2013年高考化學(xué)試題分類解析 -考點23物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選修)
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1、 考點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價陽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個未成對的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元素最高價氧化物的晶體具有很高的熔點和沸點 【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
2、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錯誤,Al3+的半徑比Mg2+小,B錯誤;氮氣、氧氣均能與鎂反應(yīng),C正確;CO2形成的晶體熔沸點低,D錯誤。 【考點定位】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,含有非極性共價鍵的離子化合物是 A.CaC2 B.N2H4 C.Na2S2 D.NH4NO3 [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
3、 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鍵,分子間力, B項錯誤,氯化氫和氯化鉀的溶解分別克服的都是共價鍵,離子鍵,C項錯誤,溴和汞的氣化分別克服的都是分子間力金屬鍵,D項錯誤, 4.(2013上海化學(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】Bks5u 【解
4、析】超臨界水任然呈中性,AC項錯誤 根據(jù)相似相容的原理可以知道B正確(有機(jī)物大多數(shù)是非極性分子) D錯誤。ks5u 5.(2013安徽理綜7)我國科學(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) B.CO2分子中的化學(xué)鍵為非極性鍵 C.HCHO分子中既含α鍵又含π鍵 D.每生成1.8gH2O消耗2.24L O2 【答案】C 1 / 11 【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),錯誤;B、二氧化碳結(jié)構(gòu)為,為極性鍵,錯誤
5、;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,錯誤。 【考點定位】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。 6.(2013重慶理綜12)已知:P4(s)+6Cl2(g)=4PCl3(g) ΔH=akJmol-1 P4(s)+10Cl2(g)=4PCl5(g) ΔH=bkJmol-1 P4具有正四面體結(jié)構(gòu),PCl5中P-Cl鍵的鍵能為ckJmol-1,PCl3中P-Cl鍵的鍵能為1.2ckJmol-1 下列敘述正確的是( )
6、
A.P-P鍵的鍵能大于P-Cl鍵的鍵能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的反應(yīng)熱ΔH
C.Cl-Cl鍵的鍵能kJmol-1
D.P-P鍵的鍵能為kJmol-1
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P—P鍵,
6E(P—P)+6(Cl—Cl)—121.2c=a, 6E(P—P)+10(Cl—Cl)—20c=b, Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g) △H=( bkJmol-1—akJmol-1)/4。A項,E(P—P) 7、—20c=b—a,有E(Cl—Cl)= ,正確;D項,經(jīng)過計算,E(P—P)= ,錯誤。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。
請回答下列問題:
⑴M固體的晶體類型是 。
⑵Y基態(tài)原子的核外電子排 8、布式是 ① ;G分子中X原子的雜化軌道的類型是 ② 。
⑶L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 。
⑷R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 9、)AgCl懸濁液中加入Ag2S,Ksp(AgCl) 10、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。
④Z的原子序數(shù)大于Y,且能與Na化合,則X為Cl元素。
⑤則Q為Na2S,J為NaCl,I為AgCl,M為NH4Cl
8.(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 11、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
(2)小 分子間 12、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的最高價氧化對應(yīng)的水化物為H2XO3,可以確定X為+4價,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。
【考點定位】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 13、分)(2013新課標(biāo)卷Ⅱ37)
前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A,B,C,D中,
A和B的價電子層中未成對電子均只有1個,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
電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2,且原子序數(shù)
相差為2。
回答下列問題:
(1)D2+的價層電子排布圖為_______。
(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)
(3)A、B和D三種元素組成的一個化合物的晶胞如圖所示。
①該化合物的化學(xué)式為_________;D的配位數(shù)為_______;
②列式計算該晶體的密度_____ 14、__gcm-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)①K2NiF4; 6
②=3.4
(4)離子鍵、配位鍵;[FeF6]3-;
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,正確的是 。
(2)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素 15、的功能陶瓷,右圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,則每個晶胞中含有B原子的個數(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電子的原子是 。
【答案】(1)a (2)2;BN (3)sp2;sp3;3 (4)X
【解析】(1)F無正價,b項錯誤;HF分子之間能形成氫鍵,沸點最高,c項錯誤;由于鹵族元素的單質(zhì)均屬于分子晶體,隨相對分子質(zhì)量增大范德華力增大,因而沸點 16、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)很容易計算出含有2個B和2個N,化學(xué)式為BN。
(3)利用價層電子對互斥理論計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原子的所有價電子已經(jīng)使用,因而提供孤對電子的原子是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I37)
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 17、 ,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個原子,其中在面心位置貢獻(xiàn) 個原子。
(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,簡要分析和解釋下列有關(guān)事實:
① 18、 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
② 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 19、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。
①在1個晶胞中,X離子的數(shù)目為 20、 。
②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YZ42-
①YZ42-的空間構(gòu)型為 (用文字描述)。
②寫出一種與YZ42-互為等電子體的分子的化學(xué)式: 21、 。
(5)X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為 。
【參考答案】
(1)①4 ②ZnS
(2)sp3
(3)水分子與乙醇分子之間形成氫鍵
(4)①正四面體 ②CCl4或SiCl4
(5)16mol或166.021023個
【解析】本題考查學(xué)生對原子核外電子排布、晶體結(jié)構(gòu)與計算、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)知識的掌握和應(yīng)用能力。本題基礎(chǔ)性較強(qiáng),重點特出。
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, 22、顯然是鋅。元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子,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)①在1個晶胞中,Zn離子的數(shù)目為81/8+61/2=4。
②S離子的數(shù)目也為4,化合物的化學(xué)式為ZnS。
(4)①SO42-的空間構(gòu)型根據(jù)VSEPR模型與雜化類型可知無孤對電子為正四面體。
②SO42-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)4]Cl2,1mol該配合物中含有σ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σ鍵的數(shù)目為16mol或166.021023個。
23、
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 24、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)COCl2 sp2 極性
[解析]:(1)每個原子周圍有4個鍵,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 25、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)COCl
2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,用小黑點標(biāo)出C、N、O三種元素的相對位置。
(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到:
①上述化學(xué) 26、方程式中的5種物質(zhì)所屬的晶體類型有_________(填序號)。
a.離子晶體 b.分子晶體 c.原子晶體 d.金屬晶體
②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)2BF3晶體Q,Q在一定條件下可轉(zhuǎn)化為R:
①晶體Q中各種微粒間的作用力不涉及___________(填序號)。ks5u
a.離子鍵 b.共價鍵 c.配位鍵 d.金屬鍵 e.氫鍵 f.范德華力
②R中陽離子的空間構(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;水楊酸第一級電離形成的離子能形成分 27、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__________。
【知識點】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。
【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。由于N 原子為1S22S22P3 達(dá)
到半滿結(jié)構(gòu),相對較穩(wěn)定,所以第一電離能會有所增大,O 原子為1S2 2S2 2P4 ,2P 軌道有一堆成堆電子,相對于N 原子的半滿結(jié)構(gòu),第一電離能會略小于N,即C 28、NH4F 屬于離子晶體。
②29Cu 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[Ar]3d104s1。
(3)①H2O 分子中的O 原子與(H2O)2BF3分子中的H 原子之間存在氫鍵,(H2O)2BF3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 原子之間存在共價鍵,Q 分子之間存在分子間作用力;
②水合氫離子中O 原子有一對孤對電子,會排斥三個氫原子(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)
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