届高考化学专题二十五物质结构与性质全国通用1.docx

1、届高考化学专题二十五物质结构与性质全国通用1专题二十五 物质结构与性质考点一原子结构与性质1(2015福建理综，31，15分)科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为_。(2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是_(填序号)。a固态CO2属于分子晶体bCH4分子中含有极性共价键，是极性分子c因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2dCH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp(3)在Ni基催化剂作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。基态Ni原子的电子排布式为_，该元素位于元素周期表的第_族。Ni

2、能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4，1 mol Ni(CO)4中含有_ mol 键。(4)一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。参数分子分子直径/nm分子与H2O的结合能E/kJmol1CH40.43616.40CO20.51229.91“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是_。为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0. 586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是_。解析(1)元素的非金属性越强，其电负

3、性越大。因为元素的非金属性由强到弱的顺序为：OCH，所以元素的电负性从小到大的顺序为：HCO；(2)a项，固态CO2是由CO2分子通过分子间作用力结合而成的分子晶体，正确；b项，CH4分子中含有极性共价键，但由于该分子中的共价键排列对称，因此该分子是非极性分子，错误；c项，固态时CH4和CO2都是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越强，物质的熔沸点就越高，而不是取决于分子内共价键的强弱，错误；d项，CH4分子中碳原子形成的都是键，C原子采取sp3杂化，而CO2分子中的C原子与两个O原子形成的是碳氧双键，含有2个键和2个键，C原子采取sp杂化，正确。故答案选a、d。(3)28号

4、元素Ni的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2；该元素位于元素周期表的第四周期第族。Ni能与CO形成正四面体型的配合物Ni(CO)4，在每个配位体中含有1个键，在每个配位体与中心原子之间也形成1个键，所以1 mol Ni(CO)4中含有8 mol 键。(4)“可燃冰”中分子间存在的2种作用力分别是分子间作用力(也叫范德华力)和氢键。根据表中的数据可知，笼状结构的空腔直径为0.586 nm，大于CO2分子的直径(0.512 nm)，而且CO2与H2O分子之间的结合力大于CH4，因此可以实现用CO2置换出“可燃冰”中CH4的设想。答案(1)H、C、O(

5、2)ad(3)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s28(4)氢键、范德华力CO2的分子直径小于笼状空腔直径，且与H2O的结合力大于CH42(2014课标全国卷，37，15分)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题：(1)准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过_方法区分晶体、准晶体和非晶体。(2)基态Fe原子有_个未成对电子，Fe3的电子排布式为_。可用硫氰化钾检验Fe3，形成的配合物的颜色为_。(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸，而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型

6、为_，1 mol乙醛分子中含有的键的数目为_。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是_。Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有_个铜原子。(4)Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a0.405 nm，晶胞中铝原子的配位数为_。列式表示Al单质的密度_gcm3(不必计算出结果)。解析(1)用一定波长的X射线照射到晶体上，根据记录仪上有无分离的斑点或明锐的谱线，可以鉴别晶体、准晶体和非晶体。(2)基态Fe原子的电子排布式为Ar3d64s2，价电子的轨道表示式为，故基态Fe原子的未成对电子数为4；Fe3的电子排布式为Ar3d5或1s22s22p63s2

7、3p63d5；Fe3与SCN形成的配合物呈血红色。(3)CH3CHO分子中CH3中碳原子为sp3杂化，CHO中碳原子为sp2杂化。因乙酸分子间能形成氢键，故乙酸的沸点明显比乙醛高。Cu2O晶胞中氧原子数4688，故铜原子数为2816。(4)面心立方晶胞中，铝原子的配位数为12；晶胞中Al原子数为864，故铝单质的密度gcm3。答案(1)X射线衍射(2)41s22s22p63s23p63d5血红色(3)sp3、sp26NACH3COOH存在分子间氢键16(4)123(2013课标全国卷，37，15分)硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：(1)基态Si原子中，电子占据的最

8、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CCCHCOSiSiSiHSiO356413336226318452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_。SiH4的稳定性小于

9、CH4，更易生成氧化物，原因是_。(6)在硅酸盐中，SiO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_。解析硅的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，M能层有s、p、d三个能级，共9个原子轨道；(3)立方体共有6个面，面心位置上贡献3个原子；(4)此反应不属于氧化还原反应，产物除SiH4外，还应有MgCl2，另一生成物只能是NH3；(5)由信息可知应从反应物、产物键能的差异角度进行分析；(6)一个硅原子与四个氧原子相连，形成4个键，硅原子最

10、外层四个电子全部参与成键，无孤电子对，为sp3杂化；、两个氧原子有两个结构单元共用，如图，中间的结构单元均摊1，再加上其他2个氧原子，一个结构单元中含有一个硅原子，3个氧原子，依据化合价可知一个结构单元表现的化合价为2，即化学式为SiO或SiO3。答案(1)M94(2)二氧化硅(3)共价键3(4)Mg2Si4NH4Cl=SiH44NH32MgCl2(5)CC键和CH键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成CH键的键能大于CO键，CH键比CO键稳定。而SiH键的键能却远小于SiO键，所以SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键(6)sp

11、313SiO3 (或SiO)考点二分子结构与性质1(2015山东理综，33，15分)氟在自然界中常以CaF2的形式存在。(1)下列关于CaF2的表述正确的是_。aCa2与F间仅存在静电吸引作用bF的离子半径小于Cl，则CaF2的熔点高于CaCl2c阴阳离子比为21的物质，均与CaF2晶体构型相同dCaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电(2)CaF2难溶于水，但可溶于含Al3的溶液中，原因是_(用离子方程式表示)。已知AlF在溶液中可稳定存在。(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为_，其中氧原子的杂化方式为_。(4)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化

12、物，例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)3F2(g)=2ClF3(g)H313 kJmol1，FF键的键能为159 kJmol1，ClCl键的键能为242 kJmol1，则ClF3中ClF键的平均键能为_kJmol1。ClF3的熔、沸点比BrF3的_(填“高”或“低”)。解析(1)a.Ca2与F间既存在静电吸引作用又存在静电斥力，错误；b.CaF2与CaCl2中离子所带电荷数相同，而F的离子半径小于Cl，故晶格能：CaF2CaCl2，所以CaF2的熔点高于CaCl2，正确；c.晶体构型还与离子的大小有关，所以阴阳离子比为21的物质，不一定与CaF2晶体构型相同，错误；d.离子晶体在熔

13、融时发生电离从而导电，正确。(2)CaF2难溶于水，但可溶于含Al3的溶液中，是因为生成了AlF，离子方程式为3CaF2Al3=3Ca2AlF。(3)OF2中O原子与2个F原子形成了2个键，O原子还有2对孤对电子，所以O原子的杂化方式为sp3杂化，其空间构型为V形。(4)根据H与键能的关系可得：242 kJmol1159 kJmol13EClF6313 kJmol1，解得ClF键的平均键能为EClF172 kJmol1。组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，晶体的熔沸点越高，故ClF3的熔、沸点比BrF3的低。答案(1)bd(2)3CaF2Al3=3Ca2AlF(3)V形sp3

14、杂化(4)172低2(2015江苏化学，21A，12分)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2Cr2O3CH3CH2OH16H13H2O4Cr(H2O)633CH3COOH(1)Cr3基态核外电子排布式为_；配合物Cr(H2O)63中，与Cr3形成配位键的原子是_(填元素符号)。(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为_；1 mol CH3COOH分子含有键的数目为_。(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为_(填化学式)；H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为_。解析(1)Cr为24号元素，注意写Cr3基态核外电子排布式时，应先写出铬原子的基态核外电子排

15、布式Ar3d54s1，再由外向内依次失去3个电子，则Cr3基态核外电子排布式为Ar3d3；Cr3有空轨道，H2O中O有孤对电子，形成配合物时O为配位原子。(2)CH3COOH中CH3中的碳原子为sp3杂化，COOH中的碳原子为sp2杂化。由CH3COOH的结构式，可知1 mol分子中含有键7 mol。(3)采用“左右移位，平衡电荷”法，可得出与H2O互为等电子体的阳离子H2F。H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除了因为它们都是极性分子外，还因为它们分子间还可以形成氢键。答案(1)1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d3)O(2)sp3杂化和sp2杂化7NA(或76.02102

16、3)(3)H2FH2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键3(2014课标全国卷，37，15分)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有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)b、c、d中第一电离能最大的是_(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为_。(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

17、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_(填化学式)。(4)e和c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11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_；该化合物加热时首先失去的组分是_，判断理由是_。解析依题给信息可直接判断a为氢(H)，c为氧(O)，d为硫(S) ，e为铜(Cu)，又知b的价电子层中未成对电子数有3个，且其原子序数，介于a、c之间，可确定b为氮(N)。(1)N、O、S三种元素中第一电离能最大的是N；Cu的价层

18、电子轨道示意图为。 (2)NH3分子呈三角锥形，分子中N原子采取sp3杂化；分子中含有极性键和非极性键的化合物有H2O2和N2H4等。(3)这些元素形成的含氧酸有HNO3、HNO2、H2SO4、H2SO3等，其中中心原子价层电子对数为3的是HNO2和HNO3，酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3。(4)图1所示晶胞中e离子数4，c离子数182，则N(Cu)N(O)4221，该离子化合物的化学式为Cu2O，故铜离子的电荷为1。(5)5种元素形成的离子化合物中阴离子呈四面体结构，阴离子为SO；由题图2可知阳离子是Cu (NH3)4(H2O)22，化学键类型有共价键和配位键，该离子中，H2O分子离Cu2

19、较远，Cu2与H2O分子间的配位键比Cu2与NH3分子间的配位键弱，故该化合物加热时，首先失去的组分是H2O。答案(1)N(2)sp3H2O2、N2H4(3)HNO2、HNO3H2SO3(4)1(5)SO共价键和配位键H2OH2O与Cu2的配位键比NH3与Cu2的弱4(2013山东理综，32，8分)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，右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

20、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_。解析(1)元素非金属性越强，其电负性也越大，F的电负性最强，a正确；F元素无正价，b错误；因HF之间可形成氢键，使其沸点升高，c错误；随核电荷数增加，F2、Cl2、Br2的熔点依次升高，d错误。(2)由题给晶胞结构示意图可知， 每个晶胞中含有B原子个数为81/812，含有N原子个数为41/412。故该功能陶瓷的化学式为BN。(3)B原子最外层只有3个电子，BCl3中B原子杂化方式为sp2；N原子最外层有5个电子，NCl3中N原子杂化方式为sp3。同一周期

21、中元素的第一电离能随原子序数递增，呈现逐渐升高的趋势，但是在第二周期中，Be的第一电离能大于B，N的第一电离能大于O，故第一电离能介于B和N之间的有Be、C、O三种。(4)BCl3中B原子最外层存在空轨道，故只能是X原子提供孤对电子。答案(1)a(2)2BN(3)sp2杂化sp3杂化3(4)X考点三晶体结构与性质1(2015课标全国卷，37，15分)碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_形象化描述。在基态14C原子中，核外存在_对自旋相反的电子。(2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_。(3)CS2分子中，共

22、价键的类型有_，C原子的杂化轨道类型是_，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子_。(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于_晶体。(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：在石墨烯晶体中，每个C原子连接_个六元环，每个六元环占有_个C原子。在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接_个六元环，六元环中最多有_个C原子在同一平面。解析(1)基态14C原子核外电子排布式为1s22s22p2，2个s轨道分别存在1对自旋相反的电子，2p轨道上的2个电子自旋方向相同。(2)碳原子有4个价电

23、子，不易得电子也不易失电子，故键型以共价键为主。(3)CS2与CO2互为等电子体，结构式为S=C=S，分子中含2个键、2个键，因此碳原子采用sp杂化。与CS2互为等电子体的分子或离子，与其具有相同空间构型和键合形式，可用如下两种方法寻找其等电子体，一是同主族替换，如CO2、COS，二是“左右移位、平衡电荷”，如SCN、OCN等。(4)Fe(CO)5的熔沸点低，为分子晶体。(5)由图可知，石墨烯中每个碳被3个六元环所共有，每个六元环占有的碳原子数为62。金刚石晶体中每个碳原子被12个环所共有。六元环呈船式或椅式结构，最多有4个原子共平面。答案(1)电子云2(2)C有4个价电子且半径小，难以通过得

24、或失电子达到稳定电子结构(3)键和键sp杂化CO2、COS、SCN、OCN等(4)分子 (5)321242(2015课标全国卷，37，15分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2和B具有相同的电子构型：C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：(1)四种元素中电负性最大的是_(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为_。(2)单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是_(填分子式)，原因是_；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。(3)C和D反应可生成组成比为13的化合物E，E的立体构型为_，中心原子的杂化轨道类型为_。(

25、4)化合物D2A的立体构型为_，中心原子的价层电子对数为_，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为_。(5)A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a0.566 nm，F的化学式为_；晶胞中A原子的配位数为_；列式计算晶体F的密度(gcm3 )_。解析由A2和B具有相同的电子构型可知，A是氧元素，B是钠元素；由C元素原子核外电子总数是最外层电子数的3倍可知，C是磷元素；A、B、C、D四种元素的原子序数依次增大，C、D为同周期元素，且D元素最外层有一个未成对电子，因此D是氯元素。(1)元素的非金属性OClP，则电负性OClP，Na是金属，其电负性最小；P的电子数是15，根据构造原理可写出其核外电子排布式。(2)氧元素有O2和O3两种同素异形体，相对分子质量O3O2，范德华力O3O2，则沸点O3O2。A和B的氢化物分别是H2O和NaH，所属晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。(3)PCl3分子中P含有一对孤电子对，其价层电子对数为4，因此其立体构型为三角锥形，中心原子P的杂化轨道类型为sp3。(4)Cl2O分子中心原子O原子含有2对孤电子对，其价层电子对数为4，因此其立体构型为V形；根据电子守恒和质量守恒可