03 常考题空3　等电子体、成键方式、晶体类型的判断 （附答案解析）-备战高考化学大题逐空突破系列（全国通用）

常考题空3　 等电子体、成键方式、晶体类型的判断

【高考必备知识】

1．等电子原理

(1)等电子体的概念：原子总数相同，价电子总数也相同的微粒。 如：CO和N2，CH4和NH4+

(2)等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们结构相似，物理性质相近，但化学性质不相同，此原理称为等电子原理

(3)等电子体的寻找方法：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互为等电子体，根据等电子体定义，寻找等电子体的常用方法就是换原子

2．σ键、π键的判断

(1)由轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键

(2)由共用电子对数判断：单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键

(3)由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键

3．晶体类别的判断方法

(1)依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断

由阴、阳离子形成离子键构成的晶体为离子晶体；由原子形成的共价键构成的晶体为原子晶体；由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体；由金属阳离子、自由电子以金属键形成的晶体为金属晶体

(2)依据物质的分类判断

①活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等)，强碱(如NaOH、KOH等)，绝大多数的盐是离子晶体

②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体是分子晶体

③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物类原子晶体有SiC、SiO2、AlN、BP、CaAs等

④金属单质、合金是金属晶体

(3)依据晶体的熔点判断

不同类型晶体熔点大小的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等熔点很高，铯等熔点很低

(4)依据导电性判断

①离子晶体溶于水及熔融状态时均能导电

②原子晶体一般为非导体

③分子晶体为非导体，但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时，分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电

④金属晶体是电的良导体

(5)依据硬度和机械性能判断

一般情况下，硬度：原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体多数硬度大，但也有较小的，且具有延展性

【真题演练】

1．(2022·湖南卷)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：

(1)富马酸分子中σ键与π键的数目比为__________

(2)富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为__________

2．(2022·湖南卷)与NH互为等电子体一种分子为_______(填化学式)

3．(2021·全国甲卷)单晶硅的晶体类型为_________

4．(2021·全国甲卷)CO2分子中存在________个σ键和________个π键

5．(2021·福建卷)类石墨相氮化碳(g－C3N4)作为一种新型光催化材料，在光解水产氢等领域具有广阔的应用前景，研究表明，非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。g－C3N4具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如下图所示

(1)g－C3N4晶体中存在的微粒间作用力有_______(填标号)

a．非极性键      b．金属键      c．π键        d．范德华力

(2)g－C3N4中，C原子的杂化轨道类型_______，N原子的配位数为_______

(3)每个基本结构单元(图中实线圈部分)中两个N原子(图中虚线圈所示)被O原子代替，形成O掺杂的

g－C3N4(OPCN)。OPCN的化学式为_________________

6．(2020·全国III卷)NH3BH3分子中，N—B化学键称为________键，其电子对由________提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：

在该反应中，B原子的杂化轨道类型由________变为________

7．(2020·全国III卷)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ＋)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ－)，电负性大小顺序是__________，与NH3BH3原子总数相等的等电子体是__________(写分子式)，其熔点比NH3BH3________(填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之间，存在__________，也称“双氢键”。

8．(2020·江苏卷)与NH互为等电子体的一种分子为________(填化学式)

9．(2020·浙江1月)比较给出能力的相对强弱：H2O________C2H5OH(填“>”“<”或“=”)；用一个化学方程式说明OH－和C2H5O－结合H+能力的相对强弱________

10．(2020·浙江1月)CaC2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。写出CaC2的电子式________

11．(2020·山东卷)Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为________，其固体的晶体类型为________

12．(2020·江苏卷)柠檬酸的结构简式见题图A。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为___mol

13．(2020·浙江7月) CaCN2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，CaCN2的电子式是________

14．(2019·全国III卷)苯胺()的晶体类型是________

15．(2019·全国III卷)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是_____；P的___杂化轨道与O的2p轨道形成___键

16．(2018·全国I卷)LiAlH4中，存在________(填标号)

A．离子键　　   B．σ键　　   C．π键　　   D．氢键

【题组训练】

1．CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于________晶体

2．氧和钠的氢化物所属的晶体类型分别为______和______

3．LiAlH4中，存在的微粒间作用力有________________________

4．ZnF2具有较高的熔点(872 ℃)，其化学键类型是____________

5．Ge单晶具有金刚石型结构，其微粒之间存在的作用力是______

6．单质铜及镍都是由______键形成的晶体

7．用NH4Cl溶液浸出氧化锌矿石的过程中主要涉及反应2ZnO＋4NH＋4Cl－===[Zn(NH3)4]2＋＋ZnCl＋2H2O。与NH互为等电子体的阴离子为______(写离子符号，写一种即可)。[Zn(NH3)4]2＋的结构示意图为_________

8．[Zn(IMI)4](ClO4)2是Zn2＋的另一种配合物，IMI的结构为，则1 mol IMI中含有________个σ键；ClO的空间构型为____________

9．碳的一种单质的结构如图a所示。该单质的晶体类型为________，原子间存在的共价键类型有________，碳原子的杂化轨道类型为________

10．四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2的熔点如图所示。结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性_______、共价性________(填“增强”“不变”或“减弱”)

11．AlCl3在178 ℃时升华，其蒸气的相对分子质量约为267，蒸气分子的结构式为_________(标明配位键)

12．[Zn(CN)4]2－中Zn2＋与CN－的C原子形成配位键，不考虑立体构型，[Zn(CN)4]2－的结构可用示意图表示为______________

13．有机物丁二酮肟常用于检验Ni2＋：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2＋反应可生成鲜红色沉淀，其结构如下图所示

(1)结构中，碳碳之间的共价键类型是σ键，碳氮之间的共价键类型是_______，氮镍之间形成的化学键_________

(2)该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在______________

14．分子中各原子若在同一平面，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域π键”，下列物质中存在“离域π键”的是________

A．SO2　　　B．SO　　　C．H2S　　　D．CS2

15．尿素(H2NCONH2)分子中，σ键与π键数目之比为________

16．写出一种和NH3互为等电子体的阳离子的化学式：________，分子中的大π键可用符号Π表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π)，则平面分子中的大π键应表示为__________

17．谷氨酸[HOOC—CH(NH2)—CH2—CH2—COOH]的钠盐——谷氨酸钠(C5H8NO4Na)是味精的主要成分，谷氨酸分子中C原子的杂化方式为__________，C原子与O原子所形成的化学键中σ键与π键的数目比N(σ)∶N(π)＝________，π键的特征是两块电子云呈________对称

18．铁是生活中常用的一种金属，其常见的离子有Fe2＋、Fe3＋，其中Fe2＋可用K3[Fe(CN)6](赤血盐)溶液检验。

(1)铁单质中化学键为________(填名称)

(2)K3[Fe(CN)6]晶体中各种微粒的作用力有________

a．金属键　   b．共价键　　c．配位键　　d．离子键

19．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____(填元素符号)

20．1 mol[Co(NH3)6]Cl2中含有σ键的数目为________

21．我国科学家合成了白光材料Ba2[Sn(OH)6][B(OH)4]2，[B(OH)4]－中B的价层电子对数为______________，[Sn(OH)6]2－中，Sn与O之间的化学键不可能是_________

a．π键       b．σ键       c．配位键       d．极性键

22．Si原子间难以形成双键而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成________键

23．Mn(NO3)2中的化学键是_______、________

24．LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中存在________

A．离子键       B．σ键       C．π键       D．氢键

25．NH4H2PO4中，P的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键

26．1 mol丙酮分子中含有σ键的数目为_________

27．1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为________mol

28．与H2O分子互为等电子体的阴离子为________

29．与NH3BH3原子总数相等的等电子体是________(写分子式)。

30．与NH互为等电子体的一种分子为________

31．与O3分子互为等电子体的一种阴离子为________

32．与SO互为等电子体的分子为________

33．在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O，根据等电子原理，CO分子的结构式为________，1 mol CO2中含有的σ键数目为________

34．KBBF晶体生产原料纯化过程中的重要物质乙酸氧铍[Be4O(CH3COO)6]的分子为四面体对称结构，氧原子位于四面体中心，四个铍原子位于四面体的顶点，六个醋酸根离子则连接在四面体的六条棱上，如图所示。乙酸氧铍晶体中微粒间作用力包括________

A．离子键     B．金属键     C．配位键     D．范德华力     E．非极性键     F．氢键

35．FeS2中存在________

A．离子键    B．非极性共价键   C．极性共价键    D．π键    E．σ键　  F．氢键G．范德华力

【常考题空3　 等电子体、成键方式、晶体类型的判断】答案

【真题演练】

1．(1)11:3   

(2)O＞C＞H＞Fe   

2．H2O

3．共价晶体

4．2　2

5．(1)cd

(2)杂化    2，3   

(3)C3N3O

6．配位　N　sp3  sp2　

7．N>H>B　CH3CH3　低Hδ＋与Hδ－的静电引力

8．CH4或SiH4　

9．>        C2H5ONa＋H2ONaOH＋C2H5OH

10．

11．正四面体形　分子晶体

12．7

13． Ca2＋[C]2－

14．分子晶体

15．O　sp3　σ

16．AB

【题组训练】

1．分子

2．分子晶体　离子晶体

3．离子键、σ键

4．离子键

5．共价键

6．金属

7．BH(或AlH，其他合理答案也可)　

8．7.224×1024　正四面体形

9．混合型晶体　σ键、π键　sp2　

10．减弱　增强

11．

12．

13．(1)1个σ键、1个π键　配位键　

(2)氢键

14．AD　

15．7∶1

16．H3O＋　Π

17．sp2、sp3　2∶1　镜面

18．(1)金属键　 (2) bcd

19．配位键　N

20．24NA　

21．4　a

22．p­p π　

23．σ键　离子键　

24．AB　

25．sp3　σ

26．9NA

27．3

28．NH

29．CH3CH3　

30．CH4或SiH4　

31．NO 　

32．CCl4　

33．C≡O　2NA

34．CDE

35．ABE