2024版高考总复习-化学二轮专题(新教材) 专题5　物质结构与性质

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(1)原子结构与核外电子排布:湖北卷(2023),湖南卷(2023、2022、2021),广东卷(2023、2022、2021),山东卷(2022、2021、2020),辽宁卷(2023、2022、2021),海南卷(2022、2021),江苏卷(2022、2021),浙江卷(2023、2022、2021、2020),北京卷(2023)(2)元素周期表和元素周期律:辽宁卷(2023),广东卷(2023),湖北卷(2023),湖南卷(2023、2022、2021),河北卷(2022),山东卷(2021、2020),江苏卷(2022、2021),北京卷(2021),浙江卷(2023、2022、2021、2020)
(3)分子结构与性质:湖南卷(2023),广东卷(2023、2022、2021),山东卷(2023、2022、2021、2020),湖北卷(2023、2022),辽宁卷(2023、2022、2021),江苏卷(2022、2021),河北卷(2022),海南卷(2022、2021),北京卷(2023、2022、2021)(4)晶体结构与性质:广东卷(2023、2022、2021),辽宁卷(2023、2022、2021),山东卷(2023、2022、2021、2020),湖南卷(2023),湖北卷(2023、2022),海南卷(2022、2021),江苏卷(2022、2021),北京卷(2023、2022、2021)
考点1原子结构与核外电子排布
要点1原子结构、核素和同位素课标指引:1.了解原子核外电子的排布,能画出1~20号元素的原子结构示意图。　2.知道元素、核素和同位素的含义。1.明确微粒间三个“数量”关系(1)原子:核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数(2)阴离子:核外电子数=质子数+所带的电荷数(3)阳离子:核外电子数=质子数-所带的电荷数微点拨阴、阳离子电子层结构相同时,阴离子对应元素处于上一周期,阳离子对应元素处于下一周期。
3.能层与能级的能量关系模型
要点2核外电子排布的规律课标指引:1.知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述。　2.了解原子核外电子排布的构造原理,认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理(也称泡利不相容原理)和洪特规则等。知道1~36号元素基态原子核外电子的排布。
1.明确基态原子核外电子排布的四种方法
2.牢记基态原子(离子)核外电子排布的“三原则”
命题点1核素和同位素
变式演练(2023·北京房山区一模)在考古研究中,通过分析铜器中82Pb(铅)同位素的比值可以推断铜器是否同源。下列说法不正确的是(　　)A.Pb是第五周期元素B.204Pb含有中子数为122C.可用质谱法区分204Pb和206PbD.Pb的原子半径比Ge大
解析 Pb是82号元素,属于第六周期元素,A错误;Pb元素的质子数为82,则204Pb含有的中子数204-82=122,B正确;质谱的作用是准确测定物质的相对分子质量,204Pb和206Pb的质量数不同,故可以用质谱法区分,C正确;Pb和Ge是同主族元素,Pb是第六周期元素,Ge是第四周期元素,则Pb的原子半径比Ge大,D正确。
命题点2基态原子(离子)核外电子排布及表示典例2　(1)(2023·全国乙卷,35节选)基态Fe原子的价层电子排布式为　　　　　　。 (2)(2023·北京卷,15节选)基态S原子价层电子排布式是　　　　　　。 (3)(2023·浙江6月选考卷,17节选)基态N原子的价层电子排布式是　　　　　　。 (4)(2022·广东卷,20节选)Se与S同族,基态硒原子价层电子排布式为　　　　　　　　　　　。 
(5)(2022·海南卷,19节选)基态O原子的电子排布式为　　　　　　　　　,其中未成对电子有　　　　个。 
1s22s22p4　
(6)(2022·全国甲卷,35节选)基态F原子的价层电子排布图(轨道表示式)为　　　 　　。 
变式演练(1)(2021·湖南卷,18节选)基态硅原子最外层的电子排布图(轨道表示式)为　　 　　　。 (2)(2021·海南卷,19节选)基态锰原子的价层电子排布式为　　　　　。 (3)(2021·福建卷,14节选)基态碳原子的成对电子数与未成对电子数之比为　　　　　。 
命题点3核外电子运动状态及能量比较典例3　(1)(2022·河北卷,17节选)基态S原子的价层电子中,两种自旋状态的电子数之比为　　　 　　。 (2)(2022·全国乙卷,35节选)氟原子激发态的电子排布式有　　　　　,其中能量较高的是　　　　　(填字母)。 
2∶1(或1∶2)　
解析 (1)基态S原子的价层电子轨道表示式为 ,两种自旋状态的电子数分别为2和4,故其数目之比为1∶2或2∶1。(2)基态F原子核外有9个电子,其基态原子电子排布式为1s22s22p5,电子排布不同于基态F原子的都是激发态原子,故属于激发态的有a和d;由于3p能级的能量高于3 s能级,故能量较高的是d。1s22s22p43d2和1s22s12p5都不能表示氟原子。
变式演练(1)(2021·山东卷,16节选)基态F原子核外电子的运动状态有　　种。 (2)(2021·河北卷,17节选)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+ 表示,与之相反的用- 表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子,其价层电子自旋磁量子数的代数和为　　　。 
【思维建模】判断原子核外电子的运动状态和空间运动状态种类的方法(1)核外电子的运动状态种类=原子核外电子的总数。描述原子核外电子运动状态有4个参数:能层、能级、原子轨道和自旋状态,因此同一原子核外各电子的运动状态均不相同。(2)核外电子的空间运动状态种类=电子占据的原子轨道总数。描述原子核外电子的空间运动状态有3个参数:能层、能级和原子轨道,故根据核外电子排布占据的原子轨道总数判断原子的空间运动状态种类。
练真题·明考向1.(2022·北京卷)38Sr(锶)的87Sr、86Sr稳定同位素在同一地域土壤中87Sr/86Sr值不变。土壤生物中87Sr/86Sr值与土壤中87Sr/86Sr值有效相关。测定土壤生物中87Sr/86Sr值可进行产地溯源。下列说法不正确的是(　　)A.Sr位于元素周期表中第六周期第ⅡA族B.可用质谱法区分87Sr和86SrC.87Sr和86Sr含有的中子数分别为49和48D.同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同
解析 Sr的原子序数为38,第四周期最后一种元素Kr的原子序数为36,故Sr位于元素周期表的第五周期第ⅡA族,A错误;87Sr和86Sr的质量数不同,可以用质谱法进行区分,B正确;87Sr和86Sr的质量数分别为87、86,其质子数均为38,故含有中子数分别为49和48,C正确;在同一地域土壤中87Sr/86Sr值不变,故同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同,D正确。
2.(1)(2022·北京卷,15节选)Fe2+的价层电子排布式为　　　　　　。 (2)(2022·重庆卷,18节选)配位化合物X由配体L2-(如图)和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成。
①基态Zn2+的电子排布式为　 。 ②L2-所含元素中,电负性最大的原子处于基态时电子占据最高能级的电子云轮廓图为　　　　　形。 
1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
解析 (2)②L2-所含元素中电负性:O>C>H,电负性最大的是O,其基态原子最高能级是2p,电子云轮廓图为哑铃形。
练易错·避陷阱3.(2023·浙江丽水一模)门捷列夫曾预测镓、钪、锗元素的存在及性质,莫塞莱也曾预测一种“类锰”元素。现该元素单质是从核燃料裂变产物中提取,它是与锰同为第ⅦB族的放射性元素锝(43Tc),其一种核素在临床医学诊断中应用很广。下列有关推测不正确的是(　　)A.97Tc、98Tc、99Tc三种核素互为同位素,都是放射性元素B.用于显像的Na99TcO4是离子化合物,含有离子键和极性键C.用氘核轰击钼(42M)靶也能得到99Tc,此过程属于化学变化D.Tc2O7能与水反应,反应后溶液显酸性
解析 97Tc、98Tc、99Tc三种核素质子数相同,中子数不同,互为同位素,都是放射性元素,A正确;Na99TcO4由Na+和 构成,属于离子化合物,含有离子键和极性键,B正确;原子核发生变化的过程不属于化学变化,C错误;Tc与Mn处于同一族,其化学性质类似,Mn2O7为酸性氧化物,Tc2O7也是酸性氧化物,与水反应生成对应的酸,D正确。
4.(2023·湖南湘潭一模)同位素示踪法常用于研究化学反应历程。若将“84”消毒液和洁厕灵同时使用会发生危险,运用同位素示踪法,假设“84”消毒液的溶质为Na37ClO,洁厕灵的溶质为H35Cl,发生反应:Na37ClO+2H35Cl(浓) ══ NaCl+Cl2↑+H2O,下列对该反应的说法中正确的是(　　)A.Na37ClO为含有极性共价键的离子化合物B.35Cl和37Cl中所含中子数之比为35∶37C.该反应中,HCl体现了酸性和氧化性D.生成的氯气的摩尔质量为70 g·ml-1
解析 Na37ClO中Na+与ClO-形成离子键,ClO-中的氯原子和氧原子形成极性共价键,故Na37ClO是含有极性共价键的离子化合物,A正确;35Cl的中子数=35-17=18,37Cl的中子数=37-17=20,则35Cl与37Cl中子数之比为18∶20=9∶10,B错误;反应NaClO+2HCl ══ NaCl+Cl2↑+H2O中氯化氢中-1价的氯部分升高、部分不变,HCl既表现还原性又表现酸性,C错误;生成的氯气的摩尔质量为72 g·ml-1,D错误。
5.短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子。则关于基态R原子的描述正确的是(　　)A.基态R原子核外电子的电子云轮廓图有两种:球形和哑铃形B.基态R原子的价层电子排布式为ns2np2(n=2或3)C.基态R原子的原子轨道总数为9D.基态R原子的轨道表示式为
解析 由“短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子”可知,可能有两种情况:p能级上只有2个电子,R为第ⅣA族元素,为C或Si;p能级上有4个电子,R为第ⅥA族元素,为O或S,A正确。
解析 I元素位于周期表中第五周期第ⅦA族,A错误 的中子数为131-53=78,核外电子数为53,则中子数与核外电子数之差为78-53=25,故B正确;131I2、标记酪氨酸中都含有131I,均具有放射性,C正确;标记过程发生了取代反应,I原子取代了苯环上的氢原子,D正确。
8.按题目要求回答相关问题:(1)基态镓的核外电子占据的最高能层符号为　　　　　,能量最高的电子占据的原子轨道电子云轮廓图为　　　形。 (2)基态Ni2+核外电子排布式为　　　　　 　　　。同周期中,与基态Ni具有相同未成对电子数的元素有　　 　　(填元素符号)。 (3)基态碳原子核外电子的运动状态有　　　种,核外电子的空间运动状态有　　　　　种。 (4)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用　　　　　　形象化描述。在基态16O原子中,核外存在　　　　　对自旋相反的电子。
[Ar]3d8(或1s22s22p63s23p63d8)　
9.(1)基态Sc原子的价层电子排布式为 　　　　　　　　　　　。 (2)基态V原子的价层电子轨道表示式为 　　　　　　　　　　　。 (3)基态铜原子的核外电子排布式(简写)为 　　　　　　　　　　　。 (4)基态Ga原子的核外电子排布式(简写)为 　　　　　　　　　　　。(5)第四周期核外电子排布未成对电子数和周期序数相同的基态原子的核外电子排布式(简写)为 　　　　　　　　　　　。 
[Ar]3d104s1
[Ar]3d104s24p1
[Ar]3d64s2
考点2元素周期表与元素周期律
要点1元素周期表的结构与分区课标指引:1.认识原子结构、元素性质与元素在元素周期表中位置的关系。　2.知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征,了解元素周期律(表)的应用价值。
1.元素周期表的结构与分区
2.价层电子排布与元素周期表的关系(1)三个数据关系①原子的电子层数=最高能层序数=周期序数。②主族元素原子的价层电子数=该元素在周期表中的主族序数。③过渡元素(镧系、锕系除外)原子的价层电子数=该元素在周期表中的纵列序数。
(2)族和分区的关系
要点2元素周期律课标指引:1.结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律,建构元素周期律。　2.认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化,知道原子核外电子排布呈现周期性变化是导致元素性质周期性变化的原因。
1.元素的金属性和非金属性强弱的比较
2.元素的电离能及其应用(1)第一电离能的周期性变化
①同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势;稀有气体的第一电离能最大,碱金属的第一电离能最小。②同族元素自上而下,第一电离能逐渐减小。微点拨同周期中ⅡA和ⅢA族、ⅤA和ⅥA族的第一电离能出现交错,其原因是ⅡA、ⅤA族元素原子的价层电子排布分别为ns2、ns2np3,最高能级分别为全充满、半充满,均较难失去电子,故这两族元素原子的第一电离能反常。
3.电负性及其应用(1)电负性的变化规律①同周期主族元素从左到右,元素的电负性逐渐增大。②同主族元素自上而下,元素的电负性逐渐减小。
命题点1元素周期表的结构与分区典例1　(1)(2022·山东卷,16节选)基态Ni原子的价层电子排布式为　　　　　,在元素周期表中位置为　　　 　　　。 (2)(2021·广东卷,20节选)汞的原子序数为80,位于元素周期表第　　　周期第ⅡB族。 (3)(2023·湖北卷,16节选)C位于元素周期表第　 　　周期第　　　族。 
变式演练(1)铁元素在元素周期表中的位置是　 　　　　,属于　　　　(填“s”“d”“ds”或“p”)区。 (2)铜-镍镀层能增强材料的耐蚀性。按照核外电子排布,把元素周期表划分为5个区,Ni位于　　　　　区。 (3)基态Cd原子的价层电子排布式为4d105s2,则Cd在元素周期表中的位置是　　　 　　　　,处于　　　　区。 
命题点2元素周期律及其应用典例2　(2022·江苏卷)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是(　　)A.半径大小:r(Al3+)Fe>Mg
I1(O)>I1(S),氧原子半径小,原子核对最外层电子的
吸引力大,不易失去一个电子
(3)(2022·全国甲卷,35节选)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是　　　,判断的根据是___________________________________________________________　 　 ; 第三电离能的变化图是　　　。 
同一周期元素第一电离能呈增大趋势,由于N元素的2p能级为半充满
状态,故N元素的第一电离能较C、O两种元素高
(4)(2022·河北卷,17节选)Cu与Zn相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是　　　　　,原因是　    　。 
Cu的第二电离能失去3d10电子,第一电离能失去4s1电子,3d10电子处于全充满状态,较难失去电子,则Cu的第二电离能与第一电离能的差值大
解析 (3)第三电离能,碳原子需从全充满的2s轨道中失去电子,导致其所需能量较高;氮原子失去第三个电子,形成稳定的2s2结构,所需能量相对较低;氟原子从半满的2p3失去电子,所需能量相应较高,图b符合题意。
命题点3“位—构—性”的关系及应用典例4　(2022·辽宁卷)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是(　　)A.X能与多种元素形成共价键B.简单氢化物沸点:ZZD.电负性:WH2S,B错误;Y是N,基态N原子的3p轨道处于半充满的稳定状态,较难失去电子,其第一电离能大于相邻的O元素,C正确;W(Al)是金属元素,Z(O)是活泼非金属元素,O更易得到电子,故电负性:AlY>Z>WB.原子半径:XW(Ca),A错误;原子半径:W(Ca)>Z(P)>X(O)>Y(F),B错误;2F2+2H2O ══ 4HF+O2、Ca+2H2O ══ Ca(OH)2+H2↑,Y的单质F2、W的单质Ca都能与水反应产生气体,C正确;Z元素最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,H3PO4不具有强氧化性,D错误。
变式演练(2023·山东济南一模)2022年诺贝尔化学奖颁给了在“点击化学”领域做出贡献的科学家。一种“点击化学”试剂XYZ2W3是由四种短周期主族元素组成,其中X、Z、W的原子序数依次递减,三者基态原子核外电子的空间运动状态数相同,Y的原子序数是Z的两倍。下列说法正确的是(　　)A.简单氢化物的分子极性:Y>ZB.电负性和第一电离能均有Z>WC.同周期元素形成的简单氢化物中X稳定性最强D.同周期主族元素基态原子未成对电子数少于Y的有2种
解析 X、Z、W的原子序数依次递减且核外电子的空间运动状态数相同,即占有的原子轨道数相同,由原子序数关系可知,X、Z、W分别为F、O、N,Y的原子序数是Z的两倍,Y为S。O元素的电负性大于S,则分子的极性:H2O>H2S,A错误;电负性:O>N,但是第一电离能:N>O,B错误;第二周期元素中,F的非金属性最强,故在第二周期中HF最稳定,C正确;基态S原子电子排布式为1s22s22p63s23p4,未成对电子数为2,在第三周期元素中,比其未成对电子数少的有Na、Al、Cl三种元素,D错误。
【思维建模】解答“位—构—性”的关系及应用类题目的方法
练真题·明考向1.(2023·浙江1月选考卷)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的2s轨道全充满,Y的s能级电子数是p能级的两倍,M是地壳中含量最多的元素,Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是(　　)A.电负性:Z>XB.最高正价:ZY
解析 Y的s能级电子数是p能级的两倍,则Y是C元素;M是地壳中含量最多的元素,则M是O元素;Q是纯碱中的一种元素,其原子序数大于M(O),则Q是Na元素。X的2s轨道全充满,且原子序数小于Y(C),则X是B或Be元素;Z的原子序数介于Y(C)和M(O)之间,则Z是N元素。同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,则电负性:N>B(或Be),A正确;M是O元素,无最高正价,B错误;O和Na元素形成的Na2O2中含有离子键和非极性键,C正确;非金属性:N>C,则酸性:HNO3>H2CO3,D正确。
2.(2023·湖北卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素,其中X、Y、Z相邻,W的核外电子数与X的价层电子数相等,Z2是氧化性最强的单质,4种元素可形成离子化合物(XY)+(WZ4)-。下列说法正确的是(　　)A.分子的极性:WZ3XB.电负性:Z>Y>X>WC.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:WY>X,A错误;根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,则电负性:Z>Y>X>W,B正确;Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:W①>②B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③D.得电子能力:①>②
解析 由三种微粒的电子排布式可知,①是基态Si原子,②是基态Si+,③是激发态Si原子,B正确。激发态Si原子的4s轨道排布1个电子,其半径最大,基态Si+的3p轨道只有1个电子,其半径最小,故微粒半径:③>①>②,A正确。激发态Si原子具有较高能量,电离一个电子所需能量最低,基态Si+电离一个电子,所需能量最高,故所需最低能量:②>①>③,C错误。基态Si+较易得到电子,故得电子能力:②>①,D错误。
练易错·避陷阱5.(2023·辽宁鞍山一模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,四种元素原子的核外电子总数满足X+Y=W+Z,化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是(　　)A.电负性:W>X>YB.原子半径:Z>Y>X>WC.X的含氧酸均为强酸D.Y的最高价氧化物的水化物为强碱
解析 W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,化合物XW3与WZ相遇会产生白烟,则XW3为NH3,WZ为HCl,则W为H元素,X为N元素,Z为Cl元素。四种元素原子的核外电子总数满足X+Y=W+Z,则Y的核外电子总数为11,Y为Na元素。H、N、Na三种元素的电负性从大到小的顺序为N>H>Na,A错误;同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,同主族元素从上至下原子半径依次增大,则原子半径:Na>Cl>N>H,B错误;N元素的含氧酸不一定全是强酸,如HNO2为弱酸,C错误;Na的最高价氧化物的水化物为NaOH,NaOH属于强碱,D正确。
6.(2023·湖南衡阳一模)X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素在元素周期表中的位置如图所示,Z的第一电离能比W的第一电离能大,M的3p轨道上有2个未成对电子。以下说法错误的是(　　)A.电负性:W>Z>YB.最高价氧化物对应水化物的酸性:M>YC.通过电解熔融的X2W3可制得X单质D.常温下,将一定量气态Z2W4充入一烧瓶内,烧瓶内始终为无色
解析 由题给信息可推知,X、Y、Z、W、M分别为Al、C、N、O、S。同周期从左到右,主族元素的电负性逐渐增大,则电负性:O>N>C,A正确;元素的非金属性:S>C,则酸性:硫酸>碳酸,B正确;工业上通过电解熔融的Al2O3可以得到Al,C正确;将N2O4通入烧瓶中会发生可逆反应:N2O4 2NO2,故容器内会出现红棕色,D错误。
7.(2023·云南曲靖一模)X、Y、Z、W是同周期主族元素,四种元素均是短周期元素,W元素形成的某种单质具有强氧化性,可用于杀菌消毒。四种元素与锂组成的盐是一种新型锂离子电池的电解质,该盐的结构如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.组成这种新型电解质的所有元素均处于元素周期表p区B.Z元素的含氧酸不可能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.最简单氢化物的沸点:X>WD.同周期中第一电离能比W元素小的有4种元素
解析 根据W元素形成的某种单质具有强氧化性,可用于杀菌消毒,结合图中结构可知W为O;四种元素同周期,根据图中成键方式可知X为F,Z为C,Y为B。组成这种新型电解质中的Li元素处于元素周期表s区,A错误;Z为C元素,其含氧酸H2C2O4可使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;简单气态氢化物的沸点H2O>HF,C错误;与O同周期且第一电离能小于O的元素有Li、Be、B、C 4种元素,D正确。
练预测·押考向8.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中X的一种核素常用于测定文物年代,基态Y原子s能级电子总数与p能级电子总数相等,X原子与Y原子的价层电子数之和与Z原子的价层电子数相等。下列说法正确的是(　　)A.X、W形成的化合物易溶于水B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>ZC.Y元素的第一电离能比同周期相邻元素大D.原子半径:X>Y>Z>W
解析 X的一种核素常用于测定文物年代,X为C;基态Y原子s能级电子总数与p能级电子总数相等,Y核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2,则Y为O或Mg;X原子与Y原子的价层电子数之和与Z原子的价层电子数相等,若Y为O,则Z价层电子数为10,不存在,若Y为Mg,则Z的价层电子数为6,Z为S,W为Cl。X、W形成的化合物为CCl4,不溶于水,A错误;非金属性越强,最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性:S>C,则酸性:H2SO4>H2CO3,B错误;Y为Mg,其第一电离能大于同周期相邻的两种元素,C正确;电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越小,原子半径越大,则原子半径:Y>Z>W>X,D错误。
9.M、N、Z、Y、X、T是原子半径依次增大的短周期主族元素,基态N原子核外电子有5种空间运动状态,并有1个单电子,这六种元素形成的一种化合物结构如图所示。下列说法正确的是(　　)A.与Y同周期且第一电离能大于Y的元素仅有1种B.该化合物中含有离子键、共价键和配位键C.六种元素中,X的最高价含氧酸的酸性最强D.M与X、Y形成的化合物中,前者的沸点一定低于后者
解析 基态N原子核外电子有5种空间运动状态,并有1个单电子,推测N元素为F,结合物质的结构图可知M只能形成一个共价键且原子半径比F小,可推测M为H,Z形成2个共价键且半径比F大,可推测Z为O,Y形成3个共价键且半径比F大,可推测Y为N,X形成4个共价键且半径比F大,可推测X为C,T与F形成 ,推测T为B。Y是氮元素,与氮元素同周期且比氮元素第一电离能大的元素有F、Ne两种元素,A错误;该化合物中有阴、阳离子,存在离子键,阳离子内部原子之间以共价键相连, 阴离子内部存在配位键,B正确;氟元素的非金属性最强,但是F没有含氧酸,O没有最高正价,故氮元素的最高价含氧酸的酸性最强,C错误;M与X形成的化合物种类有很多,例如苯的沸点比M与Y形成的NH3的沸点要高,D错误。
10.锂离子电池广泛应用于电源领域。(1)锂离子电池目前广泛采用溶有六氟磷酸锂(LiPF6)的碳酸酯作电解液。①Li、P、F的电负性由大到小的排序是　　　　　　　　　。 ② 中存在　　　　(填字母)。 a.共价键　　b.离子键　　c.金属键
(2)废旧锂离子电池含LiNiO2的正极材料经预处理后,可采用如图原理富集Ni元素。
①基态Ni2+的价层电子的轨道表示式是　　　 　。 
②DMG中N原子均与Ni2+配位,且Ni2+的配位数是4;DMG-Ni中两个配体之间形成分子内氢键。写出DMG-Ni的结构简式(用“…”标出氢键)。
要点1共价键和键参数课标指引:1.认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键,了解共价键具有饱和性和方向性。　2.知道根据原子轨道的重叠方式,共价键可分为σ键和π键等类型;知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键。　3.共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。
1.判断σ键、π键的两种方法
2.大π键的形成及表示(1)所有参与大π键的原子都必须提供与相邻原子p轨道相互平行的p轨道或接近平行。(2)大π键符号可用 表示,其中m为平行的p轨道总数(一般为参与形成大π键的原子数),n为平行p轨道里的电子总数。
3.键参数对分子结构与性质的影响
要点2分子的空间结构课标指引:1.结合实例了解共价分子具有特定的空间结构,并可运用相关理论和模型进行解释和预测。　2.知道分子的结构可以通过波谱、晶体X射线衍射等技术进行测定。
1.价层电子对互斥模型(1)价层电子对互斥模型反映价层电子对的空间结构,而分子的空间结构仅是成键电子对的空间结构,不包括孤电子对。(2)当中心原子无孤电子对时,VSEPR模型和分子的空间结构相同;当中心原子含有孤电子对时,二者的空间结构不一致。
微点拨用价层电子对互斥模型判断分子的空间结构时,不仅要考虑中心原子的孤电子对所占据的空间,还要考虑孤电子对对成键电子对的排斥力大小。
2.杂化轨道理论(1)杂化轨道理论的要点当原子成键时,原子的价层电子轨道相互混杂,形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间结构不同。
(2)中心原子杂化轨道类型和分子的空间结构的关系
3.利用价层电子对互斥模型比较键角的方法
要点3分子结构与物质的性质课标指引:1.知道分子可以分为极性分子和非极性分子,知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。　2.认识分子间存在相互作用,知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力,了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。　3.结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。
1.分子的空间结构与分子极性的关系
2.溶解性及影响因素(1)“相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂。若溶剂和溶质之间形成氢键,则物质的溶解度增大。(2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。
3.范德华力、氢键和共价键对物质性质的影响
4.手性碳原子和手性分子
命题点1共价键的类型与键参数典例1　(1)(2022·湖南卷,18节选)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示:富马酸分子中σ键与π键的数目比为　　　　　。 (2)(2023·湖北卷,16节选)导致SiCl4比CCl4易水解的因素有　　(填字母)。 a.Si—Cl键极性更大b.Si的原子半径更大c.Si—Cl键键能更大d.Si有更多的价层轨道
(3)(2022·全国乙卷,35节选)①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,C的一个_______　　　　杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl　　　　　键,并且Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键( )。 ②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中,C—Cl键长的顺序是　　　　　　　　　　　　　　　　　　,理由:(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多,形成的C—Cl键越强;(ⅱ)　  　。 
一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔　
解析 (1)由富马酸的结构模型可知,其结构简式为HOOCCH=CHCOOH,羧基和碳碳双键中含有π键,则该分子中σ键与π键的数目之比为11∶3。(2)电负性SiC,所以键能Si—ClC2H3Cl>C2HCl。
变式演练(2023·辽宁重点高中联合体一模)工业上制备粗硅的反应为2C+SiO2 Si+2CO↑,若C过量,还会生成SiC。下列叙述错误的是(　　)A.1个CO分子内只含有1个σ键和2个π键B.键能:C—H>Si—H,因此甲硅烷没有甲烷稳定C.键长:C—SiSiD.键长:C—C”“