高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考前三個月 第一部分 專題5 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習(xí)-人教版高三化學(xué)試題

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)最新考綱展示1.原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)：(1)了解元素、核素和同位素的含義；(2)了解原子構(gòu)成，了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)、質(zhì)量數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系；(3)了解多電子原子的核外電子分層排布規(guī)律，能用電子排布式表示常見元素1～36號元素的原子核外電子及簡單離子的排布；(4)理解元素周期律的實質(zhì)，了解元素周期表(長式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用；(5)以第三周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；(6)以ⅠA和ⅦA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；(7)了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)遞變的規(guī)律；(8)了解元素電離能的含義，并能用以說明元素的某些性質(zhì)，了解電負性的概念，知道元素的性質(zhì)與電負性的關(guān)系，了解主族元素第一電離能、電負性等性質(zhì)的周期性變化規(guī)律。2.化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)：(1)了解離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)；(2)了解共價鍵的形成及其主要類型(σ鍵和π鍵)，能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)；(3)能用價層電子對互斥理論推測常見的簡單分子或者離子的空間結(jié)構(gòu)，了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型(sp、sp2、sp3)；(4)理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)；(5)了解鍵的極性和分子的極性；(6)了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。3.分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)：(1)了解分子間作用力和化學(xué)鍵的區(qū)別，了解分子間作用力的大小對物質(zhì)某些物理性質(zhì)的影響；(2)了解氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響，能列舉存在氫鍵的常見物質(zhì)；(3)了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別，能根據(jù)晶胞確定晶體的組成；(4)了解簡單配合物的成鍵情況?；A(chǔ)回扣1．下列8種符號：eq\o\al(6,3)Li、eq\o\al(7,3)Li、eq\o\al(14,6)C、eq\o\al(14,7)N、eq\o\al(16,8)O、eq\o\al(23,11)Na、eq\o\al(24,12)Mg、eq\o\al(35,17)Cl(1)包含________種元素，________種核素，其中互為同位素的是________。(2)氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖為____________，其價電子排布式__________。(3)原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍、3倍的分別是________、________。(4)質(zhì)量數(shù)相等的是________和________。答案(1)78eq\o\al(6,3)Li和eq\o\al(7,3)Li(2)3s23p6(3)eq\o\al(14,6)Ceq\o\al(16,8)O(4)eq\o\al(14,6)Ceq\o\al(14,7)N2．依據(jù)下表選擇有關(guān)序號，用其相應(yīng)的元素符號或化學(xué)式填空。主族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0一H二①②③④ 三⑤⑥⑦⑧⑨⑩??四??……(1)這些元素中，______是最活潑的金屬元素，________是最活潑的非金屬元素，它的電子排布式為__________；________是最不活潑的元素。(2)第三周期中，含有1個未成對電子的有__________、________、________。(3)短周期元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物中，________酸性最強；________堿性最強；________呈兩性(填化學(xué)式)。(4)⑥和?的金屬元素中，單質(zhì)的熔點較低的是______，形成最高價氧化物熔點較高的是________(填化學(xué)式)。(5)第三周期的主族元素中，第一電離能最小的是______，電負性最大是________。(6)在所形成的氣態(tài)氫化物中，最穩(wěn)定的是________；最不穩(wěn)定的是________。(7)①元素能形成多種同素異形體，形成的晶體中，屬于原子晶體的是________，分子晶體的是________(填名稱)。(8)第二周期元素與氫元素可形成多種10電子微粒，在分子中沸點最高是________，最低的是________，分子間能形成氫鍵的有________、________、________(填化學(xué)式)。(9)氫元素與②、③三種元素既可形成共價化合物，又可形成離子化合物，各列舉兩個例子：共價化合物______、________；離子化合物________、________。答案(1)KF1s22s22p5Ar(2)NaAlCl(3)HClO4NaOHAl(OH)3(4)CaMgO(5)NaCl(6)HFSiH4(7)金剛石C60(8)H2OCH4NH3H2OHF(9)HNO3NH3·H2ONH4NO3NH4NO23．原子序數(shù)為24的元素原子的基態(tài)原子(1)核外電子排布式為______________，價電子排布式是____________。(2)有________個電子層，________個能級；有________個未成對電子。(3)在周期表中的位置是第________周期第________族。答案(1)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s13d54s1(2)476(3)四ⅥB4．分析下列化學(xué)式，選出劃線元素符合要求的物質(zhì)：A．C2H2B．H2OC．BeCl2D．CH4E．C2H4F．N2H4(1)既有σ鍵，又有π鍵的是________。(2)分子間能形成氫鍵的物質(zhì)是________，能作配體形成配位鍵的是________。(3)既含有極性鍵又含有非極鍵的是________，屬于非極性分子的是________。答案(1)AE(2)BFBF(3)AEFACDE5．用“>”、“<”或“＝”表示下列物質(zhì)的熔沸點關(guān)系：(1)H2O________H2S(2)CH4________CCl4(3)Na________Mg________Al(4)金剛石________石墨(5)SiO2________CO2答案(1)>(2)<(3)<<(4)<(5)>6．晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)如圖為NaCl晶胞示意圖，邊長為acm，在1mol的晶胞中：(1)含有________個Na＋，1個Na＋周圍與其距離最近并且距離相等的Cl－有________個，形成________構(gòu)型。(2)NaCl的密度為______________(列出計算式)。答案(1)4NA6正八面體(2)ρ＝eq\f(4×58.5,a3NA)g·cm－3題型1原子結(jié)構(gòu)與元素周期律1．(2014·上海，1)“玉兔”號月球車用eq\o\al(238,94)Pu作為熱源材料，下列關(guān)于eq\o\al(238,94)Pu的說法正確的是()A.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,92)U互為同位素B.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(239,94)Pu互為同素異形體C.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,92)U具有完全相同的化學(xué)性質(zhì)D.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(239,94)Pu具有相同的最外層電子答案D解析本題考查同位素，eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,92)U是兩種不同的元素，eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(239,94)Pu的質(zhì)子數(shù)相同(質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù))，中子數(shù)不同，互為同位素，故D正確。2．[2014·天津理綜，7(1)(2)]元素單質(zhì)及其化合物有廣泛用途，請根據(jù)周期表中第三周期元素相關(guān)知識回答下列問題：(1)按原子序數(shù)遞增的順序(稀有氣體除外)，以下說法正確的是________。a．原子半徑和離子半徑均減小b．金屬性減弱，非金屬性增強c．氧化物對應(yīng)的水化物堿性減弱，酸性增強d．單質(zhì)的熔點降低(2)原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同的元素名稱為________，氧化性最弱的簡單陽離子是________。答案(1)b(2)氬Na＋(或鈉離子)解析(1)第三周期元素從左到右原子序數(shù)依次增大，從左到右原子半徑逐漸減小，金屬元素陽離子的半徑小于同一周期非金屬元素陰離子半徑，a錯誤；第三周期元素從左到右元素得電子能力增強，失電子能力減弱，即金屬性減弱，非金屬性增強，b正確；第三周期元素從左到右最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性減弱，酸性增強，c錯誤；第三周期元素單質(zhì)熔點最高的是硅，最低的是氯氣，所以從左到右元素單質(zhì)的熔點不是逐漸降低的，d錯誤。(2)原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，其元素名稱是氬；Na的失電子能力最強，所以Na＋的氧化性最弱。3．(2014·高考題片段組合)按要求完成下列填空：(1)[2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ，37(2)節(jié)選]基態(tài)鐵原子有________個未成對電子，F(xiàn)e3＋的電子排布式為__________________。答案41s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5(2)[2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ，37(1)]周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價電子層中的未成對電子有3個，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子。b、c、d中第一電離能最大的是________(填元素符號)，e的價層電子軌道示意圖為________________。答案N解析由于周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其電子層數(shù)相同，則a為氫元素，b的價電子層中的未成對電子有3個，則b為氮元素；c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，則c為氧元素；d與c同主族，則d為硫元素；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子，則e為銅元素。氮元素的2p軌道處于半充滿，第一電離能最大。(3)[2014·四川理綜，8(1)]X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體；X與氫元素可形成XH3；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等；R2＋離子的3d軌道中有9個電子。Y基態(tài)原子的電子排布式是________________________________；Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是____________________________________________。答案1s22s22p4Cl解析X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體，該氣體是NO2，則X是氮元素，Y是氧元素；X與氫元素可形成XH3，該氣體是氨氣；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等，則該元素的原子序數(shù)是2＋8＋2＝12，即為鎂元素；Z(鎂)在第三周期中，非金屬性最強的是氯。1．“四同”的判斷方法判斷的關(guān)鍵是抓住描述的對象。(1)同位素——原子，如eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H。(2)同素異形體——單質(zhì)，如O2、O3。(3)同系物——化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。(4)同分異構(gòu)體——化合物，如正戊烷、新戊烷。2．巧記10e－、18e－微粒10電子體和18電子體是元素推斷題的重要突破口。以Ne為中心記憶10電子體：此外，由10電子體中的CH4、NH3、H2O、HF失去一個H剩余部分—CH3、—NH2、—OH、—F為9電子體，兩兩組合得到的物質(zhì)如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也為18電子體。3．粒子半徑比較的一般方法(1)電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越多，半徑越小。(2)電子層數(shù)不同時，電子層數(shù)越多，半徑越大。(3)電子層結(jié)構(gòu)相同(核外電子排布相同)的離子半徑(包括陰、陽離子)隨核電荷數(shù)的增加而減小。(4)同種元素原子形成的微粒半徑，隨核外電子數(shù)的增多而增大。(5)電子數(shù)和核電荷數(shù)都不同時，可通過一種參照物進行比較。如比較Al3＋與S2－的半徑大小，可找出與Al3＋電子數(shù)相同、與S2－同族的元素O2－比較，r(Al3＋)＜r(O2－)，且r(O2－)＜r(S2－)，故r(Al3＋)＜r(S2－)。4．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：原子核外電子優(yōu)先占據(jù)能量最低的原子軌道，如Ge：1s22s22p63s23p63d104s24p2。②泡利原理：每個原子軌道上最多容納2個自旋狀態(tài)不同的電子。③洪特規(guī)則：原子核外電子在能量相同的各個軌道上排布時，電子盡可能分占不同的原子軌道，且自旋狀態(tài)相同。洪特規(guī)則特例：能量相同的軌道處于全充滿、半充滿或全空的狀態(tài)時原子是比較穩(wěn)定的。如eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Cr：1s22s22p63s23p63d44s2×,Cr：1s22s22p63s23p63d54s1√))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Cu：1s22s22p63s23p63d94s2×,Cu：1s22s22p63s23p63d104s1√))(2)表示形式①電子排布式：用數(shù)字在能級符號右上角標(biāo)明該能級上排布的電子數(shù)，如K：1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。②電子排布圖：每個小框代表一個原子軌道，每個箭頭代表一個電子，如碳原子：。5．電離能和電負性的變化規(guī)律(1)元素第一電離能的周期性變化規(guī)律①同一周期，隨著原子序數(shù)的增加，元素的第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，稀有氣體元素的第一電離能最大，堿金屬元素的第一電離能最??；②同一主族，隨著電子層數(shù)的增加，元素的第一電離能逐漸減??；③第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關(guān)。通常情況下，當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)和全滿(p6、d10、f14)結(jié)構(gòu)時，原子的能量較低，該元素具有較大的第一電離能。(2)電離能、電負性大小判斷①規(guī)律：在周期表中，電離能、電負性從左到右逐漸增大，從上往下逐漸減小；②特性：同周期主族元素，第ⅡA族(ns2)全充滿、ⅤA族(np3)半充滿，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期相鄰的ⅢA和ⅥA族元素；③方法：我們常常應(yīng)用化合價及物質(zhì)類別判斷電負性的大小，如O與Cl的電負性比較：a.HClO中Cl為＋1價、O為－2價，可知O的電負性大于Cl；b.Al2O3是離子化合物、AlCl3是共價化合物，可知O的電負性大于Cl。(一)原子、離子構(gòu)成及表示法1．下列關(guān)于指定粒子構(gòu)成的敘述中，不正確的是()A．37Cl與39K具有相同的中子數(shù)B．第114號元素的一種核素eq\o\al(298,114)X與eq\o\al(207,82)Pb具有相同的最外層電子數(shù)C．H3O＋與OH－具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)D．Oeq\o\al(2－,2)與S2－具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)答案C解析37Cl和39K含有的中子數(shù)都是20，A正確；eq\o\al(298,114)X與eq\o\al(207,82)Pb的核電荷數(shù)之差為114－82＝32，即相差一個電子層，屬于同一主族元素，具有相同的最外層電子數(shù)，B正確。2．下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)及微粒間的數(shù)量關(guān)系的說法不正確的是()A．同種元素的原子均有相同的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)B．微粒Na＋、Mg2＋、O2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)C．短周期第ⅣA與ⅦA族元素的原子間構(gòu)成的分子，均滿足原子最外層8電子結(jié)構(gòu)D.eq\o\al(48,20)Ca2＋的中子數(shù)比核外電子數(shù)多10答案A解析A項，同位素概念不清；B項中都與Ne的電子層結(jié)構(gòu)相同；C項可形成XY4化合物，均滿足原子最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。3．據(jù)報道，在火星和金星大氣層中發(fā)現(xiàn)了一種非常特殊的能導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣態(tài)化合物，它的結(jié)構(gòu)式為16O=C=18O。下列說法正確的是()A．16O與18O為同種核素B．16O=C=18O與16O=C=16O互為同位素C．16O=C=18O與16O=C=16O的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同D．目前提出的“低碳經(jīng)濟”的目標(biāo)是向空氣中增加CO2，促進碳的平衡答案C解析A項中是O元素的兩種核素；B項同位素研究的對象是原子。4．Ni是元素周期表中第28號元素，第二周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同且電負性最小的元素是________；27號元素價層電子排布式為________，它位于第________周期第________族，其化學(xué)符號是________，有________個成單電子。答案C3d74s2四ⅧCo35．根據(jù)題目要求寫出有關(guān)的電子排布式：(1)原子序數(shù)為34，其核外M層電子的排布式為__________。(2)基態(tài)氮原子的電子排布式為____________，價電子層的電子排布圖為__________。(3)將乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2紅棕色沉淀。Cu＋答案(1)3s23p63d10(2)1s22s22p3(3)1s22s22p63s23p63d10(二)電離能和電負性6．C、Si、N元素的電負性由大到小的順序是________；C、N、O、F元素的第一電離能由大到小的順序是________。答案N>C>SiF>N>O>C7．(1)N、Al、Si、Zn四種元素中，有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下：電離能I1I2I3I4……Ia/kJ·mol－15781817274511578……則該元素是________(填寫元素符號)。(2)基態(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式是________，Ge的最高價氯化物分子式是________，該元素可能的性質(zhì)或應(yīng)用有________。A．是一種活潑的金屬元素B．其電負性大于硫C．其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料D．能形成穩(wěn)定氫化物GeH4答案(1)Al(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2GeCl4C題型2價鍵模型與分子空間構(gòu)型1．[2014·高考題片段組合]按要求回答下列問題。(1)[2014·四川理綜，8(2)改編]NOeq\o\al(－,2)離子的立體構(gòu)型是________；Cu2＋的水合離子中，提供孤電子對的原子是________。答案V形O解析NOeq\o\al(－,2)與O3互為等電子體，兩者結(jié)構(gòu)相似，為V形；銅離子含有空軌道，而水分子中的氧原子含有孤電子對，因此在Cu2＋的水合離子中，提供孤電子對的原子是O原子。(2)[2014·江蘇，21(A)—(2)(3)]與OH－互為等電子體的一種分子為__________(填化學(xué)式)。醛基中碳原子的軌道雜化類型是________；1mol乙醛分子中含有的σ鍵的數(shù)目為________。答案HFsp26mol解析等電子體為原子數(shù)相同，價電子數(shù)相同。醛基中碳原子有碳氧雙鍵，為sp2雜化；根據(jù)結(jié)構(gòu)得出共含有6molσ鍵。(3)[2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ，37(2)(3)改編]H與N、O、S元素形成的二元共價化合物中，分子呈三角錐形，該分子的中心原子的雜化方式為________；分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物是__________(填化學(xué)式，寫出兩種)。這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價層電子對數(shù)為3的酸是________；酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是________。(填化學(xué)式)答案sp3H2O2、N2H4HNO2、HNO3H2SO3解析二元共價化合物中，分子呈三角錐形的是NH3，分子中既含有極性共價鍵，又含有非極性共價鍵的化合物的有：H2O2、N2H4等。HNO2中價電子對數(shù)＝eq\f(N原子提供的價電子數(shù)5＋羥基提供的價電子數(shù)1,2)＝3同理計算HNO3和H2SO3的價電子對數(shù)分別為3、4。注意氧原子作配體，不提供價電子。(4)[2014·山東理綜，33(1)(2)(3)]石墨烯(圖甲)是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(圖乙)。①圖甲中，1號C與相鄰C形成σ鍵的個數(shù)為________。②圖乙中，1號C的雜化方式是________，該C與相鄰C形成的鍵角________(填“>”、“<”或“＝”)圖甲中1號C與相鄰C形成的鍵角。③若將圖乙所示的氧化石墨烯分散到H2O中，則氧化石墨烯中可與H2O形成氫鍵的原子有____________(填元素符號)。答案①3②sp3<③O、H解析①由圖可知，甲中，1號C與相鄰C形成3個C—C鍵，形成σ鍵的個數(shù)為3。②圖乙中，1號C形成3個C—C鍵及1個C—O鍵，C原子以sp3雜化，為四面體構(gòu)型，而石墨烯中的C原子雜化方式均為sp2，為平面結(jié)構(gòu)，則圖乙中C與相鄰C形成的鍵角<圖甲中1號C與相鄰C形成的鍵角。③水中的O電負性較強，吸引電子的能力強，易與氧化石墨烯中的O—H上的H形成氫鍵，氧化石墨烯中O與水中的H形成氫鍵。2．(2013·高考題片段組合)按要求回答下列問題。(1)[2013·山東理綜，32(3)]BCl3和NCl3中心原子的雜化方式分別為________和________。第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有________種。答案sp2sp33解析雜化軌道用于形成σ鍵和容納孤電子對。BCl3分子中B原子形成3個σ鍵，無孤電子對，則B原子采取sp2雜化；NCl3中N原子形成3個σ鍵，且有1對孤電子對，則N原子采取sp3雜化。Be、B、N、O原子的最外層電子排布式分別為2s2、2s22p1、2s22p3、2s22p4，Be原子的2s軌道處于全充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，故其第一電離能大于B；N原子的2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，故其第一電離能大于O，因此元素的第一電離能介于B和N元素之間的第二周期的元素有Be、C、O3種。(2)(2013·海南，19改編)H2O分子空間構(gòu)型是______，其雜化方式為________________?；衔顲OCl2中心原子的雜化軌道類型為__________。答案V形(或角形)sp3sp2(3)[2013·江蘇，21(A)—(4)(5)]SOeq\o\al(2－,4)的空間構(gòu)型為________(用文字描述)；寫出一種與SOeq\o\al(2－,4)互為等電子體的分子的化學(xué)式：______________________；Zn的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2,1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為________。答案正四面體CCl4或SiCl416×6.02×1023個解析SOeq\o\al(2－,4)中由于硫原子是sp3雜化，所以為空間正四面體構(gòu)型；與SOeq\o\al(2－,4)互為等電子體的分子可以采用“左右移位，同族替換”的方法，SOeq\o\al(2－,4)→SiF4→SiCl4→CCl4等；[Zn(NH3)4]2＋中Zn與NH3之間以配位鍵相連，共4個σ鍵，加上4個NH3的12個σ鍵，共16個σ鍵。1．化學(xué)鍵與化合物的關(guān)系說明：(1)從圖中可以看出，離子化合物一定含有離子鍵，離子鍵只能存在于離子化合物中。(2)共價鍵可存在于離子化合物、共價化合物和共價單質(zhì)分子中。(3)氫鍵不是化學(xué)鍵，它是一種較強的分子間作用力。存在N、O、F與H原子形成的化合物中。2．用價層電子對互斥理論判斷分子空間構(gòu)型(1)價層電子對互斥模型說的是價層電子對的空間構(gòu)型，而分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對空間構(gòu)型，不包括孤電子對。①當(dāng)中心原子無孤電子對時，兩者的構(gòu)型一致；②當(dāng)中心原子有孤電子對時，兩者的構(gòu)型不一致。分子或離子中心原子的孤電子對數(shù)分子或離子的價層電子對數(shù)電子對空間構(gòu)型分子或離子的立體構(gòu)型CO202直線形直線形SO213平面三角形V形H2O24正四面體形V形BF303平面三角形平面三角形CH404正四面體形正四面體形NHeq\o\al(＋,4)04正四面體形正四面體形NH314正四面體形三角錐形(2)運用價層電子對互斥模型可預(yù)測分子或離子的立體結(jié)構(gòu)，但要注意判斷其價層電子對數(shù)，對ABm型分子或離子，其價層電子對數(shù)的判斷方法為n＝eq\f(中心原子的價電子數(shù)＋每個配位原子提供的價電子數(shù)×m±電荷數(shù),2)注意：①氧族元素的原子作為中心原子A時提供6個價電子，作為配位原子B時不提供價電子；②若為分子，電荷數(shù)為0；③若為陽離子，則減去電荷數(shù)，如NHeq\o\al(＋,4)，n＝eq\f(5＋1×4－1,2)＝4；④若為陰離子，則加上電荷數(shù)，如SOeq\o\al(2－,4)，n＝eq\f(6＋2,2)＝4。3．判斷分子或離子中中心原子的雜化軌道類型的一般方法(1)看中心原子有沒有形成雙鍵或三鍵。如果有1個三鍵，則其中有2個π鍵，用去了2個p軌道，則為sp雜化；如果有1個雙鍵則其中有1個π鍵，則為sp2雜化；如果全部是單鍵，則為sp3雜化。(2)由分子的空間構(gòu)型結(jié)合價電子對互斥理論判斷。沒有填充電子的空軌道一般不參與雜化，1對孤電子對占據(jù)1個雜化軌道。如NH3為三角錐形，且有一對孤電子對，即4條雜化軌道應(yīng)呈正四面體形，為sp3雜化。(一)分子空間構(gòu)型與雜化軌道、價層電子對互斥模型的關(guān)系1．肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物，則NH3分子的空間構(gòu)型是________；N2H4分子中氮原子軌道的雜化類型是__________。答案三角錐形sp32．甲醛(H2C=O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3答案sp3小于解析甲醇中碳原子形成4個σ鍵，為sp3雜化，甲醇分子內(nèi)O—C—H鍵角接近109°28′，甲醛分子的空間構(gòu)型為平面形，鍵角接近120°。3．H＋可與H2O形成H3O＋，H3O＋中O原子采用______雜化。H3O＋中H—O—H鍵角比H2O中H—O—H鍵角大，原因為_______________________________________________。答案sp3H2O中O原子有兩對孤電子對，H3O＋中O原子只有一對孤電子對，排斥力較小4．Ieq\o\al(＋,3)屬于多鹵素陽離子，根據(jù)VSEPR模型推測Ieq\o\al(＋,3)的空間構(gòu)型為________，中心原子雜化類型為________。答案V形sp3解析中心I原子的價層電子對數(shù)＝eq\f(7＋2－1,2)＝4，為sp3雜化，有兩對孤電子對。5．(1)S單質(zhì)的常見形式為S8，其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示，S原子采用的軌道雜化方式是________________。(2)H2Se的酸性比H2S________(填“強”或“弱”)；氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為__________，SOeq\o\al(2－,3)離子的立體構(gòu)型為____________。答案(1)sp3(2)強平面三角形三角錐形解析(1)首先根據(jù)S8的結(jié)構(gòu)和價電子特點，確定其雜化方式。S的價電子數(shù)是6，其中形成2個σ鍵，還有兩對孤電子對，故雜化方式為sp3。(2)H—Se鍵的鍵長比H—S鍵的鍵長長，所以H—Se鍵易斷裂，故H2Se的酸性比H2S強；SeO3中Se的雜化方式為sp2，立體構(gòu)型為平面三角形；SOeq\o\al(2－,3)中S的雜化方式為sp3，與3個O原子配位，故立體構(gòu)型為三角錐形。(二)共價鍵類型與分子性質(zhì)6．[2012·浙江自選模塊，15(3)(4)](3)下列物質(zhì)變化，只與范德華力有關(guān)的是________。A．干冰熔化B．乙酸汽化C．乙醇與丙酮混溶D．溶于水E．碘溶于四氯化碳F．石英熔融(4)下列物質(zhì)中，只含有極性鍵的分子是__________，既含離子鍵又含共價鍵的化合物是______________；只存在σ鍵的分子是________，同時存在σ鍵與π鍵的分子是________。A．N2B．CO2C．CH2Cl2D．C2H4E．C2HF．CaCl2G．NH4答案(3)AE(4)BCGCEABD解析(3)干冰為分子晶體，熔化時只需破壞范德華力；乙酸、乙醇、分子間均存在范德華力和氫鍵，因此B、C、D三者變化過程中均需克服兩種作用力；碘為分子晶體，溶于四氯化碳的過程中只需克服范德華力；石英為原子晶體，熔融過程中共價鍵被破壞，故選A、E。(4)只含極性鍵的分子有CO2、CH2Cl2；既含離子鍵又含共價鍵的化合物必須是含“根”的離子化合物，只有NH4Cl符合；共價單鍵為σ鍵，雙鍵或三鍵中有一個σ鍵，其余為π鍵，因此只存在σ鍵的分子有CH2Cl2、C2H6；同時存在σ鍵和π鍵的分子有N2、CO2、C2H4。7．[2012·山東理綜，32(3)]過渡金屬配合物Ni(CO)n的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18，則n＝__________。CO與N2結(jié)構(gòu)相似，CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個數(shù)之比為________。答案41∶2解析由題意知：中心原子Ni的價電子數(shù)為10，而每個CO提供電子數(shù)為2，故n＝4；CO與N2分子中都存在三鍵，故σ鍵與π鍵個數(shù)比為1∶2。8．(1)在①SiOeq\o\al(2－,3)、②SOeq\o\al(2－,3)、③CH3OH、④CS2、⑤CCl4五種微粒中，中心原子采取sp3雜化的有________(填序號，下同)，分子中所有的原子均在同一平面的有__________，CS2屬于__________分子(填“極性”或“非極性”)。(2)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。①COCl2分子的結(jié)構(gòu)式為，每個COCl2分子內(nèi)含有______個σ鍵，________個π鍵。其中心原子采取______雜化軌道方式，COCl2分子的空間構(gòu)型為_________________。②Fe(CO)5在一定條件下發(fā)生分解反應(yīng)：Fe(CO)5=Fe(s)＋5CO↑，反應(yīng)過程中，斷裂的化學(xué)鍵只有________鍵，形成的化學(xué)鍵是______________。答案(1)②③⑤①④非極性(2)①31sp2平面三角形②配位金屬鍵解析(1)首先判斷中心原子的孤電子對數(shù)：①eq\f(4－2×3＋2,2)＝0、②eq\f(6－2×3＋2,2)＝1、③CH3OH中的C原子無孤電子對、④eq\f(4－2×2,2)＝0、⑤eq\f(4－1×4,2)＝0；所以雜化方式分別為①sp2、②sp3、③sp3、④sp、⑤sp3；①sp2雜化且無孤電子對、④sp雜化，所以①、④中的原子均在同一平面內(nèi)。(2)①中心原子C無孤電子對，所以是sp2雜化，分子構(gòu)型為平面三角形；②Fe與CO之間形成的是配位鍵，金屬晶體中存在的是金屬鍵。9．(1)BF3與一定量的水形成(H2O)2·BF3晶體Q，Q在一定條件下可轉(zhuǎn)化為R：晶體Q中各種微粒間的作用力不涉及____________(填序號)。a．離子鍵b．共價鍵c．配位鍵d．金屬鍵e．氫鍵f．范德華力(2)已知苯酚()具有弱酸性，其Ka＝1.1×10－10；水楊酸第一級電離形成的離子能形成分子內(nèi)氫鍵。據(jù)此判斷，相同溫度下電離平衡常數(shù)Ka2(水楊酸)________Ka(苯酚)(填“＞”或“＜”)，其原因是_____________________________。答案(1)ad(2)＜中形成分子內(nèi)氫鍵，使其更難電離出H＋題型3晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．(2014·福建理綜，31)氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，與石墨相似，具有層狀結(jié)構(gòu)，可作高溫潤滑劑。立方相氮化硼是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為___________________________________________。(2)關(guān)于這兩種晶體的說法，正確的是________(填序號)。a．立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵，所以硬度大b．六方相氮化硼層間作用力小，所以質(zhì)地軟c．兩種晶體中的B—N鍵均為共價鍵d．兩種晶體均為分子晶體(3)六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為______________，其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電，原因是__________________________________________。(4)立方相氮化硼晶體中，硼原子的雜化軌道類型為____________。該晶體的天然礦物在青藏高原地下約300km的古地殼中被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)這一礦物形成事實，推斷實驗室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的條件應(yīng)是_________________________________________。(5)NH4BF4(氟硼酸銨)是合成氮化硼鈉米管的原料之一。1molNH4BF4含有____________mol配位鍵。答案(1)1s22s22p1(2)bc(3)平面三角形層狀結(jié)構(gòu)中沒有自由移動的電子(4)sp3高溫、高壓(5)2解析(1)B的原子序數(shù)為5，故其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p1。(2)立方相氮化硼晶體的硬度大小與是否含有σ鍵和π鍵無關(guān)，與晶體的結(jié)構(gòu)有關(guān)，即立方相氮化硼晶體為原子晶體，硬度較大，a錯誤；六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似，根據(jù)石墨晶體可知其層和層之間是靠范德華力結(jié)合的，故其作用力小，質(zhì)地較軟，b正確；B和N都是非金屬元素，兩種晶體中的B—N鍵都是共價鍵，c正確；六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似，屬于混合型晶體，立方相氮化硼晶體為原子晶體，d錯誤。(3)六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似，同一層上的原子在同一平面內(nèi)，根據(jù)六方相氮化硼晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可知，1個B原子與3個N原子相連，故為平面三角形結(jié)構(gòu)；由于B最外層的3個電子都參與了成鍵，層與層之間沒有自由移動的電子，故不導(dǎo)電。(4)立方相氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，故B原子為sp3雜化；該晶體存在地下約300km的古地殼中，因此制備需要的條件是高溫、高壓。(5)NHeq\o\al(＋,4)中有1個配位鍵，BFeq\o\al(－,4)中有1個配位鍵，故1molNH4BF4含有2mol配位鍵。2．(2014·高考題片段組合)按要求回答下列問題：(1)[2014·江蘇，21(A)—(5)]Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。銅晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，銅晶體中每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為________。答案12解析銅晶體中每個銅原子距離周圍最近的銅原子為一個平面上對角線上的原子，每個平面有4個，有3個面共12個。(2)[2014·山東理綜，33(4)]石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯(C60)，某金屬M與C60可制備一種低溫超導(dǎo)材料，晶胞如圖所示，M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部。該晶胞中M原子的個數(shù)為________，該材料的化學(xué)式為________。答案12M3C解析M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部，棱上有12個M，內(nèi)部有9個M，其個數(shù)為12×eq\f(1,4)＋9＝12，C60分子位于頂點和面心，C60分子的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，M原子和C60分子的個數(shù)比為3∶1，則該材料的化學(xué)式為M3C60。(3)[2014·海南19—Ⅱ(3)(5)]碳元素的單質(zhì)有多種形式，下圖依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖：C60屬于________晶體，石墨屬于________晶體。金剛石晶胞含有____________個碳原子。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長為a，根據(jù)硬球接觸模型，則r＝__________a，列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率__________(不要求計算結(jié)果)。答案分子混合8eq\f(\r(3),8)eq\f(8×\f(4,3)πr3,a3)＝eq\f(\r(3)π,16)解析C60中構(gòu)成的微粒是分子，所以屬于分子晶體；石墨的層內(nèi)原子間以共價鍵結(jié)合，層與層之間以分子間作用力結(jié)合，所以石墨屬于混合晶體。由金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞內(nèi)部有4個C原子，面心上有6個C原子，頂點有8個C原子，所以金剛石晶胞中C原子數(shù)目為4＋6×eq\f(1,2)＋8×eq\f(1,8)＝8；若C原子半徑為r，金剛石的邊長為a，根據(jù)硬球接觸模型，則正方體對角線長度的eq\f(1,4)就是C—C鍵的鍵長，即eq\f(\r(3),4)a＝2r，所以r＝eq\f(\r(3),8)a，碳原子在晶胞中的空間占有率w＝eq\f(8×\f(4,3)πr3,a3)＝eq\f(8×\f(4,3)π×\f(\r(3),8)a3,a3)＝eq\f(\r(3)π,16)。3．[2013·山東理綜，32(2)]利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，下圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個晶胞中含有B原子的個數(shù)為________，該功能陶瓷的化學(xué)式為________________________________。答案2BN解析○：1＋8×eq\f(1,8)＝2，：1＋4×eq\f(1,4)＝2所以每個晶胞中含有B原子、N原子的個數(shù)均為2，其化學(xué)式為BN。4．[2013·新課標(biāo)全國卷Ⅰ，37(2)(3)(4)(6)](2)硅主要以硅酸鹽、________等化合物的形式存在于地殼中。(3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體，其中原子與原子之間以____________相結(jié)合，其晶胞中共有8個原子，其中在面心位置貢獻____________個原子。(4)單質(zhì)硅可通過甲硅烷(SiH4)分解反應(yīng)來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。(6)在硅酸鹽中，SiOeq\o\al(4－,4)四面體[如下圖(a)]通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根：其中Si原子的雜化形式為______________，Si與O的原子數(shù)之比為______________，化學(xué)式為________________。答案(2)二氧化硅(3)共價鍵3(4)Mg2Si＋4NH4Cl=SiH4＋4NH3＋2MgCl2(6)sp31∶3[SiO3]eq\o\al(2n－,n)或SiOeq\o\al(2－,3)解析(3)金剛石晶胞的面心上各有一個原子，面上的原子對晶胞的貢獻是eq\f(1,2)。(6)在多硅酸根中每個硅原子都與4個O形成4個Si—O單鍵，因而Si原子都是sp3雜化；觀察圖(b)可知，每個四面體通過兩個氧原子與其他四面體連接形成鏈狀結(jié)構(gòu)，因而每個四面體中硅原子數(shù)是1，氧原子數(shù)＝2＋2×eq\f(1,2)＝3，即Si與O的原子個數(shù)比為1∶3，化學(xué)式為[SiO3]eq\o\al(2n－,n)。1．熟記幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目A．NaCl(含4個Na＋，4個Cl－)B．干冰(含4個CO2)C．CaF2(含4個Ca2＋，8個F－)D．金剛石(含8個C)E．體心立方(含2個原子)F．面心立方(含4個原子)2．物質(zhì)熔沸點高低比較規(guī)律(1)一般情況下，不同類型晶體的熔沸點高低規(guī)律：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，如：金剛石＞NaCl＞Cl2；金屬晶體＞分子晶體，如：Na＞Cl2(金屬晶體熔沸點有的很高，如鎢、鉑等，有的則很低，如汞等)。(2)形成原子晶體的原子半徑越小、鍵長越短，則鍵能越大，其熔沸點就越高，如：金剛石＞石英＞碳化硅＞晶體硅。(3)形成離子晶體的陰陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子鍵越強，熔沸點就越高，如：MgO＞MgCl2，NaCl＞CsCl。(4)金屬晶體中金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其形成的金屬鍵越強，金屬單質(zhì)的熔沸點就越高，如Al＞Mg＞Na。(5)分子晶體的熔沸點比較規(guī)律①組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對分子質(zhì)量越大，其熔沸點就越高，如：HI＞HBr＞HCl；②組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子，分子極性越大，其熔沸點就越高，如：CO＞N2；③同分異構(gòu)體分子中，支鏈越少，其熔沸點就越高，如：正戊烷＞異戊烷＞新戊烷；④同分異構(gòu)體中的芳香烴及其衍生物，鄰位取代物＞間位取代物＞對位取代物，如：鄰二甲苯＞間二甲苯＞對二甲苯。3．晶胞中微粒數(shù)目的計算方法——均攤法1．(1)C60和金剛石都是碳的同素異形體，二者相比較熔點高的是______________。(2)超高導(dǎo)熱絕緣耐高溫納米氮化鋁在絕緣材料中應(yīng)用廣泛，氮化鋁晶體與金剛石類似，每個Al原子與______個氮原子相連，與同一個N原子相連的Al原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為__________，氮化鋁晶體屬于________晶體。(3)金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無色揮發(fā)性液態(tài)Ni(CO)4，呈正四面體構(gòu)型。試推測Ni(CO)4的晶體類型是________，Ni(CO)4易溶于下列______(填字母)。A．水 B．四氯化碳C．苯 D．硫酸鎳溶液(4)氯化鋁在177.8℃時升華，蒸氣或熔融狀態(tài)以Al2Cl6形式存在。下列關(guān)于氯化鋁的推斷錯誤的是________。A．氯化鋁為共價化合物 B．氯化鋁為離子化合物C．氯化鋁難溶于有機溶劑 D．Al2Cl6中存在配位鍵(5)氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)具有一定的影響，下列現(xiàn)象與氫鍵無關(guān)的是________(填字母)。A．水在結(jié)冰時體積膨脹B．NH3比PH3熱穩(wěn)定性好C．在稀溶液中，鹽酸比氫氟酸的酸性強D．甘油、濃硫酸都呈黏稠狀答案(1)金剛石(2)4正四面體形原子(3)分子晶體BC(4)BC(5)BC解析(1)C60是分子晶體、金剛石是原子晶體，所以金剛石的熔點遠遠高于C60的。(2)由金剛石結(jié)構(gòu)每個C原子均以sp3雜化與其他四個C原子相連形成四個共價鍵構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)可推測。(3)由揮發(fā)性液體可知Ni(CO)4是分子晶體，由正四面體構(gòu)型可知Ni(CO)4是非極性分子。(4)由氯化鋁易升華可知氯化鋁是分子晶體，Al—Cl鍵不屬于離子鍵應(yīng)該為共價鍵，Al原子最外層三個電子全部成鍵，形成三個Al—Clσ鍵，無孤電子對，是非極性分子，易溶于有機溶劑，Al有空軌道，與氯原子的孤對電子能形成配位鍵，A、D正確。(5)NH3、PH3熱分解斷裂的是N—H鍵、P—H鍵，與氫鍵無關(guān)；HCl比HF容易電離是因為H—Cl鍵比H—F鍵容易斷裂，與氫鍵無關(guān)。2．已知：A、B、C、D、E、F是周期表中前36號元素，A是原子半徑最小的元素，B元素基態(tài)原子的2p軌道上只有兩個電子，C元素的基態(tài)原子L層只有2對成對電子，D是元素周期表中電負性最大的元素，E2＋的核外電子排布和Ar原子相同，F(xiàn)的核電荷數(shù)是D和E的核電荷數(shù)之和。請回答下列問題：(1)分子式為BC2的空間構(gòu)型為________；F2＋的核外電子排布式為__________。(2)A分別與B、C形成的最簡單化合物的穩(wěn)定性B______C(填“大于”或“小于”)；A、C兩元素可組成原子個數(shù)比為1∶1的化合物，C元素的雜化類型為______________。(3)A2C(4)F元素氧化物的熔點比其硫化物的熔點__________(填“高”或“低”)，請解釋其原因________________________________________________________________________。(5)D跟E可形成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。該離子化合物晶體的密度為ρg·cm－3，則晶胞的體積是______(用含ρ的代數(shù)式表示)。答案(1)直線形1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9(2)小于sp3(3)分子晶體金屬晶體面心立方最密堆積(4)高因為CuO的晶格能大于CuS的晶格能(5)eq\f(5.2×10－22,ρ)cm3解析原子半徑最小的元素A為氫元素，基態(tài)原子的2p軌道上只有兩個電子的B元素為碳元素，C為氧元素，電負性最大的元素D是氟元素，E為鈣元素，F(xiàn)為29號銅元素。(2)比較非金屬性可知穩(wěn)定性CH4<H2O，H2O2分子中的中心原子上含有兩對孤電子對，采取sp3雜化。(4)離子晶體中O2－半徑小于S2－半徑，半徑越小離子鍵越強，晶格能較大，熔沸點較高。(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可以知道一個CaF2晶胞中有4個Ca2＋和8個F－，氟化鈣的摩爾質(zhì)量為78g·mol－1，一個晶胞的質(zhì)量為eq\f(4×78,NA)g，則晶胞的體積為eq\f(4×78,ρNA)cm3，帶入NA的值可求得為eq\f(5.2×10－22,ρ)cm3。3．化合物A(H3BNH3)是一種潛在的儲氫材料，可由六元環(huán)狀物質(zhì)(HB=NH)3通過反應(yīng)3CH4＋2(HB=NH)3＋6H2O=3CO2＋6H3BNH3制得。A在一定條件下通過多步去氫可最終轉(zhuǎn)化為氮化硼(BN)。請回答下列問題：(1)H3BNH3的等電子體是__________，(HB=NH)3的等電子體是________。(2)下列對合成A的反應(yīng)方程式的討論中正確的是________(填字母)。a．反應(yīng)前后碳原子的軌道雜化類型不變b．反應(yīng)前后氮原子的軌道雜化類型不變c．鍵角的大小關(guān)系：CO2>CH4>H2Od．第一電離能的大小關(guān)系：N>O>C>Be．生成物H3BNH3中存在配位鍵(3)六方氮化硼和石墨是等電子體，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，六方氮化硼________(填“能”或“不能”)導(dǎo)電。(4)立方氮化硼和金剛石是等電子體，其晶胞如圖2所示，則處于晶胞頂點上的原子的配位數(shù)為__________________，若晶胞邊長為361.5pm，則立方氮化硼的密度是__________g·cm－3(只要求列算式，不必計算出數(shù)值，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。答案(1)CH3CH3(2)cde(3)不能(4)4eq\f(25×4,361.5×10－103×NA)解析(1)根據(jù)等電子體的概念和(HB=NH)3的結(jié)構(gòu)(六元環(huán)狀)可得出答案。(2)CH4中碳原子的軌道雜化類型為sp3雜化，而CO2中碳原子的軌道雜化類型為sp雜化，a錯；(HB=NH)3中氮原子的軌道雜化類型為sp2雜化，而H3BNH3中氮原子的軌道雜化類型為sp3雜化，b錯。(3)六方氮化硼晶體中無自由移動的電子，因此不能導(dǎo)電。(4)一個立方氮化硼晶胞中含有4個N原子和4個B原子。一個晶胞的質(zhì)量為eq\f(25,NA)×4g，一個立方氮化硼晶胞的體積是(361.5pm)3，因此立方氮化硼的密度是eq\f(25×4,361.5×10－103×NA)g·cm－3。題型4元素推斷——“位、構(gòu)、性”三者的關(guān)系1．(2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ，10)X、Y、Z均為短周期元素，X、Y處于同一周期，X、Z的最低價離子分別為X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是()A．原子最外層電子數(shù)：X>Y>ZB．單質(zhì)沸點：X>Y>ZC．離子半徑：X2－>Y＋>Z－D．原子序數(shù)：X>Y>Z答案D解析短周期元素X、Z形成的最低價離子為X2－、Z－，Y＋和Z－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則X、Y、Z三種元素分別處于第ⅥA、ⅠA、ⅦA族。又知X和Y處于同一周期，Y＋和Z－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，從而推知X、Y、Z分別為S、Na和F。A項，原子最外層電子數(shù)：F>S>Na；B項，Na單質(zhì)為金屬晶體，S、F2為分子晶體，S為固體，F(xiàn)2為氣體，顯然沸點Na>S>F2；C項，具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，元素的原子序數(shù)越大，原子半徑越小，Na＋、F－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則離子半徑：F－>Na＋，S2－多一個電子層，所以S2－半徑最大；D項，三種元素的原子序數(shù)關(guān)系為S>Na>F。2．(2013·四川理綜，4)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W、X原子的最外層電子數(shù)之比為4∶3，Z原子比X原子的核外電子數(shù)多4。下列說法正確的是()A．W、Y、Z的電負性大小順序一定是Z＞Y＞W(wǎng)B．W、X、Y、Z的原子半徑大小順序可能是W＞X＞Y＞ZC．Y、Z形成的分子的空間構(gòu)型可能是正四面體D．WY2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比是2∶1答案C解析根據(jù)所給信息和原子的結(jié)構(gòu)推斷出具體的元素，然后根據(jù)具體的元素及其化合物性質(zhì)進行解答。因為原子的最外層電子數(shù)不超過8個，且W、X為主族元素，故W、X的最外層電子數(shù)分別為4和3，結(jié)合Z的電子數(shù)比X多4且W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大可知，W為C元素，則X為Al元素，Z為Cl元素，Y為Si、P、S三種元素中的一種。A項，若Y為Si元素，則電負性Cl>C>Si；B項，因為C元素在第二周期，其余三種元素在第三周期，故原子半徑X>Y>Z>W；C項，Y若為Si元素，SiCl4的空間構(gòu)型為正四面體；D項，CS2分子的結(jié)構(gòu)式為S=C=S，一個分子中含有兩個σ鍵和兩個π鍵。3．(2013·四川理綜，8)X、Y、Z、R為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大。X的單質(zhì)與氫氣可化合生成氣體G、其水溶液pH＞7，Y的單質(zhì)是一種黃色晶體；R基態(tài)原子3d軌道的電子數(shù)是4s軌道電子數(shù)的3倍。Y、Z分別與鈉元素可形成化合物Q和J；J的水溶液與AgNO3溶液反應(yīng)可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L；Z與氫元素形成的化合物與G反應(yīng)生成M。請回答下列問題：(1)M固體的晶體類型是________。(2)Y基態(tài)原子的核外電子排布式是________；G分子中X原子的雜化軌道類型是________。(3)L的懸濁液中加入Q的溶液。白色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀，其原因是____________________。(4)R的一種含氧酸根ROeq\o\al(2－,4)具有強氧化性，在其鈉鹽溶液中加入稀硫酸，溶液變?yōu)辄S色，并有無色氣體產(chǎn)生。該反應(yīng)的離子程式是________。答案(1)離子晶體(2)1s22s22p63s23p4sp3雜化(3)Ag2S的溶解度小于AgCl的溶解度(4)4FeOeq\o\al(2－,4)＋20H＋=4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O解析X、Y、Z、R四種元素推斷過程如下：G的水溶液pH＞7，可知G為NH3，X為N元素，Y單質(zhì)為黃色晶體，故Y為S元素，L為AgCl沉淀，可知Z為Cl元素，R的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，則R為26號Fe元素。(1)M為NH4Cl，其晶體類型為離子晶體。(2)S基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p4；由NH3的電子式可知，NH3分子中N原子的雜化方式為sp3雜化。(3)在AgCl懸濁液中，加入Na2S溶液，根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律可以判斷，生成了更難溶解的黑色沉淀Ag2S。(4)FeOeq\o\al(2－,4)在酸性條件下，生成氧化性氣體O2，同時生成了Fe3＋使溶液呈黃色，反應(yīng)如下：4FeOeq\o\al(2－,4)＋20H＋=4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O元素推斷的一般思路