高考化学一轮复习 专题二十六 物质结构与性质课件.ppt

专题二十六物质结构与性质 高考化学 江苏省专用 fe no h2o 5 2 结构示意图 答案 1 sp3平面 正 三角形 2 ar 3d6或1s22s22p63s23p63d6 3 n 4 1 2 5 解析本题考查原子轨道杂化类型 微粒的空间构型 核外电子排布式 等电子体 键与 键 配位键等知识 1 s中中心原子的价层电子对数为4 则中心原子的杂化类型为sp3 n的中心原子杂化类型为sp2 且配位原子数与杂化轨道数相等 故n的空间构型为平面 正 三角形 2 fe2 基态核外电子排布式为 ar 3d6或1s22s22p63s23p63d6 3 等电子体具有相同的原子数和价电子数 与o3分子互为等电子体的一种阴离子为n 4 n2的结构式为 故n n 1 2 5 h2o中的o原子 no中的n原子与fe2 形成配位键 故结构示意图为 知识归纳a 对于abm型分子或a空间构型的判断 2 2017江苏单科 21a 12分 铁氮化合物 fexny 在磁记录材料领域有着广泛的应用前景 某fexny的制备需铁 氮气 丙酮和乙醇参与 1 fe3 基态核外电子排布式为 2 丙酮 分子中碳原子轨道的杂化类型是 1mol丙酮分子中含有 键的数目为 3 c h o三种元素的电负性由小到大的顺序为 4 乙醇的沸点高于丙酮 这是因为 5 某fexny的晶胞如图1所示 cu可以完全替代该晶体中a位置fe或者b位置fe 形成cu替代型产物fe x n cunny fexny转化为两种cu替代型产物的能量变化如图2所示 其中更稳定的cu替代型产物的化学式为 图1fexny晶胞结构示意图图2转化过程的能量变化 答案 1 ar 3d5或1s22s22p63s23p63d5 2 sp2和sp39mol 3 h c o 4 乙醇分子间存在氢键 5 fe3cun 解析本题考查核外电子排布式的书写 杂化类型的判断 化学键 电负性的比较及晶胞的相关计算等知识 1 fe3 基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或 ar 3d5 2 丙酮分子中有两种碳原子 其中 ch3中碳原子为sp3杂化 中碳原子为sp2杂化 单键均是 键 一个双键中有一个 键和一个 键 故1mol丙酮分子中含有9mol 键 3 依据同周期元素电负性变化规律可知 电负性 c o 再结合元素非金属性强弱关系可知 电负性 h c 4 乙醇分子间存在氢键 使得乙醇沸点较高 5 由图2可知更稳定的cu替代型产物为cu替代a位置fe型 利用均摊法可得晶胞中各原子个数cu 8 1 fe 6 3 n 1 故化学式为fe3cun 3 2016江苏单科 21a 12分 0 757 zn cn 4 2 在水溶液中与hcho发生如下反应 4hcho zn cn 4 2 4h 4h2o zn h2o 4 2 4hoch2cnhoch2cn的结构简式 1 zn2 基态核外电子排布式为 2 1molhcho分子中含有 键的数目为mol 3 hoch2cn分子中碳原子轨道的杂化类型是 4 与h2o分子互为等电子体的阴离子为 5 zn cn 4 2 中zn2 与cn 的c原子形成配位键 不考虑空间构型 zn cn 4 2 的结构可用示意图表示为 答案 12分 1 1s22s22p63s23p63d10 或 ar 3d10 2 3 3 sp3和sp 4 n 5 或 解析 1 基态zn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或 ar 3d104s2 zn原子失去4s轨道上的2个电子形成zn2 由此可写出zn2 基态核外电子排布式 2 hcho的结构式为 则1molhcho分子中含有3mol 键 3 hoch2cn的结构式为 中的c原子采取sp3杂化 cn中的c原子采取sp杂化 4 等电子体具有相同的原子数和相同的价电子数 与h2o分子互为等电子体的阴离子为n 知识拓展有机化合物中c原子轨道杂化类型判断 为sp3杂化 为sp2杂化 为sp杂化 易错警示配位键的表示方法 用 来表示配位键 箭头指向接受孤电子对的原子 4 2015江苏单科 21a 12分 0 750 下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶 2cr2 3ch3ch2oh 16h 13h2o4 cr h2o 6 3 3ch3cooh 1 cr3 基态核外电子排布式为 配合物 cr h2o 6 3 中 与cr3 形成配位键的原子是 填元素符号 2 ch3cooh中c原子轨道杂化类型为 1molch3cooh分子含有 键的数目为 3 与h2o互为等电子体的一种阳离子为 填化学式 h2o与ch3ch2oh可以任意比例互溶 除因为它们都是极性分子外 还因为 规律总结 ch3 ch2 中的c采取sp3杂化 cho cooh 中的c采取sp2杂化 中的c采取sp杂化 5 2014江苏单科 21a 12分 0 71 含有naoh的cu oh 2悬浊液可用于检验醛基 也可用于和葡萄糖反应制备纳米cu2o 1 cu 基态核外电子排布式为 2 与oh 互为等电子体的一种分子为 填化学式 3 醛基中碳原子的轨道杂化类型是 1mol乙醛分子中含有的 键的数目为 4 含有naoh的cu oh 2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为 5 cu2o在稀硫酸中生成cu和cuso4 铜晶胞结构如图所示 铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为 审题技巧第 4 题中的cu oh 2悬浊液中含naoh 写化学方程式时应将naoh写入 b组统一命题 省 区 市 卷题组1 2018课标 35 1 4 12分 li是最轻的固体金属 采用li作为负极材料的电池具有小而轻 能量密度大等优良性能 得到广泛应用 回答下列问题 1 下列li原子电子排布图表示的状态中 能量最低和最高的分别为 填标号 a b c d 2 li 与h 具有相同的电子构型 r li 小于r h 原因是 3 lialh4是有机合成中常用的还原剂 lialh4中的阴离子空间构型是 中心原子的杂化形式为 lialh4中 存在 填标号 a 离子键b 键c 键d 氢键 4 li2o是离子晶体 其晶格能可通过图 a 的born haber循环计算得到 图 a 可知 li原子的第一电离能为kj mol 1 oo键键能为kj mol 1 li2o晶格能为kj mol 1 答案 1 dc 2 li 核电荷数较大 3 正四面体sp3ab 4 5204982908 解析 1 根据能量1s 2s 2p 可知能量最低的是d 能量最高的是c 3 al中al的价层电子对数为4 故al采取sp3杂化 该离子空间构型为正四面体 li 与al以离子键结合 al中al与h之间是 键 a b项正确 4 第一电离能是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 故li原子的第一电离能为 520kj mol 1 oo g 2o g 所吸收的能量即为oo键的键能 故oo键的键能为249kj mol 1 2 498kj mol 1 离子晶体的晶格能是气态离子形成1mol离子晶体所释放的能量 题图中 2li g o2 g li2o 晶体 h 2908kj mol 1 故li2o晶格能为2908kj mol 1 2 2018课标 35 1 4 12分 硫及其化合物有许多用途 相关物质的物理常数如下表所示 回答下列问题 1 基态fe原子价层电子的电子排布图 轨道表达式 为 基态s原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为形 2 根据价层电子对互斥理论 h2s so2 so3的气态分子中 中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 3 图 a 为s8的结构 其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多 主要原因为 4 气态三氧化硫以单分子形式存在 其分子的立体构型为形 其中共价键的类型有种 固体三氧化硫中存在如图 b 所示的三聚分子 该分子中s原子的杂化轨道类型为 答案 1 哑铃 纺锤 2 h2s 3 s8相对分子质量大 分子间范德华力强 4 平面三角2sp3 解析本题考查电子排布图 电子云 中心原子价层电子对数计算 分子构型 杂化轨道类型等 1 基态fe原子价层电子排布式为3d64s2 排布图为 基态s原子电子排布式为1s22s22p63s23p4 最高能级为3p 电子云轮廓图为哑铃形 2 中心原子价层电子对数 h2s为2 6 2 1 4 so2为2 6 2 2 3 so3为3 6 2 3 3 3 s8和so2均为分子晶体 s8的相对分子质量比so2的相对分子质量大很多 范德华力更强 所以s8的熔点和沸点要比so2的高很多 4 so3分子中中心原子价层电子对数为3 无孤电子对 故so3分子的立体构型为平面三角形 so3分子的结构式为 其中既有 键又有 键 由图 b 可知三聚分子中每个s原子与4个o原子形成4个 键 故其杂化轨道类型为sp3 3 2018课标 35 1 2 4 8分 锌在工业中有重要作用 也是人体必需的微量元素 回答下列问题 1 zn原子核外电子排布式为 2 黄铜是人类最早使用的合金之一 主要由zn和cu组成 第一电离能i1 zn i1 cu 填 大于 或 小于 原因是 4 中华本草 等中医典籍中 记载了炉甘石 znco3 入药 可用于治疗皮肤炎症或表面创伤 znco3中 阴离子空间构型为 c原子的杂化形式为 答案 1 ar 3d104s2 2 大于zn核外电子排布为全满稳定结构 较难失电子 4 平面三角形sp2 解析 1 zn是30号元素 核外有30个电子 故核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或 ar 3d104s2 2 由于zn的核外电子排布式为 ar 3d104s2 cu的核外电子排布式为 ar 3d104s1 zn核外电子排布处于全满稳定状态 第一电离能更大 所以i1 zn i1 cu 4 znco3中的阴离子为c c中c原子的价层电子对数为3 4 2 3 2 3 且无孤电子对 故空间构型为平面三角形 c原子的杂化形式为sp2 4 2017课标 35 15分 钾和碘的相关化合物在化工 医药 材料等领域有着广泛的应用 回答下列问题 1 元素k的焰色反应呈紫红色 其中紫色对应的辐射波长为nm 填标号 a 404 4b 553 5c 589 2d 670 8e 766 5 2 基态k原子中 核外电子占据最高能层的符号是 占据该能层电子的电子云轮廓图形状为 k和cr属于同一周期 且核外最外层电子构型相同 但金属k的熔点 沸点等都比金属cr低 原因是 3 x射线衍射测定等发现 i3asf6中存在离子 离子的几何构型为 中心原子的杂化形式为 4 kio3晶体是一种性能良好的非线性光学材料 具有钙钛矿型的立方结构 边长为a 0 446nm 晶胞中k i o分别处于顶角 体心 面心位置 如图所示 k与o间的最短距离为nm 与k紧邻的o个数为 5 在kio3晶胞结构的另一种表示中 i处于各顶角位置 则k处于位置 o处于位置 答案 1 a 2 n球形k原子半径较大且价电子数较少 金属键较弱 3 v形sp3 4 0 31512 5 体心棱心 解析本题考查角度较前几年更为细致 如颜色对应的辐射波长 基态原子最高能层符号 晶胞中原子间的位置关系等 1 紫色对应的辐射波长是可见光中最短的 a项正确 2 k位于第4周期 a族 电子占据的最高能层为n层 最外层只有一个电子 位于s能级 电子云轮廓图形状为球形 金属的熔 沸点与金属键强弱有关 金属键的强弱又与金属原子的半径以及价电子数有关 原子半径越大 价电子数越少 金属键越弱 熔 沸点越低 3 中心原子i的价层电子对数为 7 2 1 4 中心原子杂化类型为sp3杂化 成键电子对数为2 孤电子对数为2 故空间构型为v形 4 根据晶胞结构可知k与o间的最短距离是面对角线的一半 即 0 446nm 根据晶胞结构可知与k紧邻的o的个数为12 5 根据已知的晶胞可知 当i原子处于各顶角位置时 晶胞可以由八个已知晶胞堆积在一起组合而成 其中i原子处于八个晶胞的体心构成的八个顶角上 则k原子处于新晶胞的体心 o原子处于新晶胞的棱心 答题规范用价层电子对互斥理论推测分子或离子的空间构型 5 2017课标 35 15分 我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐 n5 6 h3o 3 nh4 4cl 用r代表 回答下列问题 1 氮原子价层电子的轨道表达式 电子排布图 为 2 元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能 e1 第二周期部分元素的e1变化趋势如图 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呈现异常的原因 3 经x射线衍射测得化合物r的晶体结构 其局部结构如图 b 所示 从结构角度分析 r中两种阳离子的相同之处为 不同之处为 填标号 a 中心原子的杂化轨道类型b 中心原子的价层电子对数c 立体结构d 共价键类型 r中阴离子中的 键总数为个 分子中的大 键可用符号表示 其中m代表参与形成大 键的原子数 n代表参与形成大 键的电子数 如苯分子中的大 键可表示为 则中的大 键应表示为 图 b 中虚线代表氢键 其表示式为 n n h cl 4 r的晶体密度为dg cm 3 其立方晶胞参数为anm 晶胞中含有y个 n5 6 h3o 3 nh4 4cl 单元 该单元的相对质量为m 则y的计算表达式为 答案 1 2 同周期元素随核电荷数依次增大 原子半径逐渐变小 故结合一个电子释放出的能量依次增大n原子的2p轨道为半充满状态 具有额外稳定性 故不易结合一个电子 3 abdc 5 h3o o h n n n h n 4 或 10 21 解析本题考查价层电子对互斥理论 价电子排布图 氢键 晶体的相关计算等 1 氮原子价层电子排布式为2s22p3 价层电子的轨道表达式为 3 h3o 中 键数为3 中心原子孤电子对数为 6 1 3 1 1 价层电子对数为4 杂化轨道类型为sp3 立体结构为三角锥形 n中 键数为4 中心原子孤电子对数为 5 1 4 1 0 价层电子对数为4 杂化轨道类型为sp3 立体结构为正四面体形 h3o 和n中均含极性共价键和配位键 故两种阳离子的相同之处为a b d 不同之处为c 由图 b 中的结构可知中的 键数为5 中的5个原子参与形成大 键 每个原子中参与形成大 键的电子数为1 孤电子对不参与 故参与形成大 键的电子数为5 1 6 中大 键应表示为 由图 b 可知h3o 与 n与之间均存在氢键 4 晶体的密度为dg cm 3 晶胞的体积为 a 10 7 3cm3 晶胞的质量为 y 则 y d a 10 7 3 y 10 21 知识拓展大 键 1 定义 在多原子分子中如有相互平行的p轨道 它们连贯重叠在一起构成一个整体 p电子在多个原子间运动形成 型化学键 这种不局限在两个原子之间的 键称为离域 键 或共轭大 键 简称大 键 2 形成条件 这些原子都在同一平面上 这些原子有相互平行的p轨道 p轨道上的电子总数小于p轨道数的2倍 6 2017课标 35 15分 研究发现 在co2低压合成甲醇反应 co2 3h2ch3oh h2o 中 co氧化物负载的mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性 显示出良好的应用前景 回答下列问题 1 co基态原子核外电子排布式为 元素mn与o中 第一电离能较大的是 基态原子核外未成对电子数较多的是 2 co2和ch3oh分子中c原子的杂化形式分别为和 3 在co2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中 沸点从高到低的顺序为 原因是 4 硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料 mn no3 2中的化学键除了 键外 还存在 5 mgo具有nacl型结构 如图 其中阴离子采用面心立方最密堆积方式 x射线衍射实验测得mgo的晶胞参数为a 0 420nm 则r o2 为nm mno也属于nacl型结构 晶胞参数为a 0 448nm 则r mn2 为nm 答案 1 ar 3d74s2omn 2 spsp3 3 h2o ch3oh co2 h2h2o与ch3oh均为极性分子 h2o中氢键比甲醇多 co2与h2均为非极性分子 co2分子量较大 范德华力较大 4 离子键和 键 键 5 0 1480 076 知识拓展中心原子杂化形式的判断方法先计算中心原子的价层电子对数 价层电子对数n 中心原子的价电子数 配位原子的成键电子数 电荷数 注意 上述公式中正电荷取 负电荷取 当配位原子为氧原子或硫原子时 成键电子数为零 再根据n值判断杂化类型 一般有如下规律 n 2 sp杂化 n 3 sp2杂化 n 4 sp3杂化 7 2016课标 37 15分 锗 ge 是典型的半导体元素 在电子 材料等领域应用广泛 回答下列问题 1 基态ge原子的核外电子排布式为 ar 有个未成对电子 2 ge与c是同族元素 c原子之间可以形成双键 叁键 但ge原子之间难以形成双键或叁键 从原子结构角度分析 原因是 3 比较下列锗卤化物的熔点和沸点 分析其变化规律及原因 8 2016课标 37 15分 东晋 华阳国志 南中志 卷四中已有关于白铜的记载 云南镍白铜 铜镍合金 闻名中外 曾主要用于造币 亦可用于制作仿银饰品 回答下列问题 1 镍元素基态原子的电子排布式为 3d能级上的未成对电子数为 2 硫酸镍溶于氨水形成 ni nh3 6 so4蓝色溶液 ni nh3 6 so4中阴离子的立体构型是 在 ni nh3 6 2 中ni2 与nh3之间形成的化学键称为 提供孤电子对的成键原子是 氨的沸点 填 高于 或 低于 膦 ph3 原因是 氨是分子 填 极性 或 非极性 中心原子的轨道杂化类型为 3 单质铜及镍都是由键形成的晶体 元素铜与镍的第二电离能分别为 icu 1958kj mol 1 ini 1753kj mol 1 icu ini的原因是 4 某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示 晶胞中铜原子与镍原子的数量比为 若合金的密度为dg cm 3 晶胞参数a nm 答案 15分 1 1s22s22p63s23p63d84s2或 ar 3d84s22 2 正四面体 配位键n 高于nh3分子间可形成氢键极性sp3 3 金属铜失去的是全充满的3d10电子 镍失去的是4s1电子 4 3 1 107 解析 2 s中s原子的价层电子对数 4 采取sp3杂化 立体构型为正四面体 ni2 与nh3之间形成共价键时ni提供空轨道 n提供孤电子对 形成配位键 氨分子之间形成氢键 分子间作用力增大 故沸点高于膦 ph3 氨分子中n原子的价层电子对数 4 采取sp3杂化 四个杂化轨道中有三个轨道被共用电子对占据 一个轨道被孤电子对占据 是极性分子 3 金属单质形成的晶体均为金属晶体 金属晶体中只含有金属键 4 晶胞中含cu原子数为 6 3 含ni原子数为 8 1 两者数量比为3 1 由题意可得 d 解得a nm 9 2016课标 37 15分 砷化镓 gaas 是优良的半导体材料 可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等 回答下列问题 1 写出基态as原子的核外电子排布式 2 根据元素周期律 原子半径gaas 第一电离能gaas 填 大于 或 小于 3 ascl3分子的立体构型为 其中as的杂化轨道类型为 4 gaf3的熔点高于1000 gacl3的熔点为77 9 其原因是 5 gaas的熔点为1238 密度为 g cm 3 其晶胞结构如图所示 该晶体的类型为 ga与as以键键合 ga和as的摩尔质量分别为mgag mol 1和masg mol 1 原子半径分别为rgapm和raspm 阿伏加德罗常数值为na 则gaas晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 答案 1 ar 3d104s24p3 1分 2 大于 2分 小于 2分 3 三角锥形 1分 sp3 1分 4 gaf3为离子晶体 gacl3为分子晶体 2分 5 原子晶体 2分 共价 2分 100 2分 解析 1 as为33号元素 位于元素周期表第四周期第 a族 故其基态原子的核外电子排布式为 ar 3d104s24p3 2 ga和as同属第四周期元素 且ga原子序数小于as 则原子半径ga大于as 第一电离能ga小于as 3 ascl3中as元素价电子对数为4 as的杂化方式为sp3杂化 ascl3分子的立体构型为三角锥形 5 gaas为原子晶体 ga和as之间以共价键键合 该晶胞中原子个数 ga为4个 as为8 6 4个 晶胞中原子所占体积为 4pm3 则gaas晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 100 100 10 2015课标 37 15分 碳及其化合物广泛存在于自然界中 回答下列问题 1 处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用形象化描述 在基态14c原子中 核外存在对自旋相反的电子 2 碳在形成化合物时 其键型以共价键为主 原因是 3 cs2分子中 共价键的类型有 c原子的杂化轨道类型是 写出两个与cs2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 4 co能与金属fe形成fe co 5 该化合物的熔点为253k 沸点为376k 其固体属于晶体 5 碳有多种同素异形体 其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示 在石墨烯晶体中 每个c原子连接个六元环 每个六元环占有个c原子 在金刚石晶体中 c原子所连接的最小环也为六元环 每个c原子连接个六元环 六元环中最多有个c原子在同一平面 答案 15分 1 电子云2 每空1分 共2分 2 c有4个价电子且半径小 难以通过得或失电子达到稳定电子结构 2分 3 键和 键spco2 scn 或cos等 2分 1分 2分 共5分 4 分子 2分 5 32 每空1分 共2分 124 每空1分 共2分 解析 1 电子在原子核外出现的概率密度分布通常用电子云来形象化描述c的电子排布图为 所以其基态原子中核外存在2对自旋相反的电子 2 碳的原子结构示意图为 有4个价电子 难以通过得或失电子达到稳定结构 所以其键型以共价键为主 3 cs2分子的结构式为scs 其共价键的类型有 键和 键 c原子的杂化轨道类型为sp cs2分子为三原子分子 最外层电子总数为16 与其具有相同空间构型和键合形式的分子有co2 cos 离子有scn 等 4 fe co 5的熔点为253k 较低 沸点也不高 所以其固体属于分子晶体 5 由题中石墨烯和金刚石的晶体结构图示可得 在石墨烯晶体中 每个c原子应连接3个六元环 每个六元环由6个c原子构成 每个六元环所占有的c原子数为6 2 在金刚石晶体中 每个c原子与其他4个c原子相连 每个c原子连接的六元环个数应为12个 而每一个碳原子与其他4个c原子形成的4个共价键的键角均为109 28 形成正四面体 由此可得在金刚石晶体的六元环中最多有4个c原子共面 11 2015课标 37 15分 a b c d为原子序数依次增大的四种元素 a2 和b 具有相同的电子构型 c d为同周期元素 c核外电子总数是最外层电子数的3倍 d元素最外层有一个未成对电子 回答下列问题 1 四种元素中电负性最大的是 填元素符号 其中c原子的核外电子排布式为 2 单质a有两种同素异形体 其中沸点高的是 填分子式 原因是 a和b的氢化物所属的晶体类型分别为和 3 c和d反应可生成组成比为1 3的化合物e e的立体构型为 中心原子的杂化轨道类型为 4 化合物d2a的立体构型为 中心原子的价层电子对数为 单质d与湿润的na2co3反应可制备d2a 其化学方程式为 5 a和b能够形成化合物f 其晶胞结构如图所示 晶胞参数a 0 566nm f的化学式为 晶胞中a原子的配位数为 列式计算晶体f的密度 g cm 3 答案 15分 1 o1s22s22p63s23p3 或 ne 3s23p3 每空1分 共2分 2 o3o3相对分子质量较大 范德华力大分子晶体离子晶体 每空1分 共4分 3 三角锥形sp3 每空1分 共2分 4 v形42cl2 2na2co3 h2ocl2o 2nahco3 2nacl 或2cl2 na2co3cl2o co2 2nacl 每空1分 共3分 5 na2o8 2 27g cm 3 1分 1分 2分 共4分 解析由题意可知a为o b为na c为p d为cl 1 四种元素中o的非金属性最强 电负性最大 p的原子序数为15 核外电子排布式为1s22s22p63s23p3或 ne 3s23p3 2 氧元素的两种同素异形体为o2和o3 沸点较高的是o3 因为o3的相对分子质量较大 范德华力大 o的氢化物可以是h2o h2o2 二者所属晶体类型均为分子晶体 na的氢化物为nah 属于离子晶体 3 pcl3中中心原子的价层电子对数是4 其中 键数是3 孤电子对数为1 故pcl3中中心原子采用sp3杂化方式 分子构型为三角锥形 4 cl2o中中心原子为o 分子中 键数为2 中心原子孤电子对数为2 故中心原子的价层电子对数为4 分子空间构型为v形 cl2与湿润的na2co3反应生成cl2o的同时还应该生成nacl和nahco3 5 由晶胞结构可知 一个晶胞中小球个数为8 大球个数为4 小球代表离子半径较小的na 大球代表离子半径较大的o2 故f的化学式为na2o 晶胞中与每个氧原子距离最近且相等的钠原子有8个 晶胞的质量为 4 晶胞的体积为 0 566 10 7 3cm3 晶体密度为 2 27g cm 3 12 2014课标 37 15分 早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由al cu fe三种金属元素组成 回答下列问题 1 准晶是一种无平移周期序 但有严格准周期位置序的独特晶体 可通过方法区分晶体 准晶体和非晶体 2 基态fe原子有个未成对电子 fe3 的电子排布式为 可用硫氰化钾检验fe3 形成的配合物的颜色为 3 新制备的cu oh 2可将乙醛 ch3cho 氧化成乙酸 而自身还原成cu2o 乙醛中碳原子的杂化轨道类型为 1mol乙醛分子中含有的 键的数目为 乙酸的沸点明显高于乙醛 其主要原因是 cu2o为半导体材料 在其立方晶胞内部有4个氧原子 其余氧原子位于面心和顶点 则该晶胞中有个铜原子 4 al单质为面心立方晶体 其晶胞参数a 0 405nm 晶胞中铝原子的配位数为 列式表示al单质的密度g cm 3 不必计算出结果 答案 1 x 射线衍射 2 41s22s22p63s23p63d5血红色 3 sp3 sp26nach3cooh存在分子间氢键16 4 12 解析 1 用一定波长的x 射线照射到晶体上 根据记录仪上有无分离的斑点或明锐的谱线 可以鉴别晶体 准晶体和非晶体 2 基态fe原子的电子排布式为 ar 3d64s2 价电子的轨道表示式为 故基态fe原子的未成对电子数为4 fe3 的电子排布式为 ar 3d5或1s22s22p63s23p63d5 fe3 与scn 形成的配合物呈血红色 3 ch3cho分子中 ch3中碳原子为sp3杂化 cho中碳原子为sp2杂化 因乙酸分子间能形成氢键 故乙酸的沸点明显比乙醛高 cu2o晶胞中氧原子数 4 6 8 8 故铜原子数为2 8 16 4 面心立方晶胞中 铝原子的配位数为12 晶胞中al原子数为8 6 4 故铝单质的密度 g cm 3 c组教师专用题组1 2013江苏单科 21a 12分 0 597 元素x位于第四周期 其基态原子的内层轨道全部排满电子 且最外层电子数为2 元素y基态原子的3p轨道上有4个电子 元素z的原子最外层电子数是其内层的3倍 1 x与y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示 在1个晶胞中 x离子的数目为 该化合物的化学式为 2 在y的氢化物 h2y 分子中 y原子轨道的杂化类型是 3 z的氢化物 h2z 在乙醇中的溶解度大于h2y 其原因是 4 y与z可形成y y的空间构型为 用文字描述 写出一种与y互为等电子体的分子的化学式 5 x的氯化物与氨水反应可形成配合物 x nh3 4 cl2 1mol该配合物中含有 键的数目为 答案 1 4 zns 2 sp3 3 水分子与乙醇分子之间形成氢键 4 正四面体 ccl4或sicl4等 5 16mol或16 6 02 1023个 解析 1 依题意x y基态原子的价层电子排布分别为3d104s2 3s23p4 故元素x y分别为zn和s 1个晶胞中x离子的数目为8 6 4 含有y离子的数目为4 二者形成的化合物的化学式为zns 2 h2s分子中s原子采取sp3杂化 3 z为氧元素 h2o在乙醇中的溶解度大于h2s是因为水分子与乙醇分子间能形成氢键而h2s不能 4 s中s原子采取sp3杂化 s空间构型为正四面体 与s互为等电子体的分子有sicl4或ccl4等 5 在 zn nh3 4 cl2中 每个nh3分子中的3个n h键均为 键 中心离子zn2 与4个nh3分子结合的配位键也为 键 故1mol配合物中的 键数目为4 3 4 16 mol 即16na个 键 易错警示第 3 小问只答 存在氢键 不得分 需要强调出乙醇分子与水分子存在分子间氢键 2 2012江苏单科 21a 12分 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 n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o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 答案 1 1s22s22p63s23p63d5 或 ar 3d5 平面三角形 2 sp3 2 6 02 1023个 或2mol 3 解析 1 n中价电子对数为 3 与n中成键电子对数相等 说明n中n原子无孤电子对 因此n的空间构型为平面三角形 2 co和n2 直线形结构 互为等电子体 根据等电子体理论 可写出co的结构式 h2o分子中o原子采取sp3杂化 co2分子的结构式为oco 双键中1个是 键 1个是 键 故1molco2中所含 键的数目为2 6 02 1023 3 2011江苏单科 21a 12分 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 答案 12分 1 sp3mol或3 6 02 1023个 2 nh3分子间存在氢键 3 n2o 4 cuclcucl 2hcl 浓 h2cucl3 或cucl 2hcl 浓 h2 cucl3 解析本题考查物质结构中原子轨道的杂化类型 键 等电子体 氢键及晶胞等知识点 y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍 可推知y是c 由x是形成化合物种类最多的元素知x是h 根据题给信息可写出z的价电子排布式 知z是n 29号元素w是cu 1 y2x2是c2h2 其结构式为 c原子采取sp杂化 1molc2h2中有3na个 键 2 zx3 yx4分别是nh3 ch4 因nh3分子间存在氢键 故nh3的沸点较高 3 y是c z是n c的氧化物co2与n的氧化物n2o互为等电子体 4 由图中晶胞结构知白球个数为8 6 4 黑球个数也为4 故cu的氯化物中cu与cl原子个数比为1 1 其化学式是cucl cucl与浓盐酸的反应为非氧化还原反应 故其生成物中cu为 1价 由化合物中各元素正 负化合价代数和为零知生成物的化学式应为h2cucl3 反应的化学方程式为cucl 2hcl 浓 h2cucl3 4 2010江苏单科 21a 12分 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中与互为等电子体 的电子式可表示为 1mol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 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晶体中哑铃形的存在 使晶胞沿一个方向拉长 cac2晶体中1个ca2 周围距离最近的数目为 答案 1 o o 2 2na个 2 1s22s22p63s23p63d10 3 sp杂化 sp2杂化3个 4 4个 解析 1 由于与互为等电子体 结构相似 由的电子式可推知的电子式为 o o 2 显然1mol中含有2mol 键 即2na个 键 2 由洪特规则及特例知 原子或离子的轨道处于半充满 全充满时比较稳定 可知cu 基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或 ar 3d10 3 丙烯腈结构式为 左侧碳碳双键结构类似于乙烯结构 c原子采取sp2杂化 右侧结构类似于乙炔结构 c原子采取sp杂化 展开结构 显然共线原子最多有3个 4 由cac2的晶胞结构可知一个ca2 周围最近的有4个 5 2009江苏单科 21a 12分 生物质能是一种洁净 可再生的能源 生物质气 主要成分为co co2 h2等 与h2混合 催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一 1 上述反应的催化剂含有cu zn al等元素 写出基态zn原子的核外电子排布式 2 根据等电子原理 写出co分子的结构式 3 甲醇催化氧化可得到甲醛 甲醛与新制cu oh 2的碱性溶液反应生成cu2o沉淀 甲醇的沸点比甲醛的高 其主要原因是 甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为 甲醛分子的空间构型是 1mol甲醛分子中 键的数目为 在1个cu2o晶胞中 结构如下图所示 所包含的cu原子数目为 答案 1 1s22s22p63s23p63d104s2或 ar 3d104s2 2 或c o 3 甲醇分子之间形成氢键sp2杂化 平面三角形3na 4 解析 1 zn为30号元素 根据核外电子排布规律即可得出其核外电子排布式 2 根据co与n2互为等电子体 具有相似结构推断co的结构式为 3 ch3oh与hcho均为分子晶体 相对分子质量非常接近 而沸点相差较大是因为ch3oh分子间存在氢键 根据有机物中碳氧双键中碳原子采取sp2杂化 可知分子的空间构型为平面三角形 甲醛中c h键均为 键 碳氧双键中有一个 键 故1个甲醛分子中共有3个 键 晶胞中位于顶点与体心的白球个数为8 1 2 位于立方体内的黑球个数为4 cu2o中cu o原子个数之比为2 1 所以黑球表示cu原子 白球表示o原子 则1个cu2o晶胞中cu原子数为4 答案 13分 1 1s22s22p4cl 2 v形o 3 2 1 4 2cu 8nh3 h2o o22 cu nh3 4 2 4oh 6h2o 解析由题干信息可推出x y z r分别为n o mg cu 1 氧元素基态原子的电子排布式为1s22s22p4 mg所在第三周期中第一电离能最大的主族元素是cl 2 n离子呈v形结构 cu2 的水合离子中提供孤电子对的原子是o 3 由晶胞示意图可知 阳离子位于8个顶点和体心 n 阳离子 1 8 2 阴离子在上 下两个面共有4个 内部有2个 n 阴离子 4 2 4 阴离子和阳离子个数比为2 1 4 由已知信息可知生成物中有 cu nh3 4 2 则离子方程式为2cu 8nh3 h2o o22 cu nh3 4 2 4oh 6h2o 5 nicl2 6h2o在socl2气流中加热时 生成nicl2和两种酸性气体 写出该反应的化学方程式 答案 1 1s22s22p63s23p63d8或 ar 3d8 2 ch4 合理即可 3 sp38 4 12 5 nicl2 6h2o 6socl2nicl2 6so2 12hcl 解析 1 ni基态原子的核外电子排布式为 ar 3d84s2 基态ni2 的核外电子排布式为 ar 3d8 2 根据等电子体的定义 与b互为等电子体的分子有ch4等 3 b oh的结构式为 其中b的杂化方式为sp3 1molb oh中含4molb o键和4molh o键 故含8mol 键 5 加热时 socl2发生水解 得到so2和hcl 据此可写出化学方程式 2 2018盐城中学高三上第一次阶段考试 21a 原子序数小于36的x y z和cu四种元素 x的基态原子有3个不同的能级 有一个能级中的电子数比其他两个能级中的电子数都多1 y基态原子中的电子占有5个轨道 其中有2个轨道处于半满状态 z的原子序数为24 1 z基态原子核外电子排布式为 2 元素x与y的第一电离能较大的是 填元素符号 h2y2中y原子轨道的杂化类型为 3 3价z的配合物k z c2o4 2 h2o 2 中 配体是 与c2互为等电子体的一种分子的化学式为 4 cu和y形成的某种化合物的晶胞如图所示 晶胞中与铜离子距离相等且最近的铜离子有个 某种有缺陷的铜和y形成的化合物的晶体由cu2 cu3 y2 及空隙组成 可表示为cu0 98y 则n cu2 n cu3 答案 1 1s22s22p63s23p63d54s1或 ar 3d54s1 2 nsp3 3 h2o c2n2o4 4 1247 2 解析由 x的基态原子有3个不同的能级 有一个能级中的电子数比其他两个能级中的电子数都多1 可知x的核外电子排布式为1s22s22p3 为n元素 由 y基态原子中的电子占有5个轨道 其中有2个轨道处于半满状态 可知y的核外电子排布式为1s22s22p4 为o元素 z的原子序数为24 是cr元素 1 cr基态原子的核外电子排布式为 ar 3d54s1 2 x n y o 中第一电离能较大的为n h2y2 h2o2 中o原子形成2个单键 为sp3杂化 3 在该配合物中 配体为h2o和c2 与c2互为等电子体的分子有n2o4等 4 在晶胞中 cu位于顶点和面心 与铜离子距离相等且最近的铜离子有12个 设晶胞中cu2 为x个 则cu3 为 0 98 x 个 根据化合物中各元素正 负化合价代数和为0 有2x 3 0 98 x 2 求得x 0 94 则 3 2018南通海门中学高三第二次调研 21 氮 磷 砷及其化合物在生产 生活中有着重要用途 1 基态砷原子的核外电子排布式为 氮 磷 砷的第一电离能由大到小的顺序为 填元素符号 2 氯吡苯脲是一种西瓜膨大剂 植物生长调节剂 其结构简式如图所示 氯吡苯脲晶体中 氮原子的杂化轨道类型为 1mol氯吡苯脲中含有 键mol 3 一定条件下nh3与co2 so4 3可以形成配合物 co nh3 4 h2o 2 2 so4 3 则该配合物的配位数为 4 一定压强下 将ash3 nh3和ph3的混合气体降温时首先液化的是 要求说明判断的理由 5 磷化铝结构与金刚石相似 其结构如下图所示 则该晶体的化学式是 答案 1 ar 3d104s24p3n p as 2 sp2 sp3 28 3 6 4 nh3 nh3分子之间能形成氢键 沸点比ash3和ph3高 5 alp 解析 1 砷位于第 a族 最外层上有5个电子 故核外电子排布式为 ar 3d104s24p3 同一主族元素的第一电离能自上而下逐渐减小 故第一电离能n p as 2 在氯吡苯脲中 形成三个单键的n原子为sp3杂化 形成一个单键和一个双键的n原子为sp2杂化 1mol氯吡苯脲中含28mol 键 3 该配合物中 配体为nh3和h2o 配位数为6 4 nh3由于形成分子间氢键 故在nh3 ash3 ph3中沸点最高 最易液化 5 该晶体中 大球个数为8 6 4 小球个数为4 故化学式为alp 4 2017南通如皋中学检测 22 x y z w r五种元素的原子序数均小于36 其原子序数依次增大 x价电子排布式为nsnnpn 元素z基态原子s电子总数与p电子总数相等 w为非金属元素 未成对电子数目为1 其能层数与其他四种元素均不相同 r为金属元素 其原子序数为27 1 基态r原子核外电子排布式为 x y z三种原子第一电离能由大到小的顺序为 用具体元素符号表示 2 1mol配离子 r xy 6 4 中含有 键的数目为 3 xzw2的结构与甲醛相似 x原子杂化方式为 y的简单氢化物沸点高于其短周期同族元素简单氢化物的沸点 主要原因是 4 离子w的空间构型为 用文字描述 5 某晶体的晶胞结构如图所示 则该化合物的化学式为 r z用具体元素符号表示 答案 1 1s22s22p63s23p63d74s2或 ar 3d74s2n o c 2 12mol或12 6 02 1023 3 sp2nh3分子间存在氢键而ph3分子间无氢键 4 三角锥形 5 coo 解析根据x价电子排布式为nsnnpn 可知n 2 所以x为c 基态z原子的电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2 即z为o或mg r为27号元素co w能层数与其他四种元素均不相同 可知w在第三周期 再根据题给信息 易得w为cl 同时判断出z为o y为n x y z w r分别为c n o cl co 1 基态co原子核外电子排布式为 ar 3d74s2 同一周期元素 自左向右 第一电离能呈增大趋势 a a族元素反常 可得i1 n o c 2 co cn 6 4 的结构式为 1mol co cn 6 4 中含有12mol 键 3 cocl2的结构与甲醛相似 c原子的杂化方式为sp2 nh3沸点高于ph3的主要原因是nh3分子之间能形成氢键而ph3不能 4 cl中 键数为3 中心原子孤电子对数 7 1 2 3 1 价层电子对数为3 1 4 可推出cl的空间构型为三角锥形 5 根据晶胞图 co离子 8 6 4 o离子 1 12 4 所以该化合物的化学式为coo 5 2016南京二模 21a 钒可用于生产合金钢 航天用的钒钛合金及化工催化剂等 1 v基态核外电子排布式为 2 某钒的氧化物的晶胞结构如图所示 则该氧化物的化学式为 3 利用nh4vo3制备催化剂v2o5的反应如下 2nh4vo3v2o5 2nh3 h2o 与nh3互为等电子体的一种阳离子为 填化学式 4 常温下v co 6为蓝绿色固体 易挥发 易升华 不溶于水 溶于乙醚 吡啶 固体v co 6属于晶体 分子中n原子的杂化方式为 v co 6中含有的化学键有 填字母 a 键b 键c 配位键d 非极性键 答案 1 1s22s22p63s23p63d34s2或 ar 3d34s2 2 vo2 3 h3o 4 分子 sp2 abc 解析 1 钒是23号元素 v原子核外有23个电子 根据构造原理可知其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2或 ar 3d34s2 2 利用均摊法确定化学式 由题图可知 一个晶胞中v的数目为1 8 2 o的数目为 4 2 4 则该氧化物的化学式为