复习题教学实录与评析

《物质结构与性质》每日一题（1）

1. （2016全国I）锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：

(1)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]____________，有__________个未成对电子。

(2)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是_________________________________________________________。

(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_____________________________。

(4)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_________________________。

(5)Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为_______________________，微粒之间存在的作用力是_____________。

(6)晶胞有两个基本要素：

①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(1/2，0，1/2)；C为(1/2，1/2，0)。则D原子的坐标参数为____________。

②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm，其密度为______ ____________________g·cm-3(列出计算式即可)。

2. （2016全国II）东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：

（1）镍元素基态原子的电子排布式为_________，3d能级上的未成对电子数为_______。

（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是___________。

②在[Ni(NH3)6]SO4中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为______，提供孤电子对的成键原子是___。

③氨的沸点_______（填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是_______；氨是______分子（填“极性”或“非极性”），中心原子的轨道杂化类型为_______。

1

（3）单质铜及镍都是由______键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1958 kJ·mol–1、INi=1 753 kJ·mol–1，ICu> INi的原因是___________________________________________。

（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。

②若合金的密度为d g·cm，晶胞参数a=____________nm。

3. （2015全国I）碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：

(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用

形象化描述。在基态原子中，核外存在

对自旋相反的电子。

(2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是

。

(3)CS2分子中，共价键的类型有

，C原子的杂化轨道类型是

，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子

。

(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253K，沸点为376K，其固体属于

晶体。

(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：

–3CuNi

①石墨烯晶体中，每个C原子连接

个六元环，每个六元环占有

个C原子。

②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接

个六元环，六元环中最多有

个C原子在同一平面。

4.（2015全国II）A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A2－和B＋具有相同的电子构型；C、

D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：

(1)四种元素中电负性最大的是

(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为

。

(2)单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是

(填分子式)，原因是

；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为

和

。

(3)C和D反应可生成组成比为1：3的化合物E，

E的立体构型为

，中心原子的杂化轨道类型为

。

2

(4)化合物D2A的立体构型为

，中心原子的价层电子对数为

，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为

。

(5)A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数，a＝0.566 nm，F的化学式为

；晶胞中A 原子的配位数为

；列式计算晶体F的密度(g.cm－3)

。

5. （2014全国I）早期发现的一种天然准晶颗粒由三种Al、Cu、Fe元素组成。回答下列问题：

(1)准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过

方法区分晶体、准晶体和非晶体。

(2)基态铁原子有

个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为：

。可用硫氰化钾奉验三价铁离子，形成配合物的颜色为

。

(3)新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸，而自身还原成氧化亚铜，乙醛中碳原子的杂化轨道类型为

。1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为：

。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是：

。氧化亚铜为半导体材料，在其立方晶胞内部有四个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有

个铜原子。

(4)铝单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0.405nm，晶胞中铝原子的配位数为

。列式表示铝单质的密度

g·cm－3(不必计算出结果)

6. （2014全国II）周期表前四周期的元素a、b、c、d、c，原子序数一次增大。A的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的末成对电子有3个，c的最外层电子数的3倍，d与c同族；c的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：

（1）a、c、d中第一电离能最大的是__________(填元素符号)，c的阶层电子轨道示图为___________。

（2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为_____________________；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是_________（填化学式，写出两种）。

（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是__________；酸根呈三角锥结构的是___________。（填化学式）

3

（4）e和c形成一种离子化合物的晶体结构如图1，则c离子的电荷为_________。

（5）这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图2所示）。

该化合物中，阴离子为________，阳离子中存在的化学键类型有_________；该化合物中加热时首先失去的组分是_________，判断理由是________________________________________。

7. （2013全国I）硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题: (1)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号

，该能层具有的原子轨道数为

、电子数为

。

(2)硅主要以硅酸盐、

等化合物的形式存在于地壳中。

(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以

相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献

个原子。

(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介质中反应制得SiH4,，该反应的化学方程式为

。

(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实:

①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是

。

②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是

。

(6)在硅酸盐中，SiO44-四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为

。Si与O的原子数之比为

化学式为

4

《物质结构与性质》每日一题（2）

1. 三乙酸锰可作单电子氧化剂，用如下反应可以制取三乙酸锰：

4Mn(NO3)2•6H2O+26(CH3CO)20=4(CH3COO)3Mn +8HNO2+ 3O2↑+40CH3COOH。

(1)基态锰原子的价层电子排布式为

(2)CH3COOH中碳原子的杂化形式为

，基态Mn3+含有的未成对电子数是

。

。

(3) NO3-的空间构型是

，与NO3-互为等电子体的分子的化学式为

(任写一种)。

(4)CH3COOH能与H2O以任意比互溶的原因是

。

(5)某种镁铝合金可作为储钠材料，该合金晶胞结构如图所示，晶胞棱长为anm，该合金的化学式为

，晶体中每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为

，该晶体的密度为

g/cm3 (阿伏伽德罗常数的数值用NA表示)。

2.

5