1、N单元 物质结构与性质目录N单元 物质结构与性质1N1 原子结构与元素的性质1N2 化学键1N3 分子的结构与性质2N4 晶体结构与性质2N5 物质结构与性质综合2N1 原子结构与元素的性质N2 化学键11E1 E2 E3 E4 N2 N4【2014重庆一中高三下期第三次月考】钾长石的主要成分为硅酸盐，由前20号元素中的四种组成，化学式为XYZ3W8，其中只有W显负价。X、Y的最外层电子数之和与Z的最高正价数相等，Y3与W的阴离子具有相同的电子层结构，X、W的质子数之和等于Y、Z的质子数之和。下列说法错误的是AX的离子半径Y的离子半径B Z的氢化物稳定性W的氢化物稳定性C化合物X2W2和Y2W
2、3中都不含配位键D1 mol ZW2晶体所含Z-W键的数目为4 NA【知识点】元素周期律、化学键【答案解析】B 解析：钾长石的主要成分为硅酸盐，其中只有W显负价，所以W是氧元素；Y3与W的阴离子具有相同的电子层结构，则Y是铝元素；X、Y的最外层电子数之和与Z的最高正价数相等，X、W的质子数之和等于Y、Z的质子数之和，则X是钾元素，Z是硅元素；A、钾的离子半径铝的离子半径，故A正确；B、非金属性：SiO，气态氢化物的稳定性：ZX，故B错误；C、化合物K2O2含有离子键和共价键，Al2O3中含有离子键，都不含配位键，故C正确；D、SiO2晶体中含有4个SiO键，故1 mol ZW2晶体所含Z-W键
3、的数目为4 NA，故D正确。故答案选B【思路点拨】本题以钾长石为载体考查了元素周期律，根据原子结构及元素周期律来分析解答，熟记元素周期律知识，题目难度不大N3 分子的结构与性质N4 晶体结构与性质11E1 E2 E3 E4 N2 N4【2014重庆一中高三下期第三次月考】钾长石的主要成分为硅酸盐，由前20号元素中的四种组成，化学式为XYZ3W8，其中只有W显负价。X、Y的最外层电子数之和与Z的最高正价数相等，Y3与W的阴离子具有相同的电子层结构，X、W的质子数之和等于Y、Z的质子数之和。下列说法错误的是AX的离子半径Y的离子半径B Z的氢化物稳定性W的氢化物稳定性C化合物X2W2和Y2W3中都
4、不含配位键D1 mol ZW2晶体所含Z-W键的数目为4 NA【知识点】元素周期律、化学键【答案解析】B 解析：钾长石的主要成分为硅酸盐，其中只有W显负价，所以W是氧元素；Y3与W的阴离子具有相同的电子层结构，则Y是铝元素；X、Y的最外层电子数之和与Z的最高正价数相等，X、W的质子数之和等于Y、Z的质子数之和，则X是钾元素，Z是硅元素；A、钾的离子半径铝的离子半径，故A正确；B、非金属性：SiO，气态氢化物的稳定性：ZX，故B错误；C、化合物K2O2含有离子键和共价键，Al2O3中含有离子键，都不含配位键，故C正确；D、SiO2晶体中含有4个SiO键，故1 mol ZW2晶体所含Z-W键的数目
5、为4 NA，故D正确。故答案选B【思路点拨】本题以钾长石为载体考查了元素周期律，根据原子结构及元素周期律来分析解答，熟记元素周期律知识，题目难度不大 N5 物质结构与性质综合37.N1 N2 N3 N4 N5【2014山西第四次四校联考】【化学选修3：物质结构】（15分）已知：（1）测定土壤中铁的含量时需先将三价铁还原为二价铁，再采用邻啡罗啉作显色剂，用比色法测定，若土壤中含有高氯酸盐时会对测定有干扰。相关的反应如下：4FeCl3+2NH2OHHCl4FeCl2+N2O+6HCl+H2OFe2+在基态时，价层电子排布式 。羟胺(NH2OH)中N原子的杂化方式 。Fe2+与邻啡罗啉形成的配合物中
6、，配位数为 。（2）硫酸铜晶体的化学式也可以表达为Cu(H2O)4SO4H2O晶体,该晶体中含有的化学键类型是。（3）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、磷化镓及铜锢硒薄膜电池等。其中元素P、As、Se第一电离能由小到大的顺序为： 。 图1 图2（4） 有机太阳能固体电池材料含有高纯度C60，其结构如图1，则1 mol C60分子中键的数目为 ，C60的晶胞结构如图2，则其配位数为_若此晶胞的密度为g/cm3则两个最近C60间的距离为_cm（列式表达，已知阿伏伽德罗常数为NA） 如果把晶胞顶点与最近三个面心所围成的空隙叫做四面体空隙，第四周期电负性最小的原子可作为容
7、体掺入C60晶体的空隙中，形成具有良好的超导性的掺杂C60化合物。若每个四面体空隙填入一个原子，则全部填满C60晶体的四面体空隙后，所形成的掺杂C60化合物的化学式为 。【知识点】核外电子排布、配合物的成键情况、晶体的类型与物质熔点、晶胞的计算【答案解析】（1）3d6 sp3 6（每空1分）（2）离子键共价键（配位键）（3）Se As P（4）30NA 12 K 2C60 解析：(1) 铁是26号元素，铁原子核外有26个电子，铁原子失去2个电子变成亚铁离子，Fe2+在基态时，核外电子排布式为ls22s22p63s23p63d6或Ar3d6，故价层电子排布式是3d6羟胺分子中，N原子价层电子对为
8、4，所以采用sp3杂化；配位数就是在配位个体中与一个形成体成键的配位原子的总数，所以Fe2+与邻啡罗啉形成的配合物（形成过程如图）中，配位数为6。（2）Cu2+提供空轨道，O原子提供孤对电子，Cu2+水分子之间形成配位键，水分子中O、H原子之间以共价键结合，內界离子Cu（H2O）42+与外界离子SO42-以离子键结合。(3) 同主族元素从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，同一周期中，第VA族元素第一电离能大于第VIA元素，As 和Se属于同一周期，As是第VA元素，Se是第VIA元素，所以第一电离能Se AsOCBdA中存在配位键（3）氮化硼(BN)有多种晶型，其中立方氮化硼与金刚石的构型类似
9、，则其晶胞中共有 个硼原子， 个氮原子。（4）人工可以合成硼的一系列氮化物，其物理性质与烷烃相似，故称之为硼烷。工业上采用LiAlH4和BF3，在乙醚介质中反应制得乙硼烷(B2H6) ,同时生成另外两种产物，该反应的化学方程式为 。 （5）相关化学键的键能如下表所示，简要分析和解释下列事实。 自然界中不存在硼单质，硼氢化物也很少，主要是含氧化物，其原因为 （6）在硼酸盐中，阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式，图(a)为一种无限长单链状结构的多硼酸根，其化学式为 ；图(b)为硼砂晶体中的阴离子，其中硼原子采取的杂化类型 。【知识点】物质结构、核外电子排布、化学键【答案解析】（1）C6H6
10、（2分） （2）a （2分） （3）4 4（各1分，共2分）（4）3LiAlH44BF32B2H63LiF3AlF3（3分）（5）BO键键能大于BB键和BH键，所以更易形成稳定性更强的BO键（2分，其他合理答案均可给分）（6）BO2nn-或BO2- （2分） sp2、sp3 （各1分，共2分） 解析：（1）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，所以与(HB=NH)3互为等电子体的分子C6H6（2） CH4、CO2的分子中碳原子杂化类型分别为sp3和sp，选a（3） 根据金刚石的结构，金刚石晶胞是立方体，其中8个顶点有8个碳原子，6个面各有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，可以
11、判断出金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数8，因此一个立方氮化硼晶胞中含有4个N原子和4个B原子。（4）根据反应物和产物不是氧化还原反应，根据化合价判断方程式为：3LiAlH44BF32B2H63LiF3AlF3（5）BO键键能大于BB键和BH键，所以更易形成稳定性更强的BO键（6）图(a)为一种无限长单链状结构，每3个BO键中有2个氧原子为硼和硼共用，所以硼和氧原子的比例为1:2即离子式BO2-，图(b)为硼砂晶体中的阴离子，形成3个BO键的硼原子采取的杂化类型sp2，形成4个BO键的硼原子采取的杂化类型sp3。【思路点拨】本题考查较为综合，涉及等电子体的概念，元素周期律的递变规律、杂化类型的判
12、断、分子的空间构型以及键能等知识。但是题目难度中等，做题要注意有关知识的积累。37. N1 N2 N3 N4 N52014长沙模拟【化学选修3：物质结构与性质】（15分）（1）过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：Fe(H2NCONH2)6 (NO3)3 三硝酸六尿素合铁()和Fe(CO)x等。基态Fe3+的M层电子排布式为 。配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x= 。 Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为20.5，沸点为103，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)x晶体属于 （填晶体类型）； （2）O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如右图，
13、距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为 。已知该晶胞的密度为 g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长 a = cm。 (用含、NA的计算式表示)（3）下列有关的说法正确的是 。A第一电离能大小：SPSiB电负性顺序：CNOFC因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低DSO2与CO2的化学性质类似，分子结构也都呈直线型，相同条件下SO2的溶解度更大E分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高（4）原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的
14、电子，W的原子序数为29。回答下列问题： Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为 ，1mol Y2X2含有键的数目为 。 化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是 。 元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是 。【知识点】配合物的成键情况；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断【答案解析】（1） 3s23p63d5 （1分） 5（1分） 分子晶体 （1分） （2）立方体 （1分） （1分） （3）BC （2分）（漏选得1分，多选、错选不得分）（4）sp杂化 （2分） 3 NA或36.021023 个（2分） N
15、H3分子存在氢键 （2分） N2O （2分） 解析：（1）Fe原子核外有26个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe3+，Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则M层电子排布式为：3s23p63d5；配合物Fe（CO）x的中心原子是铁原子，其价电子数是8，每个配体提供的电子数是2，8+2x=18，x=5，分子晶体的熔沸点较低，根据题给信息知，该物质的熔沸点较低，所以为分子晶体；（2） 距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体是立方体，该晶胞中钠离子个数是8，氧离子个数=81/8+61/
16、2=4，则a=（3）A同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，所以第一电离能大小：PSSi；B同一周期元素中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，所以电负性顺序：CNOF；C晶格能与离子晶体的熔点成正比，离子半径与晶格能成反比，离子所带电荷与晶格能成正比，钙离子电荷大于钾离子，且钙离子半径小于钾离子，氯离子所带电荷小于氧离子，且氯离子半径大于氧离子，所以氯化钾的晶格能小于氧化钙，则氯化钾的熔点比氧化钙低；D二氧化硫分子中硫原子的价层电子对是3且含有一个电子对，所以二氧化硫是V形结构，为极性分子，二氧化碳是非极性分子，根据相似相溶
17、原理知，二氧化硫易溶于水；E分子晶体中，物质的熔沸点与其相对分子质量成正比；故选BC（4）原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，则X是H元素；Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，最外层电子数不超过8，所以内层电子数只能是2，则Y是C元素；Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，则Z是N元素，W的原子序数为29，则W是Cu元素Y2X2是乙炔，分子式为C2H2，碳氢原子之间存在键，碳碳三键中含有一个键，所以每个碳原子含有2个键，采取sp杂化，一个乙炔分子中含有3个键，所以1mol Y2X2含有键3mol或36.021023个；N原子电负性较大，
18、C原子电负性较小，所以氨气分子中存在氢键，甲烷分子中不含氢键，氢键的存在导致氨气的沸点大于甲烷；CO2和N2O的原子个数相等、价电子数相等，所以是等电子体。【思路点拨】本题考查物质结构和性质，涉及晶胞的计算、配合物成键、元素周期律等知识点，这些是学习难点，也是考查重点，同时考查学生空间想象能力，难度中等。37N1 N2 N3 N4 N52014吉林市高中毕业班下学期期中教学质量检测【化学选修3：物质结构和性质】（15分） AG是前四周期除稀有气体之外原子序数依次增大的七种元素。A与其他元素既不同周期又不同族；B、C的价电子层中未成对电子数都是2；E核外的s、p能级的电子总数相等；F与E同周期且
19、第一电离能比E小；G的1价离子（G+）的各层电子全充满。回答下列问题：（1）写出元素名称：B ，G 。（2）写出F的价电子排布图： 。（3）写出化合物BC的结构式： 。（4）由A、C、F三元素形成的离子F(CA)4 是F在水溶液中的一种存在形式，其中F的杂化类型是 。（5）在测定A、D形成的化合物的相对分子质量时，实验测定值一般高于理论值的主要原因是 。（6）E的一种晶体结构如图甲，则其一个晶胞中含有 个E；G与D形成的化合物的晶胞结构如图乙，若晶体密度为ag/cm3，则G与D最近的距离为 pm （阿伏加德罗常数用NA表示，列出计算表达式，不用化简；乙中为G，为D。）【知识点】原子结构与元素的
20、性质；原子核外电子排布；晶胞；原子轨道杂化方式及杂化类型判断【答案解析】（1）碳，铜。（各2分，共4分。若写元素符号1个给1分。）（2） （1分，其它的合理形式也可）（3） （2分）（4） SP3杂化。（2分） （5）HF分子间通过氢键形成缔合分子（2分） （6）2（2分）； （2分）解析：由题意知B、C的价电子层中未成对电子数都是2，B的原子序数小于C的原子序数，B的电子排布是1s22s22p2，为碳元素 ；C的电子排布为1s22s22p4，氧元素；E核外的s、p能级的电子总数相等；E的电子排布为1s22s22p63s2，是Mg元素；F F与E同周期且第一电离能比E小，为1s22s22p63
21、s23p1，为铝元素；G的1价离子（G+）的各层电子全充满，则G是Cu元素，能级排布是1s22s22p63s23p63d10。A与其他元素既不同周期又不同族，故A是H元素；化合物BC是CO，其结构式为；F(CA)4即是Al(OH)4,其中Al的杂化类型是SP3杂化； A、D形成的化合物是HF，分子间含有氢键，在测定相对分子质量时，实验测定值一般高于理论值；晶胞的计算：处于晶胞面上的粒子被2个晶胞共用，处于晶胞棱上的粒子被4个晶胞共用，处于晶胞定点的粒子被8个晶胞共用，所以甲中一个晶胞含有E的个数是2；G与D形成的化合物，若晶体密度为ag/cm3，则G与D最近的距离为【思路点拨】本题涉及原子结构
22、、分子空间构型的判断、杂化方式的判断、第一电离能的判断等知识点，这些都是考试热点，注意第一电离能的变化趋势，为易错点37N1 N2 N3 N4 N5【2014吉林省九校联合体第二次摸底】【化学选修3 物质结构与性质】（15分）（1）过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：Fe(H2NCONH2)6 (NO3)3三硝酸六尿素合铁()和Fe(CO)x等。 基态Fe3+的M层电子排布式为 。 尿素(H2NCONH2)分子中C、N原子的杂化方式分别是 、 ； 配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x= 。 Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为20.5，沸点为103，易溶于非极性
23、溶剂，据此可判断Fe(CO)x晶体属于 （填晶体类型）（2）O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如右图，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为 。已知该晶胞的密度为 g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a= cm。 (用含、NA的计算式表示)（3）下列说法正确的是 _。 A第一电离能大小：SPSi B电负性顺序：CNOF C因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低 DSO2与CO2的化学性质类似，分子结构也都呈直线型，相同条件下SO2的溶解度更大 E分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高（4）图1是Na、Cu、Si、H、C、N等元素
24、单质的熔点高低的顺序，其中c、d均是热和电的良导体。 图中d单质的晶体堆积方式类型是 。 单质a、b、f 对应的元素以原子个数比1:1:1形成的分子中含 个键， 个键。 图2是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构，请简要说明该物质易溶于水的原因： 。【知识点】原子核外电子排布、原子轨道杂化方式及杂化类型判断【答案解析】（1）3s23p63d5 （1分） sp2 （1分） sp3（1分） 5（1分）分子晶体（1分）（2）立方体（1分） （2分） （3）BC（2分）（漏选得1分，多选、错选不得分）（4）面心立方最密堆积 （1分） 2 （1分） 2（1分） 硝酸分子是极性分子，易溶于极性溶剂的
25、水中 硝酸分子中氢氧键易与水分子间形成氢键（2分） 解析：（1）Fe原子核外有26个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe3+，Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则M层电子排布式为：3s23p63d5；尿素（H2NCONH2）分子中C原子含有3个键且不含孤电子对，所以其杂化方式为sp2，N原子分别含有3个，键且含有一个孤电子对，所以N原子采用sp3杂化；配合物Fe（CO）x的中心原子是铁原子，其价电子数是8，每个配体提供的电子数是2，8+2x=18，x=5，分子晶体的熔沸点较低，根据题给信息
26、知，该物质的熔沸点较低，所以为分子晶体；(2)距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体是立方体，该晶胞中钠离子个数是8，氧离子个数=81/8+61/2=4，V=m/=cm3，则a=(3)A、同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，所以第一电离能大小：PSSi；B、同一周期元素中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，所以电负性顺序：CNOF；C、晶格能与离子晶体的熔点成正比，离子半径与晶格能成反比，离子所带电荷与晶格能成正比，钙离子电荷大于钾离子，且钙离子半径小于钾离子，氯离子所带电荷小于氧离子，且氯离子半径大于氧离子，
27、所以氯化钾的晶格能小于氧化钙，则氯化钾的熔点比氧化钙低；D二氧化硫分子中硫原子的价层电子对是3且含有一个电子对，所以二氧化硫是V形结构，为极性分子，二氧化碳是非极性分子，根据相似相溶原理知，二氧化硫易溶于水；E分子晶体中，物质的熔沸点与其相对分子质量成正比；（4）d单质是热和电的良导体，且熔点较高，则为铜，铜为面心立方最密堆积； 根据熔点知，a是H元素，b是N元素，f是C元素，a、b、f 对应的元素以原子个数比1：1：1形成的分子为HCN，其结构为H-CN，共价单键为键，共价双键中一个是键一个是键，三键中一个是键两个是键，所以该分子中含有2个键2个键；根据图知，该分子中含有一个氢原子、三个氧原
28、子和一个氮原子，为硝酸分子，硝酸分子正负电荷重心不重合，为极性分子，且硝酸和水能形成氢键而增大硝酸的溶解性，故硝酸分子是极性分子，易溶于极性溶剂的水中，硝酸分子中氢氧键易与水分子间形成氢键。【思路点拨】本题考查物质结构和性质，涉及晶胞的计算、配合物成键、元素周期律等知识点，这些是学习难点，也是考查重点，同时考查学生空间想象能力，难度中等37N1 N3 N4 N5【2014湖南省十三校高三第二次联考】（化学选修3：物质结构与性质）（15分）（1）主族元素A的简单阳离子不与任何原子具有相同的核外电子排布。元素B与氮元素同周期，B的原子序数大于氮，而第一电离能比氮的小。A与B能形成两种化合物A2B2
29、和A2B，其中B的杂化方式分别为 、 。A2B、NH3、SiH4的键角由大到小依次为 （填化学式）。A2B由液态形成晶体时密度减小，主要原因是 。（2）新型无机材料在许多领域被广泛应用。陶瓷发动机的材料选用氮化硅，它硬度大、化学稳定性强，是很好的高温陶瓷材料。除氢氟酸外，氮化硅不与其他无机酸反应，抗腐蚀能力强。氮化硅的晶体类型是 ，氮化硅与氢氟酸反应的化学方程式为 。（3）MgC03和CaC03都为离子晶体，热分解的温度分别为402和900，请根据结构与性质的关系说明它们热分解温度不同的原因： 。（4）砷化镓广泛用于雷达、电子计算机、人造卫星、宇宙飞船等尖端技术中。镓的基态原子价电子排布式为
30、，砷化镓的晶胞结构与金刚石相似，其晶胞边长为a pm，则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为 g（用NA表示阿伏加德罗常数）。【知识点】原子结构与性质、核外电子排布【答案解析】解析：（1）主族元素A的简单阳离子不与任何原子具有相同的核外电子排布，说明A是氢元素；元素B与氮元素同周期，B的原子序数大于氮，而第一电离能比氮的小，则B是氧元素；A与B能形成两种化合物H2O2、H2O,分子中每个氧原子都有两对键成键电子和两对孤对电子，所以需要四条杂化轨道，所以O的杂化方式都是是sp3；H2O、NH3、SiH4的空间结构分别是角型、三角锥型、正四面体型，所以键角的大小关系：SiH4NH3H2O，H2O由
31、液态形成晶体时水分子之间存在氢键，使水分子空间结构变大，密度降低。（2）氮化硅（Si3N4）晶体是硅原子和氧原子构成的原子晶体，氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅Si3N4+12HF=3SiF4+4NH3(3) MgC03和CaC03分解成氧化镁、氧化钙和二氧化碳，Mg2+半径小于Ca2+半径，所以MgO晶格能大于CaO的晶格能，故，Mg2+比Ca2+更易与阳离子结合，使碳酸根更易分解，所需温度低；（4）镓的基态原子排布式为为1s22s22p63s23p63d104s24p1，所以价电子排布是4s24p1；砷化镓的晶胞结构与金刚石相似，可知一个晶胞中含有4个As原子，一个晶胞中砷元素的质量为（754）/NA=200/NA晶胞的体积为（a10-10）3cm3，则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为【思路点拨】本题考查较为综合，涉及元素周期律的递变规律、杂化类型的判断、电子排布式以及氢键等知识，题目难度较大，本题的易错点为晶胞的有关计算，注意有关知识的积累。