1、1黄金押题15 物质结构与性质【高考考纲】1.原子结构与元素的性质：(1)了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写136号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和电子排布图(轨道表达式)；(2)了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质；(3)了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用；(4)了解电负性的概念并能用以说明元素的某些性质。2.化学键与分子结构：(1)理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质；(2)了解共价键的形成、极性、类型(键和键)，了解配位键的含义；(3)能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质；(4)了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型
2、(sp、sp 2、sp 3)；(5)能用价层电子对互斥理论或杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。3.分子间作用力与物质的性质：(1)了解范德华力的含义及对物质性质的影响；(2)了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。4.晶体结构与性质：(1)了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别；(2)了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响；(3)了解分子晶体结构与性质的关系；(4)了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系；(5)理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质，了解金属晶体常见的堆积方式；
3、(6)了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。【真题感悟】 例1、 (2018高考全国卷)Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_、_(填标号)。A.B.C.D.(2)Li 与H 具有相同的电子构型， r(Li )小于 r(H )，原因是_。2(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH 4中的阴离子立体构型是_、中心原子的杂化形式为_。LiAlH 4中，存在_(填标号)。A离子键 B键C键 D氢键(4)Li2O是离子晶体，其晶格能
4、可通过图(a)的BornHaber循环计算得到。可知，Li原子的第一电离能为_kJmol 1 ，O=O键键能为_kJmol 1 ，Li 2O晶格能为_kJmol1 。(5)Li2O具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.466 5 nm，阿伏加德罗常数的值为 NA，则Li 2O的密度为_ gcm 3 (列出计算式)。解析：(1)根据能级能量 E(1s)600(分解) 10.0 45.0 337.0回答下列问题：(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_形。(2)根据价层电子对互斥理论，H 2S、SO 2、SO 3的气态分
5、子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_。5(3)图(a)为S 8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为_。(4)气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_形，其中共价键的类型有_种；固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子。该分子中S原子的杂化轨道类型为_。(5)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示。晶胞边长为 a nm、FeS 2相对式量为 M、阿伏加德罗常数的值为 NA，其晶体密度的计算表达式为_gcm 3 ；晶胞中Fe2 位于S 所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为_nm。22解析：(1)基态Fe原子核外有26个电子，按照构造原理，其核外电子排
6、布式为Ar3d 64s2，按照洪特规则，价层电子3d上6个电子优先占据5个不同轨道，故价层电子的电子排布图为 。基态S原子的核外电子排布式为1s 22s22p63s23p4，电子占据最高能级为3p，p能级的电子云轮廓图为哑铃形。(2)价层电子对数包括成键电子对数和孤电子对数，H 2S中S的成键电子对数为2，孤电子对数为 2，6 122故价层电子对数为4，同理，SO 2中S的价层电子对数为2 3，SO 3中S的价层电子对数为36 2223，H 2S中S的价层电子对数不同于SO 2、SO 3。(3)S 8和SO 2均为分子晶体，分子间存在的作用力均6 232为范德华力，S 8的相对分子质量大，分子
7、间范德华力强，故熔点和沸点高。(4)气态SO 3为单分子，分子中S无孤电子对，其分子的立体构型为平面三角形，S和O之间形成双键，故共价键有键和键两种。固态SO 3为三聚分子，分子中每个S与4个O成键，S无孤电子对，故原子的杂化轨道类型为sp 3。(5)该晶胞中Fe 2 位于棱上和体心，个数为12 14，S 位于顶点和面心，个数为8 6 4，故晶体密度为 4 14 22 18 12 MNAg(a107 cm)3 1021 4MNAa3gcm3 。根据晶胞结构，S 所形成的正八面体的边长为该晶胞中相邻面的面心之间的连线之长，即为22晶胞边长的 ，故该正八面体的边长为 a nm。22 22答案：(1
8、) 哑铃(2)H2S6(3)S8相对分子质量大，分子间范德华力强(4)平面三角 2 sp 3(5) 1021 a4MNAa3 22【名师点睛】1键、键的判断(1)由轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为键，“肩并肩”重叠为键。(2)由共用电子对数判断：单键为键；双键或三键，其中一个为键，其余为键。(3)由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全是键；杂化轨道形成的共价键全为键。2中心原子杂化类型和分子立体构型的相互判断分子(A为中心原子)中心原子孤电子对数中心原子杂化方式分子构型 示例0 sp 直线形 BeCl21 sp2 V形 SO2AB22 sp3 V形 H2O0 sp2 平面三角形 BF3AB
9、31 sp3 三角锥形 NH3AB4 0 sp3 正四面体形 CH43.常见等电子体微粒 通式 价电子总数 立体构型CH4、NH 4 AX4 8e 正四面体形CO、N 2 AX 10e 直线形CO2、CNS 、NO 、N 2 3 AX2 16e 直线形SO2、O 3、NO 2 AX2 18e V形CO 、NO 、SO 323 3 AX3 24e 平面三角形PO 、SO 、ClO33 23 3 AX3 26e 三角锥形SO 、PO24 34 AX4 32e 正四面体形4.分子性质(1)分子构型与分子极性的关系7(2)溶解性“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶
10、剂，若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。(3)无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成(HO) mROn，如果成酸元素R相同，则 n值越大，R的正电性越高，使ROH中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H ，酸性越强，如HClOCH3OHCO2H2，H 2O与CH 3OH均为非极性分子，H 2O中氢键比甲醇多，CO 2分子量较大，范德华力较大 键 离子键 0.148 0.076【解析】（1）Co是27号元素，位于元素周期表第4周期第VIII族，其基态原子核外电子排布式为1s 22s22p63s23p63d74s2或Ar3d 74s2。元素Mn与O中，由于O元素是非金属
11、性而Mn是过渡元素，所以第一电离能较大的是O。O基态原子价电子为2s 22p4，所以其核外未成对电子数是2，而Mn基态原子价电子排布为3d 54s2，所以其核外未成对电子数是5，因此核外未成对电子数较多的是Mn。（2）CO 2和CH 3OH的中心原子C原子的价层电子对数分别为2和4，所以CO 2和CH 3OH分子中C原子的杂化形式分别为sp和sp 3。（3）在CO 2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为H 2OCH3OHCO2H2，原因是常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体，液体的沸点高于气体；H 2O与CH 3OH均为非极性分子，H 2O中氢键比甲醇多，所以水的沸点
12、高于甲醇；二氧化碳的相对分子质量比氢气大，所以二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高。（4）硝酸锰是离子化合物，硝酸根和锰离子之间形成离子键，硝酸根中N原子与3个氧原子形成 3个键，硝酸根中有一个氮氧双键，所以还存在键。（5）因为O 2 是面心立方最密堆积方式，面对角线是O 2 半径的4倍，即4r= 2a，解得r=20.49nm=0.148nm；MnO也属于NaCl型结构，根据晶胞的结构，Mn 2 构成的是体心立方堆积，体对角线是Mn 2 半径的4倍，面上相邻的两个Mn 2 距离是此晶胞的一半，因此有 =0.076nm。 例3、(2017高考全国卷)(1)K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型
13、相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是_。(2)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为 a0.446 nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。K与O间的最短距离为_nm，与K紧邻的O个数为_。(3)在KIO 3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于_位置，O处于_位置。解析：(1)金属原子半径越小、价电子数越多，金属键越强，其熔、沸点越高。(2)二者间的最短距离为晶胞面对角线长的一半，即 0.446 nm0.315 22nm。与钾紧邻的氧原子有12个。(3)想象4个晶胞紧密堆积，则I处于顶角，K处于体心，O处于棱
14、心。答案：(1)K原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱(2)0.315 12 (3)体心 棱心【举一反三】(2017高考全国卷)R(N 5)6(H3O)3(NH4)4Cl的晶体密度为 d gcm3 ，其立方晶胞参数为 a nm，晶胞中含有 y个(N 5)6(H3O)3(NH4)4Cl单元，该单元的相对质量为 M，则 y的计算表达式为_。解析：该晶胞的体积为( a107 cm)3，根据 M( a107 )3d，可求出 y (或 1021 )。yNA 602a3dM a3dNAM答案： (或 1021 )602a3dM a3dNAM【名师点睛】1 典型晶体模型10晶体 晶体结构 晶体详解NaCl
15、(型)(1)每个Na (Cl )周围等距且紧邻的Cl (Na )有6个，每个Na 周围等距且紧邻的Na 有12个；(2)每个晶胞中含4个Na 和4个Cl CsCl(型)(1)每个Cs 周围等距且紧邻的Cl 有8个，每个Cs (Cl )周围等距且紧邻的Cs (Cl )有6个；(2)如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs 、1个Cl 离子晶体CaF2(型)在晶体中，每个F 吸引4个Ca 2 ，每个Ca 2 吸引8个F ，Ca2 的配位数为8，F 的配位数为4简单立方堆积典型代表为Po，空间利用率为52%，配位数为6体心立方堆积典型代表为Na、K、Fe，空间利用率为68%，配位数为8六方最密堆积典型代
16、表为Mg、Zn、Ti，空间利用率为74%，配位数为12金属晶体面心立方最密堆积典型代表为Cu、Ag、Au，空间利用率为74%，配位数为12分子晶体干冰(1)8个CO 2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO 2分子；(2)每个CO 2分子周围等距紧邻的CO 2分子有12个混合型晶体石墨层与层之间的作用是分子间作用力，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C采取的杂化方式是sp 2杂化11金刚石(1)每个碳原子与相邻的4个碳原子以共价键结合，形成正四面体结构；(2)键角均为10928；(3)最小碳环由6个C组成且六原子不在同一平面内；(4)每个C参与4条CC键的形成，C原子数与CC键数之比为
17、12原子晶体SiO2(1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构；(2)每个正四面体占有1个Si，4个“ O”， n(Si) n(O)12；(312)最小环上有12个原子，即6个O，6个Si2.原子晶体、分子晶体、金属晶体与离子晶体的结构微粒，以及微粒间作用力的区别晶体类型 原子晶体 分子晶体 金属晶体 离子晶体结构微粒 原子 分子金属阳离子、自由电子阴、阳离子微粒间作用(力)共价键分子间作用力金属键 离子键熔、沸点 很高 很低一般较高，少部分低较高硬度 很硬 一般较软一般较硬，少部分软较硬溶解性 难溶 相似相溶难溶(Na等与水反应)易溶于极性溶剂导电情况不导电(除硅)一般不导电良导体
18、固体不导电，熔化或溶于水后导电实例金刚石、水晶、碳化硅等干冰、冰、硫酸、H2(S)等Na、Mg、Al等NaCl、CaCO3、NaOH等3.物质熔、沸点的比较(1)不同类型晶体：一般情况下，原子晶体离子晶体分子晶体。(2)同种类型晶体：构成晶体质点间的作用大，则熔、沸点高，反之则低。12离子晶体：离子所带的电荷数越多，离子半径越小，则其熔、沸点越高。分子晶体：对于同类分子晶体，相对分子质量越大，则熔、沸点越高。原子晶体：键长越短，键能越大，则熔、沸点越高。(3)常温常压下状态：熔点为固态物质液态物质；沸点为液态物质气态物质。4晶体结构的计算方法晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、 NA、
19、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的依据。解答这类题时，一要掌握晶体“均摊法”的原理，二要有扎实的立体几何知识，三要熟悉常见晶体的结构特征，并能整合贯通，举一反三。(1)“均摊法”原理非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用“均摊法”，其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共有。例如：石墨晶胞中每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为 ，那么一13个六边形实际有6 2个碳原子。又如：在六棱柱晶胞(如下图所示的MgB 2晶胞)中，顶点上的原子为6个13晶胞(同层3个，上层或下层3个)所共有，面上的原子为2个晶胞所共有，因此镁原子个数为12
20、2 16 123，硼原子个数为6。(2)晶体微粒与 M、 之间的关系若1个晶胞中含有 x个微粒，则1 mol该晶胞中含有 x mol 微粒，其质量为 xM g(M为微粒的相对“分子”质量)；又1个晶胞的质量为 a 3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为 a 3NA g，因此有 xM a 3NA。【变式探究】(2017高考全国卷)MgO具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积13方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为 a0.420 nm，则 r(O2 )为_nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为 a0.448 nm，则 r(Mn2 )为_nm。解析：因为
21、O 2 采用面心立方最密堆积方式，所以面对角线长度是O 2 半径的4倍，则有4 r(O2 )22 a2，解得 r(O2 ) 0.420 nm0.148 24nm；MnO也属于NaCl型结构，根据晶胞的结构可得2 r(Mn2 )2 r(O2 ) a，代入数据解得 r(Mn2 )0.076 nm。答案：0.148 0.076【黄金押题】1(1)GaF 3的熔点高于1 000 ，GaCl 3的熔点为77.9 ，其原因是_。(2)GaAs的熔点为1 238 ，密度为 gcm3 ，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_，Ga与As以_键键合。Ga和As的摩尔质量分别为 MGa gmol1 和 MAs gm
22、ol1 ，原子半径分别为 rGa pm和 rAs pm，阿伏加德罗常数值为 NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。解析：(1)由于GaF 3是离子晶体，GaCl 3是分子晶体，所以离子晶体GaF 3的熔点高。(2)GaAs的熔点为1 238 ，熔点很高，所以晶体的类型为原子晶体，其中Ga与As以共价键键合。根据晶胞结构可知晶胞中Ga和As的个数均是4个，所以晶胞的体积是 。二者的原子半径分别为 rGa pm和 rAs 4NA（ MGa MAs）pm，阿伏加德罗常数值为 NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 100%14100%。答案：(1)GaF 3是离子晶体
23、，GaCl 3是分子晶体 (2)原子晶体 共价 100%2前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有一个，并且A 和B 的电子数相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们的价电子层中未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。(1)A、B和D三种元素组成的一种化合物的晶胞如图所示。该化合物的化学式为_；D的配位数为_。列式计算该晶体的密度：_gcm 3 。(2)A 、B 和C 3 三种离子组成的化合物B 3CA6，其中化学键的类型有_；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为_，配位体是_。解析：有4个未成对电子的一定是过渡金属元素，前四周期元素中只
24、有3d 64s2符合，因而C为Fe，顺推出D为Ni，B为K，A为F。(1)A(F)原子数 16 428，B(K)原子数 824，D(Ni)原子数 812，即14 12 14 18该化合物的化学式为K 2NiF4。D的配位体是距其最近的异种原子A，分别在它的前面、后面、左边、右边、上边、下边，共6个A原子。(2)在K 3FeF6中，K 与FeF 63 之间是离子键，FeF 63 中Fe 3 与F 之间是配位键，Fe 3 是中心离子，F 是配位体。答案：(1)K 2NiF4 6 15 3.4394 592 1986.02102340021 30810 30(2)离子键、配位键 FeF 63 F 3
25、已知A、B、C、D四种短周期元素的核电荷数依次增大。A原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍，C原子的L能层中有两对成对电子，C、D同主族。 E、F是第四周期元素，且E位于周期表中ds区， F原子核外有33种不同运动状态的电子。根据以上信息用相应的元素符号填空：(1)E 核外电子排布式为_，FC 的立体构型为_，与其互为等电子体的一种有机分子34为_(填化学式)。(2)B元素所在周期第一电离能最大的元素是_(填元素符号)。(3)D所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是_(填化学式)；能导电的A单质与B、D、E的单质形成的晶体相比较，熔点由高到低的排列顺序是_(填化学式)。 (4)已
26、知EDC 4溶液中滴入氨基乙酸钠(H 2NCH2COONa)即可得到配合物X。其结构如图所示：配合物X中碳原子的轨道杂化类型为_。1 mol氨基乙酸钠(H 2NCH2COONa)含有键的数目为_。解析：根据题意知A、B、C、D四种短周期元素的核电荷数依次增大，A原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍，A原子的核外电子排布式为1s 22s22p2，则A为碳元素；C原子的L能层中有两对成对电子，C原子的核外电子排布式为1s 22s22p4，则C为氧元素，B为氮元素；C、D同主族，则D为硫元素。E、F是第四周期元素，且E位于周期表中ds区，可形成E ，则E为铜元素；F原子核外有33种不同运动状态的电子
27、，则F为砷元素。(1)E为铜元素，铜为29号元素，根据构造原理写出Cu 核外电子排布式为1s 22s22p63s23p63d10或Ar3d 10；AsO 中心原子As原子采取sp 3杂化，没有孤对电子，立体构型为正四面体形，与其互为等电子体的一34种有机分子为CCl 4。(2)B为氮元素，位于第二周期，同周期由左向右元素原子的第一电离能总体上呈增大趋势，故氮元素所在周期第一电离能最大的元素是Ne。(3)D为硫元素，位于第三周期，所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO 4；石墨为混合型晶体，熔点最高；铜为金属晶体，熔点次之；硫和N 2为分子晶体，N 2在常温下为气体，熔点最
28、16低，熔点由高到低的排列顺序是CCuSN 2。(4)根据配合物X的结构判断X中碳原子的轨道杂化类型为sp 2、sp 3。根据氨基乙酸钠的结构判断1 mol氨基乙酸钠(H 2NCH2COONa)含有键的数目为8 NA或86.0210 23。答案：(1)1s 22s22p63s23p63d10(或Ar3d 10) 正四面体形 CCl 4 (2)Ne (3)HClO 4 CCuSN 2(4)sp 2、sp 3 8 NA(或86.0210 23)4氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。回答下列问题：(1)基态砷原子的电子排布式为_。(2)K3Fe(CN)6晶体中F
29、e 3 与CN 之间化学键类型为_键，与CN 互为等电子体的化合物分子式为_。(3)PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染。光化学烟雾中含有NO x、O 3、CH 2=CHCHO、HCOOH、 (PAN)等二次污染物。N 2O结构式可表示为N=N=O，其中心氮原子的杂化轨道类型为_，1 mol PAN中含键数目为_。测定大气中PM2.5的浓度方法之一是 射线吸收法， 射线放射源可用 85Kr。Kr晶体为面心立方晶体，若晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有 m个。晶胞中含Kr原子为 n个，则 _(填数字)。已mn知Kr晶体的密度为 g/cm3，摩尔质量为 M g/mol。
30、阿伏加德罗常数用 NA表示，列式表示Kr晶胞参数 a_nm。解析：(1)As的原子序数为33，核外电子排布是2、8、18、5，由构造原理可知电子排布式为1s 22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3。(2)K 3Fe(CN)6晶体中，由于Fe 3 有空轨道，能接受孤电子对，CN 能提供孤电子对，所以Fe 3 与CN 之间的化学键类型为配位键；等电子体是原子数相等，价电子数也相等的离子或分子，与CN 互为等电子体的化合物分子式为CO。(3)由结构式N=N=O知，中心氮原子是sp杂化；根据结构可知，每个分子中含有10个键，所以1 mol PAN中含键数目为10 NA
31、；以顶点计算，与之相邻的最近的Kr位于三个面心上，而顶点的原子为8个立方17体共有，每个面心上的Kr为两个立方体共有，故与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有 m38212个，晶胞中含Kr原子为 n8 6 4个，所以 3；根据 V cm3 cm3，所以晶胞边长为 a 18 12 mn 124 m 4MNA 4M NA107 nm。3 4M NA答案：(1)1s 22s22p63s23p63d104s24p3(或Ar3d 104s24p3)(2)配位 CO(3)sp 10 NA 3 1073 4M NA5硫和钒的相关化合物在药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题：(1)基态钒原子的外围电子排布
32、图为_，钒有2、3、4、5等多种化合价，其中最稳定的化合价是_，VO 的几何构型为_34_。(2)2巯基烟酸氧钒配合物(图1)是副作用小的有效调节血糖的新型药物。该药物中S原子的杂化方式是_，所含第二周期元素第一电离能按由大到小的顺序排列是_。2巯基烟酸(图2)水溶性优于2巯基烟酸氧钒配合物的原因是_。(3)多原子分子中各原子若在同一平面，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域键”，下列物质中存在“离域键”的是_。ASO 2 BSO 24CH 2S DCS 2(4)某六方硫钒化合物晶体的晶胞如图3所示，该晶胞的化学式为_。图4为该晶胞的俯视图，该晶胞的密度为_g/cm 3
33、(列出计算式即可)。18解析：(1)钒为23号元素，简化电子排布式为Ar3d 34s2，所以外围电子排布式为3d 34s2，外围电子排布图为 其最稳定的化合价是5，即失去所有的价电子，形成最外层8电子的稳定结构；根据价层电子对互斥原理，VO 的成键电子对数为4，孤电子对数为0，故其几何构型为34正四面体形；(2)从图中得到S的配位数为2，所以此时S的最外层有628个电子，电子对数为4，所以S原子的杂化方式是sp 3杂化；配合物中含有的第二周期元素是C、N、O，同周期元素从左向右第一电离能总体呈增大趋势，因为N的2p能级上有3个电子，是p能级的半满稳定结构，所以N的第一电离能反常增大，故第一电离
34、能由大到小的顺序排列为NOC；2巯基烟酸中的羧基可以与水分子形成氢键，所以其水溶性会更好；(3)从题目表述来看，形成离域键的要求是原子共平面；有相互平行的p轨道。根据价层电子对互斥理论，二氧化硫为V形，硫酸根为正四面体形，硫化氢为V形，二硫化碳为直线形，所以选项B错误；而硫化氢的H原子不存在p轨道，所以选项C错误。由上述可知正确的是选项AD；(4)晶胞中有V为8 4 2个，S为2个，所以化学式为VS；因为该晶胞中有2个VS，所以晶胞质量18 14为 g；根据图4得到晶胞的底面积为 a a nm2，所以晶胞的体积为 a ab nm3，1 2（ 51 32）NA 32 32nm10 7 cm，所以
35、晶胞密度为 g/cm3 g/cm3。2（ 51 32）NAa 32ab10 212（ 51 32）32a2bNA10 21答案：(1) 5 正四面体形(2)sp 3 NOC 2巯基烟酸的羧基可与水分子之间形成氢键，使其在水中溶解度增大 (3)AD (4)VS g/cm32（ 51 32）32a2bNA10 216据媒体报道，法国一家公司Tiamat日前研发出比当前广泛使用的锂电池成本更低、寿命更长、充19电速度更快的钠离子电池，预计从2020年开始实现工业生产。该电池的负极材料为Na 2Co2TeO6(制备原料为Na2CO3、Co 3O4和TeO 2)，电解液为NaClO 4的碳酸丙烯酯溶液。
36、回答下列问题：(1)Te属于元素周期表中_区元素，其基态原子的价电子排布式为_。(2)基态Na原子中，核外电子占据的原子轨道总数为_，最高能层电子云轮廓图形状为_。(3)C、O、Cl的电负性由大到小的顺序为_(用元素符号表示)。(4)CO 的几何构型为_；碳酸丙烯酯的结构简式如图所示，则其中碳原子的杂化轨道类型为_23_，1 mol碳酸丙烯酯中键的数目为_。(5)Co(H2O)63 的几何构型为正八面体形，配体是_，该配离子包含的作用力为_(填选项字母)。A离子键 B极性键 C配位键 D氢键 E金属键(6)Na和O形成的离子化合物的晶胞结构如图所示，晶胞中O的配位数为_，该晶胞的密度为 g/c
37、m3，阿伏加德罗常数的值为 NA，则Na与O之间的最短距离为_cm(用含 、 NA的代数式表示)。解析：(1)Te与O是同一主族元素，属于元素周期表中p区元素，Te为第五周期第A族元素，其基态原子的价电子排布式为5s 25p4；(2)基态Na原子的电子排布式为1s 22s22p63s1，核外电子占据的原子轨道总数为6，最高能层电子为3s电子，电子云轮廓图为球形；(3)元素的非金属性越强，电负性数值越大，氧气与氯化氢能够反应生成氯气和水，氧元素的非金属性最强，故C、O、Cl的电负性由大到小的顺序为OClC；20(4)CO 中C的价层电子对数3 (4232)3，几何构型为平面三角形；根据碳酸丙烯酯
38、的2312结构简式可知，其碳原子有两种，不饱和的碳氧双键中的C原子采用sp 2杂化，饱和的碳原子采用sp 3杂化；1 mol碳酸丙烯酯中含有6 mol CH，4 mol CO，2 mol CC和1 mol C=O，其中1 mol双键中含有1 mol 键和1 mol 键，故共13 mol 键，即键的数目为136.0210 23；(5)Co(H2O)63 的几何构型为正八面体形，配体是H 2O，该配离子包含的作用力有HO极性键、配位键；(6)晶胞中Na 数目为8，O 2 数目为8 6 4，Na 、O 2 数目之比为21，故该晶体化学式为Na 218 12O，由图可知，距一个O 2 周围最近的Na
39、有8个，则O的配位数为8；晶胞质量为 462NAg，该晶胞的密度为 g/cm3，而晶胞体积为 g g/cm3 cm3，晶胞棱长为 462NA 462 NA 3462 NAcm，则Na与O之间的最短距离为立方体对角线的 ，即 cm。14 34 3462 NA答案：(1)p 5s 25p4 (2)6 球形 (3)OClC(4)平面三角形 sp 2、sp 3 13 NA(或136.0210 23)(5)H2O BC (6)8 34 3462 NA7原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期。自然界中存在多种A的化合物，B 原子核外电子有6 种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形
40、分子。D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。请回答下列问题：(1)这四种元素中电负性最大的元素，其基态原子的价电子排布图为_，第一电离能最小的元素是_(填元素符号)。(2)C所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物，沸点由高到低的顺序是_(填化学式)，呈现如此递变规律的原因是_。(3)B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所示，其原子的杂化类型为_；另一种的晶胞如图二所示，若此晶胞中的棱长为356.6 pm，则此晶胞的密度为_gcm 3 (保留两位有效数字)。(4)D元素形成的单质，其晶体的堆积模型为_；D的醋酸盐晶体局部结构如图三所示，该晶体21中含有的化学键是_(填选
41、项序号)。极性键 非极性键 配位键 金属键解析：原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，则A为H元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，即核外有6个电子，则B为C元素；D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子，D原子价电子排布为3d 104s1，则D为Cu元素；结合原子序数可知，C只能处于第三周期，B与C可形成正四面体形分子，则C为Cl元素。(1)四种元素中电负性最大的是Cl，其基态原子的价电子排布式为3s 23p5，价电子排布图为 四种元素中只有Cu为金属，其他为非金属，故Cu的第一电离能最小；(2)HF分子之间形成氢键，
42、使其沸点较高，HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，即沸点由高到低的顺序是HFHIHBrHCl；(3)图一为平面结构，在其层状结构中碳碳键键角为120，每个碳原子都结合着3个碳原子，碳原子采取sp 2杂化；图二晶胞中含碳原子数为81/861/248，晶胞质量为(812)/ NA g，所以晶胞密度(812)6.0210 23g(356.61010 cm)33.5 gcm3 ；(4)晶体Cu为面心立方最密堆积，结合图三醋酸铜晶体的局部结构可确定其晶体中含有极性键、非极性键和配位键，故选。答案：(1) Cu(2)HFHIHBrHCl HF分子之间形成氢键
43、使其沸点较高，HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高(3)sp2 3.5 (4)面心立方最密堆积 8.钛被称为继铁、铝之后的第三金属，制备金属钛的一种流程如下：钙 钛 矿 硫 酸 过 滤 硫 酸 氧 钛 溶 液 水 / 过 滤 H2TiO3 焙 烧 TiO2 C、 Cl2 高 温 TiCl4 Mg/Ar 高 温 Ti请回答下列问题：(1)基态钛原子的价层电子排布图为_，其原子核外共有_种运动状态不同的电子，Ti形成的4价化合物最稳定，原因是_。金属钛晶胞如图1所示，为_(填堆积方式)堆积。22(2)已知TiCl 4在通常情况下是无色液体，熔点为37
44、，沸点为136 ，可知TiCl 4为_晶体。Ti 3 可形成两种不同的TiCl 36H2O晶体：Ti(H 2O)6Cl3(紫色)、TiCl(H 2O)5Cl2H2O(绿色)。两者配位数_(填“相同”或“不同”)，绿色晶体中的配体是_。(3)纳米TiO 2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图2所示。化合物乙的沸点明显高于化合物甲的沸点，主要原因是_。化合物乙中采取sp 3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为_。(4)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，结构如图3所示。该阳离子为_。(5)钙钛矿晶体的结构如图4所示。钛离子位于立方晶胞的顶点，被_个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被_个氧离子包围。钙钛矿晶体的化学式为_。解析：(1)由图1可知，金属钛采取六方最密堆积。(2)因TiCl 4的熔、沸点较低，故TiCl 4为分子晶体。(3)氢键的存在导致物质熔、沸点升高，乙分子间含有氢键、甲分子间不含氢键，则化合物乙的沸点高于化合物甲的沸点。化合物乙中采取sp 3杂化的原子有C、N、O，同一周期元素，元素原子的第一电离能
