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1、1物质结构与性质物质结构与性质1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)。A404.4 B553.5 C589.2 D670.8 E.766.5(2)基态 K 原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_，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_。(4)KIO3晶体是一种性能良好
2、的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为 a=0.446nm，晶胞中K、I、O 分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。K 与 O 间的最短距离为_nm，与 K 紧邻的 O 个数为_。(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。2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
3、 CH3OH 分子中 C 原子的杂化形式分别为_和_。2(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_。(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 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=0.420nm，则r(O2-)为_nm。MnO 也属于 NaCl 型结构，晶胞参数为a =0.448 nm，则r(Mn2+)为_nm。3(2016新课标全国卷)锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：(1)
4、基态 Ge 原子的核外电子排布式为Ar_，有_个未成对电子。(2)Ge 与 C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但 Ge 原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是_。(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_。GeCl4GeBr4GeI4熔点/49.526146沸点/83.1186约 400(4)光催化还原 CO2制备 CH4反应中，带状纳米 Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O 电负性由大至小的顺序是_。(5)Ge 单晶具有金刚石型结构，其中 Ge 原子的杂化方式为_，微粒之间存在的作用力是_。(6)晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表
5、示晶胞内部各原子的相对位置，下图为 Ge 单晶的晶胞，其中原子坐标参数 A 为(0，0，0)；B 为(1 2，0，1 2)；C 为(1 2，1 2，0)。则 D 原子的坐标参数为_。3晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知 Ge 单晶的晶胞参数a=565.76 pm，其密度为_gcm3(列出计算式即可)。4硫酸四氨合铜()是一种重要的染料及农药中间体。a、b、c、d、e 是硫酸四氨合铜( )中原子序数依次增大的五种元素。(1)该配合物中，配体的电子式为_；五种元素中电负性最大的是_ (填元素名称)，基态 b 原子的价层电子排布图为_。(2)a 和其它 4 种元素形成的二元共价化合物中，分子中既含
6、有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是_、_(填化学式，写出两种)。(3)基态 e 原子中，核外占据最高能层的电子的电子云轮廓图形状为_形；c、d 元素形成的分子 dc3中心原子杂化轨道类型为_。(4)元素 d 可以形成两种常见含氧酸，其通式为(HO)mdOn，请根据结构与性质的关系解释该两种含氧酸酸性强弱的原因是_。(5)与铜同周期的锌为六方最密堆积晶体，晶胞如图。锌的原子半径为 r， 在正四面体 A1A2 A4B 中，点 A1到A2A4B 平面的距离为 h，NA是阿伏加德罗常数的值。锌原子的配位数为_，晶胞参数(长、宽、高)依次为_，晶体密度的计算式为_。5科学的进步离不开技术的突破。
7、原子光谱、核磁共振、X 射线衍射、量子计算等技术的发展与应用都推进了结构的研究。如过渡元素原子结构、超分子结构、晶体结构研究等。(1)过渡元素 Ni 原子的基态电子排布式为_，Ni 的核外电子由基态跃迁至激发态时产生的光谱是_(填“吸收”或“发射”)光谱。(2)胍鎓离子C(NH2)3+可以与甲基磺酸根(CH3SO3)形成超分子晶体，其局部结构如图所示。组成该晶体的元素中第一电离能最大的是_，其中 C 的杂化类型有_。元素 C、N、S 的简单氢化物在水中的溶解度从大到小的顺序为_，原因是_。(3)近年研究人员通过量子化学计算预测并合成了化合物 Na2He，经 X 射线衍射分析其晶胞结构如图所示。
8、4晶胞中 Na 堆积形成_(填形状)空隙，He 占据一半空隙，另一半由 e占据。已知 Na2He 晶体不能导电，理由是_。已知晶胞边长为 a nm，晶胞中 Na 的半径为 b nm，则 He 的半径为_nm(列出计算式即可)。6第二代半导体材料(V)A 族化合物的特殊性能使之成为科学家的研究热点之一。(1)基态镓原子的价电子轨道表示式为_。(2) N、P、As 位于同一主族，基态氮原子的核外共有_种不同运动状态的电子，N2O 的空间构型为_，NH4NO3中 N 的杂化方式为_，与 PO43互为等电子体的分子有_(填一种即可)。(3)已知 NH3分子的键角约为 107，而 PH3分子的键角约为
9、94，试用价层电子对互斥理论解释 NH3的键角比PH3的键角大的原因_。(4)第三周期主族元素中，按第一电离能大小排序，第一电离能在磷和铝之间的元素有_。(5)氮化硼、氮化铝、氮化镓的结构类似于金刚石，熔点如表中所示：物质BNAINGaN熔点/300022001700试从结构的角度分析它们熔点不同的原因_。(6)磷化铝晶胞如图所示，Al 原子的配位数为_，若两个铝原子之间的最近距离为d pm，NA代表阿伏加德罗常数的值， 则磷化铝晶体的密度=_g/cm3。7碳和硅是自然界中大量存在的元素，硅及其化合物是工业上最重要的材料。粗硅的制备有二种方法：方法一：SiO2+2CSi+2CO 方法二： Si
10、O2+2MgSi+2MgO (可能用到的相对原子质量： B-11 P-31)(1)基态硅原子中存在_对自旋相反的电子，基态 Mg 的最外层电子所占据的能级的电子云能廓图5是_。(2)上述反应中所有元素第一电离能最小的元素是_(填元素符号)。(3)试比较 C (金刚石)，晶体 Si，CO 三种物质的熔沸点从高到低的顺序_，试解释原因：_。(4)CO 在配合物中可作为配体，在 Cr(CO)6配合物中配原子是_(填元素符号)1mol 该配合物中含有 键的数目_。(5)SiO2晶跑(如下图) 可理解成将金刚石晶胞(如下图) 中的 C 原子置换成 Si 原子，然后在 Si-Si 之间插入 O原子而形成。
11、推测 SiO2晶胞中 Si 采用_杂化，O-Si-O 的键角_。SiO2晶跑中，含有 Si 原子_个和 O 原子_个。假设金刚石晶胞的边长为 apm，试计算该晶胞的密度_g/cm3 (写出表达式即可)。8已知 A、B、C、D、E 为元素周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大。A 是短周期中原子半径最大的元素，B 元素 3p 能级半充满；C 是所在周期电负性最大的元素；D 是第四周期未成对电子最多的元素；E 元素位于元素周期表的第 11 列。试回答下列有关的问题：(1)写出基态 D 原子的外围电子排布式：_，A、B、C 三种元素的第一电离能最大的是_(用元素符号表示)。(2)D 可形成化合物D
12、(H2O)6(NO3)3 。D(H2O)6(NO3)3中配位体的 VSEPR 模型名称是_。该化合物中阴离子的中心原子的轨道杂化类型为_。1 个 D(H2O)63+ 中含有的 键数目为_个。(3)已知 B、C 两种元素形成的化合物通常有两种。这两种化合物中_(填化学式)为非极性分子，另一种化合物的电子式为_。(4)E+离子能与 SCN离子形成 ESCN 沉淀。SCN离子对应的酸有硫氰酸(HSCN)和异硫氰酸(HN=C=S)，这两种酸沸点更高的是_(填名称)，原因是_。6(5)由 A、C 两元素形成的化合物组成的晶体中，阴、阳离子都具有球型对称结构，它们都可以看做刚性圆球，并彼此“相切” 。如下
13、图所示为 A、C 形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的截面图，晶胞中距离一个 A+最近的 A+有_个，若晶体密度为 gcm3，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则 A+的半径为_cm(用含NA与的式子表达)。参考答案参考答案1 【答案答案】(1)A(2)N 球形 K 的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱(3)V 形 sp3(4)0.315 12(5)体心 棱心2 【答案答案】(1)1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2 O Mn(2)sp sp3 (3)H2OCH3OHCO2H2 H2O 与 CH3OH 均为非极性分子，H2O 中氢键比甲醇多，CO2分子量较大，范德华力较大(4) 键、离子键(5)0.148 0.07673 【答案答案】(1)3d104s24p2 2(2)Ge 原子半径大，
