高中化学知识点归纳与分类突破：物质结构与性质

专题十四物质结构与性质

>对应学生书第145页

“四分类突破❷知识重构))...归纳知识突破疑难

知识点一电子层、能级与原子轨道

1.电子层(〃):在多电子原子中,核外电子的能量是不同的守安照电子的能量差异将其分成不同

电子层。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。

2.能级:同一电子层里电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级,通常用s、p、d、f等

表示,同一电子层里，各能级的能量按s、p、d、f的顺序依次升高即口s)<&p)<&d)<&f)。

3.原子轨道:电子在原子核外的一个空间运动状态。

原子轨道轨道形状轨道个数

s球形1

p哑铃形3

温馨提示:第一电子层(K),只有s能级;第二电子层(L),有s、p两种能级,p能级上有三个原子

轨道Px、Py、Pz,它们具有相同的能量;第三电子层(M),有s、p、d三种能级。

知识点二原子核外电子的排布规律

①能量

在构建基态原子时，原子核外电子总是优先占据能量更低的原子轨道:

最低

Is—2s—2p—3s—3p—4s—3d—4P—5s—4d—5p—6s……

原理

②洪特

基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行

规则

③泡利

每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋方向相反的电子

原理

知识点三基态原子核外电子排布的四种表示方法

表示方法举例

电子排布式K：ls22s22P63s23P64sl

简化电子排布

Cu：[Ar]3d]。4sl

式

价层电子排布Fe：3d64s2

轨道表示式

Is2s2p

（或电子排布0月同回US

图）

①常见特殊原子或离子基态简化电子排布式

简化电

简化电子简化电子

微粒微粒子微粒

排布式排布式

排布式

[Ar]3d64[Ar]3d1

Fe原子Cu+Cu2+[Ar]3d9

s20

[Ar]3d54

Cr原子Fe2+[Ar]3d6Mn2+[Ar]3d5

s1

3+[Ar]3d3Fe3+[Ar]3d5Ni原子[Ar]3d84s2

②基态原子轨道表示式书写的常见错误

知识点四电离能、电负性

1.元素第一电离能的周期性变化规律

一般同一周期,随着原子序数的增加,元素的第一电离能呈现增大的趋势,稀有气体元素的第一电离能

规律遢大,碱金用元素的第一蛆熊量g同一主想随着曳子层数的增加，为素的第一蝇熊逐渐减小

第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。通常情况下，当原子核外电子排布在能量相

特殊

等的轨道上形成全空（p。、d。、f。）、半充满（p3、d5、f7）和全充满（s2、p6、d］。、fl4）结构时，原

情况

子的能量较低,该元素具有较大的第一电离能

2.电离能、电负性大小判断

规律在元素周期表中，主质元素的电负性从左H有逐渐增大,从上到下逐渐减小

同周期主族元素，nA族（小2）全充满、VA族（〃p3）半充满，比较稳定,所以其第一电离能大于同周

特性

期相邻的mA魅和VIA族元素

常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小,如。与CI的电负性比较:①HCIO中CI为+1价、

方法。为2价,可知0的电负性大于CI;②Al2（D3是离子化合物、AICI3是共价化合物,可知O的电负性

大于Q

知识点五共价键类型

分类依据类型特征

形成共价键的。键电子云"头碰头"重叠

原子轨道重叠

TI键电子云"肩并肩"重叠

方式

形成共价键的极性键共用电子对发生偏移

电子对是否偏

非极性键共用电子对不发生偏移

移

单键原子间有一对共用电子对

原子间共用电

双键原子间有两对共用电子对

子对的数目

三键原子间有三对共用电子对

知识点六中心原子杂化类型和分子空间结构的相互判断

分子（A为中心原子中心原子孤

空间结构示例

中心原子）杂化方式电子对数

直线形

sp0BeCI2

2V形S0

AB2sp12

Sp32V形H20

平面三角

sp20BF3

形

AB3

3三角锥形

sp1NH3

正四面体

ABsp30CH

4形4

知识点七原子个数相同，价电子数相同的粒子

粒子价电子总数空间结构

82、SCN、NO］、

%、16e直线形

N26COS,cs2

C01\NO/so324e平面三角形

SO2、。3、NO218eV形

S03poi-32e正四面体形

PO八so八ClOg26e三角锥形

CO.N2、cllOe直线形

CH4、NHJ8e正四面体形

知识点八键的极性与分子极性的关系

两个

键

键的分子的空间

类型实例之间

极性极性结构

的

夹角

非极非极性分

XH2、N—直线形

22性键子

HCI、极性

XY—极性分子直线形

NO键

9、极性非极性分

180°直线形

键子

XY2CS2

(XY)极性

2HO105°极性分子V形

2键

（续表）

两个

键

键的分子的空间

类型实例之间

极性极性结构

的

夹角

极性非极性分平面三

BF120°

3键子角形

XY

3极性

NH3107°极性分子三角锥形

键

CH4、109°2极性非极性分

XY4正四面体形

CCI48'键子

知识点九范德华力、氢键、共价键的比较

范德华力氢键共价键

已经与电负性

很大的原子

（N、0、F）形

分子间普遍存

成共价键的氢

在的一种相互

概念原子与另一个原子间通过共用电子对形成的化学键

作用力，但不

电负性很大的

是化学键

原子（N、0、

F）之间的作用

力

已经与N、

0、F形成共

存在价键的氢原子

分子之间相邻原子间

范围与另外的F、

N、0原子之

间

无方向性、无有方向性、有

特征有方向性、有饱和性

饱和性饱和性

强度

共价键〉氢键〉范德华力

比较

影响①随着分子极对于人一

强度性和相对分子H..BA、B

成键原子半径越小、键长越短,键能越大,共价键越稳定

的因质量的增大而原子的电负性

素增大;________越大,B原子

②组成和结构的半径越小，

相似的物质，氢键键能越大

相对分子质量

越大,范德华

力越大

①影响物质的分子间氢键的

熔、沸点、溶存在,使物质

解度等物理性的熔、沸点升

对物质；高,在水中的

质性②组成和结构溶解度增大；①影响分子的稳定性，共价键键能越大,分子稳定性越强;

质的相似的物质，分子内氢键会②影响共价晶体的熔、沸点，硬度

影响随相对分子质使物质的熔、

量的增大,物沸点降低，在

质的熔、沸点水中溶解度减

升高

知识点十共价键、离子键、金属键的比较

共价键离子键金属键

存在分子或物质内部

①电荷数

越大，离子

键长越键越强;②

短,键能成键的①与金属阳离子所带电荷成正比;②与阳离子半径成反比;③与价电

强弱判断

越大，共阴、阳离子数多少成正比

价键越强子半径越

小,离子键

越强

物理性质

对物质性

化学性质和化学性物理性质和化学性质

质的影响

质

知识点十一配合物

配合物

［中心离子（配体）"］［外界］

的组成

[CU(NH)]

典型配合物34[Ag(NH)]OH

Fe(SCN)332

S04

中心离子Cu2+Fe3+Ag+

中心离子

一般是金属离子,特别是过渡金属离子,必须有空轨道

结构特点

配体

NH3SCNNH3

配体结构

分子或离子，必须含有孤电子对（如NH3、HO,CO、Cl、SCN等）

特点2

配位数（"）432

外界so彳无OH

颜色深蓝色红色无色

配离子所含

配体通过配位键与中心离子结合

化学键

配合物所含

配位键、离子键;配体或外界中可能还含有共价键

化学键

配合物的

若为离子化合物,多数能溶解、能电离,多数有颜色

常见性质

金属埃基是过渡金属和一氧化碳配位形成的配合物,如四城基银［Ni(CO)4］。在许多有机化合物的合

配合物成反应中,金属堤基配合物常常作为这些反应的催化剂

二茂铁的结构为一个铁原子处在两个平行的环戊二烯的环之间。在固体状态下,两个戊环相

否互错开成全错位构型,温度升高时则绕垂直轴相对转动。二茂铁的化学性质稳定,类似芳香

铁族化合物

知识点十二物质熔、沸点高低比较的规律

一般情况下，熔、沸点哄价晶体〉离子晶体〉分子晶体,如:金刚石>NaCI>C12；金属晶体〉分子晶体,

如:Na>CL(金属晶体熔、沸点有的很高,如铝、粕等，有的则很低，如汞等)

共价半径越小

T键能越天H熔、沸点越高I，如:金刚石)石英)晶体硅

晶体键长越短

离子一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔、沸点就越高。

晶体如：MgO>MgCl2,NaCI>CsCI

金属金属离子半径越小,离子所带电荷数越多,其形成的金属键越强,金属单质的熔、沸点就越高,如

晶体AI>Mg>Na

①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高;具有分子间氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。如

H2O>HTe>H2Se>HS

分子22

②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,如SnH4>GeH>SiH4>CH

晶体44

③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大,其熔、沸点越高,如CO>N2

④在同分异构体中，一般支链越多,熔、沸点越低,如正戊烷〉异戊烷〉新戊烷

知识点十三几种典型晶体模型

1.常见共价晶体结构分析

晶体晶体结构结构分析

(1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合,形成正四面体结构,键角均为109°28,

(2)每个金刚石晶胞中含有8个碳原子,最小的碳环为六元环,并且不在同一平面(实

际为椅式结构)，碳原子为sp3杂化

(3)每个碳原子被12个六元环共用,每个共价键被6个六元环共用，一个六元环实

金刚

际拥有个碳原子

石原子半径①2

与边长(a)

(4)C原子数与C—C数之比为1:2,12g金刚石中有2mol共价键

的关

⑸密度=气铲9为晶胞边长族为阿伏加德罗常数的值)

系:

(续表)

晶体晶体结构结构分析

(1)SiO2晶体中最小的环为十二元环,即每个十二元环上有6个0,6个Si

(2)每个Si与4个0以共价键结合,形成正四面体结构,每个正四面体占有1个

Si,4个弓0",〃(Si):"(0)=1:2

(3)每个Si原子被12个十二元环共用,每个0原子被6个十二元环共用

(4)每个Si0晶胞中含有8个Si原子,含有16个0原子

oSi*02

(5)硅原子与Si—0共价键之比为1:4,1molSiO晶体中有4mol共价键

B2

⑹密度=气整为为晶胞边长做为阿伏加德罗常数的值)_____________

(1)每个原子与4个另一种原子形成正四面体结构

(2)密度：

sic。⑸。=气翳二

r\-C/VAxa

BP=贽正；

AIN4x41g^

3

lNAxa

(a为晶胞边长,叫为阿伏加德罗常数的值)

(3)若Si与C最近距离为d,则边长(a)与最近距离(。的关系:ga=4d

2.常见分子晶体结构分析

晶体晶睡构___________鲤分―

zoQ)面心立方最密堆积:立方体的每个顶点有一个C02分子,每个面心上也有一个

C02分子,每个晶胞中有4个C02分子

(2)C

干冰］法令t每个°2分子周围等距且紧邻的C02分子有12个

⑶密度=汽缪i(a为晶胞边长,砍为阿伏加德罗常数的值)

(续表)

晶体|晶体结构结构分析

(1)面心立方最密堆积

白磷^(2)密度=4X1；：5。°"(a为晶胞边长,Nz为阿伏加德罗常数的值)

OP-

&野辇、/、/0、(1)每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连

y号11⑵每个水分子实际拥有两个"氢键”

“3-铲滑HX(3)冰晶体和金刚石晶胞相似的原因:每个水分子与周围四个水分子

工尊怎2、、H，［形成氢键

【微点拨】

(1)若分子间只有范德华力,则分子晶体采取分子密堆积，每个分子周围有12个紧邻的分子。在分子晶

体中，原子先以共价键形成分子,分子再以分子间作用力形成晶体。由于分子间作用力没有方向性和饱

和性，分子间尽可能采取密堆积的排列方式。如:干冰、02、12、C60等分子

(2)若分子间靠氢键形成的晶体，则不采取密堆积结构,每个分子周围紧邻的分子数要小于12个。因为

氢键有方向性和饱和性,一个分子周围其他分子的位置和数目是一定的。如:冰晶体、苯甲酸晶体

3.常见离子晶体结构分析

晶体晶体结构结构分析

(1)一个NaCI晶胞中,有4个Na+,有4个Cl

(2)在NaCI晶体中,每个Na+同时强烈吸引6个CI,形成正八面体;每个CI同时强

烈吸引6个Na+

⑶在NaCI晶体中，Na+和CI的配位数分别为6、6

(4)在NaCI晶体中,每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有12个,每个

CI周围与它最接近且距离相等的CI共有12个

(5)密度=4X5：5g嗽1g为晶胞边长,以为阿伏加德罗常数的值)

6

NAxa

(续表)

晶体晶体结构结构分析

⑴一个CsCI晶胞中,有1个Cs+,有1个Cl

⑵在CsCI晶体中，每个Cs+同时强烈吸引8个CI,即Cs+的配位数为8,每个CI同

时强烈吸引8个Cs+,即CI的配位数为8

(3)在CsCI晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有6个,形成正八

面体,在CsCI晶体中,每个CI周围与它最接近且距离相等的CI共有6个

(4)密度=竺萼詈U(a为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数的值)

⑴1个ZnS晶胞中,有4个S2,有4个ZM+

(2"~+的配位数为4,S2的配位数为4

4x97g-mol1

(3)密度二

NAXQ3

2+

⑴1个CaF2的晶胞中,有4个Ca,有8个F

•F(2)CaF2晶体中,C*+和F的配位数不同,Ca2+配位数是8,F的配位数是4

CaF2oCs

⑶密度=1^12

离子晶体的配位数离子晶体中与某离子距离最近的异电性离子的数目叫该离子的配位数

影响离子晶体配位(1)正、负离子半径比:AB型离子晶体中，阴、阳离子的配位数相等，但正、负离子

数半径比越大,离子的配位数越大。如:ZnS、NaCI.CsCI

的因素(2)正、负离子的电荷比。如:CaF2晶体中，Ca2+和F的配位数不同

4.常见金属晶体结构分析

Q)金属晶体的几种堆积模型分析

简单立方体心立方面心立方六方最密

堆积模型

堆积堆积最密堆积堆积

（钾型）（铜型）（镁型）

晶胞端a

（续表）

体心立方面心立方六方最密

简单立方

堆积模型堆积最密堆积堆积

堆积

（钾型）（铜型）（镁型）

Na、K、Cu>

代表金属PoMg、Zn、Ti

FeAg、Au

配位数681212

晶胞占有

1242

的原子数

原子半径

（力与立

方体边长a=2rV3a=4rV2a=4r

为⑸的

关系

（2）金属晶胞中原子空间利用率计算：

一■'-1□：“□□士-球球数xgmr3

空间利用率=L=-B—

晶胞"

①简单立方堆积:如图1所示,原子的半径为。立方体的棱长为2。则1/球=全户,1/晶胞

P球-m-3n

=（2/）3=8月空间利用率=卢、100%=皆xlOO%=W=52%。

晶胞-"

第

图1

②体心立方堆积:如图2所示,原子的半径为/:体对角线c为4。面对角线匕为近a,由（4方=于+"

得a*。1个晶胞中有2个原子故空间利用率

=Hx100%=^i^x100%=^^x100%=卷68%。

嵋胞.（各尸8

图2

③面心立方最密堆积:如图3所示,原子的半径为/;面对角线为4r,a=2版r,1/晶胞

=#=（2鱼43=16位户J个晶胞中有4个原子，则空间利用率

=2x10°%=您、10°%=等*74%。

晶胞

图3

④六方最密堆积:如图4所示,原子的半径为。底面为菱形（棱长为2。其中一个角为60。）,则

底面面积S=25r=2乘巴h=等1/晶胞=5x2/7=2g/x2x乎々8鱼户,1个晶胞中有2个原

V43

子，贝U空间利用率=言*100%=^^、100%=答“74%。

VjoV2r06

晶胞

（3）晶体密度的计算公式推导过程：

若1个晶胞中含有x个微粒厕晶胞的物质的量"=小=今mol,晶胞的质量京•例

NANANA

g；密度比A%二建。

A分类突破❷题型解码剖析题型思维建模

i原子结构与性质（选择题）

题型

(2023•全国新课标卷,9)一种可吸附甲醇的材料，其化学式为

[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3cL部分晶体结构如下图所示，其中[C(NH2)3]+为平面结构。

下列说法正确的是()。

A.该晶体中存在N—H...0氢键

B.基态原子的第一电离能:C<N<0

C.基态原子未成对电子数:B<C<O<N

D.晶体中B、N和。原子轨道的杂化类型相同

答案A

解析A项面晶体结构图可知,[C(NH2)3]+中的一NH2的H与[B(OCH3)4]中的。形成氢键,

该晶体中存在N—H...0氢键,正确。B项，同一周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但

是第HA、VA族元素的原子结构比较稳定，其第一电离能大于同周期的相邻元素,基态原子的第

一电离能从小到大的顺序为C<O<N储误。C项,B、C、0、N的未成对电子数分别为1、2、

2、3,基态原子未成对电子数B<C=O<N,错误。D项,[C(NH2)3]+为平面形结构，则其中的C和

N原子轨道杂化类型均为sp2;[B(OCH3)4]中B与4个O形成了4个。键,B没有孤电子对，则B

的原子轨道杂化类型为sp3;[B(OCH3)4]中O分别与B和C形成了2个。键,0原子还有2个孤

电子对，则0的原子轨道的杂化类型均为sp3;综上所述,晶体中B、N和。原子轨道的杂化类型

不相同，错误。

(2023•浙江6月选考,11)X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增

大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,W原

子在同周期中原子半径最大。下列说法不正碉的是()。

A.第一电离能:Y>Z>X

B.电负性:Z>Y>X>W

C.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:W<Z

D.W2X2与水反应生成产物之一是非极性分子

答案A

【元素推断】X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一

周期,且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，则X为C,Y为N,Z为F,W原

子在同周期中原子半径最大，则W为Na。

解析A项，根据同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第nA、VA族元素的

原子结构比较稳定,其第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能:Z>Y>X,错误;B项,根据同

周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小,则电负

性:Z>Y>X>W,正确;C项,根据同电子层结构核多径小，则Z、W原子形成稀有气体电子构型的简

单离子的半径:W<Z,正确;D项,W2X2与水反应生成产物之一为乙/，乙焕是非极性分子，正确。

解题技法

2分子结构与性质(选择题)

题型

(2023・湖北卷,11)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是

()o

选项性质差异结构因素

沸点:正戊烷(36.1°C)高于

A分子间作用力

新戊烷(9.5℃)

熔点:AR(1040。。远高

B晶体类型

于AICI3(178°C升华)

酸

性:CF3coOH(p/=0.23)

C羟基极性

远强于

CH3coOH(p/=4.76)

溶解度

D(20°C):Na2co3(29g)大阴离子电荷

于NaHCChSg)

答案D

解析A项,正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体，由于新戊烷支链多，分子间作用力小,

所以沸点较低，正确;B项,AR为离子化合物，形成的晶体为离子晶体，熔点较高,AlCb为共价化合

物，形成的晶体为分子晶体，熔点较低，则AR熔点远高于AlCb,正确;C项,一CF3是吸电子基团，吸

电子基团使得竣基上的羟基极性增强,更容易电离出氢离子，酸性增强,正确;D项，碳酸氢钠在水中

的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HCO3间存在氢键，与阴离子电荷无关，错误。

（2023・湖北卷,9）价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说

法正确的是（）o

A.CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体

B.SO,-和CO/的空间构型均为平面三角形

C.CF4和SF4均为非极性分子

D.XeF2和XeCh的键角相等

答案A

解析A项，甲烷分子的中心原子的价层电子对数为4,水分子的中心原子价层电子对数也为

4,故CPU和H2O的VSEPR模型都是四面体,正确;B项6ct的孤电子对数为LCO冲勺孤电子对

数为060余的空间结构为三角锥形,（：0女的空间结构为平面三角形,错误;C项,CF4为正四面体结

构，为非极性分子,SF4的中心原子有孤电子对，为极性分子，错误;D项,XeF2和XeO2分子中，孤电子

对数不相等,孤电子对越多，孤电子对对成键电子对的排斥力越大，键角不相等，错误。

解题技法

中心原子杂化

结合类型

大

分子共价键类型］两分子（或离子）

论逐项进行

理

的空分子对称性-空间结构望食

、

空

同分析、判

间结中心原子的键角的大小祸

结

构断，得出

成键特点」

构分子的极性合理答案

物质的溶解性

分子的手性

晶体结构与性质（选择题）

题型

（2023・辽宁卷,14）晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶

胞是立方体（图1）,进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料（图2）。下列说

法错误的是（）。

A.图1晶体密度为“，彳：~30g<m3

B.图1中。原子的配位数为6

C.图2表示的化学式为LiMg2OCLBn,

D.Mg2+取代产生的空位有利于Li+传导

答案C

解析A项，根据均摊法，图1的晶胞中含Li的个数为8xl+l=3,O的个数为2x1=1,CI的

4L

个数为4X；=L1个晶胞的质量为3X7+；；+355g=^g,晶胞的体积为

（axlOiocm）3=#xlO3Ocm3,则晶体的密度为石扁萍g-cm,正确;B项,图1晶胞中,0位于面

心，与0等距离最近的Li有6个,0原子的配位数为6,正确;C项,根据均摊法，图2中Li的个数为

l,Mg或空位的个数为8x1=2,0的个数为2x1=l,CI或Br的个数为4x（=1，根据正负化合价的

代数和为0,Mg的个数应该为L图2的化学式为LiMgOCI忠ri,,错误;D项,进行镁离子取代及卤

素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，正确。

（2023・湖北卷,15）镯La和H可以形成一系列晶体材料LaH〃，在储氢和超导等

领域具有重要应用。LaH〃属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下,LaH2中的每个H

结合4个H形成类似CH4的结构，即得到晶体LaH”。下列说法错误的是（）。

LaH,

A.LaH2晶体中La的配位数为8

B.晶体中H和H的最短距离:LaH2>LaHx

C.在LaH*晶胞中,H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼

D.LaH单位体积中含氢质量的计算式为一式…“23g«m3

（4.84x10）X6.02X10

答案c

解析A项，由LaH2的晶胞结构可知,La位于顶点和面心,晶胞内8个小立方体的中心各有

1个H原子，若以顶点La研究，与之最近的H原子有8个，则La的配位数为8,正确;B项，由LaH*

晶胞结构可知，每个H结合4个H形成类似CPU的结构,H和H之间的最短距离变小，则晶体中

H和H的最短距离:LaH2>LaH.,正确;C项，由题干信息可知，在LaH、晶胞中，每个H结合4个H

形成类似CFU的结构，这样的结构有8个，顶点数为5x8=40,但不是闭合的结构,错误;D项,1个

LaH,晶胞中含有5x8=40个H原子，含H质量为器g,晶胞的体积为（484.0x1010

cm）3-（4.84x108）3cm3厕LaH”单位体积中含氢质量的计算式为……上鲁…，田953,正

确。

解题技法

一品胞+微粒间

体积距离

物质结构与性质（综合题）

题型

（2023•全国甲卷,35节选）将献菁一钻钛菁一三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得

一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题:

Q）配菁和钻献菁的分子结构如图2所示。

酸菁

酸菁分子中所有原子共平面，其中p轨道能提供一对电子的N原子是（填图2配菁

中N原子的标号）。钻酥菁分子中，钻离子的化合价为，氮原子提供孤对电子与钻离子形

成键。

（2）气态AlCb通常以二聚体ALCI6的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中AI的轨道杂

化类型为。AIF3的熔点为1090℃,远高于AICIs的192℃,由此可以判断铝氟之间的化

学键为键。AIF3结构属立方晶系，晶胞如图3b所示,F的配位数为。若晶胞参

数为apm,晶体密度p=g-cm3（列出计算式，阿伏加德罗常数的值为外）。

图的晶体结构

图3aAi2cls的分子结构3bAIF3

答案（1）③+2酉己位

8.4x1031

⑵sp3离子2

NA，。?

解析Q）已知散菁分子中所有原子共平面，则其分子中所有的C原子和所有的N原子均为

sp2杂化，且分子中存在大TT键,其中标号为①和②的N原子均有一对电子占据了一个sp2杂化轨

道，其p轨道只能提供1个电子参与形成大TT键，标号为③的N原子的p轨道能提供一对电子

参与形成大TT键，因此标号为③的N原子形成的N—H易断裂从而电离出H+。钻献菁分子中，

失去了2个H+的酷菁离子与钻离子通过配位键结合成分子，钻离子的化合价为+2,氮原子提供孤

电子对与钻离子形成配位键。（2）由Al2c*的空间结构结合相关元素的原子结构可知,AI原子价

层电子对数是4,与其周围的4个氯原子形成四面体结构，二聚体中AI的轨道杂化类型为sp3。

AIF3的熔点为1090℃远高于AlCb的192。（:，由于F的电负性最大，其吸引电子的能力最强，可

以判断铝氟之间的化学键为离子键。由AR的晶胞结构可知，其中含灰色球的个数为12x1=3,

黑色球的个数为8x^=1,则灰色的球为F,距F最近且等距的AP+有2个，则F的配位数为2。若

晶胞参数为apm,则晶胞的体积为（apm）3=Hxl030cm3扇胞的质量为禁，则其晶体密度

（2023•全国乙卷,35）中国第一辆火星车"祝融号”成功登陆火星。探测发现火

星上存在大量橄榄石矿物（Mgke2xSiO4）。回答下列问题：

（1）基态Fe原子的价电子排布式为。橄榄石中，各元素电负性大小顺序

为，铁的化合价为。

(2)已知一些物质的熔点数据如下表:

物质熔点/℃

NaCI800.7

SiCI468.8

GeCL