|
物质结构与性质解题策略 纵观近几年各地高考试题，对本专题
【考点再现】
1.考查元素周期律对物质性质递变的应用：
例1：下列说法正确的是 ( ). A.SiH4 比CH4 稳定 B.O2-半径比F―的小 C.Na和Cs属于第 IA 族元素， Cs 失电子能力比 Na 的强 D.P和As属于第 VA 族元素， H3PO4 酸性比 H3 AsO4的弱
2.考查“位—构—性”的关系： 例2：元素X、Y和Z可结合形成化合物XYZ3；X、Y和Z的原子序数之和为26；Y和Z在同一周期。下列有关推测正确的是（ ）. A.XYZ3是一种可溶于水的酸，且X与Y可形成共价化合物XY B.XYZ3是一种微溶于水的盐，且X与Z可形成离子化合物XZ C.XYZ3是一种易溶于水的盐，且Y与Z可形成离子化合物YZ D.XYZ3是一种离子化合物，且Y与Z可形成离子化合
3.考查构成晶体微粒间的作用力及中心原子的杂化方式：
例3：在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是:( ) A.sp，范德华力 B.sp2，范德华力 C.sp2，氢键 D.sp3，氢键
解析：由“B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构”知，B原子为sp2杂化，又因分子中存在羟基，故分子间存在氢键。 答案：C
4.考查由性质或结构推断物质：
例4：四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。
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 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 。 解析：根据题干提供的物质的性质或结构可进行推断，元素A，由“单质在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰”可直接确定为硫元素。元素B，“原子的M层有1个未成对的p电子”则可能为[Ne]3s23p1或[Ne]3s23p4，又“单质常温、常压下是气体，能溶于水”，则应为Cl。元素C，根据物质的性质，“银白色、焰色为黄色”，则肯定为Na；元素D，“原子最外层电子层上s电子数等于p电子数”，则可能为1s22s22p2（C元素）或是1s22s22p62s22p2（Si元素），它们可以分别形成金刚石和晶体硅，且熔、沸点均很高，则均符合题意。能准确推断上述元素后，问题的回答并可顺利解决。
答案：⑴第三周期 ⅦA 1s22s22p63s23p4 ⑵2Na+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
5.以推断的形式综合考查：
例5：已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24，ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2∶1，三个氯离子位于外界。请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示） （1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 。 （2）B的氢化物的分子空间构型是 。其中心原子采取 杂化。 （3）写出化合物AC2的电子式 ；一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体，其化学式为 。 （4）E的核外电子排布式是 ，ECl3形成的配 （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
【专题训练】 1.下列排列顺序正确的是( ). ①热稳定性：H2O＞HF＞H2S ②原子半径：Na＞Mg＞O ③酸性：H3PO4＞H2SO4＞HClO4 ④结合质子能力：OH-＞CH3COO-＞Cl- A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
2.在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是( ). A.最易失去的电子能量最高 B.电离能最小的电子能量最高 C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 D.在离核最近区域内运动的电子能量最低
3.某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1 H原子组成HmX分子，在agHmX中所含质子的物质的量是( ) . A.(A－N＋m)mol B.(A－N)mol C.(A－N)mol D.(A－N＋m)mol
4.下列叙述正确的是（ ）. A.除零主元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数 B.除短周期外，其它周期均为18种元素 C.副族元素没有非金属元素 D.碱金属元素是指ⅠA族
5.下列叙述中正确的是（ ）. A.NH3、CO、CO2都是极性分子 B.CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子 C.HF、HCl、HBr、Hl的稳定性依次增强 D.CS2、H2O、C2H2都是直线型分子
6.根据表1信息，判断以下叙述正确的是（ ）. 表1 部分短周期元素的原子半径及主要化合价
A.氢化物的沸点为H2T＜H2R B.单质与稀盐酸反应的速率为L＜Q C.M与T形成的化合物具有两性 D.L2＋与R2－的核外电子数相等
7. X、Y均为元素周期表中前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是（ ）. A.由mXa＋与nYb－得，m＋a=n－b B.X2－的还原性一定大于Y－ C.X、Y一定不是同周期元素 D.若X的原子半径大于Y，则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY
8.右图是元素周期表的一部分，下列说法中正确的是 A.元素①位于第二周期第ⅣA族 B.气态氢化物的稳定性：④＞② C.最高价氧化物对应水化物酸性：⑤＞④ D.元素的最高正化合价：③＝⑤
9.下列关于晶体的说法正确的组合是( ) .
①分子晶体中都存在共价键 ②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 ③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低 ④离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键 ⑤CaTiO3晶体中（晶胞结构如图所示）每个Ti4+和12个O2-相紧邻 ⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合 ⑦晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 ⑧氯化钠熔化时离子键被破坏 A.①②③⑥ B.①②④ C.③⑤⑦ D.③⑤⑧
10.砷化镓属于第三代半导体，它能直接将电能转变为光能，砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍，而耗能只有其10%，推广砷化镓等发光二极管（LED）照明，是节能减排的有效举措，已知砷化镓的晶胞结构如右图。试回答下列问题：
（1）下列说法正确的是 （选填序号）。 A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同 B.第一电离能：As＞Ga C.电负性:As＞Ga D.砷和镓都属于p区元素 E.半导体GaP、SiC与砷化镓为等电子体 （2）砷化镓是将(CH3)3Ga和AsH3用MOCVD方法制备得到， 该反应在700℃进行，反应的方程式为： （3）Ga的核外电子排布式为： 。 （4）AsH3沸点比NH3低，其原因是： 。
11. X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题： (1)X、Y的元素符号依次为 、 ； (2)XZ2与YZ2分子的立体结构分别是 和 ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 （写分子式），理由是 ； (3)Q的元素符号是 ，它属于第 周期，它的核外电子排布式为 ，在形成化合物时它的最高化合价为 ； (4)用氢键表示式写出 12. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短同期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。 （1）W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水，该反应的离子方程式为 。 （2）W与Y 可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为 。 （3）X的硝酸盐水溶液显 性，用离子方程式解释原因 。 （4）Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为： 。 （5）比较Y、Z气态氢化物的稳定性 ＞ （用分子式表示） （6）W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是： ＞ ＞ ＞ 。 （7）Z的最高价氧化物为无色液体，0.25 mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出Q kJ的热量。写出该反应的热化学方程式： 。 13.氮是地球上极为丰富的元素。 (1)Li3N 晶体中氮以 N3-存在，基态N3-的电子排布式为 。 (2) N≡N的键能为 942 kJ·mol-1 , N－N 单键的键能为 247kJ·mol-1，计算说明N2 中的 键比 键稳定（填“σ ”或“π ”）。 (3)(CH3)3 NH+ 和AlCl4-可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100 ℃ ，其挥发性一般比有机溶剂 （填“大”或“
b.“绿色”溶剂 c.复合材料 d.绝热材料
(4) x+中所有电子正好充满 K、L、M三个电子层，它与N3-形成的晶体结构如图所示。X的元素符号是 ，与同一个N3-相连的x+今有 个。 14.镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时，先制备无水氯化镁，然后将其熔融电解，得到金属镁。 （1）以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物，其主要作用除了降低熔点之外还有 。 （2）已知MgO的晶体结构属于NaCl型。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如右图所示，请改正图中错误： 。 （3）用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因： 。
（4）Mg是第三周期元素，该周期部分元素氟化物的熔点见下表：
解释表中氟化物熔点差异的原因： 。 （5）人工模拟是当前研究的热点。有研究表明，化合物X可用于研究模拟酶，当其结合
①a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转，说明该碳碳键具有 键的特性。 ②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用，比较a和b中微粒间相互作用力的差异 。 15.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。
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）。
5.B【解析】分子的极性一般与物质的空间结构有关，空间结构对称的属于非极性分子，反之属于极性分子。对于ABn分子，其经验规则是中心原子A的化合价的绝对值若等于最外层电子数，则属于非极性分子，反之属于极性分子，当然根据分子的极性也可以判断它的空间结构。键的极性只与是否属于同种非金属有关，而物质的稳定性与化学键的键能有关，一般，非金属性越强，所对应的气态氢化物越稳定。所以选项A中CO2属于非极性分子；选项C中HF、HCl、HBr、HI的稳定性减弱；选项D中的H2O属于V型结构。
6.C 【解析】T只有－2价，且原子半径小，所以T为O元素；R的最高正价为＋6价，最低价为－2价，所以R为S元素；L的原子半径最大，化合价为＋2价，所以L为Mg；M的原子半径介于Mg和S之间且化合价为＋3价，所以M为Al；而Q的原子半径在Mg和O之间且化合价为＋2价，所以Q为Be。选项A，由于H2O中存在氢键，所以沸点：H2T＞H2R；选项B，由于Mg的金属性比Al强，所以与HCl反应的速率：L＞Q；选项C，Al和Be的化合物具有两性；选项D，Mg2＋只有两个电子层而S2－具有三个电子层。
7.B 【解析】X、Y均为周期表的前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，A项，对于阳离子，核外电子数为m-a，对于阴离子，核外电子数为n+b，故A项错； X2－与Y－电子层结构相同，则它们应位于同一周期，且X在Y的前面，Y的非金属性强于X，所对应的离子的还原性: X2－>Y－，B项正确； S2－与Cl－电子层结构相同且位于同一周期，C项错误；X的原子半径大于Y，故X的非金属性弱于Y，其气态氢化物的稳定性也弱于Y，D项错误。
8.C 【解析】从图上分析，①不可能为位于第二周期第ⅣA族，因为这样③后面的元素应为F，而F上面是不存在元素的，故A项错；②④位于同主族，从上至下，非金属性减弱，所对应的
(4）NH3分子间能形成氢键，而As电负性小，半径大，分子间不能形成氢键。
【解析】本题以第三代半导体砷化镓为背景，全面考查原子结构与性质、分子结构及晶体结构知识灵活掌握程度，另一方面通过LED推广使用形成节能减排价值取向和环境友好的消费情趣。这类试题常常是通过小背景作为生长点，融合物质的结构与性质大部分知识内容。 11.（1）S C （2）V形 直线形 SO2 因为CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大（3）Cr 四 1s22s22p63s23p63d54s1 +6 （4）F-H…F F-H…O O-H…F O-H…O
【解析】此题主要考查了电子排布式，分子的空间构型，分子的极性，“相似相溶”原理以及氢键的表示方法。题型属于推断式，首先要正确的推出所有元素，然后再回答相应问题。 12.（1）Al(OH)3+ OH－＝AlO2－ +2H2O（2）
【解析】根据W、X、Y、Z是的同一短同期原子序数递增的元素，且W、X的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水，确定出W、X分别为Na和Al；由W与Y形成W2Y可以确定Y为S，Y的低价氧化物（SO2）与Z单质的水溶液反应可以确定Z为Cl，确定出四种元素其它的问题便迎刃而解。X的硝酸盐即Al(NO3)3属于强酸弱碱盐，水解显酸性。对于电子层结构相同的不同离子，核电荷数越小，离子半径越大，即S2－ ＞Cl－＞Na+＞Al3+；Z的最高价氧化物为Cl2O7，0.25mol与水反应放出QkJ热量，则1mol放出4QkJ的热量，可以写出对 13.(l) 1s22s22p6 (2)π σ (3）小 b (4)Cu 6
【解析】（1）N3-应与稀有气体Ne具有相同的电子排布式。（2）氮气分子中含有1个σ键与2个π键，根据题中提供的键能可得N-N π键为 【解析】本题主要考查了晶胞中粒子的排布，不同晶体熔沸点的比较以及微粒间的作用力。（2）迁移考查NaCl晶胞中粒子的排列；（4）熔沸点的比较规律；（5）①比较σ、π间的区别；②氢键和配位键的表示方法不同，氢键用“……”，配位键用“→”表示。 15.(1)1s22s22p63s23p63d64s2 (2)角形（或V形） sp2 极性 (3)SiC 因SiC晶体与晶体Si都是原子晶体，由于C的原子半径小，SiC中C－Si键键长比晶体Si中Si－Si键长短，键能大，因而熔沸点高。(4)12 【解析】（1）根据周期表的图示，知 “O”为Fe。（2）k为S元素，燃烧产物为SO2，根据VSEPR可知，它有一对孤对电子，S原子为sp2杂化。（3）SiC和晶体Si均为原子晶体，熔沸点的比较则看原子半径，小的熔沸点高。（4）从晶胞看，应为金属堆积方式中的铜型，配位数为12，从图乙中知，一个晶胞中含有
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
.
C
