2025版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)課件 主觀(guān)題突破一 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

主觀(guān)題突破一物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)突破點(diǎn)1核外電子排布及表征突破點(diǎn)2電離能、電負(fù)性及原因解釋目錄索引

突破點(diǎn)3化學(xué)鍵、雜化類(lèi)型與空間結(jié)構(gòu)突破點(diǎn)4分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)及原因解釋突破點(diǎn)5晶體類(lèi)型與粒子間作用力及原因解釋突破點(diǎn)6晶胞結(jié)構(gòu)及分析、計(jì)算突破點(diǎn)1核外電子排布及表征聚焦核心要點(diǎn)1.能層、能級(jí)及能量關(guān)系模型[1]2.基態(tài)粒子核外電子排布的“三原則”[2]表示方法舉例電子排布式Cr:1s22s22p63s23p63d54s1簡(jiǎn)化電子排布式Cu:[Ar]3d104s1價(jià)層電子排布式Fe:3d64s2軌道表示式(或電子排布圖)O:【應(yīng)用示例】硒(34Se)被譽(yù)為“防癌之王”,與氧同主族,與溴同周期。(1)基態(tài)Se原子的核外電子排布式為[Ar]

。

(2)基態(tài)Se原子核外電子占據(jù)的最高能級(jí)為

,該能級(jí)電子云輪廓圖的形狀為

。

(3)基態(tài)Se原子核外電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為

。

(4)基態(tài)Se原子的價(jià)層電子中,兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為

。3d104s24p44p啞鈴形

N2∶13.核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)[3](1)判斷核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)種類(lèi)描述原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有4個(gè)參數(shù):能層、能級(jí)、原子軌道和自旋狀態(tài),故核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)種類(lèi)=核外電子的總數(shù)。(2)核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)種類(lèi)描述原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有3個(gè)參數(shù):能層、能級(jí)和原子軌道,故核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)種類(lèi)=電子占據(jù)的原子軌道總數(shù)。鏈接高考[1](2022·重慶卷)配位化合物X由配體L2-(如圖)和具有正四面體結(jié)構(gòu)的[Zn4O]6+構(gòu)成。L2-所含元素中,電負(fù)性最大的原子處于基態(tài)時(shí)電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為

形。

配體L2-啞鈴

鏈接高考[2](1)(2024·河北卷)釩原子的價(jià)層電子排布式為

。

(2)(2024·北京卷)Sn位于元素周期表的第五周期第ⅣA族。將Sn的基態(tài)原子最外層軌道表示式補(bǔ)充完整:______________。(3)(2024·湖北卷)基態(tài)Be2+的軌道表示式為_(kāi)_____________。

(4)(2024·甘肅卷)Ca2+和Cl-的最外層電子排布圖均為_(kāi)_____________。

(5)(2023·海南卷)銻和磷同族,基態(tài)銻原子的價(jià)層電子排布式為_(kāi)_____________。

(6)(2022·天津卷)基態(tài)Na原子的價(jià)層電子軌道表示式為_(kāi)____________。3d34s25s25p39精研核心命題命題角度1基態(tài)原子(或離子)核外電子排布及表示例1(1)[2022·山東卷]基態(tài)Ni原子的價(jià)層電子排布式為

,在元素周期表中位置為

。

(2)(2023·全國(guó)乙卷)基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為

。

(3)(2022·海南卷)基態(tài)O原子的電子排布式為_(kāi)_____________,其中未成對(duì)電子有

個(gè)。

(4)(2022·全國(guó)甲卷)基態(tài)F原子的價(jià)層電子排布圖(軌道表示式)為

。

3d84s2第四周期第Ⅷ族3d64s21s22s22p42解析:(1)已知Ni是28號(hào)元素,故基態(tài)Ni原子的價(jià)電子排布式為3d84s2,在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族。[變式演練1](1)(2024·山東卷)Mn在元素周期表中位于第____周期____族;同周期中,基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)比Mn多的元素是____(填元素符號(hào))。

(2)(2023·浙江6月卷)基態(tài)N原子的價(jià)層電子排布式是_____________。

(3)(2022·廣東卷)Se與S同族,基態(tài)硒原子價(jià)層電子排布式為

。

四

ⅦbCr2s22p34s24p4命題角度2核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及能量例2(1)(2022·河北卷)基態(tài)S原子的價(jià)層電子中,兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為

。

2∶1解析:基態(tài)S原子的價(jià)層電子軌道表示式為

,兩種自旋狀態(tài)的電子分別為2個(gè)和4個(gè),故其數(shù)目之比為1∶2或2∶1。(2)(2022·全國(guó)乙卷)氟原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有

,其中能量較高的是

(填字母)。

a.1s22s22p43s1 b.1s22s22p43d2c.1s22s12p5 d.1s22s22p33p2a、dd解析:基態(tài)F原子核外有9個(gè)電子,其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p5,核外電子總數(shù)為9,電子排布不同于基態(tài)F原子的都是激發(fā)態(tài)原子,故屬于激發(fā)態(tài)的有a和d;由于3p能級(jí)的能量高于3s能級(jí),故能量較高的是d。(3)(2024·山東德州一模)基態(tài)Cu2+的價(jià)層電子中,兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為

。

5∶4(或4∶5)解析:已知Cu是29號(hào)元素,故基態(tài)Cu2+的價(jià)電子排布式為3d9,故其中兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為5∶4(或4∶5)。[變式演練2]根據(jù)原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)基態(tài)氧原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有

種。

(2)下列Li原子軌道表示式表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為

、

(填字母)。

(3)根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律,未成對(duì)電子數(shù):As

(填“>”或“<”)Se。

5DC>解析:(1)基態(tài)氧原子核外有8個(gè)電子,分占1s、2s、2p共5個(gè)原子軌道,故基態(tài)氧原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有5種。(2)原子核外電子排布中,如果電子所占的軌道能級(jí)越高,該原子能量越高,根據(jù)軌道表示式可知,電子排布能量最低的是D,能量最高的是C。(3)As、Se的價(jià)層電子排布式分別為4s24p3、4s24p4,根據(jù)泡利原理和洪特規(guī)則推知,As、Se的未成對(duì)電子數(shù)分別為3、2。突破點(diǎn)2電離能、電負(fù)性及原因解釋聚焦核心要點(diǎn)1.電離能及其比較(1)元素第一電離能的周期性變化[1]①同周期元素從左到右,第一電離能呈增大趨勢(shì);稀有氣體元素的第一電離能最大,堿金屬元素的第一電離能最小。②同主族元素自上而下,第一電離能逐漸減小。[微點(diǎn)撥]同周期中ⅡA和ⅢA族、ⅤA和ⅥA族的第一電離能出現(xiàn)交錯(cuò),其原因是ⅡA、ⅤA族元素原子的價(jià)層電子排布分別為ns2、ns2np3,最高能級(jí)分別為全充滿(mǎn)、半充滿(mǎn),均較難失去電子,故這兩族元素原子的第一電離能反常。(2)逐級(jí)電離能及比較[2]【應(yīng)用示例1】(1)第一電離能N_________(填“大于”或“小于”)O,原因:____________________________________________________________。

(2)Fe3+比Fe2+穩(wěn)定的原因:____________________________________。

大于

N原子的價(jià)層電子排布式為2s22p3,最高能級(jí)處于半充滿(mǎn),比較穩(wěn)定,難失電子Fe3+的價(jià)層電子排布式為3d5,為半充滿(mǎn)結(jié)構(gòu),而Fe2+的價(jià)層電子排布式為3d62.電負(fù)性及其應(yīng)用[3](1)電負(fù)性的周期性變化①同周期主族元素從左到右,元素的電負(fù)性逐漸增大。②同主族元素自上而下,元素的電負(fù)性逐漸減小。(2)電負(fù)性的應(yīng)用【應(yīng)用示例2】請(qǐng)結(jié)合核外電子排布相關(guān)知識(shí),解釋C的電負(fù)性小于O的原因:____________________________________。

碳原子半徑比氧原子半徑大,且核電荷數(shù)比氧的小,故碳原子對(duì)最外層電子的吸引力小于氧鏈接高考[1](1)(2023·海南卷)下列配合物中,第一電離能最大的配位原子是__________

(代表單鍵、雙鍵或三鍵)。

(2)(2023·北京卷)比較S原子和O原子的第一電離能大小,從原子結(jié)構(gòu)的角度說(shuō)明理由:____________________________________。

NI1(O)>I1(S);O和S原子價(jià)層電子構(gòu)型相同,氧原子半徑小,原子核對(duì)最外層電子的吸引力大,不易失去電子鏈接高考[2](1)(2024·浙江6月卷)Na的第二電離能

(填“>”或“<”或“=”)Ne的第一電離能,其原因?yàn)?/p>

。

(2)(2022·河北卷)Cu與Zn相比,第二電離能與第一電離能差值更大的是

,原因是

。

>Na+和Ne具有相同的電子層結(jié)構(gòu),Na+的核電荷數(shù)大于Ne,Na+的原子核對(duì)外層電子的引力大于NeCuCu的第二電離能失去3d10電子,第一電離能失去4s1電子,Zn的第二電離能失去4s1電子,第一電離能失去4s2電子鏈接高考[3](1)(2023·全國(guó)乙卷)探測(cè)發(fā)現(xiàn)火星上存在大量橄欖石礦物(MgxFe2-xSiO4)。橄欖石中,各元素電負(fù)性大小順序?yàn)開(kāi)_____________,鐵的化合價(jià)為_(kāi)_________。

(2)(2022·湖南卷)富馬酸亞鐵(FeC4H2O4)是一種補(bǔ)鐵劑。富馬酸亞鐵中各元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)_____________。

O>Si>Fe>Mg+2價(jià)

O>C>H>Fe精研核心命題命題角度1電離能的比較及原因解釋例1(2022·全國(guó)甲卷)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級(jí)電離能I變化趨勢(shì)(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是

(填字母),判斷的根據(jù)是

;

第三電離能的變化圖是

(填字母)。

圖a同一周期主族元素從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì),由于N原子的2p能級(jí)為半充滿(mǎn)狀態(tài),故N元素的第一電離能較C、O兩種元素高圖b解析:同一周期主族元素從左到右,基態(tài)原子的第一電離能呈增大趨勢(shì),由于基態(tài)氮原子的2p能級(jí)為半充滿(mǎn)狀態(tài),結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定,故其第一電離能大于碳、氧原子,圖a符合題意。第三電離能,碳原子失去第三個(gè)電子需從全充滿(mǎn)的2s軌道中失去電子,導(dǎo)致其所需能量較高;氮原子失去第三個(gè)電子,形成穩(wěn)定的2s2結(jié)構(gòu),所需能量相對(duì)較低;氟原子失去第三個(gè)電子從半滿(mǎn)的2p3結(jié)構(gòu)失去電子,所需能量相應(yīng)較高,圖b符合題意。[變式演練1](1)(2023·浙江1月卷改編)由硅原子核形成的三種微粒,電子排布式分別為①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,有關(guān)這些微粒的敘述,正確的是

(填字母)。

A.微粒半徑:③>②>①B.電子排布屬于基態(tài)原子(或離子)的是①②C.電離一個(gè)電子所需最低能量:①>②>③D.得電子能力:①>②B解析:由三種微粒的電子排布式可知,①是基態(tài)Si原子,②是基態(tài)Si+;③是激發(fā)態(tài)Si原子,B正確。激發(fā)態(tài)Si原子的4s軌道排布1個(gè)電子,其半徑最大,基態(tài)Si+的3p軌道只有1個(gè)電子,排斥力較小,其半徑最小,故微粒半徑:③>①>②,A錯(cuò)誤。激發(fā)態(tài)Si原子具有較高能量,電離一個(gè)電子所需能量最低,基態(tài)Si+電離一個(gè)電子,所需能量最高,故所需最低能量:②>①>③,C錯(cuò)誤?；鶓B(tài)Si+較易得到電子,故得電子能力:②>①,D錯(cuò)誤。(2)(2024·四川成都二模)下列狀態(tài)的Cu微粒中,屬于基態(tài)原子的是_______

(填字母),失去最外層一個(gè)電子所需能量最大的是_______(填字母)。由D狀態(tài)變?yōu)锽狀態(tài)產(chǎn)生的光譜為_(kāi)__________。

A.[Ar]3d94s2 B.[Ar]3d104s1C.[Ar]3d10 D.[Ar]3d104p1BC發(fā)射光譜解析:根據(jù)能量最低原理和洪特規(guī)則,基態(tài)銅原子的電子排布式為[Ar]3d104s1;[Ar]3d94s2是激發(fā)態(tài)銅原子電子排布式,[Ar]3d10是基態(tài)Cu+的電子排布式,[Ar]3d104p1是激發(fā)態(tài)銅原子的電子排布式;[Ar]3d10失去最外層一個(gè)電子所需能量為Cu的第二電離能,其余均為第一電離能,所以所需能量最大的是C。由D狀態(tài)變?yōu)锽狀態(tài)是激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài),電子由高能級(jí)躍遷到低能級(jí),產(chǎn)生的光譜為發(fā)射光譜。命題角度2電負(fù)性的比較及應(yīng)用例2(1)(2021·山東卷)O、F、Cl電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/p>

。(2)(2023·山東卷)-40℃時(shí),F2與冰反應(yīng)生成HOF和HF。HOF水解反應(yīng)的產(chǎn)物為

(填化學(xué)式)。

F>O>ClHF和H2O2解析:(1)同周期主族元素從左到右電負(fù)性逐漸增大,則電負(fù)性:F>O;O和Cl可形成化合物ClO2,O顯-2價(jià),Cl顯+4價(jià),則電負(fù)性:O>Cl,故電負(fù)性:F>O>Cl。(2)從元素的電負(fù)性角度判斷HOF的水解產(chǎn)物:HOF的結(jié)構(gòu)式為H—O—F,電負(fù)性:F>O>H,推測(cè)HOF發(fā)生水解反應(yīng)時(shí),F—O斷裂得到F-和OH+,并分別與水電離產(chǎn)生的H+、OH-結(jié)合,得到水解產(chǎn)物HF和H2O2。[變式演練2](1)(2024·北京西城區(qū)一模)Li、P、F的電負(fù)性由大到小的排序是

。

(2)(2024·河南新鄉(xiāng)一模)比較S原子和O原子的電負(fù)性大小,并從原子結(jié)構(gòu)的角度說(shuō)明理由:

。

F>P>LiO>S;O的半徑比較小,原子核對(duì)核外電子的吸引力較大,O的電負(fù)性大于S(3)(2024·山東名校聯(lián)盟二模)四方晶系CuFeTe2晶體是一種p型半導(dǎo)體,CuFeTe2中元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/p>

。

解析:(3)同周期從左到右,金屬性減弱,非金屬性變強(qiáng),元素的電負(fù)性變強(qiáng);同主族由上而下,金屬性增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱,元素電負(fù)性減弱;CuFeTe2中元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)門(mén)e>Cu>Fe。Te>Cu>Fe突破點(diǎn)3化學(xué)鍵、雜化類(lèi)型與空間結(jié)構(gòu)聚焦核心要點(diǎn)1.共價(jià)鍵[1](1)辨析化學(xué)鍵與物質(zhì)類(lèi)別的關(guān)系(2)判斷σ鍵和π鍵的兩種方法

判斷依據(jù)判斷方法由共用電子對(duì)數(shù)判斷單鍵為σ鍵;雙鍵或三鍵,其中一個(gè)為σ鍵,其余為π鍵由成鍵軌道類(lèi)型判斷s軌道形成的共價(jià)鍵全部是σ鍵;雜化軌道形成的共價(jià)鍵全部為σ鍵,配位鍵都是σ鍵(3)大π鍵①簡(jiǎn)介:大π鍵一般是三個(gè)或更多個(gè)原子間形成的,是未雜化軌道中原子軌道“肩并肩”重疊形成的π鍵。②形成條件形成大π鍵的條件這些原子多數(shù)處于同一平面上這些原子有相互平行的p軌道p軌道上的電子總數(shù)小于p軌道數(shù)的2倍

④常見(jiàn)的大π鍵

(4)配位鍵與配位化合物的結(jié)構(gòu){以[Cu(NH3)4]SO4為例,離子中的“→”表示配位鍵}①配體:含有孤電子對(duì)的分子或離子,如NH3、H2O、CO、Cl-、Br-、I-、SCN-等。②中心離子:一般是金屬離子,特別是過(guò)渡元素中的金屬離子,如Cu2+、Fe3+等。③配位數(shù):直接同中心原子(或離子)配位的含有孤電子對(duì)的分子(或離子)的數(shù)目。④常見(jiàn)配合物:如[Cu(NH3)4](OH)2、[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、Fe(SCN)3、Fe(CO)5等。

sp2sp2<四面體

>(2)根據(jù)有機(jī)化合物的成鍵特點(diǎn)判斷

(3)VSEPR模型與雜化方式及粒子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系

常見(jiàn)粒子中心原子的雜化方式VSEPR模型中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)粒子的空間結(jié)構(gòu)CH4sp3正四面體形0正四面體形H2Osp3四面體形2V形NH3sp3四面體形1三角錐形sp3正四面體形0正四面體形BF3sp2平面三角形0平面三角形SO2sp2平面三角形1V形CO2sp直線(xiàn)形0直線(xiàn)形

sp3三角錐形

三角錐形

sp3平面正三角

sp3鏈接高考[1](1)(2023·全國(guó)甲卷)酞菁和鈷酞菁的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。酞菁分子中所有原子共平面,其中p軌道能提供一對(duì)電子的N原子是______

(填圖中酞菁中N原子的序號(hào))。鈷酞菁分子中,鈷離子的化合價(jià)為

,氮原子提供孤電子對(duì)與鈷離子形成

鍵。

③

+2配位

sp2>ClO2分子中Cl—O的鍵長(zhǎng)小于Cl2O中Cl—O的鍵長(zhǎng),其原因是ClO2分子中既存在σ鍵,又存在大π鍵,原子軌道重疊的程度較大,因此其中Cl—O的鍵長(zhǎng)較小,而Cl2O只存在普通的σ鍵(3)(2023·浙江1月卷)Si(NH2)4受熱分解生成Si3N4和NH3,其受熱不穩(wěn)定的原因是________________________________________。

Si周?chē)腘H2基團(tuán)體積較大,受熱時(shí)斥力較強(qiáng)[或Si(NH2)4中Si—N鍵能相對(duì)較小];產(chǎn)物中氣態(tài)分子數(shù)顯著增多(熵增)

(4)(2022·北京卷)FeSO4·7H2O結(jié)構(gòu)示意圖如圖。

孤電子對(duì)有較大斥力,使H—O—H鍵角小于O—S—O鍵角

(5)(2021·河北卷)已知有關(guān)氮、磷的單鍵和三鍵的鍵能(kJ·mol-1)如表:N—NN≡NP—PP≡P193946197489從能量角度看,氮以N2而白磷以P4(結(jié)構(gòu)式可表示為

)形式存在的原因是________________________________。

在原子數(shù)目相同的條件下,N2比N4具有更低的能量,而P4比P2具有更低的能量,能量越低越穩(wěn)定(6)(2019·全國(guó)卷Ⅰ)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物。乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子,其原因是______________,其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對(duì)較高的是_________(填“Mg2+”或“Cu2+”)。

乙二胺的兩個(gè)N提供孤電子對(duì)給金屬離子形成配位鍵

Cu2+鏈接高考[2](1)(2024·北京卷)SnCl2和SnCl4是錫的常見(jiàn)氯化物,SnCl2可被氧化得到SnCl4。

平面三角形

sp3雜化

sp3三角錐形

sp3

sp2雜化軌道

正四面體

sp3sp3精研核心命題命題角度1共價(jià)鍵類(lèi)型與鍵參數(shù)例1(1)(2022·湖南卷)富馬酸亞鐵(FeC4H2O4)是一種補(bǔ)鐵劑。富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型如圖所示:富馬酸分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為

。

(2)(2023·湖北卷)導(dǎo)致SiCl4比CCl4易水解的因素有

(填字母)。

a.Si—Cl鍵極性更大b.Si的原子半徑更大c.Si—Cl鍵鍵能更大d.Si有更多的價(jià)層軌道11∶3abd

sp2σ一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔

[變式演練1](1)(2021·全國(guó)甲卷)CO2分子中存在

個(gè)σ鍵和

個(gè)π鍵。

(2)(2020·全國(guó)卷Ⅲ)NH3BH3分子中,N—B化學(xué)鍵稱(chēng)為_(kāi)_____________鍵,其電子對(duì)由

提供。

(3)(2020·山東卷)NH3、PH3、AsH3的鍵角由大到小的順序?yàn)開(kāi)_____________________(填化學(xué)式)。

22配位

NNH3、PH3、AsH3(4)(2024·山東濟(jì)寧二模)氮族元素在生產(chǎn)、生活和科研中應(yīng)用廣泛。回答下列問(wèn)題:①[Co(NH3)6]3+配離子結(jié)構(gòu)如圖所示,Co3+位于正八面體的中心,則1個(gè)[Co(NH3)6]3+配離子中共價(jià)鍵的個(gè)數(shù)為

,Co(NH3)3Cl3的空間結(jié)構(gòu)有

種。

242②氮族元素雜芴化合物(E=N、P、As、Sb、Bi)結(jié)構(gòu)如圖所示。As原子的價(jià)電子排布式為

,C—N—C鍵角之和為360°,C—As—C鍵角之和為284.9°,原因?yàn)?/p>

。

4s24p3氮的孤對(duì)電子與芴環(huán)的重疊更好,形成大π鍵,為平面形;而As的軌道重合差,難以形成大π鍵(或氮原子半徑較小,N—C鍵長(zhǎng)較短易于形成大π鍵為平面形)解析:(1)CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,1個(gè)雙鍵中含有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,因此1個(gè)CO2分子中含有2個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵。(2)NH3分子中N原子有1個(gè)孤電子對(duì),BH3分子中B原子有空的2p軌道,則NH3BH3分子中N—B化學(xué)鍵是配位鍵,N原子提供孤電子對(duì),B原子提供空軌道。(4)①1個(gè)氨分子中存在3個(gè)氮?dú)涔矁r(jià)鍵,氮與鈷形成6個(gè)配位鍵,則1個(gè)[Co(NH3)6]3+配離子中共價(jià)鍵的個(gè)數(shù)為24;[Co(NH3)6]3+為正八面體,Co3+位于正八面體的中心,Co(NH3)3Cl3為3個(gè)氯取代[Co(NH3)6]3+中的3個(gè)氨分子,由于6個(gè)氨分子位置完全相同,則Co(NH3)3Cl3空間結(jié)構(gòu)也就是看圖中6個(gè)點(diǎn)上的3個(gè)點(diǎn)有幾種情況,若3個(gè)點(diǎn)中兩點(diǎn)連線(xiàn)不經(jīng)過(guò)體心為1種、經(jīng)過(guò)體心為1種,故共2種;②As為33號(hào)元素,與氮同主族、位于第四周期,則As原子的價(jià)電子排布式為4s24p3,氮的孤電子對(duì)與芴環(huán)的重疊更好,形成大π鍵,為平面形,而As的軌道重合差,難以形成大π鍵(或氮原子半徑較小,N—C鍵鍵長(zhǎng)較短易于形成大π鍵,為平面形),導(dǎo)致C—N—C鍵角之和為360°,而C—As—C鍵角之和為284.9°,小于360°。命題角度2VSEPR模型、雜化軌道理論與粒子的空間結(jié)構(gòu)

(2)(2023·湖南卷)比較分子中的C—Ga—C鍵角大小:Ga(CH3)3

(填“>”“<”或“=”)Ga(CH3)3(Et2O),其原因是

。

正四面體形

sp2>Ga(CH3)3和Ga(CH3)3(Et2O)中Ga雜化類(lèi)型分別為sp2、sp3解析:(2)Ga(CH3)3分子中中心原子形成3個(gè)σ鍵,無(wú)孤電子對(duì),中心原子Ga為sp2雜化,Ga(CH3)3分子為平面三角形,C—Ga—C鍵角為120°;Ga(CH3)3(Et2O)分子中中心原子Ga的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,Ga的雜化類(lèi)型為sp3雜化,Ga(CH3)3(Et2O)形成四面體結(jié)構(gòu),C—Ga—C鍵角接近109°28'。[變式演練2](1)(2021·全國(guó)甲卷)SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體,其中Si采取的雜化類(lèi)型為_(kāi)_____________。SiCl4可發(fā)生水解反應(yīng),機(jī)理如下:

含s、p、d軌道的雜化類(lèi)型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類(lèi)型為_(kāi)_____________(填序號(hào))。

sp3②

sp3sp2

突破點(diǎn)4分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)及原因解釋聚焦核心要點(diǎn)1.分子的極性與分子空間結(jié)構(gòu)間的關(guān)系

2.氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)分子間氫鍵使物質(zhì)的沸點(diǎn)升高,如沸點(diǎn):NH3>PH3。(2)分子間氫鍵使物質(zhì)易溶于水,如NH3、C2H5OH等易溶于水。(3)解釋一些特殊現(xiàn)象,如水結(jié)冰體積膨脹。3.物質(zhì)溶解性的影響因素(1)“相似相溶”規(guī)律:非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑,極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。如NH3、蔗糖易溶于水,難溶于CCl4。(2)氫鍵:溶質(zhì)與溶劑之間存在氫鍵,可增大溶解度。如NH3、乙醇、甘油、乙酸等能與水混溶。(3)分子結(jié)構(gòu)的相似性:溶質(zhì)和溶劑分子結(jié)構(gòu)越相似,溶解度越大。如乙醇分子中的—OH與水分子中的—OH結(jié)構(gòu)相近,溶解度較大。(4)化學(xué)反應(yīng):若溶質(zhì)能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),也會(huì)增大溶質(zhì)的溶解度。如SO2可與水反應(yīng),溶解度較大。【應(yīng)用示例】(1)磷元素有白磷、黑磷等常見(jiàn)的單質(zhì)。白磷(P4)是分子晶體,易溶于CS2,難溶于水,可能原因是

。

CS2、P4都是非極性分子,H2O是極性分子,根據(jù)相似相溶原理,P4易溶于CS2,難溶于水(2)HF分子的極性

(填“大于”“等于”或“小于”,下同)HCl,同一條件下,HF在水中的溶解度

HCl,HF的沸點(diǎn)

HCl。

大于

大于

大于

鏈接高考(1)(2022·廣東卷)H2Se的沸點(diǎn)低于H2O,其原因是______________。

兩者都是分子晶體,由于水存在分子間氫鍵,沸點(diǎn)高

兩者均為分子晶體,后者能形成分子間氫鍵,使分子間作用力增大,熔點(diǎn)更高(3)(2022·福建卷)晶體熔點(diǎn):KrF2_____(填“>”“<”或“=”)XeF2,判斷依據(jù)是____________________________________________________________。

(4)(2020·全國(guó)卷Ⅲ)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ-)。C2H6熔點(diǎn)比NH3BH3_____(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之間,存在_______________________作用,也稱(chēng)“雙氫鍵”。

<二者為同構(gòu)型的分子晶體,XeF2分子的相對(duì)分子質(zhì)量大,范德華力大,熔點(diǎn)高低

Hδ+與Hδ-的靜電引力

精研核心命題命題角度

范德華力、氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響例題(1)(2024·山東卷)MnOx可作HMF轉(zhuǎn)化為FDCA的催化劑(如圖)。FDCA的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于HMF,除相對(duì)分子質(zhì)量存在差異外,另一重要原因是

。

FDCA形成的分子間氫鍵更多

(2)(2022·浙江1月卷)兩種有機(jī)化合物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:物質(zhì)HCON(CH3)2HCONH2相對(duì)分子質(zhì)量7345沸點(diǎn)/℃153220HCON(CH3)2的相對(duì)分子質(zhì)量比HCONH2的大,但其沸點(diǎn)反而比HCONH2的低,主要原因是_______________________________________________。

HCON(CH3)2分子間只存在范德華力,HCONH2分子間除了存在范德華力外,還存在氫鍵,所以HCON(CH3)2的沸點(diǎn)低(3)(2021·廣東卷)H2S、CH4、H2O的沸點(diǎn)由高到低順序?yàn)開(kāi)___________。H2O>H2S>CH4吡啶分子能與水分子形成分子間氫鍵吡啶分子和H2O分子均為極性分子,相似相溶,而苯分子為非極性分子[變式演練](1)(2024·遼寧鞍山第二次質(zhì)量監(jiān)測(cè))請(qǐng)從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度分析氯氣在NaCl溶液中溶解度減小的原因___________________________。

(2)(2024·山東濰坊二模)乙胺(CH3CH2NH2)和2-羥基乙胺(HOCH2CH2NH2)都可用于染料的合成,乙胺堿性更強(qiáng),原因是______________________。

NaCl增強(qiáng)了水的極性,而氯氣是非極性分子,在極性越強(qiáng)的溶液中溶解度越小解析:2-羥基乙胺中羥基氧的電負(fù)性較大,具有吸附電子的作用,使氨基氮的電子云密度減小,堿性較弱。解析:NaCl增強(qiáng)了水的極性,而氯氣是非極性分子,在極性越強(qiáng)的溶液中溶解度越小。2-羥基乙胺上羥基氧電負(fù)性大,有吸電子作用,使氨基氮的電子云密度減小,堿性減弱(3)硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到SiX4。SiX4的熔沸點(diǎn)物質(zhì)SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔點(diǎn)/K183.0203.2278.6393.7沸點(diǎn)/K187.2330.8427.2560.70℃時(shí),SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液態(tài)的是___________(填化學(xué)式),沸點(diǎn)依次升高的原因是_________________________________。

SiCl4相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大

突破點(diǎn)5晶體類(lèi)型與粒子間作用力及原因解釋聚焦核心要點(diǎn)1.四種常見(jiàn)晶體類(lèi)型的比較[1]晶體類(lèi)型離子晶體分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體定義離子間通過(guò)離子鍵相結(jié)合而成的晶體分子間以分子間作用力相結(jié)合的晶體相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體金屬陽(yáng)離子和自由電子之間的較強(qiáng)作用形成的單質(zhì)晶體構(gòu)成粒子陰、陽(yáng)離子分子原子金屬離子、自由電子粒子間作用力離子間肯定有離子鍵,可能有原子間的共價(jià)鍵分子間:分子間作用力,可能有分子內(nèi)共價(jià)鍵(稀有氣體例外)共價(jià)鍵金屬離子和自由電子之間較強(qiáng)的相互作用晶體類(lèi)型離子晶體分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體代表物NaCl、NaOH、MgSO4干冰、I2、P4、H2O金剛石、SiC、晶體硅、SiO2鎂、鐵、金、鈉熔、沸點(diǎn)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高熔點(diǎn)、沸點(diǎn)差異較大導(dǎo)熱性不良不良不良良好導(dǎo)電性固態(tài)不導(dǎo)電,熔化或溶于水導(dǎo)電固態(tài)和液態(tài)不導(dǎo)電,溶于水可能導(dǎo)電一般不導(dǎo)電,少數(shù)能導(dǎo)電,如晶體硅晶體及熔化時(shí)都導(dǎo)電硬度硬度較大硬度很小硬度很大硬度差異較大溶解性多數(shù)易溶于水等極性溶劑相似相溶難溶解難溶于水(鈉、鈣等與水反應(yīng))決定熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的主要因素離子鍵強(qiáng)弱分子間作用力大小共價(jià)鍵強(qiáng)弱金屬鍵強(qiáng)弱2.晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較[2](1)一般情況下,不同類(lèi)型晶體的熔、沸點(diǎn)高低規(guī)律:共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體,如熔、沸點(diǎn):金剛石>NaCl>Cl2;金屬晶體>分子晶體,如熔、沸點(diǎn):Na>Cl2(金屬晶體熔、沸點(diǎn)有的很高,如鎢、鉑等,有的則很低,如汞等)。(2)形成共價(jià)晶體的原子半徑越小、鍵長(zhǎng)越短,則鍵能越大,其熔、沸點(diǎn)越高,如熔、沸點(diǎn):金剛石>石英>碳化硅>晶體硅。(3)形成離子晶體的陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子鍵越強(qiáng),熔、沸點(diǎn)就越高,如熔、沸點(diǎn):MgO>MgCl2,NaCl>CsCl。(4)金屬晶體中金屬離子半徑越小,離子所帶電荷數(shù)越多,其形成的金屬鍵越強(qiáng),金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就越高,如熔、沸點(diǎn):Al>Mg>Na。(5)分子晶體的熔、沸點(diǎn)比較規(guī)律①組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,其熔、沸點(diǎn)就越高,如熔、沸點(diǎn):HI>HBr>HCl。②相對(duì)分子質(zhì)量相近,組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子,分子極性越大,其熔、沸點(diǎn)就越高,如熔、沸點(diǎn):CO>N2。③同分異構(gòu)體分子中,支鏈越少,其熔、沸點(diǎn)就越高,如熔、沸點(diǎn):正戊烷>異戊烷>新戊烷。④同分異構(gòu)體中的芳香烴及其衍生物的沸點(diǎn),鄰位取代物>間位取代物>對(duì)位取代物,如熔、沸點(diǎn):鄰二甲苯>間二甲苯>對(duì)二甲苯。【應(yīng)用示例】金屬錸的熔點(diǎn)高于同族的錳,試從原子結(jié)構(gòu)的角度加以解釋:____________________________________________________________。從錳到錸原子序數(shù)增大,原子核對(duì)外層電子引力增大,電子層數(shù)增多,原子核對(duì)外層電子引力減小,但前者作用力是主導(dǎo)因素,所以錸中的金屬鍵更強(qiáng),熔點(diǎn)更高鏈接高考[1](2023·廣東卷)(NH4)2CO3會(huì)使濾泥中的一種膠狀物質(zhì)轉(zhuǎn)化為疏松分布的棒狀顆粒物。濾渣的X射線(xiàn)衍射圖譜中,出現(xiàn)了NH4Al(OH)2CO3的明銳衍射峰。NH4Al(OH)2CO3屬于

(填“晶體”或“非晶體”)。

晶體

鏈接高考[2](1)(2024·全國(guó)甲卷)早在青銅器時(shí)代,人類(lèi)就認(rèn)識(shí)了錫。錫的鹵化物熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表,結(jié)合變化規(guī)律說(shuō)明原因:_____________________________。

物質(zhì)SnF4SnCl4SnBr4SnI4熔點(diǎn)/℃442-3429143SnF4屬于離子晶體,SnCl4、SnBr4、SnI4屬于分子晶體,離子晶體的熔點(diǎn)比分子晶體的高,分子晶體的相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),熔點(diǎn)越高(2)(2022·全國(guó)乙卷)鹵化物CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng),生成無(wú)色晶體X和紅棕色液體Y。X為_(kāi)________________。解釋X的熔點(diǎn)比Y高的原因__________________________________________________。

CsClCsCl為離子晶體,熔化時(shí),克服的是離子鍵,ICl為分子晶體,熔化時(shí),克服的是分子間作用力,因此CsCl的熔點(diǎn)比ICl高精研核心命題命題角度1晶體類(lèi)型的比較與判斷例1(2023·全國(guó)甲卷)(1)將酞菁—鈷酞菁—三氯化鋁復(fù)合嵌接在碳納米管上,制得一種高效催化還原二氧化碳的催化劑。回答下列問(wèn)題:①下圖所示的幾種碳單質(zhì),它們互為_(kāi)_____________,其中屬于共價(jià)晶體的是______________,C60間的作用力是__________________。

同素異形體

金剛石

范德華力

②氣態(tài)AlCl3通常以二聚體Al2Cl6的形式存在,其空間結(jié)構(gòu)如圖所示,二聚體中Al的軌道雜化類(lèi)型為_(kāi)_____________。AlF3的熔點(diǎn)為1090℃,遠(yuǎn)高于AlCl3的192℃,由此可以判斷鋁氟之間的化學(xué)鍵為_(kāi)_________鍵。

Al2Cl6的分子結(jié)構(gòu)

sp3離子

解析:①圖中所示物質(zhì)為碳元素形成的不同單質(zhì),互為同素異形體。金剛石是碳原子間通過(guò)共價(jià)鍵形成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),為共價(jià)晶體;石墨屬于混合型晶體,C60為典型的分子晶體;碳納米管是納米級(jí)石墨晶體,C60間的作用力是范德華力。②根據(jù)AlCl3形成的二聚體結(jié)構(gòu)可知,每個(gè)Al和4個(gè)Cl成鍵,Al的雜化軌道類(lèi)型為sp3雜化。AlF3的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于AlCl3,則AlF3為離子晶體,鋁和氟之間形成的是離子鍵。(2)(2023·山東卷)-40℃時(shí),F2與冰反應(yīng)生成HOF和HF。常溫常壓下,HOF為無(wú)色氣體,固態(tài)HOF的晶體類(lèi)型為

。

分子晶體

解析:常溫常壓下,HOF為無(wú)色氣體,則HOF的沸點(diǎn)較低,因此,固態(tài)HOF的晶體類(lèi)型為分子晶體。[變式演練1](1)(2021·全國(guó)甲卷)太陽(yáng)能電池板主要材料為單晶硅或多晶硅。單晶硅的晶體類(lèi)型為_(kāi)_____________。

(2)(2022·海南卷)Cu、Zn等金屬具有良好的導(dǎo)電性,從金屬鍵的理論看,原因是___________________________________。ZnO晶體中部分O原子被N原子替代后可以改善半導(dǎo)體的性能,Zn—N中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)小于Zn—O,原因是_________________________________________。

共價(jià)晶體

自由電子在外加電場(chǎng)中作定向移動(dòng)

電負(fù)性:O>N,Zn與N元素間的電負(fù)性差值小于Zn與O元素間的電負(fù)性差值,成鍵元素電負(fù)性差值越大,形成的化學(xué)鍵中離子鍵成分越大命題角度2晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較例2(1)(2022·浙江1月卷)四種晶體的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表:物質(zhì)CF4SiF4BF3AlF3熔點(diǎn)/℃-183-90-127>1000CF4和SiF4熔點(diǎn)相差較小,BF3和AlF3熔點(diǎn)相差較大,原因是________。

CF4和SiF4都是分子晶體,結(jié)構(gòu)相似,分子間作用力相差較小,所以二者熔點(diǎn)相差較小;BF3通過(guò)分子間作用力形成分子晶體,AlF3通過(guò)離子鍵形成離子晶體,破壞離子鍵需要的能量更多,所以二者熔點(diǎn)相差較大(2)(2024·山東棗莊一模)CrN晶胞結(jié)構(gòu)的八分之一如圖,則熔點(diǎn):CrN______(填“高于”“低于”或“等于”)NaCl。若NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,晶體密度為ρg·cm-3,則Cr3+與N3-最短核間距為_(kāi)___________pm。

高于

解析:(2)NaCl和CrN都是離子晶體,且CrN電荷數(shù)多于NaCl,晶格能前者大,熔點(diǎn)前者高。原圖上雖然是CrN晶胞結(jié)構(gòu)的八分之一,但利用原圖所示結(jié)構(gòu)在給定棱長(zhǎng)的基礎(chǔ)上可以直接進(jìn)行密度計(jì)算(質(zhì)量小,體積按照比例縮小,不影響數(shù)值);本題給了密度,在相當(dāng)于晶胞的模型中,頂點(diǎn)有四個(gè)氮原子和四個(gè)鉻原子,棱長(zhǎng)就是要求的距離,[變式演練2](1)已知GaCl3的熔點(diǎn)為77.9℃,LiCl的熔點(diǎn)為605℃,兩者熔點(diǎn)差異較大的原因?yàn)開(kāi)___________________________________。

物質(zhì)SiCl4GeCl4PbCl4熔點(diǎn)/℃-70約-50-15熔點(diǎn)SiCl4<GeCl4<PbCl4的原因是_____________________________。

LiCl屬于離子晶體,GaCl3為分子晶體,LiCl熔化時(shí)克服離子鍵,GaCl3熔化時(shí)克服分子間作用力(2)(2024·廣東茂名模擬)硅、鍺、鉛的氯化物的熔點(diǎn)如下表:硅、鍺、鉛的氯化物晶體均為分子晶體,隨著相對(duì)分子質(zhì)量增大,分子間作用力增強(qiáng),熔點(diǎn)逐漸升高(3)第ⅢA族磷化物均為共價(jià)化合物,被廣泛用于高溫技術(shù)、新型電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)測(cè)定磷化鋁和磷化銦的熔點(diǎn)分別為2000℃、1070℃,從結(jié)構(gòu)角度說(shuō)明其熔點(diǎn)差異的原因__________________。

(4)ZnO的熔點(diǎn)______________(填“高于”或“低于”)ZnS的熔點(diǎn),原因是____________________________________________________________。

磷化鋁和磷化銦屬于共價(jià)晶體,由于Al、In為同主族元素,隨著原子序數(shù)的遞增,核外電子層數(shù)逐漸增加,原子半徑Al<In,共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)Al—P<In—P,Al—P的鍵能大于In—P的鍵能,因此AlP熔點(diǎn)高于InP高于

二者同屬于離子晶體,O2-的半徑比S2-的小,ZnO晶體中離子鍵強(qiáng)

突破點(diǎn)6晶胞結(jié)構(gòu)及分析、計(jì)算聚焦核心要點(diǎn)1.晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算方法——均攤法[1]2.常見(jiàn)分子晶體的結(jié)構(gòu)及分析

3.常見(jiàn)共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)及分析

4.常見(jiàn)離子晶體的結(jié)構(gòu)及分析

5.晶體密度及粒子間距離的計(jì)算方法(1)計(jì)算晶體密度的方法(2)計(jì)算晶體中粒子間的距離①分析思路②常見(jiàn)堆積模型粒子之間的距離(a為晶胞參數(shù),r為粒子半徑)鏈接高考[1](1)(2024·江蘇卷)鐵酸鉍晶胞如圖所示(圖中有4個(gè)Fe原子位于晶胞體對(duì)角線(xiàn)上,O原子未畫(huà)出),其中原子數(shù)目比N(Fe)∶N(Bi)=

。

2∶1(2)銅的一種化合物的晶胞如圖所示,其化學(xué)式為

。

CuClγ-AgI晶胞ρ=7.0

g·cm-3α-AgI晶胞ρ=6.0

g·cm-3①測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)最常用的儀器是

(填字母)。

A.質(zhì)譜儀 B.紅外光譜儀C.核磁共振儀

D.X射線(xiàn)衍射儀②γ-AgI與α-AgI晶胞的體積之比為

。

(3)(2023·重慶卷)α-AgI可用作固體離子導(dǎo)體,能通過(guò)加熱γ-AgI制得。這兩種晶體的晶胞示意圖如圖所示(為了簡(jiǎn)化,只畫(huà)出了碘離子在晶胞中的位置)。D12∶7(4)(2023·山東卷)一定條件下,CuCl2、K和F2反應(yīng)生成KCl和化合物X。已知X屬于四方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù)a=b≠c,α=β=γ=90°),其中Cu化合價(jià)為+2。上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________。若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,化合物X的密度ρ=______________g·cm-3(用含NA的代數(shù)式表示)。

CuCl2+4K+2F22KCl+K2CuF46.常見(jiàn)典型晶胞的投影或剖面圖[2]【應(yīng)用示例】硅化鎂是一種窄帶隙n型半導(dǎo)體材料,在光電子器件、能源器件、激光、半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。硅化鎂的晶胞參數(shù)a=0.6391nm,結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)Si的配位數(shù)為

。

(2)晶胞在對(duì)角面方向的投影圖為

(填字母)。

8D(3)設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,該晶體的密度ρ=________________g·cm-3(列出計(jì)算式)。

鏈接高考[2](1)(2023·福建卷)銅的硫化物結(jié)構(gòu)多樣。天然硫化銅俗稱(chēng)銅藍(lán),其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。

22∶1(2)(2022·廣東卷)我國(guó)科學(xué)家發(fā)展了一種理論計(jì)算方法,可利用材料的晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)其熱電性能,該方法有助于加速新型熱電材料的研發(fā)進(jìn)程?；衔颴是通過(guò)該方法篩選出的潛在熱電材料之一,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1,沿x、y、z軸方向的投影均為圖2。圖1圖2①X的化學(xué)式為_(kāi)_____________。

②設(shè)X的最簡(jiǎn)式的式量為Mr,晶體密度為ρg·cm-3,則X中相鄰K之間的最短距離為_(kāi)________________nm(列出計(jì)算式,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。K2SeBr6精研核心命題命題角度1有關(guān)晶體化學(xué)式、配位數(shù)或密度的求算例1(1)(2024·山東卷)Mn的某種氧化物MnOx的四方晶胞及其在xy平面的投影如圖所示,該氧化物化學(xué)式為

。

MnO2(2)(2023·北京卷)MgS2O3·6H2O的晶胞形狀為長(zhǎng)方體,邊長(zhǎng)分別為anm、bnm、cnm,結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞中的[Mg(H2O)6]2+個(gè)數(shù)為_(kāi)_________。已知MgS2O3·6H2O的摩爾質(zhì)量是Mg·mol-1,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,該晶體的密度為_(kāi)________g·cm-3。(1nm=10-7cm)

4(3)(2023·浙江6月卷)某含氮化合物晶胞如圖,其化學(xué)式為_(kāi)_____________,每個(gè)陰離子團(tuán)的配位數(shù)(緊鄰的陽(yáng)離子數(shù))為_(kāi)_____________。

CaCN26(4)(2023·新課標(biāo)卷)合成氨催化劑前驅(qū)體(主要成分為Fe3O4)使用前經(jīng)H2還原,生成α-Fe包裹的Fe3O4。已知α-Fe屬于立方晶系,晶胞參數(shù)a=287pm,密度為7.8g·cm-3,則α-Fe晶胞中含有Fe的原子數(shù)為_(kāi)_____________________(列出計(jì)算式,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。

[變式演練1](1)(2024·北京卷)白錫和灰錫是單質(zhì)Sn的常見(jiàn)同素異形體。二者晶胞如圖:白錫具有體心四方結(jié)構(gòu);灰錫具有立方金剛石結(jié)構(gòu)。①灰錫中每個(gè)Sn原子周?chē)c它最近且距離相等的Sn原子有

個(gè)。

②若白錫和灰錫的晶胞體積分別為V1nm3和V2nm3,則白錫和灰錫晶體的密度之比是

。

4(2)(2024·廣東新南方聯(lián)盟4月聯(lián)考)鐵的晶胞如圖所示,若該晶體的密度是ag·cm-3,則兩個(gè)最近的Fe原子間的距離為