1、【 精品教育资源文库 】 专题讲座七 物质结构与性质综合题难点突破 1判断 ? 键和 键及其个数 共价单键全为 ? 键，双键中有一个 ? 键和一个 键，三键中有一个 ? 键和两个 键。 2判断中心原子的杂化轨道类型 (1)根据价层电子对数判断 价层电子对数 杂化轨道类型 2 sp 3 sp2 4 sp3 (2)有机物中 、 及 上的 C原子都是 sp2杂化， CC 中的 原子是 sp 杂化， C 中的 C原子是 sp3杂化。 (3)根据等电子原理判断 等电子体不仅结构和性质相似，中心原子的杂化轨道类型也相似。 3判断分子或离子的立体构型 (1)根据价层电子对互斥理论判断。 (2)利用等电子原
2、理判断陌生分子的立体构型。如 N2O 与 CO2是等电子体，空间构型均为直线形， N2O的结构式也和 CO2相似，为 N=N=O。 (3)有机物中 CH2=CH2、 为平面形结构， CHCH 为直线形结构， HCHO为平面三角形结构。 4晶体结构中的有关计算 (1)根据晶体晶胞的结构特点确定晶体的化学式 晶胞中粒子数目的计算 (均摊法 ) 注意 当晶胞为六棱柱时，其顶点上的粒子被 6个晶胞共用，每个粒子属于该晶胞的部分为 16，而不是 18。 【 精品教育资源文库 】 审题时一定要注意是 “ 分子结构 ” 还是 “ 晶体结构 ” ，若是分子结构，其化学式由图中所有实际存在的原子个数决定，且原
3、子个数可以不互质 (即原子个数比可以不约简 )。 (2)根据晶体晶胞的结构特点和有关数据，求算晶体的密度或晶体晶胞的体积或晶胞参数a(晶胞边长 ) 对于立方晶胞，可建立如下求算途径： 得关系式： n Ma3 NA(a 表示晶胞边长， 表示密度， NA表示阿伏加德罗常数的数值， 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 )。 1 (2018 福州质 检 )锌是人体必需的微量元素，明朝天工开物中有世界上最早的关于炼锌技术的记载。回答下列问题： (1) 基态 Zn 原 子 的 价 电 子 排 布 式 为 _ ， 在 周 期 表 中 的 位 置 为_。 (2)硫酸锌溶
4、于氨水形成 Zn(NH3)4SO4溶液。 组成 Zn(NH3)4SO4 的元素中，除 H 外其余元素的第一电离能由大到小顺序为_。 在 Zn(NH3)4SO4溶液中滴加 NaOH溶液，未出现浑浊，其原因是 _ _。 已知 Zn(NH3)42 的立体构型与 SO24 相同，则在 Zn(NH3)42 中 Zn2 的杂化类型为 _。 以下作用力在 Zn(NH3)4SO4晶体中存在的有 _。 A离子键 B极性共价键 C非极性共价键 D配位键 E范德华力 F金属键 (3)ZnS晶胞结构如图 (已知 a为硫离子 ， b为锌离子 )所示， ZnS晶体的熔点约为 1 700 。 已知晶体密度为 gcm 3，
5、NA 为阿伏加德罗常数的值。则 1 个 ZnS 晶胞的体积为【 精品教育资源文库 】 _cm3。 ZnO 与 ZnS 结 构 相 似 ， 熔 点 为 1 975 ， 其 熔 点 较 高 的 原 因 是_ _。 答案 (1)3d104s2 第四周期 B 族 (2)N O S Zn Zn(NH 3)42 难电离，溶液中 Zn2 浓度很小，无法产生沉淀 sp 3 ABD (3) 388NAO 2 的半径比 S2 的小， ZnO晶体的晶格能较大 解析 (2)N 的 2p 轨道半充满，处于较稳定状态，故 N、 O、 S、 Zn 的第一电离能由大到小的顺序： N O S Zn。 Zn(NH 3)42 难
6、电离，溶液中 Zn2 浓度很小，无法产生沉淀。Zn(NH 3)42 的立体构型为正四面体， Zn2 的杂化类型为 sp3 杂化。 Zn(NH 3)4SO4 中含有离子键、极性共价键、配位键。 (3) 由题图知，一个 ZnS晶胞中含有 4个 Zn2 ，含 S2 的个数为 8 18 6 12 4,1个 ZnS晶胞的质量为 465 432NAg，故 1个 ZnS 晶胞的体积为 388NAcm3。 O 2 的半径比 S2 的小，故 ZnO晶体的晶格能较大，熔点较高。 2 (2017 太原模拟 )2013 年诺贝尔化学奖授予三位美国科学家，以表彰他们在开 发多尺度复杂化学系统模型方面所做的贡献。这种模型
7、可以用量子化学计算小区间内 (如生物固氮时固氮酶中 )的化学反应。 (1)固氮酶有铁蛋白和钼铁蛋白两种，它们不仅能够催化 N2还原成 NH3，还能将环境底物乙炔(HCCH) 催化还原成乙烯。 乙炔是 _(填 “ 非极性 ” 或 “ 极性 ”) 分子。 碳负离子 CH3 的立体构型为 _。 根据等电子原理， NO 的电子式为 _。 (2)钒可用于合成电池电极，也可用于人工合成二价的钒固氮酶 (结构如图 a)。 V 2 基态时核外电子排布式为 _。 钒固氮酶中钒的配位原子有 _(填元素符号 )。 【 精品教育资源文库 】 (3)烟酰胺 (结构如图 b)可用于合成光合辅酶 NADPH，烟酰胺分子中
8、氮原子的杂化轨道类型有_， 1 mol该分子中含 ? 键的数目为 _。 (4)12 g石墨烯 (结构如图 c)中含有的正六边形数目约为 _；请你预测硅是否容易形成类 似石墨烯的结构，并说明理由： _ _。 答案 (1) 非极性 三角锥形 (2)1s 22s22p63s23p63d3(或 Ar3d3) S 、 N (3)sp2、 sp3 15NA (4)0.5NA 不容易，硅原子半径大， 3p轨道不易形成 键 解析 (1) 乙炔的结构简式 为 CHCH ，为四原子直线对称结构，为非极性分子。 CH 3 的价层电子对数为 3 12(4 1 31) 4，故 CH3 的立体构型为三角锥形。 NO 与
9、N2为等电子体，故电子式为 。 (2) 根据图 a可知 V 的配位原子为 N和 S。 (3)根据图 b 可知 N=为 sp2杂化， 为 sp3杂化。 (4)石墨烯中形成大 键成正六边形结构，而 Si的原子半径较大，难形成 键，故不易形成类似石墨烯的结构。 3 (2017 江西五市八校第二次联考 )有 A、 B、 C、 D、 E五种原子序数依次增大的元素 (原子序数均小于 30)。 A的基态原子 2p 能级有 3个单电子； C的基态原子 2p能级有 1个单电子；E原子最外层有 1 个单电子，其次外层有 3个能级且均排满电子； D与 E同周期，价电子数为2。则： (1)B元素的氢化物的沸点是同族元
10、素氢化物中最高的，原因是 _ _。 (2)A、 B、 C 三种元素的氢化物 稳定性由强到弱的顺序为 _(用化学式表示 )。 (3)A的最简单氢化物分子的立体构型为 _，其中 A原子的杂化类型是 _杂化。 (4)A的单质中 ? 键的个数为 _， 键的个数为 _。 (5)写出基态 E原子的价电子排布式： _。 (6)C和 D形成的化合物的晶胞结构如图所示，已知晶体的密度为 gcm 3， NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞边长 a _cm(用 、 NA的计算式表示 )。 【 精品教育资源文库 】 答案 (1)H2O 分子间存在氢键 (2)HF H2O NH3 (3)三角锥形 sp3 (4)1 2 (
11、5)3d104s1 (6) 3 312N A 解析 根据题干信息不难推出 A、 B、 C、 D、 E五种元素分别是 N、 O、 F、 Ca、 Cu。 (2)气态氢化物的稳定性与元素的非金属性有关，由于非金属性 F O N，所以稳定性 HF H2O NH3。 (3)A 的最简单氢化物是 NH3，中心原子 N 原子的价层电子对数是 4，孤电子对数是 1，所以NH3分子的 立体构型是三角锥形， N原子的杂化类型是 sp3杂化。 (4)N2的结构式是 NN ，所以 ? 键个数是 1， 键个数是 2。 (6)C和 D形成的化合物是 CaF2，一个晶胞中有 4个 “CaF 2” ，所以一个晶胞质量是 784NAg，一个晶胞的体积是 a3 cm3，根据 mV 784NAa3 gcm 3，则 a3 312N A cm。
