专题13 物质结构与性质

1．[2019新课标Ⅰ] 在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要村料。回答下列问题：

（1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填标号)。

（2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别

是 、 。乙二胺能与Mg2+、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+”)。

（3）一些氧化物的熔点如下表所示：

氧化物 熔点/°C Li2O 1570 MgO 2800 P4O6 23.8 SO2 ?75.5 解释表中氧化物之间熔点差异的原因 。 （4）图(a)是MgCu2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，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x= pm，Mg原子之间最短距离y= pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是 g·cm?3(列出计算表达式)。

Fe?Sm?As?F?O组成的化合物。回答下列问题：

2．[2019新课标Ⅱ] 近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为

（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NH3的_______（填“高”或“低”），其判断理由是________________________。

（2）Fe成为阳离子时首先失去______轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+的价层电子排

布式为______________________。

（3）比较离子半径：F?__________O2?（填“大于”等于”或“小于”）。

（4）一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。

图1 图2

图中F?和O2?共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1?x代表，则该化合物的化学式表示为____________，通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：ρ=________g·cm?3。

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，称作原子分数坐标，例如图1中

111,,2原子1的坐标为(22)，则原子2和3的坐标分别为__________、__________。

3．[2019新课标Ⅲ] 磷酸亚铁锂（LiFePO4）可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题：

（1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_________（填“相同”或“相反”）。

（2）FeCl3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_____________。

（3）苯胺（

）的晶体类型是__________。苯胺与甲苯（

）的相对分子质量相近，

但苯胺的熔点（-5.9℃）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（-95.0℃）、沸点（110.6℃），原因是___________。

（4）NH4H2PO4中，电负性最高的元素是______；P的_______杂化轨道与O的2p轨道形成_______键。 （5）NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：

这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________（用n代表P原子数）。

4．[2019江苏]Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备Cu?O。 （1）Cu2+基态核外电子排布式为_______________________。

2?SO（2）4的空间构型为_____________（用文字描述）；Cu2+与OH?反应能生成[Cu(OH)4]2?，[Cu(OH)4]2?

中的配位原子为__________（填元素符号）。

（3）抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为__________；推测抗坏血酸在水中的溶解性：____________（填“难溶于水”或“易溶于水”）。

（4）一个Cu2O晶胞（见图2）中，Cu原子的数目为__________。

考向一 原子结构与性质 1．原子核外电子排布的“三”规律 (1)能量最低原理 (2)泡利原理 (3)洪特规则 原子核外电子总是先占据能量最低的原子轨道 每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子 当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同 2.两种化学用语的表示 ? (1)电子排布式?核外电子：Fe：[Ar]3d

?离子价电子?外围电子?：Fe：3d

62??核外电子：Fe：[Ar]3d4s

原子?

??价电子?外围电子?：Fe：3d64s2

?????

2＋6

2＋6

3．电离能及其应用

(1)电离能的变化规律

①同周期从左到右(ⅠA→0族)，第一电离能有增大的趋势。但第ⅡA族(np0)和第ⅤA族(ns2np3)，因p轨道处于全空或半充满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期右侧相邻的ⅢA族或ⅥA族元素，如第一电离能Mg>Al，P>S。

②逐级电离能逐渐增大(即I1

(2)电离能的应用

①判断元素金属性的强弱。电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。 ②判断元素的化合价。根据逐级电离能确定最外层电子数和各层电子数。 4．电负性及其应用 (1)电负性变化规律

在周期表中，电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小。 (2)电负性的3个主要应用

①确定元素类型：一般来说，电负性>1.8，非金属元素；电负性<1.8，金属元素。

②确定化学键类型：一般来说，两成键元素电负性差值>1.7，离子键；两成键元素电负性差值<1.7，共价键。

③判断元素价态正负：一般来说，电负性大的元素呈现负价，电负性小的元素呈现正价。 考向二 分子结构与性质 1．共价键 (1)分类

②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)σ键和π键的判断方法