内容正文:
分子结构、晶体结构与物质性质
命题角度
3年考题分布
考情预测
成键方式、杂化类型及空间结构的判断
2023·山东卷T5;2023·北京卷T1;2023·湖北卷T9;2022·湖北卷T7;2020·山东卷T17(2)
本部分主要考查原子的核外电子排布、元素周期律、复杂离子或分子的空间结构、分子性质及原因解释、晶体结构及相关计算等内容,考查对微观粒子结构和性质的认知能力,提升宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。晶胞结构的分析计算是高考的必考点和难点,涉及微观建模、数学分析、立体计算等。
晶体结构与有关晶胞参数的计算
2023·湖南卷T11;2023·辽宁卷T14;2023·湖北卷T15;2022·湖北卷T9;2021·广东卷T20(6)
物质结构与性质综合题
2023·山东卷T16;2022·湖南卷T18;2022·广东卷T20;2022·山东卷T16;2021·山东卷T16
成键方式、杂化类型及空间结构的判断
高考真题
构建解题模型
(2023·山东卷,T5)石墨与F2在450 ℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x,该物质仍具润滑性,其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是( )
A.与石墨相比,(CF)x导电性增强
B.与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强
C.(CF)x中C—C的键长比C—F短
D.1 mol (CF)x中含有2x mol共价单键
石墨晶体中每个碳原子上未参与杂化的1个2p轨道上电子在层内离域运动,故石墨晶体能导电,而(CF)x中没有未参与杂化的2p轨道上的电子,故与石墨相比,(CF)x导电性减弱,A错误;(CF)x中C原子的所有价键均参与成键,未有未参与成键的孤电子或者不饱和键,故与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强,B正确;已知C的原子半径比F的大,故可知(CF)x中C—C的键长比C—F长,C错误;由题干结构示意图可知,在(CF)x中C与周围的3个碳原子形成共价键,每个C—C被2个碳原子共用,和1个F原子形成共价键,即1 mol(CF)x中含有2.5x mol共价单键,D错误。
B
晶体结构与有关晶胞参数的计算
高考真题
构建解题模型
(2023·湖南卷,T11)科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为a pm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是( )
A.晶体最简化学式为KCaB6C6
B.晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D.晶体的密度为 g·cm-3
晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法
根据晶胞结构可知,其中K的个数:8×=1,Ca的个数:1,B的个数:12×=6,C的个数:12×=6,故其最简化学式为KCaB6C6,A正确;Ca2+位于晶胞体心,K+位于顶点,则晶体中与Ca2+最近且距离相等的K+有8个,晶胞中Ca2+、K+数目之比为1∶1,故晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个,B正确;晶胞中B和C原子构成的多面体有14个面,C错误;该晶胞最简化学式为KCaB6C6,则1g,晶胞体积为a3×10-30cm3g·cm-3,D正确。
C
物质结构与性质综合题
高考真题
构建解题模型
(2023·山东卷,T16)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(1)-40 ℃时,F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下,HOF为无色气体,固态HOF的晶体类型为________,HOF水解反应的产物为________(填化学式)。
(2)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键()。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为__________;O—Cl—O键角________(填“>”“<”或“=”)Cl—O—Cl键角。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明原因_____。
(3)一定条件下,CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系,晶胞结构如图所示(晶胞参数a=b≠c,α=β=γ=90°),其中Cu的化合价为+2。上述反应的化学方程式为________________。若阿伏加德罗常数的值为NA,化合物X的密度ρ=________ g·cm-3(用含NA的代数式表示)。
(1)常温常压下,HOF为无色气体,则HOF的沸点较低,因此,固态HOF的晶体类型为分子晶体。HOF分子中F显-1价,其水解时结合H2O电离的H+生成HF,则OH+结合H2O电离的OH-,两者反应生成H2O2,因此,HOF水解反应的产物为HF 、H2O2。
(2)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π)。由ClO2可