第4章 核心素养突破4 物质结构中常见简答题-【创新教程】2025年高考化学总复习大一轮教师用书word（人教多选版）

　　　　　　　　物质结构中常见简答题 1．黄铜是由铜和锌所组成的合金，元素铜与锌的第一电离能分别为I1Cu＝746 kJ·mol－1，I1Zn＝906 kJ·mol－1，I1Cu＜I1Zn的原因是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：锌失去的是全充满的4s2电子，铜失去的是4s1上的电子 2．单质铜及镍都是由______键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为I2Cu＝1 958 kJ·mol－1、I2Ni＝1 753 kJ·mol－1，I2Cu＞I2Ni的原因是_________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：金属　铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子 3．Y()与W()互为同分异构体，但Y的沸点比W的沸点高，其主要原因是________________________________________________________________________。 答案：Y分子间可以形成氢键，而W分子间不能形成氢键 4．O的简单氢化物的氢键的键能小于HF氢键的键能，但氧元素的简单氢化物常温下为液态而HF常温下为气态的原因是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：每个H2O分子平均形成的氢键数目比每个HF分子平均形成的氢键数目多 5．氯化亚铁的熔点为674 ℃，而氯化铁的熔点仅为282 ℃，二者熔点存在差异的原因是 ________________________________________________________________________。 答案：氯化亚铁为离子晶体，熔化时需要破坏离子键，而氯化铁为分子晶体，熔化时需要破坏分子间作用力 6．氨(NH3)和膦(PH3) 均为三角锥形分子，其中，H－N－H的键角为107°，H－P－H的键角为93.6°，试分析PH3的键角小于NH3的原因________。氨的沸点______(填“高于”或“低于”)膦，请解释原因______________________________________________________。 答案：N的电负性较大，N－H的键长较小，3个N－H之间排斥力较大(从P角度分析亦可)　　高于　NH3分子之间形成氢键 7．试从分子的空间结构和原子的电负性、中心原子上的孤电子对等角度解释与O的简单氢化物结构十分相似的OF2的极性很小的原因：_________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：OF2与H2O的空间结构相似，同为V形分子，但水分子的极性很强，而OF2的极性却很小，这是因为：①从电负性上看，氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差；②OF2中氧原子上有两个孤电子对，抵消了F—O中共用电子对偏向F而产生的极性 8．GaN、GaP、GaAs的熔点如下表，它们的晶体类型与硅类似，都是良好的半导体材料。解释它们熔点变化的原因__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 晶体 GaN GaP GaAs 熔点/℃ 1 700 1 480 1 238 答案：原子半径N<P<Ga，键长Ga－N<Ga－P<Ga－As，键能Ga－N>Ga－P>Ga－As，所以GaN、GaP、GaAs熔点逐渐降低 9．咖啡因是一种中枢神经兴奋剂，其结构式如图所示。常温下，咖啡因在水中的溶解度为2 g，加适量水杨酸钠()可使其溶解度增大，其原因可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：咖啡因与水杨酸钠之间形成了氢键 10．与O同族的元素还有S、Se、Te，它们氢化物的沸点大小为H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，其原因是_____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：H2Te、H2Se、H2S均是分子晶体，相对分子质量逐渐减小，范德华力减小，所以沸点减小，而水分子中存在氢键，所以沸点最高 11．GaF3的熔点高于1 000 ℃，GaCl3的熔点为77.9 ℃，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，所以离子晶体GaF3的熔、沸点较高 12．单质氧有两种同素异形体，其中沸点高的是__________(填分子式)，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：O3　O3的相对分子质量较大，范德华力大 13．已知MgO与NiO的晶体结构相同，其中Mg2＋和Ni2＋的离子半径分别为66 pm和69 pm。则熔点：MgO________(填“>”“＝”或“<”)NiO，理由是_____________________ ________________________________________________________________________。 答案：>　Mg2＋半径比Ni2＋的小，MgO的晶格能比NiO的大 14．SiO2比CO2熔点高的原因是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：SiO2为共价晶体，而CO2为分子晶体 15．CH4、SiH4、GeH4的熔、沸点依次________(填“增大”或“减小”)，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：增大　三种物质均为分子晶体，结构与组成相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高 16．水杨酸第一级电离形成离子，相同温度下，水杨酸的Ka2__________(填“＞”“＜”、“＝”)苯酚()的Ka，其原因是______________________ ________________________________________________________________________。 答案：＜　中形成分子内氢键，使其更难电离出H＋ 17．从结构的角度分析苯酚的酚羟基有弱酸性的原因为_________________________ ________________________________________________________________________。 答案：酚羟基的氧原子参与形成了大π键，使氧原子电荷密度下降，H＋容易电离 18．将磷酸加热可发生分子间脱水生成焦磷酸(H4P2O7)、三磷酸以及高聚磷酸，焦磷酸的酸性强于磷酸的原因是_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：焦磷酸中非羟基氧的数目比磷酸中非羟基氧的数目多 19．已知Cr3＋等过渡元素水合离子的颜色如下表所示： 离子 Sc3＋ Cr3＋ Fe2＋ Zn2＋ 水合离子的颜色 无色 绿色 浅绿色 无色 请根据原子结构推测Sc3＋、Zn2＋的水合离子为无色的原因为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：3d轨道上没有未成对电子(3d轨道上电子为全空或全充满) 20．砷酸的酸性弱于硒酸，从分子结构的角度解释原因________________________ ________________________________________________________________________。 答案：H2SeO4的非羟基氧原子多，Se的正电性更高，羟基中O原子上的电子向Se偏移的程度大，更容易电离出H＋ 21．高温下CuO容易转化为Cu2O，试从原子结构角度解释其原因：_______________ ________________________________________________________________________。 答案：Cu2O中Cu＋的价层电子排布处于稳定的全充满状态 22．N原子的第一电离能比O原子的大，其原因是_____________________________ ________________________________________________________________________。 答案：N原子的2p轨道电子处于半充满状态，比较稳定 23．现代工业冶金中，2Au(CN)＋Zn===2Au＋Zn(CN)。CN－是常见的配体，提供孤电子对是C不是N，其主要原因是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：C的电负性比N小，吸引孤电子对的能力比N弱 24．莫氏硬度是衡量矿物硬度的一种标准，其值越大则硬度越大。已知NaF和MgF2的莫氏硬度值分别为3.2和6.0，引起这种差异的主要原因是_____________________________ ________________________________________________________________________。 答案：NaF与MgF2均为离子晶体，Mg2＋的半径比Na＋的半径小，Mg2＋带2个单位正电荷数比Na＋的多，故MgF2的晶格能大于NaF 25．科学家在研究金属矿物质组分的过程中，发现了Cu—Ni—Fe等多种金属互化物。确定某种金属互化物是晶体还是非晶体的方法是__________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：X射线衍射法 26．烟花燃放过程中会产生五颜六色的光，化学上称为“焰色试验”，原因为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：激发态原子变为基态原子时要释放能量，能量以光的形式呈现 27．Al元素可形成[AlF6]3－、[AlCl4]－配离子，而B元素只能形成[BF4]－配离子，由此可知决定配合物中配位数多少的因素是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：中心原子半径、配位原子的半径 28．碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，是由于HCO能够形成双聚或多聚链状离子的结果，HCO能够双聚或多聚的原因是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：HCO间能够通过氢键相互聚合 29．已知：r(Fe2＋)为61 pm，r(Co2＋)为65 pm。在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3，实验测得FeCO3的分解温度低于CoCO3，原因是___________________________ ________________________________________________________________________。 答案：Fe2＋的半径小于Co2＋，FeO的晶格能大于CoO，FeCO3比CoCO3易分解 30．石墨烯具有良好导电性的原因是________________________________________________________________________。 答案：石墨烯存在大π键，大π键电子可以自由移动 31．多数配离子显示颜色与d轨道的分裂能有关。分裂能是指配离子的中心原子(离子)的一个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量(用Δ表示)，它与中心离子的结构、电荷、配体有关。试判断分裂能Δ[Fe(H2O)] ____ Δ[Fe(H2O)](填“＞”“＜”或“＝”)，理由是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：>　Fe3＋的正电荷数比Fe2＋的多，吸引电子能力更强；Fe3＋的3d轨道达到半充满稳定结构，Fe2＋的3d轨道未达到半充满稳定结构 32．NH3能与众多过渡元素离子形成配合物，向CuSO4溶液中加入过量氨水，得到深蓝色溶液，向其中加入乙醇析出深蓝色晶体，加入乙醇的作用_______________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：减小溶剂极性，降低晶体溶解度 33．铜可以形成一种离子化合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4，该化合物加热时首先失去的组分是H2O，原因是______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的配位键弱 34．H3O＋中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大，原因为_____________ ________________________________________________________________________。 答案：H3O＋中中心原子O上有一个孤电子对，而H2O中中心原子O上有两个孤电子对，排斥作用大 35．AlCl3的相对分子质量为133.5,183 ℃开始升华，易溶于水、乙醚等，其二聚物(Al2Cl6)的结构如图所示，图中1键键长为206 pm,2键键长为221 pm， 从键的形成角度分析1键和2键的区别：__________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：1键为铝原子、氯原子各提供一个电子形成的共价键，2键为氯原子提供孤电子对、铝原子提供空轨道形成的配位键 36．Co2＋在水溶液中以[Co(H2O)6]2＋形式存在。向含Co2＋的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2＋，其原因是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：N元素电负性比O元素电负性小，N原子提供孤电子对的倾向更大，与Co2＋形成的配位键更强 学科网（北京）股份有限公司 $$