專題十五物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)-2023高考化學二輪復(fù)習習題

專題十五物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)高頻考點考點一原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)基礎(chǔ)原子核外電子排布、電離能、電負性等。重難知識點綜合運用及分析問題能力。基礎(chǔ)1.(2021遼寧,2,3分)下列化學用語使用正確的是()答案D2.(2020山東,3,2分)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,基態(tài)X原子的電子總數(shù)是其最高能級電子數(shù)的2倍,Z可與X形成淡黃色化合物Z2X2,Y、W最外層電子數(shù)相同。下列說法正確的是()A.第一電離能:W>X>Y>ZB.簡單離子的還原性:Y>X>WC.簡單離子的半徑:W>X>Y>ZD.氫化物水溶液的酸性:Y>W答案C3.(2021天津,12,3分)元素X、Y、Z、Q、R的原子序數(shù)依次增大且小于20,其原子半徑和最外層電子數(shù)之間的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()A.X的電負性比Q的大B.Q的簡單離子半徑比R的大C.Z的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Q的強D.Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性比R的強答案B4.(20225·3創(chuàng)新)下列敘述正確的是()A.價電子排布式為2s2和3s23p5的兩原子能形成離子化合物B.元素Se位于第四周期第ⅣA族,屬于p區(qū)C.P原子的一個3s電子激發(fā)到3d軌道形成激發(fā)態(tài)P原子,其價電子軌道表示式為D.基態(tài)原子4s軌道半充滿的元素一定位于第ⅠA族和第ⅠB族答案C5.(20225·3創(chuàng)新)下列有關(guān)電離能和電負性的說法中錯誤的是()A.第二電離能:I2(Zn)<I2(Cu)B.第二周期中,第一電離能比B大的元素有6種C.Zn、O、S、Se的電負性由大到小的順序為O>S>Se>ZnD.與Se同周期的p區(qū)元素中第一電離能大于硒的元素有2種答案D重難6.(2017課標Ⅲ,35,15分)研究發(fā)現(xiàn),在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2CH3OH+H2O)中,Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,顯示出良好的應(yīng)用前景?；卮鹣铝袉栴}:(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為。元素Mn與O中,第一電離能較大的是,基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是。

(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為和。

(3)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中,沸點從高到低的順序為,原因是。

(4)硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學鍵除了σ鍵外,還存在。

(5)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖),其中陰離子采用面心立方最密堆積方式,X射線衍射實驗測得MgO的晶胞參數(shù)為a=0.420nm,則r(O2-)為nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)為a'=0.448nm,則r(Mn2+)為nm。

答案(1)[Ar]3d74s2OMn(2)spsp3(3)H2O>CH3OH>CO2>H2H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多;CO2與H2均為非極性分子,CO2分子量較大、范德華力較大(4)離子鍵和π鍵(鍵)(5)0.1480.076考點二分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)基礎(chǔ)共價鍵、雜化類型等。重難多考點綜合運用能力及分析推理能力?；A(chǔ)1.(2018江蘇單科,21A,12分)臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能將煙氣中的SO2、NOx分別氧化為SO42-和NO3-,NOx也可在其他條件下被還原為N2。(1)SO42-中心原子軌道的雜化類型為;NO3-的空間構(gòu)型為(用文字描述)。

(2)Fe2+基態(tài)核外電子排布式為。

(3)與O3分子互為等電子體的一種陰離子為(填化學式)。

(4)N2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比n(σ)∶n(π)=。

(5)[Fe(H2O)6]2+與NO反應(yīng)生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中,NO以N原子與Fe2+形成配位鍵。請在結(jié)構(gòu)示意圖的相應(yīng)位置補填缺少的配體。[Fe(NO)(H2O)5]2+結(jié)構(gòu)示意圖答案(1)sp3平面(正)三角形(2)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6(3)NO2-(4)1∶2(5)2.(2021陜西寶雞5月聯(lián)考,35)鐵是一種常見的金屬,在生產(chǎn)生活中用途廣泛。(1)鐵在元素周期表中的位置是,其基態(tài)原子的核外電子排布式為;鐵原子核外電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光,可以用攝取鐵元素的原子光譜。

(2)Fe(CO)5與NH3在一定條件下可合成一種具有磁性的氮化鐵,NH3分子的立體構(gòu)型為;1molFe(CO)5分子中含有σ鍵為mol。

(3)把氯氣通入黃血鹽{K4[Fe(CN)6]}溶液中,得到赤血鹽{K3[Fe(CN)6]},該反應(yīng)的化學方程式為;CN-中碳原子的雜化軌道類型為,C、N、O元素的第一電離能的大小順序為。

(4)FeCl3可與KSCN溶液發(fā)生顯色反應(yīng),SCN-與N2O互為等電子體,則SCN-的電子式為。

答案(1)第四周期第Ⅷ族1s22s22p63s23p63d64s2{或[Ar]3d64s2}光譜儀(2)三角錐形10(3)2K4[Fe(CN)6]+Cl22K3[Fe(CN)6]+2KClsp雜化N>O>C(4)重難3.(2022全國乙,35,15分)鹵素單質(zhì)及其化合物在科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}:(1)氟原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有,其中能量較高的是。(填標號)

a.1s22s22p43s1b.1s22s22p43d2c.1s22s12p5d.1s22s22p33p2(2)①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,C的一個雜化軌道與Cl的3px軌道形成C—Cl鍵,并且Cl的3pz軌道與C的2pz軌道形成3中心4電子的大π鍵()。

②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中,C—Cl鍵長的順序是,理由:(ⅰ)C的雜化軌道中s成分越多,形成的C—Cl鍵越強;(ⅱ)。

(3)鹵化物CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng),生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為。解釋X的熔點比Y高的原因。

(4)α-AgI晶體中I-離子作體心立方堆積(如圖所示),Ag+主要分布在由I-構(gòu)成的四面體、八面體等空隙中。在電場作用下,Ag+不需要克服太大的阻力即可發(fā)生遷移。因此,α-AgI晶體在電池中可作為。

已知阿伏加德羅常數(shù)為NA,則α-AgI晶體的摩爾體積Vm=m3·mol-1(列出算式)。

答案(1)add(2)①sp2σ②C2H5Cl>C2H3Cl>C2HClCl參與形成的大π鍵越多,形成的C—Cl鍵越短(3)CsClCsCl是離子晶體,熔化時需要克服Cs+和Cl-之間的離子鍵,而ICl是分子晶體,熔化時只需要克服范德華力(4)固體電解質(zhì)(5.04×10-10)3NA答案(1)C>Be>B(2)由于立方氮化硼晶體是共價晶體(原子晶體),B—N鍵鍵能大,所以質(zhì)地堅硬,且共價鍵具有方向性,受到外力時,容易發(fā)生原子錯位,所以脆(4)sp3(5)MgB212(6)①<②根據(jù)價層電子對互斥理論,BF3中心原子B采用sp2雜化,空間構(gòu)型為平面三角形,鍵角120°,NF3中心原子N采用sp3雜化,空間構(gòu)型為三角錐形,鍵角小于120°③BD5.(2019課標Ⅲ,35,15分)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)可用作鋰離子電池正極材料,具有熱穩(wěn)定性好、循環(huán)性能優(yōu)良、安全性高等特點,文獻報道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作為原料制備?；卮鹣铝袉栴}:(1)在周期表中,與Li的化學性質(zhì)最相似的鄰族元素是,該元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài)(填“相同”或“相反”)。

(2)FeCl3中的化學鍵具有明顯的共價性,蒸氣狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的結(jié)構(gòu)式為,其中Fe的配位數(shù)為。

(3)苯胺()的晶體類型是。苯胺與甲苯()的相對分子質(zhì)量相近,但苯胺的熔點(-5.9℃)、沸點(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(-95.0℃)、沸點(110.6℃),原因是。

(4)NH4H2PO4中,電負性最高的元素是;P的雜化軌道與O的2p軌道形成鍵。

(5)NH4H2PO4和LiFePO4屬于簡單磷酸鹽,而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽,如:焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示:這類磷酸根離子的化學式可用通式表示為(用n代表P原子數(shù))。

答案(1)Mg相反(2)4(3)分子晶體苯胺分子之間存在氫鍵(4)Osp3σ(5)(PnO3n+1)(n+2)-6.(2021海南,19,14分)金屬羰基配位化合物在催化反應(yīng)中有著重要應(yīng)用。HMn(CO)5是錳的一種簡單羰基配位化合物,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖?；卮饐栴}:(1)基態(tài)錳原子的價層電子排布式為。

(2)配位化合物中的中心原子配位數(shù)是指和中心原子直接成鍵的原子的數(shù)目。HMn(CO)5中錳原子的配位數(shù)為。

(3)第一電離能的大小:CO(填“大于”或“小于”)。

(4)CO32-中碳原子的雜化軌道類型是,寫出一種與CO32-具有相同空間結(jié)構(gòu)的-1價無機酸根離子的化學式。

(5)CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氫原子被甲基取代的產(chǎn)物。CH3Mn(CO)5與I2反應(yīng)可用于制備CH3I,反應(yīng)前后錳的配位數(shù)不變,CH3Mn(CO)5與I2反應(yīng)的化學方程式為。

(6)MnS晶胞與NaCl晶胞屬于同種類型,如圖所示。前者的熔點明顯高于后者,其主要原因是。

以晶胞參數(shù)為單位長度建立坐標系,可以表示晶胞中各原子的位置,稱為原子坐標。在MnS晶胞坐標系中,a點硫原子坐標為(1,,),b點錳原子坐標為(0,,0),則c點錳原子坐標為。

答案(1)3d54s2(2)6(3)小于(4)sp2NO3-(5)CH3Mn(CO)5+I2CH3I+MnI(CO)5(6)MnS中陰、陽離子所帶電荷數(shù)比NaCl的多,離子鍵強度更大(0,1,)考點三晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)基礎(chǔ)晶體類型判斷、熔沸點高低比較等。重難晶胞推理計算能力。綜合多考點綜合運用能力?；A(chǔ)1.(2021天津,2,3分)下列各組物質(zhì)的晶體類型相同的是()A.SiO2和SO3B.I2和NaClC.Cu和AgD.SiC和MgO答案C2.(2022浙江1月選考,26,4分)(1)兩種有機物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:物質(zhì)HCON(CH3)2HCONH2相對分子質(zhì)量7345沸點/℃153220HCON(CH3)2的相對分子質(zhì)量比HCONH2的大,但其沸點反而比HCONH2的低,主要原因是。

(2)四種晶體的熔點數(shù)據(jù)如下表:物質(zhì)CF4SiF4BF3AlF3熔點/℃-183-90-127>1000CF4和SiF4熔點相差較小,BF3和AlF3熔點相差較大,原因是。

答案(1)HCON(CH3)2分子間只有一般的分子間作用力,HCONH2分子間存在氫鍵,破壞一般的分子間作用力更容易,所以沸點低(2)CF4和SiF4都是分子晶體,結(jié)構(gòu)相似,分子間作用力相差較小,所以熔點相差較小;BF3通過分子間作用力形成分子晶體,AlF3通過離子鍵形成離子晶體,破壞離子鍵需要能量多得多,所以熔點相差較大3.(2021河南名校聯(lián)盟質(zhì)檢,35)氮化物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有著廣泛應(yīng)用,如TiN可用作熔鹽電解的電極和電觸頭,NaN3應(yīng)用在汽車氣囊中。(1)Ti元素在元素周期表中的位置為族,基態(tài)Ti原子的未成對電子數(shù)為。

(2)前10號元素中,第一電離能比N大的元素有。(填元素符號)

(3)與NO2-互為等電子體的分子為。

(4)C3N4晶體和金剛石結(jié)構(gòu)類似,金剛石的熔點C3N4的熔點(填“大于”或“小于”),原因是。

(5)用B摻雜TiN后,其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示,距離Ti最近的B有個,摻雜B后的晶體密度是TiN晶體密度的(保留小數(shù)點后兩位)。已知摻雜后的晶體密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,原子①與原子②距離為nm。

答案(1)第四周期第ⅣB2(2)He、F、Ne(3)O3或SO2(任填一種即可)(4)小于兩者均為原子晶體,金剛石中為C—C鍵,氮化碳中為N—C鍵,因為N原子半徑小于C原子,N—C鍵鍵長短,鍵能大,熔點高(5)40.85×107重難4.(2021湖北,10,3分)某立方晶系的銻鉀(Sb-K)合金可作為鉀離子電池的電極材料,圖a為該合金的晶胞結(jié)構(gòu)圖,圖b表示晶胞的一部分。下列說法正確的是()圖a圖bA.該晶胞的體積為a3×10-36cm3B.K和Sb原子數(shù)之比為3∶1C.與Sb最鄰近的K原子數(shù)為4D.K和Sb之間的最短距離為apm答案B5.(2017課標Ⅱ,35,15分)我國科學家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)?；卮鹣铝袉栴}:(1)氮原子價層電子的軌道表示式(電子排布圖)為。

(2)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是;氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是

。

圖(a)圖(b)(3)經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu),其局部結(jié)構(gòu)如圖(b)所示。①從結(jié)構(gòu)角度分析,R中兩種陽離子的相同之處為,不同之處為。(填標號)

A.中心原子的雜化軌道類型B.中心原子的價層電子對數(shù)C.立體結(jié)構(gòu)D.共價鍵類型②R中陰離子N5-中的σ鍵總數(shù)為個。分子中的大π鍵可用符號表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為),則N5-中的大π鍵應(yīng)表示為。

③圖(b)中虛線代表氫鍵,其表示式為(NH4+)N—H…Cl、、。

(4)R的晶體密度為dg·cm-3,其立方晶胞參數(shù)為anm,晶胞中含有y個[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]單元,該單元的相對質(zhì)量為M,則y的計算表達式為。

答案(1)(2)同周期主族元素隨核電荷數(shù)增大,原子半徑逐漸變小,故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài),具有額外穩(wěn)定性,故不易結(jié)合一個電子(3)①ABDC②5③(H3O+)O—H…N()(N)N—H…N()(4)(或×10-21)6.(2018課標Ⅰ,35,15分)Li是最輕的固體金屬,采用Li作為負極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能,得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}:(1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為、(填標號)。

A.B.C.D.(2)Li+與H-具有相同的電子構(gòu)型,r(Li+)小于r(H-),原因是。

(3)LiAlH4是有機合成中常用的還原劑,LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是、中心原子的雜化形式為。LiAlH4中,存在(填標號)。

A.離子鍵B.σ鍵C.π鍵D.氫鍵(4)Li2O是離子晶體,其晶格能可通過圖(a)的Born-Haber循環(huán)計算得到。圖(a)可知,Li原子的第一電離能為kJ·mol-1,OO鍵鍵能為kJ·mol-1,Li2O晶格能為kJ·mol-1。

(5)Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu),晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則Li2O的密度為g·cm-3(列出計算式)。

圖(b)答案(1)DC(2)Li+核電荷數(shù)較大(3)正四面體sp3AB(4)5204982908(5)7.(2017課標Ⅰ,35節(jié)選)鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}:(1)元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色,其中紫色對應(yīng)的輻射波長為nm(填標號)。

A.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.766.5(2)基態(tài)K原子中,核外電子占據(jù)最高能層的符號是,占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為。K和Cr屬于同一周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬K的熔點、沸點等都比金屬Cr低,原因是。

(3)X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn),I3AsF6中存在I3+離子。I3+離子的幾何構(gòu)型為,中心原子的雜化形式為。

答案(1)A(2)N球形K原子半徑較大且價電子數(shù)較少,金屬鍵較弱(3)V形sp38.(2022全國甲,35,15分)2008年北京奧運會的“水立方”,在2022年冬奧會上華麗轉(zhuǎn)身為“冰立方”,實現(xiàn)了奧運場館的再利用,其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2CH2)與四氟乙烯(CF2CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列問題:(1)基態(tài)F原子的價電子排布圖(軌道表示式)為。

(2)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級電離能I變化趨勢(縱坐標的標度不同)。第一電離能的變化圖是(填標號),判斷的根據(jù)是;第三電離能的變化圖是(填標號)。

(3)固態(tài)氟化氫中存在(HF)n形式,畫出(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)。

(4)CF2CF2和ETFE分子中C的雜化軌道類型分別為和;聚四氟乙烯的化學穩(wěn)定性高于聚乙烯,從化學鍵的角度解釋原因。

(5)螢石(CaF2)是自然界中常見的含氟礦物,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,X代表的離子是;若該立方晶胞參數(shù)為apm,正負離子的核間距最小為pm。

答案(1)(2)a同周期元素從左到右,第一電離能呈增大趨勢,N原子的價電子排布式為2s22p3,2p軌道是半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能比O原子大b(3)H—F…H—F…H—F(4)sp2sp3F的電負性比H大,C—F鍵的鍵能比C—H鍵的大(5)Ca2+a綜合9.(2019課標Ⅰ,35,15分)在普通鋁中加入少量Cu和Mg后,形成一種稱為拉維斯相的MgCu2微小晶粒,其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小,形成所謂“堅鋁”,是制造飛機的主要材料?；卮鹣铝袉栴}:(1)下列狀態(tài)的鎂中,電離最外層一個電子所需能量最大的是(填標號)。

(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機化合物,分子中氮、碳的雜化類型分別是、。乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子,其原因是,其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)。

(3)一些氧化物的熔點如下表所示:氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔點/℃1570280023.8-75.5解釋表中氧化物之間熔點差異的原因

。

(4)圖(a)是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu),Mg以金剛石方式堆積,八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中,填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對角面取得的截圖?？梢?Cu原子之間最短距離x=pm,Mg原子之間最短距離y=pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則MgCu2的密度是g·cm-3(列出計算表達式)。

答案(1)A(2)sp3sp3乙二胺的兩個N提供孤對電子給金屬離子形成配位鍵Cu2+(3)Li2O、MgO為離子晶體,P4O6、SO2為分子晶體。晶格能MgO>Li2O。分子間力(分子量)P4O6>SO2(4)aa10.(2021廣東,20,14分)很多含巰基(—SH)的有機化合物是重金屬元素汞的解毒劑。例如,解毒劑化合物Ⅰ可與氧化汞生成化合物Ⅱ。ⅠⅡⅢⅣ(1)基態(tài)硫原子價電子排布式為。

(2)H2S、CH4、H2O的沸點由高到低順序為。

(3)汞的原子序數(shù)為80,位于元素周期表第周期第ⅡB族。

(4)化合物Ⅲ也是一種汞解毒劑?；衔铫羰且环N強酸。下列說法正確的有。

A.在Ⅰ中S原子采取sp3雜化B.在Ⅱ中S元素的電負性最大C.在Ⅲ中C—C—C鍵角是180°D.在Ⅲ中存在離子鍵與共價鍵E.在Ⅳ中硫氧鍵的鍵能均相等(5)汞解毒劑的水溶性好,有利于體內(nèi)重金屬元素汞的解毒。化合物Ⅰ與化合物Ⅲ相比,水溶性較好的是。

(6)理論計算預(yù)測,由汞(Hg)、鍺(Ge)、銻(Sb)形成的一種新物質(zhì)X為潛在的拓撲絕緣體材料。X的晶體可視為Ge晶體(晶胞如圖a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。①圖b為Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一種單元結(jié)構(gòu),它不是晶胞單元,理由是。

②圖c為X的晶胞,X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數(shù)目為;該晶胞中粒子個數(shù)比Hg∶Ge∶Sb=。

③設(shè)X的最簡式的式量為Mr,則X晶體的密度為g/cm3(列出算式)。

答案(1)3s23p4(2)H2O>H2S>CH4(3)六(4)AD(5)化合物Ⅲ(6)①不能無隙并置成晶體,不是最小重復(fù)單元②41∶1∶2③11.(20225·3創(chuàng)新)鈦(Ti)被稱為“未來金屬”,廣泛應(yīng)用于國防、航空航天、生物材料等領(lǐng)域。鈦的氯化物有如下轉(zhuǎn)變關(guān)系:2TiCl3TiCl4↑+TiCl2?；卮鹣铝袉栴}:(1)鈦的氯化物的部分物理性質(zhì)如表:氯化物熔點/℃沸點/℃溶解性TiCl4-24136可溶于非極性的甲苯和氯代烴TiCl210351500不溶于氯仿、乙醚TiCl4與TiCl2的晶體類型分別是、。

(2)某鈦配合物可用于催化環(huán)烯烴聚合,其結(jié)構(gòu)如圖所示:①鈦的配位數(shù)為,碳原子的雜化類型。

②該配合物中存在的化學鍵有(填字母標號)。

a.離子鍵b.配位鍵c.金屬鍵d.共價鍵e.氫鍵(3)已知TiO2與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氧鈦,硫酸氧鈦晶體中陽離子為鏈狀聚合形式的離子,結(jié)構(gòu)如圖所示,該陽離子化學式為,陰離子的空間結(jié)構(gòu)為。

(4)在濃TiCl3的鹽酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至飽和,可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl3·6H2O的晶體,該晶體中兩種配體的物質(zhì)的量之比為2∶4,則由該配合離子組成的晶體化學式還可以寫為。

(5)TiO2通過氮摻雜反應(yīng)生成TiO2-aNb,具體如下圖所示,則TiO2-aNb晶體中a=,b=。

(6)鈣鈦礦(CaTiO3)是自然界中的一種常見礦物,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。①設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,計算一個晶胞的質(zhì)量為g。

②假設(shè)O2-采用面心立方最密堆積,Ti4+與O2-相切,則=。

答案(1)分子晶體離子晶體(2)①6sp3、sp2②bd(3)TiO2+正四面體(4)[TiCl2(H2O)4]Cl·2H2O(5)(6)①②-1(或0.414)易混易錯1.微粒結(jié)構(gòu)的表示形式(2021天津,5,3分)下列化學用語表達正確的是()A.F-的離子結(jié)構(gòu)示意圖:B.基態(tài)碳原子的軌道表示式:C.丙炔的鍵線式:D.H2O分子的球棍模型:答案D2.電子的空間運動狀態(tài)與運動狀態(tài)(20225·3創(chuàng)新)近年來,有機—無機雜化金屬鹵素鈣鈦礦作為優(yōu)良的光電材料受到廣泛研究和關(guān)注。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.Ca、Ti元素基態(tài)原子核外電子占據(jù)能級數(shù)之比為6∶7B.與Ti處于同周期且單電子數(shù)與Ti相同的元素還有3種C.Ca的前三級電離能中第三電離能增大較多D.基態(tài)Fe原子的核外電子有26種空間運動狀態(tài)答案D3.極性分子與非極性分子(2021海南,5,3分)SF6可用作高壓發(fā)電系統(tǒng)的絕緣氣體,分子呈正八面體結(jié)構(gòu),如圖所示。有關(guān)SF6的說法正確的是()A.是非極性分子B.鍵角∠FSF都等于90°C.S與F之間共用電子對偏向SD.S原子滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)答案A4.配位數(shù)、分數(shù)坐標(20225·3創(chuàng)新)氮、磷的單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)生活中有重要的應(yīng)用。ZnGeP2晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:①Ge的配位數(shù)為

。②原子的分數(shù)坐標,即將晶胞參數(shù)a、b、c均看作“1”所得出的三維空間坐標,則晶胞圖中2號P原子的分數(shù)坐標為。

答案①4②(,,)5.原子間距離的求算[2017課標Ⅰ,35(4)(5),4分](4)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學材料,具有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu),邊長為a=0.446nm,晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置,如圖所示。K與O間的最短距離為nm,與K緊鄰的O個數(shù)為。

(5)在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中,I處于各頂角位置,則K處于位置,O處于位置。

答案(4)0.31512(5)體心棱心題型模板模型一數(shù)形結(jié)合思想模型模型認知計算晶胞的化學式1.原則:晶胞任意位置上的一個粒子如果是被n個晶胞所共有,那么,每個晶胞分攤到該粒子的。2.平行六面體晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算。1.(2020課標Ⅰ,35,15分)Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻而獲得2019年諾貝爾化學獎?；卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對的電子數(shù)之比為。

(2)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是。I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是。

I1/(kJ·mol-1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578(3)磷酸根離子的空間構(gòu)型為,其中P的價層電子對數(shù)為、雜化軌道類型為。

(4)LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體,它們通過共頂點、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有個。

電池充電時,LiFePO4脫出部分Li+,形成Li1-xFePO4,結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示,則x=,n(Fe2+)∶n(Fe3+)=。

答案(1)(2)Na與Li同族,Na電子層數(shù)多,原子半徑大,易失電子Li、Be、B同周期,核電荷數(shù)依次增加。Be為1s22s2全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能最大。與Li相比,B核電荷數(shù)大,原子半徑小,較難失去電子,第一電離能較大(3)正四面體4sp3(4)413∶32.(2017江蘇單科,21A,12分)鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。某FexNy的制備需鐵、氮氣、丙酮和乙醇參與。(1)Fe3+基態(tài)核外電子排布式為。

(2)丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類型是,1mol丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為。

(3)C、H、O三種元素的電負性由小到大的順序為。

(4)乙醇的沸點高于丙酮,這是因為。

(5)某FexNy的晶胞如圖1所示,Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(x-n)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如圖2所示,其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學式為。

圖1FexNy晶胞結(jié)構(gòu)示意圖圖2轉(zhuǎn)化過程的能量變化答案(1)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5(2)sp2和sp39mol(3)H<C<O(4)乙醇分子間存在氫鍵(5)Fe3CuN模型實踐晶胞參數(shù)、化學式與密度的計算數(shù)形結(jié)合分析得出晶胞的化學式,再結(jié)合晶胞參數(shù)可計算晶體的密度:若1個晶胞中含有x個微粒,則1mol晶胞中含有xmol微粒,其質(zhì)量為xMg(M為微粒的相對分子質(zhì)量);又1個晶胞的質(zhì)量為ρa3g(a為立方體晶胞的棱長),則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa3NAg,因此有xM=ρa3NA。3.(2020海南,19,14分)氫氣的生產(chǎn)、存儲是氫能應(yīng)用的核心。目前較成熟的生產(chǎn)、存儲路線之一為:利用CH3OH和H2O在某Cu/Zn-Al催化劑存在下生產(chǎn)H2,H2與Mg在一定條件下制得儲氫物質(zhì)X?；卮饐栴}:.(1)Al在周期表中的位置:。基態(tài)Zn的價層電子排布式:。

(2)水分子中氧原子的雜化軌道類型:。

(3)鍵能是衡量共價鍵穩(wěn)定性的參數(shù)之一。CH3OH鍵參數(shù)中有種鍵能數(shù)據(jù)。CH3OH可以與水以任意比例互溶的原因是。

(4)X的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù):α=β=γ=90°,a=b=450.25pm),密度為1.4g·cm-3,H-的配位數(shù)為,X的儲氫質(zhì)量分數(shù)是,c=pm(列出計算式即可)。

答案(1)第三周期第ⅢA族3d104s2(2)sp3(3)三水與醇均具有羥基,彼此可以形成氫鍵,根據(jù)相似相溶規(guī)律,甲醇可與水以任意比例混溶(4)34.(2021湖南,18,15分)硅、鍺(Ge)及其化合物廣泛應(yīng)用于光電材料領(lǐng)域?；卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為,晶體硅和碳化硅熔點較高的是(填化學式);

(2)硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到SiX4。SiX4的熔沸點SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔點/K183.0203.2278.6393.7沸點/K187.2330.8427.2560.7①0℃時,SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液態(tài)的是(填化學式),沸點依次升高的原因是,氣態(tài)SiX4分子的空間構(gòu)型是;

②SiCl4與N-甲基咪唑()反應(yīng)可以得到M2+,其結(jié)構(gòu)如圖所示:N-甲基咪唑分子中碳原子的雜化軌道類型為,H、C、N的電負性由大到小的順序為,1個M2+中含有個σ鍵;

(3)下圖是Mg、Ge、O三種元素形成的某化合物的晶胞示意圖。①已知化合物中Ge和O的原子個數(shù)比為1∶4,圖中Z表示原子(填元素符號),該化合物的化學式為;

②已知該晶胞的晶胞參數(shù)分別為anm、bnm、cnm,α=β=γ=90°,則該晶體的密度ρ=g·cm-3(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,用含a、b、c、NA的代數(shù)式表示)。

答案(1)SiC(2)①SiCl4都是分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大,沸點越高正四面體②sp3、sp2N>C>H54(3)①OMg2GeO4②模型應(yīng)用特殊晶胞的計算1.在使用均攤法計算晶胞中微粒個數(shù)時,要注意晶胞的形狀,如六棱柱晶胞中,頂點、側(cè)棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個晶胞所共有。2.要注意單位間的換算,若晶胞邊長單位是pm、nm、μm等,要換算成cm。5.(2020課標Ⅲ,35,15分)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是一種具有潛力的固體儲氫材料。回答下列問題:(1)H、B、N中,原子半徑最大的是。根據(jù)對角線規(guī)則,B的一些化學性質(zhì)與元素的相似。

(2)NH3BH3分子中,N—B化學鍵稱為鍵,其電子對由提供。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣:

3NH3BH3+6H2O3N+B3+9H2B3O63-的結(jié)構(gòu)為。在該反應(yīng)中,B原子的雜化軌道類型由變?yōu)椤?/p>

(3)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負電性(Hδ-),電負性大小順序是。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是(寫分子式),其熔點比NH3BH3(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之間,存在,也稱“雙氫鍵”。

(4)研究發(fā)現(xiàn),氨硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氨硼烷晶體的密度ρ=g·cm-3(列出計算式,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

答案(1)BSi(硅)(2)配位Nsp3sp2(3)N>H>BCH3CH3低Hδ+與Hδ-的靜電引力(4)6.(2018課標Ⅲ,35,15分)鋅在工業(yè)中有重要作用,也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉栴}:(1)Zn原子核外電子排布式為。

(2)黃銅是人類最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu組成。第一電離能I1(Zn)I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是。

(3)ZnF2具有較高的熔點(872℃),其化學鍵類型是;ZnF2不溶于有機溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑,原因是

。

(4)《中華本草》等中醫(yī)典籍中,記載了爐甘石(ZnCO3)入藥,可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中,陰離子空間構(gòu)型為,C原子的雜化形式為。

(5)金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示,這種堆積方式稱為。六棱柱底邊邊長為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,Zn的密度為g·cm-3(列出計算式)。

答案(1)[Ar]3d104s2(2)大于Zn核外電子排布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),較難失電子(3)離子鍵ZnF2為離子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學鍵以共價鍵為主、極性較小(4)平面三角形sp2(5)六方最密堆積(A3型)模型二學科滲透思想模型模型認知原子分數(shù)坐標1.原子分數(shù)坐標:以晶胞參數(shù)為單位長度(不論晶胞邊長大小,都是1)建立的坐標系。2.確定某原子坐標的方法:通過該原子可以作出三個平行于坐標軸的平面,三個平面在三條坐標軸上的截距占晶胞邊長的分數(shù),即該原子的分數(shù)坐標。1.(2020山東,17,12分)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料,回答下列問題:(1)Sn為ⅣA族元素,單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體,SnCl4空間構(gòu)型為,其固體的晶體類型為。

(2)NH3、PH3、AsH3的沸點由高到低的順序為(填化學式,下同),還原性由強到弱的順序為,鍵角由大到小的順序為。

(3)含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示,1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有mol,該螯合物中N的雜化方式有種。

(4)以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子的分數(shù)坐標。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°,晶胞中部分原子的分數(shù)坐標如下表所示。坐標原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一個晶胞中有個Sn,找出距離Cd(0,0,0)最近的Sn(用分數(shù)坐標表示)。CdSnAs2晶體中與單個Sn鍵合的As有個。

答案(1)正四面體形分子晶體(2)NH3、AsH3、PH3AsH3、PH3、NH3NH3、PH3、AsH3(3)61(4)4(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)42.(2019課標Ⅱ,35,15分)近年來我國科學家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導材料,其中一類為Fe-Sm-As-F-O組成的化合物?；卮鹣铝袉栴}:(1)元素As與N同族。預(yù)測As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為,其沸點比NH3的(填“高”或“低”),其判斷理由是。

(2)Fe成為陽離子時首先失去軌道電子,Sm的價層電子排布式為4f66s2,Sm2+價層電子排布式為。

(3)比較離子半徑:F-O2-(填“大于”“等于”或“小于”)。

(4)一種四方結(jié)構(gòu)的超導化合物的晶胞如圖1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。圖中F-和O2-共同占據(jù)晶胞的上下底面位置,若兩者的比例依次用x和1-x代表,則該化合物的化學式表示為;通過測定密度ρ和晶胞參數(shù),可以計算該物質(zhì)的x值,完成它們關(guān)系表達式:ρ=g·cm-3。

以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分數(shù)坐標,例如圖1中原子1的坐標為(,,),則原子2和3的坐標分別為、。

答案(1)三角錐形低NH3分子間存在氫鍵(2)4s4f6(3)小于(4)SmFeAsO1-xFx(,,0)(0,0,)模型實踐晶胞中粒子間距離的計算1.要對典型晶體的構(gòu)型特征理解到位,明確原子在晶胞中的位置關(guān)系。2.要有好的立體感,能正確引出輔助線,構(gòu)建三角形進行計算。3.(2021山東,16,12分)非金屬氟化物在生產(chǎn)、生活和科研中應(yīng)用廣泛。回答下列問題:(1)基態(tài)F原子核外電子的運動狀態(tài)有種。

(2)O、F、Cl電負性由大到小的順序為;OF2分子的空間構(gòu)型為;OF2的熔、沸點(填“高于”或“低于”)Cl2O,原因是。

(3)Xe是第五周期的稀有氣體元素,與F形成的XeF2室溫下易升華。XeF2中心原子的價層電子對數(shù)為,下列對XeF2中心原子雜化方式推斷合理的是(填標號)。

A.spB.sp2C.sp3D.sp3d(4)XeF2晶體屬四方晶系,晶胞參數(shù)如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°,該晶胞中有個XeF2分子。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱為原子的分數(shù)坐標,如A點原子的分數(shù)坐標為。已知Xe—F鍵長為rpm,則B點原子的分數(shù)坐標為;晶胞中A、B間距離d=pm。

答案(1)9(2)F>O>ClV形低于OF2相對分子質(zhì)量小,分子間作用力小(3)5D(4)2(0,0,)4.(2018課標Ⅱ,35,15分)硫及其化合物有許多用途,相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示:H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔點/℃-85.5115.2>600(分解)-75.516.810.3沸點/℃-60.3444.6-10.045.0337.0回答下列問題:(1)基態(tài)Fe原子價層電子的電子排布圖(軌道表達式)為,基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為形。

(2)根據(jù)價層電子對互斥理論,H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中,中心原子價層電子對數(shù)不同于其他分子的是。

(3)圖(a)為S8的結(jié)構(gòu),其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多,主要原因為。

(4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在,其分子的立體構(gòu)型為形,其中共價鍵的類型有種;固體三氧化硫中存在如圖(b)所示的三聚分子,該分子中S原子的雜化軌道類型為。

(5)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長為anm、FeS2相對式量為M、阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度的計算表達式為g·cm-3;晶胞中Fe2+位于所形成的正八面體的體心,該正八面體的邊長為nm。

答案(1)啞鈴(紡錘)(2)H2S(3)S8相對分子質(zhì)量大,分子間范德華力強(4)平面三角2sp3(5)×1021a模型應(yīng)用晶胞中微粒的投影1.沿某坐標軸投影,就把該坐標軸豎起來垂直于桌面,然后從上向下投影如立方晶胞。(1)處于面心或體心的粒子投影到正方形的中心;(2)處于頂點的粒子投影到正方形的頂點;(3)處于棱上的粒子投影到正方形的邊上;(4)對于內(nèi)部(非體心)或面上(非面心)的粒子投影到正方形的內(nèi)部。2.沿體對角線的投影,就是把體對角線豎起來垂直于桌面,然后從上向下投影。(1)對于面心立方晶胞,沿體對角線(A1A2)投影如下圖:A1和A2投影點是A,頂點上的其他6個粒子投影為大正六邊形的頂點,面心上的6個粒子投影為小正六邊形的頂點。面心立方晶胞(2)對于CaF2晶胞,就是在面心立方晶胞的基礎(chǔ)上添加了八個正四面體空隙,沿體對角線投影如下圖所示。四面體空隙中的原子與晶胞頂點或面心的原子重合,其中空隙1、8處原子均投影為A,空隙2、3、4、5、6、7處原子的投影與面心粒子的投影重合。(3)金剛石晶胞比CaF2晶胞只少了4個四面體空隙中的粒子,其投影與CaF2相同。5.(2021河北,17節(jié)選)KH2PO4晶體具有優(yōu)異的非線性光學性能。我國科學工作者制備的超大KH2PO4晶體已應(yīng)用于大功率固體激光器,填補了國家戰(zhàn)略空白?；卮鹣铝袉栴}:(4)已知KH2PO2是次磷酸的正鹽,H3PO2的結(jié)構(gòu)式為,其中P采取雜化方式。

(5)與PO43-電子總數(shù)相同的等電子體的分子式為。

(6)磷酸通過分子間脫水縮合形成多磷酸,如:如果有n個磷酸分子間脫水形成環(huán)狀的多磷酸,則相應(yīng)的酸根可寫為。

(7)分別用、表示H2PO4-和K+,KH2PO4晶體的四方晶胞如圖(a)所示,圖(b)、圖(c)分別顯示的是H2PO4-、K+在晶胞xz面、yz面上的位置:①若晶胞底邊的邊長均為apm、高為cpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體的密度為g·cm-3(寫出表達式)。

②晶胞在x軸方向的投影圖為(填標號)。

ABCD答案(4)sp3(5)SiF4(6)PnO3nn-(7)①②B6.(20225·3創(chuàng)新)深紫外固體激光器可用于高溫超導、催化劑研究等領(lǐng)域,我國自主研發(fā)的用氟硼鈹酸鉀(KBe2BO3F2)晶體制造深紫外固體激光器技術(shù)領(lǐng)先世界。請回答下列問題:(1)在500℃~600℃氣相中,氯化鈹以二聚體Be2Cl4()的形式存在,在該二聚體中Be原子的雜化方式是,1molBe2Cl4中包含的配位鍵數(shù)目為。

(2)BF3的空間結(jié)構(gòu)是;HF能與BF3化合得到HBF4,從化學鍵形成角度分析HF與BF3能化合的原因。

(3)BeO晶體是制備氟硼鈹酸鉀晶體的原料之一,其晶胞結(jié)構(gòu)與ZnS類似,如圖所示。Be原子的配位數(shù)是;設(shè)O原子與Be原子的最近距離為apm,用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則BeO晶體的密度為g·cm-3(用含a和NA的式子表示)。

(4)砷化硼是近期受到廣泛關(guān)注的一種Ⅲ-Ⅴ半導體材料。砷化硼為立方晶系晶體,該晶胞中原子分數(shù)坐標為B:(0,0,0);(,,0);(,0,);(0,,)……As:(,,);(,,);(,,);(,,)……請在圖中畫出砷化硼晶胞的俯視圖。已知晶體密度為dg·cm-3,As原子半徑為apm,假設(shè)As、B原子相切,則B原子的半徑為pm(寫計算表達式)。

答案(1)sp22NA(2)平面(正)三角形BF3中硼原子有空軌道,HF中氟原子有孤電子對,兩者之間可形成配位鍵(3)4(4)××1010-a情境應(yīng)用簡單情境1.磷酸鐵鋰的應(yīng)用(2022廣西柳州三模,35)2021款五菱宏光MiniEV采用了磷酸鐵鋰電池。磷酸鐵鋰是一種鋰離子電池電極材料,化學式為LiFePO4,回答下列相關(guān)問題:(1)根據(jù)對角線規(guī)則,Li的一些化學性質(zhì)與元素相似。Li、O、P電負性大小順序是。

(2)基態(tài)O原子能量最高的電子占據(jù)的軌道呈形,P中P的雜化類型是。

(3)磷化硼(BP)是由硼元素與磷元素組成的無機化合物,可作半導體材料。BP晶胞中B采用堆積,P的配位數(shù)為。

(4)①基態(tài)Fe的價電子排布圖是。

②Mn、Fe兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)如下表:元素MnFe電離能/kJ·mol-1I1717759I215091561I332482957比較兩元素的I2、I3可知,氣態(tài)Mn2+再失去一個電子比氣態(tài)Fe2+再失去一個電子難。原因是。

③β-硫酸亞鐵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,α=β=γ=90°,a=870pm,b=680pm,c=479pm,位于晶胞體內(nèi)的硫酸根離子有個,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度是g/cm3(列出計算表達式)。

答案(1)MgO>P>Li(2)啞鈴(或紡錘)sp3(3)面心立方最密4(4)①②Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定③2×10302.鎳及其化合物的應(yīng)用(2022陜西咸陽二模,35)鎳及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)和科研領(lǐng)域有重要的用途。請回答下列問題:(1)基態(tài)Ni原子核外有個單電子。

(2)四水合醋酸鎳[Ni(CH3COO)2·4H2O]在電鍍中有廣泛應(yīng)用,其中H2O中氧原子的雜化軌道類型為,若四水合醋酸鎳構(gòu)型為八面體,則中心Ni原子的配位數(shù)為。

(3)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同,已知熔點NiO>FeO,則離子半徑r(Ni2+)r(Fe2+)(填“<”或“>”);天然氧化鎳常存在各種缺陷,某缺陷氧化鎳的組成為Ni0.96O,其中Ni元素只有+2和+3兩種價態(tài),則Ni2+和Ni3+的數(shù)目之比為。

(4)四羰基合鎳[Ni(CO)4]是由路德維希·蒙德所發(fā)現(xiàn)。室溫下,它是一種具有揮發(fā)性的液體,其熔沸點低的原因是;畫出四羰基合鎳的結(jié)構(gòu)式:。

(5)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲氫材料,其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶胞邊長為apm,則該晶胞的密度為g/cm3。

答案(1)2(2)sp36(3)<11∶1(4)Ni(CO)4是分子晶體,熔化或汽化時破壞的是范德華力(5)×10303.重要合金材料的應(yīng)用(2022吉林長春二模,35)Li、Fe、As、Zn等均為重要的合金材料,回答下列問題(1)Li的焰色為紫紅色,很多金屬元素能產(chǎn)生焰色的原因是。

(2)KSCN和K4[Fe(CN)6]常用于檢驗Fe3+,其中SCN-的立體構(gòu)型為,K4[Fe(CN)6]中所含元素電負性由大到小的順序為。

(3)H3AsO3的酸性弱于H3AsO4的原因為。含砷有機物“對氨基苯砷酸”的結(jié)構(gòu)簡式如圖,As原子軌道雜化類型為,1mol對氨基苯砷酸含σ鍵數(shù)目為。

(4)鋅和鎘位于同一副族,而鋅與銅相鄰?，F(xiàn)有4種銅、鋅元素的相應(yīng)狀態(tài)。①鋅:[Ar]3d104s2、②鋅:[Ar]3d104s1、③銅:[Ar]3d104s1、④銅:[Ar]3d10。失去1個電子需要的能量由大到小排序是(填字母)。

A.④②①③B.④②③①C.①②④③D.①④③②(5)Li2O為離子晶體,具有反螢石結(jié)構(gòu),晶胞如下圖所示。則O2-配位數(shù)為,若晶胞參數(shù)為bnm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則Li2O的密度為g·cm-3(列出計算式即可)。

答案(1)電子從較高能級的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時,以光的形式釋放能量(2)直線形N>C>Fe>K(3)H3AsO3中的非羥基氧的個數(shù)小于H3AsO4,砷元素的正電性更低,羥基更不易電離出氫離子sp319NA或19×6.02×1023(4)A(5)8復(fù)雜情境4.儲氫材料的應(yīng)用(2022江西南昌一模,35)主族元素Be、B、Na、P、Cl等的某些化合物對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)意義重大,回答下列問題:(1)我國自主研發(fā)的氟硼鈹酸鉀(KBe2BO3F2)晶體用于制造深紫外固體激光器,可用于高溫超導、催化劑等領(lǐng)域研究。其中K+核外電子的運動狀態(tài)有種。Be、B、F、O第一電離能由大到小的順序為。

(2)H3BNH3是一種潛在的儲氫材料,一種制備H3BNH3的化學反應(yīng)如下:3CH4+2(HBNH)3+6H2O3CO2+6H3BNH3其中(HBNH)3是六元環(huán)狀物質(zhì),與其互為等電子體的有機物的分子式為,1mol(HBNH)3有molσ鍵。

(3)液氨可作制冷劑,汽化時吸收大量的熱的原因是。

(4)PCl5在加壓下于148℃液化,形成一種能導電的熔體,測得P—Cl的鍵長為198pm和206pm兩種。此時熔體中存在(填化學鍵類型),P的雜化類型為。

(5)在超高壓(300GPa)下,金屬鈉和氦可形成化合物。結(jié)構(gòu)中,鈉離子(小圓球)按簡單立方排布,形成Na8立方體空隙(如下圖所示),電子對(2e-)和氦原子交替分布填充在立方體的中心。已知晶胞是構(gòu)成晶體的最基本的幾何單元,該晶體晶胞邊長a=395pm,計算晶體的密度ρ=g/cm3(寫表達式,已知NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

答案(1)18F>O>Be>B(2)C6H612(3)液氨分子間存在氫鍵,汽化時要克服分子間氫鍵,需要消耗大量的能量(4)離子鍵和共價鍵sp3、sp3d2(5)審題解題審題方法1.(2021全國甲,35,15分)我國科學家研發(fā)的全球首套千噸級太陽能燃料合成項目被形象地稱為“液態(tài)陽光”計劃。該項目通過太陽能發(fā)電電解水制氫,再采用高選擇性催化劑將二氧化碳加氫合成