(通用版)2020高考化学二轮复习题型四物质结构与性质综合题的研究(选考)大题突破课件
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1、3 大题突破 整合“精品组件”,第二篇,题型四 物质结构与性质综合题的研究(选考),考向突破一 以某种元素及化合物为载体的综合题,考向突破二 以某类元素及化合物为载体的综合题,栏目索引,考向突破三 元素推断型综合题,考向突破四 以新科技、新产品为载体的综合考查,考向突破一 以某种元素及化合物为载体的综合题,1.题型特点 以一种已知的元素立题,选取与其相关的某些典型单质或化合物展开设问,综合考查原子结构、分子结构和晶体结构。,高考必备,2.解题指导 (1)提高审题能力,圈画出题干中的关键词语,一定要看清楚题干的要求。 (2)熟记第四周期元素在周期表中的信息,通过原子结构推断或解释元素的性质。 (
2、3)熟记成键原理,突破价层电子对数与杂化轨道,价层电子对数与分子、离子的立体构型。 (4)计算题,看清楚题干中各物理量的单位,先统一单位再计算。熟记面心立方最密堆积、六方最密堆积、简单立方堆积、体心立方堆积中金属元素的配位数分别为12、12、6、8。 (5)注意语言描述的准确性和逻辑性。,1.碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物,而且还能形成多种无机化合物,同时自身可以形成多种单质,碳及其化合物的用途广泛。 (1)C60分子能与F2发生加成反应,其加成产物为_,C60分子的晶体中,在晶 胞的顶点和面心均含有一个C60分子,则一个C60晶胞的质量为_。,C60F60,对点集训,解析 C60中每个
3、碳原子的连接方式为 所以一个C60中共有双键0.560 30个,则与F2加成的产物应为C60F60;C60为面心立方最密堆积,则mNA412 60 gmol1,m,(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体,下列关于两种晶体的比较中正确的是_(填字母)。 a.晶体的密度:干冰冰 b.晶体的熔点:干冰冰 c.晶体中的空间利用率:干冰冰 d.晶体中分子间相互作用力类型相同,ac,解析 在冰中存在氢键,空间利用率较低,密度较小,a、c正确。,(3)金刚石和石墨是碳元素形成的两种常见单质,下列关于这两种单质的叙述中正确的是_(填字母)。 a.金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化,石墨中碳原子的杂化类型为sp2
4、杂化 b.晶体中共价键的键长:金刚石中CC键石墨 d.晶体中共价键的键角:金刚石石墨 e.金刚石晶体中只存在共价键,石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力 f.金刚石和石墨的熔点都很高,所以金刚石和石墨都是原子晶体,ae,解析 石墨中CC键键长小于金刚石中CC键键长,所以熔点:石墨金刚石,金刚石的碳原子呈sp3杂化,而石墨中的碳原子呈sp2杂化,所以共价键的键角:石墨大于金刚石,石墨属于混合晶体,则a、e正确。,(4)金刚石晶胞结构如图,立方BN结构与金刚石相似,在BN晶体中,B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为_,B原子与N原子之间共价键与配位键的数目比为_,一个晶胞中N原子数目为_。
5、,正四面体,31,4,(5)C与孔雀石共热可以得到金属铜,铜原子的原子结构示意图为_,金属铜采用面心立方最密堆积(在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子),则Cu的晶体中Cu原子的配位数为_。已知Cu单质的晶体密度为 gcm3,Cu的相对原子质量 为M,阿伏加德罗常数为NA,则Cu的原子半径为_。,12,2.铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。回答下列问题: (1)Cu2O中阳离子的基态核外电子排布式为_;Cu和Ni在元素周期表中的位置相邻,Ni在元素周期表中的位置是_。 (2)将过量的氨水加到硫酸铜溶液中,溶液最终变成深蓝色,继续加入乙醇,析出深蓝色的晶体Cu(NH3)4SO4H2
6、O。 乙醇分子中C原子的杂化轨道类型为_;NH3能与H以配位键形成 的立体构型是_。 Cu(NH3)4SO4H2O中存在的化学键除了极性共价键外,还有_。 NH3极易溶于水的原因主要有两个,一是_,二是_。,1s22s22p63s23p63d10(或Ar3d10),第四周期族,sp3,正四面体形,配位键、离子键,氨分子和水分子间能形成氢键,氨分子和水分子都是极性分子,相似相溶,(3)CuSO4溶液中加入过量KCN溶液能生成配离子Cu(CN)42,1 mol CN中含有的键数目为_,与CN互为等电子体的离子有_(写出一种即可)。 (4)Cu与F形成的化合物的晶胞结构如图所示,若晶体密度为a gc
7、m3,则Cu与F最近 距离为_pm(用NA表示阿伏加德罗常数的值,列出计算表达式,不用化简)。,2NA,考向突破二 以某类元素及化合物为载体的综合题,1.题型特点 以几种已知的元素立题,依托不同元素的物质,独立或侧重考查原子结构、分子结构和晶体结构。 2.解题指导 除“考向一”中的解题策略外,常见分析、比较类解题技巧如下: (1)第一电离能、电负性:掌握规律和特殊。随着原子序数的递增,元素的第一电离能、电负性呈周期性变化:同周期从左到右,元素的第一电离能有逐渐增大的趋势,稀有气体的第一电离能最大,除第一周期外,碱金属的第一电离能最小;同主族元素从上到下,第一电离能有逐渐减小的趋势。,高考必备,
8、(2)稳定性强弱:化学键的稳定性、分子的稳定性比较。 (3)熔、沸点的高低、晶体类型、构成晶体微粒间作用力大小。 不同晶体类型的熔、沸点比较:(一般规律); 同种晶体类型的熔、沸点比较:(结构相似)分子晶体、原子晶体、离子晶体; 金属晶体:由于金属键的差别很大,其熔、沸点差别也很大。,1.N、P、As、Ga、Cr、Cu等元素形成的化合物种类繁多,具有重要的研究价值和应用价值。请回答下列问题: (1)基态Cr原子的价电子排布式为_。,对点集训,3d54s1,解析 Cr的原子序数为24,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,价电子排布式为3d54s1。,(2)N2F
9、2分子中,氮原子的杂化轨道类型为_,N2F2可能的两种结构为 _。,sp2,解析 在N2F2分子中,F原子与N原子共用1对电子达到8电子稳定结构,两个N原子间需共用两对电子达到8电子稳定结构,即 因此1个N原子形成2个键,1个键,还有1对孤电子对,因此价层电子对数为3,杂化轨道类型为sp2。因为存在N=N键,类比C=C键的顺反异构可知,可形成的两种分子结构为 和 。,(3)PCl3和PCl5是磷元素形成的两种重要化合物,请根据价层电子对互斥理论推测PCl3的立体构型:_。,三角锥形,解析 磷原子最外层有5个电子,其中3个电子分别和氯原子形成三对共用电子对,另有一对孤电子对,根据价层电子对互斥理
10、论推测PCl3的立体构型为三角锥形。,(4)砷化镓的熔点为1 238 ,具有空间网状结构,作为半导体,性能比硅更优良。砷化镓属于_晶体。已知氮化硼与砷化镓属于同类型晶体,则两种晶体熔点较高的是_(填化学式),其理由是_ _。上述两种晶体的四种元素电负性最小的是_(填元素符号)。,原子,BN,二者均为原子晶体,BN键的键长比GaAs,键的键长短,键能更大,Ga,解析 砷化镓是具有空间网状结构的晶体,熔点为1 238 ,熔点较高,为原子晶体,氮化硼与砷化镓均属于原子晶体,BN键的键长比GaAs键的键长短,键能更大,故氮化硼晶体熔点较高。一般情况下,非金属性越强,电负性越大,四种元素中Ga的非金属性
11、最弱,元素电负性最小。,(5)铜的化合物种类很多,如图所示的是氯化亚铜的晶胞结构,已知晶胞的棱长为a cm, 则氯化亚铜密度的计算式为_ gcm3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。,思路点拔,2.同周期元素中卤族元素的非金属性最强,能形成许多具有强氧化性的物质,回答下列问题。 (1)写出基态溴原子核外电子排布式_, 氟、氯、溴、氧四种元素中,电负性由大到小的顺序为_。,Ar3d104s24p5(或1s22s22p63s23p63d104s24p5),FOClBr,解析 由周期表中电负性递变规律并结合元素的性质可确定O、F、Cl、Br电负性大小顺序为FOClBr。,(2)卤素单质的熔点、沸点随着
12、元素原子序数的递增而升高,其原因是_ _;卤素可形成众多的二元化合物:如OF2、S2Cl2、NF3、PCl3、SnCl2、CCl4等。则SnCl2的分子构型为_,OF2的中心原子杂化类型为_。,卤素单质是,V形,分子晶体,分子间作用力随着相对分子质量的增大而增大,而相对分子质量随着原子序数的增大而增大,sp3,解析 卤素单质是分子晶体,分子间作用力随着相对分子质量的增大而增大,而相对分子质量随着原子序数的增大而增大。SnCl2中每个锡原子形成2个键,另外还有1对孤电子对,故中心原子锡为sp2杂化,分子为V形,同理分析知OF2的中心原子杂化类型为sp3。,(3)氯化铬酰(CrO2Cl2)是有机合
13、成中常用的氧化剂或氯化剂,它是易溶于CS2、CCl4的液体,则其晶体类型最可能是_晶体,分子结构最可能是下列图中的_。,分子,a,解析 由CrO2Cl2的溶解性及CCl4是非极性分子知,CrO2Cl2最可能是非极性分子,故其分子结构中的两个氯原子、两个氧原子处于对称位置,故其最可能的结构为a。,(4)氯元素能形成多种含氧酸,已知常温下电离常数K(HClO)3108、K(HClO2)1.1102,试从结构上加以解释_ _。,HClO、HClO2中氯元素化合价分别为1价、,3价,正电性越高,导致ClOH中O的电子更向Cl偏移,越易电离出H,K值更大一些,解析 HClO、HClO2可表示为HOCl和
14、HOClO,相应地氯元素化合价分别为1价、3价,正电性越高,导致ClOH中O的电子更向Cl偏移,越易电离出H,K值更大一些。,(5)氟化钙主要用作冶炼金属的助熔剂,其晶胞结构如图所示,则编号为的微粒是_(写具体的微粒符号),若该晶体的密度为 gcm3,则晶胞Ca2、F的最 短距离为_ cm(阿伏加德罗常数用NA表示,只写出计算式)。,Ca2,考向突破三 元素推断型综合题,1.题型特点 以推断出的几种元素立题,依托它们之间组成的物质,综合考查原子结构、分子结构和晶体结构。 2.解题指导 元素推断首先要抓住突破口,表现物质特征处大都是突破口所在,每种物质都有其独特的化学性质,当看到这些信息时,应积
15、极联想教材中的相关知识(原子的结构特点、元素化合物的性质特性),进行假设验证,综合上述信息推断元素为哪种,再根据试题要求解答相关问题,因而元素推断是解答这类问题的关键所在,常用元素推断方法有如下三种:,高考必备,(1)直觉法:直觉是一种对问题直接的、下意识的、不经严密逻辑推理的思维。直觉是以对经验的共鸣和理解为依据的,来自于厚实而清晰的知识积累和丰富而熟练的思维经验。因此扭转学生思维形式上的某种定势,打破固有因果链,通过适当的方法训练引发学生的直觉思维,是实现思维突破的重要途径。 (2)论证法:我们通过对题目背景的初步分析,得到的可能猜测不止一种,这时我们就可以运用论证法,将可能的假设一一代入
16、原题,与题中的逻辑关系对照,若结论与原题条件相符,则为正确答案,反之,则结论有误。 (3)位置图示法:采用图形或图表对题目条件进行形象化的展示,直观地揭示题目条件间的内在联系和变化规律,使学生形象简洁、系统完整地把握题目的关键,降低思维难度,培养学生掌握规律、分析问题、解决问题的能力。,1.X、Y、Z、W、R五种短周期非金属元素,原子序数依次增大。X、Y、Z、W为同周期元素,X原子的最高能级有两个空轨道,Y为同周期形成化合物种类最多的元素,Z原子的第一电离能大于W原子的第一电离能,R和Z同主族。请回答下列问题: (1)Y、Z、W三种元素的电负性由大到小的顺序为_(用元素符号表示)。,ONC,对
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