2021届高考化学提分宝典(5)物质结构与性质选考题命题分析(含答案

2021届高考化学提分宝典(5)物质结构与性质选考题命题分析(含
答案
【命题分析】物质结构与性质为选做题，做为“拼盘”命制的题型，各小题之间相对
独立，主要考查原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质。

在原子结构部分主
要命题点有电子排布式或排布图的书写，电离能、电负性大小的比较与判断。

在分子结构
部分主要命题点有化学键类型的判断，分子构型的判断，中心原子杂化方式的判断。

在晶
体结构部分主要命题点有晶体类型的判断，晶体结构的计算等。

每年几乎都有电子排布、
轨道、键型、杂化类型、空间结构，多数有涉及晶胞的计算，偶尔有共面原子数、电负性
或电离能等。

2021年新增波长、几何形状、离子所处晶胞位置，没有对电子排布、单双键形成原因、密度提问。

说明命题组扩大了设问的范围，根据上一年的提问做适当回避。

文
字性表述内容增加，得分分值不高。

在备考时，应多关注理论、概念、在解释中的应用方
面下功夫，做到文字清楚、条理清晰，答其所问，拿到该拿得分。

第2022年将钾和碘相关化合物应用于化工、医药、材料等领域，研究元素的辐射波长、原子最高能量层的符号、电子云轮廓的形状和低熔点。

2022是一种典型的半导体材料——锗，它广泛地应用于电子材料领域，用于研究电子价电子的排列和锗的未配对电子的
数量，并解释了锗原子难以形成双键或三键的原因，卤化锗的熔融沸点2022以自然界中
广泛存在的碳及其化合物为材料，考察了C电子云和相对自旋电子数，解释了碳更容易形
成共价键、共价键型、杂化轨道型、晶体型判断、等电子体、等分法计算的原因，钻石结
构检查内容的原因、粒子几何、变化规律和原因、杂化轨道类型的电负性比、晶体单元中
原子位置和原子间距离的计算[问题解决策略]
1．基态原子核外电子排布的四方法
表达式方法电子排列简化表达式价电子排列电子排列图（或轨道表22626，杂化轨道
类型，粒子间作用力，原子坐标参数，已知单元参数，计算密度示例
Cr:1S2S2P3S3D3D4SCU:[ar]3d4sfe:3d4s6210151表达式）2。

第一电离能与电负性
(1)元素第一电离能的周期性变化规律：
在同一时期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能增加。

稀有气体元素的第一电
离能最大，碱金属元素的第一电离能最小；在同一主群中，随着电子层数的增加，元素的
第一电离能逐渐降低。

第一电离能的变化与元素原子核外电子的排列有关。

在正常情况下，当原子核外的电子以相等的能量排列在轨道上，形成全空间（P，D，f）、半满（P，D，f）和全满（P，D，f）结构时，原子的能量较低，元素的第一电离能较大（2）。

电离能和电
负性的判断：
规律特性其第一电离能大于同周期相邻的ⅲa和ⅵa族元素常常应用化合价及物质类
别判断电负性的大小，如o与cl的电负性比较：①hclo方法中cl为＋1价、o为－2价，
可知o的电负性大于cl；②al2o3是离子化合物、alcl3是共价化合物，可知o的电负性
大于cl(3)电离能、电负性的应用①电离能的应用：
判断元素的金属丰度和元素的价态② 电负性的应用：
如果某元素的in＋1?in，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电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱在周期表中，电离能、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小同周期主族元素，第ⅱa族(ns)全
充满、ⅴa族(np)半充满，比较稳定，所以2361014000357
3.键和π键的σ判断
(1)由原子轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。

(2)由共价键数目判断：单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键。

(3)由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全是σ键；杂化轨道形成的共价键全为σ键。

4．中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断
分子（a是中心原子）中心原子孤电子对数0ab2120ab31ab45。

公共等电子体
粒子co2、scn、no2、n3co3、no3、so3so2、o3、no2so4、po4po3、so3、clo3co、
n2ch4、nh46．非极性分子与极性分子的判断
+ 3-2-2-3-2-2 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
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7．范德华力、氢键、共价键的比较
范德华力氢键原子共价键分子或原子（稀有气体）氢原子与氟、氮和氧粒子原子（分
子内和分子间）反应特征强度比较非方向性、非饱和方向性、饱和方向性、饱和共价键>
氢键>范德华力① 随着分子极性和相对分子质量的增加而增加。

为了A-H？？B―a.键原子半径越小，B的电负性越大，B原子半径越小，氢键长度越短，键能越大，共价键越稳定。

影响强度的因素② 组成和结构相似的物质，相对分子量越大，键能越大，范德华力越大
① 影响物质的物理性质，如沸点和溶解度。

② B族对物质性质的影响变成具有相似成分
和结构的物质，并且随着相对分子量的增加，物质的熔点和沸点上升8。

物质熔点和沸点
的比较定律
(1)一般情况下，不同类型晶体的熔沸点高低规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体，如：金刚石>nacl>cl2；金属晶体>分子晶体，如：na>cl2(金属晶体熔沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞等)。

（2）原子半径越小，键长越短，键能越大，熔点越高，如金刚石>石英>碳化硅>晶
体硅。

(3)形成离子晶体的阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，熔沸点
就越高，如：mgo>mgcl2，nacl>cscl。

分子间氢键的存在增加了物质的熔点和沸点以及在水中的溶解度。

① 它影响分子的
稳定性。

共价键能越大，分子稳定性越强。

② 它影响原子晶体的熔点、沸点和硬度。

（4）金属晶体中金属离子的半径越小，离子携带的电荷越多，形成的金属键越强，金属元素如Al>mg>Na的熔点和沸点越高。

(5)分子晶体的熔沸点比较规律：①组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，其
熔沸点就越高，如：hi>hbr>hcl。

②组成和结构不相似的分子，分子极性越大，其熔沸点
就越高，如：co>n2。

③同分异构体分子中，支链越少，其熔沸点就越高，如：正戊烷>异
戊烷>新戊烷。

④同分异构体中的芳香烃及其衍生物，邻位取代物>间位取代物>对位取代物，如：邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。

9．晶胞中微粒数目的计算方法――均摊法
10.晶体单元的计算（1）晶体密度的计算：
(2)晶体微粒与m、ρ之间的关系：若1个晶胞中含有x个微粒，则1mol晶胞中含有xmol微粒，其质量为xmg(m为微粒的相对原子质量)；又1个晶胞的质量为ρag(a为晶胞的体积，a为晶胞边长或微粒间距离)，则1mol晶胞的质量为ρanag，因此有xm＝ρana。

【题型归类】
例1稀土元素指元素周期表中原子序数为57至71的15种镧系元素，以及化学性质
类似于镧系元素、钪（SC）和钇（y）的17种元素。

被称为“工业维生素”的稀土元素已
成为极其重要的战略资源。

（1）钪（Sc）是元素21，位于周期表的中间，即基态原子的
价电子排列图。

（2）在离子化合物na3[SC（OH）6]中，除了离子键之外，还有化学键。

(3)sm(钐)的单质与1，2－二碘乙烷可发生反应：sm＋ich2ch2id→smi2＋ch2===ch2。

ich2ch2i中碳原子杂化轨道类型为________，1molch2===ch2中含有的σ键数目为
________。

常温下，1，2－二碘乙烷为液体而乙烷为气体，其主要原因是
____________________________。

三
3
三
3
（4） pro2（二氧化镨）的晶体结构与CaF2相似。

细胞中的镨原子位于面中心和顶点。

然后在pro2（二氧化镨）的晶胞中有一个氧原子。

(5)ce(铈)单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝516pm。

晶胞中ce(铈)原子的配位数为____，列式表示ce(铈)单质的密度为________________gcm(用na表示阿伏加德罗常数的值，不必计算出结果)。

－3
11
（5）如果CE为面心立方晶体，则CE原子在晶胞中的配位数为12；该电池中的铈原子数为8×6×
824×1404×140－103－3
=4，因此CE的密度为g÷（516）×10cm）＝.23－103gcm
na6.02×10×（516×10）【答案】(1)d
（2）共价键和配位键（3）SP33 01×1024（或5na）1,2-二碘乙烷相
23
4×140
对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高(4)8(5)126.02×10×（516×10－10）3或4×140
－103
na×（516×10）例题2c、p、cl、fe等元素及其化合物有重要的应用，回答下列问题：(1)c原子的价电子排布图为__________________。

（2） CCl4分子的三维构型为______________________________________。

(3)pcl3属于____________分子(填“极性”或“非极性”)。

（4） FeO和NiO的晶体结构与NaCl相同，Fe和Ni的离子半径分别为7.8×10nm和6.9×10nm，然后是FeO的熔点
－2
2＋
2＋
－2
其中属于体心立方密堆积的是____________(填“a”或“b”)；若单质fe按a方式紧密堆积，原子半径为rpm，na表示阿伏加德罗常数的值，则单质fe的密度为
______gcm(列出计算式即可)。

－3。