晶胞的相关计算专项训练单元测试题

晶胞的相关计算专项训练单元测试题
一、晶胞的相关计算
1．根据下列结构示意图，判断下列说法中正确的是
A．在CsCl晶体中，距Cs+最近的Cl-有6个
B．在CaF2晶体中，Ca2+周围距离最近的F-有4个
C．在SiO2晶体中，每个晶胞中含有4个Si原子和8个O原子
D．在铜晶体中，每个铜原子周围距离最近的铜原子有12个
2．有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，B是电负性最大的元素，C的2p轨道中有三个未成对的单电子，F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，D是主族元素且与E同周期，E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物，D与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示．请回答下列问题．
（1）E元素原子基态时的电子排布式为_________．
（2）A2F分子中F原子的杂化类型是_________
（3）CA3极易溶于水，其原因主要是_________，
（4）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途．富勒烯(C60)的结构如图，分子中碳原子轨道的杂化类型为_________；1molC60分子中σ键的数目为_________．
（5）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜铟硒薄膜电池等．
①第一电离能：As_________Se(填“>”“<”或“=”)．
②硫化锌的晶胞中(结构如图所示)，硫离子的配位数是_________与S距离最近且等距离的S之间的距离为_________（密度为ρg/cm3）
③二氧化硒分子的空间构型为_________．
3．新型冠状病毒来势汹汹，但是它依然可防可控。

84消毒液具有强氧化性，可将冠状病毒外的包膜破坏后使RNA被降解，使病毒失活，以达到灭菌的效果。

制取84消毒液的氯气可用加热浓盐酸和MnO2混合物来制取，也可用浓盐酸和KClO3直接混合来制取。

回答下列问题：
（1）在周期表中与Mn相邻且未成对电子数最多的原子的价电子排布式为：___。

（2）K和O第一电离能I1(K)___I1(O)（填“大于”或“小于”）。

原因是___。

（3）浓盐酸为HCl的水溶液，HCl极易溶于水的原因___，HCl和H2O中沸点较高的是
___，其原因是___。

（4）KClO3晶体中，阴离子的空间构型为___，Cl的杂化轨道与O的2p轨道形成___键。

（5）金属K晶体为体心立方堆积，K原子半径为rpm，摩尔质量为Mg·mol-1，阿伏加德罗常数为N A，则晶体密度为___g﹒cm-3。

（列出计算式）
4．钴的化合物在工业生产、生命科技等行业有重要应用。

（1）Co2+的核外电子排布式为_______，Co的第四电离能比 Fe 的第四电离能要小得多，原因是__________________________。

（2）Co2+、Co3+都能与 CN一形成配位数为6的配离子。

CN一中碳原子的杂化方式为
____________；HCN分子中含有σ键的数目为__________________。

（3）用KCN处理含Co2+的盐溶液，有红色的Co(CN)2析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co(CN)6] 4- ,该配离子是一种相当强的还原剂，在加热时能与水反应生成[Co(CN )6]3-,写出该反应的离子方程式：_______________。

（4）金属钴的堆积方式为六方最密堆积，其配位数是 _____。

有学者从钴晶体中取出非常规的“六棱柱”晶胞，结构如图所示，该晶胞中原子个数为_____，该晶胞的边长为a nm，高为c nm，该晶体的密度为___g•cm-3(N A表示阿伏加德罗常数的值，列出代数式）
5．VA族元素氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)的单质及其化合物在科研和生产中有许多重要用途。

(1)铋合金可用于自动喷水器的安全塞，一旦发生火灾时，安全塞会“自动”熔化，喷出水来灭火。

铋的价电子排布式为_______。

(2)第三周期元素中第一电离能大于磷的元素有_______(填元素符号)。

(3)Pt(NH3)2C12具有如图所示的两种平面四边形结构(一种有抗癌作用)，其中在水中的溶解度较小是_______(填“顺式”或“反式”)。

(4)氨硼烷(BH3▪NH3)是一种储氢材料，与乙烷互为等电子体，熔点为104℃。

氨硼烷晶体中各种微粒间的作用力涉及________(填标号)。

A．范德华力 B．离子键 C．配位键 D．金属键
(5)偏亚砷酸钠(NaAsO2)是一种灭生性除草剂，可杀死各种草本植物，其阴离子的立体构型为___。

(6)化肥厂生产的(NH4)2SO4中往往含有少量极易被植物根系吸收的具有正四面体结构的
N4H44+，其结构式为_______，其中N原子的杂化方式为________。

(7)镧、铁、锑三种元素组成的一种固体能实现热电效应。

该固体晶胞结构如图l所示，晶胞参数为a nm，Fe原子填在6个Sb原子形成的正八面体空隙中，晶胞6个表面的结构都如图2所示。

①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐
标，例如图l中原子甲的坐标为(0，0，0)，原子乙的坐标为(1
4
，
1
4
，0)，则原子丙的坐标
为________。

②设阿伏加德罗常数的值为N A，则该固体的密度ρ=__g·cm-3(列出计算式即可)。

6．氟及其化合物用途十分广泛，回答下列问题
(1)聚四氟乙烯是一种准晶体，准晶体是一种无平移周期序的独特晶体，可通过_____方法区分晶体、准晶体和非晶体。

(2)基态铜原子价电子排布的轨道式为_____。

(3)[H2F] + [SbF6] －(氟锑酸)是一种超强酸，其阳离子的空间构型为_____，与[H2F] +具有相同空间构型和键合形式的分子和阴离子分别是 ____。

(各举一例)
(4)SF6中含____个σ键，根据____ 理论，可判断出其空间构型为正八面体，其中S的杂化方式为_____。

(5)SF6被广泛用于高压电器设备的绝缘介质。

其键能可通过类似于Born-Haber循环能量构建能量图a计算键能。

则F-F键的键能为_____kJ·mol－1。

(6)CuCl 熔点为 426℃，熔化时几乎不导电；CuF 的熔点是 908℃，密度为 7.1g·cm－3。

①CuF的熔点比CuCl高的原因是_____。

②已知N A为阿伏伽德罗常数的值，立方CuF晶胞结构如图b，则CuF的晶胞参数a=
____nm。

(列出计算式即可)
7．高氯酸三碳酰肼合镍{[Ni(CHZ)3](ClO4)2}是一种新型的起爆药。

（1）写出基态Ni原子的外围电子排布图___。

（2）Ni能与CO形成配合物Ni(CO)4，配体CO中提供孤电子对的是C原子而不是O原子，其理由可能是___；1mol该配合物分子中σ键数目为___（设N A为阿伏伽德罗常数的值，下同）。

（3）①ClO4-的VSEPR模型是___。

②写出与ClO4-互为等电子体的一种分子：___(填化学式)。

（4）高氯酸三碳酰肼合镍化学式中的CHZ为碳酰肼，其结构为，它是
一种新型的环保锅炉水除氧剂。

碳酰肼中氮原子和碳原子的杂化轨道类型分别为___、
___。

（5）高氯酸三碳酰肼合镍可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成。

①高氯酸的酸性强于次氯酸的原因是___。

②如图为NiO晶胞，则晶体中Ni2+的配位数为___；若晶胞中Ni2+距离最近的O2-之间的距离为apm，则NiO晶体的密度=___g·cm-3（用含a、N A的代数式表示）。

8．2019年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。

TiS2、LiCoO2和LiMnO2等都是他们研究锂离子电池的载体。

回答下列问题：
(1)基态Co原子价层电子排布式为_______________________________。

(2)已知第三电离能数据:I3(Mn) =3246 kJ·mol-1，I3(Fe) =2957 kJ·mol-1。

锰的第三电离能大于铁的第三电离能,其主要原因是_______________________________。

(3)据报道，在MnO2的催化下，甲醛可被氧化成CO2，在处理含HCHO的废水或空气方面有广泛应用。

HCHO中键角_________CO2中键角(填“大于”“小于”或“等于")。

(4)Co3+、Co2+能与NH3、H2O、SCN-等配体组成配合物。

①1 mol [ Co(NH3)6]3+含______mol σ键。

②配位原子提供孤电子对与电负性有关，电负性越大，对孤电子对吸引力越大。

SCN-的结构式为[S=C=N]- ,SCN-与金属离子形成的配离子中配位原子是______( 填元素符号)。

③配离子在水中颜色与分裂能有关，某些水合离子的分裂能如表所示：
由此推知，a ______b(填“>”“<”或“=")，主要原因是_______________________。

(5)工业上，采用电解熔融氯化锂制备锂，钠还原TiCl4(g)制备钛。

已知：LiCl 、TiCl4的熔点分别为605 °C、-24 °C，它们的熔点相差很大，其主要原因是_______________。

(6)钛的化合物有2种不同结构的晶体，其晶胞如图所示。

二氧化钛晶胞(如图1)中钛原子配位数为__________。

氮化钛的晶胞如图2所示,图3是氮化钛的晶胞截面图。

已知:N A是阿伏加德常数的值，氮化钛晶体密度为dg·cm -3。

氮化钛晶胞中N原子半径为__________pm
9．镁、硅及其化合物用途非常广泛。

回答下列问题：
（1）基态Si原子价层电子的电子排布式为___，基态Mg原子电子占据最高能级的能层符号___。

（2）Mg2C3与CaC2的结构相似，与水反应可生成H2C=C=CH2，H2C=C=CH2端位碳原子的杂化方式是__，该反应所涉及的元素中电负性最小的是__（填元素符号），Mg2C3和
H2C=C=CH2中均不存在___（填字母）。

A．σ键 B．配位键 C．氢键 D．π键
（3）晶格能又叫点阵能。

它是1mol离子化合物中的正、负离子从相互分离的气态结合成离子晶体时所放出的能量。

MgO晶格能可通过图1的Born−Haber循环计算得到。

MgO的晶格能为___kJ·mol-1，O=O键的键能为__kJ·mol-1；Mg的第一电离能为___kJ·mol-1；（4）Mg2Si晶胞结构如图2所示，已知其密度为1.84g·cm−3，N A为阿伏加德罗常数的值。

则晶胞参数a=__nm（列出计算式即可）。

10．铜元素是一种金属化学元素，也是人体所必须的一种微量元素，铜也是人类最早发现
的金属， 是人类广泛使用的一种金属，属于重金属。

某种铜的氯化物晶体结构如图：
若氯原子位于铜形成的四面体的体心，且铜原子与铜原子、铜原子与氯原子都是采取最密堆积方式，则氯原子与铜原子半径之比为________。

11．A 、B 、C 、D 为原子序数依次增大的四种元素，简单离子A 2-和D ＋相差一个电子层，B 、C 为同周期元素，B 原子核外电子总数是最外层电子数的3倍，C 元素的原子最外层有一个未成对电子。

请回答下列问题：
（1）基态B 原子的核外电子排布式为___。

（2）A 有两种同素异形体，其中沸点最高的是___，原因是___。

（3）B 、C 可组成原子个数比为1：3的化合物E ，其电子式为___，E 溶于水有白雾生成，写出它与水反应的化学方程式___。

（4）化合物C 2A 的立体构型为___，中心原子的价电子对数为___，用单质C 与湿润的Na 2CO 3溶液反应可制得C 2A ，其反应方程式为___。

（5）A 和D 能够形成化合物F ，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a=0.60nm ，F 的化学式为___，晶胞中A 原子的配位数为___，列式计算晶体F 的密度___(g·cm -3)。

12．2018年第26届国际计量大会(CGPM)对国际单位制进行了修改，将阿伏加德常数变为了精确数值，用原子来定义千克。

研究者们使用激光测量“硅球"球体点阵中一个晶格单位的长度和硅原子的平均直径，从而确定一定 质量的纯硅球体中准确的原子数。

(1)基态硅原子的核外电子排布式是_____________________。

基态的气态原子失去一个电子形成气态一价正离子时所需能量称为元素的第一电离能(I 1)，元素气态一价正离子失去一个电子形成气态二价正离子时所需能量称为元素的第二电离能(I 2)，…… .以此类推。

下列电离能比值最大的是_____________
A ．21I I
B ．32I I
C ．43I I
D ．54
I I (2)晶体硅具有金刚石型结构，其中硅原子的杂化方式是_______，晶体硅中硅原子与σ键的数目比是___________。

(3)组成为Na 2O ·Al 2O 3·2SiO 2·nH 2O 的铝硅酸盐是一种常见的分子筛。

O 、Al 、Si 电负性 由小到大的顺序是___________________。

(4)硅与碳是同主族元素，碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键和三键，但硅原子之间却不容易形成双键和三键，原因是________________________。

(5)硅晶胞结构如图所示，则晶胞中含有___个硅原子。

硅晶体的密度为ρ gcm —3，硅的摩尔质量为 M g ·mol -1, 经测定，晶胞边长为a pm ，则阿伏加德罗常数可表示为:N A =__mol —1。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、晶胞的相关计算
1．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A.在CsCl 晶体中，每个Cs +周围与其距离最近的Cl -有8个，故A 错误；
B.在2CaF 晶体中，每个F -周围最近距离的2Ca +分布在一个顶点以及和这个顶点相连的三个面的面心上，一共是4个，每个2Ca +被8个F -所包围，故B 错误；
C.在二氧化硅晶胞中有8个硅原子位于立方晶胞的8个顶角，有6个硅原子位于晶胞的6个面心，还有4个硅原子与16个氧原子在晶胞内构成4个硅氧四面体，它们均匀错开排列于晶胞内，所以每个晶胞中含有8个Si 原子和16个O 原子，故C 错误；
D.以顶点Cu 原子为研究对象，与之最近的Cu 原子位于面心，每个顶点为8个晶胞共用，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为38122
⨯=，故D 正确； 故选D 。

2．A
解析：[Ar]3d 104s 1 sp 3 与水分子间形成氢键 sp 2 90N A > 4
V 形
【解析】
【分析】
有A 、B 、C 、D 、E 、F 六种元素，A 是周期表中原子半径最小的元素，则A 为H 元素；B 是电负性最大的元素，则B 为F 元素；C 的2p 轨道中有三个未成对的单电子，则C 原子核外电子排布为1s 22s 22p 3，则C 为N 元素；F 原子核外电子数是B 与C 核外电子数之和，则
F 原子核外电子数为9+7=16，则F 为S 元素；E 能形成红色（或砖红色）的E 2O 和黑色的EO 两种氧化物，则E 为Cu 元素；D 与B 可形成离子化合物，根据晶胞结构可知，晶胞中F 原子数目为8，D 原子数目为1
18+6=482
⨯⨯，故化学式为DF 2，D 为+2价，D 是主族元素且与E 同周期，处于第四周期，则D 为Ca 元素，据此解答。

判断碳原子的杂化类型可根据其成键情况来判断，碳原子若成四个单键，其杂化类型必为sp 3，若成一个双键，两个单键，其杂化类型必为sp 2，若成一个单键，一个三键，其杂化类型必为sp ．在每个C 60分子中，由于碳原子都采取sp 2杂化，故参与形成σ键的电子只有3个，所以形成σ键的电子共有60×3=180个，而每个σ键需要2个电子，所以σ键的数目为90个，故1molC 60中σ键的数目为90N A ；①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但注意第VA 族元素大于相邻元素的第一电离能；
②与硫离子最近的锌离子的数目为硫离子的配位数，根据均摊法计算晶胞中Zn 、S 原子数目，用阿伏伽德罗常数表示出晶胞质量，再结合m=ρV 计算与S 距离最近且等距离的S 之间的距离；
③计算Se 原子价层电子对、孤电子对，确定其空间构型；
【详解】
（1）E 为Cu 元素，原子核外电子数为29，基态原子的电子排布式为[Ar]3d 104s 1，故答案为：[Ar]3d 104s 1；
（2）H 2S 分子中S 原子的价层电子对数=(612)242-⨯+
=，S 原子采取sp 3杂化，故答案为：sp 3；
（3）NH 3极易溶于水，其原因主要是NH 3与水分子间形成氢键，由于一水合氨电离产生铵根离子和氢氧根，故NH 3•H 2O 中N 原子与水中的H 原子之间存在氢键，应为b 结构，故答案为：与水分子间形成氢键；
（4）每个碳原子形成3个σ键个数且不含孤电子对，所以采用sp2杂化，每个碳原子含有的σ键个数为32，所以1molC 60分子中σ键的数目=
A 1mol 6032N ⨯⨯⨯=90N A ，故答案为：sp 2；90N A ；
(5)①As 和Se 属于同一周期，且As 属于第VA 族，Se 属于第VIA 族，As 原子4p 能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于Se ，故答案为：>；
②根据图片知,每个S 离子连接4个Zn 离子,所其配位数是4；晶胞中Zn 原子数为4，S 原子数为1
18+6=482
⨯⨯，晶胞质量3A A 4M 388m==g=a N N ρ⨯
，则，与S 距离最近且等距离的S
cm ⨯，故答案为：4
；cm 2
⨯；
③二氧化硒分子中Se 原子孤电子对数(6-22)=
=12
⨯，价层电子对=2+1=3，所以其空间结构为V 形，故答案为：V 形。

3．H
解析：3d 54s 1 K 的原子半径比O 大对核外电子的吸引力弱与O 小于 HCl 为极性分子，且在水中极易电离出氢离子，氢离子与水形成稳定的水合离子 H 2O 水分子之间存在氢键
三角锥形 σ
30 【解析】
【分析】
【详解】
(1)与锰相邻的元素有Cr ，Fe ，Tc(锝，第五周期第ⅦB 族)，其中未成对电子数最多的为Cr ，为24号元素，价电子排布为3d 54s 1；
(2)K 的原子半径比O 大对核外电子的吸引力弱与O ，所以K 的第一电离能小于O 的第一电离能；
(3)HCl 为极性分子，且在水中极易电离出氢离子，氢离子与水形成稳定的水合离子；水分子之间存在氢键，因此H 2O 的沸点高于HCl 的沸点；
(4)KClO 3晶体中阴离子为ClO 3-，其中心原子价层电子对数为7+1-233+=42
⨯，含有一对孤电子对，所以空间构型为三角锥形；Cl 原子采取sp 3杂化，杂化轨道与O 的2p 轨道形成σ键；
(5)金属K 晶体为体心立方堆积，K 原子半径为rpm ，其体对角线上的3个K 原子相切，设
晶胞的棱长为a pm ，则有()22
4r =3a ，则其晶胞的棱长为
pm ，则晶胞的体积V
=3pm 3
=3×10-30cm 3；晶胞中K 原子的数目为18+1=28⨯，所以晶胞的质量m =A 392g N ⨯
，所以晶体的密度为3010392g m V ρ⨯= g ﹒cm -3。

【点睛】
面心立方堆积中，面对角线上3个原子相切，所以棱长
；体心立方堆积中，体对角线上3个原子相切，所以棱长
；六方最密堆积中底面边长a=b=2r 。

4．72[Ar]3d 4s 钴原子失去4个电子后可以得到53d 的稳定结构，因此更容易失去第4个电子，表现为第四电离能较小 sp 2
4-3--62622[Co(CN)]+2H O 2[Co(CN)]+H +2OH ↑ 12 6 212A 6591033a c N 2
⨯⨯⋅
【解析】
【分析】
（1）钴是27号元素，其电子排布为72[Ar]3d 4s ，再来分析即可； （2）碳原子最外层有4个电子，需要成4个键才能达到稳定结构，氮原子最外层有5个电子，需要成3个键才能达到稳定结构，而氢原子只能成1个键，据此不难推出HCN 的结构为H-C N ≡，再来分析其碳原子的杂化方式和σ键的数目即可；
（3）注意一个-CN 带-1价，因此该反应的实质相当于钴从+2价被氧化为+3价，水中自然只有氢能被还原，从+1价被还原为0价的单质；
（4）根据观察，每个钴原子的配位数为12，即周围一圈6个，上、下各3个，而晶体密度只需按照m ρ=
V 来构造公式即可。

【详解】
（1）钴的电子排布式为72[Ar]3d 4s ，钴原子失去4个电子后可以得到53d 的稳定结构，因此更容易失去第4个电子，表现为第四电离能较小；
（2）H-C N ≡为直线型分子，因此其碳原子的杂化方式为sp 杂化，而1个H-C N ≡分子中有2个σ键和2个π键；
（3）根据分析，反应方程式为4-3--62622[Co(CN)]+2H O 2[Co(CN)]+H +2OH ↑； （4）根据分析，钴原子的配位数为12，在计算一个晶胞中的原子数时，12个顶点上的原子按16算，上下表面面心的原子按12
算，体内的按1个算，因此一个晶胞内一共有1112+2+3=662⨯⨯个原子；而晶体密度为213
2A m 659ρ==10 g/cm 3V 3a c N 2
⨯⨯⋅。

5．A
解析：6s 26p 3 Ar 、Cl 反式 AC V 形(或角形、折线形) sp 3
(34，14，14
) 321A 213985624122N a 10-⨯+⨯+⨯ 【解析】
【分析】
(1)第VA 的元素最外层有5个电子，根据构造原理可得其价层电子排布式；
(2)根据同一周期的元素，原子序数越大，元素的电离能越大分析(第IIA 、VIA 反常)；
(3)H2O是由极性分子构成的物质，根据相似相溶原理分析；
(4)氨硼烷属于分子晶体，根据分子内元素的原子结构特点及分子之间的作用力分析；
(5)根据价层电子对数及孤电子对数分析判断；
(6)根据N4H44+具有正四面体结构，结合N、H原子个数比书写其结构式；根据该微粒中N 原子结合其它原子数目确定其杂化轨道类型；
(7)①根据图示可知丙原子在体对角线的1
4
处，根据已知原子的坐标可确定丙原子的坐标；
②利用均摊方法计算一个晶胞中含有的各种元素的原子个数，然后根据密度ρ=m
V
计算。

【详解】
(1)铋是第六周期第VA的元素，价电子排布式为6s26p3；
(2)一般情况下同一周期的元素，原子序数越大，元素的第一电离能也越大，但第VA的元素由于其处于p轨道的半充满的稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能P>S，故第三周期元素中第一电离能大于磷的元素有Cl、Ar；
(3)H2O是由极性分子构成的物质，根据相似相溶原理：由极性分子构成的溶质易溶于由极性分子构成的溶剂中。

由图示可知Pt(NH3)2C12的顺式结构的极性大于反式结构的极性，所以它在水中溶解度：顺式大于反式，即反式的Pt(NH3)2C12在水中溶解度比较小；
(4)氨硼烷属于分子晶体，分子之间以范德华力结合，在分子内N、H原子间及B、H原子间以共价键结合，B、N原子之间以配位键结合，其中N提供孤对电子，B原子提供空轨道，故合理选项是AC；
(5)偏亚砷酸钠(NaAsO2)的阴离子是AsO2-，其中As原子的孤电子对数为5122
2
+-⨯
=1，价
层电子对数为1+2=3，所以As原子采用sp2杂化，所以AsO2-的立体构型为V形；
(6)N4H44+具有正四面体结构，由于N、H原子个数比是1：1，则其结构式为
；根据微粒结构可知N原子最外层的1个s轨道和3个p轨道全部参与成键，形成了四个共价键，故其杂化轨道类型为sp3杂化；
(7)①根据图示可知：丙原子在体对角线的1
4
处，由于甲原子坐标为(0，0，0)，乙原子坐标
为(1
4
，
1
4
，0)可知丙原子的坐标为(
3
4
，
1
4
，
1
4
)；
②根据晶胞结构可知，在一个晶胞中含有的La：8×1
8
+1=2；含有Fe：8×1=8；含Sb：
24×1
2
+(3×8)×
1
2
=24，晶胞边长L=a nm=a×10-7 cm，所以该固体的密度
ρ=m V =()
37A 213985624122N a 10-⨯+⨯+⨯⨯g/cm 3=321A 213985624122N a 10-⨯+⨯+⨯⨯ g/cm 3。

【点睛】
本题考查物质结构与性质，涉及核外电子排布、电离能、空间构型、杂化方式、晶胞计算等，注意同周期主族元素第一电离能变化异常情况，明确VSEPR 模型与微粒立体构型关系，掌握均摊法进行晶胞有关计算，判断晶体中含有的各种元素的原子数目为该题的难点和易错点，题目侧重考查学生的分析能力、计算能力。

6．D
解析：X 射线衍射（XRD ） V 型 2H O 和-
2NH 6 价层电子对互斥理论（VSEPR ） 32sp d 155 CuCl 是分子晶体，分子晶体的熔沸点一般低于离子晶体 73
A (64+19)4107.1N ⨯⨯ 【解析】
【分析】
（1）从外观上无法直接区分晶体、准晶体和非晶体，因此只能用X 射线衍射（XRD ）的方法来鉴别三者；
（2）铜是29号元素，注意其1013d 4s 的特殊排布；
（3）我们可以使用价层电子对互斥理论判断空间构型，用替代法来书写等电子体；
（4）氟原子最外层有7个电子，因此还需要成一个键来达到8电子稳定结构，则6SF 中一共有6个S-F 键，据此来分析即可；
（5）键能的定义是在标准状况下，将1mol 气态分子解离为气态原子所需的能量，根据图示来计算即可；
（6）这是一道典型的晶体计算题，晶胞内有4个纯黑的球，因此一个晶胞含4个CuF ，再来列式计算即可。

【详解】
（1）在X 射线的照射下，晶体会出现明锐的衍射图案，非晶体因为没有规律的晶格结构，因此不会产生衍射图案，而准晶体的衍射图案介于二者之间；
（2）铜原子的核电荷数29，1s 22S 22p 63s 23p 63d 104s 1或[Ar] 3d 104s 1；铜原子的价电子排布的轨道式为
； （3）+2[H F]离子中氟原子的孤电子对数1=(7-1-21)=22
⨯⨯，σ键电子对数为2，价层电子对数为4，VSEPR 模型为四面体，空间构型为V 型；与+2[H F]具有相同空间构型和键合
形式的分子有2H O 、2H S ，阴离子有-
2NH ；
（4）根据分析，6SF 分子中一共有6个S-F 键，根据价层电子对互斥理论可以判断其空间
构型为正八面体，而硫原子一共形成了6个杂化轨道，而硫原子中只有M 层有d 轨道，因此为32sp d 杂化；
（5）由图a 可知23F (g)=6F(g) ΔH=+465kJ/mol ，则F-F 键的键能为465kJ/mol =155kJ/mol 3； （6）①从CuCl 熔融时几乎不导电可以判断它是一个分子晶体，而分子晶体一般熔沸点较低，低于离子晶体和原子晶体；
②根据分析，晶胞中一共有4个CuF ，则单个晶胞的质量为
A (64+19)4g N ⨯，代入密度的表达式得到其晶胞体积33A
m (64+19)4V=cm =a 7.1N ⨯=ρ，1cm=107nm ，所以则晶胞参数73A
(64+19)4a=10nm 7.1N ⨯⨯。

7．C
解析： 电负性O ＞C ，O 原子不易提供孤电子对 8N A 正四面体 CCl 4 sp 3 sp 2 非羟基氧的个数越多，Cl 的正电性越高，导致Cl ﹣O ﹣H 中O 的电子越向
Cl 偏移，越容易电离出H + 6 30375102A
a N ⨯ 【解析】
【分析】
(1)Ni 元素原子核外有28个电子，原子核外电子排布为1s 22s 22p 63s 23p 63d 84s 2；
(2)电负性越大，原子越不易提供孤电子对；Ni 原子形成的4个配位键属于σ键，CO 与N 2互为等电子体，CO 分子结构式为C≡O ，CO 分子中含有1个σ键、2个π键；
(3)①1molClO 4﹣离子中有4molσ键；
②原子总数相同、价层电子对总数相等的粒子互为等电子体；
(4)碳酰肼中氮原子有一对孤电子对且形成3个σ键，碳原子形成3个σ键；
(5)①非羟基氧数目越多，中心元素的正电性越高，越容易电离出离子；
②以顶点Ni 2+为参照，其周围等距且最近的氧离子处于棱心；由Ni 2+距离最近的O 2﹣之间的距离可计算晶胞参数，由晶胞参数计算晶胞体积V ，由均摊法计算晶胞中Ni 2+和O 2﹣的数目，可计算晶胞质量m ，根据晶体密度ρ＝
m V
计算。

【详解】
(1)Ni 元素原子核外有28个电子，原子核外电子排布为1s 22s 22p 63s 23p 63d 84s 2，外围电子排布图为； (2)电负性O ＞C ，O 原子不易给出孤电子对，配体CO 中提供孤电子对的是C 原子。

Ni 原子形成的4个配位键属于σ键，CO 与N 2互为等电子体，CO 分子结构式为C≡O ，CO 分子中
含有1个σ键、2个π键，故Ni(CO)4中含有8个σ键、8个π键，1 mol 该配合物分子中σ 键数目为8N A；
(3)①1molClO4﹣离子中有4molσ键，其杂化方式为sp3，VSEPR 模型是正四面体；
②原子总数相同、价层电子对总数相等的粒子互为等电子体，1molClO4﹣离子有5mol原子，价电子为32，其等电子体为CCl4或SiF4等；
(4)碳酰肼中氮原子有一对孤电子对，每个N原子形成3个σ键，故杂化方式为sp3．碳原子形成3个σ键，杂化方式为sp2；
(5)①HClO4中非羟基氧数目比HClO的多，HClO4中Cl的正电性更高，导致Cl﹣O﹣H中O 的电子向Cl的偏移程度比HClO的大，HClO4更易电离出H+，酸性越强；
②以顶点Ni2+为参照，其周围等距且最近的氧离子处于棱心，可知Ni2+的配位数为3×8×1 4
＝6．若晶胞中Ni2+距离最近的O2﹣之间的距离为a pm，则晶胞参数为2a pm＝2a×10﹣
10cm，晶胞体积V＝(2a×10﹣10)3cm3．晶胞中Ni2+数目为8×1
8
+4×
1
2
＝4，O2﹣数目为
12×1
4
+1＝4，则晶胞的质量m＝
(5916)4
A
N
+⨯
，故晶胞密度ρ＝
m
V
＝
30
3
7510
2
A
a N
⨯
g•cm﹣3。

8．F
解析：3d74s2 Mn2+价层电子排布式为3d5，达到稳定结构，不易失电子形成Mn3+，Fe2+价层电子排布式为3d6，要失去1个电子才达到稳定结构，较易形成Fe3+，故锰的第三电离能大于铁小于 24 S < [Co(H2O)6]3+所带正电荷较多 LiCl是离子晶体，TiCl4是分子晶
体，离子键比分子间作用力强
10 10
【解析】
【分析】
同一原子的电离能，通常第一电离能<第二电离能<第三电离能，但若电离能突然增大，则此离子应达到稳定结构；不同原子的电离能不同，但若相同类别电离能的差距突然增大，则离子可能处于稳定结构。

形成共价键的两原子间只能形成一个σ键，所以，计算微粒中所含σ键的数目时，只需确定有多少个原子间形成共价键。

确定配位原子时，需要比较配体中含有孤对电子的元素的吸电子能力，吸电子能力强的非金属原子，难以提供孤电子对与中心离子形成配位键。

计算晶胞中原子半径时，需先算出晶胞中所含原子的数目，以便确定质量；然后利用数学公式，建立质量、密度、体积的等量关系式，由此算出原子半径。

【详解】
(1)基态Co原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，价层电子排布式为3d74s2。

答案为：3d74s2；
(2)根据离子价层电子排布和洪特规则的特例分析电离能，离子越稳定，越容易生成，生成此离子的电离能越小，此离子再失电子的电离能越大。

锰的第三电离能大于铁的第三电离。