山东省高考化学一轮复习 第12章 物质结构与性质（选考）试题.doc

第十二章物质结构与性质(选考)第一讲原子结构与性质一、选择题1图1和图2分别是1s电子的概率分布图和原子轨道图。下列有关认识正确的是()。a图1中的每个小黑点表示1个电子b图2表示1s电子只能在球体内出现c图2表明1s轨道呈圆形，有无数对称轴d图1中的小黑点表示某一时刻，电子在核外所处的位置解析a、d项，小黑点只表示概率分布；b项，电子在球体内出现机会多，在球体外也出现，但机会较少。答案c2在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是()a电离能最小的电子能量最高b在离核最近区域内运动的电子能量最低c最易失去的电子能量最高dp轨道电子能量一定高于s轨道电子能量解析 轨道电子的能量主要取决于能层，例如4s轨道电子能量大于3p轨道电子的能量。答案 d3下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是()a原子核外电子排布式为1s2的x原子与原子核外电子排布式为1s22s2的y原子b原子核外m层上仅有两个电子的x原子与原子核外n层上仅有两个电子的y原子c2p轨道上只有2个电子的x原子与3p轨道上只有2个电子的y原子d最外层都只有一个电子的x、y原子解析 本题考查的是核外电子排布的知识。a项中1s2结构的原子为he,1s22s2结构的原子为be，两者性质不相似。b项x原子为mg，y原子n层上有2个电子的有多种元素，如第四周期中ca、fe等相符合，化学性质不一定相似。c项为同主族的元素，化学性质一定相似。d项最外层只有1个电子的第a族元素都可以，过渡元素中也有很多最外层只有1个电子，故性质不一定相似。答案 c4现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：1s22s2 2p63s23p4；1s22s22p63s23p3；1s22s2 2p3；1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是()。a第一电离能：b原子半径：c电负性：d最高正化合价：解析根据核外电子排布式可确定分别是s、p、n、f，选项a正确；原子半径最大的是p，选项b错误；电负性强弱的正确顺序应为，选项c错误；由于f元素无正价，选项d错误。答案a5下列各组中的x和y两种原子，化学性质一定相似的是()。ax原子和y原子最外层都只有1个电子bx原子的核外电子排布式为1s2，y原子的核外电子排布式为1s22s2cx原子的2p能级上有3个电子，y原子的3p能级上有3个电子dx原子核外m层上仅有2个电子，y原子核外n层上仅有2个电子解析a项，如h和na性质不同，a项错误；b项，x为he，y为be，两者性质不同，b项错误；c项，x为n，y为p，同主族元素性质相似，c项正确；d项，x为mg，y的m层电子数不确定，元素种类很多，d项错误。答案c6肯定属于同族元素且性质相似的是()。a原子核外电子排布式：a为1s22s2，b为1s2b结构示意图：a为，b为ca原子基态时2p轨道上有1个未成对电子，b原子基态时3p轨道上也有1个未成对电子da原子基态时2p轨道上有一对成对电子，b原子基态时3p轨道上也有一对成对电子解析c中，由于p能级有三个轨道，若有一个未成对电子，意味着p轨道有两种电子排布情况：即np5 ，所以a、b两种元素不一定属于同一族元素。答案d7以下有关元素性质的说法不正确的是()。a具有下列电子排布式的原子中，1s22s22p63s23p21s22s22p31s22s22p21s22s22p63s23p4原子半径最大的是b具有下列价电子排布式的原子中，3s23p13s23p23s23p33s23p4第一电离能最大的是cna、k、rbn、p、aso、s、se na、p、cl，元素的电负性随原子序数增大而递增的是d某元素气态基态原子的逐级电离能(kjmol1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是x3解析a项，为si，为n，为c，为s，原子半径最大的为si，正确；b项，为al，为si，为p，为s，第一电离能最大的为p，正确；c项，同一主族元素，第一电离能从上到下逐渐减小；同一周期，第一电离能从左到右呈增大趋势，正确；d项，根据电离能变化趋势，最外层应有2个电子，所以与cl2反应时应呈2价，d错。答案d二、非选择题8a、b、c、d、e、f六种元素的原子序数依次递增。已知：f的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；e原子价电子(外围电子)排布为msnmpn1；d原子最外层电子数为偶数；a、c原子p轨道的电子数分别为2和4。请回答下列问题：(1)下列叙述正确的是_(填序号)。a金属键的强弱：deb基态原子第一电离能：dec五种元素中，电负性最大的元素是ed晶格能：nacldcl2(2)f基态原子的核外电子排布式为_；与f同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与f原子相同的元素为_(填元素符号)。(3)a与c形成的非极性分子中，键与键的个数之比为_；该分子与过量强碱反应生成的酸根离子的空间构型为_。(4)已知原子数和价电子数相同的分子或离子为等电子体，互为等电子体的微粒结构相同，b中心原子的杂化轨道类型为_。解析 s轨道最多排2个电子，故e的最外层电子数为3，根据a、c原子p轨道的电子数分别为2和4，可得a、c、e分别为a、a、a族的元素，结合原子序数依次增大，可知a、b、c、d、e分别是碳、氮、氧、镁、铝，由f的原子序数为29知f是铜。(1)离子半径al3mg2，形成的金属键al强于mg，mg的第一电离能大于al的，故a项错误，b项正确；这五种元素中，电负性最大的是c(氧)，c项错误。(2)注意铜的核外电子排布式符合“轨道全满、半满稳定”的原则，故cu基态原子的核外电子排布式为“1s22s22p63s23p63d104s1”，而不是“1s22s22p63s23p63d94s2”。(3)co2分子中键有两个、键有两个，co为平面三角形。(4)n与co2为等电子体，也为直线形分子，故中心原子为sp杂化。答案 (1)bd(2)1s22s22p63s23p63d104s1cr(3)11平面三角形(4)sp杂化9下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。请回答下列问题：(1)表中属于d区元素的是_(填元素符号)。(2)表中元素的6个原子与元素的6个原子形成的某种环状分子名称为_；和形成的一种常见溶剂的化学式为_，其立体构型为_。(3)某元素原子的外围电子排布式为nsnnpn1，该元素原子的最外电子层上孤电子对数为_；该元素与元素形成的最简单分子x属于_分子(填“极性”或“非极性”)。(4)元素的第一电离能_元素(选填“”、“”或“”、“”或“ph3ash3；而沸点的高低主要看是否能够形成氢键，分子间能形成氢键的物质沸点高，若不能形成氢键则比较它们的相对分子质量的大小，因n的非金属性很强，nh3分子间存在氢键，故沸点：nh3ash3ph3。答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或ar3d104s24p3as(2) 氧(3)三角锥形(4)as2o36zn6h2so4(稀)=2ash36znso43h2o(5)稳定性：nh3ph3ash3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定沸点：nh3ash3ph3，nh3可以形成分子间氢键，沸点最高；ash3相对分子质量比ph3大，分子间作用力大，因而ash3的沸点比ph3高第二讲分子结构与性质一、选择题1下列关于so2与co2分子的说法正确的是()a都是直线形结构b中心原子都采取sp杂化cs原子和c原子上都没有孤对电子dso2为v形结构，co2为直线形结构解析 so2中s原子有未用于成键的孤对电子，与两对成键电子对相互排斥，采取sp2杂化，是v形结构；而co2中c原子上没有孤对电子，采取sp杂化，是直线形结构。答案 d2下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()。aso3与so2 bbf3与nh3cbecl2与scl2 dh2o与so2解析so3、so2中心原子都是sp2杂化，a正确；bf3、nh3中心原子一个是sp2杂化，一个是sp3杂化，b错误；becl2中，be原子采取sp杂化，而scl2中s原子采取sp3杂化，c错误；h2o中氧原子采取sp3杂化，而so2中s原子采取sp2杂化。答案a3下列有关键和键的说法错误的是()。a在某些分子中，化学键可能只有键而没有键b当原子形成分子时，首先形成键，可能形成键，配位键都是键c键的特征是轴对称，键的特征是镜面对称d含有键的分子在反应时，键是化学反应的积极参与者解析在某些分子中，可能只有键，而没有键，a错误；由于键的键能小于键的键能，所以在化学反应中容易断裂。答案a4通常状况下，ncl3是一种油状液体，其分子空间构型与氨分子相似，下列对ncl3的有关叙述正确的是()ancl3分子中ncl键的键长比ccl4分子中ccl键的键长长bncl3分子是非极性分子c分子中的所有原子均达到8电子稳定结构dnbr3比ncl3易挥发解析 因碳原子半径比氮原子的大，故ncl键的键长比ccl键的键长短；ncl3分子空间构型类似nh3，故ncl3是极性分子；nbr3与ncl3二者结构相似，由于nbr3的相对分子质量较大，分子间作用力较大，所以nbr3的沸点比ncl3高，因此nbr3比ncl3难挥发。答案 c5下列叙述中正确的是()。anh3、co、co2都是极性分子bch4、ccl4都是含有极性键的非极性分子chf、hcl、hbr、hi的稳定性依次增强dcs2、h2o、c2h2都是直线形分子解析a中co2为非极性分子；b说法正确；当然根据分子的极性也可以判断它的空间结构，像d中水为极性分子，空间结构不是直线形，属于v形结构；选项c中hf、hcl、hbr、hi的稳定性依次减弱。答案b6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不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，氢键解析由于该晶体具有和石墨相似的层状结构，所以b原子采取sp2杂化，同层分子间的作用力是范德华力，由于“在硼酸b(oh)3分子中，b原子与3个羟基相连”虽然三个bo都在一个平面上，但单键能够旋转，使oh键位于两个平面之间，因而能够形成氢键，从而使晶体的能量最低，达到稳定状态。答案c7下列物质：h3ocu(nh3)42ch3coonh3ch4中存在配位键的是()。a b c d解析在h3o中，中心氧原子中有孤电子对，以配位键与h相结合，结构式为ohhh；在cu(nh3)42中，cu2与nh3中的氮原子以配位键相结合，结构式为，而在ch3coo、nh3、ch4中，结构式分别为、，没有形成配位键。答案a二、非选择题8四种元素x、y、z、e位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增大，y原子的l层p轨道中有2个电子；z原子的l电子层中，有三个未成对的电子，且无空轨道；e原子的l层电子数与最外层电子数之比为41，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为51。(1)xyz分子中的三个原子除x原子外最外层均为8电子构型，根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的主要类型有_。(2)zx3是一种常见气体，分子中z原子的杂化方式是_，该物质易液化，极易溶于水，其原因是_。(3)e元素2价离子的核外电子排布式为_。解析 由题意知：x、y、z、e四种元素分别为：h、c、n、zn。答案 (1)键、键(2)sp3杂化nh3分子之间可以形成氢键所以易液化；nh3分子与h2o分子间也可以形成氢键所以nh3极易溶于水(3)1s22s22p63s23p63d109(1)ch、ch3(甲基)、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它们均由甲烷去掉一个氢原子所得b它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化cch与nh3、h3o互为等电子体，几何构型均为三角锥形dch中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面e两个ch3(甲基)或一个ch和一个ch结合均可得到ch3ch3(2)锌是一种重要的金属，锌及其化合物有着广泛的应用。指出锌在周期表中的位置：第_周期第_族，属于_区。葡萄糖酸锌ch2oh(choh)4coo2zn是目前市场上流行的补锌剂。写出zn2基态电子排布式_；葡萄糖分子ch2ohchoh(choh)3cho中碳原子杂化方式有_。zn2能与nh3形成配离子zn(nh3)42。配位体nh3分子属于_(填“极性分子”或“非极性分子”)；在zn(nh3)42中，zn2位于正四面体中心，n位于正四面体的顶点，试在图中表示出zn(nh3)42中zn2与n之间的化学键。解析(1)由于ch、ch3、ch中原子数相同，而价电子数不同，所以它们不是等电子体，中心原子采取的也不全是sp2杂化，ch采取sp2杂化，所有原子共平面而ch3、ch均采取sp3杂化，ch、nh3、h3o原子数均为4，价电子数均为8，所以它们互为等电子体，中心原子采取sp3杂化，但形成三个共价键，所以几何构型均为三角锥形，c、d正确；e也正确。(2)zn为30号元素，位于第四周期，第b族，ds区，其zn2的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或ar3d10，在chch2ohohchohchohchohcho中与oh相连的碳原子采取sp3杂化，而cho上的碳原子采取sp2杂化；在zn(nh3)42中配位体nh3属于极性分子，zn2与nh3中n原子以配位键相结合。答案(1)cde(2)四bds1s22s22p63s23p63d10或ar3d10sp2杂化、sp3杂化极性分子10q、r、x、y、z五种元素的原子序数依次递增。已知：z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；y原子价电子(外围电子)排布为msnmpn；r原子核外l层电子数为奇数；q、x原子p轨道的电子数分别为2和4。请回答下列问题：(1)z2的核外电子排布式是_。(2)在z(nh3)42离子中，z2的空轨道接受nh3分子提供的_形成配位键。(3)q与y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是_。a稳定性：甲乙，沸点：甲乙b稳定性：甲乙，沸点：甲乙c稳定性：甲乙，沸点：甲乙d稳定性：甲乙(4)q、r、y三种元素的第一电离能数值由小至大的顺序为_(用元素符号作答)。(5)q的一种氢化物相对分子质量为26，其分子中键与键的键数之比为_。(6)五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于_(填晶体类型)。解析z原子序数为29，则z是cu。y原子价电子排布为msnmpn，则n为2，y是第a族短周期元素，且q、r、x、y原子序数依次递增，由知r、q在第二周期，由知q为c，x在第a族，原子序数xsih4，因为c非金属性比si强：沸点是sih4ch4，因为组成和结构相似的分子，其相对分子质量越大，分子间作用力越强，其沸点越高，故选b。(4)c、n、si元素中n非金属性最强，其第一电离能数值最大。(5)c的相对分子质量为26的氢化物是c2h2，乙炔分子中碳原子与碳原子间形成了一个键和两个键，碳原子与氢原子间形成两个键，则乙炔分子中键与键键数之比是32。(6)五种元素中电负性最大的非金属元素是o，最小的非金属元素是si，两者构成的sio2是原子晶体。答案(1)1s22s22p63s23p63d9或ar3d9(2)孤电子对(3)b(4)sicb硬度由大到小：金刚石碳化硅晶体硅c熔点由高到低：namgald晶格能由大到小：nafnaclnabrnai解析a项形成分子间氢键的熔、沸点要大于形成分子内氢键的物质，正确；b项均为原子晶体，原子半径越小，键长越短共价键越牢固，硬度越大，键长有：cccsimgna，c不正确；晶格能越大，则离子键越强，离子所带电荷相同时离子键的强弱与离子半径有关，半径越小，则离子键越强，d项正确。答案c4现有四种晶体的晶胞，其离子排列方式如下图所示，其中化学式不属mn型的是()。解析由均摊法可得a、c、d晶胞的m与n的个数比为11，而b晶胞中m与n的个数比为13，故b项不属于mn型。答案b5钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的晶胞结构示意图如图所示，它的化学式是 ()。abati8o12 bbati4o6 cbati2o4 dbatio3解析由晶胞结构示意图可知，ba在立方体的中心，完全属于该晶胞；ti处于立方体的8个顶点，每个ti有属于该晶胞；o处于立方体的12条棱的中点，每个o有属于该晶胞。即晶体中n(ba)n(ti)n(o)1113。答案d6下列现象与氢键有关的是()nh3的熔、沸点比a族其他元素氢化物的高小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶冰的密度比液态水的密度小尿素的熔、沸点比醋酸的高邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低水分子高温下很稳定a bc d解析：水分子高温下很稳定是因为分子中oh键的键能大。答案：b7已知nacl的摩尔质量为58.5 gmol1，其晶体密度为d gcm3，若图中钠离子与最接近的氯离子的核间距离为a cm，那么阿伏加德罗常数的值可表示为 ()。a117a3d b58.5/(2a3d)c234/(a3d) d58.5/(4a3d)解析a3dna58.5，na。答案b二、非选择题8已知a、b、c、d、e、f都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数abcdef。其中a原子核外有三个未成对电子；化合物b2e为离子晶体，e原子核外的m层中只有两对成对电子；c元素是地壳中含量最高的金属元素；d单质的晶体类型在同周期的单质中没有相同的；f原子最外层电子数与b的相同，其余各层均充满电子。请根据以上信息，回答下列问题(答题时，a、b、c、d、e、f用所对应的元素符号表示)：(1)a、b、c、d的第一电离能由小到大的顺序为_(用元素符号表示)。(2)b的氯化物的熔点比d的氯化物的熔点_(填“高”或“低”)，理由是_。 (3)a的氢化物分子中的中心原子采取_杂化，e的低价氧化物分子的空间构型是_。(4)f的核外电子排布式是_，f的高价离子与a的简单氢化物形成的配离子的化学式为_。(5)a、f形成某种化合物的晶胞结构如图所示(其中a显3价)，则其化学式为_(每个球均表示1个原子)。(6)a、c形成的化合物具有高沸点和高硬度，是一种新型无机非金属材料，则其化学式为_，其晶体中所含的化学键类型为_。解析 本题的突破口为e原子核外的m层只有两对成对电子，则e是硫，再结合题意可知b是na；a原子核外有三个未成对电子，则为第2周期a族的氮元素；铝是地壳中含量最多的金属元素，则c为al；在第3周期单质形成的晶体中硅的晶体类型与其他的均不相同，则d为si；f原子的最外层电子数也是一个，则为第4周期a族或b族，但是因内层均已充满电子，故为铜。答案 (1)naalsin(2)高nacl为离子晶体，而sicl4为分子晶体(3)sp3v形(4)1s22s22p63s23p63d104s1或ar3d104s1cu(nh3)42(5)cu3n(6)aln共价键9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)请写出元素d的基态原子电子排布式_。(2)b元素的氧化物中b与氧元素之间的共价键类型是_。其中b原子的杂化方式是_。(3)a单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。若已知a的原子半径为d，na代表阿伏加德罗常数，a的相对原子质量为mr，则一个晶胞中a原子的数目为_，该晶体的密度为_(用字母表示)。解析(1)根据洪特规则的特例，d轨道半充满时更稳定，其cr原子电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2。(2)sio2硅氧之间的共价键是“头对头”的方式，所以是键，其中si的杂化方式是sp3杂化。(3)由分摊法计算：864；该晶胞的质量m4，该晶胞的体积v316d3，晶胞密度。答案(1)1s22s22p63s23p63d54s1或ar3d54s1(2)键或极性共价键sp3杂化(3)410金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：(1)ni原子的核外电子排布式为_；(2)nio、feo的晶体结构类型均与氯化钠的相同，ni2和fe2的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点nio_feo(填“”)；(3)nio晶胞中ni和o的配位数分别为_、_；(4)金属镍与镧(la)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图所示。该合金的化学式为_。解析(1)核外电子排布式与价电子排布式要区别开。(2)nio、feo都属于离子晶体，熔点高低受离子键强弱影响，离子半径越小，离子键越强，熔点越高。(3)因为nio晶体结构类型与nacl相同，而nacl晶体中na、cl的