2019-2020年高考化學一輪復習《物質結構與性質》同步練習.doc

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2019-2020年高考化學一輪復習《物質結構與性質》同步練習 1．能層與能級 2.原子軌道 原子軌道 3．基態(tài)原子核外電子排布依據(jù) (1)能量最低原理 原子的核外電子排布遵循構造原理，使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。 如圖為構造原理示意圖，亦即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖： (2)泡利原理 1個原子軌道里最多容納2個電子，且自旋方向相反。 (3)洪特規(guī)則 電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，且自旋方向相同。 洪特規(guī)則特例：當能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時，體系的能量最低，如：24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。 4．基態(tài)原子核外電子排布的表示方法 5.電子的躍遷與原子光譜 (1)電子的躍遷 (2)原子光譜：不同元素的原子發(fā)生電子躍遷時會吸收或放出不同的光，用光譜儀記錄下來便得到原子光譜。利用原子光譜的特征譜線可以鑒定元素，稱為光譜分析。 1．基態(tài)銅原子的電子排布式為[Ar]4s23d9對嗎？若不對請糾正。 2．請用核外電子排布的相關規(guī)則解釋Fe3＋比Fe2＋更穩(wěn)定的原因。 3．以下是表示鐵原子和鐵離子的3種不同化學用語。 (1)鐵原子最外層電子數(shù)為________，鐵在發(fā)生化學反應時，參加反應的電子可能是____________________________________________________________。 (2)請你通過比較、歸納，分別說出3種不同化學用語所能反映的粒子結構信息。 提示：　1.不對，應為[Ar]3d104s1。 2．26Fe價層電子的電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e3＋價層電子的電子排布式為3d5，F(xiàn)e2＋價層電子的電子排布式為3d6。根據(jù)“能量相同的軌道處于全空、全滿和半滿時能量最低”的原則，3d5處于半滿狀態(tài)，結構更為穩(wěn)定，所以Fe3＋較Fe2＋更為穩(wěn)定。 3．(1)2　4s上的2個電子和3d上的1個電子 (2)結構示意圖：能直觀地反映核內的質子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各能層上的電子數(shù)。電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、能級和各能級上的電子數(shù)。軌道表示式：能反映各軌道的能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋方向。 1．下列電子排布圖所表示的元素原子中，正確的是________。 解析：?、俨环夏芰孔畹驮?；②不符合洪特規(guī)則；④不符合能量最低原理。 答案：?、邰? 2．寫出下列原子的電子排布式與簡化電子排布式 原子 電子排布式 簡化電子排布式 N Cl Ca Fe Cu 答案：　(從左到右，從上到下)1s22s22p3　[He]2s22p3　1s22s22p63s23p5　[Ne]3s23p5　1s22s22p63s23p64s2　[Ar]4s2　1s22s22p63s23p63d64s2　[Ar]3d64s2　1s22s22p63s23p63d104s1　[Ar]3d104s1 1．當出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns、(n－1)d、np的順序填充，但在書寫電子排布式時，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正確， Fe：1s22s22p63s23p64s23d6錯誤。 2．基態(tài)原子失電子的順序：以Fe為例，F(xiàn)eFe2＋Fe3＋。 3．氣態(tài)電中性基態(tài)原子的原子核外電子排布發(fā)生如下變化，吸收能量最多的是(　　) A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1 B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2 C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3 D．1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1 解析：　np3處于半充滿結構，穩(wěn)定，失去一個電子吸收能量多。 答案：　B 1．符合核外電子排布規(guī)律的原子，處于基態(tài)狀態(tài)，此狀態(tài)下能量最低。 2．違背核外電子排布規(guī)律的原子所處的狀態(tài)能量較高。 4．按要求填空 (1)質量數(shù)為37的氯原子符號為__________。 (2)S2－的結構示意圖__________。 (3)氮原子的電子式__________，N2的電子式__________，NH的電子式__________。 (4)磷原子的核外電子排布式__________，價電子排布式__________，價電子排布圖________________。 5．A、B、C、D、E、F代表6種元素。請?zhí)羁眨? (1)A元素基態(tài)原子的最外層有2個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為____________； (2)B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結構都與氬相同，B的元素符號為__________，C的元素符號為____________； (3)D元素的正三價離子的3d能級為半充滿，D的元素符號為__________，其基態(tài)原子的電子排布式為______________； (4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，E的元素符號為________，其基態(tài)原子的電子排布式為____________________。 (5)F元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn＋1，則n＝________；原子中能量最高的是________電子。 答案：　(1)C或O　(2)Cl　K (3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (4)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1　(5)2　2p 1．電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、能級和各能級上的電子數(shù)，但不能表示原子核的情況，也不能表示各個電子的運動狀態(tài)。 2．電子排布圖：能反映各軌道的能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋方向。 3．價電子排布式：如Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價電子排布式為3d64s2。價電子排布式能反映基態(tài)原子的能層數(shù)和參與成鍵的電子數(shù)以及最外層電子數(shù)。 考點二　原子結構與元素性質 1．元素周期表中每周期所含元素種數(shù) 周期 元素種數(shù) 各周期增加的能級 一 2 1s 二 8 2s　2p 三 8 3s　3p 四 18 4s　3d　4p 五 18 5s　4d　5p 六 32 6s　4f　5d　6p 2.周期表的分區(qū)與原子的價電子排布的關系 分區(qū) 元素分布 外圍電子排布 s區(qū) ⅠA族、ⅡA族及He ns1～2 p區(qū) ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6 d區(qū) ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2(除鈀外) ds區(qū) ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10ns1～2 f區(qū) 鑭系、錒系 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 3.周期表的分區(qū)示意圖 4．元素周期律 (1)電離能、電負性 ①第一電離能 氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需的最低能量。 ②電負性 用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。 (2)原子結構與元素性質的遞變規(guī)律 項目 同周期(從左→右) 同主族(從上→下) 原子核外電子排布 能層數(shù)相同，最外層電子數(shù)依次增多 最外層電子數(shù)相同，能層數(shù)依次遞增 原子半徑 依次減小(0族除外) 依次增大 元素的第一電離能 依次增大 依次減小 元素的電負性 依次增大 依次減小 (3)對角線規(guī)則 在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質相似，如。 1．前四周期中，未成對電子數(shù)與周期數(shù)相等的元素有________。 2．第四周期中，未成對電子數(shù)最多的元素是________。(填名稱) (1)它位于第________族。 (2)核外電子排布式是________。 (3)它有________個能層，________個能級，________種運動狀態(tài)不同的電子。 (4)價電子排布式________，價電子排布圖________。 (5)屬于________分區(qū)。 3．為什么一個原子的逐級電離能是逐漸增大的？ 4．為什么鎂的第一電離能比鋁的大，磷的第一電離能比硫的大？ 5．為什么Na容易形成＋1價離子，而Mg、Al易形成＋2價、＋3價離子？ 提示：　1.H、C、O、P、Fe 2．鉻　(1)ⅥB　(2)1s22s22p63s23p63d54s1 (3)4　7　24 (4)3d54s1　 (5)d 3．隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大，再要失去一個電子需克服的電性吸力也越來越大，消耗的能量越來越多。 4．Mg：1s22s22p63s2　P：1s22s22p63s23p3。鎂原子、磷原子最外層能級中，電子處于全滿或半滿狀態(tài)，相對比較穩(wěn)定，失電子較難。如此相同觀點可以解釋N的第一電離能大于O，Zn的第一電離能大于Ga。 5．Na的I1比I2小很多，電離能差值很大，說明失去第一個電子比失去第二個電子容易得多，所以Na容易失去一個電子形成＋1價離子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去兩個電子形成＋2價離子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以Al容易失去三個電子形成＋3價離子。而電離能的突躍變化，說明核外電子是分能層排布的。 1．某元素的原子序數(shù)為29，試問： (1)寫出該元素的名稱及元素符號。 (2)畫出該元素基態(tài)原子的電子排布式。 (3)它有多少個電子層？有多少個能級？ (4)它的價電子構型是什么？ (5)它屬于第幾周期？第幾族？主族還是副族？屬于哪一個分區(qū)？ (6)它有多少個未成對電子？ 解析：　29號元素為銅(Cu)元素，其原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，故有四個電子層，七個能級，價電子排布為3d104s1，屬于第ⅠB族，為ds區(qū)。其價電子的電子排布圖為 ，故有一個未成對電子。 答案：　(1)銅　Cu (2)1s22s22p63s23p63d104s1 (3)4個電子層　7個能級 (4)3d104s1 (5)第4周期?、馚族　副族　ds區(qū) (6)有1個未成對電子 2．下表列出了某短周期元素R的各級電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2……表示，單位為kJmol－1)。 I1 I2 I3 I4 …… R 740 1 500 7 700 10 500 …… 下列關于元素R的判斷中一定正確的是(　　) A．R的最高正價為＋3價 B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族 C．R元素的原子最外層共有4個電子 D．R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2 解析：　由表中數(shù)據(jù)I3?I2知其最高正價為＋2價，R元素位于ⅡA族，最外層有2個電子，R不一定是Be元素。 答案：　B 3．下列說法中正確的是(　　) A．第三周期所含元素中鈉的第一電離能最小 B．鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大 C．在所有元素中，氟的第一電離能最大 D．鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大 解析：　同周期中堿金屬元素的第一電離能最小，稀有氣體元素的最大，故A正確，C不正確；由于Mg的外圍電子排布式為3s2，而Al的外圍電子排布式為3s23p1，故鋁的第一電離能小于鎂的；D中鉀比鎂更易失電子，鉀的第一電離能小于鎂的。 答案：　A 4．電負性的大小也可以作為判斷元素金屬性和非金屬性強弱的尺度。下列關于電負性的變化規(guī)律正確的是(　　) A．同周期元素從左到右，元素的電負性逐漸變大 B．周期表從上到下，元素的電負性逐漸變大 C．電負性越大，金屬性越強 D．電負性越小，非金屬性越強 解析：　利用同周期從左至右元素電負性逐漸增大，同主族從上至下元素電負性逐漸減小的規(guī)律來判斷。 答案：　A 5．根據(jù)信息回答下列問題： (1)如圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖(其中12號至17號元素的有關數(shù)據(jù)缺失)。 ①認真分析圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，推斷Na～Ar元素中，Al的第一電離能的大小范圍為________Mg>Ca，最小范圍應為0.9～1.5。 ③根據(jù)已知條件及表中數(shù)值：Li3N電負性差值為2.0，大于1.7形成離子鍵，為離子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC電負性差值分別為1.5、1.5、0.7，均小于1.7，形成共價鍵，為共價化合物。共價化合物和離子化合物最大的區(qū)別在于熔融狀態(tài)下能否導電。離子化合物在熔融狀態(tài)下以離子形式存在，可以導電，但共價化合物卻不能。 答案：　(1)①Na　Mg?、谖濉、馎 (2)①隨著原子序數(shù)的遞增，元素的電負性與原子半徑一樣呈周期性變化?、?.9～1.5 ③Ⅰ.A?、?B、C、D　測定各物質在熔融狀態(tài)下能否導電，若導電則為離子化合物，反之則為共價化合物 電負性的應用 1．(1)[xx新課標全國卷Ⅰ，37(2)]基態(tài)Fe原子有________個未成對電子，F(xiàn)e3＋的電子排布式為 ________。 (2)[xx新課標全國卷Ⅱ，37(1)]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。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________。 (3)[xx新課標全國卷Ⅰ，37(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________。 (4)[xx新課標全國卷Ⅱ，37(1)]Ni2＋的價層電子排布圖為__________。 (5)[xx新課標全國卷，37(3)]Se原子序數(shù)為________，其核外M層電子的排布式為__________。 (6)[xx新課標全國卷，37(2)]基態(tài)B原子的電子排布式為________。 答案：　(1)4　1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5 (2)N　 (3)M　9　4 (4) ↓↑ ↓↑ ↓↑ ↑ ↑ (5)34　3s23p63d10　(6)1s22s22p1 2．(1)[xx安徽理綜，25(1)]Na位于元素周期表第________周期第________族；S的基態(tài)原子核外有________個未成對電子；Si的基態(tài)原子核外電子排布式為________。 (2)[xx四川理綜，8(1)]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。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________。 (3)[xx福建理綜，31(2)]基態(tài)銅原子的核外電子排布式為________。 (4)[xx福建理綜，30(2)]基態(tài)Mn2＋的核外電子排布式為________。 (5)[xx浙江自選，15(1)]可正確表示原子軌道的是____。 A．2s　　　 B．2d　　　 C．3pz　　　 D．3f (6)[xx浙江自選，15(2)]寫出基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式： __________________________。 答案：　(1)三　ⅠA　2　1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2 (2)1s22s22p4　Cl (3)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 (4)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5 (5)AC (6)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1 3．(1)[xx新課標全國卷Ⅱ，37(2)]前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有1個，并且A－和B＋的電子數(shù)相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2。四種元素中第一電離能最小的是________，電負性最大的是__________。(填元素符號) (2)[xx新課標全國卷，37(2)]原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序為________。 答案：　(1)K　F (2)O>S>Se 4．(1)[xx山東理綜，32(3)]第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有____________種。 (2)[xx安徽理綜，25(1)(2)]X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，已知X的最高價氧化物對應的水化物化學式為H2XO3，Z的基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1，W的一種核素的質量數(shù)為28，中子數(shù)為14。 則：①W位于元素周期表第________周期第________族；W的原子半徑比X的________(填“大”或“小”)。 ②Z的第一電離能比W的________(填“大”或“小”)。 (3)[xx福建理綜，31(1)]依據(jù)第2周期元素第一電離能的變化規(guī)律，參照圖中B、F元素的位置，用小黑點標出C、N、O三種元素的相對位置。 (4)[xx安徽理綜，25(2)]已知X的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍，Y的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsnnpn＋2，則X的電負性比Y的________(填“大”或“小”)。 (5)[xx福建理綜，30(2)]C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是________。 (6)[xx山東理綜，32(2)]Ni是元素周期表中第28號元素，第二周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同且電負性最小的元素是________。 答案：　(1)3　(2)①三?、鬉　大?、谛? (3) (4)小　(5)N>O>C　(6)C(碳) 第2講　分子結構與性質 考點一　共價鍵 1．本質：在原子之間形成共用電子對。 2．特征：具有飽和性和方向性。 3．分類 分類依據(jù) 類型 形成共價鍵的原子軌道重疊方式 σ鍵 電子云“頭碰頭”重疊 π鍵 電子云“肩并肩”重疊 形成共價鍵的電子對是否偏移 極性鍵 共用電子對發(fā)生偏移 非極性鍵 共用電子對不發(fā)生偏移 原子間共用電子對的數(shù)目 單鍵 原子間有一對共用電子對 雙鍵 原子間有兩對共用電子對 三鍵 原子間有三對共用電子對 4.鍵參數(shù) (1)概念 鍵參數(shù)— (2)鍵參數(shù)對分子性質的影響 (3)鍵參數(shù)與分子穩(wěn)定性的關系 鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”) (1)共價鍵的成鍵原子只能是非金屬原子(　　) (2)在任何情況下，都是σ鍵比π鍵強度大(　　) (3)在所有分子中都存在化學鍵(　　) (4)H2分子中的共價鍵不具有方向性(　　) (5)分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無關(　　) (6)碳碳雙鍵的鍵能是碳碳單鍵鍵能的2倍(　　) (7)σ鍵能單獨形成，而π鍵一定不能單獨形成(　　) (8)σ鍵可以繞鍵軸旋轉，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(　　) 2．根據(jù)價鍵理論分析氮氣分子中的成鍵情況。 3．試根據(jù)下表回答問題。 某些共價鍵的鍵長數(shù)據(jù)如下所示： 共價鍵 鍵長(nm) C—C 0.154 C===C 0.134 CC 0.120 C—O 0.143 C===O 0.122 N—N 0.146 N===N 0.120 NN 0.110 根據(jù)表中有關數(shù)據(jù)，你能推斷出影響共價鍵鍵長的因素主要有哪些？其影響的結果怎樣？ 提示：　1.(1)　(2)　(3)　(4)√　(5)√　(6)　(7)√　(8)√ 2．氮原子各自用三個p軌道分別跟另一個氮原子形成一個σ鍵和兩個π鍵。 3．原子半徑、原子間形成共用電子對數(shù)目。形成相同數(shù)目的共用電子對，原子半徑越小，共價鍵的鍵長越短；原子半徑相同，形成共用電子對數(shù)目越多，鍵長越短。 1．下列物質中，只含有極性鍵的分子是__________，既含離子鍵又含共價鍵的化合物是__________；只存在σ鍵的分子是__________，同時存在σ鍵和π鍵的分子是__________。 A．N2　B．CO2　C．CH2Cl2　D．C2H4　E．C2H6　F．CaCl2 G．NH4Cl 答案：　B、C　G　C、E　A、B、D σ鍵和π鍵的判斷方法 　通過物質的結構式，可以快速有效地判斷鍵的種類及數(shù)目；判斷成鍵方式時，需掌握：共價單鍵全為σ鍵，雙鍵中有一個σ鍵和一個π鍵，三鍵中有一個σ鍵和兩個π鍵。  2．下列說法中正確的是(　　) A．分子的鍵長越長，鍵能越高，分子越穩(wěn)定 B．元素周期表中的ⅠA族(除H外)和ⅦA族元素的原子間不能形成共價鍵 C．水分子可表示為H—O—H，分子的鍵角為180 D．H—O鍵鍵能為462.8 kJmol－1，即18克H2O分解成H2和O2時，消耗能量為2462.8 kJ 答案：　B 3．結合事實判斷CO和N2相對更活潑的是____________，試用下表中的鍵能數(shù)據(jù)解釋其相對更活潑的原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：　由斷開CO分子的第一個化學鍵所需要的能量[1071.9－798.9＝273.0 (kJmol－1)]比斷開N2分子的第一個化學鍵所需要的能量[941.7－418.4＝523.3(kJmol－1)]小，可知CO相對更活潑。 答案：　CO　斷開CO分子的第一個化學鍵所需要的能量(273.0 kJmol－1)比斷開N2分子的第一個化學鍵所需要的能量(523.3 kJmol－1)小 分子的空間構型與鍵參數(shù) 鍵長、鍵能決定了共價鍵的穩(wěn)定性，鍵長、鍵角決定了分子的空間構型，一般來說，知道了多原子分子中的鍵角和鍵長等數(shù)據(jù)，就可確定該分子的空間幾何構型。 考點二　分子的立體結構 1．價層電子對互斥理論 (1)理論要點 ①價層電子對在空間上彼此相距最遠時，排斥力最小，體系的能量最低。 ②孤電子對的排斥力較大，孤電子對越多，排斥力越強，鍵角越小。 (2)價層電子對數(shù)的確定方法 價層電子對數(shù)＝σ鍵電子對數(shù)＋中心原子上的孤電子對數(shù) 其中：a是中心原子的價電子數(shù)(陽離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù))，b是1個與中心原子結合的原子提供的價電子數(shù)，x是與中心原子結合的原子數(shù)。 (3)價層電子對互斥理論與分子構型 電子對數(shù) 成鍵數(shù) 孤電子對數(shù) 電子對空間構型 分子空間構型 實例 2 2 0 直線形 直線形 CO2 3 3 0 三角形 三角形 BF3 2 1 V形 SO2 4 4 0 四面體形 正四面體形 CH4 3 1 三角錐形 NH3 2 2 V形 H2O 2.用雜化軌道理論推測分子的立體構型 雜化類型 雜化軌道數(shù)目 雜化軌道間夾角 空間構型 實例 sp 2 180 直線形 BeCl2 sp2 3 120 平面三角形 BF3 sp3 4 10928′ 正四面體形 CH4 　填表，VSEPR模型和分子(離子)立體模型的確定  提示：　①　0　2　2　直線形　直線形　sp ②　3　1　4　四面體形　直線形　sp3 ③　0　2　2　直線形　直線形　sp ④　2　2　4　四面體形?、跣巍p3 ⑤　0　3　3　平面三角形　平面三角形　sp2 ⑥　0　3　3　平面三角形　平面三角形　sp2 ⑦　0　3　3　平面三角形　平面三角形　sp2 1．在乙烯分子中有5個σ鍵和1個π鍵，它們分別是 (　　) A．sp2雜化軌道形成σ鍵，未雜化的2p軌道形成π鍵 B．sp2雜化軌道形成π鍵，未雜化的2p軌道形成σ鍵 C．C—H之間是sp2雜化軌道形成σ鍵，C—C之間是未雜化的2p軌道形成π鍵 D．C—C之間是sp2雜化軌道形成σ鍵，C—H之間是未雜化的2p軌道形成π鍵 解析：　在乙烯分子中，每個碳原子的2s軌道與2個2p軌道雜化形成3個sp2雜化軌道，其中2個sp2雜化軌道分別與2個氫原子的1s軌道形成C—H σ鍵，另外1個sp2雜化軌道與另一個碳原子的sp2雜化軌道形成C—C σ鍵；2個碳原子中未參與雜化的2p軌道形成1個π鍵。 答案：　A 2．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子與3個羥基相連，其晶體具有與石墨相似的層狀結構。則分子中B原子雜化軌道的類型及同層分子間的主要作用力分別是(　　) A．sp，范德華力　　　　　　　 B．sp2，范德華力 C．sp2，氫鍵 D．sp3，氫鍵 解析：　由石墨的晶體結構知C原子為sp2雜化，故B原子也為sp2雜化，但由于B(OH)3中B原子與3個羥基相連，羥基間能形成氫鍵，故同層分子間的主要作用力為氫鍵。 答案：　C 3．判斷下列物質中中心原子的雜化軌道類型 BF3______；PF3______；SO3______；SO2______；H2S______。 答案：　sp2　sp3　sp2　sp2　sp3 “三種”方法判斷分子中心原子的雜化類型 1．根據(jù)雜化軌道的空間分布構型判斷 (1)若雜化軌道在空間的分布為正四面體形或三角錐形，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化。 (2)若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化。 (3)若雜化軌道在空間的分布呈直線形，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。 2．根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷 若雜化軌道之間的夾角為10928′，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化；若雜化軌道之間的夾角為120，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化；若雜化軌道之間的夾角為180，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。 3．根據(jù)等電子原理結構相似進行推斷，如CO2是直線形分子，CNS－、NO、N與CO2是等電子體，所以分子構型均為直線形，中心原子均采用sp雜化。 4．下列描述中正確的是(　　) A．CS2為V形的極性分子 B．ClO的空間構型為平面三角形 C．CO的空間構型為三角錐形 D．SiF4和SO的中心原子均為sp3雜化 解析：　CS2屬于sp雜化為直線形非極性分子，A項錯；ClO離子中存在三對共用電子對，有一個孤電子對，應為三角錐形，B項錯；CO中存在三對共用電子對，沒有孤電子對，為平面三角形，C項錯誤；SiF4是正四面體形結構，SO是三角錐形結構，都為sp3雜化，D項正確。 答案：　D 判斷中心原子雜化類型與分子構型的方法 1．由雜化軌道數(shù)判斷 雜化軌道用來形成σ鍵和容納孤電子，所以有公式：雜化軌道數(shù)＝中心原子的弧電子的對數(shù)＋中心原子的σ鍵個數(shù) 代表物 雜化軌道數(shù) 中心原子雜化軌道類型 CO2 0＋2＝2 sp CH2O 0＋3＝3 sp2 CH4 0＋4＝4 sp3 SO2 1＋2＝3 sp2 NH3 1＋3＝4 sp3 H2O 2＋2＝4 sp3 2.中心原子雜化類型和分子構型的相互判斷 中心原子的雜化類型和分子構型有關，二者之間可以相互判斷。 分子組成(A為中心原子) 中心原子的弧電子對數(shù) 中心原子的雜化方式 分子空間構型 示例 AB2 0 sp 直線形 BeCl2 1 sp2 V形 SO2 2 sp3 V形 H2O AB3 0 sp2 平面三角形 BF3 1 sp3 三角錐形 NH3 AB4 0 sp3 正四面體形 CH4 考點三　配位鍵和配合物 1．配位鍵 由一個原子提供一對電子與另一個接受電子的原子形成的共價鍵。 2．配位鍵的表示方法 如：A→B：A表示提供孤電子對的原子，B表示接受共用電子對的原子。 3．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[Cu(NH3)4]SO4 (3)形成條件 　用結構簡式標出銀氨絡離子、四氨合銅離子中的配位鍵。 提示：　[H3N→Ag←NH3]＋、。 1．下列粒子中存在配位鍵的是(　　) ①H3O＋?、赱B(OH)4]－　③CH3COO－?、躈H3　⑤CH4 A．①②　　　　　　　　　　　 B．①③ C．④⑤ D．②④ 答案：　A 2．配位化學創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn)，取CoCl36NH3(黃色)、CoCl35NH3(紫紅色)、CoCl34NH3(綠色)和CoCl34NH3(紫色)四種化合物各1 mol，分別溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即產(chǎn)生氯化銀，沉淀的量分別為3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。 (1)請根據(jù)實驗事實用配合物的形式寫出它們的化學式。 CoCl36NH3　， CoCl35NH3　， CoCl34NH3(綠色和紫色)：　。 (2)后兩種物質組成相同而顏色不同的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)上述配合物中，中心離子的配位數(shù)都是________。 解析：　由題意知，四種絡合物中的自由Cl－分別為3、2、1、1，則它們的化學式分別為[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl。最后兩種應互為同分異構體。 答案：　(1)[Co(NH3)6]Cl3　[Co(NH3)5Cl]Cl2 [Co(NH3)4Cl2]Cl (2)它們互為同分異構體　(3)6 3．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。 (1)往硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配離子。已知NF3與NH3的空間構型都是三角錐形，但NF3不易與Cu2＋形成配離子，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考慮空間構型，[Cu(OH)4]2－的結構可用示意圖表示為________________________。 (3)膽礬CuSO45H2O可寫為[Cu(H2O)4]SO4H2O，其結構示意圖如下： 下列有關膽礬的說法正確的是(　　) A．所有氧原子都采取sp3雜化 B．氧原子存在配位鍵和氫鍵兩種化學鍵 C．Cu2＋的價電子排布式為3d84s1 D．膽礬中的水在不同溫度下會分步失去 答案：　(1)N、F、H三種元素的電負性：F>N>H，在NF3中，共用電子對偏向F原子，偏離N原子，使得氮原子上的孤電子對難與Cu2＋形成配位鍵 (2) (3)D 4．向黃色的FeCl3溶液中加入無色的KSCN溶液，溶液變成血紅色。該反應在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。 (1)該反應生成物中KCl既不是難溶物、難電離物質，也不是易揮發(fā)物質，則該反應之所以能夠進行是由于生成了__________的Fe(SCN)3。 (2)經(jīng)研究表明，F(xiàn)e(SCN)3是配合物，F(xiàn)e3＋與SCN－不僅能以1∶3的個數(shù)比配合，還可以其他個數(shù)比配合。請按要求填空： ①若所得Fe3＋和SCN－的配合物中，主要是Fe3＋與SCN－以個數(shù)比1∶1配合所得離子顯血紅色。該離子的離子符號是__________。 ②若Fe3＋與SCN－以個數(shù)比1∶5配合，則FeCl3與KSCN在水溶液中發(fā)生反應的化學方程式可以表示為 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：　(1)難電離　(2)①[Fe(SCN)]2＋ ②FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl 考點四　分子間作用力與分子的性質 1．分子間作用力 (1)概念 物質分子之間普遍存在的相互作用力，稱為分子間作用力。 (2)分類 分子間作用力最常見的是范德華力和氫鍵。 (3)強弱 范德華力<氫鍵<化學鍵。 (4)范德華力 范德華力主要影響物質的熔點、沸點、硬度等物理性質。范德華力越強，物質的熔點、沸點越高，硬度越大。一般來說，組成和結構相似的物質，隨著相對分子質量的增加，范德華力逐漸增大。 (5)氫鍵 ①形成 已經(jīng)與電負性很強的原子形成共價鍵的氫原子(該氫原子幾乎為裸露的質子)與另一個分子中電負性很強的原子之間的作用力，稱為氫鍵。 ②表示方法 A—H…B ③特征 具有一定的方向性和飽和性。 ④分類 氫鍵包括分子內氫鍵和分子間氫鍵兩種。 ⑤分子間氫鍵對物質性質的影響 主要表現(xiàn)為使物質的熔、沸點升高，對電離和溶解度等產(chǎn)生影響。 2．分子的性質 (1)分子的極性 類型 非極性分子 極性分子 形成原因 正電中心和負電中心重合的分子 正電中心和負電中心不重合的分子 存在的共價鍵 非極性鍵或極性鍵 非極性鍵和極性鍵 分子內原子排列 對稱 不對稱 (2)分子的溶解性 ①“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質一般能溶于非極性溶劑，極性溶質一般能溶于極性溶劑。若溶劑和溶質分子之間可以形成氫鍵，則溶質的溶解度增大。 ②隨著溶質分子中憎水基的增大，溶質在水中的溶解度減小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。 (3)等電子原理 原子總數(shù)相同，價電子數(shù)相同的分子具有相似的化學鍵特征，它們的許多性質相似，如CO和N2。 (4)分子的手性 ①手性異構：具有完全相同的組成和原子排列的一對分子，如同左手和右手一樣互為鏡像，在三維空間里不能重疊的現(xiàn)象。 ②手性分子：具有手性異構體的分子。 ③手性碳原子：在有機物分子中，連有四個不同基團或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如 (5)無機含氧酸分子的酸性 無機含氧酸的通式可寫成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大，R的正電性越高，使R—O—H中O的電子向R偏移，在水分子的作用下越易電離出H＋，酸性越強，如酸性：HClOHNO2，H2SO4>H2SO3，HClO4>HClO3；又由于最高價含氧酸中，HClO4酸性最強，故HClO4酸性最強。 答案：　D 9．判斷含氧酸酸性強弱的一條經(jīng)驗規(guī)律是含氧酸分子結構中含非羥基氧原子數(shù)越多，該含氧酸的酸性越強。如下表所示： 含氧酸酸性強弱與非羥基氧原子數(shù)的關系  (1)亞磷酸H3PO3和亞砷酸H3AsO3分子式相似，但它們的酸性差別很大，H3PO3是中強酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱堿性。由此可推出它們的結構簡式分別為 ①________________，②__________________。 (2)H3PO3和H3AsO3與過量的NaOH溶液反應的化學方程式分別是： ①________________________________________________________________________， ②________________________________________________________________________。 解析：　(1)已知H3PO3為中強酸，H3AsO3為弱酸，依據(jù)題給信息可知H3PO3中含1個非羥基氧原子，H3AsO3中不含非羥基氧原子。(2)與過量NaOH溶液反應的化學方程式的書寫，需得知H3PO3和H3AsO3分別為幾元酸，從題給信息可知，含氧酸分子結構中含幾個羥基氫，則該酸為幾元酸。故H3PO3為二元酸，H3AsO3為三元酸。 (2)①H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2O ②H3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O 　無機含氧酸分子之所以能顯示酸性，是因為其分子中含有—OH，而—OH上的H原子在水分子的作用下能夠變成H＋而顯示一定的酸性。如HNO3、H2SO4的結構式分別是。 1．(1)[xx新課標全國卷Ⅱ，37(2)(3)](1)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___