1、1第 15 讲 物质结构与性质(选修 3)考纲要求1.原子结构与元素的性质：(1)了解原子核外电子的排布原理及能级分布，能正确书写价电子的电子排布式和轨道表达式。了解原子核外电子的运动状态。(2)了解元素电离能、电负性的含义，并能用以说明元素的某些性质。(3)了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。2.化学键与物质的性质：(1)理解离子键、共价键、金属键的含义和形成，了解共价键的极性，能根据物质的结构特征解释其物理性质。(2)了解配位键的含义。(3)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。(4)了解金属晶体常见的堆积方式。(5)能用价层电子对互斥
2、理论或者杂化轨道理论推测常见的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)了解氢键的含义及氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。(3)了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构与性质的关系。(4)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。(5)了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。学科素养1.宏观辨识与微观探析：认识原子的核外电子的运动状态，排布原理及元素的某些性质，能从化学键角度认识分子的结构、性质，从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2.证据推理与模型认知：能运用价层电子对互
3、斥理论和晶体模型解释和推测简单分子或离子的空间结构及常见晶体的晶胞结构及类型，揭示现象的本质和规律。2网络构建核心强化1复习必记的 4 种金属核外电子排布式的书写Cr：1s 22s22p63s23p63d54s1或Ar3d 54s1；Fe：1s 22s22p63s23p63d64s2或Ar3d 64s2；Cu：1s 22s22p63s23p63d104s1或Ar3d 104s1；Zn：1s 22s22p63s23p62d104s2或Ar3d 104s2。2常考元素第一电离能的大小比较NOC，PSSi。3常考分子的杂化方式和空间构型CH4：sp 3杂化，正四面体；NH3：sp 3杂化，三角锥；H
4、2O：sp 3杂化，V 形。34熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目ANaCl(含 4 个 Na ，4 个 Cl )B干冰(含 4 个 CO2)CCaF 2(含 4 个 Ca2 ，8 个 F )D金刚石(含 8 个 C)E体心立方(含 2 个原子)F面心立方(含 4 个原子)5易错的知识点(1)A 族和A 族元素位于 s 区，AA 族和 0 族元素位于 p 区，BB 族和族元素位于 d 区，B 族和B 族元素位于 ds 区。(2)一般地，原子的第一电离能越小，金属性越强。(3)叁键中有 1 个 键和 2 个 键。一般 键比 键稳定。(4)杂化轨道只用于形成 键或者用来容纳未参与成键的孤电
5、子对，未参与杂化的 p轨道可用于形成 键。(5)氢键的存在使冰的密度小于水的密度，使 H2O 的沸点高于 H2S 的沸点。(6)分子晶体具有熔点低、硬度很小、易升华的物理特性。(7)原子晶体中相邻原子间以共价键相结合，高硬度、高熔点是原子晶体的物理特性。(8)晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越高，硬度越大。4考点一 原子结构与性质(1)(2018全国卷)回答下列问题：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)。Li 与 H 具有相同的电子构型， r(Li )小于 r(H )，原因是_。(2)(2018全国卷)回答下列问题：Zn 原子核外电子排布式为
6、_。黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由 Zn 和 Cu 组成。第一电离能 I1(Zn)_I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_。(3)(2018全国卷)回答下列问题：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。解析 (1)根据能级能量 E(1s)”或“ GeZn(5)O (6)K F8电离能与电负性变化规律与大小判断(1)元素第一电离能的周期性变化规律(2)电离能、电负性大小判断规律 在周期表中，电离能、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小特性同周期主族元素，第A 族( ns2)全充满、第A 族( np3)半充满，比较
7、稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第A 和第A 族元素方法我们常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如 O 与 Cl 的电负性比较：HClO 中 Cl 为1 价、O 为2 价，可知 O 的电负性大于Cl；Al 2O3是离子化合物、AlCl 3是共价化合物，可知 O 的电负性大于Cl角度三：原子结构与性质3A、B、C、D、E、F 为硫酸铝钾和硫酸铝铵的组成元素，A 原子核外只有 1 种运动状态的电子，B、C 元素位于第二周期且原子半径 BC，D 与 C 同主族，E、F 元素的电离能数据如下表：9请回答下列问题：(1)A 在元素周期表中属于_区元素。(2)基态 E 原子的电子排布式为_。(
8、3)D、E、F 离子半径大小顺序为_(用离子符号表示)。(4)B、C、D 电负性大小顺序为_(用元素符号表示)。(5)参照表中数据，进行判断：Mg 原子第一电离能_(填“大于”或“小于”)577.5 kJmol1 。(6)通过上述信息和表中数据分析，为什么 E 原子失去核外第二个电子所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量：_。解析 硫酸铝钾和硫酸铝铵的化学式分别为 KAl(SO4)2、NH 4Al(SO4)2，二者的组成元素有 H、O、N、S、Al、K，需根据题目条件推出 A、B、C、D、E、F 所对应的元素。A 原子核外只有 1 种运动状态的电子，说明 A 原子外只有 1 个电子，A
9、为 H。H、O、N、S、Al、K六种元素中，只有 O、N 处于第二周期，且 N 的原子半径大于 O，故 B 为 N，C 为 O。与 O 元素同主族的应该是 S，故 D 为 S。根据 E、F 元素电离能数据可知，E 元素的第一电离能和第二电离能相差很大，第二电离能与第三、四电离能相差不大，说明 E 原子最外层只有 1个电子，故 E 为 K，F 为 Al。(1)H 的原子结构中只有 1s 上有 1 个电子，所以 H 属于 s 区元素。(2)E 为 K，其原子核外有 19 个电子，基态 K 原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1。(3)S 2 、Al 3 、K 半径比较时，由于 K
10、、S 2 具有 3 个电子层，Al 3只有 2 个电子层，所以 K 、S 2 的半径都大于 Al3 的半径，K 和 S2 具有相同的电子层结构，原子序数越小，半径越大，故 S2 的半径大于 K 的半径。(4)元素非金属性越强，其电负性越大，故电负性 ONS。(5)Mg 原子的价电子排布式为 3s2，处于全充满状态，失去3s2上的 1 个电子比 Al 原子失去 3p1上的 1 个电子更难，故 Mg 原子的第一电离能大于577.5 kJmol1 。答案 (1)s (2)1s 22s22p63s23p64s1(3)S2 K Al3(4)ONS (5)大于(6)K 原子失去一个电子后，K 已形成稳定结
11、构，此时再失去一个电子很困难4(2018重庆一中阶段检测)已知 X、Y 和 Z 三种元素的原子序数之和等于 42。X 元10素原子的 4p 轨道上有 3 个未成对电子，Y 元素原子的最外层 2p 轨道上有 2 个未成对电子。X 与 Y 可形成化合物 X2Y3，Z 元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：(1)X 元素基态原子的电子排布式为_，该元素的符号是_。(2)Y 元素原子的价层电子排布图为_，该元素的名称是_。(3)已知化合物 X2Y3在稀硫酸中可被金属锌还原为 XZ3，产物还有 ZnSO4和 H2O，该反应的化学方程式是_。(4)比较 X 的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物的
12、稳定性，并说明理由：_。解析 (1)根据构造原理，X 元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，该元素为 33 号元素砷，符号是 As。(2)Y 元素原子的最外层 2p轨道上有 2 个未成对电子，Y 可能为 O 或 C，因 X 与 Y 可形成化合物 X2Y3，故 Y 为 O，其价层电子排布图为。(3)根据三种元素的原子序数之和等于 42 可推出 Z 为H，XZ 3为 AsH3，根据得失电子守恒配平化学方程式：As2O36Zn6H 2SO4=2AsH36ZnSO 43H 2O。(4)同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，其氢化物中化学键的键长逐渐增大，键能逐渐减
13、小，稳定性逐渐减弱。答案 (1)1s 22s22p63s23p63d104s24p3 As(2) 氧(3)As2O36Zn6H 2SO4=2AsH36ZnSO 43H 2O(4)稳定性：NH 3PH3AsH3。原因：原子半径 NNC(3)sp3 乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键(4)4 CF (5)三角锥形 sp 3(1)微粒的空间构型17(2)微粒空间构型的其他判断方法一般情况下，对于 ABn型分子，可根据 n 的值判断微粒的空间构型：考点三 晶体结构与性质(1)(2018全国卷)Li 2O 具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为180.4665 nm，阿伏加德罗常数
14、的值为 NA，则 Li2O 的密度为_gcm3 (列出计算式)。(2)(2018全国卷)金属 Zn 晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为_。六棱柱底边边长为 a cm，高为 c cm，阿伏加德罗常数的值为 NA，Zn 的密度为_gcm3 (列出计算式)。(3)(2018全国卷)FeS 2晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为 a nm，FeS 2相对分子质量为 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)1 个氧化锂晶胞含 O 的个数为 8 6 4，含 Li 的个数为 8,
15、1 18 12cm10 7 nm，代入密度公式计算可得 Li2O 的密度为 gcm3 。87 416NA0.466510 73(2)题图中原子的堆积方式为六方最密堆积。六棱柱底部正六边形的面积6 a2 3419cm2，六棱柱的体积6 a2c cm3，该晶胞中 Zn 原子个数为 12 2 36，已知 Zn34 16 12的相对原子质量为 65，阿伏加德罗常数的值为 NA，则 Zn 的密度 mVgcm3 。656NA634a2c(3)该晶胞中 Fe2 位于棱上和体心，个数为 12 14，S 位于顶点和面心，个14 22数为 8 6 4，故晶体密度为 4 g(a107 cm)3 1021 gcm3
16、。根据18 12 MNA 4MNAa3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)87 416NA0.466510 73(2)六方最密堆积(A 3型) 656NA634 a2c(3) 1021 a4MNAa3 22分点突破角度一：晶体的类型与性质判断1(1)金属镍粉在 CO 气流中轻微加热，生成无色易挥发性液体 Ni(CO)4，呈正四面体构型。试推测 Ni(CO)4的晶体类型是_，Ni(CO) 4易溶于_(填字母)。A水 B四氯化碳C苯 D硫酸镍溶液(2)实验测得铝元素与氯元素形成化合物的
17、实际组成为 Al2Cl6，其球棍模型如图所示。已知 Al2Cl6在加热时易升华，Al 2Cl6属于_(填晶体类型，下同)晶体。NaAl(OH) 4属于_晶体，存在的化学键有_。(3)磷化硼(BP)是一种有价值的耐磨硬涂层材料，它是在高温(750 )氢气氛围下通过三溴化硼和三溴化磷反应制得的，可知 BP 为_晶体。20(4)原子簇是由几个到几百个原子形成的聚集体，如铝原子簇 Al13、Al 14。已知原子簇价电子总数为 2,8,20,40,58时，原子簇通常可稳定存在。其中 Al13的性质与卤素性质相似，则铝原子簇 Al13属于_晶体，铝原子之间的作用力为_。解析 (1)由“易挥发性液体”可知
18、Ni(CO)4是分子晶体，由“正四面体构型”可知Ni(CO)4是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳和苯中。(2)由图可知，Al 2Cl6是分子晶体。NaAl(OH) 4是离子化合物，故是离子晶体，存在离子键、极性共价键、配位键。(3)磷化硼(BP)是一种有价值的耐磨硬涂层材料，说明硬度比较大；它是在高温(750 )氢气氛围下通过三溴化硼和三溴化磷反应制得的，说明耐高温；熔、沸点比较高，故其是原子晶体。(4)由题目信息可知，铝原子簇 Al13应为分子晶体，内部铝原子之间的作用力为共价键。答案 (1)分子晶体 BC (2)分子 离子 离子键、极性共价键、配位键 (3)原子 (4)分子 共价键2(
19、1)Na 2SO4的熔点为 884 ，NaNO 3的熔点为 307 ，Na 2SO4熔点更高的原因是_。(2)晶体硅的结构与金刚石非常相似。金刚石、晶体硅和金刚砂(碳化硅)的熔点由高到低的顺序为_(填化学式)。(3)下表是一组物质的沸点数据：有机物甲醇(CH3OH)丙烯(CH3CH=CH2)一氟甲烷(CH3F)相对分子质量 32 42 34沸点/ 64.7 47.7 78.2甲醇相对分子质量较小，沸点却高于其他两种物质的原因是_。解析 (1)由于 Na2SO4和 NaNO3均为离子晶体，SO 所带电荷比 NO 的多，故24 3Na2SO4的晶格能较大，所以硫酸钠熔点较高。(2)金刚石、晶体硅和
20、金刚砂(碳化硅)均是原子晶体，原子半径 CSiCSi。(3)由于甲醇分子间存在氢键，从而导致甲醇沸点高。答案 (1)Na 2SO4和 NaNO3均为离子晶体，SO 所带电荷比 NO 的多，故 Na2SO4晶24 3格能较大，熔点较高(2)CSiCSi(3)甲醇分子间存在氢键3按要求回答下列问题：21(1)(2015全国卷)CO 能与金属 Fe 形成 Fe(CO)5，该化合物的熔点为 253 K，沸点为 376 K，其固体属于_晶体。(2015全国卷)氧和钠的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。(2)(2017全国卷)在 CO2低压合成甲醇反应(CO 23H 2=CH3OHH 2O)所涉及的 4种
21、物质中，沸点从高到低的顺序为_，原因是_。(2016全国卷)GaF 3的熔点高于 1000 ，GaCl 3的熔点为 77.9 ，其原因是_。答案 (1)分子 分子晶体 离子晶体(2)H 2OCH3OHCO2H2 H 2O 与 CH3OH 均为极性分子，H 2O 中氢键比甲醇多，CO 2与 H2均为非极性分子，CO 2的相对分子质量较大，范德华力较大GaF 3为离子晶体，GaCl 3为分子晶体比较晶体熔、沸点高低的规律方法(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律原子晶体离子晶体分子晶体，金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔点很高，汞、铯等熔点很低。(2)同类型晶体的熔、沸点高低一般规律原子晶
22、体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石碳化硅硅。离子晶体一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgONaClCsCl。22分子晶体a分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高。如 H2OH2TeH2SeH2S。b组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。SnH4GeH4SiH4CH4。c组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高。如 CON2，CH 3OHCH3CH3。金属晶体金属离子半径越小，离子电
23、荷数越多，金属键越强，金属熔、沸点就越高。如熔、沸点：AlMgNa。角度二：晶胞的计算4Ni、Fe、La 的化合物在工农业生产中有广泛的应用。(1)铁氮化合物(Fe xNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某 FexNy的晶胞如图 1所示，Cu 可以完全替代该晶体中 a 位置 Fe 或者 b 位置 Fe，形成 Cu 替代型产物 Fe(x n)CunNy。Fe xNy转化为两种 Cu 替代型产物的能量变化如图 2 所示，其中更稳定的 Cu 替代型产物的化学式为_。(2)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图 3 所示。该合金的化学式为_。(3)铁有 、 三种同
24、素异形体，其晶胞如图 4 所示，Fe 晶胞中所含有的铁原子数为_，Fe、Fe 两种晶胞中铁原子的配位数之比为_。23解析 (1)观察晶胞图、能量变化图知，Cu 替代顶点上的 Fe(a 位置 Fe)，化学式为Fe3CuN，能量较低，较稳定；Cu 替代面心上的 Fe(b 位置 Fe)，化学式为 FeCu3N，能量较高，不稳定。(2)每个晶胞中含有 La 的个数为 8 1，Ni 的个数为 18 5，该合金的化18 12学式为 LaNi5或 Ni5La。(3)利用均摊法计算 Fe 晶胞中所含有的铁原子数：8 6 4；根据晶胞的结构可知，Fe 晶胞中以顶点铁原子为例，与之距离最近18 12且相等的铁原子
25、是体心上的铁原子，这样的原子有 8 个，所以铁原子的配位数为8，Fe 晶胞中以顶点铁原子为例，与之距离最近且相等的铁原子是与其相邻的其他顶点上的铁原子，这样的原子有 6 个，所以铁原子的配位数为 6，所以 Fe、Fe 两种晶胞中铁原子的配位数之比为 43。答案 (1)Fe 3CuN (2)LaNi 5(或 Ni5La)(3)4 435锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。锗单晶具有金刚石型结构。回答下列问题：(1)金刚石晶胞如图 1 所示，其中含有_个碳原子。若碳原子半径为 r，金刚石晶胞的边长为 a，根据硬球接触模型，则 r_ a，碳原子在晶胞中的空间占有率为_(不要求计
26、算结果)。(2)晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图 2为 Ge 单晶的晶胞，其中原子坐标参数 A 为(0,0,0)；B 为 ；C 为 。则 D(12， 0， 12) (12， 12， 0)原子的坐标参数为_。晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知 Ge 单晶的晶胞24参数 a565.76 pm，其密度为_ gcm 3 (列出计算式即可)。解析 (1)由金刚石的晶胞结构可知，晶胞内部有 4 个 C 原子，面心上有 6 个 C 原子，顶点有 8 个 C 原子，所以金刚石晶胞中 C 原子数目为 46 8 8；若 C 原子半径为12 18r，金刚石晶胞的边长为 a，根据
27、硬球接触模型，则正方体体对角线长度的 就是 CC 键的14键长，即 a2 r，所以 r a，碳原子在晶胞中的空间占有率 34 38 843 r3a3 。(2)对照晶胞图示、坐标系以及 A、B、C 的坐标，选 A 作为843 (38a)3a3 316参照，观察 D 在晶胞中的位置(体对角线的 处)，由 B、C 的坐标可以推知 D 的坐标为14。 类似金刚石晶胞，1 个 Ge 单晶的晶胞中含有 8 个锗原子，则 (14， 14， 14)gcm3 。8731076.02565.763答案 (1)8 38 316(2) (14， 14， 14) 8731076.02565.7636按要求回答下列问题：
28、(1)(2016全国卷)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_。若合金的密度为 d gcm3 ，晶胞参数 a_ nm。25(2)(2016全国卷)GaAs 的熔点为 1238 ，密度为 gcm3 ，其晶胞结构如图所示。Ga 和 As 的摩尔质量分别为 MGa gmol1 和 MAs gmol1 ，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_。(3)(2015全国卷)Na 和 O 能够形成化合物 F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a0.566 nm， F 的化学式为_；晶胞中 O 原子的配
29、位数为_；列式计算晶体F 的密度(gcm 3 )_。解析 (1)由晶胞结构图可知，Ni 原子处于立方晶胞的顶点，Cu 原子处于立方晶胞的面心，根据均摊法，每个晶胞中含有 Cu 原子的个数为 6 3，含有 Ni 原子的个数12为 8 1，故晶胞中 Cu 原子与 Ni 原子的数量比为 31。根据 m V 可得，1 mol 晶18胞的质量为(64359) g a3d gcm3 NA，则 a cm2516.021023d 107 nm。2516.021023d (2)分析 GaAs 的晶胞结构，4 个 Ga 原子处于晶胞体内，8 个 As 原子处于晶胞的顶点、6 个 As 原子处于晶胞的面心，结合“均
30、摊法”计算可知，每个晶胞中含有 4 个 Ga 原子，含有 As 原子个数为 8 6 4(个)，Ga 和 As 的原子半径分别为 rGa pm rGa1010 18 12cm， rAs pm rAs1010 cm，则原子的总体积为 V 原子 4 ( rGa1010 cm)43263( rAs1010 cm)3 1030 (r r )cm3。又知 Ga 和 As 的摩尔质量分别为 MGa 163 3Ga 3Asgmol1 和 MAs gmol1 ，晶胞的密度为 gcm3 ，则晶胞的体积为 V 晶胞 cm3，故 GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 100%4MGa MAs NA V原 子
31、V晶 胞100% 100%。163 10 30r3Ga r3Ascm34MGa MAs NA cm3 4 10 30NA r3Ga r3As3MGa MAs(3)O2 半径大于 Na 半径，由 F 的晶胞结构可知，大球代表 O2 ，小球代表 Na ，每个晶胞中含有 O2 个数为 8 6 4，含有 Na 个数为 8，故 O2 、Na 离子个数之比18 12为 4812，从而推知 F 的化学式为 Na2O。由晶胞结构可知，每个 O 原子周围有 8 个Na 原子，故 O 原子的配位数为 8。晶胞参数 a0.566 nm0.56610 7 cm，则晶胞的体积为(0.56610 7 cm)3，从而可知晶
32、体 F 的密度为2.27 gcm3 。462 gmol 10.56610 7 cm36.021023 mol 1答案 (1)31 1072516.021023d (2) 100%4 10 30NA r3Ga r3As3MGa MAs(3)Na2O 82.27 gcm3462 gmol 10.56610 7 cm36.021023 mol 1(1)均摊法确定晶胞的化学组成方法27晶胞中任意位置上的一个原子如果是被 n 个晶胞所共有，那么，该原子对这个晶胞的贡献就是 。1n类型a长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献：b非长方体(非正方体)晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。如石墨晶胞
33、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 。再如图所示的正三棱柱形13晶胞中：(2)晶体密度及粒子间距离的计算计算晶体密度的方法28以一个晶胞为研究对象，根据 m V，其一般的计算规律和公式可表示为：n a3，其中 M 为晶体的摩尔质量， n 为晶胞所占有的粒子数， NA为阿伏加德罗常MNA数， 为晶体密度， a 为晶胞参数。计算晶体中粒子间距离的方法291(2018江苏卷)臭氧(O 3)在Fe(H 2O)62 催化下能将烟气中的 SO2、NO x分别氧化为SO 和 NO ，NO x也可在其他条件下被还原为 N2。24 3(1)SO 中心原子轨道的杂化类型为_；NO 的
34、空间构型为_(用文字24 3描述)。命题点：杂化类型及空间构型(2)Fe2 基态核外电子排布式为_。命题点：电子排布式(3)与 O3分子互为等电子体的一种阴离子为_(填化学式)。命题点：等电子体(4)N2分子中 键与 键的数目比 n() n()_。命题点：共价键(5)Fe(H2O)62 与 NO 反应生成的Fe(NO)(H 2O)52 中，NO 以 N 原子与 Fe2 形成配位键。请在Fe(NO)(H 2O)52 结构示意图的相应位置补填缺少的配体。命题点：配位键解析 (1)SO 中 S 原子的价层电子对数为 4，所以采取 sp3杂化。NO 中氮原子24 3上无孤对电子，成键电子对数为 3，即
35、 N 采取 sp2杂化，NO 的空间构型为平面(正)三角 3形。(2)Fe 的原子序数是 26，Fe 2 核外有 24 个电子，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。(3)等电子体是指价电子总数和原子数均相同的分子、离子或原子团，O3与 NO 均为 3 原子 18 价电子的粒子，故二者互为等电子体。(4)N 2分子中含有 1 个 2键和 2 个 键。(5)注意Fe(NO)(H 2O)52 中 N 原子与 Fe2 形成配位键即可。答案 (1)sp 3 平面(正)三角形(2)Ar3d6或 1s22s22p63s23p63d6(3)NO (4)12 2(5)2(2017全国卷)
36、我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N 5)6(H3O)303(NH4)4Cl(用 R 代表)。回答下列问题：(1)氮原子价层电子对的轨道表达式(电子排布图)为_。命题点：电子排布图(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能( E1)。第二周期部分元素的 E1变化趋势如图(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呈现异常的原因是_。命题点：亲和能力比较(3)经 X 射线衍射测得化合物 R 的晶体结构，其局部结构如图(b)所示。从结构角度分析，R 中两种阳离子的相同之处为_，不同之处为_。(填标号
37、)A中心原子的杂化轨道类型B. 中心原子的价层电子对数C立体结构D共价键类型R 中阴离子 N 中的 键总数为_个。分子中的大 键可用符号 表示， 5 nm其中 m 代表参与形成大 键的原子数， n 代表参与形成大 键的电子数(如苯分子中的大 键可表示为 )，则 N 中的大 键应表示为_。6 5图(b)中虚线代表氢键，其表示式为(NH )NHCl、_、_。命题 4点：物质构型(4)R 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_。命题点：晶体结构及计算解析 (1)N 原子位于第二周期第A 族，价电子是最外层电子，即电子排布图是
