第11題物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 選修3 復(fù)習建議 4課時 題型突破2課時習題2課時 1 2018 課標全國 35 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(yīng)用 回答下列問題 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(gòu)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(gòu)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Born Haber循環(huán)計算得到 可知 Li原子的第一電離能為 kJ mol 1 O O鍵鍵能為 kJ mol 1 Li2O晶格能為 kJ mol 1 5 Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu) 晶胞如圖 b 所示 已知晶胞參數(shù)為0 4665nm 阿伏加德羅常數(shù)的值為NA 則Li2O的密度為 g cm 3 列出計算式 2 2018 課標全國 35 硫及其化合物有許多用途 相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示 回答下列問題 1 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 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 3 圖 a 為S8的結(jié)構(gòu) 其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多 主要原因為 3 2018 課標全國 35 鋅在工業(yè)中有重要作用 也是人體必需的微量元素 回答下列問題 1 Zn原子核外電子排布式為 2 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 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 4 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(gòu)型為 C原子的雜化形式為 5 金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示 這種堆積方式稱為 六棱柱底邊邊長為acm 高為ccm 阿伏加德羅常數(shù)的值為NA Zn的密度為 g cm 3 列出計算式 化學 4 2017 課標全國 35 鉀和碘的相關(guān)化合物在化工 醫(yī)藥 材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用 回答下列問題 1 元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色 其中紫色對應(yīng)的輻射波長為 nm 填標號 A 404 4B 553 5C 589 2D 670 8E 766 5 2 基態(tài)K原子中 核外電子占據(jù)的最高能層的符號是 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(gòu)型相同 但金屬K的熔點 沸點等都比金屬Cr低 原因是 2 2018 課標全國 7 化學與生活密切相關(guān) 下列說法錯誤的是 5 在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中 I處于各頂角位置 則K處于 位置 O處于 位置 5 2016 全國 卷 節(jié)選 鍺 Ge 是典型的半導(dǎo)體元素 在電子 材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛 回答下列問題 1 基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為 Ar 有 個未成對電子 2 光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中 帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑 Zn Ge O電負性由大至小的順序是 3 Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu) 其中Ge原子的雜化方式為 微粒之間存在的作用力是 晶胞參數(shù) 描述晶胞的大小和形狀 已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a 565 76pm 其密度為 g cm 3 列出計算式即可 命題調(diào)研 2014 2018五年大數(shù)據(jù) 從高考五年數(shù)據(jù)來看 新課標對本選考模塊主要有兩種考查形式 一是圍繞某一主題展開 二是在應(yīng)用元素周期表 原子結(jié)構(gòu)與元素化合物的性質(zhì)對元素進行推斷的基礎(chǔ)上 考查有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)中的重要知識點 考查熱點主要涉及原子核外電子排布式 電子排布圖 電離能 電負性 鍵 鍵 雜化方式 分子或離子的空間構(gòu)型 價層電子對互斥理論 分子的極性 鍵角分析 晶體結(jié)構(gòu)特點及微粒間作用力 共價鍵類型及氫鍵 均攤法求解晶體化學式有關(guān)晶胞的計算及晶體的熔沸點比較與判斷 預(yù)計2019高考的命題仍可能以新科技 新能源等熱點為背景 著重考查學生對基本概念的掌握 同時強調(diào)空間想象能力和計算能力的考查 復(fù)習時加以重視 1 排布規(guī)律 說明 能量相同的原子軌道在全充滿 半充滿和全空狀態(tài)時 體系能量較低 原子較穩(wěn)定 2 表示形式 1 核外電子排布式 如Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 可簡化為 Ar 3d54s1 2 價層電子排布式 如Fe 3d64s2 3 電子排布圖又稱軌道表示式 如O 3 基態(tài)原子核外電子排布表示方法中的常見誤區(qū) 2 當出現(xiàn)d軌道時 雖然電子按ns n 1 d np的順序填充 但在書寫電子排布式時 仍把 n 1 d放在ns前 如Fe 1s22s22p63s23p63d64s2正確 Fe 1s22s22p63s23p64s23d6錯誤 3 注意元素電子排布式 簡化電子排布式 元素價電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系 如Fe的電子排布式 1s22s22p63s23p63d64s2 簡化電子排布式 Ar 3d64s2 價電子排布式 3d64s2 示例1 1 基態(tài)Ni原子的電子排布式為 Ni2 的價層電子排布圖為 該元素位于元素周期表中的第 族 2 N的基態(tài)原子核外電子排布式為 Se的基態(tài)原子最外層有 個電子 3 Si元素基態(tài)原子的電子排布式是 4 Cu Cu2 Cu 基態(tài)核外電子排布式分別為 5 Cr3 基態(tài)核外電子排布式為 配合物 Cr H2O 6 3 中 與Cr3 形成配位鍵的原子是 填元素符號 6 基態(tài)鐵原子有 個未成對電子 三價鐵離子的電子排布式為 示例2 1 CH4和CO2所含的三種元素電負性從小到大的順序為 2 原子半徑 Al Si 電負性 N O 填 或 3 C Si N元素的電負性由大到小的順序是 C N O F元素的第一電離能由大到小的順序是 4 F K Fe Ni四種元素中第一電離能最小的是 電負性最大的是 填元素符號 答案 1 H C O 2 3 N C SiF N O C 4 KF 1 分類 1 2 配位鍵 形成配位鍵的條件是成鍵原子一方 A 能夠提供孤電子對 另一方 B 具有能夠接受孤電子對的空軌道 可表示為A B 2 鍵和 鍵的判斷方法 共價單鍵全為 鍵 雙鍵中有一個 鍵和一個 鍵 三鍵中有一個 鍵和兩個 鍵 1 雜化軌道 方法 判斷分子或離子中心原子的雜化軌道類型 看中心原子有沒有形成雙鍵或三鍵 如果有1個三鍵 則其中有2個 鍵 用去了2個p軌道 則為sp雜化 如果有1個雙鍵則其中有1個 鍵 則為sp2雜化 如果全部是單鍵 則為sp3雜化 由分子的空間構(gòu)型結(jié)合價層電子對互斥理論判斷 沒有填充電子的空軌道一般不參與雜化 1對孤電子對占據(jù)1個雜化軌道 如NH3為三角錐形 且有一對孤電子對 即4條雜化軌道應(yīng)呈四面體形 為sp3雜化 2 雜化軌道類型與分子構(gòu)型的關(guān)系 示例3 1 F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2 OF2分子構(gòu)型為 其中氧原子的雜化方式為 答案V形sp3 2 CS2分子中 共價鍵的類型有 C原子的雜化軌道類型是 寫出兩個與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子 答案 鍵和 鍵spCO2 COS 或SCN OCN 等 3 磷和氯反應(yīng)可生成組成比為1 3的化合物 該化合物的立體構(gòu)型為 中心原子的雜化軌道類型為 答案三角錐形sp3 4 2015 全國卷 37 4 節(jié)選 化合物D2A Cl2O 的立體構(gòu)型為 中心原子的價層電子對數(shù)為 答案V形4 示例4 2016 全國卷 37 2 3 1 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(jié)構(gòu)角度分析 原因是 答題模板 2 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 答題模板 答案 1 Ge原子半徑大 原子間形成的 單鍵較長 p p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊 難以形成 鍵 2 GeCl4 GeBr4 GeI4的熔 沸點依次增高 分子結(jié)構(gòu)相似 相對分子質(zhì)量依次增大 分子間相互作用力逐漸增強 1 晶胞中微粒數(shù)目的計算方法 均攤法 熟記幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目 A NaCl 含4個Na 4個Cl B 干冰 含4個CO2 C CaF2 含4個Ca2 8個F D 金剛石 含8個C E 體心立方 含2個原子 F 面心立方 含4個原子 2 晶胞求算 示例5 1 石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯 C60 某金屬M與C60可制備一種低溫超導(dǎo)材料 晶胞如圖所示 M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部 該晶胞中M原子的個數(shù)為 該材料的化學式為 2 Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4 銅晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示 銅晶體中每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為 答案 1 12M3C60 2 12 示例6 根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖 計算晶胞的邊長或密度 1 S與Cu形成化合物晶體的晶胞如圖所示 已知該晶體的密度為ag cm 3 則該晶胞的體積為 cm3 NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值 2 Al單質(zhì)為面心立方晶體 其晶胞參數(shù)a 0 405nm 晶胞中鋁原子的配位數(shù)為 列式表示Al單質(zhì)的密度 g cm 3 不必計算出結(jié)果 典例演示1 2017 課標全國 35 研究發(fā)現(xiàn) 在CO2低壓合成甲醇反應(yīng) CO2 3H2 CH3OH H2O 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(yīng)用前景 回答下列問題 1 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 2 CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為 和 3 在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中 沸點從高到低的順序為 原因是 4 硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料 Mn NO3 2中的化學鍵除了 鍵外 還存在 5 MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu) 如圖 其中陰離子采用面心立方最密堆積方式 X射線衍射實驗測得MgO的晶胞參數(shù)為a 0 420nm 則r O2 為 nm MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu) 晶胞參數(shù)為a 0 448nm 則r Mn2 為 nm 解析 1 Co為27號元素 Co的基態(tài)原子核外電子排布式為 1s22s22p63s23p63d74s2或 Ar 3d74s2 金屬性越強 第一電離能越小 而金屬性 Mn O 故第一電離能較大的為O Mn原子的價電子排布式為3d54s2 根據(jù)洪特規(guī)則 有5個未成對電子 而O原子的價電子排布式為2s22p4 僅有2個未成對電子 故基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是Mn 答案 1 1s22s22p63s23p63d74s2或 Ar 3d74s2OMn 2 spsp3 3 H2O CH3OH CO2 H2水含氫鍵比甲醇中多 CO2與H2均為非極性分子 CO2相對分子質(zhì)量較大 范德華力大 4 離子鍵 鍵 5 0 1480 076 題型訓練1 2016 全國 卷 東晉 華陽國志 南中志 卷四中已有關(guān)于白銅的記載 云南鎳白銅 銅鎳合金 聞名中外 曾主要用于造幣 亦可用于制作仿銀飾品 回答下列問題 1 鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為 3d能級上的未成對電子數(shù)為 2 硫酸鎳溶于氨水形成 Ni NH3 6 SO4藍色溶液 Ni NH3 6 SO4中陰離子的立體構(gòu)型是 在 Ni NH3 6 2 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 3 單質(zhì)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 ICu 1958kJ mol 1 INi 1753kJ mol 1 ICu INi的原因是 4 某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示 晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為 若合金的密度為dg cm 3 晶胞參數(shù)a nm 題型訓練2 鉻和銅都是人體所必需的微量元素 回答下列問題 1 鉻原子的最高能層符號是 其價層電子的軌道表達式 電子排布圖 為 2 比較第二電離能Cu Zn 填 理由是 3 鉻的一種氧化物常溫下呈藍色 化學式為CrO5 已知該氧化物中鉻為 6價 請寫出CrO5的結(jié)構(gòu)式 4 氧化亞銅溶于濃氨水中形成無色配離子 Cu NH3 2 則該配離子中銅的化合價為 雜化類型為 Cu NH3 2 2SO4中陰離子的立體構(gòu)型是 5 已知圖1為鉻的晶胞結(jié)構(gòu)圖 則鉻晶胞屬于 堆積 晶胞中實際擁有的鉻原子數(shù)為 圖2是銅的晶胞結(jié)構(gòu)圖 若其立方晶胞參數(shù)為anm 該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為 典例演示2 2015 全國卷 37 A B C D為原子序數(shù)依次增大的四種元素 A2 和B 具有相同的電子構(gòu)型 C D為同周期元素 C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍 D元素最外層有一個未成對電子 回答下列問題 1 四種元素中電負性最大的是 填元素符號 其中C原子的核外電子排布式為 2 單質(zhì)A有兩種同素異形體 其中沸點高的是 填分子式 原因是 A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為和 3 C和D反應(yīng)可生成組成比為1 3的化合物E E的立體構(gòu)型為 中心原子的雜化軌道類型為 4 化合物D2A的立體構(gòu)型為 中心原子的價層電子對數(shù)為 單質(zhì)D與濕潤的Na2CO3反應(yīng)可制備D2A 其化學方程式為 5 A和B能夠形成化合物F 其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示 晶胞參數(shù)a 0 566nm F的化學式為 晶胞中A原子的配位數(shù)為 列式計算晶體F的密度 g cm 3 題型訓練3 A B C D E是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素 已知A元素基態(tài)原子的核外電子分占四個原子軌道 B元素基態(tài)原子的成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的6倍 C元素是同周期元素中電負性最大的元素 D元素基態(tài)原子的L層與M層的電子數(shù)相等 且與s能級的電子總數(shù)相等 E元素可與C元素形成2種常見化合物 其中一種為棕黃色 另 種為淺綠色 請回答下列問題 1 E元素基態(tài)原子的價層電子排布式為 屬于區(qū)的元素 2 A B兩元素的氧化物的晶體類型分別為 寫出B元素的最高價氧化物與HF溶液反應(yīng)的化學方程式