題型4物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考題)真題·考情題型·練透?？肌ゎA(yù)測真題·考情全國卷1.[2023·全國甲卷][選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]將酞菁—鈷鈦菁—三氯化鋁復(fù)合嵌接在碳納米管上，制得一種高效催化還原二氧化碳的催化劑。回答下列問題：(1)圖1所示的幾種碳單質(zhì)，它們互為___________，其中屬于原子晶體的是________，C60間的作用力是__________。同素異形體金剛石范德華力解析：同一元素形成的不同單質(zhì)之間互為同素異形體。圖1所示的幾種碳單質(zhì)，它們的組成元素均為碳元素，因此，它們互為同素異形體；其中金剛石屬于原子晶體，石墨屬于混合型晶體，C60屬于分子晶體，碳納米管不屬于原子晶體；C60間的作用力是范德華力。(2)酞菁和鈷酞菁的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示。酞菁分子中所有原子共平面，其中p軌道能提供一對電子的N原子是________(填圖2酞菁中N原子的標(biāo)號)。鈷酞菁分子中，鈷離子的化合價為________，氮原子提供孤對電子與鈷離子形成________鍵。③＋2配位解析：已知酞菁分子中所有原子共平面，則其分子中所有的C原子和所有的N原子均為sp2雜化，且分子中存在大π鍵，其中標(biāo)號為①和②的N原子均有一對電子占據(jù)了一個sp2雜化軌道，其p軌道只能提供1個電子參與形成大π鍵，標(biāo)號為③的N原子的p軌道能提供一對電子參與形成大π鍵，因此標(biāo)號為③的N原子形成的N—H鍵易斷裂從而電離出H＋；鈷酞菁分子中，失去了2個H＋的酞菁離子與鈷離子通過配位鍵結(jié)合成分子，因此，鈷離子的化合價為＋2，氮原子提供孤對電子與鈷離子形成配位鍵。(3)氣態(tài)AlCl3通常以二聚體Al2Cl6的形式存在，其空間結(jié)構(gòu)如圖3a所示，二聚體中Al的軌道雜化類型為________。AlF3的熔點(diǎn)為1090℃，遠(yuǎn)高于AlCl3的192℃，由此可以判斷鋁氟之間的化學(xué)鍵為________鍵。AlF3結(jié)構(gòu)屬立方晶系，晶胞如圖3b所示，F(xiàn)－的配位數(shù)為________。若晶胞參數(shù)為apm，晶體密度ρ＝________g·cm－3(列出計算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。sp3離子2

2．[2023·全國乙卷][選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]中國第一輛火星車“祝融號”成功登陸火星。探測發(fā)現(xiàn)火星上存在大量橄欖石礦物(MgxFe2－xSiO4)?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Fe原子的價電子排布式為________。橄欖石中，各元素電負(fù)性大小順序為______________，鐵的化合價為________。3d64s2O＞Si＞Fe＞Mg＋2解析：Fe為26號元素，基態(tài)Fe原子的價電子排布式為3d64s2。元素的金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越小，元素的非金屬性越強(qiáng)則其電負(fù)性越大，因此，橄欖石(MgxFe2－xSiO4)中，各元素電負(fù)性大小順序為O＞Si＞Fe＞Mg；因為MgxFe2－xSiO4中Mg、Si、O的化合價分別為＋2、＋4和－2，x＋2－x＝2，根據(jù)化合物中各元素的化合價的代數(shù)和為0，可以確定鐵的化合價為＋2。(2)已知一些物質(zhì)的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)熔點(diǎn)/℃NaCl800.7SiCl4－68.8GeCl4－51.5SnCl4－34.1Na與Si均為第三周期元素，NaCl熔點(diǎn)明顯高于SiCl4，原因是______________________________________________。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔點(diǎn)變化趨勢及其原因___________________________________________________________。SiCl4的空間結(jié)構(gòu)為________，其中Si的軌道雜化形式為________。鈉的電負(fù)性小于硅，氯化鈉為離子晶體，而SiCl4為分子晶體隨著同族元素的電子層數(shù)的增多，其熔點(diǎn)依次升高，其原因是：SiCl4、GeCl4、SnCl4均形成分子晶體，分子晶體的熔點(diǎn)由分子間作用力決定，相對分子質(zhì)量增大，其分子間作用力依次增大，分子間作用力越大則其熔點(diǎn)越高正四面體sp3解析：Na與Si均為第三周期元素，NaCl熔點(diǎn)明顯高于SiCl4，原因是：鈉的電負(fù)性小于硅，氯化鈉為離子晶體，其熔點(diǎn)較高；而SiCl4為分子晶體，其熔點(diǎn)較低。由表中的數(shù)據(jù)可知，SiCl4、GeCl4、SnCl4熔點(diǎn)變化趨勢為：隨著同族元素的電子層數(shù)的增多，其熔點(diǎn)依次升高，其原因是SiCl4、GeCl4、SnCl4均形成分子晶體，分子晶體的熔點(diǎn)由分子間作用力決定，相對分子質(zhì)量增大，其分子間作用力依次增大，分子間作用力越大則其熔點(diǎn)越高。SiCl4的空間結(jié)構(gòu)為正四面體，其中Si的價層電子對數(shù)為4，因此Si的軌道雜化形式為sp3。(3)一種硼鎂化合物具有超導(dǎo)性能，晶體結(jié)構(gòu)屬于立方晶系，其晶體結(jié)構(gòu)、晶胞沿c軸的投影圖如下所示，晶胞中含有________個Mg。該物質(zhì)化學(xué)式為________，B－B最近距離為________。1MgB2

3.[2022·全國乙卷][化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]鹵素單質(zhì)及其化合物在科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)氟原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有________，其中能量較高的是________。(填標(biāo)號)a．1s22s22p43s1

b．1s22s22p43d2c．1s22s12p5

d．1s22s22p33p2add解析：基態(tài)氟原子的核外電子排布式為1s22s22p5，有9個電子，排除b、c項；a項，相當(dāng)于F原子的一個電子從2p能級躍遷到3s能級，屬于激發(fā)態(tài)氟原子，正確；d項，相當(dāng)于F原子的兩個電子從2p能級躍遷到3p能級，屬于激發(fā)態(tài)氟原子，正確；在兩個激發(fā)態(tài)氟原子中，由于3p能級的能量高于3s能級，且d中發(fā)生躍遷的電子數(shù)目多于a，故d的能量較高。

sp2σC2H5Cl>C2H3Cl>C2HClCl參與形成的大π鍵越多，形成的C—Cl鍵越短CsClCsCl是離子晶體，熔化時需要克服Cs＋和Cl－之間的離子鍵，而ICl是分子晶體，熔化時只需要克服范德華力

(4)α-AgI晶體中I－離子作體心立方堆積(如圖所示)，Ag＋主要分布在由I－構(gòu)成的四面體、八面體等空隙中。在電場作用下，Ag＋不需要克服太大的阻力即可發(fā)生遷移。因此，α-AgI晶體在電池中可作為____________。已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，則α-AgI晶體的摩爾體積Vm＝________________m3·mol－1(列出算式)。固體離子導(dǎo)體

4．[2022·全國甲卷][化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]2008年北京奧運(yùn)會的“水立方”，在2022年冬奧會上華麗轉(zhuǎn)身為“冰立方”，實現(xiàn)了奧運(yùn)場館的再利用，其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2===CH2)與四氟乙烯(CF2===CF2)的共聚物(ETFE)制成?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)F原子的價電子排布圖(軌道表示式)為_____________。解析：基態(tài)F原子的價電子排布式為2s22p5，故其價電子排布圖(軌道表示式)為(2)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級電離能Ⅰ變化趨勢(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是________(填標(biāo)號)，判斷的根據(jù)是_____________________________________________________________________________________________________；第三電離能的變化圖是________(填標(biāo)號)。a

同周期元素從左到右，第一電離能呈增大趨勢，N原子的價電子排布式為2s22p3，2p軌道是半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能比O原子大b解析：C、N、O、F均位于第二周期，原子半徑逐漸減小，原子核對最外層電子的吸引能力增強(qiáng)，第一電離能逐漸增大，但N原子的價電子排布式為2s22p3，2p軌道是半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能比O原子大，故選a；C原子失去2個電子后達(dá)到2s2全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，再失去1個電子較難，故第三電離能比N原子大，故選b。(3)固態(tài)氟化氫中存在(HF)n形式，畫出(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)__________________。(4)CF2===CF2和ETFE分子中C的雜化軌道類型分別為________和________；聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高于聚乙烯，從化學(xué)鍵的角度解釋原因________________________________________。(5)螢石(CaF2)是自然界中常見的含氟礦物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X代表的離子是________；若該立方晶胞參數(shù)為apm，正負(fù)離子的核間距最小為________pm。H—F…H—F…H—Fsp2sp3F的電負(fù)性比H大，C—F鍵的鍵能比C—H鍵的大Ca2＋

5．[2021·全國乙卷]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?；卮鹣铝袉栴}：(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，是因為NH3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

6．[2021·全國甲卷]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?；卮鹣铝袉栴}：(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_________________________________________________________。(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))。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8

2－x

省市卷1.[2022·北京卷]工業(yè)中可利用生產(chǎn)鈦白的副產(chǎn)物FeSO4·7H2O和硫鐵礦(FeS2)聯(lián)合制備鐵精粉(FexOy)和硫酸，實現(xiàn)能源及資源的有效利用。(1)FeSO4·7H2O結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。

3d6孤電子對有較大斥力，使H—O—H鍵角小于O—S—O鍵角配位鍵、氫鍵

(2)FeS2晶體的晶胞形狀為立方體，邊長為anm，結(jié)構(gòu)如圖2。①距離Fe2＋最近的陰離子有________個。②FeS2的摩爾質(zhì)量為120g·mol－1，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。該晶體的密度為___________g·cm－3。(1nm＝10－9m)6

(3)FeSO4·7H2O加熱脫水后生成FeSO4·H2O，再與FeS2在氧氣中摻燒可聯(lián)合制備鐵精粉和硫酸。FeSO4·H2O分解和FeS2在氧氣中燃燒的能量示意圖如圖3。利用FeS2作為FeSO4·H2O分解的燃料，從能源及資源利用的角度說明該工藝的優(yōu)點(diǎn)__________________________________。FeS2燃燒放熱為FeSO4·H2O分解提供能量；反應(yīng)產(chǎn)物是制鐵精粉和硫酸的原料解析：FeS2與O2的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，F(xiàn)eSO4·H2O的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)放出的熱量為吸熱反應(yīng)提供能量，同時反應(yīng)產(chǎn)物是制備鐵精粉和硫酸的原料，因此可以充分實現(xiàn)能源和資源的有效利用。2．[2023·浙江6月]氮的化合物種類繁多，應(yīng)用廣泛。請回答：(1)基態(tài)N原子的價層電子排布式是________。2s22p3解析：N核電荷數(shù)為7，核外有7個電子，基態(tài)N原子電子排布式為1s22s22p3，則基態(tài)N原子的價層電子排布式是2s22p3。(2)與碳?xì)浠衔镱愃疲琋、H兩元素之間也可以形成氮烷、氮烯。①下列說法不正確的是________。A．能量最低的激發(fā)態(tài)N原子的電子排布式：1s22s12p33s1B．化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)：Ca3N2>Mg3N2C．最簡單的氮烯分子式：N2H2D．氮烷中N原子的雜化方式都是sp3②氮和氫形成的無環(huán)氮多烯，設(shè)分子中氮原子數(shù)為n，雙鍵數(shù)為m，其分子式通式為________________________。③給出H＋的能力：NH3__________[CuNH3]2＋(填“>”或“<”)，理由是_______________________________________________。A

＜[CuNH3]2＋形成配位鍵后，由于Cu對電子的吸引，使得電子云向Cu偏移，進(jìn)一步使氮?dú)滏I的極性變大，故其更易斷裂

(3)某含氮化合物晶胞如圖，其化學(xué)式為________，每個陰離子團(tuán)的配位數(shù)(緊鄰的陽離子數(shù))為________。CaCN26

3．[2023·浙江1月]硅材料在生活中占有重要地位。請回答：(1)Si(NH2)4分子的空間結(jié)構(gòu)(以Si為中心)名稱為______，分子中氮原子的雜化軌道類型是______。Si(NH2)4受熱分解生成Si3N4和NH3，其受熱不穩(wěn)定的原因是__________________________________________________________。(2)由硅原子形成的三種微粒，電子排布式分別為：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，有關(guān)這些微粒的敘述，正確的是________。A．微粒半徑：③>①>②B．電子排布屬于基態(tài)原子(或離子)的是：①②C．電離一個電子所需最低能量：①>②>③D．得電子能力：①>②四面體sp3Si周圍的NH2基團(tuán)體積較大，受熱時斥力較強(qiáng)[Si(NH2)4中Si—N鍵能相對較小]；產(chǎn)物中氣態(tài)分子數(shù)顯著增多(熵增)AB解析：(1)Si(NH2)4分子中Si形成4個σ鍵，無孤電子對，故Si(NH2)4空間結(jié)構(gòu)為四面體。分子中氮原子形成3個σ鍵，還有一個孤電子對，雜化軌道數(shù)為4，雜化軌道類型為sp3。(2)①為基態(tài)Si原子，②為基態(tài)Si＋，③為激發(fā)態(tài)Si原子。③有4個電子層，半徑最大，①、②具有相同的電子層數(shù)和核電荷數(shù)，核外電子數(shù)越多，粒子半徑越大，故微粒半徑：③>①>②，A項正確；由上述分析可知，B項正確；①、②電離出一個電子所需能量分別為基態(tài)Si的第一電離能、第二電離能，③為激發(fā)態(tài)Si原子，能量高，電離出一個電子所需能量比①小，故電離一個電子所需最低能量：③<①<②，C項錯誤；微粒半徑①>②，則原子核對最外層電子的吸引力①<②，得電子能力①<②，D項錯誤。(3)Si與P形成的某化合物晶體的晶胞如圖。該晶體類型是________，該化合物的化學(xué)式為________。共價晶體SiP2

分子晶體HF、H2O2sp2>鍵長：ClO2<Cl2O，ClO2中為氯氧雙鍵，Cl2O中為氯氧單鍵，雙鍵鍵能大，鍵長短

(3)一定條件下，CuCl2、K和F2反應(yīng)生成KCl和化合物X。已知X屬于四方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù)a＝b≠c，α＝β＝γ＝90°)，其中Cu化合價為＋2。上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，化合物X的密度ρ＝________g·cm－3(用含NA的代數(shù)式表示)。

5．[2022·廣東卷]硒(Se)是人體必需微量元素之一，含硒化合物在材料和藥物領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。自我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)效應(yīng)以來，AIE在發(fā)光材料、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。一種含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路線如下：

4s24p4兩者都是分子晶體，由于水存在分子間氫鍵，沸點(diǎn)高BDEO、Se＞正四面體形

K2SeBr6

3d104s24p48＞前者中Se為sp2雜化、后者中Se為sp3雜化

(2)富馬酸亞鐵(FeC4H2O4)是一種補(bǔ)鐵劑。富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型如圖所示：①富馬酸分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為________；②富馬酸亞鐵中各元素的電負(fù)性由大到小的順序為____________。11∶3O＞C＞H＞Fe解析：①由富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型可確定其結(jié)構(gòu)簡式為由單鍵均為σ鍵，雙鍵有1個σ鍵和1個π鍵，知該分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目比為11∶3。②富馬酸亞鐵中含C、H、O、Fe四種元素，由電負(fù)性遞變規(guī)律可知，電負(fù)性由大到小的順序為O>C>H>Fe。

sp3H2O解析：①產(chǎn)物中N原子形成4個共價鍵，則其采取sp3雜化。(4)鉀、鐵、硒可以形成一種超導(dǎo)材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分別如圖所示：①該超導(dǎo)材料的最簡化學(xué)式為________；②Fe原子的配位數(shù)為________；③該晶胞參數(shù)a＝b＝0.4nm、c＝1.4nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體的密度為__________________g·cm－3(列出計算式)。KFe2Se24

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、離子化合物判斷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·練透精準(zhǔn)備考·要有方向——研析題型角度題型角度1給定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分析例1很多獲得諾貝爾化學(xué)獎的研究成果都極大的影響著我們的生活。請回答與諾貝爾化學(xué)獎獲獎成果相關(guān)的下列問題：(1)1995年，諾貝爾化學(xué)獎授予PaulCrutzen、MarioMo-lina和F.SRowland三位科學(xué)家，以表彰他們在平流層臭氧化學(xué)研究領(lǐng)域所做出的貢獻(xiàn)。氟利昂(CCl2F2等)及氮的氧化物在O3分解中起重要作用，N、O、F的第一電離能由大到小的順序為_________。(2)1996年，諾貝爾化學(xué)獎授予對發(fā)現(xiàn)C有重大貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。C60晶體中分子的配位數(shù)為________。F＞N＞O12

C[Ar]3d24s2A

練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

(4)R的晶體密度為dg·cm－3，其立方晶胞參數(shù)為anm，晶胞中含有y個[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]單元，該單元的相對質(zhì)量為M，則y的計算表達(dá)式為________________。

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。回答下列問題：(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)

精準(zhǔn)備考·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，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簡化排布式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

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)型實例sp2直線形CO2、BeCl2、HgCl2sp23平面三角形BF3、BCl3、CH2Osp34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______________________________________________________________________________________________________________________。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[答題模板](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______________________________________________________________________________________________________________________。

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)[答題模板]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)2．晶胞各物理量的求算方法(2)晶體微粒與M、ρ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xMg(M為微粒的相對原子質(zhì)量)；又1個晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3g(a3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ρa(bǔ)3NAg，因此有xM＝ρa(bǔ)3NA。

KMgF3

(2)NaH為________晶體，如圖是NaH晶胞結(jié)構(gòu)，則NaH晶體的配位數(shù)是________，若晶胞棱長為a，則Na原子間最小核間距為________。離子6

原子晶體12

?？肌ゎA(yù)測

1s22s22p63s23p63d74s2M3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

球形基態(tài)Fe3＋的3d能級為半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)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。

sp20.7NA(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)。

3．東晉《華陽國志·