高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 知識(shí)點(diǎn)總結(jié) 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

一、選擇題1．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W、X原子的最外層電子數(shù)之比為4:3，Z原子比X原子的核外電子數(shù)多4。下列說法正確的是()A．W、Y、Z的電負(fù)性大小順序一定是Z>Y>WB．W、X、Y、Z的原子半徑大小順序可能是W>X>Y>ZC．Y、Z形成的分子的空間構(gòu)型可能是正四面體D．WY2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比是2:1解析：根據(jù)所給信息和原子的結(jié)構(gòu)推斷出具體的元素，然后根據(jù)具體的元素及其化合物性質(zhì)進(jìn)行解答。因?yàn)樵拥淖钔鈱与娮訑?shù)不超過8個(gè)，且W、X為主族元素，故W、X的最外層電子數(shù)分別為4和3；結(jié)合Z的電子數(shù)比X多4且W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大可知，W為C元素，則X為Al元素，Z為Cl元素，Y為Si、P、S三種元素中的一種。A.若Y為Si元素，則電負(fù)性Cl>C>Si。B.因?yàn)镃元素在第二周期，其余三種元素在第三周期，故原子半徑X>Y>Z>W。C.若Y為Si元素，SiCl4的空間構(gòu)型為正四面體。D.CS2分子的結(jié)構(gòu)式為S=C=S，一個(gè)分子中含有兩個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵。答案：C點(diǎn)撥：知識(shí)：元素推斷、元素電負(fù)性、原子半徑、分子空間結(jié)構(gòu)、共價(jià)鍵類型。能力：考查考生邏輯推理能力以及分析解決問題的能力。試題難度：中等。2．(2013·安徽卷·7)我國(guó)科學(xué)家研制出一種催化劑，能在室溫下高效催化空氣中甲醛的氧化，其反應(yīng)如下：HCHO＋O2eq\o(→,\s\up15(催化劑))CO2＋H2O。下列有關(guān)說法正確的是()A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．CO2分子中的化學(xué)鍵為非極性鍵C．HCHO分子中既含σ鍵又含π鍵D．每生成1.8gH2O消耗2.24LO2解析：從題給信息入手分析，結(jié)合原子成鍵特點(diǎn)，在準(zhǔn)確理解相關(guān)概念的前提下進(jìn)行判斷。A．通過分析化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)等同于甲醛的燃燒，屬于放熱反應(yīng)。B.CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，可見CO2中的共價(jià)鍵是由不同元素的原子形成的，屬于極性鍵。C.甲醛中碳原子采取sp2雜化，有三個(gè)等同的sp2雜化軌道伸向平面三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，分別形成3個(gè)σ鍵，一個(gè)未參加雜化的p軌道與O原子的2p軌道形成π鍵。D.根據(jù)題給化學(xué)方程式可知，每生成1.8g水消耗0.1mol氧氣，但由于題中并沒有給出溫度和壓強(qiáng)，所以不能確定氧氣的體積一定為2.24L。答案：C點(diǎn)撥：知識(shí)：吸熱、放熱反應(yīng)，化學(xué)鍵類型，原子雜化、σ鍵和π鍵的特點(diǎn)，氣體摩爾體積等。能力：考查在新情境下靈活應(yīng)用上述知識(shí)解決新問題的能力。試題難度：中等。3．下列數(shù)據(jù)是對(duì)應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)：BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO2－10720739208011291190－571723據(jù)此做出的下列判斷中錯(cuò)誤的是()A．鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體B．表中只有BCl3和干冰是分子晶體C．同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體D．不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體解析：從表中的數(shù)據(jù)可以看出，AlCl3是分子晶體，AlF3是離子晶體，所以A項(xiàng)對(duì)，B項(xiàng)錯(cuò)；干冰是分子晶體，而SiO2是原子晶體，C、Si是同主族元素，C項(xiàng)對(duì)；Na2O與Al2O3，雖屬于不同族元素的氧化物，但都是離子晶體，D項(xiàng)對(duì)。答案：B4．短周期非金屬元素X和Y能形成XY2型化合物，下列有關(guān)XY2的判斷不正確的是()A．XY2一定是分子晶體B．XY2的電子式可能是:eq\o(Y,\s\up6(··))::X::eq\o(Y,\s\up6(··)):C．XY2水溶液不可能呈堿性D．X可能是ⅣA、ⅤA或ⅥA族元素。解析：短周期常見由金屬元素形成的XY2型化合物有很多，可結(jié)合具體例子分析，A項(xiàng)說法錯(cuò)誤，XY2可能是分子晶體(CO2)，也有可能是原子晶體(SiO2)；如果是CO2或者CS2電子式可能是:eq\o(Y,\s\up6(··))::X::eq\o(Y,\s\up6(··)):形式，B項(xiàng)說法正確；根據(jù)常見XY2型化合物，XY2水溶液不可能呈堿性，C項(xiàng)說法正確；ⅣA、VA或ⅥA族元素都有可能為＋2或者＋4價(jià)，所以都有可能形成XY2型化合物，D項(xiàng)說法也正確。答案：A5．兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等，則在周期表前10號(hào)元素中，滿足上述關(guān)系的元素共有()A．1對(duì) B．2對(duì)C．3對(duì) D．4對(duì)解析：前10號(hào)元素的核外電子層數(shù)與最外層電子數(shù)分別為1H,1、1；2He,1、2；3Li,2、1；4Be,2、2；5B,2、3；6C,2、4；7N,2、5；8O,2、6；9F,2、7；10Ne,2、8。核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比：①1:2與1:2為H和Be；②2:1與2:1為C和He；③2:2與2答案：B6．下列關(guān)于σ鍵和π鍵的理解不正確的是()A．σ鍵能單獨(dú)形成，而π鍵一定不能單獨(dú)形成B．σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)C．雙鍵中一定有一個(gè)σ鍵、一個(gè)π鍵，三鍵中一定有一個(gè)σ鍵、兩個(gè)π鍵D．氣體單質(zhì)中一定存在σ鍵，可能存在π鍵解析：p電子云重疊時(shí)，首先頭碰頭最大重疊形成σ鍵，py、pz電子云垂直于px所在平面，只能“肩并肩”地重疊形成π鍵，雙鍵中有一個(gè)σ鍵、一個(gè)π鍵，三鍵中有一個(gè)σ鍵、兩個(gè)π鍵，π鍵不能單獨(dú)形成，A、B正確。σ鍵特征是軸對(duì)稱，π鍵呈鏡面對(duì)稱，不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，C正確。稀有氣體為單原子分子，不存在化學(xué)鍵，D不正確。答案：D7．用VSEPR模型預(yù)測(cè)下列分子或離子的立體結(jié)構(gòu)，其中不正確的是()A．NHeq\o\al(＋,4)為正四面體形 B．CS2為直線形C．HCN為折線形(V形) D．PCl3為三角錐形解析：NHeq\o\al(＋,4)、CS2、HCN、PCl3結(jié)構(gòu)中價(jià)層電子對(duì)數(shù)分別為4對(duì)、2對(duì)、4對(duì)，VSEPR模型分子為正四面體形、直線形、直線形、空間四面體形，其中前三者中心原子均參與成鍵，立體結(jié)構(gòu)就是VSEPR模型，PCl3分子中有1對(duì)孤對(duì)電子，所以立體結(jié)構(gòu)為三角錐形。答案：C8．下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的說法中，正確的是()A．元素非金屬性Cl>S的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是酸性HCl>H2S。B．碳元素的電負(fù)性小于氧元素，每個(gè)CO2分子中有4個(gè)σ鍵C．同周期主族元素的原子形成的簡(jiǎn)單離子的電子層結(jié)構(gòu)一定相同D．Na、Mg、Al三種元素，其第一電離能由大到小的順序?yàn)镸g>Al>Na解析：選項(xiàng)A的實(shí)驗(yàn)依據(jù)應(yīng)是元素最高價(jià)氧化物的水化物的酸性HClO4>H2SO4。選項(xiàng)B，每個(gè)CO2分子中有2個(gè)σ鍵。選項(xiàng)C，同周期主族元素的原子形成的簡(jiǎn)單離子的電子層結(jié)構(gòu)不一定相同，如Na＋和Cl－。答案：D9．NH3、H2O等是極性分子，CO2、BF3、CCl4等是極性鍵構(gòu)成的非極性分子。根據(jù)上述事實(shí)可推ABn型分子是非極性分子的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律是()A．在ABn分子中A原子的所有價(jià)電子都參與成鍵B．在ABn分子中A的相對(duì)原子質(zhì)量應(yīng)小于B的相對(duì)原子質(zhì)量C．在ABn分子中每個(gè)共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)都相等D．分子中不能含有氫原子解析：由題給信息可以判斷若ABn型分子是非極性分子，則ABn型分子中A原子的所有價(jià)電子都參與成鍵，與相對(duì)原子質(zhì)量大小、鍵長(zhǎng)以及是否含有氫原子無關(guān)。答案：A二、非選擇題10．(2013·成都市第二次診斷·8)利用15N可以測(cè)定亞硝酸鹽對(duì)地下水質(zhì)的污染情況。(1)下列說法正確的是________。A．14N與15N為同種核素B．14N的第一電離能小于14C．15NH3與14NH3均能形成分子間氫鍵D．CHeq\o\al(15,3)NH2與CH3CHeq\o\al(14,2)NH2互為同系物(2)15N的價(jià)層電子排布圖為________；15NH4Cl的晶胞與CsCl相同，則15NH4Cl晶體中15NHeq\o\al(＋,4)的配位數(shù)為________；15NHeq\o\al(＋,4)中15N的雜化軌道類型為________。(3)工業(yè)上電解法處理亞硝酸鹽的模擬工藝如圖。已知陽極區(qū)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：2NOeq\o\al(－,2)＋8H＋＋6Fe2＋=N2↑＋6Fe3＋＋4H2O①陽極電極反應(yīng)方程式是________(不考慮后續(xù)反應(yīng))；②若硫酸溶液濃度過大，陰極區(qū)會(huì)有氣體逸出，該氣體為_______(填化學(xué)式)；該現(xiàn)象表明c(H＋)越大，H＋氧化性越________；③若電解時(shí)電路中有0.6mol電子轉(zhuǎn)移，且NaNO2有剩余，則電解池中生成Na2SO4________mol。解析：(1)A項(xiàng)，質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的核素互為同位素；B項(xiàng)，N的價(jià)電子層為半充滿結(jié)構(gòu)，更加穩(wěn)定；C項(xiàng)，含有N元素，故能形成氫鍵；D項(xiàng)，二者結(jié)構(gòu)相似，分子組成相差一個(gè)“CH2”。(3)③由電極反應(yīng)知轉(zhuǎn)移0.6mol電子時(shí)生成Fe2＋0.3mol，故消耗NaNO20.1mol，根據(jù)鈉元素守恒可知生成Na2SO40.05mol。答案：(1)CD(2)8sp3雜化(3)①Fe－2e－=Fe2＋②H2強(qiáng)③0.05點(diǎn)撥：本題考查電化學(xué)，考查考生對(duì)電極反應(yīng)的掌握情況。難度中等。11．(2013·東北三省四市聯(lián)考(二)·37)A、B、C、D、E、F均為周期表中前四周期元素，其原子序數(shù)依次增大，其中A、B、C為短周期非金屬元素。A是形成化合物種類最多的元素；B原子基態(tài)電子排布中只有一個(gè)未成對(duì)電子；C是同周期元素中原子半徑最小的元素；D的基態(tài)原子在前四周期元素的基態(tài)原子中單電子數(shù)最多；E與D相鄰，E的某種氧化物X與C的氫化物的濃溶液加熱時(shí)反應(yīng)常用于實(shí)驗(yàn)室制取氣態(tài)單質(zhì)C；F與D的最外層電子數(shù)相等?；卮鹣铝袉栴}(相關(guān)回答均用元素符號(hào)表示)：(1)D的基態(tài)原子的核外電子排布式是______________。(2)B的氫化物的沸點(diǎn)比C的氫化物的沸點(diǎn)________(填“高”或“低”)，原因是______________________。(3)A的電負(fù)性________(填“大于”或“小于”)C的電負(fù)性，A形成的氫化物A2H4中A的雜化類型是________。(4)X在制取C單質(zhì)中的作用是________，C的某種含氧酸鹽常用于實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣，此酸根離子中化學(xué)鍵的鍵角________(填“>”“＝”或“<”)109°28′。(5)已知F與C的某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式是__________________，若F與C原子最近的距離為acm，則該晶體的密度為________g·cm－3(只要求列算式，不必計(jì)算出數(shù)值，阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為NA)。解析：A是形成化合物種類最多的非金屬元素，A為碳元素；B是非金屬元素，基態(tài)電子排布中只有一個(gè)未成對(duì)電子，即為氟元素；C是短周期元素，同周期元素中原子半徑最小，即氯元素；D的基態(tài)原子在前四周期元素的基態(tài)原子中單電子數(shù)最多，即d軌道5個(gè)電子，最外層1個(gè)電子，所以為Cr元素；E與D相鄰，即E為Mn元素，其氧化物MnO2與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣；F的最外層電子數(shù)為1，只能是d軌道全充滿，即銅元素。(1)D是24號(hào)元素，由于未成對(duì)電子數(shù)最多，所以d軌道5個(gè)電子，4s軌道1個(gè)電子。(2)氟化氫分子間除范德華力外還存在分子間氫鍵，氯化氫分子間只存在范德華力，所以氟化氫的沸點(diǎn)高。(3)氯元素非金屬性強(qiáng)，電負(fù)性大。(4)氯酸鉀常用于實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣，ClOeq\o\al(－,3)中存在孤對(duì)電子，根據(jù)價(jià)層電子互斥理論，微粒中鍵角小于109°28′。(5)用均攤法可求出晶胞中存在4個(gè)氯原子、4個(gè)銅原子，可得出化學(xué)式為CuCl，Cu與Cl原子最近的距離為acm，通過數(shù)學(xué)幾何知識(shí)求出圖示中的邊長(zhǎng)為eq\f(4a,\r(3))cm。答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s1(2)高HF分子間能形成氫鍵(3)小于sp2雜化(4)氧化劑＜(5)CuCleq\f(4×64＋35.5,NA·\f(4a,\r(3))3)[或eq\f(4×99.5,NA·\f(4a,\r(3))3)或eq\f(398,NA·\f(4a,\r(3))3)或eq\f(199×3\r(3),32a3NA))]點(diǎn)撥：本題考查元素推斷、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)相關(guān)知識(shí)。難度較大。12．(2013·山東省青島市統(tǒng)一質(zhì)檢·32)太陽能電池的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了第三代。第三代就是銅銦鎵硒CIGS等化合物薄膜太陽能電池以及薄膜Si系太陽能電池。完成下列填空：(1)亞銅離子(Cu＋)基態(tài)時(shí)的電子排布式為________；(2)硒為第四周期元素，相鄰的元素有砷和溴，則3種元素的第一電離能從大到小順序?yàn)開_______(用元素符號(hào)表示)，用原子結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)加以解釋：________。(3)與鎵元素處于同一主族的硼元素具有缺電子性(價(jià)電子數(shù)少于價(jià)層軌道數(shù))，其化合物可與具有孤對(duì)電子的分子或離子生成加合物，如BF3能與NH3反應(yīng)生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的雜化軌道類型為________，B與N之間形成________鍵。(4)單晶硅的結(jié)構(gòu)與金剛石結(jié)構(gòu)相似，若將金剛石晶體中一半的C原子換成Si原子且同種原子不成鍵，則得如圖所示的金剛砂(SiC)結(jié)構(gòu)；在SiC中，每個(gè)C原子周圍最近的C原子數(shù)目為________。解析：(1)銅原子失去最外層的一個(gè)電子變?yōu)閬嗐~離子(Cu＋)。(3)因?yàn)锽F3中的硼元素具有空軌道，NH3中有孤對(duì)電子，能夠與B形成配位鍵生成BF3·NH3，故BF3·NH3中B原子是sp3雜化。答案：(1)1s22s22p63s23p63d10(2)Br>As>SeAs、Se、Br原子半徑依次減小，原子核對(duì)外層電子的吸引力依次增強(qiáng)，元素的第一電離能依次增大；Se原子最外層電子排布為4s24p4，而As原子最外層電子排布為4s24p3，p電子排布處于半充滿狀態(tài)，根據(jù)洪特規(guī)則特例可知，半充滿狀態(tài)更穩(wěn)定，所以As元素的第一電離能比Se大(3)sp3配位(答共價(jià)不得分)(4)12點(diǎn)撥：本題考查電子排布式、電離能的比較、雜化類型的判斷，考查考生靈活解決問題的能力。難度中等。13．(2013·武漢市4月調(diào)研·37)Ⅰ.下列有關(guān)說法正確的是________。A．相同類型的離子晶體，晶格能越大，形成的晶體越穩(wěn)定B．手性催化劑只催化或者主要催化一種手性分子的合成C．用金屬的電子氣理論能合理地解釋金屬易腐蝕的原因D．H3O＋、NH4Cl和[Ag(NH3)2]＋中均存在配位鍵Ⅱ.碳及其化合物在自然界中廣泛存在。(1)基態(tài)碳原子的價(jià)電子排布圖可表示為________。(2)第一電離能：碳原子________(填“>”“<”或“＝”)氧原子，原因是__________________________。(3)冰晶胞中水分子的空間排列方式與金剛石晶胞類似。每個(gè)冰晶胞平均占有________個(gè)水分子，冰晶胞與金剛石晶胞排列方式相同的原因是__________________________。(4)C60的晶體中，分子為面心立方堆積，已知晶胞中C60分子間的最短距離為dcm，可計(jì)算C60晶體的密度為________g/cm3。(5)請(qǐng)寫出一個(gè)反應(yīng)方程式以表達(dá)出反應(yīng)前碳原子的雜化方式為sp2，反應(yīng)后變?yōu)閟p3：________________________________。解析：Ⅰ.C項(xiàng)，用金屬的電子氣理論只能解釋金屬的物理性質(zhì)，不能解釋金屬易腐蝕；D項(xiàng)，H3O＋中H和O，NH4Cl中N和H、[Ag(NH3)2]＋中Ag和N存在配位鍵。Ⅱ.(3)金剛石的晶胞中8個(gè)C在頂點(diǎn)，6個(gè)碳在面心，4個(gè)C在內(nèi)部，則每個(gè)冰晶胞平均占有水分子個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＋4＝8。(4)C60的晶體為面心立方堆積，則含C60的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為a，則eq\r(2)a＝2d，a＝eq\r(2)d，故晶體的密度為eq\f(720,NA)×4÷(eq\r(2)d)3＝eq\f(720\r(2),d3NA)。(5)sp2雜化的碳為形成雙鍵碳原子，sp3雜化的碳為形成單鍵碳原子，可以是乙烯與Br2、H2、HX、H2O等的加成反應(yīng)。答案：Ⅰ.ABDⅡ.(1)(2)＜碳原子的半徑比氧原子大，且核電荷數(shù)比氧的小，故碳原子核對(duì)最外層電子的吸引力小于氧(3)8每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子形成氫鍵(4)eq\f(720\r(2),d3NA)(5)CH2=CH2＋Br2→BrCH2CH2Br點(diǎn)撥：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，考查考生對(duì)原子、分子、晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的理解能力。難度較大。14．(2013·南昌市第二次模擬·37)A、B、C、E、F為原子序數(shù)依次增大的六種元素，其中A、B、C、D、E為短周期元素，F(xiàn)為第四周期元素，F(xiàn)還是前四周期中電負(fù)極最小的元素。已知：A原子的核外電子數(shù)與電子層數(shù)相等；B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1個(gè)；C原子的第一至第四電離能為I1＝738kJ/mol，I2＝1451kJ/mol，I3＝7733kJ/mol，I4＝10540kJ/mol；D原子核外所有p軌道為全充滿或半充滿；E元素的族序數(shù)與周期序數(shù)的差為4；(1)寫出E元素在周期表位置：________；D元素的原子的核外電子排布式：__________________________________。(2)某同學(xué)根據(jù)題目信息和掌握的知識(shí)分析C的核外電子排布為該同學(xué)所畫的軌道式違背了________。(3)已知BA5為離子化合物，寫出其電子式：______________。(4)DE3中心原子雜化方式為__________________，其空間構(gòu)型為______________。(5)某金屬晶體中原子堆積方式如圖甲，晶胞特征如圖乙，原子相對(duì)位置關(guān)系如圖丙，則晶胞中該原子配位數(shù)為________；空間利用率為________；該晶體的密度為________。(已知該金屬相對(duì)原子質(zhì)量為m，原子半徑為acm)解析：(1)由題意分析知F為K；A為H；B為N；由電離能知C的＋2價(jià)穩(wěn)定，為Mg；D為P；E為Cl。(2)原子的核外電子分能級(jí)排布，按構(gòu)造原理先排能量低的能級(jí)，再排能量高的能級(jí)，遵循能量最低原理時(shí)，該原子才最穩(wěn)定。該同學(xué)未排滿3s能級(jí)，就排3p能級(jí)，違背了能量最低原理。(3)NH5為離子化合物，則為銨鹽，存在NHeq\o\al(＋,4)和H－。(4)PCl3中心原子P上的價(jià)層電子對(duì)＝3＋eq\f(1,2)(5－3×1)＝4，雜化類型為sp3雜化；存在一個(gè)孤電子對(duì)，故分子構(gòu)型為三角錐形。(5)由圖可知：該金屬堆積方式為面心立方最密堆積，原子配位數(shù)為12，空間利用率為74%；由圖乙可知每個(gè)晶胞中含有的原子數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。設(shè)晶胞的棱長(zhǎng)為x，由圖丙知x2＋x2＝(4a)2，x＝2eq\r(2)a，若該晶體的密度為ρ，則ρ×(2eq\r(2)a)3＝eq\f(4,NA)×m，ρ＝eq\f(\r(2)m,8a3·NA)g·cm－3。答案：(1)第三周期ⅦA族1s22s22p63s23p3(2)能量最低原理(3)(4)sp3三角錐形(5)1274%eq\f(\r(2)m,8a3·NA)g/