（1）二氧化碳的电子式为
；基态f原子的外围电子的排布式为3d104s1。
（2）CO2是3原子16价电子的分子，与之互为等电子体的物质有N2O。
（3）N的氢化物是NH3，氨气分子间能形成氢键使沸点升高，所以b的简单氢化物的沸点比同族元素氢化物的沸点高。
（4）根据“均摊法”，甲中d的个数为8×1/8+6×1/2=4，c2的个数是12×1/4+1=4，所以M的化学式为KO2。
（5）①N的硬度超过金刚石，所以N是原子晶体；氮原子的半径比碳小，所以
C—N键的键长比C—C键的键长短，键能大，共价键强，硬度大。
②N晶体中，碳原子周围都是4个共价单键，所以是sp3杂化，氮原子周围是3个单键，还有1对未成键电子，所以也是sp3杂化。
答案：
（1）
3d104s1
（2）N2O（答案合理即可）
（3）高 （4）KO2 （5）①原子晶体
C—N键的键长小于C—C键，C—N键的键能大于C—C键（合理答案均可） ②sp3
4.（2016·濮阳模拟）某钙钛型复合氧化物（如图），以A原子为晶胞的顶点，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe时，这种化合物的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化（巨磁电阻效应）。
（1）用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式_________________________。
在图中，与A原子配位的氧原子数目为_________________________。
（2）基态铬原子的核外电子排布式为________________，其中电子的运动状态有________________种。
（3）某些钙钛型复合氧化物能够催化NO直接分解为N2和O2，N和O的基态原子中，未成对的电子数目比为________。
（4）下表是几种碳酸盐的热分解温度和阳离子半径：
碳酸盐
CaCO3
SrCO3
BaCO3
热分解温度/℃
900
1172
1360
阳离子半径/pm
99
112
135
请解释碳酸钙热分解温度最低的原因：
____________________________。
（5）用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。
对金属钙的测定得到以下结果：
晶胞为面心立方最密堆积，边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，金属钙的密度为___________g·cm-3（用含a和NA的式子表示）。
【解析】
（1）A位于顶点，B位于体心，O位于面心，则晶胞中A的个数为8×1/8=1，B的个数为1，O的个数为6×1/2=3，所以化学式为ABO3。
晶胞中与A最近的氧原子位于同一平面内的面心，每个晶胞中有3/2个氧与A距离最近，而A为8个晶胞共有，则与A原子配位的氧原子数目为8×3/2=12。
（2）铬元素为24号，原子核外有24个电子，所以电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；每个电子的运动状态都不同，所以有24种不同的电子运动状态。
（3）氮原子和氧原子的价电子排布式分别为2s22p3、2s22p4，则未成对的电子数目比为3∶2。
（4）从表格中得出，这些物质的阴离子是相同的，均为碳酸根，阳离子的半径越大，热分解温度越高，碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子，使碳酸根分解为二氧化碳分子的结果。
钙离子由于半径小和氧离子结合更为容易，氧化钙晶格能大，所以碳酸钙热分解温度最低。
（5）钙的晶胞为面心立方最密堆积，则晶胞中含有钙的数目为4，晶胞的体积为（a×10-10）3cm3，则密度=[40×4/NA]/（a×10-10）3=1.6×1032/（NA·a3）（g·cm-3）。
答案：
（1）ABO3 12
（2）1s22s22p63s23p63d54s1 24
（3）3∶2
（4）碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子，使碳酸根分解为二氧化碳分子的结果。
钙离子由于半径小和氧离子结合更为容易，氧化钙晶格能大，所以碳酸钙热分解温度最低
（5）1.6×1032/（NA·a3）
【加固训练】
1.（RJ选修3·P82改编题）下列关于晶体的说法错误的是（ ）
A.晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而玻璃体中原子排列相对无序，无自范性
B.含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
C.晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列
D.晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得较稳定
【解析】选B。
含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如氯化铝含有金属阳离子但属于分子晶体。
2.（RJ选修3·P72改编题）以下晶体属于原子晶体的是（ ）
①干冰 ②石英 ③金刚砂（SiC） ④铜 ⑤C60
A.①⑤ B.②③ C.④⑤ D.①②
【解析】选B。
干冰和C60属于分子晶体；石英和金刚砂属于原子晶体；铜属于金属晶体。
3.（RJ选修3·P84改编题）下列叙述正确的是（ ）
A.原子晶体的硬度和熔点一定高于离子晶体
B.离子晶体中不一定含金属阳离子
C.分子晶体中只存在分子间作用力，不含其他化学键
D.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子
【解析】选B。
原子晶体硬度一般较大，但熔点不一定比离子晶体高，如SiO2与MgO，A错；NH4Cl晶体属于离子晶体，不含金属阳离子，B正确；分子晶体中，分子间存在分子间作用力，在分子内则存在化学键，C错；金属晶体中不含阴离子，D错。
4.（RJ选修3·P84改编题）下列各物质熔化时，所克服的粒子间作用力相同的是
（ ）
A.Na2O和SO3 B.Mg和Si
C.NaOH和NaClD.AlCl3和MgCl2
【解析】选C。
Na2O、NaOH、NaCl、MgCl2熔化时破坏离子键；SO3和AlCl3熔化时克服分子间作用力；Mg熔化时克服金属键；Si熔化时克服共价键。
5.（2016·哈尔滨模拟）硼元素在化学中有很重要的地位，硼及其化合物广泛应用于永磁材料、超导材料、富燃料材料、复合材料等高新材料领域。
（1）三氟化硼在常温常压下是具有刺鼻恶臭和强刺激性气味的无色有毒腐蚀性气体，其分子的立体构型为________，硼原子的杂化类型为________。
（2）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。
如图是磷化硼晶体的晶胞示意图，则磷化硼的化学式为______，该晶体的晶体类型是____________________________。
（3）硼酸（H3BO3）是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子间通过氢键相连（如上图）。
①硼酸分子中B最外层有________个电子，1molH3BO3的晶体中有________mol氢键。
②硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B（OH）3·H2O，它电离生成少量[B（OH）4]-和H+，则硼酸为________元酸，[B（OH）4]-含有的化学键类型为___________。
（4）H3PO4的K1、K2、K3分别为7.6×10-3、6.3×10-8、4.4×10-13，硝酸完全电离，而亚硝酸K=5.1×10-4，请根据结构与性质的关系解释：
①H3PO4的K1远大于K2的原因：
______________________________；
②硝酸比亚硝酸酸性强的原因：
_____________________________。
（5）NiO晶体结构与NaCl晶体类似，其晶胞的棱长为acm，则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为（用含有a的代数式表示）_____________________。
【解析】
（1）BF3分子中，中心原子的价层电子对数为3，不含孤电子对，故杂化轨道数为3，杂化方式为sp2杂化，BF3分子立体构型为平面三角形。
（2）一个晶胞中含有硼原子的个数为8×
+6×
=4个，磷原子个数为4个，故化学式为BP；根据磷化硼晶体中只含共价键且耐磨，故为原子晶体。
（3）①由图可知，硼原子形成了三个共价单键，最外层电子数为6；1molH3BO3晶体中含有3mol氢原子，每个氢原子都与相邻的氧原子形成氢键，故氢键个数为3mol；②1molB（OH）3·H2O可电离出1molH+，故硼酸为一元酸；[B（OH）4]-中硼原子有空的2p轨道，而OH-含有孤电子对，两者之间可以形成配位键。
（4）①磷酸能分步电离，第一步电离出的氢离子抑制了第二步电离，所以H3PO4的K1远大于K2；②硝酸可表示为（HO）NO2，亚硝酸可表示为（HO）NO，则硝酸酸性较强。
（5）根据氯化钠的结构，距离最近的两个阳离子核间的距离是位于顶点与位于面心的两个原子之间的距离，所以其距离是
acm。
答案：
（1）平面三角形 sp2
（2）BP 原子晶体
（3）①6 3 ②一 共价键、配位键
（4）①第一步电离出的氢离子抑制第二步的电离
②硝酸可表示为（HO）NO2，亚硝酸可表示为（HO）NO，则硝酸酸性较强 （5）
acm
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