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文档简介
专题14大题突破-物质结构与性质综合
目录
01析·考情精解...............................................................................................................................................................2
02构·知能架构...............................................................................................................................................................3
03破·题型攻坚.....................................................................................................................................4
题型物质结构与性质...........................................................................................................................................4
新情景下围绕核心元素推断,整合化学键、晶体结构与性质、光谱/磁性等
真题动向
表征手段,突出“结构决定性质”逻辑的综合考查。
知识1电子排布、电离能与电负性
知识2立体构型及杂化类型的判断
必备知识
知识3等电子体、成键方式、晶体类型的判断
知识4有关晶胞参数的计算
能力1晶体化学式及粒子数确定
关键能力
能力2原子分数坐标分析方法
考向1立体构型及杂化类型的判断
考向2电子排布、电离能与电负性
命题预测考向3等电子体、成键方式、晶体类型的判断
考向4晶体化学式及粒子数确定
考向5晶胞的有关计算
1、结构决定性质贯穿始终,聚焦原子结构、分子结构、晶体结构三大模块,五年4考,稳定
在非选择压轴位置。
2、原子结构:必考点为电子排布(基态/价层)、电离能/电负性比较与解释;2025年结合
命题轨
Mg、Al考轨道表示式与第一电离能差异,2024年考N的孤对电子对键角影响。
、分子结构:必考杂化类型、空间构型、键角解释;配合物中配位键、配位数、配位原子高
迹透视3
频出现,2025年以[Mg(NH₃)₆]Cl₂为载体考配体与配位原子判断。
4、晶体结构:晶胞计算(密度ρ=nM/(NAa³))是核心,常考顶点/面心/体心粒子分摊、配位
数、晶体类型与性质关联;2025年考立方晶胞密度计算,2024年涉及金刚石与石墨结构对比。
考点频考点2025年2024年2023年2022年2021年
次总结物质结构与性北京卷T15,北京卷T15,北京卷T15,北京卷T15,
——
质10分10分9分9分
1、聚焦新能源材料(如固态电解质、储氢合金)、生物大分子配位(如金属酶)、碳中和相
关催化(如CO₂还原),以真实科研/工业背景命题。
2026命2、电子排布(规范书写)、电离能/电负性递变与反常解释、杂化与空间构型(含键角)、
配合物基础、晶胞计算(单位换算)、结构解释性质,占分约12-15分。
题预测3、2026年北京高考“物质结构与性质”将延续结构主线+新情景载体+分层设问,核心仍是
电子排布、电离能/电负性、杂化/构型、配合物、晶胞计算,二轮需强化规范书写、晶胞建模
与跨模块综合能力。
题型物质结构与性质
.(北京,,分)通过MgCl和MgNHCl的相互转化可实现NH的高效存储
12025151023623
和利用。
(1)将Mg的基态原子最外层轨道表示式补充完整:。
(2)NH3分子中H—N—H键角小于10928',从结构角度解释原因:。
MgNHCl的晶胞是立方体结构,边长为anm,结构示意图如下。
(3)362
①MgNHCl的配体中,配位原子是。
362
②已知MgNHCl的摩尔质量为-1,阿伏加德罗常数为N,该晶体的密度为-3。
362MgmolAgcm
(1nm=10-7cm)
(4)MgCl2和NH3反应过程中能量变化示意图如下。
①室温下,和反应生成MgNHCl而不生成MgNHCl。分析原因:。
MgCl2NH336232
②从平衡的角度推断利于MgNHCl脱除生成MgCl的条件并说明理由:。
362NH32
新情境:这道题以“MgCl₂与[Mg(NH₃)₆]Cl₂的相互转化实现NH₃存储”为新情景,体现了化学知
识在实际物质转化与资源利用中的应用,贴合当前“实用性化学”的命题趋势。
新考法:多模块知识的融合考查:将“轨道表示式(原子结构)、分子空间构型(分子结构)、
晶体密度计算(晶体结构)、能量变化(反应原理)”整合在同一实际情景中,考查知识的综
合迁移能力;信息提取与应用的隐性要求:第(4)问虽未直接设问,但能量变化图隐含了“反应
命题解读自发性、活化能对反应速率的影响”等潜在考查点,要求考生主动关联反应原理与物质转化的
逻辑。
新角度:结构与性质的关联更具象:第(2)问从“键角偏离”切入,不是直接考查常见分子的空间
构型,而是要求解释键角异常的结构原因,聚焦“孤电子对的斥力影响”这一微观结构细节;晶
体计算结合实际结构单元:第(3)问以配合物的晶体结构为载体,将配合物离子([Mg(NH₃)₆]²⁺)
作为结构单元进行计算,突破了传统简单离子晶体的计算角度。
2.(2024北京,15,10分)锡(Sn)是现代“五金”之一,广泛应用于合金、半导体工业等。
(1)Sn位于元素周期表的第5周期第IVA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整
:。
(2)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物,SnCl2可被氧化得到SnCl4。
①SnCl2分子的VSEPR模型名称是。
②SnCl4的Sn—Cl键是由锡的轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。
(3)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图:白锡具有体心四方结构;灰锡具有立方金刚石
结构。
①灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有个。
33
②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为v1nm和v2nm,则白锡和灰锡晶体的密度之比是。
(4)单质Sn的制备:将SnO2与焦炭充分混合后,于惰性气氛中加热至800C,由于固体之间反应慢,未明显
发生反应。若通入空气在800C下,SnO2能迅速被还原为单质Sn,通入空气的作用是。
新情境:这道题以“现代五金之一的锡(Sn)及其化合物、晶体的实际应用”为新情景,将物质
结构知识与锡在合金、半导体等工业领域的实际用途结合,体现了化学与材料工业的产业关联,
贴合“应用导向”的命题趋势。
新考法:多维度结构知识的“场景整合”:将“原子轨道表示(原子结构)、分子杂化与构型(分
子结构)、晶胞粒子数与密度(晶体结构)、工业制备中的化学作用(实际应用)”整合在“锡
的工业应用”情景中,考查知识的跨模块综合迁移;工业流程中“化学作用的隐性分析”:第(4)
命题解读
问要求分析“通入空气的作用”,需结合还原反应与后续提纯逻辑推导,体现了对“实际生产中
化学原理应用”的考查,而非单纯的知识记忆。
新角度:从“成键方式”细化分子结构分析:第(2)问②考查SnCl₄中Sn的杂化轨道类型,并非直
接判断分子构型,而是聚焦“杂化轨道与成键的对应关系”,强化了微观成键过程的理解;晶体
密度计算的“同素异形体对比”:第(3)问②以白锡、灰锡两种同素异形体的晶胞参数为基础,对
比计算密度比,突破了单一晶体的计算角度,突出了结构差异对宏观性质的影响。
22
3.(2023北京卷,15,9分)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根S2O3可看作是SO4
中的一个O原子被S原子取代的产物。
(1)基态S原子价层电子排布式是。
(2)比较S原子和O原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:。
2
(3)S2O3的空间结构是。
2
(4)同位素示踪实验可证实S2O3中两个S原子的化学环境不同,实验过程为
2S2Ag2。过程中,2断裂的只有硫硫键,若过程所用试剂是32和35,
SO3ⅰS2O3ⅱAg2SSO4ⅱS2O3ⅰNa2SO3S
过程ⅱ含硫产物是。
(5)MgS2O36H2O的晶胞形状为长方体,边长分别为anm、bnm、cnm,结构如图所示。
2
晶胞中的MgHO个数为。已知MgSO6HO的摩尔质量是Mgmol1,阿伏加德罗常数
26232
37
为NΛ,该晶体的密度为gcm。1nm10cm
3
(6)浸金时,SO2作为配体可提供孤电子对与形成AuSO。分别判断SO2中的中心S原子和端
23Au23223
基S原子能否做配位原子并说明理由:。
4.(2022北京卷,15,9分)工业中可利用生产钛白的副产物FeSO47H2O和硫铁矿FeS2联合制备铁精
粉FexOy和硫酸,实现能源及资源的有效利用。
(1)FeSO47H2O结构示意图如图1。
①Fe2+的价层电子排布式为。
2-32-
②H2O中O和SO4中S均为sp杂化,比较H2O中H—O—H键角和SO4中O—S—O键角的大小并解释原
因。
2+、2-
③FeSO47H2O中H2O与FeH2O与SO4的作用力类型分别是。
(2)FeS2晶体的晶胞形状为立方体,边长为anm,结构如图2。
①距离Fe2最近的阴离子有个。
-1
②FeS2的摩尔质量为120gmol,阿伏加德罗常数为NA。
该晶体的密度为gcm-3。1nm=10-9m
(3)FeSO47H2O加热脱水后生成FeSO4H2O,再与FeS2在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。
FeSO4H2O分解和FeS2在氧气中燃烧的能量示意图如图3。利用FeS2作为FeSO4H2O分解的燃料,从能源
及资源利用的角度说明该工艺的优点。
知识1电子排布、电离能与电负性
1、原子核外电子排布的“三个原理”及其表示方法
(1)熟记构造原理示意图
(2)三个原理:能量最低原理、泡利原理、洪特规则
原子核外电子总是先占有的原子轨道,即
能量最低原理
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…
泡利原理每个原子轨道上最多只容纳自旋状态相反的电子
当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨
洪特规则
道,而且自旋状态
【易错提醒】
能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(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
(3)基态原子核外电子排布的表示方法
表示方法举例
电子排布式Co:1s22s22p63s23p63d74s2
简化表示式Cu:[Ar]3d104s1
价层电子排布Fe:3d64s2
电子排布图(或轨道表示式)
O:
(4)常见原子轨道电子云轮廓图
原子轨道电子云轮廓形状轨道个数
s
p
(5)常见电子状态的描述
硫原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p4
a.运动状态电子数S原子核外有16个电子,则有16种不同运动状态的电子
b.空间运动状态轨S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,其轨道数为1+1+3+1+3=9,
道数则有9种不同的空间运动状态
S原子的s轨道为球形,只有1种伸展方向,p轨道有3种伸展方向,
c.伸展方向看轨道类型
则共有4种不同的伸展方向
d.不同能量的电子看轨道数S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,有5种不同能量的电子
e.运动范围看电子层S原子的核外有3个电子层,有3种不同的运动范围
2、微粒半径、电离能和电负性变化规律
(1)粒子半径大小的比较方法
①同周期原子半径随原子序数递增逐渐,如:r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)<r(S)>r(Cl)
原子半径
②同主族原子半径随原子序数递增逐渐,如:r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)
①阳离子半径总比相应原子半径,如:r(Na)>r(Na+)
②阴离子半径总比相应原子半径,如:r(Cl)<r(Cl-)
③同主族阳离子半径随原子序数递增逐渐,如:r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)
④同主族阴离子半径随原子序数递增逐渐,如:r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-)
离子半径
⑤同周期阳离子半径随原子序数递增逐渐,如:r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)
⑥同周期阴离子半径随原子序数递增逐渐,如:r(N3-)>r(O2-)>r(F-)
同周期:r(阴离子)>r(阳离子),阴离子比阳离子电子层多一层,如:r(S2-)>r(Na+)
⑦电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而,如:r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)
⑧同一元素不同价态的离子半径,价态越高则离子半径,如:r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)
(2)电离能的变化规律
①同一周期内,从左往右,第一电离能总体上是逐渐增大的,但并非单调地增大,有些反常。一般而言,
IIA族元素的I1大于IIIA族元素;VA族元素的I1大于VIA族元素。如:Be>B、N>O,这与原子的外
层电子构型有着密切关系:Be的价电子排布式是2s2,为全充满结构,比较稳定,难失电子,而B的价
电子排布为2s22p1,没有Be不稳定,因此失去第一个电子B比Be容易,第一电离能小
②同族元素:从上至下第一电离能逐渐
③过渡元素的第一电离能变化不太规则,同一周期,从左至右,第一电离能略有增加
④同种原子:逐级电离能越来越大即,并且会发生一个突变。如果,对主族元素而
(I1<I2<I3…In1>>In
言,最外层有n个电子,最高化合价为+n
(3)电负性的变化规律
①同周期:从左至右,元素的电负性逐渐
②同主族:从上至下,元素的电负性逐渐
知识2立体构型及杂化类型的判断
1、分子构型与价层电子对互斥理论
(1)中心原子价层电子对数=
中心原子的价电子数配位原子的化合价的总和
中心原子的价层电子对数
2
①配位原子是指中心原子以外的其它原子,即:与中心原子结合的原子
②若是离子,则应加上或减去与离子所带的电荷数,即:阴加阳减
③氧、硫原子若为配位原子,则其化合价规定为"零”,若为中心原子,则价电子数为6
(2)价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体思路
价层电子对数价层电子对互斥理论略去孤电子对
由电子的排列方式VSEPR模型分子或离子的空间结构
价层电电子对的VSEPR模型孤电子略去孤电子对分子(或离子)的
子对数排列方式及名称对数的空间结构空间结构名称
2直线形
3平面三角形
4
四面体形
2、判断中心原子杂化轨道类型的方法
(1)根据中心原子价层电子对数(杂化轨道数目)判断:杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数+孤电子对
数
价层电子对数杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间结构实例
4109°28′CH4
3120°BF3
2180°BeCl2
(2)有多个中心原子时,则根据:“杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数+孤电子对数”来判断
如:三聚氰胺分子的结构简式如图所示,分析氮原子、碳原子的杂化类型
杂化价层电σ键电孤电
孤电子对数确定方法
类型子对数子对数子对数
①号氮原子sp3431氮原子最外层有5个电子,形成了3
②号氮原子sp2321对共用电子对,则有一对孤对电子
碳原子最外层4个电子,形成了4
③号碳原子sp2330
对共用电子对,所以碳上无孤对电子
(3)有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法:饱和碳原子均采取;连接双键的碳原子均采取
;连接三键的碳原子均采取
知识3等电子体、成键方式、晶体类型的判断
1、等电子原理
+
(1)等电子体的概念:原子总数,价电子总数也的微粒。如:CO和N2,CH4和NH4
(2)等电子原理:等电子体具有相似的化学键特征,它们结构相似,物理性质相近,但化学性质不相同,
此原理称为等电子原理
(3)等电子体的寻找方法:原子总数相同、价电子总数相同的粒子互为等电子体,根据等电子体定义,寻找
等电子体的常用方法就是换原子
①技巧一(竖换——同族替换)换同族原子(同族原子价电子数相同)
把N原子换成同主族的P、As
以寻找NH3的等电子体为例NH3PH3、AsH3
②方法二(横换——左右移位)换相邻族的原子,这时价电子发生变化,再通过得失电子使价电子总
数相等
把O换成前一个原子N-—把N换成前一个原子C2-
COCN,CNC2
少了1个电子,再得1个电子少了1个电子,再得1个电子
以寻找CO的等电子体为例
把C换成后一个原子N,多1个电子
CON2
把O换成前一个N,少一个电子
2、σ键、π键的判断
(1)由轨道重叠方式判断:“头碰头”重叠为,“肩并肩”重叠为
(2)由共用电子对数判断:单键为σ键;双键或三键,其中一个为σ键,其余为π键
(3)由成键轨道类型判断:s轨道形成的共价键全部是;杂化轨道形成的共价键全部为
配合物中σ键的算法配位键是一种特殊的共价键
1molNi(CO)4中含___molσ键1个CO中含有4个σ键,外加4个配位键,也属于σ键,总共8个σ键
3、晶体类别的判断方法
(1)依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断:由阴、阳离子形成构成的晶体为离子晶体;由原子
形成的构成的晶体为原子晶体;由分子依靠形成的晶体为分子晶体;由金属阳离子、
自由电子以形成的晶体为金属晶体
(2)依据物质的分类判断
①活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等),强碱(如NaOH、KOH等),绝大多数的盐是
②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体
是
③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合物类原子晶体有SiC、SiO2、AlN、
BP、CaAs等
④金属单质、合金是金属晶体
(3)依据晶体的熔点判断:不同类型晶体熔点大小的一般规律:原子晶体离子晶体分子晶体。金属
晶体的熔点差别很大,如钨、铂等熔点很高,铯等熔点很低
(4)依据导电性判断
①离子晶体溶于水及熔融状态时均能导电
②原子晶体一般为非导体
③分子晶体为非导体,但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时,分子内的化学
键断裂形成自由移动的离子,也能导电
④金属晶体是电的良导体
(5)依据硬度和机械性能判断:一般情况下,硬度:原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体多数硬度大,
但也有较小的,且具有延展性
知识4有关晶胞参数的计算
1、晶胞参数(边长)与半径的关系
晶体晶体结构图示关系晶胞参数与边长关系
简单立晶胞参数(边长)为a,原子球半径为r,
方晶胞则有a=2r
体心立晶胞参数(边长)为a,原子球半径为r,
方晶胞体对角线长为c,则有c=3a=4r
面心立晶胞参数(边长)为a,原子球半径为r,
方晶胞则有4r=2a
六方最晶胞中原子球半径为r,六棱柱边长
密堆积为a,高为h,则有a=2r,h=2倍
晶胞四面体高
G点是空的,没有球,是正立方体的
体心,A球心到E球心,是2个半径,
即一个直径;同样,E球心到G,是
2个半径,即一个直径,所以AG是
金刚石两个直径,体对角线是AG的两倍,
晶胞所以体对角线是4个直径,即8r,则
有=
金刚石晶胞8r3a
晶胞参数(边长)为a,原子球半径为r,
则有8r=3a。(体对角线上五球相
切,其中有两个假想球)
2、晶体密度及微粒间距离的计算
晶体密度的计算公式推导过程
若1个晶胞中含有x个微粒,则晶胞的物质的量为:n=N=xmol
NANA
x
M
xmNxM
晶胞的质量为:m=n·M=Mg,则密度为:ρ=A
33
NAVaNAa
右图为CsCl晶体的晶胞
+-1
假设相邻的两个Cs的核间距为acm,NA为阿伏加德罗常数,CsCl的摩尔质量用Mg·mol表示,则CsCl
M-
晶体的密度为ρ=g·cm3
3
aNA
3、金属晶体空间利用率的计算方法
(1)空间利用率的定义及计算步骤
①空间利用率(η):指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比
4
球数3
Vr
②空间利用率球3
3100%
V晶胞a
(2)金属晶体空间利用率分类简析
类型晶体结构示意图图示关系
433
原子的半径为r,立方体的棱长为2r,则V球=πr,V晶胞=(2r)
简单立3
4
方堆积πr3
V球
=8r3,空间利用率=×100%=3×100%=≈52%
V晶胞8r36
原子的半径为r,体对角线c为4r,面对角线b为2a,由(4r)2
4
=a2+b2得a=r。1个晶胞中有2个原子,故空间利用率=
体心立3
方晶胞443
2×πr32×πr
V球33
×100%=3×100%=×100%=≈68%
V晶胞348
ar3
3
33
原子的半径为r,面对角线为4r,a=22r,V晶胞=a=(22r)=
面心立V球
162r3,1个晶胞中有4个原子,则空间利用率=×100%=
方最密V晶胞
4
堆积4×πr32
3×100%=≈74%
162r36
原子的半径为,底面为菱形棱长为,其中一个角为,则
六方最r(2r60°)
226
密堆积底面面积S=2r×3r=23r,h=r,V晶胞=S×2h=
3
26
23r2×2×r=82r3,1个晶胞中有2个原子,则空间利用率=
3
4
2×πr3
V球2
×100%=3×100%=≈74%
V晶胞82r36
设原子半径为R,由于原子在晶胞体对角线方向上相切(相邻两个
碳原子之间的距离为晶胞体对角线的四分之一),可以计算出晶胞
83
金刚石参数:a=b=c=R,α=β=γ=90°。每个晶胞中包含八个原子。
3
型堆积
4
金刚石晶胞48×πR3
8×πR33
η=3×100%=×100%≈34.01%
83R
a3
33
能力1晶体化学式及粒子数确定
1、晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法
(1)原则:晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额
就是1
n
(2)方法:
①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
1
a、处于顶点上的粒子,同时为8个晶胞所共有,每个粒子有属于该晶胞
8
1
b、处于棱边上的粒子,同时为4个晶胞所共有,每个粒子有属于该晶胞
4
1
c、处于晶面上的粒子,同时为2个晶胞所共有,每个粒子有属于该晶胞
2
d、处于晶胞内部的粒子,则完全属于该晶胞
②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定
三棱柱
六棱柱
石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳
平面型1
原子)被三个六边形共有,每个六边形占
3
2、熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目
晶体NaClCsClZnSCaF2金刚石
晶体结构
4个Na+,1个Cs+,4个S2-,4个Ca2+,
粒子数目8个C
4个Cl-1个Cl-4个Zn2+8个F-
晶体简单立方体心立方面心立方氮化硼干冰
晶体结构
粒子数目1个原子2个原子4个原子4个B,4个N4个CO2
能力2原子分数坐标分析方法
1、原子分数坐标参数
(1)含义:以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子分数坐标
(2)原子分数坐标的确定方法
①依据已知原子的坐标确定坐标系取向
②一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位
③从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线,所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标
(3)示例
晶胞中原子坐标
z
A(0,0,0),B(0,1,0),C(1,1,0),D(1,0,0),
E
F
E(0,0,1),F(0,1,1),G(1,1,1),H(1,0,1),
HG1111111
体心:(,,),上面心:(,,1),下面心:(,,0),
2222222
A111111
By左面心:(,0,),右面心:(,1,),前面心:(1,,),
222222
DC11
x后面心:(0,,)
22
2、典型晶胞结构模型的原子分数坐标
(1)简单立方体模型粒子坐标
粒子坐标
若1(0,0,0),2(0,1,0),则确定3的原子分数坐标为(1,1,
0),7为(1,1,1)
(2)体心晶胞结构模型的原子坐标和投影图
粒子坐标
若1(0,0,0),3(1,1,0),5(0,0,1),则6的原子分数坐
111
标为(0,1,1),7为(1,1,1),9为(,,)
222
(3)面心立方晶胞结构模型的原子坐标和投影图
粒子坐标
1111
若1(0,0,0),13(,,0),12(1,,),则15的原子分数
2222
1111
坐标为(,1,),11为(,,1)
2222
(4)金刚石晶胞结构模型的原子坐标和投影图
粒子坐标
若a原子为坐标原点,晶胞边长的单位为1,则原子1、2、3、
111133313331
4的坐标分别为(,,)、(,,)、(,,)、(,,)
444444444444
考向1立体构型及杂化类型的判断
1.(2025·北京·三模)硫元素的含氧酸盐结构和性质多样。
(1)亚硫酸盐。
①S元素位于元素周期表中的区。
②FeSO3中,基态Fe,S和O原子中成对电子数由少到多的排序是。
2-
③Na2SO3与过量盐酸反应产生大量气体。键角比较:得到的气体分子SO3(填“>”、“<”或“=”)。
(2)硫代硫酸盐。
22
①S2O3(S分别是0价与+4价)可被I2氧化为S4O6,离子方程式是。
2
②S4O6的结构可能是如下的两种。
i.结构(a)中S的杂化轨道类型是。
ii.结构(b)中O的化合价有。
iii.原子半径与其化学键的键能关系如下表所示。
OOH2O2SSH2S2SeSeH2Se2TeTeH2Te2
原子的共价半径/pm71.04102.61116.68134.94
1
键能/kJmol225.48279.95214.68155.14
下列说法正确的是。
a.O原子半径过小,原子间孤电子对间斥力对键能影响大于键长对其的影响
2-
b.S原子失电子能力强于O,I2氧化了S2O3中的S原子而不是O原子
2-
c.S4O6的结构更可能为(a)
硫酸盐:HHOFeHOSO的晶体为层状结构,如下图。
(3)222242
①阳离子层内的相互作用有,层间的相互作用有。
33
②已知阿伏伽德罗常数为NA,晶胞的体积为acm,晶体的密度为g/cm。
2.(2025·北京东城·三模)螯合树脂吸附法处理废水具有吸附容量大、速度快以及选择性好等特点,已成
为近年来的研究热点。螯合树脂M与Cu2形成新的螯合物Q,从而达到去除Cu2的效果,吸附机理如下图
所示。
资料:吸附原理
螯合树脂M中的OH解离出H,变成COO,而且树脂中含有N原子,在与Cu2接触时,树脂中的
COO、N原子与Cu2形成配位键,形成新的螯合物Q,从而达到去除Cu2的目的。
(1)M中四种元素电负性由大到小的顺序为(用元素符号表示)。
(2)M中N原子的杂化轨道类型为。
(3)Q中存在配位键,其中提供空轨道的是。
(4)在螯合树脂M处理含铜废水过程中,发现体系pH对Cu2的吸附量有影响,实验结果如下图所示。
①吸附去除Cu2的过程中需保持体系处于适宜的pH,其中pH约为时吸附效果最好。
②解释体系碱性过强时,吸附能力下降的原因。
③从结构角度解释:体系酸性较强时,吸附能力下降的原因。
(5)化合物HA、HB、HC的结构如图。
判断常温下HA、HB和HC三者的电离常数由大
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