06物质结构与性质--福建省2023-2024学年高三化学上学期期末专题练习（鲁科版）

这是一份06物质结构与性质--福建省2023-2024学年高三化学上学期期末专题练习（鲁科版），共33页。试卷主要包含了单选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2023上·福建三明·高三统考期末）是一种亲水有机盐，其结构如图所示，其中A、B、C、D为同一短周期元素，C与E位于同一主族。下列叙述正确的是

A．C是空气中含量最高的元素
B．简单气态氢化物的稳定性：
C．与E的简单阴离子在溶液中能大量共存
D．该化合物中只有A、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构
2．（2023上·福建三明·高三统考期末）设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．配合物中含键数目为
B．质量分数为的甲醛水溶液中含氢原子数为
C．铁粉与足量的高温水蒸气反应，转移的电子数为
D．的溶液中，阴离子总数小于
3．（2023上·福建龙岩·高三校联考期末）短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，且X、Z、Q原子均有两个单电子，W为地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是
A．X易与多种元素形成离子键B．简单氢化物的稳定性：Z＜Q
C．第一电离能：Y＞ZD．电负性：W＞Z
4．（2023上·福建龙岩·高三校联考期末）我国科研机构使用改性的Cu基催化剂，可打通从合成气经草酸二甲酯常压催化加氢制备乙二醇的技术难关。下列说法正确的是
A．乙二醇与乙二酸属于同系物B．与石墨互为同素异形体
C．铜原子的价电子排布式为D．催化剂通过降低焓变加快反应速率
5．（2022上·福建三明·高三统考期末）主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且均不大于20，W与Y原子的最外层电子数之和等于X原子的最外层电子数。四种元素形成的一种食品添加剂Q的结构如图所示。下列说法错误的是
A．Q中所有原子均满足最外层8电子稳定结构
B．Y原子的价电子排布式为3s23p3
C．W与Z可以形成离子化合物
D．原子半径：Z＞Y＞X＞W
6．（2022上·福建三明·高三统考期末）下列根据实验操作和现象所得结论正确的是
A．AB．BC．CD．D
7．（2022上·福建三明·高三统考期末）下列反应的离子方程式正确的是
A．向硝酸银溶液中加入足量铜：Cu+Ag+=Ag+Cu2+
B．向硫酸铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液：Al3++4OH-=[Al(OH)4]-
C．向NH4HCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：HCO+Ba2++2OH-=BaCO3↓+H2O
D．向硫酸铜溶液中加入过量氨水：Cu2++2NH3·H2O =Cu(OH)2↓+2NH
8．（2022上·福建三明·高三统考期末）下列化学用语正确的是
A．HClO的电离方程式：HClO=H++ClO-
B．CO2的电子式：
C．氯原子价电子的轨道表示式：
D．Al3+的结构示意图：
9．（2022上·福建福州·高三统考期末）X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。元素X、Y、Q的单质在常温下呈气态，元素Y的最高正价和最低负价之和为2，元素Z在同周期的主族元素中原子半径最大，元素M是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是
A．元素X、Y有可能形成含有离子键的化合物
B．离子半径：ZY>X
C．含氧酸酸性：Z>YD．YXZ2中Y的化合价为+4
15．（2019上·福建宁德·高三统考期末）W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，W和X同族。Y原子最外层电子数是W与X原子最外层电子数之和的3倍，是Z原子最外层电子数的2倍。下列说法正确的是
A．离子半径：W－＜X+
B．Z的最高价氧化物的水化物是强碱
C．化合物XZW4具有强还原性
D．W与Y只能形成10电子化合物
16．（2019上·福建龙岩·高三统考期末）X、Y、Z、Q、R均为短周期元素(原子序数YY，故B错误；
C、Cl的含氧酸有HClO、HClO4等，S的含氧酸有H2SO3、H2SO4等，酸性H2SO4>HClO，故C错误；
D、SOCl2中S的化合价为+4价，故D正确；
故答案为D。
15．C
【分析】W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，W和X同族。Y原子最外层电子数是W与X原子最外层电子数之和的3倍，Y最外层电子是6，W和X同族是IA，是Z原子最外层电子数的2倍，Z最外层电子是3。W为H，X为Li，Y为O，Z为Al。
【详解】A. 电子层结构相同的粒子，核电荷数越大，半径越小，离子半径：H－>Li+，故A错误；
B. Al的最高价氧化物的水化物是Al(OH)3 ，是两性氢氧化物，故B错误；
C. 化合物LiAlH4中H是-1价，具有强还原性，故C正确；
D. W与Y能形成10电子化合物H2O ，还能形成18电子的化合H2O2 ，故D错误；
故选C。
【点睛】本题考查元素周期表及其推断，解题关键：W和X同族，Y原子最外层电子数是W与X原子最外层电子数之和的3倍，W和X同族只能是IA，易错点D，氢和氧可形成水和双氧水两种化合物。
16．B
【解析】这几种元素都是短周期元素，XYZQ元素最高价氧化物的水合物溶液pH都小于7，说明其最高价氧化物的水合物都是酸，则这几种元素都是非金属元素，0.001ml/L的X、Z的最高价氧化物的水合物pH=3，为一元强酸，X的原子半径最小，该强酸是硝酸，则X为N元素，Z为S元素；Y的原子序数小于X，且为弱酸，应该是C元素；Z的原子半径大于X且为一元强酸，为Cl元素；R的氧化物的水合物呈碱性，且0.001ml/L的R最高价氧化物的水合物pH=11，则为一元强碱，且原子半径最大，则为Na元素；通过以上分析知，XYZQR分别是N、C、Cl、S、Na元素。
【详解】A．X和R分别是N、Na元素，氮离子和钠离子电子层结构相同，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，则离子半径：X＞R，故A错误；
B．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性Cl＞S，则氢化物的稳定性：Z＞Q，故B正确；
C．D为Cl元素，其最高价氧化物的水合物是HClO4，故C错误；
D．这几种元素中只有Na是金属元素，故D错误；
故选：B。
17． 第2周期ⅦA族 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O c(Na+)＞c(F－)＞c(OH－)＞c(H+) 5 2HNF2 + 2Fe3+ = N2F4↑+ 2Fe2+ +2H+ B LiPF6+ H2O= POF3↑+ 2HF↑ + LiF
【详解】(1)氟是9号元素，核外9个电子，k、L层分别有2、7个电子，氟在元素周期表中的位置是第2周期ⅦA族。
(2)氢氟酸具有刻蚀玻璃的特性，与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，该反应的化学方程式SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。
已知25℃时，氢氟酸的电离平衡常数Ka=3.6×10－4，说明HF为弱酸，pH=12的NaOH溶液，c(NaOH)=0.01 ml·L－1，若将0.01 ml·L－1的HF溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，生成0.005ml·L－1NaF，F－离子水解生成HF和OH－，c(Na+)＞c(F－)，溶液呈碱性，c(OH－)＞c(H+)，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)＞c(F－)＞c(OH－)＞c(H+)。
(3)次氟酸(HOF)中心原子为O，分别与H和F各形成一个共价键，次氟酸的电子式为。
(4)四氟肼(N2F4)用作高能燃料的氧化剂，N2F4分子中有1个N-N，4个N-F，1 ml N2F4分子中含有的共价键数目是5NA。
N2F4气体可用Fe3+氧化二氟胺(HNF2)制得，生成Fe2＋和H＋，离子方程式：2HNF2 + 2Fe3+ = N2F4↑+ 2Fe2+ +2H+。
(5)A．反应①③都是氧化还原反应，②中元素化合价不变，故A错误；
B．反应③中U元素化合价由+4价升高为+6价，被氧化，故B正确；
C．反应①U3O8+2H2 →3UO2+2H2O 中U3O8是氧化剂，H2是还原剂的物质的量之比为1:2，故C错误；
故选B。
(6)LiPF6与极少量水反应可生成POF3、2HF、 LiF三种含氟化合物，该反应的化学方程式：LiPF6+ H2O= POF3↑+ 2HF↑ + LiF。
18． 1s22s22p63s23p63d54s1 F2 平面正三角形 B与X原子之间还形成了π键 sp3 3 在HF(F－H…F－)中，已经存在分子内氢键，所以没有可用于形成氢键的氢原子
【详解】（1）Cu的最外层电子数是1，属于第四周期元素，则第四周期元素中最外层电子数是1的过渡元素是Cr，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；
（2）根据图象可知，A点对应单质的沸点低于0℃，一般来说，气体的沸点低于0℃，随着原子序数的递增，连续的有四种元素的单质为气体，短周期内连续为气体的元素是N、O、F、Ne元素，则单质A应为F2；
（3）三氟化硼分子中硼原子的最外层价电子对数是3+1/2(3-3)=3,无孤对电子，所以三氟化硼分子的空间构型是平面正三角形；硼卤键长实测值比计算值要短得多，可能的原因是在B原子上有一个空的2p轨道，从三个卤素原子上的任何一个已经充满电子的对称性相同的p轨道接受一对电子形成了π键；
（4）①该复合物中Cl原子周围形成4个共价单键，所以Cl原子的杂化方式是sp3杂化；
②该配合物中，与亚铜离子形成配位键的都是该配合物的配体，有CO、Cl-、H2O 3种；
（5）在HF(F－H…F－)中，已经存在分子内氢键，所以没有可用于形成氢键的氢原子。
19．(1) BeO + 2H+ ＝Be2+ + H2O
(2) 分子晶体 GeCl4 + 2H2O＝GeO2 +4HCl CD
(3)S+ 2HNO3(浓)=H2SO4 + 2NO↑
【详解】（1）根据氧化铝与盐酸反应的方程式可知，BeO与盐酸反应的离子方程式为BeO + 2H+ ＝Be2++ H2O。Be(OH)2属于两性氢氧化物，能溶于强碱氢氧化钠溶液中。则往·L-1的Be(NO3)2溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液反应的化学方程式依次为Be(NO3)2＋2NaOH＝2NaNO3＋Be(OH)2↓、Be(OH)2+2NaOH＝Na2BeO2+2H2O。Be(NO3)2的物质的量是0.01ml，两个阶段消耗氢氧化钠的物质的量分别是0.02ml和0.02ml，相应氢氧化钠溶液的体积均是20mL，且起初生成Be(OH)2沉淀的物质的量为1×10-2ml，所以图象可表示为。答案为：BeO + 2H+ ＝Be2++ H2O；；
（2）①GeCl4通过蒸馏得到其液体，说明沸点低，因此其晶体类型为分子晶体。答案为：分子晶体；
②GeCl4与水反应生成GeO2，根据原子守恒可知反应中还有氯化氢生成，所以过程Ⅲ发生反应的化学方程式为GeCl4+ 2H2O＝GeO2+4HCl。答案为：GeCl4+ 2H2O＝GeO2+4HCl；
③A．SiO2与盐酸不反应，A错误；
B．过程Ⅱ的蒸馏是利用GeCl4的沸点低实现的，B错误；
C．过程Ⅳ发生的反应中，Ge元素化合价从＋4价降低到0价得到电子，因此GeO2作氧化剂，C正确；
D．上述过程涉及的基本反应类型有复分解反应、置换反应，其中I、Ⅲ是复分解反应，Ⅳ是置换反应，D正确。
答案选CD；
（3）A遇空气变红棕色，红棕色气体是NO2，所以A是NO，则硫与浓硝酸反应的化学方程式为S+ 2HNO3(浓)=H2SO4+ 2NO↑。答案为：S+ 2HNO3(浓)=H2SO4+ 2NO↑。
20． N≡N Fe + 4H+ + NO3- ＝Fe3++ NO↑+ 2H2O Fe2O3+2Al2Fe +Al2O3 2Al + 3H2O＝Al2O3＋6H＋＋6e－ 4FeO42－+ 10H2O＝4Fe(OH)3↓+ 3O2↑+ 8OH- AD
【详解】已知X、Y是元素周期表前20号元素，且X的原子序数比Y大4，元素Z形成的金属单质在日常生活中应用最广泛，则Z是铁。
Ⅰ．若X是短周期最活泼的金属元素，则X是钠，因此Y是氮元素。
（1）氮气分子中存在三键，则氮气的结构式为N≡N。
（2）元素Y的最高价氧化物对应的水化物（稀溶液，过量）是硝酸，与铁反应生成硝酸铁、NO和水，反应的离子方程式为Fe + 4H+ + NO3- ＝Fe3++ NO↑+ 2H2O。
Ⅱ．若X的简单离子半径是第三周期元素简单离子半径最小的，则X是铝，所以Y是F。
（3）氧化铁和铝发生铝热反应的化学方程式为Fe2O3+2Al2Fe +Al2O3。
（4）电解池中阳极失去电子，铝与电源的正极相连，作阳极，因此阳极电极反应式为2Al + 3H2O＝Al2O3＋6H＋＋6e－。
（5）化合物A是高铁酸钾，溶于水后后转化为红褐色沉淀，同时产生O2，红褐色沉淀是氢氧化铁，反应的离子方程式为4FeO42－+ 10H2O＝4Fe(OH)3↓+ 3O2↑+ 8OH-。根据方程式可在反应后产生氢氧根离子，因此增大氢氧根离子的浓度可以提高A在水中的稳定性。碳酸钠和氢氧化钾溶于水均显解析，KSCN能与铁离子反应，硝酸铵溶于水显酸性，所以答案选AD。
21．(1)
(2) 4 小于 为离子晶体，其他均为分子晶体，所以熔点最高：、、的熔点受分子间作用力影响，随着相对分子质量的增大，分子间作用渐增强，熔点逐渐升高
(3)AC
(4)
(5) 8
【详解】（1）N原子序数为7，核外电子排布式：，s能级电子云轮廓为球形，共4电子，p能级电子云轮廓为哑铃状，共3电子，比值；
（2）上述制氢反应中B、C、N、O价层电子对数均为4，都属于sp3杂化；氨分子中N原子含1对孤电子对，中氨分子的孤电子对与B形成配位键，孤电子对对成键电子对斥力大，所以氨分子中键角小；为离子晶体，其他均为分子晶体，所以熔点最高：、、的熔点受分子间作用力影响，随着相对分子质量的增大，分子间作用渐增强，熔点逐渐升高
（3）A．中H原子呈正电性，中氢原子呈负电性，可形成双氢键，故A正确；
B．和中H原子均呈正电性，不能形成双氢键，故B错误；
C．中H原子呈负电性，中H原子呈正电性，可形成双氢键，故C正确；
答案选AC；
（4）根据ab两点左边可知晶胞边长为1，c点硼原子位于体对角线处，故坐标为；
（5）根据晶胞结构图可知，位于体心，与棱和面心的钠离子距离最近，则配位数为8；晶胞中个数，钠离子个数，晶胞中相当于有4个，则晶胞密度为。
22．(1) 3d64s2 sp2
(2)
(3) 交错 旋转势垒很小，两种结构能量非常接近，气态时二者会相互转化
(4)Pb原子上有孤对电子，对二茂环有排斥
(5) 6
【详解】（1）基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则其价电子排布式为3d64s2；是平面结构，则C原子的价层电子对数为3，其C原子的杂化方式为sp2。答案为：3d64s2；sp2；
（2）中的大π键由5个C原子构成，每个C原子提供1个电子，另外还有1个外来电子，则形成大π键的电子数为6，应表示为。答案为：；
（3）重叠式二茂铁具有轴对称结构，则具有中心对称结构的二茂铁为交错式；从表中数据可以看出，旋转势垒只有3.8 kJ·ml，实际上气态二茂铁中仍有相当一部分为交错结构，其原因是：旋转势垒很小，两种结构能量非常接近，气态时二者会相互转化。答案为：交错；旋转势垒很小，两种结构能量非常接近，气态时二者会相互转化；
（4）Pb原子的最外层电子数为4，形成二茂铅后，Pb的最外层还有1个孤电子对，对成键电子有排斥作用，使得分子中两个二茂环不平行，原因是：Pb原子上有孤对电子，对二茂环有排斥。答案为：Pb原子上有孤对电子，对二茂环有排斥；
（5）从图中可以看出，与Fe2+距离最近且相等的位于棱心，其个数为=6，则Fe2+的配位数为6。在晶胞中，含Fe2+的个数为=4，含的个数为=4，若晶胞边长为a pm。则FeS2晶体的密度为=g·cm。答案为：6；。
【点睛】计算晶胞中所含微粒数时，可使用均摊法。
23．(1)
(2)Al