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第一部分 小题保分
题型9
物质结构与性质
题型专练
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1 (2022·辽宁高考)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是( )
A.X能与多种元素形成共价键
B.简单氢化物沸点:Z<Q
C.第一电离能:Y>Z
D.电负性:W<Z
答案
题型专练
[解析] 短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,W简单离子在同周期离子中半径最小,说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子,可分类讨论:①为第二周期元素时,最外层电子排布为2s22p2或2s22p4,即C或O;②为第三周期元素时,最外层电子排布为3s23p2或3s23p4,即Si或S。Q与Z同主族,结合原子序数大小关系可知,X、Z、Q分别为C、O和S,则Y为N。Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S,由于H2O分子间能形成氢键,故H2O沸点高于H2S,B错误。
解析
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[解析] AlN、GaN为结构相似的共价晶体,由于Al原子的半径小于Ga的,N—Al的键长小于N—Ga的,则N—Al的键能较大,键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高,故GaN的熔点低于AlN,A错误。
答案
解析
2 (2022·山东高考)AlN、GaN属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在N—Al键、N—Ga键。下列说法错误的是( )
A.GaN的熔点高于AlN
B.晶体中所有化学键均为极性键
C.晶体中所有原子均采取sp3杂化
D.晶体中所有原子的配位数均相同
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答案
3 (2022·湖北高考)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ca2+的配位数为6
B.与F-距离最近的是K+
C.该物质的化学式为KCaF3
D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将改变
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解析
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答案
4 (2021·辽宁高考)某多孔储氢材料前驱体结构如图,M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法正确的是( )
A.氢化物沸点:X>Y
B.原子半径:M<X<Y<Z
C.第一电离能:W<X<Y<Z
D.阴、阳离子中均有配位键
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[解析] 由题干信息可知,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子,故Z为C或者O,根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y形成了4个单键,再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,故Y为N,故Z为O,M只形成一个单键,M为H,X为C,则W为B。
解析
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1.元素第一电离能
(1)规律
项目 同周期(从左到右) 同主族(自上而下)
第一
电离能 增大趋势(注意第ⅡA族、第ⅤA族的特殊性) 依次减小
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(2)特例
当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)的结构时,原子的能量较低,为稳定状态,该元素具有较大的第一电离能,如第一电离能:Be>B;Mg>Al;N>O;P>S。
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(3)应用
①判断元素金属性的强弱
电离能越小,金属越容易失去电子,金属性越强;反之越弱。
②判断元素的化合价
如果某元素的In+1≫In,则该元素的常见化合价为+n,如钠元素I2≫I1,所以钠元素的化合价为+1价。
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2.元素电负性的递变性
(1)规律:同周期元素从左到右,电负性依次增大;同主族元素自上而下,电负性依次减小。
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(2)应用
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3.共价键的判断
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(3)配位键及配合物
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4.中心原子杂化类型和分子空间结构的关系
分子组成(A为中心原子) 中心原子的孤电子对数 中心原子的杂化方式 分子空间结构 实例
AB2 0 sp 直线形 BeCl2
1 sp2 V形 SO2
2 sp3 V形 H2O
AB3 0 sp2 平面三角形 BF3
1 sp3 三角锥形 NH3
AB4 0 sp3 正四面体形 CH4
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[注:中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子,其空间结构不一定是正四面体形。需根据孤电子对占据杂化轨道数目的多少判断分子的空间结构,可以呈现V形(如水分子)、三角锥形(如氨分子)。]
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解析 中心N原子为sp3杂化,与中心N原子直接相连的N原子为sp2杂化,与端位N原子直接相连的N原子为sp杂化,端位N原子为sp2杂化,则N原子的杂化方式有3种,B错误。
答案
解析
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2.(2021·山东高考)关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质,下列说法错