2020年高考化学二轮复习讲练测 专题13 物质结构与性质(讲)(原卷版) 下载本文

②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晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量);1个晶胞的质量为ρV g(V为晶胞的体积),则1 mol晶胞的质量为ρVNA g,因此有xM=ρVNA。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ρ单位一致。

(3)晶胞中原子空间利用率=

晶胞中含有粒子的体积

×100%。如面心立方最密堆积(如图所示)

晶胞体积

分析:a=22r; 4

V(球)=4×πr3;

3

V(晶胞)=a3=(22r)3=162r3;

44×πr3

3V?球?

空间利用率=×100%=×100%≈74%。

V?晶胞?162r33.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 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)同类型晶体的熔、沸点高低一般规律 ①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。

②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。

③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H2O>H2Te>H2Se>H2S。

b.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>GeH4>SiH4>CH4。 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>N2。 ④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。

题型一 原子结构与性质

例1.[2019·全国卷Ⅰ,35(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)。

【举一反三】[2019·全国卷Ⅱ,35(2)(3)](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+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”)。

【变式探究】[2019·全国卷Ⅲ,35(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”)。

题型二 分子结构与性质

例2.[2019·全国卷Ⅰ,35(2)节选]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________、________。

【举一反三】[2019·全国卷Ⅱ,35(1)节选]元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为________。

【变式探究】[2019·全国卷Ⅲ,35(2)(4)(5)](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________。

(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)。 题型三 共价键杂化与空间结构

例3.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烃、硫或氮杂环杯芳烃等有关。回答下列问题:

(1)对叔丁基杯[4]芳烃(如图所示)可用于第ⅢB族元素对应的离子萃取,如La2、Sc2。写出基态二价钪离子(Sc2)核外电子排布式:____________________。其中电子占据的轨道数为________个。

(2)对叔丁基杯[4]芳烃由4个羟基构成杯底,其中羟基氧原子的杂化方式为______。羟基间的相互作用力为____________________。

(3)不同大小的杯芳烃能识别某些离子,如:N3、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MnO2反应可得到(SCN)2。试写出(SCN)2的结构式:____________。

【变式探究】 (1)依据VSEPR理论推测S2O23的立体构型为________,中心原子S的杂化方式为________,[Ag(S2O3)2]3中存在的化学键有________(填字母序号)。