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对点特训(十五)物质结构与性质(选考)1(2018金太阳大联考)常见半导体材料很多，既有单质也有化合物，如Si、Ge、BN、AlP等，试回答下列问题：(1)Si和P在同一周期，该周期元素中第一电离能介于Si与P之间的元素总共有_2_种。(2)基态Ge共有_32_种运动状态不同的电子，写出核电荷数等于Si、Ge核电荷数总和一半的元素的价电子排布图_。(3)N可以形成多种离子，如N、N等，N的杂化方式为_sp_，其空间构型为_直线形_，与其属于等电子体的离子和分子分别为(各写一种)_N2O(或CO2)、OCN(或SCN)_。(4)Si、Ge、BN、AlP等晶体结构与金刚石类似，则BN与AlP的熔点大小关系为：BN_AlP(填“”“ClCHTi，组成该物质的元素中，电负性最大的是氧；碳原子的杂化形式有sp2、sp3两种，M中，碳原子的杂化形式有2种；在半夹心分子结构中，CC、CH、CO原子间存在键，环中存在大键、Ti与O间存在配位键，不存在氢键与离子键，M中，不含d、e。(4)金红石(TiO2)结构中A类原子81、B类原子42、D类原子212、体心原子111，原子B、D为O，4个微粒A、B、C、D中，属于氧原子的是BD；原子A与体心原子为Ti (TiO12)。结合晶系与晶胞参数可得原子坐标可A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a，c)、c(a，a，c)、D(0.19a,0.81a,0.5c)、体心(0.5a,0.5a,0.5c)。钛氧键键长：d2(0.31a)2(0.31a)2，则d0.31a。5(1)(2018株洲二模)羰基铁Fe(CO)5可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1 mol Fe(CO)5分子中含_10_mol 键氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为_3：1_。氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。已知：氧化亚铁晶体的密度为 g/cm3，NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中，与Fe2紧邻且等距离的Fe2数目为 _12_ ；Fe2与O2最短核间距为 _1010_ pm。(2)(2018江苏六市二模)镧镍合金可用于储氢，储氢之后所得晶体的化学式为LaNi5(H2)3，其晶体的最小重复结构单元如图3所示(、代表储氢之后晶体中的三种微粒)。图中代表的微粒是_H2_。(3)(2018河南名校联考)C60分子又名足球烯，它是由60个碳原子组成的球状分子，如图4为C60结构图。一个C60分子中六元环的数目为_20_，在C60晶胞中C60分子的配位数为_12_。已知C60分子的球体半径为a nm，则C60晶体的_1021_g/cm3。(用NA表示阿伏加德罗常数的值，写出表达式)(4)(2018大连二模)Cr晶体的堆积模型是体心立方堆积。下列金属晶体也采取这种堆积模型的是_A_。ANaBPoCMgDCu晶胞中Cr的配位数为_8_。已知Cr的相对原子质量为M，Cr的密度为 g/cm3，阿伏加德罗常数用NA表示，则Cr的原子半径是_1010_pm。(写出表达式即可)解析(1)Fe与CO形成配位键，成键原子间只能形成一个键，因此1 mol Fe(CO)5分子中含有10 mol 键；根据图1，Fe位于顶点、面心、内部，实际占有的个数为12236，N位于内部，实际占有的个数为2，因此铁、氮的微粒个数之比为6231；根据图2，Fe2紧邻且等距离的Fe2的数目为12，Fe位于晶胞的顶点、面心，实际占有个数为864，O位于棱上和体心，实际占有的个数为1214，即化学式为FeO，晶胞的质量为472/NA g，令晶胞的边长为a cm，则晶胞的体积为a3 cm3，根据密度的定义，472/(NAa3)，Fe2与O2最短的核间距是边长的一半，因此最短核间距为1010 pm。(2)根据均摊法计算，的个数为81，的个数为815，的个数为813，根据化学式LaNi5(H2)3可知，图中代表的微粒是H2。(3)根据图示，每个碳原子形成3个碳碳键(2个碳碳单键和1个碳碳双键)，每个五元环周围有5个六元环，每个六元环周围有3个五元环和3个六元环，五元环与六元环的个数比为35，设五元环、六元环分别有x、y个，则xy35,5x6y360，解得x12，y20，一个C60分子中六元环的数目为20；在C60晶胞中C60分子采取分子密堆积，1个C60分子周围等距离最近的C60分子有12个，C60分子的配位数为12；C60晶胞为面心立方最密堆积，用“均摊法”，1个晶胞中含C60864个，C60分子的球体半径为a nm，晶胞的边长为2a nm，1个晶胞的体积为(2a nm)316a31021cm3，1 mol晶体的体积为16a31021cm34NA4a3NA1021cm3,1 mol C60晶体的质量为720 g，C60晶体的720 g(4a3NA1021cm3)1021 g/cm3。(4)因为体心立方堆积是指晶胞中含有两个原子的立方体，一个原子在立方体的顶点上，另一个原子在立方体的中心。Cr晶体的堆积模型是体心立方堆积。而碱金属也属于这种堆积，所以Na 属于体心立方堆积。Po属于简单立方堆积，Mg属于六方最紧密堆积，Cu属于面心立方最紧密堆积，故选A。晶胞中配位数是指与指定原子接触的原子的数目。Cr属于体心立方堆积的晶胞，中心Cr原子与立方体顶点的8个Cr原子距离都相同，所以晶胞中Cr的配位数为8。因为Cr属于体心立方堆积的晶胞，所以每个晶胞中含有两个Cr原子。设晶胞的边长为a pm，根据公式m/V2M/NA(a1010)3，所以a1010，根据晶胞的结构为体心立方堆积，晶胞体对角线a为2个Cr原子直径之和所以Cr的原子半径为1010。6(2018荆州三模)2017年4月26日，海军成立68周年时，我国第一艘国产航母成功下水。建造航母需要大量的新型材料。航母的龙骨要耐冲击，航母的甲板要耐高温，航母的外壳要耐腐蚀。(1)镍铬钢抗腐蚀性能强，Ni2最高能级电子的运动状态有_8_种，铬元素在周期表中_d_区。(2)航母甲板涂有一层耐高温的材料聚硅氧烷(结构如图所示)，其中C原子杂化方式为_sp3_杂化。(3)海洋是元素的摇篮，海水中含有大量卤族元素。根据下表数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_I_(填元素符号)氟氯溴碘第一电离能(kJ/mol)1681125111401008根据价层电子对互斥理论，预测ClO的空间构型为_三角锥_形，写出一个ClO的等电子体的化学符号_SO_。已知高碘酸有两种形式，化学式分别为H5IO6()和HIO4，前者为五元酸，后者为一元酸。请比较二者酸性强弱：H5IO6_”“”或“”)。(4)海底金属软泥是在洋海底覆盖着的一层红棕色沉积物，蕴藏着大量的资源，含有硅、氧化铁、锰、锌等。Zn2与S2形成的一种晶体结构如图所示(黑球表示Zn2，白球表示S2)。则该晶体中与Zn2等距且最近的S2形成的立体图形为_正四面体形_。已知该晶体的密度为 gcm3，阿伏伽德罗常数为NA，该晶体中Zn2和S2原子之间的最短距离为体对角线的1/4，则该晶体中S2和Zn2之间的最短距离为_1010(或1010)_pm。(写出计算式即可)解析Ni原子核电荷数为28，基态原子电子排布为Ar3d84s2，Ni2电子排布为Ar3d8，最高能级电子的运动状态有8种，铬元素在周期表中d区。(2)根据该材料聚硅氧烷的结构可知，碳原子形成的杂化轨道数，对于CH3 、CH2CH3 和CF3基团来说，C原子均属于sp3。(3)卤族元素包含：F、Cl、Br、I、At元素，元素的第一电离能越小，元素失电子能力越强，得电子能力越弱，则越容易形成阳离子，根据表中数据知，卤族元素中第一电离能最小的是I元素，则碘元素易失电子生成简单阳离子。ClO的成键电子对数为3，孤电子对数为1，由mn4，为空间四面体模型，而该分子中含有一对孤电子对，则变为三角锥型；与ClO的等电子体的化学符号SO。中含有5个羟基氢，为五元酸，含非羟基氧原子1个，HIO4为一元酸，含有1个羟基氢，含非羟基氧原子3个，所以酸性：H5IO6HIO4。(4)根据晶胞可知，则该晶体中与Zn2等距且最近的S2形成的立体图形为正四面体形；该晶体中含有Zn2个数为4，S2个数为864，即该晶胞中有4个ZnS；设晶胞的棱长为x cm，则晶胞的体积为x3，体对角线长度为x cm，由于该晶体中Zn2和S2原子之间的最短距离为体对角线的，所以该晶体中S2和Zn2之间的最短距离为x cmcm1010pm。
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