(共21张PPT)
大题攻关一 杂化方式与空间
结构关系的原因解释
PART
01
第一部分
真题领航 明方向
1.(2024·山东卷)(如下图所示)是 晶型转变的诱导
剂。的空间结构为____________;中咪唑环存在大 键,
原子采取的轨道杂化方式为_____。
正四面体形
解析:中B形成4个 键(其中有1个配位键),为 杂化,空间结构
为正四面体形;咪唑环存在大 键,原子形成3个 键,没有孤电子
对,杂化方式为 。
2.(2024·北京卷)和是锡的常见氯化物, 可被氧化得
到 。
(1)分子的 模型名称是____________。
平面三角形
解析:中心原子的价层电子对数为,故 分子的
模型名称是平面三角形。
(2)的是由锡的_________轨道与氯的轨道重叠形成 键。
杂化
解析:中心原子的价层电子对数为, 原子采取
杂化,故的是由锡的杂化轨道与氯的 轨道重叠形成
键。
3.(2024·浙江1月选考),其中 的
原子杂化方式为_____;比较键角中的 ___
(填“ ”“ ”或“”)中的 ,请说明理由:_________
____________________________________________________。
有孤电子对,孤电子对对 键电子对的排斥力大,键角变小
解析:的价层电子对数为4,杂化方式为; 的价层电子对
数为4,有一个孤电子对, 的价层电子对数为4,无孤电子对,又因
为孤电子对对 键电子对的排斥力大于 键电子对对 键电子对的排斥
力,故键角中的中的 。
PART
02
第二部分
核心再悟 破重难
1.中心原子杂化类型和分子空间结构的相互判断
中心原子的杂化类型和分子的空间结构有关,二者之间可以相互判断。
分子组成 (A为中心原子) 中心原子的孤电 子对数 中心原子的杂 化方式 分子的空间 结构 实例
0 直线形
1 形
2 形
0 平面三角形
1 三角锥形
0 正四面体形
2.分子中键角大小的判断方法
(1)明确电子对排斥力的大小:排斥力大小顺序为
(代表孤电子对,代表 键电子对)。
(2)键角大小的判断方法
①不同杂化类型,如键角: 。
②杂化类型相同,中心原子上的孤电子对数越多,键角越小,如键角:
;; 。
③杂化类型和孤电子对数均相同,中心原子的电负性越大,键角越大,如
键角:。解释:、、 的电负性依次减小,中心原
子的电负性越大, 键电子对越靠近中心原子, 键电子对排斥力增大,
键角增大。
④杂化类型和孤电子对数相同,配位原子的电负性越大,键角越小,如键
角:。解释:的电负性比的大,中 键电子对偏向,
键电子对排斥力比小,且的孤电子对偏向,孤电子对对 键电
子对的排斥力较大。
3.共轭大 键的形成与判断
(1)形成条件
①中心原子采取或 杂化。
②参与形成大 键的多个原子应在同一平面或同一直线上。
(2)共用电子数的确定
①大 键中共用电子的数目等于垂直于分子或离子平面的 轨道中的电子
数目总和。
②判断出中心原子的杂化方式,并画出价层电子轨道表示式。未参与成键
的杂化轨道,优先填充两个电子,形成孤电子对,杂化轨道中的电子不参
与形成大 键。
③根据配位原子的价层电子轨道表示式,判断配位原子中未参与成键且垂
直该分子或离子平面的轨道中的电子数目(单电子优先形成 键)。
PART
03
第三部分
精准演练 提能力
1.(2024·江门质检) 与丁二酮肟( )反应会生成
鲜红色的丁二酮肟镍沉淀,该反应可用于检验 ,丁二酮肟中的碳氮双
键是由____(填字母)轨道重叠而成的。
A.和 B.和
C.和 D.和
E.和
解析:丁二酮肟中碳氮双键的C和都采用杂化,C原子上3个 杂化
轨道分别形成3个 键,原子上3个杂化轨道分别形成2个 键和容纳
一个孤电子对,故丁二酮肟中的碳氮双键,一个是由和 轨道重叠而
成的,另一个是未参与杂化的轨道重叠形成的 键,故选 。
2.(2024·淄博一模)胍( )为平面形分子,存在大 键 。
胍属于______(填“极性”或“非极性”)分子, 原子的杂化轨道类型为
_____,①号原子键角___(填“ ”“ ”或“”)②号 原子
键角,胍易吸收空气中的和 ,原因是________________
_____________________________________________。
极性
胍与能形成分子间氢键,胍有氨基(或显碱性)能与反应
解析:胍结构不对称,属于极性分子;胍为平面形分子, 原子的杂化轨道
类型为;①号原子键角②号原子 键角,原因
是①号 原子上有孤电子对,排斥力大,使键角变小;胍易吸收空气中的
和,原因是胍与 能形成分子间氢键,胍有氨基(或显碱性)
能与 反应。
3.镍能形成多种配合物。中配位原子是___。 中键角
___(填“ ”“ ”或“”)中键角 。
中 的空间结构为________。
C
直线形
解析:中配位原子是C;中键角
中键角,因为中 原子上的孤电子对参与形成配
位键,相当于没有孤电子对,而氨分子中 原子上有一个孤电子对,孤电
子对对 键电子对的排斥力更大,故中键角更小;
与互为等电子体,的空间结构为直线形,故 的空间结构也为
直线形。
4.(2024·潍坊一模)常温下,与硼单质反应生成, 为缺电子结构,
通入水中产生三种酸分别为、和________(填化学式)。 和
中 的键角由大到小的顺序是______________,
实验测得中3个键长远比B和 的半径之和小,原因是___________
________________________________________________________________
_________________________________________________________。
中心硼原子为杂化,B有一条未杂化的轨道,此轨道与三个原子的轨道重叠,形成大 键,从而使键长远比B和的半径之和小
解析: 为缺电子结构,通入水中可能发生相互促进的水解反应,生成
、,生成的可能与作用生成 ,故产生的三种酸分别
为、和。在中, 原子与B原子形成配位键,受成
键电子对的影响,键角减小,故 的键角由大到小的顺序
是。实验测得中3个键长远比B和 的半径之和小,
表明B、 原子的电子云重叠程度大,形成了新的化学键,原因是中心硼原
子为杂化,B有一条未杂化的轨道,此轨道与三个原子的 轨道重
叠,形成大 键,从而使键长远比B和 的半径之和小。(共30张PPT)
专题强化训练
1.(2024·甘肃卷)温室气体在催化剂作用下可分解为和 ,也可作
为氧化剂氧化苯制苯酚。下列说法错误的是( )
D
A.相同条件下比 稳定
B.与 的空间结构相同
C.中比 更易断裂
D.中 键和大 键的数目不相等
解析:选D。分子中存在键能较大的,故相同条件下比 稳定,
A项正确;、均为 的等电子体,故其空间结构相同,均为直
线形,B项正确;由题意可知,在催化剂作用下可分解为和 ,说明
中比更易断裂,C项正确; 的电子式为
,则 键和大 键的数目均为2,数目相等,D项错误。
2.(2024·广西二模)、、 等含磷化合物是重要
的化工原料,其中经常以的形式存在。 的分
子空间结构具有对称性,模型如右图所示(其中短线代表单键
或双键),下列说法错误的是( )
D
A.中含有 键和 键
B. 是非极性分子
C. 分子的空间结构为三角锥形
D.中所有原子都满足 稳定结构
解析:选D。中含有、,故既含 键,也含 键,
A正确;为空间对称结构,是非极性分子,B正确;的中心 原
子的价层电子对数为 ,有一个孤电子对,空间结构是三角锥
形,C正确;分子中磷元素的化合价为价, 原子核外有5个电子,
所以原子不满足 稳定结构,D错误。
3.(2024·张家口三模)物质的结构决定性质。下列对物质的性质解释正
确的是( )
选项 物质的性质 解释
A 溶解性:乙酸 硬脂 酸 乙酸可与水形成分子间氢键,而硬脂酸不
能
B 熔点:氟化铝 氯化 铝 氟化铝中的离子键强于氯化铝中的离子键
C 热稳定性: 氮元素的非金属性比磷元素的强
D 酸性: 氮元素的非金属性比硫元素的强
C
解析:选C。硬脂酸分子链较长、碳原子数较多,因此硬脂酸在水中难溶
解,但硬脂酸可与水形成分子间氢键,故A错误;的电负性比 的大,因
此氟化铝中存在离子键,而氯化铝中存在的是共价键,它们熔点差异大的
原因是氟化铝是离子晶体,氯化铝是分子晶体,故B错误;非金属性越强,
最简单气态氢化物越稳定,非金属性: ,所以热稳定性:
,故C正确;为 元素的最高价氧化物对应的水化物,而
不是 元素的最高价氧化物对应的水化物,不能利用它们的酸性强
弱来比较非金属性强弱,故D错误。
4.(2024·揭阳二模)下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确,但不具有对应关系的是
( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 乙醇的沸点高于二甲醚 乙醇能形成分子间氢键,而二
甲醚不能
B 氯化钠溶液能导电 氯化钠溶液中存在自由移动的
离子
C 的酸性比 的强 的电负性大于 的电负性
D 难溶于水 的相对分子质量比水的大
D
解析:选D。乙醇能形成分子间氢键,而二甲醚不能形成分子间氢键,所
以乙醇的沸点高于二甲醚,故A不符合题意;氯化钠是电解质,在溶液中
存在自由移动的离子,所以氯化钠溶液能导电,故B不符合题意;氟元素
的电负性大于氯元素的电负性,所以三氟乙酸分子羧基中羟基的极性强于
三氯乙酸分子羧基中羟基的极性,三氟乙酸电离出氢离子的能力强于三氯
乙酸,三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸,故C不符合题意;四氯化碳是非极
性分子,水是极性分子,由“相似相溶”的规律可知,四氯化碳难溶于水,
故D符合题意。
5.(2024·秦皇岛三模)碳化钛在航空航天、机械加工等
领域应用广泛,晶胞结构如右图所示。当中的C原子
被原子取代时产生 ,其性能与 的值有关。
下列说法正确的是( )
D
A.的值会影响碳氮化钛的晶胞边长, 越大,晶胞边长越大
B.C原子位于 形成的四面体空隙中
C.离 原子最近且距离相等的C原子的数目为8
D.碳化钛具有高熔点、高硬度的特点
解析:选D。由于原子半径小于C原子半径,故 的值会影响碳氮化钛
的晶胞边长,越大,晶胞边长越小,A错误;由题图知,C原子位于 形
成的八面体空隙中,B错误;由题图知, 原子位于C形成的八面体空隙
中,离 原子最近且距离相等的C原子的数目为6,C错误;碳化钛是共价
晶体,具有高熔点、高硬度的特点,D正确。
6.(2024·甘肃卷) 晶体中,多个晶胞无隙并置而成的结构如
图甲所示,其中部分结构显示如图乙所示。下列说法错误的是( )
D
A.电负性: B.单质 是金属晶体
C.晶体中存在范德华力 D. 的配位数为3
解析:选D。同周期主族元素从左向右,元素的电负性逐渐增大,因此
电负性:,A正确;金属晶体包括金属单质及合金,单质 是金
属晶体,B正确;由晶体结构可知,该结构中存在层状结构,层与层之间
存在范德华力,C正确;由题图乙中结构可知,每个与周围6个 最
近且距离相等,因此 的配位数为6,D错误。
7.(2024·河池一模)锂硒电池是一种能量密度很高的新型
可充电电池,正极材料的晶胞结构如右图所示,已知
晶胞参数为 。下列说法不正确的是( )
B
A.位于元素周期表中的 区
B.基态 最外层电子的电子云轮廓图为哑铃形
C.每个周围距离相等且最近的 有4个
D.与之间最近的距离为
解析:选B。位于第四周期第族,位于元素周期表中的 区,A正
确;基态锂离子的电子排布式为,最外层电子位于 轨道,电子云轮廓图
为球形,B错误;根据晶胞结构及“均摊法”可得, 位于顶点及面心,
位于体内,故距最近的 位于顶点及3个面心,共4个,C正确;
位于体对角线的处,与顶点处距离最近,即与 之间最近
的距离为 ,D正确。
8.(2024·山东卷)由、、组成化学式为 的化合物,能体现其成
键结构的片段如下图所示。下列说法正确的是( )
C
A.图中 代表 原子 B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中 原子存在孤电子对 D.该化合物中所有碘氧键键长相等
解析:选C。由题图可知,白球可形成2个共价键,灰球只形成1个共价
键,黑球形成了4个共价键,可判断白球代表原子,灰球代表 原子,黑
球代表 原子,A错误;根据题图可知,该片段应为 ,因此
该化合物中不存在过氧键,B错误;中心原子 的价电子数为7,中心
原子的孤电子对数为,因此该化合物中 原子存在孤电子对,
C正确;该化合物中既存在,又存在 ,单键和双键的键长是不
相等的,因此该化合物中所有碘氧键键长不相等,D错误。
9.(2024·湖北卷)结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的
是( )
选项 事实 解释
A 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强
B 王水溶解铂 浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
C 冰的密度小于干冰的 冰晶体中水分子的空间利用率相对较
低
D 石墨能导电 未杂化的 轨道重叠使电子可在整个碳
原子平面内运动
B
解析:选B。1分子甘油中含有3个羟基,可以形成分子间氢键,且 元素
的电负性较大,形成的氢键较强,因此甘油是黏稠液体,A正确;铂与
反应生成的能与形成稳定的配离子 ,增强了铂的还
原性,所以王水能溶解铂,B不正确;冰晶体中水分子间形成较多的氢键,
由于氢键具有方向性,因此,水分子间形成氢键后空隙变大,冰晶体中水
分子的空间利用率相对较低,冰的密度小于干冰的,C正确;石墨中碳原
子为杂化,未参与杂化的 电子的原子轨道垂直于碳原子平面,由于
所有轨道相互平行且相互重叠, 轨道中的电子可在整个碳原子平面内运
动,因此石墨能导电,D正确。
10.(2024·湖北一模)科学家发现了一种四苯基卟啉络合的铁催化剂 ,
结构如下图所示。在可见光的照射下可以将还原为 。下列有关叙
述错误的是( )
A
A.中原子都是 杂化
B. 提供空轨道形成配位键
C.所含第二周期元素中, 的电负性最大
D.含型 键
解析:选A。中原子有两种杂化方式,带正电荷的 形成4个共价键,
为杂化,形成配位键的为杂化,A错误;、 原子提供孤电子
对,提供空轨道,形成配位键,B正确;中含、C、、、 元素,
C、为第二周期元素,的电负性比C的大,C正确;1个 分子中含12个
甲基,甲基上是型 键,故含型 键,
D正确。
11.(2024·湖北卷)科学家合成了一种如下图所示的纳米“分子客车”,能
装载多种稠环芳香烃。三种芳烃与 “分子客车”的结合常数(值越大越稳
芳烃 芘 并四苯 蒄
结构 _______________________ _____________________________ _______________________
结合 常数 385 3 764 176 000
定)见下表。下列说法错误的是 ( )
A.芳烃与“分子客车”可通过分子间相互作用形成超分子
B.并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本相同
C.从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘
D.芳烃 电子数越多越有利于和“分子客车”结合
B
解析:选B。纳米“分子客车”能装载多种稠环芳香烃,通过分子间相互
作用结合成功能不同的分子聚集体,符合超分子的定义,A正确;从长的
方向看,“分子客车”中有与并四苯相仿的结构,从高的方向看,无相仿结
构,故平躺装载的稳定性大于直立装载的稳定性,B错误;芘与“分子客车”
中间部分大小适配,故“分子客车”可装载2个芘,C正确;题目中所有芳烃
中的C原子均为杂化,芳烃中的碳原子数等于 电子数,芘、并四苯、
寇的 电子个数分别为16、18、24,结合表中数据可知,芳烃 电子数越
多,结合常数越大,D正确。
12.(2024·河北二模)物质结构决定物质性质。下列关于物质性质的比较
或解释错误的是( )
选项 性质 解释
A 水中的溶解度:吡啶(___________________) 苯 吡啶能与水形成分子间氢键
B 熔点: 为共价晶体, 为分
子晶体
C 键角:中的 中 的 原子的孤电子对数比 原
子的少
D 碳原子杂化轨道中 成分占比: 三键、双键中C原子分别为
、 杂化
D
解析:选D。吡啶能与水形成分子间氢键,所以吡啶在水中的溶解度比苯
的大,故A项正确;中原子的孤电子对数为1,而中 原子的
孤电子对数为2,孤电子对数越多,对 键电子对的斥力越大,键角越小,
故C项正确;碳碳三键中C原子杂化方式为 杂化,碳碳双键中C原子杂化
方式为杂化,故C原子杂化轨道中 成分占比:
,故D项错误。
13.(2024·安徽卷)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物
,其立方晶胞和导电时 迁移过程如下图所示。已知该氧
化物中为价,为 价。下列说法错误的是( )
B
A.导电时,和 的价态不变
B.若, 与空位的数目相等
C.与体心最邻近的 原子数为12
D.导电时,空位移动方向与电流方向
相反
解析:选B。由题可知导电时发生迁移,没有发生化学变化, 和
的化合价不变,A项正确;由晶胞图可知,中、 和空
位均位于晶胞体心,则 空位数目,根据化合物中正负化合价代
数和为0可得,若,则,空位数目为,
与空位的数目不相等,B项错误;与体心最邻近的 原子位于12条棱的
棱心,共12个,C项正确;内电路中电流从负极流向正极,阳离子 也
移向正极,空位移动方向与 移动方向相反,故空位移动方向与电流方向
相反,D项正确。
14.(2024·邯郸三模)由、 、 等元素组成的钒基笼目金属在超导电
性方面有广阔的应用前景,晶胞结构与 平面的投影如下图所示。下列说
法错误的是( )
B
A.钒基笼目金属的化学式为
B.分布在由 构成的八面体空隙中
C.可以通过 射线衍射实验测定晶体
结构
D.1号、2号原子间的距离为
解析:选B。由晶胞图可知, 有2个在体内,8个在面上,个数为
; 有4个在面上,8个在棱上,2个在体内,个数为
;有4个在棱心,个数为 ,
化学式为,A正确;周围的 为8个,构成的不是八面体空隙,
B错误;测定晶体结构最常用的方法是 射线衍射实验,C正确;如图所示
,1号、2号原子投影在同一平面的距离为 ,
晶胞中1号与2号的垂直高度为,根据勾股定理有,1号、2号
原子间的距离为 ,D正确。(共30张PPT)
专题强化训练
1.研究晶体性质对工业流程的探究十分重要,某化学社团欲探究A、B、C
(均为单质或化合物)三种由、C、、 元素组成的晶体。他们对上
述物质进行相关实验,数据如下:
物质 熔点/ 硬度 水溶性 导电性 水溶液与 反应
A 811 较大 易溶 水溶液或熔融时导电 白色沉淀
B 3 550 很大 不溶 不导电 不反应
C 很小 易溶 液态不导电 白色沉淀
根据以上实验数据,填写表格:
物质 化学式 晶体类型 微粒间作用力
A ______ __________ ________
B _____________ __________ ________
C _____ __________ ______________
离子晶体
离子键
C(金刚石)
共价晶体
共价键
分子晶体
分子间作用力
2.(2024·山东联考)人们最早研究的钙钛矿太阳能电池材料是用“光敏材
料”和“卤素材料”合成出来的,如和 。
(1)结合得到,结合 形成的化学键是___
(填字母)。
A
A.配位键 B. 键 C.氢键 D. 键
解析:中原子上含有孤电子对,结合 形成的化学键是配位键。
(2)已知为推电子基团, 原子电子云密度越大,碱性越强,则
、 中碱性较强的物质是___________。
解析:为推电子基团,使 原子上电子云密度变大,碱性增强,含
甲基多的碱性较强,因此 的碱性较强。
3.(2024·潍坊一模)吡啶为含 有
机化合物。这类物质是合成医药、农
药的重要原料。下列吡啶类化合物A
与(即 )反应生
成有机化合物B, 具有优异的催化
性能。
吡啶类化合物A中原子的杂化类型是_____,含 有机物B的分子结构中
含_____(填字母)。
A.离子键 B.配位键 C. 键
D. 键 E.氢键
解析:由化合物A的结构示意图可知,分子内 形成碳氮双键(吡啶中六
元环为平面结构),的杂化类型为;根据结构简式,含 有机化合
物B中含有单键、双键、、配位键,故含有配位键、
键、 键。
4.(1)能以单体、多聚体等形式存在。单体的 模型名
称为________;多聚体 为链状结构,所有原子均满足8电子稳定
结构,中心原子的杂化方式是_____; 晶体的熔点______(填“高于”
或“低于”) 晶体的熔点,原因是_______________________________
________________________________________________________________
________________________。
直线形
低于
是分子晶体,熔点取决于范德华力,是离子晶体,熔点取决于离子键,范德华力很弱,比化学键的键能小个数量级
解析:单体中的形成2个 键,无孤电子对,原子采取 杂
化,模型名称为直线形;多聚体 为链状结构,所有原子均
满足8电子稳定结构,说明连了4个,其中2个为配位键,共形成4个
键,原子采取杂化;晶体的熔点低于 晶体的熔点,因为
是分子晶体,熔点取决于范德华力, 是离子晶体,熔点取决
于离子键,范德华力很弱,比化学键的键能小个数量级,因此
晶体的熔点低于 晶体的熔点。
(2)已知具有对称的空间结构, 中的两个
被取代,能得到两种不同结构的产物, 的空间结构
为____________。
平面四边形
解析:已知具有对称的空间结构, 中的两个
被取代,能得到两种不同结构的产物,说明 的空间
结构为平面四边形。
5.(2024·江西联考)的晶胞中 的重复排列
方式如右图所示,晶体中一个周围与其最近的
个数为____;该排列方式中存在着两种由 围成的空
隙类型,如1、5、6、7的 围成正四面体空隙,5、6、
7、8、9、14的围成正八面体空隙, 中有一
12
87.5
50
半的(Ⅲ)填充在正四面体空隙中,另一半的(Ⅲ)和 (Ⅱ)填
充在正八面体空隙中,则晶体中有_____%正四面体空隙未填充
(Ⅲ),有____%正八面体空隙被填充。
解析:以底面面心处 为研究对象,同层、上层、下层各有4个与其最近
的,晶体中一个周围与其最近的 个数为12;由“均摊法”可知,
晶胞中含有的个数为,晶胞中含有1个 ,
可以写为,故晶胞中含有1个(Ⅱ)和2个 (Ⅲ),
由题图知,晶胞中含有8个正四面体空隙,形成的正八面体空隙的中心在
棱心和体心上,故正八面体空隙数为, 中有一半的
(Ⅲ)填充在正四面体空隙中,另一半的(Ⅲ)和 (Ⅱ)填充在
正八面体空隙中,晶胞中1个(Ⅲ)填充在正四面体空隙中,1个
(Ⅲ)和1个(Ⅱ)填充在正八面体空隙中,故 的
正四面体空隙未填充(Ⅲ), 的正八面体空隙被填充。
6.(2024·哈尔滨三模)砷化镓是一种高性能半导体材料,被广泛应用于
光电子器件等领域。砷化镓立方晶胞(晶胞参数为 )如下图所示。
请回答下列问题:
(1) 的配位数为___。
4
解析:晶胞中与周围等距且最近的 形成的空间结构为正四面体形,
所以 的配位数为4。
(2)晶体中配位键占共价键总数的______。
解析:该晶胞中,每个 形成3个共价键和1个配位键,故该晶胞中共价键
有12个,配位键有4个,共价键总数为16个,所以晶体中配位键占共价键
总数的 。
(3)晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为_ ____ 。
解析:晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为体对角线的,即 。
7.二茂铁的化学式为,由与两个 构成(如右图所示),
熔点为 。
(1)二茂铁熔点低于铁的原因为___________________________________
_________________________________________________。
二茂铁属于分子晶体,铁属于金属晶体,铁晶体中金属键强度大于二茂铁晶体中分子间作用力
解析:二茂铁熔点低于铁的原因为二茂铁属于分子晶体,铁属于金属晶体,
铁晶体中金属键强度大于二茂铁晶体中分子间作用力。
(2)大 键通常用符号表示(代表参与形成大 键的原子数, 代
表大 键的电子数),中的大 键表示为____。
解析:在 中的每个碳原子上都有一个未参与杂化的电子,这些电子
占据与环所在的平面垂直的轨道,5个碳原子的5个 轨道肩并肩,外加得
到一个电子重叠形成大 键,故中的大 键可表示为 。
(3)与两个形成配位键后,使的、、 能级中共具
有18电子的稳定结构,与两个 形成配位键的数目为___。
6
解析:的价层电子排布式是,与两个 形成配位键后,使
的、、能级中共具有18电子的稳定结构,即、、 能级
均填满电子,故每个提供6个电子与 形成配位键,即形成3个配
位键,则与两个 形成配位键的数目为6。
8.(1)(2024·江苏卷)铁酸铋晶胞如下图所示
(图中有4个原子位于晶胞体对角线上, 原子未
画出),其中原子数目比 _____。
解析:由铁酸铋晶胞结构示意图可知,晶胞中体内
有4个原子,面上有8个原子,根据“均摊法”可知, 原子的数目为
;原子全部在晶胞的面上,原子数目为 ,因此,
原子数目比 。
(2)(2024·浙江1月选考)某化合物的晶胞如下图所示,化学式是
_____________,晶体类型是__________。
分子晶体
解析:由晶胞图可知,每个结合4个和2个 ,该化合物的化学式为
;由晶胞图可知构成晶胞的粒子为 分子,故为
分子晶体。
9.(2024·北京卷)白锡和灰锡是单质
的常见同素异形体,二者晶胞如下图所
示。白锡具有体心四方结构,灰锡具有
立方金刚石结构。
(1)灰锡中每个原子周围与它最近且距离相等的 原子有___个。
4
解析:灰锡具有立方金刚石结构,金刚石中每个碳原子以单键与其他4个
碳原子相连,这5个碳原子在空间构成正四面体,且该碳原子在正四面体
的体心,所以灰锡中每个原子周围与它最近且距离相等的 原子有4个。
(2)若白锡和灰锡的晶胞体积分别为和 ,则白锡和灰锡晶
体的密度之比是_ ___。
解析:根据“均摊法”,白锡晶胞中含原子数为 ,灰锡晶胞
中含原子数为 ,所以白锡与灰锡的密度之比为
。
10.(2024·河北卷改编)金属铋及
其化合物广泛应用于电子设备、医药
等领域。下图是铋的一种氟化物的立
方晶胞及晶胞中 点的截面图,
(1)该铋氟化物的化学式为_____。
解析:根据题给晶胞结构,由“均摊法”可知,每个晶胞中含有
个,含有个 ,故该铋氟化物的化
学式为 。
晶胞的边长为, 为阿伏加德罗常数的值。请回答下列问题:
(2)晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有___个。
8
解析:以晶胞体心处铋离子为分析对象,距离其最近且等距的氟离子为位
于该晶胞体内的8个氟离子。
(3)粒子、之间的距离为_ _____ 。
解析:将晶胞均分为8个小立方体,由晶胞中 点的截面图可知,晶
胞体内的8个位于8个小立方体的体心,以为原点建立坐标系,令 的
原子分数坐标为、A的原子分数坐标为,则 的原子分数坐
标为,,,的原子分数坐标为,,,所以粒子、 之间的距离为
。
(4)该晶体的密度为_ _________ 。
解析:每个晶胞中有4个、12个,晶胞体积为 ,晶
体密度 。
11.(2024·泰安一模)钾元素与氧元素形成
的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧剂。
其中一种化合物的晶胞在平面、 平面、
平面上的投影如右图所示,该化合物的化
学式为_____,设晶胞边长为, 为阿伏加德罗常数的值,该晶体的
密度为_ _______(用含、 的代数式表示)。
解析:根据晶胞的三视图可知, 原子在晶胞的顶点和体心,一个晶胞含
有原子数为; 原子有两个在晶胞内,八个在棱上,一个晶
胞中含有原子数为,晶胞内原子与原子个数比为 ,
所以钾元素和氧元素形成的化合物的化学式为;一个晶胞中含有2个
原子和4个原子,晶体密度 。
12.(2024·菏泽一模)在超高压下,金属钠和氦可形
成化合物。结构中的钠离子按简单立方排布,形成
立方体空隙,如右图所示,电子对 和氦原子
交替分布填充在立方体的中心。若将氦原子放在晶胞
顶点,则电子对 在该晶胞中的所有分数坐标除
,,、,,
了,0,、,0, ,还有__________________;若晶体的密度为
,阿伏加德罗常数的值为,则晶胞的边长 _ ____________
(用含 、 的代数式表示)。
解析:分析题给条件可知,若将放在晶胞顶点,则电子对 位于晶
胞棱心和体心,位于棱心的电子对在晶胞中的分数坐标为,0, 、
,0,,观察结构不难得出除此之外还有,, ;位于体心的电子对
在晶胞中的分数坐标为,,。每个小立方体中有 个钠离子,
电子对 和氦原子交替分布填充在立方体的中心,所以该晶体的晶胞
应是由8个小立方体形成的大立方体,其中有一半小立方体中有 原子,
一半有电子对,所以晶胞中有8个钠离子、4个 原子,晶胞的质量为
,已知晶体的密度为 ,阿伏加德罗常数的值
为,晶胞的边长为,所以晶胞的体积为 ,密度
,可得 。(共29张PPT)
小题突破4 晶体结构与性质
PART
01
第一部分
真题领航 明方向
1.(2024·贵州卷)我国科学家首次合成了化合物
,其阴离子 为全金属
富勒烯(结构如下图所示),具有与富勒烯 相似的高对称性。下列说
法错误的是( )
C
A.富勒烯 是分子晶体
B.图示中的位于 形成的二十面体笼内
C.全金属富勒烯和富勒烯 互为同素异形体
D.锑 位于第五周期第ⅤA族,则其基态原子价层电
子排布式是
解析:选C。A项,富勒烯由 分子构成,属于分子晶体,正确;
B项,由题图可知,中心的周围有12个(注意题图中有1个被 遮
挡),12个 形成二十面体笼(每个面均为三角形,上、中、下层分别有
5、10、5个面),正确;C项,全金属富勒烯不属于碳单质,与富勒烯
不互为同素异形体,错误;D项, 位于第五周期第ⅤA族,其基态原子价
层电子排布式是 ,正确。
2.(2024·湖南卷) 是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为
,晶胞如下图所示,下列说法错误的是
( )
D
A.合成反应中,还原剂是 和C
B.晶胞中含有的 个数为4
C.每个周围与它最近且距离相等的 有8个
D.为 形结构
解析:选D。中元素化合价为价,中元素化合价为 价,
C元素化合价为价,根据反应可知,
元素化合价由价升高到0价,C元素化合价由0价升高到价, 元素化
合价由0价降低到价,由此可知还原剂是 和C,A正确;根据“均摊
法”可知,位于晶胞的4个面上,含有的个数为 ,B正确;
观察位于体心的可知,与它最近且距离相等的 有8个,C正确;
的中心C原子的价层电子对数为,且与 互为
等电子体,则 为直线形结构,D错误。
3.(2024·湖北卷)黄金按质量分数分级,纯金为。 合金的三
种晶胞结构如下图所示,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是( )
C
A.Ⅰ为 金
B.Ⅱ中 的配位数是12
C.Ⅲ中最小核间距:
D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,与 原子个数比
依次为、、
解析:选C。金的质量分数为,则 金的质量分数为
,Ⅰ中和原子个数比值为,则 的质量分数为
,A正确。Ⅱ中处于立方体的八个顶点, 的配
位数是指距离最近的的个数,处于面心处,则 的配位数为
,B正确。设Ⅲ的晶胞参数为, 的最小核间距为
,的最小核间距也为,最小核间距: ,
C错误。Ⅰ中,处于内部,处于晶胞的八个顶点,与 原子个数比
为;Ⅱ中,处于立方体的八个顶点,处于面心,与 原子个
数比为;Ⅲ中,处于立方体的面心, 处于顶
点,与原子个数比为 ;D正确。
4.(2024·辽宁卷)某锂离子电池电极材料结构如下图所示。结构1是钴硫
化物晶胞的一部分,可代表其组成和结构;晶胞2是充电后的晶胞结构;
所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是( )
B
A.结构1钴硫化物的化学式为
B.晶胞2中与的最短距离为
C.晶胞2中距最近的 有4个
D.晶胞2和晶胞3表示同一晶体
解析:选B。由均摊法知,结构1中含数目为,含 数
目为,、个数比为 ,则结构1钴硫化物的化学式为
,A正确;由晶胞2可知,与的最短距离为面对角线长度的 ,即
,B错误;晶胞2中与周围4个形成正四面体结构,故晶胞2中距 最
近的有4个,C正确;晶胞2中数目为8,数目为 ,晶胞2
含4个,晶胞3中数目为8,数目为 ,晶胞3也含4个
,故晶胞2和晶胞3表示同一晶体,D正确。
PART
02
第二部分
核心再悟 破重难
1.晶胞中微粒数目的计算——均摊法
2.晶胞中微粒配位数的判断方法
(1)晶体中原子(或分子)的配位数
若晶体中的微粒为同种原子或同种分子,则某原子(或分子)的配位数指
的是该原子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目。常见晶
胞的配位数如下:
简单立方:配位数为6 面心立方:配位数为12 体心立方:配位数为8
_______________________________ ____________________________________________ _________________________
(2)离子晶体的配位数
指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。
3.典型晶体的结构模型
晶体 晶体结构 晶体详解
共价 晶体 金刚石 _____________________________ (1)碳原子采取 杂化,
键角均为_________;
(2)每个C参与4条 的
形成,C原子数与 数之
比为_____
晶体 晶体结构 晶体详解
共价 晶体 _______________________________ (1)每个与___个 结
合,形成正四面体结构,
_____;
(2)最小环上有____个原
子,即6个和6个
4
12
续表
晶体 晶体结构 晶体详解
分子 晶体 干冰 ____________________________________________ 分子配位数为____
12
续表
晶体 晶体结构 晶体详解
离子 晶体 型 ______________________________________ 的配位数为6,
每个 周围等距且紧
邻的 有____个;
(2)每个晶胞中含___个
和 4个
12
4
续表
晶体 晶体结构 晶体详解
离子 晶体 型 ______________________________________ (1) 的配位数为
___,每个 周围等距
且紧邻的 有___个;
(2)左图为8个晶胞,每个
晶胞中含1个和1个
8
6
续表
晶体 晶体结构 晶体详解
混合 型晶 体 石墨 ________________________________ (1)层内碳原子采取 杂
化,形成平面六元环结构,
层间作用力是__________;
(2)碳原子与共价键的个数
比为 ;每个六元环平均
占有___个碳原子
范德华力
2
续表
PART
03
第三部分
精准演练 提能力
1.(2024·贵州二模)新型钙钛矿材料可用于太阳能电池。一种钙钛矿晶
体由、和有机阳离子 构成,其立方晶胞结构如下图所示。
下列说法错误的是( )
C
A.晶体的最简化学式为
B.基态碘原子的价层电子排布式为
C.晶体中 的配位数是8
D.晶胞中和 构成的是正八面体
解析:选C。由题图可知,一个晶胞中含有个数为 ,
含有个数为,含有 个数为1,故该晶体的最简化学式为
,A正确;是第五周期第 元素,故基态碘原子的价层电
子排布式为,B正确;晶体中的配位数就是离 最近且距离
相等的 数目,由题图可知,该配位数是6,C错误;由题图可知,晶胞中
和周围最近的6个 构成的是正八面体,D正确。
2.(2024·池州三模)有关4种晶体的结构如下图所示,下列说法正确的
是( )
D
A.图甲晶体中,距最近且等距的
有6个,距最近且等距的
有6个
B.图乙晶体中,与形成的化合物的化学式为
C.图丙晶体中,每个碳原子被6个六元环共同占有,每个六元环最多有4个
碳原子共面
D.图丁晶体中,原子的配位数与原子的配位数之比为
解析:选D。氯化钠晶体中,距最近且等距的为6个,距 最
近且等距的为12个,A错误;根据晶胞结构可知, 个数为
,个数为,所以化学式为 ,
B错误;每个碳原子被12个六元环共同占有,每个六元环最多有4个碳原子
共面,C错误;体心原子的配位数为6,原子的配位数为3,所以 原子
的配位数与原子的配位数之比为 ,D正确。
3.(2024·长沙二模)汞及其化合物在我国应用的历史久远,可用作医药、
颜料等。两种含汞化合物的晶胞结构如下图所示,其中甲为四方晶胞结构,
乙为立方晶胞结构。下列说法正确的是( )
C
A.甲和乙中 的配位数相同
B.甲的化学式为
C.乙中相邻的两个 之间的距离为
D.每个甲、乙晶胞中含有的阴离子数目
相等
解析:选C。甲中,位于 构成的正八面体的体心,其配位数为
6,乙中的配位数与 的配位数相同,都为4,A不正确;甲晶胞中,
含个数为,含个数为,含 个数为1,则
化学式为,B不正确;乙晶胞中,4个 位于互不相邻的小正方
体的体心,相邻两个之间的距离等于面对角线的,即为 ,C正
确;甲晶胞中,阴离子数目为3,乙晶胞中,阴离子 数目为4,则含
有的阴离子数目不相等,D不正确。
4.(2024·朝阳二模)实验室制取 的原理为
,氢氟酸可用来刻蚀玻璃,发生反
应为。 的立方晶胞如下图所示,其晶胞
参数为 。下列说法错误的是( )
D
A. 需要密封保存于塑料瓶中
B.和 的中心原子杂化方式相同
C.晶胞中与之间的最近距离为
D.晶胞中与的配位数比为
解析:选D。 能腐蚀玻璃,不能存放在玻璃试剂瓶内,要密封保存
于塑料瓶中,A正确;的中心原子和的中心 原子的价层电子对
数都为4,都发生杂化,B正确;晶胞中与 之间的最近距离
为体对角线的,即,C正确;晶胞中的配位数为4,
的配位数为8,则与的配位数比为 ,D错误。(共20张PPT)
大题攻关二 分子结构与
性质关系的原因解释
PART
01
第一部分
真题领航 明方向
1.(2024·安徽卷)可被氧化为 。
从物质结构的角度分析的结构为而不是
的原因:_____________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________。
氧氧键中氧的半径比较小,所以负电荷的密度比较高,对相应成键电子对的斥力大,氧氧键的键能小,更易断裂,不稳定(答案合理即可)
解析:氧的半径比硫小,负电荷的密度更高,对相
应成键电子对的斥力大,所以中氧氧键键能比 中硫硫键小,更易断
裂,不稳定,故不能被氧化成 结构。
2.(2024·山东卷)可用作转化为 的催化剂(见下图)。
的熔点远大于 ,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是
___________________________。
形成的分子间氢键更多
解析:由和的结构可知,和 均能形成分子间氢键,
但形成的分子间氢键更多,使得的熔点远大于 。
3.(2024·浙江6月选考)化合物、、和 的结构如下图所示。
(1)、和中羟基与水均可形成氢键 ,按照氢
键由强到弱对三种酸排序:_______________,请说明理由:___________
________________________________________________________________
___________________________________________________________。
、、的电负性逐渐减小,键的极性:,使得、、中羟基的极性逐渐增大,羟基与形成的氢键逐渐增强
解析:、、 的电负性逐渐减小,键的极性:
,使得、、 中羟基的极性逐渐增大,
羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为 。
(2)已知、钠盐的碱性: ,请从结构角度说明理由:
________________________________________________________________
________________________________________________________________
__________________ 。
解析:、钠盐的碱性:,说明酸性: ,原因是
的原子半径大于的原子半径,的键能小于的键能,同时
可形成分子间氢键,使得比更易电离出,酸性: ,水解
能力:,钠盐的碱性: 。
的原子半径大于的原子半径,的键能小于 的键能,同时
可形成分子间氢键,使得比更易电离出,酸性: ,
水解能力:
PART
02
第二部分
核心再悟 破重难
1.分子的性质
(1)分子结构与分子极性的关系
(2)键的极性对化学性质的影响
①酸性:___(填“ ”或“ ”) ,原因是________
________________________________________________________________
______________。
②酸性:___(填“ ”或“ ”) ,原因是______
________________________________________________________________
________________。
的极性大于的极性,导致的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出
烷基是推电子基因,烷基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱
(3)溶解性
①“相似相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般
能溶于极性溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度
增大。
②随着溶质分子中憎水基个数的增加,溶质在水中的溶解度减小。例如,
甲醇、乙醇和水能以任意比例互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。
2.氢键及其对物质性质的影响
(1)氢键不是化学键,氢键的作用力要大于范德华力。
(2)氢键对物理性质的影响
①分子间氢键使物质沸点升高,如沸点: 。
②分子间氢键使物质易溶于水,如、 等易溶于水。
③解释一些特殊现象,如水结冰体积膨胀。
PART
03
第三部分
精准演练 提能力
1.(2024·济宁三模)吡嗪( )分子中存在离域 键,氮原子的杂
化方式为_________;哒嗪( )在水中的溶解度大于苯的原因为_____
___________________________________________________________。
杂化
哒嗪分子与水分子可形成分子间氢键,哒嗪分子和水分子均为极性分子
解析:吡嗪 分子中存在离域 键,类似于苯,说明吡嗪中氮原子的
杂化方式为 杂化;哒嗪分子与水分子可形成分子间氢键,哒嗪分子和
水分子均为极性分子,根据“相似相溶”的规律,哒嗪在水中的溶解度大于
苯。
2.吡咯( )具有芳香性,分子中存在大 键,吡咯分子中 键数
目为______(用 表示阿伏加德罗常数的值)。用氧原子(或硫原子)替
代吡咯中的氮原子可以得到呋喃(或噻吩),则呋喃的键线式为_ ____;
分子结构中的大 键电子云分布越均匀,物质的芳香性越强,请比较噻吩
和呋喃的芳香性并解释原因:______________________________________
____________________________________________________________。
噻吩的芳香性强;的电负性比的小,吸引电子能力弱,噻吩分子中大 键电子云分布更均匀,芳香性更强
解析:吡咯的分子式为,1个吡咯分子中存在1个、2个 、
2个、4个、1个,含有10个 键;用氧原子(或硫原子)
替代吡咯中的氮原子可以得到呋喃(或噻吩),则呋喃的键线式为 ;
因为的电负性比的小,吸引电子能力弱,所以噻吩分子中大 键电子
云分布更均匀,芳香性更强。
3.(1)氨硼烷在催化剂作用下水解生成偏硼酸铵
和氢气,反应的化学方程式为______________________________________
____________________________________________________________。
解析:氨硼烷水解生成偏硼酸铵 和氢气,反应的化学方程式
为 。
(2)硼的主要含氧酸是硼酸 ,分子间通过氢键连接成层状结构
(如图1所示), 时,硼酸在水中的溶解度很小,加热时溶解度增大,
原因是__________________________________________________________
___,
加热会破坏硼酸分子间的氢键,利于硼酸分子与水分子间形成氢键
三卤化硼 水解生成硼酸的机理如图2所示,试从结构的角度对比分析
水解反应很难进行的原因是____________________________________
______________。
中的C原子价层无空轨道,不能接受水分子的进攻
解析:硼酸分子间存在氢键,导致其与水分子之间的作用力较小,因此在
水中的溶解度较小,加热会破坏硼酸分子间的氢键,利于硼酸分子与水分
子间形成氢键; 中的C原子价层电子对数为4,且均形成共价键,无空
轨道,不能接受水分子的进攻,因此 水解反应很难进行。(共26张PPT)
专题三 物质结构与性质
小题突破1 原子结构与化学用语
PART
01
第一部分
真题领航 明方向
1.(2024·北京卷)下列化学用语或图示表达不正确的是( )
A
A.的电子式: B. 分子的球棍模型:
C.的结构示意图: D.乙炔的结构式:
解析:选A。 是共价化合物,电子式为 ,A错误;
的空间结构为正四面体形,且C原子半径比原子大,B正确; 的
核电荷数为13,核外电子数为10,C正确;乙炔分子中含有碳碳三键,为
直线形结构,D正确。
2.(2024·辽宁卷)下列化学用语或表述正确的是( )
C
A.中子数为1的氦核素: B. 的晶体类型:分子晶体
C.的共价键类型: 键 D. 的空间结构:平面三角形
解析:选C。中子数为1的氦核素的质量数为3,故应表示为 ,A错
误;为共价晶体,B错误;中的共价键是由2个 原子各提供1个未成
对电子的原子轨道重叠形成的,为 键,C正确;的中心
原子的价层电子对数为,有1个孤电子对,故 的空间结构
为三角锥形,D错误。
3.(2024·湖南卷)下列化学用语表述错误的是( )
C
A. 的电子式:
B.异丙基的结构简式:
C. 溶液中的水合离子:
D.分子中 键的形成:
解析:选C。是由和 构成的,电子式为 ,
故A正确;异丙基的结构简式为 ,故B正确;半径比 的小,
水分子电荷情况为 ,带负电荷,水分子在 周围时,呈正电性
的朝向,水分子在周围时,呈负电性的朝向, 溶液中
的水合离子应为 ,故C错误; 分子中的共价键是由2个氯
原子各提供1个未成对电子的原子轨道重叠形成的 键,形成过
程为 ,故D正确。
4.(2024·山东卷)下列化学用语或图示正确的是( )
A
A. 的系统命名: 甲基苯酚
B. 分子的球棍模型:
C.激发态 原子的轨道表示式:
D. 键形成的轨道重叠示意图:
解析:选A。 含有的官能团为羟基,甲基与羟基相邻,系统命名
为甲基苯酚,故A正确;臭氧中心 原子的价层电子对数为
,为杂化,有1个孤电子对,为 形分子,球棍模型
为 ,故B错误;能层只有1个能级,不存在 能级,故C错
误; 键形成的轨道重叠示意图为 ,故D错误。
PART
02
第二部分
核心再悟 破重难
1.原子结构的表示方法
表示方法 举例
原子结构示意图 _________________________
电子排布式
价层电子排布式 ;
简化电子排布式
轨道表示式 __________________________________
2.典型分子结构的表示方法
(1)氨气
电子式 模型 空间填充模型 球棍模型 空间结构名称
_______________________________________ ____________________ __________________________ ________________________ 三角锥形
(2)乙酸
分子式 最简式 结构式 结构简式 键线式 空间填充模型
____________________________________ _______________________ ___________________________
3.化学键的形成过程
化学键 形成过程示意图
离子键 ______________________________________________________(弯箭头表示电子转移的方向,
用中括号将接受电子的原子括起来并标上电荷数来
表示阴离子)
共价键 _________________________________________________________________________(不标出弯箭头及电子的
转移,表示出共用电子对)
键 _______________________________________________________________________________________________________
化学键 形成过程示意图
键 __________________________________________________________________________________________________
键 _______________________________________________________________________________________________________
键 _______________________________________________________________________________________________________
续表
4.书写电子式需要注意的4个问题
(1)首先要判断是阴离子还是阳离子,是离子化合物还是共价化合物,
如的电子式写成 是错误的。
(2)不能漏写没有参与成键的电子对,如的电子式写成 是错
误的。
(3)不能错误合并离子,如 的电子式写成 是错
误的。
(4)离子(或根)带电荷,基团不显电性,如 的电子式
为 , 的电子式为 。
PART
03
第三部分
精准演练 提能力
1.(2024·贵州卷)下列叙述正确的是( )
B
A.的电子式:
B.聚乙炔的结构简式:
C. 的空间结构:平面三角形
D.的名称:甲基 丁烯
解析:选B。的电子式应为 ,故A错误;的中心 原
子的价层电子对数为,为 杂化,有一个孤电子对,呈三
角锥形,故C错误;的名称应为甲基 丁烯,
故D错误。
2.(2024·沧州三模)下列化学用语表示正确的是( )
A
A. 分子的空间结构模型:
B.基态 原子的价层电子的轨道表示式:
C.形成的 键模型:
D.用电子式表示 的形成过程:
解析:选A。 分子的空间结构为正八面体形,硫原子半径大于氟原
子半径,A正确;基态原子的价层电子排布式为 ,轨道表示式
为 ,B错误;形成的 键模型为 ,C错
误;为共价化合物,用电子式表示 的形成过程
为 ,D错误。
3.(2024·黄山二模)下列化学用语正确的是( )
B
A.基态 原子的价层电子轨道表示式:
B.用电子云轮廓图表示中的 键形成的示意图:
C.的 模型:
D.甲基 丁醇的键线式:
解析:选B。基态原子的价层电子排布式为 ,轨道表示式
为 ,A错误;的 能级为球形,两个氢原子形成氢气时,
两个能级的原子轨道相互靠近,形成新的轨道,B正确;中心 原子
的价层电子对数为,无孤电子对, 模型是平面三角形,
C错误;甲基 丁醇的键线式为 ,D错误。
4.(2024·白山二模)下列化学用语错误的是( )
B
A.基态 原子的价层电子排布图:
B.乙炔分子的空间填充模型:
C. 的电子式:
D. 的结构式:
解析:解析:选B。 元素的原子序数为33,位于元素周期表第四周期
第ⅤA族,基态原子的价层电子排布式为 ,对应的电子排布图
为 ,A正确;乙炔分子的空间填充模型为 ,B错误;
由钠离子和过氧根离子构成,属于离子化合物,过氧根离子中两个
氧原子共用一对电子,电子式为 ,C正确; 中
是中心离子,是配位体,配位数为6, 的结构式为 ,
D正(共16张PPT)
大题攻关三 晶体类型的判断与熔、
沸点比较的原因解释
PART
01
第一部分
真题领航 明方向
1.(2024·全国甲卷)早在青铜器时代,人类就认识了锡。锡的卤化物熔
点数据见下表,结合变化规律说明原因: ___________________________
________________________________________________________________
______________________________________________ 。
物质
熔点/ 442 29 143
解析:根据表中数据可知,的熔点远高于其他三种物质,故 属于
离子晶体,、、 属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶
体的高,、、 三种物质的相对分子质量依次增大,分子间
作用力依次增强,熔点依次升高。
属于离子晶体, 、
、 属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,分子晶体
的相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高
2.(2023·全国乙卷)已知一些物质的熔点数据见下表:
物质 熔点/
800.7
与均为第三周期元素,熔点明显高于 ,原因是___________
________________________________________________________________。
是离子晶体,是分子晶体,中离子键强度远大于的分子间作用力
分析同族元素的氯化物、、 熔点变化趋势及其原因:___
________________________________________________________________
_________________________________________________。
、、的熔点依次升高,因为三者均为分子晶体,结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力逐渐增强
解析:是离子晶体(熔化时离子键被破坏), 是分子晶体
(熔化时分子间作用力被破坏),离子键强度远大于分子间作用力,故
熔点明显高于 。对于结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,
分子间作用力越强,熔点越高。
PART
02
第二部分
核心再悟 破重难
1.晶体类型的判断
(1)依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断
由阴、阳离子形成的离子键构成的晶体为离子晶体;由原子形成的共价键
构成的晶体为共价晶体;由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体;
由金属阳离子、自由电子以金属键构成的晶体为金属晶体。
(2)依据物质的分类判断
①活泼金属氧化物和过氧化物(如、等)、强碱(如 、
等)、绝大多数的盐是离子晶体。
②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的
酸、绝大多数有机物的晶体是分子晶体。
③常见的单质类共价晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合物类
共价晶体有、、、、 等。
④金属单质、合金是金属晶体。
(3)依据晶体的熔点判断
不同类型晶体熔点高低的一般规律:共价晶体 离子晶体 分子晶体。
金属晶体的熔点差别很大,如钨、铂等熔点很高,铯等熔点很低。
(4)依据导电性判断
①离子晶体溶于水和熔融状态时均能导电。
②共价晶体一般为非导体。
③分子晶体为非导体,但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属
氢化物)溶于水时,分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,因此电解
质溶液能导电。
④金属晶体是电的良导体。
(5)依据硬度和机械性能判断
一般情况下,硬度:共价晶体 离子晶体 分子晶体。金属晶体多数硬
度大,但也有较小的,且具有较好的延展性。
2.晶体熔、沸点的比较
一般情况下,共价晶体 离子晶体 分子晶体,如熔、沸点:金刚石
;金属晶体 分子晶体,如熔、沸点: 。
晶体 类型 熔、沸点比较规律
共价 晶体 原子半径越小,键长越短,键能越大,熔、沸点越高。例如,
熔、沸点:金刚石 石英 晶体硅
离子 晶体 一般来说,阴、阳离子所带的电荷数越多,离子半径越小,离子
键越强,熔、沸点越高。例如,熔、沸点: ,
金属 晶体 金属原子(或金属阳离子)半径越小,价电子数(或所带电荷
数)越多,形成的金属键越强,熔、沸点越高。例如,熔、沸
点:
晶体 类型 熔、沸点比较规律
分子 晶体 (1)分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有分子间氢键
的分子晶体的熔、沸点反常得高。例如,熔、沸点:
(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。例如,熔、沸点:
(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,熔、沸点越高。例如,熔、沸点:
(4)在同分异构体中,一般支链越多,熔、沸点越低。例如,
熔、沸点:正戊烷 异戊烷 新戊烷
续表
PART
03
第三部分
精准演练 提能力
1.和位于同一周期,且核外最外层电子数相同,但金属 的熔、沸点比
金属 的低,原因是___________________________________________。
的原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱
2.具有较高的熔点(高于),化学键类型是________,
的相对分子质量大于,但其熔点只有 ,原因是______________
____________________。
离子键
为离子晶体,为分子晶体
3.已知氨熔点、沸点;联氨熔点 、沸
点 。解释熔、沸点高低的主要原因:________________________
_____________________________。
联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子间形成氢键的数目
4.已知氮化硼与砷化镓属于同种晶体类型。两种晶体熔点较高的是____
(填化学式),理由是____________________________________________
_________________。
两种晶体均为共价晶体,和B原子半径较小,键能较大,熔点较高
5.一些氧化物的熔点见下表:
氧化物
熔点/ 1 570 2 800 23.8
解释表中氧化物之间熔点差异的原因:______________________________
________________________________________________________________
______________。
、为离子晶体,、为分子晶体;离子键:;分子间作用力(相对分子质量)(共32张PPT)
专题强化训练
1.(2024·沈阳一模)下列化学用语中表示错误的是( )
C
A.碳原子的价层电子轨道表示式:
B.氢元素的三种不同核素:、D、
C.的 模型为平面三角形
D.钠原子 电子云图:
解析:选C。碳原子的价层电子排布式为 ,价层电子轨道表示
式为 ,A正确;、D、分别为、、 ,它们是氢元素的三
种不同核素,B正确;的中心 原子的价层电子对数为
,孤电子对数为1,原子采取杂化, 分子的
模型为四面体形,C错误;钠原子的轨道为哑铃形,其 电子
云图为 ,D正确。
2.(2024·浙江1月选考)下列表示不正确的是( )
D
A.中子数为10的氧原子:
B.的价层电子对互斥 模型:
C.用电子式表示 的形成过程:
D. 的名称:甲基 乙基 戊烷
解析:选D。原子的质子数为8,中子数为10时,根据质量数 质子数
中子数,可得质量数为18,A正确;中心 原子的价层电子对数为
,价层电子对互斥模型为平面三角形,B正确;
为离子化合物,用电子式表示 的形成过程为 ,C正确;
有机化合物 主链上有6个碳原子,第2、4号碳原子上连
有甲基,正确命名为2, 二甲基己烷,D错误。
3.(2024·池州三模)下列化学用语表示错误的是( )
A
A.基态铜原子的价层电子排布图:
B.乙烯分子中的 键:
C.溴乙烷的分子模型:
D.硼氢化钠的电子式:
解析:选A。基态铜原子的价层电子排布图为 ,A错
误;乙烯分子中 键是两个碳原子的 轨道以“肩并肩”形式重叠形成的,
B正确;溴乙烷的结构简式为 ,分子模型为 ,C正确;
硼氢化钠是离子化合物,电子式为 ,D正确。
4.(2024·咸阳一模)下列化学用语或图示不正确的是( )
C
A.甲醛和乙酸的实验式均为
B.空间填充模型 既可以表示甲烷分子,也可以表示四氟化碳分子
C.反 丁烯分子的球棍模型:
D.用电子式表示 的形成过程:
解析:选C。甲醛和乙酸的结构简式分别为、 ,二者
的实验式均为,A正确;、分子中,中心C原子都采取 杂
化,分子都呈正四面体结构,且C原子半径大于、 原子半径,所以空间
填充模型 既可以表示甲烷分子,也可以表示四氟化碳分子,B正
确; 中,都在碳碳双键的同一侧,为顺 丁烯分子的
球棍模型,C不正确;为离子化合物,由和 构成,用电子式
表示 的形成过程为 ,D正确。
5.(2024·安徽第二次联考)化学用语可以表达化学过程。下列化学用语
表述错误的是( )
D
A.用电子式表示 的形成:
B.用电子云轮廓图表示 键的形成:
C.苯酚溶液中加入少量
D.苯酚和甲醛在酸性条件下反应能生成酚醛树脂:
解析:选D。用电子式表示 的形
成: ,A正确;用电子云轮廓图表示
键的形成: ,B正确;
苯酚溶液与少量 反应生成苯酚钠和氢气,反应的离子方程式为
,C正确;苯酚和甲醛在酸
性条件下发生缩聚反应形成酚醛树脂,化学方程式
为 ,D错误。
6.(2024·绵阳一模)短周期元素、、、 的原子序数依次增大,最
外层电子数之和为16。和 为同主族元素,其简单氢化物的沸点:
; 是同周期中金属性最强的元素。下列说法错误的是( )
D
A.原子半径: B.元素与 可形成共价化合物
C.单质的熔点: D.、 的最高价含氧酸均是弱酸
解析:选D。短周期主族元素、、、 的原子序数依次增大,它们
原子的最外层电子数之和为16,是同周期中金属性最强的元素,可知 是
或,则、、的最外层电子数为15,、 同主族,简单氢化物的
沸点:,则为C,为,为,为 。电子层数越多,简单
微粒半径越大,原子半径:,A正确; 属于共价化合物,B正确;
单质的熔点:,C正确;的最高价含氧酸为,属于弱酸, 的
最高价含氧酸为 ,属于强酸,D错误。
7.(2024·湖北一模)短周期主族元素、、、 在元素周期
表中的相对位置如右图所示。已知的简单氢化物的沸点高于
的简单氢化物的沸点。下列叙述正确的是( )
D
A.四种元素中,的电负性最大 B.第一电离能:
C.简单氢化物的键角: D. 的最高价含氧酸一定是强酸
解析:选D。、、、是四种短周期主族元素, 的简单氢化物的沸
点高于的简单氢化物的沸点,说明 的氢化物分子间存在氢键,根据它们
的相对位置,有两种情况,一种是为元素,为元素,为元素,
为元素;另一种是为元素,为元素,为元素,为 元素。在四
种元素中,元素或 的电负性最大,A项错误;根据元素周期律可知,
第一电离能:,,B项错误;、、 的键
角依次减小,、、 中氯化氢是双原子分子,无键角,C项错
误;、 均为强酸,D项正确。
8.(2024·莆田二模)某非线性光学晶体的化学式为 ,焰
色显紫色(透过蓝色钴玻璃)。已知、 原子的核内质子数均为1,但中
子数比的多1,、是同一周期的非金属元素, 原子的价层电子排布
为, 原子的第一电离能比同周期相邻原子的大。下列说法正确
的是( )
C
A.该晶体由5种元素组成
B. 的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
C.简单离子半径:
D.简单氢化物的沸点:
解析:选C。已知、原子的核内质子数均为1,但中子数比 的多1,
故、均为元素;原子的价层电子排布为,有能级,说明 能
级已排满,且能级最多容纳2个电子,则,为元素;、 是同一周
期的非金属元素,原子的第一电离能比同周期相邻原子的大,故为 元素;
焰色显紫色(透过蓝色钴玻璃),故为元素。该晶体含、、、 四
种元素,故A错误; 的最高价氧化物对应的水化物为硝酸,属于强酸,故
B错误;电子层数越多,离子半径越大,则简单离子半径: ,故C正
确;与 对应的简单氢化物分别为氨、水,两分子间均含氢键,且水分子
间氢键强度大于氨,则简单氢化物的沸点: ,故D错误。
9.(2024·汕头二模)、、、、、 为六种短周期元素,其原子半
径和最外层电子数之间的关系如下图所示。下列说法正确的是( )
D
A.存在最高化合价为 价
B.单质与 的氧化物之间一定无法发生置换
反应
C.、形成的化合物 为大气污染物
D.、、 可形成一种含共价键、配位键的
离子化合物
解析:选D。、、、、、 为六种短周期元素,由题图可知,
、、最外层只有1个电子,为第ⅠA族元素, 最外层有4个电子,位于
第ⅣA族,原子最外层有5个电子,位于第ⅤA族, 最外层有6个电子,
位于第族,原子半径最大,为,原子半径最小,为, 原子半
径小于大于,所以为,同时推出是C、是、为。 不存在最
高化合价价,A错误;单质与的反应为 ,
属于置换反应,B错误;不是大气污染物,C错误; 是一种含
共价键、配位键的离子化合物,D正确。
10.(2024·西安二模)3体积浓硝酸和1体积浓盐酸组成的混合液叫做反王
水,腐蚀能力强于王水,含有一种氧化性很强的离子(如下图所示),其
中不含氢元素。下列叙述正确的是( )
C
A.离子半径:
B.简单氢化物的沸点:
C.、均能与 形成多种化合物
D.的含氧酸的酸性强于 的含氧酸的酸性
解析:选C。由元素守恒可知,反王水中含有、、、 四种元素,
由题图和其中不含氢元素的信息可知,周围形成了4个共价键, 形成了2
个共价键,形成一个共价键,可推知为、为、为 。电子层数越
多离子半径越大,电子层数相同时核电荷数越大离子半径越小,故离子半
径:,错误;、、分别为、、 ,对
应气态氢化物分别为、和,由于和 中存在分子间氢键,
且水分子间的氢键强度比氨中的强,导致沸点: ,B错
误;、、分别为、、,与可以形成、、、 、
等,与可以形成、、、等,即、均能与
形成多种化合物,C正确;若不是最高价含氧酸,则酸性不一定满足关系,
D错误。
11.(2024·青海二模)已知蓝色环保颜料 由原子序数依次
增大的、、、、五种短周期主族元素组成,、 位于同一主族,
元素原子的核外电子数是其周期序数的4倍;、、、 位于同一周期,
其原子序数之和为54,且只有、相邻; 的单质可与冷水剧烈反应。下
列有关说法正确的是( )
A
A.简单离子半径:
B.最简单氢化物的稳定性:
C. 的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D.、 形成的二元化合物为离子化合物
解析:选A。、、、、 五种短周期主族元素原子序数依次增
大,的单质可与冷水剧烈反应,则为元素;、位于同一主族,
元素原子的核外电子数是其周期序数的4倍,则为元素,为 元素;
、、、位于同一周期,其原子序数之和为54,且只有、相邻,则
为元素,为 元素。电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同的
离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径: ,
故A正确;元素的非金属性越强,最简单氢化物的稳定性越强,元素的非
金属性:,则最简单氢化物的稳定性: ,故
B错误;氢氧化铝是两性氢氧化物,不是强酸,故C错误;二氧化硅是只
含有共价键的共价化合物,故D错误。
12.(2024·银川三模)、、、 为原子序数依次增大的短周期主族元
素,且原子序数之和为32,四种元素中有两种金属元素; 是由这四种元
素组成的化合物,化学式为 (其中每种元素只有一种化合价);
将 投入水中有刺激性气味的气体放出,该气体能使湿润的红色石
蕊试纸变蓝,向所得溶液中通入足量的 ,经过滤等一系列操作后得到
的白色固体。下列叙述错误的是( )
B
A.原子半径:
B. 与盐酸反应能生成三种离子化合物
C.元素最高价氧化物的水化物能溶解 元素最高价氧化物
D.该白色固体具有两性
解析:选B。 投入水中有刺激性气体放出,该气体能使湿润的红色石
蕊试纸变蓝,该气体为,根据原子守恒,中含有 元素;向溶液中
通入足量 ,经过一系列操作后得到白色固体,该白色固体为
,中含有 元素;四种元素原子序数为32,则另两种元素的原
子序数之和为12,符合的为、或、或、 ,结合原子序数及化
学式组成,符合题意的只有、,则为、为、为、为 。
电子层数越多,原子半径越大,同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,
因此原子半径:,故A正确;的化学式为 ,与盐
酸反应生成、、,其中属于共价化合物, 、
属于离子化合物,故B错误; 元素最高价氧化物的水化物为
,元素最高价氧化物为,属于两性氧化物,能与
溶液反应,故C正确;白色固体为 ,属于两性氢氧化物,故D正确。
13.(2024·厦门三模)某光敏剂的结构如下图所示。前四周期主族元素
、、、、的原子半径依次增大,、、、 位于不同周期。下
列说法错误的是( )
C
A.第一电离能: B. 的单质颜色为深红棕色
C.沸点: D.的 模型为四面体形
解析:选C。前四周期元素、、、、 的原子半径依次增大,
、、、位于不同周期,形成1个共价键,为, 形成3个共价
键,为,形成4个共价键,为C,形成2个共价键,为, 形成1
个共价键,为。的 轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能大
于,和同位于第ⅤA族,的原子半径小于,则的第一电离能大于 ,
则第一电离能:,A正确;颜色为深红棕色,B正确; 分子
间存在氢键,沸点:,C错误;中心 原子的价层电子对
数为, 模型为四面体形,D正确。
14.(2024·威海二模)、、、、 五种元素的原子序数依次增大。
甲、乙、丙、丁、戊为这些元素形成的化合物,、 为其中两种元素对
应的单质, 为紫红色金属,甲的水溶液显弱碱性,丁为常见无色透明且
有特殊香味的液体,它们之间的转化关系如下图所示。下列说法错误的是
( )
C
A.第一电离能:
B.电负性:
C.、、、 四种元素不能组成两性化合物
D.、、、 分属于元素周期表3个不同的分区
解析:选C。为紫红色金属,则 为铜,甲的水溶液显弱碱性,甲为
,与反应生成、和,故为,乙为 ,丙为
,丁为常见无色透明且有特殊香味的液体,丁为醇,醇与 反应生
成、和醛,、、、、 五种元素的原子序数依次增大,根据
上述推断,各元素分别为、C、、、 。同周期元素第一电离能从左
到右呈增大趋势,但是基态 原子最高能级电子半充满,更稳定,第一电
离能大于相邻元素,故第一电离能: ,A正确;元素非金属性越
强,电负性越大,故电负性:,B正确;、C、、 可以
形成氨基酸,其中氨基具有碱性,羧基具有酸性,四种元素可以组成两性
化合物,C错误;属于区,C、属于区,属于区,、、、
分属于元素周期表3个不同的分区,D正确。
15.(2024·桂林三模)由原子序数依次增大的短周期主族元素、、 、
、组成的一种离子液体的结构如下图所示。已知 的简单氢化物易液
化,可用作制冷剂; 的简单阴离子含10个电子。下列说法正确的是
( )
C
A.原子半径: B.第一电离能:
C.、、能形成离子晶体 D.最高价含氧酸的酸性:
解析:选C。的简单氢化物易液化,可用作制冷剂,则为, 的
简单阴离子含10个电子,且形成一个共价键,则为, 形成四个共价
键,则为C,得到一个电子形成四个共价键,则为B, 形成一个共价
键,且原子序数最小,则为 。同周期主族元素从左到右,原子半径逐
渐减小,故原子半径: ,A错误;同周期元素从左到右,第一电
离能呈增大趋势,故第一电离能:,B错误; 是离子晶体,C
正确;为C, 为B,碳、硼位于同周期,且碳的非金属性强于硼,故最
高价含氧酸的酸性: ,D错误。(共37张PPT)
小题突破2 元素“位、构、性”推断]
PART
01
第一部分
真题领航 明方向
1.(2024·河北卷)侯氏制碱法工艺流程中的主反应为
,其中、、、、、
分别代表相关化学元素。下列说法正确的是( )
C
A.原子半径: B.第一电离能:
C.单质沸点: D.电负性:
解析:选C。侯氏制碱法主反应的化学方程式为
,故可推出、、 、
、、分别为元素、C元素、元素、元素、元素、 元素。电子
层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越
小,则原子半径: ,故A错误;同周期元素从左到右,第一电
离能呈增大趋势,第ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素
的,则第一电离能:,故B错误;、 为分子晶体,相
对分子质量越大,沸点越高,二者在常温下均为气体, 在常温下为固体,
则沸点: ,故C正确;同周期元素从左到右,电负性逐
渐增大,同族元素从上到下,电负性逐渐减小,则电负性: ,
故D错误。
2.(2024·湖北卷)主族元素、、、原子序数依次增大,、 的价
电子数相等, 的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如下
图所示。下列说法正确的是( )
D
A.电负性:
B.酸性:
C.基态原子的未成对电子数:
D.氧化物溶于水所得溶液的
解析:选D。主族元素、、、原子序数依次增大,、 的价电子
数相等,的价电子所在能层有16个轨道,则 有4个能层。根据这4种元素
形成的化合物的结构可以推断,、、、分别为、、、。和
可以形成,其中显价,故电负性:,A不正确; 是中
强酸,而是强酸,故酸性:,B不正确; 只有1个
电子,的轨道上有4个电子, 有2个未成对电子,故基态原子的未成
对电子数:,C不正确; 的氧化物溶于水且与水反应生成强碱
,的氧化物溶于水且与水反应生成或 ,故氧化物溶于
水所得溶液的 ,D正确。
3.(2024· 新课标卷)我国科学家最近研究的一种无机盐 纳
米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。、、、 的原
子序数依次增加,且、、属于不同族的短周期元素。 的外层电子数
是其内层电子数的2倍,和的第一电离能都比左右相邻元素的高。的
层未成对电子数为4。下列叙述错误的是( )
A
A.、、、四种元素的单质中 的熔点最高
B.在的简单氢化物中原子轨道杂化类型为
C.的氢氧化物难溶于溶液,可以溶于 溶液
D.中提供电子对与 形成配位键
解析:选A。的外层电子数是其内层电子数的2倍,则 为C元素;
、的第一电离能都比左右相邻元素的高,则、 为第ⅡA族或第ⅤA族
元素,、、、的原子序数依次增加,且、、 属于不同族的短周
期元素,则为元素,为元素;的层未成对电子数为4,则其
轨道上有4个未成对电子,其价层电子排布式为,则为 元素。
、、、四种元素的单质中,元素的单质形成分子晶体,和 均
形成金属晶体,C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨,石墨的熔点最
高,A不正确;的简单氢化物是,其中原子轨道杂化类型为 ,B
正确;的氢氧化物是,属于中强碱,难溶于 溶液,由于
水解使溶液显酸性,因此可以溶于 溶液,C正确;
中有空轨道,提供孤电子对,可与 形成配位
键,D正确。
4.(2024·辽宁卷)如下反应相关元素中,、、、 为原子序数依次
增大的短周期元素,基态原子的核外电子有5种空间运动状态,基态、
原子有两个未成对电子,是 区元素,焰色呈绿色。下列说法错误的是
( )
溶液 溶液
D
A.单质沸点:
B.简单氢化物键角:
C.反应过程中有蓝色沉淀产生
D.是配合物,配位原子是
解析:选D。是区元素,焰色呈绿色,则为元素;基态 原子
的核外电子有5种空间运动状态,则 为第二周期元素,满足此条件的主族
元素有、、;、、 的原子
序数依次增大,基态、原子有两个未成对电子,若、 为第二周期元
素,则满足条件的可能为或 ,C原子序数小
于,所以不可能为C,若、 为第三周期元素,则满足条件的可能为
或,、可与形成 ,
而、、中只有和形成的才能与形成,所以、 分
别为、元素,则只能为元素;能与形成,则 为第ⅠA族或第
族元素,但原子序数小于,所以为元素,综上所述,、 、
、、分别为、、、、。、、分别为、、,常温下
单质呈固态,的沸点高于和,和均为分子晶体, 的相对分
子质量大于,的范德华力大于,所以沸点: ,故A正
确;、的简单氢化物分别为和,的中心 原子的价层电子
对数为,孤电子对数为2,空间结构为形,键角约 ,
的中心原子的价层电子对数为 ,孤电子对数为1,空间
结构为三角锥形,键角约 ,所以键角: ,故B正确;硫酸铜溶
液中逐渐通入 ,先生成氢氧化铜蓝色沉淀,后氢氧化铜溶解,生成
,即反应过程中有蓝色沉淀产生,故C正确;
为,其中铜离子提供空轨道、中 原子提供孤电子对,
二者形成配位键,配位原子为 ,故D错误。
PART
02
第二部分
核心再悟 破重难
1.认识“位、构、性”关系推断的思维模型
2.理解同周期、同主族元素性质的递变规律
项目 同周期(左 右) (0族除外) 同主族(上 下)
原子 结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大
电子层数 相同 逐渐增多
原子半径 减小,如 增大,如
离子半径 减小,如 ; 增大,如
;
项目 同周期(左 右) (0族除外) 同主族(上 下)
元素 性质 化合价 最高正价升高(、 除 外) 最高正价相同(、 除
外)
金属性 逐渐减弱 逐渐增强
非金属性 逐渐增强 逐渐减弱
续表
项目 同周期(左 右) (0族除外) 同主族(上 下)
元素 性质 离子的性质 阳离子的氧化性逐渐增 强,阴离子的还原性逐渐 减弱 阳离子的氧化性逐渐减
弱,阴离子的还原性逐渐
增强
简单气态氢化 物的稳定性 增强,如 减弱,如
续表
项目 同周期(左 右) (0族除外) 同主族(上 下)
元素 性质 最高价氧化物 对应水化物的 酸碱性 酸性增强,如 碱性减弱,如 酸性减弱,如
碱性增强,如
元素的第 一电离能 呈增大趋势(第ⅡA、ⅤA族突增) 逐渐减小
元素的电负性 逐渐增大 逐渐减小
续表
3.牢记主族、副族元素的价层电子排布式
(1)主族元素
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA
(2)第四周期副族元素
ⅢB ⅣB ⅤB ⅠB ⅡB
4.掌握元素推断的几种方法
(1)依据物质结构式(原子的成键方式)推断元素
短周期 元素 、 C、 、 、 B
族 Ⅰ A ⅣA ⅤA ⅢA
成键方 式 ________________或 _______________或 ________________或 或( 元素 与 元素能形成 ________________________) ________________
或_______________
【注意】 一般情况下,原子通过形成共价键可达到或 稳定状态,
但硼原子既可形成结构,如硼酸的电子式为 , 的电子式
为 ;也可形成 稳定结构,如硼氢化钠的电子式为
等。、可以形成、结构,如、 等。
(2)依据元素周期表中的位置推断元素
元素特征 推断元素
族序数等于周期数的短周期元素 、、
族序数等于周期数2倍的元素 ______
族序数等于周期数3倍的元素
周期数是族序数2倍的短周期元素
周期数是族序数3倍的短周期元素 ____
最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素 、C、
最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素
除 外,原子半径最小的元素 ___
C、
(3)依据元素及其化合物的性质推断元素
物质特性 推断元素
形成化合物种类最多的元素;单质是自然界中硬度最大的 物质的元素;简单气态氢化物中氢的质量分数最大的元素 ___
空气中含量最多的元素;氢化物的水溶液呈碱性的元素 ___
地壳中含量最多的元素;简单氢化物的沸点最高的元素; 简单氢化物在通常情况下呈液态的元素 ___
C
物质特性 推断元素
最活泼的金属元素;最高价氧化物对应水化物碱性最强的 元素;阳离子的氧化性最弱的元素(放射性元素除外)
单质最易着火的非金属元素
焰色呈黄色的元素 ____
焰色呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素 ___
单质密度最小的元素
续表
物质特性 推断元素
单质密度最小的金属元素
常温下,单质呈液态的非金属元素 ____
常温下,单质呈液态的金属元素 ____
最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反 应的元素 ____
元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物发生氧 化还原反应的元素
常见的存在几种单质的元素 C、、、
续表
PART
03
第三部分
精准演练 提能力
1.(2024·新乡一模)前四周期主族元素、、、 的原子序数依次增
大,是地壳中含量最多的元素,原子最外层只有1个电子,基态 原子的
和轨道上电子数相同,与 同主族。下列说法错误的是( )
C
A.原子半径:
B. 的第一电离能比同周期相邻元素的小
C.的最高价氧化物对应水化物的碱性比 的强
D. 单质形成的晶体属于共价晶体
解析:选C。前四周期主族元素、、、的原子序数依次增大,
是地壳中含量最多的元素,则为元素;基态原子的和 轨道上电子
数相同,则基态原子的核外电子排布式为,为元素; 原
子最外层只有1个电子,且的原子序数比大,比小,则为元素;
与同主族,则为元素,综上所述,、、、依次为、、 、
元素。同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上
到下,原子半径逐渐增大,原子半径: ,故A正确;同周
期主族元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但的 轨道处于半充满
稳定状态,所以的第一电离能大于的,因此 的第一电离能比相邻的
、 小,故B正确;金属性越强,元素最高价氧化物对应的水化物碱性越
强,同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,的金属性强于 的,所以
的最高价氧化物对应水化物的碱性比的弱,故C错误; 单质形成的
晶体属于共价晶体,故D正确。
2.(2024·合肥三模)化合物是一种重要的消毒剂。已知、、 、
、为原子序数依次增大的短周期主族元素,常温下 为气体,其分子
总电子数为奇数。化合物 的结构如下图所示。下列说法正确的是( )
A
A. 的空间结构为直线形
B.氢化物沸点:
C.、可组成阴阳离子数之比为 的化合物
D.电负性:
解析:选A。常温下为气体,其分子总电子数为奇数,根据 、
、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,结合 的结构中各
元素成键数可知,为C元素,为元素,为元素,为元素, 为
元素。与 互为等电子体,空间结构为直线形,A项正确;C的
氢化物有多种,选项未指明是最简单氢化物,B项错误;与 不能形成
阴阳离子数之比为 的化合物,C项错误;元素非金属性越强,电负性
越大,电负性: ,D项错误。
3.(2024·鹰潭二模)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为
。已知、、和 为原子序数依次增大的前20号元
素,为金属元素,基态原子轨道上的电子数和 轨道上的电子数相等,
基态、、原子的未成对电子数之比为 ,下列说法正确的是( )
B
A.电负性:
B.和 形成的单质均能与水反应生成气体
C.原子半径:
D. 元素最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
解析:选B。基态原子轨道上的电子数和 轨道上的电子数相等,所
以为或;由荧光粉的结构可知,主要形成的是酸根阴离子,所以
为;基态氧原子中未成对电子数为2,又由于基态、、 原子的未成对
电子数之比为,因此的未成对电子数为1,再结合、、和 为
原子序数依次增大的前20号元素,所以可能为、、、,因为 为
金属元素且荧光粉的结构中与化合,所以可能为或; 原子的未成
对电子数为3,又因为其原子序数大于,所以为、为;、、 分别
为、、,从荧光粉的化学式可知,为 价,所以
为;综上所述,、、、种元素分别为、、、 。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,所以电负性:,故A错误;、分别为、, 与
水反应生成氟化氢和氧气,与水反应生成氢氧化钙和氢气,即和 形
成的单质均能与水反应生成气体,故B正确;同周期主族元素从左到右,
原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,所以原子
半径:,故C错误;为 ,其最高价氧化物对应的水化物
为, 是一种中强酸,故D错误。
4.(2024·黑龙江三模)研究发现牛磺酸是影响动物健康、长寿的关键因
素,牛磺酸的结构如下图所示。其中、、、、 均属于短周期元素
且原子序数之和为38,和基态原子的价层 轨道上成对电子数与未成对
电子数之比均为 。下列叙述正确的是( )
D
A. 位于第三周期第ⅤA族
B.电负性:
C.、、 不可能形成离子化合物
D.化合物中的杂化方式为 杂化
解析:选D。牛磺酸结构中的五种短周期主族元素的原子序数之和为
38,和基态原子的价层 轨道上成对电子数与未成对电子数之比均为
,即价层轨道上有4个电子,结合牛磺酸结构可知为,为,则
和的原子序数之和为24,由于五种元素的原子序数之和为38,则、 、
的原子序数之和为14,由题图可知,形成3个共价键,则为, 形
成4个共价键,则为C,可知为。为 ,位于第二周期第ⅤA族,故A
错误;为,为C,为 ,同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,
因此电负性:,故B错误;为,为,为 ,三种元素可
以形成等离子化合物,故C错误;化合物 的结构式为
,其中C的杂化方式为 杂化,故D正确(共30张PPT)
小题突破3 分子结构与性质
PART
01
第一部分
真题领航 明方向
1.(2024·湖北卷)基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的
是( )
A
A.理论认为 模型与分子的空间结构相同
B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D.杂化轨道由1个轨道和3个 轨道混杂而成
解析:选A。 模型是价层电子对的空间结构模型,而分子的空间
结构指的是成键电子对的空间结构,不包括孤电子对,当中心原子无孤电
子对时,二者空间结构相同,当中心原子有孤电子对时,二者空间结构不
同,故A错误;元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化,这
一规律称为元素周期律,故B正确;在一个原子轨道里,最多只能容纳2个
电子,它们的自旋相反,这个原理被称为泡利原理,故C正确;1个 轨道
和3个轨道混杂形成4个能量相同、方向不同的轨道,称为 杂化轨道,
故D正确。
2.(2024·安徽卷)某催化剂结构简式如下图所示。下列说法错误的是
( )
C
A.该物质中为 价
B.基态原子的第一电离能:
C.该物质中C和均采取 杂化
D.基态原子价层电子排布式为
解析:选C。由结构简式可知, 原子的3个单电子与苯环形成共用电
子对,原子剩余的孤电子对与形成配位键,提供孤电子对,与
形成配位键,结合化合物中各元素化合价代数和为0知,为 价,A项
正确;同周期元素随着原子序数的增大,第一电离能呈增大趋势,故基态
原子的第一电离能: ,B项正确;该物质中,C均存在于苯环上,采
取杂化,与苯环形成3个共用电子对,剩余的孤电子对与 形成配位
键,价层电子对数为4,采取杂化,C项错误; 的原子序数为28,位
于第四周期第族,基态原子价层电子排布式为 ,D项正确。
3.(2024·湖南卷)通过理论计算方法优化了和的分子结构,和 呈
平面六元并环结构,原子的连接方式如下图所示,下列说法错误的是
( )
A
A.为非极性分子, 为极性分子
B.第一电离能:
C.和 所含电子数相等
D.和分子中C、B和均为 杂化
解析:选A。由题图可知,和 分子都满足正电中心和负电中心重合,
都是非极性分子,A错误;同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,
氮原子的 轨道为稳定的半充满结构,第一电离能大于相邻元素,故第一
电离能:,B正确;由题图可知,分子式为, 分子式
为,、分子都含156个电子,故和 所含电子
数相等,C正确;和分子中C、B和均与其他三个原子成键,和 分
子呈平面结构,故和分子中C、B和均为 杂化,D正确。
4.(2024·河北卷)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方
法。下列实例与解释不符的是( )
选项 实例 解释
A 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的
B 、、 键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
C 晶体中与8个配位,而 晶体中与6个 配位 比 的半径大
D 逐个断开中的 ,每步所需能量不同 各步中的 所处化学
环境不同
B
解析:选B。原子光谱是不连续的线状谱线,说明原子的能级是不连续的,
即原子的能级是量子化的,A不符合题意;中心C原子为 杂化,键角
为 ,中心C原子为杂化,键角约为 , 中心C原子
为杂化,键角为 ,三种物质中心C原子都没有孤电子对,三者
键角大小与孤电子对无关,B符合题意;离子晶体的配位数取决于阴、阳
离子半径的相对大小,离子半径比越大,配位数越大, 周围最多能吸
引8个,周围最多能吸引6个,说明比 半径大,C不符合
题意;断开第一个键时,碳原子周围的共用电子对较多,原子核对共用电
子对的吸引力较弱,需要能量较小,断开 越多,碳原子周围共用电
子对越少,原子核对共用电子对的吸引力越大,需要的能量变大,所以各
步中的 所处化学环境不同,每步所需能量不同,D不符合题意。
PART
02
第二部分
核心再悟 破重难
1.共价键
(1)类型
非极性键和 极性键 同种原子间形成非极性键,如 ;不同种原子间形成极性
键,如
键和 键 键“头碰头”重叠形成,电子云呈轴对称,如 键;
键“肩并肩”重叠形成,电子云呈镜面对称,如 键
单键、双键 和三键 单键都是 键,双键中有1个 键、1个 键,三键中有1个
键、2个 键
大 键 用表示,代表形成大 键的原子数,代表形成大 键
的电子数,如苯:,,, ,
,
配位键 _____________________________________________________________________________________________
续表
(2)键参数
①定义
②键参数对分子性质的影响
2.原子杂化方式的判断
(1)公式计算法
①适用范围:型分子或型离子。
②公式:价层电子对数 键电子对数孤电子对数,孤电子对数
(中心原子的价电子数电荷数-配位原子最多能接受的电子数之和)。
③当出现单电子时,单电子算一对。
(2)根据有机物的成键特点判断
键的类型 杂化方式
单键C、、(____________________、______________________、 )
双键C、、 (_____________________________、________________________、_______________________________)
三键C、、
(3)根据微粒的空间结构判断
微粒空间结构 四面体形 三角锥形 平面形 形 直线形
杂化方式 或
3.常见微粒的模型和空间结构
常见微粒 中心原子的杂 化方式 模型 中心原子 上的孤电 子对数 微粒的空间结
构
_____ ____________ ___ ____________
_____ __________ ___ _____
_____ __________ ___ __________
_____ ____________ ___ ____________
_____ ____________ ___ ____________
正四面体形
0
正四面体形
四面体形
2
形
四面体形
1
三角锥形
正四面体形
0
正四面体形
平面三角形
0
平面三角形
常见微粒 中心原子的杂 化方式 模型 中心原子 上的孤电 子对数 微粒的空间结
构
_____ ____________ ___ _____
____ ________ ___ ________
平面三角形
1
形
直线形
0
直线形
续表
PART
03
第三部分
精准演练 提能力
1.(2024·太原三模) 是可以用来合成稳定的全氟硼烷室温
离子液体的阴离子(结构如下图所示),具有良好的热稳定性及电化学稳
定性。下列说法错误的是( )
C
A.酸性:
B.该阴离子中C原子有两种杂化轨道类型
C.基态原子的未成对电子数:
D.该阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构
解析:选C。元素非金属性越强,最高价含氧酸酸性越强,非金属性:
,故酸性: ,A正确;该阴离子中,
中的碳原子为杂化,同时该离子中也有饱和碳原子,为 杂
化,故该阴离子中C原子有两种杂化轨道类型,B正确;根据原子核外电
子排布规则,元素基态原子未成对电子数为3,C为2,B为1, 也为1,
故基态原子的未成对电子数: ,C错误;通过共用电子对形
成共价键,该阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构,D正确。
2.(2024·马鞍山三模)物质的结构决定性质。下列性质差异与结构因素
匹配错误的是( )
选项 性质差异 结构因素
A 水溶性: 分子极性
B 第一电离能: 原子半径:
C 酸性:乙酸 丙酸 推电子效应:
D 熔点: 晶体类型不同
B
解析:选B。二氧化碳是结构对称的非极性分子,溴化氢和水是结构不对
称的极性分子,由“相似相溶”的规律可知,极性分子溴化氢在水中的溶解
度大于非极性分子二氧化碳在水中的溶解度,A正确;镁原子的 轨道为
稳定的全充满结构,元素的第一电离能大于同周期相邻元素,故镁元素的
第一电离能大于铝元素的,与原子半径大小无关,B错误;甲基和乙基都
是推电子基团,乙基的推电子效应大于甲基的,所以丙酸的酸性弱于乙酸
的,C正确;氟化铝是离子晶体,氯化铝是分子晶体,一般情况下,离子
晶体的熔点高于分子晶体的,所以氟化铝的熔点高于氯化铝的熔点与晶体
类型不同有关,D正确。
3.(2024·河南名校联考)法莫替丁片是一种治疗消化性溃疡病的药物,
有效成分 的结构简式如下图所示。下列叙述正确的是( )
D
A.中原子均为杂化, 原子均
为 杂化
B.中 原子最多能与质子
形成 配位键
C.分子中含 键
D.第一电离能:
解析:选D。分子中氨基 原子价层电子对数为4,有孤电子对,采用
杂化,A错误;分子含有7个原子,每个 原子都有1个孤电子对,都
能与质子形成配位键,B错误;分子省略了7个氢原子( 键),所
以分子含 键,C错误;同一周期元素的第一电离能随着
原子序数的增大呈增大趋势,但第ⅡA、第ⅤA族元素的第一电离能大于同
周期相邻元素,同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,
所以第一电离能: ,D正确。
4.(2024·浙江6月选考)中的原子均通过 杂化轨道成键,与
溶液反应元素均转化成 。下列说法不正确的是( )
A
A. 分子结构可能是
B. 与水反应可生成一种强酸
C.与溶液反应会产生
D.沸点低于相同结构的
解析:选A。选项所给结构中,形成2个共价键的氯原子最外层有7个电
子,因此其中1个共价键应为配位键,而 不具备空轨道来接受孤电子对,
因此该结构是错误的,A错误;根据原子守恒, 与水反应可生成
,是一种强酸,B正确;与溶液反应 元素均转化成
,元素的化合价升高,根据得失电子守恒可知, 元素的化合
价降低,会有生成,C正确;的相对分子质量大于 的,
因此 的范德华力更大,沸点更高,D正确。(共29张PPT)
大题攻关四 晶体结构的相关分析与计算
PART
01
第一部分
真题领航 明方向
1.(2024·山东卷)锰氧化物具有较大应用价值。的某种氧化物 的
四方晶胞及其在 平面的投影如下图所示,该氧化物的化学式为_______。
解析:由均摊法得,晶胞中的数目为, 的数目为
,故该氧化物的化学式为 。
2.(2024·广东卷)一种含、、
元素的记忆合金的晶体结构可描述为
与交替填充在 构成的立方体体心,
解析:根据题意可知,由题给2种结构单元各4个交替排列,组成该合金的
晶胞,此时 位于顶点、棱心、面心和体心,个数为
个,4个和4个 交替位于8个小立方体体
心,故晶胞中、个数均为4, 个数为8,粒子个数最简比
;晶胞棱长为,故晶胞的体积为 。
形成如下图所示的结构单元。该合金的晶胞中,粒子个数最简比
_______,立方晶胞的体积为_____ 。
3.(2024·甘肃卷)某含钙化合物的
晶胞结构如图甲所示,沿 轴方向的
投影为图乙,晶胞底面显示为图丙,
晶胞参数, 。
图丙中与的距离为_ ____ ;化
合物的化学式是________,其摩尔质
量为,阿伏加德罗常数的值是 ,则晶体的密度为
_ ___________ (列出计算表达式)。
解析:图丙中,位于正方形顶点,位于正方形中心,故与 的距离
为;由“均摊法”可知,晶胞中的个数为, 的个数
为,B的个数为,化合物的化学式是 ;
该化合物的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值是 ,晶胞体
积为,则晶体的密度为 。
4.(2024·贵州卷)
(1)的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有 的单
元数有___个。
3
解析:根据均摊法,由题图甲可知,1个晶胞中含有 原子的个数
为,故每个晶胞中含有 的单元数有3个。
(2)若“焙烧”温度为, 时,生成纯相
,则 _____,其可能的结构示意图为____(填“乙”或“丙”)。
0.25
乙
解析:,解得,纯相为 ,题图乙、丙
所示晶胞中原子和 原子个数与题图甲所示晶胞相同,说明题图乙、丙
所示晶胞中含有3个,则含有原子的个数为 ,根据均摊法,题
图乙中1个晶胞中含原子的个数为 ,题图丙中1个晶胞中含
原子的个数为 ,故可能的结构示意图为乙。
PART
02
第二部分
核心再悟 破重难
1.原子分数坐标、投影(视图)的相关分析
(1)构建晶胞的立体模型
简单立方堆积的晶胞中8个顶点的微粒完全一致,可任意选
择一个原子为坐标原点。以立方体三条棱的延长线构建坐标
轴,以晶胞边长为1个单位长度,可得如上图所示的坐标系。
以晶胞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,称为
原子分数坐标。
(2)典型晶胞结构模型的原子分数坐标与投影图
典型晶 胞 原子分数坐标 平面上
(沿 轴)的投影
图
简单立 方晶胞 _____________________________________________________ ,,, _____________________
典型晶 胞 原子分数坐标 平面上
(沿 轴)的投影
图
体心立 方晶胞 _____________________________________________________ ,, , ,,,, _____________________
续表
典型晶 胞 原子分数坐标 平面上
(沿 轴)的投影
图
面心立 方晶胞 ______________________________________________________________ ,,,,,,, ,1, ,,, _______________________
续表
典型晶 胞 原子分数坐标 平面上
(沿 轴)的投影图
金刚石 晶胞 ___________________________________________________________ ,,,,,,,, , ,, __________________________
续表
[注意] 上面结构中的原子也可以换为不同的原子,但在投影图中的位
置不变。
2.晶胞的相关计算
(1)计算晶体密度的方法
( 表示晶体密度,表示晶胞边长, 表示阿伏加德罗常数的
值,表示晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量, 表示摩尔质
量)。
[注意] 计算时要将单位统一转换成(因密度的单位是 ),
、 。
(2)计算晶体中微粒间距离的方法
[注意] 立方体晶胞中微粒间的距离关系:
PART
03
第三部分
精准演练 提能力
1.(2024·福州三模)锐钛矿型 晶胞结构如下图所示,该晶胞中氧的
配位数为___;已知该晶体密度为 ,则阿伏加德罗常数为
_ __________(用含 、、 的代数式表示)。
3
解析:根据晶胞结构图可知,灰球位于顶点、面上、体心,个数为
,黑球位于棱上、面上、内部,个数为
,故灰球是原子,黑球是原子,与 距离相等且
最近的的个数为6,故的配位数为6,与的个数比为 ,则该晶胞
中氧的配位数为3;一个晶胞中含有4个, ,阿伏加
德罗常数 。
2.(2024·广州模拟)某镍和砷形成的晶体,晶胞结构如图1所示,沿 轴
方向的投影为图2。
(1)该晶体中周围最近的 有___个。
6
解析:该晶胞为六方晶体,选择中间层的原子可知,上下层各有3个
原子与其距离最近,晶体中周围最近的 有6个。
(2)该晶体的密度为,晶胞参数为、 ,阿伏加德罗
常数的数值_ _______________(用含、、 的代数式表示)。
解析:该晶体的密度为,晶胞参数为、 ,由均摊法可
知,原子个数为2,原子个数为 ,
,故阿伏加德罗常数的数值
。
3.(2024·日照二模)锰和镓形成的金属互化物立方晶胞如下图所示。
(1)若将晶胞中体心的原子作为晶胞的一个顶点,则距该 原子最近
的 原子在新晶胞中的位置为___(填字母)。
A.面心 B.体心
C.顶点 D.棱心
A
解析:当将晶胞中体心的 原子作为晶胞的一个顶点时,整个晶胞中原子
的坐标均移动个单位,距该原子最近的 原子在新晶胞中的位置为面
的中心,即面心的位置。
(2)晶胞中,相邻 原子构成的正四面体空隙完全由镍原子填充,可用
于制备碳基金属催化剂。若1号原子坐标参数为 ,则填充在1、
2、3、4号 构成的四面体空隙中心的镍原子的坐标参数为_______;设
晶胞参数为,填充镍后的晶体密度___________
(用含、 的代数式表示)。
,,
解析:若1号原子坐标参数为,则填充在1、2、3、4号 构成
的四面体空隙中心的镍原子的坐标参数为,,;填充镍后的晶胞中 原
子的个数为8,原子的个数为, 原子的个数为
,晶体密度
。
4.(2024·洛阳模拟)非线性光学材料氟代硼铍酸钾 具有
重大战略价值。已知其属于四方晶系,晶胞结构如下图所示(氧原子未画
出,晶胞参数,)。一定条件下, 、和
发生非氧化还原反应生成氟代硼铍酸钾, 并放出 气体。氟代硼铍酸钾
的化学式为____________;晶体密度为_ ________( 为阿伏加
德罗常数的值)。
解析:根据“均摊法”可知,数目为, 数目为
,数目为 ,B数目为
,、和 发生非氧化还原反应生成氟代硼铍
酸钾,并放出 气体,即反应过程中各元素化合价不变,即
,解得 ,即
,氟代硼铍酸钾的化学式为 ;晶体密
度为 。