2022届高三化学高考备考一轮复习物质结构与性质综合讲义Word含答案(1)
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2022届高三化学高考备考一轮复习烃的衍生物--胺和酰胺知识点训练
一、单选题(共16题)
1.下列叙述错误的是( )
A.甲胺的结构简式为2OHCNH—
B.胺类化合物具有碱性
C.苯胺和盐酸反应生成可溶于水的苯胺盐酸盐
D.胺的通式一般写作2RNH—
2.下列有关氮及其化合物说法正确的是( )
A.N(CH3)3能与碱反应,但不能与盐酸反应
B.氨基酸均为无色晶体,熔点在200℃以上,熔点较高是因为分子间存在氢键
C.氮气分子结构稳定,常作保护气,不支持任何物质燃烧
D.蘸有浓氨水与浓硝酸的玻璃棒靠近会产生白烟
3.甲芬那酸()是一种消炎镇痛药,具有解热、镇痛作用。关于甲芬那酸,下列说法错误的是( )
A.分子式为15152CHNO
B.苯环上的一氯代物有7种
C.1mol甲芬那酸完全燃烧需要18.75mol2O
D.一个甲芬那酸分子中可以共面的原子最多有28个
4.卡莫氟具有抑制病毒复制的效果,其结构简式如图所示。下列关于卡莫氟的说法错误的是( )
A.分子式为111633CHONF
B.该物质中含有的官能团有碳碳双键、酰胺基和碳氟键
C.该物质既能发生加成反应,又能发生取代反应
D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应时最多消耗3 mol NaOH
5.新型止泻药盐酸洛哌丁胺(俗称易蒙停)结构如下图,它可用于控制急慢性腹泻的症状,下列说法不正确的是( )
A.易蒙停的化学式为C29H34Cl2N2O3
B.向易蒙停溶液中加入FeCl3溶液,溶液能显紫色
C.易蒙停与足量氢气反应,生成的分子中存在2个手性碳原子
D.1mol 易蒙停最多能与5molNaOH发生反应
6.1mol某有机物在稀硫酸作用下,水解生成2mol相同的物质。有下列物质:
℃蔗糖℃麦芽糖℃淀粉℃℃℃℃
其中符合此题目要求的是( )
A.℃℃℃℃ B.℃℃℃ C.℃℃℃℃ D.℃℃℃℃
1第十单元综合练习
[建议用时:40分钟]
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列各项叙述中,正确的是()
A.所有原子任一能层的s轨道都是球形,但球的半径大小不同
B.镁原子由1s22s22p63s2
→1s22s22p63p2时,原子释放能量,由基态转化成激
发态
C.
24Cr原子的电子排布式是
1s22s22p63s23p63d44s2
D.价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是s区元素
答案A
2.(2022·南京、盐城高三一模)科学家发现金星大气中存在PH
3,据此推断金
星大气层或存在生命。利用下列反应可制备PH
3:P
4+3KOH(浓)+
3H
2O=====△
3KH
2PO
2+PH
3↑。下列说法正确的是()
A.PH
3为非极性分子
B.中子数为10的氧原子可表示为108O
C.H
2O分子空间结构为V形
D.1个P
4分子中含有4个σ键
答案C
3.我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,
其反应如下:HCHO+O
2―――→催化剂
CO
2+H
2O。下列有关说法正确的是()
A.反应物和生成物都是非极性分子
2B.0.5molHCHO含有1molσ键
C.HCHO、CO
2分子的中心原子的杂化类型相同
D.HCHO能溶解在H
2O中
答案D
4.在碱性溶液中,Cu2+可以与缩二脲形成紫色配离子,其结构如图所示。
下列说法错误的是()
A.该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和O
B.该配离子中铜离子的配位数是4
C.基态Cu原子的价层电子排布式是3d104s1
D.该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H
答案A
解析根据其结构可知,该配离子中的N和O可与水分子中的H形成氢键,
而水分子中的O也可与该配离子中的H形成氢键,因此该配离子与水分子形成氢
键的原子除N和O外,还有H,A错误。
5.下列有关NO-
2、NO-
3和NH
3的说法正确的是()
A.NO-
3的键角大于NH
3的键角
B.NO-
2的空间结构为直线形
C.NH
第2讲 铁及其重要化合物
[课程标准]
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解铁及其重要化合物的主要性质,了解这些物质在生产、生活中的应用。
2.结合实例认识铁及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考点一 铁的单质、氧化物和氢氧化物
1.铁的单质
(1)原子结构
铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,原子结构示意图为 ,化学反应中易失去2个或3个电子而表现为+2价或+3价。铁在地壳中的含量居第四位。
(2)物理性质
纯铁具有银白色的金属光泽和良好的延展性,是电和热的良导体,具有能被磁体吸引的特性;纯铁有很强的抗腐蚀能力。
(3)化学性质
铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
①Fe与Cl2、S反应的化学方程式:2Fe+3Cl2=====△2FeCl3;Fe+S=====△FeS。
②Fe与水蒸气反应的化学方程式:3Fe+4H2O(g)=====高温Fe3O4+4H2。
③Fe与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式,下同)
Fe与过量稀HNO3的反应:Fe+NO-3+4H+===Fe3++NO↑+2H2O;
Fe与少量稀HNO3的反应:3Fe+2NO-3+8H+===3Fe2++2NO↑+4H2O。
④Fe与FeCl3溶液的反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+。
[点拨] ①铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同,Fe与Cl2反应
无论用量多少都生成FeCl3,而Fe与盐酸反应生成FeCl2。
②铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3,而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
2.铁的氧化物
(1)物理性质
化学式
FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 — 铁红 磁性氧化铁
色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
铁的价态 +2价 +3价 +2价、+3价
2022届高三化学一轮复习——钠的性质及应用学案
知识梳理
1.钠的物理性质
(金属的)通性 个性
颜色 导电性、导热性 熔点 硬度 密度
银白色 良好 小于100 ℃ 质地柔软 ρ(水)>ρ(钠)>ρ(煤油)
2.钠的化学性质
从原子结构认识钠的化学性质:
Na――→O2、Cl2、H2O、H+等Na+⇒还原性
(1)与非金属单质反应
O2常温:4Na+O2===2Na2O(白色)加热:2Na+O2=====△Na2O2(淡黄色)
Cl2:2Na+Cl2=====点燃2NaCl(黄色火焰,白烟)
S:2Na+S===Na2S(研磨爆炸)
(2)与水反应
①离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
②钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释
(3)与盐酸反应
离子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑。
(4)钠与盐反应
①钠与盐溶液反应
如Na投入CuSO4溶液中,反应的离子方程式为2Na+2H2O+Cu2+===2Na++Cu(OH)2↓+H2↑。
②钠与熔融盐反应:
4Na+TiCl4=====熔融Ti+4NaCl
3.钠的制取及保存
4.钠的用途
[链接新教材]
(新教材RJ第一册P6813习题变式练)资料显示,钠着火时不能用二氧化碳灭火。为寻找原因,某小组同学展开了如下探究。
(1)CO2的制备
选用如图所示装置制取CO2。为了得到纯净的CO2气体。打开弹簧夹后,产生的气流应依次通过盛有________、________的洗气瓶(填试剂名称)。
(2)[探究1] 钠能否与二氧化碳反应
实验1:将燃烧匙中的钠引燃后迅速伸入盛有二氧化碳的集气瓶中。可以看到,火焰呈黄色,产生大量白烟;火焰熄灭后,集气瓶底部有黑色固体,瓶壁上附着白色固体。
结论1:钠在点燃条件下能与二氧化碳反应。
[探究2] 实验1中产生的黑色固体与白色固体的成分
实验2:(1)在集气瓶中加入适量蒸馏水,振荡、过滤,滤纸上留下黑色固体,滤液为无色。
第1讲 氯及其重要化合物
[课程标准]
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氯及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。
2.结合实例认识卤素及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考点一 氯及其重要化合物的性质和应用
1.氯气的物理性质
色、态 气味 密度 毒性 溶解性(25 ℃) 特性
黄绿色气体 强烈刺激性气味 比空气大 有毒 1体积水可溶解约2体积氯气 易液化
[点拨] 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法
用手在瓶口轻轻扇动,使极少量的Cl2飘进鼻孔。(如图所示)
2.从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性
3.从化合价的角度认识氯气的化学性质——歧化反应
氯气与水或碱反应,氯元素的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现还原性又表现氧化性。
4.从平衡的角度理解氯水的成分和性质
(1)氯水中存在三个平衡关系
①Cl2+H2OHCl+HClO ②HClOH++ClO-
③H2OH++OH-
(2)根据可逆反应的特点,可得出氯水中存在的各种微粒。
①三种分子:H2O、Cl2、HClO。
②四种离子:H+、Cl-、ClO-和OH-。
(3)氯水性质的多重性
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
[点拨] ①干燥的Cl2没有漂白性,但Cl2能使湿润的有色布条褪色,起漂白作用的是HClO。
②1 mol Cl2与强碱完全反应转移的电子数为NA,而1 mol Cl2与水充分反应转移的电子数小于NA(可逆反应)。
5.次氯酸和次氯酸盐的性质
(1)次氯酸
次氯酸见光分解的化学方程式:2HClO=====光照2HCl+O2↑。
(2)次氯酸盐
①漂白液——“84”消毒液
有效成分为NaClO,它与洁厕灵(主要成分盐酸)混合会立即产生氯气,其离子方程式为ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
2023届高考化学一轮专题训练——物质结构与性质
1.(2022·安徽师范大学附属中学模拟预测)钴的化合物在工业生产、生命科技等行业有重要应用。
(1)基态钴原子的价电子排布式为____,Co的第四电离能比Fe的第四电离能要小得多,原因是____。Co与Ca属于同一周期,且最外层电子数相同,但金属Co的熔点、沸点均比金属Ca的高,原因是____。
(2)以无水乙醇作溶剂,Co(NO3)2可与某多齿配体结合形成具有催化活性的配合物,其结构简式如图所示。
①该多齿配体中所含元素(除氢以外)第一电离能由大到小的顺序为____(填元素符号)。
②下列化合物与上述配合物中C和N原子的杂化类型均相同的是____(填标号)。
A. B. C. D.
(3)[Co(NO3)4]2-中Co2+的配位数为4,1mol该配离子中含σ键数目为____NA,配体中与钴进行配位的原子是____,原因是____。
(4)稀土钴系(Sm—Co)永磁合金的六方晶胞结构如图所示(晶体结构可看成如图(a)、(b)两种原子层交替堆积排列而成图(c))。已知同一原子层的Sm—Sm的最近距离为apm,不同原子层间的Sm—Sm最近距离为bpm。
①Sm—Co永磁合金的化学式为____。
②已知阿伏加德罗常数的值为NA,则该合金的密度ρ为____g·cm-3。(只要求列出计算式)
2.(2022·山东潍坊·模拟预测)硼单质及其化合物在生产生活中应用广泛。
(1)离子液体是指室温或接近室温时呈液态,而本身由阴、阳离子构成的化合物,被认为是21世纪理想的绿色溶剂。氯代1丁基3甲基咪唑离子液([bmim]Cl)可以与44NHBF发生离子交换反应合成离子液体4[bmim]BF,如下图所示:
①第二周期中第一电离能介于B与N之间的元素为___________(写元素符号);44NHBF中N原子的杂化方式为___________,-4BF的立体构型为___________。
试题
gm 【新教材新高考】考点14 物质结构与性质—2022届高考化学一轮复习考点易错题提升练
1. 常见原子或离子基态核外电子排布式
微粒
电子排布式 微粒 电子排布式 微粒 电子排布式
Fe原子 [Ar]3d64s2 Fe2+ [Ar]3d6 Fe3+ [Ar]3d5
Cr原子 [Ar]3d54s1 Cr3+ [Ar]3d3 Mn2+ [Ar]3d5
Ni原子 [Ar]3d84s2 Cu+ [Ar]3d10 Cu2+ [Ar]3d9
2. 共价键的分类(以碳碳原子成键为例)
分类依据 成键的数量 σ键与π键 说明
单键
碳碳单键之间形成一个σ键 所有的单键都是σ键
双键
碳碳双键之间形成1个σ键、1个π键 等,双键中形成1个σ键、1个π键
三键 碳碳三键之间形成1个σ键、2个π键 等,三键之间形成1个σ键、2个π键
推广 分子中大π键的可用符号Πnm表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π66),则N-5中的大π键应表示为Π65。
3. 配合物
配合物的形成 中心离子提供空轨道,配体提供孤电子对,通过配位键结合形成配合物。配位键本质上属于共价键
配合物所
含化学键 配位键、离子键;配体或外界中可能还含有共价键
配合物的
常见性质 属于离子化合物,多数能溶解、能电离,多数有颜色
配合物的组成
典型配合物 Cu(NH3)4SO4 K3[Fe(CN)6] Ag(NH3)2OH Na3AlF6
中心离子 Cu2+ Fe3+ Ag+ Al3+ 试题
gm 中心离子
结构特点 一般是金属离子(特别是过渡金属离子),必须有空轨道
配体 NH3 CN- NH3 F-
配位原子 N C N F
配体结构特点 分子或离子,必须含有孤对电子(如NH3、H2O、CO、Cl-、F-、OH-、CN-等)
配位数(n) 4 6 2 6
外界 SO2-4 K+ OH- Na+
2022届高考化学一轮复习 第十一章 物质结构与性质 第31讲 分子结构与性质练习(含解析)新人教版
1 / 101 第31讲 分子结构与性质
A组 基础必做题(40分)
一、选择题(本题包括4小题,每题4分,共16分)
1.(2020·山东,7)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是( A )
A.其熔点主要取决于所含化学键的键能
B.形成大π键的电子全部由N提供
C.分子中B和N的杂化方式相同
D.分子中所有原子共平面
[解析] B3N3H6分子的熔点主要取决于分子间作用力的大小,所含化学键的键能影响其稳定性,A错误;B3N3H6中只有N含有孤对电子,故形成大π键的电子全部由N提供,B正确;B3N3H6的结构式为,B和N均采取sp2杂化,C正确;由无机苯的分子结构与苯类似,可知分子中所有原子共平面,D正确。
2.(2021·宁夏六盘山模拟)下列有关氢键的说法正确的是( D )
A.HF溶液中存在三种类型的氢键
B.的沸点比的低
C.H2O的性质稳定,是因为水分子间存在氢键
D.形成分子内氢键,故比难电离
[解析] HF溶液中HF与HF、H2O与H2O、HF与H2O之间均存在氢键,氢键类型有如下4种:F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O,A项错误;形成分子间氢键,而形成分子内氢键,分子间氢键使的沸点比的高,2022届高考化学一轮复习 第十一章 物质结构与性质 第31讲 分子结构与性质练习(含解析)新人教版
2 / 102 B项错误;H2O的稳定性高,是因为水分子中H—O键的键能大,而氢键影响物理性质,C项错误;相对于,苯环上多了一个—COO-,羟基上的氢原子能与羧酸根上的氧原子形成氢键,使其更难电离出H+,因此C的电离常数比的电离常数小,D项正确。
3.(2021·山东日照一模,5)短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大,X元素基态原子有2个未成对电子,Y元素基态原子的核外p电子比s电子少1个,Z的一种超原子Z-13,具有40个价电子,下列说法错误的是( B )
试卷第1页,总8页 2022届高三化学物质结构与性质基础专攻:22杂化轨道理论
一、单选题(共16题)
1.下列关于丙烯(32CHCHCH)分子的说法中,不正确...的是
A.有1个π键 B.有1个碳原子是sp3杂化
C.存在非极性键 D.3个碳原子在同一直线上
2.苯、乙烯、乙炔是常见的有机物分子,下列关于它们的说法不正确的是
A.都含有π键和σ键
B.都含有极性键和非极性键
C.三种分子中C原子的杂化方式共两种
D.都能使溴水和高锰酸钾溶液褪色
3.下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是
A.PCl3中P原子sp3杂化,为三角锥型
B.NH4+中N原子sp3杂化,为正四面体型
C.H2S中S原子sp杂化,为直线形
D.SO2中S原子sp2杂化,为V形
4.下列有关有机物的构型判断错误的是
A.甲烷是正四面体结构,烷烃的碳原子呈直线形
B.乙烯是平面结构,1-丙烯三个碳原子共面
C.苯分子中碳原子采用sp2杂化,得到平面正六边形结构
D.COCl2为平面结构分子
5.下列叙述和判断正确的是
A.H3O+离子的空间构型是平面三角形
B.NH的中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化,离子呈三角锥形结构
C.CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的sp σ键
D.C2H4分子中的碳原子以sp2杂化,其中C=C键是由两个碳原子的sp2-sp2轨道形成一个σ键和p-p轨道形成一个π键构成的
6.甲烷中的碳原子是sp3杂化,下列用*表示碳原子的杂化和甲烷中的碳原子杂化状态一致的是
A.CH3*CH2CH3 B.*CH2-CHCH3 C.CH2-*CHCH2CH3 D.HC≡*CCH3
7.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
A.BeCl2与BF3 B.CO2与SO2
C.CCl4与NH3 D.C2H2和C2H4 试卷第2页,总8页 8.已知ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-微粒中的氯都是以sp3杂化轨道方式成键,其中属于正四面体构型的是
原子结构 化学键 复习目标 1.了解元素、核素和同位素的含义。2.了解原子的构成,了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的关系。3.了解原子核外电子排布规律,掌握原子结构示意图、电子式、结构式的表示方法。4.了解化学键的定义,了解离子键、共价键的形成。5.了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算。
考点一 原子结构 核素 同位素
1.原子构成
(1)构成原子的微粒及作用
原子(AZX)
原子核 质子Z个——决定元素的种类中子[A-Z个] 在质子数确定后决定原子种类同位素核外电子Z个——最外层电子数决定元素的化学性质
(2)微粒之间的关系
①原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数;
②质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N);
③阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数;
④阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。
(3)微粒符号周围数字的含义
2.元素、核素、同位素
(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系
(2)同位素的特征
①同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性质差异较大;
②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。
(3)氢元素的三种核素
11H:名称为氕,不含中子;
21H:用字母D表示,名称为氘或重氢;
31H:用字母T表示,名称为氚或超重氢。
(4)几种重要核素的用途
核素 235 92U 14 6C 21H 31H 18 8O
用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子
(1)所有原子核内一定都有中子(×)
错因:原子核内不一定都有中子,如11H。
(2)质子数相同的微粒一定属于同一种元素(×)
错因:质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如F与OH-。
(3)核外电子数相同的微粒,其质子数一定相同(×)
错因:核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如Al3+与Na+、F-等,NH+4与OH-等。
2022年高考化学一轮模拟卷(全国卷专用)
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Al27 S32 Ca40 Fe56 Ba137
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2021·甘肃省会宁县第一中学高一期末)在第七十五届联合国大会一般性辩论上,“碳中和”被“高亮提及”。我国向国际社会作出“碳达峰、碳中和”的郑重承诺,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施将二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,力争2060年前实现碳中和,树立了大国形象,彰显了大国担当。下列说法不正确的是
A.大力发展电动汽车、氢燃料电池汽车等新能源汽车
B.大力支持风电、光伏发电、生物质发电等行业健康有序发展
C.一定条件下,将CO2转化为CH3OH,实现CO2的资源化利用
D.鼓励农村居民燃烧农作物秸秆用于做饭、冬季取暖
2.(2015·湖南常德·高三阶段练习)下列说法正确的是
A.胆矾是纯净物,属于强电解质 B.非金属氧化物一定是酸性氧化物
C.含金属元素的离子一定都是阳离子 D.阳离子只有氧化性
3.(2022·全国·模拟预测)下列说法正确的是
A.向23NaCO溶液中滴加次氯酸可以制取2CO
B.可用排水法收集2H、CO或4CH
C.将泥土加入蒸馏水中搅拌可得胶体
D.蒸干3FeCl溶液可以得到3FeCl晶体
4.(2017·江西新余·高一阶段练习)有机化合物的结构可用键线式表示,如CH2===CHCH2Br可表示为。则关于有机物的说法正确的有
A.与苯互为同分异构体 B.其二氯代物有3种 (不考虑立体异构)
C.分子中所有的碳原子在同一平面上 D.属于烯烃,是乙烯的同系物
5.(2020·湖南·常德市一中高三阶段练习)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.20 g H218O中含有的中子数为8NA
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
试卷第1页,共19页 高考化学一轮专题复习:物质结构与性质
1.(2022·湖南·石门县第一中学二模)铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)在元素周期表的分区中,铜属于_______区,与铜处于同一周期且最外层电子数相同的元素的基态原子共有_______种。
(2)下列现代分析手段中,可用于检验水中痕量铜元素的是_______(填标号)。
A.X射线衍射 B.原子光谱 C.质谱 D.红外光谱
(3)在CO分子中,C与O之间形成_______个σ键、_______个π键,在这些化学键中,O原子共提供了_______个电子,过渡金属与O形成羰基配合物时,每个CO分子向中心原子提供2个电子,最终使中心原子的电子总数与同周期的稀有气体原子相同,称为有效原子序数规则。根据此规则推断,镍与CO形成的羰基配合物xNi(CO)中,x=_______。
(4)CuCl2可与某有机多齿配体形成具有较强荧光性能的配合物,其结构简式如图所示。该配合物分子中N原子的杂化类型为_______,1mol该有机配体与Cu(Ⅱ)形成的配位键为_______mol。
(5)铜催化烯烃硝化反应时会产生NO2。键角:NO2_______NO2(填“<”或“=”或“>”),其原因是_______。
(6)近期我国科学家合成了一种电化学性能优异的铜硒化合物,其晶胞结构如图所示。该铜硒化合物的化学式为_______,其中Cu元素以Cu+和Cu2+存在,则_______(填“Ⅱ”或“Ⅱ”)为Cu2+。
2.(2022·河南·焦作市第一中学模拟预测)BP晶体超硬、耐磨,是耐高温飞行器的红外增透的理想材料,其合成途径之一为33300BBr+PHBP+3HBr℃。 试卷第2页,共19页 请回答下列问题:
(1)基态溴原子的核外电子排布式为[Ar]_______;基态磷原子中自旋方向相反的电子数目相差_______个。
2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—有机物中原子共线、共面问题(新高考通用)
【必备知识】
一、分子共线共面问题(KingDraw将以下有机物画出来,转成3D,观察共面情况。)
技巧:有饱和C,所有原子一定不共面。
有饱和C连三C,所有C一定不共面。
四元以上的饱和碳环,所有C一定不共面。
【思考】下列有机物所有原子共面吗?所有碳原子共面吗?
例1、(双选)下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是( )
A. B.CH3CH3CH3 C.CH3CH3 D.CH3
【答案】BD
1、一些环的碳原子共面情况:
2、如何判断最少、最多有多少个原子共面、共线?(单键可旋转)
空间结构 共线、共面情况
乙烯
(平面形结构) ①C==C不能旋转,与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面,即:6点共面
①有机物分子结构中每出现1个碳碳双键,则整个分子中至少有6个原子共面
苯
(平面形结构) ①苯分子中12个原子一定共平面,位于对角线位置的4个原子共直线,
①有机物分子结构中每出现1个苯环,则整个分子中至少有12个原子共面
乙炔
(直线形结构) ①乙炔分子中所有原子一定在一条直线上,即:4点共线(面)
①有机物分子结构中每出现1个碳碳三键,则整个分子中至少有4个原子共线
甲醛
(平面三角形结构) ①甲醛分子中所有原子在同一平面内即:4点共面
①有机物分子结构中每出现1个碳氧()双键,则整个分子中至少有4个原子共面
HCN HCN分子中3个原子在同一条直线上
例2、填空
(1)分子中最多有 个碳原子共平面 (2)薄荷醇的分子中至少有12个原子处于同一平面上? (3)至少有12个原子共平面? (4)中,最多有19个碳原子共面? (5)水杨酸分子中所有原子不可能共面?
【答案】(1)8(2)×(3)√(4)√(5)×
例3、有机物分子中最多有________个碳原子在同一平面内,最多有________个原子在同一条直线上,与苯环共面的碳原子至少有________个(含苯环)。
第5课时 关键能力——离子共存与离子推断
溶液中离子能否大量共存的判断在选择题中常出现,此类试题以常见元素及其化合物知识为载体,体现对《中国高考评价体系》中操作运用、语言表达等方面学科核心素养的考查,侧重考查考生的分析与推测能力、归纳与论证能力、探究与创新能力,要求考生掌握基础知识(元素及其化合物的性质)、辨析基本概念(离子反应、氧化还原反应),合理运用科学的思维方法,有效地组织整合化学学科的相关知识,并在此基础上判断物质结构、分析物质性质、推断反应结果、归纳总结规律,调动运用化学学科的相关能力,高质量地认识问题、分析问题、解决问题。溶液中离子共存的判断及离子的推断体现《中国高考评价体系》中实践操作能力、思维认知能力。
考向1 溶液中离子能否大量共存的判断(分析与推测能力)
判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,其实质是判断离子之间能否发生反应,若离子之间不发生反应,则可以大量共存,否则不共存。此类问题设置“陷阱”的角度主要有溶液的颜色、溶液的性质、溶液的隐含信息、题干的具体要求等,要求考生基于电离、离子反应及核心元素认识离子的性质,能够根据对问题情境的分析,运用实证分析物质的内部结构和问题的内在联系,以抽象的概念来反映离子反应的本质特征和内在联系,运用抽象与联想、归纳与概括等思维方法来组织、调动相关的知识与能力,解决学习探索情境中的离子推断问题。
角度1 考虑溶液的颜色
根据溶液的颜色首先确定溶液中是否存在该离子,中学化学常考的有色离子有四种:
离子 Cu2+ Fe3+ Fe2+ MnO-4
溶液颜色 蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色
常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.(江苏卷)无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
B.(四川卷)某无色溶液中可能大量存在H+、Cl-、MnO-4
C.(山东卷)无色溶液中可能大量存在Al3+、NH+4 、Cl-、S2-
- 1 - / 23 课时规范练16 晶体结构与性质
基础巩固
1.下列关于晶体的结构和性质的叙述正确的是( )
B.共价晶体中共价键越强,熔点越高
C.离子晶体中含有离子键,不含有共价键
2.(2020四川成都月考)下列有关晶体结构的叙述中错误的是( )
A.金刚石的网状结构中,最小的环上有6个碳原子
B.分子晶体熔化时,不破坏共价键;共价晶体熔化时,破坏共价键
C.在金属铜的晶体中,由于存在自由电子,因此铜能导电
D.在氯化铯晶体中,每个氯离子周围最近且距离相等的氯离子有8个
3.下列性质适合分子晶体的是( )
A.熔点为1 070 ℃,易溶于水,水溶液导电
B.熔点为3 500 ℃,不导电,质硬,难溶于水和有机溶剂
2,熔点为112.8 ℃,沸点为444.6 ℃
D.熔点为97.82 ℃,质软,导电,密度为0.97 g·cm-3 - 2 - / 23 4.(2020重庆质检)下列排序不正确的是( )
A.熔点由高到低:Na>Mg>Al
B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
C.晶体熔点由低到高:CO
D.熔点由高到低:NaF>NaCl>NaBr>NaI
5.(2020湖南长沙模拟)下面有关晶体的叙述中,不正确的是( )
B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等且最近的Na+共有6个
C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-
D.干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子
6.某离子晶体的晶胞如图所示。A为阴离子,在晶胞内部,B为阳离子,分别在顶点和面心,则该晶体的化学式为( )
2A2
7A44A7 - 3 - / 23 7.(2020重庆模拟)现有几组物质的熔点(℃)数据:
A组 B组 C组 D组
金刚石:>3
500
℃ Li:181 ℃ HF:-83 ℃ NaCl:801
℃
硅晶体:1
410
℃ Na:98 ℃ HCl:-115
℃ KCl:776 ℃
物质结构与性质综合题
一、原子结构与性质
1.常考电子表达
表示方法 含义 举例
原子或离子结构示意图 表示核外电子分层排布和核内质子数 Na:
Na+:
电子式 表示原子最外层电子数目
核外电子排布式 表示每个能级上排布的电子数 S:1s22s22p63s23p4
或[Ne]3s23p4
S2−:1s22s22p63s23p6
电子排布图(轨道表示式) 表示每个原子轨道中电子的运动状态
价电子排布式或排布图 表示价电子的排布
价电子定义:非主族元素,价电子等同于最外层电子,过渡元素,价电子为3d4s上的电子。
二、分子结构与性质
1.化学键类型
单键为σ,双键为σ+π,三键为σ+2π。
不同原子之间成键为极性键、相同原子之间成键为非极性键。
直线型的AB2、平面型的AB3、AB4均为非极性分子,其余的为极性分子。
2.键参数
(1)键能:气体基态原子形成1mol化学键所释放的最小能量
(2)键长:两个原子核的核间距离(半径越大,键长越长)
(3)键角:
①首先判断中心原子杂化方式,sp>sp2>sp3; ①如果中心原子杂化方式相同时,看孤对电子对数目,数目越多,键角越小;
①如果两者均相同,看中心原子电子云密度,密度越大,键角越大。
3.等电子体
(1)定义:原子数目、价电子数目均相同且具有相似化学键特征的微粒。
微粒 通式 价电子总数 立体构型
CO2、SCN−、NO+2、N-3 AX2 16e− 直线形
CO2-3、NO-3、SO3 AX3 24e− 平面三角形
SO2、O3、NO-2 AX2 18e− V形
SO2-4、PO3-4 AX4 32e− 正四面体形
PO3-3、SO2-3、ClO-3 AX3 26e− 三角锥形
CO、N2 AX 10e− 直线形
CH4、NH+4 AX4 8e− 正四面体形
寻找思路:同主族替换原子(H2O、H2S),同周期替换时,往左替换需要变成阴离子(SCN−),往右替换需要变成阳离子(NO+2),如果同时替换,则考虑构型相同的替换(SO2-4、CCl4均为正四面体)。
4.分子构型与杂化
价层电子对的计算:
① 对于ABn分子而言,价层电子对=n+1/2(A的价电子数-n*B最多可接受电子数)
价层电
子对数 σ键电
子对数(n) 孤电子
对数 价层电子对
立体构型 分子立
体构型 实例
2 2 0 直线形 直线形 CO2
3 3 0 平面三角形 平面三角形 BF3
2 1 V形 SO2
4 4 0
四面体形 正四面体形 CH4
3 1 三角锥形 NH3
2 2 V形 H2O
①对于有机物而言,C如果都是单键一律sp3杂化,一个双键,一律sp2杂化,一个三键,一律是sp杂化。
①如果是在结构当中判断,中心原子在直线上为sp杂化,在平面内为sp2杂化,在四面体结构内为sp3杂化。
5.配位化合物及配位键
(1)配位键是特殊的共价键,因此在计算σ时,也要考虑配位键。
(2)并不是每个配合物都会有内外界之分,像Fe(CO)5这类的就没有外界。
(3)如何快速判断中心离子/原子?如何判断配位原子?如何判断配位数?
金属元素就是中心离子/原子;有孤对电子/都含有的时候,一般电负性小的作为配位原子;内界中除了中心原子/离子以外,其余的离子或者分子均为配体,其个数就是配位数。
(4)配体稳定性判断/加热多种配体的失去顺序:配位原子电负性大不稳定/优先失去。
(5)通过滴定法确定内外界。根据内界离子不参与反应原则,当内外界有相同离子时,往往加入些可以与之反应的物质,使其产生沉淀,根据沉淀量来推导外界离子数目。
三、晶体结构与性质
1.如何区分晶体与非晶体
间接法:测定是否有固定熔沸点;科学法:对固体进行X-射线衍射实验。 2.晶体类型判断
(1)分子晶体:常见特征字眼,层状、常温液态,熔沸点低。
类别:大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)、Fe(CO)5、Ni(CO)4、FeCl3、AlCl3、BeCl2、可燃冰。
作用力:先判断氢键(个数-种类)、再判断范德华力(M-极性)。
(2)离子晶体:类别:金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)
作用力:晶格能(离子半径与电荷量)特别提醒:因为晶格能大小受两个因素影响,但有的时候其中一个因素是导致熔沸点上升,另外一个因素是导致熔沸点下降,分析问题应该选择一个与结果一致的因素进行解释。
(3)原子晶体:常见特征字眼:立体网状、耐高温、耐磨,熔沸点极高。
类别:C、N、O与B、Al、Si两两组合均为原子晶体,还有常规的,金刚石、晶体硅。
作用力:共价键(原子半径)。
(4)金属晶体:类别:金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)。
作用力:金属键(离子半径与价电子)其大小判断仿照晶格能。
3.熔沸点大小判断:
首先先分析晶体类型,原子晶体>离子晶体>分子晶体,金属晶体不参与排序。
其次,答题时阐述晶体类型,再说明作用力,最后阐述影响因素使得作用力发生变化从而影响熔沸点大小。
四、经典晶体
1.金属晶体的四种堆积模型分析
堆积模型
简单立方堆积
体心立方堆积
六方最密堆积 面心立方最密堆积
晶胞
配位数 6 8 12 12
原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系 2r=a 2r=3a2 2r=2a2
一个晶胞内原子数目 1 2 2 4
原子空间利用率 52% 68% 74% 74%
2.典型离子晶体模型
NaCl型 CsCl型 ZnS型 CaF2型
晶胞
配位数及影响因素 配位数 6 8 4 F−:4;Ca2+:8
影响
因素 阳离子与阴离子的半径比值越大,配位数越多,另外配位数还与阴、阳离子的电荷比有关等
密度的计算(a为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数) 4×58.5 g·mol-1NA×a3 168.5 g·mol-1NA×a3 4×97 g·mol-1NA×a3 4×78 g·mol-1NA×a3
3.计算相关
(1)化学式计算:顶点1/8;面心1/2;棱1/4;体内1。所有相同原子相加在一起,一般会采用最简比作为化学式。
(2)密度公式:a3ρNA=nM(M如果代表相对分子质量,那么n则代表分子的个数,如果M代表相对原子质量,那么n则代表相对原子质量)。
另外单位注意换算:1cm=107nm=1010pm
(3)配位数计算: a.如果提供化学式,例如ABn,则有二者的配位数之比与原子个数比成反比,所以如果A的配位数不好计算,但是B的配位数比较好计算时,我们可以利用上述的关系求出A的配位数。
b.在化合物晶胞结构中可以通过与所求A原子有相连接的异种B原子个数来确定A原子的配位数。
c.如果是单质则直接看与之相连的原子个数有几个,则配位数就是几个。
(4)原子坐标问题
常见考法:a.常规坐标系:首先学会把晶胞平均分解成八份,类似于金刚石中体内的原子,其具体位置可通过与哪个顶点相互连接确定它在哪个1/8之一的晶胞体心,从而确定坐标。
b.分数坐标系:其边长不一定等长,也不一定相互垂直,但是均以晶胞边长为单位“1”。
例题1.(2021年全国甲卷)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。回答下列问题:
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为___________;单晶硅的晶体类型为___________。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:
含s、p、d轨道的杂化类型有:①dsp2、①sp3d、①sp3d2,中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为___________(填标号)。
(2)CO2分子中存在___________个σ键和___________个π键。
(3)甲醇的沸点(64.7①)介于水(100①)和甲硫醇(CH3SH,7.6①)之间,其原因是___________。
(4)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂,其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是___________,晶胞参数为a pm、a pm、c pm,该晶体密度为___________g·cm-3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂,化学式可表示为ZnxZr1-xOy,则y=___________(用x表达)。
例题2.(2021年天津卷)铁单质及其化合物的应用非常广泛。
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为___________。
(2)用X射线衍射测定,得到Fe的两种晶胞A、B,其结构如图所示。晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数为___________。每个晶胞B中含Fe原子数为___________。
(3)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时,反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式___________。从能量角度分析,铁触媒的作用是___________。
(4)Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6的配离子,如3+26Fe(HO)、3-6Fe(SCN)、3-6FeF。某同学按如下步骤完成实验: