届高考化学提分宝典5物质结构与性质选考题命题分析含答案.docx

1、届高考化学提分宝典5物质结构与性质选考题命题分析含答案【命题分析】物质结构与性质为选做题，做为“拼盘”命制的题型，各小题之间相对独立，主要考查原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质。在原子结构部分主要命题点有电子排布式或排布图的书写，电离能、电负性大小的比较与判断。在分子结构部分主要命题点有化学键类型的判断，分子构型的判断，中心原子杂化方式的判断。在晶体结构部分主要命题点有晶体类型的判断，晶体结构的计算等。每年几乎都有电子排布、轨道、键型、杂化类型、空间结构，多数有涉及晶胞的计算，偶尔有共面原子数、电负性或电离能等。2017年新增波长、几何形状、离子所处晶胞位置，没有对电子排布、单双键

2、形成原因、密度提问。说明命题组扩大了设问的范围，根据上一年的提问做适当回避。文字性表述内容增加，得分分值不高。在备考时，应多关注理论、概念、在解释中的应用方面下功夫，做到文字清楚、条理清晰，答其所问，拿到该拿得分。年份201720162015考查内容以钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域的应用为素材，考查元素辐射波长，原子最高能层的符号、电子云轮廓图形状及熔点低的原因，粒子几何构型、杂化轨道类型，晶胞中原子位置及原子间距离计算以Ge是典型的半导体元素在电子材料领域应用广泛为素材，考查Ge价电子排布式，未成对电子数，解释Ge原子难以形成双键或三键的原因，锗卤化物熔沸点变化规律及原因，电负性

3、比较，杂化轨道类型、微粒间作用力，原子坐标参数，已知晶胞参数算密度以碳及其化合物广泛存在于自然界中为素材，考查C电子云、自旋相反电子数，解释碳更容易成共价键的原因，共价键类型、杂化轨道类型，晶体类型判断，等电子体，均摊法计算，金刚石结构【解题策略】1基态原子核外电子排布的四方法表示方法举例电子排布式Cr：1s22s22p63s23p63d54s1简化表示式Cu：Ar3d104s1价电子排布式Fe：3d64s2电子排布图(或轨道表示式)2第一电离能、电负性(1)元素第一电离能的周期性变化规律：一般规律同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体元素的第一电离能最大，碱金

4、属元素的第一电离能最小；同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小特殊情况第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能(2)电离能、电负性大小判断：规律在周期表中，电离能、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小特性同周期主族元素，第A族(ns2)全充满、A族(np3)半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的A和A族元素方法常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如O与Cl的电负性比较：H

5、ClO中Cl为1价、O为2价，可知O的电负性大于Cl；Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，可知O的电负性大于Cl(3)电离能、电负性的应用电离能的应用：判断元素金属性的强弱电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱判断元素的化合价如果某元素的In1In，则该元素的常见化合价为n，如钠元素I2I1，所以钠元素的化合价为1电负性的应用：3键、键的判断(1)由原子轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为键，“肩并肩”重叠为键。(2)由共价键数目判断：单键为键；双键或三键，其中一个为键，其余为键。(3)由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全是键；杂化轨道形成的共价键全为键。4中心原子

6、杂化类型和分子空间构型的相互判断分子(A为中心原子)中心原子孤电子对数中心原子杂化方式分子构型示例AB20sp直线形BeCl21sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角锥形NH3AB40sp3正四面体形CH45常见等电子体粒子通式价电子总数立体构型CO2、SCN、NO、NAX216e直线形CO、NO、SO3AX324e平面三角形SO2、O3、NOAX218eV形SO、POAX432e正四面体形PO、SO、ClOAX326e三角锥形CO、N2AX10e直线形CH4、NHAX48e正四面体形6非极性分子与极性分子的判断7范德华力、氢键、共价键的比较范德华力氢键共

7、价键作用粒子分子或原子(稀有气体)氢原子与氟、氮、氧原子(分子内、分子间)原子特征无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性有方向性、有饱和性强度比较共价键氢键范德华力影响强度的因素随着分子极性和相对分子质量的增大而增大组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大对于AHB，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定对物质性质的影响影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔沸点升高分子间氢键的存在，使物质的熔沸点升高，在水中的溶解度增大影响分子的稳定性，共价键键能越大，分子稳定性越强影响原子

8、晶体的熔沸点、硬度8物质熔沸点高低比较规律(1)一般情况下，不同类型晶体的熔沸点高低规律：原子晶体离子晶体分子晶体，如：金刚石NaClCl2；金属晶体分子晶体，如：NaCl2(金属晶体熔沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞等)。(2)形成原子晶体的原子半径越小、键长越短，则键能越大，其熔沸点就越高，如：金刚石石英碳化硅晶体硅。(3)形成离子晶体的阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，熔沸点就越高，如：MgOMgCl2，NaClCsCl。(4)金属晶体中金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其形成的金属键越强，金属单质的熔沸点就越高，如AlMgNa。(5)分子晶体的熔沸点比较规

9、律：组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，其熔沸点就越高，如：HIHBrHCl。组成和结构不相似的分子，分子极性越大，其熔沸点就越高，如：CON2。同分异构体分子中，支链越少，其熔沸点就越高，如：正戊烷异戊烷新戊烷。同分异构体中的芳香烃及其衍生物，邻位取代物间位取代物对位取代物，如：邻二甲苯间二甲苯对二甲苯。9晶胞中微粒数目的计算方法均摊法10晶胞求算(1)晶体密度的计算： (2)晶体微粒与M、之间的关系：若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对原子质量)；又1个晶胞的质量为a3 g(a3为晶胞的体积，a为晶胞边长或微粒间距离)，则1

10、mol晶胞的质量为a3NA g，因此有xMa3NA。【题型归类】例题1稀土元素是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)共17种元素。稀土元素有“工业维生素”的美称，如今已成为极其重要的战略资源。(1)钪(Sc)为21号元素，位于元素周期表的_区，基态原子价电子排布图为_。(2)离子化合物Na3Sc(OH)6中，存在的化学键除离子键外还有_。(3)Sm(钐)的单质与1，2二碘乙烷可发生反应：SmICH2CH2ISmI2CH2=CH2。ICH2CH2I中碳原子杂化轨道类型为_，1 mol CH2=CH2中含有的键数目为_。常温下，1，2

11、二碘乙烷为液体而乙烷为气体，其主要原因是_。(4)PrO2(二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似，晶胞中Pr(镨)原子位于面心和顶点。则PrO2(二氧化镨)的晶胞中有_个氧原子。(5)Ce(铈)单质为面心立方晶体，其晶胞参数a516 pm。晶胞中Ce(铈)原子的配位数为_，列式表示Ce(铈)单质的密度为_gcm3(用NA表示阿伏加德罗常数的值，不必计算出结果)。 (5)Ce单质为面心立方晶体，则晶胞中Ce原子的配位数为12；该晶胞中含有的Ce原子的个数为864，故Ce单质的密度为g(5161010cm)3gcm3。【答案】(1)d (2)共价键和配位键(3)sp33.011024(或5NA)1，

12、2二碘乙烷的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高(4)8(5)12或例题2C、P、Cl、Fe等元素及其化合物有重要的应用，回答下列问题：(1)C原子的价电子排布图为_。(2)CCl4分子的立体构型是_，其中心原子采取_杂化，与CCl4互为等电子体的一种离子是_(填离子符号)。(3)PCl3属于_分子(填“极性”或“非极性”)。(4)FeO、NiO的晶体结构均与NaCl晶体结构相同，其中Fe2与Ni2的离子半径分别为7.8102nm、6.9102 nm，则熔点 FeO_NiO (填 “”“”或“”)，原因是_。(5)已知FeCl3的沸点为319 ，熔点为306 ，则FeCl3的晶体类

13、型为_。(6)已知Fe单质有如图所示的两种常见堆积方式：其中属于体心立方密堆积的是_(填“a”或“b”)；若单质Fe按a方式紧密堆积，原子半径为r pm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则单质Fe的密度为_gcm3 (列出计算式即可)。【解析】(1)C的原子序数为6，最外层电子数为4，原子的价电子排布图为(2)CCl4分子中C原子价层电子对数44，所以采取sp3杂化；立体构型为正四面体；与CCl4互为等电子体的离子有SO、PO等。(3)PCl3分子中含有的共价键是极性共价键，其结构不对称，属于极性分子。(4)FeO、NiO的晶体结构相同，Fe2、Ni2所带电荷相同，但Fe2的离子半径大于Ni2的离

14、子半径，则FeO的晶格能小晶胞边长为cm，晶胞的体积为()3 cm3，故密度为gcm3。【答案】(1)(2)正四面体sp3SO (或PO等)(3)极性(4)FeO、NiO的晶体结构相同，Fe2、Ni2所带电荷相同，但Fe2的离子半径大于Ni2的离子半径，则FeO的晶格能小于NiO的晶格能，因此熔点FeONiO(5)分子晶体(6)b【题型演练】1.Cu、Ni、V为制造合金及合成催化剂的重要元素。请回答下列问题：(1)Cu元素位于元素周期表的_区，其基态原子有_种能量不同的电子。(2)Cu(NH3)4SO4是一种重要的配合物。与SO互为等电子体的分子的化学式为_(任写一种)；NH3分子的VSEPR

15、模型为_。(3)Ni(CO)4的熔点为25 ，沸点为43 。其晶体类型为_。晶体中键和键的数目之比为_。(4)Ni可作为与H2加成的催化剂。在相同压强下，的沸点比低，原因为_。(5)有增强胰岛素和降糖作用，其中所含非金属元素的电负性由小到大的顺序为_(用元素符号表示)；氧原子的杂化轨道类型为_。(6)已知：钇钡铜氧晶体的晶胞是一个长方体(如图所示)，其晶胞参数分别为a nm、b nm，阿伏加德罗常数的值为NA。则该晶体的密度为_g/cm3(列出计算式即可)。2.已知A、B、C、D、E、F、G七种元素，它们的原子序数依次增大。A在所有元素中原子半径最小；B原子核外电子有6种不同运动状态；D与C、

16、E均相邻；A、D、E三种元素的原子序数之和为25；E2和F有相同的核外电子排布；G的质子数是25。请回答下列问题：(1)写出元素G的基态原子价电子排布式：_；B、C、D三种元素分别形成的最简单氢化物的沸点最高的是_(用化学式表示)。(2)由上述元素中的两种元素组成的一种阴离子与D的一种同素异形体分子互为等电子体，该阴离子化学式为_。(3)由上述元素组成的属于非极性分子且VSEPR模型为直线形的微粒的电子式为_(任写一种)。(4)M是由4个C原子组成的一种不稳定的多原子单质分子，M分子中C原子杂化方式为sp3杂化，M分子的立体构型为_。(5)某一次性电池的比能量和可储存时间均比普通干电池优良，适

17、用于大电流和连续放电，是民用电池的升级换代产品之一，它的负极材料是Zn，正极材料是G的一种常见氧化物，电解质是KOH。该电池的正极反应式为_。(6)由上述元素中电负性最大的元素和第一电离能最小的元素形成的某化合物N的晶胞如图所示。化合物N与氧化钙相比，晶格能较小的是_(填化学式)。已知该化合物的晶胞边长为a pm，则该化合物的密度为_gcm3(只要求列出计算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的值为NA，1 pm1010 cm)。3.硼及其化合物在工农业生产中的用途非常广泛。回答下列问题：(1)基态硼原子核外电子排布式为_，运动状态不同的电子有_个。(2)B4C可用于宝石等硬质材料的磨削、研磨等

18、，其熔点为2 350 ，沸点为3 500 ，B4C属于_晶体。 (3)层状硼酸铍的组成为H2BeB4O8。其中Be、B、O的电负性从大到小的顺序为_；Be、B、O的第一电离能从大到小的顺序为_。(4)硼砂中阴离子B4O的结构如图所示，硼原子的杂化方式为_。(5)NaBH4是有机合成中常用的还原剂，与BH具有相同空间形状和键合方式的分子或离子有_(任写一个)。(6)一种由硼和钐(Sm)形成的拓扑绝缘体的结构如图所示，已知晶胞常数a413.3 pm，则晶体的密度为_gcm3。4.最近研究表明：2 mol Sb(CH3)3、2 mol Sb(CH3)2Br和2 mol Sb(CH3)Br2三种化合物

19、进行重组反应可生成空间位阻最小的离子化合物Sb2(CH3)52Sb2(CH3)2Br6。(1)Sb2(CH3)52Sb2(CH3)2Br6中H、C、Br的电负性由大到小的顺序为_。(2)周期表中第A族包括7N、15P、33As、51Sb、83Bi 5种元素，则Sb的价电子排布式为_，Sb和Bi两种金属单质熔点较高的是_，N、P形成的简单氢化物中，前者的沸点更高，原因是_，AsO的空间构型是_。(3)Sb2(CH3)5的结构式为，C、Sb原子的杂化轨道类型分别为_、_。写出一种与配体互为等电子体的阳离子_。(4)Sb2(CH3)2Br62的结构式为，将结构中的配位键用“”表示。(5)许多过渡金属

20、的砷化物都属于六方晶系，如图是某砷化镍的晶胞结构，晶胞参数如图所示，其密度为_gcm3。(NA表示阿伏加德罗常数的值)5.碳及其化合物与生产、生活密切相关，回答下列问题：(1)碳元素有12C、13C和14C等核素，同位素示踪法用到的14C原子核外有_对自旋方向相反的电子。写出13C的轨道表示式_。(2)K3Fe(CN)6晶体中Fe3与CN之间的键，键型为_，该化学键能够形成的原因是_。(3)有机物是_(填“极性”或“非极性”)分子，该有机物中采取sp3杂化的原子对应元素的电负性由大到小的顺序为_。(4)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)和三甲胺N(CH3)3均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得

21、多，原因是_。(5)碳酸盐在一定温度下会发生分解，实验证明碳酸盐的阳离子不同，分解温度不同，如下表所示：碳酸盐MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3热分解温度/4029001 1721 360阳离子半径/pm6699112135试分析随着阳离子半径的增大，碳酸盐的分解温度逐步升高的原因：_。(6)石墨的晶体结构和晶胞结构如图所示。已知石墨的密度为 gcm3，CC键长为r cm，阿伏加德罗常数的值为NA，计算石墨晶体的层间距为_cm。6.Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据如表所示：元素MnFe电离能/(kJmol1)I1717759I21 5091 561I33 2482

22、957回答下列问题：(1)Mn元素价电子层的电子排布式为_，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2再失去一个电子比气态Fe2再失去一个电子难，对此，你的解释是_。(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是_。六氰合亚铁离子Fe(CN)中的配体CN中C原子的杂化轨道类型是_，写出一种与CN互为等电子体的单质分子的结构式_。(3)三氯化铁常温下为固体，熔点282 ，沸点315 ，在300 以上易升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙醇等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为_。(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方

23、式，晶胞分别如图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际有的Fe原子个数之比为_。7.A、B、C、D、E代表前四周期原子序数依次增大的五种元素。A、D同主族且有两种常见化合物DA2和DA3；工业上电解熔融C2A3制取单质C；B、E除最外层均只有2个电子外，其余各层全充满，E位于元素周期表的ds区。回答下列问题：(1)B、C中第一电离能较大的是_，基态D原子价电子的轨道表达式为_。(2)DA2分子的VSEPR模型是_。H2A比H2D熔沸点高得多的原因是_。(3)实验测得C与氯元素形成的化合物的实际组成为C2Cl6，其球棍模型如图所示。已知C2Cl6在加热时易升华，与过量的NaOH溶液反应可生成Na

24、C(OH)4。C2Cl6属于_(填晶体类型)晶体，其中C原子的杂化轨道类型为_杂化。C(OH)4中存在的化学键有_。(4)工业上制备B的单质是电解熔融B的氯化物，而不是电解BA，原因是_。(5)B、C的氟化物晶格能分别是2 957 kJmol1、5 492 kJmol1，二者相差很大的原因是_。(6)D与E所形成化合物晶体的晶胞如图所示 。在该晶胞中，E的配位数为_。原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。如图晶胞中，原子坐标参数a为(0,0,0)；b为；c为。则d的坐标参数为_。已知该晶胞的密度为 gcm3，则其中两个D原子之间的距离为_pm。(列出计算式即可)8.铁被誉为“第一金属”，

25、铁及其化合物在生活中有广泛应用。(1)基态Fe3的简化电子排布式为_。(2)实验室用KSCN、苯酚()检验Fe3。N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为_(用元素符号表示)，苯酚中碳原子的杂化轨道类型为_。(3)羰基铁Fe(CO)5可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1 mol Fe(CO)5分子中含_ mol 键，与CO互为等电子体的离子是_(填化学式，写一种)。(4)氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为_。(5)氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。已知：氧化亚铁晶体的密度为 gcm3，NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中，与Fe2紧邻且等距离的Fe2数目为_；Fe2与O2最短

26、核间距为_pm。9.在研究金矿床物质组分的过程中，通过分析发现了CuNiZnSnFe多金属互化物。(1)某种金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于_(填“晶体”或“非晶体”)，可通过_方法鉴别。(2)基态Ni2的核外电子排布式为_；Ni2和Fe2的半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO_FeO(填“”)。(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1 mol (SCN)2分子中含有键的数目为_；类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论上硫氰酸(HSCN)的沸点低于异硫氰酸(HN=C=S)的沸点，其原因是_；写出一种与SCN互为等电子体的分子_(用化学式表示)。(4)氨基乙酸铜的分子结构如图，碳原子的杂化方式为_。(5)立方NiO(氧化镍)晶体的结构如图所示，其晶胞边长为a pm，列式表示NiO晶体的密度为_gcm3(不必计算出结果，阿伏加德罗常数的值为N