高考化学大题逐空突破系列（全国通用）03 常考题空3 等电子体、成键方式、晶体类型的判断 （附答案解析）

PAGE常考题空3等电子体、成键方式、晶体类型的判断【高考必备知识】1．等电子原理(1)等电子体的概念：原子总数相同，价电子总数也相同的微粒。如：CO和N2，CH4和NH4+(2)等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们结构相似，物理性质相近，但化学性质不相同，此原理称为等电子原理(3)等电子体的寻找方法：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互为等电子体，根据等电子体定义，寻找等电子体的常用方法就是换原子①技巧一(竖换——同族替换)换同族原子(同族原子价电子数相同)以寻找NH3的等电子体为例NH3PH3、AsH3②方法二(横换——左右移位)换相邻族的原子，这时价电子发生变化，再通过得失电子使价电子总数相等以寻找CO的等电子体为例COCN－，CN—Ceq\o\al(2－,2)CON22．σ键、π键的判断(1)由轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键(2)由共用电子对数判断：单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键(3)由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键配合物中σ键的算法配位键是一种特殊的共价键1molNi(CO)4中含___molσ键1个CO中含有4个σ键，外加4个配位键，也属于σ键，总共8个σ键3．晶体类别的判断方法(1)依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断由阴、阳离子形成离子键构成的晶体为离子晶体；由原子形成的共价键构成的晶体为原子晶体；由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体；由金属阳离子、自由电子以金属键形成的晶体为金属晶体(2)依据物质的分类判断①活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等)，强碱(如NaOH、KOH等)，绝大多数的盐是离子晶体②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体是分子晶体③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物类原子晶体有SiC、SiO2、AlN、BP、CaAs等④金属单质、合金是金属晶体(3)依据晶体的熔点判断不同类型晶体熔点大小的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等熔点很高，铯等熔点很低(4)依据导电性判断①离子晶体溶于水及熔融状态时均能导电②原子晶体一般为非导体③分子晶体为非导体，但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时，分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电④金属晶体是电的良导体(5)依据硬度和机械性能判断一般情况下，硬度：原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体多数硬度大，但也有较小的，且具有延展性【真题演练】1．(2022·湖南卷)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：(1)富马酸分子中σ键与π键的数目比为__________(2)富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为__________2．(2022·湖南卷)与NHeq\o\al(－,2)互为等电子体一种分子为_______(填化学式)3．(2021·全国甲卷)单晶硅的晶体类型为_________4．(2021·全国甲卷)CO2分子中存在________个σ键和________个π键5．(2021·福建卷)类石墨相氮化碳(g－C3N4)作为一种新型光催化材料，在光解水产氢等领域具有广阔的应用前景，研究表明，非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。g－C3N4具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如下图所示(1)g－C3N4晶体中存在的微粒间作用力有_______(填标号)a．非极性键b．金属键c．π键d．范德华力(2)g－C3N4中，C原子的杂化轨道类型_______，N原子的配位数为_______(3)每个基本结构单元(图中实线圈部分)中两个N原子(图中虚线圈所示)被O原子代替，形成O掺杂的g－C3N4(OPCN)。OPCN的化学式为_________________6．(2020·全国III卷)NH3BH3分子中，N—B化学键称为________键，其电子对由________提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：在该反应中，B原子的杂化轨道类型由________变为________7．(2020·全国III卷)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ＋)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ－)，电负性大小顺序是__________，与NH3BH3原子总数相等的等电子体是__________(写分子式)，其熔点比NH3BH3________(填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之间，存在__________，也称“双氢键”。8．(2020·江苏卷)与NHeq\o\al(＋,4)互为等电子体的一种分子为________(填化学式)9．(2020·浙江1月)比较给出能力的相对强弱：H2O________C2H5OH(填“>”“<”或“=”)；用一个化学方程式说明OH－和C2H5O－结合H+能力的相对强弱________10．(2020·浙江1月)CaC2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。写出CaC2的电子式________11．(2020·山东卷)Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为________，其固体的晶体类型为________12．(2020·江苏卷)柠檬酸的结构简式见题图A。1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为___mol13．(2020·浙江7月)CaCN2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，CaCN2的电子式是________14．(2019·全国III卷)苯胺()的晶体类型是________15．(2019·全国III卷)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是_____；P的___杂化轨道与O的2p轨道形成___键16．(2018·全国I卷)LiAlH4中，存在________(填标号)A．离子键B．σ键C．π键D．氢键【题组训练】1．CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于________晶体2．氧和钠的氢化物所属的晶体类型分别为______和______3．LiAlH4中，存在的微粒间作用力有________________________4．ZnF2具有较高的熔点(872℃)，其化学键类型是____________5．Ge单晶具有金刚石型结构，其微粒之间存在的作用力是______6．单质铜及镍都是由______键形成的晶体7．用NH4Cl溶液浸出氧化锌矿石的过程中主要涉及反应2ZnO＋4NHeq\o\al(＋,4)＋4Cl－=[Zn(NH3)4]2＋＋ZnCleq\o\al(2－,4)＋2H2O。与NHeq\o\al(＋,4)互为等电子体的阴离子为______(写离子符号，写一种即可)。[Zn(NH3)4]2＋的结构示意图为_________8．[Zn(IMI)4](ClO4)2是Zn2＋的另一种配合物，IMI的结构为，则1molIMI中含有________个σ键；ClOeq\o\al(－,4)的空间构型为____________9．碳的一种单质的结构如图a所示。该单质的晶体类型为________，原子间存在的共价键类型有________，碳原子的杂化轨道类型为________10．四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2的熔点如图所示。结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性_______、共价性________(填“增强”“不变”或“减弱”)11．AlCl3在178℃时升华，其蒸气的相对分子质量约为267，蒸气分子的结构式为_________(标明配位键)12．[Zn(CN)4]2－中Zn2＋与CN－的C原子形成配位键，不考虑立体构型，[Zn(CN)4]2－的结构可用示意图表示为______________13．有机物丁二酮肟常用于检验Ni2＋：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2＋反应可生成鲜红色沉淀，其结构如下图所示(1)结构中，碳碳之间的共价键类型是σ键，碳氮之间的共价键类型是_______，氮镍之间形成的化学键_________(2)该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在______________14．分子中各原子若在同一平面，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域π键”，下列物质中存在“离域π键”的是________A．SO2B．SOeq\o\al(2－,4)C．H2SD．CS215．尿素(H2NCONH2)分子中，σ键与π键数目之比为________16．写出一种和NH3互为等电子体的阳离子的化学式：________，分子中的大π键可用符号Πeq\o\al(n,m)表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Πeq\o\al(6,6))，则平面分子中的大π键应表示为__________17．谷氨酸[HOOC—CH(NH2)—CH2—CH2—COOH]的钠盐——谷氨酸钠(C5H8NO4Na)是味精的主要成分，谷氨酸分子中C原子的杂化方式为__________，C原子与O原子所形成的化学键中σ键与π键的数目比N(σ)∶N(π)＝________，π键的特征是两块电子云呈________对称18．铁是生活中常用的一种金属，其常见的离子有Fe2＋、Fe3＋，其中Fe2＋可用K3[Fe(CN)6](赤血盐)溶液检验。(1)铁单质中化学键为________(填名称)(2)K3[Fe(CN)6]晶体中各种微粒的作用力有________a．金属键b．共价键c．配位键d．离子键19．在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋与NH3之间形成的化学键称为______，提供孤电子对的成键原子是____(填元素符号)20．1mol[Co(NH3)6]Cl2中含有σ键的数目为________21．我国科学家合成了白光材料Ba2[Sn(OH)6][B(OH)4]2，[B(OH)4]－中B的价层电子对数为______________，[Sn(OH)6]2－中，Sn与O之间的化学键不可能是_________a．π键b．σ键c．配位键d．极性键22．Si原子间难以形成双键而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成________键23．Mn(NO3)2中的化学键是_______、________24．LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中存在________A．离子键B．σ键C．π键D．氢键25．NH4H2PO4中，P的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键26．1mol丙酮分子中含有σ键的数目为_________27．1molHCHO分子中含有σ键的数目为________mol28．与H2O分子互为等电子体的阴离子为________29．与NH3BH3原子总数相等的等电子体是________(写分子式)。30．与NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))互为等电子体的一种分子为________31．与O3分子互为等电子体的一种阴离子为________32．与SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))互为等电子体的分子为________33．在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O，根据等电子原理，CO分子的结构式为________，1molCO2中含有的σ键数目为________34．KBBF晶体生产原料纯化过程中的重要物质乙酸氧铍[Be4O(CH3COO)6]的分子为四面体对称结构，氧原子位于四面体中心，四个铍原子位于四面体的顶点，六个醋酸根离子则连接在四面体的六条棱上，如图所示。乙酸氧铍晶体中微粒间作用力包括________A．离子键B．金属键C．配位键D．范德华力E．非极性键F．氢键35．FeS2中存在________A．离子键B．非极性共价键C．极性共价键D．π键E．σ键F．氢键G．范德华力【常考题空3等电子体、成键方式、晶体类型的判断】答案【真题演练】1．(1)11:3(2)O＞C＞H＞Fe2．H2O3．共价晶体4．225．(1)cd(2)杂化2，3(3)C3N3O6．配位Nsp3sp27．N>H>BCH3CH3低Hδ＋与Hδ－的静电引力8．CH4或SiH49．>C2H5ONa＋H2ONaOH＋C2H5OH10．11．正四面体形分子晶体12．713．Ca2＋[eq\o(N,\s\up11(),\s\do4())Ceq\o(N,\s\up11(),\s\do4())]2－14．分子晶体15．Osp3σ16．AB【题组训练】1．分子2．分子晶体离子晶体3．离子键、σ键4．离子键5．共价键6．金属7．BHeq\o\al(－,4)(或AlHeq\o\al(－,4)，其他合理答案也可)8．7.2