2024高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題五物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律學(xué)案

PAGEPAGE66專題五物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律考情分析備考定向備考要點(diǎn)說(shuō)明核心價(jià)值引領(lǐng)1.原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)(1)了解元素、核素和同位素的含義。(2)了解原子的構(gòu)成和原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能級(jí)分布和排布原理;能正確書(shū)寫(xiě)1~36號(hào)元素原子核外電子、價(jià)電子的電子排布式和電子排布圖(軌道表示式);了解電子在原子軌道之間的躍遷及其簡(jiǎn)潔應(yīng)用。(3)駕馭元素周期律的實(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。駕馭同周期、同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。(4)了解電離能、電負(fù)性的概念,并能用以說(shuō)明元素的某些性質(zhì)。2.化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)(1)了解化學(xué)鍵的定義。(2)理解離子鍵的形成,能依據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征說(shuō)明其物理性質(zhì)。(3)了解共價(jià)鍵的形成、極性、類型(σ鍵和π鍵)。了解配位鍵的含義。能用鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等說(shuō)明簡(jiǎn)潔分子的某些性質(zhì)。(4)了解雜化軌道理論及簡(jiǎn)潔的雜化軌道類型(sp、sp2、sp3),能用價(jià)層電子對(duì)互斥理論或者雜化軌道理論推想簡(jiǎn)潔分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。3.分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)了解范德華力、氫鍵的含義及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。并能說(shuō)明氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。4.晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)了解晶體的類型,了解不同類型晶體中結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)分。不同類型的晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系(2)了解晶格能的概念,了解晶格能對(duì)離子晶體性質(zhì)的影響。(3)理解金屬鍵的含義,能用金屬鍵理論說(shuō)明金屬的一些物理性質(zhì)。了解金屬晶體常見(jiàn)的積累方式。(4)了解晶胞的概念,能依據(jù)晶胞確定晶體的組成并進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。2024年9月,美、俄科學(xué)家利用計(jì)算機(jī)模型設(shè)計(jì)出比水還輕的超輕晶體鋁。有望用于航天飛機(jī)和汽車等領(lǐng)域制造超輕部件。這次獲得的新晶體密度只有0.61g·cm-3,不僅密度顯著低于傳統(tǒng)金屬鋁(2.7g·cm-3),還意味著其能漂移在水面上。該晶體以大家熟知的鉆石為基礎(chǔ),將其中的每個(gè)碳原子用鋁原子取代,得到了類似鉆石的四面體結(jié)構(gòu)晶體鋁。進(jìn)一步計(jì)算后,我們發(fā)覺(jué),這是一種特別穩(wěn)定的全新超輕晶體鋁結(jié)構(gòu)。這是科學(xué)家運(yùn)用物質(zhì)結(jié)構(gòu)的相關(guān)理論,從元素周期表中找尋替代元素,基于一種已知結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)新材料,更好地為人類服務(wù),這就是我們學(xué)習(xí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律的意義所在。高頻考點(diǎn)實(shí)力突破考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)化學(xué)用語(yǔ)真題示例1.(2024全國(guó)Ⅰ)1934年約里奧-居里夫婦在核反應(yīng)中用α粒子(即氦核

24He)轟擊金屬原子

Z

ZWX+2其中元素X、Y的最外層電子數(shù)之和為8。下列敘述正確的是()A.ZB.X、Y均可形成三氯化物C.X的原子半徑小于Y的D.Y僅有一種含氧酸2.(2024浙江選考)下列說(shuō)法正確的是()A.35Cl和37Cl是兩種不同的元素B.單晶硅和石英互為同素異形體C.HCOOH和HOCH2CHO互為同系物D.H與Na在元素周期表中處于同一主族3.(2024江蘇化學(xué))反應(yīng)8NH3+3Cl26NH4Cl+N2可用于氯氣管道的檢漏。下列表示相關(guān)微粒的化學(xué)用語(yǔ)正確的是()A.中子數(shù)為9的氮原子:7B.N2分子的電子式:N??NC.Cl2分子的結(jié)構(gòu)式:Cl—ClD.Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖:4.(2024北京理綜)2024年是元素周期表發(fā)表150周年,期間科學(xué)家為完善周期表做出了不懈努力。中國(guó)科學(xué)院院士張青蓮教授曾主持測(cè)定了銦(49In)等9種元素相對(duì)原子質(zhì)量的新值,被采納為國(guó)際新標(biāo)準(zhǔn)。銦與銣(37Rb)同周期。下列說(shuō)法不正確的是()A.In是第五周期第ⅢA族元素B.49C.原子半徑:In>AlD.堿性:In(OH)3>RbOH5.(2024江蘇卷)反應(yīng)NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O放熱且產(chǎn)生氣體,可用于冬天石油開(kāi)采。下列表示反應(yīng)中相關(guān)微粒的化學(xué)用語(yǔ)正確的是()A.中子數(shù)為18的氯原子:17B.N2的結(jié)構(gòu)式:NNC.Na+的結(jié)構(gòu)示意圖:D.H2O的電子式:H··O····6.(2024浙江4月選考)下列表示不正確的是()A.次氯酸的電子式HB.丁烷的球棍模型C.乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH2CH2D.原子核內(nèi)有8個(gè)中子的碳原子

67.(2024北京理綜)下列示意圖與化學(xué)用語(yǔ)表述內(nèi)容不相符的是(水合離子用相應(yīng)離子符號(hào)表示)()A.NaClNa++Cl-NaCl溶于水B.CuCl2Cu2++2Cl-電解CuCl2溶液C.CH3COOHCH3COO-+H+CH3COOH在水中電離D.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)ΔH=-183kJ·mol-1H2與Cl2反應(yīng)能量變更8.(2024海南化學(xué))自門(mén)捷列夫發(fā)覺(jué)元素周期律以來(lái),人類對(duì)自然的相識(shí)程度逐步加深,元素周期表中的成員數(shù)目不斷增加?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)2024年IUPAC確認(rèn)了四種新元素,其中一種為Mc,中文名為“鏌”。元素Mc可由反應(yīng):95243Am+2041Ca

115281Mc+301n得到。該元素的質(zhì)子數(shù)為(2)Mc位于元素周期表中ⅤA族,同族元素N的一種氫化物為NH2NH2,寫(xiě)出該化合物分子的電子式,該分子內(nèi)存在的共價(jià)鍵類型有。

(3)該族中的另一元素P能呈現(xiàn)多種化合價(jià),其中+3價(jià)氧化物的分子式為,其常見(jiàn)+5價(jià)簡(jiǎn)潔含氧酸的分子式為。

9.(1)(2024全國(guó)Ⅱ節(jié)選)①Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去軌道電子,Sm的價(jià)層電子排布式為4f66s2,Sm3+價(jià)層電子排布式為。

②比較離子半徑:F-(填“大于”“等于”或“小于”)O2-。

(2)(2024全國(guó)Ⅲ節(jié)選)在元素周期表中,與Li的化學(xué)性質(zhì)最相像的鄰族元素是,該元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài)(填“相同”或“相反”)。

(3)(2024江蘇化學(xué)節(jié)選)Cu2+基態(tài)核外電子排布式為。

方法技巧核外電子排布式的書(shū)寫(xiě)規(guī)律(1)當(dāng)出現(xiàn)d能級(jí)時(shí),雖然電子按ns、(n-1)d、np依次填充,但在書(shū)寫(xiě)電子排布式時(shí),仍把(n-1)d放在ns前面,如Fe的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,而不是1s22s22p63s23p64s23d6。(2)在書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)化電子排布式時(shí),并不是全部的都是[X]+外圍電子排布式(注:X代表對(duì)應(yīng)元素上一周期稀有氣體元素符號(hào))。(3)書(shū)寫(xiě)電子排布圖(或軌道表示式)時(shí),未填滿電子的能級(jí)中的空軌道不能省略。如C原子的電子排布圖(或軌道表示式)為,而不是。(4)在寫(xiě)基態(tài)原子的電子排布圖(或軌道表示式)時(shí),常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤:①(違反能量最低原理)。②(違反泡利原理)。③(違反洪特規(guī)則)。④(違反洪特規(guī)則)。必備學(xué)問(wèn)1.原子或離子中各微粒間的數(shù)量關(guān)系(1)對(duì)于原子:質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)。(2)質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)。(3)對(duì)于陽(yáng)離子:質(zhì)子數(shù)=陽(yáng)離子的核外電子數(shù)+陽(yáng)離子所帶正電荷數(shù)。(4)對(duì)于陰離子:質(zhì)子數(shù)=陰離子的核外電子數(shù)-陰離子所帶負(fù)電荷數(shù)。2.元素、核素、同位素之間的關(guān)系3.表示基態(tài)原子核外電子排布的四種方法表示方法舉例電子排布式Cr:1s22s22p63s23p63d54s1簡(jiǎn)化電子排布式Cu:[Ar]3d104s1價(jià)電子排布式Fe:3d64s2電子排布圖(或軌道表示式)O:4.化學(xué)用語(yǔ)(1)規(guī)范化學(xué)用語(yǔ)中的“1圖”“8式”“2模型”。1圖結(jié)構(gòu)示意圖S2-:Al3+:8式核素表示式鋰:36Li碳電子式Na2O2:Na+[··O··H2O:H·結(jié)構(gòu)式CO2:OCOHClO:H—O—Cl結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式乙烯:CH2CH2乙酸:CH3COOH分子式、化學(xué)式臭氧:O3明礬:KAl(SO4)2·12H2O最簡(jiǎn)式(試驗(yàn)式)乙烯:CH2乙酸:CH2O鍵線式丙烯:;1-丙醇:2模型球棍模型丙烷:比例模型(填充模型)乙烯:(2)“三步法”推斷化學(xué)用語(yǔ)的正誤。5.書(shū)寫(xiě)電子式的一般思路應(yīng)考訓(xùn)練考向1原子結(jié)構(gòu)與微粒間的關(guān)系1.(雙選)(2024北京高考模擬題改編)全氮類物質(zhì)具有高密度、超高能量及爆炸產(chǎn)物無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),被稱為沒(méi)有核污染的“N2爆彈”。中國(guó)科學(xué)家胡炳成教授團(tuán)隊(duì)近日勝利合成全氮陰離子N5-,N5A.每個(gè)N10中含70個(gè)中子B.每個(gè)N5C.每個(gè)N5D.N10結(jié)構(gòu)中含非極性共價(jià)鍵和離子鍵2.(2024山東德州平原一中檢測(cè))下列說(shuō)法不正確的是()①質(zhì)子數(shù)相同的粒子確定屬于同一種元素②同位素的性質(zhì)幾乎相同③質(zhì)子數(shù)相同,電子數(shù)也相同的粒子,不行能是一種分子和一種離子④電子數(shù)相同的粒子不確定屬于同一種元素⑤一種元素的原子只能有一種質(zhì)量數(shù)⑥某種元素的相對(duì)原子質(zhì)量取整數(shù),就是其質(zhì)量數(shù)A.②④⑤⑥ B.①②④⑤C.①②⑤⑥ D.③④⑤⑥考向2核外電子排布的規(guī)律及應(yīng)用3.(2024湖南長(zhǎng)郡中學(xué)一模)某種化合物(如圖)由W、X、Y、Z四種短周期元素組成,其中W、Y、Z分別位于三個(gè)不同的周期,Y原子核外最外層電子數(shù)是W原子核外最外層電子數(shù)的二倍;W、X、Y三種元素簡(jiǎn)潔離子的核外電子排布相同。下列說(shuō)法不正確的是()A.原子半徑:W<X<Y<ZB.簡(jiǎn)潔離子的氧化性:W>XC.X與Y、Y與Z均可形成具有漂白性的化合物D.W與X的最高價(jià)氧化物的水化物可相互反應(yīng)4.(2024安徽三人行名校聯(lián)盟高三聯(lián)考)2024年南京理工高校合成出下圖所示的離子化合物,該物質(zhì)由兩種陽(yáng)離子和兩種陰離子構(gòu)成,其中有兩種10電子離子和一種18電子離子。X、Y、Z、M均為短周期元素,且均不在同一族。下列說(shuō)法不正確的是()A.X與Y形成的化合物沸點(diǎn)高于Y同族元素與X形成的化合物B.Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比M的強(qiáng)C.Y氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比Z的強(qiáng)D.在該鹽中,存在極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵方法技巧巧記10e-、18e-微粒10e-和18e-微粒是一些元素推斷題的重要突破口。以Ne為中心記憶10e-微粒:以Ar為中心記憶18e-微粒:考向3基態(tài)原子的核外電子排布5.(雙選)(2024山東模擬測(cè)試改編)下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.基態(tài)原子最外層電子排布式為ns2的元素確定是ⅡA族或ⅡB族元素B.Cr原子的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d44s2C.37Cl-有5種不同能量的電子D.化合物CS2中S元素顯-2價(jià),說(shuō)明C元素比S元素的電負(fù)性弱6.(2024山東菏澤一模)某元素基態(tài)原子4s軌道上有2個(gè)電子,則該基態(tài)原子價(jià)電子排布可能是()A.4s B.4s2 C.3p64s2 D.3d94s27.完成下列空白。(1)下列原子基態(tài)價(jià)電子排布圖(或軌道表示式)表示正確的是。

(2)①下列電子排布圖(或軌道表示式)能表示氮原子的最低能量狀態(tài)的是(填字母)。

②S原子的基態(tài)原子核外有個(gè)未成對(duì)電子,有種不同形態(tài)的電子云。

(3)磷在成鍵時(shí),能將一個(gè)3s電子激發(fā)進(jìn)入3d能級(jí)而參與成鍵,寫(xiě)出該激發(fā)態(tài)原子的核外電子排布式。

(4)基態(tài)Fe原子價(jià)層電子的電子排布圖(或軌道表示式)為,基態(tài)Se原子的電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為形。

考向4化學(xué)用語(yǔ)8.(2024江蘇七市二模)化學(xué)反應(yīng)2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2可用于工業(yè)上制備Na2S2O3。下列化學(xué)用語(yǔ)表示正確的是()A.中子數(shù)為20的硫原子:16B.Na+的結(jié)構(gòu)示意圖:C.Na2S的電子式:Na·D.CO32-水解的離子方程式:CO32-+2H2OH9.(雙選)(2024北京平谷高三一模改編)下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)表示正確的是()A.氫氧根離子的電子式:[··B.CS2的比例模型:C.S2-的結(jié)構(gòu)示意圖:D.間二甲苯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式考點(diǎn)二元素周期表元素周期律真題示例1.(2024山東化學(xué))短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,基態(tài)X原子的電子總數(shù)是其最高能級(jí)電子數(shù)的2倍,Z可與X形成淡黃色化合物Z2X2,Y、W最外層電子數(shù)相同。下列說(shuō)法正確的是()A.第一電離能:W>X>Y>ZB.簡(jiǎn)潔離子的還原性:Y>X>WC.簡(jiǎn)潔離子的半徑:W>X>Y>ZD.氫化物水溶液的酸性:Y>W2.(2024全國(guó)Ⅲ)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,四種元素的核外電子總數(shù)滿意X+Y=W+Z;化合物XW3與WZ相遇會(huì)產(chǎn)生白煙。下列敘述正確的是()A.非金屬性:W>X>Y>ZB.原子半徑:Z>Y>X>WC.元素X的含氧酸均為強(qiáng)酸D.Y的氧化物的水化物為強(qiáng)堿3.(2024天津化學(xué))短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。用表中信息推斷下列說(shuō)法正確的是()元素最高價(jià)氧化物的水化物XYZW分子式H3ZO40.1mol·L-1溶液對(duì)應(yīng)的pH(25℃)1.0013.001.570.70A.元素電負(fù)性:Z<WB.簡(jiǎn)潔離子半徑:W<YC.元素第一電離能:Z<WD.簡(jiǎn)潔氫化物的沸點(diǎn):X<Z4.(2024江蘇化學(xué))下列關(guān)于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的說(shuō)法正確的是()A.NaOH的堿性比Mg(OH)2的強(qiáng)B.Cl2得到電子的實(shí)力比Br2的弱C.原子半徑r:r(Br)>r(Cl)>r(Mg)>r(Na)D.原子的最外層電子數(shù)n:n(Na)<n(Mg)<n(Cl)<n(Br)5.(2024全國(guó)Ⅰ)科學(xué)家合成出了一種新化合物(如圖所示),其中W、X、Y、Z為同一短周期元素,Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半。下列敘述正確的是()A.WZ的水溶液呈堿性B.元素非金屬性的依次為X>Y>ZC.Y的最高價(jià)氧化物的水化物是中強(qiáng)酸D.該新化合物中Y不滿意8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)6.(2024全國(guó)Ⅱ)今年是門(mén)捷列夫發(fā)覺(jué)元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z為短周期主族元素,W與X的最高化合價(jià)之和為8。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()WXYZA.原子半徑:W<XB.常溫常壓下,Y單質(zhì)為固態(tài)C.氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性:Z<WD.X的最高價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)堿7.(2024全國(guó)Ⅲ)X、Y、Z均為短周期主族元素,它們?cè)拥淖钔鈱与娮訑?shù)之和為10。X與Z同族,Y最外層電子數(shù)等于X次外層電子數(shù),且Y原子半徑大于Z。下列敘述正確的是()A.熔點(diǎn):X的氧化物比Y的氧化物高B.熱穩(wěn)定性:X的氫化物大于Z的氫化物C.X與Z可形成離子化合物ZXD.Y的單質(zhì)與Z的單質(zhì)均能溶于濃硝酸8.(2024浙江4月選考)2024年是門(mén)捷列夫提出元素周期表150周年。依據(jù)元素周期律和元素周期表,下列推斷不合理的是()A.第35號(hào)元素的單質(zhì)在常溫常壓下是液體B.位于第四周期ⅤA族的元素為非金屬元素C.第84號(hào)元素的最高化合價(jià)是+7D.第七周期0族元素的原子序數(shù)為1189.(2024江蘇化學(xué))短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X是地殼中含量最多的元素,Y原子的最外層有2個(gè)電子,Z的單質(zhì)晶體是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料,W與X位于同一主族。下列說(shuō)法正確的是()A.原子半徑:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B.由X、Y組成的化合物是離子化合物C.Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比W的強(qiáng)D.W的簡(jiǎn)潔氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比X的強(qiáng)方法技巧“兩步”快速突破元素推斷題10.(1)(2024全國(guó)Ⅰ節(jié)選)下列狀態(tài)的鎂中,電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是(填標(biāo)號(hào))。

A. B.C. D.(2)(2024江蘇化學(xué)節(jié)選)C、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的依次為。

(3)(2024全國(guó)Ⅱ節(jié)選)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。其次周期部分元素的E1變更趨勢(shì)如圖所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的緣由是;氮元素的E1呈現(xiàn)異樣的緣由是。

必備學(xué)問(wèn)1.原子序數(shù)與元素位置的“序數(shù)差值”規(guī)律(1)同周期相鄰主族元素的“序數(shù)差值”規(guī)律。①除ⅡA族和ⅢA族外,其余同周期相鄰元素原子序數(shù)差為1。②同周期ⅡA族和ⅢA族元素,其原子序數(shù)差分別是:其次、三周期相差1,第四、五周期相差11,第六、七周期相差25。(2)同族相鄰元素的“序數(shù)差值”規(guī)律。①其次、三周期的同族元素原子序數(shù)相差8。②第三、四周期的同族元素原子序數(shù)相差有兩種狀況:ⅠA族、ⅡA族相差8,其他族相差18。③第四、五周期的同族元素原子序數(shù)相差18。④第五、六周期的同族元素原子序數(shù)鑭系之前的相差18,鑭系之后的相差32。⑤第六、七周期的同族元素原子序數(shù)相差32。2.通過(guò)“三看”比較微粒半徑大小在中學(xué)化學(xué)要求的范圍內(nèi),可按“三看”規(guī)律來(lái)比較粒子半徑的大小。“一看”電子層數(shù):一般狀況下,當(dāng)電子層數(shù)不同時(shí),電子層數(shù)越多,半徑越大。例如:r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)、r(O2-)<r(S2-)<r(Se2-)<r(Te2-)、r(Na)>r(Na+)?！岸础焙穗姾蓴?shù):當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,半徑越小。例如:r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)、r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)?！叭础焙送怆娮訑?shù):當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時(shí),核外電子數(shù)越多,半徑越大。例如:r(Cl-)>r(Cl)、r(Fe2+)>r(Fe3+)。3.元素金屬性、非金屬性的多方面比較本質(zhì)原子越易失電子,金屬性越強(qiáng)①在金屬活動(dòng)性依次中位置越靠前,金屬性越強(qiáng)②單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)越猛烈,金屬性越強(qiáng)③單質(zhì)還原性越強(qiáng)或離子氧化性越弱,金屬性越強(qiáng)④最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng),金屬性越強(qiáng)⑤若存在反應(yīng)Xn++YX+Ym+,則Y元素的金屬性比X的強(qiáng)本質(zhì)原子越易得電子,非金屬性越強(qiáng)①與H2化合越簡(jiǎn)潔,氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,非金屬性越強(qiáng)②單質(zhì)氧化性越強(qiáng),陰離子還原性越弱,非金屬性越強(qiáng)③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),非金屬性越強(qiáng)④若存在反應(yīng)An-+BxBm-+Ay,則B元素的非金屬性比A的強(qiáng)4.第一電離能、電負(fù)性(1)元素第一電離能的周期性變更規(guī)律。一般規(guī)律同一周期,隨著原子序數(shù)的增大,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小;同一主族,隨著電子層數(shù)的增加,元素的第一電離能漸漸減小特別狀況第一電離能的變更與元素原子的核外電子排布有關(guān)。通常狀況下,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。猶如周期主族元素,ⅡA族元素的原子最外層s能級(jí)全充溢、ⅤA族元素的原子最外層p能級(jí)半充溢,比較穩(wěn)定,所以其第一電離能大于同周期相鄰的主族元素(2)電負(fù)性大小推斷。規(guī)律在周期表中,同周期主族元素電負(fù)性從左到右漸漸增大,同主族從上往下漸漸減小方法經(jīng)常應(yīng)用化合價(jià)及物質(zhì)類別推斷電負(fù)性的大小,如O與Cl的電負(fù)性比較:①HClO中Cl為+1價(jià)、O為-2價(jià),可知O的電負(fù)性大于Cl;②Al2O3是離子化合物、AlCl3是共價(jià)化合物,可知O的電負(fù)性大于Cl5.元素推斷題通?？疾榈慕嵌瓤疾榻嵌韧茢喾治鲆罁?jù)原子半徑①同周期元素的原子半徑隨原子序數(shù)的增大而減小(不考慮稀有氣體元素);②同主族元素從上到下,原子半徑隨電子層數(shù)的增多而增大元素化合價(jià)①同周期元素從左到右,元素的最高正化合價(jià)由+1→+7,非金屬元素的最低負(fù)化合價(jià)由-4→-1(O、F除外);②同主族元素的最高正化合價(jià)、最低負(fù)化合價(jià)均相同(氧無(wú)最高正價(jià),氟無(wú)正價(jià))得失電子實(shí)力①同周期元素從左到右,失電子實(shí)力漸漸減弱,得電子實(shí)力漸漸增加(不考慮稀有氣體元素);②同主族元素從上到下,失電子實(shí)力漸漸增加,得電子實(shí)力漸漸減弱金屬性與非金屬性①同周期元素從左到右,金屬性漸漸減弱,非金屬性漸漸增加(不考慮稀有氣體元素);②同主族元素從上到下,金屬性漸漸增加,非金屬性漸漸減弱元素的第一電離能①同周期元素從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢(shì)(ⅡA和ⅤA族元素大于相鄰周期元素);②同主族元素自上而下,第一電離能漸漸減小電負(fù)性①同周期元素從左到右元素的電負(fù)性漸漸增大(稀有氣體元素除外);②同主族元素自上而下,電負(fù)性漸漸減小最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物①元素的金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性越強(qiáng);②元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)(F無(wú)正價(jià),O無(wú)最高正價(jià),不考慮)單質(zhì)的氧化性、還原性一般狀況下,元素的金屬性越強(qiáng),單質(zhì)的還原性越強(qiáng),簡(jiǎn)潔陽(yáng)離子的氧化性越弱;元素的非金屬性越強(qiáng),單質(zhì)的氧化性越強(qiáng),簡(jiǎn)潔陰離子的還原性越弱物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)①一般狀況下,對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相像的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)也越高,如沸點(diǎn):I2>Br2>F2;②NH3、H2O、HF的沸點(diǎn)比同主族其他元素氫化物的沸點(diǎn)高,是因?yàn)榉肿娱g形成氫鍵,使物質(zhì)的沸點(diǎn)上升應(yīng)考訓(xùn)練考向1元素周期表的結(jié)構(gòu)1.(2024湖北八校聯(lián)考)2024年是“國(guó)際化學(xué)元素周期表年”。1869年門(mén)捷列夫把當(dāng)時(shí)已知的元素依據(jù)元素性質(zhì)、相對(duì)原子質(zhì)量等進(jìn)行排列,預(yù)留了甲、乙兩種未知元素的位置,并預(yù)料了二者的相對(duì)原子質(zhì)量,部分原始記錄如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.乙元素位于現(xiàn)行元素周期表第四周期ⅥA族B.原子半徑:甲>乙>SiC.乙的簡(jiǎn)潔氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性弱于CH4D.推想乙的單質(zhì)可以用作半導(dǎo)體材料2.(雙選)下列有關(guān)元素周期表的說(shuō)法正確的是()A.原子序數(shù)之差為2的兩種元素不行能位于同一主族B.若D-核外有36個(gè)電子,則元素D位于第四周期第ⅦA族C.第三、四周期同主族元素的原子序數(shù)確定相差8或18D.位于同一周期的甲、乙兩種元素,甲位于ⅠA族,原子序數(shù)為x,乙位于ⅢA族,乙的原子序數(shù)確定為x+2考向2元素周期律及其應(yīng)用3.(2024湖湘名校高三線上自主聯(lián)合檢測(cè))a、b、c、d為短周期元素,a的M電子層有1個(gè)電子,工業(yè)上采納分別液態(tài)空氣的方法來(lái)生產(chǎn)供醫(yī)療急救用的b元素的單質(zhì),c與b同族,d與c形成的一種化合物可以溶解單質(zhì)硫。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.原子半徑:a>b>c>dB.元素非金屬性由強(qiáng)到弱的依次為b>c>dC.a與b形成的化合物只有離子鍵D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:d>c4.元素周期表和元素周期律可以指導(dǎo)人們進(jìn)行規(guī)律性的推想和推斷。下列說(shuō)法不合理的是()A.若X+和Y2-的核外電子層結(jié)構(gòu)相同,則原子序數(shù):X>YB.由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推斷元素的非金屬性:Cl>SC.硅、鍺在元素周期表中都位于金屬與非金屬的交界處,都可以作半導(dǎo)體材料D.Cs和Ba分別位于第六周期ⅠA和ⅡA族,則堿性:CsOH>Ba(OH)25.(2024高考模擬題節(jié)選)(1)LiFePO4因具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性而成為新一代正極材料,這與PO43-的結(jié)構(gòu)親密相關(guān),PO43-的立體構(gòu)型為(2)C、N、O、F四種元素的第一電離能由小到大的依次為。

(3)Mg、Al的第一電離能:Mg(填“>”或“<”)Al。

(4)尿素中N原子的雜化類型是;C、N、O三種元素的電負(fù)性由小到大的依次為。

(5)光氣(COCl2)是一種重要的有機(jī)中間體,在農(nóng)藥、醫(yī)藥、工程塑料、聚氨酯材料以及軍事上都有很多用途。光氣分子的立體構(gòu)型為,其所含三種元素的電負(fù)性由小到大的依次為。寫(xiě)出與COCl2互為等電子體的分子和離子(各寫(xiě)一種)、。

考向3元素“位、構(gòu)、性”關(guān)系的綜合推斷6.(雙選)(2024湖北八校5月其次次聯(lián)考改編)2024年是“國(guó)際化學(xué)元素周期表年”。W、X、Y、Z均為短周期元素,原子序數(shù)依次增大,其中W、X、Z組成的化合物M、N、R之間存在如圖所示的反應(yīng)。下列敘述正確的是()A.元素非金屬性由強(qiáng)到弱的依次為Z>Y>X>WB.M、N、R三種分子中,全部原子最外層均滿意8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C.M、N、R三種分子均含有極性鍵和非極性鍵D.W、X、Y、Z四種元素既可形成離子化合物,又可形成共價(jià)化合物7.(2024山東濰坊高三期末)W、X、Y、Z四種短周期主族元素在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示,X的氣態(tài)氫化物可與其最高價(jià)含氧酸反應(yīng)生成離子化合物。下列說(shuō)法正確的是()WXYZA.四種元素的氧化物中,只有W的氧化物能與Na2O2反應(yīng)B.Y元素只能形成含氧酸H2YO3和H2YO4C.Z元素單質(zhì)具有強(qiáng)氧化性、漂白性D.簡(jiǎn)潔氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Y<Z考向4元素推斷與物質(zhì)性質(zhì)8.(2024山東青島調(diào)研測(cè)試)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,四種元素可以組成一種分子簇,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示(球大小表示原子半徑的相對(duì)大小),W、X位于不同周期,X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,Z的族序數(shù)等于其周期序數(shù),下列說(shuō)法中正確的是()A.Y、Z的簡(jiǎn)潔離子均不影響水的電離平衡B.工業(yè)上獲得Y、Z單質(zhì)均可采納電解它們的熔融氯化物C.Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性比Z的弱D.相同條件下,W單質(zhì)的沸點(diǎn)比X單質(zhì)的低9.(雙選)(2024江西九江二模改編)有一種化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示,其中W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,X、Y是同周期元素,Z的含氧酸均具有氧化性,該化合物相對(duì)分子質(zhì)量小于125。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.WZ沸點(diǎn)高于W2Y的沸點(diǎn)B.X的含氧酸確定為二元弱酸C.原子半徑大小:Z>X>Y>WD.X與Z組成的化合物中可能含有非極性鍵10.(2024山東德州期末)X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素,A、B、C、D、E為上述四種元素中的兩種元素組成的化合物,Z2為Z元素的一種單質(zhì)。已知:A、D均含有10個(gè)電子,C的相對(duì)分子質(zhì)量為30。上述物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)物或生成物省略),則下列說(shuō)法中不正確的是()A.原子半徑:W>Y>Z>XB.若C中混有E可用水洗方法除去C.A在工業(yè)上常用作制冷劑D.B與D反應(yīng)生成Z2時(shí),D作還原劑11.(2024江西宜春高三月考)已知A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,E為地殼中含量最高的過(guò)渡金屬元素,A與D同主族,B與C同周期,且C與D的原子序數(shù)之和為20。甲、乙分別為元素E、A的單質(zhì),丙、丁為A、E分別與B形成的二元化合物,它們轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A.A、B形成的一種化合物具有漂白性B.B、D形成的離子化合物可能含有非極性鍵C.C的單質(zhì)能與丙反應(yīng)置換出B的單質(zhì)D.丁為黑色固體,且1mol甲與足量丙反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA歸納總結(jié)常見(jiàn)的轉(zhuǎn)化關(guān)系總結(jié)(1)金屬,滿意此關(guān)系的有Na、K、Ca等。(2)(3)化合物ABC酸,滿意此條件的化合物A可以是CH4、NH3、H2S等。(4)X、Y、Z、W四種物質(zhì)在確定條件下具有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系:符合此轉(zhuǎn)化關(guān)系的X、Y、Z、W的化學(xué)式如下:①AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2或Na②NH3、NO、NO2、O2。③H2S、S、SO2、O2。(5)已知A、B、D、E均為中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的物質(zhì),存在如下關(guān)系。符合此轉(zhuǎn)化關(guān)系的A、B、D、E的化學(xué)式如下:①Fe、Fe(NO3)3、Fe(NO3)2、HNO3。②CuO、CO、CO2、C。③NaOH、NaHCO3、Na2CO3、CO2?？键c(diǎn)三化學(xué)鍵、分子間作用力與氫鍵真題示例1.(2024山東化學(xué))下列關(guān)于C、Si及其化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的論述錯(cuò)誤的是()A.鍵能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,因此C2H6穩(wěn)定性大于Si2H6B.立方型SiC是與金剛石成鍵、結(jié)構(gòu)均相像的共價(jià)晶體,因此具有很高的硬度C.SiH4中Si的化合價(jià)為+4,CH4中C的化合價(jià)為-4,因此SiH4還原性小于CH4D.Si原子間難形成雙鍵而C原子間可以,是因?yàn)镾i的原子半徑大于C,難形成p-pπ鍵2.(2024天津化學(xué))關(guān)于的說(shuō)法正確的是()A.分子中有3種雜化軌道類型的碳原子B.分子中共平面的原子數(shù)目最多為14C.分子中的苯環(huán)由單雙鍵交替組成D.與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成兩種產(chǎn)物3.(2024浙江4月選考)下列說(shuō)法不正確的是()A.純堿和燒堿熔化時(shí)克服的化學(xué)鍵類型相同B.加熱蒸發(fā)氯化鉀水溶液的過(guò)程中有分子間作用力的破壞C.CO2溶于水和干冰升華都只有分子間作用力變更D.石墨轉(zhuǎn)化為金剛石既有共價(jià)鍵的斷裂和生成,也有分子間作用力的破壞4.(2024浙江11月選考)下列說(shuō)法正確的是()A.CaO與水反應(yīng)過(guò)程中,有共價(jià)鍵的斷裂和形成B.H2O的熱穩(wěn)定性比H2S強(qiáng),是由于H2O的分子間作用力較大C.KCl、HCl、KOH的水溶液都能導(dǎo)電,所以它們都屬于離子化合物D.葡萄糖、二氧化碳和足球烯(C60)都是共價(jià)化合物,它們的晶體都屬于分子晶體5.(2024全國(guó)Ⅲ節(jié)選)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是一種具有潛力的固體儲(chǔ)氫材料?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)H、B、N中,原子半徑最大的是。依據(jù)對(duì)角線規(guī)則,B的一些化學(xué)性質(zhì)與元素的相像。

(2)NH3BH3分子中,N—B化學(xué)鍵稱為鍵,其電子對(duì)由供應(yīng)。氨硼烷在催化劑作用下水說(shuō)明放氫氣:

3NH3BH3+6H2O3NH4++B3O6B3O63-的結(jié)構(gòu)為。在該反應(yīng)中,B原子的雜化軌道類型由變?yōu)?3)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ-),電負(fù)性大小依次是。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是(寫(xiě)分子式),其熔點(diǎn)比NH3BH3(填“高”或“低”),緣由是在NH3BH3分子之間,存在,也稱“雙氫鍵”。

必備學(xué)問(wèn)1.離子鍵、共價(jià)鍵及金屬鍵的比較化學(xué)鍵類型離子鍵共價(jià)鍵金屬鍵非極性鍵極性鍵定義陰、陽(yáng)離子通過(guò)靜電作用所形成的化學(xué)鍵原子間通過(guò)共用電子對(duì)(電子云重疊)而形成的化學(xué)鍵金屬原子脫落下來(lái)的價(jià)電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”,被全部原子共用,從而把全部金屬原子維系在一起成鍵粒子陰、陽(yáng)離子原子金屬陽(yáng)離子和自由電子成鍵實(shí)質(zhì)陰、陽(yáng)離子的靜電作用共用電子對(duì)不偏向任何一方共用電子對(duì)偏向一方原子金屬陽(yáng)離子和自由電子間的電子氣形成條件活潑金屬元素與活潑非金屬元素經(jīng)電子得失,形成離子鍵同種元素原子之間成鍵不同種元素原子之間成鍵金屬陽(yáng)離子和自由電子間成鍵形成的物質(zhì)離子化合物非金屬單質(zhì);某些共價(jià)化合物或離子化合物共價(jià)化合物或離子化合物金屬晶體2.化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系(1)從以上可以看出,離子化合物確定含有離子鍵,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)化合物和一些非金屬單質(zhì)中。(3)熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物是離子化合物,如NaCl。熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電的化合物是共價(jià)化合物,如HCl。3.σ鍵與π鍵的推斷方法(1)由軌道重疊方式推斷?！邦^碰頭”重疊為σ鍵,“肩并肩”重疊為π鍵。(2)由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式推斷。通過(guò)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式可以快速有效地推斷共價(jià)鍵的種類及數(shù)目。共價(jià)單鍵全為σ鍵,雙鍵中有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵,三鍵中有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵。(3)由成鍵軌道類型推斷。s軌道形成的共價(jià)鍵全部是σ鍵;雜化軌道形成的共價(jià)鍵全部為σ鍵。4.三種作用力及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響作用力類型范德華力氫鍵共價(jià)鍵作用微粒分子H與N、O、F原子強(qiáng)度比較共價(jià)鍵>氫鍵>范德華力影響因素組成和結(jié)構(gòu)相像的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越大形成氫鍵元素的電負(fù)性原子半徑對(duì)性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn),溶解度等物理性質(zhì)分子間氫鍵使物質(zhì)熔、沸點(diǎn)上升,溶解度增大鍵能越大,物質(zhì)的穩(wěn)定性越強(qiáng)應(yīng)考訓(xùn)練考向1共價(jià)鍵與離子鍵1.(2024湖南長(zhǎng)郡中學(xué)第2次月考)固體A的化學(xué)式為NH5,它的全部原子的最外層都符合相應(yīng)稀有氣體原子的最外層電子結(jié)構(gòu),則下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.NH5中既有離子鍵又有共價(jià)鍵B.NH5的熔、沸點(diǎn)高于NH3C.NH5固體投入少量水中,可產(chǎn)生兩種氣體D.0.1molNH5中含有0.5molN—H鍵2.(雙選)(2024山東濟(jì)南新高考模擬改編)已知X、Y、Z是三種原子序數(shù)依次增大的短周期元素。甲、乙、丙分別是三種元素形成的單質(zhì),A、B、C、D分別是由三種元素中的兩種形成的化合物,且A與C中均含有10個(gè)電子。它們之間轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.原子半徑:Z>Y>XB.X與Y形成的化合物只含極性鍵C.Y和Z形成的分子可能存在配位鍵D.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:A<C歸納總結(jié)(1)只含非極性共價(jià)鍵的物質(zhì):某些非金屬元素組成的單質(zhì)(稀有氣體除外),如I2、N2、P4、金剛石、晶體硅等。(2)只含有極性共價(jià)鍵的物質(zhì):一般是不同非金屬元素組成的共價(jià)化合物,如HCl、NH3、SiO2、CS2等。(3)既有極性鍵又有非極性鍵的物質(zhì),如H2O2、C2H4、CH3CH3、C6H6等。(4)只含有離子鍵的物質(zhì):活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物,如Na2S、CsCl、K2O、NaF等。(5)既有離子鍵又有非極性共價(jià)鍵的物質(zhì)。如Na2O2、CaC2等。考向2共價(jià)鍵類型的推斷3.(2024各地高考模擬題節(jié)選)完成下列填空。(1)乙炔(C2H2)分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為。

(2)(CN)2分子中存在碳碳鍵,則分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為。

(3)1mol中含有的σ鍵的數(shù)目為。

(4)丁二酮肟()是檢驗(yàn)Ni2+的靈敏試劑。丁二酮肟分子中C原子軌道雜化類型為,2mol丁二酮肟分子中所含σ鍵的數(shù)目為。丁二酮肟常與Ni2+形成圖A所示的協(xié)作物,圖B是硫代氧的結(jié)果:

①A的熔、沸點(diǎn)高于B的緣由為。

②B晶體含有化學(xué)鍵的類型為(填選項(xiàng)字母)。

A.σ鍵 B.金屬鍵 C.配位鍵 D.π鍵(5)在[Zn(NH3)4]SO4晶體中存在的作用力有。

A.離子鍵B.極性共價(jià)鍵C.氫鍵D.配位鍵E.范德華力F.金屬鍵考向3共價(jià)鍵、分子間作用與氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響4.(雙選)(2024天津?qū)氎嬉恢卸８木?下列說(shuō)法中正確的是()A.氣體單質(zhì)中,確定有σ鍵,可能有π鍵B.PCl3分子是非極性分子C.鄰羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)低D.NaHSO4晶體熔化時(shí),離子鍵被破壞,共價(jià)鍵不受影響5.(雙選)(2024天津?yàn)I海新區(qū)質(zhì)檢改編)下列說(shuō)法正確的是()A.氨分子的熔、沸點(diǎn)比磷化氫高,是由于氨分子內(nèi)存在氫鍵B.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱C.由于SiO2、SiCl4的相對(duì)分子質(zhì)量不同,所以沸點(diǎn)不同D.熔點(diǎn):LiF>NaF>NaCl>KCl考點(diǎn)四分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)真題示例1.(2024高考題組合)(1)(2024山東化學(xué)節(jié)選)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料,回答下列問(wèn)題:①Sn為ⅣA族元素,單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無(wú)色液體,SnCl4空間構(gòu)型為,其固體的晶體類型為。

②NH3、PH3、AsH3的沸點(diǎn)由高到低的依次為(填化學(xué)式,下同),還原性由強(qiáng)到弱的依次為,鍵角由大到小的依次為。

③含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過(guò)螯合配位成環(huán)而形成的協(xié)作物為螯合物。一種Cd2+協(xié)作物的結(jié)構(gòu)如圖所示,1mol該協(xié)作物中通過(guò)螯合作用形成的配位鍵有mol,該螯合物中N的雜化方式有種。

(2)(2024全國(guó)Ⅰ節(jié)選)磷酸根離子的立體構(gòu)型為,其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為、雜化軌道類型為。

(3)(2024全國(guó)Ⅱ節(jié)選)Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示,TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物,自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次上升,緣由是

。

化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377-24.1238.31552.(2024江蘇化學(xué))以鐵、硫酸、檸檬酸、雙氧水、氨水等為原料可制備檸檬酸鐵銨[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]。(1)Fe基態(tài)核外電子排布式為;[Fe(H2O)6]2+中與Fe2+配位的原子是(填元素符號(hào))。

(2)NH3分子中氮原子的軌道雜化類型是;C、N、O元素的第一電離能由大到小的依次為。

(3)與NH4+互為等電子體的一種分子為(4)檸檬酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖。1mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ鍵的物質(zhì)的量為mol。

3.(高考題組合)(1)(2024全國(guó)Ⅰ節(jié)選)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物,分子中氮、碳原子的雜化類型分別是、。乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子,其緣由是,其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對(duì)較高的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)。

(2)(2024全國(guó)Ⅱ節(jié)選)元素As與N同族。預(yù)料As的氫化物分子的立體構(gòu)型為,其沸點(diǎn)比NH3的(填“高”或“低”),其推斷理由是。

(3)(2024江蘇化學(xué)節(jié)選)①SO42-的立體構(gòu)型為(用文字描述);Cu2+與OH-反應(yīng)能生成[Cu(OH)4]2-,[Cu(OH)4]2-②抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,分子中碳原子的軌道雜化類型為;推想抗壞血酸在水中的溶解性:(填“難溶于水”或“易溶于水”)。

4.(2024全國(guó)Ⅲ節(jié)選)(1)FeCl3中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性,蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的結(jié)構(gòu)式為,其中Fe的配位數(shù)為。

(2)苯胺()的晶體類型是。苯胺與甲苯()的相對(duì)分子質(zhì)量相近,但苯胺的熔點(diǎn)(-5.9℃)、沸點(diǎn)(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(diǎn)(-95.0℃)、沸點(diǎn)(110.6℃),緣由是。

(3)NH4H2PO4中,電負(fù)性最高的元素是;P的雜化軌道與O的2p軌道形成鍵。

(4)NH4H2PO4和LiFePO4屬于簡(jiǎn)潔磷酸鹽,而直鏈的多磷酸鹽則是一種困難磷酸鹽,如:焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示:這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為(用n代表P原子數(shù))。

易錯(cuò)警示有關(guān)分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的5個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)誤認(rèn)為分子的穩(wěn)定性與分子間作用力和氫鍵有關(guān),其實(shí)分子的穩(wěn)定性與共價(jià)鍵的強(qiáng)弱有關(guān)。(2)誤認(rèn)為組成相像的分子,中心原子的雜化類型相同,其實(shí)要看其σ鍵和孤電子對(duì)數(shù)是否分別相同。如CO2和SO2中心原子的雜化方式不同,CO2分子中C原子是sp雜化,SO2分子中S原子是sp2雜化。(3)誤認(rèn)為只要含有氫鍵物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就高,其實(shí)不確定,分子間的氫鍵會(huì)使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)上升,而分子內(nèi)氫鍵一般會(huì)使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低。(4)誤認(rèn)為只含有極性鍵的分子都確定是極性分子,其實(shí)不ー定。如CO2、BF3等是非極性分子。(5)誤認(rèn)為雜化軌道構(gòu)型和分子的立體構(gòu)型一樣,其實(shí)不確定。如H2O中氧原子是sp3雜化,雜化軌道構(gòu)型為四面體形,但由于分子中存在孤電子對(duì),依據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知,H2O分子的立體構(gòu)型是V形。必備學(xué)問(wèn)1.中心原子雜化軌道數(shù)的推斷方法雜化軌道數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)=價(jià)層電子對(duì)數(shù)(1)看中心原子有沒(méi)有形成雙鍵或三鍵。假如有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;假如有1個(gè)雙鍵則其中有1個(gè)π鍵,則為sp2雜化;假如全部是單鍵,則為sp3雜化。(2)由分子的立體構(gòu)型結(jié)合價(jià)電子對(duì)互斥理論推斷。沒(méi)有填充電子的空軌道一般不參與雜化,1個(gè)孤電子對(duì)占據(jù)1個(gè)雜化軌道。如NH3分子為三角錐形,且有一個(gè)孤電子對(duì),即4條雜化軌道應(yīng)呈四面體形,為sp3雜化。2.中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)、雜化類型與粒子的立體構(gòu)型價(jià)層電子對(duì)數(shù)(雜化軌道數(shù))234軌道雜化類型spsp2sp3價(jià)層電子對(duì)模型直線形三角形四面體形粒子組成形式與立體構(gòu)型AB2:直線形AB2:V形AB3:三角形AB2:V形AB3:三角錐形AB4:(正)四面體形規(guī)律當(dāng)中心原子無(wú)孤電子對(duì)時(shí),分子構(gòu)型與價(jià)層電子對(duì)模型一樣;當(dāng)有孤電子對(duì)時(shí),分子的構(gòu)型為去掉孤電子對(duì)后剩余部分的立體構(gòu)型,且孤電子對(duì)會(huì)對(duì)分子構(gòu)型產(chǎn)生“擠壓”作用用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推想分子或離子的立體構(gòu)型的思維程序。分子(離子)的立體構(gòu)型3.分子的性質(zhì)(1)分子極性的推斷。(2)“相像相溶”規(guī)律。非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑,極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑,若存在氫鍵,則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大,溶解性越好。(3)手性。具有完全相同的組成和原子排列的兩種分子,猶如左手和右手一樣互為鏡像,在三維空間里不能重疊,互為手性異構(gòu)體,有手性異構(gòu)體的分子叫做手性分子。在有機(jī)物中,假如一個(gè)碳原子以4個(gè)單鍵(σ鍵)與4個(gè)不同的原子(或原子團(tuán))連接,該碳原子稱為手性碳原子。(4)無(wú)機(jī)含氧酸分子的酸性。無(wú)機(jī)含氧酸可寫(xiě)成(HO)mROn,假如成酸元素R相同,則n值越大,R的正電性越高,使R—O—H中O的電子向R偏移,在水分子的作用下越易電離出H+,酸性越強(qiáng)。4.等電子原理原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子或離子具有相像的化學(xué)鍵特征,物理性質(zhì)相像。常見(jiàn)等電子體:微粒價(jià)電子總數(shù)立體構(gòu)型CO2、SCN-、N16直線形CO32-、N24平面三角形SO2、O3、NO18V形SO4232正四面體形PO33-、S26三角錐形CO、N210直線形CH4、NH8正四面體形應(yīng)考訓(xùn)練考向1“兩大理論”與粒子立體構(gòu)型1.(2024各地高考模擬題節(jié)選)填寫(xiě)下列空白:(1)硅能形成多種化合物(如SiH4、Si2H4等),SiH4的中心原子的雜化軌道類型為,其分子的立體構(gòu)型為,鍵角為;Si2H4分子中含有的σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為。

(2)Na3[Co(NO2)6]常用作檢驗(yàn)K+的試劑,配體NO2-的中心原子的雜化形式為,立體構(gòu)型為。大π鍵可用符號(hào)Πnm表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n為各原子的單電子數(shù)(形成σ鍵的電子除外)和得電子數(shù)的總和(如苯分子中的大π鍵可表示為Π66),則(3)①在加熱和Cu的催化作用下,乙醇可被空氣氧化為乙醛(CH3CHO),乙醛分子中碳原子的雜化方式是,乙醛分子中H—CO的鍵角(填“大于”“等于”或“小于”)乙醇分子中的H—C—O的鍵角。[Cu(H2O)4]2+為平面正方形結(jié)構(gòu),其中的兩個(gè)H2O被Cl-取代后有兩種不同的結(jié)構(gòu),其中是非極性分子的結(jié)構(gòu)為。

②向CuSO4溶液中加入氨水,首先形成藍(lán)色沉淀,接著加氨水,沉淀溶解,得到深藍(lán)色溶液,在此溶液中加入乙醇,析出深藍(lán)色的晶體。由藍(lán)色沉淀得到深藍(lán)色溶液的離子方程式為;深藍(lán)色晶體中存在的化學(xué)鍵類型有。(填代號(hào))

A.離子鍵B.σ鍵C.非極性共價(jià)鍵D.配位鍵E.金屬鍵F.氫鍵(4)鐵元素是最重要的金屬元素之一,其不僅是各種鋼材的主要成分,很多含鐵化合物也具有重要意義。①向含F(xiàn)e3+的溶液中滴加少量的KSCN溶液,溶液中生成紅色的[Fe(SCN)(H2O)5]2+。N、H、O三種元素的電負(fù)性由大到小的依次為;[Fe(SCN)(H2O)5]2+中Fe3+的配位數(shù)為,H2O中氧原子的雜化方式為。

②二茂鐵是一種含鐵的有機(jī)化合物,其化學(xué)式為Fe(C5H5)2,可看作是Fe2+與兩個(gè)正五邊形的環(huán)戊二烯負(fù)離子(C5H5-)配體形成的夾心型分子(如下圖所示)。已知大π鍵可用符號(hào)Πmn表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為Π66),則C5H5-的大π鍵表示為。二茂鐵是黃色針狀晶體,熔點(diǎn)173℃(在100℃時(shí)A.離子鍵 B.配位鍵C.σ鍵 D.范德華力二茂鐵的結(jié)構(gòu)(5)過(guò)渡金屬可形成很多羰基協(xié)作物,即CO作為配體形成的協(xié)作物。①CO的等電子體有N2、CN-、(任寫(xiě)一個(gè))等。CO作配體時(shí),配位原子是C而不是O,其緣由是。

②過(guò)渡金屬協(xié)作物常滿意“18電子規(guī)則”,即中心原子的價(jià)電子數(shù)加上配體供應(yīng)的電子數(shù)之和等于18,如[Fe(CO)5]、[Mn(CO)5]-等都滿意這個(gè)規(guī)則。i.下列釩協(xié)作物中,釩原子滿意“18電子規(guī)則”的是。

A.[V(H2O)6]2+ B.[V(CN)6]4-C.[V(CO)6]- D.[V(O2)4]3-ii.化合物的熔點(diǎn)為138℃,其晶體類型為;已知該化合物滿意“18電子規(guī)則”,其配體“”中的大π鍵可表示為。

考向2粒子間的作用與分子性質(zhì)2.(2024各地高考模擬題節(jié)選)填寫(xiě)下列空白。(1)已知CO與N2互稱等電子體。①CO和N2的分子中都存在三個(gè)共價(jià)鍵,其中包含個(gè)σ鍵,個(gè)π鍵。

②下表為CO和N2的有關(guān)信息。鍵的類型單鍵雙鍵三鍵鍵能CO3518031071N2159418946依據(jù)表中數(shù)據(jù),說(shuō)明CO比N2活潑的緣由是。

(2)工業(yè)上,采納電解熔融氯化鋰制備鋰,采納鈉還原TiCl4(g)制備鈦。已知:LiCl、TiCl4的熔點(diǎn)分別為605℃、-25℃,它們的熔點(diǎn)相差很大,其主要緣由是。

(3)Co3+、Co2+能與NH3、H2O、SCN-等配體組成協(xié)作物。①1mol[Co(NH3)6]3+含molσ鍵。

②配位原子供應(yīng)孤電子對(duì)與電負(fù)性有關(guān),電負(fù)性越大,對(duì)孤電子對(duì)吸引力越大。SCN-的結(jié)構(gòu)式為[SCN]-,SCN-與金屬離子形成的配離子中配位原子是(填元素符號(hào))。

③配離子在水中的顏色與分裂能有關(guān),某些水合離子的分裂能如表所示:配離子[Fe(H2O)6]3+[Fe(H2O)6]2+[Cu(H2O)6]2+[Co(H2O)6]3+分裂能164124ab由此推知,a(填“>”“<”或“=”)b,主要緣由是。

(4)協(xié)作物[Cu(En)2]SO4的名稱是硫酸二乙二胺合銅(Ⅱ),是銅的一種重要化合物。其中En是乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)的簡(jiǎn)寫(xiě)。①該協(xié)作物中所含化學(xué)鍵有(填字母編號(hào))。

A.離子鍵B.極性共價(jià)鍵C.非極性共價(jià)鍵D.配位鍵E.金屬鍵②配體乙二胺分子中氮原子、碳原子軌道的雜化類型分別為、。

③乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺,且相對(duì)分子質(zhì)量相近,但乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多,緣由是。

④乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物,乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子,其緣由是。

⑤與氨氣互為等電子體的陽(yáng)離子為,與S位于同一周期,且第一電離能小于S的非金屬元素的符號(hào)為。

(5)如圖為H3BO3晶體的片層結(jié)構(gòu),其中B的雜化方式為;硼酸在熱水中比在冷水中溶解度顯著增大的主要緣由是。

考點(diǎn)五晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)真題示例1.(2024高考題組合)(1)(2024山東化學(xué)節(jié)選)以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°,晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如下表所示。坐標(biāo)原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一個(gè)晶胞中有個(gè)Sn,找出距離Cd(0,0,0)最近的Sn(用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示)。CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn鍵合的As有個(gè)。

(2)(2024天津化學(xué)節(jié)選)CoO的面心立方晶胞如下圖所示。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則CoO晶體的密度為g·cm-3;三種元素二價(jià)氧化物的晶胞類型相同,其熔點(diǎn)由高到低的依次為。

(3)(2024全國(guó)Ⅰ節(jié)選)LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體,它們通過(guò)共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個(gè)晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有個(gè)。

電池充電時(shí),LiFePO4脫出部分Li+,形成Li1-xFePO4,結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示,則x=,n(Fe2+)∶n(Fe3+)=。

(4)(2024全國(guó)Ⅱ節(jié)選)①CaTiO3的晶胞如圖(a)所示,其組成元素的電負(fù)性大小依次是;金屬離子與氧離子間的作用力為,Ca2+的配位數(shù)是。

②一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I-和有機(jī)堿離子CH3NH3+,其晶胞如圖(b)所示,其中Pb2+與圖(a)中的空間位置相同。有機(jī)堿CH3NH3+中,N原子的雜化軌道類型是。若晶胞參數(shù)為anm,則晶體密度為g(5)(2024全國(guó)Ⅲ節(jié)選)探討發(fā)覺(jué),氨硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氨硼烷晶體的密度ρ=g·cm-3(列出計(jì)算式,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

2.(2024全國(guó)Ⅰ節(jié)選)(1)一些氧化物的熔點(diǎn)如下表所示:氧化物L(fēng)i2OMgOP4O6SO2熔點(diǎn)/℃1570280023.8-75.5說(shuō)明表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的緣由

。

(2)圖(a)是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu),Mg以金剛石方式積累,八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中,填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖?？梢?jiàn),Cu原子之間最短距離x=pm,Mg原子之間最短距離y=pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則MgCu2的密度是g·cm-3(列出計(jì)算表達(dá)式)。

(a)(b)3.(2024全國(guó)Ⅱ節(jié)選)一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞如圖1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。圖中F-和O2-共同占據(jù)晶胞的上下底面位置,若兩者的比例依次用x和1-x代表,則該化合物的化學(xué)式表示為;通過(guò)測(cè)定密度ρ和晶胞參數(shù),可以計(jì)算該物質(zhì)的x值,完成它們的關(guān)系表達(dá)式:ρ=g·cm-3。

以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo),例如圖1中原子1的坐標(biāo)為12,12,4.(2024江蘇化學(xué)節(jié)選)一個(gè)Cu2O晶胞(見(jiàn)下圖)中,Cu原子的數(shù)目為。

5.(2024海南化學(xué)節(jié)選)Ⅰ.下列各組物質(zhì)性質(zhì)的比較,結(jié)論正確的是()A.分子的極性:BCl3<NCl3B.物質(zhì)的硬度:NaI<NaFC.物質(zhì)的沸點(diǎn):HF<HClD.在CS2中的溶解度:CCl4<H2OⅡ.錳單質(zhì)及其化合物應(yīng)用特別廣泛?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)金屬錳有多種晶型,其中δ-Mn的結(jié)構(gòu)為體心立方積累,晶胞參數(shù)為apm,δ-Mn中錳的原子半徑為pm。已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,δ-Mn的理論密度ρ=g·cm-3。(列出計(jì)算式)

(2)已知錳的某種氧化物的晶胞如圖所示,其中錳離子的化合價(jià)為,其配位數(shù)為。

易錯(cuò)警示(1)CO2和SiO2盡管有相像的化學(xué)組成,但二者物理性質(zhì)有較大差異,緣由是二者的晶體類型不同,固態(tài)CO2屬于分子晶體,SiO2屬于原子晶體,二者不能混淆。(2)離子晶體中不確定都含有金屬元素,如NH4Cl晶體是離子晶體;金屬元素和非金屬元素組成的晶體不確定是離子晶體,如AlCl3是分子晶體;含有金屬離子的晶體不確定是離子晶體,如金屬晶體中含有金屬離子。(3)含陰離子的晶體中確定含有陽(yáng)離子,但含陽(yáng)離子的晶體中不確定含陰離子,如金屬晶體。(4)誤認(rèn)為金屬晶體的熔點(diǎn)比分子晶體的熔點(diǎn)高,其實(shí)不確定,如Na的熔點(diǎn)為97℃,尿素的熔點(diǎn)為132.7℃。必備學(xué)問(wèn)1.物質(zhì)熔、沸點(diǎn)凹凸的比較規(guī)律(1)一般狀況下,不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)凹凸規(guī)律:原子晶體>離子晶體>分子晶體,如熔、沸點(diǎn):金剛石>NaCl>Cl2;金屬晶體>分子晶體,如熔、沸點(diǎn):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,如熔、沸點(diǎn):金剛石>石英>碳化硅>晶體硅。(3)形成離子晶體的陰、陽(yáng)離子所帶的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子鍵越強(qiáng),熔、沸點(diǎn)就越高,如熔、沸點(diǎn):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)相像的分子,相對(duì)分子質(zhì)量越大,其熔、沸點(diǎn)就越高,如熔、沸點(diǎn):HI>HBr>HCl。②相對(duì)分子質(zhì)量相等的分子,分子極性越大,其熔、沸點(diǎn)就越高,如熔、沸點(diǎn):CO>N2。③互為同分異構(gòu)體的分子中,支鏈越少,其熔、沸點(diǎn)就越高,如熔、沸點(diǎn):正戊烷>異戊烷>新戊烷。④互為同分異構(gòu)體的芳香烴及其衍生物,熔、沸點(diǎn)鄰位取代物>間位取代物>對(duì)位取代物,如熔、沸點(diǎn):鄰二甲苯>間二甲苯>對(duì)二甲苯。2.晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算方法——均攤法3.晶體密度的計(jì)算晶體密度(ρ)應(yīng)考訓(xùn)練考向晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.(2024山東試驗(yàn)中學(xué)線上檢測(cè)節(jié)選)微量元素硼對(duì)植物生長(zhǎng)及人體健康有著特別重要的作用,也廣泛應(yīng)用于新型材料的制備。(1)晶體硼單質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元為正二十面體,其能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形,這種性質(zhì)稱為晶體的。

(2)磷化硼(BP)是受高度關(guān)注的耐磨材料,可作為金屬表面的愛(ài)護(hù)層,其結(jié)構(gòu)與金剛石類似,晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。磷化硼晶胞沿z軸在平面的投影圖中,B原子構(gòu)成的幾何形態(tài)是;已知晶胞邊長(zhǎng)為458pm,則磷化硼晶體的密度是g·cm-3(列式并計(jì)算,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,已知4.583=96.07)。

2.(2024山東濰坊三模節(jié)選)Cu2O可用于半導(dǎo)體材料。(1)Cu2O晶胞(如圖所示)中,O原子的配位數(shù)為;a位置Cu+坐標(biāo)為(0.25,0.25,0.75),則b位置Cu+坐標(biāo)。

(2)Cu2S與Cu2O具有相像的晶體結(jié)構(gòu),則兩者的熔點(diǎn)是Cu2O比Cu2S的(填“高”或“低”),請(qǐng)說(shuō)明緣由

。

3.(2024黑龍江齊齊哈爾八中一模)如圖所示為NaCl晶體的晶胞結(jié)構(gòu)圖和晶胞截面圖(截面圖中的大球?yàn)镃l-,小球?yàn)镹a+)。(1)晶胞中距離1個(gè)Na+最近的Cl-有個(gè),這些Cl-圍成的圖形是。

(2)若晶體密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,則Na+的離子半徑為pm(列出計(jì)算表達(dá)式)。

4.(2024四川成都七中二診)金屬鈦因?yàn)槠鋬?yōu)越的性能被稱為“將來(lái)金屬”,其工業(yè)冶煉涉及的反應(yīng)為T(mén)iO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問(wèn)題:(1)基態(tài)鈦原子的價(jià)層電子排布式為,上述反應(yīng)中非金屬元素電負(fù)性由大到小是;

(2)已知部分物質(zhì)熔、沸點(diǎn)如下:名稱金紅石金剛石四氯化鈦四溴化鈦四碘化鈦化學(xué)式TiO2CTiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃18303550-24.138150沸點(diǎn)/℃29274827136.4233.1377.2自左向右,表中的三種鈦的鹵化物熔、沸點(diǎn)依次上升的緣由是

。

(3)配位數(shù)為6,組成為T(mén)iCl3?6H2O的晶體有X、Y兩種。化學(xué)式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的X呈綠色,定量試驗(yàn)表明,X與AgNO3以1∶2物質(zhì)的量比反應(yīng)生成沉淀。Y呈紫色,且Y與AgNO3以1∶3物質(zhì)的量之比反應(yīng)生成沉淀,則Y的化學(xué)式為。

(4)鈣鈦礦是重要的含鈦礦物之一。其主要成分Z的晶胞如圖所示。推想Z的化學(xué)式為,Ca填充在O圍成的空隙中。

(5)若晶胞參數(shù)a=384.1pm,Z晶體的密度為(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,已知3.8413≈56.67,阿伏加德羅常數(shù)的值為6.0×1023)

5.很多元素及它們的化合物在科學(xué)探討和工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛用途。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:(1)磷化硼是一種耐磨涂料,它可用作金屬的表面愛(ài)護(hù)層。①磷化硼晶體晶胞如圖甲所示,其中實(shí)心球?yàn)榱自?在一個(gè)晶胞中磷原子空間積累方式為,已知晶胞邊長(zhǎng)為apm,阿伏加德羅常數(shù)為NA。則磷化硼晶體的密度為g·cm-3。

②磷化硼晶胞沿著體對(duì)角線方向的投影如圖乙,其中表示P原子的投影,用●畫(huà)出B原子的投影位置。(2)Fe3O4晶體(如右圖)中,O2-圍成正四面體空隙(1、3、6、7號(hào)氧圍成)和正八面體空隙(3、6、7、8、9、12號(hào)氧圍成),Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面體空隙中,Fe2+和另一半Fe3+填充在正八面體空隙中,晶體中正四面體空隙數(shù)與正八面體空隙數(shù)之比為,有%的正八面體空隙沒(méi)有填充陽(yáng)離子。

(3)確定溫度下,NiO晶體可以自發(fā)地分散并形成“單分子層”,可以認(rèn)為O2-作密置單層排列,Ni2+填充其中(如圖),已知O2-的半徑為apm,每平方米面積上分散的該晶體的質(zhì)量為g(用a、NA表示)。

專題五物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律考點(diǎn)一真題示例1.B解析依據(jù)題給的反應(yīng)過(guò)程,可確定W=27。依據(jù)X、Y的最外層電子數(shù)之和為8,Y原子的質(zhì)子數(shù)比X原子的質(zhì)子數(shù)多2,可以得出X原子最外層電子數(shù)為3,Y原子最外層電子數(shù)為5,可以判定X為鋁元素,Y為磷元素。由上述分析可知A項(xiàng)錯(cuò)誤;Al、P兩元素均可形成三氯化物AlCl3和PCl3,B項(xiàng)正確;Al、P兩元素位于同一周期且原子序數(shù)P大于Al,故原子半徑Al大于P,C項(xiàng)錯(cuò)誤;磷元素的常見(jiàn)含氧酸有H3PO4、H3PO2、HPO2等,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.D解析35Cl和37Cl同是氯元素,二者互為同位素,A項(xiàng)錯(cuò)誤;單晶硅是硅單質(zhì),石英的主要成分是SiO2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;HCOOH和HOCH2CHO不是同類物質(zhì),不是互為同系物,C項(xiàng)錯(cuò)誤。3.C解析A項(xiàng),中子數(shù)為9的氮原子應(yīng)表示為

716N;B項(xiàng),N2分子的電子式應(yīng)為∶N??N∶;D項(xiàng),Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖應(yīng)為4.D解析In與Al同主族,是第五周期第ⅢA族元素,A正確;49115In的中子數(shù)是66,電子數(shù)是49,差值為17,B正確;依據(jù)元素周期律,同主族從上到下,元素原子半徑依次增大,故原子半徑:In>Al,C正確;依據(jù)元素周期律,同周期從左到右,主族元素原子半徑依次減小,金屬性漸弱,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性漸弱,故堿性:RbOH>In(OH)5.D解析中子數(shù)為18的氯原子的質(zhì)量數(shù)為17+18=35,原子符號(hào)為

1735Cl,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氮?dú)夥肿又袃稍娱g有三對(duì)共用電子,其結(jié)構(gòu)式為N≡N,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Na+的結(jié)構(gòu)示意圖為,C項(xiàng)錯(cuò)誤;H2O的電子式為H··O··6.A解析A項(xiàng),次氯酸分子中氫原子應(yīng)與氧原子形成共用電子對(duì),電子式為H·7.B解析氯化鈉是強(qiáng)電解質(zhì),在水中完全電離生成水合Na+和水合Cl-,A正確;用惰性電極電解CuCl2溶液,電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuCl2Cu+Cl2↑,B項(xiàng)中方程式是CuCl2的電離方程式,CuCl2的電離不是在通電條件下發(fā)生的,B錯(cuò)誤;C項(xiàng)中圖示為醋酸在水中的部分電離,C正確;依據(jù)反應(yīng)熱(ΔH)=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的ΔH=(436kJ·mol-1+243kJ·mol-1)-(2×431kJ·mol-1)=-183kJ·mol-1,D項(xiàng)正確。8.答案(1)115同位素(2)H··H極性鍵和非極性鍵(3)P4O6H3PO4解析(1)依據(jù)

115281Mc可得Mc的質(zhì)子數(shù)為115。287Mc與(2)N原子最外層有5個(gè)電子,化合物NH2NH2中2個(gè)N原子形成一對(duì)共用電子對(duì),每個(gè)N原子與2個(gè)H原子形成2對(duì)共用電子對(duì),所以該化合物的電子式為H··H。在該物質(zhì)分子中含有4個(gè)N—H極性鍵,一個(gè)N—N非極性鍵。(3)設(shè)P元素的氧化物為PxOy,由于P為+3價(jià),O為-2價(jià),依據(jù)化合物中元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和等于0可得,3x=2y,所以x∶y=2∶3,結(jié)合白磷的正四面體結(jié)構(gòu)可知,該氧化物的化學(xué)式為P4O6;P元素的+5價(jià)簡(jiǎn)潔含氧酸的分子式為H3PO4。9.答案(1)①4s4f5②小于(2)Mg相反(3)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9解析(1)①鐵原子的電子排布式為[Ar]3d64s2,Fe原子成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去最外層4s軌道中的電子成為Fe2+;依據(jù)Sm的價(jià)電子排布式4f66s2可知,由Sm生成Sm3+要失去最外層6s能級(jí)上的2個(gè)電子和4f能級(jí)上的1個(gè)電子。②由于F-與O2-的核外電子排布相同,核電荷數(shù)越大,離子半徑反而越小,故離子半徑F-<O2-。(2)依據(jù)元素周期律可知,與Li元素處于“對(duì)角線”位置的元素為Mg,兩者的化學(xué)性質(zhì)相像。基態(tài)Mg原子的M層電子排布式為3s2,依據(jù)泡利原理可知,這兩個(gè)電子的自旋狀態(tài)相反。(3)Cu是29號(hào)元素,Cu2+基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9。應(yīng)考訓(xùn)練1.AC解析N元素有多種核素,不同核素中子數(shù)不同,由于題目未說(shuō)明N10中氮原子屬于哪一種核素,故無(wú)法確定N10的中子數(shù),A錯(cuò)誤;每個(gè)N5+中含有5個(gè)原子核,故B正確;每個(gè)N5-中含有35個(gè)質(zhì)子,36個(gè)電子,故C錯(cuò)誤;N2.C解析①質(zhì)子數(shù)相同的粒子不確定屬于同種元素,如CH4與H2O不是同種元素,若為原子或單核離子則屬于同種元素,①錯(cuò)誤;②互為同位素的原子,核外電子排布相同,最外層電子數(shù)確定化學(xué)性質(zhì),同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,但物理性質(zhì)不確定相同,②錯(cuò)誤;③分子中的質(zhì)子數(shù)等于電子數(shù),離子中的質(zhì)子數(shù)不等于電子數(shù),若一種分子與一種離子的質(zhì)子數(shù)相等,則電子數(shù)確定不相等,③正確;④電子數(shù)相同的粒子不確定屬于同種元素,如CH4與H2O,Na+與Mg2+,④正確;⑤一種元素可能存在不同的核素,同一元素的原子可能有不同的質(zhì)量數(shù),⑤錯(cuò)誤;⑥元素沒(méi)有質(zhì)量數(shù)的概念,⑥錯(cuò)誤。3.A解析X可形成+1價(jià)的離子,則X為氫、鋰或鈉,但是W、X、Y三種簡(jiǎn)潔離子的核外電子排布相同,則X只能是鈉;W、Y、Z三者分別位于三個(gè)不同的周期,則必有一種為氫,依據(jù)題目給出的結(jié)構(gòu)式可知Z是氫;結(jié)合Y原子的最外層電子數(shù)是W原子的最外層電子數(shù)的二倍,且二者簡(jiǎn)潔離子的核外電子排布相同,則只能是氧和鋁,依據(jù)結(jié)構(gòu)不難發(fā)覺(jué)W是鋁,Y是氧。依據(jù)分析,四種元素的原子半徑大小關(guān)系為Z<Y<W<X,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鈉單質(zhì)的還原性強(qiáng)于鋁,則Na+的氧化性弱于Al3+,B項(xiàng)正確;過(guò)氧化鈉和過(guò)氧化氫均具有漂白性,C項(xiàng)正確;W與X的最高價(jià)氧化物的水化物分別為Al(OH)3和NaOH,二者可以相互反應(yīng),D項(xiàng)正確。4.B解析題給化合物由兩種陽(yáng)離子和兩種陰離子構(gòu)成,其中有兩種10電子離子和一種18電子離子,且X、Y、Z、M均為短周期元素,均不在同一族,由結(jié)構(gòu)圖并結(jié)合X、Y、Z、M可知X為H元素、Y為O元素、Z為N元素,M為Cl元素,化合物中含有NH4+、H3O+、N5-和Cl-。H2O分子之間存在氫鍵,其沸點(diǎn)明顯高于和O同族其他元素的氫化物,如H2S等,故A正確;Cl的非金屬性比N強(qiáng),則HNO3的酸性比HClO4弱,故B錯(cuò)誤;O的非金屬性比N強(qiáng),則H2O比NH3穩(wěn)定,故C正確;題給化合物中含有NH4+、H3O+、N5-,其中NH45.AB解析He原子的電子排布式為1s2,屬于0族元素,故A錯(cuò)誤;Cr原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,故B錯(cuò)誤;37Cl-的核外電子排布式為1s22s22p63s23p6,應(yīng)有5種不同能量的電子,故C正確;化合物中元素顯負(fù)價(jià),說(shuō)明其吸引電子的實(shí)力強(qiáng),電負(fù)性強(qiáng)。CS2中S元素顯-2價(jià),則說(shuō)明C元素比S元素的電負(fù)性弱,故D正確。6.B解析4s不是價(jià)電子排布式,故A錯(cuò)誤;4s2是Ca原子的價(jià)電子排布式,故B正確;價(jià)電子排布式不行能為3p64s2,故C錯(cuò)誤;依據(jù)洪特規(guī)則某元素原子的價(jià)電子排布式應(yīng)為3d104s1,故D錯(cuò)誤。7.答案(1)B(2)①A②22(3)1s22s22p63s13p33d1(4)啞鈴(或紡錘)解析(1)依據(jù)電子排布規(guī)律分析,A項(xiàng)所示不遵循洪特規(guī)則,故錯(cuò)誤;B項(xiàng)所示氮原子電子排布遵循電子排布規(guī)律,故B正確;C項(xiàng)氧原子電子排布不遵循能量最低原理,應(yīng)當(dāng)是2s能級(jí)排滿再排2p能級(jí),故C錯(cuò)誤;鎂原子的價(jià)電子層為第三層,故D錯(cuò)誤。(2)①A項(xiàng)符合洪特規(guī)則,表示氮原子的最低能量狀態(tài),B、C項(xiàng)中2p能級(jí)的3個(gè)電子排布違反洪特規(guī)則,B、C錯(cuò)誤;D項(xiàng)表示的是基態(tài)