新高考有新情境：物质结构与性质

1、PAGE 4 -新高考有新情境：物质结构与性质鲍贤义孟凡盛物质结构与性质模块在新高考化学中的考查形式多样，如在湖北卷、江苏卷、辽宁卷中主要是必考选择题，在湖南卷、广东卷、河北卷中主要是二选一的主观题，在山东卷中是必考的选择题和主观题。虽然新高考各卷命题形式不同，但都着重创设新情境来对考生的化学核心素养进行考查。一、选择题：考查证据推理与模型认知的化学核心素养【例1】（2022年湖北卷第8题）某离子液体的阴离子的结构如图1所示，其中W、X、Y、Z、M是原子序数依次増大的短周期非金属元素，W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是（）【解析】元素的推断过程：由“有机分子的骨架元素”可知W为碳;由图1

2、知，Y形成一个双键，Y最外层有6个电子，M形成6个键，则其最外层电子数也为6，结合原子序数关系可知，Y为氧，M为硫;X是位于碳和氧之间的氮;Z位于氧和硫中间且形成1个单键，则Z为氟。氟元素没有正化合价，故A错误。碳的基态原子电子排布式为1s22s2p2，未成对电子数为2，氧的基态原子电子排布式为1s22s22p4，未成对电子数也为2，故B错误。该阴离子中氮形成2个单键，还得到1个电子（整个阴离子带的一个单位负电荷就是氮原子得到的一个电子），满足8电子稳定结构，故C错误。氮的最简单氢化物为NH3，水溶液呈碱性;硫的最简单氢化物为H2S，水溶液呈酸性，故D正确。【答案】D【备考策略】（1）理解8e

3、-稳定结构原子的成键特点。常见共价化合物中，A族的C、Si、Ge有四个键，可以是四个单键、一个三键和一个单键、一个双键和两个单键或两个双键。A族的N、P、As有三个键，可以是三个单键或一个双键和一个单键。A族的O、S、Se有两个键，可以是一个双键或两个单键。A族F、Cl、Br、I有一个单键。（2）掌握易错的拟卤素（或拟卤离子）的结构式和电子式（见下表）。（3）了解常见物质中非8e-结构的原子。H、Li、Be不能形成8e-结构。5号元素B，可能形成6e-结构的化合物，如硼酸、BF3（）等，也可能形成8e-稳定结构的化合物，如（硼氢化钠）、NaB（OH）4（四羟基硼酸钠）等。P、S可以形成10e-

4、、12e-结构的化合物，如三角双锥的PCl5（分子中存在60、90和180三种键角）、正八面体的SF6（存在90和180两种键角）等。二、主观题：考查微观探析与宏观辨识的化学核心素养【例2】（2022年全国乙卷第35题）过渡金属元素铬（Cr）是不锈鋼的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。回答下列问题：（1）对于基态Cr原子，下列叙述正确的是（填标号）。A.轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为Ar3d54s1B.4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动C.电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大（2）三价铬离子能形成多种配位化合物。Cr（NH3）3（H2O）2

5、Cl2+中提供电子对形成配位键的原子是，中心离子的配位数为。（3）Cr（NH3）3（H2O）2Cl2+配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如图2所示。（4）在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构，如图3所示。处于顶角位置的是原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl，则金属原子空间占有率为%（列出计算表达式）。【解析】（1）基态原子满足能量最低原理，Cr有24个核外电子，轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为Ar3d54s1，A正确;电子运动具有波动性，电子可在原子区域的任何位置上出现，也就是说，能量

6、高的最外层电子有时也会出现在离核很近处，只是概率较小而已，即能量较高的4s电子有时在比3s电子离核更近的地方运动，B错误;电负性为原子对键合电子的吸引力，元素的金属性越强电负性越小，对键合电子的吸引力越小，钾的金属性大于铬，故钾的电负性小于铬，即铬原子对键合电子的吸引力比钾大，C正确。（2）Cr（NH3）3（H2O）2Cl2+中三价铬离子提供空轨道，N、O、Cl提供孤对电子与三价铬离子形成配位键，中心离子的配位数为N、O、Cl三种原子的个数和，即3+2+1=6。（3）PH3的价层电子对为3+1=4，故PH3中P的杂化类型是sp3;N原子电负性较大，NH3分子之间存在分子间氢键，因此NH3的沸点

7、比PH3的高;H2O的键角小于NH3的原因是：NH3含有一对孤对电子，而H2O含有两对孤对电子，H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大。（4）已知AlCr2具有体心四方结构，黑球个数为8+1=2，白球个数为8+2=4，结合化学式AlCr2可知，白球为Cr，黑球为Al，即处于顶角位置的是Al原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl，则金属原子的体积为4+2=，故金属原子空间占有率=100%=100%。【答案】（1）AC（2）N、O、Cl6（3）sp3高NH3存在分子间氢键NH3含有一对孤对电子，而H2O含有两对孤对电子，H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大（4）Al100%【备考策略】（1）熟练掌握第四周期元素的简化电子排布式。s区、d区、ds区元素的简化电子排布式为Ar+价电子排布式，如钴（27Co）的简化电子排布式为Ar3d74s2;第四周期p区元素的简化电子排布式为Ar+3d10+价电子排布式，如镓（31Ga）的简化电子排布式为Ar3d104s24p1。（2）理解新物质中原子的杂化类型。例如，SiCl4可发生水解反应，机理如下：图4中SiCl4、SiCl4（H2O）中Si原子的键数分别为4和5，说明Si原子的杂化轨道数分别为4和5，由此可推知Si原子的杂化类型分别为sp3和sp3d。（3）熟练掌握晶体密度的计算。