2020高考化学通用版冲刺大二轮复习讲义：题型四 物质结构与性质综合题的研究(选考) 真题调研

2．(20xx·湖南名校大联考)钛被称为继铁、铝之后的第三金属，回答下列问题：(1)基态钛原子的价电子排布图为________________________，金属钛晶胞如图1所示，为________(填堆积方式)堆积。

(2)已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为－24℃，沸点为136℃，可知TiCl4为________晶体。

图1(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图2。

化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是______________ ________________。

化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为________。

(4)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，结构如图3所示，其化学式为________。

(5)钙钛矿晶体的结构如图4所示。

钛原子位于立方晶胞的顶角，被________个氧原子包围成配位八面体；钙原子位于立方晶胞的体心，被________个氧原子包围，钙钛矿晶体的化学式为________。

[解析] (1)Ti为22号元素，由构造原理可知基态Ti原子的3d 能级和4s能级上各有2个电子，则其价电子排布图为；由题图1可知，钛晶体的堆积方式为六方最密堆积。

(2)根据TiCl4在通常情况下呈液态，且熔沸点较低，可知TiCl4为分子晶体。

(3)化合物乙能形成分子间氢键，而化合物甲不能形成分子间氢键，故化合物乙的沸点明显高于化合物甲。

化合物乙中采取sp3杂化的原子有C、N、O，第一电离能N >O>C。

(4)如题图3所示，每个O原子被2个Ti原子共用，每个Ti原子被2个O原子共用，由均摊法可知该阳离子中Ti、O原子个数之比为1∶1，结合Ti为＋4价，O为－2价，故该阳离子的化学式为TiO2＋(或[ TiO]2n＋n)。

(5)钛原子位于立方晶胞的顶角，被6个氧原子包围成配位八面体；钙原子位于立方晶胞的体心，被12个氧原子包围；每个晶胞中含有的钛原子和钙原子均为1个，晶胞的12个边上各有一个氧原子，根据均摊法可知每个晶胞实际占有的氧原子数为12×1 4＝3，故该钙钛矿晶体的化学式为CaTiO3。

6 月 16 日 有机物的结构与性质1．了解有机化合物中碳的成键特征。

2．了解有机化合物的同分异构现象，能正确书写简单有机化合物的同分异构体。

3．掌握常见有机反应类型。

考纲 要求4．了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。

5．了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。

6．了解乙醇、乙酸的结构和主要性质及重要应用。

7．了解糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质及重要应用。

8．了解常见高分子材料的合成及重要应用。

9．以上各部分知识的综合应用。

专家 解读本题型主要考查陌生有机物的结构、官能团的性质及转化、同分异构体的判断 等，一题考查多个知识点，题少但覆盖面广，侧重考查学生对知识的理解及综合运 用能力。

鉴于高考中本题型的典型性、知识覆盖的全面性、出题角度的多样性，预计 2020 年高考会延 续这种考查方式，通过陌生有机物的结构简式，考查组成结构、官能团性质和转化，或限制一定 的条件，判断同分异构体的数目。

该考点试题重点考查学生对各类有机物的官能团的性质的掌握情况，在掌握一定技巧的基础 上，同时要熟悉有机物的反应和量的关系，并能够将课本知识迁移到陌生的物质中加以应用。

1.同分异构体的判断 （1）等效氢法。

烃的一取代物数目的确定，实质上是确定处于不同位置的氢原子数目。

可用 “等效氢法”判断。

判断“等效氢”的三条原则：①同一碳原子上的氢原子是等效的，如甲烷中的 4 个氢原子等同。

②同一碳原子上所连的甲基是等效的，如新戊烷中的 4 个甲基上的 12 个氢原子等 同。

③处于对称位置上的氢原子是等效的，如乙烷中的 6 个氢原子等同，2，2，3，3-四甲基丁烷 上的 24 个氢原子等同，苯环上 6 个氢原子等同。

在确定同分异构体之前，要先找出对称面，判断 等效氢，从而确定同分异构体数目。

1（2）轴线移动法。

对于多个苯环并在一起的稠环芳烃，要确定两者是否为同分异构体，则可 画一根轴线，再通过平移或翻转来判断是否互为同分异构体。

物质结构与性质综合题的研究（选考）考向突破一以某种元素及化合物为载体的综合题1.题型特点以一种已知的元素立题，选取与其相关的某些典型单质或化合物展开设问，综合考查原子结构、分子结构和晶体结构。

2.解题指导(1)提高审题能力，圈画出题干中的关键词语，一定要看清楚题干的要求。

(2)熟记第四周期元素在周期表中的信息，通过原子结构推断或解释元素的性质。

(3)熟记成键原理，突破价层电子对数与杂化轨道，价层电子对数与分子、离子的立体构型。

(4)计算题，看清楚题干中各物理量的单位，先统一单位再计算。

熟记面心立方最密堆积、六方最密堆积、简单立方堆积、体心立方堆积中金属元素的配位数分别为12、12、6、8。

(5)注意语言描述的准确性和逻辑性。

1.碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物，而且还能形成多种无机化合物，同时自身可以形成多种单质，碳及其化合物的用途广泛。

(1)C60分子能与F2发生加成反应，其加成产物为____________，C60分子的晶体中，在晶胞的顶点和面心均含有一个C60分子，则一个C60晶胞的质量为______________。

(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体，下列关于两种晶体的比较中正确的是______(填字母)。

a.晶体的密度：干冰>冰b.晶体的熔点：干冰>冰c.晶体中的空间利用率：干冰>冰d.晶体中分子间相互作用力类型相同(3)金刚石和石墨是碳元素形成的两种常见单质，下列关于这两种单质的叙述中正确的是__________(填字母)。

a.金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化，石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化b.晶体中共价键的键长：金刚石中C—C键<石墨中C—C键c.晶体的熔点：金刚石>石墨d.晶体中共价键的键角：金刚石>石墨e.金刚石晶体中只存在共价键，石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力f.金刚石和石墨的熔点都很高，所以金刚石和石墨都是原子晶体(4)金刚石晶胞结构如图，立方BN结构与金刚石相似，在BN晶体中，B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为______，B 原子与N 原子之间共价键与配位键的数目比为________，一个晶胞中N 原子数目为________。

物质结构与性质综合题的研究（选考）常考题空1 电子排布、电离能和电负性1.熟记构造原理示意图特别提醒能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。

如24Cr的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。

2.明确表示基态原子核外电子排布的四种方法3.元素第一电离能的递变性(1)特例当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)的结构时，原子的能量较低，为稳定状态，该元素具有较大的第一电离能，如第一电离能：Be>B；Mg>Al；N>O；P>S。

(2)应用①判断元素金属性的强弱电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。

②判断元素的化合价如果某元素的I n＋1≫I n，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1价。

4.元素电负性的递变性(1)规律同周期元素从左到右，电负性依次增大；同主族元素自上而下，电负性依次减小。

(2)应用题组一核外电子排布规律1.高考组合题(1)[2017·全国卷Ⅰ，35(2)]基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。

(2)[2017·全国卷Ⅲ，35(1)]Co基态原子核外电子排布式为________。

元素Mn与O中，第一电离能较大的是________，基态原子核外未成对电子数较多的是______________。

(3)[2016·全国卷Ⅱ，37(1)]镍元素基态原子的电子排布式为______________，3d能级上的未成对电子数为________。

(4)[2016·全国卷Ⅲ，37(1)]写出基态As原子的核外电子排布式________________。

考向突破一以物质制备为载体的综合实验题1．无机物制备题的常考方向2．有气体参与的制备实验的注意事项(1)操作顺序问题与气体有关的实验操作顺序：装置选择与连接→气密性检查→装入固体药品→加液体药品→按程序实验→拆卸仪器。

(2)加热操作的要求①使用可燃性气体(如H2、CO、CH4等)，先用原料气赶走系统内的空气，再点燃酒精灯加热，以防止爆炸。

②制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H2还原CuO的实验)，反应结束时，应先熄灭酒精灯，继续通原料气至试管冷却。

(3)尾气处理的方法有毒气体常采用溶液(或固体)吸收或将之点燃的方法，不能直接排放。

(4)特殊实验装置①制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质(如Al2S3、AlCl3等)，往往在装置的末端再接一个干燥装置，以防止空气中水蒸气的进入。

②用液体吸收气体，若气体溶解度较大，要加防倒吸装置。

③若制备物质易被空气中氧气氧化，应加排空气装置。

3．有机物制备实验综合题设问角度及过程分析涉及有机物制取的综合实验，重点考查物质分离中的蒸馏、分液操作，反应条件的控制，产率的计算等问题。

题组一 无机物的制备实验综合题1．水合肼(N 2H 4·H 2O)又名水合联氨，无色透明，是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体，它是一种重要的化工试剂。

利用尿素法生产水合肼的原理为：CO(NH 2)2＋2NaOH ＋NaClO===N 2H 4·H 2O ＋Na 2CO 3＋NaCl 。

实验1：制备NaClO 溶液。

(已知：3NaClO=====△2NaCl ＋NaClO 3)(1)图甲装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的化学方程式为____________________________ ________________________________________________________________________。

(2)用NaOH 固体配制溶质质量分数为30%的NaOH 溶液时，所需玻璃仪器除量筒外还有__________(填字母)。

全国卷]1．(20xx·全国卷Ⅲ)磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。

回答下列问题：(1)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。

(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为________，其中Fe的配位数为________。

(3)苯胺()的晶体类型是________。

苯胺与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0℃)、沸点(110.6℃)，原因是____________。

(4)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是________；P的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键。

(5)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。

焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为________(用n代表P原子数)。

[解析] (1)由元素周期表中的“对角线规则”可知，与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg；Mg为12号元素，M层只有2个电子，排布在3s轨道上，故M层的2个电子自旋状态相反。

(2)Fe 能够提供空轨道，而Cl能够提供孤电子对，故FeCl3分子双聚时可形成配位键。

由常见AlCl3的双聚分子的结构可知FeCl3的双聚分子的结构式为，其中Fe的配位数为4。

(3)苯胺为有机物，结合题给信息中苯胺的熔、沸点可知苯胺为分子晶体。

苯胺中有—NH2，分子间可形成氢键，而甲苯分子间不能形成氢键，分子间氢键可明显地提升分子晶体的熔、沸点。

(4)同周期从左到右，主族元素的电负性逐渐增强，故O的电负性大于N，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，故电负性N大于P，又H的4电负性小于O，因此NH4H2PO4中电负性最高的元素是O。

2020高考化学复习冲刺第1讲物质的组成、性质和分类、化学用语[考纲要求]1.了解分子、原子、离子和原子团等概念的含义。

2.理解物理变化与化学变化的区别与联系。

3.理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。

4.理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。

5.熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。

6.熟悉常见元素的化合价。

能根据化合价正确书写化学式(分子式)，或根据化学式判断化合价。

7.掌握原子结构示意图、电子式、分子式、结构式和结构简式的表示方法。

8.了解胶体是一种常见的分散系，了解溶液和胶体的区别。

[学科素养]1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识物质的多样性，并对物质进行分类；能从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。

能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。

2.变化观念：认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化。

[网络构建][核心强化]1．理解“5组”概念的分类标准(1)物理变化和化学变化：是否旧键断裂新键形成，是否有新物质生成。

(2)混合物和纯净物：是否由同种物质(或分子)组成。

(3)酸性、碱性和两性氧化物：是否与酸、碱反应生成盐和水。

(4)电解质、非电解质：水溶液、熔融状态下能否导电的化合物。

(5)溶液、浊液与胶体：分散质微粒直径的大小。

2．熟记物理变化、化学变化中的“3馏”、“4色”、“5解”、“16化”3．化学用语中的“1图”、“7式”、“2模型”考点一物质的组成和分类[解析] (1)瓷器是硅酸盐产品，是无机物，A正确；丝绸是一种纺织品，用蚕丝或合成纤维、人造纤维等织成，蚕丝是蛋白质，B错误；茶叶的主要成分包括水、蛋白质、氨基酸、咖啡因、多元酚类、碳水化合物、脂质、矿物质、植物色素、维生素、挥发性成分、有机酸等，C错误；中草药主要成分属于有机物，D错误。

(2)纳米铁粉与水体中的重金属离子发生置换反应，A项错误；Fe(OH)3胶体为红褐色，B项错误；SiO2是酸性氧化物，C项错误。

选考模块（化学与技术、物质结构与性质、有机化学基础）【考情分析】新课标高考化学选考内容涵盖选修模块“化学与技术”、“物质结构与性质”、“有机化学基础”的内容，考生从中任选一个模块考试。

一、考试大纲对本专题内容的基本要求化学与技术（一）化学与资源开发利用1．了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。

2．了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。

3．了解海水的综合利用。

了解化学科学发展对自然资源利用的作用。

4．了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。

（二）化学与材料的制造、应用1．了解社会发展和科技进步对材料的要求。

了解化学对材料科学发展的促进作用。

2．了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点，了解有关的生产原理。

3．了解用化学方法进行金属材料表面处理的原理。

4．了解我国现代材料研究和材料工业的发展情况。

了解新材料的发展方向。

（三）化学与工农业生产1．了解化学在水处理中的应用。

2．了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义，认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。

3．了解精细化工产品的生产特点、精细化工在社会发展中的作用。

4．了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。

物质结构与性质（一）原子结构与元素的性质1．了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素（1~36号）原子核外电子的排布。

了解原子核外电子的运动状态。

2．了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。

3．了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。

4．了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。

（二）化学键与物质的性质1．理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。

2．了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

3．了解简单配合物的成键情况。

4．了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。

5．理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。