2019年高考化學(xué)優(yōu)秀模擬題分類匯編 專題21 物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合題.doc

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專題21 物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合題 1．【西南大學(xué)附屬中學(xué)校2018屆高三第六次月（3月）考】銅及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途。請(qǐng)回答下列問題： （1）畫出基態(tài)Cu原子的價(jià)電子排布圖__________________； （2）已知高溫下Cu2O比CuO穩(wěn)定，從核外電子排布角度解釋高溫下Cu2O更穩(wěn)定的原因 _________________________________________________________________________。 （3）配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的雜化類型是____________，配體中提供孤對(duì)電子的原子是____________。C、N、O三元素的第一電離能由大到小的順序是__________（用元素符號(hào)表示）。 （4）銅晶體中銅原子的堆積方式如圖1所示，則晶體銅原子的堆積方式為________________。 （5）M原子的價(jià)電子排布式為3s23p5，銅與M形成化合物的晶胞如圖2所示（白球代表銅原子）。 ①該晶體的化學(xué)式為_________________。 ②已知銅和M的電負(fù)性分別為1.9和3.0，則銅與M形成的化合物屬于_________化合物（填“離子”、“共價(jià)”） ③已知該晶體的密度為g/cm3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體中Cu原子和M原子之間的最短距離為_________pm（寫出計(jì)算式）。 【答案】亞銅離子核外電子處于穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)sp2、sp3NN > O > C面心立方最密堆積CuCl2共價(jià) 【解析】 【詳解】（1）基態(tài)Cu原子的外圍電子排布為：3d104s1，則基態(tài)Cu原子的價(jià)電子排布圖為： ；（2）失去一個(gè)電子后，亞銅離子核外電子處于穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)，所以導(dǎo)致高溫下Cu2O比CuO穩(wěn)定；（3）配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子第一個(gè)有一個(gè)碳氧雙鍵，其他為單鍵，形成的是sp2雜化，第二個(gè)碳與第一個(gè)碳和三個(gè)氫形成單鍵，形成的是sp3雜化；配體中N有一對(duì)孤對(duì)電子，提供孤對(duì)電子的原子是N；同周期元素的第一電離能隨核電荷數(shù)的增加而增大，但N原子的2P軌道是半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，所以N元素的第一電離能大于O，則C、N、O三元素的第一電離能由大到小的順序是N>O>C； （4）銅晶體中銅原子的堆積方式如圖1所示，為三層分ABA形，則晶體銅原子的堆積方式為面心立方最密堆積；（5）M原子的價(jià)電子排布式為3s23p5， 2．【漳州市2018屆高三考前模擬考】常見的太陽能電池有單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、GaAs太陽能電池及銅銦鎵硒薄膜太陽能電池等。 （1）基態(tài)亞銅離子(Cu+)的價(jià)層電子排布式為________；高溫下CuO容易轉(zhuǎn)化為Cu2O，試從原子結(jié)構(gòu)角度解釋原因：______________________________________________。 （2）H2O的沸點(diǎn)高于H2Se的沸點(diǎn)(－42 ℃)，其原因是___________________________。 （3）GaCl3和AsF3的立體構(gòu)型分別是____________，____________。 （4）硼酸(H3BO3)本身不能電離出H+，在水中易結(jié)合一個(gè)OH－生成[B(OH)4]－，而體現(xiàn)弱酸性。 ①[B(OH)4]－中B原子的雜化類型為______________。 ②[B(OH)4]－的結(jié)構(gòu)式為________________。 （5）金剛石的晶胞如圖，若以硅原子代替金剛石晶體中的碳原子，便得到晶體硅；若將金剛石晶體中一半的碳原子換成硅原子，且碳、硅原子交替，即得到碳化硅晶體(金剛砂)。 ①金剛石、晶體硅、碳化硅的熔點(diǎn)由高到低的排列順序是________________(用化學(xué)式表示)； ②金剛石的晶胞參數(shù)為a pm(1 pm＝10－12 m)。 1cm3晶體的平均質(zhì)量為_______________(只要求列算式，阿伏加德羅常數(shù)為NA)。 【答案】 3d10 Cu2O中Cu+的價(jià)層電子排布處于穩(wěn)定的全充滿狀態(tài) 水分子間存在氫鍵、H2Se分子間無氫鍵 平面三角形 三角錐型 sp3 C>SiC>Si 【解析】 【詳解】（1）Cu原子失去1個(gè)電子生成Cu+，Cu+核外有28個(gè)電子，失去的電子數(shù)是其最外層電子數(shù)，根據(jù)構(gòu)造原理知Cu+基態(tài)核外電子排布式1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ，則基態(tài)亞銅離子(Cu+)的價(jià)層電子排布式為3d10；原子軌道處于全空、半滿或全滿時(shí)最穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)上Cu2+為3d9，而Cu+為3d10全充滿更穩(wěn)定，故高溫下CuO容易轉(zhuǎn)化為Cu2O；（2）H2O和H2Se都是極性分子，其分子間有色散力、誘導(dǎo)力、取向力。但由于H2O的分子間還有氫鍵存在，所以H2O沸點(diǎn)比H2Se沸點(diǎn)高；（3）GaCl3中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+（3-31）=3，且沒有孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型是平面三角形結(jié)構(gòu)；AsF3中價(jià)電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+（5-31）=4，有一個(gè)孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型是三角錐形；（4）①在[B(OH)4]－中，硼原子最外層只有3個(gè)電子，與氧原子形成3對(duì)共用電子對(duì)，B原子與4個(gè)羥基相連，一對(duì)孤對(duì)電子對(duì)，為sp3雜化；②[B(OH)4]－離子中的配位鍵，氧元素提供孤對(duì)電子給硼元素O→B，可表示為 ；（5）①金剛石、晶體硅、碳化硅都是原子晶體，半徑越小，熔點(diǎn)越高，故金剛石、晶體硅、碳化硅的熔點(diǎn)由高到低的排列順序是C>SiC>Si；②根據(jù)分?jǐn)傇瓌t，立方氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，晶胞中共有8個(gè)原子，N和B各占4個(gè)。1cm3晶體的平均質(zhì)量為=。 3．【重慶市綦江中學(xué)2018屆高三高考適應(yīng)性考】A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，A是原子半徑最小的元素，B元素有兩個(gè)未成對(duì)電子，D元素的最外層電子是內(nèi)層電子數(shù)的三倍，E的單質(zhì)是自然界中最硬的金屬，常用于制作合金，且其未成對(duì)電子數(shù)在同周期中最多?；卮鹣铝袉栴}： （1）利用原子發(fā)生躍遷時(shí)吸收或釋放出的光用于鑒定E元素，該方法是________，其價(jià)層電子排布圖為____________，根據(jù)_____________原理，該基態(tài)原子的電子排布應(yīng)使其能量處于最低狀態(tài)。 （2）根據(jù)電子排布，C元素處于周期表中_______區(qū)；根據(jù)元素周期律，電負(fù)性B_______C，第一電離能C________D（填“大于”、“小于”或者“等于”）。 （3）化合物A2D分子空間構(gòu)型是_____________；A與C以原子個(gè)數(shù)比2:1形成的分子中C原子的雜化方式為_________，它是_________分子（填“極性”或“非極性”），且該分子可以與很多金屬離子形成配合物，其中提供孤對(duì)電子的原子是____________（填元素符號(hào)）。 （4）生活中常見的B元素的同素異形體有兩種，其結(jié)構(gòu)為圖1、圖2所示： ①圖1所對(duì)應(yīng)的同素異形體可以導(dǎo)電，試從其結(jié)構(gòu)予以解釋_________。 ②圖2所對(duì)應(yīng)的同素異形體的晶胞如圖3，若B原子的半徑為a nm，則該晶胞的空間利用率為_____________。（=1.732，結(jié)果保留一位小數(shù)） 【答案】 光譜分析 能量最低原理 P 小于 大于 V形 SP3 極性 N 石墨的片層結(jié)構(gòu)上所有的P軌道互相平行且相互重疊，使P軌道中的電子可在整個(gè)碳原子平面中運(yùn)動(dòng)。 34.0% 【解析】(1)光譜分析利用原子的特征光譜對(duì)原子進(jìn)行鑒定，根據(jù)能量最低原理，3d軌道和4s軌道半充滿狀態(tài)最穩(wěn)定，故Cr原子的電子排布較特殊；利用原子發(fā)生躍遷時(shí)吸收或釋放出的光用于鑒定Cr元素，該方法是光譜分析，其價(jià)層電子排布圖為，根據(jù)能量最低原理原理，該基態(tài)原子的電子排布應(yīng)使其能量處于最低狀態(tài)；(2)可以推測(cè)A為H，D可以推測(cè)為O，則B為C，而C只能是N，N處于P區(qū)，電負(fù)性同一周期從左到右增大，則C小于N，第一電離能由于N原子處于半充滿狀態(tài)，能量低，第一電離能大，故N大于O；(3)H2O的構(gòu)型為V形，N2H4中N原子有孤對(duì)電子，有三對(duì)成鍵電子對(duì)，故價(jià)層電子對(duì)為4，為SP3雜化，由于N2H4的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，是極性分子；N原子可以提供孤獨(dú)電子形成配位鍵，故其中提供孤對(duì)電子的原子是N；(4)①石墨的片層結(jié)構(gòu)上所有的P軌道互相平行且相互重疊，使P軌道中的電子可在整個(gè)碳原子平面中運(yùn)動(dòng)，故能導(dǎo)電；②該晶胞體對(duì)角線應(yīng)該是5個(gè)C原子無隙并置，則體對(duì)角線長(zhǎng)為8a，該晶胞中含8個(gè)C原子，列式為（84/3πa3）/ （8a/ ）3 =34%。 點(diǎn)睛：考查光譜分析鑒定元素，原子核外電子的排布規(guī)律及能量最低原理，周期表的分區(qū)，電負(fù)性，第一電離能，分子的空間構(gòu)型，雜化方式，分子的極性及配合物中的配體，石墨的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，晶胞空間占有率的計(jì)算。 4．【淄博市2018屆高三第二次模擬】(1)鐵離子(Fe3+)最外層電子排布式為______，其核外共有______種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。 (2)硒、砷、溴三種元素的第一電離能從大到小的順序?yàn)開__________(用元素符號(hào)表示)。 (3)兩種三角錐形氣態(tài)氫化物PH3和NH3的鍵角分別為93.6和107，試分析PH3的鍵角小于NH3的原因_____________________________________________________________。 (4)常溫下PCl5是白色晶體，在148℃時(shí)熔化成能導(dǎo)電的熔體。該熔體由A、B兩種微粒構(gòu)成，A、B分別與CCl4、SF6互為等電子體，則A的化學(xué)式為__________________，其中心原子雜化方式為 _______________。 (5)Cu與Au的某種合金可形成面心立方最密堆積的晶體(密度為ρgcm-3)，在該晶胞中Cu原子處于面心，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。 ①與Au距離最近的Cu個(gè)數(shù)為________。 ②該晶體具有儲(chǔ)氫功能，氫原子可進(jìn)入到Cu原子與Au原子構(gòu)成的立方體空隙中，儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石晶胞結(jié)構(gòu)(如圖)相似，該晶體儲(chǔ)氫后的化學(xué)式為__________，則晶胞中Cu原子與Au原子中心的最短距離d=________cm。若忽略吸氫前后晶胞的體積變化，則該儲(chǔ)氫材料的儲(chǔ)氫能力為__________（）。 【答案】 3s23p63d5 23 Br As Se N電負(fù)性強(qiáng)于P，且原子半徑小于P， NH3中成鍵電子對(duì)離中心原子更近，成鍵電子對(duì)間距離更小，致使其成鍵電子對(duì)間斥力大，鍵角更大 PCl4+ sp3 12 Cu3AuH4 44800ρ/389（或115.2ρ） （4）常溫下PCl5是白色晶體，在148℃時(shí)熔化成能導(dǎo)電的熔體，說明生成自由移動(dòng)的離子，一種為PCl4+，另外一種為PCl6-；反應(yīng)為2PCl5= PCl4++ PCl6-。 （5）立方晶胞中，頂點(diǎn)粒子占1/8，面心粒子占1/2，內(nèi)部粒子為整個(gè)晶胞所有，根據(jù)晶體的密度ρ=m/V做相關(guān)計(jì)算。 詳解：(1) 鐵原子的核電荷數(shù)為26，1s22S22p63s23p63d64s2，鐵離子(Fe3+)失去3個(gè)電子，最外層電子排布式為3s23p63d5；其核外共有23種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；正確答案：3s23p63d5 ；23。 (2) 同周期主族元素的第一電離通常隨核電荷數(shù)增大，呈增大趨勢(shì)，但As的p軌道為半充滿結(jié)構(gòu)，相對(duì)穩(wěn)定，第一電離能較大，所以第一電離能從大到小的順序?yàn)锽r As Se ；正確答案：Br As Se。 (3) N電負(fù)性強(qiáng)于P，且原子半徑小于P， NH3中成鍵電子對(duì)離中心原子更近，成鍵電子對(duì)間距離更小，致使其成鍵電子對(duì)間斥力大，鍵角更大，所以兩種三角錐形氣態(tài)氫化物PH3和NH3的鍵角相比較，NH3分子的鍵角較大；正確答案：N電負(fù)性強(qiáng)于P，且原子半徑小于P， NH3中成鍵電子對(duì)離中心原子更近，成鍵電子對(duì)間距離更小，致使其成鍵電子對(duì)間斥力大，鍵角更大。 (4) CCl4的原子數(shù)為5，價(jià)電子總數(shù)為32，SF6的原子數(shù)為7，價(jià)電子總數(shù)為48，因?yàn)锳與 CCl4互為等電子體，B與 SF6互為等電子體，則A為PCl4+ ，B為PCl6- ；PCl4+ 的中心P原子的成鍵電子對(duì)數(shù)為，其中心原子雜化軌道類型為sp3；正確答案：PCl4+ ； sp3 。 點(diǎn)睛：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及電子的排布圖，雜化方式的判斷，電離方式和微粒結(jié)構(gòu)，晶胞計(jì)算等，側(cè)重于基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用的考察，題目難度中等。 5．【宿州市2018屆高三第三次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)】碳、氮、氧、氯、鈉、銅等元素的化合物廣泛存在于自然界，回答下列問題： （1）基態(tài)氯原子的價(jià)電子排布圖是________________________；基態(tài)銅原子核外電子占有的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有____________種 （2）碳、氮、氧三種元素中第一電離能最大的是____________ (填元素符號(hào))CO32-中碳原子的雜化軌道類型為____________。 （3）相同條件下，水的沸點(diǎn)高于液氨，原因是________________________。 （4）銅與CNˉ可形成絡(luò)合離子[Cu(CNˉ)4]2-，寫出一種與CNˉ互為等電子體的分子的化學(xué)式 ____________；1 mol[ Cu(CNˉ)4]2-中含有____________molσ鍵；若將[Cu(CNˉ)4]2-中二個(gè)CNˉ換為Clˉ，只有一種結(jié)構(gòu)，則[Cu(CNˉ)4]2-中4個(gè)氮原子所處空間位置關(guān)系為_________。 （5）氯化鈉的晶胞如圖所示。晶體中氯離子以面心立方最密堆積排列，鈉離子嵌入在氯離子之間的空隙中。一個(gè)氯離子周圍離氯離子最近的氯離子數(shù)目為__________個(gè)。已知：半徑r(Clˉ)=apm，r(Na+)=bpm。摩爾質(zhì)量M(NaCI)=cgmol-1則氯化鈉晶體的密度為_________gcm-3 【答案】15Nsp2氧元素的電負(fù)性大于氮，氧原子的半徑小于氮，水分子間氫鍵比氨分子間氫鍵強(qiáng)N2或CO8正四面體121030 解析：(1)基態(tài)氯原子的價(jià)電子排布在3s、3p能級(jí)上，價(jià)電子排布圖是；銅原子核外有29個(gè)電子，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1，排布在15個(gè)原子軌道上，所以有15種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；(2)同周期元素從左到右第一電離能增大，ⅤA族原子p軌道半充滿，第一電離能大于ⅥA族元素的原子，所以碳、氮、氧三種元素中第一電離能最大的是N；CO32-中碳原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)是 ，所以碳原子的雜化軌道類型為sp2 ；(3) 氧元素的電負(fù)性大于氮，氧原子的半徑小于氮，水分子間氫鍵比氨分子間氫鍵強(qiáng)，所以水的沸點(diǎn)高于液氨；(4)等電子體是原子數(shù)相同、價(jià)電子數(shù)相同的微粒，所以與CNˉ互為等電子體的分子的化學(xué)式是N2或CO；單鍵是σ鍵，三鍵中有1個(gè)是σ鍵，所以1 mol[ Cu(CNˉ)4]2-中含有8molσ鍵；若將[Cu(CNˉ)4]2-中二個(gè)CNˉ換為Clˉ，只有一種結(jié)構(gòu)，則[Cu(CNˉ)4]2-中4個(gè)氮原子所處空間位置關(guān)系為正四面體；(5)根據(jù)晶胞圖，1個(gè)氯離子周圍離氯離子最近的氯離子數(shù)目是12個(gè)；晶體中氯離子以面心立方最密堆積排列，鈉離子嵌入在氯離子之間的空隙中，r(Clˉ)=apm，所以晶胞邊長(zhǎng)是pm，根據(jù)均攤原則，每個(gè)晶胞含有 Clˉ數(shù)是 ，含有Na+數(shù)是；所以密度是1030 gcm-3。 點(diǎn)睛：根據(jù)均攤原則，立方晶胞頂點(diǎn)的原子被一個(gè)晶胞占用 、晶胞楞上的原子被一個(gè)晶胞占用、晶胞面心的原子被一個(gè)晶胞占用。 6．【鄂州市2018屆高三下學(xué)期第三次模擬】已知A、B、C、D、E、F為元素周期表中原子序數(shù)依次增大的前20號(hào)元素，A與B；C、D與E分別位于同一周期。A原子L層上有2對(duì)成對(duì)電子， B、C、D的核外電子排布相同的簡(jiǎn)單離子可形成一種C3DB6型離子晶體，CE、FA為電子數(shù)相同的離子晶體。 （1）寫出A元素的基態(tài)原子價(jià)電子排布式____________。 （2）試解釋工業(yè)冶煉D不以DE3而是以D2A3為原料的原因：___________。 （3）許多＋l價(jià)銅的配合物溶液能吸收CO和烯烴（如C2H4等）， CH3CH= CH 2 分子中3個(gè)C原子采取的雜化方式依次為___________。 （4）在硫酸銅溶液中逐滴滴加氨水至過量，先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，最后沉淀完全溶解。寫出此藍(lán)色沉淀溶解的離子方程式：_____________； （5）B的氫化物比氨氣的熔沸點(diǎn)略高，請(qǐng)解釋原因：_____________； （6）1996年諾貝化學(xué)獎(jiǎng)授予對(duì)發(fā)現(xiàn)C60有重大貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。C60分子是形如球狀的多面體(如圖)，該結(jié)構(gòu)的建立基于以下考慮： ①C60分子中每個(gè)碳原子只跟相鄰的3個(gè)碳原子形成化學(xué)鍵； ②C60分子只含有五邊形和六邊形； ③多面體的頂點(diǎn)數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關(guān)系，遵循歐拉定理：頂點(diǎn)數(shù)＋面數(shù)－棱邊數(shù)＝2。 據(jù)上所述，可推知C60分子有12個(gè)五邊形和20個(gè)六邊形。 請(qǐng)回答下列問題： 1）試估計(jì)C60跟F2在一定條件下，能否發(fā)生反應(yīng)生成C60F60(填“可能”或“不可能”)__________，并簡(jiǎn)述其理由：_______________。 2）C70和C60結(jié)構(gòu)類似，則分子中含有______個(gè)六邊形和______個(gè)五邊形。 【答案】 2s22p4 氯化鋁為共價(jià)化合物，熔融時(shí)候不能電離出自由移動(dòng)的離子 sp3、sp2、sp2 Cu(OH)2＋4NH3H2O =Cu(NH3) 4 2+ ＋2OH-＋4H2O 氟化氫所形成的分子間氫鍵的強(qiáng)度比氨分子形成的分子間氫鍵大 可能 1molC60分子中含有30mol雙鍵，可以和30molF2發(fā)成加成反應(yīng)形成C60F60 12 25 (2)根據(jù)氯化鋁是共價(jià)化合物分析解答； (3)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定雜化方式； (4)氫氧化銅和氨水反應(yīng)生成銅氨絡(luò)合離子和氫氧根離子，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定其空間構(gòu)型； (5)根據(jù)氟化氫和氨分子形成的分子間氫鍵強(qiáng)弱分析解答； (6)1)由歐拉定理計(jì)算碳碳單鍵和雙鍵鍵數(shù)，再進(jìn)行判斷；2)根據(jù)歐拉定理及棱邊數(shù)計(jì)算。 詳解：由上述分析可知，A為O、B為F、C為Na、D為Al、E為Cl、F為Ca。 (1)A元素的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為2s22p4，故答案為：2s22p4； (2)工業(yè)冶煉鋁不以氯化鋁而是以氧化鋁為原料的原因?yàn)槁然X為共價(jià)化合物，不導(dǎo)電，而氧化鋁為離子化合物，電解可制備Al，故答案為：氯化鋁為共價(jià)化合物，不導(dǎo)電，而氧化鋁為離子化合物； (3)CH3CH=CH2分子中甲基上的C原子含有4個(gè)共價(jià)單鍵，屬于sp3雜化，碳碳雙鍵兩端上的碳原子含有3個(gè)σ鍵，屬于sp2雜化，故答案為：sp3、sp2、sp2； 2)設(shè)C70分子中五邊形數(shù)為x，六邊形數(shù)為y，依題意可得方程組：(5x+6y)＝(370)，70+(x+y)? (370)=2，得 x＝12，y＝25，故答案為：12；25。 點(diǎn)睛：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及晶胞的計(jì)算，氫鍵的判斷等。本題的易錯(cuò)點(diǎn)和難點(diǎn)為(6)，要明確每條邊被幾個(gè)多邊形共用，每個(gè)原子被幾個(gè)多邊形共用，只有明確此點(diǎn)才能正確解答問題。 7．【南昌市2018屆高三第二次模擬】由N、P、Ti等元素組成的新型材料有著廣泛的用途，請(qǐng)回答下列問題。 （1）鈦元素基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)為____個(gè)，能量最高的電子占據(jù)的能級(jí)符號(hào)為__。 （2）磷的一種同素異形體—白磷(P4)的立體構(gòu)型為____，推測(cè)其在CS2中的溶解度____（填“大于”或“小于”）在水中的溶解度。 （3）兩種三角錐形氣態(tài)氫化物膦(PH3)和氨(NH3)的鍵角分別為93.6和107，試分析PH3的鍵角小于NH3的原因：________。 （4）工業(yè)上制金屬鈦采用金屬還原四氯化鈦。先將TiO2（或天然的金紅石）和足量炭粉混合加熱至1000～1100K，進(jìn)行氯化處理，生成TiCl4。寫出生成TiCl4的化學(xué)反應(yīng)方程式：______。 （5）有一種氮化鈦晶體的晶胞如圖所示，該晶體的化學(xué)式為____，已知晶體的密度為pgcm-3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶胞邊長(zhǎng)為____cm（用含p、NA的式子表示）。 【答案】23d正四面體形大于電負(fù)性N強(qiáng)于P，中心原子的電負(fù)性越大，成鍵電子對(duì)離中心原子越近，成鍵電子對(duì)之間距離越小，成鍵電子對(duì)之間的排斥力增大，鍵角變大 TiO2+2C+2C12TiCl4+2COTiN （3）由于電負(fù)性N強(qiáng)于P，中心原子的電負(fù)性越大，成鍵電子對(duì)離中心原子越近，成鍵電子對(duì)之間距 離越小，成鍵電子對(duì)之間的排斥力增大，鍵角變大，因此PH3的鍵角小于NH3的。 （4）反應(yīng)物是氯氣、TiO2和足量炭粉，生成物是TiCl4，根據(jù)原子守恒且碳過量可知還有CO生成，則生成TiCl4的化學(xué)反應(yīng)方程式為TiO2+2C+2C12TiCl4+2CO。 （5）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知含有的N原子個(gè)數(shù)是81/8+61/2＝4，Ti原子全部在晶胞中，共計(jì)是4個(gè)，則該晶體的化學(xué)式為TiN；設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)是a cm，則，解得a＝。 8．【臨沂市2018屆高三第三次高考模擬】鈦及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 （1）基態(tài)鈦原子的價(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)與鈦相同的有____________種。 （2）鈦比鋼輕、比鋁硬，是一種新興的結(jié)構(gòu)材料，鈦的硬度比鋁大的原因是_________。 （3）在濃的TiCl3的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl36H2O的綠色晶體，該晶體中兩種配體的物質(zhì)的量之比為1：5，則該配合離子的化學(xué)式為___________。 （4）半夾心結(jié)構(gòu)催化劑M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。 ①組成M的元素中，電負(fù)性最大的是_________(填名稱)。 ②M中碳原子的雜化方式為____________。 ③M中不含________(填代號(hào))。 a．π鍵 b．σ鍵 c．離子鍵 d．配位鍵 （5）金紅石(TiO2)是含鈦的主要礦物之一。其晶胞結(jié)構(gòu)(晶胞中相同位置的原子相同)如圖所示。 ①A、B、C、D 4種微粒，其中氧原子是________(填代號(hào))。 ②若A、B、C的原子坐標(biāo)分別為A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，則D的原子坐標(biāo)為D(0.19a，____，___)；鈦氧鍵的鍵長(zhǎng)d=______(用代數(shù)式表示)。 【答案】3d24s23Ti原子的價(jià)電子數(shù)比Al多，金屬鍵更強(qiáng)[TiCl(H2O)5]2+氧sp2 sp3cBD0.81a0.5c 【解析】 試題分析：(1)鈦原子核外有22個(gè)電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫基態(tài)鈦原子的價(jià)電子排布式；基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)為2；第四周期中未成對(duì)電子數(shù)為2的元素有Ge、Se、Ni，有3種；(2) Ti原子的價(jià)電子數(shù)是4、鋁原子的價(jià)電子數(shù)是3；(3).配位數(shù)為6，兩種配體的物質(zhì)的量之比為1：5，所以配體中有1個(gè)氯原子、5個(gè)水分子；(4) ①組成M的元素有Ti、C、H、O、Cl，非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大；②M中有雙鍵碳和單鍵碳原子兩種；③單鍵為σ鍵、雙鍵中1個(gè)是σ鍵、1個(gè)是π鍵，根據(jù)M的結(jié)構(gòu)圖，還有配位鍵；(5) ①根據(jù)均攤原則，晶胞中共有原子，晶胞中相同位置的原子相同，根據(jù)鈦氧原子比是1:2分析；②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析D原子坐標(biāo)；根據(jù)圖示， 點(diǎn)睛：根據(jù)均攤原則，立方晶胞頂點(diǎn)的原子被一個(gè)晶胞占用 、晶胞楞上的原子被一個(gè)晶胞占用、晶胞面心的原子被一個(gè)晶胞占用。 9．【衡水中學(xué)2018屆高三第二十次模擬】第ⅢA族的單質(zhì)及一些化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}: （1）基態(tài)Ga原子價(jià)電子排布圖為________. （2）經(jīng)測(cè)定發(fā)現(xiàn)，N2O5固體由NO2+和NO3-兩種離子組成，該固體中N原子雜化類型為___;與NO2+互為等電子體的微粒有_____(寫出一種)。 （3）銨鹽大多不穩(wěn)定，NH4F、NH4I中，較易分解的是_____,原因是______. （4）第二周期中，第一電離能介于B元素和N元素之間的元素有______種。 （5）晶體別有多種變體，但其基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體(見下圖)，每個(gè)頂點(diǎn)為一個(gè)硼原子，每個(gè)三角形均為等邊三角形。若此結(jié)構(gòu)單元為1個(gè)分子，則其分子式為____. （6）冰晶石(Na3AlF6)由兩種微粒構(gòu)成，冰晶石的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，●位于大立方體的頂點(diǎn)和面心，ο位于大立方體的12條棱的中點(diǎn)和8個(gè)小立方體的體心，那么大立方體的體心處所代表的微粒是_________ (填微粒符號(hào))。 （7）A1單質(zhì)的晶體中原子的堆積方式如圖乙所示，其晶跑特征如圖丙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖丁所示: 若己知Al的原子半徑為dnm,NA代表阿伏加德羅常數(shù)，Al的相對(duì)原子質(zhì)量為M,則一個(gè)晶胞中Al原子的數(shù)目_____個(gè)；Al晶體的密度為_____g/cm3(用字母表示)。 【答案】sp、sp2SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一種NH4FF原子半徑比I原子小，H-F鍵比H-I鍵強(qiáng)(或H-F更易形成易奪取NH4+中的H+)3B12Na+4M1021/[4 NA] 【解析】Ga原子核電荷數(shù)為31，核外電子排布1s22s22p63s23p63d104s24p1；基態(tài)Ga原子價(jià)電子排布圖為；正確答案：。 (2) NO2+其中心N原子價(jià)電子對(duì)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+（5-1-22）/2=2，所以其中的氮原子按sp方式雜化；NO3-價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=3+（5+1-23）=3，屬于sp2雜化；等電子體是指原子數(shù)相等，電子總數(shù)相等的微粒，因此原子數(shù)為3，電子數(shù)為22的等電子微粒有（和NO2+）：SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一種；正確答案： sp、sp2； SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一種。 （6）該晶胞中●個(gè)數(shù)=8+6=4，○個(gè)數(shù)=12+8=11，根據(jù)化學(xué)式知，冰晶石中陽離子和陰離子個(gè)數(shù)之比為3：1，要使陽離子、陰離子個(gè)數(shù)之比為3：1，則大立方體的體心處▽所代表的微粒是Na+；正確答案：Na+。 (7) （1）根據(jù)乙圖可知，Al為面心立方堆積，鋁原子位于晶胞8個(gè)頂點(diǎn)和立方體的6個(gè)面心，一個(gè)晶胞中Al原子的數(shù)目N=1/8+1/26=4正確答案：4。 （2）設(shè)晶胞中立方體的邊長(zhǎng)為a，根據(jù)丙圖中原子之間的位置關(guān)系有a2+a2=(4d)2，則a=2nm，則晶胞的體積為V=a3=[210-7]3cm3，一個(gè)晶胞中含有4個(gè)鋁原子，則晶胞的質(zhì)量為m=NM/NA ，密度ρ=m/V= NM/NAV，代入數(shù)據(jù)計(jì)算可得晶胞密度ρ=4M/NAV= M[410-21NA ] =M1021/[4 NA]；正確答案：M1021/[4 NA]。 點(diǎn)睛：本題考查價(jià)層電子對(duì)互斥模型和微粒的空間構(gòu)型的關(guān)系，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論來分析解答，注意孤電子對(duì)個(gè)數(shù)的計(jì)算方法，為易錯(cuò)點(diǎn)，注意實(shí)際空間構(gòu)型要去掉孤電子對(duì)為解答關(guān)鍵，題目難度中等。價(jià)層電子對(duì)互斥模型（簡(jiǎn)稱VSEPR模型），根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論，價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)．σ鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù)，孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=1/2（a-xb），a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù)，x指配原子個(gè)數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個(gè)數(shù)；分子的立體構(gòu)型是指分子中的原子在空間的排布，不包括中心原子未成鍵的孤對(duì)電子；實(shí)際空間構(gòu)型要去掉孤電子對(duì)，略去孤電子對(duì)就是該分子的空間構(gòu)型。 10．【華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)2018屆高三5月押題考】R、X、Y、Z是周期表前四周期元素，原子序數(shù)依次增大。R是宇宙中含量最多的元素，X、Y、Z三種元素的基態(tài)原子內(nèi)層所有能級(jí)均已填滿電子。X元素的基態(tài)原子的核外電子分布在三個(gè)能級(jí)上，且每個(gè)能級(jí)上排布了相同的電子數(shù)。Y與X同周期，且Y與X的基態(tài)原子中未成對(duì)電子數(shù)相同。Z的周期數(shù)比X的周期數(shù)多2，Z的基態(tài)原子最外層只有1個(gè)電子。回答下列問題: （1）Z元素的價(jià)電子排布式為____________。 （2）R2Y可與Z的正二價(jià)離子形成一種復(fù)雜離子[Z(R2Y)4]2+，[Z(R2Y)4]2+的幾何構(gòu)型是______；將 [Z(R2Y)4]2+與硫酸根形成的鹽溶液裝入試管中，逐滴加入氨水直至過量,出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ______________。 （3）X與R可形成一種化學(xué)式為X3R4的不穩(wěn)定化合物，是一種話性中間體，X3R4分子中3個(gè)X原子成直線排列，中間的X原子的雜化軌道類型為_____雜化。當(dāng)X3R4分子中的4個(gè)R原子被其他4個(gè)不同種類元素的原子取代時(shí)，形成的新分子___(填“具有“或”不具有”)手性。 （4）下列排列方式中，通常條件下Z的晶體的堆積方式是______(填序號(hào))。Z的晶體中,Z原子的配位數(shù)為________。 A．ABCABCABC B．ABABABABAB C．ABBAABBA D．ABCCBCABCCBA （5）Z與F(氟)形成的一種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，若晶體密度為ag.cm-3，則Z與F(氟)最近距離為______pm(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,列出計(jì)算表達(dá)式,不用化簡(jiǎn),1pm=1.010-12m)。 【答案】 3d104s1 平面四邊形(或正方形) 首先形成藍(lán)色沉淀，繼續(xù)添加氨水，沉淀溶解。得到深藍(lán)色透明溶液 sp 具有 a 12 【解析】R、X、Y、Z是周期表前四周期元素，原子序數(shù)依次增大。R是宇宙中含量最多的元素氫元素，X、Y、Z三種元素的基態(tài)原子內(nèi)層所有能級(jí)均已填滿電子。X元素的基態(tài)原子的核外電子分布在三個(gè)能級(jí)上，且每個(gè)能級(jí)上排布了相同的電子數(shù)則電子排布式為1s22s22p2，為C 元素。Y與X同周期，且Y與X的基態(tài)原子中未成對(duì)電子數(shù)相同，則Y的電子排布式為1s22s22p4，即為氧元素。Z的周期數(shù)比X的周期數(shù)多2，Z的基態(tài)原子最外層只有1個(gè)電子則為銅元素。（1）Z為29號(hào)銅元素，價(jià)電子排布式為3d104s1；（2）R2Y即H2O，可與Z的正二價(jià)離子Cu2+形成一種復(fù)雜離子[Cu (H2O)4]2+，[Cu (H2O)4]2+銅離子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d9，[Cu（H2O）4]2+中心Cu2+離子是sp3d2雜化，是平面正方形； 11．【湖北省2018屆高考仿真模擬適應(yīng)性考】B元素和N元素對(duì)植物生長(zhǎng)及人體健康有著十分重要的作用，也廣泛應(yīng)用于新型材料的制備。 （1）基態(tài)氮原子的外圍電子排布圖為________________；晶體硼單質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元為正二十面體，其能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形，這種性質(zhì)稱為晶體的__________________性。 （2）氨硼烷(NH3BH3)被認(rèn)為是最具潛力的新型儲(chǔ)氫材料之一，與氨硼烷互為等電子體的分子、離子的化學(xué)式分別是______________、________________。 (各舉一例)，第二周期元素中第一電離能介于B和N之間的元素是______________(填元素符號(hào))。 （3）血紅素是吡咯(C4H5N)的重要衍生物，血紅素(含F(xiàn)e2+)可用于治療缺鐵性貧血。吡咯和血紅素的結(jié)構(gòu)如下圖： ①己知吡咯中的各個(gè)原子均在同一平面內(nèi)；則吡咯分子中N原子的雜化類型為________________。 ②1mol吡咯分子中所含的σ鍵總數(shù)為__________個(gè)；分子中的大π鍵可用Π表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)，則吡咯環(huán)中的大π鍵應(yīng)表示為____________。 ③C、N、O三種元素的簡(jiǎn)單氫化物鍵角由小到大的順序?yàn)開____________(填化學(xué)式)，原因是__________________。 ④血液中的O2是由血紅素在人體內(nèi)形成的血紅蛋白來輸送的，則血紅蛋白中的Fe2+與O2是通過___________鍵相結(jié)合。 （4）氮化硼(BN)是受高度關(guān)注的耐磨材料，可作為金屬表面的保護(hù)層，其結(jié)構(gòu)與金剛石類似，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知該晶體密度為ag/cm3，根據(jù)硬球接觸模型計(jì)算晶體中兩個(gè)最近的N原子間的距離為：_________pm。（用含a的代數(shù)式表示，NA表示阿伏加德羅常數(shù)） 【答案】 自范 C2H6 N2H62+ Be、C、O sp2 10 NA H2O＜NH3＜CH4 CH4、NH3、H2O中心原子均為sp3雜化，中心原子孤電子對(duì)數(shù)分別為0、1、2，孤電子對(duì)間排斥力大于孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間排斥力大于成鍵電子對(duì)間排斥力，故鍵角順序?yàn)镠2O＜NH3＜CH4 配位鍵 1010 （3）①根據(jù)各個(gè)原子均在同一平面內(nèi)，則吡咯分子中N原子的雜化類型為sp2； ②從結(jié)構(gòu)圖知1mol吡咯分子中所含的σ鍵總數(shù)為10 NA個(gè)；吡咯環(huán)中的大π鍵包含5個(gè)原子（4個(gè)碳原子和一個(gè)氮原子）、6個(gè)電子（氮原子2個(gè)，每個(gè)碳原子各一個(gè)），應(yīng)表示為。 ③CH4、NH3、H2O中心原子均為sp3雜化，中心原子孤電子對(duì)數(shù)分別為0、1、2，孤電子對(duì)間排斥力大于孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間排斥力大于成鍵電子對(duì)間排斥力，故鍵角順序?yàn)镠2O＜NH3＜CH4 ，因此，本題正確答案為：H2O＜NH3＜CH4 ；CH4、NH3、H2O中心原子均為sp3雜化，中心原子孤電子對(duì)數(shù)分別為0、1、2，孤電子對(duì)間排斥力大于孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間排斥力大于成鍵電子對(duì)間排斥力，故鍵角順序?yàn)镠2O＜NH3＜CH4。 ④Fe2+提供空軌道，O2提供孤對(duì)電子，F(xiàn)e2+與O2通過配位鍵相結(jié)合。 （4）一個(gè)晶胞中B原子數(shù)目=8+6=4，含N原子數(shù)=4，一個(gè)晶胞的質(zhì)量g，根據(jù)，V==cm3，晶胞棱長(zhǎng)為cm=1010pm，仔細(xì)觀察BN的晶胞結(jié)構(gòu)不難發(fā)現(xiàn)N位于晶胞中8個(gè)小立方體中互不相鄰的4個(gè)小立方體的體心，N與N之間距離就是晶胞面對(duì)角線的一半，因此晶體中兩個(gè)最近的N原子間的距離為：1010pm。 12．【沈陽市東北育才學(xué)校2018屆高三第八次模擬】過渡金屬元素及其化合物的應(yīng)用研究是目前科學(xué)研究的前沿之一。請(qǐng)回答下列問題： 二茂鐵[（C5H5）2Fe]的發(fā)現(xiàn)是有機(jī)金屬化合物研究中具有里程碑意義的事件，它開辟了有機(jī)金屬化合物研究的新領(lǐng)域。已知二茂鐵熔點(diǎn)是173℃（在100℃時(shí)開始升華），沸點(diǎn)是249℃。 （1）基態(tài)Fe2+離子的價(jià)電子排布式為_______________________________ （2）二茂鐵屬于___________________晶體；測(cè)定表明二茂鐵中所有氫原子的化學(xué)環(huán)境都相同，則二茂鐵的結(jié)構(gòu)應(yīng)為下圖中的________________（選填“a”或“b”） （3）環(huán)戊二烯（）中C的雜化方式 _______________。1mol環(huán)戊二烯中含有σ鍵的數(shù)目為___________。 （4）分子中的大π鍵可用符號(hào)πmn表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)（如苯分子中的大π鍵可表示為π66），在C5H5—中的每個(gè)碳原子上都有一個(gè)未參與σ鍵的電子，這些電子占據(jù)與環(huán)的平面垂直的p軌道上。C5H5—的大π鍵可以表示為______________。 （5）如圖，鐵有δ、γ、α三種同素異形體，三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。下列說法正確的是_______ A．γ﹣Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有6個(gè) B．α﹣Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有6個(gè) C．若δ﹣Fe晶胞邊長(zhǎng)為acm，α﹣Fe晶胞邊長(zhǎng)為bcm，則兩種晶體密度比為2b3：a3 D．將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型相同 （6）Fe能形成多種氧化物，其中FeO晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型。晶體中實(shí)際上存在空位、錯(cuò)位、雜質(zhì)原子等缺陷，晶體缺陷對(duì)晶體性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生重大影響。由于晶體缺陷，晶體中Fe和O的個(gè)數(shù)比發(fā)生了變化，變?yōu)镕exO（x＜1），若測(cè)得某FexO晶體密度為5.71g?cm-3，晶胞邊長(zhǎng)為4.2810-10 m，則FexO中x=_____（用代數(shù)式表示，不要求算出具體結(jié)果）。 【答案】 3d6 分子晶體 b sp2、sp3 11NA π55 BC — 【解析】分析：本題考查價(jià)電子排布式的書寫、晶體類型的判斷、雜化方式的判斷和σ鍵的計(jì)算、大π鍵的分析、晶胞的分析和計(jì)算。 （4）在C5H5-中的每個(gè)碳原子上都有一個(gè)未參與σ鍵的電子，這些電子占據(jù)與環(huán)的平面垂直的p軌道上，5個(gè)碳原子的5個(gè)p軌道肩并肩重疊形成大π鍵，其大π鍵可表示為π55。 （5）γ-Fe晶體中Fe的配位數(shù)為12；α-Fe晶體中Fe的配位數(shù)為6；用“均攤法”確定晶胞中原子個(gè)數(shù)，根據(jù)晶胞邊長(zhǎng)計(jì)算晶胞的體積，由晶胞體積、晶胞中原子個(gè)數(shù)和NA計(jì)算1mol晶體體積，進(jìn)一步計(jì)算晶體的密度。 （6）用“均攤法”確定晶胞中微粒的個(gè)數(shù)，由晶胞邊長(zhǎng)計(jì)算晶胞的體積，根據(jù)晶胞體積、晶胞中原子個(gè)數(shù)、NA計(jì)算1mol晶體的體積，1mol晶體體積和晶體密度計(jì)算1mol晶體的質(zhì)量，1mol晶體的質(zhì)量以g為單位數(shù)值上等于相對(duì)分子質(zhì)量，進(jìn)一步計(jì)算x。 詳解：（1）基態(tài)Fe原子核外有26個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理，基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2，基態(tài)Fe2+離子的核外電子排布式為[Ar]3d6，基態(tài)Fe2+離子的價(jià)電子排布式為3d6。 （2）二茂鐵熔點(diǎn)（173℃）、沸點(diǎn)（249℃）較低，易升華（在100℃時(shí)開始升華），二茂鐵屬于分子晶體。a中有3種化學(xué)環(huán)境的H原子，b中只有1種化學(xué)環(huán)境的H原子，二茂鐵中所有H原子的化學(xué)環(huán)境都相同，二茂鐵的結(jié)構(gòu)為圖b。 （3）環(huán)戊二烯中4個(gè)雙鍵C原子為sp2雜化，1個(gè)飽和C原子為sp3雜化。1個(gè)環(huán)戊二烯分子中有6個(gè)C-H鍵、3個(gè)碳碳單鍵、2個(gè)碳碳雙鍵，單鍵全為σ鍵，雙鍵中有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，1個(gè)環(huán)戊二烯分子中有11個(gè)σ鍵，1mol環(huán)戊二烯中含11molσ鍵，1mol環(huán)戊二烯中含σ鍵的數(shù)目為11NA。 （4）在C5H5-中的每個(gè)碳原子上都有一個(gè)未參與σ鍵的電子，這些電子占據(jù)與環(huán)的平面垂直的p軌道上，5個(gè)碳原子的5個(gè)p軌道肩并肩重疊形成大π鍵，其大π鍵可表示為π55。 （5）A項(xiàng)，γ-Fe晶體屬于面心立方最密堆積，γ-Fe晶體中Fe的配位數(shù)為12，即γ-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有12個(gè)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，α-Fe晶體屬于簡(jiǎn)單立方堆積，α-Fe晶體中Fe的配位數(shù)為6，即α-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有6個(gè)，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，用“均攤法”，1個(gè)δ-Fe晶胞中含F(xiàn)e：8+1=2個(gè)，1個(gè)α-Fe晶胞中含F(xiàn)e：8=1個(gè)，δ-Fe晶胞的體積為a3cm3，1molδ-Fe晶體的體積為a3cm3NA，α-Fe晶胞的體積為b3cm3，1molα-Fe晶體的體積為b3cm3NA，則δ-Fe晶體與α-Fe晶體的密度之比為b3：=2b3：a3，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻，分別得到α-Fe、δ-Fe，得到的晶體類型不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選BC。 （6）晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，1個(gè)晶胞中含4個(gè)O2-；晶胞的體積為（4.2810-8cm）3，1mol晶體的體積為（4.2810-8cm）3NA，1mol晶體的質(zhì)量為5.71g/cm3[（4.2810-8cm） 3NA]=g，F(xiàn)exO的相對(duì)分子質(zhì)量為， 56x+16=，F(xiàn)exO中x=-。 13．【聊城市2018屆高三5月第三次高考模擬】鐵、鈷、鎳等金屬及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛?；卮鹣铝袉栴}: (1)鐵、鈷、鎳的基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)最多的是________。 (2)酞菁鈷分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示，中心離子為鈷離子，酞鈷分子中與鈷離子通過配位鍵結(jié)合的氮原子的編號(hào)是_______(填1、2、3、4)，三種非金屬原子的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開___(用相應(yīng)的元素符號(hào)表示)；氮原子的雜化軌道類型為____。 (3)Fe(CO)x，常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe(CO)x，晶體屬于_____(填晶體類型)，若配合物Fe(CO)x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18，則x=_______。 (4)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同，Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm，則熔點(diǎn)NiO____FeO(填“>”“<”或“=”)，原因是____________。 (5)NiAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示: ①鎳離子的配位數(shù)為__________。 ②若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶體密度為pgcm-3，則該晶胞中最近的Ni2+之間的距離為______cm。(寫出計(jì)算表達(dá)式) 【答案】 鐵 2、4 N>C>H sp2；sp3 分子晶體 5 > 相同電荷的離子半徑越小，晶格能越大 4 (4)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，說明二者都是離子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)與離子鍵的 強(qiáng)弱有關(guān)，離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高； (5)①砷離子和鎳離子的配位數(shù)相等，根據(jù)砷離子周圍有4個(gè)鎳離子判斷砷離子的配位數(shù)，再判斷鎳離子的配位數(shù)； ②晶胞中含有的鎳離子為4個(gè)和4個(gè)砷離子，計(jì)算晶胞的邊長(zhǎng)，晶胞中最近的Ni2+之間的距離為面對(duì)角線的一半。 詳解：(1) 鐵、鈷、鎳的基態(tài)原子核外電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d64s2、1s22s22p63s23p63d74s2、1s22s22p63s23p63d84s2，未成對(duì)電子數(shù)分別為4、3、2，最多的是鐵，故答案為：鐵； (2)含有孤對(duì)電子的N原子與Co通過配位鍵結(jié)合，形成配位鍵后形成4對(duì)共用電子對(duì)，形成3對(duì)共用電子對(duì)的N原子形成普通的共價(jià)鍵，1號(hào)、3號(hào)N原子形成3對(duì)共用電子對(duì)為普通共價(jià)鍵，2號(hào)、4號(hào)N原子形成4對(duì)共用電子對(duì)，與Co通過配位鍵結(jié)合；酞菁鈷中三種非金屬原子為C、N、H，同周期自左而右電負(fù)性增大，非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大，故電負(fù)性N＞C＞H；分子中N原子有2種，一種形成3個(gè)σ鍵，沒有孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為3，N原子的雜化軌道類型為 sp2，一種形成3個(gè)σ鍵，含有1個(gè)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為4，N原子的雜化軌道類型為 sp3，故答案為：2，4；N＞C＞H；sp2、sp3； (3)分子晶體的熔沸點(diǎn)較低，根據(jù)題給信息知，該物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較低，所以為分子晶體，配合物Fe(CO)x的中心原子是鐵原子，其價(jià)電子數(shù)是8，每個(gè)配體提供的電子數(shù)是2，8+2x=18，x=5，故答案為：分子晶體；5； ②根據(jù)圖示，晶胞中含有的鎳離子為4個(gè)，砷離子數(shù)目為8+6=4，晶胞的質(zhì)量==g，晶體密度為pgcm-3，則晶胞的邊長(zhǎng)=cm，晶胞中最近的Ni2+之間的距離為面對(duì)角線的一半，為cm，故答案為：。 點(diǎn)睛：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及晶胞計(jì)算、核外電子排布、晶體類型與性質(zhì)、配合物、雜化軌道等。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(2)N原子的雜化軌道類型的判斷，要注意有2種N原子；難點(diǎn)為(5)中鎳離子的配位數(shù)的判斷。 14．【廣安、眉山、內(nèi)江、遂寧2018屆高三第三次診斷性考試】鐵是重要的工業(yè)元素。 （1）鐵元素位于周期表中的___________區(qū)，F(xiàn)e的外圍電子排布的軌道表示式為_____，F(xiàn)e的7個(gè)能級(jí)中能量最高的是__________________。 （2）(NH4)2Fe(SO4)26H2O俗稱摩爾鹽，其中H2O的VSEPR模型名稱為______________。寫出一種與SO42-互為等電子體的分子的化學(xué)式__________________。 （3）金屬Fe具有導(dǎo)電性，溫度越高其導(dǎo)電性越____________，其原因是__________________。 （4）ZnCl2濃溶液常用于除去Fe表面的氧化物，反應(yīng)可得[Zn(OH)2Cl2]2-溶液。[Zn(OH)2Cl2]2-中肯定不存在的微粒間作用力有_________________(填選項(xiàng)字母)； A．離子鍵 B．共價(jià)鍵 C．金屬鍵 D．配位鍵 E.范德華力 畫出溶液中[Zn(OH)2Cl2]2-的結(jié)構(gòu)式，并表示出配位鍵____________________。 （5）某種磁性氮化鐵的結(jié)構(gòu)如圖所示，F(xiàn)e為____________堆積，N隨機(jī)排列在Fe構(gòu)成的正四面體空隙中，空隙的占有率為，則該化合物的化學(xué)式為_____________。 其中鐵原子最近的鐵原子的個(gè)數(shù)為_________________；氮化鐵晶胞底邊長(zhǎng)為a nm，高為c nm，則這種磁性氮化鐵的晶體密度為__________gcm-3(用含a、c和NA的計(jì)算式表示)。 【答案】 d 4s 四面體 SiF4(CCl4等) 差 溫度升高，自由電子間碰撞加劇導(dǎo)致自由電子的定向移動(dòng)能力變?nèi)?，?dǎo)電性減小 A、C、E 六方最密 Fe3N 12 （3）對(duì)于金屬來講，溫度升高，自由電子間碰撞加劇導(dǎo)致自由電子的定向移動(dòng)能力變?nèi)酰瑢?dǎo)電性減小，因此溫度越高鐵的導(dǎo)電性越差；正確答案：差；溫度升高，自由電子間碰撞加劇導(dǎo)致自由電子的定向移動(dòng)能力變?nèi)酰瑢?dǎo)電性減小。 （4）[Zn(OH)2Cl2]2-中存在共價(jià)鍵（O-H）、配位鍵(OH→Zn，Cl→Zn),不存在離子鍵、金屬鍵和范德華力；OH、Cl與Zn形成4個(gè)配位鍵，結(jié)構(gòu)式為：；正確答案：A、C、E； 。 （5）根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，可知Fe為六方最密堆積；根據(jù)均攤法在氮化鐵晶胞中，含有N原子數(shù)為2，F(xiàn)e原子數(shù)為21/2+121/6+3=6，所以氮化鐵的化學(xué)式Fe3N；其中鐵原子最近的鐵原子的個(gè)數(shù)為12；若晶胞底邊長(zhǎng)為a nm，高為c nm，則晶胞的體積是，所以這種磁性氮化鐵的晶體密度為g/㎝3= g/㎝3；正確答案：六方最密；Fe3N；12； 。 點(diǎn)睛：本題考查價(jià)層電子對(duì)互斥模型和微粒的空間構(gòu)型的關(guān)系，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論來分析解答，注意孤電子對(duì)個(gè)數(shù)的計(jì)算方法，為易錯(cuò)點(diǎn)，注意實(shí)際空間構(gòu)型要去掉孤電子對(duì)為解答關(guān)鍵，題目難度中等。價(jià)層電子對(duì)互斥模型（簡(jiǎn)稱VSEPR模型），根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論，價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)．σ鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù)，孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=1/2（a-xb），a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù)，x指配原子個(gè)數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個(gè)數(shù)；分子的立體構(gòu)型是指分子中的原子在空間的排布，不包括中心原子未成鍵的孤對(duì)電子；實(shí)際空間構(gòu)型要去掉孤電子對(duì)，略去孤電子對(duì)就是該分子的空間構(gòu)型。 15．【葫蘆島市2018年普通高中高三第二次模擬】由B、N及Mg、Ni等元素組成的新型材料有著廣泛的用途，回答下列向題： (1)Ni2+元素基態(tài)原子的電子排布式為____________。 (2)經(jīng)測(cè)定發(fā)現(xiàn)，N2O5固體由NO2+和NO3-同種離子組成，該固體中N原子雜化類型為_____；與NO2+互為等電子體的微粒有______(寫出一種)。 (3)銨鹽大多不穩(wěn)定。NH4F、NH4I中，較易分解的是______，原因是____________。 (4)第二周期中，第一電離能介于B元素和N元素間的元素為_______(填元素符號(hào)) (5)已知NiO的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。 ①NiO的晶體結(jié)構(gòu)可描述為:氧原子位于面心和頂點(diǎn)，氧原子可形成正八面體空隙和正四面體空隙，鎳原子填充在氧原子形成的空隙中。則NiO晶體中鎳原子填充在氧原子形成的____體空隙中。 ②已知MgO與NiO的晶體結(jié)構(gòu)相同，其中Mg2+和Ni2+的離子半徑分別為66pm和69pm，則熔點(diǎn)MgO______NiO(填“>”、“<”或“=”)，理由是___________。 (6)硼和氮構(gòu)成的一種氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)與石墨晶體結(jié)構(gòu)相類似B、N原子相互交替排列如