（江苏专用）2020高考化学二轮复习 第二板块 非选择题必考题型专攻 第21题 物质结构与性质课件

第21题物质结构与性质1研究高考真题——明考情2突破备考重点——提能力3查验备考能力——扫盲点4课下练——练通高考目录CONTENTS研究高考真题——明考情1．(2019·江苏高考)Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备Cu2O。(1)Cu2＋基态核外电子排布式为__________________。(2)SO2－4的空间构型为__________________________(用文字描述)；Cu2＋与OH－反应能生成[Cu(OH)4]2－，[Cu(OH)4]2－中的配位原子为________(填元素符号)。(3)抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为________；推测抗坏血酸在水中的溶解性：________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。图1图2(4)一个Cu2O晶胞(见图2)中，Cu原子的数目为________。[把脉考点]第(1)问考查核外电子排布式的书写第(2)问考查离子的空间构型、配离子中的配位原子第(3)问考查中心原子的杂化方式、氢键对物质溶解性的影响第(4)问考查晶胞中原子的数目解析：(1)Cu的原子序数为29，Cu基态核外电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1，因此Cu2＋基态核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9。(2)SO2－4中的S原子价层电子对数＝(6＋2)/2＝4，因此为sp3杂化，空间构型为正四面体。Cu2＋有空轨道，OH－中的O有孤电子对，因此两者可形成配位键，即配位原子为O。(3)碳碳双键和碳氧双键中的碳原子可形成3个σ键，这三个碳原子的轨道杂化类型为sp2，其他的碳原子形成的是4个σ键，这些碳原子的轨道杂化类型为sp3。由抗坏血酸分子的结构简式可知，该分子中碳原子个数较少，但含有4个羟基，而羟基为亲水基团，因此抗坏血酸易溶于水。(4)由题给图示可知，一个晶胞中白球的个数＝8×18＋1＝2；黑球的个数＝4，因此白球代表的是O原子，黑球代表的是Cu原子，即Cu原子的数目为4。答案：(1)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9(2)正四面体O(3)sp3、sp2易溶于水(4)42．(2018·江苏高考)臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2＋催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO2－4和NO－3，NOx也可在其他条件下被还原为N2。(1)SO2－4中心原子轨道的杂化类型为________；NO－3的空间构型为________________(用文字描述)。(2)Fe2＋基态核外电子排布式为____________________。(3)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为________(填化学式)。(4)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)＝________。(5)[Fe(H2O)6]2＋与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2＋中，NO以N原子与Fe2＋形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2＋结构示意图的相应位置补填缺少的配体。[把脉考点]第(1)问考查中心原子的杂化方式、离子的空间构型第(2)问考查核外电子排布式的书写第(3)问考查等电子体第(4)问考查化学键类型的判断第(5)问考查配合物的结构解析：(1)SO2－4中S原子的价层电子对数＝6＋22＝4，因此S原子为sp3杂化。NO－3中N原子的价层电子对数＝5＋12＝3，因此N原子为sp2杂化，无孤对电子，因此空间构型为平面(正)三角形。(2)Fe原子核外有26个电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，失去两个电子后，Fe2＋基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。(3)因为是阴离子，因此在周期表中可将一个O原子左移一个位置变为N原子，即NO－2为O3的等电子体。(4)N与N可形成叁键，因此有1个σ键和2个π键，即两者数目比为1∶2。(5)[Fe(NO)(H2O)5]2＋中有5个H2O和1个NO，题给图示中缺少1个H2O和1个NO，O和N提供孤对电子，根据题给图示结构可补填缺少的H2O和NO配体。答案：(1)sp3平面(正)三角形(2)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6(3)NO－2(4)1∶2(5)3．(2017·江苏高考)铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。(1)Fe3＋基态核外电子排布式为________________。(2)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是________，1mol丙酮分子中含有σ键的数目为____________。(3)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为__________。(4)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为________________。(5)某FexNy的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(x－n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为________________。[把脉考点]第(1)问考查核外电子排布式的书写第(2)问考查中心原子的杂化轨道类型、化学键类型的判断第(3)问考查元素电负性大小的比较第(4)问考查氢键对物质熔沸点的影响第(5)问考查晶体的化学式解析：(1)Fe为26号元素，Fe3＋基态核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5。(2)甲基上的碳原子为sp3杂化，羰基上的碳原子为sp2杂化。单键全为σ键，1个双键中含有1个π键和1个σ键，故1mol丙酮中含有9molσ键。(3)非金属性：HCO，则电负性：HCO。(4)乙醇中的羟基之间可以形成分子间氢键，故沸点高于丙酮。(5)能量越低越稳定，从图2知，Cu替代a位置Fe型晶胞更稳定，其晶胞中Cu位于8个顶点，N(Cu)＝8×18＝1，Fe位于面心，N(Fe)＝6×12＝3，N位于体心，N(N)＝1，其化学式为Fe3CuN。答案：(1)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5(2)sp2和sp39NA(3)HCO(4)乙醇分子间存在氢键(5)Fe3CuN4．(2016·江苏高考)[Zn(CN)4]2－在水溶液中与HCHO发生如下反应：4HCHO＋[Zn(CN)4]2－＋4H＋＋4H2O===[Zn(H2O)4]2＋＋4HOCH2CN。(1)Zn2＋基态核外电子排布式为__________________。(2)1molHCHO分子中含有σ键的数目为________mol。(3)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是________。(4)与H2O分子互为等电子体的阴离子为________。(5)[Zn(CN)4]2－中Zn2＋与CN－的C原子形成配位键。不考虑空间构型，[Zn(CN)4]2－的结构可用示意图表示为________。第(1)问考查核外电子排布式的书写第(2)问考查化学键类型的判断第(3)问考查中心原子的杂化方式第(4)问考查等电子体第(5)问考查配合物的结构[把脉考点]解析：(1)Zn为30号元素，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，失去最外层的2个电子即可得到Zn2＋，Zn2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。(2)HCHO的结构式为，单键为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，1个HCHO分子中含有3个σ键，故1molHCHO中含有σ键3mol。(3)根据HOCH2CN的结构简式为可知，β­C原子形成4个σ键，该碳原子采取sp3杂化；α­C原子形成2个σ键、2个π键，该碳原子采取sp杂化。(4)等电子体是指原子总数相同、价电子总数相同的微粒，H2O分子中有3个原子、8个价电子，根据质子—电子互换法可知，符合条件的阴离子为NH－2。(5)Zn2＋提供空轨道，CN－中C原子提供孤电子对，两者形成配位键，结构可表示为或答案：(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)(2)3(3)sp3和sp(4)NH－2高考题型为非选择题，一般是以物质的应用或转化为背景，设置6～8个空格，以“拼盘”形式呈现，起点高，落点低，知识覆盖面较广。其考查角度有：①考查原子或离子电子排布式、电子排布图的书写；电离能、电负性大小的比较和应用等。②考查σ键、π键、配位键的判断；分子构型、分子极性的判断；“相似相溶原理”、等电子体、氢键的性质等应用。③考查晶体中晶胞的原子或分子数目，从而确定化学式；晶体中作用力的判断以及对晶体性质的影响；常见晶体的结构及熔、沸点的比较。突破备考重点—提能力[重难主攻]1．核外电子排布(1)牢记基态原子核外电子排布的三原理能量最低原理原子核外电子总是先占有能量最低的原子轨道，即1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…泡利原理每个原子轨道上最多只容纳2个自旋状态相反的电子洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同命题点一原子结构与性质(2)明确表示基态原子核外电子排布的四方法表示方法举例电子排布式Cr：1s22s22p63s23p63d54s1简化电子排布式Cu：[Ar]3d104s1价电子排布式Fe：3d64s2电子排布图(或轨道表示式)(3)防范核外电子排布常见错误①电子排布式a．3d、4s书写顺序混乱。如Fe：1s22s22p63s23p64s23d6（）Fe：1s22s22p63s23p63d64s2（）b．违背洪特规则特例。如Cr：1s22s22p63s23p63d44s2（）Cr：1s22s22p63s23p63d54s1（）Cu：1s22s22p63s23p63d94s2（）Cu：1s22s22p63s23p63d104s1（）×√×√×√②电子排布图2．电离能、电负性(1)元素第一电离能的周期性变化规律一般规律同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体元素的第一电离能最大，碱金属元素的第一电离能最小同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小特殊情况第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。通常情况下，当核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能(2)电离能、电负性大小的判断规律电离能、电负性，同周期从左到右逐渐增大，同主族从上往下逐渐减小特性同周期主族元素，第ⅡA族(ns2)全充满、ⅤA族(np3)半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA和ⅥA族元素方法常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如O与Cl的电负性比较：①HClO中Cl为＋1价、O为－2价，可知O的电负性大于Cl；②Al2O3是离子化合物，AlCl3是共价化合物，可知O的电负性大于Cl(3)电离能、电负性的应用①电离能的应用判断元素金属性的强弱电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱判断元素的化合价如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素I2≫I1②电负性的应用[题点全练]1．(1)(2019·苏北三市一模)阿散酸是一种饲料添加剂，能溶于Na2CO3溶液中。常含有H3AsO3、NaCl等杂质。①As原子基态核外电子排布式为____________。②C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为________。(2)(2019·泰州一模)镍是银白色金属，具有磁性。下图为一种含镍配合物及其配体。①Ni2＋基态核外电子排布式为__________________。②物质A中所含有的非金属元素的第一电离能由小到大顺序为__________(用元素符号表示)。(3)(2019·南通七市二模)某钙钛矿型太阳能电池吸光材料