【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 晶胞三維結(jié)構(gòu)如圖所示：，據(jù)此進(jìn)行解答?！驹斀狻?1)Cu原子核外有29個(gè)電子，基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1，Cu在元素周期表中位于ds區(qū)，M層中核外電子能量最高的電子云為3d能級(jí)電子云，在空間有5個(gè)伸展方向；C、O、N元素都是第二周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但N元素原子2p能級(jí)是半滿(mǎn)穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能N＞O＞C；(2)根據(jù)還原石墨烯的結(jié)構(gòu)可知該物質(zhì)中碳原子有形成碳碳雙鍵的不飽和碳原子還有只形成單鍵的飽和碳原子，所以碳原子的雜化方式為sp3和sp2；氧化石墨烯中1號(hào)C連接的O原子吸引電子能力較強(qiáng)，導(dǎo)致與1號(hào)C原子相鄰C原子對(duì)電子的吸引力減小，所以氧化石墨烯轉(zhuǎn)化為還原石墨烯時(shí)，1號(hào)C與其相鄰 C原子間鍵能變大；氧化石墨烯中含有的羥基和羧基更多，與水分子間形成的氫鍵更多，所以氧化石墨烯溶解度更大；(3)由各原子坐標(biāo)，可知晶胞中B原子處于晶胞的頂點(diǎn)、面心位置，而As原子處于晶胞內(nèi)部，處于B原子形成的正四面體體心位置，晶胞三維結(jié)構(gòu)如圖所示：(注：小球大小不代表原子半徑大小)，投影時(shí)頂點(diǎn)原子形成正方形的頂點(diǎn)，左、右側(cè)面及前、后面的面心原子投影處于正方形棱心，而上、下底面面心原子投影重合處于正方形的中心，As原子投影處于原子處于正方形內(nèi)部且處于正方形對(duì)角線(xiàn)上(As原子投影、上下底面面心B原子投影將對(duì)角線(xiàn)4等分)，故砷化硼晶胞的俯視圖為：；根據(jù)晶胞三維結(jié)構(gòu)示意圖可知，位于體對(duì)角線(xiàn)上的原子相切，即As原子和B原子的半徑之和的四倍即體對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度；根據(jù)均攤法，一個(gè)晶胞中As原子個(gè)數(shù)為4，B原子個(gè)數(shù)為，所以晶胞的質(zhì)量為，晶胞密度為dg/cm3，則晶胞的體積為，則晶胞的邊長(zhǎng)為，則晶胞的體積對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度為，所以B原子的半徑為()pm。【點(diǎn)睛】第3題為難點(diǎn)，需要學(xué)生有一定的空間想象能力，對(duì)數(shù)學(xué)的立體幾何要有一定了解，要能夠根據(jù)平面圖和坐標(biāo)能夠準(zhǔn)確畫(huà)出該晶胞的三維晶胞結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行解答。4．3d104s1 Cr 光譜分析 減弱 金屬鍵 HCOOH、CH3OH存在氫鍵，且HCOOH中氫鍵更強(qiáng)，HCHO分子間存在范德華力，氫鍵比范德華力更強(qiáng) HCHO解析：3d104s1 Cr 光譜分析 減弱 金屬鍵 HCOOH、CH3OH存在氫鍵，且HCOOH中氫鍵更強(qiáng)，HCHO分子間存在范德華力，氫鍵比范德華力更強(qiáng) HCHO CH4中C原子采取sp3雜化，HCHO中C原子采取sp2雜化 六方最密堆積 【解析】【分析】(1)具有全充滿(mǎn)、半充滿(mǎn)、全空的電子構(gòu)型的原子更穩(wěn)定；(2)在3d過(guò)渡金屬中，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)最多的元素的價(jià)電子排布式為3d54s1；(3)用原子光譜上的特征譜線(xiàn)來(lái)鑒定元素稱(chēng)為光譜分析；(4)石墨烯限域單原子鐵活化CH4分子中的CH鍵，說(shuō)明在催化劑條件下CH更容易發(fā)生斷裂，其鍵能降低；鐵晶體屬于金屬晶體，晶體中存在自由電子和金屬陽(yáng)離子，靠金屬鍵結(jié)合形成金屬單質(zhì)；(5)①HCOOH、CH3OH存在氫鍵，且HCOOH中氫鍵更強(qiáng)，HCHO分子間存在范德華力，氫鍵比范德華力更強(qiáng)；②CH4為正四面體構(gòu)型，HCHO為平面三角形，鍵角主要由碳原子雜化方式?jīng)Q定；(6)①由圖1所示，可知鈷晶胞的堆積方式是六方最密堆積；②面心6個(gè)Cu原子構(gòu)成正八面體，棱上2個(gè)Cu原子與體心連線(xiàn)形成等腰直角三角形，該等腰直角三角形的斜邊長(zhǎng)即為兩個(gè)面心上銅原子最短核間距，由幾何知識(shí)可知兩個(gè)面心上銅原子最短核間距=直角邊長(zhǎng)度的倍，而等腰直角三角形的直角邊長(zhǎng)等于晶胞棱長(zhǎng)的，均攤法計(jì)算晶胞中Cu、Ni原子數(shù)目，計(jì)算晶胞質(zhì)量，結(jié)合晶胞質(zhì)量=晶體密度晶胞體積計(jì)算晶胞棱長(zhǎng)。【詳解】(1)具有全充滿(mǎn)、半充滿(mǎn)、全空的電子構(gòu)型的原子更穩(wěn)定，在Mn、Fe、Co、Ni、Cu的外圍電子排布式分別為3d54s3d64s3d74s3d84s3d104s1，某基態(tài)原子Cu原子核外電子排布遵循“洪特規(guī)則特例”；(2)在3d過(guò)渡金屬中，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)最多的元素的價(jià)電子排布式為3d54s1，該元素為Cr；(3)用原子光譜上的特征譜線(xiàn)來(lái)鑒定元素稱(chēng)為光譜分析；(4)石墨烯限域單原子鐵活化CH4分子中的CH鍵，說(shuō)明在催化劑條件下CH更容易發(fā)生斷裂，其鍵能降低，即導(dǎo)致C與H之間的作用力減弱；鐵晶體屬于金屬晶體，晶體中存在自由電子和金屬陽(yáng)離子，靠金屬鍵結(jié)合形成金屬單質(zhì)；(5)①HCOOH、CH3OH存在氫鍵，且HCOOH中氫鍵更強(qiáng)，HCHO分子間存在范德華力，氫鍵比范德華力更強(qiáng)，故沸點(diǎn)HCOOH＞CH3OH＞HCHO；②CH4中C原子采取sp3雜化，為正四面體構(gòu)型，HCHO中C原子采取sp2雜化，為平面三角形，HCHO中鍵角較大；(6)①由圖1所示，可知鈷晶胞的堆積方式是六方最密堆積；②面心6個(gè)Cu原子構(gòu)成正八面體，棱上2個(gè)Cu原子與體心連線(xiàn)形成等腰直角三角形，該等腰直角三角形的斜邊長(zhǎng)即為兩個(gè)面心上銅原子最短核間距，由幾何知識(shí)可知兩個(gè)面心上銅原子最短核間距=直角邊長(zhǎng)度的倍，而等腰直角三角形的直角邊長(zhǎng)等于晶胞棱長(zhǎng)的，晶胞中Cu=6=Ni原子數(shù)目=8=1，晶胞質(zhì)量=g，設(shè)晶胞棱長(zhǎng)為 a pm，則：dg?cm3(a1010 cm)3=g，解得a=，故兩個(gè)面心上銅原子最短核間距=(pm)=pm?！军c(diǎn)睛】考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布、光譜、氫鍵、對(duì)信息的理解與運(yùn)用、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算等，這些都是?？贾R(shí)點(diǎn)，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力，(6)中計(jì)算需要學(xué)生具有一定的空間想象與數(shù)學(xué)計(jì)算能力。5．3d84s2 Fe N 1∶1 三角錐形 PClPBrNFNCl3等 電子從較高能級(jí)的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級(jí)的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí)，會(huì)以光的形式釋放能量解析：3d84s2 Fe N 1∶1 三角錐形 PClPBrNFNCl3等 電子從較高能級(jí)的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級(jí)的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí)，會(huì)以光的形式釋放能量 Ni的原子半徑較小，價(jià)層電子數(shù)目較多，金屬鍵較強(qiáng) C 【解析】【分析】(1)基態(tài)鎳原子核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)Ni原子的電子排布式，上述材料中所含元素為K、Ca、Ni、Fe、As，這些元素的基態(tài)原子中，未成對(duì)電子數(shù)分別是0、3；(2)配離子含有Fe，C，N，O4種元素，非金屬為C，N與O，原子軌道上電子處于全滿(mǎn)、全空、半滿(mǎn)時(shí)較穩(wěn)定，結(jié)合C、N與O的電子排布式分析解答；(3)①根據(jù)VSEPR理論判斷AsO33的立體構(gòu)型，等電子體是指原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)也相同的微粒；②電子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)時(shí)，要釋放能量；(4)金屬晶體熔沸點(diǎn)的高低與金屬鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，金屬鍵的強(qiáng)弱與價(jià)層電子數(shù)目和金屬原子的半徑有關(guān)；(5)①根據(jù)圖示，金屬Ni的晶胞堆積方式呈現(xiàn)ABCABC……重復(fù)，這是面心立方最密堆積；②由晶胞結(jié)構(gòu)結(jié)合均攤法，計(jì)算每個(gè)晶胞中含有的Ni原子和As原子個(gè)數(shù)，確定晶胞的質(zhì)量，再根據(jù)晶體密度=晶胞質(zhì)量247。晶胞體積計(jì)算。【詳解】(1)基態(tài)鎳原子核外有28個(gè)電子， Ni原子的電子排布式為[Ar]3d84s2，上述材料中所含元素為K、Ca、Ni、Fe、As，這些元素的基態(tài)原子中，未成對(duì)電子數(shù)分別是0、3，未成對(duì)電子數(shù)最多的是Fe，故答案為：3d84s2；Fe；(2)配離子含有Fe，C，N，O4種元素，非金屬為C、N與O，原子軌道上電子處于全滿(mǎn)、全空、半滿(mǎn)時(shí)較穩(wěn)定，氮原子2p軌道上的電子為半充滿(mǎn)，相對(duì)穩(wěn)定，更不易失去電子，所以C、N、O這三種元素第一電離能最大的是N元素，[Fe(CN)6] 4中含有6個(gè)配位鍵，6個(gè)C≡N，因此σ鍵與π鍵的數(shù)目比為(6+6)∶62=1∶1，故答案為：N；1∶1；(3)①對(duì)于AsO33，根據(jù)VSEPR理論，VP=BP+LP=3+=4，則AsO33的立體構(gòu)型為三角錐形；等電子體是指原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)也相同的微粒，與AsO33互為等電子體的分子有：PClPBrNFNCl3等，故答案為：三角錐形；PClPBrNFNCl3等；②電子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)時(shí)，要釋放能量，所以金屬焰色反應(yīng)原理是激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí)，以一定波長(zhǎng)(可見(jiàn)光區(qū)域)光的形式釋放能量，故答案為：電子從較高能級(jí)的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級(jí)的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí)，會(huì)以光的形式釋放能量；(4)Ni的原子半徑較小，價(jià)層電子數(shù)目較多，金屬鍵較強(qiáng)，故金屬Ni的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)均比金屬Ca的高，故答案為：Ni的原子半徑較小，價(jià)層電子數(shù)目較多，金屬鍵較強(qiáng)；(5)①根據(jù)金屬鎳的原子堆積模型圖，金屬Ni的晶胞堆積方式呈現(xiàn)ABCABC……重復(fù)，這是面心立方最密堆積，A選項(xiàng)是某一個(gè)面的二維圖，俯視圖中還可以看到C中相對(duì)于A多出的4個(gè)面心硬球，則金屬鎳晶胞俯視圖為C，故答案為：C；②由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Ni位于晶胞的頂點(diǎn)和4條棱上，每個(gè)晶胞中含有Ni原子數(shù)目=8+4=2，As位于晶胞內(nèi)部，含有2個(gè)As原子，晶胞質(zhì)量=2g，晶胞的體積V=a1010 cma1010 cmsin60176。c1010 cm=1030cm3，故晶胞的密度ρ==g?cm3，故答案為：?！军c(diǎn)睛】本題的易錯(cuò)點(diǎn)和難點(diǎn)為(5)②中晶胞的計(jì)算，要注意該晶胞的底面不是矩形，而是菱形，要注意底面面積的計(jì)算方法。6．1s22s22p63s23p63d3 Ti4+、Cu+ 2 sp3 [Cr(NH3)5C1]Cl2 8 1030 【解析】【分析】【詳解】(1)C解析：1s22s22p63s23p63d3 Ti4+、Cu+ 2 sp3 [Cr(NH3)5C1]Cl2 8 1030 【解析】【分析】【詳解】(1)Cr原子核外電子數(shù)為24，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d54s1，原子失去4s能級(jí)1個(gè)電子、3d能級(jí)2個(gè)電子形成Cr3+，