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1、第 3 讲 物质结构选做题之难点预测一、变化万千的晶体结构1.以长方体晶胞为载体的计算和判断A、B 和 D(K Ni F )三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。该化合物的化学式为_， D 的配位数为_；列式计算该晶体的密度_ gcm-32.以某些物质具有的长链结构为载体计算与判断（1）在硅酸盐中，SiO44四面体(如下图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中 Si 原子的杂化形式为。Si 与 O 的原子数之比为_化学式为_。OSiSiO图(a) 图（b）（2）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可
2、用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构(如下图)，a 位置上 Cl 原子的杂化轨道类型为_。已知其中一种化合物的化学式为 KcuCl3，另一种的化学式为_；ClCuClClCuClClClCuClClClCuClClaaa3.特殊物质（1） 金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如左下图所示。该合金的化学式为_（1）图 （2）图（2） 利用“卤化硼法”可合成含 B 和 N 两种元素的功能陶瓷，由图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中 B 原子个数为_，该功能陶瓷的化学式为_。二、金属晶体的堆积方式二、金属晶体的堆积方式 密堆积与粒子间作用力的关系及配位数：密堆积与粒
3、子间作用力的关系及配位数：三、晶体空间利用率的计算：三、晶体空间利用率的计算：1.(2014海南高考19) (5)金刚石晶胞含有 个碳原子。若碳原 子半径为 r,金刚石晶胞的边长为 a,根据硬球接触模型,则 r= a,列 式表示碳原子在晶胞中的空间占有率 (不要求计算结果)。2.2016全国卷，37(4)(5)(4)GaF3的熔点高于 1 000 ，GaCl3的熔点为77.9 ，其原因是_。(5)GaAs 的熔点为 1 238 ，密度为 gcm3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_，Ga 与 As 以_键键合。Ga 和 As 的摩尔质量分别为 MGa gmol1和 MAs gmol1，原子半
4、径分别为 rGapm 和 rAspm，阿伏加德罗常数值为 NA，则 GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。1.(5)8 =2.(4)GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体(5)原子晶体 共价键 100%4NAr 3Gar 3As3MGaMAs四、从结构角度解释元素性质四、从结构角度解释元素性质第二周期单键键能第三周期单键键能第四周期单键键能第五周期单键键能C-C 347Si - Si 226Ge - Ge N-N 159P-P 209O-O 146S-S 268268F-F 158Cl - Cl 242Br- Br 193193I - I1511511.为何 F-F 键的键能反常
5、地小？2.为何第二周期的 C、O、N 元素之间形成的单质或化合物中常含有双键或三键，而第三周期元素之间却难以形成双键或三键？3.为何 N、O 原子成链倾向远不如 C-C 键牢固？4.CO CC 与 NN 键能相近，为何前二者容易发生反应，而后者却很稳定？单键键能双键键能三键键能C - C 347C = C615CC812C - O326C = O (CO2)803C O1072N - N 193N = N 418NN9465. 为何存在 PCl5，却不存在 NCl5？6.6. 为何为何 N N、O O、F F 含氢化合物容易生成氢键？一水合氨中的氢键如何表示？含氢化合物容易生成氢键？一水合氨中
6、的氢键如何表示？7.路易斯酸碱理论认为，任何可以接受电子对的分子或离子叫路易斯酸，而任何给出电子对的为路易斯碱。从结构角度分析硼酸是路易斯酸的原因。8.C、O 的电负性相差 1.0，由此可以判断 CO 应该为极性较强的分子，但实际上 CO 分子极性很弱，请解释原因：9.9.从碳酸镁到碳酸钡，为何分解温度依次升高？从碳酸镁到碳酸钡，为何分解温度依次升高？10.甲醇与乙酸甲酯的混合物因沸点接近而不易分离，工业上用蒸馏的方法分离二者时常先加适量水,理由为 。11.关于水分子、H2S、H2Se、苯酚、醇中的氧族元素原子的杂化12.HCO3-与 Na+、K+、NH4+形成的酸式盐溶解度都小于其正盐溶解度
7、，原因是什么？13. 试解释 H2O,HF,NH3的沸点依次降低的原因：14. 从氢键角度解释硼酸在冷水中溶解度小而加热时溶解度增大的原因（苯酚） 。15.已知 Fe3O4能导电，解释该晶体能导电的原因:16. CN-作为配体时，提供孤电子对的通常是 C 原子而不是 N 原子，其原因是什么？17. 氨气与氨气与 H H+ +或或 CuCu2+2+形成的配位键与水形成的相比，何者更稳定？为什么？形成的配位键与水形成的相比，何者更稳定？为什么？18. 向Zn(NH3)4 SO4溶液中滴加 NaOH 溶液，未出现浑浊，原因是什么？19.为何氨气的碱性比联氨要强？为何氨气的碱性比联氨要强？20.已知
8、Co3+氧化性大于氧气，为何 Co2+在水溶液中难以被氧气、双氧水氧化为 Co3+，而加入氨水后却易被氧化？或：金属铜单独也氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是什么？结构决定性质之往届试题结构决定性质之往届试题20102010 年新课标年新课标 37（5）含有元素 K 的盐的焰色反应为色。许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是_。20132013 年全国新课标乙全国年全国新课标乙全国卷卷 37 （5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解 释下列有关事实：化学键CCCHCOSiSiSiHSiO键能/1kJ mol（35641333622631845
9、2硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是。的稳定性小于，更易生成氧化物，原因是_。4SiH4CH20122012 年新课标年新课标（5）H2SeO3的K1和K2分别为 2。710-3和 2。510-8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为 1。210-2，请根据结构与性质的关系解释；H2SeO4和 H2SeO3第一步电离程度大于第二部电离的原因：_；H2SeO4和 H2SeO3酸性强的原因：_；20152015 年全国年全国卷卷 37（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_。20162016 年全国年全国卷卷 37（3）单质铜及镍都是由键形成的晶体
10、；元素铜与镍的第二电离能分别为：、，的原因是_。1 Cu1958kJ molI1 Ni1753kJ molICuNiII20162016 年全国年全国卷卷 37 （4）的熔点高于 1000，的熔点为 77。9，其原因是3GaF3GaCl_。20162016 年全国年全国卷卷 37（2）Ge 与 C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但 Ge 原子 之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是_。20092009 年山东年山东 32.（4）C、Si 为同一主族的元素，CO2和 SiO2化学式相似，但结构和性质有 很大不同。CO2中 C 与 O 原子间形成键和键，SiO2中 Si
11、与 O 原子间不形成上述健。 从原子半径大小的角度分析，为何 C、O 原子间能形成键，而 Si、O 原子间不能形成上 述键 。 2014四川卷 (4)将铜单质的粉末加入 NH3的浓溶液中，通入 O2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式是_。2013福建卷（4）已知苯酚()具有弱酸性，其 Ka=11 10-10；水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡COO OH常数(水杨酸)_ (苯酚)（填“”或“( H2O) n ( NH3) n,而平均每个分子形成的氢键数，冰中有 2个，而（HF）n 和中只有一个，汽化时要克服的氢键的总键能：冰（HF）n ( NH3
12、) n14.硼酸分子间通过氢键缔合，加热时部分氢键被破坏。15.电子可以在两种不同价态的铁离子间快速发生转移。16.碳元素的电负性小于氮元素的电负性，更易提供孤电子对。18.Zn(NH3)4+难电离出 Zn2+，溶液中的 Zn2+浓度很低，无法生成沉淀。20.过氧化氢为氧化剂，氨与铜离子形成配离子，两者相互促进使反应进行。结构决定性质之往届试题结构决定性质之往届试题答案：答案：20102010 年新课标年新课标（5）紫 激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长（可见光区域）光的形式释放能量20122012 年新课标年新课标第一步电离后生成的负离子较难进一步电离出带正电荷的
13、氢离子H2SeO4和 H2SeO3可表示为(HO)2SeO 和(HO)2SeO2。H2SeO3中的 Se 为+4 价，而 H2SeO4中的Se 为+6 价，正电性更高，导致 Se-O-H 中的 O 的电子更向 Se 偏移，越易电离出 H+20132013 年全国年全国卷卷（5）CC 键和 CH 键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中 SiSi 键和 SiH 键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成CH 键的键能大于 CO 键，CH 键比 CO 键稳定。而 SiH 键的键能却远小于 SiO 键，所以 SiH 键不稳定而倾向于形成稳定性更强的 SiO 键（2 分）20152015 年全国年全国卷卷（
14、2）C 有 4 个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构2 分）20162016 年全国年全国卷卷（3）金属铜失去的是全充满的电子，镍失去的是电子103d14s20162016 年全国年全国卷卷（4）GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体（2 分）20162016 年全国年全国卷卷（2）Ge 原子半径大，原子间形成的单键较长，p-p 轨道肩并肩重叠程度 很小或几乎不能重叠，难以形成键（2 分）20092009 年山东年山东 32.32.（4 4）Si 的原子半径较大，Si、O 原子间距离较大，p-p 轨道肩并肩重叠程度 较小，不能形成稳定的 键2014四川卷 (4)2Cu8NH3H2OO2=2Cu(NH3)424OH6H2O2013福建卷CH3OHCO2H2 H2O 与 CH3OH 均为极性分子，H2O 中氢键比甲醇多；
