物質結構與性質知識要點1.電子運動狀態的各種特征(以Mn為例,1s22s22p63s23p63d54s2)(1)不同運動狀態的電子數:25;(2)不同空間運動狀態的電子數:15;(3)形狀不同的電子云種類:3;(4)不同能級(能量)的電子種類:7;(5)最高能級的電子數:5;(6)最高能層的電子數:2。2.1~36號元素原子的未成對電子數(m)(1)m=1:ns1(4)、ns2np1(3)、ns2np5(3)、3d14s2(1)、3d104s1(1),共12種。(2)m=2:ns2np2(3)、ns2np4(3)、3d24s2(1)、3d84s2(1),共8種。(3)m=3:ns2np3(3)、3d34s2(1)、3d74s2(1),共5種。(4)m=4:3d64s2(1),共1種。(5)m=5:3d54s2(1),共1種。(6)m=6:3d54s1(1),共1種。3.原子光譜解釋原子發光現象①在××條件下,基態電子吸收能量躍遷到激發態。②由激發態躍遷回基態的過程中,釋放能量。③釋放的能量以××可見光的形式呈現。4.根據電負性寫水解方程式(1)水解原理①電負性大的原子顯負價,結合水中的H+。②電負性小的原子顯正價,結合水中的OH。(2)實例IBr:IBr+H2O===HIO+HBr。5.鍵角大小的比較(1)中心原子和配位原子均相同:中心原子上孤電子對越多,孤電子對對成鍵電子對的排斥作用越大,鍵角越小。如鍵角:H2O<H3O+,∠H—N—H:NH2?<NH3<[Zn(NH3)6]2+,CH3+>—CH3>C(2)中心原子不同或配位原子不完全相同①中心原子電負性大:中心原子的電負性越大,成鍵電子對離中心原子越近,斥力越大,鍵角越大。如NH3>PH3,H2O>H2S。②配位原子電負性大:配位原子的電負性越大,成鍵電子對離中心原子越遠,斥力越小,鍵角越小。如NF3<NCl3。6.“五方法”判斷中心原子的雜化類型(1)根據雜化軌道的空間分布構型①直線形—sp,②平面三角形—sp2,③四面體形—sp3。(2)根據雜化軌道間的夾角①109°28'—sp3,②120°—sp2,③180°—sp。(3)利用價層電子對數確定三種雜化類型(適用于含一個中心原子XYm2對—sp雜化,3對—sp2雜化,4對—sp3雜化。(4)根據σ鍵數與孤電子對數(適用于結構式已知的粒子)①含C有機物:2個σ鍵—sp,3個σ鍵—sp2,4個σ鍵—sp3。②含N化合物:2個σ鍵—sp2,3個σ鍵—sp3。③含O(S)化合物:2個σ鍵—sp3。(5)根據等電子原理如CO2是直線形分子,CNS、N3?與CO7.考前必記(1)電子在原子軌道上的填充順序——構造原理:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、……(2)洪特規則特例當能量相同的原子軌道在全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)體系的能量最低。如Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,Cu的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1。(3)共價鍵①共價鍵的特征:a.飽和性;b.方向性。②共價鍵的分類:a.單鍵、雙鍵、三鍵;b.極性鍵、非極性鍵;c.σ鍵、π鍵。③鍵長、鍵能決定了分子的穩定性;鍵長、鍵角決定分子的空間構型。(4)等電子原理:等電子體具有相似的化學鍵特征,許多性質相近。(5)范德華力很弱,其主要特征有:①廣泛存在于分子之間;②只有分子間充分接近時才有分子間的相互作用力;③主要影響物質的熔點、沸點、溶解度等物理性質。(6)氫鍵①氫鍵不是化學鍵,其強弱介于范德華力和化學鍵之間。②通常用X—H…Y表示Y與X—H形成了氫鍵,用“…”表示形成的氫鍵。③氫鍵可分為分子內氫鍵和分子間氫鍵,N、O、F的氫化物分子間易形成氫鍵。④分子間氫鍵使物質的熔、沸點升高,在水中的溶解度增大;分子內氫鍵使物質的熔、沸點降低。(7)對元素的含氧酸而言,該元素的化合價越高,其含氧酸的酸性越強。如HNO3>HNO2,HClO4>HClO3>HClO2>HClO。(8)配合物①配位化合物的形成條件:a.配體有孤電子對;b.中心離子有空軌道。②在配合物中,中心離子與配體的配位原子間以配位鍵結合,配合物的內界與外界以離子鍵結合。③在水溶液中,配合物易電離出外界離子,配離子難電離;配合物中配位鍵越強,配合物越穩定。

易錯判斷1.2p3的軌道表示式為。(×)2.2p和3p軌道形狀均為啞鈴狀,能量也相等。(×)3.p軌道的能量一定比s軌道的能量高。(×)4.價層電子排布式為4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族,是p區元素。(√)5.最外層有2個未成對電子的元素原子的價層電子排布式可能是ns2np2或ns2np4,短周期元素中分別為C、Si和O、S。(√)6.在任何情況下,都是σ鍵比π鍵強度大。(×)7.ssσ鍵與spσ鍵的電子云形狀對稱性相同。(√)8.碳碳雙鍵和碳碳三鍵的鍵能分別是碳碳單鍵鍵能的2倍和3倍。(×)9.價層電子對就是σ鍵電子對。(×)10.分子的空間結構是價層電子對互斥的結果。(√)11.以極性鍵結合起來的分子一定是極性分子。(×)12.非極性分子中,一定含有非極性共價鍵。(×)13.H2O比H2S穩定是因為水分子間存在氫鍵。(×)14.因為碳氫鍵鍵能小于碳氧鍵,所以CH4熔點低于CO2。(×)15.根據共價鍵的飽和性可知,H2O2的結構式為H—O==O—H。(×)16.雜化軌道間的夾角與分子內的鍵角不一定相同,中心原子雜化類型相同時,孤電子對數越多,鍵角越小。(√)17.PCl3、NH3、PCl5都是三角錐形的分子。(×)18.在NaCl晶體中,每個Na+周圍等距且緊鄰的Na+有12個,Na+的配位數為12。(×)19.晶胞是晶體中的最小的“平行六面體”。(×)

題型訓練1.下列分子屬于極性分子的是()。A.CO2 B.NCl3 C.SO3 D.SiF4答案B解析CO2中C上的孤電子對數為12×(42×2)=0,成鍵電子對數為2,價層電子對數為2,CO2的空間結構為直線形,CO2屬于非極性分子,A項不符合題意;NCl3中N上的孤電子對數為12×(53×1)=1,成鍵電子對數為3,價層電子對數為4,NCl3的空間結構為三角錐形,NCl3屬于極性分子,B項符合題意;SO3中S上的孤電子對數為12×(63×2)=0,成鍵電子對數為3,價層電子對數為3,SO3的空間結構為平面正三角形,SO3屬于非極性分子,C項不符合題意;SiF4中Si上的孤電子對數為12×(44×1)=0,成鍵電子對數為4,價層電子對數為4,SiF2.共價化合物Al2Cl6中所有原子均滿足8電子穩定結構,一定條件下可發生反應:Al2Cl6+2NH32Al(NH3)Cl3,下列說法不正確的是()。A.Al2Cl6的結構式為B.一個Al2Cl6分子中有2個配位鍵C.NH3的VSEPR模型是四面體形D.Al2Br6比Al2Cl6更難與NH3發生反應答案D解析A項,由雙聚氯化鋁分子中所有原子均滿足8電子穩定結構可知,分子的結構式為,正確;B項,由結構式可得,Al的價層電子數為3,其與3個氯原子形成共價鍵,同時為另外一個氯原子提供空軌道,故一個Al2Cl6分子中有2個配位鍵,正確;C項,NH3有3個σ鍵,孤電子對數為12×(53×1)=1,因此價層電子對數為4,其VSEPR模型是四面體形,正確;D項,溴元素的電負性小于氯元素,溴原子半徑大于氯原子,則鋁溴鍵弱于鋁氯鍵,所以雙聚溴化鋁的鋁溴鍵更易斷裂,比雙聚氯化鋁更易與氨氣反應,錯誤。3.石墨與F2在450℃反應,石墨層間插入F得到層狀結構化合物(CF)x,該物質仍具潤滑性,其單層局部結構如圖所示。下列關于該化合物的說法正確的是()。A.與石墨相比,(CF)x導電性增強B.與石墨相比,(CF)x抗氧化性增強C.與石墨相比,(CF)x中C—C的鍵長更短D.石墨中的碳是sp2雜化,(CF)x中的碳也是sp2雜化答案B解析A項,石墨晶體中每個碳原子上未參與雜化的1個2p軌道上電子在整個碳原子平面運動,故石墨晶體能導電,而(CF)x中沒有未參與雜化的2p軌道上的電子,故與石墨相比,(CF)x的導電性減弱,錯誤;B項,(CF)x中C原子的所有價鍵均參與成鍵,沒有未參與成鍵的孤電子或不飽和鍵,故與石墨相比,(CF)x的抗氧化性增強,正確;C項,石墨含有大π鍵,電子云重疊程度更大,對原子核的引力更強,故鍵長更短,因此與石墨相比,(CF)x中C—C的鍵長更長,錯誤;D項,石墨含有大π鍵,每個C與周圍的3個碳原子形成共價鍵,故其碳原子為sp2雜化,在(CF)x中C與周圍的3個碳原子和1個F原子形成共價鍵,因此其碳原子雜化方式為sp3雜化,錯誤。4.下列有關物質結構和性質的說法錯誤的是()。A.CO2和SO2都是由極性鍵構成的非極性分子B.鄰羥基苯甲醛的沸點低于對羥基苯甲醛的沸點C.是兩性化合物D.冠醚(18冠6)的空穴與K+尺寸適配,兩者能通過弱相互作用形成超分子答案A解析A項,CO2為非極性分子,SO2的空間結構為V形,SO2為極性分子,錯誤;B項,鄰羥基苯甲醛中含有分子內氫鍵,分子內氫鍵會降低物質的熔、沸點,對羥基苯甲醛能形成分子間氫鍵,分子間氫鍵會升高物質的熔、沸點,因此鄰羥基苯甲醛的熔、沸點低于對羥基苯甲醛的熔、沸點,正確;C項,在酸性條件下反應生成,在堿性條件下反應生成,因此為兩性化合物,正確;D項,超分子是由兩種或兩種以上的分子通過分子間作用力形成的分子聚集體,冠醚(18冠6)的空穴大小為260~320pm,可以適配K+(276pm)、Rb+(304pm),冠醚與離子之間以弱相互作用結合,正確。5.科學家合成了一種高溫超導材料,其晶胞結構如圖所示,該立方晶胞參數為apm。阿伏加德羅常數的值為NA。下列說法錯誤的是()。A.晶體最簡化學式為KCaB6C6B.晶體中與B最近且距離相等的C有4個C.同周期中,第一電離能比B小的元素有1個D.晶體的密度為2.17×1029答案D解析A項,根據晶胞結構可知,其中K的個數:8×18=1,Ca的個數:1,B的個數:12×12=6,C的個數:12×12=6,故其最簡化學式為KCaB6C6,正確;B項,根據晶胞結構可知,B原子位于面上,同一面有兩個C最近,鄰面有兩個C最近,因此晶體中與B最近且距離相等的C有4個,正確;C項,同周期主族元素從左往右,第一電離能呈增大趨勢,第ⅡA元素的s軌道處于全充滿狀態,第一電離能比相鄰元素大,故同周期中,第一電離能比B小的元素只有Li元素,共1個,正確;D項,根據A項分析可知,該晶胞最簡化學式為KCaB6C6,則1個晶胞質量為217NAg,晶胞體積為a3×1030cm36.照相底片定影并回收定影液硫代硫酸鈉和銀,經歷如下過程,下列說法不正確的是()。AgBrNa3[Ag(S2O3)2]Ag2SAg+SO2A.Na3[Ag(S2O3)2]晶體中所含的作用力只有離子鍵、配位鍵B.S2O32?與SO4C.該過程中與Ag+結合能力:S2>S2O3D.副產物SO2的鍵角小于120°的原因:SO2分子中S的孤電子對對成鍵電子對的排斥作用使鍵角變小答案A解析A項,Na3[Ag(S2O3)2]晶體中所含的作用力有離子鍵、配位鍵、共價鍵,錯誤;B項,S2O32?與SO42?結構相似,相當于SO42?中O被一個S原子替換,正確;C項,反應中溴化銀轉化為[Ag(S2O3)2]3、[Ag(S2O3)2]3轉化Ag2S,故該過程中與Ag+結合能力:S2>S2O32?7.氯化二乙基鋁(CH3CH2)2AlCl既能形成穩定的二聚體,也能形成三聚體。(CH3CH2)2AlCl三聚體所有原子最外層電子均達到穩定結構,結構如圖所示,下列推測不合理的是()。A.(CH3CH2)2AlCl三聚體分子中含有3個配位鍵,每個Al的配位數是4B.(CH3CH2)2AlCl的三聚體為非極性分子C.(CH3CH2)2AlCl與O2完全反應生成二氧化碳、水、氧化鋁和氯化氫D.(CH3CH2)2AlCl比(CH3CH2)2AlBr更易水解答案D解析A項,由圖可知,(CH3CH2)2AlCl三聚體分子的中心離子是鋁離子,氯離子和乙基是配體,鋁離子的配位數為4,正確;B項,由圖可知,(CH3CH2)2AlCl三聚體分子是結構對稱的非極性分子,正確;C項,由質量守恒定律可知,(CH3CH2)2AlCl在一定條件下與氧氣完全反應生成二氧化碳、水、氧化鋁和氯化氫,正確;D項,氯元素的電負性大于溴元素,鋁氯鍵強于鋁溴鍵,則水解時(CH3CH2)2AlCl的鋁氯鍵比(CH3CH2)2AlBr的鋁溴鍵難以斷裂,比(CH3CH2)2AlBr更難水解,錯誤。8.(2023·浙江省高三聯考)下列說法正確的是()。A.圖A中,18冠6中O原子電負性大,帶負電荷,通過離子鍵與K+作用,體現了超分子“分子識別”的特征B.圖B物質相較NaBF4摩爾質量更大,具更高的熔、沸點C.圖B中,1mol該物質含有16molσ鍵D.圖C中,表示硅氧四面體,則該硅酸鹽結構的通式為(Si6O17)n10答案D解析A項,圖A中冠醚與K+之間并非離子鍵,而是通過配位鍵結合,錯誤;B項,圖B中物質陽離子基團較大,離子鍵較弱,較NaBF4熔、沸點更低,錯誤;C項,根據圖B中物質的結構可知,1mol該物質含有20molσ鍵,錯誤;D項,將左邊結構補齊會形成兩個環,被兩個環共用的氧原子左邊有7個,右邊有7個,共14個,獨立成個體的氧原子有10個,同時每個環都有獨立的硅原子,則Si∶O=(4+4×0.5)∶(14×0.5+10)=6∶17,這樣每個環所包含的O有17個,硅有6個,再根據硅元素的化合價為+4價,氧元素的化合價為2價,其結構通式為(Si6O17)n9.砷化鎵(GaAs)作為第二代半導體材料的代表,是目前研究最成熟、生產量最大的半導體材料。GaAs晶胞結構如圖所示,晶胞邊長為apm,下列說法正確的是()。A.GaAs屬于離子晶體B.基態砷原子價層電子軌道表示式為C.As的配位數為4D.該晶體密度為5.8×1036N答案C解析A項,根據題中GaAs晶胞結構圖,可知該晶胞含有Ga原子和As原子,微粒間的作用力是共價鍵,屬于共價晶體,錯誤;B項,砷元素的質子數為33,其價層電子排布為4s24p3,則砷元素價層電子軌道表示式為,錯誤;C項,由GaAs晶胞結構圖,可知與砷原子距離最近的鎵原子的個數為4,則As的配位數為4,正確;D項,根據GaAs晶胞結構圖,可得出位于晶體內部的砷原子的個數為4,位于頂點和面心的鎵原子個數為8×18+6×12=4,設晶體的密度為dg·cm3,則d=4×145NA1010.一種鋰鋅合金晶胞如圖所示。已知晶胞參數為apm,Li+、Zn2+的半徑依次為76pm、74pm。設NA為阿伏加德羅常數的值。晶胞空間利用率等于粒子總體積與晶胞體積之比。下列敘述錯誤的是()。A.鋰鋅晶體由陽離子和電子構成B.該晶胞中兩種陽離子數目之比為1∶1C.該晶胞空間利用率φ=32π×150D.該晶體密度ρ=576×1030a答案C解析鋰鋅合金是金屬晶體,金屬晶體由自由電子和陽離子靠金屬鍵構成,A項正確。該晶胞中,8個Li位于頂點、6個Li位于面心和4個Li位于體內,1個晶胞含8個Li。12個Zn位于棱上,5個Zn位于體內,1個晶胞含8個Zn,即鋰、鋅離子數目之比為1∶1,B項正確。晶胞中空間利用率φ=43π(r13+r23)×8a3=4311.一種含四種元素的催化劑能提高碘還原及析氫反應活性,示意圖如圖所示。下列敘述正確的是()。A.催化劑中第一電離能最大的元素是硫B.形成3個單鍵的硼原子與3個碳原子構成平面結構C.在陽極發生反應a斷裂極性鍵形成非極性鍵D.I3答案B解析上述催化劑含B、C、N、S元素,在元素周期表中,B、C、O、N的第一電離能依次增大,氧的第一電離能大于硫,故這四種元素中,N的第一電離能最大,A項錯誤;形成3個單鍵的B原子采用sp2雜化,呈平面結構,B項正確;水轉化成氫氣,氫元素化合價由+1價降至0價,故反應a是還原反應,反應a在陰極發生,C項錯誤;I3-的中心原子為I原子,價層電子對數為12.某課題組有關胺硼烷化合物結構的研究成果中部分胺硼烷化合物結構如圖所示。下列敘述錯誤的是()。A.鍵角a大于鍵角b的原因可能是N的原子半徑大于BB.N原子提供電子對與B原子(提供空軌道)形成配位鍵C.由“雙氫鍵(H—H)”推知,N的電負性大于BD.“雙氫鍵”中靜電作用力高于H2分子間作用力答案A解析N原子半徑小于B,N的電負性大于B,雙氫鍵與氮氫鍵之間的排斥力大于雙氫鍵與氫硼鍵之間的排斥力,導致鍵角a大于鍵角b,A項錯誤;B原子價層有3個電子、4個軌道,硼原子有空軌道。N原子提供孤電子對與硼原子(提供空軌道)形成配位鍵,B項正確;在共價鍵中,電負性較大的原子吸引電子能力較強,該原子帶部分負電荷,電負性較小的原子帶部分正電荷。氮氫鍵中氫顯正電荷,硼氫鍵中氫顯負電荷,由此推知,N的電負性大于B,C項正確;雙氫鍵中正電荷、負電荷存在部分靜電吸引,而H2中氫氫鍵是原子軌道重疊,故“雙氫鍵”中靜電作用力大于H2分子間作用力,D項正確。13.某團隊用如圖所示物質(G)制備純綠光有機發光二極管。下列敘述正確的是()。A.G分子中B、N原子價層都有8個電子B.3個碳原子與硼原子構成平面結構C.G涉及的第二周期元素中,第一電離能、電負性由大到小排序不同D.G涉及的第二周期元素的原子全部是sp2雜化答案B解析B原子最外層有3個電子,形成3個單鍵,共有6個電子,A項錯誤;B原子采用sp2雜化,呈平面結構,B項正確;G中涉及的第二周期元素有B、C、N,第一電離能、電負性的大小順序均為B<C<N,二者大小順序相同,C項錯誤;G中有的N原子采用sp3雜化,D項錯誤。14.一種由鉻、鈷和鎳(CrCoNi)組成的三元高熵合金材料具有極高的延展性和強度。回答下列問題:(1)基態Ni原子的電子排布式為[Ar]。基態Cr有個未成對電子。

(2)上述三種金屬元素均位于元素周期表區。

(3)Co3+能形成多種配合物,如[Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2。①該配合物的配體分子的VSEPR模型為。

②1mol[Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2與足量AgNO3溶液反應最多生成molAgCl。1mol[Co(NH3)4(H2O)Cl]2+含molσ鍵。

(4)在有機合成中,常用鎳作催化劑。某催化反應如圖所示。甲、乙分子中碳原子雜化類型是。甲分子中最多有個碳原子共平面。

(5)鎳的化合物的一種晶體如圖所示。該晶體的化學式為。該晶體密度為g·cm3(只列計算式)。

答案(1)3d84s26(2)d(3)①四面體形②220(4)sp33(5)K2NiF439×4+19×8+59×2解析(1)基態Cr原子有6個未成對電子。(2)Cr、Co、Ni的基態原子價層電子排布依次為3d54s1、3d74s2、3d84s2,它們都位于d區。(3)配體分子有NH3、H2O,中心原子價層都有4個電子對,它們的VSEPR模型為四面體形。配位化合物內界和外界能完全電離,[Cr(NH3)4(H2O)Cl]Cl22Cl+[Cr(NH3)4(H2O)Cl]2+,1mol該配合物最多能生成2molAgCl。[Cr(NH3)4(H2O)Cl]2+中配位鍵也是σ鍵,1mol[Cr(NH3)4(H2O)Cl]2+含(3×4+1×2+6)molσ鍵。(4)甲、乙都是烷烴,每個碳原子形成4個單鍵,碳原子都采用sp3雜化。甲分子中5個碳原子相當于甲烷分子中4個氫原子被4個碳原子取代,最多有3個碳原子共平面。(5)8個鉀離子在棱上,2個鉀離子在體內,1個晶胞含4個鉀離子;8個鎳離子在頂點上,1個鎳離子在體內,1個晶胞含2個鎳離子;16個氟離子在棱上,2個氟離子在體內,4個氟離子在面心,1個晶胞含8個氟離子,對于離子晶體,其化學式表示組成粒子數最簡比,故化學式為K2NiF4。該晶體密度ρ=39×4+19×8+59×2NA×40015.(2023·浙江1月選考,17改編)硅材料在生活中占有重要地位。請回答:(1)Si(NH2)4分子的空間結構(以Si為中心)名稱為,分子中氮原子的電子運動狀態有種。Si(NH2)4受熱分解生成Si3N4和NH3,其受熱不穩定的原因是

。

(2)由硅原子核形成的三種微粒,電子排布式分別為①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p6、③[Ne]3s23p14s1,有關這些微粒的敘述,正確的是(填字母)。

A.微粒半徑:③>①>②B.電子排布屬于基態原子(或離子)的是①②C.電離一個電子所需最低能量:①>②>③D.由③到①得到的是暗背景、亮線、線狀不連續的光譜圖答案(1)四面體7Si周圍的—NH2基團體積較大,受熱時斥力較強[或Si(NH2)4中Si—N鍵能相對較小];產物中氣態分子數顯著增多(2)BD解析(1)Si(NH2)4分子可視為SiH4分子中的4個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的,所以Si(NH2)4分子中Si原子軌道的雜化類型是sp3,分子的空間結構(以Si為中心)名稱為四面體;氮原子的電子排布式為1s22s22p3,核外共有7個電子,故核外電子運動狀態有7種。(2)電子排布式分別為①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p6、③[Ne]3s23p14s1,可推知分別為基態Si原子、基態Si4、激發態Si原子;A項,根據微粒電子層數及各層電子數多少可推知,微粒半徑:③>②>①,錯誤;B項,根據上述分析可知,電子排布屬于基態原子(或離子)的是①②,正確;C項,激發態硅原子不穩定,容易失去電子,Si4的3p軌道為全充滿狀態,不易電離出電子,故電離一個電子所需最低能量為②>①>③,錯誤;D項,由③到①是激發態到基態,得到的光譜圖是發射光譜,而發射光譜圖是暗背景、亮線、線狀不連續的,正確。16.(2023·山東卷,16改編)鹵素可形成許多結構和性質特殊的化合物。回答下列問題:(1)40℃時,F2與冰反應生成HOF和HF。F的核外電子空間運動狀態有種,常溫常壓下,HOF為無色氣體,固態HOF的晶體類型為,HOF水解反應的產物為(填化學式)。

(2)ClO2中心原子為Cl,Cl2O中心原子為O,二者均為V形結構,但ClO2中存在大π鍵(Π35)。ClO2中Cl原子的軌道雜化方式為;O—Cl—O鍵角Cl—O—Cl鍵角(填“>”、“<”或“=”)。比較ClO2與Cl2O中Cl—O鍵的鍵長并說明原因:(3)一定條件下,CuCl2、K和F2反應生成KCl和化合物X。已知X屬于四方晶系,晶胞結構如圖所示(晶胞參數a=b≠c,α=β=γ=90°),其中Cu化合價為+2。晶胞中黑球表示的是,化合物X的化學式為,與Cu2+最近的K+個數是個。若阿伏加德羅常數的值為NA,化合物X的密度ρ=g·cm3(用含NA的代數式表示)。

答案(1)5分子晶體HF、H2O2和O2(2)sp2>ClO2分子中Cl—O的鍵長小于Cl2O中Cl—O的鍵長,其原因是ClO2分子中既存在σ鍵,又存在大π鍵,原子軌道重疊的程度較大,因此其中Cl—O的鍵長較小,而Cl2O只存在普通的σ鍵(3)K+K2CuF484.36×10解析(1)F的核外電子排布式為1s22s22p5,共占據5個軌道,有5種空間運動狀態。常溫常壓下,HOF為無色氣體,則HOF的沸點較低,固態HOF的晶體類型為分子晶體。HOF分子中F顯1價,其水解時結合H2O電離的H+生成HF,則OH+結合H2O電離的OH,兩者反應生成H2O2,H2O2不穩定,其分解生成O2,因此,HOF水解反應的產物為HF、H2O2和O2。(2)ClO2中心原子為Cl,Cl2O中心原子為O,二者均為V形結構,但ClO2中存在大π鍵(Π35)。由ClO2中存在Π35可以推斷,其結構為,即兩個O原子分別與Cl原子形成配位鍵,Cl原子提供1個電子,兩個O原子分別提供2個電子形成大π鍵Π35,中心原子Cl形成兩個配位鍵和一個孤電子對,則Cl原子的軌道雜化方式為sp2。Cl2O中心原子為O,根據價層電子對的計算公式可知n=6+1×22=4,O的雜化方式為sp3。根據價層電子對互斥理論可知,n=4時,價電子對的幾何構型為四面體形,n=3時,價電子對的幾何構型為平面三角形,sp2雜化的鍵角一定大于sp(3)一定條件下,CuCl2、K和F2反應生成KCl和化合物X。已知X屬于四方晶系,其中Cu化合價為+2。由晶胞結構圖可知,該晶胞中含有黑球的個數為8×14+2=4、白球的個數為16×14+4×12+2=8、灰色球的個數為8×18+1=2,則X中含有3種元素,其個數之比為1∶2∶4,由于其中Cu的化合價為+2、F的化合價為1、K的化合價為+1,根據化合價代數和為0,可以推斷黑球表示的是K+,白球表示的是F—,灰球表示的是Cu2+,因此X為K2CuF4。由圖可得,離體心的Cu2+最近的K+為棱上的8個K+,因此與Cu2+最近的K+個數是8;若阿伏加德羅常數的值為NA,晶胞的質量為2×218NAg,晶胞的體積為a2cpm3=a2c×1030cm3,化合物X的密度ρ=17.(2023·浙江6月選考,17改編)氮的化合物種類繁多,應用廣泛。請回答:(1)基態N原子的最外層電子的原子軌道有種不同的伸展方向。

(2)與碳氫化合物類似,N、H兩元素之間也可以形成氮烷、氮烯。①下列說法不正確的是。

A.能量最低的激發態N原子的電子排布式:1s22s12p33s1B.化學鍵中離子鍵成分的百分數:Ca3N2>Mg3N2C.最簡單的氮烯分子式:N2H4D.氮烷中N原子的雜化方式都是sp3②氮和氫形成的無