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1、配餐作业(三十九)晶体结构与性质1A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2和B具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：(1)四种元素中电负性最大的是_(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为_。(2)单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是_(填分子式)，原因是_；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。(3)C和D反应可生成组成比为13的化合物E，E的立体构型为_，中心原子的杂化轨道类型为_。(4)化合物D2A的立体构型为_，中心原子的价层电子对数为_，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化
2、学方程式为_。(5)A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a0.566 nm，F的化学式为_；晶胞中A原子的配位数为_；列式计算晶体F的密度(gcm3)_。解析根据题目条件，可推出A、B、C、D分别为O、Na、P、Cl。(1)电负性最大的为O，P的核外电子排布为1s22s22p63s23p3。(2)单质A有O2、O3两种同素异形体，相对分子质量大的，分子间作用力也大，沸点高。A、B的氢化物分别为H2O、NaH，晶体类型分别为分子晶体、离子晶体。(3)E为PCl3，P含有一对孤电子对，价层电子对数为4，立体构型为三角锥形，中心原子P的杂化类型为sp3杂化。(4)Cl2O中的中心原子
3、为O，O有2对键电子对，孤电子对数(621)2，故价层电子对数为4，分子的立体构型为V形。根据得失电子守恒配平化学方程式，得2Cl2Na2CO3=Cl2O2NaClCO2。(5)晶胞中O2为864，Na为8个，则化学式为Na2O。以顶点氧原子为中心，与氧原子距离相等且最近的钠原子的个数为8，则氧原子的配位数为8。晶体F的密度为2.27 gcm3。答案(1)O1s22s22p63s23p3(或Ne3s23p3)(2)O3O3相对分子质量较大，分子间作用力大分子晶体离子晶体(3)三角锥形sp3(4)V形42Cl22Na2CO3H2O=Cl2O2NaHCO32NaCl(或2Cl2Na2CO3=Cl2
4、OCO22NaCl)(5)Na2O82.27 gcm32硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)均属于硼族(第A族)元素，它们的化合物或单质都有重要用途。请回答下列问题：(1)基态镓原子的价层电子排布图为_ _。(2)AlCl3在NaCl、KCl熔融盐中能生成Al2Cl，其结构如图所示。其中Al原子的杂化轨道类型为_，配位键数目为_。 (3)晶体硼的结构单元是正二十面体，每个单元中有12个硼原子(如图)，若其中有两个原子为10B，其余为11B，则该结构单元有_种不同的结构类型。(4)目前市售LED晶片材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氯化铟镓)为主。砷化镓晶体的晶
5、胞结构如图所示，则晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为_，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为_。解析(1)基态Ga的最外层有3个电子，价层电子排布图为。(2)Al2Cl中Al形成4个键，杂化类型为sp3。每个Al和1个Cl形成配位键，配位键数目为2。(3)两个10B原子有相邻、相间、相对三种结构类型。(4)根据均摊法，白色球个数为684。由晶胞图可知，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体形。答案(1) (2)sp32(3)3(4)4正四面体形3(2017广东五校诊断)磷是生物体中不可缺少的元素之一，它能形成多种化合物。(1)基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为_；该能层
6、能量最高的电子云在空间有_个伸展方向，原子轨道呈_形。(2)磷元素与同周期相邻两元素相比，第一电离能由大到小的顺序为_。(3)单质磷与Cl2反应，可以生成PCl3和PCl5，其中各原子均满足8电子稳定结构的化合物中，P原子的杂化轨道类型为_，其分子的空间构型为_。(4)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料，图甲为其晶胞，硼原子与磷原子最近的距离为a cm。用M gmol1表示磷化硼的摩尔质量，NA表示阿伏加德罗常数的值，则磷化硼晶体的密度为_。(5)H3PO4为三元中强酸，与Fe3形成H3Fe(PO4)2，此性质常用于掩蔽溶液中的Fe3。基态Fe3的核外电子排布式为_；PO作为_为Fe提供_。
7、(6)磷酸盐分为直链多磷酸盐、支链状超磷酸盐和环状聚偏磷酸盐三类。某直链多磷酸钠的阴离子呈图乙所示的无限单链状结构，其中磷氧四面体通过共用顶角氧原子相连。则该多磷酸钠的化学式为_。解析(3)PCl3中各原子均满足8电子稳定结构，PCl5中P原子为10电子结构，PCl3中P原子采取sp3杂化，其分子的空间构型为三角锥形。(4)设该晶胞的边长为x cm，硼原子与磷原子最近的距离为晶胞体对角线的，则xa，xa。该晶胞中含有的B原子数为4，P原子数为864，即含有4个BP，故磷化硼晶体的密度为 g3 gcm3。(6)由图乙可知，每个P与3个O形成阴离子，且P的化合价为5，则该多磷酸钠的化学式为NaPO
8、3或(NaPO3)n。答案(1)M3哑铃(2)PSSi(3)sp3三角锥形(4) gcm3(其他合理答案均可)(5)Ar3d5或1s22s22p63s23p63d5配体孤电子对(6)NaPO3或(NaPO3)n4(2017江西崇义中学)Fe、Ni、Cu、Cr及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：(1)Ni原子的核外电子排布式为_。(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2和Fe2的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO_FeO(填“”或“”)。下列图象是从FeO晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断其
9、中符合其晶体结构的图象是_。 (3)Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为20.5，沸点为103，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)5晶体属于_(填晶体类型)。(4)元素Cr的化合物CrO2Cl2在常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2分子是_(填“极性”或“非极性”)分子。在有机溶剂CS2分子中碳原子和硫原子之间的共价键类型为_。(5)向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，继续滴加氨水至沉淀刚好全部溶解时可得到蓝色溶液，再向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的Cu(NH3)4SO4H2O沉淀。该深蓝色沉淀中的NH3通过_键与中心离子Cu2结合；NH3分子
10、中N原子采取的杂化方式是_。与NH3分子互为等电子体的一种微粒是_(任写一种)。下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，该氧化物的化学式为_。解析(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，都属于离子晶体，晶体中离子的半径越小，离子间作用力越大，晶体熔、沸点越高，Ni2和Fe2的离子半径分别为69 pm和78 pm，故熔点：NiOFeO。NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，晶胞中微粒数之比为66，所以选项中符合其晶体结构的图象是B、C两项。(3)Fe(CO)5常温下呈液态，熔、沸点较低，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)5晶体属于分子晶体。(4)CCl4、CS2皆为非极性
11、溶剂，根据“相似相溶”可知CrO2Cl2分子是非极性分子。CS2分子中碳原子和硫原子之间存在碳硫双键，即一个键、一个键。(5)根据铜的这种氧化物的晶胞结构示意图可知，黑球都在晶胞内部为4个；白球：顶点上8个，对每个晶胞贡献为，上、下面各1个，对每个晶胞贡献为，棱上4个，对每个晶胞贡献为，内部1个，所以每个晶胞中白球也是4个，故该铜的氧化物的化学式为CuO。答案(1)Ar3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2(2)BC(3)分子晶体(4)非极性键、键(5)配位sp3H3O(或其他合理答案)CuO5下图为几种晶体或晶胞的示意图：请回答下列问题：(1)上述晶体中，粒子之间以共价键结
12、合形成的晶体是_。(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为_ _。(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的晶格能_(填“大于”或“小于”)MgO晶体，原因是_。(4)每个Cu晶胞中实际占有_个Cu原子，CaCl2晶体中Ca2的配位数为_。(5)冰的熔点远高于干冰，除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外，还有一个重要的原因是_。解析(2)离子晶体的熔点与离子半径及离子所带电荷数有关，离子半径越小，离子所带电荷数越大，则离子晶体熔点越高。金刚石是原子晶体，熔点最高，冰、干冰均为分子晶体，冰中存在氢键，冰的熔点高于干冰。(4)铜晶胞实际占有铜原子数用均摊法分析，864，氯化钙类似氟化钙，Ca2的配位数为8，Cl配位数为4。答案(1)金刚石晶体(2)金刚石MgOCaCl2冰干冰(3)小于MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数；且r(Mg2)r(Na)、r(O2)r(Cl)(4)48(5)水分子之间形成氢键6前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A和B的电子数相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。回答下列问题：A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。(1)该化合物的化学式为_；D的配
