高中化学高考二轮专题复习课件（可编辑）：专题六 物质结构与性质(选考) 第18讲物质结构与性质新人教版.ppt

专题六物质结构与性质 选考 第18讲物质结构与性质 一 原子结构与元素的性质1 基态原子的核外电子排布规律 1 能量最低原理 基态原子核外的电子先占有能量最低的原子轨道 当能量较低的原子轨道被占满后 电子才依次进入能量较高的轨道 从而使原子处于能量最低的稳定状态 如ge属于32号元素 所以其核外电子的排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p2 2 泡利原理 在每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子 3 洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时 总是优先占据一个轨道 而且自旋方向相同 这样有利于降低体系的能量 洪特规则特例 能量相同的轨道全充满 半充满或全空的状态是比较稳定的 如cr 1s22s22p63s23p63d44s2 cr 1s22s22p63s23p63d54s1 cu 1s22s22p63s23p63d94s2 cu 1s22s22p63s23p63d104s1 2 核外电子排布的表示形式 1 电子排布式 用数字在能级符号的右上角标明该能级上排布的电子数 即电子排布式 如mg 1s22s22p63s2 为了避免电子排布式书写过于繁琐 把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号来表示 如k ar 4s1 2 轨道表示式 用一个小方框代表一个轨道 每个轨道中最多可容纳两个电子 如k 3 元素第一电离能的周期性变化 1 同一周期 随着原子序数的增加 元素的第一电离能呈现增大的趋势 稀有气体的第一电离能最大 碱金属的第一电离能最小 2 同一主族 随着电子层数的增加 元素的第一电离能逐渐减小 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3 第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关 通常情况下 当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空 p0 d0 f0 半满 p3 d5 f7 和全满 p6 d10 f14 结构时 原子的能量较低 该元素具有较大的第一电离能 4 元素电负性的周期性变化 1 随着原子序数的递增 元素的电负性呈周期性变化 同一周期 主族元素的电负性从左到右逐渐增大 表明其吸引电子的能力逐渐增强 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 同一主族 元素的电负性从 上到下呈现减小的趋势 表明其吸引电子的能力逐渐减弱 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 2 电负性的运用 确定元素类型 电负性 1 8 非金属元素 电负性1 7 离子键 两元素电负性差值 1 7 共价键 判断元素价态正负 电负性大的为负价 小的为正价 电负性是判断元素金属性和非金属性强弱的重要参数之一 表征原子得电子能力强弱 二 分子结构与性质1 共价键 1 性质 共价键具有饱和性和方向性 2 分类 根据形成共价键的原子所带电荷的状况 分为极性键和非极性键 根据形成共价键的原子轨道重叠方式的不同 分为 键和 键 配位键 形成配位键的条件是成键原子一方 a 能够提供孤对电子 另一方 b 具有能够接受孤对电子的空轨道 可表示为ab 3 键参数 键能 键能越大 共价键越牢固 键长 键长越短 共价键越牢固 键角 键角是描述分子立体结构的重要参数 2 分子的立体结构 1 杂化轨道理论 在外界条件的影响下 原子内部能量相近的原子轨道重新组合 形成新的能量相同的原子轨道 2 常见杂化轨道类型与分子构型规律 正四面体 具体情况不同 3 键的极性和分子极性的关系 3 配合物理论 1 配合物的组成 配体 含有孤对电子的分子或离子 如nh3 h2o cl br i scn 等 中心离子 一般是金属离子 特别是过渡金属离子 如cu2 fe3 等 配位数 直接同中心原子 或离子 配位的含有孤对电子的分子 或离子 的数目 2 常见配合物 如 cu nh3 4 oh 2 cu nh3 4 so4 ag nh3 2 oh fe scn 3 fe scn 6 3 等 4 价层电子对互斥模型判断共价分子结构的一般规则 1 理论模型 分子中的价电子对 包括成键电子对和孤电子对 由于相互排斥作用 而趋向尽可能彼此远离以减小斥力 分子尽可能采取对称的空间构型 2 价电子对之间的斥力 电子对之间的夹角越小 排斥力越大 由于成键电子对受两个原子核的吸引 所以电子云比较紧缩 而孤对电子只受到中心原子的吸引 电子云比较 肥大 对邻近电子对的斥力较大 所以电子对之间斥力大小顺序如下 孤对电子 孤对电子 孤对电子 成键电子 成键电子 成键电子 由于三键 双键比单键包含的电子数多 所以其斥力大小顺序为三键 双键 单键 3 价层电子对互斥模型的两种类型 价层电子对互斥模型说的是价层电子对的空间构型 而分子的空间构型指的是成键电子对的空间构型 不包括孤对电子 当中心原子无孤对电子时 两者的构型一致 当中心原子有孤对电子时 两者的构型不一致 如下表 5 分子间作用力与物质的性质 1 大小判断 组成和结构相似的物质 相对分子质量越大 分子间作用力越大 分子的极性越强 分子间作用力越大 2 对物质的熔 沸点及溶解度影响 分子间作用力越大 物质的熔 沸点越高 溶质分子与溶剂分子间的分子间作用力越大 则溶质分子的溶解度越大 6 氢键及其对物质性质的影响 1 定义 由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子之间形成的作用力 2 表示方式 a h b a b为n o f 表示共价键 表示形成的氢键 3 分类 分子内氢键 如邻羟基苯甲醛 邻羟基苯甲酸等 分子间氢键 如对羟基苯甲醛 对羟基苯甲酸等 4 属性 氢键不属于化学键 它属于一种较弱的作用力 其大小介于范德华力和化学键之间 5 对物质性质的影响 溶质分子和溶剂分子间形成氢键 则溶解度骤增 氢键的存在 使物质的熔 沸点升高 三 晶体结构与性质1 晶体的基本类型与性质 2 晶胞中粒子数目的计算 1 处于顶点的粒子 同时为8个晶胞所共有 每个粒子有属于该晶胞 2 处于棱上的粒子 同时为4个晶胞所共有 每个粒子有属于该晶胞 3 处于面上的粒子 同时为2个晶胞所共有 每个粒子有属于该晶胞 4 处于晶胞内部的粒子 则完全属于该晶胞 3 晶体熔 沸点高低的比较 1 不同类型晶体的熔 沸点高低一般规律 原子晶体 离子晶体 分子晶体 金属晶体的熔 沸点差别很大 如钨 铂等沸点很高 汞 铯等沸点很低 2 原子晶体 由共价键形成的原子晶体中 原子半径小的键长短 键能大 晶体的熔 沸点高 如熔点 金刚石 碳化硅 硅 3 离子晶体 一般地说 阴 阳离子的电荷数越多 离子半径越小 则离子间的作用力就越强 其离子晶体的熔 沸点就越高 如熔点 mgo mgcl2 nacl cscl 4 分子晶体 分子间作用力越大 物质的熔 沸点就越高 具有氢键的分子晶体熔 沸点反常的高 如h2o h2te h2se h2s 组成和结构相似的分子晶体 相对分子质量越大 熔 沸点越高 如snh4 geh4 sih4 ch4 组成和结构不相似的物质 相对分子质量接近 分子的极性越大 其熔 沸点越高 如co n2 ch3oh ch3ch3 5 金属晶体 金属离子半径越小 离子电荷数越多 其金属键越强 金属熔 沸点就越高 如熔 沸点 na mg al 考点一原子结构与元素的性质之间的关系 例1 2009 安徽理综 25 w x y z是周期表前36号元素中的四种常见元素 其原子序数依次增大 w y的氧化物是导致酸雨的主要物质 x的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子 z能形成红色 或砖红色 的z2o和黑色的zo两种氧化物 1 w位于元素周期表第周期第族 w的气态氢化物稳定性比h2o g 填 强 或 弱 2 y的基态原子核外电子排布式是 y的第一电离能比x的 填 大 或 小 3 y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与z的单质反应的化学方程式是 4 已知下列数据 fe s o2 g feo s h 272 0kj mol 2x s o2 g x2o3 s h 1675 7kj mol x的单质和feo反应的热化学方程式是 解析依据x的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子 可知x为al w y的氧化物是导致酸雨的主要物质 且原子序数依次增大可知w为n y为s z能形成红色z2o和黑色zo可知z为cu 1 n属第二周期第 a族元素 气态氢化物稳定性与元素的非金属性一致 因此h2o nh3 2 s的原子结构示意图 核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4 因第一电离能与元素非金属性的关系为 元素的非金属性越强 第一电离能越大 故s al 3 cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o 4 依据题目中给出的两个热化学方程式 结合盖斯定律可写出al与feo反应的热化学方程式 答案 1 二 a弱 2 1s22s22p63s23p4大 3 cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o 4 3feo s 2al s al2o3 s 3fe s h 859 7kj mol 1 认识基态原子的核外电子排布 首先要掌握排布原则 同时要明确电子在原子轨道上的排布顺序 具体说是在原子轨道能量排序的基础上 在不违反泡利原理的基础上 核外电子在各个原子轨道上的排布方式要符合洪特规则 使整个原子体系能量最低 2 第一电离能的变化规律 3 电负性的变化规律 1 同一周期 从左到右 元素电负性递增 2 同一主族 自上而下 元素电负性递减 2009 福建理综 30 q r x y z五种元素的原子序数依次递增 已知 z的原子序数为29 其余的均为短周期主族元素 y原子价电子 外围电子 排布msnmpn r原子核外l层电子数为奇数 q x原子p轨道的电子数分别为2和4 请回答下列问题 1 z2 的核外电子排布式是 2 在 z nh3 4 2 中 z2 的空轨道接受nh3分子提供的形成配位键 3 q与y形成的最简单气态氢化物分别为甲 乙 下列判断正确的是 a 稳定性 甲 乙 沸点 甲 乙 b 稳定性 甲 乙 沸点 甲乙 4 q r y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 用元素符号作答 5 q的一种氢化物相对分子质量为26 其中分子中的 键与 键的键数之比为 6 五种元素中 电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于 解析29号元素为cu y价电子 msnmpn中n只能取2 又为短周期 则y可能为c或si r的核外l层电子数为奇数 则可能为li b n或f q x的p轨道的电子数分别为2和4 则可能为c 或si 和o 或s 因为五种元素原子序数依次递增 所以可推出 q为c r为n x为o y为si 1 cu的价电子排布为3d104s1 失去两个电子 则为3d9 2 cu2 可以与nh3形成配合物 其中nh3中n提供孤对电子 cu提供空轨道 而形成配位键 3 q y的氢化物分别为ch4和sih4 由于c的非金属性强于si 则稳定性ch4 sih4 因为sih4的相对分子质量比ch4大 故分子间作用力大 沸点高 4 c n和si中 c si位于同一主族 则上面的非金属性强 故第一电离能大 而n由于具有半充满状态 故第一电离能比相邻元素大 所以n c si 5 c h形成的相对分子质量为26的物质是c2h2 结构式为h c c h 单键是 键 三键中有2个 键 1个 键 所以 键与 键数之比为3 2 6 电负性最大的非金属元素是o 最小的非金属元素是si 两者构成的sio2 属于原子晶体 例2 2009 广东 27 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ib族 cu2 的核外电子排布式为 考点二化学键与分子间作用力 答案 1 1s22s22p63s23p63d9 2 孤对电子 孤电子对 3 b 4 si c n 5 3 2 6 原子晶体 2 下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图 可确定该晶胞中阴离子的个数为 3 胆矾cuso4 5h2o可写成 cu h2o 4 so4 h2o 其结构示意图如下 下列说法正确的是 填字母 在上述结构示意图中 所有氧原子都采用sp3杂化b 在上述结构示意图中 存在配位键 共价键和离子键 c 胆矾是分子晶体 分子间存在氢键 d 胆矾中的水在不同温度下会分步失去 4 往硫酸铜溶液中加入过量氨水 可生成 cu nh3 4 2 配离子 已知nf3与nh3的空间构型都是三角锥形 但nf3不易与cu2 形成配离子 其原因是 5 cu2o的熔点比cu2s的 填 高 或 低 请解释原因 解析 1 铜为29号元素 cu2 即失去最外层2个电子 故其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9 2 晶胞中阴离子个数为 3 根据cuso4 5h2o的结构示意图看出 氧原子采用sp2杂化 a错误 b中不存在离子键 错误 c中很显然存在氢键 4 因为nf3的分子比nh3要大 导致空间位阻过大不易形成配合物 5 cu2o和cu2s都属离子晶体 因半径r o r s 故熔点cu2o高 氢键对物质性质的影响 1 氢键不是化学键 属分子间作用力的范畴 除nh3 h2o hf外 与其同主族的元素的其他氢化物的沸点还遵循相对分子质量增大 分子间作用力增大 熔 沸点升高的规律 h2o hf的沸点是同族气态氢化物中最高的 答案 1 1s22s22p63s23p63d9 2 4 3 c 4 因为nf3的分子比nh3要大 导致空间位阻过大不易形成配合物 5 高cu2o和cu2s都属离子晶体 因半径r o r s 2 分子间氢键的形成除使物质的熔 沸点升高外 对物质的溶解度 硬度等也都有影响 如nh3极易溶解于水 溶解度为1 700 原因就在于氨分子和水分子之间形成了氢键 彼此互相缔合 加大了nh3的溶解 再如 冰的硬度比一般固态共价化合物的硬度大 也是因为冰中有氢键结构 3 互为同分异构体的物质 能形成分子内氢键的 其沸点和熔点较能形成分子间氢键的物质的熔 沸点要低 2009 海南 19 在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分 下列各对原子形成化学键中共价键成分最少的是 a li fb na fc na cld mg o解析比较两原子电负性的差 其中na与f的电负性差最大 b 考点三分子结构与原子的成键特征 例3 2009 上海 23 海洋是资源的宝库 蕴藏着丰富的化学元素 如氯 溴 碘等 1 在光照条件下 氯气和氢气反应过程如下 cl2cl cl cl h2hcl h h cl2hcl cl 反应 中形成的化合物的电子式为 反应 中被破坏的化学键属于键 填 极性 或 非极性 2 在短周期主族元素中 氯元素及其相邻元素的原子半径从大到小的顺序是 用元素符号表示 与氯元素同周期且金属性最强的元素位于周期表的第周期族 3 卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律 下列有关说法正确的是 a 卤化银的颜色按agcl agbr agi的顺序依次加深b 卤化氢的键长按h f h cl h br h i的顺序依次减小 c 卤代氢的还原性按hf hcl hbr hi的顺序依次减弱 d 卤素单质与氢气化合按f2 cl2 br2 i2的顺序由难变易 4 卤素单质的键能大小如下图 由图推断 非金属性强的卤素 其单质分子的化学键断裂 填 容易 或 不容易 或 不一定容易 卤素单质键能大小与键长的关系为 解析 1 反应 中形成的化合物为hcl 为共价化合物 故电子式为hcl 反应 中cl2的化学键被破坏 为非极性共价键 2 在短周期主族元素中与氯相邻的有 s与氯同周期左邻 f与cl同主族 位于cl的上一周期 s与 cl有三个电子层 位于第三周期 同周期元素从左到右半径逐渐减小 故r s r cl f位于第二周期 有两个电子层 半径最小 因此 半径由大到小的顺序为s cl f 第三周期金属性最强的元素是na 位于 a族 3 由于f i的原子半径依次增大 所以hf hi的键长依次增大 b错 f2 i2的氧化性依次减弱 所以f i 的还原性依次增强 f2 i2与氢化合由易到难 故c d错 agcl agi颜色依次加深 a正确 4 由图可知 f2的键能比cl2的键能小 故非金属性强的卤素 单质分子的化学键不一定容易断裂 卤素单质f2 i2半径依次增大 键长依次增大 所以由图可知 其键能除f2外 键长越大 键能越小 答案 1 hci非极性 2 s cl f三ia 3 a 4 不一定容易 除f2外 键长越大 键能越小 1 键和 键的区别从轨道重叠方式来看可分为 键和 键 键是指原子轨道以 头碰头 方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键 键是指原子轨道以 肩并肩 方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键 如在氮分子中 存在1个 键和2个 键 在o2分子中 存在1个 键和1个 键 在hcl h2分子中 只存在1个 键 由此可见 若双原子分子形成的共价键为1个 则该共价键只能是 键 若存在多个共价键 n个共价键 中 则存在1个 键和n 1个 键 2 极性键和非极性键的区别 从键的极性来看可分为极性键和非极性键 非极性键是指由两个同种元素原子形成的共价键 这种共价键的特点是电子在每个原子周围出现的概率相等 参与成键的原子不显电性 极性键是指由两个不同种元素原子形成的共价键 这种共价键的特点是电子在电负性大的原子附近出现的概率较大 该原子带部分负电荷 用 表示 而另一个原子带部分正电荷 用 表示 2009 江苏 21a 生物质能是一种洁净 可再生能源 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 结构如图所示 所包含的cu原子数目为 解析 1 zn为30号元素 位于元素周期表中第四周期第 b族 由原子核外电子排布规律知 zn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或 ar 3d104s2 2 1molco分子中含有14mole 与1mol的n2互为等电子体 根据等电子体原理知 co的结构类似于n2 n n 故co的结构式为c o 3 甲醇分子中 o h中o原子易与其他甲醇分子形成氢键 故沸点比甲醛的高 甲醛的结构式o为hch 故甲醛分子中碳原子杂化轨道的杂 化类型是sp2杂化 甲醛分子空间构型为平面三角形 1mol甲醛中碳分别与2molh和1molo形成3mol 键 晶胞中含有4个小球 2个大球 结合cu2o的化学式知大球是o小球是cu 故1个cu2o晶胞中含有4个cu原子 答案 1 1s22s22p63s23p63d104s2 或 ar 3d104s2 2 c o 3 甲醇分子之间形成氢键sp2杂化 平面三角形3na 4 考点四晶体结构与性质 例4 2009 全国 理综 29 已知周期表中 元素q r w y与元素x相邻 y的最高化合价氧化物的水化物是强酸 回答下列问题 1 w与q可以形成一种高温结构陶瓷材料 w的氯化物分子呈正四面体结构 w的氧化物的晶体类型是 2 q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是 3 r和y形成的二元化合物中 r呈现最高化合价的化合物的化学式是 4 这5个元素的氢化物分子中 立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是 填化学式 其原因是 电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是 5 w和q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下 w的氯化物与q的氢化物加热反应 生成化合物w qh2 4和hcl气体 w qh2 4在高温下分解生成q的氢化物和该陶瓷材料 上述相关反应的化学方程式 各物质用化学式表示 是 解析 1 由w与q可形成一种高温结构陶瓷材料且w的wcl4为正四面体结构知w为si 其氧化物sio2为原子晶体 2 与si可形成高温结构陶瓷且相同化合价的氧化物可相互转变的元素q为n 其氧化物是no2和n2o4 3 由y的最高价氧化物的水化物是强酸知y为s元素 si n s分别与x相邻 故x为p r与p相邻 故r为as r和y形成的二元化合物中 r呈现最高化合价的化合物的化学式为as2s5 4 5种元素分别形成的氢化物为 ash3 ph3 nh3 sih4 h2s 立体结构相同的氢化物为nh3 ph3 ash3 由于nh3分子间存在氢键 故nh3沸点最高 对于组成和结构相似的一类物质 相对分子质量越大 沸点越高 故ash3的沸点高于ph3 电子总数相同的氢化物是sih4 ph3 h2s 其立体结构分别是正四面体 三角锥形 v形 5 由上述已知w为si q为n 故sicl4与nh3的反应方程式为sicl4 4nh3si nh2 4 4hcl si nh2 4分解生成si3n4的化学方程式为3si nh2 4si3n4 8nh3 高温 答案 1 原子晶体 2 no2和n2o4 3 as2s5 4 nh3 ash3 ph3 nh3分子间存在氢键 故沸点最高 相对分子质量ash3大于ph3 所以分子间作用力ash3大于ph3 故ash3沸点高于ph3 sih4正四面体 ph3三角锥形 h2s角形 v形 5 sicl4 4nh3si nh2 4 4hcl 3si nh2 4si3n4 8nh3 高温 晶体熔 沸点高低的判断规律 比较晶体的熔 沸点高低应首先弄清晶体是属于哪种类型的晶体 然后根据不同类型晶体进行判断 其规律为 1 不同类型晶体的熔 沸点高低规律 一般的 原子晶体 离子晶体 分子晶体 金属晶体的熔 沸点变化无规律 不考虑 2 由共价键形成的原子晶体中 原子半径小的键长短 键能大 晶体的熔 沸点高 如金刚石 碳化硅 硅 3 离子晶体间需比较离子键的强弱 一般的说 阴 阳离子的电荷数越多 离子半径越小 则离子间的作用力就越强 其离子晶体的熔 沸点就越高 如熔点 mgo mgcl2 nacl cscl 4 分子晶体 组成和结构相似的物质 存在氢键的比不存在氢键的分子晶体的熔 沸点高 组成和结构相似且不存在氢键的物质 一般相对分子质量越大 熔 沸点越高 如hi hbr hcl 组成和结构不相似的物质 分子极性越大 其熔 沸点就越高 如co n2 在同分异构体中 一般的说 支链越 多 熔 沸点越低 如沸点 正戊烷 异戊烷 新戊烷 同分异构体的芳香烃及其衍生物 其熔 沸点高低的顺序是邻位 间位 对位化合物 5 元素周期表中第 a族卤素单质 分子晶体 的熔 沸点随着原子序数递增而升高 第 a族碱金属元素的单质 金属晶体 的熔 沸点随着原子序数的递增而降低 如 li na k rb cs 2009 山东理综 32 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 解析 1 si的原子结构示意图为 核外电子排布为1s22s22p63s23p2 非金属性o c si 2 sic为正四面体结构 c原子为sp3杂化 作用力为共价键 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 3 sic为20个电子 故m为mg mgo和cao都属离子晶体 离子半径r mg2 r ca2 离子键mgo比cao更强 故熔点更高 答案 1 1s22s22p63s23p2o c si 2 sp3共价键 3 mgmg2 半径比ca2 小 mgo晶格能大 4 c的原子半径较小 c o原子能充分接近 p p轨道肩并肩重叠程度较大 形成较稳定的 键 si的原子半径较大 si o原子间距离较大 pp轨道肩并肩重叠程度较小 不能形成上述稳定的 键 1 其原子处于基态 价电子排布可用轨道表示成 而不是 下列说法中正确的是 a 这两种排布方式都符合能量最低原则 b 这两种排布方式都符合泡利原理 3d 4s 3d 4s c 这两种排布方式都符合洪特规则 d 这个实例说明洪特规则有时候和能量最低原则是矛盾的解析洪特规则实际上是能量最低原则的一个特例 电子排布满足洪特规则是为了更好地遵循能量最低原则 通过分析光谱实验的结果 洪特指出能量相同的原子轨道在全满 p6和d10 半充满 p3和d5 和全空 p0和d0 状态时 体系能量最低 原子最稳定 答案b 2 在硼酸 b oh 3 分子中 b原子与3个羟基相连 其晶体具有与石墨相似的层状结构 则分子中b原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是 a sp 范德华力b sp2 范德华力 c sp2 氢键d sp3 氢键解析石墨晶体为层状结构 同一层上的碳原子形成平面正六边形结构 因此为sp2杂化 石墨晶体为混合型晶体 既有原子晶体的特点 又有分子晶体的特点 因此同层分子间的主要作用力为氢键 层间为范德华力 c 3 在基态多电子原子中 关于核外电子能量的叙述错误的是 a 最易失去的电子能量最高 b 电离能最小的电子能量最高 c p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 d 在离核最近区域内运动的电子能量最低解析核外电子分层排布 电子总是尽可能的排布在能量最低的电子层里 离原子核越近 能量越低 离原子核越远能量越高 因此a b d正确 p轨道电子能不一定大于s轨道 例如3s轨道能量大于2p轨道 因此c不正确 c 4 用价层电子对互斥理论预测h2s和bf3的立体结构 两个结论都正确的是 a 直线形 三角锥形 b v形 三角锥形 c 直线形 平面三角形 d v形 平面三角形解析根据价层电子对互斥理论可推知 h2s为v形 bf3为平面三角形 d 5 有a b c d四种元素 其中a元素和b元素的原子都有1个未成对电子 a 比b 少一个电子层 b原子得一个电子后3p轨道全满 c原子的p轨道中有3个未成对电子 其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大 d的最高化合价和最低化合价的代数和为4 其最高价氧化物中含d的质量分数为40 且其核内质子数等于中子数 r是由a d两元素形成的离子化合物 其中a与d离子数之比为2 1 请回答下列问题 1 a单质 b单质 化合物r的熔点大小顺序为下列的 填序号 a a单质 b单质 rb r a单质 b单质 c b单质 r a单质d a单质 r b单质 2 在cb3分子中c元素原子的原子轨道发生的是杂化 其固体时的晶体类型为 3 写出d原子的核外电子排布式 c的氢化物比d的氢化物在水中的溶解度大得多的原因可能是 4 如图是d和fe形成的晶体fed2最小单元 晶胞 fed2晶体中阴 阳离子数之比为 fed2物质中具有的化学键类型为 解析b原子得一个电子后3p轨道全满 则电子排布式为 1s22s22p63s23p5 故b为cl元素 a 比b 少一个电子层 所以a为na元素 c原子的p轨道中有3个未成对电子 则最外层电子排布为ns2np3 并且其气态氢化 物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大 所以c为n元素 由题意可推知d为s元素 1 a单质 b单质 化合物r分别为 na cl2 na2s 晶体类型分别为 金属晶体 分子晶体 离子晶体 故熔点高低顺序为r a单质 b单质 2 cb3是ncl3 其中n原子发生sp3杂化 是分子晶体 3 d原子即s元素的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4 nh3比h2s溶解度大的原因可能是 nh3与水分子形成氢键且更易与水发生化学反应 4 根据晶胞示意图 fed2晶体中阴 阳离子数之比 故fes2中阴 阳离子数之比为1 1 说明形成的是 故存在离子键和非极性键 答案 1 b 2 sp3分子晶体 3 1s22s22p63s23p4nh3与水分子形成氢键且更易与水发生化学反应 4 1 1离子键 非极性键 2009 上海 2 以下表示氦原子结构的化学用语中 对电子运动状态描述最详尽的是 a heb c 1s2d 1s 解析最详尽描述电子运动状态的应该描述出核外电子数目 轨道运动轨迹 排布方式等 d最符合题意 d 解析socl2的结构式为s 类似nh3 s以不等性sp3方式杂化 2 氯化亚砜 socl2 是一种很重要的化学试剂 可以作为氯化剂和脱水剂 下列关于氯化亚砜分子的几何构型和中心原子 s 采取的杂化方式的说法中 正确的是 a 三角锥形 sp3b v形 sp2 c 平面三角形 sp2d 三角锥形 sp2 o cl cl a 3 钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体 其晶体结构如图所示 有关说法正确的是 a 该晶体属于离子晶体 b 晶体的化学式为ba2o2 c 该晶体晶胞结构与cscl相似 d 与每个ba2 距离相等且最近的ba2 共有8个 解析从晶体结构可知 该晶体属于离子晶体 o作为一个整体 其结构类似nacl晶体 ba2 与o比例为1 1 所以化学式为bao2 每个ba2 周围有12个最近且距离相等的ba2 答案a 4 某晶体仅由一种微观粒子构成 其密度为 g cm 3 用x射线研究该晶体的结构时得知 在边长为acm的正方体中含有n个粒子 若以na表示阿伏加德罗常数 则此粒子的摩尔质量为 算式中各物理量的单位均略去没有写出 a b c a3 nag mol 1 d a3 g mol 1 解析n个粒子的体积为a3 则实际质量为a3 则该粒子的摩尔质量为 5 二氯化硫 s2cl2 是广泛用于橡胶工业的硫化剂 其分子结构如图所示 常温下 s2cl2是一种橙黄色的液体 遇水易水解 并产生能使品红褪色的气体 答案a 下列说法中错误的是 a s2cl2的电子式为 b s2cl2为含有极性键和非极性键的非极性分子 c s2br2与s2cl2结构相似 熔 沸点 s2br2 s2cl2 d s2cl2与h2o反应的化学方程式可能为 2s2cl2 2h2oso2 3s 4hcl 解析s2cl2结构类似h2o2分子不共面 含有极性键和非极性键 为极性分子 答案b 6 1 第三周期最外层s轨道电子数与p轨道电子数相等的元素a 可以与第二周期原子半径最小的元素b形成化合物ab4 该分子的空间构型为 是分子 填 极性 或 非极性 2 第二周期中未成对电子数最多的元素c与第三周期第一电离能最小的元素d可以形成两种化合物d3c和dc3 d3c遇水产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体 则d3c与盐酸反应的化学方程式为 dc3固体属于晶体 3 钛 ti 的原子序数为22 其价电子排布式为 钛的化合物ticl3 6h2o 相对分子质量为262 5 配位数为6 取该晶体26 25g配成溶液 加入足量agno3溶液 过滤 洗 涤 烘干 称重 沉淀为28 70g 则该晶体的化学式应表示为 氯元素的微粒与其他微粒间的作用力是 答案 1 正四面体非极性 2 na3n 4hcl3nacl nh4cl离子 3 3d24s2 ticl h2o 5 cl2 h2o离子键 配位键 7 a b c d四种元素处于同一周期 在同族元素中 a的气态氢化物的沸点最高 b的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的 c的电负性介于a b之间 d与b相邻 1 c原子的价电子排布式为 2 a b c三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是 写元素符号 3 b的单质分子中存在个 键 4 d和b形成一种超硬 耐磨 耐高温的新型化合物 该化合物属于晶体 其硬度比金刚石 填 大 或 小 5 a的气态氢化物的沸点在同族中最高的原因是 答案 1 2s22p4 2 f n o 3 2 4 原子大 5 hf分子之间可以形成氢键从而使其熔 沸点升高 8 元素周期表中第四周期元素由于受3d电子的影响 性质的递变规律与短周期元素略有不同 1 第四周期过渡元素的明显特征是形成多种多样的配合物 co可以和很多过渡金属形成配合物 co分子中c原子上有一对孤对电子 c o原子都符合8电子稳定结构 co的结构式为 co分子中的共价键有 金属镍粉在co气流中轻微地加热 可生成液态的ni co 4 它在423k就分解为ni和co 从而制得高纯度的ni粉 ni co 4易溶于下列中 a 水b 四氯化碳 c 苯d 硫酸镍溶液 2 第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大 总趋势是逐渐增大的 镓的基态电子排布式是 31ga的第一电离能却明显低于30zn 原因是 解析co中c原子2p电子层有2个单电子 o原子2p电子层有2个单电子 1对孤对电子 c o在形成co时 2个原子的2p层单电子形成一个 键和一个 键 此时c原子上有一个空轨道 再接受o原子提供的孤对电子形成配位键 从而形成co分子 所以其结构式为 c o 根据相似相溶原理知其可溶于四氯化碳 苯等非极性溶剂中 答案 1 c o 键 键 bc 2 1s22s22p63s23p63d104s24p131ga失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态 9 2009 宁夏理综 38 已知x y和z三种元素的原子序数之和等于42 x元素原子的4p轨道上有3个未成对电子 y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子 x跟y可形成化合物x2y3 z元素可以形成负一价离子 请回答下列问题 1 x元素原子基态时的电子排布式为 该元素的符号是 2 y元素原子的价层电子的轨道表示式为 该元素的名称是 3 x与z可形成化合物xz3 该化合物的空间构型为 4 已知化合物x2y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为xz3 产物还有znso4和h2o 该反应的化学方程式是 5 比较x的氢化物与同族第二 第三周期元素所形成的氢化物稳定性 沸点高低并说明理由 答案 1 1s22s22p63s23p63d104s24p3as 2 或 3 三角锥型 4 as2o3 6zn 6h2so42ash3 6znso4 3h2o 5 稳定性 nh3 ph3 ash3 因为键长越