2019届一轮复习人教版第十二章专题讲座七物质结构与性质综合题难点突破学案 5页

专题讲座七　物质结构与性质综合题难点突破 ‎1．判断σ键和π键及其个数 共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。‎ ‎2．判断中心原子的杂化轨道类型 ‎(1)根据价层电子对数判断 价层电子对数 杂化轨道类型 ‎2‎ sp ‎3‎ sp2‎ ‎4‎ sp3‎ ‎(2)有机物中、及上的C原子都是sp2杂化，—C≡C—中的原子是sp杂化，C中的C原子是sp3杂化。‎ ‎(3)根据等电子原理判断 等电子体不仅结构和性质相似，中心原子的杂化轨道类型也相似。‎ ‎3．判断分子或离子的立体构型 ‎(1)根据价层电子对互斥理论判断。‎ ‎(2)利用等电子原理判断陌生分子的立体构型。如N2O与CO2是等电子体，空间构型均为直线形，N2O的结构式也和CO2相似，为N==N==O。‎ ‎(3)有机物中CH2==CH2、为平面形结构，CH≡CH为直线形结构，HCHO为平面三角形结构。‎ ‎4．晶体结构中的有关计算 ‎(1)根据晶体晶胞的结构特点确定晶体的化学式 晶胞中粒子数目的计算(均摊法)‎ 注意　①当晶胞为六棱柱时，其顶点上的粒子被6个晶胞共用，每个粒子属于该晶胞的部分为，而不是。‎ ‎②审题时一定要注意是“分子结构”还是“晶体结构”，若是分子结构，其化学式由图中所有实际存在的原子个数决定，且原子个数可以不互质(即原子个数比可以不约简)。‎ ‎(2)根据晶体晶胞的结构特点和有关数据，求算晶体的密度或晶体晶胞的体积或晶胞参数a(晶胞边长)‎ 对于立方晶胞，可建立如下求算途径：‎ 得关系式：ρ＝(a表示晶胞边长，ρ表示密度，NA表示阿伏加德罗常数的数值，n表示1 mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量，M表示摩尔质量)。‎ ‎1．(2018·福州质检)锌是人体必需的微量元素，明朝《天工开物》中有世界上最早的关于炼锌技术的记载。回答下列问题：‎ ‎(1)基态Zn原子的价电子排布式为________________，在周期表中的位置为________________。‎ ‎(2)硫酸锌溶于氨水形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。‎ ‎①组成[Zn(NH3)4]SO4的元素中，除H外其余元素的第一电离能由大到小顺序为________________。‎ ‎②在[Zn(NH3)4]SO4溶液中滴加NaOH溶液，未出现浑浊，其原因是_____________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③已知[Zn(NH3)4]2＋的立体构型与SO相同，则在[Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋的杂化类型为________。‎ ‎④以下作用力在[Zn(NH3)4]SO4晶体中存在的有________。‎ A．离子键 B．极性共价键 C．非极性共价键 D．配位键 E．范德华力 F．金属键 ‎(3)ZnS晶胞结构如图(已知a为硫离子，b为锌离子)所示，ZnS晶体的熔点约为1 700 ℃。‎ ‎①已知晶体密度为ρ g·cm－3，NA为阿伏加德罗常数的值。则1个ZnS晶胞的体积为________cm3。‎ ‎②ZnO与ZnS结构相似，熔点为1 975 ℃，其熔点较高的原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)3d104s2　第四周期ⅡB族 ‎(2)①N＞O＞S＞Zn　②[Zn(NH3)4]2＋难电离，溶液中Zn2＋浓度很小，无法产生沉淀　③sp3　④ABD ‎(3)①　②O2－的半径比S2－的小，ZnO晶体的晶格能较大 解析　(2)①N的2p轨道半充满，处于较稳定状态，故N、O、S、Zn的第一电离能由大到小的顺序：N＞O＞S＞Zn。②[Zn(NH3)4]2＋难电离，溶液中Zn2＋浓度很小，无法产生沉淀。③[Zn(NH3)4]2＋的立体构型为正四面体，Zn2＋的杂化类型为sp3杂化。④[Zn(NH3)4]SO4中含有离子键、极性共价键、配位键。‎ ‎(3)①由题图知，一个ZnS晶胞中含有4个Zn2＋，含S2－的个数为8×＋6×＝4,1个ZnS晶胞的质量为 g，故1个ZnS晶胞的体积为 cm3。‎ ‎②O2－的半径比S2－的小，故ZnO晶体的晶格能较大，熔点较高。‎ ‎2．(2017·太原模拟)2013年诺贝尔化学奖授予三位美国科学家，以表彰他们在开发多尺度复杂化学系统模型方面所做的贡献。这种模型可以用量子化学计算小区间内(如生物固氮时固氮酶中)的化学反应。‎ ‎(1)固氮酶有铁蛋白和钼铁蛋白两种，它们不仅能够催化N2还原成NH3，还能将环境底物乙炔(HC≡CH)催化还原成乙烯。‎ ‎①乙炔是________(填“非极性”或“极性”)分子。‎ ‎②碳负离子CH的立体构型为________。‎ ‎③根据等电子原理，NO＋的电子式为________________。‎ ‎(2)钒可用于合成电池电极，也可用于人工合成二价的钒固氮酶(结构如图a)。‎ ‎①V2＋基态时核外电子排布式为____________________________________________。‎ ‎②钒固氮酶中钒的配位原子有_________________________________________(填元素符号)。‎ ‎(3)烟酰胺(结构如图b)可用于合成光合辅酶NADPH，烟酰胺分子中氮原子的杂化轨道类型有________，1 mol该分子中含σ键的数目为________。‎ ‎(4)12 g石墨烯(结构如图c)中含有的正六边形数目约为________；‎ 请你预测硅是否容易形成类似石墨烯的结构，并说明理由：_______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)①非极性　②三角锥形　③‎ ‎(2)①1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3) ②S、N ‎(3)sp2、sp3　15NA ‎(4)0.5NA　不容易，硅原子半径大，3p轨道不易形成π键 解析　(1)①乙炔的结构简式为CH≡CH，为四原子直线对称结构，为非极性分子。‎ ‎②CH的价层电子对数为3＋×(4＋1－3×1)＝4，故CH的立体构型为三角锥形。‎ ‎③NO＋与N2为等电子体，故电子式为。‎ ‎(2)②根据图a可知V的配位原子为N和S。‎ ‎(3)根据图b可知—N==为sp2杂化，为sp3杂化。‎ ‎(4)石墨烯中形成大π键成正六边形结构，而Si的原子半径较大，难形成π键，故不易形成类似石墨烯的结构。‎ ‎3．(2017·江西五市八校第二次联考)有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子；C的基态原子2p能级有1个单电子；E原子最外层有1个单电子，其次外层有3个能级且均排满电子；D与E同周期，价电子数为2。则：‎ ‎(1)B元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的，原因是________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)A、B、C三种元素的氢化物稳定性由强到弱的顺序为________________(用化学式表示)。‎ ‎(3)A的最简单氢化物分子的立体构型为________，其中A原子的杂化类型是________杂化。‎ ‎(4)A的单质中σ键的个数为________，π键的个数为________。‎ ‎(5)写出基态E原子的价电子排布式：_____________________________________________。‎ ‎(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如图所示，已知晶体的密度为ρ g·cm－3，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞边长a＝________cm(用ρ、NA的计算式表示)。‎ 答案　(1)H2O分子间存在氢键 (2)HF＞H2O＞NH3　(3)三角锥形　sp3 (4)1　2　(5)3d104s1　(6) 解析　根据题干信息不难推出A、B、C、D、E五种元素分别是N、O、F、Ca、Cu。‎ ‎(2)气态氢化物的稳定性与元素的非金属性有关，由于非金属性F＞O＞N，所以稳定性HF＞H2O＞NH3。‎ ‎(3)A的最简单氢化物是NH3，中心原子N原子的价层电子对数是4，孤电子对数是1，所以NH3分子的立体构型是三角锥形，N原子的杂化类型是sp3杂化。‎ ‎(4)N2的结构式是N≡N，所以σ键个数是1，π键个数是2。‎ ‎(6)C和D形成的化合物是CaF2，一个晶胞中有4个“CaF2”，所以一个晶胞质量是 g，一个晶胞的体积是a3 cm3，根据ρ＝＝ g·cm－3，则a＝ cm。‎