【正文】 2022年高中化學(xué)晶胞的相關(guān)計(jì)算專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練100及解析一、晶胞的相關(guān)計(jì)算1．近期我國(guó)學(xué)者研制出低成本的電解“水制氫”催化劑——鎳摻雜的磷化鈷三元納米片電催化劑（）?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)Co在元素周期表中的位置為_(kāi)________，Co2+價(jià)層電子排布式為_(kāi)_____________。(2)Co、Ni可形成、等多種配合物。①的空間構(gòu)型為_(kāi)_________，中N原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)________。②C、N、O、S四種元素中，第一電離能最大的是_____________。③中含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_________；已知NF3比NH3的沸點(diǎn)小得多，試解釋原因________________________________________。(3)常用丁二酮肟來(lái)檢驗(yàn)Ni2+，反應(yīng)如下：Ni2+(aq)+2 2H+(aq)①1個(gè)二（丁二酮肟）合鎳（Ⅱ）中含有_________________個(gè)配位鍵。②上述反應(yīng)的適宜為_(kāi)________________（填字母序號(hào)）A．12 B．5～10 C．1(4)磷化硼是一種備受關(guān)注的耐磨涂料，其晶體中磷原子作面心立方最密堆積，硼原子填入四面體空隙中（如圖）。已知磷化硼晶體密度為，計(jì)算晶體中硼原子和磷原子的最近核間距為_(kāi)__________。2．有A、B、C、D、E、F六種元素，A是周期表中原子半徑最小的元素，B是電負(fù)性最大的元素，C的2p軌道中有三個(gè)未成對(duì)的單電子，F(xiàn)原子核外電子數(shù)是B與C核外電子數(shù)之和，D是主族元素且與E同周期，E能形成紅色(或磚紅色)的E2O和黑色的EO兩種氧化物，D與B可形成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示．請(qǐng)回答下列問(wèn)題．（1）E元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為_(kāi)________．（2）A2F分子中F原子的雜化類(lèi)型是_________（3）CA3極易溶于水，其原因主要是_________，（4）富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能，在太陽(yáng)能電池的應(yīng)用上具有非常光明的前途．富勒烯(C60)的結(jié)構(gòu)如圖，分子中碳原子軌道的雜化類(lèi)型為_(kāi)________；1molC60分子中σ鍵的數(shù)目為_(kāi)________．（5）多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池材料為無(wú)機(jī)鹽，其主要包括砷化鎵、硫化鎘、硫化鋅及銅銦硒薄膜電池等．①第一電離能：As_________Se(填“”“”或“=”)．②硫化鋅的晶胞中(結(jié)構(gòu)如圖所示)，硫離子的配位數(shù)是_________與S距離最近且等距離的S之間的距離為_(kāi)________（密度為ρg/cm3）③二氧化硒分子的空間構(gòu)型為_(kāi)________．3．據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道，我國(guó)科學(xué)家研制成功一系列石墨烯限域的3d過(guò)渡金屬中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化劑，在室溫條件下以H2O2為氧化劑直接將CH4氧化成C的含氧化合物。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中，某基態(tài)原子核外電子排布遵循“洪特規(guī)則特例”（指能量相同的原子軌道在全滿(mǎn)、半滿(mǎn)、全空狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低），該原子的外圍電子排布式為_(kāi)____。（2）在3d過(guò)渡金屬中，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)最多的元素是_____（填元素符號(hào)）。（3）銅的焰色反應(yīng)呈綠色，在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線(xiàn)來(lái)鑒定元素，稱(chēng)為_(kāi)____。（4）石墨烯限域單原子鐵能活化CH4分子中的CH鍵，導(dǎo)致C與H之間的作用力_____ (“減弱”或“不變”)。鐵晶體中粒子之間作用力類(lèi)型是_____。（5）常溫下，H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO、HCOOH等。①℃、℃、℃，其主要原因是_____；②CH4和HCHO比較，鍵角較大的是_____，主要原因是_____。（6）鈷晶胞和白銅(銅鎳合金)晶胞分別如圖2所示。①鈷晶胞堆積方式的名稱(chēng)為_(kāi)____；②已知白銅晶胞的密度為dgcm3，NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。圖2晶胞中兩個(gè)面心上銅原子最短核間距為_(kāi)____ pm(列出計(jì)算式)。4．2019年10月1日，在慶祝中華人民共和國(guó)成立70周年的閱兵儀式上，最后亮相的DF31A洲際戰(zhàn)略導(dǎo)彈是我國(guó)大國(guó)地位、國(guó)防實(shí)力的顯著標(biāo)志。其制作材料包含了Fe、Cr、Ni、C等多種元素。回答下列問(wèn)題：（1）基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)__。（2）與Cr同周期且基態(tài)原子最外層電子數(shù)相同的元素，可能位于周期表的___區(qū)。（3）實(shí)驗(yàn)室常用KSCN溶液、苯酚()檢驗(yàn)Fe3+。其中N、O、S的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)__(用元素符號(hào)表示)，苯酚中碳原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)__。（4）鐵元素能于CO形成Fe(CO)5。羰基鐵[Fe(CO)5]可用作催化劑、汽油抗爆劑等。1mol Fe(CO)5分子中含___molσ鍵，與CO互為等電子體的一種離子的化學(xué)式為_(kāi)__。（5）碳的一種同素異形體的晶體可采取非最密堆積，然后在空隙中插入金屬離子獲得超導(dǎo)體。如圖為一種超導(dǎo)體的面心立方晶胞，C60分子占據(jù)頂點(diǎn)和面心處，K+占據(jù)的是C60分子圍成的___空隙和___空隙(填幾何空間構(gòu)型)；若C60分子的坐標(biāo)參數(shù)分別為A(0，0，0)，B(，0，)，C(1，1，1)等，則距離A位置最近的陽(yáng)離子的原子坐標(biāo)參數(shù)為_(kāi)__。（6）Ni可以形成多種氧化物，其中一種NiaO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，由于晶體缺陷，且晶體中的Ni分別為Ni2+、Ni3+，則晶體中Ni2+與Ni3+的最簡(jiǎn)整數(shù)比為_(kāi)__，晶胞參數(shù)為428pm，則晶體密度為_(kāi)__g/cm3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，列出表達(dá)式)。5．Fe、Cu、Cr都是第四周期過(guò)渡元素,回答下列問(wèn)題。（1）FeCl3是一種常用的凈水劑，氯元素的原子核外有____種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；有___種不同能級(jí)的電子，基態(tài)Fe3+的電子排布式為_(kāi)__。（2）實(shí)驗(yàn)室中可用KSCN或K4[Fe(CN)6]來(lái)檢驗(yàn)Fe3+。FeCl3與KSCN溶液混合，可得到配位數(shù)為5的配合物的化學(xué)式是____；K4[Fe(CN)6]與Fe3+反應(yīng)可得到一種藍(lán)色沉淀KFe[Fe(CN)6]，該物質(zhì)晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示(K+未畫(huà)出)，則一個(gè)晶胞中的K+個(gè)數(shù)為 ___。（3）Cu2+能與乙二胺(H2NCH2CH2NH2)形成配離子。該配離子中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型有 __ (填字母) , 乙二胺中共有____個(gè)σ鍵，C原子的雜化方式為 ___。（4）金屬銅的晶胞為面心立方最密堆積，邊長(zhǎng)為361pm。cm3，則銅原子的直徑約為_(kāi)___pm。（5）Cr是周期表中第ⅥB族元素，化合價(jià)可以是0~+6的整數(shù)價(jià)態(tài)?；卮鹣铝袉?wèn)題。某化合物的化學(xué)式為Na3CrO8，其陰離子結(jié)構(gòu)可表示為，則Cr的化合價(jià)為_(kāi)___。CrO42呈四面體構(gòu)型,結(jié)構(gòu)為，Cr2O72由兩個(gè)CrO42四面體組成，這兩個(gè)CrO42四面體通過(guò)共用一個(gè)頂角氧原子彼此連接,結(jié)構(gòu)為。則由n(n1)個(gè)CrO42通過(guò)頂角氧原子連續(xù)的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的化學(xué)式為_(kāi)___。6．磷存在于人體所有細(xì)胞中，是維持骨骼和牙齒的必要物質(zhì)，幾乎參與所有生理上的化學(xué)反應(yīng)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)基態(tài)P原子的核外電子排布式為_(kāi)___________________，有___________個(gè)未成對(duì)電子。(2)磷的一種同素異形體一一白磷(P4)的立體構(gòu)型為_(kāi)______________，其鍵角為_(kāi)__________，推測(cè)其在CS2中的溶解度___________(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。(3)兩種三角錐形氣態(tài)氫化物膦(PH3)和氨(NH3)176。和107176。，試分析PH3的鍵角小于NH3的原因_________________________________。(4)常溫下PCl5是一種白色晶體，其立方晶系晶體結(jié)構(gòu)模型如上左圖所示，由A、B兩種微粒構(gòu)成。將其加熱至148℃熔化，形成一種能導(dǎo)電的熔體。已知A、B兩種微粒分別與CClSF6互為等電子體，則A為_(kāi)__________，其中心原子雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)__________，B為_(kāi)__________。(5)磷化硼(BP)是一種超硬耐磨涂層材料，上圖為其立方晶胞，其中的每個(gè)原子均測(cè)是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，試判斷其熔點(diǎn)___________(填“高于”或“低于”)金剛石熔點(diǎn)。已知其B—P鍵長(zhǎng)均為xcm，則其密度為_(kāi)__________gcm－3(列出計(jì)算式即可)。7．a(chǎn)、b、c、d、e、f為元素周期表前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大。a原子核內(nèi)無(wú)中子；在考古行業(yè)中，元素b的一種核素常用來(lái)鑒定一些文物的年代；d原子核外電子有8種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；e為第四周期元素，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布式中成對(duì)電子的電子對(duì)數(shù)與單電子數(shù)相等，且每個(gè)原子軌道中都有電子；f元素的基態(tài)原子最外能層只有1個(gè)電子，且其他能層均已充滿(mǎn)電子?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）六種元素中電負(fù)性最大的是__(填元素符號(hào))，其中e原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)_。（2）b有多種同素異形體，其中硬度最大的是___(填名稱(chēng))；寫(xiě)出一種屬于分子晶體的b的同素異形體的化學(xué)式__。（3）a、c形成的簡(jiǎn)單分子的化學(xué)式為_(kāi)__，分子中c原子的雜化類(lèi)型為_(kāi)_，分子立體構(gòu)型為_(kāi)__。（4）六種元素中其中有兩種元素形成的化合物___(填化學(xué)式)與c的單質(zhì)互為等電子體。（5）元素d與f形成的一種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中黑球在兩個(gè)白球連線(xiàn)的中點(diǎn)。該化合物的化學(xué)式為_(kāi)_；若相鄰d原子和f原子間的距離為acm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體的密度為_(kāi)_gcm3(用含a、NA的式子表示)。8．非金屬元素在化學(xué)中具有重要地位，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）氧元素的第一電離能比同周期的相鄰元素要小，理由________。（2）元素X與硒（Se）同周期，且該周期中X元素原子核外未成對(duì)電子數(shù)最多，則X為_(kāi)____（填元素符號(hào)），其基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)______。（3）臭齅排放的臭氣主要成分為3－MBT－甲基2丁烯硫醇，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為（）1mol 3－MBT中含有鍵數(shù)目為_(kāi)______NA（NA為阿伏伽德羅常