解析版高考化学二轮物质结构与性质专项训练.docx

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解析版高考化学二轮物质结构与性质专项训练

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2020年高考化学二轮物质结构与性质专项训练

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分

分卷I

一、单选题（共10小题,每小题2.0分,共20分）

1.下列物质中，中心原子的杂化类型为sp3杂化的是（）

A．C2H6

B．C2H2

C．BF3

D．C2H4

【答案】A

【解析】

2.下列现象与原子核外电子跃迁无关的是（）

A．激光

B．焰火

C．核辐射

D．霓虹灯光

【答案】C

【解析】

3.下列变化中，吸收的热量用于克服分子间作用力的是（　　）

A．加热金属铝使之融化

B．液氨受热蒸发

C．加热碘化氢气体使之分解

D．加热硅晶体使之融化

【答案】B

【解析】铝属于金属晶体，熔化时克服金属键，故A错误；液氨属于分子晶体，受热蒸发时只发生物理变化，破坏分子间作用力，故B正确；加热HI破坏化学键，故C错误；硅属于原子晶体，熔化时克服共价键，故D错误。

4.氮化硅是一种超硬、耐磨、耐高温的结构材料。

下列各组物质熔化时，与氮化硅熔化所克服的粒子间的作用相同的是（）

A．硝石（NaNO3）和金刚石

B．晶体硅和水晶

C．重晶石（BaSO4）和萤石（CaF2）

D．冰和干冰

【答案】B

【解析】

5.最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性，因这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。

该新型超导晶体的一个晶胞如图所示，则该晶体的化学式为（）

A．Mg2CNi3

B．MgCNi3

C．MgCNi2

D．MgC2Ni

【答案】B

【解析】

6.下列叙述中，正确的是（）

A．在一个基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子

B．在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子

C．在一个基态多电子的原子中，M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高

D．如果某一基态3p能级上仅有2个电子，它们自旋方向必然相反

【答案】C

【解析】在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，选项A不正确；处在同一能级中的电子，其能量是相同的，B不正确；根据核外电子的运动特点可知，选项C正确；D不正确，违背的应该是洪特规则

7.下列各项比较中前者高于（或大于或强于）后者的是（）

A．CCl4和SiCl4的熔点

B．邻羟基苯甲醛（

）和对羟基苯甲醛（

）的沸点

C．SO2和CO2在水中的溶解度

D．H2SO3和H2SO4的酸性

【答案】C

【解析】

8.下列说法正确的是（）

A．离子晶体中可能含有共价键，一定含有金属元素

B．分子晶体中可能不含共价键

C．非极性分子中一定存在非极性键

D．对于组成和结构相似的分子晶体，一定是相对分子质量越大，熔沸点越高

【答案】B

【解析】

9.干冰晶胞是一个面心立方体，在该晶体中每个顶角各有1个二氧化碳分子，每个面心各有一个二氧化碳分子，实验测得-25℃时干冰晶体的晶胞边长为acm，其摩尔质量为Mg/mol，则该干冰晶体的密度为（单位：

g/cm3）（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】D

【解析】干冰晶胞是面心立方晶胞，所以每个晶胞中含有二氧化碳分子个数=8×1/8+6×1/8=4，晶胞边长为acm，则体积为a3cm3，晶胞密度=

g/cm3，故选D。

10.含有2～5个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据见下表：

根据表中数据，下列判断错误的是（　　）

A．丁烷的沸点有可能在0℃以下

B．上述四种烷烃中戊烷最容易液化，打火机中所用的燃料就是戊烷

C．丙烷完全燃烧生成4mol气态水，所放出的热量小于2877.6kJ

D．烷烃的含碳量越高，其燃烧热值也就越大

【答案】B

【解析】烷烃都是分子晶体，熔沸点与其相对分子质量成正比，碳原子个数越多其熔沸点越高，所以丁烷的沸点在-42.1℃-36.1℃之间，有可能在0℃以下，故A正确；打火机的燃料稍加压即可以液化，减压后（打开开关）液体又容易气化，遇明火即燃烧，所以其熔沸点不能太高也不能太低，所以打火机中所用的燃料应该是丁烷，故B错误；根据表中数据知，碳原子个数越多，燃烧热越大，1mol丁烷完全燃烧生成液态水放出2877.6kJ热量，1mol丙烷完全燃烧生成液态水放出的热量小于2877.6kJ，生成气态水时放出的热量减少，所以丙烷完全燃烧生成4mol气态水，所放出的热量小于2877.6kJ，故C正确；烷烃中随着C原子个数增大，其含碳量增大，根据表中数据知，含碳量越大燃烧热值越大，故D正确；故选B。

二、双选题（共4小题,每小题5.0分,共20分）

11.（多选）处于同一周期的A，B，C，D四种短周期元素，其气态原子获得一个电子所放出的能量A＞B＞C＞D。

则下列关于A，B，C，D四种元素的说法中，正确的是（）

A．元素的非金属性依次增强

B．元素的电负性依次减小

C．元素的第一电离能依次增大

D．最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱

【答案】BD

【解析】

物的酸性依次减弱，正确，答案选BD。

12.（多选）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

【答案】CD

【解析】CS2的结构类似于CO2的结构是直线形分子，A错误；氯原子与氧原子形成三个配位键，另得一电子形成8电子稳定结构，应该是三角锥形结构，B错误；SF6中的共价键完全相同，C正确；SiF4中心原子采取的是sp3杂化，正四面体构型，SO

的中心原子也为sp3杂化，三角锥形结构。

13.（多选）下列有关元素锗及其化合物的叙述中正确的是（）

A．锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳

B．四氯化锗与四氯化碳分子都是四面体构型

C．二氧化锗与二氧化碳都是非极性的气体化合物

D．锗和碳都存在具有原子晶体结构的单质

【答案】BD

【解析】A错误，碳和锗同主族，同主族元素从上到下第一电离能递增，锗低于碳。

B正确，四氯化锗和四氯化碳都是分子晶体且构型相同。

C错误，金属的氧化物不是气体。

D正确，锗和碳都易于形成四个键，能形成原子晶体结构的单质。

14.（多选）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】BC

【解析】根据“X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构”可知Y元素位于X元素的下一个周期，且X为非金属元素，Y为金属元素。

所以原子半径：

X＜Y；电负性：

X＞Y；最外层电子数：

X＞Y；第一电离能：

X＞Y

分卷II

三、非选择题（共4小题,每小题15.0分,共60分）

15.研究物质的微观结构，有助于人们理解物质变化的本质。

请回答下列问题。

（1）C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是__________。

（2）A、B均为短周期金属元素。

依据下表数据，写出B原子的电子排布式：

____________。

（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，d0或d10排布时，无颜色，d1～d9排布时，有颜色，如[Co（H2O）6]2＋显粉红色。

据此判断，[Mn（H2O）6]2＋________颜色（填“无”或“有”）。

（4）利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe（CO）5等。

COCl2分子的结构式为

，则COCl2分子内含有________。

A．4个σ键B．2个σ键、2个π键

C．2个σ键、1个π键D．3个σ键、1个π键

【答案】

（1）N>C>Si　

（2）1s22s22p63s2　（3）有　（4）D

【解析】

（1）因为同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同一主族元素自上而下电负性逐渐减弱，故电负性由大到小的顺序是N>C>Si。

（2）由A、B元素的各级电离能可看出，A、B两元素容易失去两个电子形成＋2价金属阳离子，故A、B元素属于ⅡA族的元素，由同主族元素电离能变化规律可知，B元素为镁元素，其原子的电子排布式为1s22s22p63s2。

（3）锰是第25号元素，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，其d轨道上填充有电子，故[Mn（H2O）6]2＋有颜色。

（4）在COCl2分子中存在2个C—Clσ键，1个C—Oσ键和1个C—Oπ键，故选D。

16.下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据：

试回答下列问题：

（1）以上10种元素中，第一电离能最小的是　　　　（填编号）。

（2）上述⑤、⑥、⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每一个原子都满足8电子稳定结构的物质可能是　　　　（写分子式）。

元素⑨和⑩形成的化合物的化学式为　　　　，元素①的原子价电子排布式是　　　　。

（3）①⑥⑦⑩四种元素的气态氢化物的稳定性，由强到弱的顺序是___________（填化学式）。

（4）③和⑨两元素比较，非金属性较弱的是　　　　（填名称），可以验证你的结论的是下列中的　　　　（填选项字母）。

A.气态氢化物的挥发性和稳定性

B.单质分子中的键能

C.两元素的电负性

D.含氧酸的酸性

E.氢化物中X—H键的键长（X代表③和⑨两元素）

F.两单质在自然界的存在形式

【答案】

（1）②　

（2）PCl3、CCl4　Si3N4　3s23p4（3）HCl>H2S>PH3>SiH4

（4）氮元素　C、E

【解析】由题意可知，10种元素均是前20号元素，根据表中数据，我们不难推出①S，②K，③O，④Al，⑤C，⑥P，⑦Cl，⑧Na，⑨N，⑩Si。

（1）在同一周期中，从第ⅠA族到第ⅦA族，元素的第一电离能呈增大趋势；同一主族中，从上向下，元素的第一电离能逐渐减小，故在10种元素中，第一电离能最小的是②K。

（2）C、P、Cl中的某两种元素形成的化合物中，PCl3或CCl4分子中的每一个原子都满足8电子稳定结构；根据化合价知氮和硅形成氮化硅：

Si3N4；硫元素的原子价电子排布式是3s23p4。

（3）元素的非金属性越强，形成气态氢化物越稳定，非金属性强弱为Cl>S>P>Si，故其氢化物稳定性为HCl>H2S>PH3>SiH4。

（4）氧元素和氮元素相比，非金属性较弱的是氮元素，可通过C、E验证。

17.锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。

回答下列问题：

（1）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]________，有________个未成对电子。

（2）Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。

从原子结构角度分析，原因是_________________________________________________。

（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。

Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是________________。

（5）Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为____________，微粒之间存在的作用力是________________。

（6）晶胞有两个基本要素：

①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0,0,0）；B为（

，0，

）；C为（

，

，0）。

则D原子的坐标参数为________。

②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a＝565.76pm，其密度为________g·cm－3（列出计算式即可）。

【答案】　

（1）3d104s24p2　2

（2）Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键

（3）GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。

原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强

（4）O＞Ge＞Zn　（5）sp3　共价键

（6）①（

，

，

）　②

×107

【解析】　

（1）锗为32号元素，根据原子核外电子的排布规律，可写出其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，其核外电子排布简式为[Ar]3d104s24p2，其中4p能级有2个未成对电子。

（2）Ge和C虽是同族元素，价电子排布相同，但Ge的原子半径比C的大，所以其原子轨道不易重叠形成π键，即Ge原子间难以形成双键和叁键。

（3）由表中数据，可知几种锗卤化物的熔沸点都较低，都属于分子晶体。

随着相对分子质量的逐渐增大，其分子间作用力逐渐增强，故熔沸点逐渐升高。

（4）Zn、Ge、O三种元素中，Zn和Ge是金属元素，O是非金属元素。

O的电负性比Zn和Ge的大，又根据同周期元素的电负性从左到右逐渐增大的规律，可知电负性：

O＞Ge＞Zn。

（5）由于锗单晶具有金刚石型的结构，故每个锗原子与相邻的四个锗原子形成四个共价键，其原子轨道杂化类型为sp3杂化。

（6）①由Ge单晶晶胞结构示意图，可知D原子与A原子及位于3个相邻面面心的3个原子构成了正四面体结构，D原子位于正四面体的中心，再根据A、B、C三个原子的坐标参数可知D原子的坐标参数为（

，

，

）。

②由锗单晶的晶胞结构示意图，可知该晶胞中位于顶点的有8个原子，位于面心的有6个原子，位于内部的有4个原子，则一个晶胞中所含有的锗原子个数为8×

＋6×

＋4＝8，再由晶胞参数可知该晶胞的边长为565.76pm的正方体，则其密度为

g·cm－3。

18.石墨烯（图甲）是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯（图乙）。

（1）图甲中，1号C与相邻C形成σ键的个数为________。

（2）图乙中，1号C的杂化方式是________，该C与相邻C形成的键角________（填“>”“<”或“＝”）图甲中1号C与相邻C形成的键角。

（3）若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中，则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有________（填元素符号）。

（4）石墨烯可转化为富勒烯（C60），某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。

该晶胞中M原子的个数为________，该材料的化学式为________。

【答案】

（1）3　

（2）sp3　<　（3）O、H　（4）12　M3C60

【解析】

（1）石墨烯是层状结构，每一层上每个碳原子都可与其他3个碳原子形成共价键。

（2）图乙中1号碳形成了4个共价键，故其杂化方式为sp3；图甲中的键角为120°，而图乙中1号碳原子与甲烷中的碳原子类似，其键角接近109°28′。

（3）只有电负性较大的非金属元素与氢元素才可形成氢键。

（4）一个晶胞中M原子的个数为12×

＋9＝12；一个晶胞中C60的个数为8×

＋6×

＝4，M与C60的个数比为3∶1，故该材料的化学式为M3C60。