高考化学(全国版)大一轮复习配套课件：专题八 第40讲 专题提升

中____Ⅳ____(填序号)所表示的堆积方式相同；图 3 的结构中，设晶胞边长为 a cm，B 原 子直径为 b cm，G 原子直径为 c cm，则该晶胞的空间利用率为__2_π__b3_3a＋_3__c3__×__1_0_0_%__ (用
含 a、b、c 的式子表示)。
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(3) 请 说 出 E 的 氟 化 物 (EF3) 和 F 的 氢 化 物 (FH3) 能 发 生 反 应 的 原 因 ： ___B_F_3_中__B_提__供__空__轨__道__，__N__H_3_中__N_提__供__孤__电__子__对__，__两__者__以___配__位__键__结__合_____，并写出反应 的化学方程式：________N__H_3_＋__B_F_3_=_=_=_F__3B__N_H__3 _(用化学式表示)。
微粒
Cr
Cr3＋
Ni
电子排布式 [Ar]3d54s1 [Ar]3d3 [Ar]3d84s2
微粒
Mn
Mn2＋
Ti
电子排布式 [Ar]3d54s2 [Ar]3d5 [Ar]3d24s2
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提升 2 晶体类型的判断方法 1. 依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断 (1) 离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。 (2) 原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。 (3) 分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。 (4) 金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。
(3) SO2 中心原子的价层电子对数目为___3_____， SO2 分子构型为__V__形____。
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(4) 将纯液态 SO3 冷却到 289.8 K 时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结 构如下图 1 所示。此固态 SO3 中 S 原子的杂化轨道类型是___sp_3____；该结构中 S—O 键长有两类，一类键长约 140 pm，另一类键长约为 160 pm，较短的键为___a_____(填 图中字母)。
专题八 物质结构与性质(选考) 第40讲 专题提升
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提升 1 特殊原子或离子的电子排布式的书写
一些金属元素原子及离子的电子排布式：
微粒
Fe
Fe2＋
电子排布式 [Ar]3d64s2 [Ar]3d6
Fe3＋ [Ar]3d5
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微粒
Cu
Cu＋
Cu2＋
电子排布式 [Ar]3d104s1 [Ar]3d10 [Ar]3d9
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2. 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。
3. 离子晶体：一般来说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子 间的作用力就越强，相应的晶格能就越大，其晶体的熔、沸点就越高。
4. 分子晶体 (1) 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 常的高。
N2H4 NH3 熔点/℃ 2 －77.8 沸点/℃ 113.5 －33.5
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(4) (2017·广东揭阳二模)GaN、GaP 是人工合成的一系列新型半导体材料，其晶 体结构均与金刚石相似。熔点：GaN ____>____(填“>”或“<”)GaP。
(5) (2017·山西太原二模)试比较氢化物 H2O 与 H2S 的热稳定性，并说明理由： __热__稳__定__性__：__H_2_O__>_H__2_S_，__因__为__O_原__子__半___径__小__于__S_原__子__半__径__，__键__长__短__，__键__能__大______( 用 键参数解释)。
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2. 依据物质的分类判断 (1) 金属氧化物(如 K2O 等)、强碱(NaOH、KOH 等)和绝大多数的盐类是离子晶 体。 (2) 大多数非金属单质(除金刚石、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除 SiO2 外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。 (3) 常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的原子晶体化合物 有碳化硅、二氧化硅等。 (4) 金属单质是金属晶体。
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(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。 (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。 (4) 互为同分异构体的物质，支链越多，熔、沸点越低。 5. 金属晶体：金属离子所带电荷数越多，离子半径越小，其金属键越强，金属 熔、沸点就越高。
铜矿的过程中，其中一步反应是 2Cu2O＋Cu2S=====6Cu＋SO2。回答下列问题：
(1) Cu＋的价电子轨道表示式为________________； Cu2O 与 Cu2S 比较，晶格能 较大的是_____C_u_2_O________。
(2) 新 制 的 Cu(OH)2 能 够 溶 于 过 量 浓 碱 溶 液 中 ， 反 应 的 离 子 方 程 式 为 __C_u_(_O__H_)_2＋__2_O__H__－_=_=_=_[_C_u_(_O_H__)_4]_2_－___。
化合物 b 中采用 sp3 杂化的原子有_C_、__N__、__O__(填元素符号)。
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[解析] 由题意可推知，A、B、C、D 分别为 H、C、Cl、Ni。(1) C2H2 的结构 式为 H—C≡C—H，单键为 σ 键，三键含有 1 个 σ 键、2 个 π 键，含有的 σ 键、π 键数目之比为 3∶2。(2) 每个碳原子被 3 个六元环共用，每个六元环含有13×6＝2 个 碳原子，12 g 碳的物质的量为 1 mol，则 12 g 该晶体中有 0.5NA 个六元环；图中碳原 子处在立方体的顶点和面心，构成的堆积方式与图 4 中Ⅳ所表示的堆积方式相同； 图 3 的结构中，每个晶胞中含有 4 个碳原子和 4 个硅原子，则碳原子和硅原子的体 积为4×43πb23＋4×43π2c3 cm3，晶胞的体积为 a3 cm3, 则该晶胞的空间利用率为
18，中心原子是 Ni 原子，其价电子数是 10，每个配体提供的电子数是 2,10＋2n＝18，
n＝4。
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例题 1 (1) (2017·河南郑州三模)CuSO4 的熔点为 560 ℃，Cu(NO3)2 的熔点为 115 ℃，CuSO4 熔点更高的原因是_C__u_S_O__4_和__C__u_(N__O_3_)_2_均__为__离__子__晶__体__，__S_O_24_－_所__带__电____ _荷__比___N_O__－3_多__，__故__C__u_S_O__4 _晶__格__能__较__大__，__熔__点__较__高___。
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每个 Cu 原子与之最近且距离相等的铁原子有 8 个；晶胞中 Cu 原子数＝8×18＋4×12
＋1＝4，Fe 原子数＝6×12＋4×14＝4，S 原子数为 8，则 1 个晶胞的质量为4×N1A84 g，
晶胞体积为(0.524×10－7 cm)2×1.048×10－7cm，ρ＝mV＝
4×184 6.02×1023×0.524×10－72×1.048×10－7
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[解析] (2) 晶格能与离子半径和所带电荷数相关，Cl－的半径小于 I－，即 CsI 的晶格能小于 CsCl，故选项 A 正确。(4) GaN、GaP 为原子晶体，共价键的键能越 大，熔点越高。N 原子的半径小于 P，共价键键能：GaN ＞GaP。
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例题 2 (2017·安徽合肥三模)黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物。火法冶炼黄 高温
(1) A 与 B 元素形成的 B2A2 中含有的 σ 键、π 键数目之比为__3_∶__2___。
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(2) B 元素的一种单质晶体结构如图 1 所示，理论上 12 g 该晶体中有__0_._5_N_A__个六元
环；图 2 为在元素周期表中与 B 相邻的元素位置关系，B、G 形成的晶胞结构如图 3 所 示(其中“ ”为 B 元素原子，“ ”为 G 元素原子)，图中“ ”点构成的堆积方式与图 4
(2) (2017·广东惠州三模)已知 CsICl2 不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更 大的物质，则它按下列____A____(填字母)式发生。
A. CsICl2===CsCl＋ICl B. CsICl2===CsI＋Cl2
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(3) (2017·湖北黄冈 3 月质检)工业制备铁氧体也可使用沉淀法，制备时常加入 氨(NH3)、联氨(N2H4)等弱碱。比较下表中氨(NH3)、联氨(N2H4)的熔、沸点，解释其 高低的主要原因：_联__氨__分__子__间__形__成__的__氢__键__数__目__多___于__氨__分__子__间__形__成__的__氢__键__数__目___。
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(5)
CuFeS2 的晶胞如图
2
所示。CuFeS2
的晶胞中与 Cu 原子距离最近且相等的 4×184
Fe 原子有___8_____个；其晶体密度 ρ＝_6_._0_2_×__1_0_23_×___0_._5_2_4_×__1_0_－_7 _2_×__1_.0_4_8_× __1_0_－ __7 ___
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5. 依据硬度和机械性能判断 离子晶体硬度较大且脆。 原子晶体硬度大。 分子晶体硬度小且较脆。 金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。 提升 3 物质的熔、沸点高低的比较方法 1. 不同类型晶体的熔、沸点高低，存在一般规律：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、沸点很高，汞、铯等熔、沸 点很低。
g·cm－3 (列出表达式即可)。
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[解析] (1) 晶格能与离子所带电荷和离子半径有关，Cu2O、Cu2S 中离子所带 电荷相同，半径 S2－＞O2－，故晶格能较大的是 Cu2O。(3) SO2 分子 S 原子的价层电 子对数＝2＋12×(6－2×2)＝3，含有 1 对孤电子对，分子构型为 V 形。(4) 该固态 SO3 中 S 原子形成 4 个 σ 键，为 sp3 杂化；存在 S===O 键和 S—O 键，S===O 键键长较 短，即 a 较短。(5) 图中顶点上的 Cu 与之最近且距离相等的铁原子有 2 个，晶胞中
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4×43πb23＋4×43π2c3 a3 cm3
cm3×100%＝2πb33a＋3 c3×100%。(4) ClO4－中氯原子价层电子
对数是 4，且不含孤电子对，所以 Cl 原子的杂化方式为 sp3，离子的立体构型为正四
面体。(5) Ni 形成的配合物 Ni (CO)n 的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为
(4) 元素 C 的含氧酸中，酸性最强的是__H_C__lO__4_(填化学式)，该酸根离子的立体 构型为__正__四__面__体____。
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(5) 基态 D 原子的核外电子排布式为[Ar]__3_d_8_4_s_2 _；D 形成的配合物 D(CO)n 的 中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为 18，则 n＝___4_____；由 D 的铝合金 为原料可制得一种历史悠久、应用广泛的催化剂，其催化的实例如下：
g·cm－3。
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例题 3 (2017·河南洛阳三模)原子序数依次增大的四种元素 A、B、C、D 分别 处于第 1 至第 4 周期。自然界存在多种 A 的化合物，B 原子核外电子有 6 种不同的 运动状态，B 与 C 可形成正四面体形分子，D 的 M 能层没有空轨道且只有 2 个未成 对电子。请回答下列问题：
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3. 依据晶体的熔点判断 (1) 离子晶体的熔点较高，常在数百至一千摄氏度以上。 (2) 原子晶体熔点高，常在一千摄氏度至几千摄氏度。 (3) 分子晶体熔点低，常在数百摄氏度以下至很低温度。 (4) 金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。
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4. 依据导电性判断 (1) 离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状态时能导电。 (2) 原子晶体一般为非导体。 (3) 分子晶体为非导体，而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，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。 (4) 金属晶体是电的良导体。