专题六物质结构与性质选修三

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第一部分专题六物质结构与性质（选修三）[基础等级评价]1．(2010·海南高考)下列描述中正确的是(　　)A．CS2为Ⅴ形的极性分子B．ClO的空间构型为平面三角形C．SF6中有6对完全相同的成键电子对D．SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化解析：CS2类似于CO2分子的构型，应是直线型非极性分子，A不正确；ClO中有4对电子对，其中3个σ键电子对，1个孤电子对，应呈三角锥形，B不正确；S提供6个电子分别和6个F的成单电子形成6对完全相同的成键电子对，C正确；SiF4、SO的中心原子都有4个电子对，均为sp3杂化．答案：CD2．(2010·四川高考)下列说法正确的是(　　)A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族B．主族元素X、Y能形成XY2型化合物，则X与Y的原子序数之差可能为2或5C．氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高D．同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同解析：本题考查的知识点是元素周期表和元素周期律，意在考查考生对该部分知识的理解与应用．He原子最外层电子数为2，元素周期表副族中某些元素原子最外层电子数也是2，A错；形成XY2型化合物的X、Y可以分别是ⅡA族和ⅦA族，如MgCl2，此时原子序数相差5，X、Y也可以分别是ⅣA族和ⅥA族，如CO2，此时原子序数相差2，B正确；由于HF中存在氢键，故氯化氢的沸点低于氟化氢的沸点，C错；CO2晶体是分子晶体，SiO2晶体是原子晶体，D错．答案：B3．(2010·全国卷Ⅰ)下列判断错误的是(　　)A．熔点：Si3N4>NaCl>SiI4B．沸点：NH3>PH3>AsH3C．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4D．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3解析：本题考查元素周期律，意在考查考生对化学基本概念和基本原理的理解和应用能力．Si3N4、NaCl、SiI4 分别为原子晶体、离子晶体和分子晶体，故熔点高低顺序为：Si3N4>NaCl>SiI4，A项正确；NH3、PH3、AsH3均为分子晶体，且分子的组成和结构相似，由于NH3分子间存在氢键，其沸点最高，而PH3的相对分子质量小于AsH3的，因此分子间作用力PH3小于AsH3，则沸点PH3低于AsH3，B项错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，由于非金属性：Cl>S>P，故酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，C项正确；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，由于金属性：Na>Mg>Al，故碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，D项正确．答案：B4．(2010·浙江高考)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的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料．下列说法中，正确的是(　　)A．X、M两种元素只能形成X2M型化合物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的单质晶体属于同种类型的晶体D．元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂解析：本题考查元素的推断、元素化合物知识，意在考查考生的推理能力和知识面．本题的突破口在Y上，短周期元素形成的单质中，熔点高、硬度大的半导体材料是硅，由此可推知X、Z、W、M分别是Na、S、Cl和O元素．A项钠元素和氧元素可形成Na2O和Na2O2两种化合物，不正确；B项因H2O分子间存在氢键，其相对分子质量最小，沸点却最高，不正确；C项，硅单质是原子晶体，硫单质和氯气是分子晶体，不正确；D项，氯气和臭氧都可以用作水处理中的消毒剂，正确．答案：D5．(2010·山东高考)碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb.(1)碳钠米管由单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过________杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠________结合在一起．(2)CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为________________________．(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br键的键角________120°(填“＞”、“＜”或“＝”)．(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4＋处于立方晶胞顶点，Ba2＋处于晶胞中心，O2－处于晶胞棱边中心．该化合物化学式为________，每个Ba2＋与________个O2－配位．解析：本题以第ⅣA族元素为载体，考查考生对选修3《物质结构与性质》知识的综合应用能力． (1)石墨晶体是混合型晶体，同一层内碳原子之间以共价键结合成正六边形结构，层与层之间通过范德华力结合，故碳钠米管中碳原子的杂化方式为sp2杂化，层与层之间靠范德华力结合．(2)电负性越大，非金属性越强，即吸引电子对的能力越强，故电负性的大小关系为C＞H＞Si.(3)在SnBr2分子中，中心原子Sn有2对成键电子，1对孤对电子，孤电子对两个Sn—Br键产生排斥作用，故键角小于120°.(4)1个晶胞中有1个Ba2＋，Pb4＋的个数为8×＝1，O2－的个数为12×＝3，故化学式为BaPbO3.每个Ba2＋与12个O2－配位．答案：(1)sp2　分子间作用力(或范德华力)(2)C＞H＞Si　(3)＜　(4)BaPbO3　12[发展等级评价](限时45分钟，满分100分)(45分钟，100分)1．(8分)(2010·山东潍坊4月)短周期元素A、B、C、D四种元素．A元素的原子最外层电子排布式为ms1，B元素的原子价电子排布式为ns2np2，C元素位于第二周期且原子中p亚层与s亚层电子总数相等，D元素原子的M电子层的p亚层中有3个未成对电子．(1)C基态原子的价电子排布式为________，若A为非金属元素，则按原子轨道的重叠方式，A与C形成的化合物中的共价键属于________键(填“σ”或“π”)．(2)当n＝2时，B的最简单气态氢化物的分子构型为________，中心原子的杂化方式为________，BC2属于________(填“极性”或“非极性”)分子；当n＝3时，B与C形成的晶体属于________晶体．(3)若A元素的原子最外层电子排布为2s1，B元素的原子价电子排布为3s23p2，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是________(用元素符号表示)．解析：由题中所给信息可知元素C、D分别为O、P.(1)A为非金属时是H元素，H原子的s轨道与O原子的p轨道以“头碰头”方式重叠，属于σ键．(2)n＝2时，B为C元素，B的最简单气态氢化物是甲烷，分子构型为正四面体，C原子采取sp3杂化，n＝3时，B为Si元素，SiO2属于原子晶体．答案：(1)2s22p4　σ(2)正四面体　sp3杂化　非极性　原子(3)O>P>Si>Li2．(12分)(2010·广东高考)乙炔是有机合成工业的一种原料．工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔． (1)CaC2中C与O互为等电子体，O的电子式可表示为________________；1molO中含有的π键数目为________．(2)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀．Cu＋基态核外电子排布式为________．(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(CH===H2C—C≡N)．丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是________；分子中处于同一直线上的原子数目最多为________．(4)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如右图所示)，但CaC2晶体中哑铃形C的存在，使晶胞沿一个方向拉长．CaC2晶体中1个Ca2＋周围距离最近的C数目为________．解析：本题主要考查电子式的有关知识及晶胞的有关计算，意在考查化合物结构理论的综合运用能力．(1)等电子体结构相似，则O的电子式与C相似，为[：O⋮⋮O：]2＋；1molO中含有2molπ键，即2NA个π键；(2)Cu＋的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10；(3)丙烯腈中碳碳双键上碳原子采用的是sp2杂化，而C≡N键上的碳原子采用sp杂化，碳碳双键是平面结构，而C≡N是直线形结构，丙烯腈的结构为，所以在同一直线上的原子最多为3个．(4)如果晶胞按纵向拉长，则1个Ca2＋周围距离最近的C为同一水平面上的4个．答案：(1)[：O⋮⋮O：]2＋　2NA(2)1s22s22p63s23p63d10(3)sp杂化、sp2杂化　3　(4)43．(13分)(2009·江苏高考)生物质能是一种洁净、可再生能源．生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一．(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素．写出基态Zn原子的核外电子排布式________________________________________________________________________．(2)根据等电子原理，写出CO分子的结构式____________________________．(3)甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀．①甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是______________________________；甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为________．②甲醛分子的空间构型是______；1mol甲醛分子中σ键的数目为________．③在1个Cu2O晶胞中(结构如图所示)，所包含的Cu原子数目为________．解析：(1)Zn为30号元素，根据核外电子排布规律即可得出．(2)根据CO与N2互为等电子体，具有相似结构推断CO的结构式为C≡O. (3)CH3OH与HCHO均为分子晶体，相对分子质量非常接近，而沸点相差较大，是因为CH3OH分子间存在氢键．形成氢键的条件是：①有N、O、F原子，并且N、O、F上存在孤电子对；②有连接在N、O、F上的H原子．中碳为sp2杂化，空间构型为平面三角形．甲醛分子中C—H键均为σ键，碳氧双键中有一个σ键，故一个分子中共有3个σ键．弄清晶胞中位于顶点与体心的空心圆为O，则O原子数＝8×＋1＝2,4个位于体心的黑点为Cu，Cu原子数为4，满足N(Cu)∶N(O)＝2∶1.答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2(2)C≡O(或CO)(3)①甲醇分子之间形成氢键　sp2杂化②平面三角形　3NA　③44．(15分)(2010·东北三校模拟)下表为元素周期表的一部分．请回答下列问题：(1)上述元素中，属于s区的是________(填元素符号)．(2)写出元素⑩的基态原子的电子排布式________．(3)元素第一电离能为⑤________⑨(填“大于”或“小于”)．(4)元素③气态氢化物的中心原子有________对孤对电子，其VSEPR模型为________；中心原子的杂化类型为：________；该分子为________分子(填“极性”或“非极性”)．向硫酸铜溶液中逐滴加入其水溶液，可观察到的现象为________．(5)元素⑦的钠盐晶胞结构如图所示，每个Na＋周围与之距离最近的Na＋的个数为________．若设该晶胞的棱长为acm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该钠盐的密度为________．解析：(1)元素周期表中第ⅠA族和ⅡA族的元素(再加上氦)属于s区．(2)⑩是铁元素，原子序数是26.(3)在元素周期表的同一主族中，从上到下元素的金属性逐渐增强，第一电离能逐渐减小．(5)题中所给结构是一个NaCl晶胞，以面心上的钠离子为中心，与其最近距离(等于最小正方形的对角线的长度)的同种离子在三维空间里共有4×3＝12；根据均摊法，该晶胞相当于4NaCl，则1mol晶胞就是4molNaCl，结合密度×体积＝质量可列：设密度为x，NA×a3×x＝4×58.5g·mol－1.答案：(1)H　Mg　Ca (2)1s22s22p63s23p63d64s2(3)大于(4)1　四面体　sp3　极性　先产生蓝色沉淀，后溶解得深蓝色溶液(5)12　g/cm35．(13分)(2010·安徽高考)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：元素相关信息XX的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等Y常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积ZZ和Y同周期，Z的电负性大于YWW的一种核素的质量数为63，中子数为34(1)Y位于元素周期表第________周期第________族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是________(写化学式)．(2)XY2是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在________个σ键．在H—Y、H—Z两种共价键中，键的极性较强的是________，键长较长的是________．(3)W的基态原子核外电子排布式是______________________________________．W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是__________________________．(4)处理含XO、YO2烟道气污染的一种方法，是将其在催化剂作用下转化为单质Y.已知：XO(g)＋O2(g)===XO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1Y(s)＋O2(g)===YO2(g)ΔH＝－296.0kJ·mol－1此反应的热化学方程式是______________________________________________．解析：本题主要考查元素的位、构、性知识，意在考查考生的分析推理能力．X的核外电子排布式为1s22s22p2，是C元素；Y是S元素；Z是Cl元素；W的原子序数为63－34＝29，是Cu元素．(1)Cl的非金属性比S的非金属性强，所以HClO4的酸性比H2SO4的酸性强．(2)CS2分子中有2个双键，双键中有一个键是σ键，一个键是π键．Cl的电负性比S的电负性强，所以H—Cl键的极性比H—S键的极性强；S的原子半径比Cl的原子半径大，所以H—S键的键长比H—Cl键的键长长．(3)Cu元素原子的3d轨道处于全满状态．Cu2S煅烧时生成SO2，不是SO3.(4)将已知反应的前一个方程式乘以2，再减去后一个方程式得：2CO(g)＋SO2(g)===2CO2(g)＋S(s)　ΔH＝－270.0kJ·mol－1. 答案：(1)三　ⅥA　HClO4(2)2　H—Cl　H—S(3)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2(4)2CO(g)＋SO2(g)===2CO2(g)＋S(s)ΔH＝－270.0kJ·mol－16．(12分)(2009·山东高考)C和Si元素在化学中占有极其重要的地位．(1)写出Si的基态原子核外电子排布式________．从电负性角度分析，C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为________．(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为________________，微粒间存在的作用力是________．(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M为________(填元素符号)．MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似．MO的熔点比CaO的高，其原因是________________________________________________________________________.(4)C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2化学式相似，但结构和性质有很大不同．CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不形成上述π键．从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成，而Si、O原子间不能形成上述π键．________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：(1)根据基态原子核外电子排布的规律去写；在C、Si和O元素中，吸引电子的能力由强到弱的顺序是O>C>Si.(2)在SiC晶体结构中，每个C原子与Si原子形成四个完全相同的C—Si键，所以C原子的杂化方式为sp3杂化．微粒间存在的作用力是共价键．(3)SiC的电子总数为20，所以M的电子数为(20－8)＝12，故M为Mg；MgO和CaO均属于离子晶体，Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO中离子键强，晶格能大，故熔点高．(4)π键是由p－p轨道肩并肩重叠而形成的，且π键强弱与重叠的程度成正比．而Si原子的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p－p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成稳定的π键．答案：(1)1s22s22p63s23p2　O>C>Si(2)sp3　共价键(3)Mg　Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO晶格能大 (4)C的原子半径较小，C、O原子能充分接近，p－p轨道肩并肩重叠程度较大，形成较稳定的π键；Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p－p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键7．(15分)(2010·大连模拟)有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，B是电负性最大的元素，C的2p轨道中有三个未成对的单电子，F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，D是主族元素且与E同周期，E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物，D与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示．请回答下列问题．(1)E元素原子基态时的电子排布式为________．(2)A2F分子中F原子的杂化类型是________，F的氧化物FO3分子空间构型为________．(3)CA3极易溶于水，其原因主要是______________________，试判断CA3溶于水后，形成CA3·H2O的合理结构：________(填字母代号)，推理依据是_______________________________________________________________________________________________.(4)从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为________；该离子化合物晶体的密度为ag·cm－3，则晶胞的体积是________________________(写出表达式即可)．解析：由题意可知A、B、C分别为H、F、N，故推出F是S，由题意推出E是Cu，由晶胞的结构用均摊法计算出一个晶胞中含有8个F－，同时含有4个D离子，故可判断D是第四周期＋2价的金属元素，故D是钙元素．NH3极易溶于水的原因是能与水分子间形成氢键，根据氢键的表示方法可知b是合理的；根据密度＝m/V进行计算，应注意一个晶胞中含有4个CaF2.答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(2)sp3　平面正三角形(3)与水分子间形成氢键　b　一水合氨电离产生铵根离子和氢氧根(4)CaF2　8．(13分)(2010·课标全国卷)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍．X、Y和Z分属不同的周期，它们的原子序数之和是W原子序数的5倍．在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二组分化合物中，由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高．请回答下列问题：(1)W元素原子的L层电子排布式为________，W3分子的空间构型为________；(2)X单质与水发生主要反应的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________________； (3)化合物M的化学式为________，其晶体结构与NaCl相同，而熔点高于NaCl.M熔点较高的原因是________________________________________．将一定量的化合物ZX负载在M上可制得ZX/M催化剂，用于催化碳酸二甲酯与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯．在碳酸二甲酯分子中，碳原子采用的杂化方式有________，O—C—O的键角约为________；(4)X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X占据所有棱的中心，Y位于顶角，Z处于体心位置，则该晶体的组成为X∶Y∶Z＝________；(5)含有元素Z的盐的焰色反应为________色．许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是________________________________________________________________________．解析：元素原子的最外层电子数不超过8个，故W元素的次外层为K层，所以W元素为O；X、Y、Z分别属于不同的周期，且原子序数之和为40，据此可以确定X、Y、Z分别属于2、3、4三个周期．结合题中X的单质能够与水反应，故可确定X为F；Y与Z的原子序数之和为31，Y的原子序数最小为11，Z位于第4周期，原子序数最小为19.若Y为Na，则Z为Ca，但钠的氧化物的熔点显然比氧化钙的熔点低，不符合题意．所以Y元素只能是Mg，Z为K.(1)O的L层电子的排布式为：2s22p4，O3分子的空间构型为V形；根据杂化轨道理论可知，氧原子成键时采用sp3杂化，且氧原子中含有孤对电子，故形成了V形结构．(2)氟气与水能够剧烈反应，生成氧气：2F2＋2H2O===4HF＋O2.(3)M的化学式为MgO，属于离子化合物．结构相似的离子化合物，比较其熔点的高低，主要看晶格能的大小，晶格能越大，熔点越高，而判断晶格能大小的一个重要参数就是看离子半径的大小．碳酸二甲酯分子中存在C==O和C—O，前者是平面结构，氧原子采用sp2杂化，后者氧原子采用sp3杂化，O—C—O的键角约为120°.(4)X占据立方体的棱中心，故每个晶胞中实际含有的X的个数为：12×＝3(每条棱被四个立方体共有)，Y位于顶角，故每个晶胞中实际含有的X的个数为：8×＝1(每个顶点被8个立方体共有)，Z位于体心，被立方体独自占据，故个数为1，所以该晶体中X、Y、Z三种原子的个数比为3∶1∶1.(5)钾盐的焰色反应为紫色，发生焰色反应的原因是激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量．答案：(1)2s22p4　V形(2)2F2＋2H2O===4HF＋O2(3)MgO　晶格能大　sp3和sp2　120°(4)3∶1∶1(5)紫　激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量 1．(2009·宁夏高考)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42.X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子．X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子．请回答下列问题：(1)X元素原子基态时的电子排布式为________，该元素的符号是________；(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为______________，该元素的名称是________．(3)X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为________；(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是__________________________________________________________；(5)比较X的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：(1)因为X原子4p轨道上有3个未成对电子，可知其电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3并推出其元素符号为As.(2)根据Y元素的最外层2p轨道上有2个未成对电子，Y和Z元素的原子序数之和为42－33＝9，Y可能为1s22s22p2或1s22s22p4，再根据Z可形成负一价离子，推出Y电子排布为后者，轨道表示元素名称为氧．Z为氢．(3)X与Z形成的化合物为AsH3，其空间构型可类比同主族的氢化物NH3，为三角锥形．(4)根据电子守恒配平即可．(5)氢化物的稳定性和元素的非金属性有关，或与共价键的键长有关．键长越短，键能越大，氢化物越稳定．所以NH3>PH3>AsH3.沸点高低和分子间作用力有关．分子间作用力越大，沸点越高．NH3可以形成分子间氢键，沸点最高，AsH3比PH3的相对分子质量大，所以AsH3沸点高于PH3.答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3　As(2)(3)三角锥形(4)As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O (5)稳定性：NH3>PH3>AsH3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定　沸点：NH3>AsH3>PH3，NH3可以形成分子间氢键，沸点最高；AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3的沸点比PH3高2．(2010·佛山模拟)A、B、C、D为前四周期元素．A元素的原子价电子排布为ns2np2，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，C元素原子的M电子层中有3个未成对电子，D元素原子核外的M层中只有2对成对电子．(1)当n＝2时，AB2属于________分子(填“极性”或“非极性”)，分子中有________个σ键，________个π键．(2)当n＝3时，A与B形成的晶体属于________晶体．(3)若A元素的原子价电子排布为3s23p2，A、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是________(用元素符号表示)．(4)已知某红紫色络合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O.该络合物中的中心离子钴离子在基态时核外电子排布式为________，作为配位体之一的NH3分子的空间构型为________．(5)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示．体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有Fe原子个数之比为________．解析：A元素的原子价电子排布为ns2np2，可得A为第ⅣA族元素，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，则B只能是氧元素，C的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，为磷元素，D元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，为硫元素．(1)当n＝2时，A为碳元素，AB2为CO2，为非极性分子，分子中有2个σ键，2个π键；(2)当n＝3时，A与B形成的化合物为SiO2，属于原子晶体；(3)在第三周期中，磷元素最外层p亚层电子半充满，较稳定，电离能较大，故顺序为P>S>Si；(4)钴原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，失去三个电子后变为1s22s22p63s23p63d6，NH3分子空间构型为三角锥形；(5)体心立方晶胞中含有Fe原子个数为1＋×8＝2，在面心立方晶胞中含有Fe原子个数为×6＋×8＝4，其原子数之比为1∶2.答案：(1)非极性　2　2(2)原子　(3)P>S>Si(4)1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)　三角锥形(5)1∶23．(2010·汕头模拟)下表是元素周期表的一部分．表中所列的字母分别代表一种化学元素． 试回答下列问题：(1)元素o为26号元素，请写出其基态原子电子排布式________________．(2)k在空气中燃烧产物的分子中中心原子的杂化形式为________，该分子是________分子(填“极性”或“非极性”)．(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(4)第三周期8种元素按单质熔点(℃)高低的顺序如下图，(已知序号“1”代表Ar)，其中序号“8”代表________(填元素符号)；其中电负性最大的是________(填下图中的序号)．(5)i单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示．晶胞中i原子的配位数为________，一个晶胞中i原子的数目为________．答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2(2)sp2　极性(3)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量(4)Si　2　(5)12　44．(2010·南通模拟)能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力．(1)太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的核外电子排布式________． (2)富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途．富勒烯(C60)的结构如右图，分子中碳原子轨道的杂化类型为________；1molC60分子中σ键的数目为________．(3)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜锢硒薄膜电池等．①第一电离能：As________Se(填“>”“<”或“＝”)．②硫化锌的晶胞中(结构如右图所示)，硫离子的配位数是________．③二氧化硒分子的空间构型为________．(4)金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用，一种金属镁酞菁配合物的结构如下图，请在下图中用箭头表示出配位键．解析：(2)富勒烯分子的结构中碳原子的连接方式类似于乙烯，则为sp2杂化，从结构可以看出，C60分子中60个碳原子，每个碳原子形成2个单键和1个双键，而每个键是两个碳原子共用，则一共有60个单键和30个双键，则1molC60分子中σ键的数目为90mol；(3)①As的p轨道为半满状态，第一电离能反常比Se的高；②该晶胞结构中，硫离子配位数为4；③二氧化硒分子的空间构型与SO2类似，为V形；④氮原子存在孤对电子，镁原子存在空轨道．答案：(1)1s22s22p63s23p63d84s2(2)sp2　90NA(3)①>　②4　③V形(4)