2014高考化学(真题-模拟题-综合演练题)：选修3-物质结构与性质

世纪金榜 圆您梦想 第 1 页 共 22 页 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 2013 选修 3 物质结构与性质 高考试题高考试题 考点一 原子结构与性质 1 2013 年上海化学 13 3 分 X Y Z W 是短周期元素 X 元素原子的最外层未达到 8 电子稳定结构 工 业上通过分离液态空气获得其单质 Y 元素原子最外电子层上 s p 电子数相等 Z 元素 2 价阳离子的核外 电子排布与氖原子相同 W 元素原子的 M 层有 1 个未成对的 p 电子 下列有关这些元素性质的说法一定正 确的是 A X 元素的氢化物的水溶液显碱性 B Z 元素的离子半径大于 W 元素的离子半径 C Z 元素的单质在一定条件下能与 X 元素的单质反应 D Y 元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点 解析 根据题意知 Z 元素为 Mg Y 元素原子最外电子层排布为 ns2np2 是 C 或 Si X 为 N 或 O W 为 Al 或 Cl N 的氢化物的水溶 液显碱性 但 O 的氢化物 H2O 显中性 H2O2显弱酸性 A 错误 若 W 为 Cl 则 Mg2 半径小于 Cl B 错误 氮气或氧气均能与镁反应 C 正确 CO2形成的晶体为分子晶体 熔沸点低 D 错误 答案 C 2 2012 年上海化学 6 3 分 元素周期表中铋元素的数据见右图 下列说法正确的是 A Bi 元素的质量数是 209 B Bi 元素的相对原子质量是 209 0 C Bi 原子 6p 亚层有一个未成对电子 D Bi 原子最外层有 5 个能量相同的电子 解析 209 0 表示的是 Bi 元素的相对原子质量 A 错误 B 正确 根据洪特规则 Bi 原子 6p 亚层中的 3 个电子分别占据 3 个轨 道 故有三个未成对电子 C 项错 Bi 原子最外层 6p 亚层中的 3 个电子的能量略高于 6s 亚层中的 2 个电子的能量 D 项错 答案 B 3 2013 年安徽理综 25 15 分 X Y Z W 是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素 其相关信息如下表 元素相关信息 X X 的最高价氧化物对应的水化物化学式为 H2XO3 Y Y 是地壳中含量最高的元素 Z Z 的基态原子最外层电子排布式为 3s23p1 W W 的一种核素的质量数为 28 中子数为 14 1 W 位于元素周期表第 周期第 族 W 的原子半径比 X 的 填 大 或 小 2 Z 的第一电离能比 W 的 填 大 或 小 XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是 氢元素 X Y 的原子可共同形成多种分子 写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称 3 振荡下 向 Z 单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加 NaOH 溶液直至过量 能观察到的现象是 W 的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体 该反应的化学方程式是 世纪金榜 圆您梦想 第 2 页 共 22 页 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 4 在 25 101 kPa 下 已知 13 5 g 的 Z 固体单质在 Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态 放热 419 kJ 该反应的热化学方 程式是 解析 根据短周期元素 X 的最高化合价为 4 可知 X 为碳或硅 又因 Y 为 O 结合原子序数 Y X 则可确定 X 为 C 根据 Z 的最外 层电子排布式可写出其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p1 即 Z 为铝元素 再结合 W 的质量数与中子数关系可确定 W 的质子 数为 14 即 W 为 Si 1 Si 位于元素周期表第三周期 A 族 同主族元素原子半径从上到下依次增大 则 W Si 的原子半径比 X C 的要大 2 因周期元素从左到右 元素的第一电离能逐渐增大 故 Z Al 的第一电离能比 W Si 的要小 XY2 CO2 为分子晶体 由固 态变为气态 克服的是分子间作用力 由 C H O 组成的分子中 存在分子间氢键的物质很多 如 CH3CH2OH CH3COOH 等 3 Z 单质即为铝 铝和盐酸反应生成氯化铝 向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液 先生成氢氧化铝沉淀 氢氧化钠过量时 氢 氧化铝沉淀溶解 W 单质为硅 硅和氢氟酸反应生成 SiF4和 H2两种气体 4 13 5 g 铝的物质的量为 0 5 mol 所以该反应的热化学方程式为 4Al s 3O2 g 2Al2O3 s H 3 352 kJ mol 1 答案 1 三 A 大 2 小 分子间作用力 乙酸 其他合理答案均可 3 先生成白色沉淀 后沉淀逐渐溶解 最后变成无色溶液 Si 4HFSiF4 2H2 4 4Al s 3O2 g 2Al2O3 s H 3 352 kJ mol 1 其他合理答案均可 4 2012 年安徽理综 25 16 分 X Y Z W 是元素周期表前四周期中的常见元素 其相关信息如下表 元素相关信息 X X 的基态原子 L 层电子数是 K 层电子数的 2 倍 Y Y 的基态原子最外层电子排布式为 2nn ns np Z Z 存在质量数为 23 中子数为 12 的核素 W W 有多种化合价 其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色 最后变成红褐色 1 W 位于元素周期表第 周期第 族 其基态原子最外层有 个电子 2 X 的电负性比 Y 的 填 大 或 小 X 和 Y 的气态氢化物中 较稳定的是 写化学式 3 写出 Z2Y2与 XY2反应的化学方程式 并标出电子转移的方向和数目 4 在 X 的原子与氢原子形成的多种分子中 有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢 写出其中一种分子的名称 氢元素 X Y 的原子也可共同形成多种分子和某种常见无机阴离子 写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式 解析 由题中信息可推知 X Y Z W 分别为 C O Na Fe 四种元素 1 Fe 的基态原子价电子排布式为 3d64s2 最外层有 2 个电子 2 同周期从左到右 电负性逐渐增大 所以 C 的电负性小于 O 3 Na2O2与 CO2反应的化学方程式为 2Na2O2 2CO22Na2CO3 O2 在标电子转移的方向和数目时 应注意 Na2O2中氧元素化合 价一部分升高 一部分降低 4 本小题为发散型试题 答案不唯一 烃分子中含有两种氢原子的烃较多 如丙烷 CH3CH2CH3 丙炔 CH3C CH 等 由 C H O 三种元素形成的分子很多 但形成的无机阴离子只有 HC 因此能与 HC反应的分子必须 3 O 3 O 为羧酸 如 CH3COOH HCOOH 等 答案 1 四 2 2 小 H2O 3 或 4 丙烷 其他合理答案均可 CH3COOH HCCH3COO H2O CO2 其他合理答案均可 3 O 5 2012 年福建理综 30 13 分 1 元素的第一电离能 世纪金榜 圆您梦想 第 3 页 共 22 页 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 Al Si 填 或 2 基态 Mn2 的核外电子排布式为 3 硅烷 SinH2n 2 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 4 硼砂是含结晶水的四硼酸钠 其阴离子 Xm 含 B O H 三种元素 的球棍模型如图所示 在 Xm 中 硼原子轨道的杂化类型有 配位键存在于 原子之间 填原子的数字标号 m 填数字 硼砂晶体由 Na Xm 和 H2O 构成 它们之间存在的作用力有 填序号 A 离子键 B 共价键 C 金属键 D 范德华力 E 氢键 解析 1 同一周期元素自左向右第一电离能有增大趋势 故第一电离能 Al Si 2 Mn 是 25 号元素 其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s2 故 Mn2 的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5 3 硅烷形成的晶体是分子晶体 相对分子质量越大 分子间范德华力越强 沸点越高 4 由球棍模型可以看出 大黑球为 B 原子 灰球为 O 原子 小黑球为 H 原子 2 号 B 原子形成 3 个键 采取 sp2杂化 4 号 B 原子形成 4 个键 采取 sp3杂化 4 号 B 原子三个 sp3杂化轨道与除 5 号 O 原子外的三个 O 原子形成 键后还有一个空轨道 而 5 号 O 原子能提供孤电子对而形成配位键 由图示可以看出该结构可以表示为 B4H4O9 m 其中 B 为 3 价 O 为 2 价 H 为 1 价 可知 m 2 在晶体中 Na 与 Xm 之间为离子键 由 4 题干中所给信息知硼砂含结晶水 H2O 分子间存在氢键和范德华力 答案 1 O C 3 NH3中 N 采取 sp3杂化 含有一对孤电子对 故为三角锥形 N2H4可视为 NH3分子中的一个氢原子被 NH2取代形成 取代 反应只是由一个原子团代替了氢原子 故不会影响 N 原子的杂化方式 所以与 NH3相同 为 sp3杂化 有 4 mol N H 键断裂则有 1 mol N2H4反应 生成 mol N2 因 1 moL N2含有 2 mol 键 故生成 mol N2会生成 3 3 2 3 2 mol 键 NH4 2SO4为离子晶体 故 N2H6SO4也为离子晶体 含有离子键 N2和 S中含有共价键 N2与 N相似 含有配位键 2 6 H 2 4 O 2 6 H 4 H 和共价键 离子晶体中无范德华力 4 由题意知 能与 4 个氮原子形成 4 个氢键 则要求被嵌入的微粒能提供 4 个氢原子 并至少存在 N H H O H F 三类键中的一种 对照选项 只 N符合要求 4 H 答案 1 2s22p3 2 N O C 3 三角锥形 sp3 3 d 4 c 7 2011 年江苏化学 21 12 分 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总数的 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 1 mol Y2X2含有 键的数目为 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 Y 原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的 2 倍 可推知 Y 是 C 由 X 是形成化合物种类最多的元素知 X 是 H 根据 信息可写出 Z 的价电子排布式 知 Z 是 N 29 号元素 W 是 Cu 1 Y2X2是 C2H2 其结构式为 H C C H C 原子采取 sp 杂化 1 mol C2H2中有 3NA个 键 2 ZX3 YX4分别是 NH3 CH4 因 NH3分子间存在氢键 故 NH3的沸点高 3 Y 是 C Z 是 N C 的氧化物 CO2与 N 的氧化物 N2O 是等电子体 世纪金榜 圆您梦想 第 5 页 共 22 页 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 4 由图中晶胞结构知白球个数为 8 6 4 个 黑球个数也为 4 个 故 Cu 的氯化物中 Cu 与 Cl 原子个数比为 1 1 其 1 8 1 2 化学式是 CuCl CuCl 与浓盐酸的反应为非氧化还原反应 故其生成物中 Cu 为 1 价 可由化合物中化合价代数和为零知生成 物的化学式应为 H2CuCl3 即可写出反应 CuCl 2HClH2CuCl3 答案 1 sp 杂化 3 mol 或 3 6 02 1023个 2 NH3分子间存在氢键 3 N2O 4 CuCl CuCl 2HClH2CuCl3 或 CuCl 2HClH2 CuCl3 8 2011 年新课标全国理综 37 15 分 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 1 由 B2O3制备 BF3 BN 的化学方程式依次是 2 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 3 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 B的 4 F 立体构型为 4 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 硬度与金刚石相当 晶胞边长为 361 5 pm 立 方氮化硼晶胞中含有 个氮原子 个硼原子 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 阿伏加德罗常数为 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 3H2SO42BF3 3CaSO4 3H2O B2O3与氨气在高温下反应即生成 BN 方程式为 B2O3 2NH32BN 3H2O 2 B 的原 子序数是 5 所以基态 B 原子的核外电子排布式为 1s22s22p1 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 价层电子对数 n 3 3 3 且中心原子无孤电子对 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 1 2 类型为 sp2 B的价层电子 4 F 对数 n 3 4 1 4 且中心原子无孤电子对 所以 B的结构为正四面体 4 B N 均属于非金属元素 1 2 4 F 借助于石墨的结构可知 两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 依据 金刚石的晶胞结构及化学式 BN 可知立方氮化硼晶胞中含有 4 个 N 原子 4 个 B 原子 则一个晶胞的质量 可表示为 4 g 一个晶胞的体积可表示为 361 5 10 10 3cm3 则晶体的密度可表示为 g cm 3 A 25 N 3 10 A 254 361 5 10N 答案 1 B2O3 3CaF2 3H2SO42BF3 3CaSO4 3H2O B2O3 2NH32BN 3H2O 2 1s22s22p1 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 4 4 3 10 A 254 361 5 10N 9 2009 年山东理综 32 8 分 C 和 Si 元素在化学中占有极其重要的地位 1 写出 Si 的基态原子核外电子排布式 世纪金榜 圆您梦想 第 6 页 共 22 页 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 从电负性角度分析 C Si 和 O 元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为 2 SiC 的晶体结构与晶体硅的相似 其中 C 原子的杂化方式为 微粒间存在的作用力是 3 氧化物 MO 的电子总数与 SiC 的相等 则 M 为 填元素符号 MO 是优良的耐高温材料 其晶体结构与 NaCl 晶体 相似 MO 的熔点比 CaO 的高 其原因是 4 C Si 为同一主族的元素 CO2和 SiO2化学式相似 但结构和性质有很大不同 CO2中 C 与 O 原子间形成 键和 键 SiO2中 Si 与 O 原子间不形成上述 健 从原子半径大小的角度分析 为何 C O 原子间能形成 而 Si O 原子间不能形成上 述 键 解析 1 同周期从左 右 电负性增大 则 CSi 所以电负性为 O C Si 2 晶体硅中 一个硅原子周围与 4 个硅原子相连 呈正四面体结构 所以杂化方式是 sp3 由题给信息知 SiC 也是 sp3杂化 SiC 为原子晶 体 存在共价键 3 SiC 电子总数是 20 个 则氧化物为 MgO 晶格能与所组成离子所带电荷成正比 与离子半径成反比 MgO 与 CaO 的离子电荷数相同 Mg2 半径比 Ca2 小 MgO 晶格能大 熔点高 4 Si 的原子半径较大 Si O 原子间距离较大 p p 轨 道肩并肩重叠程度较小 不能形成上述稳定的 键 答案 1 1s22s22p63s23p2 O C Si 2 sp3 共价键 3 Mg Mg2 半径比 Ca2 小 MgO 晶格能大 4 Si 的原子半径较大 Si O 原子间距离较大 p p 轨道肩并肩重叠程度较小 不能形成上述稳定的 键 考点二 分子结构与性质 1 2013 年安徽理综 7 6 分 我国科学家研制出一种催化剂 能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化 其反应如下 HCHO O2 CO2 H2O 下列有关说法正确的是 A 该反应为吸热反应 B CO2分子中的化学键为非极性键 C HCHO 分子中既含 键又含 键 D 每生成 1 8 g H2O 消耗 2 24 L O2 解析 该反应相当于 HCHO 的燃烧 燃烧反应均放热 A 项错误 根据 CO2的结构式 OCO 可知 碳氧之间的化学键为极性键 B 项错误 由 HCHO 的结构式 可知 碳氧之间存在一个 键和一个 键 碳氢之间各存在一个 键 C 项正确 生 成 1 8 g H2O 消耗 O2的物质的量为 0 1 mol 但不一定是在标准状况下 故其体积不一定是 2 24 L D 项错误 答案 C 2 2013 年上海化学 5 2 分 374 22 1 Mpa 以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力 并含有较多的 H 和 OH 由此 可知超临界水 A 显中性 pH 等于 7B 表现出非极性溶剂的特性 C 显酸性 pH 小于 7D 表现出极性溶剂的特性 解析 只要是纯水一定呈中性 超临界水仍然呈中性 由题干可知水的电离程度大了 c H 变大 则 pH 小于 7 A C 项错误 根 据相似相容的原理可以知道 B 项正确 有机物大多数是非极性分子 D 项错误 答案 B 3 2011 年四川理综 7 6 分 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 N为正四面体结构 可推测 P也为正四面体结构 4 H 4 H 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 世纪金榜 圆您梦想 第 7 页 共 22 页 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 解析 NH3分子间存在氢键 沸点反常偏高大于 PH3 A 项错误 N P 是同主族元素 形成的离子 N和 P结构类似都是正 4 H 4 H 四面体构型 B 项正确 CO2是分子晶体 而 SiO2是原子晶体 C 项错误 C2H5中两个 CH3对称 是非极性分子 而 C3H8是锯齿 形结构 是极性分子 D 项错误 答案 B 4 双选题 2010 年海南化学 19 1 6 分 下列描述中正确的是 A CS2为 V 形的极性分子 B Cl的空间构型为平面三角形 3 O C SF6中有 6 对完全相同的成键电子对 D SiF4和 S的中心原子均为 sp3杂化 2 3 O 解析 CS2与 CO2结构类似 为直线形非极性分子 A 错误 由价层电子对互斥理论可知 Cl中中心原子的价层电子数 3 O n 7 1 4 孤电子对数为 1 所以 Cl是三角锥形 B 错误 硫原子最外层有 6 个电子 和氟原子之间有 6 对完全相同的成 1 2 3 O 键电子对 C 正确 SiF4和 S的空间构型分别为正四面体和三角锥形 但中心原子均采用的是 sp3杂化 D 正确 2 3 O 答案 CD 5 2013 年浙江自选模块 15 10 分 请回答下列问题 1 N Al Si Zn 四种元素中 有一种元素的电离能数据如下 电离能 I1I2I3I4 Ia kJ mol 15781 8172 74511 578 则该元素是 填写元素符号 2 基态锗 Ge 原子的电子排布式是 Ge 的最高价氯化物分子式是 该元素可能的性质或应用 有 A 是一种活泼的金属元素 B 其电负性大于硫 C 其单质可作为半导体材料 D 其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点 3 关于化合物 下列叙述正确的有 A 分子间可形成氢键 B 分子中既有极性键又有非极性键 C 分子中有 7 个 键和 1 个 键 D 该分子在水中的溶解度大于 2 丁烯 4 NaF 的熔点 填 或 B的熔点 其原因是 4 F 解析 1 由题中所给数据知 该元素的电离能有 I3 I4 故该元素原子最外层有 3 个电子 结合题意为 Al 元素 2 Ge 位于元素周期表中第四周期第 A 族 原子最外层 4 个电子 所以基态原子的电子排布式为 Ar 3d104s24p2 Ge 的最高 价为 4 价 故其最高价氯化物分子式为 GeCl4 Ge 位于元素周期表中金属与非金属的分界线附近且排在 Si 的下一周期 故 A 错 借助于 Si 元素比较其电负性 Ge 两者均为离子化合物 且阴 阳离子的电荷数均为 1 但后者的离子半径较大 离子键较弱 因此其熔点较低 6 2013 年新课标全国理综 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 C CC HC OSi SiSi HSi O 键能 kJ mol 1 356413336226318452 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 6 在硅酸盐中 Si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 4 4 O 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 1 基态硅原子有三个电子层 最外层能量最高 其符号为 M 3s 轨道数为 1 3p 为 3 3d 为 5 合计轨道数为 9 电子数为 4 2 硅主要以 SiO2 硅酸盐形式存在于地壳中 3 在硅晶体中 硅原子间以共价键结合 晶胞的 6 个面中各有一个硅原子 依据均摊法知 面心位置贡献了 3 个硅原子 4 由题干信息知 Mg2Si 与 NH4Cl 反应 其产物应有 SiH4 MgCl2 再结合原子守恒分析知还有 NH3 则其反应式为 Mg2Si 4NH4Cl4NH3 2MgCl2 SiH4 5 物质内化学键的强弱影响物质的稳定性 进而影响物质构成种类数 Si H 键的键能小 稳定性差 SiH4易生成稳定性强的氧化物 6 因 Si 与 O 形成四面体结构 则其杂化形式为 sp3杂化 图 b 中每个四面体中有两个氧原子是与其他四面体共用的 则每 个四面体占有该氧原子的 所以每个四面体共占有这两个氧原子为 2 1 另 1 个氧原子为该四面体所有 还含有 1 个 1 2 1 2 Si O 键属于该四面体 综上所述 一个四面体中 含 1 个 Si 原子 氧原子 1 1 1 3 所以 可知硅与氧原子数之比为 1 3 其 化学式为 Si或 SiO3 2 3 O 2n n 世纪金榜 圆您梦想 第 9 页 共 22 页 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 答案 1 M 9 4 2 二氧化硅 3 共价键 3 4 Mg2Si 4NH4ClSiH4 4NH3 2MgCl2 5 C C 键和 C H 键较强 所以形成的烷烃较稳定 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 C H 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 Si H 键不能稳定存在 而 倾向于形成更稳定的 Si O 键 6 sp3 1 3 SiO3 或 Si 2n n 2 3 O 7 2013 年福建理综 31 13 分 1 依据第 2 周期元素第一电离能的变化规律 参照右图中 B F 元素的位置 用小黑点标出 C N O 三种元素的相对位置 2 NF3可由 NH3和 F2在 Cu 催化剂存在下反应直接得到 4NH3 3F2NF3 3NH4F 上述化学方程式中的 5 种物质所属的晶体类型有 填序号 a 离子晶体b 分子晶体 c 原子晶体d 金属晶体 基态铜原子的核外电子排布式为 3 BF3与一定量的水形成 H2O 2 BF3晶体 Q Q 在一定条件下可转化为 R 晶体 Q 中各种微粒间的作用力不涉及 填序号 a 离子键 b 共价键 c 配位键 d 金属键 e 氢键f 范德华力 R 中阳离子的空间构型为 阴离子的中心原子轨道采用 杂化 4 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 Ka 苯酚 填 或 其原因是 解析 1 依据元素周期律 同周期元素的第一电离能从左向右依次增大 但 N 元素的 2p 轨道处于半充满状态 较稳定 故其第 一电离能大于氧的 2 NH3 F2 NF3属于分子晶体 NH4F 为离子晶体 Cu 为金属晶体 Cu 的核电荷数为 29 3d 轨道上全充满 其基态原子的 核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1或 Ar 3d104s1 3 由 Q 知 H2O 与 BF3 H2O 分子间有氢键 BF3 H2O 分子内有共价键和配位键 其分子间有分子间作用力 范德华力 H3O 中有孤对电子 由价层电子对互斥理论知 其空间构型为三角锥形 阴离子的中心原子 B 有四个 键 故采用 sp3杂化 4 分子内氢键的存在 使 H 难以电离出 故 Ka2 Ka 答案 1 如图所示 世纪金榜 圆您梦想 第 10 页 共 22 页 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 2 a b d 1s22s22p63s23p63d104s1或 Ar 3d104s1 3 a d 三角锥形 sp3 4 或 填空 第一电离能的大小 Mg Al 熔点的高低 KCl MgO 解析 1 第二个电子层无 d 轨道 第三个电子层无 f 轨道 A C 正确 2 Ga 是 31 号元素 核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p1或 Ar 3d104s24p1 3 A 项干冰是分子晶体 熔化时破坏范德华力 B 项乙酸分子间存在氢键 汽化 还与氢键有关 C 项乙醇分子间存在氢键 D 项中水分子之间存在氢键 E 项中 溶质分子之间 溶剂分子间以及 I2与 CCl4 之间都只存在范德华力 F 项石英是原子晶体 熔融时破坏共价键 4 C2H4 C2H6中含有 C H 为极性键 C C 键为非极性键 双键中有一个 键 一个 键 三键中有一个 键 两个 键 5 镁原子的 s 轨道全充满 属于较为稳定的状态 第一电 离能大于铝 KCl 中离子所带电荷低于 MgO K Mg2 Cl Mg2 Cl O2 所 以 KCl 的熔点低于 MgO 答案 1 AC 2 1s22s22p63s23p63d104s24p1 3 AE 4 BC G CE ABD 5 10 2012 年江苏化学 21A 12 分 一项科学研究成果表明 铜锰氧化物 CuMn2O4 能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲 醛 HCHO 1 向一定物质的量浓度的 Cu NO3 2和 Mn NO3 2溶液中加入 Na2CO3溶液 所得沉淀经高温灼烧 可制得 CuMn2O4 Mn2 基态的电子排布式可表示为 N的空间构型是 用文字描述 3 O 2 在铜锰氧化物的催化下 CO 被氧化为 CO2 HCHO 被氧化为 CO2和 H2O 根据等电子体原理 CO 分子的结构式为 H2O 分子中 O 原子轨道的杂化类型为 1 mol CO2中含有的 键数目为 3 向 CuSO4溶液中加入过量 NaOH 溶液可生成 Cu OH 4 2 不考虑空间构型 Cu OH 4 2 的结构可用示意图表示为 解析 1 Mn 原子序数为 25 Mn 的核外电子排布为 1s22s22p63s23p63d54s2 Mn2 的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5 N 离子中氮原子的价层电子对数为 n 3 n 配位体数 所以无孤电子对 则 N为平面三角形结构 2 CO 与 N2互 3 O 51 2 3 O 为等电子体 等电子体具有相似的电子结构与几何构型 所以根据氮分子的结构式可以写出 CO 的结构式 C O H2O 分子内 氧原子有 2 对孤电子对 2 对成键电子 共 4 对价层电子 采用 sp3杂化 分子空间构型为 V 形 二氧化碳 OCO 分子 内 一个 C 连接有 2 个 O 原子 所以有 2 个 键 故 1 mol CO2中含有 2 mol 键 3 Cu2 有空轨道 OH 能提供孤电子对 所以 Cu2 与 OH 之间形成配位键 Cu2 与 OH 以配位键结合 世纪金榜 圆您梦想 第 12 页 共 22 页 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 答案 1 1s22s22p63s23p63d5 或 Ar 3d5 平面三角形 2 C O sp3 2 6 02 1023个 或 2 NA 3 11 2012 年山东理综 32 8 分 金属镍在电池 合金 催化剂等方面应用广泛 1 下列关于金属及金属键的说法正确的是 a 金属键具有方向性与饱和性 b 金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用 c 金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子 d 金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光 2 Ni 是元素周期表中第 28 号元素 第二周期基态原子未成对电子数与 Ni 相同且电负性最小的元素是 3 过渡金属配合物 Ni CO n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为 18 则 n CO 与 N2结构相似 CO 分子 内 键与 键个数之比为 4 甲醛 H2CO 在 Ni 催化作用下加氢可得甲醇 CH3OH 甲醇分子内 C 原子的杂化方式为 甲醇分子内的 O C H 键角 填 大于 等于 或 小于 甲醛分子内的 O C H 键角 解析 1 金属键没有方向性和饱和性 a 项错误 金属导电是因为在外加电场作用下 自由电子产生定向移动 c 项错误 由于 自由电子的存在使金属很容易吸收光子而发生跃迁 发出特定波长的光波 因而金属往往有特定的金属光泽 d 项错误 2 Ni 原子的核外电子排布式是 1s22s22p63s23p63d84s2 所以在 3d 轨道上有两个未成对电子 则第二周期元素中 含有两个未成 对电子的元素的价电子排布式有 2s22p2和 2s22p4 分别是碳元素和氧元素 其中电负性最小的是碳 3 由题意知 CO 与 N2的结构相似 知 CO 的结构为 CO 在与过渡金属形成配合物时 C 的那对孤电子对参与配位键的 CO 形成 O 的那对孤电子对不参与配位键的形成 所以每个 CO 提供的电子数为 2 靠近 C 的那对孤电子对 根据中心原子的价电 子数加上配体提供的电子数之和等于 18 可知 Ni 的价电子数是 10 所以配体提供的电子数是 8 又因为一个 CO 配体提供两 个电子 故 n 4 因为氮气的结构式是 N N 而 CO 与 N2的结构相似 所以 CO 中 键与 键的个数之比是 1 2 4 甲醇分 子内碳的成键电子对为 4 无孤电子对 所以其碳原子是 sp3杂化 由于甲醛中的碳氧之间是双键 而甲醇中碳氧间是单键 碳 氧双键中存在 键 它对 C H 键的排斥作用较强 所以甲醛中的键角比甲醇中的键角大 答案 1 b 2 C 碳 3 4 1 2 4 sp3 小于 12 2011 年山东理综 32 8 分 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 的沸点比高 原因是 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 a g cm 3 NA表示阿伏加德罗常数 则 CaO 晶胞体积为 cm3 解析 1 氧元素基态原子 有两个未成对电子 2 化学键强于氢键 分子间的氢键强于范德华力 也就是从强到弱依次是 O H 键 氢键 范德华力 由于存在分子间氢键 使沸点升高 而存在分子内氢键 使物质的沸点 世纪金榜 圆您梦想 第 13 页 共 22 页 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 降低 3 H3O 中中心原子的价层电子对为 4 所以杂化方式为 sp3杂化 有一对孤电子对 而 H2O 中有两对孤电子对 孤电子对数越少 则 对所成共价键的排斥力越大 共价键的键角就越大 所以使得 H3O 中 H O H 键角比 H2O 中 H O H 键角大 4 一个 CaO 晶胞内含有 4 个 CaO 其质量为 4 g 则一个晶胞的体积为 g a g cm 3 A 56 g N A 224 N A 224 N cm3 A 224 aN 答案 1 2 2 O H 键 氢键 范德华力 形成分子内氢键 而形成分子间氢键 分子间氢键使分子间作用力增大 3 sp3 H3O 中 O 原子有 2 对孤电子对 H3O 中 O 原子只有 1 对孤电子对 排斥力较小 4 A 224 aN 考点三 晶体结构与性质 1 2013 年重庆理综 3 6 分 下列排序正确的是 A 酸性 H2CO3 C6H5OH CH3COOH B 碱性 Ba OH 2 Ca OH 2 KOH C 熔点 MgBr2 SiCl4 BN D 沸点 PH3 NH3C6H5OH A 错误 Ba 和 Ca 同主族 碱性 Ba OH 2 Ca OH 2 B 错误 MgBr2为离子晶体 SiCl4为分子晶体 熔点 MgBr2 SiCl4 C 错误 因为 NH3分子间存在氢键使其沸点高于 PH3 常温下 NH3为气态 H2O 为液态 故沸点 H2O NH3 D 正确 答案 D 2 2013 年上海化学 4 2 分 下列变化需克服相同类型作用力的是 A 碘和干冰的升华 B 硅和 C60的熔化 C 氯化氢和氯化钠的溶解 D 溴和汞的气化 解析 碘和干冰都属于分子晶体 升华时克服的是分子间作用力 硅属于原子晶体 C60属于分子晶体 熔化时 分别克服共价键 和分子间作用力 氯化氢是共价化合物 氯化钠是离子化合物 溶解时分别克服共价键和离子键 溴和汞气化时分别要克服分 子间作用力和金属键 综上所述 只有 A 项克服作用力类型相同 答案 A 3 2012 年上海化学 3 2 分 氮氧化铝 AlON 属原子晶体 是一种超强透明材料 下列描述中错误的 是 A AlON 和石英的化学键类型相同 B AlON 和石英晶体类型相同 C AlON 和 Al2O3的化学键类型不同 D AlON 和 Al2O3晶体类型相同 解析 AlON 与石英 SiO2 均为原子晶体 所含化学键均为共价键 A B 正确 Al2O3是离子晶体 晶体中含离子键 不含共价键 C 项正确 D 项错误 答案 D 4 2010 年浙江理综 8 6 分 有 X Y Z W M 五种短周期元素 其中 X Y Z W 同周期 Z M 同主族 X 与具有相同 2 M 的电子层结构 离子半径 W Y 的单质晶体熔点高 硬度大 是一种重要的半导体材料 下列说法中正确的是 2 Z 世纪金榜 圆您梦想 第 14 页 共 22 页 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 A X M 两种元素只能形成 X2M 型化合物 B 由于 W Z M 元素的氢化物相对分子质量依次减小 所以其沸点依次降低 C 元素 Y Z W 的单质晶体属于同种类型的晶体 D 元素 W 和 M 的某些单质可作为水处理中的消毒剂 解析 本题的突破点是 Y 由 Y 的性质知 Y 是硅元素 即 X Y Z W 属于第三周期 根据 X Z W 的简单离子可知 X Z W 分 别属于钠 硫 氯元素 因为 Z M 同主族且 X 与具有相同的电子层结构 所以 M 是氧元素 选项 A 中钠和氧还可以形 2 M 成 Na2O2 A 错误 由于水分子中存在氢键 所以水的沸点最高 B 错误 元素 Y Z W 的单质晶体分别属于原子晶体 分子晶体 分子晶体 C 错误 Cl2和 O3可以作为消毒剂 D 正确 答案 D 5 2010 年大纲全国理综 13 6 分 下面关于 SiO2晶体网状结构的叙述中正确的是 A 最小的环上 有 3 个 Si 原子和 3 个 O 原子 B 最小的环上 Si 和 O 原子数之比为 1 2 C 最小的环上 有 6 个 Si 原子和 6 个 O 原子 D 存在四面体结构单元 O 处于中心 Si 处于 4 个顶角 解析 SiO2的晶体结构与金刚石的晶体结构相似 相当于把金刚石中的碳原子换成硅原子 然后在两个硅原子中间插入一个氧 原子 金刚石的晶体结构中每个最小的环上是 6 个碳原子 所以 SiO2晶体中最小的环上应有 6 个硅原子和 6 个氧原子 在 SiO2晶体结构单元中 Si 位于中心 O 处于 4 个顶角 答案 C 6 2013 年新课标全国理综 37 15 分 前四周期原子序数依次增大的元素 A B C D 中 A 和 B 的价电子层中未成对电子 均只有 1 个 并且 A 和 B 的电子数相差为 8 与 B 位于同一周期的 C 和 D 它们价电子层中的未成对电子数分别为 4 和 2 且原 子序数相差为 2 回答下列问题 1 D2 的价层电子排布图为 2 四种元素中第一电离能最小的是 电负性最大的是 填元素符号 3 A B 和 D 三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示 该化合物的化学式为 D 的配位数为 列式计算该晶体的密度 g cm 3 4 A B 和 C3 三种离子组成的化合物 B3CA6 其中化学键的类型有 该化合物中存在一个复杂离子 该离子的化学式 为 配位体是 解析 由 C 在前四周期和有 4 个未成对电子可推知 C 为 Fe 由此和题干信息可进一步推知 D 为 Ni B 为 K A 为 F 2 K 原子 易失电子 第一电离能最小 F 的非金属性最强 电负性最大 3 根据分摊法 含 F 2 4 16 8 K 2 8 4 Ni2 1 8 2 故化合物的化学式为 K2NiF4 由处于晶胞内的 Ni2 看出 每个 Ni2 周围 1 2 1 4 1 4 1 8 有 6 个 F 故配位数为 6 晶体的密度可由晶胞的质量除以晶胞的体积求得 4 K3FeF6属于离子化合物 在 FeF6 3 中 Fe3 提 供空轨道 F 提供孤对电子 两种离子间形成配位键 世纪金榜 圆您梦想 第 15 页 共 22 页 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 答案 1 2 K F 3 K2NiF4 6 3 4 23230 39459219 8 6 02 104001 308 10 4 离子键 配位键 FeF6 3 F 7 2013 年山东理综 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 如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 同主族元素从上到下元素的电负性逐渐减小 a 对 氟无正价 b 错 HF 分子间存在氢键 所以熔 沸点在同族元素气 态氢化物中反常最高 c 错 F2 Cl2 Br2三种物质的晶体均是分子晶体 组成相似 则相对分子质量越大 分子间作用力越大 熔点越高 d 错 2 由晶胞结构示意图 根据均摊法 可得 B 原子为 8 1 2 个 N 原子为 4 1 2 个 则该功能陶瓷的 1 8 1 4 化学式为 BN 3 BCl3中价层电子对数为 3 3 2 3 B 原子为 sp2杂化 NCl3中价层电子对数为 5 3 2 4 N 原子为 sp3杂 化 同周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大 但是由于氮原子的 2p 轨道处于半充满状态 较稳定 其第一电离能比氧的 大 铍原子的 2s 轨道处于全满状态 铍的第一电离能比硼的大 所以第一电离能介于硼和氮之间的第二周期元素有铍 碳 氧 3 种 4 B 原子最外层有 3 个电子 与 Cl 形成 3 个单键后 没有孤电子对 价层却有空轨道 所以在 B 原子与 X 形成的配 位键中 X 提供孤对电子 答案 1 a 2 2 BN 3 sp2 sp3 3 4 X 8 2012 年海南化学 19 14 分 铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝 广泛地应用于电气 机械制造 国防等领域 回答下列问题 1 铜原子基态电子排布式为 2 用晶体的 X 射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数 对金属铜的测定得到以下结果 晶胞为面心立方最密堆积 边长为 361 pm 又知铜的密度为 9 00 g cm 3 则铜晶胞的体积是 cm3 晶胞的质量是 g 阿伏加德罗常数为 列式计算 已知 Ar Cu 63 6 3 氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物 这两种化合物都可用于催化乙炔聚合 其阴离子均为无限长链结构 如下图 a 位置上 Cl 原子的杂化轨道类型为 已知其中一种化合物的化学式为 KCuCl3 另一种化合物的化学式为 世纪金榜 圆您梦想 第 16 页 共 22 页 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 4 金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应 但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应 其原因是 反应的化学方程式为 解析 2 铜晶胞为面心立方最密堆积 一个晶胞分摊到 4 个铜原子 1 pm 10 12 m 10 10 cm 故 一个晶胞的体积为 V 晶胞 361 10 10cm 3 4 70 10 23 cm3 一个晶胞的质量为 m 晶胞 V 晶胞 4 70 cm3 23 10 9 00 g cm 3 4 23 10 22 g M Cu 63 6 g mol 1 m 铜原子 NA NA 得 NA 6 01 22 4 23 10 g 4 1023 mol 1 3 Cl 的价层电子对为 4 所以为 sp3杂化 Cu 有 1 2 两种化合价 题中的化学式 最简比 是 2 价的 那么 1 价的化学式应 该是 K2CuCl3 4 金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应 但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应 这是两种物质共同作用的 结果 过氧化氢具有强氧化性 而氨水能与 Cu2 形成配合物 答案 1 1s22s22p63s23p63d104s1 或 Ar 3d104s1 2 4 70 10 23 4 23 10 22 NA 6 01 1023 mol 1 3 sp3