专题能力提升练(十二)特定物质微观结构与性质的分析-2025版世纪金榜二轮化学收官专项辅导与训练

专题能力提升练(十二)特定物质微观结构与性质的分析(20分钟36分)一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。1.(2分)(2024·日照二模)3-丁烯腈()为无色透明液体,主要用于有机合成和作聚合交联剂等。下列说法错误的是()A.可形成分子晶体B.分子中σ键与π键数目之比为3∶1C.分子中的碳原子有3种杂化方式D.其同分异构体中不可能存在五元环【解析】选D。该物质是共价化合物,可形成分子晶体,故A正确;该分子中存在碳碳双键和碳氮三键,则分子中σ键与π键数目之比为9∶3=3∶1,故B正确;碳碳双键中的碳为sp2杂化,碳氮三键中的碳为sp杂化,饱和碳为sp3杂化,则分子中的碳原子有3种杂化方式,故C正确;该物质有3个不饱和度,而环状结构为1个不饱和度,则其同分异构体中可能存在五元环,比如,故D错误。2.(2分)(2024·南通模拟)由金属钛、铝形成的特伯试剂常用作有机反应的烯化试剂,其结构如图所示。下列说法正确的是()A.Al3+与Cl-具有相同的电子层结构B.该结构中不存在配位键C.特伯试剂中的Al原子轨道杂化类型为sp3D.该结构中Al的化合价为+4【解析】选C。A.Al3+的核外电子数为10,有2个电子层,Cl-的核外电子数为18,有3个电子层,其电子层结构不相同,故A错误;B.Al原子的最外层电子数为3,最多形成3个共价键,但该结构中Al提供空轨道,Cl提供孤电子对,二者形成配位键,故B错误;C.特伯试剂中Al形成4个σ键,无孤电子对,VSEPR模型为四面体形,Al原子采取sp3杂化,故C正确;D.该结构中Al与Cl原子间以配位键结合,C的电负性大于Al,则Al的化合价为+3,故D错误。3.(2分)(2024·日照三模)液态氟化氢的电离方程式为3HFH2F++HF2-。下列说法错误的是(A.H2F+的结构为[H—F→H]+,其结构中存在配位键B.HF2-的结构为[F…H—F]-C.利用CaF2与浓硫酸共热制备HF气体,反应中体现浓硫酸的强氧化性D.电解KHF2与HF混合物时阳极反应为HF2-+HF-2e-===F2↑+H2【解析】选C。H2F+的结构为[H—F→H]+,其中H原子提供空轨道,F原子提供孤电子对,形成配位键,A项正确;HF2-的结构为[F…H—F]-,其中存在氢键,B项正确;利用CaF2与浓硫酸共热制备HF气体,反应中体现浓硫酸的难挥发性,C项错误;电解KHF2与HF混合物时,阳极上HF2-失电子生成F2,则阳极反应为HF2-+HF-2e-===F24.(2分)(2024·德州模拟)Mg3N2与水反应可产生NH3,液氨发生微弱电离产生NH2-,液氨能与碱金属(如Na、K)反应产生H2。下列说法正确的是(A.N2中σ键与π键的数目比例为1∶1B.液氨电离可表示为2NH3NH4++NC.N2H4的结构式为D.Mg3N2中存在Mg与N2之间的强烈相互作用【解析】选B。N2(N≡N)σ键与π键比为1∶2,A错误;液氨发生微弱电离产生NH2-:2NH3NH4++NH2-,B正确;N2H4的结构式为,C错误;Mg3N2中存在Mg2+与N5.(2分)(2024·济南模拟)利用α粒子(即氦核

24He)轰击不同原子,获得人工放射性元素

a13X和

b+230Z,合成反应如下:510B+24He→a13X+01n;bcY+A.基态原子第一电离能:Y<X<ZB.简单离子半径:X<Y<ZC.简单阴离子还原性:X<ZD.X、Y元素位于元素周期表s区【解析】选C。由质子守恒知,5+2=a+0,得a=7,X为N元素;由质量数守恒知,c+4=30+1,得c=27,元素Y、Z的基态原子核外未成对电子数之比为1∶3,则Y为Al元素,Z为P元素。第一电离能:Al<P<N,A错误;P3-有3个电子层,Al3+和N3-的电子层数相等,半径:Al3+<N3-<P3-,B错误;非金属单质的氧化性越弱,对应离子还原性越强,则还原性:N3-<P3-,C正确;X、Y元素属于6.(2分)(2024·长沙二模)氮化铬有优异的化学稳定性和耐磨性,被广泛用作材料的涂层,某氮化铬的晶胞结构与氯化钠的相同,已知N原子在晶胞中的位置如图所示,下列说法错误的是()A.Cr原子位于体心和12条棱上B.距离Cr原子最近的N原子有12个C.Cr原子位于N原子构成的八面体空隙中D.晶胞中Cr原子沿x轴方向的投影为【解析】选B。如图氮化铬的晶胞结构与氯化钠的相同N原子在8个顶点和6个面心,则Cr原子位于体心和12条棱上,Cr原子周围最近的N原子有6个,A正确、B错误;如图Cr原子位于N原子构成的八面体空隙中,C正确;Cr原子沿x轴方向的投影位于正方形的顶点、边长中心、正方形中心,D正确。二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。7.(4分)我国古代中药学著作《新修本草》对“青矾”有描述,“青矾”的主要成分为FeSO4·7H2O(结构示意图如图所示)。下列说法错误的是()A.基态气态Fe2+再失去一个电子比基态气态Mn2+更难B.FeSO4·7H2O中存在离子键、极性键、配位键C.H2O中H—O—H键角小于SO42-D.FeSO4·7H2O加热脱水时,需克服氢键的作用【解析】选A。基态气态Fe2+价电子排布式为3d6,基态气态Mn2+价电子排布式为3d5,基态气态Fe2+再失去一个电子比基态气态Mn2+更容易,A错误;FeSO4·7H2O是离子化合物,含有结晶水,根据结构示意图可判断存在离子键、极性键、配位键,B正确;H2O中氧原子含有2对孤电子对,对成键电子对的排斥力大,所以H2O中H—O—H键角小于SO42-中O—S—O键角,C正确;水分子间含有氢键,FeSO4·7H2O加热脱水时,8.(4分)(2024·合肥模拟)二水四氯合钴酸铵的制备反应为[CoCl2(H2O)4]·2H2O+2NH4Cl===(NH4)2[CoCl4(H2O)2]+4H2O,下列说法正确的是()A.基态Co原子核外电子的空间运动状态有27种B.键角:H2O>H2S>H2SeC.该反应中所涉及的元素位于p区的有4种D.[CoCl2(H2O)4]·2H2O中含有离子键、配位键、σ键等【解析】选B。A.基态Co原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,电子的空间运动状态为15种,故A错误;B.一般中心原子电负性越强,键角越大,故键角:H2O>H2S>H2Se,故B正确;C.反应中位于p区元素有Cl、N、O三种,故C错误;D.[CoCl2(H2O)4]·2H2O中Co与Cl原子、H2O形成配位键,H2O存在σ键,没有离子键,故D错误。9.(4分)(2024·济南历下区模拟)H2O2在催化剂中Fe元素的作用下可以产生具有极强氧化活性的·OH,其在固态催化剂表面转化过程如图所示。下列说法正确的是()A.过程①中每转移1mol电子,晶胞中产生1molO空位B.过程②中H2O2在O空位产生·OHC.催化过程中La3+的配位数不变D.相同条件下,LaFeO2.6比LaFeO2.8催化效果好【解析】选B、D。A.H2O2失去电子被氧化为O2,固体催化剂中Fe3+得到电子后被还原为Fe2+,晶体中部分O原子失去后形成氧空位,过氧化氢中氧是-1价,要形成氧气,则需要转移2mol电子,才能形成1molO空位,A错误;B.当进行此过程时,亚铁离子转化为铁离子,同时H2O2在O空位产生·OH,B正确;C.由图可知,La的配位数明显发生变化,C错误;D.设LaFeO2.6中Fe3+的数目为x,Fe2+的数目为1-x,La的化合价为+3,化合物中元素化合价代数和为0,即+3+3x+2(1-x)-2×2.6=0,解得x=0.2,则Fe3+和Fe2+的物质的量之比为0.2∶(1-0.2)=1∶4,LaFeO2.8中Fe3+和Fe2+的物质的量之比为3∶2,晶体LaFeO2.8中Fe2+的数目小于晶体LaFeO2.6,晶体中Fe2+的数目越多,与H2O2反应时生成的·OH越多,所以LaFeO2.6的催化效果好,D正确。10.(4分)过量浓NaOH溶液和白磷加热煮沸可发生反应:P4+3NaOH+3H2O===3NaH2PO2+PH3↑。下列说法不正确的是(用NA表示阿伏加德罗常数的值)()A.1molP4含6NA个σ键B.当反应生成0.2molPH3时,转移电子数为0.6NAC.NaH2PO2为正盐D.PH3分子的键角大于NH3分子的键角【解析】选D。1molP4分子()有6molP—P共价单键,含6NA个σ键,A正确;该反应PH3~3e-,当反应生成0.2molPH3时,转移0.6NAe-,B正确;过量浓NaOH溶液和P4反应生成NaH2PO2,H3PO2是一元弱酸,NaH2PO2属于正盐,C正确;PH3、NH3分子中P、N原子都是sp3杂化,都有一对孤电子对,键长:P—H>N—H,成键电子对之间排斥力PH3比NH3弱,PH3分子的键角小于NH3分子的键角,D错误。11.(4分)下列对物质性质的比较,相应解释错误的是()选项物质性质解释A热稳定性:CH4>H2S非金属性:C>SB酸性:乙酸>丙酸推电子效应:—C2H5>—CH3C活泼性:C2H4>C2H6碳碳键强度:σ键>π键D沸点:NH3>AsH3分子间作用力:NH3>AsH3【解析】选A。CH4、H2S空间结构差异很大,影响了稳定性,C的半径小,键长短,化学键更强,所以CH4比H2S稳定,非金属性:S>C,A错误;烃基(R—)越大,推电子效应越大,则—CH3CH2的推电子效应比—CH3大,从而使—COOH中—OH的极性减弱,电离能力减弱,酸性减弱,酸性:CH3COOH>CH3CH2COOH,B正确;C2H4比C2H6活泼,是因为乙烯分子中含碳碳双键,其中π键容易断裂,C正确;NH3能形成分子间氢键,分子间作用力大,沸点较高,AsH3不能形成氢键,沸点较低,D正确。12.(4分)(2024·济宁模拟)A、X、M、Y为原子序数依次增大的短周期元素,其中M为金属元素,A、X、Y为非金属元素。M3XY是一种离子晶体,该立方晶胞参数为anm,M3XY可由M2X+MYM3XY制得,也可常压合成:2M+2MXA+2MY===2M3XY+A2,反应消耗0.92gM可获得标准状况下0.448L气体A2,下列说法正确的是()A.M的原子坐标为(12,12,0),(12,0,12),(0,B.Y2X、YX2(YX2中存在π35大π键)分子中,C.晶胞密度为1.205×1D.沸点:A2X>A2X2【解析】选A、C。反应0.92gM可获得标准状况下0.448L气体A2,根据化学方程式可知2molM~22.4LA2,则0.92gM的物质的量为0.04mol,M的摩尔质量为0.92g÷0.04mol=23g·mol-1,M为Na,A、X、M、Y为原子序数依次增大的短周期元素,A、X、Y为非金属元素,且根据各化合物的组成可推知A为H、X为O、Y为Cl。