重點(diǎn)9 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題

1、重點(diǎn)9物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題【命題規(guī)律】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(duì)獨(dú)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)。在原子結(jié)構(gòu)部分主要命題點(diǎn)有電子排布式或排布圖的書(shū)寫(xiě)，電離能、 電負(fù)性大小的比較與判斷。在分子結(jié)構(gòu)部分主要命題點(diǎn)有化學(xué)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。在晶體結(jié)構(gòu)部分主要命題點(diǎn)有晶體類型的判斷，晶體結(jié)構(gòu)的計(jì)算等。每年幾乎都有電子 排布、軌道、鍵型、雜化類型、空間結(jié)構(gòu)，多數(shù)有涉及晶胞的計(jì)算，偶爾有共面原子數(shù)、電負(fù)性或電離能 等。【備考建議】在備考時(shí)，應(yīng)多關(guān)注理論、概念、在解釋中的應(yīng)用方面下功夫，做到文字清楚、條理清

2、晰，答其所問(wèn)， 拿到該拿得分。【限時(shí)檢測(cè)】(建議用時(shí)：30分鐘)(山西省大同市2020屆高三第一次聯(lián)合考試)現(xiàn)有A、B、C、D、E、F原子序數(shù)依次增大的六種元素， 它們位于元素周期表的前四周期。B元素含有3個(gè)能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)所含的電子數(shù)相同；D的原子核外有8 個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數(shù)相差3,且E元素的基態(tài) 原子有4個(gè)未成對(duì)電子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： 請(qǐng)寫(xiě)出D基態(tài)的價(jià)層電子排布圖：。 下列說(shuō)法正確的 。二氧化硅的相對(duì)分子質(zhì)量比二氧化碳大，所以沸點(diǎn)SiO2CO2電負(fù)性順序：CVNVOVFn2與CO為等電子體，結(jié)構(gòu)相似，化學(xué)性質(zhì)相似穩(wěn)定性：H2OH2S，原

3、因是水分子間存在氫鍵某化合物與F( 1)(1表示化合價(jià)為+ 1)結(jié)合形成如圖所示的離子，該離子中碳原子的雜化方式是己知(BC)2是直線性分子，并有對(duì)稱性，且分子中每個(gè)原子最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則(BC)2中 。鍵和n鍵的個(gè)數(shù)比為。（5）C元素最高價(jià)含氧酸與硫酸酸性強(qiáng)度相近，原因是（6）Fe3O4晶體中，O2-的重復(fù)排列方式如圖所示，該排列方式中存在著由如1、3、6、7的O2-圍成的正四面體空隙和3、6、7、8、9、12的O2-圍成的正八面體空隙。Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面體空隙中， 另一半Fe3+和 Fe2+填充在正八面體空隙中，則Fe3O4晶體中，正四面體空隙數(shù)與O2-數(shù)

4、之比為，有%的正八面體空隙沒(méi)有填充陽(yáng)離子Fe3O4晶胞中有8個(gè)圖示結(jié)構(gòu)單元，晶體密度為5.18g/cm3，則該晶胞參數(shù) a=pm。（寫(xiě)出計(jì)算表達(dá)式）cf的耽簇招列方式（白球未示O5）2 s2 s【答案】（1）叵|2Pt； t t（2）B（3）sp2、sp 3（4）3： 4（5）HNO3的非羥基氧個(gè)數(shù)與H2SO4的非羥基氧個(gè)數(shù)相同，所以酸性強(qiáng)度相近(6) 2 ： 150%38X232X101035.18 x 6.02 X1023【解析】A、B、C、D、E、F原子序數(shù)依次增大的六種元素，均位于元素周期表的前四周期，B元素含有3 個(gè)能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)所含的電子數(shù)相同，核外電子排布為1s22s22p2，

5、故B為碳元素；D的原子核外有8個(gè) 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，則D為O元素；C的原子序數(shù)介于碳、氧之間，故C為N元素；E元素與F元素處 于同一周期相鄰的族，它們的原序數(shù)相差3,二者只能處于第四周期，且E元素的基態(tài)原子有4個(gè)未成對(duì)電 子，外圍電子排布為3d64s2，則E為Fe，F(xiàn)為Cu，（3）中。（氮元素）與A形成的氣體x，則A為H元素， 形成的x為NH3,據(jù)此解答本題。（1）（1）D為O元素，價(jià)電子排布為2s22p4,基態(tài)的價(jià)層電子排布圖為：回 可廠|，2P2S 故答案為：回2P（2）A、二氧化硅屬于原子晶體，二氧化碳形成分子晶體，故點(diǎn)：SiO2CO2,故A錯(cuò)誤；B、同周期自左 而右電負(fù)性增大，電負(fù)性

6、順序：CNOS，所以穩(wěn)定性：H2OH2S，故D錯(cuò)誤，故答案 為：B；（3）雜環(huán)上的碳原子含有3個(gè)。鍵，沒(méi)有孤對(duì)電子，采用sp2雜化，甲基、亞甲基上碳原子含有4個(gè)共價(jià) 單鍵，采用sp3雜化，故答案為：sp2、sp3；（4）（CN）2是直線型分子，并有對(duì)稱性，結(jié)構(gòu)式為：N三C-C三N，單鍵為。鍵，三鍵含有1個(gè)。鍵、2個(gè)n鍵，（CN）2中。鍵和n鍵的個(gè)數(shù)比為3： 4，故答案為：3： 4；（5）HNO3的非羥基氧個(gè)數(shù)與H2SO4的非羥基氧個(gè)數(shù)相同，所以酸性強(qiáng)度相近，故答案為：HNO3的非羥基氧個(gè)數(shù)與h2so4的非羥基氧個(gè)數(shù)相同，所以酸性強(qiáng)度相近；1（6）結(jié)構(gòu)中如1、3、6、7的O2-圍成的正四面體空隙

7、有8個(gè)，由圖可知晶體結(jié)構(gòu)中O2-離子數(shù)目為8x +6x=482個(gè)，則正四面體空隙數(shù)與O2-離子數(shù)目之比為8： 4=2： 1；Fe3O4中有一半的Fe3+填充到正四面體空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面體空隙中，則有50%的正八 面體空隙沒(méi)有填充陽(yáng)離子；含有Fe3+和Fe2+的總數(shù)為3,晶胞中有8個(gè)圖示結(jié)構(gòu)單元，不妨取1mol這樣的晶胞，則1mol晶胞的質(zhì)量為 m=8x（3x56+4x16）g=8x232g，1mol 晶胞即有 6.02x1023個(gè)晶胞，1 個(gè)晶胞的體積為 V=（ax1O-i0）3cm3，所以晶m _8 x 232體密度為償6.02 x 1023 xV = 6.02 x

8、 1023 x（a x10-U g，所以晶胞邊長(zhǎng)a=J 8X232x1010pm，35.18 x 6.02 x10238 x 232故答案為：2:1； 50； J x1010。V 5.18 x 6.02 x1023（河北省衡水中學(xué)2020屆高三下學(xué)期一調(diào)）鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：金紅石（TiO2）是鈦的主要礦物之一，基態(tài)Ti原子價(jià)層電子的排布圖為，基態(tài)O原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為 形。以TiO2為原料可制得TiCl4, TiCl4的熔、沸點(diǎn)分別為205K、409K,均高于結(jié)構(gòu)與其相似的CC14,主要 原因是。TiC14可溶于濃鹽酸得H2TiC16，向溶液中加入

9、NH4C1濃溶液可析出黃色的(NH4)2TiC16晶體。該晶體中 微觀粒子之間的作用力有。A.離子鍵 B.共價(jià)鍵C.分子間作用力D.氫鍵E.范德華力TiC14可與CH3CH2OH、HCHO、CH3OCH3等有機(jī)小分子形成加合物。上述三種小分子中C原子的VSEPR 模型不同于其他分子的是 ，該分子中C的軌道雜化類型為。TiO2與BaCO3 一起熔融可制得鈦酸鋇。BaCO3中陰離子的立體構(gòu)型為。經(jīng)X射線分析鑒定，鈦酸鋇的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示(Ti4+、Ba2+均與O2-相接觸)，則鈦酸鋇的化學(xué)式為。已知晶胞邊長(zhǎng)為a pm, O2 的半徑為b pm,則Ti4+、Ba2+的半徑分別為 pm、pm。【答案

10、】(1)【答案】(1)0003dTiC14的相對(duì)分子質(zhì)量大于CC14，分子間作用力更大AB(4) HCHOsp2(5(5)平面三角形BaTiO3a 一 2b2【解析】(1) Ti為38號(hào)元素，基態(tài)鈦原子核外電子排布式為：Ar3d24s2，則價(jià)層電子排布圖為工回；基態(tài)O原子核外電子排布式為1s22s22p4，最高能級(jí)為p，其電子云輪廓為啞鈴型;3d 4務(wù) (2) TiC14的熔、沸點(diǎn)分別為205K、409K，與CC14結(jié)構(gòu)相似，都屬于分子晶體，分子晶體的熔沸點(diǎn)與分子間作用力有關(guān)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔沸點(diǎn)越高，TiCl4的相對(duì)分子質(zhì)量大于CCl4，分子 間作用力更大；根據(jù)轉(zhuǎn)化過(guò)程

11、TiCl4可溶于濃鹽酸得H2TiCl6，可看做形成一種酸，所有的酸都屬于共價(jià)化合物，向溶液 中加入NH4Cl濃溶液可析出黃色的(NH4)2TiCl6晶體，可看做酸跟鹽反應(yīng)生成(NH4)2TiCl6，產(chǎn)物中含有銨 根離子，根據(jù)以上分析，(NH4)2TiCl6晶體中含有共價(jià)鍵和離子鍵，故答案選AB；CH3CH2OH和CH3OCH3中的碳原子都是以單鍵形式成鍵，結(jié)構(gòu)與甲烷相似，都是四面體結(jié)構(gòu)，HCHO 的碳原子含有碳氧雙鍵，分子中所有在同一平面，為平面三角形，根據(jù)構(gòu)型可知，三個(gè)分子中C原子的VSEPR 模型不同于其他分子的是HCHO,根據(jù)構(gòu)型可得，該分子中C的軌道雜化類型為sp2雜化；4 + 2 -

12、 3 x 2(5)BaCO3中陰離子為CO32-，中心原子為碳原子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+2=3,碳原子為sp2雜化，該陰離子由4個(gè)原子構(gòu)成，則立體構(gòu)型為平面三角形；1根據(jù)晶胞圖示，Ti位于晶胞的頂點(diǎn)，Ti的數(shù)目=8x =1，Ba原子位于晶胞的內(nèi)部，數(shù)目為1，分析計(jì)算分81子式和粒子半徑；O原子位于晶胞的棱上，其數(shù)目=12x4=3，則則鈦酸鋇的化學(xué)式為BaTiO3；已知晶胞邊 a-2r(O2-) h 長(zhǎng)為 a pm，O2 的半徑為 bpm，根據(jù)圖示，晶胞邊長(zhǎng)=2r(Ti4+)+2r(O2-)=apm，則 r(Ti4+)=pm；2晶胞面對(duì)角線的長(zhǎng)度=2r(O2-)+2r(Ba2+)=七2 a pm

13、，r(Ba2+)=_=、物pm。一2(2019-2020學(xué)年安徽省黃山市高中畢業(yè)班第一次質(zhì)量檢測(cè))(1)?；鶓B(tài)原子核外電子排布式為。H2OVSEPR模型名稱為，立體構(gòu)型為。O3 極性分子(填“是”或“不是”)。利用熱化學(xué)法來(lái)測(cè)定晶格能是由Born與Haber首先提出來(lái)的，其實(shí)質(zhì)是利用Hess定律，構(gòu)成一個(gè)熱 化學(xué)循環(huán)。已知：Na(s)+ 2 Cl2(g)= NaCl(s) AH =-410.9 kJ-mol-1107.7kJ/mol496kJ/mol ,卜 NaCl(s)Na(s) Na(g) Na+卜 NaCl(s)121.7kJ/mol-349kJ/mol .-Cl (g) T Cl(g)

14、 T Cl-(g)2可知Na原子的第一電離能為 可知Na原子的第一電離能為 kJ.mol-1； Cl-Cl鍵鍵能為kJ-mol-1； NaCl 晶格能為 kJ-mol高壓下NaCl晶體和Na或Cl2反應(yīng)，可以形成不同組成、不同結(jié)構(gòu)的晶體，如圖是其中一種晶體的 晶胞(大球?yàn)槁仍?，小球?yàn)殁c原子)，其化學(xué)式為。(列出金屬Na晶體中的原子堆積方式稱為體心立方堆積，晶胞參數(shù)為a nm,空間利用率為.(列出計(jì)算式)?！敬鸢浮?1) 1S22S22P4四面體形V形 是(2)496(2)496243.4787.3(3)Na2Cl(4) 【解析】【分析】(1)根據(jù)核外電子數(shù)排布，價(jià)層電子互斥理論和雜化軌道理論

15、分析解答；利用等電子體的結(jié) 構(gòu)特點(diǎn)分析解答；氣態(tài)基態(tài)Na原子失去1個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)鈉離子需要的最低能量為Na的第一電離能；Cl-Cl鍵的鍵 能等于1molCl2形成Cl(g)所吸收的能量；NaCl晶格能是Na+、Cl-氣態(tài)離子形成1molNaCl晶體釋放的能量；根據(jù)一個(gè)晶胞中各原子分別在棱、邊、面的所在比例計(jì)算化學(xué)式；空間利用率=晶胞中原子所占總體積與晶胞體積的比值?！驹斀狻?1)O原子為8號(hào)元素，核外電子數(shù)排布式為：1s22s22p4, H2O中中心氧原子成鍵電子對(duì)數(shù)為2,孤 電子對(duì)數(shù)是2,價(jià)電子對(duì)數(shù)是4,則VSEPR模型名稱為四面體，立體構(gòu)型為V形；O3和SO2是等電子體， SO2中為

16、V型分子，正、負(fù)電荷中心不重合，是極性分子，等電子體的結(jié)構(gòu)相似，o3是極性分子；氣態(tài)基態(tài)Na原子失去1個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)鈉離子需要的最低能量為Na的第一電離能，故Na的第 一電離能為496kJ/mol； Cl-C鍵的鍵能能等于1molCl2形成Cl(g)所吸收的能量，故Cl-Cl鍵能=2x121.7kJ/mol=243.4kJ/mol； NaCl晶格能是Na+、Cl-氣態(tài)離子形成1molNaCl晶體釋放的能量，根據(jù)AH=E 吸-E放，故 NaCl 的晶格能=E 吸-AH=(496+107+121.7-349) kJ/mol-(410.9 kJ-mol-1)=787.3kJ/mol；11晶胞中

17、4個(gè)Na原子在棱上，2個(gè)Na原子在面心，2個(gè)Na原子在晶胞內(nèi)部，則鈉原子數(shù)量=4x +2x 5 +2=4,18個(gè)Cl原子在棱上，則氯原子的數(shù)量=8x-=2，則該晶體的化學(xué)式為Na2Cl；金屬Na晶體中的原子堆積方式稱為體心立方堆積，其堆積方式如圖所示：惚，則一個(gè)晶胞中鈉1原子數(shù)量=8x +1=2,晶胞參數(shù)為a nm，則晶胞的體積為匕響)=a3nm3，根據(jù)晶胞圖示，晶胞體對(duì)角線的長(zhǎng)8(晶胞)度=4r(Na)，則r(Na)=M nm，則晶胞中鈉原子的總體積=2x4兀x(皂a)3,則晶胞空間利用率 TOC o 1-5 h z 434-4、2 x 兀 x ( a)34 4.(湖南省湘潭一中2019-2

18、020學(xué)年高三11月高考模擬)CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的銅鹽?；卮?下列問(wèn)題：(1) CuSO4和Cu(NO3)2中陽(yáng)離子基態(tài)核外電子排布式為，S、O、N三種元素的第一電離能由大到小為。 SO42-的立體構(gòu)型是，與SO42-互為等電子體的一種分子為 (填化學(xué)式)。往Cu(NO3)2溶液中通入足量NH3能生成配合物Cu(NH3)4(NO3)2。其中NO3-中心原子的雜化軌道類型為，Cu(NH3)4(NO3)2中存在的化學(xué)鍵類型除了極性共價(jià)鍵外，還有。 CuSO4的熔點(diǎn)為560，Cu(NO3)2的熔點(diǎn)為115C，CuSO4熔點(diǎn)更高的原因是。利用CuSO4和NaOH制備的Cu(OH

19、)2檢驗(yàn)醛基時(shí)，生成紅色的Cu2O，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。115，115，號(hào))。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為該晶胞原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0, 0, 0)； B為(1，0, 0)； C為(號(hào)，它代表原子。若Cu2O晶體密度為d g-cm-3，晶胞參數(shù)為a pm，則阿伏加德羅常數(shù)值NA=【答案】(1) Ar3d9 NOS正四面體，CC14 (或SiF4等)sp2，配位鍵、離子鍵CuSO4和Cu(NO3)2均為離子晶體，SO42-所帶電荷比NO3-大，故CuSO4晶格能較大，熔點(diǎn)較高(5(5)( !；!；!)Cu F【解析】(1)根據(jù)銅的基態(tài)原子核外電子排布式為Ar3d104s1確定Cu2+的電子排布式；同周期從左向右第一電離能增大，但VAVIA,確定N、O、S的第一電離能。SO42-價(jià)層電