78?4NAm(3分) （5）50%(2分) ρ==4(x+y)V()3?10?303【解析】（1）第一电离能从左到右增大，但第IIA大于第IIIA，第VA大于第VIA，从上到下递减，氟代硼酸钾中各元素原子的第一电离能大小顺序是F＞O＞Be＞B＞K，基态K+电子占据最高能级为p能级，其电子云轮廓图为哑铃形。（2）BH4－阴离子有4个σ键，因此中心原子的杂化形式为sp3，其空间构型是正四面体，Na+与BH4－形成离子键，BH4－内部有共价键和σ键，因此NaBH4中存在ac。（3）BeCl2中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的BeCl2的结构式为
，根据Be原子
的周围连接的氯原子得Be的配位数为3。（4）氟化物熔点变化的原因：前三种为离子晶体，晶格能依次增大，后三种为分子晶体，分子间力依次增大。（5）根据结构看出氟离子在顶点、棱心、面心、体内，总共8个氟离子，F－形成的空隙有八个，而Ca2+占据了其中的四个，还有四个空隙是空的，因此空隙率是50%，
－－
若r(F)＝x pm，r(Ca2+)＝y pm，根据图中得出体对角线为4 [r(F)+ r(Ca2+)]，晶胞中总共有4个钙离子，8
78?4NAmg·cm-3。 个氟离子，因此CaF2的密度ρ==V(4(x+y))3?10?3034．[化学——选修3：物质结构与性质](15分)氧化亚铜(Cu2O)可用于陶瓷、固体整流器。可用反应制备：2(CuSO4·5H2O)
高温Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑+10H2O。回答下列问题：
（1）Cu2O中基态铜的离子的价层电子排布图为_______________。在高温下CuO能分解生成Cu2O，试从原子结构角度解释其原因__________________。
（2）已知H2SO4的结构式如图所示：
。上述反应中：
－
①在上述产物中，VSEPR模型与硫酸相同的是_________(填化学式，下同)，与NO3互为等电子体的
一种分子是________。
②SO32－的杂化类型是________，请比较键角的大小：SO32－_____SO42－(填“>”“<”或“=”)
CuCl2与氨水反应可形成配合物[Cu(NH3)4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目为____________。 （3）
（4）四方晶系CuFeS2晶胞结构如图所示。已知：a＝b＝0.524 nm，c＝1.032 nm，NA为阿伏加德罗常
数的值，CuFeS2晶体的密度是________g?cm3(列出计算式)。
【答案】（1）3d10(2分) 结构上Cu2＋为3d9，而Cu＋为3d10全充满更稳定(2分) （2）①H2O(1分) SO3(1分) ②sp3(1分) <(1分) 6.02×10个(3分) （4）（3）16mol或者16×
＋
23
NA?0.5242?1.032?10?21?4??64?56?64?? (4分)
【解析】（1）Cu离子的价层电子排布式为3d10，由泡利原理、洪特规则，价电子排布图为
；Cu原子失去1个电子生成Cu，Cu核外有28个电子，失去的电子数是其最外
层电子数，根据构造原理知Cu的价电子排布式3d10 ，原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定，结构上Cu2为3d9，而Cu为3d10全充满更稳定，在高温下CuO能分解生成Cu2O。（2）①H2O，O原子形成2个O-H键，含有2对孤电子对，杂化轨道数目为4，O原子采取sp3杂化，VSEPR模型与硫酸相同的是H2O，
＋
＋
＋
＋＋
6?2?2?3－－
2与NO3互为等电子体的一种分子是SO3 。②SO32中心原子的价层电子对数为：3+=4，SO32
－
的杂化类型是sp3；SO32有孤电子对，对成键电子对斥力大，键角变小，键角的大小：SO32 －－－ 1mol配合物[Cu(NH3)4]Cl2中，1mol氨气中含有3molσ键，总共含有σ键的物质的量为：3mol×4=12mol，1mol该配合物中含有4mol配位键，所以含有的σ键的物质的量为：12mol+4mol=16mol，或者16×6.02×1023 1111个。（4）晶胞中Fe原子=8×8 +4×2+1=4，Cu原子数目=6×2+4×4=4，硫原子数目=8，晶胞内共含4 64?56?32?2NA个”CuFeS“，则晶胞质量=4×g，a=b=0.524nm，c=1.032nm，则晶体的密度 2 4??64?56?64?64?56?32?22?21N?0.524?1.032?10NAA=4×g÷(0.524×10-7 cm ×0.524×10-7 cm×1.032×10-7 cm)= g·cm ??－ 5．[化学——选修3：物质结构与性质](15分)碳是形成单质和化合物最多的元素，其单质及化合物有独特的性质和用途。请回答下列问题。 （1）C原子的价电子轨道表达式为______________________。 （2）碳可以形成多种有机化合物，下图所示是一种嘌呤和一种吡啶的结构，两种分子中所有原子都在一个平面上。 ①嘌呤中所有元素的电负性由大到小的顺序__________。 ②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大，解释原因_____________。 ③吡啶结构中N 原子的杂化方式___________。 ④分子中的大π键可以用符号π表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π)。该嘌呤和吡啶中都含有大π键，请问该吡啶中的大π键表示为__________。 （3）石墨烯中部分碳原子被氧化后，转化为氧化石墨烯(如图2所示) ①石墨烯转化为氧化石墨烯时，1号C与相邻C原子间键能的变化是___(填“变大”、“变小”“不变”)。 ②石墨烯具有很大的比表面积，可用于制超级电容器。若石墨烯中碳碳键的键长为am，12g单层石墨烯的单面理论面积约为_______m3(列出计算式即可)。 （4）石墨烯可转化为富勒烯(C60)，C60和K能形成新型化合物，其晶胞如图所示，晶胞参数为a nm该化合物中K原子和C60分子的个数比为______，该晶体的密度ρ=______g/cm3(列出计算式)。 【答案】（1） (1分) （2）① N > C > H (或N C H) (1分) ②孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力，斥力大，键角大(2分) ③sp3(1分) ④ (1分) (3分) （3）①变小(1分) ② （4） 3：1 (2分) 2.78/a3 (3分) 【解析】 （1）碳原子价电子排布式为2s22p2，根据能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则，其价电子原子轨道表示式为 ； （2）①元素的非金属性越强，电负性数值越大，嘌呤中所有元素的 电负性由大到小的顺序为N > C > H；②孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力，斥力越大，键角越大，因此嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大；③吡啶结构中N 原子连接有3个原子，含有1个孤对电子，采用sp3杂化；④分子中的大π键可以用符号π表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。根据吡啶的结构，其中的大π键由5个原子6个电子形成的，表示为 ；（3）①石墨烯转化为氧化石墨烯时，1号C 连接的O原子吸引电子能力较强，导致与1号C原子相邻C原子对电子的吸引力减小，所以1号C 与相邻C原子间键能的变化是变小；②单层石墨烯中含有C1/3＝2，每个六边形面积＝原子个数＝6× ；根据均摊法可以计算出每个六边形所占有的碳原子 1/3=2，所以12g(即1molC)单层石墨烯实际占有的六边形个数为： 个数为6××NA，则单层石墨烯单 面的理论面积约为×NA×=；（4）晶胞中K原子原子数目=12×=6、C60分子数目 12186?39?120?126?39?120?122.78-7=g=g÷(a×10)3=g/cm3。 ，晶体密度232336.02?106.02?10a=1+8×=2，化合物中K原子和C60分子的个数比为6：2=3：1；晶胞中K原子、C60分子的总质量 6．[化学——选修3：物质结构与性质](15分)铁、铜及其化合物在日常生产、生活中有着广泛的应用。请回答下列问题： （1）铁在元素周期表中的位置是____，基态铁原子的核外电子排布式为_________。 （2）配合物Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)x晶体属于________(填晶体类型)。 （3） CN－也能与铁、铜等形成配合物， CN－中碳原子杂化轨道类型为________。 N、O元素的第一