2023年高考化学一轮复习（人教版） 第12章 第69讲　物质结构与性质综合题研究.docx

第69讲　物质结构与性质综合题研究
复****目标　1.熟练掌握物质结构常见考点，构建解题模型。2.借助图像理解，培养空间想象力。3.能用抽象理论对陌生情境进行判断并加以解释。
1．物质结构常见考点剖析
(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
2．性质比较及解释类问题模型构建
(1)“原因解释”类试题的解题流程
(2)模板构建
→→
(3)模板应用示例
比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因：_______________________。
GeCl4
GeBr4
GeI4
熔点/℃
－49.5
26
146
沸点/℃
83.1
186
约400
[答题模板]
[标准答案]　GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增大。原因：分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强
例1　Fe3O4晶体中，O2－的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O2－围成的正四面体空隙和3、6、7、8、9、12的O2－围成的正八面体空隙。Fe3O4中有一半的Fe3＋填充在正四面体空隙中，另一半Fe3＋和Fe2＋填充在正八面体空隙中，则Fe3O4晶体中，正四面体空隙数与O2－数目之比为________。有________%的正八面体空隙没有填充阳离子。Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元，晶体密度为5.18 g·cm－3，则该晶胞参数a＝_____ cm
(写出计算表达式即可)。
答案　2∶1　50　
解析　结构中如1、3、6、7的O2－围成的正四面体空隙有8个，由图可知晶体结构中O2－数目为8×＋6×＝4，则正四面体空隙数与O2－数目之比为8∶4＝2∶1；Fe3O4中有一半的Fe3＋填充到正四面体空隙中，另一半Fe3＋和Fe2＋填充在正八面体空隙中，则有50%的正八面体空隙没有填充阳离子；含有Fe3＋和Fe2＋的总数为3，晶胞中有8个图示结构单元，则1 mol晶胞的质量为8×(3×56＋4×16) g＝8×232 g,1 mol晶胞即有6.02×1023个晶胞，1个晶胞的体积为a3，所以晶体密度为 g·cm－3＝5.18 g·cm－3，所以晶胞边长a＝ cm。
例2　锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2，可通过下列反应制备：2Na3PO4＋4CuSO4＋2NH3·H2O===Cu4O(PO4)2↓＋3Na2SO4＋(NH4)2SO4＋H2O。
(1)写出基态Cu2＋的电子排布式：_________________________________________________。
(2)P、S元素第一电离能大小关系为________________________________________________，
原因是________________________________________________________________________。
(3)氨基乙酸铜分子结构如图所示，碳原子的杂化方式为__________，基态碳原子核外电子有____________种运动状态。
(4)在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2－，则1 mol该配合物含有π键的数目为____________(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(5)晶体铜的晶胞结构如图甲表示，原子之间相对位置关系的平面图如图乙所示，铜原子的配位数为__________________，铜的原子半径为127.8 pm，NA表示阿伏加德罗常数的值，晶体铜的密度为________ g·cm－3(列出计算式即可)。
答案　(1)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)
(2)P＞S　P原子3p轨道上的电子处于半充满状态，较稳定，比S难失去电子
(3)sp3和sp2　6　(4)8NA　(5)12　
解析　(4)CN－存在碳氮三键，1个碳氮三键中有2个π键，所以1 mol该配合物含有8 mol π键，数目为8NA。(5)离铜原子距离最近且相等的原子为铜原子的配位原子，根据图甲可知铜原子配位数是12；根据图乙可知，晶胞的面对角线长为127.8×4 pm，则晶胞棱长为2×127.8×10－10 cm，每个晶胞含有铜原子数为8×＋6×＝4。1个晶胞的体积为(2×127.8×10－10)3 cm3，质量为 g，所以晶体铜的密度为 g·cm－3。
例3　(2022·河北石家庄二中模拟)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是一种天然矿石。中国在商代或更早就掌握了由它冶炼