（4）乙醇分子间存在氢键
（5）Fe3CuN
2．（2017·广东茂名模拟，35）铁是一种重要的过渡元素，能形成多种物质，如做染料的普鲁士蓝化学式为KFe[Fe（CN）6]。
（1）Fe2＋基态核外电子排布式为________________。
（2）在普鲁士蓝中，存在的化学键有离子键、______和______。
（3）一定条件下，CN－可氧化为OCN－。
OCN－中三种元素的电负性由大到小的顺序为________；碳原子采取sp杂化，1mol该物质中含有的π键数目为________。
（4）与CN－互为等电子体的一种分子为________（填化学式）。
（5）常温条件下，铁的晶体采用如下图所示的堆积方式，则这种堆积模型的配位数为________，如果铁的原子半径为acm，阿伏加德罗常数的值为NA，则此种铁单质的密度表达式为________g/cm3。
解析：
（1）Fe原子的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，所以Fe2＋基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。
（2）KFe[Fe（CN）6]属于离子化合物，是一种复盐，也是一种配合物，阳离子是K＋、Fe3＋，阴离子是配离子[Fe（CN）6]4－（其中Fe为＋2价），其中K＋、Fe3＋和[Fe（CN）6]4－以离子键相结合，[Fe（CN）6]4－中Fe2＋和CN－以配位键相结合，CN－内C和N以共价键相结合。
（3）OCN－中的C原子采取sp杂化，则其空间结构为直线形，结合OCN－与CO2是等电子体，可知OCN－的结构式是[O===C===N]－，则1molOCN－中含有的π键数目是2NA。
（5）图示的堆积方式是非密置层的体心立方堆积，所以配位数是8；铁的一个晶胞中有两个Fe原子，因此晶胞质量m＝
g，若铁的原子半径为acm，则晶胞边长为
cm，晶胞体积V＝（
）3cm3，所以铁单质的密度ρ＝
＝
g/cm3。
答案：
（1）[Ar]3d6
（2）共价键 配位键
（3）O>N>C 2NA （4）CO或N2
（5）8
3．（2017·湖北黄冈联考）铜是人类最早发现的金属，也是人类广泛使用的一种金属。
铜及其化合物在工业、工程技术和工艺上有着广泛的应用。
（1）早期发现的天然准晶颗粒由Cu、Fe、Al三种金属组成。
Fe元素位于元素周期表的________区。
基态Al原子的L层电子排布图为____________。
（2）Cu2O为半导体材料，可由乙醛（CH3CHO）和新制氢氧化铜反应得到，同时可得到乙酸。
乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________，1mol乙酸分子中含有的σ键的数目为________。
（3）制作单晶硅太阳能电池片时，一般掺杂微量的铜、碳、硼、氮等。
一价铜离子的电子排布式为________。
碳、硼、氮元素的电负性由大到小的顺序是__________。
（用元素符号表示）
（4）在配离子[Cu（NH3）4]2＋中NH3的VSEPR模型为__________。
（5）铜银合金晶体具有面心立方最密堆积结构。
在晶胞中，Cu原子位于面心，Ag原子位于顶点，若该晶胞边长为rpm，则合金的密度为________g·cm－3（设阿伏加德罗常数的值为NA）。
解析：
（2）乙醛的结构式为
，甲基上的碳原子形式4个单键，采用的是sp3杂化，醛基上的碳原子形成了一个碳氧双键，采用的是sp2杂化；乙酸分子的结构式是
，其中含有6个单键和1个双键，所以1mol乙酸分子中σ键的数目是7NA。
（4）NH3中N原子的σ键电子对数是3，孤电子对数是
（5－3）＝1，所以价层电子对数是4，VSEPR模型为四面体形。
（5）铜银合金的一个晶胞中Cu原子个数为6×
＝3，Ag原子个数为8×
＝1，所以一个晶胞的质量是
g，一个晶胞的体积是（r×10－10）3cm3，所以合金的密度ρ＝
g·cm－3＝
g·cm－3。
答案：
（1）d
（2）sp3、sp2 7NA
（3）1s22s22p63s23p63d10（或[Ar]3d10） N>C>B
（4）四面体形 （5）
4．（2017·山西名校联考）2014年7月和12月山西大学分子科学研究所翟华金教授、李思殿教授与清华大学李隽教授、美国布朗大学Lai ShengWang教授及复旦大学刘智攀教授课题组合作，首次合成“中国红灯笼分子”——硼球烯B40。
B40是继C60之后第二个从实验和理论上完全确认的无机非金属笼状团簇。
（1）基态硼原子的外围电子排布式为________，碳60中碳原子杂化方式为________。
（2）构成碳60晶体的作用力是________。
（3）与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有________种。
（4）磷化硼（BP）是由硼元素与磷元素组成的无机化合物，属于一种半导体材料。
磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。
BP晶胞中B采用面心立方堆积，P原子填入四面体空隙中。
①写出三溴化硼和三溴化磷的空间构型：
三溴化硼________；三溴化磷________。
②磷化硼晶体内微粒间的作用力有________。
③计算磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离（晶胞参数为478pm）________。
解析：
（1）碳60又叫足球烯，其分子中每个C原子与其他3个C原子相连，分别形成两个碳碳单键和一个碳碳双键，所以碳原子的杂化方式为sp2。
（2）碳60晶体属于分子晶体，所以微粒间作用力是范德华力。
（3）与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有Be、C、N、O、F、Ne共6种。
（4）①BBr3中B原子的价层电子对数是3，孤电子对数是0，所以三溴化硼的空间构型是平面正三角形；PBr3中P原子的价层电子对数是4，孤电子对数是1，所以三溴化磷的空间构型是三角锥形。
②磷化硼的空间结构与金刚石类似，应属于原子晶体，B原子与P原子间通过共价键相结合，但B原子最外层只有3个电子，P原子最外层有5个电子，而磷化硼晶体中每个B原子与4个P原子相连，每个P原子也与4个B原子相连，这说明B原子和P原子间还存在一个配位键，其中P原子提供孤电子对，B原子提供空轨道。
③BP晶胞中P原子位于立方体的体对角线的
处，则硼原子和磷原子之间的最近距离＝
pm＝
pm≈207pm。
答案：
（1）2s22p1 sp2
（2）范德华力 （3）6
（4）①平面正三角形 三角锥形 ②共价键、配位键 ③207pm或
pm
5．（2017·保定调研）A、B、C、D、E是元素周期表中五种常见元素，其原子序数依次增大。
详细信息见下表：
①
A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代
②
B的氧化物是导致光化学烟雾的主要物质之一
③
C的某一种单质是空气的主要成分之一
④
D的基态原子核外有6个原子轨道处于半充满状态
⑤
E能形成红色的E2O和黑色的EO两种氧化物
请回答下列问题：
（1）D的价电子排布式可表示为________。
（2）BC
的空间构型为________________（用文字描述）。
（3）根据等电子原理，AC分子的结构式为________。
（4）1molAC2中σ键、π键数目之比为________。
（5）A、B、C的第一电离能由大到小排序为________。
（6）E为________堆积金属，已知E原子的半径为acm，阿伏加德罗常数的值为NA，则E晶体的密度是________g·cm－3。
（列出算式即可）
（7）E晶胞结构如图所示，E晶体中每个E原子周围距离最近的E原子数目为________；E2S为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个S原子，其余S原子位于面心和顶点，则该晶胞中有________个E原子。
（8）将E单质的粉末加入NH3的浓溶液中，通入O2，充分反应后溶液呈深蓝色，写出该反应的离子方程式________________________________________________________________________。
解析：
根据题意可推出A为C，B为N，C为O，D为Cr，E为Cu。
（1）Cr的价电子排布式为3d54s1。
（2）根据价层电子对互斥理论，中心N原子的孤电子对数为0，价层电子对数为3，所以NO
的空间构型为平面三角形。
（3）CO与N2互为等电子体，则CO的结构式为CO。
（4）1个CO2中含有2个σ键、2个π键。
（6）Cu原子的半径为acm，则晶胞边长为
cm，晶胞体积V＝（
cm）3，每个晶胞中含有4个铜原子，故晶体密度ρ＝
＝
＝
g·cm－3。
（7）根据题意，Cu2S晶胞中含有的S原子数为8×
＋6×
＋4＝8，故该晶胞中含有的Cu原子数为16。
答案：
（1）3d54s1
（2）平面三角形
（3）CO （4）1∶1
（5）N>O>C
（6）面心立方
（7）12 16
（8）2Cu＋8NH3·H2O＋O2===2[Cu（NH3）4]2＋＋4OH－＋6H2O
6．石墨烯（图甲）是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯（图乙）。
（1）图甲中，1号C与相邻C形成σ键的个数为______。
（2）图乙中，1号C的杂化方式是________，该C与相邻C形成的键角__________（填“>”“<”或“＝”）图甲中1号C与相邻C形成的键角。
（3）若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中，则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有________（填元素符号）。
（4）石墨烯可转化为富勒烯（C60），某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。
该晶胞中M原子的个数为________，该材料的化学式为________。
解析：
（1）石墨烯是层状结构，每一层上每个碳原子都是以3个共价键与其他碳原子形成共价键的。
（2）图乙中1号碳形成了4个共价键，故其杂化方式为sp3；图甲中的键角为120°，而图乙中1号碳原子与甲烷中的碳原子类似，其键角接近109.5°。
（3）只有电负性较大的非金属元素与氢元素才可形成氢键。
（4）一个晶胞中M原子的个数为12×
＋9＝12；一个晶胞中C60的个数为8×
＋6×
＝4，M与C60的个数比为3∶1，故该材料的化学式为M3C60。
答案：
（1）3
（2）sp3 < （3）O、H （4）12 M3C60
7．（2017·江西红色七校联考）X、Y、Z、W、Q五种元素的原子序数依次增大，X、Y、Z、W属于短周期元素。
已知X位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；Y原子核外有三个能级，且每个能级上容纳的电子数相同；W原子最外层电子数是次外层电子数的3倍；Q元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子。
回答下列问题：
（1）仅由X与W组成的含18个电子的分子的结构式为______。
（2）Y、Z、W中第一电离能最大的是________（填元素符号），Q的基态原子核外电子排布式为________。
（3）YW
离子的空间构型是________，其中心原子的杂化轨道类型是________。
（4）已知由Q、Z、W三种元素按照1∶3∶9的原子个数比可形成某离子化合物，常温下测得该离子化合物的水溶液pH＝2，则该溶液中由水电离产生的c（H＋）为________。
（5）Y的一种单质相对分子质量为720，分子构型为一个32面体（其中有12个五元环，20个六元环）（如图1）。
则1个这种单质分子中所含π键的数目为________。
（6）Q元素的单质在形成晶体时，其晶胞如图2所示。
则Q原子的配位数为________，若Q的原子半径为acm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该单质的密度为________g/cm3（不必化简）。
答案：
（1）H—O—O—H
（2）N 1s22s22p63s23p64s2
（3）平面三角形 sp2杂化
（4）0.01mol/L （5）30
（6）8
8．（2017·福建福州质检）锌是人体必需的微量元素，明朝《天工开物》中有世界上最早的关于炼锌技术的记载。
回答下列问题：
（1）基态Zn原子的价电子排布式为________，在周期表中位置为________。
（2）硫酸锌溶于氨水形成[Zn（NH3）4]SO4溶液。
①组成[Zn（NH3）4]SO4的元素中，除H外其他元素的第一电离能由大到小排序为____________。
②在[Zn（NH3）4]SO4溶液中滴加NaOH溶液，未出现浑浊，其原因是________________________________________________________________________。
③已知[Zn（NH3）4]2＋空间构型与SO
相同，则在
[Zn（NH3）4]2＋中Zn2＋的杂化类型为__________杂化。
④以下作用力在[Zn（NH3）4]SO4晶体中存在的有________。
A．离子键 B．极性共价键
C．非极性共价键D．配位键
E．范德华力F．金属键
（3）ZnS晶胞结构如图（已知a为硫离子，b为锌离子）所示，ZnS晶体熔点约为1700℃。
①已知晶体密度为ρg·cm－3，NA为阿伏加德罗常数的值。
则1个ZnS晶胞的体积为________cm3。
②ZnO与ZnS结构相似，熔点为1975℃，熔点较高的原因是________________。
答案：
（1）3d104s2 第四周期ⅡB族
（2）①N>O>S>Zn ②[Zn（NH3）4]2＋难以电离，溶液中Zn2＋浓度很小，无法产生沉淀
③sp3 ④ABD
（3）①
②O2－的半径比S2－的小，ZnO晶体的晶格能较大
9．（2017·山东济宁模拟）铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。
请回答下列问题：
（1）画出基态Cu原子的价电子排布图__________；
（2）已知高温下Cu2O比CuO稳定，从核外电子排布角度解释高温下Cu2O更稳定的原因：
________________。
（3）配合物[Cu（NH3）2]OOCCH3中碳原子的杂化类型是________，配体中提供孤对电子的原子是________。
C、N、O三元素的第一电离能由大到小的顺序是________（用元素符号表示）。
（4）铜晶体中铜原子的堆积方式如图1所示，则晶体铜原子的堆积方式为__________。
（5）M原子的价电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图2所示（黑点代表铜原子）。
①该晶体的化学式为__________。
②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于________化合物（填“离子”或“共价”）。
③已知该晶体的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体中Cu原子和M原子之间的最短距离为体对角线的1/4，则该晶体中Cu原子和M原子之间的最短距离为________pm（写出计算式）。
（4）铜原子的堆积方式是密置层堆积，三层一重复，即ABC型，所以属于面心立方最密堆积。
（5）①M是Cl元素。
Cu与Cl形成的化合物晶胞中Cu的个数是4，Cl的个数是8×
＋6×
＝4，因此该晶体的化学式是CuCl。
②Cu和Cl的电负性差值是3.0－1.9＝1.1<1.7，因此CuCl属于共价化合物。
③设Cu原子和M原子之间的最短距离为xpm，晶胞的边长为acm，则4x·10－10＝
a，a＝
，每个晶胞中含有4个“CuCl”，根据ρ＝
＝
，x＝
×1010。
答案：
（1）
（2）亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态
（3）sp2、sp3 N N>O>C
（4）面心立方最密堆积
（5）①CuCl ②共价 ③
×1010
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