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1、物质结构与性质综合题高考命题规律2020年高考必备2015 年2016 年2017 年2018 年2019 年I卷1 1卷I卷II卷III卷I卷II卷III卷I卷II卷I I I卷I卷II卷III卷命题角度1给定物质或元素,直接回答问题37373737353535353535353535命题角度2由信息推断元素,再回答相关问题37命题角度1给定物质或元素,直接回答问题高考真题体验对方向1.(2 0 1 9全国H,3 5)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为F e-S m-A s-F-0组成的化合物。回答下列问题：(1)元素A s与N同族。预测A s的 氢 化 物 分
2、子 的 立 体 结 构 为，其沸点比N H3的(填“高”或 低”),其判断理由是(2)F e成为阳离子时首先失去 轨道电子,Sm的价层电子排布式为4-6 s S n?+价层电子排布式为 o(3)比较离子半径:F(填“大于”“等于”或“小于”)0、(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图I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1-X代表，则该化合物的化学式表示为；通过测定密度P和晶胞参数，可以计算该物质的X值,完成它们的关系表达式/=g-c m _3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，称作原子分数坐标
3、，例如图1中原子1的坐标为G H),则原子2和3的坐标分别为、。答 案(1)三角 锥 形 低N%分子间存在氢键(2)4 s 4 F (3)小于(4)SmFeAsOi-,vFx2281+16(1-%)+19 制a2cWAxlO30(另,0)(0,0$角辛析|(1)因为N 与 As位于同一主族，因此NH；与AsH3属于等电子体，两者结构相似,NH3分子的立体结构为三角锥形，则 ASH3分子的立体结构也为三角锥形;由于NH3分子间存在氢键，因此NH3的沸点高。(2)铁的电子排布式为Ar3d64s2,故 F e首先失去最外层4 s能级上的电子成为Fe?+;根据Sm的价电子排布式4f%s2可知，由 Sm
4、 生成Sn?+,要失去最外层6 s能级上的2 个电子和4 f能级上的 1 个电子。(3)由于F-与。2-的核外电子排布一样,核电荷数越大，离子半径反而越小，故离子半径F-小于O2;(4)根据均摊法,晶胞中各原子的个数分别为Sm:4x/=2;As:4x=2;Fe:l+4x；=2;F和 O 共有:2x：+8x=2,故该化合物的化学式为L L 4 Z oSmFeAsOi-.xF.vo根据晶胞的结构可求得晶胞的体积为42cxi0-3。cm3；一个晶胞的质量为2150+75+56+16(lf)+19处=2281+16(1-冗)+19幻,则 1 mol 晶胞的质量为 2281+16(1-冗)+19幻心,根
5、国 据4良 p=7/n，可b 仔或 p=-2-2-8-1-+-1-6-(-1-X-)+-1-9-X-g-cm.3o“a2cNAxlO 叫2.(2019全国川,35)磷酸亚铁锂(LiFePOQ可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCb、NH4H2Po4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题：(1)在周期表中，与 L i的 化 学 性 质 最 相 似 的 邻 族 元 素 是，该元素基态原子核外M 层电子 的 自 旋 状 态(填“相同”或 相反)。(2)FeCb中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCb的结构式为，其中F
6、e的配位数为。(3)苯胺(ONHZ)的晶体类型是。苯胺与甲苯(0。乩)的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(-5.9)、沸点(184.4)分别高于甲苯的熔点(-95.0)、沸点(110.6),原因是。(4)NH4H2P04中,电 负 性 最 高 的 元 素 是;P的 杂化轨道与O 的2P轨道形成键。(5)NH4H2P04和 LiFePCU属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：这 类 磷 酸 根 离 子 的 化 学 式 可 用 通 式 表 示 为(用n代表P 原子数)。Cl C1 /Fe Fe-/答 案(l)Mg 相 反(
7、2)Cl Cl C1 4(3)分子 晶 体 苯胺分子之间存在氢键(4)0 sp3 O(5)(巳03 +|严2)一解 析|(1)根据“对角线规则”可知，与L i元素处于“对角线”位置的元素为Mg,两者的化学性质相似。基态M g原子的M层电子排布式为3 s2,根据泡利原理可知，这两个电子的自旋状态相反。C l C l C 1 /F e F e/(2)根据信息可知，双聚分子为F e2c16,其结构式应为C l C l Cl Fe原子与周围4个氯原子成键，即Fe的配位数为4。(3)苯胺是由分子构成的物质，其晶体属于分子晶体。由于苯胺分子中的N原子可与相邻苯胺分子中的氨基上的氢原子间形成氢键，而甲苯分子
8、间只存在分子间作用力,导致苯胺的熔、沸点高于甲苯的熔、沸点。(4)根据元素周期律可知,H、N、P、0四种元素的电负性大小顺序为:0NPH。由于磷-Ho=P-O酸分子的结构0II)可推知NH 4 H 2Po4中的P的杂化类型为sp3杂化，磷原子与氧原子形成的是0键。(5)根据题干中焦磷酸根离子和三磷酸根离子的模型可推知两者的化学式分别为PaO；、P3 O；0,进而推知这类磷酸根离子的化学式通式为(P,O3+|)(n+2)-o3.(2019全 国I,3 5)在普通铝中加入少量Cu和M g后，形成一种称为拉维斯相的MgCu?微小晶粒，其分散在A 1中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”
9、,是制造飞机的主要材料。回答下列问题：(1)下列状态的镁中，电 离 最 外 层 一 个 电 子 所 需 能 量 最 大 的 是(填 标 号)。Ne田 Ne|A.3s B.3slNej|H 田 1NeJ田C.3s 3p D.3p(2)乙二胺(H 2NC H 2cH 2NH 2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是、。乙二胺能与Mg2+、C u2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是(填“Mg2+”或“C u2+”)。(3)一些氧化物的熔点如下表所示：氧化物L i2OM gOP4O6SO2熔点/匕1 5702 80023.8-75.5解释表中氧
10、化物之间熔点差异的原因。(4)图(a)是MgCuz的拉维斯结构,M g以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Cu原子之间最短距离k pm,Mg原 子 之 间 最 短 距 离 产 pm。设阿伏加德罗常数的值为NA,则M g Cs的密度是1 g-cnf3(列出计算表达式)。(b)答 案|(1)A (2)s p 3 sp3乙二胺分子中的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键C u2+(3)a 0、MgO为离子晶体,P 4 O 6、S O?为分子晶体。晶格能M g O L i zO;分子间作用力(相对分子质量)P 4
11、C)6 S C)2V3 8x24+16x64-7 C l .-4/VAa3xlO 30I解 析|A、B、C、D四个选项分别表示的是基态的M g+、基态的镁原子、激发态的镁原子和激发态的M g+,因第二电离能要大于第一电离能，且处于基态的原子(或离子)比处于激发态的原子(或离子)稳定，所以A项正确。(2)乙二胺中N和C的价电子对数均为4,因此N、C的杂化类型均为s p 乙二胺分子中的氮原子上有孤电子对,M g 2+、C i P+有空轨道，易形成配位键;因此乙二胺能与M g 2+、C i?+形成稳定环状离子。由于离子半径*C u 2+)r(M g 2+),且C i?+含有的空轨道数比M g?+多，
12、所以C i?+与乙二胺形成的化合物的稳定性高于M g 2+与乙二胺形成的化合物的稳定性。(3)离子晶体的 熔点通常高于分子晶体的熔点;L i2O和MgO为离子晶体,晶格能M g O L i2O;P4O 6,S O 2为分子晶体,分子间作用力P Q 6 S O 2,所以熔点由高到低的顺序为MgO、U 2 O、P 4 O 6、S O 2 O(4)由图(b)可知,Cu原子之间的最短距离x为晶胞面对角线的，面对角线长为y12a p m,即x=a p m;M g原子之间的最短距离y为晶胞体对角线的体对角线长为百。p m,即产噌。p m。4 4 41 1由图(a)可知，一个晶胞中Mg原子个数=8X3+6X
13、：+4=8,则C u原子个数为1 6,因此晶胞的质量o L8x24+16x64NAg,晶胞的体积丫=600份解)-75.516.810.3沸点/-C-60.3444.6-10.045.0337.0回答下列问题:(1)基态F e 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 2 S、S C)2,S O 3 的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是。(3)图(a)为 S8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。图(c)(4)气态三氧化硫以单分子形式存在,其
14、分子的立体构型为 形，其中共价键的类型有一种;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 o(5)F e S 2 晶体的晶胞如图(c)所示，晶胞边长为“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 y m。；晶胞中F e 2+位于S：所形成的正八面体的体心，该 正 八 面 体 的 边 长 为 n m oII tt1 t答 案 1(1)3 d 4s 哑铃(纺锤)(2)H 2 s (3)S 8 相对分子质量大，分子间范德华力强(4)平面三角 2 s p 3 (5)x l 02 1 多_tl|t|t|
15、t|t|tT解 析|(1)基态F e 原子价层电子的电子排布图为 3 d m，基态S 原子电子占据的最高能级为3 p,其电子云轮廓图为哑铃形(或纺锤形)。(2)H2S S O?、S O 3 中心原子价层电子对数分别为4、3、3,故 H 2 s 分子的中心原子价层电子对数不同于S O”S O 3 O(3)S8分子的相对分子质量比S O 2 大，分子间范德华力强，故其熔、沸点比S O 2 高很多。(4)气态三氧化硫中心原子价层电子对数为3,孤电子对数为0,故其分子的立体构型为平面三角形，共价键有。键和兀 键两种类型;根据图(b)所示,固态三氧化硫每个硫原子与四个氧原子形成 4 个 c键，故 S原子
16、的杂化轨道类型为s p 3。FeS?晶体中，每个晶胞平均占有Fe?+数为12x：+l=4,占有力数为8x4+6x=4,则有(办1()-74 o LcmKNAN=4 M,P=，xlO21 g-cm-3o立方体的两个面心和相应顶点构成一个正三角形，故八面体的边长等于面对角线的已知立方体的边长为a nm,则 八 面 体 的 边 长 nm=半 nm。6.(2018全国HI,35)锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题：(l)Zn原子核外电子排布式为 o(2)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/i(Zn)/i(Cu)(填“大于,，或“小于，)，原因是。(
17、3)ZnF2具有较高的熔点(872 ),其化学键类型是;ZnF?不溶于有机溶剂而ZnCl2ZnBr2 Znl2能够溶于乙醇、乙醛等有机溶剂,原因是。(4)中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCCh)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCCh中，阴 离 子 空 间 构 型 为,C 原子的杂化形式为。(5)金属Z n晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为 o 六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为M Z n 的密度为 g-cm-3(列出计算式)。|答案 陶34。4s2(2)大 于 Z n的 3d能级与4 s能级为全满稳定结构，较难失电子(3)离 子 键 ZnF
18、?为离子化合物,ZnCb、ZnBr2,Znb的化学键以共价键为主、极性较小(4)平面三 角 形sp2(5)六方最密堆积(A3型)一笔NAX6X 芋 xc12c解 析|由ZnF2的熔点较高可知ZnF2是离子晶体，化学键类型是离子键;根据相似相溶原理，由ZnCL、ZnBQ、ZnL的溶解性可知，这三种物质为分子晶体，化学键以共价键为主、极性较小。(4)C0；的价层电子对数:竽=3,故 C 原子是sp?杂化,CO：空间构型是平面三角形。(5)由题图可知，堆积方式为六方最密堆积(A3型);晶胞中Zn原子个数为12x1+2x CH3O H C O2 H2 H2O与 C H 3 0 H 均为极性分子,氏0中
19、氢键比甲醇多;CCh 与 H2均为非极性分子,CO 2相对分子质量较大,范德华力较大(4)离子和7t键(n*键)(5)0.148 0.0 76解 析|(l)Co是 27 号元素，其基态原子电子排布式为Is 22s 22P63s 23P63d 74s 2或 Ar 3d 74s 2。一般元素的非金属性越强，第一电离能越大，金属性越强，第一电离能越小,故第一电离能0 M n。氧原子价电子排布式为2s 22P*其核外未成对电子数是2,镒原子价电子排布式为3d 54s 5其核外未成对电子数是5,故基态原子核外未成对电子数较多的是M n。(2)CCh 和 C H 3 0 H 中的中心原子碳原子的价层电子对
20、数分别是2 和 4,故碳原子的杂化方式分别为s p和 s p3o(3)四种物质固态时均为分子晶体,H2O、C H 3 O H 都可以形成分子间氢键，一个水分子中两个H 都可以参与形成氢键，而一个甲醇分子中只有羟基上的H 可用于形成氢键，所以水的沸点高于甲醇。CO 2的相对分子质量大于H2的，所以C O2分子间范德华力大于H2分子间的，则沸点C O2高于 H2,故沸点 H2OCH3OHCO2H2O(4)硝酸镒是离子化合物，一定存在离子键。NO 3中氮原子与3 个氧原子形成3 个。键，氮原子剩余的2 个价电子、3 个氧原子各自的1 个价电子及得到的1 个电子形成4 原子6 电子的大兀键。(5)0
21、2-是面心立方最密堆积方式，面对角线长度是0 2-半径的4 倍，即 4r(0 2-)=&/解得r=y x 0.420 n m M.148 n m。M nO也属于NaCl 型结构，根据NaCl 晶胞的结构，可知2r(O2)+2r(Mn2+)=a-0.448 n m,则 r(Mn2t)=a 2?=48-jxo.148 n m=0.0 76 n m 10.(20 16全国I ,37)错(G e)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:(1)基态G e 原子的核外电子排布式为 Ar ，有 个未成对电子。(2)Ge与 C 是同族元素,C 原子之间可以形成双键、叁键，但 G e原子之
22、间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是(3)比较下列锚卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因GeCkGcBr4Geh熔点/-49.526146沸点/083.1186约 400光催化还原C02制备C E 反应中，带状纳米ZmGeCU是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是(5)Ge单晶具有金刚石型结构，其中G e原 子 的 杂 化 方 式 为，微粒之间存在的作用力是O(6)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。下图为G e单晶的晶胞，其中原子坐标参数A 为(0,0,0);B为百0,；);C为8 ,0)。则 D 原子的坐标参数为 o晶胞参数，
23、描述晶胞的大小和形状。已知G e单晶的晶胞参数a=565.76 pm,其密度为gym q列出计算式即可)。|答案|(1)34。4s24P2 2(2)Ge原子半径大,原子间形成的o 单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成兀键(3)GeCL、GeBr4,GeL的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强(4)OGeZn sp3 共价键&，星)一8X73 3X 1074 4 4 6.02X565,763解近二|(l)Ge是第四周期IVA族元素，是 32号元素，电子排布式为Ar3d94s24P2 个 4P 电子分别位于2 个不同轨道上，
24、有 2 个未成对电子。(2)Ge的原子半径比C 大，原子间形成G单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成“肩并肩”重叠方式的兀键。(3)铅卤化物均为分子晶体，对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大,熔沸点越高。(4)元素的非金属性越强，吸引电子能力就越强,则电负性越强，电负性由大到小的顺序为0GeZn。(5)金刚石中C 为 sp3杂化,C 与 C 之间为非极性共价键,G e单晶与金刚石结构相似,杂化方式与存在的作用力也与金刚石一样。(6)根据图中各个原子的相对位置,D在各个方向的处，所以坐标是G/W);根据晶胞结构计算含有的错原子数:8 x+6
25、x；+4=8,晶胞的密度/丹=O L V8上736.02X565.763x l O7 g-c m-3o8x73 g mol16.02xl023mor1x(565.76xl01cm)31 1.(2 0 1 6全国II,3 7)东 晋 华阳国志南中志卷四中已有关于白铜的记载，云南银白铜(铜银合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：(1)银 元 素 基 态 原 子 的 电 子 排 布 式 为,3 d能级上的未成对电子数为 o(2)硫酸镇溶于氨水形成 N i(N H 3)6 S O 4蓝色溶液。N i(N H 3)6 S C)4中阴离子的立体构型是在 N i(N%)6产中N
26、 i2+与N H 3之 间 形 成 的 化 学 键 称 为，提供孤电子对的成键原子是 o氨的沸点(填“高于”或“低于”懈(P H 3),原因是；氨是 分子(填“极性”或“非极性”)，中 心 原 子 的 轨 道 杂 化 类 型 为。(3)单质铜及银都是由 键形成的晶体;元素铜与银的第二电离能分别为:/&=1 9 58kJ-mol、/NFI 7 53 kJ-moL，/cu/N i 的原因是(4)某银白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶 胞 中 铜 原 子 与 锲 原 子 的 数 量 比 为。若合金的密度为dg-cm,晶胞参数a=nm|答案 1(1 )l s2 2 s2 2 P 6 3 s2 3 P
27、6 3 d8 4s2 或 A r 3 d8 4s2 2(2)正 四 面 体 配 位 键N 高 于N H 3分 子 间 可 形 成 氢 键 极 性sp3(3)金属 铜失去的是全充满的3 d0电子，银失去的是4s1电子1(4)3 ：1 251 R oL6.02xl023xdJ解 析|(1)锲为2 8号元素，其基态原子的电子排布式为I s2 2 s2 2 P 6 3 s2 3 P 6 3 d8 4s2或 A r 3 d8 4s2,3 d能3d级上的电子排布图(或轨道表示式)为皿皿E T U I,故3 d能级上未成对电子数为2,(2)S O：中的中心原子S为sp3杂化，故S O：的立体构型为正四面体。
28、N i(N H 3)6户为一种配离子,N i2+与N H 3之间以配位键成键,N H 3中的N原子提供孤电子对。N H 3分子间存在氢键，而P%分子间只存在范德华力，氢键的强度大于范德华力，故氨的沸点高于P H3氨分子为三角锥形分子，为极性分子，中心原子N原子采用sp3杂化。(3)金属晶体中金属阳离子和自由电子以金属键结合。N i、C u的外围电子排布式分别为3 d8 4s2、3 di 4si,二者的第二电离能是:C u失去的是全充满的3 d1 上的1个电子，而镶失去的是4sl上 的1个电子。1 1(4)1 个晶胞中含C u 原子:6 x：个，含 N i原子:8 x 3 个，故晶胞中C u 与
29、N i的原子个数比为3 ：L OCihN i 的摩尔质量为 2 51 g-mo,据?=/?丫 得 crrr x dg.cm,x N A mol =2 51 g-mol ,求得a=31-xlO7 nm。AK NA1 2.(2 0 1 6 全国山,3 7)神化钱(G aA s)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：(1)写出基态A s 原子的核外电子排布式。(2)根据元素周期律，原子半径G a As,第一电离能G a As。(填“大于”或“小于”)AsCb 分子的立体构型为 淇 中 A s 的 杂 化 轨 道 类 型 为。G a F 3的熔点高于1 0 0 0
30、 C GaC b的熔点为7 7.9 ,其原因是 G a As的熔点为1 238 c 密度为 g v m%其 晶 胞 结 构 如 图 所 示 该 晶 体 的 类 型 为,G a与 A s 以 键键合。G a 和 A s 的摩尔质量分别为MGa g-mo 和MAs g-mo,原子半径分别为/-G a p m 和 rAs p m,阿伏加德罗常数值为必,贝I G a As晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 _。0O As Ga|答案|(l)l s22s22P 6 3s23P 6 3d 1 4s24P3 或Ar34。4s24P3(2)大 于 小 于(3)三角 锥 形 sp3(4)G a F3为离子晶体
31、,G a Cb 为分子晶体(5)原子晶体 共价 史 嚼 理 舆 虫xl 0 0%3(MGa+MA s)|解 析|A s 的原子序数是33,则基态A s 原子的核外电子排布式为I s22s22P 6 3s23P 6 3d 4s24P 3或Ar3d i 4s24P 3。(2)G a 和 As位于同一周期，同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径G a As;由于A s 的 4 P 能级处于半充满状态，稳定性强，因此第一电离能G a sp3(5)体心和棱中心 邺丝2 给 x 1 0 0%2.2 5 x1 0”2 s 2 p解 析|(1)C 原子价层电子为L能层上的电子，其价电子排布图为G
32、f l L L L il ;基态A s 原子中，核外电子占据的最高能级为4 P 能级,其电子云轮廓图为哑铃形。(2)等电子体具有相似的结构和化学键特征,0/与元素N的单质互为等电子体，根据氮气分子的电子式书写0 尹的电子式为 0 ：:0：2+.(3)乙醇分子的极性比水小,CU(NH3)4 SO4在乙醇中的溶解度比在水中小，深蓝色的晶体为CU(NH3)4SO4-比0,所以乙醇的作用是减小溶剂极性，降低晶体溶解度。(4)E MI M+离子中，碳原子价层电子对个数有3、4两种，根据价层电子对互斥理论判断,C原子杂化类型为sp2 sp3;E MI M*离子中的大兀键由5个原子提供6个电子形成，所以大兀
33、键应表示为7 rt(5)N iO晶体结构与N a C l 相似,晶胞中N i2+位置在顶点和面心，则晶胞中。2-位置在体心和棱中心，该晶胞中N i 个数=8 x：+6 x：=4,C)2-个数=+i2 x：4,该晶胞体积=绝一xl O3 0 pn?,该晶胞中o L 4 u原子总体积=4 x亨(j+y3)pm：该晶胞中原子的空间利用率=原子总体积一晶胞体积xl 0 0%=jX4 xir(x34-y3)xl OO%=4 n(x3+y3)d N A2.2 5 X1 03 2X1 OO%3.(2 0 1 9 辽宁葫芦岛一模)铁和钻是两种重要的过渡元素。(1)钻位于元素周期表第四周期V H 1 族，其 基
34、 态 原 子 中 未 成 对 电 子 个 数 为。(2)基态F e 3+的核外电子排布式:(3)铁氧体是一种磁性材料，工业上制备铁氧体常采用水解法，制备时常加入尿素 C O(N H 2)2 、醋酸钠等碱性物质。尿 素 分 子 中 所 含 非 金 属 元 素 的 电 负 性 由 大 到 小 的 顺 序 是,分子中。键与兀键的数目之比为。醋酸钠中碳原子的杂化类型为。(4)铁氧体也可利用沉淀法制备，制备时常加入氨(N H 3)、联氨(N 2 H。等弱碱，己知氨(N H 3)熔点:-7 7.8 ,沸点:-3 3.5 ;联氨(N 2 H Q 熔点:2 ，沸点:1 1 3.5 解释其熔、沸点出现差异的主要
35、原因：。C o(N H 3)5 B rS O 4 可形成两种钻的配合物，已知C t?+的配位数为6,为确定钻的配合物的结构，现对两种配合物进行如下实验:在第一种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生白色沉淀，则第一种配 合 物 的 配 体 为;在 第二种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生淡黄色沉淀。则第二种配合物的配体为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _O铁 原 子 碳原子(6)奥氏体是碳溶解在r-F e 中形成的一种间隙固溶体,无磁性，其晶胞为面心立方结构，如右图所示，则该物质的化学式为。若晶体密度为 g y m?则晶胞中最近的两个
36、铁原子的距离为 pm(阿伏加德罗常数的值用NA表示，写出简化后的计算式即可)。答案|(1)3 (2)1 s 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P 6 3 d5(或 A r 3 d5)(3)O N C H 7 ：1 s p2、s p3(4)联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子间形成的氢键数目(5)N H 3、B r N H 3、S O：(6)F e C(F e 4 c 4)等 x，悟x。L-yl(tN人域 位(1)钻是2 7 号元素，位于元素周期表第四周期V I I 族，其基态原子的电子排布式为:I s 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P 6 3 d 7 4 s2,则在3 d
37、 能级的原子轨道中有3个未成对电子。(2)因 F e 原子序数为2 6,位于第四周期V I I I 族，其基态原子的电子排布式为:1 s22 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P 6 3 d 6 4 s2,则基态 F e3+的核外电子排布式 1 s 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P 6 3 d5(或 A r 3 d5)。(3)同一周期从左到右，元素的电负性依次增大,同一主族元素从上到下元素电负性逐渐减小，则C、N、H,0的电负性由大到小的顺序是0 N C H;C 0(N H 2)2 的结构简式0II为：H2N c N H2，可看出分子内共有7个。键 与 1 个兀键,6 键与兀键
38、的个数比为7 ：1;醋酸分子中甲基碳原子为S p3 杂化,较基碳原子为S p?杂化，故其杂化类型为S p2,S p3o(4)N 2 H 4 与 N H 3 相比，其分子间的氢键数目较氮分子形成的氢键数目多，则 N 2 H 4 熔、沸点会相对升高。(5)C o(N H3)5B r S O4可形成两种钻的配合物，已知C c?+的配位数为6。在第一种配合物溶液中加硝酸银溶液产生白色沉淀，白色沉淀是硫酸银，说明第一种配合物配体不是硫酸根,硫酸根是外界离子，而澳离子是内界的配体，故第一种配合物的配体为N H 3、B r；在第二种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生淡黄色沉淀，沉淀为黑化银，则配体不是B r,故
39、第二种配合物的配体为N%、S 0/(6)根据晶胞结构可知，晶胞中铁原子个数为8 x 6 x：=4,碳原子个数为1 +12 x：=4,因此该物o L 4质的化学式为F eC(F e4 c 4)；晶胞中最近的两个铁原子之间的距离为面对角线的一半，晶胞的边长c m x或，所以晶胞中最近的铁原子之间的距离4.（2 019湖南、湖北八市十二校二模）铜单质及其化合物在很多领域中都有重要的用途。请回答以下问题：（1）超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：|CU（NH 3）4 SO通人S O 2一 足量 0 m ol -硫枝_ _ _ _ _ _ _ _ _水溶液一 过 滤 N H 4 C uS
40、C 3白色沉淀|微热，过滤 I超细铜粉N H 4 C U S O 3中金属阳离子的核外电子排布式为。N、0、S三 种 元 素 的 第 一 电 离 能 大 小 顺 序 为（填元素符号）。向C U S 04溶液中加入过量氨水，可生成 C U（N H 3）4 S C 4,下 列 说 法 正 确 的 是。A.氨气极易溶于水，原因之一是N%分子和H2O分子之间形成氢键的缘故B.N%和H 2 O分子空间构型不同,氨气分子的犍角小于水分子的键角C.C U（N H 3）4 S O 4溶液中加入乙醇,会析出深蓝色的晶体D.己知3.4 g氨气在氧气中完全燃烧生成无污染的气体，并放出a k J热量，则N H3的燃烧
41、热的热化学方程式为:NH 3（g）+O2（g）=2 N2（g）+H 2 O（g）A W=-5a k J-m o l （2）铜锌氧化物（C u M n z C U）能在常温下催化氧化空气中的氧气变为臭氧（与S O2互为等电子体）。根据等电子原理,0 3分子的空间构型为 o（3）氯与不同价态的铜可生成两种化合物,其阴离子均为无限长链结构（如图所示）,a位置上C l原子（含有一个配位键）的杂化轨道类型为。C l C l C l C l C l C l C l C 1/C u C u C u C uC l C l C la a a（4）如图是金属C a和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图,已知锢银合金
42、与上述C a D合金都具有相同类型的晶胞结构X Y”,它们有很强的储氢能力。已知锄银合金L a Ni 晶胞体积为9 61 0-2 3印3,储氢后形成L a Ni H4.5合金（氢进入晶胞空隙，体积不变），则L a Ni”中 =（填数值）;氢在合金中的密度为（保留两位有效数字）。答案|（1）1 s 2 2 s 2 2 P 63s 2 3P 63d l。（或 A r 3d 吗N O S （2）A C V 形 s p 3 杂 化（4）5 0.0 83 g-c m 3I解 析|（1）N H Q u S C h中金属阳离子为C u+,铜是2 9号元素，根据能量最低原理其基态原子的电子排布式为I s 2
43、2 s 2 2 P 63s 2 3P 6344s l或 A r 3d i 4s 1该原子失去一个电子生成亚铜离子，失去的电子是最外层电子,所以亚铜离子的基态电子排布式为I s 2 2 s 2 2 P 63s 2 3P 63d i 或 A r 3d Q N原子2 P轨道为半充满结构，第一电离能大于O原子，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,所以第一电离能大小顺序为N O S。氨气分子与水分子之间存在氢键，氢键的存在使物质的溶解性显著增大，故 A正确;氨气分子中N 原子和水分子0原子均为s p 3杂化，氨分子中N原子只有一对孤电子对，水分子中O 原子有两对孤电子对，根据价层电子对互斥
44、理论可知，氮分子的键角大于水分子的键角，故 B错误;根据相似相溶原理可知，乙醇分子极性弱于水的极性,CU(N H 3)4 S C)4 在乙醇中溶解度降低，则CU(N H 3)4 S O 4 溶液中加入乙醇会析出深蓝色的晶体,故 C 正确;表示燃烧热的热化学方程式中，产 物 H9应为液态，故 D错误。(2)0 3 分子与S O 2 互为等电子体,S 0 2 分子中S原子价层电子对数为3,孤电子对数为1,空间构型为V 形，等电子体具有相同的空间构型，则 Ch 分子空间构型为V 形。(3)a位置上的C1 原子形成了 2条单键，还 有 2对孤电子对，故 为 s p 3 杂化。(4)钢镀合金、CaD合金
45、都具有相同类型的晶胞结构X Y”,由图可知，在晶胞上、下两个面上共有4个 D原子,在前、后、左、右四个面上共有4个 D原子，在晶胞的中心还有一个D原子，故 C a 与 D的个数比为(8 x )：(8 x i+l)=l:5,故=5。晶胞体积为9.0 x 1 O c m L a N i sOL4.5 g金中H的 质 量 为 一 丝/mo lx l g.mo r =竺/g,氢在合金中的密度为-=0.0 8 36.0 2 x 1 0“0 6.0 2 x 1 0 0 9.0 x l0-2 3c m3g-c m3o5.(2 0 1 9辽宁辽阳二模)铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。回答下列
46、问题:(l)F e原子的核外电子排布式为(2)含镒奥氏体钢是一种特殊的铁合金，主要由F e和Mn组成,其中镒能增加钢铁的强度和硬度,提高耐冲击性能和耐磨性能。第一电离能&F e)(填“大于”或“小于 M(M n),原因是(3)F e F 3具有较高的熔点(熔点高于1 0 0 0 ),其 化 学 键 类 型 是,F e B n的式量大于F e F、但其熔点只有2 0 0 C,原因是。(4)F e Cb可与K S C N、苯酚溶液发生显色反应。S CN-中三种元素电负性最大的是OH苯酚(0)分子中氧原子的杂化形式为。苯酚分子中的大兀键可用符号口 器 表示，其中m代表参与形成大兀键的原子数,代表参与
47、形成大x键的电子数，则m-,n=o(5)F e(C O)3与N H 3在一定条件下可合成一种具有磁性的氮化铁。该磁性氮化铁的晶胞结构如图所示。六棱柱底面边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为NA,该磁性氮化铁的密度为一(列出计算式)g-cm-3。答案|(l)A r 3 d6 4 s 2(或 1 s 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P 6 3 d6 4 s?)(2)小于 Mn的3 d能级半充满,4 s能级全充满,结构相对稳定(3)离 子 键F eF3为离子晶体,F e B n的化学键以共价键为主,属于分子晶体(4)N(或 氮)s p 3 6 6心 7 2 8 V 3解 析
48、|(l)F e为2 6号元素，根据电子排布规律，可知F e的电子排布式为1 s 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P 6 3 d6 4 s 2或 A r 3 d6 4 s 2。(2)F e的电子排布为 A r 3 d6 4 s 2,Mn的电子排布为 A r 3 d5 4 s 2,Mn的3 d能级半充满,4 s能级全充满,结构相对稳定，较难失电子，故第一电离能F eCH sp2 2,4(3)CN-N(4)12 8 V3r 今 x 巴R(5)D3 (a+by|解 析|C o为27号元素，核外电子数为27,根据能量最低原理,其核外电子排布式为1S22s22P63s23P63d74s2。(2
49、)曲菁钻中三种非金属原子为C、N、H,同周期从左到右主族元素电负性依次增大，非金属性依次增强，所以电负性NCH;分子中碳原子均形成3个c键,没有孤电子对，杂化轨道数为3,碳原子的杂化轨道类型为sp?杂化轨道。含有孤电子对的N与Co通过配位键结合形成配位键，一个N形成4对共用电子对,1号、3号N原子形成3对共用电子对，均为普通的共价键;2号、4号N原子形成4对共用电子对，与Co原子通过配位键结合。(3)通过题意可知，该离子中的配位体为CN;配位原子为N。(4)假设白色球是钻原子，以体心钻原子为研究对象，与之最近的钻原子位于面对南线位置，可以看出晶胞中与一个钻原子等距离且最近的钻原子的个数为12;
50、与一个钻原子等距离且次近的氧原子位于钻原子体对角线位置，共有8个;牯离子与跟它次近邻的氧离子之间距离为晶胞体12x/+l=4,即1 m ol晶胞中含有4 mol CoO,体积为gT ixd+m xa晶胞的边长为(2+26),晶胞的体积为(24+2勿3,牯的氧化物晶体中原子的空间利用率为姓 标 华 羊=x 上。(2a+2bk 3 (a+b)3(5)CoO2重复结构单元中钻原子和氧原子数目之比为1 :2;由图像可知:A中N(Co):11 1MO)=1：(4x)=1:2,符合;B 中 MCo):N(O)=(l+4x)：4=1：2,符合;C 中 N(Co)：N(O)=(4x力：11(4xi)=l：2,