2025版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)課件 選擇題突破4 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律

選擇題突破四物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律突破點(diǎn)1元素推斷與“位—構(gòu)—性”的關(guān)系突破點(diǎn)2物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系目錄索引

突破點(diǎn)1元素推斷與“位—構(gòu)—性”的關(guān)系聚焦核心要點(diǎn)1.元素周期表的結(jié)構(gòu)與分區(qū)[1]【應(yīng)用示例1】元素在周期表中的位置與其基態(tài)原子核外電子排布有關(guān),元素X的+3價(jià)基態(tài)離子的電子排布式為[Ar]3d5,回答問(wèn)題:(1)元素X是__________,其基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)____________。

(2)元素X在周期表中的位置是___________________,處于元素周期表的_____區(qū)。

Fe(或鐵)[Ar]3d64s2第四周期第Ⅷ族

d2.掌握主族元素性質(zhì)的變化規(guī)律[2]項(xiàng)目同周期(左→右)同主族(上→下)原子半徑逐漸減小逐漸增大離子半徑陽(yáng)離子逐漸減小陰離子逐漸減小r(陰離子)>r(陽(yáng)離子)逐漸增大化合價(jià)最高正化合價(jià)由+1→+7(O、F除外)最低負(fù)化合價(jià)=-(8-主族序數(shù))相同,最高正化合價(jià)=主族序數(shù)(O、F除外)元素的金屬性和非金屬性金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸減弱電離能同周期元素隨著原子序數(shù)的遞增,原子的第一電離能呈增大趨勢(shì),其中第ⅡA族大于第ⅢA族,第ⅤA族大于第ⅥA族第一電離能逐漸減小電負(fù)性逐漸增大逐漸減小3.原子或離子半徑大小比較

4.金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的比較

【應(yīng)用示例2】比較下列粒子半徑大小(用“>”或“<”填空)。(1)F-

Cl-

Br-。

(2)Cl-

O2-

Na+

Mg2+。

(3)Fe2+

Fe3+。

<<>>>>5.“位—構(gòu)—性”認(rèn)知模型[3]鏈接高考[1]判斷正誤:對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”。(1)(2022·北京卷)38Sr(鍶)位于元素周期表中第六周期第ⅡA族。(

)(2)(2023·浙江1月卷)Cu位于周期表p區(qū)。(

)(3)(2023·廣東卷)“天舟六號(hào)”為中國(guó)空間站送去推進(jìn)劑Xe氣,Xe是第ⅠA族元素。(

)(4)(2022·海南卷)鈉元素與鉀元素的原子序數(shù)相差18。(

)××××鏈接高考[2]1.(2022·江蘇卷)工業(yè)上電解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得鋁。下列說(shuō)法正確的是(

)A.半徑大小:r(Al3+)<r(Na+)B.電負(fù)性大小:χ(F)<χ(O)C.電離能大小:I1(O)<I1(Na)D.堿性強(qiáng)弱:NaOH<Al(OH)3A2.(2023·北京卷)下列事實(shí)不能通過(guò)比較氟元素和氯元素的電負(fù)性進(jìn)行解釋的是(

)A.F—F的鍵能小于Cl—Cl的鍵能B.三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的KaC.氟化氫分子的極性強(qiáng)于氯化氫分子的極性D.氣態(tài)氟化氫中存在(HF)2,而氣態(tài)氯化氫中是HCl分子A鏈接高考[3]1.(2023·重慶卷)化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同,相對(duì)分子質(zhì)量相差7,1molX3Y7WR含40mol質(zhì)子,X、W和R三種元素位于同周期,X原子最外層電子數(shù)是R原子核外電子數(shù)的一半。下列說(shuō)法正確的是(

)A.原子半徑:W>RB.非金屬性:X>RC.Y和Z互為同素異形體D.常溫常壓下X和W的單質(zhì)均為固體A解析:化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同,相對(duì)分子質(zhì)量相差7,說(shuō)明Y、Z為氫元素的兩種核素,由題干信息可知,1

mol

X3Y7WR含40

mol質(zhì)子,X、W和R三種元素位于同周期,X原子最外層電子數(shù)是R原子核外電子數(shù)的一半,則X、W、R的內(nèi)層電子數(shù)均為2,設(shè)X的最外層電子數(shù)為a,則R的核外電子數(shù)為2a,W的核外電子數(shù)為b,Y的質(zhì)子數(shù)為1,則有:3(a+2)+2a+b+7=40(a、b均為整數(shù)),5a+b=27,解得a=5,b=2(X、R不在同周期,舍去);a=4,b=7;a=3,b=12(X、R不在同周期,舍去);則X為C,R為O,W為N。同周期從左到右主族元素原子半徑逐漸減小,則原子半徑:W>R(即N>O),A正確;同周期從左到右主族元素非金屬性逐漸增強(qiáng),則非金屬性:R>X(即O>C),B錯(cuò)誤;Y和Z是氫元素的兩種核素,兩者互為同位素,C錯(cuò)誤;常溫常壓下X的單質(zhì)(即碳單質(zhì))為固體,W的單質(zhì)(即氮?dú)?是氣體,D錯(cuò)誤。2.(2023·河北卷)如圖所示化合物是制備某些藥物的中間體,其中W、X、Y、Z、Q均為短周期元素,且原子序數(shù)依次增大,分子中的所有原子均滿足稀有氣體的穩(wěn)定電子構(gòu)型,Z原子的電子數(shù)是Q的一半。下列說(shuō)法正確的是(

)A.簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:Z>QB.第一電離能:X>YC.基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù):X>QD.原子半徑:Z<WA解析:由W、X、Y、Z、Q均為短周期元素,且原子序數(shù)依次增大,分子中的所有原子均滿足稀有氣體的穩(wěn)定電子構(gòu)型,Z原子的電子數(shù)是Q的一半,圖中W形成1個(gè)化學(xué)鍵,原子序數(shù)最小,故W為H,X形成4個(gè)共價(jià)鍵,故X為C,Z和Q都形成2個(gè)共價(jià)鍵,且Z原子的電子數(shù)是Q的一半,故Z為O,Q為S,Y形成3個(gè)共價(jià)鍵,而且原子序數(shù)介于C和O之間,故Y為N。非金屬性:O>S,故簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:Z(O)>Q(S),A正確;同一周期從左到右第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì),故第一電離能:Y(N)>X(C),B錯(cuò)誤;基態(tài)原子中C的未成對(duì)電子數(shù)為2,S的未成對(duì)電子數(shù)也為2,故基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù):X(C)=Q(S),C錯(cuò)誤;原子半徑:Z(O)>W(H),D錯(cuò)誤。3.(2023·浙江1月卷)X、Y、Z、M、Q五種短周期元素,原子序數(shù)依次增大。X的2s軌道全充滿,Y的s能級(jí)電子數(shù)量是p能級(jí)的兩倍,M是地殼中含量最多的元素,Q是純堿中的一種元素。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.電負(fù)性:Z>XB.最高正價(jià):Z<MC.Q與M的化合物中可能含有非極性共價(jià)鍵D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:Z>YB解析:Y的s能級(jí)電子數(shù)量是p能級(jí)的兩倍,Y為C;X的2s軌道全充滿,原子序數(shù)X<Y,則X為Be或B;M是地殼中含量最多的元素,M為O;原子序數(shù):Y<Z<M,則Z為N;Q是純堿中的一種元素,則Q為Na。同一周期主族元素從左至右,電負(fù)性逐漸增大,則電負(fù)性:Z>X,A正確;N的最高正價(jià)為+5價(jià),O無(wú)最高正價(jià),最高正價(jià)N大于O,B錯(cuò)誤;Na和O形成的過(guò)氧化鈉中含有非極性共價(jià)鍵,C正確;元素非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),非金屬性:N>C,則硝酸酸性強(qiáng)于碳酸,D正確。精研核心命題命題角度1元素周期律及其應(yīng)用例1(2024·江蘇卷)明礬[KAl(SO4)2·12H2O]可用作凈水劑。下列說(shuō)法正確的是(

)A.半徑:r(Al3+)>r(K+)

B.電負(fù)性:χ(O)>χ(S)C.沸點(diǎn):H2S>H2O

D.堿性:Al(OH)3>KOHB解析:Al3+有2個(gè)電子層,而K+有3個(gè)電子層,因此,K+的半徑較大,A錯(cuò)誤;同一主族的元素,其電負(fù)性從上到下依次減小,O和S都是第ⅥA族的元素,O元素的電負(fù)性較大,B正確;雖然H2S的相對(duì)分子質(zhì)量較大,但是H2O分子間可形成氫鍵,因此H2O的沸點(diǎn)比H2S高,C錯(cuò)誤;元素的金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng),K的金屬性強(qiáng)于Al,因此KOH的堿性比Al(OH)3強(qiáng),D錯(cuò)誤。[變式演練1](2023·江蘇卷)元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列說(shuō)法正確的是(

)A.原子半徑:r(C)>r(Si)>r(Ge)B.第一電離能:I1(C)<I1(Si)<I1(Ge)C.碳單質(zhì)、晶體硅、SiC均為共價(jià)晶體D.可在周期表中元素Si附近尋找新半導(dǎo)體材料D解析:同主族元素從上到下原子半徑增大,故原子半徑:r(C)<r(Si)<r(Ge),A錯(cuò)誤;同主族元素,從上到下原子半徑增大,第一電離能逐漸減小,第一電離能:I1(C)>I1(Si)>I1(Ge),B錯(cuò)誤;晶體硅、SiC均為共價(jià)晶體,碳單質(zhì)中金剛石為共價(jià)晶體,而石墨為混合型晶體,C60為分子晶體,C錯(cuò)誤;單質(zhì)硅是半導(dǎo)體材料,可在周期表中元素Si附近尋找半導(dǎo)體材料,D正確。命題角度2陳述信息型元素綜合推斷例2(2024·甘肅卷)X、Y、Z、W、Q為短周期元素,原子序數(shù)依次增大,最外層電子數(shù)之和為18。Y原子核外有兩個(gè)單電子,Z和Q同族,Z的原子序數(shù)是Q的一半,W元素的焰色試驗(yàn)呈黃色。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.X、Y組成的化合物有可燃性B.X、Q組成的化合物有還原性C.Z、W組成的化合物能與水反應(yīng)D.W、Q組成的化合物溶于水呈酸性D解析:X、Y、Z、W、Q為短周期元素,W元素的焰色試驗(yàn)呈黃色,W為Na元素;Z和Q同族,Z的原子序數(shù)是Q的一半,則Z為O,Q為S;Y原子核外有兩個(gè)單電子,且原子序數(shù)小于Z,Y為C元素;X、Y、Z、W、Q的最外層電子數(shù)之和為18,則X的最外層電子數(shù)為18-4-6-1-6=1,X可能為H或Li。若X為H,H與C組成的化合物為烴,烴能夠燃燒,若X為L(zhǎng)i,Li與C組成的化合物也具有可燃性,A正確;X、Q組成的化合物中Q(即S)元素呈-2價(jià),-2價(jià)為S元素的最低價(jià),具有還原性,B正確;Z、W組成的化合物為Na2O、Na2O2,Na2O與水反應(yīng)生成NaOH,Na2O2與水反應(yīng)生成NaOH和O2,C正確;W、Q組成的化合物Na2S屬于強(qiáng)堿弱酸鹽,其溶于水所得溶液呈堿性,D錯(cuò)誤。[變式演練2](2023·湖北卷)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增加的同一短周期元素,其中X、Y、Z相鄰,W的核外電子數(shù)與X的價(jià)層電子數(shù)相等,Z2是氧化性最強(qiáng)的單質(zhì),4種元素可形成離子化合物(XY)+(WZ4)-。下列說(shuō)法正確的是(

)A.分子的極性:WZ3<XZ3B.第一電離能:X<Y<ZC.氧化性:X2Y3<W2Y3D.鍵能:X2<Y2<Z2A解析:Z2是氧化性最強(qiáng)的單質(zhì),則Z為F;W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增加的同一短周期元素,X、Y、Z相鄰,則X為N、Y為O;W的核外電子數(shù)與X的價(jià)層電子數(shù)相等,則W為B。BF3為非極性分子,NF3為極性分子,所以分子的極性:BF3<NF3,A正確;同周期主族元素從左到右,元素的第一電離能呈增大趨勢(shì),但N的2p能級(jí)處于半充滿穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于O,所以第一電離能:F>N>O,B錯(cuò)誤;N2O3中氮元素的化合價(jià)為+3價(jià),同亞硝酸鹽中氮元素的價(jià)態(tài)相同,具有較強(qiáng)的氧化性,B2O3的性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定,所以N2O3的氧化性大于B2O3,C錯(cuò)誤;氮?dú)庵惺侨I,氧氣中是雙鍵,氟氣中是單鍵,所以鍵能:N2>O2>F2,D錯(cuò)誤。地殼中含量最多的元素或簡(jiǎn)單氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素O地殼中含量最多的金屬元素Al最活潑的非金屬元素或無(wú)正化合價(jià)的元素或無(wú)含氧酸的非金屬元素或無(wú)氧酸可腐蝕玻璃的元素或氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素或陰離子的還原性最弱的元素F焰色試驗(yàn)呈黃色的元素Na焰色試驗(yàn)呈紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察)的元素K常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的非金屬元素Br常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的金屬元素Hg最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素Al對(duì)應(yīng)單質(zhì)為常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料的元素Si、Ge命題角度3根據(jù)給定的物質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行推斷例3(2023·遼寧卷)某種鎂鹽具有良好的電化學(xué)性能,其陰離子結(jié)構(gòu)如圖所示。W、X、Y、Z、Q是核電荷數(shù)依次增大的短周期元素,W、Y原子序數(shù)之和等于Z,Y原子價(jià)電子數(shù)是Q原子價(jià)電子數(shù)的2倍。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.W與X的化合物為極性分子B.第一電離能:Z>Y>XC.Q的氧化物是兩性氧化物D.該陰離子中含有配位鍵A解析:W、X、Y、Z、Q是核電荷數(shù)依次增大的短周期元素,W的原子序數(shù)最小,且形成1個(gè)共價(jià)鍵,則W為H;X形成4個(gè)共價(jià)鍵,核電荷數(shù)大于H但小于其他三種元素,則X為C;Y形成2個(gè)共價(jià)鍵,則Y為O;Z形成1個(gè)共價(jià)鍵,且原子序數(shù)等于H和O的原子序數(shù)之和,則Z為F;Q形成4個(gè)共價(jià)鍵后帶一個(gè)單位的負(fù)電荷,且Y原子價(jià)電子數(shù)是Q原子價(jià)電子數(shù)的2倍,則Q為Al。H與C形成的化合物為烴類(lèi),烴類(lèi)物質(zhì)的正、負(fù)電荷中心可能重合,如甲烷,甲烷為非極性分子,A項(xiàng)錯(cuò)誤;同周期從左到右,元素的第一電離能呈增大趨勢(shì),故第一電離能:F>O>C,B項(xiàng)正確;Al2O3既能與強(qiáng)酸反應(yīng),也能與強(qiáng)堿反應(yīng),屬于兩性氧化物,C項(xiàng)正確;該陰離子中,中心原子Al形成4個(gè)鍵,其中一個(gè)為配位鍵,D項(xiàng)正確。[變式演練3](雙選)(2024·山東德州一模)某離子液體由原子序數(shù)依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、M組成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖。其中Y、Z位于同周期相鄰主族,W和M的p軌道均含一個(gè)未成對(duì)電子。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)

A.簡(jiǎn)單離子半徑:Z<W<MB.第一電離能:W<Y<ZC.該離子液體的陰、陽(yáng)離子均含有配位鍵D.ZX5中Z的雜化方式為sp3dAD

命題角度4依據(jù)“殘缺的元素周期表”推斷元素例4(2021·浙江6月卷)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相對(duì)位置如圖所示,其中Y的最高化合價(jià)為+3價(jià)。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.還原性:ZQ2<ZR4B.X能從ZO2中置換出ZC.Y能與Fe2O3反應(yīng)得到FeD.M最高價(jià)氧化物的水化物能與其最低價(jià)氫化物反應(yīng)A[變式演練4](2022·廣東卷)甲~戊均為短周期元素,在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示。戊的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.原子半徑:丁>戊>乙B.非金屬性:戊>丁>丙C.甲的氫化物遇氯化氫一定有白煙產(chǎn)生D.丙的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物一定能與強(qiáng)堿反應(yīng)C解析:戊的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸,結(jié)合甲~戊均為短周期元素,則戊為第三周期元素,第三周期元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸的有S、Cl,故戊可能為S或Cl;若戊為S,則甲為C、乙為O、丙為Si、丁為P;若戊為Cl,則甲為N、乙為F、丙為P、丁為S。原子半徑:丁>戊>乙,A項(xiàng)正確;非金屬性:戊>丁>丙,B項(xiàng)正確;若甲為C,其氫化物(如CH4等)遇HCl不產(chǎn)生白煙,C項(xiàng)錯(cuò)誤;丙的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可能是H2SiO3,也可能是H3PO4,二者都能與強(qiáng)堿反應(yīng),D項(xiàng)正確。分層訓(xùn)練層級(jí)1練真題·明考向1.(2023·重慶卷)“嫦娥石”是中國(guó)首次在月球上發(fā)現(xiàn)的新礦物,其主要由Ca、Fe、P、O和Y(釔,原子序數(shù)比Fe大13)組成,下列說(shuō)法正確的是(

)A.Y位于元素周期表的第ⅢB族B.基態(tài)Ca原子的核外電子填充在6個(gè)軌道中C.5種元素中,第一電離能最小的是FeD.5種元素中,電負(fù)性最大的是PA解析:釔原子序數(shù)比Fe大13,釔為39號(hào)元素,位于元素周期表的第五周期第ⅢB族,A正確。鈣為20號(hào)元素,基態(tài)鈣原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2,基態(tài)Ca原子的核外電子填充在10個(gè)軌道中,B錯(cuò)誤。同一主族元素隨原子序數(shù)變大,原子半徑逐漸增大,第一電離能逐漸減小;同一周期隨著原子序數(shù)變大,第一電離能呈增大趨勢(shì),5種元素中,鈣的第一電離能比鐵小,C錯(cuò)誤。同周期主族元素從左到右,金屬性減弱,非金屬性增強(qiáng),元素的電負(fù)性增大;同主族由上而下,元素金屬性增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱,元素電負(fù)性減弱;5種元素中,電負(fù)性最大的是O,D錯(cuò)誤。2.(2024·湖北卷)主族元素W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大,X、Y的價(jià)電子數(shù)相等,Z的價(jià)電子所在能層有16個(gè)軌道,4種元素形成的化合物如圖。下列說(shuō)法正確的是(

)A.電負(fù)性:W>YB.酸性:W2YX3>W2YX4C.基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù):W>XD.氧化物溶于水所得溶液的pH:Z>YD解析:主族元素W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大,X、Y的價(jià)電子數(shù)相等,Z的價(jià)電子所在能層有16個(gè)軌道,則Z原子有4個(gè)能層。根據(jù)這4種元素形成的化合物的結(jié)構(gòu)可以推斷,W、X、Y、Z分別為H、O、S、K。W和Y可以形成H2S,其中S顯-2價(jià),因此,電負(fù)性:S>H,A錯(cuò)誤;H2SO3的酸性比H2SO4弱,B錯(cuò)誤;H只有1個(gè)電子,O的2p軌道上有4個(gè)電子,O有2個(gè)未成對(duì)電子,因此,基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)O>H,C錯(cuò)誤;K的氧化物溶于水且與水反應(yīng)生成強(qiáng)堿KOH,S的氧化物溶于水且與水反應(yīng)生成H2SO3或H2SO4,因此,氧化物溶于水所得溶液的pH的大小關(guān)系為K>S,D正確。3.(2024·黑吉遼卷)如下反應(yīng)相關(guān)元素中,W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,基態(tài)X原子的核外電子有5種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),基態(tài)Y、Z原子有兩個(gè)未成對(duì)電子,Q是ds區(qū)元素,焰色試驗(yàn)呈綠色。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)QZY4溶液

QZX4Y4W12溶液A.單質(zhì)沸點(diǎn):Z>Y>WB.簡(jiǎn)單氫化物鍵角:X>YC.反應(yīng)過(guò)程中有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生D.QZX4Y4W12是配合物,配位原子是YD解析:基態(tài)X原子的核外電子有5種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),Y、Z原子有兩個(gè)未成對(duì)電子,結(jié)合溶液中的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)可知,W、X、Y、Z分別為H、N、O、S;Q是ds區(qū)元素,焰色試驗(yàn)呈綠色,則Q為Cu。Z單質(zhì)(S)常溫下為固體,H2、O2(或O3)為分子晶體,單質(zhì)沸點(diǎn)Z>Y>W,A正確;NH3和H2O的中心原子N、O原子都是sp3雜化,NH3的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)是1,H2O的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)是2,孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)具有擠壓作用,鍵角NH3大于H2O,B正確;向CuSO4溶液中逐漸通入NH3,生成藍(lán)色沉淀,繼續(xù)通入NH3生成[Cu(NH3)4]2+,配位原子是氮原子,C正確,D錯(cuò)誤。層級(jí)2練易錯(cuò)·避陷阱4.(2024·山東濟(jì)寧一模)M、W、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,最外層電子數(shù)之和為16。W與Y的質(zhì)子數(shù)之和是X的2倍。Z元素的基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)為2,且價(jià)層電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有6種。由5種元素形成的一種配位化合物結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A.同周期中第一電離能小于X的元素有4種B.簡(jiǎn)單氫化物的還原性:X<YC.1mol該物質(zhì)中含配位鍵的數(shù)目為4NAD.元素Z的化合價(jià)為0價(jià)C解析:Z元素的基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)為2,且價(jià)層電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有6種,則其價(jià)層電子為3d84s2,為鎳;M、W、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,最外層電子數(shù)之和為16,M只形成一個(gè)單鍵,原子序數(shù)最小,M為氫元素;W周?chē)纬闪?個(gè)化學(xué)鍵、Y形成2個(gè)化學(xué)鍵,W為碳元素、Y為氧元素;W與Y的質(zhì)子數(shù)之和是X的2倍,X為氮元素;氮和鎳形成配位鍵。同一周期隨著原子序數(shù)增大,第一電離能呈增大趨勢(shì),N的2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能大于同周期相鄰元素,同周期中第一電離能小于N的元素有鋰、鈹、硼、碳、氧5種,A錯(cuò)誤;氧的非金屬性強(qiáng)于氮,則對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)單氫化物的還原性:N>O,B錯(cuò)誤;氮和鎳形成配位鍵,由圖可知,1

mol該物質(zhì)中含4

mol配位鍵,配位鍵的數(shù)目為4NA,C正確;元素鎳形成4個(gè)配位鍵,則會(huì)提供4個(gè)空軌道,故其應(yīng)該失去電子,導(dǎo)致其化合價(jià)不為0價(jià),D錯(cuò)誤。5.(2024·廣東深圳二模)Y4X9EZ2M4是一種常見(jiàn)的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。在元素周期表中Z與Y、M相鄰,基態(tài)Y原子的價(jià)電子排布式為nsnnpn,Z的第一電離能大于Y的,基態(tài)M原子與基態(tài)Y原子的未成對(duì)電子數(shù)相同;X為原子半徑最小的元素;E的合金是目前用量最大的金屬材料。下列說(shuō)法正確的是(

)A.電負(fù)性:Z<X<EB.非金屬性:M<Z<YC.簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):M>Z>YD.高溫下,E的單質(zhì)與X2M反應(yīng)得到E2M3C解析:基態(tài)Y原子的價(jià)層電子排布式為nsnnpn,即電子排布式為2s22p2,所以Y是C元素;元素周期表中Z與Y、M相鄰,Z的第一電離能大于Y的,則Z是N元素;基態(tài)M原子與基態(tài)Y原子的未成對(duì)電子數(shù)相同,則M為O元素;X為原子半徑最小的元素,則X是H元素;E的合金是目前用量最大的金屬材料,則E是Fe元素。同周期從左到右,主族元素的電負(fù)性逐漸增強(qiáng),同主族從上到下,元素的電負(fù)性逐漸減小,通常非金屬的電負(fù)性大于金屬,所以電負(fù)性:N>H>Fe,A錯(cuò)誤;同周期從左到右,主族元素的非金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬性:C<N<O,B錯(cuò)誤;氨形成分子間氫鍵的數(shù)目比H2O形成分子間氫鍵的數(shù)目少,甲烷不能形成氫鍵,則沸點(diǎn):H2O>NH3>CH4,C正確;高溫下鐵與水蒸氣反應(yīng)得到四氧化三鐵,D錯(cuò)誤。層級(jí)3練預(yù)測(cè)·押考向6.XYME4是一種新型電極材料,所含元素位于前四周期。其中只有X與E同周期,E是地殼中含量最多的元素,X可與水反應(yīng)生成H2,Y的合金用量最大、用途最廣,M的基態(tài)原子的p軌道上填充的電子數(shù)目滿足npn。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.單質(zhì)的熔點(diǎn):X<YB.簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:M>EC.

的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形D.X和E能形成離子化合物B解析:E是地殼中含量最多的元素,則E為O元素;Y的合金用量最大、用途最廣,則Y為Fe元素;M的基態(tài)原子的p軌道上填充的電子數(shù)目滿足npn,由于只有X與E同周期,則M為P元素;X可與水反應(yīng)生成氫氣,結(jié)合化合價(jià)代數(shù)和為0可知,X為L(zhǎng)i元素。鐵單質(zhì)的熔點(diǎn)高于鋰單質(zhì),A正確;元素的非金屬性越強(qiáng),簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),氧元素的非金屬性強(qiáng)于磷元素,所以水分子的穩(wěn)定性強(qiáng)于磷化氫,B錯(cuò)誤;磷酸根離子中磷原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4、孤電子對(duì)數(shù)為0,

的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,C正確;氧化鋰是只含有離子鍵的離子化合物,D正確。7.某種雙核鈷配合物陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)如圖。X的第一電離能在第二周期主族元素中位居第二,Y的核外電子只有一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),Z的一種同素異形體是極性分子。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:Z>XB.電負(fù)性:Z>X>YC.Co位于元素周期表ds區(qū),在該陽(yáng)離子中呈+2價(jià)D.從結(jié)構(gòu)推測(cè)該配合物陽(yáng)離子不穩(wěn)定,且具有一定的氧化性C解析:X的第一電離能在第二周期主族元素中位居第二,則X為N;Y的核外電子只有一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則Y為H;Z的一種同素異形體是極性分子,則Z為O,O3為極性分子。非金屬性:Z(O)>X(N),因此簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:Z>X,A正確;同周期主族元素,從左往右電負(fù)性逐漸增大,同主族元素,從上到下電負(fù)性逐漸減小,即電負(fù)性:Z(O)>X(N)>Y(H),B正確;Co位于元素周期表d區(qū),C錯(cuò)誤;該配合物陽(yáng)離子中存在過(guò)氧鍵,因此不穩(wěn)定,且具有一定的氧化性,D正確。突破點(diǎn)2物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系聚焦核心要點(diǎn)1.共價(jià)鍵(1)共價(jià)鍵的分類(lèi)[1]分類(lèi)依據(jù)類(lèi)型形成共價(jià)鍵的原子軌道重疊方式σ鍵電子云“頭碰頭”重疊π鍵電子云“肩并肩”重疊形成共價(jià)鍵的電子對(duì)是否偏移極性鍵共用電子對(duì)發(fā)生偏移非極性鍵共用電子對(duì)不發(fā)生偏移原子間共用電子對(duì)的數(shù)目單鍵原子間有1個(gè)共用電子對(duì)雙鍵原子間有2個(gè)共用電子對(duì)三鍵原子間有3個(gè)共用電子對(duì)【應(yīng)用示例1】利用CO可以合成化工原料COCl2,COCl2分子的結(jié)構(gòu)式為

,每個(gè)COCl2分子內(nèi)含有

個(gè)σ鍵、

個(gè)π鍵。

31(2)鍵參數(shù)[2]2.分子的空間結(jié)構(gòu)[3](1)價(jià)層電子對(duì)互斥模型和空間結(jié)構(gòu)(2)中心原子的常見(jiàn)三種雜化軌道類(lèi)型

雜化類(lèi)型雜化軌道數(shù)目雜化軌道夾角空間結(jié)構(gòu)名稱實(shí)例sp2180°直線形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28'正四面體形CCl4【應(yīng)用示例2】我國(guó)醫(yī)學(xué)典籍《本草衍義》中記載了有關(guān)砒霜(As2O3)的制備、性質(zhì)和藥用等。As2O3是兩性氧化物,其二聚分子的結(jié)構(gòu)如圖所示,該物質(zhì)溶于鹽酸生成AsCl3,AsCl3被LiAlH4還原生成AsH3。(1)As2O3二聚分子中,As原子采取

雜化,O原子采取

雜化。

(2)AsCl3的中心As原子采取

雜化,其分子的空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)_____________。

(3)LiAlH4中陰離子為,中心Al原子采取

雜化,該離子的空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)_____________。

sp3sp3sp3三角錐形

sp3正四面體形3.分子的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)[4](1)共價(jià)鍵的極性與分子極性的關(guān)系(2)鍵的極性與物質(zhì)的酸性①三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性,原因是氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性,F—C的極性大于Cl—C的極性,使F3C—的極性大于Cl3C—的極性,導(dǎo)致三氟乙酸的羧基中的羥基的極性更大,更易電離出氫離子。②甲酸的酸性大于乙酸的酸性,原因是烷基(R—)是推電子基團(tuán),烷基越長(zhǎng)推電子效應(yīng)越大,使羧基中的羥基的極性越小,羧酸的酸性越弱?！緫?yīng)用示例3】下列幾種有機(jī)羧酸中,按酸性由強(qiáng)到弱的順序排為_(kāi)_____________(用序號(hào)填寫(xiě))。

①乙酸(CH3COOH)

②氯乙酸(CH2ClCOOH)

③三氯乙酸(CCl3COOH)

④三氟乙酸(CF3COOH)④③②①

(3)氫鍵、范德華力及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響

(4)手性碳原子在有機(jī)化合物中,連有四個(gè)不同原子或原子團(tuán)的碳原子叫手性碳原子,如下面標(biāo)*的碳原子:4.晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)[5]鏈接高考[1]判斷正誤:對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。(1)(2024·安徽卷)

中含有σ鍵,不含π鍵。(

)(2)(2024·甘肅卷)N2O中σ鍵和大π鍵的數(shù)目不相等。(

)(3)(2022·北京卷)H2分子的共價(jià)鍵是s-sσ鍵,Cl2分子的共價(jià)鍵是s-pσ鍵。(

)(4)(2022·遼寧卷)11.2LCO2含π鍵數(shù)目為NA。(

)(5)(2022·天津卷)等質(zhì)量的石墨和金剛石中,碳碳σ鍵數(shù)目之比為4∶3。(

)(6)(2022·天津卷)一個(gè)N2H4分子中有4個(gè)σ鍵。(

)(7)(2022·海南卷)CH3COOH分子中只有σ鍵。(

)×××××××鏈接高考[2]判斷正誤:對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”。(1)(2024·安徽卷)鍵角:NH3>。(

)(2)(2023·北京卷)F—F的鍵能小于Cl—Cl的鍵能。(

)(3)(2022·天津卷)石墨和金剛石兩物質(zhì)的碳碳σ鍵的鍵角相同。(

)(4)(2022·海南卷)Cl—Cl的鍵長(zhǎng)比I—I短。(

)(5)(2022·江蘇卷)金剛石與石墨烯中的C—C—C夾角都為120°。(

)(6)(2021·江蘇卷)NH3與

中的鍵角相等。(

)×√×√××

××√√√×(7)(2023·天津卷)ClO2分子空間結(jié)構(gòu)為直線形。(

)(8)(2023·河北卷)CH4的價(jià)層電子對(duì)互斥模型和空間構(gòu)型均為正四面體。(

)(9)(2023·江蘇卷)和H2O的中心原子軌道雜化類(lèi)型均為sp2。(

)(10)(2023·河北卷)若AB2型分子的空間結(jié)構(gòu)相同,其中心原子的雜化方式也相同。(

)×√××鏈接高考[4](1)判斷正誤:對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”。①(2024·湖北卷)

分子中有5個(gè)手性碳。(

)②(2024·甘肅卷)在水中的溶解度:苯<苯酚。(

)③(2023·湖南卷)含有手性碳原子的分子叫做手性分子。(

)④(2023·湖南卷)鄰羥基苯甲醛的沸點(diǎn)低于對(duì)羥基苯甲醛的沸點(diǎn)。(

)⑤(2023·浙江1月卷)共價(jià)化合物Al2Cl6中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al2Cl6為非極性分子。(

)√√×√√(2)(2022·天津卷)下列物質(zhì)沸點(diǎn)的比較,正確的是(

)A.CH4>C2H6B.HF>HClC.H2S>H2SeD.

>CH3CH2CH2CH3B鏈接高考[5](1)(2024·山東卷)下列物質(zhì)均為共價(jià)晶體且成鍵結(jié)構(gòu)相似,其中熔點(diǎn)最低的是(

)A.金剛石(C) B.單晶硅(Si)C.金剛砂(SiC) D.氮化硼(BN,立方相)(2)(2021·天津卷)下列各組物質(zhì)的晶體類(lèi)型相同的是(

)A.SiO2和SO3 B.I2和NaClC.Cu和Ag D.SiC和MgOBC(3)(2022·湖北卷)某立方鹵化物可用于制作光電材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.Ca2+的配位數(shù)為6B.與F-距離最近的是K+C.該物質(zhì)的化學(xué)式為KCaF3D.若F-換為Cl-,則晶胞棱長(zhǎng)將改變B精研核心命題命題角度1共價(jià)鍵與鍵參數(shù)例1(2024·山東卷)由O、F、I組成化學(xué)式為IO2F的化合物,能體現(xiàn)其成鍵結(jié)構(gòu)的片段如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A.圖中○代表F原子B.該化合物中存在過(guò)氧鍵C.該化合物中I原子存在孤電子對(duì)D.該化合物中所有碘氧鍵鍵長(zhǎng)相等C解析:根據(jù)化學(xué)式IO2F結(jié)合結(jié)構(gòu)片段圖可知,圖中大黑球代表I原子,灰球代表F原子,小白球代表O原子,O原子與一個(gè)I原子成鍵或與兩個(gè)I原子成鍵,該化合物中不存在過(guò)氧鍵,A、B錯(cuò)誤;有的O原子與一個(gè)I原子成鍵,有的O原子與兩個(gè)I原子成鍵,所以該化合物中碘氧鍵的鍵長(zhǎng)不相等,D錯(cuò)誤;該化合物中I原子孤電子對(duì)數(shù)=

=1,C正確。[變式演練1](2024·河北卷)從微觀視角探析物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)是學(xué)習(xí)化學(xué)的有效方法。下列實(shí)例與解釋不符的是(

)選項(xiàng)實(shí)例解釋A原子光譜是不連續(xù)的線狀譜線原子的能級(jí)是量子化的BCO2、CH2O、CCl4鍵角依次減小孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)的斥力大于成鍵電子對(duì)之間的斥力CCsCl晶體中Cs+與8個(gè)Cl-配位,而NaCl晶體中Na+與6個(gè)Cl-配位Cs+比Na+的半徑大D逐個(gè)斷開(kāi)CH4中的C—H每步所需能量不同各步中的C—H鍵所處化學(xué)環(huán)境不同B解析:原子光譜是不連續(xù)的線狀譜線,說(shuō)明原子的能級(jí)是不連續(xù)的,即原子能級(jí)是量子化的,A正確;CO2中心C原子為sp雜化,鍵角為180°,CH2O中心C原子為sp2雜化,鍵角大約為120°,CH4中心C原子為sp3雜化,鍵角為109°28',三種物質(zhì)中心C原子都沒(méi)有孤電子對(duì),三者鍵角大小與孤電子對(duì)無(wú)關(guān),B錯(cuò)誤;離子晶體的配位數(shù)取決于陰、陽(yáng)離子半徑的相對(duì)大小,離子半徑比越大,配位數(shù)越大,Cs+周?chē)疃嗄芘挪?個(gè)Cl-,Na+周?chē)疃嗄芘挪?個(gè)Cl-,說(shuō)明Cs+比Na+的半徑大,C正確;斷開(kāi)第一個(gè)鍵時(shí),碳原子周?chē)墓灿秒娮訉?duì)多,原子核對(duì)共用電子對(duì)的吸引力較弱,需要能量較小,斷開(kāi)C—H越多,碳原子周?chē)灿秒娮訉?duì)越少,原子核對(duì)共用電子對(duì)的吸引力越大,需要的能量變大,所以各步中的C—H所處化學(xué)環(huán)境不同,每步所需能量不同,D正確。命題角度2物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)例2(2024·河北卷)NH4ClO4是火箭固體燃料重要的氧載體,與某些易燃物作用可全部生成氣態(tài)產(chǎn)物,如:NH4ClO4+2C═NH3↑+2CO2↑+HCl↑。下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)或表述正確的是(

)B.NH4ClO4中的陰、陽(yáng)離子有相同的VSEPR模型和空間結(jié)構(gòu)C.在C60、石墨、金剛石中,碳原子有sp、sp2和sp3三種雜化方式D.NH3和CO2都能作制冷劑是因?yàn)樗鼈冇邢嗤?lèi)型的分子間作用力B[變式演練2](2023·湖北卷)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)。下列性質(zhì)差異與結(jié)構(gòu)因素匹配錯(cuò)誤的是(

)D選項(xiàng)性質(zhì)差異結(jié)構(gòu)因素A沸點(diǎn):正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)分子間作用力B熔點(diǎn):AlF3(1040℃)遠(yuǎn)高于AlCl3(178℃升華)晶體類(lèi)型C酸性:CF3COOH(pKa=0.23)遠(yuǎn)強(qiáng)于CH3COOH(pKa=4.76)羥基極性D溶解度(20℃):Na2CO3(29g)大于NaHCO3(8g)陰離子電荷解析:正戊烷中不含支鏈,新戊烷中含支鏈,分子間作用力:正戊烷>新戊烷,所以正戊烷沸點(diǎn)高于新戊烷,A正確;AlF3為離子晶體,AlCl3為分子晶體,離子晶體的熔點(diǎn)一般高于分子晶體,B正確;F的電負(fù)性大于H,—CF3為吸電子基團(tuán),導(dǎo)致CF3COOH中羥基極性比CH3COOH大,更易電離出H+,C正確;NaHCO3溶解度小于Na2CO3,是因?yàn)?/p>

的水解程度小于

,與陰離子所帶電荷無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤。[變式演練3](雙選)(2024·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)調(diào)研)下列說(shuō)法正確的是(

)CDA.圖A中,18-冠-6中O原子(灰球)電負(fù)性大,帶負(fù)電荷,通過(guò)離子鍵與K+作用,體現(xiàn)了超分子“分子識(shí)別”的特征B.圖B物質(zhì)相較NaBF4摩爾質(zhì)量更大,具有更高的熔、沸點(diǎn)C.圖B中,1mol該物質(zhì)含有23molσ鍵分層訓(xùn)練層級(jí)1練真題·明考向1.(2024·江蘇卷)下列有關(guān)反應(yīng)描述正確的是(

)A.CH3CH2OH催化氧化為CH3CHO,CH3CH2OH斷裂C—OB.氟氯烴破壞臭氧層,氟氯烴產(chǎn)生的氯自由基改變O3分解的歷程C.丁烷催化裂化為乙烷和乙烯,丁烷斷裂σ鍵和π鍵D.石墨轉(zhuǎn)化為金剛石,碳原子軌道的雜化類(lèi)型由sp3轉(zhuǎn)變?yōu)閟p2B解析:CH3CH2OH催化氧化為CH3CHO,CH3CH2OH斷裂C—H和O—H生成C=O,A錯(cuò)誤;氯自由基催化O3分解破壞臭氧層,則氟氯烴產(chǎn)生的氯自由基改變了O3分解的歷程,B正確;丁烷催化裂化為乙烷和乙烯,丁烷斷裂σ鍵,丁烷是飽和烷烴,沒(méi)有π鍵,C錯(cuò)誤;石墨中碳原子軌道的雜化類(lèi)型為sp2,金剛石中碳原子軌道的雜化類(lèi)型為sp3,石墨轉(zhuǎn)化為金剛石,碳原子軌道的雜化類(lèi)型由sp2轉(zhuǎn)變?yōu)閟p3,D錯(cuò)誤。2.(2024·湖南卷)通過(guò)理論計(jì)算方法優(yōu)化了P和Q的分子結(jié)構(gòu),P和Q呈平面六元并環(huán)結(jié)構(gòu),原子的連接方式如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.P為非極性分子,Q為極性分子B.第一電離能:B<C<NC.1molP和1molQ所含電子數(shù)目相等D.P和Q分子中C、B和N均為sp2雜化A解析:由所給分子結(jié)構(gòu)圖可知,P和Q分子都是對(duì)稱結(jié)構(gòu),正負(fù)電荷中心重合,都是非極性分子,A錯(cuò)誤;同周期元素,從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì),氮原子的2p軌道為穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu),第一電離能大于相鄰元素,則第一電離能由小到大的順序?yàn)锽<C<N,B正確;由所給分子結(jié)構(gòu)可知,P分子式為C24H12,Q分子式為B12N12H12,P、Q分子都是含156個(gè)電子,故1

mol

P和1

mol

Q所含電子數(shù)目相等,C正確;由所給分子結(jié)構(gòu)可知,P和Q分子中C、B和N均與三個(gè)原子成鍵,P和Q分子呈平面結(jié)構(gòu),故P和Q分子中C、B和N均為sp2雜化,D正確。3.(2022·山東卷)AlN、GaN屬于第三代半導(dǎo)體材料,二者成鍵結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶體中只存在N—Al鍵、N—Ga鍵。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.GaN的熔點(diǎn)高于AlNB.晶體中所有化學(xué)鍵均為極性鍵C.晶體中所有原子均采取sp3雜化D.晶體中所有原子的配位數(shù)均相同A解析:AlN、GaN的成鍵結(jié)構(gòu)與金剛石相似,因此AlN、GaN都為共價(jià)晶體,由于Al原子的半徑小于Ga原子的半徑,N—Al鍵的鍵長(zhǎng)小于N—Ga鍵的鍵長(zhǎng),因此N—Al鍵的鍵能較大,AlN晶體的熔點(diǎn)較高,故GaN的熔點(diǎn)低于AlN,A項(xiàng)錯(cuò)誤;不同種元素的原子之間形成