高考化学二轮复习 专题15 物质结构与性质专题卷.doc

专题15物质结构与性质一、选择题1最近媒体报道了一些化学物质，如爆炸力极强的n5、结构类似白磷的n4、比黄金还贵的18o2、太空中的甲醇气团等。下列说法中，正确的是 ( )a18o2和16o2是两种不同的核素b将ag铜丝灼烧成黑色后趁热插入甲醇中，铜丝变红，质量小于agcn4为正四面体结构，每个分子中含有6个共价键，键角为10928d2n5=5n2是化学变化答案：d2我国科学家研制出一中催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：hchoo2co2h2o。下列有关说法正确的是a该反应为吸热反应 bco2分子中的化学键为非极性键chcho分子中既含键又含键 d每生成1.8 g h2o消耗2.24 l o2解析：该反应在室温下可以进行，故该反应为放热反应，a项错误；二氧化碳结构为，为极性键，b项错误；甲醛中，含有碳氧双键，故期中既含有键又含有键，c项正确；氧气的体积，并没有标明状况，故不一定为2.24 l，d项错误。答案：c3以m原子为中心形成的mx2y2分子中，x、y分别只以单键与m结合，下列说法正确的是 ( )am只能是碳、x、y 只能是氢和氯b若mx2y2分子空间构型为平面四边形，则无同分异构体c若mx2y2分子空间构型为四面体形，则有二种同分异构体d若mx2y2分子空间构型为四面体形，则无同分异构体解析：从化学式mx2y2可以看出：m可能为4价，故m既能是碳，也可能是硅，a项错误；b、c项的前题与结论正好相反，均错误、d项正确。答案：d4下列说法中正确的是( )a烯中c = c的键能是乙烷中cc的键能的2倍b氮气分子中含有1个键和2个键cno键的极性比co键的极性大dnh4 中4个nh键的键能不相同解析：有机化合物中，碳原子与碳原子的原子轨道之间以“肩并肩”的方式形成键的重叠程度要比以“头碰头”的方式形成键的重叠程度小得多。两个碳原子之间形成的键比键牢固，键的键能大于键。乙烯中两个碳原子间存在一个键和一个键，乙烷中两个碳原子间存在一个键，乙烯中c = c的键能应当大于乙烷中cc的键能且小于乙烷中cc的键能的2倍。氮气分子中有三个共价键，1个键和2个键，所以b选项的说法正确，符合题意。形成共价键的两个原子对电子的吸引能力差别越大，共价键的极性就越强；n原子与o原子吸电子能力的差值小于c与o吸电子能力的差值，no键的极性比co键的极性小。在nh4 中参与成键的8个电子分布在原子最外层的4个能量相等的sp3杂化轨道中，4个nh键的键能键长键角都相等，d项说法错误。答案：d5关于原子轨道的说法不正确的是( )a中心原子采取相同类型的杂化轨道成键的分子，其几何构型不一定相同bsp杂化轨道是由同一个原子中能量相近的一个s轨道和一个p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道c凡ab3型的共价化合物，其中心原子a均采用sp2杂化轨道成键d乙烯与氢气反应会变成乙烷，碳原子的杂化类型由sp2杂化变为sp3杂化解析：nh3属于ab3型，但n原子属于sp3杂化轨道成键。答案：c6ab型的化学式形成的晶体结构情况多种多样。如图所示的几种结构中最有可能是分子晶体的是( )a bc d解析：从、的结构上看，构成晶体的结构单元都是向外延伸和扩展的，符合离子晶体或原子晶体的结构特点，而、的结构没有这种特点，该结构可看成是一个分子，形成晶体时为分子晶体。答案：c7x、y为两种元素的原子，x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知( )a. x的原子半径大于y的原子半径b. x的电负性大于y的电负性 c. x的氧化性大于y的氧化性d. x的第一电离能小于y的第一电离能答案：b8下列对一些实验事实的理论解释正确的是( )选项实验事实理论解释an原子的第一电离能大于o原子n原子2p能级半充满bco2为直线形分子co2分子中c= = o之间的夹角为10928c金刚石的熔点低于石墨金刚石是分子晶体，石墨是原子晶体dhf的沸点高于hclhf的相对分子质量小于hcl解析：n原子核外电子排布为1s22s22p3，o原子核外电子排布为1s22s22p4，由洪特规则特例，半充满更稳定，n原子失电子难，第一电离能大于o原子，因为co2中的c = o之间的夹角为180，故co2为直线形分子，b错误，石墨是混合型晶体，金刚石是原子晶体，石墨熔化时，除了断开cc之间键外，还需断开键，所以熔点高，hf之间由于形成氢键，所以沸点高。答案：a9(2018上海八校联考)原子数、价电子总数相同的微粒互称等电子体，等电子体具有相同的结构特征。已知硝酰阳离子no2 与xo2分子互为相同结构的等电子体，则元素x可能为aclbsiccds解析：no2 的价电子总数为56217，符合条件的x可以为c或si，但sio2为原子晶体，不含分子。答案：c10下表列出了某短周期元素r的各级电离能数据(用i1、i2表示，单位为kjmol1)。i1i2i3i4r7401 5007 70010 500下列关于元素r的判断中一定正确的是( )ar的最高正价为3价br元素位于元素周期表中第a族cr元素的原子最外层共有4个电子dr元素基态原子的电子排布式为1s22s2解析：由表中数据i3i2知其最高正价为2价，r元素位于a族，最外层有2个电子，r不一定是be元素。答案：b11(2018南昌模拟)ch、ch3、ch都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是( )a它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化bch与nh3、h3o互为等电子体，几何构型均为正四面体形cch中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面dch与oh形成的化合物中含有离子键答案：c12x、y、z、w是短周期元素，x元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；z元素2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；w元素原子的m层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是a.x元素的氢化物的水溶液显碱性b.z元素的离子半径大于w元素的离子半径c.z元素的单质在一定条件下能与x元素的单质反应d.y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点解析：根据题意，z元素为mg，y元素原子最外电子电子排布为ns2np2，是c或si，x为n或o，w为al或cl，n的氢化物的水溶液显碱性，但o的氢化物的水溶液显中性或弱酸性，a错误，al3的半径比mg2小，b错误；氮气、氧气均能与镁反应，c正确；co2形成的晶体熔沸点低，d错误。答案：c13某一化合物的分子式为ab2，a属a族元素，b属a族元素，a和b在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和3.98，已知ab2分子的键角为103.3。下列推断不正确的是( )aab2分子的空间构型为“v”形bab键为极性共价键，ab2分子为非极性分子cab2与h2o相比，ab2的熔点、沸点比h2o的低dab2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而h2o分子间能形成氢键解析：根据a、b的电负性值及所处位置关系，可判断a元素为o，b元素为f，该分子为of2。of键为极性共价键。因为of2分子的键角为103.3，of2分子中键的极性不能抵消，所以为极性分子。答案：b14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cls的实验依据是酸性hclh2sb. 碳元素的电负性小于氧元素，每个co2分子中有4个键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mgalna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hclo4h2so4；选项b，每个co2分子中有2个键；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：d15下列描述中正确的是( )a. cs2为v形的极性分子 b. clo的空间构型为平面三角形c. sf6中有6对完全相同的成键电子对d. sif4和so的中心原子均为sp3杂化解析：cs2的分子结构为s = c = s，该分子为平面直线分子，a错误；clo中cl原子为sp3杂化，clo的离子结构为，为三角锥形结构，b错误；sf6中s与f形成6个相同的电子对；sif4、so中心原子均为sp3杂化，d正确。答案：cd16在硼酸b(oh)3分子中，b原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中b原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是( )asp，范德华力 bsp2，范德华力csp2，氢键 dsp3，氢键解析：由石墨的晶体结构知c原子为sp2杂化，故b原子也为sp2杂化，但由于b(oh)3中b原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力就为氢键。答案：c17高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为2价。如下图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是( )a超氧化钾的化学式为ko2，每个晶胞含有4个k和4个ob晶体中每个k周围有8个o，每个o周围有8个kc晶体中与每个k距离最近的k有8个d晶体中与每个k距离最近的k有6个答案：a18在极性分子中，正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长，通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关，一般用偶极矩()来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积，即dq。下列说法正确的是( )acs2分子中0b偶极矩的大小顺序为：邻硝基氯苯间硝基氯苯对硝基氯苯 c实验测得(pf3)1.03可知，pf3分子是平面三角构型d治癌药pt(nh3)2cl2的一种异构体0，其在水中的溶解性较小解析：选a。本题是一个信息题，首先要理解偶极矩的含义。当0，即说明d0，因为电量不可能为0，而d0，也即是正、负电荷重心重合，则转化为教材中的非极性分子的定义。a项cs2分子为非极性分子，所以0，正确。b项中对位的d是最小的，即是最小的，错误。pf3可能存在平面三角形和三角锥形两种情况，但是平面三角形的0，所以pf3为三角锥形，c项错误。0则为极性分子，根据相似相溶规则，在水中的溶解性应较大。答案：a二、非选择题19(2018湖北襄阳调研)用黄铜矿(主要成分是cufes2)生产粗铜的反应原理如下：(1)已知在反应、中均生成相同的气体分子，该气体具有漂白性。请分别写出反应、的化学方程式_、_。(2)基态铜原子的核外电子排布式为_，硫、氧元素相比，第一电离能较大的是_。(3)反应和生成的气体分子的中心原子的杂化类型是_，分子的空间构型是_。(4)c、si为同一主族的元素，co2和sio2化学式相似，但结构和性质有很大不同。co2中c与o原子间形成键和键，sio2中si与o原子间不形成上述键。从原子半径大小的角度分析，为何c、o原子间能形成，而si、o原子间不能形成上述键_。(5)cu2o的晶胞结构如图所示，该晶胞的边长为a cm，则cu2o的密度为_gcm3(用na表示阿伏加德罗常数的数值)。答案：(1)2cu2s3o22cu2o2so22cu2ocu2s6cuso2(2)1s22s22p63s23d104s1或ar3d104s1o(3)sp2v形(4)si的原子半径较大，si、o原子间距离较大，pp轨道“肩并肩”重叠程度较小，不能形成上述稳定的键(5)20(2018江西盟校联考)纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的a和b单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。已知a和b为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：电离能(kj/mol)i1i2i3i4a9321 82115 39021 771b7381 4517 73310 540(1)某同学根据上述信息，推断b的核外电子排布如图所示，该同学所画的电子排布图违背了_。(2)acl2分子中a的杂化类型为_。 (3)氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，c60可用作储氢材料。已知金刚石中的cc的键长为154.45 pm，c60中cc的键长为145140 pm，有同学据此认为c60的熔点高于金刚石，你认为是否正确_，并阐述理由_。(4)科学家把c60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式_，该物质的k原子和c60分子的个数比为_。(5)继c60后，科学家又合成了si60、n60，c、si、n原子电负性由大到小的顺序是_，ncl3分子的vsepr模型为_。si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则si60分子中键的数目为_。解析：(1)e(3s)e(3p)，3s轨道排满才能排3p轨道。(2)由表格中的电离能数据推出a为be，b为mg，becl2中心原子的价层电子对数为2，采取sp杂化。(3)c60与金刚石所属的晶体类型不同，c60是分子晶体，金刚石是原子晶体，决定两者熔点高低的作用力不同。(4)k原子序数是19，价电子排布式为4s1；从晶胞中可看出c60的个数为812，钾原子的个数为126，钾原子和c60分子的个数比为31。cnsi(5)c、si、n在周期表中的大致位置为 电负性顺序为ncsi；ncl3中心原子价层电子对数为4，vsepr模型为正四面体；si的价电子数为4，每个硅原子只跟相邻的3个硅原子相连，且最外层满足8电子稳定结构，所以每个si原子周围只有1个键，且2个si原子共用1个键，所以si60分子中键的数目为(601)30。答案：(1)能量最低原理(2)sp杂化(3)否c60为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，无需破坏共价键(4)4s131(5)ncsi正四面体3021(2018日照模拟)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。(1)a、b、c原子的第一电离能由小到大的顺序是_(用元素符号表示)；q3的核外电子排布式为_。(2)写出与bc互为等电子体的分子_(只写一种)，1 mol bc中含有的键数目为_。(3)b形成的气态氢化物的沸点高于e形成的气态氢化物的沸点，原因是_。(4)化合物甲由b、d两元素组成，已知甲是一种重要的结构材料，硬度大，耐磨损，晶胞如图1所示，甲的晶体中b、d两种元素原子的杂化方式均为_。(5)法国科学家阿尔贝费尔和德国科学家彼得格林贝格尔因在巨磁电阻效应(gmr效应)研究方面的成就而获得诺贝尔物理学奖。如图2的化合物具有gmr效应，则该化合物的化学式为_。解析：(1)同周期元素第一电离能呈增大趋势，但a族与a族、a族与a族第一电离能出现反常。(2)no与co2、n2o等是等电子体，其空间构型相同。(4)n原子形成3个共价键，还有1对孤对电子，所以为sp3杂化，si原子形成4个共价键，采取sp3杂化。(5)利用均摊法，n(ca)在体心，有1个，m(ti)在8个顶点，共81个，c(o)处于面心，共63个。答案：(1)con1s22s22p63s23p63d3(2)co2(或n2o等其他合理答案)2na(3)氮的气态氢化物分子间能形成氢键(4)sp3杂化(5)catio322(2018河南毕业考试)已知：a、b、c、d、e、f、x为周期表中前四周期的七种元素，它们的原子序数依次增大。a是周期表中原子半径最小的元素；b的基态原子有3个不同的能级，各能级中电子数相等；d的基态原子2p能级上的未成对电子数与b原子的相同；d2离子与e2离子具有相同的稳定电子层结构；f有“生物金属”之称，f4离子和氩原子的核外电子排布相同；x的基态原子的价电子排布式为3d84s2。请回答下列问题：(1)b、c、d三种元素的电负性由大到小的顺序是_(填元素符号)。(2)在a元素与上述其他元素形成的分子中，其中心原子为sp3杂化的为_。(写出2种即可)(3)与c同族且位于第四周期元素所形成气态氢化物的电子式为_，它属于_(填“极性”或“非极性”)分子，其沸点低于c的氢化物的沸点，主要原因是_。(4)f的基态原子核外电子排布式是_。(5)e原子的第一电离能比同周期后面相邻元素的第一电离能_(填“大”或“小”)。(6)氢气是理想的清洁能源，x元素与镧(la)元素的合金可作储氢材料，该合金的晶胞如右图所示，晶胞中心有一个x原子，其他x原子都在晶胞面上，则该晶体的化学式为_。已知该晶体的密度为d gcm3，其摩尔质量为m gmol1，则该晶胞的体积是_。(请列出算式)x的基态原子价电子排布式为3d84s2，则x是ni元素。同周期从左到右元素的电负性逐渐增强，故电负性onc。对于la与ni形成的合金，由其晶胞结构可知，一个晶胞中有la原子：81(个)，有ni原子：185(个)，故该晶体的化学式为lani5。由可知：d gcm3/v，故v cm3。答案：(1)onc(2)ch4、h2o、nh3(写出2种即可)(3) 极性nh3分子间能形成氢键而ash3不能(4)1s22s22p63s23p63d24s2