选修3综合测评

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一、选择题(本题包括16小题,每题3分,共48分,每题只有一个选项符合题意)

1.下列叙述中,正确的是(　　)

A.成功解释氢原子光谱为线状光谱的是量子力学

B.NaH中的σ键是由两个原子的s、p轨道以“头碰头”方式重叠形成的

C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量

D.在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析

2.(2020山东济宁高三上期末)下列各项叙述中,正确的是(　　)

A.价电子排布为ns1的元素,不一定是s区元素

B.配合物Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18时,n=5

C.光卤气(COCl2)、甲醛分子的立体构型和键角均相同

D.某气态团簇分子结构如图所示,该气态团簇分子的分子式为EF或FE

3.(2019四川雅安中学高二上第一次月考)下列说法正确的是(　　)

A.凡是中心原子采取sp3杂化的分子其立体构型都是正四面体形

B.C—C键的键能大于C—Si键,所以C60熔点高于金刚砂

C.若ABn型分子的中心原子A上没有孤电子对,则ABn为非极性分子

D.白磷分子和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28'

4.(2019河南洛阳高二期末)下列说法中,正确的是(　　)

A.根据对角线规则,铍和铝的性质具有相似性

B.在SiH4、N和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键

C.丙烯(CH3—CHCH2)分子中3个碳原子都是sp3杂化

D.BF3分子键角为109°28'

5.(2019四川阆中中学新区高二上期中)下列推论正确的是(　　)

A.SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3

B.N为正四面体结构,可推测 P也为正四面体结构

C.CO2晶体是分子晶体,可推测SiO2晶体也是分子晶体

D.C2H6是碳链为直线形的非极性分子,可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子

6.(2019浙江嘉兴高三上月考)下列说法正确的是(　　)

A.干冰和石英晶体中的化学键类型相同,升华或熔化时需克服的微粒间作用力类型也相同

B.CO2和CS2每个原子的最外层都具有8电子稳定结构

C.H2O、H2S、H2Se由于分子间作用力依次增大,所以熔、沸点依次升高

D.某晶体固态时不导电,水溶液能导电,说明该晶体是离子晶体

7.某学生做完实验后,分别采用以下方法清洗仪器,其中应用“相似相溶”规律的是(　　)

A.用稀硝酸清洗做过银镜反应的试管

B.用浓盐酸清洗做过高锰酸钾分解实验的试管

C.用氢氧化钠溶液清洗盛过硅酸的试管

D.用四氯化碳清洗做过碘升华实验的烧杯

8.有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体是一种重要的半导体材料。下列说法中,正确的是(　　)

A.X、M两种元素形成的化合物的晶体中一定含有离子键,不可能含有共价键

B.由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低

C.元素Y、Z、W的单质晶体的熔点高低顺序为Y>Z>W

D.化合物ZW2的分子空间构型为直线形

9.(2020山东潍坊高三上教学质量检测)如图所示是Na、Cu、Si、H、C、N元素对应单质的熔点高低的顺序,其中c、d均是热和电的良导体。下列说法不正确的是(　　)

A.e、f单质晶体熔化时克服的是共价键

B.d单质对应元素基态原子的电子排布式:1s22s22p63s23p2

C.b对应元素形成的简单气态氢化物易与水分子间形成氢键

D.单质a、b、f对应的元素以原子个数比1∶1∶1形成的分子中含2个σ键,2个π键

10.配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法正确的是(　　)

A.该物质中Fe元素的化合价为+2

B.配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]的配位数为5

C.该物质中不存在的化学键有氢键

D.NO作为配体提供一对孤电子对

11.下列同族元素形成的物质,在101.3 kPa时测定它们的沸点(℃)如下表所示:

对应表中内容,下列各项中正确的是(　　)

A.a、b、c的化学式分别为Ne、Br2、HF

B.第②组物质均有氧化性;第③组物质对应的水溶液均是强酸溶液

C.第④组中数据说明非金属性越强,气态氢化物沸点越高

D.HF和H2O由于分子间存在氢键,因此它们的分子特别稳定

12.下表中各粒子、粒子对应的立体结构及解释均正确的是(　　)

13.下列说法不正确的是(　　)

A.N2O与CO2、CCl3F与CCl2F2分别互为等电子体

B.CCl2F2无同分异构体, 说明其中碳原子采用sp3杂化

C.H2CO3与H3PO4的非羟基氧原子数均为1,二者的酸性(强度)非常相近

D.由第ⅠA族和第ⅥA族元素形成的原子个数比为1∶1、电子总数为38的化合物,是含有共价键的离子化合物

14.最近科学家成功地制成了一种新型的碳氧化合物,该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构,下列对该晶体的叙述错误的是(　　)

A.该物质的化学式为CO4

B.晶体的熔、沸点高,硬度大

C.晶体中C原子数与C—O键数之比为1∶4

D.晶体的空间最小环上有12个原子

15.硅酸盐与二氧化硅一样,都是以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体通过不同方式的连接可以形成不同的多聚硅酸根离子。如图所示为某无限长单链的多聚硅酸根离子的结构,该阴离子中硅原子与氧原子的个数之比为(　　)

A.1∶2 B.1∶3 

C.1∶4 D.2∶5

16.下列说法不正确的是(　　)

A.某金属元素气态基态原子的逐级电离能的数值分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703……当它与氯气反应时生成的阳离子是X2+

B.氨气极易溶于水的重要原因之一:氨分子与水分子之间能形成氢键

C.标准状况下,22.4 L C2H2中所含的π键数和18 g冰中所含的氢键数均为2NA

D.由于氢键的作用,NH3、H2O、HF的沸点反常,且沸点由高到低顺序为HF>H2O>NH3

二、非选择题(本题包括5小题,共52分)

17.(10分)(2019福建厦门外国语学校高二月考)下表为周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。

请回答下列问题:

(1)元素⑨的基态原子的价电子排布式为　　　　　　　　。 

(2)这10种元素,其中电负性最大的是　　　　(填元素符号)。 

(3)元素②的一种氢化物(分子中含有6个原子) 是重要的化工原料,常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。有关该氢化物分子的说法正确的

是　　　　。 

A.6个原子不在同一平面上

B.属于含有极性键的非极性分子

C.只含有4个sp2-s σ键和1个p-p π键

D.该氢化物分子中C原子采用sp2杂化

(4)如图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分(血红素) 的结构。此结构中含有的化学键有　　　　(填字母)。 

A.离子键　B.金属键　C.极性键　D.非极性键

E.配位键　F.σ键　G.π键

18.(10分)(2019黑龙江哈尔滨第六中学高二期末)碳、氮、氧、氟、硫是中学化学常见的非金属元素,铁离子可与由它们组成的SCN-、CN-、F-等形成很多的配合物。

(1)基态Fe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　　　　,电子数为　　　　。 

(2)已知(CN)2是直线形分子,且有对称性,则(CN)2中π键与σ键的个数比为　　　　,在配离子[Fe(SCN)]2+中,提供空轨道的微粒是　　　　。 

(3)配合物K4[Fe(CN)6]中不存在的作用力　　　(填序号)。 

A.极性键 B.离子键

C.非极性键 D.配位键

(4)写出一种与SCN-互为等电子体的分子　　　　(用化学式表示),该分子的空间构型为　　　　　　。 

(5)肼(N2H4)可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是N2O4(l)+2N2H4(l)3N2(g)+4H2O(g)　

ΔH=-1 038.7 kJ·mol-1,若该反应中有4 mol N—H键断裂,则形成的π键有　　

　　mol。 

 (6)图1表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。

下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是　　　　(填字母)。 

a.CF4 b.CH4 c.N d.H2O

19.(10分)(2019湖南长沙长郡中学高三上第五次调研)微量元素硼对植物生长及人体健康有着十分重要的作用,也广泛用于新型材料的制备。

(1)基态硼原子的价电子排布图是　　　　　　　。与硼处于同周期且相邻的两种元素和硼的第一电离能由大到小的顺序为　　　　。 

(2)晶体硼单质的基本结构单元为正二十面体,其能自发地呈现多面体外形,这种性质称为晶体的　　　　。 

(3)B的简单氢化物BH3不能稳定存在,常倾向于形成较稳定的B2H6或与其他分子结合。

①B2H6分子结构如图,则B原子的杂化方式为　　　　。 

②氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一,分子中存在配位键,提供孤电子对的成键原子是　　　　,写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子:　　　　(填化学式)。 

(4)以硼酸(H3BO3)为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂。B的键角是　　　　,立体构型为　　　　　　。 

(5)磷化硼(BP)是受高度关注的耐磨材料,可作为金属表面的保护层,其结构与金刚石类似,晶胞结构如图所示。磷化硼晶胞沿z轴在平面的投影图中,B原子构成的几何形状是　　　　;已知晶胞棱长为458 pm,则磷化硼晶体的密度是　　　　　

　　　　(列式并计算,结果保留两位有效数字,已知4.583≈96.07)。 

20.(10分)(2019四川绵阳南山中学高三一模)碳、氧、氮、镁、铬、铁、铜是几种重要的元素,请回答下列问题:

(1)在第二周期的元素中,第一电离能介于B 与N之间的元素有　　　　种。 

(2)查阅相关资料发现MgO的熔点比CuO的熔点高得多,其原因是　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)请写出一个与CO互为等电子体的离子:　　　　。 

(4)金属铬是一种银白色,极硬,耐腐蚀的金属,铬的化合物种类繁多,如:Cr2(SO4)3、K2Cr2O7以及配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+。

①K2Cr2O7具有很强的氧化性,能直接将CH3CH2OH 氧化成CH3COOH,试写出基态铬原子的价层电子排布式:　　　　;CH3COOH 分子中碳原子的杂化轨道类型为　　　　。 

②配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+中,中心离子的配位数为　　　　,NH3的VSEPR模型为　　　　。 

③铜铬合金的晶胞如图所示,已知晶胞中Cr 和Cu原子间的最近距离为a pm,则该晶体的密度为　　　　g·cm-3(用含a的代数式表示,设NA为阿伏加德罗常数的值)。 

21.(12分)(1)①Co的一种氧化物的晶胞如图所示,已知在该钴的氧化物晶体中钴原子的半径为a pm,氧原子的半径为b pm,它们在晶体中是紧密接触的,则在该钴的氧化物晶体中原子的空间利用率为　　　　　　　　　　(用含a、b的式子表示)。 

②筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在5 K 下呈现超导性的晶体,该晶体具有CoO2的层状结构(如下图所示,小球表示Co原子,大球表示O原子)。下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO2的化学组成的是　　　　　　。 

(2)①某蓝色晶体中,Fe2+、Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点,而立方体的每条棱上均有一个CN-,K+位于立方体的某恰当位置上。据此可知该晶体的化学式为　　　　,立方体中Fe2+间连接起来形成的空间构型是　　　　　。 

②NiO的晶体结构如图甲所示,其中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C离子坐标参数为　　　　　　　。 

图甲

图乙

③一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2-作密置单层排列,Ni2+填充其中(如图乙),已知O2-的半径为a pm,每平方米面积上分散的该晶体的质量为　　　　g[用含a、NA(阿伏加德罗常数的值)的代数式表示]。 

答案全解全析

一、选择题

1.D　玻尔理论认为电子的能量是量子化的,从而解释了氢原子光谱为线状光谱,A项错误;氢化钠是离子化合物,不存在σ键,B项错误;如3s轨道电子的能量大于2p轨道电子的能量,C项错误。

2.B　价电子排布为ns1的元素,为第ⅠA族元素,一定为s区元素,故A错误; Fe是26号元素,其价电子数是8,每个CO分子提供电子数为2,则8+2n=18,解得n=5,故B正确;甲醛分子中碳原子形成3个σ键,没有孤电子对,因此,碳原子采取sp2杂化,甲醛分子的立体构型为平面三角形,光卤气(COCl2)分子中C原子价层电子对数=3+=3,且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断其空间构型为平面三角形,但是甲醛中与C原子连接的为2个H原子和1个O原子,光卤气中与C原子连接的为2个Cl原子和1个O原子,H和Cl的电负性不同,则键角不相同,故C错误;气态团簇分子中含有4个E原子、4个F原子,分子式应为E4F4或F4E4,故D错误。

3.C　中心原子采取sp3杂化的分子,VSEPR模型是正四面体形,但其立体构型不一定是正四面体形,如水和氨气分子中中心原子采取sp3杂化,但H2O是V形,NH3是三角锥形,A错误;金刚砂属于原子晶体,熔点高,而C60为分子晶体,熔点较低,B错误;若ABn型分子的中心原子A上没有孤电子对,则ABn为非极性分子,这是判断极性分子和非极性分子的重要经验规律,C正确;白磷分子为正四面体结构,四个磷原子位于正四面体的四个顶点上,所以白磷分子的键角为60°,D错误。

4.A　在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的,被称为对角线规则,铍和铝位置关系符合对角线规则,性质相似,A项正确;N含有配位键,[Cu(NH3)4]2+中存在配位键,铜原子提供空轨道,氮原子提供孤电子对,而SiH4中无配位键,B项错误;丙烯(CH3—CHCH2)分子中甲基C原子采用sp3杂化,碳碳双键上的两个C原子采取sp2杂化,C项错误;BF3分子的键角为120°,D项错误。

5.B　影响分子晶体沸点高低的因素是分子间作用力的大小,一般相对分子质量越大,分子间作用力越大,NH3分子间存在氢键,沸点大于PH3,A错误;N、P是同主族元素,形成的离子N和P结构类似,都是正四面体构型,B正确;CO2晶体是分子晶体,而SiO2晶体是原子晶体,C错误;C2H6结构对称,是非极性分子,而C3H8碳链是锯齿形结构,D错误。

6.B　干冰为分子晶体,含有极性共价键,石英为原子晶体,含有极性共价键,升华时干冰破坏的是分子间作用力,熔化时石英破坏的是共价键,A错误;CO2的结构式为O C O,CS2的结构式为S C S,所有原子最外层都具有8电子稳定结构,B正确;H2O分子间存在氢键,H2S、H2Se不含分子间氢键,因此H2O熔、沸点最高,H2S和H2Se随着相对分子质量增大熔、沸点升高,因此熔、沸点高低顺序是H2O>H2Se>H2S,C错误;该晶体可能是离子晶体,也可能是分子晶体,如AlCl3固态时不导电,水溶液能导电,但AlCl3属于分子晶体,D错误。

7.D　A和B都是利用氧化还原反应来除去试管上的固体;C是利用酸碱中和原理除去试管上的固体。

8.C　Y的单质晶体是一种重要的半导体材料,所以Y是硅元素,则根据离子的电荷数可知,X是钠元素,又因为X+与M2-具有相同的电子层结构,所以M是氧元素,根据Z、M同主族可知,Z是S元素,离子半径:Z2->W-,所以W是氯元素。A项,过氧化钠中含有非极性键;B项,水分子之间存在氢键,沸点最高;C项,硅是原子晶体,S单质和氯气都是分子晶体,正确;D项,化合物SCl2的中心原子S价层电子对数为4,含有2对孤电子对,其空间构型为V形。

9.B　Na、Cu、Si、H、C、N等元素的单质中,Na、Cu为金属晶体,均是热和电的良导体,C、Si的单质为原子晶体,且C单质的熔点高于Si单质的熔点,H、N对应的单质为分子晶体,其中氢气的熔点最低,由题图熔点的高低顺序可知a为H2,b为N2,c为Na,d为Cu,e为Si,f为C。e为Si单质,f为C单质,均存在共价键,熔化时破坏共价键,故A正确;d为Cu,铜单质对应元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故B错误;N元素形成的简单气态氢化物为氨气,易与水分子间形成氢键,故C正确;单质a、b、f对应的元素以原子个数比1∶1∶1形成的分子为HCN,结构式为,1个分子中含2个σ键、2个π键,故D正确。

10.D　由题意知配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+,故A项错误;配体为CN-和NO,配位原子为C和N,配位数为6,故B项错误;氢键不是化学键,故C项错误;NO的配位原子为N,提供一对孤电子对与中心离子Fe3+形成1个配位键(σ键),故D项正确。

11.A　第③组物质中HF是弱酸,故B错误;非金属性:S>Te,由第④组物质的沸点数据可知C错误;氢键影响物质的熔、沸点,与分子的稳定性无关,D错误。

12.D　N中N原子采用sp3杂化,且孤电子对数为2,分子的立体构型为V形,A项错误;SO2中S原子的价层电子对数=σ键数+孤电子对数=2+×(6-2×2)=3,孤电子对数为1,采取sp2杂化,结构为V形,B项错误;C中C原子的价层电子对数=3+×(4+2-3×2)=3,不含孤电子对,采取sp2杂化,立体构型为平面三角形,C项错误;C2H2中C原子采用sp杂化,且C原子的价电子均参与成键,所以分子的立体构型为直线形,D项正确。

13.C　N2O与CO2的原子数相同,价电子数相同,CCl3F与CCl2F2的原子数相同,价电子数相同,它们分别互为等电子体;CCl2F2无同分异构体,说明它是立体结构而不是平面结构,则碳原子采用sp3杂化;由于CO2与H2O的化合程度小,H2CO3的酸性比H3PO4弱得多,C项错误;D项中的物质指的是Na2O2,它是含有(非极性)共价键的离子化合物。

14.A　由题意可知,该新型碳氧化合物属于原子晶体,晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构,可以联想到晶体SiO2的结构,故B、C、D项正确。该物质的化学式应为CO2,故A项错误。

15.B　由题中结构图可知,1个重复结构单元中硅原子个数为1,氧原子个数为2+2×=3,所以该阴离子中硅原子与氧原子的个数之比为1∶3。

16.D　A项,该元素第三电离能剧增,最外层应有2个电子,当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X2+,正确;B项,N、O的电负性强,氨气溶于水后氨分子与水分子之间形成氢键,正确;C项,乙炔的结构式为,则1 mol乙炔中含2 mol π键,1 mol冰中存在2 mol氢键,标准状况下22.4 L C2H2的物质的量为1 mol,18 g冰的物质的量也为1 mol,正确;D项,由于氢键的作用,使NH3、H2O、HF在同主族氢化物中的沸点反常,但常温下水为液体,则沸点由高到低顺序为H2O>HF>NH3,错误。

二、非选择题

17.答案　(1)3d84s2　(2)O　(3)BD　(4)CDEFG

解析　由元素在周期表中的位置可知,①为H,②为C,③为O,④为Mg,⑤为Al,⑥为S,⑦为Cl,⑧为Ca,⑨为Ni,⑩为Cu。

(1)元素⑨为Ni,为28号元素,基态原子的价电子排布式为3d84s2。

(2)元素非金属性越强,电负性越大,题述10种元素中非金属性最强的为O元素,则电负性最大的是O。

(3)元素②为C,它的一种氢化物(分子中含有6个原子) 是重要的化工原料,常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志,则为乙烯,乙烯分子中6个原子在同一平面上,A项错误;乙烯属于含有极性键的非极性分子,B项正确;乙烯含有4个sp2-s σ键、1个sp2-sp2σ键和1个p-p π键,C项错误;乙烯分子中C原子采用sp2杂化,D项正确。

(4)根据结构,铁元素和N元素之间存在配位键,N和C之间,C和H之间等存在极性键,C和C之间存在非极性键,存在碳碳双键,即还含有σ键、π键,故C、D、E、F、G正确。

18.答案　(1) N　16　2　(2)4∶3　Fe3+　(3)C　(4)CS2(其他答案合理也可)　直线形　(5)3　(6)c

解析　(1)Fe原子核外电子数为26,基态Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,电子占据的最高能层符号为N,该能层具有的原子轨道数为1+3+5+7=16,电子数为2。

(2)(CN)2是直线形分子,且有对称性,结构式为,(CN)2中π键与σ键的个数比为4∶3;[Fe(SCN)]2+中提供空轨道的微粒是铁离子。

(3)K+与[Fe(CN)6]4-之间是离子键,[Fe(CN)6]4-中Fe2+与CN-形成配位键,CN-中存在键,为极性共价键,不存在非极性共价键,故C项符合题意。

(4)原子总数、价电子总数相同的微粒互为等电子体,与SCN-互为等电子体的分子为CS2或CO2,其中心原子的价层电子对数为2+×(4-2×2)=2,无孤电子对,所以分子的空间构型为直线形。

(5)若该反应中有4 mol N—H键断裂,则参加反应的N2H4物质的量为1 mol,生成氮气的物质的量为1.5 mol,氮气分子结构式为,1个分子中含有2个π键,形成π键的物质的量为2×1.5 mol=3 mol。

(6)要形成氢键,一是要有H原子,二是要有电负性比较强、半径比较小的原子,如F、O、N等,题中要求形成4个氢键,氢键具有饱和性,故选项中只有N符合题意。

19.答案　(1) C>Be>B　

(2)自范性　

(3)① sp3杂化　②N　C2H6　

(4)109°28'　正四面体形　

(5)正方形　≈2.9 g·cm-3

解析　(1)硼为5号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p1,价电子排布图为;与硼处于同周期且相邻的两种元素为Be和C,同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但Be的2s轨道处于全充满状态,比较稳定,所以第一电离能大小顺序为B<Be<C。(2)晶体的自范性即晶体能自发地呈现多面体外形的性质。(3)①由题图可以看出,每个B结合4个H,B上不存在孤电子对,所以B的价层电子对数为4,采用sp3杂化;②NH3BH3中N提供孤电子对,B提供空轨道,从而形成配位键;与NH3BH3互为等电子体的分子为C2H6。(4)B的σ键电子对数为4,孤电子对数为0,故其空间构型为正四面体形,键角为109°28'。(5)BP晶胞沿z轴在平面投影,B原子构成的几何形状为正方形;BP晶胞中有4个B原子和4个P原子,磷化硼晶体的密度为 g·cm-3≈2.9 g·cm-3。

20.答案　(1)3　

 (2)Mg2+半径比Cu2+半径小,MgO的晶格能比CuO大,因此MgO的熔点高　

(3)(或CN-)　

(4)①3d54s1　sp3、sp2

②6　四面体形

③×1030

解析　(1)同周期,从左向右第一电离能呈增大趋势,ⅡA族和ⅤA族第一电离能反常,则第二周期元素中,第一电离能介于B和N之间的元素有Be、C、O,共3种。(2)离子所带电荷数多,离子半径小的晶体晶格能大,熔点高、硬度大,Mg2+与Cu2+所带电荷数相同,但是前者半径比后者小,所以MgO晶格能大,熔点高。(3)、CN-、CO的原子数都是2,价电子数都是10,则互为等电子体。(4)①Cr的原子序数为24,共4个电子层,最外层电子数为1,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,则价层电子排布式为3d54s1;乙酸为CH3COOH,甲基中C形成4个共价单键,—COOH中C形成1个双键和2个单键,则C的杂化方式分别为sp3、sp2。②配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+中,Cr3+为中心离子,H2O和NH3为配体,所以配位数为6;氨气分子中中心原子的价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5-3×1)×=4,VSEPR模型为四面体形。③在晶胞中,Cr原子位于顶点,Cu原子位于棱中点,该晶胞中Cr原子个数=8×=1,Cu原子个数=12×=3,晶胞质量为 g,晶胞的棱长为a pm,晶胞的体积为(a pm)3=(a×10-10cm)3,则ρ===×1030 g·cm-3。

21.答案　(1)①π×(a3+b3)/(a+b)3

②D

(2)①KFe2(CN)6　正四面体形

②(1,,)

③(或×1024)

解析　(1)①钴的氧化物晶体中共含有钴原子8×+6×=4个,含有氧原子12×+1=4个,即晶胞中含有4个CoO,体积为π×(a3+b3)×4 pm3,晶胞的边长为(2a+2b) pm,晶胞的体积为(2a+2b)3 pm3,钴的氧化物晶体中原子的空间利用率为[π×(a3+b3)×4]/(2a+2b)3=π×(a3+b3)/(a+b)3。②CoO2重复结构单元中钴原子、氧原子数目之比为1∶2。A中钴原子∶氧原子=1∶(4×)=1∶2,符合;B中钴原子∶氧原子=(1+4×)∶4=1∶2,符合;C中钴原子∶氧原子=(4×)∶(4×)=1∶2,符合;D中钴原子∶氧原子=1∶(4×)=1∶1,不符合。(2)①根据均摊法:Fe2+、Fe3+均为4×=0.5个,CN-为12×=3个,根据电荷守恒可知K+有0.5个,所以化学式为KFe2(CN)6;Fe2+位于立方体中互不相邻的四个顶点上,将它们连接起来形成的空间构型是正四面体形。②根据A和B在坐标系中的坐标参数可知,C点在x轴位置与B相同,而在y和z轴均处于一半的位置,所以其坐标参数为(1,,)。③平面NiO基本结构单元为,面积为2a×10-12×2a×10-12×sin 60° m2=2a2×10-24m2,质量为 g,所以每平方米中含有的NiO质量为 g(或×1024 g) 。