2025年选修《物质结构与性质》综合测试题及答案

2025年选修《物质结构与性质》综合测试题及答案一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意）1.下列原子或离子的核外电子排布式中，正确的是（）A.Fe²⁺：[Ar]3d⁶4s⁰B.Cu：[Ar]3d⁹4s²C.O²⁻：1s²2s²2p⁶D.Cr：[Ar]3d⁴4s²2.下列分子中，中心原子杂化类型与其他不同的是（）A.BF₃B.SO₃C.CH₃⁺D.NH₃3.关于氢键的说法，错误的是（）A.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛B.HF的稳定性强于HCl与氢键无关C.冰中水分子间形成的氢键比液态水更规则D.水分子间的氢键使水的比热容减小4.已知某晶体的晶胞结构如图（略），其组成为AB₂，晶胞中A原子位于顶点和体心，B原子位于面心和棱心。该晶体的类型可能为（）A.离子晶体B.分子晶体C.原子晶体D.金属晶体5.下列物质的熔点由高到低排列正确的是（）A.SiO₂>NaCl>CO₂>I₂B.金刚石>MgO>Na>CH₄C.石墨>干冰>KCl>HgD.SiC>NaF>H₂O>PH₃6.某配合物的化学式为[Co(NH₃)₅Cl]Cl₂，下列说法错误的是（）A.中心离子的配位数为6B.1mol该配合物含3molCl⁻（外界+内界）C.加入AgNO₃溶液，仅外界Cl⁻会沉淀D.中心离子Co³⁺的电子排布式为[Ar]3d⁶7.下列关于电子云的说法，正确的是（）A.s电子云是球形对称的，p电子云是哑铃形，d电子云是花瓣形B.电子云图中小黑点的疏密表示电子在该区域出现的速度快慢C.同一原子中，2p能级的电子云比3p能级的更靠近原子核D.电子云界面图是电子实际运动的轨迹8.已知X、Y、Z为短周期主族元素，X的2p轨道半充满，Y的最外层电子数是内层的3倍，Z的原子半径在同周期中最小（稀有气体除外）。下列说法错误的是（）A.第一电离能：X>Y>ZB.简单氢化物的稳定性：Y>Z>XC.X的最高价氧化物对应水化物为强酸D.Y与Z形成的化合物可能为ClO₂9.某离子晶体的晶胞参数为apm，密度为ρg·cm⁻³，阿伏加德罗常数为Nₐ。若晶胞中含n个阳离子和n个阴离子，则该晶体的摩尔质量M为（）A.ρ·a³·Nₐ×10⁻³⁰/nB.ρ·a³·Nₐ×10⁻³⁰×nC.ρ·a³·Nₐ×10⁻³⁰D.ρ·a³·Nₐ×10⁻³⁰/2n10.下列分子中，既有极性键又有非极性键且为极性分子的是（）A.H₂O₂B.C₂H₄C.CH₃COOHD.CS₂11.已知某元素的逐级电离能（kJ·mol⁻¹）为：I₁=578，I₂=1817，I₃=2745，I₄=11575。该元素在周期表中的位置为（）A.第3周期ⅢA族B.第3周期ⅡA族C.第4周期ⅢA族D.第2周期ⅢA族12.关于金属晶体的堆积方式，下列说法错误的是（）A.铜的堆积方式为面心立方最密堆积，配位数12B.钾的堆积方式为体心立方堆积，空间利用率低于面心立方C.镁的堆积方式为六方最密堆积，晶胞中含2个原子D.所有金属晶体的堆积都遵循“紧密堆积”原则13.下列关于σ键和π键的说法，错误的是（）A.乙烯分子中含5个σ键和1个π键B.N₂分子中的π键比σ键稳定C.单键一定是σ键，双键一定含1个σ键和1个π键D.杂化轨道只能形成σ键，未参与杂化的p轨道可形成π键14.已知某分子的空间构型为V形，中心原子的价层电子对数为4。该分子可能是（）A.H₂SB.OF₂C.SO₂D.NO₂15.下列事实与化学键键能无关的是（）A.金刚石的硬度大于晶体硅B.氮气的化学性质很稳定C.氯化氢气体易溶于水D.硅的熔点高于锗二、填空题（本题共4小题，共30分）16.（6分）填写下列空白：（1）基态Fe³⁺的价电子排布式为__________；（2）NCl₃分子的空间构型为__________，中心原子的杂化类型为__________；（3）冰的密度小于水的主要原因是__________；（4）CaO的熔点高于KCl的原因是__________。17.（8分）X、Y、Z、W为前四周期元素，原子序数依次增大。X的L层电子数是K层的3倍；Y的最外层电子数等于其电子层数，且与X同周期；Z的3p轨道半充满；W的价电子排布式为3d⁶4s²。（1）Y的原子结构示意图为__________；（2）X、Y、Z的第一电离能由大到小的顺序为__________（用元素符号表示）；（3）Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为__________，其酸性强于H₂SO₃的原因是__________；（4）W的一种氧化物晶胞中，W原子位于顶点和体心，O原子位于面心，则该氧化物的化学式为__________。18.（8分）配合物在催化、医药等领域有重要应用。回答下列问题：（1）[Ag(NH₃)₂]⁺中，配位原子是__________（填元素符号），配位数为__________；（2）向CuSO₄溶液中逐滴加入氨水，先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解得到深蓝色溶液。沉淀溶解的离子方程式为__________；（3）已知[Co(CN)₆]³⁻的磁矩μ≈0（磁矩与未成对电子数n的关系为μ≈√n(n+2)），则Co³⁺的价电子排布图为__________（用“↑↓”表示）；（4）某配合物的化学式为[Cr(H₂O)₄Cl₂]Cl·2H₂O，1mol该配合物中含有的配位键数目为__________（用Nₐ表示）。19.（8分）晶体结构分析是研究材料性质的重要手段。（1）NaCl晶体中，Na⁺的配位数为__________，若晶胞边长为apm，则Cl⁻与最近的Na⁺的核间距为__________pm；（2）某金属M的晶胞为六方最密堆积，晶胞参数为底面边长apm，高hpm，阿伏加德罗常数为Nₐ。该金属的密度ρ=__________g·cm⁻³（用含a、h、Nₐ的代数式表示）；（3）金刚石晶胞中，每个C原子周围紧邻的C原子数为__________，晶胞中含__________个C原子；（4）石墨晶体中存在的作用力有__________（填序号）。①共价键②离子键③范德华力④金属键⑤氢键三、简答题（本题共2小题，共15分）20.（7分）解释下列现象：（1）H₂O的沸点（100℃）高于H₂S（-60.7℃），但低于HF（19.5℃）；（2）NH₃极易溶于水，而CH₄难溶于水；（3）CO的键能（1072kJ·mol⁻¹）大于N₂的键能（946kJ·mol⁻¹），但CO的化学性质比N₂活泼。21.（8分）已知A、B、C为三种晶体，性质如下：A：熔点2800℃，不溶于水，硬度大，熔融态能导电；B：熔点-56.6℃，易溶于CS₂，熔融态不导电；C：熔点801℃，溶于水，水溶液能导电，熔融态能导电。（1）判断A、B、C的晶体类型；（2）比较A与C的熔点高低，并解释原因；（3）B的分子中可能存在的作用力有哪些？四、计算题（本题共1小题，共10分）22.某离子晶体的晶胞结构为立方晶系，晶胞参数a=400pm，晶胞中含有2个阳离子（M²⁺）和2个阴离子（X²⁻）。已知M的相对原子质量为40，X的相对原子质量为16，阿伏加德罗常数Nₐ=6.02×10²³mol⁻¹。（1）计算该晶体的密度（保留2位小数）；（2）若M²⁺的半径为72pm，计算X²⁻的半径（晶胞中M²⁺与X²⁻紧密接触）；（3）判断该晶体的化学式，并写出其可能的晶体类型。答案一、选择题（每小题3分，共45分）1.C2.D3.D4.A5.B6.B7.A8.B9.A10.A11.A12.D13.B14.B15.C二、填空题（共30分）16.（6分）（1）3d⁵；（2）三角锥形；sp³；（3）冰中水分子通过氢键形成规则的四面体结构，空隙更大；（4）Ca²⁺半径小于K⁺，O²⁻电荷高于Cl⁻，CaO的晶格能更大。17.（8分）（1）（略，Y为Al，结构示意图为+13283）；（2）P>O>Al；（3）H₃PO₄；H₃PO₄中非羟基氧数目（1个）多于H₂SO₃（0个），中心原子P的正电性更高，O-H键更易断裂；（4）FeO。18.（8分）（1）N；2；（2）Cu(OH)₂+4NH₃·H₂O=[Cu(NH₃)₄]²⁺+2OH⁻+4H₂O；（3）（3d轨道全充满，排布图为↑↓↑↓↑↓）；（4）6Nₐ。19.（8分）（1）6；√2a/2（或a√2/2）；（2）(2×M)/(a²×h×√3/2×10⁻³⁰×Nₐ)（注：六方晶胞含2个原子，M为金属摩尔质量）；（3）4；8；（4）①③④。三、简答题（共15分）20.（7分）（1）H₂O、H₂S、HF均为分子晶体，H₂O和HF分子间存在氢键（H₂S无），故沸点高于H₂S；H₂O分子间氢键的强度弱于HF（F的电负性大于O），但H₂O分子可形成2个氢键（HF仅1个），综合作用下H₂O沸点高于HF。（2）NH₃与H₂O均为极性分子，且NH₃与H₂O分子间可形成氢键，相似相溶且作用力强；CH₄为非极性分子，与极性溶剂水的作用力弱。（3）CO与N₂均为三键（1个σ键+2个π键），但CO为极性分子，分子中存在偶极矩，易与其他分子发生电子转移；N₂为非极性分子，键能虽略低但分子对称性高，化学性质更稳定。21.（8分）（1）A：原子晶体（或离子晶体，需结合性质判断，此处应为原子晶体如SiO₂）；B：分子晶体；C：离子晶体。（2）A的熔点高于C，原子晶体中共价键的键能大于离子晶体的晶格能（若A为离子晶体则比较晶格能，如MgO与NaCl）。（3）分子内共价键、分子间范德华力（若为极性分子则含取向力、诱导力）。四、计算题（共10分）22.（1）