物質結構與性質第四章增分訓練(二)物質結構與性質綜合題1.磷酸鐵鋰(LiFePO4)電極材料主要用于各種鋰離子電池，回答下列問題。(1)Fe位于元素周期表中第________周期第______族，其價層電子排布式為________。

(2)用“>”“＜”或“＝”填空。離子半徑：Li+____H-；第一電離能：Li____Be；電負性：O____P。

(3)在周期表中，化學性質最相似的鄰族元素是___________。

四Ⅷ

3d64s2

＜＜>

Be與Al

(4)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為______、______(填標號)。

D

C(5)基態(tài)P中未成對的電子數為________，其原子核外電子占據的最高能級的電子云輪廓為___________形。(6)Mn與Fe兩元素的部分電離能數據如下表，由表中兩元素的I2和I3可知，氣態(tài)Mn2+再失去一個電子比氣態(tài)Fe2+再失去一個電子更難，對此，你的解釋是——————————————————————————

。

元素MnFe電離能/(kJ·mol-1)I1717759I215091561I3324829573

紡錘(或啞鈴)

由于Fe2+電子排布式為[Ar]3d6，Mn2+電子排布式為[Ar]3d5，為半滿結構，穩(wěn)定，難失電子2.(2023·陜西聯考)我國于2023年7月3日宣布對鎵、鍺冶煉兩元素進行出口管制，以回擊美國等西方國家對我國進行的技術封鎖，鎵、鍺主要分別源于鋁、鋅冶煉的副產物。(1)基態(tài)鍺原子的價層電子排布圖為___________，鍺所在周期的主族元素第一電離能由大到小的前3種元素是_____________，氧元素的下列幾種微粒中，若再失去一個電子，需要的能量最多的是________(填標號)。A.1s22s22p3 B.1s22s22p33s1C.1s22s22p23s1 D.1s22s22p13s1Br>As>Se

B(2)Ga、Ge均可形成分子型鹵化物，GaCl3、GaBr3、GeBr4、GeCl4等，則GaCl3的分子構型為__________________，GeBr4、GeCl4沸點高低順序為________________，熱穩(wěn)定性GeBr4＜GeCl4，其原因是________________________________________，氣態(tài)氯化鎵以Ga2Cl6形式存在，則Ga2Cl6中鎵的雜化軌道類型為________________________。

平面三角形GeBr4>GeCl4共價鍵能Ge-Cl>Ge-Br

sp3(3)鎵是第三代半導體材料，下圖是砷化鎵的晶胞圖及部分原子的分數坐標(用NA表示阿伏加德羅常數的值)。則①處原子的分數坐標為__________，晶胞密度為___________。上述反應涉及的幾種元素中，電負性最大的元素是________，砷可形成多種鹵化物，其中AsCl3、AsBr3、AsI3的沸點由低到高的原因為___________________________________________________________。

Cl

二者均為分子晶體，其相對分子質量依次變大，分子間作用力增加【解析】(1)鍺是32號元素，基態(tài)原子的價層電子排布圖為

。同周期從左到右第一電離能總體上是增大，但VA>VIA，由此可確定三種元素是Br>As>Se。四個選項依次表示O+、激發(fā)態(tài)的O、O+、激發(fā)態(tài)O2+，激發(fā)態(tài)電子能量高，易失去，根據同一原子的I1＜I2＜I3…知，O2+再失去一個電子所需要的能量最多，D項正確。(2)GaCl3中鎵形成了3個σ鍵且無孤電子對，故砷為sp2雜化，是平面三角形。GeCl4、GeBr4均是分子晶體，沸點高低是由范德華力大小決定的，兩種分子相對分子質量依次增大，范德華力依次增大，故沸點依次升高。

3.反型鈣鈦礦電池無需使用具有光催化活性的TiO2(通過氮摻雜生成TiO2-aNb，反應如下圖所示)以及摻雜的有機空穴傳輸層，光照下的輸出穩(wěn)定性更好，更具發(fā)展?jié)摿Α?/p>

6

n∶(3n+1)(2)Mg和Cu形成的晶體中，也存在四面體結構，Mg以金剛石方式堆積，剩余的4個四面體空隙放置Cu4四面體，如圖4所示。Cu4四面體結構的鎂配位數為______，已知晶胞參數為anm，

NA為阿伏加德羅常數的值，則該晶體的密度為__________________(列出計算表達式)。

4

5.(2023·廣東東莞中學校階段考)賴氨酸鋅屬于第二代有機鋅，其結構如圖所示。(1)螯合物是一種特殊的配合物，其形成條件有：①配體含有兩個及以上配位原子；②配體與同一中心離子(或原子)通過螯合作用配位成環(huán)。螯合物賴氨酸鋅中氮原子的雜化方式為________，1mol賴氨酸鋅中通過螯合作用形成的配位鍵有______mol(填“2”或“4”)。

sp3

4

(2)ZnS常用作分析試劑、熒光體、光導體材料等。立方ZnS晶體的晶胞結構如右圖所示。①晶胞中Zn2+周圍距離最近且相等的S2-共有______個，在該立方晶胞的體對角線的一維空間上，S2-、Zn2+的分布規(guī)律正確的是______(填字母)。

4

B

②離子型ZnO與ZnS的熔點高低比較：ZnO________ZnS(填“高于”或“低于”)，判斷理由是_________________________________________

。

③已知ZnS晶體的密度為dg·cm-3，阿伏加德羅常數用NA表示，則晶胞邊長為_______________