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2019年高考第一轮复习《物质结构与性质》
一、原子结构
1.会画出1到18号的元素的原子结构示意图,注意格式:如Na原子
对于钠原子而言,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数=11。
对于钠离子Na+,核外电子数已发生改变,电子数=质子数-所带电荷数=10 ;对O2-,电子数=8+2=10
对于化合物H2O,原子序数总和=核电荷数总和=质子数总和=核外电子数总和=2+8=10
2.熟记1-36号元素的元素符号、原子序数、在元素周期表的位置、电子排布式、轨道式、所属分区。
注意:(1) 书写原子核外电子排布时,按照能量最低原则排列1s2s2p3s3p4s3d4p5s…,但书写时,相同电子层的要写在一起,即先写3d后写4s,即1s2s2p3s3p3d4s4p5s…此外,还可以把满足稀有气体结构部分 写成“原子实”形式:
如Zn的电子排布式为 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 或写成 [Ar] 3d10 4s2。
(2)主族元素和0族的外围电子(价电子)为其最外层电子;而过渡元素的外围电子为:简化电子式去掉原子实剩余的部分,如P的外围电子为:3s23p3; Ne的外围电子式为:2s22p6; Zn的外围电子为3d10 4s2
(3)注意24Cr 、29Cu这两个原子的电子排布的特殊性(原子无3d4、3d9排布,不稳定):
24Cr : [Ar]3d5 4s1 ; 29Cu : [Ar]3d10 4s1(半满、全满状态能量较低,较稳定)
(4)若形成离子,则考虑先失去最外层电子。如Cu+的电子排布式为1s22s22p6 3s23p63d10;
3.会表示电子的轨道表示式。
方法:先写出电子排布式。如Na的电子排布式: 1s2 2s2 2p6 3s1 ,轨道式:
电子排布依据:(1)能量最低原则;(2)“泡利不相容”原则:每个轨道最多只能容纳两个自旋状态不同的电子;(3)洪特规则:电子在相同能量的轨道上排布时,尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同。
4.元素周期表分区(5个区):如右图
经典考题:
1. 写出铁原子的电子排布式:_________________________
围电子排布式:_______,铁原子共有____个未成对电子。
外围电子轨道表示式:_______________________;
2. 铁原子核外共有_____种能量不同的原子轨道,能量最高的
原子轨道是_______。最高能层有 个轨道,其最外层
电子所在的原子轨道的形状为_______;核外电子有 种运动方式,处于 区。
3.Fe2+的电子排布式:____________________;Fe3+的电子排布式:___________________
二、元素性质的递变规律
1.第一电离能I1 :(原子越难失去一个电子,则I1越大;原子越容易失去一个电子,则I1越小)
(1) 递变规律:同主族,上 下,I1逐渐减小;同周期,左 右,元素的I1呈增大的趋势,
反常:ⅡA族元素的I1大于ⅢA族的;ⅤA族元素的I1大于ⅥA族的;
反常原因:ⅡA族、ⅤA族的元素,外围电子分别为ns2(全满)、ns2np3(半满),较稳定。
结果:I1最大的为He,最小的为Cs。
(2)应用:①判断元素金属性的强弱。电离能越小,金属越容易失去电子,金属性越强;反之越弱。
②元素的各级电离能I1< I2< I3<...应用:如某元素In+1突跃增大,则表明该元素常见化合价为+n价。
I(kJ/mol)
I1
12
I3
I4
I5
I6
I7
Na
496
4562
6912
9543
13353
16610
20114
Mg
738
1451
7733
10540
13630
17995
21703
Al
578
1817
2745
11575
14830
18376
23293
2.元素电负性:衡量元素在化合物中吸引电子的能力。
(1)递变规律:同周期,从左到右,电负性增大(稀有气体除外);同主族,从上到下,电负性减小。
电负性最大的为F(为4.0),最小的为Cs
(2)应用:
①确定元素类型(电负性>1.8,非金属元素;电负性<1.8,金属元素);
②确定化学键类型(两元素电负性差值>1.7,离子键;两元素电负性差值<1.7,共价键);
③判断元素价态正负(电负性大的为负价,小的为正价);
④电负性是判断元素金属性和非金属性强弱的重要参数之一。
三、化学键及分子间作用力
金属键
离子键
共价键
分子间作用力
极性键
非极性键
配位键
范德华力
氢键
本质
金属阳离子与自由电子之间
阴、阳离子之间的静电作用
相邻原子之间原子轨道发生重叠,通过共用电子对结合
分子之间的微弱作用力
特定分子之间的特殊作用力
特征
无饱和性、方向性
无饱和性、无方向性
有饱和性、有方向性
*(一般而言,共价键个数=未成对电子数;或者,最外层电子还差几个达到稳定,就形成几个共价键)
无饱和性、无方向性
有饱和性、有方向性
表示方法
——
电子式
电子式、结构式
——
X—H···Y
存在
金属单质或合金中
离子化合物(离子晶体)中
不同非金属原子之间,如
H—F
同种非金属原子之间,如H-H
典型例子如:
衡量作用力强弱的量
原子化热
晶格能
键能(常用于计算焓变△H)
——
影响作用力强弱的因素
金属原子半径越小,价电子数目(电荷数)越多,金属键越强
离子半径越小,离子所带电荷数越多,离子键越强
原子半径越小(键长越短)、共价键个数越多,共价键越强
对于组成、结构相似的分子,相对分子质量大小越大,分子间作用力越强。(此外,分子极性也会增大分子间作用力)
——
影响的性质
金属键越强,金属晶体硬度越大,熔沸点越高。
离子键越强,离子晶体硬度越大,熔沸点越高。
共价键越强,原子晶体的硬度越大,熔沸点越高。
只影响物理性质,如熔沸点、硬度(注意:分子间作用力不影响分子稳定性)
分子间氢键的存在能解释熔沸点反常高;溶解度增大;还能解释冰的密度比水小。
注意:(1)强度比较:化学键>氢键>范德华力
(2)共价键按照轨道重叠方式还可以分为σ键、π键。成键规律是:单键为σ键;双键中有一个σ键,一个π键;叁键中有一个σ键、两个π键。(注:配位键通常是单键,即σ键)
(3)配位键的形成条件:中心原子(离子)提供空轨道,配位原子提供孤电子对,形成共用电子对。
(4)氢化物和含氧酸的酸性比较
I、含氧酸的酸性与分子结构的关系
含氧酸的酸性强弱主要取决于结构中的两个因素:
①比较中心原子跟氧的化学键的极性和氢氧键的极性,如果R-O键的极性越小,对于H-O键来说极性就越大,就越容易发生H-O键的断裂,酸性就越强。同周期元素中,随R的电荷数的增大,半径变得越小,R-O键的极性就越小,R-O间的引力加大,含氧酸的酸性就越强。因此,Si、P、S、Cl的电荷数逐渐增大,而原子半径减小,所以H4SiO4<H3PO4<H2SO4<HClO4的酸性依次增强。
②含氧酸分子中未被氢化的氧原子数越多,含氧酸的酸性就越强。所以,酸性HClO4> HClO3> HClO,因为HClO4分子中有三个未被氢化的氧原子,而次氯酸分子中没有未被氢化的氧原子。
名称
次氯酸
磷酸
硫酸
高氯酸
含氧酸分子式
HClO
H3PO4
H2SO4
HClO4
结构简式
非羟基氧原子数
0
1
2
3
酸性
弱酸
中强酸
强酸
最强酸
II、无氧酸的酸性强度
i、同主族元素的氢化物水溶液的酸性自上而下增强。如酸性HF<HCl<HBr<HI,H2O<H2S<H2Se<H2Te。
ii同周期自左至右酸性增强,如H2O<HF,H2S<HCl。
四、杂化轨道理论——可解释分子成键情况和空间构型:
1.如何判断 ABm型分子(或离子)的中心原子的杂化方式和空间构型 ?计算其价电子数目n
规则:(1)对于主族元素,中心原子价电子数=最外层电子数。如C作中心原子时,价电子数为4;
(2)配位原子中卤素原子(如Cl)、氢原子提供价电子数为1,氧原子与硫原子按0算。
(3) O、S作中心原子时价电子数为6
(4)计算离子的价电子对数时,分子要减去其所带电荷数。
然后,根据n值大小,判断中心原子的杂化方式:
价电子对数n
中心原子杂化方式
价电子对(轨道)构型
价电子对(轨道)构型图
成键数
孤电子对数
分子构型
实例
分子的极性
2
sp
直线形
夹角180°
2
0
直线形
CO2
非极性
3
sp2
三角形
夹角
120°
3
0
平面三角形
BF3
非极性
2
1
V形
SO2
极性
4
sp3
四面体形
夹角
109.5°
4
0
正四面体形
CH4
非极性
3
1
三角锥形
NH3
极性
2
2
V形
H2O
极性
注意:(1)分子构型不一定与轨道(价电子)构型相一致,还要看成键原子个数(即有没有孤电子对)才能最终确定。
(2)了解:中心原子的杂化方式相同时,孤电子对数越多,键角越小。如:
分子
CH4
NH3
H2O
中心原子杂化类型
sp3
sp3
sp3
孤电子对数
0
1
2
键角
109.5°
107.3°
104.5°
(3)等电子体
定义:所谓等电子体是指一类分子或离子,组成它们的原子数相同,而且所含的价层电子数相同,则它们互称为等电子体。
例子:10个电子的等电子体:N2和CO和NO+,HCN和C2H2;它们具有相似的结构,都有三键:氮氮三键、碳碳三键、碳氧三键、碳氮三键。
种类
实例
结构
5原子8价电子
CH4、NH4+
正四面体
3原子16价电子
CO2、NO2+、N3-、SCN-
直线形
3原子18价电子
O3、SO2、NO2-
V形
4原子24价电子
SO3、CO32-、NO3-
平面三角形
4原子26价电子
PO33-、SO32-、ClO3-
三角锥
5原子32价电子
PO43-、SO42-、ClO4-
正四面体
记忆:等电子体的记忆必须掌握两个技巧:“上下替换”,“左右移动”。
“上下替换”:同主族的元素可以替换。例如O3的等电子体,可以把其中一个O换成同主族的S于是得到SO2;
“左右移动”:将某原子加减电子换成其他粒子再返回。例如:O3的等电子体,可以把其中的一个O换成N-得到NO2-。
“上下左右”I3+其中I可以换成我们熟悉的Cl 和O,则可以换成ClO2-
C可以换成N+于是CH4和NH4+、CO2和NO2+互为等电子体;
O既可以换成S又可以换成N-于是O3和SO2、NO2-互为等电子体;
S可以换成O,然后O可以换成C2-、N-于是SO3和CO32-、NO3-互为等电子体;
P3-、S2-、Cl-三者互换于是PO33-、SO32-、ClO3-互为等电子体;PO43-、SO42-、ClO4-互为等电子体。
总结提升:判断中心原子杂化方式的其他方法
1. 对熟悉其空间构型的物质,由空间构型反推出。
①若杂化轨道构型为正四面体形或三角锥形,则中心原子采取sp3杂化。如金刚石、甲烷中的C原子。
②若杂化轨道构型为平面三角形,则分子的中心原子发生sp2杂化。如乙烯、甲醛中的C原子。
③若杂化轨道构型为直线形,则分子的中心原子发生sp杂化。如乙炔中的C原子。
2. 根据分子或离子中有无π键及π键数目判断。
如没有π键为sp3杂化,含一个π键为sp2杂化,含二个π键为sp杂化。
3.对给定结构的微粒来说,运用杂化轨道理论判断比较方便。
金刚石每个C与另外4个C形成4条σ键,无孤对电子对,则C采用sp3杂化;
石墨每个C与另外3个C形成3条σ键,无孤对电子对,则C采用sp2杂化
4.无计可施时,找到该分子或离子的“等电子体”(二者原子个数同,价电子数目同)推出。
如CO、CN-、NO+与N2同为2原子10价电子的等电子体,故分子构型均为直线形,中心原子均采用sp杂化。其他等电子体举例:①CO2、CS2(O、S同族原子可互换找等电子体) 、SCN-、N ② SO42-、CCl4、SiCl4
五、如何判断分子属于极性分子或者非极性分子?
1.对于双原子分子,分子的极性由键的极性直接决定。如H2是___________;HCl是_____________。
2.对多原子分子:若配位原子关于中心原子对称(且无孤电子对),则极性得以抵消,为非极性分子。
快速判断法:若分子空间构型关于中心不对称(如V型或三角锥形),或者有孤电子对,或配位原子不完全相同的分子为极性分子。如NH3 、H2O、CH3Cl(四面体,不是正四面体构型)。
应用:“相似相溶”——极性溶质易溶于极性溶剂中,非极性溶质易溶于非极性溶剂中。如NH3、HF等易溶于H2O中,而Br2、I2等易溶于CCl4中。
六、配合物:指由提供孤电子对的配位体与接收孤电子对的中心原子(含空轨道)以配位键结合形成的化合物。
配合物电离: [Ag(NH3)2]OH==[Ag(NH3)2]+ + OH- (注意:电离时内界不拆开写)
[Ag(NH3)2]OH
【过关练习】
1. 1mol [Fe(SCN)4Cl2]3-中中心原子配位数为______;1mol [Co(NH3)6]Cl3中σ键个数为______,其中配位原子为 。
2.NaCl晶体中Na+的配位数是_____,CsCl晶体中Cs+的配位数是_____
CaF2晶体中Ca2+的配位数是_____,F-的配位数是_____。
3.配合物K3[Co(CN)6]中的中心离子_____、配位体_____、其配位数_____,1mol该配合物中的络合离子的σ键数_____。
答案:1. 6NA 24 NA N 2.6 8 8 4 3.Co3+ CN- 6 12 NA
方法指导:配位键一般也是σ键。故σ键总数=每个配体含σ键数×配体数 + 配位键个数。
四、晶体类型
晶体类型
原子晶体
分子晶体
金属晶体
离子晶体
判断
金刚石、水晶(SiO2)、SiC、硅晶体、BN
由非金属元素组成(包含AlCl3和稀有气体)
例:干冰、冰
金属单质或合金
例:铜、铁铝合金
有金属元素或NH4+的化合物。
例:NaCl、CsCl固体
粒子
原子(无单个分子)
分子
金属阳离子、自由电子
阴、阳离子
粒子间作用
共价键
分子间作用力
静电作用
离子键
要记住的晶体模型
金刚石
干冰
铜单质
NaCl晶体
硬度
很大
较小
有大有小
较大
熔沸点
很高
较低
有高有低
较高
导电性
一般不导电
一般不导电(有些溶于水后能导电)
能
溶于水或者熔融状态能导电
五、金属原子堆积方式和晶胞模型
类型
简单立方
体心立方
钾型
面心立方
铜型
六方堆积
镁型
代表物
Po(钋)
钾、钠等碱金属
金、银、铜
镁、锌、钛
配位数
(指与任何一个原子等距离且最近的原子数目)
6
8
12
12
晶胞中的原子数
1
2
4
6
晶胞参数a与原子半径r的关系
a = 2 r
(边长的两个原子无缝连接)
a = 4 r
(过体心的三个原子无缝连接)
a = 4 r
(面的对角线三个原子无缝连接)
不用掌握
空间利用率(了解)
(晶胞中原子的体积占晶胞空间的百分率)
52%
68%
74%
74%
注意:(1)计算晶胞中粒子数的计算方法——“均摊法”。
①顶点1/8、棱心1/4、面心1/2、体心1
②非长方体(非正方体)晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为1/3。再如图所示的正三棱柱形晶胞中:
③熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目
A.NaCl(含4个Na+,4个Cl-)
B.干冰(含4个CO2)
C.CaF2(含4个Ca2+,8个F-)
D.金刚石(含8个C)
E.体心立方(含2个原子)
F.面心立方(含4个原子)
(2)如果是求离子晶体晶胞中某原子的配位数,则指的是与该原子距离最近的、带相反电荷的离子个数。举例:①ZnS晶胞 (X为:Zn2+,Y为S2-) 中:S2-配位数为4(指与S2-距离最近的Zn2+有4个);
Zn2+配位数为4(指与Zn2+距离最近的S2-有4个)。(写化学式注意微粒个数要化成最简整数比,
且要注意一般把显正价元素写在前,负价元素写在后。如Zn4S4是错的,SZn也是错的。)
【过关练习】
1.NaCl晶胞边长为a cm,NaCl的密度为_____________________________________
2.离子化合物CaF2晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是(写出表达式即可)_________________
3.化合物DB(摩尔质量为b g·mol-1)晶胞结构与金刚石相似,晶胞的边长为a cm。该晶体的密度为_____________________g·cm-3。
4.若铜原子半径为a cm,则铜单质晶体(面心立方最密堆积)的密度为________g·cm-3(只列出计算式)。
答案:1.ρ=g·cm-3 2. 3. 4.
直击高考
1、【化学选修3——物质结构基础】(15分)
I. S4N4的结构如图1所示:
(1)S4N4的晶体类型是__ _。
图2
(2)用干燥的氨作用于S2Cl2的CCl4,溶液中可制S4N4。
化学反应方程为:6S2Cl2+16NH3= S4N4 +S8+12NH4Cl
图2
①上述反应过程中,没有破坏或形成的微粒间作用力是__ _。
图1
a.离子键 b.极性键 c.非极性键 d.金属键 e.配位键 f.范德华力
②S2Cl2中,S原子轨道的杂化类型是 __ __。
II.二甘氨酸合铜(II)是最早被发现的电中性内配盐,它的结构如图2:
(3)基态Cu2+的外围电子排布式为_ _。
(4)二甘氨酸合铜( II)中,第一电离能最大的元素与电负性
最小的非金属元素可形成多种微粒,其中一种是5核10电子
的微粒,该微粒的空间构型是 _ 。
(5)lmol二甘氨酸合铜(II)含有的π 键数目是 _ 。
图1
(6)二甘氨酸合铜(II)结构中,与铜形成的化学键中一定属于配
位键的是 ______ (填写编号)。
2.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
硒化锌是一种透明色半导体,也可作为红外光学材料,熔点是1 520 ℃。
(1)基态锌原子的价电子排布式是________。
(2)根据元素周期律,电负性Se________S,第一电离能Se________As (填“>”或“<”)。
(3)H2S分子的电子式:________H2Se分子构型是_______,
其中硒原子的杂化轨道类型是________。
(4)H2O的沸点高于H2Se的沸点(-42 ℃),其原因是________。
(5)晶体Zn为六方最密堆积,其配位数是________。
(6)ZnSe晶胞如图3所示,假设阿伏加德罗常数的值为NA,
则144 g ZnSe晶体中的晶胞数是________。
图3
3.[化学─选修3:物质结构与性质](15分)
铬、钛及其化合物在工业上有重要用途,回答下列问题:
(1)Cr基态原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为 。
(2)氮化铬(CrN)在超级电容器领域具有良好的应用前景,可由CrCl3·6H2O与尿素[(NH2)2CO]反应先得到配合物Cr[OC(NH2)2]6Cl3,然后在通有NH3和N2混合气体的反应炉内热分解制得。尿素构成元素中电负性由大到小的顺序为_________,中心碳原子的杂化类型为_________;Cr[OC(NH2)2]6Cl3含有的化学键类型有
(3)氮化铬的晶体结构类型与氯化钠的相同,氮化铬熔点(1282℃)比氯化钠的高,主要原因是 。
(4)钙钛矿(CaTiO3)型的结构可看作氧化物超导相结构的基本单元。
①图A为立方钙钛矿(CaTiO3)结构的晶胞,晶胞边长为a nm。Ca处于晶胞的顶点,则Ti处于_________位置,O处于_________位置;与Ca紧邻的O个数为_________,Ti与O间的最短距离为 nm 。
②在图B中画出立方钙钛矿晶胞结构的另一种表示(要求:Ti处于晶胞的顶点;,,所代表的原子种类与图A相同)。
4.【化学选修3——物质结构基础】(15分)
铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。请回答:
(1)基态铜原子的电子排布式为____________________________;
已知高温下CuO―→Cu2O+O2,从铜原子价层电子结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看,能生成Cu2O的原因是________________________________。
(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,则它们形成的组成最简单的氢化物中,分子构型分别为_________________________________,若“Si—H”中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为Se________(填“>”或“<”)Si。
(3)SeO2常温下为白色晶体,熔点为340~350 ℃,315 ℃ 时升华,则SeO2固体的晶体类型为_____________________;若SeO2类似于SO2是V形分子,则Se原子外层轨道的杂化类型为________________。
(4)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具有孤电子对的分子或离子生成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的杂化轨道类型为____________________,B与N之间形成__________键。
(5)金刚砂(SiC)的硬度为9.5,其晶胞结构如下图所示:
则金刚砂晶体类型为____________,在SiC中,每个C原子周围最近的C原子数目为________个;若晶胞的边长为a pm,则金刚砂的密度表达式为_________________g·cm-3。
5. 【化学-选修3:物质结构与性质】(15分)
第四周期中某些元素的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛应用
(1)现代化学中,常利用_________上的特征谱线来鉴定元素。Ga的外围电子排布式为:_____________________,基态Ga原子核外有______种运动状态不同的电子。
(2) 锗、砷、硒、溴的第一电离能由大到小的顺序为____________(用元素符号表示);其
中锗的化合物四氯化锗可用作光导纤维掺杂剂,其熔点为-49.5℃,沸点为83.1℃,
则其晶体类型为_________,中心原子的杂化类型为________;砷酸的酸性弱于硒酸,
从分子结构的角度解释原因_______________________
(3)铁能形成[Fe(Bipy)2C12]ClO4等多种配合物(Bipy结构如A)。
图A
①配合物中中心原子的化合价为________;与中心原子形成配位键的原子是________。
②与ClO4-互为等电子体的一种非极性分子是_______(举1例)。
③ 1 mol Bipy中所含σ键______mol
(3)钛(Ti)被誉为“21世纪金属”,Ti晶体的堆积方式是 如图B所示,设金属Ti的原子半径为a cm,空间利用率为__________。
6、[化学——选修3: 物质结构与性质] (15分)
现有A、B、C、 D、E、F 原子序数依次增大的六种元素,它们位于元素周期表的前四
周期。A元素能级数与核外电子数相等;B 元素含有3个能级,且每个能级所含的电子
数相同;D 的原子核外有8 个运动状态不同的电子,E元素与F元素处于同一周期相邻
的族,它们的原子序数相差3,且E 元素的基态原子有4 个未成对电子。请回答下列问题:
(1)请写出D 基态的价层电子排布图_______________。
(2)下列说法错误的是______________。
A.二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大,所以沸点: SiO2>CO2
B.电负性顺序: C<N<O<F
C 、N 2 与CO 为等电子体,结构相以,化学性质相似
D.稳定性:H2O>H2S,原因是水分子间存在氢键
图1
(3)某化合物与F(I)(I 表示化合价为+1)结合形成
图1所示的离子,该离子中碳原子的杂化方式是______。
(4)己知(BC)2 是直线性分子,并有对称性,且分子中每个原子最外层都达到8电子稳定结构,则(BC)2中σ键和π键的个数比为_________________。
(5) C元素最高价含氧酸与硫酸酸性强度相近,原因是______________。
(6) B单质的一种的晶体结构如下图所示,则一个晶胞中所含B 原子数为__________;其中原子坐标参数a 为0,0,0), b 为(1/2,1/2,0),则c点原子的坐标参数为______________。
(7)D与F 形成离子个数比为1:1的化合物,晶胞与NaCl类似,D 离子的配位数是______;设D离子的半径为apm,F离子的半径为bpm,求该晶胞的空间利用率为__________(列出计算式即可)。
7.[化学-选修3:物质结构与性质] (15分)
氮族元素中有N、P、As 三种非金属元素,请回答下列相关问题。
(I) 基态砷原子的价电子排布式为 ,同周期元素原子中与其含有相同数目未成对电子的是 (填元素符号)。
(2)雄黄(As4S4) 是很多人熟悉的一种物质,其分子结构如下图所示,分子中所有原子最外层均达到8电子结构。分子中含有的σ键的数目是 ,●表示的原子是 ,该 原子 的杂化形式是 。
(3)硝酸的沸点较低,从氢键的角度推断其可能的原因是 。硝酸根的空间构型是 。
(4)白磷(P4) 晶体中分子堆积方式属于分子最密堆积,每个分子周围紧邻的分子有 个。若白磷晶体晶胞的棱长为ypm,阿伏伽德罗常数的数值用NA表示,则白磷晶体的密度为 g·cm-3。
8.[化学——选修3: 物质结构与性质] (15分)
钴、铁、镓、砷的单质及其化合物在生产生活中有重要的应用。回答下列问题:
(1) 写出As的基态原子的电子排布式 。
(2)N、P、As为同一主族元素,其电负性由大到小的顺序为 ,它们的氢化物沸点最高的是 。将NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体,已知其中阴离子与SO42-互为等电子体,则该阴离子的化学式是
(3) Fe3+、Co3+与N3-、CN-等可形成络合离子。
①K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+,配体CN-中碳原子杂化轨道类型为 。
②[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位数为 ,其配离子中含有的化学键类型为 (填离子键、共价键、配位键),C、N、O 的第一电离能最大的为 ,其原因是 。
(4) 砷化镓晶胞结构如下图。晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为 。已知砷化镓晶胞边长为apm,其密度为pg·cm-3,则阿伏加德罗常数的数值为 (列出计算式即可)。
直击高考答案
1、(1)分子晶体 (2分)
(2)① d(2分)②sp3(2分)
(3)3d9 (2分)
(4) 正四面体形(2分)
(5) (5)2NA或1.204×1024 (3分)
(6) (6)1和4 (2分)
2.答案(15分)
(1)3d104s2 (2分) (2) < < (各1分)
(3) (1分)V形(2分) sp3(2分)
(4) 水分子间存在氢键、H2Se分子间无氢键(2分)
(5)12 (2分) (6) (2分)
3. 答案(15分)
(1)
↑
↑
↑
↑
↑
↑
3d 4s (1分)
(2) O>N>C>H(1分) sp2 (1分); 配位键、共价键、离子键(3分);
(3) 氮化铬的离子电荷数较多,晶格能较大(2分);
(4)①体心(1分), 棱心(1分), 6(1分), (2分)
②(2分)
4.答案(15分)
Ⅰ.(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) 1分 CuO中铜的价层电子排布为3d9,Cu2O中铜的价层电子排布为3d10,后者处于稳定的全充满状态而前者不是 2分
(2)V形、正四面体2分 > 1分
(3)分子晶体1分 sp2 1分 (4)sp3 1分 配位1分
(5)原子晶体1分 12 2分 [或] 2分
5. (15分)(除标注外每空一分)
(1)原子光谱 4s24p1 31
(2)Br>As>Se>Ge 分子晶体 sp3 H2SeO4的非羟基氧原子多,Se的正电性更高,羟基中的O原子的电子向Se偏移程度大,更容易电离出H+ (2分)
(3) ①+3 N 、Cl ② CCl4 (SiF4 等) ③ 8
(4)或74%
6、答案
3
AD sp2、sp3 3:4 HNO3的非羟基氧个数与H2SO4的非羟基氧个数相同,所以酸性强度相近 8 (1,1/2,1/2) 6
7. (15分,除标注外每空2分)
(1) 4S24P3 V、Co
(2) 10 砷 sp3杂化(各1分)
(3)硝酸中存在分子内氢键 平面三角形
(4) 12
8.答案[化学——选修3:物质结构与性质] (15分)
(1)[Ar] 3d104s24p3(1分)
(2)N>P>As(1分)NH3(1分)NO4 3-(1分)
(3)① sp(1分)
②6(1分) 共价键、配位键 (2分) N(1分)
氮原子2p轨道上的电子为半充满,相对稳定,更不易失去电子(2分)
(4)正四面体(2分) (2分)
2019年高考第一轮复习《物质结构与性质》12
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