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第三节《金属晶体》专题训练（共70题）（有解析）

※基本信息※
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- 教材版本：不限
- 适用学校：不限
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- 更新时间：2015-04-14 15:14:04
- 上传时间：2015-04-14 15:14:34
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第三节《金属晶体》专题训练

1．选考[化学——选修3：物质结构与性质] (15分)
锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2，可通过下列反应制备：
2Na3PO4+4CuSO4+2NH3•H2O＝Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
（1）写出基态Cu的第三能层的电子排布式           ，与Cu同周期的元素中，与铜原子最外层电子数相等的元素还有                     (填元素符号)，上述方程式中涉及到的N、O元素第一电离能由小到大的顺序为             。
（2）PO43－的空间构型是              。
（3）氨基乙酸铜的分子结构如图，氮原子的杂化方式为           。

（4）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2－，则CN-中含有的σ键与π键的数目之比为            。
（5）Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为          。

（6）铜晶体为面心立方最密堆积，铜的原子半径为r pm，则晶体铜密度的计算式为              g/cm3。
【答案】（1）3s23p63d10    （1分） K Cr   （2分） O＜N （2分）
（2）正四面体（2分）
（3） sp3 （2分）
（4）1︰2   （2分）
（5）CuH    （2分）
（6）          （2分）
【解析】
试题分析：（1）Cu原子序数为29，根据构造理论知，基态铜原子第三能层的电子排布式3s23p63d10 ；核外电子排布式为[Ar]3d104s1，最外层有1个电子，与Cu同周期的元素中，与铜原子最外层电子数相等的元素还有K Cr；同周期元素由左向右第一电离能逐渐增大，N、O元素第一电离能由小到大的顺序为O＜N。（2）PO43—中P价层电子对数为4，P与4个O形成4个键，离子空间构型为正四面体。（3）氨基中N形成3个键还有1对孤对电子，氮原子的杂化类型为sp3。（4）配合物[Cu(CN)4]2－中CN-含有碳氮三键，含有的σ键与π键的数目之比为1：2；（5）根据题给晶体结构单元知，该结构单元为正六棱柱，利用切割法分析，位于面上的原子为2个晶胞共用，对1个晶胞的贡献为1/2，位于顶点上的原子为6个晶胞共用，对1个晶胞的贡献为1/6，位于棱上的原子为3个晶胞共用，对1个晶胞的贡献为1/3，位于内部上的原子属于1个晶胞，对1个晶胞的贡献为1，则该晶胞中铜原子个数为12×1/6+2×1/2+4=6,氢原子个数为6×1/3+4=6，则该化合物的化学式为CuH；（6）铜晶体为面心立方最密堆积，结构如图：
。在一个面心立方晶胞中，晶胞边长为a，铜原子的金属半径为r，根据简单的几何关系得：(4r)2 = a2 + a2，求出a，进一步得晶胞的密度的计算式见答案。
考点：考查核外电子排布、分子空间构型、杂化轨道、化学键和晶胞计算。
2．(14分)
现有六种元素，其中A、B、C、D为短周期主族元素，E、F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。
A元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1
B元素原子核外s电子总数与p电子总数相等，且不与A元素在同一周期
C原子核外所有p轨道全满或半满
D元素的主族序数与周期数的差为4
E是前四周期中电负性最小的元素
F在周期表的第七列
（1）A基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有         个方向，原子轨道呈             形。
（2）某同学根据上述信息，所画的B电子排布图如图

违背了                  原理。
（3）F位于           族       区，其基态原子有      种运动状态。
（4）CD3 中心原子的杂化方式为      ，用价层电子对互斥理论推测其分子空间构型为         。
（5）若某金属单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。则晶胞中该原子的配位数为            ，该单质晶体中原子的堆积方式为四种基本堆积方式中的          。若已知该金属的原子半径为d cm，NA代表阿伏加德罗常数，金属的相对原子质量为M，则该晶体的密度为______g•cm－3(用字母表示)。
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