物质结构与性质考向预测 专项训练-2027届高三化学一轮复习

2027高考选考物质结构与性质考向预测 一、考情解码：物质结构与性质试题考查内容、关键能力、核心素养、考查题型 二、重温经典 1．化学用语题型 【2023湖南卷】HClO的电子式：( ) 【2023北京卷】NaCl的电子式为( ) 【2023浙江6月】KI的电子式：( ) 【九省联考江西】CaCl2的电子式为( ) 【九省联考贵州】HCl的电子式：( ) 【九省联考广西】K2S的电子式为( ) 【九省联考甘肃】硫酸钾的电子式( ) 【九省联考黑龙江、吉林】的电子式为( ) 【2023湖北卷】用电子式表示K2S的形成：( ) 【2023浙江1月】HCl的形成过程：( ) 【2023辽宁卷】顺－2－丁烯的结构简式：( ) 【九省联考广西】N2的结构式为N≡N( ) 【九省联考黑龙江、吉林】顺－1,2－二溴乙烯结构式为( ) 【2023湖南卷】中子数为10的氧原子：( ) 【2023浙江1月】中子数为18的氯原子：( ) 【九省联考贵州】和互为同位素( ) 【2023湖南卷】NH3分子的VSEPR模型：( ) 【2023北京卷】NH3的VSEPR模型为( ) 【2023辽宁卷】BeCl2的空间结构：V形( ) 【2023浙江1月】BF3的空间结构：(平面三角形)( ) 【2023浙江6月】AlCl3的价层电子对互斥模型：( ) 【2023浙江6月】H2S分子的球棍模型：( ) 【九省联考贵州】H2O的VSEPR模型：( ) 【九省联考江西】CO2的VSEPR模型和空间结构一致( ) 【九省联考甘肃】SF6空间结构模型( ) 【九省联考广西】CO2的空间构型为( ) 【九省联考黑龙江、吉林】的空间结构为V形( ) 【2023湖南卷】基态N原子的价层电子排布图：( ) 【2023北京卷】基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为( ) 【2023浙江1月】碳的基态原子轨道表示式：( ) 【九省联考贵州】基态O原子价层电子排布图：( ) 【九省联考甘肃】基态Si的价层电子排布图( ) 【2023辽宁卷】基态Ni原子价电子排布式：3d10( ) 【九省联考黑龙江、吉林】基态Cr原子价电子排布式为3d44s2( ) 【九省联考广西】基态S的原子结构示意图为( ) 【2023北京卷】2pz电子云图为( ) 【2023湖北卷】用电子云轮廓图表示H－H的s－s σ键形成的示意图：( ) 2．位构性元素推断及元素性质题型 【2023广东卷】化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为nsn－1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是 A．元素电负性：E>Y>Z B．氢化物沸点：M>Y>E C．第一电离能：X>E>Y D．YZ3和的空间结构均为三角锥形 【九省联考江西】化合物M2X3YZW2是一种无机盐药物。已知X、Y、Z、W、M为原子序数依次递增的短周期元素，X、M同主族，Y、Z、W同周期，基态Y原子s轨道总电子数是p轨道电子数的4倍，基态Z、W原子的未成对电子数相等。下列说法正确的是 A．离子半径：W＞M B．电负性：X＞Z C．简单氢化物沸点：Z＞W D．M2X3YZW2难溶于水 3．概念考查及性质解释题型 【2023海南卷】近年来，我国航天科技事业取得了辉煌的成就。下列说法错误的是 A．我国科学家由嫦娥五号待回的月壤样品中，首次发现了天然玻璃纤维，该纤维中的主要氧化物SiO2属于离子晶体 B．某型长征运载火箭以液氧和煤油为推进剂，液氧分子间靠范德华力凝聚在一起 C．“嫦娥石”(Ca8Y)Fe(PO4)7是我国科学家首次在月壤中发现的新型静态矿物，该矿物中的Fe位于周期表中的ds区 D．航天员出舱服中应用了碳纤维增强复合材料。碳纤维中碳原子杂化轨道类型是sp2 【2023北京卷】下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是 A．F－F键的键能小于Cl－Cl键的键能 B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka C．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性 D．气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子 4．晶体结构之晶胞分析题型 【2023湖南卷】科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是 A．晶体最简化学式为KCaB6C6 B．晶体中与K＋最近且距离相等的Ca2＋有8个 C．晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面 D．晶体的密度为g·cm－3 【九省联考黑、吉】镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示，晶胞参数为a，具有催化活性的是Ni，图①和图②是晶胞的不同切面。下列说法错误的是 A．催化活性：①>② B．镍酸镧晶体的化学式为LaNiO3 C． La周围紧邻的O有4个 D．La和Ni的最短距离为 5．融合考查 【2023辽宁卷】在光照下，螺吡喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是 A．均有手性 B．互为同分异构体 C．N原子杂化方式相同 D．闭环螺吡喃亲水性更好 【九省联考贵州】苯甲酰胺是常见的酰胺类物质，可用于合成农药和医药，其结构简式如图所示。下列说法正确的是 A．分子式为C7H8NO B．分子中含有1个手性碳原子 C．分子中碳原子的杂化轨道类型是sp2、sp3 D．碱性条件下加热水解，可生成苯甲酸盐和氨 6．大题考查 【2023山东卷】卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： （1）－40℃时，F2与冰反应生成HOF利HF。常温常压下，HOF为无色气体，固态HOF的晶体类型为 ，HOF水解反应的产物为 (填化学式)。 （2）ClO2中心原子为Cl，Cl2O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO2中存在大π键。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为 ；O－Cl－O键角 ＞ Cl－O－Cl键角(填“＞”“ ＜”或“=”)。比较ClO2与Cl2O中Cl－O键的键长并说明原因 （3）一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数a＝b≠c，α＝β＝γ＝90°)，其中Cu化合价为＋2。上述反应的化学方程式为 CuCl2＋4K＋2F2=K2CuF4＋2KCl 。若阿伏加德罗常数的值为NA，化合物X的密度ρ= g·cm－3(用含NA的代数式表示)。 7．大题中的融合考查 【2023湖南卷】工艺流程： （1）晶体Ga(CH3)3的晶体类型是 。 （7）比较分子中的C－Ga－C键角大小：Ga(CH3)3 Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”“<”或“=”)，其原因是 【2023广东卷】工艺流程： （4）(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中，出现了NH4Al(OH)2CO3的明锐衍射峰。 ①NH4Al(OH)2CO3属于 (填“晶体”或“非晶体”)。 （5）②由CoCl2可制备AlxCoOy晶体，其立方晶胞如图。Al与O最小间距大于Co与O最小间距，x、y为整数，则Co在晶胞中的位置为 ；晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为 。 【2023广东卷】有机合成与推断： （4）关于反应⑤（）的说法中，不正确的有 。 A．反应过程中，有C－I键和H－O键断裂 B．反应过程中，有C=O双键和C－O单键形成 C．反应物i中，氧原子采取sp3杂化，并且存在手性碳原子 D．CO属于极性分子，分子中存在由p轨道“头碰头”形成的π键 三、解法点拨 1．学业质量水平与物质结构与性质试题考查内容分析 2．原子结构高频考查点突破——电子排布式及元素的性质 3．分子结构高频考查点突破——VSEPR模型、空间构型与杂化轨道理论 4．分子结构高频考查点突破——键角比较、分子的极性与物质性质的解释 （1）键角大小比较比较思维模型 （2）分子极性判断的3种方法 （3）无机含氧酸酸性强弱比较 （4）物质溶解性的影响因素 （5）晶体熔沸点比较 5．晶体结构高频考查点突破——晶体结构分析及相关计算 （1）均摊法图解 （2）晶胞密度计算思维模型 （3）晶胞参数与半径的关系 晶体 晶体结构 图示关系 晶胞参数与边长关系 简单立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有a=2r 体心立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，体对角线长为c，则有c＝a＝4r 面心立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有4r＝a 六方最密堆积晶胞 晶胞中原子球半径为r，六棱柱边长为a，高为h，则有a＝2r，h＝2倍四面体高=2×a=a 四、考题预测 物质结构与性质试题注重原子结构、分子结构、晶体结构的本原性知识的考查。 1．（A10联盟4月质量检测）以邻硝基苯甲醛合成吲哚的反应如下。下列说法正确的是 A．基态Fe2＋的价电子排布图： B．基态原子未成对电子数：N＞O＞C C．分子中有手性碳原子 D．分子中C和N原子均是sp2杂化 2．（江西省南昌市第一次模拟考试）我国科学家在高压下设计了一种氢元素化合物体系的高温超导体，其晶胞结构如图所示。设该立方晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数为NA。下列说法错误的是 A．该超导体的化学式为CaYH12 B．该晶胞中与Ca最近且距离相等的Y有8个 C．该晶胞体的密度为g·cm－3 D．该晶胞中相邻H原子之间的最短距离为 pm 3．（2024届齐鲁名校联盟第七次联考）硼烷－四氢呋喃（BH3·THF，结构简式为）是一种硼氢化和还原性的试剂，易溶于四氢呋喃、与水剧烈反应放出氢气。工业上常用于有机物中某些官能团的硼氢化和还原化。请回答下列问题： （1）BH3·THF组成元素的电负性由大到小的顺序为 （用元素符号表示）。下列状态的硼中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 （填标号）。 A．1s22s22p1 B．1s22s2 C．1s22s12p1 D．1s22p2 （2）先将NaBH4和BF3溶于二乙二醇二甲醚（CH3OCH2CH2OCH2CH2OCH3）中，充分溶解，再加入四氢呋喃，反应30 min、分离提纯即得较纯净的BH3·THF，同时还有另一种产物NaF。 ①制备BH3·THF的化学方程式为 。 ②制备过程中，BF3中B的杂化方式的变化是 ，上述物质中含配位键的是 。 ③二乙二醇二甲醚在水中的溶解度大于在苯中的溶解度，其原因是 （3）硼氢化钠在室温下是α型的立方晶体（如图甲所示），6.3GPa下转变为四方晶体（如图乙所示）。 ①硼氢化钠的α型立方晶体中，离最近的有 个，Na＋填充在Na＋围成的 （填“正四面体”或“正八面体”）空隙中。 ②硼氢化钠的四方晶体中，晶胞中A、B间距离d= nm（用含a的代数式表示）。 参考答案 1．化学用语题型 【2023湖南卷】HClO的电子式：( √ ) 【2023北京卷】NaCl的电子式为( × ) 【2023浙江6月】KI的电子式：( × ) 【九省联考江西】CaCl2的电子式为( × ) 【九省联考贵州】HCl的电子式：( × ) 【九省联考广西】K2S的电子式为( × ) 【九省联考甘肃】硫酸钾的电子式( × ) 【九省联考黑龙江、吉林】的电子式为( × ) 【2023湖北卷】用电子式表示K2S的形成：( √ ) 【2023浙江1月】HCl的形成过程：( × ) 【2023辽宁卷】顺－2－丁烯的结构简式：( × ) 【九省联考广西】N2的结构式为N≡N( √ ) 【九省联考黑龙江、吉林】顺－1,2－二溴乙烯结构式为( √ ) 【2023湖南卷】中子数为10的氧原子：( √ ) 【2023浙江1月】中子数为18的氯原子：( × ) 【九省联考贵州】和互为同位素( √ ) 【2023湖南卷】NH3分子的VSEPR模型：( × ) 【2023北京卷】NH3的VSEPR模型为( × ) 【2023辽宁卷】BeCl2的空间结构：V形( × ) 【2023浙江1月】BF3的空间结构：(平面三角形)( √ ) 【2023浙江6月】AlCl3的价层电子对互斥模型：( × ) 【2023浙江6月】H2S分子的球棍模型：( × ) 【九省联考贵州】H2O的VSEPR模型：( × ) 【九省联考江西】CO2的VSEPR模型和空间结构一致( √ ) 【九省联考甘肃】SF6空间结构模型( √ ) 【九省联考广西】CO2的空间构型为( × ) 【九省联考黑龙江、吉林】的空间结构为V形( × ) 【2023湖南卷】基态N原子的价层电子排布图：( √ ) 【2023北京卷】基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为( × ) 【2023浙江1月】碳的基态原子轨道表示式：( × ) 【九省联考贵州】基态O原子价层电子排布图：( × ) 【九省联考甘肃】基态Si的价层电子排布图( × ) 【2023辽宁卷】基态Ni原子价电子排布式：3d10( × ) 【九省联考黑龙江、吉林】基态Cr原子价电子排布式为3d44s2( × ) 【九省联考广西】基态S的原子结构示意图为( × ) 【2023北京卷】2pz电子云图为( √ ) 【2023湖北卷】用电子云轮廓图表示H－H的s－s σ键形成的示意图：( × ) 2．位构性元素推断及元素性质题型 【2023广东卷】A 【九省联考江西】A 3．概念考查及性质解释题型 【2023海南卷】AC 【2023北京卷】A 4．晶体结构之晶胞分析题型 【2023湖南卷】C 【九省联考黑、吉】C 5．融合考查 【2023辽宁卷】B 【九省联考贵州】D 6．大题考查 【2023山东卷】（1） 分子晶体 ， HF、O2 （2） sp2杂化 ； ClO2分子中原子轨道重叠的程度较大，Cl－O键的键长更短 。 （3）ρ= g·cm－3 7．大题中的融合考查 【2023湖南卷】工艺流程： （1） 分子晶体 。 （7） > 原因是 Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，为四面体结构，故夹角较小 。 【2023广东卷】工艺流程： （4）① 晶体 （5）② 体心 ； 12 。 【2023广东卷】有机合成与推断：（4）CD 四．考题预测 1．D 2．C 3． （1） O>C>H>B B （2） ① 。 ② sp2杂化→sp3杂化 ， BH3·THF、NaBH4 。 ③ 二乙二醇二甲醚和水均为极性分子，同时二乙二醇二甲醚和水之间形成氢键 。 （3）① 12 正八面体 ②d= nm 学科网（北京）股份有限公司 � 学业质量水平4－1 能根据物质的类别、组成、微粒的结构、微粒间作用力等说明或预测物质的性质，评估所做说明或预测的合理性。 微粒的结构 微粒间的相互作用力 物质的性质 原子结构 晶体结构 分子结构 构造原理、洪特规则 泡利原理、核外电子排布 核外电子运动状态、 元素周期律、周期表分区 电负性、电离能 微粒半径、原子光谱 分子及离子空间构型 VSEPR构型、杂化轨道理论 化学键类型、分子极性 微粒空间构型 等电子体原理 离域π键、键角大小比较 晶体类型 对物质性质的影响 晶胞定性分析 晶胞定量判断 晶体相关计算 配位键、填隙思想 晶体缺陷、晶胞投影图 原子之间 离子之间 分子之间 价层电子对之间 原子核与电子之间 电子之间 元素的性质 分子的性质 晶体的性质 能利用物质结构知识解 释物质性质及化学现象 � � 原子结构 能量最低原理(尽可能地占据能量最低的原子轨道) 泡利原理(每个原子轨道最多容纳2个自旋相反的电子) 洪特规则(简并轨道中先单独分占且自旋平行) 电子排布式(如S元素：1s22s22p63s23p4)。注：特殊的如Cr、Cu 电子排布图( ) 符号表征 原理规则 未成对电子数规律 1s 2s 2p 3s 3p 1 1 0 1 2 3 2 0 VIIA族 IA族 IIA族 IIIA族 IVA族 VA族 VIA族 0族 Co Sc Ti V Cr Mn Fe Ni IIIB族 IVB族 VB族 VIB族 VIIB族 VIII族 元素的性质 Cu Zn IB族 IIB族 3 1 2 3 6 5 4 2 1 0 ★微粒半径：共价半径、范德华半径、金属半径 ★第一电离能、逐级电离能(可通过库仑定律计算) ★电负性(鲍林电负性) （注：第一电离能与电负性不存在对应的关系） ★元素金属性、非金属性的比较 � � 分子结构 VS EPR模型 � 判断分子空间结构 空间结构不同─键角：直线形＞平面三角形＞正四面体形＞三角锥形＞V形 VSEPR模型相同(如均为sp3杂化� 分子结构相似 配体相同，中心原子电负性越大，成键电子对斥力越大，键角越大 中心相同，配体原子电负性越大，成键电子对斥力越小，键角越小 物质内不同键角比较 分子中重键和孤电子对之间的斥力大，使键角变得更小： 三键─三键＞三键─双键＞双键─双键＞双键─单键＞单键─单键 � � 晶体 熔沸点比较 看分子间作用力 (氢键→范德华力→分子的极性) a．分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体熔、沸点反常得高。 b．组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。 c．组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大。 d．在同分异构体中，一般支链越多，熔、沸点越低。 看共价键的强弱，取决于键长，即：成键原子半径大小。 规律：原子半径越小→键长越短→键能越大→熔沸点越高。 看离子键的强弱，取决于阴、阳离子半径大小和所带电荷数。 规律：衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，离子间的作用力就越强，离子晶体的熔、沸点就越高。 看金属键的强弱，取决于金属阳离子半径和所带电荷数 规律：金属离子的半径越小，离子的电荷数越多，其金属键越强，金属的熔、沸点就越高。 分子晶体 共价晶体 离子晶体 金属晶体 判断 晶体类型 � 物质结构与性质 选择题 综合大题 化学用语 位构性元素推断及元素性质 概念考查及性质解释 晶体结构之晶胞分析 创新题型——融合题型考查 融合考查——打破无机、有机界限考查 单列大题考查（部分省市） 化学反应原理题中的融合考查 化学工艺流程题中的融合考查 化学实验综合题中的融合考查 有机合成推断题中的融合考查 $