冲刺2020高考 提分必备
2020高考化学复习冲刺
第15讲 物质结构与性质
1．(2018·江苏卷)臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO和NO3，NOx也可在其他条件下被还原为N2。
(1)SO4中心原子轨道的杂化类型为________；NO3的空间构型为________(用文字描述)。[命题点：杂化类型及空间构型]
(2)Fe基态核外电子排布式为________。[命题点：电子排布式]
(3)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为________(填化学式)。[命题点：等电子体] (4)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)＝___________。[命题点：共价键] (5)[Fe(H2O)6]与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]中，NO以N原子与Fe形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]结构示意图的相应位置补填缺少的配体。[命题点：配位键]
2＋2＋
2＋
2＋
2＋2－
－
－
2＋
2－
4
[解析] (1)SO4中S原子的价层电子对数为4，所以采取sp杂化。NO3中氮原子上无孤对电子，成键电子对数为3，即N采取sp杂化，NO3的空间构型为平面(正)三角形。(2)Fe的原子序数是26，Fe核外有24个电子，其基态核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d。(3)等电子体是指价电子总数和原子数均相同的分子、离子或原子团，O3与NO2均为3原子18价电子的粒子，故二者互为等电子体。(4)N2分子中含有1个σ键和2个π键。(5)注意[Fe(NO)(H2O)5]中N原子与Fe形成配位键即可。
[答案] (1)sp 平面(正)三角形 (2)[Ar]3d或1s2s2p3s3p3d (3)NO2 (4)1∶2
－
6
2
2
6
2
6
6
3
2＋
2＋
－
2＋
2
2
6
2
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6
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2－
3
－
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(5)
2．(2017·全国卷Ⅱ)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题：
(1)氮原子价层电子对的轨道表达式(电子排布图)为______________________________。[命题点：电子排布图]
(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是________________________；氮元素的E1呈现异常的原因是_____________________________________________________
_______________________________________________________。[命题点：亲和能力比较]
(3)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图(b)所示。
①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为________，不同之处为________。(填标号)
A．中心原子的杂化轨道类型 B. 中心原子的价层电子对数 C．立体结构 D．共价键类型
②R中阴离子N5中的σ键总数为________个。分子中的大π键可用符号Πm表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π6)，则N5中的大π键应表示为________。
③图(b)中虚线代表氢键，其表示式为(NH4)N－H…Cl、________、________。[命题点：物质构型]
＋
6
－－
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(4)R的晶体密度为d g·cm
－3
，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个
[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为____________________________。[命题点：晶体结构及计算]
[解析] (1)N原子位于第二周期第ⅤA族，价电子是最外层电子，即电子排布图是
；(2)根据图(a)，电子亲和能增大(除N外)，同周
期从左向右非金属性增强，得电子能力增强，因此同周期自左而右电子亲和能增大；氮元素的p能级达到半满状态，原子相对稳定，不易得到1个电子；(3)①根据图(b)，阳离子是NH4和H3O，NH4中心原子N含有4个σ键，孤电子对数为(5－1－4×1)/2＝0，价层电子对数为4，杂化类型为sp，H3O中心原子是O，含有3个σ键，孤电子对数为(6－1－3)/2＝1，空间构型为正四面体形，价层电子对数为4，杂化类型为sp，空间构型为三角锥形，因此相同之处为ABD，不同之处为C；②根据图(b)N5中σ键总数为5个；根据信息，N5的大π键应是表示为Π5；③根据图(b)还有的氢键是：(H3O)O—H…N (NH4)N—H…N；(4)
6
＋
＋
－
－
3
3
＋
＋
＋
＋
根据密度的定义有：d＝
y×MNAa×10
－7
d×a×10－7
3 g/cm，解得y＝
M3
3
×NA
。
[答案] (1)
(2)同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 N的p能级处于半充满状态，具有稳定性，故不易结合一个电子
(3)①ABD C ②5 Π5 ③(H3O)O—H…N (NH4))N—H…N
6
＋
＋
d×a×10－7(4)
M
3
×NA
题型特点：选做题 填空题
考向评析：原子结构在高考中常见的命题角度有原子核外电子的排布规律及其表示方法、原子结构与元素电离能和电负性的关系及其应用；分子结构则围绕某物质判断共价键的类型和数目，分子的极性、中心原子的杂化方式，微粒的立体构型，氢键的形成及对物质的性质影响等；晶体结构在高考中常见的命题角度有晶体的类型、结构与性质的关系，晶体熔
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沸点高低的比较，配位数、晶胞模型分析及有关计算等。上述考查知识点多以“拼盘”形式呈现，知识覆盖较广，命题角度具有相对独立性。
答题启示：特别关注：①第四周期元素原子或离子电子排布式的书写；②晶胞微粒的计算方法。
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