《2020年高考化学二轮专题复习《主题11 物质结构与性质》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年高考化学二轮专题复习《主题11 物质结构与性质》（90页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020 分类突破PPT 题型分析第二篇 非选择题 物质结构与性质 PART02 主题11 全国卷考情分析 命题角度一元素化合物型 开门见山型 真题示例 例1 2019年全国 卷 35 在普通铝中加入少量Cu和Mg后 形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒 其分散在Al中可使得铝材的硬度增加 延展性减小 形成所谓 坚铝 是制造飞机的主要材料 回答下列问题 1 下列状态的镁中 电离最外层一个电子所需能量最大的是 填标号 A Ne B Ne C Ne D Ne 2 乙二胺 H2NCH2CH2NH2 是一种有机化合物 分子中氮 碳的杂化类型分别是 乙二胺能与Mg2 Cu2 等金属离子形成稳定环状离
2、子 其原因是 其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 填 Mg2 或 Cu2 A sp3 sp3 乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键 Cu2 3 一些氧化物的熔点如下表所示 解释表中氧化物之间熔点差异的原因 4 图 a 是MgCu2的拉维斯结构 Mg以金刚石方式堆积 八面体空隙和半数的四面体空隙中 填入以四面体方式排列的Cu 图 b 是沿立方格子对角面取得的截图 可见 Cu原子之间最短距离x pm Mg原子之间最短距离y pm 设阿伏加德罗常数的值为NA 则MgCu2的密度是g cm 3 列出计算表达式 Li2O MgO为离子晶体 P4O6 SO2为分子晶体 晶格能MgO Li
3、2O 分子间力 分子量 P4O6 SO2 解析 1 A项 Ne 3s1属于基态的Mg 由于Mg的第二电离能高于其第一电离能 故其再失去一个电子所需能量较高 B项 Ne 3s2属于基态Mg原子 其失去一个电子变为基态Mg C项 Ne 3s13p1属于激发态Mg原子 其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子 D项 Ne 3p1属于激发态Mg 其失去一个电子所需能量低于基态Mg 综上所述 电离最外层一个电子所需能量最大的是 Ne 3s1 2 乙二胺中N形成3个单键 含有1对孤对电子 属于sp3杂化 C形成4个单键 不存在孤对电子 也是sp3杂化 由于乙二胺的两个N可提供孤对电子给金属离子形成配位键 因
4、此乙二胺能与Mg2 Cu2 等金属离子形成稳定环状离子 由于Cu2 的半径较大且含有的空轨道多于Mg2 因此与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2 4 根据晶胞结构可知Cu原子之间最短距离为面对角线的 由于边长是apm 则面对角线是apm 则x apm Mg原子之间最短距离为体对角线的 由于边长是apm 则体对角线是apm 则y apm 根据晶胞结构可知晶胞中含有镁原子的个数是8 6 4 8 则Cu原子个数是16 晶胞的质量是g 由于边长是apm 则MgCu2的密度是g cm 3 必备知识 1 五种表达式 1 电子排布式 Ga1s22s22p63s23p63d104s24p1 2 简化的
5、电子排布式 Ga Ar 3d104s24p1 3 外围电子排布式 价电子排布式 Cr3d54s1 4 轨道表示式 电子排布图 C 5 外围轨道表示式 外围电子排布图 Cr 2 周期表的分区与原子的价电子排布的关系 3 价层电子对数与分子空间构型 4 电子对间的斥力顺序 孤电子对与孤电子对 孤电子对与成键电子对 成键电子对与成键电子对 成键电子对间斥力顺序 三键与三键 三键与双键 双键与双键 双键与单键 单键与单键 4 ABm型分子杂化类型的判断 公式 价电子对数n 中心原子的价电子数 配位原子的成键电子数 电荷数 1 根据n值判断杂化类型 当n 2 sp杂化 当n 3 sp2杂化 当n 4 s
6、p3杂化 2 注意 当上述公式中电荷数为正值时取 电荷数为负值时取 当配位原子为氧原子或硫原子时 成键电子数为0 3 分子中若有重键 双 三键 均视为一个电子对 1 ADm型分子的空间构型总是采取A的价层电子对相互斥力最小的那种几何构型 2 分子的空间构型与价层电子对数有关 包括成键电子对和孤电子对 4 分子晶体 分子间作用力越大 物质的熔 沸点越高 具有氢键的分子晶体 熔 沸点反常地高 如H2O H2Te H2Se H2S 组成和结构相似的分子晶体 相对分子质量越大 熔 沸点越高 如SnH4 GeH4 SiH4 CH4 F2N2 CH3OH CH3CH3 3 离子晶体 一般来说 阴 阳离子所
7、带电荷数越多 离子半径越小 则离子间的作用力就越大 其离子晶体的熔 沸点就越高 如熔点 MgO MgCl2 NaCl CsCl 5 常见晶体的熔 沸点高低的判断 1 不同类型晶体的熔 沸点高低一般规律 原子晶体 离子晶体 分子晶体 金属晶体的熔 沸点差别很大 如钨 铂等沸点很高 汞 镓 铯等沸点很低 金属晶体一般不参与比较 2 原子晶体 由共价键形成的原子晶体中 原子半径小的键长短 键能大 晶体的熔 沸点高 如熔点 金刚石 碳化硅 硅 2 晶胞各物理量的计算对于立方晶胞 可简化成下面的公式进行各物理量的计算 a3 NA n M a表示晶胞的棱长 表示密度 NA表示阿伏加德罗常数的值 n表示1m
8、ol晶胞中所含晶体的物质的量 M表示晶体的摩尔质量 6 晶胞中微粒数的计算方法 均摊法 1 立方体 长方体 晶胞组成的计算方法 5 金属晶体 金属离子半径越小 离子所带电荷数越多 其金属键越强 金属熔 沸点就越高 如熔 沸点 NaNa K Rb Cs 针对训练 1 金属镓有 电子工业脊梁 的美誉 镓及其化合物应用广泛 1 基态Ga原子中有种能量不同的电子 其价电子排布式为 2 第四周期的主族元素中 基态原子未成对电子数与镓相同的元素有 填元素符号 3 三甲基镓 CH3 3Ga 是制备有机镓化合物的中间体 在700 时 CH3 3Ga和AsH3反应得到GaAs 化学方程式为 CH3 3Ga中Ga
9、原子的杂化方式为 AsH3的空间构型是 4 GaF3的熔点为1000 GaCl3的熔点为77 9 两者熔点存在差异的原因是 8 4s24p1 K Br CH3 3Ga AsH3GaAs 3CH4 sp2 三角锥形 GaF3是离子晶体 GaCl3是分子晶体 5 砷化镓是半导体材料 其晶胞结构如图所示 晶胞中与Ga原子等距离且最近的As原子形成的空间构型为 原子坐标参数是晶胞的基本要素之一 表示晶胞内部各原子的相对位置 图中a 0 0 0 b 1 则c的坐标参数为 砷化镓的摩尔质量为Mg mol 1 晶体中距离最近的砷和镓原子核间距为pnm 阿伏加德罗常数的值为NA 则晶胞的密度为g cm 3 正
10、四面体 解析 1 Ga元素在周期表中的位置为第四周期 A族 其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1 其中不同的原子轨道能量不同 电子排布在不同原子轨道上 电子的能量也是不同的 因此共有8种不同能量的电子 其价电子排布式为4s24p1 2 基态Ga原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1 未成对电子数是1 第四周期的主族元素中 基态原子未成对电子数也是1的 其电子排布式应为1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p63d104s24p5 对应的元素为K或Br 3 在700 时 CH3 3Ga和AsH3反应得到Ga
11、As和CH4 发生反应的化学方程式为 CH3 3Ga AsH3GaAs 3CH4 CH3 3Ga中Ga形成3个 键 没有孤电子对 为sp2杂化 AsH3中心原子As电子对数为3 4 为sp3杂化 有一对孤电子对 故空间构型为三角锥形 2 氟及其化合物用途非常广泛 回答下列问题 1 聚四氟乙烯是一种准晶体 该晶体是一种无平移周期序 但有严格准周期位置序的独特晶体 可通过方法区分晶体 准晶体和非晶体 2 基态铜原子价电子排布的轨道式为 3 H2F SbF6 氟酸锑 是一种超强酸 存在 H2F 该离子的空间构型为 依次写出一种与 H2F 具有相同空间构型和键合形式的分子和阴离子 4 NH4F 氟化铵
12、 可用作玻璃蚀刻剂 防腐剂 消毒剂等 N的中心原子的杂化类型是 氟化铵中存在 填字母 A 离子键B 键C 键D 氢键 X 射线衍射 V形 H2O 或H2S sp3 AB 5 SbF6被广泛用作高压电气设备绝缘介质 SbF6是一种共价化合物 可通过类似于Born Haber循环能量构建能量图 见图a 计算相关键能 则F F键的键能为kJ mol 1 S F键的键能为kJ mol 1 6 CuCl的熔点为426 熔融状态下几乎不导电 CuF的熔点为908 密度为7 1g cm 3 CuF比CuCl熔点高的原因是 已知NA为阿伏加德罗常数的值 CuF的晶胞结构如图b所示 则CuF的晶胞参数a nm
13、列出计算式 155 327 CuCl是分子晶体 CuF是离子晶体 解析 1 从外观无法区分三者 晶体 准晶体 非晶体的X 射线衍射图不同 因此可通过X 射线衍射方法区分晶体 准晶体和非晶体 2 Cu是29号元素 原子核外电子数为29 铜的基态原子价电子排布式为3d104s1 价电子排布的轨道表示式为 3 H2F 的中心原子F的孤电子对数为 7 1 2 1 2 键数目为2 价层电子对数为4 VSEPR模型为四面体形 空间构型为V形 与 H2F 具有相同空间构型和键合形式的分子有H2O 或H2S 阴离子有N 4 N中N原子杂化轨道数为 5 4 1 4 N原子采取sp3杂化方式 氟化铵中铵根离子与氟
14、离子之间存在离子键 铵根离子中氮原子与氢原子之间形成的氮氢键为 键 不存在 键 同时也不存在氢键 A B两项正确 5 由图a可知3F2 g 6F g H 465kJ mol 1 则F F键的键能为465kJ mol 1 3 155kJ mol 1 6F g S g SF6 g H 1962kJ mol 1 则S F键的键能为1962kJ mol 1 6 327kJ mol 1 6 CuCl的熔点为426 熔融状态下几乎不导电 CuCl是分子晶体 CuF的熔点为908 是离子晶体 离子键远大于分子间作用力 故CuF比CuCl的熔点高 根据均摊法可知 晶胞中含有个Cu 4个F 晶胞的体积cm3 则
15、CuF的晶胞参数 典型示例 例2 2015年全国 卷 37 A B C D为原子序数依次增大的四种元素 A2 和B 具有相同的电子构型 C D为同周期元素 C核外电子总数是最外层电子数的3倍 D元素最外层有一个未成对电子 回答下列问题 1 四种元素中电负性最大的是 填元素符号 其中C原子的核外电子排布式为 2 单质A有两种同素异形体 其中沸点高的是 填分子式 原因是 A和B的氢化物所属的晶体类型分别为和 3 C和D反应可生成组成之比为1 3的化合物E E的立体构型为 中心原子的杂化轨道类型为 命题角度二元素推断型 O 1s22s22p63s23p3 或 Ne 3s23p3 O3 O3相对分子质
16、量较大 范德华力大 分子晶体 离子晶体 三角锥形 sp3 4 化合物D2A的立体构型为 中心原子的价层电子对数为 单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A 其化学方程式为 5 A和B能够形成化合物F 其晶胞结构如图所示 晶胞参数a 0 566nm F的化学式为 晶胞中A原子的配位数为 列式计算晶体F的密度 g cm 3 V形 4 2Cl2 2Na2CO3 H2OCl2O 2NaHCO3 2NaCl 或2Cl2 Na2CO3Cl2O CO2 2NaCl Na2O 8 解析 A B C D为原子序数依次增大的四种元素 A2 和B 具有相同的电子构型 则A是O B是Na C D为同周期元素 C元素原子核外电子总数是最外层电子数的3倍 则C是P D元素最外层有一个未成对电子 所以D是Cl 1 非金属性越强 电负性越大 则四种元素中电负性最大的是O P的原子序数是15 根据核外电子排布可知 C原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3 或 Ne 3s23p3 2 氧元素有氧气和臭氧两种单质 由于O3相对分子质量较大 范德华力较大 所以沸点较高 A和B的氢化物分别是H2O和NaH 所属
