天津市2020年高考化學一輪復習 專題二十五 物質結構與性質教師用書.docx

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專題二十五　物質結構與性質 挖命題 【考情探究】 考點 內容解讀 5年考情 預測熱度 考題示例 難度 關聯考點 原子結構與性質 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、電負性等元素性質的周期性變化。 2018課標Ⅲ,35 2017課標Ⅰ,35 2016江蘇單科,21A 2016海南單科,19-Ⅰ 中 分子結構與性質、晶體結構與性質 ★★★ 分子結構與性質 1.認識分子之間和分子內部原子之間的相互作用。 2.認識共價鍵的本質和特征。 3.知道分子的空間結構,并可運用相關理論和模型解釋、預測;知道分子結構測定技術;知道極性分子和非極性分子。 2018課標Ⅱ,35 2018江蘇單科,21A 2017課標Ⅱ,35 2016 課標Ⅲ,37 2015 福建理綜,31 中 原子結構與性質、晶體結構與性質 ★★☆ 晶體結構與性質 1.了解晶體中微粒的空間排布,認識晶體結構的特點。 2.知道晶體的聚集狀態(tài)會影響物質的性質。 2018課標Ⅰ,35 2017課標Ⅲ,35 2017江蘇單科,21A 2016課標Ⅱ,37 中 原子結構與性質、分子結構與性質 ★☆☆ 分析解讀　　根據2017版化學課程標準,天津高考對“物質結構與性質”的考查內容應為較為基礎的知識點,涉及原子結構和元素性質,化學鍵與物質的性質,分子結構與分子的性質。要求會根據某些物質的結構特征揭示一些物理現象,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型。 【真題典例】 破考點 【考點集訓】 考點一　原子結構與性質 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用,回答下列問題: (1)在現代化學中,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)4]2-與甲醛在水溶液中發(fā)生反應可生成一種新物質HOCH2CN,試判斷新物質中碳原子的雜化方式　　　　;1 mol[Zn(CN)4]2-中的σ鍵數為　　　　。 (4)如圖是晶體Fe3O4的晶胞,該晶體是一種磁性材料,能導電。 ①晶胞中亞鐵離子處于氧離子圍成的　　　　(填空間結構)空隙。 ②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　　　　　　　　。 ③解釋Fe3O4晶體能導電的原因:　　　　　　　　　　　　　　;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、sp　8NA (4)①正四面體?、诿嫘牧⒎蕉逊e?、垭娮涌稍贔e2+和Fe3+間快速發(fā)生轉移　69631021a3NA 2.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為綠色,下列有關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.焰色反應的光譜屬于吸收光譜 D.焰色反應的光譜屬于發(fā)射光譜 (2)基態(tài)Cu原子中,核外電子占據的最高能層符號是　　　,其核外電子中有　　　　個未成對電子,Cu與Ag均屬于ⅠB族元素,熔點:Cu　　　　Ag(填“>”或“<”)。 (3)[Cu(NH3)4]SO4中陰離子的立體構型是　　　　,中心原子的軌道雜化類型為　　　　;[Cu(NH3)4]SO4中Cu2+與NH3之間形成的化學鍵稱為　　　　。 (4)用Cu作催化劑可以氧化乙醇生成乙醛,乙醛中σ鍵和π鍵的個數比為　　　　。 (5)碘、銅兩種元素的電負性如下表: 元素 I Cu 電負性 2.5 1.9 CuI屬于　　　　(填“共價”或“離子”)化合物。 答案　(1)BD　(2)N　1　>　(3)正四面體　sp3　配位鍵　(4)6∶1　(5)共價 考點二　分子結構與性質 1.鋁及其化合物在工農業(yè)生產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、碳單質在高溫條件下可制備一種四面體結構單元的高溫結構陶瓷,其晶胞如圖所示: ①該制備反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　。 ②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的相對分子質量為133.5,183 ℃開始升華,易溶于水、乙醚等,其二聚物(Al2Cl6)的結構如圖所示,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”“<”或“=”)。 (3)血紅素是吡咯(C4H5N)的重要衍生物,血紅素(含Fe2+)可用于治療缺鐵性貧血。吡咯和血紅素的結構如下圖: ①已知吡咯中的各個原子均在同一平面內,則吡咯分子中N原子的雜化類型為　　　　。 ②1 mol吡咯分子中所含的σ鍵總數為　　　　個。分子中的大π鍵可用Πnm表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數,n代表參與形成大π鍵的電子數,則吡咯環(huán)中的大π鍵應表示為　　　　。 ③C、N、O三種元素的簡單氫化物,沸點由低到高的順序為　　　　　　　　　(填化學式)。 ④血液中的O2是由血紅素在人體內形成的血紅蛋白來輸送的,則血紅蛋白中的Fe2+與O2是通過　　　　鍵相結合的。 (4)黃銅礦冶煉銅時產生的SO2可經過SO2 SO3 H2SO4途徑形成酸雨。SO2的空間構型為　　　　。H2SO4的酸性強于H2SO3的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)3d104s1　(2)>　(3)①sp2　②10NA　Π56 ③CH4”“<”或“=”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)若NiO晶胞中離子坐標參數A為(0,0,0),B為(1,1,0),則C離子坐標參數為　　　　。 (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量為　　　　g。(用a、NA表示,NA表示阿伏加德羅常數的值) 答案　(1)1s22s22p63s23p5　Cl>P>S (2)sp3　V形 (3)1∶1 (4)>　Mg2+半徑比Ni2+小,MgO的晶格能比NiO大 (5)(1,12,12)　(6)2532a2NA或7523a2NA 2.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為　　　　。 (2)磷化銅與水作用產生有毒的磷化氫(PH3)。 ①PH3分子中中心原子的雜化方式是　　　　　。 ②P與N同主族,其最高價氧化物對應水化物的酸性:HNO3　　　　H3PO4(填“>”或“<”),從結構的角度說明理由:　 。 (3)磷青銅中的錫、磷兩元素電負性的大小為Sn　　　　P(填“>”“<”或“=”)。 (4)某磷青銅晶胞結構如圖所示。 ①晶體的化學式為　　　　。 ②該晶體中距離Cu原子最近的Sn原子有　　　　個,這些Sn原子所呈現的構型為　　　　　　　　。 ③若晶體密度為8.82 gcm-3,最近的Cu原子核間距為　　　　　　　pm(用含NA的代數式表示,NA表示阿伏加德羅常數的值)。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1　10 (2)①sp3?、?　HNO3分子結構中含有2個非羥基氧原子,比H3PO4中多1個 (3)< (4)①SnCu3P　②4　正方形?、?23342NA8.821010 過專題 【五年高考】 考點一　原子結構與性質 統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組 1.(2016海南單科,19-Ⅰ,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最多 B.第二周期主族元素的原子半徑隨核電荷數增大依次減小 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,π鍵電子對數不計入中心原子的價層電子對數 答案　BD　 2.(2018課標Ⅲ,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,阿伏加德羅常數的值為NA,Zn的密度為　　　　　　　gcm-3(列出計算式)。 答案　(1)[Ar]3d104s2 (2)大于　Zn核外電子排布為全滿穩(wěn)定結構,較難失電子 (3)離子鍵　ZnF2為離子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學鍵以共價鍵為主、極性較小 (4)平面三角形　sp2 (5)六方最密堆積(A3型)　656NA634a2c 3.(2017課標Ⅰ,35,15分)鉀和碘的相關化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領域有著廣泛的應用。回答下列問題: (1)元素K的焰色反應呈紫紅色,其中紫色對應的輻射波長為　　　　　nm(填標號)。 A.404.4　B.553.5　C.589.2　D.670.8　E.766.5 (2)基態(tài)K原子中,核外電子占據最高能層的符號是　　　,占據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,I3AsF6中存在I3+離子。I3+離子的幾何構型為　　　　　,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材料,具有鈣鈦礦型的立方結構,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個數為　　　　　。 (5)在KIO3晶胞結構的另一種表示中,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較少,金屬鍵較弱 (3)V形　sp3 (4)0.315　12 (5)體心　棱心 4.(2016課標Ⅰ,37,15分)鍺(Ge)是典型的半導體元素,在電子、材料等領域應用廣泛?；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。從原子結構角度分析,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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 GeCl4 GeBr4 GeI4 熔點/℃ -49.5 26 146 沸點/℃ 83.1 186 約400 (4)光催化還原CO2制備CH4反應中,帶狀納米Zn2GeO4是該反應的良好催化劑。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構,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: ①原子坐標參數,表示晶胞內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A為(0,0,0);B為(12,0,12);C為(12,12,0)。則D原子的坐標參數為　　　　　。 ②晶胞參數,描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數a=565.76 pm,其密度為　　　　　gcm-3(列出計算式即可)。 答案　(1)3d104s24p2　2 (2)Ge原子半徑大,原子間形成的σ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π鍵 (3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點依次增高。原因是分子結構相似,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)①(14,14,14) ②8736.02565.763107 5.(2016江蘇單科,21A,12分)[Zn(CN)4]2-在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應: 4HCHO+[Zn(CN)4]2-+4H++4H2O [Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN HOCH2CN的結構簡式 (1)Zn2+基態(tài)核外電子排布式為　　　　　　　　　　　。 (2)1 mol HCHO分子中含有σ鍵的數目為　　　　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。不考慮空間構型,[Zn(CN)4]2-的結構可用示意圖表示為　　　　　　　。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10) (2)3 (3)sp3和sp (4)NH2- (5)或 教師專用題組 6.(2015課標Ⅰ,37,15分)碳及其化合物廣泛存在于自然界中。回答下列問題: (1)處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現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構如圖所示: ①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。 ②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)定電子結構(2分) (3)σ鍵和π鍵　sp　CO2、SCN-(或COS等)(2分,1分,2分,共5分) (4)分子(2分) (5)①3　2(每空1分,共2分) ②12　4(每空1分,共2分) 7.(2014課標Ⅰ,37,15分)早期發(fā)現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?；卮鹣铝袉栴}: (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　　　　　　　?？捎昧蚯杌洐z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σ鍵的數目為　　　　。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單質為面心立方晶體,其晶胞參數a=0.405 nm,晶胞中鋁原子的配位數為　　　　。列式表示Al單質的密度　　　　　　gcm-3(不必計算出結果)。 答案　(1)X-射線衍射 (2)4　1s22s22p63s23p63d5　血紅色 (3)sp3、sp2　6NA　CH3COOH存在分子間氫鍵　16 (4)12　4276.0221023(0.40510-7)3 8.(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σ鍵的數目為　　　　。 (4)含有NaOH的Cu(OH)2懸濁液與乙醛反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。銅晶胞結構如圖所示,銅晶體中每個銅原子周圍距離最近的銅原子數目為　　　　。 答案　(1)[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10 (2)HF (3)sp2　6 mol或66.021023個 (4)2Cu(OH)2+CH3CHO+NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O (5)12 考點二　分子結構與性質 統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組 1.(2017海南單科,19-Ⅰ,6分)下列敘述正確的有(　　) A.某元素原子核外電子總數是最外層電子數的5倍,則其最高化合價為+7 B.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　AD　 2.(2018江蘇單科,21A,12分)臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+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　　　　(填化學式)。 (4)N2分子中σ鍵與π鍵的數目比n(σ)∶n(π)=　　　　。 (5)[Fe(H2O)6]2+與NO反應生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中,NO以N原子與Fe2+形成配位鍵。請在[Fe(NO)(H2O)5]2+結構示意圖的相應位置補填缺少的配體。 [Fe(NO)(H2O)5]2+結構示意圖 答案　(1)sp3　平面(正)三角形 (2)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6 (3)NO2- (4)1∶2 (5) 3.(2015江蘇單科,21A,12分)下列反應曾用于檢測司機是否酒后駕駛: 2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H++13H2O 4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH (1)Cr3+基態(tài)核外電子排布式為　　　　　　　　　　　　;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C原子軌道雜化類型為　　　　　　;1 mol CH3COOH分子含有σ鍵的數目為　　　　。 (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　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)　O (2)sp3和sp2　7 mol(或76.021023) (3)H2F+　H2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵 4.(2018課標Ⅱ,35,15分)硫及其化合物有許多用途,相關物質的物理常數如下表所示: H2S S8 FeS2 SO2 SO3 H2SO4 熔點/℃ -85.5 115.2 >600(分解) -75.5 16.8 10.3 沸點/℃ -60.3 444.6 -10.0 45.0 337.0 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原子電子占據最高能級的電子云輪廓圖為　　　　形。 (2)根據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不同于其他分子的是　　　　　。 (3)圖(a)為S8的結構,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相對分子質量大,分子間范德華力強 (4)平面三角　2　sp3 (5)4MNAa31021　22a 教師專用題組 5.(2016課標Ⅲ,37,15分)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?；卮鹣铝袉栴}: (1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式　　　　　　　。 (2)根據元素周期律,原子半徑Ga　　　　　As,第一電離能Ga　　　　　As。(填“大于”或“小于”) (3)AsCl3分子的立體構型為　　　　　,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ρ gcm-3,其晶胞結構如圖所示。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)[Ar]3d104s24p3(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)　4π10-30NAρ(rGa3+rAs3)3(MGa+MAs)100%(2分) 6.(2015課標Ⅱ,37,15分)A、B、C、D為原子序數依次增大的四種元素,A2-和B+具有相同的電子構型;C、D為同周期元素,C核外電子總數是最外層電子數的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反應可生成組成比為1∶3的化合物E,E的立體構型為　　　　,中心原子的雜化軌道類型為　　　　。 (4)化合物D2A的立體構型為　　　　,中心原子的價層電子對數為　　　　,單質D與濕潤的Na2CO3反應可制備D2A,其化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)A和B能夠形成化合物F,其晶胞結構如圖所示,晶胞參數a=0.566 nm,F的化學式為　　　　;晶胞中A原子的配位數為　　　　;列式計算晶體F的密度(gcm-3)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(15分)(1)O　1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)(每空1分,共2分) (2)O3　O3相對分子質量較大,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　4　2Cl2+2Na2CO3+H2O Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3 Cl2O+CO2+2NaCl)(每空1分,共3分) (5)Na2O　8　462 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分別代表原子序數依次增大的短周期元素。X和R屬同族元素;Z和U位于第ⅦA族;X和Z可形成化合物XZ4;Q基態(tài)原子的s軌道和p軌道的電子總數相等;T的一種單質在空氣中能夠自燃。 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的立體構型是　　　　。 (3)X所在周期元素最高價氧化物對應的水化物中,酸性最強的是　　　　(填化學式);Z和U的氫化物中沸點較高的是　　　　(填化學式);Q、R、U的單質形成的晶體,熔點由高到低的排列順序是　　　　(填化學式)。 (4)CuSO4溶液能用作T4中毒的解毒劑,反應可生成T的最高價含氧酸和銅,該反應的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(13分)(1)1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2 (2)三角錐形 (3)HNO3　HF　Si、Mg、Cl2 (4)P4+10CuSO4+16H2O 10Cu+4H3PO4+10H2SO4 8.(2015福建理綜,31,13分)科學家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉化和利用。 (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CO2 d.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反應可獲得化工原料CO和H2。 ①基態(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。 ②Ni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 σ鍵。 (4)一定條件下,CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結構(如下圖所示)的水合物晶體,其相關參數見下表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。 　　參數 分子　　 分子直徑/nm 分子與H2O的結合能E/kJmol-1 CH4 0.436 16.40 CO2 0.512 29.91 ①“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是　　　　　　　　。 ②為開采深海海底的“可燃冰”,有科學家提出用CO2置換CH4的設想。已知上圖中籠狀結構的空腔直徑為0.586 nm,根據上述圖表,從物質結構及性質的角度分析,該設想的依據是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(13分)(1)H、C、O　(2)a、d (3)①1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2?、、? (4)①氫鍵、范德華力?、贑O2的分子直徑小于籠狀結構空腔直徑,且與H2O的結合能大于CH4 9.(2014課標Ⅱ,37,15分)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序數依次增大。a的核外電子總數與其周期數相同,b的價電子層中的未成對電子有3個,c的最外層電子數為其內層電子數的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為3的酸是　　　　　　;酸根呈三角錐結構的酸是　　　　。(填化學式) (4)e和c形成的一種離子化合物的晶體結構如圖1,則e離子的電荷為　　　　　　。 (5)這5種元素形成的一種1∶1型離子化合物中,陰離子呈四面體結構;陽離子呈軸向狹長的八面體結構(如圖2所示)。 該化合物中,陰離子為　　　　,陽離子中存在的化學鍵類型有　　　　　　　;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)sp3　H2O2、N2H4(1分,2分,共3分) (3)HNO2、HNO3　H2SO3(2分,1分,共3分) (4)+1(2分) (5)SO42-　共價鍵和配位鍵　H2O　H2O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　晶體結構與性質 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)在磁記錄材料領域有著廣泛的應用前景。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σ鍵的數目為　　　　。 (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替代型產物Fe(x-n)CunNy。FexNy轉化為兩種Cu替代型產物的能量變化如圖2所示,其中更穩(wěn)定的Cu替代型產物的化學式為　　　　　。 圖1　FexNy晶胞結構示意圖 圖2　轉化過程的能量變化 答案　(1)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5　(2)sp2和sp3　9 mol　(3)HCH3OH>CO2>H2　H2O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π鍵(Π46鍵) (5)0.148　0.076 教師專用題組 6.(2016課標Ⅱ,37,15分)東晉《華陽國志南中志》卷四中已有關于白銅的記載,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)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為　　　　。 (2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍色溶液。 ①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構型是　　　　。 ②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　　　　。 ③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構如圖所示。 ①晶胞中銅原子與鎳原子的數量比為　　　　。 ②若合金的密度為d gcm-3,晶胞參數a=　　　　nm。 答案　(15分)(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2　2 (2)①正四面體?、谂湮绘I　N?、鄹哂凇H3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)①3∶1 ②2516.021023d13107 7.(2016四川理綜,8,13分)M、R、X、Y為原子序數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軌道電子數是s軌道電子數的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,該反應的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(13分)(1)1s22s22p63s1或[Ne]3s1　Cl (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湖南衡陽第一次聯考,35)(12分)某鹽的組成可表示為3[H3ON5]3[NH4N5]NH4Cl。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呈現異常的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)經X射線衍射測得化合物3[H3ON5]3[NH4N5]NH4Cl的晶體結構,其局部結構如圖(b)所示。 ①H3O+的中心原子的雜化類型為　　　　,NH4+的空間構型為　　　　。 ②3[H3ON5]3[NH4N5]NH4Cl中陰離子N5-中的σ鍵總數為　　　　個。分子中的大π鍵可用符號Πnm表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數,n代表參與形成大π鍵的電子數(如苯分子中的大π鍵可表示為Π66),則N5-中的大π鍵應表示為　　　　。 ③圖(b)中虛線代表氫鍵,其中表示式為(NH4+)N—H…Cl、　　　　　　　　　、　　　　　　　　　。 (4)3[H3ON5]3[NH4N5]NH4Cl的晶體密度為d gcm-3,其立方晶胞參數為a nm,1個晶胞中含有y個3[H3ON5]3[NH4N5]NH4Cl單元,該單元的相對質量為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增大,原子半徑逐漸變小,故結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,故結合一個電子放出能量較低　(3)①sp3　正四面體 ②5　Π56 ③(H3O+)O—H…N(N5-)　(NH4+)N—H…N(N5-) (4)602a3dM(或a3dNAM10-21) 2.(2018山西六校第四次名校聯考,35)(12分)鎵與ⅤA族元素形成的化合物是重要的半導體材料,應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)的數值依次為577、1 984.5、2 961.8、6 192,由此可推知鎵的