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1、综合练习 时间：50分钟1已知反应3NaHFe2O32Fe3NaOH。(1)基态Fe原子核外共有_种运动状态不相同的电子；Fe3的价电子排布图为_。(2)NaH的电子式为_；1 mol NaOH含有键数目为_，其中O原子的杂化类型为_；Fe3可以和SCN形成配合物，该反应是典型的可逆反应，说明配位原子配位能力_(填“强”或“弱”)。(3)上述反应中含Na的化合物晶体类型均为_晶体；NaH的熔点显著高于NaOH，主要原因是_。(4)某种单质铁的晶体为体心立方堆积，则铁原子的配位数为_；若r(Fe)表示Fe原子的半径，单质铁的原子空间利用率为_列出含r(Fe)的计算表达式。答案(1)26(2)Na
2、HNAsp3弱(3)离子H半径小，NaH的晶格能大于NaOH的晶格能(4)8解析(1)基态Fe原子核外有26个电子，每个电子的运动状态均不相同，故基态Fe原子核外有26种运动状态不相同的电子；基态Fe原子的核外电子排布式为Ar3d64s2，则Fe3的核外电子排布式为Ar3d5，其价电子排布图为。(2)NaH是离子化合物，由Na和H构成，其电子式为NaH。NaOH由Na和OH构成，其中OH含有极性键(OH键)，故1 mol NaOH含有的键数目为NA。OH中O原子形成1个键，且O原子有3对孤对电子，故O原子采取sp3杂化。Fe3与SCN形成配合物的反应为典型的可逆反应，说明生成的配合物稳定性较弱
3、，易分解生成Fe3、SCN，据此推知配位原子的配位能力较弱。(3)NaH和NaOH均由离子构成，均属于离子晶体；离子晶体的熔点与晶格能的大小有关，晶格能越大，晶体的熔点越高，而晶格能的大小与离子半径、所带电荷数有关。H的半径小于OH的半径，则NaH的晶格能大于NaOH，因此NaH的熔点高于NaOH的熔点。(4)某单质铁的晶体为体心立方堆积，则Fe原子的配位数为8；每个晶胞中含有Fe原子个数为182，结合球体的体积公式“Vr3”可知，2个Fe原子的总体积为r3(Fe)；设晶胞的棱长为a，由4r(Fe)23a2可得a，则晶胞的体积为3，故单质铁的原子空间利用率为。22017湖北襄阳调研图1是Na、
4、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序，其中c、d均是热和电的良导体。回答下列问题(需要用到元素符号或分子式的，请用相应元素的元素符号或分子式作答)：图1(1)a与b对应的元素可形成10电子中性分子X，写出带一个单位正电荷的1个X的等电子体_。将X溶于水后的溶液滴入到CuSO4溶液中至过量，再加入适量乙醇，可析出一种深蓝色晶体，其化学式为_。(2)元素c位于元素周期表的_区，d原子次外层有_对自旋相反的电子，c、d单质的晶体堆积方式类型分别是_、_。 A简单立方堆积 B体心立方堆积C六方最密堆积 D面心立方最密堆积(3)d的一种氯化物为白色立方结晶，熔点430 ，沸点1490 ，其熔
5、融态导电性差，晶胞结构如图2。该氯化物固体属于_晶体，其中氯原子的配位数为_。图2(4)e元素与氧可形成如图3中A所示的正四面体离子eO，其中e在正四面体的体心，eO四面体通过共用顶角氧离子可形成B，则B的化学式为_。图3(5)单质a、f对应的元素以11的原子个数比形成的分子(相同条件下对H2的相对密度为39)中含_个键和_个键，其中f原子的杂化轨道类型为_。答案(1)H3OCu(NH3)4SO4H2O(2)s9BD(3)分子4(4)Si3O(5)121sp2杂化解析根据c、d均是热和电的良导体，且d的熔点高于c，确定c是Na，d是Cu。根据熔点高低可判断a是H2，b是N2，e是Si，f是金刚
6、石。(1)a与b对应的关系为H与N，形成的10电子中性分子X是NH3，与NH3互为等电子体的带一个单位正电荷的是H3O。NH3与Cu2可形成配位键，故深蓝色晶体为Cu(NH3)4SO4H2O。(2)Na位于第三周期A族，位于s区，Cu原子的M层有9个轨道，均充满电子，故有9对自旋相反的电子，钠单质采用体心立方堆积，铜单质采用面心立方最密堆积。(3)根据这种氯化物熔、沸点较低、熔融态导电性差确定其应为分子晶体，其中与氯原子相连的Cu原子有4个，故配位数为4。(4)B中含有3个Si原子和9个O原子，根据化合价可判断其化学式为Si3O。(5)该分子的相对分子质量39278，则分子式为C6H6，分子中
7、含有6个CC 键和6个CH 键，形成一个大键，C原子采用sp2杂化。3物质的结构决定物质的性质。请回答下列涉及物质结构和性质的问题：(1)第二周期中，元素的第一电离能处于B与N之间的元素有_种。(2)某元素位于第四周期第族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的价层电子排布式为_。(3)乙烯酮(CH2=C=O)是一种重要的有机中间体，可用CH3COOH在(C2H5O)3P=O存在下加热脱H2O得到。乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型是_，1 mol(C2H5O)3P=O分子中含有的键与键的数目比为_。(4)已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如下：物质氢键/
8、XHY键能/kJmol1(HF)nFHF28.1冰OHO18.8(NH3)nNHN5.4解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因_。 (5)碳化硅的结构与金刚石类似(如图所示)，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能。碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有_个，与碳原子等距离最近的碳原子有_个。已知碳化硅晶胞边长为a pm，则碳化硅的密度为_gcm3。答案(1)3(2)3d84s2(3)sp2和sp251(4)单个氢键的键能是(HF)n冰(NH3)n，而平均每个分子含氢键数：冰中2个，(HF)n和(NH3)n只有1个，汽化时要克服的氢键的总键能是冰(HF)n(NH3)n(5)4
9、12解析(1)同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第A族、第A族元素第一电离能大于相邻元素，即半充满的N原子和全充满的Be原子第一电离能要比同周期相邻元素的原子高，故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O 3种元素。(2)某元素位于第四周期第族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，C原子的未成对电子数为2，则该元素为Ni，价层电子排布式为3d84s2。(3)在CH2=C=O中，左端碳原子形成一个键，为sp2杂化，中间位置碳原子形成两个键，为sp杂化；单键全是键，双键有一个键，1 mol(C2H5O)3P=O分子中含有的键的数目为2
10、5NA，键的数目为NA，则键与键的数目比为251。(4)单个氢键的键能是(HF)n冰(NH3)n，而平均每个分子含氢键数：冰中2个，(HF)n和(NH3)n只有1个，汽化时要克服的氢键的总键能是冰(HF)n(NH3)n。(5)碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有4个，与碳原子等距离最近的碳原子有12个。该晶胞中含有的碳原子个数为81/861/24，硅原子个数为4，则根据公式a31030NA440 gmol1，得 gcm3。4黑火药是我国古代的四大发明之一。黑火药爆炸时发生的反应为2KNO3S3C=K2SN23CO2。回答下列问题：(1)基态钾原子的核外电子排布式为_，第一电离能
11、：K_(填“”或“”)Na。(2)NO的空间构型为_。(3)固态硫易溶于CS2，熔点为112 ，沸点为444.8 。其分子结构为，S8中硫原子的杂化轨道类型是_，S8分子中至多有_个硫原子处于同一平面。(4)N2分子中键与键的个数比为_，N2的沸点比CO的沸点_(填“高”或“低”)。(5)K2S的晶胞结构如图所示。其中K的配位数为_，S2的配位数为_；若晶胞中距离最近的两个S2核间距为a cm，则K2S晶体的密度为_gcm3(列出计算式，不必计算出结果)。答案(1)1s22s22p63s23p64s1或Ar4s1(2)平面正三角形(3)sp34(4)12低(5)48解析(1)基态K原子核外有1
12、9个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1或Ar4s1。同主族元素的第一电离能随原子核外电子层数的增多而逐渐减小，故K的第一电离能小于Na。(2)NO中N原子形成3个NO键，且不含孤对电子，则N原子采取sp2杂化，故NO的空间构型为平面正三角形。(3)由S8分子结构可知，每个S原子形成2个SS键，且含有2对孤对电子，则S原子的杂化轨道类型为sp3杂化，S8分子中至多有4个硫原子处于同一平面。(4)N2分子的结构式为NN，每个N2分子中含有1个键和2个键，故键和键的个数比为12。N2和CO都是分子晶体，其熔、沸点主要受分子间作用力影响，在相对分子质量相同的情况下，分子的极性对
13、其熔、沸点产生影响，CO分子的极性使其分子间作用力略大，故N2的沸点低于CO。(5)K2S晶胞中，每个K周围等距离且最近的S2有4个，则K的配位数为4。每个S2周围等距离且最近的K有8个，则S2的配位数为8。晶胞中距离最近的两个S2核间距为a cm，为每个面对角线长度的，则晶胞的棱长为a cm，故K2S晶体的密度为 gcm3。5原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期。自然界中存在多种A的化合物，B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。请回答下列问题：(1)这四种元素中，电负性最大的元素的基态原子的价电子排布图为_。(2)A与B形成的化合物B2A2中含有的键、键的数目之比为_。(3)B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图甲所示，其原子的杂化类型为_；另一种的晶胞如图乙所示，该晶胞的空间利用率为_(保留两位有效数字，1.732)。(4)向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，首先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶
