全国2015届高中化学试题汇编-物质结构与性质

1、物质结构与性质目录 TOC o 1-3 h z u N单元 物质结构与性质 PAGEREF _Toc401653860 h 1N1 原子结构与元素的性质 PAGEREF _Toc401653861 h 1N2 化学键 PAGEREF _Toc401653862 h 6N3 分子的结构与性质 PAGEREF _Toc401653863 h 14N4 晶体结构与性质 PAGEREF _Toc401653864 h 19N5 物质结构与性质综合 PAGEREF _Toc401653865 h 23N1 原子结构与元素的性质【理综卷2015届贵州省遵义航天高级中学高三上学期第二次模拟考试（201410

2、）】35【化学选修物质结构与性质】（15分）原子序数依次递增的X、Y、Z、W是周期表中前30号元素，其中只有X、Y同周期。已知X的最外层电子数是其内层电子数的2倍；X与Y形成的常见化合物之一常被用于高炉炼铁；Z与X同主族，其单质在同周期元素形成的单质中熔点最高；W原子M能层为全充满状态，且核外的未成对电子只有一个。回答下列问题：（1）从电负性角度分析，X，Y，Z三种元素的非金属活泼性由强到弱的顺序为 。（2）X、Y分别与H形成的化学键的极性关系为X-H Y-H（填“”或“=”）。（3）+l价气态基态阳离子再失去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为第二电离能I2，依次还有I3、I4、

3、I5，推测Z元素的电离能突增应出现在第_电离能。（4）X的氢化物中X原子的杂化方式为sp2，则相对分子质量最小的分子式为_，（5）W的价电子排布图为 ；下图_表示的是W晶体中微粒的堆积方式（填甲、乙或丙）；若W晶体中一个晶胞的边长为a cm，则W晶体的密度为_（写出含a的表达式，用NA表示阿伏伽德罗常数）。【知识点】物质结构与元素周期律 E4 E2 E3 N1 N3 N4【答案解析】（1）OC Si （2分）（2）C Si。（2）由于O元素的电负性大于C元素，因此键的极性C-H ”“”或“”)图(a)中1号C与相邻C形成的键角。C60(4)若将图(b)所示的氧化石墨烯分散在H2O中，则氧化石墨

4、烯中可与H2O形成氢键的原子有_(填元素符号)。(5)石墨烯可转化为富勒烯分子(C60)，C60属于_晶体，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为_，该材料的化学式为_。【知识点】物质结构与性质 N2 N3 N4【答案解析】(1) 6 (2分) (2) 3 (2分) (3) sp3 (2分) (2分) (4) O、H (2分) (5) 12 (2分) M3C60 (3分)解析：（1）碳原子核外有6个电子，每一个运动状态都不同，故答案为6种（2）由图可知，甲中，1号C与相邻C形成3个C-C键，形成键的个数为3，故答案为：3；（3）

5、图乙中，1号C形成3个C-C及1个C-O键，C原子以sp3杂化，为四面体构型，而石墨烯中的C原子杂化方式均为sp2，为平面结构，则图乙中C与相邻C形成的键角图甲中1号C与相邻C形成的键角，故答案为：sp3；（4）水中的O电负性较强，吸引电子能力的强，易与氧化石墨烯中的O-H上的H形成氢键，氧化石墨烯中O与水中的H形成氢键，故答案为：O、H；（5）M原子位于晶胞的棱上与内部，棱上有12个M，内部有9个M，其个数为121/4+9=12，C60分子位于顶点和面心，C60分子的个数为81/8+61/2=4，M原子和C60分子的个数比为3：1，则该材料的化学式为M3C60，故答案为：12；M3C60【思

6、路点拨】本题为2014年山东高考化学试题，侧重物质结构与性质的考查，把握杂化类型、成键方式、氢键形成及晶胞均摊法计算为解答的关键，注重高考高频考点的考查，题材新颖，较好体现学生分析能力、知识迁移应用能力，题目难度中等【理综卷2014届湖南省长沙市雅礼中学高三模拟卷（一）（201405化学】37. 【化学选修3:物质结构与性质】(15分) 向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氮水，首先形成难溶物，继续加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液;若加入极性较小的溶剂(如乙醇)，将析出深蓝色的晶体。 I.在化学实验和科学研究中，水是一种最常用的溶剂。水是生命之源，它与我们的生活密切相关。 (1)写出与H2O

7、分子互为等电子体的微粒:_(填1种)。 (2)水分子在特定条件下容易得到一个H+，形成水合氢离子(H3O )。下列对上述过程的描述不合理的是_(填字母序号)。 A.氧原子的杂化类型发生了改变B.微粒子的形状发生了改变 C.微粒的化学性质发生了改变D.微粒中的键角发生了改变(3)下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞示意图(未按顺序排序)。与冰的晶体体类型相同的是_(请用相应的编号填写)。 II.胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料，波尔多液是一种保护性杀菌剂，广泛应用于树木、果树和花卉上。 （4）写出铜原子价电子层的电子排布式_,与铜同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元

8、素有_(填元素符号)。 (5)实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有_. (6)实验过程中加入C2H5OH后可观察到析出深蓝色Cu(NH3)4SO4H2O晶体。实验中所加C2H5OH的作用是_。【知识点】物质结构与性质N2 N3 N4【答案解析】(1)NH2-(或其他合理答案，2分) (2) A(2分) (3)BC(3分) (4)3d104s1(2分) Cr(2分) (5) 共价键、配位键(2分) (6)降低Cu(NH3)4SO4H2O的溶解度 (2分) 解析：（1）H2O分子中的原子数为3，价电子数为10，NH2-的原子数目为3，价电子数目为10，则与水互为等电子体；（2）

9、A、水中氧的杂化为sp3，H3O+中氧的杂化为sp3，则氧原子的杂化类型没有改变，故A不合理；B、水分子为V型，H3O+为三角锥型，则微粒的形状发生了改变，故B合理；C、因结构不同，则性质不同，微粒的化学性质发生了改变，故C合理；D、水分子为V型，H3O+为三角锥型，微粒中的键角发生了改变，故D合理；（3）冰属于分子晶体，由晶胞图可知，B为干冰的晶胞图，构成微粒为分子，C为碘的晶胞图，构成微粒为分子，则与冰的晶体类型相同的是BC；（4）Cu的原子序数为29，为第四周期第B族元素，则价电子的电子排布为3d104s1，最外层电子为4s电子，同一周期的副族元素Cr的价电子排布为3d54s1；（5）胆

10、矾溶液与足量氨水形成的深蓝色溶液中的阳离子为四氨合铜络离子，N、H原子之间以共价键结合，Cu2+提供空轨道，N原子提供孤对电子，则以配位键结合；（6）向深蓝色溶液中加入C2H5OH，降低了Cu（NH3）4SO4H2O的溶解度，析出深蓝色Cu（NH3）4SO4H2O晶体。【思路点拨】本题考查了物质结构与性质，要掌握前4周期元素的原子序数、原子核外电子排布、化学键等知识。【理综卷2014届河南省实验中学高三第一次模拟考试（201405）】37【化学选修3：物质结构与性质】（15分）可以由下列反应合成三聚氰胺：CaO3Ceq o(=,sup7(高温)CaC2CO，CaC2N2eq o(=,sup7(

11、高温)CaCN2C，CaCN22H2O=NH2CNCa(OH)2，NH2CN与水反应生成尿素CO(NH2)2，尿素合成三聚氰胺。写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式：_ ；CaCN2中阴离子为CNeq oal(2,2)，与CNeq oal(2,2)互为等电子体的分子有N2O和_(填化学式)，由此可以推知CNeq oal(2,2)的空间构型为_ _。 (2)尿素分子中C原子采取_杂化。 (3)三聚氰胺()俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸 ()后，三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过_结合，在肾脏内易形成结石。 (4)CaO晶胞如图所示，CaO晶体中C

12、a2的配位数为 ， Ca2采取的堆积方式为 ， O2-处于Ca2堆积形成的 空隙中； CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为：CaO 3401 kJmol-1、NaCl 786 kJmol-1。导致两者晶格能差异的主要原因是_。（5）配位化合物K3Fe(CN)n遇亚铁离子会产生蓝色沉淀，因此可用于检验亚铁离子，已知铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，求n= 。【知识点】原子核外电子排布 杂化类型 N1 N2 N4【答案解析】(1)1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2， CO2， 直线形 (3)分子间氢键 (4)6，面心立方最密堆积，八面体， CaO晶体中

13、Ca2、O2的带电量大于NaCl晶体中Na、Cl的带电量（5）6 解析：（1）与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子是锌，根据构造原理，基态的锌原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2；与CN22-互为等电子体的分子有N2O和CO2；等电子体具有相同的价电子数、原子总数，结构相似，二氧化碳分子是直线形，可以推出CN22-离子的空间构型是直线形（2）CO（NH2）2分子中中心原子C原子上含有三个键一个键，所以空间构型是平面三角形，碳原子采取sp2杂化（3）三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间能形成氢键，所以是通过分子间氢键结合，在肾脏内易

14、形成结石（4）以钙离子为中心，沿X、Y、Z三轴进行切割，结合图片知，钙离子的配位数是6，Ca2采取的堆积方式为面心立方最密堆积，O2-处于Ca2堆积形成的八面体，空隙中；晶格能大小与离子带电量成正比，CaO晶体中Ca 2+、O 2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量，导致的氧化钙晶格能大于氯化钠的晶格能（5）配位化合物K3Fe(CN)n，铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，铁是26号元素，最外电子层有2个电子，得到n=6。【思路点拨】本题考查了物质结构知识，配位数的确定方法是以一种微粒为中心，沿X、Y、Z三轴进行切割，从而确定配位数。【化学卷2015届浙江省嘉兴市高三

15、上学期学科基础测试（201409）】3.下列表示物质结构的化学用语或模型中，正确的是A.过氧化钠的电子式:B. S2-离子的结构示意图:C. 8个中子的碳原子的核素符号:D. CH4分子的球棍模型:【知识点】化学用语N2 N4【答案解析】C 解析：A、过氧化钠是离子化合物，由钠离子和过氧根离子组成，故A错误；B、硫离子与硫原子的质子数相同为16，核电荷数为16，故B正错误；C、碳原子质子数为6，如果有8个中子，则质量数为14，故C正确；D、图示为CH4分子的比例模型，故D错误。故答案选C【思路点拨】本题考查了基本化学用语，书写化合物的电子式时，首先要分清化合物类型。【化学卷2015届江苏省盐城

16、中学高三上学期开学考试（201408）】11、下列说法不正确的是 () A两个原子之间形成共价键时，最多有一个键 B键比键重叠程度大，形成的共价键强CN2分子中有一个键，2个键D气体单质中，一定有键，可能有键【知识点】共价键及类型 N2【答案解析】D 解析：A两个原子之间形成共价键，如氮气中存在NN，最多有一个键，故A正确；B键头碰头重叠，键肩并肩重叠，键重叠程度大，共价键强，故B正确；C氮气中存在NN，有一个键，两个键，故C正确；D稀有气体的单质中不存在化学键，则不含键、键，故D错误；故答案选D【思路点拨】本题考查共价键及类型，注意把握共价键形成的一般规律及类型的判断。N3 分子的结构与性质

17、【理综卷2015届贵州省遵义航天高级中学高三上学期第二次模拟考试（201410）】35【化学选修物质结构与性质】（15分）原子序数依次递增的X、Y、Z、W是周期表中前30号元素，其中只有X、Y同周期。已知X的最外层电子数是其内层电子数的2倍；X与Y形成的常见化合物之一常被用于高炉炼铁；Z与X同主族，其单质在同周期元素形成的单质中熔点最高；W原子M能层为全充满状态，且核外的未成对电子只有一个。回答下列问题：（1）从电负性角度分析，X，Y，Z三种元素的非金属活泼性由强到弱的顺序为 。（2）X、Y分别与H形成的化学键的极性关系为X-H Y-H（填“”或“=”）。（3）+l价气态基态阳离子再失去一个电

18、子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为第二电离能I2，依次还有I3、I4、I5，推测Z元素的电离能突增应出现在第_电离能。（4）X的氢化物中X原子的杂化方式为sp2，则相对分子质量最小的分子式为_，（5）W的价电子排布图为 ；下图_表示的是W晶体中微粒的堆积方式（填甲、乙或丙）；若W晶体中一个晶胞的边长为a cm，则W晶体的密度为_（写出含a的表达式，用NA表示阿伏伽德罗常数）。【知识点】物质结构与元素周期律 E4 E2 E3 N1 N3 N4【答案解析】（1）OC Si （2分）（2）C Si。（2）由于O元素的电负性大于C元素，因此键的极性C-H ”“”或“”)图(a)中1号C与相邻C

19、形成的键角。C60(4)若将图(b)所示的氧化石墨烯分散在H2O中，则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有_(填元素符号)。(5)石墨烯可转化为富勒烯分子(C60)，C60属于_晶体，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为_，该材料的化学式为_。【知识点】物质结构与性质 N2 N3 N4【答案解析】(1) 6 (2分) (2) 3 (2分) (3) sp3 (2分) ZYXMB.XZ2、X2M2、W2Z2均为直线形的共价化合物C.由X元素形成的单质不一定是导体D.由 X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既含有离子键，又含有共

20、价键【知识点】元素周期律、分子结构E2 N3【答案解析】C 解析：X、Y、Z三种元素是原子序数依次递增的同周期元素，最外层电子数之和为15，最外层电子数平均为5，X与Z可形成XZ2气态分子，X为+4价，Z为-2价，可推出X、Y、Z分别为C、N、O三种元素；根据Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度0.76gL-1，就可计算出该气态化合物的摩尔质量为22.4L/mol0.76gL-1=17g/mol，从而确定M为H元素；根据W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的1/2,W的质子数为1/2（6+7+8+1）=11，所以W为Na元素，A同周期自左向右原子半径减小，同主族自上到下原子半径增大

21、，故原子半径NaCNOH，即WXYZM，故A错误；BW2Z2为过氧化钠，为离子化合物，故B错误CX为C，形成的单质由金刚石、石墨、C60等，只有石墨导电，故C正确；D由 X、Y、Z、M四种元素形成的化合物中，尿素只含有共价键，故D错误故答案选C【思路点拨】本题考查了元素推断、元素周期律、分子结构、根据密度判断Y与M形成的气态化合物是氨气为推断的关键，N4 晶体结构与性质【理综卷2014届湖南省长沙市雅礼中学高三模拟卷（一）（201405化学】37. 【化学选修3:物质结构与性质】(15分) 向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氮水，首先形成难溶物，继续加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液;若加入

22、极性较小的溶剂(如乙醇)，将析出深蓝色的晶体。 I.在化学实验和科学研究中，水是一种最常用的溶剂。水是生命之源，它与我们的生活密切相关。 (1)写出与H2O分子互为等电子体的微粒:_(填1种)。 (2)水分子在特定条件下容易得到一个H+，形成水合氢离子(H3O )。下列对上述过程的描述不合理的是_(填字母序号)。 A.氧原子的杂化类型发生了改变B.微粒子的形状发生了改变 C.微粒的化学性质发生了改变D.微粒中的键角发生了改变(3)下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞示意图(未按顺序排序)。与冰的晶体体类型相同的是_(请用相应的编号填写)。 II.胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料，波尔多

23、液是一种保护性杀菌剂，广泛应用于树木、果树和花卉上。 （4）写出铜原子价电子层的电子排布式_,与铜同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有_(填元素符号)。 (5)实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有_. (6)实验过程中加入C2H5OH后可观察到析出深蓝色Cu(NH3)4SO4H2O晶体。实验中所加C2H5OH的作用是_。【知识点】物质结构与性质N2 N3 N4【答案解析】(1)NH2-(或其他合理答案，2分) (2) A(2分) (3)BC(3分) (4)3d104s1(2分) Cr(2分) (5) 共价键、配位键(2分) (6)降低Cu(NH3)

24、4SO4H2O的溶解度 (2分) 解析：（1）H2O分子中的原子数为3，价电子数为10，NH2-的原子数目为3，价电子数目为10，则与水互为等电子体；（2）A、水中氧的杂化为sp3，H3O+中氧的杂化为sp3，则氧原子的杂化类型没有改变，故A不合理；B、水分子为V型，H3O+为三角锥型，则微粒的形状发生了改变，故B合理；C、因结构不同，则性质不同，微粒的化学性质发生了改变，故C合理；D、水分子为V型，H3O+为三角锥型，微粒中的键角发生了改变，故D合理；（3）冰属于分子晶体，由晶胞图可知，B为干冰的晶胞图，构成微粒为分子，C为碘的晶胞图，构成微粒为分子，则与冰的晶体类型相同的是BC；（4）Cu

25、的原子序数为29，为第四周期第B族元素，则价电子的电子排布为3d104s1，最外层电子为4s电子，同一周期的副族元素Cr的价电子排布为3d54s1；（5）胆矾溶液与足量氨水形成的深蓝色溶液中的阳离子为四氨合铜络离子，N、H原子之间以共价键结合，Cu2+提供空轨道，N原子提供孤对电子，则以配位键结合；（6）向深蓝色溶液中加入C2H5OH，降低了Cu（NH3）4SO4H2O的溶解度，析出深蓝色Cu（NH3）4SO4H2O晶体。【思路点拨】本题考查了物质结构与性质，要掌握前4周期元素的原子序数、原子核外电子排布、化学键等知识。【理综卷2014届河南省实验中学高三第一次模拟考试（201405）】37【

26、化学选修3：物质结构与性质】（15分）可以由下列反应合成三聚氰胺：CaO3Ceq o(=,sup7(高温)CaC2CO，CaC2N2eq o(=,sup7(高温)CaCN2C，CaCN22H2O=NH2CNCa(OH)2，NH2CN与水反应生成尿素CO(NH2)2，尿素合成三聚氰胺。写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式：_ ；CaCN2中阴离子为CNeq oal(2,2)，与CNeq oal(2,2)互为等电子体的分子有N2O和_(填化学式)，由此可以推知CNeq oal(2,2)的空间构型为_ _。 (2)尿素分子中C原子采取_杂化。 (3)三聚氰胺()

27、俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸 ()后，三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过_结合，在肾脏内易形成结石。 (4)CaO晶胞如图所示，CaO晶体中Ca2的配位数为 ， Ca2采取的堆积方式为 ， O2-处于Ca2堆积形成的 空隙中； CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为：CaO 3401 kJmol-1、NaCl 786 kJmol-1。导致两者晶格能差异的主要原因是_。（5）配位化合物K3Fe(CN)n遇亚铁离子会产生蓝色沉淀，因此可用于检验亚铁离子，已知铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，求n= 。【知识点】原子核外电子排布 杂化类型 N1 N2 N4【答案解析】(1

28、)1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2， CO2， 直线形 (3)分子间氢键 (4)6，面心立方最密堆积，八面体， CaO晶体中Ca2、O2的带电量大于NaCl晶体中Na、Cl的带电量（5）6 解析：（1）与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子是锌，根据构造原理，基态的锌原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2；与CN22-互为等电子体的分子有N2O和CO2；等电子体具有相同的价电子数、原子总数，结构相似，二氧化碳分子是直线形，可以推出CN22-离子的空间构型是直线形（2）CO（NH2）2分子中中心原子

29、C原子上含有三个键一个键，所以空间构型是平面三角形，碳原子采取sp2杂化（3）三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间能形成氢键，所以是通过分子间氢键结合，在肾脏内易形成结石（4）以钙离子为中心，沿X、Y、Z三轴进行切割，结合图片知，钙离子的配位数是6，Ca2采取的堆积方式为面心立方最密堆积，O2-处于Ca2堆积形成的八面体，空隙中；晶格能大小与离子带电量成正比，CaO晶体中Ca 2+、O 2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量，导致的氧化钙晶格能大于氯化钠的晶格能（5）配位化合物K3Fe(CN)n，铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，铁是26号元素，最外电子层有2个电子，得到

30、n=6。【思路点拨】本题考查了物质结构知识，配位数的确定方法是以一种微粒为中心，沿X、Y、Z三轴进行切割，从而确定配位数。【化学卷2015届黑龙江省哈师大附中高三第一次月考（201409）】10设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是A1L 1molL-1的CH3COOH溶液中含有NA个氢离子B含NA个Na+的Na2O溶解于1L水中，Na+的物质的量浓度为1molL-1C0.1mol金属钠在过量氧气中充分燃烧，生成的化合物中离子总数为0.15NAD在VLCO和NO的混合气体中含有的氧原子个数为【知识点】阿伏加德罗常数 弱电解质的电离A1 H1 N4【答案解析】C 解析：A、CH3COOH是弱电解质，部分