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预测19 物质结构与性质(选考)专题-【临门一脚】 高考化学三轮冲刺过关
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预测19 物质结构与性质(选考)专题
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①核外电子排布式或排布图的书写，电离能、电负性大小的比较与判断，金属性、非金属性的变化规律
②化学键类型的判断，分子构型的判断，中心原子杂化方式的判断，配位化合物的分析，等电子体的判断与应用
③晶体类型的判断，晶体熔、沸点的比较与分析，晶胞的计算等
“物质结构与性质”模块作为选考内容，题目一般是以元素推断或某主族元素为背景，以“拼盘”形式呈现，各小题之间相对独立。高考结构题的考点相对稳定，在复习中要让抓住重点，明确考点，辨别易错点。原子核外电子排布式(价电子排布式)、杂化方式、化学键类型、晶体结构、配合物、电负性、电离能大小的比较、等电子体知识是高考的热点。不常见分子或离子的空间构型一定要用价层电子对理论来判断，不要想当然；对等电子体的判断一般是从周期表的相邻位置来考虑；对杂化问题有时也要依据价层电子对理论来判断。另外，需要注意的是在比较第一电离能时要考虑洪特规则，而在比较电负性时，则不需要考虑。对于晶胞结构，要做到识图、辨图、析图，最后深刻记忆，如金刚石、二氧化硅、氯化钠、氯化铯、氟化钙、干冰等；对于金属晶体的四种堆积模型，要理清半径和晶胞棱长的关系，学会空间利用率的计算方法。
1．原子结构与性质
(1)常见原子轨道电子云轮廓
原子轨道
电子云轮廓形状
轨道个数
s
球形
1
p
哑铃形
3(px，py，pz)
(2)原子核外电子的排布规律
①能量最低原理
原子核外电子总是优先占据能量更低的原子轨道
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…
②洪特规则
当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同
③泡利原理
每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋方向相反的电子
(3)基态原子核外电子排布的四种方法
表示方法
举例
电子排布式
K：1s22s22p63s23p64s1
简化表示式
Cu：[Ar]3d104s1
价电子排布式
Fe：3d64s2
电子排布图
(或轨道表示式)
①常见特殊原子或离子基态简化电子排布式
微粒
电子排布式
微粒
电子排布式
微粒
电子排布式
Fe原子
[Ar]3d64s2
Cu＋
[Ar]3d10
Cu2＋
[Ar]3d9
Cr原子
[Ar]3d54s1
Fe2＋
[Ar]3d6
Mn2＋
[Ar]3d5
Cr3＋
[Ar]3d3
Fe3＋
[Ar]3d5
Ni原子
[Ar]3d84s2
②基态原子电子排布图书写的常见错误
错误类型
错因剖析
改正
违背能量最低原理
违背泡利原理
违背洪特规则
违背洪特规则
(4)电离能、电负性
①元素第一电离能的周期性变化规律
一般规律
同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体元素的第一电离能最大，碱金属元素的第一电离能最小；同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小
特殊情况
第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能
②电离能、电负性大小判断
规律
在周期表中，电离能、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小
特性
同周期主族元素，第ⅡA族(ns2)全充满、第ⅤA族(np3)半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素
方法
常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如O与Cl的电负性比较：①HClO中Cl为＋1价、O为－2价，可知O的电负性大于Cl；②Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，可知O的电负性大于Cl
2．分子结构与性质
(1)σ键、π键的判断
①由原子轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。
②由共价键数目判断：单键为σ键；双键或三键中一个为σ键，其余为π键。
③由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全是σ键；杂化轨道形成的共价键全是σ键。
(2)中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断
分子(A为
中心原子)
中心原子
杂化方式
中心原子孤
电子对数
分子构型
示例
AB2
sp
0
直线形
BeCl2
sp2
1
V形
SO2
sp3
2
V形
H2O
AB3
sp2
0
平面三角形
BF3
sp3
1
三角锥形
NH3
AB4
sp3
0
正四面体形
CH4
(3)常见等电子体
粒子
通式
价电子总数
立体构型
CO2、SCN－、NO、N、N2O、COS、CS2
AX2
16e－
直线形
CO、NO、SO3
AX3
24e－
平面三角形
SO2、O3、NO
AX2
18e－
V形
SO、PO
AX4
32e－
正四面体形
PO、SO、ClO
AX3
26e－
三角锥形
CO、N2、C
AX
10e－
直线形
CH4、NH
AX4
8e－
正四面体形
(4)非极性分子与极性分子的判断
(5)范德华力、氢键、共价键的比较
范德华力
氢键
共价键
概念
分子间普遍存在的一种相互作用力，但不是化学键
已经与电负性很大的原子(N、O、F)形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子(N、O、F)之间的作用力
原子间通过共用电子对形成的化学键
存在范围
分子或原子(稀有气体)之间
氢原子与F、N、O原子(分子内、分子间)
相邻原子间
特征
无方向性、无饱和性
有方向性、有饱和性
有方向性、有饱和性
强度比较
共价键＞氢键＞范德华力
影响强度
的因素
①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大；
②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大
对于A—H…B，A、B原子的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大
成键原子半径越小、键长越短，键能越大，共价键越稳定
对物质性
质的影响
①影响物质的熔、沸点、溶解度等物理性质；
②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高
分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大；分子内氢键会使物质的熔、沸点降低，在水中溶解度减小
①影响分子的稳定性，共价键键能越大，分子稳定性越强；
②影响原子晶体的熔、沸点，硬度
(6)共价键、离子键、金属键的比较
化学键
共价键
离子键
金属键
存在
分子或物质内部
强弱判断
键长越短，键能越大，共价键越强
①电荷越大，离子键越强；②成键的阴、阳离子半径越小，离子键越强
①与金属阳离子所带电荷成正比；
②与阳离子半径成反比；
③与价电子数多少成正比
对物质性
质的影响
化学性质
物理性质和化学性质
物理性质和化学性质
(7)配合物
配合物的组成
[中心离子(配体)n][外界]
典型配合物
Cu(NH3)4SO4
Fe(SCN)3
Ag(NH3)2OH
中心离子
Cu2+
Fe3+
Ag+
中心离子结构特点
一般是金属离子，特别是过渡金属离子，必须有空轨道
配体
NH3
SCN-
NH3
配体结构特点
分子或离子，必须含有孤对电子(如NH3、H2O、CO、Cl-、SCN-等)
配位数(n)
4
3
2
外界
SO42-
无
OH-
颜色
深蓝色
血红色
无色
配离子所含化学键
配体通过配位键与中心离子结合
配合物所含化学键
配位键、离子键；配体或外界中可能还含有共价键
配合物的常见性质
属于离子化合物，多数能溶解、能电离，多数有颜色
金属羰基配合物
是过渡金属和一氧化碳配位形成的配合物，如四羰基镍[Ni(CO)4]。在许多有机化合物的合成反应中，金属羰基配合物常常作为这些反应的催化剂
二茂铁
二茂铁的结构为一个铁原子处在两个平行的环戊二烯的环之间。在固体状态下，两个茂环相互错开成全错位构型，温度升高时则绕垂直轴相对转动。二茂铁的化学性质稳定，类似芳香族化合物
3．晶体结构与性质
(1)典型晶体模型
晶体
晶体结构
晶体详解
原子晶体
金刚石
(1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构
(2)键角均为109°28′
(3)最小碳环由6个C组成且六原子不在同一平面内
(4)每个C参与4条C—C键的形成，C原子数与C—C键数之比为1∶2
SiO2
(1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构
(2)每个正四面体占有1个Si,4个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2
(3)最小环上有12个原子，即6个O,6个Si
分子晶体
干冰
(1)8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子
(2)每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个
离子晶体
NaCl (型)
(1)每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个。每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有12个
(2)每个晶胞中含4个Na＋和4个Cl－
CsCl (型)
(1)每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有8个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有8个
(2)如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－
金属
晶体
简单立方堆积
典型代表Po，配位数为6，空间利用率52%
面心立方最密堆积
又称为A1型或铜型，典型代表Cu、Ag、Au，配位数为12，空间利用率74%
体心立方堆积
又称为A2型或钾型，典型代表Na、K、Fe，配位数为8，空间利用率68%
六方最密堆积
又称为A3型或镁型，典型代表Mg、Zn、Ti，配位数为12，空间利用率74%
(2)物质熔、沸点高低比较规律
一般情况下，原子晶体>离子晶体>分子晶体，如：金刚石>NaCl>Cl2；金属晶体>分子晶体，如：Na>Cl2。(金属晶体熔、沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞等)
原子晶体
→→，如：金刚石>石英>晶体硅
离子晶体
一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，晶格能越大，熔、沸点就越高。如：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl
金属晶体
金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其形成的金属键越强，金属单质的熔、沸点就越高，如Al>Mg>Na
分子晶体
①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔沸点越高，如CO＞N2
① 在同分异构体中，一般支链越多，熔、沸点越低，如正戊烷＞异戊烷＞新戊烷
1．晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法
2．晶胞各物理量的计算
3．晶体微粒与M、ρ之间的关系
若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量)；又1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为ρa3 NA g，因此有xM＝ρa3 NA。
1．(2020•新课标Ⅰ卷)Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：
(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_________。
(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)> I1(Na)，原因是_________。I1(Be)> I1(B)> I1(Li)，原因是________。
(3)磷酸根离子的空间构型为_______，其中P的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。
(4)LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有____个。
电池充电时，LiFeO4脱出部分Li+，形成Li1−xFePO4，结构示意图如(b)所示，则x=_______，n(Fe2+ )∶n(Fe3+)=_______。
2．(2020•新课标Ⅱ卷)钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料，回答下列问题：
(1)基态Ti原子的核外电子排布式为____________。
(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是____________。
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
﹣24.12
38.3
155
(3)CaTiO3的晶胞如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是__________；金属离子与氧离子间的作用力为__________，Ca2+的配位数是__________。
(4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I﹣和有机碱离子CH3NH3+，其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中__________的空间位置相同，有机碱CH3NH3+中，N原子的杂化轨道类型是__________；若晶胞参数为a nm，则晶体密度为_________g·cm-3(列出计算式)。
(5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘，降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿命，其作用原理如图(c)所示，用离子方程式表示该原理_______、_______。
3．(2020•新课标Ⅲ卷)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题：
(1)H、B、N中，原子半径最大的是______。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素______的相似。
(2)NH3BH3分子中，N—B化学键称为____键，其电子对由____提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3+6H2O=3NH3+B3O63-+9H2，B3O63-的结构如图所示：
在该反应中，B原子的杂化轨道类型由______变为______。
(3)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ+)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ-)，电负性大小顺序是__________。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是_________(写分子式)，其熔点比NH3BH3____________(填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之间，存在____________________，也称“双氢键”。
(4)研究发现，氦硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为a pm、b pm、c pm，α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所示。
氨硼烷晶体的密度ρ=__________g·cm−3(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
4．(2020•江苏卷)以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵((NH4)3Fe(C6H5O7)2)。
(1)Fe基态核外电子排布式为___________；[Fe(H2O)6]2+中与Fe2+配位的原子是________(填元素符号)。
(2)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是____________；C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_______________。
(3)与NH4+互为等电子体的一种分子为_______________(填化学式)。
(4)柠檬酸的结构简式见图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为_________mol。
5．(2020•山东卷)CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：
(1)Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为_____________，其固体的晶体类型为_____________。
(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为_____________(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为____________，键角由大到小的顺序为_____________。
(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2+配合物的结构如图所示，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有_________mol，该螯合物中N的杂化方式有__________种。
(4)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，称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
坐标原子
x
y
z
Cd
0
0
0
Sn
0
0
0.5
As
0.25
0.25
0.125
一个晶胞中有_________个Sn，找出距离Cd(0，0，0)最近的Sn_________(用分数坐标表示)。CdSnAs2晶体中与单个Sn键合的As有___________个。
6．(2020•天津卷)Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素。回答下列问题:
(1)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为_________，基态Fe原子的电子排布式为__________。
(2)CoO的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，则CoO晶体的密度为___________g﹒cm-3：三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为_______。
(3)Fe、Co、Ni能与C12反应，其中Co和为Ni均生产二氯化物，由此推断FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由强到弱的顺序为___________________，Co(OH)3与盐酸反应有黄绿色气体生成，写出反应的离子方程式：__________________________。
(4)95℃时，将Ni片浸在不同质量分数的硫酸中，经4小时腐蚀后的质量损失情况如图所示，当w (H2SO4)大于63%时，Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为_____。由于Ni与H2SO4反应很慢，而与稀硝酸反应很快，工业上选用H2SO4和HNO3的混酸与Ni反应制备NiSO4。为了提高产物的纯度，在硫酸中添加HNO3的方式为________________(填“一次过量”或“少量多次”)，此法制备NiSO4的化学方程式为______________________。
1．(2021·河北高三二模)“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回，它的成功发射标志着我国航天向前迈出了一大步。其制作材料中包含了Ti、Fe、Al、Cr、Ni、Mo、S、O等多种元素。回答下列问题：
(1)铬(Cr)、钼(Mo)位于同一副族相邻周期，且Mo的原子序数更大，则基态Mo原子的核外电子排布式为_____________________；基态Mo3+最高能层中成对电子与单电子的数目比为_______。
(2)S与O可形成多种酸根离子，其中SO32-的空间构型为______________，S原子的杂化轨道类型为______________，其键角小于SO42-的原因为____________________________。
(3) Ni2+与丁二酮肟生成鲜红色丁二酮肟镍沉淀(如图)，该反应可用于检验Ni2+。丁二酮肟镍中存在的化学键_______有(填标号)。
A．离子键 B．配位键 C．氢键 D．金属键 E.范德华力 F.共价键
(4) αAl2O3是“嫦娥五号”中用到的一种耐火材料，其具有熔点高(2054℃)、硬度大的特点，其主要原因为____________________________。
(5)“嫦娥五号”某核心部件主要成分为纳米钛铝合金，其结构单元如图所示(Al、Ti原子各有一个原子在结构单元内部)，则该合金的化学式为______________。已知该合金的密度为，该结构单元底面(正六边形)边长为anm，则结构单元的高h为_____________nm(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
2．(2021·河南洛阳市高三调研考试)12月 17日凌晨，嫦娥五号完成“ 挖土” 之旅返回地球。查阅资料，月球玄武岩是构成月球的岩石之一，主要由辉石(主要成分硅酸盐)和钛铁矿(主要成分 FeTiO3)等组成。回答下列问题：
(1)基态铁原子的价电子排布式为：___________________________。
(2)与 Fe同周期，且最外层电子数相同的主族元素是______(填元素符号)。
(3)基态 Ti原子核外电子占据的最高能层符号为_____________；其最外层电子的电子云轮廓图为___________________________。
(4)1molFe3[Fe(CN)6]2中含有 σ键数为______，［Fe(CN)6］3-中配体为______ ，其中 C原子的杂化轨道类型为______ ，H、C、N、Si四种元素的电负性由大到小的顺序为______ 。
(5)FeTiO3的结构如图 1所示，其中由 O围成的______(填“ 四面体空隙” 或“ 八面体空隙” )被 Fe占据。在图 2中画出 FeTiO3结构的另一种表示______ (要求：Fe处于晶胞的顶点)，Ti的配位数为______。
(6)已知该晶胞的密度为 ρg/cm3，NA表示阿伏加德罗常数的值。计算晶胞参数 a=______pm。(列出计算表达式)
3．(2021·四川南充市高三二模)1751年瑞典人克朗斯塔特用木炭还原红镍矿首次制得金属镍。回答下列问题：
(1)Ni元素位于周期表中___，其基态原子外围电子排布式是___，其中能量最高电子位于__能级。
(2)镍和苯基硼酸在催化剂作用下可以合成丙烯醇(CH2=CH-CH2OH)，其相对分子质量等于丙醛(CH3CH2CHO)，但两者沸点相差较大，原因是____。
(3)实验室常用丁二酮肟检验镍离子的存在。如图为丁二酮肟结构，该物质中四种元素的电负性由大到小顺序是____，其中C原子的杂化方式为____，1mol该物质含σ键____mol。丁二酮肟离子可与Ni 2+反应，生成鲜红色的沉淀二丁二酮肟合镍[Ni(C4NOO2H7)]，二丁二酮肟合镍结构中存在两个“五元配位环”，可知与Ni 2+形成配位键的原子为___。
(4)AB型离子晶体离子配位数和离子半径比有关：
r+/ r-
0.225～0.414
0.414～0.732
0.732～1
配位数
4
6
8
NiO属于离子型晶体，该晶体中O2-半径为140pm，Ni 2+半径为69pm，则NiO晶体构型属于下列___(填序号)晶体类型。
(5)已知NiO晶胞密度为d g· cm-3，则镍氧原子间的最短距离为___cm(用含d的式子表示)。
4．(2021·吉林吉林市高三三模)N、P、As都是VA族元素，且原子序数依次增大，它们的单质和化合物在生产、生活中有广泛应用。请回答下列相关问题。
(1)基态砷原子的价电子排布式为____。
(2)从结构分析硝酸符合形成氢键的条件但硝酸的沸点较低，其可能的原因是____。
(3)NO2-与钴盐形成的配离子[Co(NO2)6]3-可用于检验K+的存在。NO2-离子的VSEPR模型名称为___，K3[Co(NO2)6]是黄色沉淀，该物质中四种元素的电负性由大到小的顺序是___。(用元素符号表示)
(4)磷化硼(BP)可作为金属表面的保护薄膜，其晶胞如图1所示，在BP晶胞中B原子配位数是___，P原子占据的是B原子堆积的____(选填“立方体”“正四面体”或“正八面体”)空隙。建立如图2所示坐标系，可得晶胞中A、C处原子的分数坐标，则M处的P原子分数坐标为____，若晶胞中B原子和P原子之间的最近核间距为a pm，则晶胞边长为____cm。
5．(2021·河南高三一模)铁、钴、镍均为第四周期VIII族元素，它们的单质及化合物具有广泛用途。回答下列问题：
(1)Co基态原子的核外电子排布式为____。
(2)向含Fe3+的溶液中滴加少量的KSCN溶液，溶液中生成红色的［Fe(SCN)(H2O)5]2+。
①与N同周期的主族元素中，第一电离能比N大的元素是_____。
②与SCN-互为等电子体的非极性分子的化学式为____(任写一种)。
(3)化学上可用EDTA测定Fe2+和Co2+的含量。EDTA的结构简式如图所示：
EDTA分子中，碳原子的杂化方式为__，其分子中含有的四种非金属元素的电负性由大到小顺序为__。
(4)铁、镍易与CO作用形成羰基配合物Fe(CO)5、Ni(CO)4。1mol Ni(CO)4分子中含有σ键数目为__。
(5)Fe3O4晶体中，O2-的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O2-围成的正四面体空隙和由3、6、7、8、9、12的O2-围成的正八面体空隙。Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中，则Fe3O4晶体中，正四面体空隙数与O2-数之比为_______。Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元，晶体密度为5.18g·cm-3，则该晶胞参数a=_pm(写出计算表达式即可)。
6．(2021·河南许昌市高三一模)铬(Cr)是重要的过渡元素，用于制不锈钢、汽车零件和录像带等。回答下列问题：
(1)铬位于元素周期表的第四周期，第_______族。Cr原子外围电子排布式为_______，它可以首先失去_______能级上的电子成为Cr+。
(2)铬铁尖晶石也叫铝铬铁矿，化学成分为Fe(Cr，Al)2O4，含Cr2O3 32%~38%，其中铁的存在用氧化物形式表示为_______。Fe和Cr的电负性分别为1.8和1.66，即Fe的金属性比Cr_______。
(3)Cr(CO)6是一种典型的羰基配合物。其配体为CO，已知CO的结构式是C≡O，分子中π键的数目为_______。已知形成Cr(CO)6时，Cr原子的杂化方式为d2sp3，根据原子轨道杂化规律，其杂化后形成的杂化轨道数为_______个，Cr(CO)6的分子立体构型为_______。
(4)金属铬晶体为体心立方晶胞(如图)，实验测得铬的密度ρ g·cm-3，阿伏伽德罗常数为NA mol-1。则每个晶胞中含有的Cr原子个数为_______，铬原子的半径r=_______pm。
7．(2021·石家庄市第二十七中学高三一模)金属钪()是一种柔软、银白色的过渡金属，其中一种由酸式氟化铵()和氧化钪及钙为原料的制备方法可用如图转化表示：
回答下列问题：
(1)位于元素周期表的_______区；基态原子的价层电子轨道表示式为_______。
(2)酸式氟化铵的组成元素中，电负性由大到小的顺序为_______：阳离子NH4+的空间构型为_______，中心原子的杂化方式与NH3_______(填“相同”或“不相同)；NH4F中，不存在_______(填标号)。
A．离子键 B．键 C．键 D．氢键 E.配位键
(3)CaF2是离子晶体，其晶格能符合图中的循环。
CaF2的晶格能为_______； b1_______b2(填“>”或“<”)。
(4) CaF2的晶胞如图所示，其中C2+的配位数为_______，CaF2的密度为g· cm-3，相邻的两个Ca2+的最近核间距为，则CaF2的摩尔质量数值为_______(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
8．(2021·广西名校联盟高三模拟考试)据世界权威刊物《自然》最近报道，我国科学家选择碲化锆(ZrTe2)和砷化镉(Cd3As2)为材料验证了三维量子霍尔效应，并发现了金属-绝缘体的转换。回答下列问题：
(1)锌和镉位于同副族，而锌与铜相邻。现有4种铜、锌元素的相应状态，①锌：[Ar]3d104s2、②锌：[Ar]3d104s1、③铜：[Ar]3d104s1、④铜：[Ar]3d10。失去1个电子需要的能量由大到小排序是_______(填选项标号)。
A．④②①③ B．④②③① C．①②④③ D．①④③②
(2)硫和碲位于同主族，H2S的分解温度高于H2Te，其主要原因是_______。在硫的化合物中，H2S、CS2都是三原子分子，但它们的键角(立体构型)差别很大，用价层电子对互斥理论解释：_______；用杂化轨道理论解释：_______。
(3)Cd2+与NH3等配体形成配离子。[Cd(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-替代只得到1种结构，它的立体构型是_______。1 mol NH3含_______mol σ键。
(4)砷与卤素形成多种卤化物。AsCl3、AsF3、AsBr3的熔点由高到低的排序为_______。
(5)锆晶胞如图1所示，1个晶胞含_______个Zr原子；这种堆积方式称为_______。
(6)镉晶胞如图2所示。已知：NA是阿伏加德罗常数的值，晶体密度为dg·cm-3。在该晶胞中两个镉原子最近核间距为_______nm(用含NA、d的代数式表示)，镉晶胞中原子空间利用率为_______(用含π的代数式表示)。
9．(2021·山东省高三调研)氟硼铍酸钾是一种非线性光学晶体，我国是率先掌握通过非线性光学晶体变频来获得深紫外激光技术的国家。回答下列问题。
(1)多个处于激发态1s22s13s1的铍原子，在回到基态的过程中，最多可发出___种不同波长的光。
I1/( kJ∙mol-1)
Be
900
B
801
(2)Be和B的第一电离能(11)如上表所示。I1(Be)>I1(B)的原因是___。
(3)H3BO3在水溶液中存在解离反应：H3BO3+H2OH++B(OH)4-，B(OH)4-中存在配位键，其中B原子的杂化类型是____，从原子结构分析B(OH)4-中能形成配位键的原因是___。
(4)氟硼酸钾是制备氟硼铍酸钾的原料之一、氟硼酸钾在高温下分解为KF和BF3，二者的沸点分别为1500℃、-101℃。KF的沸点远高于BF3的原因是___。
(5)BeO晶体也是制备氟硼铍酸钾晶体的原料，其晶胞结构如图所示。BeO晶胞中，O的堆积方式为______；设O与Be的最近距离为apm，用N、表示阿伏加德罗常数的值，则BeO晶体的密度为_____g·cm-3。
(6)氟硼铍酸钾晶体为层片状结构，如图为其中一层的局部示意图。平面六元环以B-O键和Be-O键交织相连，形成平面网状结构，每个Be都连接一个F，且F分别指向平面的上方或下方，K+分布在层间。则氟硼铍酸钾晶体的化学式为_______。
10．(2021·广东肇庆市高三二模)硫磷的化合物在农药、石油工业、矿物开采、萃取及有机合成等领域的应用广泛，如O，O′取代基二硫代磷酸在萃取金属中有如下应用。
回答下列问题：
(1)P、S、O三种元素中，电负性由大到小的顺序是______。
(2)基态硫原子价电子排布式为______。
(3)物质(A)中的S原子的杂化方式为______，二硫代磷酸根的VSEPR模型为______。
(4)物质(B)中X原子的化合价为______。
(5)将物质(A)在N2气氛中加热至7300C不再失重，得到金属硫化物的无定形粉末，其六方晶胞如下图所示，则晶胞中X的原子坐标有______种。已知该晶胞参数的相对原子质量以M表示，阿伏加德罗常数以NA表示，则该晶体的密度为______ g· cm-3 (列出计算式)。
11．(2021·山东德州市高三一模)Fe、Co、Ni 是几种重要的金属元素。请回答下列问题：
(1)基态 Ni 原子的价电子排布式为_______。
(2)Ni(CO)4常温下为无色液体，沸点42.1℃，熔点-19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂。推测Ni(CO)4 是_______分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)实验室常用 KSCN 溶液或苯酚()检验。
①第一电离能：N_______O(填“>”或“<”)
②苯酚中碳原子杂化类型为_______。
(4)配位化合物[Co(NH3)5 Cl] Cl 2中心原子Co的配位数为_______，配位原子为_______。
(5)如图所示，Fe3O4晶体中，O2-围成正四面体空隙(1、3、6、7围成)和正八面体空隙(3、6、7、8、9、12围成)，Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，Fe2+和另一半Fe3+填充在正八面体空隙中。则没有填充阳离子的正四面体空隙数与没有填充阳离子的正八面体空隙数之比为_______。
(6)已知 Ni可以形成多种氧化物，其中一种 NixO 晶体的晶胞结构为 NaCl 型，由于晶体缺陷导致x=0.88，晶胞参数为a nm，则晶体密度为_______g·cm-3(NA 表示阿伏加德罗常数的值，只需列出表达式)。
12．(2021·广东梅州市高三总复习质检)在稀土开采技术方面，我国遥遥领先，无论是美国的芒廷帕斯还是澳大利亚的稀土矿山，均为在我国技术的参与下才实现产出。我国科学家最早研究的是稀土—钴化合物的结构。请回答下列问题：
(1)钴原子的价层电子的电子排布式为___________，Co4+中存在___________种不同能级的电子。
(2)Co3+在水中易被还原成 Co2+，而在氨水中可稳定存在，其原因为___________。
(3)一种钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构为，1mol 该配合物形成的配位键有___________mol，配位原子是___________，碳原子的杂化类型有___________。
(4)钴蓝晶胞结构如下图所示，该立方晶胞由4个I型和4个型小立方体构成，其化学式为___________，晶体中Al3+占据O2-形成的___________(填 “四面体空隙”或 “八面体空隙”)。NA为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为___________g·cm-3(列计算式；1nm=10-9m)。
13．(2021·山东滨州市高三一模)铁是人体必需的微量元素，在人类生产和生活中也有重要作用。
(1)埃马纽埃尔·卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)和詹妮弗·杜德纳(Jennifer A．Doudna)凭借在“基因组编辑方法”方面作出的贡献而斩获2020年诺贝尔化学奖，利用基因组编辑可改良或生产已知的蛋白质.血红蛋白(图乙)是一种含的蛋白质，在刚性平面环的中心。
回答下列问题：
①有机物甲所含的元素中，电负性最小的是_______(填元素符号，下同)，第一电离能最大的是_______。
②血红蛋白中的铁处于基态时，其最高能级中的单电子数为_______。
③血红蛋白中N原子的杂化方式为_______。
(2) FeCl3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的FeCl3的结构式为_______，其中的配位数为_______。
(3) LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等.焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示。
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为_______(用n代表P原子数)。
(4)铁及其化合物的晶体种类较多。
①Fe的一种晶体结构如甲、乙所示，若按甲中虚线方向切乙，得到的切面图正确的是_______(填序号)。
A． B． C． D．
②Fe和N可组成一种过渡金属氮化物，其晶胞如图所示.六棱柱底边边长为xcm，高为ycm，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞密度为_______ g· cm-3 (列出计算式即可)。
14．(2021·广东广州市高三一模)H5O2Ge(BH4)3是钙钛矿型化合物(ABX3型)，量子化学计算结果显示，其具有良好的光电化学性能。
回答下列问题：
(1)基态Ge的价层电子排布式为___________。
(2) H5O2+的结构如图所示。H5O2+含有共价键的类型是___________。1mol H5O2+含有化学键的个数为___________。
(3)根据杂化轨道理论，BH4-由B的4个___________(填杂化轨道类型)杂化轨道与4个H的1s轨道重叠而成，因此BH4-的空间构型是___________。
(4)CsPbI3是H5O2Ge(BH4)3的量子化学计算模型，CsPbI3的晶体结构如图所示
①原子1的坐标为(，0，0)，则原子2和3的坐标分别为___________、___________。
②I-位于该晶体晶胞的___________(填“棱心”、“体心”或“顶角”)。
③已知H5O2Ge(BH4)3晶体属于立方晶系，晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则H5O2Ge(BH4)3的密度为___________g·cm-3(列出计算式)。
15．(2021·广西南宁市高三一模)镧(La)、镍(Ni)是生产新型储氢材料的原料。HC≡N、CH3CH(OH)COONH4是重要的无机、有机含氮化合物。回答下列问题：
(1)基态镍原子的未成对电子与三价铁离子未成对电子数之比为____。
(2)基态氮原子比基态氧原子第一电离能大的原因是_____。
(3)与HC≡N电子数相等的有机分子的结构简式为______。
(4)CH3CH(OH)COONH4，中具有相同杂化轨道的碳原子、氮原子的个数比为____。
(5)四羰基镍、氧化镍的物理性质如下：
名称(化学式)
状态
熔点
溶解性
说明
四羰基镍[Ni(CO)4]
无色挥发性剧毒液体
-25℃
不溶于水，易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂
正四面体分子、分子中碳原子与镍成健
氧化镍(NiO)
绿色粉末状固体
1980℃
不溶于水
阴离子、阳离子构成
由此判断：[Ni(CO)4]是配合物，其配位体是____。[Ni(CO)4]分子是____分子(填“极性”或“非极性”)。[Ni(CO)4]比NiO熔点低的原因是____。
(6)有一种镧镍合金是重要的储氢材料，其晶体属六方晶系，晶胞结构如图1所示。其储氢原理是氢分子先变为氢原子，氢原子进入合金的孔隙中。图2所示晶体中两个镧原子和2个镍原子组成的四面体孔隙中只能进入1个氢原子，晶胞中的所有类似四面体中都有氢原子进入，即达到储氢稳定状态。当需要氢气时，给储氢合金加热，氢原子变为氢气逸出。
晶体中Ni、La的原子个数比=__。每升该储氢材料达到储氢稳定状态，储氢原子__mol。
16．(2021·贵州遵义市高三一模)已知Mn、Fe、Co是组成合金的重要元素，P、S、Cl是农药中的重要元素。回答下列问题：
(1)Mn元素位于元素周期表的______区，基态锰原子的价电子排布图为_____ 。
(2)P、S、Cl三种元素的第一电离能由大到小顺序为________ 。
(3)已知NH3的沸点高于PH3，原因是________。
(4)农药“乐果”中的主要成分O,O-二甲基-S-(N-甲基氨基甲酰甲基)二硫代磷酸酯的分子结构为：，其中N原子的杂化类型为________ 。
(5)已知P4(白磷)为正四面体结构，与氧气反应生成非极性分子P4O10，其中P在空间的相对位置不变，则P4O10中σ键和π键的数目之比为_______。
(6)已知一种立方型FeS2晶体的晶胞如图所示，则与体心Fe2+距离最近且等距离的S的数目为_____。如可用晶胞参数为单位长度建立的坐标系表示晶胞中各原子的位置，并称作原子分数坐标，则该晶胞中体心Fe2+的坐标为__________ 。
(7)已知该立方型FeS2晶体的晶胞参数为a pm，密度为d g·cm-3, 阿伏加德罗常数的值为NA，则a与d的关系是a = ______(用d、NA表示a)。
17．(2021·广东深圳市高三一模)铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)在元素周期表的分区中，铜属于__区，与铜处于同一周期且最外层电子数相同的元素的基态原子共有___种。
(2)元素铜和锌的第二电离能：I2(Cu)__I2(Zn)(填“<”或“>”)。
(3)下列现代分析手段中，可用于检验水中痕量铜元素的是__(填标号)。
A．X射线衍射 B．原子光谱 C．质谱 D．红外光谱
(4)CuCl2可与某有机多齿配体形成具有较强荧光性能的配合物，其结构简式如图所示。该配合物分子中N原子的杂化类型为__，1mol该有机配体与Cu(Ⅱ)形成的配位键为___mol。
(5)铜催化烯烃硝化反应时会产生NO2+。键角：NO2+__NO2-(填“<”或“=”或“>”)，其原因是__。
(6)近期我国科学家合成了一种电化学性能优异的铜硒化合物，其晶胞结构如图所示。该铜硒化合物的化学式为___，其中Cu元素以Cu+和Cu2+存在，则__(填“①”或“②”)为Cu2+，该晶体的密度为__g•cm-3(用含a和c的式子表示，设阿伏加德罗常数的值为NA)。
18．(2021·广东湛江市高三一模)雷氏盐是一种铬的配合物(结构简式如图1)，常用作分析试剂，制备反应为
(NH4)2Cr2O7+8NH4SCN2NH4[Cr(NH3)2(SCN)4] (雷氏盐)+N2↑+2NH3↑+7H2O。回答下列相关问题：
(1) Cr3+的核外电子排布式为______；其基态原子核外电子的空间运动状态有______种；氟和氯处于同一主族，CrF3的熔点为11000C，CrCl3的熔点为830C前者比后者高得多，是因为______。
(2)雷氏盐中与铬形成配位键的原子是______；中心原子的配位数为______。
(3)NH4+中氮原子的杂化方式为______，其立体构型的名称为______。
(4) NH4SCN所含元素中电负性最小的是______(填元素符号，下同)，它们的基态原子的第一电离能最大的是______。
(5)金属铬的晶胞结构如图2所示，设晶胞边长为，则铬的原子半径为______。
19．(2021·黑龙江齐齐哈尔市高三一模)铬及其化合物用途广泛。回答下列问题：
(1)基态Cr原子价电子排布式为____，有____个未成对电子。
(2)重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]为桔黄色单斜结晶，常用作有机合成催化剂，Cr2O72-的结构如图。(NH4)2Cr2O7 中N、O、Cr三种元素第一电离能由大到小的顺序是____(填元素符号)，1 mol该物质中含σ键的数目为_____NA
(3)铬能形成多种配合物。
①配合物a、b、c的化学式如下：
a， [Cr(H2O)4Cl2]Cl∙2H2O b. [Cr(H2O)5Cl]Cl2∙H2O c. [Cr(H2O)6 ]Cl3
相同物质的量的a、b、c分别与足量AgNO3溶液反应，生成AgCl的物质的量之比为___。
②Reinecke salt的结构如图所示：
其中配位原子为__(填元素符号)；阳离子的空间结构为___，NCS-中碳原子杂化方式为___。
(4)一种半金属磁体的结构如图所示，其晶胞参数为a pm。
①距离每个Cr最近的Al有___个，距离Cr(0，0，0)最近的Co的原子坐标为____。
②该晶体的密度为___g∙cm-3(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
20．(2021·湖南湘豫名校高三联考)重金属的化合物易对环境造成污染及引起人体伤害，元素砷本身无毒，其存在于自然界各种金属矿中，它主要以各种砷化物的形式经呼吸道、消化道、皮肤进入体内引起人体中毒。回答下列问题：
(1)基态砷原子核外电子排布中有___________个未成对电子；第一电离能数据I(As)大于I(Se)，可能的原因是___________。
(2)砷烷(AsH3)的空间构型为___________；砷烷中心原子杂化方式为___________；AsH3的熔沸点高于PH3，其主要原因是___________。Na3AsO4可作杀虫剂，其组成元素的电负性大小顺序是___________。
(3)砷与铟(In)形成的化合物(X)具有优良的光电性能，广泛应用于光纤通信用激光器，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长a=666.67pm，则其密度为___________g/cm3(边长a可用2000/3近似计算，设NA=6.0×1023 mol-1)
(4)已知砷黄铁矿(FeAsS)煅烧可生成砒霜(As2O3)和红棕色固体，则该反应的化学方程式为___________。
21．(2021·四川省泸州市高三第二次教学质量诊断)第IVA元素在地壳中含量丰富，在人类生活各方面都有广泛的应用。回答下列问题。
(1)基态C原子中填充了电子的原子轨道共有___________个，基态Si原子的价电子电子排布式为___________，第 一电离能C ___________ Ge (填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2) X是碳的一种氧化物，X的五聚合体结构如图1所示。则X的分子式为___________ ； X分子中每个原子都满足最外层8电子结构，X分子的电子式为___________。X的沸点___________CO2的沸点(填“大于”、“小于” 或“等于”)
(3)C20分子是由许多正五边形构成的空心笼状结构如图2所示，分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键。则C20分子中含个___________ σ键， 请你大胆猜测：C20 分子中碳原子的杂化轨道为___________
(4) β-SiC晶胞如图3所示，若碳和硅的原子半径分别为a pm和b pm，密度为 g/cm3，其原子的空间利用率( 即晶胞中原子体积占空间体积的百分率)为___________(用含a、b、p、NA的代数式表示，NA表示阿伏加德罗常数的值)。
22．(2021·福建福州市高三一模)偏硼酸钡(BBO)和三硼酸锂(LBO)晶体是两种性能优异的非线性光学晶体，化学组成分别为Ba(BO2)2、LiB3O5
(1)组成两种晶体的四种元素电负性从大到小的顺序是_________
(2)环硼氮烷B3H6N3又称无机苯，其球棍模型如图。其中氮原子的杂化类型为_________
(3)氨硼烷NH3BH3可以作为机动车使用的备选氢来源或氢储存的材料。氨硼烷相对分子质量为31、熔点104℃．氨硼烷熔点较高的原因可能是_________(填选项符号)。
A．和乙烷是等电子体 B．分子间存在氢键 C．形成离子晶体
(4)氨硼烷受热或水解都能释放氢气，加热氨硼烷时，它首先会聚合成(NHBH2)，继续加热，再继续聚合成(NHBH)，而氨硼烷在催化剂存在下水解生成偏硼酸铵NH4BO2等量氨硼烷若彻底反应，加热法和水解法释放氢气的量比为_________
(5)2017年科学家才确定基态金属锂晶体为FCC(面心立方晶格)，面心立方紧密堆积结构示意图：
晶胞中锂的配位数为__________。若晶胞边长为apm，则锂原子的半径r为_________pm．
23．(2021·甘肃兰州市高三一模)电池在人类生产生活中具有十分重要的作用，工业上采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺()等作为原料制备锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂(LiFePO4)，采用单晶硅和铜、锗、镓、硒等的化合物作为太阳能电池的制备原料。
(1)基态硒原子的价电子排布式是___________。
(2)下图表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势，其中表示碳元素的曲线是__ (填标号)。
(3)苯胺中N原子的杂化方式为___________，分子中σ键与π键的数目比为___________。
(4)自然界中含硼元素的钠盐存在于天然矿藏中，其化学式为Na2B4O7·10H2O，它的结构单元是由两个H3BO3和两个［B(OH4)]-缩合而成的双六元环，应该写成Na2[B4O5(OH)4]·8H2O，其结构如下图所示，则该晶体中不存在的作用力是___________。(填选项字母)。
A．离子键 B．共价键 C．金属键 D．范德华力 E．氢键
(5)①图1为某金属单质的晶胞示意图，其堆积方式的名称为___________。
②图2为铜的某种氯化物晶胞示意图，该物质的化学式是___________。原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置，上图中各原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(0，1，1)；C为(1，1，0)；则D原子的坐标参数为___________。
③图示晶胞中C、D两原子核间距为298 pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体密度为___________ g▪cm-3(列出计算式即可)。
24．(2021·吉林长春市高三二模)近年来，我国工程建设自主创新能力实现大跨越，尤其在新材料研究方面有重大突破，回答下列问题：
(1)钛是一种新兴的结构材料，比钢轻、比铝硬。基态钛原子的价电子排布式为_____， 与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相间的有_____种；
(2)铁能与三氮唑(结构见图甲)形成多种配合物。
①l mol三氮唑中所含σ键的数目为_____ mol； 碳原子杂化方式是____；
②三氮唑的沸点为260°C，与之结构相似且相对分子质量接近的环戊二烯(结构见图乙)的沸点为42.5℃，前者沸点较高的原因是_____。
(3)碳化钨是耐高温耐磨材料。图丙为碳化钨晶体的部分结构，碳原子嵌入金属的晶格间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成填隙化合物。
①在该结构中，每个钨原子周围距离其最近的碳原子有_____个：
②假设该部分晶体的体积为Vcm3，碳化钨的摩尔质量为M g•mol-1，密度为d g•cm-3，则阿伏加德罗常数的值NA用上述数据表示为_____。
③金属镁的晶体结构与碳化钨相似，金属镁的晶胞可用图丁表示，已知镁原子的半径为r pm，晶胞高为h pm，求晶胞中镁原子的空间利用率_______(用化简后含字时π、r和h的代数式表示)
25．(2021·云南省高三一模)Ag2[HgI4]是一种重要的无机热致变色示温材料。回答下列问题：
(1)Hg在元素周期表中位于第六周期，且与Zn同族，则基态Hg原子的价层电子排布式为_____。
(2)单质Hg在过量的Cl2中加热可生成HgCl2(熔点280℃，易升华，俗称升汞)，则HgCl2的晶体类型为____。
(3)HIO3酸性强于HIO的原因是_____，IO3-的立体构型为_____。
(4)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过鳌合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Ag+配合物的结构如图所示。
(其中，PPh3=)
1mol该配合物中通过鳌合作用与Ag+形成的配位键有_____ mol，该配合物中处于同周期的三种非金属元素，电负性最小的是_____ (填元素符号)，其原子的杂化类型为_____。
(5)Ag2[HgI4]在低温条件下为四方晶系结构，晶胞参数分别为apm、bpm，a=β=y=90，其晶胞结构如图所示。若Ag2[Hgl4]晶体的密度为ρg·cm-3，则NA=_____mol-1。
26．(2019·河北石家庄市高三一模)卤族元素形成的单质及其化合物有广泛的应用。请回答：
(1)基态Br原子的电子排布式为___________；与其位于同周期且基态原子未成对电子数相同的过渡元素为___________(填元素符号)。
(2)F、Cl、Br形成的简单氢化物的沸点由高到低的顺序为___________，分析其原因为___________。
(3)F、H可分别与N形成NF3和NH3.NH3可与Cu2+形成配离子，但NF3却不易形成，其原因为___________ 。
(4)氯元素可形成、和等多种含氧酸根离子，上述三种离子中键角由大到小的顺序为___________。
(5)Cl和Na可形成多种化合物。
①NaCl与CsCl的晶体结构不同，主要原因为___________。
②Cl和Na在高压下形成的一种晶体的晶胞如图所示(大球代表氯，小球代表钠)。该晶体的化学式为___________；已知阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为___________g/cm3(列出计算式)。
27．(2021·辽宁沈阳市高三一模)人体必需的元素包括常量元素与微量元素，常量元素包括碳、氢、氧、氮、钙、镁等，微量元素包括铁、铜、锌、氟、碘等，这些元素形成的化合物种类繁多，应用广泛。
(1)锌、铜、铁、钙四种元素与少儿生长发育息息相关，请写出Fe2+的核外电子排布式_______。
(2)1个Cu2+与2个H2N-CH2-COO-形成含两个五元环结构的内配盐(化合物)，其结构简式为_______(用标出配位键)，在H2N-CH2-COO-中，属于第二周期的元素的第一电离能由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)，、原子存在的相同杂化方式是_______杂化。
(3)碱酸盐中的阳离子不同，热分解温度就不同，查阅文献资料可知，离子半径
r(Mg2+)=66 pm，r(Ca2+)=99 pm，r(Sr2+)= 112pm，r(Ba2+)=135 pm；碳酸盐分解温度T(MgCO3)=4020C，T(CaCO3)=8250C，T(Sr CO3)=11720C，T(Ba CO3)=13600C。分析数据得出的规律是_______，解释出现此规律的原因是_______。
(4)自然界的氟化钙矿物为萤石或氟石，CaF2的晶体结构呈立方体形，其结构如下：
①两个最近的F-之间的距离是_______(用含m的代数式表示)。
②CaF2晶胞的密度是_____ g· cm-3 (化简至带根号的最简式，NA表示阿伏加德罗常数的值)。
28．(2021·广东汕头市高三一模)铜是人类最早使用的金属之一，最近科学家发现 Cu 元素有很强的杀菌作用，还可代替Al 布线在硅芯片上。用黄铜矿(主要成分为 CuFeS2)生产粗铜，其反应原理如下：
回答下列问题：
(1)S 和 O 相比，第一电离能较小的元素是___________ ；在下列图示中，Si 的基态价电子排布图是___________(填选项字母)。
A、 B、 C、 D、
(2)Cu2O 和 Cu2S 均为离子晶体，Cu2O 的熔点为 1235℃，Cu2S 的熔点为 1130℃，Cu2O熔点较高的原因是___________ 。
(3)反应①、②中生成的气体 SO2中心原子的杂化方式为 ___________，分子的立体构型为___________ 。
(4)与 NH3互为等电子体的粒子的化学式有 ___________(写出一种)。工业上常用铜氨溶液制造人造丝，某学生做了如下实验：CuSO4溶液 蓝色沉淀深蓝色溶液，蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式为___________ 。
(5)Cu2O 的晶胞结构如图所示，若原子坐标参数 A 为(0，0，0)，B 为，则 C 原子的坐标参数为___________ 。若该晶体的密度为 dg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中 Cu 原子与 O 原子之间的距离为 ___________pm。(用含 d 和 NA的式子表示)。
29．(2021·安徽安庆市高三一模)铜元素及其化合物在生产实际中有许多重要用途。磷化铜(Cu3P2)常用于制造磷青铜(含少量锡、磷的铜合金)。请回答下列有关问题：
(1)现代化学中，常利用_______上的特征谱线来鉴定元素。
(2)铜晶体中铜原子的堆积方式如图所示，铜晶体中原子的堆积模型属于_____。
(3)基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为______；该能层中具有的能量最高的电子所在能级有_____个伸展方向，原子轨道呈_____形。
(4)磷化铜与水反应产生有毒的磷化氢(PH3)气体，PH3分子的空间构型为____；P、S的第一电离能(I1)的大小为I1(P)______I1(S)(填“＞”“＜”或“＝”)；PH3的沸点______(填“高于”或“低于”)NH3的沸点，原因是______。
(5)磷青铜晶体的晶胞结构如图所示，该晶体中P原子位于由铜原子形成的______的空隙中。若晶体密度为agcm-3，则P与最近的Cu原子的核间距为______nm(用含NA的代数式表示)。
30．(2021·安徽省江南十校高三联考)电动汽车电池材料的发展技术之一是使用三元材料镍锰钴酸锂。回答下列问题：
(1)基态Mn2+中成对电子数与未成对电子数之比为_______.。
(2)[Co(NO2)(NH3)5]Cl2中Co3+的配位数为__________，粒子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)，则配体中NO2-的大π键可表示为_______，空间构型为_______。
(3)①已知：过渡金属价层达到18电子时，配位化合物较稳定。比较稳定性：［Ni(CO)4]_______［Co(C5H5)2](填“>”“<”)。
②正负离子的半径比是决定晶体结构和配位数的重要因素。根据图(a)、图(b)推测晶体中离子半径比(r+/r-)与配位数的关系_______.。
(4)镍锰钴酸锂三元材料为六方最密堆积，其晶胞结构如下图所示，以R表示过渡金属离子，其化学式为_______。若过渡金属离子的平均摩尔质量为MRg·mol-1，该晶体的密度是ρg·cm-3，阿伏加德罗常数是NA，则NA=_______。(列出计算表达式)
预测19 物质结构与性质(选考)专题
概率预测
☆☆☆☆☆
题型预测
选择题
简答题☆☆☆☆☆
考向预测
①核外电子排布式或排布图的书写，电离能、电负性大小的比较与判断，金属性、非金属性的变化规律
②化学键类型的判断，分子构型的判断，中心原子杂化方式的判断，配位化合物的分析，等电子体的判断与应用
③晶体类型的判断，晶体熔、沸点的比较与分析，晶胞的计算等
“物质结构与性质”模块作为选考内容，题目一般是以元素推断或某主族元素为背景，以“拼盘”形式呈现，各小题之间相对独立。高考结构题的考点相对稳定，在复习中要让抓住重点，明确考点，辨别易错点。原子核外电子排布式(价电子排布式)、杂化方式、化学键类型、晶体结构、配合物、电负性、电离能大小的比较、等电子体知识是高考的热点。不常见分子或离子的空间构型一定要用价层电子对理论来判断，不要想当然；对等电子体的判断一般是从周期表的相邻位置来考虑；对杂化问题有时也要依据价层电子对理论来判断。另外，需要注意的是在比较第一电离能时要考虑洪特规则，而在比较电负性时，则不需要考虑。对于晶胞结构，要做到识图、辨图、析图，最后深刻记忆，如金刚石、二氧化硅、氯化钠、氯化铯、氟化钙、干冰等；对于金属晶体的四种堆积模型，要理清半径和晶胞棱长的关系，学会空间利用率的计算方法。
1．原子结构与性质
(1)常见原子轨道电子云轮廓
原子轨道
电子云轮廓形状
轨道个数
s
球形
1
p
哑铃形
3(px，py，pz)
(2)原子核外电子的排布规律
①能量最低原理
原子核外电子总是优先占据能量更低的原子轨道
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…
②洪特规则
当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同
③泡利原理
每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋方向相反的电子
(3)基态原子核外电子排布的四种方法
表示方法
举例
电子排布式
K：1s22s22p63s23p64s1
简化表示式
Cu：[Ar]3d104s1
价电子排布式
Fe：3d64s2
电子排布图
(或轨道表示式)
①常见特殊原子或离子基态简化电子排布式
微粒
电子排布式
微粒
电子排布式
微粒
电子排布式
Fe原子
[Ar]3d64s2
Cu＋
[Ar]3d10
Cu2＋
[Ar]3d9
Cr原子
[Ar]3d54s1
Fe2＋
[Ar]3d6
Mn2＋
[Ar]3d5
Cr3＋
[Ar]3d3
Fe3＋
[Ar]3d5
Ni原子
[Ar]3d84s2
②基态原子电子排布图书写的常见错误
错误类型
错因剖析
改正
违背能量最低原理
违背泡利原理
违背洪特规则
违背洪特规则
(4)电离能、电负性
①元素第一电离能的周期性变化规律
一般规律
同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体元素的第一电离能最大，碱金属元素的第一电离能最小；同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小
特殊情况
第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能
②电离能、电负性大小判断
规律
在周期表中，电离能、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小
特性
同周期主族元素，第ⅡA族(ns2)全充满、第ⅤA族(np3)半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素
方法
常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如O与Cl的电负性比较：①HClO中Cl为＋1价、O为－2价，可知O的电负性大于Cl；②Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，可知O的电负性大于Cl
2．分子结构与性质
(1)σ键、π键的判断
①由原子轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。
②由共价键数目判断：单键为σ键；双键或三键中一个为σ键，其余为π键。
③由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全是σ键；杂化轨道形成的共价键全是σ键。
(2)中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断
分子(A为
中心原子)
中心原子
杂化方式
中心原子孤
电子对数
分子构型
示例
AB2
sp
0
直线形
BeCl2
sp2
1
V形
SO2
sp3
2
V形
H2O
AB3
sp2
0
平面三角形
BF3
sp3
1
三角锥形
NH3
AB4
sp3
0
正四面体形
CH4
(3)常见等电子体
粒子
通式
价电子总数
立体构型
CO2、SCN－、NO、N、N2O、COS、CS2
AX2
16e－
直线形
CO、NO、SO3
AX3
24e－
平面三角形
SO2、O3、NO
AX2
18e－
V形
SO、PO
AX4
32e－
正四面体形
PO、SO、ClO
AX3
26e－
三角锥形
CO、N2、C
AX
10e－
直线形
CH4、NH
AX4
8e－
正四面体形
(4)非极性分子与极性分子的判断
(5)范德华力、氢键、共价键的比较
范德华力
氢键
共价键
概念
分子间普遍存在的一种相互作用力，但不是化学键
已经与电负性很大的原子(N、O、F)形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子(N、O、F)之间的作用力
原子间通过共用电子对形成的化学键
存在范围
分子或原子(稀有气体)之间
氢原子与F、N、O原子(分子内、分子间)
相邻原子间
特征
无方向性、无饱和性
有方向性、有饱和性
有方向性、有饱和性
强度比较
共价键＞氢键＞范德华力
影响强度
的因素
①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大；
②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大
对于A—H…B，A、B原子的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大
成键原子半径越小、键长越短，键能越大，共价键越稳定
对物质性
质的影响
①影响物质的熔、沸点、溶解度等物理性质；
②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高
分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大；分子内氢键会使物质的熔、沸点降低，在水中溶解度减小
①影响分子的稳定性，共价键键能越大，分子稳定性越强；
②影响原子晶体的熔、沸点，硬度
(6)共价键、离子键、金属键的比较
化学键
共价键
离子键
金属键
存在
分子或物质内部
强弱判断
键长越短，键能越大，共价键越强
①电荷越大，离子键越强；②成键的阴、阳离子半径越小，离子键越强
①与金属阳离子所带电荷成正比；
②与阳离子半径成反比；
③与价电子数多少成正比
对物质性
质的影响
化学性质
物理性质和化学性质
物理性质和化学性质
(7)配合物
配合物的组成
[中心离子(配体)n][外界]
典型配合物
Cu(NH3)4SO4
Fe(SCN)3
Ag(NH3)2OH
中心离子
Cu2+
Fe3+
Ag+
中心离子结构特点
一般是金属离子，特别是过渡金属离子，必须有空轨道
配体
NH3
SCN-
NH3
配体结构特点
分子或离子，必须含有孤对电子(如NH3、H2O、CO、Cl-、SCN-等)
配位数(n)
4
3
2
外界
SO42-
无
OH-
颜色
深蓝色
血红色
无色
配离子所含化学键
配体通过配位键与中心离子结合
配合物所含化学键
配位键、离子键；配体或外界中可能还含有共价键
配合物的常见性质
属于离子化合物，多数能溶解、能电离，多数有颜色
金属羰基配合物
是过渡金属和一氧化碳配位形成的配合物，如四羰基镍[Ni(CO)4]。在许多有机化合物的合成反应中，金属羰基配合物常常作为这些反应的催化剂
二茂铁
二茂铁的结构为一个铁原子处在两个平行的环戊二烯的环之间。在固体状态下，两个茂环相互错开成全错位构型，温度升高时则绕垂直轴相对转动。二茂铁的化学性质稳定，类似芳香族化合物
3．晶体结构与性质
(1)典型晶体模型
晶体
晶体结构
晶体详解
原子晶体
金刚石
(1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构
(2)键角均为109°28′
(3)最小碳环由6个C组成且六原子不在同一平面内
(4)每个C参与4条C—C键的形成，C原子数与C—C键数之比为1∶2
SiO2
(1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构
(2)每个正四面体占有1个Si,4个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2
(3)最小环上有12个原子，即6个O,6个Si
分子晶体
干冰
(1)8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子
(2)每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个
离子晶体
NaCl (型)
(1)每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个。每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有12个
(2)每个晶胞中含4个Na＋和4个Cl－
CsCl (型)
(1)每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有8个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有8个
(2)如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－
金属
晶体
简单立方堆积
典型代表Po，配位数为6，空间利用率52%
面心立方最密堆积
又称为A1型或铜型，典型代表Cu、Ag、Au，配位数为12，空间利用率74%
体心立方堆积
又称为A2型或钾型，典型代表Na、K、Fe，配位数为8，空间利用率68%
六方最密堆积
又称为A3型或镁型，典型代表Mg、Zn、Ti，配位数为12，空间利用率74%
(2)物质熔、沸点高低比较规律
一般情况下，原子晶体>离子晶体>分子晶体，如：金刚石>NaCl>Cl2；金属晶体>分子晶体，如：Na>Cl2。(金属晶体熔、沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞等)
原子晶体
→→，如：金刚石>石英>晶体硅
离子晶体
一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，晶格能越大，熔、沸点就越高。如：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl
金属晶体
金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其形成的金属键越强，金属单质的熔、沸点就越高，如Al>Mg>Na
分子晶体
①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔沸点越高，如CO＞N2
① 在同分异构体中，一般支链越多，熔、沸点越低，如正戊烷＞异戊烷＞新戊烷
1．晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法
2．晶胞各物理量的计算
3．晶体微粒与M、ρ之间的关系
若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量)；又1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为ρa3 NA g，因此有xM＝ρa3 NA。
1．(2020•新课标Ⅰ卷)Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：
(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_________。
(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)> I1(Na)，原因是_________。I1(Be)> I1(B)> I1(Li)，原因是________。
(3)磷酸根离子的空间构型为_______，其中P的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。
(4)LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有____个。
电池充电时，LiFeO4脱出部分Li+，形成Li1−xFePO4，结构示意图如(b)所示，则x=_______，n(Fe2+ )∶n(Fe3+)=_______。
2．(2020•新课标Ⅱ卷)钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料，回答下列问题：
(1)基态Ti原子的核外电子排布式为____________。
(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是____________。
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
﹣24.12
38.3
155
(3)CaTiO3的晶胞如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是__________；金属离子与氧离子间的作用力为__________，Ca2+的配位数是__________。
(4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I﹣和有机碱离子CH3NH3+，其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中__________的空间位置相同，有机碱CH3NH3+中，N原子的杂化轨道类型是__________；若晶胞参数为a nm，则晶体密度为_________g·cm-3(列出计算式)。
(5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘，降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿命，其作用原理如图(c)所示，用离子方程式表示该原理_______、_______。
3．(2020•新课标Ⅲ卷)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题：
(1)H、B、N中，原子半径最大的是______。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素______的相似。
(2)NH3BH3分子中，N—B化学键称为____键，其电子对由____提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3+6H2O=3NH3+B3O63-+9H2，B3O63-的结构如图所示：
在该反应中，B原子的杂化轨道类型由______变为______。
(3)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ+)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ-)，电负性大小顺序是__________。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是_________(写分子式)，其熔点比NH3BH3____________(填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之间，存在____________________，也称“双氢键”。
(4)研究发现，氦硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为a pm、b pm、c pm，α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所示。
氨硼烷晶体的密度ρ=__________g·cm−3(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
4．(2020•江苏卷)以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵((NH4)3Fe(C6H5O7)2)。
(1)Fe基态核外电子排布式为___________；[Fe(H2O)6]2+中与Fe2+配位的原子是________(填元素符号)。
(2)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是____________；C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_______________。
(3)与NH4+互为等电子体的一种分子为_______________(填化学式)。
(4)柠檬酸的结构简式见图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为_________mol。
5．(2020•山东卷)CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：
(1)Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为_____________，其固体的晶体类型为_____________。
(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为_____________(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为____________，键角由大到小的顺序为_____________。
(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2+配合物的结构如图所示，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有_________mol，该螯合物中N的杂化方式有__________种。
(4)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，称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
坐标原子
x
y
z
Cd
0
0
0
Sn
0
0
0.5
As
0.25
0.25
0.125
一个晶胞中有_________个Sn，找出距离Cd(0，0，0)最近的Sn_________(用分数坐标表示)。CdSnAs2晶体中与单个Sn键合的As有___________个。
6．(2020•天津卷)Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素。回答下列问题:
(1)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为_________，基态Fe原子的电子排布式为__________。
(2)CoO的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，则CoO晶体的密度为___________g﹒cm-3：三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为_______。
(3)Fe、Co、Ni能与C12反应，其中Co和为Ni均生产二氯化物，由此推断FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由强到弱的顺序为___________________，Co(OH)3与盐酸反应有黄绿色气体生成，写出反应的离子方程式：__________________________。
(4)95℃时，将Ni片浸在不同质量分数的硫酸中，经4小时腐蚀后的质量损失情况如图所示，当w (H2SO4)大于63%时，Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为_____。由于Ni与H2SO4反应很慢，而与稀硝酸反应很快，工业上选用H2SO4和HNO3的混酸与Ni反应制备NiSO4。为了提高产物的纯度，在硫酸中添加HNO3的方式为________________(填“一次过量”或“少量多次”)，此法制备NiSO4的化学方程式为______________________。
1．(2021·河北高三二模)“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回，它的成功发射标志着我国航天向前迈出了一大步。其制作材料中包含了Ti、Fe、Al、Cr、Ni、Mo、S、O等多种元素。回答下列问题：
(1)铬(Cr)、钼(Mo)位于同一副族相邻周期，且Mo的原子序数更大，则基态Mo原子的核外电子排布式为_____________________；基态Mo3+最高能层中成对电子与单电子的数目比为_______。
(2)S与O可形成多种酸根离子，其中SO32-的空间构型为______________，S原子的杂化轨道类型为______________，其键角小于SO42-的原因为____________________________。
(3) Ni2+与丁二酮肟生成鲜红色丁二酮肟镍沉淀(如图)，该反应可用于检验Ni2+。丁二酮肟镍中存在的化学键_______有(填标号)。
A．离子键 B．配位键 C．氢键 D．金属键 E.范德华力 F.共价键
(4) αAl2O3是“嫦娥五号”中用到的一种耐火材料，其具有熔点高(2054℃)、硬度大的特点，其主要原因为____________________________。
(5)“嫦娥五号”某核心部件主要成分为纳米钛铝合金，其结构单元如图所示(Al、Ti原子各有一个原子在结构单元内部)，则该合金的化学式为______________。已知该合金的密度为，该结构单元底面(正六边形)边长为anm，则结构单元的高h为_____________nm(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
2．(2021·河南洛阳市高三调研考试)12月 17日凌晨，嫦娥五号完成“ 挖土” 之旅返回地球。查阅资料，月球玄武岩是构成月球的岩石之一，主要由辉石(主要成分硅酸盐)和钛铁矿(主要成分 FeTiO3)等组成。回答下列问题：
(1)基态铁原子的价电子排布式为：___________________________。
(2)与 Fe同周期，且最外层电子数相同的主族元素是______(填元素符号)。
(3)基态 Ti原子核外电子占据的最高能层符号为_____________；其最外层电子的电子云轮廓图为___________________________。
(4)1molFe3[Fe(CN)6]2中含有 σ键数为______，［Fe(CN)6］3-中配体为______ ，其中 C原子的杂化轨道类型为______ ，H、C、N、Si四种元素的电负性由大到小的顺序为______ 。
(5)FeTiO3的结构如图 1所示，其中由 O围成的______(填“ 四面体空隙” 或“ 八面体空隙” )被 Fe占据。在图 2中画出 FeTiO3结构的另一种表示______ (要求：Fe处于晶胞的顶点)，Ti的配位数为______。
(6)已知该晶胞的密度为 ρg/cm3，NA表示阿伏加德罗常数的值。计算晶胞参数 a=______pm。(列出计算表达式)
3．(2021·四川南充市高三二模)1751年瑞典人克朗斯塔特用木炭还原红镍矿首次制得金属镍。回答下列问题：
(1)Ni元素位于周期表中___，其基态原子外围电子排布式是___，其中能量最高电子位于__能级。
(2)镍和苯基硼酸在催化剂作用下可以合成丙烯醇(CH2=CH-CH2OH)，其相对分子质量等于丙醛(CH3CH2CHO)，但两者沸点相差较大，原因是____。
(3)实验室常用丁二酮肟检验镍离子的存在。如图为丁二酮肟结构，该物质中四种元素的电负性由大到小顺序是____，其中C原子的杂化方式为____，1mol该物质含σ键____mol。丁二酮肟离子可与Ni 2+反应，生成鲜红色的沉淀二丁二酮肟合镍[Ni(C4NOO2H7)]，二丁二酮肟合镍结构中存在两个“五元配位环”，可知与Ni 2+形成配位键的原子为___。
(4)AB型离子晶体离子配位数和离子半径比有关：
r+/ r-
0.225～0.414
0.414～0.732
0.732～1
配位数
4
6
8
NiO属于离子型晶体，该晶体中O2-半径为140pm，Ni 2+半径为69pm，则NiO晶体构型属于下列___(填序号)晶体类型。
(5)已知NiO晶胞密度为d g· cm-3，则镍氧原子间的最短距离为___cm(用含d的式子表示)。
4．(2021·吉林吉林市高三三模)N、P、As都是VA族元素，且原子序数依次增大，它们的单质和化合物在生产、生活中有广泛应用。请回答下列相关问题。
(1)基态砷原子的价电子排布式为____。
(2)从结构分析硝酸符合形成氢键的条件但硝酸的沸点较低，其可能的原因是____。
(3)NO2-与钴盐形成的配离子[Co(NO2)6]3-可用于检验K+的存在。NO2-离子的VSEPR模型名称为___，K3[Co(NO2)6]是黄色沉淀，该物质中四种元素的电负性由大到小的顺序是___。(用元素符号表示)
(4)磷化硼(BP)可作为金属表面的保护薄膜，其晶胞如图1所示，在BP晶胞中B原子配位数是___，P原子占据的是B原子堆积的____(选填“立方体”“正四面体”或“正八面体”)空隙。建立如图2所示坐标系，可得晶胞中A、C处原子的分数坐标，则M处的P原子分数坐标为____，若晶胞中B原子和P原子之间的最近核间距为a pm，则晶胞边长为____cm。
5．(2021·河南高三一模)铁、钴、镍均为第四周期VIII族元素，它们的单质及化合物具有广泛用途。回答下列问题：
(1)Co基态原子的核外电子排布式为____。
(2)向含Fe3+的溶液中滴加少量的KSCN溶液，溶液中生成红色的［Fe(SCN)(H2O)5]2+。
①与N同周期的主族元素中，第一电离能比N大的元素是_____。
②与SCN-互为等电子体的非极性分子的化学式为____(任写一种)。
(3)化学上可用EDTA测定Fe2+和Co2+的含量。EDTA的结构简式如图所示：
EDTA分子中，碳原子的杂化方式为__，其分子中含有的四种非金属元素的电负性由大到小顺序为__。
(4)铁、镍易与CO作用形成羰基配合物Fe(CO)5、Ni(CO)4。1mol Ni(CO)4分子中含有σ键数目为__。
(5)Fe3O4晶体中，O2-的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O2-围成的正四面体空隙和由3、6、7、8、9、12的O2-围成的正八面体空隙。Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中，则Fe3O4晶体中，正四面体空隙数与O2-数之比为_______。Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元，晶体密度为5.18g·cm-3，则该晶胞参数a=_pm(写出计算表达式即可)。
6．(2021·河南许昌市高三一模)铬(Cr)是重要的过渡元素，用于制不锈钢、汽车零件和录像带等。回答下列问题：
(1)铬位于元素周期表的第四周期，第_______族。Cr原子外围电子排布式为_______，它可以首先失去_______能级上的电子成为Cr+。
(2)铬铁尖晶石也叫铝铬铁矿，化学成分为Fe(Cr，Al)2O4，含Cr2O3 32%~38%，其中铁的存在用氧化物形式表示为_______。Fe和Cr的电负性分别为1.8和1.66，即Fe的金属性比Cr_______。
(3)Cr(CO)6是一种典型的羰基配合物。其配体为CO，已知CO的结构式是C≡O，分子中π键的数目为_______。已知形成Cr(CO)6时，Cr原子的杂化方式为d2sp3，根据原子轨道杂化规律，其杂化后形成的杂化轨道数为_______个，Cr(CO)6的分子立体构型为_______。
(4)金属铬晶体为体心立方晶胞(如图)，实验测得铬的密度ρ g·cm-3，阿伏伽德罗常数为NA mol-1。则每个晶胞中含有的Cr原子个数为_______，铬原子的半径r=_______pm。
7．(2021·石家庄市第二十七中学高三一模)金属钪()是一种柔软、银白色的过渡金属，其中一种由酸式氟化铵()和氧化钪及钙为原料的制备方法可用如图转化表示：
回答下列问题：
(1)位于元素周期表的_______区；基态原子的价层电子轨道表示式为_______。
(2)酸式氟化铵的组成元素中，电负性由大到小的顺序为_______：阳离子NH4+的空间构型为_______，中心原子的杂化方式与NH3_______(填“相同”或“不相同)；NH4F中，不存在_______(填标号)。
A．离子键 B．键 C．键 D．氢键 E.配位键
(3)CaF2是离子晶体，其晶格能符合图中的循环。
CaF2的晶格能为_______； b1_______b2(填“>”或“<”)。
(4) CaF2的晶胞如图所示，其中C2+的配位数为_______，CaF2的密度为g· cm-3，相邻的两个Ca2+的最近核间距为，则CaF2的摩尔质量数值为_______(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
8．(2021·广西名校联盟高三模拟考试)据世界权威刊物《自然》最近报道，我国科学家选择碲化锆(ZrTe2)和砷化镉(Cd3As2)为材料验证了三维量子霍尔效应，并发现了金属-绝缘体的转换。回答下列问题：
(1)锌和镉位于同副族，而锌与铜相邻。现有4种铜、锌元素的相应状态，①锌：[Ar]3d104s2、②锌：[Ar]3d104s1、③铜：[Ar]3d104s1、④铜：[Ar]3d10。失去1个电子需要的能量由大到小排序是_______(填选项标号)。
A．④②①③ B．④②③① C．①②④③ D．①④③②
(2)硫和碲位于同主族，H2S的分解温度高于H2Te，其主要原因是_______。在硫的化合物中，H2S、CS2都是三原子分子，但它们的键角(立体构型)差别很大，用价层电子对互斥理论解释：_______；用杂化轨道理论解释：_______。
(3)Cd2+与NH3等配体形成配离子。[Cd(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-替代只得到1种结构，它的立体构型是_______。1 mol NH3含_______mol σ键。
(4)砷与卤素形成多种卤化物。AsCl3、AsF3、AsBr3的熔点由高到低的排序为_______。
(5)锆晶胞如图1所示，1个晶胞含_______个Zr原子；这种堆积方式称为_______。
(6)镉晶胞如图2所示。已知：NA是阿伏加德罗常数的值，晶体密度为dg·cm-3。在该晶胞中两个镉原子最近核间距为_______nm(用含NA、d的代数式表示)，镉晶胞中原子空间利用率为_______(用含π的代数式表示)。
9．(2021·山东省高三调研)氟硼铍酸钾是一种非线性光学晶体，我国是率先掌握通过非线性光学晶体变频来获得深紫外激光技术的国家。回答下列问题。
(1)多个处于激发态1s22s13s1的铍原子，在回到基态的过程中，最多可发出___种不同波长的光。
I1/( kJ∙mol-1)
Be
900
B
801
(2)Be和B的第一电离能(11)如上表所示。I1(Be)>I1(B)的原因是___。
(3)H3BO3在水溶液中存在解离反应：H3BO3+H2OH++B(OH)4-，B(OH)4-中存在配位键，其中B原子的杂化类型是____，从原子结构分析B(OH)4-中能形成配位键的原因是___。
(4)氟硼酸钾是制备氟硼铍酸钾的原料之一、氟硼酸钾在高温下分解为KF和BF3，二者的沸点分别为1500℃、-101℃。KF的沸点远高于BF3的原因是___。
(5)BeO晶体也是制备氟硼铍酸钾晶体的原料，其晶胞结构如图所示。BeO晶胞中，O的堆积方式为______；设O与Be的最近距离为apm，用N、表示阿伏加德罗常数的值，则BeO晶体的密度为_____g·cm-3。
(6)氟硼铍酸钾晶体为层片状结构，如图为其中一层的局部示意图。平面六元环以B-O键和Be-O键交织相连，形成平面网状结构，每个Be都连接一个F，且F分别指向平面的上方或下方，K+分布在层间。则氟硼铍酸钾晶体的化学式为_______。
10．(2021·广东肇庆市高三二模)硫磷的化合物在农药、石油工业、矿物开采、萃取及有机合成等领域的应用广泛，如O，O′取代基二硫代磷酸在萃取金属中有如下应用。
回答下列问题：
(1)P、S、O三种元素中，电负性由大到小的顺序是______。
(2)基态硫原子价电子排布式为______。
(3)物质(A)中的S原子的杂化方式为______，二硫代磷酸根的VSEPR模型为______。
(4)物质(B)中X原子的化合价为______。
(5)将物质(A)在N2气氛中加热至7300C不再失重，得到金属硫化物的无定形粉末，其六方晶胞如下图所示，则晶胞中X的原子坐标有______种。已知该晶胞参数的相对原子质量以M表示，阿伏加德罗常数以NA表示，则该晶体的密度为______ g· cm-3 (列出计算式)。
11．(2021·山东德州市高三一模)Fe、Co、Ni 是几种重要的金属元素。请回答下列问题：
(1)基态 Ni 原子的价电子排布式为_______。
(2)Ni(CO)4常温下为无色液体，沸点42.1℃，熔点-19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂。推测Ni(CO)4 是_______分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)实验室常用 KSCN 溶液或苯酚()检验。
①第一电离能：N_______O(填“>”或“<”)
②苯酚中碳原子杂化类型为_______。
(4)配位化合物[Co(NH3)5 Cl] Cl 2中心原子Co的配位数为_______，配位原子为_______。
(5)如图所示，Fe3O4晶体中，O2-围成正四面体空隙(1、3、6、7围成)和正八面体空隙(3、6、7、8、9、12围成)，Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，Fe2+和另一半Fe3+填充在正八面体空隙中。则没有填充阳离子的正四面体空隙数与没有填充阳离子的正八面体空隙数之比为_______。
(6)已知 Ni可以形成多种氧化物，其中一种 NixO 晶体的晶胞结构为 NaCl 型，由于晶体缺陷导致x=0.88，晶胞参数为a nm，则晶体密度为_______g·cm-3(NA 表示阿伏加德罗常数的值，只需列出表达式)。
12．(2021·广东梅州市高三总复习质检)在稀土开采技术方面，我国遥遥领先，无论是美国的芒廷帕斯还是澳大利亚的稀土矿山，均为在我国技术的参与下才实现产出。我国科学家最早研究的是稀土—钴化合物的结构。请回答下列问题：
(1)钴原子的价层电子的电子排布式为___________，Co4+中存在___________种不同能级的电子。
(2)Co3+在水中易被还原成 Co2+，而在氨水中可稳定存在，其原因为___________。
(3)一种钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构为，1mol 该配合物形成的配位键有___________mol，配位原子是___________，碳原子的杂化类型有___________。
(4)钴蓝晶胞结构如下图所示，该立方晶胞由4个I型和4个型小立方体构成，其化学式为___________，晶体中Al3+占据O2-形成的___________(填 “四面体空隙”或 “八面体空隙”)。NA为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为___________g·cm-3(列计算式；1nm=10-9m)。
13．(2021·山东滨州市高三一模)铁是人体必需的微量元素，在人类生产和生活中也有重要作用。
(1)埃马纽埃尔·卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)和詹妮弗·杜德纳(Jennifer A．Doudna)凭借在“基因组编辑方法”方面作出的贡献而斩获2020年诺贝尔化学奖，利用基因组编辑可改良或生产已知的蛋白质.血红蛋白(图乙)是一种含的蛋白质，在刚性平面环的中心。
回答下列问题：
①有机物甲所含的元素中，电负性最小的是_______(填元素符号，下同)，第一电离能最大的是_______。
②血红蛋白中的铁处于基态时，其最高能级中的单电子数为_______。
③血红蛋白中N原子的杂化方式为_______。
(2) FeCl3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的FeCl3的结构式为_______，其中的配位数为_______。
(3) LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等.焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示。
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为_______(用n代表P原子数)。
(4)铁及其化合物的晶体种类较多。
①Fe的一种晶体结构如甲、乙所示，若按甲中虚线方向切乙，得到的切面图正确的是_______(填序号)。
A． B． C． D．
②Fe和N可组成一种过渡金属氮化物，其晶胞如图所示.六棱柱底边边长为xcm，高为ycm，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞密度为_______ g· cm-3 (列出计算式即可)。
14．(2021·广东广州市高三一模)H5O2Ge(BH4)3是钙钛矿型化合物(ABX3型)，量子化学计算结果显示，其具有良好的光电化学性能。
回答下列问题：
(1)基态Ge的价层电子排布式为___________。
(2) H5O2+的结构如图所示。H5O2+含有共价键的类型是___________。1mol H5O2+含有化学键的个数为___________。
(3)根据杂化轨道理论，BH4-由B的4个___________(填杂化轨道类型)杂化轨道与4个H的1s轨道重叠而成，因此BH4-的空间构型是___________。
(4)CsPbI3是H5O2Ge(BH4)3的量子化学计算模型，CsPbI3的晶体结构如图所示
①原子1的坐标为(，0，0)，则原子2和3的坐标分别为___________、___________。
②I-位于该晶体晶胞的___________(填“棱心”、“体心”或“顶角”)。
③已知H5O2Ge(BH4)3晶体属于立方晶系，晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则H5O2Ge(BH4)3的密度为___________g·cm-3(列出计算式)。
15．(2021·广西南宁市高三一模)镧(La)、镍(Ni)是生产新型储氢材料的原料。HC≡N、CH3CH(OH)COONH4是重要的无机、有机含氮化合物。回答下列问题：
(1)基态镍原子的未成对电子与三价铁离子未成对电子数之比为____。
(2)基态氮原子比基态氧原子第一电离能大的原因是_____。
(3)与HC≡N电子数相等的有机分子的结构简式为______。
(4)CH3CH(OH)COONH4，中具有相同杂化轨道的碳原子、氮原子的个数比为____。
(5)四羰基镍、氧化镍的物理性质如下：
名称(化学式)
状态
熔点
溶解性
说明
四羰基镍[Ni(CO)4]
无色挥发性剧毒液体
-25℃
不溶于水，易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂
正四面体分子、分子中碳原子与镍成健
氧化镍(NiO)
绿色粉末状固体
1980℃
不溶于水
阴离子、阳离子构成
由此判断：[Ni(CO)4]是配合物，其配位体是____。[Ni(CO)4]分子是____分子(填“极性”或“非极性”)。[Ni(CO)4]比NiO熔点低的原因是____。
(6)有一种镧镍合金是重要的储氢材料，其晶体属六方晶系，晶胞结构如图1所示。其储氢原理是氢分子先变为氢原子，氢原子进入合金的孔隙中。图2所示晶体中两个镧原子和2个镍原子组成的四面体孔隙中只能进入1个氢原子，晶胞中的所有类似四面体中都有氢原子进入，即达到储氢稳定状态。当需要氢气时，给储氢合金加热，氢原子变为氢气逸出。
晶体中Ni、La的原子个数比=__。每升该储氢材料达到储氢稳定状态，储氢原子__mol。
16．(2021·贵州遵义市高三一模)已知Mn、Fe、Co是组成合金的重要元素，P、S、Cl是农药中的重要元素。回答下列问题：
(1)Mn元素位于元素周期表的______区，基态锰原子的价电子排布图为_____ 。
(2)P、S、Cl三种元素的第一电离能由大到小顺序为________ 。
(3)已知NH3的沸点高于PH3，原因是________。
(4)农药“乐果”中的主要成分O,O-二甲基-S-(N-甲基氨基甲酰甲基)二硫代磷酸酯的分子结构为：，其中N原子的杂化类型为________ 。
(5)已知P4(白磷)为正四面体结构，与氧气反应生成非极性分子P4O10，其中P在空间的相对位置不变，则P4O10中σ键和π键的数目之比为_______。
(6)已知一种立方型FeS2晶体的晶胞如图所示，则与体心Fe2+距离最近且等距离的S的数目为_____。如可用晶胞参数为单位长度建立的坐标系表示晶胞中各原子的位置，并称作原子分数坐标，则该晶胞中体心Fe2+的坐标为__________ 。
(7)已知该立方型FeS2晶体的晶胞参数为a pm，密度为d g·cm-3, 阿伏加德罗常数的值为NA，则a与d的关系是a = ______(用d、NA表示a)。
17．(2021·广东深圳市高三一模)铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)在元素周期表的分区中，铜属于__区，与铜处于同一周期且最外层电子数相同的元素的基态原子共有___种。
(2)元素铜和锌的第二电离能：I2(Cu)__I2(Zn)(填“<”或“>”)。
(3)下列现代分析手段中，可用于检验水中痕量铜元素的是__(填标号)。
A．X射线衍射 B．原子光谱 C．质谱 D．红外光谱
(4)CuCl2可与某有机多齿配体形成具有较强荧光性能的配合物，其结构简式如图所示。该配合物分子中N原子的杂化类型为__，1mol该有机配体与Cu(Ⅱ)形成的配位键为___mol。
(5)铜催化烯烃硝化反应时会产生NO2+。键角：NO2+__NO2-(填“<”或“=”或“>”)，其原因是__。
(6)近期我国科学家合成了一种电化学性能优异的铜硒化合物，其晶胞结构如图所示。该铜硒化合物的化学式为___，其中Cu元素以Cu+和Cu2+存在，则__(填“①”或“②”)为Cu2+，该晶体的密度为__g•cm-3(用含a和c的式子表示，设阿伏加德罗常数的值为NA)。
18．(2021·广东湛江市高三一模)雷氏盐是一种铬的配合物(结构简式如图1)，常用作分析试剂，制备反应为
(NH4)2Cr2O7+8NH4SCN2NH4[Cr(NH3)2(SCN)4] (雷氏盐)+N2↑+2NH3↑+7H2O。回答下列相关问题：
(1) Cr3+的核外电子排布式为______；其基态原子核外电子的空间运动状态有______种；氟和氯处于同一主族，CrF3的熔点为11000C，CrCl3的熔点为830C前者比后者高得多，是因为______。
(2)雷氏盐中与铬形成配位键的原子是______；中心原子的配位数为______。
(3)NH4+中氮原子的杂化方式为______，其立体构型的名称为______。
(4) NH4SCN所含元素中电负性最小的是______(填元素符号，下同)，它们的基态原子的第一电离能最大的是______。
(5)金属铬的晶胞结构如图2所示，设晶胞边长为，则铬的原子半径为______。
19．(2021·黑龙江齐齐哈尔市高三一模)铬及其化合物用途广泛。回答下列问题：
(1)基态Cr原子价电子排布式为____，有____个未成对电子。
(2)重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]为桔黄色单斜结晶，常用作有机合成催化剂，Cr2O72-的结构如图。(NH4)2Cr2O7 中N、O、Cr三种元素第一电离能由大到小的顺序是____(填元素符号)，1 mol该物质中含σ键的数目为_____NA
(3)铬能形成多种配合物。
①配合物a、b、c的化学式如下：
a， [Cr(H2O)4Cl2]Cl∙2H2O b. [Cr(H2O)5Cl]Cl2∙H2O c. [Cr(H2O)6 ]Cl3
相同物质的量的a、b、c分别与足量AgNO3溶液反应，生成AgCl的物质的量之比为___。
②Reinecke salt的结构如图所示：
其中配位原子为__(填元素符号)；阳离子的空间结构为___，NCS-中碳原子杂化方式为___。
(4)一种半金属磁体的结构如图所示，其晶胞参数为a pm。
①距离每个Cr最近的Al有___个，距离Cr(0，0，0)最近的Co的原子坐标为____。
②该晶体的密度为___g∙cm-3(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
20．(2021·湖南湘豫名校高三联考)重金属的化合物易对环境造成污染及引起人体伤害，元素砷本身无毒，其存在于自然界各种金属矿中，它主要以各种砷化物的形式经呼吸道、消化道、皮肤进入体内引起人体中毒。回答下列问题：
(1)基态砷原子核外电子排布中有___________个未成对电子；第一电离能数据I(As)大于I(Se)，可能的原因是___________。
(2)砷烷(AsH3)的空间构型为___________；砷烷中心原子杂化方式为___________；AsH3的熔沸点高于PH3，其主要原因是___________。Na3AsO4可作杀虫剂，其组成元素的电负性大小顺序是___________。
(3)砷与铟(In)形成的化合物(X)具有优良的光电性能，广泛应用于光纤通信用激光器，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长a=666.67pm，则其密度为___________g/cm3(边长a可用2000/3近似计算，设NA=6.0×1023 mol-1)
(4)已知砷黄铁矿(FeAsS)煅烧可生成砒霜(As2O3)和红棕色固体，则该反应的化学方程式为___________。
21．(2021·四川省泸州市高三第二次教学质量诊断)第IVA元素在地壳中含量丰富，在人类生活各方面都有广泛的应用。回答下列问题。
(1)基态C原子中填充了电子的原子轨道共有___________个，基态Si原子的价电子电子排布式为___________，第 一电离能C ___________ Ge (填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2) X是碳的一种氧化物，X的五聚合体结构如图1所示。则X的分子式为___________ ； X分子中每个原子都满足最外层8电子结构，X分子的电子式为___________。X的沸点___________CO2的沸点(填“大于”、“小于” 或“等于”)
(3)C20分子是由许多正五边形构成的空心笼状结构如图2所示，分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键。则C20分子中含个___________ σ键， 请你大胆猜测：C20 分子中碳原子的杂化轨道为___________
(4) β-SiC晶胞如图3所示，若碳和硅的原子半径分别为a pm和b pm，密度为 g/cm3，其原子的空间利用率( 即晶胞中原子体积占空间体积的百分率)为___________(用含a、b、p、NA的代数式表示，NA表示阿伏加德罗常数的值)。
22．(2021·福建福州市高三一模)偏硼酸钡(BBO)和三硼酸锂(LBO)晶体是两种性能优异的非线性光学晶体，化学组成分别为Ba(BO2)2、LiB3O5
(1)组成两种晶体的四种元素电负性从大到小的顺序是_________
(2)环硼氮烷B3H6N3又称无机苯，其球棍模型如图。其中氮原子的杂化类型为_________
(3)氨硼烷NH3BH3可以作为机动车使用的备选氢来源或氢储存的材料。氨硼烷相对分子质量为31、熔点104℃．氨硼烷熔点较高的原因可能是_________(填选项符号)。
A．和乙烷是等电子体 B．分子间存在氢键 C．形成离子晶体
(4)氨硼烷受热或水解都能释放氢气，加热氨硼烷时，它首先会聚合成(NHBH2)，继续加热，再继续聚合成(NHBH)，而氨硼烷在催化剂存在下水解生成偏硼酸铵NH4BO2等量氨硼烷若彻底反应，加热法和水解法释放氢气的量比为_________
(5)2017年科学家才确定基态金属锂晶体为FCC(面心立方晶格)，面心立方紧密堆积结构示意图：
晶胞中锂的配位数为__________。若晶胞边长为apm，则锂原子的半径r为_________pm．
23．(2021·甘肃兰州市高三一模)电池在人类生产生活中具有十分重要的作用，工业上采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺()等作为原料制备锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂(LiFePO4)，采用单晶硅和铜、锗、镓、硒等的化合物作为太阳能电池的制备原料。
(1)基态硒原子的价电子排布式是___________。
(2)下图表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势，其中表示碳元素的曲线是__ (填标号)。
(3)苯胺中N原子的杂化方式为___________，分子中σ键与π键的数目比为___________。
(4)自然界中含硼元素的钠盐存在于天然矿藏中，其化学式为Na2B4O7·10H2O，它的结构单元是由两个H3BO3和两个［B(OH4)]-缩合而成的双六元环，应该写成Na2[B4O5(OH)4]·8H2O，其结构如下图所示，则该晶体中不存在的作用力是___________。(填选项字母)。
A．离子键 B．共价键 C．金属键 D．范德华力 E．氢键
(5)①图1为某金属单质的晶胞示意图，其堆积方式的名称为___________。
②图2为铜的某种氯化物晶胞示意图，该物质的化学式是___________。原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置，上图中各原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(0，1，1)；C为(1，1，0)；则D原子的坐标参数为___________。
③图示晶胞中C、D两原子核间距为298 pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体密度为___________ g▪cm-3(列出计算式即可)。
24．(2021·吉林长春市高三二模)近年来，我国工程建设自主创新能力实现大跨越，尤其在新材料研究方面有重大突破，回答下列问题：
(1)钛是一种新兴的结构材料，比钢轻、比铝硬。基态钛原子的价电子排布式为_____， 与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相间的有_____种；
(2)铁能与三氮唑(结构见图甲)形成多种配合物。
①l mol三氮唑中所含σ键的数目为_____ mol； 碳原子杂化方式是____；
②三氮唑的沸点为260°C，与之结构相似且相对分子质量接近的环戊二烯(结构见图乙)的沸点为42.5℃，前者沸点较高的原因是_____。
(3)碳化钨是耐高温耐磨材料。图丙为碳化钨晶体的部分结构，碳原子嵌入金属的晶格间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成填隙化合物。
①在该结构中，每个钨原子周围距离其最近的碳原子有_____个：
②假设该部分晶体的体积为Vcm3，碳化钨的摩尔质量为M g•mol-1，密度为d g•cm-3，则阿伏加德罗常数的值NA用上述数据表示为_____。
③金属镁的晶体结构与碳化钨相似，金属镁的晶胞可用图丁表示，已知镁原子的半径为r pm，晶胞高为h pm，求晶胞中镁原子的空间利用率_______(用化简后含字时π、r和h的代数式表示)
25．(2021·云南省高三一模)Ag2[HgI4]是一种重要的无机热致变色示温材料。回答下列问题：
(1)Hg在元素周期表中位于第六周期，且与Zn同族，则基态Hg原子的价层电子排布式为_____。
(2)单质Hg在过量的Cl2中加热可生成HgCl2(熔点280℃，易升华，俗称升汞)，则HgCl2的晶体类型为____。
(3)HIO3酸性强于HIO的原因是_____，IO3-的立体构型为_____。
(4)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过鳌合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Ag+配合物的结构如图所示。
(其中，PPh3=)
1mol该配合物中通过鳌合作用与Ag+形成的配位键有_____ mol，该配合物中处于同周期的三种非金属元素，电负性最小的是_____ (填元素符号)，其原子的杂化类型为_____。
(5)Ag2[HgI4]在低温条件下为四方晶系结构，晶胞参数分别为apm、bpm，a=β=y=90，其晶胞结构如图所示。若Ag2[Hgl4]晶体的密度为ρg·cm-3，则NA=_____mol-1。
26．(2019·河北石家庄市高三一模)卤族元素形成的单质及其化合物有广泛的应用。请回答：
(1)基态Br原子的电子排布式为___________；与其位于同周期且基态原子未成对电子数相同的过渡元素为___________(填元素符号)。
(2)F、Cl、Br形成的简单氢化物的沸点由高到低的顺序为___________，分析其原因为___________。
(3)F、H可分别与N形成NF3和NH3.NH3可与Cu2+形成配离子，但NF3却不易形成，其原因为___________ 。
(4)氯元素可形成、和等多种含氧酸根离子，上述三种离子中键角由大到小的顺序为___________。
(5)Cl和Na可形成多种化合物。
①NaCl与CsCl的晶体结构不同，主要原因为___________。
②Cl和Na在高压下形成的一种晶体的晶胞如图所示(大球代表氯，小球代表钠)。该晶体的化学式为___________；已知阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为___________g/cm3(列出计算式)。
27．(2021·辽宁沈阳市高三一模)人体必需的元素包括常量元素与微量元素，常量元素包括碳、氢、氧、氮、钙、镁等，微量元素包括铁、铜、锌、氟、碘等，这些元素形成的化合物种类繁多，应用广泛。
(1)锌、铜、铁、钙四种元素与少儿生长发育息息相关，请写出Fe2+的核外电子排布式_______。
(2)1个Cu2+与2个H2N-CH2-COO-形成含两个五元环结构的内配盐(化合物)，其结构简式为_______(用标出配位键)，在H2N-CH2-COO-中，属于第二周期的元素的第一电离能由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)，、原子存在的相同杂化方式是_______杂化。
(3)碱酸盐中的阳离子不同，热分解温度就不同，查阅文献资料可知，离子半径
r(Mg2+)=66 pm，r(Ca2+)=99 pm，r(Sr2+)= 112pm，r(Ba2+)=135 pm；碳酸盐分解温度T(MgCO3)=4020C，T(CaCO3)=8250C，T(Sr CO3)=11720C，T(Ba CO3)=13600C。分析数据得出的规律是_______，解释出现此规律的原因是_______。
(4)自然界的氟化钙矿物为萤石或氟石，CaF2的晶体结构呈立方体形，其结构如下：
①两个最近的F-之间的距离是_______(用含m的代数式表示)。
②CaF2晶胞的密度是_____ g· cm-3 (化简至带根号的最简式，NA表示阿伏加德罗常数的值)。
28．(2021·广东汕头市高三一模)铜是人类最早使用的金属之一，最近科学家发现 Cu 元素有很强的杀菌作用，还可代替Al 布线在硅芯片上。用黄铜矿(主要成分为 CuFeS2)生产粗铜，其反应原理如下：
回答下列问题：
(1)S 和 O 相比，第一电离能较小的元素是___________ ；在下列图示中，Si 的基态价电子排布图是___________(填选项字母)。
A、 B、 C、 D、
(2)Cu2O 和 Cu2S 均为离子晶体，Cu2O 的熔点为 1235℃，Cu2S 的熔点为 1130℃，Cu2O熔点较高的原因是___________ 。
(3)反应①、②中生成的气体 SO2中心原子的杂化方式为 ___________，分子的立体构型为___________ 。
(4)与 NH3互为等电子体的粒子的化学式有 ___________(写出一种)。工业上常用铜氨溶液制造人造丝，某学生做了如下实验：CuSO4溶液 蓝色沉淀深蓝色溶液，蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式为___________ 。
(5)Cu2O 的晶胞结构如图所示，若原子坐标参数 A 为(0，0，0)，B 为，则 C 原子的坐标参数为___________ 。若该晶体的密度为 dg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中 Cu 原子与 O 原子之间的距离为 ___________pm。(用含 d 和 NA的式子表示)。
29．(2021·安徽安庆市高三一模)铜元素及其化合物在生产实际中有许多重要用途。磷化铜(Cu3P2)常用于制造磷青铜(含少量锡、磷的铜合金)。请回答下列有关问题：
(1)现代化学中，常利用_______上的特征谱线来鉴定元素。
(2)铜晶体中铜原子的堆积方式如图所示，铜晶体中原子的堆积模型属于_____。
(3)基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为______；该能层中具有的能量最高的电子所在能级有_____个伸展方向，原子轨道呈_____形。
(4)磷化铜与水反应产生有毒的磷化氢(PH3)气体，PH3分子的空间构型为____；P、S的第一电离能(I1)的大小为I1(P)______I1(S)(填“＞”“＜”或“＝”)；PH3的沸点______(填“高于”或“低于”)NH3的沸点，原因是______。
(5)磷青铜晶体的晶胞结构如图所示，该晶体中P原子位于由铜原子形成的______的空隙中。若晶体密度为agcm-3，则P与最近的Cu原子的核间距为______nm(用含NA的代数式表示)。
30．(2021·安徽省江南十校高三联考)电动汽车电池材料的发展技术之一是使用三元材料镍锰钴酸锂。回答下列问题：
(1)基态Mn2+中成对电子数与未成对电子数之比为_______.。
(2)[Co(NO2)(NH3)5]Cl2中Co3+的配位数为__________，粒子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)，则配体中NO2-的大π键可表示为_______，空间构型为_______。
(3)①已知：过渡金属价层达到18电子时，配位化合物较稳定。比较稳定性：［Ni(CO)4]_______［Co(C5H5)2](填“>”“<”)。
②正负离子的半径比是决定晶体结构和配位数的重要因素。根据图(a)、图(b)推测晶体中离子半径比(r+/r-)与配位数的关系_______.。
(4)镍锰钴酸锂三元材料为六方最密堆积，其晶胞结构如下图所示，以R表示过渡金属离子，其化学式为_______。若过渡金属离子的平均摩尔质量为MRg·mol-1，该晶体的密度是ρg·cm-3，阿伏加德罗常数是NA，则NA=_______。(列出计算表达式)
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