高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題二十六 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件

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1、專題二十六 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)高考化學(xué)高考化學(xué) (江蘇省專用)考點考點 核外電子排布、晶體結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)核外電子排布、晶體結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)A A組組 自主命題自主命題江蘇卷題組江蘇卷題組1.(2018江蘇單科,21A,12分)臭氧(O3)在Fe(H2O)62+催化下能將煙氣中的SO2、NOx分別氧化為S和N,NOx也可在其他條件下被還原為N2。(1)S中心原子軌道的雜化類型為;N的空間構(gòu)型為(用文字描述)。(2)Fe2+基態(tài)核外電子排布式為。(3)與O3分子互為等電子體的一種陰離子為(填化學(xué)式)。(4)N2分子中鍵與鍵的數(shù)目比n() n()=。(5)Fe(H2O)62+與NO反應(yīng)生成的Fe(

2、NO)(H2O)52+中,NO以N原子與Fe2+形成配位鍵。請在結(jié)構(gòu)示意圖的相應(yīng)位置補填缺少的配體。24O3O24O3O225Fe(NO)(H) O五年高考Fe(NO)(H2O)52+結(jié)構(gòu)示意圖答案答案(1)sp3平面(正)三角形(2)Ar3d6或1s22s22p63s23p63d6(3)N(4)1 2(5)2O解析解析本題考查原子軌道雜化類型、微粒的空間構(gòu)型、核外電子排布式、等電子體、鍵與鍵、配位鍵等知識。(1)S中中心原子的價層電子對數(shù)為4,則中心原子的雜化類型為sp3;N的中心原子雜化類型為sp2,且配位原子數(shù)與雜化軌道數(shù)相等,故N的空間構(gòu)型為平面(正)三角形。(2)Fe2+基態(tài)核外電子

3、排布式為Ar3d6或1s22s22p63s23p63d6。(3)等電子體具有相同的原子數(shù)和價電子數(shù),與O3分子互為等電子體的一種陰離子為N。(4)N2的結(jié)構(gòu)式為,故n() n()=1 2。(5)H2O中的O原子、NO中的N原子與Fe2+形成配位鍵,故結(jié)構(gòu)示意圖為。24O3O3O2O價層電子對數(shù)中心原子A雜化類型配位原子數(shù)空間構(gòu)型4sp34正四面體3三角錐形2V形3sp23平面三角形2V形2sp2直線形知識歸納知識歸納A.對于ABm型分子或A空間構(gòu)型的判斷Bnm2.(2017江蘇單科,21A,12分)鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。某FexNy的制備需鐵、氮氣、丙酮和

4、乙醇參與。(1)Fe3+基態(tài)核外電子排布式為。(2)丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類型是,1mol丙酮分子中含有鍵的數(shù)目為。(3)C、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序為。(4)乙醇的沸點高于丙酮,這是因為。(5)某FexNy的晶胞如圖1所示,Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(x-n)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如圖2所示,其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為。圖1FexNy晶胞結(jié)構(gòu)示意圖圖2轉(zhuǎn)化過程的能量變化答案答案(1)Ar3d5或1s22s22p63s23p63d5(2)sp2和sp39mol(3)HCO(4)乙醇分子

5、間存在氫鍵(5)Fe3CuN解析解析本題考查核外電子排布式的書寫、雜化類型的判斷、化學(xué)鍵、電負(fù)性的比較及晶胞的相關(guān)計算等知識。(1)Fe3+基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5。(2)丙酮分子中有兩種碳原子,其中CH3中碳原子為sp3雜化,中碳原子為sp2雜化;單鍵均是鍵,一個雙鍵中有一個鍵和一個鍵,故1mol丙酮分子中含有9mol鍵。(3)依據(jù)同周期元素電負(fù)性變化規(guī)律可知,電負(fù)性:CO;再結(jié)合元素非金屬性強弱關(guān)系可知,電負(fù)性:HC。(4)乙醇分子間存在氫鍵,使得乙醇沸點較高。(5)由圖2可知更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物為Cu替代a位置Fe型,利用均攤法可得晶胞中各原

6、子個數(shù)Cu:8=1,Fe:6=3,N:1,故化學(xué)式為Fe3CuN。18123.(2016江蘇單科,21A,12分,0.757)Zn(CN)42-在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應(yīng):4HCHO+Zn(CN)42-+4H+4H2OZn(H2O)42+4HOCH2CNHOCH2CN的結(jié)構(gòu)簡式(1)Zn2+基態(tài)核外電子排布式為。(2)1molHCHO分子中含有鍵的數(shù)目為mol。(3)HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是。(4)與H2O分子互為等電子體的陰離子為。(5)Zn(CN)42-中Zn2+與CN-的C原子形成配位鍵。不考慮空間構(gòu)型,Zn(CN)42-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為。答案答案(12分)

7、(1)1s22s22p63s23p63d10(或Ar3d10)(2)3(3)sp3和sp(4)N(5)或2H解析解析(1)基態(tài)Zn原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2,Zn原子失去4s軌道上的2個電子形成Zn2+,由此可寫出Zn2+基態(tài)核外電子排布式。(2)HCHO的結(jié)構(gòu)式為,則1molHCHO分子中含有3mol鍵。(3)HOCH2CN的結(jié)構(gòu)式為,中的C原子采取sp3雜化,CN中的C原子采取sp雜化。(4)等電子體具有相同的原子數(shù)和相同的價電子數(shù),與H2O分子互為等電子體的陰離子為N。2H知識拓展知識拓展有機化合物中C原子軌道雜化類型判斷:為s

8、p3雜化;為sp2雜化;為sp雜化。易錯警示易錯警示配位鍵的表示方法:用“”來表示配位鍵,箭頭指向接受孤電子對的原子。4.(2015江蘇單科,21A,12分,0.750)下列反應(yīng)曾用于檢測司機是否酒后駕駛:2Cr2+3CH3CH2OH+16H+13H2O4Cr(H2O)63+3CH3COOH(1)Cr3+基態(tài)核外電子排布式為;配合物Cr(H2O)63+中,與Cr3+形成配位鍵的原子是(填元素符號)。(2)CH3COOH中C原子軌道雜化類型為;1molCH3COOH分子含有鍵的數(shù)目為。(3)與H2O互為等電子體的一種陽離子為(填化學(xué)式);H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因為它們都是極

9、性分子外,還因為。27O答案答案(1)1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d3)O(2)sp3和sp27mol(或76.021023)(3)H2F+H2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵解析解析(1)Cr為24號元素,鉻原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,Cr3+基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d3);與Cr3+形成配位鍵的應(yīng)為含孤對電子的氧原子。(2)甲基(CH3)中的碳原子軌道雜化類型為sp3,羧基(COOH)中的碳原子軌道雜化類型為sp2;一個CH3COOH分子中有六個單鍵均為鍵,還含有一個碳氧雙鍵,碳氧雙鍵中含

10、一個鍵、一個鍵,共含7個鍵。(3)等電子體必須滿足原子個數(shù)和電子個數(shù)均相等;H2O與CH3CH2OH中均含羥基(OH),可形成氫鍵。規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)CH3、CH2中的C采取sp3雜化;、CHO、COOH、中的C采取sp2雜化;、中的C采取sp雜化。5.(2014江蘇單科,21A,12分,0.71)含有NaOH的Cu(OH)2懸濁液可用于檢驗醛基,也可用于和葡萄糖反應(yīng)制備納米Cu2O。(1)Cu+基態(tài)核外電子排布式為。(2)與OH-互為等電子體的一種分子為(填化學(xué)式)。(3)醛基中碳原子的軌道雜化類型是;1mol乙醛分子中含有的鍵的數(shù)目為。(4)含有NaOH的Cu(OH)2懸濁液與乙醛反應(yīng)的化學(xué)

11、方程式為。(5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。銅晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,銅晶體中每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為。答案答案(1)Ar3d10或1s22s22p63s23p63d10(2)HF(3)sp26mol或66.021023個(4)2Cu(OH)2+CH3CHO+NaOHCH3COONa+Cu2O+3H2O(5)12解析解析(2)等電子體是原子個數(shù)和電子個數(shù)均相同的微粒,與OH-互為等電子體的分子是HF。(3)CHO中碳原子采取sp2雜化,1molCH3CHO分子中含鍵數(shù):3mol(CH3中的CH鍵)+1mol(CC鍵)+1mol(CHO中的CH鍵)+1mol(中鍵)=6mol,

12、即6NA個。(5)觀察銅晶胞的結(jié)構(gòu)可知,每個銅原子在空間x、y、z三個平面上均有4個與之距離最近的銅原子,總數(shù)為43=12個。審題技巧審題技巧第(4)題中的Cu(OH)2懸濁液中含NaOH,寫化學(xué)方程式時應(yīng)將NaOH寫入。B B組統(tǒng)一命題、省組統(tǒng)一命題、省( (區(qū)、市區(qū)、市) )卷題組卷題組1.2018課標(biāo),35(1)(4),12分Li是最輕的固體金屬,采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能,得到廣泛應(yīng)用。回答下列問題:(1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為、(填標(biāo)號)。A.B.C.D.(2)Li+與H-具有相同的電子構(gòu)型,r(Li+)小于r(H-

13、),原因是。(3)LiAlH4是有機合成中常用的還原劑,LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是、中心原子的雜化形式為。LiAlH4中,存在(填標(biāo)號)。A.離子鍵B.鍵C.鍵D.氫鍵(4)Li2O是離子晶體,其晶格能可通過圖(a)的Born-Haber循環(huán)計算得到。1s2s2px2py2pz1s2s2px2py2pz1s2s2px2py2pz1s2s2px2py2pz圖(a)可知,Li原子的第一電離能為kJmol-1,OO鍵鍵能為kJmol-1,Li2O晶格能為kJmol-1。答案答案(1)DC(2)Li+核電荷數(shù)較大(3)正四面體sp3AB(4)5204982908解析解析(1)根據(jù)能量1s2s60

14、0(分解)-75.516.810.3沸點/-60.3444.6-10.045.0337.0(4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在,其分子的立體構(gòu)型為形,其中共價鍵的類型有種;固體三氧化硫中存在如圖(b)所示的三聚分子,該分子中S原子的雜化軌道類型為。答案答案(1)啞鈴(紡錘)(2)H2S(3)S8相對分子質(zhì)量大,分子間范德華力強(4)平面三角2sp3解析解析本題考查電子排布圖、電子云、中心原子價層電子對數(shù)計算、分子構(gòu)型、雜化軌道類型等。(1)基態(tài)Fe原子價層電子排布式為3d64s2,排布圖為;基態(tài)S原子電子排布式為1s22s22p63s23p4,最高能級為3p,電子云輪廓圖為啞鈴形。(2)中心原子

15、價層電子對數(shù):H2S為2+(6-21)=4;SO2為2+(6-22)=3;SO3為3+(6-23)=3。(3)S8和SO2均為分子晶體,S8的相對分子質(zhì)量比SO2的相對分子質(zhì)量大很多,范德華力更強,所以S8的熔點和沸點要比SO2的高很多。(4)SO3分子中中心原子價層電子對數(shù)為3,無孤電子對,故SO3分子的立體構(gòu)型為平面三角形;SO3分子的結(jié)構(gòu)式為,其中既有鍵又有鍵;由圖(b)可知三聚分子中每個S原子與4個O原子形成4個鍵,故其雜化軌道類型為sp3。1212123.2018課標(biāo),35(1)(2)(4),8分鋅在工業(yè)中有重要作用,也是人體必需的微量元素。回答下列問題:(1)Zn原子核外電子排布式

16、為。(2)黃銅是人類最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu組成。第一電離能I1(Zn)I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是。(4)中華本草等中醫(yī)典籍中,記載了爐甘石(ZnCO3)入藥,可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中,陰離子空間構(gòu)型為,C原子的雜化形式為。答案答案(1)Ar3d104s2(2)大于Zn核外電子排布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),較難失電子(4)平面三角形sp2解析解析(1)Zn是30號元素,核外有30個電子,故核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2。(2)由于Zn的核外電子排布式為Ar3d104s2,Cu的核外電子排布式為Ar3d104

17、s1,Zn核外電子排布處于全滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能更大,所以I1(Zn)I1(Cu)。(4)ZnCO3中的陰離子為C,C中C原子的價層電子對數(shù)為3+(4+2-32)=3,且無孤電子對,故空間構(gòu)型為平面三角形,C原子的雜化形式為sp2。23O23O124.(2017課標(biāo),35,15分)鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}:(1)元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色,其中紫色對應(yīng)的輻射波長為nm(填標(biāo)號)。A.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.766.5(2)基態(tài)K原子中,核外電子占據(jù)最高能層的符號是,占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為。K和Cr屬于同一

18、周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬K的熔點、沸點等都比金屬Cr低,原因是。(3)X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn),I3AsF6中存在離子。離子的幾何構(gòu)型為,中心原子的雜化形式為。3I3I(4)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料,具有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu),邊長為a=0.446nm,晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置,如圖所示。K與O間的最短距離為nm,與K緊鄰的O個數(shù)為。(5)在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中,I處于各頂角位置,則K處于位置,O處于位置。答案答案(1)A(2)N球形K原子半徑較大且價電子數(shù)較少,金屬鍵較弱(3)V形sp3(4)0.31512(5)體心棱心解析解析本題考查角

19、度較前幾年更為細致,如顏色對應(yīng)的輻射波長、基態(tài)原子最高能層符號、晶胞中原子間的位置關(guān)系等。(1)紫色對應(yīng)的輻射波長是可見光中最短的,A項正確。(2)K位于第4周期A族,電子占據(jù)的最高能層為N層,最外層只有一個電子,位于s能級,電子云輪廓圖形狀為球形。金屬的熔、沸點與金屬鍵強弱有關(guān),金屬鍵的強弱又與金屬原子的半徑以及價電子數(shù)有關(guān),原子半徑越大,價電子數(shù)越少,金屬鍵越弱,熔、沸點越低。(3)中心原子I的價層電子對數(shù)為(7+2-1)=4,中心原子雜化類型為sp3雜化,成鍵電子對數(shù)為2,孤電子對數(shù)為2,故空間構(gòu)型為V形。(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知K與O間的最短距離是面對角線的一半,即0.446nm,根據(jù)晶

20、胞結(jié)構(gòu)可知與K緊鄰的O的個數(shù)為12。1222(5)根據(jù)已知的晶胞可知,當(dāng)I原子處于各頂角位置時,晶胞可以由八個已知晶胞堆積在一起組合而成,其中I原子處于八個晶胞的體心構(gòu)成的八個頂角上,則K原子處于新晶胞的體心,O原子處于新晶胞的棱心。答題規(guī)范答題規(guī)范用價層電子對互斥理論推測分子或離子的空間構(gòu)型5.(2017課標(biāo),35,15分)我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)?；卮鹣铝袉栴}:(1)氮原子價層電子的軌道表達式(電子排布圖)為。(2)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負(fù)一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元

21、素的E1變化趨勢如圖(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是;氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因。(3)經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu),其局部結(jié)構(gòu)如圖(b)所示。從結(jié)構(gòu)角度分析,R中兩種陽離子的相同之處為,不同之處為。(填標(biāo)號)A.中心原子的雜化軌道類型B.中心原子的價層電子對數(shù)C.立體結(jié)構(gòu)D.共價鍵類型R中陰離子中的鍵總數(shù)為個。分子中的大鍵可用符號表示,其中m代表參與形成大鍵的原子數(shù),n代表參與形成大鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大鍵可表示為),則中的大鍵應(yīng)表示為。圖(b)中虛線代表氫鍵,其表示式為(N)NHCl、。(4)R的晶體密度為dgcm-3,其立方晶胞參數(shù)為anm,晶

22、胞中含有y個(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl單元,該單元的相對質(zhì)量為M,則y的計算表達式為。5Nnm665N4H答案答案(1)(2)同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大,原子半徑逐漸變小,故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài),具有額外穩(wěn)定性,故不易結(jié)合一個電子(3)ABDC5(H3O+)OHN()(N)NHN()(4)(或10-21)655N4H5N3602a dM3Aa dNM解析解析本題考查價層電子對互斥理論、價電子排布圖、氫鍵、晶體的相關(guān)計算等。(1)氮原子價層電子排布式為2s22p3,價層電子的軌道表達式為。(3)H3O+中鍵數(shù)為3,中心原子孤電子對數(shù)為(6-1

23、-31)=1,價層電子對數(shù)為4,雜化軌道類型為sp3,立體結(jié)構(gòu)為三角錐形;N中鍵數(shù)為4,中心原子孤電子對數(shù)為(5-1-41)=0,價層電子對數(shù)為4,雜化軌道類型為sp3,立體結(jié)構(gòu)為正四面體形;H3O+和N中均含極性共價鍵和配位鍵,故兩種陽離子的相同之處為A、B、D,不同之處為C。由圖(b)中的結(jié)構(gòu)可知中的鍵數(shù)為5;中的5個原子參與形成大鍵,每個原子中參與形成大鍵的電子數(shù)為1(孤電子對不參與),故參與形成大鍵的電子數(shù)為5+1=6,中大鍵應(yīng)表示為。由圖(b)可知H3O+與、N與之間均存在氫鍵。(4)晶體的密度為dgcm-3,晶胞的體積為(a10-7)3cm3,晶胞的質(zhì)量為y,則y=d(a10-7)

24、3,y=10-21。124H124H5N5N5N5N655N4H5N11Ag mollMN moAMN73A(10 )daNM3Aa dNM知識拓展知識拓展大鍵1.定義:在多原子分子中如有相互平行的p軌道,它們連貫重疊在一起構(gòu)成一個整體,p電子在多個原子間運動形成型化學(xué)鍵,這種不局限在兩個原子之間的鍵稱為離域鍵,或共軛大鍵,簡稱大鍵。2.形成條件:這些原子都在同一平面上;這些原子有相互平行的p軌道;p軌道上的電子總數(shù)小于p軌道數(shù)的2倍。6.(2017課標(biāo),35,15分)研究發(fā)現(xiàn),在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2CH3OH+H2O)中,Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,

25、顯示出良好的應(yīng)用前景?；卮鹣铝袉栴}:(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為。元素Mn與O中,第一電離能較大的是,基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是。(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為和。(3)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中,沸點從高到低的順序為,原因是。(4)硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了鍵外,還存在。(5)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖),其中陰離子采用面心立方最密堆積方式,X射線衍射實驗測得MgO的晶胞參數(shù)為a=0.420nm,則r(O2-)為nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)為a=0.448nm,則r(Mn2+)為nm。答

26、案答案(1)Ar3d74s2OMn(2)spsp3(3)H2OCH3OHCO2H2H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多;CO2與H2均為非極性分子,CO2分子量較大、范德華力較大(4)離子鍵和鍵(鍵)(5)0.1480.07664解析解析(1)Co是27號元素,位于元素周期表第4周期第族,其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2。根據(jù)元素第一電離能的變化規(guī)律可知,元素Mn與O中,第一電離能較大的是O。O元素的基態(tài)原子價電子排布式為2s22p4,核外未成對電子數(shù)是2,而Mn元素的基態(tài)原子價電子排布式為3d54s2,核外未成對電子數(shù)是5

27、,因此基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是Mn。(2)CO2和CH3OH的中心原子的價層電子對數(shù)分別為2和4,所以CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為sp和sp3。(3)常溫下水和甲醇是液體而二氧化碳和氫氣是氣體,液體的沸點高于氣體;H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多,所以水的沸點高于甲醇;CO2與H2均為非極性分子,CO2的相對分子質(zhì)量較大、范德華力較大,所以CO2的沸點比H2高。(4)硝酸錳是離子化合物,硝酸根離子和錳離子之間形成離子鍵,硝酸根中N原子與3個氧原子形成3個鍵,一個硝酸根離子中有一個氮氧雙鍵,所以還存在鍵。(5)O2-采用面心立方最密堆積方式,則面對角

28、線是O2-半徑的4倍,即4r(O2-)=a,解得r(O2-)=0.420nm0.148nm;MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu),根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知,晶胞參數(shù)=2r(O2-)+2r(Mn2+224則r(Mn2+)=(0.448nm-20.148nm)/2=0.076nm。知識拓展知識拓展中心原子雜化形式的判斷方法先計算中心原子的價層電子對數(shù),價層電子對數(shù)n=(中心原子的價電子數(shù)+配位原子的成鍵電子數(shù)電荷數(shù))。注意:上述公式中正電荷取“-”,負(fù)電荷取“+”;當(dāng)配位原子為氧原子或硫原子時,成鍵電子數(shù)為零。再根據(jù)n值判斷雜化類型,一般有如下規(guī)律:n=2,sp雜化;n=3,sp2雜化;n=4,sp3雜化。127

29、.(2016課標(biāo),37,15分)鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素,在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。回答下列問題:(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar,有個未成對電子。(2)Ge與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因是。(3)比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點,分析其變化規(guī)律及原因。GeCl4GeBr4GeI4熔點/-49.526146沸點/83.1186約400(4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中,帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是。(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為,

30、微粒之間存在的作用力是。(6)晶胞有兩個基本要素:原子坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。下圖為Ge單晶的晶胞,其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0);B為(,0,);C為(,0)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為。12121212晶胞參數(shù),描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76pm,其密度為gcm-3(列出計算式即可)。答案答案(1)3d104s24p22(2)Ge原子半徑大,原子間形成的單鍵較長,p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成鍵(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似,分子量依次增大,分子間相互作用力逐漸增強(4)OGeZ

31、n(5)sp3共價鍵(6)(,)10714141438 736.02 565.76解析解析(2)單鍵中含有1個鍵,雙鍵中含有1個鍵和1個鍵,叁鍵中含有1個鍵和2個鍵。鍵的成鍵方式是“頭碰頭”,鍵的成鍵方式是“肩并肩”,原子間形成的鍵鍵長越長,越不利于兩原子間形成鍵。(3)對于結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,熔、沸點越高。(4)元素的非金屬性越強,原子吸引電子能力越強,元素的電負(fù)性越大。(5)金剛石中C原子的雜化方式為sp3雜化,微粒間作用力為共價鍵,運用類推法不難得出結(jié)論。(6)晶胞參數(shù)a即為晶胞邊長,=gcm-3=107gcm-3。mV231037386.02 10(

32、565.76 10)38 736.02 565.768.(2016課標(biāo),37,15分)東晉華陽國志南中志卷四中已有關(guān)于白銅的記載,云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外,曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉栴}:(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為,3d能級上的未成對電子數(shù)為。(2)硫酸鎳溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4藍色溶液。Ni(NH3)6SO4中陰離子的立體構(gòu)型是。在Ni(NH3)62+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為,提供孤電子對的成鍵原子是。氨的沸點(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是;氨是分子(填“極性”或“非極性”),中心原子的軌道雜化類型為。(3)單質(zhì)銅及鎳都

33、是由鍵形成的晶體;元素銅與鎳的第二電離能分別為:ICu=1958kJmol-1、INi=1753kJmol-1,ICuINi的原因是。(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為。若合金的密度為dgcm-3,晶胞參數(shù)a=nm。答案答案(15分)(1)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s22(2)正四面體配位鍵N高于NH3分子間可形成氫鍵極性sp3(3)金屬銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子(4)3 110713232516.02 10d解析解析(2)S中S原子的價層電子對數(shù)=4,采取sp3雜化,立體構(gòu)型為正四面體;Ni2+與N

34、H3之間形成共價鍵時Ni提供空軌道,N提供孤電子對,形成配位鍵;氨分子之間形成氫鍵,分子間作用力增大,故沸點高于膦(PH3);氨分子中N原子的價層電子對數(shù)=4,采取sp3雜化,四個雜化軌道中有三個軌道被共用電子對占據(jù),一個軌道被孤電子對占據(jù),是極性分子。(3)金屬單質(zhì)形成的晶體均為金屬晶體,金屬晶體中只含有金屬鍵。(4)晶胞中含Cu原子數(shù)為6=3,含Ni原子數(shù)為8=1,兩者數(shù)量比為3 1;由題意可得:d=,解得a=nm。24O6225 1 32 121873233 6459(10 )6.02 10a3251602d9.(2016課標(biāo),37,15分)砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,可用于制

35、作微型激光器或太陽能電池的材料等?；卮鹣铝袉栴}:(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式。(2)根據(jù)元素周期律,原子半徑GaAs,第一電離能GaAs。(填“大于”或“小于”)(3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為,其中As的雜化軌道類型為。(4)GaF3的熔點高于1000,GaCl3的熔點為77.9,其原因是。(5)GaAs的熔點為1238,密度為gcm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為,Ga與As以鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGagmol-1和MAsgmol-1,原子半徑分別為rGapm和rAspm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為。答案答案(1)

36、Ar3d104s24p3(1分)(2)大于(2分)小于(2分)(3)三角錐形(1分)sp3(1分)(4)GaF3為離子晶體,GaCl3為分子晶體(2分)(5)原子晶體(2分)共價(2分)100%(2分)3033AGaAsGaAs410()3()N rrMM解析解析(1)As為33號元素,位于元素周期表第四周期第A族,故其基態(tài)原子的核外電子排布式為Ar3d104s24p3。(2)Ga和As同屬第四周期元素,且Ga原子序數(shù)小于As,則原子半徑Ga大于As,第一電離能Ga小于As。(3)AsCl3中As元素價電子對數(shù)為4,As的雜化方式為sp3雜化,AsCl3分子的立體構(gòu)型為三角錐形。(5)GaAs

37、為原子晶體,Ga和As之間以共價鍵鍵合。該晶胞中原子個數(shù):Ga為4個,As為8+6=4個,晶胞中原子所占體積為(+)4pm3;則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為100%=100%。1812433Gar3Asr3330GaAsGaAsA4()4 1034() rrMMN 3033AGaAsGaAs410()3()N rrMM10.(2015課標(biāo),37,15分,)碳及其化合物廣泛存在于自然界中?；卮鹣铝袉栴}:(1)處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用形象化描述。在基態(tài)14C原子中,核外存在對自旋相反的電子。(2)碳在形成化合物時,其鍵型以共價鍵為主,原因是。(3)

38、CS2分子中,共價鍵的類型有、C原子的雜化軌道類型是,寫出兩個與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子。(4)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5,該化合物的熔點為253K,沸點為376K,其固體屬于晶體。(5)碳有多種同素異形體,其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:在石墨烯晶體中,每個C原子連接個六元環(huán),每個六元環(huán)占有個C原子。在金剛石晶體中,C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán),每個C原子連接個六元環(huán),六元環(huán)中最多有個C原子在同一平面。答案答案(15分)(1)電子云2(每空1分,共2分)(2)C有4個價電子且半徑小,難以通過得或失電子達到穩(wěn)定電子結(jié)構(gòu)(2分)(3)鍵和鍵spCO2、SCN-

39、(或COS等)(2分,1分,2分,共5分)(4)分子(2分)(5)32(每空1分,共2分)124(每空1分,共2分)解析解析(1)電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布通常用電子云來形象化描述C的電子排布圖為,所以其基態(tài)原子中核外存在2對自旋相反的電子。(2)碳的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,有4個價電子,難以通過得或失電子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以其鍵型以共價鍵為主。(3)CS2分子的結(jié)構(gòu)式為SCS,其共價鍵的類型有鍵和鍵,C原子的雜化軌道類型為sp;CS2分子為三原子分子,最外層電子總數(shù)為16,與其具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子有CO2、COS,離子有SCN-等。(4)Fe(CO)5的熔點為253K,較低,沸點也

40、不高,所以其固體屬于分子晶體。(5)由題中石墨烯和金剛石的晶體結(jié)構(gòu)圖示可得,在石墨烯晶體中,每個C原子應(yīng)連接3個六元環(huán),每個六元環(huán)由6個C原子構(gòu)成,每個六元環(huán)所占有的C原子數(shù)為6=2;在金剛石晶體中,每個C原子與其他4個C原子相連,每個C原子連接的六元環(huán)個數(shù)應(yīng)為12個,而每一個碳原子與其他4個C原子形成的4個共價鍵的鍵角均為10928,形成正四面體,由此可得在金剛石晶體的六元環(huán)中最多有4個C原子共面。146。1s2s2p1311.(2015課標(biāo),37,15分,)A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素,A2-和B+具有相同的電子構(gòu)型;C、D為同周期元素,C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍;D

41、元素最外層有一個未成對電子?；卮鹣铝袉栴}:(1)四種元素中電負(fù)性最大的是(填元素符號),其中C原子的核外電子排布式為。(2)單質(zhì)A有兩種同素異形體,其中沸點高的是(填分子式),原因是;A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為和。(3)C和D反應(yīng)可生成組成比為1 3的化合物E,E的立體構(gòu)型為,中心原子的雜化軌道類型為。(4)化合物D2A的立體構(gòu)型為,中心原子的價層電子對數(shù)為,單質(zhì)D與濕潤的Na2CO3反應(yīng)可制備D2A,其化學(xué)方程式為。(5)A和B能夠形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)a=0.566nm,F的化學(xué)式為;晶胞中A原子的配位數(shù)為;列式計算晶體F的密度(gcm-3)。答案答案(15分)

42、(1)O1s22s22p63s23p3(或Ne3s23p3)(每空1分,共2分)(2)O3O3相對分子質(zhì)量較大,范德華力大分子晶體離子晶體(每空1分,共4分)(3)三角錐形sp3(每空1分,共2分)(4)V形42Cl2+2Na2CO3+H2OCl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3Cl2O+CO2+2NaCl)(每空1分,共3分)(5)Na2O8=2.27gcm-3(1分,1分,2分,共4分)1732314 62g mol(0.566 10)6.02 10lcmmo解析解析由題意可知A為O、B為Na、C為P、D為Cl。(1)四種元素中O的非金屬性最強,電負(fù)性最大;P的原子

43、序數(shù)為15,核外電子排布式為1s22s22p63s23p3或Ne3s23p3。(2)氧元素的兩種同素異形體為O2和O3,沸點較高的是O3,因為O3的相對分子質(zhì)量較大,范德華力大。O的氫化物可以是H2O、H2O2,二者所屬晶體類型均為分子晶體;Na的氫化物為NaH,屬于離子晶體。(3)PCl3中中心原子的價層電子對數(shù)是4,其中鍵數(shù)是3,孤電子對數(shù)為1,故PCl3中中心原子采用sp3雜化方式,分子構(gòu)型為三角錐形。(4)Cl2O中中心原子為O,分子中鍵數(shù)為2,中心原子孤電子對數(shù)為2,故中心原子的價層電子對數(shù)為4,分子空間構(gòu)型為V形。Cl2與濕潤的Na2CO3反應(yīng)生成Cl2O的同時還應(yīng)該生成NaCl和

44、NaHCO3。(5)由晶胞結(jié)構(gòu)可知,一個晶胞中小球個數(shù)為8,大球個數(shù)為4,小球代表離子半徑較小的Na+,大球代表離子半徑較大的O2-,故F的化學(xué)式為Na2O;晶胞中與每個氧原子距離最近且相等的鈉原子有8個;晶胞的質(zhì)量為4,晶胞的體積為(0.56610-7)3cm3,晶體密度為=2.27gcm-3。123162g mol6.02 10lmo1231321362g mol46.02 10l0.56610mmoc12.(2014課標(biāo),37,15分,)早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準(zhǔn)晶顆粒由Al、Cu、Fe三種金屬元素組成?；卮鹣铝袉栴}:(1)準(zhǔn)晶是一種無平移周期序,但有嚴(yán)格準(zhǔn)周期位置序的獨特晶體,可通過

45、方法區(qū)分晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體。(2)基態(tài)Fe原子有個未成對電子,Fe3+的電子排布式為?？捎昧蚯杌洐z驗Fe3+,形成的配合物的顏色為。(3)新制備的Cu(OH)2可將乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身還原成Cu2O。乙醛中碳原子的雜化軌道類型為,1mol乙醛分子中含有的鍵的數(shù)目為。乙酸的沸點明顯高于乙醛,其主要原因是。Cu2O為半導(dǎo)體材料,在其立方晶胞內(nèi)部有4個氧原子,其余氧原子位于面心和頂點,則該晶胞中有個銅原子。(4)Al單質(zhì)為面心立方晶體,其晶胞參數(shù)a=0.405nm,晶胞中鋁原子的配位數(shù)為。列式表示Al單質(zhì)的密度gcm-3(不必計算出結(jié)果)。答案答案(1)X-射線衍射(2)41s

46、22s22p63s23p63d5血紅色(3)sp3、sp26NACH3COOH存在分子間氫鍵16(4)1223734276.022 10(0.405 10 )解析解析(1)用一定波長的X-射線照射到晶體上,根據(jù)記錄儀上有無分離的斑點或明銳的譜線,可以鑒別晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體。(2)基態(tài)Fe原子的電子排布式為Ar3d64s2,價電子的軌道表示式為,故基態(tài)Fe原子的未成對電子數(shù)為4;Fe3+的電子排布式為Ar3d5或1s22s22p63s23p63d5;Fe3+與SCN-形成的配合物呈血紅色。(3)CH3CHO分子中CH3中碳原子為sp3雜化,CHO中碳原子為sp2雜化。因乙酸分子間能形成氫鍵,故

47、乙酸的沸點明顯比乙醛高。Cu2O晶胞中氧原子數(shù)=4+6+8=8,故銅原子數(shù)為28=16。(4)面心立方晶胞中,鋁原子的配位數(shù)為12;晶胞中Al原子數(shù)為8+6=4,故鋁單質(zhì)的密度=gcm-3。3d4s12181812mVA73427(0.405 10)gNcm23734276.022 10(0.405 10 )C C組組 教師專用題組教師專用題組1.(2013江蘇單科,21A,12分,0.597)元素X位于第四周期,其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子,且最外層電子數(shù)為2。元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子。元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。(1)X與Y所形成化合物晶體的晶胞如右圖所示。在1

48、個晶胞中,X離子的數(shù)目為。該化合物的化學(xué)式為。(2)在Y的氫化物(H2Y)分子中,Y原子軌道的雜化類型是。(3)Z的氫化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是。(4)Y與Z可形成Y。Y的空間構(gòu)型為(用文字描述)。寫出一種與Y互為等電子體的分子的化學(xué)式:。24Z24Z24Z(5)X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物X(NH3)4Cl2,1mol該配合物中含有鍵的數(shù)目為。答案答案(1)4ZnS(2)sp3(3)水分子與乙醇分子之間形成氫鍵(4)正四面體CCl4或SiCl4等(5)16mol或166.021023個解析解析(1)依題意X、Y基態(tài)原子的價層電子排布分別為3d104s2、3s23p

49、4,故元素X、Y分別為Zn和S。1個晶胞中X離子的數(shù)目為8+6=4,含有Y離子的數(shù)目為4。二者形成的化合物的化學(xué)式為ZnS。(2)H2S分子中S原子采取sp3雜化。(3)Z為氧元素,H2O在乙醇中的溶解度大于H2S是因為水分子與乙醇分子間能形成氫鍵而H2S不能。(4)S中S原子采取sp3雜化,S空間構(gòu)型為正四面體。與S互為等電子體的分子有SiCl4或CCl4等。(5)在Zn(NH3)4Cl2中,每個NH3分子中的3個NH鍵均為鍵,中心離子Zn2+與4個NH3分子結(jié)合的配位鍵也為鍵,故1mol配合物中的鍵數(shù)目為4+34=16(mol),即16NA個鍵。181224O24O24O易錯警示易錯警示第

50、(3)小問只答“存在氫鍵”不得分,需要強調(diào)出乙醇分子與水分子存在分子間氫鍵。2.(2012江蘇單科,21A,12分,)一項科學(xué)研究成果表明,銅錳氧化物(CuMn2O4)能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。(1)向一定物質(zhì)的量濃度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀經(jīng)高溫灼燒,可制得CuMn2O4。Mn2+基態(tài)的電子排布式可表示為。N的空間構(gòu)型是(用文字描述)。(2)在銅錳氧化物的催化下,CO被氧化為CO2,HCHO被氧化為CO2和H2O。根據(jù)等電子體原理,CO分子的結(jié)構(gòu)式為。H2O分子中O原子軌道的雜化類型為。1molCO2中含有的鍵數(shù)目為

51、。(3)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成Cu(OH)42-。不考慮空間構(gòu)型,Cu(OH)42-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為。3O答案答案(1)1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5平面三角形(2)sp326.021023個(或2mol)(3)解析解析(1)N中價電子對數(shù)為=3,與N中成鍵電子對數(shù)相等,說明N中N原子無孤電子對,因此N的空間構(gòu)型為平面三角形。(2)CO和N2(直線形結(jié)構(gòu))互為等電子體,根據(jù)等電子體理論,可寫出CO的結(jié)構(gòu)式:。H2O分子中O原子采取sp3雜化。CO2分子的結(jié)構(gòu)式為OCO,雙鍵中1個是鍵,1個是鍵,故1molCO2中所含鍵的數(shù)目為26.021023。3

52、O5 123O3O3O3.(2011江蘇單科,21A,12分,)原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W四種元素,其中X是形成化合物種類最多的元素,Y原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍,Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子,W的原子序數(shù)為29?；卮鹣铝袉栴}:(1)Y2X2分子中Y原子軌道的雜化類型為,1molY2X2含有鍵的數(shù)目為。(2)化合物ZX3的沸點比化合物YX4的高,其主要原因是。(3)元素Y的一種氧化物與元素Z的一種氧化物互為等電子體,元素Z的這種氧化物的分子式是。(4)元素W的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該氯化物的化學(xué)式是,它可與濃鹽酸發(fā)生非氧化還原反應(yīng),生成配合物

53、HnWCl3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。答案答案(12分)(1)sp3mol或36.021023個(2)NH3分子間存在氫鍵(3)N2O(4)CuClCuCl+2HCl(濃)H2CuCl3或CuCl+2HCl(濃)H2(CuCl3)解析解析本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)中原子軌道的雜化類型、鍵、等電子體、氫鍵及晶胞等知識點。Y原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍,可推知Y是C;由X是形成化合物種類最多的元素知X是H;根據(jù)題給信息可寫出Z的價電子排布式,知Z是N;29號元素W是Cu。(1)Y2X2是C2H2,其結(jié)構(gòu)式為,C原子采取sp雜化,1molC2H2中有3NA個鍵。(2)ZX3、YX4分別是NH3、C

54、H4,因NH3分子間存在氫鍵,故NH3的沸點較高。(3)Y是C,Z是N,C的氧化物CO2與N的氧化物N2O互為等電子體。(4)由圖中晶胞結(jié)構(gòu)知白球個數(shù)為8+6=4,黑球個數(shù)也為4,故Cu的氯化物中Cu與Cl原子個數(shù)比為1 1,其化學(xué)式是CuCl。CuCl與濃鹽酸的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng),故其生成物中Cu為+1價,由化合物中各元素正、負(fù)化合價代數(shù)和為零知生成物的化學(xué)式應(yīng)為H2CuCl3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuCl+2HCl(濃)H2CuCl3。18124.(2010江蘇單科,21A,12分,)乙炔是有機合成工業(yè)的一種原料。工業(yè)上曾用CaC2與水反應(yīng)生成乙炔。(1)CaC2中與互為等電子體,的電子式

55、可表示為;1mol中含有的鍵數(shù)目為。(2)將乙炔通入Cu(NH3)2Cl溶液生成Cu2C2紅棕色沉淀。Cu+基態(tài)核外電子排布式為。(3)乙炔與氫氰酸反應(yīng)可得丙烯腈()。丙烯腈分子中碳原子軌道雜化類型是;分子中處于同一直線上的原子數(shù)目最多為。(4)CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如圖所示),但CaC2晶體中啞鈴形的存在,使晶胞沿一個方向拉長。CaC2晶體中1個Ca2+周圍距離最近的數(shù)目為。22C22O22O22O22C22C答案答案(1)OO2+2NA個(2)1s22s22p63s23p63d10(3)sp雜化、sp2雜化3個(4)4個解析解析(1)由于與互為等電子體,結(jié)構(gòu)相似,由的

56、電子式可推知的電子式為OO2+,顯然1mol中含有2mol鍵,即2NA個鍵。(2)由洪特規(guī)則及特例知,原子或離子的軌道處于半充滿、全充滿時比較穩(wěn)定,可知Cu+基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10。(3)丙烯腈結(jié)構(gòu)式為,左側(cè)碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)類似于乙烯結(jié)構(gòu),C原子采取sp2雜化,右側(cè)結(jié)構(gòu)類似于乙炔結(jié)構(gòu),C原子采取sp雜化。展開結(jié)構(gòu):,顯然共線原子最多有3個。(4)由CaC2的晶胞結(jié)構(gòu)可知一個Ca2+周圍最近的有4個。22C22O22C22O22O22C5.(2009江蘇單科,21A,12分,)生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生的能源。生物質(zhì)氣(主要成分為CO、CO2、H2等

57、)與H2混合,催化合成甲醇是生物質(zhì)能利用的方法之一。(1)上述反應(yīng)的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素。寫出基態(tài)Zn原子的核外電子排布式。(2)根據(jù)等電子原理,寫出CO分子的結(jié)構(gòu)式。(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛與新制Cu(OH)2的堿性溶液反應(yīng)生成Cu2O沉淀。甲醇的沸點比甲醛的高,其主要原因是;甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為。甲醛分子的空間構(gòu)型是;1mol甲醛分子中鍵的數(shù)目為。在1個Cu2O晶胞中(結(jié)構(gòu)如下圖所示),所包含的Cu原子數(shù)目為。答案答案(1)1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2(2)(或CO)(3)甲醇分子之間形成氫鍵sp2雜化平面三角形3NA4

58、解析解析(1)Zn為30號元素,根據(jù)核外電子排布規(guī)律即可得出其核外電子排布式。(2)根據(jù)CO與N2互為等電子體,具有相似結(jié)構(gòu)推斷CO的結(jié)構(gòu)式為。(3)CH3OH與HCHO均為分子晶體,相對分子質(zhì)量非常接近,而沸點相差較大是因為CH3OH分子間存在氫鍵。根據(jù)有機物中碳氧雙鍵中碳原子采取sp2雜化,可知分子的空間構(gòu)型為平面三角形。甲醛中CH鍵均為鍵,碳氧雙鍵中有一個鍵,故1個甲醛分子中共有3個鍵。晶胞中位于頂點與體心的白球個數(shù)為8+1=2,位于立方體內(nèi)的黑球個數(shù)為4,Cu2O中Cu、O原子個數(shù)之比為2 1,所以黑球表示Cu原子,白球表示O原子,則1個Cu2O晶胞中Cu原子數(shù)為4。186.(2014

59、四川理綜,8,13分)X、Y、Z、R為前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體;X與氫元素可形成XH3;Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等;R2+離子的3d軌道中有9個電子。請回答下列問題:(1)Y基態(tài)原子的電子排布式是;Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是。(2)X離子的立體構(gòu)型是;R2+的水合離子中,提供孤電子對的原子是。(3)Z與某元素形成的化合物的晶胞如圖所示,晶胞中陰離子與陽離子的個數(shù)比是。(4)將R單質(zhì)的粉末加入XH3的濃溶液中,通入Y2,充分反應(yīng)后溶液呈深藍色,該反應(yīng)的離子方程2Y式是。答案答案(13分)(1)1s22s22p4Cl(2)V形O(3)2 1(4)2Cu

60、+8NH3H2O+O22Cu(NH3)42+4OH-+6H2O解析解析由題干信息可推出X、Y、Z、R分別為N、O、Mg、Cu。(1)氧元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p4;Mg所在第三周期中第一電離能最大的主族元素是Cl。(2)N離子呈V形結(jié)構(gòu),Cu2+的水合離子中提供孤電子對的原子是O。(3)由晶胞示意圖可知,陽離子位于8個頂點和體心,N(陽離子)=1+8=2;陰離子在上、下兩個面共有4個,內(nèi)部有2個,N(陰離子)=4+2=4,陰離子和陽離子個數(shù)比為2 1。(4)由已知信息可知生成物中有Cu(NH3)42+,則離子方程式為2Cu+8NH3H2O+O22Cu(NH3)42+4OH-+6

61、H2O。2O1812A A組組 2016201820162018年高考模擬年高考模擬基礎(chǔ)題組基礎(chǔ)題組考點考點 核外電子排布、晶體結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)核外電子排布、晶體結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.(2018南通海安中學(xué)高三上測試,21)在金屬或非金屬底物材料上,用NaBH4進行“化學(xué)鍍”鍍鎳,可以得到堅硬、耐腐蝕的保護層(3Ni3BNi),反應(yīng)的離子方程式為20Ni2+16B+34OH-+6H2O2(3Ni3BNi)+10B(OH+35H2。(1)基態(tài)Ni2+核外電子排布式為。(2)與B互為等電子體的一種分子為(填化學(xué)式)。(3)B(OH中硼原子的雜化方式是;1molB(OH中含有鍵的數(shù)目為 mol。(

62、4)Ni的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,鎳晶體中每個鎳原子周圍距離最近的鎳原子數(shù)目為。4H4)4H4)4)三年模擬(5)NiCl26H2O在SOCl2氣流中加熱時,生成NiCl2和兩種酸性氣體。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。答案答案(1)1s22s22p63s23p63d8或Ar3d8(2)CH4(合理即可)(3)sp38(4)12(5)NiCl26H2O+6SOCl2NiCl2+6SO2+12HCl解析解析(1)Ni基態(tài)原子的核外電子排布式為Ar3d84s2,基態(tài)Ni2+的核外電子排布式為Ar3d8。(2)根據(jù)等電子體的定義,與B互為等電子體的分子有CH4等。(3)B(OH的結(jié)構(gòu)式為-,其中B的雜化方式為s

63、p3,1molB(OH中含4molBO鍵和4molHO鍵,故含8mol鍵。(5)加熱時,SOCl2發(fā)生水解,得到SO2和HCl,據(jù)此可寫出化學(xué)方程式。4H4)4)2.(2018鹽城中學(xué)高三上第一次階段考試,21A)原子序數(shù)小于36的X、Y、Z和Cu四種元素,X的基態(tài)原子有3個不同的能級,有一個能級中的電子數(shù)比其他兩個能級中的電子數(shù)都多1;Y基態(tài)原子中的電子占有5個軌道,其中有2個軌道處于半滿狀態(tài);Z的原子序數(shù)為24。(1)Z基態(tài)原子核外電子排布式為。(2)元素X與Y的第一電離能較大的是(填元素符號);H2Y2中Y原子軌道的雜化類型為。(3)+3價Z的配合物KZ(C2O4)2(H2O)2中,配體

64、是;與C2互為等電子體的一種分子的化學(xué)式為。(4)Cu和Y形成的某種化合物的晶胞如圖所示,晶胞中與銅離子距離相等且最近的銅離子有個。某種有缺陷的銅和Y形成的化合物的晶體由Cu2+、Cu3+、Y2-及空隙組成,可表示為Cu0.98Y,則n(Cu2+)/n(Cu3+)=。24O答案答案(1)1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1(2)Nsp3(3)H2O、C2N2O4(4)1247 224O解析解析由“X的基態(tài)原子有3個不同的能級,有一個能級中的電子數(shù)比其他兩個能級中的電子數(shù)都多1”,可知X的核外電子排布式為1s22s22p3,為N元素;由“Y基態(tài)原子中的電子占有5個軌道,其

65、中有2個軌道處于半滿狀態(tài)”,可知Y的核外電子排布式為1s22s22p4,為O元素;Z的原子序數(shù)為24,是Cr元素。(1)Cr基態(tài)原子的核外電子排布式為Ar3d54s1。(2)X(N)、Y(O)中第一電離能較大的為N;H2Y2(H2O2)中O原子形成2個單鍵,為sp3雜化。(3)在該配合物中,配體為H2O和C2;與C2互為等電子體的分子有N2O4等。(4)在晶胞中,Cu位于頂點和面心,與銅離子距離相等且最近的銅離子有12個;設(shè)晶胞中Cu2+為x個,則Cu3+為(0.98-x)個,根據(jù)化合物中各元素正、負(fù)化合價代數(shù)和為0,有2x+3(0.98-x)=2,求得x=0.94,則=。24O24O23(C

66、u)(Cu )nn0.940.980.944723.(2018南通海門中學(xué)高三第二次調(diào)研,21)氮、磷、砷及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要用途。(1)基態(tài)砷原子的核外電子排布式為。氮、磷、砷的第一電離能由大到小的順序為(填元素符號)。(2)氯吡苯脲是一種西瓜膨大劑(植物生長調(diào)節(jié)劑),其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。氯吡苯脲晶體中,氮原子的雜化軌道類型為。1mol氯吡苯脲中含有鍵mol。(3)一定條件下NH3與Co2(SO4)3可以形成配合物Co(NH3)4(H2O)22(SO4)3,則該配合物的配位數(shù)為。(4)一定壓強下,將AsH3、NH3和PH3的混合氣體降溫時首先液化的是(要求說明判斷的理由)。(5)磷化鋁結(jié)構(gòu)與金剛石相似,其結(jié)構(gòu)如下圖所示,則該晶體的化學(xué)式是。答案答案(1)Ar3d104s24p3NPAs(2)sp2、sp328(3)6(4)NH3,NH3分子之間能形成氫鍵,沸點比AsH3和PH3高(5)AlP解析解析(1)砷位于第A族,最外層上有5個電子,故核外電子排布式為Ar3d104s24p3;同一主族元素的第一電離能自上而下逐漸減小,故第一電離能NPAs。(2)在氯吡苯脲中,形成三個