2019高考化学 专题45 物质结构与性质专题测试.doc

专题45 物质结构与性质一、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 ( )A18O2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agCN4为正四面体结构，每个分子中含有6个共价键，键角为10928D2N5=5N2是化学变化【答案】D2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：HCHOO2CO2H2O。下列有关说法正确的是A该反应为吸热反应 BCO2分子中的化学键为非极性键CHCHO分子中既含键又含键 D每生成1.8 g H2O消耗2.24 L O2【答案】C【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2.24 L，D项错误。 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 ( )AM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【答案】D【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。4下列说法中正确的是( )A烯中C = C的键能是乙烷中CC的键能的2倍B氮气分子中含有1个键和2个键CNO键的极性比CO键的极性大DNH4 中4个NH键的键能不相同【答案】D5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Bsp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【答案】C【解析】NH3属于AB3型，但N原子属于sp3杂化轨道成键。6AB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 BC D【答案】C【解析】从、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、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。7x、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【解析】x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构，则y原子比x原子多一个电子层，y原子半径大，A项错误；x是非金属，y是金属，非金属的电负性大于金属的电负性，B项正确；y单质无氧化性，C项错误；x是非金属，y是金属，非金属的第一电离能大于金属的第一电离能，D项错误。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AN原子的第一电离能大于O原子N原子2p能级半充满BCO2为直线形分子CO2分子中C= = O之间的夹角为10928C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DHF的沸点高于HClHF的相对分子质量小于HCl【答案】A9(2018上海八校联考)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AClBSiCCDS【解析】NO2 的价电子总数为56217，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】C10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kJmol1)。I1I2I3I4R7401 5007 70010 500下列关于元素R的判断中一定正确的是( )AR的最高正价为3价BR元素位于元素周期表中第A族CR元素的原子最外层共有4个电子DR元素基态原子的电子排布式为1s22s2【答案】B【解析】由表中数据I3I2知其最高正价为2价，R元素位于A族，最外层有2个电子，R不一定是Be元素。 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BCH与NH3、H3O互为等电子体，几何构型均为正四面体形CCH中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面DCH与OH形成的化合物中含有离子键【答案】C12X、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【答案】C【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。13某一化合物的分子式为AB2，A属A族元素，B属A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( )AAB2分子的空间构型为“V”形BAB键为极性共价键，AB2分子为非极性分子CAB2与H2O相比，AB2的熔点、沸点比H2O的低DAB2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【答案】B【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。OF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。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ClS的实验依据是酸性HClH2SB. 碳元素的电负性小于氧元素，每个CO2分子中有4个键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MgAlNa【答案】D【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HClO4H2SO4；选项B，每个CO2分子中有2个键；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。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【答案】CD16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( )Asp，范德华力 Bsp2，范德华力Csp2，氢键 Dsp3，氢键【答案】C【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。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OB晶体中每个K周围有8个O，每个O周围有8个KC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【解析】由题中的晶胞结构知：有8个K位于顶点，6个K位于面心，则晶胞中含有的K数为4(个)；有12个O位于棱上，1个O处于中心，则晶胞中含有O数为：1214(个)，所以超氧化钾的化学式为KO2；晶体中每个K周围有6个O，每个O周围有6个K，晶体中与每个K距离最近的K有12个。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()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dq。下列说法正确的是( )ACS2分子中0B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(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0，其在水中的溶解性较小【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、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、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)反应和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原子间形成键和键，SiO2中Si与O原子间不形成上述键。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键_。(5)Cu2O的晶胞结构如图所示，该晶胞的边长为a cm，则Cu2O的密度为_gcm3(用NA表示阿伏加德罗常数的数值)。【答案】(1)2Cu2S3O22Cu2O2SO22Cu2OCu2S6CuSO2(2)1s22s22p63s23d104s1或Ar3d104s1O(3)sp2V形(4)Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，pp轨道“肩并肩”重叠程度较小，不能形成上述稳定的键(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)I1I2I3I4A9321 82115 39021 771B7381 4517 73310 540(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CC的键长为154.45 pm，C60中CC的键长为145140 pm，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分子中键的数目为_。 【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)4s131(5)NCSi正四面体30电负性顺序为NCSi；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个键，且2个Si原子共用1个键，所以Si60分子中键的数目为(601)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)，1 mol BC中含有的键数目为_。(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 【答案】(1)ONC(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 cm323(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)，1 mol化合物B中键的数目是_。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d8(2)4(3)乙醇分子之间形成氢键(4)sp2(5)5NA(或56.021023)说明应是碳原子前后的原子代替其形成的，所以应是BH3NH3，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BH键和NH键均属于键，B = N中含有1个键和1个键，即共有5个键。