1、高考化学版高中化学二轮复习训练题 专题十五 物质结构与性质选考练习专题十五 物质结构与性质（选考）考纲要求1.原子结构与元素的性质：(1)了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写136号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式；(2)了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质；(3)了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用；(4)了解电负性的概念并能用以说明元素的某些性质。2.化学键与分子结构：(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)了解共价键的形成、极性、类型(键和键)，了解配位键的含义；(3)能用键能、键长、键角等说明简单分子的某
2、些性质；(4)了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)；(5)能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。3.分子间作用力与物质的性质：(1)了解范德华力的含义及对物质性质的影响；(2)了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。4.晶体结构与性质：(1)了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别；(2)了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响；(3)了解分子晶体结构与性质的关系；(4)了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等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
3、金属的一些物理性质，了解金属晶体常见的堆积方式；(6)了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。考点一原子结构与性质1排布规律(1)能量最低原理：基态原子核外电子优先占据能量最低的原子轨道，如Ge：1s22s22p63s23p63d104s24p2。(2)泡利原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子。(3)洪特规则：原子核外电子在能量相同的各轨道上排布时，电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同。2表示方法(1)电子排布式按电子排入各电子层中各能级的先后顺序，用能级符号依次写出各能级中的电子数，同时注意特例。如：Cu：1s22s22p63s23p63d104s
4、1(2)简化电子排布式“稀有气体价层电子”的形式表示。如：Cu：Ar3d104s1(3)电子排布图用方框表示原子轨道，用“”或“”表示自旋方向不同的电子，按排入各电子层中各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。如S：3元素的电离能第一电离能：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叫做第一电离能。常用符号I1表示，单位为kJmol1。(1)原子核外电子排布的周期性随着原子序数的增加，元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化：每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化。(2)元素第一电离能的周期性变化随着原子序数的递增，元素的第
5、一电离能呈周期性变化：同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大，碱金属的第一电离能最小；同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势。说明同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势。同能级的轨道为全满、半满时较相邻元素要大，即第A族、第A族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素。如Be、N、Mg、P。(3)元素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In1In，则该元素的常见化合价为n价，如钠元素I2I1，所以钠元素的化合价为1价。4元素的电负性(1)元素电负性的周期性变化元素的电负性：不同元素
6、的原子对键合电子吸引力的大小叫做该元素的电负性。随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化：同周期从左到右，主族元素电负性逐渐增大；同一主族从上到下，元素电负性呈现减小的趋势。(2)题组一基态原子的核外电子排布12017江苏，21(A)(1)Fe3基态核外电子排布式为_。答案Ar3d5(或1s22s22p63s23p63d5)22017全国卷，35(1)(2)(1)元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_ nm(填标号)。A404.4B. 553.5C589.2D670.8E766.5(2)基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_。答案
7、(1)A(2)N球形32017全国卷，35(1)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_。答案(或)42017全国卷，35(1)Co基态原子核外电子排布式为_。元素Mn与O中，第一电离能较大的是_，基态原子核外未成对电子数较多的是_。答案1s22s22p63s23p63d74s2(或Ar3d74s2)OMn52016江苏，21(A)(1)Zn2基态核外电子排布式为_。答案1s22s22p63s23p63d10(或Ar3d10)62016全国卷，37(1)基态Ge原子的核外电子排布式为Ar_，有_个未成对电子。答案3d104s24p2272016全国卷，37(1)镍元素基态原子的电子排布式为
8、_，3d能级上的未成对的电子数为_。答案1s22s22p63s23p63d84s2(或Ar3d84s2)282016全国卷，37(1)写出基态As原子的核外电子排布式：_。答案1s22s22p63s23p63d104s24p3(或Ar3d104s24p3)“两原理，一规则”的正确理解(1)原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规则、泡利原理，若违背其一，则电子能量不处于最低状态。易误警示在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误： (违反能量最低原理)(违反泡利原理)(违反洪特规则) (违反洪特规则)(2)同能级的轨道半充满、全充满或全空状态的原子结构稳定。如np3、np6Cr：3d54s1
9、Mn：3d54s2 Cu：3d104s1 Zn：3d104s2(3)31Ga、33As等基态原子核外电子排布(简写)常出现错误：31GaAr4s24p1应为Ar3d104s24p133AsAr4s24p3应为Ar3d104s24p3题组二元素的电离能和电负性92017江苏，21(A)(3)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为_。答案HCGeZn122016全国卷，37(3)元素铜与镍的第二电离能分别为ICu1 959 kJmol1，INi1 753 kJmol1，ICuINi 的原因是_。答案铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子13在N、O、S中第一电离能最大的是_。答案
10、N14第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有_种。答案315下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是_。答案a16依据第二周期元素第一电离能的变化规律，参照下图中B、F元素的位置，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。答案考点二分子结构与性质1分子构型与杂化轨道理论杂化轨道的要点当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。杂化类型杂化轨道数目杂化轨道夹角立体构型实例sp2180直线形BeCl2sp23120平面三角形BF3sp3410928正四面体形CH42.分子构型与价层电子
11、对互斥模型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对立体构型，不包括孤电子对。(1)当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致。(2)当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。电子对数成键对数孤电子对数电子对立体构型分子立体构型实例220直线形直线形BeCl2330三角形平面三角形BF321V形SO2440四面体四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O3.中心原子杂化类型和分子立体构型的相互判断中心原子的杂化类型和分子立体构型有关，二者之间可以相互判断。分子组成(A为中心原子)中心原子的孤电子对数中心原子的杂化方式分子立体构型实例AB20sp直线形BeC
12、l21sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角锥形NH3AB40sp3正四面体形CH4特别提醒(1)用价电子对互斥理论判断分子的立体构型时，不仅要考虑中心原子的孤电子对所占据的空间，还要考虑孤电子对对成键电子对的排斥力大小。排斥力大小顺序为LPLPLPBPBPBP(LP代表孤电子对，BP代表成键电子对)。(2)三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序：三键三键三键双键双键双键双键单键单键单键。(3)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H2O10928LPLPLPBPBPBP105NH310928LPBPBPBP107COCl210928C=O
13、对CCl的排斥力大于CCl对CCl的排斥力形成两种键角分别为124.3、111.44.共价键(1)共价键的类型按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键和三键。按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。按原子轨道的重叠方式分为键和键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。(2)键参数键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。键参数对分子性质的影响键长越短，键能越大，分子越稳定。(3)键、键的判断由轨道重叠方式判断“头碰头”重叠为
14、键，“肩并肩”重叠为键。由共用电子对数判断单键为键；双键或三键，其中一个为键，其余为键。由成键轨道类型判断s轨道形成的共价键全部是键；杂化轨道形成的共价键全部为键。(4)等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征。物理性质相似，化学性质不同。常见等电子体：微粒通式价电子总数立体构型CO2、SCN、NO、NAX216e直线形CO、NO、SO3AX324e平面三角形SO2、O3、NOAX218eV形SO、POAX432e正四面体形PO、SO、ClOAX326e三角锥形CO、N2AX10e直线形CH4、NHAX48e正四面体形(5)配位键孤电子对分子或离子中没有跟其他原子
15、共用的电子对称孤电子对。配位键a配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键；b配位键的表示：常用“”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH可表示为 ，在NH中，虽然有一个NH键形成的过程与其他3个NH键形成的过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。配合物如Cu(NH3)4SO4配位体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。中心原子有空轨道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。5分子性质(1)分子构型与分子极性的关系(2)溶解性“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂，若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键
16、作用力越大，溶解性越好。“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。(3)无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使ROH中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H，酸性越强，如HClOHClO2HClO3氢键范德华力(4)影响强度的因素：对于AHB，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大。(5)对物质性质的影响：分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2OH2S，HFHCl，NH3PH3。题组一“两大理论”与微粒构型12017江苏21(A)
17、(2)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是_，1 mol丙酮分子中含有键的数目为_。答案sp2和sp39NA22017全国卷，35(3)X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I离子。I离子的几何构型为_，中心原子的杂化形式为_。答案V形sp332017全国卷，35(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为_和_。答案spsp342016江苏21(A)(3) 分子中碳原子轨道的杂化类型为_。答案sp3、sp52016全国卷，37(5)节选Ge单晶具有金刚石结构，其中Ge原子的杂化方式为_。答案sp362016全国卷，37(3)AsCl3分子的立体构型为_，其中As的杂化轨道类型为_。
18、答案三角锥形sp372015全国卷，37(3)节选CS2分子中，C原子的杂化轨道类型是_。答案sp82015江苏，21(A)(2)节选CH3COOH中C原子轨道杂化类型为_。答案sp3、sp29醛基中碳原子的轨道杂化类型是_。答案sp2102014新课标全国卷，37(3)节选乙醛中碳原子的杂化类型为_。答案sp3、sp211周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族，e的最外层只有一个电子，但次外层有18个电子。则a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该
19、分子的中心原子的杂化方式为_；这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的是_；酸根呈三角锥结构的酸是_。答案sp3HNO2、HNO3H2SO312中阳离子的空间构型为_，阴离子的中心原子轨道采用_杂化。答案三角锥形sp3题组二微粒作用与分子性质132017全国卷，35(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N中的键总数为_个。分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成的大键的原子数，n代表参与形成大键
20、的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，则N中的大键应表示为_。图(b)中虚线代表氢键，其表示式为(NH)NHCl、_、_。答案ABDC5(H3O)OHN(N)(NH)NHN(N)142017全国卷，35(4)硝酸锰是制备CO23H2=CH3OHH2O反应的催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了键外，还存在_。答案离子键、键152017江苏，21(A)(4)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为_。答案乙醇存在分子间氢键162017全国卷，35(3)研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO23H2=CH3OHH2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_，原因是_。答案H2OCH3OHCO2H2
21、H2O与CH3OH均为极性分子，水含氢键比甲醇中多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力大172016江苏，21(A)(2)(4)(5)Zn(CN)42在水溶液中与HCHO发生如下反应：4HCHOZn(CN)424H4H2O=Zn(H2O)424HOCH2CNHOCH2CN的结构简式(2)1 mol HCHO分子中含有键的数目为_。(4)与H2O分子互为等电子体的阴离子为_。(5)Zn(CN)42中Zn2与CN的C原子形成配位键。不考虑空间构型，Zn(CN)42的结构可用示意图表示为_。答案(2)3NA(4)NH(5)182016全国卷，37(2)(3)(2)Ge与C是
22、同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。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_。GeCl4GeBr4GeI2熔点/49.526146沸点/83.1186约400答案(2)锗的原子半径大，原子之间形成的单键较长，pp轨道肩并肩重叠的程度很小或几乎不能重叠，难以形成键(3)GeCl4、GeBr4、GeI4熔、沸点依次升高；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192016全国卷，37(2)硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是_。在Ni(NH3)62中Ni2与NH3之间形成的化学键称为_，提供孤电子对的成键原子是_。氨的沸点_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_；氨是_分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为_。答案正四面体配位键N高于NH3分子间可形成氢键极性sp3202015江苏，21(A)(1)(2)(3)节选下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2Cr2O3CH3CH2OH16H13H2O4Cr(H2O)633CH3COOH(1)配合物Cr(H2O)63中，与Cr3形成配位键的原子是_(填元素符号)。(2)
