2020版高考化學一輪復(fù)習 全程訓練計劃 課練33 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（含解析）.doc

課練33物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)12018全國卷鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素。回答下列問題：(1)Zn原子核外電子排布式為_。(2)黃銅是人類最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成。第一電離能I1(Zn)_I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_。(3)ZnF2具有較高的熔點(872 )，其化學鍵類型是_；ZnF2不溶于有機溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，原因是_。(4)中華本草等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石(ZnCO3)入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中，陰離子空間構(gòu)型為_，C原子的雜化形式為_。(5)金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示，這種堆積方式稱為_。六棱柱底邊邊長為a cm，高為c cm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，Zn的密度為_ gcm3(列出計算式)。答案：(1)Ar3d104s2(2)大于Zn核外電子排布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難失電子(3)離子鍵ZnF2為離子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學鍵以共價鍵為主、極性較小(4)平面三角形sp2(5)六方最密堆積(A3型)解析：(1)Zn原子核外有30個電子，其電子排布式為Ar3d104s2。(2)Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1,4s能級處于半充滿狀態(tài)，而Zn原子的4s能級處于全充滿狀態(tài)，Zn原子更不易失去1個電子，所以Zn原子的第一電離能較大。(3)根據(jù)ZnF2晶體的熔點較高可知，ZnF2為離子晶體，含有離子鍵，而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學鍵以共價鍵為主、極性較小，故能夠溶解在有機溶劑中。(4)CO中碳原子的價層電子對數(shù)為3，中心碳原子采取sp2雜化，故CO的空間構(gòu)型為平面三角形。(5)題圖中原子的堆積方式為六方最密堆積。六棱柱底部正六邊形的面積6a2 cm2，六棱柱的體積6a2c cm3，該晶胞中Zn原子個數(shù)為12236，已知Zn的相對原子質(zhì)量為65，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Zn的密度 gcm3。22018全國卷硫及其化合物有許多用途，相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示：H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔點/85.5115.2>600(分解)75.516.810.3沸點/60.3444.610.045.0337.0回答下列問題：(1)基態(tài)Fe原子價層電子的電子排布圖(軌道表達式)為_，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為_形。(2)根據(jù)價層電子對互斥理論，H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價層電子對數(shù)不同于其他分子的是_。(3)圖(a)為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多，主要原因為_。(4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為_形，其中共價鍵的類型有_種；固體三氧化硫中存在如圖(b)所示的三聚分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為_。(5)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長為a nm，F(xiàn)eS2相對式量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA ，其晶體密度的計算表達式為_gcm3；晶胞中Fe2位于S所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長為_ nm。答案：(1)啞鈴(紡錘)(2)H2S(3)S8相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(4)平面三角2sp3(5)1021a解析：(1)基態(tài)Fe原子核外有26個電子，按照構(gòu)造原理，其核外電子排布式為Ar3d64s2，按照洪特規(guī)則，價層電子3d上6個電子優(yōu)先占據(jù)5個不同軌道，故價層電子的電子排布圖為?；鶓B(tài)S原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，電子占據(jù)最高能級為3p，p能級的電子云輪廓圖為啞鈴(紡錘)形。(2)價層電子對數(shù)包括成鍵電子對數(shù)和孤電子對數(shù)，H2S中S的成鍵電子對數(shù)為2，孤電子對數(shù)為2，故價層電子對數(shù)為4(或價層電子對數(shù)為4)，同理，SO2中S的價層電子對數(shù)為3，SO3中S的價層電子對數(shù)為3，H2S中S的價層電子對數(shù)不同于SO2、SO3。(3)S8和SO2均為分子晶體，分子間存在的作用力均為范德華力，S8的相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力強，故熔點和沸點高。(4)氣態(tài)SO3為單分子，分子中S無孤電子對，其分子的立體構(gòu)型為平面三角形，S和O之間形成雙鍵，故共價鍵有鍵和鍵兩種。固態(tài)SO3為三聚分子，分子中每個S與4個O成鍵，S無孤電子對，故原子的雜化軌道類型為sp3。(5)該晶胞中Fe2位于棱上和體心，個數(shù)為1214，S位于頂點和面心，個數(shù)為864，故晶體密度為4 g(a107 cm)31021 gcm3。根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，S所形成的正八面體的邊長為該晶胞中相鄰面的面心之間的連線之長，即為晶胞邊長的，故該正八面體的邊長為a nm。32018全國卷Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為_、_。(填標號)(2)Li與H具有相同的電子構(gòu)型，r(Li)小于r(H)，原因是_。(3)LiAlH4是有機合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是_、中心原子的雜化形式為_。LiAlH4中，存在_(填標號)。A離子鍵B鍵C鍵D氫鍵(4)Li2O是離子晶體，其晶格能可通過圖(a)的BornHaber循環(huán)計算得到?？芍琇i原子的第一電離能為_kJmol1，OO鍵鍵能為_kJmol1，Li2O晶格能為_kJmol1。(5)Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數(shù)為0.466 5 nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為 _ gcm3(列出計算式)。答案：(1)DC(2)Li核電荷數(shù)較大(3)正四面體sp3AB(4)5204982 908(5)解析：(1)根據(jù)能級能量E(1s)<E(2s)<E(2p)判斷，能量最低的為D，能量最高的為C。(2)Li和H的電子層結(jié)構(gòu)相同，而具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子半徑大小與核電荷數(shù)有關(guān)，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小。(3)AlH4中Al采用sp3雜化，呈正四面體結(jié)構(gòu)。四氫鋁鋰中存在離子鍵、配位鍵和共價鍵，配位鍵也是鍵。(4)鋰原子的第一電離能是指1 mol氣態(tài)鋰原子失去1 mol電子變成1 mol氣態(tài)鋰離子所吸收的能量，即為520 kJmol1。O=O鍵鍵能是指1 mol氧氣分子斷裂生成氣態(tài)氧原子所吸收的能量，即為249 kJmol12498 kJmol1。晶格能是指氣態(tài)離子結(jié)合生成1 mol晶體所釋放的能量或1 mol晶體斷裂離子鍵形成氣態(tài)離子所吸收的能量，則Li2O的晶格能為2 908 kJmol1。(5)1個氧化鋰晶胞含O的個數(shù)為864，含Li的個數(shù)為8，1 cm107 nm，代入密度公式計算可得Li2O的密度為 gcm3。4碳及其化合物廣泛存在于自然界中?；卮鹣铝袉栴}：(1)處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用_形象化描述。在基態(tài)14C原子中，核外存在_對自旋相反的電子。(2)碳在形成化合物時，其鍵型以共價鍵為主，原因是_。(3)CS2分子中，共價鍵的類型有_，C原子的雜化軌道類型是_，寫出兩個與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子_。(4)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物的熔點為253 K，沸點為376 K，其固體屬于_晶體。(5)碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：在石墨烯晶體中，每個C原子連接_個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有_個C原子。在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個C原子連接_個六元環(huán)，六元環(huán)中最多有_個C原子在同一平面。答案：(1)電子云2(2)C有4個價電子且半徑小，難以通過得或失電子達到穩(wěn)定電子結(jié)構(gòu)(3)鍵和鍵spCO2、SCN(或COS等) (4)分子(5)32124解析：本題主要考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識，意在考查考生的抽象思維能力、空間想象能力以及知識遷移能力。(1)處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用“電子云”形象化描述。根據(jù)碳的基態(tài)原子核外電子排布圖可知，自旋相反的電子有2對。(2)碳原子有4個價電子，且碳原子半徑小，很難通過得或失電子達到穩(wěn)定電子結(jié)構(gòu)，所以碳在形成化合物時，其鍵型以共價鍵為主。(3)CS2中C為中心原子，采用sp雜化，與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子有CO2、SCN等。(4)Fe(CO)5的熔、沸點較低，符合分子晶體的特點，故其固體為分子晶體。(5)由石墨烯晶體結(jié)構(gòu)圖可知，每個C原子連接3個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有的C原子數(shù)為62。觀察金剛石晶體的空間構(gòu)型，以1個C原子為標準計算，1個C原子和4個C原子相連，則它必然在4個六元環(huán)上，這4個C原子中每個C原子又和另外3個C原子相連，必然又在另外3個六元環(huán)上，3412，所以每個C原子連接12個六元環(huán)；六元環(huán)中最多有4個C原子在同一平面。5早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準晶顆粒由Al、Cu、Fe三種金屬元素組成?；卮鹣铝袉栴}：(1)準晶是一種無平移周期序，但有嚴格準周期位置序的獨特晶體，可通過_方法區(qū)別晶體、準晶體和非晶體。(2)基態(tài)Fe原子有_個未成對電子，F(xiàn)e3的電子排布式為_?？捎昧蚯杌洐z驗Fe3，形成的配合物的顏色為_。(3)新制的Cu(OH)2可將乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸，而自身還原成Cu2O。乙醛中碳原子的雜化軌道類型為_，1 mol乙醛分子中含有的鍵數(shù)目為_。乙酸的沸點明顯高于乙醛，其主要原因是_。Cu2O為半導體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個氧原子，其余氧原子位于面心和頂點，則該晶胞中有_個銅原子。(4)Al單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)a0.405 nm，晶胞中鋁原子的配位數(shù)為_。列式表示Al單質(zhì)的密度_gcm3。(不必計算出結(jié)果)答案：(1)X射線衍射法(2)41s22s22p63s23p63d5血紅色(3)sp3、sp26NA乙酸存在分子間氫鍵16(4)12解析：(1)區(qū)分晶體、準晶體、非晶體的科學方法是X射線衍射法。(2)基態(tài)Fe原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2，所以有4個未成對電子，失掉2個4s、1個3d電子形成Fe3，其電子排布為1s22s22p63s23p63d5；形成的硫氰合鐵配離子為血紅色。(3)乙醛分子中甲基碳原子采取sp3雜化；醛基碳原子采取sp2雜化；CH3CHO分子中的1個碳碳鍵、4個碳氫鍵都是鍵，碳氧雙鍵中有1個鍵，所以1 mol乙醛分子中共有6 mol 鍵；由于乙酸分子羥基極性更強，形成分子間氫鍵，導致沸點升高；根據(jù)分攤原則，Cu2O晶胞中有8個氧原子，則應(yīng)該有16個Cu原子。(4)面心立方最密堆積的配位數(shù)為12；面心立方最密堆積的晶胞內(nèi)有4個Al原子，其質(zhì)量4g，體積(4.05107)3cm3，所以其密度gcm3。6砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等?；卮鹣铝袉栴}：(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式_。(2)根據(jù)元素周期律，原子半徑Ga_As，第一電離能Ga_As。(填“大于”或“小于”)(3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為_，其中As的雜化軌道類型為_。(4)GaF3的熔點高于1 000 ，GaCl3的熔點為77.9 ，其原因是_。(5)GaAs的熔點為1 238，密度為 gcm3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為_，Ga與As以_鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGagmol1和MAsgmol1，原子半徑分別為rGapm和rAspm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_。答案：(1)Ar3d104s24p3或1s22s22p63s23p63d104s24p3(2)大于小于(3)三角錐形sp3(4)GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體，離子晶體的熔點高(5)原子晶體共價100%解析：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識，意在考查考生對相關(guān)原理的應(yīng)用能力。(1)根據(jù)構(gòu)造原理可寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式。(2)同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小，第一電離能呈增大趨勢。Ga的原子半徑大于As，Ga的第一電離能小于As。(3)AsCl3的中心原子(As原子)的價層電子對數(shù)為(513)/24，所以是sp3雜化。AsCl3的立體構(gòu)型為三角錐形。(4)根據(jù)晶體類型比較熔點。一般來說，離子晶體的熔點高于分子晶體的熔點。(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可以看出，As原子與Ga原子形成了空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，結(jié)合GaAs的熔點知GaAs是原子晶體。首先用均攤法計算出1個晶胞中含有As原子的個數(shù)：81/861/24，再通過觀察可知1個晶胞中含有4個Ga原子。4個As原子和4個Ga原子的總體積V14(1030r1030r)cm3；1個晶胞的質(zhì)量為4個As原子和4個Ga原子的質(zhì)量之和，即()g，所以1個晶胞的體積V2(MAsMGa)cm3。最后V1/V2即得結(jié)果。72017全國卷鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色，其中紫色對應(yīng)的輻射波長為_nm(填標號)。A404.4B553.5C589.2D670.8E766.5(2)基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號是_，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_。K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬K的熔點、沸點等都比金屬Cr低，原因是_。(3)X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在I離子。I離子的幾何構(gòu)型為_，中心原子的雜化形式為_。(4)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學材料，具有鈣鈦礦型的立體結(jié)構(gòu)，邊長為a0.446 nm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。K與O間的最短距離為_nm，與K緊鄰的O個數(shù)為_。(5)在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于_位置，O處于_位置。答案：(1)A(2)N球形K原子半徑較大且價電子數(shù)較少，金屬鍵較弱(3)V形sp3(4)0.315或0.44612(5)體心棱心解析：(1)紫色光對應(yīng)的輻射波長范圍是400430 nm(此數(shù)據(jù)來源于物理教材 人教版 選修34)。(2)基態(tài)K原子占據(jù)K、L、M、N四個能層，其中能量最高的是N能層。N能層上為4s電子，電子云輪廓圖形狀為球形。Cr的原子半徑小于K且其價電子數(shù)較多，則Cr的金屬鍵強于K，故Cr的熔、沸點較高。(3)I的價層電子對數(shù)為4，中心原子雜化軌道類型為sp3，成鍵電子對數(shù)為2，孤電子對數(shù)為2，故空間構(gòu)型為V形。(4)K與O間的最短距離為a0.446 nm0.315 nm；由于K、O分別位于晶胞的頂角和面心，所以與K緊鄰的O原子為12個。(5)根據(jù)KIO3的化學式及晶胞結(jié)構(gòu)可畫出KIO3的另一種晶胞結(jié)構(gòu)，如下圖，可看出K處于體心，O處于棱心。82017全國卷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_。 圖(a) 圖(b)(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。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R中陰離子N中的鍵總數(shù)為_個。分子中的大鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大鍵可表示為)，則N中的大鍵應(yīng)表示為_。圖(b)中虛線代表氫鍵，其表示式為(NH)NHCl、_、_。(4)R的晶體密度為d gcm3，其立方晶胞參數(shù)為a nm，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_。答案：(1) (2)同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)，具有額外穩(wěn)定性，故不易結(jié)合一個電子(3)ABDC5(H3O)OHN(N)(NH)NHN(N)(4)1021(或)解析：(1)氮為7號元素，基態(tài)N原子的價電子排布式為2s22p3，故氮原子價電子排布圖為。(2)由題意可知，元素的基態(tài)氣態(tài)原子越容易得到一個電子，所放出的能量越大，即第一電子親和能(El)越大，同周期元素隨核電荷數(shù)的增大，原子的電負性逐漸增大，得電子的能力增強，故結(jié)合一個電子釋放的能量逐漸增大；基態(tài)N原子的核外電子排布式為1s22s22p3，則N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)，相對穩(wěn)定，不易得電子。(3)R中的兩種陽離子為NH和H3O，NH的中心原子是N，中心N原子形成4個鍵，沒有孤對電子，價層電子對數(shù)為4，故其雜化類型為sp3，NH的空間構(gòu)型為正四面體形；H3O的中心原子是O，中心O原子形成3個鍵，有1對孤對電子，價層電子對數(shù)為4，故其雜化類型為sp3，H3O的空間構(gòu)型為三角錐形；NH和H3O中共價鍵類型都是極性共價鍵，故R中兩種陽離子的相同之處為A、B、D項，不同之處為C項。由圖(b)可知，R中陰離子N中有5個NN鍵，所以N中的鍵總數(shù)為5個；由圖(b)可知，N中的大鍵中含有5個N原子，所以參與形成大鍵的原子數(shù)為5，每個N原子形成2個鍵，還有1對孤對電子，每個N原子提供1個電子形成大鍵，從外界得到的1個電子也參與形成大鍵，故參與形成大鍵的電子數(shù)為6，則N中的大鍵應(yīng)表示為。由圖(b)可知，H3O中的1個H原子與N中的1個N原子形成氫鍵，NH中的1個H原子與N中的1個N原子形成氫鍵，則還含有(NH)NHN(N)和(H3O)OHN(N)。(4)晶胞的質(zhì)量為g，晶胞的體積為(a107cm)3，R的晶體密度為d gcm3，則d，解得y1021，將NA6.021023代入1021可得y。92017全國卷研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO23H2=CH3OHH2O)中，Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應(yīng)用前景?；卮鹣铝袉栴}：(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為_。元素Mn與O中，第一電離能較大的是_，基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是_。(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為_和_。(3)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點從高到低的順序為_，原因是_。(4)硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料，Mn(NO3)2中的化學鍵除了鍵外，還存在_。(5)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖)，其中陰離子采用面心立方最密堆積方式，X射線衍射實驗測得MgO的晶胞參數(shù)為a0.420 nm，則r(O2)為_nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為a 0.448 nm，則r(Mn2)為_ nm。答案：(1)Ar3d74s2OMn(2)spsp3(3)H2O>CH3OH>CO2>H2H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多；CO2與H2均為非極性分子，CO2分子量較大，范德華力較大(4)離子鍵和鍵(4鍵)(5)0.1480.076解析：(1)Co是27號元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為Ar3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2。元素Mn與O中，由于O是非金屬元素而Mn是金屬元素，所以O(shè)的第一電離能大于Mn的。O基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p4，其核外未成對電子數(shù)是2，而Mn基態(tài)原子核外電子排布式為Ar3d54s2，其核外未成對電子數(shù)是5，因此Mn的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)比O的多。(2)CO2和CH3OH的中心原子C的價層電子對數(shù)分別為2和4，所以CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為sp和sp3。(3)由于水和甲醇均為極性分子，二氧化碳和氫氣均為非極性分子，所以水和甲醇的沸點高于二氧化碳和氫氣的沸點；由于水分子中兩個氫原子都可以參與形成分子間氫鍵，而甲醇分子中只有一個羥基上的氫原子可用于形成分子間氫鍵，所以水的沸點高于甲醇的沸點；由于二氧化碳的相對分子質(zhì)量比氫氣大，所以二氧化碳分子間作用力較大、沸點較高。(4)硝酸錳是離子化合物，硝酸根和錳離子之間形成離子鍵，硝酸根中N原子與3個氧原子形成 3個鍵，硝酸根中存在氮氧雙鍵，所以還存在鍵。(5)因為O2采用面心立方最密堆積方式，面對角線是O2半徑的4倍，即4r(O2)a，解得r(O2)0.148 nm；根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，棱上陰陽離子相切，因此2r(Mn2)2r(O2)0.448 nm，所以r(Mn2) 0.076 nm。10鍺(Ge)是典型的半導體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar_，有_個未成對電子。(2)Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是_。(3)比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因_。GeCl4GeBr4GeI4熔點/49.526146沸點/83.1186約400(4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負性由大至小的順序是_。(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為_，微粒之間存在的作用力是_。(6)晶胞有兩個基本要素：原子坐標參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。如圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標參數(shù)A為(0,0,0)；B為(，0，)；C為(，0)。則D原子的坐標參數(shù)為_。晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a565.76 pm，其密度為_ gcm3(列出計算式即可)。答案：(1)3d104s24p22(2)Ge原子半徑大，原子間形成的單鍵較長，pp軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成鍵(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似，分子量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強(4)OGeZn(5)sp3共價鍵(6)107解析：(1)鍺元素在周期表的第四周期、第A族，因此核外電子排布式為Ar3d104s24p2，p軌道上的2個電子是未成對電子。(2)鍺雖然與碳為同族元素，但比碳多了兩個電子層，因此鍺的原子半徑大，原子間形成的單鍵較長，pp軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成鍵。(3)由鍺鹵化物的熔沸點由Cl到I呈增大的趨勢且它們的熔沸點較低，可判斷它們均為分子晶體，而相同類型的分子晶體，其熔沸點取決于分子量的大小，因為分子量越大，分子間的作用力就越大，熔沸點就越高。(4)Zn和Ge為同周期元素，Ge在Zn的右邊，因此Ge的電負性比Zn的強；O為活潑的非金屬元素，電負性強于Ge和Zn，因此三者電負性由大至小的順序為O、Ge、Zn。(5)Ge單晶為金剛石型結(jié)構(gòu)，金剛石中碳原子的雜化方式為sp3，因此Ge原子的雜化方式也為sp3。微粒之間存在的作用力為共價鍵。(6)根據(jù)題給圖示可知，D原子的坐標參數(shù)為(，)。每個晶胞中含有鍺原子81/861/248(個)，每個晶胞的質(zhì)量為，晶胞的體積為(565.761010cm)3，所以晶胞的密度為107 gcm3。11東晉華陽國志南中志卷四中已有關(guān)于白銅的記載，云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉栴}：(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_，3d能級上的未成對電子數(shù)為_。(2)硫酸鎳溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4藍色溶液。Ni(NH3)6SO4中陰離子的立體構(gòu)型是_。在Ni(NH3)62中Ni2與NH3之間形成的化學鍵稱為_，提供孤電子對的成鍵原子是_。氨的沸點_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_；氨是_分子(填“極性”或“非極性”)，中心原子的軌道雜化類型為_。(3)單質(zhì)銅及鎳都是由_鍵形成的晶體；元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu1 958 kJmol1、INi1 753 kJmol1，ICu>INi的原因是_。(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為_。若合金的密度為d gcm3，晶胞參數(shù)a_nm。答案：(1)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s22(2)正四面體配位鍵N高于NH3分子間可形成氫鍵極性sp3(3)金屬銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子(4)3：1107解析：本題主要考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，意在考查考生對原子、分子、晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的理解能力。(1)Ni元素原子核外有28個電子，電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2。3d能級上有2個未成對電子。(2)SO中S無孤電子對，立體構(gòu)型為正四面體。Ni(NH3)62為配離子，Ni2與NH3之間為配位鍵。配體NH3中提供孤電子對的為N。NH3分子間存在氫鍵，故沸點比PH3高。NH3中N有一個孤電子對，立體構(gòu)型為三角錐形，因此NH3為極性分子，N的雜化軌道數(shù)為314，雜化類型為sp3。(3)單質(zhì)銅及鎳都是由金屬鍵形成的晶體，Cu，Ni失去一個電子后電子排布式分別為Ar3d10、Ar3d84s1，銅的3d軌道全充滿，達到穩(wěn)定狀態(tài)，所以Cu的第二電離能相對較大。(4)Cu原子位于面心，個數(shù)為63，Ni原子位于頂點，個數(shù)為81，銅原子與鎳原子的數(shù)量比為3：1。以該晶胞為研究對象，則gd gcm3(a107cm)3，解得a107。12隨著科學的發(fā)展，許多新物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)或被合成出來，為新能源開發(fā)和新材料研制開拓出更大的空間。中科院科學家最近合成了一種新型材料，其結(jié)構(gòu)簡式為。請回答下列問題。(1)基態(tài)氟原子的最高能級的電子云有_種空間伸展方向，基態(tài)硒原子的價層電子排布式是_，用元素符號表示出氟、氧、氮、氫四種元素的第一電離能由大到小的順序：_。(2)該物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡式中的氮原子共形成_個鍵；該物質(zhì)中氮原子的軌道雜化類型為_，該分子中含有氮、氧、氟三種電負性很大的原子，也含有氫原子，它_(填“能”或“不能”)形成分子內(nèi)或者分子間氫鍵。(3)硒能形成兩種常見的氧化物，屬于V形分子的物質(zhì)的分子式為_，沸點較高的物質(zhì)是_。(4)常壓下，氨氣在300 時約有10%分解，水蒸氣在2 000 時約有5%分解，從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度看，其原因是_。(5)硒化鋅的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，硒離子的配位數(shù)是_，若晶胞參數(shù)為d pm，則硒化鋅的密度為_ gcm3(不需要化簡，1 m109 nm1012 pm)。答案：(1)34s24p4F>N>O>H(2)2sp2、sp3不能(3)SeO2SeO3(4)HN鍵的鍵長大于HO鍵的鍵長，鍵能：NH<OH，故NH3比H2O更易分解(5)4解析：(1)基態(tài)氟原子的最高能級為2p，電子云有3種伸展方向。根據(jù)硫原子的價層電子排布式推斷硒原子的價層電子排布式。依第一電離能的遞變規(guī)律及特例易確定四種元素的第一電離能的大小順序為F>N>O>H。(2)該分子中的氮原子共形成2個鍵。該分子中有的氮原子形成了3個鍵，有的氮原子形成了2個鍵和1個鍵，它們均還有一個孤電子對，故該物質(zhì)中氮原子的軌道雜化類型有sp2、sp3雜化；由于分子中沒有HF鍵、HO鍵、HN鍵，故無法形成相應(yīng)的氫鍵。(3)硒的兩種氧化物分別為SeO3、SeO2，SeO2中硒的價層電子對數(shù)為3，分子構(gòu)型為V形。SeO3的相對分子質(zhì)量較大，分子間作用力較大，沸點較高。(4)HN鍵的鍵長大于HO鍵的鍵長，鍵能：NH<OH，故NH3比H2O更易分解。(5)觀察硒化鋅的晶胞結(jié)構(gòu)知，每個鋅離子與四個硒離子成鍵，因此鋅離子的配位數(shù)為4,1個晶胞中硒離子數(shù)為864，鋅離子數(shù)為4，則硒化鋅的化學式為ZnSe，故硒離子的配位數(shù)也為4；一個晶胞中含有4個“ZnSe”，其質(zhì)量m g，體積為(d1010 cm)3，密度為 gcm3。