1、1锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：(1)基态 Ge 原子的核外电子排布式为Ar_ ，有_ 个未成对电子。(2)Ge 与 C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但 Ge 原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是_。(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_。GeCl4 GeBr4 GeI4熔点 / 49.5 26 146沸点 / 83.1 186 约 400(4)光催化还原 CO2 制备 CH4 反应中，带状纳米 Zn2GeO4 是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O 电负性由大至小的顺序是_。(5)Ge 单晶具有金刚
2、石型结构，其中 Ge 原子的杂化方式为_，微粒之间存在的作用力是_。(6)晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为 Ge 单晶的晶胞，其中原子坐标参数 A 为(0,0,0)；B 为( ，0， )；C 为( ，0)。则 D 原子的坐标参数为_。12 12 1212晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知 Ge 单晶的晶胞参数 a565.76 pm，其密度为_gcm 3(列出计算式即可)。2东晋华阳国志南中志 卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜( 铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：(1)镍元素基态原子的电子排布式为_，3d 能级上的
3、未成对电子数为 _。(2)硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH 3)6SO4 蓝色溶液。Ni(NH 3)6SO4 中阴离子的立体构型是_。在Ni(NH 3)62 中 Ni2 与 NH3 之间形成的化学键称为_，提供孤电子对的成键原子是_。氨的沸点_(填“高于”或“低于”)膦(PH 3)，原因是_；氨是_分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为_。(3)单质铜及镍都是由_键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为： ICu1 958 kJmol1 、I Ni1 753 kJmol 1，I CuINi 的原因是_ 。(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_
4、。若合金的密度为 d gcm3 ，晶胞参数 a_nm。3砷化镓(GaAs)是优良的 半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：(1)写出基态 As 原子的核外电子排布式_。(2)根据元素周期律，原子半径 Ga_As，第一电离能 Ga_As。(填“大于”或“小于”)(3)AsCl3 分子的立体构型为_ ，其中 As 的杂化轨道类型为_。(4)GaF3 的熔点高于 1 000， GaCl3 的熔点为 77.9，其原因是_。(5)GaAs 的熔点为 1 238，密度为 gcm3 ，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_，Ga与 As 以 _键键合。Ga 和 As 的摩尔质量分
5、别为 MGagmol1 和 MAsgmol1 ，原子半径分别为 rGapm和 rAspm，阿伏加德罗常数值为 NA，则 GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。4碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_形象化描述。在基态14C 原子中，核外存在_ 对自旋相反的电子。(2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_ 。(3)CS2 分子中，共价键的类型有_，C 原子的杂化轨道类型是_，写出两个与 CS2 具有相同空间构型和键合形式的分子或离子_。(4)CO 能与金属 Fe 形成 Fe(CO)5，该化合物的熔点为
6、 253 K，沸点为 376 K，其固体属于_晶体。(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：在石墨烯晶体中，每个 C 原子连接 _个六元环，每个六元环占有_个 C 原子。在金刚石晶体中，C 原子所连接的最小环也为六元环，每个 C 原子连接_个六元环，六元环中最多有_个 C 原子在同一平面。5A、B、C 、 D 为原子序数依次增大的四种元素，A 2 和 B 具有相同的电子构型；C、D 为同周期元素，C 核外电子总数是最外层电子数的 3 倍；D 元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：(1)四种元素中电负性最大的是_( 填元素符号)，其中 C 原子的核外电子排布式为_。(
7、2)单质 A 有两种同素异形体，其中沸点高的是_(填分子式)，原因是_；A 和 B 的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。(3)C 和 D 反应可生成组成比为 13 的化合物 E，E 的立体构型为 _，中心原子的杂化轨道类型为_。(4)化合物 D2A 的立体构型为_，中心原子的价层电子对数为_，单质 D 与湿润的Na2CO3 反应可制备 D2A，其化学方程式为_。(5)A 和 B 能够形成化合物 F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数 a0.566 nm，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(gcm 3 )_。6填写下列空白。(1)周期表前四周期的元素 a、b、c
8、、d、e，原子序数依次增大。 a 的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有 3 个，c 的最外层电子数为其内层电子数的 3 倍，d 与 c 同族；e 的最外层只有 1 个电子，但次外层有 18 个电子。回答下列问题：b、c、d 中第一电离能最大的是_( 填元素符号) ，e 的价层电子轨道示意图为_。(2)现有部分前 36 号元素的性质或原子结构如下表。元素编号 元素性质或原子结构R 基态原子的最外层有 3 个未成对电子，次外层有 2 个电子S 单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性T 基态原子 3d 轨道上有 1 个电子XR 元素的第一电离能大于其同周期相邻元素的第一电离能，原
9、因是_。S 元素的常见化合价为_，原因是_。T 元素的原子 N 能层上电子数为 _。X 的核外电子排布图违背了 _。用 X 单质、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：_。能量最低原理 电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子) 的形式释放能量7已知 X、Y、Z、W 、K 五种元素均位于元素周期表的前四周期，且原子序数依次增大。元素 X 是周期表中原子半径最小的元素；Y 的基态原子中电子占据了三种能量不同的原子轨道，且这三种轨道中的电子数相同；W 位于第二周期，其原子核外成对电子数是未成对电子数的 3 倍；K 位于 ds
10、 区且原子的最外层电子数与 X 的相同。请回答下列问题(答题时，X、Y、Z、W、K 用所对应的元素符号表示) ：(1)Y、Z、W 元素的第一电离能由大到小的顺序是_。(2)K 的电子排布式是 _。(3)Y、Z 元素的某些氢化物的分子中均含有 18 个电子，则 Y 的这种氢化物的化学式是_；Y、Z 的这些氢化物的沸点相差较大的主要原因是_。(4)若 X、Y、W 形成的某化合物(相对分子质量为 46)呈酸性，则该化合物分子中 Y 原子轨道的杂化类型是_；1 mol 该分子中含有 键的数目是_ 。(5)Z、K 两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式是_，Z 原子的配位数是_。易错
11、起源 1、分子间作用力与物质的性质例 1科学家正在研究温室气体 CH4 和 CO2 的转化和利用。 来源:ZXXK(1)CH4 和 CO2 所含的三种元素电负性从小到大的顺序为 _。(2)下列关于 CH4 和 CO2 的说法正确的是 _(填序号)。a固态 CO2 属于分子晶体bCH 4 分子中含有极性共价键，是极性分子c因为碳氢键键能小于碳氧键，所以 CH4 熔点低于 CO2dCH 4 和 CO2 分子中碳原子的杂化类型分别是 sp3 和 sp(3)在 Ni 基催化剂作用下，CH 4 和 CO2 反应可获得化工原料 CO 和 H2。基态 Ni 原子的电子排布式为_，该元素位于元素周期表的第_族
12、。Ni 能与 CO 形成正四面体形的配合物 Ni(CO)4，1 mol Ni(CO) 4 中含有_ mol 键。(4)一定条件下，CH 4 和 CO2 都能与 H2O 形成笼状结构( 如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4 与 H2O 形成的水合物俗称“可燃冰”。参数分子 分子直径/nm分子与 H2O 的结合能E/kJmol1CH4 0.43616.40来源:学科网 ZXXKCO2 0.512 29.91“可燃冰”中分子间存在的 2 种作用力是_。为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用 CO2 置换 CH4 的设想。已知上图中笼 状结构的空腔直径为 0. 586 nm，根据上述
13、图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是_。【变式探究】(1)BF 3 与一定量的水形成(H 2O)2BF3 晶体 Q，Q 在一定条件下可转化为 R：晶体 Q 中各种微粒间的作用力不涉及 _(填序号)。a离子键 b共价键 c配位键 d金属键 e氢键 f 范德华力已知苯酚具有弱酸性，其 Ka1.110 10 ；水杨酸第一级电离形成的离子 能形成分子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数 Ka2(水杨酸)_K a(苯酚)(填“” 或“”)，其原因是_。(2)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键 CC CH CO SiSi SiH SiO 键能/ (kJmol
14、 1 ) 356 413 336 226 318 452 硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因 是_。SiH 4 的稳定性小于 CH4，更易生成氧化物，原因是_。【名师点睛】三种化学键的比较共价键 类型 来源:Z#xx#k.Com来源:比较 来源:ZXXK离子键 非极性键 极性键 金属键 来源:学&科&网本质 阴、阳离子 间通过静电作用形成 相邻原子间通过共用电子对(电子云重叠)与原子核间的静电作用形成 金属阳离子与自由电子间的作用 成键条件(元素种类) 成键原子的得、失电子能力差别很大(活泼金属与非金属之间) 成键原子得、失电子能力相同(同种非金属) 成键原子
15、得、失电子能力差别较小(不同非金属) 同种金属或不同种金属(合金) 特征 无方向性 无饱和性 有方向性、饱和性 无方向性无饱和性 表示方式(电子式)举例Na Cl H HHCl 存在离子化合物(离子晶体)单质 H2，共价化合物 H2O2，离子化合物Na2O2共价化合物HCl，离子化合物 NaOH金属单质(金属晶体)【锦囊妙计，战胜自我】范德华力、氢键、共价键的比较范德华力 氢键 共价键 概念 物质分子之间普遍存在的一种相互作用力，又称分子间作用力 已经与非金属性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个非金属性很强的原子之间的作用力 原子间通过共用电子对形成的相互作用 分类 分子内氢键、分子间氢键
16、极性共价键、非极性共价键、配位键 存在范围 分子间 某些含强极性键氢化物的分子间( 如 HF、H 2O、NH 3)或含F、N、O 及 H 的化合物的分子内或其分子间 双原子或多原子的分子或共价化合物和某些离子化合物中 特征 无方向性、 无饱和性 有方向性、 有饱和性 有方向性、 有饱和性 强度 共价键氢键范德华力 比较 影响强度的因素 组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大 相对分子质量相近的分子，分子极性越强，分子间作用力越大 对于 AHB， A、B 的非金属性越强，B 原子的半径越小，氢键越牢固 成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定 对物质性质的影响 影响物
17、质的熔、沸点、溶解度等物理性质 分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大 影响分子的稳定性；共价键键能越大，分子稳定性越强 易错起源 2、晶体结构与物质性质例 2、碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_形象化描述。在基态14C 原子中，核外存在_ 对自旋相反的电子。(2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_。(3)CS2 分子中，共价键的类型有_，C 原子的杂化轨道类型是_ ，写出两个与 CS2 具有相同空间构型和键合形式的分子或离子_。(4)CO 能与金属 Fe 形成 Fe(CO)5，该化合
18、物熔点为 253 K，沸点为 376 K，其固体属于_晶体。(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：在石墨烯晶体中，每个 C 原子连接 _个六元环，每个六元环占有 _个 C 原子。在金刚石晶体中，C 原子所连接的最小环也为六元环，每个 C 原子连接_个六元环，六元环中最多有_个 C 原子在同一平面。【变式探究】原子序数依次增大的短周期元素 a、b、c、d 和 e 中，a 的最外层电子数为其周期数的二倍；b 和 d 的 A2B 型氢化物均为 V 形分子，c 的1 价离子比 e 的1 价离子少 8 个电子。回答下列问题：(1)元素 a 为_，c 为_。(2)由这些元素形成的
19、双原子分子为_。(3)由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是_，非直线形的是_(写 2 种)。(4)这些元素的单质或由它们形成的 AB 型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是 _，离子晶体的是_，金属晶体的是_，分子晶体的是_(每空填一种) 。(5)元素 a 和 b 形成的一种化合物与 c 和 b 形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中，该反应的化学方程式为_。【名师点睛】晶体的基本类型与性质的比较离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体 组成微粒 阴、阳离子 分子 原子 金属阳离子和自由电子 结 构 微粒间作用力 离子键 范德华力或氢键 共价键 金属键 熔、 沸点 较高
20、 低 很高 一般较高，少部分低 硬度 硬而脆 小 大 一般较大，少部分小 物理性质 导电性 不良(熔融可导电)不良 不良 良导体 典型实例 离子化合物 多数非金属单质及其氧化物、氢化物等 金刚石、SiO2、晶体硅、SiC 等 金属单质 【锦囊妙计，战胜自我晶体类型的判断方法1依据构成晶体的微粒和微粒间的作用力判断 (1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用力是离子键。(2)原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用力是共价键。(3)分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用力为分子间作用力。(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用力是金属键。2依据物质的分类判断 (1)金属
21、氧化物(如 K2O 等)、强碱(NaOH、KOH 等)和绝大多数的盐类都是离子晶体。(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等 )、非金属氢化物、非金属氧化物(除 SiO2 外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外) 都是分子晶体。(3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。(4)金属单质是金属晶体。3依据晶体的熔点判断 (1)离子晶体的熔点较高，常在数百至一千摄氏度左右。(2)原子晶体熔点高，常在一千摄氏度至几千摄氏度。(3)分子晶体熔点低，常在数百摄氏度以下至很低温度。(4)金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。4依据导电性判断
22、(1)离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状态时能导电。(2)原子晶体一般为非导体。(3)分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质( 主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。(4)金属晶体是电的良导体。5依据硬度和机械性能判断 (1)离子晶体硬度较大且脆。(2)原子晶体硬度大。(3)分子晶体硬度小且较脆。(4)金属晶体多数硬度大，但也有 较低的，且具有延展性。易错起源 3、 考查晶体熔沸点高低 例 3、A、B、C、D 为原子序数依次增大的四种元素，A 2 和 B 具有相同的电子构型：C、D 为同周期元素，C 核外电子总数是最外层电子数的 3 倍；D 元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：(1)四种元素中电负性最大的是_( 填元素符号)，其中 C 原子的核外电子排布式为_。
