大题专攻2 物质结构与性质综合题-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮讲义

高考总复习化学 “SmC0”,晶胞底面为菱形，晶胞体积为a2cpm,则晶体 1 -·(150+59×5)g 密度p= 890√3 32 3VaX102g·cm3,C正 2ac pm 确：原子Q的分数坐标为(0,21）由体心原子向上底面 作垂线，垂足为上底面面心，连接孩面心与原子Q、体心与 a ● c 原子Q可得直角三角形； 2 ●N 则 M● 原子Q到体心的距离=√250十200pm=50√4Tpm, D错误。] [例2]D[A.晶体中K位于面心和棱上，数目：8X 2 +2X号十4X子=6，T位于体心和顶角，数目：8X令 1 十1=2，O与Ta连接，每个Ta上有2个O原子，则0原 子数目：8×日×2+2=4，F与Ta连接，每个Ta上有4 个F原于，则F原子数目：8X日×4十4=8，则晶体化学 式为K,TaO2F1,制备晶体的化学方程式：Ta,O,十 6KHF,一定条件2K,TaO,F,+H,O十4HF,A正确； B.Ta-O键长为xnm,O原子位于 棱上和体心，如图所示，若A点原子0 分数坐标为(0,0,0)，则O原子1号 K 分纸坐标为(00，）0原子2：3明 号分款坐标为（位）B 正确；C.与棱心K+等距且紧邻的K+(面心上的K)有 8个，C正确；D.该晶体密度为 39×6+181×2+16×4+19X8×1021g·cm3= Naa'c 8.12×1023 VAa'cg·cm,D错误。] 对点集训 1.解析：(1)晶胞中有4个面的面心由钒原子占据，这些钒 原子填充在锦原子构成的八面体空隙中，周围紧邻的锑 原子数为6：(2)a.CsV,Sb中V带的总的正电荷数为 十9，当替代原子为Sn时，化合价可能为十4或+5价态 形式，故a正确；b.Ti、Cr、Sn属于第四周期元素，Nb属 于第五周期，故b错误；c.Sn是WA族元素，不属于过渡 元素，故c错误；d.钒原子填充在锑原子形成的八面体空 隙中，替代原子与原离子的离子半径相近，才能填充进 去，故d正确；答案为：ad。 答案：(1)6(2)ad 2.解析：①由晶胞结构可知，H,PO,位于晶胞的顶角、面 上和体心，顶角上有8个、面上有4个，体心有1个，故晶 胞中HP0,的数目为8×日十4×合十1=4：K位于 面上和棱上，面上有6个，棱上4个，故晶胞中K的数 日为6×号十4X子=4。因此，平均每个晶跑中占有的 HPO,和K的数目均为4，若晶胞底边的边长均为apm、 高为cpm,则晶胞的体积为10a'ccm,阿伏加德罗常数 的值为心，品你的密度为号D股8m ·49 ②由图(a)、(b)、(c)可知，晶胞在x轴方向的投影图为 0 ,选B。 0 答案：①100Nac 4×136 ②B 3.解析：国中大球的个教为8×令十1=2，小球的个数为8 ×十2=4，根据XP,的原子个数比知大球是Xe原 子，小球是F原子，该晶胞中有2个XeF2分子；由A点 坐标知该原子位于晶胞的中心，且每个坐标系的单位长 度都记为1，B点在棱的处，其坐标为(（0,0，) 图中y是底面对角线的一半，y=。 2 a pm, x=（2-r）pm, 所以d=+可合+(-r）m 答案：2 (00,) √+(- 大题专攻2物质结构与性质综合题 解法指导 2.[答案]GeCl1、GeBr1、GeL,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 典例剖析 [例]解析：(1)根据同种位置原子相同，相邻原子间的最 近距离之比dC。:d-v=√2：1，设晶胞边长为Q,由 几何关系可知，面心的原子与项点的原子距离为竖，面 心的原子与体心的原子距离为之a,则可以确定，晶胞中 面心原子为Ni,有6X号-3个，顶点原子为Cu,有8X 8=1个，体心的原子为N,有1个，则x:y:=3:1:1: 1 根据分析，C原子处于顶点，距离最近且等距离的原子为 面心上N原子，数目为3X8X号=12。 (2)某含Pb化合物室温下晶胞如题图所示，Cs位于体 心，个数为1，Pb位于预点，个数为8X日=1，B位于棱 心，个教为12X=3,该化合物的化学式为CsPbBr,, 4 Cs位于体心，Pb位于顶，点，Cs与Pb之间的距离为体对 角线的一半，由于晶胞参数a≠b≠c,a=B=Y=90°，Cs 与Pb之间的距离为√a+6+C pm,该晶体密度计算 2 式为M十M十3M. N4 XabeX10wg/cm。 答案：(103：1：112(2)√公于6+C 2 CsPbBra Me,+M,十3M NAXabcX10-40 跟踪训练 1.解析：(1)Mn的原子序数为25，位于元素周期表第四周 期IB族；基态Mn的电子排布式为[Ar]3d4s,未成对 电子数为5，同周期中，基态原子未成对电子数比M多的 元素是Cr,基态Cr的电子排布式为[Ar3d4s,有6个未成 对电子； 0 (2)由均粮法得，晶胞中M的教目为1十8× -=2,0 的数目为2+4×2 =4,即该氧化物的化学式为MnO2; M。.晶体有O原子脱出时，出现。空位，即x减小， Mn的化合价为十2x,即Mn的化合价降低；CaO中Ca 的化合价为十2、V,O5中V的化合价为十5、Fe,O,中Fe 的化合价为十3、Cu)中Cu的化合价为十2，其中CaO中 Ca的化合价下降只能为0，其余可下降得到比0大的价 态，说明CO不能通过这种方式获得半导体性质； (3)BF,中B形成4个o键（其中有1个配位键），为sp 杂化，空间结构为正四面体形；咪唑环存在Ⅱ大π键，N 原子形成3个。健，杂化方式为sp。 答案：(1)四IBCr (2)MnO2降低A (3)正四面体形sp 2.解析：【，①灰锡具有立方金刚石结构，金刚石中每个碳 原子以单键与其他4个碳原子相连，此5碳原子在空间 构成正四面体，且该碳原子在正四面体的体心，所以灰 锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子 有4个： ②根据均摊法，白锡晶胞中会S0原子数为8X日+1- 2,灰锡晶胞中含Sn原子教为8×g十6X号十4=8，所 2M 8M V2 以白锡与灰锡的密度之比为N:N7,4: Ⅱ.(1)N为28号元素，其基态原子的核外电子排布为[Ar3d4s 3d 4s 则其价电子轨道表示式为个Y个个。镍 的晶胞结构类型与铜的相同，则镍原子半径为晶胞面对 角线长度的，因为品胞体积为。，所以晶胞棱长为a,面 对角线长度为，则镍原子半径为吗。 (2)由Ni(C0),的结构可知，4个配体CO与中心原子 Ni形成配位键，配位键均为G键，而每个配体CO中含 有1个碳氧三键，每个三键中含有1个6键，因此1个 Ni(CO),分子中含有8个o键。Ni(CO),的沸，点很低，且 由其结构可知该物质由分子构成，因此其晶体类型为分 子晶体。 Ⅲ.(1)由晶胞图可知，化学式为CrCL,·4H,O:构成晶 胞的粒子为CrC12·4HO分子，故为分子晶体； (2)A.同一周期元素，从左到右，电负性依次增强，故顺 序为O>N>B,A错误；B.核外电子排布相同，核电荷数 越大，半径越小，故顺序为P>S->C1,B错误；C.同 一周期，从左到右，第一电离能呈增大的趋势，VA族和 ⅥA族相反，故顺序为Ge<Se<As,C正确；D.基态Cr 的简化电子排布式：[Ar]3d4s,Cr+的简化电子排布式 为[Ar]3d',D正确；故选CD; (3)①-NH,的价层电子对数为3+5-)X3=4,故杂 2 化方式为sp;一NH2价层电子对数为4，有一个孤电子 对，-NH时价层电子对数4+511X4=4,无孤电子 对，又因为孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子 对对成键电子对的排斥力，故键角∠HNH:H,N一NH,中 的-NH2H,N-NH中的-NH; ②HNO与SO,按物质的量之比1：2发生化合反应生 成A,测得A由2种微粒构成，其中之一是NO,,则A 为NO2HSO2,NO,为硝酸失去一个OH,得电子能力 更强，氧化性更强，故氧化性强弱：NO>HNO3;阴离子 为HS,O,根据已知可知其结构式 为 -S-O-H ·49 参考答案 答案：I.①4 @长1.19。 (2)8分子晶体 Ⅲ.(1)CrC2·4H2O分子晶体(2)CD (3)①sp一NH2有孤电子对，孤电子对对成键电 子排斥力大，键角变小 ②> 0 0 O-S-O-S—O—H 核心素养突破4元素的综合推断 典题例证 [例1]D[W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元 素，其中X、Z位于同一主族，且X、Z均形成2个共价键， 则X为O,Z为S:Y形成5个共价键且原子序数位于O、 S之间，则Y为P;W形成1个共价键，原子序数最小，则 W为H。 A.同周期元素从左向右电负性逐渐增大，同主族元素从 上向下电负性逐渐减小，故元素电负性O>S>P,即X 一Z>Y,A项正确；B.该物质中，P原子的价层电子对数 为4十5-1X?-1-2=4,为sp杂化，S原子的价层电 2 子对数为2+6-】1=4，为sp杂化，B项正确；C.基 2 态H原子未成对电子数为1，基态O原子的价电子排布 式为2s2D,未成对电子数为2，基态P原子的价电子排 布式为3s3p,未成对电子数为3，则基态原子未成对电 子数HO<P,即WXY,C项正确；D.基态原子的 第一电离能同周期从左向右逐渐增大，由于VA族原子 的·轨道处于半充满状态，第一电离能大于同周期相邻 主族元素，即P>S,D项错误。] [例2]DX、Y、Z、W、Q为短周期元素，W元素的焰色 试验呈黄色，W为Na:Z和Q同族，Z的原子序数是Q 的一半，则Z为O、Q为S;Y原子核外有两个单电子、且 原子序数小于Z,Y为C;X、Y、Z、W、Q的最外层电子数 之和为18，则X的最外层电子数为18一4一6一1一6= 1,X可能为H或Li。 A.若X为H,H与C组成的化合物为烃，烃能够燃烧， 若X为L,Lⅰ与C组成的化合物也具有可燃性，A项正 确；B.X、Q组成的化合物中Q(即S)元素呈一2价，为S 的最低价，具有还原性，B项正确；C.Z、W组成的化合物 为Na2O、Na2O2,NaO与水反应生成NaOH,Na,O,与 水反应生成NaOH和O2,C项正确；D.W、Q组成的化 合物N2S属于强碱弱酸盐，其溶于水所得溶液呈碱性， D项错误。 L例3]ALA项，ZQ2为CS,ZR为CCL1,CS,中硫的 还原性强于CCl中的CI,A错误；B项，Mg和CO,发生 下述反应：2Mg十CO2 点槛2Mg0十C,B正确；C项，AN和 FeO,发生铝热反应如下：2A十Fe,0高温A1,0十2Fe,C 正确；D项，M为N,N的最高价氧化物的水化物为HNO, 最低价氢化物为NH,,二者发生如下反应：HNO,十NH =NHNO3,D正确。 [例4]A[A.碘晶体中，分子间是“卤键”（类似氢键）， 层与层间是范德华力，与石墨不同（石墨层内只存在共 价键)所以碘晶体是分子晶体，A错误；B.由图可知，题 目中的“卤键”类似分子间作用力，只不过强度与氢键接 近，则液态碘单质中也存在类似的分子间作用力，即“卤 键”，B正确；C.由图可知，每个I2分子能形成4条“卤 键”，每条“卤键”被2个碘分子共用，所以每个碘分子能 形成2个“卤键”，127g碘晶体物质的量是0.5ol,“卤 键”的个数是0.5molX2 X Namol厂1=NA,C正确；D.碘晶 体为层状结构，所给区间内4个碘原子处于面心，则每个晶 胞中碘原子的个数是8X号=4，晶胞的体积是abdX 2 2×254 10cm,密度是 abdXNX10需g·cm3,D正确。]对点集训 1.近年来，研究人员发现含钒的锑化物 CsV,Sb,在超导方面表现出潜在的应用前 景。CsV.Sb晶胞如图1所示，晶体中包含 由V和Sb组成的二维平面（见图2）。 OCs OSb o V 图1 图2 (1)晶胞中有4个面的面心由钒原子占据， 这些钒原子各自周围紧邻的锑原子数为 (2)晶体中少部分钒原子被其他元素（包括 Ti、Nb、Cr、Sn)原子取代，可得到改性材料。 下列有关替代原子说法正确的是 (填标号)。 a.有+4或+5价态形式 b.均属于第四周期元素 c.均属于过渡元素 d.替代原子与原离子的离子半径相近 2.分别用。、·表示H2PO4和K,KH2PO 晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c) 分别显示的是H,PO4、K+在晶胞x之面、y之 面上的位置： 大题专攻2 物质结构与 解法指导 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 出现概率电形状一s(球形) 一p(哑铃形) 考查 原子核外电子 云 一d(花瓣形) (离子)运动特征 能量高低 离核远近 能层→原子轨道 电负性 ①电子排布式 大小 ②轨道表示式 考查 结构决定性质 电离能 ③电子的成对情况 大小 一④洪特规则特例 (2)以分子结构为主线的考查角度 电负性差通常形成常考查离子键的 大于1.？离子键 强弱比较 孤电子对 配位键 键 及空轨道 共用电子极性键与 共价 一键的 对偏移非极性键 通 分类 原子间共用单键、双 电负性差形 电子对数 键、三键 小于1.7 原子轨道 共 σ键与π键 重叠方式 键 原子杂 化轨道常考查 spsp、)分子 sp3 ↓空间 类型 孤电子对)结构 第六章 物质结构元素周期律 :日 ①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm, 阿伏加德罗常数的值为VA,晶体的密度为 g·cm3(写出表达式)。 ②晶胞在x轴方向的投影图为 (填 标号) 2 3.XeF,晶体属四方晶 系，晶胞参数如图所 示，晶胞棱边夹角均为 90°，该晶胞中有 个XeF,分子。以 a pm 晶胞参数为单位长度 n 建立的坐标系可以表 示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数 坐标，如A点原子的分数坐标为 111 22 已知Xe一F键长为rpm,则B 点原子的分数坐标为 ;晶胞中A、 B间距离d= pm. 性质综合题 (3)以晶体结构为主线的考查角度 分子 分子晶体 分子间作用力及性质 计厂晶胞参数、密度 粒子间的距离 阴、阳离子 离子晶体 算一空间利用率 离子键 及性质 考查 原子 共价晶品体 热点 共价键 及性质 晶胞中粒子 →原子坐标 金属原子 金属晶体 空间位置 →透视图 金属键 →空隙问题 及性质 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 提取要解 联系与该性质 释的性质 相关的因素 解答 ↓ 熔、沸点 晶体类型、氢键、相对分子 质量、共价键强弱等 分析关 键因素 溶解度 分子极性、氢键、化学反应 所造成 电离能 对应原子或离子的最外层电 的影响 子排布（全空、半充满、全充满） (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： 195 高考总复习化学 GeCl GeBr Gel 熔点/℃ 49.5 26 146 沸点/℃ 83.1 186 约400 [答题模板] 精准描述 直白结论 GeCl,、GeBra、GeL,的熔、沸点 依次增大 叙述结构 ·分子结构相似 阐述原理 相对分子质量依次增大，分子问 相互作用力逐渐增强 典例剖析 [例](1)(2025·广东 ●顶点 卷)Ni,Cu,N晶体的 O面心 ○ 立方晶胞中原子所处 +O ⑧体心 位置如图。已知：同 种位置原子相同，相 邻原子间的最近距离 之比dCu:dN-N=√2：1，则x:y:之= ;晶体中与Cu原子最近且等距离的 原子的数目为 (2)(2025·甘肃 卷)某含Pb化合 A:Cs B:Ph e pm 物是一种被广泛 C:Br 应用于太阳能电 池领域的晶体材 b pm 料，室温下该化合物晶胞如图所示，晶胞参 数a≠b≠c,a=B=y=90°。Cs与Pb之间 的距离为 pm(用带有晶胞参数的 代数式表示)；该化合物的化学式为 ,晶体密度计算式为 g/cm (用带有阿伏加德罗常数NA的代数式表 示，Mc、M和MBr分别表示Cs、Pb和Br 的摩尔质量)。 跟踪训练 1.(2024·山东卷)锰氧化物具有较大应用价 值，回答下列问题： (1)Mn在元素周期表中位于第 周期 族；同周期中，基态原子 未成对电子数比Mn多的元素是 (填元素符号)。 (2)Mn的某种氧化物MnO的四方晶胞及其 在xy平面的投影如图所示，该氧化物化学式 为 196 ●Mn 00 当MnO,晶体有O原子脱出时，出现O 空位，Mn的化合价 （填“升高” “降低”或“不变”)，O空位的产生使晶体具 有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该 方式获有半导体性质的是 (填标号)。 A.CaO B.V2O C.Fe2O D.CuO (3)[BMIM]BF,(如图) 人® 是MnO,晶型转变的诱导 [BMIMJ'BF 剂。BF,的空间构型为 ;[BMIM] 中咪唑环存在Π大π键，则原子采取的 轨道杂化方式为 2.I.(2024·北京卷)白锡和灰锡是单质Sn 的常见同素异形体。二者晶胞如图：白锡具 有体心四方结构；灰锡具有立方金刚石 结构。 白锡 灰锡 ①灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离 相等的Sn原子有 个。 ②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为V,nm和 V,nm3,则白锡和灰锡晶体的密度之比是 Ⅱ.(2024·新课标卷)(1)镍的晶胞结构类 型与铜的相同，晶胞体积为α3，镍原子半径 为 (2)Ni(CO)4结构如图甲所示，其中含有。键 的数目为 ,Ni(CO)4晶体的类型为 Ni~C0 0=C- 甲 Ⅲ.(2024·1月浙江卷)氮和氧是构建化合 物的常见元素。 已知： +HO→HO OH ●H20 CI Cr 请回答： (1)某化合物的晶胞如图，其化学式是 晶体类型是 (2)下列说法正确的是 A.电负性：B>N>O 核心素养突破4 元素的乡 素养突破 元素周期律、元素周期表是高考的必考内 容。命题方式通常有两种：一种是图、表类；另 一种是文字类，学生解题时需比较图、表中的 数据变化趋势，总结规律或挖掘出文字反映的 信息、特征，突破元素推断，培养学生宏观辨识 与微观探析素养的发展。 元素推断题的一般思维模板 原子结构特征 含量等其他特征 元素的特征 物理和化学特征 元素名称 元素的性质 周期数、族数 原子或离子结构 若干元素原子序数间的关系 原子序数 在周期表中 根据化学式计算 相对分子质量 根据化学方程式计算 置 题型一】 依据原子结构特点推断元素 (1)“阴三、阳四”规律：某元素阴离子最外层电 子数与次外层相同，该元素位于第三周期； 若为阳离子，则位于第四周期。 (2)“阴上、阳下”规律：电子层结构相同的离 子，其电性相同，则位于同周期，若电性不 同，则阳离子位于阴离子的下一周期。 ·19 第六章物质结构元素周期律 B.离子半径：P3-<S2-<C C.第一电离能：Ge<Se<As D.基态Cr2+的简化电子排布式：[Ar]3d (3)DH,N-NH,+H-H,N-NH, 其中一NH,的N原子杂化方式为 比较键角∠HNH:H2N一NH,中的一NH H2N-NH中的一NH(填“>” “<”或“=”)，请说明理由 ②HNO3与SO3按物质的量之比1：2发生 化合反应生成A,测得A由2种微粒构成， 其中之一是NO。比较氧化性强弱：NO HNO3(填“>”“<”或“=”)；写出A 中阴离子的结构式 宗合推断 ●[典题例证] [例1](2025·安徽卷)某化合物的结构如 图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大 的短周期元素，其中X、Z位于同一主族。 下列说法错误的是 () X X W-X-Y-Z-Z-Y-X-W X X W W A.元素电负性：X>Z>Y B.该物质中Y和Z均采取sp杂化 C.基态原子未成对电子数：W<X<Y D.基态原子的第一电离能：X>Z>Y 素养提升 1.(2024·江西卷)某新材料阳离子为W36X18 Y2ZM+。W、X、Y、Z和M是原子序数依 次增大的前20号主族元素，前四周期中M 原子半径最大，X、Y、Z同周期。XW。分子 含有大π键（Π），XZ2分子呈直线形。下列 说法正确的是 () A.WYZ2是强酸 B.MZW是强碱 C.M,Z。是共价化合物 D.X2W2是离子化合物