2020版高考化学第12章专题讲座八物质结构与性质综合题难点突破精讲义优习题（含解析）鲁科版.docx

专题讲座八物质结构与性质综合题难点突破1判断键和键及其个数共价单键全为键，双键中有一个键和一个键，叁键中有一个键和两个键。2判断中心原子的杂化轨道类型(1)根据价层电子对数判断价层电子对数杂化轨道类型2sp13sp24sp3(2)有机物中、及上的C原子都是sp2杂化，中的C原子是sp1杂化，中的C原子是sp3杂化。(3)根据等电子原理判断等电子体不仅结构和性质相似，中心原子的杂化轨道类型也相似。3判断分子或离子的空间构型(1)根据价层电子对互斥理论判断。(2)利用等电子原理判断陌生分子的空间构型。如N2O与CO2是等电子体，空间构型均为直线形，N2O的结构式也和CO2相似，为N=N=O。(3)根据中心原子的杂化方式判断，如：CH4、CCl4、SO的中心原子均为sp3杂化，它们均为正四面体结构；CH2=CH2、HCHO中心碳原子均为sp2杂化，这三种物质均为平面结构；CHCH、BeCl2中碳原子、铍原子均为sp1杂化，二者均为直线形结构。4晶体结构中的有关计算(1)根据晶体晶胞的结构特点确定晶体的化学式晶胞中粒子数目的计算(均摊法)注意当晶胞为六棱柱时，其顶点上的粒子被6个晶胞共用，每个粒子属于该晶胞的部分为，而不是。审题时一定要注意是“分子结构”还是“晶体结构”，若是分子结构，其化学式由图中所有实际存在的原子个数决定，且原子个数可以不互质(即原子个数比可以不约简)。(2)根据晶体晶胞的结构特点和有关数据，求算晶体的密度或晶体晶胞的体积或晶胞参数a(晶胞边长)对于立方晶胞，可建立如下求算途径：得关系式：(a表示晶胞边长，表示密度，NA表示阿伏加德罗常数的数值，n表示1mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量，M表示摩尔质量)。(3)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a)面对角线长a。体对角线长a。体心立方堆积4ra(r为原子半径)。面心立方堆积4ra(r为原子半径)。5“原因解释”型试题解题模型1工业上以Ni的氧化物做催化剂，将丙烯胺(CH2=CHCH2NH2)氧化制得丙烯腈(CH2=CHCN)，再通过电解丙烯腈制己二腈，电解的总化学方程式为4CH2=CHCN2H2OO22NC(CH2)4CN。(1)PO的空间构型是_，CH2=CHCN中碳原子的杂化方式为_。(2)NC(CH2)4CN分子中键与键数目之比为_。(3)已知K3PO4是离子晶体，写出其主要物理性质：_(任意写出2条即可)。(4)电解丙烯腈制己二腈的总化学方程式涉及的各元素组成的下列物质中，存在分子内氢键的是_(填字母)。ANH3BH2O2CD答案(1)正四面体形sp1、sp2(2)154(3)熔融时能导电、熔点较高(或硬度较大等)(4)C解析(1)PO中的磷原子与4个氧原子相连，没有孤对电子，PO的空间构型为正四面体形；CH2=CHCN的结构简式可以改成CH2=CHCN，其中碳原子的杂化方式有sp1、sp2。(2)单键为键，双键为1个键和1个键，叁键为1个键和2个键，NC(CH2)4CN分子中键与键数目之比为154。(3)K3PO4是离子晶体，主要物理性质有熔融时能导电、熔点较高、硬度较大、易溶于水等。(4)NH3存在分子间氢键，A项错误；H2O2存在分子间氢键，B项错误；中羟基和醛基距离较近，容易形成分子内氢键，C项正确；中羟基和醛基距离较远，容易形成分子间氢键，D项错误。2解答下列问题：(1)Mn、Fe两元素中第三电离能较大的是_(填元素符号)，原因是_。(2)乙醇的沸点高于相对分子质量比它还大的丁烷，请解释原因：_。(3)O的简单氢化物的氢键的键能小于HF氢键的键能，但氧元素的简单氢化物常温下为液态而HF常温下为气态的原因是_。(4)氯化亚铁的熔点为674，而氯化铁的熔点仅为282，二者熔点存在差异的原因是_。(5)N和P同主族且相邻，PF3和NH3都能与许多过渡金属形成配合物，但NF3却不能与过渡金属形成配合物，其原因是_。(6)H2O分子的键角比H2S分子的键角大，原因是_。(7)试从分子的空间构型和原子的电负性、中心原子上的孤电子对等角度解释与O的简单氢化物结构十分相似的OF2的极性很小的原因：_。(8)As的卤化物的熔点如表所示，分析表中卤化物熔点差异的原因：_。卤化物AsCl3AsBr3AsI3熔点/16.231.1140.9(9)咖啡因是一种中枢神经兴奋剂，其结构简式如图所示。常温下，咖啡因在水中的溶解度为2g，加适量水杨酸钠可使其溶解度增大，其原因可能是_。答案(1)MnMn失去的是半充满的3d5电子，而Fe失去的是3d6电子，所以Mn的第三电离能大(2)乙醇分子间可形成氢键而丁烷分子间不能形成氢键(3)每个H2O分子平均形成的氢键数目比每个HF分子平均形成的氢键数目多(4)氯化亚铁为离子晶体，熔化时需要破坏离子键，而氯化铁为分子晶体，熔化时需要破坏分子间作用力(5)F原子电负性强，吸引N原子的电子，使其难以提供孤对电子形成配位键(6)O的原子半径比S的小，电负性比S的大，水分子中成键电子对更靠近中心原子，相互排斥作用大，键角大(7)OF2和H2O的空间结构相似，同为V形，但氧与氢的电负性差值大于氧与氟的电负性差值，OF2中氧原子上有两对孤电子对，抵消了FO键中共用电子对偏向F而产生的极性(8)对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高(9)咖啡因与水杨酸钠之间形成了氢键3砷化镓是继硅之后研究最深入、应用最广泛的半导体材料。回答下列问题：(1)Ga基态原子核外电子排布式为_，As基态原子核外有_个未成对电子。(2)Ga、As、Se的第一电离能由大到小的顺序是_，Ga、As、Se的电负性由大到小的顺序是_。(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因：_。镓的卤化物GaCl3GaBr3GaI3熔点/77.75122.3211.5沸点/201.2279346GaF3的熔点超过1000可能的原因是_。(4)二水合草酸镓的结构如图1所示，其中镓原子的配位数为_，草酸根离子中碳原子的杂化轨道类型为_。(5)砷化镓的立方晶胞结构如图2所示，晶胞参数为a0.565nm，砷化镓晶体的密度为_gcm3(设NA为阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。答案(1)Ar3d104s24p13(2)AsSeGaSeAsGa(3)GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高，原因是它们均为分子晶体，相对分子质量依次增大GaF3是离子晶体(4)4sp2(5)解析(1)Ga是第31号元素，其核外电子排布式为Ar3d104s24p1。As是第33号元素，其核外电子排布式为Ar3d104s24p3，所以其4p能级上有3个未成对电子。(2)同周期由左向右元素的第一电离能逐渐增大，但是As的p能级是半充满稳定结构，故第一电离能反常高，故第一电离能的顺序为AsSeGa。同周期元素由左向右电负性增大，所以电负性顺序为SeAsGa。(3)由表格中数据可知三种化合物的熔、沸点较低，可判断三种化合物均为分子晶体，对结构相似的分子晶体而言，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高。GaF3的熔点超过1000，与GaI3、GaBr3、GaCl3的熔点差异比较显著，故GaF3不可能是分子晶体，而是离子晶体。(4)由图1知，每个镓与4个氧相连，所以配位数为4。草酸根离子中的碳原子，形成了一个碳氧双键，所以是sp2杂化。(5)晶胞中Ga原子位于8个顶点和6个面心，所以Ga有864个，As都在晶胞内也有4个，所以晶胞质量为g。晶胞边长为0.565nm0.565107cm，晶胞体积为边长的立方，晶胞质量除以晶胞体积得到晶胞密度，所以晶体的密度为gcm3。4(2018湖北沙市中学冲刺模拟)由P、S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途，回答下列问题：(1)基态氯原子核外电子占有的原子轨道数为_个，P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为_。(2)SCl2分子中的中心原子杂化轨道类型是_，该分子的空间构型为_。(3)PH4Cl的电子式为_，Ni与CO能形成配合物Ni(CO)4，该分子中键与键的个数比为_。(4)已知MgO与NiO的晶体结构(如图1所示)相同，其中Mg2和Ni2的离子半径分别为66pm和69pm。则熔点：MgO_(填“”“PS(2)sp3V形(3)11(4)Mg2的半径比Ni2的小，MgO的晶格能比NiO的大(5)(1，)(6)解析(1)基态氯原子的电子排布式是1s22s22p63s23p5，s能级有1个原子轨道，p能级有3个原子轨道，所以基态氯原子的核外电子共占据9个原子轨道；同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，第一电离能排序时，磷原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，第一电离能较高，高于硫原子而低于氯原子，所以P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为ClPS。(2)SCl2中硫原子的杂化轨道数为(62)4，采取sp3杂化方式，中心原子硫原子有2对孤电子对，所以该分子的空间构型为V形。(3)PH结构类似于NH，PH4Cl是离子化合物，故其电子式为；每个CO分子内含有1个键和2个键，而每个CO分子同时又通过1个配位键与Ni原子连接，所以键和键的个数比为11。(4)离子晶体结构相同时，离子半径越小，离子键越强，Mg2的半径比Ni