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热点7 物质结构与性质解题指导

【解法指导】

1．掌握规律、注意特殊。

(1)电离能和电负性：在周期表中，电离能、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小。但同周期主族元素，第ⅡA族(ns2)全充满、ⅤA族(np3)半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素。

(2)核外电子排布：原子核外电子优先占据能量最低的原子轨道，每个轨道最多容纳2个自旋状态不同的电子；书写时3d在前4s在后，失去电子时，先失4s电子，再失3d电子。能级交错(先排4s，再排3d)；②24号元素Cr及29号元素Cu价电子层特殊分别为3d54s1、3d104s1，所以Cr原子内有6个未成对电子。

2．根据题目类型总结解题方法

(1)化学键类型的判断方法：①共价单键是σ键、共价双键中含有一个σ键和一个π键、共价三键中含有一个σ键和两个π键；②一个原子单方面提供孤对电子，另一个原子提供空轨道形成的是配位键，如在NH、[Cu(NH3)4]2＋、Ni(CO)4、[Ag(NH3)2]＋中。

(2)中心原子杂化轨道和价层电子对数的判断方法：杂化轨道数=价层电子对数=中心原子孤对电子对数(未参与成键)＋中心原子形成的σ键个数。

(3)中心原子孤对电子对数的判断方法：对于通式AX中心原子(A)上的孤电子对数=。

(4)要注意运用孤对电子进行判断如下：①有孤对电子的分子均是极性分子；②有孤对电子的分子，因为孤对电子的排斥力大，所以键角均小于无孤对电子的分子键角，如第ⅣA元素Sn的化合物SnBr2分子中的键角小于平面三角形的120°，NH3、H2O分子中的键角小于正四面体的109°28′。

3．晶体类型的判断及计算

(1)判断晶体类型时，应紧紧抓住题中所给信息如：①用类比法，如氮化铝晶体与金刚石类似，即可推出氮化铝晶体的立体结构与晶体类型，所以我们要记住几种常见晶体的类型及结构，如金刚石、晶体硅、二氧化硅、氯化钠等。②熔沸点法：原子晶体的熔沸点及硬度很高、分子晶体的熔沸点及硬度低。③从组成分析：如金属单质一定是金属晶体。

(2)物质熔沸点判断时，除了要注意晶体类型外：①分子晶体还要注意氢键，能形成氢键的元素为第二周期中的后三种元素：N、O、F，所以凡是含有N—H、O—H、F—H键的化合物均可以形成氢键，如NH3、氨基酸、NH2—NH2、H2O、醇、HF等。氢键只与物质的物理性质有关，如熔沸点、溶解性等，而与物质的化学性质无关。②氢键分为分子内氢键和分子间氢键，分子内氢键对熔沸点几乎没有影响。③离子晶体熔沸点与晶格能有关，离子半径越小和离子所带电荷越多，晶格能越大，则熔沸点越高。④原子晶体之间熔沸点比较一般看共价键键能的大小或键长(原子半径大小)。

(3)晶体化学式的求法：晶体的化学式的确定常用“均摊法”，其核心为若晶体中某位置上微粒被n个重复单元共用，那该粒子有属于这个晶胞。如立方晶胞中：①顶点上粒子有、②棱上粒子有、③面心上粒子有、④晶胞内部粒子完全属于这个晶胞。

(4)有关晶胞各物理量的关系：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×NA＝n×M，a表示晶胞的棱长，ρ表示密度，NA表示阿伏加德罗常数，n表示1 mol晶胞中所含晶体的物质的量，M表示相对分子质量，a3×ρ×NA表示1 mol晶胞的质量。

【热点演练】

1.文艺复兴时期，群青颜料曾用在许多著名的油画上，当时群青颜料是由贵重的青金石研磨并制成的。青金石是指碱性铝硅酸盐矿物，其中含钠、铝、硅、硫、氯、氧等元素。

(1)硅元素基态原子的价电子轨道表示式为_________。

(2)第四周期中，与铝未成对电子数相同的金属元素有______种。

(3)Na+和Ne 互为等电子体，电离能I2(Na)____I1(Ne)(填“>”或“<”)。

(4)①已知氯有多种含氧酸，其电离平衡常数如下:

HClO4 的结构式为_______，HClO3 中Cl 原子的杂化轨道类型为______，HClO2 中含有的共价键类型为_______。以上几种含氧酸的酸性强弱不同，其原因为_________(从分子结构的角度)。

②氢卤酸(HX)的电离过程如图。△H1和△H2 的递变规律都是HF > HCl > HBr > HI，其中△H1(HF)特别大的原因为_________，影响△H2 递变的因素为_______。

(5)铝单质为面心立方晶体，晶胞参数a=q nm，铝的摩尔质量为M g/mol，原子半径为r pm，阿伏加德罗常数的值为NA。则铝单质的密度为_______g/cm3(列式即可，下同)，铝晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为______。

2.向硫酸铜水溶液中逐滴加入氨水，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，再向溶液中加入乙醇有深蓝色晶体(化学式为[CuNH3)4]SO4·H2O)析出。

(1)写出上述实验前两步反应的离子方程式_____________________，________________。

(2)铜元素基态原子的电子排布式为_______________________，铜单质晶体中的原则堆积模型属于_________________堆积(填堆积模型名称)。

(3)在上述深蓝色晶体所含的非金属元素中，电负性最大的是_____________ (填元素符号)，第一电离能最大的是______(填元素符号)，该晶体中的阴离子的立体构型是_______，阴离子的中心原子的杂化方式为____________________________。

(4)氨的沸点____________(填“高于”或“低于”)膦(PH2)，原因是_____________________。

(5)Cu的一种氯化物晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是______________。若该晶体的密度为 g·cm3，以NA表示阿伏伽德罗常数，则该晶胞的边长为=____mm。

3.氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。我国采用铁触媒(以铁为主的混合物) 做催化剂合成氮。回答下列问题：

(1)Fe基态原子核外电子排布式为____________。氮化铁是一种重要的无机化合物，不溶于水，暴露在潮湿环境中可释放出氨气，元素Fe和N中，第一电离能较大的是_______，基态原子核外未成对电子数较多的是_______________。