导图社区 (化学)物构简答题
做了无数高考模拟卷外加一本全是物构的必刷题总结出来的,目前考到的90%题目都有涉及!
编辑于2020-12-16 07:56:15
沸点尤其注意有氢键的物质 (H2O,NH3)
简答题
第一电离能
同一周期,随着原子序数增加,(原子半径减小)元素 第一电离能增大,但N原子2p轨道处于半充满 稳定状态,其第一电离能大于氧元素(N>O>C)
N第一电离能大于P原因:N的原子半径比P小,核对最外层电子吸引力较大
第二电离能Cu大于Fe原因:失去第二个电子时, Cu失去的是全充满的3d10电子而Fe失去的是4s1电子
基态Li+、B+分别失去一个电子时,需吸收更多能量 的是Li+,原因:Li+的核外电子排布为1s2,B+核外电子 排布为2s2,1s轨道上的电子的能量低于2s轨道上电子。
半径
S2-半径大于Na+原因:S2-的电子层数多
熔沸点
离子 晶体
它们都是离子晶体,①比较晶体 离子电荷数②比较离子半径,xx晶格能大于yy
钙离子半径为0.106nm,钴离子半径为0.082nm,CaO的熔点为2572°C,CoO的熔点为1935°C,解释前者熔点更高的主要原因是:钙离子与钴离子和氧离子形成的离子化合物属于不同晶系,通常氧化钙为面心立方堆积,氧化钴为六方堆积,两个离子晶体晶格能不同
原子晶体:(氮化镓磷化镓砷化镓)它们都是原子晶体, N,P,AS原子半径依次增大,键能依次减小,故熔点依次减小
分子 晶体
(氯化镓溴化镓碘化镓)它们都是分子晶体,结构相似, 相对分子质量依次增大,分子间作用力增强
有氢键:xx间存在分子间氢键 (NH3>PH3>AsH3)(如(CN)2和N2)
沸点HCHO<CH3OH<HCOOH,原因:CH3OH,HCOOH存在 分子间氢键且HCOOH间氢键较强,HCHO分子间只存在范德华力
金属晶体:(Co和Ca同周期且最外层电子数相同) 它们都是金属晶体,钴的原子半径小于钙, 价电子数比钙多,钴金属键更强
折线表示ⅣA~ⅦA某主族 简单氢化物沸点变化 a代表SiH4原因: 在这些主族中, 只有第ⅣA族所有 氢化物分子间只存在 范德华力,不存在 分子间氢键
沸点:水>四氢化硅>甲烷
CuCl沸点低于CuF原因:CuCl为分子晶体,CuF为离子晶体
分解温度
碳酸钡分解温度高于碳酸钙/碳酸铁和碳酸钴, 原因:当阳离子电荷数相同时半径越小, 就更易结合碳酸根中的氧离子, 对应金属氧化物晶格能越大,分解温度越低
NH4F比NH4Br更易分解,原因:F原子半径比Br原子小,H-F键比H-Br键强,H-F键比H-Br键更容易形成,F-更容易获得NH4+中的H
稳定性
稳定性:水>甲烷>四氢化硅原因:键长
H4SiO4常温下能稳定存在但H4CO4不能, 原因:Si原子半径大于C,电子间排斥力较弱
杂化
铂原子不以sp3的方式杂化原因:若其为sp3杂化, 则该分子结构为四面体,而非平面结构
导电性
石墨
四氧化三铁:电子可在两种不同价态的铁离子间快速发生转移
六方氮化硼与石墨晶体结构类似,硼和氮原子交替连接,而六方氮化硼无法导电,原因:N的电负性较大,相互平行重叠的p轨道,上的电子很大程度被定域在氮周围,不能流动(没有自由移动的电子)
碳纳米管有良好的导电性原因:其中每个碳原子只形成三个共价键,剩余一个价电子可在分子内自由移动
迁移
属于化学变化
Li+在LiAsF中比在LiPF6中迁移更快,原因:AsF6-的半径 比PF6-大,AsF6-与Li+的作用力比PF6-的弱
鉴定
通过X-射线衍射法区分晶体与非晶体 例:区分硅结晶形与无定形状
光谱分析法分析原子光谱上特征谱线来鉴定元素
硬度
硫化钠/BN具有类似石墨的层状结构,优异润滑性, 原因:层与层之间范德华力较弱,外力作用下易滑动
离子晶体如食盐,原子晶体如石英,都脆禁不起打击,但它们 摩氏硬度却相差很大,原因:它们晶体类型不同,性质差异大
立方BN晶体硬度很大,原因:是原子晶体, B-N键键能大,所以质地坚硬
CN的硬度比金刚石大原因:它们都是原子晶体,晶体中C-N键键长比C-C键键长短,键能大
钛硬度大于铝原因:钛价电子数比铝多,金属键更强
判断晶体结构 中有配位键依据
x晶体中,每个x原子与4个y原子结合,而x原子只有 3个价电子,故需要提供1个空轨道形成配位键
该元素是第三周期Mg原因: I3远大于I2, 表明该元素最外层有两个电子
键长 键能 键角
键长
BF3键在BF3中比BF4-中短,原因: BF3中B与F原子间还可形成π键
键角
H2O键角大于H2S/NH3键角大于PH3,原因: O的原子半径比S小,电负性比S大,水分子中 成键电子对更靠近中心原子,相互排斥作用大,键角大
NH3键角大于NF3原因:N原子均采用sp3杂化,均有一对孤对电子,但电负性F>N,故NF3中成键电子远离中心N原子,排斥力较小, 键角较小
NH3分子独自存在时H-N-H键角为106.7°,但配合物中 却变为109.5°,原因:氨分子形成配合物后,孤对电子与xx 成键,原来孤对电子与成对电子间排斥作用变为成键电子对 之间排斥作用,排斥力减弱,键角变大
NH3键角大于H2O:NH3分子中N原子采用sp3杂化,N原子有一对孤对电子,H2O中O原子采用sp3杂化,O有两对孤对电子,孤对电子对成键电子斥力大
SiO2键角小于CO2原因:CO2中心C原子采用sp杂化,键角为109.5°, CO2的中心C原子采用sp杂化,键角为180°
CH4键角小于HCHO原因:CH4中碳原子采用sp3杂化, 而HCHO中C采用sp2杂化
键能
F中F-F健键键能小于Cl-Cl键的键能,原因:F的原子半径小, 孤电子对之间斥力大
键能C2H4>N2H4>H2O2,原因:乙烷无孤对电子,肼中 有一对孤对电子,过氧化氢中有两对孤对电子,孤对电子数 越多,排斥力越大,形成化学键越不稳定,键能越小
晶体密度
CS2晶体密度大于冰,原因:CS2晶体分子间存在范德华力, 无方向性,分子密堆积,密度大。冰晶体中水分子间有氢键, 氢键有方向性和饱和性,空间利用率低,密度大
水为什么4°C密度最大:冰融化为液态水时,热运动使 冰结构部分解体,水分子空隙减少,密度增大, 超过4°C,热运动加剧,分子间距离增大,密度计减小
氢键
分子式相同, 对羟基苯甲酸沸点高原因: 邻xx形成分子内氢键,沸点偏低, 对xx形成分子间氢键,沸点偏高
乙二胺(H2NCH2CH2NH2)偏二甲肼((CH3)2NNH2)为同分异构体,但前者沸点高原因:乙二胺分子间氢键比偏二甲肼多
硫酸为粘稠状,难挥发性强酸,而硝酸是易挥发性强酸, 原因:硫酸分子间易形成氢键,而硝酸易形成分子内氢键, 造成分子间作用力减弱的
氢氟酸间存在H2F2原因:HF存在分子间氢键
甲醛常温下为气体而甲醇为液体,原因:甲醇可以形成分子间氢键
氨气容易液化原因:氨气分子间存在氢键
H2O可以形成H3O+或H9O4+等,而H2S几乎不能形成类似物,原因:O电负性大且原子半径小,H2O可以与H+形成氢键,而S电负性小且原子半径大,不能形成
尿素与醋酸相对分子质量均为60,但尿素的熔点更高,原因:尿素分子间形成氢键多于醋酸
配合物
Cu2+在水溶液中以[Cu(H2O)4]2+形式存在,向其溶液中 加入足量氨水,可形成更稳定的[Cu(NH)4]+,原因: N元素电负性小,更易给出孤电子形成配位键
C2O4-可与多种金属离子形成配离子,提供孤对电子 的原子是O,原因是:C价电子层中无孤对电子
SCN-中为S提供孤电子对,原因:C没有孤电子对,N电负性大于S
硫酸铜可检验水:白色无水硫酸铜吸收水可显出水合铜离子蓝色特征
P和Cl能形成[PCl4]+和[PCl6]-,而P和Br只能形成[PBr4]+,原因是:Cl的半径小于Br,P周围可以容纳六个Cl,但不能容纳6个Br
P能够形成PCl3和PCl5,而N只能形成NCl3原因: P的价电子层有3d空轨道而N价电子无
N和P同主族且相邻,PF3和NH3都能与许多过渡金属 形成配合物,但NF3不能,原因:F原子电负性强, 吸引N原子的电子,使其难以提供孤对电子
氨气与Cu+由于Cu2+形成配合物的能力大于Mg+对配体 NH3的孤电子对吸引力大(或电子云重叠大),配位键强
Fe3+能和CN-间形成配位键原因: CN-能提供孤电子对(碳提供),Fe3+能接受孤电子对
(C2H5)2O+BF3→BF3*O(C2H5)2原因:BF3中B原子有空轨道, (C2H5)2O中氧原子有孤对电子,可以形成配位键
Al元素可形成[AlF6]3-、[AlCl4]-配离子,而B元素只能形成 [BF4]-配离子,由此决定配合物配位数多少的因素是: 中心原子半径、配位原子的半径
[Zn(NH3)4(H2O)2]Cl2配合物加热时先失去的配体是H2O原因:O的电负性强于N,O对孤电子对吸引能力强,Zn和H2O形成的配位键弱
Co3+在水中易被还原,在氨水中稳定存在,原因: Co3+可与NH3形成稳定配合物
铜单独与氨水或与过氧化氢都不反应,但却可它们混合溶液反应,原因:过氧化氢为氧化剂氨与铜离子形成配离子共同作用促进反应进行
Cu2+容易与NH3形成配离子但不易和NF3形成,原因:电负性F>N>O,在NF3分子中,共用电子对偏向F原子,使得N原子上孤对电子较难与Cu2+形成配位键
分子极性 非极性
二氧化碳分子中有极性键,但是它是非极性分子原因: CO2是直线型分子,正负电荷中心重合
酸性
乙酸比乙醇更容易电离出氢离子原因:O的电负性大于C,乙酸分子中碳氧双键上的C原子带部分正电荷使碳氧单键的电子发生偏移导致氢氧键极性变大,所以……
从结构角度分析苯酚酚羟基有弱酸性原因:酚羟基的氧原子参与形成了大π键,使氧原子电荷密度下降,氢原子易电离
成键 结构
C形成化合物时主要以共价键为主,原因:C有4个 价电子且半径较小,难以得失电子达到稳定状态
为什么C原子可以形成双键而Ge原子不行/C,Si为同主族元素, CO2中C与O原子间形成σ键和π键,SiO2中Si与O原子间不形成,从原子半径的角度解释:Si原子半径大于C,Si与O原子间距较大,p-p轨道肩并肩重叠程度小,不能形成上述稳定π键
苯环不易被卤素加成,而易被卤素取代苯环上的H, 原因:苯环上存在大π键,不同于一般碳碳双键
金属锰可导电,导热,具有金属光泽,延展性, 可用电子气理论解释
为什么氟化铝和氯化铝晶体类型不一样:F原子半径小于ClF电负性强于Cl, F更容易得电子形成离子键
溶解度
NH3极易溶于H2O原因:它们都是极性分子, 相似相溶,NH3与H2O可发生化学反应
C的最高价含氧酸根与Na+,K+,NH4+形成的酸式盐溶解度 小于气正盐,原因:碳酸氢根之间以氢键作用形成长链, 减小了碳酸氢根与水分子间作用
沸点X>Z>Y原因: X中有羧基, 可与水分子形成氢键, 增强水溶性; Y中含有酯基和苯环, 都不利于其在水中溶解 (不是有O就可以如醛基)
乙二醇(HOCH2CH2OH)相对分子质量与丙醇(CH2CH2CH20H)相近,但乙二醇沸点高1100C,原因:乙二醇分子中羟基比丙醇多,分子间氢键比丙醇多,分子间作用力大
为什么SO2在水中溶解度比CO2更大:SO2为极性分子, CO2为非极性分子,H2O为记性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂
它不溶于冷水却溶于热水,原因: 热水破坏了该分子内的氢键, 使该分子与水分子间形成氢键, 溶解度增大
焰色反应
原理:电子从高能级跃迁到低能级, 以光的形式释放能量
Mg单质在空气中燃烧发出白光
红760~622橙622~597 黄597~577绿577~492 青492~450蓝450~435 紫435~390纳米;