高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考前三個(gè)月 第一部分 專(zhuān)題5 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習(xí)-人教版高三化學(xué)試題

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)最新考綱展示1.原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)：(1)了解元素、核素和同位素的含義；(2)了解原子構(gòu)成，了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)、質(zhì)量數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系；(3)了解多電子原子的核外電子分層排布規(guī)律，能用電子排布式表示常見(jiàn)元素1～36號(hào)元素的原子核外電子及簡(jiǎn)單離子的排布；(4)理解元素周期律的實(shí)質(zhì)，了解元素周期表(長(zhǎng)式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用；(5)以第三周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；(6)以ⅠA和ⅦA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；(7)了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)遞變的規(guī)律；(8)了解元素電離能的含義，并能用以說(shuō)明元素的某些性質(zhì)，了解電負(fù)性的概念，知道元素的性質(zhì)與電負(fù)性的關(guān)系，了解主族元素第一電離能、電負(fù)性等性質(zhì)的周期性變化規(guī)律。2.化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)：(1)了解離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)；(2)了解共價(jià)鍵的形成及其主要類(lèi)型(σ鍵和π鍵)，能用鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等說(shuō)明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)；(3)能用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)常見(jiàn)的簡(jiǎn)單分子或者離子的空間結(jié)構(gòu)，了解雜化軌道理論及常見(jiàn)的雜化軌道類(lèi)型(sp、sp2、sp3)；(4)理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)；(5)了解鍵的極性和分子的極性；(6)了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。3.分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)：(1)了解分子間作用力和化學(xué)鍵的區(qū)別，了解分子間作用力的大小對(duì)物質(zhì)某些物理性質(zhì)的影響；(2)了解氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響，能列舉存在氫鍵的常見(jiàn)物質(zhì)；(3)了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別，能根據(jù)晶胞確定晶體的組成；(4)了解簡(jiǎn)單配合物的成鍵情況。基礎(chǔ)回扣1．下列8種符號(hào)：eq\o\al(6,3)Li、eq\o\al(7,3)Li、eq\o\al(14,6)C、eq\o\al(14,7)N、eq\o\al(16,8)O、eq\o\al(23,11)Na、eq\o\al(24,12)Mg、eq\o\al(35,17)Cl(1)包含________種元素，________種核素，其中互為同位素的是________。(2)氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)___________，其價(jià)電子排布式__________。(3)原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍、3倍的分別是________、________。(4)質(zhì)量數(shù)相等的是________和________。答案(1)78eq\o\al(6,3)Li和eq\o\al(7,3)Li(2)3s23p6(3)eq\o\al(14,6)Ceq\o\al(16,8)O(4)eq\o\al(14,6)Ceq\o\al(14,7)N2．依據(jù)下表選擇有關(guān)序號(hào)，用其相應(yīng)的元素符號(hào)或化學(xué)式填空。主族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0一H二①②③④ 三⑤⑥⑦⑧⑨⑩??四??……(1)這些元素中，______是最活潑的金屬元素，________是最活潑的非金屬元素，它的電子排布式為_(kāi)_________；________是最不活潑的元素。(2)第三周期中，含有1個(gè)未成對(duì)電子的有__________、________、________。(3)短周期元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中，________酸性最強(qiáng)；________堿性最強(qiáng)；________呈兩性(填化學(xué)式)。(4)⑥和?的金屬元素中，單質(zhì)的熔點(diǎn)較低的是______，形成最高價(jià)氧化物熔點(diǎn)較高的是________(填化學(xué)式)。(5)第三周期的主族元素中，第一電離能最小的是______，電負(fù)性最大是________。(6)在所形成的氣態(tài)氫化物中，最穩(wěn)定的是________；最不穩(wěn)定的是________。(7)①元素能形成多種同素異形體，形成的晶體中，屬于原子晶體的是________，分子晶體的是________(填名稱)。(8)第二周期元素與氫元素可形成多種10電子微粒，在分子中沸點(diǎn)最高是________，最低的是________，分子間能形成氫鍵的有________、________、________(填化學(xué)式)。(9)氫元素與②、③三種元素既可形成共價(jià)化合物，又可形成離子化合物，各列舉兩個(gè)例子：共價(jià)化合物______、________；離子化合物________、________。答案(1)KF1s22s22p5Ar(2)NaAlCl(3)HClO4NaOHAl(OH)3(4)CaMgO(5)NaCl(6)HFSiH4(7)金剛石C60(8)H2OCH4NH3H2OHF(9)HNO3NH3·H2ONH4NO3NH4NO23．原子序數(shù)為24的元素原子的基態(tài)原子(1)核外電子排布式為_(kāi)_____________，價(jià)電子排布式是____________。(2)有________個(gè)電子層，________個(gè)能級(jí)；有________個(gè)未成對(duì)電子。(3)在周期表中的位置是第________周期第________族。答案(1)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s13d54s1(2)476(3)四ⅥB4．分析下列化學(xué)式，選出劃線元素符合要求的物質(zhì)：A．C2H2B．H2OC．BeCl2D．CH4E．C2H4F．N2H4(1)既有σ鍵，又有π鍵的是________。(2)分子間能形成氫鍵的物質(zhì)是________，能作配體形成配位鍵的是________。(3)既含有極性鍵又含有非極鍵的是________，屬于非極性分子的是________。答案(1)AE(2)BFBF(3)AEFACDE5．用“>”、“<”或“＝”表示下列物質(zhì)的熔沸點(diǎn)關(guān)系：(1)H2O________H2S(2)CH4________CCl4(3)Na________Mg________Al(4)金剛石________石墨(5)SiO2________CO2答案(1)>(2)<(3)<<(4)<(5)>6．晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)如圖為NaCl晶胞示意圖，邊長(zhǎng)為acm，在1mol的晶胞中：(1)含有________個(gè)Na＋，1個(gè)Na＋周?chē)c其距離最近并且距離相等的Cl－有________個(gè)，形成________構(gòu)型。(2)NaCl的密度為_(kāi)_____________(列出計(jì)算式)。答案(1)4NA6正八面體(2)ρ＝eq\f(4×58.5,a3NA)g·cm－3題型1原子結(jié)構(gòu)與元素周期律1．(2014·上海，1)“玉兔”號(hào)月球車(chē)用eq\o\al(238,94)Pu作為熱源材料，下列關(guān)于eq\o\al(238,94)Pu的說(shuō)法正確的是()A.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,92)U互為同位素B.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(239,94)Pu互為同素異形體C.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,92)U具有完全相同的化學(xué)性質(zhì)D.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(239,94)Pu具有相同的最外層電子答案D解析本題考查同位素，eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,92)U是兩種不同的元素，eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(239,94)Pu的質(zhì)子數(shù)相同(質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù))，中子數(shù)不同，互為同位素，故D正確。2．[2014·天津理綜，7(1)(2)]元素單質(zhì)及其化合物有廣泛用途，請(qǐng)根據(jù)周期表中第三周期元素相關(guān)知識(shí)回答下列問(wèn)題：(1)按原子序數(shù)遞增的順序(稀有氣體除外)，以下說(shuō)法正確的是________。a．原子半徑和離子半徑均減小b．金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)c．氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性減弱，酸性增強(qiáng)d．單質(zhì)的熔點(diǎn)降低(2)原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同的元素名稱為_(kāi)_______，氧化性最弱的簡(jiǎn)單陽(yáng)離子是________。答案(1)b(2)氬Na＋(或鈉離子)解析(1)第三周期元素從左到右原子序數(shù)依次增大，從左到右原子半徑逐漸減小，金屬元素陽(yáng)離子的半徑小于同一周期非金屬元素陰離子半徑，a錯(cuò)誤；第三周期元素從左到右元素得電子能力增強(qiáng)，失電子能力減弱，即金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)，b正確；第三周期元素從左到右最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性減弱，酸性增強(qiáng)，c錯(cuò)誤；第三周期元素單質(zhì)熔點(diǎn)最高的是硅，最低的是氯氣，所以從左到右元素單質(zhì)的熔點(diǎn)不是逐漸降低的，d錯(cuò)誤。(2)原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，其元素名稱是氬；Na的失電子能力最強(qiáng)，所以Na＋的氧化性最弱。3．(2014·高考題片段組合)按要求完成下列填空：(1)[2014·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ，37(2)節(jié)選]基態(tài)鐵原子有________個(gè)未成對(duì)電子，F(xiàn)e3＋的電子排布式為_(kāi)_________________。答案41s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5(2)[2014·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ，37(1)]周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè)，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族；e的最外層只有1個(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子。b、c、d中第一電離能最大的是________(填元素符號(hào))，e的價(jià)層電子軌道示意圖為_(kāi)_______________。答案N解析由于周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其電子層數(shù)相同，則a為氫元素，b的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè)，則b為氮元素；c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，則c為氧元素；d與c同主族，則d為硫元素；e的最外層只有1個(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子，則e為銅元素。氮元素的2p軌道處于半充滿，第一電離能最大。(3)[2014·四川理綜，8(1)]X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體；X與氫元素可形成XH3；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等；R2＋離子的3d軌道中有9個(gè)電子。Y基態(tài)原子的電子排布式是________________________________；Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是____________________________________________。答案1s22s22p4Cl解析X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體，該氣體是NO2，則X是氮元素，Y是氧元素；X與氫元素可形成XH3，該氣體是氨氣；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等，則該元素的原子序數(shù)是2＋8＋2＝12，即為鎂元素；Z(鎂)在第三周期中，非金屬性最強(qiáng)的是氯。1．“四同”的判斷方法判斷的關(guān)鍵是抓住描述的對(duì)象。(1)同位素——原子，如eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H。(2)同素異形體——單質(zhì)，如O2、O3。(3)同系物——化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。(4)同分異構(gòu)體——化合物，如正戊烷、新戊烷。2．巧記10e－、18e－微粒10電子體和18電子體是元素推斷題的重要突破口。以Ne為中心記憶10電子體：此外，由10電子體中的CH4、NH3、H2O、HF失去一個(gè)H剩余部分—CH3、—NH2、—OH、—F為9電子體，兩兩組合得到的物質(zhì)如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也為18電子體。3．粒子半徑比較的一般方法(1)電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越多，半徑越小。(2)電子層數(shù)不同時(shí)，電子層數(shù)越多，半徑越大。(3)電子層結(jié)構(gòu)相同(核外電子排布相同)的離子半徑(包括陰、陽(yáng)離子)隨核電荷數(shù)的增加而減小。(4)同種元素原子形成的微粒半徑，隨核外電子數(shù)的增多而增大。(5)電子數(shù)和核電荷數(shù)都不同時(shí)，可通過(guò)一種參照物進(jìn)行比較。如比較Al3＋與S2－的半徑大小，可找出與Al3＋電子數(shù)相同、與S2－同族的元素O2－比較，r(Al3＋)＜r(O2－)，且r(O2－)＜r(S2－)，故r(Al3＋)＜r(S2－)。4．基態(tài)原子的核外電子排布(1)排布規(guī)律①能量最低原理：原子核外電子優(yōu)先占據(jù)能量最低的原子軌道，如Ge：1s22s22p63s23p63d104s24p2。②泡利原理：每個(gè)原子軌道上最多容納2個(gè)自旋狀態(tài)不同的電子。③洪特規(guī)則：原子核外電子在能量相同的各個(gè)軌道上排布時(shí)，電子盡可能分占不同的原子軌道，且自旋狀態(tài)相同。洪特規(guī)則特例：能量相同的軌道處于全充滿、半充滿或全空的狀態(tài)時(shí)原子是比較穩(wěn)定的。如eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Cr：1s22s22p63s23p63d44s2×,Cr：1s22s22p63s23p63d54s1√))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Cu：1s22s22p63s23p63d94s2×,Cu：1s22s22p63s23p63d104s1√))(2)表示形式①電子排布式：用數(shù)字在能級(jí)符號(hào)右上角標(biāo)明該能級(jí)上排布的電子數(shù)，如K：1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。②電子排布圖：每個(gè)小框代表一個(gè)原子軌道，每個(gè)箭頭代表一個(gè)電子，如碳原子：。5．電離能和電負(fù)性的變化規(guī)律(1)元素第一電離能的周期性變化規(guī)律①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(shì)，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??；②同一主族，隨著電子層數(shù)的增加，元素的第一電離能逐漸減小；③第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關(guān)。通常情況下，當(dāng)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(jié)構(gòu)時(shí)，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(fù)性大小判斷①規(guī)律：在周期表中，電離能、電負(fù)性從左到右逐漸增大，從上往下逐漸減小；②特性：同周期主族元素，第ⅡA族(ns2)全充滿、ⅤA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ⅢA和ⅥA族元素；③方法：我們常常應(yīng)用化合價(jià)及物質(zhì)類(lèi)別判斷電負(fù)性的大小，如O與Cl的電負(fù)性比較：a.HClO中Cl為＋1價(jià)、O為－2價(jià)，可知O的電負(fù)性大于Cl；b.Al2O3是離子化合物、AlCl3是共價(jià)化合物，可知O的電負(fù)性大于Cl。(一)原子、離子構(gòu)成及表示法1．下列關(guān)于指定粒子構(gòu)成的敘述中，不正確的是()A．37Cl與39K具有相同的中子數(shù)B．第114號(hào)元素的一種核素eq\o\al(298,114)X與eq\o\al(207,82)Pb具有相同的最外層電子數(shù)C．H3O＋與OH－具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)D．Oeq\o\al(2－,2)與S2－具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)答案C解析37Cl和39K含有的中子數(shù)都是20，A正確；eq\o\al(298,114)X與eq\o\al(207,82)Pb的核電荷數(shù)之差為114－82＝32，即相差一個(gè)電子層，屬于同一主族元素，具有相同的最外層電子數(shù)，B正確。2．下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)及微粒間的數(shù)量關(guān)系的說(shuō)法不正確的是()A．同種元素的原子均有相同的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)B．微粒Na＋、Mg2＋、O2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)C．短周期第ⅣA與ⅦA族元素的原子間構(gòu)成的分子，均滿足原子最外層8電子結(jié)構(gòu)D.eq\o\al(48,20)Ca2＋的中子數(shù)比核外電子數(shù)多10答案A解析A項(xiàng)，同位素概念不清；B項(xiàng)中都與Ne的電子層結(jié)構(gòu)相同；C項(xiàng)可形成XY4化合物，均滿足原子最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。3．據(jù)報(bào)道，在火星和金星大氣層中發(fā)現(xiàn)了一種非常特殊的能導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣態(tài)化合物，它的結(jié)構(gòu)式為16O=C=18O。下列說(shuō)法正確的是()A．16O與18O為同種核素B．16O=C=18O與16O=C=16O互為同位素C．16O=C=18O與16O=C=16O的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同D．目前提出的“低碳經(jīng)濟(jì)”的目標(biāo)是向空氣中增加CO2，促進(jìn)碳的平衡答案C解析A項(xiàng)中是O元素的兩種核素；B項(xiàng)同位素研究的對(duì)象是原子。4．Ni是元素周期表中第28號(hào)元素，第二周期基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性最小的元素是________；27號(hào)元素價(jià)層電子排布式為_(kāi)_______，它位于第________周期第________族，其化學(xué)符號(hào)是________，有________個(gè)成單電子。答案C3d74s2四ⅧCo35．根據(jù)題目要求寫(xiě)出有關(guān)的電子排布式：(1)原子序數(shù)為34，其核外M層電子的排布式為_(kāi)_________。(2)基態(tài)氮原子的電子排布式為_(kāi)___________，價(jià)電子層的電子排布圖為_(kāi)_________。(3)將乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2紅棕色沉淀。Cu＋答案(1)3s23p63d10(2)1s22s22p3(3)1s22s22p63s23p63d10(二)電離能和電負(fù)性6．C、Si、N元素的電負(fù)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________。答案N>C>SiF>N>O>C7．(1)N、Al、Si、Zn四種元素中，有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下：電離能I1I2I3I4……Ia/kJ·mol－15781817274511578……則該元素是________(填寫(xiě)元素符號(hào))。(2)基態(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式是________，Ge的最高價(jià)氯化物分子式是________，該元素可能的性質(zhì)或應(yīng)用有________。A．是一種活潑的金屬元素B．其電負(fù)性大于硫C．其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料D．能形成穩(wěn)定氫化物GeH4答案(1)Al(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2GeCl4C題型2價(jià)鍵模型與分子空間構(gòu)型1．[2014·高考題片段組合]按要求回答下列問(wèn)題。(1)[2014·四川理綜，8(2)改編]NOeq\o\al(－,2)離子的立體構(gòu)型是________；Cu2＋的水合離子中，提供孤電子對(duì)的原子是________。答案V形O解析NOeq\o\al(－,2)與O3互為等電子體，兩者結(jié)構(gòu)相似，為V形；銅離子含有空軌道，而水分子中的氧原子含有孤電子對(duì)，因此在Cu2＋的水合離子中，提供孤電子對(duì)的原子是O原子。(2)[2014·江蘇，21(A)—(2)(3)]與OH－互為等電子體的一種分子為_(kāi)_________(填化學(xué)式)。醛基中碳原子的軌道雜化類(lèi)型是________；1mol乙醛分子中含有的σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_______。答案HFsp26mol解析等電子體為原子數(shù)相同，價(jià)電子數(shù)相同。醛基中碳原子有碳氧雙鍵，為sp2雜化；根據(jù)結(jié)構(gòu)得出共含有6molσ鍵。(3)[2014·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ，37(2)(3)改編]H與N、O、S元素形成的二元共價(jià)化合物中，分子呈三角錐形，該分子的中心原子的雜化方式為_(kāi)_______；分子中既含有極性共價(jià)鍵、又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是__________(填化學(xué)式，寫(xiě)出兩種)。這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3的酸是________；酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是________。(填化學(xué)式)答案sp3H2O2、N2H4HNO2、HNO3H2SO3解析二元共價(jià)化合物中，分子呈三角錐形的是NH3，分子中既含有極性共價(jià)鍵，又含有非極性共價(jià)鍵的化合物的有：H2O2、N2H4等。HNO2中價(jià)電子對(duì)數(shù)＝eq\f(N原子提供的價(jià)電子數(shù)5＋羥基提供的價(jià)電子數(shù)1,2)＝3同理計(jì)算HNO3和H2SO3的價(jià)電子對(duì)數(shù)分別為3、4。注意氧原子作配體，不提供價(jià)電子。(4)[2014·山東理綜，33(1)(2)(3)]石墨烯(圖甲)是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(圖乙)。①圖甲中，1號(hào)C與相鄰C形成σ鍵的個(gè)數(shù)為_(kāi)_______。②圖乙中，1號(hào)C的雜化方式是________，該C與相鄰C形成的鍵角________(填“>”、“<”或“＝”)圖甲中1號(hào)C與相鄰C形成的鍵角。③若將圖乙所示的氧化石墨烯分散到H2O中，則氧化石墨烯中可與H2O形成氫鍵的原子有____________(填元素符號(hào))。答案①3②sp3<③O、H解析①由圖可知，甲中，1號(hào)C與相鄰C形成3個(gè)C—C鍵，形成σ鍵的個(gè)數(shù)為3。②圖乙中，1號(hào)C形成3個(gè)C—C鍵及1個(gè)C—O鍵，C原子以sp3雜化，為四面體構(gòu)型，而石墨烯中的C原子雜化方式均為sp2，為平面結(jié)構(gòu)，則圖乙中C與相鄰C形成的鍵角<圖甲中1號(hào)C與相鄰C形成的鍵角。③水中的O電負(fù)性較強(qiáng)，吸引電子的能力強(qiáng)，易與氧化石墨烯中的O—H上的H形成氫鍵，氧化石墨烯中O與水中的H形成氫鍵。2．(2013·高考題片段組合)按要求回答下列問(wèn)題。(1)[2013·山東理綜，32(3)]BCl3和NCl3中心原子的雜化方式分別為_(kāi)_______和________。第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有________種。答案sp2sp33解析雜化軌道用于形成σ鍵和容納孤電子對(duì)。BCl3分子中B原子形成3個(gè)σ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，則B原子采取sp2雜化；NCl3中N原子形成3個(gè)σ鍵，且有1對(duì)孤電子對(duì)，則N原子采取sp3雜化。Be、B、N、O原子的最外層電子排布式分別為2s2、2s22p1、2s22p3、2s22p4，Be原子的2s軌道處于全充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，故其第一電離能大于B；N原子的2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，故其第一電離能大于O，因此元素的第一電離能介于B和N元素之間的第二周期的元素有Be、C、O3種。(2)(2013·海南，19改編)H2O分子空間構(gòu)型是______，其雜化方式為_(kāi)_______________?；衔顲OCl2中心原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)_________。答案V形(或角形)sp3sp2(3)[2013·江蘇，21(A)—(4)(5)]SOeq\o\al(2－,4)的空間構(gòu)型為_(kāi)_______(用文字描述)；寫(xiě)出一種與SOeq\o\al(2－,4)互為等電子體的分子的化學(xué)式：______________________；Zn的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2,1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_______。答案正四面體CCl4或SiCl416×6.02×1023個(gè)解析SOeq\o\al(2－,4)中由于硫原子是sp3雜化，所以為空間正四面體構(gòu)型；與SOeq\o\al(2－,4)互為等電子體的分子可以采用“左右移位，同族替換”的方法，SOeq\o\al(2－,4)→SiF4→SiCl4→CCl4等；[Zn(NH3)4]2＋中Zn與NH3之間以配位鍵相連，共4個(gè)σ鍵，加上4個(gè)NH3的12個(gè)σ鍵，共16個(gè)σ鍵。1．化學(xué)鍵與化合物的關(guān)系說(shuō)明：(1)從圖中可以看出，離子化合物一定含有離子鍵，離子鍵只能存在于離子化合物中。(2)共價(jià)鍵可存在于離子化合物、共價(jià)化合物和共價(jià)單質(zhì)分子中。(3)氫鍵不是化學(xué)鍵，它是一種較強(qiáng)的分子間作用力。存在N、O、F與H原子形成的化合物中。2．用價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷分子空間構(gòu)型(1)價(jià)層電子對(duì)互斥模型說(shuō)的是價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型，而分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對(duì)空間構(gòu)型，不包括孤電子對(duì)。①當(dāng)中心原子無(wú)孤電子對(duì)時(shí)，兩者的構(gòu)型一致；②當(dāng)中心原子有孤電子對(duì)時(shí)，兩者的構(gòu)型不一致。分子或離子中心原子的孤電子對(duì)數(shù)分子或離子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)電子對(duì)空間構(gòu)型分子或離子的立體構(gòu)型CO202直線形直線形SO213平面三角形V形H2O24正四面體形V形BF303平面三角形平面三角形CH404正四面體形正四面體形NHeq\o\al(＋,4)04正四面體形正四面體形NH314正四面體形三角錐形(2)運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型可預(yù)測(cè)分子或離子的立體結(jié)構(gòu)，但要注意判斷其價(jià)層電子對(duì)數(shù)，對(duì)ABm型分子或離子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)的判斷方法為n＝eq\f(中心原子的價(jià)電子數(shù)＋每個(gè)配位原子提供的價(jià)電子數(shù)×m±電荷數(shù),2)注意：①氧族元素的原子作為中心原子A時(shí)提供6個(gè)價(jià)電子，作為配位原子B時(shí)不提供價(jià)電子；②若為分子，電荷數(shù)為0；③若為陽(yáng)離子，則減去電荷數(shù)，如NHeq\o\al(＋,4)，n＝eq\f(5＋1×4－1,2)＝4；④若為陰離子，則加上電荷數(shù)，如SOeq\o\al(2－,4)，n＝eq\f(6＋2,2)＝4。3．判斷分子或離子中中心原子的雜化軌道類(lèi)型的一般方法(1)看中心原子有沒(méi)有形成雙鍵或三鍵。如果有1個(gè)三鍵，則其中有2個(gè)π鍵，用去了2個(gè)p軌道，則為sp雜化；如果有1個(gè)雙鍵則其中有1個(gè)π鍵，則為sp2雜化；如果全部是單鍵，則為sp3雜化。(2)由分子的空間構(gòu)型結(jié)合價(jià)電子對(duì)互斥理論判斷。沒(méi)有填充電子的空軌道一般不參與雜化，1對(duì)孤電子對(duì)占據(jù)1個(gè)雜化軌道。如NH3為三角錐形，且有一對(duì)孤電子對(duì)，即4條雜化軌道應(yīng)呈正四面體形，為sp3雜化。(一)分子空間構(gòu)型與雜化軌道、價(jià)層電子對(duì)互斥模型的關(guān)系1．肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個(gè)氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物，則NH3分子的空間構(gòu)型是________；N2H4分子中氮原子軌道的雜化類(lèi)型是__________。答案三角錐形sp32．甲醛(H2C=O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3答案sp3小于解析甲醇中碳原子形成4個(gè)σ鍵，為sp3雜化，甲醇分子內(nèi)O—C—H鍵角接近109°28′，甲醛分子的空間構(gòu)型為平面形，鍵角接近120°。3．H＋可與H2O形成H3O＋，H3O＋中O原子采用______雜化。H3O＋中H—O—H鍵角比H2O中H—O—H鍵角大，原因?yàn)開(kāi)______________________________________________。答案sp3H2O中O原子有兩對(duì)孤電子對(duì)，H3O＋中O原子只有一對(duì)孤電子對(duì)，排斥力較小4．Ieq\o\al(＋,3)屬于多鹵素陽(yáng)離子，根據(jù)VSEPR模型推測(cè)Ieq\o\al(＋,3)的空間構(gòu)型為_(kāi)_______，中心原子雜化類(lèi)型為_(kāi)_______。答案V形sp3解析中心I原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝eq\f(7＋2－1,2)＝4，為sp3雜化，有兩對(duì)孤電子對(duì)。5．(1)S單質(zhì)的常見(jiàn)形式為S8，其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示，S原子采用的軌道雜化方式是________________。(2)H2Se的酸性比H2S________(填“強(qiáng)”或“弱”)；氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為_(kāi)_________，SOeq\o\al(2－,3)離子的立體構(gòu)型為_(kāi)___________。答案(1)sp3(2)強(qiáng)平面三角形三角錐形解析(1)首先根據(jù)S8的結(jié)構(gòu)和價(jià)電子特點(diǎn)，確定其雜化方式。S的價(jià)電子數(shù)是6，其中形成2個(gè)σ鍵，還有兩對(duì)孤電子對(duì)，故雜化方式為sp3。(2)H—Se鍵的鍵長(zhǎng)比H—S鍵的鍵長(zhǎng)長(zhǎng)，所以H—Se鍵易斷裂，故H2Se的酸性比H2S強(qiáng)；SeO3中Se的雜化方式為sp2，立體構(gòu)型為平面三角形；SOeq\o\al(2－,3)中S的雜化方式為sp3，與3個(gè)O原子配位，故立體構(gòu)型為三角錐形。(二)共價(jià)鍵類(lèi)型與分子性質(zhì)6．[2012·浙江自選模塊，15(3)(4)](3)下列物質(zhì)變化，只與范德華力有關(guān)的是________。A．干冰熔化B．乙酸汽化C．乙醇與丙酮混溶D．溶于水E．碘溶于四氯化碳F．石英熔融(4)下列物質(zhì)中，只含有極性鍵的分子是__________，既含離子鍵又含共價(jià)鍵的化合物是______________；只存在σ鍵的分子是________，同時(shí)存在σ鍵與π鍵的分子是________。A．N2B．CO2C．CH2Cl2D．C2H4E．C2HF．CaCl2G．NH4答案(3)AE(4)BCGCEABD解析(3)干冰為分子晶體，熔化時(shí)只需破壞范德華力；乙酸、乙醇、分子間均存在范德華力和氫鍵，因此B、C、D三者變化過(guò)程中均需克服兩種作用力；碘為分子晶體，溶于四氯化碳的過(guò)程中只需克服范德華力；石英為原子晶體，熔融過(guò)程中共價(jià)鍵被破壞，故選A、E。(4)只含極性鍵的分子有CO2、CH2Cl2；既含離子鍵又含共價(jià)鍵的化合物必須是含“根”的離子化合物，只有NH4Cl符合；共價(jià)單鍵為σ鍵，雙鍵或三鍵中有一個(gè)σ鍵，其余為π鍵，因此只存在σ鍵的分子有CH2Cl2、C2H6；同時(shí)存在σ鍵和π鍵的分子有N2、CO2、C2H4。7．[2012·山東理綜，32(3)]過(guò)渡金屬配合物Ni(CO)n的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18，則n＝__________。CO與N2結(jié)構(gòu)相似，CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為_(kāi)_______。答案41∶2解析由題意知：中心原子Ni的價(jià)電子數(shù)為10，而每個(gè)CO提供電子數(shù)為2，故n＝4；CO與N2分子中都存在三鍵，故σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)比為1∶2。8．(1)在①SiOeq\o\al(2－,3)、②SOeq\o\al(2－,3)、③CH3OH、④CS2、⑤CCl4五種微粒中，中心原子采取sp3雜化的有________(填序號(hào)，下同)，分子中所有的原子均在同一平面的有__________，CS2屬于__________分子(填“極性”或“非極性”)。(2)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。①COCl2分子的結(jié)構(gòu)式為，每個(gè)COCl2分子內(nèi)含有______個(gè)σ鍵，________個(gè)π鍵。其中心原子采取______雜化軌道方式，COCl2分子的空間構(gòu)型為_(kāi)________________。②Fe(CO)5在一定條件下發(fā)生分解反應(yīng)：Fe(CO)5=Fe(s)＋5CO↑，反應(yīng)過(guò)程中，斷裂的化學(xué)鍵只有________鍵，形成的化學(xué)鍵是______________。答案(1)②③⑤①④非極性(2)①31sp2平面三角形②配位金屬鍵解析(1)首先判斷中心原子的孤電子對(duì)數(shù)：①eq\f(4－2×3＋2,2)＝0、②eq\f(6－2×3＋2,2)＝1、③CH3OH中的C原子無(wú)孤電子對(duì)、④eq\f(4－2×2,2)＝0、⑤eq\f(4－1×4,2)＝0；所以雜化方式分別為①sp2、②sp3、③sp3、④sp、⑤sp3；①sp2雜化且無(wú)孤電子對(duì)、④sp雜化，所以①、④中的原子均在同一平面內(nèi)。(2)①中心原子C無(wú)孤電子對(duì)，所以是sp2雜化，分子構(gòu)型為平面三角形；②Fe與CO之間形成的是配位鍵，金屬晶體中存在的是金屬鍵。9．(1)BF3與一定量的水形成(H2O)2·BF3晶體Q，Q在一定條件下可轉(zhuǎn)化為R：晶體Q中各種微粒間的作用力不涉及____________(填序號(hào))。a．離子鍵b．共價(jià)鍵c．配位鍵d．金屬鍵e．氫鍵f．范德華力(2)已知苯酚()具有弱酸性，其Ka＝1.1×10－10；水楊酸第一級(jí)電離形成的離子能形成分子內(nèi)氫鍵。據(jù)此判斷，相同溫度下電離平衡常數(shù)Ka2(水楊酸)________Ka(苯酚)(填“＞”或“＜”)，其原因是_____________________________。答案(1)ad(2)＜中形成分子內(nèi)氫鍵，使其更難電離出H＋題型3晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．(2014·福建理綜，31)氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，與石墨相似，具有層狀結(jié)構(gòu)，可作高溫潤(rùn)滑劑。立方相氮化硼是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為_(kāi)__________________________________________。(2)關(guān)于這兩種晶體的說(shuō)法，正確的是________(填序號(hào))。a．立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵，所以硬度大b．六方相氮化硼層間作用力小，所以質(zhì)地軟c．兩種晶體中的B—N鍵均為共價(jià)鍵d．兩種晶體均為分子晶體(3)六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個(gè)硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為_(kāi)_____________，其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電，原因是__________________________________________。(4)立方相氮化硼晶體中，硼原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)___________。該晶體的天然礦物在青藏高原地下約300km的古地殼中被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)這一礦物形成事實(shí)，推斷實(shí)驗(yàn)室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的條件應(yīng)是_________________________________________。(5)NH4BF4(氟硼酸銨)是合成氮化硼鈉米管的原料之一。1molNH4BF4含有____________mol配位鍵。答案(1)1s22s22p1(2)bc(3)平面三角形層狀結(jié)構(gòu)中沒(méi)有自由移動(dòng)的電子(4)sp3高溫、高壓(5)2解析(1)B的原子序數(shù)為5，故其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p1。(2)立方相氮化硼晶體的硬度大小與是否含有σ鍵和π鍵無(wú)關(guān)，與晶體的結(jié)構(gòu)有關(guān)，即立方相氮化硼晶體為原子晶體，硬度較大，a錯(cuò)誤；六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似，根據(jù)石墨晶體可知其層和層之間是靠范德華力結(jié)合的，故其作用力小，質(zhì)地較軟，b正確；B和N都是非金屬元素，兩種晶體中的B—N鍵都是共價(jià)鍵，c正確；六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似，屬于混合型晶體，立方相氮化硼晶體為原子晶體，d錯(cuò)誤。(3)六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似，同一層上的原子在同一平面內(nèi)，根據(jù)六方相氮化硼晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可知，1個(gè)B原子與3個(gè)N原子相連，故為平面三角形結(jié)構(gòu)；由于B最外層的3個(gè)電子都參與了成鍵，層與層之間沒(méi)有自由移動(dòng)的電子，故不導(dǎo)電。(4)立方相氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，故B原子為sp3雜化；該晶體存在地下約300km的古地殼中，因此制備需要的條件是高溫、高壓。(5)NHeq\o\al(＋,4)中有1個(gè)配位鍵，BFeq\o\al(－,4)中有1個(gè)配位鍵，故1molNH4BF4含有2mol配位鍵。2．(2014·高考題片段組合)按要求回答下列問(wèn)題：(1)[2014·江蘇，21(A)—(5)]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(gè)銅原子周?chē)嚯x最近的銅原子數(shù)目為_(kāi)_______。答案12解析銅晶體中每個(gè)銅原子距離周?chē)罱你~原子為一個(gè)平面上對(duì)角線上的原子，每個(gè)平面有4個(gè)，有3個(gè)面共12個(gè)。(2)[2014·山東理綜，33(4)]石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯(C60)，某金屬M(fèi)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(gè)數(shù)為_(kāi)_______，該材料的化學(xué)式為_(kāi)_______。答案12M3C解析M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部，棱上有12個(gè)M，內(nèi)部有9個(gè)M，其個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,4)＋9＝12，C60分子位于頂點(diǎn)和面心，C60分子的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，M原子和C60分子的個(gè)數(shù)比為3∶1，則該材料的化學(xué)式為M3C60。(3)[2014·海南19—Ⅱ(3)(5)]碳元素的單質(zhì)有多種形式，下圖依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖：C60屬于________晶體，石墨屬于________晶體。金剛石晶胞含有____________個(gè)碳原子。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長(zhǎng)為a，根據(jù)硬球接觸模型，則r＝__________a，列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率__________(不要求計(jì)算結(jié)果)。答案分子混合8eq\f(\r(3),8)eq\f(8×\f(4,3)πr3,a3)＝eq\f(\r(3)π,16)解析C60中構(gòu)成的微粒是分子，所以屬于分子晶體；石墨的層內(nèi)原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，層與層之間以分子間作用力結(jié)合，所以石墨屬于混合晶體。由金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞內(nèi)部有4個(gè)C原子，面心上有6個(gè)C原子，頂點(diǎn)有8個(gè)C原子，所以金剛石晶胞中C原子數(shù)目為4＋6×eq\f(1,2)＋8×eq\f(1,8)＝8；若C原子半徑為r，金剛石的邊長(zhǎng)為a，根據(jù)硬球接觸模型，則正方體對(duì)角線長(zhǎng)度的eq\f(1,4)就是C—C鍵的鍵長(zhǎng)，即eq\f(\r(3),4)a＝2r，所以r＝eq\f(\r(3),8)a，碳原子在晶胞中的空間占有率w＝eq\f(8×\f(4,3)πr3,a3)＝eq\f(8×\f(4,3)π×\f(\r(3),8)a3,a3)＝eq\f(\r(3)π,16)。3．[2013·山東理綜，32(2)]利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，下圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個(gè)晶胞中含有B原子的個(gè)數(shù)為_(kāi)_______，該功能陶瓷的化學(xué)式為_(kāi)_______________________________。答案2BN解析○：1＋8×eq\f(1,8)＝2，：1＋4×eq\f(1,4)＝2所以每個(gè)晶胞中含有B原子、N原子的個(gè)數(shù)均為2，其化學(xué)式為BN。4．[2013·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ，37(2)(3)(4)(6)](2)硅主要以硅酸鹽、________等化合物的形式存在于地殼中。(3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類(lèi)似的晶體，其中原子與原子之間以____________相結(jié)合，其晶胞中共有8個(gè)原子，其中在面心位置貢獻(xiàn)____________個(gè)原子。(4)單質(zhì)硅可通過(guò)甲硅烷(SiH4)分解反應(yīng)來(lái)制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________。(6)在硅酸鹽中，SiOeq\o\al(4－,4)四面體[如下圖(a)]通過(guò)共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類(lèi)結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無(wú)限長(zhǎng)單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根：其中Si原子的雜化形式為_(kāi)_____________，Si與O的原子數(shù)之比為_(kāi)_____________，化學(xué)式為_(kāi)_______________。答案(2)二氧化硅(3)共價(jià)鍵3(4)Mg2Si＋4NH4Cl=SiH4＋4NH3＋2MgCl2(6)sp31∶3[SiO3]eq\o\al(2n－,n)或SiOeq\o\al(2－,3)解析(3)金剛石晶胞的面心上各有一個(gè)原子，面上的原子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)是eq\f(1,2)。(6)在多硅酸根中每個(gè)硅原子都與4個(gè)O形成4個(gè)Si—O單鍵，因而Si原子都是sp3雜化；觀察圖(b)可知，每個(gè)四面體通過(guò)兩個(gè)氧原子與其他四面體連接形成鏈狀結(jié)構(gòu)，因而每個(gè)四面體中硅原子數(shù)是1，氧原子數(shù)＝2＋2×eq\f(1,2)＝3，即Si與O的原子個(gè)數(shù)比為1∶3，化學(xué)式為[SiO3]eq\o\al(2n－,n)。1．熟記幾種常見(jiàn)的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目A．NaCl(含4個(gè)Na＋，4個(gè)Cl－)B．干冰(含4個(gè)CO2)C．CaF2(含4個(gè)Ca2＋，8個(gè)F－)D．金剛石(含8個(gè)C)E．體心立方(含2個(gè)原子)F．面心立方(含4個(gè)原子)2．物質(zhì)熔沸點(diǎn)高低比較規(guī)律(1)一般情況下，不同類(lèi)型晶體的熔沸點(diǎn)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(diǎn)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(zhǎng)越短，則鍵能越大，其熔沸點(diǎn)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(yáng)離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)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(qiáng)，金屬單質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高，如Al＞Mg＞Na。(5)分子晶體的熔沸點(diǎn)比較規(guī)律①組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，其熔沸點(diǎn)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(diǎn)就越高，如：CO＞N2；③同分異構(gòu)體分子中，支鏈越少，其熔沸點(diǎn)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(duì)位取代物，如：鄰二甲苯＞間二甲苯＞對(duì)二甲苯。3．晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算方法——均攤法1．(1)C60和金剛石都是碳的同素異形體，二者相比較熔點(diǎn)高的是______________。(2)超高導(dǎo)熱絕緣耐高溫納米氮化鋁在絕緣材料中應(yīng)用廣泛，氮化鋁晶體與金剛石類(lèi)似，每個(gè)Al原子與______個(gè)氮原子相連，與同一個(gè)N原子相連的Al原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為_(kāi)_________，氮化鋁晶體屬于________晶體。(3)金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無(wú)色揮發(fā)性液態(tài)Ni(CO)4，呈正四面體構(gòu)型。試推測(cè)Ni(CO)4的晶體類(lèi)型是________，Ni(CO)4易溶于下列______(填字母)。A．水 B．四氯化碳C．苯 D．硫酸鎳溶液(4)氯化鋁在177.8℃時(shí)升華，蒸氣或熔融狀態(tài)以Al2Cl6形式存在。下列關(guān)于氯化鋁的推斷錯(cuò)誤的是________。A．氯化鋁為共價(jià)化合物 B．氯化鋁為離子化合物C．氯化鋁難溶于有機(jī)溶劑 D．Al2Cl6中存在配位鍵(5)氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)具有一定的影響，下列現(xiàn)象與氫鍵無(wú)關(guān)的是________(填字母)。A．水在結(jié)冰時(shí)體積膨脹B．NH3比PH3熱穩(wěn)定性好C．在稀溶液中，鹽酸比氫氟酸的酸性強(qiáng)D．甘油、濃硫酸都呈黏稠狀答案(1)金剛石(2)4正四面體形原子(3)分子晶體BC(4)BC(5)BC解析(1)C60是分子晶體、金剛石是原子晶體，所以金剛石的熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于C60的。(2)由金剛石結(jié)構(gòu)每個(gè)C原子均以sp3雜化與其他四個(gè)C原子相連形成四個(gè)共價(jià)鍵構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)可推測(cè)。(3)由揮發(fā)性液體可知Ni(CO)4是分子晶體，由正四面體構(gòu)型可知Ni(CO)4是非極性分子。(4)由氯化鋁易升華可知氯化鋁是分子晶體，Al—Cl鍵不屬于離子鍵應(yīng)該為共價(jià)鍵，Al原子最外層三個(gè)電子全部成鍵，形成三個(gè)Al—Clσ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，是非極性分子，易溶于有機(jī)溶劑，Al有空軌道，與氯原子的孤對(duì)電子能形成配位鍵，A、D正確。(5)NH3、PH3熱分解斷裂的是N—H鍵、P—H鍵，與氫鍵無(wú)關(guān)；HCl比HF容易電離是因?yàn)镠—Cl鍵比H—F鍵容易斷裂，與氫鍵無(wú)關(guān)。2．已知：A、B、C、D、E、F是周期表中前36號(hào)元素，A是原子半徑最小的元素，B元素基態(tài)原子的2p軌道上只有兩個(gè)電子，C元素的基態(tài)原子L層只有2對(duì)成對(duì)電子，D是元素周期表中電負(fù)性最大的元素，E2＋的核外電子排布和Ar原子相同，F(xiàn)的核電荷數(shù)是D和E的核電荷數(shù)之和。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)分子式為BC2的空間構(gòu)型為_(kāi)_______；F2＋的核外電子排布式為_(kāi)_________。(2)A分別與B、C形成的最簡(jiǎn)單化合物的穩(wěn)定性B______C(填“大于”或“小于”)；A、C兩元素可組成原子個(gè)數(shù)比為1∶1的化合物，C元素的雜化類(lèi)型為_(kāi)_____________。(3)A2C(4)F元素氧化物的熔點(diǎn)比其硫化物的熔點(diǎn)__________(填“高”或“低”)，請(qǐng)解釋其原因________________________________________________________________________。(5)D跟E可形成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。該離子化合物晶體的密度為ρg·cm－3，則晶胞的體積是______(用含ρ的代數(shù)式表示)。答案(1)直線形1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9(2)小于sp3(3)分子晶體金屬晶體面心立方最密堆積(4)高因?yàn)镃uO的晶格能大于CuS的晶格能(5)eq\f(5.2×10－22,ρ)cm3解析原子半徑最小的元素A為氫元素，基態(tài)原子的2p軌道上只有兩個(gè)電子的B元素為碳元素，C為氧元素，電負(fù)性最大的元素D是氟元素，E為鈣元素，F(xiàn)為29號(hào)銅元素。(2)比較非金屬性可知穩(wěn)定性CH4<H2O，H2O2分子中的中心原子上含有兩對(duì)孤電子對(duì)，采取sp3雜化。(4)離子晶體中O2－半徑小于S2－半徑，半徑越小離子鍵越強(qiáng)，晶格能較大，熔沸點(diǎn)較高。(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可以知道一個(gè)CaF2晶胞中有4個(gè)Ca2＋和8個(gè)F－，氟化鈣的摩爾質(zhì)量為78g·mol－1，一個(gè)晶胞的質(zhì)量為eq\f(4×78,NA)g，則晶胞的體積為eq\f(4×78,ρNA)cm3，帶入NA的值可求得為eq\f(5.2×10－22,ρ)cm3。3．化合物A(H3BNH3)是一種潛在的儲(chǔ)氫材料，可由六元環(huán)狀物質(zhì)(HB=NH)3通過(guò)反應(yīng)3CH4＋2(HB=NH)3＋6H2O=3CO2＋6H3BNH3制得。A在一定條件下通過(guò)多步去氫可最終轉(zhuǎn)化為氮化硼(BN)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)H3BNH3的等電子體是__________，(HB=NH)3的等電子體是________。(2)下列對(duì)合成A的反應(yīng)方程式的討論中正確的是________(填字母)。a．反應(yīng)前后碳原子的軌道雜化類(lèi)型不變b．反應(yīng)前后氮原子的軌道雜化類(lèi)型不變c．鍵角的大小關(guān)系：CO2>CH4>H2Od．第一電離能的大小關(guān)系：N>O>C>Be．生成物H3BNH3中存在配位鍵(3)六方氮化硼和石墨是等電子體，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，六方氮化硼________(填“能”或“不能”)導(dǎo)電。(4)立方氮化硼和金剛石是等電子體，其晶胞如圖2所示，則處于晶胞頂點(diǎn)上的原子的配位數(shù)為_(kāi)_________________，若晶胞邊長(zhǎng)為361.5pm，則立方氮化硼的密度是__________g·cm－3(只要求列算式，不必計(jì)算出數(shù)值，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。答案(1)CH3CH3(2)cde(3)不能(4)4eq\f(25×4,361.5×10－103×NA)解析(1)根據(jù)等電子體的概念和(HB=NH)3的結(jié)構(gòu)(六元環(huán)狀)可得出答案。(2)CH4中碳原子的軌道雜化類(lèi)型為sp3雜化，而CO2中碳原子的軌道雜化類(lèi)型為sp雜化，a錯(cuò)；(HB=NH)3中氮原子的軌道雜化類(lèi)型為sp2雜化，而H3BNH3中氮原子的軌道雜化類(lèi)型為sp3雜化，b錯(cuò)。(3)六方氮化硼晶體中無(wú)自由移動(dòng)的電子，因此不能導(dǎo)電。(4)一個(gè)立方氮化硼晶胞中含有4個(gè)N原子和4個(gè)B原子。一個(gè)晶胞的質(zhì)量為eq\f(25,NA)×4g，一個(gè)立方氮化硼晶胞的體積是(361.5pm)3，因此立方氮化硼的密度是eq\f(25×4,361.5×10－103×NA)g·cm－3。題型4元素推斷——“位、構(gòu)、性”三者的關(guān)系1．(2014·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ，10)X、Y、Z均為短周期元素，X、Y處于同一周期，X、Z的最低價(jià)離子分別為X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列說(shuō)法正確的是()A．原子最外層電子數(shù)：X>Y>ZB．單質(zhì)沸點(diǎn)：X>Y>ZC．離子半徑：X2－>Y＋>Z－D．原子序數(shù)：X>Y>Z答案D解析短周期元素X、Z形成的最低價(jià)離子為X2－、Z－，Y＋和Z－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則X、Y、Z三種元素分別處于第ⅥA、ⅠA、ⅦA族。又知X和Y處于同一周期，Y＋和Z－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，從而推知X、Y、Z分別為S、Na和F。A項(xiàng)，原子最外層電子數(shù)：F>S>Na；B項(xiàng)，Na單質(zhì)為金屬晶體，S、F2為分子晶體，S為固體，F(xiàn)2為氣體，顯然沸點(diǎn)Na>S>F2；C項(xiàng)，具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，元素的原子序數(shù)越大，原子半徑越小，Na＋、F－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則離子半徑：F－>Na＋，S2－多一個(gè)電子層，所以S2－半徑最大；D項(xiàng)，三種元素的原子序數(shù)關(guān)系為S>Na>F。2．(2013·四川理綜，4)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W、X原子的最外層電子數(shù)之比為4∶3，Z原子比X原子的核外電子數(shù)多4。下列說(shuō)法正確的是()A．W、Y、Z的電負(fù)性大小順序一定是Z＞Y＞W(wǎng)B．W、X、Y、Z的原子半徑大小順序可能是W＞X＞Y＞ZC．Y、Z形成的分子的空間構(gòu)型可能是正四面體D．WY2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比是2∶1答案C解析根據(jù)所給信息和原子的結(jié)構(gòu)推斷出具體的元素，然后根據(jù)具體的元素及其化合物性質(zhì)進(jìn)行解答。因?yàn)樵拥淖钔鈱与娮訑?shù)不超過(guò)8個(gè)，且W、X為主族元素，故W、X的最外層電子數(shù)分別為4和3，結(jié)合Z的電子數(shù)比X多4且W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大可知，W為C元素，則X為Al元素，Z為Cl元素，Y為Si、P、S三種元素中的一種。A項(xiàng)，若Y為Si元素，則電負(fù)性Cl>C>Si；B項(xiàng)，因?yàn)镃元素在第二周期，其余三種元素在第三周期，故原子半徑X>Y>Z>W；C項(xiàng)，Y若為Si元素，SiCl4的空間構(gòu)型為正四面體；D項(xiàng)，CS2分子的結(jié)構(gòu)式為S=C=S，一個(gè)分子中含有兩個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵。3．(2013·四川理綜，8)X、Y、Z、R為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大。X的單質(zhì)與氫氣可化合生成氣體G、其水溶液pH＞7，Y的單質(zhì)是一種黃色晶體；R基態(tài)原子3d軌道的電子數(shù)是4s軌道電子數(shù)的3倍。Y、Z分別與鈉元素可形成化合物Q和J；J的水溶液與AgNO3溶液反應(yīng)可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L；Z與氫元素形成的化合物與G反應(yīng)生成M。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)M固體的晶體類(lèi)型是________。(2)Y基態(tài)原子的核外電子排布式是________；G分子中X原子的雜化軌道類(lèi)型是________。(3)L的懸濁液中加入Q的溶液。白色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀，其原因是____________________。(4)R的一種含氧酸根ROeq\o\al(2－,4)具有強(qiáng)氧化性，在其鈉鹽溶液中加入稀硫酸，溶液變?yōu)辄S色，并有無(wú)色氣體產(chǎn)生。該反應(yīng)的離子程式是________。答案(1)離子晶體(2)1s22s22p63s23p4sp3雜化(3)Ag2S的溶解度小于AgCl的溶解度(4)4FeOeq\o\al(2－,4)＋20H＋=4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O解析X、Y、Z、R四種元素推斷過(guò)程如下：G的水溶液pH＞7，可知G為NH3，X為N元素，Y單質(zhì)為黃色晶體，故Y為S元素，L為AgCl沉淀，可知Z為Cl元素，R的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，則R為26號(hào)Fe元素。(1)M為NH4Cl，其晶體類(lèi)型為離子晶體。(2)S基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p4；由NH3的電子式可知，NH3分子中N原子的雜化方式為sp3雜化。(3)在AgCl懸濁液中，加入Na2S溶液，根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律可以判斷，生成了更難溶解的黑色沉淀Ag2S。(4)FeOeq\o\al(2－,4)在酸性條件下，生成氧化性氣體O2，同時(shí)生成了Fe3＋使溶液呈黃色，反應(yīng)如下：4FeOeq\o\al(2－,4)＋20H＋=4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O元素推斷的一般思路