第十二章 第2讲 【2016化学大一轮步步高答案】
第2讲分子结构与性质
[考纲要求] 1.了解共价键的形成，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。
3.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。
4.了解化学键和分子间作用力的区别。
5.了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。
考点一共价键
1．本质
在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。
2．特征
具有饱和性和方向性。
3．分类
子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。
(2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。4．键参数
(1)概念
(2)键参数对分子性质的影响
①键能越大，键长越短，分子越稳定。
②
5．等电子原理
原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO 和N2。
深度思考
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)共价键的成键原子只能是非金属原子(×)
(2)在任何情况下，都是σ键比π键强度大(×)
(3)在所有分子中都存在化学键(×)
(4)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关(√)
(5)σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强(√)
(6)s-s σ键与s-p σ键的电子云形状对称性相同(√)
(7)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成(√)
(8)σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转(√)
(9)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍(×)
(10)键长等于成键两原子的半径之和(×)
(11)所有的共价键都有方向性(×)
2．试根据下表回答问题。
某些共价键的键长数据如下所示：
答案原子半径、原子间形成的共用电子对数目。形成相同数目的共用电子对，原子半径越小，共价键的键长越短；原子半径相同，形成共用电子对数目越多，键长越短。
题组一用分类思想突破化学键的类别
1．在下列物质中：①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、
⑨CO2、⑩C2H4
(1)只存在非极性键的分子是__________；既存在非极性键又存在极性键的分子是__________；只存在极性键的分子是__________。
(2)只存在单键的分子是__________，存在三键的分子是__________，只存在双键的分子是__________，既存在单键又存在双键的分子是__________。
(3)只存在σ键的分子是__________，既存在σ键又存在π键的分子是__________。
(4)不存在化学键的是__________。
(5)既存在离子键又存在极性键的是__________；既存在离子键又存在非极性键的是__________。
答案(1)②⑤⑩①③⑨(2)①③⑤②⑨⑩
(3)①③⑤②⑨⑩(4)⑧(5)⑥⑦④
1.在分子中，有的只存在极性键，如HCl、NH3等，有的只存在非极性键，如N2、H2等，有的既存在极性键又存在非极性键，如H2O2、C2H4等；有的不存在化学键，如稀有气体分子。2．在离子化合物中，一定存在离子键，有的存在极性共价键，如NaOH、Na2SO4等；有的存在非极性键，如Na2O2、CaC2等。
3．通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。
题组二键参数的应用
2．结合事实判断CO和N2相对更活泼的是____________，试用下表中的键能数据解释其相对更活泼的原因：____________________。
答案CO断开N2分子的第一个化学键所需要的能量(523.3 kJ·mol－1)小
解析由断开CO分子的第一个化学键所需要的能量[(1 071.9－798.9) kJ·mol－1＝273.0 kJ·mol－1]比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量[(941.7－418.4) kJ·mol－1＝523.3 kJ·mol－1]小，可知
CO相对更活泼。
3．NH3分子的空间构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，解释该事实的充分理由是()
A．NH3分子是极性分子
B．分子内3个N—H键的键长相等，键角相等
C．NH3分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于107°
D．NH3分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于120°
答案 C
解析A项，NH3为极性分子不能说明NH3一定为三角锥形；B项，三条N—H键键能与键长分别相同，键角相等仍有可能为正三角形；D项与事实不符。
分子的空间构型与键参数
键长、键能决定了共价键的稳定性，键长、键角决定了分子的空间构型，一般来说，知道了多原子分子中的键角和键长等数据，就可确定该分子的空间几何构型。
题组三等电子原理应用
4．已知CO2为直线形结构，SO3为平面正三角形结构，NF3为三角锥形结构，请推测COS、CO2－3、PCl3的空间结构。
答案COS为直线形结构；CO2－3为平面正三角形结构；PCl3为三角锥形结构。
解析COS与CO2互为等电子体，其结构与CO2相似，所以其为直线形结构；CO2－3与SO3互为等电子体，结构相似，所以CO2－3为平面正三角形结构；PCl3与NF3互为等电子体，结构相似，所以PCl3为三角锥形结构。
5．1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是________和________；________和
________________________。
(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO－2互为等电子体的分子有________、________。
答案(1)N2CO N2O CO2(2)SO2O3
解析(1)仅由第二周期元素组成的共价分子中，即C、N、O、F组成的共价分子，如：N2与CO电子总数均为14个电子，N2O与CO2电子总数均为22个电子。
(2)依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，即可互称为等电子体，NO－2为三原子，各原子最外层电子数之和为5＋6×2＋1＝18，SO2、O3也为三原子，各原子最外层电子数之和为6×3＝18。
记忆等电子体，推测等电子体的性质
1．常见的等电子体汇总
2.
(1)(BN)x与(C2)x，N2O与CO2等也是等电子体；(2)硅和锗是良好的半导体材料，他们的等电子体磷化铝(AlP)和砷化镓(GaAs)也是很好的半导体材料；(3)白锡(β-Sn2)与锑化铟是等电子体，它们在低温下都可转变为超导体；(4)SiCl4、SiO4－4、SO2－4的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，中心原子都是sp3杂化，都形成正四面体形立体构型。
特别提醒等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。
考点二分子的立体结构
1．价层电子对互斥理论
(1)价层电子对在球面上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。
(2)孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小，填写下表空白内容。
2.杂化轨道理论
当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。
3．配位键
(1)孤电子对
分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。
(2)配位键
①配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。
②配位键的表示：常用“―→”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH＋4可表
示为[]＋，在NH＋4中，虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。
(3)配合物
如[Cu(NH3)4]SO4
配位体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。
中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。
深度思考
填表，VSEPR模型和分子(离子)立体模型与中心原子杂化类型的确定。
是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。
①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；
②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。
如：中心原子采取sp3杂化的，其价层电子对模型为四面体形，其分子构型可以为四面体形(如CH4)，也可以为三角锥形(如NH3)，也可以为V形(如H2O)。
(2)价层电子对互斥理论能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。
(3)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同，中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多，键角越小。
(4)杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同。
题组一价层电子对互斥理论、杂化轨道理论的综合考查
1．下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是()
A．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构
B．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对
C．H2SO4分子中三种原子均以杂化轨道成键
D．N2分子中N原子没有杂化，分子中有1个σ键、2个π键
答案 C
解析H2O分子中的中心原子O为sp3杂化，H2O的空间构型为V形；H2SO4分子中氢原子没有发生轨道杂化。
2．原子形成化合物时，电子云间的相互作用对物质的结构和性质会产生影响。请回答下列问题：
(1)BF3分子的立体结构为______________，NF3分子的立体结构为____________。
(2)碳原子有4个价电子，在形成化合物时价电子均参与成键，但杂化方式不一定相同。在乙烷、乙烯、乙炔和苯四种分子中，碳原子采取sp杂化的分子是____________(写结构简式，下同)，采取sp2杂化的分子是__________，采取sp3杂化的分子是____________。试写出一种有机物分子的结构简式，要求同时含有三种不同杂化方式的碳原子：________________________________________________________________________。
(3)已知H2O、NH3、CH4三种分子中，键角由大到小的顺序是CH4>NH3>H2O，请分析可能的原因是________________________________________________。
(4)由于电荷的作用，阴、阳离子形成化合物时离子的电子云会发生变化，使离子键逐渐向共价键过渡。阳离子电荷数越多，阴离子半径越大时，电子云变化越大，导致所形成的化合物在水中的溶解度越小。由此可知，四种卤化银(AgF、AgCl、AgBr和AgI)在水中的溶解度由大到小的顺序为________________________________________________。
答案(1)平面三角形三角锥形
(2)CH≡CH CH2===CH2、CH3CH3
CCCH3(其他合理答案均可)
(3)CH4分子中的C原子没有孤电子对，NH3分子中N原子上有1对孤电子对，H2O分子中O 原子上有2对孤电子对，对成键电子对的排斥作用增大，故键角减小
(4)AgF>AgCl>AgBr>AgI
解析(1)BF3分子中的B原子采取sp2杂化，所以其分子的立体结构为平面三角形；NF3分子中的N原子采取sp3杂化，其中一个杂化轨道中存在一对孤电子对，所以其分子的立体结构
为三角锥形。
(2)乙烷分子中的碳原子采取sp 3杂化，乙烯、苯分子中的碳原子均采取sp 2杂化，乙炔分子中的碳原子采取sp 杂化，同时含有三种不同杂化方式的碳原子的有机物分子中应该同时含有烷基(或环烷基)、碳碳双键(或苯环)和碳碳三键。
(3)H 2O 、NH 3、CH 4分子中的O 、N 、C 均采取sp 3杂化，而在O 原子上有2对孤电子对，对成键电子对的排斥作用最大，键角最小；N 原子上有1对孤电子对，对成键电子对的排斥作用使键角缩小，但比水分子的要大；C 原子上无孤电子对，键角最大。
1.“三种”方法判断分子中心原子的杂化类型 (1)根据杂化轨道的空间分布构型判断
①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp 3杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp 2杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp 杂化。 (2)根据杂化轨道之间的夹角判断
若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则分子的中心原子发生sp 3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子发生sp 2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp 杂化。
(3)根据等电子原理结构相似进行推断，如CO 2是直线形分子，CNS －
、NO ＋
2、N －
3与CO 2是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp 杂化。 2．用价层电子对互斥理论推测分子或离子的思维程序
用价层电子对互斥理论推测简单分子(AB n 型)、离子(AB m ±n 型)空间构型的方法
解题思路——
??????(确定价层电子对数)
――→价层电子对尽可能远离
均分空间(价层电子对空间构型)(确定孤电子对数)――→孤电子对的排斥作用较强
孤电子对与成键电子对尽可能远离(变形后的空间构型) ――→去掉孤电子对
所占空间
分子(离子)的空间构型 (1)σ键的电子对数的确定
由分子式确定σ键电子对数。例如，H 2O 中的中心原子为O ，O 有2对σ键电子对；NH 3中的中心原子为N ，N 有3对σ键电子对。 (2)中心原子上的孤电子对数的确定
中心原子上的孤电子对数＝1
2(a －xb )。式中a 为中心原子的价电子数，对于主族元素来说，
价电子数等于原子的最外层电子数；x 为与中心原子结合的原子数；b 为与中心原子结合的原
子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子等于“8－该原子的价电子数”。例如，SO 2的中心原子为S ，S 的价电子数为6(即S 的最外层电子数为6)，则a ＝6；与中心原子S 结合的O 的个数为2，则x ＝2；与中心原子结合的O 最多能接受的电子数为2，则b ＝2。所以，SO 2中的中心原子S 上的孤电子对数＝1
2×(6－2×2)＝1。
题组二 配位键、配合物理论 3．下列物质中存在配位键的是( ) ①H 3O ＋
②[B(OH)4]－
③CH 3COO －
④NH 3 ⑤CH 4
A ．①②
B ．①③
C ．④⑤
D ．②④ 答案 A
解析 水分子中各原子已达到稳定结构，H 3O ＋
是H ＋
和H 2O 中的O 形成配位键；[B(OH)4]－
是3个OH －
与B 原子形成3个共价键，还有1个OH －
的O 与B 形成配位键；其他项均不能形成配位键。
4．Ⅰ.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。
(1)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH 3)4]2＋
配离子。已知NF 3与NH 3的空间构型都
是三角锥形，但NF 3不易与Cu 2＋
形成配离子，其原因是__________________________________。
(2)向CuSO 4溶液中加入过量NaOH 溶液可生成[Cu(OH)4]2－
。不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2－
的
结构可用示意图表示为___________________________________________。 (3)胆矾CuSO 4·5H 2O 可写[Cu(H 2O)4]SO 4·H 2O ，其结构示意图如下：
下列有关胆矾的说法正确的是________。 A ．所有氧原子都采取sp 3杂化
B ．氧原子存在配位键和氢键两种化学键
C ．Cu 2＋
的价电子排布式为3d 84s 1
D ．胆矾中的水在不同温度下会分步失去
Ⅱ.经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe 3＋
与SCN －
不仅能以1∶3 的个数比配合，还可以其
他个数比配合。请按要求填空：
(1)若所得Fe 3＋
和SCN －
的配合物中，主要是Fe 3＋
与SCN －
以个数比1∶1配合所得离子显血红
色。该离子的离子符号是__________。
(2)若Fe3＋与SCN－以个数比1∶5配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_____________________________________。
答案Ⅰ.(1)N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，在NF3中，共用电子对偏向F原子，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难与Cu2＋形成配位键
(2)或
(3)D
Ⅱ.(1)[Fe(SCN)]2＋
(2)FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl
解析Ⅰ.(1)N、F、H三种元素的电负性：F>N>H，所以NH3中共用电子对偏向N原子，而在NF3中，共用电子对偏向F原子，偏离N原子。
(2)Cu2＋中存在空轨道，而OH－中O原子有孤对电子，故O与Cu之间以配位键结合。
(3)A项，与S相连的氧原子没有杂化；B项，氢键不是化学键；C项，Cu2＋的价电子排布式为3d9；D项，由图可知，胆矾中有1个H2O与其他微粒靠氢键结合，易失去，有4个H2O 与Cu2＋以配位键结合，较难失去。
考点三分子间作用力与分子的性质
1．分子间作用力
(1)概念
物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。
(2)分类
分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。
(3)强弱
范德华力<氢键<化学键。
(4)范德华力
范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。
(5)氢键
①形成
已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力，称为氢键。
②表示方法
A—H…B
特别提醒a．A、B是电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素。
b．A、B可以相同，也可以不同。
③特征
具有一定的方向性和饱和性。
④分类
氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。
⑤分子间氢键对物质性质的影响
主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响。
2．分子的性质
(1)分子的极性
①“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。
②随着溶质分子中憎水基个数的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。
(3)分子的手性
①手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。
②手性分子：具有手性异构体的分子。
③手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，
如
(4)无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸的通式可写成(HO)m RO n，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如酸性：HClO 深度思考 1．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×” (1)氢键是氢元素与其他元素形成的化学键() (2)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键() (3)乙醇分子和水分子间只存在范德华力() (4)碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键() (5)水分子间既存在范德华力，又存在氢键() (6)氢键具有方向性和饱和性() (7)H2和O2之间存在氢键() (8)H2O2分子间存在氢键() (9)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大() (10)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高() (11)极性分子中可能含有非极性键() (12)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键() 答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√ (7)×(8)√(9)×(10)×(11)√(12)× 解析(1)氢键与氢有关但不属于化学键。 (2)可燃冰中水分子间存在氢键，但CH4与H2O之间不存在氢键。 (3)乙醇分子、水分子中都有—OH，符合形成氢键的条件。 (4)HI分子间只存在范德华力的作用。 (5)和(6)正确。 (7)H2与O2分子中的共价键均为非极性键，分子间只存在范德华力。 (8)H2O2分子中的H几乎成为“裸露”的质子，与水分子一样，H2O2分子间也存在氢键。 (9)卤素氢化物中，HF的熔、沸点最高。 (10)分子内氢键对物质的熔、沸点影响很小。 (11)在极性分子H2O2中存在非极性键。 (12)H2O比H2S稳定是O—H键键能大于S—H键键能，而与氢键无关。 2．下列事实均与氢键的形成有关，填写氢键的类型。 ①冰的硬度比一般的分子晶体的大； ②甘油的粘度大； ③邻硝基苯酚20 ℃时在水中的溶解度是对硝基苯酚的0.39 倍； ④邻羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的15.9倍，对羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的0.44倍； ⑤氨气极易溶于水； ⑥氟化氢的熔点高于氯化氢。 属于分子间氢键的是________；属于分子内氢键的是________。 答案①②⑤⑥③④ 解析分子内氢键除必须具备形成氢键的条件外，还必须具备特定的条件：形成平面环(五元或六元环最为稳定)、形成的环中没有任何扭曲等。氢键的形成使物质在熔沸点、电离度、溶解度等方面表现出一些特殊性质。由于分子间氢键的作用，形成了“缔合分子”增大了分子间作用力，使得物质的熔沸点升高(如水)、溶解度增大(如氨)、电离度降低(如氢氟酸为弱酸)等；由于分子内的氢键作用，形成具有“环状结构”的物质，减小了分子间的作用力，使物质的熔沸点降低，溶解度减小等。 3．写出HF水溶液中的所有氢键。 答案F—H…O F—H…F O—H…F O—H…O 题组一重视教材习题，做好回扣练习 1．(选修3P57－1)下列说法中正确的是() A．在分子中，两个成键的原子间的距离叫做键长 B．H—Cl的键能为431.8 kJ·mol－1，H—I的键能为298.7 kJ·mol－1，这可以说明HCl分子比HI分子稳定 C．含有极性键的分子一定是极性分子 D．键能越大，表示该分子越容易受热分解 答案 B 2．(选修3P57－5)下列能跟氢原子形成最强极性键的原子是() A．F B．Cl C．Br D．I 答案 A 3．(选修3P57－2)下列物质中，含离子键的物质是()，由极性键形成的极性分子是()，由极性键形成的非极性分子是()，由非极性键形成的非极性分子是()。 A．CO2B．Br2 C．CaCl2D．H2O 答案C D A B 4．(选修3P57－6)运用价层电子对互斥理论预测CCl4、NH3、H2O的立体构型。 答案CCl4：正四面体形；NH3：三角锥形；H2O：“V”形。 题组二分子极性和化学键极性的关系 5．下列叙述中正确的是() A．以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子 B．以极性键结合起来的分子一定是极性分子 C．非极性分子只能是双原子单质分子 D．非极性分子中，一定含有非极性共价键 答案 A 解析对于抽象的选择题可用反例法，以具体的物质判断正误。A项是正确的，如O2、H2、N2等；B项错误，以极性键结合起来的分子不一定是极性分子，若分子构型对称，正负电荷中心重合，就是非极性分子，如CH4、CO2、CCl4、CS2等；C项错误，某些共价化合物如C2H4等也是非极性分子；D项错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2。6．已知H和O可以形成H2O和H2O2两种化合物，试根据有关信息完成下列问题： (1)水是维持生命活动所必需的一种物质。 ①1 mol冰中有________mol氢键。 ②用球棍模型表示的水分子结构是____________。 (2)已知H2O2分子的结构如图所示：H2O2分子不是直线形的，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上，两个氧原子在书脊位置上，书页夹角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。 试回答： ①H2O2分子的电子式是______________，结构式是________________________________________________________________________。 ②H2O2分子是含有________键和________键的__________(填“极性”或“非极性”)分子。 ③H2O2难溶于CS2，简要说明理由：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ④H2O2中氧元素的化合价是__________，简要说明原因 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案(1)①2②B (2)①H—O—O—H②极性非极性极性③因H2O2为极性分子， 而CS2为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2④－1价因O—O键为非极性键，而O—H键为极性键，共用电子对偏向氧，故氧为－1价 解析(1)在冰中，每个水分子与周围的4个水分子形成4个氢键，按“均摊法”计算，相当于每个水分子有2个氢键；水分子为V形结构。 (2)由H2O2的空间构型图可知，H2O2是极性分子，分子内既有极性键，又有非极性键，而CS2为非极性分子，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2。 分子极性判断的思维程序和两种思维模型 1．思维程序 2．思维模型 (1)根据键的类型及分子的空间构型判断 非极性分子、极性分子的判断，首先看键是否有极性，然后再看各键的空间排列状况。键无极性，分子必无极性(O3除外)；键有极性，各键空间排列均匀，使键的极性相互抵消，分子无极性；键有极性，各键空间排列不均匀，不能使键的极性相互抵消，分子有极性。 共价键的极性与分子极性的关系可总结如下： (2)根据中心原子最外层电子是否全部成键判断 分子中的中心原子最外层电子若全部成键，此分子一般为非极性分子；分子中的中心原子最外层电子若未全部成键，此分子一般为极性分子。 CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键，它们都是非极性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键，它们都是极性分子。 题组三分子间作用力及其影响 7．若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是() A．氢键；分子间作用力；极性键 B ．氢键；氢键；非极性键 C ．氢键；极性键；分子间作用力 D ．分子间作用力；氢键；非极性键 答案 A 解析 雪花――→冰变成水 氢键被破坏水 ――→分子间距离增大范德华力、氢键被破坏 水蒸气 8．氨气溶于水时，大部分NH 3与H 2O 以氢键(用“…”表示)结合形成NH 3·H 2O 分子。根据氨水的性质可推知NH 3·H 2O 的结构式为( ) 答案 B 解析 从氢键的成键原理上讲，A 、B 都成立；但从空间构型上讲，由于氨气分子是三角锥形，易于提供孤电子对，所以，以B 项中的方式结合空间阻碍最小，结构最稳定；从事实上讲，依据NH 3·H 2O NH ＋ 4＋OH － ，可知答案是B 。 范德华力、氢键、共价键的比较 范德华力 氢键 共价键 9．下列无机含氧酸分子中酸性最强的是( ) A ．HNO 2 B ．H 2SO 3 C ．HClO 3 D ．HClO 4 答案 D 解析 对于同一种元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强，如HN ＋3 O 2 ＋5 O 3；H 2S ＋4 O 3 O 4；HCl ＋5 O 3 O 4。观察A 、B 、C 、D 四个选项，HNO 2、H 2SO 3、HClO 3中的中心元素N 、S 、Cl 都未达到其最高价，其酸性不够强，只有D 选项中的HClO 4中的Cl 元素为＋7价，是Cl 元素的最高价，使H —O —ClO 3中O 原子的电子向Cl 原子偏移，在水分子作用下，容易电离出H ＋ ，酸性最强。 10．判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强。如下表所示： 含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系 333333 H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构简式分别为①________________， ②________________。 (2)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是： ①________________________________________________________________________， ②________________________________________________________________________。 (3)在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸，分析反应情况：________________________________________________________________________， 写出化学方程式：_____________________________________________________。 答案(1)① (2)①H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2O ②H3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O (3)H3PO3为中强酸，不与盐酸反应，H3AsO3可与盐酸反应H3AsO3＋3HCl===AsCl3＋3H2O 解析此题属于无机含氧酸的结构、性质推断题，考查同学们运用题给信息推断物质结构和性质的能力。(1)已知H3PO3为中强酸，H3AsO3为弱酸，依据题给信息可知H3PO3中含1个非羟基氧原子，H3AsO3中不含非羟基氧原子。(2)与过量NaOH溶液反应的化学方程式的书写，需得知H3PO3和H3AsO3分别为几元酸，从题给信息可知，含氧酸分子结构中含几个羟基氢，则该酸为几元酸。故H3PO3为二元酸，H3AsO3为三元酸。(3)H3PO3为中强酸，不与盐酸反应；H3AsO3为两性物质，可与盐酸反应。 无机含氧酸分子的酸性判断 及比较的思维方法 1．无机含氧酸分子之所以能显示酸性，是因为其分子中含有—OH，而—OH上的H原子在水分子的作用下能够变成H＋而显示一定的酸性。如HNO3、H2SO4的结构式分别是 。 2．同一种元素的含氧酸酸性规律 H2SO4与HNO3是强酸，其—OH上的H原子能够完全电离成为H＋。而同样是含氧酸的H2SO3和HNO2却是弱酸。即酸性强弱为H2SO3 探究高考明确考向 全国卷Ⅰ、Ⅱ高考题调研 1．[2014·新课标全国卷Ⅰ，37(2)]1 mol乙醛分子中含有σ键的数目为________，乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是____________________________________________。 答案6N A CH3COOH存在分子间氢键 2．[2014·新课标全国卷Ⅱ，37(2)改编]已知a是H，b是N，c是O，d是S，a与其他元素形成的二元共价化合物中，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，写出两种)。 答案N2H4、H2O2 3．[2013·新课标全国卷Ⅰ，37(5)]碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实： 。 ②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是______________________。 答案①C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成 ②C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O 键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键 4．[2012·新课标全国卷，37(4)(5)](4)H2Se的酸性比H2S________(填“强”或“弱”)。 (5)H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10－3和2.5×10－8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×10－2，请根据结构与性质的关系解释： ①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：________________； ②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：_________________________________。 答案(4)强 (5)①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②H2SeO3和H2SeO4 第5讲氧化还原反应的计算及方程式的配平 [考纲要求] 1.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。2.能利用得失电子守恒原理进行相关计算。 考点一氧化还原反应方程式的配平方法 氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数)，根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式进行配平。 配平的步骤： (1)标好价：正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。 (2)列变化：列出元素化合价升高和降低的数值。 (3)求总数：求元素化合价升高和降低的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。 (4)配系数：用观察法配平其他各物质的化学计量数。 (5)细检查：利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)，逐项检查配平的方程式是否正确。 [典例]根据FeS2＋O2―→Fe2O3＋SO2，回答下列问题： (1)氧化剂________，还原剂________，氧化产物________，还原产物________。 (2)元素化合价升高的元素为________，元素化合价降低的元素为________。 (3)1“分子”还原剂化合价升高总数为________，1“分子”氧化剂化合价降低总数为________。 (4)配平后各物质的系数依次为____________________。 答案(1)O2FeS2Fe2O3、SO2Fe2O3、SO2 (2)Fe、S O(3)114 (4)4、11、2、8 失误防范配平氧化还原反应方程式的关键是正确标出化合价，找准1“分子”氧化剂化合价降低总数，1“分子”还原剂化合价升高总数，在计算时，往往容易忽略氧化剂、还原剂中的粒子个数。 题组一正向配平类 第1讲探究型实验题 热点一未知产物及物质性质的探究 1．对未知产物的探究 通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质逐一进行检验来确定究竟含有哪些物质。正确解答此类试题的关键：(1)猜测要全面；(2)熟记常见物质的检验方法。 4 (2)在烧杯中加入热水(或对烧杯加热)c (3)取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，溶液变成血红色，则有Fe3＋取少量溶液滴入适 量酸性高锰酸钾溶液中，高锰酸钾溶液褪色，则有Fe2＋a(4)b 11m－4n 14n 2．物质性质的探究 无机物、有机物性质的探究，必须在牢牢掌握元素化合物知识的基础上，大胆猜想，细心论证。 对物质性质探究的基本思路如下： 题组一 未知产物的探究 1．实验室中需要22.4 L(标准状况)SO 2气体。化学小组同学依据化学方程式Zn ＋2H 2SO 4(浓)=====△ZnSO 4＋SO 2↑＋2H 2O 计算后，取65.0 g 锌粒与98%的浓H 2SO 4(ρ＝1.84 g·cm －3)110 mL 充分反应，锌全部溶解，对于制得的气体，有同学认为可能混有杂质。 (1)化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是______(填分子式)。产生这种结果的主要原因是________(用化学方程式和必要的文字加以说明)。 (2)为证实相关分析，化学小组的同学设计了实验，组装了如下装置，对所制取的气体进行探究。 ①装置B中加入的试剂为________，作用是________。 ②装置D加入的试剂为________________，装置F加入的试剂为________________。 ③可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是________。 ④U形管G的作用为________。 答案(1)H2随着反应的进行，硫酸浓度降低，致使锌与稀硫酸反应生成H2：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (2)①NaOH溶液(或酸性KMnO4溶液，其他合理答案也可) 除去混合气体中的SO2②浓硫酸无水硫酸铜 ③装置E玻璃管中黑色CuO粉末变红色，干燥管F中无水硫酸铜变蓝色 ④防止空气中的H2O进入干燥管F而影响杂质气体的检验 解析(1)从物质的量关系来看，发生反应Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，H2SO4略过量，但是实际上随着反应的进行，硫酸的浓度降低；当硫酸的浓度降到一定程度，反应变为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)该实验的目的是为了通过加热还原CuO验证H2的存在，通过F装置进一步确认有H2O生成；具体的实验装置及作用是A—产生待研究的气体，B—除去气体中的SO2(可以利用SO2的性质选取NaOH溶液或酸性高锰酸钾溶液)，C—验证SO2已除尽，D—干燥气体，E—若有H2，则加热E玻璃管，CuO固体由黑色变为红色，F—利用无水硫酸铜吸水变蓝进一步确定气体中H2的存在，G—防止空气中的水蒸气进入F装置而干扰实验。 第1讲 化学实验基础知识和技能 [考纲要求] 1.了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。2.掌握化学实验的基本操作，能识别药品安全使用标志。3.了解实验室一般事故的预防和处理方法。 考点一 常用化学仪器的识别与使用 1．可加热的仪器 (1)仪器①的名称为试管，加热液体时，液体体积不能超过其容积的13 ，加热固体时，试管口应略向下倾斜。 (2)仪器②的名称为蒸发皿。使用方法：蒸发浓缩时要用玻璃棒搅拌。 (3)仪器③的名称为坩埚。使用方法：用于固体物质灼烧，把坩埚放在三脚架上的泥三角上加热，取放坩埚必须使用坩埚钳，加热完的坩埚应放在石棉网上冷却。 (4)仪器④的名称为圆底烧瓶。使用方法：a.常用于组装有液体参与反应的反应器；b.加热液 体时，不能超过其容积的12 。 (5)仪器⑤的名称为锥形瓶。使用方法：a.可用于组装气体发生器；b.用于滴定操作；c.作蒸馏装置的接收器。 收集：樱满唯 (6)仪器⑥的名称为烧杯。使用方法：a.可用于物质的溶解与稀释；b.用于称量具有腐蚀性的固体药品；c.组装水浴加热装置。 2．常用的计量仪器 完成下列空白 (1)仪器A的名称：量筒；用途：量取一定体积的液体；精确度：0.1 mL。 特别提醒①无“0”刻度；②不可加热，不可作反应容器，不可用于溶液的稀释；③选取量筒的规则是“大而近”，例如量取5.6 mL NaOH溶液应选取10 mL量筒，而不能选5 mL 或50 mL 量筒。 (2)仪器B的名称：容量瓶；用途：配制一定物质的量浓度的溶液；该仪器能长时间贮存溶液吗？不能。 (3)仪器C的名称：酸式滴定管。 ①使用前需“查漏”；②“0”刻度在上方；③不可盛装碱性溶液；④精确度：0.01 mL。 (4)仪器D的名称：碱式滴定管。 用于盛装碱性溶液，不可盛装酸性和强氧化性液体(如KMnO4溶液)。 (5)仪器E的名称：托盘天平。 ①称量前先调零点；②腐蚀性药品应放于烧杯内称量；③左盘放被称物，右盘放砝码，即“左物右码”；④精确度：0.1 g。 (6)仪器F的名称：温度计。 ①测反应混合液的温度时，温度计的水银球应插入混合液中但不能接触容器内壁；②测蒸汽的温度时，水银球应在液面以上；测馏分温度时，水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处。3．常用的分离、提纯仪器 考点一物质分离、提纯的常用方法及装置 1.物质分离、提纯的区别 (1)物质的分离 将混合物的各组分分离开来，获得几种纯净物的过程。 (2)物质的提纯 将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。 2.物质分离、提纯的常用方法及装置 (1)常规实验装置 ①过滤：适用条件：不溶性固体和液体的分离。说明：操作中a.一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸上边缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘；三靠：烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠三层滤纸处，漏斗下端尖口处紧靠烧杯内壁；b.若滤液浑浊，需更换滤纸，重新过滤。浑浊 的原因可能是滤纸破损、滤液超过滤纸边缘。 ②蒸发：适用条件：分离易溶性固体的溶质和溶剂。说明：蒸发结晶适用于溶解度随温度变化不大的物质；而对溶解度受温度变化影响较大的固态溶质，采用降温结晶的方法。 在蒸发结晶中应注意：a.玻璃棒的作用：搅拌，防止液体局部过热而飞溅；b.当有大量晶体析出时，停止加热，利用余热蒸干而不能直接蒸干。 ③蒸馏：适用条件：分离沸点相差较大的互溶液体混合物。说明：a.温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处；b.蒸馏烧瓶内要加沸石；c.冷凝管水流方向应为“逆流”。 ④萃取和分液：适用条件：分离互不相溶的两种液体。说明：a.溶质在萃取剂中的溶解度大； b.两种液体互不相溶； c.溶质和萃取剂不反应； d.分液时下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出。 ⑤升华(如下左图)：适用条件：除去不挥发性杂质或分离不同挥发程度的固体混合物。说明：利用物质升华的性质进行分离，属于物理变化。 ⑥洗气(如上右图)：适用条件：除去气体中的杂质气体。说明：长管进气短管出气。 (2)创新实验装置 ①过滤装置的创新——抽滤 由于水流的作用，使图1装置a、b中气体的压强减小，故使过滤速率加快。 第2讲 乙醇和乙酸 基本营养物质 [考纲要求] 1.了解乙醇、乙酸的组成。2.了解乙醇、乙酸的主要性质。3.了解乙醇、乙酸的重要应用。4.了解酯化反应。5.了解糖类、油脂和蛋白质的组成和主要性质。6.了解三类营养物质在生活中的应用。7.了解葡萄糖的检验方法。 考点一 乙醇和乙酸的结构与性质 1．乙醇、乙酸结构和性质的比较 物质名称 乙醇 乙酸 结构简式及官能团 CH 3CH 2OH —OH CH 3COOH —COOH 物理性质 色、味、 态 无色特殊香味的液体 无色刺激性气味的液体 挥发性 易挥发 易挥发 密度 比水小 物理性质 溶解性 与水任意比互溶 与水、乙醇任意比互溶 化学性质 燃烧乙醇――→ 羟基的性质 ????? 与Na 反应 氧化反应? ?? ?? 催化氧化酸性KMnO 4 氧化等酯化反应 燃烧乙酸――→ 羧基的性质 ? ???? 弱酸性(酸的通性) 酯化反应 2.完成下列关于乙醇、乙酸的化学方程式 (1)Na 与乙醇的反应： 2CH 3CH 2OH ＋2Na ―→2CH 3CH 2ONa ＋H 2↑。 (2)乙醇的催化氧化： 2CH 3CH 2OH ＋O 2――→Cu △2CH 3CHO ＋2H 2O 。 (3)乙醇和乙酸的酯化反应： CH 3CH 2OH ＋CH 3COOH 浓H 2SO 4 △ CH 3COOCH 2CH 3 ＋H 2O 。 收集：樱满唯 (4)乙酸与CaCO3反应： 2CH3COOH＋CaCO3―→(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O。 深度思考 1．能否用Na检验酒精中是否有水？应如何检验酒精中的少量水？ 答案不能，因为Na与乙醇也发生反应。实验室常用无水CuSO4来检验乙醇中是否含水。2．怎样鉴别乙酸和乙醇？ 答案物理方法：闻气味法。有特殊香味的是乙醇，有强烈刺激性气味的是乙酸。 化学方法：可用Na2CO3溶液、CaCO3固体或CuO、石蕊溶液等。加入Na2CO3溶液产生气泡的是乙酸，不能产生气泡的是乙醇。能溶解CaCO3固体且产生气泡的是乙酸。能溶解CuO，溶液变蓝的是乙酸。加入石蕊溶液变红的是乙酸。 题组一乙醇、乙酸的性质及应用 1．交警对驾驶员是否饮酒进行检测的原理是橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇呼出的乙醇蒸气迅速变蓝，生成蓝绿色的Cr3＋。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是() ①乙醇沸点低②乙醇密度比水小③乙醇具有还原性 ④乙醇是烃的含氧衍生物⑤乙醇可与羧酸在浓硫酸的作用下发生取代反应 A．②⑤B．②③ C．①③D．①④ 答案C 解析由题中信息(＋6价Cr被还原为＋3价)可知测定原理利用了乙醇的还原性，同时从体内可呼出乙醇蒸气，说明乙醇的沸点低。 2．下列关于有机物的说法错误的是() A．乙醇中是否含有水，可用无水硫酸铜来检验 B．乙醇和乙酸的熔点和沸点都比C2H6、C2H4的熔点和沸点高 C．乙酸的分子式为CH3COOH，属于弱电解质 D．食醋中含有乙酸，乙酸可由乙醇氧化得到 答案C 解析乙醇、乙酸常温下都是液体，而C2H6、C2H4是气体，B正确；CH3COOH是乙酸的结构简式，C错。 3．下列物质都能与Na反应放出H2，其产生H2的速率排列顺序正确的是() ①C2H5OH②CH3COOH(aq)③NaOH(aq) A．①＞②＞③B．②＞①＞③ C．③＞①＞②D．②＞③＞① 第3讲 硫及其化合物 [考纲要求] 1.了解硫及其重要化合物的主要化学性质及应用。2.了解硫的氧化物对大气的污染与防治。 考点一 硫及其氧化物的性质 1.硫单质的性质及应用 (1)硫元素的存在形态 形态— —游离态—火山喷口附近或地壳的岩层里—化合态—主要以硫化物和硫酸盐的形式存在 (2)硫单质的物理性质 硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS 2；有多种同素异形体，如单斜硫、斜方硫等。 (3)从化合价的角度认识硫单质的化学性质 S －2 ――→ 氧化性 S 0 ――→ 还原性 S ＋ 4 O 2 2.二氧化硫(SO2) (1)物理性质 二氧化硫是无色，有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2。 (2)化学性质 按要求完成下列方程式： SO 2 ??????? ?? 酸性氧化物的通性???? ? 与H 2O 反应：SO 2＋H 2O H 2SO 3与NaOH (足量)反应： 2NaOH ＋SO 2===Na 2SO 3＋H 2O 氧化性 (如与H 2 S 溶液反应)： SO 2 ＋2H 2 S===3S ↓＋2H 2 O 还原性??? ?? O 2：2SO 2＋O 2催化剂△ 2SO 3 Cl 2＋H 2O ：Cl 2＋SO 2＋2H 2O===2HCl ＋H 2SO 4 漂白性：可使品红溶液等有机色质褪色生成不稳定 的化合物 3.三氧化硫(SO 3) SO 3在标准状况下为无色、针状晶体，能与水反应：SO 3＋H 2O===H 2SO 4，放出大量的热，SO 3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。 4.硫的氧化物的污染与治理 (1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。 (2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH 小于5.6)。 (3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。 (4)硫酸型酸雨的形成途径有两个： 途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO 2＋O 2催化剂 2SO 3、SO 3＋H 2O===H 2SO 4。 途径2：SO 2＋H 2O H 2SO 3、2H 2SO 3＋O 2===2H 2SO 4。 深度 思考 [考纲要求] 1.应用离子反应发生的条件，正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。2.利用离子的特征反应，能鉴别常见离子以及进行综合推断。 考点一离子共存 1．离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用 所谓几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。 2．熟记常考离子的性质 注意“两性离子”指既能与酸反应又能与碱反应的离子，一般为多元弱酸的酸式酸根离子。3．常见溶液酸、碱性的判断 酸性溶液：pH<7(常温)；能使pH试纸呈红色的溶液；能使甲基橙呈红色或橙色的溶液；能使石蕊溶液呈红色的溶液。 碱性溶液：pH>7(常温)；能使pH试纸呈蓝色的溶液；能使石蕊溶液呈蓝色的溶液；能使酚酞溶液呈红色的溶液。 呈酸性或碱性的溶液：和Al反应放出H2的溶液(HNO3除外)；能使甲基橙呈黄色的溶液；c(H ＋)水或c(OH－)水等于10－a mol·L－1(a>7)的溶液。 深度思考 (1)OH－不能和________________________________________________________大量共存(填具体离子，下同)。 答案H＋、NH＋4、Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Mg2＋、Al3＋、Cr3＋、HCO－3、HS－、HSO－3、H2PO－4、HPO2－4 (2)H＋不能和____________________________________________________大量共存。 答案OH－、CO2－3(HCO－3)、S2－(HS－)、SO2－3(HSO－3)、PO3－4(H2PO－4，HPO2－4)、SiO2－3、AlO－2、ClO－、F－、CH3COO－、NO－2 (3)CO2－3不能和________________________________________________大量共存。 答案H＋、Mg2＋、Ba2＋、Ca2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Cu2＋ (4)SO2－3不能和__________________________________________大量共存。 第三章常见的金属及其化合物钠及其氧化物钠的其他常见化合物 碱金属元素 一、选择题(本题包括12个小题，每小题5分，共60分) 1．下列有关NaHCO3和Na2CO3性质的比较中，正确的是 ( ) A．热稳定性：Na2CO3 卤代烃 一、卤代烃水解反应与消去反应的比较 1．卤代烃发生水解反应与消去反应的条件有何异同？ 2．卤代烃发生水解反应与消去反应的产物是什么？ 3．简述卤代烃发生取代反应和消去反应的规律条件。 典例导悟1 已知烃A 的分子式为C 6H 12，分子中含有碳碳双键，且仅有一种类型的氢原子，在下面的转化关系中，D 1、D 2互为同分异构体，E 1、E 2互为同分异构体。 (1)反应②的化学方程式为________________________________________________ ________________________________________________________________________； (2)C 的化学名称是__________________；E 2的结构简式是___________________； (3)④、⑥的反应类型依次是____________________________________________。 变式演练1 以溴乙烷为原料制1,2-二溴乙烷，下列转化方案中最好的是( ) A ．CH 3CH 2Br ――→NaOH 溶液△CH 3CH 2OH ――→浓H 2SO 4170 ℃ CH 2===CH 2――→Br 2CH 2BrCH 2Br B ．CH 3CH 2Br ――→Br 2CH 2BrCH 2Br C ．CH 3CH 2Br ――→NaOH 的醇溶液△CH 2===CH 2――→HBr CH 3CH 2Br ――→Br 2CH 2BrCH 2Br D ．CH 3CH 2Br ――→NaOH 的醇溶液△CH 2===CH 2――→Br 2 CH 2BrCH 2Br 二、检验卤代烃分子中卤素的方法 1．如何检验卤代烃分子中的卤素原子，用化学方程式表示出实验原理。 过关测试 (满分100分限时90 min) 一、选择题(本题包括12小题，每小题3分，共36分，每题只有1个正确答案) 1．下列有关原子的叙述正确的是() A．原子是由质子和电子构成的 B．原子是由原子核和核外电子构成的 C．原子核都是由质子和中子构成的 D．任何物质都是由原子构成的 2．航天飞船用铝粉和高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物作为固体燃料，高氯酸铵中Cl元素的化合价为() A．＋1 B．＋3 C．＋5 D．＋7 3．下列说法正确的是() A．1 mol H＋的质量是1 g B．H2的摩尔质量是2 g C．1 mol O2的质量是32 g·mol－1 D．1 mol Na＋的质量是11 g 4．原子总数和价电子总数都相等的微粒互为等电子体，它们具有相似的结构和性质，下列各组微粒互为等电子体的是() A．NH＋4和H2O B．N2和NO C．H3O＋和NH3D．BF3和NH3 5.氮化硅是一种新型陶瓷材料的主要成分，能承受高温，可用于制造业、航天业等领域，已知氮元素、硅元素的原子结构示意图如图所示，请推测氮化硅的化学式是() A．Si3N4B．Si4N3 C．N4Si3D．Si3N7 6．下列物质分类的正确组合是() 选项酸碱盐 酸性氧 化物 A 盐 酸 纯 碱 碳 铵 二氧化 硫 B 硫 酸 烧 碱 食 盐 一氧化 碳 C 醋 酸 苛 性钠 石 灰石 水 D 碳 酸 苛 性钾 苏 打 三氧化 硫 7.气体。该装置可用于() A．二氧化锰与双氧水反应制备氧气 B．碳酸钙和盐酸反应制备二氧化碳 C．加热高锰酸钾制取氧气 D．锌和盐酸反应制备氢气 8．下列说法正确的是(N A表示阿伏加德罗常数)() A．标准状况下18 g水的体积约为22.4 L B．在常温常压下，11.2 L H2的分子数为0.5N A C．在常温常压下，1 mol O2的质量为32 g D．在同温同压下，相同体积的任何单质气体含有相同数目的原子数 9．下列装置或操作能达到实验目的的是() 【步步高】高考化学大一轮总复习第三章《常见的金属及其化合物铁及其化合物》同步训练 一、选择题(本题包括12个小题，每小题5分，共60分) 1．有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是 ( ) A．盐酸 B．烧碱溶液 C．氨水 D．KSCN溶液 2．下列实验中，金属或固体可以完全溶解的是 ( ) A．在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末 B．镀锌铁皮加入足量的NaOH溶液中 C．1 mol铜片与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热 D．常温下，1 mol铜片投入含4 mol HNO3的浓硝酸中 3．将Cu片放入0.1 mol/L FeCl3溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝2∶3，则Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为 ( ) A．3∶2 B．3∶5 C．3∶4 D．4∶3 4．向某晶体的溶液中加入Fe2＋的溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现红色，由此得出下列的结论错误的是 ( ) A．Fe3＋的氧化性比溴的氧化性强 B．该晶体中一定含有SCN－ C．Fe2＋与SCN－不能形成红色化合物 D．Fe2＋被溴氧化成Fe3＋ 5．下列反应的离子方程式正确的是 ( ) A．硫酸铁溶液与氢氧化钡溶液反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ B．硫化钠溶液与氯化铁溶液反应：2Fe3＋＋3S2－===Fe2S3 C．过量的铁与很稀的硝酸溶液反应无气体放出：4Fe＋10H＋＋NO－3===4Fe2＋＋3H2O＋NH＋4 D．硫化氢气体通入氯化亚铁溶液：H2S＋Fe2＋===FeS↓＋2H＋ 6．下列离子方程式中，正确的是 ( ) A．氧化亚铁和稀硝酸反应FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O B．铜和三氯化铁溶液反应Cu＋Fe3＋===Fe2＋＋Cu2＋ C．氯化亚铁溶液中滴入氯水Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ D．金属铝投入NaOH溶液中2Al＋2OH－＋H2O===2AlO－2＋2H2↑ 7．某溶液由Na＋、Cu2＋、Ba2＋、Fe3＋、AlO－2、CO2－3、SO2－4、Cl－中的若干种离子组成，取适量该溶液进行如下实验： 物质结构 元素周期律第1讲 元素周期表 一、选择题(本题包括12个小题，每小题5分，共60分) 1．下列说法正确的是 ( ) A ．12 C 、13 C 、14 C 、金刚石、石墨都是碳元素的同位素 B ．同种元素的原子，质量数一定相同 C ．互为同位素的原子，质子数一定相同 D ．由一种元素组成的物质，一定是纯净物 2．一个12 C 原子的质量为a kg ，一个12C 16 O 2分子的质量为b kg ，若以12C 16 O 2中的一个氧原子质量的1/16作为相对原子质量标准，则12C 16 O 2的相对分子质量为 ( ) A ．32b /(a －b ) B ．32b /(b －a ) C ．16b /(b －a ) D ．8b /(b －a ) 3．下列化学符号表示同一种元素的是( ) ①35 17X ②37 17X ③ ④ A ．①③ B ．②③ C ．①②③ D ．全部 4．某元素的某种离子X 2－ 核外共有a 个电子，核内有b 个中子，表示该X 原子的下列符号中正确的是 ( ) A.a ＋b a X B.a ＋b a －2X C.a ＋ b －2 a －2X D.a ＋ b ＋2 a ＋2X 5．原子序数为z 的元素R ，在周期表中位于A 、B 、C 、D 四种元素的中间，A 、B 、C 、D 四种元素的原子序数之和为下列数据，其中不可能的是 ( ) A ．4z B ．4z ＋10 C ．4z ＋5 D ．4z ＋14 6．下列说法中正确的是 ( ) A ．所有主族元素的正化合价数，等于它的族序数 B ．第ⅦA 族元素的原子随核电荷数的增加，得电子能力逐渐减弱 C ．第ⅠA、ⅡA 族元素的阳离子与同周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布 D ．前三周期元素中共有非金属元素12种 7．下列各元素中，一定属于主族元素的是 ( ) A ．X 元素能形成＋7价的含氧酸及其盐 B ．Y 元素原子最外层电子数为2 C ．Z 元素的阴离子与同一周期稀有气体元素的原子电子层结构相同 D ．R 元素的最高价氧化物是酸性氧化物 8．短周期元素X 、Y 的原子序数相差7，下列有关判断错误的是 ( ) A ．X 和Y 可能处于同一周期 B ．X 和Y 可能处于相邻周期 C ．X 和Y 可能处于同一主族 D ．X 和Y 可能处于相邻主族 第四节离子晶体 [目标定位] 1.熟知离子键、离子晶体的概念,知道离子晶体类型与性质的联系。2.认识晶格能的概念和意义,能根据晶格能的大小,分析晶体的性质。 一、离子晶体 1．结合已学知识和教材内容,填写下表： (1)离子晶体的概念是阴、阳离子通过离子键结合而形成的晶体。构成离子晶体的微粒是阴离子和阳离子,微粒间的作用力是离子键。 (2)由于离子间存在着无方向性的静电作用,每个离子周围会尽可能多地吸引带相反电荷的离子以达到降低体系能量的目的。所以,离子晶体中不存在单独的分子,其化学式表示的是离子的个数比,而不是分子组成。 2．离子晶体的结构 (1)离子晶体中,阴离子呈等径圆球密堆积,阳离子有序地填在阴离子的空隙中,每个离子周围等距离地排列着异电性离子,被异电性离子包围。一个离子周围最邻近的异电性离子的数目,叫做离子晶体中离子的配位数。 (2)观察分析表中离子晶体的结构模型,填写下表： (3)在NaCl 晶体中,每个Na ＋ 周围最近且等距离的Na ＋ 有12个,每个Cl － 周围最近且等距离的Cl － 也有12个。在CsCl 晶体中,每个Cs ＋ 周围最近且等距离的Cs ＋ 有6个,每个Cl － 周围最近且等距离的Cl － 也有6个。 3．问题讨论 (1)在NaCl 和CsCl 两种晶体中,阴、阳离子的个数比都是1∶1,都属于AB 型离子晶体,为什么二者的配位数不同、晶体结构不同？ 答案 在NaCl 晶体中,正负离子的半径比r ＋ r －＝0.525,在CsCl 晶体中,r ＋ r －＝0.934,由于r ＋ r －值的不同, 结果使晶体中离子的配位数不同,其晶体结构不同。NaCl 晶体中阴、阳离子的配位数都是6,CsCl 晶体中阴、阳离子的配位数都是8。r ＋r －数值越大,离子的配位数越高。 (2)为什么在NaCl(或CsCl)晶体中,阳、阴离子的配位数相同；而在CaF 2晶体中,阳、阴离子的配位数不相同？ 答案 在NaCl 、CsCl 晶体中,阳、阴离子的配位数相同,是由于阳、阴离子电荷(绝对值)相同,因而阳、阴离子的个数相同,结果导致阳、阴离子的配位数相同；若阳、阴离子的电荷数不相同,阳、阴离子的个数必定不相同,结果阳、阴离子的配位数就不会相同。如CaF 2晶体中,Ca 2＋ 的配位数为8,F － 的配位数为4,离子所带电荷越多,配位数越多。 (3)根据离子晶体的形成,推测离子晶体具有怎样的特性？ 答案 离子晶体是由阴、阳离子间通过较强的离子键结合而形成的,所以离子晶体具有较高的熔、沸点,难挥发,硬度较大,离子晶体不导电,熔化或溶于水后能导电。大多数离子晶体能溶于水,难溶于有机溶剂。 专题讲座十有机综合推断题突破策略 一、根据部分产物和特征条件推断反应物 有机综合推断题常以框图或变相框图的形式呈现一系列物质的衍变关系，经常是在一系列衍 之间的转化关系及转化条件。(1)甲苯的一系列常见的衍变关系 (2)二甲苯的一系列常见的衍变关系 [例1](2013·大纲全国卷，30)芳香化合物A是一种基本化工原料，可以从煤和石油中得到，OPA是一种重要的有机化工中间体。A、B、C、D、E、F和OPA的转化关系如下所示： 回答下列问题： (1)A的化学名称是________。 (2)由A生成B的反应类型是________。在该反应的副产物中，与B互为同分异构体的化合物的结构简式为______________________________________。 (3)写出C所有可能的结构简式________。 (4)D(邻苯二甲酸二乙酯)是一种增塑剂。请用A、不超过两个碳的有机物及合适的无机试剂为原料，经两步反应合成D。用化学方程式表示合成路线________。 (5)OPA的化学名称是________；OPA经中间体E可合成一种聚酯类高分子化合物F，由E 合成F的反应类型为________，该反应的化学方程式为________。 (6)芳香化合物G是E的同分异构体，G分子中含有醛基、酯基和醚基三种含氧官能团，写出G所有可能的结构简式_____________________________________。 解析根据反应条件，采用正推法推断各物质结构，根据有机物分子式以及限制条件写出同分异构体的结构简式。 (1)根据B中取代基的位置可推知A为邻二甲苯。(2)该反应是取代反应，每个甲基上有2个氢原子被溴原子取代，副反应的产物与B互为同分异构体，可写出结构简式为 。(3)C为邻二甲苯的一溴取代产物，是A在Br2/FeBr3的催化作用下发生苯环上的取代反应。(4)邻苯二甲酸二乙酯是邻苯二甲酸与乙醇合成的酯，需由邻二甲苯先氧化生成邻苯二甲酸，再与乙醇发生酯化反应，应注意反应条件。(5)合成聚酯类物质同时要生成小分子水，反应类型为缩聚反应。生成F需要有两种官能团OH和COOH，根据本题提示 结合分子式可推测E为。(6)根据E的分子式中氧原子数为3，结合题给条件可知G中含有甲酸酯基和醚基。 答案(1)邻二甲苯 [考纲要求] 1.了解氧化还原反应的本质是电子转移,了解常见的氧化还原反应。2.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。 1.跳出“五大”误区 (1)误认为有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化为非氧化还原反应。 (2)误认为元素由化合态变为游离态一定被还原,其实不一定。如HCl―→Cl2,氯元素被氧化,CuO―→Cu,铜元素被还原。 (3)误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原,其实不一定。如Cl2＋H2O HCl＋HClO中,被氧化和被还原的都是氯元素。 (4)误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应,其实不一定。如SO2具有还原性,浓H2SO4具有氧化性,但二者不发生氧化还原反应。 (5)误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强,其实不一定,如HClO的氧化性高于HClO4。 2.理清概念线索 题组一理解氧化还原反应相关概念 1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”。 (1)室温下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色。所以Fe3＋的氧 化性比I2的强(√)(2016·江苏,13C) (2)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2、Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu均为单质被还原的置换反应(×) (2014·山东理综,7C) (3)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、Cl2＋H2O===HCl＋HClO均为水作还原剂的氧化还原反应(×)(2014·山东理综,7D) (4)因为Fe3＋具有氧化性,所以用KSCN溶液可以鉴别Fe3＋(×) (5)化合反应均为氧化还原反应(×) 2.(2016·上海,2)下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是() A.海带提碘 B.氯碱工业 C.氨碱法制碱 D.海水提溴 答案 C 【解析】A项,海带提碘是由KI变为I2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误；B项,氯碱工业是由NaCl的水溶液在通电时反应产生NaOH、Cl2、H2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误；C项,氨碱法制取碱的过程中没有元素化合价的变化,是非氧化还原反应,正确；D项,海水提溴是由溴元素的化合物变为溴元素的单质,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误。故选项C正确。 题组二基于“双线桥”分析陌生反应 3.(2016·上海,13)O2F2可以发生反应:H2S＋4O2F2―→SF6＋2HF＋4O2,下列说法正确的是() A.氧气是氧化产物 B.O2F2既是氧化剂又是还原剂 C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子 D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4 答案 D 【解析】A项,O元素的化合价由反应前的＋1价变为反应后的0价,化合价降低,获得电子,所以氧气是还原产物,错误；B项,在反应中O2F2中的O元素的化合价降低,获得电子,所以该物质是氧化剂,而H2S中的S元素的化合价是－2价,反应后变为SF6中的＋6价,所以H2S是还原剂,错误；C项,外界条件不明确,不能确定HF的物质的量,所以不能确定转移电子的数目,错误；D项,根据化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量之比是1∶4,正确。 4.Na2S2O3是重要的化工原料,用途很广,其还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO2－4,常用作脱氯剂,主要用于治疗氰化物中毒。工业上可利用反应Na2CO3＋2Na2S＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制取Na2S2O3,下列说法正确的是() A.Na2S2O3只有还原性 B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 C.每生成1 mol Na2S2O3,转移4×6.02×1023个电子 第4讲难溶电解质的溶解平衡 [考纲要求] 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡，了解溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算。2.了解难溶电解质的沉淀转化的本质。 考点一沉淀溶解平衡及应用 1．沉淀溶解平衡 (1)沉淀溶解平衡的概念 在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。 (2)溶解平衡的建立 固体溶质溶解 沉淀 溶液中的溶质 ①v溶解>v沉淀，固体溶解 ②v溶解＝v沉淀，溶解平衡 ③v溶解 ①调节pH法 如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至7～8，离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4。 ②沉淀剂法 如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。 (2)沉淀的溶解 ①酸溶解法 如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。 ②盐溶液溶解法 如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NH＋4===Mg2＋＋2NH3·H2O。 ③氧化还原溶解法 如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。 ④配位溶解法 如AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。 (3)沉淀的转化 ①实质：沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大，越容易转化)。 ②应用：锅炉除垢、矿物转化等。 深度思考 1．下列方程式①AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)、 ②AgCl===Ag＋＋Cl－、③CH3COOH CH3COO－＋H＋各表示什么意义？ 答案①AgCl的沉淀溶解平衡；②AgCl是强电解质，溶于水的AgCl完全电离；③CH3COOH 的电离平衡。 2．(1)在实验室中怎样除去NaCl溶液中的BaCl2? (2)怎样除去AgI中的AgCl? 答案(1)向溶液中加入过量的Na2CO3溶液充分反应，过滤，向滤液中加适量盐酸。 (2)把混合物与饱和KI溶液混合，振荡静置，溶度积大的AgCl就慢慢转化为溶度积小的AgI。题组一沉淀溶解平衡及其影响因素 1．下列说法正确的是() ①难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各种离子的溶解(或沉淀)速率都相等 ②难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动 ③向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液，则SO2－4沉淀完全，溶液中只含Ba2＋、Na＋和Cl －，不含SO2－4 ④K sp小的物质其溶解能力一定比K sp大的物质的溶解能力小 第三节金属晶体 [目标定位] 1.知道金属键的含义和金属晶体的结构特点。2.能用电子气理论解释金属的一些物理性质,熟知金属晶体的原子堆积模型的分类及结构特点。 一、金属键和金属晶体 1．钠原子、氯原子能够形成三种不同类别的物质： (1)化合物是NaCl,其化学键类型是离子键。 (2)非金属单质是Cl2,其化学键类型是非极性共价键。 (3)金属单质是Na,根据金属单质能够导电,推测金属单质钠中存在的结构微粒是Na＋和自由电子。 2．由以上分析,引伸并讨论金属键的有关概念： (1)金属键的概念 ①金属键：金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。 ②成键微粒：金属阳离子和自由电子。 ③成键条件：金属单质或合金。 (2)金属键的本质 描述金属键本质的最简单理论是“电子气理论”。它把金属键形象地描绘为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子所共用,从而把所有的金属原子维系在一起,形成一种“巨分子”。 (3)金属键的特征 金属键无方向性和饱和性。晶体里的电子不专属于某几个特定的金属离子,而是几乎均匀地分布在整个晶体里,把所有金属原子维系在一起,所以金属键没有方向性和饱和性。 (4)金属晶体 通过金属阳离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体,叫做金属晶体。 3．金属晶体物理特性分析 (1)金属键没有方向性,当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层发生相对滑动而不会破坏金属键,金属发生形变但不会断裂,故金属晶体具有良好的延展性。 (2)金属材料有良好的导电性是由于金属晶体中的自由电子可以在外加电场作用下发生定向移动。 (3)金属的导热性是自由电子在运动时与金属离子碰撞而引起能量的交换,从而使能量从温度第二章第5讲【2016化学大一轮步步高答案】解析
第十章第1讲【2016化学大一轮步步高答案】
第一章--第1讲-【2016化学大一轮步步高标准答案】
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第九章 第2讲 【2016化学大一轮步步高答案】
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