選考“物質結構與性質”保分練1(2019呼和浩特模擬)鉑(Pt)可以和很多化合物形成配合物，生產生活中有重要的用途。(1)鉑和氨水可以形成配合物，可用于提取鉑。氨水中各元素的第一電離能由大到小的順序是_。(2)二氯二吡啶合鉑是由Pt2、Cl和吡啶結合形成的鉑配合物，有順式和反式兩種同分異構體，科學研究表明，反式分子和順式分子一樣具有抗癌活性。Cl的核外電子排布式為_。吡啶分子是大體積平面配體，其結構簡式為，吡啶分子中氮原子的軌道雜化方式是_，分子中的大鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大鍵的原子數，n代表參與形成大鍵的電子數，則吡啶中的大鍵應表示為_；1 mol吡啶中含有鍵的數目為_。二氯二吡啶合鉑分子中存在的微粒間作用力有_(填標號)。a離子健b配位鍵c金屬鍵d非極性鍵 e氫鍵 f極性鍵二氯二吡啶合鉑分子中，Pt2的配位數是4，但是其軌道雜化方式并不是sp3，簡述理由_。反式二氯二吡啶合鉑分子結構如圖1所示，該分子是_分子(填“極性”或“非極性”)。(3)富勒烯C60能夠與Pt結合形成一系列絡合物。富勒烯(C60)的結構如圖2所示，C60屬于_晶體；C60分子中五元環(huán)與六元環(huán)的數目比為_。(已知簡單多面體的頂點數V、棱數E及面數F間有如下關系：VEF2)(4)金屬鉑立方晶胞的二維投影圖如圖3所示。若金屬鉑的密度為d gcm3，則晶胞參數a_nm(列出計算式即可)。解析：(1)氨水中的元素有H、N、O，H的非金屬性最弱，H的第一電離能最?。籓的價電子排布為2s22p4，N的價電子排布為2s22p3，N的2p處于半充滿狀態(tài)較穩(wěn)定，第一電離能：N>O；第一電離能：N>O>H。(2)Cl的核外電子排布式為1s22s22p63s23p6。由吡啶的結構簡式可以看出，N原子形成2個鍵，N上還有1對孤電子對，吡啶分子中氮原子的雜化方式是sp2雜化。吡啶分子中5個碳原子也采取sp2雜化，每個C原子未參與雜化的2p軌道上的1個電子和N原子的未參與雜化的2p軌道上的1個電子形成大鍵，參與形成大鍵的原子數為6、電子數為6，吡啶中的大鍵表示為。1個吡啶分子中含4個碳碳鍵、2個碳氮鍵和5個碳氫鍵，共11個鍵，1 mol吡啶中含有鍵的數目為11NA。二氯二吡啶合鉑是由Pt2、Cl和吡啶結合形成的鉑配合物，Pt2與Cl、吡啶分子間為配位鍵，吡啶分子中存在碳碳非極性鍵、碳氫極性鍵、碳氮極性鍵。根據題意，二氯二吡啶合鉑有順式和反式兩種同分異構體；若Pt2以sp3雜化軌道進行配位，則二氯二吡啶合鉑為四面體結構，不存在順反異構體，所以Pt2的軌道雜化方式不是sp3。反式二氯二吡啶合鉑的結構對稱，正電中心和負電中心重合，反式二氯二吡啶合鉑為非極性分子。(3)C60由分子構成，C60屬于分子晶體。設C60中五元環(huán)、六元環(huán)的個數依次為x、y，根據富勒烯的結構，每個碳原子被3個五元環(huán)或六元環(huán)共用，每個碳碳鍵被2個五元環(huán)或六元環(huán)共用，則頂點數V60(式)，棱數E為，面數F為xy，根據關系式VEF2列式：60xy2(式)，聯立式和式，解得x12，y20，五元環(huán)與六元環(huán)的數目比為122035。(4)根據金屬鉑立方晶胞的二維投影圖可知，鉑的晶胞為面心立方最密堆積(如圖)，用“均攤法”，該晶胞中含Pt：864,1 mol晶體的體積為 cm3；1個晶胞的體積為4 cm3，晶胞參數a cm 107 nm nm。答案：(1)N>O>H(2)1s22s22p63s23p6(或Ne3s23p6)sp211NAbdf若Pt2以sp3雜化軌道進行配位，則二氯二吡啶合鉑為四面體結構，不存在順反異構體(二氯二吡啶合鉑分子存在順反兩種構型，若為sp3雜化則不存在順反異構)非極性(3)分子35(4) 107或 2(2019龍巖質檢)磷和砷的相關化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領域有著廣泛的應用?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)As原子的核外電子排布式為Ar_；As原子的逐級電離能(kJmol1)數據如表：第一電離能第二電離能第三電離能第四電離能第五電離能第六電離能947.01 7982 7354 8376 04312 310第五電離能與第六電離能相差顯著的原因：_。(2)紅磷是巨型共價分子，無定型結構。能證明紅磷是非晶體的最可靠方法是_。A質譜B原子發(fā)射光譜C核磁共振譜 DX射線衍射(3)黑磷是新型二維半導體材料，具有類似石墨一樣的片層結構(如圖1)，層與層之間以_結合。從結構上看，單層磷烯導電性優(yōu)于石墨烯的原因是_。(4)白磷(P4)分子是正四面體結構，3.1 g白磷中鍵的數目為_；白磷(P4)易溶于二硫化碳，難溶于水，其原因是_。(5)GaAs的熔點為1 238 ，其晶胞結構如圖2所示。該晶體的類型為_，Ga原子的雜化方式為_，每個As原子周圍最近的As原子數目為_。已知GaAs的密度為d gcm3，摩爾質量為M gmol1，則晶胞中最近的As和Ga原子核間距為_nm(阿伏加德羅常數值用NA表示，列出算式即可)。解析：(1)As為第四周期第A族元素，基態(tài)As原子的核外電子排布式為Ar3d104s24p3；As原子最外層有五個電子，失去的第六個電子來自全滿的次外層，所需能量較高，使得As原子的第五電離能與第六電離能相差顯著。(2)紅磷是巨型共價分子，無定型結構。能證明紅磷是非晶體的最可靠方法是X射線衍射實驗。(3)黑磷是新型二維半導體材料，具有類似石墨一樣的片層結構(如圖)，層與層之間以范德華力結合。石墨烯同層碳原子中，1個碳原子和周圍3個碳原子結合后，還剩1個價電子，單層磷烯同層磷原子中，1個磷原子和周圍3個磷原子結合后，還剩2個價電子，因此單層磷烯導電性優(yōu)于石墨烯。(4)白磷(P4)分子是正四面體結構，1個白磷分子中含有6個PP鍵，3.1 g白磷的物質的量為0.025 mol，鍵的數目為0.0256NA0.15NA；二硫化碳和白磷都是非極性分子，水是極性分子，由相似相溶原理可知，白磷易溶于二硫化碳，難溶于水。(5)GaAs的熔點為1 238，熔點較高，屬于原子晶體。根據結構圖，Ga原子與周圍的4個As原子相連接，雜化方式為sp3，As原子位于立方體的頂點和面心，每個As原子周圍最近的As原子數目為12個。每個晶胞中含有4個Ga原子和864個As原子，則晶胞的邊長 cm 107 nm，晶胞中最近的As和Ga原子核間距為晶胞體對角線長度的107 nm 107 nm。答案：(1)3d104s24p3As原子最外層有五個電子，失去的第六個電子來自全滿的次外層，所需能量較高(2)D(3)范德華力石墨烯同層碳原子中，1個碳原子和周圍3個碳原子結合后，還剩1個價電子，單層磷烯同層磷原子中，1個磷原子和周圍3個磷原子結合后，還剩2個價電子(4)0.15NA二硫化碳和白磷都是非極性分子，水是極性分子，由相似相溶原理可知，白磷易溶于二硫化碳，難溶于水(5)原子晶體sp3121073(2019濟寧模擬)由P、S、Cl、Ni等元素組成的新型材料有著廣泛的用途，回答下列問題。(1)基態(tài)Cl原子核外電子排布式為_，P、S、Cl的第一電離能由大到小順序為_。(2)SCl2分子中的中心原子雜化軌道類型是_，該分子構型為_。(3)Ni與CO能形成配合物Ni(CO)4，該分子中鍵與鍵個數比為_。(4)已知MgO與NiO的晶體結構(如圖1所示)相同，其中Mg2和Ni2的離子半徑為66 pm和69 pm。則熔點：MgO_NiO(填“>”“<”或“”)，理由是_。(5)若NiO晶胞中離子坐標參數A為(0,0,0)，B為(1,1,0)，則C離子坐標參數為_。(6)一定溫度下，NiO晶體可以自發(fā)地分散并形成“單分子層”，可以認為O2作密置單層排列，Ni2填充其中(如圖2所示)，已知O2的半徑為a m，每平方米面積上分散的該晶體的質量為_g(用a、NA表示)。解析：(1)基態(tài)Cl原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5或Ne3s23p5，同周期元素第一電離能從左到右呈增大的趨勢，第一電離能排序時，P元素電子排布有半充滿結構，第一電離能較高，高于S元素而低于Cl元素，所以第一電離能：Cl>P>S。(2)SCl2 中S原子價層電子對數2(612)4，采取sp3雜化方式，含兩對孤對電子，所以該分子構型為V形。(3)Ni與CO能形成配合物Ni(CO)4，CO中含有1個鍵，2個鍵，配位鍵也屬于共價鍵，也為鍵，該分子中鍵個數為1448，鍵個數為248，故鍵與鍵個數比為11。(4)晶體結構相同時，離子半徑越小，離子鍵強度越大，Mg2半徑比Ni2小，MgO的晶格能比NiO大，熔點：MgO>NiO。(5)題中已經給出了坐標系的三個方向示意圖，晶胞是邊長為1的正方體，C離子坐標是。(6)圖中的單分子層可以如圖畫出一維重復單元。重復單元呈平行四邊形，是相鄰四個O原子球中心的連線，每個重復單元包含1個O原子和1個Ni原子，NiO相對分子質量為75。重復單元所占的平行四邊形面積：S2a ma m2a2 m2，則1平方米上該晶體質量為75 g。答案：(1)1s22s22p63s23p5(或Ne3s23p5)Cl>P>S(2)sp3V形(3)11(4)>Mg2半徑比Ni2小，MgO的晶格能比NiO大(5)(6)或4(2019濰坊模擬)Cu、Fe、Se、Co、S、P等元素常用于化工材料的合成。請回答下列問題：(1)Fe3最外層電子排布式為_，其核外共有_種不同運動狀態(tài)的電子。Fe3比Fe2更穩(wěn)定的原因是_。(2)硒為第四周期元素，相鄰的元素有砷和溴，則三種元素的電負性從大到小的順序為_(用元素符號表示)，SeO2分子的空間構型為_。(3)P4S3可用于制造火柴，其分子結構如圖1所示。P4S3分子中硫原子的雜化軌道類型為_，每個P4S3分子中含孤電子對的數目為_。(4)銅的某種氧化物晶胞結構如圖2所示，若該晶胞的邊長為a cm，則該氧化物的密度為_gcm3。(設阿伏加德羅常數的值為NA)解析：(1)Fe原子核電荷數為26，電子排布式Ar3d64s2，Fe3最外層電子排布式為3s23p63d5；其核外共有23種不同運動狀態(tài)的電子；Fe3比Fe2更穩(wěn)定的原因是Fe3的電子排布為Ar3d5,3d軌道為半充滿狀態(tài)，比Fe2的電子排布Ar3d6更穩(wěn)定。(2)同一周期元素，從左到右，電負性增大，所以三種元素的電負性從大到小的順序為Br>Se>As；因為SeO2中Se中心原子有兩對孤電子對，所以它是V形結構。(3)從P4S3分子的結構可以看出，S原子形成兩個鍵，考慮到S原子本身價層含有兩對孤電子對，成鍵是3p中的單電子成鍵，因此雜化軌道為不等性的sp3雜化；1個P4S3分子中含有4個P和3個S，一個P含有1對孤電子對，1個S含有2對孤電子對，則每個P4S3分子含有的孤電子對數為412310。(4)根據晶胞的結構可知，含有銅原子個數為4，氧原子個數為812，所以該晶胞含有2個Cu2O，該晶胞的邊長為a cm，則晶胞的體積為a3 cm3，設晶體的密度為 gcm3，晶胞中含有Cu2O的質量為 g g，所以a3，所以 gcm3。答案：(1)3s23p63d523Fe3的電子排布為Ar3d5,3d軌道為半充滿狀態(tài)，比Fe2的電子排布Ar3d6更穩(wěn)定(2)Br>Se>AsV形(3)sp310(4)5法醫(yī)常用馬氏試砷法檢驗是否砒霜(As2O3)中毒，涉及的反應如下：.6ZnAs2O312HCl=6ZnCl22AsH3(砷烷)3H2O；.2AsH3=2As(黑色砷鏡)3H2。(1)寫出砷的基態(tài)原子價電子排布圖_。(2)砷烷的空間結構為_；砷烷中心原子雜化方式為_。(3)砷烷同族同系列物質相關性質如表所示：NH3PH3AsH3SbH3熔點/77.8133.5116.388沸點/34.587.562.418.4從PH3AsH3SbH3熔沸點依次升高的原因是_；NH3分子例外的原因是_。(4)第一電離能數據I(As)>I(Se)，可能的原因是_。(5)砷與銦(In)形成的化合物(X)具有優(yōu)良的光電性能，廣泛應用于光纖通信用激光器，其晶胞結構如圖所示，則其化學式為_；晶胞邊長a666.67 pm，則其密度為_ gcm3(邊長a可用 近似計算，設NA6.01023 mol1)。解析：(1)砷為33號元素，位于第A族，基態(tài)原子價電子排布圖為。(2)砷烷的結構與氨氣類似，空間結構為三角錐形；砷烷中心原子為sp3雜化。(3)對于分子組成結構相似的物質來說 ，相對分子質量越大，物質的熔沸點越高，因此PH3AsH3SbH3熔沸點依次升高；由于NH3可以形成分子間氫鍵，導致NH3分子的熔沸點反常。(4)As的價電子排布為4s24p3，為半充滿結構，較穩(wěn)定，所以第一電離能數據比Se還大。(5)砷與銦(In)形成的化合物(X)的晶胞中含有As原子數4，含有In原子數864，化學式為InAs; 1 mol InAs中含有 mol晶胞，因此密度4.275 gcm3。答案：(1)(2)三角錐形sp3(3)對于分子組成結構相似的物質來說，隨相對分子質量增加，分子間作用力增大，故熔沸點升高NH3可以形成分子間氫鍵(4)As的價電子排布為4s24p3，為半充滿結構，較穩(wěn)定，所以第一電離能數據比Se還大(5)InAs4.2756鈾是原子反應堆的原料，常見鈾的化合物有UF4、UO2及(NH4)4UO2(CO3)3等?；卮鹣铝袉栴}：(1)UF4用Mg或Ca還原可得金屬鈾。金屬鈾的一種堆積方式為體心立方堆積，該堆積方式的空間利用率為_；基態(tài)鈣原子核外電子排布式為_；熔點MgO(2 852 )高于CaO(2 614 )，其原因是_。(2)2UO25NH4HF22UF4NH4F3NH34H2O。NH4HF2中所含作用力有_(填字母)。a氫鍵b配位鍵c共價鍵d離子鍵e金屬鍵(3)已知：3(NH4)4UO2(CO3)33UO210NH39CO2N29H2O。NH的空間構型為_，與NH互為等電子體的分子或離子有_(寫兩種)。CO中碳原子雜化軌道類型為_。分解產物中屬于非極性分子的是_(填字母)。aNH3bCO2cN2dH2O(4)UO2的晶胞結構及晶胞參數如圖所示：晶胞中U的配位數為_。UO2的密度為_gcm3(列出計算式即可，用NA表示阿伏加德羅常數的值)。解析：(1)根據不同堆積方式的空間利用率可知，體心立方堆積空間利用率為68%；Ca是20號元素，原子核外電子數為20，則基態(tài)鈣原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2或Ar4s2；CaO和MgO都是離子晶體，且離子的電荷數相等，但鎂離子的半徑比鈣離子的半徑小，鎂離子對氧離子的作用比鈣離子強，因此氧化鎂的晶格更加牢固，晶格能更大，故MgO晶體的熔點高于CaO。(2)NH4HF2中NH與HF之間為離子鍵，NH為(極性)共價鍵、配位鍵，HF的結構式為FHF，含有(極性)共價鍵和氫鍵。(3)NH中價層電子對個數是4且不含孤電子對，為sp3雜化，四個NH鍵的鍵能、鍵長及鍵角均相同，空間構型為正四面體；原子總數相同、價電子總數相同的粒子互稱為等電子體，NH共有5個原子、8個價電子，與其互為等電子體的分子或離子有：CH4、BH、BeH、AlH、SiH4及GeH4等。CO中鍵個數配原子個數3，且不含孤電子對，所以C原子采用sp2雜化。NH3為極性鍵構成的三角錐形分子，結構不對稱，是極性分子；CO2呈直線形，結構對稱，是非極性分子；N2為非極性鍵組成的雙原子分子，結構對稱，是非極性分子；H2O為極性鍵構成的V形分子，是極性分子。(4)晶胞不是孤立的，在UO2晶胞中每個U4連接4個氧離子，但在下面一個晶胞中又連接4個氧離子，所以其配位數為8。用均攤法可求得平均每個晶胞中U4個數為864，O2個數為8，晶胞質量為m g g，晶胞體積為Va3(5.4551010m)3(5.455108cm)3，則UO2的密度為 gcm3。答案：(1)68%1s22s22p63s23p64s2或Ar4s2CaO和MgO均為離子晶體，MgO的晶格能大于CaO，故MgO晶體的熔點高(2)abcd(3)正四面體CH4、BH、BeH、AlH、SiH4及GeH4等(任寫兩種)sp2bc(4)87B、N、Co均為新型材料的重要組成元素。請回答下列問題：(1)基態(tài)Co原子核外電子占據_種不同的能級，其中有_個未成對電子。(2)Co能形成Co(CNO)63。1 mol該離子中含有鍵的數目為_。與CNO互為等電子體的分子為_(填化學式，任寫一種)。C、N、O三種基態(tài)原子的第一電離能由大到小的順序為_(用元素符號表示)。相同壓強下，CO晶體的熔點高于N2晶體的原因為_。(3)多硼酸根的結構之一為鏈狀(如圖1)，化學式為_，其中B原子的雜化形式為_。(4)BN晶體有多種結構，其中立方氮化硼具有金剛石型結構(如圖2)。晶體的最小環(huán)中含有_個B原子。若晶胞參數為a nm，晶胞密度為 gcm3，則阿伏加德羅常數的值可表示為_。解析：(1)基態(tài)Co原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2，原子核外電子占據1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7種不同的能級，其中有3個未成對電子。(2)1 mol 該離子中含有鍵的數目為366.021023186.021023。與CNO互為等電子體的分子為CO2和CS2或N2O等。同一周期從左到右第一電離能逐漸增大，N中2p軌道電子處于半充滿狀態(tài)，第一電離能變大，C、N、O三種基態(tài)原子的第一電離能由大到小的順序為N>O>C。相同壓強下，CO晶體的熔點高于N2晶體的原因：CO為極性分子，N2為非極性分子，CO分子間的范德華力更大。(3)多硼酸根化學式為BO或(BO2)，其中B原子形成2個鍵，最外層3個電子，又得一個，共4個價電子，形成鍵用去2個，有一個孤電子對，雜化形式為sp2。(4)晶體的最小環(huán)中含有3個B原子，3個N原子，形成6元環(huán)；立方氮化硼中，晶胞邊長為a107 cm，晶胞體積V(a107 cm)3，該晶胞中N原子個數864，B原子個數為4，立方氮化硼的密度 gcm3，NA。答案：(1)73(2)18NA(或186.021023等合理答案即可)CO2(或CS2、N2O等合理答案)N>O>CCO為極性分子，N2為非極性分子，CO分子間的范德華力更大(3)BO或(BO2)sp2(4)3