2022年高考化學(xué)三輪講練測(cè)核心熱點(diǎn)總動(dòng)員：專題16物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選修）

PAGE312022年學(xué)易高考三輪復(fù)習(xí)系列：講練測(cè)之核心熱點(diǎn)總動(dòng)員

【名師精講指南篇】【高考真題再現(xiàn)】1．【2022新課標(biāo)Ⅰ卷理綜化學(xué)】[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]碳及其化合物廣泛存在于自然界中，回答下列問題：（1）處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用形象化描述。在基態(tài)原子中，核外存在對(duì)自旋相反的電子。（2）碳在形成化合物時(shí)，其鍵型以共價(jià)鍵為主，原因是。（3）CS2分子中，共價(jià)鍵的類型有，C原子的雜化軌道類型是，寫出兩個(gè)與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子。（4）CO能與金屬Fe形成FeCO5，該化合物的熔點(diǎn)為253K，沸點(diǎn)為376K，其固體屬于晶體。（5）碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：

石墨烯晶體金剛石晶體①在石墨烯晶體中，每個(gè)C原子連接個(gè)六元環(huán)，每個(gè)六元環(huán)占有個(gè)C原子。②在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個(gè)C原子連接個(gè)六元環(huán)，六元環(huán)中最多有個(gè)C原子在同一平面?！敬鸢浮浚?）電子云2（2）C有4個(gè)價(jià)電子且半徑較小，難以通過得或失電子達(dá)到穩(wěn)定電子結(jié)構(gòu)（3）σ鍵和π鍵s→→ol－1，F(xiàn)－F鍵的鍵能為159J·mol－1，Cl－Cl鍵的鍵能為242J·mol－1，則ClF3中Cl－F鍵的平均鍵能為______J·mol－1。ClF3的熔、沸點(diǎn)比BrF3的________填“高”或“低”。→→【答案】（1）bd（2）Al33CaF2=3Ca2AlF63-（3）角形或V形；solNiCO4中含有___molσ鍵。（4）一定條件下，CH4和CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)如下圖所示的水合物晶體，其相關(guān)參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物俗稱“可燃冰”。

=1\*GB3①“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是________。=2\*GB3②為開采深海海底的“可燃冰”，有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為，根據(jù)上述圖表，從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析，該設(shè)想的依據(jù)是________?！敬鸢浮?3分（1）H、C、O；（2）a、d；（3）=1\*GB3①1s22s22，另一類鍵長約為160olCH3COOH分子中含有δ鍵的數(shù)目為______。（3）與H2O互為等電子體的一種陽離子為________填化學(xué)式；H2O與CH3CH3OH可以任意比例互溶，除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外，還因?yàn)開__________?！敬鸢浮浚?）1s22s22ol或7NA；（3）H2F＋，H2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵?！究键c(diǎn)定位】考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)、電子排布式、雜化類型、共價(jià)鍵類型、等電子體、溶解度等知識(shí)。【名師點(diǎn)睛】涉及了洪特特例、電子排布式的書寫、雜化類型和價(jià)層電子對(duì)數(shù)之間的關(guān)系、δ鍵的特性、等電子體的判斷、溶解度的問題，都是基礎(chǔ)性的知識(shí)，能使學(xué)生拿分，這次沒涉及晶胞問題，估計(jì)明年會(huì)涉及，復(fù)習(xí)時(shí)多注意這塊知識(shí)，讓學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)，提高基礎(chǔ)知識(shí)的運(yùn)用。

【考點(diǎn)深度剖析】一、原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)1．基態(tài)原子的核外電子排布1排布規(guī)律①能量最低原理：基態(tài)原子核外電子先占有能量最低的原子軌道，如Ge：1s22s22ol化學(xué)鍵釋放的最低能量。鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固；鍵長：形成共價(jià)鍵的兩原子之間的核間距。鍵長越短，共價(jià)鍵越牢固；鍵角：在原子數(shù)超過2的分子中，兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角。2．分子的立體結(jié)構(gòu)1價(jià)層電子對(duì)互斥理論幾種分子或離子的立體構(gòu)型分子或離子中心原子的孤電子對(duì)數(shù)分子或離子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)分子或離子的立體構(gòu)型名稱CO202直線形SO213V形H2O24V形BF303平面三角形CH404正四面體形NHeq\o\al＋,404正四面體形NH314三角錐形SOeq\o\al2－,314三角錐形2雜化軌道理論常見雜化軌道類型與分子構(gòu)型規(guī)律雜化軌道類型參加雜化的原子軌道分子構(gòu)型示例s中心原子A上的孤電子對(duì)數(shù)＝eq\fA的族序數(shù)－X的化合價(jià)絕對(duì)值×m－±n,2。（4）要注意運(yùn)用孤對(duì)電子進(jìn)行判斷如下：①有孤對(duì)電子的分子均是極性分子；②有孤對(duì)電子的分子，因?yàn)楣聦?duì)電子的排斥力大，所以鍵角均小于無孤對(duì)電子的分子鍵角，如第ⅣA元素Sn的化合物SnBr2分子中的鍵角小于平面三角形的120°，NH3、H2O分子中的鍵角小于正四面體的109°28′。3．晶體類型的判斷及計(jì)算（1）判斷晶體類型時(shí)，應(yīng)緊緊抓住題中所給信息如：①用類比法，題中的2問中氮化鋁晶體與金剛石類似，即可推出氮化鋁晶體的立體結(jié)構(gòu)與晶體類型，所以我們要記住幾種常見晶體的類型及結(jié)構(gòu)，如金剛石、晶體硅、二氧化硅、氯化鈉等。②熔沸點(diǎn)法：原子晶體的熔沸點(diǎn)及硬度很高、分子晶體的熔沸點(diǎn)及硬度低，如本題中的3、4兩問。③從組成分析：如金屬單質(zhì)一定是金屬晶體。（2）物質(zhì)熔沸點(diǎn)判斷時(shí)，除了要注意晶體類型外：①分子晶體還要注意氫鍵，能形成氫鍵的元素為第二周期中的后三種元素：N、O、F，所以凡是含有N—H、O—H、F—H鍵的化合物均可以形成氫鍵，如NH3、氨基酸、NH2—NH2、H2O、醇、HF等；注意：氫鍵只與物質(zhì)的物理性質(zhì)有關(guān)，如熔沸點(diǎn)、溶解性等，而與物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)無關(guān)。②氫鍵分為分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵，分子內(nèi)氫鍵對(duì)熔沸點(diǎn)幾乎沒有影響。③離子晶體與晶格能有關(guān)，離子半徑越小和離子所帶電荷越多，晶格能越大。④原子晶體之間熔沸點(diǎn)比較一般看共價(jià)鍵鍵能的大小或鍵長原子半徑大小。（3）晶體化學(xué)式的求法晶體的化學(xué)式的確定常用“均攤法”，其核心為若晶體中某位置上微粒被n個(gè)重復(fù)單元共用，那該粒子有eq\f1,n屬于這個(gè)晶胞。如由立方晶胞中：①頂點(diǎn)上粒子有eq\f1,8、②棱上粒子有eq\f1,4、③面心上粒子有eq\f1,2、④晶胞內(nèi)部粒子完全屬于這個(gè)晶胞。（4）有關(guān)晶胞各物理量的關(guān)系對(duì)于立方晶胞，可簡化成下面的公式進(jìn)行各物理量的計(jì)算：a3×ρ×NA＝n×M，a表示晶胞的棱長，ρ表示密度，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，n表示1mol晶胞中所含晶體的物質(zhì)的量，M表示相對(duì)分子質(zhì)量，a3×ρ×NA表示1mol晶胞的質(zhì)量。（5）配位數(shù)的計(jì)算有關(guān)配位數(shù)及與它最近且距離相等的原子或離子時(shí)，常用的方法：①記憶法，如NiO的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同，可知Ni、O的配位數(shù)均為6；②直接查：如，鈦原子位于立方體的中心，六個(gè)面上均有一個(gè)O，所以Ti的配位數(shù)為6。【名題精選練兵篇】1．【化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】【吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022屆第一次月考】（15分）原子序數(shù)依次增大的四種元素A、B、C、D分別處于第一至第四周期，自然界中存在多種A的化合物，B原子核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，B與C可形成正四面體形分子，D的基態(tài)原子的最外能層只有一個(gè)電子，其他能層均已充滿電子。請(qǐng)回答下列問題：（1）這四種元素中電負(fù)性最大的元素，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為，第一電離能最小的元素是（填元素符號(hào)）。（2）C所在主族的前四種元素分別與A形成的化合物，沸點(diǎn)由高到低的順序是（填化學(xué)式），呈現(xiàn)如此遞變規(guī)律的原因是。（3）B元素可形成多種單質(zhì)，一種晶體結(jié)構(gòu)如圖一所示，其原子的雜化類型為、另一種的晶胞如圖二所示，該晶胞的空間利用率為，若此晶胞中的棱長為，則此晶胞的密度為（保留兩位有效數(shù)字）。（）

（4）D元素形成的單質(zhì)，其晶體的堆積模型為，D的醋酸鹽晶體局部結(jié)構(gòu)如圖三，該晶體中含有的化學(xué)鍵是填選項(xiàng)序號(hào)。①極性鍵 ②非極性鍵 ③配位鍵 ④金屬鍵（5）向D的硫酸鹽溶液中滴加過量氨水，觀察到的現(xiàn)象是。請(qǐng)寫出上述過程的離子方程式：。【答案】（1）；Cu；（2）HF>HI>HBr>HCl1分；HF分子之間形成氫鍵，使其熔沸點(diǎn)較高，HI、HBr、HCl分子之間只有范德華力，相對(duì)分子量越大，范德華力越大（2分）；（3）s－3，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則CaC2晶胞體積為

cm3?！敬鸢浮浚?2分）（1）1s22s22-（含R、W、氫三種元素）的球棍模型如上圖所示：在Am-中，R原子軌道雜化類型有_______；m=_____。（填數(shù)字）（3）經(jīng)X射線探明，X與W形成化合物的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似，X2的配位原子所構(gòu)成的立體幾何構(gòu)型為____________。（4）往Z的硫酸鹽溶液中加入過量氨水，可生成[Z（NH3）4]SO4，下列說法正確的是_______。A．[Z（NH3）4]SO4中所含的化學(xué)鍵有離子鍵、極性鍵和配位鍵B．在[Z（NH3）4]2中Z2給出孤對(duì)電子，NH3提供空軌道C．[Z（NH3）4]SO4組成元素中第一電離能最大的是氧元素D．SO42-與，則晶胞的密度為____g?cm-3。（已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，用含a和NA的代數(shù)式表示）【答案】（1）3d104s1（2）s-是（H4B4O9）m-，依據(jù)化合價(jià)H為1，B為3，O為-2，可得m=2。（3）經(jīng)X射線探明，Mg與O形成化合物的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似，Mg2的周圍有6個(gè)O原子，為如圖結(jié)構(gòu)，故配位原子所構(gòu)成的立體幾何構(gòu)型為正八面體?？键c(diǎn)：考查核外電子排布規(guī)律、配合物、雜化軌道、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算等4．【湖北孝感高中2022屆10月月考】【化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】15分）（1）按已知的原子結(jié)構(gòu)規(guī)律，27號(hào)元素在周期表中的位置是，其價(jià)電子的軌道排布圖為。（2）若en代表乙二胺（）,則配合物[750℃（即圖中立方體的每條邊長為478或239/2（３分）【解析】

（4）①B原子含有3個(gè)價(jià)電子，與3個(gè)Br原子形成σ鍵，空間構(gòu)型為平面三角形，所以三溴化硼的空間結(jié)構(gòu)式為：；或239/2，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則單質(zhì)D的密度g/cm3（列出算式即可）。【答案】（1）[Ar]sd64s2；Cl＞C＞Fe（2），晶胞邊長為，晶胞的體積為（）3cm3，故密度為?？键c(diǎn)：考查元素推斷、核外電子排布、電負(fù)性、空間構(gòu)型、雜化軌道類型判斷、含氧酸酸性比較以及晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算等6．【貴州遵義航天高中2022屆第三次月考】【化學(xué)一選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）A、B、C、D、E、F、G為前四周期元素。A、B最外層電子排布可表示為asa、bsbb圖2為從層狀結(jié)構(gòu)中取出的晶胞。試回答：①在B的該種單質(zhì)的片層結(jié)構(gòu)中，B原子數(shù)、B-B鍵數(shù)、六元環(huán)數(shù)之比為。②若B的該種單質(zhì)中B-B鍵長為acm，則B的該種單質(zhì)的密度為。

【答案】（1）N＞O＞C（2）平面正三角形s圖2為從層狀結(jié)構(gòu)中取出的晶胞。試回答：①每個(gè)碳原子為3個(gè)環(huán)共用，一個(gè)正六邊形含有碳原子個(gè)數(shù)=6×1/3=2，則每個(gè)碳原子可形成1/2個(gè)環(huán)，每個(gè)碳被3個(gè)鍵共用，則每個(gè)碳原子可形成3/2鍵，在片層結(jié)構(gòu)中，碳原子數(shù)、C-C鍵數(shù)、六元環(huán)數(shù)之比為2：3/2×2：1/2×2=2：3：1。②根據(jù)圖②可知該晶胞中碳原子個(gè)數(shù)是8×1/82×1/24×1/41=4，分別是，底面積是菱形，其面積是，則解得?？键c(diǎn)：考查元素推斷、電離能、空間構(gòu)型、配位健及晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算等7．【云南師大附中2022屆第二次月考】【化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（l5分）在元素周期表中，除稀有氣體外幾乎所有元素都能與氫形成氫化物（1）氨氣是共價(jià)型氫化物。工業(yè)常用氨氣和醋酸二氨合銅{[CuNH32]Ac}的混合液來吸收一氧化碳（醋酸根CH3COO簡寫為Ac）。反應(yīng)方程式為：[CuNH32]AcCONH3[CuNH33CO]Ac①請(qǐng)寫出基態(tài)Cu原子的電子排布式。②氨水溶液中各元素原子的第一電離能從大到小排列順序?yàn)?，理由是；其中NH3應(yīng)為（填“極性”或“非極性”）分子。③醋酸分子中的兩個(gè)碳原子的化方式分別是。④生成物[CuNH33CO]Ac中所含化學(xué)鍵類型有。（填序號(hào)）a．離子鍵b．金屬鍵c．共價(jià)鍵d．配位鍵（2）某離子型氫化物化學(xué)式為XY2，晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中6個(gè)Y原子（○）用阿拉伯?dāng)?shù)字1~6標(biāo)注。①已知1、2、3、4號(hào)Y原子在晶胞上、下面上。則5、6號(hào)Y原子。②根據(jù)以上信息可以推知，XY2晶體的熔沸點(diǎn)（填“＞”“＝”“＜”）固態(tài)氨的沸點(diǎn)。③若該晶胞的邊長為anm，密度為，XY2的摩爾質(zhì)量為，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為【答案】（除特殊標(biāo)注外，每空2分，共15分）（1）①3d104s1②N>O>H非金屬性越強(qiáng)，元素的第一電離能越大，但第VA元素的電子因?yàn)槭前氤錆M，第一電離能反常大于第VIA極性（1分）③s-3，試計(jì)算碳原子的半徑為=ol－1I1I2銅7461958鋅9061733銅的第一電離能I1小于鋅的第一電離能，而銅的第二電離能I2卻大于鋅的第二電離能，其主要原因是 。（3）石墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。其結(jié)構(gòu)如圖：

有關(guān)說法正確的是 A、固態(tài)時(shí)，碳的各種單質(zhì)的晶體類型相同B、石墨烯中含有非極性共價(jià)鍵C、從石墨中剝離石墨烯需要破壞化學(xué)鍵D、石墨烯具有導(dǎo)電性（4）最近科學(xué)家成功以CO2為原料制成了一種新型的碳氧化合物，該化合物晶體中每個(gè)碳原子均以4個(gè)共價(jià)單鍵與氧原子結(jié)合為一種空間網(wǎng)狀的無限延伸結(jié)構(gòu)，則該晶體中碳原子采用雜化與周圍氧原子成鍵；晶體中碳氧原子個(gè)數(shù)比為；碳原子數(shù)與C－O化學(xué)鍵數(shù)之比為。（5）已知鉬Mo的晶胞為體心立方晶胞，鉬原子半徑為a3。【答案】（1）C2分（2）Cu原子失去一個(gè)電子后，核外電子排布為[Ar]3d10，而鋅為[Ar]3d104s1，銅達(dá)到了較穩(wěn)定狀態(tài)，所以Cu的第二電離能相對(duì)較大。2分（3）BD2分（4）sol－1abc（5）鐵和氨氣在640℃可發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)物之一的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________。若兩個(gè)最近的Fe原子間的距離為scm，則該晶體的密度是_______________________g·mol-1。

【答案】（1）3d64s2（2）平面正三角形SO3BF3、BBr3等（3）C、N、O、S（4）a（5）8Fe＋2NH32Fe4N＋3H2，【解析】

（5）晶胞中鐵原子數(shù)：8×＋6×＝4，氮原子數(shù)為1，故產(chǎn)物的化學(xué)式為Fe4N，因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為8Fe＋2NH32Fe4N＋3H2。兩個(gè)最近的Fe原子間的距離為scm是面上對(duì)角線的一半，晶胞棱長為scm，密度為=g·cm-3=g·cm-3?？键c(diǎn)：考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。考查核外電子排布、等電子體、分子中心原子雜化形式、晶體化學(xué)式的計(jì)算確定等。4．硼（B）、鋁（Al）、鎵（Ga）均屬于硼族元素（第ⅢA族），它們的化合物或單質(zhì)都有重要用途?；卮鹣铝袉栴}：（1）寫出基態(tài)鎵原子的電子排布式。（2）已知：無水氯化鋁在178℃升華，它的蒸氣是締合的雙分于（Al2Cl6），更高溫度下Al2Cl6則離解生成A1Cl3單分子。①固體氯化鋁的晶體類型是；②寫出Al2Cl6分子的結(jié)構(gòu)式；③單分子A1Cl3的立體構(gòu)型是，締合雙分子Al2Cl6中Al原子的軌道雜化類型是。（3）晶體硼的結(jié)構(gòu)單元是正二十面體，每個(gè)單元中有12個(gè)硼原子（如圖），若其中有兩個(gè)原子為10B，其余為11B，則該結(jié)構(gòu)單元有種不同的結(jié)構(gòu)類型。（4）金屬鋁屬立方晶系，其晶胞邊長為405－3，計(jì)算確定其晶胞的類型（簡單、體心或面心立方）；晶胞中距離最近的鋁原子可看作是接觸的，列式計(jì)算鋁的原子半徑rA1=?？键c(diǎn)：本題主要是考查核外電子排布、晶體類型、配位健、雜化軌道類型判斷以及晶體結(jié)構(gòu)計(jì)算等5．A、B、C、D、E、F是元素周期表前四周期中的常見元素，原子序數(shù)依次增大，相關(guān)信息如下表：元素相關(guān)信息A可形成自然界硬度最大的單質(zhì)B與A元素同周期，核外有三個(gè)