第八章第36講匯報(bào)人：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題突破化學(xué)

大一輪復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)目標(biāo)1.明確物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題的題型特點(diǎn)和?？紵狳c(diǎn)。2.掌握解答物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題的思維模式，提升綜合運(yùn)用物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識(shí)分析問題的能力。物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題中各小題之間相對(duì)獨(dú)立，主要考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，具體考查角度如下：(1)以原子或離子結(jié)構(gòu)為主線的考查角度命題研究(2)以分子結(jié)構(gòu)為主線的考查角度(3)以晶體結(jié)構(gòu)為主線的考查角度1.(2024·全國甲卷，35)ⅣA族元素具有豐富的化學(xué)性質(zhì)，其化合物有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)該族元素基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)為

，在與其他元素形成化合物時(shí)，呈現(xiàn)的最高化合價(jià)為

。

真題研究ⅣA族元素基態(tài)原子的價(jià)層電子排布為ns2np2，其核外未成對(duì)電子數(shù)為2；ⅣA族元素原子最外層電子數(shù)均為4，在與其他元素形成化合物時(shí)呈現(xiàn)的最高化合價(jià)為+4。2+4(2)CaC2俗稱電石，該化合物中不存在的化學(xué)鍵類型為

(填標(biāo)號(hào))。a.離子鍵 b.極性共價(jià)鍵c.非極性共價(jià)鍵 d.配位鍵bdCaC2的電子式為

，可知此化合物中存在的化學(xué)鍵為離子鍵和非極性共價(jià)鍵，不存在極性共價(jià)鍵和配位鍵。(3)一種光刻膠薄膜成分為聚甲基硅烷

，其中電負(fù)性最大的元素是

，硅原子的雜化軌道類型為

。

Csp3聚甲基硅烷

中含C、Si、H三種元素，電負(fù)性大小：C>H>Si，電負(fù)性最大的元素是C；硅原子與4個(gè)原子形成共價(jià)鍵，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，沒有孤電子對(duì)，其雜化軌道類型為sp3。(4)早在青銅器時(shí)代，人類就認(rèn)識(shí)了錫。錫的鹵化物熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表，結(jié)合變化規(guī)律說明原因：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。

物質(zhì)SnF4SnCl4SnBr4SnI4熔點(diǎn)/℃442-3429143SnF4屬于離子晶體，SnCl4、SnBr4、SnI4屬于分子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)比分子晶體的高，分子晶體的相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高(5)結(jié)晶型PbS可作為放射性探測器元件材料，其立方晶胞如圖所示。其中Pb的配位數(shù)為

。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則該晶體密度為

g·cm-3(列出計(jì)算式)。

6

2.(2024·北京，15)錫(Sn)是現(xiàn)代“五金”之一，廣泛應(yīng)用于合金、半導(dǎo)體工業(yè)等。(1)Sn位于元素周期表的第五周期第ⅣA族。將Sn的基態(tài)原子最外層軌道表示式補(bǔ)充完整：答案

Sn位于元素周期表的第五周期第ⅣA族，基態(tài)Sn原子的最外層電子排布式為5s25p2，Sn的基態(tài)原子最外層軌道表示式為

。(2)SnCl2和SnCl4是錫的常見氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。①SnCl2分子的VSEPR模型名稱是

。

平面三角形

sp3雜化

②SnCl4的Sn—Cl鍵是由錫的軌道與氯的3p軌道重疊形成σ鍵。(3)白錫和灰錫是單質(zhì)Sn的常見同素異形體。二者晶胞如圖。白錫具有體心四方結(jié)構(gòu)；灰錫具有立方金剛石結(jié)構(gòu)。①灰錫中每個(gè)Sn原子周圍與它最近且距離相等的Sn原子有

個(gè)。

4灰錫具有立方金剛石結(jié)構(gòu)，每個(gè)錫原子以單鍵與其他4個(gè)錫原子相連構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，該錫原子在正四面體的體心，所以灰錫中每個(gè)Sn原子周圍與它最近且距離相等的Sn原子有4個(gè)。②若白錫和灰錫的晶胞體積分別為V1nm3和V2nm3，則白錫和灰錫晶體的密度之比是

。

還原為單質(zhì)Sn，通入空氣的作用是__________________________________________________。(4)單質(zhì)Sn的制備：將SnO2與焦炭充分混合后，于惰性氣氛中加熱至800℃，由于固體之間反應(yīng)慢，未明顯發(fā)生反應(yīng)。若通入空氣在800℃下，SnO2能迅速被與焦炭在高溫下反應(yīng)生成CO，CO將SnO2還原為單質(zhì)Sn3.(2024·山東，16)錳氧化物具有較大應(yīng)用價(jià)值，回答下列問題：(1)Mn在元素周期表中位于第

周期

族；同周期中，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)比Mn多的元素是

(填元素符號(hào))。

四基態(tài)Mn的電子排布式為[Ar]3d54s2，位于元素周期表第四周期ⅦB族，未成對(duì)電子數(shù)有5個(gè)，同周期中，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)比Mn多的元素是Cr，基態(tài)Cr的電子排布式為[Ar]3d54s1，有6個(gè)未成對(duì)電子。ⅦBCr(2)Mn的某種氧化物MnOx的四方晶胞及其在xy平面的投影如圖所示，該氧化物化學(xué)式為

。

MnO2當(dāng)MnOx晶體有O原子脫出時(shí)，出現(xiàn)O空位，Mn的化合價(jià)

(填“升高”“降低”或“不變”)，O空位的產(chǎn)生使晶體具有半導(dǎo)體性質(zhì)。下列氧化物晶體難以通過該方式獲有半導(dǎo)體性質(zhì)的是

(填標(biāo)號(hào))。

A.CaO B.V2O5C.Fe2O3

D.CuO降低A

正四面體形

sp2(4)MnOx可作HMF轉(zhuǎn)化為FDCA的催化劑(見下圖)。FDCA的熔點(diǎn)遠(yuǎn)大于HMF，除相對(duì)分子質(zhì)量存在差異外，另一重要原因是___________________________。

FDCA形成的分子由HMF和FDCA的結(jié)構(gòu)可知，HMF和FDCA均能形成分子間氫鍵，F(xiàn)DCA分子中含有兩個(gè)羧基，形成的分子間氫鍵的機(jī)會(huì)更多，使得FDCA的熔點(diǎn)遠(yuǎn)大于HMF。間氫鍵更多4.(2023·山東，16)鹵素可形成許多結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特殊的化合物。回答下列問題：(1)-40℃時(shí)，F(xiàn)2與冰反應(yīng)生成HOF和HF。常溫常壓下，HOF為無色氣體，固態(tài)HOF的晶體類型為

，HOF水解反應(yīng)的產(chǎn)物為___________(填化學(xué)式)。

分子晶體常溫常壓下，HOF為無色氣體，則HOF的沸點(diǎn)較低，因此，固態(tài)HOF的晶體類型為分子晶體。HOF分子中F顯-1價(jià)，其水解時(shí)結(jié)合H2O電離的H+生成HF，則OH+結(jié)合H2O電離的OH-反應(yīng)生成H2O2，反應(yīng)為HOF+H2O===HF+H2O2。HF、H2O2

sp2

>ClO2分子中Cl—O的鍵長小于Cl2O中Cl—O的鍵長，其原因是ClO2分子中既存在σ鍵，又存在大π鍵，原子軌道重疊的程度較大，因此其中Cl—O的鍵長較小，而Cl2O只存在普通的σ鍵(3)一定條件下，CuCl2、K和F2反應(yīng)生成KCl和化合物X。已知X屬于四方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù)a=b≠c，α=β=γ=90°)，其中Cu化合價(jià)為+2。上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，化合物X的密度ρ=____________________g·cm-3(用含NA的代數(shù)式表示)。

CuCl2+4K+2F2K2CuF4+2KCl

化合價(jià)代數(shù)和為0，可以推斷X為K2CuF4，上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuCl2+4K+2F2K2CuF4+2KCl。

KESHIJINGLIAN課時(shí)精練第一章答案12341.(1)CrCl2·4H2O[或Cr(H2O)4Cl2]分子晶體(2)CD(3)①sp3

<

—NH2中心原子上有孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)排斥力大，鍵角變?、?gt;

對(duì)一對(duì)答案12342.

答案12343.

答案12344.

1.(2024·浙江1月選考，17)氮和氧是構(gòu)建化合物的常見元素。已知：1234答案+H2O請(qǐng)回答：(1)某化合物的晶胞如圖，其化學(xué)式是

，晶體類型是

。

CrCl2·4H2O[或Cr(H2O)4Cl2]分子晶體(2)下列說法正確的是

。

A.電負(fù)性：B>N>OB.離子半徑：P3-<S2-<Cl-C.第一電離能：Ge<Se<AsD.基態(tài)Cr2+的簡化電子排布式：[Ar]3d41234答案+H2OCD1234答案同一周期主族元素，從左到右，電負(fù)性依次增強(qiáng)，故電負(fù)性：O>N>B，A項(xiàng)錯(cuò)誤；核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，故離子半徑：P3->S2->Cl-，B項(xiàng)錯(cuò)誤；同一周期元素，從左到右，第一電離能呈增大的趨勢，ⅡA族和ⅤA族反常，故第一電離能：Ge<Se<As，C項(xiàng)正確；基態(tài)Cr的簡化電子排布式：[Ar]3d54s1，則Cr2+的簡化電子排布式：[Ar]3d4，D項(xiàng)正確。+H2O

1234答案+H2Osp3<—NH2中心原子上有孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)排斥力大，鍵角變小1234答案—NH2的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，故雜化方式為sp3；—NH2中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，有一個(gè)孤

+H2O

1234答案+H2O>1234答案

2.(2023·全國甲卷，35)將酞菁?鈷酞菁?三氯化鋁復(fù)合嵌接在碳納米管上，制得一種高效催化還原二氧化碳的催化劑?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖1所示的幾種碳單質(zhì)，它們互為

，其中屬于共價(jià)晶體的是

，C60間的作用力是

。

1234答案圖1同素異形體金剛石范德華力(2)酞菁和鈷酞菁的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示。酞菁分子中所有原子共平面，其中p軌道能提供一對(duì)電子的N原子是

(填圖2酞菁中N原子的標(biāo)號(hào))。鈷酞菁分子中，1234答案鈷離子的化合價(jià)為

，氮原子提供孤對(duì)電子與鈷離子形成

鍵。③+2配位1234答案已知酞菁分子中所有原子共平面，則其分子中所有的C原子和所有的N原子均為sp2雜化，且分子中存在大π鍵，其中標(biāo)號(hào)為①和②的N原子均有一對(duì)電子占據(jù)了一個(gè)sp2雜化軌道，其p軌道只能提供1個(gè)電子參與形成大π鍵，標(biāo)號(hào)為③的N原子的

p軌道能提供一對(duì)電子參與形成大π鍵，因此標(biāo)號(hào)為③的N原子形成的N—H易斷裂從而電離出H+；1234答案鈷酞菁分子中，失去了2個(gè)H+的酞菁離子與鈷離子通過配位鍵結(jié)合成分子，因此，鈷離子的化合價(jià)為+2，氮原子提供孤電子對(duì)與鈷離子形成配位鍵。(3)氣態(tài)AlCl3通常以二聚體Al2Cl6的形式存在，其空間結(jié)構(gòu)如圖3a所示，二聚體中Al的軌道雜化類型為

。AlF3的熔點(diǎn)為1090℃，遠(yuǎn)高1234答案于AlCl3的192℃，由此可以判斷鋁氟之間的化學(xué)鍵為

鍵。AlF3結(jié)構(gòu)屬立方晶系，晶胞如圖3b所示，F(xiàn)-的配位數(shù)為

。若晶胞參數(shù)為apm，晶體密度ρ=

g·cm-3

(列出計(jì)算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。sp3離子2

1234答案由Al2Cl6的空間結(jié)構(gòu)結(jié)合相關(guān)元素的原子結(jié)構(gòu)可知，Al原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，其與其周圍的4個(gè)氯原子形成四面體結(jié)構(gòu)，因此，二聚體中Al的軌道雜化類型為

3.(2024·濰坊一模)硼族元素可形成許多結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特殊的化合物?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Ga原子價(jià)層電子排布為

。

1234答案4s24p1Ga為31號(hào)元素，電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1，則基態(tài)Ga原子價(jià)層電子排布為4s24p1。(2)常溫下，F(xiàn)2與硼單質(zhì)反應(yīng)生成BF3，BF3為缺電子結(jié)構(gòu)，通入水中產(chǎn)生三種酸，分別為HBF4、HF和

(填化學(xué)式)。BF3和NF3BF3中F—B—F的鍵角大小順序是

，實(shí)驗(yàn)測得BF3中3個(gè)B—F鍵長遠(yuǎn)比B和F的半徑之和小，原因是

_______________________________________________________________________________________________________________________________。

1234答案H3BO3BF3>NF3BF3

1234答案BF3為缺電子結(jié)構(gòu)，通入水中與水反應(yīng)生成HF和H3BO3，生成的HF可能與BF3作用生成HBF4，則產(chǎn)生的三種酸分別為HBF4、HF和H3BO3。在NF3BF3中，N原子與B原子形成配位鍵，受成鍵電子對(duì)的影響，F(xiàn)—B—F鍵角減小，則BF3和NF3BF3相比較，F(xiàn)—B—F的鍵角大小順序是BF3>NF3BF3。影如圖所示，晶胞參數(shù)為apm、cpm，α=β=γ=90°。①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________________________。

(3)一定條件下，NH4F、NaF和Na[Al(OH)4]反應(yīng)生成NH3、H2O和化合物X。X晶胞及晶胞中某一原子的俯視投1234答案4NH4F+2NaF+Na[Al(OH)4]Na3AlF6+4NH3↑+4H2O1234答案②X晶體內(nèi)含有的作用力有

(填字母)。

a.配位鍵 b.離子鍵c.氫鍵 d.金屬鍵ab1234答案一定條件下，NH4F、NaF和Na[Al(OH)4]反應(yīng)生成NH3、H2O和化合物X，則X中含有Na、F、Al三種元素，從構(gòu)成的正八面

1234答案

Na3AlF6+4NH3↑+4H2O，X晶體內(nèi)，Na+與[AlF6]3-間形成離子鍵，[AlF6]3-內(nèi)Al3+與F-之間形成配位鍵，則含有的作用力有ab。1234答案③設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，化合物X的密度為_______g·cm-3

(用含a、c的代數(shù)式表示)。

4.鎵及其化合物在合金工業(yè)、制藥工業(yè)、電池工業(yè)有廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Ga原子的價(jià)層電子排布式為

。

(2)LiGaH4是一種溫和的還原劑，其可由GaCl3和過量的LiH反應(yīng)制得：GaCl3+4LiH===LiGaH4+3LiCl。①已知GaCl3的熔點(diǎn)為77.9℃，LiCl的熔點(diǎn)為605℃，兩者熔點(diǎn)差異較大的原因?yàn)開__________________________________________________________________________________________。

1234答案4s24p1LiCl屬于離子晶體，晶體粒子間作用力為離子鍵，GaCl3為分子晶體，晶體粒子間的作