2021年高考化学三轮冲刺《物质的结构与性质》练习三（含答案）

这是一份2021年高考化学三轮冲刺《物质的结构与性质》练习三（含答案），共7页。试卷主要包含了5NA等内容，欢迎下载使用。

下列事实与NH3极易溶于水无关的是( )
A．NH3与水反应生成NH3·H2O
B．NH3与水分子之间形成氢键
C．NH3和水分子的相对分子质量接近
D．NH3是极性分子
下列各数值表示有关元素的原子序数，其所表示的各原子组中能以离子键相互结合形成稳定化合物的是( )
A．10与19 B．6与16 C．11与17 D．14与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
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2NA
B．28 g晶体硅(图2)中含有Si—Si键数目为2NA
C．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
具有广泛用途的 eq \\al(60,27)C放射源首次实现了国内批量生产。另外，钴还有多种原子，如 eq \\al(56,27)C、eq \\al(57,27)C、eq \\al(58,27)C和 eq \\al(59,27)C。下列关于钴原子的说法正确的是( )
A.eq \\al(56,27)C、eq \\al(57,27)C、eq \\al(58,27)C、eq \\al(59,27)C和 eq \\al(60,27)C是摩尔质量不同的五种同素异形体
B.eq \\al(60,27)C放射源可以用来治疗癌症，其中子数与电子数之差等于6
C.eq \\al(56,27)C、eq \\al(57,27)C、eq \\al(58,27)C、eq \\al(59,27)C和 eq \\al(60,27)C互为同位素，物理性质几乎相同，化学性质不同
D.eq \\al(56,27)C、eq \\al(57,27)C、eq \\al(58,27)C、eq \\al(59,27)C和 eq \\al(60,27)C互为同分异构体
周期表共有18个纵行，从左到右排为1～18列，即碱金属为第一列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是( )
A．第9列元素中没有非金属元素
B．只有第2列的元素原子最外层电子排布为ns2
C．第四周期第9列元素是铁元素
D．第10、11列为ds区
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.eq \\al(2,1)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
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H2X
C．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
原子核外电子是分层排布的，下面关于L层与M层的比较中不正确的是( )
A．L层离核比M层离核近
B．M层上电子所具有的能量高于L层上的电子
C．当L层上的电子数为奇数时，M层上不可能有电子
D．M层上最多可填充8个电子
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
将等物质的量的硫酸和氢氧化钠反应后所得到的溶液蒸干，可得到NaHSO4。下列关于NaHSO4的说法中正确的是( )
A．因为NaHSO4是离子化合物，因此其固体能够导电
B．NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是2∶1
C．NaHSO4固体熔化时破坏的是离子键和共价键
D．NaHSO4固体溶于水时既破坏离子键又破坏共价键
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kJ·ml－1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是( )
①R的最高正价为＋3价'
②R元素位于元素周期表中第ⅡA族
③R元素第一电离能大于同周期相邻元素
④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
现有下列9种微粒：eq \\al(1,1)H、eq \\al(2,1)H、eq \\al(13, 6)C、eq \\al(14, 6)C、eq \\al(14, 7)N、eq \\al(56,26)Fe2＋、eq \\al(56,26)Fe3＋、eq \\al(16, 8)O2、eq \\al(16, 8)O3。按要求完成以下各题：
(1)eq \\al(1,1)H、eq \\al(2,1)H、eq \\al(3,1)H分别是氢元素的一种________，它们互称为________。
(2)互为同素异形体的是________。
(3)对于eq \\al(A,Z)Xeq \\al(n＋,b)，按下列要求各举一例(要求：每小题分别写出符合题意的两种粒子，且从以上所给微粒中选择)：
①Z、n、b相同而A不同：
______________________________________________________________；
②A、n、b相同而Z不同：
______________________________________________________________；
③A、Z、b相同而n不同：
______________________________________________________________；
④Z、n、A相同而b不同：
______________________________________________________________。
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,属于 区元素,该元素的核外电子排布式为 。
(5)DE3中心原子的杂化方式为 ,用价层电子对互斥理论推测其空间构型为 。
我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）。回答下列问题：
（1）氮原子价层电子的轨道表达式（电子排布图）为_____________。
（2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能（E1）。第二周期部分元素的E1变化趋势如图（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E1呈现异常的原因是__________。
（3）经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图（b）所示。
①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为_________，不同之处为__________。（填标号）
A．中心原子的杂化轨道类型
B． 中心原子的价层电子对数
C．立体结构
D．共价键类型
②R中阴离子 SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT 中的σ键总数为________个。分子中的大π键可用符号 SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT 表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为 SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT ），则 SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT 中的大π键应表示为____________。
③图（b）中虚线代表氢键，其表示式为( SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT )N−H…Cl、____________、____________。
（4）R的晶体密度为d g·cm−3，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为______________。
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：
________________________________________________________________________。
\s 0 答案详解
答案为：C；
答案为：C；
解析：A项，10号元素是Ne，是惰性气体，不能形成化合物，错误；
B项，形成的化合物是CS2，是以共价键结合形成的共价化合物，错误；
C项，形成的化合物是NaCl，是以离子键相互结合的离子化合物，正确；
D项，形成的化合物是SiO2，属于共价化合物，错误。
答案为：A；
解析：C项，在所有元素中，He的第一电离能最大。
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 ml，含O—H键数目为2NA，A项正确；
28g晶体硅中含有1ml 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eq \f(1,2)×4=2，则1 ml单质硅含有2 ml 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 ml所含碳碳键数目为1.5NA，D项正确。
答案为：B；
解析：eq \\al(56,27)C、eq \\al(57,27)C、eq \\al(58,27)C、eq \\al(59,27)C和 eq \\al(60,27)C互为同位素，物理性质不同，化学性质几乎完全相同，A、C、D错误；eq \\al(60,27)C 的中子数为60－27=33，与电子数之差为33－27=6，B正确。
答案为：A；
解析：A项，第9列中元素是第Ⅷ族元素，都是金属元素，没有非金属元素，正确；
B项，第2列的元素原子最外层电子排布为ns2，此外He核外电子排布是1s2，也符合该最外层电子排布，错误；
C项，第四周期第9列元素是C元素，错误；
D项，第11、12列元素为ds区，错误。
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HCOeq \\al(－,3)，它们的比值为1∶1；D选项，BaO2是离子化合物，由阴离子Oeq \\al(2－,2)和阳离子Ba2＋组成，其比值为1∶1。
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。
答案为：D；
解析：L层最多可填充8个电子(偶数)，C正确；M层不是最外层时，最多可填充18个电子，D错误。
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。
答案为：D；
解析：虽然NaHSO4是离子化合物，但其固体中不存在自由移动的阴、阳离子，因而不能导电；NaHSO4固体中阳离子(Na＋)和阴离子(HSOeq \\al(－,4))的个数比是1∶1；NaHSO4固体熔化时破坏的只是离子键，溶于水时电离成Na＋、H＋和SOeq \\al(2－,4)，破坏的是离子键和共价键。
答案为：B；
解析：由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大，故最外层有两个电子，最高正价为＋2价，位于第ⅡA族，可能为Be或者Mg元素，因此①不正确，②正确，④不确定；短周期第ⅡA族(ns2np0)的元素，因p轨道处于全空状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻主族元素，③正确。
二、填空题
答案为：
(1)核素 同位素
(2)eq \\al(16, 8)O2和eq \\al(16, 8)O3
(3)①eq \\al(1,1)H、eq \\al(2,1)H(或eq \\al(13, 6)C、eq \\al(14, 6)C) ②eq \\al(14, 6)C、eq \\al(14, 7)N ③eq \\al(56,26)Fe2＋、eq \\al(56,26)Fe3＋
④eq \\al(16, 8)O2、eq \\al(16, 8)O3
答案为：
(1)[H]+H]-；
(2)3 哑铃；
(3)泡利原理；
(4)ⅦB d 1s22s22p63s23p63d54s2；
(5)sp3 三角锥形
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电子云有三个方向,原子轨道呈哑铃形。
(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)PCl3的中心原子P的价层电子对数为4,故为sp3杂化;因外层有一对孤电子对,故空间构型为三角锥形。
答案为：
（1）；
（2）同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子
（3）①ABD C②5 SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT ③(H3O+)O-H…N( SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT ) ( SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT )N-H…N( SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT )；
（4）
解析：
（1）N原子位于第二周期第VA族，价电子是最外层电子，即电子排布图是；
（2）根据图(a)，同周期随着核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大；氮元素的2p轨道为半充满状态，原子相对稳定，不易结合电子；
（3）①根据图(b)，阳离子是 SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT 和H3O＋， SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT 中原子N含有4个σ键，孤电子对数为(5−1−4×1)/2=0，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，空间构型为正四面体形，H3O＋中心原子是O，含有3个σ键，孤电子对数为(6−1−3)/2=1，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，空间构型为三角锥形，因此相同之处为ABD，不同之处为C；②根据图(b)， SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT 中σ键总数为5个， SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT 的大Π键应表示为 SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT ；③根据图(b)，还有的氢键是：(H3O+)O-H…N( SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT )、( SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT )N-H…N( SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT )；
（4）根据密度的定义有，d= SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT g/cm3，解得y== SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT 。
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。