2024版化学新教材鲁科版（闽粤皖京豫）教师用书第5章物质结构与性质　元素周期律第5章 第33讲　物质结构与性质综合题突破

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第33 讲　物质结构与性质综合题突破
[复习目标]　1.明确物质结构与性质综合题的题型特点和常考热点。2.掌握解答物质结构与
性质综合题的思维模式，提升综合运用物质结构与性质知识分析问题的能力。
物质结构与性质综合题中的各小题之间相对独立，主要考查原子结构与性质、分子结构与性
质、晶体结构与性质，具体考查角度如下：
(1)以原子或离子结构为主线的考查角度
(2)以分子结构为主线的考查角度
(3)以晶体结构为主线的考查角度
1．(2022·西安模拟)硒(Se)是一种有重要作用的元素，可以形成多种化合物。
(1)基态硒原子的核外电子排布式为________。
(2)H2SeO3的中心原子杂化类型是________，SeO 的空间结构是________。
(3)H2Se 属于________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数
为________；若该晶胞密度为 ρ g·cm－3，硒化锌的摩尔质量为 M g·mol－1，NA代表阿伏加德
罗常数的值，则晶胞参数 a为________pm。
答案　(1)[Ar]3d104s24p4
(2)sp3　三角锥形
(3)极性
(4)4　×1010
解析　(1)硒为 34 号元素，基态 Se 原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4。
(2)SeO 的中心原子 Se 的价电子对数为 3＋×(6＋2－3×2)＝4，有一个孤电子对，所以 SeO
的空间结构是三角锥形。
(3)H2Se 分子中有孤电子对，空间结构为角形，正、负电重心不重合，所以 H2Se 属于极性分
子。
(4)根据硒化锌晶胞结构图可知，每个锌原子周围有 4个硒原子，每个硒原子周围也有 4个锌
原子，所以硒原子的配位数为 4；该晶胞中含有硒原子数为 8×＋6×＝4，含有锌原子数为
4，根据 ρ＝＝，所以 V＝，则晶胞参数 a＝ cm＝×1010 pm。
2．(2022·四川南充模拟)乙酰丙酮是“一种有酯气味的无色透明液体，常用作溶剂、有机合
成中间体、金属络合剂等。它有两种主要互变异构体 A、B，与 Be2＋、Mg2＋、Cu2＋、Zn2＋
等形成配合物 C。回答下列有关问题：
(1)基态 Cu2＋的价电子排布式为________，Be 和Mg 第一电离能较大的是________原子。
(2)A 中C原子杂化轨道类型为________；按 VSEPR 理论预测 B中∠HCC 约为________、__
______(填角度)。B在碱性条件下断裂极性最大的键是________。具有分子内氢键的是____
____(填“A”或“B”)。
(3)C 中σ键与 π键数目之比为________。
(4)乙酰丙酮易溶于醇、氯仿、丙酮等多数有机溶剂，理由是________________________。
(5)金属铜的某些参数如下：
金属 堆积类型 密度/(g·cm－3)相对原子质量
Cu ρ64
根据上述数据，计算 Cu 的原子半径为________pm(列出计算表达式，设 NA是阿伏加德罗常
数的值)。
答案　(1)3d9　Be
(2)sp2和sp3　120°　109°28′　O—H　B
(3)15∶2
(4)乙酰丙酮的极性与有机溶剂相似，故在有机溶剂中溶解性较好
(5)×1010
解析　(1)Cu 的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，则基态 Cu2＋的价电子排布式为 3d9；同一主族，
从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，Be 和Mg 同属于第Ⅱ A族，且 Be 的原子序数小于
Mg，则第一电离能较大的是 Be 原子。
(2)A 中，饱和 C原子采取 sp3杂化，碳氧双键中的 C原子采取 sp2杂化，故 A中C原子杂化
轨道类型为 sp2和sp3；按 VSEPR 理论，B中碳碳双键上的一个碳原子和其相邻的原子构成
了接近正三角形的结构，该结构中的∠HCC 约为 120°，甲基和相邻的碳原子构成了接近正
四面体的结构，故该结构中的∠HCC 约为 109°28′；B中O和H的电负性差异最大，故极
性最大的键为 O—H；如图所示，B分子中的酮羰基上的 O和羟基上的 H形成分子内氢键。
(3)C 中，单键、配位键是 σ键，1个双键含有 1个σ键和 1个π键，则 C中σ键的数目为
2×(13＋2)＝30，π键的数目为 2×2＝4，则 C中σ键与 π键数目之比为 30∶4＝15∶2。
(4)根据“相似相溶”原理，乙酰丙酮的极性与有机溶剂相似，故在有机溶剂中溶解性较好。
(5)设Cu 的原子半径为 r pm，晶胞棱长为 a pm，则 a＝4r，a＝2r，则晶胞体积为(a×10
－10 cm)3＝(2r×10－10 cm)3；晶胞中含有 Cu 的个数为 8×＋6×＝4，晶胞质量为 g，则 ρ g·cm
－3＝，解得 r＝×1010。
3．(2022·山西临汾模拟)国产大飞机 C919 的制造使用了较多含硼材料(如硼纤维、氮化硼等)，
多项技术打破了国外垄断。
(1)原子的能量由核电荷数、电子数、________三个因素共同决定；基态 B原子的核外电子
填充在________个轨道中。
(2)耐高温材料立方 BN 制备流程中用到 NH3、BCl3和触媒剂 Ca3B2N4。
①Ca、B、N三种元素电负性从大到小的顺序为________。
②BCl3中B原子的________轨道与 Cl 原子的________轨道形成 σ键；形成 BCl3过程中基态
B原子价电子层上的电子先激发，再杂化，激发后 B原子的价电子轨道表示式为________。
③BCl3在四氯化碳中的溶解度远大于 NH3，原因是________。
(3)硼砂是非常重要的含硼矿物。一种硼砂阴离子的结构如图 1所示，则 1 mol 该阴离子存在
的配位键的物质的量为________，n＝________。
(4)制造硼合金的原料硼化钙(CaB6)晶胞结构如图 2所示，硼原子全部组成B6正八面体，各
个顶点通过B—B 互相连接成三维骨架。已知该晶体晶胞参数为 a pm，B6八面体中 B—B 的
键长为d pm，M点原子的坐标参数为(，，)，则 N点原子的坐标参数为(________，1，0)。
答案　(1)电子(运动)状态　3
(2)①N>B>Ca　② sp2杂化　3p　 　③BCl3和四氯化碳均为非极性分
子，而氨气属于极性分子，相似相溶
(3)2 mol　2　(4)
解析　(1)整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子(运动)状态三个因素共同决定；基态 B
原子的电子排布式为 1s22s22p1，故其核外电子填充在 1s、2s、2p 三个轨道中。
(2)①金属的电负性较小，另外，同周期元素电负性从左向右逐渐增大，故 Ca、B、N三种
元素电负性从大到小的顺序为 N>B>Ca。② BCl3中B原子的价电子对数为 3，其杂化方式为
sp2，故 BCl3中B原子的 sp2杂化轨道与 Cl 原子的 3p 轨道形成 σ键；基态 B原子价电子层上
的电子先激发，再杂化，说明 B原子激发后的三个轨道能量相同，故激发时 B原子的价电
子轨道表示式为 。
(3)由图 1可知，图中连有羟基的 B原子含有配位键，故 1 mol 该阴离子存在的配位键的物质
的量为 2 mol，在该阴离子中 B显＋3价，O显－2价，H显＋1价，根据化合价的关系可知，
n＝2。
(4)将8个正八面体的中心连接成晶胞的立方晶系图，由 M点坐标知该原子位于晶胞的体心，
且每个坐标系的单位长度都记为 1，已知 B6八面体中 B—B 的键长为 d pm，晶胞参数为 a
pm，则八面体中心到顶点的距离为 d，则 N点在棱的处，其坐标为(，1，0)。
1．(2022·全国乙卷，35)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答
下列问题：
(1)氟原子激发态的电子排布式有__________，其中能量较高的是__________。(填标号)
a．1s22s22p43s1 b．1s22s22p43d2
c．1s22s12p5 d．1s22s22p33p2
(2)① 一氯乙烯(C2H3Cl)分子中，C的一个____________杂化轨道与 Cl 的3px轨道形成 C—
Cl__________键，并且 Cl 的3pz轨道与 C的2pz轨道形成 3中心 4电子的大 π键(Π)。
② 一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C—Cl 键长的顺序是___
_______________________，理由：(ⅰ)C 的杂化轨道中 s成分越多，形成的 C—Cl 越强；
(ⅱ)____________________。
(3)卤化物 CsICl2受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体 X和红棕色液体 Y。X为_______
___。解释X的熔点比 Y高的原因_________________________________________。
(4)α-AgI 晶体中 I－作体心立方堆积(如图所示)，Ag＋主要分布在由 I－构成的四面体、八面体
等空隙中。在电场作用下，Ag＋不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此，α-AgI 晶体在
电池中可作为__________。
已知阿伏加德罗常数的值为 NA，则 α-AgI 晶体的摩尔体积 Vm＝________________m3·mol－
1(列出算式)。
答案　(1)ad　d　(2)①sp2　σ　②一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔　Cl 参与形成的大 π键越多，
形成的 C—Cl 越强
(3)CsCl　CsCl 为离子晶体，ICl 为分子晶体
(4)电解质　
解析　(1)F 的原子序数为 9，其基态原子电子排布式为 1s22s22p5，1s22s22p43s1为基态氟原子
2p 能级上的 1个电子跃迁到 3s 能级上，属于氟原子的激发态，a正确；1s22s22p43d2，核外共
10 个电子，不是氟原子， b错误；1s22s12p5，核外共 8个电子，不是氟原子， c错误；
摘要：

第33讲　物质结构与性质综合题突破[复习目标]　1.明确物质结构与性质综合题的题型特点和常考热点。2.掌握解答物质结构与性质综合题的思维模式，提升综合运用物质结构与性质知识分析问题的能力。物质结构与性...

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