（5）NaH具有NaCl型晶胞结构，NaH晶体的晶胞参数a＝488pm（棱长），Na＋的半径为102pm，由于Na＋和H－应该是相切的关系，故2r（Na＋）＋2r（H－）＝a，H－的半径为
pm＝142pm；该晶胞中氢离子个数为8×
＋6×
＝4，钠离子个数为12×
＋1＝4，NaH的理论密度是ρ＝
＝
g·cm－3≈1.37g·cm－3。
（6）每个Co原子周围有4个O原子，每个O原子被2个Co原子共用，因此二维晶胞中O原子的个数为2，化学式为CoO2，则x＝2。
3.（2020湖北荆门调研）铜、镁、金等的相关物质在生产生活中具有重要的作用。
回答下列问题：
（1）铜元素在周期表中的位置是__________，基态铜原子中，核外电子占据最高能层的符号是________，占据该最高能层的电子数为________。
（2）在一定条件下，金属相互化合形成的化合物称为金属互化物，如Cu9Al4、Cu5Zn8等。
某金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于________（填“晶体”或“非晶体”）。
（3）铜能与类卤素[（SCN）2]反应生成Cu（SCN）2,1mol（SCN）2分子中含有σ键的数目为________。
（SCN）2对应的酸有硫氰酸（H—S—CN）、异硫氰酸（H—NCS）两种。
理论上前者沸点低于后者，其原因是
______________________________________________________。
（4）铜与金形成的金属互化物的晶胞结构如图甲所示，其晶胞边长为anm，该金属互化物的密度为________g·cm－3。
（用含a、NA的代数式表示）
（5）某金属晶体中原子的堆积方式为六方最密堆积，如图乙所示，晶胞如图丙所示。
已知该金属的原子半径为acm，该金属晶胞的高为bcm。
若以晶胞中A点原子为原点建立空间直角坐标系O－xyz，则A点原子的坐标为（0,0,0），C点原子的坐标为（2a,0,0），D点原子的坐标为（0,0，b），则B点原子的坐标为________。
答案：
（1）第四周期第ⅠB族 N 1
（2）晶体
（3）5NA 异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键 （4）
（5）
解析：
本题考查原子核外电子排布、晶体的常识、氢键、晶胞的计算。
（1）铜元素位于周期表中第四周期第ⅠB族；基态铜原子的价电子排布式为3d104s1，核外电子占据最高能层的符号是N，占据该最高能层的电子数为1。
（2）由于该金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，所以该金属互化物属于晶体。
（3）（SCN）2的结构式为N≡C—S—S—C≡N，成键原子之间只能形成1个σ键，因此1mol（SCN）2中含有σ键的个数为5NA；根据形成分子间氢键的条件，异硫氰酸能形成分子间氢键，硫氰酸不能形成分子间氢键，因此异硫氰酸的沸点高于硫氰酸。
（4）根据图甲可知，Au原子位于顶点，个数为8×
＝1，Cu原子位于面心，个数为6×
＝3，该晶胞的化学式为Cu3Au，晶胞的质量为
g，晶胞的体积为a3×10－21cm3，则晶胞的密度为
g·cm－3。
（5）根据图乙和图丙，B原子位于正四面体的顶角，根据立体几何知识，可以求出B原子的原子坐标为
。
4．（2020河北衡水中学考试）氮和氧是地球上含量极为丰富的元素。
请回答下列问题：
（1）从原子轨道重叠方式考虑，氮气分子中的共价键类型有__________；氮气分子比较稳定的原因是
______________________________________________________。
（2）C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为________（用元素符号表示）；NH3易溶于水而CH4难溶于水的原因是
______________________________________________________。
（3）X＋中所有电子恰好充满K、L、M3个电子层。
①X＋与N3－形成的晶体结构如图所示。
X原子的核外电子运动状态有________种；基态N3－的电子排布式为________；与N3－等距离且最近的X＋有________个。
②X2＋和Zn2＋分别可与NH3形成[X（NH3）4]2＋、[Zn（NH3）4]2＋，两种配离子中提供孤电子对的原子均为________（写元素名称）。
已知两种配离子都具有对称的空间构型，[Zn（NH3）4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代只能得到一种结构的产物，而[X（NH3）4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代能得到两种结构不同的产物，则[X（NH3）4]2＋的空间构型为________；[Zn（NH3）4]2＋中Zn的杂化类型为________。
（4）最新研究发现，水能凝结成13种类型的结晶体。
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。
重冰的晶胞结构如图所示。
已知晶胞参数a＝333.7pm，阿伏加德罗常数的值取6.02×1023，则重冰的密度为________g·cm－3（计算结果精确到0.01）。
答案：
（1）σ键和π键氮氮三键的键能大
（2）N>O>CNH3为极性分子且和H2O分子间能形成氢键，而CH4为非极性分子，与H2O分子间不能形成氢键
（3）①291s22s22p66②氮平面正方形sp3
（4）1.61
解析：
（1）氮气分子的结构式为N≡N，其中的共价键类型为一个σ键和两个π键，氮气分子比较稳定的原因是氮氮三键的键能大，不易被破坏。
（2）由于同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，但N元素最外层的2p轨道上只有3个电子，属于半充满状态，比较稳定，所以N元素的第一电离能大于O元素的，因此C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C；NH3分子为极性分子且和水分子间能形成氢键，因此NH3易溶于水，CH4为非极性分子，且与H2O分子间不能形成氢键，所以CH4不易溶于水。
（3）①X＋中所有电子恰好充满K、L、M3个电子层，则X原子核外电子数为2＋8＋18＋1＝29，即X是29号元素Cu，因为原子核外没有运动状态完全相同的两个电子存在，所以Cu原子核外电子的运动状态共有29种；基态N3－的电子排布式为1s22s22p6；结合题意及晶体结构图可知，白球表示N3－，黑球表示Cu＋，则与N3－等距离且最近的Cu＋有6个。
②NH3分子中的N原子上有孤电子对，所以两种配离子中提供孤电子对的原子均为氮。
已知两种配离子都具有对称的空间构型，[Zn（NH3）4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代只能得到一种结构的产物，说明该配离子为正四面体结构，其中Zn的杂化类型为sp3杂化，而[Cu（NH3）4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代能得到两种结构不同的产物，说明该配离子为平面正方形结构，两种不同的结构分别为两个氯原子在同一边上和在对角线上。
（4）根据重冰的晶胞结构可知，1个晶胞中含有2个水分子，所以该晶胞的质量为
g＝
g，其体积为a3＝（333.7×10－10cm）3≈3.72×10－23cm3，所以该晶体的密度为
g÷（3.72×10－23）cm3≈1.61g·cm－3。
5．（2020湖北荆、荆、襄、宜四地七校联考）卤素及其化合物广泛存在于自然界中。
回答下列问题：
（1）光气（COCl2）是一种重要的有机中间体，在农药、医药、工程塑料、聚氨酯材料以及军事上都有许多用途。
光气分子的立体构型为________，其三种元素的电负性由小到大的顺序为__________。
（2）日常生活中，看到的许多可见光，如霓虹灯，试从原子结构角度解释这一现象：
_________________________________________。
（3）区分晶态二氧化硅和非晶态二氧化硅最可靠的科学方法是______________________________________________________。
（4）一种铜的溴化物晶胞结构如图所示，若将图中的Cu去掉，再把所有的Br换成Cu，得到晶体铜的晶胞结构，则晶体铜的堆积方式为__________，某同学将基态铜原子的价电子错误地写为3d94s2，违背了核外电子排布规律中的__________。
（5）下列关于上述铜的溴化物晶胞结构说法正确的是________（填序号）。
A．该化合物的化学式为CuBr2
B．铜的配位数为8
C．与Br紧邻的Br有12个
D．由图中P点和Q点的原子坐标参数，确定R点的原子坐标参数为
（6）若图中P点和R点的原子核间距为acm，NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞密度为________g·cm－3（列出计算式即可）。
答案：
（1）平面三角形 C（2）原子核外电子发生跃迁，从激发态变为基态时以光的形式释放能量
（3）X－射线衍射实验
（4）面心立方最密堆积 洪特规则（特例）
（5）CD
（6）
或
解析：
本题考查分子的空间构型、电负性、原子光谱法、X－射线衍射实验、金属原子的堆积方式、晶胞的计算。
（1）光气的分子式为COCl2，结构式为
，碳原子的孤电子对数为0，价层电子对数为3，则其空间结构为平面三角形；同一周期从左到右元素的电负性逐渐增大，非金属性越强，电负性越大，所以C、O、Cl三种元素的电负性由小到大的顺序为C（2）光是电子释放能量的重要形式之一，日常生活中，看到的许多可见光（如霓虹灯等），都与原子核外电子发生跃迁，从激发态变为基态时以光的形式释放能量有关。
（3）晶态和非晶态二氧化硅结构上最大的不同是晶态二氧化硅为长程有序排列，非晶态为短程有序排列，区分晶态二氧化硅和非晶态二氧化硅最可靠的科学方法是对固体进行X－射线衍射实验。
（4）晶胞中铜原子位于面心、顶点上，属于面心立方最密堆积；根据洪特规则，对于同一能级中，当电子排布为全充满、半充满或全空时是比较稳定的结构，基态铜原子价电子应为3d104s1，若写为3d94s2，则违背了核外电子排布规律中的洪特规则（特例）。
（5）根据均摊法，晶胞中含有的铜原子数目为4个，含有的溴原子数是8×
＋6×
＝4，所以晶胞的化学式是CuBr，A错误；Cu原子与4个Br原子成键，Cu原子的配位数为4，B错误；根据晶胞图可知，与每个Br紧邻的Br有12个，C正确；图中P点原子坐标参数为（0,0,0），Q点原子坐标参数为
，晶胞边长设为1，P与R间的距离为晶胞体对角线长的
，则R点的原子坐标参数为
，D正确。
（6）若Cu原子与最近的Br原子的核间距为acm，即为体对角线长的
，则该晶胞的边长为
cm，该晶胞的体积为
cm3，一个晶胞中含有4个Br和4个Cu，因此一个晶胞的质量为
g，故晶胞的密度为
g·cm－3。
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