热点题型7 物质结构与性质综合题突破策略
——宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知 [热点精讲]
1．判断σ键和π键及其个数
共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。 2．判断中心原子的杂化轨道类型 (1)根据价层电子对数判断
价层电子对数 2 3 4 (2)有机物中
、
及
杂化轨道类型 sp sp2 sp3 上的C原子都是sp2杂化，—C≡C—上的C原子
是sp杂化，—C—上的C原子是sp3杂化。
3．判断分子或离子的立体构型 (1)根据价层电子对互斥理论判断。
－3
(2)根据中心原子的杂化方式判断，如①CH4、CCl4、SO24中的中心原子均为sp杂化，
它们均为正四面体形结构；②有机物CH2==CH2、HCHO中的中心原子均为sp2杂化，、
这3种物质均为平面形结构；③HC≡CH、BeCl2中碳原子、铍原子均为sp杂化，二者均为直线形结构。
4．晶体结构中的有关计算
(1)根据晶体晶胞的结构特点确定晶体的化学式。 晶胞中粒子数目的计算(均摊法)：
(1)当晶胞为六棱柱时，其顶点上的粒子被6个晶胞共用，每个粒子属于该晶胞的部分11为，而不是。 68
(2)审题时一定要注意是“分子结构”还是“晶胞结构”，若是分子结构，其化学式由图中所有实际存在的原子个数决定，且原子个数可以不互质(即原子个数比可以不约简)。
(2)根据晶体晶胞的结构特点和有关数据，求算晶体的密度或晶体晶胞的体积或晶胞参数a(晶胞边长)。
对于立方晶胞，可建立如下求算途径：
n·M
得关系式：ρ＝3(ρ表示密度，a表示晶胞边长，NA表示阿伏加德罗常数的值，n
a·NA
表示1 mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量，M表示摩尔质量)。
5．“原因解释”型试题解题模型
[热点精练]
1．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种前四周期元素。A的核外电子总数与其周期数相同；B的价电子排布式为nsnnpn2；C、D为同周期元素，C是同周期元素中离子半径最小的元素，D元素最外层有一个未成对电子；E位于元素周期表的第四周期ⅣB族，常用加热ED4溶液的方法制备纳米材料。
回答下列问题：
(1)D原子的价电子排布图为________，E原子核外有________个未成对电子，五种元素中电负性最大的是________(填元素符号)。
(2)化合物D2B的中心原子的杂化方式为________，分子的立体构型为________。 (3)由A、B、D三种元素所形成的一系列化合物中氧化性最强的是________________(填化学式)。
(4)C与D能形成化合物Q。在1.01×105 Pa、T ℃时，气体摩尔体积为53.4 L·mol1，实验测得Q的气态密度为5.00 g·L1，则此时Q的化学式为______________________。
解析：A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种前四周期元素。A的核外电子总数与周期数相同，则为氢元素；B的价电子排布式为nsnnpn＋2，n为2，则为氧元素；C、D为同周期元素，C是同周期元素中离子半径最小的元素，则C为铝元素，D元素最外层有一个未成对电子，则为氯元素，E位于元素周期表的第四周期ⅣB族，常用加热ED4溶液的方法制备纳米材料，则E为钛元素，ED4为TiCl4。
－
－
＋
(1)D为氯元素，价电子排布式为3s23p5，价电子排布图为；E为钛元素，是
22号元素，原子核外有2个未成对电子；元素非金属性越强电负性越大，则五种元素中电1
负性最大的是O。(2)Cl2O中O原子的价层电子对数为2＋×(6－2×1)＝4，含有2对孤电子
2对，中心原子杂化轨道类型是sp3杂化，分子的立体构型为V形。(3)由A、B、D三种元素所形成的一系列化合物中氧化性最强的是HClO。(4)实验测得气态Q在1.01×105 Pa，T ℃的密度为5.00 g·L－1，气体摩尔体积为53.4 L·mol－1，则该化合物的摩尔质量为5.00 g·L－1×53.4 L·mol－1＝267 g·mol－1，令化合物Q化学式为(AlCl3)n，则n×(27＋35.5×3)＝267，解得n＝2，所以化合物Q的化学式为Al2Cl6。
答案：(1)
(3)HClO (4)Al2Cl6
2．(2020·试题调研)乙烯酮是最简单的烯酮，其结构简式为CH2===C===O，是一种重要的有机中间体，可由乙酸分子内脱水得到，也可通过下列反应制备：2HC≡CH＋O22CH2==C==O。
(1)基态钙原子的核外电子排布式为____________________________________。 (2)乙炔分子的立体构型为________，乙炔分子属于________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)乙烯酮分子中碳原子的杂化类型为________；乙烯酮在一定条件下可聚合成双乙烯酮(结构简式为
)，双乙烯酮分子中含有的σ键和π键的数目之比为________。
ZnO/CaO/Ag2O98～107 ℃
2 O (2)sp3杂化 V形
――→
(4)乙酸分子间也可形成二聚体(含八元环)，该二聚体的结构为_________________。 (5)Ag的一种氧化物的晶胞结构如图所示，晶胞中所含氧原子的数目为________。
解析：(1)钙为20号元素，位于第四周期 ⅡA族，故其核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2。(2)乙炔分子含 —C≡C—，故为直线形结构，该结构决定了其为对称结构，是非极性分子。(3)乙烯酮结构简式为CH2==C==O，其中含碳碳双键和碳氧双键，与氢原子相连的碳原子为sp2杂化，羰基碳原子为sp杂化。
中含3个碳氧σ
键、3个碳碳σ键、4个碳氢σ键，还有2个π键，故双乙烯酮分子中含有的σ键和π键的
数目之比为10∶2，即5∶1。(4)乙酸分子间能形成氢键，2个乙酸分子中的羟基氢原子分别与对方的羰基氧原子形成氢键，构成八元环结构，故二聚体的结构为
。(5)由该晶胞结构可知，氧原子位于四种位置：①顶点，共8个，
11
属于该晶胞的氧原子数为8×8＝1；②棱心，共4个，属于该晶胞的氧原子数为4×4＝1；1
③面心，共2个，属于该晶胞的氧原子数为2×2＝1；④晶胞内，共1个，故该Ag的氧化物晶胞中所含的氧原子数为4。
答案：(1)1s22s22p63s23p64s2(或[Ar]4s2) (2)直线形 非极性 (3)sp2、sp 5∶1 (4)
(5)4
3．砷化镓是继硅之后研究最深入、应用最广泛的半导体材料。回答下列问题： (1)Ga基态原子核外电子排布式为________________，As基态原子核外有______个未成对电子。
(2)Ga、As、Se的第一电离能由大到小的顺序是_________________________________， Ga、As、Se的电负性由大到小的顺序是_______________________________________。 (3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因：________________________________________________________________________。
镓的卤化物 熔点/℃ 沸点/℃ GaCl3 77.75 201.2 GaBr3 122.3 279 GaI3 211.5 346 GaF3的熔点超过1 000 ℃，可能的原因是__________________________________。 (4)二水合草酸镓的结构如图1所示，其中镓原子的配位数为________，草酸根离子中碳原子的杂化轨道类型为________。
(5)砷化镓的立方晶胞结构如图2所示，晶胞参数为a＝0.565 nm，砷化镓晶体的密度为________________g·cm3(设NA为阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。
解析：(1)Ga是第31号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或
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