2017年高考化學(xué)考點解讀+命題熱點突破17物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

專題17物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

【考向解讀】

1.原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)

（1）了解原子核外電子的能級分布，能用電子排布式表示常見元素（1?36號）原子核外電子的排布。了

解原子核外電子的運動狀態(tài)；（2）了解元素電離能的含義，并能用以說明元素的某些性質(zhì)；（3）了解原子核

外電子在一定條件下會發(fā)生躍遷，了解其簡單應(yīng)用；（4）了解電負(fù)性的概念，知道元素的性質(zhì)與電負(fù)性的關(guān)

系。

2.化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)

（1）理解離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)；（2）了解共價鍵的主要類型。

鍵和“鍵，能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)；（3）了解原子晶體的特征，能描述金剛石、

二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系；（4）理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的?些物理性

質(zhì)；了解金屬晶體常見的堆積方式；（5）了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型（sp,sp2,sp3）；（6）能用

價層電子對互斥理論或者雜化軌道理論推測常見的簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。

3.分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)

（1）了解化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別；（2）了解氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響，能列舉含有氫鍵的物

質(zhì)；（3）了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別；（4）能根據(jù)晶

胞確定晶體的組成并進行相關(guān)的計算：（5）了解晶格能的概念及其對離子晶體性質(zhì)的影響。

【命題熱點突破一】原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系

1.電離能和電負(fù)性

（D電離能

①含義

第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，符號I,單

位kJ?mol-1,

②規(guī)律

a.同周期：第一種元素的第?電離能最小，最后一種元素的第一電離能最大，總體呈現(xiàn)從左至右逐漸

增大的變化趨勢。

b.同族元素：從上至下元素的第一電離能逐漸減小。

c.同種原子：逐級電離能越來越大（即水冰為…）。

（2）電負(fù)性

①含義：不同元素的原子在化合物中吸引鍵合電子能力的標(biāo)度。元素的電負(fù)性越大，表示其原子在化

合物中吸引鍵合電子的能力越強。

②變化規(guī)律

a.金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8,非金屬元素的電負(fù)性一般大于1.8,而位于非金屬三角區(qū)邊界的

“類金屬”(如銘、睇等)的電負(fù)性則在1.8左右，它們既有金屬性又有非金屬性。

b.在元素周期表中，同周期從左至右，元素的電負(fù)性逐漸增大，同主族從上至下，元素的電負(fù)性逐漸

減小。

2.電離能和電負(fù)性

(1)原子序數(shù)為24的元素原子的基態(tài)原子

①核外電子排布式為Is22s22P63s3d54sl價電子排布式是[Ar]3d

②有4個電子層，7個能級；有6個未成對電子；

③在周期表中的位置是第四周期第VIB族。

(2)試用或“="表示元素C、N、0、Si的下列關(guān)系：

①第一電離能：N>0>C>Si(用元素符號表示，下同)。

②電負(fù)性：0>N>C>Si。

③非金屬性：0>N>C>Si。

例1.(2016?高考全國丙卷)硅化線(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池

的材料等?；卮鹣铝袉栴}：

(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式。

(2)根據(jù)元素周期律，原子半徑GaAs,第一電離能GaAs。(填“大于”或“小于”)

(3)AsCh分子的立體構(gòu)型為,其中As的雜化軌道類型為。

(4)CaF3的熔點高于1000℃,GaCL的熔點為77.9℃,其原因是

(5)GaAs的熔點為1238℃,密度為Pg?cnT,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

該晶體的類型為,Ga與As以鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為，瓜g?mo]-'和欣

g-moF1,原子半徑分別為以pm和八pm,阿伏加德羅常數(shù)值為則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體

積的百分率為。

【解析】：（l）As元素在周期表中處于第VA族，位于P元素的下一周期，則基態(tài)As原子核外有33個

電子,根據(jù)核夕卜電子排布規(guī)律寫出其核外電子排布式：Is22522P63523P打美味徇3或[ArRdWdsMp3。⑵同周期

主族元素的原子半徑隨原子序數(shù)的遞增而逐漸減小，Ga與As在周期表中同位于第四周期，Ga位于第UIA

族，則原子半徑：Ga>AsoGa、As原子的價電子排布式分別為4s“p：、4s：4F，其中As原子的4P軌道處于

半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能較大，則第一電離能：Ga<As。（3）As原子的價電子排布式為4s^,最

外層有5個電子，則AsCh分子中As原子形成3個As-C：鍵，且含有1對未成鍵的孤對電子，則As的雜

化軌道類型為對雜化，AsCh分子的立體構(gòu)型為三角錐形。（4）GaF:的熔點高于1000七，GaCh的熔點為

77.9t!,其原醍Gan是離子晶體，GaCl是分子晶體，而離子晶體的熔點高于分子晶體。（5）GaAs的熔點

為1238t!,其熔點較高，據(jù)此推知GaAs為原子晶體，Ga與As原子之間以共價鍵鍵合。分析GaAs的晶

胞結(jié)構(gòu)，4個Ga原子處于晶胞體內(nèi)，8個As原子處于晶胞的頂點、6個As原子處于晶胞的面心，結(jié)合T勻

攤法”計算可知，每個晶胞中含有4個Ga原子，含有As原子個數(shù)為3x1.8+6x12=*個），Ga和As的原子

x-10x-10_3

半徑分別為rGipm=rGi10cm,ptn=rAs10an,則原子的總體積為r.g^=4x^tx[（rG1xioi°cm）+

167r

（rQ10-1。cm）3]=竽xio-30（&+r輻cm屋又知Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為Afcagmo「和MugmoF1,晶

胞的密度為Pgcm-3,則晶胞的體積為故CaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積

華xIO』&+&m3

v4兀loroxj^淪

的百分率為它xl（X）%=$%+外―-X100%=x100%°

3Afca+JWAS

cm，

【答案1⑴Is22s22P63s23P63dzs24P3或[Ar]3dzs24P3

⑵大于小于（3）三角錐形sp'（4）GaE為離子晶體，GaCh為分子晶體（5）原子晶體共價

4刀10"X/M。

X100%

3Ma+Ms

【變式探究】短周期元素A、B、C、DoA元素的原子最外層電子排布為〃siB元素的原子價電子排布

為ns2np2,C元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，D元素原子的M電子層的p能級中有3個未成對電

子。

(1)若A為非金屬元素，則A與C形成的化合物與A與D形成的化合物相比，穩(wěn)定性為>

(填化學(xué)式)。

(2)n=2時B的最高價氧化物對應(yīng)水化物與當(dāng)〃=3時B的最高價氧化物對應(yīng)水化物相比，兩者酸性

>____(填化學(xué)式)。通過實驗加以證明。

(3)若A元素的原子最外層電子排布為2slB元素原子的價電子排布為3s23P2,A、B、C、D四種元素的

第一電離能山大到小的順序是(用元素符號表示)。

【解析】因A的最外層電子排布為工，可能是H或五、Na。C的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，

應(yīng)是0,D元素原子的M電子層的p能級中有3個未成對電子，電子排布式應(yīng)為Is：2s：2p,3s：3p：是P。A是非

金屬時應(yīng)是H,與C、D分別形成氐0、PH：,H；0更穩(wěn)定。B元素的原子價電子排布為當(dāng)42、3時

分別是C、Si,凡8：酸性強于氐SiO”可以通過向硅酸鈉的溶液中通入CO：氣體得到白色沉淀加以證明。A

元素的原子最外層電子排布為2『，應(yīng)是鋰。B元素的原子價電子排布為3s:3p:,應(yīng)是硅。根據(jù)第一電離能

的變化規(guī)律，由大到小的順序為0>P>Si>Li。

【答案】⑴壓

0PH3

(2)H2C03HSiOs向硅酸鈉的溶液中通入CO2氣體得到白色沉淀

(3)0>P>Si>Li

【變式探究】

下表為長式周期表的一部分，其中的編號代表對應(yīng)的元素。

(DI

.…:②③

⑤⑥⑦

:?::0

tIIII

請回答下列問題：

(1)表中屬于d區(qū)元素的是(填元素符號)。

(2)表示元素①的6個原子與元素③的6個原子形成的某種環(huán)狀分子的名稱為；③和⑦形成的

一種常見溶劑的化學(xué)式為,其立體構(gòu)型為。

(3)某元素原子的外圍電子排布式為鬲加用,該元素與元素①形成的最簡單分子X屬于分子

(填“極性”或“非極性”)。

(4)元素④的第一電離能(填“>”、"=”或“<"，下同)元素⑤的第一電離能；元素⑥的

電負(fù)性元素⑦的電負(fù)性。

(5)元素⑦和⑧形成的化合物的電子式為。

(6)元素⑩的基態(tài)原子核外電子排布式是。

(7)某些不同族元素的性質(zhì)也有一定的相似性，如上表中元素②與元素⑤的氫氧化物有相似的性質(zhì)。請

寫出元素②的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：

【解析】(1)只有元素⑨即Ti屬于d區(qū)元素。(2)環(huán)狀分子為C6H6,其名稱為苯。③是C,⑦是C1,

兩者形成的常見溶劑是CCl.o(3)s軌道最多容納2個電子，故n=2,外圍電子排布式為加7p"：,即2s；2p：

是氮元素。(4)Mg的第一電離能大于Al,P的電負(fù)性小于C1。(5)元素⑦、⑧分別是Cl、Ca,兩者形成的化

合物是CaCL。(6)元素⑩是Cu,其原子3d軌道全充滿。(7)元素②為Be,元素⑤為Al,Be(OH)；具有兩性,

可依照Al(OH):與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式寫出Ee(OH):與NaOH溶淹反應(yīng)的化學(xué)方程式。

【答案】(DTi⑵苯CCL,正四面體(3)極性

(4)><(5)［：C1：］-Ca2+［：C1：］-

(6)1s22s22p63s23p63dl04s'(或［Ar］3dzs)

(7)Be(OH)2+2Na0H===Na2Be02+2II20

【命題熱點突破二】分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)

1.中心原子雜化類型和分子構(gòu)型的相互判析

分子組成(A為中心原子中心原子的雜化分子立體構(gòu)

示例

中心原子)的孤電子對數(shù)方式型

0SP直線形BeCl2

2

AB21SPV形S02

3

2spV形H20

2

0sp平面三角形BF3

AB3

13三角錐形

spNH3

3

ABI0sp正四面體形CHI

2.氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響

(1)氫鍵：由已經(jīng)和電負(fù)性很強的原子形成共價鍵的氫原子與另個分子中(或同分子中)電負(fù)性很強

的原子之間形成的作用力。表示為AH…B(A、B為N、0、F,一表示共價鍵，…表示氫鍵)。氫鍵實質(zhì)上也是

一種靜電作用。

①氫鍵不屬于化學(xué)鍵，屬于一種較弱的作用力，其大小介于范德華力和化學(xué)鍵之間。

②氫鍵存在于水、醇、竣酸、酰胺、氨基酸、蛋白質(zhì)、結(jié)晶水合物等中。

(2)氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響：①溶質(zhì)分子和溶劑分子間形成氫鍵，溶解度驟增，如氨氣極易溶于水。②

分子間氫鍵的存在，使物質(zhì)的熔、沸點升高。③有些有機物分子可形成分子內(nèi)氫鍵，此時的氫鍵不能使物頻

的熔、沸點升高。

3.配位鍵

(1)孤電子對?

分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。

(2)配位鍵

①配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對，另一方提供空軌道形成的共價鍵；

②配位鍵的表示：常用“一”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子，如NH，可表示為

H

t

[H—N—H]-

一I

H.

(3)配合物

如[CU(NH3)/S0,

配位原子(提供孤電子對)

中心原子|

(提供空軌道Z|/配位體

[C..(NH3)4]SO4

贏外『配位數(shù)

配位體有孤電子對，如HA陽3、CO、F\cr,CN-等。中心原子有空軌道,如F*、Cu2\Zn\Ag

+等。

例2、(2016?高考全國甲卷)東晉《華陽國志?南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載，云南銀白銅(銅

銀合金)聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品。回答下列問題：

(1)銀元素基態(tài)原子的電子排布式為,

3d能級上的未成對電子數(shù)為o

(2)硫酸銀溶于氨水形成[Ni(NH：1)6]SO」藍(lán)色溶液o

①[Ni(NFL)61SO,中陰離子的立體構(gòu)型是。

②在[Ni(NH3產(chǎn)中Ni"與NH,之間形成的化學(xué)鍵稱為一，提供孤電子對的成鍵原子是o

③氨的沸點(填“高于”或“低于")瞬(PH3)，原因是

氨是________分子(填“極性”或“非極性”)，中心原子的軌道雜化類型為_______。

(3)單質(zhì)銅及鍥都是由鍵形成的晶體；元素銅與銀的第二電離能分別為：A-U=l958kJ-mol

\入=1753kJ?moF1,幾＞4的原因是。

(4)某銀白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①晶胞中銅原子與銀原子的數(shù)量比為o

②若合金的密度為dg?cnT',晶胞參數(shù)a=nm?

【解析】：⑴Ni是28號元素，根據(jù)核外電子的排布規(guī)律可知，其基態(tài)原子的核外電子排布式為

ls-2s-2p?3s-3p53dUs-0根據(jù)洪特規(guī)則可知，N：原子3d能級上8個電子盡可能分占5個不同的軌道，其未成

對電子數(shù)為2。(2)①SOT中，S原子的價層電子對數(shù)為f=4，成鍵電子對數(shù)為4,故Sd-的立體構(gòu)型為

正四面體。②[NKNHOS]：-中，由于具有空軌道，而、玨中N原子含有孤電子對，兩者可通過配位鍵形

成配離子。③由于分子間可形成氯鍵，故、氐的沸點高于PH：。NH：分子中，N原子形成3個c鍵，

且有1個孤電子對，N原子的軌道雜化類型為方，立體構(gòu)型為三角錐形。由于空間結(jié)構(gòu)不對稱，NH：屬于

極性分子。(3)Cu、沖均屬于金屬晶體，它們均通過金屬鍵形成晶體。因Cu元素基態(tài)原子的價層電子排布

式為3于。4口3d能級全充滿，較穩(wěn)定，失去第2個電子校難，因此女心氐。(4)①由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，N原子

處于立方晶胞的頂點，Cu原子處于立方晶胞的面心，根據(jù)均攤法，每個晶胞中含有Cu原子的個數(shù)為6x1=

3,含有N原子的個數(shù)為8x1=l,故晶胞中Cu原子與N:原子的數(shù)量比為3：1。②根據(jù)羽二川?可得，1mo：

Q

11n

晶胞的質(zhì)量為?*3+59)g=〃xdgcnT以必，則a=[6Q2xio：；x"IQ能乂白3

【答案】:(1)Is22s22P63s23P63d84s2或[Ar]3dzs22

(2)①正四面體②配位鍵N③高于NH,分子間可形成氫鍵極性sp3(3)金屬銅失去的是全

充滿的3dH'電子，鍥失去的是4sl電子(4)①3：1

/2517

%,10

【變式探究】C、H、0、N是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要元素。銘在工業(yè)上有重要應(yīng)用，但其化合物對人體有害。

請回答下列問題:

(1)鋁元素原子基態(tài)時的電子排布式為。

(2)C、N、0三種元素第一電離能由大到小的順序是,電負(fù)性由大到小的順序是o

(3)CHz==CH—CH==CH?是重要的化工原料，1mol該化合物中。鍵和Jt鍵數(shù)目之比是。

(4)C、H、0三種元素形成的最簡單化合物的立體構(gòu)型是,其中心原子的雜化方式是。

(5)同碳原子數(shù)的醉與烷燒、同碳原子數(shù)的多元醉與一元醇相比，前者都比后者的熔、沸點高，其原因

是___________________________________________________________________________

【解析】(1)Cr的3d軌道處于半充滿狀態(tài)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其電子排布式是Is：2s：2p*3s：3P*3d；4s：或

［虹］3f4s：。(3)單鍵都是。鍵，雙鍵中包括一個c鍵和Tn鍵。所以1個CR==CH—CH==CH；分子中含有9

個。鍵和2個兀鍵，數(shù)目之比是9：2。(4)C、H、。三種元素形成的最簡單化合物是HCHO,其立體構(gòu)型是平

面三角形結(jié)構(gòu)；中心原子是C原子，形成3個。鍵，所以是sp；雜化。(5)酹分子中含有羥基，易形成分子

間氫鍵，并且氫鍵越多，熔、沸點越高，所以同碳原子數(shù)的醇與烷燒、同碳原子數(shù)的多元酹與一元醉相比,

前者都比后者的熔、沸點高。

【答案】(1)Is22s22P63s23P63d‘4s'(或［Ar］3dzs')

(2)N>0>C0>N>C(3)9：2

(4)平面三角形sp2

(5)醇分子中含有羥基，易形成分子間氫鍵，且氫鍵越多，熔、沸點越高(答出要點即可)

【變式探究】

元素周期表第二周期有Li、Be、B、C、N、0、F七種主族元素。請回答下列問題：

(1)如圖是第二周期主族元素第一電離能示意圖。其中③、⑥分別表示、(填元素符

號)。

0

原子序數(shù)

(2)BFs、NF3的立體構(gòu)型分別為一、_。

(3)乙二胺(HzNCHEHzNHj分子中的碳原子、氮原子的雜化方式分別為、。

(4)氟化氫水溶液中存在的氫鍵有種。

(5)請用卜表中化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)分析：硼和硅在自然界無游離態(tài)，都以含氧化合物形式存在的原因是

化學(xué)鍵BOSiOBBSiSi

鍵能/(kJ?molT)561452293222

【解析】(1)第二周期主族元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，但Be、N反常，則②為N,③為0,

⑤為B,⑥為Be。(2)BF：中B無孤電子對，立體構(gòu)型為平面三角形，NF：中H有一對孤電子對，立體構(gòu)型為

三角錐形。(3)乙二胺中每個碳形成四根鍵，無孤電子對，雜化類型為sp,，每個氮原子形成三根鍵，有一

對孤電子對，雜化類型為sp：o(4)氟化氫水溶液中HF與HF、K0與RO、HF與HQ之間均存在氫鍵，氫鍵類

型有4種。⑸根據(jù)題給的鍵能數(shù)據(jù)，B—B鍵、Si—Si鍵的鍵能分別比BT)鍵、SiT鍵的鍵能小，用鍵

能越小越不穩(wěn)定來解釋。

【答案】(DOBe

(2)平面三角形三角錐形

(3)sp3sp3(4)4

(5)B—0鍵的鍵能大于B—B鍵的鍵能,Si—0鍵的鍵能也大于Si—Si鍵的鍵能，所以B—B鍵和Si—Si

鍵不穩(wěn)定，而傾向于形成穩(wěn)定性更強的B—0鍵和Si-0鍵

【命題熱點突破三】晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1.物質(zhì)熔沸點的判斷

原子晶體中鍵長越短，共價鍵越穩(wěn)定，物質(zhì)熔沸點越高，反之越低。

離子晶體中陰、陽離子半徑越小，電荷數(shù)越多，離子鍵越強，熔沸點越高，反之越低。

金屬晶體中金屬原子的價電子數(shù)越多，原子半徑越小，金屬陽離子與自由電子間的靜電作用越強，熔

沸點越高，反之越低。

分子晶體中分子間作用力越大，物質(zhì)的熔沸點越高，反之越低(具有氫鍵的分子晶體的熔沸點反常，較

高。)

(1)組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔沸點越高。

(2)在高級脂肪酸甘油酯中，不飽和程度越大，熔沸點越低。

(3)燒、鹵代燒、醇、醛、竣酸等有機物，一般隨著分子里碳原子數(shù)的增多，熔沸點升高。

(4)鏈煌及其衍生物的同分異構(gòu)體隨著支鏈的增多，熔沸點降低。

(5)相同碳原子數(shù)的有機物分子中官能團不同時，一般隨著相對分子質(zhì)量的增大，熔沸點升高；官能團

相同時，官能團數(shù)越多，熔沸點越高。

(6)晶體類型不同時熔沸點的一般規(guī)律為：

原子晶體〉離子晶體〉分子晶體，金屬晶體有高有低。

例3.(2016?四川，8,13分)M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Z是一種過渡元素。

M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍，R是同周期元素中最活潑的金屬元素，X和M形成

的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。請回答下列問題：

(1)R基態(tài)原子的電子排布式是,

X和Y中電負(fù)性較大的是(填元素符號)。

(2)X的氫化物的沸點低于與其組成相似的M的氫化物，其原因是

(3)X與M形成的XM,分子的空間構(gòu)型是。

(4)M和R所形成的一種離子化合物R2M晶體的晶胞如圖所示，則圖中黑球代表的離子是(填離

子符^號)。

(5)在稀硫酸中，Z的最高價含氧酸的鉀鹽(橙色)氧化M的一種氫化物，Z被還原為+3價，該反應(yīng)的化

學(xué)方程式是。

【解析】苜先推斷元素，M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，M基態(tài)原子L層中

P軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍，工是0,R是同周期元素中最活潑的金屬元素，R是Na,X和M形

成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，X是S,則Y是Ci；Z是一種過渡元素，基態(tài)原子4s和3d

軌道半充滿，即價電子構(gòu)型為3d：4s1，Z是Cr。(DR是Na,位于周期表第三周期IA族，其基態(tài)原子的電

子排布式是[Ne]3s】或H2s22P63sbS和C：中，非金屬性強的電負(fù)性大，故電負(fù)性校大的是C1。(2)由于氧

原子電負(fù)性大，氏。分子能形成氫鍵，而H：S不能，故H：0的沸點遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于H￡。(3)S。：中硫原子的價三

電子對數(shù)是：3+(6-3X2)X|=3,沒有孤電子對，分子的空間構(gòu)型是平面三角形。(4)白球個數(shù)：8x1+6x1=

L0Z

4,黑球個數(shù)：8,由于這種離子化合物的化學(xué)式為NaiO,黑球代表的是Na-o根據(jù)題意，在稀硫酸中

會50-被還原為C",則被氧化的化合物是HQ,H。祓氧化為0?反應(yīng)的化學(xué)方程式是3出上+氏60-

+4H2SO4=Cn(SO4)j+3O2T+7H：0+K2SO4。

【.答案】⑴[Ne]3sl(或Is22s22Pli3s》Cl

(2)H2S分子間不存在氫鍵，H20分子間存在氫鍵

(3)平面三角形(4)Na+

(5)3H2O2+K2Cr2O7+4H2SO.,=Cr2(SO,)；(+302t+7-0+K2s0」

【變式探究】元素周期表中第三周期包括Na、Mg、AhSi,P.S、Cl、Ar8種元素。請回答下列問題：

(1)基態(tài)磷原子核外有種運動狀態(tài)不同的電子。

(2)第三周期8種元素按單質(zhì)熔點CC)大小順序繪制的柱形圖(已知柱形“1”代表Ar)如下所示，則其

中“2”原子的結(jié)構(gòu)示意圖為“8"原子的電子排布式為..一

1600

I400

I200

I000

800

600

400

200

0

-200

(3)氫化鎂

儲氫材料的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知該晶體的密度為pg-cm-3,則該晶體的化學(xué)式為_______,晶

胞的體積為cm3(ffl。、”表示，其中4表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。

OMg

OH

(4)實驗證明：KCKMgO、CaO三種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的結(jié)構(gòu)相似,已知NaCl、KC1、CaO晶體的

晶格能數(shù)據(jù)如下表：

晶體NaClKC1CaO

晶格能/(kj?mo「)7867153401

則KC1、MgO、CaO三種晶體的熔點從高到低的順序是。其中MgO晶體中一個蛇”周

圍和它最近且等距離的卜依+有個。

(5)Si、C和0的成鍵情況如下:

化學(xué)鍵COCOSiOSiO

鍵能/(kJ?mol"

360803464640

')

C和0之間易形成含有雙鍵的CO?分子晶體，而Si和0之間則易形成含有單鍵的SiOz原子晶體，請結(jié)

合數(shù)據(jù)分析其原因：o

【解析】(DP的核外有15個電子，每個電子的運動狀態(tài)均不同。(2)第三周期元素的單質(zhì)，除Ar外,

只有CL為氣體，熔點較低，單質(zhì)聯(lián)為原子晶體，熔點最高。(3)該晶體的晶胞中含有2個FgH：”，則晶胞的

體積為學(xué)(4)晶格能越大，離子晶體的熔點越高，而晶格能與離子的電荷和半徑有關(guān)，可

以判斷晶格能：MgO>CaO>KCl,則熔點：MgO>CaO>KClo

<>\\\

《17)287

【答案】⑴15(2)JJJIs22s22P63s23P2或[Ne]3s23Pz

52

(3)MgH--------(4)MgO>CaO>KCl12

2。?弧

(5)碳與氧之間形成含有雙鍵的分子放出的能量(803kJ-mor'X2-l606kJ-mo】-')大于形成含單鍵

的原子晶體放出的能量(360kJ-mor'X4=l440kJ?moK'),故碳與氧之間易形成含雙鍵的CO2分子晶體；

硅與氧之間形成含有雙鍵的分子放出的能量(640kJ-mol-'X2=l280kJ?0101一’)小于形成含單鍵的原子

晶體放出的能量(464kJ?mol'X4=l856kJ?mol-1),故硅與氧之間易形成含單鍵的SiOz原子晶體

【變式探究】

第四周期元素山于受3d能級電子的影響，性質(zhì)的遞變規(guī)律與短周期元素略有不同。

I.第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大，總趨勢是逐漸增大的。錢QGa)的基態(tài)原子的電子

排布式是；3iGa的第一電離能卻明顯低于3°Zn的，原因是

H.第四周期過渡元素的明顯特征是形成多種多樣的配合物。

(1)CO和Nit可以和很多過渡金屬形成配合物。CO與Nz互為等電子體，CO分子中C原子上有一對孤電

子對，C、0原子都符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則CO的結(jié)構(gòu)式可表示為。NL分子中N原子的雜化方式

為雜化，NH,分子的立體構(gòu)型是。

(2)如圖甲所示為二維平面晶體示意圖，所表示的化學(xué)式為AX3的是一。

甲乙

(3)圖乙為一個銅晶胞，此晶胞立方體的邊長為acm,Cu的相對原子質(zhì)量為64,金屬銅的密度為Pg/cm3,

則阿伏加德羅常數(shù)可表示為mor'(用含a、P的代數(shù)式表示)。

【解析】I.根據(jù)構(gòu)造原理.Ga的基態(tài)原子的電子排布式是Is22s22P63s23Pli3dzs24Pl或[Ar]3dzs如；

因.Zn的4s能級處于全充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，第一電離能較大。

II.(1)因為“CO與N；互為等電子體”，故其具有相同的結(jié)構(gòu)，由見的結(jié)構(gòu)、飛原子上有一對孤電子對”

和P、。原子都符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)”可知，8的結(jié)構(gòu)式可表示為C=-0;NH：分子中中心原子N的雜化方

式為sp：雜化，立體構(gòu)型為三角錐形。(2)a圖中1個黑球周圍有6個相鄰白球，1個白球周圍有3個相鄰黑

球，故黑：白=1：2：b圖中1個黑球周圍有6個相鄰白球，1個白球周圍有2個相鄰黑球，故黑：白=1：

4

11￡'64g/mol

3?(3)一個銅晶胞所含有的銅原子數(shù)為r8+二6=4,由。g/cm：=3----「■得：期二—卬0廣；。

82(acm)pa

【答案】I.Is22s22P63s23P63dzs24Pl或[Ar]3dzs24p’30Zn的4s能級處于全充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定

II.(1)C=Osp3三角錐形(2)b(3)黃

【方法技巧】

1.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)確定各種粒子的數(shù)目一至f晶胞質(zhì)量p=v

-------?晶體密度

根據(jù)晶胞的邊長或微粒間距離一小一晶胞體積

2.晶體微粒與M、。之間的關(guān)系

若1個晶胞中含有X個微粒，則1mol晶胞中含有xmol微粒，其質(zhì)量為如/g(材為微粒的相對原子質(zhì)

量)；又1個晶胞的質(zhì)量為0a3g(a，為晶胞的體積，a為晶胞邊長或微粒間距離)，則1mol晶胞的質(zhì)量為

PaN\g,因此有xQPaNKO

【高考真題解讀】

1.(2016?高考全國丙卷)神化像(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的

材料等。回答下列問題：

(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式。

(2)根據(jù)元素周期律，原子半徑GaAs,第一電離能GaAs。(填“大于”或“小于”)

(3)AsCL分子的立體構(gòu)型為,其中As的雜化軌道類型為o

(4)CaF3的熔點高于1000℃,Ga.Ch的熔點為77.9℃,其原因是

該晶體的類型為,Ga與As以鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為此g-mol'和彌

g?moF1,原子半徑分別為mpm和八pm,阿伏加德羅常數(shù)值為麻，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體

積的百分率為。

【解析】：(l)As元素在周期表中處于第VA族，位于P元素的下一周期，則基態(tài)As原子核外有33個

電子,根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出其核外電子排布式：192城2陣城3P”于知小:或[Ar]3d】10lF。(2)同周期

主族元素的原子半徑隨原子序數(shù)的遞熠而逐漸減小，Ga與As在周期表中同位于第四周期，Ga位于第IHA

族，則原子半徑：Ga>As?Ga、As原子的價電子排布式分別為4門p】、4sU*其中As原子的也軌道處于

半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能較大，則第一電離能：Ga=As。⑶As原子的價電子排布式為4s-4p^,最

外層有5個電子，則AsCt分子中As原子形成3個As-C：鍵，且含有1對未成鍵的孤對電子，則As的雜

化軌道類型為sp：雜化，AsCh分子的立體構(gòu)型為三角錐形-4)GaF：?的熔點高于100Q七，GaCh的熔點為

77.913,其原因是GaF：是離子晶體，GaCH是分子晶體，而離子晶體的熔點高于分子晶體。(5)GaAs的熔點

為1238七，其熔點較高，據(jù)此推知GaAs為原子晶體，Ga與As原子之間以共價鍵鍵合。分析GaAs的晶

胞結(jié)構(gòu)，4個Ga原子處于晶胞體內(nèi)，8個As原子處于晶胞的頂點、6個As原子處于晶胞的面心，結(jié)合，均

攤法”計算可知，每個晶胞中含有4個Ga原子，含有As原子個數(shù)為8x1S+6*12=*個)，Ga和As的原子

x-：0

半徑分別為0Pm=&*1。-"皿rAipm=rA；10cm,則原子的總體積為產(chǎn)―=4***[(儂cm>+

(AXICT”cm)3]=4、10-K(&+h9cm建又知Ga和As的摩爾質(zhì)量分另物gmo「和ggmoF1,晶

胞的密度為pgcnTj則晶胞的體積為7爐=4(1/8+.1￡七)cms故CaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積

167r

V-^-x10-30a+之cm?京

的百分率為產(chǎn)X1OO%=,"4-----------X1OO%='<；笠：xl00%.

?公免4二&+-以相&3Jifea+-WAs

cm-

【答案1(1)Is22s22P63s23P/cT4s24P3或[Ar]3dzs24P3

⑵大于小于(3)三角錐形sp3(4)GaF,為離子晶體，GaCL為分子晶體(5)原子晶體共價

4JT10一的義風(fēng)ozl+zt

X100%

3Ma+Ms

2.(2016?高考全國甲卷)東晉《華陽國志?南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載，云南銀白銅(銅銀

合金)聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品。回答下列問題：

(1)銀元素基態(tài)原子的電子排布式為,

3d能級上的未成對電子數(shù)為一。

(2)硫酸銀溶于氨水形成[Ni(NHJ6]SO,藍(lán)色溶液。

①[Ni(NHJJSO,中陰離子的立體構(gòu)型是_______。

②在[Ni(NH3產(chǎn)中江+與NIL之間形成的化學(xué)鍵稱為,提供孤電子對的成鍵原子是o

③氨的沸點(填“高于”或“低于")瞬(PH3)，原因是

氨是分子(填“極性”或“非極性”),中心原子的軌道雜化類型為。

(3)單質(zhì)銅及銀都是由_______鍵形成的晶體；元素銅與銀的第二電離能分別為：^=1958kJ-moF

\氐=1753kJ?mol”幾>人的原因是o

(4)某銀白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①晶胞中銅原子與銀原子的數(shù)量比為o

②若合金的密度為dg?cnT：',晶胞參數(shù)a—nm,)

【解析】：⑴沖是28號元素，根據(jù)核外電子的排布規(guī)律可知，其基態(tài)原子的核外電子排布式為

國292P$3娟3P$3于4小。根據(jù)洪特規(guī)則可知，7原子3d能級上S個電子盡可能分占5個不同的軌道，其未成

對電子數(shù)為2。(2)①SOT中，S原子的價層電子對數(shù)為《二4，成鍵電子對數(shù)為4,故SU-的立體構(gòu)型為

正四面體。②[NMNHsM：-中，由于NT具有空軌道，而\H:.中、原子含有孤電子對，兩者可通過配位鍵形

成配離子。③由干分子間可形成氫鍵，故的沸點高于？出。NH：分子中，N原子形成3個c鍵，

且有1個孤電子對，N原子的軌道雜化類型為前，立體構(gòu)型為三角錐形。由于空間結(jié)構(gòu)不對稱，N玨屬于

極性分子。(3)Cu、沖均屬于金屬晶體，它們均通過金屬鍵形成晶體。因Cu元素基態(tài)原子的價層電子排布

式為3d】“s>3d能級全充滿，較穩(wěn)定，失去第1個電子較難，因此氐。(4)①由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，N原子

處于立方晶胞的頂點，Cu序子處于立方晶胞的面心，根據(jù)均攤法，每個晶胞中含有Cu原子的個數(shù)為6x1=

3,含有。原子的個數(shù)為Sx1=l,故晶胞中Cu原子與X:原子的數(shù)量比為3：1。②根據(jù)叫=p>可得，1mo：

11n

晶胞的質(zhì)量為(64x3+59)g=tfxrfg.ctn^xyA,貝ij2=[前熹1Tl旨=[烹；層小爐

【答案】:(1)Is22s22P63s23P63d84s2或[Ar]3dzs22

(2)①正四面體②配位鍵N③高于NH,分子間可形成氫鍵極性sp3(3)金屬銅失去的是全

充滿的3dHi電子，銀失去的是4sl電子(4)①3:1

P251-]11

②|_6.02X1023x^X10

3.(2016?江蘇，21,12分)[Zn(CN)F-在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應(yīng):

2-2+

4IICII0+[Zn(CN)1]+4ir+4H20=[Zn(1120)4]+4H0CH2CN

II

H()—

I

H

H(X'H?C、的結(jié)構(gòu)簡式

⑴Zi?+基態(tài)核外電子排布式為

(2)1molHCHO分子中含有。鍵的數(shù)目為.mol。

(3)H0CH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是

(4)與HQ分子互為等電子體的陰離子為。

(5)[Zn(CN).J~中Zn?+與CN一的C原子形成配位鍵.不考慮空間構(gòu)型，

[Zn(CN)/2-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為?

【解析】(l)Zn是30號元素，Zn：-核外有28個電子，根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律可知基態(tài)ZrL核外