2020屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)策略——物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)選做題之元素推測型2020屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)策略——物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)選做題之元素推測型10/10肇PAGE10薂肆袁衿芁蚈袆節(jié)羆2020屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)策略——物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)選做題之元素推測型2020屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)策略

——物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)選做題之元素推測型

1.題型特點

以推測出的幾種元素立題，依賴它們之間組成的物質(zhì)，綜合觀察原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。

2.解題指導(dǎo)

元素推測第一要抓住打破口，表現(xiàn)物質(zhì)特點處多半是打破口所在，每種物質(zhì)都有其獨到的化

學(xué)性質(zhì)，當(dāng)看到這些信息時，應(yīng)積極聯(lián)想教材中的相關(guān)知識(原子的結(jié)構(gòu)特點、元素化合物的性質(zhì)特點)，進(jìn)行假設(shè)考據(jù)，綜合上述信息推測元素為哪一種，再依照試題要求解答相關(guān)問題，所以元素推測是解答這類問題的要點所在，常用元素推測方法有以下三種：

直覺法：直覺是一種對問題直接的、下意識的、不經(jīng)嚴(yán)實邏輯推理的思想。直覺是以對

經(jīng)驗的共鳴和理解為依照的，來自于厚實而清楚的知識積累和豐富而熟練的思想經(jīng)驗。所以

扭轉(zhuǎn)學(xué)生思想形式上的某種定勢，打破固有因果鏈，經(jīng)過合適的方法訓(xùn)練惹起學(xué)生的直覺思

維，是實現(xiàn)思想打破的重要路子。

論證法：我們經(jīng)過對題目背景的初步解析，獲取的可能猜想不僅一種，這時我們就可以

運用論證法，將可能的假設(shè)一一代入原題，與題中的邏輯關(guān)系比較，若結(jié)論與原題條件切合，則為正確答案，反之，則結(jié)論有誤。

地址圖示法：采用圖形或圖表對題目條件進(jìn)行形象化的顯現(xiàn)，直觀地揭穿題目條件間的

內(nèi)在聯(lián)系和變化規(guī)律，使學(xué)生形象簡潔、系統(tǒng)完滿地掌握題目的要點，降低思想難度，培養(yǎng)學(xué)生掌握規(guī)律、解析問題、解決問題的能力。

1.X、Y、Z、W、R五種短周期非金屬元素，原子序數(shù)依次增大。X、Y、Z、W為同周期元

素，X原子的最高能級有兩個空軌道，Y為同周期形成化合物種類最多的元素，Z原子的第

一電離能大于W原子的第一電離能，R和Z同主族。請回答以下問題：

(1)Y、Z、W三種元素的電負(fù)性由大到小的序次為________________(用元素符號表示)。

(2)R

的基態(tài)原子的價層電子排布圖為

________________________。

(3)W的常有氫化物的氫鍵的鍵能小于

HF

氫鍵的鍵能，但

W的常有氫化物沸點高于

HF沸點的原因是___________________________________________________________________。

(4)某種分子式為Y4Z4W8的物質(zhì)(該物質(zhì)中同種原子的化學(xué)環(huán)境完滿相同，不含碳碳雙鍵)是一種威力極強的炸藥，則可推知其結(jié)構(gòu)簡式為____________。Y原子的雜化方式為________。(5)XR是一種耐磨資料，可由X的三溴化物和R的三溴化物于高溫下在氫氣的氛圍中合成。①R的三溴化物分子的立體構(gòu)型為_________________________________________。②合成XR的化學(xué)方程式為_______________________________________________。(6)Y與W形成的某種常有化合物的晶胞結(jié)構(gòu)以下列圖，該晶體中分子的配位數(shù)為________，若晶胞的棱長為anm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶體的密度為________g－3?！m

答案(1)O>N>C

(2)

(3)每個

H2O

平均形成的氫鍵數(shù)目比每個

HF平均形成的氫鍵數(shù)目多

(4)sp3雜化(5)①三角錐形②BBr＋PBr＋3H高溫=====BP＋6HBr332×1023(6)12a3×NA

[命題妄圖]本題主要觀察物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，詳盡觀察電負(fù)性、價電子排布、氫鍵、結(jié)構(gòu)簡

式、雜化種類、晶體結(jié)構(gòu)等，意在觀察考生解析解決化學(xué)問題及計算能力。

解析

X、Y、Z、W、R五種短周期非金屬元素原子序數(shù)依次增大，

X、Y、Z、W

為同周期元素，結(jié)合元素周期表可知，

X、Y、Z、W

位于第二周期，

R位于第三周期，

X原子的

最高能級有兩個空軌道；即第二能層有兩個空軌道，則2p軌道只有一個電子，故X為B元

素；Y為同周期形成化合物種類最多的元素，即Y為C元素；Z與W處于同一周期，且Z

的第一電離能大于W的第一電離能，則Z為N元素，W為O元素，R與Z同主族，所以R為P元素。

(1)Z為N元素、W為O元素、Y為C元素，同周期元素，從左到右，電負(fù)性逐漸增大，故

三種元素的電負(fù)性由大到小的序次為O>N>C。

(2)R為P元素，其基態(tài)原子的價層電子排布圖為。(3)W的常有氫化物為H2O，每個H2O分子能形成4個分子間氫鍵，而每個HF分子只能形成2個分子間氫鍵，所以誠然H22O的沸點高于HF的沸點。O氫鍵的鍵能小于HF氫鍵的鍵能，但H(4)YZW的分子式為CNO，該物質(zhì)中同種原子的化學(xué)環(huán)境完滿相同，不含碳碳雙鍵，說448448明分子擁有對稱性，該物質(zhì)是一種威力極強的炸藥，說明含有硝基，由此可推知其結(jié)構(gòu)簡式

為，每個C原子連接4個σ鍵，無孤對電子，故為sp3雜化。

①R的三溴化物分子式為PBr3，PBr3中P的價層電子對數(shù)為4，且含有一對孤電子對，所以PBr3分子的立體構(gòu)型為三角錐形。

②BP可由B的三溴化物和P的三溴化物于高溫下在氫氣的氛圍中合成，所以合成XR的化

高溫學(xué)方程式為BBr3＋PBr3＋3H2=====BP＋6HBr。

(6)由Y與W形成的化合物的晶胞圖可以看出該化合物為CO，每個CO分子周圍距離近來22且相等的CO2分子共有12個，故該晶體中分子的配位數(shù)為12；若晶胞的棱長為anm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，每個結(jié)構(gòu)單元中含有CO2分子的數(shù)目為8×1＋6×1＝4，則ρ＝m82V44×4－3×1023－3＝a3×NA－2.周期表前周圍期的元素a、b、c、d、e的原子序數(shù)依次增大。a和b的價電子層中未成對電子均只有1個，均能與水激烈反應(yīng)，并且a－和b＋擁有相同的電子構(gòu)型，c的最外層電子數(shù)為其電子層數(shù)的2倍，補充維生素D可促進(jìn)d的吸取，e的價電子層中的未成對電子數(shù)為4?；卮鹨韵聠栴}：

(1)a、b、c中第一電離能最大的是________(填元素符號)，e的價層電子排布圖為

________________________________________________________________________。

－＋擁有相同的電子構(gòu)型，但＋－(2)a與br(b)小于r(a)，原因是_____________________________________________________________________________________________。(3)c的最高價氧化物在氣態(tài)時以單分子形式存在，中心原子的雜化方式為________，其分子的立體構(gòu)型為________，它的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖甲所示，該結(jié)構(gòu)中S—O鍵鍵長有兩類，一類鍵長約為140pm，另一類鍵長約為160pm，較短的鍵為________(填圖中字母)，含有化學(xué)鍵的種類有________________。

(4)CO能與e形成e(CO)5，該化合物的熔點為253K，沸點為376K，該物質(zhì)屬于________

晶體。

比較c的氫化物與同族相鄰兩種元素所形成的氫化物的牢固性、沸點高低并分別說明原因。

牢固性：________，原因：_______________________________________________________；

沸點：________，原因：_____________________________________________________。

(5)a和d生成的化合物的晶胞如圖乙所示，可用于冶金、化工和建材等很多行業(yè)，已知晶胞

參數(shù)為，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則其密度為___________________________－3。(列出計算式)g·cm

答案(1)F

(2)Na＋的核電荷數(shù)比F－大，原子核對核外電子的吸引力大

(3)sp2平面三角形mσ鍵、π鍵

(4)分子H2O>H2S>H2Se鍵長：H—O<H—S<H—Se、鍵能：H—O>H—S>H—Se

H2O>H2Se>H2S水分子間有氫鍵，其他兩種分子間無氫鍵，相對分子質(zhì)量：H2Se>H2S，范

德華力：H2Se>H2S

4×40＋8×19

NA(5)×10－73

[命題妄圖]本題主要觀察物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，意在觀察考生對核外電子排布、第一電離能、

分子立體構(gòu)型、雜化軌道、晶體種類和晶體計算等知識的應(yīng)用能力。

解析a和b的價電子層中未成對電子均只有1個，均能與水激烈反應(yīng)，并且a－和b＋擁有

相同的電子構(gòu)型，故a和b分別為F元素和Na元素；a、b、c、d、e的原子序數(shù)依次增大，

c的最外層電子數(shù)為其電子層數(shù)的2倍，故c為S元素；補充維生素D可促進(jìn)d的吸取，故

d為Ca元素；e的價電子層中的未成對電子數(shù)為4，故e為Fe元素。

(1)a、b、c分別為F元素、Na元素、S元素，隨原子序數(shù)遞加，同周期元素第一電離能總

體呈增大趨勢，同主族元素的第一電離能逐漸減小，故第一電離能最大的是F元素；e為

Fe元素，它的價層電子排布圖為。－＋－＋＋－＋的核電荷數(shù)大，對核外電子的吸(2)a與b分別為F、Na，r(Na)小于r(F)，原因是Na引力大，所以離子半徑小。

1依照價層電子對互斥理論可以確定SO3中中心原子S的孤電子對數(shù)為(6－3×2)×2＝0，

成鍵電子對數(shù)為3，即中心原子S為sp2雜化，其分子的立體構(gòu)型為平面三角形；由題圖可

知，與n鍵相連的O被2個S共用形成S—O鍵，與m鍵相連的O與S形成S===O鍵，S===O

鍵鍵長較短；該三聚體中含有的化學(xué)鍵種類有σ鍵和π鍵。

(4)e為Fe元素，CO能與Fe形成沸點比較低，屬于分子晶體；c為

Fe(CO)5，該化合物的熔點為253K，沸點為376K，熔、

S元素，c的同族相鄰兩種元素分別為O元素和Se元素，三種元素所形成的氫化物分別為H2O、H2S、H2Se，牢固性：H2O>H2S>H2Se，因為鍵長越

短，鍵能越大，化合物越牢固；沸點：H2O>H2Se>H2S，因為水分子間有氫鍵，其他兩種分

子間無氫鍵，相對分子質(zhì)量：H2Se>H2S，范德華力：H2Se>H2S，范德華力越大，物質(zhì)的沸點越高。

(5)a和d生成的化合物為CaF2，從題圖乙可以看出，晶胞中白球個數(shù)為4，黑球個數(shù)為8，結(jié)合化合物CaF2的分子式可知圖中黑球表示F－，白球表示Ca2＋，每個晶胞中含有4個Ca2＋和

4×40＋8×19－mNA－38個F，所以晶體密度ρ＝V＝×10－73g·cm。

考向打破四以新科技、新產(chǎn)品為載體的綜合觀察

1.題型特點

以新科技的物質(zhì)為素材，采用與其相關(guān)的某些典型單質(zhì)或化合物張開設(shè)問，綜合觀察原子結(jié)

構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。

2.解題指導(dǎo)

所選物質(zhì)可能比較陌生，其實就是把原子、分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等知識拼盤成一大題，設(shè)置若干個小問題，每一個小題觀察相應(yīng)的知識，解答這類問題應(yīng)具備以下六個方面的知識儲備：

(1)基本化學(xué)用語：書寫1～36號元素原子及簡單離子的基態(tài)核外電子排布式(或外面電子排

布式)；電子式或結(jié)構(gòu)式的書寫(有的需要找相似的等電子體結(jié)構(gòu)去模擬)。

化學(xué)鍵及分子間作用力：σ鍵或π鍵的數(shù)目；鍵參數(shù)；氫鍵；范德華力。

分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：分子的立體構(gòu)型的判斷、分子中中心原子的雜化種類的判斷；“等電子體”的搜尋和“等電子原理”的應(yīng)用。

配合物組成結(jié)構(gòu)的觀察：配合物化學(xué)式的書寫，配合物結(jié)構(gòu)表示圖的表示，配合物中的各種化學(xué)鍵。

元素周期表、元素周期律：主族元素的電負(fù)性和電離能的變化規(guī)律，特別注意一些元素的失態(tài)。

晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的觀察：晶胞中微粒數(shù)目的計算，晶體熔、沸點經(jīng)常碰到氫鍵的影響。

1.據(jù)《科技日報》報道，我國科學(xué)家研制成功一系列石墨烯限域的3d過渡金屬中心(Mn、Fe、

Co、Ni、Cu)催化劑，在室溫條件下以H2O2為氧化劑直接將CH4氧化成C1含氧化合物。

請回答以下問題：

在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中，基態(tài)原子核外電子排布要依照“洪特規(guī)則特例”，該原子的外面電子排布式為______。在3d過渡金屬中，基態(tài)原子未成對電子數(shù)最多的元素是

________(填元素符號)。

銅的焰色反應(yīng)呈綠色，在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特點譜線來判斷元素，稱為

________。

石墨烯限域單原子鐵能活化CH4分子中C—H鍵，以致C—H鍵的鍵能________(填“增

大”“減小”或“不變”)。鐵晶體中粒子之間作用力種類是________。

常溫下，H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO、HCOOH等。

①它們的沸點分別為℃、－℃、℃，其主要原因是

__________________________________________________________________________。

②CH4、HCHO的鍵角較大的是____________，主要原因是_______________________。

(5)配離子的顏色與d－d電子躍遷的分裂能大小相關(guān)，1個電子從較低能量的d軌道躍遷到

較高能量的d軌道所需的能量為d軌道的分裂能，用符號△表示。分裂能：2＋3＋△[Co(H2O)6]________△[Co(H2O)6](填“>”“<”或“＝”)，原因是_____________。

鈷晶胞、白銅(銅鎳合金)晶胞以下列圖。

①鈷晶胞積聚方式的名稱為________。②已知白銅晶胞的密度為－32晶胞中兩個面心上dg·cm，NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。圖銅原子最短核間距為__________________________________________pm(只列出計算式)。

答案(1)3d104s1Cr

光譜解析

減小金屬鍵

(4)①CH3OH、HCOOH分子間存在氫鍵且HCOOH分子間氫鍵(或分子間作用力)較強，HCHO

分子間只存在范德華力②HCHOCH4中C采用sp3雜化，HCHO中C采用sp2雜化

(5)<前者帶2個正電荷，后者帶3個正電荷，后者對電子吸引力較大

2359＋64×3(6)①六方最密積聚②2×NA·d×1010解析(1)五種基態(tài)金屬原子的價層電子排布式依次為3d54s2、3d64s2、3d74s2、3d84s2、3d104s1，基態(tài)銅原子要依照洪特規(guī)則特例。3d過渡金屬中，基態(tài)鉻原子外面電子排布式為3d54s1，有6個未成對電子(最多)。

依照焰色反應(yīng)，測定原子光譜特點線，利用它解析、判斷元素的方法叫光譜解析。

(3)依題意，在該催化劑作用下，CH4在常溫下與雙氧水反應(yīng)，所以催化劑激活了C—H鍵，

降低其鍵能(或活化能)。鐵晶體是金屬晶體，鐵晶體中存在自由電子和金屬陽離子，靠金屬

鍵結(jié)合成金屬單質(zhì)。

(4)①CH3OH、HCOOH存在分子間作用力和氫鍵，且HCOOH相對分子質(zhì)量較大，分子間

作用力較強。②CH4、HCHO分子中C原子雜化種類不相同，鍵角主要由雜化種類決定。

(5)依照分裂能定義，若是配離子所帶正電荷數(shù)越多，對電子吸引力越大，d－d電子躍遷吸收能量很多。Co(H22＋23＋66中，前者帶2個正電荷，后者帶3個正電荷，所以前者O)、Co(HO)分裂能較小。(6)①圖1所示鈷晶胞的積聚方式是六方最密積聚。②1個白銅晶胞含3個銅、1個鎳，設(shè)晶59＋64×3，a＝359＋64×3胞參數(shù)為a，d＝3×1010pm。兩個面心上銅原子最短核間距等NA·aNA·d于面對角線的一半，即等于22359＋64×32a＝2××1010pm。NA·d2.以“堅持圍繞鋰電新能源，推動新時代動力電池高質(zhì)量發(fā)展”為主題的2018第二屆深圳國際鋰電技術(shù)展覽會于12月10日在深圳開幕，傾力打造高端鋰電產(chǎn)業(yè)平臺。工業(yè)上合成鋰高溫離子電池的正極資料LiFePO4的原理是2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O4=====2LiFePO4＋H2O↑＋

3CO2↑。

回答以下問題：

＋(1)基態(tài)Li的核外電子云輪廓圖的形狀為________。畫出基態(tài)Li原子的電子排布圖：

________________。

(2)從核外電子排布解析，F(xiàn)e3＋比Fe2＋牢固的原因是_____________________________。

(3)已知草酸的結(jié)構(gòu)簡式為其中碳原子的雜化種類是________；草酸中含σ鍵的數(shù)目為________。2－能與多種金屬離子形成配離子，如[Fe(C2O4)3]4－、[Al(C2O4)3]3－、[Co(C2O4)3]4－、(4)C2O42434－等。C22－中供應(yīng)孤電子對的原子是________________，判斷依照是[Ni(CO)]O________________________________________________________________________。3－(5)PO4的立體構(gòu)型是________。(6)FeO晶胞的結(jié)構(gòu)近似于NaCl晶胞，其中Fe