2020届高三化学二轮复习物质结构与性质综合题的研究选考结构决定性质解释原因类简答题核心突破经典例题

《高考12题逐题突破》：物质结构与性质综合题的研究(选考)结构决定性质——解释原因类简答题【核心突破】1.孤电子对对键角的影响(1)孤电子对比成键电子对的斥力大，排斥力大小顺序为LP—LP≫LP—BPBP—BP(LP代表孤电子对，BP代表成键电子对)。(2)排斥力大小对键角的影响分子杂化轨道角度排斥力分析实际键角H2O109°28′LP—LP≫LP—BPBP—BP105°NH3109°28′LP—BPBP—BP107°COCl2120°C==O对C—Cl的排斥力大于C—Cl对C—Cl的排斥力形成两种键角分别为124°18′、111°24′2.范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响作用力类型范德华力氢键共价键作用微粒分子H与N、O、F原子强度比较共价键＞氢键＞范德华力影响因素组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大形成氢键元素的电负性原子半径对性质的影响影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质分子间氢键使熔、沸点升高，溶解度增大键能越大，稳定性越强3.晶体熔、沸点高低的比较(1)一般情况下，不同类型晶体的熔、沸点高低规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，如：金刚石＞NaCl＞Cl2；金属晶体＞分子晶体，如：Na＞Cl2(金属晶体熔、沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞等)。(2)形成原子晶体的原子半径越小、键长越短，则键能越大，其熔、沸点就越高，如：金刚石＞石英＞碳化硅＞晶体硅。(3)形成离子晶体的阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，熔、沸点就越高，如：MgO＞MgCl2，NaCl＞CsCl。(4)金属晶体中金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其形成的金属键越强，金属单质的熔、沸点就越高，如Al＞Mg＞Na。(5)分子晶体的熔、沸点比较规律①组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，其熔、沸点就越高，如：HI＞HBr＞HCl；②组成和结构不相似的分子，分子极性越大，其熔、沸点就越高，如：CO＞N2；③同分异构体分子中，支链越少，其熔、沸点就越高，如：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷；④同分异构体中的芳香烃及其衍生物，邻位取代物＞间位取代物＞对位取代物，如：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯。4.答题模板——结构决定性质简答题首先叙述结构，然后阐述原理，最后回扣本题结论。【经典例题】例(2)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是________________。(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因___________________________________________________________________________________________。物质GeCl4GeBr4GeI4熔点/℃－49.526146沸点/℃83.1186约400答案(2)Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p­p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强【提升训练答案+解析】1.(1)在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为__________________________________，原因是________________________________________________________________________。(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。氨的沸点________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是__________________。(3)GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是_______________________________________________________________________。答案(1)H2OCH3OHCO2H2H2O与CH3OH均为极性分子，水分子间含氢键比甲醇中多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大(2)高于氨气分子间可形成氢键(3)GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体(4)CH3COOH存在分子间氢键解析(1)影响分子晶体沸点的因素有范德华力和氢键，H2O与CH3OH均为极性分子，H2O分子间氢键比甲醇多，故H2O的沸点高，CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力大，沸点更高。2.按要求解答下列问题：(1)碳能与氢、氮、氧三种元素组成化合物CO(NH2)2，该物质易溶于水的主要原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)搭载“神舟十一号”的长征­2F火箭使用的推进剂燃料由N、H两种元素组成，且原子个数N∶H＝1∶2，其水溶液显碱性。①该物质中N原子的杂化方式为______________________________________，溶于水呈碱性的原因为____________________________________________(用离子方程式表示)。②氮元素的第一电离能比相邻的氧元素大，其原因为__________________________。(3)MgCO3分解温度比CaCO3低的原因是_____________________________________。(4)钛比钢轻，比铝硬，是一种新兴的结构材料。①钛、铝的价电子排布式分别是：__________________________________________。②钛的硬度比铝大的原因是__________________________________________。答案(1)化合物CO(NH2)2分子与水分子之间存在氢键(2)①sp3N2H4＋H2ON2H＋5＋OH－②氮原子的2p轨道为2p3半充满稳定状态，不易再电离出电子，故氮原子第一电离能大于氧原子(3)氧化镁晶格能比氧化钙大，使得Mg2＋比Ca2＋更容易结合CO2－3中的氧离子(4)①3d24s2、3s23p1②钛原子的价电子数比铝多，形成的金属键比铝强3.简要解答下列问题。(1)氧元素的氢化物(H2O)在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是_________________。(2)已知苯酚()具有弱酸性，其Ka＝1.1×10－10；水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)________(填“”或“”)Ka(苯酚)，其原因是_______________________________。(3)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_______________。的沸点比高，原因是____________________。答案(1)水分子与乙醇分子之间形成氢键(2)—COO－与—OH形成分子内氢键，使其更难电离出H＋(3)O—H键、氢键、范德华力形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大解析(1)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，是因为水分子与乙醇分子之间可形成氢键。(2)氧的电负性较大，则能形成分子内氢键，即O—H…O(—COO－中双键氧与羟基氢之间存在氢键)，其大小介于化学键和范德华力之间，使其更难电离出H＋，则水杨酸第二级电离常数小于苯酚的电离常数。(3)氢键弱于共价键而强于范德华力。对羟基苯甲醛形成分子间氢键，使其沸点升高，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，对其沸点的影响不如分子间氢键。4.(1)Al2O3、SiC、Si、金刚石中属于原子晶体的有________________________，其熔点高低顺序为________________________________________________________________________，其理由是__________________________________________________________。(2)干冰、冰二者熔点较高的是___________________________________________。其理由是_________________________________________________________。(3)CS2熔点高于CO2的理由是____________________________________________。答案(1)SiC、Si、金刚石金刚石SiCSiC—C、C—Si、Si—Si键的键长依次增大，键能依次减小，熔点依次降低(2)冰冰晶体中分子间存在氢键(3)CS2和CO2均为分子晶体，CS2的相对分子质量大，分子间作用力大解析(1)SiC、Si、金刚石均为原子晶体，原子晶体中共价键键长越短，键能越大，熔、沸点越高。(2)冰晶体中含有氢键，熔点反常高。(3)CS2、CO2均为分子晶体，组成、结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。5.H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中O原子采用____________杂化。H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大，原因为___________________________________________。答案sp3H2O中O原子有两对孤电子对，H3O＋中O原子只有一对孤电子对，排斥力较小