2015高考化學(xué)分類匯編——14.物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選修3).docx

2015高考化學(xué)分類匯編14.物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選修3）可能用到的相對原子質(zhì)量：H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 AI 27 P 31 S 32 CL 35.5 Ca 40 Mn 55 Fe 56 Zn 65 Br 80 I 127上海卷.2015.T11.下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的比較，錯(cuò)誤的是（ ）A溶解度：小蘇打 水C硬度：晶體硅 苯【答案】D【解析】小蘇打溶解度大于蘇打的溶解度，A正確；溴乙烷的密度大于水的密度，B正確；晶體硅的硬度小于金剛石的硬度，C正確；乙烯的碳碳鍵長小于苯碳碳鍵長，D錯(cuò)誤。故選D。新課標(biāo)I卷.2015.T37、化學(xué)選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)碳及其化合物廣泛存在于自然界中，回答下列問題：（1）處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用形象化描述。在基態(tài)原子中，核外存在對自旋相反的電子。（2）碳在形成化合物時(shí)，其鍵型以共價(jià)鍵為主，原因是。（3）CS2分子中，共價(jià)鍵的類型有，C原子的雜化軌道類型是，寫出兩個(gè)與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子。（4）CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物熔點(diǎn)為253K，沸點(diǎn)為376K，其固體屬于晶體。（5）貪有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示: 在石墨烯晶體中，每個(gè)C原子連接個(gè)六元環(huán)，每個(gè)六元環(huán)占有個(gè)C原子。 在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個(gè)C原子連接故六元環(huán)，六元環(huán)中最多有個(gè)C原子在同一平面?！敬鸢浮浚?）電子云2（2）C有4個(gè)價(jià)電子且半徑較小，難以通過得或失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)（3）鍵又有鍵，sp，CO2、SCN-或N3-（4）分子（5）3；2；12；4【解析】C原子的核外電子排布為1s22s22p2，共有2對電子在相同原子軌道，自旋方向相反；CS2與CO2、SCN-、N3-等互為等電子體，相同空間構(gòu)型和鍵合形式相同，CS2結(jié)構(gòu)式為S=C=S，C原子雜化方式為sp，C原子與硫原子間為極性共價(jià)鍵，既有鍵又有鍵；Fe(CO)5熔點(diǎn)為253K，沸點(diǎn)為376K，可知其固體為分子晶體；由石墨烯晶體圖像可知，每個(gè)C原子連接3個(gè)六元環(huán)，根據(jù)均攤法計(jì)算每個(gè)六元環(huán)占有2個(gè)C原子。在金剛石晶體中，C原子雜化方式為sp3，每個(gè)C原子連接4個(gè)六元環(huán)，最多3個(gè)原子共面。每個(gè)C原子周圍形成4個(gè)共價(jià)鍵，每2個(gè)共價(jià)鍵即可形成1個(gè)六元環(huán)，則可形成6個(gè)六元環(huán)，每個(gè)共價(jià)鍵被2個(gè)六元環(huán)共用，所以一個(gè)C原子可連接12個(gè)六元環(huán)；根據(jù)數(shù)學(xué)知識，3個(gè)C原子可形成一個(gè)平面，而每個(gè)C原子都可構(gòu)成1個(gè)正四面體，所以六元環(huán)中最多有4個(gè)C原子共面。新課標(biāo)II卷.2015.T37.化學(xué)-選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（15分）A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素，A2-和B+具有相同的電子構(gòu)型：C、D為同周期元素，C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍；D元素最外層有一個(gè)未成對電子。回答下列問題：（1）四種元素中電負(fù)性最大的是 （填元素符號），其中C院子的核外電子排布式為 。（2）單質(zhì)A有兩種同素異形體，其中沸點(diǎn)高的是 （填分子式），原因是 ；A和B的氫化物所屬的晶體類型分別是 和 。（3）C和D反應(yīng)可生成組成比為1:3的化合物E,E的立體構(gòu)型為 ，中心原子的雜化軌道類型為 。（4）化合物D2A的立體構(gòu)型為 ，中心原子的的價(jià)層電子奇數(shù)為 ，單質(zhì)D與濕潤的Na2Co3反應(yīng)可制成D2A,其化學(xué)方程式為 。（5）A和B能夠形成化合物F，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)a=0.566nm.F的化學(xué)式為 ；晶胞中A原子的配位數(shù)為 ；列式計(jì)算晶體F的密度（g.cm-3 ）【答案：】（1）O 1S22S22P63S23P3（2）O3 O3的相對分子質(zhì)量大，范德華力大，沸點(diǎn)高。 分子晶體 離子晶體。（3）三角錐形 SP3（4）V形 4 （5）Na2O 8 【解析：】根據(jù)題意推出A、B、C、D依次為O、Na、P、Cl。（1）氧元素的非金屬性最強(qiáng)，四種元素中電負(fù)性最大的是O,C元素是P,所以核外電子排布式為1S22S22P63S23P3（2）氧元素有氧氣和臭氧兩種同素異形體，兩個(gè)都是分子晶體，O3的相對分子質(zhì)量大，范德華力大，沸點(diǎn)高，H2O是分子晶體，而NaH是離子晶體。（3）PCl3，根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論P(yáng)最外層有5個(gè)電子，最多接受3個(gè)電子，有一對孤電子，所以為三角錐形，雜化類型是SP3.(4)根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論,Cl2O是V形，中心原子的的價(jià)層電子奇數(shù)為4，單質(zhì)D與濕潤的Na2CO3反應(yīng)可制成Cl2O,氯氣既做氧化劑，又使還原劑，其化學(xué)方程式為（5）通過均攤法計(jì)算，大黑球是81/8+61/2=4，在晶體內(nèi)部，小黑球有八個(gè)，所以得出化學(xué)式是Na2O ，A的配位數(shù)是8，F(xiàn)的密度為。福建卷.2015.T31化學(xué)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（13分）科學(xué)家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉(zhuǎn)化和利用。（1）CH4和CO2所含的三種元素電負(fù)性從小到大的順序?yàn)開。（2）下列關(guān)于CH4和CO2的說法正確的是_(填序號)。a固態(tài)CO2屬于分子晶體b CH4分子中含有極性共價(jià)鍵，是極性分子c因?yàn)樘細(xì)滏I鍵能小于碳氧鍵，所以CH4熔點(diǎn)低于CO2d CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp（3）在Ni基催化劑作用下，CH4和CO2反應(yīng)可獲得化工原料CO和H2.基態(tài)Ni原子的電子排布式為_，該元素位于元素周期表的第_族。Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,1mol Ni(CO)4中含有_mol鍵。（4）一定條件下，CH4和CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如下圖所示)的水合物晶體，其相關(guān)參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物俗稱“可燃冰”?！翱扇急敝蟹肿娱g存在的2種作用力是_。為開采深海海底的“可燃冰”，有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0. 586nm，根據(jù)上述圖表，從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析，該設(shè)想的依據(jù)是_。【答案】（13分）（1）H、C，O（2）a、d（3）或Ar3d84s28（4）氫鍵、范德華力C02的分子直徑小于籠狀結(jié)構(gòu)空腔直徑，且與H20的結(jié)合能大于CH4【解析】：（1）電負(fù)性呈周期性變化，同一周期，從左至右，電負(fù)性逐漸增大，同一主族，從上至下，逐漸減小，故本題【答案】H、C、O（2） a選項(xiàng)，CO2是由分子構(gòu)成的物質(zhì)，在固體時(shí)屬于分子晶體，正確。b選項(xiàng)，甲烷中C-H鍵雖然是極性鍵，但因?yàn)榉肿訛橹行膶ΨQ結(jié)構(gòu)，正電中心和負(fù)電中心重合，為非極性分子。錯(cuò)誤c選項(xiàng)，甲烷與二氧化碳都是分子晶體，熔沸點(diǎn)由分子間作用力的強(qiáng)弱決定，與共價(jià)鍵的強(qiáng)弱無關(guān)，故錯(cuò)誤。 d選項(xiàng)，根據(jù)甲烷與二氧化碳的成鍵特點(diǎn)可知，它們分別是sp3和sp，正確。（3） 基態(tài)Ni原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d84s2 或?qū)懗?Ar3d84s2 ，根據(jù)價(jià)電子特征可判斷該元素位于第V族。 Ni（CO）4中，4個(gè)配位鍵也是4個(gè)鍵，再加上每個(gè)CO中還有1個(gè)鍵，故分子中一共有8個(gè)鍵，1mol該物質(zhì)中有8mol鍵。（4） “可燃冰”分子間一定有范德華力，同時(shí)在水分子間還存在氫鍵。 根據(jù)題目所給信息，CO2的分子直徑小于籠狀結(jié)構(gòu)空腔的直徑，并且CO2與水的結(jié)合能大于CH4的結(jié)合能，故CO2能置換CO2。山東卷.2015.T33.（12分）化學(xué)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)氟在自然界中常以CaF2的形式存在。(1)下列關(guān)于CaF2的表述正確的是_。a.Ca2與F間僅存在靜電吸引作用b.F的離子半徑小于Cl，則CaF2的熔點(diǎn)高于CaCl2c.陰陽離子比為2：1的物質(zhì)，均與CaF2晶體構(gòu)型相同d.CaF2中的化學(xué)鍵為離子鍵，因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電(2)CaF2難溶于水，但可溶于含Al3的溶液中，原因是_(用離子方程式表示)。已知AlF63-在溶液中可穩(wěn)定存在。(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子構(gòu)型為_，其中氧原子的雜化方式為_。（4）F2與其他鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以形成鹵素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反應(yīng)Cl2(g)3F2(g)=2ClF3(g) H=313kJmol1，F(xiàn)F鍵的鍵能為159kJmol1，ClCl鍵的鍵能為242kJmol1，則ClF3中ClF鍵的平均鍵能為_kJmol1。ClF3的熔、沸點(diǎn)比BrF3的_(填“高”或“低”)?！敬鸢浮浚?）bd（2）Al3+6F= AlF63（3）角形或V形；sp3（4）172 kJmol1；低【解析】（1）a、Ca2+與F間既有靜電引力作用，也有靜電排斥作用，錯(cuò)誤；b、離子所帶電荷相同，F(xiàn)的離子半徑小于Cl，所以CaF2晶體的晶格能大，則CaF2的熔點(diǎn)高于CaCl2，正確；c、晶體構(gòu)型還與離子的大小有關(guān)，所以陰陽離子比為21的物質(zhì)，不一定與CaF2晶體構(gòu)型相同，錯(cuò)誤；d、CaF2中的化學(xué)鍵為離子鍵，CaF2在熔融狀態(tài)下發(fā)生電離，因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電，正確。（2）CaF2難溶于水，但可溶于含Al3的溶液中，生成了AlF63，所以離子方程式為：Al3+6F= AlF63。（3）OF2分子中O與2個(gè)F原子形成2個(gè)鍵，O原子還有2對孤對電子，所以O(shè)原子的雜化方式為sp3，空間構(gòu)型為角形或V形。（4）根據(jù)焓變的含義可得：242kJmol1+3159kJmol16EClF =313kJmol1，解得ClF鍵的平均鍵能EClF =172 kJmol1；組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大，所以ClF3的熔、沸點(diǎn)比BrF3的低。江蘇卷.2015.TA.物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)下列反應(yīng)曾用于檢測司機(jī)是否酒后作駛：（1）基態(tài)核外電子排布式為 ；配合物中，與形成配位鍵的原子是 （填元素符號）。（2）中C原子軌道雜化類型為 ；1mol分子含有鍵的數(shù)目為 。（3）與互為等電子體的一種陽離子為 （填化學(xué)式）；與可以任意比例互溶，除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外，還因?yàn)??！敬鸢浮緼.【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（1）（或O（2）和7mol（或76.021023）（3）與之間可以形成氫鍵【解析】（1）根據(jù)鉻是第24號元素，其失去3個(gè)電子，還剩21個(gè)電子，排布式為1s22s22p63s23p63d3。因?yàn)樗肿又醒踉佑泄聦﹄娮涌梢耘旁诳哲壍乐?，所以與鉻離子形成配位鍵的是氧元素。（2）在乙酸分子中，第一個(gè)碳形成四個(gè)共價(jià)鍵，第二個(gè)碳形成三個(gè)共價(jià)鍵，所以碳原子雜化類型分別為sp3和sp2。1個(gè)乙酸分子中含有7個(gè)共價(jià)鍵，所以1mol 乙酸中含有7mol。（3）根據(jù)等電子體的要求，原子總數(shù)相等，最外層電子數(shù)要相同，所以為H2F+。水可以與乙醇互溶，是因?yàn)镠2O與CH3CH2OH之間可以形成分子間氫鍵。海南卷.2015.T19.選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)19（6分）下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)與氫鍵無關(guān)的是 A.乙醚的沸點(diǎn) B.乙醇在水中的溶解度C.氫化鎂的晶格能 D.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)19（14分）釩（23V）是我國的豐產(chǎn)元素，廣泛用于催化及鋼鐵工業(yè)?；卮鹣铝袉栴}：（1）釩在元素周期表中的位置為，其價(jià)層電子排布圖為。（2）釩的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示。晶胞中實(shí)際擁有的陰、陽離子個(gè)數(shù)分別為、 。（3）V2O5常用作SO2 轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑。SO2 分子中S原子價(jià)層電子對數(shù)是對，分子的立體構(gòu)型為；SO3氣態(tài)為單分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為；SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖2所示，該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類型為；該結(jié)構(gòu)中SO鍵長由兩類，一類鍵長約140pm，另一類鍵長約為160pm，較短的鍵為(填圖2中字母)，該分子中含有個(gè)s鍵。（4）V2O5 溶解在NaOH溶液中，可得到釩酸鈉（Na3VO4），該鹽陰離子的立體構(gòu)型為；也可以得到偏釩酸鈉，其陰離子呈如圖3所示的無限鏈狀結(jié)構(gòu)，則偏釩酸鈉的化學(xué)式為?！敬鸢浮?9AC。19（1）第4周期B族，電子排布圖。（2）4，2。（3）2，V形；sp2雜化； sp3雜化； a，12。（4）正四面體形；NaVO3?！窘馕觥吭囶}分析：19 A.乙醚分子間不存在氫鍵，乙醚的沸點(diǎn)與氫鍵無關(guān)，正確；B.乙醇和水分子間能形成氫鍵，乙醇在水中的溶解度與氫鍵有關(guān)，錯(cuò)誤；C.氫化鎂為離子化合物，氫化鎂的晶格能與氫鍵無關(guān)，正確；D.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)與氫鍵有關(guān)，錯(cuò)誤，選AC。19（1）釩在元素周期表中的位置為第4周期B族，其價(jià)層電子排布式為3d34s2，電子排布圖。（2）分析釩的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)利用切割法計(jì)算，晶胞中實(shí)際擁有的陰離子數(shù)目為4