2015年高考化學真題分項解析：專題08物質結構與推斷.doc

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專題08：物質結構與推斷 1．【2015浙江理綜化學】右下表為元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W為短周期元素，W元素的核電荷數為X元素的2倍。下列說法正確的是（ ） 第9題表 X Y Z W T A．X、W、Z元素的原子半徑及它們的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性均依次遞增 B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游離態(tài)存在，它們的最高價氧化物的水化物的酸性依次遞增 C．YX2晶體熔化、液態(tài)WX3氣化均需克服分子間作用力 D．根據元素周期律，可以推測T元素的單質具有半導體特性，T2X3具有氧化性和還原性 【答案】D 【考點定位】本題主要是考查位置、結構與性質、元素周期表與元素周期律，涉及O、S、Si、P、As等五種元素?？疾榈闹R點有原子半徑半徑、氫化物穩(wěn)定性、S的存在、晶體類型及作用力、氧化還原反應、元素周期表的應用等 【名師點晴】高考要求學生熟練掌握同一周期、同一主族的原子結構和元素性質的遞變規(guī)律，了解元素原子結構、在周期表中的位置、性質及其它們之間的關系。高考命題中常將將元素周期表、元素周期律、與元素性質結合進行考察，有時還會結合相應物質的性質和制備進行考查，該種題型是高考經典和必考題型。通過元素周期表考查元素性質（主要包含元素主要化合價、元素金屬性非金屬性、原子或離子半徑等），充分體現(xiàn)了化學周期表中位置反映結構、結構決定性質這一基本原理，更突顯了化學學科規(guī)律的特色。 2．【2015廣東理綜化學】甲～庚等元素在周期表中的相對位置如下表，己的最高氧化物對應水化物有強脫水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外層與最內層具有相同電子數。下列判斷正確的是（ ） A．丙與戊的原子序數相差28 B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：庚<己<戊 C．常溫下，甲和乙的單質均能與水劇烈反應 D．丁的最高價氧化物可用于制造光導纖維 【答案】AD 【解析】己的最高氧化物對應水化物有強脫水性為濃硫酸，則己是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，甲原子最外層與最內層具有相同電子數，甲是Mg，乙是Ca。A．丙與戊的原子序數相差（8+18+2）=28，對；B．非金屬性越強，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：庚＞己＞戊，B錯；甲單質與水反應不劇烈，C錯；丁是Si元素，二氧化硅可用于制造光導纖維，D對。 【考點定位】本題主要考查元素周期報和元素周期律的應用，光導纖維的主要成分。 【名師點睛】在解決有關元素周期表和元素周期律的問題時要具備一些基礎知識：1、元素周期表的基本結構，多少個主族，多少個周期，每一周期有多少種元素等。2、必須記得前三周期的元素。3、前三周期元素的化合價、原子半徑大小規(guī)律。4、同周期、同主族元素性質的遞變規(guī)律。5、金屬性、非金屬性強弱的比較。6、離子半徑的大小比較。 3．【2015安徽理綜化學】（14分）C、N、O、Al、Si、Cu是常見的六種元素。 （1）Si位于元素周期表第____周期第_____族。 （2）N的基態(tài)原子核外電子排布式為_____；Cu的基態(tài)原子最外層有___個電子。 （3）用“>”或“<”填空： 原子半徑 電負性 熔點 沸點 Al_____Si N____O 金剛石_____晶體硅 CH4____SiH4 （4）常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池（圖1），測得原電池的電流強度（I）隨時間（t）的變化如圖2所示，反應過程中有紅棕色氣體產生。 0-t1時，原電池的負極是Al片，此時，正極的電極反應式是_____,溶液中的H+向___極移動，t1時，原電池中電子流動方向發(fā)生改變，其原因是______。 【答案】（1）三 IVA ，（2）1s22s22p3，1個（3）>，<，>，<（4）2H+ + NO3-+e-=NO2 ↑+ H2O，正，Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，氧化膜阻止了Al進一步反應 【考點定位】本題屬于實驗題，考查知識點覆蓋范圍較廣，包括元素周期表和元素周期律、核外電子排布、晶體類型、原電池原理等知識，難度也由簡入難。 【名師點睛】關于元素周期表的掌握關鍵是規(guī)范表達元素在周期表中的位置，周期和族的表示書寫要規(guī)范；在書寫電子排布式時要注意根據能量最低原理和泡利不相容原理，同時還要注意洪特規(guī)則中的特例，如半滿和全滿結構的特殊性；晶體類型和分子的結構對物質物理性質的影響，化學鍵對物理性質的影響也是本題的考查重點；判斷原電池的正負極關鍵在于理解原電池的本質是氧化還原反應，根據這個原理來判斷正負極，負極失電子，發(fā)生氧化反應，進而再根據電極材料、電解質溶液和題干信息書寫電極反應式。 【注】本題分類與專題7、10 4．【2015四川理綜化學】（13分）X、Z、Q、R、T、U分別代表原子序數依次增大的短周期元素。X和R屬同族元素；Z和U位于第VIIA族；X和Z可形成化合物XZ4；Q基態(tài)原子的s軌道和p軌道的電子總數相等；T的一種單質在空氣中能夠自燃。 請回答下列問題： （1）R基態(tài)原子的電子排布式是_____________________。 （2）利用價層電子對互斥理論判斷TU3的立體構型是______。 （3）X所在周期元素最高價氧化物對應的水化物中，酸性最強的是______(填化學式)；Z和U的氫化物中沸點較高的是_____(填化學式)；Q、R、U的單質形成的晶體，熔點由高到低的排列順序是_______(填化學式)。 （4）CuSO4溶液能用作T4中毒的解毒劑，反應可生成T的最高價含氧酸和銅，該反應的化學方程式是_______________________。 【答案】 （1）1s22s22p63s23p2或者[Ne] 3s23p2 （2）三角錐形 （3）HNO3；HF；Si＞Mg＞Cl2 （4）P4+10CuSO4+16H2O=10Cu+4H3PO4+10H2SO4 【解析】由題意可知X、Z、Q、R、T、U分別C、F、Mg、Si、P、Cl。 （1）Si基態(tài)原子的電子排布式是1s22s22p63s23p2或者[Ne] 3s23p2 （2）PCl3價層電子對為4對，還有一個孤電子對，則得構型為三角錐形 （3）第二周期酸性最強的為HNO3；HF分子間能形成氫鍵，故沸點高；Si為原子晶體，Mg為金屬晶體，Cl2為分子晶體，則Si＞Mg＞Cl2 （4）由題意可得：P4+10CuSO4+16H2O=10Cu+4H3PO4+10H2SO4 【考點定位】元素推斷 物質結構、分子結構、晶體結構 【名師點睛】本題將元素推斷和物質結構知識結合起來考查。從歷年考題來看，常見元素及其化合物是中學化學的重點，也是學習化學的基本點，在高考中元素化合物是考查的重點。元素化合物在高考中的考查方式主要有兩種：一是單獨考查某一族元素的結構、性質、制備以及用途等；二是將元素化合物的知識與基本概念、基本理論結合，與化學計算相結合，與無機推斷相結合，與化學實驗相結合等，它們是以元素化合物為載體結合基本概念、基本理論、化學計算、化學實驗等進行考查。主要考查化學鍵、離子鍵、共價鍵、共價鍵的極性、電子式、結構式的書寫、物質結構與性質的關系、雜化理論、價層電子對互斥理論、電離能、電負性、晶體結構等知識。在復習中一定要重視元素化合物知識的復習，不僅要注意各主族元素中典型元素化合物的復習，還要在各族間架起橋梁從而能夠融會貫通，舉一反三。 5．【2015天津理綜化學】(14分)隨原子序數的遞增，八種短周期元素（用字母X表示）原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價的變化如下圖所示。 根據判斷出的元素回答問題： （1）f在元素周期表的位置是__________。 （2）比較d、e常見離子的半徑的?。ㄓ没瘜W式表示，下同）_______＞__________；比較g、h的最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱是：_______＞__________。 （3）任選上述元素組成一種四原子共價化合物，寫出其電子式__________。 （4）已知1mole的單質在足量d2中燃燒，恢復至室溫，放出255.5kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：___________________。 （5）上述元素可組成鹽R：zx4f(gd4)2,向盛有10mL1molL-1R溶液的燒杯中滴加1molL-1NaOH溶液，沉淀物質的量隨NaOH溶液體積變化示意圖如下： ①R離子濃度由大到小的順序是：__________。 ②寫出m點反應的離子方程式_________________。 ③若R溶液改加20mL1.2 molL-1Ba(OH)2溶液，充分反應后，溶液中產生沉淀的物質的量為__________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=-511kJmol-1 （5） ①c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH-) ②NH4+ + OH-＝NH3H2O ③0.022 【解析】從圖中的化合價和原子半徑的大小，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）電子層結構相同的離子，核電荷數越大離子半徑越小，故r(O2-)＞r(Na+)；非金屬性越強最高價氧化物水化物的酸性越強，故HClO4＞H2SO4 （3）四原子共價化合物，可以是NH3、H2O2、C2H2等，其電子式為： （或） （4）1molNa的單質在足量O2中燃燒，放出255.5kJ熱量，則該反應的熱化學方程式為：2Na(s)+O2(g) ＝Na2O2(s) △H=-511kJmol-1 （5）①R是NH4Al(SO4)2, Al3+比 NH4+水解程度更大，故離子濃度由大到小的順序是：c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH-)②m點過程中加入氫氧化鈉沉淀物質的量不變，是NH4+ 發(fā)生了反應，離子方程式為：NH4+ + OH-＝NH3H2O ③10mL1molL-1 NH4Al(SO4)2,溶液中Al3+ 物質的量為0.01mol，NH4+的物質的量為0.01mol ，SO42-的物質的量為0.02mol， 20mL1.2 molL-1Ba(OH)2溶液Ba2+物質的量為0.024mol，OH—為0.048mol，反應生成沉淀為0.022mol。 【考點定位】本題主要考查了化學圖像、鹽類水解、離子半徑的大小比較。涉及元素的判斷、元素周期律的應用、溶液中離子濃度的比較、化學用語的書寫、物質的量的計算等 【注】本題分類與專題6、13 6．【2015重慶理綜化學】（14分）我國古代青銅器工藝精湛，有很高的藝術價值和歷史價值，但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕，故對其進行修復和防護具有重要意義。 （1）原子序數為29的銅元素位于元素周期表中第 周期。 （2）某青銅器中Sn、Pb的質量分別為119g、20.7g，則該青銅器中Sn和Pb原子的數目之比為 。 （3）研究發(fā)現(xiàn)，腐蝕嚴重的青銅器表面大都存在CuCl。關于CuCl在青銅器腐蝕過程中的催化作用，下列敘述正確的是 。 A．降低了反應的活化能 B．增大了反應的速率 C．降低了反應的焓變 D．增大了反應的平衡常數 （4）采用“局部封閉法”可以防止青銅器進一步被腐蝕。如將糊狀Ag2O涂在被腐蝕部位，Ag2O與有害組分CuCl發(fā)生復分解反應，該化學方程式為 。 （5）題11圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的原理示意圖。 ①腐蝕過程中，負極是 （填圖中字母“a”或“b”或“c”）； ②環(huán)境中的Cl-擴散到孔口，并與正極反應產物和負極反應產物作用生成多孔粉狀銹u2(OH)3Cl，其離子方程式為 ； ③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，則理論上耗氧體積為 L（標準狀況）。 【答案】11.(14分) （1）四 （2）10:1 （3）A、B （4）Ag2O +2CuCl=2AgCl+Cu2O (5) ① c ② 2Cu2＋+3OH－+Cl－=Cu2(OH)3Cl↓ ③0.448 【解析】（1）銅為29號元素，根據核外電子排布規(guī)則可知，銅元素位于元素周期表中第四周期。 （2）根據N=m/MNA，青銅器中Sn、Pb的質量分別為119g、20.7g，則該青銅器中Sn和Pb原子數目之比為（119119）：（20.7207）=10:1. （3）催化劑能降低反應的活化能，從而加快化學反應速率，但是催化劑不能改變反應的焓變，也不能改變化學平衡常數，選A、B. （4）Ag2O與CuCl發(fā)生復分解反應，沒有化合價的升降，則化學方程式為Ag2O +2CuCl=2AgCl+Cu2O 。 （5）①根據圖示，腐蝕過程中，銅失電子生成Cu2＋，則負極是銅，選c； ②根據上述分析，正極產物是OH－，負極產物為Cu2＋，環(huán)境中的Cl-擴散到孔口，與正極反應產物和負極反應產物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl，則離子方程式為2Cu2＋+3OH－+Cl－=Cu2(OH)3Cl↓； ③4.29gCu2(OH)3Cl的物質的量為4.29/241.5=0.02mol,根據銅原子守恒，Cu2＋的物質的量為0.04mol,負極反應為：2Cu-4e－=2Cu2＋,正極反應為O2+4e－+2H2O = 4OH－，根據正負極放電量相等，則理論上耗氧體積為0.02mol22.4Lmol-1=0.448L. 【注】本題分類與專題8、10、11