2024届高考二轮复习 微主题1　物质的结构与性质　元素周期律 讲义

专题一物质的结构、性质与转化元素周期律第一篇高考专题专题一物质的结构、性质与转化元素周期律微主题1物质的结构与性质元素周期律纲举目张原子结构与性质[常见基态原子、离子的电子排布式]1.完成下列填空。(1)(2020·江苏卷)基态Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。(2)(2017·江苏卷)基态Fe3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。(3)(2018·江苏卷)基态Fe2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。(4)(2014·江苏卷)基态Cu＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。(5)(2019·江苏卷)基态Cu2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9。(6)(2016·江苏卷)基态Zn2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。(7)(2015·江苏卷)基态Cr3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3。[元素的性质]2.比较元素的相关性质。(1)(2020·江苏卷)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C。(2)(2017·江苏卷)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H<C<O。分子结构与性质(学用P2)[共价键]3.完成下列填空。(1)(2020·江苏卷)柠檬酸的结构简式如下图，1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的物质的量为7mol。(2)(2018·江苏卷)N2分子中σ键与π键的物质的量之比n(σ)∶n(π)＝1∶2。(3)(2017·江苏卷)1mol丙酮()分子中含有σ键的物质的量为9mol。(4)(2016·江苏卷)1molHCHO分子中含有σ键的物质的量为3mol。(5)(2023·江苏卷)钒酸中含有H4V4O12。已知H4V4O12具有八元环结构，其结构式可表示为。[配位键]4.完成下列填空。(1)(2020·江苏卷)[Fe(H2O)6]2＋中，与Fe2＋配位的原子是O(填元素符号)。(2)(2019·江苏卷)Cu2＋与OH－反应能生成[Cu(OH)4]2－，[Cu(OH)4]2－中的配位原子为O(填元素符号)。(3)(2018·江苏卷)[Fe(H2O)6]2＋与NO反应生成[Fe(NO)(H2O)5]2＋，NO以N原子与Fe2＋形成配位键。[Fe(NO)(H2O)5]2＋的结构如图所示，请在相应位置补填缺少的配体。Fe2＋H2OH2OONOH2OH2OH2或Fe2＋H2OONH2OOH2OH2OH2(4)(2016·江苏卷)[Zn(CN)4]2－中Zn2＋与CN－的C原子形成配位键，不考虑空间结构，[Zn(CN)4]2－的结构可用示意图表示为或。[分子的空间结构]5.Ⅰ.原子的轨道杂化类型。(1)(2020·江苏卷)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型为sp3。(2)(2019·江苏卷)(抗坏血酸)分子中，碳原子的轨道杂化类型为sp3、sp2。(3)(2018·江苏卷)SOeq\o\al(2－,4)中心原子轨道的杂化类型为sp3。(4)(2017·江苏卷)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型为sp2、sp3。(5)(2016·江苏卷)HOCH2CN的结构式为，该分子中碳原子轨道的杂化类型为sp3、sp。(6)(2015·江苏卷)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为sp3、sp2。(7)(2013·江苏卷)在S的氢化物(H2S)分子中，S原子轨道的杂化类型为sp3。(8)(2012·江苏卷)H2O分子中O原子轨道的杂化类型为sp3。Ⅱ.分子或离子的空间结构。(1)(2019·江苏卷)SOeq\o\al(2－,4)的空间结构为正四面体形。(2)(2018·江苏卷)NOeq\o\al(－,3)的空间结构为平面三角形。[分子的性质]6.完成下列填空。(1)(2019·江苏卷)推测抗坏血酸()在水中的溶解度：易溶于水(填“难溶于水”或“易溶于水”)。(2)(2017·江苏卷)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为乙醇分子间存在氢键。(3)(2015·江苏卷)H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除了因为它们都是极性分子外，还因为水分子与乙醇分子之间可以形成氢键。(4)(2013·江苏卷)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是水分子与乙醇分子之间可以形成氢键。晶体结构与性质(学用P3)7.(1)(2022·江苏卷)FeS2具有良好的半导体性能。FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，该FeS2晶体的1个晶胞中Seq\o\al(2－,2)的数目为4，在FeS2晶体中，每个S原子与3个Fe2＋紧邻，且Fe—S间距相等，如图给出了FeS2晶胞中的Fe2＋和位于晶胞体心的Seq\o\al(2－,2)(Seq\o\al(2－,2)中的S—S键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他Seq\o\al(2－,2)已省略)。在图中用“—”将其中一个S原子与紧邻的Fe2＋连接起来。(2)(2021·江苏卷)1个AgI晶胞(如图)中含有4个I－。(3)(2019·江苏卷)1个Cu2O晶胞(如图)中，Cu原子的数目为4。(4)(2014·江苏卷)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12。(5)(2013·江苏卷)Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如图所示。1个晶胞中，锌离子的数目为4。该化合物的化学式为ZnS。【解析】(1)因为FeS2晶体与NaCl晶体的结构相似，由NaCl晶体结构可知，1个NaCl晶胞中含有4个Na＋和4个Cl－，则该FeS2晶体的1个晶胞中Seq\o\al(2－,2)的数目也为4；FeS2晶体中，每个S原子与3个Fe2＋紧邻，且Fe—S间距相等，根据FeS2晶胞中的Fe2＋和Seq\o\al(2－,2)的位置(Seq\o\al(2－,2)中的S—S键位于晶胞体对角线上)可知，每个S原子与S—S键所在体对角线上距离最近的顶点相邻的三个面的面心位置的Fe2＋紧邻且间距相等。(2)8个顶点和6个面心上各有1个I－，利用均摊法可知，1个AgI晶胞中含有I－的数目为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。物质结构与性质综合8.(2023·江苏卷)下列说法正确的是(A)A．eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H都属于氢元素B．NHeq\o\al(＋,4)和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2C．H2O2分子中的化学键均为极性共价键D．CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用【解析】NHeq\o\al(＋,4)和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp3杂化，B错误；H2O2分子中存在H—O极性共价键和O—O非极性共价键，C错误；CaH2晶体中Ca2＋、H－之间存在强烈的相互作用，D错误。9.(2023·江苏卷)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是(A)A．H2具有还原性，可作为氢氧燃料电池的燃料B．氨极易溶于水，液氨可用作制冷剂C．H2O分子之间形成氢键，H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高D．N2H4中的N原子与H＋形成配位键，N2H4具有还原性【解析】液氨汽化时会吸收大量的热，故液氨可用作制冷剂，与氨极易溶于水无关，B错误；氢键影响的是物质的物理性质，热稳定性是物质的化学性质，热稳定性与氢键无关，C错误；N2H4中不存在配位键，N2H4中N元素的化合价为－2，处于中间价态，可失去电子，故N2H4具有还原性，D错误。10.(2022·江苏卷)下列说法正确的是(B)A．金刚石与石墨烯中的C—C—C夹角都为120°B．SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子C．锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为4s24p2D．ⅣA族元素单质的晶体类型相同【解析】金刚石中碳原子为sp3杂化，键角为109°28′，石墨烯中碳原子为sp2杂化，键角为120°，A错误；SiH4、SiCl4为均正四面体形结构，结构对称，正、负电荷中心重合，Si—H、Si—Cl均为极性键，均是由极性键构成的非极性分子，B正确；锗是32号元素，锗原子核外有32个电子，基态锗原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，C错误；ⅣA族C、Si元素的单质的晶体类型不一定相同，C元素的单质有共价晶体，如金刚石，也有混合型晶体，如石墨，Si元素的单质为共价晶体，该族的其他元素的单质为金属晶体，D错误。11.(2021·江苏卷)下列有关NH3、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)的说法正确的是(A)A．NH3能形成分子间氢键B．NOeq\o\al(－,3)的空间结构为三角锥形C．NH3与NHeq\o\al(＋,4)中的键角相等D．NH3与Ag＋形成的[Ag(NH3)2]＋中有6个配位键【解析】氨气分子中N原子有比较强的吸电子能力，能和其他氨气分子中的H原子形成氢键，A正确；NOeq\o\al(－,3)为平面三角形结构，B错误；NHeq\o\al(＋,4)为正四面体形结构、NH3为三角锥形结构，孤电子对对成键电子对的排斥使得键角：NHeq\o\al(＋,4)＞NH3，C错误；[Ag(NH3)2]＋中Ag＋与NH3形成2个配位键，D错误。元素周期律(学用P4)12.(2023·江苏卷)元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是(D)A．原子半径：r(C)＞r(Si)＞r(Ge)B．电离能：I1(C)＜I1(Si)＜I1(Ge)C．碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体D．可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料【解析】同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，A错误；同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，B错误；C元素有多种同素异形体，其中，金刚石是共价晶体，C60是分子晶体，石墨是混合型晶体，C错误。13.(2022·江苏卷)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是(A)A．半径：r(Al3＋)＜r(Na＋)B．电负性：χ(F)＜χ(O)C．电离能：I1(O)＜I1(Na)D．碱性：NaOH＜Al(OH)3【解析】核外电子数相同时，核电荷数越大，半径越小，故半径：r(Al3＋)＜r(Na＋)，A正确；同周期主族元素核电荷数越大，电负性越大，故电负性：χ(F)＞χ(O)，B错误；同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，同主族从上到下第一电离能呈减小趋势，故电离能：I1(O)＞I1(Na)，C错误；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，故碱性：NaOH＞Al(OH)3，D错误。14.(2021·江苏卷)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同个主族。下列说法正确的是(B)A．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)B．X的第一电离能比同周期相邻元素的大C．Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强D．Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱【解析】由题给信息推知，X、Y、Z、W分别为N元素、Al元素、Cl元素、Br元素。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：r(N)＜r(Cl)＜r(Al)＜r(Br)，A错误；氮原子的2p轨道处于半满稳定状态，氮元素的第一电离能比同周期相邻元素的大，B正确；非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：Al＜Cl，则Al的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Cl的弱，C错误；非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：Cl＞Br，则热稳定性：HCl＞HBr，D错误。化学用语15.(2023·江苏卷)反应NH4Cl＋NaNO2=NaCl＋N2↑＋2H2O应用于石油开采。下列说法正确的是(C)A．NHeq\o\al(＋,4)的电子式为HHB．NOeq\o\al(－,2)中N元素的化合价为＋5C．N2分子中存在N≡N键D．H2O为非极性分子【解析】NHeq\o\al(＋,4)的电子式为，A错误；NOeq\o\al(－,2)中N元素的化合价为＋3，B错误；H2O的空间结构为V形，正、负电荷中心不重合，为极性分子，D错误。16.(2022·江苏卷)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是(C)A．Na2O2的电子式为Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－Na＋B．H2O的空间结构为直线形C．H2O2中O元素的化合价为－1D．NaOH仅含离子键【解析】过氧化钠是离子化合物，电子式是Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－Na＋，A错误；H2O中氧原子的成键电子对数是2，孤电子对数是2，价层电子对数为4，根据价层电子对互斥模型，其空间结构为V形，B错误；H2O2中H元素显＋1价，根据正、负化合价代数和为0，可计算出O元素的化合价为－1，C正确；NaOH的OH－中，O原子和H原子之间是共价键，D错误。17.(2021·江苏卷)反应Cl2＋2NaOH=NaClO＋NaCl＋H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是(C)A．Cl2是极性分子B．NaOH的电子式为Naeq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)HC．NaClO既含离子键又含共价键D．Cl－与Na＋具有相同的电子层结构【解析】Cl2分子正、负电荷中心重合，为非极性分子，A错误；NaOH的电子式为Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H]－，B错误；NaClO中，Na＋和ClO－之间存在离子键，ClO－内部的Cl—O键是共价键，该物质中含有离子键和共价键，C正确；氯离子核外有3个电子层，钠离子核外有2个电子层，二者电子层结构不同，D错误。原子结构与元素的性质1.常见基态原子(或离子)的简化电子排布式(或价层电子排布式)微粒简化电子排布式微粒简化电子排布式Cu[Ar]3d104s1Cu＋[Ar]3d10Fe[Ar]3d64s2Fe2＋[Ar]3d6Cr[Ar]3d54s1Cr3＋[Ar]3d3Mn[Ar]3d54s2Mn2＋[Ar]3d5Zn[Ar]3d104s2Zn2＋[Ar]3d10Ti[Ar]3d24s2Ti2＋[Ar]3d2Ni[Ar]3d84s2Ni2＋[Ar]3d8微粒简化电子排布式价层电子排布式Cu2＋[Ar]3d93d9Fe3＋[Ar]3d53d5As[Ar]3d104s24p34s24p3Br[Ar]3d104s24p54s24p5Br－[Ar]3d104s24p64s24p6Co[Ar]3d74s23d74s2Co2＋[Ar]3d73d72.元素周期律与元素性质(1)主族元素性质(填“增强”或“减弱”)性质同周期(自左而右)同主族(自上而下)电子层数相同增大失电子能力减弱增强得电子能力增强减弱金属性减弱增强非金属性增强减弱主要化合价最高正价升高(O、F除外)最高正价相同(O、F除外)最高价氧化物对应水化物的酸碱性酸性增强：H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4酸性减弱：HNO3>H3PO4碱性减弱：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3碱性增强：LiOH<NaOH<KOH氢化物热稳定性增强：SiH4<PH3<H2S<HCl减弱：HF＞HCl＞HBr＞HI原子(或阴、阳离子)半径减小：Si＞P＞S＞Cl、Na＋＞Mg2＋＞Al3＋、P3－＞S2－＞Cl－增大：F<Cl<Br<I、Li＋<Na＋<K＋、F－<Cl－<Br－<I－(2)第一电离能1～36号元素的第一电离能第3周期的第一电离能与原子序数的关系说明：①同周期元素从左到右，第一电离能总体呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA反常；②同主族元素从上到下，第一电离能减小。(3)电负性主族元素的电负性说明：①同周期元素从左到右，电负性增大；②同主族元素从上到下，电负性减小。化学键的类型与判断(学用P6)化学键的类型：离子键、共价键、金属键。1.离子键离子键存在于离子化合物中，离子键没有方向性和饱和性。离子键的强弱判断：一般，阴、阳离子所带的电荷数越多、半径越小，离子键越强。晶格能(U)是指拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量。晶格能越大，离子键越牢固。如熔、沸点：MgO>NaCl>CsCl。2.共价键(1)共价键的类型共价键举例说明σ键、π键单键(σ键)①相同原子之间形成的共价键可能是非极性键，如O2中的共价键是非极性键，O3中的共价键是极性键；不同原子之间形成的共价键是极性键。②分子中的大π键可用符号Πeq\o\al(n,m)表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Πeq\o\al(6,6))。③配位键也是共价键。A．含有常见配体的配合物举例。注：冰晶石——六氟合铝酸钠(工业上用于电解制铝，可以降低氧化铝的熔融温度)。B．含有特殊配体——π键配位体[CO、环戊二烯基(C5H5—)等]的配合物举例。双键(1个σ键、1个π键)三键(1个σ键、2个π键)大π键配位键①配合物的组成。以[Cu(NH3)4](OH)2为例：一般来说，配合物内界与外界之间为离子键，电荷相互抵消。②配体可能有多个配位原子，与中心原子形成螯合物。以Cu2＋与乙二胺形成的配离子为例：(2)共价键的键参数共价键具有方向性(s轨道与s轨道重叠形成的共价键无方向性)和饱和性。(3)部分原子的常见成键数目原子常见成键数目举例H、F、Cl1—H、—F、—ClC、Si4N3或4P3或5(续表)原子常见成键数目举例O2S2或4或6说明：离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。如＋Cl－(氯化铵)、K＋[S—C≡N]－(硫氰化钾)、Na＋(α-氨基乙酸钠)。分子的空间结构(学用P7)1.价层电子对互斥模型和空间结构价层电子对数σ键电子对数孤电子对数电子对的排列方式VSEPR模型名称分子或离子的空间结构名称实例220直线形直线形CO2、CS2、BeCl2330平面三角形平面三角形BF3、SO3、NOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)21V形SO2、O3、NOeq\o\al(－,2)440四面体形正四面体形CH4、CCl4、NHeq\o\al(＋,4)31三角锥形NH322V形H2O2.杂化轨道类型杂化类型典型分子迁移spBeCl2CO2、HC≡CH等sp2BH3BF3、CHHCHH、COHH、SO3、C6H6、NOeq\o\al(－,3)、NOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)等sp3CH4CCl4、NHeq\o\al(＋,4)、SiCl4、SiH4、H2O、H2S、PH3、PCl3、NF3、H3O＋、BHeq\o\al(－,4)、SOeq\o\al(2－,4)、POeq\o\al(3－,4)等注意：有关H2O(或H2S)、NH3(或PH3)的空间结构的解释。分子杂化类型键角空间结构H2O氧原子采取sp3杂化由于2个孤电子对的排斥作用，使得键角小于(填“大于”或“小于”)109°28′，键角为105°(苏教版为104°30′)V形NH3氮原子采取sp3杂化由于1个孤电子对的排斥作用，使得键角小于(填“大于”或“小于”)109°28′，键角为107°(苏教版为107°18′)三角锥形极性分子与非极性分子(学用P8)分子间作用力氢键1.范德华力与氢键的比较分子间作用力范德华力氢键存在位置分子间分子间或部分分子内部强弱判断组成、结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越强在X—H…Y中，X、Y元素的电负性越大，形成的氢键越强(X、Y为N、O、F)对物质性质的影响影响熔、沸点(填物理性质，下同)影响熔、沸点和溶解度2.氢键对物质性质的影响图示氢键对物质性质的影响举例HF分子间的氢键以分子间氢键缔合而成的二聚体结构形成分子内氢键分子间氢键使物质沸点较高沸点：NH3>PH3、HF>HCl、C2H5OH>CH3OCH3分子内氢键使物质沸点较低沸点：OHCHO<HOCHO使物质易溶于水NH3、C2H5OH、H2O2、CH3COOH等易溶于水解释一些特殊现象水结冰后，体积膨胀并漂浮在水面上(水分子间形成氢键，体积变大，密度变小)晶体类型与性质(学用P9)1.常见的几种典型晶体的晶胞结构图及其主要性质化学式晶胞晶体类型微粒间作用力熔、沸点配位数CO2分子晶体分子间作用力较低12H2O(冰)分子晶体分子间作用力和氢键较低—NaCl离子晶体离子键较高6CsCl离子晶体离子键较高8C(金刚石)共价晶体共价键很高—SiO2共价晶体共价键高—2.晶胞中粒子数目的计算3.晶体熔、沸点高低的判断规律(1)不同类型晶体熔、沸点的判断一般来说，熔、沸点：共价晶体>离子晶体>金属晶体(有例外)>分子晶体。(2)同种类型晶体的熔、沸点的判断晶体类型判断依据举例(熔、沸点)分子晶体组成、结构相似的物质，存在氢键的物质的熔、沸点高HF>HCl组成、结构相似的物质，一般相对分子质量越大，熔、沸点越高HI>HBr>HCl分子的极性越大，熔、沸点越高CO>N2同分异构体的支链越多，熔、沸点越低正戊烷>异戊烷>新戊烷共价晶体原子半径小的键长短，键能大，熔、沸点高金刚石>碳化硅>硅金属晶体离子半径越小、所带电荷数越多，熔、沸点越高Al>Mg>Na、Li>Na>K离子晶体离子半径越小、所带电荷数越多，晶格能越大，熔、沸点越高MgO>NaCl>CsCl常见基态原子、离子的电子排布式(学用P10)(1)基态Sc原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2)。(2)基态Cu原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)。(3)基态Cr原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)。(4)基态Zn2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)。(5)基态Br－的价层电子排布式为4s24p6。(6)基态Ni2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d8(或[Ar]3d8)。化学键类型写出下列物质(或离子)的电子式，并指出其中的化学键类型：(1)铵根离子：＋、共价键；氢氧根离子：、共价键；羟基：H、共价键。(2)二氧化碳：、共价键；氮气：、共价键；水：、共价键。(3)氯化氢：、共价键；氯化钠：Na＋、离子键；醛基：、共价键。(4)氧化钠：Na＋[eq\o\al(·,·)]2－Na＋、离子键；过氧化钠：Na＋[]2－Na＋、离子键、共价键；氯化镁：[]－Mg2＋[]－、离子键。(5)氢氧化钠：Na＋[H]－、离子键、共价键；次氯酸：H、共价键；氯化铵：、离子键、共价键。(1)碳化钙(CaC2)中含有化学键的类型：离子键、共价键；属于离子化合物。(2)Na2O2中含有的化学键的类型：离子键、共价键。(3)分子中碳氧σ键数目为8。(4)1molCH3COOH分子中含有σ键的物质的量为7mol。(1)甲醛(HCHO)分子中π键和σ键的个数之比为1∶3。(2)1mol二甲醚(H3C—O—CH3)分子中含有σ键的物质的量为8mol。(3)1mol乙醛分子中含有σ键的物质的量为6mol。(4)AlCl3在178℃时升华，属于分子晶体，其蒸气的相对分子质量约为267(Al—27，Cl—35.5)，蒸气分子的结构式为(标明配位键)，其中，Al原子的杂化方式为sp3。(5)平面形分子中的大π键应表示为Πeq\o\al(6,5)。(6)已知单、双键交替的共轭结构可以形成大π键，则香豆素中的大π键应表示为Πeq\o\al(10,10)。分子的空间结构与性质(学用P11)(1)SO2分子的空间结构为V形。(2)CHeq\o\al(＋,3)的空间结构为平面三角形。(3)COeq\o\al(2－,3)的空间结构为平面三角形。(4)NHeq\o\al(＋,4)的空间结构为正四面体形。(5)分子中原子轨道采用sp2杂化的碳原子数目是9。(6)中采取sp2杂化与sp3杂化的碳原子数目之比为4∶1。(7)分子中采取sp2杂化与采取sp3杂化的碳原子的数目之比为6∶5。(8)比较有机物A()和B()在水中溶解度的大小，并说明理由：B在水中的溶解度大。B分子与水分子之间能形成氢键。(9)吡啶()在水中的溶解度大于苯，原因是吡啶是极性分子，比非极性分子苯更易溶于水；吡啶分子与水分子之间能形成氢键。(10)一种钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构如图，1mol该配合物形成的配位键有6mol，配位原子是N、O，碳原子的杂化类型有sp2、sp3。【解析】(10)乙二胺四乙酸合钴中的氮原子、氧原子均提供孤电子对作为配位原子，则1mol该配合物形成的配位键有6mol，碳原子有sp2、sp3两种杂化方式。晶体结构与性质(1)含钛氧化物和CaO相互作用形成钛酸盐，其晶胞结构如图1所示。该晶胞的化学式为CaTiO3。(2)元素X的某价态离子Xn＋与N3－形成的晶体结构如图2所示。该晶体中阳离子与阴离子个数之比为3∶1，Xn＋中n＝1，晶体中每个N3－被6个等距离的Xn＋包围。(3)O和Na形成一种只含有离子键的离子化合物，其晶胞结构如图3，该离子化合物的化学式为Na2O。(4)图4是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图(白球均在六棱柱内)，则该晶体的化学式可表示为MnBi。【解析】(1)晶胞中，Ti4＋数目为8×eq\f(1,8)＝1，Ca2＋数目为1，O2－数目为12×eq\f(1,4)＝3，则化学式为CaTiO3。(2)晶胞中，Xn＋数目为12×eq\f(1,4)＝3，N3－数目为8×eq\f(1,8)＝1，该晶体中阳离子与阴离子个数之比为3∶1；根据正、负化合价代数和为0知，n＝1；N3－在顶点上，与其等距离的Xn＋有6个。(3)晶胞中，氧离子数目为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，钠离子数目为8，则化学式为Na2O。(4)晶胞中，白球代表Bi原子，且均在六棱柱内，Bi原子数目为6，黑球代表Mn原子，数目为12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋1＋6×eq\f(1,3)＝6，则化学式为MnBi。元素周期律(学用P12)(2023·南通二模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素。X和Y的基态原子s能级电子总数均等于其p能级电子总数，Z原子的最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍，W和X位于同一主族。下列说法不正确的是(B)A．Z单质可用于制作半导体材料B．元素Z、W的最高价氧化物对应的水化物都是强酸C．元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强D．简单离子半径：r(W)>r(X)>r(Y)【解析】由题给信息推知，X、Y、Z、W分别是O元素、Mg元素、Si元素、S元素。Si单质可用于制作半导体材料，A正确；硅酸为弱酸，B错误；非金属性：O>S，则热稳定性：H2O>H2S，C正确；电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，故简单离子半径：r(S2－)>r(O2－)>r(Mg2＋)，D正确。化学用语(2023·扬州调研)反应Cl2＋2NaOH=NaClO＋NaCl＋H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是(D)A．中子数为18的Cl原子：eq\o\al(35,18)ClB．NaOH的电子式为NaHC．H2O的空间结构为直线形D．基态Na原子的外围电子排布式为3s1【解析】中子数为18的Cl原子：eq\o\al(35,17)Cl，A错误；NaOH的电子式为Na＋[H]－，B错误；H2O中，中心原子O的价层电子对数＝2＋,2)＝4，含有2个孤电子对，则H2O的空间结构为V形，C错误；基态Na原子的电子排布式为1s22s22p63s1，故基态Na原子的外围电子排布式为3s1，D正确。1.(2023·广东卷)化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为nsn－1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是(A)A．电负性：E>Y>ZB．氢化物沸点：M>Y>EC．第一电离能：X>E>YD．YZ3和YEeq\o\al(－,3)的空间结构均为三角锥形【解析】由题给信息推知，X、Y、Z、M、E分别是Mg元素、N元素、H元素、P元素、O元素。电负性：O>N>H，A正确；PH3、NH3、H2O均为分子晶体，NH3、H2O分子间均存在氢键，由常温下水是液体、氨气是气体知，H2O的沸点高于NH3，故简单氢化物沸点：H2O>NH3>PH3，B错误；同周期主族元素，从左到右元素的第一电离能总体呈增大趋势，但ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能：N>O>Mg，C错误；NH3的中心原子N采取sp3杂化，有1个孤电子对，故其空间结构为三角锥形，NOeq\o\al(－,3)的中心原子N采取sp2杂化，无孤电子对，故其空间结构为平面三角形，D错误。2.(2023·北京卷)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是(A)A．F—F键的键能小于Cl—Cl键的键能B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的KaC．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性D．气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子【解析】F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，F—F键不稳定，故键能：F—F键<Cl—Cl键，与电负性无关，A符合题意；电负性：F>Cl，极性：F—C键>Cl—C键，则极性：F3C—>Cl3C—，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出H＋，酸性更强，B不符合题意；电负性：F>Cl，极性：F—H键>Cl—H键，导致分子极性：HF>HCl，C不符合题意；氢键的形成条件是原子的半径小、电负性大，电负性：F>Cl，故HF分子间可以形成氢键，气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢分子间不能形成氢键，D不符合题意。3.(2023·湖南卷)下列有关物质结构和性质的说法错误的是(A)A．含有手性碳原子的分子叫手性分子B．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点C．酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应D．冠醚(18-冠-6)的空穴与K＋尺寸适配，二者能通过弱相互作用形成超分子【解析】有手性异构体的分子被称为手性分子，有手性碳原子的分子不一定有手性异构体，A错误；邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键，分子内氢键可以降低物质的熔、沸点，对羟基苯甲醛可以形成分子间氢键，分子间氢键可以升高物质的熔、沸点，故邻羟基苯甲醛的熔、沸点低于对羟基苯甲醛的熔、沸点，B正确；酰胺在酸性条件下水解生成羧酸和铵盐，在碱性条件下水解生成羧酸盐和氨气，C正确；超分子是由2种或2种以上的分子通过分子间作用力形成的分子聚集体，分子间作用力是弱相互作用，冠醚(18-冠-6)的空穴大小为260～320pm，可以适配K＋(276pm)、Rb＋(304pm)，冠醚与某些离子之间形成配位键，通过弱相互作用形成超分子，D正确。4.(2023·全国甲卷)将酞菁－钴酞菁－三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原CO2的催化剂。回答下列问题：(1)图1所示的几种碳单质，它们互为同素异形体，其中属于共价晶体的是金刚石，C60分子间的作用力是范德华力。(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。酞菁分子中所有原子共平面，其中p轨道能提供1个电子对的N原子是③(填图2酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为＋2，氮原子提供孤电子对与钴离子形成配位键。(3)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图3所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为sp3。AlF3的熔点为1090℃，远高于AlCl3的192℃，由此可以判断Al、F之间的化学键为离子键。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图4所示，F－的配位数为2。若晶胞参数为apm，晶体密度ρ＝eq\f(84×1030,NA·a3)g/cm3(列出计算式，设阿伏加德罗常数的值为NA。F—19，Al—27)。【解析】(2)已知酞菁分子中所有原子共平面，则其分子中所有的C原子和所有的N原子均为sp2杂化，且分子中存在大π键，其中标号为①②的N原子均有1个电子对占据了1个sp2杂化轨道，其p轨道只能提供1个电子参与形成大π键，标号为③的N原子的p轨道能提供