赏析新课标下的07年高考物质结构题
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文章编号：1005－6629(2008)04－0063－03中图分类号：424.74 文献标识码：B
2007年起实施了新课标下的第一年高考，这一年高考化学试题的题型、难度、走向很有研究的价值，尤其物质结构部分。新教材中增加了很多知识点，这部分内容究竟怎么考，或许我们能从下面的山东、广东、宁夏、海南的试题分析中找到答案。
(1)前四个周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期序数相同的元素有____种。
(2)第IIIA、VA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。Ga原子的电子排布式为___________。在GaN晶体中，每个Ga原子与____个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为____。在四大晶体类型中，GaN属于_____晶体。
(3)在极性分子NCl3中，N原子的化合价为-3，Cl原子的化合价为+1，请推测NCl3水解的主要产物是__________(填化学式)。
［命题意图］本题考查学生对元素周期表的结构、原子的电子排布、晶体类型、水解原理的应用。
［试题解析］(1)第一周期中，有一个未成对电子的是氢原子，其电子排布为1s1；第二周期中，未成对电子是两个的有两种――C:1s22s22p2和O:1s22s22p4；第三周期中，未成对电子是三个的是P:1s22s22p63s23p3；第四周期中未成对电子是四个的是Fe：1s22s22p63s23p64s23d6。
(2)Ga在元素周期表中是第四周期、第IIIA族，原子序数是31，即其原子核外电子数是31，根据核外电子的排布规律可以写出该原子的电子排布式为： 1s22s22p63s23p63d104s24p1或［Ar］3d104s24p1；由题给信息，“GaN的晶体结构与单晶硅相似”， 晶体结构为空间网状结构，每个Ga原子与四个N相连，这四个N原子构成的空间构型是正四面体型，属于原子晶体。
(3)水解是某物质中的带正电(或带负电)的原子或原子团与水电离出的OH-(或H+)结合成弱电解质，使溶液呈现酸性(或碱性)的过程。水解反应前后各元素的化合价不变，类似于复分解反应，由题意知NCl3中N的化合价为-3价，Cl的化合价为+1，则在NCl3水解的产物中N的化合价也是-3价，Cl的化合价是+1价，分析可知其水解产物是HClO和NH3・H2O。
［例2］(2007年高考广东卷)C、Si、Ge、Sn是同族元素， 该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面都有重要应用。请回答下列问题：
(1)Ge的原子核外电子排布式为___________。
(2)C、Si、Sn三种元素的单质中，能够形成金属晶体的是__________。
(3)按要求指出下列氧化物的空间构型、成键方式或性质
①CO2分子的空间构型及碳氧之间的成键方式_______________；
②SiO2晶体的空间构型及硅氧之间的成键方式_______________；
③已知SnO2是离子晶体，写出其主要物理性质________(写出2条即可)。
(4)CO可以和很多金属形成配合物，如Ni(CO)4，Ni与CO之间的键型为_________。
(5)碳氧键的红外伸缩振动频率与键的强度成正比， 已知Ni(CO)4中碳氧键的伸缩振动频率为2060 cm-1，而自由态CO分子中碳氧键的伸缩振动频率为2143cm-1， 则Ni(CO)4中碳氧键的强度比自由CO分子中碳氧键的强度_____(填字母)。
(A)强 (B)弱(C)相等(D)无法判断
［命题意图］考查学生对原子结构和原子核外电子排布的了解，对常见物质空间构型、化学键与物质性质间关系的了解，以及对原子晶体、金属晶体、简单配合物的结构的了解和对离子键形成的理解；考查学生的归纳推理能力、信息迁移能力及其综合应用能力。
［试题解析］(1)Ge位于元素周期表中第4周期第IVA族， 对每个电子层拆分至亚层，按s、p、d顺序书写可得核外电子排布式为：1s22s22p63p63d104s24p2。各电子亚层容纳的电子数之和等于该电子层容纳的电子数。
(2)依据元素周期律，同主族元素按照从上到下的顺序，金属性逐渐增强，能够形成金属晶体元素应是原子序数较大的元素。
(3)CO2分子结构式O=C=O，是以极性键形成的非极性分子，直线型，SiO2晶体是以Si-O间极性键结合成的原子晶体，立体网状结构。
(4)“CO可以和很多金属形成配合物，如Ni(CO)4”故可推知，Ni与CO之间的键型为配位键。
(5)依据题给信息，在自由CO分子中碳氧键的伸缩振动频率(2143cm-1)大于Ni(CO)4中C与O间的伸缩振动频率(2060cm-1)， 故在Ni(CO)4分子中碳氧键的强度削弱了。
［例3］(2007年高考宁夏卷)已知A、B、C、D和E 5种分子所含原子数目依次为1、2、3、4和6，且都含有18个电子。又知B、C和D是由两种元素的原子组成。请回答：
(1)组成A分子的原子的核外电子排布式是__________；
(2)B和C的分子式分别是____和_____；C分子的立体结构呈______型，该分子属于____分子(填“极性”或“非极性”)；
(3)若向D的稀溶液中加入少量二氧化锰，有无色气体生成。则D的分子式是____，该反应的化学方程式为___________。
(4)若将1mol E在氧气中完全燃烧，只生成1mol CO2和2mol H2O，则E的分子式是_______。
［命题意图］本题旨在对元素周期表、核外电子排布、分子构型和分子极性、化学式及化学方程式的书写等知识的考查。
［试题解析］(1)因A有18个电子且只有1个原子，所以A为18号元素Ar，按照核外电子排布规律可以写出其电子排布式为1s22s22p63s23p6。
(2)B、C两分子均有2种元素组成，又分别为含有2和3个原子的18电子的分子，所以B为HCl，C为H2S，H2S的结构与水分子的结构相似均为“V”型的极性分子。
(3)因为D分子中含有4个原子、2种元素、18个电子，且在溶液中加入MnO2后生成无色气体，所以D为H2O2。反应的化学方程式为2H2O2
2H2O +O2。
(4)因为1molE在氧气中完全燃烧，只生成1mol CO2和2mol H2O，所以1个E分子中含有1个C原子和4个H原子。又因为E分子中含有6个原子且为18电子分子，因此E中含有的另一个原子只能为O原子。因此E的化学式为CH4O。
［例4］(2007年高考海南卷)A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为_____；
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为____，C的元素符号为______；
(3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满，D的元素符号为____；其基态原子的电子排布式为____。
(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为____，其基态原子的电子排布式为________。
［命题意图］本题考查了常见元素种类的推断以及原子结构方面的知识。
［试题解析］(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，该元素最外层还有2个2s电子，因此A元素应为氮N。
(2)B元素的负一价离子与氩电子层结构相同，则B元素为氯Cl，C元素的正一价离子与氩电子层结构相同，C元素为钾K。
(3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满，则D原子就应为3d64s2，即26号元素铁Fe，铁基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有1个未成对电子，则E原子就应为3d104s1，即29号铜元素Cu，铜基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
通过对上述试题的分析，我们可以看出新课标下的高考试题的特点是“稳中有新”，出现了长周期过渡元素的电子排布式，但就整体而言变化不大。因此在今后的高三复习中我们还是要扎实地讲好每个知识点，帮助学生构建知识的体系，使之成系统化、网络化，以不变应万变，从而让学生在高考中取得理想的成绩。
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