高考化學二輪復習 第一篇 專題通關(guān)攻略 專題七 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件.ppt

專題七物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 真題回訪 1 2016 全國卷 T37 鍺 Ge 是典型的半導體元素 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 三鍵 但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵 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 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 0 C為 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 76pm 其密度為 g cm 3 列出計算式即可 解析 1 Ge為32號元素 根據(jù)構(gòu)造原理可推出基態(tài)鍺原子的核外電子排布式為 Ar 3d104s24p2 有2個未成對電子 2 鍺原子之間難以形成雙鍵或三鍵是因為Ge的原子半徑大 原子間形成的 鍵較長 p軌道之間重疊程度很小或幾乎不能重疊 難以形成 鍵 3 鍺的鹵化物的熔點和沸點大小順序均為GeCl4Se 根據(jù)同周期從左到右元素的電負性逐漸增大可知 Se Ge Zn 所以Zn Ge O電負性由大至小的順序是O Ge Zn 5 Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu) 其中鍺原子的雜化方式為sp3 微粒之間存在的作用力是共價鍵 6 原子坐標參數(shù)是表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置 根據(jù)Ge單晶的晶胞圖 分析原子坐標參數(shù)A為 0 0 0 B為 0 C為 0 可知D原子的坐標參數(shù)為 Ge單晶的晶胞參數(shù)a 565 76pm 晶胞的體積為a3 a需要進行單位換算 晶胞的質(zhì)量為 晶胞的密度為晶胞質(zhì)量除以晶胞體積 所以晶胞密度 107 g cm 3 答案 1 3d104s24p22 2 鍺原子半徑大 原子間形成的 鍵較長 p軌道之間重疊程度很小或幾乎不能重疊 難以形成 鍵 3 GeCl4 GeBr4 GeI4的熔 沸點依次升高 原因是分子結(jié)構(gòu)相似 相對分子質(zhì)量越大 分子間作用力越強 4 O Ge Zn 5 sp3共價鍵 6 107 2 2015 全國卷 T37 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 回答下列問題 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的化學式為 晶胞中A原子的配位數(shù)為 列式計算晶體F的密度 g cm 3 解析 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 則A是O B是Na 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 則C是P D元素最外層有一個未成對電子 所以D是氯元素 1 非金屬性越強 電負性越大 四種元素中電負性最大的是O P的原子序數(shù)為15 其電子排布式為1s22s22p63s23p3 或 Ne 3s23p3 2 氧元素有氧氣和臭氧兩種單質(zhì) 由于臭氧的相對分子質(zhì)量較大 范德華力大 所以沸點高 A和B的氫化物為H2O和NaH 晶體類型分別為分子晶體和離子晶體 3 C和D形成的物質(zhì)E為PCl3 其中P含有一對孤電子對 其價層電子對數(shù)是4 所以立體構(gòu)型為三角錐形 中心原子為sp3雜化 4 化合物Cl2O的中心原子O含有2對孤電子對 價層電子對數(shù)為4 所以立體構(gòu)型為V形 Cl2和碳酸鈉反應(yīng)的化學方程式為2Cl2 2Na2CO3 H2O Cl2O 2NaHCO3 2NaCl 5 根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知氧原子的個數(shù) 8 6 4 Na全部在晶胞中 共計是8個 則F的化學式為Na2O 以頂點氧原子為中心 與氧原子距離最近的鈉原子的個數(shù)是8個 即晶胞中A原子的配位數(shù)為8 晶體F的密度 答案 1 O1s22s22p63s23p3 或 Ne 3s23p3 2 O3O3相對分子質(zhì)量較大 范德華力大分子晶體離子晶體 3 三角錐形sp3 4 V形42Cl2 2Na2CO3 H2O Cl2O 2NaHCO3 2NaCl 5 Na2O8 真題備選 1 2014 全國卷 T37節(jié)選 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)鐵原子有 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 解析 1 區(qū)別晶體 準晶體與非晶體最可靠的方法是X 射線衍射 2 26號元素鐵的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2 由此可知基態(tài)鐵原子的3d軌道上有4個未成對電子 當鐵原子失去4s軌道上的兩個電子和3d軌道上的一個電子時形成三價鐵離子 因此三價鐵離子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5 三價鐵離子遇硫氰酸根離子變成紅色 3 乙醛中甲基上的碳為sp3雜化 醛基上的碳原子為sp2雜化 乙醛分子中有5個單鍵 一個雙鍵 其中五個單鍵全是 鍵 雙鍵中一個是 鍵 一個是 鍵 乙酸分子間存在分子間氫鍵 因此沸點較高 氧化亞銅晶胞中含有氧原子個數(shù)為4 8 1 8 6 1 2 8 根據(jù)氧化亞銅的化學式可知 晶胞中銅原子和氧原子的個數(shù)之比為2 1 所以晶胞中銅原子個數(shù)為16個 答案 1 X 射線衍射 2 41s22s22p63s23p63d5紅色 3 sp3 sp26NACH3COOH存在分子間氫鍵16 2 2013 全國卷 T37 硅是重要的半導體材料 構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ) 回答下列問題 1 基態(tài)Si原子中 電子占據(jù)的最高能層符號為 該能層具有的原子軌道數(shù)為 電子數(shù)為 2 硅主要以硅酸鹽 等化合物的形式存在于地殼中 3 單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體 其中原子與原子之間以 相結(jié)合 其晶胞中共有8個原子 其中在面心位置貢獻 個原子 4 單質(zhì)硅可通過甲硅烷 SiH4 分解反應(yīng)來制備 工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4 該反應(yīng)的化學方程式為 5 碳和硅的有關(guān)化學鍵鍵能如下所示 簡要分析和解釋下列有關(guān)事實 硅與碳同族 也有系列氫化物 但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多 原因是 SiH4的穩(wěn)定性小于CH4 更易生成氧化物 原因是 6 在硅酸鹽中 四面體 如下圖 a 通過共用頂角氧離子可形成島狀 鏈狀 層狀 骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式 圖 b 為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根 其中Si原子的雜化形式為 Si與O的原子數(shù)之比為 化學式為 解析 1 基態(tài)硅原子中 電子占據(jù)的最高能層為第三層 符號為M 該能層中有3個能級 3s 3p和3d 3s能級有1個原子軌道 3p能級有3個原子軌道 3d能級有5個原子軌道 所以該能層具有的原子軌道數(shù)為9 填充的電子數(shù)為4 2 硅在自然界中主要以硅酸鹽和二氧化硅等化合物的形式存在于地殼中 3 單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體 其中原子與原子之間以硅硅共價鍵相結(jié)合 其晶胞中共有8個原子 其中在面心位置的有6個原子 每個面心原子貢獻二分之一 所以6個面心原子對該晶胞貢獻3個原子 4 根據(jù)題意 工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4 該反應(yīng)的化學方程式為Mg2Si 4NH4Cl SiH4 4NH3 2MgCl2 5 分析表格中C C鍵 C H鍵 Si Si鍵 Si H鍵的鍵能 可以得出 C C鍵和C H鍵較強 所形成的烷烴穩(wěn)定 而硅烷中Si Si鍵和Si H鍵的鍵能較低 易斷裂 導致長鏈硅烷難以生成 所以硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多 分析表格中C H鍵 C O鍵 Si H鍵 Si O鍵的鍵能 可以得出 C H鍵的鍵能大于C O鍵 C H鍵比C O鍵穩(wěn)定 而Si H鍵的鍵能卻遠 小于Si O鍵 所以Si H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si O鍵 所以SiH4的穩(wěn)定性小于CH4 更易生成氧化物 6 題干圖 b 為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根 其中每個硅原子和4個氧原子形成四面體結(jié)構(gòu) 所以硅原子的雜化形式為sp3 Si與O的原子數(shù)之比為1 3 化學式為 或 答案 1 M94 2 二氧化硅 3 共價鍵3 4 Mg2Si 4NH4Cl SiH4 4NH3 2MgCl2 5 C C鍵和C H鍵較強 所形成的烷烴穩(wěn)定 而硅烷中Si Si鍵和Si H鍵的鍵能較低 易斷裂 導致長鏈硅烷難以生成 C H鍵的鍵能大于C O鍵 C H鍵比C O鍵穩(wěn)定 而Si H鍵的鍵能卻遠小于Si O鍵 所以Si H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si O鍵 6 sp31 3 或 知識回顧 1 必記的四種金屬核外電子排布式 Cr Fe Cu Zn 1s22s22p63s23p63d54s1或 Ar 3d54s1 1s22s22p63s23p63d64s2或 Ar 3d64s2 1s22s22p63s23p63d104s1或 Ar 3d104s1 1s22s22p63s23p63d104s2或 Ar 3d104s2 2 ?？荚氐谝浑婋x能的大小比較 N O C P S Si 3 ?？挤肿拥碾s化方式和空間構(gòu)型 CH4 雜化 NH3 雜化 H2O 雜化 sp3 正四面體 sp3 三角錐 sp3 V形 4 必記的幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目 A NaCl 含 個Na 個Cl B 干冰 含 個CO2 C CaF2 含 個Ca2 個F D 金剛石 含 個C E 體心立方 含 個原子 F 面心立方 含 個原子 4 4 4 4 8 8 2 4 5 ?？嫉囊族e易混知識點 1 A族和 A族元素位于 區(qū) A A族和0族元素位于 區(qū) B B族和 族元素位于 區(qū) B族和 B族元素位于 區(qū) 2 一般地 原子的第一電離能越小 金屬性 3 三鍵中有 個 鍵和 個 鍵 一般 鍵比 鍵 s p d ds 越強 1 2 穩(wěn)定 4 雜化軌道只用于形成 或者用來容納未參與成鍵的孤電子對 未參與雜化的p軌道可用于形成 5 氫鍵的存在使冰的密度 水的密度 使H2O的沸點 H2S的沸點 6 分子晶體具有熔點 硬度 易升華的物理特性 鍵 鍵 小于 高于 低 很小 7 原子晶體中相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合 硬度 熔點是原子晶體的物理特性 8 晶格能 形成的離子晶體越穩(wěn)定 而且熔點越高 硬度越大 高 高 越大 易錯辨析 判斷下列說法是否正確 正確的打 錯誤的打 1 基態(tài)Fe原子的外圍電子排布圖為 提示 基態(tài)鐵原子外圍電子排布式為3d64s2 根據(jù)洪特規(guī)則 外圍電子排布圖為 2 Na P Cl元素的電負性隨原子序數(shù)增大而遞增 提示 Na P Cl屬于同一周期 同周期從左向右電負性增大 3 下列原子中 1s22s22p63s23p1 1s22s22p63s23p2 1s22s22p63s23p3 1s22s22p63s23p4 對應(yīng)的第一電離能最大的是 提示 第一電離能規(guī)律 同周期從左向右電離能增大 A A族元素大于同周期相鄰元素 同主族從上到下第一電離能減小 是Al 是Si 是P 是S 故P的第一電離能最大 4 某元素的逐級電離能分別為738kJ mol 1 1451kJ mol 1 7733kJ mol 1 10540kJ mol 1 13630kJ mol 1 17995kJ mol 1 21703kJ mol 1 則該元素在第 A族 提示 能層之間的能量不同 如果有突變 說明能層發(fā)生變化 發(fā)現(xiàn)1451 7733突變了 說明最外層有2個電子 故說法正確 5 以下原子中 1s22s22p63s23p2 1s22s22p3 1s22s22p2 1s22s22p63s23p4 半徑最大的是 提示 Si N C S 原子半徑看電子層數(shù) 電子層數(shù)越多半徑越大 電子層數(shù)相等 看原子序數(shù) 原子序數(shù)越大 半徑反而越小 故Si的半徑最大 說法正確 6 碘升華時破壞了共價鍵 提示 碘升華破壞分子間作用力 不破壞分子內(nèi)的化學鍵 7 CO2分子中的化學鍵為非極性鍵 提示 CO2中的碳氧鍵屬于不同元素構(gòu)成的化學鍵 因此為極性鍵 8 HCHO分子中既含 鍵又含 鍵 提示 HCHO分子的結(jié)構(gòu)為 因此分子內(nèi)含有 鍵和 鍵 9 凡是中心原子采取sp3雜化方式成鍵的分子 其立體構(gòu)型都是正四面體形 提示 H2O NH3中的氧原子 氮原子均為sp3雜化 但立體構(gòu)型卻分別為V形 三角錐形 10 鹵素單質(zhì) 鹵素氫化物 鹵素碳化物 即CX4 的熔 沸點均隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大 提示 鹵素氫化物中 HF分子間能形成氫鍵 其熔 沸點最高 11 H2O比H2S穩(wěn)定是因為水分子間存在氫鍵 提示 H2O比H2S穩(wěn)定是因為O H鍵的鍵能大于S H鍵的鍵能 而與氫鍵無關(guān) 12 晶體中只要有陽離子 就一定有陰離子 提示 金屬晶體中只有陽離子 沒有陰離子 13 石墨為片層結(jié)構(gòu) 片層中平均每個六元環(huán)含碳原子數(shù)為3 提示 在石墨的片層結(jié)構(gòu)中 我們以一個六元環(huán)為研究對象 由于每個碳原子為三個六元環(huán)共用 即每個碳原子屬于該六元環(huán)的部分為 這樣每個六元環(huán)中碳原子數(shù)相當于6 2 14 X Y可形成立方晶體結(jié)構(gòu)的化合物 其晶胞中X占據(jù)所有棱的中心 Y位于頂角位置 則該晶體的化學式為X3Y或YX3 提示 每個晶胞中含X的個數(shù) 12 3 含Y的個數(shù) 8 1 該晶體的化學式為X3Y或YX3 15 NaF NaCl NaBr NaI的熔沸點依次減小 提示 四種物質(zhì)均屬于離子晶體 離子所帶電荷相同時離子鍵的強弱與離子半徑有關(guān) 半徑越小 則離子鍵越強 晶格能越大 晶體的熔 沸點越高 16 對羥基苯甲醛的沸點高于鄰羥基苯甲醛 提示 形成分子間氫鍵的物質(zhì)的熔 沸點要大于形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì) 鄰羥基苯甲醛能形成分子內(nèi)氫鍵 而對羥基苯甲醛能形成分子間氫鍵 考點一原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 典型例題 填寫下列空白 1 2016 浙江高考 自選模塊 基態(tài)P原子外圍電子的軌道表示式為 與氮 N 相比 第一電離能P N 填 或 2 2016 江蘇高考 Zn2 基態(tài)核外電子排布式為 3 2016 全國卷 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 4 2016 全國卷 寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式 5 2016 全國卷 根據(jù)元素周期律 原子半徑Ga As 第一電離能Ga As 填 大于 或 小于 解題指南 解答本題時應(yīng)注意以下3點 1 了解電負性的遞變規(guī)律 同周期從左到右逐漸增大 2 了解同周期從左到右第一電離能呈增大趨勢 3 了解軌道表示式和電子排布式的區(qū)別 解析 1 磷 P 是15號元素 位于元素周期表第3周期第 A族 因此其外圍電子的軌道表示式為 N和P位于同一主族 從上到下元素的第一電離能逐漸減小 因此第一電離能P N 2 Zn為30號元素 30 18 12 其核外價層電子排布為3d104s2 失去電子時 先從4s開始 所以Zn2 的核外電子排布式為 Ar 3d10 3 鎳是28號元素 位于第4周期第 族 根據(jù)核外電子排布規(guī)則 其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或 Ar 3d84s2 3d能級有5個軌道 先占滿5個自旋方向相同的電子 再分別占據(jù)三個軌道 電子自旋方向相反 所以未成對的電子數(shù)為2 4 As是33號元素 其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3或 Ar 3d104s24p3 5 同一周期從左向右 原子半徑逐漸減小 所以原子半徑 Ga As Ga的價電子排布為4s24p1 As的價電子排布為4s24p3 As的4p軌道電子處于半充滿狀態(tài) 穩(wěn)定性強 所以第一電離能Ga As 答案 1 2 1s22s22p63s23p63d10 或 Ar 3d10 3 1s22s22p63s23p63d84s2或 Ar 3d84s22 4 1s22s22p63s23p63d104s24p3 或 Ar 3d104s24p3 5 大于小于 誤區(qū)提醒 1 書寫電子排布圖時 空軌道不能省略 如C的電子排布圖為 而不是 2 在寫基態(tài)原子的電子排布圖時 常出現(xiàn)以下錯誤 1 違反能量最低原理 2 違反泡利原理 3 違反洪特規(guī)則 4 違反洪特規(guī)則 3 誤認為Cr和Cu的價電子排布式分別為3d44s2 3d94s2 其實應(yīng)該分別為3d54s1 3d104s1 因為能量相同的原子軌道在全充滿 如p6和d10 半充滿 如p3和d5 和全空 如p0和d0 狀態(tài)時 體系的能量較低 原子較穩(wěn)定 4 誤認為第一電離能是O N 前四周期中同周期元素中第 A族 第 A族第一電離能比較大 其原因 第 A族價電子排布為ns2呈全滿狀態(tài) 能量低 比較穩(wěn)定 更難失去電子 第 A族價電子排布為ns2np3 p軌道半充滿 能量低 比較穩(wěn)定 例如I1 Mg I1 Al I1 N I1 O 新題預測 1 氮族元素和鹵族元素都能形成許多種物質(zhì) 1 基態(tài)磷原子中 電子占據(jù)的最高能級符號為 基態(tài)氮原子核外有 種運動狀態(tài)不同的電子 基態(tài)溴原子的價電子排布式為 2 HCN的電子式為 其中心碳原子的雜化類型為 氮 磷 氟三種元素的電負性由大到小的順序為 用元素符號表示 3 已知PCl3是不穩(wěn)定的無色液體 遇水易水解且可生成兩種酸 該水解反應(yīng)的化學方程式為 所得含氧酸 電離常數(shù)Ka1 1 6 10 2和Ka2 7 10 7 和足量的NaOH溶液反應(yīng)生成鹽的化學式為 4 根據(jù)下表提供的第一電離能數(shù)據(jù)判斷 最有可能生成較穩(wěn)定的單核陽離子的鹵素原子是 解析 1 基態(tài)磷原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3 電子占據(jù)的最高能級符號為3p 基態(tài)氮原子核外有7個電子 因此有7種運動狀態(tài)不同的電子 Br含有35個核外電子 基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p5 價電子排布式為4s24p5 2 HCN分子的結(jié)構(gòu)式為H C N 電子式為 空間構(gòu)型為直線形 中心原子C采取sp雜化 同周期元素從左到右元素的電負性逐漸增強 則電負性 F N 同主族元素從上到下電負性逐漸減弱 則電負性 N P 則有電負性F N P 3 水解反應(yīng)元素化合價不變 因此生成的兩種酸為H3PO3和HCl 水解反應(yīng)的化學方程式為PCl3 3H2OH3PO3 3HCl 由H3PO3的電離平衡常數(shù)可知 存在兩步電離 與足量的NaOH溶液反應(yīng)生成Na2HPO3 4 第一電離能是指原子失去一個電子所需的能量 第一電離能越小 就越容易失去一個電子 比較表格中的數(shù)據(jù)可知 碘更容易形成較穩(wěn)定的單核陽離子 答案 1 3p74s24p5 2 spF N P 3 PCl3 3H2OH3PO3 3HClNa2HPO3 4 碘 2 四種常見元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如表所示 請回答下列問題 1 R的基態(tài)原子價層電子排布式為 A B D這三種元素的第一電離能由大到小的順序為 填元素符號 2 A B D均可形成多種氫化物 在最常見的三種氫化物中 分子構(gòu)型為三角錐形的氫化物分子式為 任意寫出一種中心原子存在sp2 sp3兩種雜化類型的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式 與A的常見單質(zhì)互為等電子體的上述元素的氧化物是 3 B D均可形成氧化物 等物質(zhì)的量的B D的最高價氧化物中 鍵之比為 已知有下列兩種數(shù)據(jù) 兩種氧化物熔點 沸點差異過大 請用鍵能大小解釋 4 A元素能形成組成為Pt AH3 2Cl2的配合物 該配合物存在兩種同分異構(gòu)體 一種為淡黃色 Q 不具有抗癌作用 在水中的溶解度小 另一種為黃綠色 P 具有抗癌作用 在水中的溶解度較大 Q是 填 極性 或 非極性 分子 P的結(jié)構(gòu)簡式為 AH3配體作為一個整體寫 解析 1 Cu是29號元素 原子核外電子數(shù)為29 銅的基態(tài)原子價電子排布式3d104s1 元素的非金屬性越強 其第一電離能越大 由于非金屬性N C Si 所以第一電離能由大到小為N C Si 2 N Si C的常見氫化物中 氨氣屬于三角錐形 存在sp2 sp3兩種雜化類型的最簡單的此類有機物是丙烯 氮氣分子含有2個原子 價電子數(shù)是5 2 10 CO中原子個數(shù)是2 價電子數(shù)是4 6 10 3 SiO2中每個硅原子形成4個 鍵 CO2中碳原子形成2個 鍵并且無孤電子對 等物質(zhì)的量的SiO2 CO2中 鍵的數(shù)目之比為2 1 因CO2屬于分子晶體而SiO2屬于原子晶體 前者熔點 沸點是由比較微弱的范德華力 與化學鍵強弱無關(guān) 決定的 而后者是由強大的共價鍵決定的 4 Pt AH3 2Cl2為Pt NH3 2Cl2 根據(jù)相似相溶原理 因為淡黃色固體Q 較難溶于極性溶劑水 則Q為非極性分子 通過相似相溶原理可知兩種固體一種為極性分子 另一種為非極性分子 若Pt NH3 2Cl2為四面體結(jié)構(gòu) 只能為極性分子 故只能為平面正方形結(jié)構(gòu) 黃綠色 P 在水中的溶解度較大 則P為極性分子 其結(jié)構(gòu)簡式為 答案 1 3d104s1N C Si 2 NH3CH2 CH CH3CO 3 2 1CO2是分子晶體 熔點 沸點高低是由比較微弱的范德華力決定的而與化學鍵強弱無關(guān) SiO2屬原子晶體 其熔點 沸點高低是由強大的共價鍵決定的 4 非極性 3 三氟化氮是一種無色 無味 無毒且不可燃的氣體 在半導體加工 太陽能電池和液晶顯示器制造中得到廣泛應(yīng)用 NF3是一種三角錐形分子 鍵角102 沸點 129 可在銅的催化作用下由F2和過量NH3反應(yīng)得到 4NH3 3F2NF3 3NH4F 1 上述化學方程式中的5種物質(zhì)所含的化學鍵類型有 填序號 a 離子鍵b 共價鍵c 配位鍵d 金屬鍵 2 與銅屬于同一周期 且未成對價電子數(shù)最多的元素基態(tài)原子價電子排布式為 3 NF3的沸點比NH3的沸點 33 低得多的主要原因是 4 理論上HF NaAlO2和NaCl按6 1 2的物質(zhì)的量之比恰好反應(yīng)生成HCl H2O和一種微溶于水的重要原料 該物質(zhì)含有三種元素 在金屬鋁的冶煉中有重要作用 該物質(zhì)為配合物 其中心離子是 配位數(shù)為 5 根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù) 單位 kJ mol 1 回答下面各題 在元素周期表中 最可能處于同一族的是 和 T元素最可能是 填 s p d ds 等 區(qū)元素 若T為第2周期元素 F是第3周期元素中原子半徑最小的元素 則T F形成化合物的空間構(gòu)型為 其中心原子的雜化軌道類型為 解析 1 NH4F中含有離子鍵 共價鍵和配位鍵 Cu屬于金屬單質(zhì)含有金屬鍵 2 與銅屬于同一周期 則為第4周期 未成對價電子數(shù)最多的元素 該元素的3d能級上有5個電子 4s能級上有1個電子時 其未成對電子數(shù)最多 所以該元素是24號元素鉻元素 根據(jù)構(gòu)造原理知 其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1 或 Ar 3d54s1 則其價電子排布式為3d54s1 3 NH3能形成氫鍵 NF3只有范德華力 氫鍵的存在導致物質(zhì)的熔沸點升高 所以NF3的沸點比NH3的沸點 33 低得多 4 由題意可知該反應(yīng)的化學方程式應(yīng)為6HF NaAlO2 2NaCl 2HCl 2H2O Na3AlF6 該微溶物為Na3AlF6 中心離子為Al3 配位數(shù)為6 5 由元素的電離能可以看出 Q的電離能很大 可能為零族元素 R和U的第一電離能較小 第二電離能劇增 故表現(xiàn)為 1價 最外層電子數(shù)為1 二者位于同一族 S的第一 第二電離能較小 第三電離能劇增 故表現(xiàn)為 2價 最外層電子數(shù)為2 T的第一 第二 第三電離能較小 第四電離能劇增 表現(xiàn)為 3價 最外層電子數(shù)為3 T的第一 第二 第三電離能較小 第四電離能劇增 表現(xiàn)為 3價 最外層電子數(shù)為3 可能為 A族元素 其最后填入的電子是p電子 有可能是p區(qū)元素 若T為第2周期元素 則T是硼元素 F是第3周期元素中原子半徑最小的元素 則F是氯元素 T F二者形成的化合物是BCl3 BCl3中硼原子價層電子對數(shù) 3 3 3 1 3且不含孤電子對 所以BCl3為平面正三角形 硼原子采用sp2雜化 答案 1 a b c d 2 3d54s1 3 NH3能形成氫鍵 NF3只有范德華力 4 Al3 6 5 RU p平面正三角形sp2 4 GTN Ni CHZ 3 ClO4 2 是一種新型的起爆藥 1 基態(tài)鎳原子有 個未成對電子 二價鎳離子核外電子排布式為 2 的空間構(gòu)型是 用文字描述 與互為等電子體的一種分子為 填化學式 HClO4酸性比HClO2強 其原因是 3 化學式中CHZ為碳酰肼 化學式為CO N2H3 2 碳酰肼中碳原子的雜化軌道類型為 1molCO N2H3 2分子中含有 鍵數(shù)目為 4 高氯酸三碳酰肼合鎳可由NiO 高氯酸及碳酰肼化合而成 NiO的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示 晶胞中含有的Ni2 數(shù)目為x Ni2 的配位數(shù)為y NiO晶胞中棱長a 0 208nm 每個鎳離子距離最近的鎳離子數(shù)目為z x y z NiO晶體的密度為 g cm 3 不必計算出結(jié)果 解析 1 鎳原子核外有28個電子 原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2 3d能級有兩個未成對的電子 Ni失去4s能級2個電子形成Ni2 Ni2 核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d8 2 中氯原子價層電子對數(shù)為4 4 沒有孤電子對 故其空間構(gòu)型是正四面體 原子總數(shù)相同 價電子總數(shù)相同的微粒互為等電子體 與互為等電子體的一種分子為CCl4 HClO4有3個非羥基氧 而HClO2有1個非羥基氧 非羥基氧越多 酸性越強 HClO4酸性比HClO2強 3 CO N2H3 2中C與O之間形成雙鍵 與N之間形成C N單鍵 沒有孤電子對 雜化軌道數(shù)目為3 C采取sp2雜化 N2H3中氮原子之間形成N N單鍵 N與H之間形成N H單鍵 分子中含有11個 鍵 故1molCO N2H3 2分子中含有 鍵數(shù)目為11NA 4 Ni2 位于晶胞頂點及面心 晶胞中Ni2 數(shù)目x 8 6 4 以頂點Ni2 研究 與之最近的O2 位于棱中間且關(guān)于Ni2 對稱 故Ni2 的配位數(shù)y 6 與之最近的Ni2 位于面心 每個頂點為12個面共用 與之距離最近的鎳離子數(shù)目z 12 故x y z 4 6 12 2 3 6 晶胞中O2 數(shù)目為1 12 4 故晶胞質(zhì)量為4 g 晶胞體積為 2 08 10 8cm 3 故晶胞密度為4 g 2 08 10 8cm 3 g cm 3 答案 1 21s22s22p63s23p63d8 2 正四面體CCl4HClO4有3個非羥基氧 而HClO2有1個非羥基氧 3 sp211NA 4 2 3 6 加固訓練 2015 浙江高考 請回答 1 Cu2 的電子排布式是 2 下列物質(zhì)中既有離子鍵又有共價鍵的是 A MgOB NaOHC CaCl2D NH4 2SO4 3 關(guān)于下列分子的說法不正確的是 A 既有 鍵又有 鍵B O H鍵的極性強于C H鍵的極性 C 是非極性分子D 該物質(zhì)的分子之間不能形成氫鍵 但它可以與水分子形成氫鍵 4 下列說法正確的是 A HOCH2CH OH CH2OH與CH3CHClCH2CH3都是手性分子B 和CH4的空間構(gòu)型相似C BF3與都是平面型分子D CO2和H2O都是直線型分子 5 下列有關(guān)性質(zhì)的比較 正確的是 A 第一電離能 O NB 水溶性 CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3C 沸點 HCl HFD 晶格能 NaCl MgO 解析 1 Cu是29號元素 基態(tài)銅原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1 銅原子失去最外層1個電子和次外層1個電子得到Cu2 其電子排布式為1s22s22p63s23p63d9 2 MgO中只有離子鍵 NaOH中既有離子鍵又有O H極性共價鍵 CaCl2中只有離子鍵 NH4 2SO4中既有離子鍵 又有N H S O極性共價鍵 所以答案為B D 3 分析結(jié)構(gòu)簡式可得 分子中含有碳碳雙鍵 故既有 鍵又有 鍵 A項正確 氧原子的非金屬性大于碳原子 故O H鍵的極性大于C H鍵 B項正確 該分子是極性分子 C項錯誤 該分子既可以形成分子間氫鍵 又可以形成分子內(nèi)氫鍵 D項錯誤 4 手性分子是化學中結(jié)構(gòu)上鏡像對稱而又不能完全重合的分子 連有四個不同原子或基團的碳原子稱為手性碳原子 HOCH2CH OH CH2OH不是手性分子 A項錯誤 和CH4的空間構(gòu)型都是正四面體 B項正確 BF3是平面三角形 苯是平面結(jié)構(gòu) C項正確 CO2是直線型分子 而H2O是V型分子 D項錯誤 5 第一電離能 N O A項錯誤 水溶性 乙醇大于乙醚 B項正確 HF分子間存在氫鍵 沸點大于無氫鍵的氯化氫 C項錯誤 離子所帶電荷數(shù) Mg2 Na O2 Cl 離子半徑 Mg2 NaCl D項錯誤 答案 1 1s22s22p63s23p63d9或 Ar 3d9 2 B D 3 C D 4 B C 5 B 考點二分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 典型例題 2016 全國卷 節(jié)選 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 回答下列問題 1 硫酸鎳溶于氨水形成 Ni NH3 6 SO4藍色溶液 Ni NH3 6 SO4中陰離子的立體構(gòu)型是 在 Ni NH3 6 2 中Ni2 與NH3之間形成的化學鍵稱為 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 2 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 1958kJ mol 1 INi 1753kJ mol 1 ICu INi的原因是 3 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dg cm 3 晶胞參數(shù)a nm 解題指南 解答本題注意以下兩點 1 價層電子對互斥理論在判斷分子的空間構(gòu)型中的應(yīng)用 2 利用 均攤法 求算晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比 解析 1 根據(jù)價層電子對互斥理論 的 鍵電子對數(shù)等于4 孤電子對數(shù)為 6 2 2 4 2 0 則陰離子的立體構(gòu)型是正四面體形 根據(jù)配位鍵的特點 在 Ni NH3 6 2 中Ni2 與NH3之間形成的化學鍵稱為配位鍵 提供孤電子對的成鍵原子是N 氨氣分子間存在氫鍵 分子間作用力強 所以氨的沸點高于膦 PH3 根據(jù)價層電子對互斥理論 氨氣中心原子N的 鍵電子對數(shù)等于3 孤電子對數(shù)為 5 3 2 1 則氨氣是sp3雜化 分子呈三角錐形 正 負電荷中心不重疊 氨氣是極性分子 2 銅和鎳屬于金屬 則單質(zhì)銅及鎳都是由金屬鍵形成的晶體 Cu 核外電子排布比Ni 穩(wěn)定 難以失去電子 所以ICu INi 3 根據(jù)均攤法計算 晶胞中銅原子個數(shù)為6 1 2 3 鎳原子的個數(shù)為8 1 8 1 則銅和鎳的數(shù)量比為3 1 根據(jù)上述分析 該晶胞的組成為Cu3Ni 若合金的密度為dg cm 3 根據(jù) m V 則d 即晶胞參數(shù)a 107nm 答案 1 正四面體 配位鍵N 高于NH3分子間可形成氫鍵極性sp3 2 金屬Cu 核外電子排布比Ni 穩(wěn)定 難以失電子 3 3 1 107或 107 誤區(qū)提醒 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的五個認識誤區(qū) 1 誤認為分子的穩(wěn)定性與分子間作用力和氫鍵有關(guān) 其實分子的穩(wěn)定性與共價鍵的強弱有關(guān) 2 誤認為組成相似的分子 中心原子的雜化類型相同 關(guān)鍵是要看其 鍵和孤電子對數(shù)是否相同 如CO2與SO2不同 3 誤認為只要含有氫鍵 物質(zhì)的熔 沸點就高 其實不一定 分子間的氫鍵會使物質(zhì)的熔 沸點升高 而分子內(nèi)氫鍵一般會使物質(zhì)的熔 沸點降低 4 誤認為只含有極性鍵的分子都一定是極性分子 其實不一定 如CO2 BF3等是非極性分子 5 誤認為配位鍵不是 鍵 其實配位鍵是一種特殊共價鍵 也是 鍵 新題預測 1 現(xiàn)有前四周期六種元素X Y Z E F G 它們的原子序數(shù)依次增大 除G外 其他五種元素都是短周期元素 X Y E三種元素組成的化合物是實驗室常用燃料 取F的化合物做焰色反應(yīng)實驗 其焰色呈黃色 G的單質(zhì)是生活中常見的一種金屬 GE是黑色固體 請回答下列問題 1 寫出基態(tài)G原子電子排布式 Y Z E F G的第一電離能最大的是 用元素符號表示 2 X Y Z形成3原子分子M 每個原子價層電子均達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) M分子的結(jié)構(gòu)式為 1molM含 鍵數(shù)目為 3 根據(jù)價層電子對互斥理論 VSEPR 推測 的立體構(gòu)型為 的中心原子雜化類型為 4 Z與X形成的簡單化合物極易溶解在E與X形成的簡單化合物的原因是 5 G晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示 已知立方體的棱長為apm G晶體密度為bg cm 3 則阿伏加德羅常數(shù)NA 用含a b的代數(shù)式表示 解析 X Y E三種元素組成的化合物是實驗室常用燃料 可知該燃料為酒精 所以X為氫元素 Y為碳元素 E為氧元素 X Y Z E的原子序數(shù)依次增大 所以Z為氮元素 F的化合物做焰色反應(yīng)實驗 其焰色呈黃色 F為鈉元素 G的單質(zhì)是生活中常見的一種金屬 E是氧元素 GE是黑色固體 所以G是銅元素 1 G是銅元素 原子序數(shù)是29 所以基態(tài)銅原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或 Ar 3d104s1 在同一周期中從左向右 第一電離能逐漸增大 但第 A族和第 A族元素由于最外層處于全滿和半滿狀態(tài) 所以第一電離能都高于相鄰主族的元素 同一主族從上到下 第一電離能逐漸減小 所以C N O Na Cu的第一電離能最大的為N 2 X Y Z形成3原子分子M 每個原子價層電子均達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 所以M的分子式為HCN 其結(jié)構(gòu)式為H C N 根據(jù)結(jié)構(gòu)式可知 1molHCN中含 鍵數(shù)目為2 6 02 1023或2NA 3 為 為 中氮原子的價層電子對數(shù)為 3 氮原子有一對孤電子對 所以的空間構(gòu)型為V形或角形 中碳原子的價層電子對數(shù)為 3 所以碳原子的雜化方式為sp2雜化 4 E Z分別與X形成的簡單化合物為H2O NH3 由于水分子與氨分子之間存在氫鍵 所以極易溶解 5 根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知 每個銅晶胞中含有銅原子數(shù)為8 4 根據(jù)b 可得NA mol 1 答案 1 1s22s22p63s23p63d104s1或 Ar 3d104s1N 2 H C N2 6 02 1023或2NA 3 V形或角形sp2 4 H2O NH3之間易形成氫鍵 5 mol 1 2 圖A所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系中 具體反應(yīng)條件略 a b c和d分別為四種短周期元素的常見單質(zhì) 其余均為它們的化合物 i的溶液為常見的酸 a的一種同素異形體的晶胞如圖B所示 回答下列問題 1 圖B對應(yīng)的物質(zhì)名稱是 其晶胞中的原子數(shù)為 晶體類型為 2 d中元素的原子核外電子排布式為 3 圖A中由兩種元素組成的物質(zhì)中 沸點最高的是 原因是 該物質(zhì)的分子構(gòu)型為 中心原子的雜化軌道類型為 4 圖A中的雙原子分子中 極性最大的分子是 5 k的分子式為 中心原子的雜化軌道類型為 屬于 分子 填 極性 或 非極性 解析 a b c和d分別為四種短周期元素的常見單質(zhì) b與c反應(yīng)生成水 故b c分別為H2 O2中的一種 a的一種同素異形體的晶胞中每個原子周圍有4個鍵 判斷為金剛石 則a為C 則b為H2 c為O2 由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知 f為CO g為CO2 因i是常見的酸 只由b d形成可判斷為鹽酸 則d為Cl2 i為HCl 而k與水反應(yīng)生成CO2與鹽酸 且k由f d反應(yīng)得到 應(yīng)含C O Cl三種元素 只能判斷為COCl2 1 由上述分析可知 圖B對應(yīng)的物質(zhì)為金剛石 該晶胞中碳原子數(shù)目 4 8 8 屬于原子晶體 2 d中元素為氯元素 基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p5 3 所有兩元素形成的物質(zhì)中 水分子之間存在氫鍵 常溫下是液態(tài) 其他都是氣體 故水的沸點最高 水分子中氧原子形成2個 鍵 含有2對孤電子對 故為V形結(jié)構(gòu) 中心原子含2對孤電子對 2個 鍵 其雜化軌道類型為sp3 4 所有雙原子分子中 只有H Cl電負性差值最大 因而HCl的極性最大 5 k的分子式為COCl2 COCl2中碳原子形成3個 鍵 1個 鍵 沒有孤電子對 碳原子采取sp2雜化 為平面三角形結(jié)構(gòu) 分子中正負電荷中心不重合 屬于極性分子 答案 1 金剛石8原子晶體 2 1s22s22p63s23p5 3 H2O分子間形成氫鍵V形sp3 4 HCl 5 COCl2sp2極性 3 2015 海南高考 下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)與氫鍵無關(guān)的是 A 乙醚的沸點B 乙醇在水中的溶解度C 氫化鎂的晶格能D DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu) 釩 23V 是我國的豐產(chǎn)元素 廣泛用于催化及鋼鐵工業(yè) 回答下列問題 1 釩在元素周期表中的位置為 其價層電子排布圖為 2 釩的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示 晶胞中實際擁有的陰 陽離子個數(shù)分別為 3 V2O5常用作SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑 SO2分子中S原子價層電子對數(shù)是 對 分子的立體構(gòu)型為 SO3氣態(tài)為單分子 該分子中S原子的雜化軌道類型為 SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖2所示 該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類型為 該結(jié)構(gòu)中S O鍵長有兩類 一類鍵長約140pm 另一類鍵長約160pm 較短的鍵為 填圖2中字母 該分子中含有 個 鍵 4 V2O5溶解在NaOH溶液中 可得到釩酸鈉 Na3VO4 該鹽陰離子的立體構(gòu)型為 也可以得到偏釩酸鈉 其陰離子呈如圖3所示的無限鏈狀結(jié)構(gòu) 則偏釩酸鈉的化學式為 解析 乙醚分子間不存在氫鍵 乙醚的沸點與氫鍵無關(guān) A符合題意 乙醇和水分子間能形成氫鍵 乙醇在水中的溶解度與氫鍵有關(guān) B不符合題意 氫化鎂為離子化合物 氫化鎂的晶格能與氫鍵無關(guān) C符合題意 DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)與氫鍵有關(guān) D不符合題意 1 釩在元素周期表中的位置為第4周期 B族 其價層電子排布式為3d34s2 價層電子排布圖為 2 分析釩的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)利用切割法計算 晶胞中實際擁有的陰離子數(shù)目為4 1 2 2 4 陽離子個數(shù)為8 1 8 1 2 3 SO2分子中硫原子價電子排布式為3s23p4 價層電子對數(shù)是3對 分子的立體構(gòu)型為V形 SO3氣態(tài)為單分子 該分子中硫原子的雜化軌道類型為sp2雜化 SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖2所示 該結(jié)構(gòu)中硫原子形成4個鍵 該結(jié)構(gòu)中硫原子的雜化軌道類型為sp3雜化 該結(jié)構(gòu)中S O鍵長有兩類 一類如圖中a所示 含有雙鍵的成分鍵能大 鍵長較短 另一類為配位鍵 為單鍵 鍵能較小 由題給結(jié)構(gòu)分析該分子中含有12個 鍵 4 釩酸鈉 Na3VO4 中陰離子的立體構(gòu)型為正四面體形 由圖3所示的無限鏈狀結(jié)構(gòu)知偏釩酸鈉的化學式為NaVO3 答案 A C 1 第4周期 B族 2 42 3 3V形sp2雜化sp3雜化a12 4 正四面體形NaVO3 加固訓練 1 2015 江蘇高考節(jié)選 下列反應(yīng)曾用于檢測司機是否酒后駕駛2Cr2 3CH3CH2OH 16H 13H2O4 Cr H2O 6 3 3CH3COOH 1 配合物 Cr H2O 6 3 中 與Cr3 形成配位鍵的原子是 填元素符號 2 CH3COOH中碳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 解析 1 H2O中的O含有孤電子對 所以O(shè)為配位原子 2 甲基中碳為sp3雜化 羧基中的碳為sp2雜化 單鍵全部為 鍵 雙鍵中有一個 鍵和一個 鍵 所以1molCH3COOH中含有7mol 鍵 3 H2O中O的價電子數(shù)與F 相等 所以H2O和H2F 互為等電子體 H2O與CH3CH2OH之間可以形成分子間氫鍵 故兩者可以任意比例互溶 答案 1 O 2 sp3 sp27mol或7NA 3 H2F H2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵 2 2014 山東高考節(jié)選 石墨烯 圖甲 是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料 石墨烯中部分碳原子被氧化后 其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變 轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯 圖乙 1 圖甲中 1號C與相鄰C形成 鍵的個數(shù)為 2 圖乙中 1號C的雜化方式是 該C與相鄰C形成的鍵角 填 或 圖甲中1號C與相鄰C形成的鍵角 3 若將圖乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中 則氧化石墨烯中可與H2O形成氫鍵的原子有 填元素符號 解析 1 根據(jù)圖甲可知 1號C與相鄰C形成 鍵的個數(shù)為3 2 圖乙1號C形成了4個 鍵 是sp3雜化方式 圖乙中1號C與相鄰C形成的鍵角為109 28 圖甲中1號C與相鄰C形成的鍵角為120 3 氧化石墨烯中氧原子與H2O中的氫原子 及氧化石墨烯中的氫原子與H2O中的氧原子都可以形成氫鍵 答案 1 3 2 sp3 3 O H 3 2016 江蘇高考 Zn CN 4 2 在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應(yīng) 4HCHO Zn CN 4 2 4H 4H2O Zn H2O 4 2 4HOCH2CN 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 4 2 中Zn2 與CN 的C原子形成配位鍵 不考慮空間構(gòu)型 Zn CN 4 2 的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為 解析 1 Zn為30號元素 Zn2 核外電子數(shù)為30 2 28 所以Zn2 的核外電子排布式為 Ar 3d10 2 HCHO的結(jié)構(gòu)式為 單鍵全為 鍵 雙鍵中 只有一個為 鍵 1molHCHO中存在3mol 鍵 3 HOCH2CN中 CH2 的C為sp3雜化 C N 中C為sp雜化 4 N得一個電子與氧原子的電子數(shù)相等 所以與H2O互為等電子體 5 Zn2 與CN 之間為配位鍵 配位鍵由C指向Zn 答案 1 1s22s22p63s23p63d10 或 Ar 3d10 2 3 3 sp3和sp 4 5 考點三晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 典型例題 2016 全國卷 節(jié)選 砷化鎵 GaAs 是優(yōu)良的半導體材料 可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等 回答下列問題 1 AsCl3分子的立體構(gòu)型為 其中As的雜化軌道類型為 2 GaF3的熔點高于1000 GaCl3的熔點為77 9 其原因是 3 GaAs的熔點為1238 密度為 g cm 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MGag mol 1和MAsg mol 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 解析 1 AsCl3分子的價層電子對數(shù) 3 4 As的雜化方式為sp3 因為含有一對孤電子對 所以該分子的立體構(gòu)型為三角錐形 2 GaF3為離子晶體 靠比較強的離子鍵結(jié)合 GaCl3為分子晶體 靠很弱的范德華力結(jié)合 所以GaF3的熔點高 3 因為GaAs的熔點為1238 熔點很高 晶體結(jié)構(gòu)為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 所以GaAs為原子晶體 其中Ga與As以共價鍵鍵合 根據(jù)晶胞 結(jié)構(gòu)可知晶胞中Ga和As的個數(shù)均是4個 所以晶胞的體積是cm3 二者的原子半徑分別為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 10 30 100 答案 1 三角錐形sp3 2 GaF3為離子晶體 GaCl3為分子晶體 3 原子晶體共價 10 30 100 答題技法 解答有關(guān)晶胞計算的流程 新題預測 1 1 Ca與F形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖 其化學式為 Ca2 的配位數(shù)是 已知晶體的密度為 g cm 3 阿伏加德羅常數(shù)為NA 則晶胞邊長a cm 用含 NA的計算式表示 2 Al2O3在一定條件下可制得AlN 其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示 該晶體中Al的配位數(shù)是 3 元素X位于第4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 X與Y所形成化合物晶體的晶胞如圖所示 在1個晶胞中 X離子的數(shù)目為 該化合物的化學式為 解析 1 由晶胞結(jié)構(gòu)圖知晶胞中含4個CaF2 M CaF2 78 故 所以a 2 分析AlN晶體結(jié)構(gòu)示意圖 與鋁原子距離最近且等距離的氮原子數(shù)為4 3 根據(jù)X位于第4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 X是Zn 元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子 Y是S 根據(jù)晶胞圖 該化合物的化學式為ZnS 答案 1 CaF28 2 4 3 4 ZnS 2 1 已知KCl MgO CaO TiN這四種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似 下表給出了三種晶體的晶格能數(shù)據(jù) 則該四種晶體 不包括NaCl 的熔點從高到低的順序為 2 鈣在氧氣中燃燒時得到一種鈣的氧化物晶體 其結(jié)構(gòu)與NaCl相同 如圖所示 據(jù)此可判斷該鈣的氧化物的化學式為 已知該氧化物的密度是 g cm 3 則晶胞內(nèi)最近的兩個鈣離子間的距離為 cm 只要求列出算式 不必計算出數(shù)值結(jié)果 阿伏加德羅常數(shù)的值為NA 解析 1 KCl MgO CaO TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似 TiN中離子都帶3個單位電荷 MgO CaO中離子都帶2個單位電荷 KCl中離子都帶1個單位電荷 離子半徑Cl MgO CaO KCl 故熔點TiN MgO CaO KCl 2 根據(jù)均攤法可知晶胞中鈣離子的個數(shù)為8 4 過氧根離子的個數(shù)為12 1 1 4 故其化學式為CaO2 設(shè)晶胞的邊長為a 根據(jù) 得a cm 兩個最近的鈣離子是位于頂點和面心上的 它們的距離為晶胞邊長的倍 即為 答案 1 TiN MgO CaO KCl 2 CaO2 3 決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu) 請回答下列問題 1 下圖是石墨的結(jié)構(gòu) 其晶體中存在的作用力有 填序號 A 鍵B 鍵C 氫鍵D 配位鍵E 分子間作用力F 金屬鍵G 離子鍵 2 下面關(guān)于晶體的說法不正確的是 A 晶體熔點由低到高 CF4碳化硅 晶體硅C 熔點由高到低 Na Mg AlD 晶格能由大到小 NaF NaCl NaBr NaI 3 CaF2結(jié)構(gòu)如圖 所示 Cu形成晶體的結(jié)構(gòu)如圖 所示 圖 為H3BO3晶體結(jié)構(gòu)圖 層狀結(jié)構(gòu) 層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵結(jié)合 圖 所示的晶體中與Ca2 最近且等距離的Ca2 數(shù)為 圖 中未標號的銅原子形成晶體后周圍最緊鄰的銅原子數(shù)為 H3BO3晶體中硼原子雜化方式為 三種晶體中熔點高低的順序為 填化學式 4 碳的某種單質(zhì)的晶胞如圖 所示 一個晶胞中有 個碳原子 若該晶體的密度為 g cm 3 阿伏加德羅常數(shù)的值為NA 則晶體中最近的兩個碳原子之間的距離為 cm 用代數(shù)式表示 解析 1 石墨為層狀結(jié)構(gòu) 雜化類型為sp2 每一片層內(nèi)部碳原子以 鍵結(jié)合 每個碳原子還有一個未雜化的p軌道 肩并肩重疊 形成大 鍵 片層之間以分子間作用力結(jié)合 2 分子晶體的相對分子質(zhì)量越大 熔沸點越高 則晶體熔點由低到高順序為CF4碳化硅 晶體硅 故B正確 金屬離子的電荷越多 半徑越小 其熔點越高 則熔點由高到低為Al Mg Na 故C錯誤 離子半徑越小 離子鍵越強 則晶格能越大 F Cl Br I的離子半徑逐漸增大 則晶格能由大到小為NaF NaCl NaBr NaI 故D正確 3 圖 在每個晶胞中與Ca2 最近且等距離的Ca2 數(shù)為3個 通過每個Ca2 可形成8個晶胞 每個Ca2 計算2次 所以與Ca2 最近且等距離的Ca2 數(shù)為 8 3 2 12個 由圖 可看出在每個銅原子周圍有12個銅原子 銅原子形成晶體后周圍最緊鄰的銅原子數(shù)為12 H3BO3晶體結(jié)構(gòu)為層狀結(jié)構(gòu) 則硼原子雜化方式為sp2 CaF2屬于離子晶體 Cu屬于金屬晶體 H3BO3屬于分子晶體 則熔點由高到低為CaF2 Cu H3BO3 4 碳原