专题4 分子空间结构与物质性质体系构建 体验高考 （课件）-【步步高】2023-2024学年高二化学选择性必修2 （苏教版2019，闽苏桂蒙陕冀）

专题4 体系构建　体验高考 体系构建　理清脉络 体验高考　素养提升 内容索引 体系构建　理清脉络 返回 体验高考　素养提升 考向一　“两大理论”与微粒空间结构 1.(2022·湖北，11)磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为O==P(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是 A.为非极性分子 B.空间结构为正四面体形 C.加热条件下会分解并放出N2 D.分解产物NPO的电子式为 √ 磷酰三叠氮分子是不对称结构，分子中的正负电荷重心不重合，是极性分子，A项错误； 磷酰三叠氮分子含有三个P—N及一个P==O，则空间结构为四面体形，B项错误； 磷酰三叠氮是一种高能分子，加热条件下会分解并放出N2，C项正确； NPO为共价化合物，则电子式为 ，D项错误。 2.(2022·江苏，5)下列说法正确的是 A.金刚石与石墨烯中的C—C—C夹角都为120° B.SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子 C.锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为4s24p2 D.ⅣA族元素单质的晶体类型相同 √ 金刚石中的碳原子为正四面体结构，C—C—C夹角为109°28′，故A错误； SiH4的化学键为Si—H，SiCl4的化学键为Si—Cl，均为极性键，均为正四面体，正负电荷重心重合，均为非极性分子，故B正确； 锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，故C错误； ⅣA族元素中的碳元素形成的石墨为混合型晶体，而硅形成的晶体硅为共价晶体，故D错误。 3.(2022·山东，5)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、N—Ga。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 √ Al和Ga均为ⅢA族元素，N属于ⅤA族元素，AlN、GaN的成键结构与金刚石相似，则其均为共价晶体。因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体，由于Al原子的半径小于Ga，N—Al的键长小于N—Ga的键长，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说法错误； 不同元素的原子之间形成的共价键为极性键，故两种晶体中所有化学键均为极性键，B说法正确； 金刚石中每个C原子形成4个共价键，C原子无孤电子对，故C原子均采取sp3杂化，C原子的配位数是4，由于AlN、GaN与金刚石结构相似，则其晶体中所有原子均采取sp3杂化，所有原子的配位数也均为4，C、D说法正确。 4.(1)[2022·全国乙卷，35(2)]①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中，C的一个_____杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl_____键，并且Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键( )。 一氯乙烯的结构式为 ，碳原子采取sp2杂化，因此C的一 个sp2杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl σ键。 sp2 σ ②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C—Cl键长的顺序是____________________________，理由：(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多，形成的C—Cl越强；(ⅱ)__________________ _______________________。 一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔 越多，形成的C—Cl越强 Cl参与形成的大π键 C的杂化轨道中s成分越多，形成的C—Cl越强，C—Cl的键长越短，一氯乙烷中碳采取sp3杂化，一氯乙烯中碳采取sp2杂化，一氯乙炔中碳采取sp杂化，sp杂化时s成分多，sp3杂化时s成分少，同时Cl参与形成的大π键越多，形成的C—Cl的键长越短，一氯乙烯中Cl的3p轨道与C的2p轨道形成3中心4电子的大π键( )，一氯乙炔中Cl的3p轨道与C的2p轨道形成2个3中心4电子的大π键( )，因此三种物质中C—Cl键长的顺序为一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔。 (2)[2022·全国甲卷，35(4)改编] CF2==CF2和ETFE(乙烯与四氟乙烯的共聚物)分子中C的杂化轨道类型分别为_______和______；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因____________ __________________________________________________。 sp2 sp3 大于聚乙烯中C—H的键能，键能越大，化学性质越稳定 C—F的键能 由于F元素的电负性较大，因此在与C原子的结合过程中形成的C—F的键能大于聚乙烯中C—H的键能，键能的强弱决定物质的化学性质，键能越大，化学性质越稳定，因此聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯。 5.[2022·海南，19(3)(4)节选]以Cu2O、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题： (3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如图，分子中所有原子共平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取_______杂化。 sp2 根据结构式可知，N原子的杂化方式均为sp2。 (4)金属Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，Zn与氨水反应的离子方程式为______________________________________ ______________。 2OH－＋H2↑ 金属Zn与氨水反应可生成[Zn(NH3)4](OH)2和H2，反应的离子方程式为Zn＋4NH3＋2H2O===[Zn(NH3)4]2＋＋2OH－＋H2↑。 Zn＋4NH3＋2H2O===[Zn(NH3)4]2＋＋ 6.[2022·广东，20(3)(4)(5)节选]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： (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 BDE Ⅰ中有σ键，还有大π键，故A错误； Ⅰ中的Se—Se为非极性共价键，故B正确； 烃都难溶于水，因此Ⅱ难溶于水，故C错误； Ⅱ中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型为sp2，碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp，故D正确； 根据同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，因此Ⅰ～Ⅲ含有的元素中，O电负性最大，故E正确。 (4)Ⅳ中具有孤电子对的原子有_______。 O、Se 分子Ⅳ中O、Se都有孤电子对，C、H、S都没有孤电子对。 (5)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。 的空间结构为____________。 正四面体形 7.[2022·湖南，18(3)]科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化H2，将N3－转化为 ，反应过程如图所示： ①产物中N原子的杂化轨道类型为__________。 sp3杂化 由结构简式可知，产物中氮原子的价电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化。 H2O 水分子和氨基阴离子的原子个数都为3、价电子数都为8，互为等电子体。 考向二　配合物理论 8.[2021·全国乙卷，35(2)]三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中提供电子对形成配位键的原子是_________，中心离子的配位数为_____。 N、O、Cl 6 [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中三价铬离子提供空轨道，N、O、Cl提供孤电子对与三价铬离子形成配位键，中心离子的配位数为N、O、Cl三种原子的个数和，即3＋2＋1＝6。 9.[2021·海南，19(2)(5)]金属羰基配位化合物在催化反应中有着重要应用。HMn(CO)5是锰的一种简单羰 基配位化合物，其结构示意图如右。 回答问题： (2)配位化合物中的中心原子配位数 是指和中心原子直接成键的原子的 数目。HMn(CO)5中锰原子的配位数为______。 6 由题干图例所示，HMn(CO)5中Mn原子以配位键连接5个C原子、1个H原子，所以锰原子的配位数为6。 (5)CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氢原子被甲基取代的产物。CH3Mn(CO)5与I2反应可用于制备CH3I，反应前后锰的配位数不变，CH3Mn(CO)5与I2反应的化学方程式为___________________________ ____________。 CH3Mn(CO)5＋I2―→CH3I ＋MnI(CO)5 根据题目描述，CH3Mn(CO)5与I2交换原子(或原子团)形成新物质，故反应的化学方程式为CH3Mn(CO)5＋I2―→CH3I＋MnI(CO)5。 Π Π Π SeO SeO中Se的价电子对数为＝4，其空间结构为正四面体形。 NH ②与NH互为等电子体的一种分子为______(填化学式)。 $$