高考复习主观题突破一物质结构与性质

主观题突破一物质结构与性质高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2026突破点1电子排布电离能和电负性的应用突破点2化学键的判断杂化和空间结构目录索引

突破点3晶胞分析及相关计算突破点4结构决定性质——原因解释类简答题突破点1电子排布电离能和电负性的应用真题体验(2025·浙江1月选考卷节选)磷是生命活动中不可或缺的元素。请回答:(1)关于ⅤA族元素原子结构的描述,下列说法正确的是__________。

A.基态磷原子3p轨道上的电子自旋方向相同B.As3+的最外层电子数为18C.P3+的半径小于P5+的半径D.电子排布式为[Ne]3s13p4的磷原子处于激发态AD

Ca3PCl3溶液变蓝,有气体放出,出现悬浊液

模型构建1.基态原子(离子)核外电子排布的“三原则”2.核外电子排布式及核外电子的运动状态和空间运动状态(1)熟记主族元素的价层电子排布式。第ⅠA族:ns1;第ⅡA族:ns2;第ⅢA族:ns2np1;第ⅣA族:ns2np2;第ⅤA族:ns2np3;第ⅥA族:ns2np4;第ⅦA族:ns2np5。(2)掌握第四周期副族元素的价层电子排布式。Sc:3d14s2;Ti:3d24s2;V:3d34s2;Cr:3d54s1;Mn:3d54s2;Fe:3d64s2;Co:3d74s2;Ni:3d84s2;Cu:3d104s1;Zn:3d104s2。(3)判断核外电子运动状态和空间运动状态的数目。①电子运动状态数目=核外电子种数②电子空间运动状态数目=电子占据的原子轨道数3.电离能及比较(1)元素第一电离能的周期性变化。①同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势;稀有气体元素的第一电离能最大,碱金属元素的第一电离能最小。②同主族元素自上而下,第一电离能逐渐减小。[微点拨]同周期中ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素,其原因是ⅡA族、ⅤA族元素原子的价层电子排布式分别为ns2、ns2np3,最高能级分别为全充满、半充满,均较难失去电子,故这两族元素原子的第一电离能反常。(2)逐级电离能及比较。

4.电负性及其应用(1)电负性的周期性变化。①同周期主族元素从左到右,元素的电负性逐渐增大。②同主族元素自上而下,元素的电负性逐渐减小。(2)电负性的应用。模型应用应用一

核外电子排布及运动状态描述1.(1)(2025·湖北卷节选)基态氟离子的电子排布式为__________。

(2)(2025·山东卷节选)在元素周期表中,Fe位于第_______周期_______族。基态Fe原子与基态Fe3+未成对电子数之比为__________。

(3)(2025·河南卷节选)Ca位于元素周期表中__________区;基态Ni2+的价层电子排布式为__________。

(4)(2025·云南卷节选)基态Cu原子的价层电子排布式为__________。

1s22s22p6四

Ⅷ4∶5s3d83d104s12.(1)(2024·全国新课标卷节选)基态Ni原子价层电子的轨道表示式为____________________。

(2)(2024·全国甲卷节选)ⅣA族元素具有丰富的化学性质,该族元素基态原子核外未成对电子数为__________,在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为__________。

(3)(2024·广东卷节选)基态氮原子价层电子的轨道表示式为__________。

3.(1)(2024·重庆卷节选)已知基态Ru的核外电子排布式为[Kr]4d75s1,则Ru在元素周期表中位于第__________周期第__________族。

(2)(2024·河北卷节选)钒原子的价层电子排布式为_________。2+4价

五

Ⅷ3d34s2应用二

电离能、电负性的比较及原因分析4.(1)(2025·山东卷节选)元素C、N、O中,第一电离能最大的是__________,电负性最大的是__________。

(2)(2025·广东卷节选)羧酸酸性可用Ka衡量。下列羧酸Ka的变化顺序为CH3COOH<CH2ClCOOH<CCl3COOH<CF3COOH。随着卤原子电负性__________,羧基中的羟基__________增大,酸性增强。

NO增大

极性

5.(2024·浙江6月选考卷节选)氧是构建化合物的重要元素。请回答:(1)下列有关单核微粒的描述正确的是__________(填字母)。

A.Ar的基态原子电子排布方式只有一种B.Na的第二电离能>Ne的第一电离能C.基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]4s24p2D.Fe原子变成Fe+,优先失去3d轨道上的电子AB(2)化合物HA、HB、HC和HD的结构如图所示。

①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(—O—H…OH2),按照氢键由强到弱对三种酸排序:______________,请说明理由。

HC>HB>HAO、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:C═O>C═S>C═Se,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,其中羟基与H2O形成的氢键逐渐增强②已知HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,请从结构角度说明理由。

S的原子半径大于O的原子半径,S—H的键能小于O—H,使得HD比HC更易电离出H+,酸性HD>HC,C-的水解能力大于D-突破点2化学键的判断杂化和空间结构真题体验

四

ⅦBCr正四面体形

Sp2(3)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(如图)。FDCA的熔点远高于HMF,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是__________。

FDCA形成的分子间氢键更多

模型构建1.判断共价键的形成及类型(1)判断σ键和π键的两种方法判断依据判断方法由共用电子对数判断单键为σ键;双键或三键,其中一个为σ键,其余为π键由成键轨道类型判断s轨道形成的共价键全部是σ键;杂化轨道形成的共价键全部为σ键,配位键都是σ键(2)大π键的形成及表示大π键一般是三个或更多个原子间形成的,是未杂化轨道中原子轨道“肩并肩”重叠形成的π键。①形成条件形成大π键的条件这些原子处于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

(3)配位键与配位化合物的结构{以[Cu(NH3)4]SO4为例,离子中的“→”表示配位键}①配体:含有孤电子对的分子或离子,如NH3、H2O、CO、Cl-、Br-、I-、SCN-等。②中心离子:一般是金属离子,特别是过渡元素中的金属离子,如Cu2+、Fe3+等。③配位数:直接同中心原子(或离子)配位的含有孤电子对的分子(或离子)的数目。④常见配合物:如[Cu(NH3)4](OH)2、[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、Fe(SCN)3、Fe(CO)5等。

(2)根据有机化合物的成键特点判断。

3.判断分子(或离子)的空间结构

常见粒子中心原子的杂化方式VSEPR模型名称中心原子上的孤电子对数粒子的空间结构CH4sp3正四面体形0正四面体形H2Osp3四面体形2V形NH3sp3四面体形1三角锥形sp3正四面体形0正四面体形BF3sp2平面三角形0平面三角形SO2sp2平面三角形1V形CO2sp直线形0直线形模型应用应用一

共价键的类型及判断1.(2024·北京卷节选)锡(Sn)是现代“五金”之一,广泛应用于合金、半导体工业等。(1)Sn位于元素周期表的第五周期第ⅣA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整。(2)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物,SnCl2可被氧化得到SnCl4。

①SnCl2分子的VSEPR模型名称是____________________。

②SnCl4的Sn—Cl是由锡的__________轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。

平面三角形

sp3杂化

2.(2024·全国新课标卷节选)Ni(CO)4(四羰合镍,沸点为43℃)可用于制备高纯镍,也是有机化合物羰基化反应的催化剂。Ni(CO)4的结构如图所示,单个该粒子中含有σ键的数目为__________,Ni(CO)4晶体的类型为__________。

8分子晶体

应用二

杂化类型和空间结构的判断3.(2024·全国甲卷节选)ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:(1)CaC2俗称电石,该化合物中不存在的化学键类型为__________(填字母)。

a.离子键

b.极性共价键c.非极性共价键 d.配位键bd(2)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷

,其中电负性最大的元素是__________,硅原子的杂化轨道类型为__________。

Csp3突破点3晶胞分析及相关计算(含原子分数坐标和投影分析)真题体验(1)(2024·山东卷节选)Mn的某种氧化物MnOx的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示,该氧化物化学式为________。

当MnOx晶体有氧原子脱出时,出现O空位,Mn的化合价__________(填“升高”“降低”或“不变”),O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是________(填字母)。

A.CaO B.V2O5

C.Fe2O3

D.CuOMnO2降低

A(2)(2024·甘肃卷节选)某含钙化合物的晶胞结构如图甲所示,沿x轴方向的投影为图乙,晶胞底面显示为图丙,晶胞参数a≠c,α=β=γ=90°。图丙中Ca与N的距离为__________pm;化合物的化学式是__________,其摩尔质量为Mg·mol-1,阿伏加德罗常数的值是NA,则晶体的密度为_____________g·cm-3(列出计算表达式)。

Ca3N3B

模型构建1.计算晶体密度及粒子间距离的方法(1)计算晶体密度的方法(2)计算晶体中粒子间距离的方法①分析思路②常见堆积模型中粒子之间的距离(a为晶胞参数,r为粒子半径)2.常见典型晶胞的投影或剖面图

3.确定晶胞中原子分数坐标的方法

模型应用应用一

晶胞结构及分析1.(2025·江苏卷节选)如图所示,ZnS晶体中掺入少量CuCl后,会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域,光照下发出特定波长的光。区域A“”中的离子为__________(填离子符号),区域B带__________(填“正电”或“负电”)。

Cl-负电

2.(2024·福建卷节选)LiOH的晶胞结构如图所示。

(1)晶体中与一个O紧邻的Li有__________个。

(2)一个Li与所有紧邻O形成的空间结构为__________。

(3)晶体中微粒间作用力有__________(填字母)。

a.氢键b.离子键c.金属键d.范德华力e.极性共价键f.非极性共价键4四面体形

bde解析:(1)根据LiOH的晶胞结构及其在x轴方向的投影图可知,在晶胞中Li位于8个顶角和上、下底面的2个面心,O位于前、后、左、右4个侧面上,晶体为层状结构。晶体中与一个O紧邻的Li有4个,晶体中与一个Li紧邻的O也有4个。(2)因为∠O—Li—O=129°,故一个Li与所有紧邻O形成的空间结构为四面体形而非正四面体形。(3)由于O无法提供价层孤电子对,且层间距离远,OH-间不能形成氢键;LiOH为离子化合物,不存在金属键;Li+与OH-间存在离子键;由于LiOH晶体呈层状结构,层间存在范德华力;O—H属于极性共价键,故晶体中微粒间作用力有bde。3.(1)(2024·浙江6月选考卷节选)某化合物的晶胞如图所示,Cl-的配位数(紧邻的阳离子数)为______;写出该化合物的化学式:__________;写出该化合物与足量NH4Cl溶液反应的化学方程式:_______________________。

12K3ClOK3ClO+2NH4Cl+H2O══3KCl+2NH3·H2O

(2)(2024·江苏卷节选)铁酸铋晶胞如图所示(图中有4个铁原子位于晶胞体对角线上,氧原子未画出),其中原子数目比N(Fe)∶N(Bi)=__________。

2∶1

应用二

晶体的密度等相关计算4.(1)(2025·北京卷节选)[Mg(NH3)6]Cl2的晶胞是立方体结构,边长为anm,结构示意图如下。①[Mg(NH3)6]Cl2的配体中,配位原子是__________。

②已知[Mg(NH3)6]Cl2的摩尔质量为Mg·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为__________g·cm-3。(1nm=10-7cm)

N

(2)(2025·云南卷节选)一种锑锰(Mn3Sb)合金的立方晶胞结构如图。①该晶胞中,每个Sb周围与它最近且相等距离的Mn有__________个。

②NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞边长为anm,则晶体的密度为_________g·cm-3(列出计算式即可)。

12

5.(1)(2024·黑吉辽卷节选)负载在TiO2上的RuO2催化活性高,稳定性强。TiO2和RuO2的晶体结构均可用如图表示,二者晶胞体积近似相等,RuO2与TiO2的密度比为1.66,则Ru的相对原子质量为__________(精确至1)。

101

(2)(2024·广西卷节选)KMnF3立方晶胞如图,晶胞参数为apm,该晶体中与一个F-紧邻的K+有__________个。已知NA为阿伏加德罗常数的值,晶体密度为__________g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。

4

突破点4结构决定性质——原因解释类简答题真题体验(2024·海南卷节选)锂电池是新型储能系统中的核心部件。作为锂电池中用到的电解质材料之一,Li-bfsi(阴离子bfsi结构见下图A)深受关注。回答问题:(1)C分子中,两个H—N—S键角均为117°,S—N—S键角为126°,N的原子轨道杂化类型为__________。

(2)B溶于某溶剂发生自耦电离(2BA+F),阳离子F的结构式为_________。(3)B和D水溶液均呈酸性,相同温度下,Ka值大小关系:B_____(填“>”或“<”)D;沸点大小关系:B(170℃)>E(60.8℃),其原因是_________________。

(4)研究表明,某有机溶剂中,相同浓度的G溶液和H溶液,前者电导率显著低于后者,原因是____________________________。

sp2>B分子间存在氢键

G中正、负电荷距离更近,G中氮原子的配位能力强于H中磺酰基上的氧原子,G溶液中阴、阳离子的浓度小于H溶液模型构建

2.物质的溶解性的分析(1)“相似相溶”规律。非极性溶质一般易溶于非极性溶剂,极性溶质一般易溶于极性溶剂。(2)氢键对分子溶解性的影响。与水形成分子间氢键有利于溶质在水中溶解,溶质分子内形成氢键时不利于溶质在水中溶解。(3)溶质与水发生反应对溶解性的影响。如果溶质能与水发生化学反应,可增大其溶解度。3.晶体类型与熔、沸点比较的原因分析(1)不同类型晶体熔、沸点的比较:一般情况下,共价晶体>离子晶体>分子晶体。(2)同为分子晶体:先分析有无氢键,再比较范德华力,最后比较分子的极性。有氢键存在或范德华力越大