专题7.物质结构与性质（教师版）物质结构与元素周期律这部分知识主要出现在选择题及填空题中。在选择题中，主要是有关原子结构的计算、同位素、元素周期律中物质或元素性质的递变规律、元素在周期表中的位置与其性质的关系、化合物中原子的电子排布、分子的结构、晶体的结构和性质、新发现的元素等。在非选择题中，主要考查元素的推断，物质的结构、性质、位置三者的关系。在高考卷中，本部分试题一般2-3个，分值为21分左右。原子结构和同位素的考点，常以重大科技成果为题材，寓教于考；化学键类型与晶体类型的判断、成键原子最外层8电子结构的判断、离子化合物和共价化合物的电子式、各类晶体物理性质的比较、晶体的空间结构等是高考的重点内容。一、原子结构与性质.1、原子核外电子运动状态，以及电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义.电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小.电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q.原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7.2．能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式.①根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。②根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示，由下而上表示七个能级组，其能量依次升高；在同47\n一能级组内，从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。3.元素电离能和元素电负性（1）第一电离能：气态电中性基态原子失去1个电子，转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示，单位为kJ/mol。(2)元素的电负性：元素的原子在分子中吸引电子对的能力叫做该元素的电负性。二.化学键与物质的性质.1.离子键(1)化学键：相邻原子之间强烈的相互作用.化学键包括离子键、共价键和金属键.(2)离子键：阴、阳离子通过静电作用形成的化学键.离子键强弱的判断:离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，离子晶体的熔沸点越高.注：①离子键的强弱可以用晶格能的大小来衡量，晶格能是指拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所吸收的能量.晶格能越大，离子晶体的熔点越高、硬度越大.②离子晶体：通过离子键作用形成的晶体.典型的离子晶体结构：NaCl型和CsCl型.氯化钠晶体中，每个钠离子周围有6个氯离子，每个氯离子周围有6个钠离子，每个氯化钠晶胞中含有4个钠离子和4个氯离子；氯化铯晶体中，每个铯离子周围有8个氯离子，每个氯离子周围有8个铯离子，每个氯化铯晶胞中含有1个铯离子和1个氯离子。NaCl型晶体CsCl型晶体每个Na+离子周围被6个C1—离子所包围，同样每个C1—也被6个Na+所包围。每个正离子被8个负离子包围着，同时每个负离子也被8个正离子所包围。(3).晶胞中粒子数的计算方法--均摊法.位置顶点棱边面心体心47\n贡献1/81/41/212.共价键的主要类型σ键和π键(1)共价键的分类和判断：σ键（“头碰头”重叠）和π键（“肩碰肩”重叠）、极性键和非极性键，还有一类特殊的共价键-配位键.(2)共价键三参数.概念对分子的影响键能拆开1mol共价键所吸收的能量（单位：kJ/mol）键能越大，键越牢固，分子越稳定键长成键的两个原子核间的平均距离（单位：10-10米）键越短，键能越大，键越牢固，分子越稳定键角分子中相邻键之间的夹角(单位：度）键角决定了分子的空间构型共价键的键能与化学反应热的关系:反应热=所有反应物键能总和－所有生成物键能总和.3.极性键和非极性键(1)共价键：原子间通过共用电子对形成的化学键(2)键的极性极性键：不同种原子之间形成的共价键，成键原子吸引电子的能力不同，共用电子对发生偏移非极性键：同种原子之间形成的共价键，成键原子吸引电子的能力相同，共用电子对不发生偏移(3)分子的极性①极性分子：正电荷中心和负电荷中心不相重合的分子非极性分子：正电荷中心和负电荷中心相重合的分子②分子极性的判断：分子的极性由共价键的极性及分子的空间构型两个方面共同决定.非极性分子和极性分子的比较非极性分子极性分子形成原因整个分子的电荷分布均匀，对称整个分子的电荷分布不均匀、不对称存在的共价键非极性键或极性键极性键分子内原子排列对称不对称举例说明：47\n分子共价键的极性分子中正负电荷中心结论举例同核双原子分子非极性键重合非极性分子H2、N2、O2异核双原子分子极性键不重合极性分子CO、HF、HCl异核多原子分子分子中各键的向量和为零重合非极性分子CO2、BF3、CH4分子中各键的向量和不为零不重合极性分子H2O、NH3、CH3Cl③相似相溶原理:极性分子易溶于极性分子溶剂中（如HCl易溶于水中），非极性分子易溶于非极性分子溶剂中（如CO2易溶于CS2中）4.分子的空间立体结构常见分子的类型与形状比较分子类型分子形状键角键的极性分子极性代表物A球形非极性He、NeA2直线形非极性非极性H2、O2AB直线形极性极性HCl、NOABA直线形180°极性非极性CO2、CS2ABAV形≠180°极性极性H2O、SO2A4正四面体形60°非极性非极性P4AB3平面三角形120°极性非极性BF3、SO3AB3三角锥形≠120°极性极性NH3、NCl3AB4正四面体形109°28′极性非极性CH4、CCl4AB3C四面体形≠109°28′极性极性CH3Cl、CHCl3AB2C2四面体形≠109°28′极性极性CH2Cl247\n直线三角形V形四面体三角锥V形H2O5.原子晶体的特征，描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系.(1)原子晶体：所有原子间通过共价键结合成的晶体或相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体.(2)典型的原子晶体有金刚石（C）、晶体硅(Si)、二氧化硅（SiO２）.金刚石是正四面体的空间网状结构，最小的碳环中有6个碳原子，每个碳原子与周围四个碳原子形成四个共价键；晶体硅的结构与金刚石相似；二氧化硅晶体是空间网状结构，最小的环中有6个硅原子和6个氧原子，每个硅原子与4个氧原子成键，每个氧原子与2个硅原子成键.(3)共价键强弱和原子晶体熔沸点大小的判断：原子半径越小，形成共价键的键长越短，共价键的键能越大，其晶体熔沸点越高.如熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅.7.简单配合物的成键情况概念表示条件共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键。AB电子对给予体电子对接受体其中一个原子必须提供孤对电子，另一原子必须能接受孤对电子的轨道。(1)配位键：一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键.即成键的两个原子一方提供孤对电子，一方提供空轨道而形成的共价键。(2)配合物：由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子(或离子)以配位键形成的化合物称配合物,又称络合物.①形成条件：a.中心原子(或离子)必须存在空轨道；b.配位体具有提供孤电子对的原子.②配合物的组成47\n点越高。但存在氢键时分子晶体的熔沸点往往反常地高.3.氢键的存在对物质性质的影响NH3、H2O、HF中由于存在氢键，使得它们的沸点比同族其它元素氢化物的沸点高.影响物质的性质方面：增大溶沸点，增大溶解性表示方法：X—H……Y(NOF)一般都是氢化物中存在4.分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别.晶体类型原子晶体分子晶体金属晶体离子晶体粒子原子分子金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子间作用（力）共价键分子间作用力复杂的静电作用离子键熔沸点很高很低一般较高，少部分低较高硬度很硬一般较软一般较硬，少部分软较硬溶解性难溶解相似相溶难溶（Na等与水反应）易溶于极性溶剂导电情况不导电（除硅）一般不导电良导体固体不导电，熔化或溶于水后导电实例金刚石、水晶、碳化硅等干冰、冰、纯硫酸、H2(S)Na、Mg、Al等NaCl、CaCO3NaOH等四、几种比较1、离子键、共价键和金属键的比较47\n化学键类型离子键共价键金属键概念阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键原子间通过共用电子对所形成的化学键金属阳离子与自由电子通过相互作用而形成的化学键成键微粒阴阳离子原子金属阳离子和自由电子成键性质静电作用共用电子对电性作用形成条件活泼金属与活泼的非金属元素非金属与非金属元素金属内部实例NaCl、MgOHCl、H2SO4Fe、Mg2、非极性键和极性键的比较非极性键极性键概念同种元素原子形成的共价键不同种元素原子形成的共价键，共用电子对发生偏移原子吸引电子能力相同不同共用电子对不偏向任何一方偏向吸引电子能力强的原子成键原子电性电中性显电性形成条件由同种非金属元素组成由不同种非金属元素组成（3）一般，合金的熔沸点低于成分金属的熔沸点，如生铁<纯铁。【2022高考试题解析】（2022·大纲版）6．下列关于化学键的叙述，正确的一项是A．离子化合物中一定含有离子键B．单质分子中均不存在化学键C．含有极性键的分子一定是极性分子D．含有共价键的化合物一定是共价化合物47\n（2022·上海）6．元素周期衣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209B．Bi元素的相对原子质量是209．0C．Bi原于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【答案】B【解析】质量数是针对某一种核素而言的，A错，B正确；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错。【考点定位】本题考查原子的结构与性质。（2022·山东）9．关于原子结构、元素性质的说法正确的是A．非金属元素组成的化合物中只含共价键B．ⅠA金属元素是同周期中金属性质最强的元素C．同种元素的原子均有相同的质子数和中子数D．ⅦA族元素的阴离子还原性越强，其最高阶氧化物对应水化物的酸性越强【答案】B【解析】NH4Cl全部由非金属元素组成，但含有离子键和共价键，A项错误；同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，各周期中ⅠA族元素的金属性最强，B项正确；同种元素的原子的质子数相同，但中子数不同，C项错误；Ⅶ族元素的阴离子还原性越强，则元素的金属性越弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱，D项错误。【考点定位】原子结构、元素性质。（2022·天津）3．下列叙述正确的是47\nA．乙酸与丙二酸互为同系物B．不同元素的原子构成的分子只含极性共价键C．U和U是中子数不同质子数相同的同种核素D．短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构（2022·上海）3．氮氧化铝(AION)属原于晶体，是一种超强透明材料．下列描述错误的是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【答案】D【解析】AlON和石英都是原子晶体，所含化学键都是共价键，A、Ｂ正确；氮氧化铝中化学键为共价键，而Al2O3中为离子键，是离子晶体，C正确、D错。【考点定位】本题考查晶体类型与化学键的关系。（2022·上海）4．PH3是一种无色剧毒气体，其分于结构和NH3相似，但P-H键键能比N—H键键能低。下列判断错误的是A．PH3分子呈三角锥形B．PH3分子是极性分子C．PH3沸点低于NH3沸点，因为P－H键键能低D．PH3分子稳定性低于NH3分子，因为N－H键键能高【答案】C【解析】从上到下，同一主族元素形成的气态氢化物的稳定性越来越弱，对应的化学键越来越强，沸点越来越低，C错。【考点定位】本题考查分子的构型及化学键键参数与分子性质的关系。（2022·上海）2022年《自然》杂志报道了我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种元素的比例确定“北京人”年龄的研究结果，这种测量方法叫“铝铍测年法”。47\n完成下列填空；23．10Be和9Be。a．是同一种原子c．具有相同的化学性质b．具有相同的中子数d．具有恒定的丰度Be所在的周期中，最外层有2个未成对电子的元素相互组成的化合物属于晶体。24．Al和Be具有相似的化学性质，写出BeCl2水解反应的化学方程式。25．Be研究表明26Al可以衰变为26Mg，可以比较这两种元素金属性强弱的方法是。a．比较这两种元紊的单质的硬度和熔点b．在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液c．将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶液d．将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用26，目前还有一种测量方洼叫“钾氩测年法”。写出和Ar核外电子排布相同的阴离子的半径由大到小的顺序(用化学符号表示)；其中一种离子与钾相邻元素的离子所形成的化合物可用做干操剂，此化合物的电子式是。【答案】23．cd；分子24．BeCl2＋2H2OBe(OH)2＋2HCl25．bc26．S2－＞Cl－；【解析】(1)10Be和9Be是铍元素的两种核素，是两种不同的原子，选项A错误；两者中子数分别为6、5，故选项B错误；同位素具有相同的化学性质，选项C正确；在地壳中，一种元素的同位素丰度一般是固定的，选项D正确。(2)模仿AlCl3的水解方程式可以写出BeCl2的水解化学方程式，但要注意Al元素和Be元素化合价的不同。(3)比较元素金属性不47\n【考点定位】本题主要考查同位素、核素及元素周期律。（2022·安徽）7．科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法，其原理可表示为：NaHCO3+H2储氢释氢HCOONa+H2O下列有关说法正确的是A．储氢、释氢过程均无能量变化B．NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键C．储氢过程中，NaHCO3被氧化D．释氢过程中，每消耗0.1molH2O放出2.24L的H27、【答案】：B【解析】：化学反应过程中一定伴随着能量的变化，要么放热、要么吸热，A项错误；Na+与HCO-3、HCOO-与Na+均形成离子键，酸根HCO－3、HCOO－中含有共价键，B项正确；储氢过程中H2被氧化为H2O,NaHCO3被还原为HCOONa，C项错误；D项没有说明气体所处的状态，错误，若是标准状况下，则正确。【考点定位】：本题考查了化学反应中的能量变化、化学键、氧化还原反应、物质的量的有关知识。（2022·上海）4．PH3是一种无色剧毒气体，其分于结构和NH3相似，但P-H键键能比N—H键键能低。下列判断错误的是A．PH3分子呈三角锥形B．PH3分子是极性分子C．PH3沸点低于NH3沸点，因为P－H键键能低D．PH3分子稳定性低于NH3分子，因为N－H键键能高【答案】C47\n【解析】从上到下，同一主族元素形成的气态氢化物的稳定性越来越弱，对应的化学键越来越强，沸点越来越低，C错。【考点定位】本题考查分子的构型及化学键键参数与分子性质的关系。（2022·福建）30．[化学一物质结构与性质]（13分）(1)元素的第一电离能：Al＿Si（填“>”或“<"）。(2)基态M矿＋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右图所示，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、0、H三种元素）的球棍模型如右下图所示：①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）。②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.氢键成氢键。【答案】（1）＜（2）1s22s22p63s23p63d5（[Ar]3d5）（3）硅烷的相对分子质量越大，分子间作用力越强（4）①sp2、sp34，5（或5,4）2②ADE47\n【考点定位】本题综合考查元素第一电离能的变化规律、基态离子核外电子排布、分子晶体熔沸点高低的决定因素、轨道杂化、配位键、微粒间的作用力等，同时考查学生思维能力、图像处理能力、分析物质结构的能力。（2022·海南）[选修3——物质结构与性质](20分)19-I（6分）下列有关元素锗及其化合物的叙述中正确的是A．锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳B．四氯化锗与四氯化碳分子都是四面体构型C．二氧化锗与二氧化碳都是非极性的气体化合物D．锗和碳都存在具有原子晶体结构的单质19-II(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361pm。又知铜的密度为9.00g·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，己知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，另一种的化学式为；(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，反应的化学方应程式为。【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s1；（2）4.70×10-23；4.23×10-22；NA=63.6g.mol-1/（0.25×4.23×10-22g）=6.01×10-23；（3）sp3；K2CuCl347\n；（4）过氧化氢为氧化剂，氨与Cu形成配离子，两者相互促进使反应进行；Cu+H2O2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH-。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。①Mn2＋基态的电子排布式可表示为。②NO3-的空间构型是(用文字描述)。(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。①根据等电子体原理，CO分子的结构式为。②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为。③1molCO2中含有的σ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。【答案】A．[物质结构与性质](1)①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)②平面三角形(2)①C≡O②sp3③2×6.02×1023个(或2mol)47\n(3)【解析】（1）Mn原子序数为25，价电子排布为3d54s2，先失去4s上二个电子，即得Mn2＋。NO3－离子中氮原子无孤对电子，配位原子为3，则N采用sp2杂化，所以NO3－的空间构型为平面三角形。（2）CO与N2互为等电子体，根据氮分子的结构式可以写出CO的结构式为C≡O。H2O中O原子存在两对孤对电子，配位原子为2，价电子对为4，所以O原子采用sp3杂化。二氧化碳分子内含有碳氧双键，双键中有一个为s键，一个为p键，则1molCO2中含有2mols键。（3）Cu2+中存在空轨道，而OH－中O原子上面有孤对电子，故O与Cu之间以配位键结合。【考点定位】电子排布式，空间构型，杂化方式，化学键的数法以及配位键的表示（2022·全国新课标卷）37.【选修3物质结构与性质】（15分）VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含VIA族元素的化台物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：（1）S单质的常见形式为S8，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是；（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为；（3）Se原子序数为，其核外M层电子的排布式为；（4）H2Se的酸性比H2S（填“强”或“弱”）。气态SeO3分子的立体构型为，SO32-离子的立体构型为；（5）H2SeO3的K1和K2分别为2.7xl0-3和2.5xl0-8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2X10-2，请根据结构与性质的关系解释：①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：47\n；②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：（6）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0pm．密度为（列式并计算），a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为pm（列示表示）【答案】（1）SP3（2）O＞S＞Se（3）343s23p63d10（4）强正四面体平面三角形（5）①H2SeO4和H2SeO3第一步电离产生的氢离子抑制第二步电离，所以第一步电离程度大于第二步电离程度。②对同一种元素的含盐酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。（6）4.1【解析】（1）因为S8为环状立体结构，键角为120°，所以轨道杂化方式为SP3。（2）根据同主族电离能变化规律，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为O＞S＞Se.（3）Se原子序数为34，其核外M层电子的排布式为3s23p63d10（4）原子半径越大，氢化物越容易电离出氢离子，所以H2Se的酸性比H2S强。气态SeO3分子的立体构型为正四面体，SO32-离子的立体构型为平面三角形。（5）①H2SeO4和H2SeO3第一步电离产生的氢离子抑制第二步电离，所以第一步电离程度大于第二步电离程度。②H2SeO3中Se的化合价为+4，H2SeO447\n中Se的化合价为+6，正电性更高，导致Se-O-H中O的电子更向Se偏移，越易电离出氢离子。（6）【考点定位】原子的结构与性质、分子的结构与性质、晶体结构与性质、晶体的计算（2022·山东）32．（8分）【化学——物质结构与性质】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．金属键具有方向性和饱和性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）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o-建于π键个数之比为________。（4）甲醛（H2C＝O）在Ni催化作用下加氢可得甲醛（CH2OH）。甲醛分子内C原子的杂化方式为________，甲醛分子内的O—C—H键角_______（填“大于”“等于”或“小于”）甲醛分子内的O—C—H键角。【考点定位】物质结构域性质，原子结构域元素性质，分子空间构型。【2022高考试题解析】1．（上海）浓硫酸有许多重要的性质，在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是47\nA．酸性B．脱水性C．强氧化性D．吸水性解析：浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性。在与含有水分的蔗糖作用过程中不会显示酸性。答案：A2．（上海）下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是A．Ba(OH)2B．Ba(NO3)2C．Na2SD．BaCl2解析：A生成BaSO3沉淀；SO2溶于水显酸性，被Ba(NO3)2氧化生成硫酸，进而生成BaSO4沉淀；SO2通入N3.（四川）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，可推测出PH4＋也为正四面题结构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4.（四川）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，其单质的活泼性一定越强【答案】A【解析】惰性气体组成的晶体中不含化学键，只含有分子间作用力，A项正确。1分子能电离出两个H＋的酸才是二元酸，如CH3COOH分子中含有4个H，却是一元酸，B项错误。AlCl3晶体中含有金属阳离子，但是分子晶体，C项错误。氮元素的非金属性较强，但N2很稳定，故D项错误。5.（山东）元素的原子结构决定其性质和周期表中的位置。下列说法正确的是47\nA.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非界线附近的元素属于过渡元素【答案】C6.（大纲版）NA为阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是A.18gH2O中含有的质子数为10NAB.12g金刚石中含有的共价键数为4NAC.46gNO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NAD.1molNa与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去NA个电子【解析】A选项正确，18g水为1mol，而水是10电子10质子的微粒，故易知A正确；B选项错误，用均摊法，金刚石晶体中中每6个碳原子构成1个6元环，每个碳原子被12个环共用，每个C-C被6个环共用，也即每1mol金刚石中含有2molC-C键（晶体硅与金刚石类似），即2NA而不是4NA；C选项正确，由于N2O4可看作(NO2)2，故46g两者的混合物中含有1molN,2molO，也即含原子总数为3NA；D选项正确，因为钠只有1mol，无论反应得到氧化钠还是过氧化钠，由得失电子守恒，Na失去的电子数目只能为NA个电子。【答案】B7.（安徽）科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)347\n（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：C8.（全国新课标）[化学——选修3：物质结构与性质]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_________；47\n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）。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。47\n答案：（1）B2O3＋3CaF2＋3H2SO42BF3↑+3CaSO4＋3H2O；B2O3＋2NH32BN＋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）9.（江苏）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，1molY2X2含有σ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。【答案】A.（12分）（1）sp杂化3mol或3×6.2×10个47\n（2）NH3分子存在氢键（3）N2O（4）CuClCuCl＋2HCl＝H2CuCl3(或CuCl＋2HCl＝H2[CuCl3])【解析】本题把元素推理和物质结构与性质容融合成一体，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。10.（福建）[化学—物质结构与性质](13分)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许昌是_________________。（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化物。①NH3分子的空间构型是____________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是____________________。②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的键有___________mol。③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得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。下列分子或离子中，能被该有机化合物是别的是________________（填标号）。47\na.CF4b.CH4c.NH4+d.H2O【答案】【解析】⑴根据构造原理，基态氮原子的电子排布式为：1s22s22p3，主族元素的最外层电子为价电子：2s22p3。⑵同一主族的主族元素的第一电离能逐渐增大，但是由于氮原子的2p轨道处于半满状态，为稳定结构，致使其第一电离能“反常”高于相邻元素的第一电离能：N＞O＞C；⑶①NH3的空间构型是三角锥形，N2H4分子可看作两个NH3分子脱去一个H2分子所得，故N2H4中的氮原子与NH3的杂化类型相同：sp3杂化。11.（山东）（8分）【化学—物质结构与性质】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agcm-3,表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为cm3。47\n【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；H2O中O原子有2对孤对电子，H3O+中O原子只有1对孤对电子，排斥力较小；（4）224/aNA【解析】本题考查选修3《物质结构与性质》一书里的部分知识，如，原子核外电子排对孤对电子，排斥力较小；（4）1个“CaO”的质量为，而用均摊法算出一个晶胞含有4个“CaO”，即一个晶胞的质量为：，又由，即V=12.（安徽）（14分）W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的电负性在同周期主族元素中最大。47\n（1）X位于元素周期表中第周期第族；W的基态原子核外有个未成对电子。（2）X的单质子和Y的单质相比，熔点较高的是（写化学式）；Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是（写化学式）。（3）Y与Z形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是。（4）在25ºC、101kPa下，已知Y的气态化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是。（1）O的原子电子排布式是1S22S22P4，所以O的基态原子核外有2个未成对电子；（2）单质钠和硅分别属于金属晶体和原子晶体，故单质硅的熔点高；Cl的非金属性强于Br的，所以HCl比HBr稳定；（3）Y与Z形成的化合物是SiCl4，SiCl4可以和水发生水解反应盐酸和硅酸，反应的化学方程式是：SiCl4＋3H2O=H2SiO3↓＋4HCl；（4）Y的气态化物是SiH4，燃烧后生成二氧化硅，其中Si的化合价由－4价升高到+4价，转移8个电子，所以1molSiH4共放出8×190.0kJ＝1520.0KJ能量，因此反应的热化学方程式是：SiH4(g)＋2O2(g)＝SiO2(s)＋2H2O△H=－1520.0KJ/mol答案：（1）三IA2（2）SiHCl（3）SiCl4＋3H2O=H2SiO3↓＋4HCl（4）SiH4(g)＋2O2(g)＝SiO2(s)＋2H2O(l)△H=－1520.0KJ/mol13．（上海）工业上制取冰晶石（NaAlF6）的化学方程式如下：47\n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为，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的位置相邻，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的离子方程式为。（4）NaCO3俗称纯碱，属于晶体。工业上制取纯碱的原料是。【2022高考试题解析】1.（2022·安徽高考）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表；元素相关信息XX的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等Y常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积ZZ和Y同周期，Z的电负性大于YWW的一种核素的质量数为63，中子数为34（1）Y位于元素周期表第_____周期第）_____族，Y和Z的最高价氧合物对应的水化物的酸性较强的是__________（填化学式）47\n（2）XY2是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在__________个键。在H－Y，H－Z两种共价键中，键的极性较强的是__________，键长较长的是__________。（3）W的基态原子核外电子排布式是_______________。W2Y在空气中煅烧生成的W2O化学方程式是______________________________。（4）处理含XO、YO2验到气污染的一种方法，是将其在催化剂作用下转化为单质Y。已知：XO（g）+1/2O2（g）＝XO2（g）△H＝－283.0kJ·mol－1Y（s）+O2（g）＝YO2（g）△H＝－296.0kJ·mol－1此反应的热化学方程式是______________________________。2.（2022·海南）I（6分）下列描述中正确的是A．CS2为V形的极性分子B．ClO3－的空间构型为平面三角形C．SF6中有6对完全相同的成键电子对D．SiF4和SO32－的中心原子均为sp3杂化Ⅱ（14分）金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：（1）Ni原子的核外电子排布式为______________________________；（2）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO________FeO（填“＜”或“＞”）；（3）NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为_______________、_______________；（4）金属镍与镧（La）形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如左下图所示。该合金的化学式为_______________；47\n（5）丁二酮肟常用于检验Ni2+：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀，其结构如右上图所示。①该结构中，碳碳之间的共价键类型是键，碳氮之间的共价键类型是______________，氮镍之间形成的化学键是_______________；②该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在_______________；③该结构中，碳原子的杂化轨道类型有_______________。成一对共用电子对，而且完全相同，C正确；SiF4中Si与4个F形成4个键，故Si为sp3杂化；SO32－中的S原子与3个O原子形成3个键，还有一对孤对电子，故S为sp3杂化，D正确；Ⅱ（1）Ni为28号元素，其核外电子数为28，各能级电子排布的顺序为1s2、2s2、3s2、3p6、4s2、3d8，故Ni原子的核外电子排布式为1s22s23s23p63d84s2；（2）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，均为离子化合物，Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径，离子半径越小，阴、阳离子的核间距越小，离子键的键能越大，破坏离子键所需的能量越大，故熔点越高。（3）NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同，在氯化钠晶胞中Na+和Cl－的配位数均为6，故NiO晶胞中Ni和O的配位数也均为6；（4）根据晶胞示意图，8个La原子均位于顶点上，故本晶胞含有的La原子数为8×1/8＝1；Ni原子有8个在面上，1个在晶胞内部，故本晶胞含有的Ni原子数为8×1/2+1＝5；故其化学式为LaNi5。（5）碳氮之间为双键，双键由1个б键和1个π47\n键组成，氮镍之间形成的化学键是配位键。氧氢之间除共价键外还可存在氢键。碳原子的杂化轨道类型有两种，一种是－CH3中的C形成4个键，是sp3杂化；一种是C＝N中的C形成3个键，为sp2杂化。【答案】IC、DⅡ（1）1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2（2）＞（3）66（4）LaNi5（5）①一个键和一个π键配位键②氢键③sp2杂化sp3杂化3.（2022·江苏高考）乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。（1）CaC2中C22－与O22+互为等电子体，O22+的电子式可表示为____________；1molO22+中含有的键数目为__________________。（2）将乙炔通入[Cu（NH3）2]Cl溶液生成Cu2C2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（H2C＝CH－C≡N）。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）CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如右图所示），但CaC2晶体中含有哑铃形C22－的存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22－数目为______。【解析】（1）等电子体电子式相似，应参照C22－的电子式书写O22+的电子式；三键中只有一个为σ键，其余均为键；（2）Cu+失去的是4s轨道上的一个电子；（3）杂化轨道数等于σ键和孤对电子对之和；（4）注意观察晶胞，上下左右前后各一个，但晶胞沿一个方向被拉长，所以距离最近的C22－数目为4，而不是6。【答案】（1）2NA（2）1s22s22p63s23p63d10（3）sp杂化、sp2杂化347\n（4）44.（2022·全国卷Ⅰ）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1：2D．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子【解析】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，再将Si-Si键断开，加入O即可，见：但是若将题目中B、C、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4molSi-O键。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。【答案】D。5.（2022·上海高考·T5·2分）下列判断正确的是A．酸酐一定是氧化物B．晶体中一定存在化学键C．碱性氧化物一定是金属氧化物D．正四面体分子中键角一定是109o28′【答案】C。【解析】无机含氧酸的酸酐一定是氧化物，有机酸的酸酐不一定是氧化物，如醋酸酐（C4H6O3）就不是氧化物，A错误；惰性气体都是单原子分子，其晶体中只存在分子间作用力，不存在化学键，B错误；正四面体分子中，白磷分子（P4）的键角是60o，D错误。【类题拓展】碱性氧化物与金属氧化物、酸性氧化物与非金属氧化物的关系：（1）碱性氧化物一定是金属氧化物（2）金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物，Al2O3是两性氧化物。（3）非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO是不成盐氧化物。（4）酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物。6.（2022·全国卷Ⅰ）下列判断错误的是()A．沸点：B．熔点：47\nC．酸性：D．碱性：【思路点拨】①在判断物质的熔沸点高低时，首先判断晶体类型，一般认为是：原子晶体＞离子晶体＞金属晶体＞分子晶体，在分析分子晶体熔沸点高低时，有时需考虑氢键的影响。②在判断元素的最高价氧化物的水化物的酸碱性强弱时，可根据元素的金属性、非金属性的强弱进行判断。【答案】选A。【解析】A项由于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；所以A项错误。B项Si3N4是原子晶体，NaCl是离子晶体，SiI4是分子晶体；根据晶体熔沸点高低的一般规律：原子晶体＞离子晶体＞金属晶体＞分子晶体，所以B项说法正确。C项元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，由于非金属性:Cl＞S＞P,所以C说法正确。D项元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强，由于Na＞Mg＞Al，所以D项说法正确。【类题拓展】晶体熔沸点高低的判断方法判断晶体熔沸点高低首先根据晶体类型：原子晶体＞离子晶体＞金属晶体＞分子晶体，然后根据不同类型晶体熔沸点因素进行比较。①离子晶体：化学式与结构相似的离子晶体，阴阳离子半径越小，离子键越强，熔沸点越高，如：氯化钠＞氯化钾＞氯化铯。②原子晶体：成键原子间键长越短，键能越大，共价键越强，熔沸点越高。如：金刚石＞碳化硅＞晶体硅。③分子晶体：组成和结构相似的分子晶体，分子量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。47\n7.（2022·山东高考·T32·8分）碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb。（1）碳纳米管由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键的键角_______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原子含有成对电子，SnBr2空间构型为V型，键角小于120°。（4）每个晶胞含有Pb4+：8×＝1个，Ba2+：1个，O2－：12×＝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）＜（4）PbBaO3128.（2022·新课标全国卷）【化学－选修物质结构与性质】47\n主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。X、Y和Z分属不同的周期，它们的原子序数之和是W原子序数的5倍。在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二组分化合物中，由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高。请回答下列问题：（1）W元素原子的L层电子排布式________，W3分子的空间构型为________；（2）X单质与水发生主要反应的化学方程式为____________________________；（3）化合物M的化学式为____________，其晶体结构与NaCl相同，而熔点高于NaCl。M熔点较高的原因是________________________。将一定量的化合物ZX负载在M上可制的ZX/M催化剂，用于催化碳酸二甲酯与月桂醇交换合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中，碳原子采用的杂化方式有________________，O－C－O的键角为____________________；（4）X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X占据所有棱的中心，Y位于顶角，Z处于体心位置，则该晶体的组成为X∶Y∶Z＝________________________；（5）含有元素Z的盐的焰色反应为____________________。许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是___________________________________________________。【答案】（1）2s22p4V形（2）2F2+2H2O＝4HF+O2（3）MgOsp3和sp2120o（4）3；1∶1（5）紫色激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长（可见光区域）光的形式释放能量。9.（2022·福建理综）[化学－物质结构与性质]（1）中国古代四大发明之一——黑火药，它的爆炸反应为：S+2KNO3+3C3CO2↑+A+N2↑（已配平）①除S外，上列元素的电负性从大到小依次为__________________。②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__________________。③已知CN－与N2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____________，Q2+47\n的未成对电子数是____________。（3）在CrCl3的水溶液中，一定条件下存在组成为［CrCln（H2O）6－n］x+（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：［CrCln（H2O）6－n］x++xR－H→Rx［CrCln（H2O）6－n］x++xH+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0.0015mol［CrCln（H2O）6－n］x+的溶液，与R－H完全交换后，中和生成的H+需浓度为0.1200mol·L－1NaOH溶液25.00mL，该配离子的化学式为__________________。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，应该都属于元素Ⅷ，原子序数T比Q多2，可以确定T为，Q为，所以T的基态原子外围电子（价电子）排布为3d84s2，Q2+即Fe2+的未成对电子数是4。（3）中和生成的H+需浓度为0.1200mol·L－1NaOH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＝0.00302；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［CrCl（H2O）5］2+。【答案】（1）①O＞N＞C＞K②离子晶体；sp③1∶1^（2）3d84s2；4（3）［CrCl（H2O）5］2+1．X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是( )A．X的原子半径比Y小B．X和Y的核电荷数之差为m－nC．电负性X>YD．第一电离能X<Y解析：Xm＋与Yn－的核外电子排布相同，则质子数X>Y，原子半径X>Y。X比Y更易失电子，第一电离能X小于Y，电负性X小于Y。答案：D47\n2．下列说法中不正确的是( )A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键D．N2分子中有一个σ键，2个π键3．若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的是( )A．若n＝2，则分子的立体结构为V形B．若n＝3，则分子的立体结构为三角锥型C．若n＝4，则分子的立体结构为正四面体型D．以上说法都不正确解析：若中心原子A上没有未用于成键的孤对电子，则根据斥力最小的原则，当n＝2时，分子结构为直线型；n＝3时，分子结构为平面三角形；n＝4时，分子结构为正四面体型。答案：C4．下列说法中错误的是( )A．SO2、SO3都是极性分子B．在NH和[Cu(NH3)4]2＋中都存在配位键C．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强D．原子晶体中原子以共价键结合，具有键能大、熔点高、硬度大的特性解析：SO3是非极性分子。答案：A5．用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是( )A．直线形；三角锥型B．V形；三角锥型C．直线形；平面三角形D．V形；平面三角形解析：S原子最外层尚有孤对电子，参与成键电子对间的排斥，故H2S为V形结构；BF3中B原子最外层电子全部参与成键，三条B—F键等效排斥，故分子的立体构型为平面三角形。答案：D47\n6．三氯化磷分子的空间构型是三角锥型而不是平面正三角形，下列关于三氯化磷分子空间构型的叙述，不正确的是( )A．PCl3分子中的三个共价键的键长、键角都相等B．PCl3分子中的P—Cl键属于极性共价键C．PCl3分子中三个共价键键能、键角均相等D．PCl3是非极性分子解析：P—Cl键是由不同原子形成的，属于极性共价键，三个P—Cl键相同，键长、键能都相等，三个P—Cl键之间的夹角均为100°，PCl3为三角锥型结构，分子中正电荷重心和负电荷重心不重合，属于极性分子。答案：D7.某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题：(1)该元素处于元素周期表的第______周期，该周期的元素种数是________；(2)该元素处于元素周期表的第______族，该族的非金属元素种数是________；(3)根据“相关链接”介绍的知识，该元素处于元素周期表的______区，该区所包括元素族的种类是____________。8．已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族，D和E属同一周期，又知E是周期表中1－18列中的第7列元素。D的原子序数比E小5，D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如图。请回答：(1)A元素的名称是________________；47\n(2)B的元素符号是________________，C的元素符号是________________，B与A形成的化合物比C与A形成的化合物沸点高，其原因是________________________________________________________________________；(3)E属于元素周期表中第________周期，第________族的元素，其元素名称是________；它的＋2价离子的电子排布式为________________；(4)从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为________________；该离子化合物晶体的密度为ag·cm－3，则晶胞的体积是________________(只要求列出算式)。9.用A＋、B－、C2－、D、E、F、G分别表示含有18个电子的七种微粒(离子或分子)，请回答：(1)A元素是________、B元素是________、C元素是________(用元素符号表示)。(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是________。(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是________。(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是________，电子式是________，分子构型为________，属于________分子(填“极性”或“非极性”)。(5)G分子中含有8个原子，其分子式为________，其中心原子的杂化方式为________，分子中含有________个σ键。解析：含有18个电子的微粒：单核微粒：Ar、K＋、Ca2＋、Cl－、S2－，可见A＋、B－、C2－分别为K＋、Cl－、S2－；A、B、C元素分别为K、Cl、S。双原子分子有：HCl、F2。可见D、E分别为HCl、F2。三原子分子为：H2S，H2S与H2O构型相似，都属于V形，分子中正电重心和负电重心不重合，属于极性分子。八原子分子有：C2H6，碳原子采取sp3杂化，每个碳原子分别与3个氢原子形成3个σ键，两个碳原子之间形成1个σ键。答案：(1)K Cl S (2)HCl (3)F2 (4)H2S HH V形 极性 (5)C2H6 sp3杂化 747\n10．C、Si、Ge、Sn是同族元素，该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要的应用。请回答下列问题：(1)Ge原子核外电子排布式为____________________________________________________。(2)C、Si、Sn三种元素的单质中，能够形成金属晶体的是________。(3)按要求推出下列氧化物的立体结构、成键方式或性质。①CO2分子的立体结构及碳氧之间的成键方式________；②SiO2晶体的立体结构及硅氧之间的成键方式________；③已知SnO2是离子晶体，写出其主要的物理性质_____________________________________________________________________________________________________________________________________(写出2条即可)。(4)CO可以和很多金属形成配合物，如Ni(CO)4，Ni与CO之间的键型为________。(5)碳氧键的红外伸缩振动频率与键的强度成正比。已知Ni(CO)4中碳氧键的伸缩振动频率为2060cm－2，CO分子中碳氧键的伸缩振动频率为2143cm－2，则Ni(CO)4中碳氧键的强度比CO分子中碳氧键的强度________(填字母)。A．强B．弱C．相等D．无法确定原子晶体。③SnO2为离子晶体，其特性为熔沸点较高，硬度较大，熔融时导电等。(4)配合物中，中心原子与配位体之间形成配位键。(5)根据红外伸缩振动频率与键的强度成正比，已知2143cm－2>2060cm－2，故Ni(CO)4中碳氧键的强度比CO中碳氧键强度弱。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2 (2)Sn (3)①直线形，共价键(或σ键与π键) ②正四面体结构，共价键(或σ键) ③熔化时导电，具有较高的熔点 (4)配位键 (5)B11.有A、B、C、D、E、F、G七种元素，除E为第四周期元素外其余均为短周期元素。A、E、G位于元素周期表的s区，其余元素位于p区，A、E的原子外围电子层排布相同，A的原子半径在所有原子中最小；B原子的最外层中p轨道上的电子数等于前一电子层电子总数；C元素原子的价电子排布式为nsnnpn＋1；D元素的第一电离能列同周期主族元素第三高；F的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍；G的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同。回答下列问题：47\n(1)D的元素符号为________，G的原子结构示意图为________。(2)F的电子排布式为________，BF2是__________分子(填“极性”或“非极性”)，它的晶体类型是________晶体。(3)D的前一元素第一电离能高于D的原因：________________。(4)由A、B、C形成的ABC分子中，含有________个σ键，________个π键。(5)比较F、D的气态氢化物沸点________>________，原因是________________________________________________________________________。答案：(1)S (2)1s22s22p4 非极性 分子 (3)D的前一元素是P，P的3p能级为半充满状态的3p3，是稳定结构，而S元素的3p能级为3p4，是不稳定的结构。故P的第一电离能高于S (4)2 2 (5)H2O H2S H2O分子间含有氢键，作用力强于范德华力1.氢是新型清洁能源，但难储运。研究发现，合金可用来储藏氢气。镧()和镍()的一种合金就是储氢材料。该合金的晶胞如右图，镍原子除一个在中心外，其他都在面上，镧原子在顶点上。储氢时氢原子存在于金属原子之间的空隙中。（1）一定条件下，该贮氢材料能快速、可逆地存储和释放氢气，若每个晶胞可吸收3个H2,这一过程用化学方程式表示为：。（2）下列关于该贮氢材料及氢气的说法中，正确的是(填序号)A．该材料中镧原子和镍原子之间存在化学键，是原子晶体B．氢分子被吸收时首先要在合金表面解离变成氢原子，同时放出热量C．该材料贮氢时采用常温高压比采用常温常压更好D．氢气很难液化是因为虽然其分子内氢键很强，但其分子间作用力很弱47\nI、镍常见化合价为+2、+3,在水溶液中通常只以+2价离子的形式存在。+3价的镍离子具有很强的氧化性，在水中会与水或酸根离子迅速发生氧化还原反应。II、在Ni2+的溶液中加入强碱时，会生成Ni(OH)2沉淀，在强碱性条件下，该沉淀可以被较强的氧化剂(如NaClO)氧化为黑色的难溶性物质NiO(OH)。III、镍易形成配合物如Ni(CO)6、[Ni(NH3)6]2+等。E．己知镧和镍的第一电离能分别为5.58eV、7.64eV,可见气态镧原子比气态镍原子更容易变成+1价的气态阳离子（3）某研究性学习小组查阅的有关镍及其化合物的性质资料如下：①写出Ni3+的核外电子排布式：②写出将NiO(OH)溶于浓盐酸的离子方程式：（4）Ni(CO)6为正八面体结构，镍原子位于正八面体的中心，配位体CO在正八面体的六个顶点上。若把其中两个CO配位体换成NH3得到新的配合物，则以下物质中互为同分异构体的是。(填字母编号，任填一组)(图中黑点为NH3，圆圈为CO，Ni略去)【解析】（1）根据晶胞可以得到储氢材料的化学式为：LaNi5；（2）A中储氢材料中不存在共价键，不属于原子晶体；B中此过程吸热；D中氢气分子间不存在氢键；【答案】（1）LaNi5＋3H2LaNi5H6；（2）CE（3）①[Ar]3d7；或②2NiO(OH)+6HCl（浓）=2NiCl2+Cl2↑+4H2O；（4）A和B（或A和C、A和D、B和E、C和E、D和E任一组均可）；2.元素A～D是元素周期表中短周期的四种元素，请根据表中的信息回答下列问题。元素ABCD47\n物质或结构信息单质制成的的高压灯，发出的黄光透雾力强、射程远。工业上通过分离液态空气获得其单质。原子的最外层未达到稳定结构单质常温、常压下是气体，原子的L层有一个未成对的电子+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同。（1）上表中与A属于同一周期的元素是_____________（写元素符号），写出D离子的电子排布式______________________。（2）D和C形成的化合物属于_________晶体。写出C单质与水反应的化学方程式_________________________。（3）对元素B的单质或化合物描述正确的是_________。a．B元素的最高正价为+6b．常温、常压下单质难溶于水c．单质分子中含有18个电子d．在一定条件下镁条能与单质B反应（4）A和D两元素金属性较强的是（写元素符号）_____。写出能证明该结论的一个实验事实________________。3.目前，全世界镍（Ni）的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位，镍行业发展蕴藏着巨大的潜力。（1）配合物Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)4属于晶体；基态Ni原子的电子排布式为。（2）某配合物结构如右图所示，分子内含有的作用力有（填编号）。A．氢键B．离子键C．共价键D．金属键E．配位键（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应。如①CH2=CH2、②HC≡CH、③④HCHO等，其中碳原子采取sp2杂化的分子有（填物质序号），预测HCHO分子的立体结构为形。（4）氢气是新型清洁能源，镧（La）和镍的合金可做储氢材料。该合金的晶胞如右图所示，晶胞中心有一镍原子，其他镍原子都在晶胞面上。该晶体的化学式是。【解析】（1）根据其物理性质可以判断为分子晶体；Ni为28号元素，所以基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；（3）平面结构的中心原子为sp247\n杂化，所以选①③④；（4）根据均摊法计算即可；【答案】（1）分子、1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2（2）ACE（3）①③④、平面三角（4）LaNi5或Ni5La5.碳是形成化合物最多的元素，其单质与化合物广布于自然界。（1）碳原子的核外电子排布式为。与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能，原因是；（2）CS2是一种重要的有机溶剂，CS2分子的空间构型为；写出一种与CS2互为等电子体的物质的化学式；（3）冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞（其晶胞结构如右图，其中空心球所示原子位于立方体的顶点或面心，实心球所示原子位于立方体内）类似。每个冰晶胞平均占有个水分子，冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同的原因是。【解析】（1）N原子2p轨道半充满，能量低；（2）CS2分子与CO2互为等电子体，结构为直线型。（3）均摊法计算即可。【答案】（1）1s22s22p2，N原子2p轨道半充满，能量低（2）直线形CO2（3）8氢键具有方向性，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键5.有主族元素A、B、C、D四种元素，原子序数依次递增，A元素原子2p轨道上有2个未成对电子。B原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大。C的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含C的质量分数为40％，且其核内质子数等于中子数。D原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道已充满。请回答下列问题：（1）AC2分子中含有____根π键，属于__________分子（填“极性分子”或“非极性分子”）（2）B的氢化物的空间构型为_________，B原子的原子轨道采用______杂化，其氢化物在同族元素所形成的氢化物中沸点最高的原因是__________。（3）写出A的常见氧化物与B的氧化物中互为等电子体的一组___________（4）C元素的电负性_______D元素的电负性（填“>”，“<”或“＝”）；用一个化学方程式表示__________________________________47\n负性，C<D。【答案】(1)2非极性(2)(3)三角锥形sp3氨分子间形成氢键，所以氨气比同族其它元素形成的氢化物沸点高(4)CO2和N2O(5)<H2S+Cl2=2HCl十S↓6.A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期元素。请根据表中信息回答下列问题。元素ABCD性质或结构信息与同主族元素原子序数相差2原子的最外层电子排布式为nsnnp2n-1原子序数是A、B两元素原子序数之和的2倍原子半径在所属周期中最小（1）写出B原子的最外层轨道排布式______________________。（2）A与B的单质可化合生成M，A与D的单质可化合生成N，M的空间构型为_____________。M与N可以在空气中化合生成E，E的电子式为____________________，写出在E溶于水所得的溶液中各离子浓度由大到小的顺序________________________。（3）C的单质在空气中燃烧可生成气体F，写出F与A、C形成的化合物反应的方程式，并标出电子转移的方向和数目_，F与A、B、D单质中的一种在溶液中充分反应可生成两种酸，写出该反应的离子方程式。【解析】A与同主族元素原子序数相差2，在短周期中只有H与Li差2，所以A为H；B原子的最外层电子排布式为nsnnp2n-1，n=2,所以B为N；C的原子序数是A、B两元素原子序数之和的2倍，所以C为S；D的原子半径在所属周期中最小，D在第三周期，所以为Cl。↑↓↑↑↑2p2s【答案】（1）（2）三角锥形， 47\nc(Cl-)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)（3）SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-【考点分析】本题主要考查学生对元素周期表的熟练程度以及半径大小规律，在此基础上推导元素，结合问题考查轨道表示式、空间构型、电子式书写、离子浓度大小比较、单线桥的表示、离子反应的书写。7.现有部分前四周期元素的性质或原子结构如下表：元素编号元素性质或原子结构A第三周期中的半导体材料BL层s电子数比p电子数少1C第三周期主族元素中其第一电离能最大D前四周期呀中其未成对电子数最多（1）B单质分子中，含有________个键和__________个键，元素B的气态氢化物的空间型为________________。（2）C单质的熔点____________A单质的熔点（填“高于”或“低于”），其原因是：_______________（3）写出元素D基态原子的电子排布式：______________________。【解析】A为第三周期中的半导体材料，得出A为Si；B的L层s电子数比p电子数少1，得出B为N；C在第三周期主族元素中其第一电离能最大，为Cl；D在前四周期呀中其未成对电子数最多，所以为Cr.【答案】（1）12，三角锥形（2）低于Cl2晶体属于分子晶体，Si晶体属于原子晶体，原子晶体中原子之间以很强的共价键结合，而分子晶体中分子间以较弱的分子间作用力结合，因而原子晶体的熔点比分子晶体的熔点高（3）1s22s22p63s23p63d54s18.下表给出了十种短周期元素的原子半径及主要化合价：元素代号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩原子半径/nm0.0740.1600.1520.1100.0990.1860.0750.0820.1020.143—2+2+1+5—3+7—1+1+5—3+3+6—2+347\n最高或最低化合价（1）上述元素中，属于第2周期的元素共有种。（2）写出编号为⑨的原子的核外电子排布式；上述元素中第一电离能最小的是（填元素符号）（3）上述元素中，最高价氧化物对应水化物酸性最强的物质的化学式，最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成含离子键的元素是（填编号）（4）写出编号为⑥和⑩的两种元素最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式：。（5）对编号为②和⑤的两种元素形成化合物的水溶液进行加热蒸干，写出该过程反应的化学方程式：。（6）上述元素中，有一种元素的单质是工业还原法冶炼金属的还原剂，写出该单质与铁的氧化物反应的化学方程式：。9.四种短周期元素的性质或结构信息如下表。请根据信息回答下列问题。元素TXYZ性质结构信息原子核外s电子总数等于p电子总数；人体内含量最多的元素，且其单质是常见的助燃剂。单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对，常温下单质气体性质稳定，但其原子较活泼单质质软、银白色固体、导电性强。单质在空气中燃烧发出黄色的火焰。第三周期元素的简单离子中半径最小（1）写出元素T的离子结构示意图；写出元素X的气态氢化物的电子式；写出Z元素原子的核外电子排布式：；元素Y的原子核外共有______种形状不同的电子云。（2）Z单质与Y最高价氧化物的水化物的水溶液反应的离子方程式47\n（3）元素T与氟元素相比，非金属性较强的是（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是a．常温下氟气的颜色比T单质的颜色深b．氟气与T的氢化物剧烈反应，产生T的单质c．氟与T形成的化合物中T元素呈正价态d．比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目得到Z为Al。【答案】(1)1S22S22P63S23P1；2种（2）2Al+2OH—+2H2O→2AlO2—+3H2↑(3)Fb、c47
