高考化学物质结构与性质选修试题汇编解析.docx

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高考化学物质结构与性质选修试题汇编解析

2014年高考化学物质结构与性质（选修）试题汇编解析

2014年普通高等学校招生全国统一考试化学试题分类汇编

专题十七物质结构与性质（选修）

1、（2014•海南单科化学卷，T19-I）（6分）对于钠的卤化物（NaX）和硅的卤化物（SiX4），下列叙述正确的是

A．SiX4难水解B．SiX4是共价化合物

C．NaX易水解D．NaX的熔点一般高于SiX4

【答案】BD（6分）

【解析】A、硅的卤化物（SiX4）的水解比较强烈，如SiCl4+3H2O＝H2SiO3↓+4HCl、

SiF4+3H2O＝H2SiO3↓+4HF，A错误；B、硅的卤化物（SiX4）全部由非金属元素构成，属于共价化合物，B正确；C、钠的卤化物（NaX）属于强酸强碱盐，不发生水解，C错误；D、钠的卤化物（NaX）是由离子键构成的，属于离子晶体，SiX4属于分子晶体，所以NaX的熔点一般高于SiX4，D正确。

2.（2014•四川理综化学卷，T8）（13分）X、Y、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。

XY2是红棕色气体；X与氢元素可形成XH3；Z基态原子的M层与K层电子数相等；R2+离子的3d轨道中有9个电子。

请回答下列问题：

（1）Y基态原子的电子排布式是①；Z所在周期中第一电离能最大的元素是②。

（2）XY2－离子的立体构型是①；R2+的水合离子中，提供孤电子对的原子是②。

（3）将R单质的粉末加入XH3的浓溶液中，通入Y2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式是。

【答案】

（1）①1s22s22p4②Cl

（2）①V形②O

（3）2：

1

（4）2Cu+8NH3•H2O+O22Cu（NH3）4]2++4OH－+6H2O

【解析】

（1）经分析可知，X为N，Y为O,Z为Mg，R为Cu；O基态原子的电子排布式是1s22s22p4，第三周期中第一电离能最大的元素是Cl；

（2）NO2-离子的立体构型是V形,Cu2+的水合离子中提供孤电子对的原子是O；

（3）反应的离子方程式为2Cu+8NH3•H2O+O22Cu（NH3）4]2++4OH－+6H2O。

3．（2014•山东理综化学卷，T33）（12分）【化学—物质结构与性质】石墨烯（图甲）是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯（图乙）

图甲石墨烯结构图乙氧化石墨烯结构

（1）图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为___________。

（2）图乙中，1号C的杂化方式是_________，该C与相邻C形成的键角_______（填“>”“（3）若将图乙所示的氧化石墨烯分散到H2O中，则氧化石墨烯可与H2O形成氢键的原子有_______（填元素符号）。

（4）石墨烯可转化为富勒烯（C60），某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部，该晶胞中M原子的个数为______，该材料的化学式为______。

图丙

【答案】

（1）3

（2）sp3；＜（3）O、H（4）12；M3C60

【解析】

（1）由图可知，甲中，1号C与相邻C形成3个C-C键，形成σ键的个数为3，故答案为：

3；

（2）图乙中，1号C形成3个C-C及1个C-O键，C原子以sp3杂化，为四面体构型，而石墨烯中的C原子杂化方式均为sp2，为平面结构，则图乙中C与相邻C形成的键角＜图甲中1号C与相邻C形成的键角，故答案为：

sp3；＜；、

（3）水中的O电负性较强，吸引电子能力的强，易与氧化石墨烯中的O-H上的H形成氢键，氧化石墨烯中O与水中的H形成氢键，故答案为：

O、H；

（4）M原子位于晶胞的棱上与内部，棱上有12个M，内部有8个M，其个数为12×+8=12，C60分子位于顶点和面心，C60分子的个数为8×+6×=4，M原子和C60分子的个数比为3：

1，则该材料的化学式为M3C60，故答案为：

12；M3C60。

4、（2014•全国理综II化学卷，T37）化学——选修3：

物质结构与性质]（15分）周期表前四周期的元素a、b、c、d、c，原子序数依此增大。

a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的末成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。

回答下列问题：

（1）a、c、d中第一电离能最大的是________（填元素符号），e的价层电子轨道示图为___________.

（2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为_________；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是_________（填化学式，写出两种）。

（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是__________:

酸根呈三角锥结构的酸是___________。

（填化学方式）

（4）e和e形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为_________。

（5）这5种元素形成的一种1:

1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图2所示）。

该化合物中，阴离子为________，阳离子中存在的化学键类型有__________；该化合物中加热时首先失去的组分是_________，判断理由是_________。

【答案】化学——选修3：

物质结构与性质]（15分）

（1）N

（2）sp3H2O2N2H4

（3）HNO2HNO3H2SO3

（4）+1

（5）H2SO4共价键和配位键H2OH2O与Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱

【解析】题目所给的信息“周期表前四周期的元素a、b、c、d、c，原子序数依此增大”。

a的核外电子总数与其周期数相同，说明a是H元素；b的价电子层中的末成对电子有3个，则b是N元素；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，则c是O元素；d与c同族，则d是S元素；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子，则e是Cu元素。

（1）根据同周期元素随着核电荷数的增大，第一电离能呈现逐渐增大的趋势。

但当元素的原子轨道呈全满、全空、半充满状态时，较稳定，同主族元素随着核电荷数的增大，第一电离能逐渐减小。

N原子2p轨道为半充满状态，较稳定，所以N、S、O三种元素第一电离能较大的是N元素；e是Cu元素，Cu原子核外有29个电子，其3d、4s电子为其外围电子，所以其外围电子排布式为3d104s1，所以Cu的价层电子轨道示意图为；

（2）由上述可知，a是H元素，和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形的分子式NH3，从分子构型来看。

氨分子形成不等性SP3杂化，连接三个H则分子呈三角锥形，并有一个孤立sp3轨道的电子；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4、C2H6等；

（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的阶层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3；

（4）c是O元素，e是Cu元素，根据O和Cu元素形成的晶胞结构来看，1个晶胞中O元素微粒的个数是8×+1=2，Cu元素的微粒的个数是4，所以二者的个数比是1:

2，则该离子化合物的化学式是Cu2O，则Cu元素所带的电荷数是+1；

（5）根据题目中的信息可知，5种元素（H、N、O、S、Cu）形成的一种1:

1型的离子化合物中，阴离子呈四面体结构，可知该阴离子是SO42—，阳离子呈轴向狭长的八面体结构，结合图2，可知该化合物的额化学式是Cu（NH3）4（H2O）2]SO4，阳离子是Cu（NH3）4（H2O）2]2+，则阳离子中含有共价键和配位键。

5．（2014•安徽理综化学卷，T26）（14分）Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。

（1）Na位于元素周期表第周期第族；S的基态原子核外有个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为。

（2）用“>”或“第一电离能离子半径熔点酸性

SiSO2-Na+NaClSiH2SO4HClO4

（3）CuCl（s）与O2反应生成CuCl2（s）和一种黑色固体。

在25℃、101KPa下，已知该反应每消耗1molCuCl（s），放出44.4KJ，该反应的热化学方程式是。

（4）ClO2常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取。

写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目。

【答案】（14分）

（1）三、IA21s2s22p63s23p2

（2）（3）4CuCl（s）+O2（g）=2CuCl2（s）+2CuO（s）△H=177.6KJ/mol（合理答案均给分）

（4）（合理答案均给分）

【解析】

（1）Na（）元素位于元素周期表第三周期周期第IA族；Si原子核外电子数为14，核外电子基态排布式为1s22s22p63s23p2。

（2）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，所以第一电离能：

S>Si；核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：

O2->Na+；一般来说，原子晶体（Si）的熔点高于离子晶体（NaCl）的熔点，故熔点：

Si>NaCl；元素的非金属性越强，元素最高价氧化物的水化物的酸性越强，因为非金属性Cl>S，所以酸性：

HClO4>H2SO4；

（3）根据热化学方程式的书写方法，可以写出该反应的热化学方程式为4CuCl（s）+O2（g）=2CuCl2（s）+2CuO（s）△H=177.6KJ/mol；

（4）在此氧化还原反应中（Cl2+2ClO2—=2ClO2+2Cl—），氧化剂是Cl2，还原剂是ClO2—，转移的电子数为2e—，所以用单线桥表示为。

6．（2014•福建理综化学卷，T31）【化学－物质结构与性质】（13分）氮化硼（BN）晶体有多种相结构。

六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。

立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。

它们的晶体结构如右图所示。

（1）基态硼原子的电子排布式为。

（2）关于这两种晶体的说法，正确的是（填序号）。

a．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大

b．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软

c．两种晶体中的B－N键均为共价键

d．两种晶体均为分子晶体

（3）六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为，其结构与石墨相似却不导电，原因是。

（4）立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为。

该晶体的天然矿物在青藏高原在下约300Km的古地壳中被发现。

根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是。

（5）NH4BF4（氟硼酸铵）是合成氮化硼纳米管的原料之一。

1moNH4BF4含有mol配位键。

【答案】（13分）

（1）1s22s22p1

（2）b、c

（3）平面三角形层状结构中没有自由移动的电子

（4）sp3高温、高压

（5）2

【解析】

（1）基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1；

（2）立方相氮化硼是sp3杂化，a错误；六方相氮化硼是层状结构，层间作用力小，质地软，b正确；两种晶体均为共价键，c正确；立方相氮化硼为原子晶体，d错误。

（3）六方相氮化硼层内一个硼原子与相邻N原子空间构成平面三角形，结构与石墨相似，但B原子最外层只有3个电子，没有自由移动的电子，故不能导电。

（4）立方相氮化硼是sp3杂化，根据天热矿物在青藏高原300km的古地壳中发现，可以推出反应条件为高温高压。

（5）铵根中含有1mol配位键，BF4-含有1mol配位键，共2mol。

7、（2014•海南单科化学卷，T19-II）（14分）碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：

回答下列问题：

（1）金刚石、石墨、C60.碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为_____________。

（2）金刚石、石墨烯（指单层石墨）中碳原子的杂