2018届二轮复习物质结构与性质课件（145张）（全国通用）

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专题十八 物质结构与性质 “ 物质结构与性质 ” 的考查常涉及 1~36 号元素基态原子 ( 或离子 ) 核外电子或价电子排布、元素的电离能和电负性的递变规律、分子 ( 或离子 ) 的中心原子的杂化类型的判断及分子 ( 或离子 ) 的立体构型的判断 , 涉及晶体中化学键、氢键、分子间的作用力的判断及晶胞结构的计算等。 该模块理论性强、抽象 , 复习时要针对不同知识点采用不同的方式进行。 (1) 对于核外电子排布 , 要在充分理解构造原理 , 重点掌握能量最低原理、洪特规则、泡利不相容原理的基础上 , 完成电子排布式、电子排布图 ( 或轨道表示式 ) 的书写 ;(2) 对于电负性和电离能的比较 , 既要抓住一般规律 , 又要记住反常情况 ;(3) 在理解价层电子对互斥理论和杂化轨道的基础上 , 理解分子 ( 或离子 ) 的中心原子杂化类型、分子 ( 或离子 ) 的空间构型和 VSEPR 模型之间的关系 , 准确解决实际问题 ;(4) 以 m= ρ · V 为基础突破晶体计算。明确晶胞粒子间距离、晶胞体积、晶体密度、晶胞的空间利用率之间的相互关系 , 掌握不同晶体的堆积模型和性质。 清华大学电子工程系　王煜圣 考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 原子结构与性质 1 .(2017 课标全国 Ⅱ ,35) 我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐 (N 5 ) 6 (H 3 O) 3 (NH 4 ) 4 Cl( 用 R 代表 ) 。回答下列问题 : (1) 氮原子价层电子的轨道表达式 ( 电子排布图 ) 为 　　　　　　　　　　　　　 。   (2) 元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能 ( E 1 ) 。第二周期部分元素的 E 1 变化趋势如图 (a) 所示 , 其中除氮元素外 , 其他元素的 E 1 自左而右依次增大的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　 ; 氮元素的 E 1 呈现异常的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   透析真题 试做真题 考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 图 (a) 图 (b) (3) 经 X 射线衍射测得化合物 R 的晶体结构 , 其局部结构如图 (b) 所示。 ① 从结构角度分析 ,R 中两种阳离子的相同之处为 　　　　 , 不同之处为 　　　　 。 ( 填标号 )   A. 中心原子的杂化轨道类型 B. 中心原子的价层电子对数 C. 立体结构 D. 共价键类型 透析真题 试做真题 考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 键应表示为 　　　　 。   ③ 图 (b) 中虚线代表氢键 , 其表示式为 ( )N—H … Cl 、 　　　　　　　　　　　 、 　 。   (4)R 的晶体密度为 d g·cm -3 , 其立方晶胞参数为 a nm, 晶胞中含有 y 个 [(N 5 ) 6 (H 3 O) 3 (NH 4 ) 4 Cl] 单元 , 该单元的相对质量为 M , 则 y 的计算表达式为 　 。   透析真题 试做真题 考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 (2) 从左到右原子半径减小 , 元素非金属性增强 , 得电子能力增强　 N 的 2p 能级处于半充满状态　 (3) ① ABD 　 C 　 ② 5 　 透析真题 试做真题 【解析】 (1) 氮原子位于第二周期第 Ⅴ A 族 , 价电子是最外层电子 , 其价电子排布图为 。 (2) 根据图 (a) 可知 , 同周期从左到右 , 元素的原子半径逐渐减小 , 元素非金属性增强 , 得到电子能力增强 , 因此同周期从左到右元素的第一电子亲和能 ( E 1 ) 增大 ;N 原子的 2p 能级处于半充满状态 , 原子结构相对稳定 , 故氮元素的 E 1 呈现异常。 考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 透析真题 试做真题 考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 透析真题 试做真题 2 .(2016 课标全国 Ⅰ ,37) 锗 (Ge) 是典型的半导体元素 , 在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题 : (1) 基态 Ge 原子的核外电子排布式为 [Ar] 　　　　　　 , 有 　　　　　 个未成对电子。   (2)Ge 与 C 是同族元素 ,C 原子之间可以形成双键、三键 , 但 Ge 原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析 , 原因是   　 。   (3) 比较下列锗卤化物的熔点和沸点 , 分析其变化规律及原因   　 。   (4) 光催化还原 CO 2 制备 CH 4 反应中 , 带状纳米 Zn 2 GeO 4 是该反应的良好催化剂。 Zn 、 Ge 、 O 电负性由大至小的顺序是 　 。   考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 透析真题 试做真题 (5)Ge 单晶具有金刚石型结构 , 其中 Ge 原子的杂化方式为 　　　　 , 微粒之间存在的作用力是 　　　　　　　　　　　　 。   (6) 晶胞有两个基本要素 : ① 原子坐标参数 , 表示晶胞内部各原子的相对位置。下图为 Ge 单 则 D 原子的坐标参数为 　　　　　　　　 。   ② 晶胞参数 , 描述晶胞的大小和形状。已知 Ge 单晶的晶胞参数 a =565.76 pm, 其密度为   g·cm -3 ( 列出计算式即可 ) 。 考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 透析真题 试做真题 【答案】 (1)3d 10 4s 2 4p 2 　 2 (2)Ge 原子半径大 , 原子间形成的 σ 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 π 键 (3)GeCl 4 、 GeBr 4 、 GeI 4 的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似 , 相对分子质量依次增大 , 分子间相互作用力逐渐增强 (4)O>Ge>Zn 　 (5)sp 3 　共价键 【解析】 (1)Ge 是第四周期 Ⅳ A 族元素 , 是 32 号元素 , 电子排布式为 [Ar]3d 10 4s 2 4p 2 ,2 个 4p 电子分别位于 2 个不同轨道上 , 有 2 个未成对电子。 (2)Ge 的原子半径比 C 大 , 原子间形成 σ 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 “ 肩并肩 ” 重叠方式的 π 键。 考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 透析真题 试做真题 (3) 锗卤化物均为分子晶体 , 对于组成和结构相似的分子晶体 , 相对分子质量越大 , 分子间作用力越大 , 熔、沸点越高。 (4) 元素的非金属性越强 , 吸引电子能力就越强 , 则电负性越强 , 故电负性由大到小的顺序为 O>Ge>Zn 。 (5) 金刚石中 C 为 sp 3 杂化 ,C 与 C 之间为非极性共价键 ,Ge 单晶与金刚石结构相似 , 杂化方式与存在的作用力也与金刚石类似。 考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 透析真题 试做真题 3 .(2015 课标全国 Ⅰ ,37, 节选 ) 碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题 : (1) 碳在形成化合物时 , 其键型以共价键为主 , 原因是 　　　　　 。   (2)CS 2 分子中 , 共价键的类型有 　　　　　　　 ,C 原子的杂化轨道类型是 　　　　 , 写出两个与 CS 2 具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 　　　　　　 。   (3)CO 能与金属 Fe 形成 Fe(CO) 5 , 该化合物的熔点为 253 K, 沸点为 376 K, 其固体属于 　　　　　 晶体。   (4) 碳有多种同素异形体 , 其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示 : 考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 透析真题 试做真题 ① 在石墨烯晶体中 , 每个 C 原子连接 　　　 个六元环 , 每个六元环占有 　　 个 C 原子。   ② 在金刚石晶体中 ,C 原子所连接的最小环也为六元环 , 每个 C 原子连接 　　 个六元环 , 六元环中最多有 　　 个 C 原子在同一平面。 【答案】 (1)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) σ 键和 π 键　 sp 　 CO 2 、 SCN - ( 或 COS 等 ) (3) 分子　 (4) ① 3 　 2 　 ② 12 　 4 考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 透析真题 试做真题 【解析】 (1) 碳原子核外有 4 个电子且原子半径较小 , 不容易得失电子 , 易形成共价键。 (3)Fe(CO) 5 熔、沸点低 , 属于分子晶体。 (4) ① 在石墨烯晶体中每个 C 原子连接 3 个六元环 ; 并且每个 C 原子被 3 个六元环共用 , 则每个六元环占有的碳原子数为 6× =2 。 ② 在金刚石晶体中 , 每个 C 原子连接 12 个六元环 ; 每个六元环中最多有 4 个 C 原子共面。 考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 透析真题 试做真题 (2014 课标全国 Ⅰ ,37) 早期发现的一种天然二十四面准晶颗粒由 Al 、 Cu 、 Fe 三种金属元素组成。回答下列问题 : (1) 准晶是一种无平移周期序 , 但有严格准周期位置序的独特晶体 , 可通过 　　　　　　　　 方法区分晶体、准晶体和非晶体。   (2) 基态 Fe 原子有 　　　　 个未成对电子 ,Fe 3+ 的电子排布式为 　　　　　　　　　　 。可用硫氰化钾检验 Fe 3+ , 形成的配合物的颜色为 　　　　　　　　　　 。   (3) 新制备的 Cu(OH) 2 可将乙醛 (CH 3 CHO) 氧化成乙酸 , 而自身还原成 Cu 2 O 。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为 　　　　 ,1 mol 乙醛分子中含有的 σ 键的数目为 　　　　　　 。乙酸的沸点明显高于乙醛 , 其主要原因是   　 。   Cu 2 O 为半导体材料 , 在其立方晶胞内部有 4 个氧原子 , 其余氧原子位于面心和顶点 , 则该晶胞中有 　　　　 个铜原子。   考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 透析真题 试做真题 (4)Al 单质为面心立方晶体 , 其晶胞参数 a =0.405 nm, 晶胞中铝原子的配位数为 　　　　 。列式表示 Al 单质的密度 　　　　　　　　　　　　 g·cm -3 ( 不必计算出结果 ) 。   【解析】 (2)Fe 为 26 号元素 , 位于元素周期表第四周期第 Ⅷ 族 , 所以 Fe 的核外电子排布式为 [Ar]3d 6 4s 2 ,3d 能级上有 4 个未成对电子 ;(3) 乙醛的结构式为 , ① 号碳原子形成 4 个 σ 键 , 为 sp 3 杂化 , ② 号碳原子形成 3 个 σ 键 , 无孤电子对 , 杂化类型为 sp 2 ; 利用均摊法得晶胞 考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 透析真题 试做真题 个 Al 原子为中心原子 , 在此晶胞中与其最近的 Al 原子为三个面心上的 Al 原子 , 中心原子周围共有 8 个晶胞 , 且面心上的 Al 原子被 2 【答案】 (1)X- 射线衍射 (2)4 　 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 　血红色 (3)sp 3 、 sp 2 　 6 N A 　 CH 3 COOH 存在分子间氢键　 16 考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 透析真题 试做真题 考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 透析真题 试做真题 考点 56 考点 57 考点 58 高手必备 萃取高招 对点精练 透析真题 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 透析真题 试做真题 1 . 电子层、能级和原子轨道 2 . 原子轨道的形状、数目及能量关系 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 透析真题 试做真题 (2)s 、 p 、 d 、 f 能级上的原子轨道数目依次为 1 、 3 、 5 、 7 , 其中 n p x 、 n p y 、 n p z 三个原子轨道在三维空间相互 垂直 , 各能级的原子轨道半径随电子层数 ( n ) 的增大而 增大 。 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 透析真题 试做真题 3 . 基态原子核外电子排布的表示 (1) 依据 ① 能量最低原理 : 基态原子的核外电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于 最低 状态。构造原理表明了基态原子核外电子在原子轨道上的填充顺序 : 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 透析真题 试做真题 ② 泡利原理 : 一个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子 , 并且其自旋状态 相反 。 ③ 洪特规则 : 对于基态原子 , 当电子排布在同一能级的不同轨道时 , 将尽可能分占 不同 的轨道 , 并且自旋状态 相同 。 (2) 表示形式 ① 电子排布式。 用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数 , 这就是电子排布式 , 例如 K:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 ; 为了避免电子排布式书写过于烦琐 , 可把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示 , 例如 K:[Ar]4s 1 。 元素的化学性质与价电子关系密切 , 人们常常只表示出原子的价电子排布。如铁原子 3d 6 4s 2 。 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 透析真题 试做真题 ② 电子排布图 ( 或轨道表示式 ) 。 每个方框代表一个原子轨道 , 每个箭头代表一个电子。如基态硫原子的电子排布图为 : 电子排布图中各符号、数字的意义为 ( 以铝原子为例 ) 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 透析真题 试做真题 4 . 元素电离能的变化规律及其应用 (1) 变化规律 ① 同周期从左到右 , 元素第一电离能总的趋势是逐渐 增大 。 ② 同主族元素自上而下第一电离能依次减小 , 但在同一副族中 , 自上而下第一电离能变化幅度不大 , 且不太规律。 ③ 同种元素的逐级电离能逐渐 增大 , 即 I 1 < I 2 < I 3 。 (2) 电离能的 3 个重要应用 ① 判断元素的金属性和非金属性强弱。 I 1 越大 , 元素的非金属性越强 ; I 1 越小 , 元素的金属性越强。 ② 判断元素在化合物中的化合价。如 K: I 1 ≪ I 2 S; 由于 N 的 2p 能级处于半充满的较稳定状态 , 故其第一电离能大于 O, 故 N 、 O 、 S 三种元素中 , 第一电离能最大的是 N 元素 ;Cu 的价层电子轨道示意图 (2)H 元素可以和 N 元素形成三角锥形分子 NH 3 , 在 NH 3 中 , 中心原子 N 原子的杂化方式为 sp 3 杂化 ;H 元素与 N 元素形成的 N 2 H 4 ,H 元素与 O 元素形成的 H 2 O 2 , 都是既含有极性键又含有非极性键的化合物。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (3) 这些元素形成的含氧酸中 , 分子的中心原子价层电子对数为 3 的是 HNO 2 、 HNO 3 ; 酸根呈三角锥形结构的是 H 2 SO 3 。 (4) 由图 1 可知该晶体结构中 Cu 的个数为 4,O 的个数为 8× +1=2, 故该物质化学式为 Cu 2 O, 即 Cu 的化合价为 +1 价。 (5) 根据阴离子呈四面体结构可知阴离子是 ; 阳离子中存在的化学键有共价键和配位键 ; 该化合物加热时首先失去的组分是 H 2 O; 因为 H 2 O 与 Cu 2+ 形成的配位键比 NH 3 与 Cu 2+ 形成的配位键弱。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 1 . 共价键 (1) 共价键的本质与特征 原子间通过 共用电子对 形成的化学键称为共价键 , 共价键具有方向性和 饱和 性。 (2) 共价键类型 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (3) 键参数对分子性质的影响 键能越 大 , 键长越 短 , 分子越稳定。 2 . 配位键 (1) 成键原子一方提供 孤电子对 , 另一方提供空轨道。配位键常用 键不同 , 但一旦形成后 4 个共价键就完全相同。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (2) 配位化合物的组成 : 如硫酸四氨合铜 , 化学式为 [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 , 就是一种配位化合物 ( 简称配合物 ) 。 配体中的配位原子有孤电子对 , 如 H 2 O 、 NH 3 、 CO 、 F - 、 Cl - 、 CN - 等。 中心原子 ( 或离子 ) 有空轨道 , 如 Fe 3+ 、 Cu 2+ 、 Zn 2+ 、 Ag + 等过渡金属的原子或离子。 配体与中心原子 ( 或离子 ) 通过配位键形成配离子。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 3 . 价层电子对互斥理论 (1) 分子中的中心原子上的价层电子对数 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。对于离子 , a 为中心原子的价电子数加上 ( 阴离子 ) 或减去 ( 阳离子 ) 离子电荷数 ( 绝对值 ) 。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (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。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 4 . 杂化轨道理论 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 , 形成分子的空间构型不同。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 5 . 等电子原理 原子总数相同 , 价电子总数 相同的分子具有相似的化学键特征和立体结构 , 许多性质相似 , 如 N 2 与 CO,O 3 与 SO 2 ,N 2 O 与 CO 2 ,CH 4 与 等。 6 . 分子间作用力 (1) 分子间作用力包括范德华力和 氢键 。 (2) 范德华力是分子之间普遍存在的一种相互作用力 , 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 , 对于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 增强 。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (3) 氢键是一种既可存在于分子之间又可存在于分子之内的作用力 , 即有 分子内 氢键和分子间氢键之分 , 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。氢键的强弱 : 范德华力 < 氢键 < 化学键。 当氢原子与 电负性很大 的原子 A 形成共价键时 , 该氢原子被另一个分子中 电负性很大 的原子 B 吸引而形成氢键 , 可表示为 A—H … B(A 、 B 一般指 O 、 N 、 F ,A 、 B 可以相同也可以不同 ) 。 氢键具有一定的 饱和 性和 方向 性。如 : 冰中每个 H 2 O 分子周围在呈四面体的方向形成 4 个氢键。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 7 . 分子的性质 (1) 分子的极性 ① 分子的极性由共价键的极性和分子的立体构型两方面共同决定 : 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 ② 判断 AB n 型分子极性的经验规律。 若中心原子 A 的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数 , 则为非极性分子 , 若不等则为极性分子。如 SO 2 为极性分子 ,SO 3 为非极性分子。 ③ 分子的极性与溶解性的关系。 “ 相似相溶 ” 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。若存在氢键 , 则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大 , 溶解性越好 , 如 NH 3 极易溶于水。 “ 相似相溶 ” 还适用于分子结构的相似性 , 如乙醇和水互溶 (C 2 H 5 OH 和 H 2 O 中的羟基相似 ), 而戊醇在水中的溶解度明显减小 ( 戊醇中烃基较大 , 相似因素较小 ) 。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (2) 分子的手性 在有机物分子中 , 连有 四个 不同基团的碳原子称为手性碳原子。 含有手性碳原子的分子是手性分子。如 ( 标 “*” 的碳原子是手性碳原子 ) 。 (3) 无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸的通式可写成 (HO) m RO n , 如果成酸元素 R 相同 , 则 n 值越大 ,R 的正电性 越高 , 使 R—O—H 中 O 的电子向 R 偏移程度越大 , 在水分子的作用下越易电离出 H + , 酸性 越强 , 如酸性 :HClO < HClO 2 < HClO 3 < HClO 4 。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 【疑难辨析】 (1) σ 键电子云 “ 头碰头 ” 重叠 , 重叠程度较大 , 较稳定 ; π 键电子云 “ 肩并肩 ” 重叠 , 重叠程度较小 , 比较容易断裂。 (2) 形成共价键的两原子之间有且只有一个 σ 键。即共价单键是 σ 键 ; 共价双键中含有一个 σ 键、一个 π 键 ; 共价三键中含有一个 σ 键、两个 π 键。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 典例导引 (2017 陕西西安质检 ) Ⅴ A 族的氮、磷、砷 (As) 等元素在化合物中常表现出多种氧化态 , 含 ⅤA 族元素的化合物在医药生产中有许多重要用途。请回答下列问题 : (1) 基态氮原子的价电子排布图 ( 或轨道表示式 ) 是 　　　　　　　　 ; 基态砷原子的电子排布式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (2) 砷与同周期 ⅦA 族的溴的第一电离能相比 , 较大的是 　　　　 。   (3)AsH 3 是无色稍有大蒜味的气体。 AsH 3 的沸点高于 PH 3 , 其主要原因是 　　　　　　　　　　　　　　　 。   试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (4) ① 肼 (N 2 H 4 ) 分子可视为 NH 3 分子中的一个氢原子被 —NH 2 ( 氨基 ) 取代形成的另一种氮的氢化物。则 N 2 H 4 分子中氮原子轨道的杂化类型是 　　　　　 。   ② Na 3 AsO 4 可作杀虫剂。 的空间构型为 　　　　　　　　　 , 与其互为等电子体的一种分子为 　　　　　　　　　　　　　 。   试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 【解析】 (1) 氮原子的最外层有 5 个电子 , 其价电子排布图 ( 或轨 道表示式 ) 为 。砷为 33 号元素 , 其基态原子的电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 或 [Ar]3d 10 4s 2 4p 3 。 (2) 同周期元素 , 从左到右 , 第一电离能呈现增大趋势 , 砷与溴的第一电离能相比 , 较大的是溴。 (3)AsH 3 与 PH 3 均为分子晶体 , 分子间不存在氢键 ,AsH 3 的相对分子质量大于 PH 3 的相对分子质量 ,AsH 3 分子间作用力大于 PH 3 分子间作用力 , 故 AsH 3 的沸点高于 PH 3 的沸点。 (4) ① NH 3 分子中氮原子的杂化方式为 sp 3 杂化 , 氨基 (—NH 2 ) 中氮原子的杂化方式也为 sp 3 杂化 ,N 2 H 4 的结构简式为 H 2 N—NH 2 , 相当于两个氨基相结合 , 所以氮原子的杂化方式也为 sp 3 杂化。 ② 根据价层电子对互斥理论知 , 的空间构型为正四面体形 , 与其互为等电子体的分子有 CCl 4 、 SiCl 4 等。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 【答案】 (1) 　 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 或 [Ar]3d 10 4s 2 4p 3 (2) 溴 (3)AsH 3 的相对分子质量大于 PH 3 的相对分子质量 , 故 AsH 3 分子间作用力大于 PH 3 分子间作用力 (4) ① sp 3 　 ② 正四面体形　 CCl 4 ( 或其他合理答案 ) 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 高招 判断分子的立体构型与中心原子轨道杂化方式的方法 (1) 根据分子结构进行推断。 ① 公式 : 杂化轨道数 = 价层电子对数 = 中心原子上的孤电子对数 ( 未参与成键 )+ 中心原子的 σ 键电子对数。 ② 中心原子的 σ 键电子对数的判断方法 : 因为两原子之间只能形成一个 σ 键 , 所以中心原子的 σ 键电子对数 = 中心原子结合的原子数。 ③ 中心原子孤电子对数的判断方法 : 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 ④ 根据分子的结构式推断出中心原子形成的 σ 键个数及孤电子对的对数 , 如 : a.HCN: 结构式 (H—C ≡ N), 中心原子 C 与 H 、 N 之间形成两个 σ 键 ,C 原子的四个价电子全部参与成键 , 无孤电子对 , 所以 C 原子采取 sp 杂化 , 分子构型为直线形 ; b.H 2 O 2 : 结构式 (H—O—O—H), 一个中心原子 O 与周围 H 、 O 之间形成两个 σ 键 ,O 原子只有两个价电子参与成键 , 还余四个电子形成两个孤电子对 , 所以 O 原子有 4 个杂化轨道 , 为 sp 3 杂化 , 价层电子对的立体构型为正四面体形。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (2) 根据分子的立体构型推断杂化方式。 多原子 (3 个或 3 个以上 ) 分子的立体构型与中心原子杂化方式的对照 ① 只要分子构型为直线形的 , 中心原子均是 sp 杂化 , 同理只要中心原子是 sp 杂化的 , 分子构型均为直线形。 ② 只要分子构型为平面三角形的 , 中心原子均是 sp 2 杂化。 ③ 只要分子中的原子不在同一平面内的 , 中心原子均是 sp 3 杂化。 ④ V 形分子的判断需要借助孤电子对 , 有一对孤电子对的中心原子采取 sp 2 杂化 , 有两对孤电子对的中心原子采取 sp 3 杂化。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (3) 根据等电子体结构相似进行推断。 如 :CO 2 是直线形分子 ,CNS - 、 与 CO 2 是等电子体 , 所以这些离子的构型均为直线形 , 中心原子均采用 sp 杂化。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (2017 吉林长春二模 ) 人类文明的发展历程 , 也是化学物质认识和发现的历程 , 其中铁、二氧化碳、青霉素、硝酸钾、乙醇、氨等物质的发现对人类文明的发展意义重大。 (1) 基态铁原子外围电子排布式为 　　　　　　 。   (2)CO 2 的电子式为 　　　　　　 ,1 mol CO 2 分子中含有 σ 键的物质的量为 　　　　　　　 。   (3)6- 氨基青霉烷酸的结构如下图所示 : ① 其中 C 、 N 、 O 原子半径的大小关系为 　　　　　 , 电负性的大小关系为 　　　　　　 ;   ② 其中采用 sp 3 杂化的原子有 C 、 　　　　　　 。   试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (4) 硝酸钾中 的空间构型为 　　　　　　 , 写出与 互为等电子体的一种由前二周期元素原子构成的非极性分子的化学式 : 　　　　　　　 。   (5) 乙醇的相对分子质量比氯乙烷小 , 但其沸点比氯乙烷高 , 其原因是 　　　　　　　　　　　　　　　 。   (6) 铁和氨气在 640 ℃ 可发生置换反应 , 产物之一的晶胞结构如图所示 , 若两个最近的 Fe 原子间的距离为 a cm, 则该晶体的密度计算式为 　　　　　　 g·cm -3 ( 用 N A 表示阿伏加德罗常数的值 ) 。   试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 【答案】 (1)3d 6 4s 2 (3) ① C>N>O 　 CN>O; 同周期从左向右 ( 稀有气体元素除外 ), 元素的原子吸引电子能力逐渐增强 , 电负性逐渐增大 , 故电负性的大小关系为 CCH 3 OH>CO 2 >H 2 　 H 2 O 与 CH 3 OH 均为极性分子 ,H 2 O 中氢键比甲醇多 ;CO 2 与 H 2 均为非极性分子 ,CO 2 相对分子质量较大 , 范德华力较大 (4) 离子和 π 键 ( 键 ) (5)0.148 　 0.076 【解析】 (1)Co 是 27 号元素 , 其基态原子电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 7 4s 2 或 [Ar]3d 7 4s 2 。一般元素的非金属性越强 , 第一电离能越大 , 金属性越强 , 第一电离能越小 , 故第一电离能 O>Mn 。氧原子价电子排布式为 2s 2 2p 4 , 其核外未成对电子数是 2, 锰原子价电子排布式为 3d 5 4s 2 , 其核外未成对电子数是 5, 故基态原子核外未成对电子数较多的是 Mn 。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (2)CO 2 和 CH 3 OH 中的中心原子碳原子的价层电子对数分别是 2 和 4, 故碳原子的杂化方式分别为 sp 和 sp 3 。 (3) 四种物质固态时均为分子晶体 ,H 2 O 、 CH 3 OH 都可以形成分子间氢键 , 一个水分子中两个 H 都可以参与形成氢键 , 而一个甲醇分子中只有羟基上的 H 可用于形成氢键 , 所以水的沸点高于甲醇。 CO 2 的相对分子质量大于 H 2 的 , 所以 CO 2 分子间范德华力大于 H 2 分子间的 , 则沸点 CO 2 高于 H 2 , 故沸点 H 2 O>CH 3 OH>CO 2 >H 2 。 (4) 硝酸锰是离子化合物 , 一定存在离子键。 中氮原子与 3 个氧原子形成 3 个 σ 键 , 氮原子剩余的 2 个价电子、 3 个氧原子各自的 1 个价电子及得到的 1 个电子形成 4 原子 6 电子的大 π 键。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (5)O 2- 是面心立方最密堆积方式 , 面对角线长度是 O 2- 半径的 4 倍 , 即 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 3 .(2016 课标全国 Ⅲ ,37) 砷化镓 (GaAs) 是优良的半导体材料 , 可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题 : (1) 写出基态 As 原子的核外电子排布式 　 。   (2) 根据元素周期律 , 原子半径 Ga 　　　　 As, 第一电离能 Ga 　　　　 As 。 ( 填 “ 大于 ” 或 “ 小于 ”)   (3)AsCl 3 分子的立体构型为 　　　　 , 其中 As 的杂化轨道类型为 　　　　 。   (4)GaF 3 的熔点高于 1 000 ℃ ,GaCl 3 的熔点为 77.9 ℃ , 其原因是 　 。   试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (5)GaAs 的熔点为 1 238 ℃ , 密度为 ρ g·cm -3 , 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 M Ga g·mol -1 和 M As g·mol -1 , 原子半径分别为 r Ga pm 和 r As pm, 阿伏加德罗常数值为 N A , 则 GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 　 。   试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 【答案】 (1)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 或 [Ar]3d 10 4s 2 4p 3 (2) 大于　小于 (3) 三角锥形　 sp 3 (4)GaF 3 为离子晶体 ,GaCl 3 为分子晶体 【解析】 (1)As 原子序数是 33, 基态 As 原子的核外电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 或 [Ar]3d 10 4s 2 4p 3 。 (2)Ga 和 As 位于同一周期 , 同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小 , 则原子半径 Ga>As; 由于 As 的 4p 能级处于半充满状态 , 稳定性强 , 因此第一电离能 Ga” 或 “<”) 硫。   ② P 4 S 3 分子中硫原子的杂化轨道类型为 　　　　　　 。   ③ 每个 P 4 S 3 分子中含孤电子对的数目为 　　　　　　 。   试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (3)N 、 P 、 As 、 Sb 均是第 ⅤA 族的元素。 ① 上述元素的氢化物的沸点关系如图 2 所示 , 沸点 :PH 3 硫 ; 硫的非金属性比磷强 , 故电负性 : 磷 < 硫 ; ② P 4 S 3 分子中硫原子与 2 个 P 原子相连 , 每个硫原子还有 2 个孤电子对 , 采用 sp 3 杂化 ; ③ 每个 P 原子有 1 个孤电子对 , 每个 S 原子有 2 个孤电子对 , 每个 P 4 S 3 分子中含孤电子对的数目为 1×4+2×3=10; (3) ① 氨分子间存在氢键 , 导致沸点 :PH 3 　 < 　 ② sp 3 　 ③ 10 (3) ① NH 3 分子间存在氢键　相对分子质量不断增大 , 分子间作用力不断增强　 ② Fe 3 N 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 高招 1 运用均摊法求解晶胞中的微粒数 晶胞任意位置上的一个原子如果是被 n 个晶胞所共有 , 则每个晶胞对这个原子分得的份额就是 。 (1) 长方体 ( 或正方体 ) 晶胞中 : 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (2) 非长方体晶胞中粒子视具体情况而定。 ① 正三棱柱晶胞中 : 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 ② 六棱柱晶胞中 : ③ 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形 , 其顶角 (1 个碳原子 ) 被三个六边形共有 , 每个六边形占 。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 典例导引 (2016 海南化学 ,19 - Ⅱ )M 是第四周期元素 , 最外层只有 1 个电子 , 次外层的所有原子轨道均充满电子。元素 Y 的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题 : (1) 单质 M 的晶体类型为 　　　　　 , 晶体中原子间通过 　　　　　 作用形成面心立方密堆积 , 其中 M 原子的配位数为 　　　　　 。   (2) 元素 Y 基态原子的核外电子排布式为 　　　　　　 , 其同周期元素中 , 第一电离能最大的是 　　　　　 ( 写元素符号 ) 。元素 Y 的含氧酸中 , 酸性最强的是 　　　　　　　 ( 写化学式 ), 该酸根离子的立体构型为 　　　　　 。   (3)M 与 Y 形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 ① 该化合物的化学式为 　　　　　 , 已知晶胞参数 a =0.542 nm, 此晶体的密度为 　　　　　　　　　　 g·cm -3 。 ( 写出计算式 , 不要求计算结果。阿伏加德罗常数值为 N A )   ② 该化合物难溶于水但易溶于氨水 , 其原因是 　　　 。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色 , 深蓝色溶液中阳离子的化学式为 　　　　　 。   【解析】 根据题给信息推断 M 为铜元素 ,Y 为氯元素。 (1) 单质铜的晶体类型为金属晶体 , 晶体中微粒间通过金属键作用形成面心立方密堆积 , 铜原子的配位数为 12 。 (2) 氯元素为 17 号元素 , 位于第三周期 , 根据构造原理知其基态原子的核外电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 , 同周期元素由左向右元素原子的第一电离能逐渐增大 , 故其同周期元素中 , 第一电离能最大的是 Ar 。氯元素的含氧酸中 , 酸性最强的是 HClO 4 , 该酸根离子中氯原子为 sp 3 杂化 , 没有孤电子对 , 立体构型为正四面体形。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (3) ① 根据晶胞结构利用均摊法分析 , 每个晶胞中含有铜原子个数 g·cm -3 。 ② 该化合物难溶于水但易溶于氨水 , 其原因是 Cu + 可与氨形成易溶于水的配位化合物。溶液中 +1 价的铜在空气中被氧化为 +2 价 , 故深蓝色溶液中阳离子的化学式为 [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ 。 【答案】 (1) 金属晶体　金属键　 12 (2)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 　 Ar 　 HClO 4 　正四面体 ② Cu + 可与氨形成易溶于水的配位化合物 ( 或配离子 ) 　 [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 高招 2 求解晶胞中各物理量的方法 (1) 晶胞计算公式 ( 立方晶胞 ) a 3 ρ N A = nM , a 3 ρ N A 和 nM 均表示 1 mol 晶胞的质量 , 其中 a : 棱长 , ρ : 密度 , N A : 阿伏加德罗常数的数值 , n :1 mol 晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量 , M : 晶胞中基本粒子或特定组合的摩尔质量。 (2) 金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式 ( 设棱长为 a ) 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 1 .(2017 山东泰安一模 ) 常见的太阳能电池有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、 GaAs 太阳能电池及铜铟镓硒薄膜太阳能电池等。 (1) 铜原子在基态时的价电子排布式为 　　　　　　　　 。金属铜的结构形式为面心立方最密堆积 , 晶胞中每个铜原子周围最近的铜原子有 　　　　　 个。   (2) 砷、硒是第四周期的相邻元素 , 已知砷的第一电离能大于硒。请从原子结构的角度加以解释    　 。   (3)GaCl 3 和 AsF 3 的空间构型分别是 : 　 , 　　　　　　　　　 。   (4) 硼酸 (H 3 BO 3 ) 本身不能电离出 H + , 在水中易结合一个 OH - 生成 [B(OH) 4 ] - , 而体现弱酸性。 ① [B(OH) 4 ] - 中 B 原子的杂化类型为 　　　　　　 ;   ② [B(OH) 4 ] - 的结构式为 　 。   试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (5) 金刚石的晶胞如图 , 若以硅原子代替金刚石晶体中的碳原子 , 便得到晶体硅 ; 若将金刚石晶体中一半的碳原子换成硅原子 , 且碳、硅原子交替 , 即得到碳化硅晶体 ( 金刚砂 ) 。 ① 金刚石、晶体硅、碳化硅的熔点由高到低的排列顺序是 　　　　　　　　 ( 用化学式表示 );   ② 立方氮化硼晶体的结构与金刚石相似 , 硬度与金刚石相当 , 晶胞边长为 361.5 pm(1 pm=10 -12 m) 。立方氮化硼的密度是 　　　　　 g·cm -3 ( 只要求列算式 , 不必计算出数值 , 阿伏加德罗常数值为 N A ) 。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 【答案】 (1)3d 10 4s 1 　 12 (2) 砷的 4p 能级上的电子处于半充满状态 , 比较稳定 , 气态原子失去一个电子需要的能量比较大 (3) 平面三角形　三角锥形 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 【解析】 (1) 铜的核电荷数为 29, 根据构造原理 , 其电子排布式为 [Ar]3d 10 4s 1 ; 晶体为 面心立方最密堆积 的铜 , 配位数为 12 , 故晶胞中每个铜原子周围最近的铜原子是 12 个。 (2) 砷的 4p 能级上的电子处于半充满状态 , 比较稳定 , 气态原子失去一个电子需要的能量比较大 , 所以砷的第一电离能大于硒。 (3)GaCl 3 中 +3 价的镓原子没有孤电子对 , 而 AsF 3 中 +3 价的砷原子有一个孤电子对 , 故 GaCl 3 空间构型为平面三角形 ,AsF 3 空间构型为三角锥形。 (4) ① [B(OH) 4 ] - 中 B 原子的价层电子对数是 4, 杂化类型为 sp 3 。 ② 硼酸 (H 3 BO 3 ) 本身不能电离出 H + , 在水中易结合一个 OH - 生成 [B(OH) 4 ] - , 而体现弱酸性 , 这说明 [B(OH) 4 ] - 中含有配位键 , 则结构式 为 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (5) ① 金刚石、晶体硅、碳化硅都是原子晶体 , 原子半径越小 , 晶体中键长越小 , 形成的共价键越强 , 熔点越高 , 即熔点高低顺序为 C>SiC>Si 。 ② 根据均摊原则 , 立方氮化硼晶胞中共有 8 个原子 ,N 和 B 各占 4 个。由于晶胞边长为 361.5 pm, 故立方氮化硼的密度是 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 2 .(2017 河南豫南九校质评 ) 碳、硅两元素广泛存在于自然界中。请回答下列问题 : (1) 基态 14 C 原子的核外存在 　　　　　 对自旋状态相反的电子 , 硅原子的电子排布式为 　　　　　　 。   (2) 晶体硅的结构与金刚石非常相似。晶体硅中硅原子的杂化方式为 　　　　 杂化 ; 金刚石、晶体硅和金刚砂 ( 碳化硅 ) 的熔点由高到低的顺序为 　　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 科学研究结果表明 , 碳的氧化物 CO 2 能够与 H 2 O 借助于太阳能制备 HCOOH 。其反应原理如下 :2CO 2 +2H 2 O 2HCOOH+O 2 , 则生成的 HCOOH 分子中 σ 键和 π 键的个数比是 　　　　　 。   (4) 碳单质有多种形式 , 其中 C 60 、石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示 : 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 ① C 60 、石墨烯与金刚石互为 　 。   ② C 60 形成的晶体是分子晶体 ,C 60 分子中含有 12 个五边形和 20 个六边形 , 碳与碳之间既有单键又有双键 , 已知 C 60 分子所含的双键数为 30, 则 C 60 分子中有 　　　　　 个 C—C 键 ( 多面体的顶点数、面数和棱边数的关系 , 遵循欧拉定理 : 顶点数 + 面数 - 棱边数 =2) 。在石墨烯晶体中 , 每个 C 原子连接 　　　　　　 个六元环 ; 在金刚石晶体中 , 每个 C 原子连接的最小环也为六元环 , 六元环中最多有 　　　　　 个 C 原子在同一平面。   ③ 金刚石晶胞含有 　　　　　 个碳原子。若碳原子的半径为 r , 金刚石晶胞的边长为 a , 根据硬球接触模型 , 则 r = 　　　　　 a , 碳原子在晶胞中的空间占有率为 　　　　　 ( 不要求计算结果 ) 。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 【答案】 (1)2 　 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 (2)sp 3 　金刚石 > 金刚砂 > 晶体硅 (3)4 ∶ 1 【解析】 (1) 14 C 原子核外的电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 2 , 两个 s 轨道上分别有 2 个自旋状态相反的电子 , 根据洪特规则 , 另两个 p 电子分居在两个轨道上 ; 硅原子的电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 。 (2) 晶体硅的每个原子均形成了四个 Si—Si 键 , 所以硅原子采用 sp 3 杂化 ; 金刚石、晶体硅和金刚砂 ( 碳化硅 ) 三种晶体的结构相似 , 均为 原子晶体 , 根据键长可以判断三种晶体的熔点由高到低的顺序 为 : 金刚石 > 金刚砂 > 晶体硅。 (3)HCOOH 分子中有 1 个 σ C—H 键、 1 个 σ O—H 键、 2 个 σ C—O 键和 1 个 π C—O 键 , 即 σ 键和 π 键的个数比是 4 ∶ 1 。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (4) ① C 60 、石墨烯与金刚石为不同结构的碳单质 , 三者互为同素异形体。 ② 已知 C 60 的顶点数为 60, 面数为 32, 由欧拉定理计算键数 ( 即棱边数 ):60+(12+20)-2=90, 已知该分子中含双键 30 个 ,C 60 分子中的单键数为 :90-30=60 。 在石墨烯晶体中 , 每个 C 原子连接 3 个六元环 。由金刚石的晶体结构图可以看出 , 六元环中最多有 4 个 C 原子在同一平面。 ③ 由金刚石的晶胞结构可看出 , 碳原子位于晶胞的顶点、 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 3 .(2017 广东惠州二模 ) 将工业尾气中含有的 CO 回收利用不仅能有效利用资源 , 还能防治空气污染。工业上常用 CO 与 H 2 在由 Al 、 Zn 、 Cu 等元素形成的催化剂作用下合成甲醇。 (1) 上图是某同学画出的氧原子的核外电子排布图 , 请判断该排布图 　　　　 ( 填 “ 正确 ” 或 “ 错误 ”), 理由是 　　　 ( 若判断正确 , 该空不用回答 ) 。   (2) 写出两种与 CO 互为等电子体的离子 　　　　　　　 。   (3) 向 CuSO 4 溶液中加入足量氨水可得到深蓝色 [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 溶液 ,[Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 中所含配位键是通过配体分子的 　　　　　　 给出孤电子对 , 　　　　　 接受孤电子对形成 , 的空间构型是 　　　　　　　 , 该物质中 N 、 O 、 S 三种元素的第一电离能大小顺序为 　　　 > 　　　 > 　　　 ( 填元素符号 ) 。   试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (4) 甲醇与乙烷的相对分子质量相近 , 故二者分子间的作用力 ( 范德华力 ) 相近 , 但是二者沸点的差距却很大 , 造成该差异的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ; 在甲醇分子中碳原子轨道的杂化类型为 　　　　　　　 。   (5) 甲醛与新制 Cu(OH) 2 共热可得红色沉淀 Cu 2 O, 已知 Cu 2 O 晶胞的结构如右图所示。 ① 在该晶胞中 ,Cu + 的配位数是 　　　 ;   ② 若该晶胞的边长为 a pm, 则 Cu 2 O 的密度为 　　　　　　　　　　　 g·cm -3 ( 只要求列算式 , 不必计算出数值 , 阿伏加德罗常数值为 N A ) 。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 【答案】 (1) 错误　违背泡利原理 (3)N 　 Cu 2+ 　正四面体　 N 　 O 　 S (4) 甲醇分子间存在氢键　 sp 3 【解析】 (1) 泡利不相容原理 : 每个原子轨道上最多只能容纳 2 个自旋状态相反的电子。图示中一个 2p 轨道中两个电子的自旋状态相同 , 所以违背泡利原理。 (2) 原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体 ,CO 分子中含有 2 个原子 , 其价电子数为 10, 所以与 CO 互为等电子体的离子有 CN - 、 。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (3) 配合物中 含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子之间形成配位键 , 该配合物中 N 原子提供孤电子对、 Cu 2+ 提供空轨道。硫酸根离子中 S 原子价层电子对数是 4 且不含孤电子对 , 根据价层电子对互斥理论判断 , 硫酸根离子空间构型为正四面体。同一周期 , 元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势 , 但第 Ⅱ A 族、第 Ⅴ A 族元素第一电离能大于其相邻元素 ; 同一主族元素 , 其第一电离能随着原子序数增大而减小 , 所以其第一电离能大小顺序是 N>O>S 。 (4) 分子间形成氢键能导致物质的熔、沸点升高 , 甲醇分子间能形成氢键 , 乙烷分子之间不能形成氢键 , 所以甲醇熔、沸点高于乙烷 ; 甲醇分子中 C 原子价层电子对数是 4 且不含孤电子对 , 根据价层电子对互斥理论判断 ,C 原子杂化方式为 sp 3 。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (5) ① 该晶胞中黑球个数是 4, 白球个数 =8× +1=2, 根据化学式可知 , 黑球表示 Cu + 、白球表示 O 2- 。根据图示可知 , 每个 Cu + 连接 2 个 O 2- , 所以 Cu + 配位数是 2 。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 4 .(2017 黑龙江大庆二模 ) 氮元素可以形成多种化合物。回答下列问题 : (1) 基态氮原子的价电子排布式是 　　　　 ;C 、 N 、 O 三种元素电负性从小到大的顺序是 　　　　　　 。   (2) 肼 (N 2 H 4 ) 分子中氮原子轨道的杂化类型是 　　　　 ; 肼可用作火箭燃料 , 燃烧时发生的反应是 N 2 O 4 (l)+2N 2 H 4 (l) 3N 2 (g)+4H 2 O(g) 　 Δ H =-1 048.9 kJ·mol -1 , 若该反应中 8 mol N—H 键断裂 , 则形成的 σ 键有 　　　　 mol; 肼能与硫酸反应生成 N 2 H 6 SO 4 , 其晶体类型与硫酸铵相同 , 则 N 2 H 6 SO 4 晶体内不存在 　　　　 ( 填字母 ) 。   A. 离子键 B. 共价键 C. 配位键 D. 范德华力 (3) 氨是 　　　　　　 ( 填 “ 极性 ” 或 “ 非极性 ”) 分子 ; 氨的沸点高于膦 (PH 3 ) 的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (4) 将氨气通入硫酸铜水溶液中形成 [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 深蓝色溶液 ,[Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 中阴离子的立体构型是 　　　　　　　 。   (5) 单质铜和镍都是由金属键形成的晶体 , 元素铜和镍的第二电离能分别为 : I Cu =1 959 kJ·mol -1 , I Ni =1 753 kJ·mol -1 , I Cu > I Ni 的原因是   　 。   某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中镍原子与铜原子的个数比为 　　　　　　　 。若合金的密度为 d g·cm -3 , 晶胞参数为 a nm, 则 a = 　　　　 。   试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 【答案】 (1)2s 2 2p 3 　 C” 或 “<”)H 3 PO 4 , 从结构的角度说明理由 : 　   　 。   (3) 磷青铜中的锡、磷两元素电负性的大小为 :Sn 　　　 ( 填 “>”“<” 或 “=”)P 。   试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (4) 某磷青铜晶胞结构如图所示。 ① 则其化学式为 　　　　　　 。   ② 该晶体中距离 Cu 原子最近的 Sn 原子有 　　　 个 , 这些 Sn 原子所呈现的构型为 　 。   ③ 若晶体密度为 8.82 g·cm -3 , 最近的 Cu 原子核间距为 　　　　　　　　　 pm( 用含 N A 的代数式表示 , 设 N A 表示阿伏加德罗常数的值 ) 。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 【答案】 (1)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 或 [Ar]3d 10 4s 1 　 10 (2) ① sp 3 　 ② > 　因为 HNO 3 分子中含有 2 个非羟基氧原子 , 比 H 3 PO 4 中多 1 个 (3)< 【解析】 (1)Cu 元素为 29 号元素 , 原子核外有 29 个电子 , 所以核外电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 或 [Ar]3d 10 4s 1 , 铜原子价电子排布式为 3d 10 4s 1 , 其中成对电子数为 10;(2) ① PH 3 分子中价层电子对个数 =σ 键个数 + 孤电子对个数 =3+ (5-3×1)=4, 所以磷原子采用 sp 3 杂化 ; ② 非金属性 N>P, 最高价氧化物对应的水化物的酸性为 HNO 3 >H 3 PO 4 , 从结构的角度分析 , 因为 HNO 3 分子中含有 2 个非羟基氧原子 , 比 H 3 PO 4 中多 1 个 , 故酸性为 HNO 3 >H 3 PO 4 ;(3) 磷青铜中 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 据此得到磷青铜化学式为 SnCu 3 P; ② 该晶体中距离 Cu 原子最近的 Sn 原子有 4 个 , 这些 Sn 原子所呈现的构型为平面正方形 ; ③ 磷青铜 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 8 . 前四周期元素 A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 的原子序数依次增大 ,A 是宇宙中含量最丰富的元素 ;B 和 C 同一主族 , 且 B 的 L 层电子数是 K 层电子数的 2.5 倍 ;D 和 C 同一周期 ;E 元素原子核外电子有 17 种不同的运动状态 ,F 位于第四周期 , 其未成对电子数只有一个 , 且内层都处于全充满状态。请回答下列问题 : (1)B 原子的 L 层电子排布图 ( 或轨道表示式 ) 为 　　　　 ;D 元素原子的价电子排布式是 　 。   (2) 由 A 、 B 原子形成的分子的结构式为 A—BB—A, 则该分子中 σ 键和 π 键的数目之比为 　　 ,B 、 C 的氢化物中 BH 3 的沸点高于 CH 3 的沸点 , 原因是 　　 ;C 、 D 和 E 的电负性由大到小的顺序为 　　 ;C 、 D 和 E 的第一电离能由大到小的顺序是 　　　　　　　　　 ;C 和 D 最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序为 　　　　　　 。 中 C 的杂化方式为 　　 , 该离子的 “VSEPR” 模型为 　　　　　 形。   试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 (3) 向 FDO 4 溶液中加入过量稀氨水 , 得到的深蓝色溶液中阳离子的化学式为 　　　　　　 , 该离子的配位体为 　　　　　　　　 。   (4)D( 黑球 ) 和 F( 白球 ) 形成的某种晶体的晶胞如图所示 , 已知该晶胞的棱长为 516 pm, 则该晶胞的密度为 　　　　　 g·cm -3 ( 精确到 0.1), 最近的黑球和白球之间的距离为 　　　　　　 pm 。 (2)3 ∶ 1 　 NH 3 分子间可以形成氢键　 Cl>S>P 　 Cl>P>S 　 H 3 PO 4 S>P; 同一周期元素第一电离能逐渐增大 , 但是若 p 能级处于全充满、半充满或全空时比较稳定 , 所以第一电离能由大到小的顺序为 Cl>P>S; 含氧酸中非羟基 O 越多酸性越强 ,H 3 PO 4 含有一个非羟基 O,H 2 SO 4 含有 2 个非羟基 O, 故酸性 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 56 考点 57 考点 58 溶液中 , 生成深蓝色的 Cu(NH 3 ) 4 SO 4 溶液 ;NH 3 中 N 原子上存在孤电子对 , 故 NH 3 作为配位体。