【2021屆備考】2020全國名?；瘜W試題分類解析匯編(12月)：N單元物質結構與性質

N單元物質結構與性質名目N單元物質結構與性質 [Ni(CN)4]2-＋2OH－11解析：元素X、Y、Z、W、Q均為短周期元素，原子序數依次增大．X基態(tài)原子核外電子分布在3個能級，且各能級電子數相等，其電子排布為1s22s22p2，則X為C；Z是地殼中含量最多的元素，則Z為O，所以Y為N；W是電負性最大的元素，則W為F，元素Q的核電荷數等于Y、W原子最外層電子數之和，則Q的核電荷數為5+7=12，則Q為Mg；另有R元素位于周期表第4周期第VIII族，價層電子中有兩個未成對電子，電子排布為1s22s22p63s23p63d84s2，則R為Ni元素，

（1）微粒CO32-的中心原子價電子數4+(4+2-2×3)/2=4，為sp3雜化，化合物NF3的空間構型與氨氣相像，為三角錐形；

（2）R的原子序數為28，其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；

（3）Mg位于頂點，個數為8×1/8=1，C位于體心，個數為1，Ni位于面心，個數為6×1/2=3，則晶體的化學式為MgCNi3或MgNi3C，Q與R最近距離在面上，1個Q緊鄰R原子的個數為3×8×1/2=12；（4）R的氫氧化物能溶于含XY-離子的溶液生成一種配離子[R(XY)4]2-，該反應的離子方程式是Ni(OH)2+4CN-=[Ni（CN）4]2-+2OH-，弱酸HXY分子，結構式為H-C≡N，單鍵為σ鍵，三鍵中有1個σ鍵、2個π鍵，則存在的σ鍵與π鍵的數目之比為1：1；【思路點撥】本題考查較綜合，涉及元素的推斷、晶胞計算、電子排布等，留意高頻考點的訓練，側重位置、結構、性質及原子結構與晶體的分析與推斷力氣的綜合考查，題目難度中等。【化學卷（解析）·2021屆山西省山大附中高三上學期期中考試（202211）】5．下列說法正確的是A．膠體區(qū)分于其他分散系的本質特征是分散質微粒直徑在1nm～100nm之間B．NH3的沸點高于PH3，是由于N－H鍵能大于P－H鍵能C．金屬陽離子只存在于離子晶體中D．由非金屬元素組成的化合物確定是共價化合物【學問點】膠體的性質，氫鍵，物質的組成H4N2N4【答案解析】A解析：A．膠體區(qū)分于其他分散系的本質特征是分散質微粒直徑在1nm～100nm之間，正確；B．NH3的沸點高于PH3，是由于氨氣中含有氫鍵，錯誤；C．金屬陽離子可以存在于離子晶體中，還可以存在于金屬晶體中，錯誤；D．由非金屬元素組成的化合物如銨鹽，也可以是離子化合物，錯誤?！舅悸伏c撥】本題考查了膠體、氫鍵、晶體等學問，把握相關的學問點是解答的關鍵，題目難度不大。N5物質結構與性質綜合【理綜卷（化學解析）·2021屆吉林省試驗中學高三上學期第四次模擬考試（202212）】37．[化學——選修3：物質結構與性質](15分)硅是重要的半導體材料，構成了現代電子工業(yè)的基礎。回答下列問題：（1）基態(tài)Si原子中，電子占據的最高能層符號為______，該能層具有的原子軌道數為_____、電子數為____。（2）硅主要以硅酸鹽、______等化合物的形式存在于地殼中。（3）單質硅存在與金剛石結構類似的晶體，其中原子與原子之間以______相結合，其晶胞中共有8個原子，其中在面心位置貢獻______個原子。（4）單質硅可通過甲硅烷(SiH4)分解反應來制備。工業(yè)上接受Mg2Si和NH4Cl在液氨介質中反應制得SiH4，該反應的化學方程式為______________________。（5）碳和硅的有關化學鍵鍵能如下所示，簡要分析和解釋下列有關事實：化學鍵C—CC—HC一OSi—SiSi—HSi一O鍵能／(kJ·mol－1)356413336226318452①硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數量上都遠不如烷烴多，緣由是_____________。②SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，緣由是__________________________。（6）在硅酸鹽中，SiO44－四周體(如下圖(a))通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架狀四大類結構型式。圖(b)為一種無限長單鏈結構的多硅酸根，其中Si原子的雜化形式為__________。Si與O的原子數之比為__________________?！緦W問點】物質結構與元素周期律N5【答案解析】[化學——選修3：物質結構與性質](1)M94(2)二氧化硅(3)共價鍵3(4)Mg2Si+4NH4Cl==SiH4+4NH3+2MgCl2(5)①C—C鍵和C—H鍵較強，所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低，易斷裂。導致長鏈硅烷難以生成②C—H鍵的鍵能大于C—O鍵，C一H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。而Si—H鍵的鍵能卻遠小于Si—O鍵，所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si—O鍵(6)sp31：3[SiO3]n2n－(或SiO32－)解析：（1）硅原子核外有14個電子，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2

，對應能層分別別為K、L、M，其中能量最高的是最外層M層，該能層有s、p、d三個能級，s能級有1個軌道，p能級有3個軌道，d能級有5個軌道，所以共有9個原子軌道，硅原子的M能層有4個電子（3s23p2）；（2）硅元素在自然界中主要以化合態(tài)（二氧化硅和硅酸鹽）形式存在;（3）硅晶體和金剛石晶體類似都屬于原子晶體，硅原子之間以共價鍵結合．在金剛石晶體的晶胞中，每個面心有一個碳原子（晶體硅類似結構），依據均攤法知面心位置貢獻的原子為6×1/2=3個；（4）Mg2Si和NH4Cl在液氨介質中反應制得SiH4、NH3和MgCl2，方程式為：Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2;（5）①烷烴中的C-C鍵和C-H鍵大于硅烷中的Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能，所以硅烷中Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能易斷裂，導致長鏈硅烷難以生成；②鍵能越大、物質就越穩(wěn)定，C-H鍵的鍵能大于C-O鍵，故C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定，而Si-H鍵的鍵能遠小于Si-O鍵，所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si-O鍵；（6）硅酸鹽中的硅酸根（SiO44?）為正四周體結構，所以中心原子Si原子實行了sp3雜化方式；依據圖（b）的一個結構單元中含有1個硅、3個氧原子，化學式為SiO32-?！舅悸伏c撥】雜化方式看物質的結構比如：直線型為sp，平面型為sp2，四周體型為sp3,或運用價電子對數計算法：對于ABm型分子(A為中心原子，B為配位原子)，分子的價電子對數可以通過下列計算確定：n=1/2（中心原子的價電子數+每個配位原子供應的價電子數×m），配位原子中鹵素原子、氫原子供應1個價電子，氧原子和硫原子按不供應價電子計算；若為離子，須將離子電荷計算在內：n=1/2（中心原子的價電子數+每個配位原子供應的價電子數×m±離子電荷數），陽離子取“－”，陰離子取“+”。依據價電子對數可以有以下結論：分子價電子對數幾何構型中心原子雜化類型BeCl22直線型spBF33平面三角形sp2SiCl44正四周體sp3價層孤VS立體

SO330sp2平面三角

CH440sp3正四周體

NH4+40sp3正四周體

H2O42sp3V

BF330sp2平面三角

CO32-30sp2平面三角

SO231sp2V

NH341sp3三角錐【理綜卷（化學解析）·2021屆河北省唐山一中高三12月調研考試（202212）】35、【化學—選修3物質結構與性質】(14分)現有X、Y、Z、W原子序數依次增大的四種元素，常溫下X元素單質的密度在自然界中最小，Y是短周期元素中未成對電子數與原子序數之比最大的原子，Z元素基態(tài)原子的核外電子排布式中，s亞層電子總數與p亞層電子總數相等，且Y與Z可形成多種氣態(tài)化合物，W是常見的有色可變價金屬單質，常溫下可溶于Y的最高價氧化物水化物中，其基態(tài)原子的內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數為1。⑴Y與W所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。在1個晶胞中，W離子的數目為。⑵在Y與X形成的分子中，Y原子軌道的雜化類型是。⑶X與Y形成的氣態(tài)物質在X與Z形成的氣態(tài)物質中有很大的溶解度，其緣由是存在氫鍵，若在兩種氫化物的混合溶液中，再滴加少量的乙醇，則分子間存在種不同類型的氫鍵。⑷Y與Z可形成化合物Y2Z。①請寫出一種與Y2Z互為等電子體的分子的化學式。②請猜想Y2Z分子的空間構型為。⑸Y與Z元素相比，基態(tài)原子的第一電離能誰大？（用元素名稱回答）。⑹X的氯化物與Y元素的氣態(tài)氫化物的水溶液反應可形成協(xié)作物[W(YX3)4]Cl2，1mol該協(xié)作物中含有σ鍵的數目為個。【學問點】物質結構與性質N5【答案解析】（共14分）每空2分⑴3⑵sp3⑶9⑷①CO2②直線⑸氮⑹16NA或16×6.02×1023解析：常溫下X元素單質的密度在自然界中最小，是H，Y是短周期元素中未成對電子數與原子序數之比最大的原子，是N，Z元素基態(tài)原子的核外電子排布式中，s亞層電子總數與p亞層電子總數相等是1s22s22p4或1s22s22p63s2，但Y與Z可形成多種氣態(tài)化合物，因此是O，W的基態(tài)原子的內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數為1，是Cu。⑴依據均攤法知N:8×1/8=1，Cu：12×1/4=3⑵在NH3中N原子成3個σ鍵，有一對未成鍵的孤對電子，雜化軌道數為4，實行sp3型雜化⑶水、氨氣、乙醇形成的氫鍵可表示如下：⑷①與N2O互為等電子體的分子的化學式是CO2，互為等電子體的物質的結構相像，因此②N2O的空間構型為直線形⑸N原子的2p能級處于半布滿狀態(tài)，而原子處于半布滿、全布滿、全空是穩(wěn)定結構，因此第一電離能N>O。⑹Cu(NH3)4Cl2分子中的1個NH3含4個σ鍵，4個NH3含12個σ鍵，4個NH3與Cu2+形成4個配位鍵，因此共含16個σ鍵。【思路點撥】晶體化學式的求算用均攤法：(1)處于頂點的粒子，同時為8個晶胞所共有，每個粒子有1/8屬于該晶胞,(2)處于棱上的粒子，同時為4個晶胞共有，每個粒子有1/4屬于該晶胞,(3)處于面上的粒子，同時為2個晶胞共有，每個粒子有1/2屬于該晶胞,(4)處于晶胞內部的粒子，則完全屬于該晶胞;價電子遷移法確等電子體，如：C、O原子的價電子數分別為4、6，從周期表中的位置看，中間夾著N元素，N原子價電子數為5，一個O原子拿一個電子給C原子，在電性不變條件下質子數同時變?yōu)?（價電子同時變?yōu)?），則可換為兩個N原子（由此也可以看出N2與CO互為等電子體）得N2O；假如將C原子的兩個價電子轉移給兩個O原子，元素原子分別轉換為1個Be、2個Cl，就可以得到CO2的另一個等電子體BeCl2?！净瘜W卷（解析）·2021屆云南省部分名校高三12月統(tǒng)一考試（202212）】37．【化學一物質結構與性質】（15分）周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序數依次遞增。R的基態(tài)原子中占據啞鈴形原子軌道的電子數為1；W的氫化物的沸點比同族其它元素氫化物的沸點高；X2+與W2-具有相同的電子層結構；Y元素原子的3P能級處于半布滿狀態(tài)；Z+的電子層都布滿電子。請回答下列問題：（1）寫出Z的基態(tài)原子外圍電子排布_______________________。（2）R的某種鈉鹽晶體,其陰離子Am-(含R、W、氫三種元素）的球棍模型如上圖所示：在Am-中，R原子軌道雜化類型有____________；m=____________（填數字）（3）經X射線探明，X與W形成化合物的晶體結構與NaCl的晶體結構相像，X2+的配位原子所構成的立體幾何構型為______________________。（4）往Z的硫酸鹽溶液中加入過量氨水，可生成[Z(NH3)4]SO4，下列說法正確的是______________________。A．[Z(NH3)4]SO4中所含的化學鍵有離子鍵、極性鍵和配位鍵B．在[Z(NH3)4]2+中Z2+給出孤對電子，NH3供應空軌道C．[Z(NH3)4]SO4組成元素中第一電離能最大的是氧元素D．SO42-與PO43-互為等電子體，空間構型均為四周體（5）固體YCl5的結構實際上是YCl4+和YCl6-構成的離子晶體，其晶體結構與CsCl相像。若晶胞邊長為apm則晶胞的密度為___________________________g?cm-3。（已知阿伏伽德羅常數為NA，用含a和NA的代數式表示）【學問點】物質結構與元素周期律N5【答案解析】(15分)（1）3d104s1（2分）（2）sp2、sp3（3分）；m=2（3分）（3）正八面體（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，它們的原子序數依次遞增，R的基態(tài)原子中占據啞鈴形原子軌道的電子數為1，即p能級只有1個電子，R原子核外電子排布為1s22s22p1，故R為硼元素；Y元素原子的3p能級處于半布滿狀態(tài)，Y原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p3，故Y為磷元素；W的氫化物的沸點比同族其它元素氫化物的沸點高，考慮氫鍵的存在，且X2+與W2-具有相同的電子層結構，故X處于第三周期、W處于其次周期，故X為Mg元素、W為氧元素；Z+的電子層都布滿電子，各層電子數為2、8、18，故Z原子核外電子數為2+8+18+1=29，故Z為Cu。

（1）Z為Cu元素，原子核外電子數為29，原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，Cu的基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d104s1。（2）H原子成1個鍵，O原子成2個鍵，B原子一般是形成3個鍵，若B形成4個鍵，其中1個鍵很可能就是配位鍵，則成3個鍵的B原子為SP2雜化，成4個鍵的B為SP3雜化；

觀看模型，可知Am-是（H4B4O9）m-，依據化合價H為+1，B為+3，O為-2，可得m=2。（3）經X射線探明，Mg與O形成化合物的晶體結構與NaCl的晶體結構相像，Mg2+的四周有6個O原子，為如圖結構，故配位原子所構成的立體幾何構型為正八面體。（4）A．[Z（NH3）4]SO4中，內界離子[Cu（NH3）4]2+與外界離子SO42形成離子鍵，Cu2+與NH3形成配位鍵，NH3中N原子與H原子之間形成極性鍵，故正確；B．在[Z（NH3）4]SO4中Z2+供應空軌道，NH3給出孤對電子，故錯誤；C．[Z（NH3）4]SO4組成元素中第一電離能最大的是N元素，故錯誤；D．SO42-與PO43-互為等電子體，價層電子總數相同，空間結構相同，SO42-中S原子成4個σ鍵，孤對電子對數為=0，價層電子對為4，為正四周體，正確。（5）固體PCl5的結構實際上是PCl4+和PCl6-構成的離子晶體，其晶體結構與CsCl相像，則晶胞的組成為P2Cl10，晶胞中相當于含有2個PCl5，若晶胞邊長為apm，則晶胞的密度為=g?cm-3。【思路點撥】解答本題首先是推出各元素，即查找突破口，如本題的“R的基態(tài)原子中占據啞鈴形原子軌道的電子數為1；W的氫化物的沸點比同族其它元素氫化物的沸點高；X2+與W2-具有相同的電子層結構；Y元素原子的3P能級處于半布滿狀態(tài)；Z+的電子層都布滿電子”等；生疏氯化鈉、氯化銫的晶胞結構；雜化方式看物質的結構比如：直線型為SP，平面型為SP2，四周體型為SP3?！净瘜W卷（解析）·2021屆江蘇省揚州中學高三上學期質量檢測（12月）（202212）】21.(12分)〔物質結構與性質〕我國部分城市陰霾天占全年一半，引起陰霾的PM2.5微細粒子包含（NH4）2SO4、NH4NO3,有機顆粒物及揚塵等。通過測定陰霾中鋅等重金屬的含量，可知目前造成我國陰霾天氣主要是交通污染。(1)Zn2+在基態(tài)時核外電子排布式為▲(2)SO42-的空間構型是▲(用文字描述)。(3)PM2.5富含大量的有毒、有害物質，易引發(fā)二次光化學煙霧污染，光化學煙霧中含有NOX、O3,CH2=CH-CHO,HCOOH,CH3COOONO2(PAN)等二次污染物。①下列說法正確的是▲(不定項選擇)。a.N2O結構式可表示為N=N=Ob.O3分子呈直線形c.CH2=CH-CHO分子中碳原子均接受sp2雜化d.相同壓強下，HCOOH沸點比CH30CH3高，說明前者是極性分子，后者是非極性分子②1mo1PAN中含σ鍵數目為▲。③NO能被FeSO4溶液吸取生成協(xié)作物[Fe(NO)(H2O)5]S04,該協(xié)作物中心離子的配位數為▲(填數字).(4)測