资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台第38讲 物质结构与性质综合（解析版）1．原子结构与元素的性质2．化学键与物质的性质3．分子间作用力与物质的性质4．晶体类型与相关计算考点一：原子核外电子排布原理1．基态原子核外电子排布(1)排布原则注意 当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量较低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。(2)填充顺序——构造原理(3)基态原子核外电子排布的表示方法表示方法 以硫原子为例电子排布式 1s22s22p63s23p4简化电子排布式 [Ne]3s23p4电子排布图(或轨道表示式)价电子排布式 3s23p42、基态原子核外电子排布式书写的思维流程在书写基态离子电子排布式时先写出基态原子核外电子排布式，再根据电子得失数目，确定基态离子电子排布式(第四周期过渡金属元素原子失电子变成离子时，要先失去4s轨道电子，后失去3d轨道电子)。3．基态原子(价层电子)电子排布图(轨道表示式)书写的思维流程考点二：原子结构与元素的性质1．原子结构与元素周期表的关系周期 电子层数 每周期最后一个元素 每周期第一个元素原子序数 基态原子的简化电子排布式 原子序数 基态原子的电子排布式二 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6三 3 11 [Ne]3s1 18 1s22s22p63s23p6四 4 19 [Ar]4s1 36 1s22s22p63s23p63d104s24p6五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d105s25p6六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d104s2 4p64d104f145s25p65d106s26p62．每族元素的价电子排布特点(1)主族主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA排布 特点 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5(2)0族：ns2np6(其中He为1s2)。(3)过渡元素(副族和第Ⅷ族)(n－1)d1～10ns1～2(Pd、镧系和锕系元素除外)。3.元素周期表的分区与价电子排布的关系(1)周期表的分区(2)各区价电子排布特点分区 价电子排布s区 ns1～2p区 ns2np1～6(除He外)d区 (n－1)d1～9ns1～2(除Pd外)ds区 (n－1)d10ns1～2f区 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns24．电离能第一电离能 气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，符号：I1，单位：kJ·mol－1规律 同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小同种原子：逐级电离能越来越(即I1I2I3…)比较元素的第一(或逐级)电离能的思维流程5.电负性含义 元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越标准 以最活泼的非金属元素氟的电负性为4.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)变化 规律 金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素的电负性逐渐减小注意比较元素的电负性强弱的基本步骤(1)确定元素在周期表中的相对位置，看是处于同周期还是同主族。(2)根据同周期(或同主族)元素电负性变化规律进行判断：同周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐增大；同主族元素自上而下，元素的电负性逐渐减小。6.对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，如。7．比较粒子半径大小的思维流程比较离子半径时，要先看能层数，能层数越多，离子半径越大，再看核电荷数，能层数相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。考点三：共价键与键参数1．共价键的本质和特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。2．共价键的分类分类依据 类型形成共价键的原子轨道重叠方式 键 电子云“头碰头”重叠键 电子云“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移非极性键 共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目 键 原子间有一对共用电子对键 原子间有两对共用电子对键 原子间有三对共用电子对3．σ键与π键的判断由物质的结构式判断 通过物质的结构式可以快速有效地判断共价键的种类及数目。共价单键全为键，双键中有一个键和一个键，三键中有一个键和两个键由成键轨道类型判断 s轨道形成的共价键全部是键；杂化轨道形成的共价键全部为键4．大π键的简介(1)简介：大π键一般是三个或更多个原子间形成的，是未杂化轨道中原子轨道“肩并肩”重叠形成的π键。(2)表达式：Π。其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。(3)一般判断：对于多电子的粒子，若中心原子的杂化不是sp3杂化，中心原子与配位原子可能形成大π键。(4)示例：Π，CH2===CH—CH===CH2：Π，NO：Π，SO2：Π，O3：Π，CO：Π。5．共价键的键参数(1)定义①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。③键角：两个共价键之间的夹角。(2)键参数对分子性质的影响键能越大，键长越短，分子越稳定。(3)利用键能(E)计算ΔH的公式：ΔH＝E(反应物)－E(生成物)。考点四：分子的空间结构与杂化轨道1．价层电子对互斥理论及应用(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距越远时，排斥力越小，体系的能量越低。②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。如H2O的键角小于CH4的键角。[微点拨] 价层电子对数与电子对空间结构的关系2对——直线形，3对——平面三角形，4对——四面体形。(2)价层电子对的计算a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。但对于离子，a为中心原子的价电子数加或减电荷数，如CO的a＝4＋2，NH的a＝5－1。(3)实例电子对数 成键数 孤电子对数 价层电子对空间结构 分子空间结构 实例2 3 2 0 直线形 直线形 CO23 0 平面三角形 平面三角形 BF32 1 V形 SO24 4 0 四面体形 正四面体形 CH43 1 三角锥形 NH33 1 三角锥形 H3O＋2．杂化轨道理论(1)杂化轨道理论概述当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。(2)杂化轨道三种类型(3)实例杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间结构 实例sp 2 180° 直线形 BeCl2或HCNsp2 3 120° 平面三角形 BF3或COsp3 4 109°28′ 四面体形 CH4或NH考点五：分子间作用力 分子的性质(一)分子间作用力1．概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。2．分类：分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。3．强弱：范德华力氢键化学键。4．范德华力范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。5．氢键(1)形成：已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很大的原子之间的作用力，称为氢键。(2)表示方法：A—H…B—。①A、B为电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素的原子。②A、B可以相同，也可以不同。(3)特征：具有一定的饱和性和方向性。如在冰中每个H2O分子周围四面体的4个方向形成4个氢键。(4)分类：氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。其中分子间氢键主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响。如形成分子内氢键，形成分子间氢键，前者熔沸点较低。(5)强弱影响：A—H…B—中A、B的电负性越强，氢键越强。如F—H…F>O—H…O>N—H…N。(二)分子的重要性质1．分子的极性2．分子的溶解性(1)“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。若能形成氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。(2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羟基相近)，而戊醇在水中的溶解度明显减小。(3)分子与H2O反应，也能促进分子在水中的溶解度，如SO2、NO2。3．分子的手性(1)手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。(2)手性分子：具有手性碳原子的分子。(3)手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如。4．无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越大，导致R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如酸性：HClOHClO2HClO3HClO4。考点六：晶体常识及基本性质1．晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的区别比较 晶体 非晶体结构特征 结构粒子周期性有序排列 结构粒子无序排列性质特征 自范性 有 无熔点 固定 不固定异同表现 各向异性 各向同性二者区别方法 间接方法 测定其是否有固定的熔点科学方法 对固体进行X射线衍射实验(2)获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。③溶质从溶液中析出。2．晶胞(1)概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元。(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。3．晶格能(1)定义：气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol－1。(2)影响因素①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。②离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。(3)与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。4．四种晶体类型的比较类型比较 分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体构成微粒 分子 原子 金属阳离子、 自由电子 阴、阳离子粒子间的相互作用力 范德华力 (某些含氢键) 共价键 金属键 离子键硬度 较小 很大 有的很大， 有的很小 较大熔、沸点 较低 很高 有的很高， 有的很低 较高溶解性 相似相溶 难溶于 任何溶剂 难溶于 常见溶剂 大多易溶于水 等极性溶剂导电、导热性 一般不导电， 溶于水后 有的导电 一般不具 有导电性 电和热的 良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电物质类别及举例 大多数非金属 单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大 多数有机物 (有机盐除外) 部分非金属 单质(如金刚石、硅、晶体硼)、部分非金属化合物(如SiC、SiO2) 金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜) 金属氧化物 (如K2O、Na2O)、强碱 (如KOH、NaOH)、绝大部分盐 (如NaCl)5．晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体熔、沸点的比较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。②金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。(2)同种类型晶体熔、沸点的比较①原子晶体―→―→―→如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅。②离子晶体一般地说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则晶格能越大，熔、沸点就越高，如熔点：MgO＞MgCl2＞NaCl＞CsCl。③分子晶体a．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H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。b．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SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。c．组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CO＞N2，CH3OH＞CH3CH3。d．同分异构体，支链越多，熔、沸点越低，如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3＞。④金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na＜Mg＜Al。考点七：常见晶体模型及晶胞计算1．典型晶体模型晶体 晶体结构 晶体详解原子晶体 金刚石 ①每个碳与相邻个碳以共价键结合，形成正四面体结构 ②键角均为109°28′ ③最小碳环由个C组成且六原子不在同一平面内 ④每个C参与4条C—C键的形成，C原子数与C—C键数之比为1∶2 ①每个Si与个O以共价键结合，形成正四面体结构 ②每个正四面体占有1个Si,4个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2 ③最小环上有个原子，即6个O,6个Si ①8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子 ②每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有个 ①每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有个 ②每个晶胞中含个Na＋和个Cl－ ①每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个 ②如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－ 典型代表Po，配位数为，空间利用率52% 典型代表Cu、Ag、Au，配位数为，空间利用率74% 典型代表Na、K、Fe，配位数为，空间利用率68% 典型代表Mg、Zn、Ti，配位数为，空间利用率74%SiO2分子晶体 干冰离子晶体 NaCl型CsCl型金属晶体 简单立 方堆积面心立方 最密堆积体心立 方堆积六方最 密堆积混合型晶体 石墨 石墨层状晶体中，层与层之间的作用是分子间作用力，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C原子采取的杂化方式是sp2。2．晶胞组成的计算方法——均摊法(1)原则：晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是。(2)方法①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占。3.晶胞参数及相关计算晶胞参数：晶胞的形状和大小可以用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α、β、γ，此即晶格特征参数，简称晶胞参数。(1)晶胞参数的计算方法(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：金属所含原子的总体积考点八：晶胞中粒子分数坐标与投影图(一)构建坐标原点、坐标轴和单位长度立体几何模型从最简单的晶胞——简单立方堆积的晶胞模型入手，构建坐标原点、坐标轴和单位长度立体几何模型。简单立方堆积的晶胞中8个顶点的微粒是完全一致的，因此可以任意选择一个原子为坐标原点。以立方体的三个棱延长线构建坐标轴，以晶胞边长为1个单位长度。由此可得如图所示的坐标系。其他晶胞也可以采用这种方式构建。如六方最密堆积模型的晶胞按此法构建x轴和y轴，只不过夹角不是90°，而是120°。(二)典型晶胞结构模型的原子坐标参数与投影图1．简单立方体模型粒子坐标与投影图(1)粒子坐标：若1(0,0,0)，2(0,1,0)，则确定3(1,1,0)，7(1，1,1)(2)x、y平面上的投影图：2．体心晶胞结构模型的原子坐标与投影图(1)粒子坐标：若1(0,0,0)，3(1,1,0)，5(0,0,1)，则6(0,1,1)，7(1,1,1)，9(2)x、y平面上的投影图：3．面心立方晶胞结构模型的原子坐标和投影图(1)粒子坐标：若1(0,0,0)，13，12，则15，11(2)x、y平面上的投影图：4．金刚石晶胞结构模型的原子坐标参数和投影图(1)若a原子为坐标原点，晶胞边长的单位为1，则原子1、2、3、4的坐标分别为、、、。(2)x、y平面上的投影图：小结所求目标原子坐标参数确定的思维模板考点九 配合物与超分子1．配位键(1)概念：由一个原子单方面提供孤电子对，而另一个原子提供空轨道接受孤电子对形成的共价键，即“电子对给予—接受”键。(2)表示方法：配位键可以用A→B来表示，其中A是提供孤电子对的原子，B是接受孤电子对的原子。例如：2．配位化合物(1)概念：把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。(2)配合物的组成如[Cu(NH3)4]SO4a．配体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。b．中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。【注意】当配体中有两原子有孤电子对时，电负性小的原子为配位原子，如CO作配体时C为配位原子。(3)形成条件：①配体有孤电子对；②中心原子有空轨道。(4)配合物形成时性质的改变①溶解度的改变：一些难溶于水的金属化合物形成配合物后，易溶解，如AgCl→[Ag(NH3)2]＋。②颜色的改变：当简单离子形成配合物时颜色会发生改变，如Fe(SCN)3的形成，利用此性质可检验铁离子的存在。③稳定性改变：形成配合物后，物质的稳定性增强。3．配合物的生成实验探究(1)CuSO4溶液Cu(OH)2(蓝色沉淀)[Cu(NH3)4]2＋(深蓝色)，其反应的离子方程式为Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH，Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。(2)FeCl3溶液Fe(SCN)3(血红色)，KSCN溶液检验Fe3＋。(3)NaCl溶液AgCl(白色沉淀)[Ag(NH3)2]＋反应的离子方程式为Cl－＋Ag＋===AgCl↓，AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－。4．配合物的种类与应用配合物种类繁多，如叶绿素、血红素和维生素B12都是配合物。如叶绿素中Mg2＋为中心离子，大环有机化合物作配体，配位原子为N。配合物在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域应用广泛。5．超分子(1)定义：由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。这里的分子也包含离子。(2)特点：超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。(3)应用示例一：分离C60和C70示例二：冠醚识别碱金属离子：冠醚与合适的碱金属离子形成超分子。(4)特征：超分子的两特征分别为分子识别和自组装。1．（2022·广东·高考真题）硒()是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光()效应以来，在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含的新型分子的合成路线如下：(1)与S同族，基态硒原子价电子排布式为_________________。(2)的沸点低于，其原因是___________________________。(3)关于I~III三种反应物，下列说法正确的有_______。A．I中仅有键B．I中的键为非极性共价键C．II易溶于水D．II中原子的杂化轨道类型只有与E．I~III含有的元素中，O电负性最大(4)IV中具有孤对电子的原子有_________________。(5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为_______(填“>”或“<”)。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠()可减轻重金属铊引起的中毒。的立体构型为_______。(6)我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。①X的化学式为____________。②设X的最简式的式量为，晶体密度为，则X中相邻K之间的最短距离为_______(列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)。答案：(1)4s24p4(2)两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高(3)BDE(4)O、Se(5) ＞ 正四面体形(6) K2SeBr6 解析：（1）基态硫原子价电子排布式为3s23p4，与S同族，Se为第四周期元素，因此基态硒原子价电子排布式为4s24p4；故答案为：4s24p4。（2）的沸点低于，其原因是两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高；故答案为：两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高。（3）A．I中有键，还有大π键，故A错误；B．Se Se是同种元素，因此I中的键为非极性共价键，故B正确；C．烃都是难溶于水，因此II难溶于水，故C错误；D．II中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型为sp2，碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp，故D正确；E．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，因此I~III含有的元素中，O电负性最大，故E正确；综上所述，答案为：BDE。（4）根据题中信息IV中O、Se都有孤对电子，碳、氢、硫都没有孤对电子；故答案为：O、Se。（5）根据非羟基氧越多，酸性越强，因此硒的两种含氧酸的酸性强弱为＞。中Se价层电子对数为，其立体构型为正四面体形；故答案为：＞；正四面体形。（6）①根据晶胞结构得到K有8个，有，则X的化学式为K2SeBr6；故答案为：K2SeBr6。②设X的最简式的式量为，晶体密度为，设晶胞参数为anm，得到，解得，X中相邻K之间的最短距离为晶胞参数的一半即；故答案为：。2．（2022·全国·高考真题）2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题：(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为__________________。(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号)，判断的根据是_________________；第三电离能的变化图是_______(填标号)。(3)固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结构_______。(4) CF2=CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因________________________________。(5)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，X代表的离子是_______；若该立方晶胞参数为a pm，正负离子的核间距最小为_______pm。答案：(1)(2) 图a 同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高 图b(3)(4) sp2 sp3 C-F键的键能大于聚乙烯中C-H的键能，键能越大，化学性质越稳定(5) Ca2+ a pm解析：根据基态原子的电子表示式书写价电子排布式；根据电离能的排布规律分析电离能趋势和原因；根据氢键的表示方法书写(HF)3的结构；根据键能影响物质稳定性的规律分析两种物质的稳定性差异；根据均摊法计算晶胞中各粒子的个数，判断粒子种类。（1）F为第9号元素其电子排布为1s22s22p5，则其价电子排布图为。（2）C、N、O、F四种元素在同一周期，同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高，因此C、N、O、F四种元素的第一电离能从小到大的顺序为C（3）固体HF中存在氢键，则(HF)3的链状结构为。（4）CF2=CF2中C原子存在3对共用电子对，其C原子的杂化方式为sp2杂化，但其共聚物ETFE中C原子存在4对共用电子对，其C原子为sp3杂化；由于F元素的电负性较大，因此在与C原子的结合过程中形成的C-F键的键能大于聚乙烯中C-H的键能，键能的强弱决定物质的化学性质，键能越大，化学性质越稳定，因此聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯。（5）根据萤石晶胞结构，浅色X离子分布在晶胞的顶点和面心上，则1个晶胞中浅色X离子共有8×+6×=4个，深色Y离子分布在晶胞内部，则1个晶胞中共有8个深色Y离子，因此该晶胞的化学式应为XY2，结合萤石的化学式可知，X为Ca2+；根据晶胞，将晶胞分成8个相等的小正方体，仔细观察CaF2的晶胞结构不难发现F-位于晶胞中8个小立方体的体心，小立方体边长为，体对角线为，Ca2+与F-之间距离就是小晶胞体对角线的一半，因此晶体中正负的核间距的最小的距离为a pm。3．（2022·江苏·高考真题）硫铁化合物(、等)应用广泛。(1)纳米可去除水中微量六价铬。在的水溶液中，纳米颗粒表面带正电荷，主要以、、等形式存在，纳米去除水中主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。已知：，；电离常数分别为、。①在弱碱性溶液中，与反应生成、和单质S，其离子方程式为______________________。②在弱酸性溶液中，反应的平衡常数K的数值为_______。③在溶液中，pH越大，去除水中的速率越慢，原因是______________________。(2)具有良好半导体性能。的一种晶体与晶体的结构相似，该晶体的一个晶胞中的数目为_______，在晶体中，每个S原子与三个紧邻，且间距相等，如图给出了晶胞中的和位于晶胞体心的(中的键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他已省略)。如图中用“-”将其中一个S原子与紧邻的连接起来_______。(3)、在空气中易被氧化，将在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。时，氧化成含有两种元素的固体产物为_______(填化学式，写出计算过程)。答案：(1) 5 c(OH-)越大，FeS表面带正电荷，易吸引阴离子，因为OH-的浓度增大，降低了对Cr(VI)三种阴离子的吸引，致使有效接触面减少，反应速率下降(2) 4 (3)Fe2O3；设氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx，，则，则56+16x=80.04，x= ，即固体产物为Fe2O3解析：（1）在弱碱性溶液中，与反应生成、和单质S的离子方程式为： ；反应的平衡常数K= ，由题目信息可知，，电离常数，所以K===5；在溶液中，pH越大，FeS表面带正电荷，易吸引阴离子，因为OH-的浓度增大，降低了对Cr(VI)三种阴离子的吸引，致使有效接触面减少，反应速率下降；故答案为：；5 ；FeS表面带正电荷，易吸引阴离子，因为OH-的浓度增大，降低了对Cr(VI)三种阴离子的吸引，致使有效接触面减少，反应速率下降。（2）因为的晶体与晶体的结构相似，由NaCl晶体结构可知，一个晶胞含有4个和4个Cl，则该晶体的一个晶胞中的数目也为4；晶体中，每个S原子与三个紧邻，且间距相等，根据晶胞中的和的位置(中的键位于晶胞体对角线上)可知，每个S原子与键所在体对角线上距离最近的顶点相邻的三个面的三个面心位置的紧邻且间距相等，其中一个S原子与紧邻的连接图如下：；。（3）有图可知，时，氧化过程中剩余固体的质量与起始的质量的比值为66.7%，设氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx，，则，56+16x=80.04，x= ，所以固体产物为Fe2O3；故答案为：Fe2O3；设氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx，，则，则56+16x=80.04，x= ，即固体产物为Fe2O3。4．（2022·河北·高考真题）含及S的四元半导体化合物(简写为)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：(1)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_______。(2)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是_______，原因是______________________。(3)的几何构型为_______，其中心离子杂化方式为_______。(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是_______(填标号)。A． B． C． D．(5)如图是硫的四种含氧酸根的结构：根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将转化为的是_______(填标号)。理由是________________________________。答案：(1)1：2##2：1(2) Cu Cu的第二电离能失去的是3d10的电子，第一电离能失去的是4s1电子，Zn的第二电离能失去的是4s1的电子，第一电离能失去的是4s2电子，3d10电子处于全充满状态，其与4s1电子能量差值更大(3) 三角锥形 sp3杂化(4)B(5) D D中含有-1价的O，易被还原，具有强氧化性，能将Mn2+转化为MnO解析：(1)基态S的价电子排布是3s23p4，根据基态原子电子排布规则，两种自旋状态的电子数之比为：1：2或2：1；(2)Cu的第二电离能失去的是3d10的电子，第一电离能失去的是4s1电子，Zn的第二电离能失去的是4s1的电子，第一电离能失去的是4s2电子，3d10电子处于全充满状态，其与4s1电子能量差值更大；(3)Sn是ⅣA族元素，SnCl的中心离子Sn2+价层电子对数为3+，有1对孤电子对，中心离子是sp3杂化，SnCl的几何构型是三角锥形；(4)根据题意，具有顺磁性物质含有未成对电子。A.[Cu(NH3)2]Cl各原子核外电子均已成对，不符合题意；B.[Cu(NH3)4]SO4中的Cu2+外围电子排布是3d9，有未成对电子，符合题意；C.[Zn(NH3)4]SO4各原子核外电子均已成对，不符合题意；D.Na2[Zn(OH)] 各原子核外电子均已成对，不符合题意；故答案选B。(5)Mn2+转化为MnO需要氧化剂，且氧化性比MnO的强，由SO2使KMnO4溶液褪色可知H2SO4的氧化性弱于MnO，故A不符合；B、C中的S化合价比H2SO4低，氧化性更弱，故B、C均不符合；D中含有-1价的O，易被还原，具有强氧化性，能将Mn2+转化为MnO，故D符合。5．（2022·北京·高考真题）工业中可利用生产钛白的副产物和硫铁矿联合制备铁精粉和硫酸，实现能源及资源的有效利用。(1)结构示意图如图1。①的价层电子排布式为___________。②中O和中S均为杂化，比较中键角和中键角的大小并解释原因__________________________。③中与与的作用力类型分别是_____________________。(2)晶体的晶胞形状为立方体，边长为，结构如图2。①距离最近的阴离子有___________个。②的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为___________。(3)加热脱水后生成，再与在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。分解和在氧气中燃烧的能量示意图如图3。利用作为分解的燃料，从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点____________________________________。答案：(1) 孤电子对有较大斥力，使键角小于键角 配位键、氢键(2) 6 (3)燃烧放热为分解提供能量；反应产物是制备铁精粉和硫酸的原料解析：（1）①Fe的价层电子排布为3d64s2，形成Fe2+时失去4s上的2个电子，于是Fe2+的价层电子排布为3d6。②H2O中O 和中S都是sp3杂化，H2O中O杂化形成的4个杂化轨道中2个被孤电子对占据，2个被键合电子对占据，而中S杂化形成的4个杂化轨道均被键合电子对占据。孤电子对与键合电子对间的斥力大于键合电子对与键合电子对间的斥力，使得键角与键角相比被压缩减小。③H2O中O有孤电子对，Fe2+有空轨道，二者可以形成配位键。中有电负性较大的O元素可以与H2O中H元素形成氢键。答案为：3d6；孤电子对有较大斥力，使键角小于键角；配位键、氢键。（2）①以位于面心Fe2+为例，与其距离最近的阴离子所处位置如图所示（圆中）：。 4个阴离子位于楞上，2个位于体心位置上，共6个。②依据分摊法可知晶胞中Fe2+离子个数为，个数为。一个晶胞中相当于含有4个FeS2，因此一个晶胞的质量。所以晶体密度。（3）燃烧为放热反应，分解为吸热反应，燃烧放出的热量恰好为分解提供能量。另外，燃烧和分解的产物如Fe2O3、SO2、SO3可以作为制备铁精粉或硫酸的原料。6．（2022·山东·高考真题）研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为。回答下列问题：(1)基态原子的价电子排布式为_________________，在元素周期表中位置为____________。(2)晶胞中N原子均参与形成配位键，与的配位数之比为_______；_______；晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是____________。(3)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据____________(填标号)。A．2s轨道 B．2p轨道 C．sp杂化轨道 D．sp2杂化轨道(4)在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是①__________________________________________，②_______________________________________________。(5)、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是________________________________。答案：(1) 3d84s2 第4周期第VIII族(2) 2:3 2:1:1 Zn2+、Ni2+(3)D(4) 吡啶能与H2O分子形成分子间氢键 吡啶和H2O均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子(5)解析：（1）已知Ni是28号元素，故基态Ni原子的价电子排布式为：3d84s2，在周期表中第四横行第10纵列即位于第4周期第VIII族；（2）由题干晶胞示意图可知，，Ni2+周围连接四个原子团，形成的配位键数目为：4，空间结构为正方形，VESPR模型为平面四边形，采用dsp2杂化； Zn2+周围形成的配位键数目为：6，VESPR模型为正八面体，采用sp3d2杂化，所以与的配位数之比为4:6=2:3；含有CN-（小黑球N+小白球C）为：=4，含有NH3（棱上小黑球）个数为：=2，晶胞中苯环在四个侧面且每个苯环只有一半属于该晶胞，所以苯环个数为：=2，则该晶胞的化学式为：，即4:2:2=2:1:1；（3）吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大π键，则说明吡啶中N原子也是采用sp2杂化，杂化轨道只用于形成σ键和存在孤电子对，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp2杂化轨道，故答案为：D；（4）已知苯分子为非极性分子，H2O分子为极性分子，且吡啶中N原子上含有孤电子对能与H2O分子形成分子间氢键，从而导致在水中的溶解度，吡啶远大于苯，故答案为：吡啶能与H2O分子形成分子间氢键；吡啶和H2O均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子；（5）已知-CH3为推电子基团，-Cl是吸电子基团，则导致N原子电子云密度大小顺序为：＞＞，结合题干信息可知，其中碱性最弱的为：。7．（2022·北京·高考真题）失水后可转为，与可联合制备铁粉精和。I.结构如图所示。(1)价层电子排布式为___________。(2)比较和分子中的键角大小并给出相应解释：__________________________。(3)与和的作用分别为__________________________。II．晶胞为立方体，边长为，如图所示。(4)①与紧邻的阴离子个数为___________。②晶胞的密度为___________ 。(5)以为燃料，配合可以制备铁粉精和。结合图示解释可充分实现能源和资源有效利用的原因为_______________________________。答案：(1)3d6(2)SO的键角大于H2O，SO中S原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，H2O分子中O原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形(3)配位键、氢键(4) 6 ×1021(5)由图可知，FeS2与O2生成FexOy的反应为放热反应，FeSO4·H2O分解生成FexOy的反应为吸热反应，放热反应放出的热量有利于吸热反应的进行，有利于反应生成的SO3与H2O反应生成H2SO4解析：（1）铁元素的原子序数为26，基态亚铁离子的价电子排布式为3d6；（2）硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，水分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，所以硫酸根离子的键角大于水分子，故答案为：SO的键角大于H2O，SO中S原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，H2O分子中O原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形；（3）由图可知，具有空轨道的亚铁离子与水分子中具有孤对电子的氧原子形成配位键，硫酸根离子与水分子间形成氢键，故答案为：配位键；氢键；（4）①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的亚铁离子与位于棱上的阴离子S离子间的距离最近，则亚铁离子紧邻的阴离子个数为6，故答案为：6；②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的亚铁离子个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的S离子个数为12×+1=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：==10—21a3d，解得d=×1021，故答案为：×1021；（5）由图可知，FeS2与O2生成FexOy的反应为放热反应，FeSO4·H2O分解生成FexOy的反应为吸热反应，放热反应放出的热量有利于吸热反应的进行，有利于反应生成的SO3与H2O反应生成H2SO4，所以以FeS2为燃料，配合FeSO4·H2O可以制备铁粉精和H2SO4可充分实现能源和资源有效利用，故答案为：由图可知，FeS2与O2生成FexOy的反应为放热反应，FeSO4·H2O分解生成FexOy的反应为吸热反应，放热反应放出的热量有利于吸热反应的进行，有利于反应生成的SO3与H2O反应生成H2SO4。8．（2022·全国·高考真题）卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：(1)氟原子激发态的电子排布式有_________________，其中能量较高的是_______。(填标号)a. b. c. d.(2)①一氯乙烯分子中，C的一个_______杂化轨道与Cl的轨道形成_______键，并且Cl的轨道与C的轨道形成3中心4电子的大键。②一氯乙烷、一氯乙烯、一氯乙炔分子中，键长的顺序是_______，理由：(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多，形成的键越强；(ⅱ)__ _________________________。(3)卤化物受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为_______。解释X的熔点比Y高的原因_____________________________________。(4)晶体中离子作体心立方堆积(如图所示)，主要分布在由构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下，不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此，晶体在电池中可作为____________。已知阿伏加德罗常数为，则晶体的摩尔体积_______(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参与形成的大π键越多，形成的C-Cl键的键长越短(3) CsCl CsCl为离子晶体，ICl为分子晶体(4) 电解质 解析：（1）F的原子序数为9，其基态原子电子排布式为1s22s22p5，a．1s22s22p43s1，基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于氟原子的激发态，a正确；b．1s22s22p43d2，核外共10个电子，不是氟原子，b错误；c．1s22s12p5，核外共8个电子，不是氟原子，c错误；d．1s22s22p33p2，基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于氟原子的激发态，d正确；答案选ad；而同一原子3p能级的能量比3s能级的能量高，因此能量最高的是1s22s22p33p2，答案选d；（2）①一氯乙烯的结构式为，碳为双键碳，采取sp2杂化，因此C的一个sp2杂化轨道与Cl的3px轨道形成C-Clσ键；②C的杂化轨道中s成分越多，形成的C-Cl键越强，C-Cl键的键长越短，一氯乙烷中碳采取sp3杂化，一氯乙烯中碳采取sp2杂化，一氯乙炔中碳采取sp杂化，sp杂化时p成分少，sp3杂化时p成分多，因此三种物质中C-Cl键键长顺序为：一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔，同时Cl参与形成的大π键越多，形成的C-Cl键的键长越短，一氯乙烯中Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键( )，一氯乙炔中Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成2套3中心4电子的大π键( )，因此三种物质中C-Cl键键长顺序为：一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔；（3）CsICl2发生非氧化还原反应，各元素化合价不变，生成无色晶体和红棕色液体，则无色晶体为CsCl，红棕色液体为ICl，而CsCl为离子晶体，熔化时，克服的是离子键，ICl为分子晶体，熔化时，克服的是分子间作用力，因此CsCl的熔点比ICl高；（4）由题意可知，在电场作用下，Ag+不需要克服太大阻力即可发生迁移，因此α-AgI晶体是优良的离子导体，在电池中可作为电解质；每个晶胞中含碘离子的个数为8+1=2个，依据化学式AgI可知，银离子个数也为2个，晶胞的物质的量n=mol=mol，晶胞体积V=a3pm3=(50410-12)3m3，则α-AgI晶体的摩尔体积Vm===m3/mol。9．（2022·湖南·高考真题）铁和硒()都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用，回答下列问题：(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如下：①基态原子的核外电子排布式为_______；②该新药分子中有_______种不同化学环境的C原子；③比较键角大小：气态分子_______离子(填“>”“<”或“=”)，原因是_________________。(2)富马酸亚铁是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：①富马酸分子中键与键的数目比为_______；②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为______________________。(3)科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化，将转化为，反应过程如图所示：①产物中N原子的杂化轨道类型为____________；②与互为等电子体的一种分子为_______(填化学式)。(4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：①该超导材料的最简化学式为____________；②Fe原子的配位数为_______；③该晶胞参数、。阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为_______(列出计算式)。答案：(1) [Ar] 3d104s24p4 8 ＞ SeO3的空间构型为平面三角形，SeO的空间构型为三角锥形(2) 11:3 O＞C＞H＞Fe(3) sp3杂化 H2O(4) KFe2Se2 4 解析：（1）①硒元素的原子序数为34，基态原子的电子排布式为[Ar] 3d104s24p4；②由结构简式可知，乙烷硒啉的分子结构对称，分子中含有8种化学环境不同的碳原子；③三氧化硒分子中硒原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面三角形，键角为120°，亚硒酸根离子中硒原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥形，键角小于120°；（2）①由球棍模型可知，富马酸的结构式为HOOCCH=CHCOOH，分子中的单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则分子中σ键和π键的数目比为11：3；②金属元素的电负性小于非金属元素，则铁元素的电负性最小，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，氢碳氧的非金属性依次增强，则电负性依次增大，所以富马酸亚铁中四种元素的电负性由大到小的顺序为O＞C＞H＞Fe；（3）①由结构简式可知，产物中氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化；②水分子和氨基阴离子的原子个数都为3、价电子数都为8，互为等电子体，故答案为：H2O；（4）①由平面投影图可知，晶胞中位于顶点和体心的钾原子个数为8×+1=2，铁原子位于面心，原子个数为8×=4，位于棱上和体心的硒原子的个数为8×+2=4，则超导材料最简化学式为KFe2Se2；②由平面投影图可知，位于棱上的铁原子与位于面上的硒原子的距离最近，所以铁原子的配位数为4，故答案为：4；③设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=abc×10—21×d，解得d=。10．（2022·河北·高考真题）含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：(1)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为________。(2)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是____，原因是_________________。(3)SnCl的几何构型为_______，其中心离子杂化方式为_______。(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质。下列物质中，属于顺磁性物质的是__________(填标号)。A．[Cu(NH3)2]Cl B．[Cu(NH3)4]SO4 C．[Zn(NH3)4]SO4 D．Na2[Zn(OH)4](5)如图是硫的四种含氧酸根的结构：A． B． C． D．根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将Mn2+转化为MnO的是_______(填标号)，理由是_______________________________。(6)如图是CZTS四元半导体化合物的四方晶胞。①该物质的化学式为___________。②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，例如图中A原子的坐标为(，，)，则B原子的坐标为______________。答案：(1)1：2或2：1(2) Cu Cu的第二电离能失去的是3d10的电子，第一电离能失去的是4s1电子，Zn的第二电离能失去的是4s1的电子，第一电离能失去的是4s2电子，3d10电子处于全充满状态，其与4s1电子能量差值更大(3) 三角锥形 sp3杂化(4)B(5) D D中含有—1价的O元素，具有强氧化性，能将Mn2+转化为MnO(6) Cu2ZnSnS4 (，，)解析：（1）基态S的价电子排布是3s23p4，根据基态原子电子排布规则，两种自旋状态的电子数之比为1：2或2：1；（2）铜元素的第二电离能失去的是3d10的电子，第一电离能失去的是4s1电子，锌元素的第二电离能失去的是4s1的电子，第一电离能失去的是4s2电子，3d10电子处于全充满状态，其与4s1电子能量差值更大，所以铜与锌相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是铜元素；（3）三氯化锡离子在锡离子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，所以锡离子杂化方式为sp3杂化，离子的空间构型为三角锥形；（4）根据题意，具有顺磁性物质含有未成对电子；A．[Cu(NH3)2]Cl中亚铜离子外围电子排布是3d10，离子中电子均已成对，该配合物不具有顺磁性，故不符合题意；B．[Cu(NH3)4]SO4中铜离子外围电子排布是3d9，离子中有未成对电子，该配合物具有顺磁性，故符合题意；C．[Zn(NH3)4]SO4中锌离子外围电子排布是3d10，离子中电子均已成对，该配合物不具有顺磁性，故不符合题意；D．Na2[Zn(OH)4] 中锌离子外围电子排布是3d10，离子中电子均已成对，该配合物不具有顺磁性，故不符合题意；故选B；（5）由四种含氧酸根的结构式可知，只有过二硫酸根离子中含有过氧链，离子中—1价的氧元素具有强氧化性，则只有过二硫酸根离子能在酸性溶液中将锰离子氧化为高锰酸根离子，故选D；（6）①由晶胞结构可知，位于顶点和体心的锌原子个数为8×+1=2，位于面上的铜原子个数为8×=4，位于面心和棱上的锡原子个数为2×+4×=2，位于体内的硫原子个数为8，则该物质的化学式为Cu2ZnSnS4；②若将晶胞先分为上下两个相等的正方体后再将每个正方体继续分为8个相等的小正方体，则B原子位于上面的正方体分割成的8个小立方体中位于右下后方的小立方体的体心，由A原子的坐标为(，，)可知，B原子的坐标为(，，)。11．（2022·海南·高考真题）以Cu2O、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题：(1)基态O原子的电子排布式________________，其中未成对电子有_______个。(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是______________________。(3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图，分子中所有原子共平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取_______杂化。邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是_______________________________。(4)金属Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，Zn与氨水反应的离子方程式为_______________________________。(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能，Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键，原因是_________________________。(6)下图为某ZnO晶胞示意图，下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。为所取晶胞的下底面，为锐角等于60°的菱形，以此为参考，用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面_______、_______。答案：(1) 1s22s22p4或[He]2s22p4 2(2)自由电子在外加电场中作定向移动(3) sp2 两者均为分子晶体，后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，熔点更高(4)Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑(5)电负性O＞N，O对电子的吸引能力更强，Zn和O更易形成离子键(6) cdhi bcfe解析：（1）O为8号元素，其基态O原子核外有8个电子，因此基态O原子的电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4，其2p轨道有2个未成对电子，即O原子有2个未成对电子；（2）由于金属的自由电子可在外加电场中作定向移动，因此Cu、Zn等金属具有良好的导电性；（3）根据结构式可知，N原子以双键或以NH三键的形式存在，故N原子的杂化方式均为sp2，由于邻苯二甲酸酐和邻苯二甲酰亚胺均为分子晶体，而后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，因此熔点更高；（4）金属Zn与氨水反应可生成[Zn(NH3)4](OH)2和H2，反应的离子方程式为Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑；（5）由于电负性O＞N，O对电子的吸引能力更强，Zn和O更易形成离子键，因此Zn—N键中离子键成分的百分数小于Zn—O键；（6）根据晶胞示意图，一个晶胞中8个O原子位于晶胞的顶点，1个O原子位于晶胞体内，4个Zn原子位于晶胞的棱上，1个Zn原子位于晶胞体内，棱上的3个Zn原子和体内的Zn原子、O原子形成四面体结构，从底面O原子排列图看，能平移且与abcd共边的只有二个四边形，为cdhi和bcfe。1．（2022·浙江·湖州市教育科学研究中心一模）中国科学家于嫦娥五号月壤的玄武岩碎屑中发现的“嫦娥石”，是一种磷酸盐矿物，其理想化学式为(Ca8Y)□Fe(PO4)7(“□”表示晶体存在缺陷)。请回答：(1)基态Fe2+价层电子的轨道表示式为__________________。(2)的空间结构为______________，其中P采取______杂化方式；能与Fe3+形成无色的[Fe(PO4)2]3 ，其中与Fe3+配位的原子是______(填元素符号)。(3)PCl5是白色晶体，其晶胞结构如图所示。PCl5熔融时形成一种能导电的液体。①若晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为______g/cm3(列出计算式，1pm＝1×10 10cm)。②经测定，该晶体中P-Cl的键长只有198pm和206pm两种，写出P-Cl键长为206pm的粒子的化学式__________。答案：(1)(2) 正四面体 sp3 O(3) 解析：（1）Fe是26号元素，基态Fe2+价层电子为3d6，轨道表示式为；（2）中心原子P的价层电子对数为 ，P采取sp3杂化，的空间结构为正四面体结构；能与Fe3+形成无色的[Fe(PO4)2]3 ，中P原子无孤电子对，Fe3+提供共轨道，O原子提供孤电子对，其中与Fe3+配位的原子是O；（3）①PCl5是白色晶体，熔融时形成一种能导电的液体。根据晶胞图可以看出熔融是电离出的阴阳离子为和，根据均摊法可知晶胞中含有1个，含有个数为，晶体的密度为；②PCl5熔融是电离出的阴阳离子为和，呈正八面体构型，周围Cl原子多拥挤，排斥作用大，所以P-Cl键长比中的长，故P-Cl键长为206pm的粒子的化学式为；2．（2022·北京·一模）人类文明的发展历程，也是化学物质的认识和发现的历程。(1)铜原子在基态时价电子排布式为_____________。已知高温下Cu2O比CuO更稳定，试从核外电子排布的角度解释：_________________________________。(2)铜与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2，1mol(SCN)2中含有π键的数目为_________(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论上硫氰酸(H－S－C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H－N=C=S)的沸点，其原因是_____________________________________。(3)硝酸钾中的空间结构为_____。(4)6－氨基青霉烷酸的结构如图甲所示，其中采取sp3杂化的原子有________(填写元素符号)。(5)铁和氨在640℃可发生置换反应，产物之一的立方晶胞结构如图乙所示，写出该反应的化学方程式：____。若两个最近的Fe原子间的距离为acm，列出该晶体密度的计算表达式：_____g cm-3。答案：(1) 3d104s1 Cu+的价电子排布式为3d10，处于稳定的全充满状态(2) 4NA 异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能形成氢键(3)平面三角形(4)C、N、O、S(5) 8Fe+2NH32Fe4N+3H2 解析：（1）铜的原子序数是29，铜原子在基态时价电子(外围电子)排布式为3d104s1；由于Cu＋外围电子排布式为3d10，处于稳定的全满状态，所以高温下Cu2O比CuO更稳定；（2）(SCN)2的结构式为N≡C-S-S-C≡N，单键不含有π键，三键中含有2个π键，则1mol(SCN)2中含有π键的数目为4NA；由于异硫氰酸分子式间可形成氢键，而硫氰酸不能形成氢键，所以硫氰酸(H－S－C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H－N=C=S)的沸点；（3）中氮原子的价层电子对数是3，不含有孤对电子，空间构型为平面正三角形；（4）σ键和孤电子对数和是4的原子采取sp3杂化，根据物质结构可知，采用sp3杂化的原子有C、N、O、S；（5）晶胞中Fe原子数目为8×1/8+6×1/2=4，N原子数目为1，化学式为Fe4N，因此反应的方程式为8Fe＋2NH32Fe4N＋3H2；晶胞面对角线上3个Fe原子相邻，两个最近的Fe原子间的距离为a cm，则晶胞棱长=a cm．则晶体密度= g/cm3。3．（2022·广西南宁·模拟预测）软包电池(水系)具有优异的稳定性，良好的容量保持率，且成本较低，大规模储能的应用前景广泛。回答下列问题：(1)基态原子核外电子排布式为_______________；原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，则与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态原子，其核外电子自旋磁量子数的代数和为_______。(2)是锰的一种配合物。配体与中心原子形成配位键时，提供孤对电子的原子是_______________(填元素符号)，其能量最高的电子所在的能级符号为_______，配合物中心原子的配位数是_______。(3)软包电池的关键组件结构如图所示。①其中S原子的杂化轨道类型为_______。②中存在的作用力为_______(填标号)。A．金属键 B．键 C．键 D．氢键③中第二周期非金属元素的第一电离能由大到小的顺序为_______，原因是___________________________________。(4)掺杂的氮化钛晶胞结构如图所示。距离最近的有_______个，已知阿伏加德罗常数的值为，若晶体的密度为，该晶胞的边长为_______cm(列出算式)。答案：(1) 或(2) N 6(3) BC F>N>O>C 中第二周期非金属元素为F、C、N、O，同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，N原子轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能为F>N>O>C(4) 4 或解析：（1）是25号元素，基态原子核外电子排布式为；原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，则与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态原子，电子排布式为，其核外电子自旋磁量子数的代数和为或；（2）中，甲基与碳形成C-C单键，C与N形成三键，含有孤电子对的原子为N原子，其电子排布式为，其能量最高的电子所在的能级符号为，配合物中心原子Mn的配位数是6；（3）①根据结构简式中S的价键可知，S形成6对共用电子对，没有孤电子对，S原子的杂化轨道类型为sp3杂化；②中既有单键也有双键，非金属元素之间形成共价键，故存在的作用力为键、键 ，不存在金属键、氢键，答案选BC；③中第二周期非金属元素为F、C、N、O，同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，N原子轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能为F>N>O>C；（4）位于晶胞体心，位于晶胞的棱，若以为中心，则围在以为中心的棱为中心的四个晶胞的中心为距离最近的，总共有4个；根据均摊法，晶胞中含有8个N，12个，1个，已知阿伏加德罗常数的值为，若晶体的密度为，该晶胞的质量为g，体积为，则边长为或cm。4．（2022·陕西·武功县教育局教育教学研究室一模）中国科学家在国际上首次实现了CO2到淀粉的合成，不依赖植物光合作用，原料只需CO2、H2和电，相关成果发表在《科学》上。回答下列问题：(1)CO2的空间结构为___________。(2)淀粉遇碘变蓝。单质碘易溶于KI溶液，原因是___________________________(用离子方程式表示)。(3)淀粉在一定条件下可水解成葡萄糖()，葡萄糖分子中键角∠H1C1O1_______∠C1C2O2 (填“＞”、“＜”或“=”)。(4)(CH3NH3)PbI3的晶胞结构如图所示，其中B代表Pb2+。①Pb位于第六周期第IVA族，其基态原子的价电子排布图为___________________，基态I原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______________。②(CH3NH3)PbI3中涉及的短周期元素的电负性由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。③有机阳离子可通过CH3NH2制备，CH3NH2中C和N的杂化类型分别是_______、_______。④_______(填“A”或“C”)代表I-，原子分数坐标A为(0，0，0)，B为，则C的原子分数坐标为_______。NA为阿伏加德罗常数的值，则(CH3NH3)PbI3晶体的密度为_______ g cm-3。答案：(1)直线形(2)I-+I2(3)＞(4) 纺锤形(或哑铃形) N＞C＞H sp3 sp3 C (1，，) 解析：（1）CO2分子中碳原子的价层电子对数为2，中心C原子发生sp杂化，则其空间结构为直线形；（2）单质碘易溶于KI溶液，生成，原因是：I-+I2；（3）葡萄糖()分子中，C2的价层电子对数为4，发生sp3杂化，形成正四面体结构，键角为109°28′，C1的价层电子对数为3，发生sp2杂化，形成平面三角形结构，键角为120°，所以键角∠H1C1O1＞∠C1C2O2；（4）从晶胞图中可以看出，晶胞中含有1个B原子，含C个数为6×=3，含A个数为8×=1，依据化学式，可确定A为，B为I-。①Pb位于第六周期第IVA族，则其最外层有4个电子，价电子排布式为6s26p2，其基态原子的价电子排布图为，基态I原子核外电子占据最高能级的电子云(p电子云)轮廓图为纺锤形(或哑铃形)。②(CH3NH3)PbI3中涉及的短周期元素为C、N、H，非金属性N＞C＞H，电负性由大到小的顺序为N＞C＞H。③CH3NH2中C和N的价层电子对数都为4，杂化类型分别是sp3、sp3。④由分析可知，C代表I-，其x=1、y=z=，则C的原子分数坐标为(1，，)。NA为阿伏加德罗常数的值，则(CH3NH3)PbI3晶体的密度为=g cm-3。5．（2022·山东·模拟预测）硼、铝、镓、铟等第IIIA族元素及其化合物在材料化学、工业生产和生活中具有广泛的应用。回答下列问题：(1)基态镓原子核外价电子的轨道表示式为_______________；同周期主族元素基态原子与其具有相同数目未成对电子的有_______。(2)氨硼烷(NH3BH3)是目前最具潜力的储氢材料之一。①氨硼烷晶体中B原子的杂化方式为____________。②氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作用，称为双氢键，用“N-H…H-B”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是_______(填序号)。a.N2H4和AlH3 b.C3H6和C2H6 c.B2H6和HCN(3)氟化铝常用作非铁金属的熔剂，可由氯化铝与氢氟酸、氨水作用制得。从氟化铝熔点(1090℃)到氯化铝熔点(192.6℃)下降幅度近900℃的原因是_______________________________。(4)太阳能材料CuInS2晶体为四方晶系，其晶胞参数及结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°。已知A处In原子坐标为(0.5，0，0.25)，B处Cu原子坐标为(0，0.5，0.25)。①C处S原子坐标为___________；②晶体中距离D处Cu原子最近的S原子有_______个；③设阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体密度为_______g·cm-3。答案：(1) K和Br(2) ac(3)因为氟化铝是离子晶体，熔点高，氯化铝是分子晶体，熔点低(4) (0.75，0.25，0.625) 4 解析：（1）(1)镓元素原子序数为31，基态镓原子价电子排布式为，轨道表示式为，基态镓原子未成对电子只有1个，同周期主族元素中基态原子未成对电子数为1的有K和Br，基态原子价电子排布式分别为和；（2）(2)①氨硼烷晶体中B原子周围连接4个σ键，为杂化；②a．N2H4中N电负性大于H，H呈正电性；AlH3中，电负性H大于Al，H呈负电性，所以N2H4和AlH3可以形成双氢键，故a正确；b．C3H6和C2H6中，电负性C大于H，H均呈正电性，不能形成双氢键，故b错误；c．B2H6中H呈负电性，HCN中，H呈正电性，所以B2H6和HCN可以形成氢键，故c正确；故填ac；（3）(3)氟化铝是离子晶体，熔化时克服的是离子键，氯化铝是分子晶体，熔化时克服的是分子间作用力，熔点低；（4）(4)①如图，，则C处S原子的坐标为(0.75，0.25，0.625)；②晶体中距离D处Cu原子最近的S原子是与D处直接相连的S原子，在晶体中，这样的S原子有4个；③该晶胞中，铜原子个数为，In原子个数为，S原子在晶胞内，个数为8，该晶体的密度，其中V=，ZM=972，代入；6．（2022·四川·绵阳中学模拟预测）科学家发现固体电解质Li3SBF4快离子导体具有良好的导电能力，为锂离子电池的发展做出了重要贡献。回答下列问题：(1)基态F原子的价电子排布图为___________________。B和F均为第2周期元素，在第2周期元素中，第一电离能介于B与F之间的元素有_______种。(2)一种硼酸盐的阴离子为B3O4n-，其结构中只有一个六元环，B的空间化学环境相同，O有两种空间化学环境，画出B3O的结构图_______(注明所带电荷数)。[B5O6(OH)4]-的结构为 ，则B原子的配位数是_______。(3)L3SBF4可由Li2S与LiBF4按一定比例反应合成。Li2S和LiBF4的熔点如表所示：物质 Li2S LiBF4熔点/℃ 938 300Li2S与LiBF4均属于_______晶体；熔点：Li2S>LiBF4，原因是_______________________。(4)Li3SBF4的晶胞结构如图所示，其中BF位于体心，则Li+位于_______(填“顶点”或“棱边”)。设NA为阿伏加德罗常数的值，若该晶胞中Li+与BF间的最近距离为apm，则晶体密度为_______g·cm-3，在Li3SBF4晶胞的另一种结构中，BF位于顶点，则S2-位于_______(填“体心”“面心”或“棱边”)。答案：(1) 4(2) 或 3、4(3) 离子 两者均为离子晶体，离子半径大于S2-，且所带电荷数小于S2-，Li2S晶格能大于LiBF4(4) 棱边 体心解析：（1）F原子价电子排布式为2s22p5，由泡利原理、洪特规则，价层电子排布图为 ，同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，第一电离能排序时，有2个“反常”，ⅡA元素电子排布有s轨道全充满结构，第一电离能较高，ⅡA高于ⅢA元素；ⅤA元素电子排布p轨道有半充满结构，第一电离能较高，高于ⅥA，故第 2 周期元素中，第一电离能介于B和F之间的元素有Be、C、O、N；（2）B为+3价，O为-2价，可知中n=3，结构中只有一个六元环，B的空间化学环境相同，O有两种空间化学环境，因六元环中有3个B原子、3个O原子，B、O原子依次间隔连接，且每个B原子还连接1个不在六元环上的O原子，则结构式为： 或 ；由图所知，[B5O6(OH)4]-离子中B原子所连接的原子数分别为3个和4个，则B原子的配位数是3、4；（3）离子晶体的熔沸点较高，根据熔沸点，都为离子晶体，离子晶体的熔沸点高低取决于离子半径大小和离子所带电荷数，离子半径大于S2-，且所带电荷数小于S2-，Li2S晶格能大于LiBF4，所以Li2S 的熔点大于LiBF4的熔点；（4）如图所示Li3SBF4的晶胞结构，根据均摊法，含有1个，且位于体心；根据化学式可知，含有3个Li+，则，则Li+位于棱边；晶胞中Li+与间的最近距离为apm，为面对角线的，设晶胞的边长为dpm，则面对角线为d，即d=2a，则晶胞的边长d=a pm，晶胞的体积V=(a×10-10)3cm3，Li3SBF4晶胞的质量m=g=g，根据ρ==g cm-3；在Li3SBF4晶胞的另一种结构中，位于顶点，把晶胞的BF4-向右上移至顶点，则S2-向右上移至于体心。21世纪教育网 www.21cnjy.com精品试卷·第 2 页 （共 2 页）21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台第38讲 物质结构与性质综合（原卷版）1．原子结构与元素的性质2．化学键与物质的性质3．分子间作用力与物质的性质4．晶体类型与相关计算考点一：原子核外电子排布原理1．基态原子核外电子排布(1)排布原则注意 当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量较低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。(2)填充顺序——构造原理(3)基态原子核外电子排布的表示方法表示方法 以硫原子为例电子排布式 1s22s22p63s23p4简化电子排布式 [Ne]3s23p4电子排布图(或轨道表示式)价电子排布式 3s23p42、基态原子核外电子排布式书写的思维流程在书写基态离子电子排布式时先写出基态原子核外电子排布式，再根据电子得失数目，确定基态离子电子排布式(第四周期过渡金属元素原子失电子变成离子时，要先失去4s轨道电子，后失去3d轨道电子)。3．基态原子(价层电子)电子排布图(轨道表示式)书写的思维流程考点二：原子结构与元素的性质1．原子结构与元素周期表的关系周期 电子层数 每周期最后一个元素 每周期第一个元素原子序数 基态原子的简化电子排布式 原子序数 基态原子的电子排布式二 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6三 3 11 [Ne]3s1 18 1s22s22p63s23p6四 4 19 [Ar]4s1 36 1s22s22p63s23p63d104s24p6五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d105s25p6六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d104s2 4p64d104f145s25p65d106s26p62．每族元素的价电子排布特点(1)主族主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA排布 特点 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5(2)0族：ns2np6(其中He为1s2)。(3)过渡元素(副族和第Ⅷ族)(n－1)d1～10ns1～2(Pd、镧系和锕系元素除外)。3.元素周期表的分区与价电子排布的关系(1)周期表的分区(2)各区价电子排布特点分区 价电子排布s区 ns1～2p区 ns2np1～6(除He外)d区 (n－1)d1～9ns1～2(除Pd外)ds区 (n－1)d10ns1～2f区 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns24．电离能第一电离能 气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，符号：I1，单位：kJ·mol－1规律 同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小同种原子：逐级电离能越来越(即I1I2I3…)比较元素的第一(或逐级)电离能的思维流程5.电负性含义 元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越标准 以最活泼的非金属元素氟的电负性为4.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)变化 规律 金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素的电负性逐渐减小注意比较元素的电负性强弱的基本步骤(1)确定元素在周期表中的相对位置，看是处于同周期还是同主族。(2)根据同周期(或同主族)元素电负性变化规律进行判断：同周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐增大；同主族元素自上而下，元素的电负性逐渐减小。6.对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，如。7．比较粒子半径大小的思维流程比较离子半径时，要先看能层数，能层数越多，离子半径越大，再看核电荷数，能层数相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。考点三：共价键与键参数1．共价键的本质和特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。2．共价键的分类分类依据 类型形成共价键的原子轨道重叠方式 键 电子云“头碰头”重叠键 电子云“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移非极性键 共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目 键 原子间有一对共用电子对键 原子间有两对共用电子对键 原子间有三对共用电子对3．σ键与π键的判断由物质的结构式判断 通过物质的结构式可以快速有效地判断共价键的种类及数目。共价单键全为键，双键中有一个键和一个键，三键中有一个键和两个键由成键轨道类型判断 s轨道形成的共价键全部是键；杂化轨道形成的共价键全部为键4．大π键的简介(1)简介：大π键一般是三个或更多个原子间形成的，是未杂化轨道中原子轨道“肩并肩”重叠形成的π键。(2)表达式：Π。其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。(3)一般判断：对于多电子的粒子，若中心原子的杂化不是sp3杂化，中心原子与配位原子可能形成大π键。(4)示例：Π，CH2===CH—CH===CH2：Π，NO：Π，SO2：Π，O3：Π，CO：Π。5．共价键的键参数(1)定义①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。③键角：两个共价键之间的夹角。(2)键参数对分子性质的影响键能越大，键长越短，分子越稳定。(3)利用键能(E)计算ΔH的公式：ΔH＝E(反应物)－E(生成物)。考点四：分子的空间结构与杂化轨道1．价层电子对互斥理论及应用(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距越远时，排斥力越小，体系的能量越低。②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。如H2O的键角小于CH4的键角。[微点拨] 价层电子对数与电子对空间结构的关系2对——直线形，3对——平面三角形，4对——四面体形。(2)价层电子对的计算a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。但对于离子，a为中心原子的价电子数加或减电荷数，如CO的a＝4＋2，NH的a＝5－1。(3)实例电子对数 成键数 孤电子对数 价层电子对空间结构 分子空间结构 实例2 3 2 0 直线形 直线形 CO23 0 平面三角形 平面三角形 BF32 1 V形 SO24 4 0 四面体形 正四面体形 CH43 1 三角锥形 NH33 1 三角锥形 H3O＋2．杂化轨道理论(1)杂化轨道理论概述当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。(2)杂化轨道三种类型(3)实例杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间结构 实例sp 2 180° 直线形 BeCl2或HCNsp2 3 120° 平面三角形 BF3或COsp3 4 109°28′ 四面体形 CH4或NH考点五：分子间作用力 分子的性质(一)分子间作用力1．概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。2．分类：分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。3．强弱：范德华力氢键化学键。4．范德华力范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。5．氢键(1)形成：已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很大的原子之间的作用力，称为氢键。(2)表示方法：A—H…B—。①A、B为电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素的原子。②A、B可以相同，也可以不同。(3)特征：具有一定的饱和性和方向性。如在冰中每个H2O分子周围四面体的4个方向形成4个氢键。(4)分类：氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。其中分子间氢键主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响。如形成分子内氢键，形成分子间氢键，前者熔沸点较低。(5)强弱影响：A—H…B—中A、B的电负性越强，氢键越强。如F—H…F>O—H…O>N—H…N。(二)分子的重要性质1．分子的极性2．分子的溶解性(1)“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。若能形成氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。(2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羟基相近)，而戊醇在水中的溶解度明显减小。(3)分子与H2O反应，也能促进分子在水中的溶解度，如SO2、NO2。3．分子的手性(1)手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。(2)手性分子：具有手性碳原子的分子。(3)手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如。4．无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越大，导致R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如酸性：HClOHClO2HClO3HClO4。考点六：晶体常识及基本性质1．晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的区别比较 晶体 非晶体结构特征 结构粒子周期性有序排列 结构粒子无序排列性质特征 自范性 有 无熔点 固定 不固定异同表现 各向异性 各向同性二者区别方法 间接方法 测定其是否有固定的熔点科学方法 对固体进行X射线衍射实验(2)获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。③溶质从溶液中析出。2．晶胞(1)概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元。(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。3．晶格能(1)定义：气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol－1。(2)影响因素①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。②离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。(3)与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。4．四种晶体类型的比较类型比较 分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体构成微粒 分子 原子 金属阳离子、 自由电子 阴、阳离子粒子间的相互作用力 范德华力 (某些含氢键) 共价键 金属键 离子键硬度 较小 很大 有的很大， 有的很小 较大熔、沸点 较低 很高 有的很高， 有的很低 较高溶解性 相似相溶 难溶于 任何溶剂 难溶于 常见溶剂 大多易溶于水 等极性溶剂导电、导热性 一般不导电， 溶于水后 有的导电 一般不具 有导电性 电和热的 良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电物质类别及举例 大多数非金属 单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大 多数有机物 (有机盐除外) 部分非金属 单质(如金刚石、硅、晶体硼)、部分非金属化合物(如SiC、SiO2) 金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜) 金属氧化物 (如K2O、Na2O)、强碱 (如KOH、NaOH)、绝大部分盐 (如NaCl)5．晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体熔、沸点的比较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。②金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。(2)同种类型晶体熔、沸点的比较①原子晶体―→―→―→如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅。②离子晶体一般地说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则晶格能越大，熔、沸点就越高，如熔点：MgO＞MgCl2＞NaCl＞CsCl。③分子晶体a．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H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。b．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SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。c．组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CO＞N2，CH3OH＞CH3CH3。d．同分异构体，支链越多，熔、沸点越低，如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3＞。④金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na＜Mg＜Al。考点七：常见晶体模型及晶胞计算1．典型晶体模型晶体 晶体结构 晶体详解原子晶体 金刚石 ①每个碳与相邻个碳以共价键结合，形成正四面体结构 ②键角均为109°28′ ③最小碳环由个C组成且六原子不在同一平面内 ④每个C参与4条C—C键的形成，C原子数与C—C键数之比为1∶2 ①每个Si与个O以共价键结合，形成正四面体结构 ②每个正四面体占有1个Si,4个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2 ③最小环上有个原子，即6个O,6个Si ①8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子 ②每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有个 ①每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有个 ②每个晶胞中含个Na＋和个Cl－ ①每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个 ②如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－ 典型代表Po，配位数为，空间利用率52% 典型代表Cu、Ag、Au，配位数为，空间利用率74% 典型代表Na、K、Fe，配位数为，空间利用率68% 典型代表Mg、Zn、Ti，配位数为，空间利用率74%SiO2分子晶体 干冰离子晶体 NaCl型CsCl型金属晶体 简单立 方堆积面心立方 最密堆积体心立 方堆积六方最 密堆积混合型晶体 石墨 石墨层状晶体中，层与层之间的作用是分子间作用力，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C原子采取的杂化方式是sp2。2．晶胞组成的计算方法——均摊法(1)原则：晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是。(2)方法①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占。3.晶胞参数及相关计算晶胞参数：晶胞的形状和大小可以用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α、β、γ，此即晶格特征参数，简称晶胞参数。(1)晶胞参数的计算方法(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：金属所含原子的总体积考点八：晶胞中粒子分数坐标与投影图(一)构建坐标原点、坐标轴和单位长度立体几何模型从最简单的晶胞——简单立方堆积的晶胞模型入手，构建坐标原点、坐标轴和单位长度立体几何模型。简单立方堆积的晶胞中8个顶点的微粒是完全一致的，因此可以任意选择一个原子为坐标原点。以立方体的三个棱延长线构建坐标轴，以晶胞边长为1个单位长度。由此可得如图所示的坐标系。其他晶胞也可以采用这种方式构建。如六方最密堆积模型的晶胞按此法构建x轴和y轴，只不过夹角不是90°，而是120°。(二)典型晶胞结构模型的原子坐标参数与投影图1．简单立方体模型粒子坐标与投影图(1)粒子坐标：若1(0,0,0)，2(0,1,0)，则确定3(1,1,0)，7(1，1,1)(2)x、y平面上的投影图：2．体心晶胞结构模型的原子坐标与投影图(1)粒子坐标：若1(0,0,0)，3(1,1,0)，5(0,0,1)，则6(0,1,1)，7(1,1,1)，9(2)x、y平面上的投影图：3．面心立方晶胞结构模型的原子坐标和投影图(1)粒子坐标：若1(0,0,0)，13，12，则15，11(2)x、y平面上的投影图：4．金刚石晶胞结构模型的原子坐标参数和投影图(1)若a原子为坐标原点，晶胞边长的单位为1，则原子1、2、3、4的坐标分别为、、、。(2)x、y平面上的投影图：小结所求目标原子坐标参数确定的思维模板考点九 配合物与超分子1．配位键(1)概念：由一个原子单方面提供孤电子对，而另一个原子提供空轨道接受孤电子对形成的共价键，即“电子对给予—接受”键。(2)表示方法：配位键可以用A→B来表示，其中A是提供孤电子对的原子，B是接受孤电子对的原子。例如：2．配位化合物(1)概念：把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。(2)配合物的组成如[Cu(NH3)4]SO4a．配体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。b．中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。【注意】当配体中有两原子有孤电子对时，电负性小的原子为配位原子，如CO作配体时C为配位原子。(3)形成条件：①配体有孤电子对；②中心原子有空轨道。(4)配合物形成时性质的改变①溶解度的改变：一些难溶于水的金属化合物形成配合物后，易溶解，如AgCl→[Ag(NH3)2]＋。②颜色的改变：当简单离子形成配合物时颜色会发生改变，如Fe(SCN)3的形成，利用此性质可检验铁离子的存在。③稳定性改变：形成配合物后，物质的稳定性增强。3．配合物的生成实验探究(1)CuSO4溶液Cu(OH)2(蓝色沉淀)[Cu(NH3)4]2＋(深蓝色)，其反应的离子方程式为Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH，Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。(2)FeCl3溶液Fe(SCN)3(血红色)，KSCN溶液检验Fe3＋。(3)NaCl溶液AgCl(白色沉淀)[Ag(NH3)2]＋反应的离子方程式为Cl－＋Ag＋===AgCl↓，AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－。4．配合物的种类与应用配合物种类繁多，如叶绿素、血红素和维生素B12都是配合物。如叶绿素中Mg2＋为中心离子，大环有机化合物作配体，配位原子为N。配合物在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域应用广泛。5．超分子(1)定义：由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。这里的分子也包含离子。(2)特点：超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。(3)应用示例一：分离C60和C70示例二：冠醚识别碱金属离子：冠醚与合适的碱金属离子形成超分子。(4)特征：超分子的两特征分别为分子识别和自组装。1．（2022·广东·高考真题）硒()是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光()效应以来，在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含的新型分子的合成路线如下：(1)与S同族，基态硒原子价电子排布式为_________________。(2)的沸点低于，其原因是___________________________。(3)关于I~III三种反应物，下列说法正确的有_______。A．I中仅有键B．I中的键为非极性共价键C．II易溶于水D．II中原子的杂化轨道类型只有与E．I~III含有的元素中，O电负性最大(4)IV中具有孤对电子的原子有_________________。(5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为_______(填“>”或“<”)。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠()可减轻重金属铊引起的中毒。的立体构型为_______。(6)我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。①X的化学式为____________。②设X的最简式的式量为，晶体密度为，则X中相邻K之间的最短距离为_______(列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)。2．（2022·全国·高考真题）2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题：(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为__________________。(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号)，判断的根据是_________________；第三电离能的变化图是_______(填标号)。(3)固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结构_______。(4) CF2=CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因________________________________。(5)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，X代表的离子是_______；若该立方晶胞参数为a pm，正负离子的核间距最小为_______pm。3．（2022·江苏·高考真题）硫铁化合物(、等)应用广泛。(1)纳米可去除水中微量六价铬。在的水溶液中，纳米颗粒表面带正电荷，主要以、、等形式存在，纳米去除水中主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。已知：，；电离常数分别为、。①在弱碱性溶液中，与反应生成、和单质S，其离子方程式为______________________。②在弱酸性溶液中，反应的平衡常数K的数值为_______。③在溶液中，pH越大，去除水中的速率越慢，原因是______________________。(2)具有良好半导体性能。的一种晶体与晶体的结构相似，该晶体的一个晶胞中的数目为_______，在晶体中，每个S原子与三个紧邻，且间距相等，如图给出了晶胞中的和位于晶胞体心的(中的键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他已省略)。如图中用“-”将其中一个S原子与紧邻的连接起来_______。(3)、在空气中易被氧化，将在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。时，氧化成含有两种元素的固体产物为_______(填化学式，写出计算过程)。4．（2022·河北·高考真题）含及S的四元半导体化合物(简写为)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：(1)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_______。(2)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是_______，原因是______________________。(3)的几何构型为_______，其中心离子杂化方式为_______。(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是_______(填标号)。A． B． C． D．(5)如图是硫的四种含氧酸根的结构：根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将转化为的是_______(填标号)。理由是________________________________。5．（2022·北京·高考真题）工业中可利用生产钛白的副产物和硫铁矿联合制备铁精粉和硫酸，实现能源及资源的有效利用。(1)结构示意图如图1。①的价层电子排布式为___________。②中O和中S均为杂化，比较中键角和中键角的大小并解释原因__________________________。③中与与的作用力类型分别是_____________________。(2)晶体的晶胞形状为立方体，边长为，结构如图2。①距离最近的阴离子有___________个。②的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为___________。(3)加热脱水后生成，再与在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。分解和在氧气中燃烧的能量示意图如图3。利用作为分解的燃料，从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点____________________________________。6．（2022·山东·高考真题）研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为。回答下列问题：(1)基态原子的价电子排布式为_________________，在元素周期表中位置为____________。(2)晶胞中N原子均参与形成配位键，与的配位数之比为_______；_______；晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是____________。(3)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据____________(填标号)。A．2s轨道 B．2p轨道 C．sp杂化轨道 D．sp2杂化轨道(4)在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是①__________________________________________，②_______________________________________________。(5)、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是________________________________。7．（2022·北京·高考真题）失水后可转为，与可联合制备铁粉精和。I.结构如图所示。(1)价层电子排布式为___________。(2)比较和分子中的键角大小并给出相应解释：__________________________。(3)与和的作用分别为__________________________。II．晶胞为立方体，边长为，如图所示。(4)①与紧邻的阴离子个数为___________。②晶胞的密度为___________ 。(5)以为燃料，配合可以制备铁粉精和。结合图示解释可充分实现能源和资源有效利用的原因为_______________________________。8．（2022·全国·高考真题）卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：(1)氟原子激发态的电子排布式有_________________，其中能量较高的是_______。(填标号)a. b. c. d.(2)①一氯乙烯分子中，C的一个_______杂化轨道与Cl的轨道形成_______键，并且Cl的轨道与C的轨道形成3中心4电子的大键。②一氯乙烷、一氯乙烯、一氯乙炔分子中，键长的顺序是_______，理由：(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多，形成的键越强；(ⅱ)__ _________________________。(3)卤化物受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为_______。解释X的熔点比Y高的原因_____________________________________。(4)晶体中离子作体心立方堆积(如图所示)，主要分布在由构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下，不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此，晶体在电池中可作为____________。已知阿伏加德罗常数为，则晶体的摩尔体积_______(列出算式)。9．（2022·湖南·高考真题）铁和硒()都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用，回答下列问题：(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如下：①基态原子的核外电子排布式为_______；②该新药分子中有_______种不同化学环境的C原子；③比较键角大小：气态分子_______离子(填“>”“<”或“=”)，原因是_________________。(2)富马酸亚铁是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：①富马酸分子中键与键的数目比为_______；②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为______________________。(3)科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化，将转化为，反应过程如图所示：①产物中N原子的杂化轨道类型为____________；②与互为等电子体的一种分子为_______(填化学式)。(4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：①该超导材料的最简化学式为____________；②Fe原子的配位数为_______；③该晶胞参数、。阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为_______(列出计算式)。10．（2022·河北·高考真题）含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：(1)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为________。(2)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是____，原因是_________________。(3)SnCl的几何构型为_______，其中心离子杂化方式为_______。(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质。下列物质中，属于顺磁性物质的是__________(填标号)。A．[Cu(NH3)2]Cl B．[Cu(NH3)4]SO4 C．[Zn(NH3)4]SO4 D．Na2[Zn(OH)4](5)如图是硫的四种含氧酸根的结构：A． B． C． D．根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将Mn2+转化为MnO的是_______(填标号)，理由是_______________________________。(6)如图是CZTS四元半导体化合物的四方晶胞。①该物质的化学式为___________。②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，例如图中A原子的坐标为(，，)，则B原子的坐标为______________。11．（2022·海南·高考真题）以Cu2O、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题：(1)基态O原子的电子排布式________________，其中未成对电子有_______个。(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是______________________。(3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图，分子中所有原子共平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取_______杂化。邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是_______________________________。(4)金属Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，Zn与氨水反应的离子方程式为_______________________________。(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能，Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键，原因是_________________________。(6)下图为某ZnO晶胞示意图，下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。为所取晶胞的下底面，为锐角等于60°的菱形，以此为参考，用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面_______、_______。1．（2022·浙江·湖州市教育科学研究中心一模）中国科学家于嫦娥五号月壤的玄武岩碎屑中发现的“嫦娥石”，是一种磷酸盐矿物，其理想化学式为(Ca8Y)□Fe(PO4)7(“□”表示晶体存在缺陷)。请回答：(1)基态Fe2+价层电子的轨道表示式为__________________。(2)的空间结构为______________，其中P采取______杂化方式；能与Fe3+形成无色的[Fe(PO4)2]3 ，其中与Fe3+配位的原子是______(填元素符号)。(3)PCl5是白色晶体，其晶胞结构如图所示。PCl5熔融时形成一种能导电的液体。①若晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为______g/cm3(列出计算式，1pm＝1×10 10cm)。②经测定，该晶体中P-Cl的键长只有198pm和206pm两种，写出P-Cl键长为206pm的粒子的化学式__________。2．（2022·北京·一模）人类文明的发展历程，也是化学物质的认识和发现的历程。(1)铜原子在基态时价电子排布式为_____________。已知高温下Cu2O比CuO更稳定，试从核外电子排布的角度解释：_________________________________。(2)铜与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2，1mol(SCN)2中含有π键的数目为_________(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论上硫氰酸(H－S－C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H－N=C=S)的沸点，其原因是_____________________________________。(3)硝酸钾中的空间结构为_____。(4)6－氨基青霉烷酸的结构如图甲所示，其中采取sp3杂化的原子有________(填写元素符号)。(5)铁和氨在640℃可发生置换反应，产物之一的立方晶胞结构如图乙所示，写出该反应的化学方程式：____。若两个最近的Fe原子间的距离为acm，列出该晶体密度的计算表达式：_____g cm-3。3．（2022·广西南宁·模拟预测）软包电池(水系)具有优异的稳定性，良好的容量保持率，且成本较低，大规模储能的应用前景广泛。回答下列问题：(1)基态原子核外电子排布式为_______________；原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，则与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态原子，其核外电子自旋磁量子数的代数和为_______。(2)是锰的一种配合物。配体与中心原子形成配位键时，提供孤对电子的原子是_______________(填元素符号)，其能量最高的电子所在的能级符号为_______，配合物中心原子的配位数是_______。(3)软包电池的关键组件结构如图所示。①其中S原子的杂化轨道类型为_______。②中存在的作用力为_______(填标号)。A．金属键 B．键 C．键 D．氢键③中第二周期非金属元素的第一电离能由大到小的顺序为_______，原因是___________________________________。(4)掺杂的氮化钛晶胞结构如图所示。距离最近的有_______个，已知阿伏加德罗常数的值为，若晶体的密度为，该晶胞的边长为_______cm(列出算式)。4．（2022·陕西·武功县教育局教育教学研究室一模）中国科学家在国际上首次实现了CO2到淀粉的合成，不依赖植物光合作用，原料只需CO2、H2和电，相关成果发表在《科学》上。回答下列问题：(1)CO2的空间结构为___________。(2)淀粉遇碘变蓝。单质碘易溶于KI溶液，原因是___________________________(用离子方程式表示)。(3)淀粉在一定条件下可水解成葡萄糖()，葡萄糖分子中键角∠H1C1O1_______∠C1C2O2 (填“＞”、“＜”或“=”)。(4)(CH3NH3)PbI3的晶胞结构如图所示，其中B代表Pb2+。①Pb位于第六周期第IVA族，其基态原子的价电子排布图为___________________，基态I原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______________。②(CH3NH3)PbI3中涉及的短周期元素的电负性由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。③有机阳离子可通过CH3NH2制备，CH3NH2中C和N的杂化类型分别是_______、_______。④_______(填“A”或“C”)代表I-，原子分数坐标A为(0，0，0)，B为，则C的原子分数坐标为_______。NA为阿伏加德罗常数的值，则(CH3NH3)PbI3晶体的密度为_______ g cm-3。5．（2022·山东·模拟预测）硼、铝、镓、铟等第IIIA族元素及其化合物在材料化学、工业生产和生活中具有广泛的应用。回答下列问题：(1)基态镓原子核外价电子的轨道表示式为_______________；同周期主族元素基态原子与其具有相同数目未成对电子的有_______。(2)氨硼烷(NH3BH3)是目前最具潜力的储氢材料之一。①氨硼烷晶体中B原子的杂化方式为____________。②氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作用，称为双氢键，用“N-H…H-B”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是_______(填序号)。a.N2H4和AlH3 b.C3H6和C2H6 c.B2H6和HCN(3)氟化铝常用作非铁金属的熔剂，可由氯化铝与氢氟酸、氨水作用制得。从氟化铝熔点(1090℃)到氯化铝熔点(192.6℃)下降幅度近900℃的原因是_______________________________。(4)太阳能材料CuInS2晶体为四方晶系，其晶胞参数及结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°。已知A处In原子坐标为(0.5，0，0.25)，B处Cu原子坐标为(0，0.5，0.25)。①C处S原子坐标为___________；②晶体中距离D处Cu原子最近的S原子有_______个；③设阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体密度为_______g·cm-3。6．（2022·四川·绵阳中学模拟预测）科学家发现固体电解质Li3SBF4快离子导体具有良好的导电能力，为锂离子电池的发展做出了重要贡献。回答下列问题：(1)基态F原子的价电子排布图为___________________。B和F均为第2周期元素，在第2周期元素中，第一电离能介于B与F之间的元素有_______种。(2)一种硼酸盐的阴离子为B3O4n-，其结构中只有一个六元环，B的空间化学环境相同，O有两种空间化学环境，画出B3O的结构图_______(注明所带电荷数)。[B5O6(OH)4]-的结构为 ，则B原子的配位数是_______。(3)L3SBF4可由Li2S与LiBF4按一定比例反应合成。Li2S和LiBF4的熔点如表所示：物质 Li2S LiBF4熔点/℃ 938 300Li2S与LiBF4均属于_______晶体；熔点：Li2S>LiBF4，原因是_______________________。(4)Li3SBF4的晶胞结构如图所示，其中BF位于体心，则Li+位于_______(填“顶点”或“棱边”)。设NA为阿伏加德罗常数的值，若该晶胞中Li+与BF间的最近距离为apm，则晶体密度为_______g·cm-3，在Li3SBF4晶胞的另一种结构中，BF位于顶点，则S2-位于_______(填“体心”“面心”或“棱边”)。21世纪教育网 www.21cnjy.com精品试卷·第 2 页 （共 2 页）21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 【备考2023】高考化学一轮第38讲 物质结构与性质综合（原卷版）.docx 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