高考化学物质结构与性质学案[2020年最新]

物质结构与性质学案

【例题1】K2Cr2O7是一种常见的强氧化剂，酸性条件下会被还原剂还原成Cr3＋。

(1) Cr3＋能与OH－、CN－形成配合物[Cr(OH)4]－、[Cr(CN)6]3－。

① Cr3＋的电子排布式可表示为________。

②不考虑空间构型，[Cr(OH)4]－的结构可用示意图表示为

________。

③ CN－与N2互为等电子体，写出CN－的电子式：________。

(2) K2Cr2O7能将乙醇氧化为乙醛，直至乙酸。

①乙醛中碳原子的杂化方式有________、________。

②乙酸的沸点是117.9 ℃，甲酸甲酯的沸点是31.5 ℃，乙酸的沸点高于甲酸甲酯的沸

点的主要原因是____。

(3) 一种新型阳极材料LaCrO3的晶胞如图所示，已知距离每个Cr原子最近的原子有6个，则图中________原子代表的是Cr原子。

【自我归纳】

题中设计到哪些考点，解决这些问题是有哪些需要注意的方面。

【答案】(1) ①1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)

②

(2) ①sp2sp3②乙酸分子间存在氢键

(3) C

【变式训练】1、金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。

（1）基态Ni原子的价电子（外围电子）排布式为▲　；

（2）金属镍能与CO形成配合物Ni（CO）4，写出与CO互为等电子体的一种分子和一种离

子的化学式▲　、▲　；

（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应。如①CH2＝CH2、②HC≡CH、③、④HCHO其中碳原子采取sp2杂化的分子有▲　（填物质序号），HCHO分子的立体结构为▲　形；

（4）Ni2＋和Fe2＋的半径分别为69 pm和78 pm，

则熔点Ni O ▲ FeO（填“＜”或“＞”）；

（5）金属镍与镧（La）形成的合金是一种良好的储氢材料，

其晶胞结构示意图如左下图所示。该合金的化学式为

▲　；

【答案】d84s2（2分）（2）N2CN－（或O22＋、C22－、NO＋）（2分，每空各2分）（3）①③④（2分）平面三角（2分）

（4）> （2分）（5）LaNi5（2分）

【例题2】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，写出金属铜的核外电子排布_______________。

(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)SO2－4的立体构型是________，其中S原子的杂化轨道类型是__________________。

(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__________________________________________________________。【自我反思】

本题中你到遇到的困难的哪些，这类问题如果解决？

【答案】

(1)1s22s22p63s23p63d104s1

(2)CuSO4粉末和水结合生成蓝色的CuSO4·5H2O晶体

(3)正四面体形sp3

(4)6s13∶1金属键

(5)Cu3AuH8

【变式训练】2、氢能被视作连接化石能源和可再生能源的重要桥梁。

（1）水制取H2的常见原料，下列有关水的说法正确的是。

a．水分子是一种极性分子

b．H2O分子中有2个由s轨道与sp3杂化轨道形成的键

c．水分子空间结构呈V型

d．CuSO4·5H2O晶体中所有水分子都是配体

（2）氢的规模化制备是氢能应用的基础。

在光化学电池中，以紫外线照钛酸锶电极时，可分解水制

取H2同时获得O2。已知钛酸锶晶胞结构如图10所示，则钛

酸锶的化学式为。

（3）氢的规模化储运是氢能应用的关键。

①准晶体Ti38Zr45Ni17的储氢量较高，是一种非常有前途的储氢材料。该材料中，镍原子

在基态时核外电子排布式为。

②氨硼烷化合物（NH3BH3）是最近密切关注的一种新型化学氢化物储氢材料。请画出含

有配位键（用“→”表示）的氨硼烷的结构式；与氨硼烷互为等电子体的有机小分子是；（写结构简式）。

③甲酸盐/碳酸盐可用于常温储氢，其原理是：甲酸盐在钌催化下会释放出氢气，产生

的CO2被碳酸盐捕捉转变碳酸氢盐，碳酸盐又能催化转化为甲酸盐。已知HCO3—在水溶液中可通过氢键成为二聚体（八元环结构），试画出双聚体结构。

【答案】