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第3节晶体结构与性质[考试说明] 1.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中组成微粒、微粒间作用力的区别。
2.了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。
3.了解分子晶体结构与性质的关系。
4.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
5.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
了解金属晶体常见的堆积方式。
6.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
[命题规律]本节是选修3的重要组成部分，在高考中占有极其重要的地位。
高考主要考查晶体类型的判断；晶体熔、沸点高低的比较；晶胞组成的计算；有关晶体密度的计算，而晶体密度的计算具有一定难度。
考点1晶体和晶胞知识梳理1.晶体与非晶体2．获得晶体的三条途径(1)熔融态物质凝固。
(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
(3)溶质从溶液中析出。
3．晶胞(1)概念描述晶体结构的□11基本单元。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置①无隙相邻晶胞之间没有□12任何间隙。
②并置所有晶胞□13平行排列、□14取向相同。
③形状一般而言晶胞都是平行六面体。
(1)具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。
(2)晶体与非晶体的本质区别：是否有自范性。
(3)晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的“平行六面体”，但不一定是最小的“平行六面体”。
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)具有规则几何外形的固体一定是晶体。
(×)错因：非晶体也可能具有规则的外形，如玻璃有规则的几何外形，所以具有规则外形的固体不一定是晶体。
(2)晶体内部的微粒按一定规律周期性地排列。
(√)错因：__________________________________________________________(3)区分晶体和非晶体最可靠的方法是测定其有无固定熔、沸点。
(×)错因：区分晶体与非晶体最可靠的方法是对固体进行X－射线衍射实验。
本套资源目录2020高考化学一轮复习限时规范训练第十一章第1讲原子结构与性质含解析新人教版2020高考化学一轮复习限时规范训练第十一章第2讲分子结构与性质含解析新人教版2020高考化学一轮复习限时规范训练第十一章第3讲晶体结构与性质含解析新人教版原子结构与性质A组(20分钟)1．以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是( )解析：选D。
A. 只能表示最外层电子数，B. 只表示核外的电子分层排布情况，C.1s2只具体到能级的电子数，D. 包含了能层数、能级数以及轨道内电子的自旋方向，对电子运动状态描述最详尽，故选D。
2．下列有关光谱的说法中不正确的是( )A．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因B．原子光谱只有发射光谱C．通过原子光谱可以发现新的元素D．通过光谱分析可以鉴定某些元素解析：选B。
电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化，并以光的形式体现，用光谱仪摄取得到光谱。
电子从基态向激发态的跃迁会吸收能量，形成吸收光谱；电子从基态向基发态的跃迁会放出能量，形成发射光谱；A.原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因，选项A正确；B.原子光谱既有发射光谱，也有吸收光谱，选项B不正确；C.电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化，并以光的形式体现，用光谱仪摄取得到光谱。
通过原子光谱可以发现新的元素，选项C正确；D.通过光谱分析可以鉴定某些元素，选项D正确。
3．下列元素中，基态原子的价电子排布式、电子排布式或电子排布图不正确的是( ) A．Al 3s23p1B．As [Ar]4s24p3C．Ar 3s23p6解析：选B。
B项应为[Ar]3d104s24p3。
4．当碳原子的核外电子排布由转变为时，下列说法正确的是( )A．碳原子由基态变为激发态B．碳原子由激发态变为基态C．碳原子要向外界环境中释放不同的光D．碳原子要向外界环境释放能量答案：A5．原子最外层电子排布式为n s2的元素有很多种，下列对该元素的推测不正确的是( )A．该元素可能与ⅠA族某种元素性质相似B．该元素的单质、氧化物、氢氧化物可能都与NaOH溶液反应C．该元素原子中可能有未成对电子D．该元素原子的得电子能力可能很强解析：选D。
本套资源目录2020版高考化学一轮复习物质结构与性质第33讲原子结构与性质习题含解析2020版高考化学一轮复习物质结构与性质第34讲分子结构与性质习题含解析2020版高考化学一轮复习物质结构与性质第35讲晶体结构与性质习题含解析第33讲原子结构与性质测控导航表知识点基础能力挑战原子核外电子排布原理1,2,4原子结构与元素性质 3 6,7,8,9 12 综合 5 10,11 131.(2018·福建福州模拟)微粒M和N,肯定属于同族元素且化学性质相似的是( C )A.原子核外电子排布式:M为1s22s2,N为1s2B.结构示意图:M为,N为C.M原子基态2p轨道上有一对成对电子,N原子基态3p轨道上有一对成对电子D.M原子基态2p轨道上有1个未成对电子,N原子基态3p轨道上有1个未成对电子解析:A项,M为Be,N为He,两者不属于同主族,错误;B项,M属于原子,N属于离子,性质不相似,错误;C项,推断出M为O,N为S,属于同主族,性质具有相似性,正确;D项,M可能为B、F,N 可能为Al、Cl,不一定属于同一主族,错误。
2.(2018·宁夏银川一中月考)周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”,由此可以推断( D )A.它位于周期表的第四周期ⅡA族B.它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2C.C的核外价电子排布式为3d54s2D.Co位于周期表中第9列解析:“3d74s2”为Co的价电子排布,其简写式中,也要注明3d轨道,B项错误;“7+2=9”,说明它位于周期表的第9列,D项正确;从左向右数,第9列应为过渡元素,A项错误;失电子时,应失去最外层的电子,即先失4s上的电子,Co2+的价电子排布为3d7,C项错误。
3.(2018·山西忻州模拟)下列叙述中正确的是( C )A.同周期元素中,ⅦA族元素的原子半径最大B.ⅥA族元素的原子,其半径越大,越容易得到电子C.当各轨道处于全满、半满、全空时原子较稳定D.同一周期中,碱金属元素的第一电离能最大解析:同周期主族元素中,从左至右原子半径依次减小,所以同周期元素中,ⅦA族元素的原子半径最小(0族元素原子半径较大),A错误;ⅥA族元素的原子,其半径越大,越不容易得电子,B错误;当各轨道处于全满、半满、全空时,能量最低,原子较稳定,C正确;同一周期中,碱金属元素的第一电离能最小,D错误。
2020届高三化学一轮复习物质结构与性质(选修3)（综合训练）1、铬铁合金作为钢的添加料生产多种具有高强度、耐高温、耐腐蚀等优良性能的特种钢，这类特种钢中含有碳、硅、氧、氮、磷等元素。
(1)基态Cr原子的价电子排布式为________________________________。
(2)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_____________________________________________。
(3)PO3－4的空间构型为__________________________________________________，中心原子的杂化方式为_____________________________________。
(4)碳化硅(SiC)晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的，但是碳化硅的熔点低于金刚石，原因是____________________。
(5)无水CrCl3和氨分子作用能形成某种配合物，该配合物的组成相当于CrCl3·6NH3。
已知：若加入AgNO3溶液，能从该配合物的水溶液中将所有的氯沉淀为AgCl；若加入NaOH溶液并加热，无刺激性气体产生。
请从配合物的形式推算出它的内界和外界，写出该配合物的结构式________________________，1 mol该配合物中含有σ键的数目为________。
(6)铁和氮形成一种晶体，晶胞结构如图所示，则该晶体的化学式为________________________________________________，若该晶体的密度为ρg·cm－3，用N A表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是________ cm3。
答案(1)3d54s1(2)N>O>C(3)正四面体sp3(4)两种晶体都是原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔点越高。
原子半径：C<Si，键长：C—C键<Si—C键，所以碳化硅的熔点低于金刚石(5)[Cr(NH3)6]Cl324N A(6)Fe4N 238ρN A2、前四周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大。
1、以下能级符号正确的选项是〔 AD〕A. 6sB. 2dC. 3f2、以下各能层中不包含p 能级的是〔D〕A. NB. MC. L3、以下能级中轨道数为 3 的是〔B〕A. s 能级B. p 能级C. d 能级D. f能级4、以下各原子或离子的电子排布式错误的选项是〔 C 〕+22626B. F 225A. K1s 2s 2p 3s 3p1s 2s 2pC. S2-1s22s22p63s23p41s22s22p6 3s23p61、从原子结构的见解看，元素周期表中同一横行的短周期元素，其能层数相同，不相同；同一纵行的主族元素，其最外层电子数相同，能层数不相同。
2、除第一和第七周期外，每一周期的元素都是从碱金属元素开始，以稀有气体结束。
3、完成下表空白处原子序数电子排布式在周期表是金属还是最高价氧化物气态氢化物中的地址非金属的水化物化学的化学式式及酸碱性151s22s22p63s23p3第三周期非金属H3PO4酸PH3161s22s22p63s23p4VA 族H2H 2S 第三周期非金属4酸SOⅥ A 族71s22s22p3第二周期非金属HNO 3酸NH 3VA 族4、甲元素原子核电荷数为17，乙元素的正二价离子跟氩原子的电子层结构相同：〔1〕甲元素在周期表中位于第周期，第主族，电子排布式是，元素符号是，它的最高价氧化物对应的水化物的化学式是〔2〕乙元素在周期表中位于第周期，第主族，电子排布式是，元素符号是，它的最高价氧化物对应的水化物的化学式是〔1〕三ⅦA1s22s2 2p63s23p5Cl HClO 4〔 2〕四Ⅱ A1s22s22p63s23p64s2Ca Ca(OH) 21、以下说法正确的选项是〔A〕A.处于最低能量的原子叫做基态原子B.3p 2表示 3p 能级有两个轨道C.同一原子中， 1s、 2s、 3s 电子的能量渐渐减小D.同一原子中， 2p、 3p、4p 能级的轨道数依次增添2、 X 、Y 、Z 三种元素的原子，其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和 2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是〔A〕A. XYZ2B.X YZ3C.X YZ2D. XYZ3 223、以下说法中，不吻合Ⅶ A 族元生性质特色的是〔A〕A.从上到下原子半径渐渐减小B.易形成 -1 价离子C.从上到下单质的氧化性渐渐减弱D.从上到下氰化物的牢固性依次减弱4、以下说法中，正确的选项是〔B〕A.在周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外电子数B.在周期表里，元素所在的周期数等于原子核外电子层数C.最外层电子书为 8 的都是稀有气体元素的原子D.元素的原子序数越大，其原子半径也越大6、 A 、B 、 C、 D 都是短周期元素。
绝密★启用前2020届高考一轮复习测试选修专题《物质结构与性质》本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.下列物质的晶体属于分子晶体的是（）A． SiB． CO2C． NaClD． Cu2.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：① 1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。
则下列有关比较中正确的是（）A．第一电离能：①＞②B．原子半径：④＞③C．电负性：②＞③D．氢化物稳定性：①＞②3.下列说法正确的是（）A．前四周期中，原子最外层为1个电子的元素有5种B． Fe2+的价电子排布为3d6C． 2p轨道上有1个未成对电子的原子与3p轨道上有1个未成对电子的原子化学性质相似D． AB3型分子的中心原子A采取sp3杂化4.下列物质不属于配位化合物的是()A． CuSO4·5H2OB． [Fe(SCN)2]Cl2C． NH4ClD． [Ag(NH3)2]OH5.下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是( )A．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角B．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子C．最小的环上，Si和O原子数之比为1:2D．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子6.某离子晶体晶胞结构如图所示，图中X位于立方体的顶点，Y位于立方体中心.晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度为( )A．109°28′B．107°18′C． 90°D． 1207.下列判断错误的是()A．熔点：Si3N4>NaCl>SiI4B．沸点：NH3>PH3>AsH3C．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4D．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)38.下列各种说法中错误的是()A．形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对B．配位键是一种特殊的共价键C．配位化合物中的配位体可以是分子也可以是阴离子D．共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子9.下列各组离子中因有配合离子生成而不能大量共存的是()A． K＋、Na＋、Cl－、NOB． Mg2＋、Ca2＋、SO、OH－C． Fe2＋、Fe3＋、H＋、NOD． Ba2＋、Fe3＋、Cl－、SCN－10.如图是氯化铯晶体的晶胞，已知晶体中2个最近的Cl-离子核间距为a cm，氯化铯的摩尔质量为M g／mol，N A为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为（）A．B．C．D．11.下列说法错误的是（）A．如果某化合物只含共价键，则其一定是共价化合物B．焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发反应C．对于给定条件下反应物之间同时发生多个反应的情况，理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率D．绿色化学的核心是利用化学原理对产生的环境污染进行治理12.高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为-2价．如右图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是（）A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K+和4个O2-B．晶体中每个K+周围有8个O2-，每个O2-周围有8个K+C．晶体中与每个K+距离最近的K+有8个D．晶体中与每个K+距离最近的K+有6个13.下列关于晶体的叙述错误的是（）A．在金刚石网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子B．在氯化钠晶体中，每个钠离子的周围与它最近且等距离的钠离子有12个C．在干冰晶体中，每个二氧化碳分子周围距离最近且相等的二氧化碳分子数是12D．在氯化铯的晶体中，每个铯离子的周围与它最近且等距离的铯离子有8个14.下列各微粒属于等电子体的是()A． N2O4和NO2B． CH4和NH3C． C2H6和N2HD． CO2和NO215.下列结构中，从成键情况看，不合理的是（）A．B．C．D．16.下列微粒中含配位键的是()①N2H②CH4③OH－④NH⑤Fe(CO)3⑥Fe(SCN)3⑦H3O＋⑧[Ag(NH3)2]OH A．①②④⑦⑧B．③④⑤⑥⑦C．①④⑤⑥⑦⑧D．全部17.已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是（）A． X与Y形成化合物时，X显负价，Y显正价B．第一电离能Y一定也小于XC．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性强于Y对应的酸性D．气态氢化物的稳定性：H m Y小于H m X18.根据电子排布的特点，铜元素在周期表属于（）A． s区B． p区C． d 区D． ds区19.氮氧化铝(AlON)属原子晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是( )A． AlON和石英的化学键类型相同B． AlON和石英晶体类型相同C． AlON和Al2O3的化学键类型不同D． AlON和Al2O3晶体类型相同20.要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。
前言我们分析每年考上清华北大的北京考生的成绩，发现能够考上清北的学生化学的平均分都在95分以上，先开始我们认为，学习能力强的孩子化学一定学得好。
可是在分析没有考上清北的学生的成绩的时候发现，很多与清北失之交臂的学生，化学的平均分要略低，数学物理的分数却不相上下。
我们仔细讨论其中的缘由，通过对学生的调查研究发现一个令人惊讶的结论：化学学的好的学生更容易在理综上考得高分！这是因为化学学的好的学生，能够用更快的速度在理综考试中解决100分的分值，之后孩子可以用更多的时间去处理没有见过的物理难题。
物理的难题在充分的时间中得到更多考虑的空间，使得考生在理综总分上能够有所突破。
所以想上好大学，化学必须学好，化学的使命就是在高考当中帮助考生提速提分。
因此这份资料提供给大家使用，主要包含有一些课件和习题教案。
后序中有提到一些关于学习的建议。
课时作业35原子结构与性质授课提示：对应学生用书第371页]基础题组]1．(2017·大连模拟)下列有关化学用语正确的是()A．某元素基态原子的电子排布图B．NH4Cl电子式为H N H,HH]＋Cl－C．Ca2＋基态电子排布式为1s22s22p63s23p6D．F原子的结构示意图：解析：A中电子排布图应为↑↓，错误；B中电子式为，错误；D中结构示意图应为，错误。
答案：C2．(2017·北京调研)下列电子排布式或轨道表示式正确的是()①C原子的轨道表示式：②Cr原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2③O原子的轨道表示式：④Br原子的外围电子排布式：3d104s24p5⑤B原子的轨道表示式：A．①②③B．②③④C．①②④⑤D．只有③解析：①违背了能量最低原理，电子优先填满能量低的轨道；②违背了洪特规则的特例；Br原子的最外层电子为第四能层的7个电子，不包括3d能级上的电子，④错误；每个原子轨道里只能容纳两个自旋方向相反的电子，⑤违背了泡利不相容原理。
※推 荐 下 载※第11章选修3：物质结构与性质（1）1．核外电子的表示方法(1)(2016·四川卷节选)R 是短周期中最活泼的金属元素，R 基态原子的电子排布式是__1s 22s 22p 63s 1__。
(2)(2016·上海卷节选)氯原子核外电子能量最高的能级是__3p__。
(3)基态Fe 原子有__4__个未成对电子，Fe 3＋的电子排布式为__1s 22s 22p 63s 23p 63d 5{或[Ar]3d 5}__。
(4)Na 位于元素周期表第__三__周期第__ⅠA__族；S 的基态原子核外有__2__个未成对电子；Si 的基态原子核外电子排布式为__1s 22s 22p 63s 23p 2{或[Ne]3s 23p 2}__。
(5)Ni 2＋的价电子排布图为____。
(6)基态镓(Ga)原子的电子排布式为__1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 1__。
(7)基态氮原子的价电子排布式是__2s 22p 3__。
(8)氧元素基态原子核外未成对电子数为__2__个。
(9)Cu ＋基态核外电子排布式为__1s 22s 22p 63s 23p 63d 10{或[Ar]3d 10}__。
(10)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu 同族，Au 原子价层电子排布式为__5d 106s 1__。
2．电离能的比较(1)(2016·全国卷丙节选)根据元素周期律，原子半径：Ga__>__As ，第一电离能：Ga__<__As 。
(2)第一电离能：Si__<__S 。
(3)在N 、O 、S 中第一电离能最大的是__N__；第一电离能介于B 、N 之间的第二周期元素有__3__种。
(4)乙基态原子的M 层与K 层电子数相等，乙所在周期中第一电离能最大的主族元素是__Cl__。
(5)元素的第一电离能：Al__<__Si 。
课时规范练35原子结构与性质非选择题(共8小题,共100分)1.(10分)A、B、C、D、E、F代表6种元素。
请填空:(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为,C的元素符号为。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满,D的元素符号为,其基态原子的电子排布式为。
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为,其基态原子的电子排布式为。
(5)F元素的原子最外层电子排布式为n s n n p n+1,则n=;原子中能量最高的是电子。
2.(12分)(1)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
①Si位于元素周期表第周期第族。
②N的基态原子核外电子排布式为;Cu的基态原子最外层有个电子。
③用“>”或“<”填空:原子半径电负性熔点沸点Al Si N O金刚石晶体硅CH4SiH4(2)①N、Al、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:电离能I1I2I3I4……I n/(kJ·mol-1)578 1 817 2 74511 578……则该元素是(填写元素符号)。
②基态锗(Ge)原子的电子排布式是。
Ge的最高价氯化物的分子式是。
③Ge元素可能的性质或应用有。
A.是一种活泼的金属元素B.其电负性大于硫C.其单质可作为半导体材料D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点3.(10分)铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。
请回答:(1)已知高温下CuO Cu2O+O2,从铜原子价层电子结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看,能生成Cu2O的原因是。
(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,若“Si—H”中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为Se Si(填“>”或“<”)。
第11章选修3：物质结构与性质（2）1．(2018·石家庄调研)铜及其化合物在生产生活中有着广泛的用途。
(1)基态铜原子的核外电子排布式为__1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1__，其晶体的堆积方式为__面心立方最密堆积__，其中铜原子的配位数为__12__。
(2)向硫酸铜溶液中滴加氨水，首先形成蓝色沉淀；继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液；继续向溶液中加入乙醇，会析出深蓝色晶体[Cu(NH 3)4SO 4·H 2O]。
①氨水中各元素原子的电负性由大到小的顺序为__O ＞N ＞H__(用元素符号表示)。
②NH 3中N 原子的杂化轨道类型为__sp 3__，与其互为等电子体的阳离子为__H 3O ＋__。
③向蓝色沉淀中继续滴加氨水，沉淀溶解是因为生成了四氨合铜配离子，四氨合铜配离子的结构式为__降低溶剂极性，使Cu(NH 3)4SO 4·H 2O 析出(答案合理即可)__。
(3)CuCl 2和CuCl 是铜的两种常见的氯化物。
①如图表示的是__CuCl__(填“CuCl 2”或“CuCl”)的晶胞。
②原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，图中各原子坐标参数：A 为(0,0,0)，B 为(0,1,1)，C 为(1,1,0)，则D 原子的坐标参数为__⎝ ⎛⎭⎪⎫34，34，14__。
③晶胞中C 、D 两原子核间距为298 pm ，阿伏加德罗常数为N A ，则该晶体密度为 99.5×4⎭⎪3×N A ×10－30 g·cm －3(列出计算式即可)。
解析 (1)③在铜氨配离子中，NH 3中的N 提供孤电子对、Cu 2＋提供空轨道形成配位键，故铜氨配离子的结构式为；加入乙醇后析出晶体是因为降低溶剂极性，使Cu(NH 3)4SO 4·H 2O 析出。
(3)①利用“均摊法”知，每个晶胞中含有Cu 、Cl 的数目均为4，因此图示晶胞为CuCl ；②晶胞可认为由8个等体积小晶胞组成，D 原子恰好处于小晶胞的体心，因此D 原子的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫34，34，14；③连接晶胞中A 、C 两原子，过D 原子作AC 的垂线，交AC 于E 点，设晶胞的边长为x cm ，则依据CD 的长度和D 原子的坐标和直角三角形CD E可得⎝ ⎛⎭⎪⎫x 42＋⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 42＝(298×10－10)2，解得x ＝298×43×10－10，则可求出晶胞的体积为⎝ ⎛⎭⎪⎫298×433×10－30 cm 3，故该晶胞的密度为99.5×4⎝ ⎛⎭⎪⎫298×433×N A ×10－30 g·cm －3。
2020年高考化学总复习第一轮复习第11章（选修3）物质结构与性质第2节分子结构与性质一、选择题1．(2018·苏州市高三调研)以下有关比较中，大小顺序排列正确的选项是()A．热稳固性：PH3>H2S>HBr>NH3B．离子半径：Ca2＋>K＋>Cl－>S2－C．物质沸点：碘化氢>溴化氢>氯化氢>氟化氢D．物质酸性：盐酸>乙酸>碳酸>苯酚【解析】A项中非金属性越强，氢化物热稳固性就越好，比如NH3>H2S>PH3，A项错误；B项中离子电子层结构相同时，质子数越大，离子半径越小，正确的顺序应该是S2－>Cl－>K＋>Ca2＋；C项中由于氟化氢分子间存在着氢键，因此沸点应该最高。
D项正确。
【答案】 D2．用杂化轨道理论讲明甲烷分子的四面体结构，以下讲法不正确的选项是()A．C原子的四个杂化轨道的能量一样B．C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样C．C原子的4个价电子分不占据4个sp3杂化轨道D．C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据【答案】 D3．以下表达中不正确的选项是()A．卤化氢分子中，卤素的非金属性越强，共价键的极性越强，分子越稳固B．以极性键结合的分子，一定是极性分子C．判定A2B或AB2型分子是极性分子的依据是：具有极性键且分子构型不对称、键角小于180°的非直线形结构D．非极性分子中，各原子间都应以非极性键结合【答案】BD4．以下分子和离子中，中心原子价层电子对的几何构型为四面体且分子或离子空间构型为V形的是() A．NH＋4B．PH3C．H3O＋D．OF2【答案】 D5．以下表达正确的选项是()A．NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心B．CCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心C．H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央D．CO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央【答案】 C6．(2018·全国Ⅰ高考题)以下表达中正确的选项是()A．NH3、CO、CO2差不多上极性分子B．CH4、CCl4差不多上含有极性键的非极性分子C．HF、HCl、HBr、HI的稳固性依次增强D．CS2、H2O、C2H2差不多上直线型分子【解析】A项CO2为非极性分子；C项中，同主族元素氢化物的稳固性自上而下依次减弱；D项中H2O为〝V〞型分子。
《选修3》综合练习 时间：50分钟1．已知反应3NaH ＋Fe 2O 3=====一定条件2Fe ＋3NaOH 。
(1)基态Fe 原子核外共有________种运动状态不相同的电子；Fe 3＋的价电子排布图为____________。
(2)NaH 的电子式为__________________；1 mol NaOH 含有σ键数目为________，其中O 原子的杂化类型为________；Fe 3＋可以和SCN －形成配合物，该反应是典型的可逆反应，说明配位原子配位能力________(填“强”或“弱”)。
(3)上述反应中含Na 的化合物晶体类型均为____________晶体；NaH 的熔点显著高于NaOH ，主要原因是_________________________________________________________________________________。
(4)某种单质铁的晶体为体心立方堆积，则铁原子的配位数为________；若r (Fe)表示Fe 原子的半径，单质铁的原子空间利用率为________________[列出含r (Fe)的计算表达式]。
答案 (1)26(2)Na ＋[··H]－ N A sp 3 弱 (3)离子 H －半径小，NaH 的晶格能大于NaOH 的晶格能(4)8 83πr 3(Fe )⎝⎛⎭⎪⎫4r (Fe )33 解析 (1)基态Fe 原子核外有26个电子，每个电子的运动状态均不相同，故基态Fe 原子核外有26种运动状态不相同的电子；基态Fe 原子的核外电子排布式为[Ar]3d 64s 2，则Fe 3＋的核外电子排布式为[Ar]3d 5，其价电子排布图为。
(2)NaH是离子化合物，由Na＋和H－构成，其电子式为Na＋[··H]－。
NaOH由Na＋和OH－构成，其中OH－含有极性键(O—H键)，故1 mol NaOH含有的σ键数目为N A。
选修3-1 课后练习1．(2019·阜阳模拟)已知X、Y、Z、W、Q、R、E七种元素中，原子序数X<Y<Z<W<Q<R<E，其结构或性质信息如表。
(1)元素X的原子核外共有________种不同运动状态的电子，有________种不同能级的电子。
(2)元素Y原子中能量最高的是________电子。
(3)Q的基态电子排布式为________，R的元素符号为________，E元素原子的价电子排布式为_______________________________________________________________。
(4)含有元素W的盐的焰色反应为________色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是_____________________________________________________________________。
解析：由题意可知X为碳元素，Y为氮元素，Z为氯元素，W为钾元素，Q为铬元素，R为铁元素，E为铜元素。
答案：(1)63(2)2p(3)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)Fe3d104s1(4)紫激发态电子从能量较高的能级跃迁到能量较低的能级时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量，形成不同的颜色2．(2019·渭南模拟)下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据：(1)以上10种元素中第一电离能最小的是________(填编号)。
比元素B原子序数大10的元素在元素周期表中的位置：第________周期第________族。
(2)由上述C、E、G三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每个原子的最外层都满足8电子稳定结构的可能是________________(写分子式，写出两种即可)，元素G、I分别和J形成的两种化合物的晶体类型分别是___________________________________________。
第11章选修3：物质结构与性质（2）1．(2018·石家庄调研)铜及其化合物在生产生活中有着广泛的用途。
(1)基态铜原子的核外电子排布式为__1s22s22p63s23p63d104s1__，其晶体的堆积方式为__面心立方最密堆积__，其中铜原子的配位数为__12__。
(2)向硫酸铜溶液中滴加氨水，首先形成蓝色沉淀；继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液；继续向溶液中加入乙醇，会析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4SO4·H2O]。
①氨水中各元素原子的电负性由大到小的顺序为__O＞N＞H__(用元素符号表示)。
②NH3中N原子的杂化轨道类型为__sp3__，与其互为等电子体的阳离子为__H3O＋__。
③向蓝色沉淀中继续滴加氨水，沉淀溶解是因为生成了四氨合铜配离子，四氨合铜配离子的结构式为__ 降低溶剂极性，使Cu(NH3)4SO4·H2O析出(答案合理即可)__。
(3)CuCl2和CuCl是铜的两种常见的氯化物。
①如图表示的是__CuCl__(填“CuCl2”或“CuCl”)的晶胞。
②原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，图中各原子坐标参数：A 为(0,0,0)，B 为(0,1,1)，C 为(1,1,0)，则D 原子的坐标参数为__⎝ ⎛⎭⎪⎫34，34，14__。
③晶胞中C 、D 两原子核间距为298 pm ，阿伏加德罗常数为N A ，则该晶体密度为 99.5×4⎭⎪3×N A ×10－30 g·cm －3(列出计算式即可)。
解析 (1)③在铜氨配离子中，NH 3中的N 提供孤电子对、Cu 2＋提供空轨道形成配位键，故铜氨配离子的结构式为；加入乙醇后析出晶体是因为降低溶剂极性，使Cu(NH 3)4SO 4·H 2O 析出。
(3)①利用“均摊法”知，每个晶胞中含有Cu 、Cl 的数目均为4，因此图示晶胞为CuCl ；②晶胞可认为由8个等体积小晶胞组成，D 原子恰好处于小晶胞的体心，因此D 原子的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫34，34，14；③连接晶胞中A 、C 两原子，过D 原子作AC 的垂线，交AC 于E 点，设晶胞的边长为x cm ，则依据CD 的长度和D 原子的坐标和直角三角形CD E 可得⎝ ⎛⎭⎪⎫x 42＋⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 42＝(298×10－10)2，解得x ＝298×43×10－10，则可求出晶胞的体积为⎝ ⎛⎭⎪⎫298×433×10－30 cm 3，故该晶胞的密度为99.5×4⎝ ⎛⎭⎪⎫298×433×N A ×10－30 g·cm －3。
2．2016年诺贝尔化学奖授予在“分子机器设计和合成”领域有突出成就的三位科学家，其研究对象之一“分子开关”即与大环主体分子苯芳烃、硫或氮杂环杯芳烃等有关。
回答下列问题：(1)对叔丁基杯[4]芳烃(如图Ⅰ所示)可用于ⅢB 族元素对应的离子萃取，如La 2＋、Sc 2＋。
写出基态二价钪离子(Sc 2＋)的核外电子排布式：__1s 22s 22p 63s 23p 63d 1或[Ar]3d 1__，其中电子占据的轨道数为__10__个。
(2)对叔丁基杯 [4] 芳烃由4个羟基构成杯底，其中羟基氧原子的杂化方式为__sp3__。
羟基间的相互作用力为__氢键__。
(3)不同大小的杯芳烃能识别某些离子，如N－3、SCN－等。
根据等电子体原理判断N－3的空间构型为__直线形__；一定条件下，SCN－与MnO2反应可得到(SCN)2。
试写出(SCN)2的结构式：__N≡C—S—S—C≡N__。
(4)已知C60分子结构和C60晶胞示意图如下所示：则一个C60分子中含有的σ键个数为__90__，与每个C60分子距离最近且相等的C60分子有__12__个，C60晶体的密度为__1.67__g/cm3(计算结果保留两位小数)。
解析(2)羟基氧原子有2个σ键，2对孤电子对，价层电子对数是4，因此杂化方式是sp3杂化；4个羟基之间无共价键相连，但符合形成氢键的条件，因此羟基间的相互作用力是氢键。
(3)N－3与CO2互为等电子体，因此N－3的空间构型为直线形；SCN－与MnO2反应可得到(SCN)2，说明SCN－的性质与Cl－类似，则(SCN)2也应具有类似Cl2的结构，结合(SCN)2中N是－3价，C 是＋4价，S 是－1价可知(SCN)2的结构式是N ≡C —S —S —C ≡N 。
(4)从图Ⅱ可以看出，C 60分子中每个C 原子与其他3个C 原子形成2个碳碳单键和1个碳碳双键，共3个σ键，根据均摊法，一个C 原子实际含有的σ键个数为32，所以一个C 60分子中含有的σ键个数为60×32＝90；C 60的晶胞是面心立方结构，所以与每个C 60分子距离最近且相等的C 60分子有12个；1个C 60晶胞中含有的C 60分子个数是8×18＋6×12＝4，晶胞的质量m ＝720×46.02×1023 g ，而晶胞的体积V ＝(1.42×10－7)3 cm 3，所以C 60晶体的密度ρ＝m V ＝720×46.02×1023 g 1.42×10－73 cm3≈1.67 g/cm 3。
3．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素氢化物中最高的，原因是__H 2O 分子间存在氢键__。
(2)A 、B 、C 三种元素的氢化物稳定性由强到弱的顺序为__HF>H 2O>NH 3__(用化学式表示)。
(3)A 的最简单氢化物分子的空间构型为__三角锥形__，其中A 原子的杂化类型是__sp 3__杂化。
(4)A 的单质中σ键的个数为__1__，π键的个数为__2__。
(5)写出基态E 原子的价电子排布式：__3d 104s 1__。
(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ρ g·cm －3，阿伏加德罗常数为N A ，则晶胞边长a ＝ 3312ρN Acm(用含ρ、N A 的计算式表示)。
解析 由题干信息可推出A 、B 、C 、D 、E 五种元素分别是N 、O 、F 、Ca 、Cu 。
(6)C 和D形成的化合物是CaF 2，一个晶胞中有4个“CaF 2”，所以一个晶胞的质量是78×4N A g ，一个晶胞的体积是a 3 cm 3，根据ρ＝m V ＝78×4N A a 3 g·cm －3，则a ＝3312ρN A cm 。
4．(2018·湖南三湘名校第三次联考)已知A 、B 、C 、D 都是周期表中的短周期元素，它们的核电荷数依次增大。
A 原子、C 原子的L 能层中都有两个未成对的电子，C 、D 同主族。
E 、F 都是第四周期元素，E 原子核外有4个未成对电子，F 原子除最外能层只有1个电子外，其余各能层均为全充满。
根据以上信息填空：(1)基态D 原子中，电子占据的最高能层符号为__M__，该能层具有的原子轨道数为__9__。
(2)E2＋的价层电子排布图是____，F 原子的电子排布式是__1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1或[Ar]3d 104s 1__。
(3)A 的最高价氧化物对应的水化物分子结构式为____，其中心原子采取的轨道杂化方式为_sp 2杂化__，B 的气态氢化物的VSEPR 模型为__四面体__。
(4)化合物AC 2、B 2C 和阴离子DAB －互为等电子体，它们结构相似，DAB －的电子式为____。
(5)配合物甲的焰色反应呈紫色，其内界由中心离子E 3＋与配位体AB －构成，配位数为6。
甲的水溶液可以用于实验室中E 2＋的定性检验，检验E 2＋的离子方程式为__3Fe 2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe 3[Fe(CN)6]2↓__。
(6)某种化合物由D 、E 、F 三种元素组成，其晶胞如图所示，则其化学式为__CuFeS 2__。
该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，根据图中所示的数据列式计算该晶体的密度：ρ＝__184×46.02×1023 g 524×10×1 030×10 cm 3≈4.32__g/cm 3。
解析 由题中信息可推出A 是C 元素，B 是N 元素，C 是O 元素，D 是S 元素，E 是Fe 元素，F 是Cu 元素。
(4)CO 2的结构式是O===C===O ，SCN －与CO 2是等电子体，结构相似。
(6)晶胞中F(Cu)原子的数目是8×18＋4×12＋1＝4，E(Fe)原子的数目是4×14＋6×12＝4，D(S)原子全部位于晶胞内部，数目是8，所以Cu 、Fe 、S 原子的数目之比是4：4：8＝1：1：2，故其化学式为CuFeS 2；一个晶胞中有4个“CuFeS 2”，晶胞质量m ＝184×46.02×1023 g ，晶胞体积V ＝(524×10－10)2×1 030×10－10 cm 3，所以晶体的密度ρ＝m V＝184×46.02×1023 g 524×10－102×1 030×10－10 cm3≈4.32 g/cm 3。
5．已知A 、B 、C 、D 、E 、F 都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大。
其中基态A 原子价电子排布式为n s n n p n ＋1；化合物B 2E 为离子化合物，E 原子核外的M 层中只有两对成对电子；C 元素是地壳中含量最高的金属元素；D 单质常用于制作太阳能电池和集成电路芯片；F 原子最外层电子数与B 的相同，其余各内层轨道均充满电子。
请根据以上信息，回答下列问题：(1)A 、B 、E 的第一电离能由小到大的顺序为__Na<S<N__。
(2)B 的氯化物的熔点比D 的氯化物的熔点__高__(填“高”或“低”)。
(3)氢化物A 2H 4分子中A 原子采取__sp 3__杂化。
(4)按原子的外围电子排布分区，元素F 在__ds__区，二价阳离子F 2＋与过量的A 的简单氢化物的水溶液反应的离子方程式为__Cu 2＋＋4NH 3·H 2O===[Cu(NH 3)4]2＋＋4H 2O__。
