发布时间 : 星期日 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
(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在________。
(5)MgO具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a＝0.420 nm，则r(O)为__________nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a′＝0.448 nm，则r(Mn)为________nm。
答案 (1)1s2s2p3s3p3d4s(或[Ar]3d4s) O Mn (2)sp sp
(3)H2O>CH3OH>CO2>H2 H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2分子量较大，范德华力较大
(4)离子键和π键(Π4键) (5)0.148 0.076
解析 (1)Co是27号元素，其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d4s或1s2s2p3s3p3d4s。元素Mn与O中，由于O是非金属元素而Mn是金属元素，所以O的第一电离能大于Mn的。O基态原子核外电子排布式为1s2s2p，其核外未成对电子数是2，而Mn基态原子核外电子排布式为[Ar]3d4s，其核外未成对电子数是5，因此Mn的基态原子核外未成对电子数比O的多。
(2)CO2和CH3OH的中心原子C的价层电子对数分别为2和4，所以CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为sp和sp。
(4)硝酸锰是离子化合物，硝酸根和锰离子之间形成离子键，硝酸根中N原子与3个氧原子除形成 3个σ键，还存在π键(Π4键)。
(5)因为O采用面心立方最密堆积方式，面对角线是O半径的4倍，即4r(O)＝2a，解得r(O)≈0.148 nm；根据晶胞的结构可知，棱上阴阳离子相切，因此2r(Mn)＋2r(O
－
2－
2＋
2
2－
2－
2－
6
3
5
2
2
2
4
2
2
6
2
6
7
2
7
2
6
3
2
2
6
2
6
7
2
7
2
2＋
2－
)＝0.448 nm，所以r(Mn)＝0.076 nm。
4．(2016·全国卷Ⅱ)东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍
2＋
白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
(1)镍元素基态原子的电子排布式为______________，3d能级上的未成对电子数为________。
(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。 ①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。
②在[Ni(NH3)6]中Ni与NH3之间形成的化学键称为________，提供孤电子对的成键原
2＋
2＋
25
子是________。
③氨的沸点________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是________；氨是________分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为________。
(3)单质铜及镍都是由________键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu＝1958 kJ·mol
－
1
、INi＝1753 kJ·mol
－1
，ICu>INi的原因是
______________________________________________________。
(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。
②若合金的密度为d g·cm，晶胞参数a＝________nm。 答案 (1)1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s 2
(2)①正四面体 ②配位键 N ③高于 NH3分子间可形成氢键 极性 sp (3)金属 铜失去的是全充满的3d电子，镍失去的是4s电子
3
(4)①3∶1 ② 2517
×10 23
6.02×10×d10
1
3
2
2
6
2
6
8
2
8
2
－3
6＋22－3
解析 (2)①SO4中S原子的价层电子对数＝＝4，采取sp杂化，立体构型为正四
2面体；②Ni与NH3之间形成共价键时Ni提供空轨道，N提供孤电子对，形成配位键；③氨分子之间形成氢键，分子间作用力增大，故沸点高于膦(PH3)；氨分子中N原子的价层电子5＋1×33
对数＝＝4，采取sp杂化，四个杂化轨道中有三个轨道被共用电子对占据，一个轨
2道被孤电子对占据，是极性分子。
(3)金属单质形成的晶体均为金属晶体，金属晶体中只含有金属键。
11
(4)①晶胞中含Cu原子数为×6＝3，含Ni原子数为×8＝1，两者数量比为3∶1；②
28由题意可得：d＝
33×64＋592517
×10 nm。 －7323，解得a＝ 23?a×10?×6.02×106.02×10×d5．(2016·四川高考)M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。
26
2＋
请回答下列问题：
(1)R基态原子的电子排布式是________，X和Y中电负性较大的是________(填元素符号)。
(2)X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是______________________。
(3)X与M形成的XM3分子的空间构型是________。
(4)M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如图所示，则图中黑球代表的离子是________(填离子符号)。
(5)在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化M的一种氢化物，Z被还原为＋3价，该反应的化学方程式是________________________。
答案 (1)1s2s2p3s或[Ne]3s'Cl (2)H2O分子间存在氢键，H2S分子间无氢键 (3)平面三角形 (4)Na
(5)K2Cr2O7＋3H2O2＋4H2SO4===K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3O2↑＋7H2O 解析 由题意可知M为O，R为Na，X为S，Y为Cl，Z为Cr。
(3)XM3为SO3，其分子中中心原子的价层电子对数为3，无孤电子对，故分子的空间构型为平面三角形。
11＋
(4)由题图可知个数为8×＋6×＝4，个数为8，R2M为Na2O，故黑球代表Na。
82(5)Cr的最高价含氧酸的钾盐(橙色)为K2Cr2O7，氧元素的氢化物中能被K2Cr2O7氧化的为H2O2。
6．(2016·江苏高考)[Zn(CN)4]在水溶液中与HCHO发生如下反应： 4HCHO＋[Zn(CN)4]＋4H＋4H2O===[Zn(H2O)4]＋4HOCH2CN (1)Zn基态核外电子排布式为_______________________。 (2)1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为________ mol。 (3)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是________。
2＋
2－
＋
2＋
2－
＋
2
2
6
1
1
27
(4)与H2O分子互为等电子体的阴离子为________。
(5)[Zn(CN)4]中Zn与CN的C原子形成配位键。不考虑空间构型，[Zn(CN)4]的结构可用示意图表示为________。
答案 (1)1s2s2p3s3p3d(或[Ar]3d) (2)3 (3)sp和sp (4)NH2
－3
2
2
6
2
6
10
10
2－
2＋
－
2－
(5)
10
2
＋
2
10
解析 (1)先写锌原子基态核外电子排布式[Ar]3d4s，再由外向内失2个电子，得Zn基态核外电子排布式为[Ar]3d。
(2)甲醛分子结构为CHOH，σ键数为3。
(3)HOCH2CN可表示为HOCH2C≡N，分子中两个碳原子分别为sp、sp杂化。
3
(4)等电子体可以用“左右移位、平衡电荷”判断，与H2O互为等电子体的阴离子为NH2。 (5)Zn提供空轨道，—CN中碳原子提供孤电子对形成配位键。
7．(2015·全国卷Ⅰ)碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态C原子中，核外存在________对自旋相反的电子。
(2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是______________________。 (3)CS2分子中，共价键的类型有________，C原子的杂化轨道类型是________，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子________________。
(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于________晶体。
(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
14
2＋
－
28