2025届高三化学专题复习-物质结构与性质
2024-08-12
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内容正文:
2025届高三化学专题复习-物质结构与性质
1.(2025·四川成都·模拟预测)我国秦俑彩绘和汉代器物上用的颜料被称为“中国蓝”,直到近年来人们才研究出来其成分为,还含有微量硫元素,硫来自天然钡矿。合成“中国蓝”的原料有、孔雀石和沙子。回答下列问题:
(1)氧元素在元素周期表中的位置 ,基态Cu2+的价电子轨道表示式为 。
(2)的发色中心是以Cu2+为中心离子的配位化合物,其配位原子是 。
(3)中心原子的杂化轨道类型为 ,的键角为 。
(4)号为平面结构,其成键方式可看作碳(C)原子的一个轨道和两个轨道形成了 个杂化轨道,再与三个氧(O)的价层轨道形成了 。和的中心原子均为杂化,但的键角大于的键角,其原因是 。
(5)在硅酸盐中四面体可以图示为,的结构式是可表示图示为,的图式为,其结构式是 。
2.(2024·黑龙江佳木斯·一模)烟气脱硫可有效减少引起的大气污染,同时还可得到有用产品。新型脱硫方法选用离子液体(指在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,由阴、阳离子组成)作吸收剂,通过物理和化学吸收实现脱硫。研究发现:由C、H、O三种元素构成的有机物X和乙醇胺()作用生成一种乙醇铵盐(),属于离子液体,既可脱硫,也可吸收CO2。X可以淀粉为原料,通过水解和生物发酵法制备,其质谱、红外光谱、核磁共振氢谱如下图:
(1)X的实验式为 ,结构简式为 。
(2)在一定条件下,2分子X通过分子间脱水可生成一种六元环状化合物,写出该反应的化学方程式 。
(3)已知:
①R1-CH=CH-R2R1COOH+R2COOH
②
依据上述信息反应,以1-丁烯为原料(无机试剂任选),设计制备X的合成路线 。
(4)离子液体可作为锂离子电池的电解质,以下为2种离子液体的结构。
化合物Ⅰ中含N的五元杂环具有类似苯环的结构特征,1号N原子的杂化轨道类型为 ,1mol化合物Ⅰ中含有 mol σ键;化合物Ⅱ中阳离子的空间构型为 。
(5)已知乙醇胺结合质子的能力比弱,关于X的乙醇铵盐()下列说法正确的是___________
A.液态时的导电性:X
B.X和乙醇胺中均含有键、键和氢键
C.该离子液体阴阳离子体积很大,结构松散,作用力相对较弱
D.同温等物质的量浓度的HOCH2CH2NH3Cl溶液和NH4Cl溶液相比,前者的pH大
(6)最常见的离子液体主要由阴离子和如图的阳离子组成。为了使阳离子以单个形式存在以获得良好的溶解性能,与N原子相连的不能被H原子替换,从氢键角度解释原因是: 。
3.(2024·陕西·模拟预测)芯片作为高科技产业,以及智能化、信息化、数字化的基础,自诞生以来就一直倍受关注。芯片制造要经过六个最为关键的步骤:沉积、光刻胶涂覆、光刻、刻蚀、离子注入和封装。回答下列问题:
(1)“沉积”是将导体、绝缘体或半导体材料薄膜沉积到纯硅晶圆上。GaN、GaAs是制造芯片的新型半导体材料。
①镓为第四周期元素,基态Ga原子的核外电子排布式为: ;
②将Mn掺杂到GaAs的晶体中替换部分Ga得到稀磁性半导体材料,晶体结构如甲图:
掺杂Mn之后,晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为 。
(2)“光刻胶涂覆”中用到一种701紫外正型光刻胶,结构如图乙所示,其分子中S原子的杂化形式为 。
(3)“刻蚀”过程可能用到刻蚀剂HF、氟硼酸铵()及清洗剂,三种物质中除H外的各元素的电负性由大到小的顺序为 ,HF分子的极性 (填“大于”、“等于”或“小于”)HCl,1mol中含有 mol配位键。
(4)LiF晶体结构属于氯化钠型。
①LiF的熔点和沸点比NaCl的高,请解释原因: 。
②LiF晶体的密度约为,LiF晶胞的体积约为 (保留一位小数)。
4.(2024·福建厦门·模拟预测)用过二硫酸铵溶液作浸取剂可以提取黄铜矿(主要成分为)中的铜。
已知:ⅰ.均能导电;
ⅱ.;;
(1)的晶体中基本结构单元如图1、图2所示。
①的配位数为 。
②能够表示晶胞的是 。(填“图1”、“图2”或“图1和图2”)
(2)用溶液作浸取剂浸取的原理示意如图3所示。
①一段时间后,与反应的离子方程式为 。
②浸取初期,随着浸取时间延长,的浸出速率迅速提高,其可能的原因是 。
(3)在足量溶液中添加少量溶液作为浸取剂与作用,一段时间结果如下:
添加
图3未加
元素的浸出率
过程中产物形态
①添加可以显著提高元素的浸出率的原因: 。
②进一步研究发现添加的少量可以循环参与反应。“再生”的离子方程式为: 。
(4)进一步从浸出液中提取铜并使再生并得到相对纯净的的流程如图所示。
①滤液A中加草酸的反应为,该反应化学平衡常数为 。有同学认为是二元弱酸,若改用溶液沉淀效果会更好,你是否同意? (填“是”或“否”)
②生成的电极反应式是 。
5.(2024·北京·三模)KCN易溶于水,水溶液呈碱性,虽有剧毒,却因其较强的配位能力被广泛使用,如用于从低品位的金矿砂(含单质金)中提取金。
(1)基态N的价层电子轨道表示式为 。
(2)的所有原子均满足8电子稳定结构,其电子式为 。
(3)比较C、N原子的第一电离能,并从结构角度解释原因: 。
(4)如图为KCN的晶胞示意图。
与距离最近且等距的个数是 ;已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,该晶胞的边长为 nm。(已知:)
(5)浸金过程如下:
ⅰ.将金矿砂溶于pH为10.5~11的KCN溶液,过滤,得含的滤液;
ⅱ.向滤液中加入足量金属锌,得单质金。
①已知Au与Cu同族,则Au属于 区元素。
②ⅰ中反应的离子方程式为 。
③ⅰ中,pH<10.5会导致相同时间内Au的浸取率下降,原因是 。
6.(2024·陕西西安·二模)氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。请回答下列问题:
(1)基态氟原子核外电子的空间运动状态有 种,核外电子的最高能级的原子轨道相互 。
(2)夜明珠的主要成分是。难溶于水,但可溶于含的溶液中,其反应为,下列对中心原子杂化方式推断合理的是________(填字母)。
A. B. C. D.
(3)与一定量的水形成,一定条件下可发生如下转化:
①溶化过程中 (填“无”或“有”)离子键形成。
②多原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域π键”,如分子中存在“离域π键”,可表示成。实验测得中硼氟键的键长比中B-F键的键长小,原因是 。
(4)在一定条件下,石墨可转化为层状结构化合物(该物质仍具有润滑性),其单层局部结构如图所示。
①与石墨相比,的导电性 (填“增强”或“减弱”)。
②中含有 molσ键(用含x的代数式表示)。
(5)晶体属四方晶系(晶胞参数),晶胞中代表Xe的是 球(填“黑”或“白”)。已知晶胞中A、B原子间距离为xpm,则B、C间距离为 pm(用含a、c、x的代数式表示)。
7.(2024·四川内江·三模).根据下列插图,回答以下问题:
(1)图1是第三周期的某主族元素第一至第五电离能数据示意图,由此可推测该元素基态原子的价电子排布图为 。
(2)图2的每条折线代表元素周期表中的某族元素在对应周期的简单氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种简单氢化物,其中点依次代表的物质是 、 (写化学式)。
(3)图3是在高温高压下所形成晶体的晶胞示意图,则该晶体的类型属于 晶体。
.新型超高能材料是国家核心军事力量制高点的重要标志,高性能炸药的结构如图:
(4)与同周期的所有过渡元素的基态原子中,最外层电子数与钴不同的元素有 种。
(5)①配体是平面结构,图中标记“*”的N原子与O原子之间键是由N原子的 杂化轨道与O原子的 轨道重叠形成的。
②请比较键角大小,分子中 (选填“>”、“<”或“=”)高性能炸药中,其原因为 。
(6)一种钴的化合物可用作石油脱硫的催化剂,其晶胞结构如图所示。若晶胞参数为,则之间的最短距离为 。
8.(2024·内蒙古包头·模拟预测)铜是人类最早发现的金属之一,铜及其化合物在生活和生产中有着广泛的应用。根据信息回答下列问题:
(1)基态铜原子价层电子的轨道表达式为 。
(2)农药波尔多液的有效杀菌成分是(碱式硫酸铜),中非金属元素电负性由小到大的顺序是 ,写出与互为等电子体的一种分子的化学式 。
(3)氨缩脲()分子中氮原子的杂化类型为 ,键与键的数目之比为 。氨缩脲与胆矾溶液反应得到如图所示的离子,该离子中含配位键的数目为 。
(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质。下列物质中,属于顺磁性物质的是__________(填字母)。
A. B.
C. D.
(5)白铜(铜镍合金)的立方晶胞结构如图所示,其中原子A的坐标参数为。原子B的坐标参数为 ;若该晶体密度为,阿伏加德罗常数为,则铜镍原子间最短距离为 pm。
9.(2024·四川南充·三模)乙醚是一种极易挥发的无色透明液体。乙醚长时间与空气接触时,逐渐生成过氧化乙醚()。、、可除去过氧化乙醚。回答下列问题:
(1)基态、O、的第一电离能按由大到小排序为 。
(2)基态还原过氧化乙醚时失去的是 轨道电子,从电负性角度判断中H的化合价为 。中键的化学键类型为 ,中心原子的杂化轨道类型为 。
(3)一个过氧化乙醚分子中,价层电子对数目为4的原子有 个。过氧化乙醚分子中的键能如下:
单键
键能/()
346
411
358
207
459
造成键键能小于键键能的可能原因是 。
(4)乙醚沸点35.6℃,丙酸()沸点为141℃,两者沸点差异较大的主要原因是 。
(5)硫酸亚铁的正交晶胞参数为、、,,晶胞沿c轴、a轴的投影图见下,假设阿伏加德罗常数的值为。
硫酸亚铁晶胞的摩尔质量为 ,晶体密度为 (列出算式)。
10.(2024·浙江·三模)过渡元素在材料和化工生产中占有重要地位。
(1)中的化学键具有明显的共价性,蒸气状态下以双聚分子存在(),写出氯化铁双聚分子的结构式 。
(2)元素Mn和Fe的部分电离能如下表所示,发现Mn元素的第三电离能()要大于Fe元素的第三电离能,原因是 。
元素
Mn
Fe
电离能
()
717
759
1509
1561
3248
2957
(3)Mn的一种配合物化学式为,下列说法正确的是___________。
A.与Mn原子配位时,提供孤电子对的是C原子
B.电负性:H<C<N<O
C.中两个C原子的杂化类型均为
D.中σ键与π键数目之比为5:2
(4)某晶体的晶胞如图1所示,Cu可以完全取代该晶体中a位置Fe或b位置Fe,转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示。
①其中相对不稳定的Cu替代型产物的化学式为 。
②下列关于晶体的说法正确的是 。
A.晶体的形成与晶体的自范性有关
B.测定某一固体是否属于晶体可以用X-射线衍射仪进行实验
C.晶体和非晶体的根本区别在于固体是否有规则的几何外形
D.由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性
E.晶胞是晶体结构中最小的重复单元
11.(2024·陕西西安·三模)某种锰铁基钠离子电池的正极材料()具有优异的性能。回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布图是 。
(2)该正极材料的外层被碳原子包覆,掺杂氮原子,结构如图1所示。图中“N1”“N2”“N3”所示的氮原子所在环为平面结构,则氮原子的杂化方式为 。第一电离能, 。含有“N3”的碳氮环处于富电子状态,原因是 。更易与某些金属形成配位键的是 (填“N1”或“N3”)。
(3)的结构如图2所示。图中与,之间的作用力分别是 、 。加热时,最易失去的水分子是 (填图中水分子的标号),判断的理由是 。
(4)的晶胞如图3所示。Mn原子位于F原子形成的 空隙中。已知晶胞参数为a nm,该晶体的密度为 g⋅m(列出表达式,阿伏伽德罗常数用表示)。
12.(2024·四川成都·三模)环戊二烯分子可与金属Na反应形成盐,该盐与反应生成最著名的夹心化合物——二茂铁。回答下列问题:
(1)基态H、C、Na、Cl、Fe原子中,未成对电子数最多的是 。
(2)第一电离能,从原子结构角度解释 。 (填“>”或“<”)。
(3)已知阴离子中所有原子共平面,则其中C原子的杂化轨道类型是 。二茂铁可视为2个离子配体与1个离子形成的配合物,已知中心离子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则每个配体提供 个电子。
(4)相比于吡咯(),环戊二烯在水中溶解度远小于吡咯,可能原因是 (写两条)。
(5)二茂铁熔点173℃,100℃以上升华,沸点249℃,由此判断二茂铁的晶体类型为 。
(6)二茂铁隔绝空气受热分解为一种化学式为的铁碳合金,其立方晶胞结构如图所示。分析C原子旁最近的Fe原子有 个。若晶胞参数为apm,晶体密度 (列出计算式,设阿伏加德罗常数的值为)。
13.(2024·宁夏银川·三模)铁被誉为“第一金属”,铁及其化合物广泛应用于生活、生产、国防等领域。
(1)基态Fe原子的价层电子的电子排布图为 ;其最外层电子的电子云形状为 。
(2)三氯化铁常温下为固体,熔点282℃,沸点315℃,在300℃以上易升华。易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为 晶体。
(3)俗称摩尔盐,其阴离子的立体构型名称为 。写出一种与互为等电子体的分子的电子式: 。
(4)可用作催化剂、汽油抗爆剂等,其分子中键和键的数目之比为 ,CO的沸点高于的原因是 。
(5)据报道,工业上可电解熔融的、冶炼高纯铁。的熔点 (填“高于”或“低于”)的熔点,理由是 。
(6)铁晶体有面心立方最密堆积和体心立方堆积两种晶体,这两种晶体铁原子的配位数之比为 。
(7)晶胞如图所示,一个晶胞中含有 个。
A.2 B.4 C.6 D.8
若表示阿伏加德罗常数的值,则晶体(摩尔质量为M)的密度为 (用含a、c、M、的代数式表示,)。
14.(23-24高三上·福建厦门·阶段练习)废定影液的主要成分为,以废定影液为原料制备的工艺流程如图:
已知:①硫代硫酸根离子()可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。
②常温下,稳;。
(1)硫化钠溶液显碱性,其原因为 (用离子方程式表示)。
(2)比较S原子和O原子的电负性大小,并从原子结构的角度说明理由: 。
(3)的空间结构是 。
(4)常温下,“沉淀”时发生的反应为,平衡时, (列出计算式即可)。
(5)“反应”时有淡黄色固体生成,发生反应的化学方程式为 。
(6)MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体,结构如图所示。
晶胞中的个数为 。晶体中微粒间作用力有 (填标号)。
a.氢键 b.离子键 c.极性共价键 d.配位键
15.(2024·北京东城·一模)柠檬酸铁铵和铁氰化钾在紫外线照射下产生普鲁士蓝(PB),可用于染色和能源行业。
(1)制备柠檬酸铁铵的原料有铁盐、氨水和柠檬酸。
①基态的价层电子轨道表示式是 。
②的VSEPR模型名称是 。
(2)避光条件下,柠檬酸铁铵与铁氰化钾反应得到普鲁士黄(PY),其晶胞形状为立方体,结构如图所示。
①PY中所有均与形成配位键。结合电子式,解释在PY中作配体的原因: 。
②已知PY中相邻之间的距离为a nm,表示阿伏加德罗常数的值,PY的密度为
(用代数式表示,)。
(3)在紫外线照射下,PY中部分转化为,同时嵌入,PY转变为PB.PB晶胞结构如图所示,其中周围最近且等距的有12个。图中“”位置被或占据,用“”补全PB晶胞结构中Ⅰ和Ⅱ两个小立方体中的 。[PB晶胞(未画出)]
(4)由于PB中的能很容易地嵌入和脱嵌,因此PB可作为钾离子电池的正极材料。充电过程中,推测会从PB中脱嵌出来,理由是 。
16.(2024·海南·三模)被认为是良好的光学基质材料,可由、,制备,掺杂Fe、Co、Ni等过渡金属的可得到不同的荧光材料。
(1)写出基态氟原子的价电子排布式: 。
(2)实验测定,在中存在σ键和大π键,σ键由C的 杂化轨道与O的2p轨道形成,4中心6电子的大π键()由C的 (填“杂化”或“未杂化”)2p空轨道与O的2p轨道形成。
(3)已知:
物质
熔点/℃
872
290
394
446
的熔点远高于的主要原因是 。
(4)已知HF与通过氢键结合成。
①1 mol 中含有 mol σ键。
②判断微粒间能否形成氢键,并说明理由: 。
(5)、两种晶体的晶胞结构不同,其中具有钙钛矿型立方结构(如图所示):
①在晶体中,周围最邻近且距离相等的的个数为 。
②已知晶胞的体积为V cm,晶体密度为ρ g⋅cm,阿伏加德罗常数的值为,则一个晶胞中的个数为 (用含V,ρ,的代数式表示)。
17.(2024·四川成都·三模)2023年诺贝尔化学奖授予蒙吉·G·巴文迪等三位科学家,以表彰他们在发现和合成量子点方面所作出的贡献,碳量子点是一类具有显著荧光性能的零维碳纳米材料,其结构如图所示。回答下列问题:
(1)按电子排布,碳元素位于周期表里的 区,图中C的杂化方式为 。
(2)碳量子点结构包含的元素中电负性由大到小排列为: 。
(3)碳量子点水溶性 (选填“>”“<”“=”)石墨水溶性,理由是: 。
(4)高压合成金刚石的原料是廉价的石墨,用高压釜持续施加高温高压并加入金属镍等金属催化剂,石墨可转化为金刚石。基态镍原子核外电子的空间运动状态有 种,比较二者C-C共价键的键长:石墨 金刚石(选填“>”“<”“=”)。
(5)氮化硼(BN)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料,其中一种结构为立方氮化硼(如图),类似于金刚石。
经实验测得立方氮化硼晶胞边长为361.5pm,该实验方法为 ,则立方氮化硼晶体密度为 g·cm-3(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为NA)。
18.(2023·江西南昌·三模)中医药学认为,雄黄(As4S4),外用可以治疗疥癣恶疮、蛇虫咬伤等;微量内服,可治惊痫、疮毒等症。雄黄遇热易氧化为As2O3(俗称砒霜),虽在古时常用做毒药,但科学家却发现它对治疗白血病有明显的作用。砷的其它化合物也在研究和生产中有着许多重要用途。
(1)基态砷原子的价电子轨道排布图为 ,核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图形状为 。
(2)雄黄(As4S4)的结构如上图1所示,As原子的杂化形式为 。
(3)Na3AsO4常用作杀虫剂、防腐剂,它含有的化学键类型包括 ;AsO43-的空间构型为 。
(4)砷化镓是优良的半导体材料,其晶胞结构如图2所示。立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似,两种晶体中熔点较高的是 ;砷化镓密度为,Ga和As原子半径分别为r1pm和r2pm,阿伏加德罗常数值为,则砷化镓晶体的空间利用率为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1) 第二周期ⅥA族
(2)O(或氧)
(3) °28′
(4) 3 三个键 的中心原子上无孤对电子,的中心原子上有一对孤对电子,含有较大斥力,使键角变小
(5)
【详解】(1)
氧为8号元素,在元素周期表中的位置第二周期ⅥA族,铜为29号元素,失去2个电子形成铜离子,Cu2+的价电子轨道表示式为;
(2)Cu2+提供空轨道,而氧能提供孤电子对,两者形成配位键,故配位原子为O;
(3)的中心原子S原子的价层电子对数为,为sp3杂化,空间构型为正四面体形,故的键角为°28′;
(4)号为平面结构,其成键方式可看作碳(C)原子的一个轨道和两个轨道形成了3个杂化轨道,再与三个氧(O)的价层轨道头碰头形成了三个键;的中心原子上无孤对电子,的中心原子上有一对孤对电子,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,使键角变小,导致的键角大于的键角;
(5)
由图可知,中每个硅形成4个共价键,且其中3个硅、3个氧形成六元环,另每个硅原子还有2个未成环的氧,图示为:。
2.(1) CH2O
(2)2
(3)CH3CH2CH=CH2
(4) sp2 23 四面体
(5)AC
(6)氮原子上连H原子形成分子间氢键,该离子不易以单体形式存在
【分析】
根据质谱图可知,有机物X的相对分子质量为90;根据红外光谱图可知,X中含有羟基、羧基和碳氢单键;X可以以淀粉为原料,通过水解和生物发酵法制备,且核磁共振氢谱中含有4种氢原子,则淀粉水解生成葡萄糖,经生物发酵后生成乳酸()符合结构要求,因此物质X为乳酸。
【详解】(1)
根据分析,X的结构简式为,最简式为CH2O。
(2)
中含有羟基和羧基,可以酯化反应生成六元环酯,化学方程式为2 。
(3)
根据已知信息,CH3CH2CH=CH2与氯气在加热条件下取代生成;根据已知信息,中碳碳双键氧化,生成;最后在碱性条件下水解生成。
(4)化合物Ⅰ中含N的五元杂环具有类似苯环的结构特征,因此1号N原子为杂化;1mol化合物Ⅰ中含11mol碳氢键,2mol碳碳键,5mol碳氮单键,1mol碳氮双键,4mol碳铝键,因此1mol化合物Ⅰ中含有23molσ键;化合物Ⅱ的阳离子中N原子的价层电子对数为4,采用杂化,因此空间构型为四面体。
(5)A.属于离子液体,液态时能电离出可以自由移动的离子,具有良好的导电性,乳酸属于共价化合物,因此液态时的导电性:X,A正确;
B.乙醇胺的结构为,只含有单键,因此不含键,B错误;
C.该离子液体的阴阳离子体积比较大,因此结构松散,导致阴阳离子之间的作用力较小,C正确;
D.由于乙醇胺结合质子的能力比弱,则水解能力强于铵根,因此同温等物质的量浓度的HOCH2CH2NH3Cl溶液和NH4Cl溶液,前者酸性强,对应的pH小,D错误;
答案选AC。
(6)N原子相连的被H原子替换形成氮氢单键,则阳离子可形成分子间氢键,不易以单体形式存在,溶解性能变差。
3.(1) 5:27:32
(2)杂化
(3) F>O>N>C>B 大于 2
(4) LiF及NCl都属于离子晶体,半径小于半径,半径小于半径,使LiF晶体的晶格能大于NaCl晶体的晶格能
【详解】(1)①镓为第四周期元素,Ga原子的原子序数为31,核外电子数为31,基态Ga原子的核外电子排布式为:;
②晶胞结构中Mn位于顶角及面心有,Ga位于顶角及面心有,As位于体内有4个,原子个数比为5:27:32;
(2)从图乙的结构简式分析,其S原子形成4个δ键,故杂化方式为杂化;
(3)三种物质中涉及的元素有H、B、C、O、F,除H外的各元素位于同一周期,同周期元素从左到右,电负性依次增大,故电负性由大到小的顺序为F>O>N>C>B;F的电负性大于Cl,HF的极性大于HCl;是由组成,其中1个存在1NH个配位键,1个存在1个BF配位键,故1mol含有2mol配位键;
(4)①LiF及NaCl都属于离子晶体,熔、沸点高低由离子键强弱决定,半径小于半径,半径小于半径,使LiF晶体的晶格能大于NaCl晶体的晶格能;
②氯化钠晶胞中含有4个Na+、4个Cl-,则LiF晶胞中含有4个Li+、4个F-,根据晶胞计算公式,LiF晶体的密度约为,LiF晶胞的体积约为。
4.(1) 4 图1
(2) 作催化剂加快浸出速率的影响大于减小减缓浸出速率的影响
(3) 反应生成的夹杂在致密不导电硫层中,能导电,使的浸出反应得以继续进行
(4) 26.25 否
【详解】(1)①由图1可知,Fe位于顶点、面上和体内,个数为,由晶胞图可知,距黑球最近且等距的白球有4个,的配位数为4;
②晶体可由晶胞无缝并置得到,而图2所示结构单元不能采用“无隙并置”,在晶体中重复出现,故不能作为CuFeS2晶胞,能够表示晶胞的是图1;
(2)①由图3可知,Fe3+将CuFeS2氧化得到S,本身被还原为Fe2+,离子方程式为:4Fe3++CuFeS2=2S+Cu2++5Fe2+;
②由图3可知,Fe2+作催化剂加快Cu2+浸出速率,c[(NH4)2S2O8]减小会使Cu2+浸出速率减缓,但Fe2+作催化剂加快Cu2+浸出速率的影响大于c[(NH4)2S2O8]减小减缓Cu2+浸出速率的影响;
(3)①由过程中产物形态可知,反应生成的Ag2S夹杂在致密不导电硫层中,Ag2S能导电性,使CuFeS2的浸出反应得以继续进行;
②将Ag2S氧化为Ag+,自身被还原为S单质,反应离子方程式为:;
(4)①反应化学平衡常数为;改用溶液沉淀会引入杂质Na+,故不同意;
②滤液B为(NH4)2SO4,阳极上失电子生成,电极反应式是。
【点睛】
5.(1)
(2)[:CN:]-
(3)N>O,原因为:N原子的价电子排布为,O原子的价电子排布为,根据洪特规则,N原子的2p轨道上电子呈半充满状态,能量较低,较稳定,较难失去电子
(4) 12
(5) ds 溶液中的浓度会减小,主要以形式存在,导致Au的浸取率下降
【详解】(1)基态N价层电子排布式为:,故答案为:;
(2)
的所有原子均满足8电子稳定结构,其电子式为:[:CN:]-,故答案为:[:CN:]-;
(3)N原子的价电子排布为,O原子的价电子排布为,根据洪特规则,N原子的2p轨道上电子排布呈半充满状态,能量较低,较稳定,较难失去电子所以电离能:N>O,故答案为:N>O,原因为:N原子的价电子排布为,O原子的价电子排布为,根据洪特规则,N原子的2p轨道上电子呈半充满状态,能量较低,较稳定,较难失去电子;
(4)①与距离最近且等距的个数是12个,故答案为:12;
②已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为NA,由KCN的晶胞示意图可知,每个晶胞中含有4个KCN,则晶胞的质量为,根据,该晶胞的边长为,故答案为: ;
(5)①Au与Cu同族,则都属于ds区,故答案为ds;
②将金矿砂溶于pH为10.5~11的KCN溶液,得到含的滤液,该过程为氧得电子,反应的离子方程式为:,故答案为:;
③时,溶液中的浓度会减小,主要以形式存在,导致Au的浸取率下降,故答案为:溶液中的浓度会减小,主要以形式存在,导致Au的浸取率下降。
6.(1) 5 垂直
(2)D
(3) 有 中B为sp2杂化,是平面结构,垂直与平面的p电子形成“离域π键”,而中B形成4个共价键,为sp3杂化,是四面体结构,不能形成“离域π键”
(4) 减弱 2.5x
(5) 黑
【详解】(1)把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,因而空间运动状态个数等于轨道数;基态F原子核外电子排布为1s22s22p5,则基态氟原子核外电子的空间运动状态有5种,核外电子的最高能级为2p能将,其原子轨道相互垂直;
(2)基态Al原子核外电子排布为1s22s22p63s23p1,中心原子形成6个共价键,存在6个轨道,则其杂化方式D:;
(3)①由图可知,溶化过程中形成阴阳离子,故有离子键形成。
②中B为sp2杂化,是平面结构,垂直于平面的p电子形成“离域π键”,而中B形成4个共价键,为sp3杂化,是四面体结构,不能形成“离域π键”,故导致中硼氟键的键长比中B-F键的键长小;
(4)①石墨层上有自由电子,形成大π键,可拉近碳原子间的距离,而结合氟原子后,大π键被破坏,故中碳碳键的键长比石墨中碳碳键的长,使得的导电性减弱;
②根据“均摊法”,1个中形成个σ键,则中含有2.5xmolσ键;
(5)根据“均摊法”,晶胞中含个黑球、个白球,结合化学式可知,晶胞中代表Xe的是黑球。
由图可知,AD为底面对角线的二分之一,为,AB为xpm,则BD为,故B、C间距离为。
7.(1)
(2) CH4 NH3
(3)原子
(4)2
(5) sp2 2p < NH3分子中N原子孤电子对进入中心离子的空轨道形成配位键后,原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变成成键电子对间的排斥作用,排斥作用减弱
(6)
【详解】(1)
根据第三周期的某主族元素第一至第五电离能数据示意图可第三电离能数据远大于第二电离能数据,这说明该元素很难失去3个电子,最高价应该是+2价,由此可推测该元素基态原子的价电子排布图为。
(2)由于氟化氢、水分子。氨气分子间均存在氢键,沸点均高于甲烷的,且水的沸点最高,其次是氟化氢的,所以点依次代表的物质是CH4、NH3。
(3)根据晶胞结构可判断C、O原子之间通过共价键形成空间立体网状结构,故该晶体属于原子晶体;
(4)基态Co的最外层电子排布式为4s2,则与同周期的所有过渡元素的基态原子中,最外层电子数与钴不同的元素有Cr和Cu,均是4s1,共计是2种。
(5)①配图中标记“*”的N原子属于杂化,与O原子之间键是由N原子的sp2杂化轨道与O原子的2p轨道重叠形成的。
②由于NH3分子中N原子孤电子对进入中心离子的空轨道形成配位键后,原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变成成键电子对间的排斥作用,排斥作用减弱,键角变大,所以分子中<高性能炸药中。
(6)若晶胞参数为,之间的最短距离为面对角线的一半,即。
8.(1)
(2) H<S<O (或、、等)
(3) (或)
(4)BC
(5)
【分析】(1) Cu元素为29号元素,原子核外有29个电子,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,价电子排布为3d104s1,据此写价层电子的轨道表达式;
(2)碱式硫酸铜中非金属元素有H、O、S,其电负性H<S<O;硫酸根的价电子数为32,原子个数为5,据此写等电子;
(3)根据胺缩脲的结构简式分析可知,分子中每个氮原子形成三个共价键,含有一对孤对电子;分子中共含有11个σ键和2个π键;1个胺缩脲中Cu与O原子形成2个配位键,与N原子形成1个配位键,据此计算;
(4)顺磁性物质即含有未成对电子的物质,据此作答;
(5)①根据A的坐标,可以判断晶胞底面的面心上的原子B的坐标参数;②由晶胞结构可知,处于面对角线上的Ni、Cu原子之间距离最近,设二者之间的距离为a cm,则晶胞面对角线长度为2a cm,晶胞的棱长为2a×=acm,又晶胞的质量为,根据公式作答。
【详解】(1)
Cu元素为29号元素,原子核外有29个电子,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,价电子排布为3d104s1,据此写价层电子的轨道表达式;
(2)碱式硫酸铜中非金属元素有H、O、S,其电负性H<S<O;硫酸根的价电子数为32,原子个数为5,所以等电子的分子为CCl4(或SiF4、SiCl4、CF4),故答案为:H<S<O;CCl4(或SiF4、SiCl4、CF4);
(3)
根据胺缩脲的结构简式分析可知,分子中每个氮原子形成三个共价键,含有一对孤对电子,因此氮原子的杂化类型为sp3杂化;分子中共含有11个σ键和2个π键,则分子中σ键与π键的数目之比为11:2;中Cu与O原子形成2个配位键,与N原子形成1个配位键,因此,1mol紫色物质中含有配位键的数目为2×2NA+4×NA=8NA,故答案为:sp3;11:2;8NA;
(4)顺磁性物质即含有未成对电子的物质
A.中亚铜离子价电子排布式为3d10,无未成对电子,无顺磁性; B.中铜离子价电子排布式为3d9,含1个未成对电子,有顺磁性;
C.中铁离子价电子排布式为3d5,含5个未成对电子,有顺磁性; D.中锌离子价电子排布式为3d10,无未成对电子,无顺磁性;故选BC;
(5)(5)①根据A的坐标,可以判断晶胞底面的面心上的原子B的坐标参数;②由晶胞结构可知,处于面对角线上的Ni、Cu原子之间距离最近,设二者之间的距离为a cm,则晶胞面对角线长度为2a cm,晶胞的棱长为2a×=acm,又晶胞的质量为g,所以(acm)3×=g,解得a=cm=pm。
9.(1)
(2) 3d -1 共价键(配位键)
(3) 7 相邻两个O原子上的孤对电子互相排斥
(4)乙醚分子间无氢键,而丙酸分子间有氢键
(5) 608
【详解】(1)失去1个电子转化为O,O再失1个电子生成,根据同一原子逐级电离能递增的规律,可知第一电离能:;
(2)基态的电子排布式为:;其还原过氧化乙醚时失去的是3d轨道电子,中H的电负性大于Li、Al,因此显-1价;中Al为+3价,失去了铝原子的最外层电子,Al3+与H-之间形成共价键,其中Al3+提供空轨道,H-提供孤对电子,属于配位键,中心Al原子周围有4对价层电子对,采用sp3杂化轨道;
(3)过氧化乙醚分子中单键的C、O原子价层电子对数均为4,共7个;单键O原子存在2对孤电子对,相邻两个O原子上的孤对电子互相排斥,使得O-O之间键长增长,键能减小;
(4)乙醚分子间无氢键,而丙酸分子间有氢键,导致丙酸的沸点高于乙醚;
(5)由晶胞投影可知Fe2+位于顶点和面心,个数为,结合化学式可知SO也有4个,硫酸亚铁晶胞的摩尔质量为4M(FeSO4)= 608g/mol,晶体密度为。
10.(1)
(2)的价层电子排布为,是半充满状态,比较稳定;的价层电子排布为,再失去一个电子即可达到3d轨道半充满的比较稳定的状态
(3)BD
(4) ABE
【详解】(1)
Fe提供空轨道,Cl提供孤电子对,氯化铁中以双聚分子存在的结构式为:,故答案为;
(2)锰元素位于第四周期第ⅦB族,其基态原子的价电子排布式为:3d54s2,则其基态的价电子排布式:3d5;由转化为时,3d能级由较稳定的半充满状态转变为不稳定的状态需要的能量较多;而转化为时,3d能级由不稳定的状态转变为较稳定的半充满状态需要的能量相对要少,故气态再失去1个电子比气态再失去1个电子难,故答案为:的价层电子排布为,是半充满状态,比较稳定;的价层电子排布为,再失去一个电子即可达到3d轨道半充满的比较稳定的状态;
(3)A.CH3CN中N有孤电子对,C没有孤电子对,因此CH3CN与Mn原子配位时,提供孤电子对的是N原子,故A错误;
B.同周期电负性从左到右逐渐增强,所以电负性:H<C<N<O,故B正确;
C.中,甲基中的C原子为sp3杂化,氰基的C原子为sp杂化,故C错误;
D.中存在一个碳氮叁键,所以σ键与π键数目之比为5:2,故D正确;
故选BD。
(4)①Cu替代b位置Fe型 能量更高,更不稳定,则1个晶胞中Fe原子数为,Cu原子数为,N原子数为1,则更稳定的Cu替代型产物的化学式为,故答案为:;
②A.在一定条件下,物质能形成具有几何形状的晶体,这个形成过程与晶体的自范性有关,故A正确;
B.同一条件下,当单一波长的X-射线通过晶体和非晶体时,摄取的图谱是不同的,非晶体图谱中看不到分立的斑点或明锐的谱线,故B正确;
C.晶体和非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列,不在于是否有规则的几何外形,故C错误;
D.玻璃是非晶体,没有自范性,故D错误;
E. 晶胞是体现晶体结构的基本单位,一个晶胞内表达了晶体排列中的完整的一个重复单元,晶体可以由一个个晶胞重复排列而成的,故E正确;
故答案为:ABE。
11.(1)
(2) sp2 含有N3的碳氮环中C原子连接4个共价键,其中有1个是双键,N连接3个共价键处于富电子状态 > N1
(3) 配位键 氢键 ⑤ 氢键的强度弱于配位键
(4) 正八面体
【详解】(1)
基态Fe原子的核外价电子排布式为[Ar]3d64S2,Fe2+的价层电子排布式为3d6,则Fe2+的价层电子排布图为。
(2)结构如图1所示。图中“N1”“N2”“N3”所示的氮原子所在环为平面结构,则氮原子的杂化方式为sp2,含有“N3”的碳氮环处于富电子状态,原因是:含有N3的碳氮环中C原子连接4个共价键,其中有1个是双键,N连接3个共价键处于富电子状态,同周期元素,从左往右第一电离能逐渐增大,则>,N1存在孤电子对,更易与某些金属形成配位键。
(3)由的结构图可知,与形成配位键,和形成氢键,氢键的强度弱于配位键,加热时,最易失去的水分子是⑤。
(4)由晶胞结构可知,Mn原子位于F原子形成的正八面体空隙中,Mn2+的个数为1,K+的个数为=1,F-的个数为=3,已知晶胞参数为a nm,该晶体的密度为。
12.(1)Fe
(2) 电子层数(或原子半径),核电荷数,综合得到 >
(3) 6
(4)环戊二烯不能与水形成分子间氢键,而吡咯可以;环戊二烯极性较弱,而吡咯较强
(5)分子晶体
(6) 2 或
【详解】(1)根据价电子排布式,H、C、Na、Cl未成对电子数分别为1、2、1、1,Fe的价电子排布式为3d64s2,未成对电子数为4,其未成对电子数目最多的是Fe;
(2)第一电离能是基态的气态原子失去最外层的一个电子所需能量。第一电离能数值越小,原子越容易失去一个电子,从原子结构角度解释为:电子层数(或原子半径),核电荷数,综合得到,同周期主族元素从左到右呈增大趋势,,则>;
(3)
由环戊二烯分子结构可推出失去1个H原子得到,已知阴离子中所有原子共平面,则其中C原子的杂化轨道类型是sp2;Fe2+的排布式为:1s22s22p63s23p63d6,价电子排布式为3d6,二茂铁可视为2个离子配体与1个离子形成的配合物,中心离子Fe2+价电子数为6与配体提供电子总数之和为18,则每个配体提供个电子;
(4)水是极性分子,根据相似相溶原理可知,极性分子与水的溶解度较大,电负性较大的N、O、F原子可与水分子形成分子间氢键,能增大物质的溶解性,则环戊二烯在水中溶解度远小于吡咯,可能原因是环戊二烯不能与水形成分子间氢键,而吡咯可以;环戊二烯极性较弱,而吡咯较强;
(5)二茂铁熔点、沸点较低,则判断二茂铁为分子晶体;
(6)由均摊法,晶胞中大球数目为,小黑球数目为,个数比为2:6=1:3,由化学式为,则大球代表Fe原子,小黑球代表C原子,以棱心上的一个C原子为中心,C原子旁最近的Fe原子在顶角上共有2个,晶胞质量为,若立方晶胞参数为apm,晶胞体积为(a×10-10)3cm3,晶体密度。
13.(1) 球形
(2)分子晶体
(3) 正四面体 (其他合理答案也可)
(4) 1:1 CO、N2的相对分子质量相同,CO为极性分子,N2为非极性分子,CO的分子间作用力大于N2
(5) 高于 电荷越高,晶格能越大,熔点越高,Fe3+电荷数大于Fe2+,Fe2O3的晶格能高于FeO,所以Fe2O3的熔点高于FeO
(6)3:2
(7) B
【详解】(1)
)Fe元素为26号元素,其基态Fe原子的价层电子的电子排布图为;因该原子最外层为4s能级,则其最外层电子云形状为球形;
(2)三氯化铁的晶体熔沸点低,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂,符合分子晶体的特征;
(3)
的阴离子为,中S原子孤电子对数为0,价层电子对数为4,属于sp3杂化,为正四面体;具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子互为等电子体,与互为等电子体的分子为CH4等,电子式为:;
(4)Fe(CO)5中Fe与5个CO分子形成5个配位键,属于σ键,CO结构式为C≡O,CO分子中含有1个σ键、2个π键,Fe(CO)5分子含有10个σ键、10个π键,含有的σ键、π键数目之比为1:1;CO、N2的相对分子质量相同,CO为极性分子,N2为非极性分子,CO的分子间作用力大于N2的,故CO的沸点高于N2;
(5)电荷越高,晶格能越大,熔点越高,Fe3+电荷数大于Fe2+,Fe2O3的晶格能高于FeO,所以Fe2O3的熔点高于FeO;
(6)面心立方晶胞配位数为12,体心立方晶胞配位数为8,配位数之比为3:2;
(7)由图可知,根据均摊法,白球个数为,黑球个数为,根据化学式ZnF2可知,白球为Zn2+,黑球为F-,一个晶胞中含有4个F-,故选B;1个ZnF2晶胞的质量为,密度为:。
14.(1)S2-+H2OHS-+OH-
(2)S、O为同一主族元素,原子半径越大,对电子的引力越小,电负性越小
(3)四面体形
(4)
(5)Ag2S+4HNO3═2AgNO3+2NO2↑+S+2H2O
(6) 4 abcd
【分析】废定影液的主要成分为Na3[Ag(S2O3)2],加入硫化钠,可生成Ag2S沉淀,过滤后再滤渣中加入浓硝酸,发生Ag2S+4HNO3=2AgNO3+2NO2↑+S+2H2O,加入氢氧化钠溶液消耗剩余的硝酸,过滤除去S等杂质,滤液为硝酸银,经蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得到纯净的AgNO3,以此解答该题。
【详解】(1)已知Na2S是强碱弱酸盐,故因S2-水解而使硫化钠溶液显碱性,反应原理为:S2-+H2OHS-+OH-,故答案为:S2-+H2OHS-+OH-;
(2)从原子结构的角度解释S原子的电负性大于O原子的原因:S、O为同一主族元素,原子半径越大,对电子的引力越小,电负性越小,故答案为:S、O为同一主族元素,原子半径越大,对电子的引力越小,电负性越小;
(3)和互为等电子体,结构相似,中心S原子价层电子对个数为4+=4且不含孤电子对,则的空间结构为正四面体形,则的空间结构为四面体形,故答案为:四面体形;
(4)常温下,“沉淀”时发生的反应为,平衡时,===,故答案为:;
(5)“反应”步骤中会生成淡黄色固体,应生成硫,该反应的化学方程式为Ag2S+4HNO3=2AgNO3+2NO2↑+S+2H2O,故答案为:Ag2S+4HNO3=2AgNO3+2NO2↑+S+2H2O;
(6)由题干晶胞图示信息可知,晶胞中的[Mg(H2O)6]2+个数为1+2×+4×+8×=4,晶体中微粒间作用力有水分子间的氢键、[Mg(H2O)6]2+和之间的离子键,H2O、中存在极性共价键和[Mg(H2O)6]2+中存在配位键,故答案为:4;abcd。
15.(1) 正四面体形
(2) 电子式为,C和N均能提供孤电子对
(3)
(4)充电过程中失去电子转化成,正电荷增多,从PB中脱嵌
【详解】(1)
①铁是26号元素,基态Fe3+的价层电子排布式为3d5,价层电子轨道表示式是;
②的中心原子为N,价层电子对为4对,VSEPR模型名称正四面体形结构;
(2)
①CN-的电子式为,其中C和N均有孤对电子存在,能提供孤电子对;
②在PY的晶胞结构中最小的一个立方体中,8个Fe3+位于立方体的顶角,属于一个小立方体的Fe3+有8×=1,CN-位于小立方体的棱心,属于一个小立方体的CN-有12×=3,一个小立方体的质量为=g,一个小立方体的体积为(a×10-7)3=a3×10-21cm3,PY的密度为:g/cm3;
(3)
根据PB晶胞结构,其中周围最近且等距的有12个,用“”补全PB晶胞结构中Ⅰ和Ⅱ两个小立方体中的,结果如下:;
(4)充电过程中阳极上发生失去电子转化成,正电荷增多,从PB中脱嵌。
16.(1)
(2) 未杂化
(3)是离子晶体,是分子晶体
(4) 5 不能,在离子中,氢原子已经形成氢键,离子间没有形成氢键的氢原子
(5) 12
【详解】(1)氟元素原子序数为9,根据核外电子排布规则,基态氟原子的价电子排布式为;
(2)在离子中,中心原子的杂化轨道类型为,而杂化轨道用于形成σ键,未杂化的轨道用于形成π键。
(3)ZnF2是离子晶体,熔化需要克服离子键,ZnCl2是分子晶体,熔化只需破坏分子间作用力,离子键远大于分子间作用力,故ZnF2的熔点远高于ZnCl2;
(4)①铵根离子中有4个σ键(配位键也属于σ键),离子中有1个σ键,氢键不属于化学键,故1 mol NH4HF2中含有5 mol σ键;
②一般认为,一个氢原子只能参与形成一个氢键,在(F−H⋅⋅⋅F−)离子中,氢原子已经形成氢键,离子间没有形成氢键的氢原子;
(5)①由晶胞结构与组成比例可判断,灰球代表,黑球代表,与邻近的三个面的面心上的紧邻,而每个顶点参与形成8个晶胞,每个面为2个晶胞共用,因此周围最邻近且距离相等的个数为。
②设一个晶胞中的个数为x,则g⋅mol,。
17.(1) p sp2、sp3
(2)O>C>H
(3) > 碳量子点含有羟基、羧基,羟基、羧基是亲水基团,与水能形成分子间氢键
(4) 15 <
(5) X−射线衍射
【详解】(1)碳价电子为2s22p2,按电子排布,碳元素位于周期表里的p区,图中羧基的碳原子是sp2杂化,碳碳双键的碳原子是sp2杂化,还有中间连羟基的碳原子有四个价键,其C的杂化方式为sp3;故答案为:p;sp2、sp3。
(2)碳量子点结构包含的元素主要是C、O、H,根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,则电负性由大到小排列为:O>C>H;故答案为:O>C>H。
(3)碳量子点水溶性>石墨水溶性,理由是:碳量子点含有羟基、羧基,羟基、羧基是亲水基团,与水能形成分子间氢键;故答案为:>;碳量子点含有羟基、羧基,羟基、羧基是亲水基团,与水能形成分子间氢键。
(4)镍为28号元素,其价电子为3d84s2,一个轨道就是一种空间运动状态,则基态镍原子核外电子的空间运动状态有15种,金刚石中碳碳键只有σ键,石墨除了σ键还有π键,因此二者C-C共价键的键长:石墨<金刚石;故答案为:15;<。
(5)经实验测得立方氮化硼晶胞边长为361.5pm,该实验方法为X−射线衍射,立方氮化硼晶体中有4个BN,则立方氮化硼晶体密度为;故答案为:X−射线衍射;。
18.(1) 哑铃形
(2)sp3
(3) 离子键和共价键 正四面体形
(4) 氮化硼 ×100%
【详解】(1)
As是33号元素,处于第四周期第VA族,价电子排布式为4s24p3,结合泡利原理、洪特规则,价电子排布图为,核外电子占据的最高能级为4p,其电子云轮廓图形状为哑铃形,故答案为:;哑铃形;
(2)S原子最外层电子数为6、As原子最外层电子数为5,S原子形成2个共价键、As原子形成3个共价键,故黑色球为S、白色球为As,As原子有1对孤对电子,杂化轨道数目为3+1=4,故As原子杂化方式为sp3杂化,故答案为:sp3;
(3)Na3AsO4中含有的化学键类型有:Na+和之间的离子键和内部的共价键,中心原子As周围的价层电子对数为:4+=4,故其空间构型为正四面体形,故答案为:离子键和共价键;正四面体形;
(4)氮化硼晶体和砷化镓晶体均为共价晶体,N和B的原子半径均小于As和Ga的原子半径,故B-N键的键长短于As-Ga键的键长,共价键的键能大,故氮化硼晶体的熔点高,晶胞中As数目=8×+6×=4,Ga原子数目=4,晶胞中原子总体积=4×π[(r1×10-10 cm)3+(r2×10-10 cm)3,晶胞质量为:4×g,则晶胞体积=4×g÷ρg•cm-3,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为:{4×π[(r1×10-10 cm)3+(r1×10-10 cm)3÷[4×g÷ρg•cm-3]}×100%=×100%,故答案为:氮化硼;×100%。
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