《（新）解密13 物质结构与性质(讲义)-【高频考点解密】2022年高考化学二轮复习讲义+分层训练.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新）解密13 物质结构与性质(讲义)-【高频考点解密】2022年高考化学二轮复习讲义+分层训练.docx（36页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、解密13 物质结构与性质 【考纲导向】1原子结构与元素的性质(1)了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(136号)原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。(2)了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。(3)了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。(4)了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。2化学键与物质的性质(1)理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。(2)了解共价键的主要类型键和键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。(3)了解简单配合物的成键情况。(4)了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等
2、原子晶体的结构与性质的关系。(5)理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。(6)了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)，能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。3分子间作用力与物质的性质(1)了解化学键和分子间作用力的区别。(2)了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。(3)了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别。【命题分析】纵观近几年各地新课改高考试题，稳定加创新是本专题的基本特点，命题采取结合新科技，新能源等社会热点为背景，命题的形式没有太大的变化，原子的结构与性质、分
3、子的结构与性质和晶体的结构与性质是命题的三大要点。从题的情况来看，给出一定的知识背景，然后设置成34个小题，每个小题考查一个知识要点是主要的命题模式。从题型分析主要在II卷中以填空命题，内容可考查基本概念，如电子排布式，轨道式，电离能，电负性，杂化方式以及空间构型等，也可联系有机考查有机物中C原子的杂化，联系数学几何知识考查晶体的计算等。选考题中为压轴考点，一般利用均摊法考查晶胞中的原子个数，或者考查晶体的化学式的书写、晶体类型的判断等 核心考点一 原子结构与元素的性质1电子层与原子轨道原子轨道2基态原子的核外电子排布(1)能量最低原理：即电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，
4、使整个原子的能量处于最低状态。如图为构造原理示意图，即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图： (2)泡利不相容原理每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。 (3)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，且自旋状态相同。如2p3的电子排布为，不能表示为或洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。3原子结构与周期表的关系 (1)原子结构
5、与周期表的关系(完成下列表格)周期电子层数每周期第一种元素每周期最后一种元素原子序数基态原子的电子排布式原子序数基态原子的电子排布式二23He2s1101s22s22p6三311Ne3s1181s22s22p63s23p6四419Ar4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五537Kr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六655Xe6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6(2)每族元素的电子排布特点主族主族AAAA排布特点ns1ns2ns2np1ns2np2主族A
6、AA排布特点ns2np3ns2np4ns2np50族：He：1s2；其他ns2np6。过渡元素(副族和第族)：(n1)d110ns12。(3)元素周期表的分区根据核外电子排布分区4元素周期律(1)原子半径影响因素变化规律元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大。(2)电离能第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，符号I1，单位kJ·mol1。规律a.同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势。b.同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。c
7、.同种原子：逐级电离能越来越大(即I1<I2<I3)。 (3)电负性含义：元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越强。标准：以最活泼的非金属氟的电负性为40和锂的电负性为10作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体元素未计)。变化规律金属元素的电负性一般小于18，非金属元素的电负性一般大于18，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在18左右，它们既有金属性又有非金属性。在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素的电负性呈现减小的趋势。考法一 能层与能级【典例1
8、】某种原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，有关该原子的下列说法中正确的是() A该原子核内有13个中子B该原子的简化电子排布式为He3s23p1C该原子最外层有1个电子D该原子第二能层上有8个电子【解析】由电子排布式可以看出该原子核外共13个电子，故只能确定核内质子数为13，中子数无法确定，A错误；该原子的简化电子排布式为Ne3s23p1，B错误；该原子的最外层电子排布式为3s23p1，故最外层有3个电子，C错误。【答案】D考法二 原子核外电子排布原理【典例2】下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是()A3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为1s22s22p6
9、3s23p2的原子BM层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2的原子C最外层电子数是核外电子总数的的原子和价电子排布为4s24p5的原子D2p能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布为2s22p5的原子【解析】A项，3p能级有一个空轨道，说明3p上填2个电子，因填1个电子有2个空轨道，填3个电子或3个以上电子无空轨道，则3p上有2个电子，3s上肯定已填满，价电子排布为3s23p2，因此A中两微粒相同。M层全充满而N层为4s2，M层上有d轨道，即：3s23p63d10，显然是锌元素，3d64s2是铁元素，B选项符合题意。C中价电子排布为4s2
10、4p5，则3d上已排满10个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p5；最外层电子数是核外电子总数的原子，可按下述方法讨论：若最外层电子数为1，核外电子总数为5不可能，最外层电子数为2，核外电子总数为10不可能，同理，可讨论，只有最外层电子数为7，核外电子总数为35时合理，其电子排布式也是1s22s22p63s23p63d104s24p5，二者是同种元素的原子。D中2p能级有一个未成对电子，可以是2p1，也可以是2p5，因此二者不一定属于同种元素的原子，D选项不符合题意。【答案】B考法三 原子结构与元素周期表【典例3】元素周期表共有18个纵行，从左到右排为118列，
11、即碱金属是第一列，稀有气体是第18列。按这种规定，下面说法正确的是() A第9列元素中不完全是金属元素B第15列元素的原子最外层电子的排布式为ns2np3C最外层电子数为ns2的元素都在第2列D第10、11列为ds区的元素，形成化合物种类最多的元素在第14列【解析】第9列元素为第族元素，全部属于金属元素，A项错误；第15列为第A族元素，其最外层电子的排布式为ns2np3，B项正确；最外层电子数为ns2的元素除第A族(第2列)外，还有He以及部分过渡金属元素，C项错误；ds区元素是第11、12列元素，D项错误。【答案】B考法四 元素的电离能与电负性【典例4】现有四种元素的基态原子的电子排布式如下
12、： 1s22s22p63s23p4；1s22s22p63s23p3；1s22s22p3；1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是()A第一电离能：>>> B原子半径：>>>C电负性：>>> D最高正化合价：>>【解析】由电子排布式可知：为S，为P，为N，为F。第一电离能为>>>，A项正确；原子半径应是最大，最小，B项不正确；电负性应是最大，最小，C项不正确；F无正价，最高正价>，D项不正确。【答案】A(1)第一电子层(K)只有s一种原子轨道；第二电子层(L)有s、p两种原子轨道；第三电子层(M)有s、
13、p、d三种原子轨道。(2)s轨道只有1个轨道，p轨道有3个轨道，d轨道有5个轨道，f轨道有7个轨道。(3)核外电子的能量并不是完全按电子层序数的增加而升高，不同电子层的原子轨道之间的能量高低有交错现象，如E(3d)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。(4)原子轨道的能量关系相同电子层上原子轨道能量的高低：ns<np<nd<nf形状相同的原子轨道能量的高低：1s<2s<3s<4s同一电子层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如npx、npy、npz轨道的能量相等。
14、1主族元素的原子可失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子也可得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电子排布式错误的是() ACa21s22s22p63s23p6 BF1s22s22p5 CS1s22s22p63s23p4 DAr1s22s22p63s23p6【解析】首先写出各原子的正确的电子排布式：Ca 1s22s22p63s23p64s2，F 1s22s22p5，S 1s22s22p63s23p4，Ar 1s22s22p63s23p6，A中生成Ca2失去了4s轨道上的2个电子，B中得1个电子进入2p轨道，电子排布为1s22s22p6。【答案】B2已知元素原子的下列结构或性质，能
15、确定其在周期表中位置的是()A某元素原子的第二电子层电子排布图为B某元素在某种化合物中的化合价为4C某元素的原子最外层上电子数为6D某元素的原子外围电子排布式为5s25p1【解析】A中只能说明该元素的L层有8个电子，无法确定其在周期表中的位置；某些非金属元素有多种化合价，4价不一定是其最高化合价，无法确定；C中根据最外层电子数只能确定族序数，无法确定周期数；D可确定该元素在第五周期第A族。【答案】D3现有主族元素X、Y、Z，X原子的最外层电子排布式为ns1，Y原子M能层的p能级上有4个电子，Z原子的最外层p能级上也有4个电子，且Z原子的核外电子数比Y原子少8个。由这三种元素组成的化合物不可能是
16、()AX2YZ3 BX2YZ4 CX2Y2Z3 DXYZ4【解析】因为X原子的最外层电子排布式为ns1，故X位于A族，化合价为1价；根据Y原子M能层的p能级上有4个电子，可知其电子排布式为1s22s22p63s23p4，故Y为S；又因为Z原子的最外层p能级上也有4个电子，说明Z和S为同一主族，又知Z原子的核外电子数比Y原子少8个，故Z为O。元素X、Y、Z可以组成H2SO3、Na2SO3、K2SO3等，A符合；也可以组成H2SO4、Na2SO4、K2SO4等，B符合；还可以组成Na2S2O3、K2S2O3等，C符合。【答案】D4(2020山东卷)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基
17、态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是( )A第一电离能：W>X>Y>ZB简单离子的还原性：Y>X>WC简单离子的半径：W>X>Y>ZD氢化物水溶液的酸性：Y>W【答案】C【解析】四种短周期主族元素，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，设若X为第二周期元素原子，则X可能为Be或O，若X为第三周期元素原子，则均不满足题意，Z与X能形成Z2X2的淡黄色化合物，该淡黄色固体为Na2O2，则X为O元素，Z为Na元素；Y与W的最外层电子数相同，则Y为F元素，W为
18、Cl元素。A项，同一周期从左向右第一电离能总趋势为逐渐增大，同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为FOClNa，A错误；B项，单质的氧化性越强，简单离子的还原性越弱，O、F、Cl三种元素中F2的氧化性最强O2的氧化性最弱，故简单离子的还原性O2-Cl-F-，B错误；C项，电子层数越多简单离子半径越大，相同结构的离子，原子序数越大半径越小，故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl-O2-F-Na+，C正确；D项，F元素的非金属性强于Cl元素，则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子，在水溶液中HF不容易发生电离，故HCl的酸性强于HF，D错误；故选C。
19、5已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3，2元素可形成负一价离子。下列说法正确的是( )AX元素基态原子的电子排布式为BX元素是第4周期第VA族元素CY元素原子的轨道表示式为DZ元素的单质Z2在氧气中不能燃烧【答案】B【解析】X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，推知原子序数为33号，是As元素；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，推知原子序数为8，是O元素；已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，推知Z的原子序数为1，是氢元素；X与Y形成的化合物X2Y3是
20、As2O3。A项，由分析知X为As，As元素基态原子的电子排布式为，故A项错误；B项，As元素是第4周期第A族元素，故B正确；C项，由分析知Y为氧元素，不是碳元素，而是碳元素原子的轨道表示式，故C错误；D项，由分析知Z为氢元素，H2能在O2中燃烧，故D错误；故选B。6(1)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。Si位于元素周期表第_周期第_族。N的基态原子核外电子排布式为_；Cu的基态原子最外层有_个电子。用“”或“”填空：原子半径电负性熔点沸点Al_SiN_O金刚石_晶体硅CH4_SiH4(2)N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：电离能I1I2I3I4In/(
21、kJ·mol1)578,1 8172 74511 578则该元素是_(填写元素符号)。基态锗(Ge)原子的电子排布式是_。Ge的最高价氯化物的分子式是_。Ge元素可能的性质或应用有_。A.是一种活泼的金属元素 B.其电负性大于硫C.其单质可作为半导体材料 D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点解析(1)Si是14号元素，位于元素周期表中第3周期第A族。N是7号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p3；Cu是29号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故最外层有1个电子。同周期元素，原子序数越大，原子半径越小，故原子半径：AlSi；
22、同周期元素，原子序数越大，电负性越强，故电负性：NO；金刚石和晶体硅都是原子晶体，但键能：CCSiSi，故熔点：金刚石晶体硅；CH4和SiH4都是分子晶体，且两者结构相似，SiH4的相对分子质量大，故沸点：CH4SiH4。(2)由电离能数据可知，该元素呈3价。Ge的最高正价为4价。Ge位于金属和非金属的分界线上，故其可做半导体材料，其氯化物和溴化物为分子晶体，相对分子质量越大，其沸点越高。答案(1)3A1s22s22p31(2)Al1s22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d104s24p2GeCl4CD7(2020新课标卷)Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸
23、铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_。(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)> I1(Na)，原因是_。I1(Be)> I1(B)> I1(Li)，原因是_。(3)磷酸根离子的空间构型为_，其中P的价层电子对数为_、杂化轨道类型为_。(4)LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有_个。电池充电时，LiFeO4脱出部分Li+，形
24、成Li1xFePO4，结构示意图如(b)所示，则x=_，n(Fe2+ )n(Fe3+)=_。【答案】(1)4:5 (2)Na与Li同主族，Na的电子层数更多，原子半径更大，故第一电离能更小 Li，Be和B为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势；但由于基态Be原子的s能级轨道处于全充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于B的 (3)正四面体形 4 sp3 (4)4 或0.1875 13:3 【解析】(1)基态铁原子的价电子排布式为，失去外层电子转化为Fe2+和Fe3+，这两种基态离子的价电子排布式分别为和，根据Hund规则可知，基态Fe2+有4个未成对电子，基态Fe3+有
25、5个未成对电子，所以未成对电子个数比为4:5；(2)同主族元素，从上至下，原子半径增大，第一电离能逐渐减小，所以；同周期元素，从左至右，第一电离能呈现增大的趋势，但由于A元素基态原子s能级轨道处于全充满的状态，能量更低更稳定，所以其第一电离能大于同一周期的A元素，因此；(3)经过计算，PO43-中不含孤电子对，成键电子对数目为4，价层电子对数为4，因此其构型为正四面体形，P原子是采用sp3杂化方式形成的4个sp3杂化轨道；(4)由题干可知，LiFePO4的晶胞中，Fe存在于由O构成的正八面体内部，P存在由O构成的正四面体内部；再分析题干中给出的(a)，(b)和(c)三个不同物质的晶胞结构示意图
26、，对比(a)和(c)的差异可知，(a)图所示的LiFePO4的晶胞中，小球表示的即为Li+，其位于晶胞的8个顶点，4个侧面面心以及上下底面各自的相对的两条棱心处，经计算一个晶胞中Li+的个数为个；进一步分析(a)图所示的LiFePO4的晶胞中，八面体结构和四面体结构的数目均为4，即晶胞中含Fe和P的数目均为4；考虑到化学式为LiFePO4，并且一个晶胞中含有的Li+，Fe和P的数目均为4，所以一个晶胞中含有4个LiFePO4单元。对比(a)和(b)两个晶胞结构示意图可知，Li1-xFePO4相比于LiFePO4缺失一个面心的Li+以及一个棱心的Li+；结合上一个空的分析可知，LiFePO4晶胞
27、的化学式为Li4Fe4P4O16，那么Li1-xFePO4晶胞的化学式为Li325Fe4P4O16，所以有即x=0.1875。结合上一个空计算的结果可知，Li1-xFePO4即Li0.8125FePO4；假设Fe2+和Fe3+数目分别为x和y，则列方程组：，解得x=0.8125，y=0.1875，则Li1-xFePO4中n(Fe2+ )n(Fe3+)=0.81250.1875= 133。8(2020天津卷)Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素。回答下列问题:(1)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为_，基态Fe原子的电子排布式为_。(2)CoO的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，
28、则CoO晶体的密度为_gcm-3：三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为_。(3)Fe、Co、Ni能与C12反应，其中Co和为Ni均生产二氯化物，由此推断FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由强到弱的顺序为_，Co(OH)3与盐酸反应有黄绿色气体生成，写出反应的离子方程式：_。(4)95时，将Ni片浸在不同质量分数的硫酸中，经4小时腐蚀后的质量损失情况如图所示，当大于63%时，Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为_。由于Ni与H2SO4反应很慢，而与稀硝酸反应很快，工业上选用H2SO4和HNO3的混酸与Ni反应制备NiSO4。为了提高产物的纯度，在硫酸中添加HNO3的方式为
29、_(填“一次过量”或“少量多次”)，此法制备NiSO4的化学方程式为_。【答案】(1)第四周期第VIII族 1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2 (2) NiOCoOFeO (3)CoCl3Cl2FeCl3 2Co(OH)3 6H+ 2ClCl22Co2+6H2O (4)随H2SO4质量分数增加，Ni表面逐渐形成致密氧化膜 少量多次 3Ni 3H2SO42HNO3 NiSO42NO4H2O或NiH2SO42HNO3NiSO42NO22H2O 【解析】(1)Fe、Co、Ni分别为26、27、28号元素，它们在周期表中的位置为第四周期第VIII族，基态Fe原子的电子排布式为
30、1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2；(2)CoO的面心立方晶胞如图1所示。根据晶胞结构计算出O2个数为，Co2+个数为，设阿伏加德罗常数的值为NA，则CoO晶体的密度为；三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，离子半径Fe2+Co2+Ni2+，NiO、CoO、FeO，离子键键长越来越长，键能越来越小，晶格能按NiO、CoO、FeO依次减小，因此其熔点由高到低的顺序为NiOCoOFeO； (3)Fe、Co、Ni能与Cl2反应，其中Co和为Ni均生产二氯化物，根据铁和氯气反应生成FeCl3，氧化剂的氧化性大于氧化产物氧化性，因此氧化性：Cl2FeCl3，氯气与Co和为Ni均生产
31、二氯化物，说明氯气的氧化性比CoCl3弱，由此推断FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由强到弱的顺序为CoCl3Cl2FeCl3，Co(OH)3与盐酸反应有黄绿色气体生成，发生氧化还原反应生成Cl2、CoCl2、H2O，其离子方程式：2Co(OH)36H+2ClCl22Co2+6H2O；(4)类比Fe在常温下与浓硫酸发生钝化，根据图中信息，当大于63%时，Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为随H2SO4质量分数增加，Ni表面逐渐形成致密氧化膜。工业上选用H2SO4和HNO3的混酸与Ni反应制备NiSO4。为了提高产物的纯度，根据Ni与H2SO4反应很慢，而与稀硝酸反应很快，因此在硫酸中少量多
32、次添加HNO3的方式来提高反应速率，反应生成NiSO4、H2O，根据硝酸浓度不同得到NO或NO2，此法制备NiSO4的化学方程式为3Ni3H2SO42HNO3 NiSO42NO4H2O或NiH2SO42HNO3 NiSO42NO22H2O。9(2019新课标)在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要村料。回答下列问题：(1)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)。ABCD(2)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
33、 、 。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+”)。 (3)一些氧化物的熔点如下表所示：氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔点/°C15702800238755解释表中氧化物之间熔点差异的原因 。(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x= pm，Mg原子之间最短距离y= pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是 g·
34、;cm3(列出计算表达式)。 【答案】(1)A (2)sp3 sp3 乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键 Cu2+(3)Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO>Li2O。分子间力(分子量)P4O6>SO2(4) 【解析】(1)A.Ne3s1属于基态的Mg+，由于Mg的第二电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高； B. Ne 3s2属于基态Mg原子，其失去一个电子变为基态Mg+； C. Ne 3s13p1属于激发态Mg原子，其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子； D.Ne 3p1属于激
35、发态Mg+，其失去一个电子所需能量低于基态Mg+，综上所述，电离最外层一个电子所需能量最大的是Ne3s1，故选A；(2)乙二胺中N形成3个单键，含有1对孤对电子，属于sp3杂化；C形成4个单键，不存在孤对电子，也是sp3杂化；由于乙二胺的两个N可提供孤对电子给金属离子形成配位键，因此乙二胺能与Mg2、Cu2等金属离子形成稳定环状离子；由于铜离子的半径较大且含有的空轨道多于镁离子，因此与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2；(3)由于Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgOLi2O，分子间力(分子量)P4O6SO2，所以熔点大小顺序是MgOLi2OP4O6SO2
36、；(4)根据晶胞结构可知Cu原子之间最短距离为面对角线的1/4，由于边长是a pm，则面对角线是，则xpm；Mg原子之间最短距离为体对角线的1/4，由于边长是a pm，则体对角线是，则y；根据晶胞结构可知晶胞中含有镁原子的个数是8×1/8+6×1/2+48，则Cu原子个数16，晶胞的质量是。由于边长是a pm，则MgCu2的密度是g·cm3。10(2018新课标卷)Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：(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)。A BC
37、D(2)Li+与H具有相同的电子构型，r(Li+)小于r(H)，原因是_。(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是_、中心原子的杂化形式为_。LiAlH4中，存在_(填标号)。A离子键 B键 C键 D氢键(4)Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的 BornHaber循环计算得到。可知，Li原子的第一电离能为 kJ·mol1，O=O键键能为 kJ·mol1，Li2O晶格能为 kJ·mol1。(5)Li2O具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为_g&
38、#183;cm3(列出计算式)。【答案】(1)DC (2)Li+核电荷数较大 (3)正四面体sp3AB(4)5204982908 (5)【解析】(1)根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1，则D中能量最低；选项C中有2个电子处于2p能级上，能量最高；(2)由于锂的核电荷数较大，原子核对最外层电子的吸引力较大，因此Li半径小于H；(3)LiAlH4中的阴离子是AlH4，中心原子铝原子含有的价层电子对数是4，且不存在孤对电子，所以空间构型是正四面体，中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化；阴阳离子间存在离子键，Al与H之间还有共价单键，不存在双键和氢键，故选AB；(4)根据示意
39、图可知Li原子的第一电离能是1040 kJ/mol÷2520 kJ/mol；0.5mol氧气转化为氧原子时吸热是249 kJ，所以OO键能是249 kJ/mol×2498 kJ/mol；根据晶格能的定义结合示意图可知Li2O的晶格能是2908 kJ/mol；(5)根据晶胞结构可知锂全部在晶胞中，共计是8个，根据化学式可知氧原子个数是4个，则Li2O的密度是。11(2017新课标)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题：(1)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_。(2)元素的基态气态原子得到一个电
40、子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_；氮元素的E1呈现异常的原因是_。(3)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图(b)所示。从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为_，不同之处为_。(填标号)A中心原子的杂化轨道类型B 中心原子的价层电子对数C立体结构D共价键类型R中阴离子中的键总数为_个。分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，则中的大键应表示为_。图(b)中虚线代表氢键，其表
41、示式为()NHCl、_、_。(4)R的晶体密度为d g·cm3，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为_。【答案】(1)(2)同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子(3)ABD C5 (H3O+)O-HN() ()N-HN()(4)【解析】(1)N原子位于第二周期第VA族，价电子是最外层电子，即电子排布图是；(2)根据图(a)，同周期随着核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放
42、出的能量依次增大；氮元素的2p轨道为半充满状态，原子相对稳定，不易结合电子；(3)根据图(b)，阳离子是NH4+和H3O，NH4+中原子N含有4个键，孤电子对数为(514×1)/2=0，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，空间构型为正四面体形，H3O中心原子是O，含有3个键，孤电子对数为(613)/2=1，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，空间构型为三角锥形，因此相同之处为ABD，不同之处为C；根据图(b)，中键总数为5个，的大键应表示为；根据图(b)，还有的氢键是：(H3O+)O-HN()、()N-HN()；(4)根据密度的定义有，d=g/cm3，解得y=。核心考点二 分子结构与
43、性质1共价键(1)本质。共价键的本质是在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。(2)特征。具有饱和性和方向性。(3)类型分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式键电子云“头碰头”重叠键电子云“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共用电子对叁键原子间有三对共用电子对(4)键参数(1)概念(2)键参数对分子性质的影响键能越大，键长越短，分子越稳定。2等电子原理(1)等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。如：N2和CO、O3与SO2是等电子体，但N2与C2H2
44、不是等电子体。(2)等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，此原理称为等电子原理，例如CO和N2的熔、沸点、溶解性等都非常相近。(3)常见的等电子体：N2与CO，CO2与N2O，O3、NO与SO2，CO、NO与SO3，PO、SO与ClO，与B3N3H6(硼氮苯)等。3分子的立体结构(1)价层电子对互斥模型：把分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测，概括如下： ABn立体结构范例n=2直线型CO2n=3平面三角形CH2On=4正四面体型CH4另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电子对)的分子。如H2O和NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角锥型。(2)杂化轨道理论：中心原子杂化轨道数、孤电子对数及与之相连的原子数间的关系是：杂化轨道数 =孤电子对数与之相连的原子数。杂化前后轨道总数不变，杂化轨道用来形成键或容纳孤对电子，未杂化的轨道与杂化轨道所在的平面垂直，可用来形成键。几种常见的杂化轨道类型的比较