【备战2012】1997-2011年高考化学试题分类汇编 专题6 物质结构

用心 爱心 专心 1 专题专题 6 6 物质结构物质结构 2011 安徽卷 科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的 N NO2 3 如下图所示 已知该分子中 N N N 键角都是 108 1 下列有关 N NO2 3 的说法正确的是 A 分子中 N O 间形成的共价键是非极性键 B 分子中四个氮原子共平面 C 该物质既有氧化性又有还原性 D 15 2g 该物质含有 6 02 1022 个原子 解析 N 和 O 两种原子属于不同的非金属元素 它们之间形成的共价键应该是极性键 A 错误 因为该分子中 N N N 键角都是 108 1 所以该分子不可能是平面型结构 而是三角 锥形 B 错误 由该分子的化学式 N4O6 可知分子中氮原子的化合价是 3 价 处于中间价态 化合价既可以升高又可以降低 所以该物质既有氧化性又有还原性 因此 C 正确 该化合物 的摩尔质量是 152g mol 因此 15 2g 该物质的物质的量为 0 1mol 所以含有的原子数 0 1 10 6 02 1023 6 02 1023 因此 D 也不正确 答案 C 2011 江苏卷 短周期元素 X Y Z W Q 在元素周期表中的相对位置如图 1 所示 下列说 法正确的是 A 元素 X 与元素 Z 的最高正化合价之和的数值等于 8 B 原子半径的大小顺序为 rX rY rZ rW rQ C 离子 Y2 和 Z 3 的核外电子数和电子层数都不相同 D 元素 W 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比 Q 的强 解析 该题以 周期表中元素的推断 为载体 考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对 表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度 考查了学生对物质结 构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力 根据周期表的结构可推出元素 分别为 X N Y O Z Al W S Q Cl A 元素最高正化合价一般等于其 主族数 B 同周期原子半径从左到右依次减小 同主族从上到下依次增大 C 离子 Y2 和 Z 3 都为 10 微粒 核外电子数和电子层数都相同 D 元素最高价氧化物对应的水化物的酸性 是与非金属性一致的 因此酸性 Q 的强 答案 A 2011 广东卷 短周期元素甲 乙 丙 丁的原子序数依次增大 甲和乙形成的气态化合 物的水溶液呈碱性 乙位于第 VA 族 甲和丙同主族 丁原子最外层电子数与电子层数相等 则 A 原子半径 丙 丁 乙 用心 爱心 专心 2 B 单质的还原性 丁 丙 甲 C 甲 乙 丙的氧化物均为共价化合物 D 乙 丙 丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应 解析 本题考察元素周期表的结构及元素周期律应用 在中学化学中只有氨气的水溶液才 显碱性 因为短周期元素甲 乙 丙 丁的原子序数依次增大 所以甲是 H 乙是 N 甲和 丙同主族 因此丙只能是 Na 这说明丁属于第三周期 根据丁原子最外层电子数与电子层数 相等 所以丁是 Al 同周期元素自左向右原子半径逐渐减小 金属性逐渐减弱 所以选项 A 正确 B 不正确 还原性应该是 Na Al H Na 属于活泼金属 其氧化物 Na2O 属于离子化合 物 C 不正确 乙 丙 丁的最高价氧化物对应的水化物分别为 HNO3 强酸 NaOH 强碱 Al OH 3 两性氢氧化物 因此选项 D 也是正确的 答案 AD 2011 山东卷 元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置 下列说法正确的是 A 元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价 B 多电子原子中 在离核较近的区域内运动的电子能量较高 C P S Cl 得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强 D 元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素 解析 对应主族元素的原子其最高化合价等于元素原子的最外层电子数 但氟元素无正价 氧元素没有最高化合价 A 不正确 在多电子原子中 电子的能量是不相同的 在离核较近 的区域内运动的电子能量较低 在离核较远的区域内运动的电子能量较高 B 不正确 P S Cl 均属于第三周期的元素 且原子序数依次递增 所以非金属性依次增强 所以得电 子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强 依次选项 C 正确 元素周期表中位 于金属和非金属分界线附近的元素一般既有金属性又有非金属性 在周期表中第三纵行到第 十纵行 包括 7 个副族和一个 共同组成了过渡元素 因此选项 D 也不正确 答案 C 2011 天津卷 以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是 A 第 IA 族元素铯的两种同位素 137Cs 比 133Cs 多 4 个质子 B 同周期元素 除 0 族元素外 从左到右 原子半径逐渐减小 C 第 A 元素从上到下 其氢化物的稳定性逐渐增强 D 同主族元素从上到下 单质的熔点逐渐降低 解析 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素 即 137Cs 和 133Cs 的质子数相同 137 和 133 表示二者的质量数 因此 A 不正确 同周期元素 除 0 族元素外 从左到右 随着核电荷数的逐渐增多 原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱 因此原子半径 逐渐减小 B 正确 同主族元素从上到下 随着核电荷数的逐渐增多 电子层数逐渐增多 原子半径逐渐增大 原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱 非金属性逐渐减弱 因此第 A 元素从上到下 其氢化物的稳定性逐渐减弱 C 不正确 同主族元素从上到下 单质的熔点 有的逐渐降低 例如 IA 而有的逐渐升高 例如 A 所以选项也 D 不正确 答案 B 2011 海南卷 是常规核裂变产物之一 可以通过测定大气或水中的含量变化来检测 核电站是否发生放射性物质泄漏 下列有关的叙述中错误的是 用心 爱心 专心 3 A 的化学性质与相同 B 的原子序数为 53 C 的原子核外电子数为 78 D 的原子核内中子数多于质子数 答案 C 解析 社会热点问题的体现 由于日本福岛核问题而使成为社会关注的焦点 本题是 相关同位素 核素考查 A 选项中考查同位素化学性质相同这点 B 选项落在考查 C 中 电子数 53 因而错 D 是中子数的计算 思维拓展 对核素的考查是以前老的命题内容 今 年核问题出现后 不少老教师已经猜测到此点 因而做了复习准备 这类题紧跟社会热点问 题或主题 每年都可把当年四月份之间与化学相关热点焦点作为备考点 2011 四川卷 下列推论正确的 A SiH4 的沸点高于 CH4 可推测 PH3 的沸点高于 NH3 B NH4 为正四面体结构 可推测出 PH4 也为正四面体结构 C CO2 晶体是分子晶体 可推测 SiO2 晶体也是分子晶体 D C2H6 是碳链为直线型的非极性分子 可推测 C3H8 也是碳链为直线型的非极性分子 解析 氨气分子之间存在氢键 沸点高于 PH3 的 SiO2 晶体也是原子晶体 C3H8 不是直 线型的 碳链呈锯齿形且为极性分子 答案 B 2011 四川卷 下列说法正确的是 A 分子晶体中一定存在分子间作用力 不一定存在共价键 B 分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸 C 含有金属离子的晶体一定是离子晶体 D 元素的非金属型越强 其单质的活泼型一定越强 解析 分子中含两个氢原子的酸不一定是二元酸 例如甲酸 HCOOH 金属晶体中含有金属 阳离子 但不是离子晶体 元素的非金属型越强 其单质的活泼型不一定越强 例如氮气 答案 A 2011 上海卷 氯元素在自然界有 35Cl 和 37Cl 两种同位素 在计算式 34 969 75 77 36 966 24 23 35 453 中 A 75 77 表示 35Cl 的质量分数 B 24 23 表示 35Cl 的丰度 C 35 453 表示氯元素的相对原子质量 D 36 966 表示 37Cl 的质量数 解析 本题考察同位素相对原子质量的计算方法和元素丰度及质量数的理解 34 969 和 75 77 分别表示 35Cl 的相对原子质量和丰度 答案 C 2011 江苏卷 原子序数小于 36 的 X Y Z W 四种元素 其中 X 是形成化合物种类最多的 元素 Y 原子基态时最外层电子数是其内层电子数的 2 倍 Z 原子基态时 2p 原子轨道上有 3 个未成对的电子 W 的原子序数为 29 回答下列问题 1 Y2X2 分子中 Y 原子轨道的杂化类型为 1mol Y2X2 含有 键的数目 用心 爱心 专心 4 为 2 化合物 ZX3 的沸点比化合物 YX4 的高 其主要原因是 3 元素 Y 的一种氧化物与元素 Z 的一种氧化物互为等电子体 元素 Z 的这种氧化物的分 子式是 4 元素 W 的一种氯化物晶体的晶胞结构如图 13 所示 该氯化物的化学式是 它可与浓盐酸发生非氧化还原反应 生成配合物 HnWCl3 反应的化学方程式为 解析 本题把元素推理和物质结构与性质熔融合成一体 考查学生对元素推理 原子轨道 杂化类型 分子空间结构 氢键 等电子体原理 晶胞结构 化学键的数目计算 新情景化 学方程式书写等知识的掌握和应用能力 本题基础性较强 重点特出 由题意知 X Y Z W 四种元素分别是 H C N Cu 备考提示 选修三 的知识点是单一的 基础的 我们一定要确保学生不在这些题目上 失分 看来还是要狠抓重要知识点 强化主干知识的巩固和运用 答案 1 sp 杂化 3mol 或 3 6 2 10 个 2 NH3 分子存在氢键 3 N2O 4 CuCl CuCl 2HCl H2CuCl3 或 CuCl 2HCl H2 CuCl3 2011 福建卷 氮元素可以形成多种化合物 回答以下问题 1 基态氮原子的价电子排布式是 2 C N O 三种元素第一电离能从大到小的顺序是 3 肼 N2H4 分子可视为 NH3 分子中的一个氢原子被 NH2 氨基 取代形成的另一种氮的 氢化物 NH3 分子的空间构型是 N2H4 分子中氮原子轨道的杂化类型是 肼可用作火箭燃料 燃烧时发生的反应是 N2O4 l 2N2H4 l 3N2 g 4H2O g H 1038 7kJ mol 1 若该反应中有 4mol N H 键断裂 则形成的 键有 mol 肼能与硫酸反应生成 N2H6SO4 N2H6SO4 晶体类型与硫酸铵相同 则 N2H6SO4 的晶体内不 存在 填标号 a 离子键 b 共价键 c 配位键 d 范德华力 4 图 1 表示某种含氮有机化合物的结构 其分子内 4 个氮原子分别位于正四面体的 4 个 顶点 见图 2 分子内存在空腔 能嵌入某离子或分子并形成 4 个氢键予以识别 用心 爱心 专心 5 下列分子或离子中 能被该有机化合物识别的是 填标号 a CF4 b CH4 c NH4 d H2O 解析 1 基态氮原子的价电子排布式是 2s22p3 学生可能审题时没注意到是价电子排 布式 2 C N O 三种元素第一电离能从大到小的顺序是 N O C 3 NH3 分子的空间构型是三角锥型 NH3 中氮原子轨道的杂化类型是 sp3 而肼 N2H4 分子可视为 NH3 分子中的一个氢原子被 NH2 氨基 取代形成的 所以 N2H4 分子中氮原子 轨道的杂化类型是 sp3 这个与 H2O H2O2 中 O 的杂化类型都是 sp3 的道理是一样的 反应中有 4mol N H 键断裂 即有 1molN2H4 参加反应 生成 1 5molN2 则形成的 键有 3mol N2H6SO4 晶体类型与硫酸铵相同 可见它是离子晶体 晶体内肯定不存在范德华力 4 要形成氢键 就要掌握形成氢键的条件 一是要有 H 原子 二是要电负性比较强 半 径比较小的原子比如 F O N 等构成的分子间形成的特殊的分子间作用力 符合这样的选项 就是 c 和 d 但题中要求形成 4 个氢键 氢键具有饱和性 这样只有选 c 这题中的 3 4 两问亮点较多 让人耳目一新 其中第 4 耐人回味 这样子就把氢键 的来龙去脉和特点考查彻底 高 答案 1 2s22p3 2 N O C 3 三角锥形 sP3 3 d 4 c 2011 山东卷 氧是地壳中含量最多的元素 1 氧元素基态原子核外未成对电子数为 个 2 H2O 分子内的 O H 键 分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为 3 H 可与 H2O 形成 H3O H3O 中 O 原子采用 杂化 H3O 中 H O H 键角比 H2O 中 H O H 键角大 原因为 4 CaO 与 NaCl 的晶胞同为面心立方结构 已知 CaO 晶体密度为 ag cm 3 A N 表示阿伏加 德罗常数 则 CaO 晶胞体积为 cm3 解析 1 氧元素核外有 8 个电子 其基态原子核外电子排布为 1S22S22P4 所以氧元素 基态原子核外未成对电子数为 2 个 2 O H 键属于共价键 键能最大 分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴 用心 爱心 专心 6 但氢键要强于分子间的范德华力 所以它们从强到弱的顺序依次为 O H 键 氢键 范德华力 氢键不仅存在于分子之间 有时也存在于分子内 邻羟基苯甲醛在分子内形成氢键 而在分 子之间不存在氢键 对羟基苯甲醛正好相反 只能在分子间形成氢键 而在分子内不能形成 氢键 分子间氢键强于分子内氢键 所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高 3 依据价层电子对互斥理论知 H3O 中 O 上的孤对电子对数 1 2 5 3 1 1 由于中 心 O 的价层电子对数共有 3 1 4 对 所以 H3O 为四面体 因此 H3O 中 O 原子采用的是 sp3 杂化 同理可以计算出 H2O 中 O 原子上的孤对电子对数 1 2 6 2 1 2 因此排斥力 较大 水中 H O H 键角较小 4 氯化钠的晶胞如图所示 因此钙晶胞中含有的氯离子个数为 8 1 8 6 1 3 4 同样也可以计算出钠离子个数为 4 由于 CaO 与 NaCl 的晶胞同为面心立 方结构 所以 CaO 晶胞中也含有 4 个钙离子和 4 个氧离子 因此 CaO 晶胞体积为 AA aNaN 224564 答案 1 2 2 O H 键 氢键 范德华力 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 分子间氢键是分子间作用力增大 3 sp3 H2O 中 O 原子有 2 对孤对电子 H3O 只有 1 对孤对电子 排斥力较小 4 2011 重庆卷 用于金属焊接的某种焊条 其药皮由大理石 水泥 硅铁等配制而成 1 Al 的原子结构示意图为 Al 与 NaOH 溶液反应的离子方程式为 2 30Si 的原子的中子数为 SiO2 晶体类型为 3 Al3 与 Yn 的电子数相同 Y 所在族的各元素的氢化物的水溶液均显酸性 则该族氢 化物中沸点最低的是 4 焊接过程中 药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体 该气体是 5 经处理后的熔渣 36 0g 仅含 Fe2O3 Al2O3 SiO2 加入足量稀盐酸 分离得到 11 0g 固体 滤液中加入过量 NaOH 溶液 分离得到 21 4g 固体 则此熔渣中 Al2O3 的质量分 数为 解析 本题考察原子的结构 晶体类型 方程式的书写以及有关计算 1 Al 在周期表中位于第三周期第 A 族 其原子结构示意图为 单质铝既能 与酸反应产生氢气 又能与强碱反应产生氢气 与 NaOH 溶液反应的离子方程式为 2Al 2OH 2H2O 2AlO2 3H2 用心 爱心 专心 7 2 在原子符合的表达式中左上角表示质量数 左下角表示质子数 根据质量数 质子数 中子数可计算出 30Si 的原子的中子数为 30 14 16 SiO2 晶体是由 Si 和 O 两种原子通过 极性共价键形成的原子晶体 3 在元素周期表中只有第 A 族卤素原子的氢化物的水溶液才均显酸性 因为 Al3 与 Yn 的电子数相同 所以 Y 是 F 元素 卤素元素形成的氢化物均属于分子晶体 其沸点随分 子间作用力的增大而升高 但由于 HF 分子中存在氢键 因而 HF 的沸点最高 所以沸点最低 的是 HCl 4 由药皮的成分大理石 水泥 硅铁可知 在高温下只有大理石才分解产生 CO2 因此气 体只能是 CO2 气体 5 熔渣中只有 SiO2 与盐酸不反应 因此 11 0g 是 SiO2 的质量 Fe2O3 Al2O3 溶于盐酸 分别生成 FeCl3 AlCl3 当滤液中加入过量 NaOH 溶液时 AlCl3 生成 NaAlO2 FeCl3 生成 Fe OH 3 沉淀 所以 21 4g 固体是 Fe OH 3 的质量 其物质的量为 mol molg g 2 0 107 4 21 1 由铁原子守恒知 Fe2O3 的物质的量为 0 1mol 其质量为 0 1mol 160g mol 1 16 0g 熔 渣中 Al2O3 的质量分数为 25 100 36 0 160 110 36 答案 1 2Al 2OH 2H2O 2AlO2 3H2 2 16 原子晶体 3 HCl 4 CO2 5 25 2011 新课标全国卷 氮化硼 BN 是一种重要的功能陶瓷材料 以天然硼砂为起始物 经过一系列反应可以得到 BF3 和 BN 如下图所示 请回答下列问题 由 B2O3 制备 BF3 BN 的化学方程式依次是 基态 B 原子的电子排布式为 B 和 N 相比 电负性较大的是 BN 中 B 元 素的化合价为 在 BF3 分子中 F B F 的键角是 B 原子的杂化轨道类型为 BF3 和过量 NaF 作用可生成 NaBF4 BF4 的立体结构为 在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中 层内 B 原子与 N 原子之间的化学键为 层 间作用力为 5 六方氮化硼在高温高压下 可以转化为立方氮化硼 其结构与金刚石相似 硬度与金 用心 爱心 专心 8 刚石相当 晶苞边长为 361 5pm 立方氮化硼晶胞中含有 各氮原子 各硼原 子 立方氮化硼的密度是 g cm 3 只要求列算式 不必计算出数值 阿伏伽德罗常 数为 NA 解析 1 由图可知 B2O3 与 CaF2 和 H2SO4 反应即生成 BF3 同时还应该产生硫酸钙和水 方程式为 B2O3 3CaF2 3H2SO4 2BF3 3CaSO4 3H2O B2O3 与氨气在高温下反应即生 成 BN 方程式为 B2O3 2NH3 高温 2BN 3H2O 2 B 的原子序数是 5 所以基态 B 原子的电子排布式为 1s22s2sp1 B 和 N 都属于第二周 期 同周期自左向右电负性逐渐增大 所以 B 和 N 相比 电负性较大的是 N B 最外层有 3 个电子 所以化合价是 3 价 3 依据价层电子对互斥理论可计算出中心原子的孤电子对数 1 2 a xb 1 2 3 3 1 0 所以 BF3 分子为平面正三角形结构 F B F 的键角是 120 杂化轨道类型为 sp2 在 BF4 中中心原子的孤电子对数 1 2 a xb 1 2 4 4 1 0 所以 BF4 的结构为正四面 体 4 B N 均属于非金属元素 二者形成的化学键是极性共价键 而层与层之间靠分子间作 用力结合 5 描述晶体结构的基本单元叫做晶胞 金刚石晶胞是立方体 其中 8 个顶点有 8 个碳原 子 6 个面各有 6 个碳原子 立方体内部还有 4 个碳原子 如图所示 所以金 刚石的一个晶胞中含有的碳原子数 8 1 8 6 1 2 4 8 因此立方氮化硼晶胞中应该含有 4 个 N 和 4 个 B 原子 由于立方氮化硼的一个晶胞中含有 4 个 N 和 4 个 B 原子 其质量是 g25 1002 6 4 23 是 立方体的体积是 361 5cm 3 因此立方氮化硼的密度是 g cm 3 答案 1 B2O3 3CaF2 3H2SO4 2BF3 3CaSO4 3H2O B2O3 2NH3 高温 2BN 3H2O 2 1s22s2sp1 N 3 3 120 sp2 正四面体 4 共价键 或极性共价键 分子间作用力 5 2011 海南卷 19 I 6 分 下列分子中 属于非极性的是 A SO2 B BeCl2 C BBr3 D COCl2 答案 BC 解析 考查价层电子对互斥理论 VSEPR 对分子结构分析或识记 根据价层电子对互斥理论 VSEPR 可得四种分子的结构如下 用心 爱心 专心 9 思维拓展 进入新课标高考以来 关于价层电子对互斥理论的运用成了重要的常考点 每 年都会考到 是高考复习必备知识与能力点 2011 上海卷 工业上制取冰晶石 Na3AlF6 的化学方程式如下 2Al OH 3 12HF 3Na2CO3 2Na3AlF6 3CO2 9H2O 根据题意完成下列填空 1 在上述反应的反应物和生成物中 属于非极性分子的电子式 属于弱酸的电离方程式 2 反应物中有两种元素在元素周期表中位置相邻 下列能判断它们的金属性或非金属性 强弱的是 选填编号 a 气态氢化物的稳定性 b 最高价氧化物对应水化物的酸性 c 单质与氢气反应的难易 d 单质与同浓度酸发生反应的快慢 3 反应物中某些元素处于同一周期 它们最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离 子方程式为 4 Na2CO3 俗称纯碱 属于 晶体 工业上制取纯碱的原料是 解析 本题考察电子式和方程式的书写 元素周期律的应用和具体类型的判断 CO2 属于 非极性分子 HF 和 H2O 属于极性分子 其中氟和氧位置相邻 且位于同一周期 钠和铝 C 和 O 及 F 处于同一周期 答案 2 ac 3 Al OH 3 OH AlO2 H2O 4 离子晶体 氯化钠 二氧化碳和氨 2010 全国卷 下列判断错误的是 A 沸点 333 NHPHAsH B 熔点 344 Si NNaClSiI C 酸性 42434 HClOH SOH PO C 碱性 3NaOHMg OHAl OH 2 解析 B 考查不同类型晶体的熔沸点高低 2008 年高考全国 卷 I 第 8 题已经考过 一般认为是 原子晶体 离子晶体 分 子晶体 所以 B 正确 C 项正确 一般元素非金属性越强 对 应最高价氧化物的水化物的酸性越强 D 正确 一般元素金属 性越强 对应最高价氧化物的水化物的碱性越强 A 项错误 2009 年高考全国卷 I 第 29 题已经考过 NH3 分子间存在氢键 故最高 AsH3 PH3 分子间不存在氢键 只有范德华力 组成 和结构相似的分子相对分子质量越大 其分子间作用力越大 熔沸点越高故应该为 NH3 AsH3 PH3 用心 爱心 专心 10 命题意图 考查基本概念 如晶体熔沸点高低判断 氢键与范德华力对物质的物性的影响 金属性 非金属性的强弱判断方法具体应用 这些都是平时反复训练的 这道题目实属原题 属于送分题 答案 A 2010 全国卷 13 下面关于 SiO2 晶体网状结构的叙述正确的是 A 存在四面体结构单元 O 处于中心 Si 处于 4 个顶角 B 最小的环上 有 3 个 Si 原子和 3 个 O 原子 C 最小的环上 Si 和 O 原子数之比为 1 2 D 最小的环上 有 6 个 Si 原子和 6 个 O 原子 解析 二氧化硅是原子晶体 结构为空间网状 存在硅氧四面体结构 硅处于中心 氧处 于 4 个顶角所以 A 项错误 在 SiO2 晶体中 每 6 个 Si 和 6 个 O 形成一个 12 元环 最小环 所以 D 对 B C 都错误 命题意图 考查学生的空间想象能力 和信息迁移能力 实际上第三册课本第一单元里面 有结构图 怎样理解 SiO2 的结构 可从晶体硅进行转化 晶体硅与金刚石结构相似 只需将 C 原子换 成 Si 原子即可 课本上有我直接拿来用 再将 Si Si 键断开 加入氧即可 见 但是若将题目中 B B D 三个选项前面分别加上 平均每个 则本题的答案就又变了 这 时就要应用均摊法了 由于每个 Si 原子被 12 个环所共用 每个 O 原子被 6 个环所共用 每 个 Si O 键被 6 个环所共用 则均摊之后在每个环上含有 0 5 个 Si 1 个 O 2 个 Si O 键 此时则 B D 错误 C 正确了 也即在 1molSiO2 中含有 4 mol Si O 键 这是我们经常考的 答案 D 2010 上海卷 20 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表 元素代号 XYZW 原子半径 pm 1601437066 主要化合价 2 3 5 3 3 2 下列叙述正确的是 A X Y 元素的金属性 XY A 错 根据 Z W 的原子 半径相差不大 化合价不同 且 W 只有负价 则其可能是 O Z 是 N 两者的单质直接生成 NO B 错 据此判断可知 X 是 Mg Y 是 Al Y 的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝 其不溶 用心 爱心 专心 11 于氨水 C 错 一定条件下 氧气可以和氨气反应生成水和氮气 D 对 知识归纳 解答元素推断题的突破口可能是原子结构 元素在周期表中的位置 元素的性质 等 在此题中解答时 关键是抓住元素性质和元素在周期表中的位置的关系 从原子半径的 变化和元素的最高正价和最低负价入手寻求突破 2010 江苏卷 13 已知 A B C D E 是短周期中原子序数依次增大的 5 种主族元素 其中元素 A E 的单质在常温下呈气态 元素 B 的原子最外层电子数是其电子层数的 2 倍 元素 C 在同周期的主族元素中原子半径最大 元素 D 的合金是日常生活中常用的金属材料 下列说法正确的是 A 元素 A B 组成的化合物常温下一定呈气态 B 一定条件下 元素 C D 的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应 C 工业上常用电解法制备元素 C D E 的单质 D 化合物 AE 与 CE 古有相同类型的化学键 答案 BC 解析 本题主要考查的原子结构与元素周期律的应用 从题目所给条件可以看出 A 为 N 元 素 B 为 C 元素 C 为 Na 元素 D 为 Al 元素 E 为 Cl 元素 A 项 由 C N 元素组成的化合 物 在常温下 一般形成的原子晶体 呈固态 B 项 其对应的最高价氧化物对应的水化物 为 NaOH 和 Al OH 3 能反应 C 项 对于 Na Al Cl2 的制备 在工业上都采用电解的方法 D 项 化合物 AE 和 NCl3 为分子晶体 只有共价键 化合物 CE 为 NaCl 是离子晶体 存在 离子键 综上分析可知 本题选 C 项 2010 四川卷 8 下列说法正确的是 A 原子最外层电子数为 2 的元素一定处于周期表 IIA 族 B 主族元素 X Y 能形成 2 XY 型化合物 则 X 与 Y 的原子序数之差可能为 2 或 5 C 氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高 D 同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同 答案 B 解析 本题考查物质结构知识 本题可用举例法 氦原子最外层电子数为 2 为零族 A 项错误 MgCl2 中原子序数之差为 5 CO2 中原子充数之差为 2 B 项正确 由于 HF 中存在氢 键 故 HF 的沸点比 HCl 的高 C 项错误 第 IA 中 H2O 为分子晶体 其它碱金属氧化物为离 子晶体 D 项错误 2010 天津卷 7 14 分 X Y Z L M 五种元素的原子序数依次增大 X Y Z L 是 组成蛋白质的基础元素 M 是地壳中含量最高的金属元素 回答下列问题 L 的元素符号为 M 在元素周期表中的位置为 五种元素的 原子半径从大到小的顺序是 用元素符号表示 Z X 两元素按原子数目比 l 3 和 2 4 构成分子 A 和 B A 的电子式为 B 的结构式 为 硒 se 是人体必需的微量元素 与 L 同一主族 Se 原子比 L 原子多两个电子层 则 Se 的原子序数为 其最高价氧化物对应的水化物化学式为 该族 2 5 周期元 素单质分别与 H2 反应生成 l mol 气态氢化物的反应热如下 表示生成 1 mol 硒化氢反应热 的是 填字母代号 用心 爱心 专心 12 a 99 7 mol L 1 b 29 7 mol L 1 c 20 6 mol L 1 d 241 8 kJ mol 1 用 M 单质作阳极 石墨作阴极 NaHCO3 溶液作电解液进行电解 生成难溶物 R R 受热分 解生成化合物 Q 写出阳极生成 R 的电极反应式 由 R 生成 Q 的化学方程 式 解析 1 X Y Z L 是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大 故分别为 H C N O 元素 M 是地壳中含量最高的元素 为 Al 其在周期表的位置为第 3 周第 A 族 再根据五种元素在周期表的位置 可知半径由大到小的顺序是 Al C N O H 2 N 和 H 1 3 构成的分子为 NH3 电子式为 2 4 构成的分子为 N2H4 其结构式为 3 Se 比 O 多两个电子层 共 4 个电子层 1 4 电子层上的电子数分别为 2 8 18 6 故其原子序数为 34 其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似 H2SO4 为 H2SeO4 非金属性越强 与氢气反应放出的热量越多 故 2 5 周期放出的热量依次是 d c b a 则第四周期的 Se 对应的是 b 4 Al 作阳极失去电子生成 Al3 Al3 3HCO3 Al OH 3 3CO2 2Al OH 3Al2O3 3H2O 答案 1 O 第三周第 A 族 Al C N O H 2 3 34 H2SeO4 b 4 Al 3e Al3 Al3 3HCO3 Al OH 3 3CO2 2Al OH 3Al2O3 3H2O 命题立意 本题以元素的推断为背景 综合考查了元素符号的书写 元素位置的判断和原子 半径大小的比较 考查了电子式 结构式的书写 元素周期律 和电极反应式 化学方程式 的书写 是典型的学科内综合试题 2010 山东卷 32 分 化学 物质结构与性质 碳族元素包括 C Si Ge Sn Pb 1 碳纳米管有单层或多层石墨层卷曲而成 其结构类似于石墨晶体 每个碳原子通过 杂化与周围碳原子成键 多层碳纳米管的层与层之间靠 结合在一起 2 CH4 中共用电子对偏向 C SiH4 中共用电子对偏向 H 则 C Si H 的电负性由大到小的 顺序为 3 用价层电子对互斥理论推断 SnBr2 分子中 Sn Br 的键角 120 填 或 4 铅 钡 氧形成的某化合物的晶胞结构是 Pb4 处于立方晶胞顶点 Ba2 处于晶胞中心 O2 处于晶胞棱边中心 该化合物化学式为 每个 Ba2 与 个 O2 配 位 解析 1 石墨的每个碳原子用 sp2 杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键结合 形成无 限的六边形平面网状结构 每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的 2P 轨道 并含有一个未成对电子 这些平面网状结构再以范德华力结合形成层状结构 因碳纳米管结 用心 爱心 专心 13 构与石墨类似 可得答案 2 共用电子对偏向电负性大的原子 故电负性 C H Si 3 SnBr2 分子中 Sn 原子的价层电子对数目是 4 2 2 3 配位原子数为 2 故 Sn 原子 含有故对电子 SnBr2 空间构型为 V 型 键角小于 120 4 每个晶胞含有 Pb4 8 8 1 1 个 Ba2 1 个 O2 12 4 1 3 个 故化学式为 PbBaO3 Ba2 处于晶胞中心 只有 1 个 O2 处于晶胞棱边中心 共 12 个 故每个 Ba2 与 12 个 O2 配位 答案 1 sp2 范德华力 2 C H Si 3 2010 福建卷 30 化学 物质结构与性质 13 分 1 中国古代四大发明之一 黑火药 它的爆炸反应为 A A AA A A A A 引燃 322 2KN O3C SA N3C O 已配平 除 S 外 上列元素的电负性从大到小依次为 在生成物中 A 的晶体类型为 含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为 已知CN 与 2 N 结构相似 推算 HCN 分子中 键与 键数目之比为 2 原子序数小于 36 的元素 Q 和 T 在周期表中既处于同一周期又位于同一族 且原子序 数 T 比 Q 多 2 T 的基态原子外围电子 价电子 排布为 2 Q 的未成对电子数是 3 在 3 CrCl 的水溶液中 一定条件下存在组成为 26 x nn CrClH O n 和 x 均为正整数 的配离子 将其通过氢离子交换树脂 R H 可发生离子交换反应 交换出来的H 经中和滴定 即可求出 x 和 n 确定配离子的组成 将含 0 0015 mol 26 x nn CrClH O 的溶液 与 R H 完全交换后 中和生成的H 需浓度为 0 1200 mol L 1 NaOH 溶液 25 00 ml 该配离子的化学式为 解析 1 钾为活泼金属 电负性比较小 在同周期 C N O 在同周期 非金属性逐渐 增强 电负性也逐渐增大 2 K S 是离子化合物 属于离子晶体 产物中含有极性共价键的 分子为 2 CO 其空间构型为直线型 中新源自轨道杂化类型为 sp HCN中CN 与 2 N 结 构相同 含有三个键 一个 键和两个 键 另外C和H之间形成一个 键 所以 HCN分子中 键和 键数目之比为 2 2 即为 1 1 2 原子序数小于 36 的元素 Q 和 T 在周期表中既处于同一周期又位于同一族 应该都属 用心 爱心 专心 14 于第 族元素 原子序数 T 比 Q 多 2 可以确定 T 为 Ni Q 为 Fe 所以 T 的基态原子外围电 子 价电子 排布为 82 34ds 2 Q 即 Fe2 的未成对电子数是 4 3 中和生成的H 需要浓度为 0 1200mol 1 mol L ANaOH 溶液 25 00ml 则可以得出 H 的物质的量为 0 12 25 00 10 3 0 0030mol 所以 x 0 0030 0 0015 2 Cr的化合价 为 3 价 x 2 可以得知 n 1 即该配离子的化学式为 2 25 CrCl H O 答案 1 O NCK 离子晶体 1 1 2 82 34ds 3 2 25 CrCl H O 2010 江苏卷 21 12 分 本题包括 A B 两小题 分别对应于 物质结构与性质 和 实验化学 两个选修模块的内容 请选定其中一题 并在相应的答题区域内作答 若两题 都做 则按 A 题评分 A 乙炔是有机合成工业的一种原料 工业上曾用 2 CaC 与水反应生成乙炔 1 2 CaC 中 2 2 C 与 2 2 O 互为等电子体 2 2 O 的电子式可表示为 1mol 2 2 O 中含 有的 键数目为 2 将乙炔通入 3 2 Cu NHCl 溶液生成 22 Cu C 红棕色沉淀 Cu 基态核外电子排布式为 3 乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈 2 H CCHCN 丙烯腈分子中碳原子轨道 杂化类型是 分子中处于同一直线上的原子数目最多为 4 2 CaC 晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似 如右图所示 但 2 CaC 晶体中含有 的中哑铃形 2 2 C 的存在 使晶胞沿一个方向拉长 2 CaC 晶体中 1 个 2 Ca 周围距离最 近的 2 2 C 数目为 答案 1 2NA 2 1s22s22p63s23p63d10 3 sp 杂化 sp2 杂化 3 4 4 解析 本题主要考察核外电子排布式 等电子体原理 杂化轨道 分子的平面构型 晶体 结构等 用心 爱心 专心 15 1 根据等电子体原理可知 O22 的电子式 在 1mol 三键含有 2mol 的键和 1mol 的键 故 1mol O22 中 含有 2NA 个键 2 Cu 为 29 号元素 要注意 3d 轨道写在 4s 轨道的前面同时还有就是它的 3d 结构 Cu 的 基本电子排布式为 1s22s22p63s23p63d10 3 通过丙烯氰的结构可以知道碳原子的杂化轨道类型为 sp 和 sp2 杂化 同一直线上有 3 个原子 4 依据晶胞示意图可以看出 从晶胞结构图中可以看出 1 个 Ca2 周围距离最近的 C22 有 4 个 而不是 6 个 要特别主要题给的信息 2010 重庆卷 26 15 分 金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂 某钙线的主要成分 为金属 M 和Ca 并含有 3 5 质量分数 CaO 1 Ca元素在周期表中位置是 其原子结构示意图 2 Ca与最活跃的非金属元素 A 形成化合物 D D 的电子式为 D 的沸点比 A 与 Si形成的化合物 E 的沸点 3 配平用钙线氧脱鳞的化学方程式 P FeO CaO 34 2 CaPO Fe 4 将钙线试样溶于稀盐酸后 加入过量NaOH溶液 生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿 色 最后变成红褐色 n M OH 则金属 M 为 检测 n M 的方法是 用离子方程式 表达 5 取 1 6g 钙线试样 与水充分反映 生成 224ml 2 H 标准状况 在想溶液中通入适量 的 2 CO 最多能得到 3 CaCO g 答案 5 分 1 第四周期第 A 族 2 高 3 2P 5FeO 3CaO 高温 Ca3 PO4 2 5Fe 4 Fe Fe 3SCN Fe SCN 3 5 1 1 解析 本题考查钙 铁的知识 1 Ca 为 20 号 位于第四周期 第 IIA 族 2 最活泼 的金属为 F 2 CaF 为离子化合物 4 SiF 为分子晶体 故 2 FCa 的沸点高 3 P 从 0 价升至 5 价 Fe 从 2 价降至 0 价 根据得失电子守恒有 P 前配 2 F 0 e 前配 5 4 有颜色变化 可知 红褐色 2 N OH 为 3 F OH e 3 Fe 与 KSCN 变血红色 5 Ca与 Fe 中只有Ca与水能 用心 爱心 专心 16 反应生成 2 H 由Ca 2 H 得 n Ca 0 224 22 4 0 01mol n OCa 1 6 3 5 56 0 01MOL 由钙守恒得 m 2 COCa 0 01 0 001 100 1 1g 2009 天津卷 下列叙述正确的是 A 1 个甘氨酸分子中存在 9 对共用电子 B PCl3 和 BCl3 分子中所有原子的最外层都达到 8 电子稳定结构 C H2S 和 CS2 分子都是含极性键的极性分子 D 熔点由高到低的顺序是 金刚石 碳化硅 晶体硅 答案 D 解析 甘氨酸结构简式为 1 个甘氨酸分子中存在 10 对共用电子对 A 项错 误 BCl3 中 B 原子最外层电子数为 6 而不是 8 电子稳定结构 B 项错误 CS2 分子是含极 性键的非极性分子 C 项错误 由于键长 C C C Si Si Si 因此熔点顺序为 金刚石 碳化硅 晶体硅 D 项正确 2009 上海卷 下列对化学反应的认识错误的是 A 会引起化学键的变化 B 会产生新的物质 C 必然引起物质状态的变化 D 必然伴随着能量的变化 答案 C 解析 在化学反应中 反应物和生成物的状态可能相同 也可能不相同 故 C 项错 2009 广东卷 我国稀土资源丰富 下列有关稀土元素与的说法正确的是 A 与互为同位素 B 与的质量数相同 C 与是同一种核素 D 与的核外电子数和中子数均为 62 答案 A 解析 与核内质子数相同 中子数不同 是同一元素的不同核素 即同位素 关系 所以本题选 A 2009 上海卷 以下表示氦原子结构的化学用语中 对电子运动状态描述最详尽的是 用心 爱心 专心 17 A He B C 1s2 D 答案 D 解析 A 项只能表示最外层电子数 B 项只表示了核外的电子分层排布情况 C 项只是具体 到亚层的电子数 D 项完整体现了电子层数 亚层数以及轨道内电子的自旋方向 故该项正 确 2009 江苏卷 下列有关化学用语使用正确的是 A 硫原子的原子结构示意图 B NH4Cl 的电子式 C 原子核内有 10 个中子的氧原子 D 对氯甲苯的结构简式 答案 C 解析 A 结构示意图是 S2 的 B Cl 的电子式应为 C 正确 D 为邻氯甲苯 对氯甲苯应为 2009 上海卷 在通常条件下 下列各组物质的性质排列正确的是 A 熔点 CO2 KCl SiO2 B 水溶性 HCl H2S SO2 C 沸点 乙烷 戊烷 丁烷 D 热稳定性 HF H2O NH3 答案 D 解析 原子晶体熔点很高 离子晶体熔点较高 分子晶体熔点较低 A 项错 二氧化硫的 溶解度大于硫化氢 B 项错 随着碳原子数增多 烷烃的沸点升高 C 项错 非金属元素的 得电子能力越强 其氢化物越稳定 D 项正确 2009 江苏卷 本题包括 A B 两小题 分别对应于 物质结构与性质 和 实验化学 两个选修模块的内容 请选择其中一题 并在相应的答题区域内作答 若两题都做 则按 A 题评分 用心 爱心 专心 18 A 生物质能是一种洁净 可再生能源 生物质气 主要成分为 CO CO2 H2 等 与 H2 混合 催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一 1 上述反应的催化剂含有 Cu Zn Al 等元素 写出基态 Zn 原子的核外电子排布式 2 根据等电子原理 写出 CO 分子的结构式 3 甲醇催化氧化可得到甲醛 甲醛与新制 Cu OH 2 的碱性溶液反应生成 Cu2O 沉淀 甲醇的沸点比甲醛的高 其主要原因是 甲醛分子中碳原子轨道 的杂化类型为 甲醛分子的空间构型是 1 mol 甲醛分子中 键的数目为 在 1 个 Cu2O 晶胞中 结构如图所示 所包含的 Cu 原子数目为 B 环己酮是一种重要的化工原料 实验室常用下列方法制备环己酮 环己醇 环己酮和水的部分物理性质见下表 物质沸点 密度 g cm 3 20 溶解性 环己醇 161 1 97 8 0 962 4 能溶于水 环己酮 155 6 95 0 947 8 微溶于水 水 100 00 998 2 括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点 1 酸性 Na2Cr2O7 溶液氧化环己醇反应的 H 0 反应剧烈将导致体系温度迅速上升 副反 应增多 实验中将酸性 Na2Cr2O7 溶液加到盛有环己醇的烧瓶中 在 55 60 进行反应 反 应完成后 加入适量水 蒸馏 收集 95 100 的馏分 得到主要含环己酮和水的混合物 酸性 Na2Cr2O7 溶液的加料方式为 蒸馏不能分离环己酮和水的原因是 2 环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作 a 蒸馏 收集 151 156 的馏分 b 过滤 c 在收集到的馏分中加 NaCl 固体至饱和 静置 分液 d 加入无水 MgSO4 固体 除去有机 物中少量水 上述操作的正确顺序是 填字母 上述操作 b c 中使用的玻璃仪器除烧杯 锥形瓶 玻璃棒外 还需 在上述操作 c 中 加入 NaCl 固体的作用是 3 利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为环己酮 环己酮分子中有 种不同化学环境的氢原子 答案 A 1 1s22s22p63s23p63d104s2 或 Ar 3d104s2 用心 爱心 专心 19 2 C O 3 甲醇分子之间形成氢键 sp2 杂化 平面三角形 3NA 4 B 1 缓慢滴加 环己酮和水形成具有固定组成的混合物一起被蒸出 2 c d b a 漏斗 分液漏斗 增加水层的密度 有利于分层 3 3 解析 A 3 在分子中原子杂化轨道类型分析中 要注意该原子形成的 键的数目 在据 晶胞图确定晶胞中各原子数目时 要考虑组成微粒的共用情况 如正方体的顶点原子为 8 个 晶胞共用 棱上原子为 4 个晶胞共用 面上原子为 2 个晶胞共用等 B 1 由于酸性 Na2Cr2O7 溶液氧化环己醇的反应是放热反应 导致反应容器温度迅速上升 副产物增多 因此滴加过程中应缓慢 2 主要考查了有机物的净化装置 要注意过滤操作需要的主要仪器是漏斗 而分液