1、- 1 -考点 95 分子结构与性质1 （1）基态溴原子的价层电子轨道排布式为_。第四周期中，与溴原子未成对电子数相同的金属元素有_种。（2）铍与铝的元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的有_(填标号)。A都属于 p区主族元素 B电负性都比镁大C第一电离能都比镁大 D氯化物的水溶液 pH均小于 7（3）Al 元素可形成AlF 63 、AlCl 4 配离子，而 B元素只能形成BF 4 配离子，由此可知决定配合物中配位数多少的因素是_；AlCl 4-的立体构型名称为_。（4）P 元素有白磷、红磷、黑磷三种常见的单质。白磷（P 4）易溶于 CS2，难溶于水，原因是_黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体，
2、是一种比石墨烯更优秀的新型材料。白磷、红磷都是分子晶体，黑磷晶体与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是_。A黑磷晶体中磷原子杂化方式为 sp2杂化B黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力C黑磷晶体的每一层中磷原子都在同一平面上DP 元素三种常见的单质中，黑磷的熔沸点最高（5）F 2中 F-F键的键能(157kJ/mol)小于 Cl2中 Cl-Cl键的键能(242.7kJ/mol)，原因是_。（6）金属钾的晶胞结构如图。若该晶胞的密度为 a g/cm3，阿伏加得罗常数为 NA，则表示 K原子半径的计算式为_。- 2 -【答案】 4 BD 中心原子半径、配位原子的半径
3、正四面体 P4 、CS 2是非极性分子， H2O是极性分子，根据相似相溶原理，P 4难溶于水 BD F的原子半径小，孤电子对之间的斥力大 尔质量为 M，故晶胞质量为： ；设 K原子半径为 r，设晶胞棱长为 l，晶胞中体对角线为- 3 -4r，则（4r） 2=l2+l2+l2，则 l= r，晶胞体积 V=l3=（ r） 3，若该晶胞的密度为ag/cm3，则（ r） 3a= ，且 M=39 g/mol整理得：r= 。2钴、铁、镓、砷的单质及其化合物在生产生活中有重要的应用。回答下列问题：(1) 写出 As的基态原子的电子排布式_。(2)N、P、As 为同一主族元素，其电负性由大到小的顺序为_，它们
4、的氢化物沸点最高的是_。将 NaNO3和 Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与 SO42-互为等电子体，则该阴离子的化学式是_。(3) Fe3+、Co 3+与 N3-、CN -等可形成络合离子。K 3Fe(CN)6可用于检验 Fe2+,配体 CN-中碳原子杂化轨道类型为_。Co(N 3)(NH3)5SO4中 Co的配位数为_,其配离子中含有的化学键类型为_(填离子键、共价键、配位键)，C、N、O 的第一电离能最大的为_，其原因是_。(4) 砷化镓晶胞结构如下图。晶胞中 Ga与周围等距且最近的 As形成的空间构型为_。已知砷化镓晶胞边长为 apm,其密度为 pgcm-3,则
5、阿伏加德罗常数的数值为_(列出计算式即可)。【答案】Ar 3d104s24p3 NPAs NH3 NO4 3- sp 6 共价键、配位键 N 氮原子 2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子 正四面体 - 4 -3氮、磷及其化合物在工农业生产中都有重要作用。（1）基态磷原子价电子排布的轨道表示式为_。（2） 元素 B、N、O 的第一电离能由大到小的顺序为_。（3） 食品添加剂 NaNO2中 NO2-中心原子的杂化类型是_，与 NO2-互为等电子体的分子的化学式为_。(写 1种)。（4）N 2H4 是火箭的燃料，与氧气的相对分子质量相同，它在常温常压下是液态，而氧气是气态，造成这种差异
6、的主要原因是_。（5）磷化硼是一种耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷于高温下在氢气中反应合成。三溴化磷分子的空间构型是_，三溴化硼键角是_。磷化硼晶体晶胞如图所示: 其中实心球为磷原子，在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为_，磷原子的配位数为_，该结构中有一个配位键，提供空轨道的原子是_。己知晶胞边长 a pm，阿伏加德罗常数为 NA。则磷化硼晶体的密度为_g/cm3。磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影(图中虚线圆圈表示 P 原子的投影)，用实线圆圈画出B 原子的投影位置(注意原子体积的相对大小)。_- 5 -【答案】 NOB sp2杂化 SO2、O 3 N2H4分子间
7、存在氢键，O 2分子间只有范德华力，氢键比范德华力强 三角锥形 120 面心立方最密堆积 4 B 或 - 6 -4金属铁及其化合物在材料、航空工业上有重要用途。回答下列相关问题：(1)基态钛原子中有_个状态不同的电子，最高能层电子的电子云轮廓图形状为_，写出其价电子的轨道表达式_。(2)化合物 TiO2不仅是常用的白色颜料，也是一些反应的良好催化剂，如：有机物 X中 C原子的杂化轨道类型为_，1mol Y中所含 键的数目是_。(3)已知 TiCl4在常温下是无色液体，TiCl 4的晶体类型是_晶体，其空间构型是_。(4)自然界中有丰富的钛矿资源，如右图表示的是钡钛矿晶体的晶胞结构，经 X射线分
8、析，该晶胞为正方体，晶胞参数为 apm。写出钡钛矿晶体的化学式_，其密度是_gcm -3。- 7 -【答案】22 球形 sp3、sp 2 16NA 分子 正四面体 BaTiO3 233/(a10-10)3NA 5利用 合成的新型三元催化剂La 0.8Cu0.2Ni1-xMxO3(M 分别为 Mn、Fe 和 Co)可以使汽车尾气中 NO和 CO发生反应而减少尾气污染，同时可大大降低重金属的用量。回答下列问题：（1）Mn 2+的核外电子排布式为：_，其单电子数为_。（2）C、N、O、Mn 电负性由大到小的顺序是_。（3） 也是常见配体，其中采取 sp2杂化的碳原子和 sp3杂化的碳原子个数比为_。
9、- 8 -（4）蓝色物质 KFe(III)xFe(II)(CN)6可缓解重金属中毒，x=_；该物质中不存在的作用力有_。A范德华力 B离子键 C 键 D 键 E.氢键（5）副族元素钴的氧化物可以在室温下完全氧化甲醛(HCHO)。甲醛分子的立体构型为_；甲醛常温下为气体而甲醇(CH 3OH)为液体的原因是_ 。（6）副族元素 Mn和元素 Se形成的某化合物属于立方晶系，其晶胞结构如图所示，其中(为 Se， 为 Mn)，该化合物的化学式为_，Se 的配位数为_，Mn 和 Se的摩尔质量分别为 M1g/mol、M 2g/mol，该晶体的密度为 g/cm 3,则 MnSe键的键长为_nm(计算表达式)
10、。【答案】1s 22s22p63s23p63d5或者Ar3d 5 5 ON CMn 1:1 1 AE 平面三角形 甲醇可以形成分子间氢键 MnSe 4 - 9 -1mol晶胞的体积为 NAx3cm3，则 x= cm，Mn Se 键的键长为晶胞体对角线长度的 ，则 MnSe 键的键长= cm= 107nm，故答案为：MnSe；4； 107。6铜的化合物有很多，用途很广。如磷化铜(Cu 3P2)用于制造磷青铜，磷青铜是含少量锡、磷的铜合金，主要用作耐磨零件和弹性原件。(1)基态锡原子的价电子排布式为_，据此推测，锡的最常见正价是_ 。(2)磷化铜与水反应产生有毒的磷化氢(PH 3), PH3分子的
11、中心原子的杂化方式是_ 。(3)磷青铜中的锡、磷两种元素电负性的大小为 Sn_ P(填“” “” “SSi BC SCN 或 N3- 三角锥形 Ar3d6 1.42108 10常见的太阳能电池有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、砷化镓（GaAs）太阳能电池及铜铟镓硒薄膜太阳能电池等。 (1)镓元素位于元素周期表的_周期_族，砷原子核外的电子有_种运动状态。(2)Si、P、S 的第一电离能由大到小的顺序是 _， 二氧化硅和干冰晶体的熔点差别很大，其原因是_。- 15 -(3)与 AsF3互为等电子体的分子为_（只写一中） ，其空间构型为_。(4)硼酸(H 3BO3)本身不能电离出 H+，在水溶
12、液中易结合一个 OH 生成B(OH) 4 ，而体现弱酸性。B(OH) 4 中 B原子的杂化类型为_ 。B(OH) 4 的结构式为_。(5)金刚石的晶胞如右图所示，若以硅原子代替金刚石晶体中的碳原子，便得到晶体硅；若将金刚石晶体中一半的碳原子换成硅原子，且碳、硅原子交替，即得到碳化硅晶体 (金刚砂)。金刚石、晶体硅、碳化硅的熔点由高到低的排列顺序是_(用化学式表示)；金刚石的晶胞参数为 a pm(1 pm10 12 m)。 金刚石晶胞的密度为_g/cm 3(只要求列算式，阿伏加德罗常数为 NA)。【答案】4 A 33 PSSi SiO2是原子晶体，融化时需破坏共价键，干冰是分子晶体，融化时需破坏
13、范德华力，共价键的键能远大于范德华力，所以二氧化硅的熔点远高于干冰晶体 PCl3 三角锥形 sp3 CSiCSi 9.61031/a3NA - 16 -11元素及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用，回答下列问题：(1)参照下图 B、F 元素的位置，依据第二周期元素第一电离能的变化规律，用小黑点标出 C、N、O 三 种元素的相对位置。(2)碳的一种单质的结构如图(a)所示，则碳原子的杂化轨道类型为_ 。(3)二卤化铅 PbX2 的熔点如图(b)所示，可推断：依 F、Cl、Br、I 次序，PbX 2 中的化学键 的离子性_( 填“增 强” 、 “ 不变”或“减弱” ， 下 同 )， 共
14、价性_。(4)NH3 和 F2 在 Cu 催化下可发生反应 4NH3+3F2 NF3+3NH4F，化学方程式中的 5 种物质所属的晶体 类型有_(填序号)。写出基态铜原子的价电子排布式_。- 17 -a.离子晶体 b.分子晶体 c.原子晶体 d.金属晶体(5)BF3 与一定量水形成(H 2O)2BF3 晶体 Q， Q 在一定条件下可转化为 R：晶体 R 中含有的化学键包 括_。(6)水杨酸第一级电离形成离子 ，相同温度下，水杨酸的 Ka2_苯酚( )的 Ka(填“” “ =”或“”)，其原因是_。(7)碳的另一种单质 C60 可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图(c)所示，K 位于立方体的
15、棱上和 立方体的内部，此化合物的化学式为_；其晶胞参数为 1.4 nm，阿伏加德罗常数用 N A 表 示，则晶体的密度为_gcm -3。(只需列出式子)【答案】sp 2减弱增强 abd3d104s1离子键、共价键、配位键 中形成分子内氢键，使其更难电离出 H +K3C60【解析】 （1）根据同周期从左到右元素的第一电离能呈增大的趋势。N 的价电子排布为2s22p3.，呈半充满状态比较稳定，所以第一电离能有小到大的排列为：BCONF，所以答案为：- 18 - 19 -12N、P、As 等元素的化合物在生产和研究中有许多重要用途.请回答下列问题:（1）意大利罗马大学的 Cacace等人获得了极具理
16、论研究意义的 N4分子,该分子的空间构型与 P4类似,其中氮原子的轨道杂化方式为_，NN 键的键角为_；（2）基态砷原子的价电子排布图为_，砷与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的顺序为_；（3）配位原子对孤对电子的吸引力越弱,配体越容易与过渡金属形成配合物。PH 3与 NH3的结构相似,和过渡金属更容易形成配合物的是_(填“PH 3”或“NH 3”)。（4）SCl 3+和 PCl3是等电子体,SCl 3+的空间构型是_；SCl 键键长 _P-Cl键键长(填“” 、 “=”或“”),原因是_。（5）砷化镓为第三代半导体,以其为材料制造的灯泡寿命长,耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示,砷化
17、镓的化学式为_。若该晶体的密度为 g/cm 3,设NA为阿伏加德罗常数的值,则 a、b 的距离为_pm(用含 和 NA的代数式表示)。【答案】sp 3 60 AsSeGe PH3 三角锥形 S 原子半径小于 P原子半径,故 S-Cl键要比 P-Cl键短 GaAs 【解析】 （1）N 4分子的空间构型与 P4类似，4 个 N原子形成正四面体构型，每个 N原子形成3个 N-N键，还含有 1对孤对电子，杂化轨道数目为 4，故 N原子采取 sp3杂化，每个面均为正三角形，故 N-N键的键角为 60；- 20 -13核安全与放射性污染防治已引起世界各国的广泛重视。在爆炸的核电站周围含有放射性物质碘131
18、 和铯137。碘131 一旦被人体吸入，可能会引发甲状腺疾病。 （1）Cs(铯)的价电子排布式为 6s1，与铯同主族的前四周期(包括第四周期)的三种元素X、Y、Z 的第一电离能如下表：元素代号 X Y Z第一电离能/(kJmol 1 ) 520 496 419上述三种元素 X、Y、Z 的元素符号分别为_，基态 Z原子的核外电子排布式为_，X 形成的单质晶体中含有的化学键类型是_。（2）F 与 I同主族，BeF 2与 H2O都是由三个原子构成的共价化合物分子，二者分子中的中心原子 Be和 O的杂化方式分别为_、_，BeF 2分子的立体构型是_，H 2O分子的立体构型是_。（3）与碘同主族的氯具有
19、很强的活泼性，能形成大量的含氯化合物。BCl 3分子中 BCl键的键角为_。（4） 131I2晶体的晶胞结构如图甲所示，该晶胞中含有_个 131I2分子；KI 的晶胞结构如图乙所示，每个 K 紧邻_个 I 。- 21 -甲 乙（5）KI 晶体的密度为 gcm3 ，K 和 I的摩尔质量分别为 MK gmol1 和 MIgmol1 ，原子半径分别为 rKpm和 rIpm，阿伏加德罗常数的值为 NA，则 KI晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。【答案】Li、Na、K1s 22s22p63s23p64s1金属键 spsp3直线形 V形 12046100%- 22 -14a、b、c、d、e 均为周期
20、表前四周期元素，原子序数依次增大，相关信息如下表所示。a 原子核外电子分别占 3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同b 基态原子的 p轨道电子数比 s轨道电子数少 1c 在周期表所列元素中电负性最大d 位于周期表中第 4纵行e 基态原子 M层全充满，N 层只有一个电子请回答：(1)d属于_区的元素，其基态原子的价电子排布图为_。(2)b与其同周期相邻元素第一电离能由大到小的顺序为_(用元素符号表示)。(3)c的氢化物水溶液中存在的氢键有_种，任意画出一种_。(4)a与其相邻同主族元素的最高价氧化物的熔点高低顺序为_(用化学式表示)。若将 a元素最高价氧化物水化物对应的正盐酸根离子表示为 A
21、，则 A的空间构型为_；A 的中心原子的轨道杂化类型为_，与 A互为等电子体的一种分子为_(填化学式)。(5)e与 Au的合金可形成面心立方最密堆积的晶体，在晶胞中 e原子处于面心，该晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由 e原子与 Au原子构成的四面体空隙中，储氢后的晶胞结构与金刚石晶胞结构相似，该晶体储氢后的化学式为_，若该晶体的相对分子质量为 M，密度为 a gcm 3，则晶胞的体积为_(用 NA表示阿伏加德罗常数的值)。【答案】d NOC4FHF 或 FHO 或 OHF 或 OHOSiO 2CO 2平面三角形 sp2SO3 或 BF3H4Cu3Au- 23 -15自然界中存在大量的金属元素
22、，其中钠、镁、铝、铁、铜等在工农业生产中有着广泛的应用。（1）请写出 Fe的基态原子核外电子排布式_。（2）金属 A的原子只有 3个电子层，其第一至第四电离能如下：电离能/(kJmol 1 ) I1 I2 I3 I4A 932 1821 15 390 21 771- 24 -则 A原子的价电子排布式为_。（3）合成氨工业中，原料气(N 2、H 2及少量 CO、NH 3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜()溶液来吸收原料气体中的 CO(Ac代表 CH3COO)，其反应是：Cu(NH 3)2AcCONH 3 Cu(NH3)3COAc醋酸羰基三氨合铜() H0。C、N、O 三种元素的第一电离能
23、由小到大的顺序为_。配合物Cu(NH 3)3COAc中心原子的配位数为_。在一定条件下 NH3与 CO2能合成尿素CO(NH 2)2，尿素中 C原子和 N原子轨道的杂化类型分别为_；1 mol 尿素分子中， 键的数目为_。（4）NaCl 和 MgO都属于离子化合物，NaCl 的熔点为 801.3 ，MgO 的熔点高达 2800 。造成两种晶体熔点差距的主要原因是_。（5）(NH 4)2SO4、NH 4NO3等颗粒物及扬尘等易引起雾霾。其中 NH4+的空间构型是_(用文字描述)，与 NO互为等电子体的分子是_(填化学式)。（6）铜的化合物种类很多，如图是氯化亚铜的晶胞结构（黑色球表示 Cu+，白
24、色球表示 Cl-） ，已知晶胞的棱长为 a cm，则氯化亚铜密度的计算式为 _gcm 3 (用 NA表示阿伏加德罗常数)。【答案】Ar3d 64s23s2CON4sp2、sp 37NAMgO晶体所含离子半径小，电荷数多，晶格能大正四面体 SO3或 BF3- 25 -16已知 A、B、C、D、E 为原子序数依次增大的前四周期元素。已知 A和 C同主族,B 和 D同主族。基态 A原子核外有 6个不同运动状态的电子，D 原子次外层电子数等于其余各层电子数之和，基态 E原子除最外层只有一个电子外。次外层各能级均为全充满状态。试回答下列问题:（1）A 元素在形成化合物时，其所成化学键以共价键为主，其原因
25、是_;基态 C原子核外自旋方向相同的电子最多有_个。（2）元素 B第一电离能小于同周期相邻元索的主要原因为_（3）写出两个与 CB32-具有相同空间构型和键合形式的分子或离子_。（4）B 与 D能形成化合物 F,將纯液态 F冷却到一定温度下得到一种螺旋状单链结构的固体，如下降所示，则 F的化学式为_，此固体中 D原子的杂化类型是_- 26 -（5）D 与 E能形成化合物 G,其品胞结构及品胞参数如图所示:M处的 D原子被_个晶胞共用，G 的密度为_g/cm 3(用含 a、b、c、N A的代数式表示)【答案】碳有四个价电子且原子半径较小，难以通过完全得到或失去电子达到稳定结构 8 氮大于氧是因为
26、 N元素原子的 2P能级有 3个电子，为半满稳定状态，体系能量较低，失去电子需要的能量较高；氟大于氧是因为氟原子半径小于氧原子半径，原子核对最外层电子的吸引力较大，失去电子需要的能量较高 SO3、NO 3-、CO 32- SO3 sp3 12 - 27 -17根据物质结构有关性质和特点，回答以下问题：（1）过渡元素 Co 基态原子价电子轨道表达式为_。第四电离能 I4 (Co) I4 (Fe) ，其原因是_。（2）磷的氯化物有两种：PCl 3和 PCl5 ，PCl 3中磷原子的杂化类型为_，PCl 3的立体构型为_，其中 PCl3的沸点_（填“大于”或“小于” ）PCl 5，原因是_。（3）酞
27、菁铟是有机分子酞菁与金属铟形成的复杂分子，结构简式如下图所示，该分子中存在的化学键为_（填选项字母）a 键 b 键 c离子键 d配位键（4）氯有多种含氧酸，其电离平衡常数如下：- 28 -化学式 HClO4 HClO3 HClO2 HClOKa 11010 110 1102 4108从物质结构的角度解释以上含氧酸 Ka 依次减小的原因_。（5）钴的一种化合物的晶胞结构如下图所示：已知 A点的原子坐标参数为（0，0，0） ，C 点为（1/2，1/2，1/2） ，则 B点的原子坐标参数为_。已知晶胞参数 a = 0.5485 nm，则该晶体的密度为_g/cm 3。 （列出计算表达式即可）【答案】3
28、d 74S2的排布图铁失去的是较稳定的 3d5中的一个电子，Co 失去的是 3d6中的一个电子 sp3三角锥形小于三氯化磷和五氯化磷在液态时都是由分子组成的物质，由于五氯化磷的分子间作用力较大，故五氯化磷的沸点较高 abd非羟基氧个数依次减小或中心原子价态依次减小（1/2,0,1/2 ）【解析】 (1)过渡元素 Co 为 27号元素，基态原子价电子轨道表达式为 3d74S2。铁一般能失去 3个电子，若再失去较稳定的 3d5中的一个电子，则需要很大的能量，而 Co失去的是 3d6中的一个电子，所以电离能要小些，故铁的第四电离能大于钴的第四电离能。(2)三氯化磷中磷原子的价层电子对数为 3+（5-
29、31）/2=4，- 29 -18纳米级 TiO2是一种光催化材料，可处理甲醛、氮氧化物等污染物，工业上也可用其催化乙醇脱氢制备乙醛：CH 3CH2OH CH3CHO + H2。（1）Ti 原子基态核外电子排布式为_。（2）CH 3CHO分子中碳原子轨道的杂化类型是_，1 mol CH3CHO分子中含有 键的数目为_。（3）与 NO互为等电子体的一种阳离子为_（填化学式） 。（4）乙醇可以与水以任意比互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为_。（5）一种 TiO2的晶胞结构如图所示，其中与每个氧原子直接相连的钛原子数目为_。【答案】Ar3d 24s2sp2、sp 36mol或 66.021023O2+CH3CH2OH与 H2O分子之间可以形成氢键3【解析】 （1）Ti 是 22号元素，所以 Ti原子基态核外电子排布式为Ar3d 24s2，因此，本题正确答案是：Ar3d 24s2； (2) CH3CHO分子中甲基上饱和碳，是 sp3 杂化，而醛基上是不饱和碳，是 sp2杂化，1 mol CH3CHO分子中含有 键的数目为 6mol或 66.021023，- 30 -
