题目内容

物质结构与性质：等电子体原理是指两个或两个以上的分子(或离子)，它们的原子数相同，分子(或离子)中价电子数也相同，这些分子(或离子)常具有相似的电子结构，相似的几何构型，而且有时在性质上也有许多相似之处．

(1)SiO32－、SO32－、NO3－三种离子是等电子体，三种离子的几何构型为________，其中Si、S、N三种基态原子的第一电离能大小关系为________．

(2)C2O42－和________是等电子体，C2O42－离子具有较强的还原性，它能使酸性KMnO4溶液褪色，Mn原子在元素同期表中的位置是________，外围电子构型为________．

(3)二原子14电子的等电子体共同特点是物质中都具有共价叁键，请举出相应的3个例子________(可以是分子或离子)．每个分子或离子中含________个σ键，________个π键．

(4)过去生产上常以SiO2为催化剂的载体，它和近十几年来应用日广的AlPO4是等电子体，在AlPO4中P为________配位氧．SiO2的晶胞可作如下推导：先将NaCl晶胞中的所有Cl－去掉，并将Na+全部换成Si原子，再在每两个不共面的“小立方体”中心处各放置一个Si原子便构成了晶体Si的一个晶胞，则一个硅的晶胞中有________个Si原子．再在每两个相邻的Si原子(距离最近的两个Si原子)中心联线的中点处增添一个O原子，便构成了SiO2晶胞，故SiO2晶胞中有________个Si原子，________个O原子．

答案：
解析：

　　答案：(1)平面正三角形(1分)　N＞S＞Si(1分)

　　(2)N2O4(1分)　第四周期ⅤA(1分)　3d54s2(1分)

　　(3)N2　CO　C22－　CN－(4个中任选3个，每个1分)1(0.5分)2(0.5分)

　　(4)4(1分)　8(1分)　8(0.5分)　16(0.5分)

　　解析：(1)SiO32－、SO32－、NO3－三种离子中中心原子的杂化类型均为sp2杂化，离子构型为平面正角形，键角为120°(3)π键和σ键共存在，多重键中只有一个是σ键，其余均为π键，如双键中有1个σ键和1个π键，叁键中有1个σ键和2个π键．(4)PO43－中P原子以4个sp3杂化轨道和4个O原子成键，所以P为4配位氧．根据题意可先计算出Si晶胞中Si原子数：8×＋6×＋4＝8(个)，SiO2晶胞中Si原子数目与硅晶胞中Si原子数目相同，再可结合SiO2晶体中硅氧原子数目1∶2的特点可确定晶胞中O原子数有16个(对题中描述的复杂结构可视为干扰条件)．


练习册系列答案
相关题目
（2012?许昌三模）[化学--选修3：物质结构与性质]砷（As）是一种重要的化学元素，其可形成多种用途广泛的化合物．
（1）写出基态砷原子的电子排布式
[Ar]3d104s24p3
[Ar]3d104s24p3
；砷与溴的电负性相比，较大的是
Br（或溴）
Br（或溴）
．
（2）砷（As）的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物的稳定性由大到小的顺
序为（用化学式表示）
NH3＞PH3＞AsH3
NH3＞PH3＞AsH3
；氢化物的沸点由高到低的顺序为（用化学式表示）
NH3＞AsH3＞PH3
NH3＞AsH3＞PH3
．
（3）Na3AsO4可作杀虫剂．AsO
 
3-
4
的空间构型为
正四面体形
正四面体形
．As原子采取
sp3
sp3
杂化．
（4）某砷的氧化物俗称“砒霜”，其分子结构如右图所示．该化合物的分子式为
As4O6
As4O6
．
（5）GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与金刚石相似．GaAs晶胞中含有
4
4
个砷原子．
（2012?山东）[化学-物质结构与性质]金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛．
（1）下列关于金属及金属键的说法正确的是
b
b
．
a．金属键具有方向性与饱和性
b．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
c．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
d．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
（2）Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是
C
C
．
（3）过滤金属配合物Ni（CO）n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n=
4
4
．CO与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为
1：2
1：2
．
（4）甲醛（H2C═O）在Ni催化作用下加氢可得甲醇（CH3OH）．甲醇分子内C原子的杂化方式为
sp3
sp3
，甲醇分子内的O-C-H键角
小于
小于
（填“大于”“等于”或“小于”）甲醛分子内的O-C-H键角．
（2011?丹东模拟） 化学一一选修物质结构与性质
已知A、B、C、D都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大．A原子核外部分电子排布式为：NsnNpn；B原子核外2P轨道有3个未成对电子：C原子核外S能级电子总数和P能级电子总数相同，且P能级成对电子数等于未成对电子数：D原子核外M层全充满，N层只有1个电子．
请回答：
（1）B元素外围电子排布图为：
2s22p3
2s22p3
．
（2）A、B、C的第一电离能由大到小顺序为
N＞O＞C
N＞O＞C
，电负性由大到小顺序为
O＞N＞C
O＞N＞C
（用元素符号回答）．
（3）B和C两元素形成的阴离子BC-3中B的杂化类型为
sp2
sp2
，空间构型为
平面三角形
平面三角形
．
（4）与BC-3互为等电子体且含有A、C两元素的微粒是
CO32-
CO32-
．（写化学式）
（5）比较A、B的氢化物在水中溶解度大小并说明原因
溶解性：NH3＞CH4，因为NH3是极性分子，且NH3与水分子形成氢键更易发生化学反应；CH4是非极性分子，根据相似相溶原理可知溶解性NH3＞CH4
溶解性：NH3＞CH4，因为NH3是极性分子，且NH3与水分子形成氢键更易发生化学反应；CH4是非极性分子，根据相似相溶原理可知溶解性NH3＞CH4
．
（6）D元素基态原子电子排布
1s22s22p63s23p63d104s1
1s22s22p63s23p63d104s1
，该元素单质形成的晶体晶胞如图所示，则D元素单质的堆积方式为
面方立方最密堆积
面方立方最密堆积
，已知D原子半径为r，相对原子质量为Mr，则D元素单质的密度可表示为
Mr
4
2
r3
Mr
4
2
r3
．（用NA表示阿伏加德罗常数）
（2010?抚顺二模）[化学--物质结构与性质]
研究物质的微观结构，有助于人们理解物质变化的本质．请回答下列问题．
（1）C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是
N＞C＞Si
N＞C＞Si
．C60和金刚石都是碳的同素异形体，金刚石熔点高于C60的熔点，原因是
金刚石是原子晶体，C60是分子晶体
金刚石是原子晶体，C60是分子晶体
．
（2）A、B均为短周期金属元素．依据下表数据，写出B原子的电子排布式：
1s22s22p63s2
1s22s22p63s2
．
电离能/kJ?mol-1 I1 I2 I3 I4
A 932 1821 15390 21771
B 738 1451 7733 10540
（3）过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关．一般地，为d0或d10排布时，无颜色；为d1～d9排布时，有颜色，如[Co（H2O）6]2+显粉红色．据此判断，[Mn（H2O）6]2+
有
有
颜色（填“无”或“有”）．
（4）利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe（CO）5等．
①COCl2分子的结构式为，②COCl2分子内含有
D
D
（填标号）；
A．4个σ键        B．2个σ键、2个π键
C．2个σ键、1个π键            D．3个σ键、1个π键
②Fe（CO）5在一定条件下发生分解反应：Fe（CO）5=Fe（s）+5CO，反应过程中，断裂的化学键只有配位键，形成的化学键是
金属键
金属键
．
[化学--选修3：物质结构与性质]
血红素中含有C、O、N、Fe五种元素．回答下列问题：
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（1）C、N、O、H四种元素中电负性最小的是（填元素符合）
 
，写出基态Fe原子的核外电子排布式
 
．
（2）如图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分--血红素的结构式．血红素中N原子的杂化方式有
 
，在如图的方框内用“→”标出Fe2+的配位键．
（3）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO
 
 FeO（填“＜”或“＞”）；
（4）N与H形成的化合物肼（N2H4）可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4（l）+2N2H4（l）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1038.7kJ?mol-1
若该反应中有4mol N-H键断裂，则形成的π键有
 
mol．
（5）根据等电子原理，写出CN-的电子式，1mol O22+中含有的π键数目为
 
．
（6）铁有δ、γ、α三种同素异形体，γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为
 
．

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