发布时间 : 星期五 文章2020年高考化学精选专题12 物质结构与性质(含答案详解)更新完毕开始阅读4238b3d4773231126edb6f1aff00bed5b8f37383
二、综合题 11.【答案】 （1）（2）O＞Si＞Al
（3）sp2；平面正三角形
（4）分子晶体；Al2O3?3BeO?6SiO2（或3BeO?Al2O3?6SiO2） （5）4:1；甲酸分子间氢键比乙醇分子间氢键强 （6）3√160×1010
NAa
；7；哑铃（或纺锤）形
【解析】【解答】(1) Be为4号元素，基态Be原子的电子排布图为 ，Al为13号元素，基态
Al原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1 ， 占据7个轨道，其中能量最高能级的原子轨道为3p，形状为哑铃(或纺锤)形，故答案为：
；7；哑铃(或纺锤)形；(2) 同一周期，从左到右，元素的第
一电离能呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素。同族元素，从上至下第一电离能逐渐减小，Al、Si、O的第一电离能由大到小的排序为O＞Si＞Al，故答案为：O＞Si＞Al；(3)SO3分子中硫原子的价层电子对数=3+
6-2×3
2
=3，杂化类型为sp2杂化，SO3分子的空间构型是平面正三角形，故答
案为：sp2；平面正三角形；(4)工业上，电解制取金属铝，不能用熔融的AlCl3 ， 是因为AlCl3为共价化合物，熔融状态不能导电，AlCl3的熔点较低，属于分子晶体；将Be3Al2Si6O18写为氧化物的式子为Al2O3?3BeO?6SiO2(或3BeO?Al2O3?6SiO2)，故答案为：分子晶体；Al2O3?3BeO?6SiO2(或3BeO?Al2O3?6SiO2)；(5)甲酸的结构简式为HCOOH，分子中共价单键为σ键，共价双键中一个是σ键、一个是π键，所以甲酸分子中σ键与π键数目之比=4∶1；分子间形成氢键会导致物质熔沸点升高，甲酸中羧基上的两个O原子均可形成氢键，比乙醇分子间氢键强，所以甲酸熔沸点高于乙醇，故答案为：4∶1；甲酸分子间氢键比乙醇分子间氢键强；(6)碳化硅晶胞中Si原子个数=8× 8 +6× 2 =4，C原子个数为4，晶胞的质量为
4×(12+28)
????
1
1
g，晶体密度为ag/cm ， 则晶胞边长= √
3
34×(12+28)??
????????/????3
= 3√160 cm= 3√160×1010 pm，故答案为：
NAa
NAa
3
√160×1010 。
NAa
(1) Be为4号元素，Al为13号元素，结合电子排布式分析解答；(2)同一周期，从左到右，元素的【分析】
第一电离能呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素。同族元素，从上至下第一电离能逐渐减小，据此排序；(3)根据价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=σ键个数+ 2 (a-xb)计算判断SO3分子中硫原子的杂化类型和空间构型；(4) AlCl3为共价化合物，熔点较低；结合硅酸盐改为氧化物的方法改写；(5)根据共价单键为σ键，共价双键中一个是σ键、一个是π键计算甲酸分子中σ键与π键数目之比；分子间形成氢键会导致物质熔沸点升高，甲酸中羧基上的两个O原子均可形成氢键，比乙醇分子间氢键强；(6)根据均摊法计算碳化硅晶胞中Si原子和C原子个数，求出晶胞的质量，在根据晶体密度计算晶胞边长。
1
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12.【答案】 （1）2s22p2 （2）5；sp2 （3）N2O （4）C
（5）CuCl；4×99.5(a×10-7)3NA；CuCl+2HCl═H2CuCl3（或CuCl+2HCl═H2[CuCl3] （6）金属键；H8AuCu3
【解析】【解答】（1）Y是C元素，其最外层电子就是其价电子，2s能级上有2个电子，2p能级上有2个电子，所以其价电子排布式为2s22p2；
（2）X和Y可以形成Y2X4分子是乙烯分子，乙烯的结构简式为CH2=CH2 ， 一个乙烯分子中含有5个σ键，每个碳原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以C原子的杂化轨道类型为sp2；
（3）元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体，则这两种化合物分别是CO2、N2O，则元素Z的这种氧化物的分子式是 N2O；
（4）形成氢键的条件：一是要有H原子，二是要电负性比较强，半径比较小的原子比如F、O、N等构成的分子间形成的特殊的分子间作用力，符合这样的选项就是C和D，但题中要求形成4个氢键，氢键具有饱和性，C符合题意；
（5）白色小球个数为8×8+6×2=4 ， 黑色小球个数为4，所以该物质的化学式为CuCl；晶胞的体积V=(a×10)cm ， 故其密度??=
-73
3
11
????
=
99.5
×4????
(??×10?7)3=
4×99.5(??×10?7)3????
??/????3；CuCl与浓盐酸发生非氧化还原反
应，生成配合物HnCuCl3 ， 根据化合物中化合价的代数和为0可得，n=2，故该反应的化学方程式为：CuCl+2HCl=H2CuCl3；
（6）合金中原子之间存在金属键，Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，该晶胞中Cu原子个数为6×=3 ， Au原子个数为8×=1；根据图知，黑色小球相当于H原子，为8个；所以晶体储氢后的
2
8
1
1
化学式为H8AuCu3；
【分析】X、Y、Z、W是元素周期表中前四周期中的四种元素，其中X的原子中不存在中子，则X为H元素；Y原于的最外层电子数是其内层电子数的2倍，最外层电子数不能超过8个，内层为K层，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，结合元素、物质的结构和性质分析解答。 13.【答案】 （1）（2）自范性
（3）sp3杂化；N；C2H6 （4）正四面体 （5）正方形
【解析】【解答】（1）基态硼原子的价电子轨道表达式是 答案为：
。
；C＞Be＞B
与硼处于同周期且相邻的两种元素为Be和C，由于Be的2s轨道全充满，所以第一电离能大于B的第一电离能，但比C的第一电离能小，所以第一电离能由大到小的顺序为C＞Be＞B。答案为：C＞Be＞B
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（2）晶体硼单质的基本结构单元为正二十面体，其能自发地呈现多面体外形，这种性质称为晶体的自范性。 答案为：自范性
（3）①B2H6分子结构中，B原子的杂化方式为sp3杂化。答案为：sp3杂化
②氨硼烷（NH3BH3）被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，分子中存在配位键，提供孤电子对的成键原子是N。答案为：N
B、N的价电子数之和刚好是C价电子数的2倍，所以与氨硼烷互为等电子体的分子C2H6。 答案为：C2H6
（4）BH4-的立体构型为正四面体。答案为：正四面体
（5）磷化硼晶体中4个B原子分布在以正方体中心为中心的正四面体位置，其沿z轴在平面的投影图中，B原子构成的几何形状是正方形。
【分析】（1）根据基态硼原子的核外电子排布式分析；根据第一电离能的递变规律分析； （2）根据晶体的自范性分析；
（3）①根据B原子的成键情况分析B原子的杂化方式； ②根据氨硼烷的结构分析其成键情况，结合等电子体概念书写； （4）BH4-的立体构型为正四面体； （5）根据磷化硼的晶体结构进行分析； 14.【答案】 （1）离子键；硫（S） （2）CD
（3）V形；sp3；极性；水分子间存在氢键（答案合理即可） （4）σ键和π键
++ （5）4；（0.5242×1.032
）×10-21×??
??
4×644×568×32
【解析】【解答】(1)CuFeS2中存在Cu2+、Fe2+和S2- ， 存在的化学键类型为离子键；CuFeS2中硫为非金属元素，铁和铜为金属元素，则三种元素中电负性较强的是硫元素；铁原子价电子为3d64s2 ， 铜原子价电子为3d104s1；
(2)A．二价铁离子是铁原子失去最外层2个电子形成的阳离子，3d轨道有一个成对电子，4s轨道为空轨道，故A错误；B．铜原子价电子为3d104s1 ， 轨道表示式不符合，故B错误；C．三价铁离子是铁原子失去4s两个电子和3d一个电子，3d轨道上各有一个电子为稳定结构，故C正确；D．亚铜离子是失去4s轨道一个电子形成的阳离子，轨道表示式正确，故D正确；故答案为CD；
(3)①H2S分子中，价层电子对为4对，VSEPR模型为四面体形，价层电子对之间的夹角均为109°28′，但S原子有2对孤电子对，所以分子的构型为V形，中心原子杂化类型为sp3杂化，属于极性分子； ②H2S的沸点比水低的主要原因是水分子间形成氢键；
(4)二氧化硫为共价化合物，硫原子和两个氧原子间分别形成一个σ键，同时氧原子和硫原子间形成一个4电子离域π键，SO2中心原子的价层电子对数为3对，共价键的类型有：σ键和π键；
(5)①晶胞结构分析可知，由面心上Cu与2个S相连，晶胞中每个Cu原子与4个S相连，Cu+的配位数为4；
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②晶胞中亚铁离子=8× 8 +4× 2 +1=4，亚铜离子=6× 2 +4× 4 =4，硫离子=8，晶胞内共含4个CuFeS2 ， a=b=0.524nm，c=1.032nm，则晶体的密度= ?? = g?cm3。
【分析】（1）离子化合物中含有离子键；非金属性越强元素的电负性越强； （2）根据原子核外电子排布规律进行判断即可；
（3）①产生的臭鸡蛋气味的气体是硫化氢，根据硫化氢进行分析； ②水分子间存在氢键，对沸点有较大的影响； （4）单键中含有 σ键 ，双肩中含有 σ键和π键 ；
（5）根据均摊法得出化学式，结合晶体的密度计算方法进行计算即可。
??
4
×(64+56+2×32)g/mol????mol(0.524×0.524×1.032)×10?213
1111
cm
= (0.5242×1.032)×10?21×?? ??
4×64+4×56+8×32
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