发布时间 : 星期三 文章(全国通用)19版高考化学一轮复习第41讲晶体结构与性质学案更新完毕开始阅读
(3)①Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是____________(填化学式)，原因是________________________________。
②W与I的简单氢化物中W的简单氢化物熔、沸点更高，原因是________________________。
(4)向Q元素的硫酸盐溶液中通入足量ZX3，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为_________________________。
(5)Y有多种同素异形体，其中一种同素异形体的晶胞结构如图，该晶体的一个晶胞中Y原子数为________，Y原子的配位数为________，若晶胞的边长为a pm，晶体的密度为ρ g·cm，则阿伏加德罗常数的数值为________________(用含a和ρ的代数式表示)。
－3
答案 (1)1s2s2p3s3p3d或[Ar]3d
2
2
6
2
6
10
10
(2)sp V形
(3)①SiO2 SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体 ②水分子间存在氢键 (4)Cu＋4NH3===[Cu(NH3)4]
或Cu＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]＋4H2O 96×10(5)8 4 3 a·ρ
解析 根据提供信息知，X为H；Y的核外电子排布式为1s2s2p，则Y为C；R与Y同一主族，结合原子序数可知，R为Si，而Z原子单电子数在同周期元素中最多，则外围电子排布式为nsnp，原子序数小于Si，故Z为N；W与Z同周期，第一电离能比Z的低，I的原子序数是W的两倍，则W为O，I为S；Q的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态，不可能为短周期元素，原子序数小于30，故核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s，则Q为Cu。
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(5)该晶胞中顶点有8个C，面心有6个C，体内有4个C，故C的个数为8×＋6×＋
8212×8
4＝8，每个C与周围4个C相连接，故配位数为4。以该晶胞为研究对象，则 g＝ρ g·cm
2
2
6
2
6
10
1
2
3
2
2
2
30
2＋
2＋
2＋
2＋
3
NA
－3
×(a×10
－10
96×10
cm)，则NA＝3。
a·ρ
3
30
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1．(2017·全国卷Ⅰ节选)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为________nm(填标号)。 A．404.4 B．553.5 C．589.2 D．670.8 E．766.5
(2)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________________。K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是____________________________________。
(3)X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I3离子。I3离子的几何构型为____________________，中心原子的杂化形式为____________。
(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于________位置，O处于________位置。
答案 (1)A
(2)N 球形 K原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱 (3)V形 sp (5)体心 棱心
解析 (1)紫色光对应的辐射波长范围是400～430 nm(此数据来源于物理教材 人教版 选修3-4)。
(2)基态K原子占据K、L、M、N四个能层，其中能量最高的是N能层。N能层上为4s电子，电子云轮廓图形状为球形。Cr的原子半径小于K且其价电子数较多，则Cr的金属键强于K，故Cr的熔、沸点较高。
7＋2－1＋3
(3)I3的价层电子对数为＝4，中心原子杂化轨道类型为sp，成键电子对数为2，
2孤电子对数为2，故空间构型为V形。
(5)根据KIO3的化学式及晶胞结构可画出KIO3的另一种晶胞结构，如下图，可看出K处于体心，O处于棱心。
3
＋
＋
2．(2017·全国卷Ⅱ)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐
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(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题：
(1)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为________________________。 (2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是____________；氮元素的E1呈现异常的原因是_________________________________________________________。
图(a)
图(b)
(3)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图(b)所示。
①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为________，不同之处为________。(填标号)
A．中心原子的杂化轨道类型 B．中心原子的价层电子对数 C．立体结构 D．共价键类型
②R中阴离子N5中的σ键总数为________个。分子中的大π键可用符号Πm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Π6)，则N5中的大π键应表示为________。
③图(b)中虚线代表氢键，其表示式为(NH4)N—H…Cl、________、________。 (4)R的晶体密度为d g·cm
－3
＋
6
－－
n，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个
[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为_____________________________________________。
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答案 (1)
(2)同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子
(3)①ABD C ②5 Π5
③(H3O)O—H…N(N5) (NH4)N—H…N(N5) 602ad?adNA－21
×10?(4)?或?
3
3
＋
－
＋
－
6
M?
M?
解析 (1)氮原子的核外电子排布式为1s2s2p，所以价层电子的轨道表达式(电子排布
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图)为。
＋
＋
(3)①R中两种阳离子分别为H3O和NH4。A选项，两种阳离子中心原子的杂化轨道类型6＋3－13＋＋
均为sp，所以两者相同；B选项，H3O中心原子的价层电子对数为＝4，NH4中心原
25＋4－1＋＋
子的价层电子对数为＝4，所以两者相同；C选项，H3O和NH4的立体结构分别为三
2角锥形和正四面体形，所以两者不同；D选项，H3O和NH4均含有极性共价键和配位键，所以两者相同。
②由题给图示可知，N与N之间形成5个N—N键，因此有5个σ键。N5中有5个氮原子参与形成大π键，每个N原子与其他2个N原子形成共价键，每个N原子还可以提供1个电子参与大π键的形成，加上得到的1个电子，共有6个电子参与形成大π键，因此N5中的大π键可表示为Π5。
③根据题给表示式可知，除表示出形成氢键的原子外，还要表示出形成氢键的原子所在的原子团和该原子在原子团中的成键情况，因此氢键的表示式为
(NH4)N—H…Cl、(H3O＋)O—H…N(N5)、 (NH4)N—H…N(N5)。
(4)晶胞的质量为d g/cm×(a×10 cm)＝ad×10
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a3d×10－21 gM602ad?adNA－21
或×10?＝，故y＝??。
MyNAM??
3
－7
3
3
－21
＋
－
＋
－
－
6
－
＋
＋
g，NA个该单元的质量为M g，则
3．(2017·全国卷Ⅲ)研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：
(1)Co基态原子核外电子排布式为________________。元素Mn与O中，第一电离能较大的是________，基态原子核外未成对电子数较多的是________。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为________和________。
(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为________________________，原因是_________________
__________________________________________________________。
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