2020版高考化学新课标大二轮专题辅导与增分攻略讲义：2-2-5选考系列二 物质结构与性质（选考） WORD版含答案.docx

1、五物质结构与性质(选考)全国卷1(2019全国卷)磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题：(1)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是_，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_(填“相同”或“相反”)。 (2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为_，其中Fe的配位数为_。(3)苯胺()的晶体类型是_。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(5.9)、沸点(184.4)分别高于甲苯的熔点

2、(95.0)、沸点(110.6)，原因是_。(4)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是_；P的_杂化轨道与O的2p轨道形成_键。(5)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为_(用n代表P原子数)。解析(1)由元素周期表中的“对角线规则”可知，与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg；Mg为12号元素，M层只有2个电子，排布在3s轨道上，故M层的2个电子自旋状态相反。(2)Fe能够提供空轨道，而Cl能够提供孤电子对，故FeCl3分子双聚时可形成配位键。由

3、常见AlCl3的双聚分子的结构可知FeCl3的双聚分子的结构式为，其中Fe的配位数为4。(3)苯胺为有机物，结合题给信息中苯胺的熔、沸点可知苯胺为分子晶体。苯胺中有NH2，分子间可形成氢键，而甲苯分子间不能形成氢键，分子间氢键可明显地提升分子晶体的熔、沸点。(4)同周期从左到右，主族元素的电负性逐渐增强，故O的电负性大于N，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，故电负性N大于P，又H的电负性小于O，因此NH4H2PO4中电负性最高的元素是O。PO中中心原子P的价层电子对数为4，故P为sp3杂化，P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成键。(5)由三磷酸根离子的结构可知，中间P原子连接的4个O原子中

4、，2个O原子完全属于该P原子，另外2个O原子分别属于2个P原子，故属于该P原子的O原子数为223，属于左、右两边的2个P原子的O原子数为3227，故若这类磷酸根离子中含n个P原子，则O原子个数为3n1，又O元素的化合价为2，P元素的化合价为5，故该离子所带电荷为2(3n1)5nn2，这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n1)(n2)。答案(1)Mg相反(2) 4(3)分子晶体苯胺分子之间存在氢键(4)Osp3(5)(PnO3n1)(n2)2(2018全国卷)Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：(1)下列Li原子

5、电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_、_(填标号)。(2)Li与H具有相同的电子构型，r(Li)小于r(H)，原因是_。(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是_、中心原子的杂化形式为_。LiAlH4中，存在_(填标号)。A离子键B键C键 D氢键(4)Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图a的BornHaber循环计算得到。可知，Li原子的第一电离能为_kJmol1，O=O 键键能为_kJmol1，Li2O晶格能为_kJmol1。(5)Li2O具有反萤石结构，晶胞如图b所示。已知晶胞参数为0.4665 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密

6、度为_gcm3(列出计算式)。解析(1)D选项表示基态，为能量最低状态；A、B、C选项均表示激发态，但C选项被激发的电子处于高能级的电子数多，为能量最高状态。(2)Li与H具有相同的电子构型，Li的核电荷数大于H的核电荷数，因此Li的原子核对电子的吸引能力强，即Li半径小于H半径。(3)LiAlH4的阴离子为AlH，AlH中Al的杂化轨道数为4，Al采取sp3杂化，为正四面体构型。LiAlH4是离子化合物，存在离子键，H和Al间形成的是共价单键，为键。(4)由题给信息可知，2 mol Li(g)变为2 mol Li(g)吸收1040 kJ热量，因此Li原子的第一电离能为520 kJmol1；0

7、.5 mol氧气生成1 mol氧原子吸收249 kJ热量，因此O=O键的键能为498 kJmol1；Li2O的晶格能为2908 kJmol1。(5)由题给图示可知，Li位于晶胞内部，O位于顶点和面心，因此一个晶胞有8个Li，O原子个数684。因此一个Li2O晶胞的质量 g，一个晶胞的体积为(0.4665107)3 cm3，即该晶体密度 gcm3。答案(1)DC(2)Li核电荷数较大(3)正四面体sp3AB(4)5204982908(5)省市卷1(2019江苏卷)Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备Cu2O。(1)Cu2基态核外电子排布式为_。(2)S

8、O的空间构型为_(用文字描述)；Cu2与OH反应能生成Cu(OH)42，Cu(OH)42中的配位原子为_(填元素符号)。(3)抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为_；推测抗坏血酸在水中的溶解性：_(填“难溶于水”或“易溶于水”)。(4)一个Cu2O晶胞(如图2)中，Cu原子的数目为_。解析(1)Cu为29号元素，根据构造原理可知，Cu的核外电子排布式为Ar3d104s1，失去2个电子后变为Cu2，则Cu2的核外电子排布式为Ar3d9或1s22s22p63s23p63d9。(2)SO中S没有孤对电子，价层电子对数为044，故S为sp3杂化，SO的空间构型为正四面体形。该配离

9、子中Cu提供空轨道，O提供孤对电子，故配位原子为O。(3)该分子中形成单键的碳原子为sp3杂化，形成双键的碳原子为sp2杂化。1个抗坏血酸分子中含有4个羟基，其可以与H2O形成分子间氢键，所以抗坏血酸易溶于水。(4)根据均摊法知，该晶胞中白球个数为812，黑球个数为4，白球和黑球数目之比为12，所以Cu为黑球，1个晶胞中含有4个Cu原子。答案(1)Ar3d9或1s22s22p63s23p63d9(2)正四面体O(3)sp3、sp2易溶于水(4)42(2018江苏卷)臭氧(O3)在Fe(H2O)62催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO和NO，NOx也可在其他条件下被还原为N2。(1)S

10、O中心原子轨道的杂化类型为_；NO的空间构型为_(用文字描述)。(2)Fe2基态核外电子排布式为_。(3)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为_(填化学式)。(4)N2分子中键与键的数目比n()n()_。(5)Fe(H2O)62与NO反应生成的Fe(NO)(H2O)52中，NO以N原子与Fe2形成配位键。请在Fe(NO)(H2O)52结构示意图的相应位置补填缺少的配体。解析(1)SO中S原子的价层电子对数为4，所以采取sp3杂化。NO中氮原子上无孤对电子，成键电子对数为3，即N采取sp2杂化，NO的空间构型为平面正三角形。(2)Fe的原子序数是26，Fe2核外有24个电子，其基态核外电子排布式

11、为1s22s22p63s23p63d6或Ar3d6。(3)等电子体是指价电子总数和原子数均相同的分子、离子或原子团，O3与NO均为3原子18价电子的粒子，故二者互为等电子体。(4)N2分子中含有1个键和2个键。(5)注意Fe(NO)(H2O)52中N原子与Fe2形成配位键即可。答案(1)sp3平面(正)三角形(2)Ar3d6或1s22s22p63s23p63d6(3)NO(4)12(5)考点一原子结构与性质1基态原子的核外电子排布(1)排布规律能量最低原理原子核外电子先占有能量最低的原子轨道泡利原理每个原子轨道中最多只能容纳2个自旋状态不同的电子洪特规则原子核外电子在能量相同的各轨道上排布时，

12、电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同说明能量相同的原子轨道在全充满、半充满和全空状态时，体系能量较低，原子较稳定。(2)表示形式核外电子排布式：如Cr：1s22s22p63s23p63d54s1，可简化为Ar3d54s1。价层电子排布式：如Fe：3d64s2。电子排布图又称轨道表示式：如O：(3)基态原子核外电子排布表示方法中的常见误区在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d

13、6错误。注意元素电子排布式、简化电子排布式、元素价电子排布式的区别与联系。如Fe的电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2；简化电子排布式：Ar3d64s2；价电子排布式：3d64s2。2第一电离能、电负性(1)元素第一电离能的周期性变化规律一般规律同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体元素的第一电离能最大，碱金属元素的第一电离能最小；同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小特殊情况第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满

14、(p6、d10、f14)结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能(2)电离能、电负性大小判断规律在周期表中，电离能、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小特性同周期主族元素，第A族(ns2)全充满、第A族(np3)半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第A和第A族元素方法常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如O与Cl的电负性比较：HClO中Cl为1价、O为2价，可知O的电负性大于Cl；Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，可知O的电负性大于Cl(3)电离能、电负性的应用电离能的应用判断元素金属性的强弱电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱

15、判断元素的化合价如果某元素的In1In，则该元素的常见化合价为n，如钠元素I2I1，所以钠元素的化合价为1电负性的应用解析(1)由题给信息知，A项和D项代表Mg，B项和C项代表Mg。A项，Mg再失去一个电子较难，即第二电离能大于第一电离能，所以电离最外层一个电子所需能量A大于B；3p能级的能量高于3s,3p能级上电子较3s上易失去，故电离最外层一个电子所需能量AC、AD，选A。(2)Fe的价层电子排布式为3d64s2，其阳离子Fe2、Fe3的价层电子排布式分别是3d6、3d5，二者均首先失去4s轨道上的电子；Sm失去3个电子成为Sm3时首先失去6s轨道上的电子，然后失去1个4f轨道上的电子，故

16、Sm3的价层电子排布式为4f5。(3)F与O2电子层结构相同，核电荷数越大，原子核对核外电子的吸引力越大，离子半径越小，故离子半径F”“OP。(4)结合元素周期表的结构可知过渡元素处于元素周期表的d区、ds区和f区。由Cu的外围电子排布式为3d104s1，可知Cu有1个未成对电子，第四周期过渡元素中，基态原子未成对电子数为1的还有Sc元素，其价电子轨道表达式为。答案(1)N球形K的原子半径比Cr的原子半径大且价电子数少，金属键较弱K的核电荷数较大(2)34d55s1OP(4)d、dsScZn失去一个电子变成核外电子排布式为Ar3d104s1的Zn，容易再失去一个电子，Cu失去一个电子成为Cu后

17、，核外电子排布式为Ar3d10，属于能量较低的稳定结构考点二分子结构与性质1共价键(1)分类(2)键、键的判断(1)由原子轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为键，“肩并肩”重叠为键。(2)由共价键数目判断：单键为键；双键或三键，其中一个为键，其余为键。(3)由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全是键；杂化轨道形成的共价键全为键。(4)配位键孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。配位键a配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键；b配位键的表示：常用“”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH可表示为，在NH中，虽然有一个NH键形成的过程与其

18、他3个NH键形成的过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。配合物如Cu(NH3)4SO4：配位体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。中心原子有空轨道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。2杂化轨道(1)方法：判断分子或离子中中心原子的杂化轨道类型看中心原子有没有形成双键或三键。如果有1个三键，则其中有2个键，用去了2个p轨道，则为sp杂化；如果有1个双键则其中有1个键，则为sp2杂化；如果全部是单键，则为sp3杂化。由分子的空间构型结合价层电子对互斥理论判断。没有填充电子的空轨道一般不参与杂化，1对孤电子对占据1个杂化轨道。如NH3为三角锥形，且有一对孤电子对，即4条

19、杂化轨道应呈正四面体形，为sp3杂化。(2)识记：常见杂化轨道类型与分子构型3三种作用力及对物质性质的影响4.非极性分子与极性分子的判断典题探究解题指导解析(1)乙二胺分子中，1个N原子形成3个单键，还有一个孤电子对，故N原子价层电子对数为4，N原子采取sp3杂化；1个C原子形成4个单键，没有孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化。乙二胺中2个N原子提供孤电子对与金属镁离子或铜离子形成稳定的配位键，故能形成稳定环状离子。由于铜离子半径大于镁离子，形成配位键时头碰头重叠程度较大，其与乙二胺形成的化合物较稳定。氧化锂、氧化镁是离子晶体，六氧化四磷和二氧化硫是分子晶体，离子键比分子间作用力强。(

20、2)AsH3的中心原子As的价层电子对数为(53)/24，包括3对成键电子和1对孤对电子，故其立体结构为三角锥形。NH3中N的电负性比AsH3中As的大得多，故NH3易形成分子间氢键，从而使其沸点升高。答案(1)sp3sp3乙二胺的两个N原子提供孤对电子给金属离子形成配位键Cu2Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgOLi2O。分子间作用力(分子量)P4O6SO2(2)三角锥形低NH3分子间存在氢键1(1)(2018全国卷节选)硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于

21、其他分子的是_。气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_形，其中共价键的类型有_种；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_。(2)(2018全国卷节选)锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。ZnF2具有较高的熔点(872 )，其化学键类型是_；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是_。中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为_，C原子的杂化形式为_。解析(1)根据价层电子对互斥理论可知，H2S、SO2、SO3三种分子中

22、S原子的价层电子对数分别为4、3、3，因此H2S中S原子价层电子对数不同于其他两种分子。SO3的中心原子为S，中心原子的孤电子对数(623)/20，中心原子结合3个氧原子，结合每个O原子有且只能有一个键，所以S形成3个键，S的价层电子对数为033，S为sp2杂化，根据sp2杂化轨道构型可知，SO3为平面三角形分子，符合形成大键条件，可形成4中心6电子大键，因此有两种共价键类型。如题图所示的三聚分子中每个S原子与4个O原子结合，形成正四面体结构，S原子的杂化轨道类型为sp3。(2)由ZnF2的熔点为872可知，ZnF2应为离子晶体，因此化学键类型为离子键。ZnF2为离子化合物，极性较大，不溶于有

23、机溶剂；ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小，能够溶于有机溶剂。C原子价层电子对数n(4302)/23，因此C原子为sp2杂化，CO的空间构型为平面三角形。答案(1)H2S平面三角2sp3(2)离子键ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小平面三角形sp22(1)(2019安徽十校联考节选)二硫化亚铁被称为“愚人金”，化学式为FeS2，是黄铁矿的主要成分。黄铁矿中通常含钴、镍和硒，可用来生产硫酸。回答下列问题：硒原子最外层有_个未成对电子。利用二硫化亚铁生产硫酸时，需先将其转化为二氧化硫，写出与二氧化硫互为等电子体的分子和阴

24、离子各一种_。硫酸分子中硫原子的杂化方式为_，硫酸的沸点及粘度较高，是因为_，从结构角度分析硫酸的酸性较磷酸的强的原因_。硫酸根离子的空间构型为_。FeS2中存在_(填字母序号)。A离子键B非极性共价键C极性共价键D键E键F氢键G范德华力(2)(2019石家庄质量检测)氧元素为地壳中含量最高的元素，可形成多种重要的单质和化合物。氧元素位于元素周期表中_区；第二周期元素中，第一电离能比氧大的有_种。O3可用于消毒。O3的中心原子的杂化形式为_；其分子的VSEPR模型为_，与其互为等电子体的离子为_(写出一种即可)。含氧有机物中，氧原子的成键方式不同会导致有机物性质不同。解释C2H5OH的沸点高于

25、CH3OCH3的原因为_；C2H5OH不能用无水CaCl2干燥是因为Ca2和C2H5OH可形成Ca(C2H5OH)42，该离子的结构可表示为_。(4)(2019武汉2月调研)磷及其化合物与人们的健康和生产、生活密切相关。请回答下列问题：基态磷原子价电子轨道表达式为_，其第一电离能比硫的_(填“大”或“小”)。羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH是牙齿中的重要矿物质，其中羟基(OH)中氧原子的杂化方式为_，PO的空间构型为_，该化合物所含元素电负性最大的是_。P4O6的分子结构中只含有单键，且每个原子的最外层都满足8电子结构，则该分子中含有的共价键数目是_。磷酸和亚磷酸(H3PO3)是磷元素的两种含

26、氧酸。亚磷酸与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐，则H3PO3的结构式为_，其为_元酸，原因是_。磷酸分子间脱水可生成多磷酸，其某一钙盐的结构如图所示：由图推知该多磷酸钙盐的通式为_。解析(1)硫酸分子中硫原子周围有4个键，无孤电子对，故中心S原子采取sp3杂化；硫酸分子间存在氢键，使硫酸沸点较高，粘度较大。FeS2中含有离子键、非极性共价键、键。(2)氧元素位于元素周期表的p区；同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，则F和Ne的第一电离能比O大，但N元素的2p轨道处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第二周期元素中，第一电离能比氧大的有3种。臭氧

27、的中心氧原子的成键电子对数为2，孤电子对数为1，故采取sp2杂化，其VSEPR模型为平面三角形。等电子体是指价电子总数和原子总数相同的分子、离子或原子团。与O3互为等电子体的离子为NO。乙醇能形成分子间氢键，汽化时需要的能量增加，体现为沸点升高。该离子的结构为。(3)基态磷原子的价电子排布式是3s23p3，轨道表达式为，磷元素的3p轨道处于半充满状态，较稳定，故磷的第一电离能比硫的大。OH中氧原子的价层电子对数为4，所以氧原子按sp3方式杂化，PO中P原子的价层电子对数4(5342)4，所以P原子按sp3方式杂化，P原子周围不含孤电子对，所以其空间构型为正四面体形，该化合物中氧元素的非金属性最

28、强，即其电负性最大。P4O6的分子结构中只含有单键，且每个原子的最外层都满足8电子稳定结构，结合P4为正四面体结构且每个P原子均满足8电子稳定结构，可知P4O6的结构为，由图可以看出，每个P4O6有12个共价键。亚磷酸与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐，说明1个亚磷酸分子中只有两个羟基，其结构式为或，该酸为二元酸。由图可知该多磷酸钙盐的通式为(CaP2O6)n。答案(1)2O3、NO(其他合理答案均可)sp3硫酸分子间存在氢键硫酸分子中非羟基氧原子数目为2，磷酸中非羟基氧原子数目为1正四面体形ABE(2)p3sp2杂化平面三角形NO(合理即可)乙醇分子间可形成氢键(3)大

29、sp3正四面体形O(或氧元素)12二1个H3PO3分子中只有两个羟基，含氧酸羟基上的氢易电离(CaP2O6)n考点三晶体结构与性质1明确晶体类型的2种判断方法(1)据各类晶体的概念判断，即根据构成晶体的粒子和粒子间的作用力类别进行判断。如由分子通过分子间作用力(范德华力、氢键)形成的晶体属于分子晶体；由原子通过共价键形成的晶体属于原子晶体；由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体；由金属阳离子和自由电子通过金属键(或由金属原子)形成的晶体属于金属晶体。(2)据各类晶体的特征性质判断。如低熔、沸点的晶体属于分子晶体；熔、沸点较高，且在水溶液中或熔化状态下能导电的晶体属于离子晶体；熔、沸点很高

30、，不导电，不溶于一般溶剂的晶体属于原子晶体；能导电、传热、具有延展性的晶体属于金属晶体。2突破晶体熔、沸点高低的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律原子晶体离子晶体分子晶体；金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔点很高，汞、铯等熔点很低。(2)原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石碳化硅硅。(3)离子晶体一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgONaClCsCl。(4)分子晶体分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高。如H2OH2

31、TeH2SeH2S。组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。如SnH4GeH4SiH4CH4。组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高。如CON2，CH3OHCH3CH3。(5)金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，金属键越强，金属熔、沸点就越高。如AlMgNa。3晶胞中微粒数目的计算方法均摊法熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目ANaCl(含4个Na，4个Cl)B干冰(含4个CO2)CCaF2(含4个Ca2，8个F)D金刚石(含8个C原子)E体心立方(含2个原子)F面心立方(含4个原子)4晶胞求算(1)晶胞参数晶胞的形状和大小

32、可以用6个参数来表示，包括晶胞的3组棱长a、b、c和3组棱相互间的夹角、，此即晶格特征参数，简称晶胞参数。如立方晶胞中，晶胞参数abc，90。晶胞参数的计算(2)晶体密度的计算方法(3)金属晶体空间利用率的计算方法空间利用率100%，球体积为金属原子的总体积。解析观察图(a)和图(b)知，4个铜原子相切并与面对角线平行，有(4x)22a2，xa。镁原子堆积方式类似金刚石，有ya。已知1 cm1010 pm，晶胞体积为(a1010)3 cm3，代入密度公式计算即可。答案(1)aa1(1)(2019全国卷节选)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。图中

33、F和O2共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1x代表，则该化合物的化学式表示为_；通过测定密度和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：_gcm3。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图1中原子1的坐标为，则原子2和3的坐标分别为_、_。(2)(2018全国卷节选)硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：图1为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为_。FeS2晶体的晶胞如图2所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M、阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为_gcm3

34、；晶胞中Fe2位于S所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为_nm。解析(1)由晶胞结构中各原子所在位置可知，该晶胞中Sm个数为42，Fe个数为142，As个数为42，O或F个数为822，即该晶胞中O和F的个数之和为2，F的比例为x，O2的比例为1x，故该化合物的化学式为SmFeAsO1xFx。1个晶胞的质量为gg,1个晶胞的体积为a2c pm3a2c1030 cm3，故密度 gcm3。原子2位于底面面心，其坐标为；原子3位于棱上，其坐标为。(2)S8和SO2均为分子晶体，S8的相对分子质量大于SO2，因此S8的分子间作用力大，熔沸点比SO2的高。分析晶胞结构可知Fe2位于棱边和体心，S位于

35、顶点和面心，因此每个晶胞中含有的Fe2个数1214，每个晶胞中含有的S个数684，即每个晶胞中含有4个FeS2。一个晶胞的质量 g，晶胞的体积(a107)3 cm3，该晶体密度 gcm31021 gcm3。正八面体的边长即为两个面心点的距离，因此正八面体的边长为a nm。答案(1)SmFeAsO1xFx(2)S8相对分子质量大，分子间范德华力强1021a2(1)(2019长沙联考)已知UO2晶体的晶胞结构如图所示。晶胞中代表氧原子的是_(填“黑”或“白”)球，U原子的配位数为_。已知该晶体的密度为d gcm3，U原子的半径为r1 cm，O原子的半径为r2 cm，设NA为阿伏加德罗常数的值，则该

36、晶胞的空间利用率为_(用含d、r1、r2、NA的代数式表示，不必化简)。(2)(2019福建六校联考)NiO、FeO的晶体结构相同，且r(Fe2)r(Ni2)，NiO的熔点为1960，则FeO的熔点_(填“”或“Ni2，则晶格能：FeOFeO。由均摊法可知，该晶胞中La原子个数为81，Ni原子个数为815，则该合金的化学式为LaNi5。由晶胞图示可知晶胞体积为aasin60c cm3a2c cm3，则有(139595)gmol1a2c g，解得NA mol1。,(3)K、O构成面心立方结构，K的配位数为12；该晶胞中K的个数为81，I的个数为1，O的个数为63，则晶体密度为(39127163)

37、/NA(a107)3 gcm3或214/NA(a107)3 gcm3。根据KIO3的化学式及晶胞结构可知KIO3的另一晶胞结构中I处于顶角，O处于棱心，K处于体心，则K原子的坐标参数为。答案(1)白8100%(2)两者均为离子晶体，且阴、阳离子电荷数均为2，但Fe2的离子半径较大，则FeO的晶格能小，因此FeO的熔点较低 mol1(3)12或专题强化训练(二十)能力练(20分钟)1(2019武昌区元月调研)请回答以下问题：(1)第三周期的某主族元素，其第一至第五电离能数据如图1所示，则该元素对应的原子有_种不同运动状态的电子。(2)如图2所示，每条折线表示周期表第AA族中的某一族元素氢化物的沸

38、点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是_，判断依据是_。(3)CO2在高温高压下形成的晶体的晶胞结构如图3所示。则该晶体属于_晶体。(4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有_种。BCl3中心原子的杂化方式为_，写出与BCl3结构相同的一种等电子体(写离子)_。(5)冰、干冰、碘都是分子晶体，冰的结构具有特殊性，而干冰、碘的晶体具有相似的结构特征，干冰分子中一个分子周围有_个紧邻分子。D的醋酸盐晶体局部结构如图4，该晶体中含有的化学键是_(填字母标号)。a极性键b非极性键c配位键d金属键(6)Fe的一种晶体如图5中甲、乙所示，若按甲虚线方向切乙得到的AD中正确的是_(填字母标

39、号)。铁原子的配位数是_，假设铁原子的半径是r cm，该晶体的密度是 gcm3，则铁的相对原子质量为_(设阿伏加德罗常数的值为NA)。解析(1)根据该元素的第一至第五电离能数据，可知该元素的第三电离能发生突变，说明该原子最外层有2个电子，结合该元素为第三周期主族元素可知，该元素为Mg，其核外有12个电子，每个电子的运动状态均不相同，故该元素对应的原子有12种不同运动状态的电子。(2)第AA族元素的氢化物中，只有第A族元素的氢化物均不存在氢键(第A族中NH3、第A族中H2O、第A族中HF均存在分子间氢键)，而对于结构相似的分子晶体，随着相对分子质量增大，范德华力逐渐增大，氢化物的沸点逐渐升高，a

40、为第三周期氢化物，故a为SiH4。(3)该晶胞为空间网状结构，故该晶体属于原子晶体。(4)同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第A族由于s能级全满，处于稳定状态，第A族由于p能级半满，较稳定，故第三周期元素的第一电离能由大到小的顺序为NaAlMgSiSPClOC。(4)如题图3所示，每个O原子被2个Ti原子共用，每个Ti原子被2个O原子共用，由均摊法可知该阳离子中Ti、O原子个数之比为11，结合Ti为4价，O为2价，故该阳离子的化学式为TiO2(或TiO)。(5)钛原子位于立方晶胞的顶角，被6个氧原子包围成配位八面体；钙原子位于立方晶胞的体心，被12个氧原子包围；每个晶胞中含有的钛原

41、子和钙原子均为1个，晶胞的12个边上各有一个氧原子，根据均摊法可知每个晶胞实际占有的氧原子数为123，故该钙钛矿晶体的化学式为CaTiO3。答案(1) 六方最密(2)分子(3)化合物乙分子间形成氢键NOC(4)TiO2(或TiO)(5)612CaTiO33(2019河南省级示范性高中4月联考)近日，我国科学家在自然通信杂志上发表研究报告称，利用铬同位素的系统分析发现“中元古代大气氧含量高于现代水平的1%”。铬的同位素有Cr、Cr、Cr、Cr。铬及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题：(1)基态Cr的价层电子轨道表达式为_。(2)交警用“酒精仪”查酒驾，其化学反应原理为2K2Cr2O7

42、3CH3CH2OH8H2SO43CH3COOH2Cr2(SO4)32K2SO411H2O。CH3CH2OH、CH3COOH的沸点高于对应的CH3OCH3(二甲醚)、HCOOCH3(甲酸甲酯)，主要原因是_。CH3COOH分子中碳原子的杂化类型是_；CH3COOH分子中键和键的数目之比为_。K2SO4晶体中阴离子的空间构型是_。该反应中，只含极性键的极性分子有_(填分子式)。(3)CrF3晶体、CrBr3晶体的熔点分别为1100以上、79，其可能的原因是_。(4)晶体铬的晶胞结构如图1所示，其堆积模型为_；铬原子的配位数为_。(5)铬的一种氧化物晶胞如图2所示。六棱柱边长为a nm，高为b nm

43、，NA代表阿伏加德罗常数的值。该晶体的化学式为_；该晶体的密度_gcm3。解析(1)基态铬原子的价层电子排布式为3d54s1。(2)乙醇、乙酸分子间存在氢键，氢键比范德华力强，所以，乙醇的沸点高于二甲醚，乙酸的沸点高于甲酸甲酯。CH3COOH分子中CH3中C原子采用sp3杂化，COOH中碳原子采用sp2杂化。单键都是键，1个碳氧双键含1个键和1个键，故CH3COOH分子中键和键的数目之比为71。K2SO4的阴离子是SO，SO的空间构型是正四面体形，乙醇、乙酸分子中存在碳碳非极性键，H2O、H2SO4分子中只含极性键。(3)三氟化铬、三溴化铬的晶体类型不同，故熔点相差较大。(4)图1为体心立方堆

44、积，铬原子的配位数为8。(5)根据均摊法，1个晶胞含4个铬离子，含氧离子数目为12236，则该晶体的化学式为Cr2O3。六棱柱的底由6个正三角形组成，每个正三角形的面积为a2 nm2，总面积为 nm2，则六棱柱的体积为a2b nm3。晶体密度 gcm3。答案(1) (2)CH3CH2OH、CH3COOH分子间存在氢键sp2、sp371正四面体形H2O、H2SO4(3)CrF3是离子晶体，CrBr3是分子晶体，离子键比分子间作用力强(4)体心立方堆积8(5)Cr2O3拔高练(25分钟)1(2019太原一模)高氯酸三碳酰肼合镍Ni(CHZ)3(ClO4)2是一种新型的起爆药。(1)Ni能与CO形成

45、配合物Ni(CO)4，配体CO中提供孤电子对的是C原子，其理由可能是_；该配合物分子中键与键数目之比为_。(2)ClO的空间构型是_。写出与ClO互为等电子体的一种分子和一种离子_、_(填化学式)。(3)化学式中CHZ为碳酰肼，其结构为，它是一种新型的环保锅炉水除氧剂。碳酰肼中氮元素的化合价为_，碳原子的杂化轨道类型为_。碳酰肼可以由碳酸二甲酯()和肼(N2H4)反应制得，有关的化学方程式为_。(4)高氯酸三碳酰肼合镍可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成。比较次氯酸和高氯酸的酸性，并说明理由_。如图为NiO晶胞，若晶胞中含有的Ni2数目为a，Ni2的配位数为b，NiO晶体中每个Ni2距离最近的N

46、i2数目为c，则abc_。解析(1)由于O原子的电负性比C原子强，在形成配合物时不易给出孤电子对，故在配合物Ni(CO)4中，配体CO中提供孤电子对的是C原子而不是O原子；Ni(CO)4分子中键个数为1448，键个数为248，所以键与键个数之比为11。(2)ClO中氯原子的价层电子对数为44，没有孤电子对，故其空间构型是正四面体。等电子体是指原子总数相同，价电子总数相同的分子、离子或原子团，与ClO互为等电子体的一种分子和一种离子分别为CCl4和SO。(3)根据化合物中各元素化合价代数和为零的原则可知碳酰肼中氮元素的化合价为2，碳酰肼中C原子采取sp2杂化。(4)Ni2位于晶胞顶点及面心，晶胞

47、中Ni2数目a864，以顶点Ni2进行分析，与之距离最近的O2位于棱心且关于Ni2对称，故Ni2的配位数b6，与之距离最近的Ni2位于面心，每个顶点为12个面共用，则与之距离最近的镍离子数目c12，故abc4612236。答案(1)电负性OC，O原子不易给出孤电子对11(2)正四面体CCl4(或SiF4等)SO(或PO等)(4)HClO的酸性小于HClO4，非羟基氧的个数越多，Cl的正电性越高，导致ClOH中O的电子向Cl偏移，越容易电离出H2362(2019保定联考)磷、硼及其化合物在新材料、工农业生产等方面用途很广。请回答下列问题：(1)基态磷原子中电子占据的最高能层符号为_，其中能量最高

48、的电子的电子云在空间有_个伸展方向，原子轨道呈_形。(2)单质磷与Cl2反应，可以生成PCl3和PCl5，PCl3中各原子最外层均满足8电子稳定结构，其分子的空间构型为_，写出一种与PCl3互为等电子体的分子或离子的化学式_。PCl5中P原子与5个Cl原子之间均形成键，分子呈立体对称结构，则P原子与Cl原子之间形成的共价键键角有90、120和_。(3)研究表明，一种含B钠盐(Na2B4O5(OH)48H2O)的阴离子结构单元是由两个H3BO3和两个B(OH)4缩合而成的双六元环，结构简式如图1所示，该阴离子由极性键和配位键构成，请在图1中用“”标出其中的配位键。该阴离子可通过_相互结合形成链状

49、结构。(4)在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼相间排列。图2是该晶体微观结构中取出的部分原子沿z轴(z轴向上)方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，则硼化镁的化学式为_。(5)磷化硼(BP)晶胞如图3所示，在BP晶胞中B原子的堆积方式为_，当晶胞参数为a pm时，磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离为_cm。解析(1)基态P原子核外电子占三个能层K、L、M，M为最高能层；其中3p能级上的电子能量最高，电子云在空间有3个伸展方向，电子云呈哑铃(纺锤)形。(2)PCl3中P原子采取sp3杂化，分子空间构型为三角锥形，PCl3为含4个原子、26个价电子的分子

50、，故NF3或SO等与PCl3互为等电子体；PCl5中P原子与5个Cl原子之间均形成键，分子呈立体对称结构，此构型应为三角双锥，则P原子与Cl原子之间形成的共价键键角有90、120和180。(3)B原子最外层有三个电子，可形成三个共用电子对，则中间的两个B原子分别形成的4个键中，各有1个是配位键，用“”标出题图1 中的配位键为，该阴离子可通过氢键相互结合形成链状结构。(4)根据投影可知，1个Mg原子有上下两层共12个B原子与之配位，1个B原子有上下两层共6个Mg原子与之配位，原子个数比N(Mg)N(B)12，因此硼化镁的化学式为MgB2。(5)由晶胞结构可知，在BP晶胞中B原子位于晶胞的顶角和面

51、心，故其堆积方式为面心立方最密堆积；由题图3可知，B原子、P原子之间的最近距离为体对角线长的，又晶胞参数为a pm，则晶胞体对角线长为a pm，则P原子与B原子最近距离为a pm pm1010 cm。答案(1)M3哑铃(纺锤)(2)三角锥形NF3或SO(其他合理答案也可)180(3)氢键(4)MgB2(5)面心立方最密堆积10103(2019长沙四校一模)元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e、f的原子序数依次增大。元素e的基态原子的3d轨道上有2个电子，a、c的基态原子中都有2个未成对电子，d与c同主族，f原子最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。请回答下列问题： 图1(1

52、)元素e在元素周期表中的位置为_；e的单质的晶胞如图1所示，该晶胞的堆积方式为_堆积。(2)基态原子未成对电子数与b相同的前四周期元素中，除了与b同主族的元素外，还有_元素(填元素符号)。(3)共价分子(ab)2中所有原子均满足8电子稳定结构，则(ab)2中键与键个数之比为_。(4)ec2常用作白色颜料，纳米ec2也可作催化剂，实例如图2所示。化合物M的熔沸点明显低于化合物N，其主要原因是_。化合物N中C原子的杂化类型为_，元素C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为_。(5)e元素的主要化合价是2、4。某晶体中的阳离子是由c、e两元素形成的链状聚合形式的离子，结构如图3所示。该阳离子中c、e两

53、原子个数比为_。图4(6)d和f能形成化合物Q，其晶胞结构及晶胞参数如图4所示：已知阿伏加德罗常数的值为NA，则Q的密度为_gcm3(用含a、b、c、NA的代数式表示)。解析由题意可推出a、b、c、d、e、f分别为C、N、O、S、Ti、Cu。(1)基态Ti原子的价电子排布式是3d24s2，位于第四周期B族；根据晶胞结构，金属钛的堆积方式为六方最密堆积。(2)基态氮原子的电子排布式为1s22s22p3，未成对电子有3个，前四周期与N同主族的元素有P、As，基态原子未成对电子有3个的元素还有V、Co，其价电子排布式分别为3d34s2、3d74s2。(3)根据(CN)2中所有原子均满足8电子稳定结构，可知其结构式为NCCN，该分子中有4个键和3个键。(4)化合物N分子中含有氨基(NH2)，分子间能形成氢键，故其熔沸点明显高于化合物M。化合物N中C原子的杂化方式为sp2、sp3，元素C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为CON。(5)该阳离子的链状结构中Ti、O原子个数比为11。(6)根据该晶胞结构图可知，该晶胞中含有硫原子的数目为4412，铜原子的数目为2212，Q的化学式为CuS，该晶体的密度为 gcm3。答案(1)第四周期B族六方最密(2)V、Co(3)43(4)化合物N分子间能形成氢键sp2、sp3CON(5)11(6)或