高考化学：物质结构说理题汇编

1、物质结构与性质说理题汇编1一、核外电子排布1、元素第一电离能的周期性变化.随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈周期性变化：同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，碱金属的第一电离能最小，稀有气体的第一电离能最大；同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势。说明：电子亚层结构为全满、半满时较相邻元素要大，即第IIA族、第VA族元素（Be、N、Mg、P）的第一电离能分别大于同周期相邻元素。2、元素电负性的周期性变化元素的电负性：元素的原子在分子中吸引电子对的能力叫做该元素的电负性。随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化：同周期从左到右，主族元素电负性逐渐增大；同主族从上到下，元素电负性

2、呈现减小的趋势。电负性的运用：确定元素类型（一般1.8，非金属元素；1.8，金属元素）；确定化学键类型（两元素电负性差值1.7，离子键；1.7，共价键）；判断元素价态正负（电负性大的为负价，小的为正价）；电负性是判断金属性和非金属性强弱的重要参数（表征原子得电子能力强弱）。练习1铜的第一电离能为746kJmol-1,第二电离能为1958kJmol-1。请结合核外电子排布相关知识解释，铜第二电离能远远大于第一电离能的原因是？1-Cu+中的3d轨道处于全充满状态，较稳定。铜的第一电离能（I】）小于锌的第一电离能，试解释铜的第二电离能（12）却大于锌的第二电离能的主要原因是？2气态Cu失去一个电子变

3、成结构为Ar3d1o的Cu+，能量较低，所以Cu的第二电离能相对较大（或气态Zn失去一个电子变成结构为Ar3d1o4s1的Zn+,易再失去一个电子，所以Zn的第二电离能相对较小）3、Mg的第一电离能（I/大于Al的第一电离能的主要原因是？Mg的3s轨道全充满，体系能量低，较稳4为什么Fe3+比Fe2+稳定？Fe3+中的3d轨道处于全充满状态，较稳定5-ZbPu士匀如帝口9庫且冃近士涯元羨n河兀塞白勺言R*mol_=亠了4:LzStW-rk5&i主居Lt匕丹扫兰局壬丁匕匕瘵討*龙罗-豆吃豆巨雄育失去龟于，从舎攵牢立站丰包白勺角庫胃连耳舌国黒稚牙3毕十工二.届于丰吏电急左:白勺主恋鴻薛圧m去口K、

4、T评口N旳牡二冏Mg兀车,毘曲宁白勺争壬第四龟.应甘巨或口丁殡斤示曰m言肓论ZlcLT-m-ol-丄”斗4tS主丁斗三a11S7S-了_3E1050-4三&主451卫a5三斗3a乂.N汨沖沃J亡菖肓壬尺于白江原固W-貝I、mi虫*:Mm*吕独M彳介耳韦,-=H产钿上O耳戸H3：s产_匚41-小E产_匚41-小E匕=不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量（设其为E）E）如右图所示。irinne口ran；-C1”古计lmolI血Ca用亍失去最:卜屋1-龟万了一5.83K1Jmolf占T耳电宁扌非祐E了一5.83K1Jmolf占T耳电宁扌非祐也逍、ZF也追全海n电急走,锻再矢去电宁宀心巴匸

5、希归畑存二、电子跃迁（2008年广东）用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：核外电子在通电（或加热）后，吸收能量后跃迁到能量较高的轨道。但电子在能量较高的轨道不稳定，会很快以光的形式辐射能量而跃迁回原来的轨道。物质结构与性质说理题汇编2三、氢键1.NF3的沸点比NH3的沸点（-33C）低得多的主要原因是？nh3能形成氢键，nf3只有范德华力NH3极易溶于水。2.NH3与水分子间形成氢键NH3极易液化，可以作制冷剂。3.NH3分子间有氢键解释水结冰时体积膨胀、密度减小的原因。4.在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结，

6、形成相当疏松的晶体,从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小。（2009年江苏）甲醇的沸点比甲醛高，其主要原因是甲醇分子间能形成氢键，而甲醛分子间只有范德华力（2009年宁夏卷）比较As的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由？6.稳定性：NH3PH3AsH3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定沸点：NH3AsH3PH3，nh3可以形成分子间氢键，沸点最高；AsH3相对分子质量比ph3大，分子间作用力大，AsH3的沸点比ph3高在测定元素HF的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是？HF气态时会形成（HF）n分子（或HF分子间会形成氢键）随

7、着人们生活质量的提高，室内的环境安全和食品安全越来越为人们所关注。甲醛（HCHO）是室内主要空气污染物之一（其沸点是-19.5C）,甲醇（CH3oH）是假酒”中的主要有害物质（其沸点是64.65C）。甲醛分子中C原子采取杂H：是化轨道方式。甲醇的沸点明显高于甲醛的主要原因是:8-SP2甲醇分子间存在氢键，而甲醛没有亠匕已务口过笔H：是化轨道方式。甲醇的沸点明显高于甲醛的主要原因是:8-SP2甲醇分子间存在氢键，而甲醛没有亠匕已务口过笔X七董外宁#空司结相史口右圉所亍n歼了1一華了采取頁寻比$常惜況下,比6弓水任倉比互潯白勺壬妾唐因锂4UOCJ-握Lt匕半I也斤蔭彳日同，吕.电干篠亍帛妾女O4中

8、开芬咏好于内氨锂诜二ooOH0-舌圈議元亲的最嵩忙台氧酸吐吉旳b该斗勿康易濬于水原因是g罗-E6：好亍弓水分于之冋易开多咸賀諺芝匚”吋步离子晶体分子晶体;同种类型晶体：构成晶体微粒间的作用大，则熔沸点高，反之则小。离子晶体：离子所带的电荷数越高，离子半径越小，晶格能越大，其熔沸点就越高。分子晶体：对于同类分子晶体(即组成和结构相似)，相对分子质量越大，熔沸点越高；若相对分子质量相近，分子极性越大，熔沸点越高。若分子间形成氢键，则熔沸点升高。原子晶体：原子半径越小，键长越短、键能越大，熔沸点越高。金属晶体：金属阳离子半径越小，价电子数越大，金属键强度越大。常温常压下状态熔点：固态物质液态物质；沸

9、点：液态物质气态物质。晶体类型判断的方法.依据物质的分类判断金属氧化物(如K2。、Na2O2)、强碱(如NaOH)和大多数盐类(除AICJ)是离子晶体。大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅、四氮化三硅等。金属单质与合金是金属晶体。.大致依据晶体的熔点判断离子晶体的熔点较高，通常5001000C。原子晶体熔点高，通常1000C。分子晶体熔点低，通常500C。金属晶体多数熔点高，但也有相当低的，如汞。四、化学键1

10、.c3n4晶体和金刚石结构类似，但硬度比金刚石大，请解释原因。氮原子半径小于碳，氮碳形成的共价键键长更短，键能更大，键更稳定NH3与PH3相比，热稳定性更强的是，为什么？NH3,氮原子半径比磷原子小，氮氢形成的共价键键长短，键能大MgO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCI相似。MgO的熔点比NaCI高，其原因是？MgO晶体中离子的电荷数大于NaCI，离子半径小，MgO离子键的键能更大，熔点更高。MgO晶体的熔点比CaO高，主要原因是?4.Mg2+半径比Ca2+小，因此MgO晶体的晶格能较大，熔点较高5往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成Cu(NH3)42+配离子。已知NF3与NH3的空间构型

11、都是三角锥形，但NF3不易与CU2+形成配离子，其原因是？5.NH3中的N原子带负电性，易与Cu2+结合，NF3的N原子带正电性，与带正电的CU2+相互排斥，难以结合。6研究表明，对于中心离子为Hg2+等阳离子的配合物，若配位体给出电子能力越强，则配位体与中心离子形成的配位键就越强，配合物也就越稳定。请预测HgCl42-与Hgl42-的稳定性强弱，并从元素电负性的角度加以解释。答：HgCI42-比Hgl42-更（填“稳定”或“不稳定”），因为不稳定（1分）；Cl比I电负性强，给出电子能力较弱，形成配位键较弱，配合物较不稳定7H2O可以和CU2+形成配位键，而CH4则不行，其原因是。H2O中的O

12、原子中存在孤电子对，而CH4中的C原子没有C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成键和键，SiO2中Si与O原子间不形成上述健。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成，而Si、O原子间不能形成上述键？Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p-p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的n键9.芷垢星第三丿吉m月元素，a亥周坦月咅呂好元素簿H七韧的丈容点见T表=亠氧化物QSLF右焙点K上26L534+1S3*CIcJmol-1亠1S4.SqALS_3射1_升锂肓旨差債grmol-1亠2&3_&玉工3一升1O-反应中nO

13、O中誉先港斤裂的用仔个7T縫的键育巨比Z的艮务n所kXCO更言易生生反应二CJiJ吐启11-分子中匚填j含或“不含乍7E键5己知4韧质4耳口一HzMQKqCfcj.mol-1#3壬上7空垂_亠XOV1_0上M半1锚育旨CfcTZnuzhl-1、&15.8h|-4159隹1-TQIN-UO中断勰荣疋谨卡肖玮无白勺育总星Q273IcJraoL-bt/工中新舉第亍亦諺兮肖糕白勺育巨量53-3IcJCO舉，因止匕uo车知舌滋oQ-心心E3-Q与O、Si的咸宅建情況如下:IQC_OO*21Si一CMSi=Op键能CJcJmol-1)Q3dO*J803-4&4&4gU和O庾抜易开多咸台有双键的cd好子扇体

14、$而頁和Q虞程则易形咸含有单锥的S1O2的脖子晶体*结合数錨分析其库因为13.碳三豊之冋形咸含有双键的好子扉I偉放出的肓旨:SSO31cJ-muL1乂：=1l5*Ol51cJitloI-j匚史弓二开找咸含单键的脖子晶体放岀的能量36CkJmol1x4=14431lJmol-i：故06易瑋或含双键的好子晶体鼻磋与氧之间形咸昔育眾縫的分子晶体忌?屮的育gS匸白斗CkJmo；.-2=128C1lJ-irnar1Js于形咸含里键的庫子晶彳本放出的口量46斗kJtiuoi-i寂斗=lS5fikJmoV:古交筮6易形成含单键的倉子扉1体。-巴匸沖莎停14.（2D13全国高考碳和石圭的有关化学键縫能如下所示

15、n苗慕外析和解春下列有关事真Y4化学键匸cCHaCOpS3S3SiSiOp键能.(fcj-mor13564H332N2318硅三碳药族n,也有系:列氢化物；佢召圭煖在手中类和埶量上都远不如烷炷夢JSHSoSSIt的稳左:性小于更易主咸気化物“原因罡O41斗O5和C?H车交*所的!仝穏走:。而石圭烷中Si一旦键耳口9TT键的键能车列氐，易断裂n导数长琏百圭烷难洪主咸。-oH锥的键能大于00锂一H键比cO键穩走而SSH键的电建育空去牙远丿卜于Si一宅建，所込0肝键不稳走而倾向于瑋成稳圭哇更强的Si一键。4-nh3h2O,请分析可能的原因：CH4_分子中无孤对电子，NHj分子中含有1对孤对电子，H2

16、O分子中含有2对孤对电子，对成键电子对的排斥作用依次增大，故键角逐渐减小。2、NF3的键角_”“_SiNSi（填”“”“=”），原因是：N原子上有孤电子对，由于孤电子对与成键电子对的排斥力更大，使得Si一NSi键角较小。5、H3O+中H0H键角比H2中HOH键角大，原因是：巳0中的氧原子有2对孤电子对，H30+中氧原子有1对孤电子对，排斥力较小。六、其他1、已知硼酸（H3BO3）是一元酸，解释其原因：H3BO3与一个水分子可形成配位键，产生B（0H）J-和一个H+。2、H2SeO3的0和K2分别为2.7x10-3和2.5x10-8,H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2x10-2，请根据

17、结构与性质的关系解释：H2SeO3和H2SeO4溶液中第一步电离程度均大于第二步电离的原因：第一步电离生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子，且第一步电离出的H+对第二步电离有抑制作用H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：H2SeO3和H?SeO4可表示为(HOSeO和(HO)2SeO2。H2SeO3中的Se为+4价，而H2SeO4中的Se为+6价，正电性更高，导致SeOH中O的电子更向Se偏移，更易电离出H+3、NaBrO、NaBrO2、NaBrO3、NaBrO4四种钠盐中，Br的杂化方式均为SP3杂化,阴离子空间构型为三角锥形的是NaBrO3(填化学式)。上述四种钠盐对应的酸的酸

18、性依次增强，试解释HBrO4的酸性强于HBrO3的原因：HBrO*和HBrO4可分别表示为(HO)BrO2和(HO)BrO3,HBrO3中Br为+5价而HBrO4中Br为+7价。后者正电性更高，导致H、O之间的电子对向O偏移，更易电离出H+。4、碳酸盐在一定温度下会发生分解，实验证明碳酸盐的阳离子不同，分解温度不同，如下表所示:碳酸盐MgCO3CaCO3SgBaCO3热分解温度/c40290011721360阳离子半径/pm6699112135试分析随着阳离子半径的增大，碳酸盐的分解温度逐步升高的原因：碳酸盐分解过程实际上是晶体中的金属阳离子结合CO32-中的氧离子，使CO32-分解为CO乙的过程，所以当阳离子所带电荷数目相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子的能力就越强，对应的碳酸盐就越容易分解。5、