高考大题突破2 物质结构与性质综合题 “物质结构与性质”综合题是高考热点题型之一，大多以某种新材料、催化剂、新药物等为命题载体，以“拼盘”形式呈现，各小题之间相对独立。题目涉及三方面内容：原子结构与性质，分子结构与性质，晶体结构与性质。命题点主要有：①核外电子排布式或排布图的书写，电离能、电负性大小的比较与判断，金属性、非金属性的变化规律；②化学键类型的判断，分子空间结构的判断，中心原子杂化方式的判断，配位化合物的分析，等电子体的判断与应用；③晶体类型的判断，晶体熔、沸点的比较与分析，晶胞的计算等。试题注重学生结构决定性质思想的树立及空间想象能力和计算能力的考查，同时还考查了证据推理与模型认知的核心素养。 一、考什么·怎么考———全面解读高考题 1．(2023·山东卷)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： (1)－40 ℃时，F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下，HOF为无色气体，固态HOF的晶体类型为_____，HOF水解反应的产物为_____ _____(填化学式)。 (2)ClO2中心原子为Cl，Cl2O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO2中存在大π键(Π)。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为_____；O—Cl—O键角_____(填“＞”“＜”或“＝”)Cl—O—Cl键角。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明原因_____ _____。 (3)一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数a＝b≠c，α＝β＝γ＝90°)，其中Cu化合价为＋2。上述反应的化学方程式为_____。若阿伏加德罗常数的值为NA，化合物X的密度ρ＝_____ _____g·cm－3 (用含NA的代数式表示)。 解析：(1)常温常压下，HOF为无色气体，则HOF的沸点较低，因此固态HOF的晶体类型为分子晶体。HOF分子中F显－1价，其水解时结合H2O电离的H＋生成HF，则OH＋结合H2O电离的OH－，二者反应生成H2O2，因此，HOF水解反应的产物为HF和H2O2。(2)ClO2中心原子为Cl，Cl2O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO2中存在大π键(Π)。由ClO2中存在Π可以推断，其中Cl只能提供1对电子，有一个O提供1个电子，另一个O提供1对电子，这5个电子处于互相平行的p轨道中形成大π键，Cl提供孤电子对与其中一个O形成配位键，与另一个O形成的是普通的共价键(σ键，该O只提供一个电子参与形成大π键), Cl的价层电子对数为3，则Cl的轨道杂化方式为sp2；Cl2O中心原子为O，价层电子对数为2＋＝4，因此，O的轨道杂化方式为sp3；根据价层电子对互斥模型可知，中心原子的价层电子对数为4时，价层电子对有4个空间取向，中心原子的价层电子对数为3时，价层电子对有3个空间取向，sp2杂化的键角一定大于sp3的，因此，虽然ClO2和Cl2O均为V形结构，但O—Cl—O键角大于Cl—O—Cl键角。ClO2分子中Cl—O键的键长小于Cl2O中Cl—O键的键长，其原因是ClO2分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，而Cl2O只存在普通的σ键。(3)一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系，其中Cu化合价为＋2价。由晶胞结构图可知，该晶胞中含有黑球的个数为8×＋2＝4，白球的个数为16×＋4×＋2＝8，灰球的个数为8×＋1＝2，则X中含有3种元素，其个数比为1∶2∶4，由于化合物X中Cu的化合价为＋2价、F的化合价为－1价、K的化合价为＋1价，根据化合价代数和为0，可以推断X的化学式为K2CuF4，反应的化学方程式为CuCl2＋4K＋2F2K2CuF4＋2KCl。若阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞的质量为 g，晶胞的体积为a2c pm3＝a2c×10－30cm3，化合物X的密度ρ＝＝ g·cm－3。 答案： (1)分子晶体 HF和H2O2 (2)sp2 ＞ ClO2分子中Cl—O键的键长小于Cl2O中Cl—O键的键长，其原因是ClO2分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度 ... ...
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