专题2 主观题突破 2.电离能、电负性、化学键、空间结构原因解释-【步步高】2024年高考化学大二轮专题复习与增分策略（新高考，江苏专用）

　2.电离能、电负性、化学键、空间结构原因解释 1．[2021·山东，16(2)节选]O、F、Cl电负性由大到小的顺序为____________。 答案　F>O>Cl 2．[2020·全国卷Ⅰ，35(1)(2)]Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题： (1)基态Fe2＋与Fe3＋离子中未成对的电子数之比为__________________。 (2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)> I1(Na)，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 I1(Be)> I1(B)> I1(Li)，原因是_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 I1/(kJ·mol－1) Li 520 Be 900 B 801 Na 496 Mg 738 Al 578 答案　(1)4∶5　(2)Na与Li同主族，Na的电子层数更多，原子半径更大，更易失电子，故第一电离能更小　Li、Be和B为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势；但由于基态Be原子的s能级轨道处于全充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于B的 解析　(1)基态Fe2＋的价层电子排布式为3d6，未成对电子数为4，基态Fe3＋的价层电子排布式为3d5，未成对电子数为5，所以两者之比为4∶5。 3．[2020·全国卷Ⅱ，35(3)]钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料，回答下列问题： CaTiO3的晶胞如图所示，其组成元素的电负性大小顺序是__________________；金属离子与氧离子间的作用力为__________________，Ca2＋的配位数是________________。 答案　O＞Ti＞Ca　离子键　12 解析　三种元素中O的电负性最大，Ca的电负性最小，因此三种元素电负性的大小顺序为O＞Ti＞Ca。氧离子与金属离子之间形成的是离子键。由图可知，每个Ca2＋周围与之等距离的O2－的个数为12，即配位数为12。 4．[2023·湖南，17(1)(7)] 物质 Ga(CH3)3 Et2O CH3I NR3 沸点/℃ 55.7 34.6 42.4 365.8 回答下列问题： (1)晶体Ga(CH3)3的晶体类型是___________________________________________。 (7)比较分子中的C—Ga—C键角大小：Ga(CH3)3______________Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”“<”或“＝”)，其原因是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)分子晶体　(7)>　Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，故Ga(CH3)3(Et2O)中C—Ga—C的键角较小 解析　(1)晶体Ga(CH3)3的沸点较低，晶体类型是分子晶体。 1．比较O、C电负性大小，并从原子结构角度解释两元素电负性差异的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　O原子的原子半径小于C原子的原子半径，对电子的吸引能力更强，电负性：O>C。 2．尿素[CO(NH2)2]分子中N、O元素的第一电离能：N>O，原因是________________ ________________________________________________________________________。 答案　N元素的2p能级为半充满状态，是较稳定的结构，失去1个电子需要的能量更多 3．氟代硼铍酸钾晶体KBBF(KBe2BO3F2)组成元素中电负性最大的元素和电负性最小的元素组成的物质为____________________。 答案　KF 4．Na＋和Ne互为等电子体，电离能：I2(Na)>I1(Ne)，原因是______________________ ________________________________________________________________________。 答案　Na＋和Ne电子排布结构相同，而Na＋比Ne的核电荷数大，因此Na＋原子核对核外电子的吸引力大于Ne原子核对核外电子的吸引力，所以Na＋更难失去电子，电离能更大 5．已知电负性：H 2.1；C 2.5；F 4.0；P 2.1；I 2.5。 CH3I是一种甲基化试剂，CF3I可用作制冷剂，CH3I和CF3I发生水解时的主要反应分别是CH3I＋H2O―→CH3OH＋HI和CF3I＋H2O―→CF3H＋HIO。CF3I的水解产物是HIO，结合电负性解释原因：____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　因为电负性： F>I＝C，所以在CF3I中，受3个F原子吸引电子能力强的影响，I与C之间的共用电子对偏向于C，I显＋1价，则CF3I发生水解时，生成CF3H和HIO 6．下表是两者的键能(单位：kJ·mol－1)数据： A－B A==B A≡B CO 351 745 1 071.9 N2 139 418 946 结合数据说明CO比N2活泼的原因：_________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　CO中第一个π键的键能是326.9 kJ·mol－1，N2中第一个π键的键能是528 kJ·mol－1，所以CO的第一个π键比N2中第一个π键更容易断裂，所以CO比N2活泼 7．两种三角锥形气态氢化物PH3和NH3的键角分别为93°6′和107°，试分析PH3的键角小于NH3的原因：___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　电负性：N＞P，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间的距离越小，成键电子对之间的排斥力增大，键角变大 8．NF3的键角______NH3的键角(填“>”“<”或“＝”)，理由是________________ ________________________________________________________________________。 答案　<　F的电负性比H大，NF3中N原子周围电子云的密度减小，成键电子对之间的排斥力较小，因而键角较小 9．H3O＋中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大，原因是_______________ ________________________________________________________________________。 答案　H2O中的氧原子有2个孤电子对，H3O＋中的氧原子有1个孤电子对，排斥力较小 10．CH4、NH3、H2O的VSEPR模型都是________，键角分别是________、________、__________；分析它们键角差异的原因：______________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　四面体形　109°28′　107°　105°　CH4中键与键之间的排斥力一样，是正四面体形，键角为109°28′；而其他两个分子均有未成键的孤电子对，孤电子对间的排斥力>孤电子对与σ键电子对间的排斥力>σ键电子对间的排斥力。由于孤电子对对成键电子的排斥作用，使得成键电子间夹角变小，H2O中有两个孤电子对，NH3中有一个孤电子对，故H2O中键角比NH3更小 11．H2S键角比H2Se大的原因：__________________________________________。 答案　电负性：S＞Se，共用电子对离S近，共用电子对间的排斥力大 12．SO的键角小于SO的原因是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　SO中无孤电子对，SO中有一个孤电子对，孤电子对与成键电子对间的斥力更大，导致SO的键角小于SO 13．顺铂有抗癌作用。机理：在铜转运蛋白的作用下，顺铂进入人体细胞发生水解，生成的Pt(NH3)2(OH)Cl与DNA结合，破坏DNA的结构，阻止癌细胞增殖。如： (1)鸟嘌呤与Pt(NH3)2(OH)Cl反应的产物中包含的化学键有__________(填字母)。 A氢键 B．离子键 C．共价键 D．配位键 (2)在Pt(NH3)2Cl2，配体与铂(Ⅱ)的结合能力：Cl－__________NH3(填“>”或“＜”)。 答案　(1)BCD　(2)＜ 解析　(1)根据题中产物结构可知化学键包括离子键、共价键和配位键，故选B、C、D。(2)与Cl相比，N给出孤电子对的能力更强。 14．Cu2O与NH3·H2O反应能形成较稳定的[Cu(NH3)2]＋的原因是__________________ ________________________________________________________________________。 答案　NH3·H2O中的N原子提供孤电子对，与Cu＋形成配位键 15．Co3＋在水中易被还原成 Co2＋，而在氨水中可稳定存在，其原因为______________ ________________________________________________________________________。 答案　Co3＋可与 NH3形成较稳定的配合物 16．一种钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构为，1 mol 该配合物形成的配位键有________ mol，配位原子是________。 答案　6　N、O 17．邻二氮菲()中N原子可与Fe2＋通过配位键形成橙红色邻二氮菲亚铁离子，利用该反应可测定Fe2＋浓度，该反应的适宜pH范围为2～9，试解释选择该pH范围的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　当H＋浓度较高时，邻二氮菲中的N优先与H＋形成配位键，导致与Fe2＋配位的能力减弱；若OH－浓度较高时，OH－与Fe2＋反应，也会影响与邻二氮菲配位 18．Cu2＋能与NH3形成具有对称空间结构的[Cu(NH3)4]2＋。 (1)[Cu(NH3)4]2＋的H—N—H键角________(填“>”“＝”或“<”)NH3的H—N—H键角。 (2)NF3与NH3具有相同的空间结构，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)>　(2)F的电负性比N大，N—F的成键电子偏向于F，导致NF3中N原子对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键 解析　(1)[Cu(NH3)4]2＋中N原子无孤电子对，所以[Cu(NH3)4]2＋中H—N—H键角>NH3中H—N—H键角。 学科网（北京）股份有限公司 $$