考点23 物质结构与性质选修3Word下载.docx
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H2O
【解题指南】解答本题时应注意以下两点:
（1）金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的碱性越强。
（2）一般情况下熔沸点:
原子晶体>
离子晶体>
分子晶体。
【解析】选D。
选项
具体分析
结论
A
碳酸的酸性大于苯酚的酸性
错误
B
金属性:
Ba>
Ca,因而碱性:
Ba（OH）2>
Ca（OH）2
C
BN为原子晶体,SiCl4为分子晶体,MgBr2为离子晶体,因而熔点:
BN>
MgBr2>
SiCl4
D
氨气分子和水分子之间都存在氢键,因而沸点反常得高,由于水分子之间的氢键强于氨气分子之间的氢键,因此水的沸点高于氨气分子
正确
2.（2013·
上海高考·
13）X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构,工业上通过分离液态空气获得其单质;
Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等;
Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同;
W元素原子的M层有1个未成对的p电子。
下列有关这些元素性质的说法一定正确的是 （ ）
A.X元素的氢化物的水溶液显碱性
B.Z元素的离子半径大于W元素的离子半径
C.Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应
D.Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点
【解题指南】本题的解答思路为
【解析】选C。
通过液化空气法可分离得到N2或O2,则X可能为N或O,O的氢化物H2O呈中性,A错误。
Y元素原子最外层上s、p电子数相等,则最外层电子排布为ns2np2,可能为C或Si,C的最高价氧化物CO2熔点和沸点都很低,D错误。
Z元素的+2价阳离子核外电子排布与氖原子相同,因此Z为Mg;
W元素原子M层有一个未成对的p电子,则其最外层电子排布可能为3s23p1或3s23p5,因此W可能为Al或Cl。
Mg、Al、Cl均为第3周期元素,离子半径Mg2+>
Al3+,Cl->
Mg2+,B错误。
Mg在一定条件下可与O2或N2反应,C正确。
3.（2013·
四川高考·
4）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之比为4∶3,Z原子比X原子的核外电子数多4。
下列说法正确的是 （ ）
A.W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>
Y>
W
B.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>
X>
Z
C.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体
D.WY2分子中σ键与π键的数目之比是2∶1
“W、X原子的最外层电子数之比为4∶3”,则其最外层电子数不能为8、6,则W、X应为碳和铝元素;
“Z原子比X原子的核外电子数多4”,故Z为氯元素,则Y可能为硅、磷或硫元素。
碳元素的电负性大于Si,故A错;
原子半径C小于Si,故B错;
SiCl4的空间构型为正四面体,故C正确;
CS2的结构式为SCS,σ键和π键数目之比为1∶1,故D错。
二、非选择题
4.（2013·
福建高考·
31）[化学—物质结构与性质]
（1）依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照如图中B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。
（2）NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到:
4NH3+3F2NF3+3NH4F
①上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有 （填序号）。
a.离子晶体 b.分子晶体
c.原子晶体d.金属晶体
②基态铜原子的核外电子排布式为 。
（3）BF3与一定量的水形成（H2O）2·
BF3晶体Q,Q在一定条件下可转化为R:
①晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及 （填序号）。
a.离子键b.共价键
c.配位键d.金属键
e.氢键f.范德华力
②R中阳离子的空间构型为 ,阴离子的中心原子轨道采用
杂化。
（4）已知苯酚（）具有弱酸性,其Ka=1.1×
10-10;
水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。
据此判断,相同温度下电离平衡常数Ka2（水杨酸） Ka（苯酚）（填“>
”或“<
”）,其原因是
。
【解题指南】解答本题时应注意以下3点:
（1）掌握第一电离能的变化规律,要注意洪特规则特例的影响。
（2）掌握晶体的结构特点及判断方法。
（3）正确理解各类化学键的特征,氢键、范德华力、原子杂化方式等相关概念。
【解析】
（1）同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但第2周期中第ⅡA族元素的第一电离能比相邻的第ⅠA族和第ⅢA族元素大,第ⅤA族元素的第一电离能大于第ⅥA族。
（2）4NH3+3F2NF3+3NH4F中NH3、F2、NF3的晶体类型为分子晶体;
Cu为金属晶体;
NH4F为离子晶体。
（3）晶体Q（）中含有共价键、配位键、氢键、范德华力,不存在离子键和金属键。
R中阳离子的空间构型为三角锥形,阴离子的中心原子轨道采用sp3杂化。
（4）因为能形成分子内氢键,更难电离出H+,所以Ka2（水杨酸）<
Ka（苯酚）。
答案:
（1）
（2）①a、b、d
②1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
（3）①a、d ②三角锥形 sp3
（4）<
中形成分子内氢键,使其更难电离出H+
5.（2013·
山东高考·
32）
【化学——物质结构与性质】卤族元素包括F、Cl、Br等。
（1）下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是 。
（2）利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,上图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。
（3）BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为 和 。
第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有 种。
（4）若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物中提供孤对电子的原子是 。
（1）熟悉同主族元素性质的递变规律。
（2）注意观察晶胞组成微粒的空间位置。
（1）同主族元素从上到下电负性依次减小,a正确;
卤族元素中氟无正价,b错;
HF分子间存在氢键,所以HF沸点最高,c错;
卤族元素从上到下单质分子间范德华力依次增大,熔点依次升高,d错。
（2）白球分别位于晶胞的顶点和体内,故其个数为8×
+1=2,4个黑球分别位于4条棱上,1个黑球位于体内,故其个数为4×
+1=2,故该功能陶瓷的化学式为BN。
（3）BCl3中,中心硼原子的杂化轨道数为3+=3,为sp2杂化;
NCl3中,中心氮原子的杂化轨道数为3+=4,为sp3杂化。
第二周期元素第一电离能的顺序为F>
N>
O>
C>
Be>
B>
Li,介于B、N之间的元素为O、C、Be,共三种。
（4）B原子与X原子形成配位键,因为B为缺电子原子,只能作中心原子,故形成配位键时提供孤对电子的原子是X。
（1）a
（2）2 BN （3）sp2 sp3 3 （4）X
6.（2013·
新课标全国卷Ⅱ·
37）[化学——选修3:
物质结构与性质]前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差为8;
与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。
回答下列问题:
（1）D2+的价层电子排布图为 。
（2）四种元素中第一电离能最小的是 ,电负性最大的是 （填元素符号）。
（3）A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为 ;
D的配位数为 ;
②列式计算该晶体的密度 g·
cm-3。
（4）A-、B+和C3+三种离子组成的化合物B3CA6,其中化学键的类型有 ;
该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为 ,配位体是 。
【解析】由题目信息可以推出:
A为F,B为K,C为Fe,D为Ni。
（1）D2+的价电子排布图为;
（2）K的4s轨道只有1个电子,失电子能力比较强,铁元素的4s轨道有2个电子,3d轨道有6个电子,镍元素的4s轨道有2个电子,3d轨道有8个电子,故这四种元素中第一电离能最小的元素是K,一般来说,元素的非金属性越强,电负性就越大,所以这四种元素中电负性最大的元素是F;
（3）①由题干晶胞示意图可以看出,晶胞中氟原子位置:
棱上16个,面上4个,体内2个,故每个晶胞平均占有氟原子个数为16×
1/4+4×
1/2+2=8;
钾原子的位置:
棱上8个,体内2个,故每个晶胞平均占有钾原子个数为8×
1/4+2=4;
镍原子的位置:
顶点8个,体心1个,故每个晶胞平均占有镍原子个数为8×
1/8+1=2。
所以这三种原子个数比为K∶Ni∶F=4∶2∶8=2∶1∶4,故该化合物的化学式为K2NiF4;
该化合物是离子晶体,配位数是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目,由图可以看出Ni的配位数是6;
②由密度公式知该晶体的密度为
m/V=（39×
4+59×
2+19×
8）/（NA×
400×
1308×
10-30）g·
cm-3≈3.4g·
cm-3;
（4）这三种离子形成的化合物为K3FeF6,它是一种离子化合物,所以其中化学键的类型有离子键和配位键,复杂离子为[FeF6]3-,配位体是F-。
（1）
（2）K F
（3）①K2NiF4 6
②g·
cm-3
（4）离子键、配位键 [FeF6]3- F-
7.（12分）（2013·
新课标全国卷Ⅰ·
37）硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。
（1）基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为 ,该能层具有的原子轨道数为 、电子数为 。
（2）硅主要以硅酸盐、 等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以 相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献 个原子。
（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备。
工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4,该反应的化学方程式为 。
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键
C—C
C—H
C—O
Si—Si
Si—H
Si—O
键能/
（kJ·
mol-1）
356
413
336
226
318
452
1硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,
原因是 。
②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是 。
（6）在硅酸盐中,Si四面体[如下图（a）]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。
图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为 ,Si与O的原子数之比为 ,化学式为 。
（1）基态硅原子中,电子占据的最高能层为第三层,符号为M,该能层中有3个能级:
3s、3p和3d,3s能级有1个原子轨道,3p能级有3个原子轨道,3d能级有5个原子轨道,所以该能层具有的原子轨道数为9,填充的电子数为4。
（2）硅在自然界中主要以硅酸盐和二氧化硅等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以硅硅共价键相结合,其晶
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