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-1-专题19物质结构与性质备考篇提纲挈领【考情探究】课标解读考点核外电子排布晶体结构分子结构与性质解读1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理,能正确书写1~36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。了解电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质。了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。了解电负性的概念,并能用以说明元素的某些性质2.了解晶体的类型,了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质3.了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键),能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3),能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。了解化学键和分子间作用力的区别。了解氢键的存在对物质性质的影响,能列举存在氢键的物质。了解配位键的含义考情分析本专题通常以某个指定化学情境为切入口,考查杂化类型、空间构型、电子排布式、等电子体、σ键π键、配离子配体配位键、电负性、氢键、晶胞等概念,主要考查识记能力备考指导重点关注“物质结构中常考的基本概念”,勤加练习,做到熟能生巧【真题探秘】-2-基础篇固本夯基【基础集训】考点核外电子排布晶体结构分子结构与性质1.阿散酸()是一种饲料添加剂,能溶于Na2CO3溶液中。常含有H3AsO3、NaCl等杂质。(1)As原子基态核外电子排布式为。(2)C-中心原子轨道的杂化类型为,As-的空间构型为(用文字描述)。(3)与As-互为等电子体的分子为(填化学式)。(4)C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为。(5)NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同的晶体。其中一种晶体的晶胞如图,该晶体的化学式为。答案(1)[Ar]3d104s24p3或1s22s22p63s23p63d104s24p3(2)sp2三角锥形(3)SiCl4或SiF4-3-(4)CON(5)Na2Cl2.对砷的利用是一把锋利的双刃剑,砷是制造新型半导体的材料,砷的化合物又具有较强毒性。(1)1918年美国人通过反应C2H2+AsCl3CHClCHAsCl2制造出路易斯毒气。C2H2分子中σ键与π键数目之比n(σ键)∶n(π键)=;AsCl3分子空间构型为。二战中,日本人制造了化学武器二苯氰胂(分子结构如图1所示)。二苯氰胂分子中碳原子杂化轨道类型为。(2)2018年7月《Science》报道,BingLv等通过反应4BI3+As44BAs+6I2合成了具有极高导热性的半导体新材料BAs。①与I2互为等电子体的阴离子是(填化学式)。②BAs晶胞结构如图2所示,其晶胞中含B原子个。(3)Mn掺杂的GaAs是一种铁磁半导体,Mn2+基态核外电子排布为式。答案(1)∶三角锥形sp和sp2()①-(或ClO-等)②(3)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d53.通过反应,制备有机中间体异氰酸苯酯。(1)基态Ni3+核外电子排布式为。(2)异氰酸苯酯分子中碳原子杂化轨道类型是,1mol异氰酸苯酯分子中含有σ键数目为mol。(3)Na、O、C、N四种元素的第一电离能从大到小的顺序为。(4)C2H5OH的沸点高于,这是因为。-4-(5)Ni与Al形成的一种合金可用于铸造飞机发动机叶片,其晶胞结构如图所示,该合金的化学式为。答案(1)[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7(2)sp和sp214(3)NOCNa(4)乙醇分子间存在氢键(5)Ni3Al或AlNi3综合篇知能转换【综合集训】1.(2020届南通海门中学质检一,21)Cu2+与有机物、无机物均可形成配合物,如:Cu(NO3)2+4NH3·H2OCu(NH3)4(NO3)2+4H2O(1)Cu2+基态原子核外电子排布式为。(2)CH3COOH分子中碳原子轨道杂化类型为。(3)1mol8-羟基喹啉中含有molσ键。(4)NH3极易溶于水的主要原因是。(5)N-的空间构型为。(6)向Cu(NH3)4(NO3)2和液氨的混合溶液中加入Cu可得一种黑绿色晶体,晶胞结构如图所示,该晶体的化学式为。答案(1)[Ar]3d9(2)sp2、sp3-5-(3)19(4)氨气与水分子之间形成氢键(5)平面三角形(6)Cu3N2.(2020届扬州中学开学测试,21A)在5-氨基四唑()中加入金属Ga,得到的盐是一种新型气体发生剂,常用于汽车安全气囊。(1)基态Ga原子的电子排布式可表示为。(2)5-氨基四唑中所含元素的电负性由大到小的顺序为,其中N原子的杂化类型为;在1mol5-氨基四唑中含有的σ键的数目为。(3)叠氮酸钠(NaN3)是传统安全气囊中使用的气体发生剂。①叠氮酸钠(NaN3)中含有叠氮酸根离子(-),根据等电子体原理-的空间构型为。②以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料,可以生成碳氮化钛化合物。其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如图)顶点的氮原子,这种碳氮化钛化合物的化学式为。答案(1)[Ar]3d104s24p1(2)NCHsp2、sp39NA()①直线型②Ti4CN33.(2019苏锡常镇一模,21A)高温炼铜的反应之一为2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2。(1)Cu+基态核外电子排布式为。(2)Cu、Zn的第二电离能:I2(Cu)I2(Zn)(选填“”“”或“=”)。(3)SO2分子中S原子的轨道杂化类型为,分子的空间构型为,与SO2互为等电子体的分子有(写一种)。(4)[Cu(CH3CN)4]+是非常稳定的配离子,配体中σ键和π键个数之比为。(5)Fe2+、Fe3+能与CN-结合,其结构如图所示。该离子可形成铁蓝钾盐,该钾盐的化学式为。-6-答案(1)[Ar]3d10(2)(3)sp2V形O3()5∶(5)KFe[Fe(CN)6]4.(2019南通一模,21A)室温下,[Cu(NH3)4](NO3)2与液氨混合并加入Cu可制得一种黑绿色晶体。(1)基态Cu2+核外电子排布式是。(2)黑绿色晶体的晶胞如图所示,写出该晶体的化学式:。(3)不考虑空间构型,[Cu(NH3)4]2+的结构可用示意图表示为(用“→”标出其中的配位键)。(4)N-中N原子轨道的杂化类型是。与N-互为等电子体的一种分子为(填化学式)。(5)液氨可作制冷剂,汽化时吸收大量热量的原因是。答案(1)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9(2)Cu3N(3)或(4)sp2SO3(5)NH3分子间存在氢键,汽化时克服氢键,需要消耗大量能量应用篇知行合一【应用集训】1.(2020届南通栟茶中学学情监测一,21)依据“物质结构与性质”的知识回答下列问题:(1)Cr的价层电子排布式是。(2)下列有关微粒性质的排列顺序中,正确的是。A.元素的电负性:SPClB.离子半径:O2-Na+Mg2+-7-C.元素的第一电离能:CNOD.原子的未成对电子数:MnSiCl(3)H2O2和H2S的相对分子质量相等,常温下,H2O2呈液态,而H2S呈气态,其主要原因是。(4)白磷分子(P4)的结构如图。P4S4可以看成是在P4中的P—P键之间嵌入硫原子而形成的(每个P—P键之间只嵌入一个硫原子),则P4S4有种不同的结构。(5)Cr和Ca可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物,晶胞如图所示。①该复合氧化物的化学式为。②当该晶体中部分Ca2+被相同数目的La3+替代时,部分铬由+4价转变为+3价。当晶体中有nmolCa2+被替代后,晶体中三价铬的物质的量为mol。答案(1)3d54s1(2)BD(3)H2O2分子间存在氢键(4)2(5)①CaCr3②n2.[2019江苏四校调研,21A]向Co2+盐溶液中加入过量的KNO2溶液,并以少量醋酸酸化,加热后从溶液中析出K3[Co(NO2)6]。(1)Co2+基态核外电子排布式为。(2)N-的空间构型为,与N-互为等电子体的分子为。(3)CH3COOH中C原子的杂化类型为。(4)化学式为[Co(NO2)(NH3)5]Cl2的配合物有两种同分异构体,其棕黄色物质中Co的配位原子为N,则1mol该棕黄色物质中含有σ键的数目为mol。(5)CoO、MgO的结构和NaCl相似。Mg2+的半径为0.066nm,Co2+的半径为0.072nm,MgO中Mg2+的位置可无限地被Co2+占据形成一种固溶体,如固溶体斜长石的化学式为Ca1-xNaxAl2-xSi2+xO8,则CoO、MgO形成的固溶体的化学式可表示为。答案(1)1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7(2)V形O3或SO2(3)sp2、sp3-8-(4)23(5)MgxCo1-xO3.(2019常州教育学会学业水平监测,21A)盐酸氯丙嗪是一种多巴胺受体的阻断剂,临床上有多种用途。化合物Ⅲ是盐酸氯丙嗪制备的原料,可由化合物Ⅰ和Ⅱ在铜作催化剂条件下反应制得。+(1)Cu基态核外电子排布式为。(2)1mol化合物Ⅰ分子中含有σ键数目为。(3)化合物Ⅲ分子中sp3方式杂化的原子数目是。(4)向[Cu(NH3)4]SO4溶液中通入SO2至微酸性,有白色沉淀生成。分析表明该白色沉淀中Cu、S、N的物质的量之比为1∶1∶1,沉淀中有一种三角锥形的阴离子和一种正四面体形的阳离子。①[Cu(H3)4]SO4中存在的化学键类型有(填字母)。A.共价键B.氢键C.离子键D.配位键E.分子间作用力②上述白色沉淀的化学式为。(5)铜的氢化物的晶体结构如图所示,写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式:。答案(1)[Ar]3d104s1(2)14NA或14mol(3)2()①ACD②Cu(H4)SO3(5)2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl-9-【五年高考】考点核外电子排布晶体结构分子结构与性质1.(2018江苏单科,21A,12分)臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为S-和N-,NOx也可在其他条件下被还原为N2。(1)S-中心原子轨道的杂化类型为;N-的空间构型为(用文字描述)。(2)Fe2+基态核外电子排布式为。(3)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为(填化学式)。(4)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=。(5)[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中,NO以N原子与Fe2+形成配位键。请在[()(H)5结构示意图的相应位置补填缺少的配体。[Fe(NO)(H2O)5]2+结构示意图答案(1)sp3平面(正)三角形(2)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6(3)N-()1∶(5)2.(2017江苏单科,21A,12分)铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。(1)Fe3+基态核外电子排布式为。(2)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是,1mol丙酮分子中含有σ键的数目为。-10-(3)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为。(4)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为。(5)某FexNy的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示,其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为。图1FexNy晶胞结构示意图图2转化过程的能量变化答案(1)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5(2)sp2和sp39mol(3)HCO(4)乙醇分子间存在氢键(5)Fe3CuN3.(2016江苏单科,21A,12分)[Zn(CN)4]2-在水溶液中与HCHO发生如下反应:4HCHO+[Zn(CN)4]2-+4H++4H2O[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CNHOCH