江苏省届高考化学二轮提优导学案专题十一 原子分子晶体结构与性质.docx

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江苏省届高考化学二轮提优导学案专题十一原子分子晶体结构与性质

能力展示

1.（2010·江苏高考第21题）乙炔是有机合成工业的一种原料。

工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。

（1）CaC2中

与

互为等电子体，

的电子式可表示为　　　　　;1mol

中含有的π键数目为　　　　　。

（2）将乙炔通入[Cu（NH3）2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀。

Cu+的核外电子排布式为　。

（3）乙炔与氢氰酸反应可得到丙烯腈（

）。

丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是　　　　　;分子中处于同一直线上的原子数目最多为　　　　　。

（4）CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如右图所示），但由于CaC2晶体中哑铃形

的存在，使晶胞沿一个方向拉长。

CaC2晶体中，1个Ca2+周围距离最近的

数目为　　　　　。

2.（2011·江苏高考第21题）原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。

（1）Y2X2分子中，Y原子轨道的杂化类型为　　　　，1molY2X2中含有σ键的数目为　　　　。

（2）化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因为　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式为　　　　　　　。

（4）元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如右图所示，该氯化物的化学式为　　　　　。

它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。

3.（2012·江苏高考第21题）一项科学研究成果表明，铜锰氧化物（CuMn2O4）能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛（HCHO）。

（1）向一定物质的量浓度的Cu（NO3）2和Mn（NO3）2溶液中加入Na2CO3溶液，所得的沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。

①Mn2+的电子排布式可表示为　　　　　　　　　　　。

②N

的空间构型是　　　　　　（用文字描述）。

（2）在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O。

①根据等电子体原理，CO分子的结构式为　　　　　　　　。

②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为　　　　　　　　。

③1molCO2中含有的σ键数目为　　　　　　　　　。

（3）向CuSO4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　　　　　　　　　　　　　。

4.（2013·江苏高考第21题）元素X位于第4周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2;元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子;元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。

（1）X与Y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。

①在1个晶胞中，X离子的数目为　　　　。

②该化合物的化学式为　　　　　。

（2）在Y的氢化物（H2Y）分子中，Y原子轨道的杂化类型是　　　　。

（3）Z的氢化物（H2Z）在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是　　　　　　　　　　　　　　。

（4）Y与Z可形成Y

。

①Y

的空间构型为　　　　　（用文字描述）。

②写出一种与Y

互为等电子体的分子的化学式:

　　　　　。

（5）X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X（NH3）4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目为　　　　。

1.（2013·扬泰南宿二调）已知A、D、E、G、L、M是核电荷数依次增大的6种短周期主族元素，其中A的原子序数与周期序数相等，D、G、L、M基态原子的最外能层均有2个未成对电子。

R+核外有28个电子。

请回答下列问题:

（答题时，A、D、E、G、L、M、R用所对应的元素符号表示）

（1）E、G、M的第一电离能由大到小的顺序为　　　　。

（2）右图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为+2价，G为-2价。

基态R2+的核外电子排布式为　　　　　　　　　;Q的化合价为　　　　价。

（3）含1molL的晶体中含有δ键的数目为　　　　。

（4）G与M可形成MG3与MG2，MG3分子的空间构型是　　　　，MG2中M原子的杂化方式是　　　　。

（5）在（EA4）2R（MG4）2中存在的化学键除极性键外，还有　　　　（填字母）。

a.离子键b.氢键

c.配位键d.金属键

2.氮是空气中含量最多的元素，含氮化合物往往具有一些特殊的应用。

（1）N2分子中的N原子采用　　　　杂化。

（2）NaNO2可用作食品中的着色剂，但要严格控制它的用量，否则会引起中毒。

试写出N

的等电子体:

　　　　。

（3）GaN是制造电子工业的重要原料，试写出Ga的电子排布式:

　　　　　　　　　　。

（4）试比较第一电离能大小:

N　　　　（填“>”、“=”或“<”）O。

（5）化学家已发现在高压下氮气会聚合成高聚氮晶体，该晶体中相邻氮原子间以氮氮单键连接形成空间网状结构，每个氮原子最外层均满足8电子稳定结构。

这种高聚氮的N—N键键能为160kJ·mol-1（N2的键能为942kJ·mol-1）。

下列有关高聚氮说法不正确的是　　　　（填字母）。

A.该晶体中每个氮原子与其他3个氮原子相连

B.该晶体属于分子晶体，它与N2属于同素异形体

C.理论上该高聚氮可作为高能炸药，爆炸后生成氮气，热化学方程式可表示为

2N（s）

N2（g）　ΔH=-462kJ·mol-1

D.高聚氮爆炸生成氮气的反应在任何温度下都可自发进行

1.分别指出CO2、C2H4、BF3、NH3、CH4、H2O分子的空间构型、中心原子的杂化类型、分子的极性。

2.1mol配合物[Co（NH3）5Cl]Cl2中σ键的数目是多少?

课堂评价

1.（2013·南京二模）[Cu（NH3）4]SO4·H2O是一种杀虫剂。

（1）Cu元素基态原子的电子排布式为　　　　。

（2）元素N、O、S的第一电离能由大到小排列的顺序为　　　　。

（3）H元素可与O元素形成H2O和H2O2，H2O2易溶于H2O，其主要原因为　　　　　　　　　　　。

（4）H元素与N元素可组成化合物N2H4，其中N原子的轨道杂化方式为　　　　　　。

（5）与S

互为等电子体的一种分子为　　　　　　（填化学式）。

（6）Cu元素与H元素可形成一种红色晶体，其结构如右图，则该化合物的化学式为　　　　。

2.（2013·无锡一模）镓（Ca）、锗（Ge）、砷（As）、硒（Se）均为第4周期的元素，它们在高科技尖端科学特别是信息领域有着广泛的用途。

已知砷化镓的晶胞结构如右图，试回答下列问题:

（1）下列说法不正确的是　　　　（填字母）。

A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同

B.第一电离能:

Se>As>Ge>Ga

C.镓、锗、砷、硒都属于p区元素

D.半导体GaP、SiC与砷化镓为等电子体

（2）砷化镓是由（CH3）3Ga和AsH3反应制备得到，该反应在700℃下进行，反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　，AsH3的空间构型为　　　　。

（3）Ge的核外电子排布为　　　　　　　　　，H2Se中硒原子的杂化方式为　　　　。

（4）AsH3的沸点比NH3低，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　。

[问题思考]提示

1.

化学式

空间构型

中心原子的杂化类型

分子的极性

CO2

直线形

sp

非极性

C2H4

平面四边形

sp2

非极性

BF3

平面三角形

sp2

非极性

NH3

三角锥形

sp2

极性

CH4

正四面体形

sp2

非极性

H2O

V形

sp2

极性

2.配合物[Co（NH3）5Cl]Cl2中Co与配体之间以σ键结合，另NH3中的N—H键也是σ键，故1mol配合物中σ键数为（5+1+5×3）mol=21mol。

趁热打铁，事半功倍。

请同学们及时完成《配套检测与评估》中的练习第33-34页。

专题十一　原子、分子、晶体结构与性质

【高考回眸】

1.

（1）[∶O⋮⋮O∶]2+　2mol（或2×6.02×1023）

（2）1s22s22p63s23p63d10（或[Ar]3d10）

（3）sp杂化、sp2杂化　3　（4）4

2.

（1）sp杂化　3mol（或3×6.02×1023）

（2）NH3分子间存在氢键　（3）N2O　（4）CuCl　CuCl+2HCl（浓）

H2CuCl3（或CuCl+2HCl（浓）

H2[CuCl3]）

3.

（1）①1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5）　②平面正三角形

（2）①C≡O　②sp3杂化　③2mol（或2×6.02×1023）

（3）

4.

（1）①4　②ZnS　

（2）sp3杂化　（3）水分子与乙醇分子之间形成氢键　（4）①正四面体　②CCl4（或SiCl4等）　（5）16mol（或16×6.02×1023个）

【高考前沿】

1.

（1）N>O>S　

（2）1s22s22p63s23p63d9（或[Ar]3d9）　+3　（3）2NA　（4）平面正三角形　sp2杂化　（5）ac

2.

（1）sp　

（2）O3或（SO2）

（3）1s22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar]3d104s24p1）　（4）>　（5）BD

【典题演示】

典题演示1　

（1）3d64s2　

（2）N>C>S　CO2（或CS2）　sp

（3）>　<　Fe3+的价电子构型是3d5,处于半满状态,故较稳定　（4）

C⋮⋮

　共价键、配位键

变式训练1　

（1）1s22s22p63s23p63d6（或[Ar]3d6）　

（2）正四面体　S2

或S

、P

　（3）H2O分子间有氢键的作用　（4）N、O原子

典题演示2　

（1）①

　②

C⋮⋮

]-

（2）乙酸分子间存在氢键　（3）C　（4）6

变式训练2　

（1）①

　②sp3、sp2

（2）①1s22s22p63s23p63d74s2（或[Ar]3d74s2）　②D

③Cu3Au（或AuCu3）　④2

典题演示3　

（1）cd　

（2）abcd　（3）氧（O）

（4）

　（5）KMgF3

解析　（3）根据晶体结构,黑球:

8×

+1=2,白球:

4×

+2=4,故根据化学式TiO2可知,白球为氧原子。

（4）乙酸的二聚体中是碳氧双键中的氧原子与羟基上氢原子形成氢键作用,故结构为

。

（5）Mg2+:

8×

=1,K+:

1,F-:

12×

=3,故化学式为KMgF3。

变式训练3　

（1）氧化镁熔点高,电解时消耗能量多　氯化铝是分子晶体,熔融态不电离,不导电　

（2）MgB2　（3）1s22s22p63s23p63d10（或[Ar]3d10）　（4）氟原子的非金属性强,强烈吸引电子,使NF3中的氮原子无法提供孤电子对　（5）AC

【课堂评价】

1.

（1）1s22s22p63s23p63d104s1（或[Ar]3d104s1）　

（2）N>O>S　（3）H2O与H2O2之间形成氢键　（4）sp3　（5）CCl4（或SiCl4,或SO2Cl2）　（6）CuH

2.

（1）AB　

（2）（CH3）3Ga+AsH3

GaAs+3CH4

三角锥形　（3）1s22s22p63s23p63d104s24p2（或[Ar]3d104s24p2）　sp3杂化　（4）NH3分子间能形成氢键,而As电负性小,半径大,分子间不能形成氢键