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- 2021-04-12 发布
“
原因解释
”
型试题集训
专题
四
大题
题
空逐空突破
(
四
)
[
命题分析
]
在物质结构模块中,
“
原因解释
”
型试题既能考查学生对化学知识和化学理论的掌握情况,又能考查学生的文字组织能力,成为高考必考点。从近几年高考命题来看,考查点涉及原子结构、分子结构和晶体结构三大块内容,但主要考查的内容是分子结构理论知识,体现在分子间作用力对物质熔、沸点影响不同的解释。
解题模型
1
1.
[2019·
全国卷
Ⅰ
,
35(2)(3)
节选
]
(2)
乙二胺能与
Mg
2
+
、
Cu
2
+
等金属离子形成稳定环状离子,其原因是
_______________________________________________
,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是
_____(
填
“
Mg
2
+
”
或
“
Cu
2
+
”
)
。
真题演练
2
1
2
3
乙二胺的两个
N
提供孤对电子与金属离子形成配位键
Cu
2
+
解析
乙二胺中
2
个
N
原子提供孤电子对与金属镁离子或铜离子形成稳定的配位键,故能形成稳定环状离子。由于铜属于过渡金属,
Cu
2
+
比
Mg
2
+
更易形成稳定的配合物。
Li
2
O
、
MgO
为离子晶体,
P
4
O
6
、
SO
2
为分子晶体。晶格能:
MgO>Li
2
O
。分子间作用力
(
分子量
)
:
P
4
O
6
>SO
2
(3)
一些氧化物的熔点如表所示:
氧化物
Li
2
O
MgO
P
4
O
6
SO
2
熔点
/
℃
1 570
2 800
23.8
-
75.5
解释表中氧化物之间熔点差异的原因
_________________________________________
______________________________________________________
。
解析
氧化锂、氧化镁是离子晶体,六氧化四磷和二氧化硫是分子晶体,离子键比分子间作用力强。
1
2
3
2.
[2019·
全国卷
Ⅱ
,
35(1)
节选
]
AsH
3
沸点比
NH
3
的
____(
填
“
高
”
或
“
低
”
)
,其判断理由是
___________________
。
解析
NH
3
中
N
的电负性比
AsH
3
中
As
的大得多,故
NH
3
易形成分子间氢键,从而使其沸点升高。
低
NH
3
分子间存在氢键
1
2
3
3.
[2019·
全国卷
Ⅲ
,
35(3)]
苯胺
( )
的晶体类型是
_________
。苯胺与甲苯
( )
的相对分子质量相近,但苯胺的熔点
(
-
5.9
℃
)
、沸点
(184.4
℃
)
分别高于甲苯的熔点
(
-
95.0
℃
)
、沸点
(110.6
℃
)
,原因是
_____________________
。
分子晶体
苯胺分子之间存在氢键
解析
苯胺为有机物,结合题给信息中苯胺的熔、沸点可知苯胺为分子晶体。苯胺中有
—NH
2
,分子间可形成氢键,而甲苯分子间不能形成氢键,分子间氢键可明显地提升分子晶体的熔、沸点。
1
2
3
1.
烟花燃放过程中,钾元素中的电子跃迁的方式是
___________________________
。
2.
已知电离能:
I
2
(Ti)
=
1 310 kJ·mol
-
1
,
I
2
(K)
=
3 051 kJ·mol
-
1
。
I
2
(Ti)<
I
2
(K)
,其原因为
____________________________________________________________________
。
3.
铁的第三电离能
(
I
3
)
、第四电离能
(
I
4
)
分别为
2 957 kJ·mol
-
1
、
5 290 kJ·mol
-
1
,
I
4
远大于
I
3
的原因是
_________________________________________
。
4.
黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由
Zn
和
Cu
组成。第一电离能
I
1
(Zn)_____
I
1
(Cu)
(
填
“
大于
”
或
“
小于
”
)
。原因是
___________________________________________
。
模拟预测
3
K
+
失去的是全充满的
3p
6
上的电子,
Ti
+
失去的是
4s
1
上的电子,相对较易失去
高能量状态跃迁到低能量状态
Fe
3
+
的
3d
能级半充满,结构稳定,难失去电子
大于
Zn
核外电子排布为全充满稳定结构,较难失电子
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
5.
基态钛原子的价层电子排布图为
____________________________
,其原子核外共有
____
种运动状态不同的电子,
Ti
形成的+
4
价化合物最稳定,原因是
____________
_____________
。
6.Co
3
+
在水中易被还原成
Co
2
+
,而在氨水中可稳定存在,其原因为
_______________
_________________
。
7.HF
能与
BF
3
化合得到
HBF
4
,从化学键形成角度分析
HF
与
BF
3
能化合的原因
_________________________________________________________________
。
8.Co
2
+
在水溶液中以
[Co(H
2
O)
6
]
2
+
存在。向含
Co
2
+
的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的
[Co(NH
3
)
6
]
2
+
,其原因是
______________________________________________
_____________________________________
。
Co
3
+
可与
NH
3
形
22
最外层达到
8
电子稳定结构
成较稳定的配合物
BF
3
中硼原子有空轨道,
HF
中氟原子有孤电子对,两者之间可形成配位键
N
元素电负性比
O
元素电负性小,
N
原子提供孤电子对的倾向更大,与
Co
2
+
形成的配位键更强
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
12
13
14
15
9.
在高温下,
Cu
2
O
比
CuO
稳定,从离子的电子层结构角度分析,其主要原因是
__________________________________________________________________________________________
。
10.
硅烷种类没有烷烃多,从键能角度解释,其主要原因是
______________________
_______________________________
。
11.
钙和铁都是第四周期元素,且原子的最外层电子数相同,为什么铁的熔沸点远大于钙?
Cu
2
O
中
Cu
+
的外围电子排布式为
3d
10
,
CuO
中
Cu
2
+
的外围电子排布式为
3d
9
,前者达到全充满稳定结构
碳原子半径小于硅原子,
烷烃中碳碳键键长较短,键能较大
答案
Fe
的核电荷数较大,原子核对电子的引力较大,故
Fe
的原子半径小于
Ca
,
Fe
的金属键强于
Ca
。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
12.
铁氧体也可使用沉淀法,制备时常加入氨
(NH
3
)
、联氨
(N
2
H
4
)
等弱碱,已知氨
(NH
3
熔点:-
77.8
℃
、沸点:-
33.5
℃
)
,联氨
(N
2
H
4
熔点:
2
℃
、沸点:
113.5
℃
)
,解释其熔沸点高低的主要原因
_____________________________________________
。
13.
钛与卤素形成的化合物熔沸点如下表所示:
联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子形成的氢键
TiCl
4
TiBr
4
TiI
4
熔点
/
℃
-
24.1
38.3
155
沸点
/
℃
136.5
233.5
377
分析
TiCl
4
、
TiBr
4
、
TiI
4
的熔点和沸点呈现一定变化规律的原因是
_________________
___________________________________________________________________
。
三者均为分子晶体,组成与结构相似,随着相对分子质量增大,分子间作用力增大,熔沸点升高
1
2
3
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15
14.
硼酸晶体是片层结构,其中一层的结构如图所示。硼酸在冷水中溶解度很小,但在热水中较大,原因是
_____________________________________________________
___________________________________________________________
。
晶体中硼酸分子间以氢键缔合在一起,难以溶解;加热时,晶体中部分氢键被破坏,硼酸分子与水分子形成氢键,溶解度增大
1
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3
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15
15.
碳化硅
(SiC)
晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的,但是碳化硅的熔点低于金刚石,原因是
_______________________________________
________________________________________________________________________________________________
。
两种晶体都是原子晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,熔点越高。原子半径:
C
<
Si
,键长:
C—C
键<
Si—C
键,所以碳化硅的熔点低于金刚石
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