預測19 物質結構與性質(選考)專題(解析版)-2021年高考化學三輪沖刺過關

預測19物質結構與性質（選考）專題

高考預測

概率預測☆☆☆☆☆

題型預測選擇題簡答題☆☆☆☆☆

①核外電子排布式或排布圖的書寫，電高能、電負性大小的比較

與判斷，金屬性、非金屬性的變化規(guī)律

考向預測②化學鍵類型的判斷，分子構型的判斷，中心原子雜化方式的判

斷，配位化合物的分析，等電子體的判斷與應用

③晶體類型的判斷，晶體熔、沸點的比較與分析，晶胞的計算等

應試必函

“物質結構與性質”模塊作為選考內容，題目一般是以元素推斷或某主族元素為背景，以“拼盤”

形式呈現(xiàn)，各小題之間相對獨立。高考結構題的考點相對穩(wěn)定，在復習中要讓抓住重點，明確考點，

辨別易錯點。原子核外電子排布式（價電子排布式）、雜化方式、化學鍵類型、晶體結構、配合物、電

負性、電離能大小的比較、等電子體知識是高考的熱點。不常見分子或離子的空間構型一定要用價

層電子對理論來判斷，不要想當然；對等電子體的判斷一般是從周期表的相鄰位置來考慮；對雜化

問題有時也要依據(jù)價層電子對理論來判斷。另外，需要注意的是在比較第一電離能時要考慮洪特規(guī)

則，而在比較電負性時，則不需要考慮。對于晶胞結構，要做到識圖、辨圖、析圖，最后深刻記憶，

如金剛石、二氧化硅、氯化鈉、氯化葩、氟化鈣、干冰等；對于金屬晶體的四種堆積模型，要理清

半徑和晶胞棱長的關系，學會空間利用率的計算方法。

￡"nt口必留

1.原子結構與性質

（1）常見原子軌道電子云輪廓

原子軌道電子云輪廓形狀軌道個數(shù)

S球形1

P啞鈴形3（Px，Py,P：）

（2）原子核外電子的排布規(guī)律

原子核外電子總是優(yōu)先占據(jù)能量更低的原子軌道

①能量最低原理

1s—>2ST2P一3ST3P—>4s—3d-4P—>5s—>4d一5P一6s…

當電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一

②洪特規(guī)則

個軌道，且自旋狀態(tài)相同

③泡利原理每個原子軌道上最多只能容納2個自旋方向相反的口子

(3)基態(tài)原子核夕、電子排布的四種方法

表示方法舉例

電子排布式K：Is22s22P63s23p‘4sl

簡化表示式Cu：[Ar]3404sl

價電子排布式Fe：3d64s2

電子排布圖1s2s2p

0:

(或軌道表示式)網研

①常見特殊原子或離子基態(tài)簡化電子排布式

微粒電子排布式微粒電子排布式微粒電子排布式

Fe原子[Ar]3d64s2Cu+[Ar]3d'°Cu:+[Ar]3d9

Cr原子[Ar]3d54slFe2"[Ar]3d6Mn2+[Ar]3ds

C產[Ar]3d3Fe3+[Ar]3d5Ni原子[Ar]3d84』

②基態(tài)原子電子排布圖書寫的常見錯誤

錯誤類型錯因剖析改正

臼川Ml違背能量最低原理O川11

違背泡利原理

/n違背洪特規(guī)則

4V違背洪特規(guī)則

(4)電離能、電負性

①元素第?電離能的周期性變化規(guī)律

同一周期，隨著原子序數(shù)的增加，元素的第?電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，稀有氣體元素的第

一般

一電離能最大，堿金屬元素的第一電離能最小；同一主族，隨著電子層數(shù)的增加，元素的

規(guī)律

第一電離能逐漸減小

第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關。通常情況下，當原子核外電子排布在

特殊

能量相等的軌道上形成全空(P°、d°、的、半滿而、d\f＞和全滿瓏、』°、f)結構時，原子

情況

的能量較低，該元素具有較大的第一電離能

②電離能、電負性大小判斷

規(guī)律在周期表中，電離能、電負性從左到右逐漸增大，從上往下逐漸減小

同周期主族元素，第IIA族］小2)全充滿、第VA族(〃p3)半充滿，比較穩(wěn)定，所以其第一電

特性

離能大于同周期相鄰的第IIIA族和第VIA族元素

方法常常應用化合價及物質類別判斷電負性的大小，如O與C1的電負性比較：①HC1O中C1

為+1價、0為一2價，可知0的電負性大于C1；②AI2O3是離子化合物、A103是共價化

合物，可知0的電負性大于C1

2.分子結構與性質

(1)。鍵、兀鍵的判斷

①由原子軌道重疊方式判斷：“頭碰頭”重疊為。鍵，“肩并肩”重疊為兀鍵。

②由共價鍵數(shù)目判斷：單鍵為。鍵；雙鍵或三鍵中一個為o鍵，其余為“鍵。

③由成鍵軌道類型判斷：s軌道形成的共價鍵全是。鍵；雜化軌道形成的共價鍵全是。鍵。

(2)中心原子雜化類型和分子空間溝型的相互判斷

分子(A為中心原子中心原子孤

分子構型示例

中心原子)雜化方式電子對數(shù)

直線形

sp0BeCl2

sp?1V形SO

AB22

sp3

2V形H2O

sp20平面三角形BF3

AB3

sp31三角錐形NH3

sp30正四面體形

AB4CH4

(3)常見等電子體

粒子通式價電子總數(shù)立體構型

C02、SCN\NO；、NJN2O、COS、CS直線形

2AX216e-

C0『、NO；、S0平面三角形

3AX324e~

SO2、O3、N0￡I8e-V形

AX2

SO、PO4"-正四面體形

AX432e

PO3、SO：、C103AX326e三角錐形

AX直線形

co、N2>cf10e-

CH4、NH4正四面體形

AX48e

(4)非極性分子與極性分子的判斷

|非極隼分了|

|單質”正負電.中心更介—結構對稱|

I:4:

|雙政干分子||多原手分子|

I化;:物負電荷中心不耐T結構東對稱|

I極性分子I

(5)范德華力、氫鍵、共價鍵的比較

范德華力氫鍵共價鍵

概念分子間普遍存在的一種相互作已經與電負性很大的原子原子間通過共用電子對形

用力，但不是化學鍵（N、0、F）形成共價鍵的氫原成的化學鍵

子與另一個電負性很大的原

子（N、0、F）之間的作用力

存在范氫原子與F、N、0原子（分

分子或原子（稀有氣體）之間相鄰原子間

圍子內、分子間）

特征無方向性、無飽和性有方向性、有飽和性有方向性、有飽和性

強度比

共價鍵〉氫鍵〉范德華力

較

①隨著分子極性和相對分子質

影響強量的增大而增大；對于A—A、B原子成鍵原子半徑越小、犍長

度②組成和結構相似的物質，相的電負性越大，B原子的半越短，鍵能越大，共價鍵

的因素對分子質量越大，范德華刀越徑越小，氫鍵鍵能越大越穩(wěn)定

大

①影響物質的熔、沸點、溶解分子間氫鍵的存在，使物質①影響分子的穩(wěn)定性，共

對物質

度等物理性質；的熔、沸點升高，在水中的價鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定

性

②組成和結構相似的物質，隨溶解度增大；分子內氫鍵會性越強；

質的影

相對分子質量的增大，物質的使物質的熔、沸點降低，在②影響原子晶體的熔、沸

響

熔、沸點升高水中溶解度減小點，硬度

（6）共價鍵、離子鍵、金屬鍵的比較

化學鍵

共價鍵離子鍵金屬鍵

存在分子或物質內部

鍵長越短，鍵能①電荷越大，離子鍵越強；①與金屬陽離子所帶電荷成正比；

強弱判斷越大，共價鍵越②成鍵的陰、陽離子半徑越②與陽離子半徑成反比；

強小，離子鍵越強③與價電子數(shù)多少成正比

對物質性

化學性質物理性質和化學性質物理性質和化學性質

質的影響

（7）配合物

配合物的組成［中心離子（配體）/外界］

典型配合物

CU(NH3)4SO4Fe(SCN)3Ag(NH3)2OH

中心離子Cu2+Fe3+Ag+

中心離子結構特點一般是金屬離子，特別是過渡金屬離子，必須有空軌道

配體SCN

NH3NH3

配休結構特點分子或離子，必須含有孤對電子(如NH3.H2O.CO.cr.SCN-等)

配位數(shù)(〃)432

2

外界SO4-無OH

顏色深藍色血紅色無色

配離子所含化學鍵配體通過配位鍵與中心離子結合

配合物所含化學鍵配位鍵、離子鍵；配體或外界中可能還含有共價犍

配合物的常見性質屬于離子化合物，多數(shù)能溶解、能電離，多數(shù)有顏色

是過渡金屬和一氧化碳配位形成的配合物，如四城基銀［Ni(CO)4］。在許多

金屬狼基配合物

有機化合物的合成反應中，金屬狼基配合物常常作為這些反應的催化劑

二茂鐵的結構為一個鐵原子處在兩個平行的環(huán)戊二烯的環(huán)之間。在固體狀

態(tài)下，兩個茂環(huán)相互錯開成全錯位構型，溫度升高時則繞垂直軸相對轉動。

二茂鐵

二茂鐵的化學性質穩(wěn)定，類似芳香族化合物

3.晶體結構與性質

(1)典型晶體模型

晶體晶體結構晶體詳解

(1)每個碳與相鄰生個碳以共價鍵結合，形

成正四面體結構

(2)鍵角均為109。2歐

金剛石(3)最小碳環(huán)由￡個C組成且六原子不在同

鼠一平面內

(4)每個C參與4條C—C鍵的形成，C原

子數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為山

原子晶體

(1)每個Si與生個。以共價鍵結合，形成

正四面體結構

(2)每個正四面體占有1個Si,4個，如”,

SiO2

藕〃(Si)：n(O)=l：2

(3)最小環(huán)上有11個原子，即6個0,6個

Si

(1)8個C02分子構成立方體且在6個面心

又各占據(jù)1個CO2分子

分子晶體干冰

(2)每個CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子

<F

有12_個

7(1)每個Na+(CI)周圍等距且緊鄰的Cl

4：/-：/

1(Na+)有6個。每個Na+周圍等距且緊鄰的

+一二笆

離子晶體NaCl（型）

1丁-多67Na,有遼個

.尸17

?Na'oCj-(2)每個晶胞中含生個Na，和生個C1

(1)每個Cs+周圍等距且緊鄰的C1有3個，

q----q

I每個Cs+(C「)周圍等距且緊鄰的Cs+(CF)

N

CsCl（型）有8個

!（i

7

(2)如圖為8個晶胞，每個晶胞中含1個

OCs-

OCl-

Cs+、1個C「

%

簡單立方

u典型代表P。，配位數(shù)為6,空間利用率52%

堆積

FF)

面心立方又稱為Ai型或銅型，典型代表Cu、Ag、

最密堆積Au,配位數(shù)為12,空間利用率74%

00J

金屬

晶體

體心立方《)又稱為A2型或鉀型，典型代表Na、K、

堆積*Fe,配位數(shù)為&空間利用率68%

^-c

六方最密a又稱為A3型或鎂型，典型代表Mg、Zn、

D

堆積i-cTi,配位數(shù)為修，空間利用率74%

6

(2)物質熔、沸點高低比較規(guī)律

一般情況下，原子晶體〉離子晶體>分子晶體，如：金剛石>NaCl>Ck；金屬晶體〉分子晶體，如：Na>C12<>

(金屬晶體熔、沸點有的很高，如鴇、箱等，有的則很低，如汞等)

原子晶體半徑越小鍵長越短｝一|鍵能越大一熔、沸點越高，如：金剛石〉石英,晶體硅

一般地說，陰陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強，晶格能越大，熔、

離子晶體

沸點就越高。如：MgO>MgCl2,NaCl>CsCl

金屬晶體金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其形成的金屬錠越強，金屬單質的熔、沸

點就越高，如Al>Mg>Na

①分子間作用力越大，物質的熔、沸點越高：具有分子間氫鍵的分子晶體熔、沸點反

常的高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S

②組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，熔、沸點越高，如SnH4>GeH4

分子晶體

>SiH4>CH4

③組成和結構不相似的物質(相對分子質量接近)，分子的極性越大，其熔沸點越高，

如CO>N2

①在同分異構體中，一般支鏈越多，熔、沸點越低，如正戊烷〉異戊烷〉新戊烷

1.晶胞中微粒數(shù)目的計算方法一均攤法

同為2個晶胞所共有，

該粒子的或屬于該晶胞

,WZGN、同為8個晶能所共有，

十三該粒子的*屬于該晶胞

位于內電一整個粒子都屬于該晶胞

尸」同為4個晶胞(所共有，

位出聽謨粒子的/屬于該晶電

2.晶胞各物理量的計算

根據(jù)晶胞結構確定各種粒子的數(shù)目一求二晶胞質量］=也

求卜'晶體密度

根據(jù)晶胞的邊長或微粒間距離一?晶胞體積J

3.晶體微粒與M、p之間的關系

若1個晶胞中含有x個微粒，則1mol晶胞中含有xmol微粒，其質量為xMg(M為微粒的相對“分

子”質量)；又1個晶胞的質量為p/g(J為晶胞的體積)，則1mol晶胞的質量為plMg,因此有xM

=pfNA。

真題回顧

I.(2020?新課標I卷)Goodenough等人因在鋰離子電池及鉆酸理、磷酸鐵鋰等正極材料研究方

面的卓越貢獻而獲得2019年諾貝爾化學獎?；卮鹣铝袉栴}：

(1)基態(tài)Fe?+與Fe3+離子中未成對的電子數(shù)之比為。

(2)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(L)如表所示。h(Li)>h(Na).原因是J(Be)>

Ii(B)>h(Li),原因是O

(3)磷酸根離子的空間構型為,其中P的價層電子對數(shù)為、雜化軌道類型為

(4)LiFePO4的晶胞結構示意圖如(a)所示。其中0圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體,

它們通過共頂點、共棱形成空間鏈結構.每個晶胞中含有LiFePO」的單元數(shù)有一個C

電池充電時,LiFe(%脫出部分Li+,形成LifFeP04,結構示意圖如(b)所示，則x=,n(Fe2+)：

n(Fe3+)=o

【答案】(1)4:5

(2)Na與Li同主族，Na的電子層數(shù)更多，原子半徑更大，故第一電離能更小

Li,Be和B為同周期元素，同周期元素從左至右，第一電離能呈現(xiàn)博大的趨勢；但由于基態(tài)

Be原子的s能級軌道處于全充滿狀態(tài)，能量更低更穩(wěn)定，故其第一電離能大于B的

3

(3)正四面體形4sp3(4)477或0.187513:3

16

【解析】(1)基態(tài)鐵原子的價電子排布式為3d64s2,失去外層電子轉化為Fe2+和Fe3+,這兩種基

態(tài)離子的價電子排布式分別為3d6和3d5,根據(jù)Hund規(guī)則可知，基態(tài)Fe?,有4個未成對電子，基態(tài)

Fe?.有5個未成對電子，所以未成對電子個數(shù)比為4:5；(2)同主族元素，從上至下，原子半徑增大，

第一電離能逐漸減小，所以h(Li)>h(Na)；同周期元素，從左至右，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，

但由于IIA元素基態(tài)原子s能級軌道處于全充滿的狀態(tài)，能量更低更穩(wěn)定，所以其第一電離能大于

同一周期的IIIA元素，因此L(Be)>L(B)>L(Li)；(3)經過計算，PCV-中不含孤電子對，成鍵電子對

數(shù)目為4,價層電子對數(shù)為4,因此其構型為正四面體形，P原子是采用sp3雜化方式形成的4個sp3

雜化軌道；(4)由題干可知，LiFePO’的晶胞中，F(xiàn)e存在于由0構成的正八面體內部，P存在由0構

成的正四面體內部：再分析題干中給出的(a),(b)和(c)三個不同物質的晶胞結構示意圖，對比(a)和(c)

的差異可知，(a)圖所示的LiFePOj的昂胞中，小球表示的即為L「，其位于晶胞的8個頂點，4個側

面面心以及上下底面各自的相對的兩條棱心處，經計算一個晶胞中L『的個數(shù)為8XJ+4X：+4X：=4

個；進一步分析(a)圖所示的LiFePCh的晶胞中，八面體結構和四面體結構的數(shù)目均為4,即晶胞中

含F(xiàn)e和P的數(shù)目均為4；考慮到化學式為LiFePCU，并且一個晶胞中含有的Li卡,Fe和P的數(shù)目均

為4,所以一個晶胞中含有4個LiFePCU單元。對比(a)和(b)兩個晶胞結構示意圖可知，Li!.xFePO4

相比于LiFePCh缺失一個面心的L『以及一個棱心的L/；結合上一個空的分析可知，LiFePOs晶胞的

325

化學式為Li4Fe4PQ6,那么LiixFePOa晶胞的化學式為Li^Fe4PQw所以有1-x=^—即x=0.1875o

4

結合上一個空計算的結果可知，Li,.xFePO4BPLi08i25FePO4；假設Fe?+和氏3+數(shù)目分別為乂和y,則

2+

列方程組：x+y=l,0.8125+2x+3y-5=4x2,解得x=0.8125,y=0.1875,則Li1.xFePO4中n(Fe)：

n(Fe3+)=0.8125：0.1875=13：3。

2.(2020?新課標II卷)鈣鈦礦(CaTiCh)型化合物是一類可用于生產太陽能電池、傳感器、固體電

阻器等的功能材料，回答下列問題：

(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為。

(2)Ti的四鹵化物熔點如下表所示,TiFa熔點高于其他三種鹵化物，自T】Ck至TiLi熔點依次升高，

原因是o

化合物

TiF4TiCl4TiBr4Til4

熔點/C377-24.1238.3155

(3)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示，其組成元素的電負性大小順序是；金屬離子與氧離

子間的作用力為，Ca?+的配位數(shù)是。

(4)一種立方鈣鈦礦結構的金屬鹵叱物光電材料的組成為Pb?+、I和有機堿離子CH3NH3。其晶

胞如圖(b)所示。其中Pb?+與圖(a)中的空間位置相同，有機堿CH3NH3+中，N原子的雜化

軌道類型是;若晶胞參數(shù)為anm,則晶體密度為母即凸例出計算式)。

I-刊聲

CH3NH;

圖（b）

(5)用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽能電池在使用過程中會產生單質鉛和碘，降低了器件

效率和使用壽命。我國科學家巧妙地在此材料中引入稀土箱(Eu)鹽，提升了太陽能電池的效率和使

用壽命，其作用原理如圖(c)所示，用離子方程式表示該原理、°

EII

【答案】⑴Is22s22P63s23P63d24s2

(2)TiF4為離子化合物，熔點高，其他三種均為共價化合物，隨相對分子質量的增大分子間作用

力增大，熔點逐漸升高

(3)0>Ti>Ca離子鍵12

(4)T嚴sd黑

aXNA

3+2+2+2f3+

(5)2Eu+Pb=2Eu+Pb2Eu+I2=2Eu+2r

【解析】⑴鈦元素是22號元素，故其基態(tài)原子的核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d24s2或

[Ar]3d24s2；(2)?般不同的晶體類型的熔沸點是原子晶體〉離子晶體〉分子晶體，TiF4是離子晶體，

其余三種則為分子晶體，故TiE?的熔點高于其余三種物質；TiCL、TiBr4,丁山均為分子晶體，對于

結構相似的分子晶體，則其相對分子質量越大，分子間作用力依次越大，熔點越高；(3)CaTiO3晶體

中含有Ca、Ti、0三種元素，Ca、Ti是同為第四周期的金屬元素，Ca在Ti的左邊，根據(jù)同一周期

元素的電負性從左往右依次增大，故Ti>Ca,O為非金屬，故其電負性最強，故三者電負性由大到

小的順序是：0>Ti>Ca,金屬陽離子和氧負離子之間以離子鍵結合，離子晶體晶胞中某微粒的配位

數(shù)是指與之距離最近且相等的帶相反電性的離子，故Ca?+的配位數(shù)必須是與之距離最近且相等的氧

離子的數(shù)目，從圖(a)可知，該數(shù)目為三個相互垂直的三個面上，每一個面上有4個，故Ca?+的配位

數(shù)是12；(4)比較晶胞(a)(b)可知，將圖(b)中周圍緊鄰的八個晶胞中體心上的離子連接起來，就能變

為圖(a)所示晶胞結構，圖(b)中體心上的Pb?+就變?yōu)榱税藗€頂點，即相當于圖⑶中的Ti4+；圖(b)中頂

點上的「就變成了體心，即相當于圖⑶中的Ca?+；圖(b)面心上中的CH3NH3+就變成了棱心，即相

當于圖(a)中的0〉；故圖(b)中的Pb??與圖(a)中的T產的空間位置相同；有機堿CH3NH3+中N原子上

無孤對電子，周圍形成了4個。鍵，故N原子采用sp3雜化；從圖(b)可知，一個晶胞中含有Pb?+的

數(shù)目為1x1=1個，CH3NH3+的數(shù)目為8x9=1個，I.的數(shù)目為6x；=3個，故晶胞的密度為

81

mlmolX(207+3X127+12+14+6Xl)gmol620.,3

0=77=-------------L-----------------=T—Txl°g<m-；(5)從作用原理圖(c)可以推

V)A/

3+2+2+2+

出，這里發(fā)生兩個離子反應方程式，左邊發(fā)生Pb+2EU=Pb+2EU,右邊發(fā)生I2+2EU=2EU*+2葭

3.(2020?新課標m卷)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好，是一種具有潛力的固體儲氫材

料?；卮鹣铝袉栴}:

(1)H、B、N中，原子半徑最大的是-根據(jù)對角線規(guī)則,B的?些化學性廢與元素

的相似。

(2)NH3BH3分子中，N—B化學鍵稱為一鍵，其電子對由一提供。氨硼烷在催化劑作用下水

3

解釋放氫氣：3NH3BH3+6H2O=3NH3+B3O6+9H2,B3CV-的結構如圖所示：

在該反應中，B原子的雜化軌道類型由_____變?yōu)椤?/p>

(3)NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性(H”)，與B原子相連的H呈負電性什產)，電負

性大小順序是。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是(寫分子式)，其熔點比

NH3BH3(填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之間，存在____________________,

也稱“雙氫鍵”。

(4)研究發(fā)現(xiàn)，氮硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結構，晶胞參數(shù)分別為apm、力pm、cpm,

?=>y=90°o氨硼烷的2x2x2超晶胞結構如圖所示。

氨硼烷晶體的密度?=g-cnf3(列出計算式，設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

【答案】(1)BSi(硅)(2)配位Nsp3sp2

(3)N>H>BCH3CH3低H"與H"-的靜電引力

62

(4)-30

NAabcxlO

【解析】(1)在所有元素中，H原子的半徑是最小的，同一周期從左到右，原子半徑依次減小，

所以，H、B、N中原子半徑最大是B。B與Si在元素周期表中處于對角張的位置，根據(jù)對角線規(guī)則，

B的一些化學性質與Si元素相似。(2)8原子最外層有3個電子，其與3個H原子形成共價鍵后，其

價層電子對只有3對，還有一個空軌道；在NH3中，N原子有一對孤對電子，故在NH3BH3分子中，

N—B鍵為配位鍵，其電子對由N原子提供。NH3BH3分子中，B原子的價層電子對數(shù)為4,故其雜

化方式為Sp3。NH3BH3在催化劑的作用下水解生成氫氣和8306匕由圖中信息可知，B3O63.中每個B

原子只形成3個。鍵,其中的B原子的雜化方式為sp2,因此.B原子的雜化軌道類型由皿3變?yōu)閟p2c

⑶NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性，說明N的電負性大于H；與B原子相連的H呈

負電性，說明H的電負性大于B,因此3種元素電負性由大到小的順序為N>H>B。NH3BH3分子

中有8個原子，其價電子總數(shù)為14,N和B的價電子數(shù)的平均值為4,依據(jù)等量代換的原則，可以

找到其等電子體為CH3cH3。由于NH3BH3分子屬于極性分子，而CH3cH3屬于非極性分子，兩者相

對分子質量接近，但是極性分子的分子間作用力較大，故CH3cH3熔點比NH3BH3低。NH3BH3分子

間存在“雙氫鍵”，類比氫鍵的形成原理，說明其分子間存在十十與H6"的靜電引力。(4)在氨硼烷的2x2x2

的超晶胞結構中，共有16個氨硼烷分子，晶胞的長、寬、高分別為2apm、2bpm、2cpm,若將其平

均分為8份可以得到8個小長方體，則平均每個小長方體中占有2個氨硼烷分子，小長方體的長、

31x2g

寬、高分別為apm、bpm、cpm,則小長方體的質量為小長方體的體積為abcx10-30cnr1，

31x2g

因此，氨硼烷晶體的密度為心二62g-cirA

abcx10-jocnfN.abcx10-30

/I

4.(2020?江蘇卷)以鐵、硫酸、檸檬酸、雙氧水、氨水等為原料可制備檸檬酸鐵錢

((NH4)3Fe(C6H5。7)2)。

(l)Fe基態(tài)核外電子排布式為;[Fe(H2O)6產中與Fe?+配位的原子是(填元素

符號)。

(2)N%分子中氮原子的軌道雜化類型是：C、N、O元素的第一電離能由大到小的

順序為o

(3)與NHJ互為等電子體的一種分子為(填化學式)。

(4)檸檬酸的結構簡式見圖。1mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成為。鍵的數(shù)目為

_________mol.

CH2coOH

HO-C-COOH

CH2COOH

［答案】⑴人22s22P63s23P63d64s2或［Ar］3d64s2O

(2)sp3N>O>C(3)CH4或SiH4(4)7

【解析】(l)Fe核外有26個電子,其基態(tài)核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d64s2或［Ar］3d64s2；

由于H20中0原子有孤對電子，因此［Fe(H2O)6產中與Fe?+配位的原子是O；(2)N%分子中氮原子價

層電了對數(shù)為3+g(5—lx3)=3+1=4,因此氮雜化類型為sp3,同周期，從左到右，第?電離能

呈增大的趨勢，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，因此C、N、0元素的第一電

離能由大到小的順序為N>O>C；(3〕根據(jù)價電子數(shù)Si=C=N+,得出NH4+互為等電子體的分子是

O

CH4或SiH』：(4)峻基的結構是nc“，一個殘基中有碳原子與氧原子分別形成兩個。鍵，三

個按基有6個，還有一個羥基與碳原子相連形成一個。鍵，因此Imol檸檬酸分子中碳原子與氯原子

形成的。鍵的數(shù)目為7m01。

5.(2020?山東卷)CdSnAsz是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題：

(l)Sn為IVA族元素，單質Sn與干燥CL反應生成SnCL常溫常壓下SnCL為無色液體，SnCl4

空間構型為,其固體的晶體類型為o

(2)NH3、PH3、As%的沸點由高到低的順序為_____________(填化學式，下同)，還原性由強到弱

的順序為,鍵角由大到小的順序為<，

(3)含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合

物。一種Cd?+配合物的結構如圖所示，Imol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有mol,

該螯合物中N的雜化方式有種。

(4)以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子的分數(shù)坐標。四

方晶系CdSnAs2的晶胞結構如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90。，晶胞中部分原子的分數(shù)坐標如下表

所示。

坐標原子Xyz

Cd000

Sn000.5

As0.250.250.125

一個晶胞中有個Sn,找出距離Cd(O,0,0)最近的Sn(用分數(shù)坐標表示)。

CdSnAs2晶體中與單個Sn鍵合的As有個。

【答案】(1)正四面體形分子晶體

(2)NH3、AS%、PH3AS%、P/、NH3N%、PH3>ASH3

(3)6I(4)4(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)4

【解析】(l)Sn為第IVA族元素，由于常溫下SnCL為液體，故SnCL為分子晶體；SnCL分子中

中心原子的孤電子對數(shù)=!><(4-4'1)=0,o鍵電子對數(shù)為4,價層電子對數(shù)為4,故SnCL分子的

空間構型為正四面體形；(2)N%、P%、As%的結構相似，結構相似的物質，相對分子質量越大，

范德華力越強，物質的沸點越高，但是N%分子間能形成氫鍵，故這三種物質的沸點NH3>ASH3

>PH3；N、P、As這三種元素位于元素周期表中第VA族，原子序數(shù)依次增大，同一主族從上到下，

隨著核電荷數(shù)的增加，原子半徑逐漸增大，非金屬性逐漸減弱，氫化物的還原性逐漸增強，故這三

種物質的還原性由強到弱的順序為ASH3>PH3>NH3；NH3、PHa>ASH3中中心原子都是sp3朵化，

都有1對孤電子對，中心原子的電負性越小，成鍵電子對之間的斥力越小，成鍵電子對之間的斥力

越小，鍵角越小，所以這三種物質鍵角由大到小的順序為NH3>PH3>A$H3；(3)由該物質的結構簡

式和分析，根據(jù)題意“含有多個配位原子的配體與同一中心離子或原子通過螯合配位成環(huán)而形成的配

合物為螯合物“，故該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有6mol,Cd—NO