内容正文:
第06讲 分子的性质 晶体的结构与性质
目录
01 考情解码·命题预警 2
02 体系构建·思维可视 2
03 核心突破·靶向攻坚 3
考点一 分子的性质 3
知识点1 键的极性与分子的极性 3
知识点2 分子间作用力 3
知识点3 分子的手性 5
考向1 考查分子的极性 6
考向2 考查分子性质的综合应用 6
【思维建模】用氢键解释原因的答题模板
考点二 晶体结构 8
知识点1 晶胞中粒子配位的判断 8
知识点2 晶体类型的判断 9
知识点3 晶体熔沸点的比较 10
知识点4 晶胞中粒子数的计算 10
知识点5 晶体密度的计算 11
考向1 晶体类型与性质比较 11
考向2 考查晶胞的计算 13
04 真题溯源·考向感知 14
考点要求
考查形式
2025年
2024年
2023年
分子的性质
选择题
非选择题
江苏卷T4,3分
晶体结构
选择题
非选择题
江苏卷T14(2),4分
江苏卷T14(2)②,2分
考情分析:
1.命题规律:
(1)选择题中考查分子的极性,物质熔沸点的比较,手性碳原子的判断,晶胞中粒子数判断。
(2)非选择题中考查物质溶解性的解释、晶胞中粒子数、化学式的计算或晶胞密度的计算,晶体中原子的空间位置判断等。
2.复习策略:
复习过程通过分析典型分子的极性,引导学生得出分子极性判断方法;指导用分子间作用力解释某些事实或现象,做到规范书写;通过典型晶体并结合典型试题分析,指导学生能正确判断晶胞粒子配位数、计算晶体的化学式及晶体的密度,能判断晶体的类型、解释熔点差异原因、比较熔沸点高低。
复习目标:
1.能判断分子中存在的作用力类型及对有关性质的影响。
2.能判断分子的极性及有机物中的手性碳原子数目。
3.知道典型的四种类型晶体的空间结构及微粒的排列方式。
4.能计算晶胞中微粒的数目或确定物质的化学式、计算晶体的密度。
考点一 分子的性质
知识点1 键的极性与分子的极性
分子类型
键的极性
空间结构
分子极性
典型分子
三原子分子
极性键
V形
极性分子
H2O、H2S、SO2
极性键
直线形
非极性分子
CS2、CO2
四原子分子
极性键
三角锥形
极性分子
NH3
极性键
平面三角形
非极性分子
BF3、SO3
非极性键
正四面体形
非极性分子
P4
五原子分子
极性键
四面体形
极性分子
CH3Cl
极性键
正四面体形
非极性分子
CH4、CCl4
得分速记
❶键的极性与分子极性关系:
①以非极性键结合的双原子分子必为非极性分子,如:Cl2、H2等。
②以极性键结合的双原子分子一定为极性分子,如:HCl、CO等。
③以极性键结合的多原子分子,是否是极性分子,由该分子的分子构型具体确定,如H2O为极性分子,CCl4为非极性分子。
即:键有极性,分子不一定有极性。
❷分子极性的判断:
An型
除O3外皆为非极性分子
AB型
极性分子
ABn型
若A价态为最高价,则为非极性分子
知识点2 分子间作用力
1.范德华力与氢键的比较
范德华力
氢键
概念
物质分子间存在的微弱相互作用
分子间(内)电负性较大的成键原子通过H原子而形成的静电作用
存在范围
分子间
分子中含有与H原子相结合的原子半径小、电负性大、有孤对电子的F、O、N原子
分类
————
分子内氢键和分子间氢键
特征
无方向性和饱和性
有饱和性和方向性
强度比较
比化学键弱得多
比化学键弱得多,比范德华力稍强
共价键>氢键>范德华力
影响因素
①组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大
②分子的极性越大,范德华力越大
X—H…Y强弱与X和Y的电负及氢键数目
性质影响
随范德华力的增大,物质的熔沸点升高、溶解度增大
分子间氢键使物质熔沸点升高、硬度增大、水中溶解度增大;分子内氢键使物质熔沸点降低、硬度减小
2.氢键
①氢键表示方法 X—H…Y(X、Y为N、O、F原子,可以相同,也可不同)
HF分子间的氢键
乙酸以分子间氢键缔合成的二聚体结构
邻羟基苯甲醛分子内形成了氢键
②分子间氢键:使物质的熔沸点升高,在水中的溶解度增加
③解释一些特殊现象:
接近水的沸点时水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些(解释:接近水的沸点的蒸气中存在一定量的水分子因氢键而相互缔合,形成所谓的缔合分子)。
HF分子的相对分子质量测定结果比理论值偏大(解释:HF分子间通过氢键形成缔合分子,使测定结果偏大)
得分速记
分子间作用力和化学键的比较
化学键
分子间作用力
概念
相邻原子间强烈的相互作用
分子间微弱的相互作用
范围
分子内或某些晶体内
分子间
能量
键能一般为120~800 kJ·mol-1
约几到几十kJ·mol-1
性质影响
主要影响物质的化学性质(稳定性)
主要影响物质的物理性质(熔沸点)
3.分子的溶解性
影响分子溶解性的因素
①首先考虑有无氢键,如氨气极易溶于水,主要是氨气分子与水分子之间形成了氢键
②若无氢键,则考虑“相似相溶”规律,如HCl极易溶于水,HCl分子与水分子之间不存在氢键,所以考虑HCl分子与水分子均为极性分子,根据“相似相溶”,HCl易溶于水
③最后考虑分子是否与水反应,如Cl2既不是极性分子,也不能与水分子形成氢键,但氯气能溶于水,原因是氯气能与水发生反应
4.分子与晶体的结构及其性质
分子极性
的判断
①ABn型分子:若A的化合价等于其最高价,则为非极性分子,否则为极性分子
②相似相溶原理:极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂
分子间作用力
①范德华力(与相对分子质量有关);②氢键:与H相连的是F、O、N
晶体类型判断
①构成晶体的粒子及化学键;②晶体的物理性质,如熔点、硬度等
熔沸点判断
①离子晶体:键能(离子半径、离子电荷数);②分子晶体:先看有无氢键,再看分子相对质量;③原子晶体:键能(键长—→原子半径)
氢键
表示
对性质的影响
分子间氢键使物质沸点较高
沸点:NH3>PH3、HF>HCl、C2H5OH>CH3OCH3
分子内氢键使物质沸点较低
沸点:<
使物质易溶于水
NH3、C2H5OH、H2O2、CH3COOH等易溶于水
解释一些特殊现象
水结冰后,体积膨胀并漂浮在水面上(水分子间形成氢键,体积变大,密度变小)
知识点3 分子的手性力
考向1 考查分子的极性
下列说法正确的是__________
①(2025·江苏省南京市六校联合体11月月考)SiF4是含有极性键的非极性分子
②(2025·江苏省南通市二模)H2S是由极性键构成的极性分子
③(2025·江苏省南京市盐城市一模)H2O为非极性分子
④(2025·江苏省南通市海门中学上学期二调)NH3是含有极性键的极性分子
⑤(2025·江苏省南京市金陵中学4月调研)分子的极性:BF3>NF3
⑥(2025·江苏省盐城中学10月月考)S2Cl2的结构如图所示,属于非极性分子
【答案】①②④
【解析】①四氟化硅分子中,其中的Si-F键是极性键;硅原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,分子的空间构型为结构对称的正四面体形,属于非极性分子,正确;②H2S中的S原子sp3杂化,存在两对孤电子对,H2S是由极性键构成的极性分子,正确;③H2O价层电子对数为2+=4,含有2对孤电子对,正电中心与负电中心不重合,属于极性分子,错误;④NH3是含有氮氢极性键,中心原子N含有1对孤对电子,分子结构不对称,正负电荷重心不重合,为极性分子,正确;⑤BF3中心原子价层电子对数为3+=3,且不含孤电子对,空间构型为平面三角形,正负电中心重合,是非极性分子,NF3中心原子价层电子对数为3+=4,含1个孤电子对,空间构型为三角锥形,正负电中心不重合,是极性分子,分子的极性:PH3<NH3,错误;⑥根据S2Cl2的结构如图可知,其分子结构不对称,正负电荷重心不重合,属于极性分子,错误。
【变式训练1·变载体】
下列说法正确的是__________
①(2025·江苏省泰州市海陵区)O2属于非极性分子
②(2025·江苏省泰州市考前指导卷)PH3为非极性分子
③(2025••江苏省兴化中学、高邮中学、泗洪中学调研)硫元素可形成多种化合物。H2S、二硫化氢(H2S2)均有弱酸性,H2S2为非极性分子
④(2025·江苏省前黄高级中学第二次检测)SO2、CO2、NH3 的VSEPR模型都是四面体形,都是非极性分子
⑤(2025·江苏省南通市如皋市三模)Br2与S2-反应生成S8()。S8是由极性键构成的非极性分子
⑥(2025·江苏省南通市海门中学调研)S8溶于四氯乙烯是因为两者均为非极性分子,相似相溶
【答案】①
【解析】①O2为非金属单质,O原子间以非极性共价键结合为双原子分子,属于非极性分子,正确;②PH3的价层电子对数为:3+=4,因为存在一对孤对电子,所以PH3的空间结构为三角锥形,分子中正负电荷中心不重合,为极性分子,错误;③H2S2正负电荷重心不重合,所以是极性分子,错误;④SO2的VSEPR模型是平面三角形,属于极性分子,CO2的VSEPR模型是直线形,属于非极性分子,NH3的VSEPR模型是四面体形,属于极性分子,错误;⑤由S8结构可知,其环状结构对称,正负电荷中心重合,是由非极性键构成的非极性分子,错误;⑥S8、四氯乙烯均为非极性分子,根据相似相溶原理,正确。
考向2 考查分子性质的综合应用
(1)(2025·江苏省扬州市上学期期中)制氢技术研究具有重要意义。
肼硼烷水解制氢,肼硼烷水解:N2H4NH3+3H2OB(OH)3+N2H4+3H2↑。
石墨烯可用作肼硼烷水解的催化剂载体。在石墨烯上引入氨基,有利于催化剂均匀分散于水中,原因是_________________________________________________。
(2)(2024·江苏省苏州、海门、淮阴、姜堰中学期初)丙酮()与水互溶的原因是__________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)氨基与水分子之间形成氢键,增大了催化剂的水溶性 (2)丙酮与水分子之间形成氢键;丙酮与水都是极性分子,符合“相似相溶”规律
【解析】(1)基中含有“N—H”键,它们能与水分子形成氢键,从而增大了粒子间的亲合性,增大了催化剂的水溶性;(2)一从丙酮中氧原子可与水H-O中的H形成氢键,二从丙酮与水都为极性分子来考虑。
思维建模 用氢键解释原因的答题模板
氢键影响物质的熔、沸点类:同为分子晶体,×××存在氢键,而×××仅存在较弱的范德华力或同为分子晶体,×××存在分子间氢键,而×××存在分子内氢键
氢键影响物质的溶解性类:×××与H2O(或×××)分子间形成氢键,使溶解度增大
【变式训练1】判断下列说法中,正确的是________
①(2025·江苏省盐城市上学期期中)沸点:H2S>H2O
②(2025·连云港市上学期期中)沸点:CH4>H2O
③(2025·江苏省江宁高级中学、镇江一中12月联考)氨与水分子之间形成氢键,可用作制冷剂
④(2025••江苏省兴化中学、高邮中学、泗洪中学调研)硫元素可形成多种化合物。H2S、二硫化氢(H2S2)均有弱酸性,H2S2沸点高于H2S,是因为H2S2可形成分子间氢键
⑤(2025·江苏省如皋中学调研二)CH3COCH3分子间可形成氢键
⑥(2025·江苏省南京市六校联合体11月月考)HCO3-通过氢键缔合成较大的酸根,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3
⑦(2025·江苏省南通市海门中学上学期二调)HCOOH与H2O分子之间形成氢键,故HCOOH水溶液呈酸性
【答案】⑥
【解析】①H2O中含有氢键,H2S中不含氢键,则沸点:H2O>H2S,错误;②CH4、H2O都形成分子晶体,二者的相对分子质量相近,但由于H2O分子间能形成氢键,使得H2O分子间的作用力增大,沸点升高,所以沸点:CH4<H2O,不正确;③液氨作制冷剂,是液氨气化时吸收大量的热,使温度降低,与氢键无关,错误;④H2S2不会形成分子间氢键,错误;⑤CH3COCH3中O原子没有与H相连,不能形成分子间氢键,错误;⑥HCO3-中含O-H,故HCO3-能通过氢键缔合成较大的酸根,一般微粒越大越难溶于水,故NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,正确;⑦HCOOH水溶液呈酸性,是因为羧基中O-H极性键断裂,电离出H+,与其是否与H2O分子之间形成氢键无关,错误。
【变式训练2·变题型】
(2025·江苏苏州市开学考)MoS2(Mo的化合价为+4)被誉为“固体润滑油王”。纳米片状MoS2具有类似石墨的层状结构。层与层之间的作用力为___________________。
【答案】范德华力(分子间作用力)
【解析】石墨层与层之间为范德华力,纳米片状MoS2具有类似石墨的层状结构。层与层之间的作用力为范德华力(分子间作用力)。
考点二 晶体结构
知识点1晶胞中粒子配位数的判断
一个粒子周围最邻近的粒子的数目称为配位数,它反映了晶体中粒子排列的紧密程度。
1.晶体中原子(或分子)的配位数:若晶体中的微粒为同种原子或同种分子,则某原子(或分子)的配位数指的是该原子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目。常见晶胞的配位数如下:
简单立方:配位数为6
面心立方:配位数为12
体心立方:配位数为8
2.离子晶体的配位数:指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。
以NaCl晶体为例
①找一个与其离子连接情况最清晰的离子,如图中心的灰球(Cl-)。
②数一下与该离子周围距离最近的异种电性离子数,如图标数字的面心白球(Na+)。确定Cl-的配位数为6,同样方法可确定Na+的配位数也为6。
得分速记
金属晶体的四种堆积模型
晶胞类型
简单立方
钾型(体心)
镁型(六方)
铜型(面心)
代表物
Po(钋)
Na、K、Fe
Mg、Zn、Ti
Cu、Ag、Au
晶胞
晶胞其他图示
配位数
____6
____8
____12
____12
晶胞拥有原子数
____1
____2
____2
____4
知识点2 晶体类型的判断
1.依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断
2.依据物质的分类判断
3.依据导电性判断:熔融状态能导电,为离子晶体
4.依据硬度判断:硬度大的为共价晶体或离子晶体
5.依据晶体的熔点判断
①离子晶体的熔点较高(如MgO的熔点为2 800 ℃,NaCl的熔点为801 ℃)
②共价晶体的熔点高(如:金刚石的熔点为3 550 ℃)
③分子晶体的熔点低(如:硫的熔点为112 ℃,沸点为444.6 ℃)
④金属晶体的熔点差异大,如金属钨的熔点为3 380 ℃,金属铯的熔点为28 ℃
得分速记
四种晶体的比较与判断
晶体类型
分子晶体
共价晶体
金属晶体
离子晶体
构成粒子
分子
原子
金属离子、自由电子
阴、阳离子
粒子间的相互作用力
分子间作用力
共价键
金属键
离子键
硬度
较小
很大
有的很大,
有的很小
较大
熔、沸点
较低
很高
有的很高,
有的很低
较高
溶解性
相似相溶
难溶于任何溶剂
常见溶剂难溶
大多易溶于水等
极性溶剂
导电、传热性
一般不导电
溶于水后有的导电
一般不具有导电性
电和热的良导体
晶体不导电
水溶液或熔融态导电
物质类别及举例
大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)
部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼),部分非金属化合物(如SiC、SiO2)
金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)
金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)
知识点3 晶体熔、沸点的比较
离子晶体
一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgO>NaCl>CsCl
原子晶体
原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔沸点越高,如熔点:金刚石>碳化硅>硅
分子晶体
①分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体,熔沸点反常的高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S
②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,如SnH4>GeH4>SiH4>CH4
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔沸点越高,如CO>N2
④烷烃的同分异构体,支链越多,对称性强,熔、沸点越低
金属晶体
一般来说,金属阳离子半径越小,离子所带电荷数越多,其金属键越强,金属熔沸点就越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al
异类晶体
一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体,如SiO2>NaCl>CO2
知识点4 晶胞中粒子数目的计算
原则
晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个粒子分得的份额就是
方法
长方体
非长方体(六棱柱晶胞)
知识点5 晶体密度的计算
1.确定晶胞中各原子的个数和化学式。
2.计算晶胞的质量:m=×N,其中M为晶体的摩尔质量,N为晶胞拥有的粒子数,NA为阿伏加德罗常数。
3.计算晶胞的体积。
4.计算密度(常见晶胞的密度计算)。
晶胞
(铁)
(NaCl)
(干冰)
晶胞边长
a nm
a pm
a pm
晶胞体积/cm3
(a×10-7)3
(a×10-10)3
(a×10-10)3
晶胞质量/g
×2
×4
×4
晶体密度/(g/cm3)
[注意]单位换算:1 pm=10-12 m=10-10 cm,1 nm=10-9 m=10-7 cm。
考向1 晶体类型与性质的比较
(2024·江苏省各地模拟题)下列说法正确的是
A.H2、Li、NaH晶体类型相同
B.硼、石墨、固态氮的晶体类型相同
C.Na2O、Mg的晶体类型相同
D.前四周期的ⅦA族元素单质的晶体类型相同
【答案】D
【解析】A项,H2、Li、NaH分别属于分子晶体、金属晶体、离子晶体,错误;B项,硼、石墨、固态氮分别属于共价晶体、混合型晶体、分子晶体,错误;C项,Na2O、Mg分别属于离子晶体、金属晶体,错误;D项,前四周期的ⅦA族元素单质都是分子晶体,正确。
【变式训练1·变题型】
判断下列说法中,正确的是________
①(2025·江苏省南通市如皋市三模)冰属于共价晶体
②(2025·江苏省宿迁沭阳如东中学12月)NH4Cl属于共价晶体
③(2025·江苏省南京市、盐城市一模)硝酸乙基铵(C2H5NH3NO3)是人类发现的第一种常温离子液体。熔点:C2H5NH3NO3>NH4NO3
④(2025·连云港市上学期期中)CH3CH2OH、SO2、Cu(NO3)2三者晶体的类型相同
⑤(2025·江苏省江宁高级中学、镇江一中12月联考)黑磷具有与石墨类似的层状结构。黑磷分子中有两种作用力,黑磷晶体是混合型晶体
⑥(2025·江苏省徐州市二模)氮化镓是具有优异光电性能的第三代半导体材料,熔点约为1500℃,可通过Ga(CH3)3与NH3高温反应制得。氮化镓属于分子晶体
【答案】⑤
【解析】①冰通过氢键和范德华力形成,属于分子晶体,错误;②NH4Cl由NH和Cl-构成,则NH4Cl属于离子晶体,错误;③硝酸乙基铵(C2H5NH3NO3)是常温离子液体,而NH4NO3常温是固体,则熔点C2H5NH3NO3<NH4NO3,错误;④CH3CH2OH、SO2为分子晶体,Cu(NO3)2为离子晶体,错误;⑤黑磷分子中每一层原子之间均由共价键结合,层与层之间均由范德华力结合,所以为混合型晶体,正确;⑥氮化镓熔点较高,不符合分子晶体的特征,故不属于分子晶体,错误。
【变式训练2·变题型】
(2025·南通市开学考)脱除和利用SO2具有重要意义。
一种回收利用SO2的方法:将SO2转化为SO3,再将SO3与等物质的量的甲醇反应转化为化合物A。
已知:
①写出化合物A的结构简式:______________________。
②一定压强下,化合物A的沸点低于硫酸的原因是___________________________________________
__________________________________________________________________________________________。
【答案】(4)① ②一定压强下,化合物A分子中只有1个羟基能形成氢键,而硫酸分子中有2个羟基能形成氢键,故导致A的沸点低于硫酸。
【解析】①由已知可知三氧化硫与甲醇反应得到物质A,则物质A的结构简式为;②一定压强下,化合物A分子中只有1个羟基能形成氢键,而硫酸分子中有2个羟基能形成氢键,故导致A的沸点低于硫酸。
考向2 考查晶胞的计算
(1)(2025·江苏南京市开学考)回收废石油裂化催化剂(主要成分为Al2O3、SiO2、La2O3和CeO2)可获得氧化镧(La2O3)和二氧化铈(CeO2)。
制得的CeO2可用于催化消除CO尾气,该过程中CeO2晶胞结构变化如图所示,CeO2-x中Ce(Ⅲ)与Ce(Ⅳ)的数目之比为__________。
(2)(2025·江苏省徐州市二模)以酸泥(主要含无定形Se、HgSe和少量Ag2Se)为原料制备灰硒(Se6)的流程如下:
Cu2-xSe 是一种钠离子电池的正极材料,放电过程中晶胞变化如下图所示。
①1 mol Cu2-xSe转化为NayCu2-xSe时转移电子的物质的量为___________mol。
②NayCu2-xSe中Cu+与Cu2+的个数比为___________。
【答案】(1)1∶1 (2)①0.25 ②5∶1
【解析】(1)CeO2-x中Ce原子的个数是4个,O原子是7个,Ce(Ⅲ)与Ce(Ⅳ)的数目分别是x、y,则x+y=4、3x+4y=7×2=14,解得x y=2,即,CeO2-x中Ce(Ⅲ)与Ce(Ⅳ)的数目之比为1∶1;(2)①根据均摊法可知,截入1个Na+后,晶胞中,Na+与Se2-的个数之比为1∶4,NayCu2-xSe的化学式为Na0.25Cu2-xSe,所以1 mol Cu2-xSe转化为Na0.25Cu2-xSe时,Cu元素降低了0.25价,转移电子的物质的量为0.25 mol,故答案为:0.25;②由图可知,截入1个Na+后,晶胞NayCu2-xSe的化学式为:Na0.25Cu1.5Se,设Cu+与Cu2+的个数分别为x、(1.5-x),根据化合价代数和为0,有x+(1.5-x)×2=2-0.25,解得:x=1.25,则Cu+与Cu2+的个数之比为:1.25∶(1.5-1.25)=5∶1。
【变式训练1·变考法】
(2025·江苏省南京市六校联合体11月月考)一种铜金合金的晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于晶胞顶点;该晶体具有储氢功能,氢原子可进入由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中,该晶体储氢后的晶胞结构如图所示,若“●”同等代表Cu原子与Au原子,则该晶体储氢后的化学式为____________。
【答案】Cu3AuH8
【解析】晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于晶胞顶点,据“均摊法”,晶胞中含6×=3个Cu、8×=1个Au;氢原子可进入由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中,则晶胞中含有8个H,则该晶体储氢后的化学式为Cu3AuH8。
【变式训练2】
(2025·江苏省南师附中、天一、海安、海门中学12月)Co和NH3形成配离子时,Co的3d电子会重排腾出空轨道。若构成化合物的原子或离子中存在不成对电子,则化合物具有顺磁性,否则化合物具有抗磁性。已知化合物M([Co(NH3)6]Clx)的晶胞如图所示,则M具有_______磁性(填“顺”或“抗”)。
【答案】顺
【解析】由晶胞结构可知,该化合物含有8个Cl-,含有4×+6×=4个钴配离子,则化合物M为[Co(NH3)6]Cl2,则Co2+价层电子排布式为3d7,7个d电子重排后成3对和1个单电子,存在不成对电子,则M具有顺磁性。
1.(2025·浙江1月卷)下列属于极性分子的是
A.HCl B.N2 C.He D.CH4
【答案】A
【解析】A项,HCl是由极性键形成的双原子分子,正负电荷中心不重合,属于极性分子,符合题意;B项,N2是非极性键形成的单质分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子,不符合题意;C项,He是单原子分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子,不符合题意;D项,CH4是由极性键形成的正四面体结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,不符合题意。
2.(2025·甘肃卷)物质的结构决定性质,下列事实与结构因素无关的是
选项
事实
结构因素
A
K与Na产生的焰色不同
能量量子化
B
SiH4的沸点高于CH4
分子间作用力
C
金属有良好的延展性
离子键
D
刚玉(Al2O3)的硬度大,熔点高
共价晶体
【答案】C
【解析】A项,焰色反应的本质是电子跃迁释放特定波长的光,不同元素的原子能级(能量量子化)导致焰色差异,结构因素正确,不符合题意;B项,SiH4和CH4均为分子晶体,沸点差异由分子间作用力(范德华力)强弱决定,结构因素正确,不符合题意;C项,金属延展性源于金属键的特性(自由电子使原子层滑动),而离子键对应离子晶体(延展性差),结构因素“离子键”错误,符合题意;D项,四大晶体类型只是理想的模型,共价晶体与离子晶体没有明显的边界,二者间存在过渡区域,刚玉(Al2O3)的硬度大,熔点高,说明其具有共价晶体的特征,结构因素正确,不符合题意。
3.(2025·湖北卷)SO2晶胞是长方体,边长a≠b≠c,如图所示。下列说法正确的是
A.一个晶胞中含有4个O原子
B.晶胞中SO2分子的取向相同
C.1号和2号S原子间的核间距为
D.每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个
【答案】D
【解析】A项,由晶胞图可知,SO2分子位于长方体的棱心和体心,1个晶胞中含(12×+1)个SO2分子,含有8个O原子,错误;B项,由图可知晶胞中SO2分子的取向不完全相同,如1和2,错误;C项,1号和2号S原子间的核间距离为上、下面面对角线的一半,即pm,错误;D项,以体心的S原子为例,由于a≠b≠c,每个S原子周围与其等距且紧邻(距离最小)的S原子有4个,正确。
4.(2025·安徽卷)碘晶体为层状结构,层间作用为范德华力,层间距为d pm。下图给出了碘的单层结构,层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.碘晶体是混合型晶体 B.液态碘单质中也存在“卤键”
C.127 g碘晶体中有NA个“卤键” D.碘晶体的密度为 g·cm-3
【答案】A
【解析】A项,碘晶体中,分子间是“卤键”(类似氢键),层与层间是范德华力,与石墨不同(石墨层内只存在共价键)所以碘晶体是分子晶体,错误;B项,由图可知,题目中的“卤键”类似分子间作用力,只不过强度与氢键接近,则液态碘单质中也存在类似的分子间作用力,即“卤键”,正确;C项,由图可知,每个I2分子能形成4条“卤键”,每条“卤键”被2个碘分子共用,所以每个碘分子能形成2个“卤键”,127 g碘晶体物质的量是0.5 mol,“卤键”的个数是0.5 mol×2×NA mol-1=NA,正确;D项,碘晶体为层状结构,所给区间内4个碘原子处于面心,则每个晶胞中碘原子的个数是8×=4,晶胞的体积是abc×10-30 cm3,密度是 g·cm-3,正确。
5.(2025·陕西、山西、宁夏、青海卷)下列对物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
氯化钠熔点高于氯化铯
氯化钠离子键强于氯化铯
B
碘易溶于四氯化碳
碘和四氯化碳都是非极性分子
C
草酸氢钠溶液显酸性
草酸氢根离子水解程度大于电离程度
D
离子液体导电性良好
离子液体中有可移动的阴、阳离子
【答案】C
【解析】A项,氯化钠中的钠离子半径(Na+)比氯化铯中的铯离子半径(Cs+)小,离子键强度更大,因此熔点更高,解释正确,正确;B项,碘和四氯化碳均为非极性分子,符合“相似相溶”原理,解释正确,正确;C项,草酸氢钠溶液显酸性是因为草酸氢根(HC2O4-)的电离程度(释放H+)大于水解程度(生成OH-),解释错误,错误;D项,离子液体的导电性源于其内部可自由移动的阴、阳离子,解释正确,正确。
6.(2024·江苏卷)铁酸铋晶胞如图所示(图中有4个Fe原子位于晶胞体对角线上,O原子未画出),其中原子数目比N(Fe)∶N(Bi)=__________。
【答案】2∶1
【解析】由铁酸铋晶胞结构示意图可知,晶胞中体内有4个Fe原子,面上有8个Fe原子,根据均摊法可知,Fe原子的数目为4×1+8×=8;Bi原子全部在晶胞的面上,共有8×=4,因此,其中原子数目比N(Fe)∶N(Bi)=2∶1。
7.(2024·江苏高考17题节选)氢能是理想清洁能源,氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。
反应H2+HCO3-HCOO-+H2O可用于储氢。
①密闭容器中,其他条件不变,向含有催化剂的0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中通入H2,HCOO-产率随温度变化如下左图所示。温度高于70℃,HCOO-产率下降的可能原因是_____________________________。
②使用含氨基物质(化学式为CN-NH2,CN是一种碳衍生材料)联合Pd-Au催化剂储氢,可能机理如上右图所示。氨基能将HCO3-控制在催化剂表面,其原理是_______________________________;用重氢气(D2)代替H2,通过检测是否存在_____________(填化学式)确认反应过程中的加氢方式。
【答案】①NaHCO3受热分解,导致HCOO-产率下降 ②-NH2可以与HCO3-形成氢键N-H…O ③DCOO-和-NHD
【解析】①NaHCO3受热易分解,导致HCOO-产率下降。②氨基中的H原子连在电负性较大的N原子上,HCO3-中的H原子连在电负性较大的O原子上,二者之间可以形成氢键N-H…O;看图分析反应机理,氨基和HCO3-形成氢键,将HCO3-控制在催化剂表面,再反应生成H2O和酰胺基,H2形成H原子再与酰胺基形成甲酸根离子和氨基,故可通过检测是否存在DCOO-和-NHD来确认加氢方式。
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第06讲 分子的性质 晶体的结构与性质
目录
01 考情解码·命题预警 2
02 体系构建·思维可视 2
03 核心突破·靶向攻坚 3
考点一 分子的性质 3
知识点1 键的极性与分子的极性 3
知识点2 分子间作用力 3
知识点3 分子的手性 5
考向1 考查分子的极性 6
考向2 考查分子性质的综合应用 6
【思维建模】用氢键解释原因的答题模板
考点二 晶体结构 7
知识点1 晶胞中粒子配位的判断 7
知识点2 晶体类型的判断 8
知识点3 晶体熔沸点的比较 9
知识点4 晶胞中粒子数的计算 9
知识点5 晶体密度的计算 10
考向1 晶体类型与性质比较 10
考向2 考查晶胞的计算 11
04 真题溯源·考向感知 13
考点要求
考查形式
2025年
2024年
2023年
分子的性质
选择题
非选择题
江苏卷T4,3分
晶体结构
选择题
非选择题
江苏卷T14(2),4分
江苏卷T14(2)②,2分
考情分析:
1.命题规律:
(1)选择题中考查分子的极性,物质熔沸点的比较,手性碳原子的判断,晶胞中粒子数判断。
(2)非选择题中考查物质溶解性的解释、晶胞中粒子数、化学式的计算或晶胞密度的计算,晶体中原子的空间位置判断等。
2.复习策略:
复习过程通过分析典型分子的极性,引导学生得出分子极性判断方法;指导用分子间作用力解释某些事实或现象,做到规范书写;通过典型晶体并结合典型试题分析,指导学生能正确判断晶胞粒子配位数、计算晶体的化学式及晶体的密度,能判断晶体的类型、解释熔点差异原因、比较熔沸点高低。
复习目标:
1.能判断分子中存在的作用力类型及对有关性质的影响。
2.能判断分子的极性及有机物中的手性碳原子数目。
3.知道典型的四种类型晶体的空间结构及微粒的排列方式。
4.能计算晶胞中微粒的数目或确定物质的化学式、计算晶体的密度。
考点一 分子的性质
知识点1 键的极性与分子的极性
分子类型
键的极性
空间结构
分子极性
典型分子
三原子分子
极性键
_____形
_____分子
H2O、H2S、SO2
极性键
_____形
_____分子
CS2、CO2
四原子分子
极性键
_____形
_____分子
NH3
极性键
_____形
_____分子
BF3、SO3
非极性键
_____形
_____分子
P4
五原子分子
极性键
_____形
_____分子
CH3Cl
极性键
_____形
_____分子
CH4、CCl4
得分速记
❶键的极性与分子极性关系:
①以非极性键结合的双原子分子必为非极性分子,如:Cl2、H2等。
②以极性键结合的双原子分子_____为极性分子,如:HCl、CO等。
③以极性键结合的多原子分子,是否是极性分子,由该分子的__________具体确定,如H2O为极性分子,CCl4为非极性分子。
即:键有极性,分子不一定有极性。
❷分子极性的判断:
An型
除O3外皆为_____分子
AB型
_____分子
ABn型
若A价态为_____,则为非极性分子
知识点2 分子间作用力
1.范德华力与氢键的比较
范德华力
氢键
概念
物质分子间存在的_____相互作用
分子间(内)电负性较大的成键原子通过_____而形成的静电作用
存在范围
分子间
分子中含有与H原子相结合的__________小、__________大、有孤对电子的F、O、N原子
分类
————
分子内氢键和分子间氢键
特征
无方向性和饱和性
有饱和性和方向性
强度比较
比化学键弱得多
比化学键弱得多,比范德华力稍强
共价键>_____>_____
影响因素
①组成和结构相似的物质,相对分子质量_____,范德华力越大
②分子的极性_____,范德华力越大
X—H…Y强弱与X和Y的电负及氢键_____
性质影响
随范德华力的增大,物质的熔沸点_____、溶解度_____
_____氢键使物质熔沸点升高、硬度增大、水中溶解度增大;_____氢键使物质熔沸点降低、硬度减小
2.氢键
①氢键表示方法 X—H…Y(X、Y为N、O、F原子,可以相同,也可不同)
HF分子间的氢键
乙酸以分子间氢键缔合成的二聚体结构
邻羟基苯甲醛分子内形成了氢键
②分子间氢键:使物质的熔沸点_____,在水中的溶解度_____
③解释一些特殊现象:
接近水的沸点时水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些(解释:接近水的沸点的蒸气中存在一定量的水分子因氢键而相互缔合,形成所谓的缔合分子)。
HF分子的相对分子质量测定结果比理论值偏大(解释:HF分子间通过氢键形成缔合分子,使测定结果偏大)
得分速记
分子间作用力和化学键的比较
化学键
分子间作用力
概念
相邻原子间_____的相互作用
分子间_____的相互作用
范围
分子内或某些晶体内
分子间
能量
键能一般为120~800 kJ·mol-1
约几到几十kJ·mol-1
性质影响
主要影响物质的_____性质(稳定性)
主要影响物质的_____性质(熔沸点)
3.分子的溶解性
影响分子溶解性的因素
①首先考虑有无氢键,如氨气极易溶于水,主要是氨气分子与水分子之间形成了氢键
②若无氢键,则考虑“相似相溶”规律,如HCl极易溶于水,HCl分子与水分子之间不存在氢键,所以考虑HCl分子与水分子均为极性分子,根据“相似相溶”,HCl易溶于水
③最后考虑分子是否与水反应,如Cl2既不是极性分子,也不能与水分子形成氢键,但氯气能溶于水,原因是氯气能与水发生反应
4.分子与晶体的结构及其性质
分子极性
的判断
①ABn型分子:若A的化合价等于其最高价,则为非极性分子,否则为极性分子
②相似相溶原理:极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂
分子间作用力
①范德华力(与相对分子质量有关);②氢键:与H相连的是F、O、N
晶体类型判断
①构成晶体的粒子及化学键;②晶体的物理性质,如熔点、硬度等
熔沸点判断
①离子晶体:键能(离子半径、离子电荷数);②分子晶体:先看有无氢键,再看分子相对质量;③原子晶体:键能(键长—→原子半径)
氢键
表示
对性质的影响
分子间氢键使物质沸点较高
沸点:NH3>PH3、HF>HCl、C2H5OH>CH3OCH3
分子内氢键使物质沸点较低
沸点:<
使物质易溶于水
NH3、C2H5OH、H2O2、CH3COOH等易溶于水
解释一些特殊现象
水结冰后,体积膨胀并漂浮在水面上(水分子间形成氢键,体积变大,密度变小)
知识点3 分子的手性力
考向1 考查分子的极性
下列说法正确的是__________
①(2025·江苏省南京市六校联合体11月月考)SiF4是含有极性键的非极性分子
②(2025·江苏省南通市二模)H2S是由极性键构成的极性分子
③(2025·江苏省南京市盐城市一模)H2O为非极性分子
④(2025·江苏省南通市海门中学上学期二调)NH3是含有极性键的极性分子
⑤(2025·江苏省南京市金陵中学4月调研)分子的极性:BF3>NF3
⑥(2025·江苏省盐城中学10月月考)S2Cl2的结构如图所示,属于非极性分子
【变式训练1·变载体】
下列说法正确的是__________
①(2025·江苏省泰州市海陵区)O2属于非极性分子
②(2025·江苏省泰州市考前指导卷)PH3为非极性分子
③(2025••江苏省兴化中学、高邮中学、泗洪中学调研)硫元素可形成多种化合物。H2S、二硫化氢(H2S2)均有弱酸性,H2S2为非极性分子
④(2025·江苏省前黄高级中学第二次检测)SO2、CO2、NH3 的VSEPR模型都是四面体形,都是非极性分子
⑤(2025·江苏省南通市如皋市三模)Br2与S2-反应生成S8()。S8是由极性键构成的非极性分子
⑥(2025·江苏省南通市海门中学调研)S8溶于四氯乙烯是因为两者均为非极性分子,相似相溶
考向2 考查分子性质的综合应用
(1)(2025·江苏省扬州市上学期期中)制氢技术研究具有重要意义。
肼硼烷水解制氢,肼硼烷水解:N2H4NH3+3H2OB(OH)3+N2H4+3H2↑。
石墨烯可用作肼硼烷水解的催化剂载体。在石墨烯上引入氨基,有利于催化剂均匀分散于水中,原因是_________________________________________________。
(2)(2024·江苏省苏州、海门、淮阴、姜堰中学期初)丙酮()与水互溶的原因是__________________________________________________________________________________________。
思维建模 用氢键解释原因的答题模板
氢键影响物质的熔、沸点类:同为分子晶体,×××存在氢键,而×××仅存在较弱的范德华力或同为分子晶体,×××存在分子间氢键,而×××存在分子内氢键
氢键影响物质的溶解性类:×××与H2O(或×××)分子间形成氢键,使溶解度增大
【变式训练1】判断下列说法中,正确的是________
①(2025·江苏省盐城市上学期期中)沸点:H2S>H2O
②(2025·连云港市上学期期中)沸点:CH4>H2O
③(2025·江苏省江宁高级中学、镇江一中12月联考)氨与水分子之间形成氢键,可用作制冷剂
④(2025••江苏省兴化中学、高邮中学、泗洪中学调研)硫元素可形成多种化合物。H2S、二硫化氢(H2S2)均有弱酸性,H2S2沸点高于H2S,是因为H2S2可形成分子间氢键
⑤(2025·江苏省如皋中学调研二)CH3COCH3分子间可形成氢键
⑥(2025·江苏省南京市六校联合体11月月考)HCO3-通过氢键缔合成较大的酸根,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3
⑦(2025·江苏省南通市海门中学上学期二调)HCOOH与H2O分子之间形成氢键,故HCOOH水溶液呈酸性
【变式训练2·变题型】
(2025·江苏苏州市开学考)MoS2(Mo的化合价为+4)被誉为“固体润滑油王”。纳米片状MoS2具有类似石墨的层状结构。层与层之间的作用力为___________________。
考点二 晶体结构
知识点1晶胞中粒子配位数的判断
一个粒子周围最邻近的粒子的数目称为配位数,它反映了晶体中粒子排列的紧密程度。
1.晶体中原子(或分子)的配位数:若晶体中的微粒为同种原子或同种分子,则某原子(或分子)的配位数指的是该原子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目。常见晶胞的配位数如下:
简单立方:配位数为6
面心立方:配位数为12
体心立方:配位数为8
2.离子晶体的配位数:指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。
以NaCl晶体为例
①找一个与其离子连接情况最清晰的离子,如图中心的灰球(Cl-)。
②数一下与该离子周围距离最近的异种电性离子数,如图标数字的面心白球(Na+)。确定Cl-的配位数为6,同样方法可确定Na+的配位数也为6。
得分速记
金属晶体的四种堆积模型
晶胞类型
简单立方
钾型(体心)
镁型(六方)
铜型(面心)
代表物
Po(钋)
Na、K、Fe
Mg、Zn、Ti
Cu、Ag、Au
晶胞
晶胞其他图示
配位数
____
____
____
____
晶胞拥有原子数
____
____
____
____
知识点2 晶体类型的判断
1.依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断
2.依据物质的分类判断
3.依据导电性判断:熔融状态能导电,为离子晶体
4.依据硬度判断:硬度大的为共价晶体或离子晶体
5.依据晶体的熔点判断
①离子晶体的熔点较高(如MgO的熔点为2 800 ℃,NaCl的熔点为801 ℃)
②共价晶体的熔点高(如:金刚石的熔点为3 550 ℃)
③分子晶体的熔点低(如:硫的熔点为112 ℃,沸点为444.6 ℃)
④金属晶体的熔点差异大,如金属钨的熔点为3 380 ℃,金属铯的熔点为28 ℃
得分速记
四种晶体的比较与判断
晶体类型
分子晶体
共价晶体
金属晶体
离子晶体
构成粒子
_____子
_____子
金属离子、自由_____
_____离子
粒子间的相互作用力
_____作用力
_____键
_____键
_____键
硬度
_____
_____
有的很大,
有的很小
较大
熔、沸点
较低
很高
有的很高,
有的很低
较高
溶解性
相似相溶
难溶于任何溶剂
常见溶剂难溶
大多易溶于水等
极性溶剂
导电、传热性
一般不导电
溶于水后有的导电
一般不具有导电性
电和热的良导体
晶体不导电
水溶液或熔融态导电
物质类别及举例
大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)
部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼),部分非金属化合物(如SiC、SiO2)
金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)
金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)
知识点3 晶体熔、沸点的比较
离子晶体
一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgO>NaCl>CsCl
原子晶体
原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔沸点越高,如熔点:金刚石>碳化硅>硅
分子晶体
①分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体,熔沸点反常的高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S
②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,如SnH4>GeH4>SiH4>CH4
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔沸点越高,如CO>N2
④烷烃的同分异构体,支链越多,对称性强,熔、沸点越低
金属晶体
一般来说,金属阳离子半径越小,离子所带电荷数越多,其金属键越强,金属熔沸点就越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al
异类晶体
一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体,如SiO2>NaCl>CO2
知识点4 晶胞中粒子数目的计算
原则
晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个粒子分得的份额就是
方法
长方体
非长方体(六棱柱晶胞)
知识点5 晶体密度的计算
1.确定晶胞中各原子的个数和化学式。
2.计算晶胞的质量:m=×N,其中M为晶体的摩尔质量,N为晶胞拥有的粒子数,NA为阿伏加德罗常数。
3.计算晶胞的体积。
4.计算密度(常见晶胞的密度计算)。
晶胞
(铁)
(NaCl)
(干冰)
晶胞边长
a nm
a pm
a pm
晶胞体积/cm3
(a×10-7)3
(a×10-10)3
(a×10-10)3
晶胞质量/g
__________
__________
__________
晶体密度/(g/cm3)
[注意]单位换算:1 pm=10-12 m=10-10 cm,1 nm=10-9 m=10-7 cm。
考向1 晶体类型与性质的比较
(2024·江苏省各地模拟题)下列说法正确的是
A.H2、Li、NaH晶体类型相同
B.硼、石墨、固态氮的晶体类型相同
C.Na2O、Mg的晶体类型相同
D.前四周期的ⅦA族元素单质的晶体类型相同
【变式训练1·变题型】
判断下列说法中,正确的是________
①(2025·江苏省南通市如皋市三模)冰属于共价晶体
②(2025·江苏省宿迁沭阳如东中学12月)NH4Cl属于共价晶体
③(2025·江苏省南京市、盐城市一模)硝酸乙基铵(C2H5NH3NO3)是人类发现的第一种常温离子液体。熔点:C2H5NH3NO3>NH4NO3
④(2025·连云港市上学期期中)CH3CH2OH、SO2、Cu(NO3)2三者晶体的类型相同
⑤(2025·江苏省江宁高级中学、镇江一中12月联考)黑磷具有与石墨类似的层状结构。黑磷分子中有两种作用力,黑磷晶体是混合型晶体
⑥(2025·江苏省徐州市二模)氮化镓是具有优异光电性能的第三代半导体材料,熔点约为1500℃,可通过Ga(CH3)3与NH3高温反应制得。氮化镓属于分子晶体
【变式训练2·变题型】
(2025·南通市开学考)脱除和利用SO2具有重要意义。
一种回收利用SO2的方法:将SO2转化为SO3,再将SO3与等物质的量的甲醇反应转化为化合物A。
已知:
①写出化合物A的结构简式:______________________。
②一定压强下,化合物A的沸点低于硫酸的原因是___________________________________________
__________________________________________________________________________________________。
考向2 考查晶胞的计算
(1)(2025·江苏南京市开学考)回收废石油裂化催化剂(主要成分为Al2O3、SiO2、La2O3和CeO2)可获得氧化镧(La2O3)和二氧化铈(CeO2)。
制得的CeO2可用于催化消除CO尾气,该过程中CeO2晶胞结构变化如图所示,CeO2-x中Ce(Ⅲ)与Ce(Ⅳ)的数目之比为__________。
(2)(2025·江苏省徐州市二模)以酸泥(主要含无定形Se、HgSe和少量Ag2Se)为原料制备灰硒(Se6)的流程如下:
Cu2-xSe 是一种钠离子电池的正极材料,放电过程中晶胞变化如下图所示。
①1 mol Cu2-xSe转化为NayCu2-xSe时转移电子的物质的量为___________mol。
②NayCu2-xSe中Cu+与Cu2+的个数比为___________。
【变式训练1·变考法】
(2025·江苏省南京市六校联合体11月月考)一种铜金合金的晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于晶胞顶点;该晶体具有储氢功能,氢原子可进入由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中,该晶体储氢后的晶胞结构如图所示,若“●”同等代表Cu原子与Au原子,则该晶体储氢后的化学式为____________。
【变式训练2】
(2025·江苏省南师附中、天一、海安、海门中学12月)Co和NH3形成配离子时,Co的3d电子会重排腾出空轨道。若构成化合物的原子或离子中存在不成对电子,则化合物具有顺磁性,否则化合物具有抗磁性。已知化合物M([Co(NH3)6]Clx)的晶胞如图所示,则M具有_______磁性(填“顺”或“抗”)。
1.(2025·浙江1月卷)下列属于极性分子的是
A.HCl B.N2 C.He D.CH4
2.(2025·甘肃卷)物质的结构决定性质,下列事实与结构因素无关的是
选项
事实
结构因素
A
K与Na产生的焰色不同
能量量子化
B
SiH4的沸点高于CH4
分子间作用力
C
金属有良好的延展性
离子键
D
刚玉(Al2O3)的硬度大,熔点高
共价晶体
3.(2025·湖北卷)SO2晶胞是长方体,边长a≠b≠c,如图所示。下列说法正确的是
A.一个晶胞中含有4个O原子
B.晶胞中SO2分子的取向相同
C.1号和2号S原子间的核间距为
D.每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个
4.(2025·安徽卷)碘晶体为层状结构,层间作用为范德华力,层间距为d pm。下图给出了碘的单层结构,层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.碘晶体是混合型晶体 B.液态碘单质中也存在“卤键”
C.127 g碘晶体中有NA个“卤键” D.碘晶体的密度为 g·cm-3
5.(2025·陕西、山西、宁夏、青海卷)下列对物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
氯化钠熔点高于氯化铯
氯化钠离子键强于氯化铯
B
碘易溶于四氯化碳
碘和四氯化碳都是非极性分子
C
草酸氢钠溶液显酸性
草酸氢根离子水解程度大于电离程度
D
离子液体导电性良好
离子液体中有可移动的阴、阳离子
6.(2024·江苏卷)铁酸铋晶胞如图所示(图中有4个Fe原子位于晶胞体对角线上,O原子未画出),其中原子数目比N(Fe)∶N(Bi)=__________。
7.(2024·江苏高考17题节选)氢能是理想清洁能源,氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。
反应H2+HCO3-HCOO-+H2O可用于储氢。
①密闭容器中,其他条件不变,向含有催化剂的0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中通入H2,HCOO-产率随温度变化如下左图所示。温度高于70℃,HCOO-产率下降的可能原因是_____________________________。
②使用含氨基物质(化学式为CN-NH2,CN是一种碳衍生材料)联合Pd-Au催化剂储氢,可能机理如上右图所示。氨基能将HCO3-控制在催化剂表面,其原理是_______________________________;用重氢气(D2)代替H2,通过检测是否存在_____________(填化学式)确认反应过程中的加氢方式。
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