專題13物質結構與性質

【教師版】

A、高考真題賞析

(其它試題在后面的課時學案里)

1.[2018新課標I]Gnodenough等人因在鋰離子電池及鉆酸鋰、磷酸鐵鋰等止極材料研

究方面的卓越貢獻而獲得2020年諾貝爾化學獎。回答下列問題：

(1)基態Fe"與Fe3?離子中未成對的電子數之比為:

(2)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(A)如表所示。Zi(Li)>Zi(Na),京因

是o/i(Be)>/i(B)>7i(Li),原因是。

(3)磷酸根離子的空間構型為,其中P的價層電子對數為、雜化軌道

類型為o

(4)LiFePCU的晶胞結構示意圖如(a)所示。其中0圍繞Fe和P分別形成正八面體和正

四面體，它們通過共頂點、共棱形成空間鏈結構,每個局胞中含有LiFcPOj的單兀數有一

個。

(a)LiFePO4(b)Li.?FePO,(c)FePO4

電池充電時.LiFea脫出部分Li：彩成LiirFePO』,結構示意圖如(b)所示，則產

/2(Fe2+):/?(Fe3+)=。

4

【答案】(1)-

5

(2)Na與Li同族，Na電了層數多，原子半徑大，易失電廣

Li、Be、B同周期，核電荷數依次增加。Be為Is22s2全滿穩定結構，第?電離能

最大。與Li相比，B核電荷數大，原子半徑小，較難失去電五第一電離能較大。

(3)正四面體4sp3

3

(4)4—13:3

16

【解析】

【分析】

題(D考查了對甚態原/電r排布規律的認識；題(2)考蟄「第一電因能的周期性變

化規律；題⑶考查r分(或離r空間構型判斷的兩大理論；題(4)重點考查通過陌生晶

胞的晶胞結構示意圖判斷晶胞組成。

【詳解】

(1)基態鐵原子的價電子排布式為3c164s2,失去外層電了轉化為Fe2+和Fe3+,這兩種

基態離子的價電廣排布式分別為3d6和3ds,根據Hund規則可知,基態Fe2+W4個未成對

電基態Fe3+有5個未成對電子，所以未成對電了?個數比為4：5；

(2)同主族元素，從上至下，原子半徑增大，第一電離能逐漸減小，所以

/i(Li)＞《(Na);同周期元素，從左至右，第一-電離能呈現增大的趨勢，但由于UA元素

基態原子S能級軌道處「全充滿的狀態.能晟更低更穩定，所以其第?電離能大J：同周期

的mA元素,因此4(Be)>4(B)>4(u);

(3)經過計算，P0：中不含孤電子對，成鍵電子對數目為4,價層電(對數為4,因

此其構型為正四面體形，P原:是采用si?雜化方式形成的4個s/雜化軌道；

(4)由題干可知，LiFePS的晶胞中,Fe存在于由0構成的正八面體內部,P存在由0

構成的正四面體內部；再分析題F中給出的(a),(b)和(c)三個不同物質的晶胞結構示意圖，

對比(a)和(c)的差異可知(a)圖所示的LiFefQ的晶胞中，小球表示的即為Li1其位于晶

胞的8個頂點，4個側面面心以及上下底面各自的相對的兩條棱心處，經計算-?個晶胞中Li+

的個數為8xL4x'+4xL=4個；進一步分析(a)圖所示的LiFePOq的晶胞中，八面體結

824

構和四面體結構的數目均為4,即晶胞中含Fe和P的數3均為4；考慮到化學式為LiFeP04,

并且一個晶胞中含有的Li+,Fe和P的數目均為4,所以一個晶胞中含有4個LiFePO」單元。

對比(a)和(b)兩個晶胞結構示意圖可知，LizFePOj相比J：LiFePO.i缺失?個面心的Li,以及

一個棱心的Li+；結合上一個空的分析可知，LiFePO,晶胞的化學式為LijFe4P4016,那么

Q25

LirFeP()4晶胞的化學式為53.對池心016,所以有1-x=二一即x=0.1875結合上一個空計

4o

2+

算的結果可知，Lii-xFelQ即Lio.8i25FePO4；假設Fefil卜守數目分別為x和y,則列方程組：

x+y=l,0.8l25+2x+3y+5=4x2,解得x=0.8125,y=0.1875,則Li-FePO」中

/2(Fe2+):〃(Fe*)=0.8125:().1875=13:3。

【點睛】

對第一-電離能的考查最常出現的是DA,VA基態原子與同一周期相鄰E族元素的基

態原子第一電離能的比較；判斷分子等構型時，可以通過價層電子對互斥理論或雜化軌道理

論以及等電子體原理進行判斷；由陌生晶胞結構書寫晶體化學式時，一方向要認真分析晶胞

中各類粒子的位置信息，另?方面也要注意均攤法的使用。

2.[2019新課標口]鈣鈦礦(CaTiS)型化合物是一類可用于生產太陽能電池、傳感器、

固體電阻器等的功能材料：回答下列問題：

(1)基態Ti原子的核外電子排布式為0

(2)Ti的四鹵化物熔點如下表所示,TiF4熔點高于其他三種鹵化物，自TiCh至Tih

熔點依次升高，原因是。

化合物

TiF4TiChTiBr4Til4

熔點377-24.1238.3155

/℃

(3)CaTiO3的品胞如圖(a)所示，其組成元素的電負性大小順序是；金屬

離子與氧固子間的作用力為的配位數是。

(4)一種立方鈣鈦礦結構的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、廠和有機堿離r

CH.NH；,其晶胞如圖⑹所示。其中Pb"與圖(a)中的空間位置相同,有

機堿CH^NH；中，N原子的雜化軌道類型是；若晶胞參數為anm,則晶體密度

為_________g?c『3(列出計算式)。

⑸川上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽能電池在使用過程中會產生.單質鉛和碘，

降低了器件效率和使用壽命。我國科學家巧妙地在此材料中引入稀土錯(Eu)鹽，提升了太

陽能電池的效率和使用壽命，其作用原理如圖(c)所示，用曲「方程式表示該原理、

【答案】(1)Is22s22P63s23P63d24s2

(2)TiF』為離子化合物，熔點高，其他三種均為共價化合物，隨相對分子質晶的

增大分門'司作用力增大，熔點逐漸升高

(3)0>Ti>Ca離子鍵12

(4)Ti4+sp3.62°xio21

3+2+522+3+

(5)2Eu+Pb=2Eu+lb\2Eu+I2=2Eu+2r

【解析】

【分析】

(1)考查r對基態原子電r?排布規律的認識；(2)考查r不同類型的晶體的熔沸點比

較，相同類型的晶體的熔沸點比較；⑶考查r電負性的周期性變化規律，微粒間的相互作

用以及晶胞中離子的配位數；⑷考杳了晶胞中微粒的位置利雜化理論晶體密度的計算問

題；(5)重點考查通過反應歷程圖.來書寫離子方程式等。

【詳解】

(1)鈦元素是22號元素，故其基態原子的核外電f?排布式為Is22s22P63s23P63d24s2或

[Ar]3d24s2；故答案為：Is22s22P63s23P63d24s2或[Ar]3d24s2；

(2)一般不同的晶體類型的熔沸點是原子品體〉離子晶體〉分子晶體,TiFq是離子晶體，

其余三種則為分子晶體，故TiF4的熔點高于其余三種物質；TiCL、TiB門、TiLj均為分子晶

體，對「結構相似的分子晶體，則其相對分子質量越大，分子間作用力依次越大，熔點越高；

故答案為：TiF4是離了?晶體，其余三種則為分廣晶體，故TiL的熔點高于其余三種物質；

TiCl4.TiBc、Tih均為分子晶體,相對分子質量依次增大,分子間作用力依次增強,故熔

點依次升高；

(3)CaTiO3晶體中含有Ca、Ti、0三種元素,Ca、Ti是同為第四周期的金屬元素,Ca

在Ti的左邊，根據同?周期元素的電負性從左往右依次始大，故Ti乂a,。為非金屬，故其

電負性最強，故三名電負性由大到小的順序是：0>Ti>Ca,金屬陽圜「和氧負囪廣之間以圜

了鍵結合,離子晶體晶胞在某微粒的配位數是指與之昭離最近且相等的帶相反電性的離子,

故Ca?+的配位數必須是與之距離最近IL相等的氧離子的數目，從圖(a)可知，該數目為三個

相互垂直的三個面上，每一個面上有4個，故Ca?’的配位數是12；故答案為：0>Ti>Ca；離

子鍵；12；

(4)比較晶胞(a)(b)可知,將圖(b)中周圍緊鄰的八個晶胞中體心上的離「連接起來,

就能變為圖(a)所示晶胞結構,圖(b)中體心上的Pb2+就變為了八個頂點，即相當于圖(a)中

的T產；圖(b)中頂點上的「就變成了體心，即相當于圖(a)中的Ca?.；圖(b)面心上中的

CH.NH；就變成了棱心,即相當于圖就)中的吩；故圖(b)中的Pb2+與圖(a)中的T產的空

間位置相同；有機堿CHNH；中N原子上無孤對電子，周圍衫成了4個。鍵.故N原子采

用sp'雜化；從圖(b)可知，一個晶胞中含有Pb2+的數目為障1個，CH3NH；的數目為

個，I-的數目為的!個，故晶胞的密度為

82

m1mol?QZFM2M4+6?l)g/mol620，、g,

----------------------------.......=——?10'g/cn3i故答案為：Ti4+；

"p=—V=N便)「3N/?&

620

sp3xlO2'

3

NAa

(5)從作用原理圖(c)可以推出，這里發生兩個圈「反應方程式，左邊發生Pb+2E/=

2+2+2+3+3+2+2+2+

Pb+2EU,右邊發生I2+2EU=2EU+21；故答案為：Pb+2Eu=Pb+2Eu；12+2Eu=

2EU3*+2「

【點睛】

對電負性的考杳.只要掌握周期表同一周期從左往右電負性依次增大，同一主族從卜.往

下電負性依次減小的規律，另金屬元素的電負性小于非金屬的；化學鍵的類型判斷E要也是

通過電負性，當兩元素的電負性相差L7以上形成離子鍵，小r則形成共價鍵；判斷分子等

構型時可以通過價層電r對反斥理論或雜化軌道理論以及等電廣體原理進行判斷；由陽生

晶胞結構計算晶體密度時,先要確定晶胞中含有的微粒數目，這時一方面要認真分析晶胞中

各類粒子的位置信息，另一方面也要注意均攤法的使用，然后根據質感的兩種計算方法相等

即0V=〃例來進行求算。

3.[2020新課標山]氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩定性好，是一種具有潛力的固體

儲氫材料。回答下列問題：

(1)H、B、N中，原子半徑最大的走。根據對角線規則，B的一些化學性質與元

素的相似。

(2)MhBIk分子中，N-B化學鍵稱為—鍵，其電子對由一提供。氨硼烷在催化劑1

作用下水解釋放氫氣：

3NH3BH3+6H2O3NH3+BQ：+9比

B.Q。的結構為1°°°」。在該反應中，B原子的雜化軌道類型由_____變為

(3)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(H6+),與B原子相連的H呈負電性

(H5-),電負性大小順序是。與NH3BII3原子總數相等的等電子體是(寫

分子式)，其熔點比NIkBHs(填“高”或“低)原因是在NH3BH3分子之間，

存在也稱“雙氫鍵”。

(4)研究發現，氨硼烷在低溫高壓條件卜為正交晶系結構，品胞參數分別為apm、bpm、

3

cpm.a=J3=y=90o氨硼烷的2義2><2超晶胞結構如圖所示。

氨硼烷晶體的密度p=g?cm_3(列出計算式，設做為阿伏加德羅常數的

值)。

【答案】(1)BSi(硅)

(2)配位Nsp3sp2

(3)N>H>BCH3cH3低M與歐-的靜電引力

(4)-....

刈欣乂10-3。

【解析】

【分析】

根據元素在周期表中的位置比較和判斷元素的相關性質；根據中心原子的價層電工對數

確定其雜化軌道的類型；運用等量代換的方法尋找等電子休；根據電負性對化合價的影響比

較外同元素的電負性；根據晶胞的質量和休積求品體的密度。

【詳解】

(1)在所有元素中，H原子的半徑是最小的，同一周期從左到右，原子半徑依次減小，

所以，H、B、N中原子半徑最大是B,B與Si在元素周期表中處尸對角張的位置，根據對角

線規則，B的?些化學性質與Si元素相似。

⑵B原子最外層有3個電子，其與3個H原子形成共價鍵后，其價層電子對只有3

對，還有一個空軌道；在陽3中,N原子有一對孤對電子，故在NH3BH3分子中,N-B鍵為配

位鍵，其電子對由N原子提供。NH3BII3分子中，B原子的價層電戶對數為4,故其雜化方式

為s/。NH3BH3在催化劑的作用下水解生成氫氣和B3O6：”,由圖中信息可知，B3(V-中每個B

原子只形成3個。鍵,其中的B原子的雜化方式為sp[因此，B原子的雜化軌道類型由

2

sp3變為sp0

(3)NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性，說明N的電負性大于H；與B原子

相連的H星負電性，說明H的電負性大于B,因此3種元素電負性由大到小的順序為N>H

>BONH3BH3分子中有8個原子,其價電F總數為14,N和B的價電子數的平均值為4,依

據等量代換的原則，可以找到其等電干體為CH3cH3。由于NH3BH3分子屬于極性分子，而CH3cH3

屬f非極性分子，兩者相對分子質鼠接近，但是極性分子的分子間作用力較大，故CH3cH3

熔點比NH3BH3低。加出出分子間存在“雙氫鍵”，類比氫鍵的膨成原理，說明其分子間存在

][6+與1[6-的靜電引力。

(4)在氨硼烷的2x2x2的超晶胞結構中，共有16個氨硼烷分子，晶胞的長、寬、高

分別為2apm、2bpm、2cpm若將其平均分為8份可以得到8個小長方體，則平均每個小長

方體中占有2個氨硼烷分子，小長方體的長、寬、高分別為apm、bpm、cpm,則小長方體的

質曷為丁”.小長方體的體積為abcxlOf。。/,因此氨硼烷晶體的密度為

7V八

31x2g

?_62g-cm_3o

abcx10")a/NAabex1(尸°

【點睛】

本題最后有關晶體密度的計算是難點，要求考生能讀懂題意，通過觀察晶胞結構，確定

超晶胞結構中的分子數，并能合理分成8份，從而簡化計算。

B、2021屆高三化學復習精品知識

【學案】（第一課時）

原子結構與性質

■知識儲備-核心要點梳理

1.原子核外電子排布的“三”規律

1）能量最低

原子核外電干總是先占有能量最低的原子軌道

2）泡利原理每個原子軌道上最多只容納2個自旋狀態相反的電子

當電子排布在同一能級的不同軌道時，基態原子中的電子總是優先單獨占據一個軌道，而且自M

3）洪特規則

相同

注意：洪特規則特例：

能量相同的原子軌道在全滿（p6、/°、f】4）、半滿能3、d\f?）和全空d°、

f°）狀態時,體系的能量最低。利用此規律可解得①原子核外電子排布式，如Cr：

[Ar]3d54sLCu：[Ar]3d4sl；

②第一電離能反常大，如/i（N）＞/KO）；

③穩定性較強，如CM）比CuO穩定；Fe203比FeO穩定。

2.兩種化學用語的表示

核外電子:Fe:[Ar]3d64s2

I價電子（外圍電子）：Fe:3d64s2

（1）電子排布式<

[核外電f:Fe2+：[Ar]3d6

離子]價電子（外圍電子）：Fe2+：3d6

V

Is2s2p

原[協卜電子:N叵皿[TpHT

32p

[價電子:N：回|口中

（2）電子封麗圖

Is2s2p

（軌道表示式）

「核外電子：。2-：回皿]中中

離

<

子3d

價電子或外圍電子:Fe?+/1tTtt

3.元素第一電離能和電負性的遞變性

同主族（自上而

同周期（從左到右）

下）

第一電

增大趨勢（注意第DA、VA族的特殊性）依次減小

離能

電負性依次增大依次減小

4.逐級電離能的大小關系

（1）同能層的逐級電就能逐漸I曾大，但澤別不大。

（2）不同能層的逐級電離能差別很大，JIIA1：h《鼠

■模擬嘗鮮一高考類題集訓

1.（1）基態Cr原子的電子排布式為其原子核外電子填充的能級

數目為核外電子填充的原子軌道數目為。

(2)CuS0.i和CU(N03)2中陽離子核外電干排布?式為,外圍電子排布圖

為；

C、N、0三種元素的第一電離能由大到小的順序為；C、N、。的電

負性由大到小的順序為O

(3)Na+與Ne6為等電子體，電曲能/2(Na)(填“>”“V”或

“=")/i(Ne)o

(4)第四周期中，與N原子未成對電子數相同的金屬元素有__________種；

最外層電f排布式為4s1的元素有_________種。

(5)黃銅是由銅和鋅所組成的合金，元素銅與鋅的第一電離能分別為：公=

-1-1

746kJ-mol,為=906kJ-mol,7cu<Tzn的原因是

(6)在As的基態原子中，核外電子占據最高能級符號為該能級電

子的電子云形狀為O

(7)P、S元素的第一電離能PS(填"=”或"v”)，其理由

是______________________________________________________________0

【答案】⑴[AM3d54sl715

⑵[Ar]3d9tN>O>C0>N>C

~~~~3d~~L

(3)>(4)33

(5)鋅失去的是全充滿的4s2電子，銅失去的是4sl電子

(6)4p啞鈴形

(7)>P的3P為半充滿狀態，穩定，難失電F

2.已知原子序數依次增大的A、B、C、D、E五種前四周期元素。A是手宙

中最豐富的元素；13的基態原子中有3個未成對電子；(：的基態原子的未成對電

子數等于周期序數；D的原子半徑在短周期中最大；E原子的K層電子數與最外

層電(數之比為21且d軌道處「全充滿狀態。請回答下列問題：

(1)寫出E基態原子的電子排布式：.

A、B、C三種元素的電負性由大到小的順序為(用元素符號表示)。

(2)B的價層電f軌道表示式為。

(3)E的氧化物中，較穩定為理由是_____________________。

(4)第一電離能：DE(填“v”或“="，下同)。

(5)D、C的離子半徑：DCo

【解析】由題意知：A、B、C、D、E依次為H、N、0、Na、Cuo

【答案】⑴Is22s22P63s23P63d1°4sl或[Ar]3dl04sl

0>N>H⑵

2s2p

(3)CU20C112O中C"的3d為全充滿，能量低，穩定

(4)<(5)<

3.[2020天津卷]Fc、Co、Ni是三種重要的金屬元素。回答下列問題：

(1)Fe、Co.Ni在周期表中的位置為,基態Fe原子的電子排布式

(2)CoO的面心立方晶胞如圖1所示。設阿伏加德羅常數的值為帆則C。。晶體

的密度為g.cm-3:三種元素二價氧化物的晶胞類型相同，其熔點由高到低的順

序為0

(3)Fe、Co、Ni能與C12反應,其中Co和為Ni均生產二氯化物,由此推斷FeCL

C0C13和C12的氧化性由強到弱的順序為,8(011)3與鹽酸反應

有黃綠色氣體生成，寫出反應的離子方程式：0

(4)95℃時，將W片浸在不同質量分數的硫酸中，經4小時腐蝕后的質呈損失

情況如圖2所示，當研也SQJ大于6：設時，Ni被腐蝕的速率逐漸降低的可能原因

為:,由于Ni與H2soi反應很啜，而與稀硝酸反應很快，工業上

選用H2soi和HNO：,的混戰與Ni反應制備NiSOi。為/提高產物的純度，在硫酸中添加

HN03的方式為(填“一次過量”或“少曷多次”)，此法制備NiSO”的化

學方程式為0

【答案】(1)第四周期第印族

Is22s22P63s23P63d64s2或[Ar]3d64s2

3xlQ23

⑵

NiO>CoO>FeO

(3)CoCl.>CU>FeCl

+2+

2CO(OH)3+6H+2Cf=2CO+C12T+6H2O

(4)隨H2SO4質后分數增加，Ni表面逐漸形成致密氧化蟆

少量多次

3Ni+3H2SO4+2HN0,=3NiSO4+2N0TMH?O或

Ni+H2SO4+2HNO3=NiSO4+2NO21+2H2O

【解析】

【分析】

(1)根據Fe、Co.Ni的原子序數得出位置和基態Fe原子的電子排布式。

(2)根據晶胞結構計算出。2-和22+個數根據密度公式計算；根據離子品體鍵能利品

格能比較熔點。

(3)根據反應方程式氧化劑的氧化性大于氧化產物氧化性，Co(0H)3與鹽酸反應發生氧

化還原反應生成CoCl2,也0。

(4)類比Fc在常溫F與濃硫酸發生鈍化，根據圖中信息得出原因；根據為了提高產物

的純度，根據Ni與H2s反應很慢，而與稀硝酸反應很吹這個信息得出添加硝酸的方法和

反應方程式。

【詳解】

(1)FesCo、Ni分別為26、27、28號元素,它們在周期表中的位置為第四周期第VI11

族,基態Fe原子的電廣排布式為Is22s22P63s23P63d64s2或[Ar]3d64s2；故答案為：第四周期

第VIII族；Is22s22P63s23P63d64s2或[Ar]3d64s21

(2)CoO的面心立方晶胞如圖1所示。根據晶胞結構計算出02個數為8XG+6X1=4,

82

Ca個數為12x?+l=4,設阿伏加德羅常數的值為帆則CoO晶體的密度為

4

75g?mol".

--------x4

m3..；三種元素二價氧化物的品胞類型相同，離子

p=一二--~7T---7—xiog1Aem23

V(axl()-,ocm)3NN、

半徑Fe2+>ca>Ni2+,NiO、CoO.FeO,離子鍵鍵長越來越長，鍵能越來越小，晶格能按NiO、

CoO、FeO依次減小，因此其熔點由高到低的順序為NiO>CoO>FeO做答案為：一；

a'

NiO>CoO>Fc00

(3)Fe、Co、Ni能與CI2反應.其中C。和為Ni均生產二氯化物，根據鐵和氯氣反應

生成FeCb,氧化劑的氧化性大于氧化產物氧化性,因此氧化性：C12>FeC13,氯氣與Co和

為Ni均生產二氯化物，說明氯氣的氧化性比C0CI3弱，由此推斷FCC13、C0CI3和CI2的氧

化性由強到弱的順序為CoCl3>C12>FeCl3,Co(OH)3與鹽酸反應有黃綠色氣體生成，發生氧

化還原反應生成CL、CoCl2.H/),其離子方程式：2Co(3H)3+6H'+2Q-=C12T+2a產十

+2+

6H2。；故答案為:CoCl3>Cl2>FeC13；2Co(0H)3+6H+2C「=C12T+2Co+6HA

(4)類比Ee在常溫下?與濃硫酸發生鈍化，根據圖中信息，當口(H2sOJ大于6覬時，

Ni被腐蝕的速率逐漸降低的可能原因為隨HzSOj質量分數用加，Ni表面逐漸形成致密氧化

膜。工業上選用H2s04和HN6的混酸與酸反應制備由電。為了提高產物的純度,根據Ni

與H2SO4反應很慢，而與稀硝酸反應很快;因此在硫酸中少量多次添加HN03的方式來提高反

應速率,反應生成反協、出0,根據硝酸濃度不同得到N0或N6,此法制備WS04的化學方

程式為3Ni+3H2soi+2HNO3=NiSO4+2N0T+4H2O或Ni+H2SO4+2HN0s=NiSO4+2N0&t+

2H20；故答案為:隨H2sQi質量分數增加,Ni表面逐漸形成致密氧化膜；少量多次；3Ni+

3H2SO4+2HNO3=NiSO4+2N0T+4H2O或Ni+H2SO4+2HNOa=NiSO,+2N021+2HA

【點睛】

物質結構是常考題型：主要考查電F排布式、品胞計算、氧化還原反應、學生學習知識

的能力的考查。

【學案】(第二課時)

分子結構與性質

■知識儲備一核心要點梳理?

1.共價鍵

(1)分類

電子云.疊方式?。鍵和〃鍵

①共價鍵-----共用電子對數.單鍵雙鍵和三鍵

共用電子是否偏移■非極性鍵和極性鍵

②配位鍵：形成配位鍵的條件是成鍵原子一方(A淮夠提供孤電子對，另一

方(B)具有能夠接受孤電子對的空軌道，可表示為A-Bo

(2)0鍵和71鍵的判斷方法

共價單鍵為0鍵，雙鍵中有一個。鍵和一個冗鍵.三鍵中有一個。犍和

兩個n鍵。但注意配位鍵也屬尸o鍵,如1mol[Cu(NH3)4]2+中含。鍵16帆

(3)大n鍵

①簡介：大it鍵一般是三個或更多個原子間畛成的，是未雜化軌道中原子

軌道“肩并肩”重疊形成的it鍵。

②表達式ru：/〃代表參與形成大K鍵的原了數，代表參與形成大71犍的

電子數,

③示例：◎：!!&CIl2=CH-CH=CH2:Flf,

N(K:ntso2:ng,o3:rHcog：nt

2.中心原子價層電子對數、雜化類型與粒子的立體構型

34

2

sp-sp3

三角形四面體形

AB2:AB3:AB2:

AB3:三爭

V形三角形V形

電子對時,分子構型與價層電子對模型-致；當不相等時,分子的構型為去力卓孤電子對后剩余部分的立體構型，H

3.分子構型與分子極性的關系

非極性好

?

單質一?正負電荷中心重合--結構對稱

If

雙原子分子多原子分子

I1

化合物一正負電荷中心不重合一結構不對稱

極性妨F

4.三種作用力及對物質性質的影響

范德華力氫鍵共

分子H與N、0、F原

共價鍵〉氫鍵〉范德華力

組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，范德華力

形成氫鍵元素的電負性原

城大

分子間氫鍵使熔點、沸點升高，溶解度鍵

影響物質的熔點、沸點、溶解度等物理性質

增大越強

5.無機含氧酸［(H0)艙］的酸性強弱

，越大，R的化合價越高，-0H在水中越易電離，酸性越強

6.等電子原理

原子總數和同價電子總數相同的不同粒子，具有相似的化學鍵特征和立體

構型。如N#與C02,H：Q+與Nh

■模擬嘗鮮類題集訓

1.2018年諾貝爾化學獎授予在“分子機器設計和合成”領域有突出成就的

三位科學家，其研究對象之一“分子開關”即與大環工體分子苯芳羥、硫或氮雜

環杯芳煌等肩關。回答卜列問題：

⑴對叔「基杯芳煌(如圖所示)可用于第OB族元十

2+

素對應的離子萃取，如La2+、ScO寫出基態二價銃/X

離子(Sc2+)核外電子排布式：。

其中電子占據的軌道數為個'

(2)對叔丁基杯芳山4個羥基構成杯底，其中羥小

基氧原子的雜化方式為。羥基間的相互作用力為。

(3)不同大小的杯芳羥能識別某些離子，如：雨、SCN一等。根據等電f體原

理判斷西立體構型為；一定條件下，SCN」與出。2反應可得到(SCN)2。

試寫出(SCN)2的結構式：0

【解析】⑴Sc是21號元素，Sc2+核外電廣排布式為Is22s22P63s23P63dl

或[Ar]3di；每個s能級有1個軌道，每個P能級有3個軌道，3d能級只有1個

電子，占據1個軌道，因此電子共占據10個軌道。(2)羥基中的氧原子有2個

o鍵，2個孤電子對，因此雜化類型是sp3,羥基建通過氫鍵聯系在一起。(3)府

與CS互為等電子體，因此M的立體構型為直線形；(5CN”的結構式為

N=C—S—S—C-No

【答案】(l)[Ar]3dl(或Is22s22P63s23P63d1)10

(2)sp3氫鍵

(3)直線形N=C—S—S—C三N

2.(1)用CrB作京料、鋁粉作還原劑的鋁熱法是生產金屬珞的主要方法之

一，該反應是一個自發的放熱反應，由此可判斷Cr-O鍵和A1-0鍵中

鍵更強。研究發現氣態氯化鋁(Al2c16)是具有配位鍵的化合物，可溶于非極性溶

劑，分子中原子間的成鍵關系如圖1所示。由此可知該分子是_______(填“極

性”或“非極性”)分了工請在圖中屬于配位鍵的斜線上加上箭頭。

ClClC1

\/、/

A)A1

/\Z\

ClClCI

圖1

(2電。5是一種常見的催化劑，在合成硫酸、鄰苯二甲酸酊、乙烯、丙烯的

反應中，均使用五氧化二鋼作催化劑。

000

圖2

①五.氧化二鋼的結構式如圖2所示，則1個V2O5分了葉含有個。

鍵、個n鍵。

②在丙烯（CH3cH=QL）分子中碳原子的雜化方式為o

【解析】⑴⑺必與鋁粉反應生成常和氧化鋁，且該反應是一個自發的放

熱反應，由此可判斷CrT）鍵比A1H）鍵弱。根據氣態氯化鋁的結構與性質（好溶

于非極性溶劑）知該分子是非極性分子，C1原子最外層有7個電子，只能與A1

原子各提供1個電子形成1個共價鍵，因此，1個C1原子與2個A1原子形成的

化學鍵中有1個是配位鍵，箭頭指向有空軌道的A1原子。（2）①根據V2O5分子的

結構式，可以看出J個分子中含有4個雙鍵、2個單犍,每個雙鍵中含有1個。

鍵、1個式鍵，單鍵全部是。鍵，故1個V2O5分子中含有6個。鍵、4個兀

鍵。②在丙烯（CH3cH=C&）分子中，雙鍵碳原子為sp2雜化；甲基中的碳原子為

Sp'雜化。

【答案】（DA1-0非極性

ClClC1似aCla）

\/\/\/\/

AlAlAlA1

/\/\/\/\

aaaaaa

（2）①64②sp＞、sp2

3.（2020?試題調研）已知A、B、C、D、E為第二至第四周期的元素，其原

子序數依次增大.A原子最外層電子數是其內層電f總數的2倍，B原子s軌道

上的電子數與P軌道上的電f數相等，C在元素同期表的各元素中電負性最大，

D的基態原了核外有6個能級且全部充滿電子，E原子基態時未成對電了數是同

周期元素中最多的。

請回答下列問題：

(1)基態E原子的價電廣排布式為。

(2)A和B中，第一電離能較大的是________(填元素符號)；B的簡單氫化物

的立體構型是________,中心原子的雜化類型是_______。

(3)A廠與B＞互為等電子體，B尹的電子式可表示為lmolB/中

含有的K犍數目為,

(4)用氫鍵表示式寫出C的氫化物水溶液中存在的所有氫鍵

【解析】A、B、0、D、E都是前四周期的元素，它們的原子序數依次增大。

A原子最外層電子數是其內層電子總數的2倍，則A原子有2個電子層，最外層

電子數為4,故A為碳元素；C在元素周期表的各元素中電負性最大，則C為氟

元素；B原子s軌道上的電子數與p軌道上的電子數相等，且原子序數小于氟元

素的原子序數，則B為氧元素；D的基態原子核外有6個能級且全部充滿電上

其核外電了?排布式為Is22s22P63s23P64s1則D為鈣元素；E為第四周期元素，且

E原子基態時未成對電子數是同周期元素中最多的，則E為銘元素。(1)E為Cr,

基態Cr原子的價電子排布式為3d'4s】。(3)綾一與援+互為等電子體，結構相似,

援+的電子式可表示為：：2+,imol援+中含有的兀鍵數目為2叢。(4)HF

水溶液中存在的所有氫鍵為F-H…F、F-H…0、0-H…F、0-H…0。

【答案】⑴3d54sl

(2)0V形sp3

(4)F—H…F、F-H-O,O-H-F,0-H--0

4.金屬鋼(V)廣泛應用于航空、化工、能源等行業。

(1)基態鋼原子核外有個運動狀態不同的電子，價電子排布式為

(2WC12溶液與乙二胺(脅-CH2-CH2-NH2)可形成配離了WEGFYEn是乙

二胺的簡寫)，該配離了中所含非金屬元素的電負性由大到小的順序是

(用元素符號表示)。乙二胺分子中氮原子的雜化軌道類型為

乙二胺和三甲胺〔N(CHI)3］均屬于?胺.且相對分子質量相近，但乙二胺比三甲胺

的沸點高得多，原因是。

(3)鋼能形成多種配合物，鋼的兩種配合物X、Y的化學式均為V(NH3)3C1SO4,

取X、Y的溶液進行實驗(已知配體難電離出來)，所川試劑及所得現象如表所示：

X的溶液X的溶液Y的溶液Y的溶液

試BaCb溶AgNOs溶

AgN03溶液BaC12溶液

劑液液

現

白色沉淀無明顯變化無明顯變化白色沉淀

象

則①X的配離子為，Y的配體是

②燦、SOT的空間構型分別為、o

【解析】(1)V位于元素周期表中第四周期VB族，則其基態原子的核外電

子排布式為Is22s22P63s23P63d34s2或［AM3d34sI其原子核外有23個運動狀杰不

同的電子，價電子排布式為3d34s2。(2)該配離子中所含非金屬元素有N、H、C,

電負性大小為N>C>H；乙二胺分子中N原子為sp：；雜化,乙二胺和三甲胺|N(CH3)3J

均屬于胺，且相對分子質晟相近，乙二胺沸點比三甲胺高得多的原因是乙二胺分

子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵，(3)往配合物X的溶液中

加入BaCL溶液形成白色沉淀，加入AgN03溶液無明顯現象，則X的外界離子為

SOr,往配合物Y的溶液中加入BaCL溶液無明顯現象，加入AgNO?溶液形成白

色沉淀，則Y的外界離了為C「，所以配合物X為［V(NH3)3C1］SO4,配合物Y為

[V(NH3)3(SO4)]C1,X的配離子為[V(NH3)3C1]2+,Y的配體為NH3、sot。根據價

層電f對互斥理論可推知NH3和SO歹的空間構型分別為三角錐形和正四面體形。

【答案】(1)233d34s2

⑵N>C>Hsp'乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形

成氫鍵

(3)①[V(NH3)3C1]2+燦、sor

②三角錐形、正四面體形

5.[2020年山東新高考節選]CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題：

(1)Sn為NA族元素,單質Sn與干燥C12反應生成SnC"常溫常壓下S為八為無色

液體，SnCL空間構型為,其固體的晶體類型為。

(2)NH3、1)比、A5H3的沸點由高到低的順序為(填化學式，下同)，還

原性由強到弱的順.序為,鍵角由大到小的順序為。

(3)含有多個配位原『的配體與同一中心離「(或原子)通過螯合配位成環而形成的

配合物為螯合物。一種Cd"配合物的結構如圖所示，Imol該配合物中通過螯合作用形成的

配位鍵有mol,該螯合物中N的雜化方式有種。

【答案】(1)正四面體形；分子晶體

(2)NHa、ASI【3、PH3；AsHa、PH3、NH3；NH3、PH3、Aslis

(3)6；1

【解析】

【分析】

(1)利用價層電「對數確定SnC：的分f構型；由于常溫F