2015年高考化学题型步步衔接 专题20《物质结构》(选修)(含解析)

专题20《物质结构》

【母题来源】2015福建理综化学

【母题题文】[化学-物质结构与性质]（13分）科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。

（1）CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为________________。

（2）下列关于CH4和CO2的说法正确的是_______(填序号)。

a．固态CO2属于分子晶体

b．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子

c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2

d．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp

（3）在Ni基催化剂作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2.

①基态Ni原子的电子排布式为_______，该元素位于元素周期表的第_____族。

②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4,1mol Ni(CO)4中含有___molσ键。

（4）一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。

①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是________。

②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中

笼状结构的空腔直径为0. 586nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是________。

【答案】(13分)（1）H、C、O；（2）a、d；（3）①1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar] 3d84s2；VIII；②8。

（4）①氢键、范德华力；②CO2的分子直径小于笼状空腔直径，且与H2O的结合力大于CH4。

【试题解析】（1）元素的非金属性越强，其电负性就越大。在CH4和CO2所含的H、C、O三种元素中，元素的非金属性由强到弱的顺序是O>C>H，所以元素的电负性从小到大的顺序为H

【命题意图】考查元素的电负性的比较、原子核外电子排布式的书写、物质的晶体结构、化学键、物理性质的比较、配位化合物的形成及科学设想的构思等知识。

【命题方向】本题考查的内容包含了选修模块“物质的结构与性质”中最基本和最重要的内容，特别是要求考生能根据物质的分子结构对其相关的性质给予合理解释，充分体现了化学的核心内涵，以及化学学科课程改革设置“物质结构与性质”选修模块的宗旨。【得分要点】元素的非金属性影响元素的电负性大小比较，要根据元素在周期表的位置及元素周期律，掌握元素的非金属性强弱比较方法进行判断。了解元素的原子杂化与形成的化合物的结构关系，掌握元素的种类与形成化学键的类别、晶体类型的关系，了解影响晶体熔沸点的因素及作用、掌握原子核外电子排布时遵循的能量最低原理、保利不相容原理和洪特规则、原子核外电子排布的能级图，正确写出原子核外电子排布式、确定元素在周期表的位置，结合微粒的直径大小和晶体结构特点分析温室气体CH4和CO2的转化和利用。掌握原子结构的基本理论和元素周期律知识是本题的关键。本题较为全面的考查了考生对物质结构的掌握情况。

1．【哈尔滨市第六中学2014-2015学年度上学期期末考试】硼元素在化学中有很重要的地位，硼及其化合物广泛应用于永磁材料、超导材料、富燃料材料、复合材料等高新材料领域。

（1）三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性的无色有毒腐蚀性气体，其分子的立体构型为，B原子的杂化类型为。

（2）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。下图是磷化硼晶体的晶胞示意图，则磷化硼的化学式为，该晶体的晶体

类型是。

（3）硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3B03分子间通过氢键相连(如上图)。

①硼酸分子中B最外层有个电子，1 molH3B03的晶体中有 mol氢

键。

②硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B(OH)3·H2O，它电离生成少量[B(OH)4]一

和H+，则硼酸为元酸，[B(OH)4]一含有的化学键类型为。

（4）H3P04的K1、K2、K3分别为7.6×10-3、6.3×10-8、4.4×10-13，硝酸完全电离，而亚硝酸K=5.1×10-4，请根据结构与性质的关系解释：

①H3PO4的K1远大于K2的原因；

②硝酸比亚硝酸酸性强的原

因。

（5）NiO晶体结构与NaCl晶体类似，其晶胞的棱长为a cm，则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为 (用含有a的代数式表示)。在一定温度下，NiO

晶体可以自发地分散并形成“单分子层”(如图)，可以认为氧离子作密致单层排

列，镍离子填充其中，列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为