2020年高考化学一轮总复习课后作业：第十二章第38讲晶体结构与性质含解析

答案 (1)sp3 平面(正)三角形 (2)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6

(3)NO－2 (4)1∶2 (5)

1－2－解析 (1)SO4的中心原子S的价层电子对数为2×(6＋2－4×2)＋4＝4，SO24中S1为sp3杂化。NO－3的中心原子N的孤电子对数为×(5＋1－3×2)＝0，成键电子对数为23，价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，由于N原子上没有孤电子对，NO－3的空间构型为平面(正)三角形。

(2)Fe原子核外有26个电子，根据构造原理，基态Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。

(3)用替代法，与O3互为等电子体的一种阴离子为NO－2。

(4)N2的结构式为N≡N，三键中含1个σ键和2个π键，N2分子中σ键与π键的数目比为n(σ)∶n(π)＝1∶2。

(5)根据化学式，缺少的配体是NO和H2O，NO中N为配位原子，H2O中O上有孤电子对，O为配位原子。

9．(2018·唐山市一模)(15分)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素，元素W是宇宙中最丰富的元素，元素X的原子最外层电子数是其内层的3倍，元素Z的基态原子核外电子有24种运动状态，Y、X、Z不在同一周期，且Y原子核外p电子比s电子多5个。

(1)Z基态原子的核外电子排布式为____________。

(2)Z的氧化物是石油化工中重要的催化剂之一，如催化异丙苯(裂化生成苯和丙烯。

)

①1 mol丙烯分子中含有σ键与π键的数目之比为________。 ②苯分子中碳原子轨道的杂化类型为________。

③Z的一种氧化物ZO5中，Z的化合价为＋6，则其中过氧键的数目为________个。 (3)W、X、Y三种元素的电负性由小到大的顺序为________。(请用元素符号回答) (4)ZY3熔点为1152 ℃，熔融状态下能够导电，据此可判断ZY3晶体属于________(填晶体类型)。

(5)ZX2晶体的晶胞结构如图，每个Z原子周围最近的X原子数目为________。若该化合物的相对分子质量为M，晶胞边长为a cm，阿伏加德罗常数为NA，则该晶体的密度为________g/cm3。

答案

(1)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) (2)①8∶1

②sp2 ③2

(3)H

2M(5)6 a3N A

解析 W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素，元素W是宇宙中最丰富的元素，W是H。元素X的原子最外层电子数是其内层的3倍，X是O。元素Z的基态原子核外电子有24种运动状态，Z是Cr。Y、X、Z不在同一周期，Y是第三周期元素，Y原子核外p电子比s电子多5个，Y是Cl。

(1)Cr基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。

(2)①单键都是σ键，双键中含有1个σ键、1个π键，所以1 mol丙烯分子(CH2===CHCH3)中含有σ键与π键数目之比为8∶1。②苯分子是平面形结构，分子中碳原子轨道的杂化类型为sp2。③设过氧键的数目为x，则－2 价氧原子的个数是5－2x，Cr的化合价为＋6，则根据正负价代数和为0可知2x＋(5－2x)×2＝6，解得x＝2。

(3)非金属性越强，电负性越大，则W、X、Y三种元素的电负性由小到大顺序为H

(5)根据晶胞结构可判断每个Cr原子周围最近的O原子数目为6个。晶胞中Cr原2M

NA12M

子的数目是1＋8×8＝2个，则该晶体的密度为a3 g/cm3＝a3N g/cm3。

A

10．(2018·呼和浩特市一模)(15分)铂(Pt)可以和很多化合物形成配合物。生产生活中有重要的用途。

(1)铂和氨水可以形成配合物。可用于提取铂。氨水中各元素的第一电离能从大到

小的顺序为________。

(2)二氯二吡啶合铂是由Pt2＋、Cl－和吡啶结合形成的铂配合物，有顺式和反式两种同分异构体，科学研究表明，反式分子和顺式分子同样具有抗癌活性。

①Cl－的核外电子排布式为____________。

②吡啶分子是大体积平面配体。其结构简式为，吡啶分子中氮原子的轨道杂

化方式是________，分子中的大π键可用符号Πn其中m代表参与形成大π键的m表示，原子数。n代表参与形成大π键的电子数。则吡啶中的大π键应表示为________；1 mol吡啶中含有σ键的数目为________。

③二氯二吡啶合铂分子中存在的微粒间作用力有________(填字母)。 a．离子键 b．配位键 c．金属键 d．非极性键 e．氢键 f．极性键

④二氯二吡啶合铂分子中，Pt2＋的配位数是4，但是其轨道杂化方式并不是sp3。 简述理由：_____________________________________________________ _________________________________________________________________。

⑤反式二氯二吡啶合铂分子结构如图所示，该分子是________分子(填“极性”或“非极性”)。

(3)富勒烯C60能够与Pt结合形成一系列配合物。富勒烯(C60)的结构如图所示，C60属于________晶体；C60分子中五元环与六元环的数目比为________。

(4)金属铂立方晶胞的二维投影图如图所示。若金属铂的密度为d g/cm3。则晶胞参数a＝________nm(列出计算式即可)。

答案 (1)N>O>H (2)①1s22s22p63s23p6或[Ne]3s23p6 ②sp2杂化 Π66 11NA ③bdf ④若Pt2＋以sp3杂化轨道进行配位，则二氯二吡啶合铂为四面体结构，不存在顺反异构体(二氯二吡啶合铂分子存在顺、反两种构型。若为sp3杂化则不存在顺反异构) ⑤非极性 (3)分子 3∶5

34×195?3780?7

?? (4)

dNA×10?或 602d?

解析 (1)同周期元素的第一电离能从左往右呈增大趋势，但N元素的2p轨道处于半充满状态，故N的第一电离能大于O。

(2)①Cl－的核外电子数为18，其电子排布式为1s22s22p63s23p6。

②根据吡啶的结构简式可知：N原子形成了2个σ键，且含有一对孤电子对，故吡啶分子中氮原子的杂化方式为sp2杂化；吡啶中参与形成大π键的原子数和电子数均为6，则吡啶中大π键应表示为Π66；1 mol 吡啶中含有11 mol σ键。

③二氯二吡啶合铂分子中存在的微粒间的作用力有配位键、碳碳之间形成的非极性键和碳氮之间形成的极性键。

④由题信息可知：二氯二吡啶合铂存在顺反异构，若以sp3杂化方式进行配位，则不存在顺反异构。

⑤分子结构对称，正负电中心重合。

(3)C60是由60个碳原子构成的分子，其中含有12个五元环和20个六元环。 m4M

(4)根据图可得，每个金属铂立方晶体独自占有铂的个数为4，则V＝ρ＝Nd＝

A

34×19534×1954×195 g/mol7

cm＝×10 nm。 3，所以a＝NAd g/cmdNAdNA

11．(2018·株洲市二检)(15分)铁被誉为“第一金属”，铁及其化合物在生活中有广泛应用。

(1)基态Fe2＋的简化电子排布式为________。 (2)实验室可用KSCN、苯酚(轨道类型为____________。

(3)FeCl3的熔点为306 ℃，沸点为315 ℃。FeCl3的晶体类型是____________。FeSO4

)来检验Fe3＋。N、O、S三种元素

的第一电离能由大到小的顺序为____________(用元素符号表示)，苯酚中碳原子的杂化