复习题教学设计第二课时

物

质

结

构

1．氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用．

（1）基态砷原子的电子排布式为

．

（2）K3[Fe（CN）5]晶体中Fe与CN之间的化学键类型为

键，与CN互为等电子体的化合物的分子式为

．

（3）氮化硼（BN）有多种晶型，其中立方氮化硼与金刚石的构型类似，则其晶胞中B﹣N﹣B之间的夹角是

（填角度）．

（4）对硝基苯酚水合物（化学式为C4H5NO3•1.5H2O）是一种含氮化合物．实验表明：加热至94℃时该晶体会失去结晶水，由黄色变成鲜亮的红色，在空气中温度降低又变为黄色，具有可逆热色性．

①该晶体中四种基本元素的电负性由大到小的顺序是

．

②对硝基苯酚分子中氮原子的杂化轨道类型是

．

（5）磷化硼（BP）是一种有价值的耐磨硬涂层材料，这种陶瓷材料可作为金属表面的保护薄膜，它是通过在高温（T＞750℃）氢气氛围下三溴化硼和三溴化磷反应制得的，三溴化硼分子的空间构型为

，BP晶胞的结构如图所示，当晶胞晶格参数为478pm（即图中立方体的每条边长为478pm）时，磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离为

．

2．氮是重要的非金属元素，可以形成多种化合物．回答以下问题：

（1）基态氮原子的电子排布式是

．C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是

．

（2）肼（N2H4）分子可视为NH3分子中的一个氢原子被﹣NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物．

①NH3分子的空间构型是

；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是

．

②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4（1）+2N2H4（1）═3N2（g）+4H2O（g）△H＝﹣1038.7kJ•molmol．

③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4．N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在

（填标号）

a．离子键b．共价键c．配位键

d．范德华力

﹣13+﹣﹣，若该反应中有4molN﹣H键断裂，则形成的π键有

（3）（CH3）离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100℃，3NH和AlCl4形成离子液体．其挥发性一般比有机溶剂

填“大”或“小”），可用作

（填代号）．

a．助燃剂

b．“绿色”溶剂c．复合材料

d．绝热材料

（4）X中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N+3﹣+﹣形成的晶体结构如图所示．X的元素符号是

，与同一个N相连的X有

个．

3．ⅢA族的硼、铝、镓、铟、铊等元素在化合物中通常表现出+3价，含ⅢA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途．请回答下列问题．

（1）基态B原子核外电子排布式

，在BF3分子中中心原子B的轨道杂化方式

．

（2）氯化铝（AlCl3）为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的结晶性粉末，密度2.44g/cm，熔点190℃（2.5大气压），沸点182.7℃，在177.8℃升华，氯化铝的蒸气或溶于非极性溶剂中或处于熔融状态时，都以共价的二聚成Al2Cl6形式存在，则氯化铝属于

晶体

（3）砷化镓属于第三代半导体，它能直接将电能转变为光能，砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍，而耗能只有其中10%，推广砷化镓等发光二极管（LED）照明，是节能减排的有效举措，砷化镓晶胞结构与金刚石相似．试回答下列问题：

①下列说法正确的是

（填序号）．

A．砷化镓晶胞结构中Ga原子的轨道杂化方式为sp

B．第一电离能：As＜Ga

C．电负性：As＜GaD．砷和镓都属于p区元素

②砷化镓是将（CH3）3Ga和AsH3用MOCVD方法制备得到，该反应在700℃进行，反应的方程式为

．

（4）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛．立方ZnS晶体结构如图所示，其晶胞边长为540.0pm，密度为

g/cm．（a为S，b为Zn）（阿伏加德罗常数：NA•mol）

4．氧化锌、氮化镓及新型多相催化剂组成的纳米材料能利用可见光分解水，生成氢气和氧气。

（1）Zn基态核外电子排布式为

，其核外存在

对自旋相反的电子。

（2）写出两个与水分子具有相同空间构型的分子和阴离子：

，

。

（3）水分子在特定条件下容易得到一个H，形成水合氢离子（H3O）。下列对上述过程的描述不合理的是

（填序号）。

++2+32﹣2+﹣13﹣+33

A、氧原子的杂化类型发生了改变

B、微粒的空间构型发生了改变

C、微粒的化学性质发生了改变

D、微粒中的键角发生了改变

（4）在冰晶体中，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键（如图甲），已知冰的升华热是+51kJ•mol，除氢键外，水分子间还存在范德华力（11kJ•mol），则冰晶体中氢键的键能是

kJ•mol。

（5）氮化镓的晶体结构如图乙所示，其中氮原子的杂化轨道类型是

；N、Ga原子之间存在配位键，该配位键中提供电子对的原子是

；该晶体的化学式为

。金刚砂（SiC）和氮化镓并称为第三代半导体材料的双雄，它与金刚石具有相似的晶体结构，试比较金刚石和金刚砂的熔点高低，并说明理由：

。

（6）某种ZnO晶体的晶胞如图丙所示，Zn的配位数为

，其晶胞中Zn和O之间的距离为apm，列式表示该晶体的密度：

g•cm（不必计算结果）。

5．锰的单质及其化合物的用途非常广泛．回答下列问题：

（1）基态锰原子的核外电子排布式为

，其d轨道中未成对电子数为

．

（2）MnO的熔点（1650℃）比MnS的熔点（1610℃）高，它们都属于

晶体．前者熔点较高的原因是

．

（3）锰的一种配合物的化学式为Mn（BH4）2（THF）3，THF的结构简式如图1所示．

①与Mn形成配位键的原子为

（填元素符号）．

②BH4的空间构型为

，其中B原子的杂化轨道类型为

．

③写出两种与BH4互为等电子体的分子或离子：

．

（4）一种磁性材料的单晶胞结构如图2所示．

①该晶胞中碳原子的原子坐标为

．

②Mn在晶体中的堆积方式为

（填“简单立方”“体心立方”“面心立方最密”或“六方最密“）

堆积．

﹣﹣﹣3﹣1﹣1﹣12+2+2﹣2+

③若该晶胞的边长为a pm，NA表示阿伏加德罗常数的数值，则该晶体密度的表达式为ρ＝

．

6．O2、O3、N2、N4是氧和氮元素的几种单质。回答下列问题：

（1）O原子中价电子占据的轨道数目为

。

（2）第一电离能I1：N

O（填“＞”或“＜”），第二电离能I2：O大于N的原因是

。

（3）O3的空间构型为

；是

（填“极性”或“非极性”）分子；分子中存在的大π键，可用符号πm表示，其中m表示形成的大π键的原子数，n表示形成的大π键的电子数，则O3中大π键应表示为

。

（4）N元素的简单气态氢化物NH3在H2O中溶解度很大，其原因之一是NH3和H2O可以形成分子间氢键。则在氨水中氢键可以表示为H3N…H﹣N、

、

（任写两种即可）。

（5）已知：如下键能和键长数目。

化学键

N﹣N

N＝N

N≡N

键长/pm

145

125

110

键能/（kJ/mol）

193

418

946

nN2和N4都是N元素的单质，其中N4是正四面体构型，N原子占据四面体的四个顶点，从键参数角度分析N4分子稳定性远小于N2原因是

。

（6）Na2O的晶胞结构如图所示，X表示O，Y表示Na，则O的配位数为

。该晶胞的原子空间利用率为

；（已知该晶胞的棱长为apm，r（Na）＝x pm，r（O）＝ypm）

+2﹣2﹣2﹣+