天津市2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習 專題二十五 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)教師用書.docx

專題二十五物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)挖命題【考情探究】考點內(nèi)容解讀5年考情預(yù)測熱度考題示例難度關(guān)聯(lián)考點原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.知道原子核外電子的運動狀態(tài)。2.知道核外電子的排布規(guī)律。3.認識元素的原子半徑、第一電離能、電負性等元素性質(zhì)的周期性變化。2018課標,352017課標,352016江蘇單科,21A2016海南單科,19-中分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.認識分子之間和分子內(nèi)部原子之間的相互作用。2.認識共價鍵的本質(zhì)和特征。3.知道分子的空間結(jié)構(gòu),并可運用相關(guān)理論和模型解釋、預(yù)測;知道分子結(jié)構(gòu)測定技術(shù);知道極性分子和非極性分子。2018課標,352018江蘇單科,21A2017課標,352016 課標,372015 福建理綜,31中原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.了解晶體中微粒的空間排布,認識晶體結(jié)構(gòu)的特點。2.知道晶體的聚集狀態(tài)會影響物質(zhì)的性質(zhì)。2018課標,352017課標,352017江蘇單科,21A2016課標,37中原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分析解讀根據(jù)2017版化學(xué)課程標準,天津高考對“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”的考查內(nèi)容應(yīng)為較為基礎(chǔ)的知識點,涉及原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì),化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì),分子結(jié)構(gòu)與分子的性質(zhì)。要求會根據(jù)某些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征揭示一些物理現(xiàn)象,能夠運用價層電子對互斥理論或雜化軌道理論推測簡單分子或離子的空間構(gòu)型?！菊骖}典例】破考點【考點集訓(xùn)】考點一原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.第四周期過渡元素如鐵、錳、銅、鋅等在太陽能電池、磁性材料等科技方面有廣泛的應(yīng)用,回答下列問題:(1)在現(xiàn)代化學(xué)中,常利用上的特征譜線來鑒定元素,稱為光譜分析。(2)寫出Cu2+的外圍電子排布式;比較鐵與錳的第三電離能(I3):鐵錳(填“>”“=”或“<”),原因是。(3)已知Zn(CN)42-與甲醛在水溶液中發(fā)生反應(yīng)可生成一種新物質(zhì)HOCH2CN,試判斷新物質(zhì)中碳原子的雜化方式;1 molZn(CN)42-中的鍵數(shù)為。(4)如圖是晶體Fe3O4的晶胞,該晶體是一種磁性材料,能導(dǎo)電。晶胞中亞鐵離子處于氧離子圍成的(填空間結(jié)構(gòu))空隙。晶胞中氧離子的堆積方式與某金屬晶體原子堆積方式相同,該堆積方式名稱為。解釋Fe3O4晶體能導(dǎo)電的原因:;若晶胞的體對角線長為a nm,則Fe3O4晶體的密度為gcm-3(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示)。答案(1)原子光譜(2)3d9<Mn2+、Fe2+的價電子排布式分別為3d5、3d6,Mn2+的3d軌道處于半滿狀態(tài),較穩(wěn)定,再失去一個電子所需能量較高(3)sp3、sp8NA(4)正四面體面心立方堆積電子可在Fe2+和Fe3+間快速發(fā)生轉(zhuǎn)移69631021a3NA2.銅及其化合物在人們的日常生活中有著廣泛的用途。回答下列問題:(1)銅或銅鹽的焰色反應(yīng)為綠色,下列有關(guān)原理分析的敘述正確的是(填字母)。A.電子從基態(tài)躍遷到較高的激發(fā)態(tài)B.電子從較高的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)C.焰色反應(yīng)的光譜屬于吸收光譜D.焰色反應(yīng)的光譜屬于發(fā)射光譜(2)基態(tài)Cu原子中,核外電子占據(jù)的最高能層符號是,其核外電子中有個未成對電子,Cu與Ag均屬于B族元素,熔點:CuAg(填“>”或“<”)。(3)Cu(NH3)4SO4中陰離子的立體構(gòu)型是,中心原子的軌道雜化類型為;Cu(NH3)4SO4中Cu2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為。(4)用Cu作催化劑可以氧化乙醇生成乙醛,乙醛中鍵和鍵的個數(shù)比為。(5)碘、銅兩種元素的電負性如下表:元素ICu電負性2.51.9CuI屬于(填“共價”或“離子”)化合物。答案(1)BD(2)N1>(3)正四面體sp3配位鍵(4)61(5)共價考點二分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.鋁及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中有重要用途。請回答下列問題:(1)Al原子的價電子排布圖為,Na、Mg、Al的第一電離能由小到大的順序為。(2)某含有鋁元素的翡翠,其主要成分的化學(xué)式為Be3Al2Si6O18,其中Si原子的雜化軌道類型為。(3)工業(yè)上用氧化鋁、氮氣、碳單質(zhì)在高溫條件下可制備一種四面體結(jié)構(gòu)單元的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,其晶胞如圖所示:該制備反應(yīng)的化學(xué)方程式為。該化合物的晶體類型為,該晶胞中有個鋁原子,該晶胞的邊長為a pm,則該晶體的密度為g/cm3。(4)AlCl3的相對分子質(zhì)量為133.5,183 開始升華,易溶于水、乙醚等,其二聚物(Al2Cl6)的結(jié)構(gòu)如圖所示,圖中1鍵鍵長為206 pm,2鍵鍵長為221 pm,從鍵的形成角度分析1鍵和2鍵的區(qū)別:。答案(1) Na<Al<Mg(2)sp3(3)Al2O3+N2+3C 3CO+2AlN原子晶體41.641032NAa3(4)1鍵為鋁原子、氯原子各提供一個電子形成的共價鍵,2鍵為氯原子提供孤電子對、鋁原子提供空軌道形成的配位鍵2.黃銅礦(主要成分為CuFeS2)是生產(chǎn)銅、鐵和硫酸的原料。回答下列問題:(1)基態(tài)Cu原子的價電子排布式為。(2)從原子結(jié)構(gòu)角度分析,第一電離能I1(Fe)與I1(Cu)的關(guān)系是:I1(Fe)I1(Cu)(填“>”“<”或“=”)。(3)血紅素是吡咯(C4H5N)的重要衍生物,血紅素(含F(xiàn)e2+)可用于治療缺鐵性貧血。吡咯和血紅素的結(jié)構(gòu)如下圖:已知吡咯中的各個原子均在同一平面內(nèi),則吡咯分子中N原子的雜化類型為。1 mol吡咯分子中所含的鍵總數(shù)為個。分子中的大鍵可用nm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),則吡咯環(huán)中的大鍵應(yīng)表示為。C、N、O三種元素的簡單氫化物,沸點由低到高的順序為(填化學(xué)式)。血液中的O2是由血紅素在人體內(nèi)形成的血紅蛋白來輸送的,則血紅蛋白中的Fe2+與O2是通過鍵相結(jié)合的。(4)黃銅礦冶煉銅時產(chǎn)生的SO2可經(jīng)過SO2 SO3 H2SO4途徑形成酸雨。SO2的空間構(gòu)型為。H2SO4的酸性強于H2SO3的原因是。答案(1)3d104s1(2)>(3)sp210NA56CH4<NH3<H2O配位(4)V形SO2(OH)2(或H2SO4)中S的化合價為+6,S的正電性強于SO(OH)2(或H2SO3)中的S,使SOH中O的電子向S偏移,在水分子的作用下更容易電離出H+考點三晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.Fe、Co均為第族元素,它們的化合物在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。(1)基態(tài)Co原子的價電子排布式為,Co3+核外3d能級上有對成對電子。(2)Co3+的一種配離子Co(N3)(NH3)52+中,Co3+的配位數(shù)是,1 mol配離子中所含鍵的數(shù)目為,配體N3-中的中心原子雜化類型為。(3)Co2+在水溶液中以Co(H2O)62+形式存在。向含Co2+的溶液中加入過量氨水可生成更穩(wěn)定的Co(NH3)62+,其原因是。(4)某藍色晶體中,Fe2+、Fe3+分別占據(jù)立方體互不相鄰的頂點,而立方體的每條棱上均有一個CN-,K+位于立方體的某恰當位置上。據(jù)此可知該晶體的化學(xué)式為,立方體中Fe2+間連接起來形成的空間構(gòu)型是。答案(1)3d74s21(2)623NAsp(3)N元素電負性比O元素電負性小,N原子提供孤電子對的傾向更大,與Co2+形成的配位鍵更強(4)KFe2(CN)6正四面體形2.A族元素及其化合物在材料等方面有重要用途?；卮鹣铝袉栴}:(1)碳的一種單質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。該單質(zhì)的晶體類型為,依據(jù)電子云的重疊方式,原子間存在的共價鍵類型有,碳原子的雜化軌道類型為。(2)石墨烯是從石墨材料中剝離出來的、由單層碳原子組成的二維晶體。將氫氣加入到石墨烯中可制得一種新材料石墨烷。下列判斷錯誤的是。A.石墨烯是一種強度很高的材料B.石墨烯是電的良導(dǎo)體而石墨烷則為絕緣體C.石墨烯與石墨烷均為高分子化合物D.石墨烯與H2制得石墨烷的反應(yīng)屬于加成反應(yīng)(3)四鹵化硅(SiX4)的沸點和二鹵化鉛(PbX2)的熔點如圖(b)所示。SiX4的沸點依F、Cl、Br、I的次序升高的原因是。結(jié)合SiX4的沸點和PbX2的熔點的變化規(guī)律,可推斷:依F、Cl、Br、I的次序,PbX2中的化學(xué)鍵的離子性、共價性。(填“增強”“不變”或“減弱”)(4)碳的另一種單質(zhì)C60,晶胞結(jié)構(gòu)與金屬銅晶胞相似,其晶胞參數(shù)為a nm,晶體密度為gcm-3(只列計算式,不需化簡)。答案(1)混合晶體鍵、鍵sp2(2)C(3)均為分子晶體,范德華力隨相對分子質(zhì)量增大而增大減弱增強(4)46012(a10-7)3NA煉技法【方法集訓(xùn)】方法有關(guān)晶胞的計算1.由P、S、Cl、Ni等元素組成的新型材料有著廣泛的用途,回答下列問題:(1)基態(tài)Cl原子核外電子排布式為,P、S、Cl的第一電離能由大到小的順序為。(2)SCl2分子中的中心原子雜化軌道類型是,該分子構(gòu)型為。(3)Ni與CO能形成配合物Ni(CO)4,該分子中鍵與鍵個數(shù)比為。(4)已知MgO與NiO的晶體結(jié)構(gòu)(如下圖)相同,其中Mg2+和Ni2+的半徑分別為66 pm和69 pm。則熔點:MgONiO(填“>”“<”或“=”),理由是。(5)若NiO晶胞中離子坐標參數(shù)A為(0,0,0),B為(1,1,0),則C離子坐標參數(shù)為。(6)一定溫度下,NiO晶體可以自發(fā)地分散并形成“單分子層”,可以認為O2-作密置單層排列,Ni2+填充其中(如下圖所示),已知O2-的半徑為a m,每平方米面積上分散的該晶體的質(zhì)量為g。(用a、NA表示,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)答案(1)1s22s22p63s23p5Cl>P>S(2)sp3V形(3)11(4)>Mg2+半徑比Ni2+小,MgO的晶格能比NiO大(5)(1,12,12)(6)2532a2NA或7523a2NA2.磷化銅(Cu3P2)用于制造磷青銅,磷青銅是含少量錫、磷的銅合金,主要用來制作耐磨零件和彈性元件。(1)基態(tài)銅原子的電子排布式為;價電子中成對電子數(shù)為。(2)磷化銅與水作用產(chǎn)生有毒的磷化氫(PH3)。PH3分子中中心原子的雜化方式是。P與N同主族,其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:HNO3H3PO4(填“>”或“<”),從結(jié)構(gòu)的角度說明理由: 。(3)磷青銅中的錫、磷兩元素電負性的大小為SnP(填“>”“<”或“=”)。(4)某磷青銅晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。晶體的化學(xué)式為。該晶體中距離Cu原子最近的Sn原子有個,這些Sn原子所呈現(xiàn)的構(gòu)型為。若晶體密度為8.82 gcm-3,最近的Cu原子核間距為pm(用含NA的代數(shù)式表示,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。答案(1)1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s110(2)sp3>HNO3分子結(jié)構(gòu)中含有2個非羥基氧原子,比H3PO4中多1個(3)<(4)SnCu3P4正方形223342NA8.821010過專題【五年高考】考點一原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組1.(2016海南單科,19-,6分)下列敘述正確的有()A.第四周期元素中,錳原子價電子層中未成對電子數(shù)最多B.第二周期主族元素的原子半徑隨核電荷數(shù)增大依次減小C.鹵素氫化物中,HCl的沸點最低的原因是其分子間的范德華力最小D.價層電子對互斥理論中,鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)答案BD2.(2018課標,35,15分)鋅在工業(yè)中有重要作用,也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉栴}:(1)Zn原子核外電子排布式為。(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。(3)ZnF2具有較高的熔點(872 ),其化學(xué)鍵類型是;ZnF2不溶于有機溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑,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。(5)金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示,這種堆積方式稱為。六棱柱底邊邊長為a cm,高為c cm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,Zn的密度為gcm-3(列出計算式)。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(3)離子鍵ZnF2為離子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學(xué)鍵以共價鍵為主、極性較小(4)平面三角形sp2(5)六方最密堆積(A3型)656NA634a2c3.(2017課標,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I3+離子。I3+離子的幾何構(gòu)型為,中心原子的雜化形式為。(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=0.446 nm,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(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4.(2016課標,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?；卮鹣铝袉栴}:(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,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,其中原子坐標參數(shù)A為(0,0,0);B為(12,0,12);C為(12,12,0)。則D原子的坐標參數(shù)為。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=565.76 pm,其密度為gcm-3(列出計算式即可)。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)O>Ge>Zn(5)sp3共價鍵(6)(14,14,14)8736.02565.7631075.(2016江蘇單科,21A,12分)Zn(CN)42-在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應(yīng):4HCHO+Zn(CN)42-+4H+4H2O Zn(H2O)42+4HOCH2CNHOCH2CN的結(jié)構(gòu)簡式(1)Zn2+基態(tài)核外電子排布式為。(2)1 mol HCHO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(1)1s22s22p63s23p63d10(或Ar3d10)(2)3(3)sp3和sp(4)NH2-(5)或教師專用題組6.(2015課標,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)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253 K,沸點為376 K,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(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-(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)7.(2014課標,37,15分)早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準晶顆粒由Al、Cu、Fe三種金屬元素組成。回答下列問題:(1)準晶是一種無平移周期序,但有嚴格準周期位置序的獨特晶體,可通過方法區(qū)分晶體、準晶體和非晶體。(2)基態(tài)Fe原子有個未成對電子,Fe3+的電子排布式為。可用硫氰化鉀檢驗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,1 mol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=0.405 nm,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(1)X-射線衍射(2)41s22s22p63s23p63d5血紅色(3)sp3、sp26NACH3COOH存在分子間氫鍵16(4)124276.0221023(0.40510-7)38.(2014江蘇單科,21A,12分)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;1 mol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)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(1)Ar3d10或1s22s22p63s23p63d10(2)HF(3)sp26 mol或66.021023個(4)2Cu(OH)2+CH3CHO+NaOH CH3COONa+Cu2O+3H2O(5)12考點二分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組1.(2017海南單科,19-,6分)下列敘述正確的有()A.某元素原子核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的5倍,則其最高化合價為+7B.鈉元素的第一、第二電離能分別小于鎂元素的第一、第二電離能C.高氯酸的酸性與氧化性均大于次氯酸的酸性與氧化性D.鄰羥基苯甲醛的熔點低于對羥基苯甲醛的熔點答案AD2.(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SO42-和NO3-,NOx也可在其他條件下被還原為N2。(1)SO42-中心原子軌道的雜化類型為;NO3-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(NO)(H2O)52+中,NO以N原子與Fe2+形成配位鍵。請在Fe(NO)(H2O)52+結(jié)構(gòu)示意圖的相應(yīng)位置補填缺少的配體。Fe(NO)(H2O)52+結(jié)構(gòu)示意圖答案(1)sp3平面(正)三角形(2)Ar3d6或1s22s22p63s23p63d6(3)NO2-(4)12(5)3.(2015江蘇單科,21A,12分)下列反應(yīng)曾用于檢測司機是否酒后駕駛:2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H+13H2O 4Cr(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;1 mol CH3COOH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,除因為它們都是極性分子外,還因為。答案(1)1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d3)O(2)sp3和sp27 mol(或76.021023)(3)H2F+H2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵4.(2018課標,35,15分)硫及其化合物有許多用途,相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示:H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔點/-85.5115.2>600(分解)-75.516.810.3沸點/-60.3444.6-10.045.0337.0回答下列問題:(1)基態(tài)Fe原子價層電子的電子排布圖(軌道表達式)為,基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為形。(2)根據(jù)價層電子對互斥理論,H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中,中心原子價層電子對數(shù)不同于其他分子的是。(3)圖(a)為S8的結(jié)構(gòu),其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多,主要原因為。(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。(5)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M、阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度的計算表達式為gcm-3;晶胞中Fe2+位于S22-所形成的正八面體的體心,該正八面體的邊長為nm。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(5)4MNAa3102122a教師專用題組5.(2016課標,37,15分)砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,可用于制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1 000 ,GaCl3的熔點為77.9 ,其原因是。(5)GaAs的熔點為1 238 ,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MGa gmol-1和MAs gmol-1,原子半徑分別為rGa pm和rAs pm,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(1)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)410-30NA(rGa3+rAs3)3(MGa+MAs)100%(2分)6.(2015課標,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13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=0.566 nm,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(15分)(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+H2O Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3 Cl2O+CO2+2NaCl)(每空1分,共3分)(5)Na2O8462 gmol-1(0.56610-7cm)36.021023mol-1=2.27 gcm-3(1分,1分,2分,共4分)7.(2015四川理綜,8,13分)X、Z、Q、R、T、U分別代表原子序數(shù)依次增大的短周期元素。X和R屬同族元素;Z和U位于第A族;X和Z可形成化合物XZ4;Q基態(tài)原子的s軌道和p軌道的電子總數(shù)相等;T的一種單質(zhì)在空氣中能夠自燃。請回答下列問題:(1)R基態(tài)原子的電子排布式是。(2)利用價層電子對互斥理論判斷TU3的立體構(gòu)型是。(3)X所在周期元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物中,酸性最強的是(填化學(xué)式);Z和U的氫化物中沸點較高的是(填化學(xué)式);Q、R、U的單質(zhì)形成的晶體,熔點由高到低的排列順序是(填化學(xué)式)。(4)CuSO4溶液能用作T4中毒的解毒劑,反應(yīng)可生成T的最高價含氧酸和銅,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。答案(13分)(1)1s22s22p63s23p2或Ne3s23p2(2)三角錐形(3)HNO3HFSi、Mg、Cl2(4)P4+10CuSO4+16H2O 10Cu+4H3PO4+10H2SO48.(2015福建理綜,31,13分)科學(xué)家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉(zhuǎn)化和利用。(1)CH4和CO2所含的三種元素電負性從小到大的順序為。(2)下列關(guān)于CH4和CO2的說法正確的是(填序號)。a.固態(tài)CO2屬于分子晶體b.CH4分子中含有極性共價鍵,是極性分子c.因為碳氫鍵鍵能小于碳氧鍵,所以CH4熔點低于CO2d.CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp(3)在Ni基催化劑作用下,CH4和CO2反應(yīng)可獲得化工原料CO和H2?；鶓B(tài)Ni原子的電子排布式為,該元素位于元素周期表中的第族。Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,1 mol Ni(CO)4中含有mol 鍵。(4)一定條件下,CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如下圖所示)的水合物晶體,其相關(guān)參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。參數(shù)分子分子直徑/nm分子與H2O的結(jié)合能E/kJmol-1CH40.43616.40CO20.51229.91“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是。為開采深海海底的“可燃冰”,有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586 nm,根據(jù)上述圖表,從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析,該設(shè)想的依據(jù)是。答案(13分)(1)H、C、O(2)a、d(3)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s28(4)氫鍵、范德華力CO2的分子直徑小于籠狀結(jié)構(gòu)空腔直徑,且與H2O的結(jié)合能大于CH49.(2014課標,37,15分)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,b的價電子層中的未成對電子有3個,c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,d與c同族;e的最外層只有1個電子,但次外層有18個電子?；卮鹣铝袉栴}:(1)b、c、d中第一電離能最大的是(填元素符號),e的價層電子軌道示意圖為。(2)a和其他元素形成的二元共價化合物中,分子呈三角錐形,該分子的中心原子的雜化方式為;分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物是(填化學(xué)式,寫出兩種)。(3)這些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的價層電子對數(shù)為3的酸是;酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是。(填化學(xué)式)(4)e和c形成的一種離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖1,則e離子的電荷為。(5)這5種元素形成的一種11型離子化合物中,陰離子呈四面體結(jié)構(gòu);陽離子呈軸向狹長的八面體結(jié)構(gòu)(如圖2所示)。該化合物中,陰離子為,陽離子中存在的化學(xué)鍵類型有;該化合物加熱時首先失去的組分是,判斷理由是。答案(1)N(每空1分,共2分)(2)sp3H2O2、N2H4(1分,2分,共3分)(3)HNO2、HNO3H2SO3(2分,1分,共3分)(4)+1(2分)(5)SO42-共價鍵和配位鍵H2OH2O與Cu2+的配位鍵比NH3與Cu2+的弱(1分,2分,1分,1分,共5分)考點三晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組1.(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,1 mol丙酮分子中含有鍵的數(shù)目為。(3)C、H、O三種元素的電負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(1)Ar3d5或1s22s22p63s23p63d5(2)sp2和sp39 mol(3)H<C<O(4)乙醇分子間存在氫鍵(5)Fe3CuN2.(2016海南單科,19-)M是第四周期元素,最外層只有1個電子,次外層的所有原子軌道均充滿電子。元素Y的負一價離子的最外層電子數(shù)與次外層的相同?；卮鹣铝袉栴}:(1)單質(zhì)M的晶體類型為,晶體中原子間通過作用形成面心立方密堆積,其中M原子的配位數(shù)為。(2)元素Y基態(tài)原子的核外電子排布式為,其同周期元素中,第一電離能最大的是(寫元素符號)。元素Y的含氧酸中,酸性最強的是(寫化學(xué)式),該酸根離子的立體構(gòu)型為。(3)M與Y形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示。該化合物的化學(xué)式為,已知晶胞參數(shù)a=0.542 nm,此晶體的密度為gcm3。(寫出計算式,不要求計算結(jié)果。阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)該化合物難溶于水但易溶于氨水,其原因是。此化合物的氨水溶液遇到空氣則被氧化為深藍色,深藍色溶液中陽離子的化學(xué)式為。答案(1)金屬晶體金屬鍵12(2)1s22s22p63s23p5Ar HClO4正四面體(3)CuCl499.5NA(0.542)310-21或4M(CuCl)NAa310-21Cu+可與氨形成易溶于水的配位化合物(或配離子)Cu(NH3)42+3.(2015山東理綜,33,12分)氟在自然界中常以CaF2的形式存在。(1)下列有關(guān)CaF2的表述正確的是。a.Ca2+與F-間僅存在靜電吸引作用b.F-的離子半徑小于Cl-,則CaF2的熔點高于CaCl2c.陰陽離子比為21的物質(zhì),均與CaF2晶體構(gòu)型相同d.CaF2中的化學(xué)鍵為離子鍵,因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電(2)CaF2難溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是(用離子方程式表示)。已知AlF63-在溶液中可穩(wěn)定存在。(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子構(gòu)型為,其中氧原子的雜化方式為。(4)F2與其他鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以形成鹵素互化物,例如ClF3、BrF3等。已知反應(yīng)Cl2(g)+3F2(g) 2ClF3(g)H=-313 kJmol-1,FF鍵的鍵能為159 kJmol-1,ClCl鍵的鍵能為242 kJmol-1,則ClF3中ClF鍵的平均鍵能為kJmol-1。ClF3的熔、沸點比BrF3的(填“高”或“低”)。答案(1)b、d(2)3CaF2+Al3+ 3Ca2+AlF63- (3)V形sp3 (4)172低4.(2018課標,35,15分)Li是最輕的固體金屬,采用Li作為負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?；卮鹣铝袉栴}:(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、(填標號)。 (2)Li+與H-具有相同的電子構(gòu)型,r(Li+)小于r(H-),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。圖(a)可知,Li原子的第一電離能為kJmol-1,O O鍵鍵能為kJmol-1,Li2O晶格能為kJmol-1。(5)Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu),晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數(shù)為0.466 5 nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則Li2O的密度為gcm-3(列出計算式)。圖(b)答案(1)DC(2)Li+核電荷數(shù)較大(3)正四面體sp3AB(4)5204982 908(5)87+416NA(0.466 510-7)35.(2017課標,35,15分)研究發(fā)現(xiàn),在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2 CH3OH+H2O)中,Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,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=0.420 nm,則r(O2-)為nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)為a=0.448 nm,則r(Mn2+)為nm。答案(1)Ar3d74s2OMn(2)spsp3(3)H2O>CH3OH>CO2>H2H2O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(46鍵)(5)0.1480.076教師專用題組6.(2016課標,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)銅及鎳都是由鍵形成的晶體;元素銅與鎳的第二電離能分別為:ICu=1 958 kJmol-1、INi=1 753 kJmol-1,ICu>INi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d gcm-3,晶胞參數(shù)a=nm。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)312516.021023d131077.(2016四川理綜,8,13分)M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Z是一種過渡元素。M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍,R是同周期元素中最活潑的金屬元素,X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物,Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。請回答下列問題:(1)R基態(tài)原子的電子排布式是,X和Y中電負性較大的是(填元素符號)。(2)X的氫化物的沸點低于與其組成相似的M的氫化物,其原因是。(3)X與M形成的XM3分子的空間構(gòu)型是。(4)M和R所形成的一種離子化合物R2M晶體的晶胞如圖所示,則圖中黑球代表的離子是(填離子符號)。(5)在稀硫酸中,Z的最高價含氧酸的鉀鹽(橙色)氧化M的一種氫化物,Z被還原為+3價,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。答案(13分)(1)1s22s22p63s1或Ne3s1Cl(2)H2O分子間存在氫鍵,H2S分子間無氫鍵(3)平面三角形(4)Na+(5)K2Cr2O7+3H2O2+4H2SO4 K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2+7H2O【三年模擬】非選擇題(共90分)1.(2018湖南衡陽第一次聯(lián)考,35)(12分)某鹽的組成可表示為3H3ON53NH4N5NH4Cl。回答下列問題:(1)氯原子的電子排布式為。(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)異常的原因是。(3)經(jīng)X射線衍射測得化合物3H3ON53NH4N5NH4Cl的晶體結(jié)構(gòu),其局部結(jié)構(gòu)如圖(b)所示。H3O+的中心原子的雜化類型為,NH4+的空間構(gòu)型為。3H3ON53NH4N5NH4Cl中陰離子N5-中的鍵總數(shù)為個。分子中的大鍵可用符號nm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66),則N5-中的大鍵應(yīng)表示為。圖(b)中虛線代表氫鍵,其中表示式為(NH4+)NHCl、。(4)3H3ON53NH4N5NH4Cl的晶體密度為d gcm-3,其立方晶胞參數(shù)為a nm,1個晶胞中含有y個3H3ON53NH4N5NH4Cl單元,該單元的相對質(zhì)量為M,則y的計算表達式為。答案(1)1s22s22p63s23p5(2)同周期元素隨核電荷數(shù)增大,原子半徑逐漸變小,故結(jié)合一個電子釋放出的能量(E1)依次增大N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài),能量較低,具有穩(wěn)定性,故結(jié)合一個電子放出能量較低(3)sp3正四面體556(H3O+)OHN(N5-)(NH4+)NHN(N5-)(4)602a3dM(或a3dNAM10-21)2.(2018山西六校第四次名校聯(lián)考,35)(12分)鎵與A族元素形成的化合物是重要的半導(dǎo)體材料,應(yīng)用最廣泛的是砷化鎵(GaAs),回答下列問題:(1)基態(tài)Ga原子的核外電子排布式為,基態(tài)As原子核外有個未成對電子。(2)鎵失去電子的逐級電離能(單位:kJmol-1)的數(shù)值依次為577、1 984.5、2 961.8、6 192,由此可推知鎵的