高考理综35题《物质结构》难点易错点答题大全.docx

1、高考理综35题物质结构难点易错点答题大全高考热点透析：化学选修3物质结构简答题难点易错点一、构造原理的应用1.【19年全国卷II】Fe成为阳离子时首先失去_轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为_。【答】4s 4f52.【19年全国卷III】在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是 ，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态 （填“相同”或“相反”。）【答】Mg 相反3.【18年全国卷II】基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_形。【答】哑铃（纺锤）4.基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是 ，占据该能层电子的电子云轮廓图 ，K和Cr属于同一周期，

2、且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是 。【答】N 球形 K的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱。5.氧元素的第一电离能小于氮元素，原因是 ：【答】氮原子的 2p 轨道处于较稳定的半充满状态而氧原子的不是。6.尿素CO(NH2)2分子中 N、O 元素的第一电离能 NO，原因是 ：【答】N 元素的 2P 能级为半充满，是较稳定的结构，失去 1 个电子需要的能量多，所以第一电离能 NO。 7.比较 Mn 和 Fe 的电离能数据可知：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： 。【答】Mn2+的 3d 轨道电子排布为半充满状态

3、，较稳定；而 Fe2+的 3d 轨道电子数为 6，不是较稳定的状态。8.元素铜与镍的第二电离能分别为：I（Cu）=1959kJ/mol，I（Ni）=1753kJ/mol，I（Cu） I（Ni） 的原因是： 。【答】Cu+核外电子排布呈全充满状态，比 Ni+稳定，难以失去电子。 9.某同学书写基态铜原子的价层电子排布式为 3d94s2，该排布式违背了 洪特规则特例 。简单金属离子在水溶液中的颜色大多与价层含有未成对电子有关，Cu+呈无色，其主要原因可能是： 。 【答】价层无未成对电子 。10.P 和 S 是同一周期的两种元素，P 的第一电离能比 S 大，原因是： 。【答】P 的 p 亚层是半充满

4、状态，比较稳定，所以第一电离能比硫的大。11.从原子结构角度分析 Fe2和 Fe3的稳定性相对强弱： 。【答】Fe2：Ar3d6，Fe3：Ar3d5，Fe3的 3d 能级电子为半充满的稳定状态，故稳定性：Fe3Fe2。12.A、B 均为短周期金属元素。依据下表数据，回答问题：电离能/kJmol1I1I2I3I4A9321 82115 39021 771B7381 4517 73310 540写出 A 原子的核外电子排布图_，Al 原子的第一电离能_(填“大于”“小于”或“等于”)738kJmol1，原因是： 。【答】小于 由表中数据判断 B 为 Mg，其最外层电子排布式为 3s2，而 Al 最

5、外层电子排布式为 3s23p1，当 3p 处于全充满、半充满或全空时较稳定，因此，失去 p 能级的 1 个电子相对比较容易。二、配位键的考查 1.【19年全国卷I】乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是 、 。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是 ，【答】SP3、SP3。乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键；Cu2+（解析：由于乙二胺的2个N原子提供孤对电子给金属离子形成配位键，因此乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子；由于Cu2+半径较大且空轨道多于Mg2+，因此与乙二胺形成的化合物稳定性相对较

6、高的是Cu2+。） 2. 【19年全国卷III】FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为_，其中Fe的配位数为_。【答】 ， 4解析：FeCl3的双聚分子（FeCl3）2即Fe2Cl6为共价化合物，分子中Fe、Cl原子最外层应该满足8电子结构。Cl最外层为7个电子，其中有1个未成对电子和3对孤对电子，每个Cl只能与Fe形成1对共用电子对。为保证（FeCl3）2中的Fe满足8电子结构，每个Cl还需提供1对孤对电子与Fe形成配位键，即：。3.【19年福建】在Z（NH3）42+离子中，Z2+的空间轨道接受NH3分子提供的 形成配位键。【答】孤对电子4.【1

7、6年全国II】向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成Cu（NH3）42+配离子，已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2+形成配逆子，其原因是 。【答】NH3中的N原子带负电性，易与Cu2+结合，而NF3中的N原子带正电性，与带正电的Cu2+相互排斥，难以结合。5.比较 NH3 和Cu(NH3)42+中 HNH 键角的大小：NH3_ Cu(NH3)42+（填“”或“”），并说明理由： 。【答】，由于NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后，N-H成键电子对受到的斥力减小，所以H-N-H键角增大。6. H3B03为一元弱酸，解释原因： 。【答】H3B03分子可与水分子形成配位键

8、，产生B (0H)4和1个H+。其电离方程式表示为：H3B03+H2O H3BO3+H2OH+B(OH)4 。三、熔沸点问题（晶体结构、氢键）1.【19年全国卷I】一些氧化物的熔点如下表所示：氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔点/C1570280023.875.5解释表中氧化物之间熔点差异的原因 。【答】Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgOLi2O，分子间力（分子量）P4O6SO2。2.Cu2O熔点比Cu2S的 （填“高”或“低”），请解释原因 。【答】O2-半径比S2-小，阴阳离子的核间距小，晶格能大，所以Cu2O熔点高。3.【19年全国卷II】（1）元素A

9、s与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为_，其沸点比NH3的_（填“高”或“低”），其判断理由是_。【答】三角锥形 低 NH3分子间存在氢键4.【19年全国卷III】（3）苯胺）晶体类型是_。苯胺与甲苯（）的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（-5.9）、沸点（184.4）分别高于甲苯的熔点（-95.0）、沸点（110.6），原因是_。【答】分子晶体 苯胺分子之间存在氢键5.【18年全国卷II】（3）图（a）为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为_。【答】S8相对分子质量大，分子间范德华力强6【2017新课标III卷】研究发现，在CO2低压合成甲醇反应（CO2+3

10、H2=CH3OH+H2O）中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。（3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为 ，原因是 。【答】H2OCH3OHCO2H2 H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2分子量较大、范德华力较大。7.氯化铝的熔点为 190，而氟化铝的熔点为 1290，导致这种差异的原因是 。【答】AlCl3 是分子晶体，而 AlF3 是离子晶体。8.P4O10 的沸点明显高于 P4O6，原因是： 。【答】都是分子晶体，P4O10 的分子间作用力高于 P4O69.H2S 熔

11、点为-85.5，而与其具有类似结构的 H2O 的熔点为 0，极易结冰成固体，二者物理性质出 现此差异的原因是： 。【答】H2O 分子之间极易形成氢键，而 H2S 分子之间只存在较弱的范德华力。10.二氧化硅的熔点比 CO2 高的原因：【答】CO2 是分子晶体，SiO2 是原子晶体。 11.CuO 的熔点比 CuS 的高，原因是： 。【答】氧离子半径小于硫离子半径，所以 CuO 的离子键强，晶格能较大，熔点较高。 12.邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低，原因是： 。【答】邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力更大。 13.乙二胺分子（H2NCH

12、2CH2NH2）中氮原子杂化类型为 SP3 ，乙二胺和三甲胺N(CH3)3均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是： 。【答】乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键 。14丙酸钠（CH3CH2COONa）和氨基乙酸钠均能水解，水解产物有丙酸（CH3CH2COOH）和氨基乙酸 （H2NCH2COOH），H2NCH2COOH 中 N 原子的杂化轨道类型为 SP3 杂化，C 原子的杂化轨道类型为 SP3 、 SP2 杂化。常温下丙酸为液体，而氨基乙酸为固体，主要原因是： 。【答】 羧基的存在使丙酸形成分子间氢键，而氨基乙酸分子中，羧基和氨基均能形成分子间氢键。 15NH3 常用作制

13、冷剂，原因是： 。【答】NH3 分子间能形成氢键，沸点高，易液化，汽化时放出大量的热，所以能够做制冷剂。 16.比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因： 。GeCl4GeBr4GeI4熔点/49.526146沸点/83.1186约 400【答】GeCl4、GeBr4、GeI4 的熔沸点依次上升。因为都是分子晶体，其组成和结构相似的物质，随分子量 增大，范德华力增大，熔沸点上升。17.东晋华阳国志南中志卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）文明中外，曾主 要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。氨的沸点 （“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是： 。【答】高于 氨气分子间存在氢

14、键，分子间作用力强。18.砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。GaF3 的熔点高于 1000，GaCl3 的熔点为 77.9，其原因是： 。【答】GaF3 是离子晶体，GaCl3 是分子晶体，离子键比范德华力强。19.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：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： 。【答】O3 都是分子晶体，O3 的相对分子质量大，范德华力大，沸点高。20.乙酸

15、的沸点明显高于乙醛，其主要原因是： 。【答】CH3COOH存在分子间氢键。21.硅烷(SinH2n2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是： 。【答】同是分子晶体，硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案)。22.硝酸和尿素的相对分子质量接近，但常温下硝酸为挥发性液体，尿素为固体，请解释原因： 。 【答】尿素分子间存在氢键，使其熔沸点升高，而硝酸分子内存在氢键，使其熔沸点降低。23.氮化铝熔点为 22000C，其晶体类型是 ，氮化硼的熔点比氮化铝高，其原因是是： 。 【答】原子晶体；同为原子晶体，硼原子半径小于铝原子半径，氮化硼中共价键键能较大。

16、四、溶解性问题（相似相溶原理、氢键）1.【18年全国卷III】（2）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能1（Zn）_1（Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_。（3）ZnF2具有较高的熔点（872 )，其化学键类型是_；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是_。【答】（2）大于。Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子（3）离子键。ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小。2.氨气极易溶于水的原因为： 。 【答】氨气和水都是极性分子，相似相溶；氨气与水分子间能形成氢键

17、。3.水由液体形成固体后密度却减小，原因为： 。【答】水在形成晶体时，由于氢键的作用使分子间距离增大，空间利用率降低，密度减小。4.HF 和 HCl 在水中的溶解度HF较大，原因是： 。【答】HF 与水分子之间能形成氢键，氢键的存在能增强物质在水中的溶解性，所以 HF 和 HCl 在水中 HF 的溶解度较大。5.某同学用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验，向硫酸铜溶液中滴加氨水生成蓝色沉淀，继续滴加氨水 沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出Cu(NH3)4SO4H2O 晶体，请解释加入乙醇后析出晶体的原因： 。【答】乙醇分子极性比水分子弱，加入乙醇后溶剂的极性减弱，溶质的

18、溶解度减小。6.乙醇在 H2O 中的溶解度大于 H2S，其原因是： 。【答】 H2O分子与 C2H5OH 分子间易形成氢键，而 H2S 与 H2O 分子间不能形成氢键。 7. H2O 与 CH3CH2OH 可以任意比例互溶的原因： 。【答】都是极性分子；H2O 与 CH3CH2OH 可形成分子间氢键。 8.硼酸晶体结构如图，晶体中存在的作用力有_ _；加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是： 。【答】范德华力、氢键、共价键；加热破坏了硼酸分子之间的氢键。9.咖啡因对中枢神经有兴奋作用，其结构简式如下图。常温下，咖啡因在水中的溶解度为 2g，加适 量水杨酸钠C6H4(OH)(COONa)可使其溶解

19、度增大，其原因可能是_，分子中氮原 子的杂化类型有_。【答】咖啡因与水杨酸钠形成了氢键。sp2和sp3五、键角问题1.CH4 的键角大于 NH3 的原因为： 。【答】CH4 中都是C-H 单键，键与键之间的排斥力一样，所以是正四面体 109.5，而 NH3 有未成键的孤对电子，因为孤对电子间的排斥力孤对电子对化学键的排斥力化学键间的排斥力，所以由于孤对电子的排斥，键角要小于没有孤对电子排斥的 CH4 的键角，而孤对电子越多，排斥力越大。2.NF3 的键角小于 NH3 键角的原因为： 。【答】F 的电负性比 H 的大，NF3 中 N 上的孤对电子偏向 N，而孤对电子对成键电子对的排斥力较大。3.

20、高温陶瓷材料 Si3N4 晶体中键角 NSiN _ SiNSi（填“”“NH3H2O，请分析可能的原因： 。 【答】CH4 分子中无孤对电子，NH3 分子中含有 1 对孤对电子，H2O 分子中含有 2 对孤对电子，对成键电子 对的排斥作用依次增大，故键角逐渐减小。6.NF3 的键角_”“孤电子对与键电子对间的排斥力键电子对间 的排斥力。由于孤电子对成键电子的排斥作用，使得成键电子间夹角变小，H2O 中有两对孤对电子，NH3 中有一对孤对电子，固 H2O 中键角比 NH3 更小。10.H2S 键角比 H2Se 大的原因： 。【答】电负性 S 大于 Se，共用电子对离 S 近，共用电子对间的排斥力

21、大。六、原子结构问题1.稳定性 H2SH2Se 的原因是： 。 【答】H 键的键能比 Se-H 键的键能大。 2.焰色反应发生的原因为： 。【答】激发态电子向基态跃迁，能量以光的形式释放（发射光谱）。3.检验 K 元素的方法是焰色反应，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因： 。 【答】当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态电子，电子从能量较高的激 发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量。4.NaBH4 的阴离子中一个 B 原子能形成 4 个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个 Al 原子可以形 成 6 个共价键，原因是： 。【答】B 原子

22、价电子层上没有 d 轨道，Al 原子价电子层上有 d 轨道。5.Ge 与 C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但 Ge 原子之间难以形成双键或叁键。从原 子结构角度分析，原因是： 。【答】Ge 原子半径大，原子间形成的单键较长，pp 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成键，不易形成双键或叁键。 6.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/40290011721360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： 。 【答】

23、碳酸盐分解过程实际上是晶体中的金属阳离子结合 CO32- 中的氧离子，使 CO32- 分解为 CO2 的过程， 所以当阳离子所带电荷数目相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子的能力就越强，对应的碳酸盐就越容 易分解 。7.碳及其化合物广泛存在于自然界中，碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是： 。【答】C 有 4 个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定结构 8.Si、C 和 O 的成键情况如下：化学键COC=OSiOSi=O键能（kJmol-1）360803464640C 和 O 之间易形成含有双键的 CO2 分子晶体，而 Si 和 O 之间则易形成含有单键的 SiO2 原子晶体，

24、请结合 数据分析其原因为： 。【答】碳与氧之间形成含有双键的分子晶体放出的能量（803kJmol-1 2=1606kJmol-1）大于形成含单键的 原子晶体放出的能量（360kJmol-1 4=1440kJmol-1），故 CO2 易形成含双键的分子晶体；硅与氧之间形成含 有双键的分子晶体放出的能量（640kJmol-1 2=1280kJmol-1 ）小于形成含单键的原子晶体放出的能量（464kJmol-1 4=1856kJmol-1），故 SiO2 易形成含单键的原子晶体。9.Na+和 Ne 互为等电子体，电离能 I2（Na） I1（Ne），原因是： 。【答】Na+和 Ne 电子排布结构相同

25、，而 Na+比 Ne 的核电荷数大，因此 Na+原子核对核外电子的吸引力大于 Ne 原子核对核外电子的吸引力，所以 Na+更难失去电子，电离能更大。10.一定条件下，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”。“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 0.586nm，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： 。 【答】氢键、范德华力 CO2 的分子直径小于笼状结构空腔直

26、径，且与 H2O 的结合能大于 CH4。11.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；(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(b)所示。(a)(b)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_。【答】SO42 共价键和配位键 H2O H2O 与 Cu2

27、的配位键比 NH3 与 Cu2的弱 。12.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:(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。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 CH4，更易生成氧化物，原因是： 。【答】C-C 键和 C-H 键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中 Si-Si 键和 Si-H 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 C-O 键，C-H 键比 C-O 键稳定。而 Si-H 键的键能却远小于 Si-O 键，所以 SiH 键不稳定而倾向于形成稳定性更强的 SiO 键。13.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)_