜离子及硫酸根离子构成的，属于离子化合物，C错误。胆矾中的水有两种不同的连接方式，一种是与Cu2+以配位键结合，一种是通过氢键结合，因此在不同温度下可分步失水，D正确。
(4)N、F、H三种元素的电负性：F>N>H，所以NH3中共用电子对偏向N；而在NF3中，共用电子对偏向F，偏离氮原子，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)
(2)4 g·cm-3 (3)B、D
(4)F的电负性比N大，N-F成键电子对向F偏移，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子(或者N、F、H三种元素的电负性：F>N>H，在NF3中，共用电子对偏向F，偏离氮原子使得氮原子上的孤电子对难以与Cu2+形成配位键)
4.氮元素可形成卤化物、叠氮化物及络合物等。
(1)NF3构型为三角锥形，沸点为-129℃；可在铜催化作用下由F2和过量NH3反应得到。NF3属于________晶体。
(2)氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸，它的酸性类似于醋酸，微弱电离出H+和。
①与互为等电子体的分子、离子有______、________(各举1例)，由此可推知的立体构型是________形。
②叠氮化物、氰化物能与Fe3+、Cu2+及Co3+等形成络合物，如Co[(N3)(NH3)5]SO4、[Fe(CN)6]4-。写出钴原子在基态时的价电子排布式：__________________。
如Co[(N3)(NH3)5]SO4中钴的配位数为________，CN-中碳原子的杂化类型是________。
(3)由叠氮化钠(NaN3)热分解可得纯N2：2NaN3(s)2Na(l)+3N2(g)，有关说法正确的是________(选填序号)。
A.NaN3与KN3结构类似，前者晶格能较小
B.第一电离能(I1)：N>P>S
C.钠晶胞结构如图，该晶胞分摊2个钠原子
D.常温下，氮气很稳定，是因为氮的电负性小
【解析】(1)NF3由非金属元素构成，常温下为气体，因此NF3为分子晶体。
(2)①中含有3个原子，电子数为22，因此等电子体有CO2、N2O、CNO-等。CO2为直线形分子，则也为直线形。
②Co的原子序数为27，为第4周期第Ⅷ族元素，价电子排布式为
3d74s2。在Co[(N3)(NH3)5]SO4中钴的配位数为6。CN-的结构式为[C≡N]-，C、N间含有1个σ键和两个π键，因此碳原子为sp杂化。
(3)NaN3与KN3结构类似，阴离子相同，阳离子Na+半径小于K+，因此NaN3的晶格能较大，A错误。同周期第一电离能总的变化趋势是增大的，但第ⅡA族和第ⅤA族元素比相邻元素略大，因此P>S；同主族元素第一电离能减小，因此N>P，B正确。在钠的晶胞中，钠原子数为1+×8=2，C正确。常温下，N2很稳定，是因为N2分子中存在三个共价键，键能很大，键很稳定，分子难以被破坏，因此N2很稳定，D错误。
答案：(1)分子
(2)①N2O CNO-(答案合理即可) 直线
②3d74s2 6 sp杂化
(3)B、C
【加固训练】
用于合成氨的工业煤气中含有H2S、C2H5SH(乙硫醇)、COS(羰基硫)、CS2等含硫化合物，工业上无机硫常用氧化锌法处理，有机硫可用钴钼催化加氢处理。
H2S+ZnOZnS+H2O；
C2H5SH+ZnOZnS+C2H4+H2O；
C2H5SH+H2C2H6+H2S；
COS+H2CO+H2S；
CS2+4H2CH4+2H2S
(1)锌原子在基态时核外电子排布式为___________________。
(2)C2H4分子中σ键和π键个数比为__________，C2H4分子中碳原子的杂化轨道类型为____________________________。
(3)COS分子与CO2、CS2结构相似，则COS的电子式为____________________，该分子为________________________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)相同压强下沸点：C2H5SH
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