高考二輪復(fù)習(xí)化學(xué)試題（老高考舊教材）選修3　物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選考）

選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考)

A組基礎(chǔ)鞏固練1.(2023·內(nèi)蒙古赤峰模擬)離子液體是指室溫或接近室溫時(shí)呈液態(tài),而本身由陰、陽離子構(gòu)成的化合物。GaCl3和氯化1乙基3甲基咪唑(,簡稱EMIC)混合形成的離子液體被認(rèn)為是21世紀(jì)理想的綠色溶劑。請(qǐng)回答下列問題:(1)請(qǐng)寫出基態(tài)Ga原子的核外電子排布式:,同周期主族元素中基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與Ga相同的是(填元素符號(hào),下同)。

(2)EMIC陽離子中的幾種元素電負(fù)性由大到小順序?yàn)椤?/p>

(3)EMIC中碳原子的雜化類型為。

(4)已知分子中的大π鍵可用符號(hào)Πmn表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表大π鍵中的電子數(shù),則EMIC中大π鍵可表示為(5)GaCl3熔點(diǎn)為77.8℃,GaF3熔點(diǎn)高于1000℃,其原因是

。

(6)某種Ga的氧化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。O2以六方密堆積形成晶胞,Ga3+位于由A、B、C、D四個(gè)O2圍成的四邊形的中心,但晶胞中只有23的四邊形中心位置占據(jù)了Ga3+,另外1①Ga3+位于O2圍成的面體空隙中。

②若該晶胞的體積為Vcm3,用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,該氧化物晶體密度為g·cm3。

2.(2023·寧夏銀川一模)我國在新材料領(lǐng)域研究的重大突破,為“天宮”空間站的建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。“天宮”空間站使用的材料中含有B、C、N、Ni、Fe等元素。請(qǐng)回答下列問題:(1)下列不同狀態(tài)的硼中,失去一個(gè)電子需要吸收能量最多的是(填字母,下同),用光譜儀可捕捉到發(fā)射光譜的是。

(2)B、C、N的第一電離能由大到小的順序是,氮可形成多種氫化物,其中NH3的VSEPR模型名稱是,N2H4中N原子雜化類型是。

(3)H2O中H—O—H的鍵角(填“>”“<”或“=”)SO42-中O—S(4)鎳的某種氧化物常用作催化劑,其晶胞有如圖結(jié)構(gòu)特征:鎳離子形成面心立方結(jié)構(gòu),氧離子填充在鎳離子構(gòu)成的八面體空隙中,填充率為100%。①從該晶胞中能分割出來的結(jié)構(gòu)圖有(填字母)。

②已知該晶體密度為ρg·cm3,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。該晶胞中鎳離子周圍與其等距離且最近的鎳離子有個(gè),該距離為pm(用含ρ和NA的代數(shù)式表示)。

3.(2023·陜西安康二模)磷是重要的生命元素之一,存在于細(xì)胞、蛋白質(zhì)、骨骼和牙齒中?；卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)P原子核外電子占據(jù)的原子軌道數(shù)為。

(2)白磷與足量熱的NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生磷化氫(PH3)和次磷酸鈉(NaH2PO2),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為P4+3NaOH(熱,濃)+3H2O3NaH2PO2+PH3。白磷(P4)中P的雜化類型為,次磷酸(H3PO2)的結(jié)構(gòu)式為,次磷酸鈉中各元素的電負(fù)性由大到小的順序是,寫出一種與PH3互為等電子體的離子(填微粒符號(hào))。

(3)PH3與過渡金屬Pt形成的一種配合物PtCl2(PH3)2比PtCl2(NH3)2穩(wěn)定的原因是

。

(4)磷酸聚合可以生成鏈狀多磷酸或環(huán)狀多磷酸。其中環(huán)狀多磷酸是由3個(gè)或3個(gè)以上磷氧四面體通過共用氧原子環(huán)狀連接而成,常見的三聚環(huán)狀多磷酸結(jié)構(gòu)如圖1所示,則n聚環(huán)狀多磷酸的通式為(用含n的式子表示)。

圖1(5)磷化鋁熔點(diǎn)為2000℃,其結(jié)構(gòu)與晶體硅類似,磷化鋁晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,晶胞中磷原子空間堆積方式為,已知該晶體的密度為ρg·cm3,則最近的Al和P原子間的核間距為pm(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,列出計(jì)算式即可)。

圖24.(2023·陜西寶雞市二模)配合物順鉑[Pt(NH3)2Cl2]是臨床使用的第一代鉑類抗癌藥物,其抗癌機(jī)理是在Cu轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用下,順鉑進(jìn)入人體細(xì)胞發(fā)生水解,生成的Pt(NH3)2(OH)Cl與DNA結(jié)合,破壞DNA的結(jié)構(gòu)阻止癌細(xì)胞增殖,如圖1所示:圖1(1)基態(tài)Cu原子價(jià)層電子排布圖為,Cu屬于區(qū)元素。

(2)①鳥嘌呤分子中所含第二周期元素第一電離能由大到小的順序?yàn)?填元素符號(hào))。

②在Pt(NH3)2Cl2中,配體與鉑(Ⅱ)的結(jié)合能力:Cl(填“>”或“<”)NH3。

③與NH3互為等電子體的分子和離子有、(各舉一例)。

(3)碳鉑是1,1環(huán)丁烷二羧酸二氨基合鉑(Ⅱ)的簡稱,屬第二代鉑族抗癌藥物,其毒副作用低于順鉑。碳鉑的結(jié)構(gòu)如圖2所示:圖2①碳鉑中含有的作用力有(填字母)。

A.極性共價(jià)鍵B.非極性共價(jià)鍵C.配位鍵D.離子鍵E.金屬鍵F.σ鍵G.π鍵②碳鉑分子中采用sp3和sp2雜化的原子個(gè)數(shù)比為。

(4)已知順鉑和反鉑互為同分異構(gòu)體,二者的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)如下表。物質(zhì)順鉑反鉑結(jié)構(gòu)25℃時(shí)溶解度/g0.25770.0366①推測Pt(NH3)2Cl2中Pt的雜化軌道類型不是sp3,依據(jù)是

。

②順鉑在水中的溶解度大于反鉑的原因是。

(5)鉑晶胞為正方體,晶胞參數(shù)為apm,晶胞結(jié)構(gòu)如圖3所示:圖3①晶胞中鉑(Pt)原子的配位數(shù)為。

②緊鄰的兩個(gè)Pt原子的距離為pm,晶體的摩爾體積Vm=cm3·mol1(用含a的代數(shù)式表示,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的體積叫做摩爾體積)。

5.(2023·四川成都一診)含銀鹵化物膠片是攝影中常用的感光材料。請(qǐng)回答下列問題:(1)鹵化銀AgX(X為Cl、Br)曝光后會(huì)產(chǎn)生Ag(黑色粉末)和X2?；鶓B(tài)Br原子的價(jià)層電子排布式為。

(2)加入顯影劑(如等),使?jié)撚般y核中的AgX進(jìn)一步還原為Ag。中(除H外)所含元素的第二電離能最大的是(填元素符號(hào));該物質(zhì)能溶于冷水,原因是

。

(3)用Na2S2O3溶解膠片上多余的AgCl、AgBr,形成可溶的直線形配離子[Ag(S2O3)2]3,從而定影.S2O32-的VSEPR模型為,[Ag(S2O3)2]3中中心Ag+的雜化軌道類型為,其中配位時(shí)給出孤電子對(duì)能力較強(qiáng)的是(填“S”或“O(4)電解法可回收銀單質(zhì)。Ag單質(zhì)為面心立方最密堆積,晶胞參數(shù)為cpm,則銀原子的半徑r1=pm。

(5)AgCl晶胞如圖,晶胞參數(shù)為apm。AgCl晶體中Ag+的配位數(shù)為;已知Cl的離子半徑為bpm,Cl之間不相切,則AgCl晶體中Ag+的離子半徑r2=pm。

6.(2023·江西贛州一模)碳元素是形成化合物最多的元素,碳及其化合物構(gòu)成了豐富多彩的物質(zhì)世界?；卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)碳原子的電子占據(jù)的最高能級(jí)電子云形狀為,與碳元素同主族的第四周期元素基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為。

(2)CH3CH2OH是常見的含碳化合物,其組成元素的電負(fù)性從大到小的順序?yàn)?該分子中具有孤電子對(duì)的原子是。

(3)碳酸鹽是構(gòu)成巖石、土壤等的主要成分,其陰離子CO32-的空間構(gòu)型為。已知碳酸鎂的熱分解溫度比碳酸鈣低,試解釋原因:

(4)在碳酸氫鹽中,存在陰離子HCO3-的多聚鏈狀結(jié)構(gòu)(其結(jié)構(gòu)單元如圖),連接結(jié)構(gòu)單元的主要作用力是氫鍵,請(qǐng)?jiān)谙聢D中前后各連接一個(gè)結(jié)構(gòu)單元,該結(jié)構(gòu)中,碳原子雜化方式為(5)一種碳化鎢晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,若晶胞的高為bpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體的密度為ρg·cm3,則晶胞底面六邊形的邊長為pm(列出計(jì)算式)。

B組能力提升練1.(2023·青海海東一模)鐵、鉻、錳及其合金統(tǒng)稱為黑色金屬,產(chǎn)量約占世界金屬總產(chǎn)量的95%?；卮鹣铝袉栴}:(1)鐵、鉻、錳三種元素位于元素周期表中區(qū);其中基態(tài)鐵原子最外層電子的電子云輪廓圖為。

(2)下列鉻原子價(jià)層電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低的是(填字母)。

(3)CrCl3和Cr2O3均為離子晶體,二者熔點(diǎn)較高的是(填化學(xué)式),原因?yàn)?/p>

。

(4)碳酸錳是合成二氧化錳和制造硫酸錳的原料:①CO32-中C原子的雜化軌道類型為;分別寫出一種與CO②鍵角:CO32-(填“>”“=”或“<”)SO42-③二氧化錳的正交晶胞(晶胞的六個(gè)面均為長方形)如圖所示,已知該晶胞的體積為Vpm3,錳原子和氧原子半徑分別為r1pm和r2pm。該晶胞中錳原子的配位數(shù)為;晶胞的空間利用率為(用含V、r1、r2的代數(shù)式表示)。

2.(2023·四川成都第二次聯(lián)考)蛋氨酸鉻(Ⅲ)配合物是一種治療Ⅱ型糖尿病的藥物,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。請(qǐng)回答下列相關(guān)問題:(1)基態(tài)Cr原子核外有種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,下列不同狀態(tài)的Cr微粒中,電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是(填字母)。

A.[Ar]3d54s1B.[Ar]3d5C.[Ar]3d44s14p1D.[Ar]3d54p1(2)蛋氨酸鉻(Ⅲ)配合物的中心鉻離子的配位數(shù)為;N的雜化軌道與Cr的空軌道形成配位鍵。

(3)哈勃—韋斯(Haber—Weiss)原理表明,某些金屬離子可以催化雙氧水分解的原因是其次外層未排滿的d軌道可以存取電子,降低活化能,使分解反應(yīng)容易發(fā)生。Cr3+(填“能”或“不能”)催化雙氧水分解。

(4)化學(xué)式為CrCl3·6H2O的化合物有三種結(jié)構(gòu),一種呈紫羅蘭色,一種呈暗綠色,一種呈亮綠色。在三種化合物中,Cr3+的配位數(shù)均為6,將它們配制成等體積等物質(zhì)的量濃度的溶液,分別加入足量AgNO3溶液,依次所得AgCl沉淀的物質(zhì)的量之比為3∶2∶1,則呈亮綠色的配合物,其內(nèi)界離子的化學(xué)式為。H2O分子與Cr3+形成配位鍵后H—O—H鍵角(填“變大”“變小”或“不變”)。

(5)氮化鉻的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉相似,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。A點(diǎn)分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),則B點(diǎn)分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為。已知氮化鉻的晶體密度為dg·cm3,摩爾質(zhì)量為Mg·mol1,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則晶胞參數(shù)為cm(只要求列表達(dá)式,不必計(jì)算數(shù)值)。

3.(2023·四川達(dá)州二診)科學(xué)工作者合成了含鎂、鎳、碳、氮4種元素的超導(dǎo)材料,具有良好的應(yīng)用前景?；卮鹣铝袉栴}:(1)下列屬于碳原子激發(fā)態(tài)電子排布圖(軌道表示式)的是(填字母,下同),其中失去最外層上一個(gè)電子所需能量最低的是。

(2)含有碳元素的有機(jī)化合物分布極廣,最簡單的為碳正離子CH3+,該離子的立體構(gòu)型為;乙醇的揮發(fā)性比水的強(qiáng),原因是

如圖1是葉綠素的結(jié)構(gòu)示意圖,配體是一種平面大環(huán)有機(jī)物,該結(jié)構(gòu)中N原子的雜化方式為,C—Nσ鍵有個(gè)。

圖1(3)某種半導(dǎo)體NiO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖2),其中陰離子采用面心立方最密堆積方式,半徑r(O2)=anm。圖2①設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體密度為g·cm3。(用含a、NA的表達(dá)式表示)

②若該晶胞中氧原子有25%被氮原子替代,則該晶體的化學(xué)式為;N所替代的O的位置可能是。

4.(2023·西藏拉薩一模)Na、Cl、Cu是中學(xué)化學(xué)中常見的成鹽元素,它們之間能形成多種化合物?；卮鹣铝袉栴}:(1)Na和Cl兩種元素能形成多種化合物,如常見的NaCl,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示,氯離子位于晶胞的頂角和面心。①Cl的基態(tài)原子核外電子排布式為。

②圖1所示晶胞中,與鈉離子最近的鈉離子共有個(gè)。

③在高壓下,Na與Cl可產(chǎn)生新的化合物,晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,鈉離子位于晶胞的頂角和體心,該物質(zhì)的化學(xué)式為。

④Na與Cl在某條件下還能形成一種團(tuán)簇分子,分子結(jié)構(gòu)如圖3所示,氯原子位于頂角和面心。該團(tuán)簇分子的化學(xué)式為。

(2)Cu、NH3、Cl可以形成[Cu(NH3)4]Cl2。NH3分子的立體構(gòu)型為,[Cu(NH3)4]2+中提供空軌道的是,1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

(3)金屬銅采取面心立方最密堆積方式,Cu晶胞的邊長為apm,其晶胞及相關(guān)結(jié)構(gòu)如圖甲、乙、丙所示:①銅晶體的密度ρ=g·cm3。

②根據(jù)圖丙求出銅原子的半徑r=pm。

5.(2023·四川自貢二診)CuO、Cu2S等含銅化合物可以催化合成HCOOH?；卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)銅原子的價(jià)層電子排布式為,其核外電子占據(jù)的原子軌道共有個(gè)。

(2)HCOOH中元素電負(fù)性從大到小的順序?yàn)?填元素符號(hào));催化過程中可能產(chǎn)生CO32-,CO32-的立體構(gòu)型為,碳氧鍵的平均鍵長CO32-比CH3OH要(填“長”或“短”);在有機(jī)溶劑中,H2SO4的電離平衡常數(shù)Ka1(H2SO4)比H2CO3的電離平衡常數(shù)Ka1(H2CO3)大,(3)已知Cu2S晶胞中S2的位置如圖所示,Cu+位于S2所構(gòu)成的正四面體中心。S2配位數(shù)為;已知圖中A處(S2)的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),則晶胞中與A距離最近的Cu+的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為;若晶胞參數(shù)為anm,晶體的密度為dg·cm3,則阿伏加德羅常數(shù)的值為(用含a和d的式子表示)。

參考答案選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考)A組基礎(chǔ)鞏固練1.答案(1)[Ar]3d104s24p1(或1s22s22p63s23p63d104s24p1)K、Br(2)N>C>H(或者N、C、H)(3)sp2、sp3(4)Π(5)GaCl3屬于分子晶體,而GaF2屬于離子晶體,熔化時(shí)前者克服分子間作用力,后者克服離子鍵,而離子鍵比分子間作用力更強(qiáng),離子晶體熔點(diǎn)高于分子晶體熔點(diǎn)(6)①正八②376解析(1)Ga是31號(hào)元素,處于第四周期ⅢA族,基態(tài)Ga原子核外電子排布式為[Ar]3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1;基態(tài)Ga原子未成對(duì)電子數(shù)為1,同周期主族元素中基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與Ga相同的元素原子價(jià)層電子排布式為4s1、4s24p5,分別為K元素、Br元素。(2)EMIC陽離子含有C、N、H三種元素,根據(jù)元素周期律可知,電負(fù)性:N>C>H。(3)EMIC中飽和碳原子的雜化類型為sp3雜化,五元環(huán)上的碳原子的雜化類型為sp2雜化。(4)五元環(huán)上原子形成大π鍵,環(huán)上C、N原子都采取sp2雜化,每個(gè)C原子有1個(gè)未雜化的電子,每個(gè)N原子有2個(gè)未雜化的電子,該離子失去1個(gè)電子,故大π鍵中的電子數(shù)為6,則EMIC中大π鍵可表示為Π5(6)①A、B、C、D位置上的氧離子與上底面面心的氧離子是氧離子構(gòu)成的正八面體的一半,Ga3+位于O2圍成的正八面體空隙中。②該晶胞中O2數(shù)目為3+12×16+2×12=6,Ga3+的數(shù)目為6×23=4,晶胞質(zhì)量為4×70+6×16NAg,故晶體密度為4×70+6×162.答案(1)ACD(2)N>C>B四面體形sp3(3)<(4)①bc②1222×3300ρNA×1010解析(1)A中各軌道都處于全充滿狀態(tài)比較穩(wěn)定,較難失去電子,因此失去一個(gè)電子需要的能量最高;電子從高能量軌道躍遷到低能量軌道時(shí),用光譜儀可捕捉到發(fā)射光譜,選項(xiàng)中處于激發(fā)態(tài)的為C、D。(2)B、C、N為同一周期元素,根據(jù)元素周期律可知,第一電離能由大到小的順序是C>N>B;NH3的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+12(53×1)=4,VSEPR模型為四面體形;N2H4分子中N形成一個(gè)N—N鍵和兩個(gè)N—H鍵,還有一對(duì)孤電子對(duì),故N原子雜化類型是sp3(3)水分子中氧原子的孤電子對(duì)數(shù)為2,硫酸根離子中硫原子的孤電子對(duì)數(shù)為0,孤電子對(duì)數(shù)越多,對(duì)成鍵電子對(duì)的斥力越大,鍵角越小,故水中H—O—H鍵角小于硫酸根離子中O—S—O鍵角。(4)鎳離子形成面心立方結(jié)構(gòu),氧離子填充在鎳離子構(gòu)成的八面體空隙中,則該鎳的氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)和NaCl的相似,鎳離子位于晶胞頂角和面心,氧離子位于體心和棱上,故從晶胞分離出的結(jié)構(gòu)可以為、,選bc;該晶體晶胞如圖所示,,由圖可知,該晶胞中鎳離子周圍與其等距離且最近的鎳離子有12個(gè);該晶胞中鎳離子的數(shù)目為4,氧離子的數(shù)目為4,晶胞質(zhì)量為4×75NAg=300NAg,該晶體密度為ρg·cm3,設(shè)晶胞邊長為a,則晶胞體積為a3=300ρNAcm3,a=3300ρNAcm=3300ρNA×3.答案(1)9(2)sp3O>P>H>NaH3O+(3)P的電負(fù)性小于N的電負(fù)性,形成配位鍵時(shí)更易給出電子(4)(HPO3)n(5)面心立方堆積34×3解析(1)基態(tài)P原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p3,占據(jù)的原子軌道數(shù)為9。(2)白磷(P4)分子為正四面體結(jié)構(gòu),其中P的雜化類型為sp3;根據(jù)NaH2PO2可知,次磷酸(H3PO2)分子中有一個(gè)可電離的H原子,所以次磷酸(H3PO2)的結(jié)構(gòu)式為;次磷酸鈉中各元素的電負(fù)性由大到小的順序是O>P>H>Na;等電子體是指價(jià)電子總數(shù)和原子總數(shù)相同的分子、離子或原子團(tuán),與PH3互為等電子體的離子為H3O+。(3)PH3與過渡金屬Pt形成的配合物PtCl2(PH3)2,由于P的電負(fù)性小于N的電負(fù)性,形成配位鍵時(shí)更易給出電子,故比PtCl2(NH3)2穩(wěn)定。(4)由圖1可知,每個(gè)P原子連接3個(gè)O原子和1個(gè)H原子,所以該n聚環(huán)狀多磷酸的通式為(HPO3)n。(5)由圖2可知,晶胞中磷原子空間堆積方式為面心立方堆積;已知該晶體的密度為ρg·cm3,一個(gè)晶胞中含有4個(gè)Al原子和4個(gè)P原子,設(shè)晶胞邊長為a,則a3=58NA×4ρcm3,a=358NA×4ρcm=358NA×4ρ4.答案(1)ds(2)①N>O>C②<③PH3H3O+(3)①ABCFG②4∶1(4)①若Pt的雜化軌道類型為sp3,則Pt(NH3)2Cl2為四面體結(jié)構(gòu),不存在同分異構(gòu)現(xiàn)象②順鉑是極性分子,反鉑是非極性分子(5)①12②22aNA4×a3解析(1)基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,價(jià)層電子排布式為3d104s1,價(jià)層電子排布圖為,屬于ds區(qū)的元素。(2)①鳥嘌呤分子中所含第二周期元素有C、N、O,同周期主族元素,第一電離能從左到右呈增大趨勢,但是N元素基態(tài)原子的3p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),所以第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>O>C。②NH3具有較強(qiáng)的電子捕獲能力,可以與Pt形成更緊密的配位鍵,所以在Pt(NH3)2Cl2中,配體與鉑(Ⅱ)的結(jié)合能力:Cl<NH3。③根據(jù)等電子體原理,與NH3互為等電子體的分子和離子有PH3和H3O+。(3)①根據(jù)圖2信息,在該分子中含有極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵、配位鍵、σ鍵和π鍵;故選ABCFG。②碳鉑分子中采用sp3雜化方式的原子為4個(gè)碳原子、2個(gè)氧原子、2個(gè)氮原子,共8個(gè)原子;采用sp2雜化方式的原子為2個(gè)碳原子,所以二者原子個(gè)數(shù)比為4∶1。(4)②根據(jù)“相似相溶”規(guī)律,因?yàn)樗疄闃O性分子,順鉑在水中的溶解度大于反鉑的原因是順鉑也是極性分子。(5)①根據(jù)圖3可知,晶胞中鉑(Pt)原子的配位數(shù)為12。②晶胞參數(shù)為apm,Pt原子之間最近且相等的距離為22apm;晶胞中Pt的個(gè)數(shù)為8×18+6×12=4,n(Pt)=4NAmol,晶胞的體積為(a×1010)3cm3,所以晶體的摩爾體積Vm=Vn=a3×10-5.答案(1)4s24p5(2)O一方面該分子具有極性,與水相似相溶,另一方面可與水形成分子間氫鍵(3)四面體(形)spS(4)2(5)6a2解析(1)Br為35號(hào)元素,故基態(tài)Br原子的價(jià)層電子排布式為4s24p5。(2)O、N、C原子失去1個(gè)電子后的價(jià)層電子排布式為2s22p3、2s22p2、2s22p1,此時(shí)O+的2p軌道處于半充滿狀態(tài),較穩(wěn)定,再失去一個(gè)電子需要更高的能量,故其第二電離能最大;一方面該分子為極性分子,易溶于同為極性分子的水中,另一方面可與水形成分子間氫鍵,故該物質(zhì)能溶于冷水。(3)S2O32-與SO42-互為等電子體,二者結(jié)構(gòu)相似,故S2O32-的VSEPR模型為四面體(形);[Ag(S2O3)2]3中中心Ag+形成2個(gè)配位鍵,故其雜化軌道類型為sp(4)Ag單質(zhì)為面心立方最密堆積,故面對(duì)角線上的3個(gè)Ag原子相切,面對(duì)角線長度為2cpm=4r1,故r1=2c4(5)如圖所示,以體心位置的Ag+為對(duì)象,距離最近的Cl位于6個(gè)面心,故AgCl晶體中Ag+的配位數(shù)為6。在該晶胞中,棱上2個(gè)Cl和1個(gè)Ag+相切,則邊長為apm=2bpm+2r2,故r2=(a2b)pm6.答案(1)啞鈴形4s24p2(2)O>C>HO(3)平面正三角形碳酸鎂分解產(chǎn)物是MgO和CO2,碳酸鈣分解產(chǎn)物是CaO和CO2,MgO的離子鍵強(qiáng)于CaO,更加穩(wěn)定(4)sp2雜化(5)588解析(5)從圖中可知,該晶胞含有C原子個(gè)數(shù)為3,含有W原子個(gè)數(shù)為2×12+12×16=3,則晶胞的質(zhì)量為12×3+184×3NAg=588NAg,設(shè)晶胞底面六邊形的邊長為xpm,則晶胞的體積為x×32x×3×b(pm)3=332bx2(pm)3,晶胞的密度為ρg·cm3,即588B組能力提升練1.答案(1)d球形(2)B(3)Cr2O3O2半徑小于Cl,帶電量大于Cl,所以Cr2O3的離子鍵鍵能較大,熔點(diǎn)較高(4)①sp2NO3-、SO3②>SO42-的中心原子采取sp3雜化,鍵角為109°28',CO32-的中心原子采取sp2雜化,鍵角為解析(1)基態(tài)鐵原子最外層電子排布式為4s2,s軌道電子云輪廓圖為球形。(2)根據(jù)能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則,先填充能量低的4s軌道,再排3d軌道,其中d軌道填充5個(gè)自旋狀態(tài)相同的電子,處于半充滿狀態(tài),更穩(wěn)定,所以應(yīng)選B。(3)CrCl3和Cr2O3均為離子晶體,晶體的熔點(diǎn)與離子鍵鍵能有關(guān),O2的半徑小于Cl,帶電量大于Cl,所以Cr2O3的離子鍵鍵能較大,熔點(diǎn)較高。(4)①CO32-中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+4+2-2×32=3,所以其雜化軌道類型為sp2;每個(gè)CO32-有4個(gè)原子、②SO42-中硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+6+2-2×42=4,中心原子的雜化軌道類型為sp3,孤電子對(duì)數(shù)為0,其立體構(gòu)型為正四面體形,鍵角為109°28';CO32-中心原子的雜化軌道類型為sp2,孤電子對(duì)數(shù)為0,其立體構(gòu)型為平面三角形③由圖可知,黑球表示的原子位于晶胞的頂角和體心,一個(gè)晶胞含有該原子的個(gè)數(shù)為18×8+1=2,白球位于晶胞的面上和體內(nèi),一個(gè)晶胞含有該原子的個(gè)數(shù)為12×4+2=4,因此白球代表O原子,黑球代表Mn原子,以體心位置的Mn原子為例,可知Mn原子的配位數(shù)為6;該晶胞中原子的總體積為(4πr133×2+4πr233×4)pm32.答案(1)24B(2)6sp3(3)能(4)[Cr(H2O)4Cl2]+變大(5)(12,1,1)解析(1)Cr為24號(hào)元素,其原子核外有24個(gè)電子,則基態(tài)Cr原子核外有24種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子;題給不同狀態(tài)的Cr微粒中,電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是能量最低的狀態(tài)即基態(tài)或者半充滿、全充滿狀態(tài),[Ar]3d5為基態(tài)且3d能級(jí)軌道處于半充滿狀態(tài),能量低,穩(wěn)定,故選B。(2)根據(jù)蛋氨酸鉻(Ⅲ)配合物的結(jié)構(gòu)得到中心鉻離子的配位數(shù)為6;N價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,其雜化類型為sp3。(3)Cr3+的電子排布式為[Ar]3d3,其次外層未排滿的d軌道可以存取電子,降低活化能,因此Cr3+能催化雙氧水分解。(4)根據(jù)題干信息可推知,呈亮綠色的配合物的化學(xué)式中,外界有一個(gè)氯離子,則內(nèi)界有4個(gè)H2O和2個(gè)氯離子,故其內(nèi)界離子的化學(xué)式為[Cr(H2O)4Cl2]+。由于孤電子對(duì)有較大斥力,使得鍵角減小,因此H2O分子與Cr3+形成配位鍵后H—O—H鍵角變大。(5)A點(diǎn)分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),根據(jù)坐標(biāo)系,B點(diǎn)分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(12,1,1)。該晶胞中N個(gè)數(shù)為8×18+6×12=4,Cr個(gè)數(shù)為12×14+1=4,氮化鉻的晶體密度為dg·cm3,摩爾質(zhì)量為Mg·mol1,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,根據(jù)V=mρ=4MNAdcm33.答案(1)BCB(2)平面三角形與水相比,乙醇形成的分子間氫鍵數(shù)目少,分子間作用力小sp2、sp38(3)①7528NAa3×1021②解析(1)基態(tài)碳原子的電子排布式為1s22s22p2,根據(jù)基態(tài)碳原子受到激發(fā),電子從低能級(jí)躍遷到較高能級(jí),則四個(gè)選項(xiàng)中屬于碳原子激發(fā)態(tài)電子排布圖(軌道表示式)的是BC;根據(jù)電子離核越遠(yuǎn),越容易失去,則失去最外層上一個(gè)電子所需能量最低的是選項(xiàng)B。(2)CH3+的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,孤電子對(duì)數(shù)為0,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,其立體構(gòu)型為平面三角形;乙醇的揮發(fā)性比水的強(qiáng),說明乙醇的沸點(diǎn)比水低,二者同為分子晶體,沸點(diǎn)和分子間作用力有關(guān),與水相比,乙醇形成的分子間氫鍵數(shù)目少,分子間作用力小,故乙醇的沸點(diǎn)比水低,乙醇的揮發(fā)性比水的強(qiáng);根據(jù)葉綠素結(jié)構(gòu)示意圖可知,位于右上角位置的N原子采用sp3雜化,其他N原子采用sp2雜化;C—N形成的共價(jià)單鍵都是σ鍵,形成的雙鍵中有一個(gè)是σ鍵,則該結(jié)構(gòu)中C—Nσ鍵有(3)①根據(jù)NiO晶胞結(jié)構(gòu)可知,1個(gè)晶胞中含有4個(gè)O2、4個(gè)Ni2+,則其晶胞質(zhì)量m=75×4NAg,O2采用面心立方最密堆積方式,半徑r(O2)=anm,設(shè)晶胞邊長為xnm,則可得關(guān)系式2x2=16a2,解得x=22a,則晶胞的體積V=