2024版新教材高考化学复习特训卷单元检测5物质结构与性质元素周期律

这是一份2024版新教材高考化学复习特训卷单元检测5物质结构与性质元素周期律，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。
1．2021年，我国发布了《医用同位素中长期发展规划》，对提升医用同位素相关产业能力水平、保障健康中国战略实施具有重要意义。医用同位素有14C、18F、131I等。有关说法正确的是( )
A．14C位于元素周期表的第二周期第ⅥA族
B．18F和131I具有相同的最外层电子数
C．14C与12C的性质完全相同
D．化合物23Na131I的中子总数为奇数
2．如图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是( )
A．s能级和p能级的原子轨道形状相同
B．每个p能级都有6个原子轨道
C．钠原子的电子在11个原子轨道上高速运动
D．s能级的原子轨道半径与能层序数有关
A．X的含氧酸为强酸
B．16Y2和17Y3互为同素异形体
C．X的含氧酸与X的简单氢化物反应可生成离子化合物
D．Y的氢化物中可能含非极性共价键
4．化学反应中有各种类别的反应式来表示不同的含义，下列情景下的反应式书写正确的是( )
A．往FeCl3溶液中滴加过量Na2S溶液，发生反应的离子方程式：S2－＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋
B.用电子式表示氯化镁的形成过程：
∶ eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··)) eq \a\vs4\al\c1(·) ＋ eq \a\vs4\al\c1(·) Mg eq \a\vs4\al\c1(·) ＋ eq \a\vs4\al\c1(·) eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··)) ∶―→∶ eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··)) ∶Mg∶ eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··)) ∶
C．碱性电解液环境下的甲烷燃料电池负极电极反应式：
CH4－8e－＋8OH－===CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋6H2O
D．等物质的量Cl2和SO2同时通入水中，发生反应的离子方程式：
SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋2Cl－
5．光催化剂能够将清洁、可再生的太阳能用于处理日益严峻的全球性环境问题。新型光催化剂BMO(Bi2MO6)降解苯酚的原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．反应过程中，BMO参与反应，改变反应路径，降低反应的活化能
B．反应①和②中转移相同数目电子时，降解的苯酚的物质的量之比为1∶1
C．苯酚中既含有极性共价键，又含有非极性共价键
D．该过程的总反应为放热反应
6．研究表明，氮氧化物在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列有关各元素原子的说法正确的是( )
A．基态氮原子电子排布式为1s22s22p5
B．基态O2－的电子排布式为1s22s22p4
C．NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的空间构型为三角锥形
D．NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 中N的杂化方式为sp3
7．一定条件下Pd­MgO催化剂可以实现CO2“甲烷化”，其反应机理如下图所示，下列说法正确的是( )
A．CO2和H2O的空间结构均为直线形
B．MgO→MgOCO2转化过程中只有共价键的断裂与形成
C．中间体MgOCO中碳元素的化合价为－2价
D.“甲烷化”的总反应为
CO2＋4H2 eq \(=====,\s\up7(Pd­MgO),\s\d5(一定条件)) CH4＋2H2O
8．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物，d是淡黄色粉末，m为元素Y的单质，通常为无色无味的气体。上述物质间的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：Z>Y
B．非金属性：YW
D．W2Y2中含有非极性键
9．下列有关物质结构的说法中，正确的说法有( )
①两种非金属元素形成AB型化合物一定含共价键
②物质中化学键被破坏，一定发生化学变化
③水的沸点和稳定性都比硫化氢要高均与氢键有关
④CF4、CCl4、CBr4、CI4的分子间作用力依次增大，沸点依次升高
⑤只有活泼金属与活泼非金属之间才能形成离子键
⑥仅由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
⑦碘化氢气体分解和氯化钠熔化克服的化学键类型不同
⑧F2、PCl3、HClO分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
⑨H2O2、NH4Cl、H2S、NaOH、Ca(ClO)2中都存在极性共价键
A．2个 B．3个
C．4个 D．5个
10．下列叙述不正确的是( )
A．金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
B．CaO 晶体结构与NaCl晶体结构相似，CaO 晶体中Ca2＋的配位数为6，且这些最邻近的O2－围成正八面体
C．设NaCl 的摩尔质量为M g·ml－1，NaCl的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数为NA ml－1，在NaCl 晶体中，两个距离最近的Cl－中心间的距离为 eq \r(2) · eq \r(3,\f(M,2ρNA)) cm
D.X、Y 可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X占据所有棱的中心，Y 位于顶角位置，则该晶体的化学式为XY3
11．下列各组原子中，化学性质一定相似的是( )
A．最外层都只有1个电子的基态X、Y原子
B．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
C．原子核外M层上仅有2个电子的基态X原子与原子核外N层上仅有2个电子的基态Y原子
D．最外层电子数是核外电子总数 eq \f(1,5) 的原子和价层电子排布式为3s23p4的原子
12．观察下列模型，判断下列说法错误的是( )
A.原子数相同的金刚石和碳化硅共价键个数之比为1∶2
B．SiO2晶体中Si和Si—O个数比为1∶4
C．石墨烯中碳原子和六元环个数比为2∶1
D．已知C60分子中每个碳原子都达到了8电子的稳定结构，则1个C60分子中含30个π键
13．一种由短周期元素W、X、Y、Z组成的化合物甲可作为氧化剂和漂白剂，其结构如下。W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大，且原子序数之和为32。下列说法错误的是( )
A.化合物甲中既含共价键，又含离子键
B．W、X、Y、Z的最高正价都等于它们的主族序数
C．X、Z的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
D．一定条件下，W的单质与X、Y、Z的单质均能反应
14．氢叠氮酸(HN3)与醋酸的酸性相近，其盐稳定，但受撞击易发生爆炸生成N2。关于HN3有以下说法：①NaN3的水溶液呈碱性；②固体HN3属于分子晶体；③固体NaN3属于离子晶体；④NaN3可用于小汽车防撞保护气囊。其中说法正确的一组是( )
A．①②③ B．①②③④
C．②③④ D．①③④
15．配合物Fe(CO)5的熔点为－20 ℃，沸点为103 ℃，可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如图戊所示。关于Fe(CO)5，下列说法正确的是( )
A．Fe(CO)5和CO是非极性分子
B．Fe(CO)5中Fe原子以sp3杂化方式与CO成键
C．1 ml Fe(CO)5含有10 ml配位键
D．反应Fe(CO)5===Fe＋5CO↑没有新化学键生成
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16．(8分)Ⅰ.我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe—Sm—As—F—O组成的化合物。回答下列问题：
(1)预测As的氢化物分子的立体结构为________，其沸点比NH3低的理由是________________________。
(2)Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋的价层电子排布式为________。
Ⅱ.氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。
(1)Al与B同主族，写出与Al满足对角线规则的短周期元素的单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式________________________________________。
(2)NH3BH3分子中，N—B化学键称为________键，其电子对由________提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：
3NH3BH3＋6H2O===3NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋BO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋9H2。
BO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的结构如图所示：
在该反应中，B原子的杂化轨道类型由________变为________。
17．(11分)氢原子是最轻的原子，人们曾预言它可能是所有元素之母。碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。设NA为阿伏加德罗常数的值。按要求回答：
(1)宇宙中含量最多的元素是氢和________。基态碳原子的核外电子占有________个原子轨道。
(2)光化学烟雾中除了含有NOx外，还含有 (PAN)第二次污染物。
①PAN中C的杂化方式有________________。1 ml PAN中含有的σ键数目为________。组成PAN的元素的电负性大小顺序为________________。
②相同压强下，HCOOH的沸点比CH3OCH3________(填“高”或“低”)。
(3)水溶液中有H3O＋、H5O eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(2)) 、H9O eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 等微粒的形式。请画出H5O eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(2)) 的结构式：________________________________。
(4)硅和碳在同一主族。如图为SiO2晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面的投影图(即俯视图)，其中O原子略去，Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位于z轴的高度，则SiA与SiB之间的距离是________ nm。
18．(12分)超分子化学不仅已逐渐扩展到化学的各个分支，还扩展到生命科学和物理学等领域。由M将2个C60分子、2个p­甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示。
(1)M处于第5周期ⅥB族，核外电子排布与Cr相似，它的基态价电子排布式是________；核外未成对电子数有________个。
(2)该超分子中存在的化学键类型有________(填字母)。
A．σ键 B．π键
C．离子键 D．氢键
(3)该超分子中配体CO提供孤电子对的原子是____________(填元素符号)，p­甲酸丁酯吡啶配体中C原子的杂化方式有____________。
(4)从电负性角度解释CF3COOH的酸性强于CH3COOH的原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)C60与金刚石互为同素异形体，从结构与性质之间的关系解释C60的熔点远低于金刚石的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
19．(12分)根据信息回答下列问题：
(1)如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
①认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围为________N>C>H。②由于HCOOH存在分子间氢键，CH3OCH3只存在分子间作用力，所以HCOOH的沸点比CH3OCH3的高。（3）H5O eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(2)) 是由水分子和H3O＋通过氢键形成的微粒，则H5O eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(2)) 的结构式为。（4）根据图可知，Si原子在SiO2晶胞中位置如图，图中ABCD四个Si原子形成正四面体结构，且AB距离等于AC距离，AC距离在底面投影为底面对角线的一半，则SiA与SiB的距离＝ eq \f(1,2) × eq \r(2) d＝ eq \f(\r(2),2) d nm。
18．答案：（1）4d55s1 6 （2）AB （3）C sp2和sp3 （4）F的电负性强于H，对电子的吸引能力强，使共用电子对偏向F，使氧氢键较易断裂，因此酸性强于CH3COOH （5）C60是分子晶体，金刚石是共价晶体，共价晶体熔化时破坏的共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏的分子间作用力所需的能量
解析：（1）Cr的基态价电子分布为3d54s1，而M与Cr同主族，但比Cr多了一周期，因而基态价电子排布式为4d55s1，用电子轨道表示式为，因而核外未成对的电子为6个。（2）观察该超分子结构有双键，说明有σ键和π键，分子中不存在离子键，根据信息可知M形成配位键。（3）CO做配体时C做配位原子，O把孤电子对给了碳，碳变成富电子中心，有提供孤电子对形成配位键的能力，p­甲酸丁酯吡啶中碳原子形成双键，说明其杂化方式为sp2，在丁基中C原子形成四个单键为sp3杂化。（4）F的电负性强于H，对电子的吸引能力强，使共用电子对偏向F，从而氧氢键较易断裂，因此CF3COOH酸性强于CH3COOH。（5）根据不同晶体类型的性质不同来解释：C60是分子晶体，金刚石是共价晶体，共价晶体熔化时破坏的共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏的分子间作用力所需的能量。
19．答案：（1）①Na Mg ②五 ⅠA （2）①随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化 ②0.9～1.5 ③A BCD 测定各物质在熔融状态下能否导电，若导电则为离子化合物，反之则为共价化合物
解析：（1）①由图可以看出，同周期的ⅠA族元素的第一电离能最小，而ⅢA族元素的第一电离能小于ⅡA族元素的第一电离能，故Al的第一电离能的大小范围为NaC>H ②B （3）16 平面三角形
（4）①SmC5 ② eq \f(59×15＋150×3,\f(3\r(3),2)a2b×NA×10－30)
解析：（2）①多齿配体中含有C、H、O、N四种元素，电负性：O>N>C>H；②配体中形成碳氮双键的C原子和苯环C原子的杂化方式为sp2，饱和C原子的杂化方式为sp3，N原子形成2个σ键，还有一个孤电子对，杂化方式为sp2。A项，C只有sp2杂化，N为sp3杂化，不符合题意；B项，C原子的杂化方式为sp2、sp3，N为sp2杂化，符合题意；C项，C只有sp3杂化，N为sp3杂化，不符合题意；D项，C原子只有sp3杂化，N为sp3杂化，不符合题意。（3）[C（NO3）4]2－中C2＋的配位数为4，配位键属于σ键，1 ml硝酸根离子中含有3 ml σ键，故1 ml该配离子中含σ键的数目为（4＋4×3）NA＝16NA；NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 中N有3个σ键电子对，孤电子对数为0，采取sp2杂化，故空间构型为平面三角形。（4）①根据晶胞结构可知，六棱柱中含有Sm的数目为2× eq \f(1,2) ＋12× eq \f(1,6) ＝3，C的数目为12× eq \f(1,2) ＋6× eq \f(1,2) ＋6＝15，则晶体化学式为SmC5；②晶胞体积V＝ eq \f(1,2) × eq \f(\r(3),2) a×a×6×b×10－30 cm3，故ρ＝ eq \f(59×15＋150×3,\f(3\r(3),2)a2b×NA×10－30) g·cm－3。
金刚石
碳化硅
二氧化硅
石墨烯
C60
元素
Al
B
Be
C
Cl
F
Li
电负性
1.5
2.0
1.5
2.5
3.0
4.0
1.0
元素
Mg
N
Na
O
P
S
Si
电负性
3.0
0.9
3.5
2.1
2.5
1.8