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重难点14物质结构与性质综合
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重难考向聚焦
锁定目标精准打击:快速指明将要攻克的核心靶点,明确主攻方向
重难技巧突破
授予利器瓦解难点:总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧
重难保分练
稳扎稳打必拿分数:聚焦可稳拿分数题目,确保重难点基础分值
重难抢分练
突破瓶颈争夺高分:聚焦于中高难度题目,争夺关键分数
重难冲刺练
模拟实战挑战顶尖:挑战高考压轴题,养成稳定攻克难题的“题感”
一、杂化方式与空间结构关系的原因
1.中心原子杂化类型和分子空间结构的相互判断
中心原子的杂化类型和分子的空间结构有关,二者之间可以相互判断。
分子组成中心原子的中心原子的分子的空
实例
(A为中心原子)孤电子对数杂化方式间结构
0sp直线形BeCl2
2
AB21sp角形SO2
3
2sp角形H2O
2
0sp平面三角形BF3
AB3
3
1sp三角锥形NH3
3
AB40sp正四面体形CH4
2.分子中键角大小的判断方法
(1)明确电子对排斥力的大小:排斥力大小顺序为lp—lp>lp—bp>bp—bp(lp代表孤电子对,bp代表σ键电
子对)。
(2)键角大小的判断方法
①不同杂化类型,如键角:CH4<BF3<CO2。
++
②杂化类型相同,中心原子上的孤电子对数越多,键角越小,如键角:CH4>NH3>H2O;NH4>NH3;H3O>H2O。
③杂化类型和孤电子对数均相同,中心原子的电负性越大,键角越大,如键角:NH3>PH3>AsH3。解释:N、
P、As的电负性依次减小,中心原子的电负性越大,σ键电子对越靠近中心原子,σ键电子对排斥力增大,
键角增大。
④杂化类型和孤电子对数相同,配位原子的电负性越大,键角越小,如键角:NF3<NH3。解释:F的电负性
比H的大,NF3中σ键电子对偏向F,σ键电子对排斥力比NH3小,且NF3的孤电子对偏向N,孤电子对对σ
键电子对的排斥力较大。
3.共轭大π键的形成与判断
(1)形成条件
①中心原子采取sp或sp2杂化。
②参与形成大π键的多个原子应在同一平面或同一直线上。
(2)共用电子数的确定
①大π键中共用电子的数目等于垂直于分子或离子平面的p轨道中的电子数目总和。
②判断出中心原子的杂化方式,并画出价层电子轨道表示式。未参与成键的杂化轨道,优先填充两个电子,
形成孤电子对,杂化轨道中的电子不参与形成大π键。
③根据配位原子的价层电子轨道表示式,判断配位原子中未参与成键且垂直该分子或离子平面的p轨道中
的电子数目(单电子优先形成π键)。
二、分子结构与性质的关系
1.分子的性质
(1)分子结构与分子极性的关系
(2)键的极性对化学性质的影响
①酸性:CCl3COOH>(填“>”或“<”)CHCl2COOH,原因是Cl3C—的极性大于Cl2HC—的极性,导致CCl3COOH
的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出H+。
②酸性:CH3COOH>(填“>”或“<”)CH3CH2COOH,原因是烷基是推电子基因,烷基越长推电子效应越大,
使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱。
(3)溶解性
①“相似相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂。若溶剂和溶质分
子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大。
②随着溶质分子中憎水基个数的增加,溶质在水中的溶解度减小。例如,甲醇、乙醇和水能以任意比例互
溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。
2.氢键及其对物质性质的影响
(1)氢键不是化学键,氢键的作用力要大于范德华力。
(2)氢键对物理性质的影响
①分子间氢键使物质沸点升高,如沸点:NH3>PH3。
②分子间氢键使物质易溶于水,如NH3、C2H5OH等易溶于水。
③解释一些特殊现象,如水结冰体积膨胀。
三、晶体类型的判断与熔、沸点的比较
1.晶体类型的判断
(1)依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断
由阴、阳离子形成的离子键构成的晶体为离子晶体;由原子形成的共价键构成的晶体为共价晶体;由分子
依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体;由金属阳离子、自由电子以金属键构成的晶体为金属晶体。
(2)依据物质的分类判断
①活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)、绝大多数的盐是离子晶体。
②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体是分
子晶体。
③常见的单质类共价晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合物类共价晶体有SiC、SiO2、AlN、BP、
GaAs等。
④金属单质、合金是金属晶体。
(3)依据晶体的熔点判断
不同类型晶体熔点高低的一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔点差别很大,如钨、铂
等熔点很高,铯等熔点很低。
(4)依据导电性判断
①离子晶体溶于水和熔融状态时均能导电。
②共价晶体一般为非导体。
③分子晶体为非导体,但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时,分子内的化学键
断裂形成自由移动的离子,因此电解质溶液能导电。
④金属晶体是电的良导体。
(5)依据硬度和机械性能判断
一般情况下,硬度:共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体多数硬度大,但也有较小的,且具有较好的
延展性。
2.晶体熔沸点的比较
一般情况下,共价晶体>离子晶体>分子晶体,如熔、沸点:金刚石>NaCl>Cl2;金属晶体>分子晶体,如熔、
沸点:Na>Cl2。
晶体类型熔、沸点比较规律
共价原子半径越小,键长越短,键能越大,熔、沸点越高。例如,熔、沸点:金刚石>石英>
晶体晶体硅
离子一般来说,阴、阳离子所带的电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,熔、沸点越
晶体高。例如,熔、沸点:MgO>MgCl2,NaCl>CsCl
金属金属原子(或金属阳离子)半径越小,价电子数(或所带电荷数)越多,形成的金属键越强,
晶体熔、沸点越高。例如,熔、沸点:Al>Mg>Na
(1)分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有分子间氢键的分子晶体的熔、沸点
反常得高。例如,熔、沸点:H2O>H2Te>H2Se>H2S
(2)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。例如,熔、沸点:
分子SnH4>GeH4>SiH4>CH4
晶体(3)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,熔、沸点越高。例
如,熔、沸点:CO>N2
(4)在同分异构体中,一般支链越多,熔、沸点越低。例如,熔、沸点:正戊烷>异戊
烷>新戊烷
四、晶体结构的相关分析与计算
1.原子分数坐标、投影(视图)的相关分析
(1)构建晶胞的立体模型
简单立方堆积的晶胞中8个顶点的微粒完全一致,可任意选择一个原子为坐标原点。以立方体三条棱的延
长线构建坐标轴,以晶胞边长为1个单位长度,可得如上图所示的坐标系。以晶胞参数为单位长度建立的
坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子分数坐标。
(2)典型晶胞结构模型的原子分数坐标与投影图
xy平面上(沿z轴)的投
典型晶胞原子分数坐标
影图
简单立
方晶胞
1(0,0,0),2(0,1,0),3(1,1,0),7(1,1,1)
体心立
方晶胞
1(0,0,0),3(1,1,0),5(0,0,1),6(0,1,1),7(1,1,
111
1),9(,,)
222
面心立
方晶胞
111111
1(0,0,0),9(,,0),10(,,1),12(,1,),
222222
11
14(1,,)
22
金刚石晶胞
11113331333
1(,,),2(,,),3(,,),4(,,
44444444444
1
)
4
【特别提醒】上面结构中的原子也可以换为不同的原子,但在投影图中的位置不变。
2.晶胞的相关计算
(1)计算晶体密度的方法
n×M
ρ=(ρ表示晶体密度,a表示晶胞边长,NA表示阿伏加德罗常数的值,n表示1mol晶胞所含基本
3
a×NA
粒子或特定组合的物质的量,M表示摩尔质量)。
【特别提醒】计算时要将单位统一转换成cm(因密度的单位是g/cm3),1pm=10-10cm、1nm=10-7cm。
(2)计算晶体中微粒间距离的方法
【特别提醒】立方体晶胞中微粒间的距离关系:
(建议用时:20分钟)
1.(2025·北京·三模)硫元素的含氧酸盐结构和性质多样。
(1)亚硫酸盐。
①S元素位于元素周期表中的区。
②中,基态Fe,S和O原子中成对电子数由少到多的排序是。
③FeSO3与过量盐酸反应产生大量气体。键角比较:得到的气体分子(填“>”、“<”或“=”)。
2-
(2)N硫a代2SO硫3酸盐。SO3
①(S分别是0价与+4价)可被氧化为,离子方程式是。
2−2−
②S2O3的结构可能是如下的两种。I2S4O6
2−
S4O6
i.结构(a)中S的杂化轨道类型是。
ii.结构(b)中O的化合价有。
iii.原子半径与其化学键的键能关系如下表所示。
O−OH2O2S−SH2S2Se−SeH2Se2Te−TeH2Te2
原子的共价半径
71.04102.61116.68134.94
/pm
键能225.48279.95214.68155.14
−1
下列说/k法J⋅正m确ol的是。
a.原子半径过小,原子间孤电子对间斥力对键能影响大于键长对其的影响
b.OS原子失电子能力强于O,氧化了中的S原子而不是O原子
2-
c.的结构更可能为(a)I2S2O3
2-
(3)硫S4酸O6盐:的晶体为层状结构,如下图。
HH2O2FeH2O2SO42
①阳离子层内的相互作用有,层间的相互作用有。
②已知阿伏伽德罗常数为,晶胞的体积为,晶体的密度为。
33
【答案】(1)pNA>acmgcm
(2)O<S<Fe-1和-2ac
2-2--3
23246
(3)氢2S键O、+配I位=键SO、静+电2I作用sp范德华力、静电作用
4×321
NA×a
【解析】(1)①S元素为16号元素,价电子排布式为,为p区元素;
24
②基态Fe的电子排布式为,成对3电s子3p数为11对,S的电子排布式为,
226266222624
1s2s2p3s3p3d4s1s2s2p3s3p
成对电子数为7对,O的电子排布式为,成对电子数为3对,成对电子数由少到多的排序是
224
;1s2s2p
O③<S<Fe与过量盐酸反应产生气体,中心原子S的价层电子对数为3,孤对电子数为1,S原子采用
N杂a2化SO,3空间构型为V形,SO2中心原子SOS2的价层电子对数为4,孤对电子数为1,S原子采用杂化,
22-3
s空p间构型为三角锥形,故键角SO3;sp
2−
(2)①(S分别是0价与S+O42价>)可SO被3氧化为,离子方程式是;
2−2−2-2--
②结构(aS)2中O3两边的S原子形成4个键,中I2间的SS原4O子6形成2个键且含2有S2两O3对+孤I2对=S电4O子6,+2价I层电子对数均
为4,杂化轨道类型均为杂化;结σ构(b)中端点的O的化合价为σ-2价,中间两个氧原子形成过氧键,为-1
3
价,故结构(b)中O的化合sp价有-1和-2;
a.一般来说,原子半径越小,键长越短,键能越大,但由表格数据知,原子半径最小,但键能却小
于键能,原因是原子半径过小导致两原子间孤电子对距离近,排斥O力显著增大,对键能O影-O响大于键
长对S-键S能的影响,故Oa正确;中的S分别是0价与+4价,处于中间价态易被氧化,而中的氧为
2−2−
-2价,为稳定价态,氧化了S2O3中的S原子而不是O原子,与S、O原子失电子能力强弱S2无O直3接关联,
2−
故b错误;由表格数据I2知,S2O键3能小于,更易断裂,结构(a)比结构(b)更稳定,c正确;故选ac。
(3)①O-O晶体中存S-S在和,层内,与
+−++
通过配位H键H结2O合2形F成eH2O2SO4、2和之H间H存2O在2氢键以Fe及H离2O子2和S离O4子2之间H的静H2电O作2用,层间H是不H同2O
+
层的离子,主要存在范H德H华2O力2和离子H2之O间的H2静O电作用;
②由晶胞图可知,铁原子位于顶点、面心、棱上和体内,利用均摊法知晶胞中含个数为
−
2242
,的个数为4,FeHOSO的相对分8子×
111
8+4×4+2×2+1=4HH2O2FeH2O2SO42HH2O2FeH2O2SO42
质量为321,故晶胞的质量为,晶胞的体积为,晶胞的密度为。
4×3213�4×3213
NAgacm�=�=NA×ag/cm
2.(2025·北京丰台·二模)氮元素及其化合物在各领域中应用广泛。
(1)基态N原子核外电子轨道表示式是。
(2)丁二酮肟可用于检验溶液中的,原理如图。
2+
Ni
①丁二酮肟中N原子的杂化轨道类型是。
②二(丁二酮肟)合镍为非极性分子,结构稳定,含有共价键、配位键、氢键等作用力,请在图中方框内补全
其结构。
(3)乙二胺(用“en”表示)可用于电镀镍工艺。向电解液中加入乙二胺,可将转化为,使
2+2+
得电解时放电速率缓慢且平稳,得到的镀N层iS更O4加致密、细腻,原因是Ni。Nien3
2+
(4)氮化钛N(TiiN)是一种优良的高温结构材料,晶胞结构如图所示。
①与每个Ti原子等距且紧邻的Ti原子数目是。
②已知,晶体密度为,阿伏加德罗常数为。该晶胞边长为cm(列出计算式)。
−3
③碳化钛(TiC)与TiN�晶g胞⋅c结m构类似,且均为过渡晶体�,A其中所含离子键百分数更大的是(填“TiC”
或“TiN”)。
【答案】(1)
(2)
2
(3)通sp过反应降低,使得放电速率减缓,同时通过平衡移动补充放电消
2+2+2+2+
耗的,使Ni其浓+度3e保n持⇌稳N定i(,en达)3到放电速�(率Ni平稳)的作用N。i
2+
Ni
(4)12TiN
34×48+14
A
【解析】(1)ρN
N为7号元素,基态N原子核外电子轨道表示式是。
(2)①丁二酮肟中N原子的σ键电子对数为2,孤电子对数为1,则价层电子对数为3,故N的杂化轨道类
型是。
2
sp
②丁二酮肟中两个羟基间形成氢键,故其结构为。
(3)通过反应降低,使得放电速率减缓,同时通过平衡移动补充放电
2+2+2+2+
消耗的,使N其i浓+度3保en持⇌稳N定i(,en达)3到放电速�(率N平i稳)的作用N,i得到的镀层更加致密、细腻。
2+
(4)①N由i晶胞结构图可知,与体心的Ti等距且紧邻的Ti位于棱心,原子数目是12,故与每个Ti原子等距
且紧邻的Ti原子数目是12。
②一个晶胞中Ti的个数为,N的个数为,则晶胞的质量为,故晶胞
1114×48+14
12×4+1=48×8+6×2=4�Ag
的体积为,则该晶胞边长为cm。
3
4×48+1434×48+14
AA
③N的电负性��比Cc的m电负性更大,与Ti的电负ρN性差值更大,故所含离子键百分数更大的是TiN。
3.(2025·北京东城·二模)硼氢化钠()具有高理论氢含量,是优秀的储氢材料。
(1)制取的反应为NaBH4。该反应不是氧化还原反应。
①从原子Na结BH构4角度解释4Na中HB+显BF正3价=的Na原BH因4:+3NaF。
②比较中键角F-B-FB和F3中键角H—B-H的大小并解释原因:。
③下列说BF法3正确的是NaBH4(填序号)。
a.NaH的电子式:
b.离子半径:>
+−
c.为极性分N子aF
(2)BF3晶体的一种晶胞形状为立方体,结构如图所示。
NaBH4
①与最近且距离相等的有个。
+−
②已知Na该晶胞的体积为aBH,4为阿伏加德罗常数的值。则1晶体中,氢元素的质量为g
33
cm�Acm
(用含的代数式表示)。
(3)科学�家A设计如下图所示装置,实现发电和制氢一体化,总反应为:。
NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑
已知:在电场作用下,双极膜可将解离为和,和分别向两极迁移。
+−+−
①只在电极a产生,则b极的电H极2反O应式是HOH。HOH
②H当2电极产生1mol时,双极膜解离水的物质的量为mol。
【答案】(1)B、F电子H2层数相同,核电荷数B<F,原子半径B>F,吸引电子能力B<F前者大,中B
为杂化,键角为120°;中B为杂化,键角为109°28'aBF3
23
4
(2)sp6NaBHsp
16
��A
(3)2
−−−−
【解BH析4】+(8O1H)①−B8、eF=电B子O层2+数6相H同2O,核电荷数B<F,原子半径B>F,吸引电子能力B<F,使得中B
显正价、F显负价。BF3
②中B为杂化,键角为120°;中B为杂化,键角为109°28',故中键角F-B-F大于
23
BF3中键角sHp-B-H;NaBH4spBF3
NaBH4
③a.NaH为钠离子和氢负离子形成的,电子式:,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;离子半径:<,错误;为平面三角形结构,分子中正负电荷
+−
重心重合,为非极性分子,错误;故选a;NaFBF3
(2)①与最近且距离相等的同层有4个,上下层各1个,共有6个。
+−
4
②根据“均摊Na法”,晶胞中含BH个,已知该晶胞的体积为a,则1晶体中,氢元素的
1−33
12×4+1=4BH4cmcm
质量为1cm3;
�cm316
-1
(3)①�Am只ol在×电4极×4a×产1生g/,m由ol图=,��aA极g氢离子发生还原反应:,为正极,则b为负极,结合
+-
总反应,H正2极在碱性条件下,失去电子发生氧化反应生成2H和+水2e,=反H应2↑为;
−-----
②在电场作用B下H,4双极膜可将解离为和,和BO分2别向两极迁移B,H当4+电8O极H产-8生e=1mBOol2+6H时2O,
+−+−
电路中转移2mol电子,消耗2Hm2oOl氢离子H,则双OH极膜解H离水OH的物质的量为2mol。H2
(建议用时:20分钟)
4.(2025·北京朝阳·三模)碳元素在材料领域有着广泛的应用。
(1)基态碳原子核外电子轨道表示式是。
(2)上述物质中能导电的有。
(3)C-C键的键长:金刚石>石墨,理由是。
(4)石墨与在反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物,该物质仍具润滑性,单层局部结构
如图所示。F2下列45说0法℃正确的是(填序号)。CFx
a.与石墨相比,抗氧化性增强
b.与石墨相比,CFx导电性减弱
c.和石墨中碳CF原x子的杂化类型相同
(5)比C较Fx晶体和金刚石的熔点并解释原因。
(6)可C以60与K形成低温超导化合物,其晶胞形状为立方体,结构如图所示。
C60K3C60
①距离最近且相等的有个。
②已知阿C60伏加德罗常数为C60,该晶体的密度为,晶胞边长为。
−3−7
(7)石墨可作锂离子电池的N负A极材料。充电时,ρg⋅嵌cm入石墨层间。当嵌入最大量1nm时=,1晶0体c部m分结构的俯
++
视示意图如下。LiLi
该电极充电时的电极反应为。
【答案】(1)
(2)石墨\石墨炔
(3)金刚石碳原子之间只存在σ键,石墨中碳原子之间除了有σ键还有π键,碳原子间电子云重叠程度更大,键
长更短
(4)ab
(5)熔点:金刚石>C60,原因是C60为分子晶体,金刚石为共价晶体,共价键远比范德华力强
(6)12
3
33487
ρNA
(7)×10nm
+−
Li1−�C6+xLi+�e=LiC6
【解析】(1)基态碳原子核外电子排布式为:,其轨道表示式是;
222
(2)金刚石和均不导电,石墨和石墨炔中存1在s可2s在2整p个碳原子平面上自由移动的电子,均能导电,因此
上述物质中能导C6电0的有石墨、石墨炔;
(3)C-C键的键长:金刚石>石墨,理由是:金刚石碳原子之间只存在σ键,石墨中碳原子之间除了有σ键
还有π键,碳原子间电子云重叠程度更大,键长更短;
(4)a.(CF)x中C原子的所有价电子均参与成键,没有未参与成键的孤电子或者不饱和键,故与石墨相比,
(CF)x抗氧化性增强,a正确;石墨晶体中每个碳原子都有未参与杂化的1个2p轨道上电子在碳原子平面中
运动,所以石墨晶体能导电;在石墨层间插入F原子后,则不存在未参与杂化的2p轨道上的电子,所以与
石墨相比,(CF)x导电性减弱,b正确;(CF)x中每个碳原子与3个碳原子和1个氟原子形成4个共价单键,
碳原子杂化方式为,石墨中碳原子的价层电子对数为3,采取杂化,则和石墨中碳原子的杂化类
32
型不相同,c错误;sp故选ab。spCFx
(5)C60为分子晶体,金刚石为共价晶体,共价键远比范德华力强,因此熔点:金刚石>C60;
(6)①根据晶胞可知,白球的个数为,黑球的个数为,因此结合化学式为
111
8×8+6×2=412×4+9=12
K3C60可得白球为C60;根据晶胞中C60的相对位置可知,距离最近且相等的有12个;
C60C60
②晶胞形状为立方体,设边长为anm,则该晶体的密度为4,解得边
NA(39×3+12×60)g4×(39×3+12×60)
-733-21-3
(a×10cm)NAa×10
长;ρ==g⋅cm
3
33487
a=ρNA×10nm
(7)充电时,嵌入石墨层间。当嵌入最大量时,选取俯视图中最小的重复单元,根据
++
均摊法可知,8L个i碳原子在边上,2个在内部,则碳Li原子个数是,Li的个数是,
111
化学式为,则该电极充电时的电极反应为:8×2+2=6。2×3+2×6=1
+−
5.(2025·L北iC京6海淀·三模)氮及其化合物在能源领Li域1−应�C用6+广xL泛i。+�e=LiC6
(1)非常稳定,通常只能与电离能小的、等金属元素形成离子型化合物。
①基N2态N原子价层电子排布式为。LiMg
②、在水中能产生。分子的空间结构为三角锥形,解释原因:。
Li3NMg3N2NH3NH3
(2)我国科学家成功合成五氮阴离子盐:(可表示为),局部结构示意图
−
如下所示。N56H3O3NH44ClN5
①中和中均为杂化,比较中键角和中键角大小并解释原
++3++
因:H3O。ONH4NspH3OH−O−HNH4H−N−H
②对于的稳定存在有重要作用。与的作用力类型有。
+−+−
(3)N丁H二4酮肟N可5用于检验溶液中的,原NH理4如下N5。二(丁二酮肟)合镍为非极性分子,结构稳定,含有共
2+
价键、配位键、氢键等作用力,请Ni在图中方框内补全其结构。
(4)通过、与的循环转化,可实现由、与合成、与。合成过程与Mg、
MgO的M晶g胞3N结2构M示gO意图如Mg下。N2H2OCH4NH3COH2
①若和的晶胞体积分别为和,则和的密度之比为。
33
②合成Mg、MgO与的总反应方程v式1n是mv2。nmMgMgO
32
【答案】NH(1)COH的价层电子对数为,其VSEPR模型为四面体形,含一
235−3×1
3
个孤电子对,2s略2去p孤电子N对H,的空间结构为三3+角锥2形=3+1=4
3
(2)中O的孤电子对个数NH为,中N的孤电子对个数为,孤电子对有较大斥
+6−1−3×1+5−1−4×1
H3O2=1NH42=0
力,使键角:<离子键、氢键
H−O−HH−N−H
(3)
催化剂
(4)
3v2:10v13CH4+N2+3H2O3CO+2NH3+6H2
【解析】(1)①N为7号元素,其基态原子最外层有5个电子,基态N的价层电子排布式为。
23
②的价层电子对数为,其VSEPR模型为四面体形,含一个孤电子对2,s略2p去孤电
5−3×1
3
子对NH,的空间结构为三3角+锥2形。=3+1=4
3
(2)①NH中O的孤电子对个数为,中N的孤电子对个数为,孤电子对有较
+6−1−3×1+5−1−4×1
34
大斥力,H使O键角小于2键=角1。NH2=0
②与分H−别O为−阳H离子、阴离子H,−二N者−间H存在离子键,结合图知,中的H与中的N还形成了氢键,
+−+−
故NH4与N5的作用力类型有离子键、氢键。NH4N5
+−
(3N)H4根据N原5子守恒知,方框内还各有一个氢原子,结合题目信息知,二(丁二酮肟)合镍中含有共价键、
配位键、氢键等作用力,根据其已知结构可确定方框中存在氢键,则补全后的结构为
。
(4)①晶胞中Mg处于顶点和体内,一个晶胞含Mg:个,该晶胞的质量为;
12×2448
Mg8×8+1=2��g=��g
晶胞中Mg2+处于12条棱上和体内(1个),一个晶胞含Mg2+:个,O2-处于8个顶点和6
1
MgO12×4+1=4
个面心处,一个晶胞含O2-:个,该晶胞的质量为;则和的密度
114×(24+16)160
8×8+6×2=4��g=��gMgMgO
之比为48160。
��g��g
33
②由图知v1n,m:v2、nm=3与v2:10可v1合成、与,反应过程中,、中的元素化合价均发生了变化,
一个N降低N32个H价2态O,CH4中C为N-4H价3、CHO为+H12价,反应后,一N个2CC升H高46个价态(得到CO)、H降低至0
价,则,C根H4据得失电子守恒和原子守恒可得合成、与的总反应方程式:
-
423242
催3化CH剂∼N∼6eNHCOH3CH+N+
。
3H2O3CO+2NH3+6H2
6.(2025·北京海淀·三模)超分子指多个分子组合在一起形成的具有特定结构和功能的聚集体,超分子内部
分子之间通过非共价键相结合。冠醚是大环多醚类物质的总称,可由不同大小的空穴适配不同大小的阳离
子。下图为常见的三种冠醚结构。冠醚a可适配,冠醚c可适配。
2++
CoK
(1)能形成晶体,结构如图所示。
2+
CoKCoF3
①的价层电子排布式为。
2+
②Co晶体中每个小正八面体的顶点均为,距离最近的有个。
−+−
③K该C晶oF体3密度为,阿伏伽德罗常数F为。该K晶胞的边F长为pm。()
−3−10
(2)某分子(结构如�图g⋅所cm示)能与冠醚b形成一种分NA子梭。1pm=10cm
①比较位点1和位点2中的键角的大小,并说明理由:。
②可以通过加入酸或碱使冠醚C−bN在−该C分子梭的位点1和位点2之间来回移动。加酸后,冠醚b移动到位点2,
此时冠醚b与位点2之间的作用力类型为(填字母序号)。
a.共价键b.离子键c.静电相互作用d.氢键
(3)由于在烯烃中的溶解度较小,其水溶液对烯烃的氧化速率较慢。若将环己烯溶于冠醚c后再加入
溶KM液n,O4则环己烯能迅速被氧化,原因是。
4
【KM答n案O】(1)12
3
715510
A
(2)键角3d:位点1位点2;�N位点×110处N为杂化,键角约为,位点2处N为杂化,且含有1
23
个孤C-电N-子C对,键角小于>cdsp120°sp
o
(3)冠醚c易溶于环己烯1且09适配,增大在环己烯中的溶解度,为了平衡电荷,进入环己烯层,在
++−
环己烯中的浓度(溶解度)增大,K氧化环己K烯的反应速率增大MnO4
【解析】(1)①是27号元素,故的价电子排布式为;
2+7
②晶体中每C个o小正八面体的顶点C均o为,位于正六面3体d的棱心,位于正六面体体心,故距离
−−++
最近KC的oF3有12个;FFKK
−
③一个晶F胞含有1个,晶胞质量,设该晶胞的棱长为,体积为,由
155-1033
KCoF3m=NAgapmV=(a×10)cm
晶体密度,可得;
3
m15510
A
(2)①位�点=V1中N原a子=为�N×杂1化0,键角约为,位点2中N原子为杂化,且含有1个孤电子对,
23
键角小于,故sp键角的大小为:位12点0°1位点2;sp
o
②该分子梭10可9以通过C加−入N酸−或C碱使冠醚c在位点1和>位点2之间来回移动,说明冠醚c与位点2之间的相互
作用为静电相互作用和氢键,故选:cd;
(3)反应速率加快是因为增大了高锰酸根离子在环己烯中的浓度,故原因为:冠醚c易溶于环己烯且适配
,增大在环己烯中的溶解度,为了平衡电荷,进入环己烯层,在环己烯中的浓度(溶解度)增大,
++−
K氧化环己烯K的反应速率增大。MnO4
(建议用时:40分钟)
1.(2025·北京西城·三模)我国科学家在中国空间站首次实现了铟硒半导体的微重力培养,铟和硒
的单质是制备铟硒半导体的重要原料。InSe
(1)主族元素原子序数为49,其位于元素周期表的区,价层电子排布图。
In
(2)粗硒中主要含碲单质等杂质。硒与碲同主族,可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒,流程如下
图。Te
结合元素周期律解释该法能分离硒和碲的原因:。
(3)氧化挥发法是制备高纯硒的另一种方法。粗硒经高温氧化后产生蒸气,冷凝后溶于水形成
溶液,除杂后向溶液中通入可获得高纯硒。SeO2SeO2
H①2已Se知O3分子中含两个羟基,SO2中的杂化方式为,模型的名称。
②向H2SeO溶3液中通入
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