1、十年高考真题分类汇编（十年高考真题分类汇编（20102010- -20192019） 化学化学 专题专题 2020 物质的结构与性质物质的结构与性质 题型一：题型一：原子结构与性质原子结构与性质. 1. 1 题型二：题型二： 分子结构与性质分子结构与性质.12.12 题型三：晶体题型三：晶体结构与性质结构与性质 42 42 题型一：题型一：原子结构与性质原子结构与性质 1.1.（20192019全国全国 I I3535）在普通铝中加入少量 Cu 和 Mg 后，形成一种称为拉维斯相的 MgCu2 微小晶粒，其分散在 Al 中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制 造飞机的主要村
2、料。回答下列问题： （1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是(填标号)。 A B C D （2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是、。乙二胺 能与 Mg 2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是，其中与乙二胺形成的化合物稳定 性相对较高的是(填“Mg 2+”或“Cu2+”)。 （3）一些氧化物的熔点如下表所示： 氧化物 Li2O MgO P4O6 SO2 熔点/C 1570 2800 23.8 75.5 解释表中氧化物之间熔点差异的原因。 （4）图(a)是 MgCu2的拉维斯结构，Mg 以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的
3、四面体空隙 中，填入以四面体方式排列的 Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu 原子之 间最短距离x=pm，Mg 原子之间最短距离y=pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则 MgCu2的密 度是 gcm 3(列出计算表达式)。 【答案】【答案】 （1） A （2） sp 3 sp3 乙二胺的两个 N 提供孤对电子给金属离子形成配位键 Cu2+ （3）Li2O、MgO 为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能 MgOLi2O。分子间力（分子量） P4O6SO2 （4） 2 4 a 3 4 a 【解析】【解析】（1）A.Ne3s 1属于基态的 Mg+，由于 Mg 的第二电离能高
4、于其第一电离能，故其再 失去一个电子所需能量较高； B. Ne 3s 2属于基态 Mg 原子，其失去一个电子变为基态 Mg +； C. Ne 3s13p1属于激发态 Mg 原子，其失去一个电子所需能量低于基态 Mg 原子； D.Ne 3p 1属于激发态 Mg+，其失去一个电子所需能量低于基态 Mg+，综上所述，电离最外层 一个电子所需能量最大的是Ne3s 1，答案选 A； （2）乙二胺中 N 形成 3 个单键，含有 1 对孤对电子，属于 sp 3杂化；C 形成 4 个单键，不存 在孤对电子，也是 sp 3杂化；由于乙二胺的两个 N 可提供孤对电子给金属离子形成配位键， 因此乙二胺能与 Mg 2
5、、Cu2等金属离子形成稳定环状离子；由于铜离子的半径较大且含有的 空轨道多于镁离子，因此与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 Cu 2； （3）由于 Li2O、MgO 为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能 MgOLi2O，分子间力（分 子量）P4O6SO2，所以熔点大小顺序是 MgOLi2OP4O6SO2； （4）根据晶胞结构可知 Cu 原子之间最短距离为面对角线的 1/4，由于边长是 a pm，则面对 角线是2apm， 则 x 2 4 apm； Mg 原子之间最短距离为体对角线的 1/4， 由于边长是 a pm， 则体对角线是3apm，则 y 3 4 a；根据晶胞结构可知晶胞中含
6、有镁原子的个数是 81/8+61/2+48， 则 Cu 原子个数 16， 晶胞的质量是。 由于边长是 a pm， 则 MgCu2的密度是gcm 3。 2.2.（20192019江苏江苏21A21A）Cu2O 广泛应用于太阳能电池领域。以 CuSO4、NaOH 和抗坏血酸为 原料，可制备 CuO。 （1）Cu 2+基态核外电子排布式为_。 （2） 2 4 SO 的空间构型为_（用文字描述）；Cu 2+与 OH反应能生成Cu(OH) 4 2， Cu(OH)4 2中的配位原子为_（填元素符号）。 （3）抗坏血酸的分子结构如图 1 所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为_；推测 抗坏血酸在水中的溶解性：_
7、（填“难溶于水”或“易溶于水”）。 （4）一个 Cu2O 晶胞（见图 2）中，Cu 原子的数目为_。 【答案】【答案】（1）Ar3d 9或 1s22s22p63s23p63d9（2）正四面体 O （3）sp 3、sp2易溶于水 （4）4 【解析】【解析】（1）Cu 位于第四周期 IB 族，其价电子排布式为 3d 104s1，因此 Cu2基态核外电子 排布式为Ar3d 9或 1s22s22p63s23p63d9； （2）SO4 2中 S 形成 4 个 键，孤电子对数为(6242)/2=0，因此 SO 4 2空间构型为正 四面体形；Cu(OH)4 2中 Cu2提供空轨道，OH提供孤电子对，OH只有
8、 O 有孤电子对，因 此Cu(OH)4 2中的配位原子为 O； （3）根据抗坏血酸的分子结构，该结构中有两种碳原子，全形成单键的碳原子和双键的碳 原子，全形成单键的碳原子为 sp 3杂化，双键的碳原子为 sp2杂化；根据抗环血酸分子结构， 分子中含有 4 个OH，能与水形成分子间氢键，因此抗坏血酸易溶于水； （4）考查晶胞的计算，白球位于顶点和内部，属于该晶胞的个数为 81/8+1=2，黑球全部 位于晶胞内部，属于该晶胞的个数为 4，化学式为 Cu2O，因此白球为 O 原子，黑球为 Cu 原 子，即 Cu 原子的数目为 4； 【点睛】有关物质结构与性质的考查，相对比较简单，考查点也是基本知识，
9、这就要求考生 在物质结构与性质的学习中夯实基础知识，同时能够达到对知识灵活运用，如考查抗坏 血酸分子溶解性，可以从乙醇极易溶于水的原因分析。 3.3.（20172017全国全国 I I3535）钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。 回答下列问题： （1）元素 K 的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_nm（填标号）。 A404.4 B553.5 C589.2 D670.8 E766.5 （2）基态 K 原子中，核外电子占据最高能层的符号是_，占据该能层电子的电子云 轮廓图形状为_。K 和 Cr 属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属 K 的熔点、沸点等都比
10、金属 Cr 低，原因是_。 （3）X 射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在离子。离子的几何构型为_， 中心原子的杂化形式为_。 （4） KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料， 具有钙钛矿型的立方结构， 边长为a=0.446 nm， 晶胞中 K、 I、 O 分别处于顶角、 体心、 面心位置， 如图所示。 K 与 O 间的最短距离为_nm， 与 K 紧邻的 O 个数为_。 （5）在 KIO3晶胞结构的另一种表示中，I 处于各顶角位置，则 K 处于_位置，O 处于 _位置。 【答案】【答案】（1）A （2）N 球形 K 的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱 （3）V 形 sp 3 （4）
11、0.315 12 （5）体心 棱心 OF2属于 V 形，因此几何构型为 V 形，其中心原子的杂化类型为 sp 3； （4）根据晶胞结构， K 与 O 间的最短距离是面对角线的一半，即为nm0.315nm，根据晶胞的结构， + 3 I + 3 I + 3 I 2 0.446 2 距离 K 最近的 O 的个数为 12 个；（5）根据 KIO3的化学式，以及晶胞结构，可知 K 处于体 心，O 处于棱心。 4.4.（20172017全国全国 IIII3535）我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐 (N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用 R 代表）。回答下列问题： （1）氮原子价层电子的轨
12、道表达式（电子排布图）为_。 （2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子 亲和能（E1）。第二周期部分元素的E1变化趋势如图（a）所示，其中除氮元素外，其他元 素的E1自左而右依次增大的原因是_； 氮元素的E1呈现异常的原因是_。 （3）经 X 射线衍射测得化合物 R 的晶体结构，其局部结构如图（b）所示。 从结构角度分析，R 中两种阳离子的相同之处为_，不同之处为_。（填标号） A中心原子的杂化轨道类型 B 中心原子的价层电子对数 C立体结构 D共价键类型 R 中阴离子中的键总数为_个。分子中的大键可用符号表示，其中m 代表参与形成大键的原子数，n代表参
13、与形成大键的电子数（如苯分子中的大键可表 示为），则中的大键应表示为_。 图（b）中虚线代表氢键，其表示式为()NHCl、_、_。 （4） R 的晶体密度为d g cm 3， 其立方晶胞参数为 a nm， 晶胞中含有y个(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl 单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为_。 【答案】【答案】（1）（2）同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小， 故结合一个电子释放出的能量依次增大 N 原子的 2p 轨道为半充满状态，具有额外稳定 性，故不易结合一个电子 （3）ABD C 5 (H3O +)O-HN( ) ()N-HN() （4） 5 N n m 6 6
14、 5 N + 4 NH 6 5 5 N + 4 NH 5 N 33 21 A 602 (10) a dNa d MM 或 5.5.（20162016全国全国 IIIIII3535）砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或 太阳能电池的材料等。回答下列问题： （1）写出基态 As 原子的核外电子排布式_。 （2）根据元素周期律，原子半径 Ga_As，第一电离能 Ga_As。 （填“大于”或“小 于”） （3）AsCl3分子的立体构型为_，其中 As 的杂化轨道类型为_。 （4）GaF3的熔点高于 1000，GaCl3的熔点为 77.9，其原因是_。 （5）GaAs 的熔点为
15、1238，密度为gcm -3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为 _,Ga 与 As 以_键键合。Ga 和 As 的摩尔质量分别为 MGa gmol -1和 M As gmol -1， 原子半径分别为 rGa pm 和 rAs pm，阿伏加德罗常数值为 NA，则 GaAs 晶胞中原子的体积占晶 胞体积的百分率为_。 【答案】【答案】（1）1s 22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3 (2) 大于小于 （3）三角锥形 sp 3 （4）GaF 3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，离子晶体 GaF3的熔沸点 高；（5）原子晶体；共价键 3033 A 410() 10
16、0% 3() GaAs GaAs Nrr MM （5）GaAs 的熔点为 1238，密度为gcm -3，其晶胞结构如图所示，熔点很高，所以晶体 的类型为原子晶体， 其中 Ga 与 As 以共价键键合。 根据晶胞结构可知晶胞中 Ca 和 As 的个数 均是 4 个，所以晶胞的体积是。二者的原子半径分别为 rGa pm 和 rAs pm， 阿 伏 加 德 罗 常 数 值为 NA， 则 GaAs 晶 胞 中 原子 的 体 积 占 晶 胞 体 积的 百 分 率 为 100% 。 6.6.（20162016四川四川8 8）M、R、X、Y 为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z 是一种过渡元 素。M 基态
17、原子 L 层中 p 轨道电子数是 s 轨道电子数的 2 倍，R 是同周期元素中最活泼的金 属元素，X 和 M 形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z 的基态原子 4s 和 3d 轨 道半充满。请回答下列问题： （1）R 基态原子的电子排布式是 ，X 和 Y 中电负性较大的是 （填元素符号）。 （2）X 的氢化物的沸点低于与其组成相似的 M 的氢化物，其原因是_。 （3）X 与 M 形成的 XM3分子的空间构型是_。 （4）M 和 R 所形成的一种离子化合物 R2M 晶体的晶胞如图所示，则图中黑球代表的离子是 _（填离子符号）。 （5）在稀硫酸中，Z 的最高价含氧酸的钾盐（橙色）氧化 M
18、 的一种氢化物，Z 被还原为+3 价，该反应的化学方程式是_。 【答案】【答案】（1）1s 22s22p63s1或Ne3s1Cl （2）H 2S 分子间不存在氢键，H2O 分子间存在氢 GaAs A 4 ()MM N 3330 GaAs GaAs A 4 4() 10 3 4 () rr MM N 3033 AGaAs GaAs 4 10() 100% 3() Nrr MM 键（3）平面三角形 （4）Na （5）K 2Cr2O7+3H2O2+ 4H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2+7H2O 【解析】【解析】根据题意知 M、R、X、Y 为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z 是一
19、种过渡元 素。M 基态原子 L 层 p 轨道电子数是 s 轨道电子数的 2 倍，则 M 是 O 元素；R 是同周期元素 中最活泼的金属元素，且原子序数大于 O，则 R 在第三周期，应是 Na 元素；X 和 M 形成的一 种化合物是形成酸雨的主要大气污染物，则 X 是 S 元素，进而知 Y 为 Cl 元素；Z 的基态原 子 4s 和 3d 轨道半充满，即价电子排布式为 3d 54s1，Z 是 Cr 元素，据此作答。 （4）根据晶胞结构可以算出白球的个数为 81 8+6 1 2=4，黑球的个数为 8 个，由于这种离 子化合物的化学式为 Na2O，黑球代表的是 Na +，答案为：Na+。 （5）根据
20、题意知重铬酸钾被还原为 Cr 3+，则过氧化氢被氧化生成氧气，利用化合价升降法 配平，反应的化学方程式为：K2Cr2O7+3H2O2+ 4H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2+7H2O ， 答案为：K2Cr2O7+3H2O2+ 4H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2+7H2O 。 7.7.（20162016上海四上海四）NaCN 超标的电镀废水可用两段氧化法处理： （5）上述反应涉及到的元素中，氯原子核外电子能量最高的电子亚层是_；H、C、N、O、 Na 的原子半径从小到大的顺序为_。 （6）HCN 是直线型分子，HCN 是_分子（选填“极性”、“非极性”）。HCl
21、O 的电子式 为_。 【答案】【答案】（5）3p；HONCNa （6）极性； 8.8.（20152015安徽安徽2525）C、N、O、Al、Si、Cu 是常见的六种元素。 （1）Si 位于元素周期表第_周期第_族。 （2）N 的基态原子核外电子排布式为_；Cu 的基态原子最外层有_个电子。 （3）用“”或“，”或“Na+；一般来说， 原子晶体（Si）的熔点高于离子晶体（NaCl）的熔点，故熔点：Si NaCl；元素的非金属性 越强， 元素最高价氧化物的水化物的酸性越强， 因为非金属性 ClS， 所以酸性： HClO4 H2SO4； （ 3 ） 根 据 热 化 学 方 程 式 的 书 写 方 法
22、 ， 可 以 写 出 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 为 4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s) H=177.6KJ/mol； （4）在此氧化还原反应中（Cl2+2ClO2 =2 ClO 2+ 2Cl ），氧化剂是 Cl 2，还原剂是 ClO2 ， 转移的电子数为 2e ，所以用单线桥表示为 。 13.13.（20132013山东山东3232）卤素元素包括 F、Cl、Br 等。 （1）下列曲线表示卤素元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是_。 （2）利用“卤化硼法”课合成含 B 和 N 两种元素的功能陶瓷，右图为其晶胞结构示意图， 则每个晶胞中含有 B 原
23、子的个数为_，该功能陶瓷的化学式为_。 （3）BCl3 和 NCl3 中心原子的杂化方式分别为_和_。第一电离能介于 B、N 之间的第二周期元素有_种。 （4） 若 BCl3 与 XYm 通过 B 原子与 X 原子间的配位健结合形成配合物， 则该配合物中提供孤 对电子的原子是_。 【答案答案】（1）a （2）2；BN （3）sp2；sp3 （4）X 【解析】【解析】（1）非金属性越强，电负性越大。同主族自上而下非金属性逐渐减弱，电负性逐 渐降低，a 正确；F 是最强的非金属，没有正价，b 错误；HF 分子间存在氢键沸点大于 HBr 的，c 错误；卤素单质自上而下单质的熔点逐渐升高，d 错误，答
24、案选 a。 （2）B 原子半径大于 N 原子半径，所以白球是 B 原子，黑球是 N 原子。其中 B 原子的个数 是 2 8 1 81 ，N 原子个数是 2 4 1 41 ，所以该物质的化学式是 BN。 （3）根据价层电子对互斥理论可知，BCl3 和 NCl3 中心原子含有的孤对电子对数分别是（3 31）20、（531）21，所以前者是平面三角形，B 原子是 sp2 杂化。后者 是三角锥形，N 原子是 sp3 杂化。 （4） 在 BCl3 分子中 B 原子最外层的 3 个电子全部处于成键， 所以在该配合物中提供孤对电 子的应该是 X 原子，B 原子提供空轨道。 14.14.（20122012四川
25、四川8 8）X、Y、Z、R 为前四周期元素且原子序数依次增大。X 的单质与氢气 可化合生成气体 G，其水溶液 pH7；Y 的单质是一种黄色晶体；R 基态原子 3d 轨道的电子 数是 4s 轨道电子数的 3 倍。Y、Z 分别与钠元素可形成化合物 Q 和 J, J 的水溶液与 AgNO3 溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 I；Z 与氢元素形成的化合物与 G 反应生成 M。 请回答下列问题： （1）M 固体的晶体类型是。 （2）Y 基态原子的核外电子排布式是；G 分子中 X 原子的杂化轨道类型是。 （3）L 的悬浊液中加入 Q 的溶液，白色沉淀转化为黑色沉淀，其原因是。 （4）R 的一种含氧酸根
26、 RO42-具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色， 并有无色气体产生，该反应的离子方程式是。 【答案答案】 （1）离子晶体； （2）1s2 2s2 2p6 3s2 3p4，sp3 杂化； （3）Ksp(AgCl)CH3OHCO2H2 H2O 与 CH3OH 均为极性分子，H2O 中氢键比甲醇多；CO2与 H2均为 非极性分子，CO2分子量较大、范德华力较大 （4）离子键和键（或键） （5）0.148 0.076 （3） 在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中， 沸点从高到低的顺序为H2OCH3OHCO2H2， 原因是常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体， 液体的沸点高
27、于气体； H2O 与 CH3OH 均为极性分子，H2O 中氢键比甲醇多，所以水的沸点高于甲醇；CO2与 H2均为非极性分子， CO2分子量较大、范德华力较大，所以 CO2的沸点较高。 （4）硝酸锰是离子化合物，硝酸根和锰离子之间形成离子键，硝酸根中 N 原子与 3 个氧原 子形成 3 个键，硝酸根中有一个氮氧双键，所以还存在键。 （5）因为 O 2是面心立方最密堆积方式，面对角线是 O2半径的 4 倍，即 4r(O2)= a， 解得r(O 2)= nm=0.148nm；MnO 也属于 NaCl 型结构，根据晶胞的结构，晶胞参 数=2 r(O 2)+2 r(Mn2+)，则 r(Mn 2+)=(0
28、.448 nm-20.148 nm)/2=0.076nm。 2020 （ （20172017 江苏 江苏 21A21A） 铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。 某 FexNy 的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。 （1）Fe 3+基态核外电子排布式为_。 （2）丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是_，1 mol 丙酮 分子中含有键的数目为_。 （3）C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为_。 （4）乙醇的沸点高于丙酮，这是因为_。 （5） 某 FexNy的晶胞如题 21 图1 所示， Cu 可以完全替代该晶体中 a 位置 Fe 或者 b 位置 Fe， 形成 Cu 替
29、代型产物 Fe(xn) CunNy。 FexNy转化为两种 Cu 替代型产物的能量变化如题 21 图2 所 示，其中更稳定的 Cu 替代型产物的化学式为_。 【答案】【答案】（1）Ar3d 5或 1s22s22p63s23p63d5 （2）sp2和 sp3 9 mol （3）HINi。 （4）根据均摊法计算，晶胞中铜原子个数为 61/2=3，镍原子的个数为 81/8=1，则铜 和镍原子的数量比为 3：1。 根据上述分析，该晶胞的组成为 Cu3Ni，若合金的密度为 dg/cm 3，根据=mV，则晶胞参 数 a=nm。 23.23.（20162016江苏江苏21A21A） Zn(CN)4 2在水溶
30、液中与 HCHO 发生如下反应： 4HCHO+Zn(CN)4 2+4H+4H 2O=Zn(H2O)4 2+4HOCH 2CN （1）Zn 2+基态核外电子排布式为_。 （2）1 mol HCHO 分子中含有键的数目为_mol。 （3）HOCH2CN 分子中碳原子轨道的杂化类型是_。 （4）与 H2O 分子互为等电子体的阴离子为_。 （5）Zn(CN)4 2中 Zn2+与 CN的 C 原子形成配位键。不考虑空间构型，Zn(CN) 4 2的结构 可用示意图表示为_。 【答案】【答案】（1）1s 22s22p62s23p63d10（或Ar 3d10） （2）3 （3）sp3和 sp （4）NH 2
31、（5） 1 3 7 23 251 10 6.02 10d （4）原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，H2O 含有 10 个电子，则与 H2O 分子互为 等电子体的阴离子为 NH2 ； （5）在Zn(CN)4 2中 Zn2+与 CN-的 C 原子形成配位键，C 原子提供一对孤对电子，Zn2+的空 轨道接受电子对，因此若不考虑空间构型，Zn(CN)4 2的结构可用示意图表示为 。 24.24.（20152015全国全国 I I3535）碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题： （1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用形象化描述。在基 态原子中，核外存在对自旋相反的
32、电子。 （2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是。 （3）CS2分子中，共价键的类型有，C 原子的杂化轨道类型是，写出两个与 CS2具有相同空 间构型和键合形式的分子或离子。 （4）CO 能与金属 Fe 形成 Fe(CO)5，该化合物的熔点为 253K，沸点为 376K，其固体属于晶 体。 碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示： 在石墨烯晶体中，每个 C 原子连接个六元环，每个六元环占有个 C 原子。 在金刚石晶体中，C 原子所连接的最小环也为六元环，每个 C 原子连接个六元环，六元环 中最多有个 C 原子在同一平面。 【答案】【答案】（1）电子云 2 （2）C
33、有 4 个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳 定电子结构 （3）键和键 sp CO2、SCN - （4）分子 （5）3 2 12 4 （3）CS2分子中，C 与 S 原子形成双键，每个双键都是含有 1 个键和 1 个键，分子空间 构型为直线型，则含有的共价键类型为键和键；C 原子的最外层形成 2 个键，无孤对 电子，所以为 sp 杂化；O 与 S 同主族，所以与 CS2具有相同空间构型和键合形式的分子为 CO2；与二氧化碳互为等电子体的离子有 SCN -，所以 SCN-的空 间构型与键合方式与 CS 2相同； 25.25.（20152015全国全国 IIII3535）A、B、C、D 为
34、原子序数依次增大的四种元索，A 2-和 B+具有相同 的电子构型；C、 D 为同周期元索，C 核外电子总数是最外层电子数的 3 倍；D 元素最外层 有一个未成对电子。回答下列问题： （1）四种元素中电负性最大的是（填元素符号），其中 C 原子的核外电子排布式为 _。 （2）单质 A 有两种同素异形体，其中沸点高的是（填分子式），原因是；A 和 B 的氢化物 所属的晶体类型分别为和。 （3）C 和 D 反应可生成组成比为 1：3 的化合物 E， E 的立体构型为，中心原子的杂化轨道 类型为。 （4）化合物 D2A 的立体构型为，中心原子的价层电子对数为，单质 D 与湿润的 Na2CO3反应 可制
35、备 D2A，其化学方程式为。 （5）A 和 B 能够形成化合物 F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数，a0.566nm， F 的化学 式为：晶胞中 A 原子的配位数为；列式计算晶体 F 的密度（g.cm -3）。 【答案】【答案】（1）O；1s 22s22p63s23p3（或Ne 3s23p3） （2）O3；O3相对分子质量较大，范德华力大；分子晶体；离子晶体 （3）三角锥形；sp 3 （4）V 形；4；2Cl 22Na2CO3H2OCl2O2NaHCO32NaCl （或 2Cl22Na2CO3Cl2OCO22NaCl） （5）Na2O；8； （3） C 和 D 反应可生成组成比为 1： 3 的化
36、合物 E， 即 E 是 PCl3， 其中 P 含有一对孤对电子， 其价层电子对数是 4，所以 E 的立体构型为三角锥形，中心原子的杂化轨道类型为 sp 3。来 网 （4）化合物 Cl2O 分子中氧元素含有 2 对孤对电子，价层电子对数是 4，所以立体构型为 V 形。单质 D 与湿润的 Na2CO3反应可制备 D2A，则化学方程式为 2Cl22Na2CO3H2OCl2O 2NaHCO32NaCl。 （5）根据晶胞结构可知氧原子的个数，Na 全部在晶胞中，共计是 8 个， 则 F 的化学式为 Na2O。以顶点氧原子为中心，与氧原子距离最近的钠原子的个数 8 个，即 晶胞中A 原子的配位数为8。晶体
37、F的密度 。 26.26.（20152015福建福建3131）科学家正在研究温室气体 CH4和 CO2的转化和利用。 （1）CH4和 CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为_。 （2）下列关于 CH4和 CO2的说法正确的是_(填序号)。 a固态 CO2属于分子晶体 bCH4分子中含有极性共价键，是极性分子 c因为碳氢键键能小于碳氧键，所以 CH4熔点低于 CO2 3 12337 /g27. 2 mol1002. 6)cm10566. 0( /g624 cm mol 4 2 1 6 8 1 8 3 12337 /g27. 2 mol1002. 6)cm10566. 0( /g624m cm
38、 mol V dCH4和 CO2分子中碳原子的杂化类型分别是 sp 3和 sp （3）在 Ni 基催化剂作用下，CH4和 CO2反应可获得化工原料 CO 和 H2. 基态 Ni 原子的电子排布式为_，该元素位于元素周期表的第_族。 Ni 能与 CO 形成正四面体形的配合物 Ni(CO)4,1mol Ni(CO)4中含有_mol键。 （4）一定条件下，CH4和 CO2都能与 H2O 形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关 参数见下表。CH4与 H2O 形成的水合物俗称“可燃冰”。 “可燃冰”中分子间存在的 2 种作用力是_。 为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用 CO2置换 CH4
39、的设想。已知上图中笼状结 构的空腔直径为 0.586nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是 _。 【答案】【答案】(13 分)（1）H、C、O；（2）a、d；（3）1s 22s22p63s23p63d84s2 或Ar 3d 84s2； VIII；8。 （4）氢键、范德华力；CO2的分子直径小于笼状空腔直径，且与 H2O 的结合力大于 CH4。 正确。 故答案选 a、 d； （3） 28 号元素 Ni 的基态原子的电子排布式为 1s 22s22p63s23p63d84s2 或Ar 3d 84s2；，该元素位于元素周期表的第四周期第 VIII 族。Ni 能与 CO 形成正四
40、面 体形的配合物 Ni(CO)4，在每个配位体中含有一个键，在每个配位体与中心原子之间形成 一个键，所以 1mol Ni(CO)4中含有 8mol键。（4）“可燃冰”中分子间存在的 2 种作 用力是分子间作用力和氢键，分子间作用力也叫范德华力。根据表格数据可知，笼状空腔 的直径是 0. 586nm，而 CO2分子的直径是 0. 512nm，大于分子的直径，而且 CO2与水分子之 间的结合力大于 CH4，因此可以实现用 CO2置换 CH4的设想。 27.27.（20152015四川四川8 8）X、Z、Q、R、T、U 分别代表原子序数依次增大的短周期元素。X 和 R 属同族元素；Z 和 U 位于第
41、 VIIA 族；X 和 Z 可形成化合物 XZ4；Q 基态原子的 s 轨道和 p 轨 道的电子总数相等；T 的一种单质在空气中能够自燃。 请回答下列问题： （1）R 基态原子的电子排布式是_。 （2）利用价层电子对互斥理论判断 TU3的立体构型是_。 （3）X 所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是_(填化学式)；Z 和 U 的氢化物中沸点较高的是_(填化学式)；Q、R、U 的单质形成的晶体，熔点由高到 低的排列顺序是_(填化学式)。 （4）CuSO4溶液能用作 T4中毒的解毒剂，反应可生成 T 的最高价含氧酸和铜，该反应的化学 方程式是_。 【答案】【答案】（1）1s 22s2
42、2p63s23p2或者Ne 3s23p2 （2）三角锥形 （3）HNO3；HF；SiMgCl2 （4）P4+10CuSO4+16H2O=10Cu+4H3PO4+10H2SO4 28.28.（20152015山东山东3333）氟在自然界中常以 CaF2的形式存在。 （1）下列关于 CaF2的表述正确的是_。 aCa 2与 F间仅存在静电吸引作用 bF 的离子半径小于 Cl，则 CaF 2的熔点高于 CaCl2 c阴阳离子比为 2：1 的物质，均与 CaF2晶体构型相同 dCaF2中的化学键为离子键，因此 CaF2在熔融状态下能导电 （2）CaF2难溶于水，但可溶于含 Al 3的溶液中，原因是_(
43、用离子方程式表示)。 已知 AlF6 3-在溶液中可稳定存在。 （3）F2通入稀 NaOH 溶液中可生成 OF2，OF2分子构型为_，其中氧原子的杂化方式为 _。 （4）F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如 ClF3、BrF3等。已知反应 Cl2(g) 3F2(g)=2ClF3(g) H=313kJmol 1，FF 键的键能为 159kJmol1，ClCl 键的键能 为 242kJmol 1，则 ClF 3中 ClF 键的平均键能为_kJmol 1。ClF 3的熔、沸点比 BrF3 的_(填“高”或“低”)。 【答案】【答案】（1）bd（2）Al 3+3CaF 2= 3Ca 2+Al
44、F 6 3-（3）角形或 V 形；sp3。（4）172；低。 （3）OF2分子中 O 与 2 个 F 原子形成 2 个键，O 原子还有 2 对孤对电子，所以 O 原子的杂 化方式为 sp 3，空间构型为角形或 V 形。 （4）根据焓变的含义可得：242kJmol 1+3159kJmol16E ClF =313kJmol 1，解 得 ClF 键的平均键能 EClF =172 kJmol 1；组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量 越大，范德华力越大，所以 ClF3的熔、沸点比 BrF3的低。 29.29.（20152015江苏江苏21A21A）下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2Cr2O7 2
45、3CH 3CH2OH16H 13H 2O4Cr(H2O)6 33CH 3COOH （1）Cr 3基态核外电子排布式为_；配合物Cr(H 2O)6 3中，与 Cr3形成配位键的 原子是_(填元素符号)。 （2）CH3COOH 中 C 原子轨道杂化类型为_；1molCH3COOH 分子中含有键的数 目为 _。 （3）与 H2O 互为等电子体的一种阳离子为_(填化学式)；H2O 与 CH3CH3OH 可以任意比 例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为_。 【答案】【答案】（1）1s 22s22p63s23p63d3或Ar2d3，O；（2）sp3、sp2，7mol 或 7N A；（3）H2F ，H 2O 与 CH3CH2OH 之间可以形成氢键。 30.30.（20152015海南海南1919）I.下列物质的结构或性质与氢键无关的是（
