（江蘇專用）高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題九 原子、分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)能力展示-人教版高三全冊化學(xué)試題

專題九原子、分子、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【能力展示】【應(yīng)試指導(dǎo)】溫馨提示：課前請同學(xué)們先獨(dú)立完成[高考回眸]和【高考前沿】中的題目。[高考回眸]1.(2010·江蘇高考第21題)乙炔是有機(jī)合成工業(yè)的一種原料。工業(yè)上曾用CaC2與水反應(yīng)生成乙炔。(1)CaC2中與互為等電子體，的電子式可表示為；1mol中含有的π鍵數(shù)目為。

(2)將乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2紅棕色沉淀。Cu+的核外電子排布式為。(3)乙炔與氫氰酸反應(yīng)可得到丙烯腈()。丙烯腈分子中碳原子軌道雜化類型是；分子中處于同一直線上的原子數(shù)目最多為。

(4)CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如右圖所示)，但由于CaC2晶體中啞鈴形的存在，使晶胞沿一個(gè)方向拉長。CaC2晶體中，1個(gè)Ca2+周圍距離最近的數(shù)目為。

答案：(1)[∶O??O∶]2+2mol(或2×6.02×1023)(2)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)(3)sp雜化、sp2雜化3(4)4解析：（1）根據(jù)等電子體原理可知，O22+的電子式為，在1mol三鍵含有2mol的鍵和1mol的鍵，故1molO22+中，含有2NA個(gè)鍵（2）Cu為29號(hào)元素，要注意3d軌道寫在4s軌道的前面，Cu+的基本電子排布式為1s22s22p63s23p63d10（3）通過丙烯氰的結(jié)構(gòu)可以知道碳原子的雜化軌道類型為sp和sp2雜化，同一直線上有3個(gè)原子。（4）依據(jù)晶胞示意圖可以看出，從晶胞結(jié)構(gòu)圖中可以看出，1個(gè)Ca2+周圍距離最近的C22-,有4個(gè)，而不是6個(gè)，要特別主要題給的信息（使晶胞沿一個(gè)方向拉長）。2.(2011·江蘇高考第21題)原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W四種元素，其中X是形成化合物種類最多的元素，Y原子基態(tài)時(shí)最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍，Z原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對的電子，W的原子序數(shù)為29。(1)Y2X2分子中，Y原子軌道的雜化類型為，1molY2X2中含有σ鍵的數(shù)目為。

(2)化合物ZX3的沸點(diǎn)比化合物YX4的高，其主要原因?yàn)椤?/p>

(3)元素Y的一種氧化物與元素Z的一種氧化物互為等電子體，元素Z的這種氧化物的分子式為。

(4)元素W的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，該氯化物的化學(xué)式為。它可與濃鹽酸發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成配合物HnWCl3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

答案.(1)sp雜化3mol(或3×6.02×1023)(2)NH3分子間存在氫鍵(3)N2O(4)CuClCuCl+2HCl(濃)H2CuCl3(或CuCl+2HCl(濃)H2[CuCl3])解析：由題意知X、Y、Z、W四種元素分別是：H、C、N、Cu。（1）C2H2分子（H-C≡C-H）中含有三鍵所以中心碳原子為sp雜化，分子中含有兩個(gè)C-Hσ鍵,一個(gè)C-Cσ鍵,所以1molC2H2含有σ鍵的數(shù)目為3mol（2）化合物NH3的沸點(diǎn)比化合物CH4的高，其主要原因NH3分子存在氫鍵，增大分子間作用力（3）根據(jù)題意得CO2和N2O互為等電子體（4）根據(jù)圖示，晶胞中白球數(shù)目是（8×1/8+6×1/2）=4，黑球數(shù)目是4，所以銅的氯化物化學(xué)式是CuCl，根據(jù)題意得化學(xué)方程式是CuCl＋2HCl＝H2CuCl33.(2012·江蘇高考第21題)一項(xiàng)科學(xué)研究成果表明，銅錳氧化物(CuMn2O4)能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。(1)向一定物質(zhì)的量濃度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得的沉淀經(jīng)高溫灼燒，可制得CuMn2O4。①M(fèi)n2+的電子排布式可表示為。

②N的空間構(gòu)型是(用文字描述)。

(2)在銅錳氧化物的催化下，CO被氧化為CO2，HCHO被氧化為CO2和H2O。①根據(jù)等電子體原理，CO分子的結(jié)構(gòu)式為。

②H2O分子中O原子軌道的雜化類型為。

③1molCO2中含有的σ鍵數(shù)目為。

(3)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考慮空間構(gòu)型，[Cu(OH)4]2-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為。

答案.(1)①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)②平面正三角形(2)①C≡O(shè)②sp3雜化③2mol(或2×6.02×1023)(3)解析：（1）①M(fèi)n元素原子序數(shù)是25，所以Mn2＋基態(tài)的電子排布式可表示為①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)②NO3－與SO3、BF3互為等電子體，所以NO3－的空間構(gòu)型為平面三角形（2）①CO分子與氮?dú)饣榈入娮芋w，氮?dú)夥肿又泻腥I，所以CO分子的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)②H2O分子含有兩個(gè)σ鍵、兩對孤電子對，所以中心原子O雜化形式是sp3③CO2分子結(jié)構(gòu)是O=C=O,兩個(gè)σ鍵，所以1molCO2中含有的σ鍵數(shù)目為2×6.02×1023個(gè)(或2mol)（3）[Cu(OH)4]2－含有配位鍵，結(jié)構(gòu)如圖。4.(2013·江蘇高考第21題)元素X位于第4周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2；元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子；元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。(1)X與Y所形成化合物晶體的晶胞如右圖所示。①在1個(gè)晶胞中，X離子的數(shù)目為。

②該化合物的化學(xué)式為。

(2)在Y的氫化物(H2Y)分子中，Y原子軌道的雜化類型是。

(3)Z的氫化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是。

(4)Y與Z可形成Y。①Y的空間構(gòu)型為(用文字描述)。

②寫出一種與Y互為等電子體的分子的化學(xué)式：。

(5)X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[X(NH3)4]Cl2，1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為。答案.(1)①4②ZnS(2)sp3雜化(3)水分子與乙醇分子之間形成氫鍵(4)①正四面體②CCl4(或SiCl4等)(5)16mol(或16×6.02×1023個(gè))解析：(1)①X處于晶胞的頂點(diǎn)和面心，故數(shù)目為8×+6×=4。②由X位于第4周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿，且最外層有2個(gè)電子，則為Zn；Y的3p軌道上有4個(gè)電子且核電荷數(shù)依次增大，即3s23p4，則為S，所以該化合物的化學(xué)式為ZnS。(2)在H2S的分子中S原子的雜化類型是sp3(與水分子相似)。(3)元素Z的原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層的3倍，則為O元素，水分子在乙醇中溶解度大于硫化氫在乙醇中的溶解度是因?yàn)樗肿优c乙醇分子間形成了氫鍵。(4)①S中S原子采用sp3雜化，形成正四面體結(jié)構(gòu)。②等電子體是指原子總數(shù)和最外層電子數(shù)相同的粒子，故與S等電子體的分子有CCl4或SiCl4等。(5)[Zn(NH3)4]Cl2中Zn與N原子，N原子與H原子之間均為σ鍵，則1mol[Zn(NH3)4]Cl2中σ鍵的數(shù)目為16mol或16×6.02×1023個(gè)。5.(2014·江蘇高考第21題)含有NaOH的Cu(OH)2懸濁液可用于檢驗(yàn)醛基，也可用于和葡萄糖反應(yīng)制備納米Cu2O。（1）Cu+基態(tài)核外電子排布式為（2）與OH－互為等電子體的一種分子為（填化學(xué)式）。（3）醛基中碳原子的軌道雜化類型是；1mol乙醛分子中含有ó的鍵的數(shù)目為。（4）含有NaOH的Cu(OH)2懸濁液與乙醛反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（5）Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。銅晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，銅晶體中每個(gè)銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為。答案：（1）［Ar］3d10或1s22s22p63s23p63d10（2）HF（3）sp26mol或6×6.02×1023個(gè)（4）2Cu(OH)2+CH3CHO+NaOH→CH3COONa+Cu2O↓+3H2O（5）12解析：（1）Cu的原子序數(shù)為29，根據(jù)構(gòu)造原理書寫Cu+基態(tài)核外電子排布式為［Ar］3d10或1s22s22p63s23p63d10（2）等電子體是原子個(gè)數(shù)相同，價(jià)電子數(shù)也相同，所以與OH－互為等電子體的一種分子是HF（3）醛基中碳原子形成碳氧雙鍵，軌道雜化類型是sp2；乙醛分子有三個(gè)碳?xì)鋯捂I、一個(gè)碳碳單鍵、一個(gè)碳氧雙鍵、一個(gè)氧氫單鍵，所以含有ó的鍵的數(shù)目是6（4）在含有NaOH的Cu(OH)2懸濁液中乙醛被氧化為乙酸（與氫氧化鈉中和生成乙酸鈉），Cu(OH)2被還原為氧化亞銅：2Cu(OH)2+CH3CHO+NaOH→CH3COONa+Cu2O↓+3H2O（5）以銅晶體中頂點(diǎn)銅原子為例，周圍距離最近的銅原子是平面對角線中的銅原子，在圖示銅晶胞結(jié)構(gòu)共三個(gè)，總共數(shù)目是3×8÷2=12.[考題分析][備考策略]從上表可以看到高考化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)題型結(jié)構(gòu)主要是由“電子排布式”“σ鍵或鍵數(shù)目”“雜化類型”“等電子體”以及其他知識(shí)點(diǎn)組成。如果題干元素未知，需要根據(jù)題意推導(dǎo)相應(yīng)元素，然后再來解答相關(guān)問題。電子排布式書寫要注意價(jià)電子排布與核外電子排布的區(qū)別；注意未成對電子與最外層電子的區(qū)別；σ鍵和鍵判斷關(guān)鍵在于單鍵與多鍵區(qū)別；等電子體判斷分析一定注意原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)（或電子總數(shù)）均相同，化學(xué)鍵特征、空間構(gòu)型和化學(xué)性質(zhì)相似；雜化形式判斷一定根據(jù)分子（離子）結(jié)構(gòu)式來分析；晶胞分析一定要運(yùn)用均攤法；熔點(diǎn)沸點(diǎn)高低判斷要晶體類型和微粒作用力相結(jié)合起來。【高考前沿】1.（2014鹽城市三模卷）卟吩易與金屬離子配位形成金屬配合物，卟吩可由甲醛(HCHO)與吡咯[結(jié)構(gòu)式如圖(a)所示]合成。(1)甲醛分子中碳原子軌道雜化類型為________，HCHO空間構(gòu)型為________(用文字描述)。(2)1mol吡咯中σ鍵數(shù)目為________。(3)卟吩分子內(nèi)存在氫鍵，在圖(b)中用(…)畫出氫鍵結(jié)構(gòu)。(4)卟吩銅是一種配合物。①Cu2＋基態(tài)時(shí)核外電子排布式為________。②在圖(c)中畫出卟吩銅中Cu2＋與N原子間的化學(xué)鍵。答案：(1)sp2、平面三角型(2)10mol(或10×6.02×1023)(3)如圖(4)①1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9②如圖解析：（1）甲醛分子中存在碳氧雙鍵，其分子結(jié)構(gòu)式是，所以碳原子軌道雜化類型為sp2，空間構(gòu)型為平面三角型（2）卟吩分子有四個(gè)碳?xì)滏I、三個(gè)碳碳鍵、兩個(gè)碳氮鍵、一個(gè)氮?dú)滏I，所以1mol吡咯中σ鍵數(shù)目為10mol(或10×6.02×1023)（3）卟吩分子內(nèi)存在氫鍵，存在于氮原子與氫原子之間，見圖（4）Cu的原子序數(shù)為29，根據(jù)構(gòu)造原理書寫Cu2+基態(tài)核外電子排布式為［Ar］3d9或1s22s22p63s23p63d9，卟吩銅中Cu2＋與N原子間的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵和配位鍵，見圖。2.（2014南通市一模卷）已知：硫酸銅溶液中滴入氨基乙酸鈉（H2N-CH2-COONa）即可得到配合物A。其結(jié)構(gòu)如右圖：⑴Cu元素基態(tài)原子的外圍電子排布式為。⑵元素C、N、O的第一電離能由大到小排列順序?yàn)?。⑶A中碳原子的軌道雜化類型為。⑷1mol氨基乙酸鈉（H2N-CH2-COONa）含有σ鍵的數(shù)目為。⑸氨基乙酸鈉分解產(chǎn)物之一為二氧化碳。寫出二氧化碳的一種等電子體：（寫化學(xué)式）。⑹已知：硫酸銅灼燒可以生成一種紅色晶體，其結(jié)構(gòu)如圖，則該化合物的化學(xué)式是答案：⑴3d104s1⑵N>O>C⑶sp2、sp3⑷8mol⑸N2O（或SCN—、N3—等）⑹Cu2O解析：（1）Cu的原子序數(shù)為29，根據(jù)構(gòu)造原理書寫Cu基態(tài)核外電子排布式為3d104s1（2）由于N原子結(jié)構(gòu)中P軌道都為半充滿結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，所以第一電離能大小為N>O>C（3）配合物A中含有含有碳氧雙鍵，所以碳的雜化方式為sp2（4）1mol氨基乙酸鈉（H2N-CH2-COONa）含有2mol氮?dú)滏I、2mol碳?xì)滏I、1mol氮碳鍵、1mol碳碳鍵、1mol碳氧雙鍵、1mol碳氧單鍵，所以含有σ鍵的數(shù)目為8mol（5）二氧化碳分子中一種個(gè)數(shù)是3，價(jià)電子數(shù)是16，與其一種等電子體有CS2、N2O（或SCN—、N3—等。⑹Cu3.（2014蘇錫常鎮(zhèn)四市一模卷）氮元素可形成氫化物、鹵化物、氮化物、疊氮化物和配合物等多種化合物。（1）肼（N2H4）可用作火箭燃料，其原理是：N2O4(l)+2N2H4(l)＝3N2(g)+4H2O(g)，若反應(yīng)中有4molN－H鍵斷裂，則形成的π鍵有mol。（2）F2和過量NH3在銅催化作用下反應(yīng)生成NF3，NF3分子的空間構(gòu)型為。（3）鐵和氨氣在640℃可發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)物之一的晶胞結(jié)構(gòu)見圖1。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：（4）疊氮化鈉(NaN3)分解反應(yīng)為：2NaN3(s)＝2Na(l)+3N2(g)，下列有關(guān)說法正確的是(填序號(hào))。a．常溫下，N2很穩(wěn)定，是因?yàn)镹的電負(fù)性大b．鈉晶胞結(jié)構(gòu)見圖2，每個(gè)晶胞含有2個(gè)鈉原子c．第一電離能（I1）：N＞O＞P＞Sd．NaN3與KN3結(jié)構(gòu)類似，晶格能：NaN3＜KN3（5）配合物Y的結(jié)構(gòu)見圖3，Y中含有（填序號(hào)）；a．極性共價(jià)鍵b．非極性共價(jià)鍵c．配位鍵d．氫鍵Y中碳原子的雜化方式有。答案：（1）3（2）三角錐形（3）8Fe＋2NH32Fe4N＋3H2（4）bc（5）abcd，sp2、sp3解析：（1）1molN2H4分子中含有4molN－H鍵，現(xiàn)有4molN－H鍵斷裂，根據(jù)方程式可以知道生成1.5molN2，而1molN2含有2molπ鍵，所以生成3molπ鍵（2）NF3分子中有三個(gè)σ鍵，還有一