2025年物质结构与性质综合测试题库及答案

2025年物质结构与性质综合测试题库及答案一、选择题（每题3分，共30分）1.某元素原子的价电子排布式为4d⁵5s¹，下列关于该元素的说法错误的是（）A.位于元素周期表第五周期ⅥB族B.基态原子中未成对电子数为6C.第一电离能小于同周期相邻主族元素D.最高价氧化物对应水化物可能具有强氧化性2.下列各组物质中，中心原子的杂化方式和分子空间构型均相同的是（）A.BF₃与NF₃B.SO₂与CO₂C.CH₄与NH₄⁺D.H₂O与H₂S3.已知X、Y、Z为短周期元素，X原子的2p轨道有2个未成对电子，Y²⁺与X²⁻具有相同的电子层结构，Z的单质是空气中含量最多的气体。下列说法正确的是（）A.原子半径：Y＞Z＞XB.X的简单氢化物的沸点低于Z的简单氢化物C.Y与X形成的化合物中只含离子键D.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性强于X的4.关于氢键的说法，下列错误的是（）A.邻羟基苯甲酸的沸点低于对羟基苯甲酸B.NH₃易溶于水与分子间形成氢键有关C.冰的密度小于水是因为冰中水分子间形成了更多氢键D.氢键的强度介于范德华力和化学键之间，属于分子间作用力5.某离子晶体的晶胞结构如图所示（○代表阳离子，●代表阴离子），已知晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数为Nₐ，则该晶体的密度为（）（单位：g·cm⁻³）A.(4×M)/(Nₐ×a³×10⁻³⁰)B.(2×M)/(Nₐ×a³×10⁻³⁰)C.(M)/(Nₐ×a³×10⁻³⁰)D.(8×M)/(Nₐ×a³×10⁻³⁰)6.下列物质的熔沸点由高到低排列正确的是（）A.金刚石＞碳化硅＞晶体硅B.NaCl＞MgO＞KClC.H₂O＞H₂S＞H₂SeD.I₂＞Br₂＞F₂＞Cl₂7.关于配合物[Cu(NH₃)₄]SO₄的说法，错误的是（）A.中心离子的配位数为4B.配离子中存在极性共价键和配位键C.硫酸根离子与配离子通过离子键结合D.向该溶液中加入过量氨水，会析出蓝色沉淀8.下列关于金属晶体的说法正确的是（）A.金属键是金属阳离子与自由电子之间的静电吸引B.体心立方堆积的空间利用率高于面心立方堆积C.钠、钾、铁均属于体心立方堆积D.金属的导电性随温度升高而增强9.已知某分子的结构式为A—B≡C—D，其中A、B、C、D为短周期元素，且原子序数依次增大。下列关于该分子的说法错误的是（）A.分子中可能存在sp、sp²、sp³杂化的原子B.分子中σ键与π键的数目比为5:2C.若B为碳元素，则分子中所有原子可能共平面D.若D为氯元素，则分子为极性分子10.下列实验事实与所对应的物质结构理论不匹配的是（）A.水的稳定性强于硫化氢——O—H键能大于S—H键能B.干冰易升华而二氧化硅熔点高——晶体类型不同C.氯化钠固体不导电而熔融态导电——固体中离子不能自由移动D.氨易液化——氨分子间存在范德华力二、填空题（每空2分，共20分）1.基态Cr³⁺的核外电子排布式为__________。2.已知次氯酸（HClO）的空间构型为V形，则中心原子的杂化方式为__________。3.比较键角大小：H₂O__________NH₃（填“＞”“＜”或“＝”）。4.石墨晶体中存在的作用力有__________（填序号：①离子键②共价键③金属键④范德华力）。5.某晶体的晶胞中含有2个阳离子和2个阴离子，其化学式为__________。6.已知HF的沸点（19.5℃）高于HCl（-85℃），原因是__________。7.配合物[Co(NH₃)₅Cl]Cl₂中，外界离子的数目为__________。8.二氧化硅晶体中，每个硅原子连接__________个氧原子。9.比较第一电离能：Mg__________Al（填“＞”“＜”或“＝”）。10.金属铜的堆积方式为__________（填“体心立方”“面心立方”或“六方最密”）。三、简答题（共30分）1.（8分）解释下列现象：（1）H₂O的键角（104.5°）小于NH₃的键角（107°）；（2）MgO的熔点（2852℃）远高于NaCl的熔点（801℃）。2.（8分）分析CO₂和SiO₂的物理性质差异（如熔沸点、溶解性），并从结构角度解释原因。3.（7分）已知某分子的分子式为C₂H₄O₂，其核磁共振氢谱显示有2组峰，峰面积比为1:3。推测该分子的结构简式，并说明分子中存在的化学键类型。4.（7分）某离子晶体的晶胞结构为立方晶系，阳离子位于顶点和面心，阴离子位于棱心和体心。（1）计算该晶胞中阳离子和阴离子的数目；（2）若阳离子为Mⁿ⁺，阴离子为Xᵐ⁻，写出该晶体的化学式。四、计算题（共20分）1.（10分）已知NaCl晶体的晶胞参数a=564pm，NaCl的摩尔质量为58.5g·mol⁻¹，阿伏加德罗常数Nₐ=6.02×10²³mol⁻¹。计算NaCl晶体的密度（结果保留3位有效数字）。2.（10分）金属铜的堆积方式为面心立方最密堆积，铜的密度为8.96g·cm⁻³，摩尔质量为63.55g·mol⁻¹。计算铜原子的半径（结果保留2位小数，已知√2≈1.414）。答案一、选择题1.C2.C3.A4.D5.A6.A7.D8.C9.A10.D二、填空题1.[Ar]3d³2.sp³3.＜4.②③④5.AB（或类似形式）6.HF分子间存在氢键，而HCl分子间无氢键7.28.49.＞10.面心立方三、简答题1.（1）H₂O和NH₃的中心原子均为sp³杂化，但H₂O分子中有2对孤电子对，NH₃分子中有1对孤电子对。孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，因此H₂O的键角更小。（2）MgO和NaCl均为离子晶体，Mg²⁺的电荷数大于Na⁺，半径小于Na⁺；O²⁻的电荷数大于Cl⁻，半径小于Cl⁻。因此MgO的晶格能更大，熔点更高。2.CO₂为分子晶体，分子间通过范德华力结合，作用力较弱，因此熔沸点低，易溶于非极性溶剂（如四氯化碳）；SiO₂为原子晶体，原子间通过共价键形成空间网状结构，作用力强，因此熔沸点高，难溶于一般溶剂。3.结构简式为CH₃COOH（乙酸）或HCOOCH₃（甲酸甲酯）。核磁共振氢谱有2组峰且面积比1:3，说明分子中有2种等效氢，数目比为1:3。乙酸中甲基（3个H）和羧基（1个H）为2种等效氢；甲酸甲酯中甲基（3个H）和酯基中的H（1个H）也为2种等效氢。分子中存在共价键（C—H、C—C、C—O、O—H等极性键，C=O双键中的σ键和π键）。4.（1）阳离子数目：顶点（8×1/8）+面心（6×1/2）=1+3=4；阴离子数目：棱心（12×1/4）+体心（1×1）=3+1=4。（2）阳离子与阴离子数目比为4:4=1:1，化学式为MX。四、计算题1.NaCl晶胞中含4个Na⁺和4个Cl⁻，晶胞体积V=a³=(564×10⁻¹⁰cm)³≈1.79×10⁻²²cm³。密度ρ=(4×58.5g·mol⁻¹)/(6.02×10²³mol⁻¹×1.79×10⁻²²cm³)≈2.17g·cm⁻³。2