2019版高考化学（5年高考+3年模拟）精品全国卷1地区通用版：专题二十四　物质的结构与性质(共166张)ppt课件

1、专题二十四 物质的构造与性质;考点一原子构造与性质考点一原子构造与性质1.(20211.(2021课标课标,35,15,35,15分分) )锌在工业中有重要作用锌在工业中有重要作用, ,也是人体必需的微量元素。回也是人体必需的微量元素。回答以下问题答以下问题: :(1)Zn(1)Zn原子核外电子排布式为原子核外电子排布式为 。(2)(2)黄铜是人类最早运用的合金之一黄铜是人类最早运用的合金之一, ,主要由主要由ZnZn和和CuCu组成。第一电离能组成。第一电离能I1(Zn)I1(Zn) I1(Cu)(I1(Cu)(填填“大于或大于或“小于小于) )。缘由是。缘由是 。(3)ZnF2(3)ZnF

2、2具有较高的熔点具有较高的熔点(872 ),(872 ),其化学键类型是其化学键类型是 ;ZnF2;ZnF2不溶于有机溶不溶于有机溶剂而剂而ZnCl2ZnCl2、ZnBr2ZnBr2、ZnI2ZnI2可以溶于乙醇、乙醚等有机溶剂可以溶于乙醇、乙醚等有机溶剂, ,缘由是缘由是 。五年高考A A组组 一致命题一致命题课标卷题组课标卷题组;(4)等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或外表创伤。ZnCO3中,阴离子空间构型为,C原子的杂化方式为。(5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如下图,这种堆积方式称为。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密

3、度为gcm-3(列出计算式)。答案答案(1)Ar3d104s2(2)大于大于Zn核外电子排布为全满稳定构造核外电子排布为全满稳定构造,较难失电子较难失电子(3)离子键离子键ZnF2为离子化合物为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小的化学键以共价键为主、极性较小(4)平面三角形平面三角形sp2(5)六方最密堆积六方最密堆积(A3型型)2A65 6364Na c ;解析此题调查核外电子排布式的书写、电离能、离子的空间构型、金属的堆积模型和晶解析此题调查核外电子排布式的书写、电离能、离子的空间构型、金属的堆积模型和晶体的计算。体的计算。(1)Zn是是30号元素号

4、元素,核外有核外有30个电子个电子,故核外电子排布式为故核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或或Ar3d104s2。(2)由于由于Zn的核外电子排布式为的核外电子排布式为Ar3d104s2,Cu的核外电子排布式为的核外电子排布式为Ar3d104s1,Zn核外电子排核外电子排布布处于全满稳定形状处于全满稳定形状,第一电离能更大第一电离能更大,所以所以I1(Zn)I1(Cu)。(3)ZnF2熔点较高熔点较高,属于离子晶体属于离子晶体,含有的化学键类型为离子键含有的化学键类型为离子键;ZnCl2、ZnBr2、ZnI2均是分子晶均是分子晶体体,根据类似相溶原理知根据类似相溶原理

5、知,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2可以溶于有机溶剂。可以溶于有机溶剂。(4)ZnCO3中的阴离子为中的阴离子为C,C中中C原子的价层电子对数为原子的价层电子对数为3+(4+2-32)=3,且无孤电子且无孤电子对对,故空间构型为平面三角形故空间构型为平面三角形,C原子的杂化方式为原子的杂化方式为sp2。(5)由金属由金属Zn晶体中的原子堆积方式图可知晶体中的原子堆积方式图可知,其堆积方式为六方最密堆积其堆积方式为六方最密堆积;六棱柱底边边长为六棱柱底边边长为acm,那么六棱柱底面积为那么六棱柱底面积为(6aa)cm2=a2cm2,体积为体积为a2ccm3;根据均摊法知根据均摊法知,一个六棱一个

6、六棱柱中含有柱中含有Zn原子数目为原子数目为12+2+3=6,所以所以Zn的密度的密度=gcm-3=gcm-3。23O23O1212323 323 321612AMNNVA26563 32Na c2A260 33a c N易混易错留意均摊法在立方体和六棱柱中的异同。易混易错留意均摊法在立方体和六棱柱中的异同。;2.(2021课标课标,35,15分分)钾和碘的相关化合物在化工、医药、资料等领域有着广泛的运用。钾和碘的相关化合物在化工、医药、资料等领域有着广泛的运用。回答以下问题回答以下问题:(1)元素元素K的焰色反响呈紫红色的焰色反响呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为其中紫色对应的辐射波长为nm

7、(填标号填标号)。A.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.766.5(2)基态基态K原子中原子中,核外电子占据最高能层的符号是核外电子占据最高能层的符号是,占据该能层电子的电子云轮廓占据该能层电子的电子云轮廓图外形为图外形为。K和和Cr属于同一周期属于同一周期,且核外最外层电子构型一样且核外最外层电子构型一样,但金属但金属K的熔点、的熔点、沸点等都比金属沸点等都比金属Cr低低,缘由是缘由是。(3)X射线衍射测定等发现射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在中存在离子。离子。离子的几何构型为离子的几何构型为,中心原子的中心原子的杂化方式为杂化方式为。3I3I;(4)KIO3晶体

8、是一种性能良好的非线性光学资料,具有钙钛矿型的立方构造,边长为a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如下图。K与O间的最短间隔为nm,与K紧邻的O个数为。(5)在KIO3晶胞构造的另一种表示中,I处于各顶角位置,那么K处于位置,O处于位置。答案答案(1)A(2)N球形球形K原子半径较大且价电子数较少原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱金属键较弱(3)V形形sp3(4)0.31512(5)体心棱心体心棱心;解析此题调查角度较前几年更为细致解析此题调查角度较前几年更为细致,如颜色对应的辐射波长、基态原子最高能层符号、如颜色对应的辐射波长、基态原子最高能层符号、晶胞中原

9、子间的位置关系等。晶胞中原子间的位置关系等。(1)紫色对应的辐射波长是可见光中最短的紫色对应的辐射波长是可见光中最短的,A项正确。项正确。(2)K位于第位于第4周期周期A族族,电子占据的最高能层为电子占据的最高能层为N层层,最外层只需一个电子最外层只需一个电子,位于位于s能级能级,电子云电子云轮廓图外形为球形。金属的熔、沸点与金属键强弱有关轮廓图外形为球形。金属的熔、沸点与金属键强弱有关,金属键的强弱又与金属原子的半径金属键的强弱又与金属原子的半径以及价电子数有关以及价电子数有关,原子半径越大原子半径越大,价电子数越少价电子数越少,金属键越弱金属键越弱,熔、沸点越低。熔、沸点越低。(3)中心原

10、子中心原子I的价层电子对数为的价层电子对数为(7+2-1)=4,中心原子杂化类型为中心原子杂化类型为sp3杂化杂化,成键电子对数为成键电子对数为2,孤电子对数为孤电子对数为2,故空间构型为故空间构型为V形。形。(4)根据晶胞构造可知根据晶胞构造可知K与与O间的最短间隔是面对角线的一半间的最短间隔是面对角线的一半,即即0.446nm,根据晶胞构造根据晶胞构造可知与可知与K紧邻的紧邻的O的个数为的个数为12。(5)根据知的晶胞可知根据知的晶胞可知,当当I原子处于各顶角位置时原子处于各顶角位置时,晶胞可以由八个知晶胞堆积在一同组晶胞可以由八个知晶胞堆积在一同组合而成合而成,其中其中I原子处于八个晶胞

11、的体心构成的八个顶角上原子处于八个晶胞的体心构成的八个顶角上,那么那么K原子处于新晶胞的体心原子处于新晶胞的体心,O原子原子处于新晶胞的棱心。处于新晶胞的棱心。1222;答题规范用价层电子对互斥实际推测分子或离子的空间构型答题规范用价层电子对互斥实际推测分子或离子的空间构型分子分子(离子离子)的空间构型的空间构型;3.(2021课标课标,37,15分分)锗锗(Ge)是典型的半导体元素是典型的半导体元素,在电子、资料等领域运用广泛。回答下在电子、资料等领域运用广泛。回答下列问题列问题:(1)基态基态Ge原子的核外电子排布式为原子的核外电子排布式为Ar,有有个未成对电子。个未成对电子。(2)Ge与

12、与C是同族元素是同族元素,C原子之间可以构成双键、叁键原子之间可以构成双键、叁键,但但Ge原子之间难以构成双键或叁键。原子之间难以构成双键或叁键。从原子构造角度分析从原子构造角度分析,缘由是缘由是。(3)比较以下锗卤化物的熔点和沸点比较以下锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及缘由分析其变化规律及缘由。GeCl4GeBr4GeI4熔点/-49.526146沸点/83.1186约400;(4)光催化复原CO2制备CH4反响中,带状纳米Zn2GeO4是该反响的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是。(5)Ge单晶具有金刚石型构造,其中Ge原子的杂化方式为,微粒之间存在的作用力是。(6)晶

13、胞有两个根本要素:原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。以下图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(,0,);C为(,0)。那么D原子的坐标参数为。12121212晶胞参数,描画晶胞的大小和外形。知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm,其密度为gcm-3(列出计算式即可)。;答案答案(1)3d104s24p22(2)Ge原子半径大原子半径大,原子间构成的原子间构成的单键较长单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难难以构成以构成键键(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。缘由是分子构造类似的熔、沸

14、点依次增高。缘由是分子构造类似,分子量依次增大分子量依次增大,分子间分子间相互作用力逐渐加强相互作用力逐渐加强(4)OGeZn(5)sp3共价键共价键(6)(,)10714141438 736.02 565.76;解析解析(2)单键中含有单键中含有1个个键键,双键中含有双键中含有1个个键和键和1个个键键,叁键中含有叁键中含有1个个键和键和2个个键。键。键键的成键方式是的成键方式是“头碰头头碰头,键的成键方式是键的成键方式是“肩并肩肩并肩,原子间构成的原子间构成的键键长越长键键长越长,越不利于越不利于两原子间构成两原子间构成键。键。(3)对于构造类似的分子晶体对于构造类似的分子晶体,相对分子质量

15、越大相对分子质量越大,分子间作用力越大分子间作用力越大,熔、熔、沸点越高。沸点越高。(4)元素的非金属性越强元素的非金属性越强,原子吸引电子才干越强原子吸引电子才干越强,元素的电负性越大。元素的电负性越大。(5)金刚石金刚石中中C原子的杂化方式为原子的杂化方式为sp3杂化杂化,微粒间作用力为共价键微粒间作用力为共价键,运用类推法不难得出结论。运用类推法不难得出结论。(6)晶胞晶胞参数参数a即为晶胞边长即为晶胞边长,=gcm-3=107gcm-3。mV231037386.02 10(565.76 10)38 736.02 565.76疑问突破熟习金刚石的晶胞构造是回答疑问突破熟习金刚石的晶胞构造

16、是回答(6)问的关键。金刚石晶胞中问的关键。金刚石晶胞中C原子有三种位置原子有三种位置:顶点、面心和体内顶点、面心和体内,其中体内的其中体内的4个个C原子都位于体对角线的原子都位于体对角线的处处,Ge的晶胞中处于的晶胞中处于D位置的位置的Ge原子就是这种情况原子就是这种情况,因此其原子坐标参数为因此其原子坐标参数为(,)。14141414易错警示计算晶胞密度时一定要留意晶胞参数易错警示计算晶胞密度时一定要留意晶胞参数a的单位的单位,要将其换算为要将其换算为cm,而不能直接代入而不能直接代入565.76pm。1pm=10-10cm。;4.(2021课标课标,37,15分分,0.479)碳及其化合

17、物广泛存在于自然界中。回答以下问题碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答以下问题:(1)处于一定空间运动形状的电子在原子核外出现的概率密度分布可用处于一定空间运动形状的电子在原子核外出现的概率密度分布可用笼统化描笼统化描述。在基态述。在基态14C原子中原子中,核外存在核外存在对自旋相反的电子。对自旋相反的电子。(2)碳在构成化合物时碳在构成化合物时,其键型以共价键为主其键型以共价键为主,缘由是缘由是。(3)CS2分子中分子中,共价键的类型有共价键的类型有、C原子的杂化轨道类型是原子的杂化轨道类型是,写出两个与写出两个与CS2具有一样空间构型和键合方式的分子或离子具有一样空间构型和键合方式的分子或

18、离子。(4)CO能与金属能与金属Fe构成构成Fe(CO)5,该化合物的熔点为该化合物的熔点为253K,沸点为沸点为376K,其固体属于其固体属于晶晶体。体。(5)碳有多种同素异形体碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体构造如下图其中石墨烯与金刚石的晶体构造如下图:;在石墨烯晶体中,每个C原子衔接个六元环,每个六元环占有个C原子。在金刚石晶体中,C原子所衔接的最小环也为六元环,每个C原子衔接个六元环,六元环中最多有个C原子在同一平面。答案答案(15分分)(1)电子云电子云2(每空每空1分分,共共2分分)(2)C有有4个价电子且半径小个价电子且半径小,难以经过得或失电子到达稳定电子构造难以经

19、过得或失电子到达稳定电子构造(2分分)(3)键和键和键键spCO2、SCN-(或或COS等等)(2分分,1分分,2分分,共共5分分)(4)分子分子(2分分)(5)32(每空每空1分分,共共2分分)124(每空每空1分分,共共2分分);解析解析(1)电子在原子核外出现的概率密度分布通常用电子云来笼统化描画电子在原子核外出现的概率密度分布通常用电子云来笼统化描画C的电子排布图的电子排布图为为,所以其基态原子中核外存在所以其基态原子中核外存在2对自旋相反的电子。对自旋相反的电子。(2)碳的原子构造表示图为碳的原子构造表示图为,有有4个价电子个价电子,难以经过得或失电子到达稳定构造难以经过得或失电子到

20、达稳定构造,所以其所以其键型以共价键为主。键型以共价键为主。(3)CS2分子的构造式为分子的构造式为SCS,其共价键的类型有其共价键的类型有键和键和键键,C原子的杂化轨道类型为原子的杂化轨道类型为sp;CS2分子为三原子分子分子为三原子分子,最外层电子总数为最外层电子总数为16,与其具有一样空间构型和键合方式的分子有与其具有一样空间构型和键合方式的分子有CO2、COS,离子有离子有SCN-等。等。(4)Fe(CO)5的熔点为的熔点为253K,较低较低,沸点也不高沸点也不高,所以其固体属于分子晶体。所以其固体属于分子晶体。(5)由题中石墨烯和金刚石的晶体构造图示可得由题中石墨烯和金刚石的晶体构造

21、图示可得,在石墨烯晶体中在石墨烯晶体中,每个每个C原子应衔接原子应衔接3个六个六元环元环,每个六元环由每个六元环由6个个C原子构成原子构成,每个六元环所占有的每个六元环所占有的C原子数为原子数为6=2;在金刚石晶体中在金刚石晶体中,每个每个C原子与其他原子与其他4个个C原子相连原子相连,每个每个C原子衔接的六元环个数应为原子衔接的六元环个数应为12个个,而每一个碳原子与而每一个碳原子与其他其他4个个C原子构成的原子构成的4个共价键的键角均为个共价键的键角均为10928,构成正四面体构成正四面体,由此可得在金刚石晶体的由此可得在金刚石晶体的六元环中最多有六元环中最多有4个个C原子共面。原子共面。

22、146。1s2s2p13;思绪分析思绪分析S原子的最外层电子数与原子的最外层电子数与O原子的最外层电子数一样原子的最外层电子数一样,所以可以以所以可以以CO2分子为模型分子为模型对对CS2分子进展分析。分子进展分析。疑问突破仔细察看金刚石的构造可以发现疑问突破仔细察看金刚石的构造可以发现,每个碳原子与其他每个碳原子与其他4个碳原子相连个碳原子相连,其中与恣意其中与恣意1个碳原子相连最终都能构成两个六元环个碳原子相连最终都能构成两个六元环,所以每个碳原子衔接六元环的个数是所以每个碳原子衔接六元环的个数是12个。个。;5.(2021课标课标,37,15分分,0.520)早期发现的一种天然二十面体准

23、晶颗粒由早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属三种金属元素组成。回答以下问题元素组成。回答以下问题:(1)准晶是一种无平移周期序准晶是一种无平移周期序,但有严厉准周期位置序的独特晶体但有严厉准周期位置序的独特晶体,可经过可经过方法区分晶方法区分晶体、准晶体和非晶体。体、准晶体和非晶体。(2)基态基态Fe原子有原子有个未成对电子个未成对电子,Fe3+的电子排布式为的电子排布式为。可用硫氰化。可用硫氰化钾检验钾检验Fe3+,构成的配合物的颜色为构成的配合物的颜色为。(3)新制备的新制备的Cu(OH)2可将乙醛可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸氧化成乙酸,而本身复原成而本身复原

24、成Cu2O。乙醛中碳原子的杂。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为化轨道类型为,1mol乙醛分子中含有的乙醛分子中含有的键的数目为键的数目为。乙酸的沸点明显高。乙酸的沸点明显高于乙醛于乙醛,其主要缘由是其主要缘由是。Cu2O为半导体资料为半导体资料,在其立方晶胞内部在其立方晶胞内部有有4个氧原子个氧原子,其他氧原子位于面心和顶点其他氧原子位于面心和顶点,那么该晶胞中有那么该晶胞中有个铜原子。个铜原子。(4)Al单质为面心立方晶体单质为面心立方晶体,其晶胞参数其晶胞参数a=0.405nm,晶胞中铝原子的配位数为晶胞中铝原子的配位数为。列式。列式表示表示Al单质的密度单质的密度gcm-3(不用计算出结果不

25、用计算出结果)。答案答案(1)X-射线衍射射线衍射(2)41s22s22p63s23p63d5血红色血红色(3)sp3、sp26NACH3COOH存在分子间氢键存在分子间氢键16(4)1223734276.022 10(0.405 10 );解析解析(1)用一定波长的用一定波长的X-射线照射到晶体上射线照射到晶体上,根据记录仪上有无分别的斑点或明锐的谱线根据记录仪上有无分别的斑点或明锐的谱线,可可以鉴别晶体、准晶体和非晶体。以鉴别晶体、准晶体和非晶体。(2)基态基态Fe原子的电子排布式为原子的电子排布式为Ar3d64s2,价电子的轨道表示价电子的轨道表示式为式为,故基态故基态Fe原子的未成对电

26、子数为原子的未成对电子数为4;Fe3+的电子排布式为的电子排布式为Ar3d5或或1s22s22p63s23p63d5;Fe3+与与SCN-构成的配合物呈血红色。构成的配合物呈血红色。(3)CH3CHO分子中分子中CH3中碳中碳原子为原子为sp3杂化杂化,CHO中碳原子为中碳原子为sp2杂化。因乙酸分子间能构成氢键杂化。因乙酸分子间能构成氢键,故乙酸的沸点明显比乙故乙酸的沸点明显比乙醛醛高。高。Cu2O晶胞中氧原子数晶胞中氧原子数=4+6+8=8,故铜原子数为故铜原子数为28=16。(4)面心立方晶胞中面心立方晶胞中,铝原铝原子的配位数为子的配位数为12;晶胞中晶胞中Al原子数为原子数为8+6=

27、4,故铝单质的密度故铝单质的密度=gcm-3。12181812mV1A73427l(0.405 10)g moNcm23734276.022 10(0.405 10 );规律方法规律方法1.在有机物中在有机物中,中的碳原子是中的碳原子是sp3杂化杂化,、中的碳原子是中的碳原子是sp2杂化杂化,中的碳原子是中的碳原子是sp杂化杂化,因此只需写出有机物的构造式就可迅速判别碳原因此只需写出有机物的构造式就可迅速判别碳原子的杂化类型。子的杂化类型。2.常见金属的堆积方式的配位数应记住,简单立方堆积(Po):6;体心立方堆积(Na、Fe、K):8;六方最密堆积(Zn、Mg、Ti):12;面心立方最密堆积

28、(Au、Ag、Cu):12。知识拓展知识拓展1.Fe3+与与SCN-可构成一系列配合离子可构成一系列配合离子,这些离子都是血红色的这些离子都是血红色的,实验时生成的普通实验时生成的普通是这些离子的混合物是这些离子的混合物,中学阶段只需求写中学阶段只需求写Fe3+3SCN-Fe(SCN)3。2.也可用K4Fe(CN)6或苯酚检验Fe3+,反响的离子方程式分别是4Fe3+3Fe(CN)64-Fe4Fe(CN)63(蓝色)、Fe3+6C6H5OHFe(C6H5O)63-(紫色)+6H+。;考点二分子构造与性质考点二分子构造与性质6.(20216.(2021课标课标,35,15,35,15分分) )硫

29、及其化合物有许多用途硫及其化合物有许多用途, ,相关物质的物理常数如下表相关物质的物理常数如下表所示所示: :回答以下问题:(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为形。(2)根据价层电子对互斥实际,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是。(3)图(a)为S8的构造,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要缘由为。;(4)气态三氧化硫以单分子方式存在,其分子的立体构型为形,其中共价键的类型有种;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为。(5)FeS2晶体的晶胞如

30、图(c)所示。晶胞边长为anm、FeS2相对式量为M、阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为gcm-3;晶胞中Fe2+位于所构成的正八面体的体心,该正八面体的边长为nm。22S;答案答案(1)哑铃哑铃(纺锤纺锤)(2)H2S(3)S8相对分子质量大相对分子质量大,分子间范德华力强分子间范德华力强(4)平面三角平面三角2sp3(5)1021a3A4MN a22;解析此题调查电子排布图、电子云、中心原子价层电子对数计算、分子构型、杂化轨道解析此题调查电子排布图、电子云、中心原子价层电子对数计算、分子构型、杂化轨道类型、晶体有关计算等。类型、晶体有关计算等。(1)基态基态Fe原子价层电子

31、排布式为原子价层电子排布式为3d64s2,排布图为排布图为;基态基态S原子电子排布式为原子电子排布式为1s22s22p63s23p4,最高能最高能级为级为3p,电子云轮廓图为哑铃形。电子云轮廓图为哑铃形。(2)中心原子价层电子对数中心原子价层电子对数:H2S为为2+(6-21)=4;SO2为为2+(6-22)=3;SO3为为3+(6-23)=3。(3)S8和和SO2均为分子晶体均为分子晶体,S8的相对分子质量比的相对分子质量比SO2的相的相对对分子质量大很多分子质量大很多,范德华力更强范德华力更强,所以所以S8的熔点和沸点要比的熔点和沸点要比SO2的高很多。的高很多。(4)SO3分子中中心原分

32、子中中心原子价层电子对数为子价层电子对数为3,无孤电子对无孤电子对,故故SO3分子的立体构型为平面三角形分子的立体构型为平面三角形;SO3分子的构造式为分子的构造式为,其中既有其中既有键又有键又有键键;由图由图(b)可知三聚分子中每个可知三聚分子中每个S原子与原子与4个个O原子构成原子构成4个个键键,故故其杂化轨道类型为其杂化轨道类型为sp3。(5)由图由图(c)可知可知,晶胞中晶胞中Fe2+为为12+1=4个个,为为8+6=4个个,一个一个晶晶1212121422S1812胞中有4个FeS2,晶胞的体积为(a10-7)3cm3,那么晶体密度的计算表达式为gcm-3=1021gcm-3;正八面

33、体的边长=nm=anm。A734(10 )MNa3A4MN a22( )( )22aa22;7.(2021课标课标,35,15分分)我国科学家最近胜利合成了世界上首个五氮阴离子盐我国科学家最近胜利合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用用R代表代表)。回答以下问题。回答以下问题:(1)氮原子价层电子的轨道表达式氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图电子排布图)为为。(2)元素的基态气态原子得到一个电子构成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲元素的基态气态原子得到一个电子构成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能和能(E1)。第二周期部分元素的。第二周

34、期部分元素的E1变化趋势如图变化趋势如图(a)所示所示,其中除氮元素外其中除氮元素外,其他元素的其他元素的E1自左自左而右依次增大的缘由是而右依次增大的缘由是;氮元素的氮元素的E1呈现异常的缘由是呈现异常的缘由是。;(3)经X射线衍射测得化合物R的晶体构造,其部分构造如图(b)所示。从构造角度分析,R中两种阳离子的一样之处为,不同之处为。(填标号)A.中心原子的杂化轨道类型B.中心原子的价层电子对数C.立体构造D.共价键类型R中阴离子中的键总数为个。分子中的大键可用符号表示,其中m代表参5Nnm与构成大键的原子数,n代表参与构成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为),那么中的大键应表示为。图

35、(b)中虚线代表氢键,其表示式为(N)NHCl、。(4)R的晶体密度为dgcm-3,其立方晶胞参数为anm,晶胞中含有y个(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl单元,该单元的相对质量为M,那么y的计算表达式为。665N4H;答案答案(1)(2)同周期元素随核电荷数依次增大同周期元素随核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小原子半径逐渐变小,故结合一个电子释放出的能量依次增故结合一个电子释放出的能量依次增大大N原子的原子的2p轨道为半充溢形状轨道为半充溢形状,具有额外稳定性具有额外稳定性,故不易结合一个电子故不易结合一个电子(3)ABDC5(H3O+)OHN()(N)NHN()(4)(或或10-21)

36、655N4H5N3602a dM3Aa dNM;解析此题调查价层电子对互斥实际、价电子排布图、氢键、晶体的相关计算等。解析此题调查价层电子对互斥实际、价电子排布图、氢键、晶体的相关计算等。(1)氮原子价层电子排布式为氮原子价层电子排布式为2s22p3,价层电子的轨道表达式为价层电子的轨道表达式为。(3)H3O+中中键数为键数为3,中心原子孤电子对数为中心原子孤电子对数为(6-1-31)=1,价层电子对数为价层电子对数为4,杂化轨道类型杂化轨道类型为为sp3,立体构造为三角锥形立体构造为三角锥形;N中中键数为键数为4,中心原子孤电子对数为中心原子孤电子对数为(5-1-41)=0,价层电子价层电子

37、对数为对数为4,杂化轨道类型为杂化轨道类型为sp3,立体构造为正四面体形立体构造为正四面体形;H3O+和和N中均含极性共价键和配位键中均含极性共价键和配位键,故两种阳离子的一样之处为故两种阳离子的一样之处为A、B、D,不同之处为不同之处为C。由图。由图(b)中中的构造可知的构造可知中的中的键键数为数为5;中的中的5个原子参与构成大个原子参与构成大键键,每个原子中参与构成大每个原子中参与构成大键的电子数为键的电子数为1(孤电子对不参孤电子对不参与与),故参与构成大故参与构成大键的电子数为键的电子数为5+1=6,中大中大键应表示为键应表示为。由图。由图(b)可知可知H3O+与与、N与与之间均存在氢

38、键。之间均存在氢键。(4)晶体的密度为晶体的密度为dgcm-3,晶胞的体积为晶胞的体积为(a10-7)3cm3,晶胞的质量为晶胞的质量为y,那么那么y=d(a10-7)3,y=10-21。124H124H5N5N5N5N655N4H5N11Ag mollMN moAMN73A(10 )daNM3Aa dNM;知识拓展大知识拓展大键键1.定义:在多原子分子中如有相互平行的p轨道,它们衔接重叠在一同构成一个整体,p电子在多个原子间运动构成型化学键,这种不局限在两个原子之间的键称为离域键,或共轭大键,简称大键。2.构成条件:这些原子都在同一平面上;这些原子有相互平行的p轨道;p轨道上的电子总数小于p

39、轨道数的2倍。;8.(2021课标课标,37,15分分)砷化镓砷化镓(GaAs)是优良的半导体资料是优良的半导体资料,可用于制造微型激光器或太阳能可用于制造微型激光器或太阳能电池的资料等。回答以下问题电池的资料等。回答以下问题:(1)写出基态写出基态As原子的核外电子排布式原子的核外电子排布式。(2)根据元素周期律根据元素周期律,原子半径原子半径GaAs,第一电离能第一电离能GaAs。(填填“大于或大于或“小于小于)(3)AsCl3分子的立体构型为分子的立体构型为,其中其中As的杂化轨道类型为的杂化轨道类型为。(4)GaF3的熔点高于的熔点高于1000,GaCl3的熔点为的熔点为77.9,其缘

40、由是其缘由是。;(5)GaAs的熔点为1238,密度为gcm-3,其晶胞构造如下图。该晶体的类型为,Ga与As以键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGagmol-1和MAsgmol-1,原子半径分别为rGapm和rAspm,阿伏加德罗常数值为NA,那么GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为。答案答案(1)Ar3d104s24p3(1分分)(2)大于大于(2分分)小于小于(2分分)(3)三角锥形三角锥形(1分分)sp3(1分分)(4)GaF3为离子晶体为离子晶体,GaCl3为分子晶体为分子晶体(2分分)(5)原子晶体原子晶体(2分分)共价共价(2分分)100%(2分分)3033AGaAsG

41、aAs410()3()N rrMM;解析解析(1)As为为33号元素号元素,位于元素周期表第周围期第位于元素周期表第周围期第A族族,故其基态原子的核外电子排布式故其基态原子的核外电子排布式为为Ar3d104s24p3。(2)Ga和和As同属第周围期元素同属第周围期元素,且且Ga原子序数小于原子序数小于As,那么原子半径那么原子半径Ga大于大于As,第一电离能第一电离能Ga小小于于As。(3)AsCl3中中As元素价电子对数为元素价电子对数为4,As的杂化方式为的杂化方式为sp3杂化杂化,AsCl3分子的立体构型为三角锥分子的立体构型为三角锥形。形。(5)GaAs为原子晶体为原子晶体,Ga和和A

42、s之间以共价键键合。该晶胞中原子个数之间以共价键键合。该晶胞中原子个数:Ga为为4个个,As为为8+6=4个个,晶胞中原子所占体积为晶胞中原子所占体积为(+)4pm3;那么那么GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为率为100%=100%。1812433Gar3Asr3330GaAsGaAsA4()4 1034() rrMMN 3033AGaAsGaAs410()3()N rrMM审题技巧审题技巧GaAs的晶胞构造与金刚石类似的晶胞构造与金刚石类似,应为空间网状构造。应为空间网状构造。知识拓展知识拓展BF3、BCl3均为共价化合物均为共价化合物,均属于分子晶

43、体均属于分子晶体,AlF3为离子化合物为离子化合物,属于离子晶体属于离子晶体,Al-Cl3为共价化合物为共价化合物,属于分子晶体属于分子晶体,这也表达了同主族元素金属性和非金属性的递变规律。这也表达了同主族元素金属性和非金属性的递变规律。;9.(2021课标课标,37,15分分,0.465)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素为原子序数依次增大的四种元素,A2-和和B+具有一样具有一样的电子构型的电子构型;C、D为同周期元素为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的核外电子总数是最外层电子数的3倍倍;D元素最外层有一个元素最外层有一个未成对电子。回答以下问题未成对电子。回答以下问题:(

44、1)四种元素中电负性最大的是四种元素中电负性最大的是(填元素符号填元素符号),其中其中C原子的核外电子排布式为原子的核外电子排布式为。(2)单质单质A有两种同素异形体有两种同素异形体,其中沸点高的是其中沸点高的是(填分子式填分子式),缘由是缘由是;A和和B的氢化物所属的晶体类型分别为的氢化物所属的晶体类型分别为和和。(3)C和和D反响可生成组成比为反响可生成组成比为1 3的化合物的化合物E,E的立体构型为的立体构型为,中心原子的杂化轨道中心原子的杂化轨道类型为类型为。(4)化合物化合物D2A的立体构型为的立体构型为,中心原子的价层电子对数为中心原子的价层电子对数为,单质单质D与潮湿的与潮湿的N

45、a2CO3反响可制备反响可制备D2A,其化学方程式为其化学方程式为。(5)A和和B可以构成化合物可以构成化合物F,其晶胞构造如下图其晶胞构造如下图,晶胞参数晶胞参数a=0.566nm,F的化学式为的化学式为;晶胞中晶胞中A原子的配位数为原子的配位数为;列式计算晶体列式计算晶体F的密度的密度(gcm-3)。;答案答案(15分分)(1)O1s22s22p63s23p3(或或Ne3s23p3)(每空每空1分分,共共2分分)(2)O3O3相对分子质量较大相对分子质量较大,范德华力大分子晶体范德华力大分子晶体离子晶体离子晶体(每空每空1分分,共共4分分)(3)三角锥形三角锥形sp3(每空每空1分分,共共

46、2分分)(4)V形形42Cl2+2Na2CO3+H2OCl2O+2NaHCO3+2NaCl(或或2Cl2+Na2CO3Cl2O+CO2+2NaCl)(每空每空1分分,共共3分分)(5)Na2O8=2.27gcm-3(1分分,1分分,2分分,共共4分分)1732314 62g mol(0.566 10)6.02 10lcmmo;解析由题意可知解析由题意可知A为为O、B为为Na、C为为P、D为为Cl。(1)四种元素中四种元素中O的非金属性最强的非金属性最强,电负性电负性最大最大;P的原子序数为的原子序数为15,核外电子排布式为核外电子排布式为1s22s22p63s23p3或或Ne3s23p3。(2

47、)氧元素的两种同素氧元素的两种同素异形体为异形体为O2和和O3,沸点较高的是沸点较高的是O3,由于由于O3的相对分子质量较大的相对分子质量较大,范德华力大。范德华力大。O的氢化物可以的氢化物可以是是H2O、H2O2,二者所属晶体类型均为分子晶体二者所属晶体类型均为分子晶体;Na的氢化物为的氢化物为NaH,属于离子晶体。属于离子晶体。(3)PCl3中中中心原子的价层电子对数是中心原子的价层电子对数是4,其中其中键数是键数是3,孤电子对数为孤电子对数为1,故故PCl3中中心原子采用中中心原子采用sp3杂化方杂化方式式,分子构型为三角锥形。分子构型为三角锥形。(4)Cl2O中中心原子为中中心原子为O

48、,分子中分子中键数为键数为2,中心原子孤电子对数为中心原子孤电子对数为2,故中心原子的价层电子对数为故中心原子的价层电子对数为4,分子空间构型为分子空间构型为V形。形。Cl2与潮湿的与潮湿的Na2CO3反响生成反响生成Cl2O的同的同时还应该生成时还应该生成NaCl和和NaHCO3。(5)由晶胞构造可知由晶胞构造可知,一个晶胞中小球个数为一个晶胞中小球个数为8,大球个数为大球个数为4,小小球代表离子半径较小的球代表离子半径较小的Na+,大球代表离子半径较大的大球代表离子半径较大的O2-,故故F的化学式为的化学式为Na2O;晶胞中与每个晶胞中与每个氧原子间隔最近且相等的钠原子有氧原子间隔最近且相

49、等的钠原子有8个个;晶胞的质量为晶胞的质量为4,晶胞的体积为晶胞的体积为(0.56610-7)3cm3,晶体密度为晶体密度为=2.27gcm-3。123162g mol6.02 10lmo1231321362g mol46.02 10l0.56610mmoc;审题技巧当晶胞中的微粒未标明称号或化学式时审题技巧当晶胞中的微粒未标明称号或化学式时,可经过球的大小可经过球的大小(即原子或离子半径大即原子或离子半径大小小)判别。判别。思绪分析各元素的推导过程如下思绪分析各元素的推导过程如下:从从C元素入手元素入手,假设假设C的最外层电子数是的最外层电子数是1,那么那么C是是Li,从原子从原子序序数看不

50、合理数看不合理,假设假设C的最外层电子数是的最外层电子数是2,那么那么C的核外电子总数的核外电子总数6,原子构造表示图为原子构造表示图为,显然不显然不合理合理,依此类推依此类推,当当C的最外层电子数是的最外层电子数是5时时,电子总数是电子总数是15,原子构造表示图为原子构造表示图为,合理合理,所所以以C为为P元素。元素。D与与C同周期同周期,原子序数比原子序数比C大大,最外层有一个未成对电子最外层有一个未成对电子,那么那么D的价层电子排布图的价层电子排布图为为,所以所以D是是Cl元素。从元素。从A2-和和B+具有一样的电子构型看具有一样的电子构型看,A位于位于A族族,B位于位于A族族,结合二者

51、的原子序数小于结合二者的原子序数小于C可知可知,A是是O,B是是Na。3s3p知识拓展金属没有负价知识拓展金属没有负价,金属氢化物中金属氢化物中H元素为元素为-1价。价。;10.(2021课标课标,37,15分分,0.35)周期表前周围期的元素周期表前周围期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。原子序数依次增大。a的的核外电子总数与其周期数一样核外电子总数与其周期数一样,b的价电子层中的未成对电子有的价电子层中的未成对电子有3个个,c的最外层电子数为其内的最外层电子数为其内层电子数的层电子数的3倍倍,d与与c同族同族;e的最外层只需的最外层只需1个电子个电子,但次外层有但次外层有18个电

52、子。回答以下问题个电子。回答以下问题:(1)b、c、d中第一电离能最大的是中第一电离能最大的是(填元素符号填元素符号),e的价层电子轨道表示图为的价层电子轨道表示图为。(2)a和其他元素构成的二元共价化合物中和其他元素构成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为该分子的中心原子的杂化方式为;分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是(填化学式填化学式,写出两种写出两种)。(3)这些元素构成的含氧酸中这些元素构成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是的酸是

53、;酸根酸根呈三角锥构造的酸是呈三角锥构造的酸是。(填化学式填化学式)(4)e和和c构成的一种离子化合物的晶体构造如图构成的一种离子化合物的晶体构造如图1,那么那么e离子的电荷为离子的电荷为。(5)这这5种元素构成的一种种元素构成的一种1 1型离子化合物中型离子化合物中,阴离子呈四面体构造阴离子呈四面体构造;阳离子呈轴向狭长的八阳离子呈轴向狭长的八面体构造面体构造(如图如图2所示所示)。;该化合物中,阴离子为,阳离子中存在的化学键类型有;该化合物加热时首先失去的组分是,判别理由是。答案答案(1)N(每空每空1分分,共共2分分)(2)sp3H2O2、N2H4(1分分,2分分,共共3分分)(3)HN

54、O2、HNO3H2SO3(2分分,1分分,共共3分分)(4)+1(2分分)(5)S共价键和配位键共价键和配位键H2OH2O与与Cu2+的配位键比的配位键比NH3与与Cu2+的弱的弱(1分分,2分分,1分分,1分分,共共5分分)24O;解析依题给信息可直接判别解析依题给信息可直接判别a为氢为氢(H),c为氧为氧(O),d为硫为硫(S),e为铜为铜(Cu),又知又知b的价电子层中未的价电子层中未成对电子数有成对电子数有3个个,且其原子序数介于且其原子序数介于a、c之间之间,可确定可确定b为氮为氮(N)。(1)N、O、S三种元素中第三种元素中第一电离能最大的是一电离能最大的是N;Cu的价层电子轨道表

55、示图为的价层电子轨道表示图为。(2)NH3分子分子呈三角锥形呈三角锥形,分子中分子中N原子采取原子采取sp3杂化杂化;分子中含有极性键和非极性键的化合物有分子中含有极性键和非极性键的化合物有H2O2和和N2H4等。等。(3)这些元素构成的含氧酸有这些元素构成的含氧酸有HNO3、HNO2、H2SO4、H2SO3等等,其中中心原子价层电子对其中中心原子价层电子对数为数为3的是的是HNO2和和HNO3,酸根呈三角锥构造的酸是酸根呈三角锥构造的酸是H2SO3。(4)图图1所示晶胞中所示晶胞中e离子数离子数=4,c离离子数子数=1+8=2,那么那么N(Cu) N(O)=4 2=2 1,该离子化合物的化学

56、式为该离子化合物的化学式为Cu2O,故铜离子的电荷故铜离子的电荷为为+1。(5)5种元素构成的离子化合物中阴离子呈四面体构造种元素构成的离子化合物中阴离子呈四面体构造,阴离子为阴离子为S;由题图由题图2可知阳离可知阳离子是子是Cu(NH3)4(H2O)22+,化学键类型有共价键和配位键化学键类型有共价键和配位键,该离子中该离子中,H2O分子离分子离Cu2+较远较远,Cu2+与与H2O分子间的配位键比分子间的配位键比Cu2+与与NH3分子间的配位键弱分子间的配位键弱,故该化合物加热时故该化合物加热时,首先失去的组分是首先失去的组分是H2O。1824O;审题技巧图审题技巧图2是一个阳离子的构造是一

57、个阳离子的构造,不是晶胞不是晶胞,根据已推出的元素和该阳离子内微粒的构造根据已推出的元素和该阳离子内微粒的构造可以看出可以看出:是水分子是水分子,是是NH3分子分子,是是Cu2+。易错警示易错警示1.比较第一电离能时一定要留意有无反常的元素。同一周期元素从左到右第一电比较第一电离能时一定要留意有无反常的元素。同一周期元素从左到右第一电离能总趋势是逐渐增大的离能总趋势是逐渐增大的,但但A族和族和A族反常族反常,AA,AA。2.书写轨道表示图时一定要留意要求,看好是让写原子的轨道表示图还是让写价层电子的轨道表示图。;考点三晶体构造与性质考点三晶体构造与性质11.(202111.(2021课标课标,

58、35,15,35,15分分)Li)Li是最轻的固体金属是最轻的固体金属, ,采用采用LiLi作为负极资料的电池具有作为负极资料的电池具有小而轻、能量小而轻、能量密度大等优良性能密度大等优良性能, ,得到广泛运用。回答以下问题得到广泛运用。回答以下问题: :(1)(1)以下以下LiLi原子电子排布图表示的形状中原子电子排布图表示的形状中, ,能量最低和最高的分别为能量最低和最高的分别为 、 ( (填标填标号号) )。A.A.B.B.C.C.D.D.(2)Li+(2)Li+与与H-H-具有一样的电子构型具有一样的电子构型,r(Li+),r(Li+)小于小于r(H-),r(H-),缘由是缘由是 。(

59、3)LiAlH4(3)LiAlH4是有机合成中常用的复原剂是有机合成中常用的复原剂,LiAlH4,LiAlH4中的阴离子空间构型是中的阴离子空间构型是 、中心原子、中心原子的杂化方式为的杂化方式为 。LiAlH4LiAlH4中中, ,存在存在 ( (填标号填标号) )。A.A.离子键离子键B.B.键键C.C.键键D.D.氢键氢键(4)Li2O(4)Li2O是离子晶体是离子晶体, ,其晶格能可经过图其晶格能可经过图(a)(a)的的Born-HaberBorn-Haber循环计算得到。循环计算得到。;图(a)图(b)可知,Li原子的第一电离能为kJmol-1,OO键键能为kJmol-1,Li2O晶

60、格能为kJmol-1。(5)Li2O具有反萤石构造,晶胞如图(b)所示。知晶胞参数为0.4665nm,阿伏加德罗常数的值为NA,那么Li2O的密度为gcm-3(列出计算式)。;答案答案(1)DC(2)Li+核电荷数较大核电荷数较大(3)正四面体正四面体sp3AB(4)5204982908(5)7 3A8 74 16(0.4665 10 )N ;解析此题调查原子构造与性质、分子构造与性质、晶体构造与性质。解析此题调查原子构造与性质、分子构造与性质、晶体构造与性质。(1)根据能量根据能量1s2sCH3OHCO2H2H2O与与CH3OH均为极性分子均为极性分子,H2O中氢键比甲醇多中氢键比甲醇多;C