高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)-第一篇-專題通關(guān)攻略-專題六-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件

專題六

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)專題六【高考這樣考】(2015·全國卷Ⅱ·T37)A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素，A2-和B+具有相同的電子構(gòu)型；C、D為同周期元素，C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍；D元素最外層有一個未成對電子。回答下列問題：(1)四種元素中電負(fù)性最大的是________(填元素符號)，其中C原子的核外電子排布式為______________________?！靖呖歼@樣考】(2)單質(zhì)A有兩種同素異形體，其中沸點高的是________(填分子式)，原因是________________________________；A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為________和____________。(3)C和D反應(yīng)可生成組成比為1∶3的化合物E，E的立體構(gòu)型為________，中心原子的雜化軌道類型為____________。(4)化合物D2A的立體構(gòu)型為________，中心原子的價層電子對數(shù)為________，單質(zhì)D與濕潤的Na2CO3反應(yīng)可制備D2A，其化學(xué)方程式為______________________。(2)單質(zhì)A有兩種同素異形體，其中沸點高的是________(5)A和B能夠形成化合物F，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)a=0.566nm，F(xiàn)的化學(xué)式為________；晶胞中A原子的配位數(shù)為__________；列式計算晶體F的密度(g·cm-3)__________。(5)A和B能夠形成化合物F，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)a【解析】A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素，A2-和B+具有相同的電子構(gòu)型，則A是O，B是Na；C、D為同周期元素，C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，則C是P；D元素最外層有一個未成對電子，所以D是氯元素。(1)非金屬性越強，電負(fù)性越大，四種元素中電負(fù)性最大的是O。P的原子序數(shù)為15，其電子排布式為1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)。【解析】A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素，A2-和(2)氧元素有氧氣和臭氧兩種單質(zhì)，由于臭氧的相對分子質(zhì)量較大，范德華力大，所以沸點高；A和B的氫化物為H2O和NaH，晶體類型分別為分子晶體和離子晶體。(3)C和D形成的物質(zhì)為PCl3，其中P含有一對孤電子對，其價層電子對數(shù)是4，所以立體構(gòu)型為三角錐形，中心原子為sp3雜化。(2)氧元素有氧氣和臭氧兩種單質(zhì)，由于臭氧的相對分子質(zhì)量較大(4)化合物Cl2O的中心原子O含有2對孤電子對，價層電子對數(shù)為4，所以立體構(gòu)型為V形，Cl2和碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2+2Na2CO3+H2O====Cl2O+2NaHCO3+2NaCl。(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知氧原子的個數(shù)=8×+6×=4，Na全部在晶胞中，共計是8個，則F的化學(xué)式為Na2O。以頂點氧原子為中心，與氧原子距離最近的鈉原子的個數(shù)是8個，即晶胞中A原子的配位數(shù)為8。晶體F的密度==2.27g·cm-3。(4)化合物Cl2O的中心原子O含有2對孤電子對，價層電子對答案：(1)O1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)(2)O3O3相對分子質(zhì)量較大，范德華力大分子晶體離子晶體(3)三角錐形sp3(4)V形42Cl2+2Na2CO3+H2O====Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(5)Na2O8=2.27g·cm-3答案：(1)O1s22s22p63s23p3(或[Ne]3【考綱要求】1.原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)：(1)了解原子核外電子的排布原理及能級分布，能用電子排布式表示常見元素(1～36號)原子核外電子、價電子的排布。了解原子核外電子的運動狀態(tài)。(2)了解元素電離能、電負(fù)性的含義，并能用以說明元素的某些性質(zhì)。(3)了解原子核外電子在一定條件下會發(fā)生躍遷，了解其簡單應(yīng)用?！究季V要求】2.化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)：(1)理解離子鍵、共價鍵、金屬鍵的含義和形成，能根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)。(2)了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。(3)了解金屬晶體常見的堆積方式。(4)能用價層電子對互斥理論或者雜化軌道理論推測常見的簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。2.化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)：3.分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)：(1)了解化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別。(2)了解氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響，能列舉含有氫鍵的物質(zhì)。(3)了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別。(4)能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進行相關(guān)的計算。(5)了解晶格能的概念及其對離子晶體性質(zhì)的影響。3.分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)：【考查特點】以非選擇題形式命題，從元素推斷、元素周期表內(nèi)容出發(fā)，以重要元素與化合物為載體，在元素和性質(zhì)推斷的基礎(chǔ)上進行考查：(1)考查“式子”：原子或離子核外電子、價電子排布式或排布圖，以及與此相關(guān)的內(nèi)容如未成對電子數(shù)的確定、能級符號的書寫等。(2)考查“性質(zhì)”：元素第一電離能和電負(fù)性的大小比較及應(yīng)用、分子的極性、氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響、晶體的熔沸點高低比較等。【考查特點】(3)考查“結(jié)構(gòu)”：元素周期表、微粒的空間構(gòu)型、常見晶體結(jié)構(gòu)的分析等。(4)考查“類型”：化學(xué)鍵類型，共價鍵類型，微粒中中心原子雜化類型，晶體類型等的判斷。(5)考查“計算”：有關(guān)晶胞的計算，包括晶體化學(xué)式、密度或晶胞體積等。(3)考查“結(jié)構(gòu)”：元素周期表、微粒的空間構(gòu)型、常見晶體結(jié)構(gòu)1.復(fù)習(xí)必記的四種金屬核外電子排布式的書寫。Cr：_______________________________；Fe：_______________________________；Cu：________________________________；Zn：________________________________。1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s11s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s21s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s11s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s21.復(fù)習(xí)必記的四種金屬核外電子排布式的書寫。1s22s22p2.?？荚氐谝浑婋x能的大小比較。N__O__C，P__S__Si。3.?？挤肿拥碾s化方式和空間構(gòu)型。CH4：___雜化，_________；NH3：___雜化，_______；H2O：___雜化，____。>>>>sp3正四面體sp3三角錐sp3V形2.?？荚氐谝浑婋x能的大小比較。>>>>sp3正四面體sp4.熟記幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目：4.熟記幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目：A.NaCl(含__個Na+，__個Cl-)B.干冰(含__個CO2)C.CaF2(含__個Ca2+，__個F-)D.金剛石(含__個C)E.體心立方(含__個原子)F.面心立方(含__個原子)44448824A.NaCl(含__個Na+，__個Cl-)444488245.易錯的知識點：(1)ⅠA族和ⅡA族元素位于__區(qū)，ⅢA～ⅦA族和0族元素位于__區(qū)，ⅢB～ⅦB族和Ⅷ族元素位于__區(qū)，ⅠB族和ⅡB族元素位于___區(qū)。(2)一般地，原子的第一電離能越小，金屬性_____。(3)三鍵中有__個σ鍵和__個π鍵。一般σ鍵比π鍵_____。(4)雜化軌道只用于形成_____或者用來容納未參與成鍵的孤電子對，未參與雜化的p軌道可用于形成_____。spdds越強12穩(wěn)定σ鍵π鍵5.易錯的知識點：spdds越強12穩(wěn)定σ鍵π鍵(5)氫鍵的存在使冰的密度_____水的密度，使H2O的沸點_____H2S的沸點。(6)分子晶體具有熔點___、硬度_____、易升華的物理特性。(7)原子晶體中相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合，___硬度、___熔點是原子晶體的物理特性。(8)晶格能_____，形成的離子晶體越穩(wěn)定，而且熔點越高，硬度越大。小于高于低很小高高越大(5)氫鍵的存在使冰的密度_____水的密度，使H2O的沸點考點一原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【典例1】(2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價電子層中的未成對電子有3個，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族，e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子?；卮鹣铝袉栴}：考點一原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)b、c、d中第一電離能最大的是________________(填元素符號)，e的價層電子軌道示意圖為________________。(2)a和其他元素形成的二元共價化合物中，分子呈三角錐形，該分子的中心原子的雜化方式為________；分子中既含有極性共價鍵，又含有非極性共價鍵的化合物是____________(填化學(xué)式，寫出兩種)。(3)這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價層電子對數(shù)為3的酸是______________；酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是________________________(填化學(xué)式)。(1)b、c、d中第一電離能最大的是____________(4)e和c形成的一種離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖1，則e離子的電荷為________________。(5)這5種元素形成的一種1∶1型離子化合物中，陰離子呈四面體結(jié)構(gòu)；陽離子呈軸向狹長的八面體結(jié)構(gòu)(如圖2所示)。(4)e和c形成的一種離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖1，則e離子的該化合物中，陰離子為________________，陽離子中存在的化學(xué)鍵類型有__________________；該化合物加熱時首先失去的組分是________________，判斷理由是_________________________。該化合物中，陰離子為________________，陽離子【破題關(guān)鍵】(1)當(dāng)全充滿、半充滿或全空時，原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，對元素第一電離能產(chǎn)生影響。(2)能用價層電子對互斥理論判斷微粒的構(gòu)型和雜化方式。價層電子對數(shù)n=。(3)利用均攤法計算晶胞中擁有微粒個數(shù)，然后求晶體的化學(xué)式，進而可以求出元素的化合價。(4)題干圖2中要明確H2O、NH3的分子構(gòu)型和O、N的成鍵情況?！酒祁}關(guān)鍵】【解析】a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，則a為氫；b的價電子層中的未成對電子有3個，則b為氮；c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，則c為氧；d與c同主族，d為硫；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子，其電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d104s1，為銅元素?！窘馕觥縜的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，則a為氫；b的價電子(1)同一周期的元素第一電離能從左往右逐漸增大，但是氮元素的2p軌道因為是半滿的，因此其第一電離能反常得高，同一主族的元素從上到下第一電離能逐漸減小，因此三者電離能大小為N>O>S；銅的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，因此其價層電子軌道示意圖為；(2)根據(jù)題意應(yīng)該是形成氨氣，氨氣中氮原子為sp3雜化，分子中既有非極性鍵又有極性鍵的二元化合物有H2O2、N2H4、C2H6等；(1)同一周期的元素第一電離能從左往右逐漸增大，但是氮元素的(3)符合題意的酸是HNO2、HNO3；酸根為三角錐形的酸是H2SO3；(4)晶胞中氧原子有1+8×=2；銅原子的個數(shù)為4，因此該晶體為氧化亞銅，其中銅原子為+1價；(3)符合題意的酸是HNO2、HNO3；酸根為三角錐形的酸是(5)這5種元素形成的一種1∶1型離子化合物中，陰離子呈四面體結(jié)構(gòu)，則陰離子為硫酸根，根據(jù)陽離子的結(jié)構(gòu)圖可以知道該陽離子中含有一個銅離子，四個氨分子，兩個水分子，因此該物質(zhì)的化學(xué)式為[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4，陽離子中存在配位鍵和共價鍵，該化合物加熱時首先失去水，原因是銅離子與水所形成的配位鍵要比與氨氣所形成的配位鍵弱。(5)這5種元素形成的一種1∶1型離子化合物中，陰離子呈四面答案：(1)N

(2)sp3

H2O2、N2H4(合理即可)(3)HNO2、HNO3

H2SO3(4)+1(5)共價鍵和配位鍵H2O

H2O與Cu2+的配位鍵比NH3與Cu2+的弱答案：(1)N【互動探究】(1)寫出d元素原子的電子排布式和外圍電子排布圖。提示：d元素為S，因此電子排布式為1s22s22p63s23p4，外圍電子排布圖為。【互動探究】(2)圖1所示的晶體中c的配位數(shù)為幾？這幾個e構(gòu)成什么幾何構(gòu)型？提示：4，正四面體。(3)判斷第(5)小題中陰離子的中心原子的雜化方式和微粒構(gòu)型。提示：陰離子為，其中心原子S的價電子對數(shù)為=4，所以為正四面體形，硫原子采用sp3雜化。(2)圖1所示的晶體中c的配位數(shù)為幾？這幾個e構(gòu)成什么幾何構(gòu)【誤區(qū)提醒】1.在寫基態(tài)原子的電子排布式時，常出現(xiàn)以下錯誤：(1)3d、4s書寫順序混亂。【誤區(qū)提醒】(2)違背洪特規(guī)則特例。(2)違背洪特規(guī)則特例。2.在寫基態(tài)原子的電子排布圖時，常出現(xiàn)以下錯誤：(1)(違反能量最低原理)。(2)(違反泡利原理)。(3)(違反洪特規(guī)則)。(4)(違反洪特規(guī)則)。2.在寫基態(tài)原子的電子排布圖時，常出現(xiàn)以下錯誤：3.常見分子的空間構(gòu)型及雜化軌道類型歸納：價層電子對數(shù)成鍵對數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型名稱分子空間構(gòu)型名稱中心原子雜化類型實例220直線形直線形spBeCl2330平面三角形平面三角形sp2BF321V形SO2440正四面體形正四面體形sp3CH431三角錐形NH322V形H2O3.常見分子的空間構(gòu)型及雜化軌道類型歸納：價層成鍵孤電子對數(shù)4.判斷分子或離子中中心原子的雜化軌道類型的一般方法：(1)看中心原子有沒有形成雙鍵或三鍵。如果有1個三鍵，則其中有2個π鍵，用去了2個p軌道，則為sp雜化；如果有1個雙鍵則其中有1個π鍵，則為sp2雜化；如果全部是單鍵，則為sp3雜化。(2)由分子的空間構(gòu)型結(jié)合價層電子對互斥理論判斷。沒有填充電子的空軌道一般不參與雜化，1對孤電子對占據(jù)1個雜化軌道。如NH3為三角錐形，且有一對孤電子對，即4條雜化軌道應(yīng)呈正四面體形，為sp3雜化。4.判斷分子或離子中中心原子的雜化軌道類型的一般方法：【題組過關(guān)】1.(2015·福建高考)科學(xué)家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉(zhuǎn)化和利用。(1)CH4和CO2所含的三種元素電負(fù)性從小到大的順序為_______。(2)下列關(guān)于CH4和CO2的說法正確的是________(填序號)。a.固態(tài)CO2屬于分子晶體b.CH4分子中含有極性共價鍵，是極性分子c.因為碳?xì)滏I鍵能小于碳氧鍵，所以CH4熔點低于CO2d.CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp【題組過關(guān)】(3)在Ni基催化劑作用下，CH4和CO2反應(yīng)可獲得化工原料CO和H2。①基態(tài)Ni原子的電子排布式為______________，該元素位于元素周期表中的第________族。②Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4，1molNi(CO)4中含有________molσ鍵。(3)在Ni基催化劑作用下，CH4和CO2反應(yīng)可獲得化工原料(4)一定條件下，CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如下圖所示)的水合物晶體，其相關(guān)參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。(4)一定條件下，CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如參數(shù)分子分子直徑/nm分子與H2O的結(jié)合能E/kJ·mol-1CH40.43616.40CO20.51229.91①“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是______________。②為開采深海海底的“可燃冰”，有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm，根據(jù)上述圖表，從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析，該設(shè)想的依據(jù)是_______________。參數(shù)分子直徑/nm分子與H2O的CH40.43616.4【解析】(1)元素的非金屬性越強，其電負(fù)性就越大。在CH4和CO2所含的H、C、O三種元素中，元素的非金屬性由強到弱的順序是O>C>H，所以元素的電負(fù)性從小到大的順序為H<C<O。(2)a項，固態(tài)CO2是由CO2分子通過分子間作用力結(jié)合形成的分子晶體，正確。b項，在CH4分子中含有C—H極性共價鍵，由于該分子中各個共價鍵空間排列對稱，是正四面體形的分子，所以該分子是非極性分子，錯誤。c項，CH4和CO2都是由分子構(gòu)成的分子晶體，分子之間【解析】(1)元素的非金屬性越強，其電負(fù)性就越大。在CH4和通過分子間作用力結(jié)合，分子間作用力越強，物質(zhì)的熔、沸點就越高，與分子內(nèi)的化學(xué)鍵的強弱無關(guān)，錯誤。d項，CH4分子中碳原子形成的都是σ鍵，碳原子的雜化類型是sp3雜化，而CO2分子中碳原子與兩個氧原子分別形成了兩個共價鍵，一個σ鍵，一個π鍵，碳原子的雜化類型是sp雜化，正確。故答案選a、d。通過分子間作用力結(jié)合，分子間作用力越強，物質(zhì)的熔、沸點就越高(3)①28號元素Ni的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2，該元素位于元素周期表的第4周期第Ⅷ族。②Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4，在每個配位體中含有一個σ鍵，在每個配位體與中心原子之間形成一個σ鍵，所以1molNi(CO)4中含有8molσ鍵。(3)①28號元素Ni的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22(4)①“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是分子間作用力和氫鍵，分子間作用力也叫范德華力。②根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，籠狀空腔的直徑是0.586nm，而CO2分子的直徑是0.512nm，籠狀空腔直徑大于CO2分子的直徑，而且CO2與水分子之間的結(jié)合能大于CH4，因此可以實現(xiàn)用CO2置換CH4的設(shè)想。(4)①“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是分子間作用力和氫答案：(1)H、C、O(2)a、d(3)①1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2

Ⅷ②8(4)①氫鍵、范德華力②CO2的分子直徑小于籠狀空腔直徑，且與H2O的結(jié)合能大于CH4答案：(1)H、C、O(2)a、d2.(2015·福州一模)三氟化氮是一種無色、無味、無毒且不可燃的氣體，在半導(dǎo)體加工、太陽能電池和液晶顯示器制造中得到廣泛應(yīng)用。NF3是一種三角錐形分子，鍵角102°，沸點-129℃；可在銅的催化作用下由F2和過量NH3反應(yīng)得到：4NH3+3F2NF3+3NH4F。(1)上述化學(xué)方程式中的5種物質(zhì)所含的化學(xué)鍵類型有______(填序號)。a.離子鍵b.共價鍵c.配位鍵d.金屬鍵2.(2015·福州一模)三氟化氮是一種無色、無味、無毒且不(2)與銅屬于同一周期，且未成對價電子數(shù)最多的元素基態(tài)原子價電子排布式為_________________。(3)NF3的沸點比NH3的沸點(-33℃)低得多的主要原因是________。(4)理論上HF、NaAlO2和NaCl按6∶1∶2的物質(zhì)的量之比恰好反應(yīng)生成HCl、H2O和一種微溶于水的重要原料，該物質(zhì)含有三種元素，在金屬鋁的冶煉中有重要作用。該物質(zhì)為配合物，其中心離子是________，配位數(shù)為________。(2)與銅屬于同一周期，且未成對價電子數(shù)最多的元素基態(tài)原子價(5)根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)(單位：kJ·mol-1)，回答下面各題：元素代號I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900(5)根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)(單位：kJ·m①在元素周期表中，最可能處于同一族的是________和_______。②T元素最可能是________(填“s”“p”“d”“ds”等)區(qū)元素。若T為第2周期元素，F(xiàn)是第3周期元素中原子半徑最小的元素，則T、F形成化合物的空間構(gòu)型為________，其中心原子的雜化軌道類型為________。①在元素周期表中，最可能處于同一族的是________和__【解析】(1)NH4F中含有離子鍵、共價鍵和配位鍵，Cu屬于金屬單質(zhì)含有金屬鍵。(2)與銅屬于同一周期，則為第4周期，未成對價電子數(shù)最多的元素，該元素的3d能級上有5個電子、4s能級上有1個電子時，其未成對電子數(shù)最多，所以該元素是24號元素鉻元素，根據(jù)構(gòu)造原理知，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)，則其價電子排布式為3d54s1。【解析】(1)NH4F中含有離子鍵、共價鍵和配位鍵，Cu屬于(3)NH3能形成氫鍵，NF3只有范德華力，氫鍵的存在導(dǎo)致物質(zhì)的熔沸點升高，所以NF3的沸點比NH3的沸點(-33℃)低得多。(4)由題意可知該反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)為6HF+NaAlO2+2NaCl====2HCl+2H2O+Na3AlF6，該微溶物為Na3AlF6，中心離子為Al3+，配位數(shù)為6。(3)NH3能形成氫鍵，NF3只有范德華力，氫鍵的存在導(dǎo)致物(5)①由元素的電離能可以看出，Q的電離能很大，可能為零族元素；R和U的第一電離能較小，第二電離能劇增，故表現(xiàn)為+1價，最外層電子數(shù)為1，二者位于同一族；S的第一、第二電離能較小，第三電離能劇增，故表現(xiàn)為+2價，最外層電子數(shù)為2；T的第一、第二、第三電離能較小，第四電離能劇增，表現(xiàn)為+3價，最外層電子數(shù)為3。②T的第一、第二、第三電離能較小，第四電離能劇增，表現(xiàn)為+3價，最外層電子數(shù)為3，可能為ⅢA族元素，其最后填入的電子是p電子，有可能是p區(qū)元素；(5)①由元素的電離能可以看出，Q的電離能很大，可能為零族元若T為第2周期元素，則T是硼元素，F(xiàn)是第3周期元素中原子半徑最小的元素，則F是氯元素，T、F二者形成的化合物是BCl3，BCl3中硼原子價層電子對數(shù)=3+(3-3×1)=3且不含孤電子對，所以BCl3為平面正三角形，硼原子采用sp2雜化。若T為第2周期元素，則T是硼元素，F(xiàn)是第3周期元素中原子半徑答案：(1)a、b、c、d(2)3d54s1(3)NH3能形成氫鍵，NF3只有范德華力(4)Al3+6(5)①RU②p平面正三角形sp2答案：(1)a、b、c、d【加固訓(xùn)練】1.(2014·江蘇高考)含有NaOH的Cu(OH)2懸濁液可用于檢驗醛基，也可用于和葡萄糖反應(yīng)制備納米Cu2O。(1)Cu+基態(tài)核外電子排布式為______________________。(2)與OH-互為等電子體的一種分子為________(填化學(xué)式)。(3)醛基中碳原子的軌道雜化類型是________；1mol乙醛分子中含有的σ鍵的數(shù)目為________?！炯庸逃?xùn)練】1.(2014·江蘇高考)含有NaOH的Cu(O(4)含有NaOH的Cu(OH)2懸濁液與乙醛反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。銅晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，銅晶體中每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為________。(4)含有NaOH的Cu(OH)2懸濁液與乙醛反應(yīng)的化學(xué)方程【解析】(1)Cu為29號元素，核外電子排布式為[Ar]3d104s1，Cu+為Cu失去4s軌道上的一個電子，則為[Ar]3d10。(2)等電子體必須具備原子數(shù)相等，價電子數(shù)相等，O得一個電子，即為F，所以O(shè)H-與HF互為等電子體。(3)醛基中的C為碳氧雙鍵，屬于sp2雜化，CH3CHO中單鍵均為σ鍵，C＝O中有一個為σ鍵，共有6mol。(4)醛基在堿性條件下，可被Cu(OH)2氧化生成Cu2O沉淀。(5)Cu為面心立方晶胞，配位數(shù)為12。【解析】(1)Cu為29號元素，核外電子排布式為[Ar]3d答案：(1)[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10(2)HF(3)sp2

6NA或6×6.02×1023個(4)2Cu(OH)2+CH3CHO+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O(5)12答案：(1)[Ar]3d10或1s22s22p63s23p62.(2015·玉林二模)GTN{[Ni(CHZ)3](ClO4)2}是一種新型的起爆藥。(1)基態(tài)鎳原子有________個未成對電子，二價鎳離子核外電子排布式為____________________。(2)的空間構(gòu)型是__________________(用文字描述)；與互為等電子體的一種分子為________(填化學(xué)式)；HClO4酸性比HClO2強，其原因是_____________________。2.(2015·玉林二模)GTN{[Ni(CHZ)3](Cl(3)化學(xué)式中CHZ為碳酰肼，化學(xué)式為CO(N2H3)2，碳酰肼中碳原子的雜化軌道類型為________；1molCO(N2H3)2分子中含有σ鍵數(shù)目為________。(3)化學(xué)式中CHZ為碳酰肼，化學(xué)式為CO(N2H3)2，碳(4)高氯酸三碳酰肼合鎳可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成，NiO的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞中含有的Ni2+數(shù)目為x，Ni2+的配位數(shù)為y，NiO晶胞中棱長a=0.208nm，每個鎳離子距離最近的鎳離子數(shù)目為z。①x∶y∶z=________。②NiO晶體的密度為________g·cm-3(不必計算出結(jié)果)。(4)高氯酸三碳酰肼合鎳可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成，【解析】(1)鎳原子核外有28個電子，原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2，3d能級有兩個未成對的電子，Ni失去4s能級2個電子形成Ni2+，Ni2+核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d8。(2)中氯原子價層電子對數(shù)為4+=4，沒有孤電子對，故其空間構(gòu)型是正四面體；原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的微?；榈入娮芋w，與互為等電子體的一種分子為CCl4；HClO4有3個非羥基氧，而HClO2有1個非羥基氧，非羥基氧越多，酸性越強，HClO4酸性比HClO2強?！窘馕觥?1)鎳原子核外有28個電子，原子核外電子排布式為1(3)CO(N2H3)2中C與O之間形成雙鍵，與N之間形成C—N單鍵，沒有孤電子對，雜化軌道數(shù)目為3，C采取sp2雜化，—N2H3中氮原子之間形成N—N單鍵，N與H之間形成N—H單鍵，分子中含有11個σ鍵，故1molCO(N2H3)2分子中含有σ鍵數(shù)目為11NA。(4)①Ni2+位于晶胞頂點及面心，晶胞中Ni2+數(shù)目x=8×+6×=4，以頂點Ni2+研究，與之最近的O2-位于棱中間且關(guān)于Ni2+對稱，故Ni2+的配位數(shù)y=6，與之最近的Ni2+位于面心，每個頂點為12個面共用，與之距離最近的鎳離子數(shù)目z=12，故x∶y∶z=4∶6∶12=2∶3∶6。(3)CO(N2H3)2中C與O之間形成雙鍵，與N之間形成C②晶胞中O2-數(shù)目為1+12×=4，故晶胞質(zhì)量為4×，晶胞體積為(2.08×10-8cm)3，故晶胞密度為4×÷(2.08×10-8cm)3=g·cm-3。②晶胞中O2-數(shù)目為1+12×=4，故晶胞質(zhì)量為4×答案：(1)21s22s22p63s23p63d8(2)正四面體CCl4HClO4有3個非羥基氧，而HClO2有1個非羥基氧(3)sp211NA(4)①2∶3∶6②答案：(1)21s22s22p63s23p63d8考點二晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【典例2】(2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準(zhǔn)晶顆粒由Al、Cu、Fe三種金屬元素組成?；卮鹣铝袉栴}：(1)準(zhǔn)晶是一種無平移周期序，但有嚴(yán)格準(zhǔn)周期位置序的獨特晶體，可通過____________方法區(qū)分晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體。(2)基態(tài)鐵原子有________個未成對電子，F(xiàn)e3+的電子排布式為_________________，可用硫氰化鉀檢驗Fe3+，形成配合物的顏色為____________。考點二晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(3)新制備的Cu(OH)2可將乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸，而自身還原成Cu2O，乙醛中碳原子的雜化軌道類型為______；1mol乙醛分子中含有的σ鍵的數(shù)目為__________________。乙酸的沸點明顯高于乙醛，其主要原因是___________________________。Cu2O為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個氧原子，其余氧原子位于面心和頂點，則該晶胞中有__________________________個銅原子。(3)新制備的Cu(OH)2可將乙醛(CH3CHO)氧化成乙(4)鋁單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)a=0.405nm，晶胞中鋁原子的配位數(shù)為________________。列式表示鋁單質(zhì)的密度_____g·cm-3(不必計算出結(jié)果)。(4)鋁單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)a=0.405nm，【破題關(guān)鍵】(1)會寫鐵原子的核外電子排布式，明確洪特規(guī)則的內(nèi)容。(2)乙醛分子中含有兩種碳原子。(3)乙酸分子之間能形成氫鍵，而乙醛分子之間不能形成氫鍵。(4)利用均攤法計算晶胞中微粒的個數(shù)。(5)取1mol晶體計算出該晶體一個晶胞的質(zhì)量，再計算出一個晶胞的體積，然后根據(jù)公式計算晶體的密度?！酒祁}關(guān)鍵】【解析】(1)區(qū)別晶體、準(zhǔn)晶體與非晶體最可靠的方法是X-射線衍射。(2)26號元素鐵的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，由此可知基態(tài)鐵原子的3d軌道上有4個未成對電子，當(dāng)鐵原子失去4s軌道上的兩個電子和3d軌道上的一個電子時形成三價鐵離子，因此三價鐵離子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，三價鐵離子遇硫氰酸根離子變成紅色。【解析】(1)區(qū)別晶體、準(zhǔn)晶體與非晶體最可靠的方法是X-射線(3)乙醛中甲基上的碳為sp3雜化，醛基上的碳原子為sp2雜化；乙醛分子中有5個單鍵、一個雙鍵，其中五個單鍵全是σ鍵，雙鍵中一個是σ鍵，一個是π鍵；乙酸分子間存在分子間氫鍵，因此沸點較高；氧化亞銅晶胞中含有氧原子個數(shù)為4+8×1/8+6×1/2=8，根據(jù)氧化亞銅的化學(xué)式可知，晶胞中銅原子和氧原子的個數(shù)之比為2∶1，所以晶胞中銅原子個數(shù)為16個。(3)乙醛中甲基上的碳為sp3雜化，醛基上的碳原子為sp2雜(4)在晶體中，與鋁原子距離相等且最近的鋁原子共有3×4=12個，所以在晶胞中鋁原子的配位數(shù)為12，一個晶胞中含有鋁原子的個數(shù)是8×1/8+6×1/2=4，晶體的密度為(4)在晶體中，與鋁原子距離相等且最近的鋁原子共有3×4=1答案：(1)X-射線衍射(2)41s22s22p63s23p63d5紅色(3)sp3、sp26NACH3COOH存在分子間氫鍵16(4)12答案：(1)X-射線衍射(2)41s22s22p63s2【思維建模】解答有關(guān)晶胞計算的流程【思維建模】解答有關(guān)晶胞計算的流程【題組過關(guān)】1.(2014·福建高考)氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，與石墨相似，具有層狀結(jié)構(gòu)，可作高溫潤滑劑。立方相氮化硼是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示?！绢}組過關(guān)】(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為___________。(2)關(guān)于這兩種晶體的說法，正確的是___________(填序號)。a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵，所以硬度大b.六方相氮化硼層間作用力小，所以質(zhì)地軟c.兩種晶體中的B—N鍵均為共價鍵d.兩種晶體均為分子晶體(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為___________。(3)六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為________________，其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電，原因是___________________________________。(4)立方相氮化硼晶體中，硼原子的雜化軌道類型為____________________________。該晶體的天然礦物在青藏高原下約300km的古地殼中被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)這一礦物形成事實，推斷實驗室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的條件應(yīng)是_________________________。(3)六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)(5)NH4BF4(氟硼酸銨)是合成氮化硼納米管的原料之一。1molNH4BF4含有______________mol配位鍵。(5)NH4BF4(氟硼酸銨)是合成氮化硼納米管的原料之一?！窘馕觥?1)硼元素位于元素周期表第2周期第ⅢA族，故基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1。(2)根據(jù)立方相氮化硼只含有σ鍵，a錯誤；六方相氮化硼層間存在分子間作用力，該作用力小(同石墨)，所以質(zhì)地軟，b正確；兩種晶體中的B—N鍵均為共價鍵，c正確；從題圖看出立方相氮化硼屬于原子晶體，d錯誤?！窘馕觥?1)硼元素位于元素周期表第2周期第ⅢA族，故基態(tài)硼(3)六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個硼原子與相鄰3個氮原子形成3個σ鍵，無孤電子對，其構(gòu)成的空間構(gòu)型為平面三角形；其結(jié)構(gòu)與石墨相似，但六方相氮化硼晶體的層狀結(jié)構(gòu)中沒有自動移動的電子，故不導(dǎo)電。(3)六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個硼原子與相鄰3個氮原子形成3個(4)立方相氮化硼晶體中，硼原子與相鄰4個氮原子形成4個σ鍵(其中有1個配位鍵)，故硼原子的雜化軌道類型為sp3；根據(jù)立方相氮化硼晶體的天然礦物在青藏高原下約300km的古地殼中被發(fā)現(xiàn)，可推斷實驗室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的條件是“高溫、高壓”。(5)NH4BF4(氟硼酸銨)含有、，1個中含有1個配位鍵，1個中也含有1個配位鍵，故1molNH4BF4含有2mol配位鍵。(4)立方相氮化硼晶體中，硼原子與相鄰4個氮原子形成4個σ鍵答案：(1)1s22s22p1(2)b、c(3)平面三角形層狀結(jié)構(gòu)中沒有自由移動的電子(4)sp3高溫、高壓(5)2答案：(1)1s22s22p1(2)b、c2.(2015·濟寧二模)決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu)。請回答下列問題。(1)下圖是石墨的結(jié)構(gòu)，其晶體中存在的作用力有________(填序號)。2.(2015·濟寧二模)決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu)。A.σ鍵B.π鍵C.氫鍵D.配位鍵E.分子間作用力F.金屬鍵G.離子鍵(2)下面關(guān)于晶體的說法不正確的是________。A.晶體熔點由低到高：CF4<CCl4<CBr4<CI4B.硬度由大到?。航饎偸?gt;碳化硅>晶體硅C.熔點由高到低：Na>Mg>AlD.晶格能由大到?。篘aF>NaCl>NaBr>NaIA.σ鍵B.π鍵C.氫鍵D.配位鍵E.分子間作用力(3)CaF2結(jié)構(gòu)如圖Ⅰ所示，Cu形成晶體的結(jié)構(gòu)如圖Ⅲ所示，圖Ⅱ為H3BO3晶體結(jié)構(gòu)圖(層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵結(jié)合)。(3)CaF2結(jié)構(gòu)如圖Ⅰ所示，Cu形成晶體的結(jié)構(gòu)如圖Ⅲ所示，①圖Ⅰ所示的晶體中與Ca2+最近且等距離的Ca2+數(shù)為________。圖Ⅲ中未標(biāo)號的銅原子形成晶體后周圍最緊鄰的銅原子數(shù)為____________________。②H3BO3晶體中硼原子雜化方式為__________________________。①圖Ⅰ所示的晶體中與Ca2+最近且等距離的Ca2+數(shù)為___③三種晶體中熔點高低的順序為__________(填化學(xué)式)。(4)碳的某種單質(zhì)的晶胞如圖Ⅳ所示，一個晶胞中有________個碳原子；若該晶體的密度為ρg·cm-3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則晶體中最近的兩個碳原子之間的距離為________cm(用代數(shù)式表示)。③三種晶體中熔點高低的順序為__________(填化學(xué)式)【解析】(1)石墨為層狀結(jié)構(gòu)，雜化類型為sp2，每一片層內(nèi)部碳原子以σ鍵結(jié)合，每個碳原子還有一個未雜化的p軌道，肩并肩重疊，形成大π鍵，片層之間以分子間作用力結(jié)合?！窘馕觥?1)石墨為層狀結(jié)構(gòu)，雜化類型為sp2，每一片層內(nèi)部(2)分子晶體的相對分子質(zhì)量越大，熔沸點越高，則晶體熔點由低到高順序為CF4<CCl4<CBr4<CI4，故A正確；鍵長越短，共價鍵越強，硬度越大，鍵長C—C<C—Si<Si—Si，則硬度由大到小為金剛石>碳化硅>晶體硅，故B正確；金屬離子的電荷越多、半徑越小，其熔點越高，則熔點由高到低為Al>Mg>Na，故C錯誤；離子半徑越小、離子鍵越強，則晶格能越大，F(xiàn)、Cl、Br、I的離子半徑逐漸增大，則晶格能由大到小為NaF>NaCl>NaBr>NaI，故D正確；(2)分子晶體的相對分子質(zhì)量越大，熔沸點越高，則晶體熔點由低(3)①圖Ⅰ在每個晶胞中與Ca2+最近且等距離的Ca2+數(shù)為3個，通過每個Ca2+可形成8個晶胞，每個Ca2+計算2次，所以與Ca2+最近且等距離的Ca2+數(shù)為(8×3)÷2=12個；由圖Ⅲ可看出在每個銅原子周圍有12個銅原子，銅原子形成晶體后周圍最緊鄰的銅原子數(shù)為12。②H3BO3晶體結(jié)構(gòu)為層狀結(jié)構(gòu)，則硼原子雜化方式為sp2。③CaF2屬于離子晶體，Cu屬于金屬晶體，H3BO3屬于分子晶體，則熔點由高到低為CaF2>Cu>H3BO3。(3)①圖Ⅰ在每個晶胞中與Ca2+最近且等距離的Ca2+數(shù)為(4)碳原子位于圖Ⅳ晶胞頂點、面心和體內(nèi)，數(shù)目為晶胞中含有8個碳原子；晶胞摩爾質(zhì)量為8×12g·mol-1=96g·mol-1，則晶胞的摩爾體積為cm3·mol-1，一個晶胞的體積為cm3，則晶胞邊長為cm，晶體中最近的兩個碳原子之間的距離為晶胞體對角線的，則晶體中最近的兩個碳原子之間的距離為×cm。(4)碳原子位于圖Ⅳ晶胞頂點、面心和體內(nèi)，數(shù)目為答案：(1)A、B、E(2)C(3)①1212②sp2③CaF2>Cu>H3BO3(4)8×答案：(1)A、B、E(2)C【加固訓(xùn)練】1.(2015·保定一模)X、Y、Z、R、M、Q為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大，YZ2是紅棕色氣體；X與Y元素可形成YX3；R+與Z2-具有相同的核外電子排布；M-的M層電子數(shù)是K層電子數(shù)的4倍；Q2+的3d軌道中有9個電子。請回答下列問題：(1)Q+基態(tài)的核外電子排布式是_____________________________；的空間立體構(gòu)型是___________________________________；X2Z中Z原子的雜化類型為________。【加固訓(xùn)練】1.(2015·保定一模)X、Y、Z、R、M、Q(2)下列判斷錯誤的是________。A.沸點：YH3>PH3>AsH3B.熔點：Si3Y4>RM>SiF4C.熔點：Q2Z>Q2SD.第一電離能：Y>Z(3)Q晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，Q晶體中每個Q原子周圍距離最近的Q原子數(shù)目為________。(2)下列判斷錯誤的是________。(4)將Q單質(zhì)的粉末加入YX3的濃溶液中，通入Z2，充分反應(yīng)后溶液呈深藍色，該反應(yīng)的離子方程式為__________________。(5)QM(s)與Z2反應(yīng)生成QM2(s)和一種黑色固體，在25℃、101kPa下，已知該反應(yīng)每消耗1molQM(s)，放出44.4kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是____________________________。(4)將Q單質(zhì)的粉末加入YX3的濃溶液中，通入Z2，充分反應(yīng)【解析】根據(jù)題目信息可知Y為氮，Z為氧，X為氫，R為鈉，M為氯，Q為銅。(1)Q+基態(tài)的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d10或([Ar]3d10)；Y中氮原子為sp3雜化，該離子的空間構(gòu)型為V形，X2Z中氧原子的價層電子對數(shù)為4，氧原子采用sp3雜化。(2)同一主族元素的氫化物的沸點隨原子序數(shù)的增大而升高，但是氨氣分子間形成氫鍵，沸點比PH3的高，但AsH3的沸點比PH3的高，A項錯誤。【解析】根據(jù)題目信息可知Y為氮，Z為氧，X為氫，R為鈉，M為(3)銅晶胞中每個頂點處的銅原子距離最近且相等的銅原子有3×8×1/2=12。(4)將銅單質(zhì)加入NH3的濃溶液中，通入氧氣，得到深藍色溶液，說明生成銅離子的配合物，從而可寫出離子方程式為2Cu+8NH3·H2O+O2====2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。(3)銅晶胞中每個頂點處的銅原子距離最近且相等的銅原子有3×(5)根據(jù)題述信息，可知氯化亞銅和氧氣反應(yīng)生成氯化銅和黑色的氧化銅，根據(jù)原子守恒和參與反應(yīng)的物質(zhì)的量與反應(yīng)熱的關(guān)系，可知該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為4CuCl(s)+O2(g)====2CuCl2(s)+2CuO(s)ΔH=-177.6kJ·mol-1。(5)根據(jù)題述信息，可知氯化亞銅和氧氣反應(yīng)生成氯化銅和黑色的答案：(1)1s22s22p63s23p63d10或([Ar]3d10)V形sp3雜化(2)A

(3)12(4)2Cu+8NH3·H2O+O2====2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O(5)4CuCl(s)+O2(g)====2CuCl2(s)+2CuO(s)ΔH=-177.6kJ·mol-1答案：(1)1s22s22p63s23p63d10或([Ar2.(2015·銅川三模)已知A、B、C、D四種短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大。A原子、C原子的L能層中都有兩個未成對的電子，C、D同主族。E、F都是第4周期元素，E原子核外有4個未成對電子，F(xiàn)原子除最外能層只有1個電子外，其余各能層均為全充滿。根據(jù)以上信息填空：(1)基態(tài)D原子中，電子占據(jù)的最高能層符號是________，該能層具有的原子軌道數(shù)為________。2.(2015·銅川三模)已知A、B、C、D四種短周期元素，(2)E2+的價層電子排布圖是________________，F(xiàn)原子的核外電子排布式是________________。(3)A元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中心原子采取的軌道雜化方式為________________，B元素的氣態(tài)氫化物的分子模型為________。(4)化合物AC2、B2C和陰離子DAB-互為等電子體，它們結(jié)構(gòu)相似，DAB-的電子式為_______________________。(2)E2+的價層電子排布圖是_______________(5)配合物甲的焰色反應(yīng)呈紫色，其內(nèi)界由中心離子E3+與配位體AB-構(gòu)成，配位數(shù)為6，甲的水溶液可以用于實驗室中E2+的定性檢驗，檢驗E2+的離子方程式為_______________________。(5)配合物甲的焰色反應(yīng)呈紫色，其內(nèi)界由中心離子E3+與配位(6)某種化合物由D、E、F三種元素組成，其晶胞如圖所示，則其化學(xué)式為________，該晶胞上下底面為正方形，側(cè)面與底面垂直，根據(jù)圖中所示的數(shù)據(jù)列式計算該晶體的密度：d=________g·cm-3。(6)某種化合物由D、E、F三種元素組成，其晶胞如圖所示，則【解析】A、B、C、D四種短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，A原子、C原子的L能層中都有兩個未成對的電子，則A原子核外電子排布式為1s22s22p2，C原子核外電子排布式為1s22s22p4，故A為碳元素、C為氧元素；B原子序數(shù)介于C、O之間，則B為氮元素；C、D同主族，則D為硫元素；E、F都是第4周期元素，E原子核外有4個未成對電子，原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，則E為Fe；F原子除最外能層只有1個電子外，其余各能層均為全充滿，F(xiàn)原子核外電子數(shù)=2+8+18+1=29，則F為銅元素。【解析】A、B、C、D四種短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大(1)基態(tài)硫原子中電子占據(jù)的最高能層為第3能層，符號為M，該能層有1個s軌道、3個p軌道、5個d軌道，共有9個原子軌道。(2)Fe2+的價層電子排布式為3d6，其價層電子排布圖是，F(xiàn)為銅元素，原子核外有29個電子，原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1。(3)碳元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為H2CO3，分子結(jié)構(gòu)式為，中心碳原子成3個σ鍵、沒有孤電子對，碳原子采取sp2雜化方式；B的氣態(tài)氫化物為NH3，為三角錐形結(jié)構(gòu)。(1)基態(tài)硫原子中電子占據(jù)的最高能層為第3能層，符號為M，該(4)化合物CO2、N2O和陰離子SCN-互為等電子體，它們結(jié)構(gòu)相似，SCN-中碳原子與硫、氮原子之間分別形成2對共用電子對，SCN-的電子式為。(5)配合物甲的焰色反應(yīng)呈紫色，含有鉀元素，其內(nèi)界由中心離子Fe3+與配位體CN-構(gòu)成，配位數(shù)為6，甲為K3[Fe(CN)6]，甲的水溶液可以用于實驗室中Fe2+的定性檢驗，檢驗Fe2+的離子方程式為3Fe2++2[Fe(CN)6]3-====Fe3[Fe(CN)6]2↓。(4)化合物CO2、N2O和陰離子SCN-互為等電子體，它們(6)晶胞中D(S)原子位于晶胞內(nèi)部，原子數(shù)目為8個，E(Fe)原子6個位于面上、4個位于棱上，E(Fe)原子數(shù)目=6×+4×=4，F(xiàn)(Cu)原子4個位于面上、1個位于內(nèi)部、8個位于頂點上，原子數(shù)目=4×+1+8×=4，晶體中銅、鐵、硫原子數(shù)目之比=4∶4∶8=1∶1∶2，故該晶體化學(xué)式為CuFeS2；晶胞質(zhì)量=×4，晶胞體積=(524×10-10cm)2×(1030×10-10)cm，該晶體的密度d=[×4]÷[(524×10-10cm)2×(1030×10-10)cm]=4.32g·cm-3。(6)晶胞中D(S)原子位于晶胞內(nèi)部，原子數(shù)目為8個，E(F答案：(1)M9(2)1s22s22p63s23p63d104s1(3)sp2三角錐形(4)(5)3Fe2++2[Fe(CN)6]3-====Fe3[Fe(CN)6]2↓(6)CuFeS24.32答案：(1)M9考點三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合考查【典例3】(2015·全國卷Ⅰ)碳及其化合物廣泛存在于自然界中?；卮鹣铝袉栴}：(1)處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用________形象化描述。在基態(tài)14C原子中，核外存在________對自旋相反的電子。(2)碳在形成化合物時，其鍵型以共價鍵為主，原因是________。考點三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合考查(3)CS2分子中，共價鍵的類型有________，C原子的雜化軌道類型是________，寫出兩個與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子_______________________。(4)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物的熔點為253K，沸點為376K，其固體屬于________晶體。(3)CS2分子中，共價鍵的類型有________，C原子的(5)碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：(5)碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所①在石墨烯晶體中，每個C原子連接________個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有________個C原子。②在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個C原子連接________個六元環(huán)，六元環(huán)中最多有________個C原子在同一平面。①在石墨烯晶體中，每個C原子連接________個六元環(huán)，每【破題關(guān)鍵】(1)電子云是電子運動狀態(tài)的形象化描述。(2)根據(jù)泡利原理同一軌道內(nèi)的兩個電子的自旋方向是相反的。(3)第ⅣA族元素的原子最外層只有4個電子，既不易得電子也不易失電子。(4)CO2和CS2互為等電子體，等電子體具有相同的結(jié)構(gòu)。(5)利用價層電子對互斥理論判斷中心原子的雜化方式?！酒祁}關(guān)鍵】(6)一般情況下分子晶體的熔、沸點較低。(7)在石墨烯中每個碳原子形成3個共價鍵，一個共價鍵被2個六元環(huán)共用。(8)在金剛石晶體中每個碳原子與周圍碳原子形成4個共價鍵，可組合成6個角，每個角延伸為2個六元環(huán)。(6)一般情況下分子晶體的熔、沸點較低?！窘馕觥?1)電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布的形象化描述；碳原子的核外有6個電子，電子排布式為1s22s22p2，其中1s、2s上2對電子的自旋方向相反，而2p軌道的電子自旋方向相同。(2)在原子結(jié)構(gòu)中，最外層電子小于4個的原子易失去電子，而碳原子的最外層是4個電子，且碳原子的半徑較小，難以通過得或失電子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以通過共用電子對的方式，即形成共價鍵來達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。【解析】(1)電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出(3)CS2分子中，C與S原子形成雙鍵，每個雙鍵都是含有1個σ鍵和1個π鍵，分子空間構(gòu)型為直線形，則含有的共價鍵類型為σ鍵和π鍵；C原子的最外層形成2個σ鍵，無孤電子對，所以為sp雜化；O與S同主族，所以與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子為CO2；與二氧化碳互為等電子體的離子有SCN-，所以SCN-的空間構(gòu)型和鍵合方式與CS2相同。(4)該化合物熔點為253K，沸點為376K，熔沸點較低，所以為分子晶體。(3)CS2分子中，C與S原子形成雙鍵，每個雙鍵都是含有1個(5)根據(jù)均攤法來計算。①石墨烯晶體中，每個碳原子被3個六元環(huán)共有，每個六元環(huán)占有的碳原子數(shù)是6×1/3=2；②每個碳原子形成4個共價鍵，每2個共價鍵即可形成1個六元環(huán)，則可形成6個六元環(huán)，每個共價鍵被2個六元環(huán)共用，所以一個碳原子可連接12個六元環(huán)；根據(jù)數(shù)學(xué)知識，3個碳原子可形成一個平面，而每個碳原子都可構(gòu)成1個正四面體，所以六元環(huán)中最多有4個碳原子共面。(5)根據(jù)均攤法來計算。①石墨烯晶體中，每個碳原子被3個六元答案：(1)電子云2(2)C有4個價電子且半徑較小，難以通過得或失電子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(3)σ鍵和π鍵spCO2、SCN-(或COS等)(4)分子(5)①32②124答案：(1)電子云2【方法歸納】晶體熔、沸點高低的比較方法(1)不同類型晶體熔、沸點的比較。①不同類型晶體：一般規(guī)律，原子晶體>離子晶體>分子晶體。②金屬晶體的差別很大，如鎢、鉑等很高，汞、銫等很低。【方法歸納】晶體熔、沸點高低的比較方法(2)同種晶體類型熔、沸點的比較。①原子晶體。②離子晶體。a.一般地說，離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則其熔、沸點就越高。b.晶格能越大，離子晶體越穩(wěn)定，熔點越高。(2)同種晶體類型熔、沸點的比較。③分子晶體。a.分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常得高，如H2O>H2Te>H2Se>H2S。b.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。c.組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點越高，如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。③分子晶體。④金屬晶體。金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強，金屬熔、沸點就越高，如熔、沸點：Na<Mg<Al。④金屬晶體?！绢}組過關(guān)】1.(2014·山東高考)石墨烯(圖甲)是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(圖乙)?！绢}組過關(guān)】(1)圖甲中，1號C與相鄰C形成σ鍵的個數(shù)為______。(2)圖乙中，1號C的雜化方式是________，該C與相鄰C形成的鍵角________(填“>”“<”或“=”)圖甲中1號C與相鄰C形成的鍵角。(3)若將圖乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中，則氧化石墨烯中可與H2O形成氫鍵的原子有________(填元素符號)。(4)石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯(C60)，某金屬M與C60可制備一種低溫超導(dǎo)材料，晶胞如圖丙所示，M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部。該晶胞中M原子的個數(shù)為________，該材料的化學(xué)式為________。(1)圖甲中，1號C與相鄰C形成σ鍵的個數(shù)為______?！窘馕觥?1)根據(jù)圖甲可知，1號C與相鄰C形成σ鍵的個數(shù)為3；(2)圖乙1號C形成了4個σ鍵，是sp3雜化方式；圖乙中1號C與相鄰C形成的鍵角為109°28'，圖甲中1號C與相鄰C形成的鍵角為120°；(3)氧化石墨烯中氧原子與H2O中的氫原子，及氧化石墨烯中的氫原子與H2O中的氧原子都可以形成氫鍵；(4)根據(jù)均攤法，晶胞含M原子的個數(shù)為12×+9=12，C60位于頂點和面心，故晶胞含C60的個數(shù)為8×+6×=4，故化學(xué)式為M3C60?！窘馕觥?1)根據(jù)圖甲可知，1號C與相鄰C形成σ鍵的個數(shù)為3答案：(1)3(2)sp3<(3)O、H(4)12M3C60答案：(1)3(2)sp3<2.(2015·東北三省三校聯(lián)考)A、B、C、D、E五種元素是元素周期表中前四周期的元素。只有A、B、C為金屬且同周期，原子序數(shù)A<B<C。A、C核外均沒有未成對電子；B原子核外有2個未成對電子和3個空軌道。D原子最外層電子數(shù)是其周期序數(shù)的三倍。E能與D形成化合物ED2，可用于自來水的消毒。(1)C的基態(tài)原子的價電子排布式為___________________________；D和E的電負(fù)性大小關(guān)系為____________。(用元素符號表示)2.(2015·東北三省三校聯(lián)考)A、B、C、D、E五種元素(2)化合物E2D分子的空間構(gòu)型為________，中心原子采用________雜化。E與D還可形成三角錐結(jié)構(gòu)的陰離子，該離子的化學(xué)式為__________，寫出任意一種它的等電子體的化學(xué)式________。(3)B與E能形成一種化合物BE4，其熔點：-25℃，沸點：136.4℃。則該化合物屬于________晶體，晶體內(nèi)含有的作用力類型有_____。(2)化合物E2D分子的空間構(gòu)型為________，中心原子(4)A、B、D三種元素形成的某晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，則晶體的化學(xué)式為________。若最近的B與D的原子距離為acm，該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1，阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為NA，則該晶體的密度為________g·cm-3。(4)A、B、D三種元素形成的某晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，則晶體的【解析】B原子核外有2個未成對電子和3個空軌道，B的電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，故B是Ti，則A、B、C是第4周期元素；A、C核外均沒有未成對電子，又原子序數(shù)A<B<C，所以A的電子排布式為1s22s22p63s23p64s2，則A是Ca，C的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，則C是Zn；D原子的最外層電子數(shù)是其周期序數(shù)的三倍，則D是O；E能與O形成化合物EO2，可用于自來水消毒，則E是Cl。【解析】B原子核外有2個未成對電子和3個空軌道，B的電子排布(1)由以上分析可知C的價電子排布式為3d104s2，O的電負(fù)性大于Cl的電負(fù)性。(2)化合物Cl2O中價層電子對數(shù)為4，所以中心原子采用sp3雜化，有2對孤電子對，故空間構(gòu)型為V形。Cl與O形成的三角錐結(jié)構(gòu)的陰離子應(yīng)該有一對孤電子對，所以該陰離子是，其等電子體有等。(3)根據(jù)TiCl4的熔、沸點可知該化合物屬于分子晶體，晶體中的作用力有分子間作用力和共價鍵。(1)由以上分析可知C的價電子排布式為3d104s2，O的電(4)根據(jù)均攤法可知含有Ti：8×=1、Ca：1、O：6×=3，所以化學(xué)式為CaTiO3；Ti與最近氧原子的距離是acm，則面上的對角線為2acm，設(shè)立方體的邊長為r，(2a)2=2r2，r=acm，所以立方體的體積為(a)3cm3，故該晶體的密度為(4)根據(jù)均攤法可知含有Ti：8×=1、Ca：1、O：6答案：(1)3d104s2O>Cl(2)V形sp3(其他合理答案均可)(3)分子分子間作用力(范德華力)和共價鍵(4)CaTiO3

答案：(1)3d104s2O>Cl【加固訓(xùn)練】1.(2014·四川高考)X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體；X與氫元素可形成XH3；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等；R2+的3d軌道中有9個電子。請回答下列問題：(1)Y基態(tài)原子的電子排布式是______________________________；Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是________。(2)的立體構(gòu)型是________；R2+的水合離子中，提供孤電子對的原子是________。【加固訓(xùn)練】1.(2014·四川高考)X、Y、Z、R為前四周(3)Z與某元素形成的化合物的晶胞如右圖所示，晶胞中陰離子與陽離子的個數(shù)比是________。(4)將R單質(zhì)的粉末加入XH3的濃溶液中，通入Y2，充分反應(yīng)后溶液呈深藍色，該反應(yīng)的離子方程式是_______________________。(3)Z與某元素形成的化合物的晶胞如右圖所示，晶胞【解析】X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大，XY2是紅棕色的氣體，該氣體是NO2，則X是氮元素，Y是氧元素；X與氫元素可形成XH3，該氣體是氨氣；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等，則該元素的原子序數(shù)是2+8+2=12，即為鎂元素，R2+的3d軌道上有9個電子，因此R的原子序數(shù)是18+9+2=29，即為銅元素?！窘馕觥縓、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大，X(1)氧元素的原子序數(shù)是8，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知，氧元素的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p4。同周期自左向右元素的第一電離能有逐漸增大的趨勢，鎂是第3周期的元素，其所在的周期中第一電離能最大的主族元素是氯元素。(1)氧元素的原子序數(shù)是8，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知，氧元素(2)根據(jù)價層電子對互斥理論可知，的立體構(gòu)型是V形；銅離子含有空軌道，而水分子中的氧原子含有孤電子對，因此在Cu2+的水合離子中，提供孤電子對的原子是氧原子。(3)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，陽離子在8個頂點和體心位置，因此晶胞中陽離子個數(shù)為1+8×1/8=2，陰離子在上下面各2個，晶胞內(nèi)部2個，則陰離子個數(shù)=4×1/2+2=4，因此晶胞中陰離子與陽離子的個數(shù)比為2∶1。(2)根據(jù)價層電子對互斥理論可知，的立體構(gòu)型是V形；銅(4)將銅單質(zhì)的粉末加入氨氣的濃溶液中，通入氧氣，充分反應(yīng)后溶液呈深藍色，這說明在反應(yīng)中銅被氧化成銅離子，與氨氣結(jié)合形成配位鍵，則該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式是2Cu+8NH3·H2O+O2====2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。答案：(1)1s22s22p4

Cl

(2)V形O

(3)2∶1(4)2Cu+8NH3·H2O+O2====2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O(4)將銅單質(zhì)的粉末加入氨氣的濃溶液中，通入氧氣，充分反應(yīng)后2.(2015·海南高考)Ⅰ.下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)與氫鍵無關(guān)的是()A.乙醚的沸點B.乙醇在水中的溶解度C.氫化鎂的晶格能D.