2015年高考化学真题分项解析：专题08 物质结构与推断

专题08：物质结构与推断1．【2015浙江理综化学】右下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素的核电荷数为X元素的2倍。

下列说法正确的是（）B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增C．YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力D．根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性【答案】D【考点定位】本题主要是考查位置、结构与性质、元素周期表与元素周期律，涉及O、S、Si、P、As 等五种元素。

考查的知识点有原子半径半径、氢化物稳定性、S的存在、晶体类型及作用力、氧化还原反应、元素周期表的应用等【名师点晴】高考要求学生熟练掌握同一周期、同一主族的原子结构和元素性质的递变规律，了解元素原子结构、在周期表中的位置、性质及其它们之间的关系。

高考命题中常将将元素周期表、元素周期律、与元素性质结合进行考察，有时还会结合相应物质的性质和制备进行考查，该种题型是高考经典和必考题型。

通过元素周期表考查元素性质（主要包含元素主要化合价、元素金属性非金属性、原子或离子半径等），充分体现了化学周期表中位置反映结构、结构决定性质这一基本原理，更突显了化学学科规律的特色。

2．【2015广东理综化学】甲～庚等元素在周期表中的相对位置如下表，己的最高氧化物对应水化物有强脱水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数。

下列判断正确的是（）A．丙与戊的原子序数相差28B．气态氢化物的稳定性：庚<己<戊C．常温下，甲和乙的单质均能与水剧烈反应D．丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维【答案】AD【解析】己的最高氧化物对应水化物有强脱水性为浓硫酸，则己是S元素，可以推出庚是F元素，戊是As元素，丁是Si元素，丙是B元素，甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数，甲是Mg，乙是Ca。

A．丙与戊的原子序数相差（8+18+2）=28，对；B．非金属性越强，气态氢化物越稳定，气态氢化物的稳定性：庚＞己＞戊，B错；甲单质与水反应不剧烈，C错；丁是Si元素，二氧化硅可用于制造光导纤维，D对。

【考点定位】本题主要考查元素周期报和元素周期律的应用，光导纤维的主要成分。

【名师点睛】在解决有关元素周期表和元素周期律的问题时要具备一些基础知识：1、元素周期表的基本结构，多少个主族，多少个周期，每一周期有多少种元素等。

2、必须记得前三周期的元素。

3、前三周期元素的化合价、原子半径大小规律。

4、同周期、同主族元素性质的递变规律。

5、金属性、非金属性强弱的比较。

6、离子半径的大小比较。

3．【2015安徽理综化学】（14分）C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。

（1）Si位于元素周期表第____周期第_____族。

（2）N的基态原子核外电子排布式为_____；Cu的基态原子最外层有___个电子。

（3）用“>”或“<”填空：（4）常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1），测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。

0-t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是_____,溶液中的H+向___极移动，t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是______。

【答案】（1）三IV A ，（2）1s22s22p3，1个（3）>，<，>，<（4）2H+ + NO3-+e-=NO2↑+ H2O，正，Al在浓硝酸中发生钝化，氧化膜阻止了Al进一步反应【考点定位】本题属于实验题，考查知识点覆盖范围较广，包括元素周期表和元素周期律、核外电子排布、晶体类型、原电池原理等知识，难度也由简入难。

【名师点睛】关于元素周期表的掌握关键是规范表达元素在周期表中的位置，周期和族的表示书写要规范；在书写电子排布式时要注意根据能量最低原理和泡利不相容原理，同时还要注意洪特规则中的特例，如半满和全满结构的特殊性；晶体类型和分子的结构对物质物理性质的影响，化学键对物理性质的影响也是本题的考查重点；判断原电池的正负极关键在于理解原电池的本质是氧化还原反应，根据这个原理来判断正负极，负极失电子，发生氧化反应，进而再根据电极材料、电解质溶液和题干信息书写电极反应式。

【注】本题分类与专题7、104．【2015四川理综化学】（13分）X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。

X和R 属同族元素；Z和U位于第VIIA族；X和Z可形成化合物XZ4；Q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等；T的一种单质在空气中能够自燃。

请回答下列问题：（1）R基态原子的电子排布式是_____________________。

（2）利用价层电子对互斥理论判断TU3的立体构型是______。

（3）X所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是______(填化学式)；Z和U的氢化物中沸点较高的是_____(填化学式)；Q、R、U的单质形成的晶体，熔点由高到低的排列顺序是_______(填化学式)。

（4）CuSO4溶液能用作T4中毒的解毒剂，反应可生成T的最高价含氧酸和铜，该反应的化学方程式是_______________________。

【答案】（1）1s22s22p63s23p2或者[Ne] 3s23p2（2）三角锥形（3）HNO3；HF；Si＞Mg＞Cl2（4）P4+10CuSO4+16H2O=10Cu+4H3PO4+10H2SO4【解析】由题意可知X、Z、Q、R、T、U分别C、F、Mg、Si、P、Cl。

（1）Si基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p2或者[Ne] 3s23p2（2）PCl3价层电子对为4对，还有一个孤电子对，则得构型为三角锥形（3）第二周期酸性最强的为HNO3；HF分子间能形成氢键，故沸点高；Si为原子晶体，Mg为金属晶体，Cl2为分子晶体，则Si＞Mg＞Cl2（4）由题意可得：P4+10CuSO4+16H2O=10Cu+4H3PO4+10H2SO4【考点定位】元素推断物质结构、分子结构、晶体结构【名师点睛】本题将元素推断和物质结构知识结合起来考查。

从历年考题来看，常见元素及其化合物是中学化学的重点，也是学习化学的基本点，在高考中元素化合物是考查的重点。

元素化合物在高考中的考查方式主要有两种：一是单独考查某一族元素的结构、性质、制备以及用途等；二是将元素化合物的知识与基本概念、基本理论结合，与化学计算相结合，与无机推断相结合，与化学实验相结合等，它们是以元素化合物为载体结合基本概念、基本理论、化学计算、化学实验等进行考查。

主要考查化学键、离子键、共价键、共价键的极性、电子式、结构式的书写、物质结构与性质的关系、杂化理论、价层电子对互斥理论、电离能、电负性、晶体结构等知识。

在复习中一定要重视元素化合物知识的复习，不仅要注意各主族元素中典型元素化合物的复习，还要在各族间架起桥梁从而能够融会贯通，举一反三。

5．【2015天津理综化学】(14分)随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母X表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。

根据判断出的元素回答问题：（1）f在元素周期表的位置是__________。

（2）比较d、e常见离子的半径的小（用化学式表示，下同）_______＞__________；比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是：_______＞__________。

（3）任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式__________。

（4）已知1mole的单质在足量d2中燃烧，恢复至室温，放出255.5kJ热量，写出该反应的热化学方程式：___________________。

（5）上述元素可组成盐R：zx4f(gd4)2,向盛有10mL1mol·L-1R溶液的烧杯中滴加1mol·L-1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下：①R离子浓度由大到小的顺序是：__________。

②写出m点反应的离子方程式_________________。

③若R溶液改加20mL1.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为__________mol。

【答案】（1）第三周期ⅢA族（2）r(O2-)＞r(Na+)、HClO4＞H2SO4（3）（或）（4）2Na(s)+O2(g) ＝Na2O2(s) △H=-511kJ·mol-1（5）①c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH-)②NH4+ + OH-＝NH3·H2O ③0.022【解析】从图中的化合价和原子半径的大小，可以退出x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e 是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素。

（1）f是Al元素，在元素周期表的位置是第三周期ⅢA 族。

（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，故r(O2-)＞r(Na+)；非金属性越强最高价氧化物水化物的酸性越强，故HClO4＞H2SO4（3）四原子共价化合物，可以是NH3、H2O2、C2H2等，其电子式为：（或）（4）1molNa的单质在足量O2中燃烧，放出255.5kJ热量，则该反应的热化学方程式为：2Na(s)+O2(g) ＝Na2O2(s) △H=-511kJ·mol-1（5）①R是NH4Al(SO4)2, Al3+比NH4+水解程度更大，故离子浓度由大到小的顺序是：c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH-)②m点过程中加入氢氧化钠沉淀物质的量不变，是NH4+发生了反应，离子方程式为：NH4+ + OH-＝NH3·H2O③10mL1mol·L-1 NH4Al(SO4)2,溶液中Al3+物质的量为0.01mol，NH4+的物质的量为0.01mol ，SO42-的物质的量为0.02mol，20mL1.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液Ba2+物质的量为0.024mol，OH—为0.048mol，反应生成沉淀为0.022mol。

【考点定位】本题主要考查了化学图像、盐类水解、离子半径的大小比较。

涉及元素的判断、元素周期律的应用、溶液中离子浓度的比较、化学用语的书写、物质的量的计算等【注】本题分类与专题6、136．【2015重庆理综化学】（14分）我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。

（1）原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第周期。