发布时间 : 星期四 文章三高考2016_2018高考化学试题分类汇总专题23物质结构与性质选修含解析_9更新完毕开始阅读
个微粒有1/8属于该晶胞；②处于棱上的微粒，同时为4个晶胞所共享，每个微粒有1/4属于该晶胞；③处于面上的微粒，同时为2个晶胞所共享，每个微粒有1/2属于该晶胞；④处于晶胞内部的微粒，完全属于该晶胞。
9．【2016新课标1卷】锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题： （1）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]_______，有______个未成对电子。
（2）Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是________________。
（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因________。
熔点/℃ 沸点/℃ GeCl4 ?49.5 83.1 GeBr4 26 186 GeI4 146 约400 （4）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是______________。
（5）Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为______，微粒之间存在的作用力是_______。 （6）晶胞有两个基本要素：
①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0,0,0）；
B为（
1111，0，）；C为（，，0）。则D原子的坐标参数为______。2222
-3
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm，其密度为______g·cm（列出计算式即可）。
【答案】（1）3d4s4p ；2； （2）Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键；
（3）GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，分子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强。
（4）O＞Ge＞Zn；（5）sp ；共价键； （6）①(【解析】
3
10
2
2
1118?737?10，，)；②。 34446.02?565.76 .
（2）Ge与C是同族元素，C原子原子半径较小，原子之间可以形成双键、三键；但Ge原子之间难以形成双键或三键，从原子结构角度分析，这是由于锗的原子半径大，原子之间形成的ρ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠的程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键；（3）锗元素的卤化物在固态时都为分子晶体，分子之间通过微弱的分子间作用力结合。对于组成和结构相似的物质来说，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。由于相对分子质量：GeCl4＜GeBr4＜GeI4，所以它们的熔沸点由低到高的顺序是：GeCl4＜GeBr4＜GeI4；（4）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。元素的非金属性越强，其吸引电子的能力就越强，元素的电负性就越大。元素Zn、Ge、O的非金属性强弱顺序是：O＞Ge＞Zn，所以这三种元素的电负性由大至小的顺序是O＞Ge＞Zn ；（5） Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为1个s轨道与3个p轨道进行的sp杂化；由于是同一元素的原子通过共用电子对结合，所以微粒之间存在的作用力是非极性共价键(或写为共价键)；（6） ①根据各个原子的相对位置可知，D在各个方向的1/4处，所以其坐标是(8×1/8+6×1/2+4=8
，
3
111，，)；根据晶胞结构可知，在晶胞中含有的Ge原子数是444所
以
晶
胞
的
密
度
??3
8?73m8?73g/mol8?7373=c?10??g/cm3?10323?1036.02?565.76VNA?(565.76pm?10cm/pm)6.02?10?(565.76?10)m。
【考点定位】考查物质结构的有关知识。
【名师点睛】物质结构包括原子结构(原子核外电子排布、原子的杂化方式、元素电负性大小比较、元素金属性、非金属性的强弱)、分子结构(化学键，分子的电子式、结构式、结构简式的书写，化学式的种类，官能团等)、晶体结构(晶体类型的判断，物质熔沸点高低的判断、影响因素，晶体的密度，均摊法的应用等)。只有掌握这些，才可以更好的解决物质结构的问题。
10．【2016新课标2卷】东晋《华阳国志?南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
（1）镍元素基态原子的电子排布式为_________，3d能级上的未成对的电子数为______。 （2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。 ①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是_____。
②在[Ni(NH3)6]中Ni与NH3之间形成的化学键称为______，提供孤电子对的成键原子是_____。
③氨的沸点（填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是______；氨是_____分子（填“极性”或“非极性”），
.
2+
2+
中心原子的轨道杂化类型为_______。
（3）单质铜及镍都是由______键形成的晶体：元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu>INi的原因是______。 （4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_____。 ②若合金的密度为dg/cm，晶胞参数a=________nm。 【答案】（ 1）1s2s2p3s3p3d4s或[Ar] 3d4s
2
2
6
2
6
8
2
8
2
3
2 （2）①正四面体
3
②配位键 N ③高于 NH3分子间可形成氢键极性 sp （3）金属铜失去的是全充满的3d电子，镍失去的是4s电子
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1
（4）①3:1 ②? 【解析】
251??7?1023?6.02?10?d??
13
②根据配位键的特点，在[Ni(NH3)6]中Ni与NH3之间形成的化学键称为配位键，提供孤电子对的成键原子是N。
③氨分子间存在氢键，分子间作用力强，所以氨的沸点高于膦（PH3）；根据价层电子对互斥理论，氨中心原子N的σ键电子对数等于3，孤电子对数为（5-3）÷2=1，则中心原子是sp杂化，分子成三角锥形，正负电荷重心不重叠，氨是极性分子。
（3）铜和镍属于金属，则单质铜及镍都是由金属键形成的晶体；铜失去的是全充满的3d电子，镍失去的是4s电子，所以ICu>INi。
（4）①根据均摊法计算，晶胞中铜原子个数为6×1/2=3，镍原子的个数为8×1/8=1，则铜和镍原子的数
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1
10
3
2+
2+
量比为3：1。
②根据上述分析，该晶胞的组成为Cu3Ni，若合金的密度为dg/cm，根据ρ=m÷V，则晶胞参数
3
a=?251??7?10nm。 23?6.02?10?d??13【考点定位】考查核外电子排布，轨道杂化类型的判断，分子构型，化学键类型，晶胞的计算等知识。 【名师点睛】本题考查核外电子排布，轨道杂化类型的判断，分子构型，物质熔沸点的判断，化学键类型，晶胞的计算等知识，保持了往年知识点比较分散的特点，立足课本进行适当拓展，但整体难度不大。晶胞中原子的数目往往采用均摊法：①位于晶胞顶点的原子为8个晶胞共用，对一个晶胞的贡献为1/8；②位于晶胞面心的原子为2个晶胞共用，对一个晶胞的贡献为1/2；③位于晶胞棱心的原子为4个晶胞共用，对一个晶胞的贡献为1/4；④位于晶胞体心的原子为1个晶胞共用，对一个晶胞的贡献为1。
11．【2016新课标3卷】砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：
（1）写出基态As原子的核外电子排布式________________________。
（2）根据元素周期律，原子半径Ga______As，第一电离能Ga______As。（填“大于”或“小于”） （3）AsCl3分子的立体构型为_______，其中As的杂化轨道类型为_________。 （4）GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是__________。
（5）GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________,Ga与As以_____键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol和MAs g·mol，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_______。
-1
-1
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【答案】（1）1s2s2p3s3p3d4s4p或[Ar]3d4s4p (2) 大于小于
（3）三角锥形 sp（4）GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，离子晶体GaF3的熔沸点高；
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2
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4??10?30NA?(rGa3?rAs3)?100% （5）原子晶体；共价键
3(MGa?MAs)【解析】
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