全高考化學(xué)全國卷-物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點詳解

高考化學(xué)全國卷-物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點詳解【解題策略】1．基態(tài)原子核外電子排布的四方法2．第一電離能、電負性(1)元素第一電離能的周期性變化規(guī)律：(2)電離能、電負性大小判斷：(3)電離能、電負性的應(yīng)用①電離能的應(yīng)用：②電負性的應(yīng)用：3．σ鍵、π鍵的判斷(1)由原子軌道重疊方式判斷："頭碰頭"重疊為σ鍵，"肩并肩"重疊為π鍵。(2)由共價鍵數(shù)目判斷：單鍵為σ鍵；雙鍵或三鍵，其中一個為σ鍵，其余為π鍵。(3)由成鍵軌道類型判斷：s軌道形成的共價鍵全是σ鍵；雜化軌道形成的共價鍵全為σ鍵。4．中心原子雜化類型和分子空間構(gòu)型的相互判斷常見等電子體6．非極性分子與極性分子的判斷范德華力、氫鍵、共價鍵的比較8．物質(zhì)熔沸點高低比較規(guī)律(1)一般情況下，不同類型晶體的熔沸點高低規(guī)律：原子晶體>離子晶體>分子晶體，如：金剛石>NaCl>Cl2；金屬晶體>分子晶體，如：Na>Cl2(金屬晶體熔沸點有的很高，如鎢、鉑等，有的則很低，如汞等)。(2)形成原子晶體的原子半徑越小、鍵長越短，則鍵能越大，其熔沸點就越高，如：金剛石>石英>碳化硅>晶體硅。(3)形成離子晶體的陰陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子鍵越強，熔沸點就越高，如：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl。(4)金屬晶體中金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其形成的金屬鍵越強，金屬單質(zhì)的熔沸點就越高，如Al>Mg>Na。(5)分子晶體的熔沸點比較規(guī)律：①組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對分子質(zhì)量越大，其熔沸點就越高，如：HI>HBr>HCl。②組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子，分子極性越大，其熔沸點就越高，如：CO>N2。③同分異構(gòu)體分子中，支鏈越少，其熔沸點就越高，如：正戊烷>異戊烷>新戊烷。④同分異構(gòu)體中的芳香烴及其衍生物，鄰位取代物>間位取代物>對位取代物，如：鄰二甲苯>間二甲苯>對二甲苯。9．晶胞中微粒數(shù)目的計算方法——均攤法10．晶胞求算(1)晶體密度的計算：(2)晶體微粒與M、ρ之間的關(guān)系：若1個晶胞中含有x個微粒，則1mol晶胞中含有x

mol微粒，其質(zhì)量為xM

g(M為微粒的相對原子質(zhì)量)；又1個晶胞的質(zhì)量為ρa3g(a3為晶胞的體積，a為晶胞邊長或微粒間距離)，則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa3NAg，因此有xM＝ρa3NA?！绢}型歸類】例題1稀土元素是指元素周期表中原子序數(shù)為57到71的15種鑭系元素，以及與鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相似的鈧(Sc)和釔(Y)共17種元素。稀土元素有"工業(yè)維生素"的美稱，如今已成為極其重要的戰(zhàn)略資源。(1)鈧(Sc)為21號元素，位于元素周期表的________區(qū)，基態(tài)原子價電子排布圖為_______。(2)離子化合物Na3[Sc(OH)6]中，存在的化學(xué)鍵除離子鍵外還有________。(3)Sm(釤)的單質(zhì)與1，2－二碘乙烷可發(fā)生反應(yīng)：Sm＋ICH2CH2I―→SmI2＋CH2===CH2。ICH2CH2I中碳原子雜化軌道類型為________，1molCH2===CH2中含有的σ鍵數(shù)目為________。常溫下，1，2－二碘乙烷為液體而乙烷為氣體，其主要原因是____________________________。(4)PrO2(二氧化鐠)的晶體結(jié)構(gòu)與CaF2相似，晶胞中Pr(鐠)原子位于面心和頂點。則PrO2(二氧化鐠)的晶胞中有________個氧原子。(5)Ce(鈰)單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)a＝516pm。晶胞中Ce(鈰)原子的配位數(shù)為____，列式表示Ce(鈰)單質(zhì)的密度為________________g·cm－3(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，不必計算出結(jié)果)。(5)Ce單質(zhì)為面心立方晶體，則晶胞中Ce原子的配位數(shù)為12；該晶胞中含有的Ce原子的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，故Ce單質(zhì)的密度為eq\f(4×140,NA)g÷(516×10－10cm)3＝eq\f(4×140,6.02×1023×（516×10－10）3)g·cm－3?！敬鸢浮?1)d(2)共價鍵和配位鍵(3)sp33.01×1024(或5NA)1，2－二碘乙烷的相對分子質(zhì)量較大，分子間作用力較強，沸點相對較高(4)8(5)12eq\f(4×140,6.02×1023×（516×10－10）3)或eq\f(4×140,NA×（516×10－10）3)例題2C、P、Cl、Fe等元素及其化合物有重要的應(yīng)用，回答下列問題：(1)C原子的價電子排布圖為__________________。(2)CCl4分子的立體構(gòu)型是______________，其中心原子采取______________雜化，與CCl4互為等電子體的一種離子是____________(填離子符號)。(3)PCl3屬于____________分子(填"極性"或"非極性")。(4)FeO、NiO的晶體結(jié)構(gòu)均與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相同，其中Fe2＋與Ni2＋的離子半徑分別為7.8×10－2nm、6.9×10－2nm，則熔點FeO________NiO(填">""<"或"＝")，原因是________。(5)已知FeCl3的沸點為319℃，熔點為306℃，則FeCl3的晶體類型為______________。(6)已知Fe單質(zhì)有如圖所示的兩種常見堆積方式：其中屬于體心立方密堆積的是____________(填"a"或"b")；若單質(zhì)Fe按a方式緊密堆積，原子半徑為r

pm，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則單質(zhì)Fe的密度為______g·cm－3(列出計算式即可)?！窘馕觥?1)C的原子序數(shù)為6，最外層電子數(shù)為4，原子的價電子排布圖為(2)CCl4分子中C原子價層電子對數(shù)＝4＋eq\f(4－4×1,2)＝4，所以采取sp3雜化；立體構(gòu)型為正四面體；與CCl4互為等電子體的離子有SOeq\o\al(2－,4)、POeq\o\al(3－,4)等。(3)PCl3分子中含有的共價鍵是極性共價鍵，其結(jié)構(gòu)不對稱，屬于極性分子。(4)FeO、NiO的晶體結(jié)構(gòu)相同，F(xiàn)e2＋、Ni2＋所帶電荷相同，但Fe2＋的離子半徑大于Ni2＋的離子半徑，則FeO的晶格能小【題型演練】1.Cu、Ni、V為制造合金及合成催化劑的重要元素。請回答下列問題：(1)Cu元素位于元素周期表的__________區(qū)，其基態(tài)原子有__________種能量不同的電子。(2)[Cu(NH3)4]SO4是一種重要的配合物。與SOeq\o\al(2－,4)互為等電子體的分子的化學(xué)式為____(任寫一種)；NH3分子的VSEPR模型為________________。(3)Ni(CO)4的熔點為－25℃，沸點為43℃。其晶體類型為______。晶體中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為________。(4)Ni可作為與H2加成的催化劑。在相同壓強下，的沸點比低，原因為________________________。(5)有增強胰島素和降糖作用，其中所含非金屬元素的電負性由小到大的順序為______(用元素符號表示)；氧原子的雜化軌道類型為__________。(6)已知：釔鋇銅氧晶體的晶胞是一個長方體(如圖所示)，其晶胞參數(shù)分別為a

nm、b

nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。則該晶體的密度為________g/cm3(列出計算式即可)。2.已知A、B、C、D、E、F、G七種元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A在所有元素中原子半徑最??；B原子核外電子有6種不同運動狀態(tài)；D與C、E均相鄰；A、D、E三種元素的原子序數(shù)之和為25；E2－和F＋有相同的核外電子排布；G的質(zhì)子數(shù)是25。請回答下列問題：(1)寫出元素G的基態(tài)原子價電子排布式：__________；B、C、D三種元素分別形成的最簡單氫化物的沸點最高的是________(用化學(xué)式表示)。(2)由上述元素中的兩種元素組成的一種陰離子與D的一種同素異形體分子互為等電子體，該陰離子化學(xué)式為________。(3)由上述元素組成的屬于非極性分子且VSEPR模型為直線形的微粒的電子式為______(任寫一種)。(4)M是由4個C原子組成的一種不穩(wěn)定的多原子單質(zhì)分子，M分子中C原子雜化方式為sp3雜化，M分子的立體構(gòu)型為________。(5)某一次性電池的比能量和可儲存時間均比普通干電池優(yōu)良，適用于大電流和連續(xù)放電，是民用電池的升級換代產(chǎn)品之一，它的負極材料是Zn，正極材料是G的一種常見氧化物，電解質(zhì)是KOH。該電池的正極反應(yīng)式為________________________________。(6)由上述元素中電負性最大的元素和第一電離能最小的元素形成的某化合物N的晶胞如圖所示?；衔颪與氧化鈣相比，晶格能較小的是______(填化學(xué)式)。已知該化合物的晶胞邊長為a

pm，則該化合物的密度為____________g·cm－3(只要求列出計算式，不必計算出數(shù)值，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，1pm＝10－10cm)。3.硼及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的用途非常廣泛。回答下列問題：(1)基態(tài)硼原子核外電子排布式為________，運動狀態(tài)不同的電子有________個。(2)B4C可用于寶石等硬質(zhì)材料的磨削、研磨等，其熔點為2350℃，沸點為3500℃，B4C屬于________晶體。(3)層狀硼酸鈹?shù)慕M成為H2BeB4O8。其中Be、B、O的電負性從大到小的順序為________；Be、B、O的第一電離能從大到小的順序為________。(4)硼砂中陰離子B4Oeq\o\al(2－,7)的結(jié)構(gòu)如圖所示，硼原子的雜化方式為_______。(5)NaBH4是有機合成中常用的還原劑，與BHeq\o\al(－,4)具有相同空間形狀和鍵合方式的分子或離子有________(任寫一個)。(6)一種由硼和釤(Sm)形成的拓撲絕緣體的結(jié)構(gòu)如圖所示，已知晶胞常數(shù)a＝413.3pm，則晶體的密度為________g·cm－3。4.最近研究表明：2molSb(CH3)3、2molSb(CH3)2Br和2molSb(CH3)Br2三種化合物進行重組反應(yīng)可生成空間位阻最小的離子化合物——[Sb2(CH3)5]2[Sb2(CH3)2Br6]。(1)[Sb2(CH3)5]2[Sb2(CH3)2Br6]中H、C、Br的電負性由大到小的順序為________。(2)周期表中第ⅤA族包括7N、15P、33As、51Sb、83Bi5種元素，則Sb的價電子排布式為________，Sb和Bi兩種金屬單質(zhì)熔點較高的是________，N、P形成的簡單氫化物中，前者的沸點更高，原因是______________________________，AsOeq\o\al(3－,4)的空間構(gòu)型是________________。(3)[Sb2(CH3)5]＋的結(jié)構(gòu)式為，C、Sb原子的雜化軌道類型分別為____、_____。寫出一種與配體互為等電子體的陽離子_____________。(4)[Sb2(CH3)2Br6]2－的結(jié)構(gòu)式為，將結(jié)構(gòu)中的配位鍵用"→"表示。(5)許多過渡金屬的砷化物都屬于六方晶系，如圖是某砷化鎳的晶胞結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)如圖所示，其密度為________g·cm－3。(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)5.碳及其化合物與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，回答下列問題：(1)碳元素有12C、13C和14C等核素，同位素示蹤法用到的14C原子核外有________對自旋方向相反的電子。寫出13C的軌道表示式________。(2)K3[Fe(CN)6]晶體中Fe3＋與CN－之間的鍵，鍵型為___，該化學(xué)鍵能夠形成的原因是__________________________。(3)有機物是________(填"極性"或"非極性")分子，該有機物中采取sp3雜化的原子對應(yīng)元素的電負性由大到小的順序為____________。(4)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點高得多，原因是__________________________________________________________________。(5)碳酸鹽在一定溫度下會發(fā)生分解，實驗證明碳酸鹽的陽離子不同，分解溫度不同，如下表所示：試分析隨著陽離子半徑的增大，碳酸鹽的分解溫度逐步升高的原因：__________________。(6)石墨的晶體結(jié)構(gòu)和晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知石墨的密度為ρ

g·cm－3，C—C鍵長為r

cm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，計算石墨晶體的層間距為________cm。Mn、Fe均為第四周期過渡元素，兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)如表所示：回答下列問題：(1)Mn元素價電子層的電子排布式為________，比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)Mn2＋再失去一個電子比氣態(tài)Fe2＋再失去一個電子難，對此，你的解釋是_____________________。(2)Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道而能與一些分子或離子形成配合物。①與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是________。②六氰合亞鐵離子[Fe(CN)eq\o\al(4－,6)]中的配體CN－中C原子的雜化軌道類型是________，寫出一種與CN－互為等電子體的單質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)式__________________。(3)三氯化鐵常溫下為固體，熔點282℃，沸點315℃，在300℃以上易升華，易溶于水，也易溶于乙醚、丙醇等有機溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵晶體為________。(4)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如圖所示。面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際有的Fe原子個數(shù)之比為________。7.A、B、C、D、E代表前四周期原子序數(shù)依次增大的五種元素。A、D同主族且有兩種常見化合物DA2和DA3；工業(yè)上電解熔融C2A3制取單質(zhì)C；B、E除最外層均只有2個電子外，其余各層全充滿，E位于元素周期表的ds區(qū)。回答下列問題：(1)B、C中第一電離能較大的是________，基態(tài)D原子價電子的軌道表達式為____________。(2)DA2分子的VSEPR模型是____________。H2A比H2D熔沸點高得多的原因是________。(3)實驗測得C與氯元素形成的化合物的實際組成為C2Cl6，其球棍模型如圖所示。已知C2Cl6在加熱時易升華，與過量的NaOH溶液反應(yīng)可生成Na[C(OH)4]。①C2Cl6屬于________(填晶體類型)晶體，其中C原子的雜化軌道類型為________雜化。②[C(OH)4]－中存在的化學(xué)鍵有____________________________________________。(4)工業(yè)上制備B的單質(zhì)是電解熔融B的氯化物，而不是電解BA，原因是_______________。(5)B、C的氟化物晶格能分別是2957kJ·mol－1、5492kJ·mol－1，二者相差很大的原因是_________________________________________________________________________。(6)D與E所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。①在該晶胞中，E的配位數(shù)為________。②原子坐標參數(shù)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。如圖晶胞中，原子坐標參數(shù)a為(0,0,0)；b為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，0，\f(1,2)))；c為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))。則d的坐標參數(shù)為________。③已知該晶胞的密度為ρ

g·cm－3，則其中兩個D原子之間的距離為________pm。(列出計算式即可)8.鐵被譽為"第一金屬"，鐵及其化合物在生活中有廣泛應(yīng)用。(1)基態(tài)Fe3＋的簡化電子排布式為________________。(2)實驗室用KSCN、苯酚()檢驗Fe3＋。N、O、S的第一電離能由大到小的順序為_____(用元素符號表示)，苯酚中碳原子的雜化軌道類型為_____。(3)羰基鐵[Fe(CO)5]可用作催化劑、汽油抗爆劑等。1molFe(CO)5分子中含________molσ鍵，與CO互為等電子體的離子是______________(填化學(xué)式，寫一種)。(4)氮化鐵晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示。該晶體中鐵、氮的微粒個數(shù)之比為________。(5)氧化亞鐵晶體的晶胞如圖2所示。已知：氧化亞鐵晶體的密度為ρ

g·cm－3，NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。在該晶胞中，與Fe2＋緊鄰且等距離的Fe2＋數(shù)目為____；Fe2＋與O2－最短核間距為________pm。9.在研究金礦床物質(zhì)組分的過程中，通過分析發(fā)現(xiàn)了Cu—Ni—Zn—Sn—Fe多金屬互化物。(1)某種金屬互化物具有自范性，原子在三維空間里呈周期性有序排列，該金屬互化物屬于___(填"晶體"或"非晶體")，可通過________方法鑒別。(2)基態(tài)Ni2＋的核外電子排布式為________；Ni2＋和Fe2＋的半徑分別為69pm和78pm，則熔點NiO______FeO(填"<"或">")。(3)銅能與類鹵素(SCN)2反應(yīng)生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2分子中含有σ鍵的數(shù)目為________；類鹵素(SCN)2對應(yīng)的酸有兩種，理論上硫氰酸(HSCN)的沸點低于異硫氰酸(H—N===C===S)的沸點，其原因是___________________________________________________________；寫出一種與SCN－互為等電子體的分子________(用化學(xué)式表示)。(4)氨基乙酸銅的分子結(jié)構(gòu)如圖，碳原子的雜化方式為________。(5)立方NiO(氧化鎳)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示，其晶胞邊長為a

pm，列式表示NiO晶體的密度為________g·cm－3(不必計算出結(jié)果，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。人工制備的NiO晶體中常存在缺陷(如圖)：一個Ni2＋空缺，另有兩個Ni2＋被兩個Ni3＋所取代，其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。已知某氧化鎳樣品組成Ni0.96O，該晶體中Ni3＋與Ni2＋的離子個數(shù)之比為________。10.碳、氮、氧、硫、氯和鋁、鐵、銅是中學(xué)重要的元素，其單質(zhì)和化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。回答下列問題：(1)基態(tài)銅原子的價層電子排布式為_________；基態(tài)鋁原子核外電子云形狀有____(填名稱)。(2)C、H、O、N四種元素形成的丁二酮肟常用于檢驗Ni2＋：在稀氨水介質(zhì)中，丁二酮肟與Ni2＋反應(yīng)可生成鮮紅色沉淀，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。①該結(jié)構(gòu)中，碳碳之間的共價鍵類型是σ鍵，從軌道重疊方式來分析，碳氮之間的共價鍵類型是________；氮鎳之間形成的化學(xué)鍵是________。②該結(jié)構(gòu)中，碳原子的雜化軌道類型為________。(3)氮化鋁是一種新型無機非金屬材料，具有耐高溫、耐磨等特性，空間結(jié)構(gòu)如圖2所示。鋁的配位數(shù)為______。氮化鋁的晶體類型是________。(4)N和Cu形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖3所示，則該化合物的化學(xué)式為________。該化合物的相對分子質(zhì)量為M，NA為阿伏加德羅常數(shù)。若該晶胞的邊長為a

pm，則該晶體的密度是________g·cm－3。參考答案1.(1)ds7(2)CCl4、SiCl4、CBr4、SiF4(任選一種，答案合理即可)四面體形(3)分子晶體1∶1(4)形成分子內(nèi)氫鍵，而形成分子間氫鍵(5)H＜C＜N＜Osp3(6)eq\f(6.67×1023,a2bNA)2.(1)3d54s2H2O(2)NOeq\o\al(－,2)(4)正四面體(5)MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－(6)K2Oeq\f(4×94,NA×a3×10－30)3.(1)1s22s22p15(2)原子(3)O>B>BeO>Be>B(4)sp