高考化学二轮复习 专题二十五 物质结构与性质考点清单课件 .ppt

专题二十五物质结构与性质 原子 分子 晶体结构综合题 典例1 2012 新课标全国卷 a族的氧 硫 硒 se 碲 te 等元素在化合物中常表现出多种氧化态 含 a族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途 请回答下列问题 1 s单质的常见形式为s8 其环状结构如图所示 s原子采用的轨道杂化方式是 2 原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量 o s se原子的第一电离能由大到小的顺序为 3 se原子序数为 其核外m层电子的排布式为 4 h2se的酸性比h2s 填 强 或 弱 气态seo3分子的立体构型为 so32 离子的立体构型为 5 h2seo3的k1和k2分别为2 7 10 3和2 5 10 8 h2seo4第一步几乎完全电离 k2为1 2 10 2 请根据结构与性质的关系解释 h2seo3和h2seo4第一步电离程度大于第二步电离的原因 h2seo4比h2seo3酸性强的原因 6 zns在荧光体 光导体材料 涂料 颜料等行业中应用广泛 立方zns晶体结构如下图所示 其晶胞边长为540 0pm 密度为 g cm 3 列式并计算 a位置s2 离子与b位置zn2 离子之间的距离为 pm 列式表示 审题视角 解答本题时应注意 1 物质的空间构型与杂化方式有关 2 zns晶体结构中四个zn2 在体内的四个小立方体的中心 不在同一平面上 精讲精析 1 因为s8为环状立体结构 所以为sp3杂化 2 元素的非金属性越强 第一电离能越大 所以第一电离能由大到小的顺序为 o s se 3 se是34号元素 m层电子排布式为 3s23p63d10 4 h2se的酸性比h2s强 seo3杂化方式为sp2 空间构型为平面三角形 so32 杂化方式为sp3 空间构型为三角锥形 5 第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子 h2seo3和h2seo4可表示为 ho 2seo和 ho 2seo2 h2seo3中的se为 4价 而h2seo4中的se为 6价 正电性更高 导致se o h中o的电子更向se偏移 越易电离出h 6 设m为晶胞边长 过b向上面作垂线 构成直角三角形 两边分别为 4m 1 4m 即可求出斜边为 4m 4 540 0pm 135 答案 1 sp3 2 o s se 3 343s23p63d10 4 强平面三角形三角锥形 5 第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子 h2seo3和h2seo4可表示为 ho 2seo和 ho 2seo2 h2seo3中的se为 4价 而h2seo4中的se为 6价 正电性更高 导致se o h中o的电子更向se偏移 越易电离出h 6 命题人揭秘 命题规律 物质结构与性质的题目主要从原子结构 分子结构 晶体结构三个方面进行考查 具体考查方式有 1 元素原子电子排布式的书写 2 依据电负性及电离能数据判断元素的性质 3 判断分子构型 利用原子轨道杂化理论和价层电子对互斥理论 4 常见物质的晶体结构 构成晶体微粒及微粒之间的作用 不同类型晶体的性质等 2013年高考还会以这些内容为重点 考查元素原子 分子 晶体三个层次上的知识内容 备考策略 1 熟悉原子的核外电子层排布规律 熟练书写1 36号元素原子的电子排布式 2 利用电负性规律判断原子得电子能力 利用第一电离能判断原子失电子能力 3 利用价电子互斥理论或杂化轨道理论解释分子的构型 4 熟悉构成晶体的微粒 微粒之间的相互作用及常见晶体的性质 5 掌握常见的几种晶胞 并熟悉有关晶胞的计算 以元素推断为基础的物质结构综合题 典例2 2011 安徽高考 w x y z是四种常见的短周期元素 其原子半径随原子序数变化如图所示 已知w的一种核素的质量数为18 中子数为10 x和ne原子的核外电子数相差1 y的单质是一种常见的半导体材料 z的电负性在同周期主族元素中最大 1 x位于元素周期表中第 周期第 族 w的基态原子核外有 个未成对电子 2 x的单质和y的单质相比 熔点较高的是 写化学式 z的气态氢化物和溴化氢相比 较稳定的是 写化学式 3 y与z形成的化合物和足量水反应 生成一种弱酸和一种强酸 该反应的化学方程式是 4 在25 101kpa下 已知y的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态 平均每转移1mol电子放热190 0kj 该反应的热化学方程式是 审题视角 本题要紧扣原子半径的周期性变化 从而确定四种元素的符号 精讲精析 本题综合考查元素周期表 晶体结构 元素化合物以及热化学方程式等知识 根据题意 w的一种核素的质量数为18 中子数为10 则w为o x和ne原子的核外电子数相差1 且原子半径比w大 则x为na y的单质是一种常见的半导体材料 不难推断y为si z的电负性在同周期主族元素中最大 且原子半径比o大 而比na小 不难推出z为cl 答案 1 3 a2 2 sihcl 3 sicl4 3h2o h2sio3 4hcl 4 sih4 g 2o2 g sio2 s 2h2o l h 1520 0kj mol 1 阅卷人点拨 原子结构和元素周期律高考指数 1 2012 安徽高考 x y z w是元素周期表前四周期中的常见元素 其相关信息如下表 1 w位于元素周期表第 周期第 族 其基态原子最外层有 个电子 2 x的电负性比y的 填 大 或 小 x和y的气态氢化物中 较稳定的是 写化学式 3 写出z2y2与xy2反应的化学方程式 并标出电子转移的方向和数目 4 在x的原子与氢原子形成的多种分子中 有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢 写出其中一种分子的名称 氢原子与x y的原子也可共同形成多种分子和某种常见无机阴离子 写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式 解题指南 解答本题的思路分析如下 解析 由题中信息可推知x y z w分别为c o na fe四种元素 1 fe位于周期表中第4周期第 族 其基态原子价电子排布式为3d64s2 最外层有2个电子 2 x c y o 位于同一周期 自左向右电负性增大 故x的电负性比y的小 非金属性越强 气态氢化物越稳定 故较稳定的为h2o 3 na2o2与co2反应的化学方程式为2na2o2 2co2 2na2co3 o2 在标电子转移的方向和数目时 应注意na2o2中氧元素化合价一部分升高 一部分降低 4 本小题为发散型试题 答案不惟一 烃分子中含有两种氢原子的烃较多 如丙烷 ch3ch2ch3 丙炔 ch3c ch 等 由c h o三种元素形成的分子很多 但形成的无机阴离子只有hco3 因此能与hco3 反应的分子必须为羧酸 如ch3cooh等 答案 1 4 2 2 小h2o 3 4 丙烷 其他合理答案均可 ch3cooh hco3 ch3coo co2 h2o 其他合理答案均可 2 2011 新课标全国卷 氮化硼 bn 是一种重要的功能陶瓷材料 以天然硼砂为起始物 经过一系列反应可以得到bf3和bn 如图所示 请回答下列问题 1 由b2o3制备bf3 bn的化学方程式依次是 2 基态b原子的电子排布式为 b和n相比 电负性较大的是 bn中b元素的化合价为 3 在bf3分子中 f b f的键角是 b原子的杂化轨道类型为 bf3和过量naf作用可生成nabf4 bf4 的立体结构为 4 在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中 层内b原子与n原子之间的化学键为 层间作用力为 5 六方氮化硼在高温高压下 可以转化为立方氮化硼 其结构与金刚石相似 硬度与金刚石相当 晶胞边长为361 5pm 立方氮化硼晶胞中含有 个氮原子 个硼原子 立方氮化硼的密度是 g cm 3 只要求列算式 不必计算出数值 阿伏加德罗常数为na 解题指南 解答本题时应注意以下三点 1 化合物中电负性强的元素显负价 2 一个晶胞中所含元素原子个数的计算应注意其在晶胞中的位置 3 摩尔质量是1摩尔物质 即na个微粒 所具有的质量而不是一个微粒的质量 解析 1 由b2o3制备bf3 bn的化学反应都是非氧化还原反应 写出主要的反应物 生成物再配平即可 2 b原子的核外电子为5个 电子排布式为1s22s22p1 n电负性比b强 bn中b显正价 为 3价 3 bf3分子构型为平面正三角形 b原子的杂化轨道类型为sp2杂化 f b f的键角是120 bf4 为正四面体 4 六方氮化硼晶体与石墨结构相似 则晶体类型为原子晶体 原子晶体层内原子之间的化学键为共价键 层间作用力为分子间作用力 5 氮化硼晶胞结构如图 氮原子位于顶点和面心 共有8 1 8 6 1 2 4个 硼原子在晶胞内有4个 晶胞体积为 361 5 10 10 3cm3 晶胞质量为g 则密度为 答案 1 b2o3 3caf2 3h2so42bf3 3caso4 3h2ob2o3 2nh32bn 3h2o 2 1s22s22p1n 3 3 120 sp2正四面体 4 共价键 极性共价键 分子间作用力 5 44 3 2011 江苏高考 原子序数小于36的x y z w四种元素 其中x是形成化合物种类最多的元素 y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍 z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子 w的原子序数为29 回答下列问题 1 y2x2分子中y原子轨道的杂化类型为 1moly2x2含有 键的数目为 2 化合物zx3的沸点比化合物yx4的高 其主要原因是 3 元素y的一种氧化物与元素z的一种氧化物互为等电子体 元素z的这种氧化物的分子式是 4 元素w的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示 该氯化物的化学式是 它可与浓盐酸发生非氧化还原反应 生成配合物hnwcl3 反应的化学方程式为 解题指南 解答本题时应根据题干提供的各元素原子结构的特点推断出相关元素 再结合相关物质的结构 性质和晶胞结构回答具体问题 解析 根据题给信息可推知x y z w分别为氢 碳 氮 铜四种元素 1 y2x2为乙炔 乙炔含有一个碳碳三键 乙炔中的碳原子轨道的杂化类型为sp杂化 一个乙炔分子中含有3个 键 1mol乙炔中 键为3mol 2 zx3为氨气 yx4为甲烷 氨气分子间能形成氢键 使沸点升高 3 y 碳 的氧化物有co co2 z 氮 的氧化物有n2o no n2o3 no2 n2o4 n2o5 co2与n2o互为等电子体 4 根据题目提供的晶胞结构 两种微粒的物质的量之比为1 1 所以该氯化物的化学式为cucl cucl与浓盐酸发生非氧化还原反应 生成物中有1个w cu 3个cl 所以cucl与hcl反应的物质的量之比为1 2 答案 1 sp杂化3na或3 6 02 1023个 2 nh3分子间存在氢键 3 n2o 4 cuclcucl 2hcl h2cucl3 或cucl 2hcl h2 cucl3 4 2010 安徽高考 x y z w是元素周期表前四周期中的四种常见元素 其相关信息如下表 1 y位于元素周期表第 周期第 族 y和z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是 化学式 2 xy2是一种常用的溶剂 xy2的分子中存在 个 键 在h y h z两种共价键中 键的极性较强的是 键长较长的是 3 w的基态原子核外电子排布式是 w2y在空气中煅烧生成w2o的化学方程式是 4 处理含xo yo2烟道气污染的一种方法 是将其在催化剂作用下转化为单质y 已知 xo g o2 g xo2 g h 283 0kj mol 1y s o2 g yo2 g h 296 0kj mol 1此反应的热化学方程式是 解题指南 本题元素的推断比较简单 但题目综合性强 除了考查原子的电子排布式 化学键的特点 元素周期表等知识外 还综合考查了盖斯定律和热化学方程式的书写 1 氯的非金属性比硫强 因此hcl比h2s稳定 hclo4的酸性比h2so4强 2 cs2分子结构与co2相似 均为直线形分子 cs2的分子结构也可通过价层电子对互斥理论进行判断 3 两原子之间的共价键只有一个为 键 其余为 键 因此单键为 键 双键含有一个 键和一个 键 三键含有一个 键和两个 键 解析 符合题意的x是c 其基态电子排布式为 1s22s22p2 y是s 而z与s同周期 且电负性大于s 因此z应该是cl w原子核内的质子数为63 34 29 故w是cu 1 s在周期表的位置是第3周期第 a族 因cl的非金属性比s强 故hclo4的酸性比h2so4强 2 cs2的结构式为 s c s 故分子中有两个 键 两个 键 由于cl的电负性比s强 故h cl键的极性比h s键强 由于s的原子半径比cl的原子半径大 故h s键的键长比h cl的键长长 3 铜的基态原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1或 ar 3d104s1 cu2s在空气中煅烧生成cu2o和so2 反应为 2cu2s 3o22cu2o 2so2 4 由盖斯定律 第一个方程式乘以2与第二个方程式相减 可得 2co g so2 g s s 2co2 g h 283 0kj mol 1 2 296 0kj mol 1 270 0kj mol 1 答案 1 3 ahclo4 2 2h zh y 3 ar 3d104s1 或1s22s22p63s23p63d104s1 2cu2s 3o22cu2o 2so2 4 2co g so2 g s s 2co2 g h 270 0kj mol 1 5 2010 上海高考 胃舒平主要成分是氢氧化铝 同时含有三硅酸镁 mg2si3o8 nh2o 等化合物 1 三硅酸镁的氧化物形式为 某元素与镁元素不同周期但在相邻一族 且性质和镁元素十分相似 该元素原子核外电子排布式为 2 铝元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子 种不同能级的电子 3 某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大 该元素离子半径比铝离子半径 填 大 或 小 该元素最高价氧化物与铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为 4 al2o3 mgo和sio2都可以制耐火材料 其原因是 a al2o3 mgo和sio2都不溶于水b al2o3 mgo和sio2都是白色固体c al2o3 mgo和sio2都是氧化物d al2o3 mgo和sio2都有很高的熔点 解析 1 硅酸盐改写为氧化物的形式 应按照金属氧化物 sio2 h2o的顺序进行书写 因此三硅酸镁的化学式mg2si3o8 nh2o可改写为 2mgo 3sio2 nh2o 与镁元素在不同周期但相邻一族的元素 符合对角线规则 故应是li 其核外电子排布为 1s22s1 2 铝元素原子的核外共有13个电子 其每一个电子的运动状态都不相同 故共有13种不同运动状态的电子 al原子基态核外电子排布式为 1s22s22p63s23p1 因此共有1s 2s 2p 3s 3p五个能级 3 与铝元素同周期 则也与镁同周期 均为第3周期元素 原子半径大于镁的元素是钠 则离子半径na al3 钠和铝元素的最高价氧化物的水化物即naoh和al oh 3 两者反应的离子方程式为al oh 3 oh alo2 2h2o 4 三种氧化物都可制耐火材料 是因为三种氧化物的熔点都很高 此外三种氧化物都不溶于水 在使用过程中不会溶于水而造成流失 答案 1 2mgo 3sio2 nh2o1s22s1 2 135 3 大al oh 3 oh alo2 2h2o 4 a d 化学键 分子间作用力与物质的性质高考指数 6 2012 江苏高考 一项科学研究成果表明 铜锰氧化物 cumn2o4 能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛 hcho 1 向一定物质的量浓度的cu no3 2和mn no3 2溶液中加入na2co3溶液 所得沉淀经高温灼烧 可制得cumn2o4 mn2 基态的电子排布式可表示为 no3 的空间构型是 用文字描述 2 在铜锰氧化物的催化下 co被氧化为co2 hcho被氧化为co2和h2o 根据等电子体原理 co分子的结构式为 h2o分子中氧原子轨道的杂化类型为 1molco2中含有的 键数目为 3 向cuso4溶液中加入过量naoh溶液可生成 cu oh 4 2 不考虑空间构型 cu oh 4 2 的结构可用示意图表示为 解析 1 锰的质子数为25 mn2 有23个电子 no3 中心原子为氮原子 有三对价层电子对 三个配位原子 硝酸根为平面三角形结构 2 一氧化碳与氮气互为等电子体 结构式与氮气类似 水中氧原子为中心原子 价层电子对为4对 为sp3杂化 一个二氧化碳中有两个 键 1mol二氧化碳中 键为2mol 3 铜离子与氢氧根之间为配位键 答案 1 1s22s22p63s23p63d5 或 ar 3d5 平面三角形 2 c o sp3 2 6 02 1023个 或2mol 3 7 2012 山东高考 金属镍在电池 合金 催化剂等方面应用广泛 1 下列关于金属及金属键的说法正确的是 a 金属键具有方向性与饱和性b 金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用c 金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子d 金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光 2 ni是元素周期表中第28号元素 第2周期基态原子未成对电子数与ni相同且电负性最小的元素是 3 过渡金属配合物ni co n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18 则n co与n2结构相似 co分子内 键与 键个数之比为 4 甲醛 h2c o 在ni催化作用下加氢可得甲醇 ch3oh 甲醇分子内c原子的杂化方式为 甲醇分子内的o c h键角 填 大于 等于 或 小于 甲醛分子内的o c h键角 解析 1 a项 金属键是金属离子和自由电子之间的作用 自由电子属于整个晶体 不具有方向性和饱和性 c项 金属导电是因为在外加电场作用下 自由电子的定向移动 d项 金属具有光泽的原因是金属对光的反射 2 ni的价电子排布为3d84s2 未成对电子数为2 第2周期未成对电子数为2的元素有碳和氧 同周期从左到右电负性逐渐增大 则电负性c o 故该元素为碳 3 配合物ni co n中由co提供孤电子对 ni的价电子数为10 则由co提供的电子数为8 n 4 n2与co互为等电子体 故co2的分子内存在三键 一个 键 两个 键 4 甲醇形成四条 键 碳原子采取sp3杂化 甲醇中o c h的键角接近109 28 甲醛中碳原子为sp2杂化 键角为120 答案 1 b 2 c 碳 3 41 2 4 sp3小于 8 2012 福建高考 1 元素的第一电离能 al si 填 或 2 基态mn2 的核外电子排布式为 3 硅烷 sinh2n 2 的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示 呈现这种变化关系的原因是 4 硼砂是含结晶水的四硼酸钠 其阴离子xm 含b o h三种元素 的球棍模型如图所示 在xm 中 硼原子轨道的杂化类型有 配位键存在于 原子之间 填原子的数字标号 m 填数字 硼砂晶体由na xm 和h2o构成 它们之间存在的作用力有 填序号 a 离子键b 共价键c 金属键d 范德华力e 氢键 解题指南 解答本题要明确以下四点 1 电离能是衡量原子或离子失电子能力的标度 越容易失电子 第一电离能越小 2 分子晶体的沸点是由范德华力 氢键和分子极性等因素决定的 3 根据球棍模型和元素的成键数目写出xm 的结构 再根据化合价求出m的数值 4 根据孤对电子和空轨道的存在判断配位键 解析 1 al是活泼金属 容易失去电子 第一电离能小 硅是非金属 不容易失去电子 第一电离能大 2 mn是25号元素 其电子排布式为 ar 3d54s2 失去最外层的2个电子 即得mn2 ar 3d5 3 硅烷为分子晶体 其组成和结构相似 相对分子质量越大 范德华力越大 沸点越高 4 h可以形成1个共价键 o可以形成2个共价键 b可以形成3个共价键 所以最小的球为氢原子 共4个 颜色浅的大球为氧原子 共9个 颜色深的大球为硼原子 共4个 其化学式为 h4b4o9 m h为 1价 b为 3价 o为 2价 所以4 1 4 3 2 9 m 得m 2 硼原子正常形成3个共价键 采用sp2杂化 4号硼原子形成了4个共价键 四面体构型 采用sp3杂化 其中1个共价键为配位键 5号氧原子形成2个共价键 还有1个离子键 oh 所以其中1个共价键为配位键 即4号和5号原子之间的共价键为配位键 na 和xm 之间以离子键结合 结晶水之间存在范德华力和氢键 答案 1 2 1s22s22p63s23p63d5或 ar 3d5 3 硅烷的相对分子质量越大 分子间范德华力越大 沸点越高 或其他合理答案 4 sp2和sp34 5或 5 4 2 a d e 9 2012 大纲版全国卷 原子序数依次增大的短周期元素a b c d和e中 a的最外层电子数为其周期数的2倍 b和d的a2b型氢化物均为v形分子 c的 1价离子比e的 1价离子少8个电子 回答下列问题 1 元素a为 c为 2 由这些元素形成的双原子分子为 3 由这些元素形成的三原子分子中 分子的空间结构属于直线形的是 非直线形的是 写2种 4 这些元素的单质或由它们形成的ab型化合物中 其晶体类型属于原子晶体的是 离子晶体的是 金属晶体的是 分子晶体的是 每空填一种 5 元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中 该反应的化学方程式为 解析 原子序数依次增大的短周期元素a b c d e中 a的最外层电子数为其周期数的2倍 b和d的a2b型氢化物均为v形分子 c的 1价离子比e的 1价离子少8个电子 可推出元素a为c b为o c为na d为s e为cl 由这些元素形成的双原子分子为co o2 cl2 由这些元素形成的三原子分子中直线形的为co2 cs2 非直线形的分子是clo2 so2 o3 scl2 h2o h2s等 这些元素的单质或由它们形成的ab型化合物中 其晶体类型属于原子晶体的是金刚石 离子晶体的是nacl 金属晶体的是na 分 子晶体的是o2 cl2 o3或co 元素a和b形成的一种化合物 co2 与c和b形成的一种化合物 na2o2 发生的反应常用于防毒面具中 该反应的化学方程式为2na2o2 2co2 2na2co3 o2 答案 1 cna 2 co o2 cl2 3 co2h2o h2s 其他合理答案也可 4 金刚石naclnas或co 5 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 10 2012 浙江高考 1 可正确表示原子轨道的是 a 2sb 2dc 3pxd 3f 2 写出基态镓 ga 原子的电子排布式 3 下列物质变化 只与范德华力有关的是 a 干冰熔化b 乙酸汽化c 乙醇与丙酮混溶d 溶于水e 碘溶于四氯化碳f 石英熔融 4 下列物质中 只含有极性键的分子是 既含离子键又含共价键的化合物是 只存在 键的分子是 同时存在 键和 键的分子是 a n2b co2c ch2cl2d c2h4e c2h6f cacl2g nh4cl 5 用 或 填空 第一电离能的大小 mg al 熔点的高低 kcl mgo 解题指南 解答本题注意以下三点 1 能级与主量子数的关系 2 化学键不同分类的依据及判断方法 3 第 a族第一电离能的特殊性及晶格能的大小判断方法 解析 1 主量子数为2的能级包括s p 主量子数为3的能级包括s p d 2 镓 ga 的原子序数为31 电子分布的能级为1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 3 范德华力存在于分子之间 不含氢键的分子晶体符合题目要求 乙酸 乙醇 分子间存在氢键 石英为原子晶体 熔融时破坏的是共价键 4 不同元素的原子之间形成的共价键为极性键 同种原子之间形成的共价键是非极性键 活泼金属元素和活泼非金属元素形成离子键 铵盐中存在离子键 只形成单键的共价键只存在 键 含有双键或三键的物质同时存在 键和 键 故只含有极性键的是ch2cl2 co2 既含有离子键又含有共价键的化合物是nh4cl 只存在 键的分子是ch2cl2 c2h6 同时存在 键和 键的分子是n2 co2 c2h4 5 同周期从左到右第一电离能增大 但第2 3 4周期中第 a族的第一电离能比相邻的第 a和第 a族元素大 kcl与mgo均为离子晶体 晶格能的大小决定熔点高低 kcl与mgo晶胞类型相同 半径r k r mg2 电荷mg2 k 故mgo的晶格能大于kcl 故熔点kcl mgo 答案 a c 1s22s22p63s23p63d104s24p1 a e b c g c e a b d 11 2011 安徽高考 科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的n no2 3 如图所示 已知该分子中n n n键角都是108 1 下列有关n no2 3的说法正确的是 a 分子中n o间形成的共价键是非极性键b 分子中四个氮原子共平面c 该物质既有氧化性又有还原性d 15 2g该物质含有6 02 1022个原子 解析 选c 12 2011 安徽高考 中学化学中很多 规律 都有其使用范围 下列根据有关 规律 推出的结论合理的是 a 根据同周期元素的第一电离能变化趋势 推出al的第一电离能比mg大b 根据主族元素最高正化合价与族序数的关系 推出卤族元素最高正价都是 7c 根据溶液的ph与溶液酸碱性的关系 推出ph 6 8的溶液一定显酸性d 根据较强酸可以制取较弱酸的规律 推出co2通入naclo溶液中能生成hclo 解析 选d 13 双选 2011 海南高考 下列分子中 属于非极性的是 a so2b becl2c bbr3d cocl2 解析 选b c so2是v形分子 其结构不高度对称 为极性分子 becl2的结构式为cl be cl 是直线形分子 结构对称 为非极性分子 bbr3是平面正三角形分子 结构对称 为非极性分子 cocl2的结构式为 其结构不高度对称 为极性分子 14 双选 2010 海南高考 下列描述中正确的是 a cs2为v形的极性分子b clo3 的空间构型为平面三角形c sf6中有6对完全相同的成键电子对d sif4和so32 的中心原子均为sp3杂化 解析 选c d 15 2009 海南高考 下列说法中错误的是 a so2 so3都是极性分子b 在nh4 和 cu nh3 4 2 中都存在配位键c 元素电负性越大的原子 吸引电子的能力越强d 原子晶体中原子以共价键结合 具有键能大 熔点高 硬度大的特性 解析 选a 根据价层电子对互斥理论 n 6 0 3 则so3是平面正三角形分子 为非极性分子 so2为v形 是极性分子 a说法错误 形成nh4 时 nh3与h 以配位键结合 cu nh3 4 2 中cu2 与nh3间以配位键结合 b说法正确 c d说法均正确 16 2011 福建高考 氮元素可以形成多种化合物 回答以下问题 1 基态氮原子的价电子排布式是 2 c n o三种元素第一电离能从大到小的顺序是 3 肼 n2h4 分子可视为nh3分子中的一个氢原子被 nh2 氨基 取代形成的另一种氮的氢化物 nh3分子的空间构型是 n2h4分子中氮原子轨道的杂化类型是 肼可用作火箭燃料 燃烧时发生的反应是 n2o4 l 2n2h4 l 3n2 g 4h2o g h 1038 7kj mol 1若该反应中有4moln h键断裂 则形成的 键有 mol 肼能与硫酸反应生成n2h6so4 n2h6so4晶体类型与硫酸铵相同 则n2h6so4的晶体内不存在 填标号 a 离子键b 共价键c 配位键d 范德华力 4 图1表示某种含氮有机化合物的结构 其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点 见图2 分子内存在空腔 能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别 下列分子或离子中 能被该有机化合物识别的是 填标号 a cf4b ch4c nh4 d h2o 解题指南 解答本题要明确如下三点 1 肼与氨气的结构相似 2 氢键的形成条件和存在 3 结构式的书写方法及 键和 键个数的判断方法 解析 1 氮原子的最外层有5个电子 其价电子排布式为2s22p3 3 nh3分子中氮原子的杂化方式为sp3不等性杂化 其分子的空间构型为三角锥形 氨基 nh2 中氮原子的杂化方式也为sp3不等性杂化 其分子的空间构型为v型 n2h4的结构为h2n nh2 相当于2个氨基 所以氮原子的杂化方式也为sp3不等性杂化 1个n2h4分子含有4个n h键 有4moln h键断裂同时生成1 5moln2 n2的结构式为n n 含1个 键和2个 键 所以会形成3mol 键 n2h6so4和 nh4 2so4都是离子晶体 n2h62 和so42 之间存在离子键 n2h62 中n和h之间 形成6个键 其中2个配位键 n和n之间形成共价键 so42 中s和o之间形成共价键 不含范德华力 4 h原子连接电负性大 半径小 有孤电子对的n o f原子时 能够形成氢键 所以cf4和ch4不能形成氢键 由图2可知 4个氮原子处于正四面体的顶点形成4个氢键 需要4个氢原子 所以nh4 能够被该有机化合物识别 答案 1 2s22p3 2 n o c 3 三角锥形sp3 3 d 4 c 17 2011 海南高考 铜是重要金属 cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途 如cuso4溶液常用作电解液 电镀液等 请回答以下问题 1 cuso4可由金属铜与浓硫酸反应制备 该反应的化学方程式为 2 cuso4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分 其原因是 3 so42 的立体构型是 其中s原子的杂化轨道类型是 4 元素金 au 处于周期表中的第6周期 与cu同族 au原子最外层电子排布式为 一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构 在晶胞中cu原子处于面心 au原子处于顶点位置 则该合金中cu原子与au原子数量之比为 该晶体中 原子之间的作用力是 5 上述晶体具有储氢功能 氢原子可进入到由cu原子与au原子构成的四面体空隙中 若将cu原子与au原子等同看待 该晶体储氢后的晶胞结构与caf2的结构相似 该晶体储氢后的化学式应为 解析 1 金属铜与浓硫酸在加热时反应生成硫酸铜 二氧化硫和水 2 白色的cuso4粉末与水结合生成蓝色的cuso4 5h2o晶体 该反应常用于检验微量水的存在 3 根据价层电子对互斥理论可以判断 so42 的价层电子对数所以中心硫原子采取sp3杂化 立体构型为正四面体形 4 铜的价电子构型为3d104s1 最外层只有1个电子 最外层电子排布式为4s1 所以与cu同族的第6周期的金原子最外层电子排布式为6s1 立方最密堆积的结构中 顶点有8个金原子 顶点上的原子为8个晶胞共用 完全属于该晶胞的有8 1 个 6个面的中心共有6个铜原子 面上的原子被2个晶胞共用 完全属于该晶胞的有6 3 个 所以铜原子与金原子数量之比为3 1 金属和合金属于金属晶体 微粒间的作用力为金属键 5 氟化钙的晶胞如图所示 在立方体里面有8个f 每个f 恰好处于4个ca2 围成的四面体的中间 若把该铜金合金中的铜原子和金原子等同看待 则铜原子和金原子相当于caf2中的ca2 所储氢原子相当于f 故其化学式为cu3auh8 答案 1 cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o 2 白色cuso4粉末和水结合生成蓝色的cuso4 5h2o晶体 3 正四面体形sp3杂化 4 6s13 1金属键 5 cu3auh8 18 2011 山东高考 氧是地壳中含量最多的元素 1 氧元素基态原子核外未成对电子数为 个 2 h2o分子内的o h键 分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为 的沸点比高 原因是 3 h 可与h2o形成h3o h3o 中o原子采用 杂化 h3o 中h o h键角比h2o中h o h键角大 原因为 4 cao与nacl的晶胞同为面心立方结构 已知cao晶体密度为ag cm 3 na表示阿伏加德罗常数 则cao晶胞体积为 cm3 解析 1 氧元素为8号元素 核外电子排布式为1s22s22p4 p能级上有三个轨道4个电子 依据洪特规则 电子总是优先单独占据一个轨道 而且自旋状态相同 因此有两个未成对的电子 2 o h键 氢键 分子间的范德华力 o h键为化学键 化学键的键能一般大于氢键 氢键大于分子间的范德华力 可以形成分子间氢键 则形成分子内氢键 分子间氢键导致分子间作用力增强 3 h3o 中o原子为sp3杂化 因为孤电子对和孤电子对的排斥力大于孤电子对和成键电子的排斥力 水分子中有两对孤电子对 排斥力较大 水合氢离子中只有一对孤电子对 排斥力较小 所以h3o 中h o h键角比h2o中h o h键角大 4 因为cao与nacl的晶胞同为面心立方结构 所以一个晶胞中有四个钙离子和四个氧离子 根据m cao 56g mol 1 则一个cao的质量m cao 56 nag v cao晶胞 质量 密度 4 m cao ag cm 3 224 anacm3 答案 1 2 2 o h键 氢键 范德华力形成分子间氢键 而形成分子内氢键 分子间氢键使分子间作用力增强 3 sp3h2o中o原子有两对孤电子对 排斥力较大 h3o 中o原子只有一对孤电子对 排斥力较小 4 224 ana 19 2010 江苏高考 乙炔是有机合成工业的一种原料 工业上曾用cac2与水反应生成乙炔 1 cac2中c22 与o22 互为等电子体 o22 的电子式可表示为 1molo22 中含有的 键数目为 2 将乙炔通入 cu nh3 2 cl溶液生成cu2c2红棕色沉淀 cu 基态核外电子排布式为 3 乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈 ch2 chc n 丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 分子中处于同一直线上的原子数目最多为 4 cac2晶体的晶胞结构与nacl晶体的相似 如图所示 但cac2晶体中有哑铃形c22 的存在 使晶胞沿一个方向拉长 cac2晶体中1个ca2 周围距离最近的c22 数目为 解题指南 本题综合考查了等电子体 离子核外电子排布 杂化轨道理论和晶体结构的知识 对于晶体结构和等电子体的考查富有创新精神 1 掌握c22 的电子式和等电子体原理 根据等电子体知识书写o22 的电子式 2 掌握元素周期表中前36号元素电子排布式的书写 特别是铜和铬元素 3 能正确运用杂化轨道理论和价层电子对互斥理论理解分子的结构 4 掌握nacl的晶体结构 能正确进行知识的迁移 解析 1 在cac2中c22 的电子式为 根据等电子体原理可知 o22 的电子式应为 在1mol三键中含有2mol 键和1mol 键 故1molo22 中 含有2na个 键 2 cu为29号元素 cu的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或 ar 3d104s1 故cu 的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或 ar 3d10 3 根据丙烯腈的结构可以看出 乙烯基 ch2 ch 中的两个碳原子均形成3个 键 因此均为sp2杂化 氰基 c n 中的碳原子形成两个 键 因此为sp杂化 由乙烯和 c n的结构可知 丙烯腈的结构式可表示为 虚线框中为处于同一直线上的原子 因此同一直线上最多有3个原子 4 依据晶胞示意图可以看出 结合题给的信息 晶胞沿一个方向拉长 导致ca2 周围的6个c22 中有两个距离增大 因此1个ca2 周围距离最近的c22 数目为4个 答案 1 2na 2 1s22s22p63s23p63d10或 ar 3d10 3 sp杂化和sp2杂化3 4 4 20 2010 海南高考 金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛 请回答下列问题 1 ni原子的核外电子排布式为 2 nio feo的晶体结构类型均与氯化钠的相同 ni2 和fe2 的离子半径分别为69pm和78pm 则熔点nio feo 填 3 nio晶胞中ni和o的配位数分别为 4 金属镍与镧 la 形成的合金是一种良好的储氢材料 其晶胞结构示意图如图1所示 该合金的化学式为 5 丁二酮肟常用于检验ni2 在稀氨水介质中 丁二酮肟与ni2 反应可生成鲜红色沉淀 其结构如图2所示 该结构中 碳碳之间的共价键类型是 键 碳氮之间的共价键类型是 氮镍之间形成的化学键是 该结构中 氧氢之间除共价键外还可存在 该结构中 碳原子的杂化轨道类型有 解析 1 ni是第28号元素 其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或 ar 3d84s2 2 nio feo的晶体均为离子晶体 在离子晶体中离子半径越小 则离子键越强 破坏离子键消耗的能量越高 故熔点nio的高 3 氯化钠晶体中na 和cl 的配位数都是6 而nio的晶体结构跟氯化钠的相同 因此ni和o的配位数均为6 4 在晶胞中所含的la为 8 1 ni为 8 1 5 因此化学式为lani5 5 碳氮键是双键 应该一个是 键 一个是 键 氮镍之间以配位键结合 氧氢之间除共价键外可形成氢键 碳氮双键中的碳原子形成了三个 键 一个 键 因此为sp2杂化 甲基中的碳原子形成了四个 键 是sp3杂化 答案 1 1s22s22p63s23p63d84s2 或 ar 3d84s2 2 3 66 4 lani5 5 键 键配位键 氢键 sp2 sp3 21 2010 福建高考 1 中国古代四大发明之一 黑火药 它的爆炸反应为 2kno3 3c sa n2 3co2 已配平 除s外 上列元素的电负性从大到小依次为 在生成物中 a的晶体类型为 含极性共价键的分子的中心原子杂化轨道类型为 已知cn 与n2结构相似 推算hcn分子中 键与 键数目之比为 2 原子序数小于36的元素q和t 在周期表中既处于同一周期又位于同一族 且原子序数t比q多2 t的基态原子外围电子 价电子 排布为 q2 的未成对电子数是 3 在crcl3的水溶液中 一定条件下存在组成为 crcln h2o 6 n x n和x均为正整数 的配离子 将其通过氢离子交换树脂 r h 可发生离子交换反应 crcln h2o 6 n x xr hrx crcln h2o 6 n xh 交换出来的h 经中和滴定 即可求出x和n 确定配离子的组成 将含0 0015mol crcln h2o 6 n x 的溶液 与r h完全交换后 中和生成的h 需浓度为0 1200mol l 1naoh溶液25 00ml 可知该配离子的化学式为 解析 1 由于元素的金属性越强 电负性越小 非金属性越强 电负性越大 因此电负性 o n c k 根据元素守恒 产物a为k2s 属于离子晶体 反应中的各物质含极性共价键的是co2 其空间构型是直线形 碳原子形成两个 键 故其杂化方式是sp杂化 hcn中cn 与n2结构相同 故含有三个共价键 结构式为 c n 其中一个是 键 两个是 键 hcn的结构式为h c n 除了c n之间的一个 键和两个 键外 h与c之间还形成一个 键 故分子中 键与 键之比为1 1 2 既处于同一周期又位于同一族 的元素只有第 族元素 序数t比q多2 故t为ni q为fe ni的基态原子外围电子排布为3d84s2 fe2 的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d6 只有3d轨道存在未成对电子 3d轨道上的电子排布为 故有4个未成对电子 3 n h n naoh 0 1200mol l 1 25 00 10 3l 0 0030mol 由于0 0015mol crcln h2o 6 n x 反应生成0 0030molh 即1mol crcln h2o 6 n x 生成2molh 因此x 2 因cr为 3价 cl为 1价 则有 3 n 2 可得n 1 因此该配离子为 crcl h2o 5 2 答案 1 o n c k 离子晶体sp 1 1 2 3d84s24 3 crcl h2o 5 2 22 2010 山东高考 碳族元素包括c si ge sn pb 1 碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成 其结构类似于石墨晶体 每个碳原子通过 杂化与周围碳原子成键 多层碳纳米管的层与层之间靠 结合在一起 2 ch4中共用电子对偏向c sih4中共用电子对偏向h 则c si h的电负性由大到小的顺序为 3 用价层电子对互斥理论推断snbr2分子中sn br键的键角 120 填 或 4 铅 钡 氧形成的某化合物的晶胞结构是 pb4 处于立方晶胞顶点 ba2 处于晶胞中心 o2 处于晶胞棱边中心 该化合物化学式为 每个ba2 与 个o2 配位 解析 1 石墨中的每个碳原子用sp2杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键结合 形成无限的六边形平面网状结构 每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道 并含有一个未成对电子 这些平面网状结构再以范德华力结合形成层状结构 因为碳纳米管结构与石墨类似 可得答案 2 在共价化合物中 共用电子对偏向于电负性大的原子 故电负性 c h si 3 snbr2分子中 锡原子的价层电子对数配位原子数为2 故锡原子含有一个孤电子对 因此snbr2空间构型为v形 由于受到孤电子对的排斥作用 因此snbr2分子中的键角小于120 4 根据题意 晶胞的结构可表示为 在每个晶胞中含有pb4 8 1个 ba2 1个 o2 12 3个 故化学式为pbbao3 由于ba2 处于晶胞中心 而o2 处于晶胞棱边中心 共有12个 故每个ba2 与12个o2 配位 答案 1 sp2范德华力 2 c h si 3 4 pbbao312 23 2009 山东高考 c和si元素在化学中占有极其重要的地位 1 写出si的基态原子核外电子排布式 从电负性角度分析 c si和o元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为 2 sic的晶体结构与晶体硅的相似 其中c原子的杂化方式为 微粒间存在的作用力是 3 氧化物mo的电子总数与sic的相等 则m为 填元素符号 mo是优良的耐高温材料 其晶体结构与nacl晶体相似 mo的熔点比cao的高 其原因是 4 c si为同一主族的元素 co2和sio2化学式相似 但结构和性质有很大不同 co2中c与o原子间形成 键和 键 sio2中si与o原子间不形成上述 健 从原子半径大小的角度分析 为何c o原子间能形成 而si o原子间不能形成上述 键 解析 1 c o为同周期元素 非金属性o c c si为同主族元素 非金属性c si 因此c si和o的电负性大小顺序为 o c si 2 晶体硅中一个硅原子与周围4个硅原子相连 呈正四面体结构 所以是sp3杂化 则sic中碳原子也是sp3杂化 3 sic电子总数是20个 氧化物mo与sic电子数相同 则m原子的电子数为20 8 12 因此mo为mgo 晶格能与组成离子所带电荷成正比 与离子半径成反比 mgo与cao的离子电荷数相同 mg2 半径比ca2 小 因此mgo晶格能大 熔点高 4 si的原子半径较大 硅 氧原子间距离较大 p p轨道 肩并肩 重叠程度较小 不能形成上述稳定的 键 答案 1 1s22s22p63s23p2o c si 2 sp3共价键 3 mgmg2 半径比ca2 小 mgo晶格能大 4 相对于碳原子 si的原子半径较大 硅 氧原子间距离较大 p p轨道肩并肩重叠程度较小 不能形成上述稳定的 键 24 2009 广东高考 铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途 如金属铜用来制造电线电缆 五水硫酸铜可用作杀菌剂 1 cu位于元素周期表第 b族 cu2 的核外电子排布式为 2 如图是铜的某种氧化物的晶胞结构