2025-2026学年高二下学期期末复习人教版化学选择性必修二结构知识解释题 - 解析

高中化学选择性必修二结构知识解释题 一、键参数 1、NH3、PH3、AsH3的键角由大到小的顺序是什么？为什么？ 键角：NH3>PH3>AsH3，因为电负性N>P>As，即中心原子的电子云密度N>P>As，中心原子电子云密度越大，键的排斥也就越大，键角越大。 2、高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角 N—Si—N >Si—N—Si，为什么？ N 原子上有孤电子对，由于孤电子对与成键电子对的排斥力更大，使得 Si—N—Si 键角较小。 3、如图所示过程中，B-F键长如何变化？ 变长，BF3中B为sp2杂化，有大π键，键长较短，反应之后B为sp3杂化，无大π键，键长变长。 4、判断C-Cl键长并解释原因： 、 C-Cl键长： >，中Cl和双键C形成的大π键，键长较短 5、（1）比较ClO2与Cl2O中Cl-O键的键长并说明原因. （2）比较ClO2与Cl2O中键角并说明原因。 （1）ClO2中Cl为sp2杂化，含有的π大键，键长更短；Cl2O中O为sp3杂化，没有大π键，键长更长。 （2）ClO2中Cl为sp2杂化，Cl2O中O为sp3杂化，故键角ClO2>Cl2O。 6、一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C—Cl键长的顺序是什么？为什么？ 键长：一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔 原因：一氯乙烷中C为sp3杂化、一氯乙烯中的C为sp2杂化，一氯一炔中的C为sp杂化。C的杂化轨道中s成分越多，键长越短；Cl参与形成的大π键越多，C-Cl键长越短。 7、为什么F—F的键长比Cl—Cl的键长短，但键能却比Cl—Cl的键能小？ F原子的半径很小，故F-F键长小于Cl-Cl；但正因为F-F键长小，两个F原子在形成共价键时，原子核之间的距离小，斥力大，因此F-F键能小于Cl-Cl。 8、比较H-N-H的键角：NH3、[Cu(NH3)4]2+，并解释原因。 键角：NH3 < [Cu(NH3)4]2+。NH3中N有1对孤对电子、[Cu(NH3)4]2+中N没有孤对电子，有孤对电子的N对N-H键有较大的排斥作用，故NH3键角小。 9、比较键角Cl-C-Cl和Cl-S-Cl，并解释原因：COCl2和SOCl2。 键角：COCl2>SOCl2。COCl2中C没有孤对电子、SOCl2中S有1对孤对电子，有孤对电子的S对S-Cl键有较大的排斥作用，故COCl2的Cl-C-Cl键角大。 10、N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解这一化学事实。 由于N≡N、O=O、F-F的键能依次减弱，键能越小，化学键越容易断裂，故N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强。 小结：1、粒子半径的比较 （1）先比电子层，电子层越多，半径越大，如Na<K （2）电子层数相同，再比核电子数，核电荷数越多，半径越小。如O>F （3）电子层数和核电荷数都相同时，比电子数，电子数越多，半径越大。如Fe2+>Fe3+ 说明：以上规律只是经验之谈，可能存在其它因素导致半径的大小不符合上述规律，如F->Ca2+，这属于超纲内容，如果考查。需要给出足够的信息，具有情况应该具有分析。 2、键能比较 （1）一般情况下，σ键轨道重叠程度较高，σ键比π键强度大，不易断裂。（N2中π键比σ键强度大） （2）比键能就是比键长，比键长就是比半径，半径越大，键长越长，键能越小。 3、键长的比较 与半径成正比，注意氢键X-H···Y的键长指的是X到Y之间的距离。 4、键角的比较 （1）先比杂化方式，sp>sp2>sp3 （2）同杂化的情况下，比孤电子对数，无孤对电子>1对孤对电子>2对孤对电子 （3）同杂同孤的情况下，比中心原子的电子云密度，电子云密度越大，键角越大，如NH3>PH3；NH3>NF3。 （4）有大键存在时，键长变短，斥力增大，键角变大。 二、熔沸点、溶解性、氢键 1、NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序是什么？，为什么？ 沸点：NH3>AsH3>PH3。因为NH3中含有氢键，沸点最高，PH3的相对分子质量小于AsH3，故沸点PH3小于AsH3。 2、肼（H2N-NH2）分子中孤电子对与σ键的数目之比为多少？肼的相对分子质量与乙烯接近，但沸点远高于乙烯的原因是什么？ 2:5；肼能形成分子间氢键，乙烯不能，故肼沸点更高。 3、乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是什么？ 乙酸分子间可形成氢键，乙醛不能形成氢键。 4、分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因。 SiCl4、GeCl4、SnCl4均为分子晶体，相对分子质量逐渐增大，随着相对分子质量的增大，熔沸点逐渐升高。 5、（1）为什么乙醇的沸点小于水？ （2）为什么硝酸具有强烈的挥发性？ （3）为什么甘油具有较强的粘性？ （1）乙醇形成氢键的数目少于水，强度低于水，再加上乙醇分子间的空间位阻效应较大，阻碍了氢键的形成。 （2）硝酸能形成分子内氢键，分子间作用力减弱 （3）甘油能形成较多的氢键，增强了分子间作用力 6、ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是什么？ 氟化锌是离子化合物，在有机溶剂中不溶；而氯化锌、溴化锌和碘化锌都是共价化合物，分子的极性较小，能够溶于乙醇等弱极性有机溶剂。 7、硅胶为什么不能干燥氨气？ 硅胶能与NH3形成氢键而吸收 8、P4O10 的沸点明显高于 P4O6的原因是什么？ P4O10的相对分子质量大于P4O6，相对分子质量越大，范德华力就越大，沸点也就越高。 9、H2S 熔点为-85.5℃，而与其具有类似结构的 H2O 的熔点为 0℃，极易结冰成固体， 二者物理性质出 现此差异的原因是什么？ H2O能形成分子间氢键，而H2S不能。 10、（1）邻羟基苯甲酸的沸点比对羟基苯甲酸______，原因是什么？ （2）邻羟基苯甲酸的酸性比对羟基苯甲酸______，原因是什么？ （3）邻羟基苯甲酸的溶解性比对羟基苯甲酸______，原因是什么？ （1）低，邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，对羟基苯甲酸能形成分子间氢键，故沸点前者小； （2）强。邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，稳定了羧酸根离子。 （3）小。邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，对羟基苯甲酸能形成分子间氢键，分子内氢键会阻碍分子间氢键的形成，故前者溶解度小。 11、NH3 常用作制冷剂，原因是什么？ NH3分子间能形成氢键，沸点高，易液化，汽化时吸收大量的热，使环境温度降低，所以能够做制冷剂。 12、氮化硼的熔点比氮化铝高，其原因是什么？ 两者都是共价晶体，B-N键键长比Al-N短，则键能前者大，故熔点前者高。 13、（1）水由液体形成固体后密度却减小，原因是什么？ （2）为什么水在4℃时密度最大？ （1）水结冰时，水分子通过氢键形成规则的六边形晶体结构，分子间距增大，体积膨胀，而质量不变，密度减小。 （2）从0℃到4℃，分子排列更加紧密，密度增加，过了4℃，分子的热运动使体积增大，密度下降。故4℃时水的密度最大（1.00g·cm-3） 14、（1）为什么H2O的沸点高于HF？ （2）为什么HF的沸点高于NH3？ （1）水中的氢键数目比HF中多。 （2）HF中的氢键比NH3中的强度更大。 15、乙醇中的氢键和水的中氢键都是O-H···O，它们的键能一样吗？为什么？ 不一样，乙基的推电子效应导致乙醇中的O-H极性减弱，所形成的氢键O-H···O键能小于水中的氢键 16、比较NH3、CH3NH2、、、、的碱性强弱，并解释原因。 碱性：CH3NH2>> NH3>>> 甲基是推电子基，苯基、硝基是吸电子基；故CH3NH2、由于推电子效应，N的电子云密度增大，更易结合H+，故碱性都大于NH3，而苯基削弱了甲基的推电子效应，故碱性CH3NH2更大；苯基由于吸电子效应，\\的碱性都小于NH3，又由于苯环上的甲基削弱了吸电子效应，故碱 性大于，苯环上的硝基加强了苯环的吸电子效应，故碱性最小。 17、聚乙烯醇可用做洗衣凝珠的水溶膜，原因是什么？ 聚乙烯醇含有大量的羟基，易与水形成氢键。 18、比较下列物质的碱性强弱并解释原因： N的电子云密度越大，碱性越强；甲基的推电子效应导致N电子云密度增大；F的吸电子效应导致N电子云密度减小，故碱性>> 19、四氢呋喃和乙醚都属于醚类物质，为什么前者的水溶性远大于后者？ 四氢呋喃可与水形成氢键，溶解度更大；乙醚中的氧原子也可以与水分子形成氢键，只是乙醚分子中乙基的空间位阻大，疏水基团占比更大，形成氢键的能力远弱于四氢呋喃，因此水溶性更低。 20、为什么碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠？ 通过分子间氢键缔合形成二聚体，缔合后离子体积变大，与水分子结合能力下降，难以溶解 21、比较溶解性：甲胺、二甲胺和三甲胺并解释原因。 溶解性：二甲胺>甲胺>三甲胺。甲基是推电子基，能增大N的电子云密度，使之更易形成氢键，故二甲胺溶解度大于甲胺；而三甲胺由于空间位阻效应太大，形成氢键太弱，溶解度最小。 22、只有F、O、N三种元素才能形成氢键吗？ 不一定，还可能存在X-H···π氢键、X-H···M（M为金属）氢键，二氢键等。 23、（1）NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点由高到低的顺序是____________________________，解释原因。 （2）TiF4、TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点由高到低的顺序是____________________________，解释原因。 （3）SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4的熔点由高到低的顺序是____________________________，解释原因。 （1）熔点：NaF>NaCl>NaBr>NaI。因为四种物质都是离子晶体，半径F-<Cl-<Br-<I-，半径越小，熔点越高。 （2）熔点：TiF4> TiI4>TiBr4> TiCl4，TiF4是离子晶体，熔点最高；其它三个为分子晶体，相对分子质量越大，范德华力就越大，熔点就越高。 （3）熔点：SiI4> SiBr4> SiCl4 > SiF4都是分子晶体，相对分子质量越大，范德华力就越大，熔点就越高。 24、石墨是什么晶体？如何理解？ 混合晶体。石墨片层之间有范德华力属于分子晶体的性质；C原子之间通过共价键相连，属于共价晶体的性质；每层石墨C上都有垂直于该平面的2p轨道，电子可以在这些轨道中自由移动，属于金属晶体的性质，故石墨属于混合晶体。 小结：熔沸点比较 1、先比晶体类型：共价晶体>离子晶体>分子晶体 2、晶体类型相同时 （1）分子晶体 ①先比氢键，有氢键的熔沸点高； ②再比相对原子质量，相对原子质量的，范德华力大，熔沸点高； ③相对分子质量相同时，比较分子的极性，极性越大，熔沸点越高。 （2）共价晶体 共价晶体的熔沸点与键能正相关，半径小，键长短，键能大，熔沸点高 （3）离子晶体 离子半径越小，所带电荷数越多，离子晶体的熔点越高。 三、晶体 1、Fe、Co、Ni三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序如何？为什么？ 三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，离子半径Fe2+＞Co2+＞Ni2+，NiO、CoO、FeO，离子键键长越来 越长，键能越来越小，晶格能按NiO、CoO、FeO依次减小，因此其熔点由高到低的顺序为NiO＞CoO＞FeO； 2、某同学用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验，向硫酸铜溶液中滴加氨水生成蓝色沉淀，继续滴加氨水 沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O 晶体，请解释 加入乙醇后析出晶体的原因。 乙醇分子极性比水分子弱，加入乙醇后溶剂的极性减弱，溶质的溶解度减小。 3、物质的聚集状态除了固态、液态和气态之外，还有哪些？ 还有液晶态、塑晶态等 4、为什么碘是片状，而高锰酸钾、硫黄却是柱状？它们的形状是怎样形成的？ 晶体形状是晶体中粒子呈周期性的有序排列形成的，不同晶体中的粒子在微观空间里的排列方式不同，故不同的晶体形状不同。 5、晶体和非晶体的本质差异是什么？ 晶体中粒子在微观空间呈现周期性的有序排列，非晶体粒子不存在周期性有序排列。 6、熔融态物质冷却凝固一定得到晶体吗？ 熔融态物质缓慢凝固得到晶体，快速凝固得到粉末、块状物或非晶体 7、有哪些途径可以获得晶体？ 熔融态物质凝固；气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）；溶质从溶液中析出 8、判定晶体和非晶体最科学的办法是什么？ X射线衍射 9、一般的分子晶体是密堆积还是非密堆积？有何例外？ 一般的分子晶体是密堆积，含有氢键的例外，属于非密堆积，如冰。 10、硫化氢和水分子结构相似，但一个硫化氢分子周围有12个紧邻分子，而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子，这是为什么？ 硫化氢晶体属于密堆积；冰含有氢键属于非密堆积 11、怎样从原子结构的角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降？ 原子半径C<Si<Ge，故键长C-C<Si-Si<Ge-Ge，故键能C-C>Si-Si>Ge-Ge，对于共价晶体来说，键能越大，熔点和硬度就越大，故金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降。 12、金属键的本质是什么？它是否有饱和性和方向性？ 金属键是金属阳离子与自由电子之间的静电作用。它没有方向性和饱和性。 13、为什么金属具有良好的导电性？ 通电之后，金属中的自由电子定向移动形而电流而导电，故金属具有良好的导电性 14、为什么金属具有良好的导热性？ 受热后，自由电子运动速度加快，自由电子通过与金属离子发生碰撞，传递了能量，使得金属具有良好的导热性。 15、为什么金属具有良好的延展性？ 受力时，由于电子气的“润滑”作用，金属晶体中各原子层各就会发生相对滑动， 故金属晶体都具有良好的延展性。 16、为什么金属都具有金属光泽？而粉末状的金属为什么大多为黑色？ 自由电子可吸收所有频率的光，很快释放出去，绝大多数块状金属具有光泽。某些金属因易吸收某些频率光而呈特殊颜色。而金属在粉末状态时，晶格排列不规则，吸收可见光后反射不出去，所以金属粉末常呈暗灰色或黑色。 17、为什么离子晶体被撞击时容易破碎？ 施加外力时，离子间发生相对滑动，同种电荷相互排斥使晶面裂开。 四、原子结构、分子结构 1、（1）什么是构造原理？ 以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理，构造基态原子时，遵循能量最低原理，即电子将尽可能占据能量最低的原子轨道，使整个原子能量最低。构造原理是一个思维模型，是个假想过程。 （2）什么是泡利原理？ 在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋相反，也称为泡利不相容原理。 （3）什么是洪特规则？ 基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。 2、什么是原子光谱？它们有什么特点？ 不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的吸收光谱和发射光谱，总称原子光谱。吸收光谱是不连续的谱线，亮底暗线；发射光谱也是不连续的谱线，暗底亮线。 3、（1）什么是电子云图？ 量子力学中用来描述电子在原子核外空间出现概率分布的视觉化模型。 （2）什么是电子云轮廓图？ 电子云轮廓图用于表示电子云轮廓的形状，即把电子在原子核外空间出现概率P=90%的空间圈出来，它是对核外电子的空间运动状态有一个形象化的简便描述。 4、（1）什么是电子的空间伸展方向？ 电子在原子核外运动的轨道，在空间上的不同取向； （2）什么是电子的空间运动状态？ 电子的空间运动状态用来描述电子在原子核外空间的运动区域、形状与伸展方向；量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 （3）什么是电子的运动状态？ 电子的运动状态描述电子在核外的全部运动特征，原子核外每一个电子，都对应一种独一无二的运动状态。 5、默写族的分布。 IA、IIA、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IB、IIB、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA、O 6、元素周期表有哪些分区？分别包含哪些族？ 分区 s p d ds f 包含族 IA、IIA IIIA、VIIA IIIB-VIIB和VIII IB、IIB 镧系、锕系 7、什么是原子半径？ 描述原子大小的物理量，通常指原子核到核外最外层电子的平均距离。由于电子无固定运动轨迹，原子半径是人为规定的统计。 8、（1）Cu和Zn的第一电离能谁大？为什么？ Zn大，因为先失去4s上的电子，Zn原子4s2，为全满状态。 （2）Cu和Zn的第一电离能和第二电离能的差值谁大？为什么？ Cu的第二电离能失去的是3d10的电子，第一电离能失去的是4s1电子，Zn的第二电离能失去的是4s1的电子，第一电离能失去的是4s2电子，3d10电子处于全充满状态，其与4s1电子能量差值更大 （3）Cu2+和Cu+谁更稳定?为什么？ Cu2+更稳定。Cu⁺虽然电子排布为3d¹⁰全满结构，但水溶液中Cu²⁺的水合能远大于Cu⁺，总能量更低更稳定 9、（1）元素的电负性大于______时，为金属元素；小于它时为非金属元素，在它附近则为两性。 1.8 （2）元素电负性差值大于______时，偏向形成离子键；小于它时偏向形成共价键；等于0时，形成非极性共价键。 1.7 10、试解释酸性HClO3＞HBrO3＞HIO3的原因。 中心原子电负性Cl＞Br＞I，中心原子电负性大的对氧氢键的吸引力就大，使氧氢键中电子云就会朝氧偏离，从而氢离子就容易脱落，酸性就强 。 11、Se 与 C 是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析原因。 Ge 原子原子半径远大于 C 原子，原子间距离大，p轨道难以有效肩并肩重叠形成 π 键；而 C 原子半径小，p 轨道重叠程度大，易形成双键、三键（含 π 键）。 12、为什么碳的第一电离能小于氧？为什么氧的第一电离能小于氮？ O的核电荷数高，原子半径小，失电子难度升高，第一电离能较大。N 的 2p 轨道半充满，结构稳定，失电子更难，第一电离能反常更大； 13、画出σ键和π键的形成的轨道示意图。 s-s σ键 s-p σ键 p-p σ键 π键 14、一般情况下，σ键和π键，哪个强度大？为什么N2相反？ 一般情况下，σ键的轨道重叠程度更高，故强度大于π键，但是N2中相反，主要是因为N原子半径过小，使得p 轨道肩并肩的重叠程度，远超头碰头的重叠程度，故N2中σ键强度小于π键。 15、什么是等电子体？等电子体有什么特点？书写下列物质的等电子体 原子数相同，价电子数相同的粒子互为等电子体。它们的分子结构相似，即构形相同，杂化方式相同。 CO2 BF3 SO2 H2O NH3 CH4 CCl4 PCl3 SCN- BeCl2 N2O SO3 O3 H2S PH3 SiF4 NF3 16、根据价层电子对互斥模型对几种分子或离子的空间结构的推测和杂化情况 粒子 σ键电子对数 孤电子对数 价层电子对数 VSEPR模型 粒子的空间结构 杂化轨道数 杂化方式 CO2 2 0 2 直线形 直线形 2 sp 3 0 3 平面三角形 平面三角形 3 sp2 SO2 2 1 3 平面三角形 V形 3 sp2 3 1 4 四面体形 三角锥形 4 sp3 SO3 3 0 3 平面三角形 平面三角形 3 sp2 4 0 4 正四面体形 正四面体形 4 sp3 H2O 2 2 4 四面体形 V形 4 sp3 H3O+ 3 1 4 四面体形 三角锥形 4 sp3 NH3 3 1 4 四面体形 三角锥形 4 sp3 4 0 4 正四面体形 正四面体形 4 sp3 2 1 3 平面三角形 V形 3 sp2 3 0 3 平面三角形 平面三角形 3 sp2 3 1 4 四面体形 三角锥形 4 sp3 4 0 4 正四面体形 正四面体形 4 sp3 PCl3 3 1 4 四面体形 三角锥形 4 sp3 PCl5 5 0 5 三角双锥形 三角双锥形 5 sp3d SF6 6 0 6 正八面体形 正八面体形 6 sp3d2 17、什么是诱导效应？常见的吸电子基有哪些？强弱如何？常见的推电子基有哪些？强弱如何？ 诱导效应是指成键原子电负性不同，共用电子对沿 σ 键单向偏移，通过化学键传递的静电诱导作用，只在σ 键传递，随碳链增长快速减弱。 常见的吸电子基及其强弱比较：-NO2> -CN> -COOH >-CHO >-F>-Cl>-Br>-I>-OH 常见的推电子基及其强弱比较：-NH2>-O-CH3>-OH>烷基（C原子数越多，推电子效应就越强） 18、什么是共轭效应？ 共轭效应是指由于共轭体系（单键与双键交替出现）的形成，导致体系内电子云密度重新分布，从而使分子能量降低、更稳定，并引起物理化学性质变化的电子效应。更具体地说，它通常指通过 π 键（或 p 轨道）的平行重叠，使电子云在整个共轭体系中离域化的现象。 19、苯环上的共轭效应分为哪几种？ 主要分为：π-π共轭，如苯乙烯；p-π共轭，如苯酚；超共轭，如甲苯。 20、为什么甲胺的碱性，比氨强？ 甲基是推电子基，甲胺中N的电子云密度就大于NH3中的N，故更易结合H+，所以甲胺的碱性更强。 21、完成下列表格 分子 键的极性 分子构型 分子极性 双核 H2、O2 非极性 直线 非极性 HCl、HF 极性 直线 极性 三核 BeCl2、CO2 极性 直线 非极性 H2O、SO2、O3 极性 V形 极性 四核 BF3、SO3 极性 平面三角形 非极性 NH3、PCl3 极性 三角锥形 极性 五核 CH4、 极性 正四面体 非极性 CH3F 极性 四面体形 极性 22、什么是相似相溶原理？ 结构相似、极性相近的物质之间更容易相互溶解。 23、有手性碳一定是手性分子吗？举例说明。 不一定。如HOOC-CH（OH）-CH2-CH（OH）-COOH 2 学科网（北京）股份有限公司 $