2019-2020年高考化學二輪 專題訓練 專題十七 物質結構與性質教案（學生版）.doc

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2019-2020年高考化學二輪 專題訓練 專題十七 物質結構與性質教案（學生版） 【命題規(guī)律】 從近幾年新課標區(qū)“物質結構與性質”模塊的高考試題來看，穩(wěn)定和創(chuàng)新是命題的特點，其命題熱點主要集中考察以下知識點： 1．能量最低原理、電子排布式、軌道表示式、電離能、電負性等。 2．σ鍵、π鍵、分子的極性、“相似相溶原理”等分子結構與性質。 3．晶體類型對物質性質的影響，以及四種晶體的結構與性質差異。 從題型上看，一般給出一定的知識背景，然后設置3～4個小問題，每一個小題考查相應的知識要點仍是今后命題的基本模式。 【知識網絡】 【重點知識梳理】 一.原子結構與元素的性質 1.基態(tài)原子的核外電子排布 （1）排布規(guī)律 ①構造原理：絕大多數(shù)基態(tài)原子核外電子的排布都遵循下列順序： 1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f…… 構造原理揭示了原子核外電子的能級分布。從中可以看出，不同能層的能級有交錯現(xiàn)象，如E(3d)＞E(4s)、E(4d)＞E(5s)、E(5d)＞E(6s)、E(6d)＞E(7s)、E(4f)＞E(5p)、E(4f)＞E(6s)等。 構造原理是書寫基態(tài)原子電子排布式的依據(jù)，也是繪制基態(tài)原子電子排布圖（即軌道表示式）的主要依據(jù)之一 ②能量最低原理：能量最低原理：原子核外電子遵循構造原理排布時，原子的能量處于最低狀態(tài)。即在基態(tài)原子里，電子優(yōu)先排布在能量較低的能級里，然后排布在能量逐漸升高的能級里。當某能級中的原子軌道處于全充滿或半充滿狀態(tài)時能量較低。 ③泡利原理：每個原子軌道里最多只能容納2個自旋方向相反的電子。 ④洪特規(guī)則：電子排布在同一能級的各個軌道時，優(yōu)先占據(jù)一個軌道，且自旋方向相同。 （2）表示方法 ①原子結構簡（示意）圖： 圓圈內數(shù)字表示質子數(shù)，弧線表示能層（電子層），弧線內數(shù)字表示該能層（電子層）中的電子數(shù)。如鎂原子的原子結構簡圖為（見右圖）： ②電子排布式：在能級符號的右上方用數(shù)字表示該能級上排布的電子數(shù)目的式子。有原子的電子排布式、原子最外層的電子排布式、離子的電子排布式等不同的用法。 例如，氯原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5；氯離子Cl-的電子排布式為1s22s22p63s23p6；氯原子最外層的電子排布式3s23p5。 為避免電子結構過長，通常把內層已達到稀有氣體的電子層寫成“原子芯”（原子實），并以稀有氣體符號加方括號表示。例如： 氯 [Ne]3s23p5 鈧 [Ar] 3d14s2 軌道表示式：表示電子所處軌道及自旋狀態(tài)的式子。 如7N的軌道表示式為 1s 2s 2p ↑ ↑ ↑ ↑↓ ↑↓ 2.電離能規(guī)律 周一周期 同一族 第一電離能 從左往右，第一電離能呈增大的趨勢 從上到下，第一電離能呈減小趨勢。 注意： （1）第IIA族元素和第VA族元素的特殊性。IIA族的元素大于ⅢA族元素，ⅤA族元素大于ⅥA族元素的電離能。 （2）如果某主族元素的In+1＞In，則該元素的常見化合價為+n，如鈉元素I2＞I1，所以鈉元素的化合價為+1。而過度元素的價電子數(shù)較多，且各級電離能之間相差不大，多以常表現(xiàn)多種化合價，如錳元素+2價~+7價。 3.電負性 周期表從左到右，元素的電負性逐漸變大；表明金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。周期表從上到下，元素的電負性逐漸變小;表明元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。 二.分子結構與性質 ④配位鍵：形成配位鍵的條件是成鍵原子一方（A）能夠提供孤電子對，另一方（B）具有能夠接受孤電子對的共軌道，可表示為A→B。 （3）鍵參數(shù) ①鍵能:氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol 化學鍵釋放的最低能量,鍵能越大,化學鍵越穩(wěn)定? ②鍵長:形成共價鍵的兩個原子之間的核間距,鍵長越短,共價鍵越穩(wěn)定? ③鍵角:在原子數(shù)超過2的分子中,兩個共價鍵之間的夾角? 2.分子的立體結構 （1）價層電子對互斥模型的兩種類型 價層電子對互斥模型說明的是價層電子對的空間構型,而分子的空間構型指的是成鍵電子對空間構型,不包括孤對電子? ①當中心原子無孤對電子時,兩者的構型一致; ②當中心原子有孤對電子時,兩者的構型不一致? 幾種分子或離子的立體構型 分子或離子 中心原子的 孤電子對數(shù) 分子或離子的 價層電子對數(shù) 分子或離子的 立體構型名稱 CO2 0 2 直線形 SO2 1 3 V形 H2O 2 4 V形 BF2 0 3 平面三角形 SO32- 1 4 平面三角形 CH4 0 4 正四面體形 NH4+ 0 4 正四面體形 NH3 1 4 三角錐形 （2）雜化軌道理論 當原子成鍵時,原子的價電子軌道相互混雜,形成與原軌道數(shù)目相等且能量相同的雜化軌道?雜化軌道數(shù)不同,軌道間的夾角不同,形成分子的空間構型不同? （3）鍵的極性和分子極性的關系 3.配合物理論簡介 (1)配位鍵的形成條件 提供共用電子對的原子有孤對電子,接受共用電子對的原子有空軌道? (2)配位化合物 ①定義:金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結合形成的化合物? ②組成:如對于OH,中心原子為Ag,配體為NH3,配位數(shù)為2? 4.范德華力?氫鍵及共價鍵比較 三.晶體結構與性質 1.晶體的基本類型與性質 離子晶體 分子晶體 原子晶體 金屬晶體 結構 組成晶體威力 陰、陽離子 分子 原子 金屬陽離子和自由電子 微粒間作用力 離子鍵 范德華力或氫鍵 共價鍵 金屬鍵 物理性質 熔、沸點 較高 低 很高 一般較高，少部分低 硬度 硬而脆 小 大 一般較大、少部分較小 導電性 不良（熔融可導電） 不良 不良 良導體 典型實例 離子化合物 多數(shù)非金屬單質及其氧化物、氫化物等 金剛石、二氧化硅、晶體硅、碳化硅等 金屬單質 2.晶胞中粒子數(shù)目的計算 3.熔沸點高低比較規(guī)律 （1）異類晶體：一般規(guī)律：原子晶體 > 離子晶體 > 分子晶體，如SiO2 > NaCl > CO2(干冰)。金屬晶體熔、沸點變化大，根據(jù)實際情況分析。 （2）同類晶體： ① 原子晶體：半徑和越小，即鍵長越短，共價鍵越強，晶體的熔、沸點越高，如：金剛石 > 金剛砂 > 晶體硅。 ② 離子晶體：離子半徑越小，離子電荷數(shù)越大，離子鍵越牢固，晶體的熔、沸點越高，如：LiCl >NaCl>KCl >CsCl，MgO>NaCl。 ③ 組成和結構相似的分子晶體：相對分子質量越大，分子間作用力越大；極性越大，分子間作用力越大。如F2 < Cl2 < Br2 < I2，CO > N2。氫鍵的分子晶體熔沸點相對較大，且分子間氫鍵作用強于分子內氫鍵。 ④ 金屬晶體：價電子數(shù)越多，半徑越小，金屬鍵越強，熔、沸點越高。 如Na < Mg < Al。 （3）一般，合金的熔沸點低于成分金屬的熔沸點，如生鐵 < 純鐵。 【考點突破】 【考點1】原子、分子結構分析 【例1】X、Y 、Z 、W是元素周期表前四周期中的四種常見元素，其相關信息如下表； 元素 相關信息 X X的基態(tài)原子核外3個能級上有電子，且每個能級上的電子數(shù)相等 Y 常溫常壓下，Y單質是淡黃色固體，常在火山口附近沉積 Z Z和Y同周期，Z的電負性大于Y W W的一種核素的質量數(shù)為63，中子數(shù)為34 （1）Y位于元素周期表第_____周期第）_____族，Y和Z的最高價氧合物對應的水化物的酸性較強的是__________（填化學式） （2）XY2是一種常用的溶劑，XY2的分子中存在__________個鍵。在H－Y，H－Z兩種共 價鍵中，鍵的極性較強的是__________，鍵長較長的是__________。 （3）W的基態(tài)原子核外電子排布式是_______________。W2Y在空氣中煅燒生成的W2O化學方程式是______________________________。 （4）處理含XO、YO2驗到氣污染的一種方法，是將其在催化劑作用下轉化為單質Y。 已知： 【答案】（1）3 VIA HClO4 （2）2 H－Cl H－S （3）[Ar]3d104s1 2Cu2S+3O2＝2Cu2O+2SO2 （4）2CO（g）+SO2（g）S（s）+2CO2（g） △H＝－270kJ/mol 【拓展提高】 1．判斷一個反應是放熱反應還是吸熱反應，主要從兩個角度進行，宏觀上，根據(jù)反應物的總能量與生成物的總能量大小判斷；微觀上，根據(jù)形成新鍵釋放的總能量與斷鍵所吸收的總能量大小進行。 2．蓋斯定律的內容：化學反應不管是一步完成還是分步完成，其反應熱總是相同的。也就是說，化學反應熱只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關，而與具體反應的途徑無關。因此，它可以計算某些難以直接測量的反應焓變。 3.蓋期定律運用技巧： （1）運用蓋斯定律的技巧：參照目標熱化學方程式設計合理的反應途徑，對原熱化學方程式進行恰當“變形”（反寫、乘除某一個數(shù)），然后方程式之間進行“加減”，從而得出求算新熱化學方程式反應熱△H的關系式。 （2）具體方法：①熱化學方程式乘以某一個數(shù)時，反應熱也必須乘上該數(shù)；②熱化學方程式“加減”時，同種物質之間可相“加減”，反應熱也隨之“加減”； （3）將一個熱化學方程式顛倒時，DH的“+”“－”號也隨之改變，但數(shù)值不變。 【考點2】晶體結構分析 （1）Ni原子的核外電子排布式為______________________________； （2）NiO、FeO的晶體結構類型均與氯化鈉的相同，Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69 pm和78 pm，則熔點NiO ________ FeO（填“＜”或“＞”）； （3）NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)分別為_______________、_______________； （4）金屬鎳與鑭（La）形成的合金是一種良好的儲氫材料，其晶胞結構示意圖如左①該結構中，碳碳之間的共價鍵類型是鍵，碳氮之間的共價鍵類型是______________，氮鎳之間形成的化學鍵是_______________； ②該結構中，氧氫之間除共價鍵外還可存在_______________； ③該結構中，碳原子的雜化軌道類型有_______________。 【思路點撥】（1）根據(jù)中心原子的雜化類型，判斷分子的空間構型及分子的極性； （2）注意晶胞中原子個數(shù)的計算方法：在晶胞結構中，頂點原子為8個晶胞所共用，對本晶胞來講，只擁有此原子的1/8，棱上的原子為4個晶胞所共用，對本晶胞來講，只擁有此原子的1/4，面上的原子為2個晶胞所共用，對本晶胞來講，只擁有此原子的1/2，晶胞內的原子完全屬于本晶胞。 （2）NiO、FeO的晶體結構類型均與氯化鈉的相同，均為離子化合物，Ni2+的離子半徑小于Fe2+的離子半徑，離子半徑越小，陰、陽離子的核間距越小，離子鍵的鍵能越大，破壞離子鍵所需的能量越大，故熔點越高。 （3）NiO的晶體結構類型與氯化鈉的相同，在氯化鈉晶胞中Na+和Cl－的配位數(shù)均為6 ，故NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)也均為6； （4）根據(jù)晶胞示意圖，8個La原子均位于頂點上，故本晶胞含有的La原子數(shù)為81/8＝1；Ni原子有8個在面上，1個在晶胞內部，故本晶胞含有的Ni原子數(shù)為81/2+1＝5；故其化學式為LaNi5。 （5）碳氮之間為雙鍵，雙鍵由1個б鍵和1個π鍵組成，氮鎳之間形成的化學鍵是配位鍵。氧氫之間除共價鍵外還可存在氫鍵。碳原子的雜化軌道類型有兩種，一種是－CH3中的C形成4個鍵，是sp3雜化；一種是C＝N中的C形成3個鍵，為sp2雜化。 【答案】I C、D Ⅱ（1）1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2（2）＞（3）6 6 （4）LaNi5（5）①一個鍵和一個π鍵 配位鍵 ②氫鍵 ③sp2雜化 sp3雜化 【考點3】綜合推斷 【例3】乙炔是有機合成工業(yè)的一種原料。工業(yè)上曾用CaC2與水反應生成乙炔。 （1）CaC2中C22－與O22+互為等電子體，O22+的電子式可表示為____________； 1mol O22+中含有的鍵數(shù)目為__________________。 （2）將乙炔通入[Cu（NH3）2]Cl溶液生成Cu2C2紅棕色沉淀。Cu+基態(tài)核外電子排布式為______。 （3）乙炔與氫氰酸反應可得丙烯腈（H2C＝CH－C≡N）。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晶體的晶胞結構與NaCl晶體的相似（如右圖所示），但CaC2晶體中含有啞鈴形C22－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C22－數(shù)目為______。 【思路點撥】注意等電子原理、雜化軌道、電子排布式、晶體結構等理論知識在具體情景下的應用，注意題給信息。 【解析】 （1）等電子體電子式相似，應參照C22－的電子式書寫O22+的電子式；三鍵中只有一個為σ鍵，其余均為鍵； （2）Cu+失去的是4s軌道上的一個電子； （3）雜化軌道數(shù)等于σ鍵和孤對電子對之和； （4）注意觀察晶胞，上下左右前后各一個，但晶胞沿一個方向被拉長，所以距離最近的C22－數(shù)目為4，而不是6。 【答案】 （1） 2NA （2）1s22s22p63s23p63d10 （3）sp雜化、sp2雜化 3 （4）4 【高考真題精解精析】 【xx高考試題解析】 1．（上海）濃硫酸有許多重要的性質，在與含有水分的蔗糖作用過程中不能顯示的性質是 A．酸性 B．脫水性 C．強氧化性 D．吸水性 解析：濃硫酸具有吸水性、脫水性和強氧化性。在與含有水分的蔗糖作用過程中不會顯示酸性。 答案：A 2．（上海）下列溶液中通入SO2一定不會產生沉淀的是 A． Ba(OH)2 B． Ba(NO3)2 C． Na2S D． BaCl2 解析：A生成BaSO3沉淀；SO2溶于水顯酸性，被Ba(NO3)2氧化生成硫酸，進而生成BaSO4沉淀；SO2通入N 3.（四川）下列推論正確的( ) A．SiH4的沸點高于CH4，可推測pH3的沸點高于NH3 B．NH4＋ 為正四面體，可推測出PH4＋ 也為正四面題結構 C．CO2晶體是分子晶體，可推測SiO2晶體也是分子晶體， D．C2H6是碳鏈為直線型的非極性分子，可推測C3H8也是碳鏈為直線型的非極性分子 【答案】B 【解析】NH3分子間存在氫鍵，沸點反常偏高大于pH3，A項錯誤。N、P是同主族元素，形成的離子：NH4＋ 和PH4＋ 結構類似都是正四面體構型，B項正確。CO2是分子晶體，而SiO2是原子晶體，C項錯誤。C2H6中兩個－CH3對稱，是非極性分子，而C3H8是鋸齒形結構，是極性分子，D項錯誤。 4.（四川）下列說法正確的是： A．分子晶體中一定存在分子間作用力，不一定存在共價鍵 B．分子中含兩個氫原子的酸一定是二元酸 C．含有金屬離子的晶體一定是離子晶體 D．元素的非金屬型越強，其單質的活潑性一定越強 【答案】A 【解析】惰性氣體組成的晶體中不含化學鍵，只含有分子間作用力，A項正確。1分子能電離出兩個H＋ 的酸才是二元酸，如CH3COOH分子中含有4個H，卻是一元酸，B項錯誤。AlCl3晶體中含有金屬陽離子，但是分子晶體，C項錯誤。氮元素的非金屬性較強，但N2很穩(wěn)定，故D項錯誤。 5.（山東）元素的原子結構決定其性質和周期表中的位置。下列說法正確的是 A.元素原子的最外層電子數(shù)等于元素的最高化合價 B.多電子原子中，在離核較近的區(qū)域內運動的電子能量較高 C.P,S,Cl得電子能力和最高價氧化物對應的水化物的酸性均依次增強 D.元素周期表中位于金屬和非金屬非界線附近的元素屬于過渡元素 6.（大綱版） NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述錯誤的是 A.18gH2O中含有的質子數(shù)為10NA B.12g金剛石中含有的共價鍵數(shù)為4NA C.46gNO2和N2O4混合氣體中含有原子總數(shù)為3NA D.1molNa與足量O2反應，生成Na2O和Na2O2的混合物，鈉失去NA個電子 【解析】A選項正確，18g水為1mol，而水是10電子10質子的微粒，故易知A正確；B選項錯誤，用均攤法，金剛石晶體中中每6個碳原子構成1個6元環(huán)，每個碳原子被12個環(huán)共用，每個C-C被6個環(huán)共用，也即每1mol金剛石中含有2 molC-C鍵（晶體硅與金剛石類似），即2NA而不是4NA；C選項正確，由于N2O4可看作(NO2)2，故46g兩者的混合物中含有1molN,2molO，也即含原子總數(shù)為3NA；D選項正確，因為鈉只有1mol，無論反應得到氧化鈉還是過氧化鈉，由得失電子守恒，Na失去的電子數(shù)目只能為NA個電子。 7.（安徽） 科學家最近研制出可望成為高效火箭推進劑的N(NO2)3（如下圖所示）。已知該分子中N-N-N鍵角都是108.1，下列有關N(NO2) 3的說法正確的是 A.分子中N、O間形成的共價鍵是非極性鍵 B.分子中四個氮原子共平面 C.該物質既有氧化性又有還原性 D.15.2g該物質含有6.021022個原子 解析：N和O兩種原子屬于不同的非金屬元素，它們之間形成的共價鍵應該是極性鍵，A錯誤；因為該分子中N-N-N鍵角都是108.1，所以該分子不可能是平面型結構，而是三角錐形，B錯誤；由該分子的化學式N4O6可知分子中氮原子的化合價是＋3價，處于中間價態(tài)，化合價既可以升高又可以降低，所以該物質既有氧化性又有還原性，因此C正確；該化合物的摩爾質量是152g/mol，因此15.2g該物質的物質的量為0.1mol，所以含有的原子數(shù)0.1106.021023＝6.021023，因此D也不正確。 答案：C 8.（全國新課標）[化學——選修3：物質結構與性質] 氮化硼（BN）是一種重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂為起始物，經過一系列反應可以得到BF3和BN，如下圖所示： 由B2O3制備BF3、BN的化學方程式依次是_________、__________； 基態(tài)B原子的電子排布式為_________；B和N相比，電負性較大的是_________，BN中B元素的化合價為_________； 在BF3分子中，F(xiàn)-B-F的鍵角是_______，B原子的雜化軌道類型為_______，BF3和過量NaF作用可生成NaBF4，BF4－的立體結構為_______； 在與石墨結構相似的六方氮化硼晶體中，層內B原子與N原子之間的化學鍵為________，層間作用力為________； （5）六方氮化硼在高溫高壓下，可以轉化為立方氮化硼，其結構與金剛石相似，硬度與金剛石相當，晶苞邊長為361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有______各氮原子、________各硼原子，立方氮化硼的密度是_______gcm-3（只要求列算式，不必計算出數(shù)值，阿伏伽德羅常數(shù)為NA）。 （3）依據(jù)價層電子對互斥理論可計算出中心原子的孤電子對數(shù)＝1/2(a-xb)＝1/2(3-31)＝0，所以BF3分子為平面正三角形結構，F(xiàn)-B-F的鍵角是120，雜化軌道類型為sp2；在BF4－中中心原子的孤電子對數(shù)＝1/2(a-xb)＝1/2(4-41)＝0，所以BF4－的結構為正四面體。 （4）B、N均屬于非金屬元素，二者形成的化學鍵是極性共價鍵；而層與層之間靠分子間作用力結合。 （5）描述晶體結構的基本單元叫做晶胞，金剛石晶胞是立方體，其中8個頂點有8個碳原子，6個面各有6個碳原子，立方體內部還有4個碳原子，如圖所示。所以金剛石的一個晶胞中含有的碳原子數(shù)＝81/8+61/2+4=8，因此立方氮化硼晶胞中應該含有4個N和4個B原子。由于立方氮化硼的一個晶胞中含有4個N和4個B原子，其質量是是，立方體的體積是(361.5cm)3，因此立方氮化硼的密度是 gcm-3。 9.（江蘇）原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W四種元素，其中X是形成化合物種最多的元素，Y原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內層電子數(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。 回答下列問題： （1）Y2X2分子中Y原子軌道的雜化類型為 ，1mol Y2X2含有σ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構如圖13所示，該氯化物的化學式是 ，它可與濃鹽酸發(fā)生非氧化還原反應，生成配合物HnWCl3，反應的化學方程式為 。 【解析】本題把元素推理和物質結構與性質容融合成一體，考查學生對元素推理、原子軌道雜化類型、分子空間結構、氫鍵、等電子體原理、晶胞結構、化學鍵的數(shù)目計算、新情景化學方程式書寫等知識的掌握和應用能力。本題基礎性較強，重點特出。 10.（福建）[化學—物質結構與性質](13分) 氮元素可以形成多種化合物。 回答以下問題： （1）基態(tài)氮原子的價電子排布式是__________________。 （2）C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順許昌是_________________。 （3）肼（N2H4）分子可視為NH3 分子中的一個氫原子被—NH2（氨基）取代形成的另一種氮化物。 ①NH3 分子的空間構型是____________；N2H4分子中氮原子軌道的雜化類型是____________________。 ②肼可用作火箭燃料，燃燒時發(fā)生的反應是： 若該反應中有4mol N—H鍵斷裂，則形成的鍵有___________mol。 ③肼能與硫酸反應生成N2H6SO4。N2H6SO4晶體類型與硫酸銨相同，則N2H6SO4的晶體內不存在________（填標號） a.離子鍵 b.共價鍵 c.配位鍵 d.范德華力 (4)圖1表示某種含氮有機化合物的結構，其分子內4個氮原子分別位于正四面體得4個頂點（見圖2），分子內存在空腔，能嵌入某離子或分子并形成4個氫鍵予以識別。下列分子或離子中，能被該有機化合物是別的是________________（填標號）。 【答案】 【解析】⑴根據(jù)構造原理，基態(tài)氮原子的電子排布式為：1s22s22p3，主族元素的最外層電子為價電子：2s22p3。 11.（山東）（8分）【化學—物質結構與性質】氧是地殼中含量最多的元素。 （1）氧元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)為 個. （2）H2O分子內的O-H鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強到弱依次為 。 的沸點比高，原因是 。 （3） H+可與H2O形成H3O+，H3O+中O原子采用 雜化。H3O+中H-O-H鍵角比H2O中H-O-H鍵角大，原因為 。 (4)CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結構，已知CaO晶體密度為agcm-3,表示阿伏加德羅常數(shù)，則CaO晶胞體積為 cm3。 理論可知，H2O中中心原子O采用sp3雜化，分子構型為V形，O含兩對孤對電子，H2O再與H+形成配位鍵后分子構型為三角錐形，中心原子雜化軌道類型不變，但是H3O+中H-O-H鍵角比H2O中H-O-H鍵角大，原因是：H2O中O原子有2對孤對電子，H3O+中O原子只有1對孤對電子，排斥力較?。唬?）1個“CaO”的質量為，而用均攤法算出一個晶胞含有4個“CaO”，即一個晶胞的質量為：，又由，即V= 12.（安徽）（14分） W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素，其原子半徑隨原子序數(shù)變化如下圖所示。已知W的一種核素的質量數(shù)為18，中子數(shù)為10；X和Ne原子的核外電子數(shù)相差1；Y的單質是一種常見的半導體材料；Z的電負性在同周期主族元素中最大。 （1）X位于元素周期表中第 周期第 族；W的基態(tài)原子核外有 個未成對電子。 （2）X的單質子和Y的單質相比，熔點較高的是 （寫化學式）；Z的氣態(tài)氫化物和溴化氫相比，較穩(wěn)定的是 （寫化學式）。 （3）Y與Z形成的化合物和足量水反應，生成一種弱酸和一種強酸，該反應的化學方程式是 。 （4）在25C、101 kPa下，已知Y的氣態(tài)化物在氧氣中完全燃燒后恢復至原狀態(tài)，平均每轉移1mol 電子放熱190.0kJ，該反應的熱化學方程式是 。 （3）Y與Z形成的化合物是SiCl4，SiCl4可以和水發(fā)生水解反應鹽酸和硅酸，反應的化學方程式是：SiCl4＋3H2O=H2SiO3↓＋4HCl； （4）Y的氣態(tài)化物是SiH4，燃燒后生成二氧化硅，其中Si的化合價由－4價升高到+4價，轉移8個電子，所以1mol SiH4共放出8190.0kJ＝1520.0KJ能量，因此反應的熱化學方程式是：SiH4(g)＋2O2(g)＝SiO2(s)＋2H2O △H=－1520.0KJ/mol 答案：（1）三 IA 2 （2）Si HCl （3）SiCl4＋3H2O=H2SiO3↓＋4HCl （4）SiH4(g)＋2O2(g)＝SiO2(s)＋2H2O(l) △H=－1520.0KJ/mol 13．（上海）工業(yè)上制取冰晶石（NaAlF6）的化學方程式如下： 根據(jù)題意完成下列填空： （1）在上述反應的反應物和生成物中，屬于非極性分子的電子式為 ， 屬于弱酸的電離方程式 。 （2）反應物中有兩種元素在元素周期表中的位置相鄰，下列能判斷它們的金屬性或非金屬性強弱的是 （選填編號）。 a.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 b.最高價氧化物對應水化物的酸性 c.單質與氫氣反應的難易 d.單質與同濃度酸發(fā)生反應的快慢 （3）反應物中某些元素處于同一周期，它們最高價氧化物對應的水化物之間發(fā)生的離子方程式為 。 （4）NaCO3俗稱純堿，屬于 晶體。工業(yè)上制取純堿的原料是 。 【xx高考試題解析】 1.（xx安徽高考）X、Y 、Z 、W是元素周期表前四周期中的四種常見元素，其相關信息如下表； 元素 相關信息 X X的基態(tài)原子核外3個能級上有電子，且每個能級上的電子數(shù)相等 Y 常溫常壓下，Y單質是淡黃色固體，常在火山口附近沉積 Z Z和Y同周期，Z的電負性大于Y W W的一種核素的質量數(shù)為63，中子數(shù)為34 （1）Y位于元素周期表第_____周期第）_____族，Y和Z的最高價氧合物對應的水化物的酸性較強的是__________（填化學式） （2）XY2是一種常用的溶劑，XY2的分子中存在__________個鍵。在H－Y，H－Z兩種共 價鍵中，鍵的極性較強的是__________，鍵長較長的是__________。 （3）W的基態(tài)原子核外電子排布式是_______________。W2Y在空氣中煅燒生成的W2O化學方程式是______________________________。 （4）處理含XO、YO2驗到氣污染的一種方法，是將其在催化劑作用下轉化為單質Y。 已知： XO（g）+1/2O2（g）＝XO2（g） △H＝－283.0kJmol－1 Y（s）+O2（g）＝YO2（g） △H＝－296.0kJmol－1 此反應的熱化學方程式是______________________________。 2.（xx海南） I（6分）下列描述中正確的是 A．CS2為V形的極性分子 B．ClO3－的空間構型為平面三角形 C．SF6中有6對完全相同的成鍵電子對 D．SiF4和SO32－的中心原子均為sp3雜化 Ⅱ（14分）金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應用廣泛。請回答下列問題： （1）Ni原子的核外電子排布式為______________________________； （2）NiO、FeO的晶體結構類型均與氯化鈉的相同，Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69 pm和78 pm，則熔點NiO ________ FeO（填“＜”或“＞”）； （3）NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)分別為_______________、_______________； （4）金屬鎳與鑭（La）形成的合金是一種良好的儲氫材料，其晶胞結構示意圖如左下①該結構中，碳碳之間的共價鍵類型是鍵，碳氮之間的共價鍵類型是______________，氮鎳之間形成的化學鍵是_______________； ②該結構中，氧氫之間除共價鍵外還可存在_______________； ③該結構中，碳原子的雜化軌道類型有_______________。 【思路點撥】（1）根據(jù)中心原子的雜化類型，判斷分子的空間構型及分子的極性； （2）注意晶胞中原子個數(shù)的計算方法：在晶胞結構中，頂點原子為8個晶胞所共用，對本晶胞來講，只擁有此原子的1/8，棱上的原子為4個晶胞所共用，對本晶胞來講，只擁有此原子的1/4，面上的原子為2個晶胞所共用，對本晶胞來講，只擁有此原子的1/2，晶胞內的原子完全屬于本晶胞。 （2）NiO、FeO的晶體結構類型均與氯化鈉的相同，均為離子化合物，Ni2+的離子半徑小于Fe2+的離子半徑，離子半徑越小，陰、陽離子的核間距越小，離子鍵的鍵能越大，破壞離子鍵所需的能量越大，故熔點越高。 （3）NiO的晶體結構類型與氯化鈉的相同，在氯化鈉晶胞中Na+和Cl－的配位數(shù)均為6 ，故NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)也均為6； （4）根據(jù)晶胞示意圖，8個La原子均位于頂點上，故本晶胞含有的La原子數(shù)為81/8＝1；Ni原子有8個在面上，1個在晶胞內部，故本晶胞含有的Ni原子數(shù)為81/2+1＝5；3.（xx江蘇高考）乙炔是有機合成工業(yè)的一種原料。工業(yè)上曾用CaC2與水反應生成乙炔。 （1）CaC2中C22－與O22+互為等電子體，O22+的電子式可表示為____________； 1mol O22+中含有的鍵數(shù)目為__________________。 （2）將乙炔通入[Cu（NH3）2]Cl溶液生成Cu2C2紅棕色沉淀。Cu+基態(tài)核外電子排布式為______。 （3）乙炔與氫氰酸反應可得丙烯腈（H2C＝CH－C≡N）。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晶體的晶胞結構與NaCl晶體的相似（如右圖所示），但CaC2晶體中含有啞鈴形C22－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C22－數(shù)目為______。 【解析】（1）等電子體電子式相似，應參照C22－的電子式書寫O22+的電子式；三鍵中只有一個為σ鍵，其余均為鍵； （1） 2NA （2）1s22s22p63s23p63d10 （3）sp雜化、sp2雜化 3 （4）4 4.（xx全國卷Ⅰ）下面關于SiO2晶體網狀結構的敘述正確的是 A．存在四面體結構單元，O處于中心，Si處于4個頂角 B．最小的環(huán)上，有3個Si原子和3個O原子 C．最小的環(huán)上， Si和O原子數(shù)之比為1：2 D．最小的環(huán)上，有6個Si原子和6個O原子 【解析】怎樣理解SiO2的結構，可從晶體硅進行轉化，晶體硅與金剛石結構相似，只了，這時就要應用均攤法了，由于每個Si原子被12個環(huán)所共用，每個O原子被6個環(huán)所共用，每個Si-O鍵被6個環(huán)所共用，則均攤之后在每個環(huán)上含有0.5個Si，1個O，2個Si-O鍵，此時則B、D錯誤，C正確了，也即在1molSiO2中含有4 mol Si-O鍵。二氧化硅是原子晶體，結構為空間網狀，存在硅氧四面體結構，硅處于中心，氧處于4個頂角，所以A項錯誤；在SiO2晶體中，每6個Si和6個O形成一個12元環(huán)（最小環(huán)），所以D對，B、C都錯誤。 【答案】D。 5.（xx上海高考T5 2分）下列判斷正確的是 A．酸酐一定是氧化物 B．晶體中一定存在化學鍵 C．堿性氧化物一定是金屬氧化物 D．正四面體分子中鍵角一定是109o28′ 【答案】C。 【解析】無機含氧酸的酸酐一定是氧化物，有機酸的酸酐不一定是氧化物，如醋酸酐（C4H6O3）就不是氧化物，A錯誤；惰性氣體都是單原子分子，其晶體中只存在分子間作用力，不存在化學鍵，B錯誤；正四面體分子中，白磷分子（P4）的鍵角是60o，D錯誤。 【類題拓展】堿性氧化物與金屬氧化物、酸性氧化物與非金屬氧化物的關系： （1）堿性氧化物一定是金屬氧化物 （2）金屬氧化物不一定是堿性氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物，Al2O3是兩性氧化物。 （3）非金屬氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO是不成鹽氧化物。 （4）酸性氧化物不一定是非金屬氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物。 6.（xx全國卷Ⅰ）下列判斷錯誤的是( ) A．沸點： B．熔點： C．酸性： D．堿性： 【思路點撥】 B項Si3N4是原子晶體，NaCl是離子晶體，SiI4是分子晶體；根據(jù)晶體熔沸點高低的一般規(guī)律：原子晶體＞離子晶體＞金屬晶體＞分子晶體，所以B項說法正確。 C項元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水化物的酸性越強，由于非金屬性:Cl＞S＞P,所以C說法正確。D項元素的金屬性越強，其最高價氧化物的水化物的堿性越強，由于Na ＞Mg＞Al，所以D項說法正確。 【類題拓展】晶體熔沸點高低的判斷方法 判斷晶體熔沸點高低首先根據(jù)晶體類型： 原子晶體＞離子晶體＞金屬晶體＞分子晶體，然后根據(jù)不同類型晶體熔沸點因素進行比較。 ①離子晶體：化學式與結構相似的離子晶體，陰陽離子半徑越小，離子鍵越強， 熔沸點越高，如：氯化鈉＞氯化鉀＞氯化銫。 ②原子晶體：成鍵原子間鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越強，熔沸點越高。 如：金剛石＞碳化硅＞晶體硅。 ③分子晶體：組成和結構相似的分子晶體，分子量越大，分子間作用力越大，熔沸點越高。 7.（xx山東高考T328分） 碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb。 （1）碳納米管由單層或多層石墨層卷曲而成，其結構類似于石墨晶體，每個碳原子通過___________雜化與周圍碳原子成鍵，多層碳納米管的層與層之間靠________結合在一起。 （2）CH4中共用電子對偏向C，SiH4中共用電子對偏H，則C、Si、H的電負性由大到小的順序為____________。 （3）用價層電子對互斥理論推斷SnBr2分子中Sn－Br鍵的鍵角_______120（填“＞”“＜”或“＝”） （4）鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結構是：Pb4+處于立方晶胞頂點，Ba2+處于晶胞中心，O2－處于晶胞棱邊中心。該化合物化學式為________，每個Ba2+與_______個O2－配位。 【解析】（1）石墨的每個碳原子用sp2雜化軌道與鄰近的三個碳原子以共價鍵結合，形成無限的六邊形平面網狀結構，每個碳原子還有一個與碳環(huán)平面垂直的未參與雜化的2p軌道，并含有一個未成對電子，這些平面網狀結構再以范德華力結合形成層狀結構。因碳納米管結構與石墨類似，可得答案。 8.（xx新課標全國卷）【化學－選修物質結構與性質】 主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍。X、Y和Z分屬不同的周期，它們的原子序數(shù)之和是W原子序數(shù)的5倍。在由元素W、X、Y、Z組成的所有可能的二組分化合物中，由元素W與Y形成的化合物M的熔點最高。請回答下列問題： （1）W元素原子的L層電子排布式________，W3分子的空間構型為________； （2）X單質與水發(fā)生主要反應的化學方程式為____________________________； （3）化合物M的化學式為____________，其晶體結構與NaCl相同，而熔點高于NaCl。M熔點較高的原因是________________________。將一定量的化合物ZX負載在M上可制的ZX/M催化劑，用于催化碳酸二甲酯與月桂醇交換合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中，碳原子采用的雜化方式有________________，O－C－O的鍵角為____________________； （4）X、Y、Z可形成立方晶體結構的化合物，其晶胞中X占據(jù)所有棱的中心，Y位于頂角，Z處于體心位置，則該晶體的組成為X∶Y∶Z＝________________________； （5）含有元素Z的鹽的焰色反應為____________________。許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應，其原因是___________________________________________________。 9.（xx福建理綜）[化學－物質結構與性質] （1）中國古代四大發(fā)明之一——黑火藥，它的爆炸反應為： S+2KNO3+3C3CO2↑+A+N2↑（已配平） ①除S外，上列元素的電負性從大到小依次為__________________。 ②在生成物中，A的晶體類型為__________________，含極性共價鍵的分子的中心原子軌道雜化類型為__________________。 ③已知CN－與N2結構相似，推算HCN分子中鍵與鍵數(shù)目之比為____________。 （2）原子序數(shù)小于36的元素Q和T，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，且原子序數(shù)T比Q多2。T的基態(tài)原子外圍電子（價電子）排布為____________，Q2+的未成對電子數(shù)是____________。 （3）在CrCl3的水溶液中，一定條件下存在組成為［CrCln（H2O）6－n］x+（n和x均為正整數(shù)）的配離子，將其通過氫離子交換樹脂（R－H），可發(fā)生離子交換反應： ［CrCln（H2O）6－n］x++x R－H→Rx［CrCln（H2O）6－n］x++xH+ 交換出來的H+經中和滴定，即可求出x和n，確定配離子的組成。 將含0.0015mol［CrCln（H2O）6－n］x+的溶液，與R－H完全交換后，中和生成的H+需濃度為0.1200 molL－1 NaOH溶液25.00mL，該配離子的化學式為__________________。 【答案】（1）①O＞N＞C＞K ②離子晶體；sp ③1∶1 ^ （2）3d84s2；4 （3）［CrCl（H2O）5］2+ 【xx高考試題解析】 1、（上海）8．在通常條件下，下列各組物質的性質排列正確的是 A．熔點： B．水溶性： C．沸點：乙烷>戊烷>丁烷 D．熱穩(wěn)定性： 【答案】D 【解析】A中物質熔點的比較，應運用晶體類型的知識來比較，正確的應該是SiO2>KCl>CO2 B中水溶性的比較應注意溶質的極性問題，因為水分子是極性分子，因此極性分子易溶于水溶液中,同時注意常見物質的溶解性，正確的順序應該是HCl>SO2>H2S C有機物的熔沸點規(guī)律是同系物中C個數(shù)越多沸點越高，所以C的順序剛好顛倒了。 D熱穩(wěn)定性決定于中心原子非金屬性的強弱 【考點定位】本題通過比較考查了不同種晶體熔沸點比較以及同種晶體中有機物同系物熔沸點的比較，考查了元素周期律中非金屬性的強弱規(guī)律以及溶解性比較，考查點較全面。 2、(海南) 19-1．在以離子鍵為主的化學鍵中常含有共價鍵的成分。下列各對原子形成化學鍵中共價鍵成分最少的是: A．Li，F(xiàn) B．Na，F(xiàn) C．Na，C1 D．Mg，O 3、（海南）19-2．下列有關物質性質、結構的表述均正確，且存在因果關系的是: 表述1 表述2 A 在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大 NaCl晶體中C1—與Na+間的作用力大于碘晶體中分子間的作用力 B 通常條件下，CH4分子比PbH4分子穩(wěn)定性高 Pb的原子半徑比C的大，Pb與H之間的鍵能比C與H間的小 C 在形成化合物時，同一主族元素的化合價相同 同一主族元素原子的最外層電子數(shù)相同 D P4O10、C6H12O6溶于水后均不導電 P4O10、C6H12O6均屬于共價化合物 【答案】B 【解析】：A選項NaCl的溶解度比I2的溶解度大是NaCl是離子化合物極性強，而I2是分子晶體，由相似相溶知其在水中溶解小。B正確。C形成化合物時同一主族的化合價并一定相同。故錯。D中P4O10溶于水后生成磷酸而導電，共價化合物也不是以在水中導電不導電來區(qū)分的。 【考點定位】物質結構與物質性質 4、（廣東）1．我國稀土資源豐富。下列有關稀土元素與的說法正確的是 A．與互為同位素 B．與的質量數(shù)相同 C．與是同一種核素 D．與的核外電子數(shù)和中子數(shù)均為62 5、（廣東）27、（10分） 銅單質及其化合物在很多領域有重要的用途，如金屬銅用來制造電線電纜，五水硫酸銅可用作殺菌劑。 Cu位于元素周期表第I B族。Cu2＋的核外電子排布式為__________。 右圖是銅的某種氧化物的晶胞結構示意圖，可確定該晶胞中陰離子的個數(shù)為_________。 膽礬CuSO45H2O可寫成[Cu(H2O)]SO4 H2O，其結構示意圖如下： 下列說法正確的是__________（填字母）。 A．在上述結構示意圖中，所有氧原子都采用雜化 B．在上述結構示意圖中，存在配位鍵、共價鍵和離子鍵 C．膽礬是分子晶體，分子間存在氫鍵 D．膽礬中的水在不同溫度下會分步失去 （4）往硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成[Cu(NH2)2]2＋配離子。已知NF3與NH3的空間構型都是三角錐形，單NF3不易與Cu2＋形成配離子，其原因是_______________。 (5)Cu2O的熔點比Cu2S的_________(填“高”或“低”)，請解釋原因__________。 （2）從圖中可以看出陰離子在晶胞有四類：頂點（8個）、棱上（4個）、面上（2個）、體心（1個），根據(jù)立方體的分攤法，可知該晶胞中有4個陰離子； （3）在上述結構示意圖中，H2O中的氧原子采取的sp3雜化，而硫酸根的氧原子并未雜化，故A錯誤；膽礬是由水合銅離子及硫酸根離子構成的，屬于離子化合物，C不正確； （4）N、F、H三種元素的電負性：F>N>H，所以NH3中共用電子對偏向N，而在NF3中，共用電子對偏向F，偏離N原子； （5）Cu2O、Cu2S都是離子晶體。Cu2O與Cu2S相比，陽離子相同、陰離子所帶電荷也相同，但O2-的半徑比S2-小，所以Cu2O的晶格能更大，熔點更高。 【考點定位】考查考生對常見元素核外電子排布、電負性概念、常見雜化軌道類型以及離子晶體的晶胞結構、化學鍵、物質性質、配合物成鍵情況的了解；考查考生觀察、讀圖、信息遷移及其表達能力。 6、（海南）19-3．下列說法中錯誤的是: A．SO2、SO3都是極性分子 B．在NH4+ 和[Cu(NH3)42+中都存在配位鍵 C．元素電負性越大的原子，吸引電子的能力越強 D．原子晶體中原子以共價鍵結合，具有鍵能大、熔點高、硬度大的特性 【答案】A 7、（海南）19-4(11分) 已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36號的元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A與其他4種元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C屬同一主族，D和E屬同一周期，又知E是周期表中1—18列中的第7列元素。D的原子序數(shù)比E小5，D跟B可形成離子化合物其晶胞結構如右圖。 請回答： (1)A元素的名稱是 ； (2)B的元素符號是 ，C的元素符號是 ，B與A形成的化合物比C 與A形成的化合物沸點高，其原因是 (3)E屬元素周期表中第 周期，第 族的元素，其元素名稱是 ， 它的+2價離子的電子排布式為 ： (4)從圖中可以看出，D跟B形成的離子化合物的化學式為 ；該離子化合 物晶體的密度為agcm-3，則晶胞的體積是 (只要求列出算式)。 【答案】 【解析】：A與其他4種元素既不在同一周期又不在同一主族只能是H元素。E在周期表中第七列是Mn元素。D的原子序數(shù)比E小5推知D為Ca。D跟B可形成離子化合物由晶胞折算知D與B的個數(shù)比為1：2從而知B為-1價為第七主族元素，B為F元素。B和C屬同8、（上海）2．以下表示氦原子結構的化學用語中，對電子運動狀態(tài)描述最詳盡的是 A．：He B． C．1s2 D． 【答案】D 【解析】本題抓住題干的要求，是對電子運動狀態(tài)描述最詳盡，所以只能選D。 【考點定位】本題考查了化學用語的規(guī)范使用。 9、（安徽）7.石墨烯是由碳原子構成的單層片狀結構的新材料（結構示意圖如下），可由石墨剝離而成，具有極好的應用前景。下列說法正確的是 A.石墨烯與石墨互為同位素 B.0.12g石墨烯中含有6.02*1022個碳原子 C石墨烯是一種有機物 D.石墨烯中的碳原子間以共價鍵結合 10、（山東）32.（8分）（化學－物質結構性質） G和Si元素在化學中占有極其重要的地位。 （1）寫出Si的基態(tài)原子核外電子排布式　　　　。 從電負性角度分析C、Si和O元素的非金屬活潑性由強至弱的順序為　　　　。 （2）SiC的晶體結構與晶體硅的相似，其中C原子的雜化方式為　　　　，微粒間存在的作用力是　　　　。 （3）氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等，則M為　　　　（填元素符號），MO是優(yōu)良的耐高溫材料，其品體結構與NaCl晶體相似，MO的熔點比CaO的高，其原因是　　　　。 （4）C、Si為同一主族的元素，CO2和SiO2：化學式相似，但結構和性質有很大不同。CO2中C與O原子間形成o鍵和a鍵，SiO2：中Si與O原子間不形成上述z健。從原子半徑大小的佳都分析，為什么C、O原子間能形成，而S、O原子間不能形成上述π鍵?！　　　　? 【答案】（1）1s22s22p63s23p2 O＞C＞Si (2) sp3 共價鍵 （3）Mg Mg2+半徑比Ca2+小，MgO晶格能大 （4）Si的原子半徑較大，Si、O原子間距離較大，p-p軌道肩