2018年化學高考題分類解析考點22 物質結構與性質(選修3)

高考試題分類解析PAGE考點22物質結構與性質(選修3)非選擇題1.(2018·全國卷Ⅰ·35)Li是最輕的固體金屬,采用Li作為負極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能,得到廣泛應用?；卮鹣铝袉栴}:(1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為、(填標號)。

(2)Li+與H-具有相同的電子構型,r(Li+)小于r(H-),原因是。

(3)LiAlH4是有機合成中常用的還原劑,LiAlH4中的陰離子空間構型是、中心原子的雜化形式為。

LiAlH4中,存在(填標號)。

A.離子鍵B.σ鍵C.π鍵D.氫鍵(4)Li2O是離子晶體,其晶格能可通過圖(a)的Born-Haber循環(huán)計算得到?？芍?Li原子的第一電離能為kJ·mol-1,OO鍵鍵能為kJ·mol-1,Li2O晶格能為kJ·mol-1。

(5)Li2O具有反螢石結構,晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數為0.4665nm,阿伏加德羅常數的值為NA,則Li2O的密度為g·cm-3(列出計算式)。

【命題意圖】本題考查核外電子排布、軌道雜化類型的判斷、分子構型、電離能、晶格能、化學鍵類型、晶胞的計算等知識,保持了往年知識點比較分散的特點,立足課本進行適當拓展。【解析】(1)根據核外電子排布規(guī)律可知Li的基態(tài)核外電子排布式為1s22s1,則D項排布能量最低;選項C中有2個電子處于2p能級上,能量最高。(2)由于鋰的核電荷數較大,原子核對最外層電子的吸引力較大,因此Li+半徑小于H-。(3)LiAlH4中的陰離子是AlH4-,中心原子鋁原子含有的價層電子對數是4,且不存在孤對電子,所以空間構型是正四面體,中心原子的雜化軌道類型是sp3雜化;陰、陽離子間存在離子鍵,Al與H之間還有共價單鍵,不存在雙鍵和氫鍵,答案選A、(4)根據示意圖可知Li原子的第一電離能是1040kJ·mol-1÷2=520kJ·mol-1;0.5mol氧氣轉化為氧原子時吸收249kJ熱量,所以OO鍵能是249kJ·mol-1×2=498kJ·mol-1;根據晶格能的定義結合示意圖可知Li2O的晶格能是2908kJ·mol-1。(5)根據晶胞結構可知鋰全部在晶胞中,共計是8個,根據化學式可知氧原子個數是4個,則Li2O的密度是ρ=mV=8×7+4×16NA(0.答案:(1)DC(2)Li+核電荷數較大,對外層電子的吸引力較強(3)正四面體sp3A、B(4)5204982908(5)8×7+4×16【方法規(guī)律】“均攤法”在晶體結構解題中的應用:(1)位于晶胞頂點的原子為8個晶胞共用,對一個晶胞的貢獻為18;(2)位于晶胞面心的原子為2個晶胞共用,對一個晶胞的貢獻為12;(3)位于晶胞棱心的原子為4個晶胞共用,對一個晶胞的貢獻為14;(4)位于晶胞體心的原子為1個晶胞獨用,2.(2018·全國卷Ⅱ·35)硫及其化合物有許多用途,相關物質的物理常數如下表所示:H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔點/℃-85.5115.2>600(分解)-75.516.810.3沸點/℃-60.3444.6-10.045.0337.0回答下列問題:(1)基態(tài)Fe原子價層電子的電子排布圖(軌道表達式)為,基態(tài)S原子電子占據最高能級的電子云輪廓圖為形。

(2)根據價層電子對互斥理論,H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中,中心原子價層電子對數不同于其他分子的是。

(3)圖(a)為S8的結構,其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多,主要原因為。

(4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在,其分子的立體構型為形,其中共價鍵的類型有種;固體三氧化硫中存在如圖(b)所示的三聚分子,該分子中S原子的雜化軌道類型為。

(5)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長為anm、FeS2相對式量為M,阿伏加德羅常數的值為NA,其晶體密度的計算表達式g·cm-3;晶胞中Fe2+位于S22-所形成的正八面體的體心,該正八面體的邊長為【命題意圖】本題借助硫及其化合物的性質考查了學生對原子結構、分子結構與性質、晶體結構以及晶胞的相關計算等知識?！窘馕觥?1)鐵元素為26號元素,基態(tài)鐵原子的價層電子排布式為3d64s2,因此其價層電子排布圖為?；鶓B(tài)硫原子電子排布式為1s22s22p63s23p4,最高能級為3p能級,其電子云形狀輪廓圖為啞鈴形或紡錘形。(2)根據價層電子對互斥理論,H2S、SO2、SO3的σ鍵電子對數分別為2、2、3,其中心原子上的孤電子對數分別為12×(6-2×1)=2,12×(6-2×2)=1,12×(6-3×2)=0,故三者中心原子價層電子對數分別為2+2=4,2+1=3,3+0=3,因此中心原子價層電子數不同于其他分子的是H(3)S8與SO2均為分子晶體,而S8相對分子質量大,因此分子間范德華力強,所以其熔沸點比SO2高。(4)根據價層電子對互斥理論,SO3中心原子價層電子對數為3,孤電子對數為0,因此分子為平面三角形。分子中存在σ鍵和π鍵,其中π鍵為大π鍵。根據圖(b)可以得出固體三氧化硫中SO4原子團,為四面體構型,因此硫原子的雜化軌道類型為sp3。(5)FeS2晶體的晶胞中Fe2+位于立方體的棱上和體心,因此一個晶胞中含有Fe2+為12×14+1=4(個),含有S22-為6×12+8×18=4(個),因此一個晶胞中含有4個FeS2,因此晶體的密度為ρ=mV=MNA4×(a×10-7)3g·cm-3=4MNAa3×1021g·cm-3。S22-答案:(1)啞鈴(紡錘)(2)H2S(3)S8相對分子質量大,分子間范德華力強(4)平面三角2sp3(5)4MNAa3【方法規(guī)律】判斷分子或離子中中心原子的雜化軌道類型的一般方法(1)看中心原子有沒有形成雙鍵或三鍵,如果有1個三鍵,則其中有2個π鍵,用去了2個p軌道,則為sp雜化;如果有1個雙鍵則其中有1個π鍵,則為sp2雜化;如果全部是單鍵,則為sp3雜化。(2)由分子的空間構型結合價電子對互斥理論判斷。沒有填充電子的空軌道一般不參與雜化,1對孤電子對占據1個雜化軌道。如NH3為三角錐形,且有一對孤電子對,即4條雜化軌道應呈四面體形,為sp3雜化。3.(2018·全國卷Ⅲ·35)鋅在工業(yè)中有重要作用,也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉栴}:(1)Zn原子核外電子排布式為。

(2)黃銅是人類最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu組成。第一電離能I1(Zn)I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是。

(3)ZnF2具有較高的熔點(872℃),其化學鍵類型是;ZnF2不溶于有機溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑,原因是。

(4)《中華本草》等中醫(yī)典籍中,記載了爐甘石(ZnCO3)入藥,可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中,陰離子空間構型為,C原子的雜化形式為。

(5)金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示,這種堆積方式稱為。六棱柱底邊邊長為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數的值為NA,Zn的密度為g·cm-3(列出計算式)。

【解析】(1)鋅原子為30號元素,核外電子排布式為[Ar]3d104s2。(2)Zn核外電子排布式為[Ar]3d104s2,Cu核外電子排布式為[Ar]3d104s1。Zn核外電子排布為全滿穩(wěn)定結構,較難失電子,所以第一電離能I1(Zn)大于I1(Cu)(3)ZnF2具有較高的熔點(872℃),ZnF2為離子晶體,故含有離子鍵;根據ZnF2不溶于有機溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑,可推知ZnCl2、ZnBr2、ZnI2為分子晶體,含有共價鍵,分子極性較小。(4)ZnCO3中,陰離子CO32-中σ鍵=3,孤電子對數所以價電子對數=3+0=3,CO32-空間構型為平面三角形,(5)結合題中所給金屬鋅晶體中的原子堆積方式,可知這種堆積方式稱為六方最密堆積。六棱柱底邊邊長為acm,可求六棱柱底面積=6×12×a×a×sin60°=6×34a2,六棱柱高為ccm,則六棱柱的體積=6×34a2c;一個金屬鋅晶胞中含有鋅原子數=12×16+2×12+3=6,然后根據密度的計算公式:答案:(1)[Ar]3d104s2(2)大于Zn核外電子排布為全滿穩(wěn)定結構,較難失電子(3)離子鍵ZnF2為離子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學鍵以共價鍵為主、極性較小(4)平面三角形sp2(5)六方最密堆積65×6N【題后反思】從近三年全國新課標卷的“物質結構與性質”選做題來看,試題本身的難度并不大,且對于知識點的考查基本穩(wěn)定,尤其是對核外電子排布,等電子原理與等電子體,氫鍵對物質性質的影響,分子或離子的空間構型及中心原子的軌道雜化類型,分子中σ鍵、π鍵數目的確定,晶胞中微粒的個數,晶體結構的識別等知識點的考查成為固定形式。但是由于化學試卷整體閱讀信息量較大,不少考生在前面做題花費的時間過多,到選做題時,時間倉促,又未能認真審題,導致實際得分并不是很理想。展望2019年不會有較大調整,在復習過程中針對?？贾R點,要切實地回歸課本狠抓重要知識點,強化主干知識的鞏固和運用。4.(2018·江蘇高考·21A)臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能將煙氣中的SO2、NOx分別氧化為SO42-和NO3-,NO(1)SO42-中心原子軌道的雜化類型為;NO3-的空間構型為(2)Fe2+基態(tài)核外電子排布式為。

(3)與O3分子互為等電子體的一種陰離子為(填化學式)。

(4)N2分子中σ鍵與π鍵的數目比n(σ)∶n(π)=。

(5)[Fe(H2O)6]2+與NO反應生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中,NO以N原子與Fe2+形成配位鍵。請在[Fe(NO)(H2O)5]2+結構示意圖的相應位置補填缺少的配體?！久}意圖】本題考查物質結構與性質,難度中等?！窘馕觥?1)SO42-中S的孤電子對為6+2-2×42=0,價層電子對數為0+4=4,則S為sp3雜化。NO3-中N的孤電子對為5+1-2×32=0,價層電子對數為0+3=3,則S為sp2雜化,則NO3-為平面三角形。(2)Fe為26號,價層電子數