物质结构与性质专题卷

物质结构与性质专题卷（全国通用）

（时间:90分钟满分:100分）

一、选择题（本题包括16小题,每小题3分洪48分。每小题只有一个选项符合题意）

1.下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图错误的是（）

A.Na+Is22s22P6

B.S[Ne]3s23P4

回皿

C.NE]

D.O2-im

解析:N的电,子排布图为IS。

答案:C

2.某基态原子的电子排布式为Is22s22P63s23P63d54s2,下列说法中不正确的是（）

A.该元素基态原子中共有25个电子

B.该元素原子核外有4个电子层

C.该元素原子最外层共有2个电子

D.该元素原子M电子层共有8个电子

答案:D

3.从电负性角度上看•，下列各组元素间最易形成离子键的是（）

A.H、FB.Ca、S

C.Na、ClD.K、O

解析:H、F均是非金属，只能形成共价键;电负性相差越大的金属元素与非金属元素之间越易

形成潟子键，题述元素中K的电负性最小而O的电负性比S、C1的大。

答案:D

4.下图是第三周期11~17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法正确的是（）

y

Aj轴表示的可能是电离能

B.），轴表示的可能是电负性

C.），轴表示的可能是原子半径

D.），轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数

解析:由于镁最外层3s能级处于全充满稳定结构，其第一巴离能比铝的大，磷的最外层3P能级

处于半充满稳定结构，其第一电离能比硫的大,A项错误;同周期元素的电负性从左到右逐渐

增大,B项正确;同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,C项错误;硫、氯原子形成基态离子

时得到的电子数分别为2、1.D项错误。

答案:B

A.水合铜离子的模型如图1所示』个水合铜离子中有4个配位键

2+

B.CaF2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca

C.氢原子的电子云图如图3所示，氢原子核外的大多数电子在原子核附近运动

D.金属Cu中铜原子堆积模型如图4所示，该金属晶体为最密堆积，每个铜原子的配位数均为

12

解析:图1中大黑球代表铜潟子，与白球代表的氧原子形成4个配位键,A项正确;图2中CaFz

晶胞平均占有的Ca?+个数为8x+6x=4,B项正确;图3中小黑点是1s电子在原子核外出现的概

率密度,C项错误;图4表示的结构为面心立方最密堆积，最密堆积的配位数均为12,D项正确。

答案:C

6.由解放军总装备部军事医学研究所研制的小分子团水，解决了医务人员工作时的如厕难题。

新型小分子团水，具有饮用量少、渗透力强、生物利用度高、在人体内储留时间长、排放量

少的特点。一次饮用125mL小分子团水，可维持人体6小时正常需水量。下列关于小分子

团水的说法正确的是（）

A.水分子的化学性质改变

B.水分子中氧氢键键长缩短

C.水分子间作用力减小

D.水分子间结构、物理性质改变

解析:小分子团水可能是水的“聚合”,具有缓效作用。

答案:C

7.下列描述正确的是（）

A.3P2表示3p能级有两个轨道

B.原子晶体中可能存在离子键

C.分子晶体中一定存在共分键

D.sp?朵化轨道模型为法

解析：3p2表示3p能级上有2个电子;原子晶体中只有共分键,没有离子键;分子晶体中可能有

共价键.也可能没有（如He）。

答案:D

8.下列叙述中正确的是（）

A.同周期元素中,VIIA族元素的原子半径最大

B.VIA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子

C.当各轨道处于全满、半满、全空时原子较稳定

D.同一周期中，碱金属元素的第一电离能最大

解析:同周期除稀有气体外，第VHA族的元素的原子半径最小,A项不正确;第VIA族原子半径

越大,非金属性越弱，得也子能力越弱,B项不正确;同一周期中碱金属元素的第一电离能最

小,D项不正确。

答案:C

9.有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族;X）与M2-

具有相同的电子层结构;离子半径:Z2>W；Y的单质是一种重要的半导体材料。下列说法中,

正确的是（）

A.X、M两种元素只能形成X2M型化合物

B.W、Z、M元素的氢化物沸点依次降低

C.元素X、Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体

D.元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂

解析:Y的单质是重要的半导体材料，则说明Y是硅;又X、Y、Z、W处于同周期，结合X、Z、

W三种元素形成的离子结构可知,分别为Na、S、Cl,进而推知M是氧。钠和氧可以照成Na?。

和NazCh两种化合物,A项不正确;因H20分子间存在氢锭，沸点高于H2s和HCLB项不正确;

钠单质是金属晶体、硅单质是原子晶体、硫和氯单质是分子晶体C项不正确Q3和CL单质

可以作为消毒剂,D项正确。

答案:D

10.下面有关离子化合物的说法正确的是（）

A.离子化合物中一定含有金属元素，含金属元素的化合物一定是离子化合物

B离子键只存在于离子化合物中，离子化合物中一定含有离子健

C离子化合物中不可能含有共价键

D.离子化合物受热熔化破坏化学键，吸收热量,属于化学变化

解析:离子化合物中不一定含有金属元素，含有金属元素的化合物也不一定是离子化合物，选

项A项错;含有离子犍的化合物是离子化合物，离子化合•物中可以含有关价键，选项C项错;有

些离子化合物受热熔化时，虽然离子键被破坏，但不属于亿学变化（如氯化钠熔化），选项D项

错。

答案:B

1L如图是已经合成的最著名的硫氮化合物的分子结构。下列说法正确的是（）

A.该物质的分子式为SN

B.该物质的分子中既有极性键又有非极性键

C.该物质具有很高的熔点

D.该物质与化合物S2N2互为同素异形体

解析:该物质的分子式为S4N4,A项错误;该物质的分子中既有S—N极性键又有S—S非极性

键,B项正确;该物质属于分子晶体，熔点较低。项错误;同素异形体指的是同一元素的不同单

质.D项错误。

答案:B

12.己知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间以单键结合。卜.列有关C3N4晶

体的说法中正确的是（）

A.C3N4晶体是分子晶体

B.C3N4晶体中C-N键的腿长比金刚石中的C-C键的键长短

C.C3N4晶体中C、N原子个数之比为4：3

D.C3N4晶体中粒子间通过离子键结合

解析:根据“C3N4晶体很可髡具有比金刚石更大的硬度”,可判断C3N4晶体与金刚石类似、原子

间通过共价键形成原子晶体.A、D两项错误:氮原子的半径比碳原子的半径小.所以C—N键

的键长比C—C犍的键长短,B项正确;C3N4晶体中，原子间以单锥结合，所以碳原子形成4个共

价键，氯原子形成3个共价键,C、N原子个数之比应为3:4,C项错误。

答案:B

13.已知某离子晶体的晶胞示意图如下图所示,其摩尔质量为Mgmoll阿伏加德罗常数的值

为刈,晶体的密度为［gen"

下列说法中正确的是（）

A.晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1

B.晶体中阴、阳离子的配位数都是4

C.该晶胞可能是NaCl的晶胞

D.该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为cm

解析:A项，用均摊法分析溜体晶胞中阴、阳离子的个数都为4：B项，阴、阳离子的配位数都是

6;C项，该晶胞符合NaCl晶胞的特征，根据氯化钠的晶胞结构图进行计算:设晶胞边长为acm,

则两个距离最近的阳离子的核间距离为acm,4xM=NA《3.d,可求出“，进而求得核间距,D项错

1天O

答案:C

14.下列关于分子或晶体中心原子的杂化类型的说法中正确的是（）

A.CH3cH3中的两个碳原子与BF3中的硼原子均采用sp2杂化

B.晶体硅和石英（SiOz）晶体中的硅原子均采用sp'杂化

C.BeCL中的被原子和H20中的氧原子均采用sp杂化

D.CO2中的碳原子与CH2rH2中的两个碳原子均采用sp杂化

解析：A项CH3cH3的碳原子为sp3杂化,BF3的硼原子为sp2杂化;c项BeCb的Be为sp?杂

化,H?O的氧原子是sp3杂化;CCh和CH2YH2均为sp?杂化。

答案:B

15.铁有5、丫、a三种同素异形体，如图所示，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不

正确的是（）

A.S-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个

B.a-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个

C.若6-Fe晶胞边长为acm,a-Fe晶胞边长为bcm,则两种晶体密度比为2bd

D.将铁加热到1500c分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型相同

解析:由题图知,6-Fe晶体山与铁原子等距离且最近的铁原子有8个,A项正确;a-Fe晶体中与

铁原子等距离且最近的铁原子有6个,B项正确;一个8-Fe晶胞中有2个铁原子，一个a-Fe晶

胞中有1个铁原子，故两者密度比为即2分项正确;将铁加热后急速冷却和缓慢冷却，得

到的晶体类型不同。

答案:D

16.下列叙述中正确的是（）

A.在冰（固态水）中,既有极性键、非极性键，又有氢键

B.二氧化碳分子是由极性键形成的非极性分子

C.含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体

D.金属晶体的熔、沸点一定比分子晶体的高

解析:在冰中，不存在非极性键,A项错;金属晶体中也存在金属阳离子,C项错;有的金属晶体常

温下为液态，如汞，故金属晶体的熔、沸点不一定比分子晶体的高,D项错。

答案:B

二、非选择题(本题包括6小题，共52分)

17.(6分)月球含有H、He,N、Na、Mg、Si等元素，是人类未来的资源宝库。

(l)5He是高效核能原料,其原子核内中子数为。

⑵Na的原子结构示意图为,Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式

为°

(3)MgCL在工业上应用广泛，可由MgO制备。

①MgO的熔点比BaO的烙点(填“高”或“低)

②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SQ,除去SiO2的离子方程式

为;SiO2的晶体类型为。

解析:(3)①离子化合物中阴阳离子所带电荷越多,离子半径越小，离子键越强，熔沸点越高。

MgO与BaO离子所带电荷相等但HMg2+)<«Ba2+).故MgO熔点高:②SiO?为酸性氧化物.与碱

反应生成盐和水,而碱性氧化物MgO不发生此反应，故选强碱除去SiO2o

答案:⑴1

+2+

(2)+iiNa[：：]-Na

⑶①高

②SiO?+2OH---Si+H2O原子晶体

18.(8分)研究物质的微观结构，有助于人们理解物质变化的本质"请回答卜列问题：

(DC.Si、N的电负性由大到小的顺序是oC60和金刚石都是碳的同素异形体二者比

较熔点高的是,原因是O

(2)A、B均为短周期金属元素，依据下表数据，写出B的基态原子的电子排布式。

电离能/(kJmoH)/ihh/4

A93218211539021771

B7381451773310540

(3)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般地，为d。

或小。排布时，无颜色，为4~d9排布时，有颜色。如[CO(H2O)6产显粉红色。据此判

断,[Mn(H2O)6产(填“无”或“有”)颜色。

(4)利用CO可以合成化工原料COCh、配合物Fe(CO)s等。

O

I

®COC12分子的结构式为Cl—C—C1,每个COC12分子内含有个a键,个兀键。

其中心原子采取杂化轨道方式。

②Fe(CO)5在一定条件卜.发生分解反应:Fe(CO)5(s)-Fc(s)+5CO(g),反应过程中，断裂的化学

键只有配位键，则形成的化学键类型是。

解析:⑴非金属性越强，电负性越大，根据三种元素在周期表中的位置，可知它们的电负性关系

是N>C>SioC60是分子晶体，金刚石是原子晶体，金刚石的熔点较高。

(2)从电离能来看,A、B的第三电离能出现突跃,可见它们是第IIA族元素，因B的第一、

二电离能均比A的小，故B是镁。

(3)MM+的3d轨道有3个电子，故小佃(40)6产有颜色。

(4)①单质是C键.双键由一个C犍和一个n键组成°因碳、氯形成双键.故碳原子采取的

是sp2杂化。

②Fe(CO)5的配位键是铁原子与CO形成的，分解产物CO并未改变，形成了铁单质、故形

成的化学键是金属键。

答案:(l)N>C>Si金刚石金刚石为原子晶体，而C60为分子晶体

(2)Is22s22P63s2

⑶有

(4)①31sp2②金属键

19.(10分)(1)可正确表示原子轨道的是。

A.2sB.2dC.3pD.3f

(2)写出基态钱(Ga)原子的电子排布式:o

⑶下列物质变化，只与范德华力有关的是o

A.干冰熔化

B.乙酸汽化

C.乙醇与丙酮混溶

1产

H—C—N

D.CH3溶于水

E.碘溶于四氯化碳

F.石英熔融

(4)下列物质中，只含有极性键的分子是.既含离子键又含共价键的化合物是;只

存在a键的分子是，同时存在o键和兀键的分子是。

ANB.CO2C.CH2CI2D.C2H4

E.C2H6F.CaChG.NH4CI

(5)用“才y”或“="填空:

第一电离能的大小:MgAl;熔点的高低:KC1MgOo

解析:(1)L层无2d能级,M层无3f能级。

(2)基态Ga原子电子琲布式为[Ar]3d1°4s24p1

(3)A、E只与范德华力有关,B、C、D还与氢键有关,F破坏了共价键。

(4)A-G的结构式或电子式分别为

C1

I

H—C—H

A:N=NB.O=C=OC.C1

HH

HH

\/II

C-€H—C—C—H

/\II

D.HHE.HH

F:[.]Ca2+[]-G[HH]+[：：]-

(5)第一电离能Mg>AI;熔点KCKMgO:因为二者均为离子晶体，但MgO品格能大。

答案：(1)AC(2)ls22s22P63s23P634。4s24Pl(3)AE(4)BCGCEABD(5)><

20.(8分)氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢材料有:配位

氧化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。

(l)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。

①Ti2+基态的电子排布式可表示为..

②B的空间构型是(用文字描述)。

⑵液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用N2+3H202N%实现储氢和输氢。下列说法正

确的是O

3

a.NH3分子中N原子采用sp杂化

b.相同压强时,NH3沸点比PH3高

c.[Cu(NH3)4]2+中,N原子是配位原子

d.CN-的电子式为［:C-N：「

C60分子结构

(3)2008年,Yoon等人发现Ca与生成的Ca32c6()能大量吸附比分子。

@C60晶体易溶于苯、CS2,说明是分子(选填“极性”或“非极性”)。

®1molCen分子中，含有。键数目为o

(4)MgH?是金属氢化物储氢材料，其晶胞结构如图所示,已知该晶体的密度为ag・cm-3,则晶胞

的体积为cn?［用公NA表示(M表示阿伏加德罗常数的数值)］。

OMg

OH

解析:⑴①Ti为22号元素，外围电子排布式为3d24s2,Ti失去4s上面的两个电子生成产+,则

Ti?+基态电子排布式为［Ar］3d2。②B中中心原子B上的孤电子对数为x(3+l-lx4)=0,故B采取

sp3杂化，所以B的空间构型为正四面体。(2)NH3分子中N有一对孤电子对.为sp3杂化;NE

分子间可以形成氢键，故沸点比PH3高;［Cu(NH3)4产中,N%为配体,N原子提供孤电子对，故为

配位原子;CN与N2互为等电子体，故CN-与N2的电子式相似，即C与N之间存在三对共用电

子对。(3)①根据相似相溶原理，苯和CS2均为非极性分子，故Caj也为非极性分子。(4)由晶胞

结构知，含Mg为8x+1=2个，含H为4x+2=4个，则一个晶胞中含有2个MgH2,V=cm"

答案:⑴①1s22s22p63s23p63d2或［Ar］3d?

②正四面体

(2)abcd

⑶①非极性②90x6.02x1()23(或90mol)

(4)

21.(9分)原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中声的最外层电子数为其周期数的

二倍;b和d的A?B型氢化物均为V形分子,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子。

回答下列问题：

(I)元素a为;c为;

⑵由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是，非直线形

的是；（写2种）

⑶这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的

是，离子晶外的是，金属晶体的是，分子晶体的

是。（每空填一种）

解析:（l）a的最外层电子数为其周期数的二倍，短周期元素中有碳（+6）、硫（+16）,若为硫则后面四

种元素不能满足短周期元素要求，所以a是碳;短周期元素形成A?B型氨化物为V形分子的为

氧和硫,b为氧,d为硫;c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子.c为钠,e为氯。

（2）这些元素形成的三原子分子中，直线形的有CO?、CS2,非直线形的有:SO?、Ch、SCb、

CbO等。

（3）这些元素的单质属于原子晶体的是金刚石,。2、Cl2等为分子晶体，钠为金属晶体,AB

型化合物有NaCl、CO,NaCl为离子晶体,CO为分子晶体。

答案:（1）碳钠（2）CCh、CS2