高考化学二轮复习专题27《物质结构与性质》考点专练（含详解）

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专题27 物质结构与性质
1．Cu3N具有良好的电学和光学性能，在电子工业领域、航空航天领域、国防领域、通讯领域以及光学工程等领域中，发挥着广泛的、不可替代的巨大作用。
(1)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(2)与N3－含有相同电子数的三原子分子的空间构型是___________。
(3)Cu+的核外电子排布式为___________，其在酸性溶液中不稳定，可发生歧化反应生成Cu2+和Cu。但CuO在高温下会分解成Cu2O，试从结构角度解释高温下CuO为何会生成Cu2O__________________。
(4)在Cu的催化作用下，乙醇可被空气氧化为乙醛，乙醛分子中碳原子的杂化方式是___________，乙醇的沸点明显高于乙醛，其主要原因为___________。
(5)[Cu(H2O)4]2+为平面正方形结构，其中的两个H2O被Cl－取代有两种不同的结构，试画出[Cu(H2O)2(Cl)2]具有极性的分子的结构式___________。
(6)Cu3N的晶胞结构如图所示，N3－的配位数为___________，Cu+的半径为apm，N3－的半径为bpm，Cu3N的密度为___________g·cm－3(阿伏加德罗常数用NA表示)。

【答案】N＞O＞C V形 1s22s22p63s23p63d10 Cu+的3d轨道上电子全充满，结构更稳定 sp3、sp2 乙醇分子间存在氢键 6

2． 铜、镓、砷等元素形成的化合物在现代工业中有广泛的用途，回答下列问题：
（1）基态铜原子的核外电子占有的能级数为________，轨道数为________。
（2）根据元素周期律，原子半径Ga________As，第一电离能Ga________As。（填“大于”或“小于”）
（3）AsCl3分子的立体构型为________，其中As的杂化轨道类型为________。
（4）铜与CN-可形成络合离子[Cu（CN-）4]2-，写出一种与CN-等电子体的分子化学式________；若将[Cn（CN-）4]2-中二个CN-换为Cl-，只有一种结构，则[Cu（CN-）4]2-中4个氮原子所处空间位置关系为________。
（5）GaAs的熔点为1238ºC，密度为p g·cm-3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________，Ga与As以________键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol-1和MAsg·mol-1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________。

【答案】【答题空1】7 【答题空2】15 大于 小于 三角锥形 【答题空6】sp3 【答题空7】N2或CO 正四面体 原子晶体 共价
【解析】
(1)基态铜的电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1, 所以有7个能级，轨道数为15；
（6）因为金刚石属于面心立方晶胞，即C原子处在立方体的8个顶点，6个面心，体内有4个，故根据均摊法及BN的化学式可推知，一个晶胞中各含有4个B原子、4个N原子，又因为一个BN的质量是M/NA，而一个晶胞的体积是（361.5×10-10）3cm3，故密度=质量÷体积= g·cm-3，故答案为。
4．植物的叶片中的叶绿素中含有C、H、O、N、Mg等元索，回答下列问题：
(1)下列原子基态价电子排布图表示正确的是（_____）

(2)O、N、Mg的简单离子半径由大到小的顺序为___________，其第—电离能由大到小的顺序为___________。

(3)某种叶绿素的结构简式如上图所示，其中含有的化学键类型有___________(填写下列字母选项)，若含有配位键，则1mol该有机物中含有配位键的物质的量为___________mol；(若认为无配位键，此空填“0”。)此叶绿素中，C原子的杂化方式有___________。
A.σ键　　B.π键　　C.极性键　　D.非极性键　　E.配位键　　F.金属键　　G.氢键
(4)某Mg和Cu的合金，Cu原子位于顶点，Mg原子位于面心，合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶胞中若已知该晶胞的密度为ρg/cm3，则该晶体中Mg和cu的个数之比为___________，该晶胞的棱长约为___________pm。
【答案】B N3->O2->Mg2+ N>O>Mg ABCDE 2 sp3和sp2 3：1 ×1010
（2）根据电子层数越多半径越大，相同电子层结构的微粒，核电荷数越大，半径越小分析O、N、Mg的简单离子半径顺序为N3->O2->Mg2+；根据同周期元素，核电荷数越大，第一电离能越大，但具有全充满或半充满或全空的电子构型的元素，电离能比同周期的相邻元素大，且随着电子层数的增加，元素的第一电离能减小分析，三种元素的第一电离能的顺序为：N>O>Mg；
（3）该物质中含有单键和双键和配位键，即含有σ键和π键和极性键和非极性键和配位键，根据图分析，其中镁离子与氮原子之间形成配位键，每个分子形成2个配位键（注意其中只形成3个单键的N原子没有和镁离子形成配位键，另外两个N原子与镁离子形成配位键），所以1mol该有机物含有2mol配位键；此叶绿素中，碳原子形成四个单键或形成碳氧双键等，所以杂化方式为sp3和sp2。
(4) SeO2分子中价层电子对数为（6-2×2）+2=3，SeO2的价层电子互斥模型为平面三角形；；
(5)配位数为6，组成为TiCl3·6H2O的晶体，两种配体的物质的量之比为1︰5，配体为1个Cl-和5个H2O，其他的为外界，则配离子的化学式为：；
(6) 相对原子质量，在数值上等于摩尔质量（以g/mol为单位），该晶胞中原子个数1+8×1/8=2，晶胞体积为(a×10-7cm)3，根据，则，Co的相对原子质量为5a3ρNA×10-22。
6．稀土元素包括元素周期表中的镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)元素。请回答下列问题：
(1)镧系元素位于元素周期表第___________族，镧系元素位于周期表的___________区。
(2)基态钪原子的价电子排布式为______________________。
(3)大多数稀土元素的金属离子易与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)等配位，乙二胺中价层电子对数为4的原子为___________(填元素符号)；乙二胺和三乙胺[(CH3CH2)3N]均属于胺类，但是乙二胺比三乙胺的沸点高得多，其原因是______________________。
(4)稀土元素最常见的化合价为+3价，但也有少数还有十4价，请根据图中的电离能数据，判断图中最可能有+4价的元素是___________(填元素符号)，在加热条件下其低价氯化物易发生水解，其无水低价氯化物可用加热含六个结晶水的低价氯化物和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中NH4C1的作用是______________________。

(5)镱(Yb)是电脑记忆元件的重要元素，其单质晶胞结构如图所示，晶胞中镱原子的配位数为___________；若晶胞边长为apm，镱原子半径为___________pm；阿伏加德罗常数的值为NA，则镱单质的密度为___________g·cm－3(用含a、NA的代数式表示)。

【答案】IIIB f 3d14s2 C N 乙二胺能形成分子间氢键，导致其沸点较高 Ce 由于NH4Cl受热易分解，分解出的HCl气体能抑制CeCl3的水解 12
7．钒(23V)被称为“现代工业味精”，可添加在钢铁中，并以钛一铝－钒合金的形式用于航天领域；钒的化合物被广泛用作催化剂、燃料及电池等。我国钒钛磁铁矿储量较大，是世界上产钒大国。请完成下列问题：
(1)钒的基态原子的价电子排布图为___________。
(2)钒的某种氧化物的晶胞结构如下图1所示，则该氧化物的化学式为___________，其熔沸点比下图3(为邻苯二甲酸酐的结构)物质的熔沸点要___________(填“高”“低”或“差不多”)。
(3)V2O5是一种常见的催化剂，在合成硫酸、硝酸、邻苯三甲酸酐、乙烯、丙烯中，均使用五氧化二钒作催化剂。

①五氧化二钒的结构简式如上图2所示，则该结构中含有___________个π键。
②在丙醛( CH3CH2CHO)分子中碳原子的杂化方式分别为___________。
③C、N、O、Ne四元素，其第一电离能从大到小的顺序依次为______________________。
④V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)。列举与VO43－空间构型相同的一种阴离子：___________(填离子符号)。
(4)已知单质钒的晶体采用体心立方堆积，晶胞如上图4所示，假设钒原子直径为d×10-7cm，钒的相对原子质量为M，则晶体密度的表达式为___________g·cm－3。(设阿伏加德罗常数为NA)
【答案】 VO2 高 4 sp3、sp2 Ne>N>O>C SO42-(ClO4-、PO43-)
（3）①由五氧化二钒的结构图可知，单键为键，双键含有一个1个键和1个π键，可得出含有4个π键；
②在丙醛( CH3CH2CHO)分子中，甲基上的碳，形成4个键，为sp3，醛基碳氧双键上的碳形成3个键，1个π键，为sp2杂化；
③N原子2p能级半充满状态和Ne原子2p能级全充满状态稳定，第一电离能大，所以C、N、O、Ne四元素，其第一电离能从大到小的顺序依次为Ne>N>O>C；
②NaCl晶格能是786 kJ/mol，r(F-)小，晶格能大，则NaF的晶格能可能是C： 928 kJ/mol。
（5）NaH具有NaCl型晶体结构，NaH晶体的晶胞参数a=488pm（棱长），Na＋半径为102pm，H－的半径为（488-102×2）pm/2=142pm，该晶胞中钠离子个数=8×1/8+6×1/2=4，氢离子个数=12×1/4+1=4，NaH的理论密度是ρ=4M/NAV=24×4/(NA×4883×10-30)=1.37g·cm－3
（6）Co为1个，O为4/2=2个，化学式为CoO2，x=2.
9．许多元素及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列有关问题：
（1）现代化学中，常利用_________上的特征谱线来鉴定元素。
（2）某同学画出基态碳原子的核外电子排布图：，该电子排布图违背了__；CH3+、—CH3、CH3—都是重要的有机反应中间体。CH3+、CH3—的空间构型分别为___、____。
（3）基态溴原子的价层电子轨道排布图为_______，第四周期中，与溴原子未成对电子数相同的金属元素有_______种。
（4）磷化硼是一种耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。
① 磷化硼晶体晶胞如图甲所示: 其中实心球为磷原子，在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为_____，已知晶胞边长a pm，阿伏加德罗常数为NA。则磷化硼晶体的密度为___________g/cm3。

② 磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影（图乙中表示P 原子的投影），用画出B 原子的投影位置_____。
（5）Fe3O4晶体中，O2- 围成正四面体空隙（1、3、6、7号氧围成）和正八面体空隙（3、6、7、8、9、12号氧围成），Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，Fe2+和另一半Fe3+填充在正八面体空隙中，晶体中正四面体空隙数与正八面休空隙数之比为__________，有__________ %的正八面体空隙没有填充阳离子。

（6）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），己知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a、NA表示）

【答案】原子光谱 洪特规则 平面三角形 三角锥形 4种 面心立方最密堆积 或 2:1 50（ （或）
①实心球为磷原子，根据晶胞结构分析，P做面心立方最密堆积；1个晶胞中，含有P原子数目为8×+6×=4个，含有B原子数目为4个，不妨取1mol这样的晶胞，即有NA个这样的晶胞，1mol晶胞的质量为m=42×4g，所以晶体密度为ρ＝=g/cm3；②根据晶胞结构分析，立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形，中心B与P重合，六边形中形成两个倒立关系的正三角形，分别由3个B或者3个P形成，所以画图为：或；(5)结构中如1、3、6、7的O2-围成的正四面体空隙有8个，3、6、7、8、9、12的O2-围成的正八面体空隙有4个，则晶体中正四面体空隙数与正八面休空隙数之比为8:4=2:1；Fe3O4中有一半的Fe3+填充到正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中，则有50%的正八面体空隙没有填充阳离子；(6)根据图知，每个Ni原子被3个O原子包围、每个O原子被3个Ni原子包围，如图所示，相邻的3个圆中心连线为正三角形，三角形的边长为2apm，每个三角形含有一个Ni原子，三角形的面积=[×2a×2a×sin60°×10-24]m2=×10-24m2，如图实际上每个Ni原子被两个小三角形包含小平行四边形面积为2×10-24m2，O原子个数=×6=1，每平方米面积上分散的该晶体的质量
=g=g=g。
10．磷、硫、氯、砷等是农药中的重要组成元素。回答下列问题：
（1）基态砷原子的核外价电子排布式为___________。
（2）生产农药的原料PSCl3中P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为_____________，电负性由大到小的顺序为__________________________________________________。
（3）H2O 与H2S为同族元素的氢化物，H2O可以形成H3O+或H9O4+等，而H2S几乎不能形成类似的H3S+或H9S4+，其原因是_________________________________________。
（4）COS（羰基硫）可用作粮食的熏蒸剂，其中碳原子的杂化轨道类型为_____________，所含共价键的类型为_____________，N2O与CO2互为等电子体，且N2O分子中O只与一个N相连，则N2O的电子式为________________________________________。 
（5）AlP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。已知AlP的熔点为2000℃ ，其晶胞结构如图所示。

①磷化铝的晶体类型为_____________。
②A、B点的原子坐标如图所示，则C点的原子坐标为_____________。
③磷化铝的晶胞参数a＝546.35pm（1pm＝10-12m），其密度为_____________（列出计算式即可，用NA表示阿伏加德罗常数的数值）g/cm3。
1【答案】4s24p3 Cl＞P＞S Cl＞S＞P 氧的电负性大且原子半径小，H2O分子间及与H＋可形成氢键，而硫的电负性较小且原子半径大，几乎不能形成氢键 sp σ键和π键 原子晶体 （1/4，1/4，3/4）
（3）氧的电负性大且原子半径小，H2O分子间及与H+可形成氢键，而硫的电负性较小且原子半径大，几乎不能形成氢键故H2O可以形成H9O4+以或H3O+，而H2S几乎不能形成类似的H9S4+或H3S+；
故答案为：氧的电负性大且原子半径小，H2O分子间及与H＋可形成氢键，而硫的电负性较小且原子半径大，几乎不能形成氢键；
（4）COS分子的结构式为O=C=S，含有σ键和π键，COS分子中C原子形成2个σ键，孤对电子数为=0，则为sp杂化；N2O分子中O只与一个N相连，则结构式为N=N=O，电子式为，
故答案为：sp ；σ键和π键； ； 状结构，应为原子晶体；
② A、B点的原子坐标分别为（0、0、0）、（1、、）可知晶胞边长为1，由此可推知C点的原子坐标为（，，）；
③晶胞中含有P原子数为8×+6×=4，Al原子数也为4，则1mol晶胞的质量为4×（27+31）g=4×58g，晶胞的体积为（5.4635×10-8）3cm3，晶胞密度为g/cm3。
故答案为：原子晶体；（，，）；。
11．元素周期表第四周期的8、9、10列元素为X、Y、Z，它们的化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题(涉及的化学式用元素符号表示)
（1）基态X原子的价电子排布式为______________________，Z2+核外3d能级上有___________对成对电子。
（2）Y3+的一种配离子[Y(N3) (NH3)5]2+中，Y3+的配位数是___________，lmol配离子中所含σ键的数目为___________，配位体N3－中心原子杂化类型为______________________。
（3）Y2+在水溶液中以[Y(H2O)6]2+存在。向含Y2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Y(NH3)6]2+，其原因是____________________________________________。
（4）X离子与KCN形成的蓝色晶体中，X2+、X3+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X2+间连接起来形成的空间构型是____________________。
（5）一定温度下，ZO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，Z2+填充其中(如图)，已知O2－的半径为apm，每平方米面积上分散的该晶体的质量为___________g(用含a、NA的代数式表示)。

【答案】3d64s2 3 6 23NA sp N元素电负性比O元素小，N原子更容易提供孤电子对，形成配位键更稳定 KFe2(CN)6 正四面体形 或
（2）该配离子为[Co(N3)(NH3)5]2＋，Co3＋的配位数为6，成键原子之间只能形成一个σ键，1mol该配离子含有σ键的数目是23NA；N3－可以看作是(NN2)－，有2个σ键，孤电子对数为(5＋1－2×3)/2=0，杂化类型为sp；
（3）D的原子坐标参数x为0，y、z为1/2，D的原子坐标参数为（0，1/2，1/2）；
Cu晶体的粒子堆积方式为面心立方最密堆积，该晶胞中Cu原子个数=6×1/2+8×1/8=4，其晶胞体积V=(2 R×10-7)3cm3，其密度ρ=m/V=4M/（NAV）g·cm－3= =g·cm－3。
13．据《科技日报》报道，我国科学家研制成功一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂，在室温条件下以H2O2为氧化剂直接将CH4氧化成C1含氧化合物。请回答下列问题：
（1）在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中，某基态原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”，该原子的外围电子排布式为____________。
（2）在3d过渡金属中，基态原子未成对电子数最多的元素是____________（填元素符号）。
（3）铜的焰色反应呈绿色，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__________。
（4）石墨烯限域单原子铁能活化CH4分子中的C－H键，导致C与H之间的作用力_________ (减弱”或“不变”)。铁晶体中粒子之间作用力类型是__________________。
（5）常温下，H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO、 HCOOH等。
①它们的沸点分别为64.7、－195℃、100.8℃，其主要原因是____________________；
②CH 4 和HCHO比较，键角较大的是_________，主要原因是___________________。
（6）配离子的颜色d－d电子跃迁的分裂能大小有关，1个电子从较低的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量为d的分裂能，用符号△表示。分裂能△[Co(H2O)62+]________△[Co(H2O)63+](填“>”“SiC>Si 9.6×1031/(a3NA)
（3）H2O的沸点高于H2Se的沸点，是因为水分子间存在氢键，故答案为：水分子间存在氢键。
（4）GaCl3中Ga原子的价层电子对数为3，没有孤电子对，而AsF3中As原子的价层电子对数为4，有一个孤电子对，故GaCl3空间构型为平面三角形，AsF3的空间构型为三角锥形；
故答案为：平面三角形；三角锥形。
（4）S与O、Se、Te位于同一主族，由图可知它们氢化物的沸点是H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，其原因是H2O分子间存在较强的氢键，其它三种不含，所以沸点最高，而H2Te、H2Se及H2S的结构相似，相对分子质量不断增大，范德华力不断增强，所以沸点不断升高，故答案为：H2O分子间存在较强的氢键，其它三种不含，所以沸点最高，而H2Te、H2Se及H2S的结构相似，相对分子质量不断增大，范德华力不断增强，所以沸点不断升高。
（5）已知A点的原子坐标参数为(0，0，0)，B是面心上的点，坐标参数B点为(1/2，0，1/2)，C是体心上的点，以C点分别向三个面做垂线，数值分别距离A点为1/2，所以C点在体心点的原子坐标参数为(1/2，1/2，1/2)，故答案为：(1/2，1/2，1/2)。
（6）根据晶胞可知：Ti位于立方体的顶点，O位于立方体面心，Co位于立方体体心，化学式为8×1/8=1个Ti，1/2×6=3个O，一个Co，所以化学式为TiCoO3，取1mol的晶胞，则1mol晶胞的质量为：48+16×3+59=155（g），1mol晶体含有NA个晶胞，因为晶胞参数为a=0.5485nm=0.5485×10-7cm，则一个晶胞的体积为V=a3cm3，其密度为=m/V=M/（NAa3），所以晶体的密度为155/[6.02×1023×(0.5485×10-7)3]g/cm3，故答案为：155/[6.02×1023×(0.5485×10-7)3]。
21．法医常用马氏试砷法检验是否砒霜（As2O3）中毒,涉及的反应如下：
Ⅰ: 6Zn+As2O3+12HCl=6ZnCl2+2AsH3(砷烷) ↑+3H2O
Ⅱ: 2AsH3=2As(黑色砷镜)+3H2
（1）写出砷的基态原子价电子排布式__________
（2）砷烷的空间结构为_________；砷烷中心原子杂化方式为________
（3）砷烷同族同系列物质相关性质如下表：

NH3
PH3
AsH3
SbH3
熔点/℃
-77.8
-133.5
-116.3
-88
沸点/℃
-34.5
-87.5
-62.4
-18.4
从PH3AsH3SbH3，熔沸点依次升高的原因是______________________，NH3分子例外的原因是__________________________________.
（4）第一电离能数据I(As)____ I(Se)
（5）立方氮化硼（BN）是特殊的耐磨和切削材料，其晶胞结构与金刚石相似，如图所示。

晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。如图b所示，其中原子坐标参数X为（0，0，0），Y原子的坐标参数为（1/2，0，1/2），则Z原子的坐标参数为________。晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知立方氮化硼的密度为d g∙cm－3，阿伏加德罗常数值为NA，则晶胞参数a＝________nm。（列出计算式即可）
【答案】4S24P5 三角锥形 sp3杂化 对于分子组成结构相似的物质来说，随相对分子质量增加，分子间作用力增大，故熔沸点升高 NH3可以形成分子间氢键 > （3/4，3/4，3/4）
（3）从PH3→AsH3→SbH3，熔沸点依次升高，P、As、Sb均为氮族元素，三者均为分子晶体，随着相对分子质量增加，分子间作用力增大，熔沸点升高，NH3分子由于形成分子间氢键，沸点异常升高，因此从PH3→AsH3→SbH3，熔沸点依次升高的原因是：对于分子组成结构相似的物质来说，随相对分子质量增加，分子间作用力增大，故熔沸点升高，NH3分子例外的原因是：NH3可以形成分子间氢键；
②氮化硅是原子晶体，熔化时所克服的是共价键，a．单质I2是分子晶体，熔化时所克服的范德华力，晶体硅是原子晶体，熔化时所克服的是共价键；故a不符合；b．冰和干冰属于分子晶体，熔化只破坏分子间作用力，故b错误；c．碳化硅和二氧化硅属于原子晶体，熔化时所克服的是共价键，故c正确；d．石墨属于混合晶体，熔化时破坏分子间作用力和共价键；氧化镁是离子晶体，破坏离子键。答案:c。
③由题意知氮化硅晶体中每个Si原子连接4个N原子，每个N原子连接3个Si原子，Si和C原子均达到8电子稳定结构，其化学式为Si3N4。答案：Si3N4。
(6) GaN与单晶硅结构相似，所以每个Ga原子与4个N原子形成共价键，每个N原子与3个Ga原子形成共价键。与同一Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体结构，GaN与晶体硅都是原子晶体。答案：4；正四面体 ；原子。
23．（化学——选修3：物质的结构与性质）
钛有“生物金属”和“未来金属”之称，钛及其化合物的应用正越来越受到人们的关注。
（1）基态钛原子外围电子的轨道表达式为___________。与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有___种。
（2）金属钛的熔点、硬度均比铝大，可能的原因是____。
（3）TiCl4是氯化法制取钛的中间产物。TiCl4和SiCl4在常温下都是液体，分子结构相同。采用蒸馏的方法分离TiCl4和SiCl4的混合物，先获得的馏分是__________ (填化学式)。

（4）半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合，其结构如图所示。
①组成该物质的元素中，电负性最大的是__________ (填元素名称)。
②M中碳原子的杂化形式有___________种。
③M中不含__________ (填字母代号)。
a．π键 　　b．σ键 c．配位键
d．氢键 　　e．离子键

（5）①金属钛晶体中原子采用面心立方最密堆积，则晶胞中钛原子的配位数为_____。
②设钛原子的直径为d cm，用NA表示阿伏加德罗常数的值，钛原子的摩尔质量为M g·mol－1，则晶体钛的密度为________g·cm－3。
③金属钛晶胞中有若干个正四面体空隙，如图中a、b、c、d四个钛原子形成一个正四面体，其内部为正四面体空隙，可以填充其他原子。若晶胞中所有的正四面体空隙中都填充氢原子，那么形成的氢化钛的化学式为__________。
【答案】 3 Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强 SiCl4 氧 2 de 12 TiH2
（2）钛与铝同为金属晶体，金属晶体的硬度主要由金属键决定，钛硬度比铝大的原因是Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强（或Ti的原子化热比Al大，金属键更强等其他合理答案）。
故答案为：Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强；
（3）由TiCl4和SiCl4在常温下都是液体，可知，两者均属于分子晶体且分子结构相同，分子间作用力是影响晶体物理性质的主要因素，相对分子质量越大分子间作用力越大，所以，TiCl4比SiCl4沸点高。采用蒸馏的方法分离TiCl4和SiCl4的混合物，先获得的馏分是SiCl4。
故答案为：SiCl4；
（4）①组成该物质的元素中，电负性最大的是氧；
②碳原子的杂化形式有sp2、sp3两种；
③在半夹心分子结构中，C-C、C-H、C-O原子中存在σ键，环中存在着大π键、Ti与O间存在配位键，不存在氢键与离子键。故选d、e。
故答案为：氧；2；de；
（5）①晶胞中Ti原子位于面心、顶点上，属于面心立方最密堆积；以顶点Ti原子研究，与之相邻的原子处于面心，每个顶点为8故晶胞共用，每个面心为2个晶胞共有，故Ti原子配位数为=12。

②晶胞中Ti原子数目为8×+6×=4，晶胞质量为4×g，
设Ti原子半径为dcm，晶胞棱长=4d cm×=2d cm，晶胞体积为（2dcm）3，则晶胞密度=4×g（2dcm）3= g·cm－3。
③由图可知每个晶胞中有8个正四面体，若晶胞中所有的正四面体空隙中都填充氢原子，那么可以填充8个H原子，且处于晶胞内部，而一个晶胞拥有4个Ti原子，n(Ti):n(H)=1:2，所以形成的氢化钛的化学式为TiH2。
故答案为：12； ；TiH2。
24．磷及其化合物与人们的健康和生产生活密切相关。请回答下列问题：
(1)基态磷原子价电子轨道表示式为___________，其第一电离能比硫的___________(填“大”或“小”)。
(2).羟基磷灰石[Ca(PO4)3OH]是牙齿中的重要矿物质，其中羟基(-OH)中氧原子的杂化方式为___________，PO43-的空间构型为___________，该化合物所含元素电负性最大的是___________。
(3)P4O6的分子结构中只含有单键，且每个原子的最外层都满足8电子结构，则该分子中含有的共价键数目是___________。
(4)磷酸和亚磷酸(H3PO3)是磷元素的两种含氧酸。亚磷酸与NaOH反应只生成NaHPO3和NaH2PO3两种盐，则H3PO3的结构式为___________，其为___________元酸，原因是___________。
(5)磷酸分子间脱水可生成多磷酸，其某一钙盐的结构如下图所示：

由图推知该多磷酸钙盐的通式为___________。
(6)磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，晶胞如下图所示，其密度为ρg/cm3，设NA是阿伏加德罗常数的值，则磷原子的配位数为___________，晶胞参数为___________pm。

【答案】 大 sp3 正四面体形 O(或氧元素) 12 二 一个H3PO3分子中只有两个羟基，含氧酸羟基上的氢易电离 (CaP2O6)n 4 ×1010
(2)-OH中氧原子的价层电子对数为，所以氧原子按sp3方式杂化；PO43-中P原子价层电子对数=4+，没有孤电子对，故PO43-为正四面体结构；根据元素的非金属性越强，元素的的电负性越大， Ca、P、O、H四种元素中O的非金属性最强，O元素的的电负性最大；
(3)P原子最外层有5个电子，能够与3个O原子形成3对共用电子对，O原子最外层有6个电子，可以与2个P原子形成2对共用电子对，要使分子中每个原子都达到8电子稳定结构，其结构式为，可见分子中含有的共价键为12个；
(4)亚磷酸与NaOH溶液发生酸碱中和反应只生成NaHPO3和NaH2PO3两种盐，羟基H原子能电离产生H+，说明H3PO3分子中含有2个-OH，它属于二元酸，由于P最外层有5个电子，则的结构式为；
(5)由图推知该多磷酸钙盐最小的重复单元是CaP2O6，所以该多磷酸钙盐的通式为(CaP2O6)n；
(6)根据晶体结构可知每个B原子被四个距离相等且最近的P原子包围，每个P原子被四个距离相等且最近的B原子包围，所以P原子的配位数是4；在一个晶胞中含有的P原子数目：，在一个晶胞中含有的B原子数目：4×1=4，即1个晶胞中含有4个BP，晶胞的质量是m=g，由于晶胞密度为ρg/cm3，所以晶胞的体积为cm3，所以晶胞参数为cm=×1010pm。
25．X、Y、Z、M、N、Q 、P为元素周期表前四周期的7种元素。其中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量最高的元素，M的内层电子数是最外层电子数的9倍，N的原子序数比M小1, Q在元素周期表的各元素中电负性最大。P元素的第三电子层处于全充满状态，第四电子层只有一个电子请回答下列问题：
（1）X元素在周期表中的位置是_______________，它的外围电子的电子排布图为 _______________________________，P元素属于_______区元素。
（2）XZ2分子的空间构型是________ ，YZ2分子中Y的杂化轨道类型为_________ ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是__________（写分子式），理由是_____________________。
（3）含有元素N的盐的焰色反应为____ 色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原是_______________。
（4）元素M与元素Q形成晶体结构如图1所示，设其晶胞边长为a pm，该化合物的摩尔质量为Dg/mol。求该晶胞密度的计算式为_______________g/cm3
（5）三聚氰胺是一种含氮化合物,其结构简式如图2所示。 三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是______， 1 mol三聚氰胺分子中 σ键的数目为______。 

【答案】第三周期ⅥA族dsV型spSO2SO2为极性分子, CO2为非极性分子,H2O为极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂,故SO2的溶解度较紫电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量sp2、sp315NA
(2)SO2分子中S原子价层电子对数=2+(6-2×2)/2=3,S原子含有1对孤电子对,故其立体结构是V型,CO2分子中C原子形成2个 键、没有孤电子对,C的杂化轨道类型为sp杂化, SO2为极性分子, CO2为非极性分子,H2O为极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂,故SO2的溶解度较大；
(3)含有K元素的盐的焰色反应为紫色,许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量；
(4)元素Ca与元素F形成晶体,晶胞中绿色球数目、蓝色球为8个,故化学式为CaF2,该化合物的摩尔质量为Dg/mol,晶胞质量 ,晶胞边长为a pm,则晶胞体积=(a×10-10cm)3=a3×10-30 cm 3,则晶胞密度= ;
(5)三聚氰胺分子中处于环上的N原子成2个键,有1个孤电子对,采取sp2杂化,氨基中N原子成3个键,含有1个孤电子对,N原子采取sp3杂化,单键为键,双键含有1个键、1个 键,故1个三聚氰胺分子含有15个键,则1mol三聚氰胺分子中键的数目为15NA；