第37题物质结构与性质(选考)[命题人的忠告]1.熟练书写常见的4种金属及其离子的核外电子排布式：Cr、Fe、Cu、Zn。2.掌握同周期元素第一电离能比较：同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但ⅤA>ⅥA>ⅣA，ⅡA>ⅢA>ⅠA。3.牢记3种分子的杂化方式和空间构型：CH4：sp3杂化，正四面体；NH3：sp3杂化，三角锥形；H2O：sp3杂化，V形。4.学会σ键与π键的判断方法：单键均为σ键；双键、三键中含有1个σ键，其余为π键。5.掌握有关晶体计算的常用方法：运用分摊法正确确定晶胞中所含原子的个数。[典例剖析](10分)钒(V)、砷(As)、镍(Ni)均为第四周期元素，钒位于ⅤB族，砷位于ⅤA族，镍位于Ⅷ族。请回答下列相关问题。(1)基态钒原子的电子排布式为____________________，钒有＋2、＋3、＋4、＋5等几种化合价，这几种价态中，最稳定的是________价。(2)砷与氯气反应可得到AsCl3、AsCl5两种氯化物。其中属于非极性分子的是________，AsCl3分子的中心原子杂化类型是________，分子的空间构型是________。(3)高纯度砷可用于生产具有半导体“贵族”之称的新型半导体材料GaAs，镓(Ga)为第四周期ⅢA族元素，Ga与As相比，第一电离能较大的是________。(4)镍和镧形成的一种合金具有储氢功能，该合金储氢后的晶胞如下图所示：镍和镧形成的这种合金的化学式是________________，1mol镧形成的该合金能储存________mol氢气。[推理分析](1)基态钒原子的电子排布式为[Ar]3d34s2，当原子价层电子全部失去时，形成的离子最外层达到稳定的电子层结构，故＋5价最稳定。(2)AsCl5分子中砷的价电子均成键，故它是非极性分子；AsCl3分子中的价层电子对数为4，其中孤电子对数为1，因此砷原子为sp3杂化，分子的空间构型为三角锥形。(4)由晶胞结构知，8个La全在晶胞顶点，故一个晶胞中La个数为8×＝1,8个Ni在晶胞面上，1个Ni在晶胞内，故一个晶胞中Ni个数为8×＋1＝5，因此该合金化学式为LaNi5；8个H2在晶胞棱上，2个H2在晶胞面上，故一个晶胞中H2个数为8×＋2×＝3，因此1molLa形成的该合金能储存3mol氢气。[答案及评分标准](1)[Ar]3d34s2(或1s22s22p63s23p63d34s2)(1分)＋5(1分)(2)AsCl5(1分)sp3(1分)三角锥形(1分)(3)As(或砷)(1分)(4)LaNi5(2分)3(2分)[挑战满分](限时35分钟)1.元素周期表中，金属和非金属分界线附近的元素性质特殊，其单质及化合物应用广泛，成为科学研究的热点。(1)锗(Ge)可以作半导体材料，写出基态锗原子的电子排布式______________________。(2)环硼氮六烷的结构和物理性质与苯很相似，故称为无机苯，其结构为①第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有______种。②无机苯分子中1个氮原子给有空轨道的硼原子提供1个孤电子对，形成1个________键。③硼、氮原子的杂化方式是______________。(3)硅烷的通式为SinH2n＋2，随着硅原子数增多，硅烷的沸点逐渐升高，其主要原因是____________________。最简单的硅烷是SiH4，其中的氢元素显－1价，其原因为________________________________________________________________________。(4)根据价层电子对互斥理论(VSEPR)推测：AsCl3的VSEPR模型名称：______________；AsO的立体构型：______________。(5)钋(Po)是一种放射性金属，它的晶胞堆积模型为简单立方堆积，钋的摩尔质量为209g·mol－1，晶胞的密度为ρg·cm－3，则它晶胞的边长a为________pm。(NA表示阿伏加德罗常数，用代数式表示晶胞边长)2.氟是电负性最大的非金属元素，又因其半径较小，极易和金属元素反应，并将它们氧化到最高价态，生成MnF7、VF5、CaF2等。氟还可以和氧形成一系列的氟化物，如OF2、O2F2、O4F2等。请回答下列问题：(1)如图所示为一个完整的CaF2晶胞，则图中空心球表示__________(填“F－”或“Ca2＋”)。设晶胞边长为a，则Ca2＋与F－之间的最近距离为__________。(2)OF2分子中氧原子的轨道杂化类型为__________，OF2被称为氟化物而不被称为氧化物的原因是______________________________。(3)O2F2是一种强氧化剂，由O2和F2在低温下合成，运用VSEPR模型给出O2F2分子的结构式：____________，O2F2是________(填“极性”或“非极性”)分子。(4)氢氟酸是一...
