《（通用版）高考化學二輪復習 5個解答題之5 物質結構與性質（選考）（含解析）-人教版高三化學試題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（通用版）高考化學二輪復習 5個解答題之5 物質結構與性質（選考）（含解析）-人教版高三化學試題（50頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、物質結構與性質歷年真題集中研究明考情1(2018全國卷)Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應用?；卮鹣铝袉栴}：(1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為_、_(填標號)。(2)Li與H具有相同的電子構型，r(Li)小于r(H)，原因是_。(3)LiAlH4是有機合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間構型是_、中心原子的雜化形式為_。LiAlH4中，存在_(填標號)。A離子鍵 B鍵C鍵 D氫鍵(4)Li2O是離子晶體，其晶格能可通過圖(a)的BornHaber循環(huán)計算得到?？芍琇i原子的第一電離能為_kJmo

2、l1，O=O鍵鍵能為_kJmol1，Li2O晶格能為_kJmol1。(5)Li2O具有反螢石結構，晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數(shù)為0.466 5 nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為_gcm3(列出計算式)。把脈考點第(1)問考查核外電子排布規(guī)則第(2)問考查離子半徑大小比較第(3)問考查離子空間構型、中心原子雜化方式、化學鍵類型判斷第(4)問考查電離能、鍵能、晶格能的求算第(5)問考查晶胞的相關計算解析：(1)D選項表示基態(tài)，為能量最低狀態(tài)；A、B、C選項均表示激發(fā)態(tài)，但C選項被激發(fā)的電子處于高能級的電子數(shù)多，為能量最高狀態(tài)。(2)Li與H具有相同的電子構型，Li的核電荷數(shù)大

3、于H的核電荷數(shù)，因此Li的原子核對電子的吸引能力強，即Li半徑小于H半徑。(3)LiAlH4的陰離子為AlH，AlH中Al的雜化軌道數(shù)為4，Al采取sp3雜化，為正四面體構型。LiAlH4是離子化合物，存在離子鍵，H和Al間形成的是共價單鍵，為鍵。(4)由題給信息可知，2 mol Li(g)變?yōu)? mol Li(g)吸收1 040 kJ熱量，因此Li原子的第一電離能為520 kJmol1；0.5 mol氧氣生成1 mol氧原子吸收249 kJ熱量，因此O=O鍵的鍵能為498 kJmol1；Li2O的晶格能為2 908 kJmol1。(5)由題給圖示可知，Li位于晶胞內(nèi)部，O位于頂點和面心，因此

4、一個晶胞有8個Li，O原子個數(shù)684。因此一個Li2O晶胞的質量 g，一個晶胞的體積為(0.466 5107)3 cm3，即該晶體密度 gcm3。答案：(1)DC(2)Li核電荷數(shù)較大(3)正四面體sp3AB(4)5204982 908(5)2(2017全國卷)我國科學家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列問題：(1)氮原子價層電子的軌道表達式(電子排布圖)為_。(2)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖(a)所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自

5、左而右依次增大的原因是_；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是_。(3)經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結構，其局部結構如圖(b)所示。從結構角度分析，R中兩種陽離子的相同之處為_，不同之處為_。(填標號)A中心原子的雜化軌道類型B中心原子的價層電子對數(shù)C立體結構D共價鍵類型R中陰離子N中的鍵總數(shù)為_個。分子中的大鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大鍵可表示為)，則N中的大鍵應表示為_。圖(b)中虛線代表氫鍵，其表示式為(NH)NHCl、_、_。(4)R的晶體密度為d gcm3，其立方晶胞參數(shù)為a nm，晶胞中含有y個(N5)6(H3O)3(NH4)

6、4Cl單元，該單元的相對質量為M，則y的計算表達式為_。把脈考點第(1)問考查核外電子排布第(2)問考查同周期元素變化規(guī)律第(3)問考查分子結構與性質第(4)問考查晶胞中粒子數(shù)目的計算解析：(1)根據(jù)構造原理可知氮原子價電子排布式為2s22p3，根據(jù)洪特規(guī)則和泡利原理可寫出其價電子的軌道表達式。(2)從圖(a)可以看出：除N外，同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，E1逐漸增大，這是因為隨原子半徑逐漸減小，結合一個電子需要釋放出更多的能量；N原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，不易再結合一個電子，故E1呈現(xiàn)異常。(3)結合圖(b)可知：晶體R中兩種陽離子為NH和H3O，其中心原子均采取sp3雜化；NH中成鍵

7、電子對數(shù)為4，H3O中含1個孤電子對和3個成鍵電子對，即中心原子的價層電子對數(shù)均為4；兩種陽離子中均存在極性鍵，不存在非極性鍵。NH和H3O分別為正四面體結構和三角錐形結構，即立體結構不同。從圖(b)可以看出：陰離子N呈五元環(huán)狀結構，其含有的鍵總數(shù)為5個；N中參與形成大鍵的電子數(shù)為6，故可將其中的大鍵表示為。根據(jù)題給表示式可知，除表示出形成氫鍵的原子外，還要表示出形成氫鍵的原子所在的原子團和該原子在原子團中的成鍵情況，因此氫鍵的表示式還有(H3O)OHN(N)、(NH)NHN(N)。(4)該晶胞的體積為(a107 cm)3，根據(jù)M(a107)3d，可求出y或1021。答案：(1) (2)同周期

8、元素隨核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結合一個電子釋放出的能量依次增大N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，故不易結合一個電子(3)ABDC5(H3O)OHN(N)(NH)NHN(N)(4)3.(2016全國卷)砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等?；卮鹣铝袉栴}：(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式_。(2)根據(jù)元素周期律，原子半徑Ga_As，第一電離能Ga_As。(填“大于”或“小于”)(3)AsCl3分子的立體構型為_，其中As的雜化軌道類型為_。(4)GaF3的熔點高于1 000 ，GaCl3的熔點為77.9 ，其原因是_。(5)GaAs

9、的熔點為1 238 ，密度為 gcm3，其晶胞結構如圖所示。該晶體的類型為_，Ga與As以_鍵鍵合。Ga和As的摩爾質量分別為MGa gmol1和MAs gmol1，原子半徑分別為rGa pm和rAs pm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_。把脈考點第(1)問考查核外電子排布式的書寫第(2)問考查原子半徑和第一電離能大小的比較第(3)問考查分子構型的判斷、中心原子雜化類型的判斷第(4)問考查晶體類型對物質熔沸點的影響第(5)問考查晶體、化學鍵類型的判斷；原子空間利用率的計算解析：(1)As元素在周期表中處于第A族，位于P元素的下一周期，則基態(tài)As原子核外

10、有33個電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出其核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3。(2)同周期主族元素的原子半徑隨原子序數(shù)的遞增而逐漸減小，Ga與As在周期表中同位于第四周期，Ga位于第A族，則原子半徑：GaAs。Ga、As原子的價電子排布式分別為4s24p1、4s24p3，其中As原子的4p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能較大，則第一電離能：GaAs。(3)As原子的價電子排布式為4s24p3，最外層有5個電子，則AsCl3分子中As原子形成3個AsCl鍵，且含有1對未成鍵的孤對電子，則As的雜化軌道類型為sp3雜化，AsCl3分子的

11、立體構型為三角錐形。(4)GaF3的熔點高于1 000 ，GaCl3的熔點為77.9 ，其原因是GaF3是離子晶體，GaCl3是分子晶體，而離子晶體的熔點高于分子晶體。(5)GaAs的熔點為1 238 ，其熔點較高，據(jù)此推知GaAs為原子晶體，Ga與As原子之間以共價鍵鍵合。分析GaAs的晶胞結構，4個Ga原子處于晶胞體內(nèi)，8個As原子處于晶胞的頂點、6個As原子處于晶胞的面心，結合“均攤法”計算可知，每個晶胞中含有4個Ga原子，含有As原子個數(shù)為864(個)，Ga和As的原子半徑分別為rGapmrGa1010cm，rAspmrAs1010 cm，則原子的總體積為V原子4(rGa1010cm)

12、3(rAs1010cm)31030(rr)cm3。又知Ga和As的摩爾質量分別為MGa gmol1和MAs gmol1，晶胞的密度為 gcm3，則晶胞的體積為V晶胞 cm3，故GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為100%100%100%。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(或Ar3d104s24p3)(2)大于小于(3)三角錐形sp3(4)GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體(5)原子晶體共價100%物質結構與性質為選做題，做為“拼盤”命制的題型，各小題之間相對獨立，主要考查原子結構與性質、分子結構與性質、晶體結構與性質。(1)在原子結構部分主要命題點有

13、核外電子排布式或排布圖的書寫，電離能、電負性大小的比較與判斷，電子親和能的變化規(guī)律。(2)在分子結構部分主要命題點有化學鍵類型的判斷，分子構型的判斷，中心原子雜化方式的判斷。(3)在晶體結構部分主要命題點有晶體類型的判斷，晶體熔沸點的判斷，晶體結構的計算等。 高考題點逐一研究清盲點該選考大題由題頭(介紹題目背景或物質結構知識，元素推斷信息)和設問(拼盤式設問物質結構相關主干知識)兩部分組成；解題的關鍵是先確定考查元素在周期表中的相對位置，再聯(lián)想變化規(guī)律和特殊性質，根據(jù)題設要求規(guī)范回答即可。命題點一原子結構與性質1能層與能級(1)能層、能級和最多容納電子數(shù)之間的關系能層(n)一二三四五六七符號K

14、LMNOPQ能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s最多容納的電子數(shù)226261026101422818322n2電子離核遠近近遠電子能量高低低高(2)常見原子軌道電子云輪廓原子軌道電子云輪廓形狀軌道個數(shù)s球形1p啞鈴形3(px，py，pz)2核外電子排布(1)牢記基態(tài)原子核外電子排布的三規(guī)律能量最低原理原子核外電子總是先占有能量最低的原子軌道，即1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s泡利原理每個原子軌道上最多只容納2個自旋狀態(tài)相反的電子洪特規(guī)則當電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋狀態(tài)相同(2)明確表示基態(tài)原子核外電子排布的四方

15、法表示方法舉例電子排布式Cr：1s22s22p63s23p63d54s1簡化表示式Cu：Ar3d104s1價電子排布式Fe：3d64s2電子排布圖(或軌道表示式)(3)防范核外電子排布常見錯誤電子排布式a3d、4s書寫順序混亂。如b違背洪特規(guī)則特例。如電子排布圖錯誤類型錯因剖析改正違背能量最低原理違背泡利原理違背洪特規(guī)則違背洪特規(guī)則(4)巧判未成對電子數(shù)的兩方法根據(jù)電子排布式判斷設電子排布式中未充滿電子的能級的電子數(shù)為n，該能級的原子軌道數(shù)為m，則nm時，未成對電子數(shù)為n；nm時，未成對電子數(shù)為2mn。如氯原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5，未充滿電子的能級為3p能級，有3個原子

16、軌道，填充的電子數(shù)為5，所以未成對電子數(shù)為2351；Cr原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，未充滿電子的能級為3d能級和4s能級，分別有5、1個原子軌道，填充的電子數(shù)分別為5、1，所以未成對電子數(shù)為6。根據(jù)電子排布圖判斷電子排布圖能夠直觀地表示未成對電子數(shù)，即單獨占據(jù)一個方框的箭頭的個數(shù)。3電離能、電負性(1)元素第一電離能的周期性變化規(guī)律一般規(guī)律同一周期，隨著原子序數(shù)的增加，元素的第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，稀有氣體元素的第一電離能最大，堿金屬元素的第一電離能最?。煌恢髯?，隨著電子層數(shù)的增加，元素的第一電離能逐漸減小特殊情況第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有

17、關。通常情況下，當原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)和全滿(p6、d10、f14)結構時，原子的能量較低，該元素具有較大的第一電離能(2)電離能、電負性大小判斷規(guī)律在周期表中，電離能、電負性從左到右逐漸增大，從上往下逐漸減小特性同周期主族元素，第A族(ns2)全充滿、A族(np3)半充滿，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期相鄰的第A和A族元素方法常常應用化合價及物質類別判斷電負性的大小，如O與Cl的電負性比較：HClO中Cl為1價、O為2價，可知O的電負性大于Cl；Al2O3是離子化合物、AlCl3是共價化合物，可知O的電負性大于Cl(3

18、)電離能、電負性的應用電離能的應用判斷元素金屬性的強弱電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強；反之越弱判斷元素的化合價如果某元素的In1In，則該元素的常見化合價為n，如鈉元素I2I1，所以鈉元素的化合價為1電負性的應用對點訓練1(1)(2018全國卷節(jié)選)硫及其化合物有許多用途，相關物質的物理常數(shù)如下表所示：H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔點/85.5115.260075.516.810.3沸點/60.3444.6(分解)10.045.0337.0則基態(tài)Fe原子價層電子的電子排布圖(軌道表達式)為_，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為_形。(2)(2018全國卷節(jié)選)鋅

19、在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素。Zn原子核外電子排布式為_。黃銅是人類最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成。第一電離能I1(Zn)_I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_。(3)(2017全國卷節(jié)選)鉀和碘的相關化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領域有著廣泛的應用。回答下列問題：元素K的焰色反應呈紫紅色，其中紫色對應的輻射波長為_ nm(填標號)。A404.4B553.5C589.2 D670.8E766.5基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號是_，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_。K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構型相同，但金屬K的熔點、沸點等都比金屬Cr低，原

20、因是_。(4)(2017全國卷節(jié)選)研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應(CO23H2=CH3OHH2O)中，Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應用前景。Co基態(tài)原子核外電子排布式為_。元素Mn與O中，第一電離能較大的是_，基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是_。(5)(2016全國卷節(jié)選)鍺(Ge)是典型的半導體元素，在電子、材料等領域應用廣泛。基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar_，有_個未成對電子。光催化還原CO2制備CH4反應中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應的良好催化劑。Zn、Ge、O電負性由大至小的順序是_。(6)(2016全國卷節(jié)選)鎳元素基態(tài)原子的電子排布

21、式為_，3d能級上的未成對電子數(shù)為_。單質銅及鎳都是由_鍵形成的晶體；元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu1 958 kJmol1、INi1 753 kJmol1，ICuINi的原因是_。解析：(1)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，因此其價層電子的電子排布圖為 ；基態(tài)S原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，最高能級為3p，其電子云輪廓圖為啞鈴(紡錘)形。(2)鋅的核外有30個電子，因此其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，也可寫作Ar3d104s2。鋅的價層電子排布式為3d104s2，為全滿穩(wěn)定結構，較難失去電

22、子，銅的價層電子排布式為3d104s1，較易失去一個電子，因此鋅的第一電離能大于銅的第一電離能。(3)當對金屬鉀或其化合物進行灼燒時，焰色反應顯紫紅色，紫色光的輻射波長范圍為400 nm430 nm，紫色光波長較短(鉀原子中的電子吸收較多能量發(fā)生躍遷，但處于較高能量軌道的電子不穩(wěn)定，躍遷到較低能量軌道時放出的能量較多，故放出的光的波長較短)。基態(tài)K原子核外有4個能層：K、L、M、N，能量依次增高，處于N層上的1個電子位于s軌道，s電子云輪廓圖形狀為球形。金屬原子半徑越小、價電子數(shù)越多，金屬鍵越強，其熔沸點越高。(4)根據(jù)構造原理可寫出Co基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63

23、d74s2或Ar3d74s2。O是非金屬元素，而Mn是金屬元素，前者易得電子而不易失電子，后者則反之，所以O的第一電離能大于Mn的。Mn和O的基態(tài)原子核外電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d54s2、1s22s22p4，前者的3d軌道中5個電子均未成對，后者的2p軌道中有2個電子未成對，所以Mn的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多。(5)鍺元素在周期表的第四周期、第A族，因此核外電子排布式為Ar3d104s24p2，p軌道上的2個電子是未成對電子。Zn和Ge為同周期元素，Ge在Zn的右邊，因此Ge的電負性比Zn的強；O為活潑的非金屬元素，電負性強于Ge和Zn，因此三者電負性由大至小的順

24、序為O、Ge、Zn。(6)Ni是28號元素，根據(jù)核外電子的排布規(guī)律可知，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2。根據(jù)洪特規(guī)則可知，Ni原子3d能級上8個電子盡可能分占5個不同的軌道，其未成對電子數(shù)為2。Cu、Ni均屬于金屬晶體，它們均是通過金屬鍵形成晶體。因Cu元素基態(tài)原子的價層電子排布式為3d104s1,3d能級全充滿，較穩(wěn)定，失去第2個電子較難，因此ICuINi。答案：(1) 啞鈴(紡錘)(2)1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2大于Zn核外電子排布為全滿穩(wěn)定結構，較難失電子(3)AN球形K原子半徑較大且價電子數(shù)較少，金屬鍵較弱(

25、4)1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2OMn(5)3d104s24p22OGeZn(6)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s22金屬銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子2(1)Cr3基態(tài)核外電子排布式為_。(2)Cu2的電子排布式是_。(3)Si元素基態(tài)原子的電子排布式是_。(4)N的基態(tài)原子核外電子排布式為_，Cu的基態(tài)原子最外層有_個電子。原子半徑Al_Si，電負性：N_O。(用“”或“”或“(5)HCO (6)Ga，故A正確；同周期元素從左到右電負性逐漸增大，則電負性：AsGa，故B正確；同周期主族元素從左到右原子半徑逐漸減

26、小，故原子半徑：AsCB。(4)根據(jù)構造原理，X元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，該元素為33號元素砷，符號是As；Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子，Y可能為O或C，因X與Y可形成化合物X2Y3，故Y為O，其價層電子排布圖為根據(jù)三種元素的原子序數(shù)之和等于42可推出Z為H，XZ3為AsH3，根據(jù)得失電子守恒配平化學方程式：As2O36Zn6H2SO4=2AsH36ZnSO43H2O；同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，其氫化物中化學鍵的鍵長逐漸增大，鍵能逐漸減小，穩(wěn)定性逐漸減弱。答案：(1)C3d64s2Cl(2)4s24p4AsSeGe(

27、3)3d104s1NOCAB4s24p231s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1OCB(4)1s22s22p63s23p63d104s24p3As氧As2O36Zn6H2SO4=2AsH36ZnSO43H2O穩(wěn)定性：NH3PH3AsH3。原因：原子半徑NPAs，其氫化物中化學鍵鍵長逐漸增大，鍵能逐漸減小，穩(wěn)定性逐漸減弱命題點二分子結構與性質1鍵、鍵的判斷(1)由原子軌道重疊方式判斷：“頭碰頭”重疊為鍵，“肩并肩”重疊為鍵。(2)由共價鍵數(shù)目判斷：單鍵為鍵；雙鍵或三鍵，其中一個為鍵，其余為鍵。(3)由成鍵軌道類型判斷：s軌道形成的共價鍵全是鍵；雜化軌道形成的

28、共價鍵全為鍵。2中心原子雜化類型和分子空間構型的相互判斷分子(A為中心原子)中心原子孤電子對數(shù)中心原子雜化方式分子構型示例AB20sp直線形BeCl21sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角錐形NH3AB40sp3正四面體形CH43常見等電子體粒子通式價電子總數(shù)立體構型CO2、SCN、NO、NAX216e直線形CO、NO、SO3AX324e平面三角形SO2、O3、NOAX218eV形SO、POAX432e正四面體形PO、SO、ClOAX326e三角錐形CO、N2AX10e直線形CH4、NHAX48e正四面體形4非極性分子與極性分子的判斷5范德華力、氫鍵、共

29、價鍵的比較范德華力氫鍵共價鍵概念分子間普遍存在的一種相互作用力，但不是化學鍵已經(jīng)與電負性很大的原子(N、O、F)形成共價鍵的氫原子與另一個電負性很大的原子(N、O、F)之間的作用力原子間通過共用電子對形成的化學鍵存在范圍分子或原子(稀有氣體)之間氫原子與氟、氮、氧原子(分子內(nèi)、分子間)相鄰原子間特征無方向性、無飽和性有方向性、有飽和性有方向性、有飽和性強度比較共價鍵氫鍵范德華力影響強度的因素隨著分子極性和相對分子質量的增大而增大組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，范德華力越大對于AHB，A、B的電負性越大，B原子的半徑越小，氫鍵鍵能越大成鍵原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定對物

30、質性質的影響影響物質的熔沸點、溶解度等物理性質組成和結構相似的物質，隨相對分子質量的增大，物質的熔沸點升高分子間氫鍵的存在，使物質的熔沸點升高，在水中的溶解度增大影響分子的穩(wěn)定性，共價鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強影響原子晶體的熔沸點、硬度對點訓練1(1)(2018全國卷節(jié)選)硫及其化合物有許多用途，相關物質的物理常數(shù)如下表所示：H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔點/85.5115.2600(分解)75.516.810.3沸點/60.3444.610.045.0337.0根據(jù)價層電子對互斥理論，H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價層電子對數(shù)不同于其他分子的是_。氣態(tài)三氧化硫以單分

31、子形式存在，其分子的立體構型為_形，其中共價鍵的類型有_種；固體三氧化硫中存在如圖所示的三聚分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為_。(2)(2018全國卷節(jié)選)鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素。ZnF2具有較高的熔點(872 )，其化學鍵類型是_；ZnF2不溶于有機溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，原因是_。中華本草等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石(ZnCO3)入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中，陰離子空間構型為_，C原子的雜化形式為_。(3)(2017全國卷節(jié)選) X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在I離子。I離子的幾何構型為_，中心

32、原子的雜化形式為_。(4)(2017全國卷節(jié)選)研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應(CO23H2=CH3OHH2O)中，Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應用前景。CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為_和_。在CO2低壓合成甲醇反應所涉及的4種物質中，沸點從高到低的順序為_，原因是_。硝酸錳是制備上述反應催化劑的原料，Mn(NO3)2中的化學鍵除了鍵外，還存在_。(5)(2016全國卷節(jié)選)Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、三鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結構角度分析，原因是_。比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因_

33、。GeCl4GeBr4GeI4熔點/49.526146沸點/83.1186約400Ge單晶具有金剛石型結構，其中Ge原子的雜化方式為_，微粒之間存在的作用力是_。(6)(2016全國卷節(jié)選)硫酸鎳溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4藍色溶液。Ni(NH3)6SO4中陰離子的立體構型是_。在Ni(NH3)62中Ni2與NH3之間形成的化學鍵稱為_，提供孤電子對的成鍵原子是_。氨的沸點_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_；氨是_分子(填“極性”或“非極性”)，中心原子的軌道雜化類型為_。解析：(1)根據(jù)價層電子對互斥理論可知，H2S、SO2、SO3三種分子中S原子的價層電子對數(shù)分別為4、

34、3、3，因此H2S中S原子價層電子對數(shù)不同于其他兩種分子。SO3的中心原子為S，中心原子的孤電子對數(shù)(623)/20，中心原子結合3個氧原子，結合每個O原子有且只能有一個鍵，所以S形成3個鍵，S的價層電子對數(shù)為033，S為sp2雜化，根據(jù)sp2雜化軌道構型可知，SO3為平面形分子，符合形成大鍵條件，可形成4中心6電子大鍵，因此有兩種共價鍵類型。如題圖所示的三聚分子中每個S原子與4個O原子結合，形成正四面體結構，S原子的雜化軌道類型為sp3。(2)由ZnF2的熔點為872 可知，ZnF2應為離子晶體，因此化學鍵類型為離子鍵。ZnF2為離子化合物，極性較大，不溶于有機溶劑；ZnCl2、ZnBr2、

35、ZnI2的化學鍵以共價鍵為主，極性較小，能夠溶于有機溶劑。C原子價層電子對數(shù)n(4302)/23，因此C原子為sp2雜化，CO的空間構型為平面三角形。(3)I中I原子為中心原子，則其孤電子對數(shù)為(712)2，且其形成了2個鍵，中心原子采取sp3雜化，I空間構型為V形結構。(4)CO2中C的價層電子對數(shù)為2，故為sp雜化；CH3OH分子中C的價層電子對數(shù)為4，故為sp3雜化。水和甲醇均為極性分子，常溫常壓下兩種物質均呈液態(tài)；二氧化碳和氫氣均為非極性分子，常溫常壓下兩種物質均呈氣態(tài)。由于水分子中的2個氫原子都能參與氫鍵的形成，而甲醇分子中只有羥基上的氫原子能夠形成氫鍵，所以水中的氫鍵比甲醇多，則水

36、的沸點高于甲醇的沸點。二氧化碳和氫氣都屬于分子晶體，但由于二氧化碳的相對分子質量大于氫氣，所以二氧化碳的沸點高于氫氣的沸點。Mn(NO3)2是離子化合物，存在離子鍵；此外在NO中，3個O原子和中心原子N之間還形成一個4中心6電子的大鍵(鍵)，所以Mn(NO3)2中的化學鍵有鍵、鍵和離子鍵。(5)鍺雖然與碳為同族元素，但比碳多了兩個電子層，因此鍺的原子半徑大，原子間形成的單鍵較長，pp軌道“肩并肩”重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成鍵。由鍺鹵化物的熔沸點由GeCl4到GeI4呈增大的趨勢且它們的熔沸點較低，可判斷它們均為分子晶體，而相同類型的分子晶體，其熔沸點取決于相對分子質量的大小，因為相對

37、分子質量越大，分子間的作用力就越大，熔沸點就越高。Ge單晶為金剛石型結構，金剛石中碳原子的雜化方式為sp3，因此Ge原子的雜化方式也為sp3。微粒之間存在的作用力為共價鍵。(6)SO中，S原子的價層電子對數(shù)為4，成鍵電子對數(shù)為4，故SO的立體構型為正四面體形。Ni(NH3)62中，由于Ni2具有空軌道，而NH3中N原子含有孤電子對，兩者可通過配位鍵形成配離子。由于NH3分子間可形成氫鍵，故NH3的沸點高于PH3。NH3分子中，N原子形成3個鍵，且有1個孤電子對，N原子的軌道雜化類型為sp3，立體構型為三角錐形。由于空間結構不對稱，NH3屬于極性分子。答案：(1)H2S平面三角2sp3(2)離子

38、鍵ZnF2為離子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學鍵以共價鍵為主，極性較小平面三角形sp2(3)V形sp3(4)spsp3H2OCH3OHCO2H2H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多；CO2與H2均為非極性分子，CO2相對分子質量較大，范德華力較大離子鍵和鍵(鍵)(5)Ge原子半徑大，原子間形成的單鍵較長，pp軌道“肩并肩”重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成鍵GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點依次增高。原因是分子結構相似，相對分子質量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強sp3共價鍵(6)正四面體形配位鍵N高于NH3分子間可形成氫鍵極性sp32(1)丙酮()

39、分子中碳原子軌道的雜化類型是_，1 mol丙酮分子中含有鍵的數(shù)目為_。乙醇的沸點高于丙酮，這是因為_。(2)碳的一種單質的結構如圖a所示。該單質的晶體類型為_，原子間存在的共價鍵類型有_，碳原子的雜化軌道類型為_。SiCl4分子的中心原子的價層電子對數(shù)為_，分子的立體構型為_，屬于_分子(填“極性”或“非極性”)。四鹵化硅SiX4的沸點和二鹵化鉛PbX2的熔點如圖b所示。.SiX4的沸點依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_。.結合SiX4的沸點和PbX2的熔點的變化規(guī)律，可推斷：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化學鍵的離子性_、共價性_。(填“增強”“不變”或“減弱”)(3)Zn(CN

40、)42在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應：4HCHOZn(CN)424H4H2O=Zn(H2O)424HOCH2CN1 mol HCHO分子中含有鍵的數(shù)目為_mol。HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型為_。與H2O分子互為等電子體的陰離子為_。Zn(CN)42中Zn2與CN的C原子形成配位鍵。不考慮空間構型，Zn(CN)42的結構可用示意圖表示為_。(4)V2O5常用作SO2 轉化為SO3的催化劑。SO2 分子中S原子價層電子對數(shù)是_對，分子的立體構型為_；SO3氣態(tài)為單分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為_；SO3的三聚體環(huán)狀結構如圖c所示，該結構中S原子的雜化軌道類型為_；該結構中SO

41、鍵長有兩類，一類鍵長約140 pm，另一類鍵長約為160 pm，較短的鍵為_(填圖c中字母)，該分子中含有_個鍵。V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到釩酸鈉(Na3VO4)，該鹽陰離子的立體構型為_；也可以得到偏釩酸鈉，其陰離子呈如圖d所示的無限鏈狀結構，則偏釩酸鈉的化學式為_。解析：(1)甲基上的碳原子為sp3雜化，羰基上的碳原子為sp2雜化。單鍵全為鍵，1個雙鍵中含有1個鍵和1個鍵，故1 mol丙酮中含有9 mol 鍵。乙醇中的羥基之間可以形成分子間氫鍵，故沸點高于丙酮。(2)該單質為石墨，石墨屬于混合型晶體，層內(nèi)碳原子之間形成鍵和鍵；石墨中碳原子有3個鍵，無孤電子對，因此雜化類型為sp2

42、；SiCl4中心原子是Si，有4個鍵，孤電子對數(shù)為0，價層電子對數(shù)為4，空間構型為正四面體形；屬于非極性分子； SiX4屬于分子晶體，不含分子間氫鍵，范德華力越大，熔沸點越高，范德華力隨著相對分子質量的增大而增大，即熔沸點增高；同主族從上到下非金屬性減弱，得電子能力減弱，因此PbX2中化學鍵的離子性減弱，共價性增強。(3)HCHO的結構式為，單鍵為鍵，雙鍵中有1個鍵和1個鍵，1個HCHO分子中含有3個鍵，故1 mol HCHO中含有鍵3 mol。根據(jù)HOCH2CN的結構簡式可知，C原子形成4個鍵，該碳原子采取sp3雜化；C原子形成2個鍵、2個鍵，該碳原子采取sp雜化。等電子體是指原子總數(shù)相同、

43、價電子總數(shù)相同的微粒，H2O分子中有3個原子、8個價電子，根據(jù)質子電子互換法可知，符合條件的陰離子為NH。Zn2提供空軌道，CN中C原子提供孤電子對，兩者形成配位鍵，結構可表示為或 (4)SO2分子中S原子價電子排布式為3s23p4，價層電子對數(shù)是3對，分子的立體構型為V形；SO3氣態(tài)為單分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為sp2雜化；SO3的三聚體環(huán)狀結構如題圖c所示，該結構中S原子的雜化軌道類型為sp3雜化；該結構中SO鍵長有兩類，較短的鍵為a，該分子中含有12個鍵。釩酸鈉(Na3VO4)中陰離子的立體構型為正四面體形；則偏釩酸鈉的化學式為NaVO3。答案：(1)sp2和sp39NA乙醇分子間存在氫鍵(2)混合型晶體鍵、鍵sp24正四面體形非極性.均為分子晶體，范德華力隨相對分子質量增大而增大.減弱增強(3)3sp3和spNH或(4)3V形sp2sp3a12正四面體形NaVO33碳、氮元素及其化合物與生產(chǎn)、生活密切相關，回答下列問題。(1)K3Fe(CN)6晶體中Fe3與CN之間的作用力為_，該化學鍵能夠形成的原因是_