2020届高三化学一轮复习 专题8 第39讲 专题提升课件 苏教版

专题八物质结构与性质(选考)第39讲专题提升专题网络栏目导航专题整合专题整合能力提升提升1特殊原子或离子的电子排布式的书写一些金属元素原子及离子的电子排布式：微粒FeFe2＋Fe3＋电子排布式[Ar]3d64s2[Ar]3d6[Ar]3d5微粒CuCu＋Cu2＋电子排布式[Ar]3d104s1[Ar]3d10[Ar]3d9微粒CrCr3＋Ni电子排布式[Ar]3d54s1[Ar]3d3[Ar]3d84s2微粒MnMn2＋Ti电子排布式[Ar]3d54s2[Ar]3d5[Ar]3d24s2提升2晶体类型的判断方法1.依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。(2)原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。(3)分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。2.依据物质的分类判断(1)金属氧化物(如K2O等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。(2)大多数非金属单质(除金刚石、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。(3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。(4)金属单质是金属晶体。3.依据晶体的熔点判断(1)离子晶体的熔点较高，常在数百至一千摄氏度以上。(2)原子晶体熔点高，常在一千摄氏度至几千摄氏度。(3)分子晶体熔点低，常在数百摄氏度以下至很低温度。(4)金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。4.依据导电性判断(1)离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状态时能导电。(2)原子晶体一般为非导体。(3)分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。(4)金属晶体是电的良导体。5.依据硬度和机械性能判断离子晶体硬度较大且脆。原子晶体硬度大。分子晶体硬度小且较脆。金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。提升3物质的熔、沸点高低的比较方法1.不同类型晶体的熔、沸点高低，存在一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。2.原子晶体：由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅。3.离子晶体：一般来说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，相应的晶格能就越大，其晶体的熔、沸点就越高。4.分子晶体(1)分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。(2)组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。(3)组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高。(4)互为同分异构体的物质，支链越多，熔、沸点越低。5.金属晶体：金属离子所带电荷数越多，离子半径越小，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。考题速递(2018·全国Ⅰ卷)Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________(填字母)。A.↑1s↑↓2s2px2py2pzB.1s↑↓2s↑2px2py2pzC.1s↑2s↑↓2px2py2pzD.↑↓1s↑2s2px2py2pzDC(2)Li＋与H－具有相同的电子构型。r(Li＋)小于r(H－)，原因是_______________。(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是________、中心原子的杂化形式为________。LiAlH4中，存在________(填字母)。A.离子键B.σ键C.π键D.氢键Li＋核电荷数较大正四面体sp3AB(4)Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的Born－Haber循环计算得到。图(a)图(b)可知，Li原子的第一电离能为________kJ·mol－1，O===O键键能为________kJ·mol－1，Li2O晶格能为________kJ·mol－1。5204982908(5)Li2O具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为________________g·cm－3(列出计算式)。8×7＋4×16NA0.4665×10－73[解析](1)能级的能量按照1s＜2s＜2p增加，则1s22s1能量最低，2s12p2能量最高。(3)AlH－4中Al的价层电子对数为12(3＋1×4＋1)＝4，为sp3杂化，AlH－4为正四面体；Li＋与AlH－4间是离子键，Al和H之间是σ键，A、B正确。(4)Li原子的第一电离能是指1mol气态Li原子处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子Li＋(g)所需的能量为1040kJ·mol－1÷2＝520kJ·mol－1，OO键的键能为249kJ·mol－1×2＝498kJ·mol－1；晶格能是指1mol离子化合物中的阴、阳离子从相互分离的气态结合成离子晶体时所放出的能量，氧化锂的晶格能为2908kJ·mol－1。(5)氧化锂晶胞中含有8个Li和8×18＋6×12＝4个O原子，则该晶胞的质量为8×7＋4×16NAg，晶胞的体积为(0.4665×10－7)3cm3，则晶胞的密度为8×7＋4×16NA0.4665×10－73g·cm－3。(2018·全国Ⅱ卷)硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示。H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔点/℃－85.5115.2－75.516.810.3沸点/℃－60.3444.6＞600(分解)－10.045.0337.0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____________________。哑铃(或纺锤)H2S(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_________________________________________________________。图(a)图(b)图(c)(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________。S8相对分子质量大，分子间范德华力强平面三角2sp3(5)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示。晶胞边长为anm，FeS2相对分子质量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为__________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S2－2所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为________nm。4MNAa3×102122a[解析](1)基态S原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，电子占据的最高能级为3p，p轨道电子云呈哑铃形或纺锤形。(2)H2S、SO2、SO3三种分子的中心原子价层电子对数分别为6＋1×22＝4、6＋0×22＝3、6＋0×32＝3。(3)S8和SO2均为分子晶体，S8相对分子质量大，分子间作用力大，熔、沸点高。(4)SO3分子中S价层电子对数为3，S无孤对电子，SO3分子空间构型为平面三角形；SO3分子结构式可表示为SOOO，其中含有σ键和π键两种共价键；图(b)所示三聚分子中S形成4个σ键，S杂化类型为sp3。(5)晶胞中Fe2＋位于棱上和体心，个数为14×12＋1＝4，S2－2位于顶点和面心，个数为18×8＋12×6＝4，晶胞质量为4MNAg，晶胞体积为(a×10－7)3cm3，晶体密度为4MNAa3×1021g·cm－3；晶胞中距离最近的Fe2＋与S2－2距离为a2nm，正八面体边长为立方体相邻两个面的面心之间的距离，为22anm。(2018·全国Ⅲ卷)锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：(1)Zn原子核外电子排布式为__________。(2)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)________(填“大于”或“小于”)I1(Cu)，原因是______________________________________________________。(3)ZnF2具有较高的熔点(872℃)，其化学键类型是________；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是___________________________________________________________________。[Ar]3d104s2大于Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子离子键ZnF2是离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小(4)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为____________，C原子的杂化形式为________。(5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如下图所示，这种堆积方式称为____________________。六棱柱底边边长为acm，高为ccm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为_________________g·cm－3(列出计算式)。平面三角形sp2六方最密堆积(A3型)65×6NA×6×34×a2c[解析](4)CO2－3中C的价层电子对数＝4＋22＝3，无孤对电子，CO2－3为平面正三角形结构，C原子采取sp2杂化。(5)每个六棱柱占有Zn原子个数＝12×16＋2×12＋3＝6，质量为65×6NAg，六棱柱体积为6×34×a2ccm3，密度ρ＝mV＝65×6NA×6×34×a2cg·cm－3。(2018·江苏卷)臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2＋催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO2－4和NO－3，NOx也可在其他条件下被还原为N2。(1)SO2－4中心原子轨道的杂化类型为________；NO－3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)。sp3平面(正)三角形[Ar]3d6(或1s22s22p63s23p63d6)NO－2(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[Fe(NO)(H2O)5]2＋结构示意图的相应位置补填缺少的配体。1∶2[解析](1)SO2－4中心S原子价层电子对数＝6＋22＝4，故为sp3杂化；NO－3中心N原子价层电子对数＝5＋12＝3，孤电子对数为0，故空间构型为平面三角形。(3)O3有3个原子、18个价电子，与其互为等电子体的阴离子为NO－2。(4)N2分子中是氮氮三键，共价三键有一个σ键和2个π键。