《浙江省选考化学培优“题对题”提分狂练》题型16：元素与结构综合(解析版)

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2021 届浙江省选考化学培优“题对题”提分狂练

题型 16：元素与结构综合

1．(1)比较氧元素和氟元素的非金属性强弱：O_______F(填“<”“>或”“=”)；用一个化学方程式说明

两者非金属的相对强弱______________________________________。

(2)2002 年1月18 日在《科学》期刊中报导罗马大学的 Fulvio Cacace 及其同事发现氮的一种同素异形

体N4，已知 N4所有原子均满足 8电子稳定结构。写出 N4的结构式_______________。

(3)CO2和SiO2均是 IVA 族元素氧化物，CO2常温为气态，SiO2为高熔点固体。请分析原因___________

____________________________________。

【答案】(1)< 2F2+2H2O=4HF+O2

(2) (3)两者的结构不同，SiO2为原子晶体，CO2是分子晶体。

【解析】(1)F 是非金属性最强的元素，二者的非金属性强弱关系，可通过比较二者单质的氧化性来比

较，即 F2的氧化性比 O2强，F2可以置换 O2，方程式为：2F2+2H2O=4HF+O2；(2) N4所有原子均满足 8电子

稳定结构，则每个 N原子都要与另外 3个N原子相连，则 N4必为正四面体结构，N原子在正四面体的顶点

处，即 N4的结构式为：；(3)二者结构不同，CO2是分子晶体，SiO2是原子晶体，CO2熔化要克

服分子间作用力，SiO2熔化要克服共价键，共价键比分子间作用力强，所以，SiO2的熔点比 CO2高。

2．(1) 在30℃时生成一硝基取代产物，而在 60℃时生成一硝基取代产物。两者反应

温度不同的主要原因是_____________。

(2)NH2Cl 中各原子均满足电子稳定结构。写出 NH2Cl 的电子式：___________。

(3)二氧化碳晶体硬度很小，而二氧化硅晶体的硬度很大，其原因是____________。

【答案】(1)甲基对苯环有活化作用 (2)

(3)CO2晶体是分子晶体，SiO2是原子晶体，分子间作用力比共价键要弱得多，故 SiO2 晶体硬度大

【解析】(1)甲基对苯环有活化作用，所以在 30℃时生成一硝基取代产物，而在 60℃

时生成一硝基取代产物；(2)NH2Cl 中各原子均满足电子稳定结构。NH2Cl 的电子式为：；(3)CO2晶

体是分子晶体，SiO2是原子晶体，分子间作用力比共价键要弱得多，故 SiO2晶体硬度大。

3．(1)醋酸可通过分子间氢键双聚形成八元环，画出该结构_______________。(以O…H—O 表示氢键)

(2)已知碳化镁 Mg2C3可与水反应生成丙炔，画出 Mg2C3的电子式__________________。

(3)工业上，异丙苯主要通过苯与丙烯在无水三氯化铝催化下反应获得，写出该反应方程式__________

_____。

(4)维生素 B1 的结构简式如图所示，维生素 B1晶体溶于水的过程，需要克服的微粒间作用力，除范德

华力外还有________。

【答案】(1) (2)

(3) (4)氢键和离子键

【解析】(1)醋酸可通过分子间氢键双聚形成八元环，则应为一个醋酸分子中碳氧双键中的氧原子与另

一分子中羟基上的氢原子通过氢键形成环，该结构为；(2)已知碳化镁 Mg2C3

可与水反应生成丙炔，则 Mg2C3的电子式为；(3)工业上，异丙苯主要通过苯与

丙烯在无水三氯化铝催化下反应获得，则该反应方程式为；(4)

维生素 B1晶体中含有阴、阳离子，可形成离子键；1个微粒的羟基上的氧原子与另一微粒中羟基上的氢原

子可形成氢键，所以维生素 B1晶体溶于水的过程，需要克服的微粒间作用力，除范德华力外还有氢键和离

子键。

4．(1)氯化钠的熔点(804℃)低于氟化钠的熔点(933℃)的主要原因是_________________。

(2)CaCl2O是离子化合物，各原子均满足 8电子稳定结构，CaCl2O的电子式是_______。

(3)热胀冷缩是自然界的普遍现象，但当温度由 0℃上升至 4℃时，水的密度却增大，主要原因是_____

________________________________________。

【答案】(1)离子半径 F-＜Cl-，晶格能 NaF＞NaCl (2)

(3)温度升高氢键被破坏的影响大于温度升高使分子间距离增加的影响

【解析】(1)氯化钠和氟化钠都是离子晶体，离子晶体熔点的高低受晶格能的影响，离子间距离越小，

晶格能越大，氯离子半径大于氟离子半径，所以氯化钠的熔点(804℃)低于氟化钠的熔点(933℃)，主要原因

是：离子半径 F-＜Cl-，晶格能 NaF＞NaCl；(2)CaCl2O是离子化合物，各原子均满足 8电子稳定结构，则

其由 Ca2+、Cl-、ClO-构成，所以 CaCl2O的电子式是；(3)温度由 0℃上升至 4℃时，

水分子间的距离减小，水的体积减小，但质量不变，所以密度不断增大，主要原因是温度升高氢键被破坏

的影响大于温度升高使分子间距离增加的影响。

5．请回答下列问题

(1)请解释H2O的热稳定性高于 H2S的原因______

(2)(CN)2是一种无色气体，有苦杏仁臭味，极毒，请写出该物质的电子式______

(3)乙醇与丙烷的相对分子质量接近，但是两者的沸点相差较大，请解释其原因_____

【答案】(1)原子半径：氧原子小于硫原子，故 H-O 的键能大于 H-S 的键能

(2) (3)乙醇分子间可形成氢键而丙烷分子不行

【解析】(1)原子半径 S>O，则键能 H-O 大于 H-S 键，所以 H2O的热稳定性高于 H2S；(2)(CN)2根据各

原子 8电子稳定结构可得其电子式：；(3)乙醇分子中 O和H可以形成氢键，而丙烷中不能形

成氢键，两者均为分子晶体，则乙醇的熔沸点远高于丙烷。

6．(1)通常情况下，NH3比PH3易液化，主要原因是________________________。

(2)已知 CaCl2O是由两种阴离子和一种阳离子形成的离子化合物，且每个原子满足 8电子稳定结构。

CaCl2O电子式为_________。

(3)相同条件下HF 酸性比 H2CO3强，请用一个化学方程式说明_________________。

【答案】(1)NH3分子间存在氢键，而 PH3分子间无氢键

(2) (ClO-与Cl-调换位置也可以)

(3)HF+NaHCO3=NaF+H2O+CO2↑或2HF+Na2CO3=2NaF+H2O+CO2↑

【解析】(1)由于氮的原子半径小，电负性较大，所以 NH3分子之间形成氢键，沸点高易液化；(2)已知

CaCl2O是由两种阴离子和一种阳离子形成的离子化合物，可推知两种阴离子为 Cl-和ClO-，阳离子为 Ca2+

离子，且均满足 8电子稳定结构，其电子式为；(3)根据强酸制弱酸的原理，用

HF 与NaHCO3或Na2CO3反应，产生 CO2即可证明，即 HF+NaHCO3=NaF+H2O+CO2↑或

2HF+Na2CO3=2NaF+H2O+CO2↑。

7．(1)KSCN 为离子化合物，各原子均满足 8 电子稳定结构，写出 KSCN 的电子式___________。

(2)常压下，硫化氢的分解温度比水的分解温度低的主要原因是 ______________。

(3)干冰的熔沸点远小于二氧化硅的主要原因是 ________________________。

【答案】(1) 或

(2)原子半径 S>O，H-S 键的键能比 H-O 键的键能小

(3)干冰为分子晶体，分子间作用力小，熔沸点低，二氧化硅为原子晶体，原子间共价键强，熔沸点

高

【解析】(1)KSCN 为离子化合物，各原子均满足 8电子稳定结构，SCN-结构简式为[S-C≡N]-或

[S=C=N]-，电子式为或；(2)硫化氢、水中分别含有 H-S、H-O 键，且氧原子

半径小于硫原子，则键能：H-S＜H-O，故硫化氢的分解温度比水的分解温度低；(3)干冰为分子晶体而二

氧化硅为原子晶体，破坏分子间的作用力的能量远远小于共价键的键能，干冰的熔沸点远小于二氧化硅。

8．(1)HF 的沸点高于 HCl 的主要原因是_____。

(2) ，请用系统命名法对该有机物命名______________。

(3)电石的主要成分是 CaC2，实验室用电石与水反应制取乙炔，CaC2 的电子式是______。

【答案】(1)HF 分子之间形成氢键而 HCl 没有 (2)2，2，3-三甲基戊烷

(3)

【解析】(1)卤族元素氢化物为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，但 HF

分子之间存在氢键，沸点最高；(2)最长的碳链含有 5个碳原子，称为戊烷，从靠近支链最近的一端开始编

号，同近时要求支链的位次和最小，因此三个甲基的位置为 2，2，3，系统命名为2，2，3-三甲基戊烷；

(3)CaC2是离子晶体，阴离子是 C22-，两个碳共用 3个共用电子对，阳离子是 Ca2+，故 CaC2的电子式是

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