专题04 物质结构与性质综合练-冲刺2021年高考化学选做题最后必抓15分突破攻略（解析版）

冲刺 2021 年高考化学选做题最后必抓 15 分突破攻略 专题 04 物质结构与性质综合练 1．云南师范大学杨智教授合成了一种以醚键桥联型双吡啶羧酸为配体的金属镍配合物(分子式为 C12H10N2NiO7·2H2O)。本配合物具有一定的光催化效果，在光催化还原二氧化碳方面具有潜在的应用价 值。 (1)基态 Ni 原子的电子排布式为___________，元素周期表中与镍位置相邻的某元素原子的最外层只有 一个电子，则该元素位于元素周期表的___________区，此区元素的价电子层结构特点是 (n-1)d_____ns_____。 (2)该配合物的配位原子为___________，配位原子轨道杂化类型为___________。 (3)NH3、PH3、AsH3 的沸点由高到低的顺序为___________，用物质结构理论加以解释：___________。 NH3、PH3、AsH3 分子的键角分别为 107.3°、93.3°、91.8°，其键角逐渐减小的原因是___________。 (4)NiO 晶体的结构与 NaCl 相同，已知 NiO 晶体的密度约为 6.7 g·cm-3，则可计算出 Ni2＋与最邻近的 O2-的距离为___________cm(写出计算式，无需化简)。 【答案】[Ar]3d84s2 ds 10 1 或 2(1～2 也可) N 和 O sp2、sp3 NH3＞AsH3＞PH3 结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高。NH3、PH3 和 AsH3 相对分子质量依次增大， 但 NH3 和 NH3 之间存在氢键，则其沸点最高 中心原子电负性越大，相应的键角就越大 3 3 1 300 3 6.7 /AN g cm   【详解】 (1)Ni 位于 4 周期Ⅷ族，基态 Ni 原子的电子排布式为[Ar]3d84s2；与之相邻且最外层只有 1 个电子的元 素只有 Cu，Cu 位于 4 周期ⅠB 族，故属 ds 区，此区特点次外层 d 轨道全充满，最外层 s 轨道 1 或 2 电子； (2)N 和 O 提供孤电子对，都是配位原子，价层电子对数分别是 3 和 4，故 N 和 O 的轨道杂化类型分别 试卷第 2页，总 27页 是 sp2 和 sp3； (3)NH3、AsH3 和 PH3 均为分子晶体，且结构相似，但 NH3 分子之间存在氢键，则其沸点最高，故 NH3、 PH3、AsH3 的沸点由高到低的顺序为 NH3＞AsH3＞PH3； NH3、PH3、AsH3 分子均为三角锥形，结构相似，中心原子电负性越大，中心原子周围电子云密度越大， 化学键之间的相互排斥作用越大，相应的键角就越大； (4) 在 NiO 晶胞中含镍原子数为 8× 1 8 +6× 1 2 =4，氧原子数为 1+12× 1 4 =4，NiO 的摩尔质量为 75 g•mol-1，所 以晶胞的质量为 300g，所以晶胞的边长为 3 3 300 6.7 /AN g cm ，故 Ni2+与最邻近的 O2-的距离，即为晶 胞的棱长的 1 3 ，即为 3 3 1 300 3 6.7 /AN g cm   。 【点睛】 本题围绕金属镍的配合物(分子式为 C12H10N2NiO7·2H2O)考查了电子排布式、元素周期表的分区及原子 结构特点、配合物的基本概念、中心原子的轨道杂化，从微观上考查了气态氢化物分子的键角比较， 从宏观上考查了气态氢化物的沸点比较。另外，还借 NiO 考查了 NaCl 晶胞结构及计算。 2．Ⅰ.SiC、BN、GaAs 等是人工合成半导体的材料，具有高频、大功率和抗辐射等优点。请回答： (1)Ga 的第一电离能失去的是___________能级的电子。 (2)B、C、N 的电负性由大到小排列为___________。 Ⅱ.卤素化学丰富多彩，能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。 (3)拟卤素(CN)2、(SCN)2 与卤素单质结构相似、性质相近，分子中所有原子都满足 8 电子结构。(SCN)2 对应的酸有两种，测得硫氰酸(H—S—C≡N )的沸点低于异硫氰酸(H-N=C=S)，其原因是___________。 (4)卤化物 RbICl2 在加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物 A 和卤素互化物或卤素单质，A 的化学 式为___________；I + 3 属于多卤素阳离子，其空间构型为___________。 (5)卤素互化物如 IBr、ICl 等与卤素单质结构和性质相似。Cl2、IBr、ICl 沸点由高到低的顺序为 ___________。 (6)请推测①HC1O4、②HIO4、③H5IO6[可写成(HO)5IO]三种物质的酸性由强到弱的顺序为 ___________(填序号)。 III.金属铁是生活中最常见的金属，其晶胞为体心立方堆积。 (7)其晶胞的俯视图为____ (填字母序号)。 A. B. C. D. (8)若铁的密度为 a g/cm3，则铁晶胞中最近的两个铁原子的核间距离是____pm(列表达式即可)。 【答案】4P N＞C＞B 异硫氰酸中存在分子间氢键，而硫氰酸中无分子间氢键 RbCl V 形 IBr＞ICl＞Cl2 ①＞②＞③ B 3 A 3 112 2 N a ×1010 【详解】 I．(1)Ga 的价电子排布为 4s24p1，则 Ga 的第一电离能失去的是 4P 能级的电子。 (2)同一周期电负性从左至右逐渐增大，故电负性由大到小排列为 N＞C＞B。 Ⅱ.(3)硫氰酸（H-S-C≡N）分子中，N 原子没有连接氢原子，无法形成氢键。而异硫氰酸（H-N=C=S） 分子中，N 原子与氢原子相连，可形成氢键，故硫氰酸的沸点低于异硫氰酸的沸点。 (4)离子半径越小，离子所带电荷越多，晶格能越大，I 和 Cl 在形成离子化合物时，都带一个单位负电 荷，但 Cl-半径小于 I-半径，故晶格能较大的卤化物 A 为 RbCl；I 中成键数为 2，孤电子对数为（7-1-2） /2=2，故价层电子对数为 4，略去两对孤电子对，空间构型为 V 形。 (5)IBr、ICl 等与卤素单质结构和性质相似，故影响其沸点的因素是分子间作用力。相对分子质量大的 分子间作用力大，故沸点由高到低的顺序为 IBr＞ICl＞Cl2； 故答案为：IBr＞ICl＞Cl2； (6)HClO4、HIO4 分别是 Cl、I 的最高价含氧酸，Cl 的非金属性强于 I，故酸性 HClO4＞HIO4；HIO4 和 H5IO6 的成酸元素相同，HIO4 中的非羟基氧较多，故 HIO4 的酸性较强。HClO4、HIO4、H5IO6 三种物质 的酸性由强到弱的顺序为 HClO4＞HIO4＞H5IO6；故答案为：①＞②＞③； Ⅲ.(7)由于金属铁晶胞为体心立方堆积，其晶胞的俯视图为 ，答案选 B； (8)若铁的密度为 a g/cm3，晶胞中含有铁原子的个数是 1+ 1 8 ＝2，所以晶胞的边长 3 A 112 N a ×1010pm，铁 晶胞中最近的两个铁原子的核间距离是体对角线的一半，则为 3 A 3 112 2 N a ×1010pm。 3．乙二胺在电刷镀铜溶液中能起到稳定剂的作用。回答下列问题。 (1)基态 Cu 原子最高能级组电子数为___________个。 试卷第 4页，总 27页 (2)CuCl2 溶液与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)可形成配离子，如图所示： ①配离子中含有的化学键类型有___________。 ②C、N、O 的第一电离能由大到小的顺序是___________。 ③乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为___________。乙二胺和三甲胺［N(CH3)3]均属于胺，但乙二 胺比三甲胺的沸点高得多，原因是___________。 (3)温度升高时，NaCl 晶体出现缺陷，如图所示(当图中方格内填入 Na+时，恰好构成氯化钠晶胞的 1 8 ， 此时晶体的导电性大大增强，导电性增强的原因___________；在氯化钠晶体中两个相邻 Cl-之间的间 隙小于 Na+直径，则___________是 Na+最可能通过途径迁移到空位处(填图中序号)。 · (4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。 ①原子 A 的原子坐标为(0，0，0)，原子 B 的原子坐标为___________。 ②若合金的密度为ρg/cm3，Ni 原子之间最短距离为___________nm(列出计算式)。 【答案】11 配位键、共价键 N＞O＞C sp3 乙二胺分子间可形成氢键 该晶体导电时， Na+在电场作用下迁移到空位上，形成电流 I 1 10 2 2      ， ， 73 23 251 106.02 10   【详解】 （1）电子填充能级组如图所示 ，29 号元素铜的电子排 布式为  10 1Ar 3d 4s ，最高能级组为 3d4s，所以基态 Cu 原子最高能级组电子数为 11 个，故答案为 11； （2）① 该配离子中存在的共价键有碳氢键、氮氢键、碳碳单 键、碳氮单键，此外四个氮原子给铜离子形成四条配位键，故答案为配位键、共价键； ②C、N、O 位于同周期，第一电离能从左至右递增，位于第五主族的元素氮电子排布式为 2 2 31s 2s 2p ， 2p 能级为半充满稳定结构，所以氮的第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能由大到小顺序为 N＞O＞C，故答案为 N＞O＞C； ③利用价层电子对互斥理论计算乙二胺分子中氮原子的价层电子对数 5 1 3 2=4+ 42     ，价层电子对 数为 4 对，所以杂化方式为 sp3 杂化，故答案为 sp3； 乙二胺和三甲胺［N(CH3)3]均属于胺，均为分子晶体，影响分子晶体的熔沸点因素为分子间氢键和范德 华力，观察分析乙二胺的结构简式 H2N-CH2-CH2-NH2 可知，可形成乙二胺分子间氢键 N H N  ，观 察分析三甲胺的结构简式 N(CH3)3 可知，三甲胺不能形成分子间氢键，分子间通过范德华力相互作用， 由于形成分子间氢键后物质的熔沸点会提高，所以乙二胺比三甲胺的沸点高得多，故答案为乙二胺分 子间可形成氢键； （3）) 利用题干中信息当温度升高时，NaCl 晶体出现缺陷，此时图中方块 位置没有钠离子，当晶体导电时，Na+在电场作用下迁移到空位上，带电粒子定向移动，增强晶体导电 性，所以晶体的导电性大大增强，故答案为该晶体导电时，Na+在电场作用下迁移到空位上，形成电流； 试卷第 6页，总 27页 图中钠离子移动到空格处，有路径Ⅰ和Ⅱ两种方式，由于在氯化钠晶体中两 个相邻 Cl-之间的间隙小于 Na+直径，所以路径Ⅱ对钠离子的移动起到空间位阻效应，路径Ⅱ不是 Na+ 迁移到空位处的途径，故答案为Ⅰ； （4）① 如图原子 A 的原子坐标为(0，0，0)， 所以 A 为坐标系的原点，认为晶胞的边长相对长度为 1，则 B 原子位于 yoz 象限的面心，所以 B 的原 子坐标为 1 10 2 2      ， ， ，故答案为 1 10 2 2      ， ， ； ②均摊法计算该晶胞含有铜原子个数 1=6 =32  ，镍原子个数 1=8 =18  ，设 Ni 原子之间最短距离为 anm， 也就是晶胞的边长为 anm，利用合金的密度为ρg/cm3 列出下列等式：   1 3 37 64 / 3 59 / 1 / = 10 A g mol g mol N molg cm anm        ，解得 a= 73 23 251 106.02 10   nm，故答案为 73 23 251 106.02 10   。 4．自然界中存在大量的钠、镁、铝、铁、铜等金属元素，氧、氮、硅、硫等非金属元素，它们的单质 及其化合物在工农业生产中有着广泛的应用。 (1)请写出 Cu 的基态原子核外电子排布式_______ (2) 3NH 极易溶于水，其原因主要是_______。 (3)工业上常用醋酸二氨合铜溶液来吸收合成氨原料气体中的 CO( Ac 代表 3CH COO )则配合物  3 2Cu NH Ac   中心原子的配位数为____。在一定条件下 3NH 与 2CO 能合成尿素[  2 2CO NH ]，尿 素中 C 原子轨道的杂化类型为_____。 (4) 4 42NH SO 等颗粒物及扬尘等易引起雾霾，构成 4 42NH SO 的四种元素电负性从大到小顺序为_____。 (5)铜的化合物种类很多，如图是氯化亚铜的晶胞结构(黑色球表示 Cu+，白色球表示Cl )，已知晶胞的 棱长为 anm， AN 表示阿伏加德罗常数，则氯化亚铜密度为ρ=___ 3cm (列出计算式，不用化简)。 (6)已知反应：① 2 2 2 2Cl FeI =FeCl I  ② 2 3 22Fe Br 2Fe 2Br     ③ 2 3 2 2 2Co O 6HCl=2CoCl Cl 3H O    。 则 2I 、 3Fe  、 2 3Co O 氧化性虫强到弱为__。将少量氯气通入 2FeBr 溶液中，写出化学方程式_。 【答案】 2 2 6 2 6 10 11s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 或 10 2[Ar]3d 4s 氨分子与水分子之间存在氢键；氨与水均为极性 分子，相似相溶 2 2sp O N S H    3-7 A 4 (64+35.5) a 10 N   3 2 3 2Co O Fe I  2 2 3 33Cl 6FeBr 2FeCl 4FeBr 【详解】 (1) Cu 为第 29 号元素，Cu 的基态原子核外电子排布式 2 2 6 2 6 10 11s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 或 10 2[Ar]3d 4s 。 (2) 3NH 极易溶于水，其原因主要是氨分子与水分子之间存在氢键，氨与水均为极性分子，相似相溶。 (3)工业上常用醋酸二氨合铜溶液来吸收合成氨原料气体中的 CO( Ac 代表 3CH COO )则配合物  3 2Cu NH Ac   中心原子的配位数为 2，与铜原子相连的铵根有 2 个；在一定条件下 3NH 与 2CO 能合 成尿素[  2 2CO NH ]，尿素中 C 原子轨道的杂化类型为 2sp 杂化，C 与 O 形成双键。 (4) 4 42NH SO 等颗粒物及扬尘等易引起雾霾，构成 4 42NH SO 的四种元素电负性从大到小顺序为 O N S H   ，非金属性越强电负性越强。 (5)铜的化合物种类很多，如图是氯化亚铜的晶胞结构(黑色球表示 Cu+，白色球表示Cl )，已知晶胞的 棱长为 anm， AN 表示阿伏加德罗常数，一个晶胞中 Cu 数目为：8 1 16 48 2     ，氯原子数目为 4， 试卷第 8页，总 27页 则氯化亚铜密度为：     A 3 3- -7 A 37 c 4 (64+35.5) gNm 4 (64+35.5) a 10 a 10 NmV        g/ 3cm 。 (6) 由①Cl2＞I2；②Br2＞ 3Fe  ；③ 2 3Co O ＞Cl2，由 3 2 22Fe I 2Fe 2I    ，知 3Fe  ＞I2， 2I 、 3Fe  、 2 3Co O 氧化性由强到弱为 3 2 3 2Co O Fe I  ；将少量氯气通入 2FeBr 溶液中，化学方程式为： 2 2 3 33Cl 6FeBr 2FeCl 4FeBr 。 5．乙炔是有机合成工业的一种重要原料。工业上曾用焦炭制备电石 (CaC2)，再与水反应制备乙炔。 (1)焦炭、金刚石和 60C 都是碳的单质。已知金刚石中碳碳键的键长为 60154.45pm C， 中碳碳键的键长 为140~145pm ，二者比较熔点高的是___________，理由是___________。 (2)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈 2(H C=CH-C )N 。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是___________， 该分子中 σ 键与 π键个数比为___________。 (3)将乙炔通入  3 2Cu NH Cl   溶液生成 2 2Cu C 红棕色沉淀。 +Cu 基态核外电子排布式为___________。  3 2Cu NH Cl   的氨水溶液在空气中放置迅速由无色变为深蓝色，写出该过程的离子方程式：_______。 (4)CaC2 中 2- 2C 与 2+ 2O 互为等电子体， 2+ 2O 的电子式为___________。 (5)CaC2 晶体的晶胞结构与 NaCl 晶体相似，但 CaC2 晶体中哑铃形 2- 2C 的存在，使晶胞沿一个方向拉长， 晶胞呈长方体(如图)。每个 Ca2+周围距离相等且最近的 2- 2C 有___________个。已知 CaC2 晶体密度为 -3ρg cm ，晶胞中两个 2- 2C 的最近距离为 acm，阿伏加德罗常数值为 NA，则 CaC2 晶胞中棱长 h=___________cm。 【答案】金刚石 金刚石是原子晶体，熔化时需要破坏共价键， 60C 为分子晶体，熔化时破坏分子间 作用力，无需破坏共价键，所以 60C 熔点低于金刚石 2sp sp、 2∶1 10[Ar]3d    + 2+ - 3 2 3 2 3 22 44 Cu NH +O +8NH H O=4 Cu NH +6H O+4OH       或    + 2+ - 3 2 3 2 32 44 Cu NH +O +8NH +2H O=4 Cu NH +4OH       4 2 A 128 a N 【详解】 (1)金刚石是原子晶体，熔化时需要破坏共价键，C60 为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，无需破坏 共价键，所以 C60 熔点低于金刚石； (2)丙烯腈分子中形成碳碳双键的 C 原子为 sp2 杂化，形成碳氮三键的 C 原子为 sp 杂化；单键均为σ键， 双键中有一个σ键、一个π键，三键中有一个σ键、两个π键，所以分子中σ键与π键个数比为 2：1； (3)Cu 元素为 29 号元素，原子核外有 29 个电子，失去最外层一个电子得到 Cu+，所以 Cu+基态核外电 子排布式为[Ar]3d10；根据现象可知[Cu(NH3)4]Cl 的氨水溶液在空气中放置时+1 价的 Cu 会被氧化为+2 价，得到[Cu(NH3)4]2+，离子方程式为 4[Cu(NH3)4]++O2+8NH3·H2O=4[Cu(NH3)4]2++6H2O+4OH-或 4[Cu(NH3)4]++O2+8NH3+2H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-； (4) 2+ 2O 与 N2 的原子总数相同、价电子总数相同，根据 N2 的电子式可知 2+ 2O 的电子式为 ； (5)根据题意可知图示晶胞纵向的截面为长方形，横向截面为正方形，由图中体心 Ca2+周围距离最近的 2- 2C 可知，1 个 Ca2+周围距离最近的 2- 2C 有 4 个；根据晶胞结构示意图可知底面(或顶面)上位于面心的 2- 2C 和位于顶点的 2- 2C 的距离最近，所以底面的边长为 2 a cm，则晶胞的体积为 2a2h cm3；根据均摊法， 晶胞中 2- 2C 的个数为 1 18 +68 2   =4，该物质的化学式为 CaC2，所以 Ca2+的个数也为 4，所以晶胞的质 量为 A 24 4+40 4 N   g，则有 A 2 3 2 2 4 4+40 a h c 4 g m N   = -3g cm  ，可得 h= 2 A 128 a N 。 6．第四周期过渡元素铁、锰在太阳能电池、磁性材料等科技方面有广泛的应用，回答下列问题： (1)在现代化学中，常利用_____上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。 (2)写出 Mn 的外围电子排布式_____；比较铁与锰的第三电离能(I3)：铁____锰(填“>”“=”或“”或“＜”或“=”)。 (6)二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键，其光响应原理可用下图表示。已知光的波长与其能量 成反比，则图中实现光响应的波长：λ1____λ2(填“>”或“＜”或“=”)，其原因是____。 (7)我国科学家在真空条件下煅烧钴箔和硒粉，合成了具有优异电催化性能的硒化钴，其晶胞结构如下 图所示。该硒化钴的化学式为___，晶体密度为____g·cm-3(用含 a 和 c 的式子表示，阿伏加德罗常数的 值为 NA)。 【答案】 sp3 N ＞O ＞Se (SeO2)n 三角锥形 NCl3 SeF6＞SF6 ＜ 硫半径小于硒半径，S-S 键的键长小于 Se-Se 键长，硫硫键的键能大于硒硒键的键能，则光谱能 量高，波长短 CoSe 2 21 A 552 3a 10cN  【详解】 (1)Se 所含质子数为 34，原子核外电子数为 34，核外电子排布为：[Ar]3d104s24p4；基态 Se 原子的核外 价电子排布图为： 。 (2)根据结构简式，“依布硒”中 Se 原子的杂化类型为 sp3 杂化，N 原子为半充满状态，电离能最大，元 素 Se、O、N 的第一电离能由大到小的顺序为：N ＞O ＞Se。 (3)硒的某种氧化物为链状聚合结构 ，该氧化物的化学式为(SeO2)n。 (4)SeO 2- 3 中的 Se 为 sp3 杂化且有一对孤电子对，立体构型为三角锥形，SeO 2- 3 有 26 个电子，与 SeO 2- 3 互 为等电子体的分子有 NCl3。 (5)室温时，SeF6 是一种气体，与 SF6 具有相似的结构，且为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作 用越大，则熔、沸越高，SeF6＞SF6； (6)二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键，其光响应原理可用下图表示。已知光的波长与其能量 成反比，则图中实现光响应的波长：λ1＜λ2，其原因是硫半径小于硒半径，S-S 键的键长小于 Se-Se 键 长，S-S 键的键能大于 Se-Se 键的键能，则光谱能量高，波长短。 (7)我国科学家在真空条件下煅烧钴箔和硒粉，合成了具有优异电催化性能的硒化钴，其晶胞结构如下 图所示。根据均摊法 Co：8× 1 14 28 4    ，Se=2，该硒化钴的化学式为 CoSe；晶胞地面键角为 60°， 晶胞体积为 7 7 73V a 10 a 10 c 102         = 2 213 a c 102  ，晶体密度为 A 2 21 2 21 A 138 2Nm 552ρ V 3 3a 10a c 102 cN        g·cm-3。 8．苏州大学研究团队对 LETO 材料(LiCexEu1-xTiO4)的电化学性能进行了研究，并基于微观尺度对其进 行了改进。回答下列问题： (1)Ti 的核外电子排布式为___；TiCl4 分子中，Ti 原子的杂化方式为__。 (2)第一电离能顺序：IN>IO，原因是__。 (3)解释 Li 的焰色现象：___。 试卷第 14页，总 27页 (4)某种 LETO 材料晶体结构示意图如图，晶体中 O2-与 Ti4+的个数比 m=___。研究团队向上述 LETO 材 料中掺入 Ce3+以改善其电化学性能，掺入 Ce3+的 LETO 的化学式可表示为 LiCexEu1-xTiOm。掺入不同数 量的 Ce3+时，晶格参数发生相应的变化如表所示： x 0 0.005 0.010 0.020 V/nm3 0.3243 0.3244 0.3249 0.3255 请分析，随 x 值的增大，晶格体积增大的原因可能是__。LETO 材料依靠填充在 TiOm 多面体层间的 Li+ 的迁移导电，随着 x 值的增大，推测材料的导电性能力将___(填“增强”“减弱”或“不变”)。 (5)Ni2+与 Li+半径大小接近，但在晶格中很难迁移，当 LETO 材料中混有 Ni2+时，Ni2+会部分取代___(填 “Li+”“Ti4+”“Eu3+”或“O2-”)的位置，这可能会导致___(填选项标号)。 A．Li+在材料中迁移困难 B．充放电循环稳定性欠佳 C．电容量损失 【答案】[Ar]3d24s2 sp3 N 的价电子为 2s22p3，2p 轨道是半充满，比较稳定，第一电离能较高(或 O 失去的是已经配对的电子，配对电子排斥，因而第一电离能较低) 受热时，Li 的内层电子被激发 跃迁至外层轨道，从外层轨道重新跃迁回内层轨道时，以特定波段的光能放出能量 4∶1 Ce3+ 的半径大于 Eu3+的半径，导致掺入 Ce3+的数目越多，晶格体积越大 增强 Li+ ABC 【详解】 (1)Ti 是 22 号元素，Ti 的核外电子排布式为 2 2[Ar]3d 4s ， 4TiCl 是正四面体构型,TiCl4 分子中，Ti 的价 电子数为 4，Ti 和 Cl 形成 4 个σ键，价层电子对=4+ 4 1 4 2   =4，Ti 原子的杂化方式为 sp3。故答案为： [Ar]3d24s2；sp3； (2)教材上关于此原因给出两种解释：N 的电子排布是半充满，比较稳定，第一电离能较高，或 O 失去 的是已经配对的电子，配对电子排斥，因而第一电离能较低。故答案为：N 的价电子为 2s22p3，2p 轨 道是半充满，比较稳定，第一电离能较高(或 O 失去的是已经配对的电子，配对电子排斥，因而第一电 离能较低)； (3)解释 Li 的焰色现象：受热时，Li 的内层电子被激发跃迁至外层轨道，从外层轨道重新跃迁回内层轨 道时，以特定波段的光能放出能量；故答案为：受热时，Li 的内层电子被激发跃迁至外层轨道，从外 层轨道重新跃迁回内层轨道时，以特定波段的光能放出能量； (4) 4Ti  处于 6 个 2O  构成的八面体空隙，示意图中八面体横向的 4 个 2O  与另一个八面体共用，记为 1/2，八面体纵向的 2 个 2O  不共用，记为 1，所以晶体中 2O  与 4Ti  的个数比 4∶1； 3Ce  的半径大于 3Eu  的半径，导致掺入 3Ce  的数目越多，晶格体积越大；掺入 3Ce  会使晶格间隙增大，可供 Li 的迁 移的空间增大，导电能力增强。故答案为：4∶1；Ce3+的半径大于 Eu3+的半径，导致掺入 Ce3+的数目 越多，晶格体积越大；增强； (5)半径大小相近是晶体材料中离子能够混排的必要条件(几何因素)，所以 2Ni  会部分取代 Li ；由于 2Ni  在晶格中很难迁移，其会阻碍 Li 在 6TiO 八面体层间的迁移，进而导致材料的充放电循环性欠佳； 锂离子电极材料在放电时的电极反应通式为，正极 1Li M e Li LiMx x x      (M 表示正极材料)，负 极 Li N e LiM Lix x x    ，可见，材料中 Li 的含量与电极能够转移的电子数相关，所以部分 Li 被 2Ni  取代后，会降低电池的电容量。故答案为：Li+；ABC。 9．铜及其化合物应用广泛。请回答下列问题： (1)铜原子价层电子排布式为______，K3CuF6 的名称为______。 (2)钾和铜都是第四周期元素，且原子的最外层电子数相同，铜的熔沸点远大于钾的原因是______。 (3)在高温下，Cu2O 比 CuO 稳定，从离子的电子层结构角度分析，其主要原因是______。 (4)CuSO4·5H2O 结构示意图如图： ①CuSO4·5H2O 中不存在的相互作用有______（填序号，下同）。加热该蓝色胆矾晶体得到白色硫酸铜 固体破坏的相互作用有______。 A．离子键 B．极性键 C．非极性键 D．配位键 E．氢键 ②硫酸铜中 SO 2 4  的空间构型为_____，其中心原子的杂化类型是_____。 (5)铜镍合金的立方晶胞结构如图所示： ①原子 B 的分数坐标为_____； 试卷第 16页，总 27页 ②若该晶体密度为 dg·cm-3，则铜镍原子间最短距离为_____pm。 【答案】3d104s1 六氟合铜(Ⅲ)酸钾或六氟合铜酸钾 铜的核电荷数较大，原子核对电子的引力较 大，故铜的原子半径小于钾，铜的金属键强于钾 Cu2O 中的 Cu+外围电子排布式为 3d10，而 CuO 中 的 Cu2+外围电子排布式为 3d9，前者达到全充满稳定结构 C DE 正四面体 sp3 (0.5， 0，0.5) 2 2 × 3 A 251 dN ×1010 【详解】 (1)Cu 是 29 号元素，原子核外电子数为 29，铜原子价层电子排布式为 3d104s1，K3CuF6 的名称为六氟合 铜(Ⅲ)酸钾或六氟合铜酸钾。答案为：3d104s1；六氟合铜(Ⅲ)酸钾或六氟合铜酸钾； (2)铜的核电荷数较大，原子核对电子的引力较大，故铜的原子半径小于钾，铜的金属键强于钾。答案 为：铜的核电荷数较大，原子核对电子的引力较大，故铜的原子半径小于钾，铜的金属键强于钾； (3)Cu2O 中的 Cu+外围电子排布式为 3d10，而 CuO 中的 Cu2+外围电子排布式为 3d9，前者达到全充满稳 定结构，所以 Cu2O 更稳定。答案为：Cu2O 中的 Cu+外围电子排布式为 3d10，而 CuO 中的 Cu2+外围电 子排布式为 3d9，前者达到全充满稳定结构； (4)①CuSO4·5H2O 中不存在非极性键，所以选 C。CuSO4·5H2O 加热得到白色硫酸铜固体时，先破坏最 弱的氢键，然后再破坏配位键，故选 DE。答案为：C；DE； ②SO 2 4  的中心原子（S 原子）价层电子对数=  14+ 6+2-4 2 =42   ，没有孤对电子，共形成 4 个σ键， 根据价层电子对互斥理论，中心 S 原子发生 sp3 杂化，所以是正四面体结构。答案为：正四面体；sp3； (5)①由图可知，原子 B 的分数坐标为(0.5，0，0.5)。答案为：(0.5，0，0.5)； ②处于面对角线上的 Ni、Cu 原子之间距离最近，设二者之间的距离为 acm，晶胞面对角线长度等于 Ni、Cu 原子距离的两倍，而面对角线等于晶胞棱长的 2 倍，晶胞的棱长为 22acm = 2acm2  ，晶 胞质量=   A 59+64 3 gN  ，故   3 3 A 59 64 32acm dg cm gN     ，解得 a= 103 A 2 251 102 dN   pm，故其 距离为 103 A 2 251 102 dN   pm。答案为： 103 A 2 251 102 dN   。 10．稀土有“工业维生素”的美称，如今已成为极其重要的战略资源。回答下列问题： (1)基态钪(Sc )原子 M 能层中能量不同的电子有___________种。 (2)铌的混合配体离子  2 26Nb H O Cl    中，配体是___________，(填微粒符号)。 (3)Sm(钐)的单质与 1，2-二碘乙烷可发生反应 2 2 2 2 2Sm CH ICH I SmI CH CH   ═ ， 2 2CH ICH I 中 碳原子的杂化轨道类型为___________，1 mol 2 2CH =CH 中含有的σ 键数目为___________( AN 为阿伏 加德罗常数的值)；常温下 1，2-二碘乙烷为液体而乙烷为气体，其主要原因是___________。 (4)高温超导材料是具有高临界转变温度，能在液氮温度条件下工作的超导材料。高温超导材料镧钡铜 氧化物中含有 3Cu  。基态 3Cu  的电子排布式为___________。化合物中，稀土元素最常见的化合价是 +3，但也有少数的稀土元素可以显+4 价。四种稀土元素的电离能(单位： 1kJ mol )数据如下表所示， 判断最有可能显+4 价的稀土元素是___________(填元素符号)。 元素 1I 2I 3I 4I Sc (钪) 633 1235 2389 7019 Y(钇) 616 1181 1980 5963 La (镧) 538 1067 1850 4819 Ce (铈) 527 1047 1949 3547 (5) 2PrO (二氧化镨)的晶体结构与 2CaF 相似，则 2PrO (二氧化镨)晶胞中 Pr 原子的配位数为___________。 O 原子与 Pr 原子配位数不同，影响这一结果的是离子晶体的___________(填“几何”“电荷”或“键性”)因 素。 (6)掺杂稀土的硼化镁在 39K 时有超导性，在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的， 一层镁一层硼相间排列，图 1 是该晶体微观结构中取出的部分原子沿 z 轴方向的投影，白球是镁原子 投影，黑球是硼原子投影，则硼化镁的化学式为___________。 (7)磷化硼( BP )是一种有价值的超硬耐磨涂层材料，这种陶瓷材料可作为金属表面的保护薄膜，磷化硼 晶胞如图 2 所示，在 BP 晶胞中 B 的堆积方式为___________，晶胞参数为 478 pm ，则磷化硼中硼原 子和磷原子之间的最近距离为___________cm 。 【答案】3 2H O 、Cl 3sp 5 AN 二者组成结构相似，1，2-二碘乙烷的相对分子质量 试卷第 18页，总 27页 较大，分子间作用力较强，故沸点相对较高 2 2 6 2 6 81s 2s 2p 3s 3p 3d (或 8[Ar]3d ) Ce 8 电 荷 2MgB 面心立方最密堆积 -10239 3 102  【详解】 (1)基态钪(Sc )原子的核外电子排布式为 1 2[Ar]3d 4s ，M 层有 s 轨道、p 轨道、d 轨道三种不同能量的电 子； (2)配合物中中心原子提供空轨道，配体提供孤电子对，配合物  2 26Nb H O Cl    中， 2H O中氧原子 上有 2 对孤对电子，Cl 中有 3 对孤对电子，故配合物  2 26Nb H O Cl    中的配体为 2H O和Cl ； (3) 2 2CH ICH I 中，碳原子均为饱和碳原子，故碳原子的杂化方式为 3sp 杂化，单键都为 键，双键中含 有一个 键和一个 π 键，故 1 mol 2 2CH CH═ 中含有 键的数目为 5 AN ；1，2-二碘乙烷和乙烷的组成 结构相似，且二者均为共价化合物，熔沸点高低由分子间作用力决定，1，2-二碘乙烷和乙烷分子间均 不存在氢键，分子间作用力取决于相对分子质量，相对分子质量 1，2-二碘乙烷大于乙烷，故沸点 1， 2-二碘乙烷高于乙烷； (4)Cu 为 29 号元素，核外有 29 个电子， 3Cu  由基态Cu 原子失去 3 个电子形成，故 3Cu  核外有 26 个电子，根据构造原理知，基态 3Cu  的核外电子排布式为 2 2 6 2 6 81s 2s 2p 3s 3p 3d 或 8[Ar]3d ；原子核外 电子的电离能越小越容易失电子形成阳离子，由表中数据知，Ce (铈)的 4I 与 3I 相差较小，且四种元素 中Ce (饰)的 4I 最小，故最有可能显+4 价的稀土元素为Ce (铈)； (5) 2PrO 的晶体结构与 2CaF 相似， 2CaF 中Ca 原子的配位数为 8，则 2PrO 晶胞中 Pr 原子的配位数为 8； O 原子与 Pr 原子配位数不同，是因为 2O  和 4Pr  带有不同的电荷，从而影响了配位数； (6)每个白球周围有 6 个黑球，每个白球被 6 个黑球所共用，同理每个黑球被 3 个白球所共用，所以白 球与黑球的原子个数比为1: 2，硼化镁的化学式为 2MgB ； (7)由图可知， BP 晶胞中 B 的堆积方式为面心立方最密堆积；B 原子和 P 原子之间的最近距离为体对 角线的 1 4 ，晶胞边长为 478 pm ，则晶胞体对角线长为 3 478pm ，则 P 原子与 B 原子间的最近距离 为 103 239 3478pm 10 cm4 2    。 11．B、N、Co 均为新型材料的重要组成元素。请回答下列问题： (1)下列状态的氮中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_______(填标号)。 A． B． C． D． (2)Co 能形成 3 6Co(CNO)  。 ①该离子中含有 键的数目为_______。 ②与CNO 互为等电子体的分子为_______(任写一种，填化学式)。 (3)往 4CuSO 溶液中加入过量氨水，可生成   2 3 4Cu NH    配离子，已知 3NF 和 3NH 的空间构型都是三 角锥形，但 3NF 不易与 2Cu  形成配离子，其原因是_______。 (4)分子中的大π键可用符号 n m 表示，其中 m 表示形成大π键的原子数，n 表示参与形成大π键的电子数 (如苯分子中的大π键可表示为 6 6 )。则 3NO 中的大π键应表示为_______。 (5)多硼酸根的结构之一为链状如图所示，其化学式为_______。 (6)氮化硼晶体有多种结构，其中立方氮化硼具有金刚石的结构如图所示。若晶胞边长为anm ，晶胞中 B 原子位于 N 原子所形成的正四面体的体心，则 B N— 键的键长为_______ nm ，这种氮化硼晶体的密 度为_______ 3g cm (用含有 a 和 AN 的代数式表示)。 【答案】C 18 CO2 或 N2O 电负性 F>N>H ， 3NH 中氮元素显-3 价，而在 3NF 中氮元素显 试卷第 20页，总 27页 +3 价，高度缺电子，不易提供孤电子对给 2+Cu 的空轨道形成配位键 6 4∏ - 2BO 3 a4 23 3 A 1 10 a N  【详解】 (1)原子核外电子占据的轨道能量越低，核外电子离原子核越近，电离最外层一个电子所需的能量越大， 由图可知，A、B、D 中电子占据的最高能级轨道为 2p 轨道，C 中电子占据的最高能级轨道为 2s 轨道， 则 C 表示的氮中核外电子占据的轨道能量最低，电离最外层一个电子所需的能量最大，故答案为：C； (2)① 3 6Co(CNO)  络离子中 1 个 3Co  与 6 个CNO 形成 6 个配位键，配位键属于 键，1 个  O C N — 含有 2 个 键，则 1 个 3 6Co(CNO)  含有 18 个 键，故答案为：18； ②原子总数相同、价电子总数相同的微粒互称为等电子体， 2CO 、 2N O 、CNO 的原子个数都为 3、 价电子总数为 16，则 2CO 、 2N O 与CNO 互为等电子体，故答案为：CO2 或 N2O； (3)元素的非金属性越强，电负性越大，元素非金属性由大到小的顺序为F N H  ，电负性由大到小的 顺序为 F N H  ，则 3NH 中氮元素显—3 价， 3NF 中氮元素显+3 价，氮原子高度缺电子，不易提供 孤电子对与 2Cu  形成配位键，故答案为：电负性 F>N>H ， 3NH 中氮元素显-3 价，而在 3NF 中氮元素 显+3 价，高度缺电子，不易提供孤电子对给 2+Cu 的空轨道形成配位键； (4) 3NO 离子中参与成键的原子个数为 4，价电子总数为5 1 6 3 24    ，每个 O 原子与 N 原子形成 一个共用电子对，即形成 3 个 键，每个 O 原子有 2 个孤电子对，即孤电子对数为 2 3 ，形成大 π 键 的电子个数 24 3 2 2 2 3 6n        ，则形成的大 π键为 6 4 ，故答案为： 6 4 ； (5)由图可知，多硼酸根离子中每个 B 原子连接的 O 原子个数为 11 2 22    ，由 O 元素化合价为—2 价、B 元素为+3 价可知，多硼酸根离子得化学式为 2BO ，故答案为： 2BO ； (6)由晶胞边长为anm ，晶胞中 B 原子位于 N 原子所形成的正四面体的体心可知，B N— 键的键长为晶 胞体对角线长度的 1 4 ，体对角线长度为 3 nma ，则 B N— 键的键长为 3 nm4 a ；由晶胞结构可知，晶 胞中位于体内的 B 原子个数为 4、N 原子个数为 1 18 6 48 2     ，设晶胞的密度为ρ g/cm3，由晶胞的 质量公式可得： A (14 11) 4 N   = 3-7a 10 ρ ，解得   23 A 3 3-7 A 25 4 N 1 10ρ= = a Na 10    ，故答案为： 3 nm4 a ； 23 3 A 1 10 a N  。 12．铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。 回答下列问题： (1) Fe 原子的核外电子排布式为___________。 (2)含锰奥氏体钢是一种特殊的铁合金，主要由 Fe 和 Mn 组成，其中锰能增加钢铁的强度和硬度，提高 耐冲击性能和耐磨性能。第一电离能： 1I (Fe) ___________ 1I (Mn) (填“大于”或“小于”)，原因是 ___________。 (3) 3FeF 具有较高的熔点(熔点高于 1000℃)，其化学键类型是___________， 3FeBr 的相对分子质量大于 3FeF ，但其熔点只有 200℃，原因是___________。 (4) 3FeCl 可与 KSCN 、苯酚溶液发生显色反应。 ①SCN 的三种元素中电负性最大的是___________。 ②苯酚( OH— )分子中氧原子的杂化形式为___________。苯酚分子中的大 π键可用符号 n mΠ 表示， 其中 m 代表参与形成大 π 键的原子数，n 代表参与形成大 π 键的电子数，则m= ___________， n= ___________。 (5) 5Fe(CO) 与 3NH 在一定条件下可合成一种具有磁性的氮化铁。该磁性氮化铁的晶胞结构如图所示。 六棱柱底边边长为 a cm ，高为 ccm 。阿伏加德罗常数的值为 AN ，该磁性氮化铁的密度为 ___________ 3g cm (列出计算式)。 【答案】 6 2[Ar]3d 4s (或 2 2 6 2 6 6 21s 2s 2p 3s 3p 3d 4s ) 大于 两者均是先失去 4s 上的电子，但铁的半 径更小，故铁的第一电离能更大 离子键 3FeF 为离子晶体， 3FeBr 的化学键以共价键为主，属 试卷第 22页，总 27页 于分子晶体 N(或氮) 3sp 6 6 2 A 56 6+14 2 3a c N 6 4       【详解】 (1)铁是 26 号元素，核外电子排布式为 2 2 6 2 6 6 21s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 或 6 2[Ar]3d 4s 。 (2) Mn 的核外电子排布式为 5 2[Ar]3d 4s ，二者位于同一周期，铁原子核电荷数比锰原子大则半径比锰 原子半径小，原子核对电子吸引力：铁＞锰，故铁失去一个电子需要的能量较大。 (3) 3FeF 的熔点较高，是离子化合物， Fe 与 F 之间形成的是离子键， 3FeBr 的熔点低，原因是 3FeBr 是 分子晶体， Fe 和 Br 主要以共价键的形式结合。 (4)①同周期元素从左到右电负性依次增大，故电负性：N C ，又因形成氢键的元素电负性较大， 3NH 形成分子间氢键， 2H S 分子不存在氢键，所以电负性： N S ，故 N 的电负性最大。②苯酚中酚羟基 的氧原子分别与苯环上的碳原子和羟基上的氢原子形成了 2 个 键，氧原子的价层电子数为 6，故氧 原子上的孤电子对数为 2，氧原子为 3sp 杂化。苯环上有 6 个碳原子参与大 π键的形成， 6m  ；参与 形成大 π 键的电子为碳原子平行 p 轨道中的电子，即 6n  。 (5)由图知，一个六棱柱中含有 2 个 N 原子、含有铁原子的个数为 1 112 2 3 66 2      ，化合物的化学 式为 3Fe N ，一个晶胞中含有 2 个 3Fe N ，晶胞的质量为 A 2 (56 3 14) gN    ，一个六棱柱体积为 2 36 3 cm4 a c ，晶胞密度 3 2 A 2 (56 3 14) g cm 3 64 m V N a c           。 13．近日，中科院大连化物所化学研究团队在化学链合成 3NH 研究方面取得新进展，使用的催化剂有 2Ni BaH 、 2 3Al O 、 Fe 、 2K O 、 MgO 等，相关研究成果发表于《自然-能源》上。 请回答下列问题： (1)基态 Fe 原子价电子的排布图为 _________________ ，最高能层电子的电子云轮廓图形状为 ________ 。 (2) Ba 元素在周期表中的分区位置是 _________ 区，元素的第一电离能：Mg _________ Al 填“>”或“ O>N>H 三角锥形 3sp + 3H O (合理即可) 离子晶体 +K 的半径大于 +Na ， 2K O 的晶格能小于 2Na O 12 体心 棱心 30 3 A 213 10 2 2a N  【详解】 (1) Fe 是 26 号元素，价电子排布图为 ；最高能层上的 4s 能级电子的 电子云轮廓图形状为球形。 (2) Ba 位于第ⅡA 族，周期表的分区位置是 s 区；Mg 的价电子排布式为 23s ，3s 能级处于全充满状态， 不容易失去一个电子，Al 的价电子排布式为 2 13s 3p ，容易失去一个电子形成稳定结构，故第一电离能： 试卷第 24页，总 27页 Mg Al ；元素的非金属性越强，电负性越大，周期表中，同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强， 故电负性：O N ，又因为 3NH 中 H 显+1 价，N 显-3 价，故电负性： N H ，H、N、O 元素的电负 性由大到小的顺序为O N H  。 (3) 3NH 分子中中心原子 N 的σ键电子对数为 3，孤电子对数为 1 (5 3 1) 12     ，价层电子对数为 4， 杂化方式为 3sp 杂化，分子的空间构型为三角锥形，等电子体是指价电子总数和原子总数相同的分子、 离子或原子团， 3NH 的价电子数为 8，原子数为 4，与 3NH 互为等电子体的阳离子为 3H O 等。 (4)二者的熔点较高，属于离子晶体， K 的半径大于 Na  ，晶格能： 2 2K O Na O ，故 2K O 的熔点低 于 2Na O 。 (5)① Mg 处于顶点，与 Mg 紧邻的 Ni原子处于面心，与 Mg 紧邻的 Ni原子数目为 3 8 122   。②根据晶 胞结构可知 C 处于 Ni 原子形成的八面体的中心，故若 C 处于顶角位置，则 Mg 处于体心位置， Ni 处 于棱心位置。③晶胞中 Ni 、Mg 之间的最短距离即晶胞面对角线的一半为 pma ，则晶胞棱长为 2 pma ， 晶胞中 Ni 原子数目为 16 32   ， Mg 原子数目为 18 18   ，C 原子数目为 1，晶胞质量 A 3 59 24 12 gm N     A 213 gN ，密度   3 30 3 3 310 AA 213 213g cm 10 g cm 2 22 10 a Na N           。 14．离子液体被认为是 21 世纪理想的绿色溶剂，是指室温或者接近室温时呈液态，而本身由阴、阳离 子构成的化合物。氯代1 丁基 3  甲基咪唑离子液([bmim]Cl) 可以与 3GaCl 混合形成离子液体； [bmim]Cl 也可以转化成其他离子液体，下图是[bmim]Cl 与 4 4NH BF 离子交换反应合成离子液体  4[bmim]BF 的流程： 某种 2 3Ga O 的晶胞结构如图所示， 2O  以六方最密方式堆积， 3Ga  在其八面体空隙中(注：未全部标 出，如： 3Ga  在1 2 3 4 5 6、、、、、构成的八面体体心)。 ①该晶胞中 2O  的配位数为___________。 ②该晶胞有___________ % (保留一位小数)八面体空隙未填充阳离子。 ③已知氧离子半径为acm ，晶胞的高为 Abcm,N 代表阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 ___________ -3g cm (用含a b、 和 AN 的代数式表示)。 【答案】4 33.3 2 A 188 3 3a bN 【详解】 (5)①氧化物的化学式为 2 3Ga O ， 3Ga  与 2O  个数比为 2 :3，故配位数之比为3:2， 3Ga  周围等距离的 2O  有 6 个，即 3Ga  的配位数为 6， 2O  的配位数为 4。 ②该晶胞中共有 12 个正八面体空隙，其中 8 个正八面体空隙中填充了 3Ga  ，则该晶胞中有 4 个未填 充阳离子的八面体空隙，所占比例为 4 100% 33.3%12   ； ③已知氧离子的半径为 cma ，则底面边长为 2 cma ，又晶胞的高度为 cmb ，所以晶胞的体积 2 33 2 3 6 3 cmV a a b a b     ，一个晶胞中含有 2 个 2 3Ga O ，其质量 A A 2 376188g gm N N    ，故 密度为 1 2 A 188 g cm 3 3a bN  。 15．铬铁合金作为钢的添加料生产多种具有高强度、耐高温、耐腐蚀等优良性能的特种钢，这类特种 钢中含有碳、硅、氧、氮、磷等元素。回答下列问题： (1)基态Cr 原子的价电子排布式为__________________。 (2)C、N、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________________。 (3) 3 4PO  的空间构型为_________________，中心原子的杂化方式为__________________。 (4)碳化硅(SiC)晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的，但是碳化硅的熔点 试卷第 26页，总 27页 低于金刚石，原因是________________________________________________________。 (5)无水 3CrCl 和氨分子作用能形成某种配合物，该配合物的组成相当于 3 3C rC l 6 N H 。已知：若加入 3AgNO 溶液，能从该配合物的水溶液中将所有的氯沉淀为 AgCl ；若加入 NaOH 溶液并加热，无刺激 性气体产生。请从配合物的形式推算出它的内界和外界，写出该配合物的结构式________________。 (6)铁原子和氮原子形成化合物的晶胞如图所示。 ①该晶体的化学式为_______________。 ②在该晶胞结构的另一种表示中，N 处于顶点位置，则 Fe 处于__________位置。 ③若该晶体的密度为 3g cm  ，用 AN 表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是__________ 3cm 。 【答案】 5 13d 4s N O C  正四面体 3sp 两种晶体均为原子晶体，键长：C C— 键 Si C — 键，碳化硅的熔点低于金刚石  3 36Cr NH Cl   4Fe N 体心和棱心 A 238 N 【详解】 (1)基态Cr 原子核外有 24 个电子，根据原子轨道处于半满、全满或全空时较稳定可知，Cr 原子 3d 轨 道上排 5 个电子较稳定，4s 轨道上排 1 个电子，则电子排布式为 5 1[Ar]3d 4s ，故价电子排布式为 5 13d 4s 。 (2)同周期元素，从左到右，第一电离能呈增大趋势，但由于 N 的 2p 能级上电子半充满，为较稳定结 构，其第一电离能大于 O 的第一电离能，故第一电离能由大到小的顺序为 N O C  。 (3) 3 4PO  中 P 原子上的孤电子对数为 5 3 2 4 02     ，形成的 键数目为 4 个，空间构型为正四面体形， 中心原子 P 的杂化方式为 3sp 。 (4)碳化硅(SiC)和金刚石都属于原子晶体，原子晶体的熔沸点与原子间共价键的强弱有关，共价键的强 弱与原子半径的大小有关，半径越小，键长越短，形成的共价键键能越强，熔沸点越高，原子半径：C Si ， 键长：C C— 键 C Si — 键，键能：C C— 键 C Si — 键，所以碳化硅(SiC)的熔点低于金刚石。 (5)加入 3AgNO 溶液，能将所有氯沉淀，说明Cl 为外界，加入 NaOH 溶液并加热，无刺激性气体产生， 说明 3NH 在内界，故该配合物的结构式为  3 36Cr NH Cl   。 (6)①该晶胞中 Fe 位于顶点和面心，Fe 原子个数为 1 18 6 48 2     ；N 位于体心，个数为 1，故该晶体 的化学式为 4Fe N 。 ②根据晶胞结构图知，若 N 处于顶点位置，则 Fe 处于体心和棱心位置。③该晶胞质量 A 56 4 14 gm N   A 238 gN  ，故该晶胞的体积 3 3 A 238 g 238 cmg cm ANmV N     。