第4章 热点微课6 物质结构与性质综合题研究-【创新教程】2024高考化学总复习大一轮教师用书word（新教材，人教单选版）

物质结构与性质综合题研究 [知识精讲] 1．物质结构常见考点剖析 (1)以原子或离子结构为主线的考查角度 (2)以分子结构为主线的考查角度 (3)以晶体结构为主线的考查角度 2．性质比较及解释类问题模型构建 (1)“原因解释”类试题的解题流程 (2)模板构建 叙述结构→阐述原理→回扣结论 (3)模板应用示例 比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因：　________________　。 GeCl4 GeBr4 GeI4 熔点/℃ －49.5 26 146 沸点/℃ 83.1 186 约400 [答题模板] [标准答案] GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增大。原因：分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强 [例1]　Fe3O4晶体中，O2－的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O2－围成的正四面体空隙和3、6、7、8、9、12的O2－围成的正八面体空隙。Fe3O4中有一半的Fe3＋填充在正四面体空隙中，另一半Fe3＋和Fe2＋填充在正八面体空隙中，则Fe3O4晶体中，正四面体空隙数与O2－数目之比为　________　。有　________　%的正八面体空隙没有填充阳离子。Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元，晶体密度为5.18 g·cm－3，则该晶胞参数a＝　________　 cm(写出计算表达式即可)。 [解析]　结构中如1、3、6、7的O2－围成的正四面体空隙有8个，由图可知晶体结构中O2－数目为8×＋6×＝4，则正四面体空隙数与O2－数目之比为8∶4＝2∶1；Fe3O4中有一半的Fe3＋填充到正四面体空隙中，另一半Fe3＋和Fe2＋填充在正八面体空隙中，则有50%的正八面体空隙没有填充阳离子；含有Fe3＋和Fe2＋的总数为3，晶胞中有8个图示结构单元，则1 mol晶胞的质量为8×(3×56＋4×16) g＝8×232 g,1 mol晶胞即有6.02×1023个晶胞，1个晶胞的体积为a3，所以晶体密度为 g·cm－3＝5.18 g·cm－3，所以晶胞边长a＝ cm。 [答案]　2∶1　50　 [例2]　锂­磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2，可通过下列反应制备：2Na3PO4＋4CuSO4＋2NH3·H2O===Cu4O(PO4)2↓＋3Na2SO4＋(NH4)2SO4＋H2O。 (1)写出基态Cu2＋的电子排布式：　______________________________________　。 (2)P、S元素第一电离能大小关系为___________________________________________， 原因是__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)氨基乙酸铜分子结构如图所示，碳原子的杂化方式为　________　，基态碳原子核外电子有　________　种运动状态。 (4)在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2－，则1 mol该配合物含有π键的数目为　____________　(NA表示阿伏加德罗常数的值)。 (5)晶体铜的晶胞结构如图甲所示，原子之间相对位置关系的平面图如图乙所示，铜原子的配位数为　__________________　，铜的原子半径为127.8 pm，NA表示阿伏加德罗常数的值，晶体铜的密度为　________　 g·cm－3(列出计算式即可)。 [解析]　(4)CN－存在碳氮三键，1个碳氮三键中有2个π键，所以1 mol该配合物含有8 mol π键，数目为8NA。(5)离铜原子距离最近且相等的原子为铜原子的配位原子，根据图甲可知铜原子配位数是12；根据图乙可知，晶胞的面对角线长为127.8×4 pm，则晶胞棱长为2×127.8×10－10 cm，每个晶胞含有铜原子数为8×＋6×＝4。1个晶胞的体积为(2×127.8×10－10)3 cm3，质量为 g，所以晶体铜的密度为 g·cm－3。 [答案]　(1)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)　(2)P＞S　P原子3p轨道上的电子处于半充满状态，较稳定，比S难失去电子　(3)sp3和sp2　6　(4)8NA　(5)12　 [例3]　(2022·河北石家庄二中模拟)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是一种天然矿石。中国在商代或更早就掌握了由它冶炼铜的技术。医药上，黄铜矿有促进骨折愈合的作用。请回答下列问题： (1)基态Cu＋比Cu2＋稳定的原因