2014至2016結(jié)構(gòu)化學(xué)全國卷真題及答案解析

1、2014-2016年全國I卷及全國卷結(jié)構(gòu)化學(xué)及答案解析1、（2016新課標(biāo)I卷）化學(xué)選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（15分）鍺（）是典型的半導(dǎo)體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)原子的核外電子排布式為_，有_個未成對電子。（2）與是同族元素，原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但原子之間難以形成雙鍵或叁鍵，從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是。（3）比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因。熔點/26146沸點/186約400（4）光催化還原制備反應(yīng)中，帶狀納米是該反應(yīng)的良好催化劑，、電負(fù)性由大至小的順序是_。（5）單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中原子的雜化方式為_，微粒之間存在的作用力是_

2、。（6）晶胞有兩個基本要素：原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置，下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為；B為；C為。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為。晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀。已知單晶的晶胞參數(shù)，其密度為_（列出計算式即可）?！敬鸢浮?（1）；2。（2）原子半徑較大，難以形成穩(wěn)定的鍵，不易形成雙鍵或叁鍵。（3）、的熔沸點依次上升。因為其組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨分子量增大，范德華力增大，熔沸點上升。（4）。（5），共價鍵。（6）；?！窘馕觥?（1）鍺位于硅的正下方，是號元素，核外電子排布為。（2）雙鍵、叁鍵與單鍵中均有鍵，但只有雙鍵和叁鍵中存在鍵。鍺難以形成雙鍵或叁鍵，說明鍺難以形成穩(wěn)定的

3、鍵。這是因為原子半徑較大，4p形成肩并肩重疊較難。（3）由表中數(shù)據(jù)可知，三種物質(zhì)熔沸點均不高，均為分子晶體，并且不存在氫鍵，因此熔沸點由范德華作用力的強弱決定。即熔沸點依次升高，是范德華力依次增強的結(jié)果，而對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)而言，范德華力主要受分子量決定。分子量越大，范德華力越大，熔沸點越高。（4）由三種元素在周期表的相對位置可知電負(fù)性相對強弱。（5）鍺與金剛石結(jié)構(gòu)相似，金剛石中碳原子是雜化，鍺晶體中鍺也是相同的雜化，原子間以共價鍵結(jié)合。（6）將晶胞切成8個相同的小正方體后，D是左下角小正方體的體心，因此原子坐標(biāo)是；每個晶胞中含有8個鍺原子，根據(jù)密度公式進行計算，注意換算單位： 2、（2

4、016新課標(biāo)卷）【化學(xué)選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與與性質(zhì)】（15分）東晉華陽國志南中志卷四中已有關(guān)于白銅的記載，云南鎳白銅（銅鎳合金）聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉栴}：（1）鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_，3d能級上的未成對的電子數(shù)為_。（2）硫酸鎳溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4藍色溶液。Ni(NH3)6SO4中陰離子的立體構(gòu)型是_。在Ni(NH3)62+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為_，提供孤電子對的成鍵原子是_。氨的沸點 （填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是_；氨是_分子（填“極性”或“非極性”），中心原子的軌道雜化類型為_。（3）單質(zhì)銅及鎳都是由_鍵形成

5、的晶體：元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu>INi的原因是_。（4）某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為_。若合金的密度為dg/cm3，晶胞參數(shù)a=_nm答案（1）1s22s22p63s23p63d84s2或Ar 3d84s2 2（2）正四面體 配位鍵 N 高于 NH3分子間可形成氫鍵極性 sp3（3）金屬銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子（4）3:13、（2015新課標(biāo)I卷）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）處于一定空間運動狀態(tài)的電子

6、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，其鍵型以共價鍵為主，原因是 。（3）CS2分子中，共價鍵的類型有 ，C原子的雜化軌道類型是 ，寫出兩個與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，該化合物熔點為253K，沸點為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C原子連接 個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有 個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C原子連接 故六元環(huán)，六元環(huán)中最多有 個C原子在

7、同一平面。（1）電子云   2 （2）C有4個價電子且半徑較小，難以通過得或失電子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) （3）鍵和鍵    sp     CO2、SCN-（或COS等） （4）分子 （5）3    2 12    4 【解析】試題分析：（1）電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布的形象化的描述；C原子的核外有6個電子，電子

8、排布為1s22s22p2，其中1s、2s上的2對電子的自旋方向相反，而2p軌道的電子的自旋方向相同； （2）在原子結(jié)構(gòu)中，最外層電子小于4個的原子易失去電子，而C原子的最外層是4個電子，且C原子的半徑較小，則難以通過得或失電子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以通過共用電子對的方式即形成共價鍵來達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)； （3）CS2分子中，C與S原子形成雙鍵，每個雙鍵都是含有1個鍵和1個鍵，分子空間構(gòu)型為直線型，則含有的共價鍵類型為鍵和鍵；C原子的最外層形成2個鍵，無孤對電子，所以為sp雜化；O與S同主族，所以與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子為CO2；與二氧化碳互為等電子體的離子有SCN-，所

9、以SCN-的空間構(gòu)型與鍵合方式與CS2相同； （4）該化合物熔點為253K，沸點為376K，說明熔沸點較低，所以為分子晶體； （5）根據(jù)均攤法來計算。石墨烯晶體中，每個C原子被3個6元環(huán)共有，每個六元環(huán)占有的C原子數(shù)是6×1/3 = 2； 每個C原子周圍形成4個共價鍵，每2個共價鍵即可形成1個六元環(huán)，則可形成6個六元環(huán)，每個共價鍵被2個六元環(huán)共用，所以一個C原子可連接12個六元環(huán)；根據(jù)數(shù)學(xué)知識，3個C原子可形成一個平面，而每個C原子都可構(gòu)成1個正四面體，所以六元環(huán)中最多有4個C原子共面。 考點：考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的應(yīng)用，化學(xué)

10、鍵類型的判斷，晶胞的計算 4、2015·全國卷 化學(xué)選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 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元素最外層有一個未成對電子?；卮鹣铝袉栴}：(1)四種元素中電負(fù)性最大的是_(填元素符號)，其中C原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為_和_。(3)C和D反應(yīng)可生成組成比為13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_，中心原子的價層電子對數(shù)為

11、_，單質(zhì)D與濕潤的Na2CO3反應(yīng)可制備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)a0.566 nm，F(xiàn)的化學(xué)式為_；晶胞中A原子的配位數(shù)為_；列式計算晶體F的密度(g·cm3 )_。圖037(1)O1s22s22p63s23p3(或Ne3s23p3)(2)O3O3相對分子質(zhì)量較大，范德華力大分子晶體離子晶體(3)三角錐形sp3(4)V形42Cl22Na2CO3H2O=Cl2O2NaHCO32NaCl(或2Cl2Na2CO3=Cl2OCO22NaCl)(5)Na2O82.27 g·cm3解析 根據(jù)題中信息可確定A、B、C、D分別為O

12、、Na、P和Cl。(1)電負(fù)性最大的元素即非金屬性最強的元素，即O的電負(fù)性最大。根據(jù)P原子的結(jié)構(gòu)示意圖可寫出核外電子排布式。(2)由于相對分子質(zhì)量O3O2，故O3沸點較高；H2O和NaH的晶體分別為分子晶體和離子晶體。(3)PCl3中含有3個成鍵電子對和1個孤對電子，價層電子對數(shù)為4對，即空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，中心原子P原子為sp3雜化。(4)根據(jù)價層電子對互斥理論可知Cl2O分子中孤對電子對數(shù)為2，即Cl2O為V形分子，價層電子對數(shù)為4。(5)該晶胞中兩原子個數(shù)分別為×8×64和8，即F的化學(xué)式為Na2O，位于晶胞頂點和面心的原子為O，而晶胞內(nèi)部的原子為Na，O原子周圍有8

13、個等距離的Na原子，即O原子配位數(shù)為8。根據(jù)(0.566×107cm)3×62 g·mol1可求出。5、（2014新課程卷）【化學(xué)選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】(15分)早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準(zhǔn)晶顆粒由Al、Cu、Fe三種金屬元素組成?；卮鹣铝袉栴}：(1) 準(zhǔn)晶是一種無平移周期序，但有嚴(yán)格準(zhǔn)周期位置序的獨特晶體，可通過 方法區(qū)分晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體。(2) 基態(tài)Fe原子有 個未成對電子，F(xiàn)e3+的電子排布式為 ?？捎昧蚯杌洐z驗Fe3+，形成的配合物的顏色為 (3) 新制備的Cu(OH)2可將乙醛(CH3CHO)氧化為乙酸，而自身還原成Cu2O，乙醛中碳原子的雜化軌

14、道類型為 ，1mol乙醛分子中含有的鍵的數(shù)目為 。乙酸的沸點明顯高于乙醛，其主要原因是 。Cu2O為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個氧原子，其余氧原子位于面心和頂點，則該晶胞中有 個銅原子。(4) Al單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)a0.405nm，晶胞中鋁原子的配位數(shù)為 。列式表示Al單質(zhì)的密度 g·cm3(不必計算出結(jié)果)答案：(1) X射線衍射(2) 4；1s22s22p63s23p63d5；血紅色(3) sp3、sp2；6NA；CH3COOH存在分子間氫鍵；16(4) 12； 6、2014年高考新課標(biāo)（化學(xué)選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）（共15分）周期表前四周期的元素a、b、c、

15、d、e，原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價電子層中未成對電子有3個，c的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族，e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子?；卮鹣铝袉栴}：（1）b、c、d的第一電離能最大的是 （填元素符號），e的價層電子軌道示意圖為 。（2）a與其他元素形成的二元共價化合物中，分子成三角錐形，該分子的中心原子的雜化方式為 ；分子中既含有極性共價鍵，又含有非極性共價鍵的化合物是 （填化學(xué)式，寫兩種）。（3）這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子價層電子對數(shù)為3的酸是 ； 酸根呈三角錐形結(jié)構(gòu)的酸是 （填化學(xué)式）（4）e與c形成的一種離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)

16、如圖1，則e離子的電荷為 。（5）這五種元素形成的一種1：1型離子化合物中，陰離子呈四面體結(jié)構(gòu)；陽離子成軸向狹長的八面體結(jié)構(gòu)（如圖2所示）該化合物中，陽離子是 ，陽離子中存在的化學(xué)鍵類型有 ，加熱時首先失去的組分是 ，判斷的理由是 。賞析：考察核外電子排布、元素周期律、元素推斷、化學(xué)鍵、空間構(gòu)型、雜化方式、作用力類型。由題意， a 為H元素， b 為N元素， c 為O元素， d 為S元素， e 為銅元素。（1）由于N元素的價電子結(jié)構(gòu)屬于穩(wěn)定結(jié)構(gòu)， 電離能較大； Cu的價電子軌道表示為； （2） 3分子為三角錐形， 中心原子的雜化方式為SP3; H2O2 和N2H4中含有極性共價鍵和非極性共價鍵；（3）形成的酸