化学--选修物质结构与性质下面是C60.金刚石和二氧化碳的分子模型．请回答下列问题:(1)硅与碳同主族.写出硅原子基态时的核外电子排布式:1s22s22p63s23p21s22s22p63s23p2(2)从晶体类型来看.C60属于分子分子晶体．(3)二氧化硅结构跟金刚石结构相似.即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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化学--选修物质结构与性质
下面是C₆₀、金刚石和二氧化碳的分子模型．

请回答下列问题：
（1）硅与碳同主族，写出硅原子基态时的核外电子排布式：

1s²2s²2p⁶3s²3p²

（2）从晶体类型来看，C₆₀属于

分子

晶体．
（3）二氧化硅结构跟金刚石结构相似，即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子．观察图乙中金刚石的结构，分析二氧化硅的空间网状结构中，Si、O原子形成的最小环上O原子的数目是

；晶体硅中硅原子与共价键的个数比为

1：2

（4）图丙是二氧化碳的晶胞模型，图中显示出的二氧化碳分子数为14个．实际上一个二氧化碳晶胞中含有

个二氧化碳分子，二氧化碳分子中σ键与π键的个数比为

1：1

．
（5）有机化合物中碳原子的成键方式有多种，这也是有机化合物种类繁多的原因之一．丙烷分子中2号碳原子的杂化方式是

sp³

，丙烯分子中2号碳原子的杂化方式是

sp²

，丙烯分子中最多有

个原子共平面．

分析：（1）硅的原子数序为14，根据能量最低原理书写电子排布式；
（2）C₆₀有固定的组成，不属于空间网状结构，以此判断晶体类型；
（3）根据金刚石最小的环为六元环判断二氧化硅的空间网状结构中，Si、O原子形成的最小环上应有6个Si原子，每2个Si原子之间有1个O原子判断O原子的数目；
（4）利用均摊法计算晶胞；根据二氧化碳的结构式判断共价键的类型和数目；
（5）通过价层电子对判断原子的杂化类型，根据甲烷、乙烯的结构特征判断丙烯的空间结构特征．

解答：解：（1）硅的原子数序为14，根据能量最低原理可知电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p²，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p²；
（2）C₆₀有固定的组成，不属于空间网状结构，熔沸点远低于金刚石等原子晶体的熔沸点，应为分子晶体，故答案为：分子；
（3）金刚石最小的环为六元环，二氧化硅结构跟金刚石结构相似，Si、O原子形成的最小环上应有6个Si原子，硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子，则Si、O原子形成的最小环上O原子的数目是6，二氧化硅晶体中，每个Si原子与4个O原子形成共价键，每一个共价键中Si的贡献为

，则平均1个Si原子形成2个共价键，所以晶体硅中硅原子与共价键的个数比为1：2，故答案为：6；1：2；
（4）二氧化碳的晶胞中，二氧化碳分子分布于晶胞的定点和面心位置，则晶胞中含有二氧化碳的分子数为8×

+6×

=4，二氧化碳的分子结构为O=C=C，每个分子中含有2个σ键和
2个π键，所以σ键与π键的个数比为1：1，故答案为：4；1：1；
（5）丙烷分子中2号碳原子形成4个σ键，无孤电子对，所以杂化方式是sp³，丙烯分子中2号碳原子碳原子形成3个σ键，无孤电子对，所以杂化方式是sp²，
丙烯中含有乙烯的结构特点，和双键共平面的原子共有6个原子，甲基中含C-H键，原子围绕着σ键旋转，则最多有1个原子和其它6个原子共平面，即丙烯分子中最多有7个原子共平面，故答案为：sp³；sp²；7．

点评：本题考查较为综合，涉及电子排布式的书写、晶胞的结构、杂化类型的判断以及有机结构的分析，题目较难，注意把握相关知识思路的整理和积累．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（2011?新余二模）化学--选修物质结构与性质
已知：A、B、C、D、E、F五种元素核电荷数依次增大，属周期表中前四周期的元素．其中A原子核外有三个未成对电子；化合物B₂E的晶体为离子晶体，E原子核外的M层中只有两对成对电子；C元素是地壳中含量最高的金属元素；D单质的熔点在同周期元素形成的单质中是最高的；F原子核外最外层电子数与B相同，其余各层均充满．请根据以上信息，回答下列问题：
（1）A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为

Na＜Al＜Si＜N

．（用元素符号表示）
（2）B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点

高

（填高或低），理由是

NaCl为离子晶体而SiCl₄为分子晶体

．
（3）E的最高价氧化物分子的空间构型是

平面正三角形

．
（4）F的核外电子排布式是

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹（或[Ar]3d¹⁰4s¹）

，F的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子的化学式为

[Cu（NH₃）₄]²⁺

．
（5）A、F形成某种化合物的晶胞结构如图所示，则其化学式为

Cu₃ N

；（黑色球表示F原子）
（6）A、C形成的化合物具有高沸点和高硬度，是一种新型无机非金属材料，其晶体中所含的化学键类型为

共价键

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（2013?保定一模）[化学-选修物质结构与性质]
纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域．
单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料．已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能（kJ/mol）	I₁	I₂	I₃	I₄
A	932	1821	15390	21771
B	738	1451	7733	10540

（1）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如右图所示，

该同学所画的电子排布图违背了

能量最低原理

．
（2）根据价层电子对互斥理论，预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为

直线形

．
（3）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C₆₀可用作储氢材料．已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm，C₆₀中C-C键长为145～140pm，有同学据此认为C₆₀的熔点高于金刚石，你认为是否正确

不正确

，并阐述理由

C₆₀是分子晶体，熔化时不需破坏化学键

．
（4）科学家把C₆₀和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体．写出基态钾原子的电子排布式

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹

，该物质的K原子和C₆₀分子的个数比为

3：1

．

（5）继C₆₀后，科学家又合成了Si₆₀、N₆₀，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是

N＞C＞Si

．Si₆₀分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si₆₀分子中π键的数目为

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

[化学--选修物质结构与性质]
已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大．其中A、C原子的L层有2个未成对电子．D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构．F³⁺离子M层3d轨道电子为半满状态．请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，用所对应的元素符号表示）
（1）写出F原子的电子排布式

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

，F位于周期表

区．
（2）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为

N＞O＞C

．
（3）F和M（质子数为25）两元素的部分电离能数据列于下表：

元素		M	F
电能（kJ?mol^-1）	I₁	717	759
	I₂	1509	1561
	I₃	3248	2957

比较两元素的I₂、I₃可知，气态M²⁺再失去一个电子比气态F²⁺再失去一个电子难．对此，你的解释是

Mn²⁺的3d轨道电子排布为半满状态较稳定

、

而Fe²⁺的3d轨道电子数为6，不是较稳定状态

；
（4）已知F晶体的堆积方式与金属钾相同，则F晶胞中F原子的配位数为

，一个晶胞中F原子的数目为

．
（5）H₂S和C元素的氢化物（分子式为H₂C₂）的主要物理性质比较如下：

	熔点/K	沸点/K	标准状况时在水中的溶解度
H₂S	187	202	2.6
H₂C₂	272	423	以任意比互溶

H₂S和H₂C₂的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因

氧元素电负性很强，H₂O₂分子间存在氢键，所以熔沸点比H₂S高，H₂O₂分子与水分子可形成氢键，所以与任意比互溶

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

[化学-选修物质结构与性质]
Q、R、X、Y、Z为周期表前四周期元素，原子序数依次递增．已知：
①Q为周期表中原子半径最小的元素；
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；
③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；
④Z有“生物金属”之称，Z⁴⁺离子和氩原子的核外电子排布相同．
请回答下列问题：（答题时，Q、R、X、Y、Z用所对应的元素符号表示）
（1）RQ₄Y分子的某中心原子采用的杂化轨道类型是

sp³

杂化．
（2）R、X、Y三种元素的第一电离能由小到大的顺序为

C＜O＜N

．
（3）已知：原子数目和电子总数（或价电子总数）相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征．与RY分子互为等电子体的分子和离子分别为

N₂

和

CN^-

（填化学式）．
（4）Z元素位于周期表的

分区．Z原子基态时的外围电子排布式为

3d²4s²

，Z的一种含氧酸钡盐的晶胞结构如图所示，晶体内与每个“Z”原子等距离且最近的氧原子数为

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

[化学──选修物质结构与性质]
图表法、图象法是常用的科学研究方法．下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据：

元素性质	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J
原子半径（10^-10m）	1.02	2.27	0.74	1.43	0.77	1.10	0.99	1.86	0.75	1.17
最高价态	+6	+1	-	+3	+4	+5	+7	+1	+5	+4
最低价态	-2	-	-2	-	-4	-3	-1	-	-3	-4

试回答下列问题：
（1）以上10种元素中第一电离能最小的是：

（填编号）．比元素B原子序数大10的元素在元素周期表中的位置：

周期，

族，其基态原子的核外电子排布是

．
（2）由上述C、E、G三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每个原子的最外层都满足8电子稳定结构的可能是

（写分子式，写出两种即可），元素G、I分别和J形成的两种化合物的晶体类型分别是

．
（3）元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子．其分子中共形成

个σ键，

个π键．
（4）短周期某主族元素K的电离能情况如图（A）所示．则K元素位于周期表的第

族．

图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图象，折线c可以表达出第

族元素氢化物的沸点的变化规律．不同同学对某主族元素的氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线-折线a和折线b，你认为正确的是

，理由是

．

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