?專(zhuān)題16 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題

1.CrSi,Ge-GaAs、聚吡咯和碳化硅都是重要的半導(dǎo)體化合物。下列說(shuō)法正確的是
A.碳化硅屬于分子晶體,其熔、沸點(diǎn)均大于金剛石
B.Ge-GaAs中元素Ge、Ga、As的第一電離能從小到大的順序?yàn)锳s<Ge<Ga
C.聚吡咯的單體為吡咯(),分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為5:2
D.基態(tài)鉻與氮原子的未成對(duì)電子數(shù)之比為2:1
【答案】D【解析】A.SiC晶體與金剛石均為共價(jià)晶體,碳原子半徑小于硅原子半徑,碳硅鍵鍵長(zhǎng)大于碳碳鍵鍵長(zhǎng),故碳碳鍵鍵能更大,SiC晶體熔、沸點(diǎn)均小于金剛石,A錯(cuò)誤;B.元素Ge、Ga、As中,只有As的最外層4p軌道半充滿,第一電離大于相鄰元素,所以第一電離能從小到大的順序?yàn)镚a<Ge<As,B錯(cuò)誤; C.單鍵均為σ鍵,雙鍵中含有1個(gè)σ鍵1個(gè)π鍵,由結(jié)構(gòu)圖可知,吡咯分子中,σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為10:2,即5:1,C錯(cuò)誤;D.鉻為24號(hào)元素,基態(tài)Cr原子價(jià)電子排布為3d54s1,核外未成對(duì)電子數(shù)為6;氮為7號(hào)元素,基態(tài)氮原子價(jià)電子排布為2s22p6,核外未成對(duì)電子數(shù)為3;故基態(tài)鉻與氮原子的未成對(duì)電子數(shù)之比為2:1,D正確;故選D。
2.下列物質(zhì)中屬于分子晶體,而且既含σ鍵又含π鍵的是
A.KSCN B.CO2 C.H2O2 D.Al(OH)3
【答案】B【解析】A.KSCN屬于離子晶體,故A不符合題意;B.CO2屬于分子晶體,結(jié)構(gòu)式為O=C=O,含有σ鍵和π鍵,故B符合題意;C.H2O2屬于分子晶體,結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H,只含有σ鍵,故C不符合題意;D.氫氧化鋁的結(jié)構(gòu)式為,只含有σ鍵,故D不符合題意;答案為B。
3.科學(xué)家合成出了一種新化合物,其中W、X、Y、Z為同一短周期元素,Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半。下列說(shuō)法正確的是

A.元素非金屬性強(qiáng)弱的順序?yàn)閄>Y>Z
B.W、Z對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單離子半徑:WC (2)???? Mn???? 基態(tài)Mn原子的核外電子排布式為[Ar]3d54s2,4s能級(jí)是全滿結(jié)構(gòu),更穩(wěn)定,失去一個(gè)電子所需能量更高 (3)sp3雜化
(4) ??Mg???? Mg2+半徑比Ca2+小,MgO的晶格能大 (5)2
【解析】(1)Si是14號(hào)元素,基態(tài)原子核外電子推布式,最外層電子排布式為,同一周期主族元素從左向右電負(fù)性逐漸增大,同一主族元素從上到下電負(fù)性逐漸減小,C、O、Si三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺>C>Si;C、N、O屬于同一周期元素且原子序數(shù)依次減小,同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大,但第ⅤA族的大于第ⅥA族的,所以其第一電離能大小順序是N>O>C;(2)鉻原子價(jià)電子排布式為,基態(tài)Mn原子的核外電子排布式為,4s能級(jí)是全滿結(jié)構(gòu),更穩(wěn)定,失去一個(gè)電子所需能量更高構(gòu),因此Mn的電離能更大;(3)SiC中Si和C原子均形成四個(gè)單鍵,故其為雜化;(4)XO和SiC的電子總數(shù)相等,故含有的電子數(shù)為20,則X含由12個(gè)電子,即Mg;晶格能與所組成離子所帶電荷成正比,與離子半徑成反比,MgO與CaO的離子電荷數(shù)相同,半徑比小,MgO晶格能大,熔點(diǎn)高;(5)30g二氧化硅的物質(zhì)的量為,每個(gè)Si原子形成4個(gè)Si-O鍵,30g二氧化硅晶體中含有Si-O鍵的個(gè)數(shù)為0.5mol×4=2mol。
13.材料的發(fā)展水平始終是時(shí)代進(jìn)步和人類(lèi)文明的標(biāo)志。當(dāng)前含鐵的磁性材料在國(guó)防、電子信息等領(lǐng)域中具有廣泛應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布圖為_(kāi)______,基態(tài)鐵原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有_______種, 其處在最高能層的電子的電子云形狀為_(kāi)______。
(2)一種新研發(fā)出的鐵磁性材料M的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。

①M(fèi)分子中C、N、O三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)______。
②M分子中的Fe2+與上下兩個(gè)五元碳環(huán)通過(guò)配位鍵相連且Fe2+共提供了6個(gè)雜化軌道,則鐵原子最可能的雜化方式為_(kāi)______(填序號(hào))。
A.sp2????B.sp3???C.dsp2?????D.d2sp3
③分子中的大π鍵可用符號(hào)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)(如苯分子中的大π鍵可表示為π), 則M分子中由碳、氧組成的五元環(huán)中的大π鍵應(yīng)表示為_(kāi)______。
(3)鐵氮化合物因其特殊的組成和結(jié)構(gòu)而具有優(yōu)異的鐵磁性能,某鐵氮化合物的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。

①若以氮原子為晶胞頂點(diǎn),則鐵原子在晶胞中的位置為_(kāi)______。
②該化合物的化學(xué)式為_(kāi)______。
【答案】(1)???? ???? 15???? 球形 (2)???? O>N>C???? D????
(3)棱心和體心???Fe4N
【解析】(1)鐵元素的原子序數(shù)為26,基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,原子軌道數(shù)為15,則核外電子空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有15種, 基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為,原子中最高能層為電子云形狀為球形的4s層;(2)①元素的非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,M分子中C、N、O三種元素的非金屬性依次增強(qiáng),則電負(fù)性依次增大;②M分子中的亞鐵離子與上下兩個(gè)五元碳環(huán)通過(guò)配位鍵相連且亞鐵離子共提供了6個(gè)雜化軌道,則鐵原子最可能的雜化方式為d2sp3,故選D;③由圖可知,M分子中由碳、氧組成的五元環(huán)中五個(gè)原子參與,每個(gè)碳上提供一個(gè)電子,氧原子提供2個(gè)電子,則大π鍵應(yīng)表示為π;(3)①由晶胞結(jié)構(gòu)可知,若以位于體心的氮原子為晶胞頂點(diǎn),晶胞中位于頂點(diǎn)的鐵原子為晶胞的棱心,原子在面心的鐵原子在體心;②由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中位于頂點(diǎn)和面心的鐵原子的個(gè)數(shù)為 ,位于體心的氮原子個(gè)數(shù)為1,則化合物的化學(xué)式為Fe4N。
14.我國(guó)提出爭(zhēng)取在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和(指的排放總量和減少總量相當(dāng)),這對(duì)于改善環(huán)境、實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展至關(guān)重要。某科研小組探究轉(zhuǎn)化為甲醛等其他物質(zhì)的途徑,其中涉及以下兩步反應(yīng):
i、;
ii、。
研究發(fā)現(xiàn),反應(yīng)i在Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑的作用下具有高活性,另外含Mg、Fe、Cu等元素的催化劑在捕捉回收中也有很高的催化作用。
(1)Mn元素基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為_(kāi)__________,F(xiàn)e元素在元素周期表中位于第四周期第___________族。
(2)Mg元素的第一電離能高于Al元素的,原因是___________。
(3)反應(yīng)ii中,HCHO分子中C原子采用的雜化方式為_(kāi)_________;下列關(guān)于的說(shuō)法錯(cuò)誤的是______(填標(biāo)號(hào))。
A.含鍵B.含鍵C.含極性共價(jià)鍵D.含非極性共價(jià)鍵E.分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形
(4)反應(yīng)i和反應(yīng)ii所涉及的4種含氫化合物中,沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開(kāi)__________(填化學(xué)),原因是___________。
(5)銅單質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,銅原子位于正方體的頂點(diǎn)和面心。已知銅原子的半徑為d,銅單質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,表示阿伏加德羅常數(shù)的值。則銅原子的配位數(shù)為_(kāi)__________,銅晶體的密度為_(kāi)__________(填含M、、d的表達(dá)式)。

【答案】(1)? ;???? Ⅷ; (2)Mg原子和Al原子的價(jià)層電子排布式分別為、,Mg原子最外層3s能級(jí)處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定; (3)??;???? BE; (4)??;???? HCHO分子間不存在氫鍵,另外3種化合物中含有的氫鍵數(shù):,氫鍵數(shù)目越多,物質(zhì)的沸點(diǎn)越高;(5)??12;???? 。
【解析】(1)Mn是25號(hào)元素,Mn元素基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為:,F(xiàn)e是26號(hào)元素,F(xiàn)e元素在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族。(2)Mg原子和Al原子的價(jià)層電子排布式分別為、,Mg原子最外層3s能級(jí)處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定,故Mg元素的第一電離能高于Al元素的;(3)HCHO分子中C原子形成了三個(gè)σ鍵,且無(wú)孤電子對(duì),故HCHO分子中C原子采用的雜化方式為:;的結(jié)構(gòu)式為:H-O-O-H,可知有σ鍵,無(wú)鍵 ,含極性共價(jià)鍵H-O,含非極性共價(jià)鍵O-O,根據(jù)分子的成鍵特點(diǎn)可知,空間結(jié)構(gòu)不是直線形,故A、C、D正確B、E錯(cuò)誤;(4)HCHO分子間不存在氫鍵,另外3種化合物中含有的氫鍵數(shù):,氫鍵數(shù)目越多,物質(zhì)的沸點(diǎn)越高;(5)頂點(diǎn)銅為目標(biāo),與它最近距離的銅原子在面心,三個(gè)截面,每個(gè)截面對(duì)應(yīng)有四個(gè)面心,故銅原子的配位數(shù)為:34=12;銅晶體的晶胞特點(diǎn)可知,銅原子的半徑與鍵參數(shù)的關(guān)系為:,銅晶體的密度為:代入可以求密度為:。
15.配合物在光電傳感器、電鍍、染料方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值,一氧化碳、氨氣、酞菁分子是常見(jiàn)形成配合物的三種配位體,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)一氧化碳和氨氣涉及的元素中電負(fù)性最大的是_______(填元素符號(hào))。
(2)鄰苯二甲酸酐()和鄰苯二甲酰亞胺()都是合成酞菁的原料,熔點(diǎn)較高的是_______(填化學(xué)式),原因?yàn)開(kāi)______。
(3)和可形成配離子,則該配離子的空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)______。
(4)能與形成配合物。
①中含有_______鍵;中心原子的雜化類(lèi)型為_(kāi)______。
②金屬的原子堆積模型如圖,則金屬的晶胞俯視圖為_(kāi)______(填標(biāo)號(hào)),假設(shè)原子的半徑是,該晶體的密度是,則的相對(duì)原子質(zhì)量為_(kāi)______(設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

【答案】(1)O;(2)???? ;???? 兩者均為分子晶體,但 能形成分子間氫鍵;
(3)正四面體形; (4)???? 8;???? ;???? B;???? 。【解析】(1)一氧化碳和氨氣涉及的元素中電負(fù)性大小順序?yàn)椋篛>N>C>H,故電負(fù)性最大元素為:O;(2)苯二甲酰亞胺分子間可以形成氫鍵,而鄰苯二甲酸酐分子間不能形成氫鍵,故鄰苯二甲酰亞胺熔點(diǎn)較高;(3)由配合物的結(jié)構(gòu)可知,銀離子形成了4個(gè)配位鍵,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,故空間結(jié)構(gòu)為:正四面體形;(4)與4個(gè)CO形成4個(gè)σ鍵,4個(gè)CO中,C、O之間均有一個(gè)σ鍵,故中含有8molσ鍵;的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+0=4,故雜化方式為:;根據(jù)金屬的原子堆積模型圖可知,金屬的原子堆積方式面心立方堆積,晶胞俯視圖為B圖,由晶胞俯視圖可知,晶胞參數(shù)與原子半徑的關(guān)系為:,得,則金屬晶胞的密度為:,代入可以求得M為:。
16.如表是部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
元素編號(hào)
元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)
T
M層上有6個(gè)電子
X
最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍
Y
常溫下單質(zhì)為雙原子分子,其氫化物水溶液呈堿性
Z
元素最高正價(jià)是+7價(jià)
W
其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物既能跟酸反應(yīng),又能跟強(qiáng)堿反應(yīng)
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)T原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)______
(2)比較Y元素,W元素的離子半徑_______(用離子符號(hào)表示)
(3)元素Z在元素周期表中的位置是_______,元素Z與元素T相比,非金屬性較強(qiáng)的是_______(用元素符號(hào)表示)。下列表述中能證明這一事實(shí)的是_______(填序號(hào))。
a.常溫下Z的單質(zhì)和T的單質(zhì)狀態(tài)不同
b.Z元素的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物比T元素的穩(wěn)定
c.Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比T的強(qiáng)
(4)T、X、Y、Z四種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物中性質(zhì)明顯不同于其他三種的是_______(填化學(xué)式)
(5)W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。
【答案】(1)3s23p4 (2)N3- > Al3+ (3)??第三周期第ⅦA族???? Cl???? bc (4)
(5)Al(OH)3 + OH- = AlO+ 2H2O
【分析】由信息可知,均為短周期元素,T的M層上有6個(gè)電子,T為S;X的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,可知X只有2個(gè)電子層、最外層電子數(shù)為4,X為C;常溫下Y的單質(zhì)為雙原子分子,其氫化物水溶液呈堿性,可知Y為N;Z元素最高正價(jià)是+7價(jià),Z為Cl;W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物既能跟酸反應(yīng),又能跟強(qiáng)堿反應(yīng),可知W為Al,以此來(lái)解答。
【解析】(1)由分析可知,T為16號(hào)元素硫元素,故基態(tài)T原子的價(jià)電子排布式為3s23p4;(2)由分析可知,Y元素為N,W元素為Al,由于N3-、Al3+具有相同的電子層結(jié)構(gòu),且Al的核電荷數(shù)比N大,故其的離子半徑N3->Al3+;(3)由分析可知,元素Z為Cl,Cl是17號(hào)元素,其基態(tài)原子的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p5,則其在元素周期表中的位置是第3周期第ⅦA族,同一周期從左往右元素的非金屬依次增強(qiáng),元素Z即Cl與元素T即S相比,非金屬性較強(qiáng)的是Cl, a.元素的金屬性和非金屬?gòu)?qiáng)弱是化學(xué)性質(zhì),與其狀態(tài)無(wú)關(guān),即常溫下Z的單質(zhì)和T的單質(zhì)狀態(tài)不同不餓能說(shuō)明Cl的非金屬性強(qiáng)于S,a不合題意;b.非金屬元素的簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性與其非金屬性一致,故Z元素的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物比T元素的穩(wěn)定可以說(shuō)明Cl的非金屬性強(qiáng)于S的,b符合題意;c.非金屬元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性與其非金屬性一致,故Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比T的強(qiáng)可以說(shuō)明Cl的非金屬性強(qiáng)于S的,c符合題意;(4)由分析可知,T、X、Y、Z四種元素分別為:S、C、N、Cl,它們的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物分別為:H2SO4、H2CO3、HNO3和HClO4,其中H2CO3是弱酸,其余三種均為強(qiáng)酸,故性質(zhì)明顯不同于其他三種的是H2CO3;(5)由分析可知,W為Al,則W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物即Al(OH)3與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2O,該反應(yīng)的離子方程式為:Al(OH)3 + OH- = AlO+ 2H2O。
17.黃銅礦(CuFeS2)是煉銅的最主要礦物,火法煉銅時(shí)發(fā)生反應(yīng):
(1)Fe在周期表中的位置為_(kāi)___;Fe、S、O原子的第一電離能由大到小的順序是_____。
(2)Cu元素的基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)______,有_______個(gè)未成對(duì)電子。
(3)SO2分子的立體構(gòu)型為_(kāi)______,SO2可氧化生成SO3,SO3冷卻到289.8K時(shí)凝固得到一種螺旋狀單鏈結(jié)構(gòu)的固體,其結(jié)構(gòu)如圖,此固態(tài)SO3中S原子的雜化軌道類(lèi)型是_______。

【答案】(1)???? 第四周期第Ⅷ族???? O>S>Fe (2)???? 1s22s22p63s23p63d104s1???? 1 (3)???? V形???? sp3
【解析】(1)已知Fe是26號(hào)元素,其核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d64s2,則Fe在周期表中的位置為第四周期第Ⅷ族,同一主族從上往下元素的第一電離能依次減小,金屬元素易失去電子,第一電離能比非金屬元素小,則Fe、S、O原子的第一電離能由大到小的順序是O>S>Fe;(2)已知Cu為29號(hào)元素,故Cu元素的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,有4s上的1個(gè)為未成對(duì)電子;(3)SO2中S原子孤電子對(duì)數(shù)=1,形成2個(gè)σ鍵,價(jià)層電子對(duì)數(shù)=1+2=3,在VSEPR模型基礎(chǔ)忽略孤電子對(duì)可得微粒的空間構(gòu)型為V形,由題干圖示信息可知,固態(tài)SO3中S原子形成4個(gè)σ鍵,雜化軌道數(shù)目為4,S原子的雜化軌道類(lèi)型是sp3雜化。
18.第四周期的元素形成的化合物在生產(chǎn)生活中有著重要的用途。
(1)鎳鉻鋼抗腐蝕性能強(qiáng),基態(tài)鉻原子的核外電子排布式為_(kāi)______,按照電子排布式,鎳元素在周期表中位于_______區(qū)。
(2)硒常用作光敏材料,基態(tài)硒原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)______。
(3)“玉兔二號(hào)”月球車(chē)是通過(guò)砷化鎵(GaAs)太陽(yáng)能電池提供能量進(jìn)行工作的。基態(tài)砷原子的電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為_(kāi)______形?;鶓B(tài)鎵原子的核外有_______個(gè)未成對(duì)電子。
(4)基態(tài)Fe原子價(jià)層電子軌道表示式為_(kāi)______。
(5)在BF3分子中,F(xiàn)-B-F的鍵角是_______,硼原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)______,BF3和過(guò)量NaF作用可生成NaBF4,的空間構(gòu)型為_(kāi)______。
(6)H2O2為_(kāi)______分子(填“極性”或“非極性”)。
【答案】(1)???? 1s22s22p63s23p63d54s1???? d (2)4s24p4 (3)???? 啞鈴???? 1 (4)
(3)?? 120°???? sp2雜化???? 正四面體 (6)極性
【解析】(1)鉻為24號(hào)元素,基態(tài)鉻原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,鎳原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2,則其在周期表中位于d區(qū)。(2)硒與氧同為第ⅥA族元素,其位于第四周期,則基態(tài)硒原子的價(jià)電子排布式為4s24p4。(3)基態(tài)砷原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,電子占據(jù)最高能級(jí)的軌道為4p,則電子云輪廓圖為啞鈴形?;鶓B(tài)鎵原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1,則核外有1個(gè)未成對(duì)電子。(4)基態(tài)Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,則價(jià)層電子軌道表示式為。(5)BF3分子呈平面正三角形結(jié)構(gòu),F(xiàn)-B-F的鍵角是120°,硼原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,雜化軌道類(lèi)型為sp2雜化,BF3和過(guò)量NaF作用可生成NaBF4,中,B原子發(fā)生sp3雜化,空間構(gòu)型為正四面體。(6)H2O2分子中,O原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,發(fā)生sp3雜化,由于受孤電子對(duì)的排斥作用,分子呈二面角結(jié)構(gòu)的半開(kāi)書(shū)頁(yè)形,所以為極性分子。
19.鍺石含有人體所需的硒、鋅、鎳、鈷、錳、鎂、鐵等三十多種對(duì)人體有益的微量元素。
(1)基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)______。
(2)Ni(CO)4常溫下為無(wú)色液體,沸點(diǎn)42.1°C,熔點(diǎn)?19.3°C,難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑。推測(cè)Ni(CO)4是_______分子(“極性”或“非性極”)。
(3)Co2+可與形成配離子[Co(NO3)4]2?,該配離子中各元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)開(kāi)______(用元素符號(hào)表示),中N的雜化方式為_(kāi)______。
(4)氨氣中H?N?H鍵的鍵角為107.3°,[Zn(NH3)6]2+離子中H?N?H鍵的鍵角_______107.3°(填“大于”“小于”或“等于”),原因是:_______。
(5)硒化鋅(ZnSe)是一種重要的半導(dǎo)體材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,已知晶胞邊長(zhǎng)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,該晶胞密度ρ為_(kāi)______g·cm-3(只列出計(jì)算式,1pm=10-10cm)。

【答案】(1)3d64s2 (2)非極性 (3)???? Co<O<N???? sp2 (4)???? 大于???? 氨氣分子中含有孤電子對(duì)而[Zn(NH3)6]2+離子中N原子上的孤電子對(duì)與鋅離子形成配位鍵(或[Zn(NH3)6]2+離子中N原子上沒(méi)有孤電子對(duì),孤對(duì)電子與成鍵電子對(duì)之間的排斥力大于成鍵電子對(duì)之間的排斥力(5)
【解析】(1)Fe是26號(hào)元素,根據(jù)構(gòu)造原理,可知基態(tài)Fe原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2,則基態(tài)Fe原子價(jià)電子排布式為3d64s2;(2)Ni(CO)4常溫下為無(wú)色液體,沸點(diǎn)42.1°C,熔點(diǎn)?19.3°C,難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,物質(zhì)的熔沸點(diǎn)比較低,該物質(zhì)易溶于由非極性分子構(gòu)成的溶劑中,根據(jù)相似相溶原理,可推測(cè)Ni(CO)4是分子晶體,物質(zhì)屬于非極性分子;(3)在配離子[Co(NO3)4]2-,則配離子[Co(NO3)4]2-中的元素有Co、N、O,一般情況下金屬元素的電離能小于非金屬元素;在同一周期元素,原子序數(shù)越大,其第一電離能就越大,但由于N原子核外電子排布處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),故N的第一電離能比O大,因此元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)镃o<O<N;在中的中心N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3+=3,N原子上無(wú)孤對(duì)電子,因此中N原子雜化類(lèi)型是sp2雜化;(4)氨氣中H?N?H鍵的鍵角為107.3°,由于配位體NH3分子中N原子上含有孤電子對(duì),而[Zn(NH3)6]2+離子中N原子上的孤電子對(duì),配位體NH3的N原子的孤對(duì)電子與鋅離子形成配位鍵(或[Zn(NH3)6]2+離子中N原子上沒(méi)有孤電子對(duì),孤對(duì)電子與成鍵電子對(duì)之間的排斥力大于成鍵電子對(duì)之間的排斥力,所以[Zn(NH3)6]2+離子中H?N?H鍵的鍵角大于107.3°;(5)在ZnSe晶體中,含有的Zn2+數(shù)目是4個(gè),含有的Se2-數(shù)目是:8×+6×=4,因此在1個(gè)晶胞中含有4個(gè)ZnSe,由于晶胞邊長(zhǎng)為a pm,故該晶胞密度ρ==g/cm3。
20.回答下列問(wèn)題
(1)選擇題(題目給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有兩個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的)下列關(guān)于晶體的說(shuō)法中,不正確的是_____
A.MgO的晶格能遠(yuǎn)比NaCl大,這是因?yàn)榍罢吡W铀鶐У碾姾啥啵W影霃叫?br /> B.第一電離能:Cl>S>P>Si
C.金屬原子在二維平面里放置得到非密置層和密置層兩種方式,配位數(shù)分別為4和6
D.共價(jià)鍵可決定分子晶體的熔、沸點(diǎn)
(2)黃銅礦(CuFeS2)是煉銅的最主要礦物,火法煉銅時(shí)發(fā)生反應(yīng):2CuFeS2 + O2 = Cu2S + 2FeS + SO2。
①Fe在周期表中的位置為_(kāi)______;Fe、S、O原子的第一電離能由大到小的順序是_______。
②Cu元素的基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)______,有_______個(gè)未成對(duì)電子。
③SO2分子的立體構(gòu)型為_(kāi)______,SO2可氧化生成SO3,SO3冷卻到289.8K時(shí)凝固得到一種螺旋狀單鏈結(jié)構(gòu)的固體,其結(jié)構(gòu)如圖,此固態(tài)SO3中S原子的雜化軌道類(lèi)型是_______。

④已知FeO、FeS熔點(diǎn)分別為1369℃、1193℃,解釋熔點(diǎn)FeO高于FeS的原因_______。

⑤Cu的晶胞如圖所示,晶體密度為ρ g·cm-3,晶胞中等距最近的Cu原子有_______個(gè),晶胞的邊長(zhǎng)為_(kāi)______(用含ρ和NA的式子表示)。
【答案】(1)BD (2)???? 第四周期第Ⅷ族???? O>S>Fe???? 或???? 1???? V形???? ???? 和均為離子晶體,離子晶體的離子半徑越小,帶電荷數(shù)越多,晶格能越大,則晶體的熔、沸點(diǎn)越高,因?yàn)殡x子半徑>,所以熔點(diǎn)FeO高于FeS???? 12????
【解析】(1)A. MgO中含有和,NaCl中含有和,離子半徑>;>,且MgO中粒子帶電荷多,晶格能大,故A正確;B.Si、P、S、Cl處于同一周期,同一周期從左到右,元素的第一電離能呈增大趨勢(shì),因P的3p能級(jí)為半滿狀態(tài),導(dǎo)致其第一電離能較大,故第一電離能由大到小的順序?yàn)镃l>P>S>Si,故B錯(cuò)誤;.金屬晶體中的原子在二維空間密置層,配位數(shù)為6,非密置層,配位數(shù)為4,故C正確;分子晶體的熔、沸點(diǎn)與分子間作用力、氫鍵有關(guān),與共價(jià)鍵無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤;故填BD。(2)①Fe在周期表中的原子序數(shù)為26,位于第四周期第Ⅷ族;原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量,同主族元素從上到下元素的第一電離能逐漸減小,則有O>S,總體上金屬元素第一電離能較小,非金屬元素第一電離能較大,則有S>Fe,所以Fe、S、O原子的第一電離能由大到小的順序是:O>S>Fe;②Cu元素原子序數(shù)29,核外電子數(shù)29,Cu元素的基態(tài)原子的電子排布式為或,除4s軌道外,其他軌道均填滿,成對(duì),只有1個(gè)未成對(duì)電子;③根據(jù)VSEPR模型,中心原子價(jià)層電子對(duì)為3,中心S原子為雜化,有孤電子對(duì),空間為V形;根據(jù)如圖所示,固態(tài)的結(jié)構(gòu)中S原子均以單鍵連接,則中心原子S為雜化;④和均為離子晶體,離子晶體的離子半徑越小,帶電荷數(shù)越多,晶格能越大,則晶體的熔、沸點(diǎn)越高,因?yàn)殡x子半徑>,所以熔點(diǎn)FeO高于FeS;⑤如圖,設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為a,則晶胞中等距最近的Cu原子有12個(gè),為;晶胞中頂點(diǎn)占,面心占,Cu原子個(gè)數(shù)為,根據(jù),可得,解得。

1. (2022·廣東卷)硒()是人體必需微量元素之一,含硒化合物在材料和藥物領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。自我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)聚集誘導(dǎo)發(fā)光()效應(yīng)以來(lái),在發(fā)光材料、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。一種含的新型分子的合成路線如下:

(1)與S同族,基態(tài)硒原子價(jià)電子排布式為_(kāi)______。
(2)的沸點(diǎn)低于,其原因是_______。
(3)關(guān)于I~III三種反應(yīng)物,下列說(shuō)法正確的有_______。
A.I中僅有σ鍵
B.I中的鍵為非極性共價(jià)鍵
C.II易溶于水
D.II中原子的雜化軌道類(lèi)型只有與
E.I~III含有的元素中,O電負(fù)性最大
(4)IV中具有孤對(duì)電子的原子有_______。
(5)硒的兩種含氧酸的酸性強(qiáng)弱為_(kāi)______(填“>”或“”“

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