大題精做十二 以給定元素為背景物質(zhì)結(jié)構(gòu)1.I.下列元素或化合物的性質(zhì)變化順序正確的是_A第一電離能：ClSPSi B共價(jià)鍵的極性：HFHCIHBrHIC晶格能：NaFNaClNaBrNaID熱穩(wěn)定性：MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3II.黃銅礦是主要的煉銅原料，CuFeS2是其中銅的主要存在形式?；卮鹣铝袉栴}：（1）CuFeS2中存在的化學(xué)鍵類型是_。下列基態(tài)原子或離子的價(jià)層電子排布圖正確的_。（2）在較低溫度下CuFeS2與濃硫酸作用時(shí)，有少量臭雞蛋氣味的氣體X產(chǎn)生。X分子的立體構(gòu)型是_，中心原子雜化類型為_，屬于_（填“極性”或“非極性”）分子。X的沸點(diǎn)比水低的主要原因是_。（3）CuFeS2與氧氣反應(yīng)生成SO2，SO2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_，共價(jià)鍵的類型有_。（4）四方晶系CuFeS2晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。Cu的配位數(shù)為_，S2的配位數(shù)為_。已知：ab0.524 nm，c1.032 nm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，CuFeS2晶體的密度是_gcm3(列出計(jì)算式)?！窘馕觥縄.A當(dāng)原子軌道填充為半滿全滿時(shí)，較穩(wěn)定，P為半滿結(jié)構(gòu)，因此第一電離能最大，故不符合題意；B共價(jià)鍵的極性與原子得失電子能力有關(guān)，得失電子能力差別越大，極性越強(qiáng)，得電子能力，同主族元素從上到下依次減弱，故B符合題意；C晶格能與離子半徑有關(guān)，離子半徑越大，晶格能越小，離子半徑，同主族元素從上到下依次增大，因此晶格能逐漸減小，故C符合題意；D熱穩(wěn)定性，同主族元素，越往下，越穩(wěn)定，因此D不符合題意；故答案選BC。II.（1）CuFeS2中存在非金屬與金屬之間的化學(xué)鍵，為離子鍵；電子排布應(yīng)先排滿低能軌道，再排滿高能軌道，因此，B不符合題意，而失去電子時(shí)，應(yīng)先失去高能軌道電子，故CD符合題意。故答案為CD。（2）臭雞蛋氣味的氣體為硫化氫，分子中價(jià)層電子有4對(duì)，孤對(duì)電子為6-212=2對(duì)，故構(gòu)型是V形，中心原子雜化類型為sp3，有孤對(duì)電子，為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，因此為極性分子。由于在水分子中，氧元素吸引電子能力極強(qiáng)，故水分子中存在氫鍵，沸點(diǎn)升高。故答案為：V形；sp3；極性；水分子間存在氫鍵。（3）SO2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為6+02=3，以雙鍵結(jié)合，故共價(jià)鍵類型為鍵和鍵。故答案為：3；鍵和鍵。（4）Cu的配位數(shù)為612+414=4，S2占據(jù)8個(gè)體心，有兩個(gè)S，因此S2的配位數(shù)為4。根據(jù)=mV，質(zhì)量m=(464+456+832)/NA，體積V=0.5240.5241.03210-21cm3，所以，CuFeS2晶體的密度是464+456+832（0.52421.032）10-21NAg/cm3。故答案為：464+456+832（0.52421.032）10-21NA。【答案】I.BC II.（1）離子鍵CD（2）V形 sp3極性水分子間存在氫鍵（3）3 鍵和鍵（4）4 4464+456+832（0.52421.032）10-21NA1.（2018安徽六安一中模擬）鐵觸媒是重要的催化劑，CO易與鐵觸媒作用導(dǎo)致其失去催化活性：除去CO的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Cu(NH3)OOCCH3+CO+NH3=Cu(NH3)3(CO)OOCCH3。請(qǐng)回答下列問題：(1)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為_；(2)鐵的一種配合物Fe(CO)x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體用于成鍵提供的電子數(shù)之和為18，則x=_；已知該配合物的熔點(diǎn)為20.5，沸點(diǎn)為103，易溶于CC14，據(jù)此可以判斷Fe(CO)x晶體屬于_(填晶體類型)。與CO互為等電子體的分子的分子式為_。(3)配合物Cu(NH3)OOCCH3中碳原子的雜化類型是_。用Cu(NH3)OOCCH3除去CO的反應(yīng)中，肯定有_形成。a.離子鍵 b.配位鍵 c.非極性鍵d.鍵(4)單質(zhì)鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如圖所示，面心立方晶胞和體心立方晶胞中實(shí)際含有的鐵原子個(gè)數(shù)之比為_。鐵晶體的體心立方堆積空間利用率為_(用含的式子表示)?！窘馕觥?1)核電荷數(shù)為26的基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為Ar3d64s2；(2)配合物Fe(CO)x的中心原子是鐵原子，其價(jià)電子數(shù)是8，每個(gè)配體提供的電子數(shù)是2，8+2x=18，x=5，分子晶體的熔沸點(diǎn)較低，根據(jù)題給信息知，該物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較低，所以為分子晶體；CO含有2個(gè)原子，價(jià)電子總數(shù)為4+6=10，與CO互為等電子體的分子有N2；(3)該配合物中C原子有2種情況，其價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)分別是4和3，且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，可以確定C原子雜化方式分別為sp3、sp2；用Cu(NH3)2OOCCH3除去CO的反應(yīng)中，肯定有Cu原子和CO之間的配位鍵形成，配位鍵屬于鍵，故答案為：bd；(4)利用均攤法計(jì)算晶胞中Fe原子個(gè)數(shù)，面心立方晶胞中Fe原子個(gè)數(shù)=818+612=4、體心立方晶胞中Fe原子個(gè)數(shù)=1+818=2，所以二者Fe原子個(gè)數(shù)之比=42=21；空間利用率=晶胞中Fe原子總體積晶胞體積100%，設(shè)Fe原子的半徑為r cm，則晶胞的體對(duì)角線為4r cm，根據(jù)勾股定理可以求出晶胞的邊長(zhǎng)。則晶胞中Fe原子總體積為243(rcm)3，晶胞體積為(433rcm)3，則空間利用率243r3(433r)3100%=38100%?！敬鸢浮浚?）Ar3d64s2（2）5 分子晶體 N2（3）sp2、sp3bd（4）2138100% 2.（2018廣東茂名市模擬）鈉的化合物用途廣泛，回答下列問題：（1）多硫化鈉(Na2Sx)用作聚合的終止劑。鈉原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為_，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為_，其中Na2S4中存在的化學(xué)鍵有：_。A.離子鍵 B.極性共價(jià)鍵 C.鍵 D.非極性共價(jià)鍵（2）r(S2)>r(Na+)的原因是_。（3）Na2SO3常用作工業(yè)的脫氧劑和漂白劑，其陰離子的中心原子的雜化形式是_，空間構(gòu)型是_。（4）下表列出了鈉的鹵化物的熔點(diǎn)：化學(xué)式NaFNaClNaBrNaI熔點(diǎn)/995801775651NaF的熔點(diǎn)比NaI的熔點(diǎn)高的原因是_；NaCl晶格能是786kJ/mol，則NaF的晶格能可能是_。A704kJ/mol B747kJ/mol C928 kJ/mol（5）NaH具有NaCl型的立方晶體結(jié)構(gòu)，已知NaH晶體的晶胞參數(shù)a=488pm，Na+半徑為102pm，則H的半徑為_pm；NaH的理論密度是_gcm3(保留三位有效數(shù)字)。H1、Na23（6）首例被發(fā)現(xiàn)的帶結(jié)晶水的超導(dǎo)材料晶體化學(xué)式為Na0.35CoOx1.3H2O，具有CoO2H2ONaH2OCoO2H2ONaH2O層狀結(jié)構(gòu)，已知CoOx層的構(gòu)型部分如圖，其中粗線畫出的是其二維晶跑，則x=_?！窘馕觥浚?）鈉的價(jià)電子為3s1，鈉原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為；基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)3p的電子云輪廓圖為啞鈴(或紡錘)，其中Na2S4中存在的化學(xué)鍵有：鈉離子與S間的離子鍵、S-S之間的非極性共價(jià)鍵，故選AD。（2）S2比Na+多一個(gè)電子層，所以r(S2)>r(Na+)的原因是電子層數(shù)多；（3）Na2SO3常用作工業(yè)的脫氧劑和漂白劑，其陰離子SO的中心原子S與另外3個(gè)O原子形成3個(gè)鍵，有1個(gè)孤電子對(duì)，故其雜化形式是SP3，空間構(gòu)型是三角錐形。（4）NaF的熔點(diǎn)比NaI的熔點(diǎn)高的原因是NaF和NaI同屬于離子晶體，r(F)<r(I)，離子半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)越高；NaCl晶格能是786 kJ/mol，r(F)小，晶格能大，則NaF的晶格能可能是C：928 kJ/mol。（5）NaH具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu)，NaH晶體的晶胞參數(shù)a=488pm（棱長(zhǎng)），Na半徑為102pm，H的半徑為（488-1022）pm/2=142pm，該晶胞中鈉離子個(gè)數(shù)=81/8+61/2=4，氫離子個(gè)數(shù)=121/4+1=4，NaH的理論密度是=4M/NAV=244/(NA48831030)=1.37gcm3；（6）Co為1個(gè)，O為4/2=2個(gè)，化學(xué)式為CoO2，x=2?！敬鸢浮浚?）啞鈴(或紡錘) AD （2）電子層數(shù)多（3）sp3三角錐形（4）NaF和NaI同屬于離子晶體，r(F)<r(I)，離子半徑越小，熔點(diǎn)越高 C （5）142 1.37 （6）2 3.（2018南昌市二模）由N、P、Ti等元素組成的新型材料有著廣泛的用途，請(qǐng)回答下列問題。(1)鈦元素基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)為_個(gè)，能量最高的電子占據(jù)的能級(jí)符號(hào)為_。(2)磷的一種同素異形體白磷(P4)的立體構(gòu)型為_，推測(cè)其在CS2中的溶解度_（填“大于”或“小于”）在水中的溶解度。(3)兩種三角錐形氣態(tài)氫化物膦(PH3)和氨(NH3)的鍵角分別為93.6和107，試分析PH3的鍵角小于NH3的原因：_。(4)工業(yè)上制金屬鈦采用金屬還原四氯化鈦。先將TiO2（或天然的金紅石）和足量炭粉混合加熱至10001100K，進(jìn)行氯化處理，生成TiCl4。寫出生成TiCl4的化學(xué)反應(yīng)方程式：_。(5)有一種氮化鈦晶體的晶胞如圖所示，該晶體的化學(xué)式為_，已知晶體的密度為pgcm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶胞邊長(zhǎng)為_cm（用含p、NA的式子表示）?！窘馕觥浚?）鈦元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，因此其中未成對(duì)電子數(shù)為2個(gè)，能量最高的電子占據(jù)的能級(jí)符號(hào)為3d。（2）白磷(P4)分子中含有6個(gè)PP單鍵，其立體構(gòu)型為正四面體形；白磷和CS2均為非極性分子，水是極性分子，根據(jù)相似相容原理可推測(cè)白磷在CS2中的溶解度大于在水中的溶解度。（3）由于電負(fù)性N強(qiáng)于P，中心原子的電負(fù)性越大，成鍵電子對(duì)離中心原子越近，成鍵電子對(duì)之間距離越小，成鍵電子對(duì)之間的排斥力增大，鍵角變大，因此PH3的鍵角小于NH3的。（4）反應(yīng)物是氯氣、TiO2和足量炭粉，生成物是TiCl4，根據(jù)原子守恒且碳過量可知還有CO生成，則生成TiCl4的化學(xué)反應(yīng)方程式為TiO2+2C+2C12TiCl4+2CO。（5）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知含有的N原子個(gè)數(shù)是81/8+61/24，Ti原子全部在晶胞中，共計(jì)是4個(gè)，則該晶體的化學(xué)式為TiN；設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)是a cm，則，解得a?！敬鸢浮浚?）2 3d （2）正四面體形大于（3）電負(fù)性N強(qiáng)于P，中心原子的電負(fù)性越大，成鍵電子對(duì)離中心原子越近，成鍵電子對(duì)之間距離越小，成鍵電子對(duì)之間的排斥力增大，鍵角變大（4）TiO2+2C+2C12TiCl4+2CO TiN4.（2018臨沂市三模）鈦及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。(1)基態(tài)鈦原子的價(jià)電子排布式為_，與鈦同周期的元素中，基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與鈦相同的有_種。(2)鈦比鋼輕、比鋁硬，是一種新興的結(jié)構(gòu)材料，鈦的硬度比鋁大的原因是_。(3)在濃的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TiCl36H2O的綠色晶體，該晶體中兩種配體的物質(zhì)的量之比為15，則該配合離子的化學(xué)式為_。(4)半夾心結(jié)構(gòu)催化劑M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。組成M的元素中，電負(fù)性最大的是_(填名稱)。M中碳原子的雜化方式為_。M中不含_(填代號(hào))。a鍵 b鍵 c離子鍵 d配位鍵(5)金紅石(TiO2)是含鈦的主要礦物之一。其晶胞結(jié)構(gòu)(晶胞中相同位置的原子相同)如圖所示。A、B、C、D 4種微粒，其中氧原子是_(填代號(hào))。若A、B、C的原子坐標(biāo)分別為A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，則D的原子坐標(biāo)為D(0.19a，_，_)；鈦氧鍵的鍵長(zhǎng)d=_(用代數(shù)式表示)?！窘馕觥?1)鈦原子核外有22個(gè)電子，基態(tài)鈦原子的價(jià)電子排布式為3d24s2；基態(tài)鈦原子的未成對(duì)電子數(shù)為2；第四周期中未成對(duì)電子數(shù)為2的元素還有3種，分別是Ge、Se、Ni；(2)Ti原子的價(jià)電子數(shù)是4、鋁原子的價(jià)電子數(shù)是3，Ti原子的價(jià)電子數(shù)比Al多，金屬鍵更強(qiáng)，所以鈦的硬度比鋁大；(3)配位數(shù)為6，兩種配體的物質(zhì)的量之比為15，所以配體中有1個(gè)氯原子、5個(gè)水分子，所以該配合離子的化學(xué)式為TiCl(H2O)52+；(4) 組成M的元素有Ti、C、H、O、Cl，其中O的非金屬性最強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大，所以電負(fù)性最大的是氧；M中有雙鍵碳和單鍵碳原子兩種，所以M中碳原子的雜化方式為sp2、sp3；單鍵為鍵、雙鍵中1個(gè)是鍵、1個(gè)是鍵，根據(jù)M的結(jié)構(gòu)圖，還有配位鍵，沒有離子鍵，故選c；(5)根據(jù)均攤原則，晶胞中共有原子818+412+3=6，晶胞中相同位置的原子相同，根據(jù)鈦氧原子比是12，可知氧原子是BD；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，若A、B、C的原子坐標(biāo)分別為A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，則D原子坐標(biāo)是(0.19a，0.81a，0.5c)；根據(jù)圖示，d2=20.31a2，則d=0.312a?！敬鸢浮浚?）3d24s2 3 （2）Ti原子的價(jià)電子數(shù)比Al多，金屬鍵更強(qiáng)（3）TiCl(H2O)52+（4）氧 sp2 sp3 c （5）BD 0.81a 0.5c 5.（2018河北衡水質(zhì)量檢測(cè)）硼及其化合物用途非常廣泛，回答下列問題。(1)下列B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(biāo)號(hào))(2)H3BO3是一元弱酸，可用作醫(yī)用消毒劑其水溶液呈酸性的原理為：則1mol硼酸分子中含有的共用電子對(duì)數(shù)為_個(gè)。(3)BF3可用于制造火箭的高能燃料，其分子的空間構(gòu)型是_，硼原子雜化方式是_；BF3能與乙醚發(fā)生反應(yīng)：(C2H5)2O+BF3BF3O(C2H5)2，該反應(yīng)能發(fā)生，其原因是_。(4)硼的一種化合物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為O=BCH=C=CH2，該分子中含_個(gè)鍵。(5)下圖中圖(a)為類似石墨的六方BN，圖(b)為立方BN。六方BN具有良好的潤(rùn)滑性，是因?yàn)開；六方BN不能像石墨一樣具有導(dǎo)電性，其原因是_。已知立方BN的晶胞參數(shù)為0.3615nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則立方BN的密度為_gcm3(列出計(jì)算式)?！窘馕觥?1)能級(jí)能量由低到高的順序?yàn)椋?s、2s、2p；每個(gè)軌道最多只能容納兩個(gè)電子，且自旋相反，簡(jiǎn)并軌道（能級(jí)相同的軌道）中電子優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)1個(gè)軌道，且自旋方向相同，能量最低，由此分析，A能量最低，D能量最高，故答案為：A、D；(2)硼酸中有B原子與3個(gè)羥基通過三對(duì)共用電子對(duì)結(jié)合，另外每個(gè)羥基中有1對(duì)共用電子對(duì)，所以1mol硼酸中共用電子對(duì)數(shù)為6NA個(gè)，故答案為：6NA；(3)BF3中B原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+1/2（3-31）=3，B原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)為3且不含孤電子對(duì)，所以為平面三角形結(jié)構(gòu)；B的雜化類型為sp2；BF3能與乙醚發(fā)生反應(yīng)：(C2H5)2O+BF3BF3O(C2H5)2，該反應(yīng)能發(fā)生，其原因是：BF3中B原子有空軌道，O(C2H5)2中氧原子上有孤對(duì)電子，能形成配位鍵，故答案為：平面三角形，sp2，BF3中B原子有空軌道，O(C2H5)2中氧原子上有孤對(duì)電子，能形成配位鍵；(4)單鍵是鍵，雙鍵中含有1個(gè)鍵，從上述結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中可以看出還有3個(gè)C-H鍵，所以一共有7個(gè)鍵，答案為：7；(5)由圖示結(jié)構(gòu)可以看出六方BN具有良好的潤(rùn)滑性，是因?yàn)椋毫紹N晶體中層與層之間的作用力是較弱的范德華力，故層與層之間相對(duì)易滑動(dòng)；六方BN不能像石墨一樣具有導(dǎo)電性，其原因是六方BN的結(jié)構(gòu)中沒有像石墨中有自由移動(dòng)的電子；已知立方BN的晶胞參數(shù)為0.3615nm，則晶胞體積為：（0.361510-7）3cm3，晶胞中B原子數(shù)目為：81/8+61/2=4原子，N原子數(shù)目為：4，則立方BN的密度為：411+414NA（0.361510-7）3，故答案為：411+414NA（0.361510-7）3。【答案】（1）A D （2）3.6121024(或6NA) （3）平面三角形 sp2 BF3中B原子有空軌道，O(C2H5)2中氧原子上有孤對(duì)電子，能形成配位鍵（4）7 （5）六方BN晶體中層與層之間的作用力是較弱的范德華力，故層與層之間相對(duì)易滑動(dòng)六方BN的結(jié)構(gòu)中沒有像石墨中有自由移動(dòng)的電子411+414NA（0.361510-7）3或1000.36153NA1021