子以σ键结合，形成正六边形的平面层状结构。
4．(2018·福建龙岩质检)碳、硫和钒的相关化合物在药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题：
(1)基态钒原子的结构示意图为________。
3(2)VO34的中心原子上的孤电子对数为________，一个VO4中含有________个σ键。
－
－
(3)2-巯基烟酸氧钒配合物(图1中W)是副作用小且能有效调节血糖的新型药物。
①该药物中N原子的杂化方式是________。
②X、Y、Z三种物质在水中的溶解性由大到小的顺序为________，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成大π键。大π键可用Πnm表示，其中m、n分别代表参与形成大π键
6的原子个数和电子数，如苯分子中的大π键表示为Π6。
③下列微粒中存在大π键的是________(填字母)。 A．O3 B．SO24 C．H2S D．NO3
－
－
④CS2分子中大π键可以表示为________。
(4)偏钒酸铵加热分解生成五氧化二钒、氨、水。偏钒酸铵的阴离子呈如图2所示的无限链状结构，则偏钒酸铵的化学式为________。
(5)某六方硫钒化合物晶体的晶胞结构如图4所示(○表示V，●表示S)，该晶胞的化学式为VS。图3为该晶胞的俯视图。
①请在图4中用○标出V原子的位置。
②已知晶胞的密度为d g·cm3，计算晶胞参数h＝____________________ cm。(列出计算式即
－
可)
答案 (1)
(2)0 4 (3)①sp2 ②X>Z>Y
X中含有羧基，可以与水分子形成氢键，增强水溶性；Y中含有酯基和苯环，Z中含有酯基，
都不利于其在水中的溶解 ③AD ④Π43 (4)NH4VO3
(5)①
2×?32＋51?
②
3－
a2dNA××1014
2
解析 (1)钒为23号元素，钒的原子结构示意图为：
。(2)VO34的中心原子为V，V
－
－
上的孤电子对数为0,1个V原子与4个O原子结合形成化学键，所以一个VO34中含有4个σ键。(3)①该药物中N原子形成2个σ键，1个π键，N原子的价层电子对数＝孤电子对数＋σ键个数＝1＋2＝3，所以N原子采取sp2杂化。②X中含有羧基，可以与水分子形成氢键，增强水溶性；Y中含有酯基和苯环，Z中含有酯基，都不利于其在水中的溶解，因此X、Y、Z三种物质在水中的溶解性由大到小的顺序为X>Z>Y。③从已知信息来看，形成大π键的条件是：原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道。根据价层电子对互斥理论，O3的空间构型为V形，SO2H2S的空间构型为V形，NO3的空间构型4的空间构型为正四面体，
－
－
为平面三角形。因此SO24一定不存在大π键，H2S中H原子没有p轨道，也不存在大π键，
－
O3和NO3可以形成大π键。所以选AD。④CS2是直线形分子，又有p轨道，因此可以形成三原子四电子的大π键：Π43。(4)由题图2可知每个V与3个O形成阴离子，结合题意可知V的化合价为＋5，则偏钒酸铵的化学式为NH4VO3。(5)①该晶胞的化学式为VS，结合题图4可知，一个该晶胞含有2个V原子和2个S原子，结合该晶胞的俯视图，可知V原子位于晶胞中八个顶点和竖直方向的四条棱上。②因为一个该晶胞中有2个VS，所以一个晶胞的2×?32＋51?33
质量为 g，根据题图3得到晶胞底面积为：a×a nm2，所以晶胞的体积为a×
NA222×?32＋51?
g
NA2×?32＋51?－7－32
a×(10 cm)×h，则d g·cm＝，所以h＝ cm。
33－－
a×a×?107 cm?2×ha2dNA××1014
225．(2018·济南历城二中模拟)硒是一种非金属，可以用作光敏材料、电解锰行业的催化剂。 (1)Se是元素周期表中第34号元素，其基态原子的核外电子排布式为________________，其价电子的轨道表示式为________________。
(2)根据价层电子对互斥理论，可以推知SeO2其中Se原子采用4的空间构型为____________，
－
－
的轨道杂化方式为________。
(3)已知CSe2与CO2结构相似，①CSe2分子内的键角Se—C—Se、②H2Se分子内的键角H—Se—H、③SeO3分子内的键角O—Se—O，三种键角由大到小的顺序为________(填序号)。H2Se、SeO3、Na2Se的沸点由大到小的顺序为________。
(4)铜的某种硒化物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为__________。若其晶体密度为d g·cm3，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数a＝________ pm(用含d和NA的式子表
－
示)。
答案 (1)[Ar]3d104s24p4(或1s22s22p63s23p63d104s24p4) (3)①>③>② Na2Se>SeO3>H2Se (4)Cu2Se
－
(2)正四面体 sp3
3
414
×1010 NA·d
3
解析 (2)SeO24中Se的价层电子对数为4，Se原子采用sp杂化，空间构型为正四面体。(3)
由CSe2与CO2结构相似可推知，CSe2的结构式为Se==C==Se，CSe2为直线形分子，键角为180°，H2Se中Se采用sp3杂化，SeO3中Se原子采用sp2杂化，故键角：①>③>②。Na2Se为离子晶体，SeO3和H2Se为分子晶体，由微粒间相互作用力的大小可推知沸点：Na2Se>SeO3>H2Se。(4)由晶胞结构可知，一个晶胞中含有4个铜原子和2个硒原子。一个晶m－－胞的质量m＝(64×4＋79×2)/NA g，晶体的密度为d g·cm3，则d g·cm3＝3，因此晶胞参数
aa＝3
414×1010 pm。 NA·d
6．(2018·大庆实验中学考试)乙烯酮是最简单的烯酮，其结构简式为CH2==C==O，是一种重要的有机中间体，可由乙酸分子内脱水得到，也可通过下列反应制备： 2HC≡CH＋O298――→2CH2==C==O。 ～103 ℃
(1)基态钙原子的核外电子排布式为________________；Zn在元素周期表中的位置是________________。
(2)乙炔分子的空间构型为____________，乙炔分子属于____________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)乙烯酮分子的碳原子的杂化轨道类型为________；乙烯酮在室温下可聚合成二聚乙烯酮(结构简式为
)，二聚乙烯酮分子中含有的σ键和π键的数目之比为________。
ZnO/CaO/AgO
(4)乙酸分子间也可形成二聚体(含八元环)，画出该二聚体的结构简式：________________。 (5)上述制备乙烯酮的反应中，催化剂Ag的氧化物的晶胞结构如图所示，晶胞中所含的氧原子数为________。
答案 (1)1s22s22p63s23p64s2 第4周期ⅡB族 (2)直线形 非极性 (3)sp1杂化和sp2杂化 5∶1
(4) (5)4
解析 (1)钙为20号元素，位于第4周期ⅡA族，故其核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2。Zn为30号元素，位于元素周期表第4周期ⅡB族。(2)乙炔分子中含碳碳叁键，为直线形结构，该结构决定了其为非极性分子。(3)乙烯酮的结构简式为CH2==C==O，其中含碳碳双键和碳氧双键，故乙烯酮中碳原子的杂化类型为sp2和sp1杂化。
中含2个碳氧σ键、
4个碳碳σ键、4个碳氢σ键，还有2个π键，故二聚乙烯酮分子中含有的σ键和π键的数目之比为10∶2，即5∶1。(4)两个乙酸分子间能形成氢键，从而构成二聚体，其结构简式为
。(5)由晶胞结构可知，该Ag的氧化物晶胞结构中，氧原子位于
11四种位置：①顶点，共8个，属于该晶胞的是8×＝1；②棱上，共4个，属于该晶胞的是4×
841
＝1；③面上，共2个，属于该晶胞的是2×＝1；④晶胞内，共1个，故该Ag的氧化物晶
2胞中所含的氧原子数为4。
7．碳、氧、氮、镁、铬、铁、铜是几种重要的元素，请回答下列问题：
(1)查阅相关资料发现MgO的熔点比CuO的熔点高得多，其原因是____________________ ________________________________________________________________________。 (2)Fe与CO能形成一种重要的催化剂Fe(CO)5，该分子中σ键与π键个数比为________。请写出一个与CO互为等电子体的离子：________。
(3)金属铬是一种银白色、耐腐蚀的金属，铬元素的化合物种类繁多，如：Cr2(SO4)3、K2Cr2O7以及配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3等。
＋
①K2Cr2O7具有很强的氧化性，能直接将CH3CH2OH氧化成CH3COOH，CH3COOH分子中碳原子的杂化类型为________；乙醇和丙烷的相对分子质量相近，但乙醇的熔、沸点比丙烷高很多，试解释其主要原因：_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②[Cr(H2O)3(NH3)3]3中，中心离子的配位数为____，NH3的VSEPR模型为________。
＋
答案 (1)Mg2半径比Cu2半径小，MgO的晶格能比CuO的晶格能高 (2)1∶1 C22(或CN等)
＋
＋
－
－
(3)①sp3、sp2 乙醇和丙烷均为分子晶体，但乙醇分子间能形成氢键，因此熔、沸点比丙烷高 ②6 四面体
解析 (1)Mg2的半径比Cu2的半径小，MgO的晶格能比CuO的晶格能高，因此MgO的熔
＋
＋
点比CuO的熔点高。(2)1个Fe(CO)5分子中存在5个配位键和5个C
－
－
O，σ键与π键个数
比为(5＋5)∶(5×2)＝1∶1。与CO互为等电子体的离子有C22或CN等。
(3)①CH3COOH分子中有2种碳原子，其中甲基中的碳原子采取sp3杂化，羧基中的碳原子采取sp2杂化；乙醇和丙烷的相对分子质量相近，但乙醇的熔、沸点比丙烷高很多，是因为乙醇分子间能形成氢键。②[Cr(H2O)3(NH3)3]3的中心离子的配位数为3＋3＝6，NH3中的氮
＋
1
原子的价层电子对数＝3＋(5－1×3)＝4，故NH3的VSEPR模型为四面体。
2
8．(2018·河南郑州二模)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是生产铜、铁和硫酸的原料。回答下列问题：
(1)基态Cu原子的价电子排布式为________。
(2)从原子结构角度分析，第一电离能I1(Fe)与I1(Cu)的关系是：I1(Fe)________(填“>”“<”或“＝”)I1(Cu)。
(3)血红素是吡咯(C4H5N)的重要衍生物，血红素(含Fe2)可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红
＋
素的结构如下图：
①已知吡咯中的各个原子均在同一平面内，则吡咯分子中N原子的杂化类型为________。 ②1 mol吡咯分子中所含的σ键总数为________个。分子中的大π键可用Πn其中m代m表示，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，则吡咯环中的大π键应表示为________。
③C、N、O三种元素的简单氢化物中，沸点由低到高的顺序为________(填化学式)。 ④血液中的O2是由血红素在人体内形成的血红蛋白来输送的，则血红蛋白中的Fe2与O2是
＋
通过________键相结合的。
(4)黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可经过SO2→SO3→H2SO4途径形成酸雨。SO2的空间构型为________。H2SO4的酸性强于H2SO3的原因是____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)3d104s1 (2)> (3)①sp2 ②10NA Π65 ③CH4
2020年高考化学一轮复习：第12章 第38讲(含答案解析)
