1、1专题 14 物质结构与性质综合题（选考）本题型为选修题，在四年高考中考查 13 次（共 13 份试卷） ，试题整体难度中等。高考中本题型 常考知识点有：（1）电子排布式、轨道表示式、成对未成对电子、全满半满（ 2）分子立体构型（3）氢键（4）晶体类型、特点、性质（5）分子的极性（6）性质比较：熔沸点、稳定性、溶解性、电负性、电离能（7）杂化（8）晶胞（9）配位键、配合物（10）等电子体（ 11） 键和 键（12）周期表的分区等等。在复习过程中针对常考知识点，要切实地回归课本狠抓重要知识点，强化主干知识的巩固和运用。能力要求 知识要 求年份题号分值考查的主要内容及知识点接受、吸收、 整合化学信
2、息的能力分析问题和解决化学问题的能力化学实验与探究能力了解理解掌握综合应用难度要求2013() 37 15原子结构、Si 的空间结构、键参数、杂化、晶胞的有关计算 选考/选 3/基概理+计算 中2013()37 15 前四周期 4 种元素（F、K、Fe、Ni)推理/电子排布图、电离能、电负性，化学键类型、配位体、晶胞的有关计算（确定化学式、密度）选考/选 3/概理+计算 中难2014()37 15 晶体与非晶体区别、Fe 原子结构及性质（未成对电子、电子排布式、配合物检验）、杂化、 键、氢键、晶胞有关计算选考/选 3/概理+计算 中2014()37 15 前四周期 H/N/O/S/Cu元素/元
3、素推断、第一店 里能、电子轨道示意图、杂化、化学键类型、VSEPR（价层电子对数、三角锥）、晶胞的有关计算（电荷、配合物） 中难2选 3/概理+计算 2015()37 15 碳及其化合物/电子云、自旋电子对，C形成共价健原因、键和 键； sp 杂化、分子晶体类型、石墨烯金刚石中 C 连接环数、环中 C 数、环中共面 C 数选 3/概理+计算 中2015() 37 15 物质结构模块分析应 用 中难2016()37 15 锗及其化合物/电子排布式、未成对电子、Ge 无双、三键原因（ 键和 键）、分子间作用力、电负性、sp3 杂化、共价键（原子晶体）、晶胞坐标参数、晶胞参数、晶胞密度计算选 3/概
4、理+计算 中2016()37 15 核外电子排布，轨道杂化类型的判断，分子构型，物质熔沸点的判断，化学键类型、晶胞的计算等知识（均摊法）选 3/概理 +计算 中难2016()37 15 半导体材料 GaAs/As电子排布式、I1/AsCl3分子的立体构型（VSEPR）、 sp3杂化、熔点判断三类晶体、共价键（原子晶体）、GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率计算选 3/概理十计算 中2017()35 15 紫光的波长、能层符号、电子云轮廓图的形状、杂化类型、几何构型、配位数、晶胞的不同取法 中2017()35 15 电子排布图、第一电离能、 键、大 键、氢键、 中3晶体计算等2017()3
5、5 15 化学键与晶体结构涉物质结构与性质（Co、Mn、CO 2、CH 3OH）：电子排布式、杂化、沸点大小比较、共价键类型（ 键、键） 、 2()r、Mn 中2018()35 15 电子排布图，电子轮廓图，价层电子对互斥理 论，分子的性质，空间结构，杂化，化学键，电离能，晶胞密度计算 中2018()35 15 电子排布图，电子轮廓图，价层电子对互斥理论，分子的性质，空间结构，杂化，化学键，电离能，晶胞密度计算 中2018()35 15 电子排布式，第一电离能，价层电子对互斥理论，分子的性质，空间结构，杂化，化学键，金属的堆积方式，晶胞密度计算 中1【2018 新课标 1 卷】Li 是最轻的固
6、体金属，采用 Li 作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：（1）下列 Li 原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_、_（填标号） 。A B4C D（2）Li +与 H具有相同的电子构型， r(Li+)小于 r(H)，原因是_。（3）LiAlH 4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH 4中的阴离子空间构型是_、中心原子的杂化形式为_。LiAlH 4中，存在_（填标号） 。A离子键 B 键 C 键 D氢键（4）Li 2O 是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的 BornHaber 循环计算得到。可知，Li 原子的第一电离能为_kJmol 1，O
7、=O 键键能为_kJmol 1，Li 2O 晶格能为_kJmol1。（5）Li 2O 具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为 0.4665 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则 Li2O 的密度为_gcm 3（列出计算式） 。 【答案】 D C Li +核电荷数较大 正四面体 sp 3 AB 520 498 2908 5【解析】（1）根据核外电子排布规律可知 Li 的基态核外电子排布式为 1s22s1，则 D 中能量最低；选项 C2 【2018 新课标 2 卷】硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：H2S S8 FeS2 SO2 SO3 H2SO4熔点/ 85.5 1
8、15.2 75.5 16.8 10.3沸点/ 60.3 444.6600（分解）10.0 45.0 337.0回答下列问题：（1）基态 Fe 原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为_，基态 S 原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_形。（2）根据价层电子对互斥理论，H 2S、SO 2、SO 3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_。（3）图（a）为 S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为_。6（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_形，其中共价键的类型有_种；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子，该分子中 S 原子的杂化轨道类
9、型为_。（5）FeS 2晶体的晶胞如图（c）所示。晶胞边长为 a nm、FeS 2相对式量为 M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为_gcm 3；晶胞中 Fe2+位于 所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为_nm。【答案】 哑铃（纺锤） H2S S8相对分子质量大，分子间范德华力强 平面三角 2 sp 3 【解析】（1）基态 Fe 原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，则其价层电子的电子排布图（轨道7（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，根据（2）中分析可知中心原子含有的价层电子对数是 3，且不3【2018 新课标 3 卷】锌在工业中有重要作用，
10、也是人体必需的微量元素。回答下列问题：（1）Zn 原子核外电子排布式为_。（2）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由 Zn 和 Cu 组成。第一电离能 1（Zn）_ 1（Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_。（3）ZnF 2具有较高的熔点（872 )，其化学键类型是_；ZnF 2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr 2、ZnI 2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是_。 （4） 中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石（ZnCO 3）入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为_，C 原子的杂化形式为_。（5）金属 Zn 晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为_。六
11、棱柱底边边长为 a cm，高为 c cm，阿伏加德罗常数的值为 NA，Zn 的密度为_gcm 3 （列出计算式） 。【答案】 Ar3d104s2 大于 Zn 核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子 离子键 ZnF2为离子化合8物，ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2的化学键以共价键为主、极性较小 平面三角形 sp 2 六方最密堆积（A 3型）【解析】 （1）Zn 是第 30 号元素，所以核外电子排布式为Ar3d 104s2。4【2017 年高考新课标卷】化学选修 3：物质结构与性质（15 分）钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：（1）元素 K 的焰色反应呈
12、紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_nm（填标号） 。A404.4 B553.5 C589.2 D670.8 E766.5（2）基态 K 原子中，核外电子占据最高能层的符号是_，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_。K 和 Cr 属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属 K 的熔点、沸点等都比金属 Cr 低，原因是_。（3）X 射线衍射测定等发现，I 3AsF6中存在+3I离子。+3I离子的几何构型为_，中心原子9的杂化形式为_。（4）KIO 3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为 a=0.446 nm，晶胞中 K、I、O 分别处于顶角、体心、面心位置，如图所
13、示。K 与 O 间的最短距离为_nm，与 K 紧邻的 O 个数为_。（5）在 KIO3晶胞结构的另一种表示中，I 处于各顶角位置，则 K 处于_位置，O 处于_位置。【参考答案】（1）A （2）N 球形 K 的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱（3）V 形 sp 3 （4）0.315 12（5）体心 棱心【解析】（1）紫色波长 400 nm435 nm，因此选项 A 正确；（2）K 位于第四周期 IA 族，电子占据最高能5 【2017 年高考新课标卷】化学选修 3：物质结构与性质（15 分）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(H3O)3(NH4)4Cl（用 R 代表
14、） 。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10（ E1） 。第二周期部分元素的 E1变化趋势如图（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的 E1自左而右依次增大的原因是_；氮元素的 E1呈现异常的原因是_。（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。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R 中阴离子 5N中的 键总数为_个。分子中的大 键可用
15、符号nm表示，其中 m 代表参与形成大 键的原子数， n 代表参与形成大 键的电子数（如苯分子中的大 键可表示为6） ，则 5中的大 键应表示为_。图（b）中虚线代表氢键，其表示式为(+4NH)NHCl、 _、_。（4）R 的晶体密度为 d gcm3，其立方晶胞参数为 a nm，晶胞中含有 y 个(N 5)6(H3O)3(NH4)4Cl单元，该单元的相对质量为 M，则 y 的计算表达式为_。【参考答案】（1）（2）同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 N 原子的 2p 轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子（3）ABD C 5 65(
16、H 3O+)O-HN( 5N) (+4H)N-HN( 5N)（4）11【解析】（1）N 原子位于第二周期第 VA 族，价电子是最外层电子，即电子排布图是 ；（2）根据图(a)，同周期随着核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大； 氮元素的 2p 轨道为半充满状态，原子相对稳定，不易结合电子； 6【2017 年高考新课标卷】化学选修 3：物质结构与性质（15 分）研究发现，在 CO2低压合成甲醇反应（CO 2+3H2=CH3OH+H2O）中，Co 氧化物负载的 Mn 氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：（1）Co 基态原子核外电子排布
17、式为_。元素 Mn 与 O 中，第一电离能较大的是_，基态原子核外未成对电子数较多的是_。（2）CO 2和 CH3OH 分子中 C 原子的杂化形式分别为_和_。（3）在 CO2低压合成甲醇反应所涉及的 4 种物质中，沸点从高到低的顺序为_，原因是_。（4）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO 3)2中的化学键除了 键外，还存在_。（5）MgO 具有 NaCl 型结构（如图） ，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X 射线衍射实验测得 MgO的晶胞参数为 a=0.420 nm，则 r(O2-)为_nm。MnO 也属于 NaCl 型结构，晶胞参数为 a =0.448 nm，则 r(Mn2+
18、)为_nm。12【答案】（1）1s 22s22p63s23p63d74s2或Ar3d 74s2 O Mn（2）sp sp 3（3）H 2OCH3OHCO2H2 H2O 与 CH3OH 均为极性分子，H 2O 中氢键比甲醇多；CO 2与 H2均为非极性分子，CO 2分子量较大、范德华力较大（4）离子键和 键（或 键） （5）0.148 0.076【解析】7 【2016 年高考全国新课标卷】化学选修 3：物质结构与性质（15 分）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。13（2）Ge 与 C 是同族元
19、素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但 Ge 原子之间难以形成双键或叁键。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_。GeCl4 GeBr4 GeI4熔点/ 49.5 26 146沸点/ 83.1 186 约 400（4）光催化还原 CO2制备 CH4反应中，带状纳米 Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O 电负性由大至小的顺序是_。（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：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为 Ge 单晶的晶胞，其中原子坐标参数
20、A 为（0,0,0） ；B 为（12，0， ） ；C 为（12， ，0） 。则 D 原子的坐标参数为_。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_gcm-3（列出计算式即可） 。【答案】 （1）3d 104s24p2 ；2；（2）锗的原子半径大，原子之间形成的 单键较长，p-p 轨道肩并肩重叠的程度很小或几乎不能重叠，难以形成 键；（3）GeCl 4、GeBr 4、GeI 4熔沸点依次升高；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）OGeZn；（5）sp 3 ；共价键；（6）( 41； ； )； 。【解析】
21、（1）Ge 是 32 号元素，与碳元素是同一主族的元素，在元素周期表中位于第四周期第 IVA；基态14Ge 原子的核外电子排布式为Ar 4s 24p2，也可写为 3d104s24p2；在其原子的最外层的 2 个 4s 电子是成对电子，位于 4s 轨道，2 个 4p 电子分别位于 2 个不同的 4p 轨道上，所以基态 Ge 原子有 2 个未成对的电子； （2） Ge 与 C 是同族元素，C 原子原子半径较小，原子之间可以形成双键、叁键；但 Ge原子之8【2016 年高考全国新课标卷】化学-选修 3：物质结构与性质（15 分）东晋华阳国志南中志卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中
22、外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：（1）镍元素基态原子的电子排布式为_，3d 能级上的未成对的电子数为_。（2）硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH 3)6SO4蓝色溶液。Ni(NH 3)6SO4中阴离子的立体构型是_。在Ni(NH 3)62+中 Ni2+与 NH3之间形成的化学键称为_，提供孤电子对的成键原子是_。氨的沸点 （填“高于”或“低于”）膦（PH 3），原因是_；氨是_分子（填“极性”或“非极性”），中心原子的轨道杂化类型为_。15（3）单质铜及镍都是由_键形成的晶体：元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1959kJ/mol， INi=1753kJ/mol， ICu
23、INi的原因是_。（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_。若合金的密度为 dg/cm3，晶胞参数 a=_nm【答案】37.（ 1）1s 22s22p63s23p63d84s2或Ar 3d 84s2 2（2）正四面体配位键 N高于 NH 3分子间可形成氢键 极性 sp 3（3）金属 铜失去的是全充满的 3d10电子，镍失去的是 4s1电子（4）3:1【解析】（1）镍是 28 号元素，位于第四周期，第族，根据核外电子排布规 则，其基态原子的电子排布式为 1s22s2 2p63s23p63d84s2，3d 能级有 5 个轨道，这 5 个轨道先占满 5 个自旋方向相
24、同的电子，再分别占据三个轨道，电子自旋方向相反，所以未成对的电子数为 2。 161cm=107nm，则晶胞参数 a= nm。9 【2016 年高考全国新课标卷】化学选修 3：物质结构与性质（15 分）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 1000，GaCl 3的熔点为 77.9，其原因是_。（5）Ga
25、As 的熔点为 1238，密度为 gcm-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 MGa gmol-1 和 MAs gmol-1，原子半径分别为 rGa pm 和 rAs pm，阿伏伽德罗常数值为 NA，则 GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。17【答案】 （1）1s 22s22p63s23p63d104s24p3；（2） 大于，小于；（3）三角锥形，sp 3；（4）GaF 3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，离子晶体 GaF3的熔沸点高；（5）原子晶体；共价键；。【解析】试题分析：（1）As 的原子序数是 33，则
26、基态 As 原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3。子晶体，其中 Ga 与 As 以共价键键合。根据晶胞晶胞可知晶胞中 Ca 和 As 的个数均是 4 个，所以晶胞【考点定位】考查核外电子排布、电离能、原子半径、杂化轨道、空间构型以及晶胞结构判断与计算等【名师点睛】物质结构包括原子结构(原子核外电子排布、原子的杂化方式、元素电负性大小比较、元素金属性、非金属性的强弱)、分子结构(化学键、分子的电子式、结构式、结构简式的书写、化学式的18种类、官能团等)、晶体结构(晶体类型的判断、物质熔沸点的高低、影响因素、晶体的密度、均摊方法的应用等)。本题考查物质结构内容
27、，涉及前 36 号元素核外电子排布式的书写、元素周期律 、第一电离能规律、空间构型、杂化轨道、晶体熔点高低的判断、晶体类型、以及晶胞的计算等知识，这部分知识要求考生掌握基础知识，做到知识的灵活运用等，考查了学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。只有掌握这些，才可以更好的解决物质结构的问题。 10 【2015 年高考新课标卷】化学选修 3：物质结构与性质碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：（1）处于一定空间运动状态的电子在 原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在基态原子中，核外存在 对自旋相反的电子。（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是 。（3）CS 2
28、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CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 。（4）CO 能与金属 Fe 形成 Fe(CO)5，该化合物的熔点为 253K，沸点为 376K，其固体属于 晶体。（5）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：石墨烯晶体 金刚石晶体在石墨烯晶体中，每个 C 原子连接 个六元环，每个六元环占有 个 C 原子。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）电子云 2（2）C 有 4 个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定
29、电子结构（3） 键和 键 sp CO 2、SCN -（4）分子（5）3 212 419（4）该化合物熔点为 253K，沸点为 376K，说明熔沸点较低，所以为分子晶体；（5）根据均摊法来计算。石墨烯晶体中，每个 C 原子被 3 个 6 元环共有，每个六元环占有的 C原子数是 61/3 = 2； 每个 C 原子周围形成 4 个共价键，可以组合六个角，每个角延伸为两个六元环，因此每个碳【考点定位】考查物质结构与性质的应用、化学键类型的判断、晶胞的计算；试题难度为较难等级。【名 师点晴】 （5）问中的晶体结构，石墨烯晶体相 对简单，使用均分法即可得解。金刚石晶体结构复杂，这里说明一下。大家看一下晶体
30、结构示意图（我找了一幅图并处理了一下） ，有些图形信息在局部图形中看不到： 选定一个目标碳原子（图中箭头所指） ，注意到这个碳原子有四个共价键呈四面体伸展，两两组合成六个角。按理说六个角只对应六个六元环，但大家仔细看右图，红、蓝两色的六元环共同一个夹角。故可20推知：每个碳原子连接有 26=12 个六元环。右图晶体结构中可以分离出一个小结构（下图左） ，可以观察其中某一个六元环（下图右） 。注意到六元环虽不是平面结构，但它是由三组平行线构成。任取一组平行线，可以确定四个原子共面。 一、原子结构与元素性质的关系1核外电子排布（1）表示形式核外电子排布式，如 Cr：1s 22s22p63s23p6
31、3d54s1，可简化为 Ar3d54s1。价层电子排布式：如 Fe：3d 64s2。电子排布图又称轨道表示式：如 O：（2）书写技巧(以第四周期元素为例)第四周期的元素从 K 开始数，数到几，外围电子数就是几，例如 Fe，从钾开始数到铁为 8，其电子排布式为 Ar3d64s2；Se，从钾开始数到 Se 为 16，其电子排布式为 Ar3d104s24p4。由原子序数书写：a原子序数大于 18 的，如 31 号元素，我们也可以用 311813，然后再填充 13 个电子，如 Ar3d104s24p1。b2130 号元素除 Cr 和 Cu 外，4s 能级上都是 2 个电子，个位数是 3d 能级上的电子
32、数。如 23 号元素钒()为 Ar3d34s2，27 号元素钴(Co)为 Ar3d74s2。c3136 号元素，个位数就是 4p 能级上的电子数如 35 号元素溴(Br)为：Ar3d 104s24p5。2第一电离能、电负性21（1）规律：在元素周期表中，元素的第一电离能从左到右有增大的趋势，从上往下逐渐减小、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小。（2）特性：同周期主族元素，第A 族( ns2)全充满、A 族( np3)半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的A 和A 族元素。（3）方法：我们常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如 O 与 Cl 的电负性比较：a.HClO 中
33、 Cl为1 价、O 为2 价，可知 O 的电负性大于 Cl；b.Al 2O3是离子化合物、AlCl 3是共价化合物，可知 O的电负性大于 Cl。【典例 1】 （1）Ni 是元素周期表中第 28 号元素，第二周期基态原子未成对电子数与 Ni 相同且电负性最小的元素是_；26 号元素价层电子排布式为_；L 原子核外电子占有 9 个轨道，而且有一个未成对电子，L 是_元素。（2）过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其 d 轨道电子排布有关。一般而言，为 d0或 d10排布时，无颜色；为 d1d 9排布时，有颜色，如 Co(H2O)62 显粉红色。据此判断，Mn(H 2O)62 _(填“无”
34、或“有”)颜色。（3）A、B 均为短周期金属元素。依据表中的数据，写出 B 原子的电子排布式：_。电离能/(kJ mol 1 ) I1 I2 I3 I4A 932 1 821 15 390 21 771B 738 1 451 7 733 10 540（4）BH 和 NH 均为正四面体结构，B、N、H 电负性由大至小的顺序为_。 4 4【答案】 （1）C 3d 64s2 Cl （2）有 （3）1s 22s22p63s2 （4）NHB【解析】 （1）原子占有 9 个原子轨道时，3p 能级上的 3 个轨道均被占据，有 1 个成单电子的只能是 3p5，故【典例 2】周期表前四周期的元素 a、b、c、d
35、、e 原子序数依次增大。a 的核外电子总数与其周期数相同，b 的价电子层中的未成对电子有 3 个，c 的最外层电子数为其内层电子数的 3 倍，d 与 c 同族，e 的最22外层只有 1 个电子，但次外层有 18 个电子。请填写下列空白。（1）e 元素基态原子的核外电子排布式为_。（2）b、c、d 三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为_(填元素符号)，其原因是_。【答案】 （1）1s 22s22p63s23p63d104s1或 Ar3d104s1（2）SON 同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈增大趋势，但氮元素的 2p 轨道达到半充满的稳定结构，其第一电离能大于氧元素；同主族元
36、素自上而下，电子层数越多，原子半径越大，元素第一电离能越小，氧元素的第一电离能大于硫元素【解析】根据已知信息，可以推出 a 为 H，b 为 N，c 为 O，d 为 S，e 为 Cu。（1）Cu 元素基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1或 Ar3d104s1。（2）b、c、d 三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 SNCH 7:1 sp2 、sp 3 联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子形成的氢键 NH 3、Br - NH3、 SO 42- FeC（Fe 4C4） 【解析】故答案为：ONCH；7:1；sp 2 、sp 3；（4）N 2H4与 NH3相比，其分
37、子间的氢键数目较氨分子形成的氢键多，则 N2H4熔沸点会相对升高，故答案为：联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子形成的氢键；25（5）Co(NH 3)5BrSO4可形成两种钴的配合物，已知 Co3+的配位数为 6。在第一种配合物溶液中加硝酸银溶液产生白色沉淀，白色沉淀是硫酸银，说明第一种配体不是硫酸根，硫酸根是外界的离子，而溴离子是内界的配体，则第一种配合物的配体为 NH3、Br -；在第二种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生淡黄色沉淀，则沉淀为溴化银，则配体不可能是 Br-，即第一种配合物的配体为 NH3、SO 42-。故答案为：NH 3、Br -；NH 3、SO 42-；【典例 4】目前，美国科
38、学家将微型硒化铜（CuSe）纳米团簇用于设计新一代锂离子电池，使其体积更小、功能更强大。回答下列问题：（l）基态 Se 原子的价电子排布式为_，基态 Cu 原子与基态 Se 原子核外未成对电子数之比为_。 （2）SeO 2易溶解于水，熔点 340350，315时升华，由此可判断 SeO2中的化学键类型为_。（3）Se 2C12为深棕红色的剧毒液体，其分子结构中含有 Se-Se 键，该分子中，Se 原子的杂化轨道类型为_, Se 2C12的空间构型为_（填字母） 。 a直线形 b锯齿形 c环形 d四面体形【答案】 4s 244p4 1:2 共价键 sp 3 b 【解析】 （l）Se 的原子序数是
39、 34，基态 Se 原子的价电子排布式为 4s24p4，基态 Cu 原子与基态 Se 原子核外三、晶体结构与性质1有关晶胞各物理量的关系对于立方晶胞，可简化成下面的公式进行各物理量的计算： a3 NA nM， a 表示晶胞的棱长， 表示密度， NA表示阿伏加德罗常数的值， n 表示 1 mol 晶胞中所含晶体的物质的量， M 表示摩尔质量，a3 NA表示 1 mol 晶胞的质量。262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)CCaF 2(含 4 个 Ca2 ，8 个 F )D金刚石(含
40、8 个 C)E体心立方(含 2 个原子)F面心立方(含 4 个原子)3物质熔沸点高低比较规律（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体离子晶体分子晶体，金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔点很高，汞、铯等熔点很低。（2）同类晶体：原子晶体：看成键原子半径和，半径和越小，晶体的熔、沸点越高、硬度越大。离子晶体：依据静电原理进行分析，一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子27键越强，相应地晶格能越大，熔、沸点越高。分子晶体：组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高(若分子间存在氢键，则含有氢键的熔、沸点高些)。组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，分
41、子的极性越大，其熔、沸点越高。如 CON2，CH 3OHCH3CH3。金属晶体：金属离子半径越小，离子电荷数越多，金属键越强，金属熔、沸点就越高。如熔、沸点：AlMgNa。4晶胞求算（2）晶体微粒与 M、 之间的关系若 1 个晶胞中含有 x 个微粒，则 1 mol 晶胞中含有 x mol 微粒，其质量为 xM g(M 为微粒的相对原子质量)；又 1 个晶胞的质量为 a 3 g(a3为晶胞的体积， a 为晶胞边长或微粒间距离)，则 1 mol 晶胞的质量为 a 3 NA g，因此有 xM a 3 NA。【典例 5】决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。（1）下图是石墨的结构，其晶体中
42、存在的作用力有_(填序号)。A 键 B 键 C氢键 D配位键 E分子间作用力F金属键 G离子键（2）下面关于晶体的说法不正确的是_。A晶体熔点由低到高：CF 4CCl 4CBr 4CI 428B硬度由大到小：金刚石碳化硅晶体硅C熔点由高到低：NaMgAlD晶格能由大到小：NaFNaClNaBrNaI（3）CaF 2结构如图所示，Cu 形成晶体的结构如图所示，图为 H3BO3晶体结构图(层状结构，层内的 H3BO3分子通过氢键结合)。图所示的晶体中与 Ca2 最近且等距离的 Ca2 数为_。图中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为_。H 3BO3晶体中硼原子杂化方式为_。三种晶体中熔点
43、高低的顺序为_(填化学式)。（4）碳的某种单质的晶胞如图所示，一个晶胞中有_个碳原子；若该晶体的密度为 gcm3 ，阿伏加德罗常数的值为 NA，则晶体中最近的两个碳原子之间的距离为_ cm(用代数式表示)。【答案】 （1）A、B、E、F （2）C（3）12 12 sp 2 CaF 2CuH 3BO3（4）8 34 3 96 NA【解析】 （1）石墨为层状结构，杂化类型为 sp2，每一片层内部碳原子以 键结合，每个碳原子还有一个未29H 3BO3晶体结构为层状结构，则硼原子杂化方式为 sp2。【典例 6】 【2019 届甘肃张掖第一次联考】N、Cu 及其相关化合物用途非常广泛。回答下列问题：（1）基态铜原子的价电子排布式为_。（2）铜与钾处于同周期且最外层电子数相同，铜的熔沸点及硬度均比钾大，其原因是_。 （3）NH 3分子的立体构型为_，中心原子的杂化类型是_。（4）N、S、P 是组成蛋白质的常见元素。三种元素中第一电离能最大的是_，电负性最小的是_。(填元素符号)（5）已知：Cu 2O 熔点为 1235，CuCl 熔点为 426，则可判定 Cu2O 为_ (填“离子晶体”或“分子晶体” ，下同)，CuCl 为_。(6)氮与铜
