1、2014年普通高等学校招生全国统一考试化学试题分类汇编专题十七 物质结构与性质（选修） 1、（2014海南单科化学卷，T19-I）（6分）对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)，下列叙述正确的是 ASiX4难水解 BSiX4是共价化合物 CNaX易水解 DNaX的熔点一般高于SiX4【答案】BD（6分）【解析】A、硅的卤化物（SiX4）的水解比较强烈，如SiCl4+3H2OH2SiO3+4HCl、SiF4+3H2OH2SiO3+4HF，A错误；B、硅的卤化物(SiX4)全部由非金属元素构成，属于共价化合物，B正确；C、钠的卤化物(NaX)属于强酸强碱盐，不发生水解，C错误；D、钠的卤
2、化物(NaX)是由离子键构成的，属于离子晶体，SiX4属于分子晶体，所以NaX的熔点一般高于SiX4，D正确。2. （2014四川理综化学卷，T8）（13分）X、Y、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体；X与氢元素可形成XH3；Z基态原子的M层与K层电子数相等；R2+离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题：（1）Y基态原子的电子排布式是 ；Z所在周期中第一电离能最大的元素是 。（2）XY2 离子的立体构型是 ；R2+的水合离子中，提供孤电子对的原子是 。（3）将R单质的粉末加入XH3的浓溶液中，通入Y2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式是 。【答案】（1）
3、1s22s22p4 Cl（2）V形 O（3）2：1（4）2Cu+8NH3H2O+O222+4OH+6H2O【解析】（1）经分析可知，X为N，Y为O,Z为Mg，R为Cu；O基态原子的电子排布式是1s22s22p4，第三周期中第一电离能最大的元素是Cl；（2）NO2-离子的立体构型是V形,Cu2+的水合离子中提供孤电子对的原子是O；（3）反应的离子方程式为2Cu+8NH3H2O+O222+4OH+6H2O。3（2014山东理综化学卷，T33）（12分）【化学物质结构与性质】石墨烯（图甲）是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯（
4、图乙） 图甲 石墨烯结构 图乙 氧化石墨烯结构 （1）图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为_。 （2）图乙中，1号C的杂化方式是_，该C与相邻C形成的键角_（填“”“”或“”填空： 第一电离能离子半径熔点酸性Si SO2- Na+NaCl SiH2SO4 HClO4 （3）CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25、101KPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)，放出44.4KJ，该反应的热化学方程式是 。 （4）ClO2常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取。写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目 。【答案】（14分）（1）三
5、、IA 2 1s2s22p63s23p2（2） Si；核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：O2-Na+；一般来说，原子晶体（Si）的熔点高于离子晶体（NaCl）的熔点，故熔点：Si NaCl；元素的非金属性越强，元素最高价氧化物的水化物的酸性越强，因为非金属性ClS，所以酸性：HClO4 H2SO4；（3）根据热化学方程式的书写方法，可以写出该反应的热化学方程式为4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s) H=177.6KJ/mol；（4）在此氧化还原反应中（Cl2+2ClO2=2 ClO2+ 2Cl），氧化剂是Cl2，还原剂是ClO2，转移
6、的电子数为2e，所以用单线桥表示为。6（2014福建理综化学卷，T31）【化学物质结构与性质】(13分)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如右图所示。（1）基态硼原子的电子排布式为 。（2）关于这两种晶体的说法，正确的是 (填序号)。a立方相氮化硼含有键和键，所以硬度大 b六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软c两种晶体中的BN键均为共价键 d两种晶体均为分子晶体（3）六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为 ，其结构与石墨相似却不导电，原因是 。（4）
7、立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为 。该晶体的天然矿物在青藏高原在下约300Km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是 。（5）NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1mo NH4BF4含有 mol配位键。【答案】（13分）（1）1s22s22p1（2）b、c（3）平面三角形 层状结构中没有自由移动的电子 （4）sp3 高温、高压（5）2【解析】（1）基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1；（2） 立方相氮化硼是sp3杂化，a错误；六方相氮化硼是层状结构，层间作用力小，质地软，b正确；两种晶体均为共价键，c正确
8、；立方相氮化硼为原子晶体，d错误。（3） 六方相氮化硼层内一个硼原子与相邻N原子空间构成平面三角形，结构与石墨相似，但B原子最外层只有3个电子，没有自由移动的电子，故不能导电。（4） 立方相氮化硼是sp3杂化，根据天热矿物在青藏高原300km的古地壳中发现，可以推出反应条件为高温高压。（5）铵根中含有1mol配位键，BF4-含有1mol配位键，共2mol。7、（2014海南单科化学卷，T19-II）（14分）碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图： 回答下列问题： （1）金刚石、石墨、C60.碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为_。 （2）金刚石、石墨烯（指单层石墨
9、）中碳原子的杂化形式分别为_、_。 （3）C60属于_晶体，石墨属于_晶体。（4）石墨晶体中，层内C-C键的键长为142 pm，而金刚石中C-C键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C-C间的_共价键，而石墨层内的C-C间不仅存在_共价键，还有_键。（5）金刚石晶胞含有_个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r= _a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_ （不要求计算结果）。【答案】（14分）（1）同素异形体 （2分）（2）sp3 sp2 （每空1分，共2分）（3）分子 混合 （每空1分，共2分）（4） （或大或p-p） （每空1分，共3分）（5）8
10、（1分，2分，2分，共5分）【解析】（1）金刚石、石墨、C60.碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们的组成相同，结构不同、性质不同，互称为同素异形体；（2）金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键（即C原子采取sp3杂化方式），构成正四面体，石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以键结合，形成正六角形的平面层状结构；（3）C60中构成微粒是分子，所以属于分子晶体；石墨的层内原子间以共价键加合，层与层之间以分子间作用力结合，所以石墨属于混合晶体；（4）在金刚石中只存在C-C之间的键；石墨层内的C-C之间不仅存在键，还存在键；（5）由金刚石的晶胞结构可知，晶胞内部有4个C原子，面心上有
11、6个C原子，顶点有8个C原子，所以金刚石晶胞中C原子数目为4+6+8=8；若C原子半径为r，金刚石的边长为a，根据硬球接触模型，则正方体对角线长度的就是C-C键的键长，即，所以，碳原子在晶胞中的空间占有率=。8、（2014江苏单科化学卷，T21）（12分）【选做题】本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答。若多做，则按A小题评分。A、含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液可用于检验醛基，也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。（1） Cu+基态核外电子排布式为 （2） 与OH互为等电子体的一种分子为 （填化学式）。（3） 醛基中碳原子的轨道杂化类型是 ；1mol乙醛分子中含有
12、的键的数目为 。（4） 含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为 。（5） Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如右图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为 。【答案】（12分）（1）1s22s22p63s23p63d10 （2）HF （3）sp2 6mol或66.021023（4）2Cu(OH)2+CH3CHO+NaOHCH3COONa+Cu2O+3H2O（5）12【解析】（1）Cu为29号元素，要注意3d轨道写在4s轨道的前面，同时还有就是它的3d结构，基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1 ，CuCu+失去最外层
13、的4s1，故Cu+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，故答案为：1s22s22p63s23p63d10。（2）等电子体是指具有相同电子数目和原子数目的分子或离子，OH中电子数为：8+1+1=10（2个原子），所以与OH为等电子体的分子为HF（2个原子，10个电子）；（3）醛基的碳原子的轨道杂化类型为sp2杂化；1个CH3CHO分子结构中含6个键（4个CH键，1个CC键和1个C=O（双键一个是键，一个是键）键），故1mol乙醛中含有的键的数目为6mol；（4）乙醛与新制氢氧化铜的反应生成乙酸钠、氧化亚铜和水，方程式为2Cu(OH)2+CH3CHO+NaOHCH3COONa+
14、Cu2O+3H2O；（5）同一层上四个角，加上下面4个面中心四个，和上面4个面对应的4个，总共12个铜晶胞中，距离铜原子最近的铜原子有12个。9（2014全国理综I化学卷，T37）（15分）早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题：（1）准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过_方法区别晶体、准晶体和非晶体。 （2）基态Fe原子有_个未成对电子，Fe3+的电子排布式为_。可用硫氰化钾检验Fe3+，形成的配合物的颜色为_。 （3）新制的Cu(OH)2可将乙醛（CH3CHO）氧化成乙酸，而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道为_
15、，1mol乙醛分子中含有的键的数目为_。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是_ 。Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和定点，则该晶胞中有 个铜原子。 （4）Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数nm，晶胞中铝原子的配位数为 。列式表示Al单质的密度 gcm-3。【答案】（15分）（1）X射线衍射法，（2）4，1s22s22p63s23p63d5；血红色。（3）sp3、sp2；6NA；形成了分子间的氢键，造成沸点升高；16。（4）12；【解析】（1）区分晶体、非晶体的科学方法是X射线衍射法，（2）基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6 4s
16、2，所以有4个未成对电子，失掉2个4s、1个3d电子形成Fe3+，其电子排布为1s22s22p63s23p63d5；形成的硫氰合铁配离子为血红色。（3）乙醛分子中甲基碳原子空间四面体构型，采取sp3杂化；醛基是平面结构，碳原子采取sp2杂化；CH3CHO分子中的碳碳键、4个碳氢键都是键，碳氧双键中有一个键，所以1mol乙醛分子中共有6mol键，也就是6NA；由于乙酸分子羟基极性更强，形成了分子间的氢键，造成沸点升高；根据分摊原则，Cu2O晶胞中有8个氧原子，则应该有16个Cu原子。（4）面心立方最密堆积的配位数为12；面心立方最密堆积的晶胞内有4个Al原子，其质量为：427/NAg，体积为：(
17、4.0510-7)3cm3,所以其密度为：。10、（2014上海单科化学卷，T四）（本题共12分）合成氨工艺的一个重要工序是铜洗，其目的是用铜液吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体。铜液吸收CO的反应是放热反应，其反应方程式为：Cu(NH3)2Ac +CO+NH3 Ac完成下列填空：23如果要提高上述反应的反应速率，可以采取的措施是_。（选填编号）a减压 b增加NH3的浓度 c升温 d及时移走产物24铜液中的氨可吸收二氧化碳，写出该反应的化学方程式。_25简述吸收CO及铜液再生的操作步骤（注明吸收和再生的条件）_26铜液的组成元素中，短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为_。 其中氮元素原
18、子最外层电子排布的轨道表示式是_。通过比较_可判断氮、磷两种元素的非金属性强弱。27已知CS2与CO2分子结构相似，CS2的电子式是_。 CS2熔点高于CO2，其原因是_。 【答案】（本题共12分） 23bc 242NH3+CO2+H2O(NH4)2CO3 (NH4)2CO3+ CO2+H2O2 NH4HCO325低温加压下吸收CO；然后将铜洗液转移至另一容器中；高温低压下释放CO，然后将铜洗液循环利用 26CNOH；NH3和PH3的稳定性 27 CS2和CO2都是分子晶体，CS2相对分子质量大，分子间作用力大。【解析】23a减压，导致反应物的浓度降低，反应速率减慢；b增加NH3的浓度，增大了
19、反应物的浓度，反应速率加快；c升温，化学反应速率加快； d及时移走产物，降低了生成物的浓度，反应速率减慢。 24铜液中的氨水（碱性）能与CO2发生反应，当CO2适量时发生的反应为2NH3+CO2+H2O(NH4)2CO3，当CO2过量时发生的反应为 (NH4)2CO3+ CO2+H2O2 NH4HCO3；25由化学方程式“Cu(NH3)2Ac + CO + NH3 Ac ”以及“铜液吸收CO的反应是放热反应”可知，该反应是体积减小的放热反应，因此吸收CO最适宜的条件是低温高压，即低温加压下吸收CO；然后将铜洗液转移至另一容器中；高温低压下释放CO，然后将铜洗液循环利用。26铜液的组成元素中属于短周期元素有C、H、O、N，根据原子半径变化规律可知，原子半径CNOH；氮元素原子最外层有5个电子，根据核外电子排布的规律可知最外层排布的轨道式是；比较元素的非金属性强弱，我们可以通过比较元素气态氢化物低温稳定性或者元素最高价氧化物的水化物的酸性进行判断。27根据题目中的信息“CS2与CO2分子结构相似”，根据CO2的电子式（）可以写出CS2的电子式（）；因为“CS2与CO2分子结构相似”，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大（分子间作用力就越强），熔沸点就越高，所以CS2的熔沸点高于CO2。
