【五年精粹】2009-2013高考化学试题分类解析汇编--物质结构 元素周期律

2009-2013年高考化学试题分类解析汇编：物质结构元素周期律
（2013江苏卷）10.短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为13。

X 的原子半径比Y 的小，X 与W 同主族，Z 是地壳中含量最高的元素。

下列说法正确的是
A.原子半径的大小顺序: r(Y)＞r(Z)＞r(W)
B.元素Z、W的简单离子的电子层结构不同
C.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
D.只含X、Y、Z三种元素的化合物，可能是离子化合物，也可能是共价化合物
【参考答案】D
【解析】该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。

考查了学生对物质结构
金属的金属性非金属的非金属性
金属金属性越强与水反应越容易非金属金属性越强与氢化合越容易
金属金属性越强与酸反应越容易非金属金属性越强形成的氢化物越稳定
金属金属性越强最高氧化物对应的水化物碱性越强非金属金属性越强最高氧化物对应的水化物酸性越强
金属性强的金属可以置换出盐溶液金属性弱的金属非金属性强的金属可以置换出溶液中非金属性弱的非金属
突破口是为，又短周期元素原子序数依次增大，原子半径比小，说明是，同时W与X属于同一主族，则W 是钠。

且最外层电子数之和为13，推出Y 为N。

（2013海南卷）3．重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是
A．氘(D)原子核外有1个电子B．1H与D互称同位素
C．H2O与D2O互称同素异形体D．1H18O与D216O的相对分子质量相同[答案]C
[解析]：同位素是同种元素不同种原子间互称，所以选项C是错误的，答案选C。

（2013福建卷）9.四种短周期元素在周期表中的位置如右图，其中只有M为金属元素。

下列说法不正确的是（）
A．原子半径Z<M
B．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X 的弱
C．X 的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小
D．Z位于元索周期表中第2 周期、第ⅥA族
【答案】B
【解析】由元素位置可知，Y、Z在第二周期，M、X在第三周期，由于只有M为金属，故Y、Z、M、X四种元素分别为N、O、Al、Si。

根据信息可得Y为F,没有最高价，只有负价，所以没法比较。

[2013高考∙重庆卷∙3]下列排序正确的是
A．酸性：H2CO3＜C6H5OH＜CH3COOH B．碱性：Ba(OH)2＜Ca(OH)2＜KOH C．熔点：MgBr2＜SiCl4＜BN D．沸点：PH3＜NH3＜H2O
答案：D
【解析】苯酚的酸性小于碳酸，A项错误；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物
的碱性越强，因此碱性：Ba(OH)2＞Ca(OH)2,B项错误；SiCl4为分子晶体，熔点低于离子晶体MgBr2，C项错误；NH3分子间存在氢键，沸点反常大于PH3，H2O分子间存在氢键，常温下为液态，在H2O、NH3、PH3中沸点最高，D项正确。

（2013四川卷）4. 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形成的分子空间构型可能是正四面体
D．WY2分子中δ键与π键的数目之比是2:1
【答案】C
【解析】因为最外层电子数W:X＝4:3，故W最外层电子数为4，X的为3，又因为WXYZ的
若Y为S则电负性应该为Z>W>Y;C同周期半径大小为X>Y>Z，而W处于上一周期，不能比较;D中W与Y形成的为CS2的σ：π=1：1。

（2013上海卷）3.230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。

下列有关Th的说法正确的是
A. Th 元素的质量数是232
B. Th 元素的相对原子质量是231
C. 232Th 转换成233U是化学变化
D. 230Th和232Th的化学性质相同
答案：D
【解析】Th有质量数为230、232的两种同位素，因此无法确定Th的质量数，A项错误；不知230Th与232Th的丰度，无法确定Th的相对原子质量，B项错误；化学变化过程中原子种类不变，而232Th转化为233U原子种类发生变化，C项错误；230Th与232Th互为同位素，二者化学性质相同，D项正确。

（2013上海卷）4.下列变化需克服相同类型作用力的是
A.碘和干冰的升华
B.硅和C60的熔化
C.氯化氢和氯化钾的溶解
D.溴和汞的气化
答案：A
【解析】碘与干冰的升华，均为固体分子转化为气体分子，克服的作用力均为分子间作用力，A项正确；硅是原子晶体，熔化时克服的作用力是共价键、C60是分子晶体，熔化时克服作用力是分子间作用力，B项错误；HCl和NaCl溶解克服的作用力分别为共价键、离子键，C 项错误；溴与汞的气化克服的作用力分别为分子间作用力、金属键，D项错误。

（2013上海卷）13.X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。

下列有关这些元素性质的说法一定正确的是
A.X元素的氢化物的水溶液显碱性
B.Z元素的离子半径大于W元素的离子半径
C.Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应
D.Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点
答案：C
【解析】工业上分离液态空气可获得氧气或氮气，故X为N或O，由Y的最外层电子排布
ns2np2可知Y 为C 或Si 、Z2+核外电子数为10，则Z 为Mg ，价层电子排布为3s23p1或3s23p5元素均可满足元素W 的结构特点，因此W 为Al 或Cl 。

若X 为O ，H2O 为中性，A 项错误；若W 为Cl-，则离子半径：Mg2+＜Cl-，B 项错误；Mg 在一定条件下可与氧气或氮气发生反应生成氧化镁或氮化镁，C 项正确；若Y 为C ，其最高价氧化物CO2的熔、沸点都很低，D 项错误。

（2013山东卷）8．W 、X 、Y 、Z 四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W 的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知
A ．X 、Y 、Z 中最简单氢化物稳定性最弱的是Y
B ．Z 元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y
C ．X 元素形成的单核阴离子还原性强于Y
D ．Z 元素单质在化学反应中只表现氧化性
解析：因为W 的气态氢化物可与其最高价含氧酸生成离子化合物，这指的是铵盐，所以W 是N 元素，则X 、Y 、Z 依次是O 、S 、Cl 。

则其氢化物中H2S 最不稳定，A 正确；只有氯元素的最高价含氧酸才一定比Y 的含氧酸酸性强，B 错；阴离子还原性S2-＞O2-，C 错；Cl2与水的反应中既表现氧化性，也表现了还原性，D 错。

答案：A
（2013广东卷）22．元素R 、X 、T 、Z 、Q 在元素周期表中的相对位置如下表所示， 其中R 单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。

则下列判断正确的是
A ．非金属性：Z<T<X
B ．R 与Q 的电子数相差26
C ．气态氢化物稳定性：R <T<Q
D ．最高价氧化物的水化物的酸性：T>Q
解析：由R 单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸，可知R 为F ，由周期表的相对位
置可以确定X 为S 、T 为Cl 、Z 为Ar 、Q 为Br 。

由于Z （Ar ）为稀有气体，不能比较其非金属性，A 错误；R 的（原子序数）电子数为9，Q 的（原子序数）电子数为35,35—9=26，B 正确；F 、Cl 、Br 三种元素位于同主族，同主族元素从上到下非金属性依次减弱，氢化物的稳定性依次减弱，最高价氧化物对应水化物酸性减弱，C 错误、D 正确。

答案：BD 命题意图：元素周期律与元素周期表
（2013浙江卷）9、短周期元素X 、Y 、Z 、W 、Q 在元素周期表的位置如表所示，其中X 元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法正确的是
A ．钠与W 可能形成Na2W2化合物
B ．由Z 与Y 组成的物质在熔融时能导电
C ．W 得电子能力比Q 强
D ．X 有多种同素异形体，而Y 不存在同素异形体
【解析】由“X 元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半”可推出X 为C ，因此Y 为O ，Z 为Si ，W 为S ，Q 为Cl 。

A 选项：Na 和S 可形成类似于Na2O 2 的Na2S2。

Z 与Y 组成的物质是SiO2，SiO2是原子晶体，熔融时不能导电。

C 选项：S 得电子能力比Cl 弱。

D 选项：C 、O 元素都能形成多种同素异形体。

答案：A
（2013天津卷）3、下列有关元素的性质及其递变规律正确的是
A 、IA 族与VIIA 族元素间可形成共价化合物或离子化合物
B 、第二周期元素从左到右，最高正价从+1递增到+7
C 、同主族元素的简单阴离子还原性越强，水解程度越大
D 、同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强
W X
Y Z
【解析】该题考查元素周期律。

A选项IA族的H元素可以与VIIA族的元素形成共价化合物，Na元素可以与VIIA族的形成离子化合物，正确；B选项第二周期元素从左到右，元素O和F无正价，错误。

C选项同主族元素的简单阴离子还原性越强，水解程度越小，错误。

D选项同周期金属元素的化合价越高，其失电子能力越弱，如Na 、Mg、Al，错误。

答案：A
（2013安徽卷）7.我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHO+O2催化剂CO2+H2O。

下列有关说法正确的是
A．该反应为吸热反应B．CO2分子中的化学键为非极性键
C．HCHO分子中既含α键又含π键D．每生成1.8gH2O消耗2.24L O2
【答案】C
【解析】A、该反应在室温下可以进行，故该反应为放热反应，错误；B、二氧化碳结构为==，为极性键，错误；C、甲醛分子中，含有碳氧双键，故其中既含有σ键又含有O C O
π键，正确；D、氧气的体积，并没有标明状况，故不一定为2.24L，错误。

【考点定位】以除甲醛气体为新的情境，考查了化学反应基本理论和基本概念，涉及化学反应中能量变化，分子结构、化学键以及气体的体积等相关知识。

（2013全国新课标卷1）9、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是
A、W2- X+
B、X+ Y3+
C、Y3+ Z2-
D、X+ Z2-
答案：C
解析：根据选项可知W、X、Y、Z形成的简单离子分别为W2- 、X+ 、Y3+ 、Z2-，又知W、X、Y、Z均为短周期元素，且原子序数依次增大，故可推出W为O，X为Na，Y为Al，Z为S，Al3+和S2-均能发生水解，水解打破了水的电离平衡。

O2-不能在水溶液存在，而Na+不水解。

备注：该题命题结构简单，切入点新颖，考查了离子化合价与其离子电荷的关系，难度不大。

（2013安徽卷）25.（15分）
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：
（1）W位于元素周期表第周期第族；W的原子半径比X的（填“大”或“小”）。

（2）Z的第一电离能比W的（填“大”或“小”）；XY2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NOH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°、101Kpa下，已知13.5g的Z固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kJ,该反应的热化学方程式是_________________________________________________________ 。

【答案】（1）三ⅣA 大
（2）小分子间作用力（范德华力）乙酸
（3）先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液Si + 4HF＝SiF4↑+ 2H2↑（4）4Al(s) + 3O2 g)＝Al2O3(s) △H＝－3352kJ/mol
【解析】（1）X的最高价氧化对应的水化物为H2XO3，可以确定X的化合价为＋4价，故可能为C、Si；Y是地壳中含量最高的为O，Z最外层电子为3s23p1，为Al；W质子数为28－14＝14为Si，综上所述可知X、Y、Z、W分别为C、O、Al、Si。

（2）Al是金属，Si是非金属，所以铝的第一电离能比硅的小。

CO2形成的晶体是分子晶体，由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是分子间作用力（范德华力）。

H、C、O三种元素形成的同种分子间氢键的物质是乙酸。

（3）由于氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于氢氧化钠溶液中，所以实验中观察到的实验现象是先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液，单质硅和HF反应生成化学方程式是Si + 4HF＝SiF4↑+ 2H2↑。

（4）13.5g的Al的物质的量是0.5mol，所以4mol铝完全反应放出的热量是419kJ×8＝3352kJ，因此该反应的热化学方程式是4Al(s) + 3O2 g)＝Al2O3(s) △H＝－3352kJ/mol
【考点定位】以物质结构为基础，考查原子结构、分子结构，元素周期表和元素周期律，反应热的计算及热化学方程式的书写。

（2013天津卷）7、X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素，原子序数依次增大。

X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0；Q与X同主族；Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。

请回答下列问题：
五种元素原子半径由大到小的顺序是（写元素符号）_______________________。

X与Y能形成多种化合物，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质（写分子式）________________。

由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系
其中C是溶于水显酸性的气体；D是淡黄色固体。

写出C的结构式________；D的电子式_________。

①如果A、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，则A的化学式为_____________。

由A转化为B的离子方程式________________________。

②如果A由三种元素组成，B由四种元素组成，A、B溶液均显碱性。

用离子方程式表示A 溶液显碱性的原因_________________________________________。

A、B浓度均为0.1mol/L 的混合溶液中，离子浓度由大到小的顺序是_________________________________；常温下，在该溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶质的主要成分有_______________________。

【解析】该题以周期律和周期表为基础知识，考查元素推断、重要元素化合物的性质、化学用语、电解质溶液中离子浓度大小比较等重要知识。

根据短周期元素X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0，可推知X、Y元素分别为H 和C，Q与X同主族推知Q为Na元素，Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元
素，推知Z为O元素，R为Al元素。

原子半径大小顺序为Na＞Al＞Ｃ＞Ｏ＞Ｈ
（２）Ｃ和Ｈ形成的物质是有机化合物，含极性键又含非极性键，分子质量最小的只能是C2H2。

（３）C溶于水显酸性的气体只能是CO2，Ｄ是淡黄色固体，只能是过氧化钠，则CO2的结
构式是；过氧化钠的电子式是。

①Ｂ为两性不溶物，ＡＢ均由三种元素组成，根据转化关系Ａ为NaAlO2，Ｂ为Al(OH)3，由Ａ转化为Ｂ的离子方程式AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-或 2 AlO2-+3 H2O+CO2=2 Al(OH)3↓+CO32-。

②A由三种元素组成，B由四种元素组成，A、B溶液均显碱性，A是Na2CO3，B是NaHCO3。

A显碱性的原因是CO32-的水解。

水解的离子方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-。

二者等浓度的混合溶液中，离子浓度的大小顺序为c(Na+) ＞c(HCO3-) ＞c(CO32-) ＞c(OH-) ＞c(H+)，碳酸根的水解程度比碳酸氢根的水解程度大。

在滴加盐酸至中性时，碳酸钠和盐酸反应生成NaHCO3，NaHCO3和盐酸反应生成NaCl、H2O、CO2、如果溶质全是NaCl，由于有CO2，溶液就显酸性，所以溶质是NaHCO3、NaCl、CO2。

答案：（1）Na＞Al＞Ｃ＞Ｏ＞Ｈ；（2）C2H2；（3）；。

①NaAlO2；②AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-或2 AlO2-+3 H2O+CO2=2 Al(OH)3↓+CO32-。

③CO32-+H2O HCO3-+OH-；c(Na+) ＞c(HCO3-) ＞c(CO32-) ＞c(OH-) ＞c(H+)；NaHCO3、NaCl、CO2（或H2CO3）
（2013山东卷）32．（8分）【化学——物质结构与性质】
卤素元素包括F、Cl、Br等。

（1）下列曲线表示卤素元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是____________。

（2）利用“卤化硼法”课合成含B和N两种元素的功能陶瓷，右图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为___________。

（3）BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为________和_________。

第一电离能介于B、N 之间的第二周期元素有________种。

（4）若BCl3与XYm 通过B 原子与X 原子间的配位健结合形成配合物，则该配合物中提供孤对电子的原子是________。

解析：（1）非金属性越强，电负性越大。

同主族自上而下非金属性逐渐减弱，电负性逐渐降低，a 正确；F 是最强的非金属，没有正价，b 错误；HF 分子间存在氢键沸点大于HBr 的，c 错误；卤素单质自上而下单质的熔点逐渐升高，d 错误，答案选a 。

（2）B 原子半径大于N 原子半径，所以白球是B 原子，黑球是N 原子。

其中B 原子的个数是28181=⨯+，N 原子个数是24
141=⨯+，所以该物质的化学式是BN 。

（3）根据价层电子对互斥理论可知，BCl3和NCl3中心原子含有的孤对电子对数分别是（3－3×1）÷2＝0、（5－3×1）÷2＝1，所以前者是平面三角形，B 原子是sp2杂化。

后者是三角锥形，N 原子是sp3杂化。

（4）在BCl3分子中B 原子最外层的3个电子全部处于成键，所以在该配合物中提供孤对电子的应该是X 原子，B 原子提供空轨道。

答案：（1）a （2）2；BN （3）sp2；sp3 （4）X
（2013全国新课标卷2）37.[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）
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C3+三种离子组成的化合物B3CA6，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____。

解析：A 和B 的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A －和B+的电子相差为8，所以A 是F ，B 是K 。

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，C 应该是Fe ，D 应该是Ni 。

（1）根据构造原理可知，D2+的价层电子排布图为。

（2）金属性越强，第一电离能越小，所以四种元素中第一电离最小的是K 。

非金属性越强，电负性越大，所以电负性最大的是F 。

（3）①根据晶胞的结构简式可知，F 原子的个数是822
144116=+⨯+⨯；K 原子的个数是424
18=+⨯；Ni 原子个数是28181=⨯+，所以该化合物的化学式是K2NiF4。

②根据晶胞的结构简式可知，中间的立方体中Ni 原子周围最近的F 原子个数是6，既配位数是6。

③根据①可知该晶胞的目的应该是4.310
130********.681925943918223＝-⨯⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯ g·cm-3。

（4）A －、B+和C3+三种离子组成的化合物是K3[FeF6]，含有的化学键是离子间和配位健，其中复杂的离子是[FeF6]3－，配体是F －。

答案：（1）
（2）K F
（3）①K2NiF4； 6
②4.31013084001002.681925943918
223＝-⨯⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯ （4）离子键、配位键；[FeF6]3－；F －
（2013全国新课标卷1）37.[化学—选修3:物质结构与性质](15分)
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 ，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Mg2Si 和NH4CI 在液氨介质中反应制得SiH4,，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:
硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 。

SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是 。

(6)在硅酸盐中，SiO44－四面体(如下图(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
考点：考查基态原子核外电子排布、金属晶体、化学方程式的书写、杂化轨道、化学键 审题策略：根据金刚石的结构，可以推知晶体硅的结构；由键能与物质稳定性的关系，可以解释（5）中的问题。

根据均摊原理可以得出（6）中的结论。

解析：（1）硅是14号元素，根据构造原理可知，基态电子排布式为1s22s22p63s23p2，所以能量最高的为M 能层，该能层有s 、p 、d 能级，共计有1＋3＋5＝9个原子轨道。

其中最外层电子数是4个。

（2）硅由于性质活泼，在自然界中物单质存在，主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在于地壳中。

（3）硅和金刚石的结构类似，属于原子晶体，硅原子间以共价键结合。

在金刚石晶胞中每个面心具有一个碳原子，晶体硅和金刚石类似，则面心位置贡献的原子为32
16=⨯个。

（4）根据原子守恒可知，生成物还有氯化镁和氨气，则反应的化学方程式是Mg2Si ＋4NH4Cl=SiH4＋4NH3＋2MgCl2。

（5）①烷烃分子中C －C 键和C －H 键的键能大于硅烷中的Si －Si 键和Si －H 键的键能，稳定性强，所以硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多。

②由于键能越大，物质越稳定，C －H 键的键能大于C －O 键的键能，故C －H 键比C －O 键稳定；而Si －H 键的键能却远小于Si －O 键的键能，所以Si －H 键不稳定，而倾向于形成稳定性更强的Si －O 键，即更易生成氧化物。

（6）在硅酸盐中，SiO44－形成四面体结构，所以中心原子Si 原子采取sp3杂化。

根据图（b ）
结构可知，在无限长单链结构的多硅酸根，Si 与O 的原子原子个数之比为1:3，化学式为SiO32
－。

答案：（1）M ；9；4 （2）二氧化硅； （3）共价键；3
（4）Mg2Si ＋4NH4Cl=SiH4＋4NH3＋2MgCl2
（5）①硅烷中的Si －Si 键和Si －H 键的键能小于烷烃分子中C －C 键和C －H 键的键能，稳定性差，以断裂，导致长链硅烷难以形成，所以硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多。

②由于键能越大，物质越稳定，C －H 键的键能大于C －O 键的键能，故C －H 键比C －O 键稳定；而Si －H 键的键能却远小于Si －O 键的键能，所以Si －H 键不稳定，而倾向于形成稳定性更强的Si －O 键，即更易生成氧化物。

（6）sp3；1:3；[SiO3]n 2n －（或SiO32－）
（2013上海卷）金属铝质轻且有良好的防腐蚀性，在国防工业中有非常重要的作用。

完成下列填空：
23.铝原子核外电子云有 种不同的伸展方向，有 种不同运动状态的电子。

24.镓（Ga ）与铝同族。

写出镓的氯化物和氨水反应的化学方程式。

25.硅与铝同周期。

SiO2是硅酸盐玻璃（Na2CaSi6O14）的主要成分，Na2CaSi6O14也可写成Na2O ·CaO ·6SiO2。

盛放NaOH 溶液的试剂瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸盐而无法打开，发生反应的化学方程式 。

长石是铝硅盐酸，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。

由钠长石化学式NaAlSi3O8可推知钙长石的化学式为
26.用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。

如：
2Al+4BaO−
−高温3Ba↑+BaO·Al2O3
−→
常温下Al的金属性比Ba的金属性（选填“强”“弱”）。

利用上述方法可制取Ba的主要原因是。

a.高温时Al的活泼性大于Ba
b.高温有利于BaO分解
c.高温时BaO·Al2O3比Al2O3稳定
d.Ba的沸点比Al的低
【答案】（23）9 、13 ；（24）GaCl3+3NH3·H2O＝3NH4Cl+Ga(OH)3↓
（25）SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+2H2O 、CaAl2Si6O16 （26）弱、 d
【解析】（23）s轨道只有1个伸展方向、p轨道有3个伸展方向，Al核外电子排布为1s22s22p63s23p1，涉及3个s轨道、2个p轨道，因此其核外电子云（轨道）的伸展方向有9个；核外13个电子的运动状态各不相同，因此核外有13种不同运动状态的电子。

（24）同主族元素化学性质相似，因此类比氯化铝与氨水的反应可得氯化稼与氨水反应的方程式。

（25）在Na2O、CaO、SiO2中，只有SiO2是酸性氧化物，可与NaOH作用生成可用作粘合剂的硅酸钠溶液；由“长石是铝硅酸盐”，结合钠长石的化学式可知钙长石就是将钠长石的中钠更换为钙，铝硅酸阴离子不变，以及化合物中化合价代数和等于0可得钙长石的化学式为：Ca(AlSi3O8)2，即CaAl2Si6O16。

（26）利用元素Ba、Al在元素周期表的位置可知金属活泼性：Al＜Ba；但Al在高温下可将氧化钡中钡置换出来，原因是Ba的沸点低于铝，高温时Ba转化为气体脱离反应体系，使反应正向进行。

（四川卷）8.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AgNO3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀I；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①；G分子中X原子的杂化轨道类型是②。

（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RO42-具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式是。

【答案】
（1）离子晶体；（2）1s2 2s2 2p6 3s2 3p4，sp3杂化；（3）Ksp(AgCl)<KSP(Ag2S)，Ag2S的溶解度小于AgCl的溶解度; （4）4 FeO42-+20H+==4Fe3++3O2↑+10H2O.
【解析】(1)M的晶体类型，M为NH4Cl，属离子晶体。

(2)Y基态原子的电子排布：1s2 2s2 2p6 3s2 3p4，G分子中X原子的杂化轨道类型为sp3杂化。

(3)AgCl悬浊液中加入Ag2S，Ksp(AgCl)<KSP(Ag2S)，则溶液中的AgCl转化为Ag2S，由白色沉淀变为黑色沉淀。

(4)R的含氧酸跟RO42-为FeO42-，向其钠盐溶液中加入硫酸，溶液变黄，说明生成Fe3+，并有无色气体生成，反应中Fe的化合价降低，只能是O元素的化合价升高，则无色气体比为
O2，反应的离子方程式为：4 FeO42-+20H+==4Fe3++3O2↑+10H2O。

①气体G可溶于水且水溶液呈碱性，知气体G为NH3，气体G由X的单质与H2化合得到，则X为N元素。

②Y的单质为黄色晶体，知Y为S元素。

③R的3d轨道电子数为为4s轨道的三倍，则R为第四周期元素，4s轨道电子数为2，3d轨道为6，R原子的电子排布为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2，则R为Fe元素。

④Z的原子序数大于Y，且能与Na化合，则X为Cl元素。

⑤则Q为Na2S，J为NaCl，I为AgCl，M为NH4Cl。

（2013海南卷）13．（9分）
X、Y和Z均为短周期元素，原子序数依次增大，X的单质为密度最小的气体，Y原子最外层电子数是其周期数的三倍，Z与X原子最处层电子数相同。

回答下列问题：
（1）X、Y和Z的元素符号分别为、、。

（2）由上述元素组成的化合物中，既含有共价键又含有离子键的有、。

（3）X和Y组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的是。

此化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为；此化合物还可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨，相应的离子方程式为。

[答案] （1）H O Na （2）NaOH Na2O2
（3）H2O2 5 H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++8 H2O+5O2↑
H2O2+CN-+OH-=CO32-+NH3
[解析]：（1）氢气是密度最小的气体推出X为H，Y只能是第二周期元素推出为O，Z与H 同族且原子序数大于O推出为Na。

（2）3种元素两两组合，再全组合可得结论。

（3）第3个空已经给出反应物为H2O2、CN-、OH-，产物为CO32-、NH3，配平即可，此时CN-中C为+2价，N为-3价。

（2013海南卷）19．[选修3——物质结构与性质]（20分）
19-I（6分）下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是
A．CaC2 B．N2H4
C．Na2S2 D．NH4NO3
[答案]AC
[解析]：略。

19-II（14分）图A所示的转化关系中（具体反应条件略），a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质，其余均为它们的化合物，i的溶液为常见的酸，a的一种同素异形体的晶胞如图B所示。

回答下列问题：
（1）图B对应的物质名称是，其晶胞中的原子数为，晶体类型。