高考化学试题分类 N单元 物质结构与性质.docx

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高考化学试题分类N单元物质结构与性质

N单元物质结构与性质

33．N1　N2　N3　N4[2014·山东卷][化学—物质结构与性质]石墨烯[如图（a）所示]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[如图（b）所示]。

（a）石墨烯结构　　　　　（b）氧化石墨烯结构

（1）图（a）中，1号C与相邻C形成σ键的个数为________。

（2）图（b）中，1号C的杂化方式是________，该C与相邻C形成的键角________（填“>”“<”或“＝”）图（a）中1号C与相邻C形成的键角。

（3）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）。

（4）石墨烯可转化为富勒烯（C60），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________。

33．

（1）3

（2）sp3　<

（3）O、H

（4）12　M3C60

[解析]

（1）由图（a）可知，1号C与另外3个碳原子形成3个σ键。

（2）图（b）中1号C与3个碳原子、1个氧原子共形成4个σ键，其价层电子对数为4，C的杂化方式为sp3；该C与相邻C的键角约为109°28′，图（a）中1号C采取sp2杂化，碳原子间夹角为120°。

（3）氧化石墨烯中“—OH”的O可与H2O中的H形成氢键、氧化石墨烯中“—OH”的H可与H2O中的O形成氢键，氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有O、H。

（4）利用“均摊法”可知该晶胞棱上12个M完全属于该晶胞的M为12×

＝3，位于晶胞内的9个M完全属于该晶胞，故该晶胞中M原子的个数为12；该晶胞中含有C60的个数为8×

＋6×

＝4，因此该晶胞的化学式为M3C60。

37．N1　N2　N3　N4　N5[2014·新课标全国卷Ⅱ][化学——选修3；物质结构与性质]（15分）

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。

a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。

回答下列问题；

（1）b、c、d中第一电离能最大的是________（填元素符号），e的价层电子轨道示意图为________。

（2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为______；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是________（填化学式，写出两种）。

（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是________；酸根呈三角锥结构的酸是________。

（填化学式）

（4）e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图（a），则e离子的电荷为________。

（5）这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构[如图（b）所示]。

（a）　　　　　　　　　　　（b）

该化合物中，阴离子为________，阳离子中存在的化学键类型有________；该化合物加热时首先失去的组分是________，判断理由是______________________________________________。

37．

（1）N　

（2）sp3　H2O2、N2H4

（3）HNO2、HNO3　H2SO3

（4）＋1

（5）SO

　共价键和配位键　H2O

H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱

[解析]由原子序数最小且核外电子总数与其电子层数相同，确定a为氢元素，由价电子层中的未成对电子有3个确定b为氮元素，由最外层电子数为其内层电子数的3倍确定c为氧元素，由d与c同主族确定d为硫元素，由e的最外层只有1个电子且次外层有18个电子确定e为铜元素。

（1）第一电离能一般规律：

同周期从左至右递增，同主族从上至下递减，但当原子轨道呈全满、半满、全空状态时稳定，第一电离能反常的大；由铜的价电子排布可画出价电子轨道示意图。

（2）有氢且呈三角锥形的分子是NH3，N原子杂化方式为sp3；O、N、C的氢化物分子中含有非极性共价键的化合物有H2O2、N2H4、C2H6、C6H6等。

（4）Cu与O能形成两种化合物，根据均摊法可由原子数比确定化合物的化学式为Cu2O，含Cu＋。

（5）5种元素形成的1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构的为SO

，由图（b）中的阳离子结构可知含有Cu2＋、4个NH3、2个H2O，阳离子符号为[Cu（NH3）4（H2O）2]2＋，含有共价键、配位键；加热化合物时根据配位键强弱确定首先失去的成分。

25．B3　E2　F2　N1　N3　N4[2014·安徽卷]Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。

（1）Na位于元素周期表第________周期第________族；S的基态原子核外有________个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为________________________。

（2）用“>”或“<”填空：

第一电离能

离子半径

熔点

酸性

Si____S

O2－____Na＋

NaCl____Si

H2SO4____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1molCuCl（s），放热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ClO2。

写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目：

________________________________________________________________________。

25．

（1）三　ⅠA　2　1s22s22p63s23p2

（2）

<

>

<

<

（3）4CuCl（s）＋O2（g）===2CuCl2（s）＋2CuO（s）

ΔH＝－177.6kJ·mol－1（合理答案均可）

（4）2ClO

＋C2e－l2===2ClO2＋2Cl－（合理答案均可）

[解析]

（1）Na核外电子分三层排布且最外层电子数为1，位于周期表的第三周期ⅠA族；S的价层电子排布为3s23p4，利用洪特规则和泡利不相容原理可知S的基态原子核外有2个未成对电子；依据能量最低原理以及洪特规则和泡利不相容原理，14号元素Si的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。

（2）非金属性Si＜S，因此第一电离能Si＜S；核外电子排布相同的简单离子，核电荷数越大离子半径越小，离子半径O2－＞Na＋；离子晶体NaCl的熔点小于原子晶体单质硅的熔点；元素非金属性越强其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性H2SO4＜HClO4。

（3）利用氧化还原反应规律和原子守恒等可知，CuCl与O2反应得到氧化产物CuCl2，黑色产物必为还原产物CuO（同时也属于氧化产物），由此可得反应的热化学方程式：

4CuCl（s）＋O2（g）===2CuCl2（s）＋2CuO（s）　ΔH＝－177.6kJ/mol。

（4）Cl2将ClO

氧化为ClO2，自身被还原为Cl－，由此可得反应的离子方程式，并可标出电子转移的方向和数目。

N2化学键

33．N1　N2　N3　N4[2014·山东卷][化学—物质结构与性质]石墨烯[如图（a）所示]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[如图（b）所示]。

（a）石墨烯结构　　　　　（b）氧化石墨烯结构

（1）图（a）中，1号C与相邻C形成σ键的个数为________。

（2）图（b）中，1号C的杂化方式是________，该C与相邻C形成的键角________（填“>”“<”或“＝”）图（a）中1号C与相邻C形成的键角。

（3）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）。

（4）石墨烯可转化为富勒烯（C60），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________。

33．

（1）3

（2）sp3　<

（3）O、H

（4）12　M3C60

[解析]

（1）由图（a）可知，1号C与另外3个碳原子形成3个σ键。

（2）图（b）中1号C与3个碳原子、1个氧原子共形成4个σ键，其价层电子对数为4，C的杂化方式为sp3；该C与相邻C的键角约为109°28′，图（a）中1号C采取sp2杂化，碳原子间夹角为120°。

（3）氧化石墨烯中“—OH”的O可与H2O中的H形成氢键、氧化石墨烯中“—OH”的H可与H2O中的O形成氢键，氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有O、H。

（4）利用“均摊法”可知该晶胞棱上12个M完全属于该晶胞的M为12×

＝3，位于晶胞内的9个M完全属于该晶胞，故该晶胞中M原子的个数为12；该晶胞中含有C60的个数为8×

＋6×

＝4，因此该晶胞的化学式为M3C60。

37．N1　N2　N3　N4　N5[2014·新课标全国卷Ⅱ][化学——选修3；物质结构与性质]（15分）

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。

a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。

回答下列问题；

（1）b、c、d中第一电离能最大的是________（填元素符号），e的价层电子轨道示意图为________。

（2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为______；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是________（填化学式，写出两种）。

（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是________；酸根呈三角锥结构的酸是________。

（填化学式）

（4）e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图（a），则e离子的电荷为________。

（5）这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构[如图（b）所示]。

（a）　　　　　　　　　　　（b）

该化合物中，阴离子为________，阳离子中存在的化学键类型有________；该化合物加热时首先失去的组分是________，判断理由是______________________________________________。

37．

（1）N　

（2）sp3　H2O2、N2H4

（3）HNO2、HNO3　H2SO3

（4）＋1

（5）SO

　共价键和配位键　H2O

H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱

[解析]由原子序数最小且核外电子总数与其电子层数相同，确定a为氢元素，由价电子层中的未成对电子有3个确定b为氮元素，由最外层电子数为其内层电子数的3倍确定c为氧元素，由d与c同主族确定d为硫元素，由e的最外层只有1个电子且次外层有18个电子确定e为铜元素。

（1）第一电离能一般规律：

同周期从左至右递增，同主族从上至下递减，但当原子轨道呈全满、半满、全空状态时稳定，第一电离能反常的大；由铜的价电子排布可画出价电子轨道示意图。

（2）有氢且呈三角锥形的分子是NH3，N原子杂化方式为sp3；O、N、C的氢化物分子中含有非极性共价键的化合物有H2O2、N2H4、C2H6、C6H6等。

（4）Cu与O能形成两种化合物，根据均摊法可由原子数比确定化合物的化学式为Cu2O，含Cu＋。

（5）5种元素形成的1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构的为SO

，由图（b）中的阳离子结构可知含有Cu2＋、4个NH3、2个H2O，阳离子符号为[Cu（NH3）4（H2O）2]2＋，含有共价键、配位键；加热化合物时根据配位键强弱确定首先失去的成分。

19．N2[选修3——物质结构与性质]（20分）

Ⅰ.N2[2013·海南卷]（6分）下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是（　　）

A．CaC2B．N2H4

C．Na2S2D．NH4NO3

Ⅱ.N5[2013·海南卷]（14分）

图（a）所示的转化关系中（具体反应条件略），a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质，其余均为它们的化合物，i的溶液为常见的酸。

a的一种同素异形体的晶胞如图（b）所示。

（a）

（b）

回答下列问题：

（1）图（b）对应的物质名称是________，其晶胞中的原子数为________，晶体的类型为________。

（2）d中元素的原子核外电子排布式为____________。

（3）图（a）中由二种元素组成的物质中，沸点最高的是________，原因是____________________，该物质的分子构型为________，中心原子的杂化轨道类型为________。

（4）图（a）中的双原子分子中，极性最大的分子是________。

（5）k的分子式为________，中心原子的杂化轨道类型为________，属于________分子（填“极性”或“非极性”）。

19．Ⅰ.AC

Ⅱ.

（1）金刚石　8　原子晶体　

（2）1s22s22p63s23p5

（3）H2O　分子间形成氢键　V形（或角形）　sp3

（4）HCl　（5）COCl2　sp2　极性

[解析]Ⅰ.A项，CaC2是离子化合物，C

含有非极性共价键，正确；B项，N2H4是共价化合物，错误；Na2S2是离子化合物，S

含有非极性共价键，正确；NH4NO3是离子化合物，但不含非极性共价键，错误。

Ⅱ.

（1）每个原子周围有4个键，判断为金刚石。

（2）a为C，则b为H2、c为O2，因i是常见的酸，只由b、d形成，可判断i为盐酸，则d为Cl2。

（3）除a、b、c、d外，f为CO，g为CO2，i为HCl，而k与水反应生成CO2与盐酸，该反应没在教材中出现过，且k由f、d反应得到，应含C、O、Cl三种元素，只能判断为COCl2（在历届高考中有出现过）。

所有两元素形成的物质中，只有水是液态，其他都是气体。

（4）所有双原子分子中，只有H、Cl电负性差值最大，因而HCl极性最大。

（5）COCl2中羰基的平面结构显示其为sp2杂化。

N3分子的结构与性质

33．N1　N2　N3　N4[2014·山东卷][化学—物质结构与性质]石墨烯[如图（a）所示]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[如图（b）所示]。

（a）石墨烯结构　　　　　（b）氧化石墨烯结构

（1）图（a）中，1号C与相邻C形成σ键的个数为________。

（2）图（b）中，1号C的杂化方式是________，该C与相邻C形成的键角________（填“>”“<”或“＝”）图（a）中1号C与相邻C形成的键角。

（3）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）。

（4）石墨烯可转化为富勒烯（C60），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________。

33．

（1）3

（2）sp3　<

（3）O、H

（4）12　M3C60

[解析]

（1）由图（a）可知，1号C与另外3个碳原子形成3个σ键。

（2）图（b）中1号C与3个碳原子、1个氧原子共形成4个σ键，其价层电子对数为4，C的杂化方式为sp3；该C与相邻C的键角约为109°28′，图（a）中1号C采取sp2杂化，碳原子间夹角为120°。

（3）氧化石墨烯中“—OH”的O可与H2O中的H形成氢键、氧化石墨烯中“—OH”的H可与H2O中的O形成氢键，氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有O、H。

（4）利用“均摊法”可知该晶胞棱上12个M完全属于该晶胞的M为12×

＝3，位于晶胞内的9个M完全属于该晶胞，故该晶胞中M原子的个数为12；该晶胞中含有C60的个数为8×

＋6×

＝4，因此该晶胞的化学式为M3C60。

37．N1　N2　N3　N4　N5[2014·新课标全国卷Ⅱ][化学——选修3；物质结构与性质]（15分）

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。

a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。

回答下列问题；

（1）b、c、d中第一电离能最大的是________（填元素符号），e的价层电子轨道示意图为________。

（2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为______；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是________（填化学式，写出两种）。

（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是________；酸根呈三角锥结构的酸是________。

（填化学式）

（4）e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图（a），则e离子的电荷为________。

（5）这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构[如图（b）所示]。

（a）　　　　　　　　　　　（b）

该化合物中，阴离子为________，阳离子中存在的化学键类型有________；该化合物加热时首先失去的组分是________，判断理由是______________________________________________。

37．

（1）N　

（2）sp3　H2O2、N2H4

（3）HNO2、HNO3　H2SO3

（4）＋1

（5）SO

　共价键和配位键　H2O

H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱

[解析]由原子序数最小且核外电子总数与其电子层数相同，确定a为氢元素，由价电子层中的未成对电子有3个确定b为氮元素，由最外层电子数为其内层电子数的3倍确定c为氧元素，由d与c同主族确定d为硫元素，由e的最外层只有1个电子且次外层有18个电子确定e为铜元素。

（1）第一电离能一般规律：

同周期从左至右递增，同主族从上至下递减，但当原子轨道呈全满、半满、全空状态时稳定，第一电离能反常的大；由铜的价电子排布可画出价电子轨道示意图。

（2）有氢且呈三角锥形的分子是NH3，N原子杂化方式为sp3；O、N、C的氢化物分子中含有非极性共价键的化合物有H2O2、N2H4、C2H6、C6H6等。

（4）Cu与O能形成两种化合物，根据均摊法可由原子数比确定化合物的化学式为Cu2O，含Cu＋。

（5）5种元素形成的1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构的为SO

，由图（b）中的阳离子结构可知含有Cu2＋、4个NH3、2个H2O，阳离子符号为[Cu（NH3）4（H2O）2]2＋，含有共价键、配位键；加热化合物时根据配位键强弱确定首先失去的成分。

25．B3　E2　F2　N1　N3　N4[2014·安徽卷]Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。

（1）Na位于元素周期表第________周期第________族；S的基态原子核外有________个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为________________________。

（2）用“>”或“<”填空：

第一电离能

离子半径

熔点

酸性

Si____S

O2－____Na＋

NaCl____Si

H2SO4____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1molCuCl（s），放热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ClO2。

写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目：

________________________________________________________________________。

25．

（1）三　ⅠA　2　1s22s22p63s23p2

（2）

<

>

<

<

（3）4CuCl（s）＋O2（g）===2CuCl2（s）＋2CuO（s）

ΔH＝－177.6kJ·mol－1（合理答案均可）

（4）2ClO

＋C2e－l2===2ClO2＋2Cl－（合理答案均可）

[解析]

（1）Na核外电子分三层排布且最外层电子数为1，位于周期表的第三周期ⅠA族；S的价层电子排布为3s23p4，利用洪特规则和泡利不相容原理可知S的基态原子核外有2个未成对电子；依据能量最低原理以及洪特规则和泡利不相容原理，14号元素Si的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。

（2）非金属性Si＜S，因此第一电离能Si＜S；核外电子排布相同的简单离子，核电荷数越大离子半径越小，离子半径O2－＞Na＋；离子晶体NaCl的熔点小于原子晶体单质硅的熔点；元素非金属性越强其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性H2SO4＜HClO4。

（3）利用氧化还原反应规律和原子守恒等可知，CuCl与O2反应得到氧化产物CuCl2，黑色产物必为还原产物CuO（同时也属于氧化产物），由此可得反应的热化学方程式：

4CuCl（s）＋O2（g）===2CuCl2（s）＋2CuO（s）　ΔH＝－177.6kJ/mol。

（4）Cl2将ClO

氧化为ClO2，自身被还原为Cl－，由此可得反应的离子方程式，并可标出电子转移的方向和数目。

N4晶体结构与性质

33．N1　N2　N3　N4[2014·山东卷][化学—物质结构与性质]石墨烯[如图（a）所示]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[如图（b）所示]。

（a）石墨烯结构　　　　　（b）氧化石墨烯结构

（1）图（a）中，1号C与相邻C形成σ键的个数为________。

（2）图（b）中，1号C的杂化方式是________，该C与相邻C形成的键角________（填“>”“<”或“＝”）图（a）中1号C与相邻C形成的键角。

（3）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）。

（4）石墨烯可转化为富勒烯（C60），某金属M与C60可制备一种低温