热点强化16 物质结构与性质综合题突破-【优化探究】2025年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（鲁科版2019 双选版）

热点强化16　 物质结构与性质综合题突破 优化探究 大单元三　物质的结构与性质　元素周期律 　第8章　晶体结构与性质 1. (2022·天津卷)下列化学用语表达正确的是(　C　) A. 基态硫原子的轨道表示式： ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 　　1s 　　2s 　　　 2p B. H2S的电子式：H︰S︰H C. SO3的VSEPR模型： D. SO2分子的空间填充模型： C 热点训练 硫原子的核外电子总数为16，基态硫原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p4，基态S原子的轨道表示式为 ，故A错误；H2S为共价化 合物，其电子式为H︰ ︰H，故B错误；SO3分子中S原子的价电子对 数为3＋ ＝3，无孤电子对，其VSEPR模型为 ，故C正确； SO2中S原子的价电子对数为2＋ ＝3，故其空间结构为角形，其空 间填充模型为 ，故D错误。 2. (2022·丹东市模拟)萝卜硫素是具有美容效果的天然产物，其结构如图 所示，该物质由五种短周期元素构成，其中W、X、Y、Z的原子序数依 次增大，Y、Z原子核外最外层电子数相等，下列说法错误的是(　D　) A. 第一电离能：X＞Y＞Z B. 简单离子半径：Z＞X＞Y C. W、X与氢原子可形成直线形化合物 D. W、X、Y分别形成的简单氢化物的熔、沸点在同主族元 素中均为最高 D 通过结构可知，萝卜硫素含H、C元素，萝卜硫素由五种短周期元素构 成，则W、X、Y、Z中有一种是C元素，还有一种是S元素；W、X、 Y、Z的原子序数依次增大，Y、Z原子核外最外层电子数相等，结合结 构中的成键数目可知：X为N元素，Y为O元素，Z为S元素，W为C元 素。同一周期从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，其中第ⅡA 族和第ⅤA族元素的第一电离能均高于其相邻元素，即 N元素的第一电离能大于O元素； 同一主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，即O元素的第一电离 能大于S元素，故第一电离能：N＞O＞S，A正确； 和 的核外 电子排布相同，N的原子序数小于O，故离子半径： ＞ ， 、 核外有2个电子层， 核外有3个电子层，则离子半径： ＞ ＞ ，B正确；N、C、H元素组成的化合物为HCN，该分 子的空间结构为直线形，C正确；X为N元素，Y为O元素，W为C元素， 它们的简单氢化物分别为NH3、H2O和CH4，NH3和H2O均存在分子间氢键，使得它们的熔、沸点在同主族元素中均为最高，CH4 不存在分子间氢键，其熔、沸点在同主族元素中最低， D错误。 3. 下列关于物质聚集状态的叙述错误的是(　D　) A. 在电场存在的情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列 B. 非晶体的内部原子或分子的排列杂乱无章 C. 物质的聚集状态除了晶态、非晶态还有塑晶态、液晶态等 D. 等离子体是指由电子、阳离子组成的带有一定电荷的物质聚集体 D 液晶分子间的相互作用容易受温度、压力、电场的影响，在电场存在的 情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列，A正确；内部原子或分子的 排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物质称为非晶体，B正确；物质的 聚集状态有晶态、非晶态，还有塑晶态、液晶态等，C正确；等离子体 由电子、阳离子和电中性粒子组成，正、负电荷大致相等，整体上呈电 中性，D错误。 4. (双选)(2022·辽宁丹东模拟)某Fe x N y 的晶胞如图1所示，晶胞边长为 a pm，Cu可以完全替代该晶体中a位置的Fe或b位置的Fe，形成Cu替代型 产物F Cu n N y 。Fe x N y 转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，下列说法正确的是(　AC　) A. 该Fe x N y 的化学式为Fe4N B. 与N原子等距且最近的N原子为8个 C. 两个a位置Fe的最近距离为 a pm D. 其中较稳定的Cu替代型产物的化学式为FeCu3N AC 根据切割法，Fe x N y 的晶胞中Fe原子数是8× ＋6× ＝4，N原子数是1，该Fe x N y 的化学式 为Fe4N，故A正确；N原子位于晶胞体心，与 N原子等距且最近的N原子为6个，故B错误； 两个a位置Fe的最近距离为面对角线的一半， 面对角线为 a pm，所以两个a位置Fe的最 近距离为 a pm，故C正确； 能量越低越稳定，Cu完全替代该晶体中b位置Fe形成的物质能量低，稳 定性强，晶胞中铜原子数是8× ＝1，铁原子数是6× ＝3，N原子数是1，化学式为Fe3CuN，故D错误。 5. (2022·黄冈模拟)某物质用途非常广泛，可用来制造耐火陶瓷，作颜 料，还可以用于冶炼金属。其具有的长方体形晶胞结构可用如图表示， 已知6个N原子形成了正八面体，晶胞参数的单位为pm，M原子的相对 原子质量为 m ，N原子的相对原子质量为 n 。下列说法错误的是(　B　) A. 该物质的化学式可能为MN2 B. 该晶胞密度为ρ＝ ×1 g·c C. M原子的配位数为6，N原子的配位数为3 D. 若N1原子的坐标为( x ， x ，0)，则N2原子的坐标为(1－ x ，1－ x ，0) B 由图示晶胞结构可知，一个晶胞中含M原子的个数为8× ＋1＝2，N原 子的个数为4× ＋2＝4，故该物质的化学式可能为MN2或N2M，A正 确；一个晶胞的质量为 g，一个晶胞的体积为 a 2 c ×10－30 cm3， 则该晶胞密度为ρ＝ ＝ ＝ ×1030 g·c ，B错误； 由图示晶胞结构可知，一个M原子周围距离最近且相等的N原子个数为 6，则M原子的配位数为6，一个N原子周围距离最近且相等的M原子个 数为3，则N原子的配位数为3，C正确；由图示晶胞结构可知，N1、N2 原子均在底面上，若N1原子的坐标为( x ， x ，0)，则N2原子的坐标为(1 － x ，1－ x ，0)，D正确。 6. (2022·葫芦岛市模拟)砷化镉晶胞结构如图。图中“①”和“②”位是 “真空”，晶胞参数为 a pm，建立如图的原子坐标系，①号位的坐标为 。已知：砷化镉的摩尔质量为 M g·mo ， N A为阿伏加德 罗常数的值。下列说法错误的是(　D　) A. 砷化镉中Cd与As原子个数比为3∶2 B. 两个Cd原子间最短距离为0.5 a pm C. ③号位原子坐标参数为 D. 该晶胞的密度为 g·c D 由图示晶胞结构可知，一个晶胞中As原子个数为8× ＋6× ＝4，Cd原 子的个数为6，故砷化镉中Cd与As原子个数比为6∶4＝3∶2，A正确；由 图示晶胞结构可知，平行于边的同一直线上的Cd原子将边长 4等分，故 两个Cd原子间最短距离为0.5 a pm，B正确；由图示可知，③号位原子位 于右侧面的面心上，故其坐标参数为 ，C正确；由A项分析 可知，一个晶胞中含有6个Cd原子和4个As原 子，即含有2个As2Cd3，故该晶胞的密度为 g·c ，D错误。 7. (2022·西安模拟)硒(Se)是一种有重要作用的元素，可以形成多种 化合物。 (1)基态硒原子的核外电子排布式为 ⁠。 (1)硒为34号元素，基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4。 [Ar]3d104s24p4 (2)H2SeO3的中心原子杂化类型是 ，Se 的空间结构是 ⁠ ⁠。 (2)Se 的中心原子Se原子的价电子对数为3＋ ×(6＋2－3×2)＝4，一个孤电子对，所以Se 的空间结构是三角锥形。 (3)H2Se属于 (填“极性”或“非极性”)分子。 (3)H2Se分子中有孤电子对，其空间结构为角形，正、负电中心不重 合，所以H2Se属于极性分子。 sp3　 三角 锥形　 极性　 (4)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶 胞中硒原子的配位数为 ；若该晶胞密度为ρ g·c ，硒化锌的摩 尔质量为 M g·mol－1， N A代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数 a 为 pm。 4　 ×1010　 (4)根据硒化锌晶胞结构图可知，每个锌原子周围有4个硒原子，每个硒 原子周围也有4个锌原子，所以硒原子的配位数为4；该晶胞中含有硒原 子数为8× ＋6× ＝4，含有锌原子数为4，根据ρ＝ ＝ ，所以 V ＝ ，则晶胞参数 a ＝ cm＝ ×1010 pm。 8. (2022·四川南充模拟)乙酰丙酮是一种有酯气味的无色透明液体，常用 作溶剂、有机合成中间体、金属络合剂等。它有两种主要互变异构体 A、B，与B 、M 、C 、Z 等形成配合物C。回答下列 有关问题： (1)基态C 的价电子排布式为 ，Be和Mg第一电离能较大的 是 ⁠原子。 (1)Cu原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，则基态C 的价电子 排布式为3d9；同一主族，从上到下，元素的第一电离能逐渐减小， Be和Mg同属于第ⅡA族，且Be的原子序数小于Mg，则第一电离能较 大的是Be原子。 3d9　 Be　 (2)A中C原子的杂化轨道类型为 ；按VSEPR理论预测B中 ∠HCC约为 、 (填角度)。B在碱性条件下断裂极性 最大的键是 。具有分子内氢键的是 (填“A”或 “B”)。 sp2和sp3　 120°　 109°28'　 O—H　 B　 (2)A中，饱和C原子采取sp3杂化，碳氧双键中的C原子采取sp2杂化，故 A中C原子的杂化轨道类型为sp2和sp3；按VSEPR理论，B中碳碳双键上 的一个碳原子和其相邻的原子构成了接近正三角形的结构，该结构中的 ∠HCC约为120°，甲基和相邻的碳原子构成了接近正四面体的结构，故 该结构中的∠HCC约为109°28'；B中O原子和H原子的电负性差异最 大，故极性最大的键为O—H；B分子中的酮羰基上的O和羟基上的H形 成分子内氢键。 (3)C中σ键与π键的数目之比为 ⁠。 (3)C中，单键、配位键是σ键，1个双键中含有1个σ键和1个π键，则C中σ 键的数目为2×(13＋2)＝30，π键的数目为2×2＝4，则C中σ键与π键数 目之比为30∶4＝15∶2。 15∶2　 (4)乙酰丙酮易溶于醇、氯仿、丙酮等多数有机溶剂，理由是 ⁠ ⁠。 (4)根据“相似相溶”规律，乙酰丙酮的极性与有机溶剂相似，故在有机 溶剂中溶解性较好。 乙酰丙酮 的极性与有机溶剂相似，故在有机溶剂中溶解性较好 (5)金属铜的某些参数如下： 金属 堆积类型 密度/(g·c ) 相对原子质量 Cu ρ 64 根据上述数据，计算Cu的原子半径为 pm (列出计 算表达式，设 N A是阿伏加德罗常数的值)。 × ×1010　 (5)设Cu的原子半径为 r pm，晶胞棱长为 a pm，则 a ＝4 r ， a ＝2 r ，则晶胞体积为( a ×1 cm)3＝(2 r ×1 cm)3；晶胞中含有Cu 原子的个数为8× ＋6× ＝4，晶胞质量为 g，则ρ＝ g·cm－3，解得 r ＝ × ×1010 pm。 9. (2022·山西临汾模拟)国产大飞机C919的制造使用了较多含硼材料(如 硼纤维、氮化硼等)，回答下列问题。 (1)原子的能量由核电荷数、电子数、 ⁠三个因素共同 决定；基态B原子的核外电子填充在 ⁠个轨道中。 (1)整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子(运动)状态三个因素共同 决定；基态B原子的电子排布式为1s22s22p1，故其核外电子填充在1s、 2s、2p三个轨道中。 电子(运动)状态　 3　 (2)耐高温材料立方BN制备流程中用到NH3、BCl3和触媒剂Ca3B2N4。 ①Ca、B、N三种元素的电负性从大到小的顺序为 ⁠。 (2)①金属的电负性较小，另外，同周期元素的电负性从左向右逐渐增 大，故Ca、B、N三种元素的电负性从大到小的顺序为N＞B＞Ca。 N＞B＞Ca　 ②BCl3中B原子的 轨道与Cl原子的 轨道形成σ键；形 成BCl3过程中基态B原子价电子层上的电子先激发，再杂化，激发后B 原子的价电子轨道表示式为 ⁠。 sp2杂化　 3p　 ②BCl3中B原子的价电子对数为3，其杂化方式为sp2，故BCl3中B原子的 sp2杂化轨道与Cl原子的3p轨道形成σ键；基态B原子价电子层上的电子 先激发，再杂化，说明B原子激发后的三个轨道能量相同，故激发后B 原子的价电子轨道表示式为 。 ③BCl3在四氯化碳中的溶解度远大于NH3，原因是 ⁠ ⁠。 BCl3和四氯化碳均 为非极性分子，而NH3属于极性分子，相似相溶 (3)硼砂是非常重要的含硼矿物。一种硼砂阴离子的结构如图1所示，则1 mol该阴离子存在的配位键的物质的量为 ， n ＝ ⁠。 (3)由图1可知，图中连有羟基的B原子含有配位键，故1 mol该阴离子存 在的配位键的物质的量为2 mol，在该阴离子中B原子显＋3价，O原子显 －2价，H原子显＋1价，则 n ＝2。 2 mol　 2　 (4)制造硼合金的原料硼化钙(CaB6)晶胞结构如图2所示，硼原子全部组 成B6正八面体，各个顶点通过B—B互相连接成三维骨架。已知该晶体 的晶胞参数为 a pm，B6正八面体中B—B的键长为 d pm，M点的原子分 数坐标为 ，则N点的原子分数坐标为( 　 　，1，0)。 　 (4)将8个正八面体的中心连接成晶胞的立方晶系图，由M点坐标知该原 子位于晶胞的体心，且每个坐标系的单位长度都记为1，已知B6正八面 体中B—B的键长为 d pm，晶胞参数为 a pm，则正八面体中心到顶点的 距离为 d pm，则N点在棱的 处， 其坐标为 。 $$