新教材适用2025版高考化学二轮总复习专题能力提升训练九物质结构与元素周期律

专题实力提升训练(九)1.(2024·河北唐山一模)α粒子轰击eq\o\al(A,Z)X原子的核反应为eq\o\al(A,Z)X＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(R,M)Y＋eq\o\al(1,1)H，其中eq\o\al(R,M)Y可用作酯化反应机理探讨的示踪原子。下列说法错误的是(B)A．原子半径：X>YB．H3Y＋的电子式为C．简洁氢化物的沸点Y>XD．X与Y能形成多种二元化合物【解析】eq\o\al(R,M)Y可用作酯化反应机理探讨的示踪原子，即eq\o\al(R,M)Y为eq\o\al(18,)8O，因此X为eq\o\al(15,)7N，据此分析。N、O属于同一周期，同周期从左向右原子半径渐渐减小，因此原子半径N＞O，故A说法正确；H3Y＋化学式为H3O＋，题中所给电子式，O少了一个孤电子对，正确的是，故B说法错误；O的简洁氢化物是H2O，N的简洁氢化物为NH3，H2O常温下为液体，NH3常温下为气体，因此H2O的沸点高于NH3，故C说法正确；N和O可以形成NO、N2O、NO2、N2O4等多种二元化合物，故D说法正确；故选B。2.(2024·北京朝阳二模)近日科学家合成了一种新型芳香化合物K72(N6)4(N5)56(N2)72，其结构中含有Neq\o\al(4－,6)(平面正六边形，与苯的结构类似)、Neq\o\al(－,5)(平面正五边形)以及N2。下列说法不正确的是(C)A．氮的原子结构示意图：B．N2的电子式∶N⋮⋮N∶C．Neq\o\al(4－,6)和Neq\o\al(－,5)中N原子杂化方式为sp3D．Neq\o\al(4－,6)和Neq\o\al(－,5)中含有大π键【解析】N是7号元素，N原子结构示意图，故A正确；N2的电子式∶N⋮⋮N∶，故B正确；Neq\o\al(4－,6)为平面正六边形，与苯的结构类似，Neq\o\al(－,5)为平面正五边形，而N原子杂化方式为sp3，应当是三角锥结构，则Neq\o\al(4－,6)和Neq\o\al(－,5)中N原子杂化方式不是sp3，故C错误；Neq\o\al(4－,6)和Neq\o\al(－,5)都是平面的环状结构，类似苯环，则Neq\o\al(4－,6)和Neq\o\al(－,5)中含有大π键，故D正确；故选C。3.(2024·湖南邵阳二模)下列有关说法正确的是(B)A．SO2中S原子价层电子对数为2B．基态Mn2＋的核外电子排布式为[Ar]3d5C．2-丁烯的结构简式为CH2=CH—CH=CH2D．基态氧原子核外电子轨道表示式为【解析】SO2中S原子价层电子对数为2＋eq\f(1,2)×(6－2×2)＝2＋1＝3，故A错误；基态Mn2＋核外有23个电子，其核外电子排布式为[Ar]3d5，故B正确；2-丁烯的结构简式为CH3CH=CHCH3，故C错误；氧原子核外有8个电子，则基态氧原子核外电子轨道表示式为，故D错误；故选B。4.(2024·河北张家口二模)近年来，中国制造的诸多铬基超耐热合金铝合金基碳化硅等新型材料为我国航天事业的发展供应助力。下列说法错误的是(B)A．基态Cr原子未成对电子数是基态Al原子的6倍B．铝合金的硬度、密度等均小于铝单质C．与Al同周期且第一电离能小于Al的只有一种元素D．碳化硅的熔点低于金刚石【解析】Cr是24号元素，价电子排布式为3d54s1，有6个未成对电子，基态铝原子价电子排布式为3s23p1，有1个未成对电子，基态Cr原子未成对电子数是基态Al原子的6倍，故A正确；一般合金的硬度大于其组成的任一种纯金属，则铝合金的硬度大于铝单质，故B错误；同一主族元素从上到下金属性渐渐增加，则第一电离能渐渐减弱，与Al同周期且第一电离能小于Al的只有Na这一种元素，故C正确；由原子半径Si>C，键长C—Si>C—C，键长越长键能越小，键能C—Si<C—C，所以碳化硅的熔点低于金刚石，故D正确；故选B。5.(2024·天津河东区一模)血红蛋白结合O2后的结构如图所示，Fe2＋与四周的6个原子均以配位键结合。CO也可与血红蛋白配位，它与血红蛋白结合的实力约为O2的230～270倍。二者与血红蛋白(Hb)结合的反应可表示为：①Hb＋O2Hb(O2)K1；②Hb＋COHb(CO)K2，下列说法不正确的是(B)A．Fe2＋形成配位键时供应空轨道B．电负性：O>C，故CO中与Fe2＋配位的是OC．由题意可得结论：相同温度下，K2>K1D．CO中毒患者进入高压氧舱治疗，平衡①、②移动的方向相反【解析】Fe2＋存在空轨道，形成配位键时供应空轨道，A正确；电负性：O>C，O在成键时不易给出孤电子对，故CO中与Fe2＋配位的是C，B错误；CO也可与血红蛋白配位，它与血红蛋白结合的实力约为O2的230～270倍，可知反应②正向进行程度比①大，故相同温度下，K2>K1，C正确；CO中毒患者进入高压氧舱治疗，氧气浓度增大，反应①平衡正向移动，Hb浓度减小，反应②平衡逆向移动，二者平衡移动的方向相反，D正确；故选B。6.(2024·湖南永州三模)A、B、C、D、E为原子序数依次增大的前四周期元素。A是宇宙中含量最多的元素，B的价电子层中有3个未成对电子；C与D同主族；E的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。五种元素形成的离子化合物可表示为[E(BA3)4(A2C)2]2＋[DC4]2－，下列说法错误的是(B)A．第一电离能：B＞CB．BCeq\o\al(－,3)呈三角锥形结构C．该化合物受热分解时首先失去的是A2CD．A与B、C均可形成含有非极性共价键的化合物【解析】A、B、C、D、E为原子序数依次增大的前四周期元素。A是宇宙中含量最多的元素，A是H元素；B的价电子层中有3个未成对电子，B是N元素；C与D同主族，C与D形成[DC4]2－，则C是O元素、D是S元素；E的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子，E是Cu。N原子2p能级半充溢，结构稳定，第一电离能N＞O，故A正确；NOeq\o\al(－,3)中N原子价电子对数为3，无孤电子对，呈平面三角形结构，故B错误；O原子半径小于N原子，O与Cu2＋形成的配位键弱，所以[Cu(NH3)4(H2O)2]2＋[SO4]2－受热分解时首先失去的是H2O，故C正确；H与N、O均可形成含有非极性共价键的化合物N2H4、H2O2，故D正确；故选B。7.(2024·湖南永州二模)一种用作锂离子电池电解液的锂盐结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态W原子的s和p能级电子数之比为2∶3，下列说法正确的是(C)A．原子半径：r(Y)>r(X)B．X的含氧酸盐水溶液均显碱性C．Z的单质能从H2Y中置换出Y的单质D．W原子核外的p能级电子能量肯定比s能级的电子能量高【解析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态W原子的s和p能级电子数之比为2∶3，W是P元素；Z能形成1个共价键，Z是F元素；Y形成2个共价键，Y是O元素，X形成4个共价键，X是C元素。同周期元素从左到右，半径依次减小，原子半径：r(C)>r(O)，故A错误；碳的含氧酸盐水溶液可能呈酸性，如NaHC2O4溶液呈酸性，故B错误；F2能与H2O反应生成HF和O2，故C正确；P原子核外的2p能级电子能量比3s能级的电子能量低，故D错误；选C。8.(2024·湖北十一校联考二模)硫化亚砷(As4S6)常用作颜料、还原剂和药物等，几乎不溶于水，易溶于氢氧化钠溶液，其反应方程式为As4S6＋12NaOH=2Na3AsO3＋2Na3AsS3＋6H2O。下列说法正确的是(B)A．该反应中有电子的转移B．As4S6晶体中，As4S6的配位数为12C．Na3AsO3溶液碱性比Na3AsS3弱D．As4S6是极性分子【解析】该反应中As元素的化合价均为＋3，反应中没有元素化合价的改变，即无电子的转移，A错误；As4S6为分子晶体，分子晶体一般采纳面心立方最密积累，故As4S6的配位数为12，B正确；H3AsO3和H3AsS3中O电负性大，O—H键极性大于S—H，更易电离出H＋，H3AsO3酸性更强，对应的盐的水解程度越弱，碱性越弱，故Na3AsO3溶液碱性比Na3AsS3弱，C错误；As4S6结构对称，正负电荷中心重合，是非极性分子，D错误；故选B。9.(2024·河北衡水中学一调)在硫酸铜溶液中加入过量浓氨水，可形成[Cu(NH3)4(H2O)2]2＋。下列有关说法错误的是(C)A．配离子中两种配体的中心原子杂化方式和VSEPR模型均相同B．基态原子第一电离能：N>O>SC．键角：BF3>H2O>NH3D．配离子[Cu(NH3)4(H2O)2]2＋的空间结构是八面体形【解析】两种配体分别为H2O和NH3，中心原子的价层电子对数分别为2＋eq\f(6－2×1,2)＝4,3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，杂化方式均为sp3杂化，VSEPR模型均为四面体形，A正确；同主族元素，从上到下，第一电离能减小，故第一电离能O>S；同周期元素，从左到右，第一电离能呈增大趋势，但N原子2p轨道处于半满状态，更稳定，故第一电离能N>O，所以基态原子第一电离能：N>O>S，B正确；BF3、H2O、NH3中心原子的价层电子对数分别为：3＋eq\f(3－3×1,2)＝3,2＋eq\f(6－2×1,2)＝4,3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，它们分别是sp2杂化、sp3杂化、sp3杂化，所以BF3键角最大，为120°；H2O中O原子有两对孤电子对，NH3只有1个孤电子对，依据孤电子对—孤电子对排斥力>孤电子对—成键电子对排斥力>成键电子对—成键电子对排斥力，所以键角NH3>H2O；故键角：BF3>NH3>H2O，C错误；配离子[Cu(NH3)4(H2O)2]2＋的配位数为4＋2＝6，空间结构是八面体形，D正确；故选C。10.(2024·河北保定一模)硼氢化钠(NaBH4)被称为“万能还原剂”，能与水反应产生H2，NaBH4在催化剂钌(44Ru)表面与水反应的历程如图所示：下列说法错误的是(D)A．元素钌位于第五周期第Ⅷ族B．NaBH4中含有离子键、共价键、配位键C．BH3中B的杂化方式为sp2D．过程④中产生1molH2，转移电子的物质的量为2mol【解析】元素钌为44号元素，位于第五周期第Ⅷ族，A正确；NaBH4中钠离子和[BH4]－间存在离子键，[BH4]－中硼与其中3个氢形成共价键，与一个氢形成配位键，B正确；BH3分子中B原子的价层电子对数为3＋eq\f(1,2)×(3－3×1)＝3，B的杂化方式为sp2杂化，C正确；从图中可以看出，过程④中发生反应HB(OH)2＋2H2O＋e－=B(OH)eq\o\al(－,4)＋eq\f(3,2)H2↑，则产生1molH2，转移电子的物质的量为eq\f(2,3)mol，D错误；故选D。11.(2024·湖南常德一模)R、G、Y、X为原子序数依次增大的四种短周期元素，Y与G同周期，X与Y同主族。甲、乙、丙、丁、戊为这四种元素构成的化合物，其转化关系如图。下列说法中正确的是(B)A．Y的氢化物沸点高于G的氢化物沸点B．基态X原子核外电子有9种空间运动状态C．丁的稀溶液在反应③中做催化剂D．G的最高价氧化物的水化物的酸性比X的强【解析】依据短周期元素Y能形成2对共价键可知Y为O元素，Y与G同周期即其次周期，G形成4对共价键，则G为C元素，X与Y同主族，则X为S元素，R形成1对共价键且原子序数最小，则R为H元素；Y为O元素，形成的氢化物H2O、H2O2常温下均为液态，G为C元素，形成的氢化物CxHy，碳原子数目较大时为固态，则O的氢化物沸点可能低于C的氢化物沸点，A错误；X为S元素，基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，空间运动状态即原子轨道数，有9种，B正确；丁为H2SO4，丙为CH3CH2OH，甲为CH2=CH2，乙为H2O，反应③为CH3CH2OH发生消去反应生成CH2=CH2和水，浓硫酸在反应③中做催化剂和脱水剂，C错误；G为C元素，X为S元素，最高价氧化物的水化物分别为H2CO3、H2SO4，碳酸的酸性弱于硫酸，D错误；故选B。12.(2024·河北邯郸二模)Li2O是离子晶体，具有反萤石结构，晶胞如图所示，其晶格能可通过图中的循环计算得到。下列说法错误的是(B)A．Li的第一电离能为520kJ·mol－1B．Li的配位数为8C．Li2O晶格能为2908kJ·mol－1D．晶胞参数为anm，则Li2O的密度为eq\f(1.2,NA·a3)×1023g·cm－3【解析】第