全國(guó)名校高考化學(xué)試題分類匯編（12月）N單元 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（含解析）

N單元物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)目錄N單元物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) [Ni(CN)4]2-＋2OH－11解析：元素X、Y、Z、W、Q均為短周期元素，原子序數(shù)依次增大．X基態(tài)原子核外電子分布在3個(gè)能級(jí)，且各能級(jí)電子數(shù)相等，其電子排布為1s22s22p2，則X為C；Z是地殼中含量最多的元素，則Z為O，所以Y為N；W是電負(fù)性最大的元素，則W為F，元素Q的核電荷數(shù)等于Y、W原子最外層電子數(shù)之和，則Q的核電荷數(shù)為5+7=12，則Q為Mg；另有R元素位于周期表第4周期第VIII族，價(jià)層電子中有兩個(gè)未成對(duì)電子，電子排布為1s22s22p63s23p63d84s2，則R為Ni元素，（1）微粒CO32-的中心原子價(jià)電子數(shù)4+(4+2-2×3)/2=4，為sp3雜化，化合物NF3的空間構(gòu)型與氨氣相似，為三角錐形；（2）R的原子序數(shù)為28，其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；（3）Mg位于頂點(diǎn)，個(gè)數(shù)為8×1/8=1，C位于體心，個(gè)數(shù)為1，Ni位于面心，個(gè)數(shù)為6×1/2=3，則晶體的化學(xué)式為MgCNi3或MgNi3C，Q與R最近距離在面上，1個(gè)Q緊鄰R原子的個(gè)數(shù)為3×8×1/2=12（4）R的氫氧化物能溶于含XY-離子的溶液生成一種配離子[R(XY)4]2-，該反應(yīng)的離子方程式是Ni(OH)2+4CN-=[Ni（CN）4]2-+2OH-，弱酸HXY分子，結(jié)構(gòu)式為H-C≡N，單鍵為σ鍵，三鍵中有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，則存在的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為1：1；【思路點(diǎn)撥】本題考查較綜合，涉及元素的推斷、晶胞計(jì)算、電子排布等，注重高頻考點(diǎn)的訓(xùn)練，側(cè)重位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及原子結(jié)構(gòu)與晶體的分析與推斷能力的綜合考查，題目難度中等?！净瘜W(xué)卷（解析）·屆山西省山大附中高三上學(xué)期期中考試（11）】5．下列說(shuō)法正確的是A．膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是分散質(zhì)微粒直徑在1nm～100nm之間B．NH3的沸點(diǎn)高于PH3，是因?yàn)镹－H鍵能大于P－H鍵能C．金屬陽(yáng)離子只存在于離子晶體中D．由非金屬元素組成的化合物一定是共價(jià)化合物【知識(shí)點(diǎn)】膠體的性質(zhì)，氫鍵，物質(zhì)的組成H4N2N4【答案解析】A解析：A．膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是分散質(zhì)微粒直徑在1nm～100nm之間，正確；B．NH3的沸點(diǎn)高于PH3，是因?yàn)榘睔庵泻袣滏I，錯(cuò)誤；C．金屬陽(yáng)離子可以存在于離子晶體中，還可以存在于金屬晶體中，錯(cuò)誤；D．由非金屬元素組成的化合物如銨鹽，也可以是離子化合物，錯(cuò)誤?！舅悸伏c(diǎn)撥】本題考查了膠體、氫鍵、晶體等知識(shí)，掌握相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)是解答的關(guān)鍵，題目難度不大。N5物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合【理綜卷（化學(xué)解析）·屆吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三上學(xué)期第四次模擬考試（12）】37．[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分)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(hào)為______，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(gè)原子，其中在面心位置貢獻(xiàn)______個(gè)原子。（4）單質(zhì)硅可通過甲硅烷(SiH4)分解反應(yīng)來(lái)制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl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(jiǎn)要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí)：化學(xué)鍵C—CC—HC一OSi—SiSi—HSi一O鍵能／(kJ·mol－1)356413336226318452①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_____________。②SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是__________________________。（6）在硅酸鹽中，SiO44－四面體(如下圖(a))通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無(wú)限長(zhǎng)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__________________?！局R(shí)點(diǎn)】物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律N5【答案解析】[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](1)M94(2)二氧化硅(3)共價(jià)鍵3(4)Mg2Si+4NH4Cl==SiH4+4NH3+2MgCl2(5)①C—C鍵和C—H鍵較強(qiáng)，所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低，易斷裂。導(dǎo)致長(zhǎng)鏈硅烷難以生成②C—H鍵的鍵能大于C—O鍵，C一H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。而Si—H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si—O鍵，所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si—O鍵(6)sp31：3[SiO3]n2n－(或SiO32－)解析：（1）硅原子核外有14個(gè)電子，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2

，對(duì)應(yīng)能層分別別為K、L、M，其中能量最高的是最外層M層，該能層有s、p、d三個(gè)能級(jí)，s能級(jí)有1個(gè)軌道，p能級(jí)有3個(gè)軌道，d能級(jí)有5個(gè)軌道，所以共有9個(gè)原子軌道，硅原子的M能層有4個(gè)電子（3s23p2）；（2）硅元素在自然界中主要以化合態(tài)（二氧化硅和硅酸鹽）形式存在;（3）硅晶體和金剛石晶體類似都屬于原子晶體，硅原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合．在金剛石晶體的晶胞中，每個(gè)面心有一個(gè)碳原子（晶體硅類似結(jié)構(gòu)），根據(jù)均攤法知面心位置貢獻(xiàn)的原子為6×1/2=3個(gè)；（4）Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4、NH3和MgCl2，方程式為：Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2;（5）①烷烴中的C-C鍵和C-H鍵大于硅烷中的Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能，所以硅烷中Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能易斷裂，導(dǎo)致長(zhǎng)鏈硅烷難以生成；②鍵能越大、物質(zhì)就越穩(wěn)定，C-H鍵的鍵能大于C-O鍵，故C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定，而Si-H鍵的鍵能遠(yuǎn)小于Si-O鍵，所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si-O鍵；（6）硅酸鹽中的硅酸根（SiO44?）為正四面體結(jié)構(gòu)，所以中心原子Si原子采取了sp3雜化方式；根據(jù)圖（b）的一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中含有1個(gè)硅、3個(gè)氧原子，化學(xué)式為SiO32-?！舅悸伏c(diǎn)撥】雜化方式看物質(zhì)的結(jié)構(gòu)比如：直線型為sp，平面型為sp2，四面體型為sp3,或運(yùn)用價(jià)電子對(duì)數(shù)計(jì)算法：對(duì)于ABm型分子(A為中心原子，B為配位原子)，分子的價(jià)電子對(duì)數(shù)可以通過下列計(jì)算確定：n=1/2（中心原子的價(jià)電子數(shù)+每個(gè)配位原子提供的價(jià)電子數(shù)×m），配位原子中鹵素原子、氫原子提供1個(gè)價(jià)電子，氧原子和硫原子按不提供價(jià)電子計(jì)算；若為離子，須將離子電荷計(jì)算在內(nèi)：n=1/2（中心原子的價(jià)電子數(shù)+每個(gè)配位原子提供的價(jià)電子數(shù)×m±離子電荷數(shù)），陽(yáng)離子取“－”，陰離子取“+”。根據(jù)價(jià)電子對(duì)數(shù)可以有以下結(jié)論：分子價(jià)電子對(duì)數(shù)幾何構(gòu)型中心原子雜化類型BeCl22直線型spBF33平面三角形sp2SiCl44正四面體sp3價(jià)層孤VS立體SO330sp2平面三角CH440sp3正四面體NH4+40sp3正四面體H2O42sp3VBF330sp2平面三角CO32-30sp2平面三角SO231sp2VNH341sp3三角錐【理綜卷（化學(xué)解析）·屆河北省唐山一中高三12月調(diào)研考試（12）】35、【化學(xué)—選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】(14分)現(xiàn)有X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大的四種元素，常溫下X元素單質(zhì)的密度在自然界中最小，Y是短周期元素中未成對(duì)電子數(shù)與原子序數(shù)之比最大的原子，Z元素基態(tài)原子的核外電子排布式中，s亞層電子總數(shù)與p亞層電子總數(shù)相等，且Y與Z可形成多種氣態(tài)化合物，W是常見的有色可變價(jià)金屬單質(zhì)，常溫下可溶于Y的最高價(jià)氧化物水化物中，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1。⑴Y與W所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。在1個(gè)晶胞中，W離子的數(shù)目為。⑵在Y與X形成的分子中，Y原子軌道的雜化類型是。⑶X與Y形成的氣態(tài)物質(zhì)在X與Z形成的氣態(tài)物質(zhì)中有很大的溶解度，其原因是存在氫鍵，若在兩種氫化物的混合溶液中，再滴加少量的乙醇，則分子間存在種不同類型的氫鍵。⑷Y與Z可形成化合物Y2Z。①請(qǐng)寫出一種與Y2Z互為等電子體的分子的化學(xué)式。②請(qǐng)預(yù)測(cè)Y2Z分子的空間構(gòu)型為。⑸Y與Z元素相比，基態(tài)原子的第一電離能誰(shuí)大？（用元素名稱回答）。⑹X的氯化物與Y元素的氣態(tài)氫化物的水溶液反應(yīng)可形成配合物[W(YX3)4]Cl2，1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為個(gè)?！局R(shí)點(diǎn)】物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)N5【答案解析】（共14分）每空2分⑴3⑵sp3⑶9⑷①CO2②直線⑸氮⑹16NA或16×6.02×1023解析：常溫下X元素單質(zhì)的密度在自然界中最小，是H，Y是短周期元素中未成對(duì)電子數(shù)與原子序數(shù)之比最大的原子，是N，Z元素基態(tài)原子的核外電子排布式中，s亞層電子總數(shù)與p亞層電子總數(shù)相等是1s22s22p4或1s22s22p63s2，但Y與Z可形成多種氣態(tài)化合物，因此是O，W的基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為1，是Cu。⑴根據(jù)均攤法知N:8×1/8=1，Cu：12×1/4=3⑵在NH3中N原子成3個(gè)σ鍵，有一對(duì)未成鍵的孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)為4，采取sp3型雜化⑶水、氨氣、乙醇形成的氫鍵可表示如下：⑷①與N2O互為等電子體的分子的化學(xué)式是CO2，互為等電子體的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)相似，因此②N2O的空間構(gòu)型為直線形⑸N原子的2p能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，而原子處于半充滿、全充滿、全空是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此第一電離能N>O。⑹Cu(NH3)4Cl2分子中的1個(gè)NH3含4個(gè)σ鍵，4個(gè)NH3含12個(gè)σ鍵，4個(gè)NH3與Cu2+形成4個(gè)配位鍵，因此共含16個(gè)σ鍵。【思路點(diǎn)撥】晶體化學(xué)式的求算用均攤法：(1)處于頂點(diǎn)的粒子，同時(shí)為8個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有1/8屬于該晶胞,(2)處于棱上的粒子，同時(shí)為4個(gè)晶胞共有，每個(gè)粒子有1/4屬于該晶胞,(3)處于面上的粒子，同時(shí)為2個(gè)晶胞共有，每個(gè)粒子有1/2屬于該晶胞,(4)處于晶胞內(nèi)部的粒子，則完全屬于該晶胞;價(jià)電子遷移法確等電子體，如：C、O原子的價(jià)電子數(shù)分別為4、6，從周期表中的位置看，中間夾著N元素，N原子價(jià)電子數(shù)為5，一個(gè)O原子拿一個(gè)電子給C原子，在電性不變條件下質(zhì)子數(shù)同時(shí)變?yōu)?（價(jià)電子同時(shí)變?yōu)?），則可換為兩個(gè)N原子（由此也可以看出N2與CO互為等電子體）得N2O；如果將C原子的兩個(gè)價(jià)電子轉(zhuǎn)移給兩個(gè)O原子，元素原子分別轉(zhuǎn)換為1個(gè)Be、2個(gè)Cl，就可以得到CO2的另一個(gè)等電子體BeCl2?！净瘜W(xué)卷（解析）·屆云南省部分名校高三12月統(tǒng)一考試（12）】37．【化學(xué)一物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增。R的基態(tài)原子中占據(jù)啞鈴形原子軌道的電子數(shù)為1；W的氫化物的沸點(diǎn)比同族其它元素氫化物的沸點(diǎn)高；X2+與W2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；Y元素原子的3P能級(jí)處于半充滿狀態(tài)；Z+的電子層都充滿電子。請(qǐng)回答下列問題：（1）寫出Z的基態(tài)原子外圍電子排布_______________________。（2）R的某種鈉鹽晶體,其陰離子Am-(含R、W、氫三種元素）的球棍模型如上圖所示：在Am-中，R原子軌道雜化類型有____________；m=____________（填數(shù)字）（3）經(jīng)X射線探明，X與W形成化合物的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似，X2+的配位原子所構(gòu)成的立體幾何構(gòu)型為______________________。（4）往Z的硫酸鹽溶液中加入過量氨水，可生成[Z(NH3)4]SO4，下列說(shuō)法正確的是______________________。A．[Z(NH3)4]SO4中所含的化學(xué)鍵有離子鍵、極性鍵和配位鍵B．在[Z(NH3)4]2+中Z2+給出孤對(duì)電子，NH3提供空軌道C．[Z(NH3)4]SO4組成元素中第一電離能最大的是氧元素D．SO42-與PO43-互為等電子體，空間構(gòu)型均為四面體（5）固體YCl5的結(jié)構(gòu)實(shí)際上是YCl4+和YCl6-構(gòu)成的離子晶體，其晶體結(jié)構(gòu)與CsCl相似。若晶胞邊長(zhǎng)為apm則晶胞的密度為___________________________g?cm-3。（已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，用含a和NA的代數(shù)式表示）【知識(shí)點(diǎn)】物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律N5【答案解析】(15分)（1）3d104s1（2分）（2）sp2、sp3（3分）；m=2（3分）（3）正八面體（2分）（4）AD（2分）(5)(417×1030)/(a3NA)（3分）解析：R、W、X、Y、Z是周期表中前四周期元素，它們的原子序數(shù)依次遞增，R的基態(tài)原子中占據(jù)啞鈴形原子軌道的電子數(shù)為1，即p能級(jí)只有1個(gè)電子，R原子核外電子排布為1s22s22p1，故R為硼元素；Y元素原子的3p能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，Y原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p3，故Y為磷元素；W的氫化物的沸點(diǎn)比同族其它元素氫化物的沸點(diǎn)高，考慮氫鍵的存在，且X2+與W2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，故X處于第三周期、W處于第二周期，故X為Mg元素、W為氧元素；Z+的電子層都充滿電子，各層電子數(shù)為2、8、18，故Z原子核外電子數(shù)為2+8+18+1=29，故Z為Cu。（1）Z為Cu元素，原子核外電子數(shù)為29，原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，Cu的基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d104s1。（2）H原子成1個(gè)鍵，O原子成2個(gè)鍵，B原子一般是形成3個(gè)鍵，若B形成4個(gè)鍵，其中1個(gè)鍵很可能就是配位鍵，則成3個(gè)鍵的B原子為SP2雜化，成4個(gè)鍵的B為SP3雜化；觀察模型，可知Am-是（H4B4O9）m-，依據(jù)化合價(jià)H為+1，B為+3，O為-2，可得m=2。（3）經(jīng)X射線探明，Mg與O形成化合物的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似，Mg2+的周圍有6個(gè)O原子，為如圖結(jié)構(gòu)，故配位原子所構(gòu)成的立體幾何構(gòu)型為正八面體。（4）A．[Z（NH3）4]SO4中，內(nèi)界離子[Cu（NH3）4]2+與外界離子SO42形成離子鍵，Cu2+與NH3形成配位鍵，NH3中N原子與H原子之間形成極性鍵，故正確；B．在[Z（NH3）4]SO4中Z2+提供空軌道，NH3給出孤對(duì)電子，故錯(cuò)誤；C．[Z（NH3）4]SO4組成元素中第一電離能最大的是N元素，故錯(cuò)誤；D．SO42-與PO43-互為等電子體，價(jià)層電子總數(shù)相同，空間結(jié)構(gòu)相同，SO42-中S原子成4個(gè)σ鍵，孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為=0，價(jià)層電子對(duì)為4，為正四面體，正確。（5）固體PCl5的結(jié)構(gòu)實(shí)際上是PCl4+和PCl6-構(gòu)成的離子晶體，其晶體結(jié)構(gòu)與CsCl相似，則晶胞的組成為P2Cl10，晶胞中相當(dāng)于含有2個(gè)PCl5，若晶胞邊長(zhǎng)為apm，則晶胞的密度為=g?cm-3?！舅悸伏c(diǎn)撥】解答本題首先是推出各元素，即尋找突破口，如本題的“R的基態(tài)原子中占據(jù)啞鈴形原子軌道的電子數(shù)為1；W的氫化物的沸點(diǎn)比同族其它元素氫化物的沸點(diǎn)高；X2+與W2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；Y元素原子的3P能級(jí)處于半充滿狀態(tài)；Z+的電子層都充滿電子”等；熟悉氯化鈉、氯化銫的晶胞結(jié)構(gòu)；雜化方式看物質(zhì)的結(jié)構(gòu)比如：直線型為SP，平面型為SP2，四面體型為SP3?！净瘜W(xué)卷（解析）·屆江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高三上學(xué)期質(zhì)量檢測(cè)（12月）（12）】21.(12分)〔物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)〕我國(guó)部分城市灰霾天占全年一半，引起灰霾的PM2.5微細(xì)粒子包含（NH4）2SO4、NH4NO3,有機(jī)顆粒物及揚(yáng)塵等。通過測(cè)定灰霾中鋅等重金屬的含量，可知目前造成我國(guó)灰霾天氣主要是交通污染。(1)Zn2+在基態(tài)時(shí)核外電子排布式為▲(2)SO42-的空間構(gòu)型是▲(用文字描述)。(3)PM2.5富含大量的有毒、有害物質(zhì)，易引發(fā)二次光化學(xué)煙霧污染，光化學(xué)煙霧中含有NOX、O3,CH2=CH-CHO,HCOOH,CH3COOONO2(PAN)等二次污染物。①下列說(shuō)法正確的是▲(不定項(xiàng)選擇)。a.N2O結(jié)構(gòu)式可表示為N=N=Ob.O3分子呈直線形c.CH2=CH-CHO分子中碳原子均采用sp2雜化d.相同壓強(qiáng)下，HCOOH沸點(diǎn)比CH30CH3高，說(shuō)明前者是極性分子，后者是非極性分子②1mo1PAN中含σ鍵數(shù)目為▲。③NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]S04,該配合物中心離子的配位數(shù)為▲(填數(shù)字).(4)測(cè)定大氣中