物质结构与性质
1．(2019·湖北八校第一次联考)KIO3是一种重要的无机化合物，可作食盐中的补碘剂。回答下列问题：
(1)基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr的低，原因是___________________________________。
(2)K与Cl具有相同的电子构型，r(K)小于r(Cl)，原因是_____________________ ___________________________________________________。
(3)KIO3中阴离子的空间构型是_________， 中心原子的杂化形式为________。 (4)由于碘是卤素中原子半径较大的元素，可能呈现金属性。下列事实能够说明这个结论的是________(填序号)。
A．已经制得了IBr、ICl等卤素互化物和I2O5等碘的氧化物 B．已经制得了I(NO3)3、I(ClO)3·H2O等含I离子的化合物 C．碘易溶于KI等碘化物溶液，形成I3离子 D．I4O9是一种碘酸盐
(5)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。与K紧邻的O个数为________，已知阿伏加德罗常数的值为NA，则KIO3的密度为______________________(列式表示)g·cm
－3
－
3＋
＋
－
＋
－
。
(6)若KIO3晶胞中处于左下角顶角的K原子的坐标参数为(0,0,0) ，位于下底面面心
?11?位置的O原子的坐标参数为?，， 0?，在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位
?22?
置，设左下角顶角的I原子的坐标参数为(0,0,0)，则K原子的坐标参数为________。
【答案】(1)N 球形 K的原子半径比Cr的原子半径大且价电子数少，金属键较弱 (2)K核电荷数较大
(3)三角锥形 sp (4)B、D (5)12
39＋127＋16×3或NAa×10－73NA
214a×10－7
3
3
＋
?111?(6)?，，? ?222?
1
2．(2017·陕西西铁一中一模)(1)按已知的原子结构规律，27号元素在周期表中的位置是__________，其价电子的轨道排布图为______________。
(2)若en代表乙二胺(NH2CH2CH2NH2)，则配合物[Pt(en)2]Cl4中心离子的配位原子数为______。
(3)BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下，指出Be的杂化轨道类型。
Cl—Be—Cl______
______
______
(4)磷化硼(BP)是通过三溴化硼和三溴化磷在高温氢气氛围下(＞750 ℃)反应制得。BP晶胞如图所示。
①画出三溴化硼和三溴化磷的空间结构式。三溴化硼__________，三溴化磷__________。 ②在BP晶胞中B的堆积方式为________。计算当晶胞晶格参数为478 pm(即图中立方体的每条边长为478 pm)时磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离____________。
【答案】(1)第四周期第Ⅷ族
(2)4 (3)sp sp sp (4)①BBrBrBr
2
2
3
②面心立方最密堆积
2
6
2
6
7
2
2393
2
【解析】(1)27号元素原子核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s，处于第四周期第Ⅷ
7
2
族，其价电子的轨道排布式为3d4s，价电子排布图为。
(2)配合物[Pt(en)2]Cl4中心离子与N原子形成配位键，中心离子的配位原子数为4。 (3)Be原子形成2个Be—Cl键，没有孤对电子，杂化轨道数目为2，Be原子杂化方式为sp；Be原子形成3个B—Cl键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，Be原子杂化方式为sp；Be原子形成4个B—Cl键，没有孤对电子，杂化轨道数目为4，Be原子杂化方式为sp。
3－1×3
(4)①三溴化硼分子中硼原子的价层电子对数为3＋＝3，没有孤电子对，所以
25－1×3
分子空间构型为平面三角形。三溴化磷分子中磷原子的价层电子对数为3＋＝4，P
2原子有一对孤电子对，所以分子空间构型为三角锥形。②由晶胞结构可知，在BP晶胞中B
2
2
3
的堆积方式为面心立方最密堆积。P原子与周围的4个B原子最近且形成正四面体结构，二者连线处于体对角线上，为体对角线的1/4，立方体的每条边长为478 pm，则晶胞体对角线12393长为3×478 pm，则P原子与B原子最近距离为3×478 pm×＝ pm。
42
3．Ⅰ.(2018·河南信阳四模节选)常见铀的化合物有UF4、UO2及(NH4)4[UO2(CO3)3]等。回答下列问题：
(1)UF4用Mg 或Ca还原可得金属铀。与钙同周期基态原子的未成对电子数为2 的元素共有_________种；原子序数为镁元素的二倍的元素的基态原子价电子排布图为______________。
150 ℃－
(2)已知：i.2UO2＋5NH4HF2――→ 2UF4·NH4F＋3NH3↑＋4H2O ↑；ii.HF2的结构为[F－H…F]。
①NH4HF2中含有的化学键有______ (填选项字母)。 A．氢键 C．共价键
B．配位键
D．离子键 E．金属键
－
②与氧同周期，且第一电离能比氧大的元素有______种。
800 ℃(3)已知：3(NH4)4[UO2(CO3)3] ――→ 3UO2＋10NH3↑＋9CO2↑＋N2↑＋9H2O ↑ ①写出与NH4互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式________、________。 ②分解所得的气态化合物的分子键角由小到大的顺序为________________(填化学式)。 (4)C元素与N元素形成的某种晶体的晶胞如左下图所示(8个碳原子位于立方体的顶点，4 个碳原子位于立方体的面心，4 个氮原子在立方体内)，该晶体硬度超过金刚石，成为首屈一指的超硬新材料。
＋
①晶胞中C 原子的配位数为________。该晶体硬度超过金刚石的原因是_________ __________________________________________________________。
②已知该晶胞的密度为d g/cm，N原子的半径为r1 cm，C原子的半径为r2 cm，设NA
为阿伏加德罗常数，则该晶胞的空间利用率为__________________(用含d、r1、r2、NA的代数式表示，不必化简)。
Ⅱ.(2019·广东广州调研节选)MgB2晶体结构如右上图所示。B原子独立为一层，具有类似于石墨的结构，每个B原子周围都有________个与之等距离且最近的B原子；六棱柱底边边长为a cm，高为c cm, 阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为________________g·cm(列出计算式)。
－3
3
3