高考化学一轮复习 第九章　专项突破5　物质结构与性质选择题 教师用书

物质结构与性质选择题1.利用H2将CO2电催化还原为甲酸(HCOOH)是实现“碳中和”的有效途径之一，下列说法正确的是()A.CO2是极性分子B.中子数为6的碳原子可表示为6C.1molHCOOH中含5molσ键D.反应前后碳原子的杂化轨道类型由sp变为sp2答案D解析CO2是直线形结构，是非极性分子，故A错误；核素符号左上角是质量数，应为12，中子数为6的碳原子可表示为612C，故B错误；1molHCOOH中含4molσ键，故2.(2025·山东日照一模)下列说法错误的是()A.沸点：CO>N2B.键角：NH4+C.离子键百分数：MgO>Al2O3D.稳定性：CH4>SiH4答案B解析CO为极性分子，N2为非极性分子，CO分子间作用力大于N2，故CO沸点高于N2，故A正确；铵根离子、氨气中心原子均为sp3杂化，其孤电子对数分别为0、1，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，键角：NH4+>NH3，故B错误；电负性：Mg<Al<O，则离子键百分数：MgO>Al2O3，故C正确；非金属性：C>Si，元素非金属性越强，形成的简单气态氢化物越稳定，故3.(2025·河南信阳模拟)下列化学用语表达正确的是()A.CN22-中CB.基态Mn2+的价层电子排布式：3d54s2C.LiH的电子式：D.邻羟基苯甲醛分子内氢键表示为答案A解析CN22-中C原子的价层电子对数为2+4+2-2×32=2，是直线形结构，C原子采用sp杂化，C原子杂化轨道电子云轮廓图：，A正确；基态Mn2+的价层电子排布式为3d5，B错误；LiH为离子化合物，电子式：，C错误；邻羟基苯甲醛中羟基氧为氢原子给体，羰基氧为氢原子受体，结构为，故4.(2026·山东淄博模拟)微观结构决定物质性质，下列物质性质差异与结构因素匹配错误的是()性质差异结构因素A热稳定性：H2O>NH3分子间氢键数目B硬度：金刚石>碳化硅共价键键能C碱性：NH3>NF3成键元素的电负性D熔点：AlF3>AlCl3晶体类型答案A解析热稳定性：H2O>NH3，是因为H—O的键能大于H—N，氢键只影响二者的熔、沸点等物理性质，不影响二者的热稳定性，A错误；金刚石、碳化硅都是共价晶体，共价晶体的熔点与共价键的强度有关，键能：C—C>Si—C，熔点：金刚石>碳化硅，B正确；电负性：F>H，NF3分子中电子偏向氟，使氮原子上的孤电子对对氢离子的吸引力减弱，碱性：NH3>NF3，C正确；AlF3是离子晶体，AlCl3是分子晶体，熔点：AlF3>AlCl3，D正确。5.有关下列实验事实解释错误的是()选项实验事实解释A利用“杯酚”分离C60和C70超分子具有“分子识别”特性BCuNH电负性：N<OCH2O的沸点高于H2S的沸点键能：H—O>H—SDO3在CCl4中的溶解度大于在H2O中的溶解度O3是极性很弱的极性分子答案C解析[Cu(NH3)4]2+的稳定性强于[Cu(H2O)4]2+，原因是电负性：N<O，NH3给出电子对形成配位键的能力比H2O强，B正确；H2O沸点高于H2S是因为H2O分子间存在氢键，C错误；O3在CCl4中溶解度更大是因为O3为弱极性分子，CCl4为非极性溶剂，符合“相似相溶”规律，D正确。6.AlCl4-和AlFA.Cl-的半径远大于Al3+，则不易形成AlCB.B和Al同主族，则可能形成BC.AlF63-为正八面体形结构，则AlD.工业上电解熔融Al2O3制铝时，使用Na3AlF答案B解析Cl-的半径远大于Al3+，由于空间位阻，更易形成四配位的AlCl4-，而非六配位的AlCl63-，A正确；B无d轨道，价层电子对数最大为4(sp3杂化)，最多形成四配位的BF4-，不可能形成BF63-，B错误；AlF63-中Al原子存在6个价层电子对，超过了4个，说明Al的3d轨道参与了杂化，C正确；工业上电解熔融Al2O37.(2025·山东菏泽一模)AlCl3、AlBr3水解均可得到Al(OH)3胶体，还可形成二聚体。Al2Br6()的四方晶胞如图所示(各棱长不相等，棱边夹角为90°，Al2Br6在棱心)。下列说法错误的是()A.AlCl3沸点低于AlBr3B.Al2Br6分子中存在配位键C.Al(OH)3胶体粒子的平均直径可能是1×10-6mD.晶体中与Al2Br6最近且距离相等的Al2Br6有4个答案C解析二者均为分子晶体，随相对分子质量增大(由Cl到Br)，分子间作用力增强，故AlCl3的沸点低于AlBr3，A正确；由Al2Br6的结构式可知，二聚体中Br原子以配位键桥联两个Al原子，B正确；通常将胶体粒径范围视为约1~100nm(即1×10-9~1×10-7m)，1×10-6m(即1000nm)已超出这一范围，C错误；由所给的晶胞示意图可知，每个Al2Br6在晶体中与其最近且距离相等的Al2Br6共有4个，D正确。8.坦克和装甲车的装甲板中加入了硼氮纳米材料，使其在减轻重量的同时提高防护能力。立方氮化硼(BN)的结构与金刚石相似，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm。下列说法错误的是()A.N的配位数是4B.N和B的最短距离为3aC.B位于N构成的八面体空隙中D.立方氮化硼晶体的硬度大于碳化硅晶体答案C解析由晶胞结构可知，晶胞中氮原子位于硼原子围成的正四面体空隙中，则氮原子的配位数为4，A正确；晶胞中氮原子与硼原子的最短距离为体对角线长度的14，即3a4pm，B正确；晶胞中位于顶角的硼原子与位于体对角线上的氮原子距离最近，所以硼原子位于氮原子围成的正四面体空隙中，C错误；氮化硼和碳化硅都是共价晶体，原子半径的大小顺序为B<Si、N<C，则键长的大小顺序为B—N<C—Si，B—N的键能更大，共价键更强9.(2025·大连育明高中一模)前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的简单氢化物分子呈三角锥形，Y的周期序数与族序数相等，基态Z原子3p原子轨道上有1个未成对电子，W与Z处于同一主族。下列说法不正确的是()A.原子半径：Y>ZB.第一电离能：W>ZC.XZ3是极性分子D.X、Y可以形成共价晶体答案B解析前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的简单氢化物分子呈三角锥形，则对应的分子式为XH3，X位于第ⅤA族，Y的周期序数与族序数相等，基态Z原子3p原子轨道上有1个未成对电子，则Z为Cl、Y为Al、X为N，W与Z处于同一主族，则W为Br。10.(2025·浙江6月选考，13)能代表化合物(N2H5)2Zn(SO4)2的结构片段如图(氢原子未画出)，下列有关该化合物的描述不正确的是()A.图中球①代表原子团NH2B.该化合物易溶于水C.作还原剂时，该化合物释放H+D.氮原子上没有孤电子对，晶体中不存在氢键答案D解析由结构片段和化合物化学式可知，各部分结构如图：；N2H5+可表示为NH2—NH3+，其中①号氮原子要提供孤电子对与Zn2+形成配位键，而—NH3+结构中无孤电子对，故①表示NH2，A正确；该化合物属于可溶性盐，且可与水形成氢键，因此易溶于水，B正确；作还原剂时，N2H5+会转化为N2和H+，C正确；N2H5+中①号氮原子与Zn2+形成配位键，旁边的氮原子与H+形成配位键，因此氮原子上没有孤电子对，但S11.一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，其结构简式如图所示。下列说法正确的是()A.第一电离能：O>N>C>HB.分子中C和N的杂化方式相同C.基态Zn原子的核外电子有30种运动状态D.该物质中Zn的配位数为4，配位原子为O、N答案C解析同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但N的2p轨道为半充满稳定结构，其第一电离能大于O，氢的第一电离能大于C，则第一电离能大小顺序为N>O>H>C，A错误；分子中C存在两种杂化方式：—COO-中的C为sp2杂化，—CH2—中的C为sp3杂化，N原子为sp3杂化，B错误；基态Zn原子的核外有30个电子，每个电子的运动状态均不同，故有30种运动状态，C正确；该物质中Zn的配位原子包括O、N，配位数应为5，D错误。12.(2025·湖南常德一模)研究发现，可通过选择不同的阴阳离子组合或改变阴阳离子的结构来调控离子液体的性质。X为某有机阳离子，Y为某无机阴离子，X、Y的结构如图所示。Y中所含A、C、B、D、E元素均为短周期元素，且原子序数依次增大，D的核外电子排布中只有一个未成对电子。下列说法错误的是()A.EB3与CBB.可通过改变X中烷基的长度调节离子液体的熔、沸点C.第一电离能：A<B<C<DD.可依据等浓度C、E的最高价氧化物对应的水化物的pH大小判断C、E非金属性的强弱答案D解析分析可知，A为C元素，C为N元素，B为O元素，D为F元素，E为S元素。EB3为SO3，中心原子价层电子对数是3+6-3×22=3，为sp2杂化，无孤电子对，空间结构为平面三角形，CB3-为NO3-，中心原子价层电子对数是3+5+1-3×22=3，为sp2杂化，无孤电子对，空间结构为平面三角形，A项正确；改变X中烷基的长度，则该阳离子半径发生变化，阴阳离子之间静电作用力发生变化，则离子液体的熔、沸点发生变化，B项正确；A、B、C、D分别是C、O、N、F，位于同周期，第一电离能从左到右呈增大趋势，但N原子2p能级为半充满状态，较稳定，第一电离能大于相邻元素，故第一电离能为C<O<N<F，C项正确；C、E的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、H2SO4，HNO313.(2025·吉林辽源第五中学模拟)将铜加热后伸入有氯气的集气瓶，然后向燃烧后的固体中加入少量的水使其溶解，得到深绿色溶液。再逐滴加水，溶液由深绿色变成浅蓝色，最后再滴加稀氨水。具体操作过程如下，下列说法不正确的是()Cu和Cl2CuCl2粉末CuCl42-CuH2A.M中阳离子为CuNB.CuCl4C.CuH2OD.向M溶液继续滴加乙醇产生深蓝色晶体答案C解析分析可知，M中阳离子为[Cu(NH3)4]2+，溶液显深蓝色，A正确；[CuCl4]2-的中心离子为Cu2+，而配体是Cl-，Cu2+和4个Cl-形成4个配位键，配位数为4，B正确；电负性：N<O，N原子的配位能力比O原子强，[Cu(NH3)4]2+的配位键的键能更大，C错误；乙醇是极性较小的溶剂，向M溶液中加乙醇会降低配离子的溶解度，从而产生深蓝色晶体，D正确。14.(2025·湖南岳阳模拟)研究笼形包合物结构和性质具有重要意义，化学式为NiCNx·ZnNH3y·zC6H6的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)。每个苯环只有一半属于该晶胞，晶胞参数为a=b≠c，α=β=90°。晶胞中NA.基态Zn原子的价层电子排布式为3d84s2B.Ni2+与Zn2+的配位数之比为2∶1C.晶胞中Ni2+采取sp3杂化D.x∶y∶z=2∶1∶1答案D解析Zn是30号元素，基态Zn原子的价层电子排布式为3d104s2，A错误；晶胞中每个N原子均参与形成配位键，Ni2+周围形成的配位键数目为4，Zn2+周围形成的配位键数目为6，则Ni2+与Zn2+的配位数之比为4∶6=2∶3，B错误；Ni2+的配位数为4，若采取sp3杂化，空间结构为正四面体形，而根据晶胞结构，Ni2+的配位结构更接近平面正方形，应是dsp2杂化，C错误；由晶胞示意图可知，一个晶胞中含有Ni2+个数为2×12=1，Zn2+个数为8×18=1，含有CN-为8×12=4，NH3个数为8×14=2，苯环个数为4×12=2，则该晶胞的化学式为NiCN4·ZnNH32·2C6H6，则x∶y∶z=4∶215.2023年诺贝尔化学奖授予了3位研究量子点的科学家。砷化镓(GaAs)是一种典型的量子点材料，其立方晶胞如图所示，距离晶胞原点最近的As原子坐标为14，14，14，晶胞参数aA.在14，3B.在GaAs晶体中，每个Ga周围距离最近且相等的Ga原子个数为12C.