高考大二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)沖刺化學(xué)經(jīng)典版學(xué)案：專(zhuān)題重點(diǎn)突破 專(zhuān)題十一 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) Word版含解析

《高考大二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)沖刺化學(xué)經(jīng)典版學(xué)案：專(zhuān)題重點(diǎn)突破 專(zhuān)題十一 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) Word版含解析》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考大二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)沖刺化學(xué)經(jīng)典版學(xué)案：專(zhuān)題重點(diǎn)突破 專(zhuān)題十一 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) Word版含解析（56頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 專(zhuān)題十一 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 主干知識(shí)梳理 一、原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) (一)基態(tài)原子的核外電子排布 1．排布規(guī)律 (1)能量最低原理：基態(tài)原子核外電子優(yōu)先占據(jù)能量最低的原子軌道，如Ge：1s22s22p63s23p63d104s24p2。 (2)泡利原理：每個(gè)原子軌道上最多只能容納2個(gè)自旋狀態(tài)相反的電子。 (3)洪特規(guī)則：原子核外電子在能量相同的各軌道上排布時(shí)，電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，且自旋狀態(tài)相同。 2．表示方法 3．特殊原子的核外電子排布式 (1)Cr的核外電子排布 先按能量從低到高排列：1s22s22p63s23p64s23d4，因3d5為半充滿(mǎn)狀態(tài)，比較

2、穩(wěn)定，故需要將4s軌道的一個(gè)電子調(diào)整到3d軌道，得1s22s22p63s23p64s13d5，再將同一能層的排到一起，得該原子的電子排布式： 1s22s22p63s23p63d54s1。 (2)Cu的核外電子排布 先按能量從低到高排列：1s22s22p63s23p64s23d9，因3d10為全充滿(mǎn)狀態(tài)，比較穩(wěn)定，故需要將4s軌道的一個(gè)電子調(diào)整到3d軌道，得1s22s22p63s23p64s13d10，再將同一能層的排到一起，得該原子的電子排布式： 1s22s22p63s23p63d104s1。 (二)元素的第一電離能和電負(fù)性的遞變性及應(yīng)用 1．元素的電離能 第一電離能：氣態(tài)電中性

3、基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。常用符號(hào)I1表示，單位為kJ·mol－1。 (1)原子核外電子排布的周期性 隨著原子序數(shù)的增加，元素原子的外圍電子排布呈現(xiàn)周期性的變化：每隔一定數(shù)目的元素，元素原子的外圍電子排布重復(fù)出現(xiàn)從ns1到ns2np6的周期性變化(第一周期元素原子除外)。 (2)元素第一電離能的周期性變化 隨著原子序數(shù)的遞增，元素的第一電離能呈周期性變化：同周期從左到右，第一電離能有逐漸增大的趨勢(shì)，稀有氣體的第一電離能最大，堿金屬的第一電離能最小；同主族從上到下，第一電離能有逐漸減小的趨勢(shì)。 (3)元素電離能的應(yīng)用 ①判斷元素金屬性

4、的強(qiáng)弱 電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強(qiáng)；反之，則越弱。 ②判斷元素的化合價(jià) 如果某元素的In＋1?In，則該元素的常見(jiàn)化合價(jià)為＋n價(jià)，如鈉元素I2?I1，所以鈉元素的化合價(jià)為＋1價(jià)。 2．元素的電負(fù)性 (1)元素電負(fù)性的周期性變化 元素的電負(fù)性：不同元素的原子對(duì)鍵合電子吸引力的大小叫做該元素的電負(fù)性。 隨著原子序數(shù)的遞增，元素的電負(fù)性呈周期性變化：同周期從左到右，主族元素電負(fù)性逐漸增大；同一主族從上到下，元素電負(fù)性呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)。 (2)電負(fù)性的應(yīng)用 二、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．分子構(gòu)型與雜化軌道理論 雜化軌道的要點(diǎn) 當(dāng)原子成鍵時(shí)，原子的價(jià)電子軌道相互混雜，

5、形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。 2．分子構(gòu)型與價(jià)層電子對(duì)互斥模型 價(jià)層電子對(duì)互斥模型說(shuō)明的是價(jià)層電子對(duì)的立體構(gòu)型，而分子的立體構(gòu)型指的是成鍵電子對(duì)立體構(gòu)型，不包括孤電子對(duì)。 (1)當(dāng)中心原子無(wú)孤電子對(duì)時(shí)，兩者的構(gòu)型一致。 (2)當(dāng)中心原子有孤電子對(duì)時(shí)，兩者的構(gòu)型不一致。 3．中心原子雜化類(lèi)型和分子立體構(gòu)型的相互判斷 中心原子的雜化類(lèi)型和分子立體構(gòu)型有關(guān)，二者之間可以相互判斷。 4．共價(jià)鍵 (1)共價(jià)鍵的類(lèi)型 ①按成鍵原子間共用電子對(duì)的數(shù)目分為單鍵、雙鍵和三鍵。 ②按共用電子對(duì)是否偏移分為極性鍵、

6、非極性鍵。 ③按原子軌道的重疊方式分為σ鍵和π鍵，前者的電子云具有軸對(duì)稱(chēng)性，后者的電子云具有鏡面對(duì)稱(chēng)性。 (2)鍵參數(shù) ①鍵能：指氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量，鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定。 ②鍵長(zhǎng)：指形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距，鍵長(zhǎng)越短，共價(jià)鍵越穩(wěn)定。 ③鍵角：在原子數(shù)超過(guò)2的分子中，兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角。 ④鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響 鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，分子越穩(wěn)定。 (3)σ鍵、π鍵的判斷 ①由軌道重疊方式判斷 “頭碰頭”重疊為σ鍵，“肩并肩”重疊為π鍵。 ②由共用電子對(duì)數(shù)判斷 單鍵為σ鍵；雙鍵或三鍵，其中一個(gè)為σ鍵，其余為π鍵。 ③由成鍵軌道

7、類(lèi)型判斷 s軌道形成的共價(jià)鍵全部是σ鍵；雜化軌道形成的共價(jià)鍵全部為σ鍵。 (4)等電子原理 原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子或離子具有相似的化學(xué)鍵特征。其物理性質(zhì)相似，化學(xué)性質(zhì)不同。 常見(jiàn)等電子體： (5)配位鍵 ①孤電子對(duì) 分子或離子中沒(méi)有跟其他原子共用的電子對(duì)稱(chēng)為孤電子對(duì)。 ②配位鍵 a．配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對(duì)，另一方提供空軌道形成的共價(jià)鍵； ③配位鍵與配位化合物的結(jié)構(gòu)(以[Cu(NH3)4]SO4為例)： 5．分子構(gòu)型與分子極性的關(guān)系 三、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．物質(zhì)熔沸點(diǎn)高低比較規(guī)律 (1)不同類(lèi)型晶體熔沸點(diǎn)高低的比較 一般情

8、況下，不同類(lèi)型晶體的熔沸點(diǎn)高低規(guī)律：原子晶體>離子晶體>分子晶體，如：金剛石>NaCl>Cl2；金屬晶體>分子晶體，如：Na>Cl2(金屬晶體熔沸點(diǎn)有的很高，如鎢、鉑等，有的則很低，如汞等)。 (2)同種類(lèi)型晶體熔沸點(diǎn)高低的比較 如：金剛石>石英>碳化硅>晶體硅。 ②離子晶體 a．衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點(diǎn)越高，硬度越大。 b．一般地說(shuō)，陰陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，晶格能越大，熔沸點(diǎn)就越高，如：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl。 ③金屬晶體：金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其形成的金屬鍵越強(qiáng)，金屬單

9、質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高，如Al>Mg>Na。 ④分子晶體 a．分子間作用力越大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高；具有分子間氫鍵的分子晶體熔沸點(diǎn)反常地高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。 b．組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔沸點(diǎn)越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。 c．組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔沸點(diǎn)越高，如CO>N2。 d．在同分異構(gòu)體中，一般支鏈越多，熔沸點(diǎn)越低，如正戊烷>異戊烷>新戊烷。 2．晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算方法——均攤法 熟記幾種常見(jiàn)的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目。 3．晶胞求算 (1)晶體密度的計(jì)算 (2

10、)晶體微粒與M、ρ之間的關(guān)系 若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)微粒，則1 mol晶胞中含有x mol微粒，其質(zhì)量為xM g(M為微粒的相對(duì)原子質(zhì)量)；又1個(gè)晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3 g(a3為晶胞的體積，a為晶胞邊長(zhǎng))，則1 mol晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3NA g，因此有xM＝ρa(bǔ)3NA。 考點(diǎn)1　原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 例1　(1)(2019·全國(guó)卷Ⅰ)下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是________(填標(biāo)號(hào))。 (2)(2019·全國(guó)卷Ⅱ)Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去____________軌道電子，Sm的價(jià)層電子排布式為4f66s2，Sm3＋價(jià)層電子排布式為_(kāi)___________。

11、(3)(2019·全國(guó)卷Ⅲ)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)可用作鋰離子電池正極材料，具有熱穩(wěn)定性好、循環(huán)性能優(yōu)良、安全性高等特點(diǎn)，文獻(xiàn)報(bào)道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作為原料制備?；卮鹣铝袉?wèn)題： ①在周期表中，與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是________，該元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài)________(填“相同”或“相反”)。 ②NH4H2PO4中，電負(fù)性最高的元素是________。 [批注點(diǎn)撥]　 [解析]　(1)根據(jù)影響電離能大小的因素(核電荷數(shù)、微粒半徑和電子層結(jié)構(gòu))可知，A中電離最外層一個(gè)電子所需能量最大。 (2)Fe的價(jià)層電子排布式為

12、3d64s2，成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去的是4s軌道的電子。Sm3＋是Sm原子失去3個(gè)電子形成的，Sm的價(jià)層電子排布式為4f66s2，失去3個(gè)電子時(shí)，首先失去6s軌道上的2個(gè)電子，再失去4f軌道上的1個(gè)電子，因此Sm3＋的價(jià)層電子排布式為4f5。 (3)①在周期表中存在“對(duì)角線”關(guān)系的元素化學(xué)性質(zhì)相似，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等，所以與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是Mg。Mg元素基態(tài)原子核外M層上只有3s軌道上2個(gè)自旋狀態(tài)相反的電子。 ②元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越高，非金屬性：H＜P＜N＜O，故在N、H、P、O四種元素中電負(fù)性最高的是O。 [答案]　(1)A　(2)4s　4f5　

13、(3)①M(fèi)g　相反?、贠 　 3．誤認(rèn)為第一電離能是O>N。前四周期中同周期元素中第ⅡA族、第ⅤA族第一電離能比較大，其原因：第ⅡA族價(jià)電子排布為ns2呈全滿(mǎn)狀態(tài)，能量低，比較穩(wěn)定，更難失去電子，第ⅤA族價(jià)電子排布為ns2np3，p軌道半充滿(mǎn)，能量低，比較穩(wěn)定。例如I1(Mg)>I1(Al)，I1(N)>I1(O)。 1．(1)(2019·福建六校聯(lián)盟高三聯(lián)考)鐵、鉻、鎳等過(guò)渡元素的單質(zhì)、化合物在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。 ①基態(tài)鎳原子的電子共有________種不同的能量；寫(xiě)出Fe2＋的電子排布式：______________。 ②鉻元素所在周期中第一電離能最大的是_______

14、_(填元素符號(hào))。 (2)(2019·西安五校高三聯(lián)考)建造航母需要大量的新型材料。航母的龍骨要耐沖擊，航母的甲板要耐高溫，航母的外殼要耐腐蝕。 ①鎳鉻鋼抗腐蝕性能強(qiáng)，基態(tài)鉻原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)___________，同一周期中與基態(tài)Ni原子有相同的未成對(duì)電子數(shù)目的原子有________(填數(shù)字)種。 ②元素C、O、F、Si的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)_______。 (3)(2019·遼寧五校協(xié)作體高三聯(lián)考)鐵、鈷、鎳具有相似的性質(zhì)，在化學(xué)上稱(chēng)為鐵系元素?；卮鹣铝袉?wèn)題： LiCoO2、LiFePO4常用作鋰離子電池的正極材料?；鶓B(tài)Co原子核外電子排布式為_(kāi)_______，第四電離能

15、I4(Co)________(填“>”或“<”)I4(Fe)。 答案　(1)①7　1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6　②Kr (2)①3d54s1　3?、贔>O>C>Si (3)[Ar]3d74s2　< 解析　(1)①基態(tài)鎳原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7個(gè)能級(jí)，即電子共有7種不同的能量；Fe2＋核外有24個(gè)電子，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d6。 ②鉻元素是第四周期元素，根據(jù)第一電離能遞變規(guī)律可知，第四周期中Kr的第一電離能最大。 (2)①基態(tài)Cr核外有24個(gè)電子，核外電子排布式為[Ar]3d54s1，故價(jià)電子排布式為3d

16、54s1?；鶓B(tài)Ni原子核外有28個(gè)電子，電子排布式為[Ar]3d84s2,3d軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子，同一周期中與基態(tài)Ni有相同的未成對(duì)電子數(shù)目的原子的核外電子排布式分別為[Ar]3d24s2、[Ar]3d104s24p2、[Ar]3d104s24p4，共3種。 ②根據(jù)電負(fù)性的遞變規(guī)律，可知電負(fù)性：F>O>C>Si。 (3)Co原子核外有27個(gè)電子，由構(gòu)造原理可寫(xiě)出其核外電子排布式為[Ar]3d74s2；Fe原子失去3個(gè)電子后，3d能級(jí)處于較穩(wěn)定的半充滿(mǎn)狀態(tài)，而Co失去4個(gè)電子后3d能級(jí)才達(dá)到半充滿(mǎn)狀態(tài)，即I4(Co)

17、順序?yàn)開(kāi)_____________。 (2)與O同一周期元素中，第一電離能最大的元素是________(惰性元素除外)；電負(fù)性最大的是________；第一電離能位于硼元素與氮元素之間的元素有________種。 (3)N、Al、Si、Zn四種元素中，有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下： 電離能 I1 I2 I3 I4 …… Im/kJ·mol－1 578 1817 2745 11578 則該元素是________(填寫(xiě)元素符號(hào))。 答案　(1)Be>Mg>Ca　(2)F　F　3　(3)Al 解析　(1)同一主族元素，第一電離能從上到下逐漸減小，故第一電離能Be>

18、Mg>Ca。 (2)同一周期從左到右，電負(fù)性逐漸增大，第一電離能呈增大的趨勢(shì)，故電負(fù)性、第一電離能最大的都是F(稀有氣體元素除外)，由第ⅡA族、第ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素知，在第二周期中，第一電離能位于硼元素與氮元素之間的元素有Be、C、O三種。 (3)分析表中數(shù)據(jù)可知，該元素的I3?I4，則該元素原子最外層有3個(gè)電子，為Al。 考點(diǎn)2　分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 例2　(1)(2019·全國(guó)卷Ⅰ)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳的雜化類(lèi)型分別是________、________。乙二胺能與Mg2＋、Cu2＋等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子，其原因是____

19、___________________________ _________________________________________， 其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對(duì)較高的是________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。 (2)(2019·全國(guó)卷Ⅱ)①元素As與N同族。預(yù)測(cè)As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為_(kāi)_______，其沸點(diǎn)比NH3的________(填“高”或“低”)，其判斷理由是__________________________________________________________________。 ②比較離子半徑：F－________O2－(填“大于”“等

20、于”或“小于”)。 (3)(2019·全國(guó)卷Ⅲ)①FeCl3中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性，蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_____________________，其中Fe的配位數(shù)為_(kāi)_______。 ③NH4H2PO4中，電負(fù)性最高的元素是O；P的________雜化軌道與O的2p軌道形成________鍵。 [批注點(diǎn)撥]　 [解析]　(1)乙二胺中N、C原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4，均采用sp3方式雜化。乙二胺中氮原子有孤對(duì)電子，Mg2＋、Cu2＋存在空軌道，兩者易形成配位鍵。由于半徑Cu2＋＞Mg2＋，Cu2＋的配位數(shù)比Mg2＋大，故乙二胺與Cu2＋形成的配

21、合物更穩(wěn)定。 (2)①AsH3和NH3為等電子體，NH3為三角錐形，因此AsH3也為三角錐形。因?yàn)镹H3分子間存在氫鍵，所以AsH3的沸點(diǎn)比NH3低。 ②O2－和F－的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，F(xiàn)－的核電荷數(shù)大，因此F－的半徑小。 ②苯胺是有機(jī)化合物，屬于分子晶體。由于苯胺分子中N原子電負(fù)性大、原子半徑小，易形成分子間氫鍵N—H…N，導(dǎo)致熔、沸點(diǎn)比相對(duì)分子質(zhì)量相近的甲苯高。 ③PO中價(jià)層電子對(duì)數(shù)為＝4，采取sp3雜化方式，雜化軌道只能形成σ鍵，故與O原子的2p軌道形成σ鍵。 [答案]　(1)sp3　sp3　乙二胺的兩個(gè)N提供孤對(duì)電子給金屬離子形成配位鍵　Cu2＋ (2)①三角錐形　低

22、　NH3分子間存在氫鍵　②小于 　 1．判斷分子中心原子的雜化類(lèi)型的方法 (1)根據(jù)雜化軌道的空間分布構(gòu)型判斷 ①若雜化軌道在空間的分布呈正四面體形或三角錐形，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化。 ②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化。 ③若雜化軌道在空間的分布呈直線形，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。 (2)根據(jù)等電子原理進(jìn)行推斷：如CO2是直線形分子，N2O、N、SCN－與CO2是等電子體，所以空間構(gòu)型均為直線形，中心原子均采用sp雜化。 2．化學(xué)鍵的極性和分子極性的關(guān)系 3．三種作用力及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 3．(1)(20

23、19·西安五校高三聯(lián)考)①航母甲板涂有一層耐高溫的材料，結(jié)構(gòu)如圖所示。其中O原子雜化方式為_(kāi)_______雜化。 ②海洋是元素的搖籃，海水中含有大量鹵族元素。 a．根據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷：最有可能生成較穩(wěn)定的單核陽(yáng)離子的鹵素原子是________(填元素符號(hào))。 b．根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，預(yù)測(cè)ClO的空間構(gòu)型為_(kāi)_______。 c．已知HClO3酸性強(qiáng)于HClO，從結(jié)構(gòu)上分析其原因是________________。 (2)(2019·福建六校聯(lián)盟高三聯(lián)考)①氯化鉻酰(CrO2Cl2)是有機(jī)合成中重要的氯化劑，熔點(diǎn)為－96.5 ℃，沸點(diǎn)為117 ℃。 若CrO2Cl2是非極性

24、分子，最可能的分子構(gòu)型是________(填“四面體”或“平面四邊形”)，從理論上講，CrO2Cl2在苯中的溶解度比在乙醇中的溶解度__________(填“大”或“小”)，CrO2Cl2中的化學(xué)鍵類(lèi)型為_(kāi)_______(填“離子鍵”“共價(jià)鍵”或“離子鍵、共價(jià)鍵”)。 ②氨基乙酸亞鐵[(H2NCH2COO)2Fe]可用于防治各種動(dòng)物貧血癥，則該物質(zhì)中碳原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)___________。 (3)(2019·遼寧五校協(xié)作體高三聯(lián)考)①PO的空間構(gòu)型為_(kāi)_______。 ②鐵系元素能與CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等金屬羰基配合物。與CO互為等電子體的分子和離子分別為_(kāi)__

25、_____和________(各舉一種，填化學(xué)式)；在CO分子中，σ鍵與π鍵數(shù)目之比為_(kāi)_______。 ③鐵與K2O、(環(huán)戊二烯)在隔絕空氣條件下共熱可制得二茂鐵[Fe(C5H5)2]。在環(huán)戊二烯中，C原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)_______。二茂鐵熔點(diǎn)為446 K，不溶于水，易溶于乙醚、苯、乙醇等有機(jī)溶劑，373 K即升華；從各種性質(zhì)看，它是典型的________化合物。 答案　(1)①sp3?、赼.I　b．正四面體形　c．HClO3中氯原子的正電性高，使Cl—O—H結(jié)構(gòu)中O原子上的電子向Cl原子偏移，使其更容易電離出H＋ (2)①平面四邊形　大　共價(jià)鍵?、趕p2、sp3 (3)①正四

26、面體形?、贜2　CN－　1∶2?、踫p2和sp3　共價(jià) 解析　(1)①O原子成鍵電子對(duì)數(shù)為2，孤電子對(duì)數(shù)為2，故雜化軌道數(shù)為4，雜化類(lèi)型為sp3。 ②a.由表格數(shù)據(jù)可知，I的第一電離能最小，最容易失去1個(gè)電子生成較穩(wěn)定的單核陽(yáng)離子。b.ClO中Cl無(wú)孤對(duì)電子，成鍵電子對(duì)數(shù)為4，故空間構(gòu)型為正四面體形。 (2)①苯和乙醇分別為非極性和極性分子，根據(jù)相似相溶原理可知，CrO2Cl2在苯中的溶解度比在乙醇中大。由CrO2Cl2的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可判斷CrO2Cl2為分子晶體，則CrO2Cl2中的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵。 (3)①PO的中心原子P與4個(gè)O形成正四面體結(jié)構(gòu)。 ②CO分子價(jià)電子數(shù)為10

27、，與其互為等電子體的分子和離子分別有N2和CN－等。CO與N2互為等電子體，二者結(jié)構(gòu)相似，即CO分子中含有碳氧三鍵，其中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1∶2。 ③環(huán)戊二烯中雙鍵碳原子為sp2雜化，單鍵碳原子為sp3雜化。由二茂鐵的物理性質(zhì)可判斷其屬于分子晶體，是典型的共價(jià)化合物。 4．(1)(2017·全國(guó)卷Ⅰ)X射線衍射測(cè)定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在I離子。I離子的幾何構(gòu)型為_(kāi)___________________，中心原子的雜化形式為_(kāi)____________________________________________________________________。 (2)(2017·全

28、國(guó)卷Ⅱ)我國(guó)科學(xué)家最近成功合成了世界上首個(gè)五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。經(jīng)X射線衍射測(cè)得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖所示。 ①?gòu)慕Y(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽(yáng)離子的相同之處為_(kāi)_______，不同之處為_(kāi)_______。(填標(biāo)號(hào)) A．中心原子的雜化軌道類(lèi)型 B．中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù) C．立體結(jié)構(gòu) D．共價(jià)鍵類(lèi)型 ②R中陰離子N中的σ鍵總數(shù)為_(kāi)_______個(gè)。分子中的大π鍵可用符號(hào)Π表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為Π)，則N中的大π鍵應(yīng)表示為_(kāi)_______。 ③圖中虛線代表

29、氫鍵，其表示式為(NH)N—H…Cl、________、________。 (3)(2017·全國(guó)卷Ⅲ)①CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為_(kāi)_______和________。 ②在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開(kāi)_________，原因是____________________________。 ③硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料，Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了σ鍵外，還存在__________________。 答案　(1)V形　sp3 (2)①ABD　C?、?　Π　③(H3O＋)O—H…N(N

30、)　(NH)N—H…N(N) (3)①sp　sp3?、贖2O>CH3OH>CO2>H2　H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多；CO2與H2均為非極性分子，CO2相對(duì)分子質(zhì)量較大，范德華力較大?、垭x子鍵和π鍵(Π鍵) 解析　(1)I的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為＝4，中心原子雜化軌道類(lèi)型為sp3，成鍵電子對(duì)數(shù)為2，孤電子對(duì)數(shù)為2，故空間構(gòu)型為V形。 (2)①R中兩種陽(yáng)離子分別為H3O＋和NH。A選項(xiàng)，兩種陽(yáng)離子中心原子的雜化軌道類(lèi)型均為sp3，所以?xún)烧呦嗤?；B選項(xiàng)，H3O＋中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為＝4，NH中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為＝4，所以?xún)烧呦嗤?；C選項(xiàng)，H3O＋和NH的立體結(jié)構(gòu)分別為

31、三角錐形和正四面體形，所以?xún)烧卟煌?；D選項(xiàng)，H3O＋和NH均含有極性共價(jià)鍵和配位鍵，所以?xún)烧呦嗤? ②由題給圖示可知，N與N之間形成5個(gè)N—N鍵，因此有5個(gè)σ鍵。N中有5個(gè)氮原子參與形成大π鍵，每個(gè)N原子與其他2個(gè)N原子形成共價(jià)鍵，每個(gè)N原子還可以提供1個(gè)電子參與大π鍵的形成，加上得到的1個(gè)電子，共有6個(gè)電子參與形成大π鍵，因此N中的大π鍵可表示為Π。 ③根據(jù)題給表示式可知，除表示出形成氫鍵的原子外，還要表示出形成氫鍵的原子所在的原子團(tuán)和該原子在原子團(tuán)中的成鍵情況，因此氫鍵的表示式為(NH)N—H…Cl、(H3O ＋)O—H…N(N)、(NH)N—H…N(N)。 (3)①CO2和CH3O

32、H的中心原子C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)分別為2和4，所以CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為sp和sp3。 考點(diǎn)3　晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 例3　(1)(2019·全國(guó)卷Ⅰ)在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，形成一種稱(chēng)為拉維斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小，形成所謂“堅(jiān)鋁”，是制造飛機(jī)的主要材料?；卮鹣铝袉?wèn)題： ①一些氧化物的熔點(diǎn)如下表所示： 氧化物 Li2O MgO P4O6 SO2 熔點(diǎn)/℃ 1570 2800 23.8 －75.5 解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因：_______________________________

33、_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 ②圖a是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖b是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖?？梢?jiàn)，Cu原子之間最短距離x＝________pm，Mg原子之間最短距離y＝

34、________pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則MgCu2的密度是________g·cm－3(列出計(jì)算表達(dá)式)。 (2)(2019·全國(guó)卷Ⅱ)近年來(lái)我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導(dǎo)材料，其中一類(lèi)為Fe-Sm-As-F-O組成的化合物。回答下列問(wèn)題： 一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞如圖1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。 圖中F－和O2－共同占據(jù)晶胞的上下底面位置，若兩者的比例依次用x和1－x代表，則該化合物的化學(xué)式表示為_(kāi)_______；通過(guò)測(cè)定密度ρ和晶胞參數(shù)，可以計(jì)算該物質(zhì)的x值，完成它們的關(guān)系表達(dá)式：ρ＝________g·cm－3。 以晶

35、胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱(chēng)作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，例如圖1中原子1的坐標(biāo)為，則原子2和3的坐標(biāo)分別為_(kāi)_______、________。 (3)(2019·全國(guó)卷Ⅲ)NH4H2PO4和LiFePO4屬于簡(jiǎn)單磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽，如：焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示： 這類(lèi)磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為_(kāi)_______(用n代表P原子數(shù))。 [批注點(diǎn)撥]　 [解析]　(1)②由圖b可知，立方格子面對(duì)角線長(zhǎng)為a pm，即為4個(gè)Cu原子直徑之和，則Cu原子之間最短距離為a pm。由圖b可知，若將每個(gè)

36、晶胞分為8個(gè)小立方體，則Mg原子之間最短距離y為晶胞內(nèi)位于小立方體 體對(duì)角線中點(diǎn)的Mg原子與頂點(diǎn)Mg原子之間的距離(如圖所示)，即小立方體體對(duì)角線長(zhǎng)的一半，則y＝ pm××＝a pm。由圖a可知，每個(gè)晶胞含Mg原子8×＋6×＋4＝8個(gè)，含Cu原子16個(gè)，則MgCu2的密度ρ＝ g·cm－3。 (2)由題圖可知，As、Sm都在晶胞的面上，該晶胞中As的原子個(gè)數(shù)＝4×＝2，Sm的原子個(gè)數(shù)＝4×＝2，F(xiàn)e在晶胞的棱上和體心，F(xiàn)e的原子個(gè)數(shù)＝1＋4×＝2，F(xiàn)－和O2－在晶胞的頂點(diǎn)和上下底面，F(xiàn)－和O2－的個(gè)數(shù)和＝2×＋8×＝2，已知F－和O2－的比例依次為x和1－x，所以該物質(zhì)的化學(xué)式為SmF

37、eAsO1－xFx。1個(gè)晶胞的質(zhì)量＝ g，晶胞的體積＝a2c×10－30cm3，所以晶胞的密度＝ g·cm－3。根據(jù)圖1中原子1的坐標(biāo)為，可看出原子2的z軸為0，x、y軸均為，則原子2的坐標(biāo)為；原子3的x、y軸均為0，z軸為，則原子3的坐標(biāo)為。 (3)由題給焦磷酸根離子、三磷酸根離子的結(jié)構(gòu)式可看出，多磷酸鹽中存在PO結(jié)構(gòu)單元，n個(gè)PO結(jié)構(gòu)單元共用(n－1)個(gè)O原子，則O原子總數(shù)為4n－(n－1)＝3n＋1，離子所帶電荷數(shù)為－(n＋2)，故通式為(PnO3n＋1)(n＋2)－。 [答案]　(1)①Li2O、MgO為離子晶體，P4O6、SO2為分子晶體。晶格能MgO>Li2O，分子間作用力(相

38、對(duì)分子質(zhì)量)P4O6>SO2 ②a　a　 (2)SmFeAsO1－xFx　 　 (3)(PnO3n＋1)(n＋2)－ 　 1．均攤法確定晶胞的化學(xué)組成 (1)方法 晶胞中任意位置上的一個(gè)原子如果是被n個(gè)晶胞所共有，那么每個(gè)原子對(duì)這個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)就是。 (2)類(lèi)型 ①長(zhǎng)方體(正方體)晶胞中不同位置的粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)： ②非長(zhǎng)方體(非正方體)晶胞中粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)視具體情況而定。如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(diǎn)(1個(gè)碳原子)對(duì)六邊形的貢獻(xiàn)為1/3。再如圖所示的正三棱柱形晶胞中： 2．常見(jiàn)易錯(cuò)誤區(qū) (1)CO2和SiO2盡管有相似的組成，但二者物理性質(zhì)有較大

39、差異，原因是二者的晶體類(lèi)型不同，CO2屬于分子晶體，SiO2屬于原子晶體，二者不能混淆。 (2)離子晶體中不一定都含有金屬元素，如NH4Cl是離子晶體；金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體，如AlCl3是分子晶體；含有金屬離子的晶體不一定是離子晶體，如金屬晶體中含有金屬離子。 (3)含陰離子的晶體中一定含有陽(yáng)離子，但含陽(yáng)離子的晶體中不一定含陰離子，如金屬晶體。 (4)易誤認(rèn)為金屬晶體的熔點(diǎn)比分子晶體的熔點(diǎn)高，其實(shí)不一定，如Na的熔點(diǎn)為97 ℃，尿素的熔點(diǎn)為132.7 ℃。 (5)在晶胞中微粒個(gè)數(shù)的計(jì)算過(guò)程中，不要形成思維定勢(shì)，不能對(duì)任何形狀的晶胞都使用長(zhǎng)方體晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)

40、算方法。不同形狀的晶胞，應(yīng)先分析任意位置上的一個(gè)粒子是被幾個(gè)晶胞共用，如六棱柱晶胞中，頂點(diǎn)、側(cè)棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個(gè)晶胞共用。 3．金屬晶體空間利用率的計(jì)算方法 (1)空間利用率的定義及計(jì)算步驟 ①空間利用率：指構(gòu)成晶體的原子、離子或分子在整個(gè)晶體空間中所占有的體積百分比。 空間利用率＝ ②空間利用率的計(jì)算步驟 a．計(jì)算晶胞中的微粒數(shù)； b．計(jì)算晶胞的體積。 (2)金屬晶體空間利用率分類(lèi)簡(jiǎn)析 ①簡(jiǎn)單立方堆積(如圖1所示) 立方體的棱長(zhǎng)為2r，球的半徑為r 過(guò)程：V(球)＝πr3　V(晶胞)＝(2r)3＝8r3 空間利用率＝×100%＝≈52%

41、②體心立方堆積(如圖2所示) 過(guò)程：b2＝a2＋a2 (4r)2＝a2＋b2＝3a2，所以：a＝r 空間利用率＝×100%＝×100%＝×100%≈68% ③六方最密堆積(如圖3所示) 過(guò)程：S＝2r×r＝2r2 h＝r　V(球)＝2×πr3 V(晶胞)＝S×2h＝2r2×2×r＝8r3 空間利用率＝×100%＝×100%≈74% ④面心立方最密堆積(如圖4所示) 過(guò)程：a＝2r V(球)＝4×πr3 V(晶胞)＝a3＝(2r)3＝16r3 空間利用率＝×100%＝×100%≈74% 5．(1)(2019·遼寧五校協(xié)作體高三聯(lián)考)鐵單質(zhì)的堆積方式有兩

42、種，其剖面圖分別如圖a、b所示，鐵原子的半徑為r pm。在圖a所示堆積方式里，其晶胞棱長(zhǎng)為_(kāi)_______cm。在圖b所示堆積方式里，鐵原子的總體積與晶胞體積的比值為_(kāi)_______(用含圓周率π的代數(shù)式表示)。 (2)(2019·西安五校高三聯(lián)考)海底金屬軟泥是在海洋底覆蓋著的一層紅棕色沉積物，蘊(yùn)藏著大量的資源，含有硅、氧化鐵、錳、鋅等。Zn2＋與S2－形成的一種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(灰球表示Zn2＋，白球表示S2－)。則該晶胞中六個(gè)面心的離子圍成的立體圖形為_(kāi)_____________。 已知該晶體的密度為ρ g·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶胞中Zn2＋和S2－之

43、間的最短距離為體對(duì)角線長(zhǎng)度的，則該晶胞中S2－和Zn2＋之間的最短距離為_(kāi)_______nm。(寫(xiě)出計(jì)算式即可) 答案　(1)r×10－10　π (2)正八面體　× ×107 解析　(1)題圖a為體心立方堆積，體對(duì)角線長(zhǎng)為4r pm，設(shè)晶胞棱長(zhǎng)為x pm，則(x)2＋x2＝(4r)2，解得x＝r，即晶胞棱長(zhǎng)為r×10－10 cm。題圖b為面心立方最密堆積，晶胞中含F(xiàn)e原子個(gè)數(shù)為×8＋×6＝4，F(xiàn)e原子的體積為4×πr3 pm3，晶胞中面對(duì)角線長(zhǎng)為4r pm，則晶胞的棱長(zhǎng)為2r pm，其體積為(2r)3 pm3，則晶胞中Fe原子的總體積與晶胞體積的比值為＝π。 (2)前、后、左、右四個(gè)

44、面心的離子處于同一平面，上、下兩個(gè)面心的離子與前、后、左、右四個(gè)面心的離子之間的距離相等，故該晶胞中六個(gè)面心的離子圍成的立體圖形為正八面體。該晶胞中含有Zn2＋個(gè)數(shù)為4，S2－個(gè)數(shù)為8×＋6×＝4，即該晶胞中有4個(gè)ZnS；設(shè)晶胞的棱長(zhǎng)為a cm，則ρ g·cm－3×(a cm)3＝ g，解得a＝，晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)度為× cm，該晶胞中Zn2＋和S2－之間的最短距離為體對(duì)角線的，則該晶胞中S2－和Zn2＋之間的最短距離為×× cm＝× ×107 nm。 6．(1)(2017·全國(guó)卷Ⅰ)①KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦礦型的立體結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為a＝0.446 nm，晶胞中K、I、

45、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。K與O間的最短距離為_(kāi)_______nm，與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為_(kāi)_______。 ②在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于________位置，O處于________位置。 (2)(2017·全國(guó)卷Ⅱ)經(jīng)X射線衍射測(cè)得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖所示。 R的晶體密度為d g·cm－3，其立方晶胞參數(shù)為a nm，晶胞中含有y個(gè)[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]單元，該單元的相對(duì)質(zhì)量為M，則y的計(jì)算表達(dá)式為_(kāi)___________。 (3)(2017·全國(guó)卷Ⅲ)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖)，其中陰離

46、子采用面心立方最密堆積方式，X射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)得MgO的晶胞參數(shù)為a＝0.420 nm，則r(O2－)為_(kāi)_______nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為a′＝0.448 nm，則r(Mn2＋)為_(kāi)_______nm。 答案　(1)①0.315　12?、隗w心　棱心 (2)(或×10－21) (3)0.148　0.076 解析　(1)①K與O間的最短距離為a＝×0.446 nm≈0.315 nm；由于K、O分別位于晶胞的頂角和面心，所以與K緊鄰的O原子為12個(gè)。 ②根據(jù)KIO3的化學(xué)式及晶胞結(jié)構(gòu)可畫(huà)出KIO3的另一種晶胞結(jié)構(gòu)，如圖，可看出K處于體心，O處于棱心。 (2

47、)晶胞的質(zhì)量為d g/cm3×(a×10－7 cm)3＝a3d×10－21 g，NA個(gè)該單元的質(zhì)量為M g，則＝，故y＝。 (3)因?yàn)镺2－采用面心立方最密堆積方式，面對(duì)角線是O2－半徑的4倍，即4r(O2－)＝a，解得r(O2－)≈0.148 nm；根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，棱上陰、陽(yáng)離子相切，因此2r(Mn2＋)＋2r(O2－)＝0.448 nm，所以r(Mn2＋)＝0.076 nm。 1．(2018·全國(guó)卷Ⅰ)Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分

48、別是________、________(填標(biāo)號(hào))。 (2)Li＋與H－具有相同的電子構(gòu)型，r(Li＋)小于r(H－)，原因是____________________________________________________________________。 (3)LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是________。中心原子的雜化形式為_(kāi)_______。LiAlH4中，存在________(填標(biāo)號(hào))。 A．離子鍵 B．σ鍵 C．π鍵 D．氫鍵 (4)Li2O是離子晶體，其晶格能可通過(guò)圖a的BornHaber循環(huán)計(jì)算得到。 可

49、知，Li原子的第一電離能為_(kāi)_______kJ·mol－1，O===O 鍵鍵能為_(kāi)_______kJ·mol－1，Li2O晶格能為_(kāi)_______kJ·mol－1。 (5)Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖b所示，已知晶胞參數(shù)為0.4665 nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為_(kāi)_______g·cm－3(列出計(jì)算式)。 答案　(1)D　C (2)Li＋核電荷數(shù)較大 (3)正四面體　sp3　AB (4)520　498　2908 (5) 解析　(1)根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知Li的基態(tài)核外電子排布式為1s22s1，則D中能量最低；C中有2個(gè)電子處于2p能級(jí)上，能量最高。

50、 (2)由于鋰的核電荷數(shù)較大，原子核對(duì)最外層電子的吸引力較大，因此Li＋的半徑小于H－。 (3)LiAlH4中的陰離子是AlH，中心原子鋁原子含有的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，且不存在孤對(duì)電子，所以空間構(gòu)型是正四面體，中心原子的雜化軌道類(lèi)型是sp3雜化；陰、陽(yáng)離子間存在離子鍵，Al與H之間還有共價(jià)單鍵，不存在雙鍵和氫鍵，答案選AB。 (4)根據(jù)示意圖可知Li原子的第一電離能是1040 kJ·mol－1÷2＝520 kJ·mol－1；0.5 mol氧氣轉(zhuǎn)化為氧原子時(shí)吸熱249 kJ，所以O(shè)===O鍵鍵能是249 kJ·mol－1×2＝498 kJ·mol－1；根據(jù)晶格能的定義結(jié)合示意圖可知Li2O的晶

51、格能是2908 kJ·mol－1。 (5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知鋰全部在晶胞中，共計(jì)8個(gè)，根據(jù)化學(xué)式可知氧原子個(gè)數(shù)是4個(gè)，則Li2O的密度是ρ＝＝ g·cm－3。 2．(2018·全國(guó)卷Ⅱ)硫及其化合物有許多用途，相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示： 回答下列問(wèn)題： (1)基態(tài)Fe原子價(jià)層電子的電子排布圖(軌道表達(dá)式)為_(kāi)___________________________，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為_(kāi)_______形。 (2)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)不同于其他分子的是____________。 (3)圖a為S8的結(jié)

52、構(gòu)，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多，主要原因?yàn)開(kāi)__________________________________________________________。 (4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為_(kāi)_______形，其中共價(jià)鍵的類(lèi)型有________種；固體三氧化硫中存在如圖b所示的三聚分子，該分子中S原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)_______。 (5)FeS2晶體的晶胞如圖c所示。晶胞邊長(zhǎng)為a nm、FeS2相對(duì)式量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為_(kāi)_______g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S所形成的正八面體的體心，該正八面

53、體的邊長(zhǎng)為_(kāi)_______nm。 答案　(1)　啞鈴(紡錘) (2)H2S (3)S8相對(duì)分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(qiáng) (4)平面三角　2　sp3 (5)×1021　a 解析　(1)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為 1s22s22p63s23p63d64s2，則其價(jià)層電子的電子排布圖(軌道表達(dá)式)為；基態(tài)S原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，則電子占據(jù)的最高能級(jí)是3p，其電子云輪廓圖為啞鈴(紡錘)形。 (2)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)分別是2＋＝4、2＋＝3、3＋＝3，因此中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)不同于其他分子

54、的是H2S。 (3)S8、二氧化硫形成的晶體均是分子晶體，由于S8相對(duì)分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(qiáng)，所以其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多。 (4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，根據(jù)(2)中分析可知中心原子含有的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3，且不存在孤對(duì)電子，所以其分子的立體構(gòu)型為平面三角形。分子中存在氧硫雙鍵，因此其中共價(jià)鍵的類(lèi)型有2種，即σ鍵、π鍵；固體三氧化硫中存在如圖b所示的三聚分子，該分子中S原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，因此其雜化軌道類(lèi)型為sp3。 (5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知含有Fe2＋的個(gè)數(shù)是12×＋1＝4，S個(gè)數(shù)是8×＋6×＝4，晶胞邊長(zhǎng)為a nm、FeS2相對(duì)式量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值

55、為NA，則其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為ρ＝＝ g·cm－3＝×1021 g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長(zhǎng)是面對(duì)角線的一半，則為a nm。 3．(2018·全國(guó)卷Ⅲ)鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)Zn原子核外電子排布式為_(kāi)___________________。 (2)黃銅是人類(lèi)最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成，第一電離能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是______________________________。 (3)ZnF2具有較高的熔點(diǎn)(872 ℃)，其化學(xué)

56、鍵類(lèi)型是________；ZnF2不溶于有機(jī)溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)《中華本草》等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石(ZnCO3)入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中，陰離子空間構(gòu)型為_(kāi)_______，C原子的雜化形式為_(kāi)_____________

57、__。 (5)金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示，這種堆積方式稱(chēng)為_(kāi)_______。六棱柱底邊邊長(zhǎng)為a cm，高為c cm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，Zn的密度為_(kāi)_______g·cm－3(列出計(jì)算式)。 答案　(1)[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2 (2)大于　Zn核外電子排布為全滿(mǎn)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難失電子 (3)離子鍵　ZnF2為離子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主、極性較小 (4)平面三角形　sp2 (5)六方最密堆積(A3型)　 解析　(1)Zn是第30號(hào)元素，所以核外電子排布式為[Ar]3d104s2或

58、1s22s22p63s23p63d104s2。 (3)根據(jù)氟化鋅的熔點(diǎn)可以判斷其為離子化合物，所以一定存在離子鍵。作為離子化合物，氟化鋅不溶于有機(jī)溶劑，而氯化鋅、溴化鋅和碘化鋅的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主，分子的極性較小，能夠溶于乙醇、乙醚等弱極性有機(jī)溶劑。 (4)碳酸鋅中的陰離子為CO，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，其中心原子C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋＝3，所以空間構(gòu)型為平面三角形，中心C原子的雜化形式為sp2雜化。 (5)由圖可知，堆積方式為六方最密堆積。為了計(jì)算方便，選取該六棱柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。六棱柱頂點(diǎn)的原子是6個(gè)六棱柱共用的，面心是兩個(gè)六棱柱共用，所以該六棱柱中的鋅原子為12×＋2×＋3＝6個(gè)，所

59、以該結(jié)構(gòu)的質(zhì)量為 g。該六棱柱的底面為正六邊形，邊長(zhǎng)為a cm，底面的面積為6個(gè)邊長(zhǎng)為a cm的正三角形面積之和，根據(jù)正三角形面積的計(jì)算公式，該底面的面積為6×a2 cm2，高為c cm，所以體積為6×a2c cm3。所以密度為＝ g·cm－3。 4．(2017·海南高考)第ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)碳的一種單質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖a所示。該單質(zhì)的晶體類(lèi)型為_(kāi)_______，原子間存在的共價(jià)鍵類(lèi)型有________，碳原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)_______。 (2)SiCl4分子的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_(kāi)_______，分子的立體構(gòu)型為_(kāi)_______，

60、屬于________(填“極性”或“非極性”)分子。 (3)四鹵化硅SiX4的沸點(diǎn)和二鹵化鉛PbX2的熔點(diǎn)如圖b所示。 ①SiX4的沸點(diǎn)依F、Cl、Br、I次序升高的原因是________________________。 ②結(jié)合SiX4的沸點(diǎn)和PbX2的熔點(diǎn)的變化規(guī)律，可推斷：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中化學(xué)鍵的離子性________、共價(jià)性________(填“增強(qiáng)”“不變”或“減弱”)。 (4)碳的另一種單質(zhì)C60可以與鉀形成低溫超導(dǎo)化合物，晶體結(jié)構(gòu)如圖c所示。K位于立方體的棱上和立方體的內(nèi)部，此化合物的化學(xué)式為_(kāi)___________；其晶胞參數(shù)為1.4 nm，晶體密度

61、為_(kāi)_______g·cm－3。 答案　(1)混合晶體　σ鍵、π鍵　sp2 (2)4　正四面體　非極性 (3)①SiX4屬于分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，沸點(diǎn)越高　②減弱　增強(qiáng) (4)K3C60　2.0 解析　(1)碳的一種單質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖a所示，應(yīng)為石墨，屬于混合型晶體，在石墨晶體中，同層的每一個(gè)碳原子以sp2雜化軌道方式與相鄰的三個(gè)碳原子以σ鍵結(jié)合，六個(gè)碳原子在同一個(gè)平面上形成了正六邊形的環(huán)，伸展成片層結(jié)構(gòu)，在同一平面的碳原子還各剩下一個(gè)p軌道，其中有一個(gè)2p電子。這些p軌道又都互相平行，并垂直于碳原子sp2雜化軌道構(gòu)成的平面，形成了大π鍵。 (2)SiCl4分子的中心原子為Si，

62、形成4個(gè)σ鍵，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，具有正四面體結(jié)構(gòu)，屬于非極性分子。 (3)①四鹵化硅為分子晶體，沸點(diǎn)與分子間作用力有關(guān)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點(diǎn)越高。②PbX2的熔點(diǎn)先降低后升高，其中PbF2為離子晶體，PbBr2、PbI2為分子晶體，可知依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化學(xué)鍵的離子性減弱、共價(jià)性增強(qiáng)。 (4)K位于棱上和內(nèi)部，晶胞中的個(gè)數(shù)為12×＋9＝12，C60位于頂點(diǎn)和面心，個(gè)數(shù)為8×＋6×＝4，化學(xué)式為K3C60，則晶胞的質(zhì)量為 g，其晶胞參數(shù)為1.4 nm＝1.4×10－7 cm，則體積為(1.4×10－7)3 cm3，所以密度為≈2.0 g·cm－3。

63、5．(2017·江蘇高考)鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。某FexNy的制備需鐵、氮?dú)?、丙酮和乙醇參與。 (1)Fe3＋基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)_______。 (2)丙酮(CH3CCH3O)分子中碳原子軌道的雜化類(lèi)型是________，1 mol丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)___________。 (3)C、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開(kāi)_________。 (4)乙醇的沸點(diǎn)高于丙酮，這是因?yàn)開(kāi)______________________ _________________________________________________。 (5)

64、某FexNy的晶胞如圖1所示，Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(x－n)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如圖2所示，其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為_(kāi)_______。 答案　(1)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 (2)sp2和sp3　9 mol　(3)H

65、或1s22s22p63s23p63d5。 (2) 中的C原子含有3個(gè)σ鍵，該原子的雜化軌道類(lèi)型為sp2?！狢H3中的C原子含有4個(gè)σ鍵，該原子的雜化軌道類(lèi)型為sp3。1個(gè)丙酮分子含有的σ鍵數(shù)：4×2＋1＝9，故1 mol 丙酮分子含有9 mol σ鍵。 (3)因非金屬性H＜C＜O，故電負(fù)性：H＜C＜O。 (4)乙醇比丙酮相對(duì)分子質(zhì)量小，但乙醇沸點(diǎn)高，原因在于氫鍵和范德華力之別。乙醇含有羥基決定了乙醇分子間存在氫鍵，丙酮的O原子在羰基中，丙酮不具備形成氫鍵的條件，丙酮分子間只存在范德華力。氫鍵比范德華力強(qiáng)得多。 (5)能量低的晶胞穩(wěn)定性強(qiáng)，即Cu替代a位置Fe型晶胞更穩(wěn)定。每個(gè)晶胞均攤F

66、e原子數(shù)：6×＝3，Cu原子數(shù)：8×＝1，N原子數(shù)是1，則Cu替代a位置Fe型產(chǎn)物的化學(xué)式為Fe3CuN。 6．(2016·全國(guó)卷Ⅰ節(jié)選)鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其變化規(guī)律及原因：______________________________________。 GeCl4 GeBr4 GeI4 熔點(diǎn)/℃ －49.5 26 146 沸點(diǎn)/℃ 83.1 186 約400 (2)晶胞有兩個(gè)基本要素： ①原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0)；B為；C為。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為_(kāi)_______。 ②晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a＝565.76 pm，其密度為_(kāi)_______________________g·cm－3(列出計(jì)算式即可)。 答案　(1)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次升高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力逐漸增強(qiáng) (2)①?、凇?