《2021届高考化学考点突破：物质结构与性质(选考)（解析版）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届高考化学考点突破：物质结构与性质(选考)（解析版）.pdf（43页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、物质结构与性质(选考)1.(2021届福建省泰宁第一中学高三月考)第四周期的Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等许多金属能形成配合物，单质铁、碑及它们的化合物广泛应用于超导体材料等领域，请回答下列问题：(1)Fe2+的核外电子排布式为 o限是一种很好的配体，阳的沸点(填或“V”)ASH3O(3)N原子核外有 种不同运动状态的电子。基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为 o(4)科学家通过X射线测得胆矶结构示意图可简单表示如图，图中虚线表示的作用力为。H II/0-0C II1；/(5)As的卤化物的熔点如下:AsCLAsBr3ASI3熔点/K256.8304413表中卤化物熔点差
2、异的原因是(6)向F e C L 溶液中滴入E D T A 试剂可得配合物A,其结构如图所示，图中M 代表F e 3+,贝!i F e?+与氮原子之间形成的化学键是F e?+的配位数为 o(7)F e S z 晶体的晶胞如图所不。晶胞边长为a n m、F e S?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g c m-3；晶胞中F e 2+位于S 2 2 一所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为 n mo Fe*8 SI【答案】I s 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P 6 3 d 6 或 A r 3 d 6(2)(3)7 哑铃形或纺锤形(4)配位键、氢键(
3、5)对于组成和结构相似物质，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，熔点逐渐升高（6）配位键 6 （7）7 x 1 02 1 华【解析】（1）铁元素的原子序数为2 6,铁原子失去2 个电子变成亚铁离子，根据原子核外电子排布规律可知，F e?+的基态核外电子排布式为I s 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P 6 3 d 6 或 A r 3 d 6；（2）氨气分子间能形成氢键，神化氢分子间不能形成氢键，则氨气的沸点高于碎化氢；（3）原子核外没有运动状态完全相同的电子,核外有多少电子就有多少种运动状态,氮原子核外有7 个电子，则有7 种运动状态；基态N原子中，能量最高的电子所占据的原
4、子轨道为2 P 轨道，p 轨道的形状为哑铃形或纺锤形；（4）由胆研结构示意图可知,胆矶结构示意图中存在两种虚线，其中铜离子和氧原子间的虚线为配位键,氢原子和氧原子间的虚线为氢键；（5）组成和结构相似的分子晶体，随着相对分子质量增大，分子间作用力增强，熔沸点升高，A s 的卤化物都是组成和结构相似的分子晶体，则随着相对分子质量增大，分子间作用力增强，熔沸点升高；（6）由配合物A的结构示意图可知，中心离子F e 具有空轨道，E D T A 分子中的N原子含有一对孤电子对，F e*与E D T A 分子中的N原子可形成配位键；根据配合物结构可知，中心离子配位数为6；（7）由晶胞结构可知，晶胞中F e
5、 离子的个数为1 2 X H 1=4,S 2?一离子的个数为8X/6X六4,晶胞的质量为修g,体积为（aX1 0 加）3,则晶胞的密度为岛g/c m J 谓 x i o 8/颔3；晶胞中F e?+位于S?2.所形成的正八面体的体心，正八面体的边长为相邻两个面的面心的连线，连线之长为晶胞边长的手，则正八面体的边长为尊。2.(2021届四川省宜宾市第四中学校高三月考)化学与生活密切相关。I.K2Cr2O7曾用于检测司机是否酒后驾驶：CoCVX橙色)+CH3cH20H-*Cr3+(绿色)+CH3C00H(未配平)(1)基态C r原 子 的 价 电 子 轨 道 表 达 式 为。(2)CH3C00H分子
6、中所含元素的电负性由大到小的顺序为，碳 原 子 的 轨 道 杂 化 类 型 为,所含。键与n键的数目之比为 O(3)已知Cr计等过渡元素水合离子的颜色如表所示：请根据原子结构推测S c Zn的水合离子为无色的原因为离子Sc3+Cr3+Fe2+Zn2+水合离子的颜色无色绿色浅绿色无色II.ZnCb浓溶液常用于除去金属表面的氧化物，例如与FeO反应可得 FeZn(0H)C12b 溶液。(4)Fe Zn(OH)Cl22溶液中不存在的微粒间作用力有(填选项字母);A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.配位键E.范德华力 F.氢键溶液中 Zn(O H)C 1 2的结构式为 oH I.锌是人体必需的微量
7、元素之一，其堆积方式如图1,晶胞结构如图2o(5)锌的堆积方式为，配位数为(6)若锌原子的半径为ap m,阿伏加德罗常数的值为此，则锌晶体的密度为 g/cn f(用含a 的代数式表示)。_ .,._ /、3d 4s 答案 iM t it i t m rn(2)0 C H s p 和 s p 2 7：1(3)3 d 轨道上没有未成对电子(3 d 轨道上电子为全空或全满)(4)A C(5)六方最密堆积 1 2 皿或一卢 8 NAx(ax l O1 0)3 诙 NA8 V 2x(ax l O-,(,)3【解析】(D 基态C r 原子的原子序数是24,价电子排布式为3 d s i则价电子轨道表达式为M
8、 ITW 帝；(力 非金属性越强，电负性越大，则 C H s C O O H 分子中所含元素的电负性由大到小的顺序为0 C H；对于碳原子，碳碳单键是s p 3 杂化，碳碳双键和碳氧双键是s p 2杂化，三键是s p 杂化，则 C H3C O O H 分子中甲基的饱和碳原子为s p3杂化，竣基的碳原子的轨道杂化类型为s p?；单键都是。键，双键中含有1 个。键和1 个 n 键，则 C H3C O O H 分子中含由。键与n 键的数目之比为7：1；(3)由S c-C r3 F e2 Zn 离子的核外电子排布式分别为 I s 22s 22P 63 s 23 P 6、I s 22s 22P 63 s
9、 23 P 63 d 2、I s 22s 22P 63 s 23 P 63 d 、I s 22s 22P 63 s 23 P 63(T可知，过渡元素水合离子的颜色与d 轨道上未成对电子有关，水合离子为无色的S c 的3 d 轨道上电子为全空、Zr?+的3 d轨道上电子为全满；(4)F eZn(0 H)C b 2的水溶液中存在F e?+和Zn(0 H)C b 离子，Zn(O H)C 1 2 离子中存在共价键、配位键，水分子间还有范德华力和氢键，则溶液中不存在离子键和金属键；Zn(0 H)C l j 中Zn 提供空轨道，氯原子和氧原子提供孤对电子，则溶液中Zn(O H)C 1 2的结构式为 或a
10、21 OH；根据图1 锌的堆积方式图可知，锌的堆积方式为六方最密堆积，最密堆积的配位数为1 2；(6)由图2 晶胞结构可知，晶胞中含有的Zn 原子个数为8 X/1=2,则晶胞质量 为 等 g,若锌原子的半径为a p m,中间的锌原子和底面的三个锌原子构成了正四面体,正四面体的边长为 2ap l n,则晶胞的底面积是 2ap m X (2aX s i n 60 )p m=2V 3 aZ p m2晶胞的高为J(2a)2_(串下p m=g ap m ,体积是26？p m2XM l P m:由此可知晶胞的密度为8 注%(叱1 0*3 N A 8&x(ax l O*3。3.(20 21 届四川师范大学附
11、属中学高三月考)元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e、f 的原子序数依次增大。元素e的基态原子的3 d 轨道上有2 个电子，a、c的基态原子中都有2 个未成对电子，d 与 c同主族，f 原子最外层只有1 个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。请回答下列问题：(1)元素e 在 元 素 周 期 表 中 的 位 置 为；e的单质的晶胞如图所示，该晶胞的堆积方式为 堆积。(2)基态原子未成对电子数与b 相同的前四周期元素中，除了与b同主族的元素外，还有 元素(填元素符号)。(3)共价分子(a b)2 中所有原子均满足8电子稳定结构，则(a b)2中冗键与。键个数之比为 o(4 )e c z 常
12、用作白色颜料，纳米e c z 也可作催化剂，实例如图所示。（）N H,I|C-CH,CC H3 纳米 e c 2 _ H,C H C H3（）-CH3 NH3 1-（）CH 3化 合 物M 化 合 物X化合物M的熔沸点明显低于化合物N,其主要原因是化合物N中C原 子 的 杂 化 类 型 为，元素C、N、0 的第一电离能由小到大的顺序为（5）e 元素的主要化合价是+2、+4。某晶体中的阳离子是由c、e 两元素形成的链状聚合形式的离子，结构如图所示。该阳离子中c、e 两 原 子 个 数 比 为。e e /C C C C C /e e（6）d 和 f 能形成化合物Q,其晶胞结构及晶胞参数如图4 所示
13、。已知阿伏加德罗常数的值为则Q的密度为 gcnT用含a、b、c、NK的代数式表示）。【答案】（1）第四周期WB族六方最密 V、Co(3)4：3(4)化合物N分子间能形成氢键 s p 2、s p3C O O C BD.化合物A 中存在配位键1 个(H B=N H)3 分子中有 个。键。(3)立方氮化硼(B N)是具有广泛应用的新型无机非金属材料，结构和硬度都与金刚石相似。立方氮化硼熔点比金刚石低，原因是立方氮化硼晶胞如下图所示，则立方氮化硼晶胞沿着1-2 方向的体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图(从A D 图中选填)。(4)一种0(或 F)、F e、As、S m 形成的四方结构超导化合物的晶
14、胞如图1所示，晶胞中Sm和A s原子的投影位置如图2所示。图中F-和-共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和l-x代表，则该化合物的化学式表示为 o通过测定密度P(g/cm)和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系的表达式：X=0图1 图2【答案】(1)24(2)A 12(3)都是原子晶体,B-N键键长大于C-C键，键能小于C-C键，故立方氮化硼熔点比金刚石低 D(4)SmFeAsOE(a2 c NA IO-30 P-594)/6【解析】(1)基态Fe?+离子核外电子有24个电子，所以核外电子有24种空间运动状态；(2)A项,H3BNH3中B原子形成3个。键，没有孤电子对，采
15、取sp?杂化，(HB=NH)3分子B原子形成2个。键，没有孤电子对，(HB=NH)3 B原子采取sp杂化，故A错误；B项，甲烷中C原子形成4个。键、二氧化碳分子C原子形成2个。键，均没有孤电子对，价层电子对数分别为4、2,甲烷为正四面体、二氧化碳为直线形，水分子中0原子形成2 个 0 H 键，含有2 对孤电子对，价层电子对数为4,水分子为V形结构，故 B正确；C项，同同周期主族元素随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势，但 HA族、V A族处于全充满或半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的,故第一电离能：N OC B,故 C 正确；D 项，H 3 B N H 3 中B原子有空轨道，N
16、H 3 中N原子有1对孤电子对，N原子提供孤电子对，形成配位键，故 D正确，故选A；六元环状化合物(H B=N H)3 与苯结构类似，分子中有3 个 C-H 键、3 个 B-H 键，环上有6 个。键，1个(H B=N H)3 分子中有12个。键；(3)均属于原子晶体，BT键的键长大于C-C 键的键长，故 BE键的键能小于C-C 键的键能，导致立方氮化硼的熔点比金刚石的低；立方氮化硼晶胞类似金刚石晶胞，金刚石结构类似甲烷空间构型的正四面体结构,沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应为规则的正六边形，结合其晶胞图可知应是图D；(4)该晶胞中A s 原子个数4 X ；=2、S m 原子个数=4 X ：
17、=2、F e原子个数=1+4 X ；N N 4=2、F 和-离子总数=8 X：+2 X)=2,则该晶胞中AS、S m、F e、F 和 02一离子总数个数之比=2：2：2：2=1：1：1：1,如果F/数为x,则 0 2 a 数为上X,所以该化合物化学式为S m F eA s Oi r R；该晶胞体积a x l O-,(,a x l O-|0c x l O-|(,c m3=a2c l O-3 Oc m3,晶体密度 P=M _ 281+16(l-x)+19x.x 2-x 2x c x io30g W =2281+16(l-x)+19x 3 解得 x=(a2 c 弧*10 3 0*P*c2 Z 5cS
18、O&a2xcNAxlOM-5 9 4)/6O6.(2021届临胸县实验中学高三月考)元素周期表中d区与d s区元素，又称过渡金属元素，应用广泛。(1)我国秦陵内发掘了镀铭宝剑，震动了世界，因为这种铭盐氧化处理是近代才掌握的先进工艺。C F 基态核外M 层电子排布式为;基态Z n 原子核外K 层和L 层电子的电子云有种不同的伸展方向。(2)锌化铜是一种金属互化物，其化学式有多种形式，如 C u Z n,C u5Z n8,C u Z m 等。其中所含元素铜的第二电离能_(填“大于”“小于”或“等于)锌的第二电离能。(3)C o (D M S O)61(C I O)是一种紫色晶体，其中D M S O
19、为二甲基亚碉，化学式为OS(C A)2。晶体中C 1 OJ 的空间构型是,晶体中所含元素C o、C l、0 的 电 负 性 由 大 到 小 的 顺 序 为；D M S 0中 硫 原 子 的 杂 化 轨 道 类 型 为,1 个 0S(C H，分子中含有。键数目为 o(4)某晶体晶胞结构如图所示，其中C u 均匀地分散在立方体内部,a、b的坐标参数依次为(0,0,0)、(；，；，1),则 d 点C u 原子的坐标参数为 oZ2,(5)某碑银合金的晶胞如图所示，设阿伏加德罗常数的值为临该晶体的密度P =g ,c m _3o (已知，A sNi 相对分子质量为1 34)r iT ；【答案】3s2 3P
20、 63d3 4(2)大于(3)正四面体 0 C l C o sp3 9(4)(；,I，1)第 M4 4 4 5/3a c/VA【解析】(D C r 元素为2 4号元素，C r 的价电子排布式为B d s1,失去3 个电子时，M 层电子排布式为3s2 3P 63d)基态Z n 原子核外K层、L 层电子排布式分别为I s2 2 s2、3P 6,s 能级为球形只有一种伸展方向，P能级为纺锤形，有 3 种伸展方向，共有4 种不同伸展方向;(2)C/的价电子排布式为3才,处于全充满状态；而锌失去一个电子后的排布式为B d Z s)最外层处于半充满状态，故铜的第二电离能大于锌的第二电离能；(3)C I O
21、；的中心C 1 原子价层电子对数为=4+匕*=*所以为sp，杂化，不含孤电子对，空间构型为正四面体形；非金属性越强元素的电负性越大，C o 是金属元素，非金属性弱于 0 和 C L 0 非金属性大于CL所以C o、C l、0 的电负性由大到小的顺序为0 C l C o；D M S 0的化学式为OS(C H3)2,其可以作为配体,则 S 含有1 孤电子对，再与0 原子和两个甲基分别形成一个。键，所以价层电子对数为4,为 sp 杂化；1 个 OS（C H，分子中含有6 个 C-H键，2 个 C-S 键，1 个 0=S 键，单键均为。键，双键中有一个。键，所以共有9 个。键；（4）根据图像可知，b点
22、位于体对角线的中心，d点位于晶胞的体对角线上,且为顶点到中心的；，则d点的坐标为（；,1）;（5）根据均摊法一个晶胞中A s原子的个数为2,Ni 原子的个数为8x:+4x：=2,所以晶胞的质量加6）x 2g；根据图示晶胞参数可知 a X l O1 0 c m X a X I O-1 0 c m X si n 60 X c X I O1 0 c m=誓X1 0-30c m3,所以晶胞的密度为=(59+75)x 29cx i O c n r，25.36x 1()32岛N卜=g c m-%7.（2 0 2 1 届-安徽省六安中学高三质检）某课题组在光子晶体领域取得新进展，成功制备出高质量硫化锌光子晶
23、体。回答下列问题：U）基 态 硫 原 子 的 价 电 子 排 布 图 为。第一电离能介于 A l、P 之间的第三周期元素为 o（2）H 2 s中S 的 价 层 电 子 对 数 为,H20的键角 N B 的键角（填或“=”）。（3）硫 酸 锌 中 三 种 元 素 的 电 负 性 由 大 到 小 的 顺 序 为，硫酸锌溶于氨水可生成Zn（N H 3）/S0 4 溶液，1 m o l Zn（N H 3）4 S0 4 中含有。键 的 数 目 为（及为阿伏伽德罗常数的值）。与 SO：互为等电子 体 的 分 子 有（任写一种）(4)S02中S 的 杂 化 类 型 为，SO 3 的立体构型为(5)硫化锌的晶
24、胞结构如图所示，该晶胞中与硫原子距离最近且相等的硫原子有一个，若该晶胞的密度为o g/c m)用及代表阿伏伽德罗常数的值，则晶胞边长为 n m o、3S 3P【答案】而 用“If M g、Si、S(2)4 S Zn 20NC C L (或 Si C L、C F4 等)(4)sp 2 杂化 平面三角形(5)1 2【解析】(D 硫元素位于元素周期表中第三周期V IA 族，价层电子排布式为3 s2 3 PM 则基态硫原子的价层电子排布图是 n n m i i.同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但镁原子3 s轨道为全充满的稳定状态、P 原子的3 p 轨道为半充满的稳定状态，
25、第一电离能大于相邻元素，则第一电离能铝、邻之间的第三周期元素有M g、Si、S;(2)硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为 4；氨分子和水分子的中心原子都是sp 杂化，氨分子中有1 对孤电子对，水分子中有2 对孤电子对，孤对子对数越多，键角越小，则水分子的键角小于氨分子；(3)非金属元素的电负性大于金属元素，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，氧元素的非金属性强于硫元素，则硫酸锌中锌、硫、氧三种元素的电负性由大到小的顺序为0 S Zn；Zn(N H 3)1 S0 4 中含有4 个配位键，属于。键，4 个氨分子中含有3 X 4=1 2 个。键，硫酸根中含有4 个。键，共有2 0 个。键，则1 m
26、 o l Zn(N H 3)J S0 4 中含有。键的数目为2 0 及；等电子体具有相同的价电子数目和原子个数,与硫酸根原子个数和价电子数目相同的等电子体有C C L、Si C l4 C F4 等；(4)二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3,则硫原子的杂化方式为sp?杂化；三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3,孤对电子对数为0,则三氧化硫的空间构型为平面三角形；(5)由晶胞结构可知，与顶点硫原子最近且相等的硫原子位于面心上，共有1 2 个；晶胞中硫离子的个数为8 X：+6 X；=4,o N4x97锌离子的个数为4,设晶胞边长为an m,由质量公式可得=(aXIO-7)3 p,则 a=J z
27、 g X1 0 7oV PNA8.(2 0 2 1 届贵州遵义市高三质检)钻的化合物在磁性材料生产、电池制造、催化剂制备等方面应用十分广泛。(1)基态Co 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为,其中，3 d能级上有 个未成对电子。(2)化合物四氨基钻酸菁分子的结构式如图。四氨基钻儆菁中N原子的杂化轨道类型为 o(3)纳米结构的氧化钻可以在室温下氧化甲醛(H CH O),甲醛各原子都达到最外层稳定结构，则甲醛分子的空间构型为(4)某含钻配合物的组成为COC13-5NH3-H20,该配合物中Co 离子的配位数是6,I m o l 该配合物可以与足量的硝酸银反应生成3 m o lA g Cl
28、沉淀，则该配合物的配体是o(5)已知Co Cb 的颜色变化情况如下：52.3 C 90c 120cCoCI2 6H2O CoCI2 2H CoCI2 H2O-CoCI2粉红色 红色 蓝紫色 匿色则实验室中的可循环硅胶干燥剂掺杂Co CL 的意义是(6)一种钻的化合物可用作石油脱硫的催化剂，其晶胞结构如下图所示，则晶体中与每个(T 相邻的O 一 有 个，该钻的化合物的化学式是O T i4+Co2。O2-【答案】I s 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P 6 3 d 7 4s2或 A r 3 d 7 4s2 3 (2)s p s p（3）平面三角形（4）N H 3、H20（5）通过颜色
29、变化，判断硅胶吸水或脱水的程度（6）8Co T i 03【解析】（l）Co 是 2 7 号元素，核外2 7 个电子，核外电子排布式为 I s 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P 6 3 d 7 4s 2 或 A r 3 d 7 4s 2,由 3（f 可知,3 d 能级有 3 个未成对电子；（2）由如图可知，一部分氮形成3 个单键，还有一对孤电子对，价层电子为4,采取s p?杂化，一部分氮形成一个双键、一个单键、一个配位键，剩余单电子形成大兀键，故含3 个。键，无孤电子对，采取s p?杂化；（3）甲醛各原子都达到最外层稳定结构，则甲醛的结构式为口 n ,碳原子形成3 个。键，没有孤对
30、电子，价层电子对数为3,故分子空间构型为平面三角形；（4）钻配合物的组成为 COC135 N H3-H20,I m o l 该配合物可以与足量的硝酸银反应生成3 m o lA g Cl 沉淀，说明3 个 C1 为外界，配合物中Co 离子的配位数是6,则配体为5 个阳3、1 个庆0；（5）由题中信息可知，Co CL 含不同的结晶水，颜色不同，实验室中的可循环硅胶干燥剂掺杂Co CL 的意义是,可根据颜色变化，判断硅胶吸水或脱水的程度；（6）以上底面面心（T研究，与之相邻的一处于晶胞左右侧面面心、前后平面面心，上层晶胞中也有类似4 个，则晶体中与每个-相邻的（T有 8 个；晶胞中T i 原子数目为
31、8X：=1,C o 原子数目为1、0 原子数目为6X；=3,ON故化学式为CoTi03o9.(2021届山西大附中高三月考)1.氟及其化合物用途非常广泛。回答下列问题：(1)聚四氟乙烯商品名称为“特氟龙”，可做不粘锅涂层。它是一种准晶体，该晶体是一种无平移周期序、但有严格准周期位置序的独特晶体。可通过 方法区分晶体、准晶体和非晶体。(2)锦(Sb)与神处于同一主族且相邻，基态镇原子价电子排布式为。H2F +SbF6(氟酸锚)是一种超强酸，存在此叶,写出一种与出2埒+互为等电子体的阴离子是 o(3)硼酸(LBOJ和四氟硼酸钱(NHJBFJ都有着重要的化工用途。H3BO3和NHJF4涉及的四种元素
32、中第二周期元素的第一电离能由 大 到 小 的 顺 序(填 元 素 符 号)。H3BO3本身不能电离出IT,在水中易结合一个0丁生成 B(OH)J,而体现弱酸性。B(OH)J中B原子的杂化类型为NH4BFK四氟硼酸镂)可用作铝或铜焊接助熔剂、能腐蚀玻璃等。四 氟 硼 酸 铁 中 存 在(填 序 号)：A.离子键 B.。键力 E.配位键C.n键D.范德华(4)C u C l的熔点为4 2 6,熔化时几乎不导电；C u F的熔点为9 08 c。C u F比C u C l熔点高的原因是;C u F的 晶 胞 结 构 如 图1。斤填充在C i T围成的_ _ _ _ _ _ _空隙中,空隙填充率为%o图
33、1I I.A A 705合 金(含C u、A l、Z n、M g和T i)几乎与钢一样坚固，但重量仅为钢的三分之一，已被用于飞机机身和机翼、智能手机外壳上等。(5)C N 阳、4 0和0 1 T等 配 体 都 能 与Z/形成配离子。I m ol Z n(N H 3)4产含 m ol。键，中心离子的配位数为钛晶体有两种品胞，如图所示。如 图2所 示，晶胞的空间利用率为(用含n的式子表示)。已知图3中六棱柱边长为x pm,高为y pmo该钛晶胞密度为D g c n f3,NA为 m op(用含x y 和 D的式子表示)。【答案】(1)X 射线衍射(2)5s 2 5P3 N H2-F N O B s
34、 d A B E(4)由两者的熔点可知，C uC l 是分子晶体，而 C uF 为离子晶体,离子晶体的熔点高 正四面体 50(5)1 6 4 近兀xioo%192严 X及。8 3Dxx xy【解析】I.(1)从外观无法区分三者，区分晶体、非晶体、准晶体最可靠的方法是X 一射线衍射法；(2)睇为51 号元素，S b位于第五周期V A 族，则基态镇(S b)原子价电子排布式为5s 2 5P)H 2 F S bF 6(氟酸锚)是一种超强酸，存在 K F ,H 2 F +中中心原子F的价层电子对数为2+号3=4,。键电子对数为2,该离子的空间构型为V型，与 I L F T 具有相同空间构型和键合形式的
35、阴离子(即等电子体)为N H J；(3)H 3 B O 3 和 W K 涉及的四种元素中第二周期元素是 B、N、0、F四种元素，同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势，N的2 P能级半充满较稳定，N的第一电离能大于0,则这四种元素第一电离能由大到小的顺序为F N O B；B(O H)一 中 B的价层电子对=4+*包=4,所以B 采取s/杂化；N H 4B F K 四氟硼酸钱)中含校根离子和氟硼酸根离子,钱根离子中含3 个。键和1 个配位键,氟硼酸根离子中含3 个。键和1 个配位键,铁根离子和氟硼酸根离子以离子键相结合，则四氟硼酸钱中存在离子键、。键、配位键，故选A B E；(4)C uC l
36、的熔点为42 6,熔化时几乎不导电，C uC l 是分子晶体，而 C uF 的熔点为90 8C,C uF 为离子晶体，C uF 离子晶体的晶格能大于C uC l 分子间范德华力，故 C u F 比C u C l 熔点高；根据C u F的晶胞结构图可知，F 填充在C iT围成的正四面体空隙中，一个晶胞中存在8 个正四面体空隙，其中4 个被F 填充,故空隙填充率为50%；II.(5)所有单键包括配位键均为。键，双键中有一个为。键，每个加3分子中含有3 个 N-H 键，中心原子Zn 与四个N 原子之间存在配位键，则 Im o l Zn(NH 3)4产含(4+3X4)m o l=16m o l。键，配
37、位体为 NB,中心离子Z/+的配位数为4；由图3 可知，晶胞中钛原子的数目为1+8 X 1=2,设原子半径为r,则晶胞的对角线为4r,晶胞的边长为耳，c2 x4?万 厂3 内则空间利用率为宣图4 晶胞中钛原子的数目为3+2 X；+12 X =6,晶胞的质量为嗜g,六棱柱边长为x pm,2 O NA高为y pm,则晶胞的体积为乎乂2丫*10知而，则D=*g+(?f x 2 yX 10-3。)c m 3,由此计算得 N_l 9 2V3 xl 030mol-io3D x x x y10.(2021届黑龙江哈尔滨市第六中学校高三月考)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
38、题:(l)S n为WA族元素，单质Sn与干燥Cb反应生成SnCL。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 0 陶、PA、A s 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Cd?+配合物的结构如图所示,lm 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，称作原子的分数坐标。四方晶系
39、CdSriAs2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下表所ZjS o坐标原子XyZCd000S n000.5A s0.250.250.125a pin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。【答案】(1)正四面体形 分子晶体(2)NIL、ASH3 P H3 ASH3 P H3 N H3 N H3 P L、A s H3(3)6 1 (4)4(；,0,；)、(；,0)4【解析】(D S n 为第WA族元素，由于常温下S n C L 为液体，故S n C L 为
40、分子晶体；S n C L 分子中中心原子的孤电子对数=g x(4-4x i)=o,键电子对数为4,价层电子对数为4,故 S n C L 分子的空间构型为正四面体形；（2）N H 3、P L、A s L 的结构相似，结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越强，物质的沸点越高，但是N H 3 分子间能形成氢键，故这三种物质的沸点N H 3 ASH 3 P H 3；N、P、A s 这三种元素位于元素周期表中第VA族，原子序数依次增大，同一主族从上到下,随着核电荷数的增加，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱，氢化物的还原性逐渐增强,故这三种物质的还原性由强到弱的顺序为ASH3 P H3 N H3；
41、N H3 P H 3、A s P 中中心原子都是s p,杂化,都有1 对孤电子对，中心原子的电负性越小，成键电子对之间的斥力越小，成键电子对之间的斥力越小，键角越小，所以这三种物质键角由大到小的顺序为N H3 P H3 ASH3；（3）由该物质的结构简式和分析，根据题意“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”，故该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 6m 0 1,C d-N 0 2 那个不算；该螯合物中N原子的杂化方式都是s p 2杂化，故该物质中N的杂化方式有1 种；（4）由部分C d 原子的分数坐标为（0,0,0）,可知8 个 C d 在晶胞的顶
42、点，4 个 C d 在晶胞的面心，1 个在晶胞的体心；部分S n 原子的分数坐标为（0,0,；）,4 个 S n在晶胞的棱上,6个S n 在晶胞的面心;部分A s 原子的分数坐标为I：,8 个 A s 在晶胞的体心；所以1 个晶胞中S n 的个数为4x；+6x g =4 距离 C d（0,0,0）最近的 S n 是（；，0,；）、（；，0）；由晶胞结构图可知，C d S n A s z 晶体中与单个S n 结合的A s 有 4 个。1 1.1 2 0 2 0 新课标I 卷】Go o d en o u g h 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
43、诺贝尔化学奖。回答下列问题：(1)基态F e 与 F b 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(L)如表所示。I i(L i)L(N a),原因是 o L (B e)L(B)L(L i),原因是(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 o(4)L i F eP O 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Li F e P O4的单元数有 个。电池充电时，Li F e O,脱出部分L i)形成Li
44、 i r F e P Ch,结构示意图如(b)所示，则 x=,n(F e2+)：n(F e3+)=。【答案】(1)4：5(2)N a 与 Li 同主族，N a 的电子层数更多，原子半径更大，故第一电离能更小Li,Be 和 B 为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势;但由于基态Be 原子的s 能级轨道处于全充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于B 的正四面体形 4 s p3(4)4 白或0.1 8 7 5 1 3：1 63【解析】(1)基态铁原子的价电子排布式为3d 64s2,失去外层电子转化为F e 2+和F e3+,这两种基态离子的价电子排布式分别为3d6和3d、,
45、根据H u nd 规则可知，基态F e”有 4 个未成对电子，基态F e*有 5 个未成对电子，所以未成对电子个数比为4：5；(2)同主族元素，从上至下，原子半径增大，第一电离能逐渐减小，所以/1(Li)4(N a)；同周期元素，从左至右，第一电离能呈现增大的趋势，但由于HA 元素基态原子s 能级轨道处于全充满的状态，能量更低更稳定，所以其第一电离能大于同一周期的U I A元素，因此4(Be)4(B)Li)；(3)经过计算，P O 中不含孤电子对，成键电子对数目为4,价层电子对数为4,因此其构型为正四面体形，P原子是采用s p?杂化方式形成的4 个s p?杂化轨道；(4)由题干可知，Li F
46、e P O 的晶胞中，F e 存在于由0 构成的正八面体内部，P 存在由0 构成的正四面体内部；再分析题干中给出的(a),(b)和(c)三个不同物质的晶胞结构示意图，对比(a)和(c)的差异可知，(a)图所示的Li F e P O 的晶胞中，小球表示的即为Li 卡,其位于晶胞的8 个顶点，4 个侧面面心以及上下底面各自的相对的两条棱心处，经计算一个晶胞中Li 卡 的个数为8 x：+4 x：+4 x J=4个；进o 2 4一步分析(a)图所示的Li F e P O 的晶胞中，八面体结构和四面体结构的数目均为4,即晶胞中含F e 和 P的数目均为4；考虑到化学式为Li F e P 04,并且一个晶
47、胞中含有的Li l F e 和 P的数目均为4,所以一个晶胞中含有4 个 Li F e P O,单元。对比(a)和(b)两个晶胞结构示意图可知，Li x F e P()4相比于Li F e P O d 缺失一个面心的Li,以及一个棱心的Li+；结合上一个空的分析可知，Li F e P CX 晶胞的化学式为Li,F e R O.那么Li i F e P O,晶胞的化学式为Li3.2 5F e4P4O1 6,所以有1 虫=签 即x=0.1 8 7 5o 结合上一个空计算的结果可知，Li.x F e P O 4即Li o.8 1 2 5F e P 04；假设F e?+和F e?+数目分别为x 和 y
48、,则列方程组：x+y=i,0.8 1 2 5+2 x+3y+5=4x 2,解得 x=0.8 1 2 5,y=0.1 8 7 5,则 Li r F e P O 4中n(F e2+)：n(F e3+)=0.8 1 2 5：0.1 8 7 5=1 3：3。1 2.1 2 0 2 0 新课标II卷】钙钛矿(C aT i O3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料，回答下列问题：(1)基态T i 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为。(2)T i 的四卤化物熔点如下表所示，T i F,熔点高于其他三种卤化物，自T i C L 至 T i L 熔点依次升高，原因是。化合
49、物T i F4T i C l4T i B r4T i l4熔点3 7 7-2 4.1 23 8.31 55/(3)C aT i()3 的晶胞如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是;金 属 离 子 与 氧 离 子 间 的 作 用 力 为，C a?+的配位数是 o(4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为P b2 I一 和有机碱离子C H 3 N H；,其晶胞如图所示。其中P h?+与图(a)中的空间位置相同，有机碱C H s N H；中，N原子的杂化轨道类型是;若晶胞参数为a n m,则晶体密度为g c n f“列出计算式)。0 C a T i I-C H3N H；P l）2*图
50、（a）图（b）(5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘，降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铺(E u)盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿命,其作用原理如图(C)所示，用离子方程式表示该原理_、OK u1：【答案】Is 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P 6 3 d 2 4 s 2(2)T i F,为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高(3)0 T i C a 离子键 1 2(4)T i4+s p36 2 0a3x NAx l O2 1(5)2 E u3+P b=2