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2011年高考化学试题分类汇编 物质结构元素周期律


年高考化学试题分类汇编— 2011 年高考化学试题分类汇编—物质结构元素周期律
1.(2011 江苏高考 5)短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元素周期表中的相对位置如图 1 所 示。下列说法正确的是

A.元素 X 与元素 Z 的最高正化合价之和的数值等于 8 B.原子半径的大小顺序为:rX>rY>rZ>rW>rQ C.离子 Y2 和 Z 3 的核

外电子数和电子层数都不相同
- +

D.元素 W 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比 Q 的强 解析;该题以“周期表中元素的推断”为载体, 解析;该题以“周期表中元素的推断”为载体,考查学生对元素周期表的熟悉程度及 其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。 其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对 程度 物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。 物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。 根据周期表的结构可推出元素分别为: 根据周期表的结构可推出元素分别为:X:N ; Y :O ; Z: Al ; W :S ; Q :Cl A.元素最高正化合价一般等于其主族数。 A.元素最高正化合价一般等于其主族数。 元素最高正化合价一般等于其主族数 B.同周期原子半径从左到右依次减小,同主族从上到下依次增大。 B.同周期原子半径从左到右依次减小,同主族从上到下依次增大。 同周期原子半径从左到右依次减小
3+ C.离子 2- 微粒,核外电子数和电子层数都相同。 C.离子 Y 和 Z 都为 10 微粒,核外电子数和电子层数都相同。 2- 3+

元素最高价氧化物对应的水化物的酸性是与非金属性一致的, 的强。 D. 元素最高价氧化物对应的水化物的酸性是与非金属性一致的,因此酸性 Q 的强。 答案:A 答案: 2.(2011 浙江高考 9)X、Y、Z、M、W 为五种短周期元素。X、Y、Z 是原子序数依次递 增的同周期元素,且最外层电子数之和为 15,X 与 Z 可形成 XZ2 分子;Y 与 M 形成的气态化 合物在标准状况下的密度为 0.76g/L;W 的质子数是 X、Y、Z、M 四种元素质子数之和的 1/2。 下列说法正确的是 A.原子半径:W>Z>Y>X>M B.XZ2、X2M2、W2Z2 均为直线型的共价化合物 C.由 X 元素形成的单质不一定是原子晶体 D.由 X、Y、Z、M 四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键 解析: 解析:X、Y、Z、M、W 依次为 C、N、O、H、Na

A.错误,原子半径:C>N>O 错误,原子半径: 为折线型分子。 B.错误,W2Z2 即 H2O2 为折线型分子。 错误, C.石墨、C60 等为非原子晶体。 石墨、 等为非原子晶体。 为离子化合物,符合条件, 为共价化合物。 D.NH4HCO3 为离子化合物,符合条件,反例 CH3-NO2 为共价化合物。 答案: 答案:C 【评析】本题为元素周期律与周期表知识题。 试题在元素周期律的推理判断能力的考查中渗透了结构、性质和用途等基础知识的考 查。首先以具体元素推断为基础,运用周期表,结合周期规律,考虑位、构、性关系推断 X、 Y、Z、W、M 分别是什么元素。在此基础上应用知识解决题给选项的问题。 3.(2011 安徽高考 7)科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的 N(NO2)3(如下图 所示) 。已知该分子中 N-N-N 键角都是 108.1°,下列有关 N(NO2) 3 的说法 正确的是

A.分子中 N、O 间形成的共价键是非极性键 B.分子中四个氮原子共平面 C.该物质既有氧化性又有还原性 D.15.2g 该物质含有 6.02×1022 个原子 解析: 两种原子属于不同的非金属元素,它们之间形成的共价键应该是极性键, 解析:N 和 O 两种原子属于不同的非金属元素,它们之间形成的共价键应该是极性键, 错误; 108.1° 所以该分子不可能是平面型结构, A 错误;因为该分子中 N-N-N 键角都是 108.1°,所以该分子不可能是平面型结构,而是三 角锥形, 错误; 可知分子中氮原子的化合价是+ 角锥形,B 错误;由该分子的化学式 N4O6 可知分子中氮原子的化合价是+3 价,处于中间价 正确; 态,化合价既可以升高又可以降低,所以该物质既有氧化性又有还原性,因此 C 正确;该 化合价既可以升高又可以降低,所以该物质既有氧化性又有还原性, 价既可以升高又可以降低 152g/mol, 0.1mol, 化合物的摩尔质量是 152g/mol,因此 15.2g 该物质的物质的量为 0.1mol,所以含有的原子 0.1×10×6.02× 23 6.02× 23 也不正确。 数 0.1×10×6.02×10 =6.02×10 ,因此 D 也不正确。 答案 C 4. 2011 安徽高考 11)中学化学中很多“规律”都有其使用范围,下列根据有关“规律” 推出的结论合理的是 A.根据同周期元素的第一电离能变化趋势,推出 Al 的第一电离能比 Mg 大
23 23

B.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系,推出卤族元素最高正价都是+7 C.根据溶液的 pH 与溶液酸碱性的关系,推出 pH=6.8 的溶液一定显酸性 D.根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出 CO2 通入 NaClO 溶液中能生成 HClO 解析: 解析:气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫 做第一电离能,由周期表可知同周期元素的第一电离能随着核电荷数的增大而逐渐增大, 做第一电离能,由周期表可知同周期元素的第一电离能随着核电荷数的增大而逐渐增大, 错误; 但 Al 的第一电离能比 Mg 小,A 错误;卤族元素中氟元素是最活泼的非金属元素不可能失去 电子,所以氟元素无正价,B 错误;只有再常温下 pH=6.8 的溶液才一定显酸性,而在 100℃ 电子,所以氟元素无正价, 错误; 的溶液才一定显酸性, 100℃ 的溶液却显酸性,因此用 判断溶液酸碱性时必需考虑温度, 不正确; 时 pH=6.8 的溶液却显酸性,因此用 pH 判断溶液酸碱性时必需考虑温度,因此 C 不正确; 碳酸的酸性强于次氯酸的, HClO,方程式为: 碳酸的酸性强于次氯酸的,所以 CO2 通入 NaClO 溶液中能生成 HClO,方程式为:CO2+2ClO
- 2- 2HclO, 正确, +H2O=CO3 +2HclO,因此只有答案 D 正确, 2-

答案: 答案:D 5.(2011 福建高考 7)依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是 A.H3BO3 的酸性比 H2CO3 的强 B.Mg(OH)2 的碱性比 Be(OH)2 的强 C.HCl、HBr、HI 的热稳定性依次增强 D.若 M 和 R2 的核外电子层结构相同,则原子序数:R>M
+ -

解析: 属于同周期,自左向右非金属性逐渐增强, 的弱; 解析:C、B 属于同周期,自左向右非金属性逐渐增强,所以 H3BO3 的酸性比 H2CO3 的弱; 项正确;Cl、Br、 属于同主族元素,自上而下非金属性逐渐减弱, HCl、HBr、 B 项正确;Cl、Br、I 属于同主族元素,自上而下非金属性逐渐减弱,因此 HCl、HBr、HI
+ 2- 的热稳定性依次减弱; 的热稳定性依次减弱;若 M、R 的原子序数分别为 x 和 y,由 M 和 R 的核外电子层结构相 + 2-

同可得: 即则原子序数: 这题是基础题, 同可得:x-1=y+2,因此 x>y,即则原子序数:R﹤M。这题是基础题,不过 A、B 两项设 y+2, 等陌生元素。 问中出现 B,Be 等陌生元素。 答案: 答案:B 6.(2011 广东高考 22)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和乙形成 的气态化合物的水溶液呈碱性,乙位于第 VA 族,甲和丙同主族,丁原子最外层电子数与电 子层数相等,则 A、原子半径:丙>丁>乙 B、单质的还原性:丁>丙>甲 C、甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物 D、乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应 解析:本题考察元素周期表的结构及元素周期律应用。 解析:本题考察元素周期表的结构及元素周期律应用。在中学化学中只有氨气的水溶

液才显碱性,因为短周期元素甲、 液才显碱性,因为短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,所以甲是 H,乙是 N; 丁的原子序数依次增大, 甲和丙同主族, Na,这说明丁属于第三周期, 甲和丙同主族,因此丙只能是 Na,这说明丁属于第三周期,根据丁原子最外层电子数与电 子层数相等, Al。同周期元素自左向右原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱 性逐渐减弱, 子层数相等,所以丁是 Al。同周期元素自左向右原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱,所 正确, 不正确, Al> 属于活泼金属, 以选项 A 正确,B 不正确,还原性应该是 Na>Al>H;Na 属于活泼金属,其氧化物 Na2O 属 于离子化合物, 不正确; 强酸) 于离子化合物,C 不正确;乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别为 HNO3(强酸) 、 NaOH(强碱) 、Al(OH) 两性氢氧化物) ,因此选项 也是正确的。 NaOH(强碱) Al(OH)3(两性氢氧化物) 因此选项 D 也是正确的。 、 , 答案:AD 答案: 7.(2011 山东高考 13)元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的 是 A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价 B.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高 C.P、S、Cl 得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强 D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素 解析:对应主族元素的原子其最高化合价等于元素原子的最外层电子数, 解析:对应主族元素的原子其最高化合价等于元素原子的最外层电子数,但氟元素无 正价,氧元素没有最高化合价, 不正确;在多电子原子中,电子的能量是不相同的。 正价,氧元素没有最高化合价,A 不正确;在多电子原子中,电子的能量是不相同的。在离 核较近的区域内运动的电子能量较低, 在离核较远的区域内运动的电子能量较高, 不正确; B 核较近的区域内运动的电子能量较低, 在离核较远的区域内运动的电子能量较高, 不正确; 均属于第三周期的元素,且原子序数依次递增,所以非金属性依次增强, P、S、Cl 均属于第三周期的元素,且原子序数依次递增,所以非金属性依次增强,所以得 电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强, 正确; 电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强,依次选项 C 正确;元素周期表 中位于金属和非金属分界线附近的元素一般既有金属性又有非金属性, 中位于金属和非金属分界线附近的元素一般既有金属性又有非金属性,在周期表中第三纵 元素一般既有金属性又有非金属性 行到第十纵行, 个副族和一个Ⅷ共同组成了过渡元素, 也不正确。 行到第十纵行,包括 7 个副族和一个Ⅷ共同组成了过渡元素,因此选项 D 也不正确。 答案: 答案:C 8.(2011 天津高考)以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是 A.第 IA 族元素铯的两种同位素 137Cs 比 133Cs 多 4 个质子 B.同周期元素(除 0 族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小 C.第 ⅦA 元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强 D.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低 解析:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,即 137Cs 和 133Cs 解析:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素, 的质子数相同, 的质子数相同, 数相同 表示二者的质量数, 不正确;同周期元素( 族元素外)从左到右, 137 和 133 表示二者的质量数,因此 A 不正确;同周期元素(除 0 族元素外)从左到右,随 着核电荷数的逐渐增多,原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱,因此原子半径逐渐减小, 着核电荷数的逐渐增多,原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱,因此原子半径逐渐减小,B
137 133

正确;同主族元素从上到下,随着核电荷数的逐渐增多,电子层数逐渐增多, 正确;同主族元素从上到下,随着核电荷数的逐渐增多,电子层数逐渐增多,原子半径逐 渐增大,原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱, 渐增大,原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱,因此第 ⅦA 元素从上 到下,其氢化物的稳定性逐渐减弱, 不正确;同主族元素从上到下, 到下,其氢化物的稳定性逐渐减弱,C 不正确;同主族元素从上到下,单质的熔点有的逐渐 降低, 而有的逐渐升高, 不正确。 降低,例如 IA,而有的逐渐升高,例如 ⅦA,所以选项也 D 不正确。 答案: 答案:B 9.(2011 新课标全国)短周期元素 W、X、Y 和 Z 的原子序数依次增大。元素 W 是制备一种 高效电池的重要材料,X 原子的最外层电子数是内层电子数的 2 倍,元素 Y 是地壳中含量最 丰富的金属元素,Z 原子的最外层电子数是其电子层数的 2 倍。下列说法错误的是 A. 元素 W、X 的氯化物中,各原子均满足 8 电子的稳定结构 B. 元素 X 与氢形成的原子比为 1:1 的化合物有很多种 C. 元素 Y 的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成 D. 元素 Z 可与元素 X 形成共价化合物 XZ2 解析: 是制备一种高效电池的重要材料, 解析:元素 W 是制备一种高效电池的重要材料,说明 W 是 Li;X 原子的最外层电子数 是碳元素; 是地壳中含量最丰富的金属元素, 是内层电子数的 2 倍,说明 X 是碳元素;元素 Y 是地壳中含量最丰富的金属元素,因此 Y Al; 是 Al;短周期元素电子层数最多是 3 层,如果原子的最外层电子数是其电子层数的 2 倍, He、 的原子序数依次增大, 所以可能是 He、C 和 S,又因为 W、X、Y 和 Z 的原子序数依次增大,所以 Z 只能是 S。元素 电子的稳定结构, 不正确; W、X 的氯化物分别是 LiCl 和 CCl4,前者锂原子不能满足 8 电子的稳定结构,A 不正确;X 正确; 与氢形成的原子比为 1:1 的化合物可以是 C2H2、C6H6 或 C8H8,B 正确;单质铝与氢氧化钠溶 液或盐酸反应均有氢气生成, 正确; 均属于非金属元素,二者可以形成共价化合物 液或盐酸反应均有氢气生成,C 正确;C 和 S 均属于非金属元素,二者可以形成共价化合物 正确。 CS2,D 正确。 答案: 答案:A

10.(2011 海南)

是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中

的含量变

化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关

的叙述中错误的是

A.

的化学性质与

相同

B.

的原子序数为 53

C.

的原子核外电子数为 78

D.

的原子核内中子数多于质子数

[答案]C

命题立意:社会热点问题的体现,由于日本福岛核问题而使

成为社会关注的焦点。

解析:本题是相关同位素、核素考查。 选项中考查同位素化学性质相同这点, 解析:本题是相关同位素、核素考查。A 选项中考查同位素化学性质相同这点,B 选项

落在

中电子数=53 因而错, 是中子数的计算。 考查,C 中电子数=53 因而错,D 是中子数的计算。

【思维拓展】对核素的考查是以前老的命题内容,今年核问题出现后,不少老教师已 思维拓展】对核素的考查是以前老的命题内容,今年核问题出现后, 经猜测到此点,因而做了复习准备。这类题紧跟社会热点问题或主题, 经猜测到此点,因而做了复习准备。这类题紧跟社会热点问题或主题,每年都可把当年四 月份之间与化学相关热点焦点作为备考点。 月份之间与化学相关热点焦点作为备考点。 11.(2011 四川)下列推论正确的 A.SiH4 的沸点高于 CH4,可推测 PH3 的沸点高于 NH3 B.NH4+为正四面体结构,可推测出 PH4+ 也为正四面体结构 C.CO2 晶体是分子晶体,可推测 SiO2 晶体也是分子晶体 D.C2H6 是碳链为直线型的非极性分子,可推测 C3H8 也是碳链为直线型的非极性分子 解析:氨气分子之间存在氢键, 晶体也是原子晶体; 解析:氨气分子之间存在氢键,沸点高于 PH3 的;SiO2 晶体也是原子晶体;C3H8 不是直 线型的,碳链呈锯齿形且为极性分子。 线型的,碳链呈锯齿形且为极性分子。 答案: 答案:B 12.(2011 四川)下列说法正确的是 A.分子晶体中一定存在分子间作用力,不一定存在共价键 B.分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸 C.含有金属离子的晶体一定是离子晶体 D.元素的非金属型越强,其单质的活泼型一定越强 解析:分子中含两个氢原子的酸不一定是二元酸, HCOOH; 解析:分子中含两个氢原子的酸不一定是二元酸,例如甲酸 HCOOH;金属晶体中含有金 属阳离子,但不是离子晶体;元素的非金属型越强,其单质的活泼型不一定越强, 属阳离子,但不是离子晶体;元素的非金属型越强,其单质的活泼型不一定越强,例如氮 气。 答案: 答案:A 13 . 2011 上 海 9 ) 氯 元 素 在 自 然 界 有 ( 34.969×75.77%+36.966×24.23% =35.453 中 A.75.77%表示 35Cl 的质量分数 C.35. 453 表示氯元素的相对原子质量 B.24.23%表示 35Cl 的丰度 D.36.966 表示 37Cl 的质量数
35

Cl 和

37

Cl 两 种 同 位 素 , 在 计 算 式

解析:本题考察同位素相对原子质量的计算方法和元素丰度及质量数的理解。 解析:本题考察同位素相对原子质量的计算方法和元素丰度及质量数的理解。34.969 和 75.77%分别表示 35Cl 的相对原子质量和丰度。 75.77%分别表示 的相对原子质量和丰度。 答案: 答案:C 14.(2011 江苏高考 21A,12 分)原子序数小于 36 的 X、Y、Z、W 四种元素,其中 X 是 形成化合物种类最多的元素,Y 原子基态时最外层电子数是其内层电子数的 2 倍,Z 原子基
35

态时 2p 原子轨道上有 3 个未成对的电子,W 的原子序数为 29。 回答下列问题: (1) 2X2 分子中 Y 原子轨道的杂化类型为 Y 为 。 ( 2 ) 化 合 物 是 ZX3 的 沸 点 比 化 合 物 。 (3)元素 Y 的一种氧化物与元素 Z 的一种氧化物互为等电子体,元素 Z 的这种氧化物 的分子式是 。 YX4 的 高 , 其 主 要 原 因 ,1mol Y2X2 含有 σ 键的数目

(4)元素 W 的一种氯化物晶体的晶胞结构如图 13 所示,该氯化物的化学式 是 程式为 ,它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物 HnWCl3,反应的化学方 。

解析:本题把元素推理和物质结构与性质熔融合成一体,考查学生对元素推理、 解析:本题把元素推理和物质结构与性质熔融合成一体,考查学生对元素推理、原子 轨道杂化类型、分子空间结构、氢键、等电子体原理、晶胞结构、化学键的数目计算、 轨道杂化类型、分子空间结构、氢键、等电子体原理、晶胞结构、化学键的数目计算、新 原理 键的数目计算 情景化学方程式书写等知识的掌握和应用能力。本题基础性较强,重点特出。 情景化学方程式书写等知识的掌握和应用能力。本题基础性较强,重点特出。由题意知 X、 等知识的掌握和应用能力 四种元素分别是: Cu。 Y、Z、W 四种元素分别是:H、C、N、Cu。 《选修三 【备考提示】 选修三》的知识点是单一的、基础的,我们一定要确保学生不在这些题 备考提示】 选修三》的知识点是单一的、基础的, 《 目上失分。看来还是要狠抓重要知识点,强化主干知识的巩固和运用。 目上失分。看来还是要狠抓重要知识点,强化主干知识的巩固和运用。 答案: ( 答案: 1)sp 杂化 6.2× 3mol 或 3×6.2×10 个

(2)NH3 分子存在氢键 ( 3 ) N 2O (4)CuCl CuCl+2HCl=H2CuCl3 CuCl+2HCl= (或 CuCl+2HCl=H2[CuCl3]) CuCl+2HCl=

15.(2011 安徽高考 25,14 分) W、X、Y、Z 是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知 W 的一种核素的质量数为 18,中子数为 10;X 和 Ne 原子的核外电子数相差 1;Y 的单质是

一种常见的半导体材料;Z 的电负性在同周期主族元素中最大。

(1)X 位于元素周期表中第 个未成对电子。

周期第

族;W 的基态原子核外有

(2)X 的单质子和 Y 的单质相比,熔点较高的是 和溴化氢相比,较稳定的是 (写化学式) 。

(写化学式) 的气态氢化物 ;Z

(3)Y 与 Z 形成的化合物和足量水反应,生成一种弱酸和一种强酸,该反应的化学方 程式是 。

(4)在 25?C、101 kPa 下,已知 Y 的气态化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平 均每转移 1mol 电子放热 190.0kJ,该反应的热化学方程式是 。

解析: 18, 10, 解析:因为 W 的一种核素的质量数为 18,中子数为 10,说明 W 的质子数为 8,即为氧 元素; 的单质是一种常见的半导体材料,而在短周期元素中只有元素硅符合, Si; 元素;Y 的单质是一种常见的半导体材料,而在短周期元素中只有元素硅符合,即 Y 是 Si; 应该属于第三周期元素, 所以由图像中原子半径的大小顺序可知 X、Y、Z 应该属于第三周期元素,在第三周期主族 元素, Cl; 元素中电负性最大的 Cl 元素,所以 Z 是 Cl;又因为 X 和 Ne 原子的核外电子数相差 1,且 X 位于第三周期, Na。 位于第三周期,所以 X 是 Na。
2 2 4 个未成对电子; (1)O 的原子电子排布式是 1S 2S 2P ,所以 O 的基态原子核外有 2 个未成对电子; 2 2 4

(2)单质钠和硅分别属于金属晶体和原子晶体,故单质硅的熔点高;Cl 的非金属性强 单质钠和硅分别属于金属晶体和原子晶体,故单质硅的熔点高; 稳定; 于 Br 的,所以 HCl 比 HBr 稳定; 可以和水发生水解反应盐酸和硅酸, (3)Y 与 Z 形成的化合物是 SiCl4,SiCl4 可以和水发生水解反应盐酸和硅酸,反应的 化学方程式是: 4HCl; 化学方程式是:SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl; 的气态化物是 燃烧后生成二氧化硅, 的化合价由- 价升高到+4 (4)Y 的气态化物是 SiH4,燃烧后生成二氧化硅,其中 Si 的化合价由-4 价升高到+4 价,转移 8 个电子,所以 1mol SiH4 共放出 8×190.0kJ=1520.0KJ 能量,因此反应的热化 个电子, 190.0kJ=1520. 能量,因此反应的热化 学方程式是: (g)+ (g)= (s)+ H=-1520. 学方程式是:SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O △H=-1520.0KJ/mol 答案: (1 答案: 1)三 IA 2 (2)Si HCl (3)SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl ( (g)+ (g)= (s)+ H=-1520. (4)SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) △H=-1520.0KJ/mol

16.(2011 福建高考 30,13 分) 氮元素可以形成多种化合物。 回答以下问题: (1)基态氮原子的价电子排布式是_________________。 (2)C、N、O 三种元素第一电离能从大到小的顺序是____________。 (3)肼(N2H4)分子可视为 NH3 分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种 氮的氢化物。 ①NH3 分子的空间构型是_______________;N2H4 分子中氮原子轨道的杂化类型是 ___________。 ②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是: N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g)
-1

△H=-1038.7kJ·mol

若该反应中有 4mol N-H 键断裂,则形成的 π 键有________mol。 ③肼能与硫酸反应生成 N2H6SO4。 2H6SO4 晶体类型与硫酸铵相同, N2H6SO4 的晶体内 N 则 不存在__________(填标号) a. 离子键 b. 共价键 c. 配位键 d. 范德华力

(4)图 1 表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内 4 个氮原子分别位于正四面体的 4 个顶点(见图 2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成 4 个氢键予以识别。

下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是_________(填标号)。 a. CF4 b. CH4 c. NH4


d. H2O
2 3

2 3 解析: ( 解析: 1)基态氮原子的价电子排布式是 2s 2p ,学生可能审题时没注意到是价电子

排布式。 排布式。 (2)C、N、O 三种元素第一电离能从大到小的顺序是 N>O>C
3 ① 分子的空间构型是三角锥型 NH 三角锥型, (3) NH3 分子的空间构型是三角锥型, 3 中氮原子轨道的杂化类型是 sp , 肼(N2H4) 而 3

分子中的一个氢原子被— 氨基)取代形成的, 分子可视为 NH3 分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的,所以 N2H4 分子中氮原子轨
3 3 的道理是一样的。 道的杂化类型是 sp ,这个与 H2O,H2O2 中 O 的杂化类型都是 sp 的道理是一样的。 3 3

键断裂, 参加反应, 则形成的π ②反应中有 4mol N-H 键断裂,即有 1molN2H4 参加反应,生成 1.5molN2,则形成的π 3mol。 键有 3mol。 晶体类型与硫酸铵相同,可见它是离子晶体,晶体内肯定不存在范德华力。 ③N2H6SO4 晶体类型与硫酸铵相同,可见它是离子晶体,晶体内肯定不存在范德华力。

原子,二是要电负性比较强, (4)要形成氢键,就要掌握形成氢键的条件:一是要有 H 原子,二是要电负性比较强, 要形成氢键,就要掌握形成氢键的条件: 等构成的分子间形成的特殊的分子间作用力。 半径比较小的原子比如 F、O、N 等构成的分子间形成的特殊的分子间作用力。符合这样的 但题中要求形成 个氢键,氢键具有饱和性, 选项就是 c 和 d,但题中要求形成 4 个氢键,氢键具有饱和性,这样只有选 c。 这题中的(3)(4)两问亮点较多,让人耳目一新,其中第(4)耐人回味,这样子就 这题中的( )(4 两问亮点较多,让人耳目一新,其中第( 耐人回味, 把氢键的来龙去脉和特点考查彻底! 把氢键的来龙去脉和特点考查彻底!高!
2 3

答案:(1 答案:(1)2s 2p :( ( 2) N> O> C
3

(3)①三角锥形 sP ( 4) c 17(2011 山东高考 32,8 分) 氧是地壳中含量最多的元素。

②3

③d

(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为

个。

( 2 ) H2O 分 子 内 的 O-H 键 、 分 子 间 的 范 德 华 力 和 氢 键 从 强 到 弱 依 次 为 。

(3) H+可与 H2O 形成 H3O+,H3O+中 O 原子采用 键角比 H2O 中 H-O-H 键角大,原因为 。

杂化。H3O+中 H-O-H

(4)CaO 与 NaCl 的晶胞同为面心立方结构,已知 CaO 晶体密度为 ag·cm-3, N A 表 示阿伏加德罗常数,则 CaO 晶胞体积为 cm3。
2 2 4

2 2 4 解析: (1 个电子, 解析: 1)氧元素核外有 8 个电子,其基态原子核外电子排布为 1S 2S 2P ,所以氧元 (

素基态原子核外未成对电子数为 2 个; 键属于共价键,键能最大; (2)O-H 键属于共价键,键能最大;分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的 范畴,但氢键要强于分子间的范德华力, 氢键、 范畴,但氢键要强于分子间的范德华力,所以它们从强到弱的顺序依次为 O-H 键、氢键、 范德华力;氢键不仅存在于分子之间,有时也存在于分子内。 范德华力;氢键不仅存在于分子之间,有时也存在于分子内。邻羟基苯甲醛在分子内形成 氢键,而在分子之间不存在氢键;对羟基苯甲醛正好相反,只能在分子间形成氢键, 氢键,而在分子之间不存在氢键;对羟基苯甲醛正好相反,只能在分子间形成氢键,而在 分子内不能形成氢键,分子间氢键强于分子内氢键, 分子内不能形成氢键,分子间氢键强于分子内氢键,所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯 甲醛的高。 甲醛的高。
+ 上的孤对电子对数=1/2( )=1 (3)依据价层电子对互斥理论知 H3O 中 O 上的孤对电子对数=1/2(5-3×1)=1,由 +

+ + 为四面体, 3+1= 于中心 O 的价层电子对数共有 3+1=4 对,所以 H3O 为四面体,因此 H3O 中 O 原子采用的是

+

+

3 杂化; 原子上的孤对电子对数=1/2( )=2 sp 杂化;同理可以计算出 H2O 中 O 原子上的孤对电子对数=1/2(6-2×1)=2,因此排斥

3

力较大, 键角较小。 力较大,水中 H-O-H 键角较小。

(4)氯化钠的晶胞如图所示

,因此钙晶胞中含有的氯离子个数为 8

×1/8+6×1/3=4,同样也可以计算出钠离子个数为 4。由于 CaO 与 NaCl 的晶胞同为面心立 1/8+6×1/3= 方结构 , 所以 CaO 晶胞中也含有 4 个钙离子和 4 个氧离子 , 因此 CaO 晶胞体积为

4 × 56 224 = 。 N A ? a aN A
答案: (1 答案: 1)2 ( 氢键、范德华力;邻羟基苯甲醛形成分子内氢键 分子内氢键, (2)O-H 键、氢键、范德华力;邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,而对羟基苯甲 醛形成分子间氢键,分子间氢键是分子间作用力增大; 醛形成分子间氢键,分子间氢键是分子间作用力增大; 3 + 对孤对电子, 对孤对电子,排斥力较小; (3)sp ;H2O 中 O 原子有 2 对孤对电子,H3O 只有 1 对孤对电子,排斥力较小;

( 4) 18.(2011 重庆,15 分)用于金属焊接的某种焊条,其药皮由大理石、水泥、硅铁等配 制而成。 (1) 的原子结构示意图为_____________________; 与 NaOH 溶液反应的离子方程 Al Al 式为 ________________________________________________。 (2)30Si 的原子的中子数为_________;SiO2 晶体类型为__________________。 (3)Al3+与 Yn 的电子数相同,Y 所在族的各元素的氢化物的水溶液均显酸性,则该族


氢化物中沸点最低的是________。 (4)焊接过程中,药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体,该气体是 __________。 (5)经处理后的熔渣 36.0g(仅含 Fe2O3、Al2O3、SiO2) ,加入足量稀盐酸,分离得到 11.0g 固体;滤液中加入过量 NaOH 溶液,分离得到 21.4g 固体;则此熔渣中 Al2O3 的质量分 数为__________________。 解析:本题考察原子的结构、晶体类型、方程式的书写以及有关计算。 解析:本题考察原子的结构、晶体类型、方程式的书写以及有关计算。

在周期表中位于第三周期第Ⅲ (1)Al 在周期表中位于第三周期第ⅢA 族,其原子结构示意图为

;单质

铝既能与酸反应产生氢气, 又能与强碱反应产生氢气, NaOH 溶液反应的离子方程式为 2Al 与 铝既能与酸反应产生氢气, 又能与强碱反应产生氢气,
- -

+2OH +2H2O=2AlO2 +3H2↑。 (2)在原子符合的表达式中左上角表示质量数,左下角表示质子数,根据质量数=质 在原子符合的表达式中左上角表示质量数,左下角表示质子数,根据质量数=
30 子数+ 的原子的中子数为:30-14=16。 子数+中子数可计算出 Si 的原子的中子数为:30-14=16。SiO2 晶体是由 Si 和 O 两种原 30

子通过极性共价键形成的原子晶体。 子通过极性共价键形成的原子晶体。
3+ 族卤素原子的氢化物的水溶液才均显酸性, (3)在元素周期表中只有第 ⅦA 族卤素原子的氢化物的水溶液才均显酸性,因为 Al 3+

n- 的电子数相同, 元素。卤素元素形成的氢化物均属于分子晶体, 与 Y 的电子数相同,所以 Y 是 F 元素。卤素元素形成的氢化物均属于分子晶体,其沸点随

n-

分子间作用力的增大而升高, 分子中存在氢键, 的沸点最高, 分子间作用力的增大而升高,但由于 HF 分子中存在氢键,因而 HF 的沸点最高,所以沸点 HCl。 最低的是 HCl。 (4)由药皮的成分大理石、水泥、硅铁可知,在高温下只有大理石才分解产生 CO2, 由药皮的成分大理石、水泥、硅铁可知, 因此气体只能是 CO2 气体。 气体。 与盐酸不反应, 的质量。 (5)熔渣中只有 SiO2 与盐酸不反应,因此 11.0g 是 SiO2 的质量。Fe2O3、Al2O3 溶于盐 酸分别生成 FeCl3、AlCl3,当滤液中加入过量 NaOH 溶液时 AlCl3 生成 NaAlO2,FeCl3 生成

Fe(OH)3 沉淀。所以 21.4g 固体是 Fe(OH)3 的质量,其物质的量为 沉淀。 的质量,

21.4 g = 0.2mol , 107 g ? mol ?1
-1

0.1mol, 0.1mol×160g· -1 16.0g。 由铁原子守恒知 Fe2O3 的物质的量为 0.1mol,其质量为 0.1mol×160g·mol =16.0g。熔渣 中 Al2O3 的质量分数为

36.0 ? 11.0 ? 16.0 × 100% = 25% 。 36

答案: (1 答案: 1) ( (2)16 (3)HCl (4)CO2 (5)25% 19.(2011 新课标全国) 原子晶体

- 2Al+ - 2Al+2OH +2H2O=2AlO2 +3H2↑





氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得 到 BF3 和 BN,如下图所示:

请回答下列问题: (1) 由 B2O3 制备 BF3、BN 的化学方程式依次是_________、__________; (2) 基态 B 原子的电子排布式为_________;B 和 N 相比,电负性较大的是_________, BN 中 B 元素的化合价为_________; (3) 在 BF3 分子中,F-B-F 的键角是_______,B 原子的杂化轨道类型为_______,BF3 和过 量 NaF 作用可生成 NaBF4,BF4 的立体结构为_______;


(4) 在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内 B 原子与 N 原子之间的化学键为 ________,层间作用力为________; (5)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金 刚石相当,晶苞边长为 361.5pm,立方氮化硼晶胞中含有______各氮原子、________各硼原 子,立方氮化硼的密度是_______g·cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常 数为 NA) 。 解析: (1 同时还应该产生硫酸钙和水, 解析: 1)由图可知 B2O3 与 CaF2 和 H2SO4 反应即生成 BF3,同时还应该产生硫酸钙和水, (


方程式为 B2O3+3CaF2+3H2SO4
高温

BN, 2BF3↑+3CaSO4+3H2O;2O3 与氨气在高温下反应即生成 BN, B

方程式为 B2O3+2NH3

2BN+ 2BN+3H2O;
2 2 1

原子的电子排布式为 2 2 1 (2)B 的原子序数是 5,所以基态 B 原子的电子排布式为 1s 2s sp ;B 和 N 都属于第二 周期,同周期自左向右电负性逐渐增大, 相比, 周期,同周期自左向右电负性逐渐增大,所以 B 和 N 相比,电负性较大的是 N,B 最外层有 个电子,所以化合价是+3 3 个电子,所以化合价是+3 价; (3)依据价层电子对互斥理论可计算出中心原子的孤电子对数=1/2(a-xb)=1/2(3-3 依据价层电子对互斥理论可计算出中心原子的孤电子对数=1/2(a-xb)=1/2(32 分子为平面正三角形结构, 120° ×1)=0,所以 BF3 分子为平面正三角形结构,F-B-F 的键角是 120°,杂化轨道类型为 sp ; 1)= 2

- 中中心原子的孤电子对数=1/2(a-xb)=1/2(4- 1)= 所以 BF4-的结构为正四面 在 BF4 中中心原子的孤电子对数=1/2(a-xb)=1/2(4-4×1)=0,





体。 均属于非金属元素,二者形成的化学键是极性共价键 性共价键; (4)B、N 均属于非金属元素,二者形成的化学键是极性共价键;而层与层之间靠分子 间作用力结合。 间作用力结合。

(5)描述晶体结构的基本单元叫做晶胞,金刚石晶胞是立方体,其中 8 个顶点有 8 个碳原 描述晶体结构的基本单元叫做晶胞,金刚石晶胞是立方体,

个碳原子, 个碳原子, 子,6 个面各有 6 个碳原子,立方体内部还有 4 个碳原子,如图所示

。所以金

刚石的一个晶胞中含有的碳原子数= 1/8+6×1/2+4=8, 刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8×1/8+6×1/2+4=8,因此立方氮化硼晶胞中应该含有 原子。 原子, 4 个 N 和 4 个 B 原子。由于立方氮化硼的一个晶胞中含有 4 个 N 和 4 个 B 原子,其质量是

4 × 25 g 是 , 立 方 体 的 体 积 是 (361.5cm)3 , 因 此 立 方 氮 化 硼 的 密 度 是 23 6.02 × 10

-3 g·cm 。

-3



答案: (1 答案: 1)B2O3+3CaF2+3H2SO4 (
高温

2BF3↑+3CaSO4+3H2O;

B2O3+2NH3
2 2 1

2BN+ 2BN+3H2O;

2 2 1 (2)1s 2s sp ;N;+3.

2

正四面体。 (3)120°;sp ;正四面体。 120° ;分子间作用力 (4)共价键(或极性共价键) 分子间作用力。 共价键(或极性共价键) 分子间作用力。 ;

( 5) 20.(2011 海南,9 分)四种短周期元素在周期表中的相对 位置如下所示,其中 Z 元素 原子核外电子总数是其最外层电子数的 3 倍。 X Y Z 请回答下列问题: (1)元素 Z 位于周期表中第______________周期,___________族; (2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是_______________(写化学式) ; (3)XW2 的电子式为_______________; (4)Y 的最高价氧化物的化学式为________________; (5)W 和 Y 形成的一种二元化合物具有色温效应,请相对分子质量在 170~190 之间, 且 W 的质量分数约为 70%。该化合物的化学式为_________________。 (3) [答案](1)三,VA 族; (2)NH3; ; (4)N2O5; (5)S4N4 W

命题立意:周期表、律,物质相关结构与性质的关系考查,即常说的“位构性”考查。 解析: 元素为磷元素, (3 解析:由题干先推导出 Z 元素为磷元素,则 X、Y、W 分别是 C、N、S。 3)小题的电子 ( 式教材中没有, 得由二氧化碳的结构类比而来。 5) (5 式教材中没有, 得由二氧化碳的结构类比而来。 小题中计算为 N(S): N(N)= ( ≈1:1,再由相对分子质量得分子式为 S4N4 1:1, “ 【技巧点拨】 位构性”考查的题,要先找到突破口,如本题中的磷元素,再由此逐个 技巧点拨】 位构性”考查的题,要先找到突破口,如本题中的磷元素, 突破。但在写教材中没出现过的元素性质、分子结构等方面的题时, 突破。但在写教材中没出现过的元素性质、分子结构等方面的题时,可由同族元素的相似 性类比。 性类比。 21.( 海南, 21.(2011 海南,20 分) 19下列分子中, 19-I(6 分)下列分子中,属于非极性的是 A.SO2 [答案]BC 答案]BC 命题立意:考查价层电子对互斥理论(VSEPR) 命题立意:考查价层电子对互斥理论(VSEPR)对分子结构分析或识记 解析:根据价层电子对互斥理论(VSEPR)可得四种分子的结构如下: 解析:根据价层电子对互斥理论(VSEPR)可得四种分子的结构如下: B.BeCl2 C.BBr3 D.COCl2

70% 30% : 32 14

【思维拓展】 进入新课标高考以来, 关于价层电子对互斥理论的运用成了重要的常考点, 每年都会考到,是高考复习必备知识与能力点。 19-II(14 分)铜是重要金属,Cu 的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如 CuSO4 溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题: (1)CuSO4 可由金属铜与浓硫酸反应制备,该反应的化学方程式为___________; (2)CuSO4 粉末常用来检验一些有机物中的微量水分,其原因是_______; (3)SO42-的立体构型是________,其中 S 原子的杂化轨道类型是_______; (4)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与 Cu 同族,Au 原子最外层电子排布式 为______;一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中 Cu 原子处于面心,Au 原子 处于顶点位置,则该合金中 Cu 原子与 Au 原子数量之比为_______;该晶体中,原子之间的 作用力是________; (5)上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由 Cu 原子与 Au 原子构成的四面体空隙 中。若将 Cu 原子与 Au 原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构为 CaF2 的结构相似,该晶 体储氢后的化学式应为__________。



[答案](1)Cu+2 H2SO4(浓)

CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;

(2)白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的 CuSO4· H2O, 5 显示水合铜离子特征蓝色; (3)正四面体,sp3; (4)6s1; (5)3:1; (4)金属键; (5)H8AuCu3 命题立意:物质结构与性质的综合考查。包含有铜元素相关的性质考查、 命题立意:物质结构与性质的综合考查。包含有铜元素相关的性质考查、硫酸根空间 结构考查、杂化轨道考查、原子结构考查、晶体结构及计算考查。 结构考查、杂化轨道考查、原子结构考查、晶体结构及计算考查。 解析:本题各小题内容考查点相互的联系不大,仍属于“拼盘”式题。 (3 解析:本题各小题内容考查点相互的联系不大,仍属于“拼盘”式题。 3)硫酸根中 ( 心原子的价层电子对为: 4+2=0, 所以为正四面体结构, 心原子的价层电子对为:孤对电子数 6-2×4+2=0,成键电子对数 4,所以为正四面体结构,
3 杂化; (4 Cu,只是电子层多两层,由于是面心立方, 中心原子为 sp 杂化; 4)Au 电子排布或类比 Cu,只是电子层多两层,由于是面心立方, ( 3

Cu)=6× 晶胞内 N(Cu)=6×

1 1 =3, Au)=8× =1; (5 结构如下图所示, =3,N(Au)=8× =1; 5)CaF2 结构如下图所示,所以氢原子在晶 ( 2 8

胞内有 4 个,可得储氢后的化学式为 H8AuCu3

【思维拓展】由于《物质结构与性质》模块近年才在在高考中出现,不可能出很难的 思维拓展】由于《物质结构与性质》模块近年才在在高考中出现, 题,且结构与性质之间的关系的紧密联系也不能体现过深,因而目前的高考来看,试题只 且结构与性质之间的关系的紧密联系也不能体现过深,因而目前的高考来看, 能是拼盘式的。学习过程中有一定的难度,但学会后变化较少。主要的几个考点除配位外, 能是拼盘式的。学习过程中有一定的难度,但学会后变化较少。主要的几个考点除配位外, 基本在本题中都考到,与近三年的考题变化不大。 基本在本题中都考到,与近三年的考题变化不大。 22.(2011 四川,15 分) 甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素。甲、丙处于同一主族,丙、丁、 戊处于同一周期,戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和。甲、乙组成 的成的常见气体 X 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝; 戊的单质与 X 反应能生成乙的单质, 同时 生成两种溶于水均呈酸性的化合物 Y 和 Z,0.1mol/L 的 Y 溶液 pH>1;丁的单质既能与丙元 素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐 L 也能与 Z 的水溶液反应生成盐;丙、戊可组成 化合物 M。 请回答下列问题 (1) (2) 戊离子的结构示意图为_______。 与出乙的单质的电子式:_______。

(3)

戊的单质与 X 反应生成的 Y 和 Z 的物质的量之比为 2:4,反应中被氧化的物质

与被还原的物质的物质的量之比为________。 (4) _________。 (5) 按下图电解 M 的饱和溶液,写出该电解池中发生反应的总反应方程式: 写出少量 Z 的稀溶液滴入过量 L 的稀溶液中发生反应的离子方程式:

_______。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中,观察到得现象是__________。

解析:本题主要考察元素周期表的结构、元素周期律及电解的应用。由题意知甲、 解析:本题主要考察元素周期表的结构、元素周期律及电解的应用。由题意知甲、乙、 Na、Al、Cl。 丙、丁、戊分别为 H、N、Na、Al、Cl。

- 答案: ( 答案: 1)Cl :



( 2) ( 3) 2: 3
+ - (4)H +AlO2 +H2O=Al(OH)3↓ + -

电解

(5)NaCl+H2O NaCl+

NaClO+ NaClO+H2↑

先变红后褪色

23.(2011 上海 23)工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下: 2Al(OH)3+ 12HF+ 3Na2CO3=2Na3AlF6+ 3CO2↑+ 9H2O 根据题意完成下列填空: (1) 在上述反应的反应物和生成物中, 属于非极性分子的电子式 属于弱酸的电离方程式 。 ,

(2)反应物中有两种元素在元素周期表中位置相邻,下列能判断它们的金属性或非金 属性强弱的是 (选填编号) 。 a.气态氢化物的稳定性 b.最高价氧化物对应水化物的酸性

c.单质与氢气反应的难易

d.单质与同浓度酸发生反应的快慢

(3)反应物中某些元素处于同一周期。它们最高价氧化物对应的水化物之间发生反应 的离子方程式为 ( 4 ) Na2CO3 俗 称 纯 碱 , 属 于 是 。 解析:本题考察电子式和方程式的书写、元素周期律的应用和具体类型的判断。 解析:本题考察电子式和方程式的书写、元素周期律的应用和具体类型的判断。CO2 属 于非极性分子,HF 和 H2O 属于极性分子;其中氟和氧位置相邻,且位于同一周期;钠和铝、 于非极性分子, 属于极性分子;其中氟和氧位置相邻,且位于同一周期;钠和铝、 处于同一周期。 C 和 O 及 F 处于同一周期。 。 晶体。工业上制取纯碱的原料

答案: 答案: (2)ac
- - (3)Al(OH)3+OH =AlO2 +H2O - -

(4)离子晶体

氯化钠、 氯化钠、二氧化碳和氨


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