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1、物质结构与性质【原卷】1.(2 0 2 0 湖北省第五届高考测评一模，3 5)我国近几年在化学领域取得了许多新成就，例如我国科学家用N i Ba l M Ab O s、N i-L i H 等作催化剂，利用化学键合成氨，中国科学院大连化学物理研究员王峰团队在二氧化锌界面酸碱催化的研究中取得新进展等。回答下列问题：(1)基态N i 原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为 o(2)Ba H 2 的熔点比C a B的低，原因是。NHN N限可用于制备NM、硝酸盐、钱盐、三聚氨胺3 -N H )等等含氮化物：N a 4 中 阴 离 子 空 间 构 型 为；N H：和 N 0 中中心原子杂化方式依次为，
2、一个三聚氧胺分子中含。键 个。(4)二氧化锦(C e O2)可应用于处理汽车尾气有害成分一氧化碳和氮氧化物。C、N、0 三种元素第一电离能由大到小顺序为N、P 位于同一主族，N H3 P H 3 分子结构如图1 所示:H;（）Q 弓。H 107.8 H图2图1NB 和 PL中，H N H 间 的 夹 角 比 H P H 间的大，其主要原因是氮的含氧酸有两种，从物质结构与性质的角度说明硝酸比亚硝酸酸性强的原因。C e O z 的晶体结构如图2所示，及为阿伏加德罗常数的数值，晶体密度为7.1 3g ,c m-3,C e O z 的摩尔质量为1 7 2.1 1 5 g/m o l,则晶胞参数为 n
3、m（列出计算式）。2.（2 0 2 0 河南省中原名校第四次质量考评，2 1）钙钛矿（主要成分是C a T i O,太阳能薄膜电池制备工艺简单、成本低、效率高，引起了科研工作者的广泛关注，科学家认为钙钛矿太阳能电池将取代硅基太阳能电池的统治地位。（1）基 态 钛 原 子 的 电 子 排 布 式 为，若钙原子核外有7 种能量状态的电子,则 钙 原 子 处 于（填“基”或“激发”）态，氧元素所在周期第一电离能由小到大的前三种元素依次是 o（2）硅能形成一系列硅氢化合物，如硅烷系列：S i、S i 2 H 6；硅烯系列：S i 2 H 4、S i 3 H 6 等，其中硅烷广泛应用于微电子、制造太阳能
4、电池。上述分子中硅原子存在s p 2 杂化的是,属于正四面体的是 o硅烷链长度远小于烷烧，最可能的原因是，硅烷同系物熔、沸点的变化规律可能是。（3）Ca T i O 3 的晶胞为立方晶胞，结构如图所示:则与A距离最近且相等的A有 个，M的坐标是；若晶胞参数是r p m,4为阿伏加德罗常数的值，则 该 晶 体 的 密 度 是 g/c m303 (2 0 2 0 深圳市普通高中线上统一测试，3 5)铁元素是最重要的金属元素之一,其不仅是各种钢材的主要成分，很多含铁化合物也具有重要意义。按照电子排布，可把元素周期表中的元素划分成五个区，铁元素属于_ _ _ _ _ _ _ _ 区。(2 川/+在水溶
5、液中难被氧化，而 F e 2+则易被氧化为F e?+,请从离子的价电子式角度解释M r 产与F e?+还原能力的差别：。的半径 F e +的半径(填“，、“7；(Na),原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _7；(B e)7；(B)Z(L i),原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _/(k j-m o r1)L i 520B e 9 00B 8 01Na 4
6、9 6Mg 7 38A l57 8(3)磷 酸 根 离 子 的 空 间 构 型 为，其中P的价层电子对数为 杂化轨道类型为(4)L i F e P(X 的晶胞结构示意图如(a)所示。其中。围绕F e 和 P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有L i F e P O,的单元数有 个。电池充电时，L i F e P O,脱出部分L i+,形成L i-F e P O”结构示意图如(b)所示,贝!I x=，n(F e2+):z?(F e3+)=。6.(2020 山东学业水平等级考试)CdSnAsz是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：(D S n为WA族
7、元素，单质S n与干燥CL反应生成SnCl4 o常温常压下SnCL为无色液体，SnCL空间构型为,其 固 体 的 晶 体 类 型 为。(2)NH3.PL、ASH3的 沸 点 由 高 到 低 的 顺 序 为(填 化 学 式，下同)，还原性 由 强 到 弱 的 顺 序 为，键角由大到小的顺序为 o(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种CcT配合物的结构如图所示，1 m ol该配合物中通过螯 合 作 用 形 成 的 配 位 键 有 m o l,该螯合物中N的杂化方式有种。(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原
8、子的分数坐标。四方晶系CdSnAsz的晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90,晶胞中部分原子的分数坐标如表所示。C d000S n000.5A s0.250.250.1 25一个晶胞中有 个 S n,找出距离C d(O,0,0)最近的Sn(用分数坐标表示)。C d S n A s2晶体中与单个S n 键合的A s有 个。7.(2 0 2 0 广东省六校联盟高三第二次联考，3 5)2 0 1 9 年诺贝尔化学奖授予约翰-古德伊纳夫、斯坦利-惠廷厄姆和吉野彰三位科学家，以表彰他们在锂电池领域所做出的巨大贡献。请回答下列问题：(D L i C o 02 L i F e P O,常用作锂离子电池的正极
9、材料。基态C。原子核外电子排布式为，基态磷原子中，电 子 占 据 的 最 高 能 层 符 号 为;该能层能量最高的电子云在空间有 个伸展方向，原子轨道呈_ _ _ _ _ _ _形。(2)C o(N 0 )/2-中 C 5+的配位数为4,配体中N的 杂 化 方 式 为,该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为(填元素符号)，1 m o l该配离子中含。键数目为(3)M n C b 可 与 N I L 反应生成 M n(N H 3)6 1 C 1 2,新生成的化学键为 键。N H3分 子 的 空 间 构 型 为,其中N原子的杂化轨道类型为 o（4）钻蓝晶体结构如图，该立方晶胞由4 个 I 型
10、和4 个n型小立方体构成，其化学式为，晶体中A 1 占 据-形成的（填“四面体空隙”或“八面体空隙”）。及为阿伏加德罗常数的值，钻蓝晶体的密度为 g c m T（列计算式）。Co物质结构与性质1.（20 20 湖北省第五届高考测评一模，3 5）我国近几年在化学领域取得了许多新成就，例如我国科学家用Ni B a B/A b Os、Ni Li H 等作催化剂，利用化学键合成氨，中国科学院大连化学物理研究员王峰团队在二氧化锌界面酸碱催化的研究中取得新进展等。回答下列问题：（1）基态Ni 原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为 o（2）B a H 2的熔点比C a i t 的低，原因是。NHN N限
11、可用于制备Na JM硝酸盐、钱盐、三聚鼠胺（H V NH）等等含氮化物:N a 4 中 阴 离 子 空 间 构 型 为;NH：和 NO 中中心原子杂化方式依次为,一个三聚氟胺分子中含。键 个。（4）二氧化锦（C e O2）可应用于处理汽车尾气有害成分一氧化碳和氮氧化物。C、N、0 三种元素第一电离能由大到小顺序为N、P 位于同一主族，NB、P A 分子结构如图1所示:N B和 P A中，H NH 间 的 夹 角 比 H PH 间的大，其主要原因是氮的含氧酸有两种，从物质结构与性质的角度说明硝酸比亚硝酸酸性强的原因oC e O2的晶体结构如图2 所示，”为阿伏加德罗常数的数值，晶体密度为7.13
12、g c m-3,C e Oz 的摩尔质量为17 2.115 g/m o l,则晶胞参数为 n m（列出计算式）。解 析（l）Ni 位于周期表中第4 周期第皿族,其基态原子价电子排布式为3 d 8 4 s2,|U|H|H|t|f|p U|则基态Ni 原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为：3d i s.（2）B a H2和 C a f t 均为离子晶体，C a 2+半径小于B a?+半径，C a i t 晶格能较大，熔点较高；（3）对于匹，根据V SE P R 理论，V P=B P+L P=245-3X 2+12=2,则其空间构型为5 1 x 4 1直线形,对于N H：,V P=B P+L P
13、=4+-=4,则 N为 s p?杂化,对于N O T,5 2 x a 4 1V P=B P+L P=3+-=3,则 N为 s p 2杂化，单键为。键，双键中有1个为。键，一个为无键，则三聚氨胺分子中含。键 15 个；（4）C、0、N元素都是第二周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但 N元素原子2 p 能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能N O C,中心原子的电负性N P,N B 分子中的成键电子对更靠近中心原子，使成键电子对间的斥力变大，键角变大，所 以 H-N-H间的夹角比H-P H间的大，由于硝酸中非羟基氧是两个，亚硝酸非羟基0 是
14、一个，非羟基氧越多酸性越强，所以硝酸比亚硝酸酸性强，根据晶胞，一个晶胞中有 C e 为 8 x J+6 X 4=4 个，含有0 为 8 个，取 1 m o l 晶胞，即有4个晶胞，质量为勿=4 X 172.115 g,1个晶胞体积为 勺，皿3,所以密度为。g/c m3=7.13 g/c m3,则172.115 X 47.13X%172.115 X 4 会7.13X 及 义 10 nm画 般 田 画答 案（1）3d 4 s （2）两者均为离子晶体，C a 2+半径小于B a?+半径,C a l 晶格能较大，熔点较高(3)直线形 s p s p2 15 (4)N O CN B 和 P H 3中中心
15、原子N、P的杂化方式相同、孤电子对数相同，电负性N P,N H的键长小于P H的键长，键角较大同种元素的无机含氧酸，非羟基氧的数目越多酸性越强。1 个硝酸分子中有2个非羟基氧，1个亚硝酸分子中只有1个非羟基氧，所以硝酸的酸性比亚硝酸酸性强 3/172.115 X 4 ,八77.13X 4 义102.(20 20 河南省中原名校第四次质量考评，21)钙钛矿(主要成分是C a T i O,太阳能薄膜电池制备工艺简单、成本低、效率高，引起了科研工作者的广泛关注，科学家认为钙钛矿太阳能电池将取代硅基太阳能电池的统治地位。(1)基 态 钛 原 子 的 电 子 排 布 式 为，若钙原子核外有7 种能量状态
16、的电子,则 钙 原 子 处 于(填“基”或“激发”)态，氧元素所在周期第一电离能由小到大的前三种元素依次是 o(2)硅能形成一系列硅氢化合物，如硅烷系列：S i、S i 2 H 6；硅烯系列：S i 2 H 4、S i 3 H 6 等，其中硅烷广泛应用于微电子、制造太阳能电池。上述分子中硅原子存在sp 2 杂化的是,属于正四面体的是 o硅烷链长度远小于烷烧，最可能的原因是，硅烷同系物熔、沸点的变化规律可能是。(3)C a T i O 3 的晶胞为立方晶胞，结构如图所示:（0,0,0）则与A 距离最近且相等的A 有 个，M的坐标是；若晶胞参数是r p m,4为阿伏加德罗常数的值，则 该 晶 体
17、的 密 度 是 g/c m30解 析（l）T i 位于周期表中第4周期第HB 族，则基态钛原子的电子排布式为:Ar 3 d 2 4 s2,C a 的基态核外电子排布式为：I s2 2 s2 2 P 6 3 s2 3 P 6 4 s2,有 6 种能量不同的电子，若钙原子核外有7种能量状态的电子，则钙原子处于激发态，同周期主族元素，随着原子序数增大，第一电离能增大，但第HA 族和第VA 族元素反常，0 在第二周期，所在周期第一电离能由小到大的前三种元素依次是L i V B VBe；（2）利用等电子体原理分析，C和 S i 在同一主族，可将S i 乩、S i2H 6 视为C H 4 和 C2Hs分析
18、，为 sp 杂化，将 S i2H 4、S i3H 6 视为C 2 H 4 和 C3H6,分子中有sp?杂化，属于正四面体的是S i l L,硅烷链长度远小于烷煌，考虑S i 的半径大于C,S i一S i 键能小于C C 键，键的稳定性较差，不利于形成长链，分子晶体随着相对分子质量增大，熔沸点升高，所以硅烷同系物熔、沸点的变化规律可能是：随着相对分子质量的增大而升高；（3）以顶点的A 来看，周围与之等距且最近的A有 1 2 个，M位于体心，则 M的坐标为亍亍之，取 1 m o l 晶胞，则有4个晶胞，1 m o l 晶胞质量为=1 3 6 g,1 个晶胞体积为K=r3 p m3=r3X 1 03
19、 0 c m3,所以晶体 密 度 为/%一 3 0 g/c m3o答案 I s2 2 s2 2 P 6 3 s2 3 P 6 3 d 2 4 s2 或Ar 3 d 2 4 s2 激发 L i BC,S i S i 长度大于C C,键能较小，键的稳定性较差，不利于形成长链随着相对分子质量的增大而升高(3)1 2(1 1 n，亍 2,1 3 6r X l O-3 03 (2 02 0 深圳市普通高中线上统一测试，3 5)铁元素是最重要的金属元素之一,其不仅是各种钢材的主要成分，很多含铁化合物也具有重要意义。按照电子排布，可把元素周期表中的元素划分成五个区，铁元素属于_ _ _ _ _ _ _ _
20、区。(2)向2+在水溶液中难被氧化，而 Fe 2+则易被氧化为Fe。请从离子的价电子式角度解释M r 产与Fe?+还原能力的差别：。M/+的半径 Fe 的半径(填“，、“N H;S C N，H20 均为配体，因此 F e(S C N)(H2 0)J+中 F e 的配位数为6；40 中0 的价层电子对数为 2+6二：义1=4,故氧原子的杂化方式为s p (5)由C s HJ 结构可知，每个碳原子中还有1个电子未参与成键，5 个碳原子以及一个C 5 信得到一个电子，共有6个电子参与形成大n 键，因此C s HJ 中大n 键表示为；由二茂铁的熔点低以及易升华特点可知二茂铁为分子晶体，因此二茂铁晶体中
21、不存在离子键；(6)根据均摊法可知，1个晶胞中含C u原子数为：6 x 1+4 X=4,F e 原子数为：8 x 1+4 x 1+l=4,S原子数为：8,故此矿物的化学式为：F e C uS 2(或 C uF e S z)；晶胞5 6 X4+6 4 X4+3 2 X8士 生 m 氏 g 5 6 X4+6 4 X4+3 2 X8 ,3 一密 度 P=?=A2 C X 10-3 0cm3=A2 C X I O-3 0 g/c m 或7 3 6 3A2-C-X10-3 0g/C m 答 案(l)d(2)向2+为 3 d5 构型，d 亚层半满，失去电子则需破坏此稳定结构,F e?*为 3 d6,易失去
22、1 个电子成为稳定的3 d$构 型 (3)黑 i r (4)0 N H 6O3 /、6 /、/一、5 6 X4+6 4 X4+3 2 X8 /一s p (5)I I 1 A (6)F e C uS2(或 C uF e S2)-AA?.rU ./VA v入 iJ L UL-(或7 3 6A2CX 1 04.(2 02 0 百师联盟全国高三摸底大联考，2 0)倍(Z r)是 4 0号元素，位于第五周期WB族，错可溶于氢氟酸和王水，错及其化合物在陶瓷、耐火材料等多个领域有着重要用途。请回答下列相关问题。(1)基态错原子的价电子排布图(轨道表示式)是 o(2)Z r S i O 4 和 Z r S i
23、()3 是错的两种硅酸盐，二者含有的阳离子Z/+和 Z/+中比较稳定的是，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _S i O T 的 空 间 构 型 是,S i O 厂中的S i 原子的杂化类型是 o(3)2 92 区 0)丁+是 Z/+形成的一种配离子，其 中 的 配 位 原 子 是(填 元素符号)，该离子中含有 的 化 学 键种类不包括(填选项序号)。A.极性键 B.非极性键C.。键 D.冗键(4)立方氧化错是一种人工合成的氧化物，由于硬度极高且外观接近钻石常被用作钻石的替代品，其晶胞结构如
24、图所示，立 方 氧 化 错 的 化 学 式 是,错原子的配位数是 o若晶胞中距离最近的两个氧原子间的距离为a n m,则 立 方 氧 化 错 的 密 度 为 g/c m3o4d 5s解 析(1)基态错原子的价电子排布图(轨道表示式)是士四；(2)Z r4+的 4 d 和 5 s 能级均为全空，结构比较稳定，因此Z d+比Z/+稳定；根据价层电子理论，S i O；一 中心原子价电子对数=3+：X(4+2 2 X 3)=3,为 s p?杂化，共有 4 个原子构成，空间构型为平面三角形；S i O 中的S i 原子为中心原子，价电子对数=4,为 s d 杂化。(3)配体C 2 H 5。一中只有氧原子
25、含有孤对电子，因此配位 H H H H 1I I I I11(-(i Zr-()C C H原子是0,该离子的结构是1 1 1 1 1 11，其中不含有n 键。(4)根据均摊法可算出晶胞中X 原子数目为4,Y原子数目为8,结合错和氧的常见价态可知其化学式为Z r O z,X 为错原子，其配位数为8。晶胞中距离最近的两个氧原子间的距离为a n m,则晶胞棱长为2 a n m,立方氧化倍的密度。=4 X 1 2 3 .3 1.2 3 X 1()23(2 a X l()-7)3耳 g/c m=一 谢 g/c m 4d 5s答案 T I I I (2)Z r4+Z 产 的 4 d 和 5 s 能级均为全
26、空，结构比较 稳 定 平 面 三 角 形 s p3,、,、1.2 3 X 1 02 3 0 D (4)Z r O 2 8 2 加5.(2 0 2 0 课标全国I ,3 5)Go o d e n o u gh 等人因在锂离子电池及钻酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2 0 1 9年诺贝尔化学奖。回答下列问题:(1)基态F e?+与 F e 离 子 中 未 成 对 的 电 子 数 之 比 为。(2)L i 及其周期表中相邻元素的第一电离能(为如表所示。7；(L i)1 (N a),原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
27、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _h(Be)(B)7；(L i),原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _”(kJ moL)Li 520Be 900B 801Na 496Mg 738Al578(3)磷 酸 根 离 子 的 空 间 构 型 为,其中P的 价 层 电 子 对 数 为,杂化 轨 道 类 型 为。(4)LiFeP0的晶胞结构示意图如(a)所示。其中0围绕F e和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFeP
28、O4的单元数有 个。电池充电时，LiFeP04脱出部分Li+,形成LiFePO v结构示意图如(b)所示，贝!j x=,z?(Fe2+):z?(Fe3+)=。解 析(1)根据构造原理可知基态Fe?*和F5+的价层电子排布式分别为3d6和3d5,4其未成对电子数分别为4和5,即未成对电子数之比为彳(2)L i和Na均为第IA族元素，由于N a电子层数多，原子半径大，故N a比L i容易失去最外层电子，即Z(L i)7；(Na)。L i、Be、B均为第二周期元素，随原子序数递增，第一电离能有增大的趋势，而 B e 的 2 s 能级处于全充满状态，较难失去电子，故第一电离能B e比B 大。(3)P
29、0 7的中心原子P的价层电子对数为4,孤电子对数为0,中心原子P为 s/杂化，故 P O T 的空间构型为正四面体。(4)由题图可知，小白球表示锂原子，由图(a)知，每个晶胞中的锂原子数为8 X 1/8+4 X 1/4+4 X 1/2=4,故一个晶胞中有4个 L i F eP(X 单元。由图(b)知，L i-F eP O,结构中，一个晶胞含有1 3/4 个锂原子，此时锂原子、铁原子的个数比为1 3 ：1 6,进而推出x=3/1 6。设 L L F eA P O j G 中二价铁离子的个数为a,三价铁离子的个数为6,由2 a+3 6+1 3=4 8,a+b=1 6,得到 a：b=1 3 ：3,即
30、 z?(F e2+)：z?(F e3+)=1 3 ：3。4答 案(1)E (2)N a 与 L i 同族，N a 电子层数多，原子半径大，易 失 电 子 L i、B e、B同周期，核电荷数依次增加。B e 为 I s 2 2 s z 全满稳定结构，第一电离能最大。与 L i 相比，B核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大(3)正四面体 4 s p3(4)4 1 3 ：3106.(2 0 2 0 山东学业水平等级考试)C d S n A s z 是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：(D S n 为WA族元素，单质S n 与干燥C L 反应生成S n C l4o常温常压下S
31、n C L 为无色液体，S n C L 空间构型为,其固体的晶体类型为 o(2)N H3.P H3.A s A 的 沸 点 由 高 到 低 的 顺 序 为(填 化 学 式，下同)，还原性 由 强 到 弱 的 顺 序 为，键角由大到小的顺序为 o含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种C(T配合物的结构如图所示，1 m ol 该配合物中通过螯 合 作 用 形 成 的 配 位 键 有 m ol,该螯合物中N 的杂化方式有种。(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。四方晶系C dS n A s z 的晶胞
32、结构如图所示，晶胞棱边夹角均为9 0 ,晶胞中部分原子的分数坐标如表所示。坐标原子XyzC d000S n000.5A s0.250.250.1 25一个晶胞中有 个 S n,找出距离C d(O,0,0)最近的Sn(用分数坐标表示)。C dS n A s2晶体中与单个S n 键合的A s 有 个。解 析(D S n 为元素周期表中WA族元素，最外层有4 个电子，故 S n C L的中心44X 1原子S n 的价电子对数为4+-=4,且均为成键电子对，故 S n C L的空间构型为正四面体形。由 S n C L常温常压下为液体的物理性质可知S n C L符合分子晶体的特点，故其为分子晶体。(2)
33、加3中存在分子间氢键，导致其沸点比与N元素同主族的P、A s 元素的氢化物P H 3、A s”的沸点要高，而 P H 3、A s L中均不存在分子间氢键，故影响P H 3、A s A 沸点的因素为范德华力，相对分子质量越大,沸点越高，则沸点由高到低的顺序为NB、ASH3.PH3O通常同主族元素随着原子序数的递增，气态氢化物的还原性逐渐增强，则还原性由强到弱的顺序是ASH3P H3 NH3O同主族元素，随着原子序数的递增，电负性逐渐减弱，则其气态氢化物中的成键电子对逐渐远离中心原子，致使成键电子对的排斥力降低，键角逐渐减小，故键角由大到小的顺序是阳3、P L、ASH3O(3)该螯合物中C d?*
34、与 5 个 N原子、2 个 0 原子形成化学键，其中与1 个 0 原子形成的为共价键，另外的均为配位键，故 1 m ol 该配合物中通过螯合作用形成6 m ol 配位键。该螯合物中无论是硝基中的N 原子，还是NO；中的N 原子，还是六元环中的N 原子，N 均为s p2杂化，即N 只有1 种杂化方式。(4)由四方晶系C dS n A s z 晶胞及原子的分数坐标可知，有 4 个 S n 位于棱上，6 个 S n 位于面上，则属于一个晶胞的S n 的个数为4Xl/4+6 Xl/2=4o与 C d(O,0,0)最近的S n 原子为如图“3 岫 所示的a、b两个S n 原子，a 位置的S n 的分数坐
35、标为(0.5,0,0.2 5),b位置的S n 的分数坐标为(0.5,0.5,0)o C dS n A s z 晶体中S n 除与该晶胞中的2 个 A s 键合外，还与相邻晶胞中的2 个 A s 键合，故晶体中单个S n 与 4 个 A s 键合。答 案(1)正四面体形分子晶体(2)NH3 ASH3 PH3 ASH3 PH3 NH3 NH3 PH3 ASH3(3)6 1(4)4(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)47.(2020 广东省六校联盟高三第二次联考，35)2019年诺贝尔化学奖授予约翰-古德伊纳夫、斯坦利-惠廷厄姆和吉野彰三位科学家，以表彰他们在锂电池领域所做出的巨大贡献
36、。请回答下列问题：(DLiCo02,LiFePO,常用作锂离子电池的正极材料。基态C。原子核外电子排布式为，基态磷原子中，电 子 占 据 的 最 高 能 层 符 号 为;该能层能量最高的电子云在空间有 个伸展方向，原子轨道呈_ _ _ _ _ _ _ _ 形。(2)Co(N0)12 中Co?*的配位数为4,配体中N的 杂 化 方 式 为,该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为(填元素符号)，1 mol该配离子中含。键数目为 及。(3)MnC12可 与NIL反应生成Mn(NH3)6C12,新生成的化学键为 键。NH3分 子 的 空 间 构 型 为,其中N原 子 的 杂 化 轨 道 类 型
37、为。(4)钻蓝晶体结构如图，该立方晶胞由4个I型和4个H型小立方体构成，其化学式为，晶体中A 1占据02-形成的(填“四面体空隙”或“八面体空隙”)。及为阿伏加德罗常数的值，钻蓝晶体的密度为 g cm7(列计算式)。解 析(DC。为 27号元素，C。原子核外有27个电子，根据核外电子排布规律可得其基态Co原子核外电子排布式；基态磷原子核外有三层电子，故最高能层符号为M,电子云在空间有3 个伸展方向，原子轨道为哑铃形；(2)N0 中价层电子 对 数 为 号 =3,故为sp2杂化;一般情况下非金属性越强第一电离能越大,但由于N原子中最外层为半充满状态，比较稳定，故第一电离能大于0,所以第一电离能由
38、小到大的顺序为Co、0、N；一个NOT中有3 个。键，配位键也为。键，故。键数目为3X4+4=1 6,则 1 m ol该配离子中含。键数目为164；(3)MnCL可与NH3反应生成Mn(NH3)6C b,该物质为配合物，因此新生成的化学键为配位键，NB分子构型为三角锥形，其杂化方式为sp3杂化；(4)根据钻蓝晶体晶胞结构分析，一个晶胞中含有的Co、Al、0 个数分别为：(4X1/2)X2+4=8,4X4=16,8 X 4=3 2,所以化学式为CoAbO,；根据结构观察，晶体中+占据(T 形成的八面体空隙；该晶胞的体积为(2aXl(T)3 cm3,该晶胞的质量为32X16+16X27+8X59 8(59+2X27+4X16)-上-旅-g=-T r-，所 以 密 度 为8(59+2X27+4X16)_3N,(2aX10-7)3 g c m。答案 Is22s22P63s23P3(174s2 或Ar3d74s2 M 3 哑铃 sp?Co、0、N16(3)配 位 三 角 锥 sp3(4)COA1204八面体空隙8(59+2X27+4X16)N,(2aX10-7)3