2020届高考化学一轮复习物质结构与性质学案

2020届高考化学一轮复习物质结构与性质学案

第六题 物质结构与性质题型研究 ‎[试题特点]‎ ‎—————————————————————————————————————‎ 试题多以新材料的结构为背景，考査与原子结构、分子结构和晶体结构相关的知识，着重考查学生们的理解能力和对知识的迁移能力，但其考查的知识点比较基础、解题也比较有规律。因而在解答习题时不应致力于追求解题的数量，而应从解题的方法、技巧、规范等角度反思、归纳与总结。 ‎ ‎[做真题—明考查特点]‎ ‎1．(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SO和NO，NOx也可在其他条件下被还原为N2。‎ ‎(1)SO中心原子轨道的杂化类型为________；NO的空间构型为________________(用文字描述)。‎ ‎[考查中心原子的杂化方式、离子的空间构型]‎ ‎(2)Fe2＋基态核外电子排布式为_________________________________________。‎ ‎[考查核外电子排布式的书写]‎ ‎(3)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为__________(填化学式)。[考查等电子体]‎ ‎(4)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)＝________。[考查化学键的数目]‎ ‎(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。‎ ‎[考查配合物的结构]‎ 解析：(1)SO中S原子的价层电子对数＝＝4，因此S原子为sp3杂化。NO中N原子的价层电子对数＝＝3，因此N原子为sp2杂化，无孤电子对，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为O3的等电子体。(4)N与N可形成三键，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提供孤电子对，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　(4)1∶2‎ ‎2．(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________________。‎ ‎[考查核外电子排布式的书写]‎ ‎(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σ键的数目为______。‎ ‎[考查中心原子的杂化方式、化学键数目的确定]‎ ‎(3)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为________________。[考查元素电负性大小的比较]‎ ‎(4)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为________________。‎ ‎[考查氢键对物质熔沸点的影响]‎ ‎(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_______________________________________。‎ ‎[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1 mol丙酮中含有9 mol σ键。(3)非金属性：HO>C>Na。(4)C2H5OH 在分子间可形成氢键，而不能形成分子间氢键，所以C2H5OH 的沸点高于。(5)根据原子均摊法，该晶胞中Al原子数＝×8＝1，Ni原子数＝×6＝3，所以该合金的化学式为Ni3Al。‎ 答案：(1)1s22s22p63s23p63d7(或[Ar]3d7)‎ ‎(2)sp和sp2　14×6.02×1023或14 mol ‎(3)N＞O＞C＞Na　(4)乙醇分子间存在氢键　(5)Ni3Al ‎2．(2019·南通模拟)在HClO4—NaClO4介质中，K5[Co3＋O4W12O36](简记为Co3＋W)催化氧化NH2OH的过程如图1所示：‎ ‎(1)Co2＋基态核外电子排布式为_________________________________________。‎ ‎(2)NH2OH 分子中氮原子轨道的杂化类型是_______，1 mol NH2OH 分子中含有σ键的数目为________。‎ ‎(3)N、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为________________________________________________________________________。‎ ‎(4)ClO 的空间构型为__________。‎ ‎(5)一种铁、碳形成的间隙化合物的晶体结构如图2所示，其中碳原子位于铁原子形成的八面体的中心，每个铁原子又为两个八面体共用，则该化合物的化学式为________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)Co是27号元素，Co的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或 [Ar]3d74s2，则Co2＋基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7。(2)NH2OH分子中氮原子轨道的杂化类型是sp3，1 mol NH2OH 分子中含有σ键的数目为 4×6.02×1023‎ 或4 mol。(3)同一周期元素，元素的电负性随着原子序数增大而增大，同一主族元素，元素的电负性随着原子序数增大而减小，则N、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为HO>C。②1 mol乙二酸分子中含有1 mol C—C键、2 mol C—O键、2 mol C===O键、2 mol O—H 键，故共还有σ键的数目为7 mol。(3)与 CO －互为等电子体的一种分子的化学式为SO3 或BF3。(4)根据均摊法其晶体中⊕有8×＝1个、○有8×＋1＝5个、有8×＋2×＝3个，分别代表La、Ni、H2，故图中代表的微粒是H2。‎ 答案：(1)3d84s2　(2)①sp3　N>O>C　②7 mol ‎(3)SO3　(4)H2‎ ‎7．(2019·黄桥中学调研)硝基苯可与金属Fe、盐酸反应生成苯胺和FeCl2，反应如下：‎ ‎(1)写出Fe2＋基态核外电子排布式：______________________________________。‎ ‎(2)苯胺分子中C、N原子的杂化方式分别是____________________________________。‎ ‎1 mol苯胺分子中含σ键的数目是________。‎ ‎(3)苯胺与盐酸反应可生成氯化苯胺盐氯化苯胺盐中含有的化学键有________________________________________________________________________。‎ ‎(4)苯胺在水中的溶解度大于硝基苯，其原因是_______________________________________________________________________。‎ ‎(5)金属铁单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示。则两种晶胞中Fe原子的配位数之比为________。‎ 解析：(1)铁是26号元素，基态Fe原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则Fe2＋基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6。(2)苯胺分子中C原子形成3个σ键，无孤电子对，杂化方式是sp2；N原子形成3个σ键，有1对孤电子对，杂化方式是sp3。1 mol苯胺分子中含6 mol C—C σ键、1 mol C—N σ键、5 mol C—H σ键、2 mol N—H σ 键，共含有σ键的数目是14 mol。(3)苯胺与盐酸反应可生成氯化苯胺盐氯化苯胺盐中含有的化学键有共价键、离子键(配位键)。(4)苯胺在水中的溶解度大于硝基苯，其原因是苯胺分子与水分子间可以形成氢键，而硝基苯分子与水分子间不能形成氢键。(5)体心立方和面心立方两种晶胞中Fe原子的配位数分别是8和12，则配位数之比为2∶3。‎ 答案：(1)1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)‎ ‎(2)sp2、sp3　14 mol ‎(3)共价键、离子键、配位键(配位键可以不写)‎ ‎(4)苯胺分子与水分子间可以形成氢键 ‎(5)2∶3‎