高考化学二轮复习(新高考版) 第1部分 专题5 专题强化练(含解析)
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一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020·滕州一中高三4月线上模拟)物质性质的差异与分子间作用力有关的是( )
A.硬度:晶体硅<金刚石
B.热稳定性:HF>HCl
C.沸点:Cl2<I2
D.熔点:MgO>NaCl
答案 C
解析 金刚石和晶体硅均是原子晶体,原子晶体中,共价键的键长越短,熔点越高,金刚石的硬度大于硅,其熔、沸点也高于硅,与共价键有关,A选项错误;非金属性:F>Cl>Br>I,则HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,B选项错误;组成与结构相似的分子晶体,相对分子质量越大的,分子间作用力越强,沸点越高,则F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高,与分子间作用力有关,C选项正确;离子半径越小的、离子电荷越高的,离子键越强,熔点越高,离子半径:Mg2+<Na+,O2-<Cl-,所以熔点:MgO>NaCl,与离子键强弱有关,D选项错误。
2.(2020·潍坊市高三第三次线上检测)硒(Se)元素是人体必需的微量元素之一。下列说法正确的是( )
A.硒的摄入量越多对人体健康越好
B.SeO的立体构型为正四面体
C.H2Se的熔沸点比H2S高
D.H2SeO4的酸性比H2SO4强
答案 C
解析 硒(Se)元素是人体必需的微量元素之一,但并不表示摄入量越多越好,故A错误;SeO中心原子的价电子对数为3+=4,其中有1个孤电子对,中心原子为sp3杂化,其立体构型为三角锥形,故B错误;H2Se和H2S结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,则H2Se的熔沸点比H2S高,故C正确;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,Se的非金属性比S弱,则H2SeO4的酸性比H2SO4弱,故D错误。
3.(2020·枣庄三中、高密一中、莱西一中高三第一次在线联考)下列关于物质结构与性质的说法,不正确的是( )
A.I3AsF6晶体中存在I离子,I离子的立体构型为V形
B.C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H<C<O
C.水分子间存在氢键,故H2O的熔沸点及稳定性均大于H2S
D.第四周期元素中,Ga的第一电离能低于Zn
答案 C
解析 I离子的价层电子对数为2+=4,含有=2对孤电子对,立体构型为V形,A选项正确;非金属性:H<C<O,则C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H<C<O,B选项正确;非金属简单氢化物的熔沸点与氢键和范德华力有关,而稳定性与非金属性有关,因为O的非金属性大于S,故H2O的稳定性大于H2S,C选项错误;Zn的核外电子排布为[Ar]3d104s2,电子所在的轨道均处于全充满状态,较稳定,故Zn的第一电离能大于Ga的,D选项正确。
4.(2020·日照市高三联考)下列说法错误的是( )
A.12 g石墨中含有σ键的物质的量为1.5 mol
B.硫离子电子共有18种运动状态,且其2p与3p轨道形状和能量相等
C.电负性:C<N<O
D.I离子的立体构型是V形
答案 B
解析 12 g石墨的物质的量为1 mol,石墨为碳原子的六元环结构,一个碳原子与另外三个碳原子之间形成σ键,属于每个碳原子的σ键数目为3×=1.5,故1 mol石墨中含1.5 mol σ键,故A正确;每个电子运动状态都不同,硫离子核外有18个电子,故有18种运动状态,但电子层离原子核越远能量越高,故2p与3p轨道形状相同但能量不相等,故B错误;同周期元素,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,故电负性:C<N<O,故C正确;I中心原子的价层电子对数为2+=4,杂化类型为sp3,中心I原子的孤电子对数为2,其立体构型为V形,故D正确。
5.(2020·潍坊高三第三次线上检测)短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,在下列转化关系中,甲、乙、丙、丁、戊为上述四种元素组成的二元或三元化合物。其中A为d元素组成的单质,常温下乙为液体,丁物质常用于消毒、漂白。下列说法错误的是( )
A.简单离子半径:c>b
B.丙中既有离子键又有极性键
C.b、c形成的化合物中阴、阳离子数目比为1∶2
D.a、b、d形成的化合物中,d的杂化方式是sp3
答案 A
解析 短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,常温下乙为液体,应该为H2O,则a为H元素,A为d元素组成的单质,且与丙反应生成水和常用于消毒、漂白的丁,则丙应为碱,由转化关系可知甲为Na2O,丙为NaOH,A为Cl2,生成丁为NaClO、戊为NaCl,可知b为O元素、c为Na元素、d为Cl元素,以此解答该题。b、c对应的离子为O2-和Na+,具有相同的核外电子排布,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:O2->Na+,即b>c,故A错误;丙为NaOH,由Na+和OH-组成,则含有离子键和极性共价键,故B正确;b为O元素、c为Na元素,两者组成的Na2O和Na2O2中阴、阳离子数目比均为1∶2,故C正确;a、b、d形成的化合物中,若为HClO,Cl原子的价电子对数为1+=4,则Cl的杂化方式是sp3;若为HClO2,Cl原子的价电子对为2+=4,则Cl的杂化方式是sp3;同理若为HClO3或HClO4,Cl原子杂化方式仍为sp3,故D正确。
二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)
6.(2020·江西质检)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、Z位于同主族,四种元素组成的一种化合物的结构式为。下列说法不正确的是( )
A.W的最简单氢化物的稳定性比X的强
B.X、Y形成的化合物水溶液显碱性
C.W与Y形成的化合物中一定含有离子键
D.原子半径:Y>Z>X>W
答案 AD
解析 本题主要考查原子结构与元素周期律的知识,侧重考查学生元素推断和知识迁移能力。W、X、Y、Z四种元素依次为O、F、Na、S。氧的非金属性比氟的弱,A项错误;NaF溶液显碱性,B项正确;Na2O2和Na2O中均含有离子键,C项正确;原子半径:Na>S>O>F,D项错误。
7.(2020·菏泽一中高三3月质量检测)某种化合物(如图)由W、X、Y、Z四种短周期元素组成,其中W、Y、Z分别位于三个不同周期,Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍;W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:W
C.简单离子的氧化性:W>X
D.W与X的最高价氧化物的水化物可相互反应
答案 A
解析 W、X、Y、Z均为短周期元素,且W、Y、Z分别位于三个不同周期,则其中一种元素为H,据图可知W不可能是H,则Y或者Z有一种是氢,若Y为H,则不满足“W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同”,所以Z为H,W和Y属于第二或第三周期;据图可知X可以形成+1价阳离子,若X为Li,则不存在第三周期的元素简单离子核外电子排布与X相同,所以X为Na;据图可知Y能够形成2个共价键,则Y最外层含有6个电子,结合“W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同”可知,Y为O;根据“Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍”可知,W最外层含有3个电子,为Al元素,据此解答。同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径大小为:Z<Y<W<X,故A错误;Na与O形成的过氧化钠、O与H形成的双氧水都是强氧化剂,具有漂白性,故B正确;金属性越强,对应简单离子的氧化性越弱,金属性:Al<Na,则简单离子的氧化性:W>X,故C正确;Al与Na的最高价氧化物对应的水化物分别为Al(OH)3、NaOH,二者可相互反应生成偏铝酸钠和水,故D正确。
8.(2020·潍坊市高三4月模拟考)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和,W简单氢化物r溶于水完全电离。m、p是由这些元素组成的二元化合物,m可作制冷剂,无色气体p遇空气变为红棕色。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:W>Z>Y>X
B.Y原子的价电子的电子排布图为
C.r与m可形成离子化合物,其阳离子电子式为
D.一定条件下,m能与Z的单质反应生成p
答案 BD
解析 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。m可作制冷剂,则m为NH3,则X为H;无色气体p遇空气变为红棕色,则p为NO;N元素的简单氢化物是非电解质,所以W不是O、N,则Y为N,Z为O,W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和,且其简单氢化物r溶于水完全电离,则W为Cl。电子层数越多离子半径越大,电子层数相同,原子序数越小半径越大,所以简单离子半径:Cl->N3->O2->H+,故A错误;Y为N,其价层电子排布式为2s22p3,价电子的电子排布图为,故B正确;r与m可形成离子化合物氯化铵,铵根的正确电子式为,故C错误;氨气与氧气在催化剂加热的条件下可以生成NO,故D正确。
三、非选择题
9.(2020·临沂高三4月一模考试)锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料的电池。研究锂离子电池的电极材料、电解液具有重要的现实意义。
(1)锂离子电池的正极材料大多采用橄榄石型的LiMPO4(M=Fe、Co等元素)。
①Li+能量最低的激发态的电子排布图为______________________________________。
②第四电离能I4(Co)比I4(Fe)小,原因是_______________________________________。
(2)锂离子电池的电解液有LiBF4等,碳酸亚乙酯()用作该电解液的添加剂。
①LiBF4中阴离子的立体构型为______________________________________________。
②碳酸亚乙酯分子中碳原子的杂化方式为__________;碳酸亚乙酯能溶于水的原因是________________________________________________________________________。
(3)硫化锂是目前正在研发的锂离子电池的新型固体电解质,为立方晶系晶体,其晶胞参数为a pm。该晶胞中离子的分数坐标为:
硫离子:(0,0,0);(,,0),(,0,);(0,,);……
锂离子:(,,);(,,);(,,);(,,);……
①在图上画出硫化锂晶胞沿x轴投影的俯视图。
②硫离子的配位数为_________________________________________________________。
③设NA为阿伏加德罗常数的值,硫化锂的晶体密度为________g·cm-3(列出计算表达式)。
答案 (1)① ②Co失去3d6上的一个电子,而Fe失去3d5上的一个电子,3d轨道半充满时稳定性强,故I4(Co)比I4(Fe)小 (2)①正四面体形 ②sp3、sp2 碳酸亚乙酯分子与水分子之间形成氢键 (3)① ②8 ③
解析 (2)①对于BF,根据VSEPR理论,B原子的孤电子对数为=0,σ键电子对数为4,则其立体构型为正四面体形;②该分子中—CH2—中C原子价层电子对数是4且不含孤电子对,—CH2—中碳原子为sp3杂化,C==O中C原子价层电子对数是3且不含孤电子对,C==O中C原子杂化方式为sp2;碳酸亚乙酯能溶于水的原因是碳酸亚乙酯分子与水分子之间形成氢键。
(3)①根据硫离子的坐标参数,硫离子位于晶胞的面心、顶点;根据锂离子的分数坐标参数,锂离子位于晶胞的内部,结合坐标位置,则硫化锂晶胞沿x轴投影的俯视图为:;②根据①中的分析,结合俯视图,从面心的S2-看,周围与之等距且最近的Li+有8个,所以S2-的配位数为8;
③1个晶胞中有S2-的数目为8×+6×=4个,含有Li+数目为8个,晶胞参数为a pm,一个晶胞体积为V=a3 pm3=a3×10-30cm3,1 mol晶胞的体积为a3×10-30NA cm3,1 mol晶胞质量为m=4×46 g,所以晶体密度为ρ=== g·cm-3。
10.(2020·淄博高三第一次模拟考)2019年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。TiS2、LiCoO2、LiFePO4、LiMnO2、Cu与磷的化合物等都是研究电池的常用材料。请回答下列问题。
(1)Co4+中存在________种不同能量的电子。
(2)你预测第一电离能:Cu________(填“>”或“<”)Zn。请说出你的理由:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)已知下列化合物的熔点:
化合物
AlF3
GaF3
AlCl3
熔点/℃
1 040
1 000
194
表格中卤化物的熔点产生差异的原因是:_________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(4)直链多磷酸盐的阴离子有复杂的结构,焦磷酸根离子、三磷酸根离子结构如图:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为__________(用n代表P原子数)。
(5)钴蓝晶胞结构如图1所示,该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成如图2,则钴蓝晶体的化学式为____________。在晶体中,某些原子位于其他原子围成的空隙中,如图3中原子就位于最近的4个原子围成的正四面体空隙中。在钴蓝晶体中,Al3+位于O2-形成的__________空隙中。若阿伏加德罗常数用NA表示,则钴蓝晶体的密度为________g·cm-3(列计算式即可,不必化简)。
答案 (1)6 (2)< 由于铜的核电荷数比锌小,原子半径比锌大,并且最外层是不稳定的4s1结构,而锌是相对稳定的4s2结构,所以气态铜易失去一个电子,即第一电离能较低 (3)AlF3与GaF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体,又由于Al3+半径小于Ga3+,离子键较强,所以有熔点:AlF3>GaF3>AlCl3 (4)(PnO3n+1)(n+2)-或PnO3n+1(n+2)- (5)CoAl2O4 八面体
解析 (2)Cu核外电子排布式是1s22s2sp63s23p63d104s1,Zn核外电子排布式是1s22s2sp63s23p63d104s2,由于铜的核电荷数比锌小,原子半径比锌大,并且最外层是不稳定的4s1结构,而锌是相对稳定的4s2结构,所以气态铜易失去一个电子,即第一电离能较低。(3)AlF3与GaF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体,又由于Al3+半径小于Ga3+,离子键较强,所以有熔点:AlF3>GaF3>AlCl3。(4)根据焦磷酸根离子、三磷酸根离子结构,重复单元为,所以氧原子数是磷原子数的3倍加1,电荷数是磷原子数加2;所以这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n+1)(n+2)-。(5)Ⅰ型立体结构含有Co原子数是4×+1、O原子数是4,Ⅱ型小立方体含有Co原子数是4×、O原子数是4、Al原子数是4,该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成,所以1个晶胞含有Co原子数是8、O原子数是32、Al原子数是16,钴蓝晶体化学式为CoAl2O4;根据图示,在钴蓝晶体中,Al3+位于O2-形成的八面体空隙中;晶胞中含有Co原子数是8、O原子数是32、Al原子数是16,晶胞的体积是(2a×10-7)3 cm3,所以密度是 g·cm-3。
11.(2020·德州市高三第一次模拟考)Fe、Co、Ni均为第Ⅷ族元素,它们的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)基态Fe原子中,电子填充的能量最高的能级符号为__________________。
(2)在空气中FeO稳定性小于Fe2O3,从电子排布的角度分析,其主要原因是________________________________________________________________________。
(3)铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液是检验Fe2+常用的试剂。1 mol [Fe(CN)6]3-含σ键的数目为________________________________________________________________________。
(4)Co3+的一种配离子[Co(N3)(NH3)5]2+中,Co3+的配位数是____________。配体N中心原子的杂化类型为__________。CoO的熔点是1 935 ℃,CoS的熔点是1 135 ℃,试分析CoO的熔点较高的原因____________________________________________________________。
(5)NiO的晶胞结构如图所示,其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C原子坐标参数为___________________________________________________________。
答案 (1)3d (2)Fe2+中3d轨道没有达到半充满的稳定结构,而Fe3+中3d轨道达到半充满的稳定结构 (3)12NA (4)6 sp 两者均为离子晶体,但S2-半径大于O2-半径,CoO的离子键强度大于CoS,因此CoO的熔点较高 (5)(1,,)
解析 (2)氧化亚铁中亚铁离子的价电子排布式为3d6,3d轨道没有达到半充满的稳定结构,氧化铁中铁离子的价电子排布式为3d5,3d轨道达到半充满的稳定结构,所以在空气中FeO稳定性小于Fe2O3。(3)在配合物[Fe(CN)]中,CN-与铁离子之间有6个配位键,在每个CN-内部有一个共价键,所以1 mol该配合物中含有σ键的数目为12NA。(4)[Co(N3)(NH3)5]2+中,Co3+为中心离子,N和NH3为配位体,配位数为6;配体N与二氧化碳的原子个数和价电子数相同,具有相同的空间结构,二氧化碳的立体构型为直线形,则N的立体构型也为直线形,由立体构型可知N原子的杂化方式为sp杂化;CoO和CoS均为离子晶体,但S2-半径大于O2-半径,CoO的离子键强度大于CoS,因此CoO的熔点较高。(5)已知晶胞中原子坐标参数A为(0,0,0),B的原子坐标分别为(1,1,0),则以A为晶胞坐标原点,晶胞的边长为1,C原子在晶胞立方体的面心上,则C原子坐标参数为(1,,)。
高考化学二轮复习(新高考版) 第1部分 专题10 专题强化练(含解析): 这是一份高考化学二轮复习(新高考版) 第1部分 专题10 专题强化练(含解析),共12页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
高考化学二轮复习(新高考版) 第1部分 专题9 专题强化练(含解析): 这是一份高考化学二轮复习(新高考版) 第1部分 专题9 专题强化练(含解析),共13页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
高考化学二轮复习(新高考版) 第1部分 专题8 专题强化练(含解析): 这是一份高考化学二轮复习(新高考版) 第1部分 专题8 专题强化练(含解析),共11页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。