1、压轴题型六 物质结构与性质题型解读 物质结构与性质综合题是高考选做题目，考查内容主要涉及核外电子排布式、电离能和电负性、键和键个数、轨道杂化方式判断、常见晶体类型、熔沸点比较以及晶胞模型分析等。试题中所设计的几个问题往往相对独立，但所考查内容却是上述知识点的综合应用，试题整体难度不大。【样题】(14分)钒(23V)是我国的丰产元素，广泛用于催化及钢铁工业。回答下列问题：(1)钒在元素周期表中的位置为_，其价层电子排布图为_。(2)钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为_、_。题型剖析(3)V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO2分子中S原子价层电子对数
2、是_对，分子的立体构型为_；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_；SO3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为_；该结构中SO键键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约160 pm，较短的键为_(填图2中字母)，该分子中含有_个键。(4)V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子的空间构型为_；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈 如 图 3 所 示 的 无 限 链 状 结 构，则 偏 钒 酸 钠 的 化 学 式 为_。【规范答题】(1)第四周期B 族(1 分)(2)4(1 分)2(1 分)(3)2 V 形 sp2 杂化 sp3
3、杂化 a 12(每空 1 分)(4)正四面体型(1 分)NaVO3(2 分)评分细则(1)写成副族或漏写B不得分(2)写成3d34s2不得分(4)只写四面体不给分 1.三大技能(1)键与键的判断规律 一般是共价单键是键，双键中有一个键和一个键，叁键中有一个键和2个键。(2)杂化类型确定 确定分子中中心原子的孤电子对数，如CO2分子中的中心原子为C，其孤电子对数为0。确定中心原子结合的原子数：如CO2分子中C原子所结合的O原子数为2。解题技能 杂化轨道数中心原子孤电子对数中心原子结合的原子数：如CO2 分子中，杂化轨道数为 2。杂化轨道数为 2 则是 sp 杂化；为 3 则是 sp2 杂化；为
4、4 则是 sp3杂化。所以 CO2 分子中为 sp 杂化。(3)关于晶胞结构的计算通过 MNA可以计算一个微粒的质量。结合分摊法得出每个晶胞的组成，利用 mV，可以进行物质密度、原子半径等之间的计算。2.物质结构试题解答的能力培养(1)知识网络化、系统化。知识点多，内容丰富，需要把知识点网络化、系统化，有序储备，练习中注重规律总结。(2)一条主线，完善框架。微粒内部(原子和元素的性质)微粒之间的相互作用(化学键、分子间作用力、氢键与分子的性质)物质的聚集状态(晶体结构和物质的性质)。3.解题程序(1)快速浏览，确定题目考查的知识点是哪些。阅读题目，明确题目已经提供的信息，找出已知与待确定的量之
5、间的联系；分析题目中的图表，明确图中各质点间的关系或坐标图中某些量的变化。(2)仔细审读，关注关键点即“题眼”。(3)逐一审察，合理答题。分析每小题的知识点，回想已有知识或规律；注意问题的表达，注意书写的规范性。1.第A族元素及其化合物在生产、生活中有广泛应用。请回答下列问题：(1)基态砷原子的核外电子排布式为_，其基态原子的前10个电离能数据中，相邻两个电离能数据相差最大的是_。(2)N、P、As三种元素的最常见氢化物的沸点由高到低的顺序为_，高纯度砷可用于生产具有“半导体贵族”之称的新型半导体材料GaAs，在GaAs晶体中，Ga、As原子最外层均达到8电子稳定结构，则GaAs晶体中砷的配位
6、数为_。新题速递(3)对硝基苯酚水合物是一种具有特殊功能的物质，其结构简式为 该 物 质 的 晶 体 中 肯 定 不 存 在 的 作 用 力 是_a.氢键b.极性键c.范德华力d.离子键e.键已知NO2 是吸电子基团，据此判断相同温度下其电离平衡常数 K1，与苯酚()的电离平衡常数 K2 的相对大小_。(4)科学家将 NaNO3 和 Na2O 在一定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与 SO 24 互为等电子体，则该阴离子的化学式是_。(5)多聚磷酸钠是一种高品质的海产品添加剂，多聚磷酸钠是由 Na与多聚磷酸根离子组成的，多聚磷酸根是由多个磷氧四面体通过共用顶角氧原子成直链状而连接起来
7、的，该酸根的组成可表示如下：磷原子的杂化类型为_。多 聚 磷 酸 钠(设 含 有 n 个 磷 原 子)的 组 成 通 式 可 表 示 为_。解析(1)基态砷原子有5个价电子，故第五电离能与第六电离能相差较大。(2)NH3分子间能形成氢键，PH3、AsH3分子间不能形成氢键，PH3的相对分子质量比AsH3的小，分子间作用力较小，故沸点的高低顺序为NH3AsH3PH3。由晶体中镓、砷原子最外层电子数知，镓与砷之间形成了四个共价键(其中有一个为配位键)，晶体中每个砷原子与四个镓原子成键，故配位数为4。(3)由对硝基苯酚水合物的组成知其晶体为分子晶体，酚羟基、结晶水可形成氢键，不同分子间存在范德华力，
8、氧与氢原子间形成的化学键是极性键，也是键，不存在离子键。由于NO2有吸电子能力，导致苯环上电子移向硝基，进一步导致OH中氧与氢间的共用电子对偏向氧，使OH键极性增强，更易电离出H，酸性增强。(4)根据等电子体原理可知，该离子的化学式为 NO34。(5)磷原子形成了四个 键，故为 sp3杂化。由给出的多聚磷酸根结构式知，含有 n 个磷原子，相当于是 n 个磷酸根离子中去掉了(n1)个氧原子，所带电荷为2(3n1)5n(n2)，由化合价规则知多聚磷酸钠的组成为 Nan2PnO3n1。答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 或Ar3d104s24p3第五电离能、第六电离能(2)
9、NH3AsH3PH3 4(3)d K1K2(4)NO34(5)sp3 Nan2PnO3n1 2.早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由 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_个未成对电子。Fe3的电子排布式为_。可用硫氰化钾检验Fe3，形成的配合物的颜色为_。(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸，而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_，1mol乙醛分子中含有的键的数目为_，乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是_。Cu2O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。答案(1)X射线衍射(2)4 1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5 血红色(3)sp3、sp2 6NA CH3COOH存在分子间氢键 16