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1、物质结构与性质逐空突破(25分钟)1铁及其化合物用途非常广泛，如氯化铁常用作氧化剂、废水处理的絮凝剂，硫酸亚铁铵常用作还原剂，二茂铁可用作火箭燃料添加剂、高温润滑剂。(1)基态Fe2核外电子排布式为_。(2)N、O、S三种元素形成的简单氢化物的沸点由高到低的顺序为_。NH的键角_(填“大于”或“小于”)H3O的键角，理由是_。(3)Fe2可与环戊二烯离子(C5H)形成化合物二茂铁(C5H5)2Fe，它是一种夹心式结构的配位化合物，且两个C5H环是平行的，其中碳原子的杂化方式是_。(4)FeCl3的熔点为282 ，沸点为315 ，在400 时，它的蒸气中有双聚分子Fe2Cl6存在，其中每个Fe原
2、子周围的Cl原子呈四面体排布，则FeCl3属于_晶体，该双聚分子中最多有_个原子共平面。答案(1)1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d6)(2)H2ONH3H2S大于NH中的N原子、H3O中的O原子都采取sp3杂化，但H3O中含有1对孤电子对，对其他成键电子对的排斥作用更大，使得H3O的键角偏小(3)sp2(4)分子6解析(1)Fe元素为26号元素，Fe失去最外层2个电子变为Fe2，因此基态Fe2的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或Ar3d6。(2)N、O、S形成的简单氢化物分别为NH3、H2O、H2S，H2O、NH3分子间存在氢键，H2S分子间无氢键，沸点由高
3、到低的顺序为H2ONH3H2S；NH的键角大于H3O的键角，因为NH中的N原子、H3O中的O原子都采取sp3杂化方式，但H3O中含有1对孤电子对，对其他成键电子对的排斥力更大，故H3O的键角偏小。(3)环戊二烯离子(C5H)的结构简式为,5个C以sp2杂化方式形成了一个大键(5中心6电子大键)，所以原子共处同一平面。(4)FeCl3熔、沸点较低，故属分子晶体。Fe2Cl6双聚分子的每个Fe原子外的Cl原子都形成以Fe原子为中心的正四面体结构，因此其结构为，所以该分子中有6个原子共平面。2(2020遂宁零诊)向硫酸铜水溶液中逐滴滴加氨水，先生成蓝色沉淀，继续滴加氨水得到深蓝色溶液，再向溶液中加入
4、乙醇，有深蓝色晶体Cu(NH3)4SO4H2O析出。(1)铜元素位于元素周期表中_区，高温超导体钇钡铜氧材料中铜元素有2和3两种价态，基态Cu3的电子排布式为_。(2)非金属元素N、O、S的第一电离能由大到小的顺序是_(用元素符号表示)。(3)上述深蓝色晶体中含有的元素电负性最小的是_(用元素符号表示)。(4)H2O的中心原子轨道杂化类型为_杂化；SO的立体构型是_，写出与SO互为等电子体的一种离子：_。(5)NH3分子独立存在时HNH键角为107。如图为Zn(NH3)62的部分结构以及HNH键角的测量值。解释配合物中HNH键角变为10928的原因：_。(6)最新研究发现，水能凝结成13种类型
5、的结晶体。除普通冰外，还有30 才凝固的低温冰，180 依然不变的热冰，比水密度大的重冰等。重冰的结构如图所示。已知晶胞参数a333.7 pm，阿伏加德罗常数的值取6.021023，则重冰的密度为_gcm3(只列式，不计算)。答案(1)ds1s22s22p63s23p63d8(或Ar3d8)(2)NOS(3)Cu(4)sp3正四面体形PO(或ClO)(5)氨分子与Zn2形成配合物后，孤电子对与Zn2成键，原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥，排斥作用减弱，故HNH键角变大(6)解析(1)根据元素周期表，Cu位于周期表中第四周期B族，位于ds区；铜的核外电子排布式为1s22s
6、22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1，基态Cu3的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8或Ar3d8。(2)N、O位于同一周期，同周期元素从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，但N的最外层电子处于半充满稳定状态，故第一电离能：NO，O、S位于同一主族，同主族元素从上到下，第一电离能呈减小的趋势，故第一电离能：OS，故第一电离能由大到小的顺序为NOS。(3)深蓝色晶体为Cu(NH3)4SO4H2O，含有Cu、N、H、S、O元素，非金属性越弱，电负性越小，则电负性最小的为Cu。(4)H2O的中心原子是O，根据VSEPR理论，价电子对数成键电子对数孤电子对数2(612)
7、4，根据杂化轨道理论，中心原子O的杂化方式为sp3；SO根据VSEPR理论，价电子对数成键电子对数孤电子对数4(6242)4，根据杂化轨道理论，中心S的杂化方式为sp3，其立体构型为正四面体形。(6)晶胞中水分子数目182，晶胞质量为 g，晶体密度 gcm3。3(1)C60和金刚石都是碳的同素异形体，二者相比较熔点高的是_。超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛，氮化铝晶体与金刚石类似，每个Al原子与_个氮原子相连，与同一个N原子相连的Al原子构成的立体构型为_，氮化铝晶体属于_晶体。金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成的无色挥发性液体Ni(CO)4呈正四面体形。试推测Ni(CO)4的
8、晶体类型是_，Ni(CO)4易溶于下列_(填字母，下同)。A水 B四氯化碳C苯 D硫酸镍溶液氯化铝在177.8 时升华，蒸气或熔融状态以Al2Cl6形式存在。下列关于氯化铝的推断错误的是_。A氯化铝为共价化合物 B氯化铝为离子化合物C氯化铝难溶于有机溶剂 DAl2Cl6中存在配位键(2)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为_；若该晶胞密度为 gcm3，硒化锌的摩尔质量为M gmol1。NA代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数a为_pm。答案(1)金刚石4正四面体形原子分子晶体BCBC(2)41010解析(1)C60是分子晶体，金刚石是原子晶体，所
9、以金刚石的熔点远远高于C60的熔点。由挥发性液体可知Ni(CO)4是分子晶体，由正四面体形可知Ni(CO)4是非极性分子。由氯化铝易升华可知氯化铝是分子晶体，AlCl键应为共价键，Al原子最外层三个电子全部成键，形成三个AlCl 键，无孤电子对，是非极性分子，易溶于有机溶剂，Al有空轨道，与氯原子的孤电子对能形成配位键，故B、C错误。(2)根据硒化锌的晶胞结构图可知，每个锌原子周围有4个硒原子，每个硒原子周围也有4个锌原子，所以硒原子的配位数为4；该晶胞中含有硒原子数为864，含有锌原子数为4，根据，所以V，则晶胞参数a cm1010 pm。4第A族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表现出
10、多种氧化态，含第A族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。(1)砷元素的基态原子价层电子排布图为_。(2)氮元素的单质除了N2外，还有N4，则N4中N的轨道杂化方式为_。(3)对氨基苯甲醛与邻氨基苯甲醛相比，沸点较高的是_(填“前者”或“后者”)，原因是_。(4)汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质，在NaN3固体中阴离子的立体构型为_。(5)王水溶解黄金的反应如下：AuHNO34HCl=HAuCl4NO2H2O，产物中的HAuCl4是配合物，它的配位体是_。(6)砷化镓属于第三代半导体，它能直接将电能转变为光能，砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的10
11、0倍，而耗能只有其10%。推广砷化镓等发光二极管(LED)照明，是节能减排的有效举措。已知砷化镓的晶胞结构如图，晶胞参数a565 pm。砷化镓的化学式为_，镓原子的配位数为_。砷化镓的晶胞密度_gcm3(列式并计算，精确到小数点后两位)，m位置Ga原子与n位置As原子之间的距离为_pm(列式表示)。答案(1)(2)sp3(3)前者前者形成分子间氢键，而后者形成分子内氢键(4)直线形(5)Cl(6)GaAs4 gcm35.34解析(4)在NaN3固体中，阴离子为N，离子中有16个价电子，所以与CO2互为等电子体，根据等电子体结构相似判断，确定NaN3中阴离子的立体构型。(5)在配合物中，中心原子
12、或离子含有空轨道，配位体含有孤电子对。(6)Ga原子与As原子之间的距离应为晶胞体对角线长度的，而晶胞的体对角线为晶胞棱长的倍。5(2020深圳二检)2019年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。TiS2、LiCoO2和LiMnO2等都是他们研究锂离子电池的载体。回答下列问题：(1)基态Co原子价层电子排布式为_。(2)已知第三电离能数据：I3(Mn)3 246 kJmol1，I3(Fe)2 957 kJmol1。锰的第三电离能大于铁的第三电离能，其主要原因是_。(3)据报道，在MnO2的催化下，甲醛可被氧化成CO2，在处理含HCHO的废水或空气方面有广泛应用。HCHO中键角_CO2中键角(填“大于”“小于”或“等于”)。(4)Co3、Co2能与NH3、H2O、SCN等配体组成配合物。1 mol Co(NH3)63含_mol 键。配位原子提供孤电子对与电负性有关，电负性越大，对孤电子对吸引力越大。SCN的结构式为S=C=N，SCN与金属离子形成的配离子中配位原子是_(填元素符号)。配离子在水中颜色与分裂能有关，某些水合离子的分裂能如表所示：配离子Fe(H2O)63Fe(H2O)62Co(H2O)62Co(H2O)63分裂能/ (kJmol1)164124ab由此推知，a_b(填“”“”或“”)，主要
