專題15物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考綱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，了解其簡單應用；(4)了解電負性的概念，知道元素的性質(zhì)與電負性的關(guān)系。2．化學鍵與物質(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σ鍵和π鍵，能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)；(3)了解簡單配合物的成鍵情況；(4)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；(5)理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)；(6)了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型(sp，sp2，sp3)，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者離子的空間結(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)粒子、粒子間作用力的區(qū)別?？记轭A測《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》許多省市列入必考題，題目一般是以元素推斷或某主族元素為背景，以“拼盤”形式呈現(xiàn)，各小題之間相對獨立，主要考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。試題背景新穎，注重體現(xiàn)科學新成果或新發(fā)現(xiàn)，更注重“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”思想的樹立，考查空間想象能力。在原子結(jié)構(gòu)部分主要命題點有電子排布式或排布圖的書寫，電離能、電負性大小的比較與判斷；在分子結(jié)構(gòu)部分主要命題點有化學鍵類型的判斷，分子構(gòu)型的判斷，中心原子雜化方式的判斷；在晶體結(jié)構(gòu)部分主要命題點有晶體類型的判斷，晶體結(jié)構(gòu)的計算等。核心素養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析證據(jù)推理與模型認知

高頻考點一原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.原子結(jié)構(gòu)與化學鍵(1)微粒間“三個”數(shù)量關(guān)系中性原子：核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)陰離子：核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+所帶的電荷數(shù)陽離子：核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)-所帶的電荷數(shù)(2)“四同”的判斷方法——關(guān)鍵是抓住描述的對象①同位素——原子，如

11H、1②同素異形體——單質(zhì)，如O2與O3，金剛石與石墨，紅磷與白磷。③同系物——有機化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。④同分異構(gòu)體——化合物，如正戊烷與新戊烷。(3)10e-、18e-微粒10電子體和18電子體是元素推斷題的重要突破口。以Ne為中心記憶10電子體：Ne以Ar為中心記憶18電子體：Ar此外，由10電子體中的CH4、NH3、H2O、HF失去一個H原子后的剩余部分如—CH3、—NH2、—OH、—F等為9電子體，兩兩組合得到的物質(zhì)如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等為18電子體。(4)化學鍵與化合物的關(guān)系(5)規(guī)避化學鍵判斷的易錯點①在離子化合物中一般既含有金屬元素又含有非金屬元素(銨鹽除外)；共價化合物一般只含有非金屬元素，但個別含有金屬元素，如AlCl3；只含有非金屬元素的化合物不一定是共價化合物，如銨鹽。②非金屬單質(zhì)只含共價鍵或不含化學鍵(稀有氣體)。③氣態(tài)氫化物是共價化合物，只含共價鍵；而金屬氫化物(如NaH)是離子化合物，含離子鍵。④分子的穩(wěn)定性與分子間作用力無關(guān)，而與分子內(nèi)部化學鍵的強弱有關(guān)。2.原子核外電子排布的“三”規(guī)律能量最低原理原子核外電子總是先占據(jù)能量最低的原子軌道泡利原理每個原子軌道上最多只能容納2個自旋狀態(tài)相反的電子洪特規(guī)則當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)先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋狀態(tài)相同3.基態(tài)原子核外電子排布的表示方法表示方法含義舉例原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖表示核外電子分層排布和核內(nèi)質(zhì)子數(shù)電子式表示原子最外層電子數(shù)目

·核外電子排布式表示每個能級上排布的電子數(shù)S：1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4S2-：1s22s22p63s23p6電子排布圖(軌道表示式)表示每個原子軌道中電子的運動狀態(tài)價電子排布式或排布圖表示價電子的排布S：3s23p4Fe：3d64s24．電離能及其應用(1)電離能的變化規(guī)律①同周期從左到右(ⅠA族→0族)，第一電離能呈增大的趨勢。但第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)，因為p軌道處于全空或半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期右側(cè)相鄰的第ⅢA族或第ⅥA族元素，如第一電離能：Mg>Al、P>S。②逐級電離能逐漸增大(I1<I2<……)，同能層的變化不大，但不同能層的差別很大(突變)。如Na：I1?I2……I9?I10<I11。(2)電離能的應用①判斷元素金屬性的強弱：一般來說，電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強；反之越弱。②判斷元素的化合價：根據(jù)逐級電離能確定最外層電子數(shù)和各層電子數(shù)。5．電負性及其應用(1)電負性變化規(guī)律在周期表中，元素電負性從左到右逐漸增大，從上往下逐漸減小。(2)電負性的三個主要應用①確定元素類型：一般來說，電負性大于1.8的為非金屬元素；電負性小于1.8的為金屬元素。②確定化學鍵類型：一般來說，兩成鍵元素電負性差值大于1.7時易形成離子鍵；兩成鍵元素電負性差值小于1.7時易形成共價鍵。③判斷化合物中元素價態(tài)正負：一般來說，電負性大的元素呈現(xiàn)負價，電負性小的元素呈現(xiàn)正價。6．元素周期表和元素周期律(1）強化記憶元素周期表的結(jié)構(gòu)(2）利用區(qū)間定位推斷元素對于原子序數(shù)較大的元素，可采用區(qū)間定位確定元素。元素周期表中各族的排列順序由左到右依次為ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0，牢記各周期對應的0族元素的原子序數(shù)，可以快速確定周期數(shù)。周期一二三四五六七起止序數(shù)1~23~1011~1819~3637~5455~8687~1187．粒子半徑大小比較規(guī)律在中學化學要求的范疇內(nèi)，可按“三看”規(guī)律來比較粒子半徑的大?。骸耙豢础彪娮訉訑?shù)：當最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)不同時，電子層數(shù)越多，半徑越大。例：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)；r(O2-)<r(S2-)<r(Se2-)<r(Te2-)?！岸础焙穗姾蓴?shù)：當電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小。例：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)；r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)?！叭础焙送怆娮訑?shù)：當電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時，核外電子數(shù)越多，半徑越大。例：r(Cl-)>r(Cl)；r(Fe2+)>r(Fe3+)。8．金屬性、非金屬性強弱的判斷【典例剖析】【例1】(2022?遼寧省選擇性考試）短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序數(shù)依次增大?；鶓B(tài)X、Z、Q原子均有兩個單電子，W簡單離子在同周期離子中半徑最小，Q與Z同主族。下列說法錯誤的是()A．X能與多種元素形成共價鍵 B．簡單氫化物沸點：C．第一電離能： D．電負性：【答案】B【解析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序數(shù)依次增大，W簡單離子在同周期離子中半徑最小，說明W為第三周期元素Al。短周期元素的基態(tài)原子中有兩個單電子，可分類討論：①為第二周期元素時，最外層電子排布為2s22p2或2s22p4，即C或O；②為第三周期元素時，最外層電子排布為3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q與Z同主族，結(jié)合原子序數(shù)大小關(guān)系可知，則X、Z、Q分別為C、O和S，則Y為N。A項，X為C，能與多種元素(H、O、N、P、S等)形成共價鍵，A正確；B項，Z和Q形成的簡單氫化物為H2O和H2S，由于H2O分子間能形成氫鍵，故H2O沸點高于H2S，B錯誤；C項，Y為N，Z為O，N的最外層p軌道電子為半充滿結(jié)構(gòu)，比較穩(wěn)定，故其第一電離能比O大，C正確；D項，W為Al，Z為O，O的電負性更大，D正確；故選B。【例2】(2021?山東卷）X、Y為第三周期元素、Y最高正價與最低負價的代數(shù)和為6，二者形成的一種化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列說法錯誤的是()A．原子半徑：X>Y B．簡單氫化物的還原性：X>YC．同周期元素形成的單質(zhì)中Y氧化性最強 D．同周期中第一電離能小于X的元素有4種【答案】D【解析】Y位于第三周期，且最高正價與最低負價的代數(shù)和為6，則Y是Cl元素，由X、Y形成的陰離子和陽離子知，X與Y容易形成共價鍵，根據(jù)化合物的形式知X是P元素。A項，P與Cl在同一周期，則P半徑大，即X>Y，A項不符合題意；B項，兩者對應的簡單氫化物分別是PH3和HCl，半徑是P3->Cl-，所以PH3的失電子能力強，還原性強，即X>Y，B項不符合題意；C項，同周期元素從左往右，金屬性減弱，非金屬性增強，各元素對應的金屬單質(zhì)還原性減弱，非金屬單質(zhì)的氧化性增強，所以Cl2的氧化性最強，C項不符合題意；D項，同一周期，從左到右，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素的第一電離能；所以第三周期第一電離能從小到大依次為Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5種，D項符合題意；故選D。【變式探究】1．主族元素的原子可失去最外層電子形成陽離子，主族元素的原子也可得到電子填充在最外層形成陰離子。下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是()A．Ca2＋1s22s22p63s23p6B．F－1s22s22p5C．S1s22s22p63s23p4D．Ar1s22s22p63s23p6【答案】B【解析】首先寫出各原子的正確的電子排布式：Ca1s22s22p63s23p64s2，F(xiàn)1s22s22p5，S1s22s22p63s23p4，Ar1s22s22p63s23p6，A中生成Ca2＋失去了4s軌道上的2個電子，B中得1個電子進入2p軌道，電子排布為1s22s22p6。2．已知元素原子的下列結(jié)構(gòu)或性質(zhì)，能確定其在周期表中位置的是()A．某元素原子的第二電子層電子排布圖為B．某元素在某種化合物中的化合價為＋4C．某元素的原子最外層上電子數(shù)為6D．某元素的原子外圍電子排布式為5s25p1【答案】D【解析】A中只能說明該元素的L層有8個電子，無法確定其在周期表中的位置；某些非金屬元素有多種化合價，＋4價不一定是其最高化合價，無法確定；C中根據(jù)最外層電子數(shù)只能確定族序數(shù)，無法確定周期數(shù)；D可確定該元素在第五周期第ⅢA族。3．現(xiàn)有主族元素X、Y、Z，X原子的最外層電子排布式為ns1，Y原子M能層的p能級上有4個電子，Z原子的最外層p能級上也有4個電子，且Z原子的核外電子數(shù)比Y原子少8個。由這三種元素組成的化合物不可能是()A．X2YZ3B．X2YZ4C．X2Y2Z3 D．XYZ4【答案】D【解析】因為X原子的最外層電子排布式為ns1，故X位于ⅠA族，化合價為＋1價；根據(jù)Y原子M能層的p能級上有4個電子，可知其電子排布式為1s22s22p63s23p4，故Y為S；又因為Z原子的最外層p能級上也有4個電子，說明Z和S為同一主族，又知Z原子的核外電子數(shù)比Y原子少8個，故Z為O。元素X、Y、Z可以組成H2SO3、Na2SO3、K2SO3等，A符合；也可以組成H2SO4、Na2SO4、K2SO4等，B符合；還可以組成Na2S2O3、K2S2O3等，C符合。4．(2020?山東卷)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，基態(tài)X原子的電子總數(shù)是其最高能級電子數(shù)的2倍，Z可與X形成淡黃色化合物Z2X2，Y、W最外層電子數(shù)相同。下列說法正確的是()A．第一電離能：W>X>Y>Z B．簡單離子的還原性：Y>X>WC．簡單離子的半徑：W>X>Y>Z D．氫化物水溶液的酸性：Y>W【答案】C【解析】四種短周期主族元素，基態(tài)X原子的電子總數(shù)是其最高能級電子數(shù)的2倍，設(shè)若X為第二周期元素原子，則X可能為Be或O，若X為第三周期元素原子，則均不滿足題意，Z與X能形成Z2X2的淡黃色化合物，該淡黃色固體為Na2O2，則X為O元素，Z為Na元素；Y與W的最外層電子數(shù)相同，則Y為F元素，W為Cl元素。A項，同一周期從左向右第一電離能總趨勢為逐漸增大，同一主族從上到下第一電離能逐漸減小，故四種元素中第一電離能從大到小的順序為F＞O＞Cl＞Na，A錯誤；B項，單質(zhì)的氧化性越強，簡單離子的還原性越弱，O、F、Cl三種元素中F2的氧化性最強O2的氧化性最弱，故簡單離子的還原性O(shè)2-＞Cl-＞F-，B錯誤；C項，電子層數(shù)越多簡單離子半徑越大，相同結(jié)構(gòu)的離子，原子序數(shù)越大半徑越小，故四種元素中離子半徑從大到小的順序為Cl-＞O2-＞F-＞Na+，C正確；D項，F(xiàn)元素的非金屬性強于Cl元素，則形成氫化物后F原子束縛H原子的能力強于Cl原子，在水溶液中HF不容易發(fā)生電離，故HCl的酸性強于HF，D錯誤；故選C。5．(2023·江蘇省南通市海安區(qū)高三期中)當汽車遭受一定碰撞力量以后，安全氣囊中的物質(zhì)會發(fā)生劇烈的反應：NaN3+KNO3=K2O+Na2O+N2↑(未配平)，生成大量氣體。下列說法正確的是()A．半徑大小：r(Na+)<r(N3－) B．電負性大?。害?N)>χ(O)C．電離能大小：I1(Na)>I1(O) D．堿性強弱：KOH<NaOH【答案】A【解析】A項，鈉離子和氮離子電子層數(shù)相同，但氮離子的核電荷數(shù)更小，半徑更大，A正確；B項，非金屬性O(shè)＞N，所以電負性大?。害?N)＜χ(O)，B錯誤；C項，Na為金屬元素，第一電離能較小，所以電離能大小：I1(Na)＜I1(O)，C錯誤；D項，同主族自上而下金屬性增強，最高價氧化物對應的水化物的堿性增強，所以堿性：KOH＞NaOH，D錯誤；故選A。牢記單質(zhì)或化合物具有“特性”的元素(1)形成化合物種類最多的元素或?qū)獑钨|(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素：C。(2)空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N。(3)地殼中含量最多的元素或簡單氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素：O。(4)地殼中含量最多的金屬元素或最高價氧化物及其對應水化物既能與強酸反應，又能與強堿反應的元素：Al。(5)最活潑的非金屬元素或無正化合價的元素或無含氧酸的非金屬元素或無氧酸可腐蝕玻璃的元素或氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素或陰離子的還原性最弱的元素：F。(6)(除放射性元素外)最活潑的金屬元素或最高價氧化物對應水化物的堿性最強的元素或陽離子的氧化性最弱的元素：Cs。(7)焰色試驗呈黃色的元素：Na；焰色試驗呈紫色(透過藍色鈷玻璃觀察)的元素：K；焰色試驗呈綠色的元素：Cu。(8)單質(zhì)密度最小的元素：H；單質(zhì)密度最小的金屬元素：Li。(9)常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的非金屬元素：Br；常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的金屬元素：Hg。(10)元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應的水化物能發(fā)生化合反應的元素：N；元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應的水化物能發(fā)生氧化還原反應的元素：S。(11)單質(zhì)為常見的半導體材料的元素：Si、Ge。(12)氣態(tài)氫化物能和它的氧化物在常溫下反應生成該元素的單質(zhì)的元素：S。(13)單質(zhì)在常溫下能與水反應放出氣體的短周期元素：Li、Na、F。(14)若X是由短周期主族元素組成的二元化合物，0.01mol·L-1X溶液的pH=2，則X是HCl；若X是由短周期主族元素組成的三元化合物，0.01mol·L-1X溶液的pH=2，則X是HNO3或HClO4；若X是由短周期主族元素組成的三元化合物，0.005mol·L-1X溶液的pH=2，則X是H2SO4。高頻考點二分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．共價鍵(1)分類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。但注意配位鍵也屬于σ鍵，如1mol[Cu(NH3)4]2+中所含σ鍵數(shù)目為16NA。(3)大π鍵①定義：大π鍵一般是三個或更多個原子間形成的，是未雜化軌道中原子軌道“肩并肩”重疊形成的π鍵。②表達式Πmn：m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，③示例：、Π66；CH2CH—CHCH2、Π44；NO3-、Π46；SO2、Π34；O32．中心原子價層電子對數(shù)、雜化軌道類型與粒子的立體構(gòu)型(ABn價層電子對數(shù)(雜化軌道數(shù))234雜化軌道類型spsp2sp3價層電子對模型(VSEPR)直線形三角形四面體形粒子組成形式與構(gòu)型AB2：直線形AB2：V形AB3：三角形AB2：V形AB3：三角錐形AB4：(正)四面體形規(guī)律當中心原子無孤電子對時，分子構(gòu)型與價層電子對模型一致；當有孤電子對時，分子的構(gòu)型為去掉孤電子對后剩余部分的立體構(gòu)型，且孤電子對會對分子構(gòu)型產(chǎn)生“擠壓”效果，使鍵角變小3．分子構(gòu)型與分子極性的關(guān)系4．三種作用力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響范德華力氫鍵共價鍵作用微粒分子H與N、O、F原子強度比較共價鍵>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A—H…B中形成氫鍵元素的電負性(A、B的電負性)原子半徑對性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔點、沸點、溶解度等物理性質(zhì)分子間氫鍵使熔點、沸點升高，溶解度增大鍵能越大，穩(wěn)定性越強5．配位化合物配合物的組成[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SO42-無OH-顏色深藍色血紅色無色配離子所含化學鍵配體通過配位鍵與中心離子結(jié)合配合物所含化學鍵配位鍵、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]。在許多有機化合物的合成反應中，金屬羰基配合物常常作為這些反應的催化劑二茂鐵二茂鐵的結(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。二茂鐵的化學性質(zhì)穩(wěn)定，類似芳香族化合物6．超分子(1)定義：有兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體。注意：超分子定義中分子是廣義的，其中包括離子。(2)特征：分子識別和自組裝。【典例剖析】【例1】(2022?遼寧省選擇性考試）理論化學模擬得到一種N13+離子，結(jié)構(gòu)如圖。下列關(guān)于該離子的說法錯誤的是()A．所有原子均滿足8電子結(jié)構(gòu) B．N原子的雜化方式有2種C．空間結(jié)構(gòu)為四面體形 D．常溫下不穩(wěn)定【答案】B【解析】A項，由N13+的結(jié)構(gòu)式可知，所有N原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A正確；B項，中心N原子為sp3雜化，與中心N原子直接相連的N原子為sp2雜化，與端位N原子直接相連的N原子為sp雜化，端位N原子為sp2雜化，則N原子的雜化方式有3種，B錯誤；C項，中心N原子為sp3雜化，則其空間結(jié)構(gòu)為四面體形，C正確；D項，N13+中含疊氨結(jié)構(gòu)()，常溫下不穩(wěn)定，D正確；故選B?！纠?】(2022?海南選擇性考試)關(guān)于NH3性質(zhì)的解釋合理的是()選項性質(zhì)解釋A比PH3容易液化NH3分子間的范德華力更大B熔點高于PH3N-H鍵的鍵能比P-H大C能與Ag以配位鍵結(jié)合NH3中氮原子有孤電子對D氨水中存在NH4+NH3·H2O是離子化合物【答案】C【解析】A項，NH3和PH3都屬于同一主族是氫化物，分子晶體的沸點與其相對分子質(zhì)量成正比，但氨氣中含有氫鍵，PH3不含氫鍵，氫鍵的存在導致氨氣的沸點升高，故A錯誤；B項，NH3熔點高于PH3，是因為氨氣中含有氫鍵，氫鍵的存在導致氨氣的熔點升高，不是N-H鍵的鍵能比P-H大，故B錯誤；C項，NH3中氮原子有孤電子對，使Ag+和NH3以配位鍵結(jié)合形成[Ag(NH3)2]+，故C正確；D項，NH3·H2O是共價化合物，是弱堿，在水溶液中部分電離出NH4+和OH-，故D錯誤；故選C?！咀兪教骄俊?．(2023·海南省瓊海市嘉積中學高三期中)氯元素有多種化合價，可形成Cl2O、Cl-、ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-等微粒。下列說法錯誤的是()A．ClO2-、ClO3-、ClO4-中Cl原子的雜化方式相同B．基態(tài)Cl原子核外電子的空間運動狀態(tài)有9種C．鍵角：ClO2-＞ClO3-＞ClO4-D．Cl2O的空間構(gòu)型為V形【答案】C【解析】A項，ClO2-的結(jié)構(gòu)式為：，ClO3-的結(jié)構(gòu)式為：，ClO4-的結(jié)構(gòu)式為，VSEPR模型均為四面體，因此Cl的雜化方式都是sp3，A正確；B項，量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道，基態(tài)Cl原子的核外電子排布式為：1s22s22p63s23p5，s能級各有一個軌道，p能級各有3個軌道，共9個軌道。因此基態(tài)Cl原子的核外電子的空間運動狀態(tài)有9種，B正確；C項，三種離子的Cl原子均為sp3雜化，ClO2-空間結(jié)構(gòu)呈V形，鍵角為105，ClO3-空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形，鍵角為107，ClO4-空間結(jié)構(gòu)呈四面體形，鍵角為10928，鍵角關(guān)系為：ClO2-ClO3-ClO4-，C錯誤；D項，Cl2O中心原子為O原子，雜化方式為sp3，結(jié)構(gòu)式為，因此空間構(gòu)型為形，D正確；故選C。2．(2022·湖北省鄂東南省級示范高中高三聯(lián)考)乙二胺四乙酸又叫EDTA，是化學中一種良好的配合劑，形成的配合物又叫螯合物。在配合滴定中經(jīng)常用到，一般是測定金屬離子的含量。已知：EDTA配離子結(jié)構(gòu)如圖。下列敘述錯誤的是()A．EDTA中氮原子雜化方式sp3B．M元素可以是Cu、或C．M元素的配位數(shù)是6D．EDTANa-Fe()的化學鍵有：σ鍵、配位鍵、π鍵和離子鍵【答案】B【解析】A項，根據(jù)該配離子結(jié)構(gòu)，氮原子成四個單鍵(有1個配位鍵)，屬于雜化方式sp3，故A正確；B項，依圖可知，M的配位數(shù)為6，而Cu的配位數(shù)為4，故B項錯誤；C項，根據(jù)該配離子結(jié)構(gòu)，M元素的配位數(shù)是6，故C正確；D項，EDTANa-Fe()是離子化合物，含有離子鍵；陰離子是復雜離子，含有共價單鍵、共價雙鍵，單鍵為σ鍵、雙鍵含σ鍵、π鍵，鐵離子含有空軌道，與之結(jié)合的氮原子、氧原子含有孤電子對，與鐵離子形成配位鍵，故D正確；故選B。3．三草酸合鐵酸鉀可用氯化鐵與草酸鉀混合直接合成：FeCl3＋3K2C2O4=K3[Fe(C2O4)3]＋3KCl(1)FeCl3中鐵離子基態(tài)核外電子排布式為________。(2)上述反應涉及的主族元素中，第一電離能最小的是________(填元素符號)。(3)K3[Fe(C2O4)3]中化學鍵的類型有________。(4)草酸(H2C2O4)中C原子的雜化類型為________，1mol草酸(H2C2O4)中含有σ鍵的數(shù)目為________。(5)與C2Oeq\o\al(2－,4)互為等電子體的一種分子為________(填化學式)?！敬鸢浮?1)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5(2)K(3)離子鍵、共價鍵、配位鍵(4)sp27NA(5)N2O4【解析】(1)鐵的原子序數(shù)為26，其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2，則Fe3＋基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5。(2)上述反應涉及的主族元素有Cl、K、C、O，第一電離能最小(金屬性最強)的為K。(3)配合物K3[Fe(C2O4)3]中化學鍵有離子鍵、共價鍵、配位鍵。(4)先畫出草酸(H2C2O4)的結(jié)構(gòu)()，草酸分子中碳原子的雜化方式為sp2；1分子草酸中含有7個σ鍵，則1mol草酸(H2C2O4)中含有σ鍵的數(shù)目為7NA。(5)根據(jù)“等價找鄰”的方法確定C2Oeq\o\al(2－,4)的等電子體分子有N2O4等。4．W、M、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數(shù)依次增大。W的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代；M的氧化物是導致酸雨的主要物質(zhì)之一。X的某一種單質(zhì)在高空大氣層中保護人類免遭太陽光中紫外線的強烈侵襲；Y的基態(tài)原子核外有6個原子軌道處于半充滿狀態(tài)；Z能形成紅色的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物。(1)Y3＋基態(tài)電子排布式可表示為________。(2)MXeq\o\al(－,3)的空間構(gòu)型是________(用文字描述)。(3)M可形成多種氫化物，其中MH3的堿性強于M2H4的原因是_______________________________。(4)根據(jù)等電子原理，WX分子的結(jié)構(gòu)式為________。(5)1molWX2中含有的鍵數(shù)目為________。(6)H2X分子中X原子軌道的雜化類型為________。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3(2)平面三角形(3)N2H4分子中N為－2價，而NH3分子中N為－3價，電負性更大，導致N原子的孤電子對更易提供出來與H＋結(jié)合或堿性更強(4)CO(5)2NA(6)sp3雜化【解析】W的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，故W為C元素；M的氧化物是導致酸雨的主要物質(zhì)之一，則M為N元素或S元素；X的某一種單質(zhì)在高空大氣層中保護人類免遭太陽光中紫外線的強烈侵襲，則X是O元素，故M為N元素；Y的基態(tài)原子核外有6個原子軌道處于半充滿狀態(tài)，則Y的價電子排布式為3d54s1，故Y為Cr元素，Z能形成紅色的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物，故Z為Cu元素。(1)由上述推斷可知，Y3＋為Cr3＋，基態(tài)電子排布式可表示為1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3。(2)NOeq\o\al(－,3)中，鍵數(shù)為3，孤電子對數(shù)為(5＋1－3×2)/2＝0，所以其空間構(gòu)型為平面三角形。(3)從化合價角度分析：N2H4分子中N為－2價，而NH3分子中N為－3價，電負性更大，導致N原子的孤電子對更易提供出來與H＋結(jié)合，故堿性更強。(4)CO與N2是等電子體，化學結(jié)構(gòu)相似，所以CO的結(jié)構(gòu)式類似于N2，存在叁鍵結(jié)構(gòu)，故為。(5)CO2分子中存在2個碳氧雙鍵，每個雙鍵都有1個鍵，故1molCO2分子中存在2NA個鍵。(6)H2O分子中，O的鍵數(shù)為2，孤電子對數(shù)為(6－2)/2＝2，故H2X分子中X原子軌道的雜化類型為sp3雜化。1．鍵的極性與分子極性的關(guān)系類型實例兩個鍵之間的夾角鍵的極性分子的極性空間構(gòu)型X2H2、N2－非極性鍵非極性分子直線型XYHCl、NO－極性鍵極性分子直線型XY2(X2Y)CO2、CS2180°極性鍵非極性分子直線型SO2120°極性鍵極性分子三角形H2O、H2S104．5°極性鍵極性分子V形XY3BF3120°極性鍵非極性分子平面三角形NH3107．3°極性鍵非極性分子三角錐形XY4CH4、CCl4109．5°極性鍵非極性分子正四面體2．中心原子雜化類型和分子空間構(gòu)型的相互判斷分子(A為中心原子)中心原子雜化方式中心原子孤電子對數(shù)分子構(gòu)型示例AB2sp0直線形BeCl2sp21V形SO2sp32V形H2OAB3sp20平面三角形BF3sp31三角錐形NH3AB4sp30正四面體形CH43．常見等電子體粒子通式價電子總數(shù)立體構(gòu)型CO2、SCN－、NOeq\o\al(＋,2)、Neq\o\al(－,3)、N2O、COS、CS2AX216e－直線形COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)、SO3AX324e－平面三角形SO2、O3、NOeq\o\al(－,2)AX218e－V形SOeq\o\al(2－,4)、POeq\o\al(3－,4)AX432e－正四面體形POeq\o\al(3－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、ClOeq\o\al(－,3)AX326e－三角錐形CO、N2、Ceq\o\al(2－,2)AX10e－直線形CH4、NHeq\o\al(＋,4)AX48e－正四面體形高頻考點三晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．常見原子晶體結(jié)構(gòu)分析晶體晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析金剛石原子半徑(r)與邊長(a)的關(guān)系：a=8r(1)每個碳與相鄰4個碳以共價鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角均為109°28′(2)每個金剛石晶胞中含有8個碳原子，最小的碳環(huán)為6元環(huán)，并且不在同一平面(實際為椅式結(jié)構(gòu))，碳原子為sp3雜化(3)每個碳原子被12個六元環(huán)共用，每個共價鍵被6個六元環(huán)共用，一個六元環(huán)實際擁有個碳原子(4)C原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶2，12g金剛石中有2mol共價鍵(5)密度＝eq\f(8×12g·mol－1,NA×a3)(a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數(shù))SiO2(1)SiO2晶體中最小的環(huán)為12元環(huán)，即：每個12元環(huán)上有6個O，6個Si(2)每個Si與4個O以共價鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)，每個正四面體占有1個Si，4個“eq\f(1,2)O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2(3)每個Si原子被12個十二元環(huán)共用，每個O原子被6個十二元環(huán)共用(4)每個SiO2晶胞中含有8個Si原子，含有16個O原子(5)硅原子與Si—O共價鍵之比為1：4，1molSiO2晶體中有4mol共價鍵(6)密度＝eq\f(8×60g·mol－1,NA×a3)(a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數(shù))SiC、BP、AlN(1)每個原子與另外4個不同種類的原子形成正四面體結(jié)構(gòu)(2)密度：ρ(SiC)＝eq\f(4×40g·mol－1,NA×a3)；ρ(BP)＝eq\f(4×42g·mol－1,NA×a3)；ρ(AlN)＝eq\f(4×41g·mol－1,NA×a3)(a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數(shù))(3)若Si與C最近距離為d，則邊長(a)與最近距離(d)的關(guān)系：a=4d2．常見分子晶體結(jié)構(gòu)分析晶體晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析干冰(1)面心立方最密堆積：立方體的每個頂點有一個CO2分子，每個面上也有一個CO2分子，每個晶胞中有4個CO2分子(2)每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有12個(3)密度＝eq\f(4×44g·mol－1,NA×a3)(a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數(shù))白磷(1)面心立方最密堆積(2)密度＝eq\f(4×124g·mol－1,NA×a3)(a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數(shù))冰(1)每個水分子與相鄰的4個水分子以氫鍵相連接(2)每個水分子實際擁有兩個“氫鍵”(3)冰晶體和金剛石晶胞相似的原因：每個水分子與周圍四個水分子形成氫鍵【微點撥】(1)若分子間只有范德華力，則分子晶體采取分子密堆積，每個分子周圍有12個緊鄰的分子。在分子晶體中，原子先以共價鍵形成分子，分子再以分子間作用力形成晶體。由于分子間作用力沒有方向性和飽和性，分子間盡可能采取密堆積的排列方式。如：干冰、O2、I2、C60等分子(2)若分子間靠氫鍵形成的晶體，則不采取密堆積結(jié)構(gòu)，每個分子周圍緊鄰的分子數(shù)要小于12個。因為氫鍵有方向性和飽和性，一個分子周圍其他分子的位置和數(shù)目是一定的。如：冰晶體、苯甲酸晶體3．常見離子晶體結(jié)構(gòu)分析晶體晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析NaCl(1)一個NaCl晶胞中，有4個Na+，有4個Cl－(2)在NaCl晶體中，每個Na+同時強烈吸引6個Cl－，形成正八面體形；每個Cl－同時強烈吸引6個Na+(3)在NaCl晶體中，Na+和Cl－的配位數(shù)分別為6、6(4)在NaCl晶體中，每個Na+周圍與它最接近且距離相等的Na+共有12個，每個Cl－周圍與它最接近且距離相等的Cl－共有12個(5)密度＝eq\f(4×58.5g·mol－1,NA×a3)(a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數(shù))CsCl(1)一個CsCl晶胞中，有1個Cs+，有1個Cl－(2)在CsCl晶體中，每個Cs+同時強烈吸引8個Cl－，即：Cs+的配位數(shù)為8，每個Cl－同時強烈吸引8個Cs+，即：Cl－的配位數(shù)為8(3)在CsCl晶體中，每個Cs+周圍與它最接近且距離相等的Cs+共有6個，形成正八面體形，在CsCl晶體中，每個Cl－周圍與它最接近且距離相等的Cl－共有6個(4)密度＝eq\f(168.5g·mol－1,NA×a3)(a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數(shù))ZnS(1)1個ZnS晶胞中，有4個S2－，有4個Zn2＋(2)Zn2＋的配位數(shù)為4，S2－的配位數(shù)為4(3)密度＝eq\f(4×97g·mol－1,NA×a3)CaF2(1)1個CaF2的晶胞中，有4個Ca2＋，有8個F－(2)CaF2晶體中，Ca2＋和F－的配位數(shù)不同，Ca2＋配位數(shù)是8，F(xiàn)－的配位數(shù)是4(3)密度＝eq\f(4×78g·mol－1,NA×a3)離子晶體的配位數(shù)離子晶體中與某離子距離最近的異性離子的數(shù)目叫該離子的配位數(shù)影響離子晶體配位數(shù)的因素(1)正、負離子半徑比：AB型離子晶體中，陰、陽離子的配位數(shù)相等，但正、負離子半徑比越大，離子的配位數(shù)越大。如：ZnS、NaCl、CsCl(2)正、負離子的電荷比。如：CaF2晶體中，Ca2＋和F－的配位數(shù)不同4．常見金屬晶體結(jié)構(gòu)分析(1)金屬晶體的四種堆積模型分析堆積模型簡單立方堆積體心立方堆積(鉀型)面心立方最密堆積(銅型)六方最密堆積(鎂型)晶胞代表金屬PoNaKFeCuAgAuMgZnTi配位數(shù)681212晶胞占有的原子數(shù)1246或2原子半徑(r)與立方體邊長為(a)的關(guān)系a＝2ra＝4ra＝4r——2．物質(zhì)熔、沸點高低的比較一般情況下，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、沸點有的很高，如鎢、鉑等，有的則很低，如汞等)原子晶體eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(半徑越小鍵長越短))→eq\x(鍵能越大)→eq\x(熔、沸點越高)，如：金剛石>石英>晶體硅離子晶體一般地說，陰陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強，晶格能越大，熔、沸點就越高。如：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl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，金屬單質(zhì)的熔、沸點就越高，如Al>Mg>Na分子晶體①分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點越高；具有分子間氫鍵的分子晶體熔、沸點反常的高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S②組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4③組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔沸點越高，如CO＞N2在同分異構(gòu)體中，一般支鏈越多，熔、沸點越低，如正戊烷＞異戊烷＞新戊烷【典例剖析】【例1】(2022?山東卷）Cu2-xSe是一種鈉離子電池正極材料，充放電過程中正極材料立方晶胞(示意圖)的組成變化如圖所示，晶胞內(nèi)未標出因放電產(chǎn)生的0價Cu原子。下列說法正確的是(）A．每個Cu2-xSe晶胞中Cu2+個數(shù)為xB．每個Na2Se晶胞完全轉(zhuǎn)化為Cu2-xSe晶胞，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為8C．每個NaCuSe晶胞中0價Cu原子個數(shù)為1-xD．當NayCu2-xSe轉(zhuǎn)化為NaCuSe時，每轉(zhuǎn)移電子，產(chǎn)生(1-x)mol原子【答案】D【解析】A項，由Cu2-xSe晶胞結(jié)構(gòu)可知，位于頂點和面心的硒離子個數(shù)為8×+6×=4，位于體內(nèi)的銅離子和亞銅離子的個數(shù)之和為8，設(shè)晶胞中的銅離子和亞銅離子的個數(shù)分別為a和b，則a+b=8-4x，由化合價代數(shù)和為0可得2a+b=4×2，解得a=4x，故A錯誤；B項，由Na2Se轉(zhuǎn)化為Cu2-xSe的電極反應式為Na2Se-e-+(2-x)Cu=Cu2-xSe+Na+，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，位于頂點和面心的硒離子個數(shù)為8×+6×=4，則每個晶胞中含有4個Na2Se，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4，故B錯誤；C項，由NaCuSe晶胞結(jié)構(gòu)可知，位于頂點和面心的硒離子個數(shù)為8×+6×=4，則每個晶胞中含有4個NaCuSe，晶胞中0價銅而個數(shù)為(4-4x)，故C錯誤；D項，由題意可知，NayCu2-xSe轉(zhuǎn)化為NaCuSe的電極反應式為NayCu2-xSe+(1-y)e-+Na+=NaCuSe+(1-x)Cu，所以每轉(zhuǎn)移(1-y)電子，產(chǎn)生(1-x)mol銅，故D正確；故選D?！纠?】(2022?湖北選擇性考試)某立方晶系的銻鉀(Sb－K)合金可作為鉀離子電池的電極材料，圖a為該合金的晶胞結(jié)構(gòu)圖，圖b表示晶胞的一部分。下列說法正確的是()A．該晶胞的體積為B．K和Sb原子數(shù)之比為3:1C．與Sb最鄰近的K原子數(shù)為4D．K和Sb之間的最短距離為pm【答案】B【解析】該晶胞的邊長為a×1010cm，故晶胞的體積為(a×1010cm)3＝a3×1030cm3，A項錯誤；該晶胞中K的個數(shù)為12×EQ\f(1,4)＋9＝12，Sb的個數(shù)為8×EQ\f(1,8)＋6×EQ\f(1,2)＝4，故K和Sb原子個數(shù)之比為3:1，B項正確；以面心處Sb為研究對象，與Sb最鄰近的K原子數(shù)為8，C項錯誤；K和Sb的最短距離為晶胞體對角線長度的EQ\f(1,4)，即pm，D項錯誤。【變式探究】1．(2022·遼寧省名校聯(lián)盟高三聯(lián)合考試)鋅與硫所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。下列判斷錯誤的是()A．Zn位于元素周期表的d區(qū) B．該晶胞中Zn2+和S2-數(shù)目相等C．S2-位于Zn2+構(gòu)成的四面體空隙中 D．氧化鋅的熔點高于硫化鋅【答案】A【解析】A項，Zn的價電子排布式為：3d104s2，故Zn位于元素周期表ds區(qū)，A錯誤；B項，由圖可知，Zn2+位于頂點和面心，個數(shù)為，S2-位于體內(nèi)，其個數(shù)為4，則離子數(shù)目相同，B正確；C項，由圖可知每個S2-周圍有4個Zn2+，C正確；D項，同類型的離子晶體中，離子半徑越小，晶格能越大，因氧離子半徑小于硫離子半徑，則氧化鋅的晶格能大于硫化鋅，D正確。故選A。2．(2022·湖北省騰云聯(lián)盟高三聯(lián)考)近期，我國科技工作者合成了一種高質(zhì)量的納米棒發(fā)光材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞的邊長a。下列說法錯誤的是()A．與Cs+距離最近I-個數(shù)為12 B．Pb2+的配位數(shù)為6C．Pb2+與Cs+間最短距離為 D．該物質(zhì)的化學式為CsPbI3【答案】C【解析】A項，Cs+位于晶胞頂點，I-位于面心，1個晶胞中有3個面心I-離頂點Cs+最近，1個頂點周圍可以放8個晶胞，而面心I-又被兩個晶胞共用，故1個Cs+周圍最近的I-有個，A正確；B項，Pb2+位于體心，其周圍6個面心I-離其最近，故Pb2+配位數(shù)為6，B正確；C項，Pb2+與Cs+最短距離為體對角線的一半，面對角線長度=，則體對角線=，則Pb2+與Cs+最短距離為，C錯誤；D項，該晶胞中含Cs+=個，含Pb2+1個，含I-=個，三者之比為1:1:3，故該物質(zhì)化學式為：CsPbI3，D正確；故選C。3．在20世紀90年代末期，科學家發(fā)現(xiàn)并證明碳有新的單質(zhì)形態(tài)C60存在。后來人們又相繼得到了C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。21世紀初，科學家又發(fā)現(xiàn)了管狀碳分子和洋蔥狀碳分子，大大豐富了碳元素單質(zhì)的家族。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．熔點比較：C60＜C70＜C90B．C60、C70、管狀碳和洋蔥狀碳之間的轉(zhuǎn)化屬于化學變化C．C60晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，每個C60分子周圍與它最近且等距離的C60分子有12個D．C60、C70、管狀碳和洋蔥狀碳都不能與O2發(fā)生反應【答案】D【解析】C60、C70、C90都屬于分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔點越高，A正確；C60、C70、管狀碳和洋蔥狀碳屬于不同物質(zhì)，它們之間的轉(zhuǎn)化屬于化學變化，B正確；在每個C60分子周圍與它最近且等距離的C60分子與之相距eq\f(\r(2),2)a(其中a為立方體棱長)，就是每個面心上的C60分子，在X、Y、Z三個方向各有4個，所以為12個，C正確；C60、C70、管狀碳和洋蔥狀碳屬于碳單質(zhì)，在點燃條件下都能在O2中燃燒，D錯誤。4．(2023·重慶市拔尖強基聯(lián)合高三檢測)某熒光材料由X2+與Y2-組成，其摩爾質(zhì)量為，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述不正確的是()A．該晶體的化學式是XYB．該晶胞參數(shù)為anm，則其晶體密度為C．X2+的配位數(shù)是4，Y2-的配位數(shù)也是4D．若A點的原子坐標為，則B點的原子坐標為【答案】B【解析】A項，由晶胞圖可知，1個晶胞中含有X2+的個數(shù)為，Y2-個數(shù)為4，X2+與Y2-個數(shù)比為1：1，因此該晶體的化學式是XY，故A項正確；B項，1個晶胞中含有4個XY，即1個晶胞的質(zhì)量為，晶胞體積為，因此晶體密度，故B項錯誤；C項，由圖可知，距離X2+最近且等距的Y2-有4個，距離Y2-最近且等距的X2+有4個，故C項正確；D項，若A點的原子坐標為，則原點位于左下前X2+的頂點，該晶胞自下至上可分為4層(X2+-Y2--X2+-Y2--X2+)，同理從左至右也可分為4層(X2+-Y2--X2+-Y2--X2+)，因此B點的原子坐標為，故D項正確；故選B。晶體結(jié)構(gòu)的相關(guān)計算(1)晶胞中粒子數(shù)目的計算——均攤法立方體中粒子周圍粒子的個數(shù)判斷eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1A周圍有4個B，B周圍有12個A,2A周圍有2個C，C周圍有6個A,3B周圍有6個D，D周圍有2個B,4B周圍有8個C，C周圍有8個B,5C周圍有12個D，D周圍有4個C,6A周圍有4個D，D周圍有4個A))(2)晶體微粒與M、ρ之間的關(guān)系若1個晶胞(立方晶胞)中含有x個微粒，則1mol該晶胞中含有xmol微粒，其質(zhì)量為xMg(M為微粒的相對分子質(zhì)量)；又1個晶胞的質(zhì)量為ρa3g(a3為晶胞的體積)，則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa3NAg，因此有xM＝ρa3NA。(3)金屬晶體中體心立方堆積、面心立方堆積中的幾組公式(設(shè)棱長為a)①面對角線長＝eq\r(2)a。②體對角線長＝eq\r(3)a。③體心立方堆積4r＝eq\r(3)a(r為原子半徑)。④面心立方堆積4r＝eq\r(2)a(r為原子半徑)。(4)空間利用率＝eq\f(晶胞中微粒體積,晶胞體積)。高頻考點四物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合運用1．命題揭秘“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”作為高中化學新課程的一個選修模塊，側(cè)重于幫助學生了解人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要意義和基本方法，研究物質(zhì)構(gòu)成的奧秘，認識物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系，提高分析問題和解決問題的能力?？键c相對穩(wěn)定，應抓住重點，明確考點，辨別易錯點。從近幾年新課標區(qū)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊的高考試題來看，穩(wěn)定和創(chuàng)新是命題的特點，其命題熱點主要集中以下：(1)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：基態(tài)原子核外電子排布、第一電離能和電負性遞變規(guī)律等；(2)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：共價鍵類型的判斷、原子軌道雜化類型、分子構(gòu)型判斷等；(3)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：晶體類型的判斷、晶體熔沸點高低的比較、氫鍵對溶解性的影響、晶體密度和晶體參數(shù)的計算、晶體空間利用率的計算等。該知識點的試題能很好地考查考生的空間想象能力，具有很高的區(qū)分度，是“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”選考題中的必考點。從題型上看，一般給出一定的知識背景，然后設(shè)置3～4個小問題，每一個小題考查相應的知識要點仍是今后命題的基本模式。2．突破考點(1）原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。原子核外電子排布式(價電子排布式)、雜化方式、化學鍵類型、晶體結(jié)構(gòu)、配合物、電負性、電離能大小的比較、等電子體知識等。(2）分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。分子的成鍵方式、空間構(gòu)型、雜化類型、價層電子對理論的計算與應用等方面，(3）晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。做到識圖、辨圖、析圖，最后深刻記憶，如金剛石、二氧化硅、氯化鈉、氯化銫、氟化鈣、干冰等；對于金屬晶體的四種堆積模型，要理清半徑和晶胞棱長的關(guān)系，學會空間利用率的計算方法?！镜淅饰觥俊纠?】(2022?全國乙卷)鹵素單質(zhì)及其化合物在科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用。回答下列問題：(1)氟原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有_______，其中能量較高的是_______。(填標號)a.1s22s22p43s1

b.1s22s22p43d2

c.1s22s12p5

d.1s22s22p33p2(2)①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中，C的一個_______雜化軌道與Cl的3px軌道形成C-Cl_______鍵，并且Cl的3px軌道與C的2px軌道形成3中心4電子的大π鍵。②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C-Cl鍵長的順序是_______，理由：(ⅰ)C的雜化軌道中s成分越多，形成的鍵越強：(ⅱ)_______。(3)鹵化物CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為_______。解釋X的熔點比Y高的原因_______。(4)α-AgI晶體中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(列出算式)。【答案】(1)ad

d(2)sp2

σ

一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔

Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C-Cl鍵的鍵長越短(3)

CsCl

CsCl為離子晶體，ICl為分子晶體(4)電解質(zhì)

【解析】(1)F的原子序數(shù)為9，其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p5。a項，1s22s22p43s1，基態(tài)氟原子2p能級上的1個電子躍遷到3s能級上，屬于氟原子的激發(fā)態(tài)，a正確；b項，1s22s22p43d2，核外共10個電子，不是氟原子，b錯誤；c項，1s22s12p5，核外共8個電子，不是氟原子，c錯誤；d項，1s22s22p33p2，基態(tài)氟原子2p能級上的2個電子躍遷到3p能級上，屬于氟原子的激發(fā)態(tài)，d正確；故選ad；而同一原子3p能級的能量比3s能級的能量高，因此能量最高的是1s22s22p33p2，故選d。(2)①一氯乙烯的結(jié)構(gòu)式為，碳為雙鍵碳，采取sp2雜化，因此C的一個sp2雜化軌道與Cl的3px軌道形成C-Clσ鍵。②C的雜化軌道中s成分越多，形成的C-Cl鍵越強，C-Cl鍵的鍵長越短，一氯乙烷中碳采取sp3雜化，一氯乙烯中碳采取sp2雜化，一氯乙炔中碳采取sp雜化，sp雜化時p成分少，sp3雜化時p成分多，因此三種物質(zhì)中C-Cl鍵鍵長順序為：一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔，同時Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C-Cl鍵的鍵長越短，一氯乙烯中Cl的3px軌道與C的2px軌道形成3中心4電子的大π鍵()，一氯乙炔中Cl的3px軌道與C的2px軌道形成2套3中心4電子的大π鍵()，因此三種物質(zhì)中C-Cl鍵鍵長順序為：一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔。(3)CsICl2發(fā)生非氧化還原反應，各元素化合價不變，生成無色晶體和紅棕色液體，則無色晶體為CsCl，紅棕色液體為ICl，而CsCl為離子晶體，熔化時，克服的是離子鍵，ICl為分子晶體，熔化時，克服的是分子間作用力，因此CsCl的熔點比ICl高。(4)由題意可知，在電場作用下，Ag+不需要克服太大阻力即可發(fā)生遷移，因此α-AgI晶體是優(yōu)良的離子導體，在電池中可作為電解質(zhì)；每個晶胞中含碘離子的個數(shù)為8+1=2個，依據(jù)化學式AgI可知，銀離子個數(shù)也為2個，晶胞的物質(zhì)的量n=mol=mol，晶胞體積V=a3pm3=(50410-12)3m3，則α-AgI晶體的摩爾體積Vm===m3/mol?！纠?】(2022?海南省選擇性考試）以Cu2O、ZnO等半導體材料制作的傳感器和芯片具有能耗低、效率高的優(yōu)勢。回答問題：(1)基態(tài)O原子的電子排布式_______，其中未成對電子有_______個。(2)Cu、Zn等金屬具有良好的導電性，從金屬鍵的理論看，原因是_______。(3)酞菁的銅、鋅配合物在光電傳感器方面有著重要的應用價值。酞菁分子結(jié)構(gòu)如下圖，分子中所有原子共平面，所有N原子的雜化軌道類型相同，均采取_______雜化。鄰苯二甲酸酐()和鄰苯二甲酰亞胺()都是合成酞菁的原料，后者熔點高于前者，主要原因是_______。(4)金屬Zn能溶于氨水，生成以氨為配體，配位數(shù)為4的配離子，Zn與氨水反應的離子方程式為_______。(5)ZnO晶體中部分O原子被N原子替代后可以改善半導體的性能，Zn-N鍵中離子鍵成分的百分數(shù)小于Zn-O鍵，原因是_______。(6)下圖為某ZnO晶胞示意圖，下圖是若干晶胞無隙并置而成的底面O原子排列局部平面圖。為所取晶胞的下底面，為銳角等于60°的菱形，以此為參考，用給出的字母表示出與所取晶胞相鄰的兩個晶胞的底面_______、_______。【答案】(1)

1s22s22p4或[He]2s22p4

2(2)自由電子在外加電場中作定向移動(3)sp2

兩者均為分子晶體，后者能形成分子間氫鍵，使分子間作用力增大，熔點更高(4)Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑(5)電負性O(shè)＞N，O對電子的吸引能力更強，Zn和O更易形成離子鍵(6)

?cdhi

?bcek【解析】(1)O為8號元素，其基態(tài)O原子核外有8個電子，因此基態(tài)O原子的電子排布式為1s22s22p4或[He]2s22p4，其2p軌道有2個未成對電子，即O原子有2個未成對電子；(2)由于金屬的自由電子可在外加電場中作定向移動，因此Cu、Zn等金屬具有良好的導電性；(3)根據(jù)結(jié)構(gòu)式可知，N原子均形成雙鍵，故N原子的雜化方式均為sp2，由于鄰苯二甲酸酐和鄰苯二甲酰亞胺均為分子晶體，而后者能形成分子間氫鍵，使分子間作用力增大，因此熔點更高；(4)金屬Zn與氨水反應可生成[Zn(NH3)4](OH)2和H2，反應的離子方程式為Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑；(5)由于電負性O(shè)＞N，O對電子的吸引能力更強，Zn和O更易形成離子鍵，因此Zn—N鍵中離子鍵成分的百分數(shù)小于Zn—O鍵；(6)根據(jù)晶胞示意圖，一個晶胞中8個O原子位于晶胞的頂點，1個O原子位于晶胞體內(nèi)，4個Zn原子位于晶胞的棱上，1個Zn原子位于晶胞體內(nèi)，棱上的3個Zn原子和體內(nèi)的Zn原子、O原子形成四面體結(jié)構(gòu)，則于其相鄰的晶胞與該晶胞共用bc和cd，則相鄰的兩個晶胞的底面為?cdhi和?bcek?！咀兪教骄俊?．(2022?全國甲卷)2008年北京奧運會的“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。回答下列問題：(1)基態(tài)F原子的價電子排布圖(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(縱坐標的標度不同)。第一電離能的變化圖是_______(填標號)，判斷的根據(jù)是_______；第三電離能的變化圖是_______(填標號)。(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_______；聚四氟乙烯的化學穩(wěn)定性高于聚乙烯，從化學鍵的角度解釋原因_______。(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，正負離子的核間距最小為_______pm?！敬鸢浮?1)(2)

圖a

同一周期第一電離能的總體趨勢是依次升高的，但由于N元素的2p能級為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高

圖b(3)(4)sp2

sp3

C-F鍵的鍵能大于聚乙烯中C-H的鍵能，鍵能越大，化學性質(zhì)越穩(wěn)定(5)Ca2+

apm【解析】根據(jù)基態(tài)原子的電子表示式書寫價電子排布式；根據(jù)電離能的排布規(guī)律分析電離能趨勢和原因；根據(jù)氫鍵的表示方法書寫(HF)3的結(jié)構(gòu)；根據(jù)鍵能影響物質(zhì)穩(wěn)定性的規(guī)律分析兩種物質(zhì)的穩(wěn)定性差異；根據(jù)均攤法計算晶胞中各粒子的個數(shù)，判斷粒子種類。(1)F為第9號元素其電子排布為1s22s22p5，則其價電子排布圖為。(2)C、N、O、F四種元素在同一周期，同一周期第一電離能的總體趨勢是依次升高的，但由于N元素的2p能級為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高，因此C、N、O、F四種元素的第一電離能從小到大的順序為C<O<N<F，滿足這一規(guī)律的圖像為圖a，氣態(tài)基態(tài)正2價陽離子失去1個電子生成氣態(tài)基態(tài)正3價陽離子所需要的的能量為該原子的第三電離能，同一周期原子的第三電離能的總體趨勢也依次升高，但由于C原子在失去2個電子之后的2s能級為全充滿狀態(tài)，因此其再失去一個電子需要的能量稍高，則滿足這一規(guī)律的圖像為圖b；(3)固體HF中存在氫鍵，則(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)為；(4)CF2=CF2中C原子存在3對共用電子對，其C原子的雜化方式為sp2雜化，但其共聚物ETFE中C原子存在4對共用電子對，其C原子為sp3雜化；由于F元素的電負性較大，因此在與C原子的結(jié)合過程中形成的C-F鍵的鍵能大于聚乙烯中C-H的鍵能，鍵能的強弱決定物質(zhì)的化學性質(zhì)，鍵能越大，化學性質(zhì)越穩(wěn)定，因此聚四氟乙烯的化學穩(wěn)定性高于聚乙烯；(5)根據(jù)螢石晶胞結(jié)構(gòu)，淺色X離子分布在晶胞的頂點和面心上，則1個晶胞中淺色X離子共有8×+6×=4個，深色Y離子分布在晶胞內(nèi)部，則1個晶胞中共有8個深色Y離子，因此該晶胞的化學式應為XY2，結(jié)合螢石的化學式可知，X為Ca2+；根據(jù)晶胞，將晶胞分成8個相等的小正方體，仔細觀察CaF2的晶胞結(jié)構(gòu)不難發(fā)現(xiàn)F-位于晶胞中8個小立方體的體心，小立方體邊長為，體對角線為，Ca2+與F-之間距離就是小晶胞體對角線的一半，因此晶體中正負的核間距的最小的距離為apm。2．(2021?全國甲卷)我國科學家研發(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，機理如下：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________(填標號)。(2)CO2分子中存在_______個鍵和______個鍵。(3)甲醇的沸點(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之間，其原因是________。(4)我國科學家發(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