高考化学二轮专题复习：选考模块（化学与技术、物质结构与性质、有机化学基础）

这是一份高考化学二轮专题复习：选考模块（化学与技术、物质结构与性质、有机化学基础），共47页。
选考模块（化学与技术、物质结构与性质、有机化学基础）

【考情分析】
新课标高考化学选考内容涵盖选修模块 “化学与技术”、“物质结构与性质”、“有机化学基础”的内容，考生从中任选一个模块考试。
一、考试大纲对本专题内容的基本要求
化学与技术
（一）化学与资源开发利用
1．了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。
2．了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。
3．了解海水的综合利用。了解化学科学发展对自然资源利用的作用。
4．了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。
（二）化学与材料的制造、应用
1．了解社会发展和科技进步对材料的要求。了解化学对材料科学发展的促进作用。
2．了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点，了解有关的生产原理。
3．了解用化学方法进行金属材料表面处理的原理。
4．了解我国现代材料研究和材料工业的发展情况。了解新材料的发展方向。
（三）化学与工农业生产
1．了解化学在水处理中的应用。
2．了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义，认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。
3．了解精细化工产品的生产特点、精细化工在社会发展中的作用。
4．了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。
物质结构与性质
（一）原子结构与元素的性质
1．了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素（1~36号）原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。
2．了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。
3．了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。
4．了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。
（二）化学键与物质的性质
1．理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
2．了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
3．了解简单配合物的成键情况。
4．了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
5．理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
6．了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型（sp,sp2,sp3），能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。
（三）分子间作用力与物质的性质
1．了解化学键和分子间作用力的区别。
2．了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。
3．了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
有机化学基础
（一）有机化合物的组成与结构
1．能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。
2．了解常见有机化合物的结构。了解有机物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。
3．了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。
4．了解有机化合物存在异构现象，能判断简单有机化合物的同分异构体（不包括手性异构体）。
5．能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。
6．能列举事实说明有机分子中基团之间存在相互影响。
（二）烃及其衍生物的性质与应用
1．以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构、性质上的差异。
2．了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。
3．举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。
4．了解卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。
5．了解加成反应、取代反应和消去反应。
6．结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生影响，关注有机化合物的安全使用问题。
（三）糖类、氨基酸和蛋白质
1．了解糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。
2．了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，氨基酸与人体健康的关系。
3．了解蛋白质的组成、结构和性质。
4．了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
（四）合成高分子化合物
1．了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
2．了解加聚反应和缩聚反应的特点。
3．了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。
4．了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
二、命题趋向
以往高考试题中的STSE内容中实际上已经包含了化学与技术的考查，新课程高考大纲把二者作划为选考内容，供考生选择。化学与技术课程内容定位于化学生产技术，所以，考试的重点当然就放在“了解化学在资源利用、材料制造、工农业生产中的具体应用上，用所学知识对与化学有关的一系列技术问题做出合理的分析，强化应用意识和实践能力的考查”上。如：分析化学反应速率和化学平衡原理在硫酸制造、合成氨工业等化工生产工艺（生产条件的选择与控制）中的应用；电化学反应在氯碱工业生产、电镀、化学蚀刻等材料加工技术中的运用；讨论氧化还原反应、离子反应、基本的有机反应在金属、非金属材料、有机高分子材料、洗涤剂的制备与加工技术中运用；联系化学反应特点与条件，综合分析相关化工生产的产、供、销与环境问题，考虑厂址选择、配套设施的配置等技术问题。联系酸碱盐及电解质溶液的有关知识，分析土壤酸碱性的测定与改良、无土栽培营养液的配制、化肥、农药的合理使用等技术问题等。复习这部分内容时，应注意把握知识内容的深广度，关注教材中的三条内容线索：生产和技术问题线索；技术知识线索；化学知识线索。同时关注与其他模块的区别与联系。
物质结构与性质部分除了关于电子排布、分子间作用力和四种晶体类型等知识点外，都是新课标中所增加的知识内容。关于用电子排布式表示常见的元素，由过去的前三周期(1—18号)扩展到前四周期(1～36号)；对分子间的作用力，要求了解其与化学键的区别；对四种晶体类型知识点的要求中明确提出要了解“结构微粒、微粒间作用力的区别”。物质结构的这部分知识可以促进对物质性质本质的理解，但是知识内容比较抽象，理解起来有一定困难。
有机化学基础部分不但涵盖旧大纲中有机化学的知识点，而且还增加了部分知识点。增加的知识点可分成两大类，一类是知识点的延伸，如增加了“知道确定有机化合物结构的常用方法”、“命名简单的有机化合物”等；另一类是与社会生活的联系，如“知道天然气、液化石油气和汽油的主要成分及其应用”。试题通常以框图题的形式出现，在高科技新信息的框架中考查有机化学的基础知识，在某些省市的试卷中还特别注重对设计合成线路的考查。所以必须熟练掌握碳碳双键、碳碳叁键、卤代烃中的卤原子、醇羟基、酚羟基、醛基、羧基及酯基的结构及性质，延伸的还有苯环结构的特殊性、醚、酮等。在掌握了上述结构的特点后，就可以综合运用于多官能团化合物上，如课本上介绍的糖类、油脂、蛋白质等。另外，对于生产、生活中的较复杂的化合物，也可根据其结构中所含的特殊官能团，推断其主要性质。
这三模块知识在《考试大纲》中作为选考内容，从题型上，三个模块主要以非选择题的方式进行设计。在复习中可以根据自己的特长，在三模块之间确定复习的着力点。
【知识归纳】
一、化学与技术
（一）化学与资源开发利用
1．石油
(1)石油的组成：主要含C、H两种元素。由烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物。
(2)石油的炼制
①分馏：利用各组分沸点的不同将复杂混合物分离的过程。分为常压分馏（得到汽油、煤油、柴油、重油等产品）和减压分馏（得到润滑油、凡士林沥青等）
②石油的加工
裂化：一定条件下，使长链烃断裂成短链烃的过程。目的是提高汽油的产量和质量。
裂解：深度的裂化。目的是获得短链的不饱和气态烃。
2．煤
(1)煤的组成：主要含C元素。由有机物和无机物组成复杂的混合物。
(2)煤的综合利用
煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。得到焦炭、粗氨水、煤焦油、焦炉煤气等
煤的气化：把煤中的有机物转化成可燃性气体(CO、H2)的过程

煤的液化：把煤中的有机物转化成可燃性液体(如CH3OH)的过程
3．天然气的综合利用
天然气既是一种清洁的能源，也是一种重要的化工原料。
4．海水的综合利用
(1)海水水资源的利用
①海水的淡化。常用方法：蒸馏法、电渗析法、反渗透法、冷冻法。
②直接利用海水进行循环冷却。
(2)海水化学资源的利用：①海盐的生产；②Cl、Br、I的提取。
5．环境保护和绿色化学
(1)环境污染：包括大气污染，水污染，土壤污染和食品污染。
(2)绿色化学：核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的影响。
原子利用率为期望产物的总质量与生成物的总质量之比。对于具体的化学反应，原子利用率等于期望生成物的摩尔质量与生成物的总摩尔质量之比。
（二）化学与材料的制造、应用
1．金属的冶炼
（1）原理：化合物中金属元素得电子被还原成单质。
（2）方法：根据金属活动性强弱，通常采用电解法（锌以前的金属的制取）、热还原法（锌至铜之间的金属）和热分解法（铜以后的金属的制取）。
2．硅酸盐工业
（1）水泥：普通水泥的主要成分是硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)和铝酸三钙(3CaO·A12O3)等。
（2）玻璃：玻璃有普通玻璃、石英玻璃、光学玻璃等等。玻璃没有固定的熔、沸点。
（3）比较水泥和玻璃的生产方法(见下表)硅酸盐产品

水泥
玻璃（普通）
原料
石灰石、粘土
纯碱、石灰石、石英
设备
水泥回转窑
玻璃熔炉
反应
复杂的物理化学变化
Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
主要成分
3CaO·SiO2 、2CaO· SiO2 、
3CaO·Al2O3
Na2O·CaO· 6SiO2
特性
水硬性
（加石膏调节硬化速度）
玻璃态物质（在一定温度范围内软化）
非晶体
（4）陶瓷
①制造陶瓷的主要原料：粘土。
②制造陶瓷的一般过程：制泥、成型、干燥、烧成。
③陶瓷的种类(根据原料、烧制温度划分)：土器、陶器、瓷器、炻器等。硅酸盐的组成可以用氧化物形式来表示例高岭石A12(Si2O5)(OH)4可表示为A12O3·2SiO2·2H2O。
（三）化学与工农业生产
1．合成氨
（1）合成氨的条件的选择：温度(500℃)、压强20~50MPa)、催化剂（铁触媒）。
（2）合成氨生产工艺：生产流程 。
原料气的制备 。其中生产的氨气液化分离，原料气循环利用。
2．氯碱工业
离子交换膜电解槽主要由阳极（用金属钛网制成，涂有钛、钌等氧化物涂氯碱工业——电解饱和食盐水制取氯气和烧碱。
（1）原理：阳极（用石墨）：2Cl-－2e－=Cl2↑ 阴极（用Fe）：2H＋+2e-=H2↑
总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
（2）饱和食盐水的精制：电解前应除去食盐溶液中的Ca2＋、Mg2＋、SO42―等杂质离子，加入试剂依次为NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸（或将BaCl2溶液和NaOH溶液的顺序互换）。
（3）离子交换膜法制烧碱
离子交换膜的特性：只允许阳离子通过，而阻止阴极离子和气体通过。
3．硫酸工业——接触法
三阶段：SO2制取和净化、SO2转化为SO3、SO3吸收和H2SO4的生成
三方程：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO4
三设备：沸腾炉、接触室、吸收塔
4．化学肥料施用
酸性的化学肥料不能和碱性肥料混用，如硝酸铵和草木灰(主要有效成分为K2CO3)不能混合施用，因NH4NO3水解是酸性，K2CO3水解是碱性，混合促进水解，降低肥效。
二、物质结构与性质
（一）原子结构与原子核外电子能级分布
1．电子云和原子轨道
(1)电子运动的特点：①质量极小 ②运动空间极小 ③极高速运动。
电子云：电子在原子核外空间一定范围内出现，可以想象为一团带负电荷的云雾笼罩在原子核的周围，人们形象地把它叫做“电子云”称作电子云。电子云轮廓图称原子轨道。S的原子轨道是球的，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
s电子的原子轨道呈球形对称，ns能级各有1个原子轨道；p电子的原子轨道呈纺锤形，np能级各有3个原子轨道，相互垂直（用px、py、pz表示）；nd能级各有5个原子轨道；nf能级各有7个原子轨道。





2．泡利原理和洪特规则
量子力学告诉我们：ns能级各有1个轨道，np能级各有3个个轨道，nd能级各有5个轨道，nf能级各有7个个轨道。而每个轨道里最多能容纳2个电子，通常称为电子对，用方向相反的箭头“↑↓”来表示。
一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相反，这个原理成为泡利原理。
当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道而且自旋方向相反，这个规则是洪特规则。
洪特规则的特例：对于同一个能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，是比较稳定的。
3．能层与能级
对多电子原子的核外电子，按能量的差异将其分成不同的能层(n)；各能层最多容纳的电子数为2n2。对于同一能层里能量不同的电子，将其分成不同的能级(l)；能级类型的种类数与能层数相对应；同一能层里，能级的能量按s、p、d、f的顺序升高，即E(s)＜E(p)＜E(d)＜E(f)。
各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数见下表：
能 层(n)
一
二
三
四
五
六
七
符 号
K
L
M
N
O
P
Q
能 级(l)
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
…
……
最 多
电 子 数
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
…
……
2
8
18
32
……
2n2
4．核外电子排布
（1）构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序：
1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f……
构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从中可以看出，不同能层的能级有交错现象，如E(3d)＞E(4s)、E(4d)＞E(5s)、E(5d)＞E(6s)、E(6d)＞E(7s)、E(4f)＞E(5p)、E(4f)＞E(6s)等。
构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原子电子排布图（即轨道表示式）的主要依据之一。
（2）能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。即在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里。
（3）表示方法：电子排布式和轨道表示式。
5．基态、激发态、光谱
原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，处于最低能量的原子叫做基态原子。
当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量。光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一。
不同元素的原子发生跃迁时会吸收（基态→激发态）和放出（基态→激发态）能量，产生不同的光谱——原子光谱（吸收光谱和发射光谱）。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。
（二）元素周期律
1．元素周期律
元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化，这一规律叫做元素律。元素性质的周期性变化的本质原因是核外电子排布呈周期性变化。
2．元素性质周期性变化的具体表现
随着核电荷数的递增，每隔一定数目的元素
①原子半径由大到小；
②主要化合价：正价由+1→+7，负价由-4→-1；
③元素性质：同一周期由前往后金属性减弱，非金属性增强，同一主族，由上往下金属性增强，非金属性减弱；
④电离能：气态电中性基态原子失去一个电子，转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。电离能的大小决定了该元素的原子失电子能力大小，第一电离能越大，越难失电子，金属活动性越弱。
同一主族，由上往下第一电离能减小，同一周期由前往后电离能增大，但二、三周期中的Be、N、Mg和P四种元素的原子第一电离能大于相邻的前后元素的原子（为什么？）
⑤电负性：电负性是原子在化学键中对键合电子吸引能力的标度。电负性越大，吸引电子的能力越强。电负性的大小也可作为衡量金属性、非金属性强弱的尺度，在元素周期表中，电负性最大的是F，金属的电负性一般＜1.8；同一周期由前往后电负性增大，同一主族，由上往下电负性减小。
（三）共价键理论
1．共价键价键理论
（1）共价键
①定义：原子之间通过共用电子对所形成的化学键
②实质：形成共用电子对或电子云重叠
③类型：σ键和π键
a．δ键：沿健轴(两原子核的连线)方向以“头碰头”的方式发生原子轨道(电子云)的重叠所形成的共价键称为σ键——单键。
种类：S-S重叠，S-P重叠，P-P重叠
特点：轴对称(即以成键的两原子核为连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变)
b．π键：两个原子沿键轴平行以“肩碰肩”方式发生原子轨道(电子云)重叠所形成的共价键称为π键。(只有在生成σ键后，余下的p轨道才能生成π键)
特点：镜像对称(重叠形成的电子云由两块形成，分别位于两原子核构成的平面的两侧，互为镜像)
c．δ键和π键比较
重叠方式：δ键——头碰头；π键——肩并肩。
键的强度：δ键＞π键
成键电子：δ键（S-S；S-P；P-P）；π键（P-P）。
成键类型：δ键成单键；π键成双键、叁键。
（2）由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键总称价键轨道。
（3）判断共价键类型规律：共价单键是σ键；而共价双键中有一个σ键，另一个是π键；共价三键由一个σ键和两个π键组成。
2．价层电子对互斥模型
（1）中心原子上的价电子都用于形成共价键：分子中的价电子对相互排斥的结果。如：
ABn
立体结构
范例
n=2
直线型
CO2
n=3
平面三角形
CH2O
n=4
正四面体型
CH4
（2）中心原子上有孤对电子：孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。如H2O和NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角锥型。如：
化学式
中心原子含有孤对电子对数
中心原子结合的原子数
空间构型
H2S
2
2
V形
NH2＋
2
2
V形
BF3
0
3
正三角形
CHCl3
0
4
四面体
SiF4
0
4
正四面体
3．杂化轨道理论
（1）杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。
（2）杂化轨道类型：
①sp3杂化：1个s轨道和3个p轨道会发生混杂，得到4个相同的轨道，夹角109°28′，称为sp3杂化轨道。
②sp杂化：夹角为180°的直线形杂化轨道，sp2杂化：三个夹角为120°的平面三角形杂化轨道。
4．配位键
（1）“电子对给予—接受键”被称为配位键。一方提供孤对电子；一方有空轨道，接受孤对电子。如：[Cu(H2O)2＋]、NH4＋中存在配位键。表示：A→B（ 前者是电子对给予体后者是电子对接受体）。
条件：其中一个原子必须提供孤对电子。另一原子必须能接受孤对电子轨道。
（2）通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物。如铜氨配合物[Cu(NH3)4]2＋(深蓝色)的形成：
Cu2＋+2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4＋
Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋+2OH－+4H2O
5．键的极性和分子的极性
（1）极性键：由不同原子形成的共价键。吸电子能力较强一方呈正电性（δ+），另一个呈负电性(δ-)。
（2）极性分子和非极性分子：极性分子中，正电荷中心和负电中心不重合；非极性分子的正电中心和负电中心重合。
（3）判断极性分子或非极性分子经验规律：若分子结构呈几何空间对称，为正某某图形，则为非极性分子。
6．氢键及范德华力及其对物质的影响
（1）范德华力：分子之间存在着相互作用力。范德华力很弱，约比化学键能小l~2数量级。相对分子质量越大，范德华力越大；分子的极性越大，范德华力也越大。
（2）氢键：是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个分子中电负性很强的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。氢键普遍存在于已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间。例如，不仅氟化氢分子之间以及氨分子之间存在氢键，而且它们跟水分子之间也存在氢键。氢键表示方法：X—H…Y。
分子间氢键：使物质的熔、沸点升高。
分子间内氢键：使物质的熔、沸点降低。氢键属于一种较弱的作用力，其大小介于范德华力和化学键之间，约为化学键的十分之几，不属于化学键。
7．溶解性
（1）“相似相溶”规律：非极性溶质易溶于非极性溶剂，极性溶质易溶于极性溶剂。
极性溶质比非极性溶质在水中的溶解度大。如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。相反，无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小。
（2）溶解度影响因素：溶剂的极性、溶剂和溶质之间的氢键作用。
8．手性
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体。有手性异构体的分子叫做手性分子。
（四）晶体结构
1．晶体类型与结构、性质关系
晶体的类型直接决定着晶体的物理性质，如熔、沸点、硬度、导电性、延展性、水溶性等。而晶体的类型本质上又是由构成晶体的微粒及微粒间作用力决定，通常可以由晶体的特征性质来判定晶体所属类型。掌握下表内容是重点之一。对一些常见物质，要会判断其晶体类型。
比较四种晶体类型
2．如何比较物质熔、沸点高低
（1）由晶体结构来确定。首先分析物质所属的晶体类型，其次抓住决定同一类晶体熔、沸点高低的决定因素。
①一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体
如：SiO2＞NaCl＞CO2(干冰)，但也有特殊，如熔点：MgO＞SiO2
②同属原子晶体，一般键长越短，键能越大，共价键越牢固，晶体的熔、沸点越高。
如：金属石＞金刚砂＞晶体硅 原因 rC-CY>W
B．W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z
C．Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体
D．WY2分子中σ键与π键的数目之比是2:1
解析：根据所给信息和原子的结构推断出具体的元素，然后根据具体的元素及其化合物性质进行解答。
因为原子的最外层电子数不超过8个，且W、X为主族元素，故W、X的最外层电子数分别为4和3；结合Z的电子数比X多4且W、X、Y、Z原子序数依次增大可知，W为C元素，则X为Al元素，Z为Cl元素，Y为Si、P、S三种元素中的一种。A.若Y为Si元素，则电负性Cl>C>Si。B.因为C元素在第二周期，其余三种元素在第三周期，故原子半径X>Y>Z>W。C.若Y为Si元素，SiCl4的空间构型为正四面体。D.CS2分子的结构式为S===C===S，一个分子中含有两个σ键和两个π键。
答案：C
点拨：知识：元素推断、元素电负性、原子半径、分子空间结构、共价键类型。能力：考查考生逻辑推理能力以及分析解决问题的能力。试题难度：中等。
2．我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHO＋O2CO2＋H2O。下列有关说法正确的是(　　)
A．该反应为吸热反应
B．CO2分子中的化学键为非极性键
C．HCHO分子中既含σ键又含π键
D．每生成1.8 g H2O消耗2.24 L O2
解析：从题给信息入手分析，结合原子成键特点，在准确理解相关概念的前提下进行判断。
A．通过分析化学方程式可知，该反应等同于甲醛的燃烧，属于放热反应。B.CO2的结构式为O===C===O，可见CO2中的共价键是由不同元素的原子形成的，属于极性键。C.甲醛中碳原子采取sp2杂化，有三个等同的sp2杂化轨道伸向平面三角形的三个顶点，分别形成3个σ键，一个未参加杂化的p轨道与O原子的2p轨道形成π键。D.根据题给化学方程式可知，每生成1.8 g水消耗0.1 mol氧气，但由于题中并没有给出温度和压强，所以不能确定氧气的体积一定为2.24 L。
答案：C
点拨：知识：吸热、放热反应，化学键类型，原子杂化、σ键和π键的特点，气体摩尔体积等。能力：考查在新情境下灵活应用上述知识解决新问题的能力。试题难度：中等。
3．下列数据是对应物质的熔点(℃)：
BCl3
Al2O3
Na2O
NaCl
AlF3
AlCl3
干冰
SiO2
－107
2 073
920
801
1 291
190
－57
1 723
据此做出的下列判断中错误的是(　　)
A．铝的化合物的晶体中有的是离子晶体
B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
解析：从表中的数据可以看出，AlCl3是分子晶体，AlF3是离子晶体，所以A项对，B项错；干冰是分子晶体，而SiO2是原子晶体，C、Si是同主族元素，C项对；Na2O与Al2O3，虽属于不同族元素的氧化物，但都是离子晶体，D项对。
答案：B
4．短周期非金属元素X和Y能形成XY2型化合物，下列有关XY2的判断不正确的是(　　)
A．XY2一定是分子晶体
B．XY2的电子式可能是: : :X: : :
C．XY2水溶液不可能呈碱性
D．X可能是ⅣA、ⅤA或ⅥA族元素。
解析：短周期常见由金属元素形成的XY2型化合物有很多，可结合具体例子分析，A项说法错误，XY2可能是分子晶体(CO2)，也有可能是原子晶体(SiO2)；如果是CO2或者CS2电子式可能是: : :X: : :形式，B项说法正确；根据常见XY2型化合物，XY2水溶液不可能呈碱性，C项说法正确；ⅣA、VA或ⅥA族元素都有可能为＋2或者＋4价，所以都有可能形成XY2型化合物，D项说法也正确。
答案：A
5．两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在周期表前10号元素中，满足上述关系的元素共有(　　)
A．1对　　　　　　　　　 B．2对
C．3对 D．4对
解析：前10号元素的核外电子层数与最外层电子数分别为1H,1、1；2He,1、2；3Li,2、1；4Be,2、2；5B,2、3；6C,2、4；7N,2、5；8O,2、6；9F,2、7；10Ne,2、8。核外电子层数之比与最外层电子数之比：①1:2与1:2为H和Be；②2:1与2:1为C和He；③2:2与2:2无合适的元素。
答案：B
6．下列关于σ键和π键的理解不正确的是(　　)
A．σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成
B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
C．双键中一定有一个σ键、一个π键，三键中一定有一个σ键、两个π键
D．气体单质中一定存在σ键，可能存在π键
解析：p电子云重叠时，首先头碰头最大重叠形成σ键，py、pz电子云垂直于px所在平面，只能“肩并肩”地重叠形成π键，双键中有一个σ键、一个π键，三键中有一个σ键、两个π键，π键不能单独形成，A、B正确。σ键特征是轴对称，π键呈镜面对称，不能绕键轴旋转，C正确。稀有气体为单原子分子，不存在化学键，D不正确。
答案：D
7．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中不正确的是(　　)
A．NH为正四面体形 B．CS2为直线形
C．HCN为折线形(V形) D．PCl3为三角锥形
解析：NH、CS2、HCN、PCl3结构中价层电子对数分别为4对、2对、4对，VSEPR模型分子为正四面体形、直线形、直线形、空间四面体形，其中前三者中心原子均参与成键，立体结构就是VSEPR模型，PCl3分子中有1对孤对电子，所以立体结构为三角锥形。
答案：C
8．下列有关物质结构和性质的说法中，正确的是(　　)
A．元素非金属性Cl>S的实验依据是酸性HCl>H2S。
B．碳元素的电负性小于氧元素，每个CO2分子中有4个σ键
C．同周期主族元素的原子形成的简单离子的电子层结构一定相同
D．Na、Mg、Al三种元素，其第一电离能由大到小的顺序为Mg>Al>Na
解析：选项A的实验依据应是元素最高价氧化物的水化物的酸性HClO4>H2SO4。选项B，每个CO2分子中有2个σ键。选项C，同周期主族元素的原子形成的简单离子的电子层结构不一定相同，如 Na＋和Cl－。
答案：D
9．NH3、H2O等是极性分子，CO2、BF3、CCl4等是极性键构成的非极性分子。根据上述事实可推ABn型分子是非极性分子的经验规律是(　　)
A．在ABn分子中A原子的所有价电子都参与成键
B．在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量
C．在ABn分子中每个共价键的键长都相等
D．分子中不能含有氢原子
解析：由题给信息可以判断若ABn型分子是非极性分子，则ABn型分子中A原子的所有价电子都参与成键，与相对原子质量大小、键长以及是否含有氢原子无关。
答案：A
二、非选择题
10．利用15N可以测定亚硝酸盐对地下水质的污染情况。
(1)下列说法正确的是________。
A．14N与15N为同种核素
B．14N的第一电离能小于14C
C．15NH3与14NH3均能形成分子间氢键
D．CHNH2与CH3CHNH2互为同系物
(2)15N的价层电子排布图为________；15NH4Cl的晶胞与CsCl相同，则15NH4Cl晶体中15NH的配位数为________；15NH中15N的杂化轨道类型为________。

(3)工业上电解法处理亚硝酸盐的模拟工艺如图。已知阳极区发生化学反应：
2NO＋8H＋＋6Fe2＋===N2↑＋6Fe3＋＋4H2O
①阳极电极反应方程式是________(不考虑后续反应)；
②若硫酸溶液浓度过大，阴极区会有气体逸出，该气体为_______
(填化学式)；该现象表明c(H＋)越大，H＋氧化性越________；
③若电解时电路中有0.6 mol电子转移，且NaNO2有剩余，则电解池中生成Na2SO4________mol。
解析：(1)A项，质子数相同而中子数不同的核素互为同位素；B项，N的价电子层为半充满结构，更加稳定；C项，含有N元素，故能形成氢键；D项，二者结构相似，分子组成相差一个“CH2”。(3)③由电极反应知转移0.6 mol电子时生成Fe2＋ 0.3 mol，故消耗NaNO2 0.1 mol，根据钠元素守恒可知生成Na2SO4 0.05 mol。
答案：(1)CD
(2) 8　sp3杂化
(3)①Fe－2e－===Fe2＋
②H2　强　③0.05
点拨：本题考查电化学，考查考生对电极反应的掌握情况。难度中等。
11．A、B、C、D、E、F均为周期表中前四周期元素，其原子序数依次增大，其中A、B、C为短周期非金属元素。A是形成化合物种类最多的元素；B原子基态电子排布中只有一个未成对电子；C是同周期元素中原子半径最小的元素；D的基态原子在前四周期元素的基态原子中单电子数最多；E与D相邻，E的某种氧化物X与C的氢化物的浓溶液加热时反应常用于实验室制取气态单质C；F与D的最外层电子数相等。
回答下列问题(相关回答均用元素符号表示)：
(1)D的基态原子的核外电子排布式是______________。
(2)B的氢化物的沸点比C的氢化物的沸点________(填“高”或“低”)，原因是______________________。
(3)A的电负性________(填“大于”或“小于”)C的电负性，A形成的氢化物A2H4中A的杂化类型是________。
(4)X在制取C单质中的作用是________，C的某种含氧酸盐常用于实验室中制取氧气，此酸根离子中化学键的键角________(填“>”“＝”或“As>Se　As、Se、Br原子半径依次减小，原子核对外层电子的吸引力依次增强，元素的第一电离能依次增大；Se原子最外层电子排布为4s24p4，而As原子最外层电子排布为4s24p3，p电子排布处于半充满状态，根据洪特规则特例可知，半充满状态更稳定，所以As元素的第一电离能比Se大
(3)sp3　配位(答共价不得分)
(4)12
点拨：本题考查电子排布式、电离能的比较、杂化类型的判断，考查考生灵活解决问题的能力。难度中等。
13．Ⅰ.下列有关说法正确的是________。
A．相同类型的离子晶体，晶格能越大，形成的晶体越稳定
B．手性催化剂只催化或者主要催化一种手性分子的合成
C．用金属的电子气理论能合理地解释金属易腐蚀的原因
D．H3O＋、NH4Cl和[Ag(NH3)2]＋中均存在配位键
Ⅱ.碳及其化合物在自然界中广泛存在。
(1)基态碳原子的价电子排布图可表示为________。
(2)第一电离能：碳原子________(填“>”“