2017届高三化学(通用版)二轮复习：第1部分 专题6 突破点21 物质结构与性质的综合题

专题六物质结构与性质建知识网络明内在联系突破点21物质结构与性质的综合题提炼1原子结构与性质1.基态原子的核外电子排布(1)排布规律(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。

如24Cr的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。

(2)四种表示方法2.满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期右侧相邻的ⅢA族、ⅥA族元素，如第一电离能Mg>Al，P>S。

提炼2分子结构与性质1.共价键的分类【特别提醒】①单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键。

②配位键为一种特殊的共价键，共用电子由成键原子单方面提供。

③s 轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。

2．价层电子对互斥理论的两大应用 应用Ⅰ：判断分子空间构型(1)判断思路：价层电子对数目→价层电子对空间构型―――――――→略去孤电子对分子的空间构型(2)各种电子对的计算方法及其关系价层电子对数＝中心原子形成σ键电子对数＋中心原子上的孤电子对数 ①中心原子形成σ键电子对数＝与中心原子结合的原子数目 ②中心原子上的孤电子对数＝12(a －xb )其中a 为中心原子价电子数(若为离子，则加上阴离子所带的负电荷数或减去阳离子所带的正电荷数)。

x 为与中心原子结合的原子数。

b 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。

(3)常见的分子空间构型与价层电子对空间构型的关系应用Ⅱ：判断杂化轨道类型(1)判断思路：价层电子对数目→杂化轨道数目→杂化类型(2)相互关系3.分子构型与分子极性的关系提炼3晶体结构与性质1.晶体类型的判断(1)据各类晶体的概念判断，即根据构成晶体的粒子和粒子间的作用力类别进行判断。

如由分子通过分子间作用力(范德华力、氢键)形成的晶体属于分子晶体；由原子通过共价键形成的晶体属于原子晶体；由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体；由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体属于金属晶体。

(2)据各类晶体的特征性质判断，如低熔、沸点的晶体属于分子晶体；熔、沸点较高，且在水溶液中或熔融状态下能导电的晶体属于离子晶体；熔、沸点很高，不导电，不溶于一般溶剂的晶体属于原子晶体；能导电、传热、具有延展性的晶体属于金属晶体。

2．立方体(长方体)晶胞组成的计算方法3．晶胞各物理量的计算对于立方晶胞，可简化成下面的公式进行各物理量的计算：a3×ρ×N A＝n×M，a表示晶胞的棱长，ρ表示密度，N A表示阿伏加德罗常数的值，n表示1 mol晶胞中所含晶体的物质的量，M表示晶体的摩尔质量。

回访1(2016·全国乙卷)锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。

回答下列问题：(1)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]________________，有________个未成对电子。

(2)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。

从原子结构角度分析，原因是______________________________________________________________________________________。

(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_______________________________________________________________________________________________________________________________。

(4)光催化还原2424是该反应的良好催化剂。

Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是________________。

(5)Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为________，微粒之间存在的作用力是______________________________________________。

(6)晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。

下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0,0,0)；B为(12，0，12)；C为(12，12，0)。

则D原子的坐标参数为________。

②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。

已知Ge单晶的晶胞参数a＝565.76 pm，其密度为________g·cm－3(列出计算式即可)。

[解析] (1)锗元素在周期表的第四周期、第ⅣA 族，因此核外电子排布式为[Ar]3d 104s 24p 2，p 轨道上的2个电子是未成对电子。

(2)锗虽然与碳为同族元素，但比碳多了两个电子层，因此锗的原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键。

(3)由锗卤化物的熔沸点由Cl 到I 呈增大的趋势且它们的熔沸点较低，可判断它们均为分子晶体，而相同类型的分子晶体，其熔沸点取决于分子量的大小，因为分子量越大，分子间的作用力就越大，熔沸点就越高。

(4)Zn 和Ge 为同周期元素，Ge 在Zn 的右边，因此Ge 的电负性比Zn 的强；O 为活泼的非金属元素，电负性强于Ge 和Zn ，因此三者电负性由大至小的顺序为O 、Ge 、Zn 。

(5)Ge 单晶为金刚石型结构，金刚石中碳原子的杂化方式为sp 3，因此Ge 原子的杂化方式也为sp 3。

微粒之间存在的作用力为共价键。

(6)①根据题给图示可知，D 原子的坐标参数为(14，14，14)。

②每个晶胞中含有锗原子8×1/8＋6×1/2＋4＝8(个)，每个晶胞的质量为8×73 g·mol －1N A ，晶胞的体积为(565.76×10－10cm)3，所以晶胞的密度为8×73 g·mol －1N A ×(565.76×10－10cm )3。

[答案] (1)3d 104s 24p 2 2(2)Ge 原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键(3)GeCl 4、GeBr 4、GeI 4的熔、沸点依次增高。

原因是分子结构相似，相对分子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强(4)O>Ge>Zn (5)sp 3 共价键(6)①⎝ ⎛⎭⎪⎫14，14，14 ②8×736.02×565.763×107回访2 (2016·全国甲卷)东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。

回答下列问题：(1)镍元素基态原子的电子排布式为________________________________， 3d 能级上的未成对电子数为________。

(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。

②在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋与NH3之间形成的化学键称为________，提供孤电子对的成键原子是________。

③氨的沸点________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是______________；氨是________分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为________。

(3)单质铜及镍都是由________键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：I Cu＝1 958 kJ·mol－1、I Ni＝1 753 kJ·mol－1，I Cu>I Ni的原因是___________________________________________________________________________。

(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。

②若合金的密度为d g·cm－3，晶胞参数a＝______________ nm。

[解析](1)Ni是28号元素，根据核外电子的排布规律可知，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2。

根据洪特规则可知，Ni原子3d能级上8个电子尽可能分占5个不同的轨道，其未成对电子数为2。

(2)①SO2－4中，S原子的价层电子对数为6＋22＝4，成键电子对数为4，故SO2－4的立体构型为正四面体。

②[Ni(NH3)6]2＋中，由于Ni2＋具有空轨道，而NH3中N原子含有孤电子对，两者可通过配位键形成配离子。

③由于NH3分子间可形成氢键，故NH3的沸点高于PH3。

NH3分子中，N原子形成3个σ键，且有1个孤电子对，N原子的轨道杂化类型为sp3，立体构型为三角锥形。

由于空间结构不对称，NH3属于极性分子。

(3)Cu、Ni均属于金属晶体，它们均通过金属键形成晶体。

因Cu元素基态原子的价层电子排布式为3d104s1,3d能级全充满，较稳定，失去第2个电子较难，因此I Cu>I Ni。

(4)①由晶胞结构图可知，Ni 原子处于立方晶胞的顶点，Cu 原子处于立方晶胞的面心，根据均摊法，每个晶胞中含有Cu 原子的个数为6×12＝3，含有Ni 原子的个数为8×18＝1，故晶胞中Cu 原子与Ni 原子的数量比为3∶1。

②根据m ＝ρV 可得，1 mol 晶胞的质量为(64×3＋59)g ＝a 3×d g·cm －3×N A ，则a ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤2516.02×1023×d 13cm ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤2516.02×1023×d 13×107 nm 。

[答案] (1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 84s 2或[Ar]3d 84s 2 2(2)①正四面体 ②配位键 N ③高于 NH 3分子间可形成氢键 极性 sp 3 (3)金属 铜失去的是全充满的3d 10电子，镍失去的是4s 1电子 (4)①3∶1②⎣⎢⎡⎦⎥⎤2516.02×1023×d 13×107 回访3 (2016·全国丙卷)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。

回答下列问题：【导学号：14942081】(1)写出基态As 原子的核外电子排布式______________________________。

(2)根据元素周期律，原子半径Ga________As ，第一电离能Ga________As 。