第3章 晶体结构与性质-【三清必刷】2025-2026学年高二化学选择性必修1+2（人教版2019）

—110 — 氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,故可以通过化学反 应:2H2S+O2􀪅􀪅2S↓+2H2O来说明。 答案 (1)sp3杂化 (2)O>S>Se (3)34 4s24p4 (4)强 平面三角形 三角锥形 (5)强 (6)强 2H2S+O2􀪅􀪅2S↓+2H2O 第四次月考滚动检测卷 1.C [SO3 中S原子杂化轨道数是3,VSEPR模型为平面三角 形,故A错误;铍原子最外层电子排布在2s能级,原子轨道为 球形,故B错误;铬是24号元素,根据洪特规则,铬原子价电子 排布式:3d54s1,故C正确;↑↓ ↑↓ ↓↓ ↓ ↓ 违反了泡利原 理,故D错误。] 2.D [每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线,用特征谱线可以 确定元素组成,A正确;壁虎足上有许多细毛,与墙壁之间存在范德 华力,壁虎可以在天花板上自由爬行,B正确;汽油为非极性分子,水 为极性分子,根据相似相容原理,非极性物质不易溶于极性溶剂,C正 确;原子中电子吸收能量,电子发生跃迁,当跃迁回基态时吸收的能 量以光的形式放出,因此可以看到不同的颜色,D错误。] 3.C [同一能层中,p能级能量高于s能级,A错误;3d、4d能级容纳 的电子数最多均为10,B错误;2p和3p轨道的形状均为哑铃形,C 正确;简并轨道的电子先单独分占,且自旋方向相同,D错误。] 4.C [二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2,孤对电子对数为 0,空间构型为直线形,故A错误;甲烷的空间构型为结构对称的正 四面体形,属于非极性分子,故B错误;元素的非金属性越强,电负 性越大,元素的非金属性O>C>H,则电负性O>C>H,故C正 确;由方程式可知,反应中二氧化碳中碳元素的化合价降低被还 原,二氧化碳是反应的氧化剂,表现氧化性,故D错误。] 5.B [NH3分子为三角锥形,N发生sp3杂化,A错误;杂化轨道 只适用于形成共价键,因为必须形成共用电子对,所以不可能 适用于离子键,故B正确;SCl2 属于 AB2 型共价化合物,中心 原子S采取sp3杂化轨道成键,分子空间构型为 V形,不是直 线形,故C错误;价层电子对互斥模型中,σ键和孤对电子对计 入中心原子的价层电子对数,而π键不计入,故D错误。] 6.D [对比 HF、HCl、HBr、HI分子中卤族元素(X为卤素原子) 的非金属性越强,极性键越强,A正确;CO2 分子是极性键构成 的非极性分子,B正确;A2B型分子如 H2O、H2S分子是极性分 子的依据是分子构型不对称,而CO2、CS2 为直线形分子,键角 为180°,分子构型对称,为非极性分子,C正确;空间构型对称的 非极性多原子分子中可能含有极性键,如CH4,D错误。] 7.D [同种原子形成的共价键是非极性键,即C􀪅C键是非极性 键,A错误;CH4是非极性分子,B错误;二氧化碳结构式为 O 􀪅C􀪅O,化学键为极性键,C错误;CH4 分子中碳原子的杂化 类型是sp3杂化,而CO2分子中碳原子是sp杂化,D正确。] 8.D [PCl5、H2O2 分子结构不对称,分子中正、负电荷中心不重 合,分子属于极性分子,A错误;熔融状态的 HgCl2 不能导电, 说明 HgCl2是共价化合物,在固态时属于分子晶体;其在稀溶 液中能够电离产生自由移动的离子,因而能够有弱的导电能 力,所以该物质属于电解质;由于 Hg2+是重金属离子,能够使 蛋白质发生变性,因此可用于手术刀的消毒,B错误;BeF2 分子 中,Be原子含有两个共价单键,不含孤电子对,所以价层电子对 数是2,单键中只有σ键,σ键电子对数也等于2,中心原子以sp 杂化轨 道 成 键,价 层 电 子 对 个 数 是2且 不 含 孤 电 子 对,其 VSEPR模型为直线形结构;而SF2 分子中价层电子对=2+ 6-2×1 2 =4 ,所以中心原子轨道为sp3 杂化,其VSEPR模型为 正四面体,C错误;手性C原子是连接4个不同原子或原子团 的C原子。在乳酸分子中与—OH、—COOH连接的C为手性 C原子,因此该分子中含有一个手性碳原子,D正确。] 9.C [CO2是直线形分子,O􀪅C􀪅O、S􀪅C􀪅S结构式相同,因 此CS2是直线形分子,故 A正确;H2O属于极性分子,H2O、 H2S都是“V”形结构,因此 H2S属于极性分子,故B正确;碳易 形成长链烷烃,硅原子半径比碳原子半径大,硅不易形成长链 硅烷,故C错误;碳与硅同主族,形成的氢化物均为分子晶体, SiH4的沸点高于CH4,相对分子质量越大,范德华力越大,沸 点越高,硒和硫属于同主族元素,形成的氢化物均为分子晶体, 因此 H2Se的沸点高于 H2S,故D正确。] 10.C [·CH3 显电中性,一个·CH3 原子 团 含 有9个 电 子, 1mol—CH3中含有的电子数 为9NA,但 选 项 未 指 明—CH3 的物质的量,A错误;CH-3 中C原子的价层电子对数为3+ 4+1-3×1 2 =4 ,含一对孤电子对,所以为三角锥形,B错误; CH+3 中C原子的价层电子对数为3+ 4-1-3×1 2 =3 ,不含孤 电子对,空间构型为平面正三角形,键角为120°,NH3 的空间 构型为三角锥形,键角为107°18',CH+3 中的键角大于NH3,C 正确;CH+3 与OH-形成的化合物为CH3OH,为共价化合物, 不含离子键,D错误。] 11.D [分子的稳定性与分子内的化学键强弱有关,分子间作用 力是确定物质聚集状态,所以分子的稳定性与分子间作用力 的大小无关,A项错误;分子中中心原子通过sp3 杂化轨道成 键时,该分子不一定为正四面体结构,可能是三角锥形或 V 形,如NH3是三角锥形,B项错误;对于A2B或AB2型分子是 由极性键构成的分子,由该分子的分子空间结构决定分子极 性,如果分子的立体构型为直线形、键角等于180°,致使正电 中心与负电中心重合,这样的分子就是非极性分子如CO2,若 分子的立体构型为V形、键角小于180°,正电中心与负电中心 不重合,则为极性分子如 H2O,C项错误; 􀝐 COO- OH 相对 于 􀝐 OH ,苯环上多了一个-COO-,羟基上与氧结合 的氢原子能与—COO—上氧原子形成氢键,使-OH 更难电 离出 H+,D项正确。] 12.A [根据VSEPR,SOCl2的中心原子S原子的价层电子对数 为3+6-1×2-22 =4 ,中心原子采用sp3杂化,其中S原子含 有一对孤对电子,空间构型为三角锥形,故选A。] 13.C [PCl3分子的价层电子对数为4,因此PCl3 分子中磷原子 为sp3杂化,A项错误;sp3 杂化轨道是由原子最外电子层上 的s轨道和3个p轨道重新形成的能量相等、成分相同的4个 轨道,B项错误;sp3杂化所得到的VSEPR模型为四面体形,C 项正确;PCl3分子中1对孤电子对占据了一个杂化轨道,因此 PCl3分子是三角锥形,D项错误。] 14.D [短周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,Y与 W位于同一主族,W在同周期主族元素的基态原子中第一电 离能最大,则Y为F元素,W 为Cl元素,X与Y位于不同周 期,X为 H元素,Y、Z原子的最外层电子数之和等于它们的内 层电子总数之和,则Z为P元素。与 H同主族的元素的基态 原子最外层电子所占的轨道为s轨道,呈球形,故 A正确;F、 P、Cl均位于元素周期表的p区,故B正确;仅由P、Cl两种元 素组成的化合物可以是PCl3、PCl5等,不止一种,故C正确;P 的最高价氧化物对应的水化物为磷酸,属于中强酸,不是强 酸,故D错误。] 15.C [结合该分子的结构简式 可 以 看 出,其 分 子 式 为 C8H11 NO2,故A正确;该分子中含—C≡N(氰基)、 C C􀪅 (碳碳 双键)以及碳碳单键,它们采用的杂化类型分别是sp杂化、sp2 杂化和sp3杂化共3种杂化方式,故B正确;碳碳双键、碳氧双 键中碳原子共平面、—C≡N(氰基)共直线,O原子采用sp3 杂 化,为V形结构,链状的碳碳单键中最多有两个C原子共平 面,则 该 分 子 中 可 能 共 平 面 的 C 原 子 可 表 示 为 ,故C错误;该分子中的不饱和度为4,含 苯环的同分异构体中,等效氢原子种类最少的应具有对称结 构,其同分异构体之一的结构简式如 􀝐 CH3 HO OH CH3 NH2 ,该分 子的等效氢为4种。] 16.解析 (1)s能级只有1个原子轨道,故最多只能容纳2个电 子,即n=2,所以A元素的原子最外层电子排布式为2s22p3, 由此可知A是N;根据构造原理可知氮原子核外电子中2p电 子能量最高。 (2)B-、C+的电子层结构都与 Ar相同,即核外都有18个电 子,则B为17号元素Cl,C为19号元素K。 (3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成+3价离 子,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,D 为26号元素Fe。 (4)由题可知基态E原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10 4s1,该元素为29号元素Cu。 答案 (1)2 2p (2)Cl K (3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) (4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) 17.解析 (1)硫原子的最外层电子数比磷原子多,原子半径更 小,更容易获得电子,非金属性比磷强,最高价氧化物对应的 水化物酸性更强,故酸性关系:H3PO4<H2SO4。(2)①同周 期元素的电负性从左往右逐渐增强,故电负性:磷<硫;②从 P4S3分子结构图中得知,硫原子有2个σ键和2对孤电子对, 其杂化轨道类型为sp3杂化;③从P4S3分子结构图中得知,每 个S原子有2对孤电子对,每个P原子有1对孤电子对,则1 molP4S3分子中孤电子对的数目为10NA;④从P4S3 分子结 构图中得知,P原子有1对孤电子对,孤电子对与成键电子对 之间的排斥力大于成键电子对与成键电子对之间的排斥力, 故∠S—P—S小于正四面体的夹角,即∠S—P—S<109°28'。 (3)在BF3分子中,中心原子B原子价层电子对数为3,是sp2 杂化,分子呈平面三角形结构,F—B—F的键角度数是120°; BF-4 中心原子B原子价层电子对数为4,是sp3 杂化,其空间 结构为正四面体。 答案 (1)< 硫原子的最外层电子数比磷原子多,原子半径 更小,更容易获得电子,非金属性比磷强,最高价氧化物对应 的水化物酸性更强 (2)①< ②sp3 ③10NA ④< (3)120° 正四面体 18.解析 X元素与碳元素同主族且位于周期表中的第一长周 期,X为Ge元素,Y原子是短周期元素且最外层电子数比内 层电子总数少3,Y为Cl元素,化合物XY4 为GeCl4。(1)Ge 元 素 是 32 号 元 素,基 态 原 子 核 外 电 子 排 布 式 为 1s22s22p63s23p63d104s24p2;Cl元素是17号元素,原子最外层 电子的轨道表示式为↑↓ 3s ↑↓↑↓ ↑ 3p 。(2)Cl元素与Ge元素 的电负性之差为1.2,小于1.7,所以GeCl4 为共价化合物,分 子内只含有 共 价 键。(3)Ge元 素 与 C元 素 处 于 相 同 主 族, GeCl4与CCl4具有相似的结构和性质,Ge原子采取sp3 杂化, GeCl4为正四面体形,空间对称,是非极性分子。(4)GeCl4 在 常温下为液体,熔点低,由分子构成,微粒间作用力为范德华 力。(5)这两种化合物的结构相似,GeCl4相对分子质量大,分 子间作用力强,沸点高。 答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p2 ↑↓ 3s ↑↓↑↓ ↑ 3p (2)共价键 (3)正四面体形 sp3杂化 非极性分子 (4)范德华力 (5)GeCl4 二者结构相似,GeCl4 相对分子质量大,分子间作 用力强,沸点高 19.解析 根据题意推知X、Y、Z、M、Q分别是C、N、S、Cl、Fe元 素。(1)铁原子核外有26个电子,基态原子的电子排布式是 [Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2。(2)N原子的2p能级 是半充满状态,较稳定,因此第一电离能:N>O。X和Z形成 的化合物XZ2为CS2,根据结构式S􀪅C􀪅S可知,分子中σ 键和π键数目之比为1∶1,且为非极性分子;根据“相似相溶” 规律可判断CS2 难溶于水。(3)Y的最简单氢化物为 NH3, N—H是极性共价键,分子结构呈三角锥形,结构不对称,为极 性分子;氨气易液化的原因是氨分子间可以形成氢键。(4)由 于 H—F的键能大于 H—Cl,故氢化物的稳定性:HF>HCl; 由于 HF分子间可以形成氢键,故其沸点比 HCl的高。 答案 (1)[Ar]3d64s2(或1s22s22p63s23p63d64s2) (2)N O 1∶1 难 (3)极性 极性 氨分子间可以形成氢键 (4)HF H—F的键能大于 H—Cl HF HF分子间可以形 成氢键 20.解析 (1)Zn为30号元素,所以基态Zn2+的核外电子排布式 为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。(2)NO-3 的中心N原子 的价层电子对数为3+12× (5+1-3×2)=3,无孤电子对,中 心N原子采取sp2杂化,其空间结构为平面三角形。(3)①A.O3 的极性微弱,故其在四氯化碳里的溶解度高于在水中的溶解 度,正确;B.CH2􀪅CH—CHO中每个碳原子均形成两个单键 和一个双键,故均采取sp2 杂化,正确;C.HCOOH 分子间可 以形成氢键,CH3OCH3分子间只有范德华力,氢键的作用强 于范德华力,所以 HCOOH的沸点比CH3OCH3 的高,错误, 故AB正确;②PAN的结构式为 H C H H C O 􀪅􀪅 O O N + O- O􀪅 , 1个分子 中 含 有10个σ键,则1molPAN 含σ键 数 目 为 10NA。(4)水分子中氧原子的价层电子对数=2+ 1 2× (6- 2×1)=4,VSEPR模型是正四面体形结构,水分子中含有2 个σ键,且 含 有2个 孤 电 子 对,所 以 水 分 子 的 空 间 结 构 为 V形。 答案 (1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 (2)平面三角形 (3)①AB ②10NA (4)正四面体形 V形 第三章 晶体结构与性质 1.B [共价晶体中不一定存在极性共价键,如硅、金刚石等晶体 中只存在非极性共价键,A错误;范德华力存在于所有分子晶 体中,B正确;硫黄晶体中分子间存在范德华力,而冰晶体中分 子间除存在范德华力外,还存在氢键,C错误;很多分子晶体(如 干冰等)中都存在共价键,D错误。] 2.D [X射线衍射实验是区别晶体和非晶体最可靠的科学方法, A项正确;观察题给乙酸的晶体结构,可看出乙酸晶体中周期 性排列的结构单元是由4个乙酸分子组成的,即乙酸晶胞,B项 正确;对该结构建立原子坐标,通过几何计算可得出原子间的 距离,从而判断出晶体中哪些原子之间存在化学键,确定键长 和键角,C项正确;共价键的键能需要通过断键时吸收能量的大 小计算出来,而非通过简单的原子坐标测定和计算出来的,D 项错误。] 3.C [液晶是一种介于晶体与液体之间的中间态物质。不是晶 体,通常是由分子较大、分子形状呈长形或碟形的物质形成的 液晶态,故A错误;制造光导纤维的主要材料是二氧化硅,不是 高纯度硅,故B错误;共价晶体的熔、沸点高低取决于原子间共 价键的强弱,共价键的强弱与键能和键长有关,晶体中,共价键 的键能越大,熔、沸点越高,故C正确;硫化氢晶体和冰晶体都 是分子晶体,晶体升华时,硫化氢晶体克服分子间作用力,冰晶 体克 服 分 子 间 作 用 力 和 氢 键,克 服 的 作 用 力 不 相 同,故 D 错误。] 4.B [晶体中原子呈周期性有序排列而非晶体中原子排列无序; 晶体自范性的本质是:晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有 序排列的宏观表象,A正确;金属晶体导电是在外加电场作用 下,金属中含有的自由电子变为定向移动而形成电流,而不是 在外加电场力作用下才产生的自由移动的电子,B错误;MgO 的晶格能远比NaCl大,这是由于 MgO中离子所带的电荷数比 NaCl多,而离子半径却比NaCl的小,C正确;手性碳原子是连 接4个不同的原子或原子团的碳原子。乳酸[CH3CH(OH) COOH]分子中与—CH3、—OH、—COOH、H原子连接的C原 子为手 性 碳 原 子,因 此 乳 酸 分 子 中 含 有1个 手 性 碳 原 子,D 正确。] 5.B [离子间通过离子键形成的晶体是离子晶体,分子间通过分 子间作用力形成的晶体是分子晶体,原子间通过共价键形成的 空间网状结构的晶体是共价晶体,由金属阳离子和自由电子构 成的晶体是金属晶体。由于范德华力和氢键作用力小,所以分 子晶体的熔沸点比较低,硬度小。共价晶体的熔沸点高,不导 电,一般不溶于其他溶剂,离子晶体的熔沸点也较高,水溶液或 在熔融状态下可以导电,金属晶体一般具有良好的导电和导热 性,具有延展性,据此可以判断。共价晶体的熔点高,但不能导 电,因此熔点2700℃,导电性好,延展性强应该是金属晶体,A 不正确;无色晶体,熔点3500℃,不导电,质硬,难溶于水和有 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 109 — —112 — 机溶剂,符合共价晶体的性质特点,B正确;无色晶体,能溶于 水,质硬而脆,熔点800℃,熔化时能导电,符合离子晶体的性 质,属于离子晶体,C不正确;熔点-56.6℃,微溶于水,硬度 小,固态或液态时不导电,符合分子晶体的性质,属于分子晶 体,D不正确,答案选B。] 6.A [在金属晶体中就含有金属阳离子,A错;在HCl中H原子 形成的是2电子结构,B正确;CO2是分子晶体,而SiO2是共价 晶体,C正确;常温下为固体的硫黄形成分子晶体,而常温下为 液体的 Hg形成金属晶体,D正确。] 7.B [A项,同属于共价晶体,熔、沸点高低主要看共价键的强 弱,显然对键能而言,晶体硅<碳化硅<二氧化硅<金刚石,错 误;B项,形成分子间氢键的物质的熔、沸点要大于形成分子内 氢键的物质的熔、沸点,正确;C项,对于不同类型的晶体,其熔、 沸点高低一般为共价晶体>离子晶体>分子晶体,形成分子间 氢键的分子晶体的熔、沸点高于一般的分子晶体,故 MgO> H2O>Br2>O2,错误;D项,生铁为铁合金,熔点要低于纯铁, 错误。] 8.C [由于N原子最外层上有5个电子,其中3个成单电子,能 够形成3个共价键,C60中每个C与周围的3个C形成共价键, 即N60中也是每个N与周围的3个N形成共价键,则N60分子 中没有双键,不含有π键,A错误;N60是由分子构成的晶体,属 于分子晶体,B错误;N60分子是由非极性键(N—N)构成的,为 非极性分子,C正确;分子晶体相对分子质量越大,范德华力越 大,熔点越高,所以N60的熔点比C60的高,D错误。] 9.B [A项,C􀪅N中N原子为sp2杂化,—NH2中N原子为sp3 杂化,杂化类型不同,错误;B项,分子中含6个N—H,6个C— N,3个C􀪅N,双键中有1个σ键,共15个σ键,正确;C项,分 子结构对称,为非极性分子,错误;D项,分子中含有氨基,氨基 为三角锥形结构,因此分子中所有原子不可能共平面,错误。] 10.D [NH3分子的中心原子N原子上含有3个σ键,中心原子 上的孤电子对数=12× (5-3×1)=1,所以 NH3 的 VSEPR 模型是四面体形,略去孤电子对后,其立体构型是三角锥形; BF3 分子的中心原子B原子上含有3个σ键,中心原子上的孤 电子对数=12× (3-3×1)=0,所以BF3分子的VSEPR模型 是平面三角形,中心原子上没有孤电子对,所以其立体构型就 是平面三角形,A错误;BF3 中B原子杂化轨道数为 1 2× (3- 3×1)+3=3,采取sp2 杂化方式,NH3 中N原子杂化轨道数 为1 2× (5-3×1)+3=4,采取sp3杂化方式,中心原子杂化轨 道的类型不相同,B错误;NH3·BF3中氢原子只有两个电子, C错误;NH3·BF3 中B原子有空轨道,N原子有孤电子对, 所以NH3提供孤电子对,BF3 提供空轨道,形成配位键,配位 键也属于σ键,则N原子形成4个σ键,没有孤电子对,杂化 轨道数为4,采取sp3杂化方式,B原子形成4个σ键,没有孤 电子对,杂化轨道数为4,采取sp3杂化方式,D正确。] 11.B [根据Z的基态原子2p轨道半充满,推断Z是氮元素;M 的最高正价与最低负价绝对值之差为4,则 M 是硫元素;根据 分子结构图推断X是氢元素;Y是碳元素。电负性 N>C,A 错误;原子半径C>N>H,B正确;分子结构图中氮是sp3 杂 化,C错误;碳酸是弱酸,D错误。] 12.D [根据等电子体的概念可知A项正确;金刚石中碳原子形 成空间网状的正四面体结构,每个C与其它4个C形成共价 键,且每2个C形成1个共价键,则1mol金刚石晶体中,平均 含有4mol×12=2molC —C键,C项描述正确,B项正确;选 项D中强调该物质是气态团簇分子,即是一个大分子,因此不 能用均摊法计算,直接找出分子中原子个数即得化学式,该物 质的化学式应为E4F4或F4E4,选项D错误。] 13.C [离子晶体中含有离子键,离子键在熔融状态下被破坏,电 离出自由移动的阴、阳离子,所以离子晶体在熔融状态下能够 导电,这是判断某晶体是否为离子晶体的依据。] 14.A [从“元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满 K、 L、M三个电子层”可以看出,Xn+共有28个电子,A项错误; 图中Xn+位于每条棱的中点,一个晶胞拥有的Xn+个数为12 ×14=3 ,N3-位于顶点,一个晶胞拥有N3-的个数为8×18= 1,B项正确;由于该物质的化学式为X3N,故X显+1价,C、D 项正确。] 15.C [该 配 合 物 中 Fe显+2价,Fe2+ 最 外 层 电 子 排 布 为 3s23p63d6,即最外层电子数为14,则配体提供的电子总数为 12,每个NO和 H2O均可提供2个电子,故n=5,该配合物的 化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4,A项错误;氢元素位于元素 周期表s区,B项错误;该配合物中只有SO2-4 能与Ba2+反应 生成沉淀,C项正确;该配合物中的阴离子是SO2-4 ,S原子孤 电子对数=6+2-2×42 =0 ,价层电子对数为0+4=4,空间构 型为正四面体形,D项错误。] 16.解析 (1)由分析可知,属于原子晶体的化合物是水晶,属于 离子晶体的是氯化铵。(2)由分析可知,由极性分子构成的晶 体是冰醋酸,属于分子晶体的单质是白磷、固态氩,含有共价 键的离子晶体是氯化铵。(3)由分析可知,属于电解质的是冰 醋酸、氯化铵,分子内存在化学键,但受热熔化时,化学键不发 生变化的是冰醋酸、白磷,受热熔化,需克服共价键的是水晶、 金刚石。(4)由对角线关系可知,氢氧化铍与氢氧化铝一样是 两性氢氧化物,能与氢氧化钠溶液反应生成偏铍酸钠和水,而 氢氧化镁不与氢氧化钠溶液的反应,则用氢氧化钠溶液鉴别 氢氧 化 铍 和 氢 氧 化 镁,反 应 的 离 子 方 程 式 为 Be(OH)2+ 2OH-􀪅􀪅[Be(OH)4]2-。 答案 (1)A E (2)B CD E (3)BE BC AG (4)NaOH溶液 Be(OH)2+2OH-􀪅􀪅[Be(OH)4]2- 17.解析 (1)Mo处于第五周期第ⅥB族,核外电子排布与Cr相 似,其价电子为4d、5s电子,4d能级上有5个电子、5s能级上 有1个电子,据此书写它的基态价电子排布式;核外未成对电 子是4d、5s能级上的电子。(2)该分子中只存在共价键,共价 单键为σ键、共价双键中含有σ键 和π键。(3)CO提供孤电 子对的是C原子、Mo提供空轨道;p-甲酸丁酯吡啶配体中C 原子价层电子对个数有4、3,根据价层电子对互斥理论判断C 原子杂化类型。(4)F的电负性强于H,对电子的吸引能力强, 导致共用电子对偏向F,则O—H键较易断裂。 答案 (1)4d55s1 6 (2)AB (3)C sp3杂化、sp2杂化 (4)F的电负性强于 H,对电子的吸引能力强,导致共用电子 对偏向F,则O—H键较易断裂,所以酸性强于乙酸 (5)将C60与C70的混合物加入一种空腔大小与C60适配的“杯 酚”中,然后加入甲苯溶剂,将未装入杯酚的C70溶解,过滤后 分离C70;再向不溶物中加入氯仿,氯仿溶解杯酚而将不溶解 的C60释放并沉淀出来 18.解析 (2)氮化硅的晶体结构中,原子间都以单键相连,且 N 原子和N原子,Si原子和Si原子不直接相连,同时每个原子 都满 足8电 子 稳 定 结 构,因 此 氮 化 硅 的 化 学 式 为 Si3N4。 (3)每个Ga原子与4个N原子形成共价键,这四个N原子构 成正四面体结构;每个 N原子与4个Ga原子通过共价键结 合,这四个Ga原子构成正四面体结构,所以氮化镓中镓原子 的杂化方式为sp3杂化。 答案 (1)3 4 C3N4 C3N4 与金刚石都是共价晶体,C— N键键长比C—C键键长小,键能大 (2)①共价 ②Si3N4 (3)4s24p1 4 4 GaN sp3 19.解析 A、B、C、D、E、F都是前四周期的元素,它们的核电荷数 的大小顺序为A<B<C<D<E<F,A原子核外有3个未成 对电子,则A为N;C元素是地壳中含量最高的金属元素,则C 是Al;E原子核外的 M能层中只有2对成对电子,则E是S, 又B2E为离子晶体,则B是 Na,在第三周期元素的单质形成 的晶体中,硅的晶体类型与其他均不相同,则D为Si;F原子 的最外 层 电 子 数 与 B的 相 同,其 余 各 层 均 充 满 电 子,故 F 为Cu。 (1)N、Na、Al、Si四种元素中,非金属性最强的是N,其他三种 元素均位于第三周期,则第一电离能由小到大的顺序是Na< Al<Si<N。(2)NaCl是离子晶体,SiCl4 是分子晶体,前者的 熔点高于后者。(3)NH3 的中心原子 N的价层电子对数=3 +12× (5-3×1)=4,则N采取sp3 杂化;SO2 的中心原子S 的价层电子对数=2+12× (6-2×2)=3,则其空间结构为V 形。(4)Cu的 核 外 电 子 数 是29,则 其 核 外 电 子 排 布 式 是 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;Cu2+与NH3 形成的 配 离 子 的 化 学 式 是 [Cu(NH3)4]2+,其 结 构 式 是 。(5)原子半径 N<Cu,题 给 晶 胞 结 构 中,空心球表示N,实心球表示Cu,晶胞中N原子数是8×18 =1,Cu原子数是12×14=3 ,则二者形成的化合物的化学式 是Cu3N。(6)N、Al形成的化合物的化学式是AlN,其晶体中 的化学键是共价键。 答案 (1)Na<Al<Si<N (2)高 NaCl为离子晶体,而SiCl4为分子晶体 (3)sp3 V形 (4)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) [Cu(NH3)4]2+ (5)Cu3N (6)AlN 共价键 20.解析 (1)镍为28号元素,原子核外有28个电子,其核外电子 排 布 式 为 [Ar]3d84s2 或 1s22s22p63s23p63d84s2。(2)Fe (CO)5沸点较低,为分子晶体,不存在离子键,Fe原子与CO 分子之间为配位键,CO分子内含有极性共价键,故选 AC。 (3)同周期自左至右第一电离能呈增大趋势,但 N原子2p能 级轨道半满,更稳定,第一电离能高于 O,所以四种元素第一 电离能由大到小的顺序为N>O>H>C;根据色胺酮中N原 子的成键方式可知,成双键的N原子为sp2 杂化,成单键的为 sp3杂化;根据色胺酮钴配合物的结构简式可知,Co与2个O 原子、2个N原子配位,配位数为4;分析甲醇性质可知,甲醇 通过氢键与色胺酮钴配合物相结合。(4)Fe、Co、Ni单质均为 金属晶体,其熔点与金属阳离子半径、金属所带电荷数有关, Fe、Co、Ni的原子半径比Ca的小,同时价电子数目多,金属键 强,因此熔点高。(5)据图可知晶胞中Ti原子与 N原子的最 近距离为棱长的一半,根据均摊法,晶胞中Ti原子的个数为 12×14+1=4 ,化学式为TiN,则N原子的个数也为4,所以晶 胞的质量m=4× (48+14) NA g ,密度为ρg·cm-3,所以晶胞的 棱长为 3 4×(48+14) ρNA cm= 3 4×(48+14) ρNA ×1010pm,则Ti原 子与 N 原子的最近距离为12× 3 4×(48+14) ρNA ×1010pm= 3 31 ρNA ×1010pm。 答案 (1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 (2)AC (3)N>O>H>C sp2杂化、sp3杂化 4 氢键 (4)Fe、Co、Ni的原子半径比Ca的小,同时价电子数目多,金 属键强,因此熔点高 (5) 3 31 ρNA ×1010 第五次月考滚动检测卷 1.D [晶体硅中所有原子都以共价键相结合,属于共价晶体,A 正确;Si原子的最外层有4个电子,B正确;Si原子核外有14个 电子,根据构造原理可知其电子排布式为1s22s22p63s23p2,C 正确;硅原子的价电子排布图不符合洪特规则,选项D错误。] 2.C [铝在第三周期第ⅢA族,是主族元素,A正确;铁和氯气 反应生成氯化铁为离子化合物,铁元素与氯气反应形成离子 键,B正确;有特殊性能的材料可作新型材料,准晶体具有特殊 性能,所以能开发成为新型材料,组成为铝—铜—铁—铬的准 晶体中,铜、铝、铬金属元素在自然界中存在,所以准金属在自 然界中可能存在,C错误;铜在第四周期第ⅡB族,铁在第四周 期第Ⅷ族,属于过渡元素,铜、铁都是过渡元素,D正确。] 3.C [p电子与p电子间形成的单键是σ键。] 4.B [光辐射是电子释放能量的重要形式之一,激光、焰火都与 原子核外电子发生跃迁释放能量有关,A正确;甲烷与水之间 为分子间作用力,不是氢键,B错误;同主族从上往下碱金属元 素的离子半径逐渐增大,冠醚利用不同大小的空穴适配不同大 小的碱金属离子进行“分子识别”,C正确;晶体自范性的本质: 晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象,D 正确。] 5.C [由图可知,18-冠-6中碳原子和氧原子的价层电子对数都 为4,原子的杂化方式都为sp3杂化,故A正确;18-冠-6与钾离 子作用,但不与锂离子或钠离子作用说明超分子具有分子识别 的特征,故B正确;18-冠-6与钾离子作用,但不与锂离子或钠 离子作用说明超分子具有分子识别的特征,不具备自组装的特 征,故C错误;由题意可知,冠醚是皇冠状分子,分子中内部有 很大的空间,能与离子半径不同的碱金属阳离子发生络合反 应,把无机物带入有机物中,它可以作为相转移催化剂也是基 于这个原理,故D正确。] 6.C [加入 AgNO3 溶液不产生沉淀,用强碱处理没有 NH3 放 出,说明不存在游离的氯离子和氨分子,所以该配合物的化学 式为[PtCl4(NH3)2],则配合物中中心原子的电荷数为4,配位 数为6,故A错误;Pt与6个配体成键,该配合物应是八面体形 结构,故B错误;由上述分析可知,Cl-和NH3 分子均与Pt4+ 形成配位键,故C正确;该配合物的配体是 NH3 和Cl-,故D 错误。] 7.A [选项B因果关系颠倒;选项C的理论解释错误,原因是石 墨中碳碳键键能大于金刚石中碳碳键键能;选项D的理论解释 错误,原因是 HF分子间存在氢键。] 8.D [由题意知一个氯化钠晶胞即为一个氯化钠纳米颗粒,则其 表面粒子数=8+6+12=26,总粒子数=表面粒子数+中心粒 子数=26+1=27。] 9.A [同一能级上的同一轨道上最多排2个电子,两个电子的自 旋方向不同,其运动状态肯定不同,所以在同一能级上运动的 电子,其运动状态肯定不同,故A正确;由均摊法可知图示银的 晶胞中银原子个数=8×18+6× 1 2=4 ,故B错误;11号到18 号元素位于同一周期,元素的电负性逐渐增大,但0族元素除 外,故C错误;固态时能导电的晶体不一定是金属晶体,如石墨 能导电,但石墨不是金属晶体,故D错误。] 10.D [A.由低温相可推得:晶胞中有4个X-,2个 An+,1个 Bm+,所以该物质的化学式为A2BX4,A正确;B.低温相时,每 个X-连有2个An+,1个Bm+,1个四面体空隙,配位数为3, B正确;C.低温相晶体中一共有8个四面体空隙,占据了3个, 因此占据了37.5%的四面体空隙,C正确;D.高温相中2个 An+,1个Bm+在四面体空隙中的位置不确定,但是比例是确 定的,D错误;故选D。] 11.A [将I+3 中一个碘原子看成中心原子,另两个是与中心原子 结合的原子,中心原子的价层电子对=2+7-1-2×12 =4 ,所 以中心原子的杂化方式为sp3,①正确;金属晶体是由金属阳 离子和自由电子构成的,所以金属阳离子可能还存在于金属 晶体中,②错误;氨气分子间存在氢键,导致其熔沸点较低,所 以NH3极易液化,液氨汽化吸收大量的热,用作制冷剂,③正 确;离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,与金属性无关,离 子半径越小,电荷越多,键能越大,离子晶体的熔点越高,所以 熔点:KCl<NaCl<MgCl2,④错 误;干 冰 晶 胞 结 构 中,每 个 CO2分子周围等距且紧邻的CO2 分子个数=3×8÷2=12, ⑤正确;SiC晶体中每个Si原子形成4个Si—C键,1molSiC 晶体中含有1molSi原子,所以含有4molSi—C键,⑥错误; CCl4含有C—Cl极性键,空间构型为正四面体型,结构对称且 正负电荷的中心重合,为非极性分子,CH3Cl是四面体构型, 但不是正四面体型,结构不对称,为极性分子,⑦错误;H2O比 H2S稳定,是因为共价键键能前者大于后者,氢键影响的是熔 沸点,⑧错误;综上所述正确的有①③⑤。] 12.B [根据晶胞的结构分析得到晶胞中原子个数分别为P:1 个,Sn:8×18=1 ,Cu:6×12=3 ,则 磷 锡 青 铜 的 化 学 式 为 Cu3SnP,故A正确;以面心的铜分析,与Cu等距离且最近的 Cu有8个,故B错误;三种元素Cu、Sn、P的价电子分别为 3d104s1、5s25p2、3s23p3,则三种元素在元素周期表中分别处于 ds区、p区、p区,故C正确;Sn和P原子间的最短距离为体对 角线的一半即 3 2apm ,故D正确。] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 111 — — 74 — 第三章 晶体结构与性质 (时间:75分钟 满分:100分) 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀦌 􀦌 􀦌􀦌 名师推好题 第9题。该题主要以毒奶粉中含有有毒的三聚氰胺考查分子结构、杂化类型、化 学键和分子共面问题,该题综合性强,包含知识点多,从而提高学生的应用理解能力,值得推荐。 一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1.下列关于晶体中存在的作用力的说法一定正确的是 ( ) A.共价晶体中一定存在极性共价键 B.分子晶体中一定存在范德华力 C.硫黄晶体和冰晶体中存在的作用力完全相同 D.只有共价晶体中存在共价键 2.通过X射线衍射实验,测得乙酸晶体的结构如图所示。下列说法错误的是 ( ) A.区别晶体和非晶体最可靠的科学方法是X射线衍射实验 B.乙酸晶体中,周期性排列的结构单元包含4个乙酸分子 C.建立原子坐标,可以测定乙酸分子中共价键的键长 D.建立原子坐标,可以测定乙酸分子中共价键的键能 3.下列叙述正确的是 ( ) A.液晶是由分子较大、分子形状呈长形或碟形的物质形成的晶体 B.制造光导纤维的主要材料是高纯度硅,属于共价晶体 C.共价晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高 D.硫化氢晶体和冰晶体升华时克服的作用力相同 4.下列说法中,不正确的是 ( ) A.晶体中原子呈周期性有序排列,有自范性 B.金属晶体导电是因为在外加电场作用下金属产生了自由电子,电子定向移动产生了电流 C.MgO的晶格能远比NaCl大,这是因为前者离子所带的电荷数多,离子半径小 D.乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中有1个手性碳原子 5.根据下列性质判断,属于共价晶体的物质是 ( ) A.熔点2700℃,导电性好,延展性强 B.无色晶体,熔点3550℃,不导电,质硬,难溶于水和有机溶剂 C.无色晶体,能溶于水,质硬而脆,熔点为800℃,熔化时能导电 D.熔点-56.6℃,微溶于水,硬度小,固态或液态时不导电 6.下列数据是对应物质的熔点,有关的判断错误的是 ( ) Na2O Na AlF3 AlCl3 Al2O3 BCl3 CO2 SiO2 920℃ 97.8℃ 1291℃ 190℃ 2073℃ -107℃ -57℃ 1723℃ A.含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 B.在共价化合物分子中各原子不一定都形成8电子结构 C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D.金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高 7.下列物质的熔、沸点高低顺序中,正确的是 ( ) A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B. 􀝐HO COOH > 􀝐HO HOOC C.MgO>Br2>H2O>O2 D.金刚石>生铁>纯铁>钠 8.如图,C60是由碳原子结合形成的稳定分子,它具有60个顶点和32个面,其中12个 为正五边形,20个为正六边形。科研人员用电子计算机模拟出类似C60的新物质 N60,下列有关N60的叙述正确的是 ( ) A.N60分子中含有σ键和π键 B.N60属于共价晶体 C.N60分子是非极性分子 D.N60的熔点比C60的低 9.毒奶粉主要是奶粉中含有有毒的三聚氰胺( )。下列关于三聚氰胺分子的说法 中正确的是 ( ) A.所有氮原子均采取sp3 杂化 B.一个三聚氰胺分子中共含有15个σ键 C.属于极性分子 D.三聚氰胺分子中所有原子可能共平面 10.NH3 和BF3 可以通过配位键形成化合物NH3·BF3,下列说法正确的是 ( ) A.NH3 和BF3 的立体构型都是三角锥形 B.NH3 和BF3 的中心原子的杂化方式相同 C.NH3 和BF3 形成的化合物NH3·BF3 中各原子都达到8电子稳定结构 D.NH3 和BF3 形成的化合物NH3·BF3 中N和B都采取的是sp3 杂化 11.短周期元素X、Y、Z、M原子序数依次增大,Z的基态原子2p轨道半充满,M 的最高正价与最低 负价绝对值之差为4,它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是 ( ) A.电负性:X>Y>Z B.原子半径:Y>Z>X C.分子中Z原子的杂化方式均为sp2 D.Y、Z、M的最高价氧化物的水化物均为强酸 12.下列说法中错误的是 ( ) A.从CH4、NH+4 、SO2-4 为正四面体结构,可推测PH+4 、PO3-4 也为正四面体 结构 B.1mol金刚石晶体中,平均含有2molC—C键 C.水的沸点比硫化氢的高,是因为 H2O分子间存在氢键,H2S分子间不能 形成氢键 D.某气态团簇分子结构如图所示,该气态团簇分子的分子式为EF或FE 13.自然界中的CaF2 又称萤石,是一种难溶于水的固体,属于典型的离子晶体。下列一定能说明 CaF2 是离子晶体的是 ( ) A.CaF2 难溶于水,其水溶液的导电性极弱 B.CaF2 的熔、沸点较高,硬度较大 C.CaF2 固体不导电,但在熔融状态下可以导电 D.CaF2 在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小 14.元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它 与N3-形成晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 ( ) A.X元素的原子序数是19 B.该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1 C.Xn+中n=1 D.晶体中每个Xn+周围有2个等距离且最近的N3- — 73 — — 76 — 15.Fe为过渡金属元素,在工业生产中具有重要的用途。已知NO能被FeSO4 溶液吸收生成配合 物[Fe(NO)(H2O)n]SO4,该配合物的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为 26,下列有关说法正确的是 ( ) A.该配合物的化学式为[Fe(NO)(H2O)4]SO4 B.该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表p区 C.1mol该配合物与足量Ba(OH)2 溶液反应可生成1mol沉淀 D.该配合物中的阴离子呈三角锥形结构 二、非选择题(共5小题,共55分) 16.(10分)Ⅰ.有下列7种晶体,用序号回答下列问题: A.水晶 B.冰醋酸 C.白磷 D.固态氩 E.氯化铵 F.铝 G.金刚石 (1)属于原子晶体的化合物是 ;属于离子晶体的是 。 (2)由极性分子构成的晶体是 ;属于分子晶体的单质是 ;含有共价键的离子晶 体是 。 (3)属于电解质的是 ;分子内存在化学键,但受热熔化时,化学键不发生变化的是 ;受热熔化,需克服共价键的是 。 Ⅱ.铍和铝、锂和镁等在元素周期表中具有特殊的“对角线关系”,单质及化合物的性质十分相 似。请按要求回答下列问题: (4)Be(OH)2 与 Mg(OH)2 可用试剂 鉴别,其离子方程式为: 。 17.(9分)超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支,还扩展到生命科学 和物理学等领域。由 Mo将2个C60分子,2个p-甲酸丁酯吡啶及2个 CO分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示。 (1)Mo处于第五周期第ⅥB族,核外电子排布与Cr相似,它的基态价 电子排布式是 ;核外未成对电子数是 个。 (2)该超分子中存在的化学键类型有 ( ) A.σ键 B.π键 C.离子键 D.氢键 (3)该超分子中配体CO提供孤电子对的原子是 (填元素符 号),p-甲酸丁酯吡啶配体中C原子的杂化方式有 。 (4)从电负性角度解释CF3COOH的酸性强于CH3COOH的原因 。 (5)C60与C70互为同素异形体,分离混合物的实验操作是 。 18.(12分)(1)C、N元素形成的新材料具有如图所示结构,一个N原子周围结 合 个C原子,一个C原子周围结合 个N原子,该晶体的 化学式为 。 该晶体硬度将超过目前世界上最硬的金刚石,其原因是 。 (2)氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅 与纯氮在13000℃时反应获得。 ①氮化硅晶体属于 晶体。 ②已知氮化硅的晶体结构中,原子间都以单键相连,且N原子和N原子,Si原子与Si原子不直 接相连,同时每个原子都满足8电子稳定结构,请写出氮化硅的化学式: 。 (3)右图是氮化镓的晶胞结构: Ga原子的价电子排布式为 ,一个N原子周围结合 个Ga原子,一 个Ga原子周围结合 个N原子,氮化镓的化学式为 ,氮化镓中镓 原子的杂化方式为 。 19.(12分)已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数的 大小顺序为A<B<C<D<E<F。其中A原子核外有3个未成对电子;化合物B2E为离子晶 体,E原子核外的 M层中只有2对成对电子;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D单质的晶 体类型在同周期的单质中没有相同的;F原子的最外层电子数与B的相同,其余各层均充满电 子。请根据以上信息,回答下列问题(答题时,A、B、C、D、E、F用所对应的元素符号表示): (1)A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为 。 (2)B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点 (填“高”或“低”),理由是 。 (3)A的简单氢化物分子的中心原子采取 杂化,E的低价氧化物分子的空间结构是 。 (4)基态F原子的核外电子排布式是 ,F的高价离子与A的简单氢化物形成 的配离子的化学式为 ,其结构式是 。 (5)A、F形成的某种化合物的晶胞结构如图所示(其中A显-3价),则其化学式为 (每个球均表示1个原子)。 (6)A、C形成的化合物具有高沸点和高硬度,是一种新型无机非金属材料,则其化 学式为 ,其晶体中所含的化学键类型为 。 20.(12分)铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钛(Ti)及其化合物在生产生活中应用广泛。 (1)基态Ni原子的核外电子排布式为 。 (2)铁系元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4 等金属羰基化合物。已知室温时Fe(CO)5 为浅 黄色液体,沸点103℃,则Fe(CO)5 中含有的化学键类型包括 。 A.极性共价键 B.离子键 C.配位键 D.金属键 (3)以甲醇为溶剂,Co2+可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物 (合成过程如图1所示)。色胺酮分子中所含元素(H、C、N、O)第一电离能由大到小的顺序为 ,色氨酮分子中所有N原子的杂化类型有 ,色胺酮钴配合物中 钴的配位数为 ,X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子, CH3OH是通过 作用与色胺酮钴配合物相结合。 (4)Fe、Co、Ni与Ca都位于第四周期且最外层电子数相同,但相应单质的熔点,Fe、Co、Ni明显 高于Ca,其原因是 。 (5)已知TiN晶体的晶胞结构如图2所示,若该晶胞的密度为ρg·cm -3,阿伏加德罗常数值为 NA,则晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为 pm。(用含ρ、NA 的代数式表示) — 75 —