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O3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1 FexNy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sp3 9 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,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(H2O)42+4HOCH2CNHOCH2CN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 +3CH3CH2OH+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(OH)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Li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晶格能为 kJmol-1。,答案 (1)D C (2)Li+核电荷数较大 (3)正四面体 sp3 AB (4)520 498 2 908,解析 (1)根据能量1s2sI1(Cu)。 (4)ZnCO3中的阴离子为C ,C 中C原子的价层电子对数为3+ (4+2-32)=3,且无孤电子 对,故空间构型为平面三角形,C原子的杂化形式为sp2。,