高考化学二轮复习 第一篇 专题通关攻略 专题七 物质结构与性质课件.ppt

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1、专题七物质结构与性质【真【真题回回访】1.(20161.(2016全国卷全国卷T37)T37)锗(Ge)(Ge)是典型的半是典型的半导体元素体元素, ,在在电子、材料等子、材料等领域域应用广泛。回答下列用广泛。回答下列问题: :(1)(1)基基态GeGe原子的核外原子的核外电子排布式子排布式为Ar_,Ar_,有有_个未成个未成对电子。子。(2)Ge(2)Ge与与C C是同族元素是同族元素,C,C原子之原子之间可以形成双可以形成双键、三、三键, ,但但GeGe原子之原子之间难以形成双以形成双键或三或三键。从原子。从原子结构角度构角度分析分析, ,原因是原因是_。(3)(3)比比较下列下列锗卤化物

2、的熔点和沸点化物的熔点和沸点, ,分析其分析其变化化规律律及原因及原因_。GeClGeCl4 4GeBrGeBr4 4GeIGeI4 4熔点熔点/-49.5-49.52626146146沸点沸点/83.183.1186186约400400(4)(4)光催化光催化还原原COCO2 2制制备CHCH4 4反反应中中, ,带状状纳米米ZnZn2 2GeOGeO4 4是是该反反应的良好催化的良好催化剂。ZnZn、GeGe、O O电负性由大至小的性由大至小的顺序是序是_。(5)Ge(5)Ge单晶具有金晶具有金刚石型石型结构构, ,其中其中GeGe原子的原子的杂化方式化方式为_,_,微粒之微粒之间存在的作

3、用力是存在的作用力是_。(6)(6)晶胞有两个基本要素晶胞有两个基本要素: :原子坐原子坐标参数参数, ,表示晶胞内部各原子的相表示晶胞内部各原子的相对位置位置, ,下下图为GeGe单晶的晶胞晶的晶胞, ,其中原子坐其中原子坐标参数参数A A为(0,0,0);B(0,0,0);B为( ,0 ,);C( ,0 ,);C为( , ,0)( , ,0)。则D D原子的坐原子的坐标参数参数为_。晶胞参数晶胞参数, ,描述晶胞的大小和形状描述晶胞的大小和形状, ,已知已知GeGe单晶的晶晶的晶胞参数胞参数a=565.76 pm,a=565.76 pm,其密度其密度为_gcm_gcm-3-3( (列出列出

4、计算式即可算式即可) )。【解析】【解析】(1)Ge(1)Ge为为3232号元素号元素, ,根据构造原理可推出基态根据构造原理可推出基态锗原子的核外电子排布式为锗原子的核外电子排布式为Ar3dAr3d10104s4s2 24p4p2 2, ,有有2 2个未成个未成对电子。对电子。(2)(2)锗原子之间难以形成双键或三键是因为锗原子之间难以形成双键或三键是因为GeGe的原子半的原子半径大径大, ,原子间形成的原子间形成的键较长键较长,p,p轨道之间重叠程度很小轨道之间重叠程度很小或几乎不能重叠或几乎不能重叠, ,难以形成难以形成键。键。(3)(3)锗的卤化物的熔点和沸点大小顺序均为锗的卤化物的熔

5、点和沸点大小顺序均为GeClGeCl4 4 GeBrGeBr4 4GeISe,OSe,根据同周期从左到右元素的电负性逐渐增大根据同周期从左到右元素的电负性逐渐增大可知可知,SeGeZn,SeGeZn,所以所以ZnZn、GeGe、O O电负性由大至小的顺序电负性由大至小的顺序是是OGeZnOGeZn。(5)Ge(5)Ge单晶具有金刚石型结构单晶具有金刚石型结构, ,其中锗原子的杂化方式其中锗原子的杂化方式为为spsp3 3, ,微粒之间存在的作用力是共价键。微粒之间存在的作用力是共价键。(6)(6)原子坐标参数是表示晶胞内部各原子的相对位置原子坐标参数是表示晶胞内部各原子的相对位置, ,根据根据

6、GeGe单晶的晶胞图单晶的晶胞图, ,分析原子坐标参数分析原子坐标参数A A为为(0,0,0);(0,0,0);B B为为( ,0 ,);C( ,0 ,);C为为( , ,0)( , ,0)可知可知D D原子的坐标参数为原子的坐标参数为( , , )( , , )。GeGe单晶的晶胞参数单晶的晶胞参数a=565.76 pm,a=565.76 pm,晶胞的体积为晶胞的体积为a a3 3,a,a需要进行单位换算需要进行单位换算, ,晶胞的质量为晶胞的质量为 , ,晶胞晶胞的密度为晶胞质量除以晶胞体积的密度为晶胞质量除以晶胞体积, ,所以晶胞密度所以晶胞密度 10 107 7(gcm(gcm-3-3

7、) )。答案答案: :(1)3d(1)3d10104s4s2 24p4p2 22 2(2)(2)锗原子半径大锗原子半径大, ,原子间形成的原子间形成的键较长键较长,p,p轨道之间轨道之间重叠程度很小或几乎不能重叠重叠程度很小或几乎不能重叠, ,难以形成难以形成键键(3)GeCl(3)GeCl4 4、GeBrGeBr4 4、GeIGeI4 4的熔、沸点依次升高的熔、沸点依次升高, ,原因是分原因是分子结构相似子结构相似, ,相对分子质量越大相对分子质量越大, ,分子间作用力越强分子间作用力越强(4)OGeZn(4)OGeZn(5)sp(5)sp3 3共价键共价键(6)( , , )(6)( ,

8、, ) 10 107 72.(20152.(2015全国卷全国卷T37)AT37)A、B B、C C、D D为原子序数依次原子序数依次增大的四种元素增大的四种元素,A,A2-2-和和B B+ +具有相同的具有相同的电子构型子构型;C;C、D D为同周期元素同周期元素,C,C核外核外电子子总数是最外数是最外层电子数的子数的3 3倍倍;D;D元元素最外素最外层有一个未成有一个未成对电子。回答下列子。回答下列问题: :(1)(1)四种元素中四种元素中电负性最大的是性最大的是_(_(填元素符号填元素符号),),其中其中C C原子的核外原子的核外电子排布式子排布式为_。(2)(2)单质A A有两种同素异

9、形体有两种同素异形体, ,其中沸点高的是其中沸点高的是_(_(填分子式填分子式),),原因是原因是_;_;A A和和B B的的氢化物所属的晶体化物所属的晶体类型分型分别为_和和_。(3)C(3)C和和D D反反应可生成可生成组成比成比为1313的化合物的化合物E,EE,E的立体的立体构型构型为_,_,中心原子的中心原子的杂化化轨道道类型型为_。(4)(4)化合物化合物D D2 2A A的立体构型的立体构型为_,_,中心原子的价中心原子的价层电子子对数数为_,_,单质D D与湿与湿润的的NaNa2 2COCO3 3反反应可制可制备D D2 2A,A,其化学方程式其化学方程式为_。(5)A(5)A

10、和和B B能能够形成化合物形成化合物F,F,其晶胞其晶胞结构如构如图所示所示, ,晶胞晶胞参数参数a=0.566 nm,Fa=0.566 nm,F的化学式的化学式为_;_;晶胞中晶胞中A A原子原子的配位数的配位数为_;_;列式列式计算晶体算晶体F F的密度的密度(gcm(gcm-3-3)_)_。【解析】【解析】A A、B B、C C、D D为原子序数依次增大的四种元素为原子序数依次增大的四种元素,A,A2-2-和和B B+ +具有相同的电子构型具有相同的电子构型, ,则则A A是是O,BO,B是是Na;CNa;C、D D为同为同周期元素周期元素,C,C核外电子总数是最外层电子数的核外电子总数

11、是最外层电子数的3 3倍倍, ,则则C C是是P;DP;D元素最外层有一个未成对电子元素最外层有一个未成对电子, ,所以所以D D是氯元素。是氯元素。(1)(1)非金属性越强非金属性越强, ,电负性越大电负性越大, ,四种元素中电负性最大四种元素中电负性最大的是的是O O。P P的原子序数为的原子序数为15,15,其电子排布式为其电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p3 3( (或或Ne3sNe3s2 23p3p3 3) )。(2)(2)氧元素有氧气和臭氧两种单质氧元素有氧气和臭氧两种单质, ,由于臭氧的相对分由于臭氧的相对分子质量较大子质量较大, ,范德

12、华力大范德华力大, ,所以沸点高所以沸点高;A;A和和B B的氢化物为的氢化物为H H2 2O O和和NaH,NaH,晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。(3)C(3)C和和D D形成的物质形成的物质E E为为PClPCl3 3, ,其中其中P P含有一对孤电子对含有一对孤电子对, ,其价层电子对数是其价层电子对数是4,4,所以立体构型为三角锥形所以立体构型为三角锥形, ,中心原中心原子为子为spsp3 3杂化。杂化。(4)(4)化合物化合物ClCl2 2O O的中心原子的中心原子O O含有含有2 2对孤电子对对孤电子对, ,价层电价层电子对数为子对数为4,4,

13、所以立体构型为所以立体构型为V V形形,Cl,Cl2 2和碳酸钠反应的化和碳酸钠反应的化学方程式为学方程式为2Cl2Cl2 2+2Na+2Na2 2COCO3 3+H+H2 2O=ClO=Cl2 2O+2NaHCOO+2NaHCO3 3+ +2NaCl2NaCl。(5)(5)根据晶胞结构可知氧原子的个数根据晶胞结构可知氧原子的个数=8 +6 =8 +6 =4,Na=4,Na全部在晶胞中全部在晶胞中, ,共计是共计是8 8个个, ,则则F F的化学式为的化学式为NaNa2 2O O。以顶点氧原子为中心以顶点氧原子为中心, ,与氧原子距离最近的钠原子的个与氧原子距离最近的钠原子的个数是数是8 8个

14、个, ,即晶胞中即晶胞中A A原子的配位数为原子的配位数为8 8。晶体。晶体F F的密度的密度= = 答案答案: :(1)O(1)O1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p3 3( (或或Ne3sNe3s2 23p3p3 3) )(2)O(2)O3 3O O3 3相对分子质量较大相对分子质量较大, ,范德华力大分子晶体范德华力大分子晶体离子晶体离子晶体(3)(3)三角锥形三角锥形spsp3 3(4)V(4)V形形4 42Cl2Cl2 2+2Na+2Na2 2COCO3 3+H+H2 2O=ClO=Cl2 2O+2NaHCOO+2NaHCO3 3+ +2NaCl2NaCl

15、(5)Na(5)Na2 2O O8 8【真【真题备选】1.(20141.(2014全国卷全国卷T37T37节选) )早期早期发现的一种天然二的一种天然二十面体准晶十面体准晶颗粒由粒由AlAl、CuCu、FeFe三种金属元素三种金属元素组成。回成。回答下列答下列问题: :(1)(1)准晶是一种无平移周期序准晶是一种无平移周期序, ,但有但有严格准周期位置序格准周期位置序的独特晶体的独特晶体, ,可通可通过_方法区分晶体、准晶方法区分晶体、准晶体和非晶体。体和非晶体。(2)(2)基基态铁原子有原子有_个未成个未成对电子子,Fe,Fe3+3+的的电子排子排布式布式为_,_,可用硫可用硫氰化化钾检验F

16、eFe3+3+, ,形成配合形成配合物的物的颜色色为_。(3)(3)新制新制备的的Cu(OH)Cu(OH)2 2可将乙可将乙醛(CH(CH3 3CHO)CHO)氧化成乙酸氧化成乙酸, ,而而自身自身还原成原成CuCu2 2O,O,乙乙醛中碳原子的中碳原子的杂化化轨道道类型型为_;1 mol_;1 mol乙乙醛分子中含有的分子中含有的键的数目的数目为_。乙酸的沸点明。乙酸的沸点明显高于乙高于乙醛, ,其主要原因是其主要原因是_。CuCu2 2O O为半半导体材料体材料, ,在其立方晶胞内部有在其立方晶胞内部有4 4个氧原子个氧原子, ,其其余氧原子位于面心和余氧原子位于面心和顶点点, ,则该晶胞

17、中有晶胞中有_个个铜原子。原子。【解析】【解析】(1)(1)区别晶体、准晶体与非晶体最可靠的方法区别晶体、准晶体与非晶体最可靠的方法是是X-X-射线衍射。射线衍射。(2)26(2)26号元素铁的核外电子排布式为号元素铁的核外电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2, ,由此可知基态铁原子的由此可知基态铁原子的3d3d轨道轨道上有上有4 4个未成对电子个未成对电子, ,当铁原子失去当铁原子失去4s4s轨道上的两个电轨道上的两个电子和子和3d3d轨道上的一个电子时形成三价铁离子轨道上的一个电子时形成三价铁离子, ,因此三价因此三

18、价铁离子的核外电子排布式为铁离子的核外电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d5 5, ,三价铁三价铁离子遇硫氰酸根离子变成红色。离子遇硫氰酸根离子变成红色。(3)(3)乙醛中甲基上的碳为乙醛中甲基上的碳为spsp3 3杂化杂化, ,醛基上的碳原子为醛基上的碳原子为spsp2 2杂化杂化; ;乙醛分子中有乙醛分子中有5 5个单键、一个双键个单键、一个双键, ,其中五个单键其中五个单键全是全是键键, ,双键中一个是双键中一个是键键, ,一个是一个是键键; ;乙酸分子间乙酸分子间存在分子间氢键存在分子间氢键, ,因此沸点较高因此沸点较高; ;氧化亚

19、铜晶胞中含有氧化亚铜晶胞中含有氧原子个数为氧原子个数为4+81/8+61/2=8,4+81/8+61/2=8,根据氧化亚铜的化根据氧化亚铜的化学式可知学式可知, ,晶胞中铜原子和氧原子的个数之比为晶胞中铜原子和氧原子的个数之比为21,21,所以晶胞中铜原子个数为所以晶胞中铜原子个数为1616个。个。答案答案: :(1)X-(1)X-射线衍射射线衍射(2)4(2)41s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d5 5红红色色(3)sp(3)sp3 3、spsp2 26 6NA ACHCH3 3COOHCOOH存在分子间氢键存在分子间氢键16162.(20132.(

20、2013全国卷全国卷T37)T37)硅是重要的半硅是重要的半导体材料体材料, ,构构成了成了现代代电子工子工业的基的基础。回答下列。回答下列问题: :(1)(1)基基态SiSi原子中原子中, ,电子占据的最高能子占据的最高能层符号符号为_,_,该能能层具有的原子具有的原子轨道数道数为_、电子数子数为_。(2)(2)硅主要以硅酸硅主要以硅酸盐、_等化合物的形式存等化合物的形式存在于地壳中。在于地壳中。(3)(3)单质硅存在与金硅存在与金刚石石结构构类似的晶体似的晶体, ,其中原子与其中原子与原子之原子之间以以_相相结合合, ,其晶胞中共有其晶胞中共有8 8个原个原子子, ,其中在面心位置其中在面

21、心位置贡献献_个原子。个原子。(4)(4)单质硅可通硅可通过甲硅甲硅烷(SiH(SiH4 4) )分解反分解反应来制来制备。工。工业上采用上采用MgMg2 2SiSi和和NHNH4 4ClCl在液氨介在液氨介质中反中反应制得制得SiHSiH4 4, ,该反反应的化学方程式的化学方程式为_。(5)(5)碳和硅的有关化学碳和硅的有关化学键键能如下所示能如下所示, ,简要分析和解要分析和解释下列有关事下列有关事实: :化学化学键CCCC CHCH COCO SiSiSiSi SiHSiH SiOSiO键能能/ /(kJmol(kJmol-1-1) )3563564134133363362262263

22、18318452452硅与碳同族硅与碳同族, ,也有系列也有系列氢化物化物, ,但硅但硅烷在种在种类和数量和数量上都上都远不如不如烷烃多多, ,原因是原因是_。SiHSiH4 4的的稳定性小于定性小于CHCH4 4, ,更易生成氧化物更易生成氧化物, ,原因是原因是_。(6)(6)在硅酸在硅酸盐中中, , 四面体四面体 如下如下图(a)(a)通通过共用共用顶角氧离子可形成角氧离子可形成岛状、状、链状、状、层状、骨架网状四大状、骨架网状四大类结构型式。构型式。图(b)(b)为一种无限一种无限长单链结构的多硅酸根构的多硅酸根, ,其中其中SiSi原子的原子的杂化形式化形式为_,Si_,Si与与O

23、O的原的原子数之比子数之比为_,_,化学式化学式为_。【解析】【解析】(1)(1)基态硅原子中基态硅原子中, ,电子占据的最高能层为第电子占据的最高能层为第三层三层, ,符号为符号为M,M,该能层中有该能层中有3 3个能级个能级:3s:3s、3p3p和和3d,3s3d,3s能能级有级有1 1个原子轨道个原子轨道,3p,3p能级有能级有3 3个原子轨道个原子轨道,3d,3d能级有能级有5 5个个原子轨道原子轨道, ,所以该能层具有的原子轨道数为所以该能层具有的原子轨道数为9,9,填充的电填充的电子数为子数为4 4。(2)(2)硅在自然界中主要以硅酸盐和二氧化硅等化合物的硅在自然界中主要以硅酸盐和

24、二氧化硅等化合物的形式存在于地壳中。形式存在于地壳中。(3)(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体单质硅存在与金刚石结构类似的晶体, ,其中原子与其中原子与原子之间以硅硅共价键相结合原子之间以硅硅共价键相结合, ,其晶胞中共有其晶胞中共有8 8个原子个原子, ,其中在面心位置的有其中在面心位置的有6 6个原子个原子, ,每个面心原子贡献二分每个面心原子贡献二分之一之一, ,所以所以6 6个面心原子对该晶胞贡献个面心原子对该晶胞贡献3 3个原子。个原子。(4)(4)根据题意根据题意: :工业上采用工业上采用MgMg2 2SiSi和和NHNH4 4ClCl在液氨介质中反在液氨介质中反应制得应制得S

25、iHSiH4 4, ,该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为MgMg2 2Si+4NHSi+4NH4 4Cl=SiHCl=SiH4 4+4NH+4NH3 3+2MgCl+2MgCl2 2。(5)(5)分析表格中分析表格中CCCC键、键、CHCH键、键、SiSiSiSi键、键、SiHSiH键的键能键的键能, ,可以得出可以得出:CC:CC键和键和CHCH键较强键较强, ,所形成的烷所形成的烷烃稳定烃稳定, ,而硅烷中而硅烷中SiSiSiSi键和键和SiHSiH键的键能较低键的键能较低, ,易断易断裂裂, ,导致长链硅烷难以生成导致长链硅烷难以生成, ,所以硅烷在种类和数量上所以硅烷在种类和数量

26、上都远不如烷烃多都远不如烷烃多;分析表格中分析表格中CHCH键、键、COCO键、键、SiHSiH键、键、SiOSiO键的键能键的键能, ,可以得出可以得出:CH:CH键的键能大键的键能大于于COCO键键,CH,CH键比键比COCO键稳定键稳定, ,而而SiHSiH键的键能却远键的键能却远小于小于SiOSiO键键, ,所以所以SiHSiH键不稳定而倾向于形成稳定性键不稳定而倾向于形成稳定性更强的更强的SiOSiO键键, ,所以所以SiHSiH4 4的稳定性小于的稳定性小于CHCH4 4, ,更易生成氧更易生成氧化物。化物。(6)(6)题干图题干图(b)(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根为一种无

27、限长单链结构的多硅酸根, ,其中其中每个硅原子和每个硅原子和4 4个氧原子形成四面体结构个氧原子形成四面体结构, ,所以硅原子所以硅原子的杂化形式为的杂化形式为spsp3 3,Si,Si与与O O的原子数之比为的原子数之比为13,13,化学式化学式为为 ( (或或 ) )。答案答案: :(1)M(1)M9 94 4(2)(2)二氧化硅二氧化硅(3)(3)共价键共价键3 3(4)Mg(4)Mg2 2Si+4NHSi+4NH4 4Cl=SiHCl=SiH4 4+4NH+4NH3 3+2MgCl+2MgCl2 2(5)CC(5)CC键和键和CHCH键较强键较强, ,所形成的烷烃稳定。而硅所形成的烷烃

28、稳定。而硅烷中烷中SiSiSiSi键和键和SiHSiH键的键能较低键的键能较低, ,易断裂。导致长易断裂。导致长链硅烷难以生成链硅烷难以生成CHCH键的键能大于键的键能大于COCO键键,CH,CH键比键比COCO键稳定。而键稳定。而SiHSiH键的键能却远小于键的键能却远小于SiOSiO键键, ,所以所以SiHSiH键不稳定键不稳定而倾向于形成稳定性更强的而倾向于形成稳定性更强的SiOSiO键键(6)sp(6)sp3 31313 ( (或或 ) )【知【知识回回顾】1.1.必必记的四种金属核外的四种金属核外电子排布式子排布式: :Cr: _;Cr: _;Fe: _;Fe: _;Cu: _;Cu

29、: _;Zn: _Zn: _。1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d5 54s4s1 1或或Ar3dAr3d5 54s4s1 11s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2或或Ar3dAr3d6 64s4s2 21s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s1 1或或Ar3dAr3d10104s4s1 11s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 2或或Ar3dAr3d10104s4s2 22.2.常

30、考元素第一常考元素第一电离能的大小比离能的大小比较: :N_O_C,P_S_SiN_O_C,P_S_Si。3.3.常考分子的常考分子的杂化方式和空化方式和空间构型构型: :CHCH4 4:_:_杂化化,_;,_;NHNH3 3:_:_杂化化,_;,_;H H2 2O:_O:_杂化化,_,_。 spsp3 3正四面体正四面体spsp3 3三角三角锥spsp3 3V V形形4.4.必必记的几种常的几种常见的晶胞的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目构及晶胞含有的粒子数目: :A.NaCl(A.NaCl(含含_个个NaNa+ +,_,_个个ClCl- -) )B.B.干冰干冰( (含含_个个COCO2 2)

31、 )C.CaFC.CaF2 2( (含含_个个CaCa2+2+,_,_个个F F- -) )D.D.金金刚石石( (含含_个个C)C)E.E.体心立方体心立方( (含含_个原子个原子) )F.F.面心立方面心立方( (含含_个原子个原子) )4 44 44 44 48 88 82 24 45.5.常考的易常考的易错易混知易混知识点点: :(1)A(1)A族和族和AA族元素位于族元素位于_区区,A,AAA族和族和0 0族元素族元素位于位于_区区,B,BBB族和族和族元素位于族元素位于_区区,B,B族和族和BB族元素位于族元素位于_区。区。(2)(2)一般地一般地, ,原子的第一原子的第一电离能越

32、小离能越小, ,金属性金属性_。(3)(3)三三键中有中有_个个键和和_个个键。一般。一般键比比键_。s sp pd ddsds越越强强1 12 2稳定定(4)(4)杂化化轨道只用于形成道只用于形成_或者用来容或者用来容纳未参与成未参与成键的孤的孤电子子对, ,未参与未参与杂化的化的p p轨道可用于形成道可用于形成_。(5)(5)氢键的存在使冰的密度的存在使冰的密度_水的密度水的密度, ,使使H H2 2O O的沸的沸点点_H_H2 2S S的沸点。的沸点。(6)(6)分子晶体具有熔点分子晶体具有熔点_、硬度、硬度_、易升、易升华的物理的物理特性。特性。键键小于小于高于高于低低很小很小(7)(

33、7)原子晶体中相原子晶体中相邻原子原子间以共价以共价键相相结合合,_,_硬度、硬度、_熔点是原子晶体的物理特性。熔点是原子晶体的物理特性。(8)(8)晶格能晶格能_,_,形成的离子晶体越形成的离子晶体越稳定定, ,而且熔点越而且熔点越高高, ,硬度越大。硬度越大。高高高高越大越大【易【易错辨析】辨析】判断下列判断下列说法是否正确法是否正确, ,正确的打正确的打“”,“”,错误的打的打“”“”。1.1.基基态FeFe原子的外原子的外围电子排布子排布图为 ( () )提示提示: :。基态铁原子外围电子排布式为。基态铁原子外围电子排布式为3d3d6 64s4s2 2, ,根据根据洪特规则洪特规则,

34、,外围电子排布图为外围电子排布图为2.Na2.Na、P P、ClCl元素的元素的电负性随原子序数增大而性随原子序数增大而递增。增。( () )提示提示: :。NaNa、P P、ClCl属于同一周期属于同一周期, ,同周期从左向右电同周期从左向右电负性增大。负性增大。3.3.下列原子中下列原子中:1s:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p1 11s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p2 21s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p3 31s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p4 4, ,对应的第一的第一

35、电离离能最大的是能最大的是。 ( () )提示提示: :。第一电离能规律。第一电离能规律: :同周期从左向右电离能增同周期从左向右电离能增大大,A,A、AA族元素大于同周期相邻元素族元素大于同周期相邻元素, ,同主族从上同主族从上到下第一电离能减小到下第一电离能减小,是是Al,Al,是是Si,Si,是是P,P,是是S,S,故故P P的第一电离能最大。的第一电离能最大。4.4.某元素的逐某元素的逐级电离能分离能分别为738 kJmol738 kJmol-1-1、1 451 kJmol1 451 kJmol-1-1、7 733 kJmol7 733 kJmol-1-1、10 540 kJ10 54

36、0 kJmolmol-1-1、13 630 kJmol13 630 kJmol-1-1、17 995 kJmol17 995 kJmol-1-1、21 703 kJmol21 703 kJmol-1-1, ,则该元素在第元素在第AA族。族。 ( () )提示提示: :。能层之间的能量不同。能层之间的能量不同, ,如果有突变如果有突变, ,说明能层说明能层发生变化发生变化, ,发现发现1 4511 451、7 7337 733突变了突变了, ,说明最外层有说明最外层有2 2个个电子电子, ,故说法正确。故说法正确。5.5.以下原子中以下原子中:1s:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s

37、2 23p3p2 21s1s2 22s2s2 22p2p3 31s1s2 22s2s2 22p2p2 21s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p4 4, ,半径最大的是半径最大的是。( () )提示提示: :。Si,Si,N,N,C,C,S,S,原子半径看电子层数原子半径看电子层数, ,电电子层数越多半径越大子层数越多半径越大, ,电子层数相等电子层数相等, ,看原子序数看原子序数, ,原子原子序数越大序数越大, ,半径反而越小半径反而越小, ,故故SiSi的半径最大的半径最大, ,说法正确。说法正确。6.6.碘升碘升华时破坏了共价破坏了共价键。 ( () )提示提示:

38、 :。碘升华破坏分子间作用力。碘升华破坏分子间作用力, ,不破坏分子内的不破坏分子内的化学键。化学键。7.CO7.CO2 2分子中的化学分子中的化学键为非极性非极性键。 ( () )提示提示: :。COCO2 2中的碳氧键属于不同元素构成的化学键中的碳氧键属于不同元素构成的化学键, ,因此为极性键。因此为极性键。8.HCHO8.HCHO分子中既含分子中既含键又含又含键。 ( () )提示提示: :。HCHOHCHO分子的结构为分子的结构为 , ,因此分子内含有因此分子内含有键和键和键。键。9.9.凡是中心原子采取凡是中心原子采取spsp3 3杂化方式成化方式成键的分子的分子, ,其立体其立体构

39、型都是正四面体形。构型都是正四面体形。 ( () )提示提示: :。H H2 2O O、NHNH3 3中的氧原子、氮原子均为中的氧原子、氮原子均为spsp3 3杂化杂化, ,但立体构型却分别为但立体构型却分别为V V形、三角锥形。形、三角锥形。10.10.卤素素单质、卤素素氢化物、化物、卤素碳化物素碳化物( (即即CXCX4 4) )的熔、的熔、沸点均随着相沸点均随着相对分子分子质量的增大而增大。量的增大而增大。( () )提示提示: :。卤素氢化物中。卤素氢化物中,HF,HF分子间能形成氢键分子间能形成氢键, ,其熔、其熔、沸点最高。沸点最高。11.H11.H2 2O O比比H H2 2S

40、S稳定是因定是因为水分子水分子间存在存在氢键。 ( () )提示提示: :。H H2 2O O比比H H2 2S S稳定是因为稳定是因为O OH H键的键能大于键的键能大于S SH H键的键能键的键能, ,而与氢键无关。而与氢键无关。12.12.晶体中只要有阳离子晶体中只要有阳离子, ,就一定有阴离子。就一定有阴离子。 ( () )提示提示: :。金属晶体中只有阳离子。金属晶体中只有阳离子, ,没有阴离子。没有阴离子。13.13.石墨石墨为片片层结构构, ,片片层中平均每个六元中平均每个六元环含碳原子含碳原子数数为3 3。 ( () )提示提示: :。在石墨的片层结构中。在石墨的片层结构中,

41、,我们以一个六元环为我们以一个六元环为研究对象研究对象, ,由于每个碳原子为三个六元环共用由于每个碳原子为三个六元环共用, ,即每个即每个碳原子属于该六元环的部分为碳原子属于该六元环的部分为 , ,这样每个六元环中碳这样每个六元环中碳原子数相当于原子数相当于6 6 =2 =2。14.X14.X、Y Y可形成立方晶体可形成立方晶体结构的化合物构的化合物, ,其晶胞中其晶胞中X X占据占据所有棱的中心所有棱的中心,Y,Y位于位于顶角位置角位置, ,则该晶体的化学式晶体的化学式为X X3 3Y Y或或YXYX3 3。 ( () )提示提示: :。每个晶胞中含。每个晶胞中含X X的个数的个数:12:1

42、2 =3, =3,含含Y Y的个的个数数:8:8 =1, =1,该晶体的化学式为该晶体的化学式为X X3 3Y Y或或YXYX3 3。15.NaF15.NaF、NaClNaCl、NaBrNaBr、NaINaI的熔沸点依次减小。的熔沸点依次减小。( () )提示提示: :。四种物质均属于离子晶体。四种物质均属于离子晶体, ,离子所带电荷相离子所带电荷相同时离子键的强弱与离子半径有关同时离子键的强弱与离子半径有关, ,半径越小半径越小, ,则离子则离子键越强键越强, ,晶格能越大晶格能越大, ,晶体的熔、沸点越高。晶体的熔、沸点越高。16.16.对羟基苯甲基苯甲醛的沸点高于的沸点高于邻羟基苯甲基苯

43、甲醛。( () )提示提示: :。形成分子间氢键的物质的熔、沸点要大于形。形成分子间氢键的物质的熔、沸点要大于形成分子内氢键的物质成分子内氢键的物质, ,邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键, ,而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键。而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键。考点一考点一原子原子结构与性构与性质【典型例【典型例题】填写下列空白填写下列空白: :(1)(2016(1)(2016浙江高考浙江高考自自选模模块) )基基态P P原子外原子外围电子子的的轨道表示式道表示式为_。与氮与氮(N)(N)相比相比, ,第一第一电离能离能P_N(P_N(填填“=”“”“=”“”或或“”)“”)

44、。(2)(2016(2)(2016江江苏高考高考)Zn)Zn2+2+基基态核外核外电子排布式子排布式为_。(3)(2016(3)(2016全国卷全国卷)镍元素基元素基态原子的原子的电子排布式子排布式为_,_,3d3d能能级上的未成上的未成对电子数子数为_。(4)(2016(4)(2016全国卷全国卷)写出基写出基态AsAs原子的核外原子的核外电子排布子排布式式_。(5)(2016(5)(2016全国卷全国卷)根据元素周期律根据元素周期律, ,原子半径原子半径Ga_As,Ga_As,第一第一电离能离能Ga_AsGa_As。( (填填“大于大于”或或“小于小于”)”)【解题指南】【解题指南】解答本

45、题时应注意以下解答本题时应注意以下3 3点点: :(1)(1)了解电负性的递变规律了解电负性的递变规律, ,同周期从左到右逐渐增大。同周期从左到右逐渐增大。(2)(2)了解同周期从左到右第一电离能呈增大趋势。了解同周期从左到右第一电离能呈增大趋势。(3)(3)了解轨道表示式和电子排布式的区别。了解轨道表示式和电子排布式的区别。【解析】【解析】(1)(1)磷磷(P)(P)是是1515号元素号元素, ,位于元素周期表第位于元素周期表第3 3周周期第期第AA族族, ,因此其外围电子的轨道表示式为因此其外围电子的轨道表示式为 ; ;N N和和P P位于同一主族位于同一主族, ,从上到下元素的第一电离能

46、逐渐减从上到下元素的第一电离能逐渐减小小, ,因此第一电离能因此第一电离能PNPAs:GaAs。GaGa的价电子排布为的价电子排布为4s4s2 24p4p1 1,As,As的价电子排布的价电子排布为为4s4s2 24p4p3 3,As,As的的4p4p轨道电子处于半充满状态轨道电子处于半充满状态, ,稳定性强稳定性强, ,所以第一电离能所以第一电离能GaAsGaAs。答案答案: :(1) (1) NON。前四周期中同周期元素中。前四周期中同周期元素中第第AA族、第族、第AA族第一族第一电离能比离能比较大大, ,其原因其原因: :第第AA族族价价电子排布子排布为nsns2 2呈全呈全满状状态,

47、,能量低能量低, ,比比较稳定定, ,更更难失去失去电子子, ,第第AA族价族价电子排布子排布为nsns2 2npnp3 3,p,p轨道半充道半充满, ,能量低能量低, ,比比较稳定。例如定。例如I I1 1(Mg)I(Mg)I1 1(Al),I(Al),I1 1(N)I(N)I1 1(O)(O)。【新【新题预测】1.1.氮族元素和氮族元素和卤族元素都能形成族元素都能形成许多种物多种物质。(1)(1)基基态磷原子中磷原子中, ,电子占据的最高能子占据的最高能级符号符号为_,_,基基态氮原子核外有氮原子核外有_种运种运动状状态不不同的同的电子子, ,基基态溴原子的价溴原子的价电子排布式子排布式为

48、_。(2)HCN(2)HCN的的电子式子式为_;_;其中心碳原子的其中心碳原子的杂化化类型型为_。氮、磷、氟三种元素的。氮、磷、氟三种元素的电负性性由大到小的由大到小的顺序序为_(_(用元素符号表示用元素符号表示) )。(3)(3)已知已知PClPCl3 3是不是不稳定的无色液体定的无色液体, ,遇水易水解且可生遇水易水解且可生成两种酸成两种酸, ,该水解反水解反应的化学方程式的化学方程式为_,_,所得含氧酸所得含氧酸( (电离常数离常数K Ka1a1=1.610=1.610-2-2和和K Ka2a2=710=710-7-7) )和和足量的足量的NaOHNaOH溶液反溶液反应生成生成盐的化学式

49、的化学式为_。(4)(4)根据下表提供的第一根据下表提供的第一电离能数据判断离能数据判断: :最有可能生最有可能生成成较稳定的定的单核阳离子的核阳离子的卤素原子是素原子是_。F FClClBrBrI I第一第一电离能离能(kJmol(kJmol- -1 1) )1 6811 681 1 2511 251 1 1401 140 1 0081 008【解析】【解析】(1)(1)基态磷原子的核外电子排布式为基态磷原子的核外电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p3 3, ,电子占据的最高能级符号为电子占据的最高能级符号为3p;3p;基态氮基态氮原子核外有原子核外有

50、7 7个电子个电子, ,因此有因此有7 7种运动状态不同的电子种运动状态不同的电子;Br;Br含有含有3535个核外电子个核外电子, ,基态电子排布式为基态电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p5 5, ,价电子排布式为价电子排布式为4s4s2 24p4p5 5。(2)HCN(2)HCN分子的结构式为分子的结构式为HCN,HCN,电子式为电子式为 , ,空间构型为直线形空间构型为直线形, ,中心原子中心原子C C采取采取spsp杂化杂化; ;同周期元素同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强从左到右元素的电负性逐渐

51、增强, ,则电负性则电负性:FN,:FN,同主同主族元素从上到下电负性逐渐减弱族元素从上到下电负性逐渐减弱, ,则电负性则电负性:NP,:NP,则有则有电负性电负性FNPFNP。(3)(3)水解反应元素化合价不变水解反应元素化合价不变, ,因此生成的两种酸为因此生成的两种酸为H H3 3POPO3 3和和HCl,HCl,水解反应的化学方程式为水解反应的化学方程式为PClPCl3 3+3H+3H2 2O O H H3 3POPO3 3+3HCl,+3HCl,由由H H3 3POPO3 3的电离平衡常数可知的电离平衡常数可知, ,存在两步电存在两步电离离, ,与足量的与足量的NaOHNaOH溶液反

52、应生成溶液反应生成NaNa2 2HPOHPO3 3。(4)(4)第一电离能是指原子失去一个电子所需的能量第一电离能是指原子失去一个电子所需的能量, ,第第一电离能越小一电离能越小, ,就越容易失去一个电子就越容易失去一个电子, ,比较表格中的比较表格中的数据可知数据可知, ,碘更容易形成较稳定的单核阳离子。碘更容易形成较稳定的单核阳离子。答案答案: :(1)3p(1)3p7 74s4s2 24p4p5 5(2) (2) spspFNPFNP(3)PCl(3)PCl3 3+3H+3H2 2O HO H3 3POPO3 3+3HCl+3HClNaNa2 2HPOHPO3 3(4)(4)碘碘2.2.

53、四种常四种常见元素的性元素的性质或或结构信息如表所示构信息如表所示, ,请回答下回答下列列问题。元素元素A AB BR RD D相关相关信息信息基基态原子原子核外核外电子子占据占据3 3个能个能级且最高且最高能能级上有上有3 3个个电子子B B的的单质是最是最常常见半半导体材体材料料位于第位于第4 4周期周期BB族族是非金属元素是非金属元素, ,其形成的某种其形成的某种单质是是电的良的良导体体, ,有的分子有的分子形状似足球形状似足球(1)R(1)R的基的基态原子价原子价层电子排布式子排布式为_,A_,A、B B、D D这三种元素的第一三种元素的第一电离能由大到小的离能由大到小的顺序序为_(_

54、(填元素符号填元素符号) )。(2)A(2)A、B B、D D均可形成多种均可形成多种氢化物化物, ,在最常在最常见的三种的三种氢化化物中物中, ,分子构型分子构型为三角三角锥形的形的氢化物分子式化物分子式为_,_,任意写出一种中心原子存在任意写出一种中心原子存在spsp2 2、spsp3 3两种两种杂化化类型的物型的物质的的结构构简式式_,_,与与A A的常的常见单质互互为等等电子体的上述元素的氧化物是子体的上述元素的氧化物是_。(3)B(3)B、D D均可形成氧化物均可形成氧化物, ,等物等物质的量的的量的B B、D D的最高价的最高价氧化物中氧化物中键之比之比为_,_,已知有下列两种数已

55、知有下列两种数据据: :键能能(kJmol(kJmol-1-1) )熔点熔点(K)(K)沸点沸点(K)(K)BOBO2 2BO:452BO:4521 9231 9232 5032 503DODO2 2D=O:615,DO:348D=O:615,DO:348194194216216两种氧化物熔点、沸点差异两种氧化物熔点、沸点差异过大大, ,请用用键能大小解能大小解释_ _。(4)A(4)A元素能形成元素能形成组成成为Pt(AHPt(AH3 3) )2 2ClCl2 2的配合物的配合物, ,该配合物配合物存在两种同分异构体存在两种同分异构体: :一种一种为淡黄色淡黄色(Q),(Q),不具有抗癌作不

56、具有抗癌作用用, ,在水中的溶解度小在水中的溶解度小; ;另一种另一种为黄黄绿色色(P),(P),具有抗癌具有抗癌作用作用, ,在水中的溶解度在水中的溶解度较大。大。QQ是是_(_(填填“极性极性”或或“非极性非极性”)”)分子分子; ;PP的的结构构简式式为_(AH_(AH3 3配体作配体作为一个整体一个整体写写) )。【解析】【解析】(1)Cu(1)Cu是是2929号元素号元素, ,原子核外电子数为原子核外电子数为29,29,铜的铜的基态原子价电子排布式基态原子价电子排布式3d3d10104s4s1 1, ,元素的非金属性越强元素的非金属性越强, ,其第一电离能越大其第一电离能越大, ,由

57、于非金属性由于非金属性NCSi,NCSi,所以第一电所以第一电离能由大到小为离能由大到小为NCSiNCSi。(2)N(2)N、SiSi、C C的常见氢化物中的常见氢化物中, ,氨气属于三角锥形氨气属于三角锥形, ,存在存在spsp2 2、spsp3 3两种杂化类型的最简单的此类有机物是丙烯两种杂化类型的最简单的此类有机物是丙烯, ,氮气分子含有氮气分子含有2 2个原子个原子, ,价电子数是价电子数是52=10,CO52=10,CO中原子中原子个数是个数是2,2,价电子数是价电子数是4+6=104+6=10。(3)SiO(3)SiO2 2中每个硅原子形成中每个硅原子形成4 4个个键键,CO,CO

58、2 2中碳原子形成中碳原子形成2 2个个键并且无孤电子对键并且无孤电子对, ,等物质的量的等物质的量的SiOSiO2 2、COCO2 2中中键键的数目之比为的数目之比为21;21;因因COCO2 2属于分子晶体而属于分子晶体而SiOSiO2 2属于原子属于原子晶体晶体, ,前者熔点、沸点是由比较微弱的范德华力前者熔点、沸点是由比较微弱的范德华力( (与化与化学键强弱无关学键强弱无关) )决定的决定的, ,而后者是由强大的共价键决定而后者是由强大的共价键决定的。的。(4)Pt(AH(4)Pt(AH3 3) )2 2ClCl2 2为为Pt(NHPt(NH3 3) )2 2ClCl2 2, ,根据相

59、似相溶原理根据相似相溶原理, ,因因为淡黄色固体为淡黄色固体Q,Q,较难溶于极性溶剂水较难溶于极性溶剂水, ,则则Q Q为非极性分为非极性分子。子。通过相似相溶原理可知两种固体一种为极性分子通过相似相溶原理可知两种固体一种为极性分子, ,另另一种为非极性分子一种为非极性分子, ,若若Pt(NHPt(NH3 3) )2 2ClCl2 2为四面体结构为四面体结构, ,只能只能为极性分子为极性分子, ,故只能为平面正方形结构故只能为平面正方形结构, ,黄绿色黄绿色(P)(P)在水在水中的溶解度较大中的溶解度较大, ,则则P P为极性分子为极性分子, ,其结构简式为其结构简式为 。答案答案: :(1)

60、3d(1)3d10104s4s1 1NCSiNCSi(2)NH(2)NH3 3CHCH2 2=CHCH=CHCH3 3COCO(3)21(3)21COCO2 2是分子晶体是分子晶体, ,熔点、沸点高低是由比较微熔点、沸点高低是由比较微弱的范德华力决定的而与化学键强弱无关弱的范德华力决定的而与化学键强弱无关,SiO,SiO2 2属原子属原子晶体晶体, ,其熔点、沸点高低是由强大的共价键决定的其熔点、沸点高低是由强大的共价键决定的(4)(4)非极性非极性 3.3.三氟化氮是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体三氟化氮是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体, ,在半在半导体加工、太阳能体加工、太阳能电池

61、和液晶池和液晶显示器制造中得到示器制造中得到广泛广泛应用。用。NFNF3 3是一种三角是一种三角锥形分子形分子, ,键角角102,102,沸点沸点-129;-129;可在可在铜的催化作用下由的催化作用下由F F2 2和和过量量NHNH3 3反反应得得到到:4NH:4NH3 3+3F+3F2 2 NF NF3 3+3NH+3NH4 4F F。(1)(1)上述化学方程式中的上述化学方程式中的5 5种物种物质所含的化学所含的化学键类型有型有_(_(填序号填序号) )。a.a.离子离子键 b.b.共价共价键c.c.配位配位键 d. d.金属金属键(2)(2)与与铜属于同一周期属于同一周期, ,且未成且

62、未成对价价电子数最多的元素基子数最多的元素基态原子价原子价电子排布式子排布式为_。(3)NF(3)NF3 3的沸点比的沸点比NHNH3 3的沸点的沸点(-33)(-33)低得多的主要原因是低得多的主要原因是_。(4)(4)理理论上上HFHF、NaAlONaAlO2 2和和NaClNaCl按按612612的物的物质的量之的量之比恰好反比恰好反应生成生成HClHCl、H H2 2O O和一种微溶于水的重要原料和一种微溶于水的重要原料, ,该物物质含有三种元素含有三种元素, ,在金属在金属铝的冶的冶炼中有重要作用。中有重要作用。该物物质为配合物配合物, ,其中心离子是其中心离子是_,_,配位数配位数

63、为_。(5)(5)根据下列五种元素的第一至第四根据下列五种元素的第一至第四电离能数据离能数据( (单位位:kJmol:kJmol-1-1),),回答下面各回答下面各题: :元素代号元素代号I I1 1I I2 2I I3 3I I4 4Q Q2 0802 0804 0004 0006 1006 1009 4009 400R R5005004 6004 6006 9006 9009 5009 500S S7407401 5001 5007 7007 70010 50010 500T T5805801 8001 8002 7002 70011 60011 600U U4204203 1003 10

64、04 4004 4005 9005 900在元素周期表中在元素周期表中, ,最可能最可能处于同一族的是于同一族的是_和和_。TT元素最可能是元素最可能是_(_(填填“s”“p”“d”“ds”“s”“p”“d”“ds”等等) )区元素。若区元素。若T T为第第2 2周期元素周期元素,F,F是第是第3 3周期元素中原周期元素中原子半径最小的元素子半径最小的元素, ,则T T、F F形成化合物的空形成化合物的空间构型构型为_,_,其中心原子的其中心原子的杂化化轨道道类型型为_。【解析】【解析】(1)NH(1)NH4 4F F中含有离子键、共价键和配位键中含有离子键、共价键和配位键,Cu,Cu属于金属

65、单质含有金属键。属于金属单质含有金属键。(2)(2)与铜属于同一周期与铜属于同一周期, ,则为第则为第4 4周期周期, ,未成对价电子数未成对价电子数最多的元素最多的元素, ,该元素的该元素的3d3d能级上有能级上有5 5个电子、个电子、4s4s能级上能级上有有1 1个电子时个电子时, ,其未成对电子数最多其未成对电子数最多, ,所以该元素是所以该元素是2424号号元素铬元素元素铬元素, ,根据构造原理知根据构造原理知, ,其基态原子核外电子排其基态原子核外电子排布式为布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d5 54s4s1 1( (或或Ar3dAr

66、3d5 54s4s1 1),),则其价电则其价电子排布式为子排布式为3d3d5 54s4s1 1。(3)NH(3)NH3 3能形成氢键能形成氢键,NF,NF3 3只有范德华力只有范德华力, ,氢键的存在导致氢键的存在导致物质的熔沸点升高物质的熔沸点升高, ,所以所以NFNF3 3的沸点比的沸点比NHNH3 3的沸点的沸点(-33)(-33)低得多。低得多。(4)(4)由题意可知该反应的化学方程式应为由题意可知该反应的化学方程式应为6HF+NaAlO6HF+NaAlO2 2+ + 2NaCl=2HCl+2H2NaCl=2HCl+2H2 2O+NaO+Na3 3AlFAlF6 6, ,该微溶物为该

67、微溶物为NaNa3 3AlFAlF6 6, ,中心中心离子为离子为AlAl3+3+, ,配位数为配位数为6 6。(5)(5)由元素的电离能可以看出由元素的电离能可以看出,Q,Q的电离能很大的电离能很大, ,可能可能为零族元素为零族元素;R;R和和U U的第一电离能较小的第一电离能较小, ,第二电离能剧增第二电离能剧增, ,故表现为故表现为+1+1价价, ,最外层电子数为最外层电子数为1,1,二者位于同一族二者位于同一族;S;S的的第一、第二电离能较小第一、第二电离能较小, ,第三电离能剧增第三电离能剧增, ,故表现为故表现为+2+2价价, ,最外层电子数为最外层电子数为2;T2;T的第一、第二

68、、第三电离能较的第一、第二、第三电离能较小小, ,第四电离能剧增第四电离能剧增, ,表现为表现为+3+3价价, ,最外层电子数为最外层电子数为3 3。TT的第一、第二、第三电离能较小的第一、第二、第三电离能较小, ,第四电离能剧增第四电离能剧增, ,表现为表现为+3+3价价, ,最外层电子数为最外层电子数为3,3,可能为可能为AA族元素族元素, ,其最其最后填入的电子是后填入的电子是p p电子电子, ,有可能是有可能是p p区元素区元素; ;若若T T为第为第2 2周期元素周期元素, ,则则T T是硼元素是硼元素,F,F是第是第3 3周期元素中原周期元素中原子半径最小的元素子半径最小的元素,

69、,则则F F是氯元素是氯元素,T,T、F F二者形成的化合二者形成的化合物是物是BClBCl3 3,BCl,BCl3 3中硼原子价层电子对数中硼原子价层电子对数=3+(3-31)=3=3+(3-31)=3且且不含孤电子对不含孤电子对, ,所以所以BClBCl3 3为平面正三角形为平面正三角形, ,硼原子采用硼原子采用spsp2 2杂化。杂化。答案答案: :(1)a(1)a、b b、c c、d d(2)3d(2)3d5 54s4s1 1(3)NH(3)NH3 3能形成氢键能形成氢键,NF,NF3 3只有范德华力只有范德华力(4)Al(4)Al3+3+6 6(5)R(5)RU Upp平面正三角形平

70、面正三角形spsp2 24.GTNNi(CHZ)4.GTNNi(CHZ)3 3(ClO(ClO4 4) )2 2 是一种新型的起爆是一种新型的起爆药。(1)(1)基基态镍原子有原子有_个未成个未成对电子子, ,二价二价镍离子离子核外核外电子排布式子排布式为_。(2) (2) 的空的空间构型是构型是_(_(用文字描用文字描述述););与与 互互为等等电子体的一种分子子体的一种分子为_(_(填化填化学式学式);HClO);HClO4 4酸性比酸性比HClOHClO2 2强强, ,其原因是其原因是_。(3)(3)化学式中化学式中CHZCHZ为碳碳酰肼, ,化学式化学式为CO(NCO(N2 2H H3

71、 3) )2 2, ,碳碳酰肼中碳原子的中碳原子的杂化化轨道道类型型为_;1 mol CO(N_;1 mol CO(N2 2H H3 3) )2 2分子中含有分子中含有键数目数目为_。(4)(4)高高氯酸三碳酸三碳酰肼合合镍可由可由NiONiO、高、高氯酸酸及碳及碳酰肼化合而成化合而成,NiO,NiO的晶胞的晶胞结构如构如图所所示示, ,晶胞中含有的晶胞中含有的NiNi2+2+数目数目为x,Nix,Ni2+2+的配位的配位数数为y,NiOy,NiO晶胞中棱晶胞中棱长a=0.208 nm,a=0.208 nm,每个每个镍离子距离最离子距离最近的近的镍离子数目离子数目为z z。xyz=_xyz=_

72、。NiONiO晶体的密度晶体的密度为_gcm_gcm-3-3( (不必不必计算出算出结果果) )。【解析】【解析】(1)(1)镍原子核外有镍原子核外有2828个电子个电子, ,原子核外电子排原子核外电子排布式为布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d8 84s4s2 2,3d,3d能级有两个未成对的能级有两个未成对的电子电子,Ni,Ni失去失去4s4s能级能级2 2个电子形成个电子形成NiNi2+2+,Ni,Ni2+2+核外电子排核外电子排布式为布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d8 8。(2) (2)

73、 中氯原子价层电子对数为中氯原子价层电子对数为4+ =4,4+ =4,没没有孤电子对有孤电子对, ,故其空间构型是正四面体故其空间构型是正四面体; ;原子总数相原子总数相同、价电子总数相同的微粒互为等电子体同、价电子总数相同的微粒互为等电子体, ,与与 互为互为等电子体的一种分子为等电子体的一种分子为CClCCl4 4;HClO;HClO4 4有有3 3个非羟基氧个非羟基氧, ,而而HClOHClO2 2有有1 1个非羟基氧个非羟基氧, ,非羟基氧越多非羟基氧越多, ,酸性越强酸性越强,HClO,HClO4 4酸酸性比性比HClOHClO2 2强。强。(3)CO(N(3)CO(N2 2H H3

74、 3) )2 2中中C C与与O O之间形成双键之间形成双键, ,与与N N之间形成之间形成CNCN单单键键, ,没有孤电子对没有孤电子对, ,杂化轨道数目为杂化轨道数目为3,C3,C采取采取spsp2 2杂化杂化, ,NN2 2H H3 3中氮原子之间形成中氮原子之间形成NNNN单键单键,N,N与与H H之间形成之间形成NHNH单键单键, ,分子中含有分子中含有1111个个键键, ,故故1 mol CO(N1 mol CO(N2 2H H3 3) )2 2分子中分子中含有含有键数目为键数目为1111NA A。(4)Ni(4)Ni2+2+位于晶胞顶点及面心位于晶胞顶点及面心, ,晶胞中晶胞中N

75、iNi2+2+数目数目x=8x=8 +6 =4, +6 =4,以顶点以顶点NiNi2+2+研究研究, ,与之最近的与之最近的O O2-2-位于棱中间位于棱中间且关于且关于NiNi2+2+对称对称, ,故故NiNi2+2+的配位数的配位数y=6,y=6,与之最近的与之最近的NiNi2+2+位位于面心于面心, ,每个顶点为每个顶点为1212个面共用个面共用, ,与之距离最近的镍离与之距离最近的镍离子数目子数目z=12,z=12,故故xyz=4612=236xyz=4612=236。晶胞中晶胞中O O2-2-数目为数目为1+12 =4,1+12 =4,故晶胞质量为故晶胞质量为44 g, g,晶胞体积

76、为晶胞体积为(2.0810(2.0810-8-8cm)cm)3 3, ,故晶胞密度为故晶胞密度为4 g(2.08104 g(2.0810-8-8cm)cm)3 3= = gcm gcm-3-3。答案答案: :(1)2(1)21s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d8 8(2)(2)正四面体正四面体CClCCl4 4HClOHClO4 4有有3 3个非羟基氧个非羟基氧, ,而而HClOHClO2 2有有1 1个非羟基氧个非羟基氧(3)sp(3)sp2 21111NA A(4)236(4)236【加固【加固训练】(2015(2015浙江高考浙江高考) )请回答

77、回答: :(1)Cu(1)Cu2+2+的的电子排布式是子排布式是_。(2)(2)下列物下列物质中既有离子中既有离子键又有共价又有共价键的是的是_。A.MgOA.MgOB.NaOHB.NaOHC.CaClC.CaCl2 2D.(NHD.(NH4 4) )2 2SOSO4 4(3)(3)关于下列分子的关于下列分子的说法不正确的是法不正确的是_。A.A.既有既有键又有又有键B.OHB.OH键的极性的极性强强于于CHCH键的极性的极性C.C.是非极性分子是非极性分子D.D.该物物质的分子之的分子之间不能形成不能形成氢键, ,但它可以与水分子但它可以与水分子形成形成氢键(4)(4)下列下列说法正确的是法

78、正确的是_。A.HOCHA.HOCH2 2CH(OH)CHCH(OH)CH2 2OHOH与与CHCH3 3CHClCHCHClCH2 2CHCH3 3都是手性分子都是手性分子B. B. 和和CHCH4 4的空的空间构型相似构型相似C.BFC.BF3 3与与 都是平面型分子都是平面型分子D.COD.CO2 2和和H H2 2O O都是直都是直线型分子型分子(5)(5)下列有关性下列有关性质的比的比较, ,正确的是正确的是_。A.A.第一第一电离能离能:ON:ONB.B.水溶性水溶性:CH:CH3 3CHCH2 2OHCHOHCH3 3CHCH2 2OCHOCH2 2CHCH3 3C.C.沸点沸点

79、:HClHF:HClHFD.D.晶格能晶格能:NaClMgO:NaClMgO【解析】【解析】(1)Cu(1)Cu是是2929号元素号元素, ,基态铜原子的电子排布式基态铜原子的电子排布式为为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s1 1; ;铜原子失去最外层铜原子失去最外层1 1个电子和个电子和次外层次外层1 1个电子得到个电子得到CuCu2+2+, ,其电子排布式为其电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d9 9。(2)MgO(2)MgO中只有离子键中只有离子键,NaOH,NaOH中既有离

80、子键又有中既有离子键又有OHOH极性极性共价键共价键,CaCl,CaCl2 2中只有离子键中只有离子键,(NH,(NH4 4) )2 2SOSO4 4中既有离子键中既有离子键, ,又有又有NHNH、SOSO极性共价键极性共价键, ,所以答案为所以答案为B B、D D。(3)(3)分析结构简式可得分析结构简式可得: :分子中含有碳碳双键分子中含有碳碳双键, ,故既有故既有键又有键又有键键,A,A项正确项正确; ;氧原子的非金属性大于碳原子氧原子的非金属性大于碳原子, ,故故OHOH键的极性大于键的极性大于CHCH键键,B,B项正确项正确; ;该分子是极性分该分子是极性分子子,C,C项错误项错误;

81、 ;该分子既可以形成分子间氢键该分子既可以形成分子间氢键, ,又可以形又可以形成分子内氢键成分子内氢键,D,D项错误。项错误。(4)(4)手性分子是化学中结构上镜像对称而又不能完全重手性分子是化学中结构上镜像对称而又不能完全重合的分子合的分子, ,连有四个不同原子或基团的碳原子称为手性连有四个不同原子或基团的碳原子称为手性碳原子碳原子,HOCH,HOCH2 2CH(OH)CHCH(OH)CH2 2OHOH不是手性分子不是手性分子,A,A项错误项错误, ,和和CHCH4 4的空间构型都是正四面体的空间构型都是正四面体,B,B项正确项正确;BF;BF3 3是平面三是平面三角形角形, ,苯是平面结构

82、苯是平面结构,C,C项正确项正确;CO;CO2 2是直线型分子是直线型分子, ,而而H H2 2O O是是V V型分子型分子,D,D项错误。项错误。(5)(5)第一电离能第一电离能:NO,A:NO,A项错误项错误; ;水溶性水溶性: :乙醇大于乙醚乙醇大于乙醚,B,B项正确项正确;HF;HF分子间存在氢键分子间存在氢键, ,沸点大于无氢键的氯化氢沸点大于无氢键的氯化氢,C,C项错误项错误; ;离子所带电荷数离子所带电荷数:Mg:Mg2+2+NaNa+ +、O O2-2-ClCl- -, ,离子半离子半径径:Mg:Mg2+2+NaNa+ +、O O2-2-ClNaCl,D:MgONaCl,D项错

83、项错误。误。答案答案: :(1)1s(1)1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d9 9或或Ar3dAr3d9 9(2)B(2)B、D D(3)C(3)C、D D(4)B(4)B、C C(5)B(5)B考点二考点二分子分子结构与性构与性质 【典型例【典型例题】(2016(2016全国卷全国卷节选) )东晋晋华阳国志阳国志南中志卷南中志卷四中已有关于白四中已有关于白铜的的记载, ,云南云南镍白白铜( (铜镍合金合金) )闻名名中外中外, ,曾主要用于造曾主要用于造币, ,亦可用于制作仿亦可用于制作仿银饰品。回答品。回答下列下列问题: :(1)(1)硫酸硫酸镍溶于

84、氨水形成溶于氨水形成Ni(NHNi(NH3 3) )6 6SOSO4 4蓝色溶液。色溶液。Ni(NHNi(NH3 3) )6 6SOSO4 4中阴离子的立体构型是中阴离子的立体构型是_。在在Ni(NHNi(NH3 3) )6 6 2+2+中中NiNi2+2+与与NHNH3 3之之间形成的化学形成的化学键称称为_,_,提供孤提供孤电子子对的成的成键原子是原子是_。氨的沸点氨的沸点_(_(填填“高于高于”或或“低于低于”)”)膦(PH(PH3 3),),原因是原因是_;_;氨是氨是_分子分子( (填填“极性极性”或或“非极性非极性”),”),中心中心原子的原子的轨道道杂化化类型型为_。(2)(2)

85、单质铜及及镍都是由都是由_键形成的晶体形成的晶体; ;元素元素铜与与镍的第二的第二电离能分离能分别为:I:ICuCu=1 958 kJmol=1 958 kJmol-1-1, ,I INiNi=1 753 kJmol=1 753 kJmol-1-1,I,ICuCuIINiNi的原因是的原因是_。(3)(3)某某镍白白铜合金的立方晶胞合金的立方晶胞结构如构如图所示。所示。晶胞中晶胞中铜原子与原子与镍原子的数量比原子的数量比为_。若合金的密度若合金的密度为dgcmdgcm-3-3, ,晶胞参数晶胞参数a=_a=_nm_nm。【解题指南】【解题指南】解答本题注意以下两点解答本题注意以下两点: :(1

86、)(1)价层电子对互斥理论在判断分子的空间构型中的应价层电子对互斥理论在判断分子的空间构型中的应用。用。(2)(2)利用利用“均摊法均摊法”求算晶胞中铜原子与镍原子的数量求算晶胞中铜原子与镍原子的数量比。比。【解析】【解析】(1)(1)根据价层电子对互斥理论根据价层电子对互斥理论, , 的的键键电子对数等于电子对数等于4,4,孤电子对数为孤电子对数为(6+2-24)2=0,(6+2-24)2=0,则阴则阴离子的立体构型是正四面体形。离子的立体构型是正四面体形。根据配位键的特点根据配位键的特点, ,在在Ni(NHNi(NH3 3) )6 6 2+2+中中NiNi2+2+与与NHNH3 3之间之间

87、形成的化学键称为配位键形成的化学键称为配位键, ,提供孤电子对的成键原子是提供孤电子对的成键原子是N N。氨气分子间存在氢键氨气分子间存在氢键, ,分子间作用力强分子间作用力强, ,所以氨的沸所以氨的沸点高于膦点高于膦(PH(PH3 3););根据价层电子对互斥理论根据价层电子对互斥理论, ,氨气中心原氨气中心原子子N N的的键电子对数等于键电子对数等于3,3,孤电子对数为孤电子对数为(5-3)2=1,(5-3)2=1,则氨气是则氨气是spsp3 3杂化杂化, ,分子呈三角锥形分子呈三角锥形, ,正、负电荷中心不正、负电荷中心不重叠重叠, ,氨气是极性分子。氨气是极性分子。(2)(2)铜和镍属

88、于金属铜和镍属于金属, ,则单质铜及镍都是由金属键形成则单质铜及镍都是由金属键形成的晶体的晶体;Cu;Cu+ +核外电子排布比核外电子排布比NiNi+ +稳定稳定, ,难以失去电子难以失去电子, ,所所以以I ICuCuIINiNi。(3)(3)根据均摊法计算根据均摊法计算, ,晶胞中铜原子个数为晶胞中铜原子个数为61/2=3,61/2=3,镍原子的个数为镍原子的个数为81/8=1,81/8=1,则铜和镍的数量比为则铜和镍的数量比为3131。根据上述分析根据上述分析, ,该晶胞的组成为该晶胞的组成为CuCu3 3Ni,Ni,若合金的密度若合金的密度为为dgcmdgcm-3-3, ,根据根据=m

89、V,=mV,则则d= ,d= ,即晶胞参数即晶胞参数a= a= 10 107 7nmnm。答案答案: :(1)(1)正四面体正四面体配位键配位键N N高于高于NHNH3 3分子间可形成氢键极性分子间可形成氢键极性spsp3 3(2)(2)金属金属CuCu+ +核外电子排布比核外电子排布比NiNi+ +稳定稳定, ,难以失电子难以失电子(3)31(3)31 10 107 7或或 10 107 7【误区提醒】区提醒】分子分子结构与性构与性质的五个的五个认识误区区(1)(1)误认为分子的分子的稳定性与分子定性与分子间作用力和作用力和氢键有关有关, ,其其实分子的分子的稳定性与共价定性与共价键的的强强

90、弱有关。弱有关。(2)(2)误认为组成相似的分子成相似的分子, ,中心原子的中心原子的杂化化类型相同型相同, ,关关键是要看其是要看其键和孤和孤电子子对数是否相同。如数是否相同。如COCO2 2与与SOSO2 2不同。不同。(3)(3)误认为只要含有只要含有氢键, ,物物质的熔、沸点就高的熔、沸点就高, ,其其实不不一定一定, ,分子分子间的的氢键会使物会使物质的熔、沸点升高的熔、沸点升高, ,而分子而分子内内氢键一般会使物一般会使物质的熔、沸点降低。的熔、沸点降低。(4)(4)误认为只含有极性只含有极性键的分子都一定是极性分子的分子都一定是极性分子, ,其其实不一定。如不一定。如COCO2

91、2、BFBF3 3等是非极性分子。等是非极性分子。(5)(5)误认为配位配位键不是不是键, ,其其实配位配位键是一种特殊共是一种特殊共价价键, ,也是也是键。【新【新题预测】1.1.现有前四周期六种元素有前四周期六种元素X X、Y Y、Z Z、E E、F F、G,G,它它们的原的原子序数依次增大子序数依次增大, ,除除G G外外, ,其他五种元素都是短周期元素。其他五种元素都是短周期元素。X X、Y Y、E E三种元素三种元素组成的化合物是成的化合物是实验室常用燃料。取室常用燃料。取F F的化合物做焰色反的化合物做焰色反应实验, ,其焰色呈黄色其焰色呈黄色,G,G的的单质是是生活中常生活中常见

92、的一种金属的一种金属,GE,GE是黑色固体。是黑色固体。请回答下列回答下列问题: :(1)(1)写出基写出基态G G原子原子电子排布式子排布式:_;:_;Y Y、Z Z、E E、F F、G G的第一的第一电离能最大的是离能最大的是_(_(用元用元素符号表示素符号表示) )。(2)X(2)X、Y Y、Z Z形成形成3 3原子分子原子分子M,M,每个原子价每个原子价层电子均达到子均达到稳定定结构。构。M M分子的分子的结构式构式为_。1 mol M1 mol M含含键数目数目为_。(3)(3)根据价根据价层电子子对互斥理互斥理论(VSEPR)(VSEPR)推推测: : 的立的立体构型体构型为_,

93、_, 的中心原子的中心原子杂化化类型型为_。(4)Z(4)Z与与X X形成的形成的简单化合物极易溶解在化合物极易溶解在E E与与X X形成的形成的简单化合物的原因是化合物的原因是_。(5)G(5)G晶胞晶胞结构如构如图所示。已知立方体的棱所示。已知立方体的棱长为apm,Gapm,G晶晶体密度体密度为bgcmbgcm-3-3, ,则阿伏加德阿伏加德罗常数常数NA A=_(=_(用用含含a a、b b的代数式表示的代数式表示) )。【解析】【解析】X X、Y Y、E E三种元素组成的化合物是实验室常用三种元素组成的化合物是实验室常用燃料燃料, ,可知该燃料为酒精可知该燃料为酒精, ,所以所以X X

94、为氢元素为氢元素,Y,Y为碳元素为碳元素,E,E为氧元素为氧元素,X,X、Y Y、Z Z、E E的原子序数依次增大的原子序数依次增大, ,所以所以Z Z为氮为氮元素元素,F,F的化合物做焰色反应实验的化合物做焰色反应实验, ,其焰色呈黄色其焰色呈黄色,F,F为钠为钠元素元素,G,G的单质是生活中常见的一种金属的单质是生活中常见的一种金属,E,E是氧元素是氧元素,GE,GE是黑色固体是黑色固体, ,所以所以G G是铜元素。是铜元素。(1)G(1)G是铜元素是铜元素, ,原子序数是原子序数是29,29,所以基态铜原子电子排所以基态铜原子电子排布式为布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63

95、s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s1 1或或Ar3dAr3d10104s4s1 1, ,在同一周在同一周期中从左向右期中从左向右, ,第一电离能逐渐增大第一电离能逐渐增大, ,但第但第AA族和第族和第AA族元素由于最外层处于全满和半满状态族元素由于最外层处于全满和半满状态, ,所以第一所以第一电离能都高于相邻主族的元素电离能都高于相邻主族的元素, ,同一主族从上到下同一主族从上到下, ,第第一电离能逐渐减小一电离能逐渐减小, ,所以所以C C、N N、O O、NaNa、CuCu的第一电离的第一电离能最大的为能最大的为N N。(2)X(2)X、Y Y、Z Z形成形成3 3原子分子

96、原子分子M,M,每个原子价层电子均达到每个原子价层电子均达到稳定结构稳定结构, ,所以所以M M的分子式为的分子式为HCN,HCN,其结构式为其结构式为HCN,HCN,根据结构式可知根据结构式可知,1 mol HCN,1 mol HCN中含中含键数目为键数目为26.0226.0210102323或或2 2NA A。(3) (3) 为为 , , 为为 , , 中氮原子的价层中氮原子的价层电子对数为电子对数为 =3, =3,氮原子有一对孤电子对氮原子有一对孤电子对, ,所以所以 的空间构型为的空间构型为V V形或角形形或角形, , 中碳原子的价层电子对中碳原子的价层电子对数为数为 =3, =3,所

97、以碳原子的杂化方式为所以碳原子的杂化方式为spsp2 2杂化。杂化。(4)E(4)E、Z Z分别与分别与X X形成的简单化合物为形成的简单化合物为H H2 2O O、NHNH3 3, ,由于水由于水分子与氨分子之间存在氢键分子与氨分子之间存在氢键, ,所以极易溶解。所以极易溶解。(5)(5)根据晶胞结构图可知根据晶胞结构图可知, ,每个铜晶胞中含有铜原子数每个铜晶胞中含有铜原子数为为8 =4,8 =4,根据根据b= ,b= ,可得可得NA A= = mol mol-1-1。答案答案: :(1)1s(1)1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s1

98、 1或或Ar3dAr3d10104s4s1 1N N(2)HCN(2)HCN26.021026.02102323或或2 2NA A(3)V(3)V形或角形形或角形spsp2 2(4)H(4)H2 2O O、NHNH3 3之间易形成氢键之间易形成氢键(5) mol(5) mol-1-12.2.图A A所示的所示的转化关系中化关系中( (具体反具体反应条件略条件略),a),a、b b、c c和和d d分分别为四种短周期元素的常四种短周期元素的常见单质, ,其余均其余均为它它们的的化合物化合物,i,i的溶液的溶液为常常见的酸的酸,a,a的一种同素异形体的晶的一种同素异形体的晶胞如胞如图B B所示。所

99、示。回答下列回答下列问题: :(1)(1)图B B对应的物的物质名称是名称是_,_,其晶胞中的原其晶胞中的原子数子数为_,_,晶体晶体类型型为_。(2)d(2)d中元素的原子核外中元素的原子核外电子排布式子排布式为_。(3)(3)图A A中由两种元素中由两种元素组成的物成的物质中中, ,沸点最高的是沸点最高的是_,_,原因是原因是_,_,该物物质的分子构型的分子构型为_,_,中心原子的中心原子的杂化化轨道道类型型为_。(4)(4)图A A中的双原子分子中中的双原子分子中, ,极性最大的分子是极性最大的分子是_。(5)k(5)k的分子式的分子式为_,_,中心原子的中心原子的杂化化轨道道类型型为_

100、,_,属于属于_分子分子( (填填“极极性性”或或“非极性非极性”)”)。【解析】【解析】a a、b b、c c和和d d分别为四种短周期元素的常见单分别为四种短周期元素的常见单质质,b,b与与c c反应生成水反应生成水, ,故故b b、c c分别为分别为H H2 2、O O2 2中的一种中的一种,a,a的的一种同素异形体的晶胞中每个原子周围有一种同素异形体的晶胞中每个原子周围有4 4个键个键, ,判断判断为金刚石为金刚石, ,则则a a为为C,C,则则b b为为H H2 2、c c为为O O2 2, ,由转化关系可知由转化关系可知,f,f为为CO,gCO,g为为COCO2 2, ,因因i i

101、是常见的酸是常见的酸, ,只由只由b b、d d形成可判断为形成可判断为盐酸盐酸, ,则则d d为为ClCl2 2,i,i为为HCl,HCl,而而k k与水反应生成与水反应生成COCO2 2与盐酸与盐酸, ,且且k k由由f f、d d反应得到反应得到, ,应含应含C C、O O、ClCl三种元素三种元素, ,只能判断为只能判断为COClCOCl2 2。(1)(1)由上述分析可知由上述分析可知, ,图图B B对应的物质为金刚石对应的物质为金刚石, ,该晶胞该晶胞中碳原子数目中碳原子数目=4+8 =8,=4+8 =8,属于原子晶体。属于原子晶体。(2)d(2)d中元素为氯元素中元素为氯元素, ,

102、基态原子电子排布式为基态原子电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p5 5。(3)(3)所有两元素形成的物质中所有两元素形成的物质中, ,水分子之间存在氢键水分子之间存在氢键, ,常常温下是液态温下是液态, ,其他都是气体其他都是气体, ,故水的沸点最高故水的沸点最高, ,水分子中水分子中氧原子形成氧原子形成2 2个个键、含有键、含有2 2对孤电子对对孤电子对, ,故为故为V V形结构形结构, ,中心原子含中心原子含2 2对孤电子对对孤电子对,2,2个个键键, ,其杂化轨道类型为其杂化轨道类型为spsp3 3。(4)(4)所有双原子分子中所有双原子分子中,

103、,只有只有H H、ClCl电负性差值最大电负性差值最大, ,因因而而HClHCl的极性最大。的极性最大。(5)k(5)k的分子式为的分子式为COClCOCl2 2,COCl,COCl2 2中碳原子形成中碳原子形成3 3个个键、键、1 1个个键键, ,没有孤电子对没有孤电子对, ,碳原子采取碳原子采取spsp2 2杂化杂化, ,为平面三为平面三角形结构角形结构, ,分子中正负电荷中心不重合分子中正负电荷中心不重合, ,属于极性分子。属于极性分子。答案答案: :(1)(1)金刚石金刚石8 8原子晶体原子晶体(2)1s(2)1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p5 5(3)H(

104、3)H2 2O O分子间形成氢键分子间形成氢键V V形形spsp3 3(4)HCl(4)HCl(5)COCl(5)COCl2 2spsp2 2极性极性3.(20153.(2015海南高考海南高考).).下列物下列物质的的结构或性构或性质与与氢键无关的是无关的是( () )A.A.乙乙醚的沸点的沸点 B. B.乙醇在水中的溶解度乙醇在水中的溶解度C.C.氢化化镁的晶格能的晶格能 D.DNA D.DNA的双螺旋的双螺旋结构构.钒( (2323V)V)是我国的丰是我国的丰产元素元素, ,广泛用于催化及广泛用于催化及钢铁工工业。回答下列回答下列问题: :(1)(1)钒在元素周期表中的位置在元素周期表中

105、的位置为_,_,其价其价层电子子排布排布图为_。(2)(2)钒的某种氧化物的晶胞的某种氧化物的晶胞结构如构如图1 1所示。晶胞中所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分有的阴、阳离子个数分别为_、_。(3)V(3)V2 2O O5 5常用作常用作SOSO2 2转化化为SOSO3 3的催化的催化剂。SOSO2 2分子中分子中S S原子原子价价层电子子对数是数是_对, ,分子的立体构型分子的立体构型为_;SO_;SO3 3气气态为单分子分子, ,该分子中分子中S S原子的原子的杂化化轨道道类型型为_;SO_;SO3 3的三聚体的三聚体环状状结构如构如图2 2所示所示, ,该结构中构中S S原子的原子

106、的杂化化轨道道类型型为_;_;该结构中构中SOSO键长有两有两类, ,一一类键长约140 pm,140 pm,另一另一类键长约160 pm,160 pm,较短的短的键为_(_(填填图2 2中字母中字母),),该分子分子中含有中含有_个个键。(4)V(4)V2 2O O5 5溶解在溶解在NaOHNaOH溶液中溶液中, ,可得到可得到钒酸酸钠(Na(Na3 3VOVO4 4),),该盐阴离子的立体构型阴离子的立体构型为_;_;也可以得到偏也可以得到偏钒酸酸钠, ,其阴离子呈如其阴离子呈如图3 3所示的无限所示的无限链状状结构构, ,则偏偏钒酸酸钠的的化学式化学式为_。【解析】【解析】.乙醚分子间不

107、存在氢键乙醚分子间不存在氢键, ,乙醚的沸点与氢乙醚的沸点与氢键无关键无关,A,A符合题意符合题意; ;乙醇和水分子间能形成氢键乙醇和水分子间能形成氢键, ,乙醇乙醇在水中的溶解度与氢键有关在水中的溶解度与氢键有关,B,B不符合题意不符合题意; ;氢化镁为离氢化镁为离子化合物子化合物, ,氢化镁的晶格能与氢键无关氢化镁的晶格能与氢键无关,C,C符合题意符合题意;DNA;DNA的双螺旋结构与氢键有关的双螺旋结构与氢键有关,D,D不符合题意。不符合题意。.(1).(1)钒在元素周期表中的位置为第钒在元素周期表中的位置为第4 4周期周期BB族族, ,其价其价层电子排布式为层电子排布式为3d3d3 3

108、4s4s2 2, ,价层电子排布图为价层电子排布图为 。(2)(2)分析钒的某种氧化物的晶胞结构利用切割法计算分析钒的某种氧化物的晶胞结构利用切割法计算, ,晶晶胞中实际拥有的阴离子数目为胞中实际拥有的阴离子数目为41/2+2=4,41/2+2=4,阳离子个数为阳离子个数为81/8+1=281/8+1=2。(3)SO(3)SO2 2分子中硫原子价电子排布式为分子中硫原子价电子排布式为3s3s2 23p3p4 4, ,价层电子对价层电子对数是数是3 3对对, ,分子的立体构型为分子的立体构型为V V形形;SO;SO3 3气态为单分子气态为单分子, ,该分该分子中硫原子的杂化轨道类型为子中硫原子的

109、杂化轨道类型为spsp2 2杂化杂化;SO;SO3 3的三聚体环状的三聚体环状结构如图结构如图2 2所示所示, ,该结构中硫原子形成该结构中硫原子形成4 4个键个键, ,该结构中硫该结构中硫原子的杂化轨道类型为原子的杂化轨道类型为spsp3 3杂化杂化; ;该结构中该结构中SOSO键长有两键长有两类类, ,一类如图中一类如图中a a所示所示, ,含有双键的成分键能大含有双键的成分键能大, ,键长较短键长较短, ,另一类为配位键另一类为配位键, ,为单键为单键, ,键能较小键能较小; ;由题给结构分析该由题给结构分析该分子中含有分子中含有1212个个键。键。(4)(4)钒酸钠钒酸钠(Na(Na3

110、 3VOVO4 4) )中阴离子的立体构型为正四面体形中阴离子的立体构型为正四面体形; ;由图由图3 3所示的无限链状结构知偏钒酸钠的化学式为所示的无限链状结构知偏钒酸钠的化学式为NaVONaVO3 3。答案答案: :.A.A、C C.(1).(1)第第4 4周期周期BB族族(2)4(2)42 2(3)3(3)3V V形形spsp2 2杂化杂化spsp3 3杂化杂化a a1212(4)(4)正四面体形正四面体形NaVONaVO3 3【加固【加固训练】1.(20151.(2015江江苏高考高考节选) )下列反下列反应曾用于曾用于检测司机是否酒后司机是否酒后驾驶2Cr2Cr2 2 +3CH +3C

111、H3 3CHCH2 2OH+16HOH+16H+ +13H+13H2 2O O 4Cr(H4Cr(H2 2O)O)6 6 3+3+3CH+3CH3 3COOHCOOH(1)(1)配合物配合物Cr(HCr(H2 2O)O)6 6 3+3+中中, ,与与CrCr3+3+形成配位形成配位键的原子是的原子是_(_(填元素符号填元素符号) )。(2)CH(2)CH3 3COOHCOOH中碳原子中碳原子轨道道杂化化类型型为_;_;1 mol CH1 mol CH3 3COOHCOOH分子含有分子含有键的数目的数目为_。(3)(3)与与H H2 2O O互互为等等电子体的一种阳离子子体的一种阳离子为_(_(

112、填填化学式化学式);H);H2 2O O与与CHCH3 3CHCH2 2OHOH可以任意比例互溶可以任意比例互溶, ,除因除因为它它们都是极性分子外都是极性分子外, ,还因因为_。【解析】【解析】(1)H(1)H2 2O O中的中的O O含有孤电子对含有孤电子对, ,所以所以O O为配位原为配位原子。子。(2)(2)甲基中碳为甲基中碳为spsp3 3杂化杂化, ,羧基中的碳为羧基中的碳为spsp2 2杂化。单键杂化。单键全部为全部为键键, ,双键中有一个双键中有一个键和一个键和一个键键, ,所以所以1 mol CH1 mol CH3 3COOHCOOH中含有中含有7 mol7 mol键。键。(

113、3)H(3)H2 2O O中中O O的价电子数与的价电子数与F F+ +相等相等, ,所以所以H H2 2O O和和H H2 2F F+ +互为等电互为等电子体。子体。H H2 2O O与与CHCH3 3CHCH2 2OHOH之间可以形成分子间氢键之间可以形成分子间氢键, ,故两者故两者可以任意比例互溶。可以任意比例互溶。答案答案: :(1)O(1)O(2)sp(2)sp3 3、spsp2 27 mol7 mol或或7 7NA A(3)H(3)H2 2F F+ +H H2 2O O与与CHCH3 3CHCH2 2OHOH之间可以形成氢键之间可以形成氢键2.(20142.(2014山山东高考高考

114、节选) )石墨石墨烯( (图甲甲) )是一种由是一种由单层碳原子构成的平面碳原子构成的平面结构新型碳材料构新型碳材料, ,石墨石墨烯中部分碳原中部分碳原子被氧化后子被氧化后, ,其平面其平面结构会构会发生改生改变, ,转化化为氧化石墨氧化石墨烯( (图乙乙) )。(1)(1)图甲中甲中,1,1号号C C与相与相邻C C形成形成键的个数的个数为_。(2)(2)图乙中乙中,1,1号号C C的的杂化方式是化方式是_,_,该C C与相与相邻C C形形成的成的键角角_(_(填填“”“”“”或或“=”)“=”)图甲中甲中1 1号号C C与相与相邻C C形成的形成的键角。角。(3)(3)若将若将图乙所示的氧

115、化石墨乙所示的氧化石墨烯分散在分散在H H2 2O O中中, ,则氧化石氧化石墨墨烯中可与中可与H H2 2O O形成形成氢键的原子有的原子有_(_(填元素符填元素符号号) )。【解析】【解析】(1)(1)根据图甲可知根据图甲可知,1,1号号C C与相邻与相邻C C形成形成键的个键的个数为数为3 3。(2)(2)图乙图乙1 1号号C C形成了形成了4 4个个键键, ,是是spsp3 3杂化方式杂化方式; ;图乙中图乙中1 1号号C C与相邻与相邻C C形成的键角为形成的键角为10928,10928,图甲中图甲中1 1号号C C与相邻与相邻C C形成的键角为形成的键角为120120。(3)(3)

116、氧化石墨烯中氧原子与氧化石墨烯中氧原子与H H2 2O O中的氢原子中的氢原子, ,及氧化石墨及氧化石墨烯中的氢原子与烯中的氢原子与H H2 2O O中的氧原子都可以形成氢键。中的氧原子都可以形成氢键。答案答案: :(1)3(1)3(2)sp(2)sp3 3 (3)O(3)O、H H3.(20163.(2016江江苏高考高考)Zn(CN)Zn(CN)4 4 2-2-在水溶液中与在水溶液中与HCHOHCHO发生如下反生如下反应: :4HCHO+Zn(CN)4HCHO+Zn(CN)4 4 2-2-+4H+4H+ +4H+4H2 2O= O= Zn(H Zn(H2 2O)O)4 4 2+2+4HOC

117、H+4HOCH2 2CNCN(1)Zn(1)Zn2+2+基基态核外核外电子排布式子排布式为_。(2)1 mol HCHO(2)1 mol HCHO分子中含有分子中含有键的数目的数目为_mol_mol。(3)HOCH(3)HOCH2 2CNCN分子中碳原子分子中碳原子轨道的道的杂化化类型是型是_。(4)(4)与与H H2 2O O分子互分子互为等等电子体的阴离子子体的阴离子为_。(5)Zn(CN)(5)Zn(CN)4 4 2-2-中中ZnZn2+2+与与CNCN- -的的C C原子形成配位原子形成配位键。不考。不考虑空空间构型构型,Zn(CN),Zn(CN)4 4 2-2-的的结构可用示意构可用

118、示意图表示表示为_。【解析】【解析】(1)Zn(1)Zn为为3030号元素号元素,Zn,Zn2+2+核外电子数为核外电子数为30-2=28,30-2=28,所以所以ZnZn2+2+的核外电子排布式为的核外电子排布式为Ar3dAr3d1010。(2)HCHO(2)HCHO的结的结构式为构式为 , ,单键全为单键全为键键, ,双键中双键中, ,只有一个为只有一个为键键,1 mol HCHO,1 mol HCHO中存在中存在3 mol3 mol键。键。(3)HOCH(3)HOCH2 2CNCN中中“CH“CH2 2”的的C C为为spsp3 3杂化杂化,“CN”,“CN”中中C C为为spsp杂化。

119、杂化。(4)N(4)N得一个电子与氧原子的电子数相等得一个电子与氧原子的电子数相等, ,所以所以 与与H H2 2O O互为等电子体。互为等电子体。(5)Zn(5)Zn2+2+与与CNCN- -之间为配位键之间为配位键, ,配位键配位键由由C C指向指向ZnZn。答案答案: :(1)1s(1)1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d1010( (或或Ar3dAr3d1010) )(2)3(2)3(3)sp(3)sp3 3和和spsp(4)(4) (5)(5) 考点三考点三晶体晶体结构与性构与性质 【典型例【典型例题】(2016(2016全国卷全国卷节选) )砷

120、化砷化镓(GaAs)(GaAs)是是优良的半良的半导体体材料材料, ,可用于制作微型激光器或太阳能可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。池的材料等。回答下列回答下列问题: :(1)AsCl(1)AsCl3 3分子的立体构型分子的立体构型为_,_,其中其中AsAs的的杂化化轨道道类型型为_。(2)GaF(2)GaF3 3的熔点高于的熔点高于1 000,GaCl1 000,GaCl3 3的熔点的熔点为77.9,77.9,其其原因是原因是_。(3)GaAs(3)GaAs的熔点的熔点为1 238,1 238,密度密度为gcmgcm-3-3, ,其晶胞其晶胞结构如构如图所示。所示。该晶体的晶体的类型

121、型为_,Ga_,Ga与与AsAs以以_键键合。合。GaGa和和AsAs的摩的摩尔尔质量分量分别为M MGaGagmolgmol-1-1和和M MAsAsgmolgmol-1-1, ,原子半径分原子半径分别为r rGaGapmpm和和r rAsAspm,pm,阿伏加德阿伏加德罗常数常数值为NA A, ,则GaAsGaAs晶胞中晶胞中原子的体原子的体积占晶胞体占晶胞体积的百分率的百分率为_。【解析】【解析】(1)AsCl(1)AsCl3 3分子的价层电子对数分子的价层电子对数=3+ =4,=3+ =4,AsAs的杂化方式为的杂化方式为spsp3 3, ,因为含有一对孤电子对因为含有一对孤电子对,

122、,所以该分所以该分子的立体构型为三角锥形。子的立体构型为三角锥形。(2)GaF(2)GaF3 3为离子晶体为离子晶体, ,靠比靠比较强的离子键结合较强的离子键结合,GaCl,GaCl3 3为分子晶体为分子晶体, ,靠很弱的范德华靠很弱的范德华力结合力结合, ,所以所以GaFGaF3 3的熔点高。的熔点高。(3)(3)因为因为GaAsGaAs的熔点为的熔点为1 238,1 238,熔点很高熔点很高, ,晶体结构为立体网状结构晶体结构为立体网状结构, ,所以所以GaAsGaAs为原子晶体为原子晶体, ,其中其中GaGa与与AsAs以共价键键合。根据晶胞以共价键键合。根据晶胞结构可知晶胞中结构可知晶

123、胞中GaGa和和AsAs的个数均是的个数均是4 4个个, ,所以晶胞的体所以晶胞的体积是积是 cm cm3 3。二者的原子半径分别为。二者的原子半径分别为r rGaGapmpm和和r rAsAspm,pm,阿伏加德罗常数值为阿伏加德罗常数值为NA A, ,则则GaAsGaAs晶胞中原晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为子的体积占晶胞体积的百分率为1010-30-30100%100%。答案答案: :(1)(1)三角锥形三角锥形spsp3 3(2)GaF(2)GaF3 3为离子晶体为离子晶体,GaCl,GaCl3 3为分子晶体为分子晶体(3)(3)原子晶体共价原子晶体共价 10 10-30-301

124、00%100%【答【答题技法】技法】解答有关晶胞解答有关晶胞计算的流程算的流程【新【新题预测】1.(1)Ca1.(1)Ca与与F F形成的化合物的晶胞形成的化合物的晶胞结构如构如图, ,其化学式其化学式为_,Ca_,Ca2+2+的配位数是的配位数是_;_;已知晶已知晶体的密度体的密度为gcmgcm-3-3, ,阿伏加德阿伏加德罗常数常数为NA A, ,则晶胞晶胞边长a=_cm(a=_cm(用含用含、NA A的的计算式表算式表示示) )。(2)Al(2)Al2 2O O3 3在一定条件下可制得在一定条件下可制得AlN,AlN,其晶体其晶体结构如构如图所示所示, ,该晶体中晶体中AlAl的配位数是

125、的配位数是_。(3)(3)元素元素X X位于第位于第4 4周期周期, ,其基其基态原子的内原子的内层轨道全部排道全部排满电子子, ,且最外且最外层电子数子数为2 2。元素。元素Y Y基基态原子的原子的3p3p轨道道上有上有4 4个个电子。子。X X与与Y Y所形成化合物晶体的晶胞如所形成化合物晶体的晶胞如图所示。所示。在在1 1个晶胞中个晶胞中,X,X离子的数目离子的数目为_。该化合物的化学式化合物的化学式为_。【解析】【解析】(1)(1)由晶胞结构图知晶胞中含由晶胞结构图知晶胞中含4 4个个CaFCaF2 2, ,M(CaFM(CaF2 2)=78,)=78,故故= ,= ,所以所以a= a

126、= (2)(2)分析分析AlNAlN晶体结构示意图晶体结构示意图, ,与铝原子距离最近且等距与铝原子距离最近且等距离的氮原子数为离的氮原子数为4 4。(3)(3)根据根据X X位于第位于第4 4周期周期, ,其基态原子的内层轨道全部排其基态原子的内层轨道全部排满电子满电子, ,且最外层电子数为且最外层电子数为2,X2,X是是Zn,Zn,元素元素Y Y基态原子的基态原子的3p3p轨道上有轨道上有4 4个电子个电子,Y,Y是是S,S,根据晶胞图根据晶胞图, ,该化合物的化该化合物的化学式为学式为ZnSZnS。答案答案: :(1)CaF(1)CaF2 28 8 (2)4(2)4(3)4(3)4ZnS

127、ZnS2.(1)2.(1)已知已知KClKCl、MgOMgO、CaOCaO、TiNTiN这四种晶体的四种晶体的结构与构与NaClNaCl晶体晶体结构相似。下表构相似。下表给出了三种晶体的晶格能数出了三种晶体的晶格能数据据: :则该四种晶体四种晶体( (不包括不包括NaCl)NaCl)的熔点从高到低的的熔点从高到低的顺序序为_。晶体晶体NaNaClClK KC Cl lCaCaO O晶格能晶格能(kJmol(kJmol-1-1) )78786 67 71 15 53 3 40401 1(2)(2)钙在氧气中燃在氧气中燃烧时得到一种得到一种钙的氧化物晶体的氧化物晶体, ,其其结构与构与NaClNa

128、Cl相同相同( (如如图所示所示) )。据此可判断。据此可判断该钙的氧化物的氧化物的化学式的化学式为_。已知。已知该氧化物的密度是氧化物的密度是gcmgcm-3-3, ,则晶胞内最近的两个晶胞内最近的两个钙离子离子间的距离的距离为_cm(_cm(只要求列出算式只要求列出算式, ,不必不必计算出数算出数值结果果, ,阿伏加德阿伏加德罗常数的常数的值为NA A) )。【解析】【解析】(1)KCl(1)KCl、MgOMgO、CaOCaO、TiNTiN这这4 4种晶体的结构与种晶体的结构与NaClNaCl晶体结构相似晶体结构相似,TiN,TiN中离子都带中离子都带3 3个单位电荷个单位电荷,MgO,M

129、gO、CaOCaO中离子都带中离子都带2 2个单位电荷个单位电荷,KCl,KCl中离子都带中离子都带1 1个单位电个单位电荷荷, ,离子半径离子半径ClCl- -OO2-2-NN3-3-,Mg,Mg2+2+CaCa2+2+KMgOCaOKCl,TiNMgOCaOKCl,故熔点故熔点TiNMgOCaOKCl;TiNMgOCaOKCl;(2)(2)根据均摊法可知晶胞中钙离子的个数为根据均摊法可知晶胞中钙离子的个数为8 8 =4,=4,过氧根离子的个数为过氧根离子的个数为12 +11=4,12 +11=4,故其化学式为故其化学式为CaOCaO2 2, ,设晶胞的边长为设晶胞的边长为a,a,根据根据=

130、 ,= ,得得a= a= cm, cm,两个最近的钙离子是位于顶点和面心上的两个最近的钙离子是位于顶点和面心上的, ,它们的距离为晶胞边长的它们的距离为晶胞边长的 倍倍, ,即为即为答案答案: :(1)TiNMgOCaOKCl(1)TiNMgOCaOKCl(2)CaO(2)CaO2 23.3.决定物决定物质性性质的重要因素是物的重要因素是物质结构。构。请回答下列回答下列问题。(1)(1)下下图是石墨的是石墨的结构构, ,其晶体中存在的作用力有其晶体中存在的作用力有_(_(填填序号序号) )。A.A.键B.B.键C.C.氢键D.D.配位配位键E.E.分子分子间作用作用力力 F. F.金属金属键G

131、.G.离子离子键(2)(2)下面关于晶体的下面关于晶体的说法不正确的是法不正确的是_。A.A.晶体熔点由低到高晶体熔点由低到高:CF:CF4 4CClCCl4 4CBrCBr4 4CI 碳化硅碳化硅 晶体硅晶体硅C.C.熔点由高到低熔点由高到低:NaMgAl:NaMgAlD.D.晶格能由大到小晶格能由大到小:NaFNaClNaBrNaI:NaFNaClNaBrNaI(3)CaF(3)CaF2 2结构如构如图所示所示,Cu,Cu形成晶体的形成晶体的结构如构如图所所示示, ,图为H H3 3BOBO3 3晶体晶体结构构图( (层状状结构构, ,层内的内的H H3 3BOBO3 3分分子通子通过氢键

132、结合合) )。图所示的晶体中与所示的晶体中与CaCa2+2+最近且等距离的最近且等距离的CaCa2+2+数数为_。图中未中未标号的号的铜原子形成晶体后周原子形成晶体后周围最最紧邻的的铜原子数原子数为_。HH3 3BOBO3 3晶体中硼原子晶体中硼原子杂化方式化方式为_。三种晶体中熔点高低的三种晶体中熔点高低的顺序序为_(_(填化学式填化学式) )。(4)(4)碳的某种碳的某种单质的晶胞如的晶胞如图所示所示, ,一个晶胞中有一个晶胞中有_个碳原子个碳原子; ;若若该晶体的密度晶体的密度为gcmgcm-3-3, ,阿伏阿伏加德加德罗常数的常数的值为NA A, ,则晶体中最近的两个碳原子之晶体中最近

133、的两个碳原子之间的距离的距离为_cm(_cm(用代数式表示用代数式表示) )。【解析】【解析】(1)(1)石墨为层状结构石墨为层状结构, ,杂化类型为杂化类型为spsp2 2, ,每一片每一片层内部碳原子以层内部碳原子以键结合键结合, ,每个碳原子还有一个未杂化每个碳原子还有一个未杂化的的p p轨道轨道, ,肩并肩重叠肩并肩重叠, ,形成大形成大键键, ,片层之间以分子间片层之间以分子间作用力结合。作用力结合。(2)(2)分子晶体的相对分子质量越大分子晶体的相对分子质量越大, ,熔沸点越高熔沸点越高, ,则晶体则晶体熔点由低到高顺序为熔点由低到高顺序为CFCF4 4CClCCl4 4CBrCB

134、r4 4CICI4 4, ,故故A A正确正确; ;键长键长越短越短, ,共价键越强共价键越强, ,硬度越大硬度越大, ,键长键长CCCSiSiSi,CCCSi 碳化硅碳化硅 晶体硅晶体硅, ,故故B B正确正确; ;金金属离子的电荷越多、半径越小属离子的电荷越多、半径越小, ,其熔点越高其熔点越高, ,则熔点由则熔点由高到低为高到低为AlMgNa,AlMgNa,故故C C错误错误; ;离子半径越小、离子键越离子半径越小、离子键越强强, ,则晶格能越大则晶格能越大,F,F、ClCl、BrBr、I I的离子半径逐渐增大的离子半径逐渐增大, ,则晶格能由大到小为则晶格能由大到小为NaFNaClNa

135、BrNaI,NaFNaClNaBrNaI,故故D D正确正确; ;(3)(3)图图在每个晶胞中与在每个晶胞中与CaCa2+2+最近且等距离的最近且等距离的CaCa2+2+数数为为3 3个个, ,通过每个通过每个CaCa2+2+可形成可形成8 8个晶胞个晶胞, ,每个每个CaCa2+2+计算计算2 2次次, ,所以与所以与CaCa2+2+最近且等距离的最近且等距离的CaCa2+2+数为数为(83)2=12(83)2=12个个; ;由图由图可看出在每个铜原子周围有可看出在每个铜原子周围有1212个铜原子个铜原子, ,铜原子铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为121

136、2。HH3 3BOBO3 3晶体结构为层状结构晶体结构为层状结构, ,则硼原子杂化方式为则硼原子杂化方式为spsp2 2。CaFCaF2 2属于离子晶体属于离子晶体,Cu,Cu属于金属晶体属于金属晶体,H,H3 3BOBO3 3属于分子属于分子晶体晶体, ,则熔点由高到低为则熔点由高到低为CaFCaF2 2CuHCuH3 3BOBO3 3。(4)(4)碳原子位于图碳原子位于图晶胞顶点、面心和体内晶胞顶点、面心和体内, ,数目为数目为88 +6 +4=8, +6 +4=8,晶胞中含有晶胞中含有8 8个碳原子个碳原子; ;晶胞摩尔质量为晶胞摩尔质量为812 gmol812 gmol-1-1=96

137、gmol=96 gmol-1-1, ,则晶胞的摩尔体积为则晶胞的摩尔体积为 cm cm3 3molmol-1-1, ,一个晶胞的体积为一个晶胞的体积为 cm cm3 3, ,则晶胞则晶胞边长为边长为 cm, cm,晶体中最近的两个碳原子之间的距离晶体中最近的两个碳原子之间的距离为晶胞体对角线的为晶胞体对角线的 , ,则晶体中最近的两个碳原子之间则晶体中最近的两个碳原子之间的距离为的距离为 cm cm。答案答案: :(1)A(1)A、B B、E E(2)C(2)C(3)12(3)121212spsp2 2CaFCaF2 2CuHCuH3 3BOBO3 3(4)8(4)84.4.氢基倍半硅氧基倍半

138、硅氧烷在液晶在液晶显示、塑料阻燃、生物医用示、塑料阻燃、生物医用等等领域具有重要域具有重要应用用, ,氢基倍半硅氧基倍半硅氧烷的分子的分子结构如构如图A A所示所示, ,其加其加热分解分解产物中物中SiOSiO2 2的晶胞的晶胞结构如构如图B B所示所示, ,回答下列回答下列问题: :(1)(1)基基态硅原子的最外硅原子的最外层电子排布式子排布式为_,_,其中成其中成对电子之子之间的主要区的主要区别是是_。(2)(2)图A A分子中分子中H H的化合价的化合价为_,_,硅原子采用硅原子采用_杂化化, ,形成的极性共价形成的极性共价键类型型为_;_;键的极性的极性SiHSiH键_SiO_SiO键

139、( (填填“”“”“”或或“=”)“=”)。(3)(3)图A A分子分子结构中构中, ,一个硅原子被一个硅原子被3 3个个_元元环共有共有, ,硅的配位数硅的配位数为_,_,该分子的分子式分子的分子式为_。(4)(4)氢基倍半硅氧基倍半硅氧烷为_晶体晶体,SiO,SiO2 2为_晶体。晶体。(5)(5)每个每个SiOSiO2 2晶胞含有硅原子的个数晶胞含有硅原子的个数为_;_;已已知知SiOSiO2 2晶体晶体为面心立体面心立体结构构, ,晶胞参晶胞参为anm,anm,阿伏加德阿伏加德罗常数的常数的值为NA A, ,则SiOSiO2 2晶体的密度晶体的密度为_gcmgcm-3-3。【解析】【解

140、析】(1)(1)硅原子核外有硅原子核外有1414个电子个电子, ,根据核外电子排根据核外电子排布规律知布规律知, ,每个电子层上最多排每个电子层上最多排2n2n2 2个电子个电子, ,但最外层不但最外层不大于大于8 8个电子个电子,s,s能级上最多排能级上最多排2 2个电子个电子,p,p能级上最多排能级上最多排6 6个电子个电子, ,所以硅原子的最外层电子排布式为所以硅原子的最外层电子排布式为3s3s2 23p3p2 2; ;根据根据泡利原理成对电子自旋方向相反。泡利原理成对电子自旋方向相反。(2)A(2)A分子中氧原子显分子中氧原子显-2-2价价, ,则则SiSi显显+4+4价价,H,H显显

141、-1-1价价; ;硅原硅原子与氧原子、氧原子形成子与氧原子、氧原子形成4 4个共价键个共价键, ,即含有即含有4 4个个电子电子对对, ,硅原子无孤对电子硅原子无孤对电子, ,所以硅原子采用的杂化类型为所以硅原子采用的杂化类型为spsp3 3杂化杂化; ;两种元素非金属性差距越大极性越大两种元素非金属性差距越大极性越大,SiO,SiO之间的非金属性之差大于之间的非金属性之差大于Si-HSi-H之间的非金属性之差之间的非金属性之差, ,所所以以Si-OSi-O键的极性强于键的极性强于SiHSiH键的极性。键的极性。(3)A(3)A分子结构中硅原子位于顶点分子结构中硅原子位于顶点, ,被被3 3个

142、面所共有个面所共有, ,每个每个面含有面含有4 4个氧原子和个氧原子和4 4个硅原子个硅原子, ,共共8 8个原子个原子, ,硅的配位数硅的配位数为为4;A4;A为分子结构式为分子结构式, ,所有原子均为一个分子共有所有原子均为一个分子共有, ,分子分子中含有中含有8 8个硅原子个硅原子,8,8个氢原子和个氢原子和1212个氧原子个氧原子, ,故该分子故该分子的分子式为的分子式为SiSi8 8H H8 8O O1212。(4)(4)图图A A所示为氢基倍半硅氧烷的分子结构所示为氢基倍半硅氧烷的分子结构, ,所以氢基倍所以氢基倍半硅氧烷形成的晶体类型为分子晶体半硅氧烷形成的晶体类型为分子晶体,

143、,而而SiOSiO2 2为原子晶为原子晶体。体。(5)SiO(5)SiO2 2晶体为面心立体结构晶体为面心立体结构, ,每个每个SiOSiO2 2晶胞含有硅原晶胞含有硅原子的个数为子的个数为8 +4=8,8 +4=8,一个晶胞含有一个晶胞含有8 8个个“SiO“SiO2 2”结构结构, ,所以一个晶胞的质量为所以一个晶胞的质量为 晶胞边长为晶胞边长为anm,anm,故故SiOSiO2 2晶体的密度晶体的密度=答案答案: :(1)3s(1)3s2 23p3p2 2自旋方向相反自旋方向相反(2)-1(2)-1spsp3 3键键 ”“”“FeONiOFeO。(2)(2)该合金的晶胞如图所示该合金的晶

144、胞如图所示, ,晶胞中心有一个镍原子晶胞中心有一个镍原子, ,其他其他8 8个镍原子都在晶胞面上个镍原子都在晶胞面上, ,镧原子都在晶胞顶点。镧原子都在晶胞顶点。所以晶胞实际含有的镍原子为所以晶胞实际含有的镍原子为11+ 8=5,11+ 8=5,晶胞实际晶胞实际含有的镧原子为含有的镧原子为8 =1,8 =1,所以晶体的化学式所以晶体的化学式LaNiLaNi5 5。一个晶胞的质量一个晶胞的质量m= ,m= ,根据根据m=v,m=v,即即v= v= LaNiLaNi5 5合金储氢后的密度合金储氢后的密度 由定义式由定义式: :储氢能力储氢能力= = 故储氢能力故储氢能力= =答案答案: :(1)(1)(2)LaNi(2)LaNi5 5 12361236