2020高考化学二轮复习第1部分专题6分子结构(含化学键)与晶体结构及其性质教案(含解析)

1、分子结构（含化学键）与晶体结构及其性质纲定健一1 .化学键与分子结构：（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、极性、类型（b 键和兀键），了解配位键的含义；（3）能用键 能、键长、键角等说明简单分子的某些性质；（4） 了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型（sp、sp2、sp3） ; （5）能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。2 .分子间作用力与物质的性质：（1） 了解范德华力的含义及对物质性质的影响；（2） 了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。3.晶体结构与性质：（1） 了解晶

2、体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别；（2） 了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响；（3） 了解分子晶体结构与性质的关系；（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，能用金属键理论解释金属的一些物理性质，了解金属晶体常见的堆积方式；（6） 了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。"TWL真题研究百题再檄悟一向 真 题 引 领一一感 悟 高 考 真题1. （2019 全国卷I ）科学家合成出了一种新化合物（如图所示），其中W X、Y、Z为同短周期元素，Z核外最外层电子数是 X核

3、外电子数的一半，下列叙述正确的是（）A. WZ的水溶液呈碱性B.元素非金属性的顺序为 X>Y>ZC. Y的最高价氧化物的水化物是中强酸D.该新化合物中 Y不满足8电子稳定结构C W、X、Y、Z为同一短周期元素，可能同处于第二或第三周期，观察新化合物的结构示意图可知，X为四价，X可能为C或Si。若X为C,则Z核外最外层电子数为 C原子核外电子数的一半，即为 3,对应B元素，不符合成键要求，不符合题意，故X为Si, Wf归形成+ 1价阳离子，可推出 W为Na元素，Z核外最外层电子数为 Si原子核外电子数的一半，即为7,可推出Z为Cl元素。Y能与2个Si原子形成共价键，另外得到1个电子达

4、到8电子稳定结构, 说明Y原子最外层有5个电子，进一步推出 Y为P元素，即 W X Y、Z分别为Na Si、P、Cl元素。A项，WZ为NaCl,其水溶液呈中性，错误； B项，元素非金属性：Cl>P>Si ,错误；D项，P原子最外层有5个电子，与2个Si原子形成共价键，另外得到1个电子，在该化合物中P元素满足8电子稳定结构，错误。2. （2018 全国卷n ）W X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的 3倍；Z原子最外层的电子数与 W的电子总数相同。下列叙述正确的是（）A. X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的

5、二元化合物B. Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构D. W的氧化物对应的水化物均为强酸A 由题意可推知W X、Y、Z分别为N、。Na、Cl。O能与N形成NO NO、N2Q等化合物，O与Na能形成Na2O和NaO,O与Cl能形成CQ、02。等化合物，A项正确；Na与O形成的NaQ中既含离子键又含共价键，B项错误；NT、O2 > Na卡均含10个电子，而C含18个电子，C项错误；N元素的最高价氧化物对应的水化物HNO为强酸，而该选项中没有指明是N元素的最高价氧化物对应的水化物，D项错误。3. （2019 全国卷H ）近年来我国科学家发现了

6、一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe-Sm-As-F-O组成的化合物。回答下列问题： （相对原子质量：Fe： 56, Sm 150, As： 75, F: 19, O: 16）（1）元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为 ,其沸点比NH的 （填“高”或“低”），其判断理由是 。（2） 一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm As原子的投影位置如图2所示。图1图2图中L和E共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用 x和1x代表，则该 化合物的化学式表示为 ;通过测定密度p和晶胞参数，可以计算该物质的 x值， 完成它们关系表达式： p =gc m 3。以晶胞

7、参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，1 1 1例如图1中原子1的坐标为2，2，2 ,则原子2和3的坐标分别为 解析（2）由题图可知，As、SmtB在晶胞的面上，该晶胞中As的原子个数=4X1/2 =2, Sm的原子个数=4X1/2= 2, Fe在晶胞的棱上和体心，Fe的原子个数=1+4X1/4=2, F22112和O2在晶胞的顶点和上下底面，F和C2的个数和=2X -+8X-=2,已知F和C2的比例依28次为x和1 x,所以该物质的化学式为SmFeAsQxFx。1个晶胞的质量=2281+16 （；-x）+19x g,晶胞的体积J。f53,所以晶胞的密度二22

8、81+黑：；）3o+19x g cm 3。根据图1中原子1的坐标为m，可看出原子2的 a CNX 102 2 211 11z轴为0, x、y轴均为万，则原子2的坐标为5，2， 0 ;原子3的x、y轴均为0, z轴为万，1则原子3的坐标为0, 0, 2。答案（1）三角锥形 低NH分子间存在氢键(2)SmFeAsQ xFxa2cNAx 10 302281 + 16 ( 1 x) + 19x11c八一12 2， 00, 0, 24. （2018 全国卷I ）Li是最轻的固体金属，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）LiAlH 4是有机合成中

9、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. b键C.冗键D.氢键（2）Li 2。是离子晶体，其晶格能可通过图（a）的Born-Haber循环计算得到。M3 */同口由图南SlBkJ-nol 1露耳乩体)+- 31 -图(a)可知，Li原子的第一电离能为kJ - mol1, O=(M键能为 kJ - molLi 2O 晶格能为 kJ - mol -。Li O图(b)(3)Li 2O具有反萤石结构，晶胞如图 (b)所示。已知晶胞参数为0.466 5 nm ,阿伏加德罗常数的值为NA,则Li 2。的密度为 g cm

10、-3(列出计算式)。解析(1)AlH 4厂中Al采用sp3杂化，呈正四面体结构。四氢铝锂中存在离子键、配1，、 一一 ，1 040 kJ mol 11位键，配位键也是 (T键。(2)锂原子的第一电离能为 2=520 kJ mol 。O=O键键能为249 kJ - mol 1X2 = 498 kJ - mol 晶格能是指气态离子结合生成1 mol晶体所释放的能量，则Li2O的晶格能为2 908 kJ - mol1o (3)1个氧化锂晶胞含 。的个数为8X1 + 6X482=4,含Li的个数为8,1 cm= 107 nm，代入密度公式计算可得Li 2O的密度为.7、3答案(1)正四面体 sp3 A

11、B(2)520498 2 9088X7+4X 16(3) NA (0.466 5 X 10 7) 35. (2018 全国卷出)锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：(1)ZnF 2具有较高的熔点(872 C),其化学键类型是 ; ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBrz、Znl2能够溶于乙醇、乙醛等有机溶剂，原因是 (2)中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCQ)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO中，阴离子空间构型为 , C原子的杂化形式为 。(3)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。六棱柱底边边长为 a cm,高为c cm,阿伏

12、加德罗常数的值为NA,徐亲Zn的密度为 g cm _3(列出计算式)。 建了工解析(1)根据ZnF2晶体的熔点较高可知，ZnF2为离子晶体，含有离子上了二,键，而ZnCl2、ZnB2、ZnI 2的化学键以共价键为主、极性较小，故能够溶解在有机溶剂中。(2)CO2一中碳原子的价层电子对数为3,中心碳原子采取sp2杂化，故C。一的空间构型为平面三角形。(3)六棱柱底部正六边形的面积为6*3。吊，六棱柱的体积为6x*a2ccm3,该晶胞中Zn原子个数为12X1 + 2X1+3 = 6,已知Zn的相对原子质量为 65,阿伏加德3 cm 。m 65X6罗常数的值为NA,则Zn的留度p =9=NAx 6X

13、答案(1)离子键 ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnB2、ZnI 2的化学键以共价键为主, 极性较小2(2)平面二角形sp、.65X6(3)六方最密堆积(A3型)jNAx 6X当xa2c4匚上述真题涉及的题型有选择题和填空题。命题角度主要涉及：(1)分子结构与性质：粒子立体构型，粒子间作用力比较，中心原子杂化类型，共价键类型(T、兀 键)，分子的性质，氢键，如T3、T4(1)(2)、T5(1)(2)。(2)晶体结构与性质：晶体的有关密度计算，晶胞参数的计算，金属堆积类型，晶体熔点比较，晶胞中原子利用率计算等，如丁3(2)、T4(2)(3)、丁5(3)。预测2020年高考仍会在上述命题角度方

14、面继续关注并有所创新。特别要注意晶胞有关计算这一角度创新命题。复习时要加强空间立体结构的想象能力。考点1分子结构与性质(对应学生用书第39页)重 难 突 破重 难 知 识 梳1 .化学键的一般分类离子摊;阴.，阳离子间的静电作用化一,学+共价键:形成共用电子对的作用匚配位镀：电子对给予接受键，也属于共价髓2 .共价键分类电子云重叠方R"口和口键共价维共川噌对单犍、双键和三键f对是否偏也非极性键和极性键配位键：形成配位键的条件是成键原子一方(A)能够提供孤电子对，另一方 (B)具有能够接受孤电子对的空轨道，可表示为A> B。2 2） （T键和兀键的判断方法共价单键为b键，双键中有

15、一个（T键和一个兀键，三键中有一个（T键和两个兀键。但注意配位键也属于（T键，如1 mol Cu（NH 3）42+中含b键16N。（3）大兀键简介：大兀键一般是三个或更多个原子间形成的，是未杂化轨道中原子轨道“肩并 肩”重叠形成的冗键。表达式nm： m代表参与形成大 兀键的原子数，n代表参与形成大 兀键的电子数。不例：，：口6, ch=ch-ch=ch n4, nq ： n6, sq： n4, q： n4, cO : 口6。3 .中心原子价层电子对数、杂化类型与粒子的立体构型（ABm士型）价层电子对数（杂化 轨道数）234轨道杂化类型sp2 sp3sp价层电子对模型（VSEPR）直线形三角形四

16、面体形粒子组成形式与构型AB:直线形AB: V形AB:三角形AB: V形AB3:三角锥形AB:（正）四面体形规律当中心原子无孤电子对时，分子构型 相等时，分子的构型为去掉孤电子对 电子对会对分子构型产生“挤压”效.与价层电子对模型一致；当不 '后剩余部分的立体构型，且孤 :果，使键角变小4.分子构型与分子极性的关系imn仆聃质-正负电荷中心重合-精构时梆ft双用方毋原孑分子1生介物亦化应翱中心室仆一站两不酊席I械性分子5.三种作用力及对物质性质的影响范德华力氢键共价键作用微粒分子H与 M O F原子强度比较共价键氢键范德华力影响因素组成和结构相似的物质，相对 分子质量越大，范德华力越大

17、A H B中形成氢键兀素 的电负性（A、B的电负性）原子半径对性质的影影响物质的熔点、沸点、溶解分子间氢键使熔点、沸点升键能越大，稳响度等物理性质高，溶解度增大定性越强6.无机含氧酸(HO) nROn越大，R的化合价越高，一OH水中越易电离，酸性越强。7 .等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的不同粒子，具有相似的化学键特征和立体构型。如N2O与 CO, Rb与 NH。8 .配位化合物(1)概念：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。(2)形成条件配体有孤电子对，中性分子如H2Q NH和CO等；离子如 L、C、CM等，对于配体中两端均有孤电子对时，电负性小的

18、原子为配位原子，如配体 CO CM中的C为配位原子。中心原子有空轨道，如 Fe"、CiT、Zn2+、Ag+等。(3)组成内界外界JLx " |Cu (NHJJfDH),考 能 提 升 高 考 类 题题组1化学键与化合物的关系及判断1 .下列说法正确的是()A. NaCN含有共价键的离子化合物B. AlBr 3是含离子键的共价化合物C. CaO是只含离子键的离子化合物D. NHH是只含共价键的共价化合物A B项，AlBr 3含共价键，错误；C项，CaO含共彳键0- O键，错误；D项，NHH是既 含离子键又含共价键的离子化合物，错误。2. (2019 长沙模拟)已知W X、Y、

19、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W Z同主族，X、Y、Z同周期，其中只有 X为金属元素，Z元素原子的最外层电子数是其电子层数的 2倍。下列说法不正确的是()A,原子半径：X>Y>Z>WB. X与W形成的化合物中只存在离子键C. W与Z形成的化合物中既有 d键又有兀键D.简单氢化物的稳定性：W>Z>YB 根据“W X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素” “Z 元素原子的最外层 电子数是其电子层数的 2倍”，可推出Z是S元素；由“W Z同主族”，可推出 W为O元素; 由“X、Y、Z同周期” “其中只有 X为金属元素”，可知 X为N& Mg Al元

20、素中的一种，Y 为Si元素或P元素。X与W形成的N&Q中既有离子键又有共价键，B错误。3. （2019 衡水信息卷）短周期主族元素 W X、Y、Z的原子序数依次增大， W单质与X 的简单氢化物在一定条件下发生反应，生成两种通常为气态的燃料；X、Z同主族；Y原子的-1、 一，一最外层电子数是z原子最外层电子数的2-。下列说法正确的是（）A,原子半径：W<X<Y<ZB. Y的氧化物属于共价化合物C. Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液可干燥氨气D. W X均可形成既含极性键又含非极性键的氢化物D 由信息推知：WX、Y、Z分别为C、。Al、So原子半径：O<C<

21、S<AlA项错误；Al 203属于离子化合物，B项错误；硫酸与氨气反应，不能用来干燥氨气，C项错误；含两个或多个碳原子的烧、HbQ均既含极性键又含非极性键，D项正确。凰后日妁（1）化学键与化合物的关系及判断离子0 -“亘毛_肉子北合看一）比 倬 址（2）明晰五个易混易错的问题在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素（俊盐除外）；共价化合物一般只含有非金属元素，但个别含有金属元素，如AlCl3也是共价化合物；只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如俊盐。非金属单质只含共价键（稀有气体除外）。气态氢化物是共价化合物，只含共价键，而金属氢化物（如NaH磔离子化合物，只含离子键。离

22、子晶体熔化时破坏离子键，原子晶体熔化时破坏共价键，而分子晶体熔化时破坏分 子间作用力。分子的稳定性与分子间的作用力无关，而与分子内部的化学键的强弱有关。里产共价键杂化与空间结构4. 2016年诺贝尔化学奖授予在“分子机器设计和合成”领域有突出成就的三位科学家,其研究对象之一 “分子开关”即与大环主体分子苯芳烧、硫或氮杂环杯芳煌等有关。回答下 列问题：(1)对叔丁基杯4芳煌(如图所示)可用于第IDB族元素对应 的离子萃取，如La2+、Sc2+。写出基态二价铳离子(Sc 2+)核外电子 排布式： 。其中电子占据的轨道数为 一个。(2)对叔丁基杯4芳煌由4个羟基构成杯底，其中羟基氧原子 的杂化方式为

23、。羟基间的相互作用力为(3)不同大小的杯芳煌能识别某些离子，如： N、SCN等。根据等电子体原理判断N3立体构型为; 一定条件下，SCN与MnO反应可得到(SCN)2。试写出(SCN)2的结构式:解析(1)Sc是21号元素，Sc2+核外电子排布式为1s22s22p63s比1或Ar3d 每个 s能级有1个轨道，每个p能级有3个轨道，3d能级只有1个电子，占据1个轨道，因此电 子共占据10个轨道。(2)羟基中的氧原子有 2个b键，2个孤电子对，因此杂化类型是sp3,羟基间通过氢键联系在一起。(3)N 3与CO互为等电子体，因此NT的立体构型为直线形；(SCN)2 的结构式为CNSSCN答案(1)A

24、r3d 1(或 1s22s22p63s23p63d1) 10(2)sp 3氢键直线形 CNSSCN5. (2019 各地模才题精选)(1)依据VSEPRI论推测S2c3一的立体构型为 ,中心 原子S的杂化方式为 , Ag(S2O3)23一中存在的化学键有 (填字母序号)。A.离子键B.极性键C.非极T键D.金属键E.配位键(2)氯气与熟石灰反应制漂白粉时会生成副产物Ca(ClO3)2, CIO3中心原子的杂化形式为、立体构型是。(3)甲醇(CHOH施Cu催化作用下被氧化成甲醛 (HCHO甲醛分子内键与兀键个数之 比为。甲醇分子内的c尸C- H键角(填“大于” “等于”或“小于”)甲 醛分子内的

25、CHC H键角，理由是：(4)吠喃(匚。)分子中，碳原子和氧原子的杂化方式分别为 ;1 mol 口比咯(一)一")分子中含有 m°l 键，分子中 N采用杂化方式为 。解析(1)硫代硫酸根离子中一个硫原子相当于氧原子，中心硫原子孤电子对数为0,价层电子数为0+ 4= 4; Ag(S 2Q) 2 3+中Ag+与S2O2之间形成配位键，硫原子之间形成非极性键，硫与氧原子之间形成极性键。(3)甲醛中C原子形成3个b键，为sp2杂化，是平面三角形结构，键角为120° ,甲醇分子内碳原子形成 4个b键，无孤电子对，杂化方式为sp3杂化，是四面体结构，C H键角名勺为109&#

26、176; 28',键角小于 120° ,所以甲酉I分子内 C- H键角比甲醛分子内 O- C- H 键角小。答案(1)四面体形sp3 BCE(2)sp 3三角锥形(3)3 ： 1 小于 甲醇分子中碳采用 sp3杂化，键角约为 109。28',而甲醛分子中碳采 用sp2杂化，键角约为120°(4)sp 2 sp3 10 sp3mm加口(1)键角大小比较的4种类型杂化类型不同时，sp>sp2>sp3。杂化类型相同，中心原子孤电子对越多，键角越小，如HbOvNHo杂化类型和孤电子对数相同，中心原子电负性越大，键角越大。如NH>PH。杂化类型和孤电

27、子对数相同，配位原子的电负性越大，键角越小，如NCl3<NB3。(2)根据结构判断杂化类型/一C一 ：= C:Sp?0一：牛,一S-： sp3 金刘组3氢键、配位键及配合物6. (2019 模拟题精选)(1)VCl 2溶液与乙二胺(H2N CHCHNH)可形成配离子 V(En) 22+(En是乙二胺的简写)，该配离子中所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是(用元素符号表示)。乙二胺分子中氮原子的杂化轨道类型为 ,乙二胺和三 甲胺N(CH3)3均属于胺，且相对分子质量相近，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是钮能形成多种配合物，钮的两种配合物X、Y的化学式均为 V(NH3) 3ClSO4,

28、取X、Y的溶液进行实验(已知配体难电离出来)，所用试剂及所得现象如表所示:X的溶液X的溶液Y的溶液Y的溶液试齐1BaCl2溶液AgNO溶液BaCl2溶液AgNO溶液现象白色沉淀无明显变化无明显变化白色沉淀则X的配离子为 , Y的配体是 。(2)NH3与H2O可与Zn"形成配合物Zn(NH3)3(W0) 2+，与Zn"形成配位键的原子是(填元素符号)。(3)NH3的相对分子质量比 NbO的小，但其沸点却比 N2O的高，其主要原因是(4)H 2O比NH的熔沸点高的理由是(5)HF的水溶液中存在的氢键有 (用A HF - B形式表木)o(6)的熔点(填“高”或“低”)理由是(7)

29、乙醇在水中的溶解度比 CHCH大得多的理由是答案(1)N> O H sp3乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成 氢键V(NH3)3Cl 2+ NH、SO(2)N、O (3)NH3分子间形成氢键(4)H 2O分子间形成氢键比 NH的多(5)F HI-0 FHF-F O- HF-F O- #0coonij-COOH(6)低C1I0入 、形成分子内氢键而形成分子间氢键，后者熔点较局C110(7)乙醇与H2O能形成分子间氢键，溶解度增大题组4回归高考，真题验收7. (1) (2019 全国卷I ,节选)乙二胺(H2NCHCH2NH)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是 、

30、。乙二胺能与MS、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子， 其原因是,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 (填“ Mg2 +” 或 “Cu2+”)。(2)(2019 全国卷出，节选)FeCl 3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分 子存在的FeCl3的结构式为 ,其中Fe的配位数为 。解析(1)乙二胺中N C原子价层电子对数均为 4,均采用sp3方式杂化。乙二胺中氮 原子有孤对电子，Mg+、Cu2+存在空轨道，两者易形成配位键。由于半径Cu2+>M/，Cu"的配位数比Mg2+大，故乙二胺与 CT形成的配合物更稳定。(2)在蒸汽X态下FeCl3以双聚分子存在，即分子

31、式为Fe2c16；每个Fe原子与3个Cl原子形成共价键，还可以提供空轨道与另1个C1原子提供的孤对电子形成配位键，结构式可表Fe的配位数为4。Cu2+答案(1)sp 3 sp3乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键8. (2017 全国卷H )我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5) 6(H3O)3(NH4) 4C1(用R代表)。回答下列问题:(1)经X射线衍射测得化合物 R的晶体结构，其局部结构如图所示。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N5中的b

32、键总数为 个。分子中的大 兀键可用符号11mti示，其中 m代表参与形成大兀键的原子数，n代表参与形成大兀键的电子数(如果分子中的大兀键可 表不为 n 6),则N5中的大 兀键应表不为 。图(b)中虚线代表氢键，其表示式为(Nh4)N H-Cl、 o(2)R的晶体密度为d g cmf 3,其立方晶胞参数为 a nm,晶胞中含有y个(N 5) 6(H3O)3(NHk) 4Cl单元，该单元的相对质量为M则y的计算表达式为解析(1)R中两种阳离子分别为 吨。+和nh4o A选项，两种阳离子中心原子的杂化 轨道类型均为sp3,所以两者相同；B选项，HO"中心原子的价层电子对数为 (6+3 1

33、)/2 =4, NH4中心原子的价层电子对数为 (5 + 41)/2 =4,所以两者相同；C选项，HO"和NH4的立体结 构分别为三角锥形和正四面体形，所以两者不同；D选项，HO卡和Nh4均含有极性共价键和配位键，所以两者相同。由题给图示可知，N与N之间形成5个N N键，因此有5个b键。N5中有5个氮原子参与形成大 兀键，每个N原子与其他2个N原子形成共价键，每个N原子还可以提供1个电子参与大 兀键的形成，加上得到的 1个电子，共有6个电子参与形成大 兀键，因此N5中 的大兀键可表本为n 6o根据题给表示式可知，除表示出形成氢键的原子外，还要表示出形成氢键的原子所在的原子团和该原子在

34、原子团中的成键情况，因此氢键的表示式为(NH4)N H-Cl、(H3O+)OH - N(N5)、(NH4)N H- N(N5) o(2)晶胞的质量为d g cmf 3x(ax 10 7 cm) 3= a3dx 10 21 g , NA个该单元的质量为 Mg ,则 a* 10 21g =y3 .3 .M ,602 a d .a dNA21R,故丫=.或F*10。答案(1)ABD C5n6(年。+ )OH- N(N5)(N甫)N H- N(N5)(2)3 .602 adM-a3dN或丁 10219. (2018 全国卷n ,节选)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:H2SS8Fe

35、S2SOSOH2SO熔点/ C-85.5115.2>600(分解)-75.516.810.3沸点/ c-60.3444.6-10.045.0337.0回答下列问题:(1)根据价层电子对互斥理论，H2S、SQ、SO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 。(2)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，主要原因为图(b)图(3)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原子的杂化轨道类型为。解析(1)价层电子对数包括成键电子对数和孤电子对数，H2S中S的成键

36、电子对数为61X2 6+1X2 一 2,孤电子对数为 一2=2,故价层电子对数为 4(或价层电子对数为 一2= 4),同理，SO中S的价层电子对数为6+2"2 =3, SO中S的价层电子对数为6+0*3 =3 S中S的价层电子对数不同于 SO、SO。(3)气态SQ为单分子，分子中 S无孤电子对，其分子的立体构型 为平面三角形，S和。之间形成双键，故共价键有 d键和兀键两种。固态 SO为三聚分子， 分子中每个S与4个O成键，S无孤电子对，故原子的杂化轨道类型为 sp3。答案(1)H 2s(2)S 8相对分子质量大，分子间范德华力强(3)平面三角2 sp3考点2 晶体结构与性质(对应学生

37、用书第42页) 重 难 突 破一一重 难 知 识 梳理1 .四类晶胞结构及其代表物(1)离子晶体(2)金属晶体：简单立方堆积(Po),体心立方堆积(Na、K),六方最密堆积(Mg、Zn),面心立方最密堆积(Cu、Ag)。(3)分子晶体(图a)(4)原子晶体(图b)T*图b图a2 .晶胞计算的思维方法（1） “均摊法”原理由黑域十斤眸（i IM.W 该包也见 和M2 J于生立族 万今播于*i方体注意：立方体晶胞中各线段之间的关系对于不是平行六面体的晶胞，用均摊法计算粒子数时，要注意均摊比例的不同，如三 棱柱晶胞和六棱柱晶胞等。（2）晶体密度的相关计算若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含

38、有x mol微粒，其质量为xMg（ M为微粒的相对“分子”质量）；1个晶胞的质量为p V g（ V为晶胞的体积），则1 mol晶胞的质量为pVNg,因此有xM= p VN。注意计算 V时要注意晶胞的立体形状灵活计算，且注意V与p单位晶胞中含有粒子的体积石m、曰3如 4t m（3）晶胞中原子空间利用率=11sX100%如面心立万隆堆积（如图所示）分析：a= 2 2r；V（球）=4x g 兀 r3；3V（晶胞）=a3= （2。2）3 = 16。23;4_3工 V （球）4 3兀空间利用率=VTiiirx100* TX1003 .比较晶体熔、沸点高低的规律方法(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律

39、原子晶体 >离子晶体 >分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大。如鸨、钳等熔点很高，汞、葩等熔点很低。(2)同类型晶体的熔、沸点高低一般规律原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石 >碳化硅 >硅。离子晶体一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，晶格能就越大，其晶体的熔、沸点就越高。如熔点： MgO>NaCl>CsCl分子晶体a.分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高。如 HbO>HTe>HSe>HS。b.组成和结构相似的分

40、子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。如SnH>GeH>SiH4>CH。c.组成和结构不相似的分子晶体 (相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高。如CO>No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：Al>Mg>Na 考 能 提 升 高 考 类 题 集强第1晶体结构及其晶胞计算 11(1)其中原子坐标参数 A为(0, 0, 0); B为0，2，2。则P原子的坐标参数为 (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a g - cm73,最近的Cu原子核间距

41、为 pm(用含NA和a的代数式表木)。:111答案(1) q, 2，2(2)4平面正万形2. (2019 济宁模拟)萤石(CaF。的晶胞如图所示。(1)白球的代表粒子为。(2)Ca2+和L的配位数分别为 、。(3)晶体中F配位的CjT形成的空间结构为 形；Ca2+配位 的L形成的空间结构为 形。(4)已知晶胞参数为0.545 nmi,阿伏加德罗常数的值为NA,则萤石的密度为 g cm3(列出计算式，不必计算)。解析萤石的化学式为Ca电 即晶胞中钙离子与氟离子个数比为1 ： 2,从晶胞示意图看，每个晶胞中实际占有黑球的个数=8X1/8+6X1/2= 4,晶胞中实际占有白球的个数为8,据此可知黑球

42、代表 Ca2+,白球代表F o将该面心立方晶胞分割成8个小立方，每个小立方的4X78(4) (0.545 X10 7) 3N4个顶点上是Ca ,体心是F ,先选取1个顶点(Ca2+)作为考查对象，经过该顶点的小立方体 有8个，即与该顶点的 CT距离相等且最近的 L共有8个，所以Ca"的配位数为8。萤石的 一个晶胞中实际占有 4个Ca"和8个F,即4个CaE组成。根据(0.545 X 10 -7)3 p N=4X 78, 可得p。答案(1)F (2)84 (3)正四面体、立方体3. (2019 青岛模拟)某种离子型铁的氧化物晶胞如下图所示，它由A、B组成。则该氧化物的化学式为

43、 ,已知该晶体的晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则密3度p为 g- cm (用含a和NA的代数式表不)。PIT Fl解析1个A和1个B中含有的Fe"、Fe"、D分别为2, 4, 8,故1个晶胞中含8个Fe3Q。故:(ax 10 7)3pNa=8x M(Fe3O)。232X8P = (aX107) 3NA°答案F&Q232X837T(ax 10 ) NA4. 利用新制的Cu(OH)2检验醛基时，生成红色的Cu2O,其晶胞结构如下图所示。1 1 1(1)该晶胞原子坐标参数A为(0, 0, 0); B为(1 , 0, 0)； C为2，2, 2。则D

44、原子的坐标参数为 , 它代表 原子。(2)若CutO晶体的密度为d g - cmf3, Cu和。的原子半径分别为rcu pm和ro pm,阿伏加 德罗常数值为 N%歹U式表示CuO晶胞中原子的空间利用率为111 一，一一解析(1)根据晶胞的结构，D在A和C中间，因此D的坐标是4,4，白色的原子，、一 一八，,1一，、 r ，一一 r ，,，位于顶点和体心，个数为 8X-+ 1 = 2, D原子位于晶胞内，全部属于晶胞，个数为 4,根据化 8学式，推出D为Cu。(2)空间利用率是晶胞中球的体积与晶胞体积的比值，晶胞中球的体积为4。4兀 dN (2rCu+ rO) x 10 30108x 100%

45、(4 X3兀rCu+ 2X 3兀rO) x 1 0 30cm3,晶胞的体积可以采用晶胞的密度进行计算，即晶胞的体积2X 1443、一为必?cm3，因此空间利用率为1 1 1一答案(1) 4, 4 4Cu(2)3.3、兀 dN (2cu+ r。)108x 10 30x 100%(答案合理即可)5.如图为碳化鸨晶体结构的一部分，碳原子嵌入金属鸨的晶格的间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成填隙固溶体。(1)在此结卞中，1个鸨原子周围距离该鸨原子最近的碳原子有 个，该晶体的化学式为 。3(2)该部分晶体的体积为 Vcm,则碳化鸨的留度为 g cm3(用N表示阿伏加德罗常数的值)。解析(1)据图可知，距离

46、一个鸨原子最近的碳原子的个数为6,鸨原子位于顶点、棱上、面上、内部，属于该晶胞的个数为_ 111.12X-+ 6X -+2X-+ 1=6,632'6个碳原子位于内部，即,、 6X ( 184+12)一 、 1 176化学式为 WC (2)晶胞的质量为-g ,根据密度的定义可知， WC勺密度为一kNaVNA一3 g - cm o答案(1)6WC (2)1 176VN三类典型晶胞的体积计算(1)立方体(晶胞边长为a)： V= a3。(2)长方体：V= abc。(3)三棱柱或六棱柱：V= S底面x ho器送，晶体的主要性质6. (1)Mn与Re属于同一族，研究发现，Mn的熔点明显高于 Re的

47、熔点，原因可能是(2)CuSO4的熔点为560 C, Cu(NO)2的熔点为115 C, CuSO熔点更高的原因是(3)根据下表提供的数据判断，熔点最高、硬度最大的是 (填化学式)。离子晶体NaFMgFAlF3晶格能/(kJ - mol 1)9232 9575 492(4)已知金刚石结构中 C-C比石墨结构中C-C的键长长，则金刚石的熔点 石墨的熔点(填“高于”或“低于”或“等于")理由是。(5)碳酸盐的热分解示意图如图所示：O -* OO * 5热分解温度：CaCO(填“高于”或“低于")SrCQ，原因是答案(1)Mn的金属键比Re的金属键强(2)CuSO4和Cu(NO)

48、2均为离子晶体，SOT所带电荷比NQ多，故CuSO晶格能较大，熔点 较高(3)AlF 3(4)低于 键长越长，键能越小，键越不稳定，熔点越低(5)低于 CaO晶格能大于SrO晶格能，故CaCOM易分解生成 CaO7. (2019 模拟精选)(1)MnO的熔点(1650 C)比 MnS的熔点(1610 C)高，它们都属于 晶体。前者熔点较高的原因是(2)SiCl 4和SnCl4通常均为液体。Si、Sn、Cl三种元素电负性由小到大的顺序为 (用元素符号表示)。SiCl4的立体构型为 。SiCl4的熔点低于SnCl4的原因为NaCl(3)晶格能不可以用实验的方法直接测得，但是可以根据“盖斯定律”间接

49、计算。是离子晶体，其形成过程中的能量变化如图所示:-4L I Ll-mdd1由图可知，Na原子的第一电离能为 kJ - mol 1, NaCl的晶格能为 1 kJ mol 。(4)>一C°°Nfi中C原子的杂化方式为，其熔点比NaF(填“高”飞V或“低”)。(5)铜、银、金的晶体结构均为面心立方最密堆积。下列不属于晶体的共同性质的是 (填选项字母)，判断晶体和非晶体最可靠的 方法是。A.自范性B.透明C.固定的熔点D.各向异性E.热塑性已知金的相对原子质量为197,常温常压下密度为p g - cm 3,阿伏加德罗常数的值为N,则金原子的半径为 cm(用含P、的代数式表

50、示)。解析(3)由图可知，Na(g)失去一个电子得到 Na*(g)所需的能量为496 kJ - mol1, 因此Na原子的第一电离能为 496 kJ mol -。根据盖斯定律可知，NaCl的晶格能为411 kJ - mol 1 + 108 kJ mol 1+121 kJ mol 1 + 496 kJ - mol 1-349 kJ - mol 1 = 787 kJ mol 1。(4)离子半径越大，晶格能越小，熔点越低，CO。一的半径比 L的半径大，因此其熔点低于NaF。(5)金的晶胞为面心立方最密堆积，一个晶胞中含有4个金原子，所以晶胞的体积为 42者cm3,边长为渭97 cm；面对角线长度等于

51、4倍的原子半径,所以原子半径为当3 4X197、/- cm。V P 答案(1)离子 O2一半径小于S2一半径，MnO的晶格能较大(2)Sn<Si<Cl正四面体形二者均为分子晶体，组成与结构相似，SiCl4的相对分子质量小于 SnCl4,分子间作用力弱于 SnCl4,熔点低于SnCl4787(3)496(4)sp 2低(5)BE X射线衍射实验题组3 回归高考，真题验收8. (2017 全国卷I )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的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为 nm(填标号)。A 404.4B, 553.5C. 58

52、9.2D. 670.8E. 766.5(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，AsF6中存在I 3o I 3的几何构型为,中心原子的杂化形式为 (4)KIO 3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为 a =0.446 nm ,晶胞中K I、。分别处于顶角、 体心、面心位置，如图所示。K与。间的最短距离为 nm与K紧邻的O个数为。(5)在KIQ晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则 K处于

53、位置，。处于 位置。解析(1)紫色光对应的辐射波长范围是400430 nm(此数据来源于物理教材人教版选彳3-4)。(2)基态K原子占据K、L、M N四个能层，其中能量最高的是N能层。N能层上为4s电子，电子云轮廓图形状为球形。Cr的原子半径小于 K且其价电子数较多，则 Cr的金属键强于K故Cr的熔、沸点较高。7+2 1(3)I 3的价层电子对数为 -2=4,中心原子杂化轨道类型为sp3,成键电子对数为 2,孤电子对数为2,故空间构型为 V形。(4)K与。间的最短距离为著a-上a22X 0.446 nm= 0.315nm；由于K、。分别位于晶胞的顶角和面心，所以与 K紧邻的O原子为12个。(5)根据KIQ的化学式及晶胞结构可画出KIO3的另一种晶胞结构，如下图，可看出 K处于体心，。处于棱心。答案（1）A（2）N 球形K原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱3V形 sp（4）0.31512体心棱心9. （1）（2019 全国卷I,节选）一些氧化物的熔点如下表所示:氧化物Li 2。MgOP4c6SO熔点/ C1 5702 80023.8-75.5解释表中氧化物之间熔点差异的原因图（a）是MgCu的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四