(完整版)人教版高中化学选修三物质结构与性质综合练习题

(完整版)人教版高中化学选修三物质结构与性质综合练习题1.卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律。下列有关说法正确的是：A．卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次加深。B．卤化氢的键长按H—F、H—C1、H—Br、H—I的顺序依次减小。C．卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱。D．卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易。2.石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料，可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是：A.石墨烯与石墨互为同素异形体。B.0.12g石墨烯中含有6.02×1020个碳原子。C.石墨烯是一种无机物。D.石墨烯中的碳原子间以共价键结合。3.下列说法中错误的是：A．CH4、H2O都是极性分子。B．在NH4+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键。C．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强。D．原子晶体中原子以离子键结合，具有键能大、熔点高、硬度大的特性。4.下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是：A．SiO2>CsCl>CBr4>CF4B．SiO2>CsCl>CF4>CBr4C．CsCl>SiO2>CBr4>CF4D．CF4>CBr4>CsCl>SiO25.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.最易失去的电子能量最高。B.电离能最小的电子能量最高。C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量。D.在离核最远区域内运动的电子能量最低。6.下列叙述中正确的是：A．NH3、CO、CO2都是极性分子。B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子。C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强。D．CS2、H2O、C2H2都是线性分子。7.下列叙述正确的是：A．原子晶体中各相邻原子之间都以离子键结合。B．分子晶体中都存在范德华力，分子内都存在共价键。C．HF、HCl、HBr、HI四种物质的沸点依次升高。D．干冰和氯化铵分别受热变为气体所克服的粒子间相互作用力属于不同类型。8.X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大，且X、Y、Z相邻。X的核电荷数是Y的核外电子数的一半，Y与M可形成化合物M2。1.正确的说法是A。Y的氢化物中，Y的电负性最高，所以Y-H键最极性，最容易断裂，因此还原性最强；而Z的氢化物中，Z的电负性最低，Z-H键最不极性，最难断裂，因此还原性最弱。M的氢化物和Y的氢化物相比，M的电负性更低，M-H键的极性也更小，因此还原性比Y的氢化物弱一些。因此，正确的说法是X的氢化物>Y的氢化物>Z的氢化物。2.不正确的说法是D。含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，还可以是金属晶体。金属晶体中，原子之间通过金属键相互连接，没有离子晶体中的离子间相互吸引和排斥。因此，正确答案为D。3.不正确的说法是C。在NaCl晶体中，每个Na周围最近的离子是Cl，而不是另一个Na。因此，正确答案为C。4.正确的说法是A。各能层含有的电子数为2n^2，这是根据泡利不相容原理和能级填充顺序推导出来的。各能层的能级从s能级开始至f能级结束，其中s能级只有1个能级，p能级有3个能级，d能级有5个能级，f能级有7个能级。各能层含有的能级数为n-1，这是因为每个能层都有一个s能级，其余能级数为n-1。各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7。5.彼此化学性质一定相似的是B。原子核外M层上仅有两个电子的X原子和原子核外N层上仅有两个电子的Y原子，它们的电子排布式相同，都是ns^2。因此，它们的化学性质相似。6.正确的说法是B。氟的电负性最大，因为它的原子半径最小，核电荷数最大，吸引外层电子的能力最强。因此，氟的电负性最大。在卤族元素中，电负性随原子序数递减而递增。因此，正确答案为B。7.正确的说法是C。CO2和SO2都是直线形的非极性分子，因为它们的化学键都是双键，两侧的原子电负性相等，没有极性。因此，正确答案为C。8.正确的选项是B。手性分子是镜像对称的分子，它们的镜像体无法重合。乳酸和2-丁醇都是手性分子，因为它们的分子中含有手性中心。丙三醇不是手性分子，因为它的分子平面对称，没有手性中心。因此，正确答案为B。15.正确的说法是：C．所有共价键都有方向性。重写：共价键都具有方向性。16.正确的说法是：D．以上说法都不正确。重写：当ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子时，无法根据n的值预测分子的立体结构。17.不正确的说法是：B．C的氢化物与C的最高价氧化物的水化物反应得到的产物中既有离子键又有共价键。重写：常见化合物E2D2与水反应生成D的单质，同时生成的溶液能使酚酞试液变红；D与A、B、C、E分别结合均能形成两种或两种以上的化合物；五种元素的原子半径按A～E的顺序依次增大。18.与化学键的强弱无关的是：A．F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高。重写：F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点随着原子量的增加逐渐升高。19.正确的推论是：A．SiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3。重写：由于SiH4的分子量大于CH4，所以其沸点更高；同理，PH3的分子量大于NH3，因此其沸点更高。20.错误的判断是：B．表中物质里只有BCl3和CO2的晶体是分子晶体。重写：表中物质中除了Na2O和Al2O3外，其他物质的晶体都是离子晶体；同一族元素的氧化物可以形成不同类型的晶体，而不同族元素的氧化物则不会形成相同类型的晶体。21.重写：固体A的化学式为NH5。26.(1)X为Be，Y为O；(2)YO2，分子结构为线性，溶解度小是因为它的分子结构不利于水分子的包合作用；(3)Q的元素符号为B，它属于第2周期，它的核外电子排布式为1s22s22p1。27.四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，核电荷数依次增加且核电荷数之和为51。Y原子的L层p轨道中有2个电子，Z与Y原子的价层电子数相同，W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：1。(1)Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b。它们的分子式分别是什么？a、b的杂化轨道分别是什么？a分子的立体结构是什么？答案：a的分子式为YX，杂化轨道为sp3，立体结构为四面体；b的分子式为ZX2，杂化轨道为sp2，立体结构为三角形平面。(2)Y和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是什么？答案：Y的最高价氧化物的晶体类型为离子晶体，Z的最高价氧化物的晶体类型为共价晶体。(3)X的氧化物与Y的氧化物中，分子极性较小的是什么？答案：Y的氧化物分子极性较小，分子式为YO。(4)与Z相比，电负性较大的是哪个元素？答案：Y的电负性较大。(5)W的元素符号是什么？其+2价离子的核外电子排布式是什么？答案：W的元素符号是Ge，其+2价离子的核外电子排布式是1s22s22p6。28.四种短周期元素的性质或结构信息如下表，请根据信息回答：(1)B元素在周期表中的位置是什么？写出A原子的电子排布式。答案：B元素在周期表中位于第三周期，A原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1。(2)写出C单质与水反应的化学方程式。答案：C单质是氧气，其与水反应的化学方程式为2H2O+O2→2H2O2。(3)D元素最高价氧化物晶体的硬度是大还是小？其理由是什么？答案：D元素最高价氧化物晶体的硬度较小，因为其分子中原子间相互作用力较弱。(4)A、B两元素非金属性较强的是哪些元素？写出能证明这一结论的一个实验事实。答案：A、B两元素非金属性较强的是N和O。实验事实是：N和O能够与金属反应，生成金属氮化物或金属氧化物。29.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1)Cu位于元素周期表第IB族。Cu的核外电子排布式是什么？答案：Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1。(2)右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数是多少？答案：该晶胞中阴离子的个数为3个。(3)胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如下：下列说法正确的是什么？答案：B。在上述结构示意图中，存在配位键、共价键和离子键。注：A选项不正确是因为氧原子的杂化方式为sp3而非sp；C选项不正确是因为胆矾是离子晶体，不存在氢键。D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去。Cu2O的熔点比Cu2S低，因为Cu2O的结构比Cu2S更紧密，需要更高的温度才能熔化。30.已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属于同一主族，D和E属于同一周期，又知道E是周期表中1-18列中的第7列元素。D的原子序数比E小5，D跟B可形成离子化合物，其晶胞结构如下图所示。①A元素的名称是未知。②B的元素符号是Mg，C的元素符号是Al。B与A形成的化合物比C与A形成的化合物沸点高，因为B与A之间的键比C与A之间的键更强，需要更高的温度才能断裂。③E属于元素周期表中第4周期，第7族的元素，其元素名称是Mn，它的+2价离子的电子排布式为[Ar]3d5。④从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为Mg3N2。该离子化合物晶体的密度为2.71g·cm-3，则晶胞的体积是V=m/ρ=3(24.31+14.01)/2.71=71.4Å3。31.已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。（1）X元素原子基态时的电子排布式为[Ne]3s23p3，该元素的符号是P。（2）Y元素原子的价层电子的轨道表示式为2p4，该元素的名称是O。（3）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为三角双锥型。（4）已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是2X2Y3+9Zn+18H2SO4→6XZ3+9ZnSO4+18H2O。（5）与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物相比，X的氢化物稳定性更高，沸点更高，因为X的电负性更低，形成的氢键更强。32.氮是地球上极为丰富的元素。（1）Li3N晶体中氮以N3-存在，基态N的电子排布式为1s22s22p3。（2）N≡N的键能为942kJ·mol-1，N-N单键的键能为247kJ·mol-1，N≡N键比N-N单键稳定。（3）(CH3)3NH和AlCl4可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100℃，其挥发性一般比有机溶剂小，可用作“绿色”溶剂。(1)CaF2晶体中与Ca2最近且等距离的F的个数为4个。(2)图Ⅱ所示的物质结构中最外层已达8电子结构的原子是氧，H3BO3晶体中硼原子个数与极性键个数比为1:3。(3)由图Ⅲ所示的铜原子的堆积模型可知，每个铜原子与其相邻的铜原子数为12个。(4)三种晶体中熔点最低的是CaF2，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为离子键。(1)CaC2中C2O22-与O2互为等电子体，其电子式为C2O22-：[C≡C]2-；π键数目为2个。(2)Cu基态核外电子排布式为[Ar]3d104s1，共有11个电子。(3)丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是sp，分子中处于同一直线上的原子数目最多为3个。(4)CaC2晶体中1个Ca2周围距离最近的C22数目为2个。W的原子最外层电子数为3n，其中n为次外层电子数。设X、Y、Z的原子序数分别为a、b、c，则有a+b+c+W=5W，即a+b+c=4W。化合物M由W和Y组成，说明化合物M的熔点最高，因为Y原子半径较小，形成的键较紧密，熔点较高。无法回答关于化合物M的其他问题，因为题目中没有给出化合物M的具体化学式和结构。(1)W元素的L层电子排布式为2-8-18-32-12-2，W3分子的空间构型为三角双锥形；(2)X单质与水反应的化学方程式为X+2H2O→X(OH)2+H2↑；(3)化合物M的化学式为MX，其晶体结构与NaCl相同，而熔点高于NaCl。M熔点较高的原因是M离子比Na+离子半径小，电荷密度大，离子键更强；将一定量的化合物ZX负载在M上可制得ZX/M催化剂，用于催化碳酸二甲酯与月桂醇交换合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中，碳原子采用的杂化方式为sp2，O—C—O的键角为120°；(4)X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X占据所有棱的中心，Y位于顶角，Z处于体心位置，则该晶体的组成为X:Y:Z=8:6:12；(5)含有元素Z的盐的焰色反应为蓝色。许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是激发态金属离子的电子跃迁所释放出的能量以光的形式发出，产生不同颜色的光谱线。ClO4的酸性比H2SO4强，或者说氯化氢的稳定性比硫化氢强。原文中的29(1)应该是错别字，正确应该是[Ar]3d104s1或者[Ar]3d94s2。Cu2O相比Cu2S，阳离子相同，但是由于O半径比S半径小，所以Cu2O的晶格能更大，熔点更高。氟化氢分子间存在氢键，而氯化氢分子间没有氢键。CaF2的摩尔质量为78g/mol，所以4个摩尔的CaF2的质量为4×78g=312g。锰的电子构型为1s22s22p63s23p64s23d5，属于四VIIB族。As的电子构型为1s22s22p63s23p63d10