高考新突破物质结构与性质选修大题:物质结构与性质解题分析指导 含解析 精品
《物质结构与性质》解题分析指导
《物质结构与性质》选做题立足于考查学生对物质结构和性质的理解和认识;试题注重基础知识、主干知识和核心内容的考查,注重于考查对基础知识的理解能力以及运用这些基础知识分析、解决问题的能力。
主要考查原子结构与元素性质、分子结构与分子性质、晶体结构与晶体性质。
一、试题分析
试题以选考题的形式出现,多为较为基础的知识点,涉及原子结构和元素的性质、化学键与物质的性质、分子键与物质的性质。
要求学会根据某些物质的结构特征解释一些物理现象,能够运用价层电子对互斥理论或杂化轨道理论推测简单的分子或离子的空间构型。
这类题目考查方式很灵活,通常直接结出元素或者提供一些信息推断元素为何种,再进一步深入考查其他知识点。
做这部分试题时,务必熟练掌握常见的元素的一些特点,学会运用外层的电子排布之间的关系推断出元素。
纵观2013-2017年全国卷化学部分试题,其考查点有以下几个:氧键、化学键的类型,晶胞的类型,密度的计算,电子排布式,电离能、电负性的比较,晶胞中粒子数的计算方法、晶胞的配位数,分子的立体构型,等等。
二、解题指导
(一)、物质结构与性质选做题中的各种表达式:
1.原子、离子核外电子排布式和价电子排布式、排布图。
2.离子、分子的等电子体等。
【方法提炼】
1.提高审题能力,圈画出题干中的关键词语,一定要看清楚题干的要求。
2.反复回归教材,熟记第四周期元素在周期表中的信息,熟悉常考化学用语的定义。
(二)、化学键的类型
(1)大多数的盐、碱、活泼金属氧化物都有离子键。
(2)共价键是原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。
共价键可分为极性共价键和非极性共价键。
非极性键存在于单质分子中(如吃的H-H键)。
(3)金属键:使金属原子形成金属晶体的化学键,主要存在于金属中。
1.化学键的分类与判断:
出现频率较高的:σ键、π键、极性键、非极性键、配位键、键参数
2.杂化轨道、分子和离子的空间构型、分子间作用力、分子的极性的判断:
一些常见的分子立体构型及其分子极性(见表2)。
3.运用氢键解释一些物理性质
由于分子间存在氢键,除了要克服纯粹的分子间力外,还必须提高温度,毅得额外的能量来破坏分子间氢键,所以这些物质的熔沸点比同系列氢化物的熔沸点高。
在极性溶剂中,若溶质分子与溶剂分子之间可以形成氢键,则港质的榕解度增大。
例如,HF和毗在水中的溶解度比较大,就是这个缘故。
3.晶体类型和晶体常识的判断:晶体与其他团体的区分方法
X-衍射射线法。
【方法提炼】:
1.熟记成键原理,突破价层电子对数与杂化轨道,价层电子对数与分子、离子的立体构型。
2.注意审题细节。
如“型”与“形”的区别、题干括号内注明填“大于或小于”我们答题时就不要用“ > 或 < ”、注明用abcd就不要用ABCD 。
(三)、物质结构与性质选做题中的常见分析、比较类考点
1. 第一电离能、电负性:掌握规律和特殊。
随着原子序数的递增,元素的第一电离能、电负性蛊周期性变化:同周期从左到右,第一电离能有逐渐增大的趋势,稀有气体的第一电离能最大,碱金属的第一电离能最小;同主族从上到下,第一电离能有逐渐减小的趋势。
2. 稳定性强弱:化学键的稳定性、分子的稳定性比较
3. 熔沸点的高低、晶体类型、构成晶体微粒间作用力大小
(1)不同晶体类型的熔沸点比较:(一般规律)
(2)同种晶体类型的熔沸点比较:(结构相似)
①分子晶体②原子晶体③离子晶体
金属晶体由于金属键的差别很大,金属晶体的熔沸点差别也很大。
【方法提炼】
1.多回归教材,弄清基本概念。
如晶格能的定义以及晶格能与离子晶体性质的关系。
2.多了解评卷原则,减少不必要的失分。
如题干比较大小时的顺序(如“由大至小”、“由小到大”、“大于”或“小于”)等。
3.注意语言描述的准确性和逻辑性。
2.一个品胞中粒子数的计算一一采用均摊法
(四)、物质结构与性质选做题中的计算类型
1.配位数的计算:
2.晶胞参数的计算:边长、密度、质量
晶体晶胞中的微粒数N与摩尔质量M、密度ρ、晶胞边长a之间的关系: N M=ρa3 NA ( N 用均摊法计算)
3.空间利用率的计算:类型和计算方法(难点)
【方法提炼】
1.熟悉各种典型的晶体结构
2. 空间利用率的计算:类型和计算方法(难点突破)
一般是计算金属的密度,采用密度计算公式,式中为晶胞中粒子的总质量(注意:单位的换算)。
突破口:先算出一个晶胞中含有多少个微粒,再找准球体半径与晶胞体积(或边长)的关系!
3. 注意审题:看清楚题干中各物理量的单位!先统一单位再计算!
9.金属晶体中的原子堆积模型及其配位数
面心立方最密堆积、六方最密堆积、简单立方堆积、体心立方堆积中,金属元素的配位数分别为12、12、6、8.
总之,《物质结构与性质》选做题其实就是把原子、分子结构和性质、晶体结构和性质等知识拼盘成一大题,设置若干个小问题,每一个小题考查相应的知识,实现了三者的有机融合,覆盖面广,命题思维有了很大的突破,综合性强,考查了学生对知识的整合能力。
物质结构与性质(选择题)-2023年新高考化学真题题源解密(解析版)
专题十二物质结构与性质目录:2023年真题展现考向一分子的极性和共价键的极性考向二杂化类型和空间构型考向三电负性和电离能考向四晶胞及其计算考向五晶胞类型判断真题考查解读近年真题对比考向一电离能、电负性的应用考向二 杂化轨道及空间构型考向三 共价键的极性与分子极性的判断考向四 晶体类型判断考向五 晶胞粒子数与晶体化学式判断命题规律解密名校模拟探源易错易混速记考向一分子的极性和共价键的极性1(2023·山东卷第3题)下列分子属于极性分子的是()A.CS 2B.NF 3C.SO 3D.SiF 42(2023·浙江选考第12题)共价化合物Al 2Cl 6中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应:Al 2Cl 6+2NH 3=2Al NH 3 Cl 3,下列说法不正确的是()A.Al 2Cl 6的结构式为B.Al 2Cl 6为非极性分子C.该反应中NH 3的配位能力大于氯D.Al 2Br 6比Al 2Cl 6更难与NH 3发生反应3(2023·浙江选考第10题)X 、Y 、Z 、M 、Q 五种短周期元素,原子序数依次增大。
X 的2s 轨道全充满,Y 的s 能级电子数量是p 能级的两倍,M 是地壳中含量最多的元素,Q 是纯碱中的一种元素。
下列说法不正确的是()A.电负性:Z >XB.最高正价:Z <MC.Q 与M 的化合物中可能含有非极性共价键D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z >Y物质结构与性质(选择题)-2023年新高考化学真题题源解密(解析版)4(2023·新课标卷第12题)“肼合成酶”以其中的Fe 2+配合物为催化中心,可将NH 2OH 与NH 3转化为肼(NH 2NH 2),其反应历程如下所示。
下列说法错误的是()A.NH 2OH 、NH 3、H 2O 均为极性分子B.反应涉及N -H 、N -O 键断裂和N -H 键生成C.催化中心的Fe 2+被氧化为Fe 3+,后又被还原为Fe 2+D.将NH 2OH 替换为ND 2OD ,反应可得ND 2ND 2考向二杂化类型和空间构型5(2023·辽宁卷第6题)在光照下,螺呲喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。
“物质结构与性质”试题赏析
物质结构与性质 试题赏析强玉荣(扬州大学附属中学ꎬ江苏扬州225009)摘㊀要: 物质结构与性质 是高中化学的重要内容ꎬ高考中考查的内容和题型相对固定ꎬ但是却具有多样化的考查方向.对此ꎬ文章就近几年有关 物质结构与性质 的试题进行分析ꎬ以便学生能够更好地结合试题的材料ꎬ对其中某些物质的中心原子杂化类型㊁核外电子排布式㊁粒子的空间构型㊁晶体的结构性质㊁电离能与电负性等内容进行深入探究ꎬ掌握 物质结构与性质 试题的解题方法和思路ꎬ提高解题效率.关键词: 物质结构与性质 ꎻ高考试题ꎻ解题方法ꎻ高中化学中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2023)31-0112-03收稿日期:2023-08-05作者简介:强玉荣(1980.10-)ꎬ男ꎬ江苏省扬州人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中化学教学研究.㊀㊀ 物质结构与性质 是高考的考查内容.现以2022年高考 物质结构与性质 试题为例ꎬ说明其考查方式与解题思路ꎬ仅供参考.例1㊀(全国理综乙卷ꎬ节选)回答下列问题:(1)下列选项中关于氟原子激发态的电子排布式正确的是ꎬ其中能量较高的是.(填标号)①1s22s22p43d2㊀㊀②1s22s22p43s1③1s22s22p33p2④1s22s12p5(2)已知卤化物CsICl2在受热的条件下会发生非氧化还原反应ꎬ生成物为X㊁Yꎬ其中Y为红棕色液体ꎬX为无色晶体.则X为.为什么X比Y的熔点高?(3)已知NA为阿伏加德罗常数ꎬα-AgI晶胞如图1所示ꎬ求α-AgI晶体的摩尔体积Vm=m3 mol-1(列出算式).解析㊀(1)F的原子序数为9ꎬ其基态原子电子排布式为1s22s22p5.①项ꎬ1s22s22p43d2ꎬ核外共10图1㊀AgI晶胞个电子ꎬ不是氟原子ꎬ①项错误ꎻ④项ꎬ1s22s12p5ꎬ核外共8个电子ꎬ不是氟原子ꎬ④项错误ꎻ②项ꎬ1s22s22p43s1ꎬ基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上ꎬ属于氟原子的激发态ꎬ②项正确ꎻ③项ꎬ1s22s22p33p2ꎬ基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上ꎬ属于氟原子的激发态ꎬ③项正确.而同一原子3p能级的能量比3s能级的能量高ꎬ因此能量最高的是1s22s22p33p2.(2)在受热的条件下ꎬCsICl2会发生非氧化还原反应ꎬ依据试题信息中给出的生成物颜色和状态ꎬ可以判断X为CsClꎬY为IClꎬ而CsCl为离子晶体ꎬ熔化时克服的是离子键ꎬICl为分子晶体ꎬ熔化时克服211的是分子间作用力ꎬ因此CsCl的熔点比ICl高.(3)晶胞中含I-数为8ˑ1/8+1=2ꎬ则Ag+的个数也为2ꎬ晶胞的物质的量n=NNAmol=2NAmolꎬ晶胞体积V=(apm)3=(504ˑ10-12)3m3ꎬ则α-AgI晶体的摩尔体积为Vm=(504ˑ10-12)3m3ː2NAmol=NAˑ(504ˑ10-12)32m3 mol-1.故答案为:(1)②③ꎻ③.(2)CsClꎻCsCl为离子晶体ꎬICl为分子晶体.(3)NAˑ(504ˑ10-12)32.点评㊀此题考查了激发态原子电子排布式与能量高低的判断㊁杂化轨道类型与共价键类型的判断㊁不同化合物分子中相同化学键键长长短的判断与其原因分析㊁晶体化学式的推断与晶体熔点高低的原因分析㊁晶体摩尔体积计算㊁晶体在电池中作用等方面的知识ꎬ综合性比较强ꎬ体现了 物质结构与性质 的主干知识[1].解题此题的关键为:一是要弄清电子排布式的意义ꎻ二是要掌握有机物分子中碳原子杂化方式与σ键㊁π键的判断方法ꎻ三是要掌握不同有机物分子中相同化学键键长长短的判断方法及其原因ꎻ四是能够判断出晶体的化学式和晶体类型ꎻ五是能够根据题意判断出α-AgI晶体在电池中的作用ꎬ并掌握晶胞粒子数与晶体摩尔体积的计算方法.例2㊀(湖南化学卷ꎬ节选)铁㊁硒(Se)是人体所必需的微量元素ꎬ同时铁和硒被广泛地应用在材料㊁催化㊁医药等领域ꎬ回答下列问题:(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药ꎬ其结构式如下:①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar].②该新药分子中有种不同化学环境的C原子.③比较键角大小:气态SeO3分子SeO2-3离子(填 > ㊁ < 或 = )ꎬ原因是.(2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂.富马酸分子的结构模型如图2所示:图2㊀结构模型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.(3)科学家通过研究合成了一种固氮酶模型配合物ꎬ在温和条件下ꎬ这种固氮酶模型配合物能够直接活化H2ꎬ从而实现N3-到NH-2的转化ꎬ图3是转化的反应过程:图3㊀反应过程①在反应的产物中ꎬN原子的杂化轨道类型为.②与NH-2互为等电子体的一种分子为(填化学式).(4)已知一种由铁㊁钾㊁硒形成晶胞在xy平面㊁xz平面㊁yz平面的投影如图4所示.阿伏加德罗常数的值为NAꎬ图4中a=0.4nm㊁b=0.4nm㊁c=1.4nm.则由铁㊁钾㊁硒形成晶胞的密度为g cm-3ꎬ并列出计算式.图4㊀投影图解析㊀(1)①硒元素的原子序数为34ꎬ则基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p4.②由结构简式可知ꎬ乙烷硒啉的分子结构对称ꎬ311分子中含有8种化学环境不同的C原子.③SeO3分子中硒原子的价层电子对数=3+12(6-3ˑ2)=3+0=3ꎬ孤电子对数为0ꎬ其空间构型为平面三角形ꎬ则键角为120ʎꎻSeO2-3离子中硒原子的价层电子对数=3+12(6+2-3ˑ2)=3+1=4ꎬ孤电子对数为1ꎬ其空间构型为三角锥形ꎬ键角小于120ʎ.因此ꎬ键角:SeO3>SeO2-3.(2)①由富马酸分子的结构模型图可知ꎬ富马酸的结构简式为HOOCCHCHCOOH ꎬ因共价单键为σ键ꎬ共价双键中含有1个σ键和1个π键ꎬ则其分子中含有σ键数目为11ꎬ含有π键数目为3ꎬ因此ꎬ富马酸分子中σ键与π键的数目比为11ʒ3.②金属元素的电负性小于非金属元素ꎬ则铁元素的电负性最小ꎬ非金属元素的非金属性越强ꎬ电负性越大ꎬ氢㊁碳㊁氧的非金属性依次增强ꎬ电负性依次增大ꎬ则富马酸亚铁中四种元素的电负性由大到小的顺序为O>C>H>Fe.(3)①由产物的结构简式可知ꎬ产物中氮原子的价层电子对数为4ꎬ则氮原子的杂化方式为sp3杂化.②将NH-2中的N原子(价电子数为5)和1个负电荷换为O原子(价电子数为6)可得ꎬ与NH-2互为等电子体的一种分子为H2O.(4)由晶胞平面投影图可知ꎬ晶胞中位于顶点和体心的钾原子个数为8ˑ18+1=2ꎬ位于棱上和面上的铁原子和硒原子的个数均为12ˑ14+2ˑ12=4ꎬ则超导材料最简化学式为KFe2Se2.由上述分析可知ꎬ晶胞中含有2个 KFe2Se2 ꎬ则该晶体的密度为ρ=mV=2/NAˑ(39+56ˑ2+79ˑ2)g mol-1aˑ10-7cmˑbˑ10-7cmˑcˑ10-7cm=2ˑ(39+56ˑ2+79ˑ2)NAˑ(0.4ˑ0.4ˑ1.4)ˑ10-21g cm-3.故答案为:(1)①3d104s24p4ꎻ②8ꎻ③>ꎻSeO3的空间构型为平面三角形㊁键角为120ʎꎬSeO2-3的空间构型为三角锥形㊁键角小于120ʎ.(2)①11ʒ3ꎻ②O>C>H>Feꎻ(3)①sp3杂化ꎻ②H2O.(4)2ˑ(39+56ˑ2+79ˑ2)NAˑ(0.4ˑ0.4ˑ1.4)ˑ10-21.点评㊀此题考查了基态原子价电子排布式的书写㊁分子中不同化学环境碳原子数的判断㊁键角大小的比较㊁分子中σ键与π键的数目比的计算㊁元素电负性大小的比较㊁中心原子杂化类型的判断㊁等电子体化学式的书写㊁配位数的判断㊁晶体化学式与晶体密度的计算等[2].解题的要领为:一是要掌握基态原子价电子排布式的写法ꎻ二是明确在分子中不同化学环境碳原子数的判断方法ꎻ三是要掌握键角大小的比较方法(首先计算出中心原子的价层电子对数ꎬ然后判断出粒子的空间构型ꎬ再根据空间构型比较键角的大小)ꎻ四是要掌握σ键与π键的判断方法ꎻ五是要掌握元素电负性大小的比较方法ꎻ六要掌握中心原子杂化类型的判断方法ꎻ七是要掌握等电子体的书写方法ꎻ八是要能够根据晶体的平面投影图判断出各种原子在晶体中所处位置ꎬ从而判断出配位数ꎬ并要掌握晶体化学式和晶体密度的计算方法.总之ꎬ新高考背景下ꎬ 物质结构与性质 试题常常将化学知识融入具体的情境中ꎬ要求学生能够依据新材料或是试题给出的物质反应等信息ꎬ结合 物质结构与性质 的主干知识ꎬ对实际的问题进行分析ꎬ并综合运用 物质结构与性质 知识解决问题ꎬ体现高考对学生核心素养的考查要求.参考文献:[1]郭萍.精准把握方向科学智慧备考:以 物质结构与性质 题型为例[J].中学化学教学参考ꎬ2022(18):77-79.[2]高晓伟ꎬ王秀红.«物质结构与性质»模块的学科认知理解及其教学启示[J].化学教学ꎬ2021(02):15-20.[责任编辑:季春阳]411。
2020版《新高考 二轮专题突破+考前集训 化学》 题库 14专题十四 物质结构与性质(选修)
限时:40分钟1.(2019四川绵阳第三次诊断,35)氮、磷是植物生长所需的重要元素。
回答下列问题:(1)下列N原子电子排布图表示的状态中,能量由低到高的顺序是________(填标号)。
(2)羟氨(NH2OH)可看成是氨分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物,分子中N的杂化类型是________。
羟氨易溶于水,其主要原因是__________________________________。
(3)第一电离能I1(N)______I1(P)(填“>”“<”“=”),原因是________________________________________________________________________。
(4)直链多磷酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用顶角氧原子连接起来的,如图所示。
则由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为____________。
(5)氮化锗具有耐腐蚀、硬度高等优点,晶体中锗原子与氮原子之间存在明显的sp杂化现象,氮化锗晶体属于________晶体。
一种氮化锗晶胞的球棍模型如图,其化学式为__________,若晶胞长方体的高为b pm,设阿伏加德罗常数值为N A,晶体的密度为ρg·cm-3,则晶胞底面正方形的边长为____________ pm(列出计算式)。
1.(1)A<C<B<D(2)sp 3杂化 羟氨分子与水分子均为极性分子,分子间都能形成氢键(3)> N 的原子半径比P 的原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力较大(4)[P n O 3n +1](n +2)-(5)原子 Ge 3N 4 550b ρN A ×1015或550b ×10-10ρN A×1010 【解析】(1)基态N 原子具有的能量最低,激发态N 原子具有的能量较高,且较高能级轨道排布的电子越多,原子具有的能量越高,故N 原子能量由低到高的顺序是A <C <B <D 。
高考化学复习考点知识突破解析25: 物质结构与性质(二)(解析版)
高考化学复习考点知识突破解析物质结构与性质1.(2022届·宁夏中卫市高三模拟)铂钴合金是以铂为基含钴二元合金,在高温下,铂与钻可无限互溶,其固体为面心立方晶格。
铂钻合金磁性极强,磁稳定性较高,耐化学腐蚀性很好,主要用于航天航空仪表、电子钟表、磁控管等。
氟及其化合物CuF用途非常广泛。
回答下列问题:(1)聚四氟乙烯是一种准晶体,准晶体是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过________________方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态F原子的价层电子排布图(轨道表达式)为________________。
(3) [H2F]+[SbF6]ˉ (氟锑酸)是一种超强酸,存在[H2F]+,该离子的空间构型为___________,与[H2F]+具有相同空间构型且中心原子与F原子同周期的分子是_____________。
(4)NH4F(氟化铵)可用于玻璃的蚀刻防腐剂、消毒剂。
4NH 中心原子的杂化类型是____________;氟化铵中存在_______________(填字母)。
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键(5)SF4被广泛用作高压电气设备的绝缘介质。
SF4是一种共价化合物,可通过类似于Bom-Haber循环能量构建能量图计算相关键能。
则F-F键的键能为_____kJ/mol,S-F键的键能为______ kJ/mol。
(6)CuCl的熔点为326℃,能升华,熔化呈液态时不导电;CuF的熔点为1008℃,熔化呈液态时能导电。
①CuF中Cu+的基态价电子排布式________铜元素位于元素周期________区,金属Cu 的堆积模型为__________________。
②CuF的熔点比CuCl的高,原因是______________③已知N A为阿伏加德罗常数的值,CuF的密度为7.1g/cm3,晶胞结构如图所示,则CuF的晶胞参数a=_______nm(列出计算式)【答案】(1)X-射线衍射实验 (2)(3)V形 H2O (4)sp3 AB (5)155 327(6)①3d10 ds 面心立方最密堆积②CuF为离子晶体,CuCl为分子晶体③107【解析】(1)从外观无法区分晶体、准晶体和非晶体,但用X 光照射会发现:晶体对X 射线发生衍射,非晶体不发生衍射,准晶体介于二者之间,因此通过X-射线衍射实验可区分晶体、准晶体和非晶体;(2)F 的原子序数为9,核外电子排布式为1s 22s 22p 5,价电子为2s 22p 5,因此基态F 原子的价电子排布图为;(3)[H 2F]+的中心原子的价层电子对数为7-1-122+2⨯=4,含有两对孤对电子,所以空间构型为V 形;原子总数相同,价电子总数相同的分子或离子互为等电子体,结构相似,所以与[H 2F]+具有相同空间构型且中心原子与F 原子同周期的分子是H 2O ;(4)nh 4+中心原子的价层电子对数为4,所以为sp 3杂化;NH 4F 中氟离子和铵根之间为离子键,铵根内部共价键和配位键均为σ键,所以选AB ;(5)由图象可知,3molF 2(g)形成F(g)断裂3molF-F 键,吸收465kJ 能量,则F-F 键的键能为155kJ •mol -1;由图可知1molS(g)和6molF(g)形成SF 6(g)要形成6molS-F键,放出1962kJ 能量,则S-F 的键能为19626kJ •mol -1=327kJ •mol -1;(6)①Cu 元素为29号元素,基态Cu 原子的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1,失去最外层一个电子形成Cu +,所以Cu +的价电子排布式为3d 10;铜元素位于第四周期第IB 族,所以属于ds 区;金属铜为面心立方最密堆积;②CuCl 的熔点为426℃,熔化时几乎不导电,应为分子晶体,而CuF 为离子晶体,一般离子晶体的熔沸点比分子晶体高,所以CuF 比CuCl 熔点高;③根据均摊法,晶胞内部黑球个数为4,晶体化学式为CuF ,所以白球个数也为4,即晶胞中有4个亚铜离子和4个氟离子,所以晶胞的质量为m =()A 64194N +⨯g ,晶胞体积V =a 3,晶体的密度3A 3834g ===7.1g cm a N m V ρ⨯,可解得a=3A 8347.1N ⨯×107nm 。
新高考化学中“物质的结构与性质专项训练”的类型分析及答案
新高考化学中“物质的结构与性质专项训练”的类型分析及答案一、物质的结构与性质的综合性考察1.硼(B)、铝及其化合物在化学中有重要的地位。
请回答下列问题:Ⅰ.(1)与B的基态原子电子排布式中成单电子数相同的第二周期元素还有______(填写元素符号)。
Ⅱ.硼酸(H3BO3)是白色片状晶体(层状结构如图1),有滑腻感,在冷水中溶解度很小,加热时溶解度增大。
(2)硼酸分子以范德华力、共价键和氢键形成环状结构,每个含有B原子的环中平均含有B原子的个数为______个。
其中B原子的杂化类型为______。
(3)加热时,硼酸的溶解度增大,主要原因是______。
(4)硼酸是一元弱酸,其分子式亦可写为B(OH)3,在水中电离时,硼酸结合水电离出来OH-的而呈酸性,写出硼酸的电离方程式______。
(5)氨硼烷(NH3BH3)是一种新型储氢材料,其分子中存在配位键,则氨硼烷分子的结构式或结构简式为______(标出配位键)。
Ⅲ.硼氢化钠是一种常用的还原剂。
其晶胞结构如图2所示:(6)该晶体中Na+的配位数为______。
(7)若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代,得到的晶体的化学式为______。
(8)LiAlH4也是一种特殊的还原剂,可将羧酸直接还原成醇:CH3COOH CH3CH2OH,CH3COOH分子中键角2______键角1(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅳ.(9)硼化镁晶体在39K 时呈超导性。
在硼化镁晶体中,镁原子和硼原子是分层排布的,如图3是该晶体微观结构的透视图,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。
则硼化镁的化学式为______。
2.第Ⅷ族元素Fe 、Co 、Ni 性质相似,称为铁系元素,主要用于制造合金。
回答下列问题:(1)基态Ni 原子核外能量最高的电子位于_______能级,同周期元素中,基态原子未成对电子数与Ni 相同的元素名称为______________。
(2)3Fe +与酚类物质的显色反应常用于其离子检验,已知3Fe +遇邻苯二酚()和对苯二酚()均显绿色。
专题12 物质结构与性质综合(题型突破)(测试)-2024年高考化学二轮复习讲练测(新(0002)
专题12 物质结构与性质综合(题型突破)(考试时间:75分钟试卷满分:100分)一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。
每小题只有一项是符合题目要求的)1.含有N3-、N5+的材料Pb(N3)2、N5AsF6可以用于炸药。
下列说法正确的是( )A.Pb属于d区元素B.基态As原子的d轨道与p轨道上的电子数之比为3:2C.N3-的空间构型为直线形D.基态F原子中,核外电子的空间运动状态有9种【答案】C【解析】A项,铅元素的原子序数为82,价电子排布式为6s26p2,处于元素周期表的p区,故A错误;B项,砷元素的原子序数为33,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,则原子的d轨道与p轨道上的电子数之比为10:15=2:3,故B错误;C项,等电子体具有相同的空间构型,N3-离子与二氧化碳分子的原子个数都为3、价电子数都为16,互为等电子体,二氧化碳的空间构型为直线形,则N3-离子的空间构型为直线形,故C正确;D项,核外电子的空间运动状态与原子轨道的数目相同,氟元素的原子序数为9,电子排布式为1s22s22p5,氟原子的原子轨道数目为5,则核外电子的空间运动状态有5种,故D错误;故选C。
2.(2024·江苏苏州高三期中)Na、Mg、Al均为第三周期元素。
下列说法正确的是( )A.离子半径:r(Na+)<r(Mg2+)<r(Al3+) B.第一电离能:I1(Na)> I1(Mg)> I1(Al)C.还原性:Na>Mg>Al D.碱性:NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3【答案】C【解析】A项,三种离子核外电子排布相同半径随核电荷数增大而减小,故A错误;B项,同周期元素第一电离能总体趋势:核电荷数越大,第一电离能越大,故B错误;C项,同周期元素,核电荷数越大金属性越弱,对应单质还原性越弱,故C正确;D项,金属性Na>Mg>Al,其对应最高价氧化物水化物碱性越弱,碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,故D错误;故选C。
高考新突破物质结构与性质选修大题:杂化类型及分子空间构型的判断方法
C.碳元素可与 W 形成的分子为 sp 杂化,分子构型为直线
形
D.ZY4 是 sp2 杂化,正四面体构型
[解析] 依题意可知 X 为 N,Y 为 F,Z 为 Si,W 为 S,Z 单质的熔点是四种单质中最高的,A 错误;Y 没有最高价氧化物, B 错误;碳元素可与 W 形成二硫化碳,为 sp 杂化,分子构型为 直线形,C 正确;四氟化硅是 sp3 杂化,正四面体构型,D 错误。
Байду номын сангаас
指出下列原子的杂化轨道类型及分子的结构式、空间构 型。
(1)CO2 分子中的 C:______杂化,分子的结构式_______, 空间构型________。
(2)CH2O 中的 C:________杂化,分子的结构式________, 空间构型________。
(3)CH3Cl 分子中的 C:________杂化,分子的结构式 ________,空间构型________。
杂化类型及分子空间构型的判断方法
分子空间构型、杂化类型是高考中的必考内容,两者均可 以应用价层电子对互斥理论判断,除此之外还可以应用分子空 间构型与杂化类型相互判断,此时应注意孤电子对的存在对两 者互判时的影响,如:sp3 杂化类型对应的分子空间构型有正 四面体形(CCl4,中心原子无孤电子对)、三角锥形(NH3,中心 原子有一对孤电子对)、V 形(H2O,中心原子有 2 对孤电子对), 另外也可以采用类比思想进行判断如 CH4、CCl4 均为四面体形 空间构型,碳原子均采取 sp3 杂化。
[答案] (1)sp O===C===O 直线形
杂化类型及分子空间构型的判断
[变式] (2015·山西高三联考)短周期元素 X、Y、Z、W 在元
素周期表中的位置如下表,且 Z 族元素的化合物种类最多。则下
2021届高考化学三轮专项突破《 物质结构与性质(选修)》
返
题型分析
4
【真题示范】
例 (2020年山东省学业水平等级考试,17)CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料,回答
下列问题:
(1)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 正四面体形 ,其固体的晶体类型为 分子晶体 。
(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 NH3>AsH3>PH3(填化学式,下同),还原性由 强到弱的顺序为 AsH3>PH3>NH3,键角由大到小的顺序为 NH3>PH3>AsH3 。
返
常见的等电子体及空间构型
等电子类型 2原子、10电子 2原子、14电子
3原子、16电子 3原子、18电子 4原子、8电子 4原子、24电子 4原子、26电子 5原子、8电子
5原子、32电子
关键能力
常见等电子体 N2、CN-、CO、NO+
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空间构形 直线形 直线形 直线形
V形 三角锥形 平面三角形 三角锥形 正四面体形 正四面体形
Cr原子
[Ar]3d54s1
Cr3+
[Ar]3d3
Mn2+
[Ar]3d5
Ni原子
[Ar]3d84s2
Cu+
[Ar]3d10
Cu2+
[Ar]3d9
返
关键能力
能力2 常见分子或离子的空间构型及中心原子的杂化方式
化学式
CS2 HCN BeX2 CH2O BX3 SO3 SO2 H2S
中心原子的 杂化方式 sp sp sp sp2 sp2 sp2 sp2 sp3
对物质性 物理性质和 质的影响 化学性质
专题17 物质结构与性质(选修)(解析版)
专题17 物质结构与性质(选修)1.[2019新课标Ⅰ]在普通铝中加入少量Cu和Mg后,形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒,其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要村料。
回答下列问题:(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是(填标号)。
A.B.C.D.(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是、。
乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)。
(3)一些氧化物的熔点如下表所示:氧化物Li2O MgO P4O6SO2熔点/°C 1570 2800 23.8 −75.5 解释表中氧化物之间熔点差异的原因。
(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu。
图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。
可见,Cu原子之间最短距离x=pm,Mg原子之间最短距离y= pm。
设阿伏加德罗常数的值为N A,则MgCu2的密度是g·cm−3(列出计算表达式)。
【答案】(1)A(2)sp3sp3乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键Cu2+(3)Li2O、MgO为离子晶体,P4O6、SO2为分子晶体。
晶格能MgO>Li2O。
分子间力(分子量)P4O6>SO2 (4)243330A824+166410N a-⨯⨯⨯【解析】(1)A.[Ne]3s1属于基态的Mg+,由于Mg的第二电离能高于其第一电离能,故其再失去一个电子2019年高考真题所需能量较高; B. [Ne] 3s 2属于基态Mg 原子,其失去一个电子变为基态Mg +; C. [Ne] 3s 13p 1属于激发态Mg 原子,其失去一个电子所需能量低于基态Mg 原子; D.[Ne] 3p 1属于激发态Mg +,其失去一个电子所需能量低于基态Mg +,综上所述,电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s 1,答案选A ;(2)乙二胺中N 形成3个单键,含有1对孤对电子,属于sp 3杂化;C 形成4个单键,不存在孤对电子,也是sp 3杂化;由于乙二胺的两个N 可提供孤对电子给金属离子形成配位键,因此乙二胺能与Mg 2+、Cu 2+等金属离子形成稳定环状离子;由于铜离子的半径较大且含有的空轨道多于镁离子,因此与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu 2+;(3)由于Li 2O 、MgO 为离子晶体,P 4O 6、SO 2为分子晶体。
(完整word版)高考化学综合解读物质结构与性质的解答方法与技巧.doc
高考化学综合解读物质结构与性质的解答方法与技巧内容详解:1.判断σ键和π键及其个数共价单键全为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。
2.判断中心原子的杂化轨道类型(1)根据价层电子对数判断价层电子对杂化轨道类数型2sp3sp24sp3(2)有机物中、及上的C原子都是sp2杂化,中的C原子是 sp 杂化,中的C原子是sp3杂化。
(3)根据等电子原理判断等电子体不仅结构和性质相似,中心原子的杂化轨道类型也相似。
3.判断分子或离子的立体构型(1)根据价层电子对互斥理论判断。
(2)利用等电子原理判断陌生分子的立体构型。
如N2O 与 CO2是等电子体,立体构型均为直线形, N2O 的结构式也和 CO2相似,为 N==N==O。
(3)根据中心原子的杂化方式判断,如:①CH4、CCl4、SO24-的中心原子均为sp3杂化,它们均为正四面体结构;②CH2==CH2、、HCHO 中心碳原子均为 sp2杂化,这三种物质均为平面结构;③CH≡CH、BeCl2中碳原子、铍原子均为 sp 杂化,二者均为直线形结构。
4.晶体结构中的有关计算(1)根据晶体晶胞的结构特点确定晶体的化学式晶胞中粒子数目的计算(均摊法 )注意①当晶胞为六棱柱时,其顶点上的粒子被 6 个晶胞共用,每个粒子属于1 1,而不是8。
该晶胞的部分为6②审题时一定要注意是“ 分子结构”还是“ 晶体结构”,若是分子结构,其化学式由图中所有实际存在的原子个数决定,且原子个数可以不互质 (即原子个数比可以不约简 )。
(2)根据晶体晶胞的结构特点和有关数据,求算晶体的密度或晶体晶胞的体积或晶胞参数 a(晶胞边长 )对于立方晶胞,可建立如下求算途径:n×M得关系式:ρ=a3×N A (a 表示晶胞边长,ρ表示密度, N A表示阿伏加德罗常数的数值,n 表示 1 mol 晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量,M 表示摩尔质量 )。
