2019届高考化学一轮复习结构决定性质——解释原因类简答题学案

2019届高考化学一轮复习结构决定性质——解释原因类简答题学案

结构决定性质——解释原因类简答题（学案）‎ 知识梳理 ‎1．孤电子对对键角的影响 ‎(1)孤电子对比成键电子对的斥力大，排斥力大小顺序为LP—LP≫LP—BP>BP—BP(LP代表孤电子对，BP代表成键电子对)。‎ ‎(2)排斥力大小对键角的影响 分子 杂化轨道角度 排斥力分析 实际键角 H2O ‎109°28′‎ LP—LP≫LP—BP>BP—BP ‎105°‎ NH3‎ ‎109°28′‎ LP—BP>BP—BP ‎107°‎ COCl2‎ ‎120°‎ C==O对C—Cl的排斥力大于C—Cl对C—Cl的排斥力 形成两种键角分别为124.3°、111.4°‎ ‎2.范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响 范德华力 氢键 共价键 作用微粒 分子 H与N、O、F 原子 强度比较 共价键＞氢键＞范德华力 影响因素 组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大 形成氢键元素的电负性 原子半径 对性质的影响 影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质 分子间氢键使熔、沸点升高，溶解度增大 键能越大，稳定性越强 ‎3.晶体熔、沸点高低的比较 ‎(1)一般情况下，不同类型晶体的熔、沸点高低规律：原子晶体＞离子晶知识＞分子晶体，‎ 如：金刚石＞NaCl＞Cl2；金属晶体＞分子晶体，如：Na＞Cl2(金属晶体熔、沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞等)。‎ ‎(2)形成原子晶体的原子半径越小、键长越短，则键能越大，其熔、沸点就越高，如：金刚石＞石英＞碳化硅＞晶体硅。‎ ‎(3)形成离子晶体的阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，熔、沸点就越高，如：MgO＞MgCl2，NaCl＞CsCl。‎ ‎(4)金属晶体中金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其形成的金属键越强，金属单质的熔、沸点就越高，如Al＞Mg＞Na。‎ ‎(5)分子晶体的熔、沸点比较规律 ‎①组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，其熔沸点就越高，如：HI＞HBr＞HCl；‎ ‎②组成和结构不相似的分子，分子极性越大，其熔、沸点就越高，如：CO＞N2；‎ ‎③同分异构体分子中，支链越少，其熔、沸点就越高，如：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷；‎ ‎④同分异构体中的芳香烃及其衍生物，邻位取代物＞间位取代物＞对位取代物，如：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯。‎ ‎4．答题模板——结构决定性质简答题 首先叙述结构，然后阐述原理，最后回扣本题结论。‎ 例　[2016·全国卷Ⅰ，37(2)(3)](2)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是_________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_____________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ GeCl4‎ GeBr4‎ GeI4‎ 熔点/℃‎ ‎－49.5‎ ‎26‎ ‎146‎ 沸点/℃‎ ‎83.1‎ ‎186‎ 约400‎ 答案　(2)Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键 ‎(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强 强化训练 ‎1．[2018·全国卷Ⅲ，35(3)]ZnF2具有较高的熔点(872 ℃)，其化学键类型是________；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 ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　离子键　ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小 ‎2．[2018·全国卷Ⅰ，35(2)]Li＋与H－具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H－)，原因是____________________。‎ 答案　Li＋核电荷数较大 ‎3．[2017·全国卷Ⅲ，35(2)(3)(4)]研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：‎ ‎(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为________和________。‎ ‎(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为________________________________________________________________________，‎ 原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在________。‎ 答案　(2)sp　sp3‎ ‎(3)H2O>CH3OH>CO2>H2　H2O与CH3OH均为极性分子，水含氢键比甲醇中多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大 ‎(4)离子键、π键 ‎4．[2016·全国卷Ⅱ，37(2)]硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。‎ ‎①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。‎ ‎②在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋与NH3之间形成的化学键称为________，提供孤电子对的成键原子是________。‎ ‎③氨的沸点________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_________________________；‎ 氨是________分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为________。‎ 答案　①正四面体　②配位键　N　③高于　氨气分子间可形成氢键　极性　 sp3‎ ‎5．碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：‎ 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/kJ·mol－1‎ ‎356‎ ‎413‎ ‎336‎ ‎226‎ ‎318‎ ‎452‎ ‎(1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)硅烷中的Si—Si键和Si—H键的键能小于烷烃分子中C—C键和C—H键的键能，稳定性差，易断裂，导致长链硅烷难以形成，所以硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多 ‎(2)C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键 ‎6．简要解答下列问题。‎ ‎(1)氧元素的氢化物(H2O)在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是___________________。‎ ‎(2)已知苯酚()具有弱酸性，其Ka＝1.1×10－10；水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)________(填“>”或“<”)Ka(苯酚)，其原因是________________________________________________。‎ ‎(3)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为______________。‎ 的沸点比高，原因是_____________________________。‎ 答案　(1)水分子与乙醇分子之间形成氢键 ‎(2)<　—COO－与—OH形成分子内氢键，使其更难电离出H＋‎ ‎(3)O—H键、氢键、范德华力　形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大 ‎7．(1)CuSO4可由Cu和H2O2在H2SO4溶液中反应得到：Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O。‎ 上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型不含有________(填字母)。‎ a．离子晶体 b．分子晶体 c．原子晶体 d．金属晶体 ‎(2)Al2O3、SiC、Si、金刚石中属于原子晶体的有________________________，其熔点高低顺序为________________________________________________________________________，‎ 其理由是__________________________________________________________________。‎ ‎(3)干冰、冰二者熔点较高的是________________________________________________。‎ 其理由是__________________________________________________________________。‎ ‎(4)CS2熔点高于CO2的理由是________________________________________________。‎ 答案　(1)c　(2)SiC、Si、金刚石　金刚石>SiC>Si　C—C、C—Si、Si—Si的键长依次增大，键能依次减小，熔点依次降低 ‎(3)冰　冰晶体中分子间存在氢键 ‎(4)CS2和CO2均为分子晶体，CS2的相对分子质量大，分子间作用力大 ‎8．H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中O原子采用____________杂化。H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H 键角大，原因为__________________________________________。‎ 答案　sp3　H2O中O原子有两对孤电子对，H3O＋中O原子只有一对孤电子对，排斥力较小