新高考地区选考化学（人教版）一轮复习章末综合检测物质结构与性质元素周期律

章末综合检测(时间：90分钟分值：100分)一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。1．以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是()解析：选D。A、B、C三个选项只是表达出氦原子核外有2个电子，而D项能详尽地描述出电子的运动状态。2．(2020·岳阳一中月考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X、W同主族，Z＋与Y3－具有相同的电子层结构，W的氧化物是生产光纤制品的基本原料。下列说法正确的是()A．粒子半径：r(W)>r(X)>r(Z＋)>r(Y3－)B．X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的强C．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强D．ZY3晶体中含有离子键和共价键解析：选D。短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Z＋与Y3－具有相同的电子层结构，则Z为Na，Y为N；生产光纤制品的基本原料为二氧化硅，所以W为Si；X、W同主族，则X为C。电子层数越多，粒子半径越大；核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以粒子半径：r(W)>r(X)，r(Z＋)<r(Y3－)，A项错误。X的最高价氧化物对应的水化物为碳酸，Y的最高价氧化物对应的水化物为硝酸；元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：N>C，所以硝酸的酸性强于碳酸，B项错误。W的简单气态氢化物为SiH4，X的简单气态氢化物为CH4；元素的非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，非金属性：C>Si，所以简单气态氢化物的热稳定性：CH4>SiH4，C项错误。ZY3为NaN3，属于离子化合物，Neq\o\al(－,3)中含有共价键，所以NaN3中含有离子键和共价键，D项正确。3．(2020·太原模拟)下列各项叙述正确的是()A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态B．价电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素C．所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同D．24Cr原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2解析：选C。镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子吸收能量，由基态转化成激发态，A错误；价电子排布式为5s25p1的元素，位于第五周期第ⅢA族，是p区元素，B错误；所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形，电子层越大，球的半径越大，C正确；24Cr原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，半充满轨道能量较低，D错误。4．(2018·高考全国卷Ⅲ)W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是()A．原子半径大小为W<X<Y<ZB．X的氢化物水溶液酸性强于Z的C．Y2W2与ZW2均含有非极性共价键D．标准状况下W的单质状态与X的相同解析：选D。根据题目给出的原子序数大小关系、元素在周期表中的位置关系、物质的颜色以及转化关系，首先推出黄绿色气体为Cl2，联想氯及其化合物的转化关系NaClO＋2HCl(浓)=Cl2↑＋NaCl＋H2O，对照盐YZW的组成以及Cl2与NaOH溶液反应等信息得出W为O，X为F，Y为Na，Z为Cl。根据元素周期律可知，原子半径Na>Cl>O>F，A项错误；HF是弱酸，HCl是强酸，酸性HF<HCl，B项错误；Na2O2中O原子与O原子之间以非极性键结合，ClO2的结构式为O—Cl—O，无非极性键，C项错误；标准状况下，F2、O2均为气态，D项正确。5．下列说法正确的是()A．氢键既影响物质的物理性质，也决定物质的稳定性B．离子化合物的熔点一定比共价化合物的高C．稀有气体形成的晶体属于分子晶体D．冰融化时，分子内共价键会发生断裂解析：选C。物质的稳定性取决于物质中化学键的强弱，A错；某些共价化合物形成的共价晶体具有很高的熔点，B错；冰融化时不破坏化学键，只破坏分子间作用力(范德华力和氢键)，D错。6．某晶体中含有极性键，关于该晶体的说法错误的是()A．不可能有很高的熔、沸点B．不可能是单质C．可能是有机物D．可能是离子晶体解析：2晶体中含有极性共价键Si—O键，由于该晶体是共价晶体，原子之间通过共价键结合，断裂需要吸收很高的能量，因此该物质的熔、沸点很高，，不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键，因此含有极性键的物质不可能是单质，，如CH4、CH3CH2OH等，则相应的物质是有机物，，可能含有极性共价键，如NaOH，也可能含有非极性共价键，如Na2O2，因此含有极性键的化合物可能是离子晶体，正确。7．(2020·山东等级考模拟)利用反应CCl4＋4Naeq\o(=,\s\up7(973K),\s\do5(Ni­Co))C(金刚石)＋4NaCl可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是()A．C(金刚石)属于共价晶体B．该反应利用了Na的强还原性C．CCl4和C(金刚石)中C的杂化方式相同D．NaCl晶体中每个Cl－周围有8个Na＋解析：，构成正四面体，向空间发展成网状结构，形成的晶体为共价晶体，→＋1价，做还原剂，将CCl4还原成C(金刚石)，4和C(金刚石)中C的杂化方式都是sp3杂化，故C正确；＋同时吸引6个Cl－，每个Cl－同时吸引6个Na＋，配位数为6，故D错误。8．在乙烯分子中有5个σ键和1个π键，它们分别是()A．sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键B．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键C．C—H之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—C之间是未杂化的2p轨道形成π键D．C—C之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—H之间是未杂化的2p轨道形成π键解析：选A。在乙烯分子中，每个碳原子的2s轨道与2个2p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道，其中2个sp2杂化轨道分别与2个氢原子的1s轨道形成C—Hσ键，另外1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道形成C—Cσ键；2个碳原子中未参与杂化的2p轨道形成1个π键。9．下面有关晶体的叙述中，不正确的是()A．金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围等距且紧邻6个Na＋C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围等距且紧邻8个Cl－D．干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻12个CO2分子解析：选B。氯化钠晶体中，每个Na＋周围等距且紧邻12个Na＋，等距且紧邻6个Cl－。10．下列说法正确的是()A．ABn型分子中，若中心原子没有孤电子对，则ABn为空间对称结构，属于非极性分子B．水很稳定是因为水中含有大量的氢键C．H2O、NH3、CH4分子中的O、N、C分别形成2个、3个、4个键，故O、N、C分别采取sp、sp2、sp3杂化D．配合物[Cu(H2O)4]SO4中，中心离子是Cu2＋，配体是SOeq\o\al(2－,4)，配位数是1解析：选A。H2O很稳定是因为H—O键的键能大，B项错误；在NH3、H2O、CH4中N、O、C均采取sp3杂化，只不过NH3、H2O分子中孤电子对占据着杂化轨道，C项错误；[Cu(H2O)4]SO4中配体是H2O，配位数是4，D项错误。二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意。11．下列表达方式或说法正确的是()A．CO2的分子模型示意图：B．某元素原子的电子排布图：C．p­pπ键电子云模型：D．乙烯分子的空间充填模型：解析：选CD。A项，CO2为直线形分子，错误；B项，不符合洪特规则，错误。12．下列说法中正确的是()A．所有非金属元素都分布在p区B．最外层电子数为2的元素都分布在s区C．元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素D．同主族元素从上到下，金属性呈周期性变化解析：选C。非金属元素中氢在s区，其余非金属元素均分布在p区，A项错误；最外层电子数为2的元素可能在s区(如Mg)、p区(如He)、d区(如Ti、Fe)或ds区(如Zn)等，B项错误；同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，是递变性质而不是周期性变化，D项错误。13．X、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，下列有关说法正确的是()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的阴离子半径大于Y的阳离子半径D．X的第一电离能小于Y的第一电离能解析：选BC。X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，则Y在周期表中位于X的下一周期，且X为非金属元素，Y为金属元素，Y比X多一个电子层，故原子半径Y>X，电负性X>Y，A错误，B正确；电子层结构相同的离子，核电荷数越多，离子半径越小，故X的阴离子半径大于Y的阳离子半径，C正确；X为非金属元素易得电子形成阴离子，而Y为金属元素易失电子形成阳离子，故第一电离能X>Y，D错误。14．下列有关化学键与晶体结构的说法正确的是()A．两种元素组成的分子中一定只有极性键B．离子化合物中一定不含共价键C．非金属元素组成的化合物一定是共价化合物D．只要含有离子键就是离子晶体解析：选D。本题可用举例法判断，选项A中如H2O2和C2H6分子中既含有极性键又含有非极性键，A错。离子化合物中一定含离子键，可能含共价键，如NaOH等，B错。对于选项C可考虑铵盐，常见的铵盐如NH4NO3只有非金属元素组成，但属于离子化合物，C错。15．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Oeq\o\al(－,2)B．晶体中每个K＋周围有8个Oeq\o\al(－,2)，每个Oeq\o\al(－,2)周围有8个K＋C．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个解析：选A。由题中的晶胞结构可知，有8个K＋位于顶点，6个K＋位于面心，则晶胞中含有的K＋数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4个；有12个Oeq\o\al(－,2)位于棱上，1个Oeq\o\al(－,2)处于体心，则晶胞中含有Oeq\o\al(－,2)数为12×eq\f(1,4)＋1＝4个，所以超氧化钾的化学式为KO2；每个K＋周围有6个Oeq\o\al(－,2)，每个Oeq\o\al(－,2)周围有6个K＋，与每个K＋距离最近的K＋有12个。三、非选择题：本题共5小题，共60分。16．(10分)(2020·山西重点中学协作体期末)现有前四周期T、X、Y、Z、W、M六种元素，已知W、Z、X、T、Y五种非金属元素原子半径依次减小，其中W原子的s电子总数等于p电子总数的2倍，M原子的M能层上有4个未成对电子。请回答下列问题：(1)写出W、Z、X、T四种元素第一电离能由大到小的顺序：____________(用元素符号表示)。(2)基态M原子的核外电子排布式为_____________________________________。(3)根据VSEPR理论，推断出由W与X两元素组成的最简单二价阴离子的立体构型为____________，W原子的杂化类型为____________。(4)Y与T、X、Z、W所形成的最简单化合物的沸点由高到低的顺序为______________(用化学式表示)。解析：根据题中信息“W原子的s电子总数等于p电子总数的2倍”可知，W的电子排布式是1s22s22p2，则W是碳元素；又知“W、Z、X、T、Y五种非金属元素原子半径依次减小”，根据元素周期律可推知Z是氮元素，X是氧元素，T是氟元素，Y是氢元素；由“M原子的M能层上有4个未成对电子”可知，M的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，即M是铁元素。(1)C、N、O、F四种元素位于同一周期，随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素的2p轨道处于半充满稳定状态，第一电离能反常，因此第一电离能由大到小的顺序是F>N>O>C。(3)C和O两种元素组成的最简单的二价阴离子是COeq\o\al(2－,3)，该离子的中心原子的价层电子对数是3，孤电子对数是0，因此其立体构型是平面三角形，C原子的杂化类型为sp2杂化。(4)H与F、O、N、C所形成的最简单化合物分别是HF、H2O、NH3、CH4，其中HF、H2O、NH3分子之间都存在氢键，它们的沸点都比CH4高，常温下H2O为液态，HF、NH3为气态，标准状况下HF为液态，NH3仍为气态，因此四种氢化物的沸点由高到低的顺序为H2O>HF>NH3>CH4。答案：(1)F>N>O>C(2)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(3)平面三角形sp2(4)H2O>HF>NH3>CH417．(12分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种短周期元素，A2－和B＋具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：(1)四种元素中电负性最大的是__________(填元素符号)，其中D原子的核外电子排布式为_______________________________________________________________________。(2)单质A有两种同素异形体，其中沸点较高的是__________________(填分子式)，原因是_______________________________________________________；B和D的氢化物所属的晶体类型分别为____________和________________。(3)C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E，E的立体构型为__________，中心原子的杂化轨道类型为________，中心原子的价层电子对数为________。(4)A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a＝0.566nm，列式计算晶体F的密度(g·cm－3)：____________________________________。解析：(1)由题中信息可推知A、B、C、D四种元素分别为O、Na、P、Cl。非金属性越强，电负性越大，则四种元素中电负性最大的是O；Cl的原子序数是17，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5。(2)氧元素有氧气和臭氧两种单质，由于O3相对分子质量较大，范德华力大，所以沸点较高的是O3；B和D的氢化物分别是NaH和HCl，所属的晶体类型分别为离子晶体和分子晶体。(3)C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E，即E是PCl3，其中P含有一对孤电子对，其价层电子对数是4，所以E的立体构型为三角锥形，中心原子的杂化轨道类型为sp3。(4)由晶胞结构和均摊法分析可知，其中含有的钠离子个数为8(全部在晶胞内)，氧离子个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，则化合物F为Na2O，晶胞的质量为eq\f(4×62g·mol－1×1023mol－1)，晶胞的体积为(×10－7)3cm3，则晶体F的密度为eq\f(4×62g·mol－1×1023mol－1××10－7)3cm3)≈2．27g·cm－3。答案：(1)O1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5)(2)O3O3相对分子质量较大，范德华力大离子晶体分子晶体(3)三角锥形sp34(4)eq\f(4×62g·mol－1,×10－7cm)3××1023mol－1)≈2.27g·cm－318．(12分)(2020·河南百校联盟联考)磷、硫、氯、砷等是农药中的重要组成元素。回答下列问题：(1)基态砷原子的核外价电子排布式为_____________________________________。(2)生产农药的原料PSCl3中P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为____________，电负性由大到小的顺序为____________。(3)COS(羰基硫)可用作粮食的熏蒸剂，其中碳原子的杂化轨道类型为________________，所含共价键的类型为________________，写出一种与COS键合方式相同且空间构型也相同的微粒：________________。(4)H2O与H2S为同族元素的氢化物，H2O可以形成H9Oeq\o\al(＋,4)或H3O＋，而H2S不能形成类似的H9Seq\o\al(＋,4)或H3S＋，其原因是_________________________________________________。(5)AlP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。已知AlP的熔点为2000℃，其晶胞结构如图所示。①磷化铝的晶体类型为____________。②A、B点的原子坐标如图所示，则C点的原子坐标为____________。③磷化铝的晶胞参数a＝546.35pm，其密度为____________g·cm－3(列出计算式即可，用NA表示阿伏加德罗常数的值)。解析：(3)COS中C原子的孤电子对数是eq\f(4－2－2,2)＝0，价层电子对数是1＋1＋0＝2，所以碳原子的杂化轨道类型是sp，COS的立体构型是直线形，结构式是O=C=S，含有2个σ键和2个π键；与COS键合方式相同且立体构型也相同的微粒有CO2和CS2。(4)H3O＋是由H2O和H＋通过配位键形成的，H9Oeq\o\al(＋,4)是由(H2O)4和H＋通过配位键形成的，其中(H2O)4是H2O分子间通过氢键形成的缔合分子，因此应从氢键的形成条件去考虑H2S不能形成H9Seq\o\al(＋,4)或H3S＋的原因。(5)①磷化铝的晶胞结构类似金刚石，且其熔点很高，因此磷化铝属于共价晶体。②由磷化铝的晶胞结构可以看出，Al原子位于立方体的体对角线的eq\f(1,4)处，因此C点的原子坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(3,4)))。③1个AlP晶胞中含有的P原子数是8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，Al原子数也是4，因此一个晶胞的质量m＝eq\f(58×4,NA)g，而晶胞的体积V＝(a×10－10)3cm3＝(5.4635×10－8)3cm3，所以磷化铝的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(4×58,(5.4635×10－8)3×NA)g·cm－3。答案：(1)4s24p3(2)Cl>P>SCl>S>P(3)spσ键和π键(写“极性键”也可)CO2(或CS2，答案合理即可)(4)氧的电负性大且原子半径小，H2O分子间及与H＋可形成氢键，而硫的电负性较小且原子半径大，不能形成氢键(5)①共价晶体②eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(3,4)))③eq\f(4×58,(5.4635×10－8)3×NA)19．(12分)山西大学分子科学研究所翟华金教授、李思殿教授与清华大学李隽教授、美国布朗大学Lai­ShengWang教授及复旦大学刘智攀教授课题组合作，首次合成“中国红灯笼分子”——硼球烯B40。B40是继C60之后第二个从实验和理论上完全确认的无机非金属笼状团簇。(1)C60中碳原子杂化方式为____________。(2)构成C60晶体的作用力是____________。(3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有______种。(4)磷化硼(BP)是由硼元素与磷元素组成的无机化合物，属于一种半导体材料。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。BP晶胞结构如图所示。①写出三溴化硼和三溴化磷的立体构型：三溴化硼____________；三溴化磷____________。②磷化硼晶体内微粒间的作用力有____________。③磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离为(晶胞参数为478pm)____________。解析：(1)由题图可知C60分子中每个C原子与其他3个C原子相连，分别形成两个碳碳单键和一个碳碳双键，所以碳原子的杂化方式为sp2。(2)C60晶体属于分子晶体，所以微粒间作用力是范德华力。(3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有Be、C、N、O、F、Ne共6种。(4)①BBr3中B原子的价层电子对数是3，孤电子对数是0，所以三溴化硼的立体构型是平面正三角形；PBr3中P原子的价层电子对数是4，孤电子对数是1，所以三溴化磷的立体构型是三角锥形。②磷化硼的空间结构与金刚石类似，应属于共价晶体，B原子与P原子间通过共价键相结合，但B原子最外层只有3个电子，P原子最外层有5个电子，而磷化硼晶体中每个B原子与4个P原子相连，每个P原子也与4个B原子相连，这说明B原子和P原子间还存在一个配位键，其中P原子提供孤电子对，B原子提供空轨道。③BP晶胞中P原子位于立方体的体对角线的eq\f(1,4)处，则硼原子和磷原子之间的最近距离为eq\f(478\r(3),4)pm＝eq\f(239\r(3),2)pm≈207pm。答案：(1)sp2(2)范德华力(3)6(4)①平面正三角形三角锥形②共价键、配位键③207pmeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(239\r(3),2)pm))20．(14分)(2020·湛江毕业班调研)短周期元素X、Y的价电子数相同，