【备战2013】高考化学 考前30天冲刺押题系列 第二部分 专题05 物质结构与性质

【备战2013】高考化学考前30天冲刺押题系列第二部分专题

05 物质结构与性质

原子结构与性质是选考大题，主要有以下出题方向，选修本模块的学生在二轮复习时加以关注：

1．核外电子排布式及核外电子轨道排布图的书写。

2．晶体类型和化学键类型的判断。

3．物质熔沸点高低的比较及解释有关生活中的化学问题。

4．电离能和电负性大小的比较及其应用。

5．杂化轨道类型及分子空间构型的判断。

6．晶胞的结构与推算。

“物质的结构与性质”的题一般出现在II卷中，高考的重点和热点有离子键和离子晶体、共价键及键参数对物质性质的影响、用杂化轨道理论和价层电子对互斥原理分析分子的立体构型、等电子原理的运用、晶体、晶胞的概念、晶胞中微粒数目的确定、离子间距、离子空间利用率的计算等。范德华力、氢键及其对物质性质的影响等内容，可以成为高考题目中的素材。今后的题型，仍以元素及其化合物知识为载体，运用物质结构理论，将解释现象、定性推断、归纳总结、定量计算相结合，向多方位、多角度、多层次方向发展，可能会结合化学反应中的焓变的综合考查，也可以结合其他知识考查，如元素化合物、氧化还原反应等知识。预测2011年对本专题的考查将继续以填空出现，命题可能采取结合新科技，新能源等社会热点为背景，着重考查学生对基本概念的掌握，如元素周期律的变化规律，晶体类型的判断与性质等，同时对整个高中化学整合的考查也不容忽视，因为这样可以很好地考查学生对化学知识的全面掌握，同时增加了试题区分度。预计2013高考仍会延用当前的考查形式与命题方式，以新颖的情境，考查基本的应用。

【高频考点】

考点1 对基态原子核外电子排布及元素性质的考查

【例1】 A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空：

(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为____________；

(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C的元素符号为________；

(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为______________；

(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为______________________________。

(5)F元素的原子最外层电子排布式为n s n n p n＋1，则n＝________；原子中能量最高的是________电子。

考点2 分子结构与价键模型中的常见问题

【例2】(2012·金考卷第四模拟)随着科学的发展，科学家们合成了一些氙的化合物。请回答下列问题。

(1)Xe原子的价电子排布式为________。稀有气体中只有密度较大的氙能合成出多种化

合物，其原因是________。

A ．氙含量比较丰富

B ．氙原子半径大，电离能小

C ．氙原子半径小，电离能大

(2)研究报告指出：“关于XePtF 6”的化合价有Xe ＋2

[Pt F －2

6]、Xe ＋1

[Pt F －1

6]两种可能，经证实XePtF 6不溶于CCl 4等非极性溶剂。”据此可确定Xe[PtF 6]中化学键类型为________。

(3)金属Pt 采用“…ABCABC…”型堆积方式，抽出一个晶胞，其正确的是________。

(4)氙的含氧化合物主要有XeO 3和XeO 4，它们都有很强的氧化性，XeO 3的分子构型是________，XeO 4中Xe 原子的杂化类型是________，与XeO 4分子互为等电子体的离子有________(填一种)。

考点3 对晶胞结构及晶胞的计算的考查

【例3】 (2012·山东潍坊模拟)2011年3月11日日本发生了9.0级强地震。福岛第一核电站1号机组12日下午发生氢气爆炸。随后在爆炸核电站周围检测到的放射性物质有碘-131和铯137，碘131一旦被人体吸入，可能会引发甲状腺疾病。日本政府计划向核电站附近居民发放防止碘131辐射的药物碘片。

(1)Cs(铯)的最外层电子排布式为6s 1

，与铯同主族的前四周期(包括第四周期)的三种元素A 、B 、C 的电离能如下表：

那么三种元素A 、B 、C 的元素符号分别为________，形成其单质晶体的化学键类型是________。

(2)F 与I 同主族，BeF 2与H 2O 都是由三个原子构成的共价化合物分子，两者分子中的中心原子Be 和O 的杂化方式分别是________、________。

(3)与碘同主族的氯具有较高的活泼性，能够形成大量的含氯化合物，如金属氯化物、非金属氯化物等。BCl 3是一种非金属氯化物，该物质分子中B —Cl 键的键角为________。

(4)碘131是碘单质，其晶胞结构如图甲所示，该晶胞中含有________个I 2分子；KI 的晶胞结构如图乙所示，每个K ＋

紧邻________个I －

。

(3)硼原子价电子数为3，Cl 提供3个电子，硼原子的价层电子对数为3＋3

2＝3，因价层电

子对中没有孤对电子，故BCl 3为平面正三角形结构，分子中B —Cl 键的键角为120°。

(4)由碘晶胞可知，I 2在晶胞的8个顶点和6个面上，故一个晶胞中含有4个I 2分子；KI 晶胞与NaCl 晶胞结构相似，每个K ＋

紧邻6个I －

。

【答案】(1)Li 、Na 、K 金属键 (2)sp sp 3

(3)120° (4)4 6 【特别提醒】

分析晶体结构，一般用“均摊法”。即选取一个最小单元(如晶胞、正六边形等)，判断

每个原子(点)或共价键(边)与N个重复单元共用，该单元净占1个点或1个边的。熟悉教材介绍的几个晶体，如氯化钠型、金刚石型、石墨型、氟化钙型、二氧化硅型等，将其结构迁移到新信息晶体结构中，处理新问题。

【高考预测】

（4）E的核外电子排布式是，ECl3形成的配合物的化学式为。

（5）B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是。

【答案】（1）C＜O＜N

（2）三角锥形 sp3

（3）N2O

（4）1s22s22p63s23p63d54s1（或[Ar] 3d54s1） [Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3

5）4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O

【变式】下列有关电离能的说法不正确的是（）

A．同族元素，随着电子层数的增加，I1逐渐增大

B．通常情况下，电离能I1＜I2＜I3

C．同周期元素，随着原子序数的增加，I1增大

D．电离能越小，元素的金属性越强

预测二 1-36号元素的电子排布式、轨道表示式

例2．四种短周期元素的性质或结构信息如下表。氢根据信息回答下列问题。

C

单质常温、⑴B 元素在周期表中的位置 ，写出A 原子的电子排布式

。

⑵写出C

单质与水反应的化学方程式 。A 与C 形成的化合物溶于水后，溶液的pH 7(填“大于”、“等于”或“小于”)。

⑶D 元素最高价氧化物晶体的硬

度 (填“大于”、“小”)，其理由是 。

⑷A、B 两元素非金属性较强的是(写元素符号) 。写出证明这一结论的一个实验事实 。

【变式】下列有关物质结构的表述正确的是

A ．次氯酸的电子式

B ．硫原子的最外层电子排布式3s 2

3p

4

C ．二氧化硅的分子式

D．镁离子的结构示意图

预测三、考查晶体的特征和微粒间的作用力、晶体中微粒数目的确定，离子的空间利用率，晶胞中粒子数目

例3．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。

m

试回答下列问题：

（1）请写出元素“o”的基态原子电子排布式 __________

（2）k在空气中燃烧产物的分子构型为____________，中心原子的杂化形式为 ________ ，该分子是_______ （填“极性”或“非极性”）分子。

（3）由j原子跟c原子以1:1相互交替结合而形成的晶体，晶型与晶体j相同。两者相比熔点更高的是________ ，试从结构角度加以解释：_______________________

（4）i单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。

若已知i的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数，i的相对原子质量为M，请回答：

①晶胞中i原子的配位数为_______。

②该晶体的密度为______（用字母表示）。

【变式】共价键、离子键和范德瓦耳斯力都是微观粒子之间的不同作用力，下列物质：①Na2O2；② SiO2；③ 石墨；④ 金刚石；⑤ FeS2；⑥ 白磷，其中含有两种作用力的组合是

A．①③⑤⑥ B．①③⑥ C．②④⑥D．①②③⑥

【答案】A

预测四杂化方式与分子立体构型的关系及用杂化轨道理论解释一些常见分子的结构、构型和极性

例4、NH3分子的空间构型是三角锥形结构而不是平面正三角形结构，最充分的理由是( )

A．NH3分子是非极性分子

B．NH3分子内三个价键的键角和键长均相等

C．NH3分子内3个N—H键的键长相等，键角都等于107°18′

D．NH3分子内3个N—H键的键长相等，键角都等于120°

2．下表为元素周期表的一部分。有关A、B、C、D四种元素的叙述中，错误的是（）

A．A和B可形成AB32-、A2B42-等离子

B．B的氢化物的沸点低于C的氢化物的沸点

C．单质C的晶体中含有共价键和范德华力

D．由A、D形成的一种物质可用以提取碘水中碘单质

3．下列物质发生变化时，所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是（）A．液溴和苯分子受热变为气体 B．干冰和氯化铵分别受热变为气体

C．二氧化硅和铁分别受热熔化 D．食盐和葡萄糖分别溶解在水中

4． X和Y是原子序数大于4的短周期元素，X m+和Y n-两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是( )

A．X和Y的核电荷数之差为m-n

B．X的原子半径比较小

C．电负性X>Y

D．第一电离能X

5．具有下列电子层结构的原子和离子，其对应的元素一定属于同一周期的是（）

A ． 两原子其核外全部都是S 电子

B ． 两原子N 层上都有1个S 电子，一个原子有d 电子，另一个原子无d 电子

C ．原子核外M 层上的S 、P 能级都充满电子，而d 能级上没有电子的两种原子

D ．最外层电子排布为2S 2

2P 6

的原子和最外层电子排布为 2S 2

2P 6

的离子

6．下列有关电离能的说法中，正确的是（）

A ．第一电离能是原子失去核外第一个电子需要的能量

B ．第一电离能越大的原子，元素电负性一定越大

C ．可通过各级电离能的数值，判断元素可能的化合价

D ．在元素周期表中，主族元素原子第一电离能从左到右一定越来越大 【答案】C

【解析】本题考查的是电离能的相关知识。第一电离能是气态原子失去核外第一个电子需要的最少能量，A 错误；电离能和电负性是元素的两种不同的性质，二者变化规律不完全一致，B 错误；电离能的总体趋势：同一周期中，第一电离能从左到右越来越大，其中有反常，如N>O ，D 错误。

7．W 、X 、Y 、Z 均为短周期元素，W 的单质是黄绿色气体；X 与W 同主族；Y 的原子序数是W 和X 的原子序数之和的一半；含Z 元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是

A ．金属性：Y >Z

B ． 氢化物的沸点：X W >

C ．离子的还原性：-->X W

D ．离子半径：+--

>>Z Y X

8．有下列八种晶体：A．.SiO2（水晶） B．冰醋酸 C．氧化镁 D．白磷；E．晶体氩F．氯化铵 G．铝 H．金刚石

用序号回答下列问题：

（1）属于原子晶体的化合物是_____________，直接由原子构成的晶体是____________，直接由原子构成的分子晶体是_____________________。

（2）由极性分子构成的晶体是____________，含有共价键的离子晶体是__________，属于分子晶体的单质是___________。

（3）在晶体状态下能导电的是____________，受热熔化后化学键不发生变化的是____，需克服共价键的是______________。

9．化合物YX2、ZX2中，X、Y、Z的核电荷数均小于18；X原子最外层的p能级中有一个轨道填充了2个电子，Y原子的最外层的p能级的电子数等于前一能层的电子总数，且X和Y 具有相同的电子层数；Z与X在周期表中位于同一主族，回答下列问题：

（1）X的电子排布式为_________，Y的轨道表示式为_____________。

（2）ZX2的分子式为__________，Z的杂化式是_________。

（3）Y与Z形成的化合物的分子式是________，分子是______分子（填“极性”或“非极性”）

10．四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。

C

单质常温、

⑴B元素在周期表中的位置，写出A原子的电子排布式。

⑵写出C单质与水反应的化学方程式。A与C形成的化合物溶于水后，溶液的pH 7(填“大于”、“等于”或“小于”)。

⑶D元素最高价氧化物晶体的硬度(填“大于”、“小”)，其理由是。

⑷A、B两元素非金属性较强的是(写元素符号) 。写出证明这一结论的一个实验事实。

【答案】⑴第三周期ⅦA 1s22s22p63s23p4⑵2Na+2H2O=2NaOH+H2↑大于⑶大 SiO2是原子晶体（或小 CO2是分子晶体）⑷Cl 高氯酸的酸性大于硫酸的酸性或氯化氢稳定比硫化氢强

11．元素X原子的价电子排布式为（n+1）S n(n+1)P n+3。试回答：

（1）X原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有________个方向。

（2）X原子的价电子排布中有_______对成对电子，有_______个未成对电子。

（3）X元素的名称为，其氢化物电子式为__________________。

（4）X元素的单质通入NaOH溶液中，反应的离子方程式为：____________________________________________________________。