专题18选考专题

1、选考专题：物质结构与性质【专题概述】物质结构与性质选考题在理综试卷中为一道大题，第30题，共13分。其背景材料新颖，切入点较高；各小题之间的联系松散较为独立；题目答案落点较低，灵活性较小。考查内容涉及核外电子排布式、电负性、电离能、配合物、化学键、分子间作用力、氢键、晶体类型等物质结构与性质的基础知识，并通过推导，对模型、图形、图表、数据的观察和分析，检测学生的学科思维方法和空间想像能力，以及能否从试题提供的新信息中，准确提取实质性内容，并与已有知识整合，重组为新知识的能力。【解题指导】（一）坐标曲线【例1】（2014福建省质检）右图是部分主族元素第一电离能梯度图，图中，a点对应的元素为氢，b

2、、c两点对应的元素分别为 、 （填元素符号）。【点拨】根据短周期元素第一电离能绘制曲线图，仔细审题，特别看清横坐标为周期，问题就迎刃而解。 【答案】O、Si【例2】（2014厦门市适应性考试）元素H、O、S、Cl的原子核外未成对电子数与元素电负性的关系如右图，它们按原子序数从小到大的顺序为 （填字母）。【点拨】将为成对电子数与元素电负性关系相结合绘制坐标图，只是变换考查的形式。【答案】c、b、d、a（二）数据分析【例3】（2013福建省质检）某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如下表所示：M是_（填元素符号）。【点拨】元素推断通常有两种模式，一是通过核外电子排布规律；二是通过元

3、素的性质，特别是电离能等数据的推导。该例题提供两种短周期金属元素的部分电离能数据，根据电离能数据的突变可推断M为A元素，且核外电子数大于5可知M为镁元素。【答案】Mg【例4】（2014厦门市质检）已知钼位于第五周期VIB族，钼、铬、锰的部分电离能如下表所示：编号I5（kJ·mol 1）I6（kJ·mol 1）I7（kJ·mol 1）I8（kJ·mol 1）A699092201150018770B670287451545517820C525766411212513860A是 （填元素符号），B的价电子排布式为 。【点拨】第五、六、七、八电离能的考查较少出现

4、，重点还是要理解电离能的概念，将电离能与原子核外电子排布相结合，通过比较推断出元素A、B、C分别为锰、铬、钼。【答案】Mn 3d54s1（三）球棍模型【例5】（2013年福建省质检）某种新型储氧材料的理论结构模型如下图所示，图中虚线框内碳原子的杂化轨道类型有_种。【点拨】虚线框内碳原子与碳原子之间，有成直线状即连接两个碳原子（sp1），有连接三个碳原子（sp2），也有连接四个碳原子的（sp3），因此杂化轨道类型有3种。【答案】3【例6】（2012年高考福建卷）硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm（含B、O、H三种元素）的球棍模型如右下图所示：（1）在Xm中，硼原子轨道的杂化类型有 ；配位键存

5、在于 原子之间（填原子的数字标号）；m= （填数字）。（2）硼砂晶体由Na+、Xm和H2O构成，它们之间存在的作用力有 （填序号）。A离子键 B共价键 C金属键 D范德华力 E氢键【点拨】（1）观察模型，2,4代表B原子，2号B形成3个键，则B原子为sp2杂化, 4号B形成4个键，则B原子为sp3杂化；且其中1个键很可能就是配位键。从化学式入手，依据化合价H为+1，B为+3，O为2，可得m。这问有一定难度，思维能力，空间能力要求比较高。（2）钠离子与Xm 形成离子键,结晶水分子间存在氢键和范德华力。题目问钠离子、Xm 、水分子之间的作用力，而不是硼砂晶体中的作用力，容易错选B。【答案】（1）s

6、p2，sp3杂化；4号和5号；2 （2）A D E（四）说理说理题为选考题中的常见小题，是最容易失分的地方，说理一般有三种类型：电离能、熔沸点及物质稳定性。【例7】（2013年厦门市质检）碳的最简单氢化物是CH4，而硼的最简单氢化物不是BH3，其原因为_。【点拨】对比碳的氢化物回答问题。【答案】CH4中碳原子形成8电子稳定结构，而BH3中硼原子只有6个电子，不能达稳定状态。【例8】铜的第一电离能（I1）小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能（I2）却大于锌的第二电离能，其主要原因是 。电离能kJ·mol1I1I2铜7461958锌9061733【点拨】有关元素的性质特别是电离能的说理要

7、从基本概念入手，因此回答时一般从价电子排布式比较其稳定性。【答案】Cu失去一个电子成为Cu+后，核外电子排布为Ar 3d10，属于能量较低的稳定结构，所以Cu第二电离能相对较大。【例9】第三周期部分元素氟化物的熔点见下表：氧化物NaFMgF2SiF4熔点/K12661534183解释表中氟化物熔点差异的原因 。【点拨】有关物质的熔沸点判断或说理为选考题中的必考内容。首先判断晶体类型，原子晶体离子晶体分子晶体。其次，晶体类型相同时，离子晶体考虑微粒所带电荷数和微粒间距；原子晶体考虑微粒间距；分子晶体先看氢键，再考虑相对分子质量。【答案】NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，所以NaF与

8、MgF2远比SiF4熔点要高。又因为Mg2+的半径小于Na+的半径，所以MgF2的离子键强度大于NaF的离子键强度，故MgF2的熔点大于NaF。（五）配合物【例10】某学生所做的有关D元素的实验流程如下图：（已知D为铜元素）请书写第反应的离子方程式 。【点拨】有关配合物的结构及方程式的书写为物构选考题中区分度最大的小题，此类题首先要理解配合物结构的相关概念，再根据化学反应的一般规律判断书写。【答案】Cu(NH3)42+ + H2S + 2H2O = CuS + 2NH4+ + 2NH3H2O【例11】Cr3+与Cl 、H2O可构成配合物甲，在含有0.001mol甲的溶液中加入过量AgNO3溶液

9、，经过滤、洗涤、干燥后，得到287mg白色沉淀。已知该配合物的配位数为6，则甲的化学式为 。【点拨】Cr3+需要结合三个Cl ，由沉淀的质量可知外界的氯离子个数为2，结合配合物结构即可得出答案。【答案】CrCl（H2O）5Cl2 （六）对结构式的理解【例12】西瓜膨大剂别名氯吡苯脲，是经国家批准的植物生长调节剂。查文献：2 氯 4 氨基吡啶与异氰酸苯酯反应可生成氯吡苯脲。+（1）氯吡苯脲晶体中，微粒间的作用力类型有_。A离子键 B金属键 C极性键 D非极性键 E配位键 F氢键 （2）反应过程中，每生成1mol氯吡苯脲,断裂_个键、断裂_个键。【点拨】微粒间的作用力既有各种化学键，还有氢键、范德

10、华力，此类题通常以选择方式呈现，其答案不是唯一的。根据化学反应判断键和键的形成和断裂，并结合物质的量、阿伏伽德罗常数进行定量计算成为近两年的热点，解题的关键是从物质的结构式进行判断。【答案】（1）C、D （2）NA（或6.02×1023） NA（或6.02×1023）【例13】（2014福建省质检）在酸性溶液中，H2O2能与重铬酸盐作用生成蓝色的CrO5，离子方程式为：4H2O2 + 2H+ + Cr2O72 2CrO5 + 5H2O根据下图所示Cr2O72 和CrO5的结构判断，上述反应 （填“是”或“不是”）氧化还原反应。【点拨】根据物质的结构式判断Cr2O72 和Cr

11、O5 中铬元素的化合价都是+6，所以该反应不是氧化还原反应。【答案】不是【能力提升】1Ge与As，哪种元素的第一电离能大？ 原因是 。2乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ，分子中的键与键的键数之比为 。3利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。（1）COCl2分子的结构式为，COCl2分子内含有 个键、 个键。（2）Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应：Fe(CO)5Fe(s)5CO，反应过程中，断裂的化学键只有配位键，形成的化学键是 。4CH4失去H （氢负离子）形成CH3+（甲基正离子）。已知CH3+的空间结构是平面正三角形，则CH3+中碳

12、原子的杂化方式为 。5煤液化获得甲醇，再经催化氧化可得到重要工业原料甲醛（HCHO），甲醇的沸点64.96，甲醛的沸点 21，甲醇的沸点更高的原因是因为分子间存在着氢键，甲醛分子间没有氢键，但是甲醇和甲醛均易溶于水，原因是它们均可以和水分子间形成氢键。请说明甲醛分子间没有氢键原因 。6金属原子与CO形成的配合物称为金属羰基配合物（如羰基铁）。形成配合物时，每个CO提供一对电子与金属原子形成配位键，且金属原子的价电子和CO提供的电子总和等于18。则金属羰基配合物中，微粒间作用力有_（填字母代号）。a离子键 b共价键 c配位键 d金属键7为减少温室效应，科学家设计反应：CO2 + 4H2 CH4

13、+ 2H2O以减小空气中CO2。若有1mol CH4生成，则有 mol键和 mol 键断裂。8中国古代四大发明之一黑火药，它的爆炸反应为：2KNO3+3C+S=A+N2+3CO2（已配平）（1）在生成物中，含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为 。（2）已知CN2 与N2结构相似，推算HCN分子中键与键数目之比为 。9研究表明，对于中心离子为Hg2+等阳离子的配合物，若配位体给出电子能力越强，则配位体与中心离子形成的配位键就越强，配合物也就越稳定。预测HgCl42 与HgI42 的稳定性强弱，并从元素电负性的角度加以解释。答：HgCl42 比HgI42 更_（填“稳定”或“不稳定”），因为

14、_10已知BeCl2加热易升华，液态BeCl2不导电，则BeCl2晶体类型为 ； BeCl2中Be原子的杂化轨道类型是 。11甲醛（HCHO）是室内主要空气污染物之一（其沸点是19.5 ），甲醇（CH3OH）是“假酒”中的主要有害物质（其沸点是64.65 ）。甲醛分子中C原子采取 杂化轨道方式。甲醇的沸点明显高于甲醛的主要原因是 。12某含铜的离子结构如图所示。该离子内部微粒间作用力的类型有 （填字母）。a离子键 b极性键 c非极性键 d配位键 e范德华力 f氢键 13甲醛与H2发生加成反应，当生成1mol甲醇，断裂键的数目为 。14N元素与B元素的氟化物化学式相似，均为AB3型，但分子的空间

15、结构有很大不同，其原因是 。15超高导热绝缘材料纳密氮化铝（AlN）在绝缘材料中应用广泛，其晶体结构与金刚石类似。则每个Al原子与 个N原子相连，与同一个Al原子相连的N原子构成的空间构型为 。氮化铝（AlN）与金刚砂（SiN）相比，晶体溶沸点较高的是 ，原因是 。16C、Si和O的成键情况如下：COCOSiOSiO键能/kJ·mol 1360803464640A和B之间易形成含有双键的AB2分子晶体，而C和B之间则易形成含有单键的CB2原子晶体，请结合数据分析其原因为_。17硼的最简单氢化物乙硼烷球棍模型如右图，由它制取硼氢化锂的反应为：2LiH + B2H6 =2LiBH4（1）

16、乙硼烷分子中硼原子的杂化轨道类型为_。（2）BH4 为正四面体结构，LiBH4中硼原子和氢原子之间的化学键为_ （填序号）。A离子键B金属键C氢键D配位键E极性键F非极性键（3）根据以上反应判断，其中涉及元素的电负性从小到大的顺序为_（填元素符号）。18往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成Cu(NH3)42配离子。已知NF3与NH3的结构类似，但NF3不易与Cu2形成配离子，其主要原因是 。19CO与N2相似，分子中都存在一个共价叁键，其中含 个键。右表为CO和N2的有关信息。根据表中数据，说明CO比N2活泼的原因是 。20钪为稀土元素，称为“光明之子”，新型钪钠灯充入卤化钪用于照明。.用1、2、3、4表示钪的电离能，其数据如下图。（1）与钪同周期且含有相同未成对电子数的非金属元素为 （填元素符号）。（2）2/1 4/3（填“”或“”），其原因为 。（3）氯化钠