专题11 第35题 物质结构与性质知识讲解原卷版高考化学最后冲刺逐题过关.docx

1、专题11 第35题 物质结构与性质知识讲解原卷版高考化学最后冲刺逐题过关专题11 第35题 物质结构与性质一、试题解读物质结构与性质为选做题，做为“拼盘”命制的题型，各小题之间相对独立，主要考查原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质。在原子结构部分主要命题点有电子排布式或排布图的书写，电离能、电负性大小的比较与判断。在分子结构部分主要命题点有化学键类型的判断，分子构型的判断，中心原子杂化方式的判断。在晶体结构部分主要命题点有晶体类型的判断，晶体结构的计算等。二、试题考向三、必备知识知识点1 原子结构与性质1.电子层、能级和原子轨道 电子层KLMN能级1s2s、2p3s、3p、3d4s、

2、4p、4d、4f原子轨道数目11+3=41+3+5=91+3+5+7=16最多容纳电子数目2818322.原子轨道的形状、数目及能量关系 (1)轨道形状(2)s、p、d、f能级上的原子轨道数目依次为1、3、5、7,其中npx、npy、npz三个原子轨道在三维空间相互垂直,各能级的原子轨道半径随电子层数(n)的增大而增大。(3)能量关系3.基态原子核外电子排布的表示(1)依据能量最低原理:基态原子的核外电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。构造原理表明了基态原子核外电子在原子轨道上的填充顺序:泡利原理:一个原子轨道里最多只能容纳2个电子,并且其自旋状态相反。洪特规则:对于基态原子,

3、当电子排布在同一能级的不同轨道时,将尽可能分占不同的轨道,并且自旋状态相同。(2)表示形式电子排布式。电子排布图(或轨道表示式)。4.元素电离能的变化规律及其应用(1) 变化规律同周期从左到右,元素第一电离能总的趋势是逐渐增大。同主族元素自上而下第一电离能依次减小,但在同一副族中,自上而下第一电离能变化幅度不大,且不太规律。同种元素的逐级电离能逐渐增大,即I1 I2 I3。(2)电离能的3个重要应用判断元素的金属性和非金属性强弱。I1越大,元素的非金属性越强;I1越小,元素的金属性越强。判断元素在化合物中的化合价。如K:I1I2I3表明K原子易失去1个电子形成+1价阳离子。判断元素核外电子的分

4、层排布情况。如Li:I1I2I3表明Li原子核外的三个电子排布在两个电子层(K、L层)上,且最外层上只有一个电子。5.元素电负性的变化规律及其应用(1)变化规律金属元素的电负性一般较小,非金属元素的电负性一般较大,而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性一般在1.8左右,它们既有金属性,又有非金属性。在元素周期表中,同周期从左至右,主族元素的电负性逐渐增大;同主族从上至下,元素的电负性逐渐减小。在元素周期表中氟的电负性数值最大,铯的电负性数值最小(放射性元素除外)。(2)电负性的一般应用判断元素金属性、非金属性强弱。电负性越大,非金属性越强,金属性越弱。判断化学键的类型。一般认

5、为:如果两种成键原子间的电负性差值大于1.7,通常形成离子键;若差值小于1.7,通常形成共价键。判断元素在化合物中的价态。共价化合物中,成键元素电负性大的表现负价。如ClO2中氯呈+4价,氧呈-2价。知识点2 分子结构与性质1.共价键(1)共价键的本质与特征原子间通过共用电子对形成的化学键称为共价键,共价键具有方向性和饱和性。(2)共价键类型(3)键参数对分子性质的影响键能越大,键长越短,分子越稳定。2.配位键3.价层电子对互斥理论(1)分子中的中心原子上的价层电子对数价层电子对数键电子对数孤电子对数价层电子对立体构型(VSEPR模型)分子立体构型实例键角220直线形直线形BeCl218033

6、0三角形平面正三角形BF312021V形SnBr2105440正四面体形正四面体形CH41092831三角锥形NH310722V形H2O1054.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,形成分子的空间构型不同。5.分子的性质(1)分子的极性分子的极性由共价键的极性和分子的立体构型两方面共同决定:判断ABn型分子极性的经验规律。若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子,若不等则为极性分子。如SO2为极性分子,SO3为非极性分子。分子的极性与溶解性的关系。“相似相溶”规律:非极性溶质一

7、般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂。若存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好,如NH3极易溶于水。“相似相溶”还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羟基相似),而戊醇在水中的溶解度明显减小(戊醇中烃基较大,相似因素较小)。(2)分子的手性 (3)无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸的通式可写成(HO) mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使ROH中O的电子向R偏移程度越大，在水分子的作用下越易电离出H+，酸性越强，如酸性：HClO HClO2 HClO3600（分解）75.516.810.3沸点/60.3444.610.0

8、45.0337.0回答下列问题：（1）基态Fe原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为_，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_形。（2）根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_。（3）图（a）为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为_。（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_形，其中共价键的类型有_种；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_。（5）FeS2晶体的晶胞如图（c）所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA

9、，其晶体密度的计算表达式为_gcm3；晶胞中Fe2+位于所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为_nm。4（2017年全国1卷）钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：（1）元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_nm(填标号)。A404.4 B553.5 C589.2 D670.8 E.766.5（2）基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_。K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是_。（3）X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I3+离子。I3+离

10、子的几何构型为_，中心原子的杂化形式为_。（4）KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a=0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。K与O间的最短距离为_nm，与K紧邻的O个数为_。（5）在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于_位置，O处于_位置。.5（2017年全国2卷）我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）。回答下列问题：（1）氮原子价层电子对的轨道表达式（电子排布图）为_。（2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作

11、第一电子亲和能（E1）。第二周期部分元素的E1变化趋势如图（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_；氮元素的E1呈现异常的原因是_。（3）经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图（b）所示。从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为_，不同之处为_。（填标号）A中心原子的杂化轨道类型 B中心原子的价层电子对数C立体结构 D共价键类型R中阴离子N5-中的键总数为_个。分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成的大键原子数，n代表参与形成的大键电子数（如苯分子中的大键可表示为），则N5-中的大键应表示为_。图（b）中虚线代表氢键，其表示式为（NH4+）N-H

12、Cl、_、_。（4）R的晶体密度为d gcm-3，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为_。6（2017年全国3卷）研究发现，在CO2低压合成甲醇反应（CO2+3H2=CH3OH+H2O）中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：（1）Co基态原子核外电子排布式为_。元素Mn与O中，第一电离能较大的是_，基态原子核外未成对电子数较多的是_。（2）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为_和_。（3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低

13、的顺序为_，原因是_。（4）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了键外，还存在_。（5）MgO具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420 nm，则r(O2-)为_nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a =0.448 nm，则r(Mn2+)为_nm。五、预测20191我国科学家在某杂志上发表研究报告称，利用铬同位素的系统分析发现，“古代大气氧含量高于现代水平的1%”。铬的同位素有、。铬及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题：（1）基态的价层电子排布图为_（2）交警用“酒精仪”查酒驾

14、，其化学反应原理如下：2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO43CH3COOH+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+11H2OCH3CH2OH、CH3COOH的沸点高于对应的CH3OCH3（二甲醚）、HCOOCH3（甲酸甲酯），其主要原因是_。CH3COOH分子中碳原子的杂化类型是_；CH3COOH分子中键和键数目之比为_。K2SO4晶体中阴离子的空间构型是_。上述反应中，只含极性键的极性分子有_（填分子式）。（3）晶体铬的晶胞结构如图1所示，其堆积模型为_；铬原子的配位数为_。（4）铬的一种氧化物晶胞结构如图2所示。六棱柱边长为a nm，高为b nm，NA代表阿伏加德罗常数的值。该

15、晶体的化学式为_；该晶体的密度=_gcm3。2祖母绿是四大名贵宝石之一，主要成分为Be3Al2Si6O18，含有微量的Cr、Ni、Fe元素而呈现各种颜色。回答下列问题：（1）基态Ni2+的电子排布式为_；宝石中Si的杂化方式是_。（2）成键元素电负性差值越大，化学键离子性百分数越高，在卤素与Al组成的化合物中，离子性百分数最高的化合物是_（填化学式）。（3）六羰基铬Cr(CO)6用于制高纯度铬粉，它的沸点为220。Cr(CO)6的晶体类型是_，加热Cr(CO)6可得到高纯度铬粉和CO，反应破坏的作用力类型为_。（4）多数配离子显示颜色与d轨道的分裂能有关。分裂能是指配离子的中心原子（离子）的一个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量(用表示)，它与中心离子的结构、电荷、配体有关。试判断分裂能Fe(H2O)63+ _ Fe(H2O)62+（填“”“或“=”)。从电子云的重叠方式的角度分析,H5IO6分子中的化学键有_