1、专题二十六 物质结构与性质,高考化学 (江苏省专用),Fe(NO)(H2O)52+结构示意图,答案(1)sp3平面(正)三角形(2)Ar3d6或1s22s22p63s23p63d6(3)N?(4)12(5),解析本题考查原子轨道杂化类型、微粒的空间构型、核外电子排布式、等电子体、键与键、配位键等知识。(1)S?中中心原子的价层电子对数为4,则中心原子的杂化类型为sp3;N?的中心原子杂化类型为sp2,且配位原子数与杂化轨道数相等,故N?的空间构型为平面(正)三角形。(2)Fe2+基态核外电子排布式为Ar3d6或1s22s22p63s23p63d6。(3)等电子体具有相同的原子数和价电子数,与O
2、3分子互为等电子体的一种阴离子为N?。(4)N2的结构式为?,故n()n()=12。(5)H2O中的O原子、NO中的N原子与Fe2+形成配位键,故结构示意图为 ? 。,知识归纳A.对于ABm型分子或A?空间构型的判断,2.(2017江苏单科,21A,12分)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。(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。(3)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为。(4)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为。(5)某FexNy的晶胞如图1所
3、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。,图1FexNy晶胞结构示意图?图2转化过程的能量变化,答案(1)Ar3d5或1s22s22p63s23p63d5(2)sp2和sp39 mol(3)HCO(4)乙醇分子间存在氢键(5)Fe3CuN,解析本题考查核外电子排布式的书写、杂化类型的判断、化学键、电负性的比较及晶胞的相关计算等知识。(1)Fe3+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5。(2)丙酮分子中有两种碳原子,
4、其中CH3中碳原子为sp3杂化,?中碳原子为sp2杂化;单键均是键,一个双键中有一个键和一个键,故1 mol丙酮分子中含有9 mol 键。(3)依据同周期元素电负性变化规律可知,电负性:CO;再结合元素非金属性强弱关系可知,电负性:HC。(4)乙醇分子间存在氢键,使得乙醇沸点较高。(5)由图2可知更稳定的Cu替代型产物为Cu替代a位置Fe型,利用均摊法可得晶胞中各原子个数Cu:8?=1,Fe:6?=3,N:1,故化学式为Fe3CuN。,3.(2016江苏单科,21A,12分,0.757)Zn(CN)42-在水溶液中与HCHO发生如下反应:4HCHO+Zn(CN)42-+4H+4H2O?Zn(H
5、2O)42+4HOCH2CN?HOCH2CN的结构简式(1)Zn2+基态核外电子排布式为。(2)1 mol HCHO分子中含有键的数目为mol。(3)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是。(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(12分)(1)1s22s22p63s23p63d10(或Ar3d10)(2)3(3)sp3和sp(4)N?(5)?或,解析(1)基态Zn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2,Zn原子失去
6、4s轨道上的2个电子形成Zn2+,由此可写出Zn2+基态核外电子排布式。(2)HCHO的结构式为?,则1 mol HCHO分子中含有3 mol 键。(3)HOCH2CN的结构式为?,?中的C原子采取sp3杂化,CN中的C原子采取sp杂化。(4)等电子体具有相同的原子数和相同的价电子数,与H2O分子互为等电子体的阴离子为N?。,知识拓展有机化合物中C原子轨道杂化类型判断:?为sp3杂化;?为sp2杂化;?为sp杂化。,易错警示配位键的表示方法:用“”来表示配位键,箭头指向接受孤电子对的原子。,4.(2015江苏单科,21A,12分,0.750)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶:2Cr2?+3C
7、H3CH2OH+16H+13H2O?4Cr(H2O)63+3CH3COOH(1)Cr3+基态核外电子排布式为;配合物Cr(H2O)63+中,与Cr3+形成配位键的原子是(填元素符号)。(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为;1 mol CH3COOH分子含有键的数目为。(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为(填化学式);H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为。,规律总结CH3、CH2中的C采取sp3杂化;?、CHO、COOH、?、?中的C采取sp2杂化;?、?中的C采取sp杂化。,5.(2014江苏单科,21A,12分,0.71)含有NaOH的Cu(O
8、H)2悬浊液可用于检验醛基,也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。(1)Cu+基态核外电子排布式为。(2)与OH-互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。(3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是;1 mol乙醛分子中含有的键的数目为。(4)含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为。(5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为。,审题技巧第(4)题中的Cu(OH)2悬浊液中含NaOH,写化学方程式时应将NaOH写入。,B组统一命题、省(区、市)卷题组1.2018课标,35(1)(4),12分Li是最轻的固体金属,采用L
9、i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.?B.?C.?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Born-Haber循环计算得到。,图(a)可知,Li原子的第一电离能为kJmol-1,O? O键键能为kJmol-1,Li2O晶
10、格能为kJmol-1。,答案(1)DC(2)Li+核电荷数较大(3)正四面体sp3AB(4)5204982 908,解析(1)根据能量1s2s2p,可知能量最低的是D,能量最高的是C。(3)Al?中Al的价层电子对数为4,故Al采取sp3杂化,该离子空间构型为正四面体。Li+与Al?以离子键结合,Al?中Al与H之间是键,A、B项正确。(4)第一电离能是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,故Li原子的第一电离能为?=520 kJmol-1。O?O(g)?2O(g)所吸收的能量即为O? O键的键能,故O?O键的键能为249 kJmol-12=498 kJmol-1
11、。离子晶体的晶格能是气态离子形成1 mol离子晶体所释放的能量,题图中:2Li+(g)+O2-(g)?Li2O(晶体)H=-2 908 kJmol-1,故Li2O晶格能为2 908 kJmol-1。,2.2018课标,35(1)(4),12分硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示:,回答下列问题:(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为形。(2)根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是。(3)图(a)为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因
12、为。,(4)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为形,其中共价键的类型有种;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为。,答案(1)?哑铃(纺锤)(2)H2S(3)S8相对分子质量大,分子间范德华力强(4)平面三角2sp3,解析本题考查电子排布图、电子云、中心原子价层电子对数计算、分子构型、杂化轨道类型等。(1)基态Fe原子价层电子排布式为3d64s2,排布图为?;基态S原子电子排布式为1s22s22p63s23p4,最高能级为3p,电子云轮廓图为哑铃形。(2)中心原子价层电子对数:H2S为2+?(6-21)=4;SO2为2+?(6-22)=3;SO3为3+?(6-23)=3。(3)S8和SO2均为分子晶体,S8的相对分子质量比SO2的相对分子质量大很多,范德华力更强,所以S8的熔点和沸点要比SO2的高很多。(4)SO3分子中中心原子价层电子对数为3,无孤电子对,故SO3分子的立体构型为平面三角形;SO3分子的结构式为?,其中既有键又有键;由图(b)可知三聚分子中每个S原子与4个O原子形成4个键,故其杂化轨道类型为sp
