2015年高考化学真题分项解析：专题19 物质结构与性质（选修）

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1．【2015新课标Ⅰ卷理综化学】[化学——选修3：物质结构与性质]

碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：

（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。

在基态原子中，核外存在 对自旋相反的电子。

（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是 。

（3）CS2分子中，共价键的类型有 ，C原子的杂化轨道类型是 ，写出两个与

CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 。

（4）CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于 晶体。 （5）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：

石墨烯晶体 金刚石晶体

①在石墨烯晶体中，每个C原子连接 个六元环，每个六元环占有 个C原子。 ②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接 个六元环，六元环中最多有 个C原子在同一平面。

【答案】（1）电子云 2

（2）C有4个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构 （3）σ键和π键 sp CO2、SCN- （4）分子 （5）①3 2

②12 4

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【考点定位】考查物质结构与性质的应用、化学键类型的判断、晶胞的计算；试题难度为较难等级。 【名师点晴】（5）问中的晶体结构，石墨烯晶体相对简单，使用均分法即可得解。金刚石晶体结构复杂，

这里说明一下。大家看一下晶体结构示意图（我找了一幅图并处理了一下），有些图形信息在局部图形中看不到：

选定一个目标碳原子（图中箭头所指），注意到这个碳原子有四个共价键呈四面体伸展，两两组合成六个角。按理说六个角只对应六个六元环，但大家仔细看右图，红、蓝两色的六元环共同一个夹角。故可推知：每个碳原子连接有2×6=12个六元环。

右图晶体结构中可以分离出一个小结构（下图左），可以观察其中某一个六元环（下图右）。注意到六元环虽不是平面结构，但它是由三组平行线构成。任取一组平行线，可以确定四个原子共面。

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2．【2015新课标Ⅱ卷理综化学】[化学—选修3：物质结构与性质](15分）A、B、C、D为原子序数依次

增大的四种元索，A2和B具有相同的电子构型；C、 D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电

-+

子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：

（1)四种元素中电负性最大的是 (填元素符号），其中C原子的核外电子排布式为__________。 （2）单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是 (填分子式)，原因是 ；A和B的氢

化物所属的晶体类型分别为 和 。

（3）C和D反应可生成组成比为1：3的化合物E， E的立体构型为 ，中心原子的杂化轨道

类型为 。

（4）化合物D2A的立体构型为 ，中心原子的价层电子对数为 ，单质D与湿润的Na2CO3

反应可制备D2A，其化学方程式为 。

（5）A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数，a＝0.566nm， F 的化学式为 ：

晶胞中A 原子的配位数为 ；列式计算晶体F的密度(g.cm3) 。

-

【答案】（1）O；1s22s22p63s23p3（或[Ne] 3s23p3）

（2）O3；O3相对分子质量较大，范德华力大；分子晶体；离子晶体

（3）三角锥形；sp3（4）V形；4；2Cl2＋2Na2CO3＋H2O＝Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl

（或2Cl2＋2Na2CO3＝Cl2O＋CO2＋2NaCl） （5）Na2O；8；

4?62g/mol＝2.27g/cm3 —7323—1(0.566?10cm)?6.02?10mol-+

【解析】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A2和B具有相同的电子构型，则A是O，B是

Na；C、D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍，则C是P；D元素最外层有一个未成对电子，所以D是氯元素。

（1)非金属性越强，电负性越大，则四种元素中电负性最大的是O。P的原子序数是15，则根据核外电子排布可知C原子的核外电子排布布式为1s22s22p63s23p3（或[Ne] 3s23p3）。

（2）氧元素有氧气和臭氧两种单质，由于O3相对分子质量较大，范德华力大，所以中沸点高的是

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O3；A和B的氢化物分别是水和NaH，所属的晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。

（3）C和D反应可生成组成比为1：3的化合物E，即E是PCl3， 其中P含有一对孤对电子，其价层电子对数是4，所以E的立体构型为三角锥形，中心原子的杂化轨道类型为sp3。

（4）化合物Cl2O分子中氧元素含有2对孤对电子，价层电子对数是4，所以立体构型为V形。单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，则化学方程式为2Cl2＋2Na2CO3＋H2O＝Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl。

（5）根据晶胞结构可知氧原子的个数＝8?＋6?＝4，Na全部在晶胞中，共计是8个，则F 的化学式为Na2O。以顶点氧原子为中心，与氧原子距离最近的钠原子的个数8个，即晶胞中A 原子的配位数为8。晶体F的密度＝

1812m4?62g/mol3。 ＝＝2.27g/cm—7323—1V(0.566?10cm)?6.02?10mol【考点定位】本题主要是考查元素推断、核外电子排布、电负性、空间构型、杂化轨道、晶体类型与性质

及晶胞结构与计算等

【名师点晴】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，通过晶胞

中原子个数的计算和晶体的密度计算来考查考生的计算能力和应用知识解决问题的能力，考查了学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。 3．【2015山东理综化学】（12分）[化学---物质结构与性质]

氟在自然界中常以CaF2的形式存在。 （1）下列关于CaF2的表述正确的是_______。

a．Ca2与F间仅存在静电吸引作用

＋

－

b．F的离子半径小于Cl，则CaF2的熔点高于CaCl2 c．阴阳离子比为2：1的物质，均与CaF2晶体构型相同 d．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电

（2）CaF2难溶于水，但可溶于含Al3的溶液中，原因是________(用离子方程式表示)。

＋

－－

已知AlF63-在溶液中可稳定存在。

（3）F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为______________，其中氧原子的杂化方式为_________。

（4）F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)＋3F2(g)=2ClF3(g) △H=－313kJ·mol1，F－F键的键能为159kJ·mol1，Cl－Cl键的键能为242kJ·mol1，则ClF3中Cl

－

－

－

－F键的平均键能为______kJ·mol1。ClF3的熔、沸点比BrF3的________(填“高”或“低”)。

－