高考化学精做01第26题用结构解释物质理化性质解析版.docx
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高考化学精做01第26题用结构解释物质理化性质解析版
精做01第26题用结构解释物质理化性质
1．（2021·浙江1月选考）
（1）用质谱仪检测气态乙酸时，谱图中出现质荷比（相对分子质量）为120的峰，原因是______。
（2）金属镓（Ga）位于元素周期表中第4周期IIIA族，其卤化物的熔点如下表：
GaF3
GaCl3
GaBr3
熔点/℃
>1000
77.75
122.3
GaF3熔点比GaCl3熔点高很多的原因是______。
【答案】
（1）两个乙酸分子通过氢键形成二聚体（
）
（2）GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体；离子键强于分子间作用力
【解析】
（1）质谱检测乙酸时，出现质荷比为120的峰，说明可能为两分子的乙酸结合在一起，由于乙酸分子中存在可以形成氢键的O原子，故这种结合为以氢键形式结合的二聚体（
），故答案为：
两个乙酸分子通过氢键形成二聚体（
）；
（2）F的非金属性比Cl强，比较GaF3和GaCl3的熔点可知，GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体，离子晶体中主要的作用为离子键，分子晶体中主要的作用为分子间作用力，离子键强于分子间作用力，故GaF3的熔点高于GaCl3，故答案为：
GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体；离子键强于分子间作用力。
2．（2020·浙江7月选考）
（1）气态氢化物热稳定性HF大于HCl的主要原因是________________________________________________________________________。
（2）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________。
（3）常温下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是______________________________
________________________________________________________________________。
【答案】
（1）原子半径：
F＜Cl，键能：
F—H＞Cl—H
（2）
（3）乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷不能与水形成氢键
【解析】
（1）同一主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大，即原子半径：
F＜Cl，原子半径越小，化学键的键长越短，键能越大，气态氢化物热稳定性越大。
（2）CaCN2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，故电子式为
。
（3）乙醇分子中有羟基，能与水形成分子间氢键，易溶于水，而氯乙烷中没有羟基等亲水基，在水中的溶解度小于乙醇。
3．（2020·浙江1月选考）
（1）比较给出H+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________。
（2）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________。
（3）在常压下，甲醇的沸点（65℃）比甲醛的沸点（－19℃）高。
主要原因是________。
【答案】
（1）>C2H5ONa+H2O→NaOH+C2H5OH
（2）
甲醇分子间存在氢键
【解析】
（1）水中羟基氢比乙醇中的羟基氢活泼，水给出氢离子的能力比乙醇要强；反应C2H5ONa+H2O→NaOH+C2H5OH可以说明；
（2）Ca核外电子为：
2、8、8、2，失去两个电子为Ca2+；C最外层4个电子,两个碳原子共用3电子对，一个碳周围就有7个电子，得到2电子达稳定结构，所以CaC2的电子式为
；（3）甲醇中含有羟基，可以形成分子间氢键，而甲醛是醛基不能形成氢键，只有分子间作用力，氢键的作用力大于分子间作用力，因此，需要更多的能量去破坏氢键使甲醇沸腾，故选：
甲醇分子间存在氢键。
1．（2021届衢州市高三教学质量检测）
（1）衡量元素非金属性的标准之一是最高价氧化物水化物的酸性强弱，则含氧酸中中心元素化合价与酸性的关系是_______。
（2）NaBH4是离子化合物，所有原子最外层都达到稳定结构，请写出电子式_______。
（3）冰的密度比水小的原因是_______。
【答案】
（1）同一元素的不同含氧酸中中心元素化合价越高，非羟基氧的数目越多，酸性越强
（2）
（3）冰中氢键数目比液态水中要多，导致冰里面存在较大的空隙
【解析】
（1）含氧酸中非羟基氧的数目越多，吸引电子的能力越强，酸性越强，同一元素的不同含氧酸中，该元素的化合价越高，非羟基氧的数目越多，酸性越强；
（2）NaBH4为离子化合物，所有原子最外层都达到稳定结构，电子式为
；（3）冰中水分子排列有序，分子间更容易形成氢键，所以冰中形成的氢键数目比液态水中要多，分子间的距离更大，导致相同温度下冰的密度比水小。
2．（2021届浙江富阳、浦江、新昌三校高三第三次联考）
（1）酸碱质子理论认为，能电离出质子的物质都是酸，能结合质子的物质是碱，用一个离子方程式说明CO32-与AlO2-的碱性强弱：
___________。
（2）SOCl2是共价化合物，各原子均满足8电子稳定结构，则SOCl2的电子式是___________。
（3）在常压下，乙醇的沸点（78.2℃）比甲醚的沸点（-23℃）高。
主要原因是___________。
【答案】
（1）HCO3-+AlO2-+H2O=Al（OH）3+CO32-
（2）
（3）乙醇分子间有氢键，而甲醚分子间不能
【解析】碳酸氢钠与偏铝酸根离子反应生成碳酸钠和氢氧化铝，离子方程式为：
HCO3-+AlO2-+H2O=Al（OH）3+CO32-，说明AlO2-能够结合HCO3-中H+，结合氢离子的能力强于CO32-，即碱性AlO2->CO32-；
（2）SOCl2属于共价化合物，各原子均满足8电子稳定结构，对氯原子来说形成一对共用电子对即可以达到8电子稳定结构，而对氧原子需要形成两对共用电子对即可以达到8电子稳定结构，硫原子采用SP2杂化，根据价键规则，O、S之间是双键,一共四个电子,两个Cl-S是单键,各一对电子，SOCl2电子式为：
；（3）乙醇分子间形成氢键，而甲醚分子间不能，故乙醇的沸点（78.2℃）比甲醚的沸点（-23℃）高。
3．（2021届浙江省嘉兴市高三12月教学测试）
（1）干冰易升华但却不易分解的主要原因是____。
（2）羟胺（NH2OH）是共价化合物，各原子均满足稀有气体稳定结构。
羟胺的电子式是____。
（3）苯酚和乙醇分子中都含有羟基，但在与氢氧化钠反应时，羟基的性质表现出较大的差异。
原因是____。
【答案】
（1）干冰升华时破坏分子间作用力，而CO2分解时破坏共价键，分子间作用力比共价键能小得多
（2）
（3）苯环的存在，使羟基变得活泼，易电离出H+；而乙基的存在，使羟基变得不活泼，难电离出H+
【解析】
（1）干冰升华时，改变的是分子间的距离，二氧化碳分解时，破坏的是分子内原子间的共价键，所以干冰易升华但却不易分解的主要原因是干冰升华时破坏分子间作用力，而CO2分解时破坏共价键，分子间作用力比共价键能小得多；
（2）羟胺（NH2OH）是共价化合物，各原子均满足稀有气体稳定结构，则H原子与N、O原子间都形成1对共用电子，N与O原子间也形成1对共用电子，所以羟胺的电子式是
；（3）苯酚能与氢氧化钠反应，乙醇与氢氧化钠溶液不反应，则表明苯酚与乙醇电离产生H+的能力不同，产生较大差异的原因是苯环的存在，使羟基变得活泼，易电离出H+；而乙基的存在，使羟基变得不活泼，难电离出H+。
4．（2021届浙江省金丽衢十二校高三联考）回答下列问题：
（1）Cu2O可在酸性条件下发生歧化反应，得到蓝色溶液与一种沉淀，请写出该反应的离子方程式____。
（2）写出HClO的结构式___。
（3）工业上利用“Na+KCl=NaCl+K↑”的反应来制备金属钾，请从物质结构角度简单阐述原因___。
【答案】
（1）Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
（2）H-O-C1
（3）K的原子半径大于Na，故金属键K弱于Na，熔沸点K低于Na，最早以气体的方式逸出，有利于反应进行
【解析】
（1）Cu2O中铜元素的化合价为+1价，可在酸性条件下发生歧化反应，生成物中铜的化合价既有升高又有降低，得到的蓝色溶液含铜离子，沉淀是铜单质，根据电荷守恒和质量守恒配平反应的离子方程式：
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；
（2）HClO中氧原子与氢原子、氯原子各形成一对共价键，各原子均达到稳定结构，故HClO的结构式为：
H-O-C1；（3）K和Na都是活泼金属，K的原子半径大于Na，故金属键K弱于Na，熔沸点K低于Na，最早以气体的方式逸出，有利于反应进行，故工业上利用“Na+KCl=NaCl+K↑”的反应来制备金属钾。
5．（2021届浙江省精诚联盟高三适应性联考）V
（1）研究表明固体PCl5是由PCl4+和PCl6-两种微粒构成，则固体PCl5属于_____晶体。
（2）HI比HCl的沸点高的原因是_____。
（3）乙胺（CH3CH2NH2）的水溶液显碱性，用离子方程式表示显碱性的原因________________。
【答案】
（1）离子
（2）相对分子质量HI比HCl大；HI比HCl分子间作用力大
（3）CH3CH2NH2+H2O
CH3CH2NH3++OH－
【解析】
（1）固体PCl5是由PCl4+和PCl6-两种微粒构成，含有阴阳离子，则固体PCl5属于离子晶体；
（2）HI和HCl都是分子晶体，组成和结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，则HI比HCl的沸点高的原因是相对分子质量HI比HCl大；HI比HCl分子间作用力大；（3）乙胺（CH3CH2NH2）的水溶液显碱性，电离出氢氧根离子，用离子方程式表示显碱性的原因是CH3CH2NH2+H2O
CH3CH2NH3++OH－。
6．（2021届浙江省名校新高考研究联盟高三第二次联考）
（1）用一个离子方程式说明CO32-结合
能力强于ClO-___________。
（2）写出甲基的电子式___________。
（3）常温常压下，氯气为气体，溴单质为液体，其原因是___________。
【答案】
（1）HClO+CO32-=ClO-+HCO3-
（2）
（3）氯单质、溴单质为分子晶体，结构相似，随分子量增大，分子间作用力增强，熔沸点升高，故状态从气体变为液体
【解析】
（1）碳酸根离子能与次氯酸分子反应生成碳酸氢根离子，说明CO32-结合H+能力强于ClO-，该离子方程式为：
HClO+CO32-=ClO-+HCO3-；
（2）甲基中碳原子与3个氢原子形成3对共用电子对，但碳原子并未达到8电子稳定结构，甲基的电子式为
；（3）根据分子间作用力对物质物质性质的影响分析，常温常压下，氯气为气体，溴单质为液体，其原因是氯单质、溴单质为分子晶体，结构相似，随分子量增大，分子间作用力增强，熔沸点升高，故状态从气体变为液体。
7．（2021届浙江省宁波市北仑中学高三12月适应性考试）
（1）比较Br-与Fe2+还原性相对强弱：
Br-___Fe2+（填“>”、“<”、“=”）；用一个化学方程式说明Br-与Fe2+还原性相对强弱___。
（2）KSCN溶液是高中阶段常用试剂，其阴离子对应酸为HSCN（硫氰化氢），硫氰化氢分子中各原子均具有稀有气体稳定结构。
写出HSCN（硫氰化氢）的结构式___。
（3）元素N与Cl的非金属性均较强，但常温下氮气远比氯气稳定，主要原因是___。
【答案】
（1）＜2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
（2）H—S—C≡N或H—N=C=S
（3）氮气分子中存在氮氮三键，键能较氯分子中Cl-Cl单键键能大，常温下难以断裂
【解析】
（1）反应2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-中，Fe2+变为Fe3+，化合价升高被氧化，作还原剂，Br2变为Br-，化合价降低，被还原，Br-为还原产物，氧化还原反应中，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则还原性：
Fe2+＞Br-；
（2）稀有气体中各原子都是2电子（K层为最外层时）或8电子稳定状态，硫氰化氢分子中各原子均具有稀有气体稳定结构，HSCN（硫氰化氢）的结构式为：
H—S—C≡N或H—N=C=S；（3）元素N与Cl的非金属性均较强，氮气分子中存在氮氮三键键能较氯分子中Cl-Cl单键键能大，常温下难以断裂，故氮气远比氯气稳定。
8．（2021届浙江省强基联盟高三12月统测）
（1）比较给出
能力的相对强弱：
HCO3-___________（填“＞”“＜”或“＝”）Al（OH）3；用一个化学方程式说明CO32-和AlO2-结合H+能力的相对强弱：
_________。
（2）草酸钙（CaC2O4）是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。
写出CaC2O4的电子式：
____________。
（3）甘油、乙二醇等多羟基化合物，这些物质通常为黏稠状液体，主要原因是____________。
【答案】
（1）＞NaAlO2+NaHCO3+H2O=Al（OH）3↓+Na2CO3
（2）
（3）分子间可形成众多的氢键
【解析】
（1）比较HCO3-与Al（OH）3给出H+的能力，可将二者放在同一反应中，利用反应中表现出的性质，判断二者的相对强弱。
由反应AlO2-+HCO3-+H2O=Al（OH）3↓+CO32-可知，HCO3-的酸性强于Al（OH）3，从而得出给出H+的能力：
HCO3-＞Al（OH）3；该反应也可说明AlO2-结合H+的能力比CO32-强，则表示二者结合H+能力相对强弱的化学方程式为：
NaAlO2+NaHCO3+H2O=Al（OH）3↓+Na2CO3；
（2）草酸钙（CaC2O4）是离子化合物，其由Ca2+和C2O42-构成，各原子均满足8电子稳定结构，则C2O42-的电子式为
，由此得出CaC2O4的电子式为
；（3）甘油、乙二醇都为多羟基化合物，其相对分子量不大，但通常为黏稠状液体，则表明分子间除去范德华力外，还有其它作用力，只能是分子间形成氢键，主要原因是分子间可形成众多的氢键。
9．（2021届浙江省山水联盟高三12月联考）请回答下列问题：
（1）Li+半径小于H-，请解释原因________________。
（2）有机物
中，同一平面的碳原子数至少为_____________个。
（3）白磷的分子结构为
，分子中磷原子与共价键数目之比为_____________________。
【答案】
（1）锂离子和氢负离子核外电子排布相同;锂离子核电荷数（或质子数）比氢离子核电荷数（或质子数）多
（2）9（3）2:
3
【解析】
（1）根据核外电子排布相同的离子，半径比较方法是原子序数大的半径小，因为原子序数越大，核电荷数越大，对核外电子吸引力越强，所以半径比较小。
故Li+半径小于H-。
（2）通过类比法，苯分子是平面型分子，苯中12个原子共平面，而取代苯上的氢原子也是在其平面上。
一定共面的碳原子是苯上的6个，甲基1个，苯与苯相连的碳原子和苯分子对位上的碳原子，故至少有9个碳原子。
（3）根据白磷分子中的原子和共价键直接可以判断磷原子与共价键数目之比为：
2:
3。
10．（2021届浙江省十校联盟高三联考）
（1）苯胺（
NH2）沸点高于甲苯（
CH3）的主要原因是________。
（2）KSCN是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。
写出KSCN的电子式________。
（3）已知NH2OH在水溶液中呈弱碱性的原理与NH3在水溶液中相似，请用电离方程式表示其原因________。
【答案】
（1）苯胺分子间存在氢键，而甲苯分子间不存在氢键
（2）
（3）NH2OH+H2O
OH-+[NH3OH]+
【解析】
（1）苯胺分子间可以形成氢键，而甲苯分子间不能形成氢键，氢键对物质的沸点的影响较大，分子间存在氢键的沸点较高，因此，苯胺（
NH2）沸点高于甲苯（
CH3）的主要原因是苯胺分子间存在氢键，而甲苯分子间不存在氢键。
（2）KSCN是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。
根据等电子原理可知，SCN-与CO2是等电子体，S和C之间形成双键，因此，KSCN的电子式
。
（3）已知NH2OH在水溶液中呈弱碱性的原理与NH3在水溶液中相似，类比一水合氨的电离可知，NH2OH分子中的N有孤电子对，可以与水电离产生的H+形成配位键，因此，其电离方程式可表示为NH2OH+H2O
OH-+[NH3OH]+。
11．（2021届浙江省长兴、余杭、缙云三校高三12月模拟考试）
（1）尿素又称碳酰胺，在160℃分解为氨气和异氰酸，请写出尿素的结构式和氨气的空间构型___________；___________。
（2）NH3的沸点（-33.50C）高于
的沸点（-1290C）的主要原因是___________。
（3）NCl3可用于漂白和杀菌，请写出一定条件下
与水反应的方程式___________。
【答案】
（1）
三角锥形
（2）NH3分子间存在氢键（3）NCl3+3H2O=NH3+3HClO
【解析】
（1）尿素在160℃分解为氨气和异氰酸，氨气的分子式为NH3，异氰酸的分子式为HNCO，尿素的分子式为CO（NH2）2，尿素的结构式为
；NH3分子中氮原子形成3个
键、还有一对孤电子对，所以空间构型是三角锥形。
故答案为：
；三角锥形。
（2）分子间能形成氢键的氢化物熔沸点较高，NH3和NF3均为分子晶体，而氨气分子间有氢键，NF3分子间没有氢键，氢键的存在导致氨气熔沸点较高；（3）NCl3可用于漂白和杀菌，说明一定条件下NCl3与水反应有HClO生成，HClO有漂白和杀菌的作用，则方程式为NCl3+3H2O=NH3+3HClO。
12．（2021届浙江省重点中学高三11月选考模拟）
（1）比较酸性溶液中的氧化性强弱：
MnO2_________（填“＞”、“＜”或“=”）Fe3+；用一个离子方程式说明MnO2与Fe3+氧化性的相对强弱：
__________。
（2）苯酚是一种重要的化工原料，在工业合成、医疗消毒等方面都有着广泛的应用。
苯酚官能团的电子式是__________；从试剂瓶中取出的苯酚晶体往往略带红色的原因是__________。
【答案】
（1）＞MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
（2）
苯酚晶体部分被氧化
【解析】
（1）由于MnO2可以氧化Fe2+，发生反应MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可知酸性溶液中的氧化性强弱：
MnO2＞Fe3+；
（2）苯酚的官能团为羟基-OH，其电子式是
；由于苯酚晶体易被氧化，从试剂瓶中取出的苯酚晶体往往略带红色。
13．（2021届宁波市鄞州中学高三选考模拟）
（1）比较结合H＋能力的相对强弱：
H2O_______NH3（填“＞”“＜”或“＝”）；用一个离子方程式说明H3O＋和NH
给出H＋能力的相对强弱________。
（2）NaOCN是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。
写出NaOCN的电子式______________。
（3）乙酸汽化时，测定气体的相对分子质量，有数据表明其摩尔质量变为120g·mol－1，从结构上分析其可能的原因是______________________________________________________________。
【答案】
（1）＜ H3O＋＋NH3===NH
＋H2O
（2）
（3）两个气态乙酸分子通过氢键结合
【解析】
（1）水为弱电解质，能微弱的电离生成H3O＋，而H3O＋又能够与氨气反应生成NH
，因此结合H＋能力的相对强弱：
H2O＜NH3，反应的离子方程式为：
H3O＋＋NH3===NH
＋H2O。
（2）NaOCN是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，根据C、N、O的原子最外层的电子数，结合形成8电子稳定结构需要的共用电子对数目可知，NaOCN的电子式为
。
（3）乙酸汽化时，测定气体的相对分子质量，有数据表明其摩尔质量变为120g·mol－1，乙酸的相对分子质量为60，说明是两个气态乙酸分子通过氢键结合形成蒸气分子。
14．（2021届湖州中学高三选考模拟）
（1）比较相同条件下微粒得到电子的能力Fe3＋________Cu2＋（填“>”“<”或“＝”）。
（2）已知Mg3N2遇水会剧烈反应生成白色沉淀和有刺激性气味的气体，写出Mg3N2与足量稀盐酸反应的化学方程式：
____________________________________________________________。
（3）相同条件下冰的密度比水小，主要原因是________________________________。
【答案】
（1）>
（2）Mg3N2＋8HCl===3MgCl2＋2NH4Cl
（3）冰晶体中水分子间形成的氢键比液态水中形成的氢键多，微观结构里空隙较大
【解析】
（1）FeCl3溶液能够腐蚀Cu线路板，发生反应：
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，在该反应中Fe3＋是氧化剂，Cu是还原剂，Fe2＋是还原产物，Cu2＋是氧化产物，由于氧化性：
氧化剂>氧化产物，所以氧化性：
Fe3＋>Cu2＋。
（2）Mg3N2遇水发生剧烈反应，生成一种有刺激性气味的气体，该气体为NH3，根据元素守恒知，另一种生成物是Mg（OH）2，所以该反应方程式为：
Mg3N2＋6H2O===3Mg（OH）2＋2NH3↑，则Mg3N2与足量稀盐酸反应生成氯化镁和氯化铵，反应的化学方程式为：
Mg3N2＋8HCl===3MgCl2＋2NH4Cl。
（3）冰和水的密度不同主要是由于水分子间存在氢键，氢键在水呈液态时使一个水分子与4个水分子相连，而当水凝固时氢键会拉伸水分子之间的距离，使水分子之间距离增大，体积也就增大了，密度也就小了，所以冰晶体中水分子间形成的氢键比液态水中形成的氢键多，微观结构里空隙较大。
15．（2021届浙江省杭州学军中学高三期中）
（1）新制氯水添加少量碳酸钙粉末会增强氯水的漂白性，请用化学方程式和文字来解释_______________________________________________________________。
（2）写出Na2CO3中CO32-（各原子都满足8电子稳定结构）的电子式______________。
（3）金刚石的熔沸点高于晶体硅，原因是____________________________。
【答案】
（1）2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O碳酸钙消耗盐酸促进氯气和水反应正向进行，次氯酸浓度增大
（2）
（3）金刚石的碳碳键键能更大
【解析】
（1）新制氯水中存在平衡：
Cl2+H2O
HCl+HClO，加入碳酸钙后发生反应2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O，碳酸钙消耗盐酸促进氯气和水反应正向进行，次氯酸浓度增大，漂白性增强；
（2）碳酸根的电子式为
；（3）金刚石和晶体硅均为共价晶体，C原子半径小于Si原子，所以金刚石的碳碳键键能更大，金刚石的熔沸点高。
16．（2021届浙江省稽阳联谊学校高三联考）
（1）气态氢化物热稳定性NH3大于PH3的主要原因是_________________。
（2）S2Cl2是共价化合物，各原子均满足8电子稳定结构，S2Cl2的电子式是______。
（3）请指出CH3SH与CH3OH那种物质的沸点更高并说明理由____________。
【答案】
（1）原子半径NP-H
（2）
（3）CH3OH沸
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