届人教版 物质结构与性质 单元测试 1Word文件下载.docx
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（5）①由碳、氧两种元素形成的原子晶体，其晶胞结构和二氧化硅晶胞相似；
每个晶胞中含有8个C原子、16个O原子，化学式为CO2，晶体中每个O原子与相邻的两个C原子成键，O原子的配位数是2。
②每个晶胞中含有8个C原子、16个O原子，该晶胞的相对质量为352。
若晶胞参数为apm，则NA个晶胞的质量为352g，体积为NA×
a3×
10－30cm3，故晶胞的密度是
g·
答案：
（1）
N O>
H
（2）sp2、sp2 CO2>
H2O （3）CO2、H2O c （4）分子晶体 三聚氰胺分子间可形成氢键，而硝基苯不能 （5）①CO2 2
②
2．（2018·
济宁一模）铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。
请回答下列问题：
（1）画出基态Cu原子的价电子排布图：
________________________________________________________________________。
（2）已知高温下Cu2O比CuO稳定，从核外电子排布角度解释高温下Cu2O更稳定的原因：
（3）配合物[Cu（NH3）2]OOCCH3中碳原子的杂化类型是________，配体中提供孤对电子的原子是________。
C、N、O三元素的第一电离能由大到小的顺序是____________（用元素符号表示）。
（4）铜晶体中铜原子的堆积方式如图1所示，则晶体铜原子的堆积方式为________________。
（5）M原子的价电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图2所示（黑点代表铜原子）。
①该晶体的化学式为____________。
②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于________化合物（填“离子”或“共价”）。
③已知该晶体的密度为ρg·
cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体中Cu原子和M原子之间的最短距离为体对角线的1/4，则该晶体中Cu原子和M原子之间的最短距离为________________pm（写出计算式）。
（4）铜原子的堆积方式是密置层堆积，三层一重复，即ABC型，所以属于面心立方最密堆积。
（5）①M是Cl元素。
Cu与Cl形成的化合物晶胞中Cu的个数是4，Cl的个数是8×
＋6×
＝4，因此该晶体的化学式是CuCl。
②Cu和Cl的电负性差值是3.0－1.9＝1.1<
1.7，因此CuCl属于共价化合物。
③设Cu原子和M原子之间的最短距离为xpm，晶胞的边长为acm，则4x·
10－10＝
a，a＝
，每个晶胞中含有4个“CuCl”，根据ρ＝
＝
，x＝
×
1010。
（1）
（2）亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态
（3）sp2、sp3 N N>
O>
C
（4）面心立方最密堆积
（5）①CuCl ②共价 ③
1010
3．（2018·
茂名模拟）硫和钙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）钙元素的焰色反应呈砖红色，其中红色对应的辐射波长为________（填字母）nm。
A．435 B．500 C．580 D．605 E．700
（2）元素S和Ca中，第一电离能较大的是________（填元素符号），其基态原子核外电子排布式为________________。
（3）X射线衍射测定等发现，石膏（CaSO4·
2H2O）中存在SO
，SO
的几何构型为____________，中心原子的杂化形式为________。
（4）基态Ca原子中，核外电子占据最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。
钙元素和锰元素属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低，原因是________________________________。
（5）过氧化钙晶体的晶胞结构如图所示（看作正方体），已知该晶胞的密度是ρg·
cm－3，则晶胞结构中最近的两个Ca2＋间的距离为________________________（列算式即可，用NA表示阿伏加德罗常数的数值）nm，与Ca2＋紧邻O
的个数为________。
（1）红色对应的辐射波长为700nm。
（2）同周期从左至右，第一电离能逐渐增大，同主族元素从上至下，第一电离能逐渐减小，由此判断，元素S和Ca中，第一电离能较大的是S元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4。
（3）SO
中S原子价层电子对＝4＋
（6＋2－4×
2）＝4，且不含孤电子对，采用sp3杂化，为正四面体形结构。
（4）基态Ca原子中，核外电子占据最高能层是第4层，能层符号是N，占据该能层的电子为4s电子，电子云轮廓图形状为球形。
钙元素和锰元素属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，Ca原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱，导致金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低。
（5）在过氧化钙晶体的晶胞中，含有Ca2＋的数目为8×
＝4，含有O
的数目为12×
＋1＝4，设晶胞的边长为x，晶胞的密度是ρg·
cm－3＝
，解得x＝
cm＝
107nm，因此晶胞结构中最近的两个Ca2＋间的距离为面对角线的一半＝
107nm，与Ca2＋紧邻O
的个数为6。
（1）E
（2）S 1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4
（3）正四面体 sp3 （4）N 球形 Ca原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱 （5）
107 6
4．（2018·
山西名校联考）科学家首次合成“中国红灯笼分子”——硼球烯B40。
B40是继C60之后第二个从实验和理论上完全确认的无机非金属笼状团簇。
（1）基态硼原子的外围电子排布式为__________________，碳60中碳原子杂化方式为________。
（2）构成碳60晶体的作用力是____________。
（3）与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有________种。
（4）磷化硼（BP）是由硼元素与磷元素组成的无机化合物，属于一种半导体材料。
磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。
BP晶胞中B采用面心立方堆积，P原子填入四面体空隙中，如图所示。
①写出三溴化硼和三溴化磷的空间构型：
三溴化硼：
________________；
三溴化磷：
____________。
②磷化硼晶体内微粒间的作用力有________________。
③计算磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离（晶胞参数为478pm）：
________________。
（1）碳60又叫足球烯，其分子中每个C原子与其他3个C原子相连，分别形成两个碳碳单键和一个碳碳双键，所以碳原子的杂化方式为sp2。
（2）碳60晶体属于分子晶体，所以微粒间作用力是范德华力。
（3）与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有Be、C、N、O、F、Ne共6种。
（4）①BBr3中B原子的价层电子对数是3，孤电子对数是0，所以三溴化硼的空间构型是平面正三角形；
PBr3中P原子的价层电子对数是4，孤电子对数是1，所以三溴化磷的空间构型是三角锥形。
②磷化硼的空间结构与金刚石类似，应属于原子晶体，B原子与P原子间通过共价键相结合，但B原子最外层只有3个电子，P原子最外层有5个电子，而磷化硼晶体中每个B原子与4个P原子相连，每个P原子也与4个B原子相连，这说明B原子和P原子间还存在一个配位键，其中P原子提供孤电子对，B原子提供空轨道。
③BP晶胞中P原子位于立方体的体对角线的
处，则硼原子和磷原子之间的最近距离＝
pm＝
pm≈207pm。
（1）2s22p1 sp2
（2）范德华力 （3）6 （4）①平面正三角形 三角锥形 ②共价键、配位键 ③207pm或
pm
5．已知A、B、C、D都是周期表中的短周期元素，它们的核电荷数依次增大。
A原子、C原子的L能层中都有两个未成对的电子，C、D同主族。
E、F都是第四周期元素，E原子核外有4个未成对电子，F原子除最外能层只有1个电子外，其余各能层均为全充满。
根据以上信息填空：
（1）基态D原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________。
（2）E2＋的价层电子排布图是________________，F原子的电子排布式是________________。
（3）A的最高价氧化物对应的水化物分子结构式为__________，其中心原子采取的轨道杂化方式为________，B的气态氢化物的VSEPR模型为________。
（4）化合物AC2、B2C和阴离子DAB－互为等电子体，它们结构相似，DAB－的电子式为________________。
（5）配合物甲的焰色反应呈紫色，其内界由中心离子E3＋与配位体AB－构成，配位数为6。
甲的水溶液可以用于实验室中E2＋的定性检验，检验E2＋的离子方程式为________________________________________________________________________
（6）某种化合物由D、E、F三种元素组成，其晶胞如图所示，则其化学式为________。
该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，根据图中所示的数据列式计算该晶体的密度：
ρ＝_________g·
根据题中信息不难推出A是C，B是N，C是O，D是S，E是Fe，F是Cu。
（3）由H2CO3的结构式可以直接看出中心原子C原子的价层电子对数是3，因此轨道杂化方式是sp2；
B的气态氢化物是NH3，N原子的价层电子对数是4，所以NH3的VSEPR模型是四面体形。
（4）CO2的结构式是O===C===O，SCN－与CO2是等电子体，结构相似，其结构式应是[S===C===N]－，所以其电子式是
（6）晶胞中F（Cu）原子数目是8×
＋4×
＋1＝4，E（Fe）原子数目是4×
＝4，D（S）原子全部位于晶胞内部，数目是8，所以Cu、Fe、S原子数目之比是4∶4∶8＝1∶1∶2，故其化学式为CuFeS2；
一个晶胞中有4个“CuFeS2”，晶胞质量m＝
g，晶胞体积V＝[（524×
10－10）2×
1030×
10－10]cm3，所以晶体的密度ρ＝
≈4.32g·
（1）M 9
（2）
1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
（5）3Fe2＋＋2[Fe（CN）6]3－===Fe3[Fe（CN）6]2↓
（6）CuFeS2 4.32
6．（2018·
合肥质检）2016年诺贝尔化学奖授予在“分子机器设计和合成”领域有突出成就的三位科学家，其研究对象之一“分子开关”即与大环主体分子苯芳烃、硫或氮杂环杯芳烃等有关。
（1）对叔丁基杯[4]芳烃（如图Ⅰ所示）可用于ⅢB族元素对应的离子萃取，如La2＋、Sc2＋。
写出基态二价钪离子（Sc2＋）核外电子排布式：
________________________。
其中电子占据的轨道数为________个。
（2）对叔丁基杯[4]芳烃由4个羟基构成杯底，其中羟基氧原子的杂化方式为____________。
羟基间的相互作用力为____________。
（3）不同大小的杯芳烃能识别某些离子，如：
N
、SCN－等。
根据等电子体原理判断N
空间构型为________；
一定条件下，SCN－与MnO2反应可得到（SCN）2。
试写出（SCN）2的结构式：
（4）已知C60分子结构和C60晶胞示意图如下所示：
则一个C60分子中含有σ键个数为________，与每个C60分子距离最近且相等的C60分子有________个，C60晶体的密度为________g·
cm－3（计算结果保留两位小数）。
（2）羟基氧原子有2个σ键，2个孤电子对，价层电子对数是4，因此杂化方式是sp3；
4个羟基之间无共价键相连，但符合形成氢键的条件，因此羟基间的相互作用力是氢键。
（3）N
与CO2互为等电子体，因此N
的空间构型为直线型；
SCN－与MnO2反应可得到（SCN）2，说明SCN－的性质与Cl－类似，则（SCN）2也应具有类似Cl2的结构，结合（SCN）2中N是－3价，C是＋4价，S是－1价可知（SCN）2的结构式是NCSSCN。
（4）从图Ⅱ可以看出，C60分子中每个C原子与其他3个C原子形成2个碳碳单键和1个碳碳双键，共3个σ键，根据均摊法，一个C原子实际含有的σ键个数为
，所以一个C60分子中含有的σ键个数为60×
＝90；
C60的晶胞是面心立方结构，所以与每个C60分子距离最近且相等的C60分子有12个；
1个C60晶胞中含有的C60分子个数是8×
＝4，晶胞的质量m＝
g，而晶胞的体积V＝（1.42×
10－7）3cm3，所以C60晶体的密度ρ＝
≈1.67g·
（1）1s22s22p63s23p63d1或[Ar]3d1 10
（2）sp3 氢键
（3）直线形
（4）90 12 1.67
7．（2018·
兰州模拟）卤族元素单质与许多物质反应形成多种化合物。
请利用所学物质结构与性质的相关知识回答：
（1）写出基态碘原子的价电子排布式________________________________________。
（2）卤族元素的含氧酸中酸性最强的是__________（写化学式），该酸根离子的立体构型为____________。
（3）比较下列锗的卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因________________________________________________________________________。
GeCl4
GeBr4
GeI4
熔点/℃
－49.5
26
146
沸点/℃
83.1
186
约400
（4）已知高碘酸有两种形式，化学式分别为H5IO6（
）和HIO4，前者为五元酸，后者为一元酸，二者酸性强弱顺序为H5IO6____________HIO4（填“＞”“＜”或“＝”）。
H5IO6中σ键与π键的个数比为____________。
（5）已知氯元素与第四周期最外层只有1个电子、次外层的所有原子轨道均充满电子的元素M形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。
该化合物的化学式为__________，已知晶胞参数a＝0.542nm，此晶体的密度为____________g·
（写出计算式，不要求计算结果，阿伏加德罗常数为NA）
（1）碘位于第五周期第ⅦA族，其价电子排布式5s25p5。
（2）含氯的酸中高氯酸酸性最强，化学式为HClO4，高氯酸酸根离子中氯原子为sp3杂化，没有孤对电子，立体构型为正四面体。
（3）锗的卤化物形成的晶体都是分子晶体，分子间通过范德华力结合，对于组成与结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越强，熔、沸点越高，由于相对分子质量：
GeCl4＜GeBr4＜GeI4，故熔、沸点：
GeCl4＜GeBr4＜GeI4。
（4）H5IO6（
）中含有5个羟基，为五元酸，含非羟基氧原子1个，HIO4为一元酸，含有1个羟基，含非羟基氧原子3个，所以酸性：
H5IO6＜HIO4，H5IO6中σ键数11，π键数为1，两者的个数比为11∶1。
（5）由题意知M为铜元素，依据晶胞结构，利用均摊法分析，每个晶胞中含有铜原子个数为8×
＝4，氯原子个数为4，则化学式为CuCl；
1mol晶胞中含有4molCuCl，1mol晶胞的质量为M（CuCl）×
4，晶胞参数a＝0.542nm，则晶体密度为
（1）5s25p5
（2）HClO4 正四面体 （3）GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。
原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间范德华力逐渐增强 （4）＜ 11∶1 （5）CuCl
或
8．（2018·
佛山模拟）铁、钴、镍等单质及化合物的应用广泛。
（1）LiFePO4是锂离子电池电极材料，画出Fe2＋的价层电子排布图：
__________，其中PO
的立体构型是_______。
（2）化合物“钴酞菁”能显著提升二次电池的充放电效率，如图是改性“氨基钴酞菁”分子的结构图。
①写出氨基钴酞菁中N原子的杂化轨道类型________。
②写出一种与氨基阴离子NH
互为等电子体的中性分子________________。
③将“钴酞菁”改性为“氨基钴酞菁”后，能使其水溶性得到有效改善，请简述其原因：
________________________________________________。
（3）1mol[Co（NO2）6]3－中所含的σ键数目是________。
K3[Co（NO2）6]中四种元素的第一电离能由大到小的顺序是____________。
如图所示为NiO晶体的晶胞结构示意图：
①该晶胞中占有阴阳离子总数是________。
②已知在NiO晶体中Ni2＋的半径为apm，O2－的半径为bpm，它们在晶体中是紧密接触的，则在NiO晶体中原子的空间利用率为________________。
（用含字母a、b的计算式表达）
（1）Fe原子的价电子排布式为3d64s2，Fe2＋的价层电子排布式为3d6，其价层电子排布图为
；
PO
中P的价层电子对数＝4，且不存在孤对电子，其立体构型是正四面体。
（2）①“氨基钴酞菁”中N原子成键情况分为两类，一类形成一个双键，另一类全部形成单键，则杂化轨道类型为sp2、sp3。
②与氨基阴离子NH
互为等电子体的中性分子为H2O或H2S等。
③将“钴酞菁”改性为“氨基钴酞菁”后，由于引入氨基上的H原子可与水分子形成氢键，所以能使其水溶性得到有效改善。
（3）单键都是σ键，双键中含有1个σ键，则1mol[Co（NO2）6]3－中所含的σ键数目是18NA。
K3[Co（NO2）6]中的四种元素是K、Co、N、O，其第一电离能由大到小的顺序是N>
Co>
K。
（4）①该晶胞中氧离子个数＝8×
1/8＋6×
1/2＝4，镍离子个数＝12×
1/4＋1＝4，晶胞占有阴阳离子总数是8。
②晶胞中含有4个Ni2＋和4个O2－，体积为
π（a3＋b3）×
4，晶胞的边长为2a＋2b，晶胞体积为（2a＋2b）3，NiO晶体中原子的空间利用率为
100%。
正四面体
（2）①sp2、sp3 ②H2O或H2S等 ③引入的氨基上的H原子可与水分子形成氢键
（3）18NA N>
K ①8 ②
100%
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