2020屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、舉例Cr:1s22s22p63s23p63d54s1Cu:Ar3d 104s1Fe:3d64s2o：軌道個數(shù)13(px,py,pz)2020屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點一電子排布式、電離能和電負(fù)性1.原子核外電子排布的“三個原理”及其表示方法(1)三個原理：能量最低原理、泡利原理、洪特規(guī)則。能量最低原理原子核外電子總是先占有能量最低的原子軌道泡利不相容原理每個原子軌道上最多只能容納 2個自旋方向相反的電子當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)洪特規(guī)則先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋狀態(tài)相同注意：能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7

2、)和全空(p°、d°、f0)狀態(tài) 時，體系的能量最低。如24Cr的基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,而不是 1s22s22p63s23p63d44s2。(2)基態(tài)原子核外電子排布的表示方法表示方法電子排布式簡化表小式價電子排布式電子排布圖(或軌道表示式)(3)常見原子軌道電子云輪廓圖原子軌道電子云輪廓形狀s球形p啞鈴形2.電離能(1)電離能的應(yīng)用元屬弱一斯金強(qiáng)一判索性同周期元素從左向右.元素的第一電離能有增大 趨勢.但是當(dāng)能最相同的原子軌道在全空、半充 滿和全充滿狀態(tài)時.其第一電最能大于相鄰的元 素,如N>Q>C第一電離能越小

3、，金屬越容易失去電子,金屬性 越強(qiáng)：反之越弱電閾能的應(yīng)用(2)第一電離能的周期性隨著原子序數(shù)的遞增，元素的第一電離能呈周期性變化：同周期元素從左到右，第一電離能 有逐漸增大的趨勢，稀有氣體的第一電離能最大，堿金屬的第一電離能最?。煌髯逶貜纳系较?，第一電離能有逐漸減小的趨勢。2000-500-AI第高他kjwdl)2500n a TUfflWfiTft® ?金狎生嵬岸數(shù) 圖215004H 1000-3.元素電負(fù)性規(guī)律同周期元素從左到右，電負(fù)性依次增大；同主族元素自上而下，電負(fù)性依次減小。應(yīng)用圖3例1 (1) Fe成為陽離子時首先失去 軌道電子，Sm的價層電子排布式為4f 66s2,

4、Sm3+價層電子排布式為。2) ) Zn原子核外電子排布式為 。黃銅是人類最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu組成。第一電離能I i(Zn)(填 “大于”或“小于”)I i(Cu) o原因是。3) ) 元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色，其中紫色對應(yīng)的輻射波長為 (填標(biāo)號)nm。A.404.4B.553.5C.589.2 D.670.8E.766.5基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號是 ,占據(jù)該能層電子的電子 云輪廓圖形狀為 。K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬K的熔 點、沸點等都比金屬Cr低,原因是。(4)錯(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。回答下列問題

5、：基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar ，有個未成對電子。光催化還原CO制備CH反應(yīng)中，帶狀納米ZrbGeO是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Gb。電 負(fù)性由大至小的順序是 。變式(1)基態(tài)Fe3+的價電子排布式為。(2)基態(tài)Cr原子的價電子排布式為;C、N、。三種元素的第一電離能由大到 小的順序為。(3)鈕元素在周期表中的位置是，基態(tài)鈕原子的外圍電子排布式為,該原子能量最高的電子的電子云輪廓圖形狀為 ;N、C和Mn電負(fù)性由大到小 的順序為。(4)氧元素位于元素周期表中 區(qū)；第二周期元素中，第一電離能比氧大的有 種。(5)基態(tài)銅原子的價電子排布式為 ，價電子中未成對電子占據(jù)原子軌道的形 狀是。(6)已

6、知銅和M的電負(fù)性分別為1.9和3.0,則銅與M形成的化合物屬于 (填“離子” 或“共價”)化合物。(7)基態(tài)Cu+的核外價層電子排布式為;Be、B Al的第一電離能由大到小的順硒、硅均能與氫元素形成氣態(tài)氫化物，若"SiH'中共用電子又t偏向氫元素，氫氣與硒 反應(yīng)時單質(zhì)硒是氧化劑，則硒與硅的電負(fù)性相對大小為 Se(填“>”或“<" )Si o(8)錢失去電子的逐級電離能(單位:kJ mol-1)的數(shù)值依次為577、1985、2962、6192，由此可推知錢的主要化合價為 和+3。種的電負(fù)性比錢 (填"大”或“小”)。(9)基態(tài)Ti原子的價電子排布

7、圖為 。已知電離能：I2(Ti)=1310 kJ - mol-1, I2(K)=3051 kJ - mol-1。12(Ti)< 12(K),其原因為。(10)鉆元素基態(tài)原子的電子排布式為 ,P、S、Cl的第一電離能由大到小 順序為?？键c二 共價鍵類型、雜化軌道、空間結(jié)構(gòu)4) (T鍵、冗鍵的判斷方法(1)由軌道重疊方式判斷“頭碰頭”重疊為 6鍵，“肩并肩”重疊為 冗鍵。(2)由共用電子對數(shù)判斷單鍵為一個(7鍵;雙鍵為一個6鍵、一個冗鍵；三鍵為一個鍵、兩個冗鍵。(3)由成鍵軌道類型判斷S軌道形成的共價鍵全都是(7鍵;雜化軌道形成的共價鍵全部為(7鍵。5) 雜化軌道與分子空間構(gòu)型(1)價層電子

8、對互斥理論基本觀點：分子中的價電子對(包括成鍵電子對和孤電子對)由于相互排斥作用，盡可能 趨向彼此遠(yuǎn)離。ABn型分子或離子價電子對數(shù)的計算價層電子對數(shù)二成鍵電子對數(shù)+中心原子的孤電子對數(shù)=成鍵電子對數(shù)十(中心原子的價電子數(shù)-中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)xnt電荷數(shù))+2注意：i .中心原子的價電子數(shù)二中心原子的最外層電子數(shù)；ii .中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，氫為1,其他原子等于“8 -該原子的價電子 數(shù)”；iii .陰離子則加上電荷數(shù)，如SO2-:中心原子孤電子對數(shù)=6彳絲=0；陽離子則減去電荷數(shù).一 一. .5- 1 X4-1如NH+：中心原子孤電子對數(shù)=一2=0(2)中

9、心原子價層電子對數(shù)、雜化類型與粒子的立體構(gòu)型價層電子對數(shù)2雜化軌道類型sp價層電子對模型 直線形粒子組成形AB式與構(gòu)型直線形C8實例CS32sp平面三角形ABABABV形三角形 V形SnCl2、BF3、H2QPbCl2SOHS43sp四面體形ABAB 正三角錐形四面體形CH、NH、SO4-、PHCCL、NH+當(dāng)中心原子無孤電子對時，分子構(gòu)型與價層電子對模型一致；當(dāng)有孤電子對時，分子的模型為去掉孤電子對后剩余部分的空間構(gòu)型(3)等電子原理基本觀點：原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征，其物理性質(zhì)相 似，化學(xué)性質(zhì)不同。熟記下列常見的等電子體微粒原子個數(shù)價電子總數(shù)立體構(gòu)型CO2、

10、SCN-、 NO2+ 、 N3-316e-直線形CO32- 、 NO-3、 SO3424e-平面三角形SO2、 O3、 NO-2318e-V形SO24-、 PO34-532e-正四面體形PO33-、 SO23-、 ClO-3426e-三角錐形CO、 N2210e-直線形CH4、 NH4+58e-正四面體形3. 化學(xué)鍵的極性與分子極性的關(guān)系分子類型 空間構(gòu)型鍵角鍵的極性分子極性代表物AB直線形極性極性HCl、 NOAB2直線形180°極性非極性CO2、 CS2AB3平面三角形120°極性非極性BF3、 SO3AB4正四面體形109° 28'極性非極性CH4、

11、 CCl4注意:ABn型分子極性簡便判別方法孤電子對法：在AB型分子中，若中心原子A無孤電子對（未成對電子），則是非極性分子， 若中心原子A有孤電子對則是極性分子。例如：CQ、CH、SO中心原子（C、S）無孤電子對，是非 極性分子。而像H2O、 NH3 中心原子（O、 N） 有孤電子對, 則為極性分子?？臻g形狀法: 具有平面三角形、直線形、正四面體形等完全對稱結(jié)構(gòu)的分子為非極性分子；而折線形、三角錐形等非完全對稱型分子為極性分子。例如 ：Sd、BE（平面三角形）,CO2、 CS（直線形）、CH、CC14（正四面體形）的分子為非極性分子；H2。HS（折線形）,NH3、PH（三角錐 形） 的分子是

12、極性分子?；蟽r法：ABn型分子中中心原子的化合價的絕對值等于該元素的價電子數(shù)（最高正價）時，該分子為非極性分子。例如：PCl5中P的化合價為+5價,所以PC15是非極性分子。PC13中P 的化合價為+3價,所以PC13是極性分子。4.配位鍵與配位化合物的結(jié)構(gòu)（以Cu（NH） 4SO4為例）內(nèi)界4外界配體:含有孤電子對的分子或離子,如NH、HQCl-、Br-、I-、SCIN?NH3 jH3Hu+NHr 產(chǎn) sol- tnh3圖 17-4(1)配合物的組成中心離子：一般是金屬離子，特別是過渡金屬離子，如CiT Fe3+等。配位數(shù)：直接同中心原子(或離子)配位的含有孤電子對的分子(或離子)的數(shù)目。

13、 常見配合物：如Cu(NH)4(OH)2、Cu(NH3)4SO4、Ag(NH3)2OH、Fe(SCN)、Fe(SCN)6 3-例2 (1)元素As與N同族。預(yù)測As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為 。(2)中華本草等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石(ZnCO)入藥,可用于治療皮膚炎癥或表面 創(chuàng)傷。ZnCO中，陰離子空間構(gòu)型為。原子的雜化形式為。(3) X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn)，I 3AsR中存在I3。I+的幾何構(gòu)型為,中心原子的雜化 形式為。變式(1)KSCN是檢驗Fe3+的試齊J之一，與SCINS為等電子體的分子為 (任寫一 種),SCN-中碳原子的雜化類型為。(2)PO3-的空間構(gòu)型為,中心原子的雜化方式為

14、。無水CrCl3和氨分子作用能形成某種配合物，該配合物的組成相當(dāng)于CrCl3 6NH。已知: 若加入AgNO§液，能從該配合物的水溶液中將所有的氯沉淀為 AgCl;若加入NaOH§液并加熱， 無刺激性氣體產(chǎn)生。請從配合物的形式推算出它的內(nèi)界和外界 ，寫出該配合物的結(jié)構(gòu) 式：,1 mol該配合物中含有 6鍵的數(shù)目為(3)圖17-5是某含銅配合物的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。圖 17-5晶體中HO和SO4-的中心原子的雜化類型為 ，試判斷HO和SO4-的鍵角大小關(guān) 系:。圖中的氫鍵有(H2O)O-HHO(H2O)和。寫出該配合物的化學(xué)式：?？键c三結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)一一解釋原因類簡答1.孤電子對對

15、鍵角的影響孤電子對比成鍵電子對的斥力大，排斥力大小順序為L- LP? L- BPBP-BP(LP代表 孤電子對，BP代表成鍵電子對)(2)排斥力大小對鍵角的影響分子雜化軌道角度H2O109° 28'NH109° 28'COQ120°實際鍵角105°107°形成兩種鍵角分別為124.3 0、111.4 0排斥力分析LP LP? LP BP>BP- BPLP BP>BP- BPC-O對C Cl的排斥力大于C- Cl對C-Cl的排斥力2.范德華力、氫鍵、共價鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響范德華力氫鍵共價鍵作用微粒分子H 與 N、O F

16、原子強(qiáng)度比較共價鍵 氫鍵范德華力影響組成和結(jié)構(gòu)相似的因素物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越形成氫鍵元素的電負(fù)性原子半徑對性質(zhì)的影響大,范德華力越大影響物質(zhì)的熔點、沸分子間氫鍵使熔、沸點升鍵能越大，穩(wěn)點、溶解度等物理性質(zhì)高，溶解度增大定性越強(qiáng)3 .晶體熔、沸點高低的比較(1) 一般情況下,不同類型晶體的熔、沸點高低規(guī)律：原子晶體離子晶體 4子晶體，如：金 剛石NaClCb;金屬晶體 分子晶體,如:NaCl2(金屬晶體熔、沸點有的很高,如鴇、珀等,有的 則很低，如汞等)。(2)形成原子晶體的原子半徑越小、鍵長越短,則鍵能越大,其熔、沸點就越高,如：金剛石 石英 碳化硅 晶體硅。(3)形成離子晶體的陰、陽離子的電

17、荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子鍵越強(qiáng)，熔、沸點就越 高,如:MgOMgC|NaClCsCl。(4)金屬晶體中金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其形成的金屬鍵越強(qiáng)，金屬單質(zhì) 的熔、沸點就越高，如AlMgNa(5)分子晶體的熔、沸點比較規(guī)律組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對分子質(zhì)量越大，具熔、沸點就越高，如:HIHBrHCl;組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子，分子極性越大，其熔、沸點就越高，如:CON；同分異構(gòu)體分子中，支鏈越少，其熔、沸點就越高，如：正戊烷 異戊烷 新戊烷；同分異構(gòu)體中的芳香姓及其衍生物的沸點，鄰位取代物 間位取代物 對位取代物，如：鄰 二甲苯 間二甲苯 對二甲苯。4 .答題模板一一結(jié)構(gòu)決定性

18、質(zhì)簡答題首先敘述結(jié)構(gòu)，然后闡述原理，最后回扣本題結(jié)論。例3 (1)元素As與N同族。預(yù)測As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為 ,其沸點比 NH的(填“高”或"低”),其判斷理由是。(2) ZnF2具有較高的熔點(872 C),其化學(xué)鍵類型是 ;ZnF2不溶于有機(jī)溶劑而 ZnCL、ZnB2、Znl2能夠溶于乙醇、乙醴等有機(jī)溶劑，原因是。(3) 在CO低壓合成甲醇反應(yīng)(CQ+3H=CHOH+2O)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點從高到低 的順序為,原因是。(4)乙醇的沸點高于丙酮，這是因為。變式(1)碳化硅(SiC)晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中碳原子和硅原子的位置是交替的 但是碳化硅的熔點低于金剛石，

19、原因是。(2)N和P的價電子相同，但磷酸的組成為HPO,而硝酸的組成不是HNQ其原因是。(3)從核外電子排布角度解釋高溫下 Cu2O比CuOM穩(wěn)定的原因是由銅、鋼、鈣及鎧的氧化物可以制得高溫超導(dǎo)體 ，CaO的熔點比BaO的熔點高，其原因考點四晶體結(jié)構(gòu)及簡單計算1 .晶胞中微粒數(shù)目的計算方法一一均攤法同為2個晶胞所共有，該粒子的*屬于該晶胞同為8個晶胞所共有， 該粒子的孑屬于諼晶胞夠個粒子都屬于該晶胞(1)長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算位于極上同為4個晶腌所共有，'讀粒子的+屬于該晶胞圖 17-6(2)非長方體晶胞中粒子視具體情況而定,如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形

20、,其頂點 (1個碳原子)被3個六邊形共用，每個六邊形占-o32 .典型晶體模型晶體晶體詳解NaCl（型）晶體結(jié)構(gòu)5a*OC|-(1)每個NS(Cl-)周圍等距且緊鄰的Cl-(Na+)有6個，每個Na'周圍等距且緊鄰的Na'有12個;每個晶胞中含4個NS和4個Cl-CaF（型）離子 CsCl晶體(型)的配位數(shù)為8,F-的配位數(shù)為4(1)每個C§周圍等距且緊鄰的Cl-有8個，每個C$(Cl-)周 圍等距且緊鄰的CS(Cl-)有6個;(2)如圖為8個晶胞，每個晶胞中含1個Cs+、1個Cl-在晶體中，每個F吸引4個Cc2+,每個C1吸弓I 8個F-,Ca2+晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體詳

21、解(續(xù)表)金屬晶體分子 晶體混合型晶體簡單立方堆積體心立方堆積六方最密堆積面心立方最密堆積干冰原子晶體石墨晶體金剛石SiO2典型代表Po,空間利用率為52%,配位數(shù)為6典型代表Na K、Fe,空間利用率為68%,配位數(shù)為8典型代表Mg Zn、Ti,空間利用率為74%,配位 數(shù)為12典型代表Cu> A$ Au,空間利用率為74%,配位 數(shù)為12(1)8個CO分子構(gòu)成立方體且在6個面心又各 占據(jù)1個CO分子；(2)每個CO分子周圍等距緊鄰的CO分子有12 個層與層之間的作用是分子間作用力，平均每個 正六邊形擁有的碳原子個數(shù)是2,C采取的雜化方 式是sp2雜化(1)每個碳原子與相鄰的4個碳原子

22、以共價鍵 結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)；(2)鍵角均為109° 28'(3)最小碳環(huán)由6個C組成且六原子不在同一平 面內(nèi)；(4)每個C參與4條C-C鍵的形成,C原子數(shù)與C C鍵數(shù)之比為1 ： 2(1)每個Si與4個O以共價鍵結(jié)合，形成正四面 體結(jié)構(gòu)；(2)每個正四面體占有1個Si,4個“汐，n(Si) : n(O)=1 ： 2; 最小環(huán)上有12個原子，即6個O,6個Si3.答題模板(1)計算晶體密度的方法一密度確定晶胞的體積圖 17-7P =?；?3a表示晶胞邊長,p表示密度,Nx表示阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值,n表示1 mol晶胞 所含基本粒子或特定組合的物質(zhì)的量，M表示摩爾質(zhì)量)(2

23、)計算晶體中微粒間距離的方法圖 17-8晶胞中含有粒子的體積 晶胞體積(3)晶胞中原子空間利用率X100%(4)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)晶胞中的任一個原子的中心位置均可用3個分別小于1的數(shù)在立體坐標(biāo)系中表示出來，如位于晶胞原點(頂角)的原子的坐標(biāo)為(0,0,0);位于晶胞體心的原子的坐標(biāo)為(1,2,2);位于xOy面心的原子坐標(biāo)為(1,2,0);位于xOz面心的原子坐標(biāo)為",0,；);等等(如圖17-9)例4 一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞如圖17-10甲所示。晶胞中Smffi As原子的投影位置如圖乙所示。圖中F-和O2-共同占據(jù)晶胞的上下底面位置,若兩者的比例依次用x和1-x代表，則該化合

24、物的化學(xué)式表示為；通過測定密度p和晶胞參數(shù)，可以計算該物質(zhì)的x值，完成它們關(guān)系表-3達(dá)式:p = g cm。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，例如圖甲中原子1的坐標(biāo)為(2, 1, 2),則原子2和3的坐標(biāo)分別為、。變式Pb(CH2CH)4是一種難電離且易溶于有機(jī)溶劑的配合物,其晶體類型屬于 晶 體。已知Pb(CHCH)4晶體的堆積方式如下。圖 17-11Pb(CHCH)4在xy平面上的二維堆積中的配位數(shù)是 。設(shè)阿伏伽彳g羅常數(shù)為 Nmol-1,Pb(CH2CH)4的摩爾質(zhì)量為Mg mol-1,則Pb(CHCH)4晶體的密度是 g cm3 (列出計算式

25、即可)。1 .在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，形成一種稱為拉維斯相的MgCU散小晶粒，具分散在 Al中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小，形成所謂“堅鋁”，是制造飛機(jī)的主要材料?；卮?下列問題：(1)下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個電子所需能量最大的是 (填標(biāo)號)。A. . B. C.D.(2)乙二胺(H2NCHCHNH)是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是、。乙二胺能與Mg+、CiT等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子，其原因是其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是 (填“Mg+”或“CiT” )o(3) 一些氧化物的熔點如下表所示：氧化物L(fēng)i 2OMgOP4Q SO熔點 / C157028

26、0023.8-75.5解釋表中氧化物之間熔點差異的原因：(4)圖17-12(a)是MgCi的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體 空隙中，填入以四面體方式排列的Cn圖(b)是沿立方格子對角面取得的截圖?？梢?Cu原子之間最短距離x=pm,Mg®子之間最短距離y=pm設(shè)阿伏伽德羅常數(shù)的值為 N,則 MgCu的密度是 g - cm-3(列出計算表達(dá)式)。圖 17-12，能量最低和最高的分別為匚田正口E1ZDDDk即.加即. 1% %之化為.如D.2 . Li是最輕的固體金屬,采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良 性能，得到廣泛應(yīng)用。回答下列問題：(

27、1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中 (填標(biāo)號)。區(qū)回口回國口口I )力 機(jī) 3rd I Is 占 2P_(2)Li +與H具有相同的電子構(gòu)型，r(Li +)小于r(H-),原因是。(3)LiAlH 4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH 4中的陰離子空間構(gòu)型是、中心原子的雜 化形式為,LiAlH 4中，存在(填標(biāo)號)。A.離子鍵 B.6鍵 C.冗鍵 D.氫鍵(4)Li 2。是離子晶體，具晶格能可通過圖17-13(a)的Born-Haber循環(huán)計算得至上piMLj-htnl-1WLi品的+(a)(b)圖 17-13可知,Li原子的第一電離能為 kJ mol-1,O。鍵鍵能為kJ - mol-

28、1,Li 2O 晶格能為 kJ - mol-1。(5)Li 2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數(shù)為0.466 5 nm,阿伏伽德羅常數(shù)的值為M,則Li 2O的密度為 g cm3(列出計算式)。3 .我國科學(xué)家在某雜志上發(fā)表研究報告稱，利用銘同位素的系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，“古代大氣氧 525354含量高于現(xiàn)代水平的1% o銘的同位素有50Cr、24Cr、24Cr、24Cr。銘及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)54Cr的價層電子排布圖為 。(2)以前交警用“酒精儀”查酒駕，其化學(xué)反應(yīng)原理如下：2K2Cr2O+3CHCHOH+82SO3CHCOOH+2ase4) 3

29、+2KSO+11HOCHCHOH CHCOO的沸點高于對應(yīng)的 CHOCM二甲醴)、HCOOqHP酸甲酯)，其主要原因CHCOO分子中碳原子的雜化類型是 CHCOO分子中鍵和冗鍵數(shù)目之 比為。KSO晶體中陰離子的空間構(gòu)型是 。上述反應(yīng)中，只含極性鍵的極性分子有(填分子式)O(3)晶體銘的晶胞結(jié)構(gòu)如圖17-14(a)所示，具堆積模型為 ;銘原子的配位數(shù)(a)為 O(4)銘的一種氧化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖(b)所示。六棱柱邊長為a nm,高為b nm, Nx代表阿伏伽 德羅常數(shù)的值。該晶體的化學(xué)式為 ;該晶體的密度p =g cm3?！镜淅骄俊坷?1 (1)4s 4f5(2)Ar3d 104s2大于 Zn核

30、外電子排布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難失電子(3) AN球形 K原子半徑較大且價電子數(shù)較少，金屬鍵較弱(4)(1)3d 104s24p2 2 O>Ge>Zn解析(1)原子失去電子時，先從最外層開始，F(xiàn)e的核外電子排布式為Ar3d 64s2,先失去 4s軌道的電子。Sm失電子時，先失去6s軌道的電子，然后再失去4f軌道的一個電子，則Sn3+ 的價層電子排布式為4f 5。(2)Zn為30號元素，價層電子數(shù)為12,則電子排布式為Ar3d 104s2。 Zn的電子排布式為Ar3d 104s2,Cu的電子排布式為Ar3d 104s1,故Zn的第一電離能比Cu大。 (3)紫色波長在400 nm430n

31、m問，因此結(jié)合選項知A項正確。基態(tài)K原子的價層電子排布 式為4s1,故其核外電子占據(jù)最高能層為第四層，其能層的符號是N;因最后一個電子填充在s軌 道(能級)上，具電子云輪廓圖為球形；K和Cr雖屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但 因金屬K的原子半徑較大且價電子數(shù)較少，金屬鍵較弱，故K的熔點、沸點等都比金屬Cr低。 Ge® 32號元素，根據(jù)構(gòu)造原理可寫出基態(tài) Ge原子的核外電子排布式為Ar3d 104s24p2,其 中4P能級上有2個未成對電子。根據(jù)三種元素在周期表中的位置關(guān)系和電負(fù)性遞變規(guī)律可 知，電負(fù)性O(shè)>Ge>Zn變式3d 53d 54s1 N>O>

32、C(3)第四周期第VH B族3d54s2球形 N>C>Mn(4)P3(5)3d 104s1 球形(6)共價(7)3d10 Be> B>Al >(8)+1 大It H I 網(wǎng)乳 山K+失去的是全充滿的3p6電子,Ti +失去的是4s1電子(10)1s 22s22p63s23p63d74s2或Ar3d 74s2 Cl>P>S解析(1) Fe 是26號元素，原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2,Fe原子先失去4s 能級2個電子、再失去3d能級1個電子形成Fe3+,Fe3+價電子排布式為3d5。(2)基態(tài)Cr原子核 外有24個電子，電子

33、排布式為Ar3d 54s1,故價電子排布式為3d54s1;同周期主族元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，但由于N的2P能級上電子半充滿，為較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故其第一電離能大于 。的第一電離能。(3)鈕元素的原子序數(shù)為25,在周期表中的位置是第四周期第VH B族，基態(tài)鈕 原子的外圍電子排布式為3d54s2,最高能層電子為4s2,電子云輪廓圖形狀為球形；電負(fù)性是衡量 元素吸引電子的能力，N、C和Mn電負(fù)性由大到小的順序為 N>C>Mn 除了 ds區(qū)外，區(qū)的名稱 來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級的符號，O原子最后填入的電子是p電子，所以。位于p區(qū);第二周期元素中，第一電離能比O大的有N F、Ne

34、,所以有3種元素。(5)Cu是29號元素，原子 核外電子數(shù)為29,銅的基態(tài)原子價電子排布式為 3d104s1,價電子中未成對電子占據(jù)原子軌道的形狀是球形。(6) 一股認(rèn)為兩個成鍵元素原子間的電負(fù)性差值大于1.7形成離子鍵，小于1.7形成共價鍵，銅與M電負(fù)性差值3.0-1.9=1.1<1.7,該化合物屬于共價化合物;(7)Cu的原子序 數(shù)為29,原子的外圍電子排布式為Ar3d 104s1,失去一個電子后基態(tài)Cd的核外價電子排布式為 3d10;Be與B處于同一周期，同一周期元素自左到右的第一電離能有增大的趨勢，但Be的2P能級處于全空狀態(tài)，穩(wěn)定性好，故第一電離能Be>B,B與Al處于同

35、一主族，同一主族元素自上而下 第一電離能逐漸減小，即B>Al;"SiH'中共用電子又t偏向氫元素，說明非金屬性H>Si,氫 氣與硒反應(yīng)時單質(zhì)硒是氧化劑，說明非金屬性Se>H,即非金屬性Se>Si,非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大，則硒與硅的電負(fù)性相對大小為 Se>Sio (8)根據(jù)Ga失去電子的逐級電離能數(shù)值,第一電離能 和第二電離能差值較大，且第三電離能和第四電離能數(shù)值差別較大，說明失去第二個電子和失去第四個電子較困難,所以呈現(xiàn)的價態(tài)是+1和+3;Ga、As是同一周期的元素，一般情況下，同一 周期的元素，原子序數(shù)越大，元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越大，所

36、以電負(fù)性As>Ga (9)Ti原子中3d、4s能級上電子為其價電子，具價電子排布圖為iritr I I iffll期;軌道中電子處于全滿、全空或半滿時較穩(wěn)定，K+失去的是全充滿的3p6電子,Ti +失去的是4s1電子，失電子前者較后者難， 所以12(Ti)< 12(K)。(10)鉆元素是第27號元素，位于第四周期第Vffl 族，基態(tài)原子的電子排布式 為1s22s22p63s23p63d74s2或Ar 3d 74s2;同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢，但P的3P能級上電子半充滿，為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能較高，高于S而低于Cl,故第一電離能大小順序為 Cl>P>S。例

37、 2 (1) 三角錐形(2) 平面三角形sP23(3)V 形 sP3解析(1)AsH 3中As存在一對孤電子對，價層電子對數(shù)為3+1=4,As為sp3雜化,AsH3的立 體結(jié)構(gòu)為三角錐形。(2)CO2-中C的孤電子對數(shù)為0,價層電子對數(shù)為0+3=3，則C原子的雜化形 式為sp2雜化,CO2-的空間構(gòu)型為平面三角形。(3)在I+中中心原子I的價層電子對數(shù)為4(其中 2個6鍵、2個孤電子對)，因此其軌道雜化類型為sp3雜化，但離子的空間幾何構(gòu)型同水分子 一樣為 V 形。變式(1)CO2 sp(2) 正四面體形sp3Cr(NH3)6Cl 3 24N(3)sp3、sp3 H2O分子鍵角小于的SO4-鍵

38、角(H2O)O-H- O(SO2-)Cu(H2O)4SO4 H2O解析(1)用2個。原子替換S原子、N原子與1個單位負(fù)電荷可得SCNB一種等電子體 分子為CO,等電子體價鍵結(jié)構(gòu)相似，故SCN為直線形結(jié)構(gòu)。原子采取sp雜化。(2)PO4-中P 無孤電子對，形成的6鍵數(shù)目為4個，空間構(gòu)型為正四面體形，中心原子P的雜化方式為sp3雜 化；加入AgNO§液，能將所有氯沉淀，說明Cl-為外界，加入NaOFW加熱，無刺激性氣體 產(chǎn)生，說明NH在內(nèi)界，故該配合物的結(jié)構(gòu)式為Cr(NH3) 6Cl 3,該配合物中Cr3+與6個NH之間的 配位鍵均為(T鍵,NH3中N-H鍵為鍵，故1 mol該配合物中含

39、有 6鍵的數(shù)目為24M。(3) 晶體中HO和SO4-的價層電子對數(shù)均為4Xt故中心原子的雜化類型均為sp3;H2O的鍵角小于 SO2-的鍵角,因為H2O中。存在2對孤電子對而SO4-中的S沒有孤電子對，孤電子對對成鍵電子 對的斥力大于成鍵電子對對成鍵電子對的斥力，故鍵角更小；圖中的氫鍵有(H2O)O-H- O(H2O)和(H2O)O-4- O(SO4-);該配合物中，中心離子是CiT,配位體是H2O,配位數(shù)是4,陰離子是 SO24- , 還有一個結(jié)晶水。例3 (1)三角錐形 低 NH分子間存在氫鍵(2)離子鍵 ZnE為離子化合物，ZnCl2、ZnBm、Znl2的化學(xué)鍵以共價鍵為主，極性較小(3

40、)H 2O>C2H>COH HO與CHOH勻為極Tt分子 HO中氫鍵比甲醇多；CQ與H均為非極性 分子,CQ的相對分子質(zhì)量較大、范德華力較大(4)乙醇分子間存在氫鍵解析(1)AsH 3中As存在一對孤電子對，價層電子對數(shù)為3+1=4,As為sp3雜化,AsH3的立 體結(jié)構(gòu)為三角錐形。NH分子間存在氫鍵，所以其沸點比AsH高。(2)ZnF2的熔點較高，故為離子 晶體。離子晶體難溶于乙醇，分子晶體可以溶于乙醇。(3)反應(yīng)CG+3H CHOH+2O中四種物質(zhì) 的沸點高低順序為HO>CIOH>C2OH。乙醇分子間容易形成氫鍵，所以乙醇的沸點高于丙酮。變式(1)兩種晶體都是原子晶

41、體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，熔點越高。原子半 徑:C<Si,鍵長:CC鍵<SiC鍵,所以碳化硅的熔點低于金剛石(2)原子半徑N小于P,N原子周圍空間小，不能同時容下四個氧原子成鍵(3)亞銅離子核外電子處于穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)CaO勺晶格能大于BaO的品格能解析(1)從晶體類型來說，兩者都屬于原子晶體，原子晶體的熔、沸點與原子間形成共價 鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，共價鍵的強(qiáng)弱與形成原子的半徑相關(guān)，半徑越小，形成的鍵能越強(qiáng)，熔、沸點越高。 (3)失去一個電子后，亞銅離子核外電子處于穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)，所以高溫下Cu2O比CuOg定; CaOffi BaOffi是離子晶體，因為Ca2+半徑小于B

42、f,CaO的晶格能大于BaO的晶格能，所以CaO 的熔點比BaO的熔點高。SmFeAO1-?齊2281+16 (1-?+19?另？?？乂 1030變式分子 64?X1021色？?人?1 2?解析Pb(CH 2CH) 4是一種難電離且易溶于有機(jī)溶劑的配合物,屬于分子晶體,由圖可知,Pb(CH2CH)4在xy平面上的二維堆積中的配位數(shù)是 6,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖求出V=23ax 10-7 cmX ax 10-7 cmx bx 10-7 cm=ya2bx 10-21 cm3,根據(jù)均攤法屬于該晶胞的 Pb(CHCH) 4的個數(shù)為? /c-18X 8+1=2，故_?_溝X2_ 4?X1021P ? ?2?X

43、10-21 v3?A?2?1.(1)A(2)sp 3 sp3乙二胺的兩個N提供孤對電子給金屬離子形成配位鍵Cu2+(3)Li 2。MgN離子晶體 RQ、SO為分子晶體。晶格能MgO>UOb分子間力(分子量)P4Q>SO,八 v2V38X24+16X64(4) a a o 3044?A?3 X10-30解析(1)根據(jù)電子排布式特點，Mg的第二電離能大于第一電離能，另外基態(tài)為穩(wěn)定狀態(tài)， 能量較低，難以失去電子,A中Mg的結(jié)構(gòu)特點恰女?符合該規(guī)律，其電離時所需能量最大，選A;(2) 根據(jù)分子結(jié)構(gòu)中N、C原子形成化學(xué)鍵特點，其價層電子對數(shù)均為4,容易得出N、C原子的雜化 類型均為sp3雜化

44、；根據(jù)形成配位鍵的條件，可以得出乙二胺的兩個N提供孤對電子給金屬離子 容易形成配位鍵，從而形成穩(wěn)定的環(huán)狀離子，另外CU2+半徑大，更容易提供空軌道，Cu2+與乙二胺 形成的化合物穩(wěn)定性相對較高；(3)根據(jù)表格中提供的信息，四種氧化物中有兩種熔點相對較高 另外兩種相對較低，可以推出前者為離子晶體，后者為分子晶體，借助影響離子晶體、分子晶體 的熔點高低的因素，可以得出答案；(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)特點及圖示，可以得出Cu原子之間最短距離x為晶胞面對角線的1,晶胞參數(shù)為a pm,其面對角線為v2a pm,x=42 pm;Mg原子之間最短距1a/3離為晶胞體對角線的4,即丫=?a pm;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)特點及C

45、u> Mg原子在晶胞中分布位置，可以, 一 ，* *11* *一，、得出該晶胞中含有8個Mg原子(8X8+6X2+4=8),含有16個Cu原子(4X4=16),所以該晶胞密日 上 8X24+ 16X64-3度為?A?®, g . Cm。 A - K 102.(1)D C(2)Li +核電荷數(shù)較大正四面體sp3 AB520498 2908(5)8X7+4X16?A(0.466 5 X10-7)3解析(1)基態(tài)Li原子能量最低，而電子排布圖中D圖所示狀態(tài)為基態(tài)。處于激發(fā)態(tài)的電 子數(shù)越多，原子能量越高，A中只有1個1s電子躍遷到2s軌道;B中1s軌道中的兩個電子一個 躍遷到2s軌道，

46、另一個躍遷到2P軌道;C中1s軌道的兩個電子都躍遷到2P軌道，故C表示的 原子能量最高。(2)Li +核電荷數(shù)較大，對核外電子的吸引力大，導(dǎo)致其半徑小于H。(3)根據(jù)價 電子對互斥理論，LiAlH 4中陰離子A1H4的空間構(gòu)型是正四面體，中心原子Al采用sp3雜化,LiAlH 4中存在離子鍵和 6鍵,選才? AB (4)根據(jù)圖像及第一電離能概念(氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量),Li原子的第一電離能是520kJ mol-1。O。鍵的鍵能是249 kJ mol-1 x 2=498 kJ - mol-1。結(jié)合晶格能概念(氣態(tài)離子形成1 mol離子晶體釋放的能量)

47、和圖中數(shù)據(jù)可得Li 2。晶格能是2908 kJ mol-1。(5)根據(jù)分割法，一個晶胞中含有Li+的個數(shù)為8,O2-的個數(shù)為8X1+6X 1=4，一個晶胞中含有4個Li2O,Li 2。的密 82序為8X7+4 X16gcm3文?A(0.466 5 X10'7)3 §°3d3.(1)CHCHOH CHCOO分子間存在氫鍵 sp2、sp3 7 ： 1 正四面體形 HQ H2SO(3)體心立方堆積 8608 X1021(4)Cr 2。3V3?2?a解析(1)Cr為24號元素，其核外電子排布式為1s22s22P63s23P63d54s1,價電子為3d54s1,3d 4a根據(jù)

48、洪特規(guī)則，電子分別占據(jù)不同的軌道，所以價層電子排布圖為dMEfflUfflo (2)在乙醇 和乙酸中均有O-H鍵，類似于水一樣，分子間可以形成氫鍵，使物質(zhì)的熔沸點升高。乙酸的結(jié)H O I I MCC0H構(gòu)式為 Ho C原子雜化類型可以從其周邊的原子數(shù)判斷，甲基上的C原子形成4個(7鍵,C上沒有孤電子對，C原子的雜化類型為sp3;竣基中C形成3個6鍵和1個九鍵,C 上沒有孤電子對。原子的雜化類型為sp2。單鍵均為 b鍵，而且碳氧雙鍵中有1個6鍵和1 個冗鍵，一共有7個鍵和1個冗鍵，則鍵和冗鍵的比例為7 ： 1;SC4-的中心原子S 上孤電子對數(shù)為2X (6+2-4X2)=0，價層電子對數(shù)為0+4

49、=4,S為sp3雜化,sOh勺空間構(gòu)型為正四面體構(gòu)型?；瘜W(xué)方程式中 2K2Cr2Q+3CHCHOH+82SO3CHCOOH+2CSQ)3+2K2SO+11HO,屬于分 子的有CHCHOH HS CHCOOH Wd CHCHOH CHCOO用者B有C-C非極性鍵，只有極性共 價鍵的是HSO、HO,而且HSO、代0都屬于極性分子。(3)晶體銘中，Cr占據(jù)了頂點和體心，所 以為體心立方堆積。離中間的 Cr原子最近的Cr有8個,所以其配位數(shù)為8。(4)以整個六棱柱 為整體，有4個Cr在其中,完全屬于此晶胞。有3個O原子在晶胞內(nèi),完全屬于此晶胞,還有21個O在面上，為2個面共用，因此有2X1個O原子，在

50、頂點有12個O原子，每個O原子為6個1 .晶胞共有，因此有12X6個O原子，共3+1+2=盯O原子,Cr和O的比例為2 : 3,則化學(xué)式為 MQ。P =?,晶胞中有4個Cr和6個O,則一個晶胞的質(zhì)量m/，?：.g=?4 g 0晶胞的體積V=S底21x h=ax 10-7 cmX ax 10' cmX 2X6X bx 10-7 cm=-a2bx 10-21 cm；代入，得 p =?=3v3?2?人-3g cm。據(jù)科技日報網(wǎng)報道南開大學(xué)科研團(tuán)隊借助鍥和苯基硼酸共催化劑，首次實現(xiàn)丙烯醇高效、綠色合成。丙烯醇及其化合物可合成甘油、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料，合成維生素E和KI及天然抗癌 藥物紫杉醇中都含

51、有關(guān)鍵的丙烯醇結(jié)構(gòu)。丙烯醇的結(jié)構(gòu)簡式為CH CH-CHOH請回答下列問題：(1) 基態(tài)鍥原子的電子排布式為 O(2)1 mol CH 2 CH-CHOH中6鍵和冗鍵的個數(shù)比為 ,丙烯醇分子中碳原子的雜 化類型為。(3)丙醛(CHCHCHO)勺沸點為49 C ,丙烯醇(CH2 CHCOH珀沸點為91 C ,二者相對分子 質(zhì)量相等，沸點相差較大的主要原因是 _o(4)跋基鍥Ni(CO) 4用于制備高純度鍥粉，它的熔點為-25 C,沸點為43 C。跋基鍥晶體 類型是。(5)Ni 2+能形成多種配離子，如Ni(NH3)62+、Ni(SCN) 3-和Ni(CN) 42-等。Ni(NH 3) 62+中心

52、原子的配位數(shù)是，與SCIM為等電子體的分子為。(6) “NiO”晶胞如圖所示。氧化鍥晶胞中原子坐標(biāo)參數(shù)：A(0,0,0) 、B(1,1,0),則C原子坐標(biāo)參數(shù)為 已知：氧化鍥晶胞密度為d g cm3, NM弋表阿伏伽德羅常數(shù)的值,則Ni2+半徑為 nm(用代數(shù)式表示)。答案(1)Ar3d84s2(2)9 ： 1 sp2、sp3(3)丙烯醇分子間存在氫鍵(4)分子晶體(5)6NO(或 C BeCb 等)12- v2 3 / 300-7(6)( 2,1,1),X?AX 10解析(1)Ni是28號元素，原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2,價電子包括3d 與4s能級電子，核

53、外電子排布式為Ar3d 84s2。(2)單鍵為6鍵,雙鍵含有1個b鍵、1個冗 鍵,CH CH-CHOW子含有9個 6鍵,1個九鍵，故1 mol CH2 CH-CHOH中 6鍵和 九鍵的 個數(shù)比為9 ： 1;分子中飽和碳原子采取sp3雜化,含碳碳雙鍵的不飽和碳原子采用sp2雜化,故碳 原子的雜化軌道類型為sp2、sp3雜化。(3)丙烯醇中含有羥基，分子之間形成氫鍵，使的它的沸 點比丙醛的高很多。(4)城基鍥的熔點、沸點都很低，說明微粒間的作用力很小，該晶體屬于分 子晶體。(5)Ni(NH 3)62+中心原子Ni結(jié)合的配位體NH的配位數(shù)是6;SCN的一個電荷提供給碳 原子，碳原子變?yōu)镹,而O S原

54、子的最外層電子數(shù)相等，所以它與NO互為等電子體，而NO與CO 也互為等電子體。(6)氧化鍥晶胞中原子坐標(biāo)參數(shù)為 A(0,0,0)、B(1,1,0),則C點對應(yīng)的x 一 .11軸為2, y軸與z軸者B是1,所以C點的坐標(biāo)為(萬,1,1);設(shè)晶胞參數(shù)為anm,觀祭氧化鍥晶胞圖,1 個晶胞中含有4個NiO,面對角線上的3個O原子相切，d=(?x ?人g - cm3, a=胃%X107 2+ ,2- f.2- v2 3 , 3007nm,設(shè) Ni 半徑為 x nm,O 半徑為 r nm,則有 2r+ 2x=a,4 r =v2a, x= x M? ? x 10 nm。A專題訓(xùn)練1 .含第VA族的磷、/(

55、As)等元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途?；卮鹣铝袉?題：(1)基態(tài)P原子的核外電子排布式為 ，有 個未成對電子。 常溫下PC15是一種白色晶體，具立方晶系晶體結(jié)構(gòu)模型如圖Z17-1甲所示，由A B兩 種微粒構(gòu)成。將其加熱至148 c熔化，形成一種能導(dǎo)電的熔體。已知A、B兩種微粒分別與CC14SH互為等電子體,則A為,其中心原子雜化軌道類型為 ,B為。(3)P O4-的空間構(gòu)型為,其等電子體有(請寫出一種)。(4)神化錢屬于第三代半導(dǎo)體，它能直接將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?，神化錢燈泡壽命是普通燈泡的 100倍，而耗能只有其10%推廣神化錢等發(fā)光二極管(LED)照明，是節(jié)能減排的有效舉措。已知 神化錢的晶胞結(jié)構(gòu)