内容正文:
专题11物质结构与性质
1.(2025·浙江金华三模)氮、碳、硼元素形成的
[B2OgH4]2-只有一种化学环境的B原子,且
化合物具有独特的结构。请回答:
B和O原子最外层都达到8电子稳定结构,写
(1)固态的N2O5为离子晶体(阴阳离子中所
出X阴离子的结构式
含原子个数均不超过4个),其阳离子的空间
2.(2025·山东高考真题)Fe单质及其化合物应
结构名称为
,阴离子中氮原子的杂化
用广泛。回答下列问题:
方式为
(1)在元素周期表中,Fe位于第
周期
(2)比较酸性强弱:N2H
NH(填
族。基态Fe原子与基态Fe3+离子
“>”或“<”),请说明理由
未成对电子数之比为
(2)尿素分子(H2 NCONH2)与Fe3+形成配离
(3)当石墨被过量的K处理后(未反应的金属
子的硝酸盐[Fe(H2 NCONH2)6](NO3)3俗
夜
被汞洗出),K+离子在石墨层间嵌入,K+层在
称尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氨肥。
石墨层的投影如图所示。该钾石墨晶体的化
①元素C、N、O中,第一电离能最大的是
学式是
,晶体类型是
,电负性最大的是
②尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为
③八面体配离子[Fe(H2 NCONH2)6]3+中
Fe3+的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则
(4)石墨与F2在450℃反应,石墨层间插入F
与Fe3+配位的原子是
(填元素符
得到层状结构化合物(C℉)x,该物质仍具润滑
号)。
性,其单层局部结构如图所示。下列关于该化
(3)a一Fe可用作合成氨催化剂、其体心立方
合物的说法不正确的
晶胞如图所示(晶胞边长为apm)。
T
g
A.与石墨相比,(CF)x导电性增强
B.与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强
①a一Fe晶胞中Fe原子的半径为
pm
C.(CF),中C一F的键长比C-C短
②研究发现,a一Fe晶胞中阴影所示m,n两个
D.1mol(CF)z中含有2xmol共价单键
截面的催化活性不同,截面单位面积含有Fe
(5)硼砂(Na2B4O2·10H2O)与NaOH的混
原子个数越多,催化活性越低。,n截面中,
合溶液中加入H2O2可以制备
催化活性较低的是
,该截面单位面积
X(Na2B2OgH4),已知X的阴离子
含有的Fe原子为
个·pm2。
41
3.(2025·海南模拟预测)我国南京理工大学胡
①写出第一步掺杂In的过程反应化学方程式
炳成教授团队在N合成上取得了里程碑性
为
研究成果一世界上首个五氮阴离子盐(N)6
②图c的晶胞中In的化合价为十1和十3,则
(HO)3(NH4)4C1(用R代表)。时隔不久,他
两种价态的In原子个数比为
们在该领域再次取得突破,成功制得全氮阴离
4.(2025·宁夏银川三模)碳、硅元素及其化合物
子(N5)金属盐Co(N5)2(H2O)4·4H2O。这
在生产生活中应用广泛。请回答:
是一种配合物分子,其结构式如图所示。
(1)基态硅原子核外电子排布式:
该基态原子占据最高能级的电子云轮廓图形
状为
(2)C60晶体采用面心立方堆积,C60晶体中存
在的作用力有
(填字母)。
H
0
A.共价键
B.离子键
H
C.氢键
D.范德华力
E.配位键
F,金属键
回答下列问题:
(3)与碳的氢化物类似,硅元素的氢化物硅烷
(1)试就上述两种盐进行有关分析:
的通式为:SinH2m+2。下列有关说法不正确的
①金属盐Co(N)2(H2O)4·4H2O中,中心
是
离子钻离子的配位数为
,试画出金属
A.S3H3没有同分异构体
盐其中钴离子的价电子轨道表示式
B.Si一Si键能比C一C键能小,故热稳定性:
②热分析结果显示盐(N5)6(H3O)3(NH4)4CI
Sin H2n+2>Cn H2n+2
分解温度高达116.8℃,具有非常好的热稳定
C.SinH2m+2中Si原子杂化方式均为sp3
性。这与其结构中含有类似苯分子中的大π
键有关。N中的N原子的杂化轨道类型为
D.SinH2m十2可与水反应生成氢气
,N中的。键总数为
个。
(4)硅酸盐是地壳中的主要成分。硅酸盐的最
③氮氮键的键能:N5
H2 N-NH2
简单阴离子为SO,为硅氧四面体,结构如
(填“>”或“<”)。
图1。SiO在溶液中形成的分子形态脱水易
(2)某硒(Se)铜材料中掺杂In后,晶胞发生的
形成凝胶状的固体物质一硅胶。硅胶继续脱
变化如图所示,图a、图c为立方晶胞,图b为
水,形成了共用氧原子的硅氧四面体骨架
四方晶胞,晶胞内未标出因掺杂而产生的0价
SiO2(硅石)。联系相关信息,解释硅胶转变为
Cu原子。
硅石后,硬度变大的原因:
Cu
0
O Se
0
硅氧四面体
图a
图c
图1
42
(5)石墨与金属钾反应生成钾的石墨插层化合
(2)在超高压下合成大量含Xe一F和Xe-O
物KC,:K十xC=KC,,KCx晶胞结构如图2
键的化合物,如XeOF2,XeOF2中心原子的杂
(碳原子省略),如图3是晶胞沿y轴方向的
化轨道类型为
(填字母)。
投影
A.sp
B.sp3
图3
C.sp3d
D.sp3d2
①x=
(3)在超高压下,金属钠和氦可形成化合物,其
②若石墨层内的大π键可表示为Ⅱ”(上标表
晶胞结构如图,其中电子对(号)和氦原子交
示电子总数,下标表示原子数),则平均每个
替分布填充在各个小立方体的中心。晶胞中
KC,单元中的大π键可表示为
(用具
的钠离子数为
,若将氦原子放在晶胞
体的数据表示)。
顶点,所有电子对©号在晶胞中的位置为
(6)已知SiC晶体的密度为pg·cm3,其晶胞
结构如图4所示。阿伏加德罗常数值为NA,
(2,0,0),(0,3,0),(0,0,2)
则晶胞中两个S原子之间的距离为
若晶胞边长为apm,则钠离子与氢原子的间
pm.
距为
pm(用含a的代数式表示)。
Oc●Si
钠氦晶胞
图4
6.(2025·烟台德州诊断)含铜物质在生产生活
5.(2025·山东威海高三统考期末)高压技术在
中有着广泛应用。回答下列问题:
物质研究中发挥着重要作用,回答下列问题。
(1)基态Cu原子的电子所占据的最高能层符
(1)科学家给食盐施加20万大气压,与钠或氯
号为
;基态Cu+较基态Cu2+稳定的
气反应,生成一些不同组成、不同结构的离子
原因是
晶体。基态氯原子的价电子排布式为
。其中一种晶体的晶胞(黑球均在面上)
;Cu2O和Cu2S都是离子晶体,熔
如图,该晶体的化学式为
,其熔沸点
点较高的是
比金属钠晶体
(填“高”或“低”),Na+
(2)CuSO4稀溶液中存在[Cu(H2O)6]2+,
周围最紧邻的CI数为
[Cu(H2O)6]2+的空间构型为
;下列
对[Cu(H2O)6]2+中Cu2+杂化方式推断合理
的是
(填字母)。
A.sp3
B.sp3d
C.sp3d2
D.dsp2
43
(3)Cu2+可形成[Cu(en)2NH3](BF4)2,其中
结合区
en代表H2N-CH2一CH2一NH2。该化合物
键长:0.2224nm
键长:0.2244nm
分子中,VSEPR模型为四面体的非金属原子
共有
个;C、N、F的电负性由大到小
的顺序为
图
(4)一种由Cu、In、Te组
①图2中,黑磷区P原子的杂化方式为
●C
成的晶体属四方晶系,晶
胞参数如图所示,晶胞棱
②根据图1和图2的信息,下列说法不正确的
边夹角均为90°,晶体中
有
(填字母)。
Te原子填充在Cu、ln围
a.黑磷区P一P键的键能完全相同
成的四面体空隙中,则四
b.黑磷与石墨都属于混合型晶体
面体空隙的占有率为
;该晶体的化学
c.复合材料单层中,P原子与C原子之间的作
式为
用力属于范德华力
。
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,称为
d.由石墨和黑磷制备该复合材料的过程,发生
原子的分数坐标,如A点、B点原子的分数坐
了化学反应
(4)氮原子之间可以形成双键,而磷原子之间
标分别为0,00>.(合日),则C点原子的
很难形成双键,原因是
分数坐标为
;晶胞中C、D间距离d=
(5)一种锂电池的正极材料磷酸亚铁锂(LiPe
pm.
PO4)的晶胞结构如图3(a)所示。其中Li+分
7.(2025·山东二模)锂,铁,磷及其化合物在生
别位于晶胞的顶角、棱心、面心,O围绕Fe和
产生活中有着重要的作用。
P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共
(1)锂在元素周期表的位置是
,基态
顶点、共棱形成空间链结构。
Fe2+的价电子排布式为
充电
充电
放电
放电
(2)邻二氮菲
与Fe2+能够生成
(a)LiFePO
(b)Li1-FePOa
(c)FePO4
稳定的橙色配合物,可用做Fe2+的检测试剂。
①图3(a)的晶体的晶胞参数分别为anm、
向K4[Fe(CN)6]溶液(浅黄色)中滴加邻二氮
bnm,则该晶体的摩尔体积Vm=
菲溶液,最终未观察到溶液呈现明显的橙色,
cm3·mol1(已知阿伏加德罗常数为NA,晶
原因是
体的摩尔体积是指单位物质的量晶体所占的
(3)黑磷与石墨类似,也具有层状结构(如图
体积。)
1),为了大幅度提高锂电池的充电速率,科学
②电池充电时磷酸亚铁锂会脱出部分L+,形
家研发了黑磷一石墨复合负极材料,其单层结
成Li1-FePO4,结构如图3(b)所示,则x
构俯视图如图2所示。
,n(Fe2+):n(Fe3+)=
445.8(m3一m2)g,产品纯度为
5.8(m3-m22×
m
100%
580(m,一m》%:若高温灼烧后在空气中
m
冷却,SiO2会吸附水蒸气,导致m3偏大,因此产
品纯度偏高。
答案:(1)水y
(2)防止水蒸气进人蒸馏烧瓶中Br2+2OH
-Br+BrO+H,O
(3)SiBr,+6NaOH=Na,SiO+4NaBr+3H,O
(4)①干燥器②c→e→b→d→f
③580(m,-m,)偏高
m
16.解析:固体D和水在高温下反应生成FeO4,则D
为Fe,溶液C和一水合氨反应生成Mn(OH)2和
溶液E,溶液E经一系列操作得到SrCl2·6H2O,
则溶液E中含Sr2+,溶液C中含有Sr2+、Mn2+,
固体B为Fe、MnO、SrO,气体A为H2、CO2和水
蒸气。(1)由步骤N知,溶液E中含Sr+,由步骤
Ⅱ和步骤Ⅲ知,则溶液C中的所有阳离子:S2+
Mn+NH、H,(2)由反应3Fe+4H,0高温
FeO,+4H2可推测,Fe能够较完全转化为
FeO,的两个原因:①生成FeO,降低了体系的
能量;②水蒸气带出H2,促进平衡正向移动;
(3)由解析知,固体B中含有MnO而不含Mn单
质,A错误;步骤Ⅱ中,MnO、SrO可与NH水解
产生的H+反应,从而促进了NH水解平衡正向
移动,B正确;步骤Ⅲ生成了Mn(OH)2沉淀而未
生成Sr(OH)2沉淀,说明碱性:Sr(OH)2>
Mn(OH)2,C正确;Sr与Ca处于同一主族,Sr比
Ca活泼,SrCl2属于强酸强碱盐,直接加热SrCl2
·6H2O可得到SrCl2,D错误;故选BC。(4)固体
Y中Mn元素的化合价为十4价,Y具有氧化性,
HI溶液中的I具有还原性,Y与HI溶液可发生
氧化还原反应,根据化合价升降守恒、电荷守恒及
原子守恒可得到反应的离子方程式:Sr,FeMnO
(CO3)+14H++2I—4Sr2++Fe2++Mn2++
L2十7H2O+CO2个:(5)气体A为H2、CO2和水
蒸气,除H2以外的两种气体为CO2和水蒸气,检
验方法:将生成的气体通入盛有CuSO,粉末的硬
质玻璃管中,固体变蓝,说明有水蒸气,再继续通
入澄清石灰水中,变浑浊,说明有CO2气体。
答案:(1)Sr2+、Mn2+、NH、H+
(2)水蒸气带出H2,促进平衡正向移动
(3)BC
(4)Sr:FeMnO (CO)+14H++2I=4Sr2++
Fe2++Mn2++1,+7H,O+CO,
(5)将生成的气体通入盛有CuSO,粉末的硬质玻
璃管中,固体变蓝,说明有水蒸气,再继续通人澄
清石灰水中,变浑浊,说明有CO2气体。
21
17.解析:装置I亚硫酸铵、氯酸钾和稀硫酸反应制取
CIO2,将制取的CIO2通入装置Ⅱ中吸收,剩余的
气体用装置Ⅲ尾气吸收。(1)据仪器的构造可知,
装稀硫酸的仪器的名称是分液漏斗;(2)装置I制
取C1O2,将制取的C1O2通入装置Ⅱ中吸收,抽气
泵作用是:①通过抽气,使空气进入装置,防止
CO,浓度过高而爆炸、②通过抽气,使装置内气
体有序流动,CO2由装置I进入装置Ⅱ中溶解;
(3)Cl2是非极性分子,C1O2为V形分子,是极性
分子,根据“相似相溶”原理,极性大的溶质易溶于
水等极性溶剂,所以CIO2在水中的溶解度大于
C12;(4)接近中性时,发生反应:C12十2I—l2十
2C1、2C1O2+2I—2C1O2+12,调节pH后发
生反应:C1O2+4I+4H+一C1+2L2+
2H,0,设有e mol Cl2,ymo1CI02,则:+2y=
1
a,2y=6:解得y-合x=如,,所以C0。纯度
4
为6:(5)装置川的作月是除去尾气中的C、
ClO2,因两者均有氧化性,可选择Na2S除去,Cl
可与NaOH反应,ClO2可氧化H2O2,即可用
NaOH十H2O2为组合试剂除去Cl2+ClO2,故答
案为:BC;(6)在题中所给脱氧空气条件下煮沸,
会导致(NH4)2SO3水解生成NH3和SO2,降低
C1O2的产率,故A符合题意;抽气速率过快,ClO2
不能充分溶解,故B符合题意;抽气过程中,装置
Ⅱ中的进气管一直有气泡,故C符合题意;装置I
中的溶液有(NH,)2SO、K,SO,可作氨肥和钾
肥,故D不符合题意;故答案为ABC。
答案:(1)分液漏斗
(2)将装置I中的C1O2抽人装置Ⅱ中
(3)C1O2为V形分子,是极性分子,更易溶于水等
极性溶剂
44266(⑤)BC(6)ABC
专题8原子结构与性质、元素周期律
1.A2.B3.B4.D5.A6.A7.A8.D
9.D10.C11.D12.B13.D14.A15.A
16.B17.C18.D
专题9分子结构与性质
1.C2.D3.D4.B5.C6.D7.A8.A
9.B10.B11.B12.D13.A14.D15.D
16.A17.A18.C
专题10晶体结构与性质
1.B2.D3.B4.C5.B6.A7.B8.D
9.A10.C11.B12.D13.C14.D15.C
16.D
专题11物质结构与性质
1.解析:(1)N2O为离子晶体,根据其阴阳离子中所
含原子个数均不超过4个可推断出其阴阳离子为:
NO?和NO(亚硝酰正离子),其中阳离子呈直线
形,阴离子为平面三角形且氨原子为sp杂化;:
(2)由于N的电负性大于H的电负性,使得N2H中
相邻N一H键的电子云向一NH,方向偏移,N一H键
的极性变大,更易电离出氢离子,酸性更强,因此
N,H时酸性强于NH;
(3)
可以选择图中灰框中的部分作为该钾石墨的晶胞,
利用均摊法,可以算出该钾石墨的化学式为KC8,
该晶体中,钾失去电子给石墨层,形成了离子化合
物,因此晶体类型为离子晶体;(4)由图可知,与石
墨相比,(CF).分子中碳原子均为饱和碳原子,分
子中没有未参与杂化的2p轨道上的电子,导电性
减弱,故A错误;由图可知,与石墨相比,(CF)分
子中碳原子均为饱和碳原子,不易被氧化,抗氧化
性增强,故B正确;随原子序数递增,同周期主族元
素的原子半径逐渐减小,因此(CF),中C一F的键
长比C一C短,故C正确;由图可知,(CF),分子中
碳原子与3个碳原子形成碳碳共价键,每个碳碳键
被2个碳原子共用,与1个氟原子形成共价键,则
1 mC),分子中含有(3X号+1)×x=2.5rmol
共价单键,故D错误;故选AD;(5)由于B只有一
种化学环境,说明两个B原子在结构上是等价的。
又根据各原子数量推断出X的阴离子是对称结构,
同时B和O原子最外层都达到8电子稳定结构,B
连有两个一OH,此时O多余,推测B与B之间通
过过氧键连接,共同达到稳定的8电子排布,因此
2
H-0n0-0.0-H
推测X的结构为:
B
B
H-00-00-H
答案:(1)直线形sp
(2)>N的电负性大于H的电负性,使得相邻
N一H键的电子云向NH2方向偏移,N一H键的
极性变大,更易电离出氢离子,酸性更强
(3)KC8离子晶体
(4)AD
(5)
H-00-00-H
5
B、
B
H-00-00-H
21
2.解析:(1)Fe为26号元素,位于元素周期表中第四
周期VIII族;基态Fe原子电子排布式为[Ar]
3d4s2,未成对电子数为4,基态Fe3+电子排布式为
[Ar]3d,未成对电子数为5,故答案为:四;VIII;4:
5。(2)①同周期元素从左到右,第一电离能呈增大
趋势,但N原子2p轨道为半充满稳定结构,第一
电离能:N>O>C;同周期元素从左到右,电负性逐
渐增大,因此电负性:O>N>C,故答案为:N;O。
②尿素分子(H,NCONH2)中C原子形成3个o
键,无孤电子对,采取的轨道杂化方式为$p杂化。
③八面体配离子[Fe(H2 NCONH2),]3+中Fe3+的
配位数为6,碳氨键的键长均相等,因此N原子不
会参与形成配位键,说明C=O中O原子参与配
位,所以与Fe3+配位的原子是O。(3)①a一Fe为
体心立方晶胞,晶胞边长为apm,体对角线长度为
√3apm,体心立方晶胞中Fe原子半径r与体对角
线关系为4r=√5a,因此Fe原子的半径为S0
4
pm。②m截面面积Sm=a2pm,每个角原子被4
个相邻晶胞共享(二维共享),如图所示:
,每个品胞的顶点原子贡献子个原子
给该晶面,所舍原子数为4×号=1,单位面积原子
数为是个pm',n藏面面积为aX2a=V反apm,
每个角原子被4个相邻晶胞共享,体心原子完全属
于本藏面,所含原子数为(4×)十1=2,单位面
积原子数为是=巨个pm,因此馆化活性较低
2a a
的是n裁面,该栽面单位面积含有的Fe原子为
个pm2。
答案:(1)四VII14:5
(2)①NO②sp2③O
(3)①3②m
4
a
3.解析:(1)①根据结构可知,金属盐Co(N)2
(H2O),·4H2O中,N和H2O都是单齿配体,中
心离子钻离子的配位数为6,钻是第27号元素,钻
3d
离子的价电子轨道表示式:个↑1↑
②N结构中含有类似苯分子中的大π键,所以
N
N,一定是平面封闭环状结构([N○N),所
LN-N
以N原子的杂化类型一定是sp2杂化,这样才能保
证其形成平面环状结构;根据两个原子之间成键一
定有且只有1个。键的原理,得到N的平面环状
结构中一定有5个。键;③大π键会使原子间的结
合力增加,键能增加,故氨氯键的键能:N>H2N
3d
-NH,:故答案为:6:↑↑↑↑↑门sp:
5;>。(2)根据图a可知,Se位于8个顶,点和6个
面心,晶胞含有4个Se,Cu位于晶胞的12个棱、5
个内部,共有8个Cu,化学式为Cu2Se,晶胞图b
中Cu位于8个顶点、4个面心和1个体心,共有4
个,Se位于内部,共有8个,In位于4个棱、6个面,
共有4个,故化学式为CuInSe2,图c中Se位于晶
胞的8个顶点、6个面心,共有4个,In为内部,也
有4个,化学式为In2Se2;①从图a到图b,Cu2Se
晶胞中Cu被In替换,根据原子守恒可写出化学方
程式2Cu,Se+In一CuInSe+3Cu;②图c晶胞
中In原子位于体内,数目为4,Se为与面心和顶
点,数目为8×8+6×2=4,设十1价1n原子个
数为x,十3价In原子个数为y,则x十y=4,根据
化合物中各元素化合价代数和为0,结合晶胞中其
他元素情况可得x十3y=8,解得x=2,y=2,所以
两种价态的n原子个数比为1:1:故答案为:
2Cu,Se+In =CuInSe,+3Cu;1:1.
3d
答案:(1)①6
t↑↑↑↑
②sp5
③>(2)①2Cu,Se+In-CuInSe,+3Cu②1:1
4.解析:(1)Si为14号元素,其核外电子排布式为:
1s22s22p3s23p2;其最高能级为p轨道,呈纺锤形
或哑铃形;(2)C0为分子晶体,晶胞中存在范德华
力,分子内存在共价键,故AD正确;(3)SiH8为饱
和结构,不存在同分异构体,故A正确;Si一Si键能
比C一C键能小,键能越大,物质越稳定,故热稳定
性:SinH2n+2<CnH2m+2,故B错误;SinH2n+2中Si原
子杂化方式与烷烃中C相似,为sp杂化,故C正
确;S的电负性小于H,因此在硅烷中H显负价,
能与水中H结合生成氢气,故D正确;(4)硅胶属
于分子晶体,分子间存在氢键,硅胶脱水后形成
SiO2,SiO2只存在共价键,为共价晶体。共价键的
作用力大于氢键,因此SiO2的硬度大;(5)①由图
可知K有8个位于顶,点,6个位于面心,4个位于体
内,个数为:8×日十6十4=8,每个石墨插层结
构中有12个碳在体内,8个在面心,则C原子个数
为:12X4+8X2×4=64:N(K):NC0=8:64
=1:8,则晶胞化学式为:KC。;②石墨层中的碳原
子采用sp2杂化,每个C原子提供一个电子,K转
-21
移1个电子给C8,即8个原子提供9个电子,故平
均每个KC,单元中的大π键可表示为Ⅲ;(6)由晶
胞结构可知S原子位于C围成的正四面体空隙
中,晶胞中两个S原子之间的距离为面对角线的
一半,晶胞中C有8个在顶点,6个在面心,个数
为:8X日+6×号=4:5i位于体内个数为4,则品
胞质量为4X(12+28)。=160
3160
NA
82g=g品胞边长为√N0
cm,两个S原子之间的距离为6CX10”pm。
2 NAP
答案:(1)1s22s22p3s23p2纺锤形或哑铃形
(2)AD
(3)B
(4)硅胶属于分子晶体,硅石属于共价晶体,共价晶
体的硬度大于分子晶体
(5)①8②Π
(6)E60x10
2 NAP
5.解析:(1)氯为17号元素,基态氯原子的价电子排
布式为3s23p。氯离子半径大于钠离子,则根据
“均抛法”,品胞中含8X日+1=2个Na*、12×号
=6个Cl,该晶体的化学式为NaCl3,其为离子晶体
熔沸,点较高、钠单质熔沸点较低,故其熔沸点比金
属钠晶体高;以体心钠离子为例,最紧邻的C1厂为
12个,故填12;(2)中心原子形成3个。键且存在2
对共用电子对,则价层电子对数为5,则说明一个
轨道参与杂化,故为spd杂化,选C;(3)根据“均摊
法”,晶胞中含8×日+6×+12×+1=8个销
离子;电子对(e?)和氦原子交替分布填充在各个
小立方体的中心,若将氨原子放在晶胞顶,点,则两
者相对位置如图,
-?oie,若所有电子对e
O▣ei
:在晶胞中的位置为(30,0),(0,20),
(0,0号),则另一个位置为(分7号):若品胞边
长为apm,则纳离子与氨原子的间距为体对角线
的回分之-,放为汽。pm
答案:(1)3s23 pNaCla高12(2)C
(3)8
(合)
6.解析:(1)铜元素的原子序数为29,价电子排布式
为3d4s',由构造原理可知,原子的电子所占据的
最高能层为N;铜原子失去1个电子形成亚铜离
子,亚铜离子的价电子排布式为3d",3d轨道为稳
定的全充满结构,不易失去电子,所以亚铜离子比
铜离子稳定;氧化亚铜和硫化亚铜都是离子晶体,
氧离子的离子半径小于硫离子,氧化亚铜的晶格能
大于硫化亚铜,则氧化亚铜的熔点高于硫化亚铜;
(2)六水合铜离子中铜离子为中心离子,水分子为
配位体,配位数为6,由配位键的数目可知,铜离子
的杂化方式可能为spd杂化,配离子的空间构型
为八面体形;(3)[Cu(en)2NH3](BF4)2中氮原子、
碳原子和硼原子的价层电子对数都为4,VSEPR
模型都为四面体,则VSEPR模型为四面体的非金
属原子共有(2×2+2×2+1十2)=11个;非金属
元素的非金属性越强,元素的电负性越强,元素非
金属性的强弱顺序为F、N、C,则电负性的大小顺
序为F、N、C;(4)由晶胞结构可知,铟原子形成的
四面体空隙有8个,形成的八面体空隙也有8个,
则四面体室隙的占有车为38×100%=50%:品
胞中位于顶点、面上和体内的铜原子个数为8X8
十4×号+1=4,位于面上和被上的翻原子个数为
十4×号=4,位于体内的确原子个数为8,则
6×2
铜、铟、碲的原子个数为4:4:8=1:1:2,晶体
的化学式为CuInTe.2;由位于顶,点A点和体心B点
原子的分数坐标分别为00,0).(份,22)可
知,晶胞边长为1,则位于体对角线号处,面对角线
子处的C点原子的分数坐标分别为(层,子,号):
由晶胞中CD形成的直角三角形的边长为号pm、
c
pm可知,C、D间距离d=
2
pm)(4 pm)
√+后m
答案:(1)NCu+的3d轨道全充满达到稳定状态
CuO(2)八面体形C(3)11F、N、C
(4)50%CuInTe2
降》后
7.解析:(1)Li为3号元素,在周期表中的位置为第二
周期IA族;铁是26号元素,基态Fe2+的价电子排
布式为3d;(2)因为CN与Fe2+的配位能力更强,
K,[Fe(CN)6]溶液中Fe2+的浓度低,所以未观察
到溶液呈现明显的橙色;(3)①黑磷区中P根据图
1中形成的共价键,P元素有三个0和一个孤对电
子,价层电子对数为4,采用sp3杂化;②根据图1
中键长的不同判断黑磷区P一P键的键能不完全相
同,故错误;黑磷与石墨类似,也具有层状结构,
根据石墨是混合型晶体知,黑磷也属于混合型晶
-21
体,故b正确;复合材料单层中,P原子与C原子之
间的作用力属于共价键,故C错误;由石墨与黑磷
制备该复合材料有新的化学键形成,新物质生成,
故属于化学变化,故d正确;故答案为ac;(4)N原
子半径小能够形成较强的p一pπ键,P原子的半径
较大原子间形成的。键较长,p一p轨道肩并肩重
叠程度较小或几乎不能重叠,难以形成p一pπ键;
(5)①根据均摊法,1i计的个数为:日×8+}×4十
分×4=4,故1FeP0,的单元数有4个,孩晶胞体
积为a2b×(10-7cm)3=a2b×101cm3,则磷酸亚
铁锂晶体的摩尔体积V。=N/mol×aX101
4
cm=abN4X10cm/mol:②由题图可知,小白
球表示锂原子,由题图()知,每个晶胞中的锂原子
数为日×8+子×4+号×4=4,故一个晶胞中有4
个LiFePO,单元;由题图(b)知,Li,-,FePO,结构
中,一个晶胞含有日×8+}×3十2×3=只个银
原子,此时锂原子、铁原子的个数比为13:16=(1
-):1,2=-0.1875:设1i:Fex(P0,e中=
价铁离子的个数为a,三价铁离子的个数为b,由2a
+3b+13=48,a十b=16,得到a:b=13:3,即n
(Fe2+):n(Fe3+)=13:3。
答案:(1)第二周期IA族3d°
(2)CN与Fe+的配位能力更强,K[Fe(CN)。]溶
液中Fe2+的浓度低
(3)①sp3②ac
(4)N原子半径小能够形成较强的p一pπ键,P原
子的半径较大原子间形成的。键较长,p一p轨道
肩并肩重叠程度较小或几乎不能重叠,难以形成
p一pπ键
(5)04bN4X1021
4
②0.187513:3
专题12化学反应中的热效应
1.B2.D3.C4.A5.C6.B7.D8.B
9.D10.C11.A12.D13.B
14.解析:(1)根据反应热等于正反应活化能一逆反应
的活化能分析,该反应热为一(b-a)kJ·mo11。
根据反应热=反应物的键能总和一生成物的键能
总和计算,有2x十3X436-
2(764+414×4)-4
×464=-152,解x=803kJ·mol1。(2)根据
盖斯定律分析,①CO2(g)十3H(g)=一CHOH(g)
+H2O(g)△H1=-53.7kJ·mol,
CH3 OCH3(g)+H2 O(g)=2 CH,OH(g)