专题6物质结构与性质 提能力.pptx

若将 Cu 原子与 Au 原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与 CaF2 的结构相似，该晶体
储氢后的化学式应为
。
解析：(3)硫酸根中心原子的价层电子对为：孤对电子数 6－2×4＋
2＝0，成键电子对数 4，所以为正四面体结构，中心原子为 sp3 杂化；
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(4)Au 电子排布或类比Cu，只是电子层多两层，由于是面心立方，晶胞内 N(Cu)＝6×21 1
请回答：
①上述元素中，某些元素的常见单质所形成的晶体为分子晶体，这些单质分子中既含
有 σ 键又含有 π 键的是
(填化学式)。
②已知 D、F、G 三种元素的离子具有跟 E 相同的电子层结构，则 B、C、D 三种元素
的第一电离能由大到小的顺序为(用相关元素符号表示)
。
③已知 H 的电负性为 1.5，而氯元素的电负性为 3.0，二者形成的化合物极易水解，且
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1．下列推论正确的是( ) A．SiH4 的沸点高于 CH4，可推测 PH3 的沸点高于NH3 B．NH＋ 4 为正四面体结构，可推测 PH ＋4也为正四面体结构 C．CO2 晶体是分子晶体，可推测 SiO2 晶体也是分子晶体 D．C2H6 是碳链为直线形的非极性分子，可推测 C3H8 也是碳链为直线形的非极性分子 解析：本题考查物质结构的相关知识，通过演绎推理考查考生思维的严密性。选项 A， 由于NH3 分子间存在氢键，其沸点高于PH3。选项B，PH4＋与 NH4＋结构相似，为正四面体
131 辐射的药物碘片。
(1)Cs(铯)的最外层电子排布式为 6s1，与铯同主族的前四周期(包括第四周期)的三种元
素 A、B、C 的电离能如下表：
元素代号
A
B
C
第一电离能(kJ·mol －1)
520 496 419
那么三种元素 A、B、C 的元素符号分别为
，
形成其单质晶体的化学键类型是
。
(1)F 与 I 同主族，BeF2 与 H2O 都是由三个原子构成的共价化合物分子，二者分子中的
请回答下列问题：
(1) D 元素－1 价离子的电子排式为
；
G 元素原子的价电子排布式为
。
(2)元素 J 与氮元素可以形成化合物 NJ3，其中 N—J 键的化学键类型为
，根据
价层电子对互斥理论可以判断 NJ3 的空间构型为
，NJ3分子中 N 原子的杂化方式为
杂化。 (3) A、J 形成的化合物 AJ 的相对分子质量比 A、D 形成的化合物 AD 的相对分子质量
元素
Mn
电离能
I1
/kJ·mol －1
I2
I3
717 1 509 3 248
Fe 759 1 561 2 957
比较两元素的 I2、I3 可知，Mn2＋再失去一个电子比 Fe2＋再失去一个电子难。原因是
。
(3)下表列出了一些共价键的键长：
共价键 C—F C—Cl C—Br C—I C—C C—Si
键长/pm 98
学式是
，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物
HnWCl3，反应的化学方程式为
。 解析：本题考查杂化类型、化学键的判断，根据晶胞写化学式及物质沸点高低比较等知 识，意在考查考生综合运用物质结构原理的能力。X 是形成化合物种类最多的元素，则为 H 元素，Y 原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的 2 倍，则 Y 为 C 元素；由 Z 原子基 态时 2p 原子轨道上有 3 个未成对电子，推出 Z 为 N 元素，W 的原子序数为 29，则为 Cu
小，但 AJ 的沸点比 AD 高，其原因是
。
(4)从晶胞图可以得出：E 与 J 形成的离子化合物的化学式为
。
(5)含有 E 元素的化合物焰色反应为
色，焰色反应的原理是
。
解析：根据提示的信息可推知A 为 H，E、G 分别为 Ca、Mn；分析 E、J 形成的晶胞 可知 E、J 形成的化合物化学式为EJ2，而 E 为 Ca，故 J、D 位于第ⅦA 族，即 J、D 分别
1．铜是重要金属，Cu 的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如 CuSO4 溶 液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：
(1)CuSO4 可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为
；
(2)CuSO4 粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是
；
(3)SO24－的立体构型是
，其中 S 原子的杂化轨道类型是
个顶点(见图 2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成 4 个氢键予以识别。
下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是
(填标号)。
a．CF4 c．NH＋ 4
b．CH4 d．H2O
解析：本题考查了原子核外电子排布、杂化轨道理论、分子结构等知识，同时考查了考
生的观察能力和分析推理能力。(3)肼分子中有 4 个 N－H 键，故有 4 mol N－H 键断裂时，
中心原子 Be 和 O 的杂化方式分别是
结构。选项 C，SiO2 是原子晶体。选项 D，C3H8 中 3 个 C 原子不在一条直线上，且 C3H8
为极性分子。
答案：B
2．(1)图 1 为元素 X 的前五级电离能的数值示意图。已知 X 的原子序数<20，请写出 X
基态原子的核外电子排布式
。
(2)A、B、C、D、E、F、G、H 八种短周期元素，其单质的沸点如图 2 所示。
盐酸发生非氧化还原反应生成 HnCuCl3，由于 Cu 显＋1 价，推出 n＝2，则反应的化学方程 式为：2HCl(浓)＋CuCl===H2CuCl3。
答案：(1)sp 杂化 3 mol 或 3×6.02×1023 个
(2)NH3 分子间存在氢键 (3)N2O (4)CuCl CuCl＋2HCl(浓)===H2CuCl3(或 CuCl＋2HCl(浓)===H2[CuCl3])
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元素。
(1)C2H2 中 C 原子轨道的杂化类型是 sp 杂化；1 mol C2H2 中含有 3 mol σ 键，2 mol π
键。
(2) NH3 的沸点比CH4 高的原因是 NH3 分子间存在氢键，而氢键的作用力比普通的分子 间
作用力强。 (4)根据晶胞示意图，Cu 为 4 个，Cl 为 8×18＋6×12＝4(个)，则化学式为CuCl，其与浓
易升华。据此推测该化合物的化学键类型为
。
④原子序数比 A 小 1 的元素与 D 元素形成的化合物的空间构型为
，中心原子
的杂化方式为
。
学海无涯 解析：(1)根据图 1 中 X 的前五级电离能，从其第三电离能开始突增，因此其最外层有 两个电子，故 X 为 Mg(注意 Be 原子只有 4 个电子，没有第五电离能)，其基态原子的核外 电子排布式为 1s22s22p63s2。
161
182
204 154
170
请结合相关晶体结构的知识回答下列问题：
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①CF4、CCl4、CBr4、CI4 中 C 原子的杂化方式为
。
②CF4、CCl4、CBr4、CI4 四种物质中热稳定性最强的是
，沸点最高的是
。
(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示。面心立方晶胞
答案：(1)1s22s22p63s2 (2)①N2、O2 ②F>N>O ③极性共价键(或共价键，或共价键与配位键) ④平面三角形 sp2 3．(1)如图是氖元素的一种核素的表示方法。请按该图的式样表示出中子数为 28，质 量数为 52 的铬元素(Cr)的一种核素。
(2)Mn、Fe 两元素的部分电离能数据见下表：
有 1 mol 肼发生反应，生成 1.5 mol N2，则形成 2×1.5 mol ＝3 mol π 键。SO2－中存在配位
4
键、共价键，N2H2＋与 SO2－之间存在离子键，离子晶体中不存在范德华力。(4)与 4 个氮原
6
4
子形成 4 个氢键，要求被嵌入微粒能提供 4 个氢原子，并至少存在“N…H”、“H…O”、
和体心立方晶胞中实际含有的 Fe 原子个数之比为
。
(2)Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级由较稳定的3d5 半充满状态转变为不稳定的3d4 状态(或 Fe2＋较稳定的 3d5 半充满状态)
(3)①sp3 ②CF4 CI4 (4)2∶1 4．原子序数小于 36 的 X、Y、Z、W 四种元素，其中 X 是形成化合物种类最多的 元素，Y 原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的 2 倍，Z 原子基态时 2p 原子轨道 上有 3 个未成对的电子，W 的原子序数为 29。
为 F、Cl。
答案：(1)1s22s22p63s23p6 3d54s2 (2)共价键(或极性共价键) 三角锥形 sp3 (3)前者分子间存在氢键
(4)CaF2
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(5)砖红 激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放出 能量
3．氮元素可以形成多种化合物。 回答以下问题：
(1)基态氮原子的价电子排布式是
回答下列问题：
(1)Y2X2 分子中 Y 原子轨道的杂化类型为
，1 mol Y2X2 含有 σ 键的数目为
。
(2)化合物 ZX3 的沸点比化合物 YX4 的高，其主要原因是
。
(3) 元素 Y 的一种氧化物与元素 Z 的一种氧化物互为等电子体，元素 Z 的这种氧化 物
的分子式是
。
(4) 元素 W 的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化
；
(4)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与 Cu 同族，Au 原子最外层电子排布式为
；一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中 Cu 原子处于面心，
Au 原子处于顶点位置，则该合金中 Cu 原子与 Au 原子数量之比为
；该晶体中，
原子之间的作用力是
；
(5)上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu 原子与Au 原子构成的四面体空隙中。
若该反应中有 4 mol N—H 键断裂，则形成的 π 键有
mol。
③肼能与硫酸反应生成 N2H6SO4。N2H6SO4 晶体类型与硫酸铵相同，则 N2H6SO4 晶体
内不存在
(填标号)
a． 离 子 键 b． 共 价 键 c．
配位键
d．范德华力
(4)图 1 表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内 4 个氮原子分别位于正四面体的 4
＝3，N(Au)＝8×8＝1；(5)CaF2 结构如图所示，所以氢原子在晶胞内有 8 个，可得储氢后
的化学式为H8AuCu3。
答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓)==△===CuSO4＋SO2↑＋2H2O (2)白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的 CuSO4·5H 2O 晶体，显示水合铜离子特征蓝 色 (3)正四面体 sp3 (4)6s1 3∶1 金属键 (5)H8AuCu3 2．已知 A、J、D、E、G 是元素周期表中 1～36 号元素，其 原子序数依次增大。A 与另外四种元素既不在同一周期，也不在 同一主族。J 和 D 同主族，E 和 G 同周期；元素 G 是周期表中的 第 7 列元素，E 的最外层电子数与最内层电子数相同，E 跟 J 可 形成离子化合物，其晶胞结构(其中 J 原子在晶胞内部)如图。
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“H…F”三类键中的一种，对照条件知，NH＋4符合此要求。
答案：(1)2s22p3 (2)N>O>C (3)①三角锥形 sp3 ②3 ③d (4)c 4．2011 年 3 月 11 日日本发生了 9.0 级强地震。福岛第一核电站 1 号机组 12 日下午发 生氢气爆炸。随后在爆炸核电站周围检测到的放射性物质有碘－131 和铯—137，碘－131 一旦被人体吸入，可能会引发甲状腺疾病。日本政府计划向核电站附近居民发放防止碘－
(2)根据图 2 中元素单质的沸点，可知 A～H 为 C～Al。①单质形成的晶体为分子晶体 的有N2、O2、F2、Ne 等，其中N2、O2 中既含有σ 键又含有 π 键。②B、C、D 三种元素分 别为 N、O、F，第一电离能大小顺序为：F>N>O(注意 N、O 电离能反常)。③Al、Cl 形成 的化合物为AlCl3，根据其化合物的物理性质，可以推断其含有共价键。④B 和 F 形成的化 合物BF3 为平面三角形结构，中心原子B 的杂化方式为 sp2。
。
(2) C、N、O 三种元素第一电离能从大到小的顺序是
。
(3)肼(N2H4)分子可视为 NH3 分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮
的氢化物。
①NH3 分子的空间构型是
；N2H4 分子中氮原子轨道的杂化类型是
。
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：
N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1038.7 kJ·mol －1