1、高考印证(2014全国卷)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_方法区别晶体、准晶体和非晶体。(2)基态 Fe 原子有_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_。X-射线衍射法41s22s22p63s23p63d5血红色(3)新制的 Cu(OH)2 可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸，而自身还原成 Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_，1 mol 乙醛分子中含有的 键数目为_。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是_。Cu2O
2、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。(4)Al 单质为面心立方晶体，其晶胞参数 a0.405 nm，晶胞中铝原子的配位数为_。列式表示 Al 单质的密度_gcm3。sp3、sp26NA乙酸存在分子间氢键16124274.051073NA解析：(1)区分晶体、准晶体、非晶体的科学方法是 X-射线衍射法。(2)基态 Fe 原子核外电子排布为 1s22s22p63s23p63d64s2，所以有 4 个未成对电子，失掉 2 个 4s、1 个 3d 电子形成 Fe3，其电子排布为1s22s22p63s23p63d5；形成的硫氰合铁配离子为血红
3、色。(3)乙醛分子中甲基碳原子空间四面体构型，采取 sp3 杂化；醛基是平面结构，碳原子采取 sp2 杂化；CH3CHO 分子中的 1 个碳碳键、4 个碳氢键都是 键，碳氧双键中有 1 个 键，所以 1 mol 乙醛分子中共有 6 mol 键；由于乙酸分子羟基极性更强，形成分子间氢键，导致沸点升高；根据分摊原则，Cu2O 晶胞中有 8 个氧原子，则应该有 16 个 Cu 原子。(4)面心立方最密堆积的配位数为 12；面心立方最密堆积的晶胞内有 4 个 Al原子，其质量427NAg，体积(4.05107)3cm3，所以其密度4274.051073NAgcm3。考纲扫描1原子结构与元素的性质：(1
4、)了解原子核外电子的排布原理及能级分布，能用电子排布式表示常见元素(136 号)原子核外电子、价电子的排布，了解原子核外电子的运动状态；(2)了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质；(3)了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用；(4)了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。2化学键与物质的性质：(1)理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质；(2)了解共价键的形成，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质；(3)了解简单配合物的成键情况；(4)了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系；(5)理解金属键的含义，
5、能用金属键理论解释金属的一些物理性质，了解金属晶体的常见堆积方式；(6)了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)，能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。3分子间作用力与物质的性质：(1)了解化学键和分子间作用力的区别；(2)了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质；(3)了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别；(4)能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算；(5)了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。核心梳理1.基态原子的核外电子排布(1)排布规律能量最低原理原子核外电子先占有能量最低的
6、原子轨道泡利不相容原理每个原子轨道中最多只能容纳 2 个自旋状态不同的电子洪特规则原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同说明 能量相同的原子轨道在全充满、半充满和全空状态时，体系能量较低，原子较稳定。(2)表示形式核外电子排布式，如Cr：1s22s22p63s23p63d54s1，可简化为Ar3d54s1。价层电子排布式：如 Fe：3d64s2。电子排布图又称轨道表示式：如 O：(3)基态原子核外电子排布表示方法中的常见误区在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：当出现 d 轨道时，虽然电子按 ns、(n1)d、np 的顺序填充，但在 书 写
7、 电 子 排 布 式 时，仍 把(n 1)d 放 在 ns 前，如 Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6 错误。注意元素电子排布式、简化电子排布式、元素价电子排布式的区别与联系。如 Fe 的电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2；简化电子排布式：Ar3d64s2；价电子排布式：3d64s2。2电离能的递变性(1)规律同一元素：I1I2I3SrOCaOMgOCl BeCl 直线形sp(4)氟化钙晶胞如图所示。NA代表阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为 gcm3。阳离子的配位数为_。设晶胞边长为 a cm，则 a_(
8、用含、NA 的代数式表示)。83312NA命题意图：本题以第A 族和第A 族元素及其化合物为载体考查物质结构与性质，意在考查考生的综合运用能力。解题思路：(1)基态镁原子核外电子排布式为 1s22s22p63s2，s 能级的电子云有 1 个伸展方向，p 能级的电子云有 3 个伸展方向，共有 4个伸展方向。基态铍原子价层电子全充满，其第一电离能大于硼的第一电离能。(2)MO 晶格能越大，MO 越稳定，对应的硝酸盐越容易分解，MO 吸收氮的氧化物能力越弱。离子晶体 MO 的晶格能大小顺序为 MgOCaOSrOBaO，由此推知，MO 吸收氮氧化物的能力：BaOSrOCaOMgO。(3)铍原子最外层只
9、有 2 个电子，氯化铍是直线形分子，铍原子发生 sp 杂化。(4)氟化钙是离子晶体，钙离子的配位数为 8，氟离子的配位数为 4。1 个晶胞含 4 个 Ca2和 8 个 F。478NA 1a3，故 a3312NA小题精练1磷是生物体中不可缺少的元素之一，它能形成多种化合物。(1)基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为_；该能层能量最高的电子的电子云在空间有_个伸展方向，原子轨道呈_形。(2)磷元素与同周期相邻两元素相比，第一电离能由大到小的顺序为_。(3)单质磷与 Cl2 反应，可以生成 PCl3 和 PCl5。其中各原子均满足8 电 子 稳 定 结 构 的 化 合 物 中，P 原 子 的 杂
10、化 轨 道 类 型 为_，其分子的空间构型为_。M3哑铃PSSisp3 杂化三角锥形(4)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料，如图为其晶胞，硼原子与磷原子最近的距离为 a cm。用 M gmol1 表示磷化硼的摩尔质量，NA表示阿伏加德罗常数的值，则磷化硼晶体的密度为_。(5)H3PO4 为三元中强酸，与 Fe3形成 H3Fe(PO4)2，此性质常用于 掩 蔽 溶 液 中 的 Fe3 。基 态 Fe3 的 核 外 电 子 排 布 式 为_；PO34 作为_为 Fe3提供_。3 3M16NAa31s22s22p63s23p63d5 或Ar3d5配体孤对电子(6)磷酸盐分为直链多磷酸盐，支链状超
11、磷酸盐和环状聚偏磷酸盐三类。某直链多磷酸钠的阴离子呈如图所示的无限单链状结构，其中磷氧四面体通过共用顶角氧原子相连。则该多磷酸钠的化学式为_。NaPO3 或(NaPO3)n2(2016福州一模)三氟化氮是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在半导体加工、太阳能电池和液晶显示器制造中得到广泛应用。NF3 是一种三角锥形分子，键角 102，沸点129；可在铜的催化作用下由 F2 和过量 NH3 反应得到：4NH33F2=Cu NF33NH4F。(1)上 述 化 学 方 程 式 中 的 5 种 物 质 所 含 的 化 学 键 类 型 有_(填序号)。a离子键 b共价键c配位键 d金属键(2)与铜属于
12、同一周期，且未成对价电子数最多的元素基态原子价电子排布式为_。(3)NF3 的沸点比 NH3 的沸点(33)低得多的主要原因是_。a、b、c、d3d54s1NH3 能形成氢键，NF3 只有范德华力(4)理论上 HF、NaAlO2 和 NaCl 按 612 的物质的量之比恰好反应生成 HCl、H2O 和一种微溶于水的重要原料，该物质含有三种元素，在金属铝的冶炼中有重要作用。该物质为配合物，其中心离子是_，配位数为_。Al36(5)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJmol1)，回答下面各题：元素代号I1I2I3I4Q2 0804 0006 1009 400R5004 6006 90
13、09 500S7401 5007 70010 500T5801 8002 70011 600U4203 1004 4005 900在元素周期表中，最可能处于同一族的是_和_。T 元素最可能是_(填“s”“p”“d”“ds”等)区元素。若 T 为第2 周期元素，F 是第 3 周期元素中原子半径最小的元素，则 T、F 形成化合物的空间构型为_，其中心原子的杂化轨道类型为_。RUp平面正三角形sp2热点二晶体结构与性质【典例 2】氧元素和卤族元素都能形成多种物质，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解。(1)COCl2 的空间构型为_；溴的基态原子价电子排布式为_。(2)已知 CsIC
14、l2 不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，则它按下列_式发生。(填字母代号，下同)ACsICl2=CsClIClBCsICl2=CsICl2(3)根据下表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_。元素氟氯溴碘第一电离能/(kJmol1)1 6811 2511 1401 008平面三角形4s24p5A碘(或 I)(4)下列分子既不存在“sp”键，也不存在“pp”键的是_。AHCl BHF CSO2DSCl2(5)已知 ClO2 为三角形，中心氯原子周围有四对价层电子。ClO2 中心氯原子的杂化轨道类型为_，写出一个与 CN互为等电子体的物质的分子式_。D
15、sp3 杂化N2(或 CO)(6)钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构如图所示，由此可判断钙的氧化物的化学式为_。已知该氧化物的密度是 gcm3，则晶胞内离得最近的两个钙离子的间距为_cm。(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为 NA)CaO23 724NA 22小题精练1(2014福建高考)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。(1)基态硼原子的电子排布式为_。1s22s22p1(2)关于这两种晶体的说法，正确的是_(填序号)。a立方相氮化硼
16、含有 键和 键，所以硬度大b六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软c两种晶体中的 BN 键均为共价键d两种晶体均为分子晶体(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构 型 为 _，其 结 构 与 石 墨 相 似 却 不 导 电，原 因 是_。b、c平面三角形层状结构中没有自由移动的电子(4)立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为_。该晶体的天然矿物在青藏高原下约 300 km 的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是_。(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4 含有_mol 配位
17、键。sp3高温、高压22化合物 EC 的晶胞结构如图所示，晶胞参数 a0.424 nm。每个晶胞中含有_个 E2，列式计算 EC 晶体的密度(gcm3)_。4440 gmol10.424107cm36.021023mol13.49 gcm3热点三 物质结构、性质综合应用考查【典例 3】前四周期元素 A、B、C、D、E 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，且 D 的气态氢化物可以和其最高价氧化物的水化物发生氧化还原反应；E 位于第四周期，其价电子层中只有一个电子，且内层都处于全充满状
18、态。请回答下列问题：(1)E 原子的电子排布式为_，C和 D 的第一电离能较大的是_。(2)CO34 中 C 的杂化方式为_，该离子的“VSEPR”模型为_形。Ar3d104s1 或 1s22s22p63s23p63d104s1Psp3 杂化正四面体(3)C 和 D 的简单阴离子半径由大到小的顺序为_，C 和 D最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序为_。(4)某分子的结构式为：ABBA，则该分子中 键和 键的数目之比为_，B2 分子和一氧化碳分子互为等电子体，则一氧化碳的电子式为_。(5)向 EDO4 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_。P3S2H3PO
19、4离子晶体分子晶体。(3)根据导电性：金属晶体为良导体，离子晶体不导电，熔化可导电，原子晶体和分子晶体不导电。(4)根据类别判断。如离子化合物为离子晶体，非金属单质一般为分子晶体，少部分为原子晶体(如金刚石、晶体硅等)。2晶胞中微粒数目的计算方法均摊法熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目ANaCl(含 4 个 Na，4 个 Cl)B干冰(含 4 个 CO2)CCaF2(含 4 个 Ca2，8 个 F)D金刚石(含 8 个 C)E体心立方(含 2 个原子)F面心立方(含 4 个原子)小题精练1第四周期中的 18 种元素具有重要的用途，在现代工业中备受青睐。(1)铬是一种硬而脆、抗腐蚀性强的
20、金属，常用于电镀和制造特种钢。基态 Cr 原子中，电子占据最高能层的符号为_，该能层上具有的原子轨道数为_，电子数为_。(2)第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的，30Zn 与 31Ga 的第一电离能是否符合这一规律？_(填“是”或“否”)，原因是_(如果前一问填“是”，此问可以不答)。N161否30Zn 的 4s 能级有 2 个电子，处于全满状态，较稳定(3)镓与第A 族元素可形成多种新型人工半导体材料，砷化镓(GaAs)就是其中一种，其晶胞结构如图所示(白色球代表 As 原子)。在GaAs 晶体中，每个 Ga 原子与_个 As 原子相连，与同一个 Ga原子相连的 A
21、s 原子构成的空间构型为_。(4)与 As 同主族的短周期元素是 N、P。AsH3 中心原子的杂化类型为_；一定压强下将 AsH3、NH3 和 PH3 的混合气体降温时首先液化的是_，理由是_。4正四面体sp3NH3NH3 分子之间有氢键，沸点较高(5)铁的多种化合物均为磁性材料，氮化铁是其中一种，某氮化铁的晶胞结构如图所示，则氮化铁的化学式为_；设晶胞边长为a cm，阿伏加德罗常数为 NA，该晶体的密度为_gcm3。(用含a 和 NA的式子表示)Fe4N238NAa32T、W、X、Y、Z 是元素周期表前四周期中的常见元素，原子序数依次增大，相关信息如下表。元素相关信息TT 元素可形成自然界硬
22、度最大的单质WW 与 T 同周期，核外有一个未成对电子XX 原子的第一电离能至第四电离能分别是：I1578 kJmol1，I21 817 kJmol1，I32 745 kJmol1，I411 575 kJmol1Y常温常压下，Y 单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质ZZ 的一种同位素的质量数为 63，中子数为 34(1)TY2 是一种常用的溶剂，是_(填“极性分子”或“非极性分子”)，分子中存在_个 键。W 的最简单氢化物容易液化，理由是_。(2)在 25、101 kPa 下，已知 13.5 g 的 X 固体单质在 O2 中完全燃烧 后 恢 复 至 原 状 态，放 热 419 kJ，该 反
23、 应 的 热 化 学 方 程 式 为_。(3)基态 Y 原子中，电子占据的最高能层符号为_，该能层具有的原子轨道数为_、电子数为_。Y、氧、W 元素的电负性由大到小的顺序为_(用元素符号做答)。非极性分子2分子间形成氢键4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H3 352 kJmol1M96FOS(4)已知 Z 的晶胞结构如图所示，又知 Z 的密度为 9.00 gcm3，则晶胞边长为_(用含立方根的式子表示)；ZYO4 常作电镀液，其中 YO24 的空间构型是_，其中 Y 原子的杂化轨道类型是_。Z 的单质与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸：ZHClO2=ZClHO2，HO2(超氧酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基，具有极高的活性。下列说法或表示正确的是_。AO2 是氧化剂BHO2 是氧化产物CHO2 在碱中能稳定存在D1 mol Z 参加反应有 1 mol电子发生转移3 47.2108cm正四面体形sp3AD