高考化学二轮复习专题15物质结构与性质专题卷练习.docx
- 文档编号:24730452
- 上传时间:2023-06-01
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:163.57KB
高考化学二轮复习专题15物质结构与性质专题卷练习.docx
《高考化学二轮复习专题15物质结构与性质专题卷练习.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考化学二轮复习专题15物质结构与性质专题卷练习.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高考化学二轮复习专题15物质结构与性质专题卷练习
2019年高考化学二轮复习专题15物质结构与性质专题卷练习
一、选择题
1.最近媒体报道了一些化学物质,如爆炸力极强的N5、结构类似白磷的N4、比黄金还贵的18O2、太空中的甲醇气团等。
下列说法中,正确的是()
A.18O2和16O2是两种不同的核素
B.将ag铜丝灼烧成黑色后趁热插入甲醇中,铜丝变红,质量小于ag
C.N4为正四面体结构,每个分子中含有6个共价键,键角为109°28′
D.2N5=5N2是化学变化
答案:
D
2.我国科学家研制出一中催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:
HCHO+O2
CO2+H2O。
下列有关说法正确的是
A.该反应为吸热反应B.CO2分子中的化学键为非极性键
C.HCHO分子中既含α键又含π键D.每生成1.8gH2O消耗2.24LO2
解析:
该反应在室温下可以进行,故该反应为放热反应,A项错误;二氧化碳结构为
,为极性键,B项错误;甲醛中,含有碳氧双键,故期中既含有
键又含有
键,C项正确;氧气的体积,并没有标明状况,故不一定为2.24L,D项错误。
答案:
C
3.以M原子为中心形成的MX2Y2分子中,X、Y分别只以单键与M结合,下列说法正确的是()
A.M只能是碳、X、Y只能是氢和氯
B.若MX2Y2分子空间构型为平面四边形,则无同分异构体
C.若MX2Y2分子空间构型为四面体形,则有二种同分异构体
D.若MX2Y2分子空间构型为四面体形,则无同分异构体
解析:
从化学式MX2Y2可以看出:
M可能为+4价,故M既能是碳,也可能是硅,A项错误;B、C项的前题与结论正好相反,均错误、D项正确。
答案:
D
4.下列说法中正确的是()
A.烯中C=C的键能是乙烷中C—C的键能的2倍
B.氮气分子中含有1个σ键和2个π键
C.N—O键的极性比C—O键的极性大
D.NH4+中4个N—H键的键能不相同
解析:
有机化合物中,碳原子与碳原子的原子轨道之间以“肩并肩”的方式形成π键的重叠程度要比以“头碰头”的方式形成σ键的重叠程度小得多。
两个碳原子之间形成的σ键比π键牢固,σ键的键能大于π键。
乙烯中两个碳原子间存在一个σ键和一个π键,乙烷中两个碳原子间存在一个σ键,乙烯中C=C的键能应当大于乙烷中C—C的键能且小于乙烷中C—C的键能的2倍。
氮气分子中有三个共价键,1个σ键和2个π键,所以B选项的说法正确,符合题意。
形成共价键的两个原子对电子的吸引能力差别越大,共价键的极性就越强;N原子与O原子吸电子能力的差值小于C与O吸电子能力的差值,N—O键的极性比C—O键的极性小。
在NH4+中参与成键的8个电子分布在原子最外层的4个能量相等的sp3杂化轨道中,4个N—H键的键能键长键角都相等,D项说法错误。
答案:
D
5.关于原子轨道的说法不正确的是()
A.中心原子采取相同类型的杂化轨道成键的分子,其几何构型不一定相同
B.sp杂化轨道是由同一个原子中能量相近的一个s轨道和一个p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道
C.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp2杂化轨道成键
D.乙烯与氢气反应会变成乙烷,碳原子的杂化类型由sp2杂化变为sp3杂化
解析:
NH3属于AB3型,但N原子属于sp3杂化轨道成键。
答案:
C
6.AB型的化学式形成的晶体结构情况多种多样。
如图所示的几种结构中最有可能是分子晶体的是()
A.①②③B.③④⑥
C.②⑤D.①②
解析:
从①、③、④、⑥的结构上看,构成晶体的结构单元都是向外延伸和扩展的,符合离子晶体或原子晶体的结构特点,而②、⑤的结构没有这种特点,该结构可看成是一个分子,形成晶体时为分子晶体。
答案:
C
7.x、y为两种元素的原子,x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构,由此可知()
A.x的原子半径大于y的原子半径
B.x的电负性大于y的电负性
C.x的氧化性大于y的氧化性
D.x的第一电离能小于y的第一电离能
答案:
B
8.下列对一些实验事实的理论解释正确的是()
选项
实验事实
理论解释
A
N原子的第一电离能大于O原子
N原子2p能级半充满
B
CO2为直线形分子
CO2分子中C==O之间的夹角为109°28′
C
金刚石的熔点低于石墨
金刚石是分子晶体,石墨是原子晶体
D
HF的沸点高于HCl
HF的相对分子质量小于HCl
解析:
N原子核外电子排布为1s22s22p3,O原子核外电子排布为1s22s22p4,由洪特规则特例,半充满更稳定,N原子失电子难,第一电离能大于O原子,因为CO2中的C=O之间的夹角为180°,故CO2为直线形分子,B错误,石墨是混合型晶体,金刚石是原子晶体,石墨熔化时,除了断开C—C之间σ键外,还需断开π键,所以熔点高,HF之间由于形成氢键,所以沸点高。
答案:
A
9.(2018·八校联考)原子数、价电子总数相同的微粒互称等电子体,等电子体具有相同的结构特征。
已知硝酰阳离子NO2+与XO2分子互为相同结构的等电子体,则元素X可能为
A.ClB.SiC.CD.S
解析:
NO2+的价电子总数为5+6×2=17,符合条件的X可以为C或Si,但SiO2为原子晶体,不含分子。
答案:
C
10.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·mol-1)。
I1
I2
I3
I4
……
R
740
1500
7700
10500
……
下列关于元素R的判断中一定正确的是()
A.R的最高正价为+3价
B.R元素位于元素周期表中第ⅡA族
C.R元素的原子最外层共有4个电子
D.R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
解析:
由表中数据I3≫I2知其最高正价为+2价,R元素位于ⅡA族,最外层有2个电子,R不一定是Be元素。
答案:
B
11.(2018·南昌模拟)CH
、—CH3、CH
都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是()
A.它们互为等电子体,碳原子均采取sp2杂化
B.CH
与NH3、H3O+互为等电子体,几何构型均为正四面体形
C.CH
中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面
D.CH
与OH-形成的化合物中含有离子键
答案:
C
12.X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构,工业上通过分离液态空气获得其单质;Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等;Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同;W元素原子的M层有1个未成对的p电子。
下列有关这些元素性质的说法一定正确的是
A.X元素的氢化物的水溶液显碱性
B.Z元素的离子半径大于W元素的离子半径
C.Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应
D.Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点
解析:
根据题意,Z元素为Mg,Y元素原子最外电子电子排布为ns2np2,是C或Si,X为N或O,W为Al或Cl,N的氢化物的水溶液显碱性,但O的氢化物的水溶液显中性或弱酸性,A错误,Al3+的半径比Mg2+小,B错误;氮气、氧气均能与镁反应,C正确;CO2形成的晶体熔沸点低,D错误。
答案:
C
13.某一化合物的分子式为AB2,A属ⅥA族元素,B属ⅦA族元素,A和B在同一周期,它们的电负性值分别为3.44和3.98,已知AB2分子的键角为103.3°。
下列推断不正确的是()
A.AB2分子的空间构型为“V”形
B.A—B键为极性共价键,AB2分子为非极性分子
C.AB2与H2O相比,AB2的熔点、沸点比H2O的低
D.AB2分子中无氢原子,分子间不能形成氢键,而H2O分子间能形成氢键解析:
根据A、B的电负性值及所处位置关系,可判断A元素为O,B元素为F,该分子为OF2。
O—F键为极性共价键。
因为OF2分子的键角为103.3°,OF2分子中键的极性不能抵消,所以为极性分子。
答案:
B
14.下列有关物质结构和性质的说法中,正确的是()
A.元素非金属性Cl>S的实验依据是酸性HCl>H2S
B.碳元素的电负性小于氧元素,每个CO2分子中有4个σ键
C.同周期主族元素的原子形成的简单离子的电子层结构一定相同
D.Na、Mg、Al三种元素,其第一电离能由大到小的顺序为Mg>Al>Na
解析:
选项A的实验依据应是元素最高价氧化物的水化物的酸性HClO4>H2SO4;选项B,每个CO2分子中有2个σ键;选项C,同周期主族元素的原子形成的简单离子的电子层结构不一定相同,如Na+和Cl-。
答案:
D
15.下列描述中正确的是()
A.CS2为V形的极性分子
B.ClO
的空间构型为平面三角形
C.SF6中有6对完全相同的成键电子对
D.SiF4和SO
的中心原子均为sp3杂化
解析:
CS2的分子结构为S=C=S,该分子为平面直线分子,A错误;ClO
中Cl原子为sp3杂化,ClO
的离子结构为[
]-,为三角锥形结构,B错误;SF6中S与F形成6个相同的电子对;SiF4、SO
中心原子均为sp3杂化,D正确。
答案:
CD
16.在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子与3个羟基相连,其晶体具有与石墨相似的层状结构。
则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是()
A.sp,范德华力 B.sp2,范德华力
C.sp2,氢键D.sp3,氢键
解析:
由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化,故B原子也为sp2杂化,但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连,羟基间能形成氢键,故同层分子间的主要作用力就为氢键。
答案:
C
17.高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为-2价。
如下图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞,则下列说法正确的是()
A.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K+和4个O
B.晶体中每个K+周围有8个O
,每个O
周围有8个K+
C.晶体中与每个K+距离最近的K+有8个
D.晶体中与每个K+距离最近的K+有6个
答案:
A
18.在极性分子中,正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长,通常用d表示。
极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。
分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ=d·q。
下列说法正确的是()
A.CS2分子中μ=0
B.偶极矩的大小顺序为:
邻硝基氯苯<间硝基氯苯<对硝基氯苯
C.实验测得μ(PF3)=1.03可知,PF3分子是平面三角构型
D.治癌药Pt(NH3)2Cl2的一种异构体μ>0,其在水中的溶解性较小
解析:
选A。
本题是一个信息题,首先要理解偶极矩的含义。
当μ=0,即说明d=0,因为电量不可能为0,而d=0,也即是正、负电荷重心重合,则转化为教材中的非极性分子的定义。
A项CS2分子为非极性分子,所以μ=0,正确。
B项中对位的d是最小的,即μ是最小的,错误。
PF3可能存在平面三角形和三角锥形两种情况,但是平面三角形的μ=0,所以PF3为三角锥形,C项错误。
μ>0则为极性分子,根据相似相溶规则,在水中的溶解性应较大。
答案:
A
二、非选择题
19.(2018·湖北襄阳调研)用黄铜矿(主要成分是CuFeS2)生产粗铜的反应原理如下:
(1)已知在反应①、②中均生成相同的气体分子,该气体具有漂白性。
请分别写出反应①、②的化学方程式________________、__________________。
(2)基态铜原子的核外电子排布式为____________,硫、氧元素相比,第一电离能较大的是______。
(3)反应①和②生成的气体分子的中心原子的杂化类型是______,分子的空间构型是______。
(4)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2化学式相似,但结构和性质有很大不同。
CO2中C与O原子间形成σ键和π键,SiO2中Si与O原子间不形成上述π键。
从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成,而Si、O原子间不能形成上述π键________________。
(5)Cu2O的晶胞结构如图所示,该晶胞的边长为acm,则Cu2O的密度为__________g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的数值)。
答案:
(1)2Cu2S+3O2
2Cu2O+2SO2 2Cu2O+Cu2S
6Cu+SO2↑
(2)1s22s22p63s23d104s1或[Ar]3d104s1 O
(3)sp2 V形
(4)Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p—p轨道“肩并肩”重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键
(5)
20.(2018·江西盟校联考)纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。
单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热,可用作燃料。
已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
[]
电离能(kJ/mol)
I1
I2
I3
I4
A
932
1821
15390
21771
B
738
1451
7733
10540
(1)某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如图所示,该同学所画的电子排布图违背了________________________。
(2)ACl2分子中A的杂化类型为________________________。
(3)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
已知金刚石中的C—C的键长为154.45pm,C60中C—C的键长为145~140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确________,并阐述理由__________________________。
(4)科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。
写出基态钾原子的价电子排布式________,该物质的K原子和C60分子的个数比为________________。
(5)继C60后,科学家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是________________,NCl3分子的VSEPR模型为________。
Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si60分子中π键的数目为________。
解析:
(1)E(3s)<E(3p),3s轨道排满才能排3p轨道。
(2)由表格中的电离能数据推出A为Be,B为Mg,BeCl2中心原子的价层电子对数为2,采取sp杂化。
(3)C60与金刚石所属的晶体类型不同,C60是分子晶体,金刚石是原子晶体,决定两者熔点高低的作用力不同。
(4)K原子序数是19,价电子排布式为4s1;从晶胞中可看出C60的个数为8×
+1=2,钾原子的个数为12×
=6,钾原子和C60分子的个数比为3∶1。
C
N
Si
(5)C、Si、N在周期表中的大致位置为
电负性顺序为N>C>Si;NCl3中心原子价层电子对数为4,VSEPR模型为正四面体;Si的价电子数为4,每个硅原子只跟相邻的3个硅原子相连,且最外层满足8电子稳定结构,所以每个Si原子周围只有1个π键,且2个Si原子共用1个π键,所以Si60分子中π键的数目为(60×1)×
=30。
答案:
(1)能量最低原理
(2)sp杂化
(3)否 C60为分子晶体,熔化时破坏的是分子间作用力,无需破坏共价键
(4)4s1 3∶1
(5)N>C>Si 正四面体 30
21.(2018·日照模拟)下表是元素周期表的一部分。
表中所列的字母分别代表一种化学元素。
(1)A、B、C原子的第一电离能由小到大的顺序是________(用元素符号表示);Q3+的核外电子排布式为________。
(2)写出与BC
互为等电子体的分子________(只写一种),1molBC
中含有的π键数目为________。
(3)B形成的气态氢化物的沸点高于E形成的气态氢化物的沸点,原因是
________________________________________。
(4)化合物甲由B、D两元素组成,已知甲是一种重要的结构材料,硬度大,耐磨损,晶胞如图1所示,甲的晶体中B、D两种元素原子的杂化方式均为________。
(5)法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔因在巨磁电阻效应(GMR效应)研究方面的成就而获得诺贝尔物理学奖。
如图2的化合物具有GMR效应,则该化合物的化学式为________。
解析:
(1)同周期元素第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族与ⅢA族、ⅤA族与ⅥA族第一电离能出现反常。
(2)NO
与CO2、N2O等是等电子体,其空间构型相同。
(4)N原子形成3个共价键,还有1对孤对电子,所以为sp3杂化,Si原子形成4个共价键,采取sp3杂化。
(5)利用均摊法,N(Ca)在体心,有1个,M(Ti)在8个顶点,共8×
=1个,C(O)处于面心,共6×
=3个。
答案:
(1)C<O<N 1s22s22p63s23p63d3
(2)CO2(或N2O等其他合理答案) 2NA
(3)氮的气态氢化物分子间能形成氢键
(4)sp3杂化
(5)CaTiO3
22.(2018·河南毕业考试)已知:
A、B、C、D、E、F、X为周期表中前四周期的七种元素,它们的原子序数依次增大。
A是周期表中原子半径最小的元素;B的基态原子有3个不同的能级,各能级中电子数相等;D的基态原子2p能级上的未成对电子数与B原子的相同;D2-离子与E2+离子具有相同的稳定电子层结构;F有“生物金属”之称,F4+离子和氩原子的核外电子排布相同;X的基态原子的价电子排布式为3d84s2。
请回答下列问题:
(1)B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序是________(填元素符号)。
(2)在A元素与上述其他元素形成的分子中,其中心原子为sp3杂化的为________。
(写出2种即可)
(3)与C同族且位于第四周期元素所形成气态氢化物的电子式为________,它属于________(填“极性”或“非极性”)分子,其沸点低于C的氢化物的沸点,主要原因是
_____________________________________________________
_____________________________________________________。
(4)F的基态原子核外电子排布式是
___________________________________________________。
(5)E原子的第一电离能比同周期后面相邻元素的第一电离能________(填“大”或“小”)。
(6)氢气是理想的清洁能源,X元素与镧(La)元素的合金可作储氢材料,该合金的晶胞如右图所示,晶胞中心有一个X原子,其他X原子都在晶胞面上,则该晶体的化学式为________。
已知该晶体的密度为
dg·cm-3,其摩尔质量为Mg·mol-1,则该晶胞的体积是________。
(请列出算式)
X的基态原子价电子排布式为3d84s2,则X是Ni元素。
同周期从左到右元素的电负性逐渐增强,故电负性O>N>C。
对于La与Ni形成的合金,由其晶胞结构可知,一个晶胞中有La原子:
8×
=1(个),有Ni原子:
1+8×
=5(个),故该晶体的化学式为LaNi5。
由ρ=
可知:
dg·cm-3=
/V,故V=
cm3。
答案:
(1)O>N>C
(2)CH4、H2O、NH3(写出2种即可)
(3)
极性 NH3分子间能形成氢键而AsH3不能
(4)1s22s22p63s23p63d24s2
(5)大
(6)LaNi5
cm3
23.(2018·江苏信息卷)某催化剂中含有的活性组分为Ni、Cu和Zn的化合物,可用于二氧化碳加氢制取甲醚。
甲醚是乙醇的同分异构体,其熔点-141.5℃,沸点-24.9℃,在加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
(1)写出活性组分NiO中Ni2+基态核外电子排布式________。
(2)下图是Cu的某种氧化物的晶胞结构示意图,氧的配位数为________。
(3)乙醇的沸点比甲醚高,其主要原因是_________________________________________。
(4)甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为________。
(5)储氢材料化合物A是乙烷的等电子体,其相对分子质量为30.8,且A是由第二周期两种氢化物形成的化合物。
加热A会缓慢释放氢气,同时A转化为化合物B,B是乙烯的等电子体。
化合物A的结构式为________(若含有配位键,要求用箭头表示),1mol化合物B中σ键的数目是________。
解析:
本题考查了原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质。
(1)Ni是28号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2。
形成离子时,先失去最外层的电子,排布式为1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8。
(2)根据晶胞结构,以中心的氧原子为中心,周围有4个铜原子与之距离最近且相等,所以其配位数为4。
(4)甲醛分子中含有2个C—H键,C=O键中含有1个σ键和1个π键。
所以碳原子共有3个σ键电子对,没有孤电子对,说明含有3个杂化轨道,为sp2杂货。
(5)A是乙烷的等电子体,而且相对分子质量与乙烷相近,说明应是碳原子前后的原子代替其形成的,所以应是BH3·NH3,结构为
。
再根据B是乙烯的等电子体,进而推出B的结构为
。
每份B中,所有B—H键和N—H键均属于σ键,B=N中含有1个σ键和1个π键,即共有5个σ键。
答案:
(1)1s22s22p63s23p63d8
(2)4
(3)乙醇分子之间形成氢键 (4)sp2
(5)①
5NA(或5×6.02×1023)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 化学 二轮 复习 专题 15 物质 结构 性质 练习
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)