2022届高考新教材化学二轮复习专题强化训练五　物质结构与性质

专题强化训练五物质结构与性质一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）1．下列说法正确的是（）A.ABn（n≥2，且n为整数）型分子中，若中心原子没有孤对电子，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eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2O))\s\do7(4)))SO4中，中心离子是Cu2＋，配位体是SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，配位数是12．W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数依次增大，其中X、Y、Z位于同一周期，W、Y位于同一主族，Z原子的最外层电子数是X原子最外层电子数的2倍。Y与Z形成的一种化合物的结构如图所示，下列叙述不正确的是（）A.最简单离子的半径：X＜ZB.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>YC.X的氧化物既能溶于稀硫酸，又能溶于烧碱溶液D.16gZ的单质与足量的W的最高价含氧酸浓溶液共热反应时，转移2mole－3．由Li、Al、Si构成的某三元化合物固态晶体结构如图，下列说法正确的是（）A.晶体中Al和Si构成二氧化硅型骨架B.晶体中Li、Al、Si三种微粒的比例为2∶2∶1C.Si原子从1s22s22p63s23peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(x))3peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(y))转变为1s22s22p63s23peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(y))3peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(z))会吸收能量，产生吸收光谱D.晶体中与每个Al紧邻的Si有4个4．南京理工大学团队成功合成了能在温室稳定存在的五氮阴离子盐（N5）6（H3O）3（NH4）4Cl，经X射线衍射测得晶体结构，其局部结构如图所示（其中Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(5))的立体结构是平面五元环）。下列说法正确的是（）A.所有N原子的价电子层结构均有孤对电子B.氮氮键的键能：Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(5))>H2N—NH2C.两种阳离子是等电子体D.阴阳离子之间只存在离子键5．科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构示意图如图（Y和Y之间重复单元的W、X未全部标出）。W、X、Z分别位于不同周期，Z是同周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是（）A.简单气态氢化物的热稳定性：X>YB.第一电离能：I1（X）>I1（Y）>I1（Z）C.该化合物中W、X、Y都满足8电子稳定结构D.W、Y、Z三种元素组成的化合物中含有离子键和共价键6．近年来，科学家合成了一系列具有独特化学特性的氢铝化合物（AlH3）n。已知，最简单的氢铝化合物的分子式为Al2H6，它的熔点为150℃，燃烧热极高。Al2H6球棍模型如图。下列有关说法肯定错误的是（）A.Al2H6在固态时所形成的晶体是分子晶体B.氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料C.Al2H6在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水D.Al2H6中含有离子键和极性共价键7．原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、M可形成a、b两种化合物（如图），a为核磁共振氢谱中常用的参照物，b为有机合成中的一种还原剂。下列说法错误的是（）A.原子半径：W>M>ZB.元素非金属性：Z>MC.W的最高价氧化物的水化物具有两性D.常温常压下X与Z形成的化合物为气态8．如图是氯化钠、氯化铯、二氧化硅、晶体硅的晶体结构一部分，有关晶体的叙述中正确的是（）A.Si晶体的熔点比二氧化硅晶体的高B.氯化钠晶体中，Na＋的配位数为12C.氯化铯的一个晶胞中，含有8个Cs＋，8个Cl－D.在晶体硅中，硅原子与Si—Si键数目比为1∶29．CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如图所示），但CaC2晶体中由于哑铃形Ceq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))的存在，使晶胞沿一个方向拉长。则关于CaC2晶体的描述不正确的是（）A.CaC2晶体的熔点较高、硬度也较大B.和Ca2＋距离相等且最近的Ceq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))构成的多面体是正八面体C.和Ca2＋距离相等且最近的Ca2＋有4个D.如图的结构中共含有4个Ca2＋和4个Ceq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))10．铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示（白球代表Fe，黑球代表Mg）。储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为anm，NA表示阿伏加德罗常数的值。已知A点的原子坐标参数为（0，0，0），B点为（eq\f(1,2)，eq\f(1,2)，0）。则下列说法正确的是（）A.晶胞中Fe与Mg的配位数均为4B.位置C点的原子坐标参数为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)，\f(1,4)，\f(3,4)))C.Mg与Fe之间的最近距离为eq\f(\r(6),4)anmD.储氢后的晶体密度为eq\f(416,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(2)a×10－7))3NA)g·cm－311．下表为部分短周期元素的性质或原子结构（）元素编号元素性质或原子结构X原子核外p电子数比s电子数多1Y最高价氧化物对应水化物为一元强酸Z所形成的离子与氖原子核外电子排布相同且带2个单位电荷下列说法正确的是（）A.若原子半径X＜Y，则相应气态氢化物的热稳定性一定有X＞YB.若原子序数X＞Z，则相应简单离子半径一定有X>ZC.若Y与Z位于同一周期，则原子半径一定有Y＜ZD.若X与Z位于同一周期，则原子核外未成对电子数一定有X＜Z12．铁有δ、γ、α三种同素异形体，其晶胞结构如图所示，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是（）A.δ­Fe晶胞中含有2个铁原子，每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个B.晶体的空间利用率：δ­Fe>γ­Fe>α­FeC.γ­Fe晶胞中的原子堆积方式为面心立方最密堆积D.铁原子的半径为acm，则α­Fe晶胞的密度为eq\f(7,NAa3)g·cm－3二、非选择题13．铁和钴是两种重要的过渡元素。（1）钴位于元素周期表的第族，其基态原子中未成对电子个数为。（2）[Fe（H2NCONH2）]6（NO3）3的名称是三硝酸六尿素合铁（Ⅲ），是一种重要的配合物。该化合物中Fe3＋的核外电子排布式为，所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是________________________________________________________________________。（3）尿素[CO（NH2）2]分子中，碳原子为杂化，分子中σ键与π键的数目之比为。（4）FeO晶体与NaCl晶体结构相似，比较FeO与NaCl的晶格能大小，还需知道的数据是。（5）Co（NH3）5BrSO4可形成两种钴的配合物，结构分别为[Co（NH3）5Br]SO4和[Co（SO4）（NH3）5]Br。已知Co3＋的配位数为6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行如下实验：在第一种配合物溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀，在第二种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生淡黄色沉淀。则第二种配合物的配位体为。（6）奥氏体是碳溶解在r­Fe中形成的一种间隙固溶体，无磁性，其晶胞为面心立方结构，如图所示，则该物质的化学式为。若晶体密度为dg·cm－3，则晶胞中最近的两个碳原子的距离为pm（阿伏加德罗常数的值用NA表示，写出简化后的计算式即可）。专题强化训练五物质结构与性质1．解析：依据判断极性分子和非极性分子的经验规律可知，ABn（n≥2，且n为整数）型分子中，若中心原子没有孤对电子，则属于非极性分子，故A正确；H2O很稳定是因为H—O键的键能大，与氢键无关，故B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，故C错误；[Cu（H2O）4]SO4中配体是H2O，配位数是4，故D错误；综上所述，答案为A。答案：A2．解析：W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数依次增大，由Y与Z形成的一种化合物的结构可知Z形成2个共价键、Y形成3个共价键，Z的最外层电子数为6，Y的最外层电子数为5，其中X、Y、Z位于同一周期，W、Y位于同一主族，结合原子序数可知W位于第二周期时，X、Y、Z位于第三周期，Z原子的最外层电子数是X原子最外层电子数的2倍，X的最外层电子数为3，则X为Al、Y为P、Z为S、W为N，以此来解答。电子层越多、离子半径越大，则最简单离子的半径：X<Z，故A正确；.非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y，故B正确；X的氧化物为氧化铝，具有两性，既能溶于稀硫酸，又能溶于烧碱溶液，故C正确；发生S＋6HNO3（浓）eq\o(=,\s\up7(△))H2SO4＋6NO2↑＋2H2O，n（S）＝eq\f(16g,32g·mol－1)＝0.5mol，转移电子为0.5mol×（6－0）＝3mol，故D错误。答案：D3．解析：二氧化硅型骨架：，晶体中Al和Si在顶角处有硅与铝原子不相连，故A错误；晶体中Li＝12×eq\f(1,4)＋1＝4，Al＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，Si＝4，三种微粒的比例为1∶1∶1，故B错误；Si原子从1s22s22p63s23peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(x))3peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(y))转变为1s22s22p63s23peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(y))3peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(z))能量不改变，不产生吸收光谱，故C错误；D.由图中晶胞可知，观察顶角的Al原子，晶体中与每个Al紧邻的Si有4个，故D正确；故选D。答案：D4．解析：由晶体的局部结构图可以看出，在五氮阴离子盐（N5）6（H3O）3（NH4）4Cl中，Cl－与NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))间、五氮环中N原子与H3O＋中的H原子间、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))中H原子与五氮环N原子间，都形成氢键；在五氮环中，存在2个氮氮双键。形成氢键的3个N原子中，有2个氮原子的价电子层结构没有孤对电子，A不正确；因为五氮环中存在2对氮氮双键，而H2N—NH2中只存在N—N键，所以氮氮键的键能：Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(5))>H2N—NH2，B正确；NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))和H3O＋都是10电子离子，但原子个数不同，不是等电子体，C不正确；阴阳离子之间既存在离子键，又存在氢键，D不正确。答案：B5．解析：四种原子序数依次递增的短周期元素X、Y、Z，W、X、Z分别位于不同周期，则W为H，Y、Z分别位于第二、第三周期；Z是同周期中金属性最强的元素，则Z为Na；X形成4个共价键，位于ⅣA族，其原子序数小于Z（Na），则X为C元素；Y形成2个共价键，位于第二周期ⅥA族，为O元素，以此分析解答。结合分析可知，W为H，X为C，Y为O，Z为Na元素，非金属性C<O，则简单气态氢化物的热稳定性：X<Y，故A错误；总体上金属元素第一电离能较小，非金属元素第一电离能较大；同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，则I1（Y）>I1（X）>I1（Z），故B错误；该化合物中，W（H）最外层电子数为2不满足8电子稳定结构，故C错误；W、Y、Z三种元素组成的化合物为氢氧化钠，含有离子键和共价键，故D正确。答案：D6．解析：根据Al2H6分子的球棍模型可判断，该化合物形成的晶体属于分子晶体，含有的化学键是极性键，A正确，D不正确。由于燃烧热极高，所以B正确。根据Al2H6的组成元素可判断，其燃烧产物是氧化铝和水，C正确。答案：D7．解析：a为核磁共振氢谱中常用的参照物，根据a的结构推测a为四甲基硅，M为Si元素、Z为C元素、X为H元素，b为有机合成中的一种还原剂，b应为四氢铝锂，W为Al元素，Y为Li元素，符合原子序数依次增大的短周期元素这一要求。核外电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，所以原子半径W>M>Z，A正确；同主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱，所以C元素的非金属性强于Si，B正确；W的最高价氧化物的水化物为Al（OH）3，Al（OH）3为两性氢氧化物，C正确；X与Z形成的化合物为烃，当烃的相对分子量较大时，常温常压下可以为液态或固态，D错误。答案：D8．解析：Si晶体与二氧化硅晶体都属于共价晶体，Si—O的键长比Si—Si的键长短，故Si—O的键能比Si—Si的键能大，二氧化硅晶体比Si晶体的熔点高，A错误；氯化钠晶体中钠离子位于顶点和面心，氯离子位于棱心和体心，则每个Na＋周围紧邻的Cl－共有6个，B错误；氯化铯是体心立方晶胞，图示结构实际是8个氯化铯晶胞，则氯化铯一个晶胞中含有1个Cs＋，1个Cl－，故C错误；在硅晶体中，每个硅原子形成2个Si—Si键，所以Si原子与Si—Si键数目比为1∶2，D正确。答案：D9．解析：CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似，可以判断CaC2也为离子晶体，离子晶体熔点较高，硬度也较大，故A正确；根据晶胞，Ca2＋为八面体填隙，但由于晶胞沿一个方向拉长，所以和Ca2＋距离相同且最近的Ceq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))构成的多面体不是正八面体，故B错误；晶胞的一个平面的长与宽不相等，与每个Ca2＋距离相等且最近的Ca2＋为4个，故C正确；一个晶胞中含有Ca2＋的数目为12×eq\f(1,4)＋1＝4个，含有Ceq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))的数目为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4个，故D正确。答案：B10．解析：根据晶胞结构示意图可知，距离Mg原子最近且相等的Fe原子有4个，即Mg原子的配位数为4，距离Fe原子最近且相等的Mg原子有8个，故Fe的配位数为8，A项错误；根据题中所给信息，可以推测得知，位置C点的原子坐标参数为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)，\f(3,4)，\f(3,4)))，B项错误；氢气分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为anm，该晶胞参数为eq\r(2)anm，Mg和Fe之间的最近距离为体对角线的eq\f(1,4)，则Mg与Fe之间的最近距离为eq\f(\r(6),4)anm，C项正确；氢气分子在晶胞的体心和棱的中心位置，个数为1＋12×eq\f(1,4)＝4，Fe原子的个数为4，Mg位于体内，Mg的个数为8，储氢后的晶体化学式为FeMg2H2，根据ρ＝eq\f(m,V)，储氢后的晶体密度为eq\f(424,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(2)a×10－7))3NA)g·cm－3，D项错误。答案：C11．解析：短周期X原子核外p电子数比s电子数多1，核外电子排布可能为1s22s22p5，为F元素，或1s22s22p63s23p1，为Al元素；Y最高价氧化物对应水化物为一元强酸，酸可能是HNO3、HClO4，则Y可能是N、Cl；氖原子核外电子总数是10，Z所形成的离子与氖原子核外电子排布相同且带2个单位电荷，该离子为Mg2＋也可以带2个单位负电荷为O2－，则Z是Mg元素。X是F或Al、Y是N或Cl、Z是Mg；若原子半径X＜Y，则X是F，Y是Cl，非金属性F>Cl，则相应气态氢化物的热稳定性：X>Y，故A正确；若原子序数X＞Z，则X是Al，Z是Mg，具有相同核电荷数的离子，核电荷数越大半径越小，则相应简单离子半径一定有X＜Z，故B错误；若Y与Z位于同一周期，则Y是Cl，Z是Mg，同周期从左到右原子半径减小，则Z>Y或Y为N、Z为O、Y>Z，故C错误；若X与Z位于同一周期，则X是Al，Z是Mg，Al原子核外未成对电子数是1，Mg原子核外未成对电子数是0，则X>Z，故D错误。答案：A12．解析：δ­Fe晶胞中含有铁原子个数为：eq\f(1,8)×8＋1＝2，依据图示可知中心铁原子到8个顶点铁原子距离均相同且最小，所以其配位数为8，则每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个，故A正确；γ­Fe晶体属于最密堆积，而δ­Fe、α­Fe中二维平面内Fe属于非密置层，空间利用率比γ­Fe晶体低，三种晶体结构中，空间利用率最大的是γ­Fe，故B错误；依据图示γ­Fe晶体铁原子占据顶点和面心，属于面心立方最密堆积，故C正确；1个α­Fe晶胞含铁原子个数为：eq\f(1,8)×8＝1，则1mol晶胞质量为56g，铁原子的半径为acm，则晶胞边长为2acm，1mol晶胞体积为：NA（2a）3cm3，晶胞密度为：eq\f(56,8a3NA)＝eq\f(7,NAa3)g·cm－3，故D正确。答案：B13．解析：（1）钴的核电荷数为27，位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d74s2，可知未成对电子的个数为3；（2）基态Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则Fe3＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5），通常元素的非金属性越大，电负性越大，则所含非金属元素