資源簡介

題型突破2　物質結構與性質
1.(2024·山東卷)由O、F、I組成化學式為IO2F的化合物,能體現其成鍵結構的片段如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.圖中○代表F原子
B. 該化合物中存在過氧鍵
C.該化合物中I原子存在孤對電子
D. 該化合物中所有碘氧鍵鍵長相等
2.(2024·安徽卷)地球上的生物氮循環涉及多種含氮物質,轉化關系之一如圖所示(X、Y均為氮氧化物),羥胺(NH2OH)以中間產物的形式參與循環。常溫常壓下,羥胺易潮解,水溶液呈堿性,與鹽酸反應的產物鹽酸羥胺([NH3OH]Cl)廣泛用于藥品、香料等的合成。
已知25 ℃時,Ka(HNO2)=7.2×10-4,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kb(NH2OH)=8.7×10-9。
下列有關物質結構或性質的比較中,正確的是(　　)
A.鍵角:NH3>N
B.熔點:NH2OH>[NH3OH]Cl
C.25 ℃同濃度水溶液的pH:[NH3OH]Cl>NH4Cl
D.羥胺分子間氫鍵的強弱:O—H…O>N—H…N
3.(2023·山東卷)石墨與F2在450 ℃反應,石墨層間插入F得到層狀結構化合物(CF)x,該物質仍具潤滑性,其單層局部結構如圖所示。下列關于該化合物的說法正確的是(　　)
A.與石墨相比,(CF)x導電性增強
B.與石墨相比,(CF)x抗氧化性增強
C.(CF)x中C—C的鍵長比C—F短
D.1 mol (CF)x中含有2x mol共價單鍵
4.(2023·湖北卷)價層電子對互斥理論可以預測某些微粒的空間結構。下列說法正確的是(　　)
A.CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體
B.S和C的空間構型均為平面三角形
C.CF4和SF4均為非極性分子
D.XeF2與XeO2的鍵角相等
5.(2023·全國新課標卷)一種可吸附甲醇的材料,其化學式為[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶體結構如下圖所示,其中[C(NH2)3]+為平面結構。
下列說法正確的是(　　)
A.該晶體中存在N—H…O氫鍵
B.基態原子的第一電離能:CC.基態原子未成對電子數:BD.晶體中B、N和O原子軌道的雜化類型相同
1.原子結構與性質
(1)基態原子的核外電子排布表示方法
表示方法 舉例
電子排布式 Cr:1s22s22p63s23p63d54s1
簡化電子排布式 Cu:[Ar]3d104s1
價電子排布式 Fe:3d64s2
電子排布圖(軌道表示式) O:
(2)元素的第一電離能的應用
①判斷元素金屬性的強弱
電離能越小,金屬越容易失去電子,金屬性越強;反之,則越弱。
②判斷元素的化合價
如果某元素的In+1 In,則該元素的常見化合價為+n價,如鈉元素I2 I1,所以鈉元素的化合價為+1價。
(3)元素電負性的應用
2.分子結構與性質
(1)分子空間結構的判斷
序 號 分子或 離子 中心原 子上的 孤電子 對數 中心原 子上的 價層電 子對數 VSEPR 模型 名稱 分子或 離子的 空間 結構 中心原 子的雜 化軌道 類型
① CS2 0 2 直線 直線 sp
② HCHO 0 3 平面 三角 平面 三角 sp2
③ NCl3 1 4 四面體 三角錐 sp3
④ S 0 4 正四 面體 正四 面體 sp3
⑤ H3O+ 1 4 四面體 三角錐 sp3
(2)氫鍵及其對物質性質的影響
①分子間氫鍵使物質沸點較高。
②使物質易溶于水。
③解釋一些特殊現象:例如水結冰體積膨脹(水分子間形成氫鍵,體積大,密度小)。
3.晶體熔、沸點高低的比較
(1)共價晶體
原子半徑越小—→鍵長越短—→鍵能越大—→熔、沸點越高
(2)離子晶體
一般地說,陰、陽離子的電荷數越多,離子半徑越小,離子間的作用力就越強,離子晶體的熔、沸點就越高。
(3)分子晶體
①分子間作用力越大,物質的熔、沸點越高;具有分子間氫鍵的分子晶體熔、沸點反常得高。
②組成和結構相似的分子晶體,相對分子質量越大,熔、沸點越高。
③組成和結構不相似的物質(相對分子質量接近),分子的極性越大,其熔、沸點越高。
④在同分異構體中,一般支鏈越多,熔、沸點越低。
(4)金屬晶體
金屬離子半徑越小,所帶電荷數越多,其金屬鍵越強,熔、沸點就越高。金屬晶體熔、沸點差別很大。
1.(2024·北京大興模擬)中國科學家首次成功制得大面積單晶石墨炔,是碳材料科學的一大進步。
下列關于金剛石、石墨、石墨炔的說法正確的是(　　)
A.三種物質中均有碳碳原子間的σ鍵
B.三種物質中的碳原子都是sp3雜化
C.三種物質的晶體類型相同
D.三種物質均能導電
2.(2024·廣東湛江質檢)化合物XYZ4ME4可作肥料,所含的5種元素位于主族,在每個短周期均有分布,僅有Y和M同族。Y的基態原子價層p軌道半充滿,X的基態原子價層電子排布式為nsn-1,X與M同周期,E在地殼中含量最多。下列說法正確的是(　　)
A.元素電負性:E>Y>Z
B.簡單氫化物的沸點:M>Y>E
C.第一電離能:X>E>Y
D.YZ3和Y的空間結構均為三角錐形
3.(2024·湖南婁底一模)某化合物結構如圖所示。其中M、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期非金屬元素,X是有機分子的骨架元素,W基態原子的M層為全充滿、N層只有一個電子。下列說法正確的是(　　)
A.原子半徑:X>Y>Z
B.第一電離能:X>Y>M>W
C.該配合物中X均滿足8電子穩定結構
D.該配合物中X的雜化類型有sp2、sp3
4.(2024·山東威海二模)下列事實不能通過比較氟元素和氯元素的電負性進行解釋的是(　　)
A.F—F鍵的鍵能小于Cl—Cl鍵的鍵能
B.三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
C.氟化氫分子的極性強于氯化氫分子的極性
D.氣態氟化氫中存在(HF)2,而氣態氯化氫中是HCl分子
5.(2024·浙江寧波質檢)共價化合物Al2Cl6中所有原子均滿足8電子穩定結構,一定條件下可發生反應:Al2Cl6+2NH3===2Al(NH3)Cl3,下列說法不正確的是(　　)
A.Al2Cl6的結構式為
B.Al2Cl6為非極性分子
C.該反應中NH3的配位能力大于氯
D.Al2Br6比Al2Cl6更難與NH3發生反應
6.(2024·遼寧遼陽一模)短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序數依次增大,某種性質遞變規律如圖所示,下列元素性質與元素對應正確的是(　　)
A.原子半徑:F、Cl、Br、I B.電負性:Si、P、S、Cl
C.第一電離能:Si、P、S、Cl D.最高化合價:C、N、O、F
7.(2024·山東煙臺一模)短周期主族元素X、Y、Z原子序數依次增大,可與C、H形成結構如圖的離子液體。已知陽離子中的環狀結構與苯類似,下列說法錯誤的是(　　)
A.原子半徑:Z>X>Y
B.第一電離能:Y>X>Z
C.陽離子中存在大π鍵
D.X2Y2電子式:︰︰︰︰︰
題型突破2　物質結構與性質
1.(2024·山東卷)由O、F、I組成化學式為IO2F的化合物,能體現其成鍵結構的片段如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.圖中○代表F原子
B. 該化合物中存在過氧鍵
C.該化合物中I原子存在孤對電子
D. 該化合物中所有碘氧鍵鍵長相等
答案　C
解析　由圖中信息可知,白色的小球可形成2個共價鍵,灰色的小球只形成1個共價鍵,黑色的大球形成了4個共價鍵,根據O、F、I的電負性大小(F最大、I最小)及其價電子數可以判斷,白色的小球代表O原子、灰色的小球代表F原子,黑色的大球代表I原子。A.圖中○(白色的小球)代表O原子,灰色的小球代表F原子,A不正確;B.根據該化合物結構片斷可知,每個I原子與3個O原子形成共價鍵,根據均攤法可以判斷必須有2個O原子分別與2個I原子成鍵,才能確定該化合物化學式為IO2F,因此,該化合物中不存在過氧鍵,B不正確;C.I原子的價電子數為7,該化合物中F元素的化合價為-1,O元素的化合價為-2,則I元素的化合價為+5,據此可以判斷每個I原子與其他原子形成3個單鍵和1個雙鍵,I原子的價電子數不等于其形成共價鍵的數目,因此,該化合物中I原子存在孤對電子,C正確;D.該化合物中既存在I—O單鍵,又存在I==O雙鍵,單鍵和雙鍵的鍵長是不相等的,因此,該化合物中所有碘氧鍵鍵長不相等,D不正確。
2.(2024·安徽卷)地球上的生物氮循環涉及多種含氮物質,轉化關系之一如圖所示(X、Y均為氮氧化物),羥胺(NH2OH)以中間產物的形式參與循環。常溫常壓下,羥胺易潮解,水溶液呈堿性,與鹽酸反應的產物鹽酸羥胺([NH3OH]Cl)廣泛用于藥品、香料等的合成。
已知25 ℃時,Ka(HNO2)=7.2×10-4,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kb(NH2OH)=8.7×10-9。
下列有關物質結構或性質的比較中,正確的是(　　)
A.鍵角:NH3>N
B.熔點:NH2OH>[NH3OH]Cl
C.25 ℃同濃度水溶液的pH:[NH3OH]Cl>NH4Cl
D.羥胺分子間氫鍵的強弱:O—H…O>N—H…N
答案　D
解析　NH3中N為sp3雜化,N中N為sp2雜化,則鍵角:NH3N—H…N,D項正確。
3.(2023·山東卷)石墨與F2在450 ℃反應,石墨層間插入F得到層狀結構化合物(CF)x,該物質仍具潤滑性,其單層局部結構如圖所示。下列關于該化合物的說法正確的是(　　)
A.與石墨相比,(CF)x導電性增強
B.與石墨相比,(CF)x抗氧化性增強
C.(CF)x中C—C的鍵長比C—F短
D.1 mol (CF)x中含有2x mol共價單鍵
答案　B
解析　A.石墨晶體中每個碳原子上未參與雜化的1個2p軌道上電子在層內離域運動,故石墨晶體能導電,而(CF)x中沒有未參與雜化的2p軌道上的電子,故與石墨相比,(CF)x導電性減弱,A錯誤;B.(CF)x中C原子的所有價鍵均參與成鍵,沒有未參與成鍵的孤電子或者不飽和鍵,故與石墨相比,(CF)x抗氧化性增強,B正確;C.已知C的原子半徑比F的大,故可知(CF)x中C—C的鍵長比C—F長,C錯誤;D.由題干結構示意圖可知,在(CF)x 中C與周圍的3個碳原子形成共價鍵,每個C—C被2個碳原子共用,和1個F原子形成共價鍵,即1 mol (CF)x中含有2.5x mol共價單鍵,D錯誤。
4.(2023·湖北卷)價層電子對互斥理論可以預測某些微粒的空間結構。下列說法正確的是(　　)
A.CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體
B.S和C的空間構型均為平面三角形
C.CF4和SF4均為非極性分子
D.XeF2與XeO2的鍵角相等
答案　A
解析　A.甲烷分子的中心原子的價層電子對為4,水分子的中心原子價層電子對也為4,所以他們的VSEPR模型都是四面體,A正確;B.S的孤電子對為1,C的孤電子對為0,所以S的空間構型為三角錐形,C的空間構型為平面三角形,B錯誤,C.CF4為正四面體結構,為非極性分子,SF4中心原子有孤電子對,為極性分子,C錯誤;D.XeF2和XeO2分子中,XeF2的價層電子對數=2+(8-2×1)=5,XeO2的價層電子對數=2+(8-2×2)=4,成鍵電子對數相同,孤電子對不相等,孤電子對越多,排斥力越大,所以鍵角不等,D錯誤。
5.(2023·全國新課標卷)一種可吸附甲醇的材料,其化學式為[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶體結構如下圖所示,其中[C(NH2)3]+為平面結構。
下列說法正確的是(　　)
A.該晶體中存在N—H…O氫鍵
B.基態原子的第一電離能:CC.基態原子未成對電子數:BD.晶體中B、N和O原子軌道的雜化類型相同
答案　A
解析　A.由晶體結構圖可知,[C(NH2)3]+中的—NH2的H與[B(OCH3)4]-中的O形成氫鍵,因此,該晶體中存在N—H…O氫鍵,A說法正確;B.同一周期元素原子的第一電離能從左到右呈遞增趨勢,但是第ⅡA族、ⅤA族元素的原子結構比較穩定,其第一電離能高于同周期的相鄰元素的原子,因此,基態原子的第一電離能從小到大的順序為C1.原子結構與性質
(1)基態原子的核外電子排布表示方法
表示方法 舉例
電子排布式 Cr:1s22s22p63s23p63d54s1
簡化電子排布式 Cu:[Ar]3d104s1
價電子排布式 Fe:3d64s2
電子排布圖(軌道表示式) O:
(2)元素的第一電離能的應用
①判斷元素金屬性的強弱
電離能越小,金屬越容易失去電子,金屬性越強;反之,則越弱。
②判斷元素的化合價
如果某元素的In+1 In,則該元素的常見化合價為+n價,如鈉元素I2 I1,所以鈉元素的化合價為+1價。
(3)元素電負性的應用
2.分子結構與性質
(1)分子空間結構的判斷
序 號 分子或 離子 中心原 子上的 孤電子 對數 中心原 子上的 價層電 子對數 VSEPR 模型 名稱 分子或 離子的 空間 結構 中心原 子的雜 化軌道 類型
① CS2 0 2 直線 直線 sp
② HCHO 0 3 平面 三角 平面 三角 sp2
③ NCl3 1 4 四面體 三角錐 sp3
④ S 0 4 正四 面體 正四 面體 sp3
⑤ H3O+ 1 4 四面體 三角錐 sp3
(2)氫鍵及其對物質性質的影響
①分子間氫鍵使物質沸點較高。
②使物質易溶于水。
③解釋一些特殊現象:例如水結冰體積膨脹(水分子間形成氫鍵,體積大,密度小)。
3.晶體熔、沸點高低的比較
(1)共價晶體
原子半徑越小—→鍵長越短—→鍵能越大—→熔、沸點越高
(2)離子晶體
一般地說,陰、陽離子的電荷數越多,離子半徑越小,離子間的作用力就越強,離子晶體的熔、沸點就越高。
(3)分子晶體
①分子間作用力越大,物質的熔、沸點越高;具有分子間氫鍵的分子晶體熔、沸點反常得高。
②組成和結構相似的分子晶體,相對分子質量越大,熔、沸點越高。
③組成和結構不相似的物質(相對分子質量接近),分子的極性越大,其熔、沸點越高。
④在同分異構體中,一般支鏈越多,熔、沸點越低。
(4)金屬晶體
金屬離子半徑越小,所帶電荷數越多,其金屬鍵越強,熔、沸點就越高。金屬晶體熔、沸點差別很大。
1.(2024·北京大興模擬)中國科學家首次成功制得大面積單晶石墨炔,是碳材料科學的一大進步。
下列關于金剛石、石墨、石墨炔的說法正確的是(　　)
A.三種物質中均有碳碳原子間的σ鍵
B.三種物質中的碳原子都是sp3雜化
C.三種物質的晶體類型相同
D.三種物質均能導電
答案　A
2.(2024·廣東湛江質檢)化合物XYZ4ME4可作肥料,所含的5種元素位于主族,在每個短周期均有分布,僅有Y和M同族。Y的基態原子價層p軌道半充滿,X的基態原子價層電子排布式為nsn-1,X與M同周期,E在地殼中含量最多。下列說法正確的是(　　)
A.元素電負性:E>Y>Z
B.簡單氫化物的沸點:M>Y>E
C.第一電離能:X>E>Y
D.YZ3和Y的空間結構均為三角錐形
答案　A
解析　由題給信息分析知,E為O,Y為N,Z為H,M為P,X為Mg。元素電負性:O>N>H,A正確;簡單氫化物的沸點:H2O>NH3>PH3,B錯誤;第一電離能:N>O>Mg,C錯誤;NH3中心原子價層電子對數為4,有1個孤電子對,空間結構為三角錐形,N價層電子對數為3,沒有孤電子對,空間結構為平面三角形,D錯誤。
3.(2024·湖南婁底一模)某化合物結構如圖所示。其中M、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期非金屬元素,X是有機分子的骨架元素,W基態原子的M層為全充滿、N層只有一個電子。下列說法正確的是(　　)
A.原子半徑:X>Y>Z
B.第一電離能:X>Y>M>W
C.該配合物中X均滿足8電子穩定結構
D.該配合物中X的雜化類型有sp2、sp3
答案　D
解析　X是有機分子的骨架元素,說明X為C元素;W基態原子的M層為全充滿、N層只有一個電子,即W的價層電子排布為3d104s1,即W為Cu元素;M、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期非金屬元素,根據結構可知,M為H元素,Y為N元素,Z為P元素。電子層數越多,半徑越大,電子層數相同,核電荷數越小,半徑越大,則原子半徑由大到小的順序為Z>X>Y,A錯誤;N原子的2p能級為半充滿狀態,第一電離能較高,H原子比C原子半徑小得多,核外電子受到原子核的引力大,電離需要更多的能量,故第一電離能H>C,而Cu的電子層數最大,較容易失去一個電子,其第一電離能最小,故第一電離能由大到小的順序為Y>M>X>W,B錯誤;該配合物中與W形成配位鍵的X不滿足8電子穩定結構,C錯誤;該配合物中X的價層電子對數有3和4,故其雜化類型有sp2、sp3,D正確。
4.(2024·山東威海二模)下列事實不能通過比較氟元素和氯元素的電負性進行解釋的是(　　)
A.F—F鍵的鍵能小于Cl—Cl鍵的鍵能
B.三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
C.氟化氫分子的極性強于氯化氫分子的極性
D.氣態氟化氫中存在(HF)2,而氣態氯化氫中是HCl分子
答案　A
解析　F原子半徑小,電子云密度大,兩個原子間的斥力較強,F—F不穩定,因此F—F的鍵能小于Cl—Cl的鍵能,與電負性無關,A符合題意;氟的電負性大于氯的電負性,F—C的極性大于Cl—C的極性,使F3C—的極性大于Cl3C—的極性,導致三氟乙酸的羧基中的羥基的極性更大,更容易電離出氫離子,酸性更強,B不符合題意;氟的電負性大于氯的電負性,F—H的極性大于Cl—H的極性,導致HF分子極性強于HCl,C不符合題意;氟的電負性大于氯的電負性,與氟原子相連的氫原子可以與另外的氟原子形成分子間氫鍵,因此氣態氟化氫中存在(HF)2,D不符合題意。
5.(2024·浙江寧波質檢)共價化合物Al2Cl6中所有原子均滿足8電子穩定結構,一定條件下可發生反應:Al2Cl6+2NH3===2Al(NH3)Cl3,下列說法不正確的是(　　)
A.Al2Cl6的結構式為
B.Al2Cl6為非極性分子
C.該反應中NH3的配位能力大于氯
D.Al2Br6比Al2Cl6更難與NH3發生反應
答案　D
解析　由雙聚氯化鋁分子中所有原子均滿足8電子穩定結構可知,分子的結構式為,是結構對稱的非極性分子,故A、B正確;由反應方程式可知,氨分子更易與具有空軌道的鋁原子形成配位鍵,配位能力大于氯原子,C正確;溴元素的電負性小于氯元素,原子的原子半徑大于氯原子,則鋁溴鍵弱于鋁氯鍵,所以雙聚溴化鋁的鋁溴鍵更易斷裂,比雙聚氯化鋁更易與氨氣反應,D錯誤。
6.(2024·遼寧遼陽一模)短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序數依次增大,某種性質遞變規律如圖所示,下列元素性質與元素對應正確的是(　　)
A.原子半徑:F、Cl、Br、I B.電負性:Si、P、S、Cl
C.第一電離能:Si、P、S、Cl D.最高化合價:C、N、O、F
答案　C
解析　A.同主族元素,從上到下原子半徑依次增大,則溴原子的原子半徑大于氯原子,錯誤;B.同周期元素,從左到右非金屬性依次增強,電負性依次增大,則硫元素的電負性大于磷元素,錯誤;C.同周期元素,從左到右第一電離能呈增大趨勢,磷原子的3p軌道為穩定的半充滿結構,元素的第一電離能大于相鄰元素,則第一電離能由大到小的順序為Cl>P>S>Si,正確;D.氟元素的非金屬性強,沒有正化合價,錯誤。
7.(2024·山東煙臺一模)短周期主族元素X、Y、Z原子序數依次增大,可與C、H形成結構如圖的離子液體。已知陽離子中的環狀結構與苯類似,下列說法錯誤的是(　　)
A.原子半徑:Z>X>Y
B.第一電離能:Y>X>Z
C.陽離子中存在大π鍵
D.X2Y2電子式:︰︰︰︰︰
答案　D
解析　Z能形成6個共價鍵且陰離子帶有1個單位的負電荷,Z為P,X能形成3個共價鍵,X為N,Y形成1個共價鍵,Y為F。P具有3個電子層,原子半徑最大,N、F同周期,原子序數越大,原子半徑越小,則原子半徑:P>N>F,A正確;同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢,同主族元素從上到下第一電離能呈減小趨勢,則第一電離能:F>N>P,B正確;已知該陽離子中的環狀結構與苯環類似,該陽離子形成大π鍵的原子數為5,形成大π鍵的電子數為6,該陽離子存在大π鍵,C正確;N2F2的電子式為︰︰︰︰︰︰,D錯誤。(共31張PPT)
第一篇　新高考題型突破
題型突破選擇題　題型突破2　物質結構與性質
真題導航
核心整合
模擬預測
板塊Ⅲ　物質結構與性質
1.(2024·山東卷)由O、F、I組成化學式為IO2F的化合物,能體現其成鍵結構的片段如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.圖中○代表F原子
B. 該化合物中存在過氧鍵
C.該化合物中I原子存在孤對電子
D. 該化合物中所有碘氧鍵鍵長相等
C
解析　由圖中信息可知,白色的小球可形成2個共價鍵,灰色的小球只形成1個共價鍵,黑色的大球形成了4個共價鍵,根據O、F、I的電負性大小(F最大、I最小)及其價電子數可以判斷,白色的小球代表O原子、灰色的小球代表F原子,黑色的大球代表I原子。A.圖中○(白色的小球)代表O原子,灰色的小球代表F原子,A不正確;B.根據該化合物結構片斷可知,每個I原子與3個O原子形成共價鍵,根據均攤法可以判斷必須有2個O原子分別與2個I原子成鍵,才能確定該化合物化學式為IO2F,因此,該化合物中不存在過氧鍵,B不正確;C.I原子的價電子數為7,該化合物中F元素的化合價為-1,O元素的化合價為-2,則I元素的化合價為+5,據此可以判斷每個I原子與其他原子形成3個單鍵和1個雙鍵,I原子的價電子數不等于其形成共價鍵的數目,因此,該化合物中I原子存在孤對電子,C正確;D.該化合物中既存在I—O單鍵,又存在I==O雙鍵,單鍵和雙鍵的鍵長是不相等的,因此,該化合物中所有碘氧鍵鍵長不相等,D不正確。
2.(2024·安徽卷)地球上的生物氮循環涉及多種含氮物質,轉化關系之一如圖所示(X、Y均為氮氧化物),羥胺(NH2OH)以中間產物的形式參與循環。常溫常壓下,羥胺易潮解,水溶液呈堿性,與鹽酸反應的產物鹽酸羥胺([NH3OH]Cl)廣泛用于藥品、香料等的合成。
已知25 ℃時,Ka(HNO2)=7.2×10-4,
Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kb(NH2OH)=8.7×10-9。
下列有關物質結構或性質的比較中,正確的是(　　)
A.鍵角:NH3>N
B.熔點:NH2OH>[NH3OH]Cl
C.25 ℃同濃度水溶液的pH:[NH3OH]Cl>NH4Cl
D.羥胺分子間氫鍵的強弱:O—H…O>N—H…N
D
解析　NH3中N為sp3雜化,N中N為sp2雜化,則鍵角:NH3N—H…N,D項正確。
3.(2023·山東卷)石墨與F2在450 ℃反應,石墨層間插入F得到層狀結構化合物(CF)x,該物質仍具潤滑性,其單層局部結構如圖所示。下列關于該化合物的說法正確的是(　　)
A.與石墨相比,(CF)x導電性增強
B.與石墨相比,(CF)x抗氧化性增強
C.(CF)x中C—C的鍵長比C—F短
D.1 mol (CF)x中含有2x mol共價單鍵
B
解析　A.石墨晶體中每個碳原子上未參與雜化的1個2p軌道上電子在層內離域運動,故石墨晶體能導電,而(CF)x中沒有未參與雜化的2p軌道上的電子,故與石墨相比,(CF)x導電性減弱,A錯誤;B.(CF)x中C原子的所有價鍵均參與成鍵,沒有未參與成鍵的孤電子或者不飽和鍵,故與石墨相比,(CF)x抗氧化性增強,B正確;C.已知C的原子半徑比F的大,故可知(CF)x中C—C的鍵長比C—F長,C錯誤;D.由題干結構示意圖可知,在(CF)x 中C與周圍的3個碳原子形成共價鍵,每個C—C被2個碳原子共用,和1個F原子形成共價鍵,即1 mol (CF)x中含有2.5x mol共價單鍵,D錯誤。
4.(2023·湖北卷)價層電子對互斥理論可以預測某些微粒的空間結構。下列說法正確的是(　　)
A.CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體
B.S和C的空間構型均為平面三角形
C.CF4和SF4均為非極性分子
D.XeF2與XeO2的鍵角相等
A
解析　A.甲烷分子的中心原子的價層電子對為4,水分子的中心原子價層電子對也為4,所以他們的VSEPR模型都是四面體,A正確;B.S的孤電子對為1,C的孤電子對為0,所以S的空間構型為三角錐形,C的空間構型為平面三角形,B錯誤,C.CF4為正四面體結構,為非極性分子,SF4中心原子有孤電子對,為極性分子,C錯誤;D.XeF2和XeO2分子中,XeF2的價層電子對數=2+(8-2×1)=5,XeO2的價層電子對數=2+(8-2×2)=4,成鍵電子對數相同,孤電子對不相等,孤電子對越多,排斥力越大,所以鍵角不等,D錯誤。
5.(2023·全國新課標卷)一種可吸附甲醇的材料,其化學式為[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶體結構如下圖所示,其中[C(NH2)3]+為平面結構。
下列說法正確的是(　　)
A.該晶體中存在N—H…O氫鍵
B.基態原子的第一電離能:CC.基態原子未成對電子數:BD.晶體中B、N和O原子軌道的雜化類型相同
A
解析　A.由晶體結構圖可知,[C(NH2)3]+中的—NH2的H與[B(OCH3)4]-中的O形成氫鍵,因此,該晶體中存在N—H…O氫鍵,A說法正確;B.同一周期元素原子的第一電離能從左到右呈遞增趨勢,但是第ⅡA族、ⅤA族元素的原子結構比較穩定,其第一電離能高于同周期的相鄰元素的原子,因此,基態原子的第一電離能從小到大的順序為C1.原子結構與性質
(1)基態原子的核外電子排布表示方法
表示方法 舉例
電子排布式 Cr:1s22s22p63s23p63d54s1
簡化電子排布式 Cu:[Ar]3d104s1
價電子排布式 Fe:3d64s2
電子排布圖(軌道表示式) O:
(2)元素的第一電離能的應用
①判斷元素金屬性的強弱
電離能越小,金屬越容易失去電子,金屬性越強;反之,則越弱。
②判斷元素的化合價
如果某元素的In+1 In,則該元素的常見化合價為+n價,如鈉元素I2 I1,所以鈉元素的化合價為+1價。
(3)元素電負性的應用
2.分子結構與性質
(1)分子空間結構的判斷
序號 分子或離子 中心原子上的孤電子對數 中心原子上的價層電子對數 VSEPR模型名稱 分子或離子的空間結構 中心原子的雜
化軌道類型
① CS2 0 2 直線 直線 sp
② HCHO 0 3 平面三角 平面三角 sp2
③ NCl3 1 4 四面體 三角錐 sp3
④ S 0 4 正四面體 正四面體 sp3
⑤ H3O+ 1 4 四面體 三角錐 sp3
(2)氫鍵及其對物質性質的影響
①分子間氫鍵使物質沸點較高。
②使物質易溶于水。
③解釋一些特殊現象:例如水結冰體積膨脹(水分子間形成氫鍵,體積大,密度小)。
3.晶體熔、沸點高低的比較
(1)共價晶體
原子半徑越小—→鍵長越短—→鍵能越大—→熔、沸點越高
(2)離子晶體
一般地說,陰、陽離子的電荷數越多,離子半徑越小,離子間的作用力就越強,離子晶體的熔、沸點就越高。
(3)分子晶體
①分子間作用力越大,物質的熔、沸點越高;具有分子間氫鍵的分子晶體熔、沸點反常得高。
②組成和結構相似的分子晶體,相對分子質量越大,熔、沸點越高。
③組成和結構不相似的物質(相對分子質量接近),分子的極性越大,其熔、沸點越高。
④在同分異構體中,一般支鏈越多,熔、沸點越低。
(4)金屬晶體
金屬離子半徑越小,所帶電荷數越多,其金屬鍵越強,熔、沸點就越高。金屬晶體熔、沸點差別很大。
1.(2024·北京大興模擬)中國科學家首次成功制得大面積單晶石墨炔,是碳材料科學的一大進步。
下列關于金剛石、石墨、石墨炔的說法正確的是(　　)
A.三種物質中均有碳碳原子間的σ鍵
B.三種物質中的碳原子都是sp3雜化
C.三種物質的晶體類型相同
D.三種物質均能導電
A
2.(2024·廣東湛江質檢)化合物XYZ4ME4可作肥料,所含的5種元素位于主族,在每個短周期均有分布,僅有Y和M同族。Y的基態原子價層p軌道半充滿,X的基態原子價層電子排布式為nsn-1,X與M同周期,E在地殼中含量最多。下列說法正確的是(　　)
A.元素電負性:E>Y>Z
B.簡單氫化物的沸點:M>Y>E
C.第一電離能:X>E>Y
D.YZ3和Y的空間結構均為三角錐形
A
解析　由題給信息分析知,E為O,Y為N,Z為H,M為P,X為Mg。元素電負性:O>N>H,A正確;簡單氫化物的沸點:H2O>NH3>PH3,B錯誤;第一電離能:N>O>Mg,C錯誤;NH3中心原子價層電子對數為4,有1個孤電子對,空間結構為三角錐形,N價層電子對數為3,沒有孤電子對,空間結構為平面三角形,D錯誤。
3.(2024·湖南婁底一模)某化合物結構如圖所示。其中M、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期非金屬元素,X是有機分子的骨架元素,W基態原子的M層為全充滿、N層只有一個電子。下列說法正確的是(　　)
A.原子半徑:X>Y>Z
B.第一電離能:X>Y>M>W
C.該配合物中X均滿足8電子穩定結構
D.該配合物中X的雜化類型有sp2、sp3
D
解析　X是有機分子的骨架元素,說明X為C元素;W基態原子的M層為全充滿、N層只有一個電子,即W的價層電子排布為3d104s1,即W為Cu元素;M、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期非金屬元素,根據結構可知,M為H元素,Y為N元素,Z為P元素。電子層數越多,半徑越大,電子層數相同,核電荷數越小,半徑越大,則原子半徑由大到小的順序為Z>X>Y,A錯誤;N原子的2p能級為半充滿狀態,第一電離能較高,H原子比C原子半徑小得多,核外電子受到原子核的引力大,電離需要更多的能量,故第一電離能H>C,而Cu的電子層數最大,較容易失去一個電子,其第一電離能最小,故第一電離能由大到小的順序為Y>M>X>W,B錯誤;該配合物中與W形成配位鍵的X不滿足8電子穩定結構,C錯誤;該配合物中X的價層電子對數有3和4,故其雜化類型有sp2、sp3,D正確。
4.(2024·山東威海二模)下列事實不能通過比較氟元素和氯元素的電負性進行解釋的是(　　)
A.F—F鍵的鍵能小于Cl—Cl鍵的鍵能
B.三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
C.氟化氫分子的極性強于氯化氫分子的極性
D.氣態氟化氫中存在(HF)2,而氣態氯化氫中是HCl分子
A
解析　F原子半徑小,電子云密度大,兩個原子間的斥力較強,F—F不穩定,因此F—F的鍵能小于Cl—Cl的鍵能,與電負性無關,A符合題意;氟的電負性大于氯的電負性,F—C的極性大于Cl—C的極性,使F3C—的極性大于Cl3C—的極性,導致三氟乙酸的羧基中的羥基的極性更大,更容易電離出氫離子,酸性更強,B不符合題意;氟的電負性大于氯的電負性,F—H的極性大于Cl—H的極性,導致HF分子極性強于HCl,C不符合題意;氟的電負性大于氯的電負性,與氟原子相連的氫原子可以與另外的氟原子形成分子間氫鍵,因此氣態氟化氫中存在(HF)2,D不符合題意。
5.(2024·浙江寧波質檢)共價化合物Al2Cl6中所有原子均滿足8電子穩定結構,一定條件下可發生反應:Al2Cl6+2NH3===2Al(NH3)Cl3,下列說法不正確的是(　　)
A.Al2Cl6的結構式為
B.Al2Cl6為非極性分子
C.該反應中NH3的配位能力大于氯
D.Al2Br6比Al2Cl6更難與NH3發生反應
D
6.(2024·遼寧遼陽一模)短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序數依次增大,某種性質遞變規律如圖所示,下列元素性質與元素對應正確的是(　　)
A.原子半徑:F、Cl、Br、I
B.電負性:Si、P、S、Cl
C.第一電離能:Si、P、S、Cl
D.最高化合價:C、N、O、F
C
解析　A.同主族元素,從上到下原子半徑依次增大,則溴原子的原子半徑大于氯原子,錯誤;B.同周期元素,從左到右非金屬性依次增強,電負性依次增大,則硫元素的電負性大于磷元素,錯誤;C.同周期元素,從左到右第一電離能呈增大趨勢,磷原子的3p軌道為穩定的半充滿結構,元素的第一電離能大于相鄰元素,則第一電離能由大到小的順序為Cl>P>S>Si,正確;D.氟元素的非金屬性強,沒有正化合價,錯誤。
7.(2024·山東煙臺一模)短周期主族元素X、Y、Z原子序數依次增大,可與C、H形成結構如圖的離子液體。已知陽離子中的環狀結構與苯類似,下列說法錯誤的是(　　)
A.原子半徑:Z>X>Y
B.第一電離能:Y>X>Z
C.陽離子中存在大π鍵
D.X2Y2電子式:︰︰︰︰︰
D
解析　Z能形成6個共價鍵且陰離子帶有1個單位的負電荷,Z為P,X能形成3個共價鍵,X為N,Y形成1個共價鍵,Y為F。P具有3個電子層,原子半徑最大,N、F同周期,原子序數越大,原子半徑越小,則原子半徑:P>N>F,A正確;同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢,同主族元素從上到下第一電離能呈減小趨勢,則第一電離能:F>N>P,B正確;已知該陽離子中的環狀結構與苯環類似,該陽離子形成大π鍵的原子數為5,形成大π鍵的電子數為6,該陽離子存在大π鍵,C正確;N2F2的電子式為︰︰︰︰︰︰,D錯誤。

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