2013年高考化學(xué) 試題分類解析 考點(diǎn)23 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選修）

考點(diǎn)23 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選修）1.（2013·上?；瘜W(xué)·13）X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外層未達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質(zhì)；Y元素原子最外電子層上s、p電子數(shù)相等；Z元素+2價(jià)陽(yáng)離子的核外電子排布與氖原子相同；W元素原子的M層有1個(gè)未成對(duì)的p電子。下列有關(guān)這些元素性質(zhì)的說法一定正確的是A.X元素的氫化物的水溶液顯堿性B.Z元素的離子半徑大于W元素的離子半徑C.Z元素的單質(zhì)在一定條件下能與X元素的單質(zhì)反應(yīng)D.Y元素最高價(jià)氧化物的晶體具有很高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)【答案】C【解析】根據(jù)題意，Z元素為Mg，Y元素原子最外電子電子排布為ns2np2,是C或Si，X為N或O，W為Al或Cl，N的氫化物的水溶液顯堿性，但O的氫化物的水溶液顯中性或弱酸性，A錯(cuò)誤，Al3+的半徑比Mg2+小，B錯(cuò)誤；氮?dú)狻⒀鯕饩芘c鎂反應(yīng)，C正確；CO2形成的晶體熔沸點(diǎn)低，D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律。2.（2013·海南化學(xué)·19I）（6分）下列化合物中，含有非極性共價(jià)鍵的離子化合物是ACaC2 BN2H4CNa2S2DNH4NO3答案AC解析：略。3.（2013·上?；瘜W(xué)·4）下列變化需克服相同類型作用力的是A.碘和干冰的升華 B.硅和C60的熔化C.氯化氫和氯化鉀的溶解 D.溴和汞的氣化【答案】A【解析】A項(xiàng)變化客服的都是分子間力，正確，硅和C50的融化分別克服的都是共價(jià)鍵，分子間力， B項(xiàng)錯(cuò)誤，氯化氫和氯化鉀的溶解分別克服的都是共價(jià)鍵，離子鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤，溴和汞的氣化分別克服的都是分子間力金屬鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤，4.（2013·上?；瘜W(xué)·5）374、22.1Mpa以上的超臨界水具有很強(qiáng)的溶解有機(jī)物的能力，并含有較多的H+和OH-，由此可知超臨界水A.顯中性，pH等于7 B.表現(xiàn)出非極性溶劑的特性C.顯酸性，pH小于7 D.表現(xiàn)出極性溶劑的特性【答案】B【解析】超臨界水任然呈中性，項(xiàng)錯(cuò)誤根據(jù)相似相容的原理可以知道正確（有機(jī)物大多數(shù)是非極性分子）錯(cuò)誤。5.（2013·安徽理綜·7）我國(guó)科學(xué)家研制出一中催化劑，能在室溫下高效催化空氣中甲醛的氧化，其反應(yīng)如下：HCHO+O2 催化劑 CO2+H2O。下列有關(guān)說法正確的是A該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) BCO2分子中的化學(xué)鍵為非極性鍵CHCHO分子中既含鍵又含鍵 D每生成1.8gH2O消耗2.24L O2【答案】C【解析】A、該反應(yīng)在室溫下可以進(jìn)行，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；B、二氧化碳結(jié)構(gòu)為,為極性鍵，錯(cuò)誤；C、甲醛中，含有碳氧雙鍵，故期中既含有鍵又含有鍵，正確；D、氧氣的體積，并沒有標(biāo)明狀況，故不一定為2.24L，錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】以除甲醛氣體為新的情境，考查了化學(xué)反應(yīng)基本理論和基本概念，涉及化學(xué)反應(yīng)中能量變化，分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵以及氣體的體積等相關(guān)知識(shí)。6.（2013·重慶理綜·12）已知：P4(s)6Cl2(g)4PCl3(g) HakJ·mol1 P4(s)10Cl2(g)4PCl5(g) H bkJ·mol1P4具有正四面體結(jié)構(gòu)，PCl5中PCl鍵的鍵能為ckJ·mol1,PCl3中PCl鍵的鍵能為1.2ckJ·mol1下列敘述正確的是( )APP鍵的鍵能大于PCl鍵的鍵能B可求Cl2(g)PCl3(g)PCl5(s)的反應(yīng)熱HCClCl鍵的鍵能kJ·mol1DPP鍵的鍵能為kJ·mol1 解析：考察蓋斯定律以及鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系。根據(jù)P4是正四面體，P4有6個(gè)PP鍵， 6E(PP)+6（ClCl）12×1.2c=a, 6E(PP)+10（ClCl）20c=b, Cl2(g)PCl3(g)PCl5(g) H=( bkJ·mol1akJ·mol1)/4。A項(xiàng)，E(PP)<E(PCl)；B項(xiàng)，PCl5是固態(tài)，無法計(jì)算；C項(xiàng)，4E(ClCl)+12×1.2c20×c=ba，有E(ClCl)= ，正確；D項(xiàng)，經(jīng)過計(jì)算，E(PP)= ，錯(cuò)誤。選擇C。7.（2013·四川理綜化學(xué)·8）（11分） X、Y、Z、R為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大。X的單質(zhì)與氫氣可以化合生成氣體G，其水溶液pH>7;Y單質(zhì)是一種黃色晶體；R基態(tài)原子3d軌道的電子數(shù)是4s軌道電子數(shù)的3倍。Y、Z分別與鈉元素可以形成化合物Q和J，J的水溶液與AgNO3溶液反應(yīng)可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L;Z與氫元素形成的化合物與G反應(yīng)生成M。 請(qǐng)回答下列問題： M固體的晶體類型是 。 Y基態(tài)原子的核外電子排布式是 ；G分子中X原子的雜化軌道的類型是 。 L的懸濁液加入Q的溶液，白色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀，其原因是 。R的一種含氧酸根RO42具有強(qiáng)氧化性，在其鈉鹽中加入稀硫酸，溶液變?yōu)辄S色，并有無色氣體產(chǎn)生，該反應(yīng)的離子方程式是 。答案：（1）M的晶體類型，M為NH4Cl，屬離子晶體；（2）Y基態(tài)原子的電子排布：1s2 2s2 2p6 3s2 3p4，G分子中X原子的雜化軌道類型為sp3雜化；（3）AgCl懸濁液中加入Ag2S，Ksp（AgCl）<Ksp（Ag2S），則溶液中的AgCl轉(zhuǎn)化為Ag2S，由白色沉淀變?yōu)楹谏恋恚唬?）R的含氧酸跟RO42-為FeO42-，向其鈉鹽溶液中加入硫酸，溶液變黃，說明生成Fe3+，并有無色氣體生成，反應(yīng)中Fe的化合價(jià)降低，只能是O元素的化合價(jià)升高，則無色氣體比為O2，反應(yīng)的離子方程式為：4FeO42-+20H+=4Fe3+3O2+10H2O解析：氣體G可溶于水且水溶液呈堿性，知?dú)怏wG為NH3，氣體G由X的單質(zhì)與H2化合得到，則X為N元素。Y的單質(zhì)為黃色晶體，知Y為S元素。R的3d軌道電子數(shù)為為4s軌道的三倍，則R為第四周期元素，4s軌道電子數(shù)為2，3d軌道為6，R原子的電子排布為1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2，則R為Fe元素。Z的原子序數(shù)大于Y，且能與Na化合，則X為Cl元素。則Q為Na2S，J為NaCl，I為AgCl，M為NH4Cl8.（2013·安徽理綜·25）（15分）X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，其相關(guān)信息如下表：（1）W位于元素周期表第 周期第 族；W的原子半徑比X的 （填“大”或“小”）。（2）Z的第一電離能比W的 （填“大”或“小”）； 油固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)所需克服的微粒間作用力是 ；氫元素、的原子可共同形成多種分子，寫出其中一種能形成同種分子間氫鍵的物質(zhì)名稱 。（3）震蕩下，向Z單質(zhì)與鹽酸反應(yīng)后的無色溶液中滴加溶液直至過量，能觀察到的現(xiàn)象是；的單質(zhì)與氫氟酸反應(yīng)生成兩種無色氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。（4）在25°、101下，已知13.5g的固體單質(zhì)在氣體中完全燃燒后恢復(fù)至原狀態(tài)，放熱419,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 。25【答案】（1）三 NA ?。?）小 分子間作用力（范德華力） 甲醛（甲酸）（3）先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解 Si + 4HF = SiF4 + 2H2（4）2Al + 3 O2 =Al2O3 H= -1675KJmol【解析】X的最高價(jià)氧化對(duì)應(yīng)的水化物為H2XO3，可以確定X為+4價(jià)，故可能為C、Si；Y是地殼中含量最高的為O，Z、最外層電子為3s23p1，為Al；W質(zhì)子數(shù)為28-14=14為Si，故綜上有X、Y、Z、W分別為C、O、Al、Si?！究键c(diǎn)定位】以物質(zhì)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，考查原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)，元素周期表和元素周期律，反應(yīng)熱的計(jì)算及熱化學(xué)方程式的書寫。9.化學(xué)選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（15分）（2013·新課標(biāo)卷·37）前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A，B，C，D中，A和B的價(jià)電子層中未成對(duì)電子均只有1個(gè)，平且A和B+的電子相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價(jià)電子層中的未成對(duì)電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2?；卮鹣铝袉栴}：（1）D2+的價(jià)層電子排布圖為_。（2）四種元素中第一電離最小的是_，電負(fù)性最大的是_。（填元素符號(hào)）（3）A、B和D三種元素組成的一個(gè)化合物的晶胞如圖所示。該化合物的化學(xué)式為_；D的配位數(shù)為_；列式計(jì)算該晶體的密度_g·cm-3。（4）A、B+和C3+三種離子組成的化合物B3CA6，其中化學(xué)鍵的類型有_；該化合物中存在一個(gè)復(fù)雜離子，該離子的化學(xué)式為_，配位體是_。參考答案：（1）（2）K F（3）K2NiF4; 6 =3.4（4）離子鍵、配位鍵；FeF63；10、（2013·山東理綜·32）（8分）【化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】鹵族元素包括F、CL、Br等。（1）下列曲線表示鹵族元素某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢(shì)，正確的是 。（2）利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，右圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個(gè)晶胞中含有B原子的個(gè)數(shù)為 ，該功能陶瓷的化學(xué)式為 。（3）BCl3和NCl3中心原子的雜化方式分別為 和 。第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有 種。（4）若BCl3與XYn 通過B原子與X原子間的配位鍵結(jié)合形成配合物，則該配合物提供孤對(duì)電子的原子是 ?！敬鸢浮浚?）a （2）2；BN （3）sp2；sp3；3 （4）X【解析】（1）F無正價(jià)，b項(xiàng)錯(cuò)誤；HF分子之間能形成氫鍵，沸點(diǎn)最高，c項(xiàng)錯(cuò)誤；由于鹵族元素的單質(zhì)均屬于分子晶體，隨相對(duì)分子質(zhì)量增大范德華力增大，因而沸點(diǎn)逐漸升高。（2）B的原子半徑比N大，因而結(jié)構(gòu)示意圖中大球代表B原子，利用晶胞結(jié)構(gòu)很容易計(jì)算出含有2個(gè)B和2個(gè)N，化學(xué)式為BN。（3）利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論計(jì)算很容易判斷出雜化方式；根據(jù)電離能的變化規(guī)律（見右圖），半充滿和全充滿的要高，所以第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有Be、C、O三種元素。（4）B原子的所有價(jià)電子已經(jīng)使用，因而提供孤對(duì)電子的原子是X。11.化學(xué)選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(15分)（2013·新課標(biāo)卷I·37） 硅是重要的半導(dǎo)體材料，構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ)?；卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)Si原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào) ，該能層具有的原子軌道數(shù)為 、電子數(shù)為 。(2)硅主要以硅酸鹽、 等化合物的形式存在于地殼中。(3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體，其中原子與原子之間以 相結(jié)合，其晶胞中共有8個(gè)原子，其中在面心位置貢獻(xiàn) 個(gè)原子。(4)單質(zhì)硅可通過甲硅烷(SiH4)分解反應(yīng)來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4,，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(5)碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示，簡(jiǎn)要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí): 硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，原因是 SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是 (6)在硅酸鹽中，四面體(如下圖(a)通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無限長(zhǎng)單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根；其中Si原子的雜化形式為 。Si與O的原子數(shù)之比為 化學(xué)式為 12.（2013·江蘇化學(xué)·21A）(12分)A.物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 元素X位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2。元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子。元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。(1)X與Y所形成化合物晶體的晶胞如右圖所示。在1個(gè)晶胞中，X離子的數(shù)目為 。該化合物的化學(xué)式為 。(2)在Y的氫化物(H2Y)分子中，Y原子軌道的雜化類型是 。(3)Z的氫化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是 。(4)Y與Z可形成YZ42YZ42的空間構(gòu)型為 (用文字描述)。寫出一種與YZ42互為等電子體的分子的化學(xué)式： 。(5)X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物X(NH3)4Cl2，1mol該配合物中含有鍵的數(shù)目為 ?！緟⒖即鸢浮?1)4 ZnS(2)sp3(3)水分子與乙醇分子之間形成氫鍵(4)正四面體 CCl4或SiCl4(5)16mol或16×6.02×1023個(gè)【解析】本題考查學(xué)生對(duì)原子核外電子排布、晶體結(jié)構(gòu)與計(jì)算、原子軌道雜化類型、分子空間構(gòu)型、氫鍵、配合物等選修三中基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力。本題基礎(chǔ)性較強(qiáng)，重點(diǎn)特出。元素X位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2，顯然是鋅。元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子，即硫。元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，為氧。(1)在1個(gè)晶胞中，Zn離子的數(shù)目為8×1/86×1/2=4。S離子的數(shù)目也為4，化合物的化學(xué)式為ZnS。(4)SO42的空間構(gòu)型根據(jù)VSEPR模型與雜化類型可知無孤對(duì)電子為正四面體。SO42互為等電子體的分子的化學(xué)式CCl4或SiCl4(5)鋅的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物Zn(NH3)4Cl2，1mol該配合物中含有鍵的數(shù)目既要考慮到配體中，還要考慮配體與中心原子之間的配位鍵，因此1mol該配合物中含有鍵的數(shù)目為16mol或16×6.02×1023個(gè)。13.（2013·海南化學(xué)·19II）（14分）圖A所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系中（具體反應(yīng)條件略），a、b、c和d分別為四種短周期元素的常見單質(zhì)，其余均為它們的化合物，i的溶液為常見的酸，a的一種同素異形體的晶胞如圖B所示。回答下列問題：（1）圖B對(duì)應(yīng)的物質(zhì)名稱是 ，其晶胞中的原子數(shù)為 ，晶體類型為 。（2）d中元素的原子核外電子排布式為 。（3）圖A中由二種元素組成的物質(zhì)中，沸點(diǎn)最高的是 ，原因是 ，該物質(zhì)的分子構(gòu)型為 ，中心原子的雜化軌道類型為 。（4）圖A中的雙原子分子中，極性最大的分子是 。（5）k的分子式為 ，中心原子的雜化軌道類型為 ，屬于 分子（填“極性”或“非極性”）。答案 （1）金剛石8原子晶體（2）1s22s22p63s23p5（3）H2O 分子間形成氫鍵V形（或角形）sp3（4）HCl（5）COCl2sp2極性解析：（1）每個(gè)原子周圍有4個(gè)鍵，判斷為金剛石。（2）a為C，則b為H2、c為O2，因i是常見的酸，只由b、d形成可判斷為鹽酸，則d為Cl2。（3）除a、b、c、d外，f為CO，g為CO2，i為HCl，而k與水反應(yīng)生成CO2與鹽酸，該反應(yīng)沒在教材中出現(xiàn)過，且由f、d反應(yīng)得到，應(yīng)含C、O、Cl三種元素，只能判斷為COCl2（在歷屆高考中有出現(xiàn)過）。所有兩元素形成的物質(zhì)中，只有水是液態(tài)，其它都是氣體。（4）所有雙原子分子中，只有H、Cl電負(fù)性差值最大，因而極性最大。（5）COCl2中羰基的平面結(jié)構(gòu)顯示其為sp2雜化。14.（2013·福建理綜·31）化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（13分）（1）依據(jù)第2周期元素第一電離能的變化規(guī)律，參照右圖B、F元素的位置，用小黑點(diǎn)標(biāo)出C、N、O三種元素的相對(duì)位置。（2）NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到：上述化學(xué)方程式中的5種物質(zhì)所屬的晶體類型有_（填序號(hào)）。a.離子晶體 b.分子晶體 c.原子晶體 d.金屬晶體基態(tài)銅原子的核外電子排布式為_。（3）BF3與一定量水形成(H2O)2·BF3晶體Q，Q在一定條件下可轉(zhuǎn)化為R：晶體Q中各種微粒間的作用力不涉及_（填序號(hào)）。a.離子鍵 b.共價(jià)鍵 c.配位鍵 d.金屬鍵 e.氫鍵 f.范德華力R中陽(yáng)離子的空間構(gòu)型為_，陰離子的中心原子軌道采用_雜化。（4）已知苯酚()具有弱酸性，其Ka=1.1 ×10-10；水楊酸第一級(jí)電離形成的離子能形成分子內(nèi)氫鍵。據(jù)此判斷，相同溫度下電離平衡常數(shù)Ka2(水楊酸)_Ka(苯酚)（填“>”或“<”），其原因是_?！局R(shí)點(diǎn)】化學(xué)鍵、晶體結(jié)構(gòu)、電子排布式的書寫、雜化軌道、分子的空間構(gòu)型以及電離常數(shù)等知識(shí)。【答案】【解析】（1）同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢(shì)。由于N 原子為1S22S22P3 達(dá)到半滿結(jié)構(gòu)，相對(duì)較穩(wěn)定，所以第一電離能會(huì)有所增大，O 原子為1S2 2S2 2P4 ，2P 軌道有一堆成堆電子，相對(duì)于N 原子的半滿結(jié)構(gòu)，第一電離能會(huì)略小于N，即C<O<N；（2）Cu 屬于金屬晶體，NH3、F2、NF3 屬于分子晶體，NH4F 屬于離子晶體。29Cu 的基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1（ 這樣排列保證了3d軌道的全充滿和4s軌道的半充滿）或者Ar3d104s1。（3）H2O 分子中的O 原子與(H2O)2·BF3分子中的H 原子之間存在氫鍵，(H2O)2·BF3分子中H2O分子和BF3分子之間存在配位鍵，H2O 分子內(nèi)的O 原子與H 原子之間存在共價(jià)鍵，Q 分子之間存在分子間作用力；水合氫離子中O 原子有一對(duì)孤對(duì)電子，會(huì)排斥三個(gè)氫原子(和氨分子類似)，即空間構(gòu)型為三角錐形（4） 能形成分子內(nèi)氫鍵， 致使H+ 更難電離， 而苯酚屬于弱酸， 就能電離出H+ ， 即Ka2(水楊酸)<Ka(苯酚)。