2019-2020年高考化学备考优生百日闯关系列专题07物质结构选修含解析
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①“可燃冰”中分子间存在的 2 种作用力是 ________。 ②为开采深海海底的“可燃冰”, 有科学家提出用 CO2 置换 CH4 的设想。 已知上图中笼状
结构的空腔直径为 0. 586nm ,根据上述图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想 的依据是 ________。 【答案】 (13 分 ) ( 1) H、C、O;( 2)a、 d;( 3)① 1s22s2 2p63s23p63d84s2 或 [Ar] 3d84s2;VIII ; ② 8。 ( 4)①氢键、 范德华力; ② CO2 的分子直径小于笼状空腔直径, 且与 H2O的结合力大于 CH4。
石墨烯晶体
金刚石晶体
①在石墨烯晶体中,每个 C 原子连接
个六元环,每个六元环占有
个 C原
子。
②在金刚石晶体中, C 原子所连接的最小环也为六元环,每个
C 原子连接
个六
元环,六元环中最多有
个 C原子在同一平面。
【答案】( 1)电子云 2 ( 2)C有 4 个价电子且半径较小,难以通过得或失电子达到稳定电
【考点定位】考查元素的电负性的比较、原子核外电子排布式的书写、物质的晶体结构、化学
键、物理性质的比较、配位化合物的形成及科学设想的构思等知识。
【名师点睛】元素的非金属性影响元素的电负性大小比较,要根据元素在周期表的位置及元素
周期律,掌握元素的非金属性强弱比较方法进行判断。了解元素的原子杂图晶体结构中可以分离出一个小结构(下图左) ,可以观察其中
某一个六元环(下图右) 。注意到六元环虽不是平面结构, 但它是由三组平行线构成。任取
一组平行线,可以确定四个原子共面。
2.【 xx 福建卷】 科学家正在研究温室气体 CH4 和 CO2 的转化和利用。
( 1) CH4 和 CO2 所含的三种元素电负性从小到大的顺序为 ________________ 。
结构示意图(我找了一幅图并处理了一下) ,有些图形信息在局部图
形中看不到:选定一个目标碳原子(图中箭头所指) ,注意到这个碳
原子有四个共价键呈四面体伸展,两两组合成六个角。按理说六个
角只对应六个六元环,但大家仔细看右图,红、蓝两色的六元环共
同一个夹角。故可推知:每个碳原子连接有
2×6=12 个六元环。
1、原子的核外电子排布式 ( 图 ) 的书写
( 1)核外电子排布式:用数字在能级符号右上角表明该能级上排布的电子数。例如,
K:
1s 22s 22p63s 23p64s 1。为了简化,通常把内层已达稀有气体电子结构的部分称为“原子实”
,
用该稀有气体的元素符号加方括号来表示。例如,
K: [Ar]4s 1。
2019-2020 年高考化学备考优生百日闯关系列专题 07 物质结构选修含 解析
1.【 xx 新课标Ⅰ卷】 碳及其化合物广泛存在于自然界中,回答下列问题:
( 1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用
形象
化描述。在基态原子中,核外存在
对自旋相反的电子。
( 2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是
性质的考查集中在共价键的类型特征, 杂化轨道和分子类型及微粒之间作用力的判断和比较等。
题型以填空题为主,常作为综合应用的一个方面进行考查,比如分子立体构型和极性,分子间
作用力与物质性质的比较等;晶体结构与性质是高考重点考查的内容,要求熟悉常见晶体结构
与性质的关系,具备从宏观和微观两个方面理解应用晶体知识的能力。
( 2)核外电子排布图: 用□表示原子轨道,↑和↓分别表示两种不同自旋方向的电子。
如
氧原子的核外电子排布图可表示为
。核外电子排布图能直观地反映出原 子的核外电子的自旋情况以及成对电子对数和未成对的单电子数。 ( 3)价电子排布式:如 Fe 原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为 3d64s 2。价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。 ( 4)构造原理是书写基态原子的电子排布式的依据, 也是绘制基态原子的电子排布图的主
( 2)下列关于 CH4 和 CO2 的说法正确的是 _______( 填序号 ) 。
a.固态 CO2 属于分子晶体
b. CH4 分子中含有极性共价键,是极性分子
c .因为碳氢键键能小于碳氧键,所以 CH4 熔点低于 CO2 d. CH4 和 CO2 分子中碳原子的杂化类型分别是 sp3 和 sp ( 3)在 Ni 基催化剂作用下, CH4 和 CO2 反应可获得化工原料 CO和 H2. ①基态 Ni 原子的电子排布式为 _______,该元素位于元素周期表的第 _____族。 ② Ni 能与 CO形成正四面体形的配合物 Ni(CO) 4,1mol Ni(CO) 4 中含有 ___molσ 键。 ( 4)一定条件下, CH4 和 CO2 都能与 H2O形成笼状结构 ( 如下图所示 ) 的水合物晶体,其相关
。
( 3) CS2 分子中,共价键的类型有
, C原子的杂化轨道类型是
,
写出两个与 CS2 具有相同空间构型和键合形式的分子或离子
。
( 4) CO能与金属 Fe 形成 Fe(CO)5,该化合物的熔点为 253K,沸点为 376K,其固体属于
晶体。
( 5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:
子结构 ( 3)σ 键和 π 键 sp CO
-
2、 SCN( 4)分子( 5)① 3 2
② 12 4
【考点定位】考查物质结构与性质的应用、化学键类型的判断、晶胞的计算;试题难度为较难
等级。
【名师点晴】 (5)问中的晶体结构,石墨烯晶体相对简单,使用均分法
即可得解。金刚石晶体结构复杂,这里说明一下。大家看一下晶体
物的结构关系,掌握元素的种类与形成化学键的类别、晶体类型的关系,了解影响晶体熔
沸点的因素及作用、掌握原子核外电子排布时遵循的能量最低原理、保利不相容原理和洪
特规则、原子核外电子排布的能级图,正确写出原子核外电子排布式、确定元素在周期表
的位置,结合微粒的直径大小和晶体结构特点分析温室气体
CH4 和 CO2 的转化和利用。掌握
原子结构的基本理论和元素周期律知识是本题的关键。本题较为全面的考查了考生对物质
结构的掌握情况。
原子结构与性质的考查集中在核外电子排布规律以及元素性质的周期性变化和应用方向。
题型以填空题为主,常与物质结构和性质的其他考点综合在一起来考查。问题的设置以核外电
子排布的表示方法和元素电负性、电离能的大小判断,及其变化规律和应用为主;分子结构与