高考化學(xué)大題逐空突破系列（全國通用）07 ?？碱}空7 結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)-解釋原因類簡答題 （附答案解析）

④表示方法：配位鍵可以用AB來表示，其中A是提供孤電子對的原子，B是接受孤電子對的原子如：NHeq\o\al(＋,4)可表示為(2)配位化合物①配合物的概念：把金屬離子或原子(稱為中心離子或原子)與某些分子或離子(稱為配體或配位體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物。如：[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH②常見性質(zhì)：多數(shù)能溶解、能電離、有顏色③配合物的組成：以“[Cu(NH3)4]SO4”為例a．中心離子：提供空軌道接受孤電子對，中心離子一般是金屬離子，特別是過渡金屬離子，必須有空軌道，如：Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等b．配位體(配體)：含有并提供孤電子對的分子或陰離子，即電子對的給予體，如Cl－、NH3、H2O等c．配位原子：配體中提供孤對電子的原子叫配位原子，如H2O中的O原子，NH3中的N原子d．配離子：由中心原子(或離子)和配位體組成的離子叫做配離子，如[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+e．配位數(shù)：作為配位體直接與中心原子結(jié)合的離子或分子的數(shù)目，即形成的配位鍵的數(shù)目稱為配位數(shù)如：[Cu(NH3)4]2+的配位數(shù)為4，[Ag(NH3)2]+的配位數(shù)為2，[Fe(CN)6]4－中配位數(shù)為6f．內(nèi)界和外界：配合物分為內(nèi)界和外界，其中配離子稱為內(nèi)界，與內(nèi)界發(fā)生電性匹配的的陽離子(或陰離子)稱為外界如：[Cu(NH3)4]SO4的內(nèi)界是[Cu(NH3)4]2+，外界是SO42－，配合物在水溶液中電離成內(nèi)界和外界兩部分即：[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2+＋SO42－，而內(nèi)界很難電離，其電離程度很小，[Cu(NH3)4]2+Cu2+＋4NH3(3)配位鍵的強(qiáng)弱：配位鍵的強(qiáng)弱取決于配位體給電子的能力，配位體給出電子能力越強(qiáng)，則配位體與中心離子形成的配位鍵就越強(qiáng)，配合物也就越穩(wěn)定【題組訓(xùn)練5】1．乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子，其原因是，其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)2．向硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配離子。已知NF3與NH3的立體構(gòu)型都是三角錐形，但NF3不易與Cu2＋形成配離子的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________3．CO為配合物中常見的配體。CO作配體時(shí)，提供孤電子對的通常是C原子而不是O原子，其原因是_________________________________________________________________________________【鞏固練習(xí)】1．鹵化物CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為_______。解釋X的熔點(diǎn)比Y高的原因________________________________________________________2．四種晶體的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如表：物質(zhì)CF4SiF4BF3AlF3相對分子質(zhì)量－183－90－127＞1000CF4和SiF4熔點(diǎn)相差較小，BF3和AlF3熔點(diǎn)相差較大，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________3．硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到SiX4。SiX4的熔、沸點(diǎn)SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔點(diǎn)/K183.0203.2278.6393.7沸點(diǎn)/K187.2330.8427.2560.70℃時(shí)，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液態(tài)的是___________________________(填化學(xué)式)，沸點(diǎn)依次升高的原因是_____________________________________________________________________________4．金屬鎵(Ga)位于元素周期表中第4周期ⅢA族，其鹵化物的熔點(diǎn)如下表：GaF3GaCl3GaBr3熔點(diǎn)/℃>100077.75122.3GaF3熔點(diǎn)比GaCl3熔點(diǎn)高很多的原因是_____________________________________________________5．Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示，TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高，原因是______________________________________________________________________________________________化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377－24.1238.31556．已知下列數(shù)據(jù)：物質(zhì)熔點(diǎn)/K沸點(diǎn)/K分解溫度/KNH3195.3239.71073PH3139.2185.4713.2NH3的熔、沸點(diǎn)均高于PH3的原因是_______________________________________________________________；PH3的分解溫度高于其沸點(diǎn)，其原因是_____________________________________________________________7．Cu2O與Cu2S比較，熔點(diǎn)較高的是__________，原因是____________________________________________8．金屬錸的熔點(diǎn)高于錳，試從原子結(jié)構(gòu)的角度加以解釋：________________________________________________________________________________________________________________________________________9．已知Ba、Mo的氯化物沸點(diǎn)信息如表所示。二者沸點(diǎn)差異的原因是_______________________________________________________________________________________________________________氯化物沸點(diǎn)BaCl21560℃MoCl5268℃10．[Zn(IMI)4](ClO4)2是Zn2＋的一種配合物，IMI的結(jié)構(gòu)為，IMI的某種衍生物與甘氨酸形成的離子化合物常溫下為液態(tài)而非固態(tài)，原因是___________________________________________11．CaF2、CaCl2晶體的熔點(diǎn)依次為1402℃、782℃，二者熔點(diǎn)相差較大的主要原因是______________________________________________________________________11．GaN、GaP、GaAs具有相同的晶體類型，熔點(diǎn)如下表所示，分析其變化原因：________________________晶體GaNGaPGaAs熔點(diǎn)/℃17001477123812．碳、硅與鉛同主族。碳納米管可以制成透明導(dǎo)電的薄膜，其結(jié)構(gòu)類似于石墨晶體，則多層碳納米管的層與層之間靠____________結(jié)合在一起。四鹵化硅(SiX4)的沸點(diǎn)按F、Cl、Br、I依次升高的原因是_______________________________________________________________________________________12．H2O、PH3、KH按熔點(diǎn)由高到低的順序排列為______________________________________________，熔點(diǎn)差異的原因______________________________________________________________________________________13．氟硼酸鉀是制備氟硼鈹酸鉀的原料之一。氟硼酸鉀在高溫下分解為KF和BF3，二者的沸點(diǎn)分別為1500℃、－101℃，KF的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于BF3的原因是______________________________________________________14．CuCl熔點(diǎn)為426℃，融化時(shí)幾乎不導(dǎo)電，CuF的熔點(diǎn)為908℃，沸點(diǎn)1100℃，都是銅(I)的鹵化物，熔、沸點(diǎn)相差這么大的原因是____________________________________________________15．AsH3分子為三角錐形，鍵角為91.80°，小于氨分子鍵角107°18＇，AsH3分子鍵角較小的原因是_______________________________________________________________________________________________________________16．H3BO3分子中的O－B－O的鍵角(填“大于”、“等于”或“小于”)BH4－中的H－B－H的鍵角，判斷依據(jù)是__________________________________________________________________________________________17．H＋可與H2O形成H3O＋，H3O＋中H—O—H的鍵角比H2O中H—O—H的鍵角大，原因?yàn)開_____________________________________________________________________________________________________________18．高溫陶瓷材料Si3N4晶體中鍵角N－Si－N______Si－N－Si，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________19．H+可與H2O形成H3O+，H3O+中O原子采用sp3雜化。H3O+中H－O－H鍵角比H2O中H－O－H鍵角大，原因_____________________________________________________________________________________________20．配合物[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]與游離的H2NCH2CH2NH2分子相比，其H—N—H鍵角______(填“較大”“較小”或“相同”)，原因是______________________________________________________________________21．H2Te和CO2均為三原子分子，但它們的鍵角差別較大，試用雜化軌道理論解釋，理由是_______________________________________________________________________________________22．已知H2O、NH3、CH4三種分子中，鍵角由大到小的順序是CH4＞NH3＞H2O，原因?yàn)開____________________________________________________________________________________________________________________23．圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級(jí)電離能Ⅰ變化趨勢(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是_______(填標(biāo)號(hào))，判斷的根據(jù)是_______；第三電離能的變化圖是_______(填標(biāo)號(hào))24．已知有關(guān)氮、磷的單鍵和三鍵的鍵能(kJ·mol－1)如下表：N—NN≡NP—PP≡P193946197489從能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(結(jié)構(gòu)式可表示為)形式存在的原因是_______________________________________________________________________________________________25．氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性HF大于HCl的主要原因是_____________________________________26．K＋與Cl－具有相同的核外電子排布，r(K＋)小于r(Cl－)，原因是______________________27．Ca的第一電離能____(填“大于”或“小于”)Ga。理由是____________________________________________28．黃銅是由銅和鋅所組成的合金，元素銅與鋅的第一電離能分別為：ICu＝746kJ·mol－1，IZn＝906kJ·mol－1，ICu＜IZn的原因是______________________________________29．Be和B的第一電離能(I1)如表所示。I1(Be)＞I1(B)的原因是__________________。I1/(kJ·mol－1)Be900B80130．研究發(fā)現(xiàn)固態(tài)PCl5和PBr5均為離子晶體，但其結(jié)構(gòu)分別為[PCl4]＋[PCl6]－和[PBr4]＋Br－，分析PCl5和PBr5結(jié)構(gòu)存在差異的原因是__________________________________________________________________31．N與P同主族。科學(xué)家在一定條件下把氮?dú)?氮氮三鍵鍵能為942kJ·mol－1)聚合為固體高聚氮，全部以N—N鍵相連且鍵能為160kJ·mol－1，這種固體高聚氮可能潛在的用途是___________，這是因?yàn)開________________________________________________________________________________________32．尿素[CO(NH2)2]分子中N、O元素的第一電離能：N>O，原因是___________________________________________________________________________________________________________________33．酞菁的銅、鋅配合物在光電傳感器方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。酞菁分子結(jié)構(gòu)如下圖，分子中所有原子共平面，所有N原子的雜化軌道類型相同，均采取_______雜化。鄰苯二甲酸酐()和鄰苯二甲酰亞胺()都是合成菁的原料，后者熔點(diǎn)高于前者，主要原因是_______34．如圖為H3BO3晶體的片層結(jié)構(gòu)，硼酸在熱水中比在冷水中溶解度顯著增大的主要原因是____________________________________________________________________35．兩種有機(jī)物的相關(guān)數(shù)據(jù)如表：物質(zhì)HCON(CH3)2HCONH2相對分子質(zhì)量7345沸點(diǎn)/℃153220HCON(CH3)2相對分子質(zhì)量比HCONH2的大，但其沸點(diǎn)反而比HCONH2的低，主要原因是__________________________________________________________________________________________36．甲醇的沸點(diǎn)(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之間，其原因是_________________________37．NH3的沸點(diǎn)比PH3的________，原因是________________________________，38．在常壓下，甲醇的沸點(diǎn)(65℃)比甲醛的沸點(diǎn)(－19℃)高。主要原因是________39．H3BO3在水溶液中存在解離反應(yīng)：H3BO3＋H2OH＋＋[B(OH)4]－。[B(OH)4]－中存在配位鍵，其中B原子的雜化類型是________，從原子結(jié)構(gòu)分析[B(OH)4]－中能形成配位鍵的原因是__________________________【常考題空7結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)——解釋原因類簡答題】答案【題組訓(xùn)練1】1．Li2O、MgO為離子晶體，P4O6、SO2為分子晶體。晶格能MgO＞Li2O，分子間力(相對分子質(zhì)量)P4O6＞SO22．離子鍵FeF3為離子晶體，F(xiàn)eBr3的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主，屬于分子晶體3．BN兩種晶體均為原子晶體，N和B原子半徑較小，鍵能較大，熔點(diǎn)更高4．二者都是離子晶體，r(Na＋)大于r(Mg2＋)，且Na＋所帶電荷小于Mg2＋所帶電荷，電荷越大、半徑越小晶格能越大，所以MgO的晶格能大于Na2O5．低于OF2和Cl2O都是分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，Cl2O的相對分子質(zhì)量大，Cl2O的熔、沸點(diǎn)高6．H2O＞CH3OH＞CO2＞H2H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中分子間氫鍵比甲醇多；CO2與H2均為非極性分子，CO2的相對分子質(zhì)量較大、范德華力較大7．Al2O3＞CO＞N2Al2O3是離子晶體，沸點(diǎn)高，CO與N2兩者相對分子質(zhì)量相同，且都是雙原子分子，但是CO是極性分子，N2是非極性分子，故CO分子間作用力大，沸點(diǎn)較高8．NaCl、KI均為離子晶體，離子電荷數(shù)相同，r(Na＋)＜r(K＋)，r(Cl－)＜r(I－)，NaCl的晶格能更大，所以NaCl的熔、沸點(diǎn)較高9．離子晶體K＋的半徑大于Na＋的，K2O的離子鍵鍵能比Na2O的離子鍵鍵能小10．K的原子半徑比Cr的原子半徑大且價(jià)電子數(shù)少，金屬鍵較弱【題組訓(xùn)練2】1．SiO2中心Si原子采用SP3雜化，鍵角109°28'；CO2中心C原子采用sp雜化，鍵角為180°2．SeO3的空間構(gòu)型為平面三角形，SeOeq\o\al(2－,3)的空間構(gòu)型為三角錐形3．SOeq\o\al(2－,4)的鍵角大于H2O，SOeq\o\al(2－,4)中S原子的價(jià)層電子對數(shù)為4、孤對電子對數(shù)為0，離子的空間構(gòu)型為正四面體形，H2O分子中O原子的價(jià)層電子對數(shù)為4、孤對電子對數(shù)為2，分子的空間構(gòu)型為V形4．H2O、NH3均為sp3雜化，其中心原子的孤電子對數(shù)分別為2、1，由于孤電子對對成鍵電子對的斥力大于成鍵電子對對成鍵電子對的斥力，因此孤電子對數(shù)越多，鍵角越小5．＞[PtCl4(NH3)2]形成過程中，NH3中N原子的孤電子對與Pt形成配位鍵，N→Pt配位鍵相比于孤電子對，對其他成鍵電子對的排斥作用減小，造成H—N—H的鍵角增大6．大于C=O對C—C的斥力大于C—O對C—C的斥力7．>中心原子的電負(fù)性N強(qiáng)于P，中心原子的電負(fù)性越大，成鍵電子對離中心原子越近，成鍵電子對之間的距離越小，成鍵電子對之間的斥力增大，鍵角變大8．<F的電負(fù)性比H大，NF3中成鍵電子對離中心原子較遠(yuǎn)，成鍵電子對之間的排斥力較小，因而鍵角較小9．NH3分子中N原子的孤電子對進(jìn)入Zn2＋的空軌道形成配位鍵后，原孤電子對與成鍵電子對間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對間的排斥，排斥作用減弱【題組訓(xùn)練3】1．N原子軌道半充滿，比相鄰的O原子更穩(wěn)定，更難失電子；O，S同主族，S原子半徑大于O原子，更易失去電子2．CuCu的第二電離能失去的是3d10的電子，第一電離能失去的是4s1電子，Zn的第二電離能失去的是4s1的電子，第一電離能失去的是4s2電子，3d10電子處于全充滿狀態(tài)，其與4s1電子能量差值更大3．Na與Li同族，Na電子層數(shù)多，原子半徑大，易失電子Li、Be、B同周期，核電荷數(shù)依次增加。Be為1s22s2全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能最大。與Li相比，B核電荷數(shù)大，原子半徑小，較難失去電子，第一電離能較大4．Na＋和Ne電子排布結(jié)構(gòu)相同，而Na＋比Ne的核電荷數(shù)大，因此Na＋原子核對核外電子的吸引力大于Ne原子核對核外電子的吸引力，所以Na＋更難失去電子，電離能更大5．碳原子半徑比氧原子半徑大，且核電荷數(shù)比氧的小，故碳原子對最外層電子的吸引力小于氧，電負(fù)性也小于氧6．C-F鍵的鍵能大于聚乙烯中C-H的鍵能，鍵能越大，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定7．Fe2O3Fe2O3中的＋3價(jià)Fe的3d為半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定8．一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C-Cl鍵的鍵長越短9．電負(fù)性O(shè)＞N，O對電子的吸引能力更強(qiáng)，Zn和O更易形成離子鍵10．Ti原子的價(jià)電子數(shù)比Al原子的多，金屬鍵更強(qiáng)11．Li＋核電荷數(shù)較大12．Ge原子半徑大，原子間形成的σ單鍵較長，p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵13．C有4個(gè)價(jià)電子且半徑小,難以通過得或失電子達(dá)到穩(wěn)定電子結(jié)構(gòu)14．砷原子半徑較大，原子間形成的σ鍵較長,p-p軌道肩并肩重疊程度較小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵15．BaCO3>SrCO3>CaCO3>MgCO3碳酸鹽分解的本質(zhì)為CO32-生成CO2和O2-，O2-與金屬陽離子結(jié)合的過程，而MgO晶格能最大最穩(wěn)定，故MgCO3最易分解(或離子晶體中陽離子的半徑越小，結(jié)合碳酸根中的氧離子越容易)16．Si原子與O原子以共價(jià)鍵相互結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)17．銅是金屬晶體，由金屬陽離子和自由電子構(gòu)成，自由電子在外加電場的作用下可發(fā)生定向移動(dòng)18．在石墨晶體中，形成大π鍵的電子可以在整個(gè)原子平面上活動(dòng)，比較自由，相當(dāng)于金屬晶體中的自由電子，故可以導(dǎo)電19．CO2分子間作用力是范德華力，范德華力無方向性和飽和性20．原子晶體是原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合的，共價(jià)鍵有飽和性和方向性，一個(gè)原子不可能形成12條共價(jià)鍵，所以原子晶體不能形成配位數(shù)是12的最密堆積21．冰晶體分子間的作用力是氫鍵，氫鍵具有方向性和飽和性22．每個(gè)水分子與相鄰的四個(gè)水分子形成氫鍵23．自由電子在外加電場中作定向移動(dòng)24．處于能量較高激發(fā)態(tài)的電子容易躍遷到能量較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)，并以光的形式釋放能量【題組訓(xùn)練4】1．兩者都是三角錐形的分子，N的電負(fù)性大于P2．OF2和H2O均為V形分子，且孤對電子均為2對，F(xiàn)與O的電負(fù)性差值較O與H的電負(fù)性差值小3．兩者都是分子晶體，由于水存在分子間氫鍵，沸點(diǎn)高4．兩個(gè)乙酸分子通過氫鍵形成二聚體()5．異硫氰酸異硫氰酸分子中存在N—H鍵，能形成分子間氫鍵6．①吡啶能與H2O分子形成分子間氫鍵②吡啶和H2O均為極性分子相似相溶，而苯為非極性分子7．2－巰基煙酸的羧基可與水分子之間形成氫鍵，使其在水中溶解度增大8．N＞C＞H(2)甲胺與水形成分子間氫鍵9．—NH2顯堿性，與HCl反應(yīng)生成可溶性離子化合物；—NH2與水分子之間形成氫鍵10．乙醇與水形成分子間氫鍵而氯乙烷不能與水形成氫鍵11．HNO3中的N為＋5價(jià)，其N的正電性強(qiáng)于HNO2中的N，使羥基中O—H鍵極性增強(qiáng)，共用電子對更偏向O原子，羥基更易電離出H＋，所以HNO3酸性強(qiáng)于HNO212．①第一步電離生成的負(fù)離子較難再進(jìn)一步電離出帶正電荷的氫離子，且第一步電離出的H+對第二步電離有抑制作用13．Se原子半徑大于S原子半徑，H－Se共價(jià)鍵更容易斷裂14．二一個(gè)H3PO3分子中只有兩個(gè)羥基，含氧酸羥基上的氫易電離【題組訓(xùn)練5】1．乙二胺的兩個(gè)N提供孤對電子給金屬離子形成配位鍵Cu2＋2．F的電負(fù)性大于N，N—F成鍵電子對偏向F，導(dǎo)致NF3中的N原子核對孤電子對的吸引力增強(qiáng)，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2＋形成配離子3．C電負(fù)性比O小，C原子提供孤電子對的傾向更大，更易形成配位鍵【鞏固練習(xí)】1．CsClCsCl為離子晶體，ICl為分子晶體2．CF4和SiF4都是分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，分子間作用力相差較小，所以熔點(diǎn)相差較?。籅F3通過分子間作用力形成分子晶體，AlF3通過離子鍵形成離子晶體，破壞離子鍵需要能量多得多，所以熔點(diǎn)相差較大3．SiCl4SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4都是分子晶體，相對分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增大4．GaF3是離子晶體，GaCl3是分子晶體；離子鍵強(qiáng)于分子間作用力5．TiF4為離子化合物，熔點(diǎn)高，其他三種均為共價(jià)化合物，隨相對分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大，熔點(diǎn)逐漸升高6．氨分子之間能形成氫鍵PH3分解需要破壞P—H鍵，PH3汽化需要破壞分子間作用力，而化學(xué)鍵比分子間作用力大得多，所以PH3的分解溫度高于其沸點(diǎn)7．Cu2O兩物質(zhì)均為離子化合物，且離子帶電荷數(shù)相同，O2－的半徑小于S2－的，所以Cu2O的離子鍵鍵能大，熔點(diǎn)更高8．從錳到錸原子序數(shù)增大，原子核對外層電子引力增大，電子層數(shù)增多，原子核對外層電子引力減小，但前者占主導(dǎo)，所以錸中的金屬鍵更強(qiáng)，熔點(diǎn)更高9．BaCl2屬于離子晶體，MoCl5屬于分子晶體，離子晶體的沸點(diǎn)主要取決于離子鍵，分子晶體的沸點(diǎn)主要取決于分子間作用力，離子鍵通常強(qiáng)于分子間作用力(合理即可)10．陰、陽離子半徑大，電荷小，形成的離子鍵鍵能小，熔點(diǎn)低11．CaF2、CaCl2都是離子晶體，F(xiàn)－的半徑小于Cl－，故CaF2的晶格能較大，離子鍵較強(qiáng)11．原子半徑：N＜P＜As，鍵長：Ga—N＜Ga—P＜Ga—As，鍵能：Ga—N＞Ga—P＞Ga—As，故GaN、GaP、GaAs的熔點(diǎn)逐漸降低12．范德華力四鹵化硅SiX4均為分子晶體，范德華力隨相對分子質(zhì)量的增大而增大12．KH>H2O>PH3KH為離子