考点41 分子结构与性质-备战2022年高考化学二轮复习强弱克难再突破专题(通用版)(解析版)
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专题11 第35题 物质结构与性质(强化训练)
1.氟及其化合物用途非常广泛,自然界中氟多以化合态形式存在,主要有萤石(CaF2)、冰晶石( Na3AlF6)等。回答下列问题:
(1)基态氟原子中有_________________种能量不同的电子。
(2)NF3是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体。NF3与NH3的空间构型相同,但是NH3( -33° C)的沸点比NF3( -129° C)的高,原因为_____________。
(3)氟硼酸( HBF4,属于强酸)常用于替代浓硫酸作铅蓄电池的电解质溶液,可由HF和BF3合成,从化学键形成角度分析HF与BF3能化合的原因:________。
(4)液态[H2F]+中存在[H2F]+和[HF2]- ,[HF2]-的结构可表示为[F-H…F]- ,[H2F]+的VSEPR模型名称为________形。NaHF2可用于制无水氟化氢和供雕刻玻璃、木材防腐等。常温常压下为白色固体,易溶于水,160°C分解。NaHF2中所含作用力的类型有______. (填字母)。
a 离子键 b 共价键 c 配位键 d 氢键
(5)CaF2是难溶化合物,其品胞结构如图所示:
①若原子坐标参数A处为(0,0,0),B处为(11,022,),C处为(1,1,1),则D处为_____.
②每个Ca2+周围距离最近的Ca2+共有_____个。
③已知:CaF2晶体密度为cg·cm-3 ,则晶胞中Ca2+与最近的F-之间的距离为____nm(设NA表示阿伏加德罗常数的值,用含c、NA的式子表示)。
2.完成下列问题。
(1)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)薄膜电池等.
①As的基态原子的电子排布式[Ar]_______________.
②第一电离能:As___Ga(填“>”、“<”或“=”).
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(二)杂化类型拓展
原子在形成化学键时除采用sp型杂化外,还可以采用spd型或dsp型杂化。
1.spd型杂化
ns轨道、np轨道和nd轨道一起参与的杂化称为spd型杂化,主要有以下几种类型:
(1)sp3d杂化
sp3d杂化轨道是由1个ns轨道、3个np轨道和1个nd轨道组合而成的,它的特点是5个杂化轨道在空间呈三角双锥形,杂化轨道间夹角为90 或120°。
(2)sp3d2杂化
sp3d2杂化轨道由1个ns轨道、3 个np轨道和2个nd轨道组合而成,它的特点是6个杂化轨道指向正八面体的6个顶点,杂化轨道间夹角为90° 或180°。
(3)sp3d3杂化也是spd 型杂化的一种。sp3d3杂化轨道是由1个ns轨道、3个np轨道和3个nd轨道组合而成的,它的特点是7个杂化轨道在空间呈五角双锥形。
(4)价层电子对数与分子空间结构
价层电
子对数 杂化
类型 成键电
子对数 孤电子
对数 分子
类型 分子空
间结构
5 sp3d 5 0 AB5 三角双锥
4 1 AB4 变形四面体 - 2 - 3
2 AB3 T形
2 3 AB2 直线形
6 sp3d2 6 0 AB6 正八面体
5 1 AB5 四方锥
4 2 AB4 平面四边形
2.d-s-p型杂化
(n-1)d轨道和ns轨道、np轨道一起参与的杂化称为d-s-p型杂化。主要是过渡元素的原子或离子在与CN、2NO等形成配位键时采用的杂化方式,常见有
杂化轨道类型 价层电子对数 空间结构 实例
dsp2 4 四方形 Ni(CN)2-4
dsp3 5 三角双锥 Fe(CO)5
d2sp3 6 八面体 Fe (CN)3-6
1.(2021·全国甲卷节选)我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为________________。SiCl4可发生水解反应,机理如下:
专题17 物质结构与性质综合题
【母题来源】2022年全国甲卷
【母题题文】2008年北京奥运会的“水立方”,在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”,实现了奥运场馆的再利用,其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题:
(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______。
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号),判断的根据是_______;第三电离能的变化图是_______(填标号)。
(3)固态氟化氢中存在(HF)n形式,画出(HF)3的链状结构_______。
(4) CF2=CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______;聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,从化学键的角度解释原因_______。
(5)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示,X代表的离子是_______;若该立方晶胞参数为a pm,正负离子的核间距最小为_______pm。
【答案】(1)
(2) 图a 同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的,但由于N元素的2p能级为半充满状态,因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高 图b (3)
(4) sp2 sp3 C-F键的键能大于聚乙烯中C-H的键能,键能越大,化学性质越稳定(5) Ca2+ 34a pm
【试题解析】
根据基态原子的电子表示式书写价电子排布式;根据电离能的排布规律分析电离能趋势和原因;根据氢键的表示方法书写(HF)3的结构;根据键能影响物质稳定性的规律分析两种物质的稳定性差异;根据均摊法计算晶胞中各粒子的个数,判断粒子种类。
(1)F为第9号元素其电子排布为1s22s22p5,则其价电子排布图为,故答案为。
考点01 物质的组成、分类与胶体
1.分子、原子、离子(是微观概念,说明物质的微观构成)
(1)由分子构成的物质:
①部分非金属单质(H2、X2、O2、O3、N2、P4、S、C60、稀有气体等);②非金属氢化物(HX、H2O、NH3、H2S等);③酸性氧化物(SO2、CO2、SO3、P2O5、N2O5 等);④酸类(HClO4、HClO、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等);⑤部分有机物(烃类、烃的衍生物、糖类、氨基酸等);⑥其他(CO、NO、N2O4等)。
(2)由原子直接构成的物质:稀有气体、金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅、石墨等。
(3)由阴阳离子构成的物质:绝大多数盐、强碱、金属氧化物、部分有机物(醋酸钠等)。
2.元素(宏观概念,说明物质的宏观组成)
地壳中前五种元素的质量分数:
O-48.6%;Si-26.4%;Al-7.73%;Fe-4.75%;
Ca-3.45%。
3.纯净物和混合物的判断
纯净物 混合物
有固定的组成和结构 无固定的组成和结构
有一定的熔、沸点 无一定的熔、沸点
保持一种物质的性质 保持原有物质各自性质
(1)常见混合物:①高分子(如蛋白质、纤维素、聚合物、淀粉);②分散系(如溶液、胶体、浊液);③同分异构体(如二甲苯总是混合物)。
(2)常见特殊名称的混合物:石油、石油的各种馏分、煤、漂粉精、碱石灰、福尔马林、天考点导航 专题一 物质的组成、分类及变化 化学用语
一轮回顾:强基固本
然油脂、天然气、水煤气、钢铁、黄铜(含Zn)、青铜(含Sn)、铝热剂、黑火药等。
4.物质的分类
(1)氧化物的两种分类及相互关系。
(2)按酸分子中H原子数来决定几元酸,是不科学的。对于某些含氧酸如H3PO3(分子结构为),其中只有2个—OH直接与中心原子成键,故为二元酸。又如CH3COOH分子中虽有4个H,但根据—OH 数确定它为一元酸。
5.分散系
(1)概念:把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。
1
专题五物质结构与推断
真题研练·析考情
【真 题 研 练】
1.[2022·海南卷]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y同周期并相邻,Y是组成水的元素之一,Z在同周期主族元素中金属性最强,W原子在同周期主族元素中原子半径最小,下列判断正确的是( )
A.XW3是非极性分子
B.简单氢化物沸点:X>Y
C.Y与Z形成的化合物是离子化合物
D.X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性
2.[2022·湖南卷]科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是( )
A.原子半径:X>Y>Z
B.非金属性:Y>X>W
C.Z的单质具有较强的还原性
D.原子序数为82的元素与W位于同一主族
3.[2022·辽宁卷]理论化学模拟得到一种N13+离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是( )
A.所有原子均满足8电子结构
B.N原子的杂化方式有2种
C.空间结构为四面体形
D.常温下不稳定 2
4.[2022·广东卷]甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:丁>戊>乙
B.非金属性:戊>丁>丙
C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
5.[2021·山东卷]X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]−的形式存在。下列说法错误的是( )
A.原子半径:X>Y
B.简单氢化物的还原性:X>Y
C.同周期元素形成的单质中Y氧化性最强
D.同周期中第一电离能小于X的元素有4种
【考情分析】
考点 考向 预测
元素周期律 原子结构与元素性质的关系 高考常以元素推断为载体,全面考查元素周期表和元素周期律,此类题呈现形式多样,考查方式灵活,今年高考仍会以考查递变规律和性质为主,题目一般通过图表、文字等手段推断元素种类,并在确定元素的基础上,进一步考查考生对原子结构和元素性质周期性变化规律的理解,要求考生对“位-构-性”有充分的认识,并能将元素周期表、原子的电子层结构、元素单质及其化合物的性质等内容结合起来进行综合运用。 元素性质的周期性变化
1
题型1 化学与STSE
真题·考情
全国卷
1.[2022·全国乙卷]生活中处处有化学。下列叙述正确的是( )
A.HB铅笔芯的成分为二氧化铅
B.碳酸氢钠可用作食品膨松剂
C.青铜和黄铜是不同结构的单质铜
D.焰火中红色来源于钠盐灼烧
2.[2022·全国甲卷]化学与生活密切相关。下列叙述正确的是( )
A.漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果
B.温室气体是形成酸雨的主要物质
C.棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物
D.干冰可用在舞台上制造“云雾”
3.[2021·全国乙卷]我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,这对于改善环境、 实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是( )
A.将重质油裂解为轻质油作为燃料
B.大规模开采可燃冰作为新能源
C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D.研发催化剂将CO2还原为甲醇
4.[2021·全国甲卷]化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是( )
A.食品加工时不可添加任何防腐剂
B.掩埋废旧电池不会造成环境污染
C.天然气不完全燃烧会产生有毒气体
D.使用含磷洗涤剂不会造成水体污染
5.[2020·全国卷Ⅰ]国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出,乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品,下列说法错误的是( )
A.CH3CH2OH能与水互溶 2
B.NaClO通过氧化灭活病毒
C.过氧乙酸相对分子质量为76
D.氯仿的化学名称是四氯化碳
6.[2020·全国卷Ⅱ]北宋沈括《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是( )
A.胆矾的化学式为CuSO4
B.胆矾可作为湿法冶铜的原料
C.“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程
烃的结构和性质【原卷】
一、选择题(共36题)
1.一种形状像蝴蝶结的有机分子Bowtiediene,其形状和结构如图所示,下列有关该分子的说法中错误的是( )。
A.生成1molC5H12至少需要4molH2
B.该分子中所有碳原子在同一平面内
C.三氯代物只有一种
D.与其互为同分异构体,且只含碳碳三键的链烃有两种
2.双环戊二烯()主要用于制作医药、农药、树脂产品,常存在于煤焦油中。下列叙述不正确的是( )。
A.从煤的干馏产物中可分离出苯、甲苯等基本化工原料
B.双环戊二烯与篮烷()互为同分异构体
C.双环戊二烯能与溴的四氯化碳溶液发生取代反应
D.双环戊二烯所有碳原子不可能共平面
3.关于化合物,下列说法正确的是( )。
A.分子式为C9H10 B.分子中所有碳原子均处于同一平面
C.与互为同分异构体
D.易溶于水
4.1,1二环丙基乙烯()是重要医药中间体,下列关于该化合物的说法错误的是( )。
A.所有碳原子可能在同一平面
B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.二氯代物有9种
D.生成1molC8H18至少需要3molH2
5.有机物是制备镇痛剂的中间体。下列关于该有机物的说法错误的是( )。
A.与环己烷互为同分异构体
B.一氯代物有5种(不考虑立体异构)
C.所有碳原子不可能处于同一平面内
D.能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应
6.石墨炔是由1,3-二炔键与苯环形成的平面网状结构的全碳分子,具有优良的化学稳定性和半导体性能。下列关于石墨炔的说法不正确的是( )。
A.石墨炔属于碳氢化合物
B.石墨炔与金刚石互为同素异形体
C.石墨炔有望代替半导体材料硅在电子产品中得到广泛应用
专题12 分子结构与性质
一、单选题
1.下列有关说法正确的是
A.水分子间的氢键是一个水分子中氢原子与另一个水分子中的氧原子间形成的化学健
B.Na与水反应时,增加水的用量可以明显加快化学反应速率
C.纯碱溶液清洗油污时,加热可以增强其去污力
D.向海水中加入净水剂明矾可以使海水淡化
【答案】C
【解析】A.氢键是一个水分子中的氢原子与另一个水分子中的氧原子间形成的分子间作用力,不是化学键,故A错误;
B.钠与水反应时,可将块状钠变成细小颗粒,能加快反应速率,由于水为纯净物,浓度为定值,增加水的用量,浓度不变,不能加快反应速率,故B错误;
C.温度升高,使纯碱水解的程度增大,氢氧根变多,碱性增强,所以去污能力增强,故C正确;
D.明矾中铝离子水解产生氢氧化铝胶体,具有吸附作用,可以吸附水中的悬浮物,只能用来净水,而不能使海水淡化,故D错误;
故答案为C。
2.缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(一个原子通过共用电子使其价层电子数达到8,H原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。下列说法错误的是( )
A.NH3、BF3、CCl4中只有BF3是缺电子化合物
B.BF3、CCl4中心原子的杂化方式分别为sp2、sp3
C.BF3与NH3反应时有配位键生成
D.CCl4的键角小于NH3
【答案】D
【解析】A.NH3电子式为,符合路易斯结构,BF3电子式为,B原子价层电子数为6,不符合路易斯结构,CCl4电子式为、,符合路易斯结构,只有BF3是缺电子化合物,故A正确;
B.BF3中心原子B价层电子对数为3+12× (3-3×1)=3,则杂化方式为sp2杂化;CCl4中心原子C价层电子对
数为4+12×(4-4×1)=4,则杂化方式为sp3杂化,故B正确;
C.BF3与NH3反应时,NH3中N原子有孤电子对,BF3中B有空轨道,可生成配位键,故C正确;
l4和NH3均为sp3杂化,CCl4中心原子无孤电子对,NH3有一对孤电子对,根据价层电子对互斥理论,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,键角减小,则CCl4的键角大于NH3,故D错误;
高考化学真题(2022)及模拟题专题解析—物质结构与性质综合题
2022年高考真题汇总及解析
1.(2022·全国甲卷)2008年北京奥运会的“水立方”,在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”,实现了奥运场馆的再利用,其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题:
(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______。
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号),判断的根据是_______;第三电离能的变化图是_______(填标号)。
(3)固态氟化氢中存在(HF)n形式,画出(HF)3的链状结构_______。
(4) CF2=CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______;聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,从化学键的角度解释原因_______。
(5)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示,X代表的离子是_______;若该立方晶胞参数为a pm,正负离子的核间距最小为_______pm。
【答案】(1)
(2) 图a 同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的,但由于N元素的2p能级为半充满状态,因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高 图b (3) (4) sp2 sp3 C-F键的键能大于聚乙烯中C-H的键能,键能越大,化学性质越稳定
(5) Ca2+ 34a pm
【解析】根据基态原子的电子表示式书写价电子排布式;根据电离能的排布规律分析电离能趋势和原因;根据氢键的表示方法书写(HF)3的结构;根据键能影响物质稳定性的规律分析两种物质的稳定性差异;根据均摊法计算晶胞中各粒子的个数,判断粒子种类。
(1)F为第9号元素其电子排布为1s22s22p5,则其价电子排布图为,故答案为。
2022年高考化学总复习高频考点必刷1000题(全国通用)
专练1 化学与STES50题 一、化学与环境
1.(2022年葫芦岛市高三上学期协作校第一次考试)K2FeO4是高效、绿色的水处理剂,其原理如图所示。下列说法正确的是( )。
A.步骤a中,细菌中的蛋白质发生了盐析
B.胶体带正电荷,能与带负电荷的杂质发生中和反应
C.整个过程中,只有步骤a发生了氧化还原反应
D.明矾的净水原理与K2FeO4的相同
2.垃圾分类并回收利用,可以减少污染,保护环境,节约自然资源,而环境保护与化学知识息息相关,下列有关说法正确的是( )。
A.废旧电池中含有镍、镉等重金属,不可用填埋法处理,属于有害垃圾
B.各种玻璃制品的主要成分是硅酸盐,不可回收利用,属于其他(干)垃圾
C.废弃的聚乙烯塑料属于可回收垃圾,不易降解,能使溴水褪色
D.含棉、麻、丝、毛及合成纤维的废旧衣物燃烧处理时都只生成CO2和H2O
3.化学与环境保护密切相关,下列叙述正确的是( )。
A.家庭装修所产生的甲醛、苯等有害物质可用水溶解吸收
B.处理废水时加入明矾作为消毒剂对水进行杀菌消毒
C.含汞废旧电池需回收处理是因为重金属离子污染土壤和水体
D.某酸雨样品放置过程中pH减小是因为溶解了更多的CO2
4.(湖北省荆门市2021届高三上学期期末)下列有关化学与环境的叙述不正确的是( )。 A.因垃圾后期处理难度大,所以应做好垃圾分类,便于回收利用,节约资源
B.医疗废弃物经过处理、消毒后可加工成儿童玩具,变废为宝
C.绿色环保化工技术的研究和运用是化工企业的重要发展方向
D.研究表明,新冠病毒可通过气溶胶传播。气溶胶的粒子大小在1nm~100nm之间
5.以乙烯为原料生产环氧乙烷的方法很多。经典的方法是氯代乙醇法,它包括两步反应:
精品文档
实用文档 2021年高考化学复习 专题四 分子空间结构与物质性质练习(含解析)苏教版选修3
1.下列说法不正确...的是( )
A.活化分子具有比普通分子更高的能量
B.参加反应的物质的性质是决定化学反应的重要因素
C.反应物分子(或离子)间的每次碰撞是反应的先决条件
D.增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,所以反应速率加快
2.从键能的角度来看,下列物质中与H2化合时,最难的是( )。
A.氟气 B.氮气 C.氯气 D.氧气
3.人们在研究金星大气成分,发现金星大气中有一种称之为硫化羟(COS)的分子,其结构与CO2类似,硫化羟是一种与生命密切相关的物质。下列有关COS的推测肯定不正确的是( )
A、COS属于离子化合物
B、COS分子中,所有原子都满足8电子的稳定结构
C、COS的结构式为O=C=S
D、COS含有极性共价键的极性分子
4.对SO2与CO2说法正确的是( )
A.都是直线形结构
B.中心原子都采取sp杂化轨道
C.S原子和C原子上都没有孤对电子
D.SO2为V形结构, CO2为直线形结构
5.下列关于CH3+、—CH3、CH3—三种微粒的说法正确的是( )
A.三种微粒都能独立稳定存在
B.三种微粒的形状相同
C.三种微粒中碳原子的杂化方式相同
D.键角大小关系:CH3+ > CH3—
6.原子数相同、电子总数相同的粒子,互称为等电子体。硼元素可形成三个等电子体阴离子:BO2-、BC2m-和BN2n-,则m、n值为( )
A.5,3 B.2,4 C.3,1 D.1 ,2
7.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物精品文档
实用文档 溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是( )
专题八化学键分子和晶体的结构与性质
考点三晶体结构与性质
1.(2022湖北,7,3分)C
60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻
璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是()
A.具有自范性
B.与C
60互为同素异形体
C.含有sp3杂化的碳原子
D.化学性质与金刚石有差异
答案AA项,自范性是晶体的性质,碳玻璃为非晶态,没有自范性,错误;B项,碳玻璃
和C60是由碳元素形成的不同的单质,二者互为同素异形体,正确;C项,碳玻璃的硬度高,
与金刚石类似,结构也应有一定的相似性,所以含有sp3杂化的碳原子,正确;D项,同素异
形体性质差异主要表现在物理性质上,但化学性质也存在差异,正确。
2.(2022湖北,9,3分)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说
法错误的是()
A.Ca2+的配位数为6
B.与F-距离最近的是K+
C.该物质的化学式为KCaF
3
D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将改变
答案BA项,由题图可知,Ca2+位于体心,F-位于面心,所以Ca2+的配位数为6,正确;B
项,F-与K+
的最近距离为棱长的2
2,F-与Ca2+的最近距离为棱长的1
2,与F-距离最近的是Ca2+,错误;C项,一个该晶胞中含K+个数为18×8=1,F-个数为12×6=3,Ca2+个数为1,故该物质的化
学式为KCaF3,正确;D项,F-的半径小于K+,它位于四个K+围成的空隙中,Cl-的半径比K+
大,Cl-替换F-后K+不再相切,晶胞棱长变长,正确。
知识拓展离子晶体的“堆积—填隙”模型:按照金属晶体中金属原子的空间堆积方式,
把金属原子换成大的离子(通常是阴离子),然后把电性相反的小离子(通常是阳离子)填
入堆积球的空隙中,就得到离子晶体的“堆积—填隙”模型。
(1)离子晶体中的大离子先在空间尽可能密地堆积起来——球是相切的。
(2)小离子填入堆积球之间的空隙——球不一定是相切的。
3.(2022湖北,10,3分)Be2+和Al3+的电荷与半径之比相近,导致两元素性质相似。下列说
1
元素推断题主要考查元素周期表中“位、构、性”的关系及学生利用物质结构和性质进行综合推断的能
力。该类题目综合性强、难度较大,学生需要掌握短周期所有元素原子的结构特点、它们在元素周期表中的
位置、对应单质及重要化合物的性质,从而分析解决问题。
1
.(2024·
甘肃·
高考真题)X
、Y
、Z
、W
、Q
为短周期元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为18
。
Y
原子核外有两个单电子,Z
和Q
同族,Z
的原子序数是Q
的一半,W
元素的焰色试验呈黄色。下列说法
错误的是
A
.X
、Y
组成的化合物有可燃性 B
.X
、Q
组成的化合物有还原性
C
.Z
、W
组成的化合物能与水反应 D
.W
、Q
组成的化合物溶于水呈酸性
2
.(2024·
广东·
高考真题)一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R
、W
、Z
、X
、Y
为
原子序数依次增大的短周期主族元素,Z
和Y
同族,则
A
.沸点:
33ZR
B
.最高价氧化物的水化物的酸性:ZW<
C
.第一电离能:Z
.-
3ZX
和2-
3WX
空间结构均为平面三角形 元素推断的破解
01考情分析 02真题精研 03规律
·方法
·技巧 04经典变式练
05核心知识精炼 06基础测评 07能力提升
考情分析
真题精研 2
元素推断题的解题思路
1
.(2024·
全国·
高考真题)我国科学家最近研究的一种无机盐[]
36
2YZ(WX)
纳米药物具有高效的细胞内亚铁
离子捕获和抗氧化能力。W
、X
、Y
、Z
的原子序数依次增加,且W
、X
、Y
属于不同族的短周期元素。W
的外层电子数是其内层电子数的2
倍,X
和Y
的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z
的M
层未成对电子
数为4
。下列叙述错误的是
A
.W
、X
、Y
、Z
四种元素的单质中Z
的熔点最高
B
.在X
的简单氢化物中X
原子轨道杂化类型为3
sp
C
.Y
的氢氧化物难溶于NaCl
溶液,可以溶于
4NHCl
溶液
D
.[]
36
2YZ(WX)
中
WX−
提供电子对与3
Z+形成配位键
2
.(2024·
贵州·
高考真题)某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W
- 1 - 专题一 物质的组成、性质、
分类及化学用语
一、选择题
1.“化学是人类进步的关键”。下列有关说法能反映正确化学观点的是 ( )
A.改变物质的性质不一定要通过化学变化
B.天然物质都比人造物质好
C.一种元素可有多种离子,但只有一种原子
D.根据分散系是否具有丁达尔效应,分散系分为溶液、胶体和浊液
2.下列情况不能用胶体知识加以解释的是 ( )
A.氯化铝溶液中加入小苏打溶液会产生白色沉淀和无色气体
B.肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析进行治疗
C.水泥厂、冶金厂常用高压电除工厂烟尘,以减少对空气的污染
D.牛油与烧碱溶液共热,向反应所得溶液中加入食盐,则有固体析出
3.(2010·上海,5)下列判断正确的是 ( )
A.酸酐一定是氧化物
B.晶体中一定存在化学键
C.碱性氧化物一定是金属氧化物
D.正四面体分子中键角一定是109°28′
4.下列各组物质的分类都正确的是(括号里的是类别) ( )
A.空气(混合物)、C2H5OH(醇)、H2SO4(离子化合物)、CO2(非电解质)
B.液氨(氢化物)、NH4Cl(铵盐)、HNO3(含氧酸)、NaOH(强电解质)
C.HCl(共价化合物)、CH3COOH(羧酸)、Na2O2(碱性氧化物)、CH3I(卤代烃)
D.NO2(酸性氧化物)、CH3CHO(有机物)、CO(有机物)、CH3COOCH3(酯)
5.生活中遇到的某些问题,常常涉及化学知识,下列各项叙述不正确的是 ( )
A.鱼虾放置时间过久,会产生令人不愉快的腥臭味,应当用水冲洗,并在烹调时加入少量食醋
B.“酸可以除锈”、“洗涤剂可以去油”都是发生了化学变化
1.【2022年高考海南卷】下列物质中,其主要成分不属于烃的是( )
A.汽油 B.甘油 C.煤油 D.柴油
【答案】B
【名师点睛】汽油、煤油、柴油均来自于石油的分馏,也有部分来自于石油的裂化。依据沸点的不同,分别截取不同沸点的馏分,就得到汽油、煤油、柴油。汽油馏分(<170℃),煤油馏分(170~230℃),轻柴油馏分(230~270℃),重柴油馏分(270~350℃)。一般说来,汽油为C4-C12烃类混合物,煤油为C12-C15烃类混合物,柴油为C10-C22烃类混合物。都属于烃类。本题属于基础题,引导同学回归教材。
2.【2022年高考海南卷】工业上可由乙苯生产苯乙烯:,下列说法正确的是( )
A.该反应的类型为消去反应
B.乙苯的同分异构体共有三种
C.可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯
D.乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数均为7
【答案】AC
【解析】
试题分析:A.由乙苯生产苯乙烯,单键变成双键,则该反应为消去反应,A项正确;B.乙苯的同分异构体可以是二甲苯,而二甲苯有邻、间、对三种,包括乙苯,乙苯的同分异构体共有四种,B项错误;C.苯乙烯中含有碳碳双键,能使溴的CCl4溶液褪色,而乙苯不能,所以可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯,C项正确;D.苯环是平面正六边形,所以乙苯中共平面的碳原子有7个,而苯乙烯中,苯和乙烯均是平面形分子,通过碳碳单键的旋转,共平面的碳原子有8个,D项错误;答案选AC。
考点:有机物的结构与性质。 【名师点睛】有机物在相互反应转化时要发生确定的化学反应,常见的反应类型有取代反应、加成反应、消去反应、酯化反应、加聚反应、缩聚反应等,要把握各类反应的特点,并会依据物质分子结构特点进行推断和应用。把握确定的有机化学基本学问是本题解答的关键,本题难度不大。
3.【2022年高考江苏卷】化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是( )
1.选修3——物质结构与性质]
19–Ⅰ【2022年高考海南卷】(6分)
下列叙述正确的有
A.第四周期元素中,锰原子价电子层中未成对电子数最多
B.其次周期主族元素的原子半径随核电荷数增大依次减小
C.卤素氢化物中,HCl的沸点最低的缘由是其分子间的范德华力最小
【答案】19-Ⅰ BC (6分)
考点:原子结构、元素周期律
【名师点睛】本题考查了物质的性质,知道范德华力主要影响物质的物理性质(如熔点、沸点、溶解性等)。(1)对于组成和结构相像的分子,其相对分子质量越大,范德华力越大,物质的溶、沸点越高。(2)溶质分子与溶剂分子间的范德华力越大,则溶质分子的溶解度越大。中学所学化学键主要是三个:共价键、离子键、金属键。化学键对物质的物理性质和化学性质均有影响,主要对化学性质有影响。
2.【2022年高考海南卷】(14分) M是第四周期元素,最外层只有1个电子,次外层的全部原子轨道均布满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题:
(1)单质M的晶体类型为______,晶体中原子间通过_____作用形成面心立方密积累,其中M原子的配位数为______。
(2)元素Y基态原子的核外电子排布式为________,其同周期元素中,第一电离能最大的是______(写元素符号)。元素Y的含氧酸中,酸性最强的是________(写化学式),该酸根离子的立体构型为________。
(3)M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为_______,已知晶胞参数a=0.542 nm,此晶体的密度为_______g·cm–3。(写出计算式,不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA)
②该化合物难溶于水但易溶于氨水,其缘由是________。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色,深蓝色溶液中阳离子的化学式为_______。
考点41 分子结构与性质
1.共价键
(1)共价键特征:方向性和饱和性键参数键长、键能决定共价键稳定程度键长、键角决定分子立体结构类型成键方式σ键:电子云“头碰头”重叠π键:电子云“肩并肩”重叠极性极性键:不同原子间非极性键:同种原子间配位键:一方提供孤电子对,另一方提供空轨道
(2)σ键和π键的判定
①共价单键:σ键共价双键:1个σ键,1个π键共价三键:1个σ键,2个π键
②ss、sp、杂化轨道之间一定形成σ键;pp可以形成σ键,也可以形成π键(优先形成σ键,其余只能形成π键)。
2.与分子结构有关的两种理论
(1)杂化轨道理论
①基本观点:杂化轨道成键满足原子轨道最大重叠原理;杂化轨道形成的共价键更加牢固。
②杂化轨道类型与分子立体构型的关系
杂化轨道类型 杂化轨道数目 分子立体构型 实例
sp 2 直线形 CO2、BeCl2、HgCl2
sp2 3 平面三角形 BF3、BCl3、CH2O 考点导航
一轮回顾:强基固本 专题18 物质结构与性质
V形 SO2、SnBr2
sp3 4 四面体形 CH4、CCl4、CH3Cl
三角锥形 NH3、PH3、NF3
V形 H2S、H2O
注意:杂化轨道数=与中心原子结合的原子数+中心原子的孤电子对数。
(2)价层电子对互斥理论
①基本观点:分子的中心原子上的价层电子对(包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对)由于相互排斥,尽可能趋向彼此远离。
②价层电子对数的计算
中心原子的价层电子对数=σ键电子对数(与中心原子结合的原子数)+中心原子的孤电子对数=σ键电子对数+12(a-xb)
其中a为中心原子的价电子数,x、b分别为与中心原子结合的原子数及与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1,其他原子为“8-该原子的价电子数”)。微粒为阳离子时,中心原子的价电子数要减去离子所带电荷数;微粒为阴离子时,中心原子的价电子数要加上离子所带电荷数。如SO2中硫原子的孤电子对数为6-2×22=1;H3O+中氧原子的孤电子对数为6-1-3×12=1;CO2-3中碳原子的孤电子对数为4+2-3×22=0。
易错提醒:
在计算孤电子对数时,出现0.5或1.5,则把小数进位为整数,即1或2。如NO2的中心原子N的孤电子对数为5-2×22=0.5≈1,则价层电子对数为3,故VSEPR模型为平面三角形,分子立体构型为V形。
③利用价层电子对互斥理论判断分子(或离子)立体构型
价层电子对数 孤电子对数 分子(或离子)立体构型 示例
2 0 CO2、BeCl2
3 0
BF3、SO3、CO2-3
3 1
SO2
4 0
CH4、NH+4、SO2-4、CCl4
4 1
NH3、PCl3、H3O+
4 2
H2O、H2S
3.等电子原理
(1)等电子体:原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子,互称为等电子体。等电子体具有相似的化学键特征,它们的许多性质相近。
(2)常见的等电子体
微粒 通式 价电子总数 立体构型
CH4、NH+4 AX4 8e- 正四面体形
CO、N2 AX 10e- 直线形
CO2、CNS-、NO+2、N-3 AX2 16e- 直线形
SO2、O3、NO-2 AX2 18e- V形
CO2-3、NO-3、SO3 AX3 24e- 平面三角形
PO3-3、SO2-3、ClO-3 AX3 26e- 三角锥形
SO2-4、PO3-4 AX4 32e- 正四面体形
(3)等电子体的应用:判断一些简单分子或离子的立体构型及判断等电子体中心原子的杂化方式(如CH4和NH+4互为等电子体,CH4中碳原子为sp3杂化,则NH+4中氮原子也为sp3杂化)等;利用等电子体在性质上的相似性制造新材料。
等电子体结构相同,物理性质相近,但化学性质不同。
4.分子性质
(1)分子构型与分子极性的关系
(2)溶解性
“相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂;若存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。
(3)无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸可写成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,则n值越大,R的正电性越高,使R—O—H中O的电子向R偏移,在水分子的作用下越易电离出H+,酸性越强,如酸性:HClO 5.范德华力、氢键、共价键的比较 范德华力 氢键 共价键 作用粒子 分子或原子(稀有气体) 氢、氟、氮、氧原子(分子内、分子间) 原子 特征 无方向性、无饱和性 有方向性、有饱和性 有方向性、有饱和性 强度比较 共价键>氢键>范德华力 影响强度 的因素 ①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大 ②组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大 对于A—H…B—, A、B的电负性越大,B原子的半径越小,氢键键能越大 成键原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越稳定 对物质性 质的影响 ①影响物质的熔、沸点、溶解度等物理性质②组成和结构相似的物质,随相对分子质量的增大,物质的熔、沸点升高 分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点升高,在水中的溶解度增大 ①影响分子的稳定性 ②共价键键能越大,分子稳定性越强 分子结构与性质的3个易误点 (1)误认为分子的稳定性与分子间的作用力和氢键有关,其实分子的稳定性与共价键的强弱有关。 (2)误认为组成相似的分子,中心原子的杂化类型相同,关键是要看其σ键和孤电子对数是否相同。如BCl3中B原子为sp2杂化,NCl3中N原子为sp3杂化。 (3)误认为只要含有氢键,物质的熔、沸点就高,其实不一定,分子间的氢键会使物质的熔、沸点升高,而分子内的氢键一般会使物质的熔、沸点降低。 1.价层电子对互斥理论在判断分子构型中的应用 价层电子 电子对的 成键电 孤电子 分子的空 实例 易错点聚焦 二轮突破:强弱克难 对数目 空间构型 子对数 对数 间构型 2 直线形 2 0 直线形 CO2、C2H2 3 三角形 3 0 平面 三角形 BF3、SO3 2 1 V形 SnCl2、PbCl2 4 四面体 4 0 正四 面体 CH4、SO2-4、 CCl4、NH+4 3 1 三角 锥形 NH3、PH3 2 2 V形 H2O、H2S 2.掌握化学键的极性与分子极性的关系 分子 类型 空间 构型 键角 键的 极性 分子 极性 代表物 AB 直线形 极性 极性 HCl、NO AB2 直线形 180° 极性 非极性 CO2、CS2 AB3 平面三 角形 120° 极性 非极性 BF3、SO3 AB4 正四面 体形 109°28′ 极性 非极性 CH4、CCl4 3.作用力及对物质性质的影响 范德华力 氢键 共价键 作用微粒 分子 H与N、O、F 原子 强度比较 共价键>氢键>范德华力 影响因素 组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大 形成氢键元素的电负性 原子 半径 对性质的 影响 影响物质的熔、沸点、溶解度等物理性质 分子间氢键使熔、沸点升高,溶解度增大 键能越 大,稳定 性越强 4.判断分子或离子中中心原子的杂化轨道类型的一般方法 (1)看中心原子有没有形成双键或三键。如果有1个三键,则其中有2个π键,用去了2个p轨道,则为sp杂化;如果有1个双键则其中有1个π键,则为sp2杂化;如果全部是单键, 则为sp3杂化。 (2)由分子的空间构型结合价电子对互斥理论判断。没有填充电子的空轨道一般不参与杂化,1对孤电子对占据1个杂化轨道。如NH3为三角锥形,且有一对孤电子对,即4条杂化轨道应呈正四面体形,为sp3杂化。 3.判断分子或离子中心原子的杂化类型的五种方法 (1)根据杂化轨道的空间分布构型判断。 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形,则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形,则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形,则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 (2)根据杂化轨道之间的夹角判断。 若杂化轨道之间的夹角为109.5°,则分子或离子的中心原子发生sp3杂化;若杂化轨道之间的夹角为120°,则分子或离子的中心原子发生sp2杂化;若杂化轨道之间的夹角为180°,则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 (3)根据等电子原理进行判断。 如CO2是直线形分子,CNS-、N-3与CO2是等电子体,所以这些离子构型均为直线形,中心原子均采用sp杂化。 (4)根据中心原子的价电子对数判断。 如中心原子的价电子对数为4,是sp3杂化,价电子对数为3,是sp2杂化,价电子对数为2,是sp杂化。 (5)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断。 如没有π键为sp3杂化,含一个π键为sp2杂化,含两个π键为sp杂化。 1.SF6可用作高压发电系统的绝缘气体,分子呈正八面体结构,如图所示。有关SF6的说法正确的是 A.是非极性分子 B.键角∠FSF都等于90° C.S与F之间共用电子对偏向S D.S原子满足8电子稳定结构 【答案】A 【解析】A.结构对称、正负电荷重心重合的分子为非极性分子,SF6分子呈正八面体结构,针对训练