統(tǒng)考版2022高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)第二部分高考填空題專項突破題型4物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)鴨題課件

題型4物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考題)真題·考情題型·透解?？肌ぞ氄骖}·考情全國

卷1．[2021·全國卷乙]過渡金屬元素鉻(Cr)是不銹鋼的重要成分，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中有著廣泛應(yīng)用。回答下列問題：(1)對于基態(tài)Cr原子，下列敘述正確的是________(填標(biāo)號)。A．軌道處于半充滿時體系總能量低，核外電子排布應(yīng)為[Ar]3d54s1B．4s電子能量較高，總是在比3s電子離核更遠(yuǎn)的地方運(yùn)動C.電負(fù)性比鉀高，原子對鍵合電子的吸引力比鉀大(2)三價鉻離子能形成多種配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中提供電子對形成配位鍵的原子是________，中心離子的配位數(shù)為________。ACN、O、Cl6

(3)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中配體分子NH3、H2O以及分子PH3的空間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的鍵角如下圖所示。PH3中P的雜化類型是________，

NH3的沸點(diǎn)比PH3的________，原因是_________________。H2O的鍵角小于NH3的，分析原因_______________________________________________________________________________________。sp3高NH3存在分子間氫鍵NH3含有一對孤對電子，而H2O含有兩對孤對電子。H2O中的孤對電子對成鍵電子對的排斥作用較大解析：PH3中P原子的成鍵電子對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為1，故價層電子對數(shù)是4，采用sp3雜化；NH3的沸點(diǎn)比PH3高，是因?yàn)镹H3分子間存在氫鍵，PH3分子間只有范德華力；由于NH3中N原子含有1個孤電子對，而H2O中O原子含有2個孤電子對，孤電子對越多對成鍵電子對的斥力越大，因此H2O中的鍵角小于NH3中的鍵角。(4)在金屬材料中添加AlCr2顆粒，可以增強(qiáng)材料的耐腐蝕性、硬度和機(jī)械性能。AlCr2具有體心四方結(jié)構(gòu)，如圖所示。處于頂角位置的是________原子。設(shè)Cr和Al原子半徑分別為rCr和rAl，則金屬原子空間占有率為_______________%(列出計算表達(dá)式)。Al

2．[2021·全國卷甲]我國科學(xué)家研發(fā)的全球首套千噸級太陽能燃料合成項目被形象地稱為“液態(tài)陽光“計劃。該項目通過太陽能發(fā)電電解水制氫，再采用高選擇性催化劑將二氧化碳加氫合成甲醇。回答下列問題：(1)太陽能電池板主要材料為單晶硅或多晶硅。Si的價電子層的電子排布式為________；單晶硅的晶體類型為____________________。SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體，其中Si采取的雜化類型為________。SiCl4可發(fā)生水解反應(yīng)，機(jī)理如下：含s、p、d軌道的雜化類型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類型為________(填標(biāo)號)。3s23p2原子晶體(或共價晶體)sp3②解析：本題以“液態(tài)陽光”計劃為素材考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)，具體考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、化學(xué)鍵數(shù)、晶胞結(jié)構(gòu)及晶體密度的計算等，意在考查考生分析問題和解決問題的能力。(1)基態(tài)硅原子M層有4個電子，分別填充于3s和3p能級軌道中，則基態(tài)硅原子價電子排布式為3s23p2。單質(zhì)硅熔、沸點(diǎn)高，硬度大，是原子晶體。SiCl4的中心原子硅原子周圍有4對成鍵電子對，則Si采取sp3雜化。由中間體SiCl4(H2O)的結(jié)構(gòu)可知，Si原子周圍有5對成鍵電子對，故該雜化軌道含1個s雜化軌道、3個p雜化軌道和1個d雜化軌道，則Si采取的雜化類型為sp3d。(2)CO2分子中存在________個σ鍵和________個π鍵。(3)甲醇的沸點(diǎn)(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之間，其原因是____________________________________________________。解析：(2)CO2分子的結(jié)構(gòu)為O===C===O，則1個CO2分子中含2個σ鍵和2個π鍵。(3)甲醇的結(jié)構(gòu)簡式是CH3OH，1個甲醇分子可形成1個分子間氫鍵，而1個H2O分子可形成2個分子間氫鍵，水中氫鍵比例比甲醇高，故水的沸點(diǎn)比甲醇高，甲硫醇中不存在氫鍵，其沸點(diǎn)最低。22甲醇和水均能形成分子間氫鍵，而甲硫醇不能，且水比甲醇的氫鍵多(4)我國科學(xué)家發(fā)明了高選擇性的二氧化碳加氫合成甲醇的催化劑，其組成為ZnO/ZrO2固溶體。四方ZrO2晶胞如右圖所示。Zr4＋離子在晶胞中的配位數(shù)是________，晶胞參數(shù)為apm、apm、cpm，該晶體密度為_____________g·cm－3(寫出表達(dá)式)。在ZrO2中摻雜少量ZnO后形成的催化劑，化學(xué)式可表示為ZnxZr1－xOy，則y＝________(用x表達(dá))。8

2－x

3．[2020·全國卷Ⅰ]Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Fe2＋與Fe3＋離子中未成對的電子數(shù)之比為________。(2)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是____________________________________________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)磷酸根離子的空間構(gòu)型為________，

其中P的價層電子對數(shù)為________、雜化軌道類型為________。

Na與Li同族，Na電子層數(shù)多，原子半徑大，易失電子Li、Be、B同周期，核電荷數(shù)依次增加。Be為1s22s2全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能最大。與Li相比，B核電荷數(shù)大，原子半徑小，較難失去電子，第一電離能較大I1/(kJ·mol－1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578正四面體4sp3

4

13∶3

4．[2020·全國卷Ⅱ]鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用于生產(chǎn)太陽能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為_________________。(2)Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示，TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高，原因是_______________________________________________________________________________________。(3)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示，其組成元素的電負(fù)性大小順序是_________；金屬離子與氧離子間的作用力為_______，Ca2＋的配位數(shù)是______?；衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377－24.1238.31551s22s22p63s23p63d24s2TiF4為離子化合物，熔點(diǎn)高，其他三種均為共價化合物，隨相對分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大，熔點(diǎn)逐漸升高O>Ti>Ca離子鍵12解析：(1)Ti是22號元素，所以基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2。(2)氟元素非金屬性強(qiáng)，TiF4為離子化合物，熔點(diǎn)最高，TiCl4、TiBr4、TiI4為共價化合物，熔點(diǎn)較低，且TiCl4、TiBr4、TiI4結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高。(3)元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，所以Ca、Ti、O三種元素中，O電負(fù)性最大，Ca的金屬性強(qiáng)于Ti，則Ti的電負(fù)性強(qiáng)于Ca；陰、陽離子間的作用力為離子鍵；距離Ca2＋最近的為O2－，共有12個O2－與位于體心處的Ca2＋距離相等且最近，故Ca2＋的配位數(shù)為12。

Ti4＋sp3

(5)用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽能電池在使用過程中會產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘，降低了器件效率和使用壽命。我國科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽，提升了太陽能電池的效率和使用壽命，其作用原理如圖(c)所示，用離子方程式表示該原理_____________________、_____________________。解析：根據(jù)圖(c)可知，箭頭是由反應(yīng)物指向生成物，則該過程中Pb和Eu3＋反應(yīng)生成Pb2＋和Eu2＋，Eu2＋與I2反應(yīng)生成Eu3＋和I－。2Eu3＋＋Pb===2Eu2＋＋Pb2＋2Eu2＋＋I(xiàn)2===2Eu3＋＋2I－

BSi(硅)配位Nsp3sp2

(3)NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性(Hδ＋)，與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ－)，電負(fù)性大小順序是________。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是________(寫分子式)，其熔點(diǎn)比NH3BH3________(填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之間，存在__________________，也稱“雙氫鍵”。N>H>BCH3CH3低Hδ＋與Hδ－的靜電引力解析：電負(fù)性用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。與N原子相連的H呈正電性，與B原子相連的H呈負(fù)電性，故電負(fù)性N>H>B。原子數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的微粒互稱為等電子體，與NH3BH3互為等電子體的分子為CH3CH3。帶相反電荷的微粒能形成靜電引力，NH3BH3分子間存在Hδ＋與Hδ－的靜電引力，也稱為“雙氫鍵”，“雙氫鍵”能改變物質(zhì)的熔沸點(diǎn)，而CH3CH3分子間不存在“雙氫鍵”，熔沸點(diǎn)較低。(4)研究發(fā)現(xiàn)，氨硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、cpm，α＝β＝γ＝90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氨硼烷晶體的密度ρ＝_____________g·cm－3(列出計算式，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

6．[2019·全國卷Ⅰ]在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，形成一種稱為拉維斯相的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“堅鋁”，是制造飛機(jī)的主要材料?；卮鹣铝袉栴}：(1)下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個電子所需能量最大的是____________(填標(biāo)號)。(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是__________、__________。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_________________________________________，其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是__________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。

Asp3sp3乙二胺的兩個N提供孤對電子給金屬離子形成配位鍵Cu2＋解析：本題涉及電離能大小比較、原子軌道雜化方式、配合物穩(wěn)定性判斷、晶體熔點(diǎn)高低比較、晶胞的有關(guān)計算，考查學(xué)生運(yùn)用化學(xué)用語及文字、圖表、模型、圖形分析和解決化學(xué)問題的能力，借助離子、分子晶體模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象本質(zhì)和規(guī)律，體現(xiàn)證據(jù)推理與模型認(rèn)知、宏觀辨識與微觀探析的學(xué)科核心素養(yǎng)。(1)A表示基態(tài)鎂原子的第二電離能，B表示基態(tài)鎂原子的第一電離能，則電離能：A>B；C表示激發(fā)態(tài)鎂原子的第一電離能，則電離能：A>B>C；D表示激發(fā)態(tài)鎂原子的第二電離能，則電離能：A>D。(2)乙二胺分子中，氮原子核外孤電子對數(shù)為1，σ鍵數(shù)目為3，則雜化軌道數(shù)目為4，故氮原子采取sp3雜化；碳原子核外孤電子對數(shù)為0，σ鍵數(shù)目為4，則雜化軌道數(shù)目為4，故碳原子采取sp3雜化。乙二胺的兩個N提供孤對電子給Mg2＋、Cu2＋等金屬離子，以配位鍵結(jié)合成穩(wěn)定環(huán)狀離子。(3)一些氧化物的熔點(diǎn)如下表所示：解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因_______________________________________________________________________________________。氧化物L(fēng)i2OMgOP4O6SO2熔點(diǎn)/℃1570280023.8－75.5Li2O、MgO為離子晶體，P4O6、SO2為分子晶體。晶格能MgO>Li2O。分子間作用力(分子量)P4O6>SO2解析：一般來說，晶體熔點(diǎn)：原子晶體>離子晶體>分子晶體。Li2O、MgO均為離子晶體，晶格能：Li2O<MgO，故熔點(diǎn)：MgO>Li2O；P4O6、SO2均為分子晶體，相對分子質(zhì)量：P4O6>SO2，則分子間作用力：P4O6>SO2，故熔點(diǎn)：P4O6>SO2。(4)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)是沿立方格子對角面取得的截圖?？梢姡珻u原子之間最短距離x＝_______pm，Mg原子之間最短距離y＝_______pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則MgCu2的密度是__________________g·cm－3(列出計算表達(dá)式)。

7．[2019·全國卷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)報道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作為原料制備?；卮鹣铝袉栴}：(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”)。Mg相反解析：本題涉及知識點(diǎn)有對角線原則、核外電子排布、配位鍵、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等，通過能正確復(fù)述、再現(xiàn)、辨認(rèn)相關(guān)基礎(chǔ)知識，考查了接收、整合化學(xué)信息的能力，體現(xiàn)了宏觀辨識與微觀探析的學(xué)科核心素養(yǎng)。(1)根據(jù)對角線原則，Li與Mg的化學(xué)性質(zhì)最相似?；鶓B(tài)時Mg原子的兩個M層電子處于3s軌道上，且自旋方向相反。(2)FeCl3中的化學(xué)鍵具有明顯的共價性，蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的結(jié)構(gòu)式為________________，其中Fe的配位數(shù)為________。

(3)苯胺(

)的晶體類型是________。苯胺與甲苯(

)的相對分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點(diǎn)(－5.9℃)、沸點(diǎn)(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(diǎn)(－95.0℃)、沸點(diǎn)(110.6℃)，原因是__________________。(4)NH4H2PO4中，電負(fù)性最高的元素是________；P的________雜化軌道與O的2p軌道形成________鍵。4分子晶體苯胺分子之間存在氫鍵Osp3σ解析：(2)雙聚FeCl3分子中兩分子FeCl3以配位鍵形式結(jié)合在一起，結(jié)構(gòu)式為

，F(xiàn)e的配位數(shù)為4。(3)

中只含有共價鍵，根據(jù)其熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知，苯胺的晶體類型為分子晶體。苯胺分子間存在氫鍵，導(dǎo)致其熔、沸點(diǎn)高于甲苯。(4)根據(jù)NH4H2PO4中所含元素在周期表中的位置關(guān)系和電負(fù)性規(guī)律可知，氧元素電負(fù)性最高。NH4H2PO4中磷原子的價層電子對數(shù)為4，故為sp3雜化，P的sp3雜化軌道與O的2p軌道形成σ鍵。(5)NH4H2PO4和LiFePO4屬于簡單磷酸鹽，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：這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為_____________(用n代表P原子數(shù))。

(PnO3n＋1)(n＋2)－省市

卷1．[2021·廣東卷]很多含巰基(—SH)的有機(jī)化合物是重金屬元素汞的解毒劑。例如，解毒劑化合物Ⅰ可與氧化汞生成化合物Ⅱ。(1)基態(tài)硫原子價電子排布式為__________。(2)H2S、CH4、H2O的沸點(diǎn)由高到低順序?yàn)開_____________。(3)汞的原子序數(shù)為80，位于元素周期表第________周期第ⅡB族。(4)化合物Ⅲ也是一種汞解毒劑。化合物Ⅳ是一種強(qiáng)酸。下列說法正確的有________。A．在Ⅰ中S原子采取sp3雜化B．在Ⅱ中S元素的電負(fù)性最大C．在Ⅲ中C—C—C鍵角是180°D．在Ⅲ中存在離子鍵與共價鍵E．在Ⅳ中硫氧鍵的鍵能均相等(5)汞解毒劑的水溶性好，有利于體內(nèi)重金屬元素汞的解毒?；衔铫衽c化合物Ⅲ相比，水溶性較好的是________。3s23p4H2O>H2S>CH4六ADⅢ解析：(1)硫?yàn)?6號元素，基態(tài)硫原子的價電子排布式為3s23p4。(2)H2O分子間能形成氫鍵，H2S、CH4分子間均不存在氫鍵，H2O的沸點(diǎn)大于H2S、CH4；隨著相對分子質(zhì)量增大，氫化物的沸點(diǎn)逐漸增大，則沸點(diǎn)：H2S>CH4，所以三者的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镠2O>H2S>CH4。(3)80Hg的原子結(jié)構(gòu)示意圖為

，原子核外有6個電子層，所以汞位于元素周期表第六周期。(4)化合物Ⅰ中S原子價層電子對數(shù)均為4，采用sp3雜化，A正確；化合物Ⅱ中含C、H、O、S、Hg五種元素，其中非金屬性最強(qiáng)的是O元素，故化合物Ⅱ中O元素的電負(fù)性最大，B錯誤；化合物Ⅲ中C原子價層電子對數(shù)均為4，采用sp3雜化，鍵角約為109°28′，C錯誤；化合物Ⅲ為有機(jī)鈉鹽，故Ⅲ中存在離子鍵和共價鍵，D正確；化合物Ⅳ中存在的S===O鍵和S—O鍵是兩種不同的化學(xué)鍵，鍵能不同，E錯誤。(5)化合物Ⅰ與化合物Ⅲ相比，化合物Ⅰ中有一個—OH，而化合物Ⅲ中對應(yīng)的是—SO3Na，—OH的親水性沒有—SO3Na中的離子鍵強(qiáng)，故水溶性較好的是化合物Ⅲ。(6)理論計算預(yù)測，由汞(Hg)、鍺(Ge)、銻(Sb)形成的一種新物質(zhì)X為潛在的拓?fù)浣^緣體材料。X的晶體可視為Ge晶體(晶胞如圖a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。①圖b為Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一種單元結(jié)構(gòu)，它不是晶胞單元，理由是_________________________________________________。②圖c為X的晶胞，X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數(shù)目為__________；該晶胞中粒子個數(shù)比Hg∶Ge∶Sb＝

__________。③設(shè)X的最簡式的式量為Mr，則X晶體的密度為_____________g·cm－3(列出算式)。

圖b中上、下兩個面的面心原子在上、下平移過程中不能重合41∶1∶2

2．[2021·湖南卷]硅、鍺(Ge)及其化合物廣泛應(yīng)用于光電材料領(lǐng)域?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為______________，晶體硅和碳化硅熔點(diǎn)較高的是________(填化學(xué)式)；SiC解析：硅原子核外有14個電子，有1s、2s、2p、3s、3p五個能級，每個能級的電子數(shù)分別是2、2、6、2、2，則基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為

。晶體硅和碳化硅均為原子晶體，碳原子半徑比硅原子半徑小，則C—Si鍵鍵長比Si—Si鍵鍵長短，故碳化硅的熔點(diǎn)較高。(2)硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到SiX4。SiX4的熔、沸點(diǎn)①0℃時，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液態(tài)的是________(填化學(xué)式)，沸點(diǎn)依次升高的原因是________________________________________________________________________，氣態(tài)SiX4分子的空間構(gòu)型是________；

SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔點(diǎn)/K183.0203.2278.6393.7沸點(diǎn)/K187.2330.8427.2560.7SiCl4SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4都是分子晶體，相對分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增大正四面體

②SiCl4與N－甲基咪唑()反應(yīng)可以得到M2＋，其結(jié)構(gòu)如圖所示：N－甲基咪唑分子中碳原子的雜化軌道類型為________________，H、C、N的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開___________，1個M2＋中含有________個σ鍵；sp2sp3N>C>H54解析：②

中甲基碳原子為飽和碳原子，是sp3雜化，碳碳雙鍵中的碳原子為sp2雜化。短周期同周期元素從左到右，電負(fù)性逐漸增大，且H的電負(fù)性比C小，故電負(fù)性由大到小的順序是N>C>H。

中1個

基團(tuán)有1個N—Si、4個N—C、1個N===C、1個C===C、6個C—H，共有13個σ鍵，4個

基團(tuán)，則含13×4＝52(個)σ鍵，另外還有2個Si—Cl鍵，故1個中含有σ鍵的數(shù)目為54個。(3)下圖是Mg、Ge、O三種元素形成的某化合物的晶胞示意圖。①己知化合物中Ge和O的原子個數(shù)比為1∶4，圖中Z表示________原子(填元素符號)，該化合物的化學(xué)式為___________；②已知該晶胞的晶胞參數(shù)分別為anm、bnm、cnm，α＝β＝γ＝90°，則該晶體的密度ρ＝________g·cm－3(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，用含a、b、c、NA的代數(shù)式表示)。OMg2GeO4

P3－、K＋

N—NN≡NP—PP≡P1939461974893倍的N—N鍵的鍵能小于N≡N鍵的鍵能，而3倍的P—P鍵的鍵能大于P≡P鍵的鍵能sp3SiF4

(6)磷酸通過分子間脫水縮合形成多磷酸，如：如果有n個磷酸分子間脫水形成環(huán)狀的多磷酸，則相應(yīng)的酸根可寫為________。

①若晶胞底邊的邊長均為apm、高為cpm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶體的密度為_____________g·cm－3(寫出表達(dá)式)。②晶胞在x軸方向的投影圖為________(填標(biāo)號)。

B

4．[2020·山東卷]CdSnAS2是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題：(1)Sn為ⅣA族元素，單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體，SnCl4空間構(gòu)型為__________，其固體的晶體類型為________。(2)NH3、PH3、AsH3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開_______________(填化學(xué)式，下同)，還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開_______________，鍵角由大到小的順序?yàn)開_______________。正四面體形分子晶體NH3、AsH3、PH3AsH3、PH3、NH3NH3、PH3、AsH3

(3)含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2＋配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有________mol，該螯合物中N的雜化方式有________種。61

坐標(biāo)

原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.1254(0.5，0，0.25)、(0.5，0.5，0)4解析：(4)由四方晶系CdSnAs2晶胞及原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可知，有4個Sn位于棱上，6個Sn位于面上，則屬于一個晶胞的Sn的個數(shù)為4×1/4＋6×1/2＝4。與Cd(0，0，0)最近的Sn原子為如圖

所示的a、b兩個Sn原子，a位置的Sn的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.5，0，0.25)，b位置的Sn的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.5，0.5，0)。CdSnAs2晶體中Sn除與該晶胞中的2個As鍵合外，還與相鄰晶胞中的2個As鍵合，故晶體中單個Sn與4個As鍵合。5．[2020·天津卷]Fe、Co、Ni是三種重要的金屬元素?；卮鹣铝袉栴}：(1)Fe、Co、Ni在周期表中的位置為______________，基態(tài)Fe原子的電子排布式為____________________________。(2)CoO的面心立方晶胞如圖1所示。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則CoO晶體的密度為________g·cm－3；三種元素二價氧化物的晶胞類型相同，其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開____________。第四周期第Ⅷ族1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2

NiO>CoO>FeO

(3)Fe、Co、Ni能與Cl2反應(yīng)，其中Co和Ni均生成二氯化物，由此推斷FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開____________，Co(OH)3與鹽酸反應(yīng)有黃綠色氣體生成，寫出反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________。CoCl3>Cl2>FeCl32Co(OH)3＋6H＋＋2Cl－===2Co2＋＋Cl2↑＋6H2O解析：Fe、Co、Ni與Cl2反應(yīng)時分別生成FeCl3、CoCl2、NiCl2，故氧化性強(qiáng)弱順序是Co3＋(或Ni3＋)>Cl2>Fe3＋；Co3＋可以氧化Cl－生成Cl2，故有2Co(OH)3

＋6H＋＋2Cl－===2Co2＋

＋6H2O＋Cl2↑。

隨H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，Ni表面逐漸形成致密氧化膜少量多次3Ni＋3H2SO4＋2HNO3===3NiSO4＋2NO↑＋4H2O或Ni＋H2SO4＋2HNO3===NiSO4＋2NO2↑＋2H2O解析：當(dāng)w(H2SO4)大于63%時，Ni被腐蝕的速率隨H2SO4濃度增大而逐漸降低，說明Ni表面生成了致密的氧化膜，阻止了內(nèi)部的Ni被進(jìn)一步氧化(是一種鈍化現(xiàn)象)；Ni與硫酸反應(yīng)較慢，加入稀硝酸可以使Ni的氧化速率加快(生成NiO后被稀硫酸溶解生成NiSO4)，但硝酸過量會使產(chǎn)物中存在Ni(NO3)2而導(dǎo)致純度降低，為此，加入稀硝酸應(yīng)采用少量多次的操作方法，反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Ni＋3H2SO4＋2HNO3===3NiSO4＋2NO↑＋4H2O或Ni＋H2SO4＋2HNO3===NiSO4＋2NO2↑＋2H2O。

[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9正四面體Osp3、sp2易溶于水4

考情分析考向考點(diǎn)考情1原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)核外電子排布表示式電離能及應(yīng)用電負(fù)性及應(yīng)用考情2化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)離子鍵、離子化合物σ鍵和π鍵、配位鍵判斷雜化軌道類型判斷分子及微粒的空間結(jié)構(gòu)考情3晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)晶格能對離子晶體性質(zhì)的影響分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系根據(jù)晶胞進(jìn)行相關(guān)計算題型·透解題型角度1給定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分析【例1】我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列問題：(1)氮原子價層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為____________。解析：N原子位于第二周期第ⅤA族，價電子是最外層電子，即電子排布圖是(2)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負(fù)一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖(a)所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_______________________________________________________________________；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是____________________________________________________。

同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大N原子的p能級處于半充滿狀態(tài)，具有穩(wěn)定性，故不易結(jié)合一個電子解析：根據(jù)圖(a)，電子親和能增大(除N外)，同周期從左向右非金屬性增強(qiáng)，得電子能力增強(qiáng)，因此同周期自左而右電子親和能增大；氮元素的p能級達(dá)到半滿狀態(tài)，原子相對穩(wěn)定，不易得到1個電子；

ABDC5

1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2M3啞鈴sp2Co、O、N16配位三角錐形sp3

(4)鈷藍(lán)晶體結(jié)構(gòu)如圖，該立方晶胞由4個Ⅰ型和4個Ⅱ型小立方體構(gòu)成，其化學(xué)式為________，晶體中Al3＋占據(jù)O2－形成的__________(填“四面體空隙”或“八面體空隙”)。NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，鈷藍(lán)晶體的密度為_____________________g·cm－3(列計算式)。CoAl2O4八面體空隙

題型角度2元素推斷為前提的物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分析【例2】圖A所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系中(具體反應(yīng)條件略)，a、b、c和d分別為四種短周期元素的常見單質(zhì)，其余均為它們的化合物，i的溶液為常見的酸，a的一種同素異形體的晶胞如圖B所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖B對應(yīng)的物質(zhì)名稱是________，其晶胞中的原子數(shù)為________，晶體類型為_________。(2)d中元素的原子核外電子排布式為_____________。(3)圖A中由二種元素組成的物質(zhì)中，沸點(diǎn)最高的是________，原因是_________________，該物質(zhì)的分子構(gòu)型為__________，中心原子的雜化軌道類型為________。(4)圖A中的雙原子分子中，極性最大的分子是________。(5)k的分子式為________，中心原子的雜化軌道類型為________，屬于________分子(填“極性”或“非極性”)。金剛石8原子晶體1s22s22p63s23p5H2OH2O分子間形成氫鍵V形(或角形)sp3HClCOCl2sp2極性

練2

M是第四周期元素，最外層只有1個電子，次外層的所有原子軌道均充滿電子。元素Y的負(fù)一價離子的最外層電子數(shù)與次外層的相同?；卮鹣铝袉栴}：(1)單質(zhì)M的晶體類型為________，晶體中原子間通過________作用形成面心立方密堆積，其中M原子的配位數(shù)為________。(2)元素Y基態(tài)原子的核外電子排布式為_____________，其同周期元素中，第一電離能最大的是________(寫元素符號)。元素Y的含氧酸中，酸性最強(qiáng)的是________(寫化學(xué)式)，該酸根離子的立體構(gòu)型為_________。金屬晶體金屬鍵121s22s22p63s23p5ArHClO4正四面體

CuCl

Cu＋可與氨形成易溶于水的配位化合物(或配離子)

備戰(zhàn)高考·要有方案高考必備基礎(chǔ)一、基態(tài)原子的核外電子排布1．排布規(guī)律能量最低原理原子核外電子總是先占有能量最低的原子軌道泡利原理每個原子軌道上最多只容納2個自旋方向相反的電子洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個軌道，而且自旋狀態(tài)相同2.四種表示方法表示方法舉例電子排布式Cr：1s22s22p63s23p63d54s1簡化表示式Cu：[Ar]3d104s1價電子排布式Fe：3d64s2電子排布圖(或軌道表示式)

(2)電子排布圖二、第一電離能和電負(fù)性1．元素第一電離能的遞變性

同周期(從左到右)同主族(自上而下)第一電離能增大趨勢(注意第ⅡA族、第ⅤA族的特殊性)依次減小(1)特例當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半充滿(p3、d5、f7)和全充滿(p6、d10、f14)的結(jié)構(gòu)時，原子的能量較低，為穩(wěn)定狀態(tài)，該元素具有較大的第一電離能，如：第一電離能，Be>B；Mg>Al；N>O；P>S。(2)應(yīng)用①判斷元素金屬性的強(qiáng)弱電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強(qiáng)；反之越弱。②判斷元素的化合價如果某元素的In＋1?In則該元素的常見化合價為＋n，如鈉元素I2?I1，所以鈉元素的化合價為＋1價。2．元素電負(fù)性的遞變性(1)規(guī)律同周期元素，從左到右，電負(fù)性依次增大；同主族元素自上而下，電負(fù)性依次減小。(2)應(yīng)用三、分子結(jié)構(gòu)中的三個理論1．雜化軌道理論(1)基本觀點(diǎn)：雜化軌道成鍵滿足原子軌道最大重疊原理；雜化軌道形成的共價鍵更加牢固。(2)雜化軌道類型與分子構(gòu)型的關(guān)系。雜化軌道類型雜化軌道數(shù)目分子構(gòu)型實(shí)例sp2直線形CO2、BeCl2、HgCl2sp23平面三角形BF3、BCl3、H2Osp34等性雜化：正四面體不等性雜化：具體情況不同NH3(三角錐形)、H2S、H2O(V形)

(3)價層電子對互斥理論在判斷分子構(gòu)型中的應(yīng)用。價層電子對數(shù)目電子對的空間構(gòu)型成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)分子的空間構(gòu)型實(shí)例2直線形20直線形CO2、C2H23三角形30三角形BF3、SO321V形SnCl2、PbCl24四面體40正四面體31三角錐形NH3、PH322V形H2O、H2S

四、共價鍵與分子間作用力1．共價鍵分類(1)

(2)配位鍵：形成配位鍵的條件是成鍵原子一方(A)能夠提供孤電子對，另一方(B)具有能夠接受孤電子對的空軌道，可表示為A―→B。2．σ鍵和π鍵的判斷方法共價單鍵全為σ鍵，雙鍵中有一個σ鍵和一個π鍵，三鍵中有一個σ鍵和兩個π鍵。3．三種微粒間作用

范德華力氫鍵共價鍵作用微粒分子H與N、O、F原子強(qiáng)度比較共價健>氫鍵>范德華力影響因素組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大形成氫鍵元素的電負(fù)性原子半徑對性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)分子間氫鍵使熔、沸點(diǎn)升高，溶解度增大鍵能越大，穩(wěn)定性越強(qiáng)如：(1)Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是_______________________________________________________________________________。[答題模板]Ge原子半徑大，原子間形成的σ鍵較長，p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵(2)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________________________________________________________________________________________________。[答題模板]

GeCl4GeBr4GeI4熔點(diǎn)/℃－49.526146沸點(diǎn)/℃83.1186約400GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強(qiáng)五、配合物配合物的組成[中心離子(配體)n][外界]典型配合物Cu(NH3)4SO4Fe(SCN)3Ag(NH3)2OH中心離子Cu2＋Fe3＋Ag＋中心離子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一般是金屬離子，特別是過渡金屬離子，必須有空軌道配體NH3SCN－NH3配體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分子或離子必須含有孤對電子(如NH3、H2O、CO、Cl、SCN－等)配位數(shù)(n)432外界無OH－顏色深藍(lán)色血紅色無色配離子所含化學(xué)鍵配體通過配位鍵與中心離子結(jié)合配合物所含化學(xué)鍵配位鍵、離子鍵；配體或外界中可能還含有共價鍵配合物的常見性質(zhì)屬于離子化合物，多數(shù)能溶解、能電離，多數(shù)有顏色金屬羰基配合物是過渡金屬和一氧化碳配位形成的配合物，如四羰基鎳[Ni(CO)4]。在許多有機(jī)化合物的合成反應(yīng)中，金屬羰基配合物常常作為這些反應(yīng)的催化劑二茂鐵的結(jié)構(gòu)為一個鐵原子處在兩個平行的環(huán)戊二烯的環(huán)之間。在固體狀態(tài)下，兩個茂環(huán)相互錯開成全錯位構(gòu)型，溫度升高時則繞垂直軸相對轉(zhuǎn)動。二茂鐵的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，類似芳香族化合物六、晶胞的結(jié)構(gòu)與計算1．晶胞中微粒數(shù)目的計算方法——均攤法熟記幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目A.NaCl(含4個Na＋，4個Cl－)

B．干冰(含4個CO2)C．CaF2(含4個Ca2＋，8個F－) D．金剛石(含8個C)E．體心立方(含2個原子) F．面心立方(含4個原子)

KMgF3

離子6

原子晶體12

模考·精練

球形基態(tài)Fe3＋的3d能級為半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)sp20.7NA(或0.7×6.02×1023)解析：(1)基態(tài)Li＋的核外電子排布式為1s2，電子云輪廓圖呈球形?；鶓B(tài)Li原子的核外電子排布式為1s22s1，故其電子排布圖為

。(2)基態(tài)Fe2＋和Fe3＋的價電子排布式分別為3d6、3d5，因Fe3＋的3d能級為半充滿結(jié)構(gòu)，能量較低，故Fe3＋比較穩(wěn)定。(3)草酸中的每個C原子連接3個σ鍵，無孤電子對，故碳原子的雜化類型是sp2。由草酸的結(jié)構(gòu)簡式可知，1個H2C2O4分子含7個σ鍵，9.0g草酸的物質(zhì)的量為0.1mol，故9.0g草酸中含σ鍵的數(shù)目為0.7NA或0.7×6.02×1023。

OC的價電子層中沒有孤電子對正四面體形

(6)FeO晶胞的結(jié)構(gòu)類似于NaCl晶胞，其中Fe2＋構(gòu)成面心立方結(jié)構(gòu)如圖所示。已知FeO晶胞的棱長為acm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。①與O2－等距離且最近的Fe2＋構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)是正八面體，該正八面體的邊長為________cm。②FeO晶體的密度為________g·cm－3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。

2．磷是生物體中不可缺少的元素之一，它能形成多種化合物。(1)磷元素位于元素周期表的________區(qū)，基態(tài)磷原子價層電子排布圖為__________。(2)第三周期中第一電離能位于鋁元素和磷元素之間的元素有________種。(3)白磷(P4)分子是正四面體結(jié)構(gòu)，磷原子雜化方式為________，3.1g白磷中σ鍵的數(shù)目為________。P4易溶于二硫化碳，難溶于水，原因是______________________________________________________________________。(4)磷酸與Fe3＋可形成H3[Fe(PO4)2]，基態(tài)Fe3＋的核外電子排布式為______________，F(xiàn)e、P、O電負(fù)性由大到小的順序是_________。p3sp30.15NAP4和CS2是非極性分子，H2O是極性分子，根據(jù)相似相溶的原理，P4易溶于CS2，難溶于水1s22s22p63s23p63d5O＞P＞Fe解析：(1)基態(tài)磷原子的價電子排布式為3s23p3，電子最后填充的能級為3p，故磷元素位于p區(qū)，其價電子排布圖為。(2)第三周期主族元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，但Mg由于3s全充滿、P由于3p半充滿，為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其第一電離能分別大于Al、S，故第一電離能位于鋁元素和磷元素之間的元素為Mg、Si、S，共3種。(3)白磷分子為正四面體結(jié)構(gòu)，4個P