全国名校高考化学试题分类汇编（12月）N单元 物质结构与性质（含解析）

N单元物质结构与性质目录N单元物质结构与性质 [Ni(CN)4]2-＋2OH－11解析：元素X、Y、Z、W、Q均为短周期元素，原子序数依次增大．X基态原子核外电子分布在3个能级，且各能级电子数相等，其电子排布为1s22s22p2，则X为C；Z是地壳中含量最多的元素，则Z为O，所以Y为N；W是电负性最大的元素，则W为F，元素Q的核电荷数等于Y、W原子最外层电子数之和，则Q的核电荷数为5+7=12，则Q为Mg；另有R元素位于周期表第4周期第VIII族，价层电子中有两个未成对电子，电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2，则R为Ni元素，（1）微粒CO32-的中心原子价电子数4+(4+2-2×3)/2=4，为sp3杂化，化合物NF3的空间构型与氨气相似，为三角锥形；（2）R的原子序数为28，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；（3）Mg位于顶点，个数为8×1/8=1，C位于体心，个数为1，Ni位于面心，个数为6×1/2=3，则晶体的化学式为MgCNi3或MgNi3C，Q与R最近距离在面上，1个Q紧邻R原子的个数为3×8×1/2=12（4）R的氢氧化物能溶于含XY-离子的溶液生成一种配离子[R(XY)4]2-，该反应的离子方程式是Ni(OH)2+4CN-=[Ni（CN）4]2-+2OH-，弱酸HXY分子，结构式为H-C≡N，单键为σ键，三键中有1个σ键、2个π键，则存在的σ键与π键的数目之比为1：1；【思路点拨】本题考查较综合，涉及元素的推断、晶胞计算、电子排布等，注重高频考点的训练，侧重位置、结构、性质及原子结构与晶体的分析与推断能力的综合考查，题目难度中等。【化学卷（解析）·届山西省山大附中高三上学期期中考试（11）】5．下列说法正确的是A．胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质微粒直径在1nm～100nm之间B．NH3的沸点高于PH3，是因为N－H键能大于P－H键能C．金属阳离子只存在于离子晶体中D．由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物【知识点】胶体的性质，氢键，物质的组成H4N2N4【答案解析】A解析：A．胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质微粒直径在1nm～100nm之间，正确；B．NH3的沸点高于PH3，是因为氨气中含有氢键，错误；C．金属阳离子可以存在于离子晶体中，还可以存在于金属晶体中，错误；D．由非金属元素组成的化合物如铵盐，也可以是离子化合物，错误。【思路点拨】本题考查了胶体、氢键、晶体等知识，掌握相关的知识点是解答的关键，题目难度不大。N5物质结构与性质综合【理综卷（化学解析）·届吉林省实验中学高三上学期第四次模拟考试（12）】37．[化学——选修3：物质结构与性质](15分)硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为______，该能层具有的原子轨道数为_____、电子数为____。（2）硅主要以硅酸盐、______等化合物的形式存在于地壳中。（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以______相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献______个原子。（4）单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为______________________。（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键C—CC—HC一OSi—SiSi—HSi一O键能／(kJ·mol－1)356413336226318452①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是_____________。②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是__________________________。（6）在硅酸盐中，SiO44－四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为__________。Si与O的原子数之比为__________________。【知识点】物质结构与元素周期律N5【答案解析】[化学——选修3：物质结构与性质](1)M94(2)二氧化硅(3)共价键3(4)Mg2Si+4NH4Cl==SiH4+4NH3+2MgCl2(5)①C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂。导致长链硅烷难以生成②C—H键的键能大于C—O键，C一H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键(6)sp31：3[SiO3]n2n－(或SiO32－)解析：（1）硅原子核外有14个电子，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2

，对应能层分别别为K、L、M，其中能量最高的是最外层M层，该能层有s、p、d三个能级，s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，d能级有5个轨道，所以共有9个原子轨道，硅原子的M能层有4个电子（3s23p2）；（2）硅元素在自然界中主要以化合态（二氧化硅和硅酸盐）形式存在;（3）硅晶体和金刚石晶体类似都属于原子晶体，硅原子之间以共价键结合．在金刚石晶体的晶胞中，每个面心有一个碳原子（晶体硅类似结构），根据均摊法知面心位置贡献的原子为6×1/2=3个；（4）Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4、NH3和MgCl2，方程式为：Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2;（5）①烷烃中的C-C键和C-H键大于硅烷中的Si-Si键和Si-H键的键能，所以硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能易断裂，导致长链硅烷难以生成；②键能越大、物质就越稳定，C-H键的键能大于C-O键，故C-H键比C-O键稳定，而Si-H键的键能远小于Si-O键，所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键；（6）硅酸盐中的硅酸根（SiO44−）为正四面体结构，所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式；根据图（b）的一个结构单元中含有1个硅、3个氧原子，化学式为SiO32-。【思路点拨】杂化方式看物质的结构比如：直线型为sp，平面型为sp2，四面体型为sp3,或运用价电子对数计算法：对于ABm型分子(A为中心原子，B为配位原子)，分子的价电子对数可以通过下列计算确定：n=1/2（中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m），配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子，氧原子和硫原子按不提供价电子计算；若为离子，须将离子电荷计算在内：n=1/2（中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m±离子电荷数），阳离子取“－”，阴离子取“+”。根据价电子对数可以有以下结论：分子价电子对数几何构型中心原子杂化类型BeCl22直线型spBF33平面三角形sp2SiCl44正四面体sp3价层孤VS立体SO330sp2平面三角CH440sp3正四面体NH4+40sp3正四面体H2O42sp3VBF330sp2平面三角CO32-30sp2平面三角SO231sp2VNH341sp3三角锥【理综卷（化学解析）·届河北省唐山一中高三12月调研考试（12）】35、【化学—选修3物质结构与性质】(14分)现有X、Y、Z、W原子序数依次增大的四种元素，常温下X元素单质的密度在自然界中最小，Y是短周期元素中未成对电子数与原子序数之比最大的原子，Z元素基态原子的核外电子排布式中，s亚层电子总数与p亚层电子总数相等，且Y与Z可形成多种气态化合物，W是常见的有色可变价金属单质，常温下可溶于Y的最高价氧化物水化物中，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为1。⑴Y与W所形成化合物晶体的晶胞如图所示。在1个晶胞中，W离子的数目为。⑵在Y与X形成的分子中，Y原子轨道的杂化类型是。⑶X与Y形成的气态物质在X与Z形成的气态物质中有很大的溶解度，其原因是存在氢键，若在两种氢化物的混合溶液中，再滴加少量的乙醇，则分子间存在种不同类型的氢键。⑷Y与Z可形成化合物Y2Z。①请写出一种与Y2Z互为等电子体的分子的化学式。②请预测Y2Z分子的空间构型为。⑸Y与Z元素相比，基态原子的第一电离能谁大？（用元素名称回答）。⑹X的氯化物与Y元素的气态氢化物的水溶液反应可形成配合物[W(YX3)4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目为个。【知识点】物质结构与性质N5【答案解析】（共14分）每空2分⑴3⑵sp3⑶9⑷①CO2②直线⑸氮⑹16NA或16×6.02×1023解析：常温下X元素单质的密度在自然界中最小，是H，Y是短周期元素中未成对电子数与原子序数之比最大的原子，是N，Z元素基态原子的核外电子排布式中，s亚层电子总数与p亚层电子总数相等是1s22s22p4或1s22s22p63s2，但Y与Z可形成多种气态化合物，因此是O，W的基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为1，是Cu。⑴根据均摊法知N:8×1/8=1，Cu：12×1/4=3⑵在NH3中N原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3型杂化⑶水、氨气、乙醇形成的氢键可表示如下：⑷①与N2O互为等电子体的分子的化学式是CO2，互为等电子体的物质的结构相似，因此②N2O的空间构型为直线形⑸N原子的2p能级处于半充满状态，而原子处于半充满、全充满、全空是稳定结构，因此第一电离能N>O。⑹Cu(NH3)4Cl2分子中的1个NH3含4个σ键，4个NH3含12个σ键，4个NH3与Cu2+形成4个配位键，因此共含16个σ键。【思路点拨】晶体化学式的求算用均摊法：(1)处于顶点的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有1/8属于该晶胞,(2)处于棱上的粒子，同时为4个晶胞共有，每个粒子有1/4属于该晶胞,(3)处于面上的粒子，同时为2个晶胞共有，每个粒子有1/2属于该晶胞,(4)处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞;价电子迁移法确等电子体，如：C、O原子的价电子数分别为4、6，从周期表中的位置看，中间夹着N元素，N原子价电子数为5，一个O原子拿一个电子给C原子，在电性不变条件下质子数同时变为7（价电子同时变为5），则可换为两个N原子（由此也可以看出N2与CO互为等电子体）得N2O；如果将C原子的两个价电子转移给两个O原子，元素原子分别转换为1个Be、2个Cl，就可以得到CO2的另一个等电子体BeCl2。【化学卷（解析）·届云南省部分名校高三12月统一考试（12）】37．【化学一物质结构与性质】（15分）周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次递增。R的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为1；W的氢化物的沸点比同族其它元素氢化物的沸点高；X2+与W2-具有相同的电子层结构；Y元素原子的3P能级处于半充满状态；Z+的电子层都充满电子。请回答下列问题：（1）写出Z的基态原子外围电子排布_______________________。（2）R的某种钠盐晶体,其阴离子Am-(含R、W、氢三种元素）的球棍模型如上图所示：在Am-中，R原子轨道杂化类型有____________；m=____________（填数字）（3）经X射线探明，X与W形成化合物的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，X2+的配位原子所构成的立体几何构型为______________________。（4）往Z的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成[Z(NH3)4]SO4，下列说法正确的是______________________。A．[Z(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键B．在[Z(NH3)4]2+中Z2+给出孤对电子，NH3提供空轨道C．[Z(NH3)4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素D．SO42-与PO43-互为等电子体，空间构型均为四面体（5）固体YCl5的结构实际上是YCl4+和YCl6-构成的离子晶体，其晶体结构与CsCl相似。若晶胞边长为apm则晶胞的密度为___________________________g•cm-3。（已知阿伏伽德罗常数为NA，用含a和NA的代数式表示）【知识点】物质结构与元素周期律N5【答案解析】(15分)（1）3d104s1（2分）（2）sp2、sp3（3分）；m=2（3分）（3）正八面体（2分）（4）AD（2分）(5)(417×1030)/(a3NA)（3分）解析：R、W、X、Y、Z是周期表中前四周期元素，它们的原子序数依次递增，R的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为1，即p能级只有1个电子，R原子核外电子排布为1s22s22p1，故R为硼元素；Y元素原子的3p能级处于半充满状态，Y原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p3，故Y为磷元素；W的氢化物的沸点比同族其它元素氢化物的沸点高，考虑氢键的存在，且X2+与W2-具有相同的电子层结构，故X处于第三周期、W处于第二周期，故X为Mg元素、W为氧元素；Z+的电子层都充满电子，各层电子数为2、8、18，故Z原子核外电子数为2+8+18+1=29，故Z为Cu。（1）Z为Cu元素，原子核外电子数为29，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Cu的基态原子的外围电子排布式为3d104s1。（2）H原子成1个键，O原子成2个键，B原子一般是形成3个键，若B形成4个键，其中1个键很可能就是配位键，则成3个键的B原子为SP2杂化，成4个键的B为SP3杂化；观察模型，可知Am-是（H4B4O9）m-，依据化合价H为+1，B为+3，O为-2，可得m=2。（3）经X射线探明，Mg与O形成化合物的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，Mg2+的周围有6个O原子，为如图结构，故配位原子所构成的立体几何构型为正八面体。（4）A．[Z（NH3）4]SO4中，内界离子[Cu（NH3）4]2+与外界离子SO42形成离子键，Cu2+与NH3形成配位键，NH3中N原子与H原子之间形成极性键，故正确；B．在[Z（NH3）4]SO4中Z2+提供空轨道，NH3给出孤对电子，故错误；C．[Z（NH3）4]SO4组成元素中第一电离能最大的是N元素，故错误；D．SO42-与PO43-互为等电子体，价层电子总数相同，空间结构相同，SO42-中S原子成4个σ键，孤对电子对数为=0，价层电子对为4，为正四面体，正确。（5）固体PCl5的结构实际上是PCl4+和PCl6-构成的离子晶体，其晶体结构与CsCl相似，则晶胞的组成为P2Cl10，晶胞中相当于含有2个PCl5，若晶胞边长为apm，则晶胞的密度为=g•cm-3。【思路点拨】解答本题首先是推出各元素，即寻找突破口，如本题的“R的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为1；W的氢化物的沸点比同族其它元素氢化物的沸点高；X2+与W2-具有相同的电子层结构；Y元素原子的3P能级处于半充满状态；Z+的电子层都充满电子”等；熟悉氯化钠、氯化铯的晶胞结构；杂化方式看物质的结构比如：直线型为SP，平面型为SP2，四面体型为SP3。【化学卷（解析）·届江苏省扬州中学高三上学期质量检测（12月）（12）】21.(12分)〔物质结构与性质〕我国部分城市灰霾天占全年一半，引起灰霾的PM2.5微细粒子包含（NH4）2SO4、NH4NO3,有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量，可知目前造成我国灰霾天气主要是交通污染。(1)Zn2+在基态时核外电子排布式为▲(2)SO42-的空间构型是▲(用文字描述)。(3)PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有NOX、O3,CH2=CH-CHO,HCOOH,CH3COOONO2(PAN)等二次污染物。①下列说法正确的是▲(不定项选择)。a.N2O结构式可表示为N=N=Ob.O3分子呈直线形c.CH2=CH-CHO分子中碳原子均采用sp2杂化d.相同压强下，HCOOH沸点比CH30CH3高，说明前者是极性分子，后者是非极性分子②1mo1PAN中含σ键数目为▲。③NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]S04,该配合物中心离子的配位数为▲(填数字).(4)测定大气中