
物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的選擇題是江蘇高考的必考內(nèi)容,屬于熱點(diǎn)問(wèn)題,本題考查化學(xué)選修3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》的相關(guān)知識(shí),常涉及如下高頻考點(diǎn):原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)(基態(tài)微粒的電子排布式、電離能及電負(fù)性的比較)、元素周期律;分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(化學(xué)鍵類型、原子的雜化方式、分子空間構(gòu)型的分析與判斷);晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(晶體類型、性質(zhì)及與粒子間作用的關(guān)系、以晶胞為單位的密度、微粒間距與微粒質(zhì)量的關(guān)系計(jì)算及化學(xué)式分析等)命題形式有兩種:一是直接給出元素,圍繞給出元素的原子結(jié)構(gòu)、形成的物質(zhì)等進(jìn)行考查;二是給出元素的原子的一些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等,首先判斷出元素,然后再進(jìn)行相應(yīng)的考查。
有關(guān)基態(tài)原子的核外電子排布
1. 四種表示方法
2. 排布三原則
3. 有關(guān)第一電離能和電負(fù)性的兩種遞變性
二、根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷分子的空間構(gòu)型
1. 價(jià)層電子對(duì)互斥模型說(shuō)的是價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型,而分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對(duì)的空間構(gòu)型,不包括孤電子對(duì)。
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①當(dāng)中心原子無(wú)孤電子對(duì)時(shí),兩者的構(gòu)型一致。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②當(dāng)中心原子有孤電子對(duì)時(shí),兩者的構(gòu)型不一致。
2. 運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型可預(yù)測(cè)分子或離子的立體結(jié)構(gòu),但要注意判斷其價(jià)層電子對(duì)數(shù),對(duì)ABm型分子或離子,其價(jià)層電子對(duì)數(shù)的判斷方法為:
×(中心原子的價(jià)電子數(shù)+每個(gè)配位原子提供的價(jià)電子數(shù)×m電荷數(shù))
三、雜化軌道模型的判斷
(1)看中心原子形成的價(jià)鍵類型
(2)價(jià)電子對(duì)法
四、“兩角度”比較晶體熔、沸點(diǎn)的高低
1. 不同類型晶體熔、沸點(diǎn)的比較
(1)不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低一般規(guī)律:原子晶體>離子晶體>分子晶體。
(2)金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大,如鎢、鉑等熔、沸點(diǎn)很高,汞、銫等熔、沸點(diǎn)很低。
2. 同種類型晶體熔、沸點(diǎn)的比較
(1)原子晶體
eq \x(原子半徑越小)→eq \x(鍵長(zhǎng)越短)→eq \x(鍵能越大)→eq \x(熔、沸點(diǎn)越高)
如熔點(diǎn):金剛石>碳化硅>硅。
(2)離子晶體
①一般地說(shuō),陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子間的作用力越強(qiáng),其晶體的熔、沸點(diǎn)越高,如熔點(diǎn):MgO>MgCl2,NaCl>CsCl。
②衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能。晶格能越大,形成的離子晶體越穩(wěn)定,熔點(diǎn)越高,硬度越大。
(3)分子晶體
①分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高;具有氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。
②組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,熔、沸點(diǎn)越高,如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
③組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子晶體(相對(duì)分子質(zhì)量接近),其分子的極性越大,熔、沸點(diǎn)越高,如CH3OH>CH3CH3。
④同分異構(gòu)體,支鏈越多,熔、沸點(diǎn)越低。
如:CH3CH2CH2CH2CH3>
(4)金屬晶體
金屬離子半徑越小,離子電荷數(shù)越多,其金屬鍵越強(qiáng),金屬晶體的熔、沸點(diǎn)越高,如熔、沸點(diǎn):Na<Mg<Al。
考向 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的分析判斷
1.(2023·山東·統(tǒng)考高考真題)下列分子屬于極性分子的是
A.B.C.D.
2.(2023·浙江·高考真題)共價(jià)化合物中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),一定條件下可發(fā)生反應(yīng):,下列說(shuō)法不正確的是
A.的結(jié)構(gòu)式為B.為非極性分子
C.該反應(yīng)中的配位能力大于氯D.比更難與發(fā)生反應(yīng)
3.(2023·湖北·統(tǒng)考高考真題)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)。下列性質(zhì)差異與結(jié)構(gòu)因素匹配錯(cuò)誤的是
4.(2023·湖南·統(tǒng)考高考真題)科學(xué)家合成了一種高溫超導(dǎo)材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該立方晶胞參數(shù)為。阿伏加德羅常數(shù)的值為。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.晶體最簡(jiǎn)化學(xué)式為
B.晶體中與最近且距離相等的有8個(gè)
C.晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有12個(gè)面
D.晶體的密度為
5.(2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題)晶體結(jié)構(gòu)的缺陷美與對(duì)稱美同樣受關(guān)注。某富鋰超離子導(dǎo)體的晶胞是立方體(圖1),進(jìn)行鎂離子取代及鹵素共摻雜后,可獲得高性能固體電解質(zhì)材料(圖2)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.圖1晶體密度為g?cm-3B.圖1中O原子的配位數(shù)為6
C.圖2表示的化學(xué)式為D.取代產(chǎn)生的空位有利于傳導(dǎo)
(建議用時(shí):45分鐘)
1.(2023上·江蘇鹽城·高二鹽城中學(xué)??计谥校┑谌芷谠氐膯钨|(zhì)及其化合物有重要用途。如在熔融狀態(tài)下可用金屬鈉制備金屬鉀:上可制備多種鎂產(chǎn)品:鋁―空氣電池具有較高的比能量,在堿性電解液中總反應(yīng)為。高純硅廣泛用于信息技術(shù)領(lǐng)域,高溫條件下,將粗硅轉(zhuǎn)化為三氯硅烷(),再經(jīng)氫氣還原得到高純硅。硫有多種單質(zhì),如斜方硫(燃燒熱為)、單斜硫等??沙U水中等重金屬離子,水溶液在空氣中會(huì)緩慢氧化生成S而變渾濁。下列說(shuō)法不正確的是
A.斜方硫和單斜硫互為同素異形體B.1ml中含有4mlσ鍵
C.的空間構(gòu)型為V形D.Si―Si鍵的鍵能小于Si―O鍵的鍵能
2.(2023上·河南洛陽(yáng)·高三孟津縣第一高級(jí)中學(xué)??茧A段練習(xí))對(duì)氮氧化物進(jìn)行催化還原的一步反應(yīng)為+NO=+N2+NH+H2O。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A.若為平面結(jié)構(gòu),則離子中為雜化
B.的VSEPR模型結(jié)構(gòu)相同
C.反應(yīng)中Cu(NH3)既是氧化劑又是還原劑
D.每生成,反應(yīng)生成2mlπ鍵
3.(2023上·湖南長(zhǎng)沙·高三長(zhǎng)郡中學(xué)??茧A段練習(xí))我國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭采用偏二甲肼(C2H8N2)和作發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑,產(chǎn)物為氨氣、二氧化碳和水,無(wú)污染。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A.基態(tài)N的價(jià)電子排布圖為
B.N、O的電負(fù)性較大,其單質(zhì)通常比較活潑
C.偏二甲肼分子間存在氫鍵,沸點(diǎn)較高
D.二氧化碳為非極性分子,水分子和偏二甲肼為極性分子
4.(2023上·江蘇鹽城·高二鹽城中學(xué)校考期中)非金屬氟化物在生產(chǎn)、生活和科研中應(yīng)用廣泛。下列說(shuō)法正確的是
A.基態(tài)F原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有9種
B.金剛石與石墨烯中的C―C―C夾角都為120°
C.分子的空間構(gòu)型為V形,的熔、沸點(diǎn)低于
D.Xe是第五周期的稀有氣體元素,與F形成的室溫下易升華。中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4
5.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))磷化硼(BP)是一種超硬耐磨涂層材料,其立方晶胞如圖所示,已如其晶體密度為,表示阿伏加德羅常數(shù)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A.磷化硼(BP)的晶體類型為分子晶體
B.磷化硼(BP)晶體的熔點(diǎn)比金剛石低
C.該晶胞中所含的硼原子和磷原子個(gè)數(shù)均為4
D.經(jīng)計(jì)算,B—P鍵的鍵長(zhǎng)為
6.(2023上·北京·高三北京師大附中??茧A段練習(xí))三氟化氮()常用于微電子工業(yè),可用以下反應(yīng)制備:,下列說(shuō)法中,正確的是
A.的電子式為B.中僅含離子鍵
C.在制備的反應(yīng)中,表現(xiàn)出還原性D.比的鍵角小
7.(2023上·浙江嘉興·高二嘉興高級(jí)中學(xué)??茧A段練習(xí))下列說(shuō)法或有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)的表達(dá)正確的是
A.能級(jí)能量大小關(guān)系:
B.基態(tài)銅原子(29Cu)的價(jià)層電子排布式:
C.處于激發(fā)態(tài)的電子排布式可能為:
D.基態(tài)的軌道表示式:
8.(2023上·云南曲靖·高三曲靖一中??茧A段練習(xí))聯(lián)氨(N2H4)為二元弱堿,在水中的電離方式與氨相似,可用于處理鍋爐水中的溶解氧,防止鍋爐被腐蝕,其中一種反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A.每個(gè)N2H4分子中有一個(gè)π鍵
B.H-N-H鍵角:[Cu(NH3)4]2+>NH?
C.2ml N2H4 最多能處理44.8L O2
D.[Cu(NH3)4]2+和[Cu(NH3)2]+的配體均為N原子
9.(2023上·安徽阜陽(yáng)·高二阜陽(yáng)市第三中學(xué)??计谥校┖钍现茐A法制取NaHCO3的原理為。下列說(shuō)法正確的是
A.NH3是含有極性共價(jià)鍵的非極性分子
B.CO2的空間填充模型:
C.氧原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有8種
D.NaCl的晶胞:
10.(2023上·黑龍江哈爾濱·高三哈師大附中??计谥校┑?BN)晶體有多種結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相,與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu),可作高溫潤(rùn)滑劑;立方相氮化硼是超硬材料,有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,關(guān)于這兩種晶體的說(shuō)法正確的是
A.兩種晶體中B原子的雜化方式均為
B.兩種晶體均為共價(jià)晶體
C.六方相氮化硼層間共價(jià)鍵鍵能較小,所以可做高溫潤(rùn)滑劑
D.每個(gè)立方氮化硼晶胞中含有4個(gè)B原子和4個(gè)N原子
11.(2023上·安徽阜陽(yáng)·高二阜陽(yáng)市第三中學(xué)??计谥校┝⒎缴榛?BAs)是一種優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,BAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若晶胞參數(shù)為apm,下列說(shuō)法正確的是
A.As位于第五周期VA族
B.1號(hào)砷的坐標(biāo)為
C.BAs晶體中存在著配位鍵
D.晶體BAs的摩爾體積為
12.(2021下·內(nèi)蒙古赤峰·高一統(tǒng)考期末)氰氣的化學(xué)式為(CN)2,結(jié)構(gòu)式為,性質(zhì)與鹵素相似,下列敘述正確的是
A.在一定條件下可發(fā)生加成反應(yīng)
B.分子中鍵的鍵長(zhǎng)大于鍵的鍵長(zhǎng)
C.分子中含有2個(gè)σ鍵和4個(gè)π鍵
D.不和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)
13.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))Li2S屬立方晶體,晶胞邊長(zhǎng)為dpm,晶胞截面圖如圖所示。則下列關(guān)于該晶胞的描述正確的是
A.每個(gè)晶胞中含有的數(shù)目為8
B.與Li+最近且等距離的有4個(gè)
C.該晶胞中兩個(gè)距離最近的Li+和的核間距的計(jì)算表達(dá)式為
D.Li2S晶體的密度為
14.(2024上·浙江紹興·高三階段練習(xí))X、Y、Z、Q、T、W為前36號(hào)元素,原子序數(shù)依次增大。其中僅X、Y、Z為短周期主族元素,且分占三個(gè)周期?;鶓B(tài)Y元素原子價(jià)層p軌道上的電子數(shù)比s軌道多,且第一電離能小于同周期的相鄰元素;在同周期元素中,Z的電負(fù)性最大;基態(tài)W元素原子的4p軌道半充滿;Q和T既處于同一周期又位于同一族,且原子序數(shù)T比Q多2。下列說(shuō)法正確的是
A.基態(tài)Y原子核外電子有8種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B.為非極性分子
C.與X形成的簡(jiǎn)單化合物沸點(diǎn):
D.有2個(gè)未成對(duì)電子
15.(2023上·江蘇鹽城·高二鹽城市第一中學(xué)校考期中)CrSi、Ge—GaAs、ZnGeAs2和碳化硅都是重要的半導(dǎo)體化合物,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.基態(tài)鉻原子的價(jià)電子排布式為3d54s1
B.酸性:H2SiO3Ge>Zn
D.Ge—GaAs中元素Ge、Ga、As的第一電離能由大到小的順序?yàn)锳s>Ga>Ge
16.(2023上·湖南·高三湖南師大附中校聯(lián)考階段練習(xí))下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的說(shuō)法正確的是
A.和均為非極性分子B.與的鍵角相等
C.、中心原子均采取雜化D.和的空間結(jié)構(gòu)均為三角錐形
17.(2023上·重慶榮昌·高三重慶市榮昌中學(xué)校??茧A段練習(xí))干冰(固態(tài)二氧化碳)在﹣78℃時(shí)可直接升華為氣體,其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是
A.干冰升華時(shí)需克服分子間作用力
B.每個(gè)晶胞中含有4個(gè)CO2分子
C.每個(gè)CO2分子周?chē)?2個(gè)緊鄰CO2分子
D.CO2中有C=O鍵,中心原子C是sp2雜化
18.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))科學(xué)家合成了一種高溫超導(dǎo)材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該立方晶胞參數(shù)為。阿伏加德羅常數(shù)的值為。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.晶體最簡(jiǎn)化學(xué)式為
B.晶體中與最近且距離相等的有6個(gè)
C.晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有14個(gè)面
D.晶體的密度為
19.(2023上·湖南·高三湖南師大附中??茧A段練習(xí))下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的說(shuō)法正確的是
A.圖①中18-冠-6通過(guò)離子鍵與作用,體現(xiàn)了超分子“分子識(shí)別”的特征
B.圖②物質(zhì)相較摩爾質(zhì)量更大,具有更高的熔沸點(diǎn)
C.圖③中,表示硅氧四面體,則該多硅酸根結(jié)構(gòu)的通式為
D.圖④表示氮化鋁晶胞,則該晶體中存在共價(jià)鍵和配位鍵,且鋁的配位數(shù)為6
20.(2023上·湖南·高三湖南師大附中校聯(lián)考階段練習(xí))我國(guó)科學(xué)家在新型熱電材料的研發(fā)領(lǐng)域利用一種理論計(jì)算方法,篩選出某種最簡(jiǎn)式量為,的化合物X,已知X結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱,沿體對(duì)角線的投影如下圖所示(表示被遮擋的原子,其晶胞邊長(zhǎng)為,棱上無(wú)原子),則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.X的化學(xué)式為
B.晶胞中K與的最短距離為
C.晶胞中與距離最近且相等的的個(gè)數(shù)為12
D.X晶體密度為
表示方法
舉例
電子排布式
Cr:1s22s22p63s23p63d54s1
簡(jiǎn)化表示式
Cu:[Ar]3d104s1
價(jià)電子
排布式
Fe:3d64s2
電子排布圖
S:
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
泡利原理
每個(gè)原子軌道上最多只能容納2個(gè)自旋方向相反的電子
洪特規(guī)則
當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí),基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,而且自旋方向相同
同周期(從左到右)
同主族(從上到下)
第一電離能
增大(注意ⅡA、ⅤA的特殊性)
依次減小
電負(fù)性
依次增大
依次減小
電子
對(duì)數(shù)
成鍵數(shù)
孤電子對(duì)數(shù)
價(jià)層電子
對(duì)立體構(gòu)型
分子立體構(gòu)型
實(shí)例
2
2
0
直線形
直線形
CO2
3
3
0
三角形
三角形
BF3
2
1
V形
SO2
4
4
0
四面體形
正四面體形
CH4
3
1
三角錐形
NH3
2
2
V形
H2O
一個(gè)三鍵
sp雜化
一個(gè)雙鍵
sp2雜化
全部是單鍵
sp3雜化
價(jià)層電子對(duì)數(shù)
雜化類型
2
sp雜化
3
sp2雜化
4
sp3雜化
選項(xiàng)
性質(zhì)差異
結(jié)構(gòu)因素
A
沸點(diǎn):正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
分子間作用力
B
熔點(diǎn):(1040℃)遠(yuǎn)高于(178℃升華)
晶體類型
C
酸性:()遠(yuǎn)強(qiáng)于()
羥基極性
D
溶解度(20℃):(29g)大于(8g)
陰離子電荷
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