衡水中学化学最经典-第18讲 物质结构与性质
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衡水高中化学知识点总结一、原子与分子1. 原子结构:原子由原子核和环绕核的电子组成。
原子核包含质子和中子,电子在核外的轨道上运动。
2. 原子序数:原子序数等于核内质子数,也等于核外电子数,决定了元素的化学性质。
3. 电子排布:电子按照能量级和亚层排布在原子轨道中,遵循奥布定律和保尔利排斥原理。
4. 分子:由两个或更多原子通过化学键结合而成的稳定组合。
5. 化学式:表示分子中各种元素的原子比例,如H2O表示水分子。
6. 离子:带有正电荷或负电荷的原子或分子。
7. 离子键:正离子和负离子之间的电荷吸引形成的化学键。
8. 共价键:两个原子共享一对电子形成的化学键。
9. 摩尔概念:1摩尔物质含有阿伏伽德罗常数(6.022×10^23)个基本单位。
10. 物质的量:表示物质含量的物理量,单位是摩尔。
二、化学反应1. 反应式:表示化学反应的方程式,如2H2 + O2 → 2H2O。
2. 反应物与生成物:反应式左侧的物质为反应物,右侧的物质为生成物。
3. 守恒定律:质量守恒、电荷守恒、能量守恒等,确保反应的平衡。
4. 化学平衡:可逆反应达到动态平衡状态,反应物和生成物的浓度保持不变。
5. 酸碱理论:布朗斯特-劳里酸碱理论,酸为质子(H+)供体,碱为质子受体。
6. pH值:表示溶液酸碱度的数值,pH = -log[H+],7为中性,小于7为酸性,大于7为碱性。
7. 氧化还原反应:涉及电子转移的反应,分为氧化剂和还原剂。
8. 电化学:研究电子转移和能量转换的科学,包括伏打电堆、电解等。
三、元素周期律1. 周期表:按照原子序数和电子排布,将所有元素有序排列的表格。
2. 周期:周期表中水平排列的元素行,表示电子能量级的增加。
3. 族:周期表中垂直排列的元素列,具有相似的化学性质。
4. 主族元素:1A至8A族,最外层电子数与族数相同。
5. 过渡元素:位于周期表中B族和2B族的元素,具有不完全填充的d 轨道。
6. 镧系和锕系元素:位于周期表底部的两行,具有特殊的电子排布。
河北省衡水中学2017届高三下学期三调考试化学试卷一、选择题1.化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。
下列说法正确的是A. 地沟油禁止用于食品用油,但可以用于制肥皂和生物柴油B. 石油裂解、海水晒盐、纤维素制火棉都包含化学变化C. 糖类、油脂和蛋白质在人体内均被水解为人体能直接吸收的有机物D. “嫦峨三号”使用的碳纤维是一种新型的有机高分子材料2.微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。
某微生物燃料电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是A. 电子从b流出,经外电路流向aB. HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-的反应是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+C. 如果将反应物直接燃烧,能量的利用率不会变化D. +通过质子交换膜3.下列实验的现象与对应结论均正确的是A. AB. BC. CD. D4.下列有关物质转化关系的说法中不正确的是()A. 图1中甲可能是Cl2,X可能是FeB. 图2中反应一定是置换反应或复分解反应C. 图3中是向某溶液中滴加NaOH溶液的变化图像,原溶质可能是Al2(SO4)3D. 图4中a可能为NaOH,b可能为Na2CO3,c可能为NaHCO35.用N A表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述中不正确的是A. 28g由乙烯和环丁烷(C4H8)组成的混合气体中含有的碳原子数为2N AB. 3溶液中含有的Fe3+AC. 92g由NO2和N2O4组成的混合气体中含有的原子总数为6N AD. A6.分子式为C5H10O2且能与NaOH溶液反应的有机物有(不含立体异构)A. 13种B. 4种C. 9种D. 16种7.·L-1的HX和HY两种一元酸溶液加水稀释过程中的pH随溶液体积变化曲线如图所示。
则下列说法不正确的是A. 电离常教:K(HX)<K(HY)B. ·L-1的HX和HY的混合溶液中:c(X-)+c(HX)=c(Y-)+ c(HY)C. ·L-1的NaX和NaY的混合溶液中:c(Na+)>c(Y-)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)D. a点水的电离度大于b点水的电离度二、实验题8.℃),是一种红棕色易挥发的液体,不溶于水,溶于乙醇和乙酸。
目录专题01物质的组成、性质和分类3专题02物质的量及其化学计算27专题03离子反应方程式和离子共存42专题04氧化还原反应及其应用57专题05化学反应中的能量变化76专题06化学能与电能的转化90专题07化学反应速率和化学平衡103专题08水溶液中的离子平衡129专题09元素周期律与元素周期表152专题10元素及其化合物167专题11工艺流程题189专题12常见有机化合物212专题13化学实验基础227专题14综合实验探究251专题15有机化学基础286专题16物质结构与性质317专题01物质的组成、性质和分类【考情探究】课标解读内容物质的组成、性质和分类分散系解读1.理解混合物和纯净物、单质、化合物概念;2.理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系;3.理解物理变化与化学变化的区别与联系。
1.了解溶液的含义。
了解溶解度、饱和溶液的概念。
理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算;2.了解胶体是一种常见的分散系。
考情分析物质的组成、性质和分类多结合生产、生活实际及传统文化内容以选择题的形式进行考查。
预计化学与STSE、中华民族传统文化依旧是命题热点。
备考策略2022年高考备考关注物质的组成、性质和分类。
熟记常见物质的性质及用途,多关注化学与环境、化学与能源、化学与生命科学、化学与材料。
【高频考点】高频考点一物质的分类1.依据标准对物质进行分类2.识记常见混合物的成分与俗名(1)水煤气:主要成分是CO、H2。
(2)天然气(沼气):主要成分是CH4。
(3)液化石油气:以C3H8、C4H10为主。
(4)裂解气:以乙烯、丙烯、甲烷为主。
(5)水玻璃:Na2SiO3的水溶液。
(6)王水:浓盐酸与浓硝酸的混合物(体积比3∶1)。
(7)波尔多液:主要成分是CuSO4和Ca(OH)2。
(8)肥皂:主要成分是高级脂肪酸钠。
(9)碱石灰:NaOH和CaO的混合物。
(10)铝热剂:铝粉和高熔点的金属氧化物的混合物。
衡水中学高三化学一轮复习资料——化学物质及其变化第一节——物质的组成、性质及分类考点一 物质的组成与分类1.物质的组成(构成) (1)元素、物质及微粒间的关系①宏观上物质是由元素组成的,微观上物质是由分子、原子或离子构成的。
②元素:具有相同核电荷数的一类原子的总称。
③元素与物质的关系元素――→组成⎩⎪⎨⎪⎧单质:只由一种元素组成的纯净物化合物:由多种元素组成的纯净物④元素在物质中的存在形态a .游离态:元素以单质形式存在的状态。
b .化合态:元素以化合物形式存在的状态。
(2)元素、微粒及物质间的关系图(3)同素异形体①由同种元素形成的不同单质叫同素异形体。
同素异形体的形成有两种方式:a.原子个数不同,如O2和O3;b.原子排列方式不同,如金刚石和石墨。
②同素异形体之间的性质差异主要体现在物理性质上,同素异形体之间的转化属于化学变化。
2.简单分类方法及其应用(1)分类方法常用的两种方法是交叉分类法和树状分类法。
①交叉分类法示例②树状分类法示例(2)分类方法的应用Ⅰ.认识物质间的转化和性质③、④的化学方程式分别为: Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2OC +O2=====点燃CO2Ⅱ.认识化学反应的分类依据分解反应 置换反应 吸热 放热考点阐释:规避物质分类的“三大误区”误区一 误认为由相同元素组成的物质一定是纯净物。
(1)若某物质是由一种元素的单质混合而成,如O2、O3组成的混合气体就是混合物,由12C 和13C 组成的石墨则是纯净物。
(2)分子式相同的化合物可能存在同分异构体,最简式相同的化合物不一定是同一物质。
如C4H10的结构有正丁烷和异丁烷,二者组成混合物;C2H2与C6H6最简式相同,但前者为乙炔,后者为苯。
误区二误认为溶液呈酸性的物质一定是酸,溶液呈碱性的物质一定是碱。
(1)NaHSO4、CuSO4、NH4Cl溶液呈酸性,这些物质均属盐。
(2)Na2CO3、NaHCO3溶液呈碱性,这些物质均属盐。
河北省衡水中学2021届高三下学期二调考试理综化学试题可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Mn-55 Ba-137 Pb-2077.新版人民币的发行,引发了人们对有关人民币中化学知识人关注。
下列表述不正确的是A.制造人民币所用的棉花、优质针叶木等原料的主要成分是纤维素B.用于人民币票面方案等处的油墨中所含有的Fe3O4是一种磁性物质C.防伪荧光油墨由颜料与树脂连接料等制成,其中树脂属于有机高分子材料D.某种验钞笔中含有碘酒溶液,遇假钞呈现蓝色,其中遇碘变蓝的是葡萄糖8.已知C8H11N的同分异构体中含有苯环的有很多种(不考虑立体异构),苯环上有一个侧链,二个侧链和三个侧链的种数分别是A.5 9 6 B.5 6 6C.3 9 7D.4 6 79.设N A为阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是A.标准状况下,0.1mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1N AB.标准状况下,2.24L NO和2.24L O2混合后气体分子数为0.15 N AC.加热条件下,1mol Fe投入足量的浓硫酸中,生成N A个SO2分子D.0.1mol Na2O2与足是的潮湿的二氧化碳反应转移的电子数为0.1N A10.下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论不一致的是选项实验操作实验目的或结论A 向里推注射器通过观察液面差判断该装置的气密性B向含有少量FeCl3的Mg Cl2溶液中加入足量Mg(OH) 2粉末,搅拌一段时间后过滤除去Mg Cl2溶液中少量FeCl3C常温下,向饱和Na2CO3溶液中加少量B aSO4粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生说明常温下K SP(B aCO3)﹤K SP(B aSO4)[来源:]DC2H5OH与浓硫酸170℃共热,制得的气体通入酸性KMn O4溶液不能检验制得气体是否为乙烯11.短周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,R原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,X 元素的焰色反应呈黄色,W元素和Z元素同主族,且Z元素的核电荷数是W的2倍,Y是地壳中除氧外含量最多的非金属元素。
第18讲物质结构与性质最新考纲考向分析考点一原子结构与性质Z真题感悟hen ti gan wu (课前)1.(2017·江苏·21节选)铁氮化合物(Fe x N y)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。
某Fe x N y的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。
(1)Fe3+基态核外电子排布式为_[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5__。
(2)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为_H<C<O__。
2.(2017·全国Ⅲ卷·35节选)研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2===CH3OH +H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。
Co基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。
元素Mn与O中,第一电离能较大的是_O__,基态原子核外未成对电子数较多的是_Mn__。
[解析]本题考查物质的结构与性质。
根据构造原理可写出Co基态原子核外电子排布式为1s22s22p63S23p63d74s2或[Ar]3d74s2。
O是非金属元素,而Mn是金属元素,前者易得电子而不易失电子,后者则反之,所以O的第一电离能大于Mn。
Mn和O的基态原子核外电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d54s2、1s22s22p4,前者的3d轨道中5个电子均未成对,后者的2p轨道中有2个电子未成对,所以Mn的基态原子核外未成对电子数较多。
3.(2017·全国Ⅱ卷·35节选)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。
回答下列问题:(1)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为。
(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。
第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_同周期元素随核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小,故结合一个电子释放出的能量依次增大__;氮元素的E1呈现异常的原因是_N原子的2p轨道为半充满状态,具有额外稳定性,故不易结合一个电子__。
[解析]本题主要考查物质结构与性质知识的综合应用。
(1)根据构造原理可知氮原子价电子排布式为2s2p3,根据洪特规则和泡利原理可写出其价电子的轨道表达式。
(2)从图(a)可以看出:除N外,同周期元素随核电荷数依次增大,E1逐渐增大,这是因为随原子半径逐渐减小,结合一个电子需要释放出更多的能量;N原子的2p轨道处于半充满状态,不易再结合一个电子,故E1呈现异常。
4.(2017·全国Ⅰ卷·35节选)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。
回答下列问题:(1)元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为_A__ nm(填标号)。
A.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.766.5(2)基态K原子中,核外电子占据最高能层的符号是_N__,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_球形__。
K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是_K的原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱__。
[解析]本题考查物质结构与性质的综合应用。
(1)当对金属钾或其化合物进行灼烧时,焰色反应显紫红色,可见光的波长范围为400 nm~760 nm,紫色光波长较短(钾原子中的电子吸收较多能量发生跃迁,但处于较高能量轨道的电子不稳定,跃迁到较低能量轨道时放出的能量较多,故放出的光的波长较短)。
(2)基态钾原子核外有4个能层:K、L、M、N,能量依次增高,处于N层的1个电子位于s轨道,s电子云轮廓图形状为球形。
金属原子半径越小、价电子数越多,金属键越强,其熔沸点越高。
R 弱点突破uo dian tu po (课堂)知能补漏1.基态原子的核外电子排布规律(1)能量最低原理基态原子核外的电子先占有能量最低的原子轨道,电子才依次进入能量较高的轨道,以使原子处于能量最低的稳定状态。
如Ge是32号元素,其核外电子的排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2。
(2)泡利原理在每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子。
(3)洪特规则在同一能级的不同轨道中,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同,这样有利于降低体系的能量。
洪特规则特例:能量相同的轨道处于全充满、半充满或全空的状态时原子是比较稳定的。
2.归纳原子结构与性质的相关知识,记住特殊命题点(1)基态原子核外电子排布的四种表示方法)O:(2)常见错误防范 ①电子排布式a .3d 、4s 书写顺序混乱。
如⎩⎪⎨⎪⎧Fe :1s 22s 22p 63s 23p 64s 23d 6(×)Fe :1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2(√) b .违背洪特规则特例。
如⎩⎪⎨⎪⎧Cr :1s 22s 22p 63s 23p 63d 44s 2(×)Cr :1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1(√) ⎩⎪⎨⎪⎧Cu :1s 22s 22p 63s 23p 63d 94s 2(×)Cu :1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1(√) ②电子排布图(3)①24Cr 的核外电子排布先按能量从低到高排列:1s 22s 22p 63s 23p 64s 23d 4,因3d 5为半充满状态,比较稳定,故需要将4s 轨道的一个电子调整到3d 轨道,得1s 22s 22p 63s 23p 64s 13d 5,再将同一能层的排到一起,得该原子的电子排布式:1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1。
②29Cu 的核外电子排布先按能量从低到高排列:1s 22s 22p 63s 23p 64s 23d 9,因3d 10为全充满状态,比较稳定,故需要将4s 轨道的一个电子调整到3d 轨道,得1s 22s 22p 63s 23p 64s 13d 10,再将同一能层的排到一起,得该原子的电子排布式:1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1。
(4)电离能与电负性变化规律与大小判断 ①元素第一电离能的周期性变化规律②电离能、电负性大小判断①判断元素金属性的强弱电离能越小,金属越容易失去电子,金属性越强;反之越弱。
②判断元素的化合价如果某元素的I n+1≫I n,则该元素的常见化合价为+n,如钠元素I2≫I1,所以钠元素的化合价为+1。
(6)电负性的三大应用B备考验证èi kǎo yàn zhènɡ(课后)1.依据第二周期元素第一电离能的变化规律,参照下图中B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。
[答案]2.(1)基态S原子中,电子占据的最高能层符号为_M__,该能层具有的原子轨道数为_9__。
(2)基态Cr原子的核外电子排布式为_1s22s22p63s23p63d54s1__。
(3)基态Mn2+的核外电子排布式为_1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5__。
(4)基态铜原子的核外电子排布式为_1s22s22p63s23p63d104s1__。
(5)基态氮原子的价电子排布式是_2s22p3__。
(6)基态Ni2+的价层电子排布图为。
3.(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_电子云__形象化描述。
在基态14C原子中,核外存在_2__对自旋相反的电子。
(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为_O>S>Se__。
(3)已知X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍,Y的基态原子最外层电子排布式为n s n n p n+2,则X的电负性比Y的_小__(填“大”或“小”)。
(4)Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是_C(碳)__。
(5)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差为8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。
四种元素中第一电离能最小的是_K__,电负性最大的是_F__(填元素符号)。
4.(2018·广东揭阳二模)GaN、GaP、GaAs是人工合成的一系列新型半导体材料,其晶体结构均与金刚石相似。
铜是重要过渡元素,能形成多种配合物,如Cu2+与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成如图所示配离子。
回答下列问题:(1)基态Ga原子价电子排布图为。
(2)熔点:GaN_>__GaP(填“>”或“<”)。
(3)第一电离能:As_>__Se(填“>”或“<”)。
(4)Cu 2+与乙二胺所形成的配离子内部不含有的化学键类型是_C__。
A .配位键B .极性键C .离子键D .非极性键(5)乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为_sp 3__,乙二胺和三甲胺[分子式为N(CH 3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因_乙二胺分子间可形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键__。
(6)Cu 的某种晶体晶胞为面心立方结构,晶胞边长为a cm ,铜原子的半径为r cm 。
该晶体密度为256a 3·N Ag·cm -3(用含a 和N A 的代数式表达,N A 为阿伏加德罗常数的值),该晶体中铜原子的空间利用率为 16πr 33a 3×100% (用含a 和r 的代数式表达)。
[解析] (1)Ga 原子是31号元素,根据构造原理其电子排布为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 1,基态Ga 原子价电子排布图为。
(2)GaN 、GaP 晶体结构与金刚石相似,均属于原子晶体,N 原子半径小于P ,共价键键能大,熔点:GaN>GaP 。
(3)As 的非金属性弱于Se ,非金属性越强,第一电离能越大,但是由于As 的4p 能级电子处于半充满状态,故第一电离能:As>Se 。
(4)铜离子提供空轨道,乙二胺中氮原子提供孤电子对形成配位键,乙二胺中两个碳形成非极性键Cu 2+与乙二胺所形成配离子内部不含的化学键类型是离子键。
(5)氮原子形成3个σ键和一对孤电子对,乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为sp 3;乙二胺分子间可形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键,故乙二胺比三甲胺的沸点高很多。