2020版高考化學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí) 第12章 專題講座八 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題難點突破精講義+優(yōu)習(xí)題（含解析）魯科版.docx

專題講座八物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題難點突破1判斷鍵和鍵及其個數(shù)共價單鍵全為鍵，雙鍵中有一個鍵和一個鍵，叁鍵中有一個鍵和兩個鍵。2判斷中心原子的雜化軌道類型(1)根據(jù)價層電子對數(shù)判斷價層電子對數(shù)雜化軌道類型2sp13sp24sp3(2)有機物中、及上的C原子都是sp2雜化，中的C原子是sp1雜化，中的C原子是sp3雜化。(3)根據(jù)等電子原理判斷等電子體不僅結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似，中心原子的雜化軌道類型也相似。3判斷分子或離子的空間構(gòu)型(1)根據(jù)價層電子對互斥理論判斷。(2)利用等電子原理判斷陌生分子的空間構(gòu)型。如N2O與CO2是等電子體，空間構(gòu)型均為直線形，N2O的結(jié)構(gòu)式也和CO2相似，為N=N=O。(3)根據(jù)中心原子的雜化方式判斷，如：CH4、CCl4、SO的中心原子均為sp3雜化，它們均為正四面體結(jié)構(gòu)；CH2=CH2、HCHO中心碳原子均為sp2雜化，這三種物質(zhì)均為平面結(jié)構(gòu)；CHCH、BeCl2中碳原子、鈹原子均為sp1雜化，二者均為直線形結(jié)構(gòu)。4晶體結(jié)構(gòu)中的有關(guān)計算(1)根據(jù)晶體晶胞的結(jié)構(gòu)特點確定晶體的化學(xué)式晶胞中粒子數(shù)目的計算(均攤法)注意當晶胞為六棱柱時，其頂點上的粒子被6個晶胞共用，每個粒子屬于該晶胞的部分為，而不是。審題時一定要注意是“分子結(jié)構(gòu)”還是“晶體結(jié)構(gòu)”，若是分子結(jié)構(gòu)，其化學(xué)式由圖中所有實際存在的原子個數(shù)決定，且原子個數(shù)可以不互質(zhì)(即原子個數(shù)比可以不約簡)。(2)根據(jù)晶體晶胞的結(jié)構(gòu)特點和有關(guān)數(shù)據(jù)，求算晶體的密度或晶體晶胞的體積或晶胞參數(shù)a(晶胞邊長)對于立方晶胞，可建立如下求算途徑：得關(guān)系式：(a表示晶胞邊長，表示密度，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，n表示1mol晶胞所含基本粒子或特定組合的物質(zhì)的量，M表示摩爾質(zhì)量)。(3)金屬晶體中體心立方堆積、面心立方堆積中的幾組公式(設(shè)棱長為a)面對角線長a。體對角線長a。體心立方堆積4ra(r為原子半徑)。面心立方堆積4ra(r為原子半徑)。5“原因解釋”型試題解題模型1工業(yè)上以Ni的氧化物做催化劑，將丙烯胺(CH2=CHCH2NH2)氧化制得丙烯腈(CH2=CHCN)，再通過電解丙烯腈制己二腈，電解的總化學(xué)方程式為4CH2=CHCN2H2OO22NC(CH2)4CN。(1)PO的空間構(gòu)型是_，CH2=CHCN中碳原子的雜化方式為_。(2)NC(CH2)4CN分子中鍵與鍵數(shù)目之比為_。(3)已知K3PO4是離子晶體，寫出其主要物理性質(zhì)：_(任意寫出2條即可)。(4)電解丙烯腈制己二腈的總化學(xué)方程式涉及的各元素組成的下列物質(zhì)中，存在分子內(nèi)氫鍵的是_(填字母)。ANH3BH2O2CD答案(1)正四面體形sp1、sp2(2)154(3)熔融時能導(dǎo)電、熔點較高(或硬度較大等)(4)C解析(1)PO中的磷原子與4個氧原子相連，沒有孤對電子，PO的空間構(gòu)型為正四面體形；CH2=CHCN的結(jié)構(gòu)簡式可以改成CH2=CHCN，其中碳原子的雜化方式有sp1、sp2。(2)單鍵為鍵，雙鍵為1個鍵和1個鍵，叁鍵為1個鍵和2個鍵，NC(CH2)4CN分子中鍵與鍵數(shù)目之比為154。(3)K3PO4是離子晶體，主要物理性質(zhì)有熔融時能導(dǎo)電、熔點較高、硬度較大、易溶于水等。(4)NH3存在分子間氫鍵，A項錯誤；H2O2存在分子間氫鍵，B項錯誤；中羥基和醛基距離較近，容易形成分子內(nèi)氫鍵，C項正確；中羥基和醛基距離較遠，容易形成分子間氫鍵，D項錯誤。2解答下列問題：(1)Mn、Fe兩元素中第三電離能較大的是_(填元素符號)，原因是_。(2)乙醇的沸點高于相對分子質(zhì)量比它還大的丁烷，請解釋原因：_。(3)O的簡單氫化物的氫鍵的鍵能小于HF氫鍵的鍵能，但氧元素的簡單氫化物常溫下為液態(tài)而HF常溫下為氣態(tài)的原因是_。(4)氯化亞鐵的熔點為674，而氯化鐵的熔點僅為282，二者熔點存在差異的原因是_。(5)N和P同主族且相鄰，PF3和NH3都能與許多過渡金屬形成配合物，但NF3卻不能與過渡金屬形成配合物，其原因是_。(6)H2O分子的鍵角比H2S分子的鍵角大，原因是_。(7)試從分子的空間構(gòu)型和原子的電負性、中心原子上的孤電子對等角度解釋與O的簡單氫化物結(jié)構(gòu)十分相似的OF2的極性很小的原因：_。(8)As的鹵化物的熔點如表所示，分析表中鹵化物熔點差異的原因：_。鹵化物AsCl3AsBr3AsI3熔點/16.231.1140.9(9)咖啡因是一種中樞神經(jīng)興奮劑，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。常溫下，咖啡因在水中的溶解度為2g，加適量水楊酸鈉可使其溶解度增大，其原因可能是_。答案(1)MnMn失去的是半充滿的3d5電子，而Fe失去的是3d6電子，所以Mn的第三電離能大(2)乙醇分子間可形成氫鍵而丁烷分子間不能形成氫鍵(3)每個H2O分子平均形成的氫鍵數(shù)目比每個HF分子平均形成的氫鍵數(shù)目多(4)氯化亞鐵為離子晶體，熔化時需要破壞離子鍵，而氯化鐵為分子晶體，熔化時需要破壞分子間作用力(5)F原子電負性強，吸引N原子的電子，使其難以提供孤對電子形成配位鍵(6)O的原子半徑比S的小，電負性比S的大，水分子中成鍵電子對更靠近中心原子，相互排斥作用大，鍵角大(7)OF2和H2O的空間結(jié)構(gòu)相似，同為V形，但氧與氫的電負性差值大于氧與氟的電負性差值，OF2中氧原子上有兩對孤電子對，抵消了FO鍵中共用電子對偏向F而產(chǎn)生的極性(8)對于組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強，熔點越高(9)咖啡因與水楊酸鈉之間形成了氫鍵3砷化鎵是繼硅之后研究最深入、應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料?；卮鹣铝袉栴}：(1)Ga基態(tài)原子核外電子排布式為_，As基態(tài)原子核外有_個未成對電子。(2)Ga、As、Se的第一電離能由大到小的順序是_，Ga、As、Se的電負性由大到小的順序是_。(3)比較下列鎵的鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因：_。鎵的鹵化物GaCl3GaBr3GaI3熔點/77.75122.3211.5沸點/201.2279346GaF3的熔點超過1000可能的原因是_。(4)二水合草酸鎵的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中鎵原子的配位數(shù)為_，草酸根離子中碳原子的雜化軌道類型為_。(5)砷化鎵的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，晶胞參數(shù)為a0.565nm，砷化鎵晶體的密度為_gcm3(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，列出計算式即可)。答案(1)Ar3d104s24p13(2)As>Se>GaSe>As>Ga(3)GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸點依次升高，原因是它們均為分子晶體，相對分子質(zhì)量依次增大GaF3是離子晶體(4)4sp2(5)解析(1)Ga是第31號元素，其核外電子排布式為Ar3d104s24p1。As是第33號元素，其核外電子排布式為Ar3d104s24p3，所以其4p能級上有3個未成對電子。(2)同周期由左向右元素的第一電離能逐漸增大，但是As的p能級是半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故第一電離能反常高，故第一電離能的順序為As>Se>Ga。同周期元素由左向右電負性增大，所以電負性順序為Se>As>Ga。(3)由表格中數(shù)據(jù)可知三種化合物的熔、沸點較低，可判斷三種化合物均為分子晶體，對結(jié)構(gòu)相似的分子晶體而言，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔、沸點越高。GaF3的熔點超過1000，與GaI3、GaBr3、GaCl3的熔點差異比較顯著，故GaF3不可能是分子晶體，而是離子晶體。(4)由圖1知，每個鎵與4個氧相連，所以配位數(shù)為4。草酸根離子中的碳原子，形成了一個碳氧雙鍵，所以是sp2雜化。(5)晶胞中Ga原子位于8個頂點和6個面心，所以Ga有864個，As都在晶胞內(nèi)也有4個，所以晶胞質(zhì)量為g。晶胞邊長為0.565nm0.565107cm，晶胞體積為邊長的立方，晶胞質(zhì)量除以晶胞體積得到晶胞密度，所以晶體的密度為gcm3。4(2018湖北沙市中學(xué)沖刺模擬)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)氯原子核外電子占有的原子軌道數(shù)為_個，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_，該分子的空間構(gòu)型為_。(3)PH4Cl的電子式為_，Ni與CO能形成配合物Ni(CO)4，該分子中鍵與鍵的個數(shù)比為_。(4)已知MgO與NiO的晶體結(jié)構(gòu)(如圖1所示)相同，其中Mg2和Ni2的離子半徑分別為66pm和69pm。則熔點：MgO_(填“>”“<”或“”)NiO，理由是_。(5)若NiO晶胞中離子坐標參數(shù)A為(0,0,0)，B(1,1,0)，則C的坐標參數(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(如圖2所示)。已知O2的半徑為am，每平方米上分散的該晶體的質(zhì)量為_g。用a、NA(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)表示答案(1)9Cl>P>S(2)sp3V形(3)11(4)>Mg2的半徑比Ni2的小，MgO的晶格能比NiO的大(5)(1，)(6)解析(1)基態(tài)氯原子的電子排布式是1s22s22p63s23p5，s能級有1個原子軌道，p能級有3個原子軌道，所以基態(tài)氯原子的核外電子共占據(jù)9個原子軌道；同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢，第一電離能排序時，磷原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)，具有額外穩(wěn)定性，第一電離能較高，高于硫原子而低于氯原子，所以P、S、Cl的第一電離能由大到小的順序為Cl>P>S。(2)SCl2中硫原子的雜化軌道數(shù)為(62)4，采取sp3雜化方式，中心原子硫原子有2對孤電子對，所以該分子的空間構(gòu)型為V形。(3)PH結(jié)構(gòu)類似于NH，PH4Cl是離子化合物，故其電子式為；每個CO分子內(nèi)含有1個鍵和2個鍵，而每個CO分子同時又通過1個配位鍵與Ni原子連接，所以鍵和鍵的個數(shù)比為11。(4)離子晶體結(jié)構(gòu)相同時，離子半徑越小，離子鍵越強，Mg2的半徑比Ni2的小，MgO的晶格能比NiO的大，故熔點：MgO>NiO。(5)題中已經(jīng)給出了坐標系的三個方向示意圖，晶胞是邊長為1的正方體，因此C的坐標參數(shù)是(1，)。(6)在圖2中的“單分子層”中可以畫出二維重復(fù)單元，如，。重復(fù)單元呈菱形，是相鄰四個氧離子球中心的連線組成的，每個重復(fù)單元包含1個氧離子和1個鎳離子，NiO的相對分子質(zhì)量為75。重復(fù)單元所占的面積2aa2a2m2，則1平方米上分散的該晶體的質(zhì)量為g。