高考化学物质结构与性质综合题难点突破

物质结构与性质综合题难点突破I要点梳理.判断b键和兀键及其个数共价单键全为(T键，双键中有一个(T键和一个兀键，叁键中有一个 (T键和两个兀键。.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2 1 sp3 2 sp4-3-sp\ / 9 /\C.. || [(2)有机物中丁 、、一C一及上的C原子都是sp2杂化，一CmC—中的C原子是sp1I—c杂化，I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。.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：①CH4、CCI4、SO、的中心原子均为sp3杂化，它们均为正四面体结构；②CH2==CH2、'、HCHO中心碳原子均为sp2杂化，这三种物质均为平面结构；③CH三CH、BeCl2中碳原子、皱原子均为sp1杂化，二者均为直线形结构。.晶体结构中的有关计算⑴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)顶点；为H个晶胞共有.L属于诙品胞植：为4介晶胞共有，；属于该晶胞面心：为士个晶胞共有，；属于该晶胞体心；处于热胞内部.全部属于诙晶胞注意①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

一1一一I1为L,而不是一。6 8②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：-一个晶袍中的粒子数目日厚1V厂求一个晶胞的质量摩尔质片嚼时- I-阿伏加德步常数11 L求一个晶胞的体积一晶胞边长（或离子半径）得关系式：尸J3*（a表示晶胞边长，p表示密度，Na表示阿伏加德罗常数的数值， n表示aNamol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）①面对角线长=2a。②体对角线长=.3a。③体心立方堆积4r=，3a（r为原子半径）。④面心立方堆积4r=42a（r为原子半径）。5.“原因解释”型试题解题模型拄取要解

样的性破解笞联祭与―性喷相关的因蓊拄取要解

样的性破解笞熔、沸点 晶体类型,氢铤,相对分了质量门关所影

析嘉的

分因成锹造响 晶格能、共价，粥弱等溶解度 分子-性、/溶■,化学反应关所影

析嘉的

分因成锹造响电离能 对应—离手的♦外层电子排布（全空、半充礴、全充满）典例分析.神化钱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）比较下列钱的卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因：钱的卤化物GaCl3GaBr3GaI3

熔点/C77.75122.3211.5沸点/C201.2279346GaF3的熔点超过1000c可能的原因是 (4)二水合草酸钱的结构如图 1所示，其中钱原子的配位数为,草酸根离子中碳原子的杂化轨道类型为。(5)神化钱的立方晶胞结构如图 2所示，晶胞参数为 a=0.565nm,神化钱晶体的密度为gcm3(设Na为阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可 )。答案(1)[Ar]3d104s24p13(2)As>Se>GaSe>As>Ga(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)4sp24X145(5)0.565X1073Na解析(1)Ga是第31号元素，其核外电子排布式为 [A^3d104s24p1。As是第33号元素，其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3,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 As>Se>Ga。同周期元素由左向右电负性增大，所以电负性顺序为Se>As>Ga。(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。一一4X1454个，所以晶胞质量为42rgoNAGaF3的熔点超过1000C,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，每个钱与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 一一4X1454个，所以晶胞质量为42rgoNA个面心，所以Ga有8X1+6X1=4个，As都在晶胞内也有8 2晶胞边长为0.565nm=0.565X10-7cm,晶胞体积为边长的立方，晶胞质量除以晶胞体积得4X145 3到晶胞密度,所以晶体的密度为(0365xio]nagcm3。2.工业上以Ni的氧化物做催化剂，将丙烯胺(CH2==CH—CH2NH2)氧化制得丙烯睛(CH2==CHCN),再通过电解丙烯睛制己二睛，电解的总化学方程式为 4CH2==CHCN+通电木2H2O=====O2T+2NC(CH2)4CN。(1)PO3一的空间构型是,CH2==CHCN中碳原子的杂化方式为。(2)NC(CH2)4CN分子中b键与兀键数目之比为。(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)电解丙烯睛制己二睛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)。A.NH3 B. H2O2CHOc D C D答案⑴正四面体形sp1、sp2(2)15：4(3)熔融时能导电、熔点较高(或硬度较大等)(4)C解析(1)po4一中的磷原子与4个氧原子相连，没有孤对电子，po4一的空间构型为正四面体形；CH2==CHCN的结构简式可以改成CH2==CHC三N,其中碳原子的杂化方式有 sp1、sp2。(2)单键为b键，双键为1个b键和1个兀键，叁键为1个b键和2个兀键，NC(CH2)4CN分子中b键与兀键数目之比为15：4。(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，CHO八""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；、CHQ中羟基和醛基距离较远，容易形成分子间氢键， D项错误。.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)0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 674C,而氯化铁的熔点仅为 282C,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/C—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Oil（COONj）2g,加适量水杨酸钠- 可使其溶解度增大，其原因可能是CH；H.CO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）每个出0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）0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 F-0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.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b键与兀键的个数比为。(4)已知MgO与NiO的晶体结构(如图1所示)相同，其中Mg”和N产的离子半径分别为66pm和69pm。则熔点：MgO(填“>”“<”或“=")NiO,理由是⑸若NiO晶胞中离子坐标参数 A为(0,0,0),B(1,1,0),则C的坐标参数为。(6)一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为 O2—作密置单层排列，Ni2+填充其中(如图2所示)。已知O2-的半径为am,每平方米上分散的该晶体的质量为g。[用a、Na(Na为阿伏加德罗常数的值)表示]图I 图I 图2答案(1)9Cl>P>S(2)sp3V形HIh：p：h]+[：a：(-⑶H 1：1(4)>Mg"的半径比Ni2+的小，MgO的晶格能比NiO的大11⑸(1,2,2)253⑹2ONA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能级有解析(1)基态氯原子的电子排布式是原子轨道，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1Cl>P>S。(2)SCl2中硫原子的杂化轨道数为2X(6+2)=4,米取sp3杂化万式，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)PH4结构类似于NH4,PH4Cl是离子H[H：P：H]+[：C1：]-化合物，故其电子式为 H ；每个CO分子内含有1个键和2个兀键，而每个CO分子同时又通过1个b配位键与Ni原子连接，所以b键和兀键的个数比为1：1。(4)离子晶体结构相同时，离子半径越小，离子键越强， Mg*的半径比Ni2+的小，MgO的晶格