高考化学三轮复习 热点题型专训 高考主观题 第37题 物质结构与性质(选考)

配餐作业(三十七) 原子结构与性质 1．(2016·长春月考)下表为元素周期表前三周期的一部分：

(1)X的氢化物的稳定性与W的氢化物的稳定性比较________＞________(填化学式)，原因是______________________。 (2)X的基态原子的电子排布图是________(填序号)，另一电子排布图不能作为基态原子的电子排布图是因为它不符合________(填选项字母)。

A．能量最低原理 B．泡利原理 C．洪特规则 (3)以上五种元素中，________(填元素符号)元素第一电离能最大。 (4)由以上某种元素与氢元素组成的三角锥形分子E和由以上某种元素组成的直线形分子G反应，生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10)，反应如图所示，该反应的化学方程式是______________________。

解析：根据元素周期表的结构可知X为N，Z为F，R为Ne，W为P，Y为S。 (1)X、W的氢化物为NH3和PH3，非金属性越强气态氢化物越稳定。 (2)当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相

同，因此氦元素的基态原子的电子排布图为。 (3)原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关，还与形成稳定结构的倾向有关。结构越稳定，失去电子所需能量越高，在所给五种元素中，氖元素最外层已达8电子的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多，即第一电离能最大。 (4)根据题给图示可知E为NH3，G为F2，L为HF，M为N2，应是2NH3＋3F2===6HF＋N2。 答案：(1)NH3 PH3 氮元素的非金属性(或电负性)比磷强(或者是N—H键的键长比P—H的短) (2)② C (3)Ne (4)2NH3＋3F2===6HF＋N2 2．(2016·衡水月考)有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述： 元素 结构、性质等信息

1．(2017·全国卷Ⅰ，35)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。

回答下列问题：(1)元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为________nm(填标号)。

A．404.4 B.553.5C．589.2D．670.8E．766.5(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________。

K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K 的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是_________________________________________________________________________________________________________________。

(3)X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I＋3离子。

I＋3离子的几何构型为____________，中心原子的杂化类型为________。

(4)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a＝0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。

K与O间的最短距离为_____nm，与K紧邻的O个数为________。

(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于________位置，O处于________位置。

答案(1)A(2)N球形K的原子半径较大且价电子数较小，金属键较弱(3)V形sp3(4)0.315或22×0.44612(5)体心棱心解析(1)紫色光对应的辐射波长范围是400～430nm。

(2)K原子位于第四周期，原子结构示意图为，核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，最高能层为N层，第4电子层为4s原子轨道，为球形。

K原子半径大，且价电子数少(K原子价电子数为1，Cr原子价电子排布为3d54s1，价电子数为6)，金属键弱，熔、沸点低。

考点规范练37晶体结构与性质（时间:45分钟满分:100分）非选择题（共5小题,共100分）1. （20分）锂的某些化合物是性能优异的材料。

请回答：（1）如图是某电动汽车电池正极材料的晶胞结构示意图，其化学式为子排布式为___________________ ,P •-的空间构型为_____________________（2）Li与Na中第一电离能较小的元素是 _____________ ;LiF与NaCI晶体中熔点较高的（3）氮化锂是一种良好的储氢材料，其在氢气中加热时可吸收氢气得到氨基锂（LiNH 2）和氢化锂，氢化锂的电子式为______________ ,上述反应的化学方程式为_______（4）___________________________________________ 金属锂为体心立方晶胞，其配位数为;若其晶胞边长为a pm,则锂晶体中原子的空间占有率是__________________ 。

（5）有机锂试剂在有机合成中有重要应用，但极易与Q、CQ等反应。

下列说法不正确的是_______________________________________________ （填字母序号）。

A. C Q2中d键与n键的数目之比为1 : 1B. 游离态和化合态锂元素均可由特征发射光谱检出C. 叔丁基锂（C4H Li）中碳原子的杂化轨道类型为sp3和sp2 * 4 52. （20分）氮及其化合物与生产、生活联系密切。

回答下列问题：（1）基态15N中有___________ 个运动状态不相同的电子，砷元素在元素周期表中位于第四周期且和氮元素同主族，基态砷原子的电子排布式为_______________ 。

⑵元素C N、Q的第一电离能由大到小排列的顺序为_________________ （用元素符号表示），NF3分子的空间构型为______________ 。

⑶氨基乙酸（H2N— CH—CQQH分子中，碳原子的杂化轨道类型有___________ ;1 mol H 2N—CH—CQQH中含有d键的数目为_____________ ，二氧化碳为氨基乙酸分解的产物之一，写出二氧化碳的一种等电子体_____________ （填化学式）。

2021年领军高考化学一轮必刷好题专题37 分子结构与性质强化训练一、选择题（每小题只有一个正确选项，共10*6分）1．（2020·天津高考真题）已知()2+26Co H O ⎡⎤⎣⎦呈粉红色，[]24CoCl -呈蓝色，[]2-4ZnCl 为无色。

现将CoCl 2溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：()[]2+2--2426Co H O +4Cl CoCl +6H O ΔH ⎡⎤⎣⎦，用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下：以下结论和解释正确的是A ．等物质的量的()2+26Co H O ⎡⎤⎣⎦和[]2-4CoCl 中σ键数之比为3:2 B ．由实验①可推知△H <0C ．实验②是由于c (H 2O)增大，导致平衡逆向移动D ．由实验③可知配离子的稳定性：[][]2-2-44ZnCl >CoCl【答案】D【解析】A.1个[Co(H 2O)6]2+中含有18个σ键，1个[CoCl 4]2-中含有4个σ键，等物质的量的[Co(H 2O)6]2+和[CoCl 4]2-所含σ键数之比为18:4=9:2，A 错误；B. 实验①将蓝色溶液置于冰水浴中，溶液变为粉红色，说明降低温度平衡逆向移动，则逆反应为放热反应，正反应为吸热反应，∆H >0，B 错误；C. 实验②加水稀释，溶液变为粉红色，加水稀释，溶液的体积增大，[Co(H 2O)6]2+、[CoCl 4]2-、Cl -浓度都减小，[Co(H 2O)6]2+、Cl -的化学计量数之和大于[CoCl 4]2-的化学计量数，则瞬时浓度商>化学平衡常数，平衡逆向移动，C 错误；D. 实验③加入少量ZnCl 2固体，溶液变为粉红色，说明Zn 2+与Cl -结合成更稳定的[ZnCl 4]2-，导致溶液中c （Cl -）减小，平衡逆向移动，则由此说明稳定性：[ZnCl 4]2->[CoCl 4]2-，D 正确；答案选D 。

专题16 物质结构与性质（选修）【名师精讲指南篇】【高考真题再现】1．[选修3——物质结构与性质]19–Ⅰ【2016年高考海南卷】（6分）下列叙述正确的有A．第四周期元素中，锰原子价电子层中未成对电子数最多B．第二周期主族元素的原子半径随核电荷数增大依次减小C．卤素氢化物中，HCl的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小【答案】19-Ⅰ BC （6分）2．【2016年高考海南卷】（14分）M是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。

元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。

回答下列问题：（1）单质M的晶体类型为______，晶体中原子间通过_____作用形成面心立方密堆积，其中M原子的配位数为______。

（2）元素Y基态原子的核外电子排布式为________，其同周期元素中，第一电离能最大的是______（写元素符号）。

元素Y的含氧酸中，酸性最强的是________（写化学式），该酸根离子的立体构型为________。

（3）M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。

①该化合物的化学式为_______，已知晶胞参数a=0.542 nm，此晶体的密度为_______g·cm–3。

（写出计算式，不要求计算结果。

阿伏加德罗常数为N A）②该化合物难溶于水但易溶于氨水，其原因是________。

此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为_______。

【答案】19-Ⅱ（14分）（1）金属晶体金属键 12 （每空1分，共3分）（2）1s22s22p63s23p5 Ar HClO4正四面体（每空1分，共4分）（3）①CuCl （每空2分，共4分）②Cu+可与氨形成易溶于水的配位化合物（或配离子） [Cu(NH3)4]2+ (2分，1分，共3分)3．【2016年高考江苏卷】[物质结构与性质][Zn(CN)4]2-在水溶液中与HCHO发生如下反应：4HCHO+[Zn(CN)4]2-+4H++4H2O===[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN（1）Zn2+基态核外电子排布式为____________________。

第37讲 分子结构与性质一、选择题1．(2019·吉林高三模拟)下列说法中不正确的是( ) A ．一般σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强 B ．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键 C ．气体单质中，一定有σ键，可能有π键 D ．N 2分子中有一个σ键，两个π键解析：选C 。

单键均为σ键，双键和三键中各存在一个σ键，其余均为π键。

稀有气体单质中，不存在化学键。

2．(2019·吉林高三模拟)在硼酸[B(OH)3]分子中，B 原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。

则分子中B 原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是( )A ．sp ，范德华力B ．sp 2，范德华力 C ．sp 2，氢键D ．sp 3，氢键解析：选C 。

由石墨的晶体结构知C 原子为sp 2杂化，故B 原子也为sp 2杂化，由于B(OH)3中B 原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。

3．(2019·天津高三模拟)关于氢键，下列说法正确的是( ) A ．所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键比范德华力强 B ．H 2O 是一种非常稳定的化合物，就是由于水分子间形成氢键所致 C ．氢原子和非金属性很强的元素原子(F 、O 、N)形成的共价键，称为氢键 D ．分子间形成的氢键使相应物质的熔点和沸点升高，氢键也可存在于分子内 解析：选D 。

氢键存在于H 和非金属性很强的原子F 、O 、N 之间，不属于化学键，大多存在于分子间，也有少数存在于分子内，氢键的存在影响物质的熔、沸点。

4．(2019·武汉高三模拟)用价层电子对互斥理论(VSEPR)预测H 2S 和COCl 2的立体构型，两个结论都正确的是( )A ．直线形；三角锥形B ．V 形；三角锥形C ．直线形；平面三角形D ．V 形；平面三角形解析：选D 。

H 2S 分子中的中心原子S 原子上的孤电子对数是12×(6－1×2)＝2，则H 2S分子中的中心原子的价层电子对数是4，其中2对是孤电子对，因此分子立体构型是V 形；而COCl2分子中的中心原子C原子上的孤电子对数是12×(4－2×1－1×2)＝0，则COCl2分子中的中心原子的价层电子对数是3，因此分子立体构型是平面三角形，故选D。

考点37分子结构与性质1．下列描述正确的是()A．CS2为V形极性分子B．SiF4与SO2－3的中心原子均为sp3杂化C．C2H2分子中σ键与π键的数目比为1∶1D．水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键答案 B解析CS2为直线形非极性分子；SiF4与SO2－3的中心原子的价层电子对数均为4，因此中心原子均为sp3杂化；C2H2分子中σ键与π键的数目比为3∶2；水加热到很高温度都难分解是因O—H键的键能较大。

2．甲醛在酸性催化剂存在下三分子聚合可以生成性质相对稳定、毒性小、易于运输的三聚甲醛，反应如图所示。

下列说法正确的是()3HCHO酸性催化剂A．甲醛水溶液可作为食物防腐剂B．该反应为缩聚反应C．三聚甲醛分子中既含σ键又含π键D．常温下，9 g三聚甲醛中含1.806×1023个碳原子答案 D解析甲醛水溶液可作为防腐剂，但不能作为食物防腐剂，A错误；缩聚反应生成的是高分子化合物，而三聚甲醛是小分子物质，B错误；三聚甲醛分子中没有不饱和键，故不含π键，C错误；9 g三聚甲醛为0.1 mol，含0.3 mol碳原子，即1.806×1023个碳原子，D正确。

3．据报道，大气中存在一种潜在的温室气体SF5—CF3，下列关于SF5—CF3的说法正确的是()A．分子中既有σ键又有π键B．全部原子在同一平面内C．CF4与CH4都是正四周体结构D．0.1 mol SF5—CF3分子中含8 mol电子答案 C解析由分子的组成和结构可知各原子均形成单键，即σ键，A错误；S和C 原子形成的杂化轨道构型均为立体结构，不是全部的原子都共面，B错误；1个SF5—CF3分子所含电子数为94，则0.1 mol SF5—CF3分子中含9.4 mol电子，D 错误。

4．CH＋3、—CH3、CH－3都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是()A．它们互为等电子体，碳原子均实行sp2杂化B．CH－3与NH3、H3O＋互为等电子体，立体构型均为正四周体形C．CH＋3中的碳原子实行sp2杂化，全部原子均共面D．CH＋3与OH－形成的化合物中含有离子键答案 C解析A项，CH＋3含8e－，—CH3含9e－，CH－3含10e－；B项，三者均为三角锥形；C项，CH＋3中C的价电子对数为3，为sp2杂化，平面三角形；D项，CH3OH中不含离子键。

2022年高考三轮复习系列：讲练测之核心热点总动员【名师精讲指南篇】【高考真题再现】1．【2021新课标Ⅰ卷理综化学】[化学——选修3：物质结构与性质]碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：（1）处于肯定空间运动状态的电子在原子核外消灭的概率密度分布可用形象化描述。

在基态原子中，核外存在对自旋相反的电子。

（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，缘由是。

（3）CS2分子中，共价键的类型有，C原子的杂化轨道类型是，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子。

（4）CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于晶体。

（5）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：石墨烯晶体金刚石晶体①在石墨烯晶体中，每个C原子连接个六元环，每个六元环占有个C原子。

②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接个六元环，六元环中最多有个C原子在同一平面。

【答案】（1）电子云 2（2）C有4个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构（3）σ键和π键sp CO2、SCN-（4）分子（5）①3 2②12 4（4）该化合物熔点为253K，沸点为376K，说明熔沸点较低，所以为分子晶体；（5）依据均摊法来计算。

①石墨烯晶体中，每个C原子被3个6元环共有，每个六元环占有的C原子数是6×1/3 = 2；② 每个C原子四周形成4个共价键，可以组合六个角，每个角延长为两个六元环，因此每个碳原子连接有2×6=12个六元环；单键构成的六元环，有船式和椅式两种构象。

船式构象的船底四个原子是共面的；椅式构象中座板部分的四个原子是共面的。

所以六元环中最多有4个C原子共面（原解：依据数学学问，3个C原子可形成一个平面，而每个C原子都可构成1个正四周体，所以六元环中最多有4个C原子共面。

）【考点定位】考查物质结构与性质的应用、化学键类型的推断、晶胞的计算；试题难度为较难等级。

第37讲原子结构与元素周期表、元素性质考纲要求 1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的排布式和轨道表达式。

2.了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。

3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。

4.了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。

考点一原子核外电子排布原理1．电子层、能级与原子轨道(1)电子层(n)：在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将其分成不同电子层。

通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。

(2)能级：同一电子层里电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f 等表示，同一电子层里，各能级的能量按s、p、d、f的顺序依次升高，即：E(s)＜E(p)＜E(d)＜E(f)。

(3)原子轨道：电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域。

这种电子云轮廓图称为原子轨道。

特别提醒第一电子层(K)，只有s能级；第二电子层(L)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道p x、p y、p z，它们具有相同的能量；第三电子层(M)，有s、p、d三种能级。

2．基态原子的核外电子排布(1)能量最低原则：即电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。

如图为构造原理示意图，即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图：注意所有电子排布规则都需要满足能量最低原则。

(2)泡利不相容原理每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。

如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。

(3)洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同。

如2p3的电子排布为，不能表示为或。

洪特规则特例：当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的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。