（通用版）高考化学一轮复习检测20 物质结构与性质（含答案解析）

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（通用版）高考化学复习检测:20 物质结构与性质（含答案解析）1.下列表示氮原子结构的化学用语中，对核外电子运动状态描述正确且能据此确定电子的能级的是(　　)A.   B．     C．1s22s22p3             D．  2.以NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　) A．18 g冰(图1)中含O—H键数目为2NAB．28 g晶体硅(图2)中含有Si—Si键数目为2NAC．44 g干冰(图3)中含有NA个晶胞结构单元D．石墨烯(图4)是碳原子单层片状新材料，12 g石墨烯中含C—C键数目为1.5NA  3.下列指定微粒的个数比为2∶1的是(　　)A．Be2＋中的质子和电子B.H原子中的中子和质子C．NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子D．BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子  4.以下微粒含配位键的是(　　)              ①N2H　②CH4　③OH-　④NH　⑤Fe(CO)3                  ⑥Fe(SCN)3　⑦H3O＋　⑧[Ag(NH3)2]OHA．①②④⑦⑧        B．③④⑤⑥⑦        C．①④⑤⑥⑦⑧        D．全部  5.下列有关化学键的叙述，正确的是(　　)A．离子化合物中可能含共价键B．所有物质都存在化学键C．含有极性键的分子一定是极性分子D．含有共价键的化合物一定是共价化合物       6.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 7.下列排序正确的是(　　)A．酸性：H2CO3＜C6H5OH＜CH3COOHB．碱性：Ba(OH)2＜Ca(OH)2＜KOHC．熔点：MgBr2＜SiCl4＜BND．沸点：PH3＜NH3＜H2O 8.下列说法中正确的是(　　)A．第三周期所有元素中钠的第一电离能最小B．钠的第一电离能比镁的第一电离能大C．在所有元素中，氟的第一电离能最大D．钾的第一电离能比镁的第一电离能大 9.下列关于元素第一电离能的说法不正确的是(　　)A．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠B．因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大C．最外层电子排布式为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大D．对于同一元素而言，原子的电离能I1<I2<I3……  10.下面有关晶体的叙述中，不正确的是(　　)A．金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等且紧邻的Na＋共有6个C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl-D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子  11.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是(　　)A．3∶9∶4       B．1∶4∶2        C．2∶9∶4       D．3∶8∶4 12.下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是(　　)A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C．2p轨道上只有2个电子的X原子与3p轨道上只有2个电子的Y原子D．最外层都只有一个电子的X、Y原子  13.金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式：六方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积。a、b、c分别代表这三种晶胞的结构，a、b、c三种晶胞内金属原子个数比为(　　)A．3∶2∶1         B．11∶8∶4         C．9∶8∶4         D．21∶14∶9 14.N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法中不正确的是(　　)A．N2分子与CO分子中都含有三键B．CO分子中有一个π键是配位键C．N2与CO互为等电子体D．N2与CO的化学性质相同 15.下列叙述中正确的是(　　)A．质量数是原子核内质子质量与中子质量之和B．具有相同质子数的微粒，其化学性质一定相同C．最外层有5个电子的原子都是非金属原子D．最外层有8个电子的微粒，不一定是稀有气体的原子  16.用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是(　　)A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子  17.关于晶体的叙述中，正确的是(　　)A．原子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高B．分子晶体中，分子间的作用力越大，该分子越稳定C．分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高D．某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体   18.下列推论正确的是(　　)A．SiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3B．NH为正四面体结构，可推测PH也为正四面体结构C．CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体D．C2H6是碳链为直线形的非极性分子，可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子  19.X是第三周期非金属元素，该原子如果要达到8电子稳定结构，需要的电子数小于其次外层和最内层的电子数之差，且等于最内层电子数的整数倍。下列说法正确的是(　　)A．X最高价氧化物对应的水化物一定是强酸B．X元素的氢化物化学式一定为H2XC．X的单质一定是良好的半导体材料D．X元素的氧化物一定能与烧碱反应  20.短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍。则下列有关说法正确的是(　　)A．X的氢化物溶于水显酸性B．Y的氧化物是离子化合物C．Z的氧化物的水化物是强酸D．X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸 21.现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。(1)已知BA5为离子化合物，写出其电子式：________。(2)B元素基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有________个方向，原子轨道呈________形。(3)某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布图为，该同学所画的电子排布图违背了_______________________________________________。(4)G位于第________族________区，该元素的核外电子排布式为_______________________。(5)检验F元素的方法是____________，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：________________________________________________________________________。     22.已知反应：。(1)基态Fe原子核外共有________种运动状态不相同的电子；Fe3＋的价电子排布图为____________。(2)NaH的电子式为__________________；1 mol NaOH含有σ键数目为________，其中O原子的杂化类型为________；Fe3＋可以和SCN－形成配合物，该反应是典型的可逆反应，说明配位原子配位能力________(填“强”或“弱”)。(3)上述反应中含Na的化合物晶体类型均为____________晶体；NaH的熔点显著高于NaOH，主要原因是_________________________________________________________________________________。(4)某种单质铁的晶体为体心立方堆积，则铁原子的配位数为________；若r(Fe)表示Fe原子的半径，单质铁的原子空间利用率为________________[列出含r(Fe)的计算表达式]。  23.短周期的三种元素X、Y、Z，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外层电子数是Y和Z两元素原子最外层电子数的总和；Y元素原子的最外层电子数是它的电子层数的2倍，X和Z可以形成XZ3化合物。请回答：(1)X、Y、Z元素的名称分别是________、________、________。(2)化合物XZ3的分子式是________，电子式是____________。(3)X、Y的含氧酸的分子式分别为________________、________________。  24. (1)下列关于CH4和CO2的说法正确的是________(填序号)。a．固态CO2属于分子晶体b．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2d．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp(2)Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4,1 mol Ni(CO)4中含有________ mol σ键。(3)一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是______________________。②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0. 586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是______________________________。  
答案解析1.答案为：C；  2.答案为：C；解析：1个水分子中含有2个O—H键，18 g冰的物质的量为1 mol，含O—H键数目为2NA，A项正确；28 g晶体硅中含有1 mol Si原子，每个硅原子与其他4个Si形成4个Si—Si键，每个硅原子形成的共价键为×4=2，则1 mol单质硅含有2 mol Si—Si键，B项正确；1个晶胞结构单元含有4个二氧化碳分子，44 g干冰中含有晶胞结构单元个数小于NA个，C项错误；在石墨烯中，每个碳原子形成3个共价键，所以每个碳原子实际占化学键为1.5个，12 g石墨烯即1 mol所含碳碳键数目为1.5NA，D项正确。  3.答案为：A；解析：A选项，Be2＋为4号元素的阳离子，质子数为4，电子数为2，所以，质子数∶电子数=2∶1；B选项，质量数=质子数＋中子数，所以，质子数∶中子数=1∶1；C选项，阳离子为Na＋，阴离子为HCO，它们的比值为1∶1；D选项，BaO2是离子化合物，由阴离子O和阳离子Ba2＋组成，其比值为1∶1。  4.答案为：C；解析：①N2H的结构式为；⑦H3O＋的结构式为；Fe(CO)3、Fe(SCN)3、[Ag(NH3)2]OH均为配合物，中心离子(或原子)与配体之间均含配位键。  5.答案为：A；解析：A项，离子化合物中一定含有离子键，可能含共价键如NaOH等，A项正确；B项，稀有气体不存在化学键，B项错误；C项，CO2分子中含有极性键，但CO2分子属于非极性分子，C项错误；D项，某些离子化合物(如NaOH)中也含有共价键，D项错误。  6.答案为：A；  7.答案为：D；解析：A项，酸性应为CH3COOH＞H2CO3＞C6H5OH，错误。B项，碱性应为Ba(OH)2＞KOH＞Ca(OH)2，错误。C项，熔点：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，即BN＞MgBr2＞SiCl4，错误。D项，由于NH3、H2O分子间形成氢键，所以沸点：H2O＞NH3＞PH3，正确。 8.答案为：A；解析：C项，在所有元素中，He的第一电离能最大。  9.答案为：B；解析：第一电离能越小，表明该元素原子越易失去电子，活泼性越强，A项正确；同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，第一电离能一般来说依次增大，但有反常，如第一电离能：N>O、Mg>Al，B项错；C项所述元素为0族元素，性质稳定，第一电离能都较大。  10.答案为：B；解析：氯化钠晶体中每个Na＋周围距离相等且紧邻的Na＋共有12个，B项错误。  11.答案为：B；解析：A粒子数为6×=；B粒子数为6×＋3×=2；C粒子数为1；故A、B、C粒子数之比为1∶4∶2。  12.答案为：C；解析：A中1s2结构的原子为He,1s22s2结构的原子为Be，两者性质不相似；B项X原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种元素，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似；C项为同主族的元素，化学性质一定相似；D项最外层只有1个电子的元素有H、Li、Na、K、Cr、Cu等，故性质不一定相似。  13.答案为：A；解析：a中：3＋2×＋12×=6；b中：8×＋6×=4；              c中：8×＋1=2所以三种晶胞内金属原子个数之比为3∶2∶1。  14.答案为：D；解析：由题意可知N2分子中N原子之间、CO分子中C、O原子之间均通过2个π键，一个σ键，即三键结合，其中，CO分子中1个π键由O原子单方面提供孤电子对，C原子提供空轨道通过配位键形成。N2化学性质相对稳定，CO具有比较强的还原性，两者化学性质不同。15.答案为：D；解析：质量数是质子数和中子数的和，质子数相同的微粒，可能是原子，也可能是分子或离子，因此化学性质不一定相同，第ⅤA族锑、铋最外层电子数为5，属于金属原子，故A、B、C不正确。    16.答案为：C；解析：A项，SO2是V形分子；CS2、HI是直线形的分子，错误；B项，BF3键角为120°，是平面三角形结构；而Sn原子价电子是4，在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键，还有一对孤对电子，对成键电子有排斥作用，使键角小于120°，错误；C项，CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子，正确；D项，PCl3、NH3都是三角锥形的分子，而PCl5是三角双锥形结构，错误。  17.答案为：A；解析：B项，分子的稳定性取决于分子内部的共价键强弱，与分子间作用力无关；C项，分子晶体熔、沸点高低，取决于分子间作用力的大小；D项，也可能是分子晶体，如HCl。  18.答案为：B；解析：NH3分子间存在氢键，沸点反常偏高，大于PH3，A项错误；N、P是同主族元素，形成的离子：NH和PH结构类似，都是正四面体构型，B项正确；CO2是分子晶体，而SiO2是原子晶体，C项错误；C2H6中两个—CH3对称，是非极性分子，而C3H8是锯齿形结构，D项错误。 19.答案为：D；解析：A项，根据已知位、构、性方面的信息推断，X为Si或S，最高价氧化物对应的水化物为H2SiO3或H2SO4，前者是弱酸，后者是强酸，错误；B项，气态氢化物为SiH4或H2S，错误；C项，单质为Si或S，前者是半导体材料，后者是绝缘体材料，错误；D项，氧化物为SiO2或SO2、SO3，都是酸性氧化物，正确。 20.答案为：B；解析：由题意知Z的最外层电子数为6、Y的最外层电子数为2，X的最外层电子数为13－6－2=5，依X、Y、Z的原子序数依次递增，可知X只能有两个电子层，X为N，所以Y、Z分别为Mg、S；由NH3溶于水显碱性、MgO是离子化合物、H2SO3是弱酸、HNO3和H2SO4均是强酸，可知只有B正确。 21.答案为：(1) 　(2)3　哑铃(或纺锤)　(3)泡利原理(4)ⅦB　d　 1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2(5)焰色反应　  当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量解析：由题给信息可知元素A、B、C、D、E、F、G分别为H、N、Mg、P、Cl、K、Mn。(1)离子化合物NH5为氢化铵。(2)氮原子的基态原子能量最高的电子为p电子，p电子云有3个方向，原子轨道呈哑铃形或纺锤形。(3)题图中3s轨道的两个电子自旋状态相同，违背了泡利原理。(5)检验钾元素的方法是利用焰色反应。其原理是电子跃迁时会释放能量，释放特定频率的光谱。 22.答案为：(1)26　(2)Na＋[H]－　NA　sp3　弱(3)离子　H－半径小，NaH的晶格能大于NaOH的晶格能(4)8　解析：(1)基态Fe原子核外有26个电子，每个电子的运动状态均不相同，故基态Fe原子核外有26种运动状态不相同的电子；基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，则Fe3＋的核外电子排布式为[Ar]3d5，其价电子排布图为。(2)NaH是离子化合物，由Na＋和H－构成，其电子式为Na＋[H]－。NaOH由Na＋和OH－构成，其中OH－含有极性键(O—H键)，故1 mol NaOH含有的σ键数目为NA。OH－中O原子形成1个σ键，且O原子有3对孤对电子，故O原子采取sp3杂化。Fe3＋与SCN－形成配合物的反应为典型的可逆反应，说明生成的配合物稳定性较弱，易分解生成Fe3＋、SCN－，据此推知配位原子的配位能力较弱。(3)NaH和NaOH均由离子构成，均属于离子晶体；离子晶体的熔点与晶格能的大小有关，晶格能越大，晶体的熔点越高，而晶格能的大小与离子半径、所带电荷数有关。H－的半径小于OH－的半径，则NaH的晶格能大于NaOH，因此NaH的熔点高于NaOH的熔点。(4)某单质铁的晶体为体心立方堆积，则Fe原子的配位数为8；每个晶胞中含有Fe原子个数为1＋8×=2，结合球体的体积公式“V=πr3”可知，2个Fe原子的总体积为πr3(Fe)；设晶胞的棱长为a，由[4r(Fe)]2=3a2可得a=，则晶胞的体积为3，故单质铁的原子空间利用率为=。  23.答案为：(1)氮　碳　氢；(2)NH3　(3)HNO3(或HNO2)　H2CO3解析：短周期即一、二、三周期，又原子序数依次变小，核外电子层数之和是5，所以X、Y、Z原子核外电子层数分别是2、2、1，在元素周期表内的二、二、一周期，所以Z在第一周期，X、Y在第二周期。Y元素原子的最外层电子数是它的电子层数的2倍，则Y是碳(C)元素，其最外层电子数是4。原子序数X>Y，又X和Z可以形成化合物XZ3，所以预测Z是氢(H)元素、X是氮(N)元素，正好与X元素原子最外层电子数是Y和Z两元素原子最外层电子数的总和相吻合。    24.答案为：(1)ad；(2)8；(3)①氢键、范德华力　②CO2的分子直径小于笼状空腔直径，且与H2O的结合力大于CH4解析：(1)a项，固态CO2是由CO2分子通过分子间作用力结合而成的分子晶体，正确；b项，CH4分子中含有极性共价键，但由于该分子中的共价键排列对称，因此该分子是非极性分子，错误；c项，固态时CH4和CO2都是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越强，物质的熔、沸点就越高，而不是取决于分子内共价键的强弱，错误；d项，CH4分子中碳原子形成的都是σ键，C原子采取sp3杂化，而CO2分子中的C原子与两个O原子形成的是碳氧双键，含有2个σ键和2个π键，C原子采取sp杂化，正确。故答案选a、d。(2)Ni能与CO形成正四面体型的配合物Ni(CO)4，在每个配位体中含有1个σ键，在每个配位体与中心原子之间也形成1个σ键，所以1 mol Ni(CO)4中含有8 mol σ键。(3)①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力分别是分子间作用力(也叫范德华力)和氢键。②根据表中的数据可知，笼状结构的空腔直径为0.586 nm，大于CO2分子的直径(0.512 nm)，而且CO2与H2O分子之间的结合力大于CH4，因此可以实现用CO2置换出“可燃冰”中CH4的设想。