2020新高考化学逐题突破通用版课件:第12题 物质结构与性质综合题(选考)

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答案:(1)s (2)1s22s22p63s23p64s1 或[Ar]4s1 (3)S2->K+>Al3+ (4)O>N>S (5)大于 (6)K 原子失去一个电子后,K+已形成稳定结构,此时再失 去一个电子很困难
考点二 分子结构与性质 [真题集训·明规律]
1.(1)(2019·全国卷Ⅰ·节选)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一 种 有 机 化 合 物 , 分 子 中 氮 、 碳 的 杂 化 类 型 分 别 是 ________ 、 ________。乙二胺能与 Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状 离子,其原因是____________________,其中与乙二胺形成的 化 合 物 稳 定 性 相 对 较 高 的 是 ________( 填 “Mg2 + ” 或 “Cu2 +”)。
②比较离子半径:F-________O2-(填“大于”“等于”或 “小于”)。
(3)(2019·全国卷Ⅲ·节选)①在周期表中,与 Li 的化学性质 最相似的邻族元素是________,该元素基态原子核外 M 层电子 的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。
②NH4H2PO4 中,电负性最高的元素是________。
第12题 物质结构与性质综合题(选考)
[高考师说] 物质结构与性质综合试题是全国卷试题中选 做题之一,命题呈现形式主要是“拼盘”式设问,各问之间相 对较独立。试题难度中档,大部分设问易得分。很少部分较难, 如晶胞的有关计算等。主要考点有:(1)原子结构与性质,其主 要命题点有:①电子排布式或轨道表示式书写;②未成对电子 数计算;③电离能、电负性、原子半径的比较。(2)分子结构与 性质,其主要命题点有:①共价键类型的判断与数目的计算;
。基态 S 原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p4,电子占据最高能级为 3p,p 能级的电子云轮廓 图为哑铃(纺锤)形。
(3)Zn 的价层电子排布式为 3d104s2,为全满稳定结构,Cu 的价层电子排布式为 3d104s1,易失去一个电子。
答案:(1)①D C ②Li+的核电荷数较大,吸引电子能力强
(3)(2018·全 国 卷 Ⅲ·节 选 )①Zn 原 子 核 外 电 子 排 布 式 为 ________。
②黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由 Zn 和 Cu 组成。 第一电离能 I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原 因是_______________________________________________。
(3)①根据元素周期表和对角线原则可知与锂化学性质相 似的是镁,镁的最外层电子数是 2,占据 s 轨道,s 轨道最多容 纳 2 个电子,所以自旋方向相反。②N、H、O、P 中电负性大 小顺序为 O>N>P>H。
答案:(1)A (2)①4s 4f5 ②小于 (3)①Mg 相反 ②O
2.(1)(2018·全国卷Ⅰ·节选)①下列 Li 原子电子排布图表示 的状态中,能量最低和最高的分别为________、______(填标 号)。
答案:(1)O H N (2)> Ga 的 4p 轨道上有一个电子, 易失去,而 Ca 的 4p 轨道上全空较稳定 (3)锌失去的是全充满 的 4s2 电子,铜失去的是 4s1 电子
(4)Fe2O3 Fe2O3 中的+3 价 Fe 的 3d 为半充满状态,很稳 定 (5)Na<H<Cl<O (6)处于较高激发态的电子容易跃迁 到较低激发态或基态,以光的形式释放能量
②Li+与 H-具有相同的电子构型,r(Li+)小于 r(H-),原因 是__________________________________________________。
(2)(2018·全国卷Ⅱ·节选)基态 Fe 原子价层电子的电子排布 图(轨道表达式)为________,基态 S 原子电子占据最高能级的 电子云轮廓图为________形。
考点一 原子结构与性质 [真题集训·明规律]
1.(1)(2019·全国卷Ⅰ·节选)下列状态的镁中,电离最外层 一个电子所需能量最大的是________(填标号)。
(2)(2019·全 国 卷 Ⅱ·节 选 )①Fe 成 为 阳 离 子 时 首 先 失 去 ________轨道电子,Sm 的价层电子排布式为 4f66s2,Sm3+的价 层电子排布式为________。
19 个电子,基态 K 原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p64s1。(3)S2 -、Al3+、K+半径比较时,由于 K+、S2-具有 3 个电子层,Al3 +只有 2 个电子层,所以 K+、S2-的半径都大于 Al3+的半径,K +和 S2-具有相同的电子层结构,原子序数越小,半径越大,故 S2-的半径大于 K+的半径。(4)元素非金属性越强,其电负性越 大,故电负性 O>N>S。(5)Mg 原子的价电子排布式为 3s2,处 于全充满状态,失去 3s2 上的 1 个电子比 Al 原子失去 3p1 上的 1 个电子更难,故 Mg 原子的第一电离能大于 577.5 kJ·mol-1。
②粒子的空间构型和杂化类型的判断;③键角比较;④分子的 主要性质解释;⑤氢键的表示、影响因素和对分子性质的影响; ⑥配位键及配合物的构成。(3)晶体结构与性质,其主要命题点 有:①晶体中配位数与晶体化学式确定;②晶胞参数与晶体密 度的相关计算;③原子利用率的计算;④晶体熔沸点的比较及 解释。2020 年高考仍会在电子排布表示、粒子构型、杂化类型、 化学键判断、氢键、配位键、晶胞密度计算等方面进行命题。
是__________________________________________________。
(3)黄铜是由铜和锌所组成的合金,元素铜与锌的第一电离
能分别为 ICu=746 kJ·mol-1,IZn=906 kJ·mol-1,ICu<IZn 的原
因是_______________________________________________。
解析:(1)根据影响电离能大小的因素(有效核电荷数、微粒 半径和电子层结构)可知,A 中电离最外层一个电子所需能量最 大。
(2)①Fe 为 26 号 元 素 , Fe 原 子 核 外 电 子 排 布 式 为 1s22s22p63s23p63d64s2,Fe 原子失去 1 个电子使 4s 轨道为半充 满状态,能量较低,故首先失去 4s 轨道电子;Sm 的价电子排 布式为 4f66s2,失去 3 个电子变成 Sm3+成为稳定状态,则应先 失去能量较高的 4s 电子,所以 Sm3+的价层电子排布式为 4f5。 ②F-和 O2-的核外电子排布相同,核电荷数越大,则半径越小, 故半径:F-<O2-。
E
418.8
3 052
4 420
5 877
F
577.5
1 816.7
2 744.8
11 577
请回答下列问题: (1)A 在元素周期表中属于________区元素。 (2)基态 E 原子的电子排布式为_______________________。 (3)D、E、F 离子半径大小顺序为______(用离子符号表示)。 (4)B、C、D 电负性大小顺序为______(用元素符号表示)。 (5)参照表中数据,进行判断:Mg 原子第一电离能______(填 “大于”或“小于”)577.5 kJ·mol-1。 (6)通过上述信息和表中数据分析,为什么 E 原子失去核外 第二个电子所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能 量:____________________________。
答案:(1)ns2np3 锑 3p 9 (2)4d105s1
(3)
吸收 (4)D A (5)3 3
(6)1∶6 哑铃形
2.(1)对于呋喃( )和吡咯(
)所含的元素中,电负性
最大的是________,最小的是________;第一电离能最大的是
________。
(2)Ca 的第一电离能________(填“>”或“<”)Ga。理由
解析:(1)①根据能级能量 E(1s)<E(2s)<E(2p)判断,能量 最低的为 D,能量最高的为 C。②电子数相同的离子,核电荷 数越小,离子半径越大。
(2)基态 Fe 原子核外有 26 个电子,按照构造原理,其核外 电子排布式为[Ar]3d64s2,按照洪特规则,价层电子 3d 上 6 个 电子优先占据 5 个不同轨道,故价层电子的电子排布图为
(4)FeO 和 Fe2O3 中较稳定的是________,从原子结构角度 分析,其理由是______________________________________
(5)组成 HClO4~NaClO4 的 4 种元素的电负性由小到大的 顺序为________________。
(6) 从 原 子 结 构 的 角 度 解 释 形 成 焰 色 反 应 的 原 因 为 __________________________________________________。
(2)
哑铃(纺锤)
(3)①[Ar]3d104s2 ②大于 Zn 核外电子排布为全满稳定
结构,较难失电子
[重点强化·提知能] 1.“半充满”或“全充满”电子排布的应用 (1)核外电子排布半充满或全充满时能量低稳定。 (2)同元素不同价态的化合物,处于电子排布半充满或全充 满状态时化合物较稳定,如 Cu2O 比 CuO 稳定。 (3)同周期的第一电离能,ⅡA、ⅤA 族元素的第一电离能 反常大。
2.电离能、电负性的应用 (1)电离能的应用 判断元素
电离能越小,金属越容易失去电子,金属性越强; 金属性的
反之越弱 强弱 判断元素 如果某元素的 In+1≫In,则该元素的常见化合价为+ 的化合价 n,如钠元素 I2≫I1,所以钠元素的化合价为+1
(2)电负性的应用
3.严格区分两类化学用语四种书写
[针对训练·过考点] 1 . (1) 氮 族 (ⅤA 族 ) 元 素 的 外 围 电 子 排 布 式 的 通 式 为 ______。Sb 的元素名称为________。基态 P 原子中,电子占据 的 最 高 能级 符 号 为 ________ , 该 能 层 具有 的 原 子轨 道 数为 ________。 (2)已知银(Ag)位于元素周期表第五周期,与 Cu 同族,则 基态 Ag 的价电子排布式为________。 (3)基态 Ca 原子 M 能层电子排布图为________,若价层电 子由 4s2 状态变化为 4s14p1 状态所得原子光谱为________光谱 (填“发射”或“吸收”)。
3.A、B、C、D、E、F 为硫酸铝钾和硫酸铝铵的组成元
素,A 原子核外只有 1 种运动状态的电子,B、C 元素位于第二
周期且原子半径 B>C,D 与 C 同主族,E、F 元素的电离能数
据如表所示。
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第一电离能/ 第二电离能/ 第三电离能/ 第四电离能/ 元素
(kJ·mol-1) (kJ·mol-1) (kJ·mol-1) (kJ·mol-1)
(4)下列氧原子电子排布图表示的状态中,能量最高的是 ________(填字母,下同),能量最低的是________。
(5)第四周期中,与 N 原子未成对电子数相同的金属元素有 ______种;最外层电子排布式为 4s1 的元素有________种。
(6)Si 原子中未成对电子数与成对电子数的个数之比为 ________,最高能级的原子轨道形状为________。
解析:硫酸铝钾和硫酸铝铵的化学式分别为 KAl(SO4)2、 NH4Al(SO4)2,二者的组成元素有 H、O、N、S、Al、K。A 原 子核外只有 1 种运动状态的电子,说明 A 原子核外只有 1 个电 子,A 为 H。H、O、N、S、Al、K 六种元素中,只有 O、N 处于第二周期,且 N 的原子半径大于 O,故 B 为 N,C 为 O。 与 O 元素同主族的应该是 S,故 D 为 S。根据 E、F 元素电离 能数据可知,E 元素的第一电离能和第二电离能相差很大,第 二电离能与第三、四电离能相差不大,说明 E 原子最外层只有 1 个电子,故 E 为 K,F 为 Al。(1)H 的原子结构中只有 1s 上 有 1 个电子,所以 H 属于 s 区元素。(2)E 为 K,其原子核外有
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