《（通用版）高考化學二輪復習 5個解答題之5 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選考）（含解析）-人教版高三化學試題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（通用版）高考化學二輪復習 5個解答題之5 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選考）（含解析）-人教版高三化學試題（50頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 　歷年真題集中研究——明考情　 1．(2018·全國卷Ⅰ)Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應用?；卮鹣铝袉栴}： (1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為________、________(填標號)。 (2)Li＋與H－具有相同的電子構(gòu)型，r(Li＋)小于r(H－)，原因是_____________ ___________________________________________________________。 (3)LiAlH4是有機合成中常用的還原劑，LiAlH4中的

2、陰離子空間構(gòu)型是______、中心原子的雜化形式為________。LiAlH4中，存在________(填標號)。 A．離子鍵 B．σ鍵 C．π鍵 D．氫鍵 (4)Li2O是離子晶體，其晶格能可通過圖(a)的Born-Haber循環(huán)計算得到。 可知，Li原子的第一電離能為________kJ·mol－1，O===O鍵鍵能為________kJ·mol－1，Li2O晶格能為________kJ·mol－1。 (5)Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數(shù)為0.466 5 nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為 ______________g·c

3、m－3(列出計算式)。 [把脈考點] 第(1)問 考查核外電子排布規(guī)則 第(2)問 考查離子半徑大小比較 第(3)問 考查離子空間構(gòu)型、中心原子雜化方式、化學鍵類型判斷 第(4)問 考查電離能、鍵能、晶格能的求算 第(5)問 考查晶胞的相關計算 解析：(1)D選項表示基態(tài)，為能量最低狀態(tài)；A、B、C選項均表示激發(fā)態(tài)，但C選項被激發(fā)的電子處于高能級的電子數(shù)多，為能量最高狀態(tài)。 (2)Li＋與H－具有相同的電子構(gòu)型，Li的核電荷數(shù)大于H的核電荷數(shù)，因此Li的原子核對電子的吸引能力強，即Li＋半徑小于H－半徑。 (3)LiAlH4的陰離子為AlH，AlH中Al

4、的雜化軌道數(shù)為＝4，Al采取sp3雜化，為正四面體構(gòu)型。LiAlH4是離子化合物，存在離子鍵，H和Al間形成的是共價單鍵，為σ鍵。 (4)由題給信息可知，2 mol Li(g)變?yōu)? mol Li＋(g)吸收1 040 kJ熱量，因此Li原子的第一電離能為520 kJ·mol－1；0.5 mol氧氣生成1 mol氧原子吸收249 kJ熱量，因此O===O鍵的鍵能為498 kJ·mol－1；Li2O的晶格能為2 908 kJ·mol－1。 (5)由題給圖示可知，Li位于晶胞內(nèi)部，O位于頂點和面心，因此一個晶胞有8個Li，O原子個數(shù)＝6×＋8×＝4。因此一個Li2O晶胞的質(zhì)量＝ g，一個晶胞的

5、體積為(0.466 5×10－7)3 cm3，即該晶體密度＝ g·cm－3。 答案：(1)D　C (2)Li＋核電荷數(shù)較大 (3)正四面體　sp3　AB (4)520　498　2 908 (5) 2．(2017·全國卷Ⅱ)我國科學家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)?；卮鹣铝袉栴}： (1)氮原子價層電子的軌道表達式(電子排布圖)為____________________________。 (2)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖(a)所示

6、，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呈現(xiàn)異常的原因是__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)經(jīng)X射線衍射測得化合物R

7、的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖(b)所示。 ①從結(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽離子的相同之處為______，不同之處為________。(填標號) A．中心原子的雜化軌道類型 B．中心原子的價層電子對數(shù) C．立體結(jié)構(gòu) D．共價鍵類型 ②R中陰離子N中的σ鍵總數(shù)為________個。分子中的大π鍵可用符號Π表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為Π)，則N中的大π鍵應表示為________。 ③圖(b)中虛線代表氫鍵，其表示式為(NH)N—H…Cl、____________、_________。 (4)R的晶體密度為d g·cm－3，

8、其立方晶胞參數(shù)為a nm，晶胞中含有y個[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]單元，該單元的相對質(zhì)量為M，則y的計算表達式為________________。 [把脈考點] 第(1)問 考查核外電子排布 第(2)問 考查同周期元素變化規(guī)律 第(3)問 考查分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第(4)問 考查晶胞中粒子數(shù)目的計算 解析：(1)根據(jù)構(gòu)造原理可知氮原子價電子排布式為2s22p3，根據(jù)洪特規(guī)則和泡利原理可寫出其價電子的軌道表達式。(2)從圖(a)可以看出：除N外，同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，E1逐漸增大，這是因為隨原子半徑逐漸減小，結(jié)合一個電子需要釋放出更多的能量；N原子的2

9、p軌道處于半充滿狀態(tài)，不易再結(jié)合一個電子，故E1呈現(xiàn)異常。(3)①結(jié)合圖(b)可知：晶體R中兩種陽離子為NH和H3O＋，其中心原子均采取sp3雜化；NH中成鍵電子對數(shù)為4，H3O＋中含1個孤電子對和3個成鍵電子對，即中心原子的價層電子對數(shù)均為4；兩種陽離子中均存在極性鍵，不存在非極性鍵。NH和H3O＋分別為正四面體結(jié)構(gòu)和三角錐形結(jié)構(gòu)，即立體結(jié)構(gòu)不同。②從圖(b)可以看出：陰離子N呈五元環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其含有的σ鍵總數(shù)為5個；N中參與形成大π鍵的電子數(shù)為6，故可將其中的大π鍵表示為Π。③根據(jù)題給表示式可知，除表示出形成氫鍵的原子外，還要表示出形成氫鍵的原子所在的原子團和該原子在原子團中的成鍵情況，因此

10、氫鍵的表示式還有(H3O＋)O—H…N(N)、(NH)N—H…N(N)。(4)該晶胞的體積為(a×10－7 cm)3，根據(jù)×M＝(a×10－7)3d，可求出y＝或×10－21。 答案：(1) (2)同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大　N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，故不易結(jié)合一個電子　 (3)①ABD　C?、?　Π　 ③(H3O＋)O—H…N(N)　(NH)N—H…N(N) (4) 3.(2016·全國卷Ⅲ)砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等?；卮鹣铝袉栴}： (1)寫出基態(tài)As原子

11、的核外電子排布式___________________________________。 (2)根據(jù)元素周期律，原子半徑Ga________As，第一電離能Ga________As。(填“大于”或“小于”) (3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為________，其中As的雜化軌道類型為________。 (4)GaF3的熔點高于1 000 ℃，GaCl3的熔點為77.9 ℃，其原因是__________________ ________________________________。 (5)GaAs的熔點為1 238 ℃，密度為ρ g·cm－3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為___

12、_____，Ga與As以________鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGa g·mol－1和MAs g·mol－1，原子半徑分別為rGa pm和rAs pm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為________。 [把脈考點] 第(1)問 考查核外電子排布式的書寫 第(2)問 考查原子半徑和第一電離能大小的比較 第(3)問 考查分子構(gòu)型的判斷、中心原子雜化類型的判斷 第(4)問 考查晶體類型對物質(zhì)熔沸點的影響 第(5)問 考查晶體、化學鍵類型的判斷；原子空間利用率的計算 解析：(1)As元素在周期表中處于第ⅤA族，位于P元素的

13、下一周期，則基態(tài)As原子核外有33個電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出其核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。(2)同周期主族元素的原子半徑隨原子序數(shù)的遞增而逐漸減小，Ga與As在周期表中同位于第四周期，Ga位于第ⅢA族，則原子半徑：Ga＞As。Ga、As原子的價電子排布式分別為4s24p1、4s24p3，其中As原子的4p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能較大，則第一電離能：Ga＜As。(3)As原子的價電子排布式為4s24p3，最外層有5個電子，則AsCl3分子中As原子形成3個As—Cl鍵，且含有1對未成鍵的孤對電子，則As的雜

14、化軌道類型為sp3雜化，AsCl3分子的立體構(gòu)型為三角錐形。(4)GaF3的熔點高于1 000 ℃，GaCl3的熔點為77.9 ℃，其原因是GaF3是離子晶體，GaCl3是分子晶體，而離子晶體的熔點高于分子晶體。(5)GaAs的熔點為1 238 ℃，其熔點較高，據(jù)此推知GaAs為原子晶體，Ga與As原子之間以共價鍵鍵合。分析GaAs的晶胞結(jié)構(gòu)，4個Ga原子處于晶胞體內(nèi)，8個As原子處于晶胞的頂點、6個As原子處于晶胞的面心，結(jié)合“均攤法”計算可知，每個晶胞中含有4個Ga原子，含有As原子個數(shù)為8×＋6×＝4(個)，Ga和As的原子半徑分別為rGapm＝rGa×10－10cm，rAspm＝rAs

15、×10－10 cm，則原子的總體積為V原子＝4×π×[(rGa×10－10cm)3＋(rAs×10－10cm)3]＝×10－30(r＋r)cm3。又知Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGa g·mol－1和MAs g·mol－1，晶胞的密度為ρ g·cm－3，則晶胞的體積為V晶胞＝ cm3，故GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為×100%＝ ×100%＝ ×100%。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3) (2)大于　小于　(3)三角錐形　sp3　(4)GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體　(5)原子晶體　共價 ×10

16、0% 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為選做題，做為“拼盤”命制的題型，各小題之間相對獨立，主要考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。 (1)在原子結(jié)構(gòu)部分主要命題點有核外電子排布式或排布圖的書寫，電離能、電負性大小的比較與判斷，電子親和能的變化規(guī)律。 (2)在分子結(jié)構(gòu)部分主要命題點有化學鍵類型的判斷，分子構(gòu)型的判斷，中心原子雜化方式的判斷。 (3)在晶體結(jié)構(gòu)部分主要命題點有晶體類型的判斷，晶體熔沸點的判斷，晶體結(jié)構(gòu)的計算等?！　　　? 　高考題點逐一研究——清盲點　 該選考大題由題頭(介紹題目背景或物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識，元素推斷信息)和設問(拼盤式設問物質(zhì)結(jié)構(gòu)相關主干知識)兩部分組成

17、；解題的關鍵是先確定考查元素在周期表中的相對位置，再聯(lián)想變化規(guī)律和特殊性質(zhì)，根據(jù)題設要求規(guī)范回答即可。 命題點一　原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．能層與能級 (1)能層、能級和最多容納電子數(shù)之間的關系 能層(n) 一 二 三 四 五 六 七 符號 K L M N O P Q 能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … … 最多容納的電子數(shù) 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … … 2 8 18 32 2n2 電子離核遠近 近→遠 電子能量高低 低→

18、高 (2)常見原子軌道電子云輪廓 原子軌道 電子云輪廓形狀 軌道個數(shù) s 球形 1 p 啞鈴形 3(px，py，pz) 2．核外電子排布 (1)牢記基態(tài)原子核外電子排布的三規(guī)律 能量最低原理 原子核外電子總是先占有能量最低的原子軌道，即1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s… 泡利原理 每個原子軌道上最多只容納2個自旋狀態(tài)相反的電子 洪特規(guī)則 當電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋狀態(tài)相同 (2)明確表示基態(tài)原子核外電子排布的四方法 表示方法 舉例 電子排布式

19、 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 簡化表示式 Cu：[Ar]3d104s1 價電子排布式 Fe：3d64s2 電子排布圖(或軌道表示式) (3)防范核外電子排布常見錯誤 ①電子排布式 a．3d、4s書寫順序混亂。 如 b．違背洪特規(guī)則特例。 如 ②電子排布圖 錯誤類型 錯因剖析 改正 違背能量最低原理 違背泡利原理 違背洪特規(guī)則 違背洪特規(guī)則 (4)巧判未成對電子數(shù)的兩方法 ①根據(jù)電子排布式判斷 設電子排布式中未充滿電子的能級的電子數(shù)為n，該能級的原子軌道數(shù)為m，則n≤m時，未成對電子

20、數(shù)為n；n＞m時，未成對電子數(shù)為2m－n。如氯原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5，未充滿電子的能級為3p能級，有3個原子軌道，填充的電子數(shù)為5，所以未成對電子數(shù)為2×3－5＝1；Cr原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，未充滿電子的能級為3d能級和4s能級，分別有5、1個原子軌道，填充的電子數(shù)分別為5、1，所以未成對電子數(shù)為6。 ②根據(jù)電子排布圖判斷 電子排布圖能夠直觀地表示未成對電子數(shù)，即單獨占據(jù)一個方框的箭頭的個數(shù)。 3．電離能、電負性 (1)元素第一電離能的周期性變化規(guī)律 一般規(guī)律 同一周期，隨著原子序數(shù)的增加，元素的第一電離能呈現(xiàn)增大的

21、趨勢，稀有氣體元素的第一電離能最大，堿金屬元素的第一電離能最??； 同一主族，隨著電子層數(shù)的增加，元素的第一電離能逐漸減小 特殊情況 第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關。通常情況下，當原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)和全滿(p6、d10、f14)結(jié)構(gòu)時，原子的能量較低，該元素具有較大的第一電離能 (2)電離能、電負性大小判斷 規(guī)律 在周期表中，電離能、電負性從左到右逐漸增大，從上往下逐漸減小 特性 同周期主族元素，第ⅡA族(ns2)全充滿、ⅤA族(np3)半充滿，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期相鄰的第ⅢA和Ⅵ

22、A族元素 方法 常常應用化合價及物質(zhì)類別判斷電負性的大小，如O與Cl的電負性比較：①HClO中Cl為＋1價、O為－2價，可知O的電負性大于Cl；②Al2O3是離子化合物、AlCl3是共價化合物，可知O的電負性大于Cl (3)電離能、電負性的應用 ①電離能的應用 判斷元素金屬性的強弱 電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強；反之越弱 判斷元素的化合價 如果某元素的In＋1?In，則該元素的常見化合價為＋n，如鈉元素I2?I1，所以鈉元素的化合價為＋1 ②電負性的應用 [對點訓練] 1．(1)(2018·全國卷Ⅱ節(jié)選)硫及其化合物有許多用途，相關物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所

23、示： H2S S8 FeS2 SO2 SO3 H2SO4 熔點/℃ －85.5 115.2 ＞600 －75.5 16.8 10.3 沸點/℃ －60.3 444.6 (分解) －10.0 45.0 337.0 則基態(tài)Fe原子價層電子的電子排布圖(軌道表達式)為________，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為________形。 (2)(2018·全國卷Ⅲ節(jié)選)鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素。 ①Zn原子核外電子排布式為________________________________________________

24、_________________________________________。 ②黃銅是人類最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成。第一電離能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是____________________ ____________________________________________________。 (3)(2017·全國卷Ⅰ節(jié)選)鉀和碘的相關化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領域有著廣泛的應用?；卮鹣铝袉栴}： ①元素K的焰色反應呈紫紅色，其中紫色對應的輻射波長為________ nm(填標號)。 A．404.4　　　　　

25、　　 B．553.5 C．589.2 D．670.8 E．766.5 ②基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號是________，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為________。K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬K的熔點、沸點等都比金屬Cr低，原因是________________________________________________ _________________________________________。 (4)(2017·全國卷Ⅲ節(jié)選)研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，Co氧化物負載的

26、Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應用前景。 Co基態(tài)原子核外電子排布式為________________。元素Mn與O中，第一電離能較大的是________，基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是________。 (5)(2016·全國卷Ⅰ節(jié)選)鍺(Ge)是典型的半導體元素，在電子、材料等領域應用廣泛。 ①基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]__________，有________個未成對電子。 ②光催化還原CO2制備CH4反應中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應的良好催化劑。Zn、Ge、O電負性由大至小的順序是________。 (6)(2016·全國卷Ⅱ節(jié)選)①鎳元素

27、基態(tài)原子的電子排布式為____________________，3d能級上的未成對電子數(shù)為________。 ②單質(zhì)銅及鎳都是由________鍵形成的晶體；元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu＝1 958 kJ·mol－1、INi＝1 753 kJ·mol－1，ICu＞INi的原因是_________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，因此其

28、價層電子的電子排布圖為 ；基態(tài)S原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，最高能級為3p，其電子云輪廓圖為啞鈴(紡錘)形。(2)①鋅的核外有30個電子，因此其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，也可寫作[Ar]3d104s2。②鋅的價層電子排布式為3d104s2，為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難失去電子，銅的價層電子排布式為3d104s1，較易失去一個電子，因此鋅的第一電離能大于銅的第一電離能。(3)①當對金屬鉀或其化合物進行灼燒時，焰色反應顯紫紅色，紫色光的輻射波長范圍為400 nm～430 nm，紫色光波長較短(鉀原子中的電子吸收較多能量發(fā)生躍遷，但處于較高能量軌

29、道的電子不穩(wěn)定，躍遷到較低能量軌道時放出的能量較多，故放出的光的波長較短)。②基態(tài)K原子核外有4個能層：K、L、M、N，能量依次增高，處于N層上的1個電子位于s軌道，s電子云輪廓圖形狀為球形。金屬原子半徑越小、價電子數(shù)越多，金屬鍵越強，其熔沸點越高。(4)根據(jù)構(gòu)造原理可寫出Co基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。O是非金屬元素，而Mn是金屬元素，前者易得電子而不易失電子，后者則反之，所以O的第一電離能大于Mn的。Mn和O的基態(tài)原子核外電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d54s2、1s22s22p4，前者的3d軌道中5個電子均未

30、成對，后者的2p軌道中有2個電子未成對，所以Mn的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多。(5)①鍺元素在周期表的第四周期、第ⅣA族，因此核外電子排布式為[Ar]3d104s24p2，p軌道上的2個電子是未成對電子。②Zn和Ge為同周期元素，Ge在Zn的右邊，因此Ge的電負性比Zn的強；O為活潑的非金屬元素，電負性強于Ge和Zn，因此三者電負性由大至小的順序為O、Ge、Zn。(6)①Ni是28號元素，根據(jù)核外電子的排布規(guī)律可知，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2。根據(jù)洪特規(guī)則可知，Ni原子3d能級上8個電子盡可能分占5個不同的軌道，其未成對電子數(shù)為2。②Cu、Ni均屬

31、于金屬晶體，它們均是通過金屬鍵形成晶體。因Cu元素基態(tài)原子的價層電子排布式為3d104s1,3d能級全充滿，較穩(wěn)定，失去第2個電子較難，因此ICu＞INi。 答案：(1) 　啞鈴(紡錘) (2)①1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2 ②大于　Zn核外電子排布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難失電子 (3)①A　②N　球形　K原子半徑較大且價電子數(shù)較少，金屬鍵較弱 (4)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2　O　Mn (5)①3d104s24p2　2　②O＞Ge＞Zn (6)①1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84

32、s2　2 ②金屬　銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子 2．(1)Cr3＋基態(tài)核外電子排布式為_______________________________________。 (2)Cu2＋的電子排布式是_______________________________________________。 (3)Si元素基態(tài)原子的電子排布式是_____________________________________。 (4)N的基態(tài)原子核外電子排布式為______________________________________， Cu的基態(tài)原子最外層有________個電

33、子。原子半徑Al________Si，電負性：N________O。(用“>”或“<”) (5)CH4和CO2所含的三種元素電負性從小到大的順序為________。 (6)第一電離能Si________S。(用“>”或“<”) (7)A、B、C、D、E、F為硫酸鋁鉀和硫酸鋁銨的組成元素，A原子核外只有1種運動狀態(tài)的電子，B、C元素位于第二周期且原子半徑B＞C，D與C同主族，E、F元素的電離能數(shù)據(jù)如下表： 元素 第一電離能/(kJ·mol－1) 第二電離能/(kJ·mol－1) 第三電離能/(kJ·mol－1) 第四電離能/(kJ·mol－1) E 418.8 3 052

34、 4 420 5 877 F 577.5 1 816.7 2 744.8 11 577 請回答下列問題： ①A在元素周期表中屬于________區(qū)元素。 ②基態(tài)E原子的電子排布式為________________。 ③D、E、F離子半徑大小順序為________________________________________ (用離子符號表示)。 ④B、C、D電負性大小順序為__________________________________________ (用元素符號表示)。 ⑤參照表中數(shù)據(jù)，進行判斷：Mg原子第一電離能______(填“大于”或“小于”)5

35、77.5 kJ·mol－1。 解析：(7)硫酸鋁鉀和硫酸鋁銨的化學式分別為KAl(SO4)2、NH4Al(SO4)2，二者的組成元素有H、O、N、S、Al、K。A原子核外只有1種運動狀態(tài)的電子，說明A原子核外只有1個電子，A為H。H、O、N、S、Al、K六種元素中，只有O、N處于第二周期，且N的原子半徑大于O，故B為N，C為O。與O元素同主族的應該是S，故D為S。根據(jù)E、F元素電離能數(shù)據(jù)可知，E元素的第一電離能和第二電離能相差很大，第二電離能與第三、四電離能相差不大，說明E原子最外層只有1個電子，故E為K，F(xiàn)為Al。①H的原子結(jié)構(gòu)中只有1s上有1個電子，所以H屬于s區(qū)元素。②E為K，其原子核

36、外有19個電子，基態(tài)K原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s1。③S2－、Al3＋、K＋半徑比較時，由于K＋、S2－具有3個電子層，Al3＋只有2個電子層，所以K＋、S2－的半徑都大于Al3＋的半徑，K＋和S2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，原子序數(shù)越小，半徑越大，故S2－的半徑大于K＋的半徑。④元素非金屬性越強，其電負性越大，故電負性O＞N＞S。⑤Mg原子的價電子排布式為3s2，處于全充滿狀態(tài)，失去3s2上的1個電子比Al原子失去3p1上的1個電子更難，故Mg原子的第一電離能大于577.5 kJ·mol－1。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3 (2)

37、1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9 (3)1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2 (4)1s22s22p3　1　　>　< (5)H

38、。 ①基態(tài)硒原子的價層電子排布式為________________。 ②鍺、砷、硒的第一電離能大小排序為____________。 (3)①Cu元素基態(tài)原子的外圍電子排布式為________________。元素C、N、O的第一電離能由大到小的排列順序為________。 ②下列說法正確的是________(填字母)。 A．第一電離能：As＞Ga B．電負性：As＞Ga C．原子半徑：As＞Ga ③鍺(Ge)是用途很廣的半導體材料，基態(tài)鍺原子的外圍電子排布式為______________ ________。在第二周期中，第一電離能位于硼元素與氮元素之間的元素有________

39、種。 ④硼(B)及其化合物在化學中有重要的地位。Ga與B同主族，Ga的基態(tài)原子的核外電子排布式為____________________________________________________________， B、C、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是________。 (4)已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X與Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成負一價離子。 ①X元素基態(tài)原子的電子排布式為____________，該元素的符號是________。 ②Y元素原子的價層電

40、子排布圖為____________，該元素的名稱是________。 ③已知化合物X2Y3在稀硫酸中可被金屬鋅還原為XZ3，產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O，該反應的化學方程式是__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ④比較X的氫化物與同族第二、三周期元素所形成的氫化物的穩(wěn)定性，并說明理由：_________________________________________

41、_______________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)原子占有9個原子軌道時，3p能級上的3個軌道均被占據(jù)，有1個成單電子的只能是3p5，故L是氯元素。(2)①硒為34號元素，有6個價電子，所以硒的價層電子排布式為4s24p4；②同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素，所以Ge、As、Se三種元素的第一電離能的大小順序是As＞Se＞Ge。(3)①Cu是29號元素，其原

42、子核外有29個電子，其基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d104s1；同周期從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢，由于N元素原子的2p能級處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰的元素，所以C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的排列順序是N＞O＞C。②同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，則第一電離能：As>Ga，故A正確；同周期元素從左到右電負性逐漸增大，則電負性：As>Ga，故B正確；同周期主族元素從左到右原子半徑逐漸減小，故原子半徑：As

43、位于硼元素與氮元素之間的元素有Be、C、O三種。④Ga位于第四周期第ⅢA族，所以其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1。由第一電離能的變化規(guī)律可知，B、C、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是O>C>B。(4)①根據(jù)構(gòu)造原理，X元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，該元素為33號元素砷，符號是As；②Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子，Y可能為O或C，因X與Y可形成化合物X2Y3，故Y為O，其價層電子排布圖為③根據(jù)三種元素的原子序數(shù)之和等于42可推出Z為H，XZ3為AsH3

44、，根據(jù)得失電子守恒配平化學方程式：As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O；④同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，其氫化物中化學鍵的鍵長逐漸增大，鍵能逐漸減小，穩(wěn)定性逐漸減弱。 答案：(1)C　3d64s2　Cl　(2)①4s24p4?、贏s＞Se＞Ge(3)①3d104s1　N＞O＞C　②AB?、?s24p2　3 ④1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1 O＞C＞B (4)①1s22s22p63s23p63d104s24p3　As　　氧 ③As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3

45、H2O?、芊€(wěn)定性：NH3＞PH3＞AsH3。原因：原子半徑N＜P＜As，其氫化物中化學鍵鍵長逐漸增大，鍵能逐漸減小，穩(wěn)定性逐漸減弱 命題點二　分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．σ鍵、π鍵的判斷 (1)由原子軌道重疊方式判斷：“頭碰頭”重疊為σ鍵，“肩并肩”重疊為π鍵。 (2)由共價鍵數(shù)目判斷：單鍵為σ鍵；雙鍵或三鍵，其中一個為σ鍵，其余為π鍵。 (3)由成鍵軌道類型判斷：s軌道形成的共價鍵全是σ鍵；雜化軌道形成的共價鍵全為σ鍵。 2．中心原子雜化類型和分子空間構(gòu)型的相互判斷 分子(A為中心原子) 中心原子孤電子對數(shù) 中心原子雜化方式 分子構(gòu)型 示例 AB2 0 sp 直線形

46、BeCl2 1 sp2 V形 SO2 2 sp3 V形 H2O AB3 0 sp2 平面三角形 BF3 1 sp3 三角錐形 NH3 AB4 0 sp3 正四面體形 CH4 3．常見等電子體 粒子 通式 價電子總數(shù) 立體構(gòu)型 CO2、SCN－、NO、N AX2 16e－ 直線形 CO、NO、SO3 AX3 24e－ 平面三角形 SO2、O3、NO AX2 18e－ V形 SO、PO AX4 32e－ 正四面體形 PO、SO、ClO AX3 26e－ 三角錐形 CO、N2 AX 10e－ 直

47、線形 CH4、NH AX4 8e－ 正四面體形 4．非極性分子與極性分子的判斷 5．范德華力、氫鍵、共價鍵的比較 范德華力 氫鍵 共價鍵 概念 分子間普遍存在的一種相互作用力，但不是化學鍵 已經(jīng)與電負性很大的原子(N、O、F)形成共價鍵的氫原子與另一個電負性很大的原子(N、O、F)之間的作用力 原子間通過共用電子對形成的化學鍵 存在范圍 分子或原子(稀有氣體)之間 氫原子與氟、氮、氧原子(分子內(nèi)、分子間) 相鄰原子間 特征 無方向性、 無飽和性 有方向性、 有飽和性 有方向性、 有飽和性 強度比較 共價鍵＞氫鍵＞范德華力 影響強

48、度 的因素　 ①隨著分子極性和相對分子質(zhì)量的增大而增大 ②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大 對于A—H……B—，A、B的電負性越大，B原子的半徑越小，氫鍵鍵能越大 成鍵原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定 對物質(zhì)性 質(zhì)的影響 ①影響物質(zhì)的熔沸點、溶解度等物理性質(zhì) ②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨相對分子質(zhì)量的增大，物質(zhì)的熔沸點升高 分子間氫鍵的存在，使物質(zhì)的熔沸點升高，在水中的溶解度增大 ①影響分子的穩(wěn)定性，共價鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強 ②影響原子晶體的熔沸點、硬度 [對點訓練] 1．(1)(2018·全國卷Ⅱ節(jié)選)硫及其化合物有許多用

49、途，相關物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示： H2S S8 FeS2 SO2 SO3 H2SO4 熔點/℃ －85.5 115.2 ＞600(分解) －75.5 16.8 10.3 沸點/℃ －60.3 444.6 －10.0 45.0 337.0 ①根據(jù)價層電子對互斥理論，H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價層電子對數(shù)不同于其他分子的是________。 ②氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為________形，其中共價鍵的類型有________種；固體三氧化硫中存在如圖所示的三聚分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為_______

50、_。 (2)(2018·全國卷Ⅲ節(jié)選)鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素。 ①ZnF2具有較高的熔點(872 ℃)，其化學鍵類型是________；ZnF2不溶于有機溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，原因是_________________ ________________________________________________________________________。 ②《中華本草》等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石(ZnCO3)入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中，陰離子空間構(gòu)型為________，C原子的雜化形式為_

51、_______。 (3)(2017·全國卷Ⅰ節(jié)選) X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在I離子。I離子的幾何構(gòu)型為________，中心原子的雜化形式為________。 (4)(2017·全國卷Ⅲ節(jié)選)研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應用前景。 ①CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為________和________。 ②在CO2低壓合成甲醇反應所涉及的4種物質(zhì)中，沸點從高到低的順序為________________，原因是__________________

52、___________________________ ________________________________________________________________________。 ③硝酸錳是制備上述反應催化劑的原料，Mn(NO3)2中的化學鍵除了σ鍵外，還存在________。 (5)(2016·全國卷Ⅰ節(jié)選)①Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、三鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是__________________ _____________________________________________________

53、___________________。 ②比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因___________________ _____________________________________________________。 GeCl4 GeBr4 GeI4 熔點/℃ －49.5 26 146 沸點/℃ 83.1 186 約400 ③Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為________，微粒之間存在的作用力是____________________________________________________________

54、____。 (6)(2016·全國卷Ⅱ節(jié)選)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍色溶液。 ①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是__________。 ②在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋與NH3之間形成的化學鍵稱為________，提供孤電子對的成鍵原子是________。 ③氨的沸點________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是______________；氨是________分子(填“極性”或“非極性”)，中心原子的軌道雜化類型為______。 解析：(1)①根據(jù)價層電子對互斥理論可知，H2S、SO2、SO3三種分子中S原子的價層電子對數(shù)分別

55、為4、3、3，因此H2S中S原子價層電子對數(shù)不同于其他兩種分子。②SO3的中心原子為S，中心原子的孤電子對數(shù)＝(6－2×3)/2＝0，中心原子結(jié)合3個氧原子，結(jié)合每個O原子有且只能有一個σ鍵，所以S形成3個σ鍵，S的價層電子對數(shù)為0＋3＝3，S為sp2雜化，根據(jù)sp2雜化軌道構(gòu)型可知，SO3為平面形分子，符合形成大π鍵條件，可形成4中心6電子大π鍵，因此有兩種共價鍵類型。如題圖所示的三聚分子中每個S原子與4個O原子結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)，S原子的雜化軌道類型為sp3。 (2)①由ZnF2的熔點為872 ℃可知，ZnF2應為離子晶體，因此化學鍵類型為離子鍵。ZnF2為離子化合物，極性較大，不溶

56、于有機溶劑；ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學鍵以共價鍵為主，極性較小，能夠溶于有機溶劑。②C原子價層電子對數(shù)n＝(4＋3×0＋2)/2＝3，因此C原子為sp2雜化，CO的空間構(gòu)型為平面三角形。 (3)I中I原子為中心原子，則其孤電子對數(shù)為×(7－1－2)＝2，且其形成了2個σ鍵，中心原子采取sp3雜化，I空間構(gòu)型為V形結(jié)構(gòu)。 (4)①CO2中C的價層電子對數(shù)為2，故為sp雜化；CH3OH分子中C的價層電子對數(shù)為4，故為sp3雜化。②水和甲醇均為極性分子，常溫常壓下兩種物質(zhì)均呈液態(tài)；二氧化碳和氫氣均為非極性分子，常溫常壓下兩種物質(zhì)均呈氣態(tài)。由于水分子中的2個氫原子都能參與氫鍵的形成，而

57、甲醇分子中只有羥基上的氫原子能夠形成氫鍵，所以水中的氫鍵比甲醇多，則水的沸點高于甲醇的沸點。二氧化碳和氫氣都屬于分子晶體，但由于二氧化碳的相對分子質(zhì)量大于氫氣，所以二氧化碳的沸點高于氫氣的沸點。③Mn(NO3)2是離子化合物，存在離子鍵；此外在NO中，3個O原子和中心原子N之間還形成一個4中心6電子的大π鍵(Π鍵)，所以Mn(NO3)2中的化學鍵有σ鍵、π鍵和離子鍵。 (5)①鍺雖然與碳為同族元素，但比碳多了兩個電子層，因此鍺的原子半徑大，原子間形成的σ單鍵較長，p-p軌道“肩并肩”重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵。②由鍺鹵化物的熔沸點由GeCl4到GeI4呈增大的趨勢且它們的熔沸點

58、較低，可判斷它們均為分子晶體，而相同類型的分子晶體，其熔沸點取決于相對分子質(zhì)量的大小，因為相對分子質(zhì)量越大，分子間的作用力就越大，熔沸點就越高。③Ge單晶為金剛石型結(jié)構(gòu)，金剛石中碳原子的雜化方式為sp3，因此Ge原子的雜化方式也為sp3。微粒之間存在的作用力為共價鍵。 (6)①SO中，S原子的價層電子對數(shù)為＝4，成鍵電子對數(shù)為4，故SO的立體構(gòu)型為正四面體形。②[Ni(NH3)6]2＋中，由于Ni2＋具有空軌道，而NH3中N原子含有孤電子對，兩者可通過配位鍵形成配離子。③由于NH3分子間可形成氫鍵，故NH3的沸點高于PH3。NH3分子中，N原子形成3個σ鍵，且有1個孤電子對，N原子的軌道雜化

59、類型為sp3，立體構(gòu)型為三角錐形。由于空間結(jié)構(gòu)不對稱，NH3屬于極性分子。 答案：(1)①H2S　②平面三角　2　sp3 (2)①離子鍵　ZnF2為離子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學鍵以共價鍵為主，極性較小?、谄矫嫒切巍p2(3)V形　sp3 (4)①sp　sp3?、贖2O＞CH3OH＞CO2＞H2　H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多；CO2與H2均為非極性分子，CO2相對分子質(zhì)量較大，范德華力較大?、垭x子鍵和π鍵(Π鍵) (5)①Ge原子半徑大，原子間形成的σ單鍵較長，p-p軌道“肩并肩”重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵?、贕eCl4、G

60、eBr4、GeI4的熔、沸點依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強?、踫p3　共價鍵 (6)①正四面體形?、谂湮绘I　N　③高于　NH3分子間可形成氫鍵　極性　sp3 2．(1)①丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類型是____________，1 mol丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為__________________。 ②乙醇的沸點高于丙酮，這是因為_______________________________________。 (2)①碳的一種單質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖a所示。該單質(zhì)的晶體類型為________，原子間存在的共價鍵類型有________，碳原子的雜

61、化軌道類型為____________________。 ②SiCl4分子的中心原子的價層電子對數(shù)為__________，分子的立體構(gòu)型為________，屬于________分子(填“極性”或“非極性”)。 ③四鹵化硅SiX4的沸點和二鹵化鉛PbX2的熔點如圖b所示。 ⅰ.SiX4的沸點依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_________________________ ________________________________________________________________________。 ⅱ.結(jié)合SiX4的沸點和PbX2的熔點的變化規(guī)律，可推斷：依F

62、、Cl、Br、I次序，PbX2中的化學鍵的離子性________、共價性________。(填“增強”“不變”或“減弱”) (3)[Zn(CN)4]2－在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應：4HCHO＋[Zn(CN)4]2－＋4H＋＋4H2O===[Zn(H2O)4]2＋＋4HOCH2CN ①1 mol HCHO分子中含有σ鍵的數(shù)目為________mol。 ②HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型為________。 ③與H2O分子互為等電子體的陰離子為________。 ④[Zn(CN)4]2－中Zn2＋與CN－的C原子形成配位鍵。不考慮空間構(gòu)型，[Zn(CN)4]2－的結(jié)構(gòu)可

63、用示意圖表示為________________。 (4)①V2O5常用作SO2 轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑。SO2 分子中S原子價層電子對數(shù)是________對，分子的立體構(gòu)型為________；SO3氣態(tài)為單分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為________；SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖c所示，該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類型為________；該結(jié)構(gòu)中S—O鍵長有兩類，一類鍵長約140 pm，另一類鍵長約為160 pm，較短的鍵為________(填圖c中字母)，該分子中含有________個σ鍵。 ②V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到釩酸鈉(Na3VO4)，該鹽陰離子的立體構(gòu)型為____

64、____；也可以得到偏釩酸鈉，其陰離子呈如圖d所示的無限鏈狀結(jié)構(gòu)，則偏釩酸鈉的化學式為________。 解析：(1)①甲基上的碳原子為sp3雜化，羰基上的碳原子為sp2雜化。單鍵全為σ鍵，1個雙鍵中含有1個π鍵和1個σ鍵，故1 mol丙酮中含有9 mol σ鍵。②乙醇中的羥基之間可以形成分子間氫鍵，故沸點高于丙酮。(2)①該單質(zhì)為石墨，石墨屬于混合型晶體，層內(nèi)碳原子之間形成σ鍵和π鍵；石墨中碳原子有3個σ鍵，無孤電子對，因此雜化類型為sp2；②SiCl4中心原子是Si，有4個σ鍵，孤電子對數(shù)為＝0，價層電子對數(shù)為4，空間構(gòu)型為正四面體形；屬于非極性分子；③ SiX4屬于分子晶體，不含分子間

65、氫鍵，范德華力越大，熔沸點越高，范德華力隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大，即熔沸點增高；同主族從上到下非金屬性減弱，得電子能力減弱，因此PbX2中化學鍵的離子性減弱，共價性增強。(3)①HCHO的結(jié)構(gòu)式為，單鍵為σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵，1個HCHO分子中含有3個σ鍵，故1 mol HCHO中含有σ鍵3 mol。②根據(jù)HOCH2CN的結(jié)構(gòu)簡式可知，β-C原子形成4個σ鍵，該碳原子采取sp3雜化；α-C原子形成2個σ鍵、2個π鍵，該碳原子采取sp雜化。③等電子體是指原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的微粒，H2O分子中有3個原子、8個價電子，根據(jù)質(zhì)子—電子互換法可知，符合條件的陰離子為NH。④Zn

66、2＋提供空軌道，CN－中C原子提供孤電子對，兩者形成配位鍵，結(jié)構(gòu)可表示為或 (4)①SO2分子中S原子價電子排布式為3s23p4，價層電子對數(shù)是3對，分子的立體構(gòu)型為V形；SO3氣態(tài)為單分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為sp2雜化；SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如題圖c所示，該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類型為sp3雜化；該結(jié)構(gòu)中S—O鍵長有兩類，較短的鍵為a，該分子中含有12個σ鍵。②釩酸鈉(Na3VO4)中陰離子的立體構(gòu)型為正四面體形；則偏釩酸鈉的化學式為NaVO3。 答案：(1)①sp2和sp3　9NA?、谝掖挤肿娱g存在氫鍵 (2)①混合型晶體　σ鍵、π鍵　sp2?、?　正四面體形　非極性?、邰?均為分子晶體，范德華力隨相對分子質(zhì)量增大而增大?、?減弱　增強 (3)①3?、趕p3和sp　③NH ④或 (4)①3　V形　sp2　sp3　a　12 ②正四面體形　NaVO3 3．碳、氮元素及其化合物與生產(chǎn)、生活密切相關，回答下列問題。 (1)K3[Fe(CN)6]晶體中Fe3＋與CN－之間的作用力為________，該化學鍵能夠形成的原因是_____________________