内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 第一部分 专题五 第15讲
1．(2017·武昌调研)氧元素和卤族元素都能形成多种物质，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解。
(1)COCl2的空间构型为__平面三角形__；溴的基态原子价电子排布式为__4s4p__。 (2)已知CsICl2不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，则它按下列__A__式发生，(填字母代号，下同)
A．CsICl2===CsCl＋ICl
B．CsICl2===CsI＋Cl2
2
5
(3)根据下表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是__碘(或I)__。
元素 第一电离能(kJ·mol) －1氟 1 681 氯 1 251 溴 1 140 碘 1 008 (4)下列分子既不存在“s－p”σ键，也不存在“p－p”π键的是__D__。 A．HCl C．SO2
－
B．HF D．SCl2
－
(5)已知ClO2为三角形，中心氯原子周围有四对价层电子。ClO2中心氯原子的杂化轨道类型为__sp杂化__，写出一个与CN互为等电子体的物质的分子式__N2(或CO)__。
(6)钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构如图所示，由此可判断钙的氧化物的化学式为__CaO2__。已知该氧化物的密度是ρ g·cm，则晶胞内离得最近的两个钙离子的间距为__372×42×__cm。(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为ρNA2－3
3
－
NA)导学号 43864504
[解析] (1)COCl2分子中中心原子C的杂化轨道类型为sp杂化，故其空间构型为平面三角形；溴的基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d4s4p，故其价电子排布式为4s4p；
(2)因CsCl的晶格能大于CsI的晶格能，故按A方式发生；
(3)第一电离能越小，越容易形成较稳定的单核阳离子，故最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子为碘(或I)；
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10
2
5
2
5
2
(4)HCl、HF分子中均存在“s－p”σ键，SO2中存在“p－p”π键，SCl2存在“p－p”σ键，故D项符合题意。
1112＋2－
(6)由图可知晶胞中含有Ca个数为8×＋6×＝4个，O2个数为12×＋1＝4个，故钙
824的氧化物的化学式为CaO2；
设晶胞内离得最近的两个钙离子的间距为x cm，则晶胞的边长为2x cm，7272×42372×43
＝，(2x)＝，x＝。 NANAρ2Naρ
2．(2017·河北保定第二次模拟·11)硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)均属于硼族元素(第ⅢA族)，它们的化合物或单质都有重要用途，请回答下列问题：
(1)写出基态镓原子的电子排布式__1s2s2p3s3p3d4s4p或[Ar]3d4s4p__。 (2)已知：无水氯化铝在178℃升华，它的蒸气是缔合的双分子(Al2Cl6)，结构如图
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2
6
2
6
10
2
1
10
2
1
2x·ρ
4
3
。缔合双分子(Al2Cl6)中Al原子的杂化轨道类型是__sp__。
(3)B原子的电子有__3__个不同的能级；晶体硼熔点为2300℃，则其为__原子__晶体。 (4)磷化硼(BP)是一种有价值的耐磨硬涂层材料，它是通过在高温氢气氛围中(>750℃)三溴化硼和三溴化磷反应制得。BP晶胞如图所示。
3
①画出三溴化硼和三溴化磷的空间结构式：三溴化硼____；三溴化磷
__(每个1分，体现平面三角形和三角锥形)__
②在BP晶胞中B的堆积方式为__面心立方堆积__。
③计算当晶胞晶格参数为a pm(即图中立方体的每条边长为a pm)时磷化硼中硼原子和磷
原子之间的最近距离__
2导学号 43864505
a
1－cos109°28′__pm或a2__pm或a3/4__pm__ 109°28′4 sin2[解析] (1)镓是31号元素，其原子核外有31个电子，根据构造原理知道其核外电子排
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布式为1s2s2p3s3p3d4s4p。
(2)氯化铝中每个铝原子含有3个共价键，且不含孤对电子对，为平面三角形结构，缔合分子Al2Cl6中铝原子的轨道杂化类型为sp。
(3)B原子核外电子排布式为1s2s2p，有3个不同的能级，晶体硼熔点为2300℃，熔点很高，属于原子晶体。
(4)①溴化硼中硼原子的价层电子对数位3＋(3－1×3)/2＝3，没有孤对电子对，所以分
2
2
13
226261021
子空间构型为平面三角形，结构式为，溴化磷中磷原子价层电子对数位3＋(5－
1×3)/2＝4，磷原子有个孤对电子，所对分子空间构型为三角锥形，结构式为。
②由晶胞结构可知，B原子处于晶胞顶点与面心，在BP晶胞中B的堆积方式为面心立方最密堆积。
③P原子与周围的4个B原子最近且形成正四面体结构，二者连线处于体对角线上，是体对角线的1/4，立方体的每条边长为a pm，则晶胞体对角线长为3a pm，则P原子与B原子最近距离为a3/4 pm。
考点：原子核外电子排布，判断简单分子或离子的构型，晶胞的计算，不同晶体的结果微粒及微粒间作用力的区别。
3．(河北衡水中学2017届全国高三大联考·11)砷，镓和铜均为重要的合金材料，在工业生产和科研领域均有重要应用。
请回答下列问题：
(1)基态Ga原子中有__8__种能量不同的电子，其未成对电子数目为__1__。
(2)GaAs的晶胞与金刚石相似，其中As原子位于晶胞的顶点和面心，则Ga原子的配位数为__4__。Ga、Ge、As、Se四种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为__As>Se>Ge>Ga__。
(3)Cu3(AsO4)2是一种木材防腐剂，其阴离子中As原子的杂化轨道类型为__sp__，H3AsO4
的酸性强于H3AsO3的原因为__H3AsO4的非羟基氧原子多，As的正电性更高，羟基中的O原子的电子向As偏移程度大，更容易电离出H__。
(4)[Cu(NH3)4]SO4是一种重要的配合物，与SO4互为等电子体的分子的化学式为__CCl4或(SiCl4或CBr4或SiF4)__(任写种)，一定压强下，将NH3和PH3的混合气体降温，首先液化的为__NH3__。
(5)晶胞有两个基本要素：
①原子坐标参数：表示晶胞内部各原子的相对位置，一种钇钡铜氧晶体的晶胞结构如图所示，其中原子坐标参数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__(1/2,1/2，/1/2)__。
2－
＋
3
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②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知：该钇钡铜氧晶体的晶饱参数分别为a nm、b nm，阿伏加德罗常数的值为NA，其密度为__导学号 43864506
[解析] (1)基态Ga原子的电子排布为1s2s2p3s3p3d4s4p有8种轨道，所以有8种能量不同的电子，其未成对电子在4p轨道，数目为1。
(2)GaAs的晶胞与金刚石相似，两者为等电子体，金刚石中C原子的配位数也为4，所以Ga原子的配位数也为4。第ⅤA(np半充满)元素的价电子排布比较特殊，所以第一电离能也是比较特殊的，它们高于邻近的元素，所以Ga、Ge、As、Se四种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为As>Se>Ge>Ga。
(3)Cu3(AsO4)2是一种木材防腐剂，其阴离子中As原子的杂化轨道类型为sp，H3AsO4的酸性强于H3AsO3的原因为H3AsO4的非羟基氧原子多，As的正电性更高，羟基中的O原子的电子向As偏移程度大，更容易电离出H。
(4)[Cu(NH3)4]SO4是一种重要的配合物，与SO4互为等电子体的分子的化学式为CCl4(或SiCl4或CBr4或SiF4)，一定压强下，将NH3和PH3的混合气体降温，因为氨分子间为可以形成氢键，所以首先液化的是NH3。
(5) ①由原子坐标参数A为(0,0,0)、B为(0,1,1)、C为(1,1,0)可知，该晶胞底部为一正方体，所以D原子的坐标参数为(1/2,1/2,1/2)。
2－
＋
3
3
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2
6
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10
2
1
3
6.67×10abNA
2__g·cm－3
(列出计算式即可)。
111②由图可知，该晶胞中有1个Y原子、2个Ba原子、12×＋8×＝7个O原子、8×＋4281
8×＝3个Cu原子，所以该晶体的化学式为YBa2Cu3O7、摩尔质量为667 g/mol，则1 mol该4晶胞的质量为667 g、体积为NA(a×10)×(b×10) cm＝ab NA×10
23
m6676.67×10－3
氧晶体密度为ρ＝＝2 g·cm。 －21＝2Vab NA×10ab NA
－72
－7
3
2
－21
cm，所以该钇钡铜
3
4．第四周期中的18种元素具有重要的用途，在现代工业中备受青睐。
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(1)铬是一种硬而脆、抗腐蚀性强的金属，常用于电镀和制造特种钢。基态Cr原子中，电子占据最主能层的符号为__N__，该能层上具有的原子轨道数为__16__，电子数为__1__。
(2)第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的，30Zn与31Ga的第一电离能是否符合这一规律？__否__(填“是”或“否”)，原因是__30Zn的4s能级有2个电子，处于全满状态，较稳定__(如果前一问填“是”，此问可以不答)。
(3)镓与第ⅤA族元素可形成多种新型人工半导体材料，砷化镓(GaAs)就是其中一种，其晶胞结构如图所示(白色球代表As原子)。在GaAs晶体中，每个Ga原子与__4__个As原子相连，与同一个Ga原子相连的As原子构成的空间构型为__正四面体__。
(4)与As同主族的短周期元素是N、P。AsH3中心原子的杂化类型为__sp__；一定压强下将AsH3、NH3和PH3的混合气体降温时首先液化的是__NH3__，理由是__NH3分子之间有氢键，沸点较高__。
(5)铁的多种化合物均为磁性材料，氮化铁是其中一种，某氮化铁的晶胞结构如图所示，则氮化铁的化学式为__Fe4N__；设晶胞边长为a cm，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为__3
NAa238－3
3__g·cm。(用含a和NA的式子表示)。导学号 43864507
[解析] (1)基态Cr原子的核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s，则最高能层为N，该1
能层具有4s4p4d4f轨道，轨道数为16，电子数为1。(5)由图可得晶胞中含有Fe的个数为8×
8156×4＋142383
＋6×＝4个，含有N的个数为1个，则氮化铁的化学式为Fe4N；aρ＝＝，故2NANA238ρ＝3。
2
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1
NAa5．(2017·佛山模拟)有些食物中铁元素含量非常丰富，其中非血红素铁是其存在形式之一，主要是三价铁与蛋白质和羧酸结合成络合物。
(1)Fe的电子排布式为__1s2sp3s3p3d或[Ar]3d__。
(2)配合物Fe(CO)5的配位体是__CO__；常温下，Fe(CO)5为黄色液体，易溶于非极性溶剂，熔点为251 K，沸点为376 K，据此，可判断Fe(CO)5晶体属于__分子__晶体。(填“离子”、“原子”、“分子”或“金属”)
(3)金属晶体可看成金属原子在三维空间中堆积而成，单质铁中铁原子采用钾型模式堆
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3＋
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2018年高考化学二轮复习第1部分第15讲物质结构与性质课后热点强化新人教版20171228427
