化学选修三高考题

2013年高考试题选萃

1．(2013·四川理综) 短周期主族元素W 、X 、Y 、Z 的原子序数依次增大，W 、X 原子的最外层电子数之比为4 3，Z 原子比X 原子的核外电子数多4。下列说法正确的是( )

A ．W 、Y 、Z 的电负性大小顺序一定是Z>Y>W B ．W 、X 、Y 、Z 的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z C ．Y 、Z 形成的分子的空间构型可能是正四面体 D ．WY 2分子中σ键与π键的数目之比为2 1

2．(2013·重庆理综) 下列排序正确的是( ) A ．酸性：H 2CO 3

3．(2013·安徽理综)X 、Y 、Z 、W 是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：

填“大”或“小”) 。

(2)Z的第一电离能比W 的________(填“大”或“小”) ；XY 2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是________；氢元素、X 、Y 的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称________。

(3)振荡下，向Z 单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH 溶液直至过量，能观察到的现象是________；W 的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是_____________________。

(4)在25 ℃、101 kPa 下，已知13.5 g 的Z 固体单质在Y 2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419 kJ，该反应的热化学方程式是__________________________。

4．(2013·浙江自选) “物质结构与性质”模块

请回答下列问题：

(1)N、Al 、Si 、Zn 四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：

(2)基态锗(Ge)原子的电子排布式是________。Ge 的最高价氯化物分子式是________。该元素可能的性质或应用有________。

A ．是一种活泼的金属元素 B ．其电负性大于硫

C ．其单质可作为半导体材料

D ．其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点

(3)关于化合物A ．分子间可形成氢键

B ．分子中既有极性键又有非极性键 C ．分子中有7个σ键和1个π键 D ．该分子在水中的溶解度大于2-丁烯

，下列叙述正确的有________。

(4)NaF的熔点________是________________________。

BF 4的熔点(填“>”、“＝”或“

－

5．(2013·课标卷选修)[物质结构与性质]硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题。

(1)基态Si 原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________、电子数为________。

(2)硅主要以硅酸盐、________等化合物的形式存在于地壳中。

(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以________相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献________个原子。

(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4) 分解反应来制备。工业上采用Mg 2Si 和NH 4Cl 在液氨介质中反应制得SiH 4，该反应的化学方程式为________________。

(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：

________________________________________。

②SiH 4的稳定性小于CH 4，更易生成氧化物，原因是________________________。 (6)在硅酸盐中，SiO 44四面体[如图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、

－

骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si 原子的杂化形式为________，Si 与O 的原子数之比为________，化学式为________。

6．(2013·四川理综)X 、Y 、Z 、R 为前四周期元素且原子序数依次增大。X 的单质与氢气可化合生成气体G ，其水溶液pH>7；Y 的单质是一种黄色晶体；R 基态原子3d 轨道的电子数是4s 轨道电子数的3倍。Y 、Z 分别与钠元素可形成化合物Q 和J ，J 的水溶液与AgNO 3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L ；Z 与氢元素形成的化合物与G 反应生成M 。

请回答下列问题：

(1)M固体的晶体类型是________。

(2)Y基态原子的核外电子排布式是________；G 分子中X 原子的杂化轨道类型是________。

(3)L的悬浊液中加入Q 的溶液，白色沉淀转化为黑色沉淀，其原因是________________________。

(4)R的一种含氧酸根RO 2在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，4具有强氧化性，

－

并有无色气体产生，该反应的离子方程式是________________________。

7．(2013·江苏单科) 元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y 基态原子的3p 轨道上有4个电子。元素Z 的原子最外层电子数是其内层的3倍。

(1)X与Y 所形成化合物晶体的晶胞如图所示。 ①在1个晶胞中，X 离子的数目为________。 ②该化合物的化学式为________。

(2)在Y 的氢化物(H2Y) 分子中，Y 原子轨道的杂化类型是________。

(3)Z的氢化物(H2Z) 在乙醇中的溶解度大于H 2Y ，其原因是________________________。 (4)Y与Z 可形成YZ 24。

－

①YZ 24的空间构型为________(用文字描述) 。

－

2②写出一种与YZ 4互为等电子体的分子的化学式：________。

－

(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3) 4]Cl2, 1 mol该配合物中含有σ键的数目为________。

8．(2013·课标Ⅱ)[化学—选修3：物质结构与性质]前四周期原子序数依次增大的元素A 、B 、C 、D 中，A 和B 的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A 和B 的电子数相差为8；与B 位于同一周期的C 和D ，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。

回答下列问题：

(1)D2的价层电子排布图为________。

＋

－

＋

(2)四种元素中第一电离能最小的是________，电负性最大的是________。(填元素符号) (3)A、B 和D 三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。 ①该化合物的化学式为________；D 的配位数为________； ②列式计算该晶体的密度________g·cm 3。

－

(4)A、B 和C 3三种离子组成的化合物B 3CA 6，其中化学键的类型有________；该化

－

＋

＋

合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为________，配位体是________。

1、答案：C

点拨：由题干信息可知，W 为C ，X 为Al ，Z 为Cl ，Y 可能为Si 、P 或S 。若Y 为Si ，则电负性W ＞Y ，原子半径X ＞W ，Y 与Z 可能形成化合物SiCl 4，其空间结构为正四面体，故A 、B 错误，C 正确；W 、Y 可形成XY 2分子，则Y 为S ，WY 2为CS 2，分子结构为S===C===S，2、答案：D

点拨：H 2CO 3酸性强于C 6H 5OH ，A 不正确；金属性Ba 强于Ca ，碱性：Ba(OH)2＞Ca(OH)2，B 不正确；BN 为原子晶体，SiCl 4为分子晶体，MgBr 2为离子晶体，故熔点：BN ＞MgBr 2＞SiCl 4，C 不正确；常温下H 2O 为液体，NH 3为气体，NH 3与PH 3相比，NH 3分子间有氢键，其沸点较高，D 正确。 σ键与π键的数目之比为1 1，故D 错误。

3、答案：(1)三 ⅣA 大 (2)小 分子间作用力 乙酸

(3)先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液 Si ＋4HF===SiF4↑＋2H 2↑ (4)4Al(s)＋3O 2(g)===2Al2O 3(s) ΔH ＝－3 352 kJ·mol 1

－

点拨：根据题给信息，可推出X 、Y 、Z 、W 分别为C 、O 、Al 、Si 。(2)同周期元素从左向右，第一电离能有逐渐变大的趋势，故Al 的第一电离能比Si 小；CO 2固体为分子晶体，气化时克服的是分子间作用力(或范德华力) ；C 、H 、O 三种元素的原子可以形成的分子中，同种分子间能形成氢键的物质很多，例如：甲醇(CH3OH) 、乙醇、甲酸、乙酸等，本小题是开放性试题，答案可以有多种，属于醇类、羧酸类以及酚类的物质都可以。(3)Al与盐酸反应后的溶液为AlCl 3溶液，在AlCl 3溶液中滴加NaOH 溶液，先发生反应Al 3＋3OH

＋

－

－

－

===Al(OH)3↓，NaOH 过量时，发生反应Al(OH)3＋OH ===AlO2＋2H 2O ，故现象为：先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液。(4)13.5 g即0.5 mol的Al 单质在O 2中完全燃烧后恢复至原状态放出419 kJ的热量，则1 mol Al完全燃烧放出的热量838 kJ，在写热化学方程式时应注意化学计量数与ΔH 成正比关系。

4、答案：(1)Al

(2)1s22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 2 GeCl 4 C 、D

(3)B、D

(4)> 两者均为离子化合物，且阴阳离子电荷数均为1，但后者的离子半径较大，离子键较弱，因此其熔点较低

点拨：(1)由该元素的第四电离能远比第三电离能大，可推知其最外层电子数为3，故答案为Al 。(2)由锗的价电子排布，可知其最高正价为＋4。由锗的最高价氯化物为分子晶体，推出锗不可能是活泼的金属元素，A 项错误；电负性：锗＜硅＜硫，所以B 项错误；组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，所以D 项正确。(3)该分子结构中H 原子与碳原子相连，不满足构成氢键的条件，无法构成氢键；该分子中有9个σ键和3个π键，C 项错误；该分子中含有醛基，其中氧原子与H 2O 中氢原子间可形成氢键，所以其溶解度大于2－丁烯。

5、答案：(1)M 9 4 (2)二氧化硅 (3)共价键 3

(4)Mg2Si ＋4NH 4Cl===SiH4＋4NH 3＋2MgCl 2

(5)①C —C 键和C —H 键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si —Si 键和Si —H 键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成

②C —H 键的键能大于C —O 键，C —H 键比C —O 键稳定。而Si —H 键的键能却远小于Si —O 键，所以Si —H 键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si —O 键

n 2

(6)sp3 1：3 [SiO3]2n (或SiO 3)

－

－

点拨：(1)基态Si 原子的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 2，电子占据的最高能层为第三层，符号为M ，该能层原子轨道总数＝1(3s轨道) ＋3(3p轨道) ＋5(3d轨道) ＝9，电子数为4。(3)61

个面心位置贡献的Si 原子数＝6×3。(4)由题给信息可写出制备SiH 4的化学方程式为

2Mg 2Si ＋4NH 4Cl===2MgCl2＋4NH 3＋SiH 4。(5)可根据相关键能的数据解释相关的两个事实，

3详见答案。(6)在SiO 44四面体结构中，处于四面体中心的硅原子的杂化方式为sp ；单链结

－

构的多硅酸根中，重复出现的最小结构单元为，其中Si 原子数目为

2,1、4号氧原子为两个单元所共有，2、3、5、6、7号氧原子完全属于该单元，故每个最小1

单元的氧原子数目为5＋2×6，Si 与O 原子数之比为2：6＝1：3，故单链结构的多硅酸

2

n

根的化学式为[SiO3]2n 。

－

6、答案：(1)离子晶体

(2)1s22s 22p 63s 23p 4 sp 3杂化

(3)Ag2S 的溶解度小于AgCl 的溶解度

3

(4)4FeO24＋20H ===4Fe＋3O 2↑＋10H 2O

－

＋

＋

点拨：由题干信息可推知：X 为N ，Y 为S ，Z 为Cl ，R 为Fe 。(1)G为NH 3，Z 与氢元素形成的化合物与G 发生的反应为：HCl ＋NH 3===NH4Cl 。生成的固体产物NH 4Cl 为离子化合物，其晶体类型为离子晶体。(2)S原子序数为16，其基态原子的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 4；NH 3分子空间构型为三角锥形，N 原子杂化轨道类型为sp 3杂化。(3)L为AgCl ，Q 为Na 2S ，根据沉淀溶解平衡原理知2AgCl(s)＋S 2(aq) Ag 2S(s)＋2Cl (aq)，白

－

－

2

色AgCl 转化为黑色Ag 2S 的原因是相同条件下Ag 2S 的溶解度小于AgCl 的溶解度。(4)FeO4

－

在酸性条件下发生氧化还原反应生成Fe 3、H 2O 和O 2，含Fe 3的溶液呈黄色。

＋

＋

7、答案：(1)①4 ②ZnS (2)sp3

(3)水分子与乙醇分子之间形成氢键 (4)①正四面体 ②CCl 4或SiCl 4等 (5)16 N A 或16×6.02×1023个

点拨：(1)依题意X 、Y 基态原子的价层电子排布分别为3d 104s 2、3s 23p 4，故元素X 、Y 分别为Zn 和S 。1个晶胞中X 离子的数目为8×＋6×＝4，含有Y 离子的数目为4。二

82者形成的化合物的化学式为ZnS 。(2)H2S 分子中S 原子采取sp 3杂化。(3)Z为氧元素，H 2O 在乙醇中的溶解度大于H 2S 是因为水分子与乙醇分子间能形成氢键而H 2S 不能。(4)①SO 24

－

－

－

2

中S 原子采取sp 3杂化，SO 2②与SO 4互为等电子体的分子有SiCl 44空间构型为正四面体。

或CCl 4等。(5)在[Zn(NH3) 4]Cl2中，每个NH 3分子中的3个N —H 键均为σ键，中心离子Zn 2与4个NH 3分子结合的配位键也为σ键，故1 mol 配合物中的σ键数目为4＋3×4＝

＋

16 mol，即16N A 个σ键。

8、答案：(1)

(2)K F

(3)①K 2NiF 4 6 ②

39×4＋59×2＋19×8

－＝3.4

6.02×10×400×1 308×10－

－

(4)离子键、配位键 [FeF6]3 F

点拨：前四周期元素中，C 的价电子层中未成对电子数为4，且为第四周期元素，则其

价电子排布图为

为28号元素Ni ，B 为K ，A 为F 。

，即该元素为26号元素Fe ，进一步推知，D

(1)Ni原子失去最外层的2个电子形成Ni 2，Ni 2的价层电子排布图为

：

＋

＋

。

(2)四种元素中K 最易失去1个电子，其第一电离能最小，F 最易获得电子，其电负性最大。

(3)①一个该晶胞中，有16个F 位于晶胞的棱上，2个F 位于晶胞内部，4个F 位于11－＋

晶胞的面上，根据均摊法，该晶胞中真正占有的F 数为：162＋4×＝8；有8个K

421＋＋

位于晶胞的棱上，2个K 位于晶胞内部，故该晶胞中真正占有的K 数为：8＋2＝4；有

41＋＋＋

8个Ni 2位于晶胞的顶点，1个Ni 2位于晶胞内部，故该晶胞中真正占有的Ni 2数为：8×

8＋1＝2。因此，该化合物中K 、Ni 2、F 的数目比为4：2：8＝2：1：4，则该化合物的化

＋

＋

－

－

－

－

学式为K 2NiF 4。1个Ni 2周围拥有2个K 和4个F ，故Ni 的配位数为6。

＋

＋

－

②1 mol晶胞中含有2 mol K2NiF 4，其质量为2 mol×213 g/mol,1 mol晶胞的体积为：6.02×1023×4002×1 308×103.4 g·cm 3。

－

－30

39×4＋59×2＋19×8

cm3，－＝

6.02×10×400×1 308×10（4）K 3FeF 6中含有离子键和配位键，其中K 与[FeF6]3之间形成离子键，Fe 3 与F 之间

＋

－

＋

－

形成配位键。K 3FeF 6中存在的复杂离子为[FeF6]3，其中配位体是F 。

－

－