内容正文:
大题专攻(二) “物质结构与性质”类主观题常考题点与增分策略
试题一般是以生物医药、新型催化材料、新型光电材料等为命题情境素材,体现对立德树人核心价值的考查;题目一般先后呈现三条相互独立的知识主线,即原子结构主线、分子结构主线、晶体结构主线。原子结构基础性强,主要考查理解与辨析能力;分子结构应用性强,主要考查分析与推测能力;晶体结构综合性、创新性强,主要考查归纳与论证能力。
一、练悟真题——明考情
1.(2023·全国乙卷)中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(MgxFe2-xSiO4)。
回答下列问题:
(1)基态Fe原子的价电子排布式为____________。橄榄石中,各元素电负性大小顺序为____________________,铁的化合价为______________。
(2)已知一些物质的熔点数据如下表:
物质
熔点/℃
NaCl
800.7
SiCl4
-68.8
GeCl4
-51.5
SnCl4
-34.1
Na与Si均为第三周期元素,NaCl熔点明显高于SiCl4,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因______________________________________________________。SiCl4的空间结构为________,其中Si的轨道杂化形式为___________。
(3)一种硼镁化合物具有超导性能,晶体结构属于六方晶系,其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示,晶胞中含有________个Mg。该物质化学式为________________,B—B最近距离为________。
解析:(1)Fe是26号元素,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为3d64s2。一般来说,元素的非金属性越强,电负性越大,金属性越强,电负性越小,故橄榄石中元素电负性大小顺序为O>Si>Fe>Mg;根据化合物中各元素化合价代数和为零,可知Fe的化合价为+2。(2)由表中数据可知,NaCl是离子晶体(熔化时离子键被破坏),SiCl4是分子晶体(熔化时分子间作用力被破坏),离子键强度远大于分子间作用力,故NaCl熔点明显高于SiCl4。分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高。SiCl4分子结构中,1个Si与周围的4个Cl形成正四面体结构,中心原子Si采用sp3杂化。(3)结合投影图可知,晶体结构图中实线部分为1个晶胞,Mg位于晶胞顶点,数目为4×+4×=1;有2个B位于晶胞体内,B原子数目为2,故该物质的化学式为MgB2;如图,B位于边长为a的正三角形的中心,故B—B的最近距离为a××2=a。
答案:(1)3d64s2 O>Si>Fe>Mg +2
(2) NaCl是离子晶体,SiCl4是分子晶体,NaCl中离子键强度远大于SiCl4分子间作用力 SiCl4、GeCl4、SnCl4的熔点依次升高,因为三者均为分子晶体,结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力逐渐增强 正四面体形 sp3
(3)1 MgB2 a
2.(2022·广东等级考)硒(Se)是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来,AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路线如下:
(1)Se与S同族,基态硒原子价电子排布式为________。
(2)H2Se的沸点低于H2O,其原因是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)关于Ⅰ~Ⅲ三种反应物,下列说法正确的有________。
A.Ⅰ中仅有σ键
B.Ⅰ中的Se—Se键为非极性共价键
C.Ⅱ易溶于水
D.Ⅱ中原子的杂化轨道类型只有sp与sp2
E.Ⅰ~Ⅲ含有的元素中,O电负性最大
(4)Ⅳ中具有孤对电子的原子有____________。
(5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4______H2SeO3(填“>”或“<”)。研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠(Na2SeO4)可减轻重金属铊引起的中毒。SeO的立体构型为__________。
(6)我国科学