专题5 第七单元 突破物质结构与性质综合题（Word教参）-【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习·第1轮（苏教版 新教材 新高考）

第七单元　突破物质结构与性质综合题 复习目标 1.熟悉物质结构与性质综合题考查的重点及考查方式，建构解题的认识模型。 2.建立基于“位”“构”“性”关系的系统思维框架，提高分析和解决问题的能力。 3.结合晶胞模型结构及分析，培养空间想象能力及简单计算能力。 1．物质结构与性质重要考点分析 (1)基于原子(或离子)结构的考查角度 (2)基于分子结构的考查角度 (3)基于晶体结构的考查角度 2．建构性质比较(或解释)类题的解题模板 考向　物质结构与性质的综合应用 【例】(2023·山东日照二模)金属钴及其化合物在航天、航空、航海和催化剂等领域发挥着重要的作用。回答下列问题： (1)基态钴原子的外围电子排布式为________，其最高电子层电子云轮廓图为________形。 (2)钴能够形成以钴中心原子的多种配位化合物。 ①CO分子作为配位体时，碳原子和氧原子均能够提供孤电子对。CO与钴形成配位化合物时，提供孤电子对的为________原子(填元素名称)。 ②高氯酸六氨合钴( Ⅱ )的结构为。其外界离子的空间结构为________；下列对[Co(NH3)6]2＋的中心原子采取的杂化类型判断合理的是______(填标号)。 A．sp3 B．sp3d C．sp3d2 D．dsp2 (3)工业上用CH4处理N2O的化学方程式为CH4＋N2ON2＋CH3OH。CH3OH与水任意比互溶，其原因除与水分子的极性相似外，还有______________________________。 (4)金属钴有两种堆积方式，其晶体结构如图所示。 ①乙图所示的堆积方式中，晶胞的原子空间利用率为________。 ②已知：NA为阿伏加德罗常数的值，钴原子半径为r pm。甲图中正六棱柱的高为h pm，则该晶胞的密度为________g/cm3(用含r、h、NA的式子表示，列出计算式即可)。 答案：(1)3d74s2　球 (2)①碳　②正四面体形　C (3)CH3OH与水分子能够形成分子间氢键 (4)①68%　②×1030 解析：(1)Co是27号元素，故基态钴原子的外围电子排布式为3d74s2，其最高电子层为4s轨道，s轨道的电子云轮廓图为球形；(2)①由于C的电负性比O的弱，电负性弱的原子易提供孤电子对形成配位键， CO与钴形成配位化合物时，提供孤电子对的为碳原子；②高氯酸六氨合钴( Ⅱ )的结构为。其外界离子即ClO，由于ClO中心原子Cl周围的价电子对数为4，故其空间结构为正四面体形。根据杂化轨道理论可知，参与杂化的轨道数之和等于杂化之后形成的轨道数，且杂化轨道用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对， [Co(NH3)6]2＋的中心原子Co2＋周围形成了6个σ键，故中心原子杂化后形成了6个轨道，故其采取的杂化类型判断合理的是sp3d2；(4)①乙图所示的堆积方式即体心立方堆积中，晶胞的原子空间利用率为68%；②NA为阿伏加德罗常数的值，钴原子半径为r pm，则底面边长为2r pm，甲图中正六棱柱的高为h pm，六棱柱的底面由6个正三角形构成，正三角形的高为r pm，每个正三角形的面积为×2r pm×r pm＝r2 pm2＝r2×10－20cm2，故晶胞的体积为6×r2h×10－30cm3，一个晶胞的质量为 g，则该晶胞的密度为ρ＝＝＝×1030 g/cm3。 (1)根据价电子对数判断中心原子的杂化轨道类型 价电子对数 杂化轨道类型 2 sp 3 sp2 4 sp3 (2)晶胞计算中的重要关系 ①面对角线长＝a；体对角线长＝a(a代表棱长)； ②体心立方堆积4r＝a(r为原子半径)； ③面心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。 (3)计算晶体的密度 对于立方晶胞，可建立如下求算途径： 可得关系式：ρ＝(a表示晶胞边长，ρ表示密度，NA表示阿伏加德罗常数的值，n表示1 mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量，M表示摩尔质量)。 (2023·山东济宁模拟)光电材料[氟代硼铍酸钾晶体(KBe2BO3F2)等]是目前科学家特别关注的材料。其结构如图，其中氧原子已省略，图中的原子分别位于立方体的顶角、棱及面上，可由BeO、KBF4和B2O3在一定条件下制得，同时放出BF3气体。 (1)基态B原子中有________种能量不同的电子，存在未成对电子的能级电子云空间有________种伸展方向。 (2)KBe2BO3F2结构图中X表示________(填元素符号)，组成元素中非金属元素的电负性由强到弱的顺序为________(填元素符号)；BF中B原子的杂化方式为__________，已知苯分子中含有大π键，可记为 (右下角“6”表示6个原子，右上角“6”表示6个共用电子)，实验测得BF3分子中B—F的键长远小于二者