2024届人教版高考化学一轮复习培优提升练(五)物质结构与性质作业含答案

培优提升练(五)　物质结构与性质

1.下列有关化学用语的表达正确的是(　B　)

A.基态V原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d5

B.sp2杂化轨道模型:

C.异丁烷的球棍模型:

D.基态P原子的价层电子轨道表示式:

解析:基态V原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d34s2,A错误;sp2杂化轨道是一个s轨道和2个p轨道杂化形成的,杂化轨道间夹角为120°,呈平面三角形,sp2杂化轨道模型为,B正确;为正丁烷的球棍模型,C错误;题中表示式违背了洪特规则,D错误。

2.下列各组物质熔点高低的比较,正确的是(　B　)

A.Mg>Al>Na

B.CaO>NaCl>CsCl

C.晶体硅>金刚石>碳化硅

D.AsH3>NH3>PH3

解析:Al、Mg、Na都是金属晶体,Al、Mg、Na电荷数大小顺序:Al>Mg>Na;原子半径大小顺序:Al<Mg<Na,金属晶体中原子半径越小,电荷越多,熔点越高,所以熔点顺序:Al>Mg>Na,故A错误;CaO、NaCl、CsCl的熔点分别为 2 613 ℃、801 ℃、645 ℃,故B正确;晶体硅、金刚石、碳化硅都是共价晶体,因键长C—C<C—Si<Si—Si,共价晶体中半径越小,共价键越强,熔点越高,则熔点为金刚石>碳化硅>晶体硅,故C错误;AsH3、PH3、NH3都是分子晶体,分子晶体中相对分子质量越大,熔点越高,NH3中含有氢键,则熔点最高,所以熔点顺序为NH3>AsH3>PH3,故D错误。

3.下列各组物质的晶体类型相同的是(　D　)

A.二氧化硅和干冰 B.冰和金属铜

C.晶体硅和氧化钙 D.氯化钠和氯化铯

解析:二氧化硅属于共价晶体,干冰是分子晶体,A不符合题意;冰是分子晶体,金属铜是金属晶体,B不符合题意;晶体硅属于共价晶体,氧化钙是离子晶体,C不符合题意;氯化钠和氯化铯都属于离子晶体,D符合题意。

4.K3[Fe(CN)6]在水中可以电离出配离子[Fe(CN)6]3-,下列关于该配离子的说法错误的是(　D　)

A.该配离子的中心离子为Fe3+

B.该配离子的配体是CN-

C.该配离子的配位数为6

D.[Fe(CN)6]3-和Fe3+的性质相同

解析:根据配离子的组成特点,配离子[Fe(CN)6]3-的中心离子为Fe3+、配体是CN-、配位数为6,A、B、C均正确;[Fe(CN)6]3-和Fe3+的性质有所不同,[Fe(CN)6]3-由于有较强的稳定性,很难电离出Fe3+,在颜色、稳定性、与其他离子的反应上都存在较大的差异,D错误。

5.短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,他们组成一种团簇分子,结构如图所示。X、M的族序数等于周期数,Y原子最外层电子数为6。下列说法正确的是(　D　)

A.简单离子半径:Z<M<Y

B.第一电离能:Y>M>Z

C.工业上常电解熔融的MY制取Z单质

D.Z为镁元素

解析:结合题意,分析X是H,M是Al,Y是O,根据团簇分子结构发现Z的原子半径大于M,大于Y,所以Z元素应该和M同周期,再结合团簇分子结构发现,团簇分子中有2个H原子,6个O原子,2个铝原子,2个Z原子,所以根据化合物化合价总和推断出Z元素是Mg。简单离子半径:Y>Z>M,A错误;第一电离能:Y>Z>M,B错误;工业上常用电解熔融氯化镁制备单质镁,C错误;Z为镁元素,D正确。

6.X、Y、Z、W、R五种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,下列有关说法一定正确的是(　C　)

A.非金属性的强弱顺序:Y>W>R

B.X、Y的气态氢化物的稳定性:X>Y

C.原子半径的大小顺序:Z>W>Y

D.W、R的最高价氧化物对应水化物的酸性:W>R

解析:非金属性:R>W,故A错误;非金属性:Y>X,非金属性越强,氢化物越稳定,故B错误;同周期主族元素自左而右原子半径减小,同主族元素自上而下原子半径增大,故原子半径:Z>W>Y,故C正确;非金属性:R>W,非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故D错误。

7.大气中过量的NOx和水体中过量的N、N、N均是污染物。通过催化还原的方法,可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2[反应为 2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　ΔH=-746.5 kJ·mol-1];也可将水体中的N、N转化为N2。下列有关NO2、N、N的说法正确的是(　A　)

A.N的空间构型为V形

B.NO2与N中的键角相同

C.NO2易溶于水是因为NO2能与H2O形成分子间氢键

D.配位离子[Fe(NO)]2+中NO提供空轨道

解析:N的中心原子N的价层电子对数为2+×(5+1-2×2)=3,空间结构为V形,A正确;NO2中心原子N的价层电子对数为2+×(5-2×2)=2.5,N中心原子N的价层电子对数为2+×(5+1-2×2)=3,σ键数目相同,而孤电子对数目不同,所以键角不同,B错误;NO2易溶于水是因为NO2能与H2O反应,C错误;在配位化合物中,一般由金属原子或金属离子提供空轨道,而含有孤电子对的原子提供孤电子对,上述配位离子中NO提供孤电子对,D错误。

8.(2022·湖北卷)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　B　)

A.Ca2+的配位数为6

B.与F-距离最近的是K+

C.该物质的化学式为KCaF3

D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将改变

解析:Ca2+配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数,如题图所示,Ca2+位于体心,F-位于面心,所以Ca2+配位数为6,A正确;F-与K+的最近距离为棱长的,F-与Ca2+的最近距离为棱长的,所以与F-距离最近的是Ca2+,B错误;K+位于顶点,所以K+个数为×8=1,F-位于面心,F-个数为×6=3,Ca2+位于体心,所以Ca2+个数为1,综上,该物质的化学式为KCaF3,C正确;F-与Cl-半径不同,替换后晶胞棱长将改变,D正确。

9.冰的晶体中水分子的空间排列方式与金刚石晶体中碳原子的空间排列方式类似。下列说法中不正确的是(　A　)

A.晶体冰与金刚石晶体硬度都很大

B.金刚石的晶胞中含8个碳原子

C.冰中每个氧原子与两个氢原子形成氢键

D.氢键存在是导致冰晶胞与金刚石晶胞排列方式类似的原因之一

解析:冰属于分子晶体,硬度较小,金刚石晶体属于共价晶体,硬度很大,A不正确。

10.硼化镁晶体的理想模型中,镁原子和硼原子分层排布,彼此分层间隔。硼原子(黑球,半径为a)和镁原子(白球,半径为b)在平面上的投影如图1,下列说法错误的是(　B　)

A.硼原子的价层电子构型为2s22p1

B.该晶体的化学式为MgB6

C.硼化镁晶体的晶胞结构可用图2表示

D.晶胞边长为(a+b)

解析:硼原子的原子序数为5,其价层电子排布式为2s22p1,A正确;根据图1可知,1个B原子被 3个 Mg原子共用,即属于1个Mg原子的B原子为,同理,1个Mg原子被 6个 B原子共用,即属于一个B原子的Mg原子为,所以晶胞中原子个数比Mg∶B=∶=1∶2,化学式为MgB2,B错误;图2中Mg原子位于晶胞的顶点,原子个数为8×=1,B原子位于晶胞的内部,原子个数为2个,其化学式为MgB2,与图1相符,故图2为晶胞结构,C正确;由图2可知,边长为 2个白球圆心间的距离,图1中3个连续最近的白球的中心组成一个等边三角形,如图

,在等边三角形中作辅助线,如图(M、N、P为白球的球心,O为黑球的球心),MN即为晶胞边长,设晶胞边长为x,MH长度为x,OM长度为(a+b),则cos 30°==,

解得x=(a+b),D正确。

11.(2021·山东卷,16)非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:

(1)基态F原子核外电子的运动状态有　　　种。 

(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为　　　　;OF2分子的空间构型为　　　　;OF2的熔、沸点　　　　(填“高于”或“低于”)Cl2O,原因是　 　                                            。 

(3)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为　　　　,下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是　　　　(填字母)。 

A.sp B.sp2 

C.sp3 D.sp3d

(4)XeF2晶体属于四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,该晶胞中有　　　　个XeF2分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点原子的分数坐标为(,,)。已知 Xe—F 键长为r pm,则B点原子的分数坐标为　　　　;晶胞中A、B间距离d=　　　pm。 

解析:(2)根据VSEPR理论有2+=4,去掉2对孤电子对,知OF2分子的空间构型是V形;OF2和Cl2O都是分子晶体,结构相似,Cl2O的相对分子质量大,Cl2O的熔、沸点高。(3)XeF2易升华,所以是分子晶体,其中心原子的价层电子对数为2+=5,其中心原子的杂化方式应为sp3d。(4)图中大球的个数为8×+1=2,小球的个数为8×+2=4,根据XeF2的原子个数比,知大球是Xe原子,小球是F原子,该晶胞中有2个XeF2分子;由A点坐标知B原子位于晶胞的中心,且每个坐标系的单位长度都记为1,B点在棱的处,其坐标为(0,0,);图中y是底面对角线的一半,y=a,x=-r,所以d==pm。

答案:(1)9　(2)F>O>Cl　V形　低于　OF2和Cl2O都是分子晶体,结构相似,Cl2O的相对分子质量大,Cl2O的熔、沸点高　(3)5　D　(4)2　(0,0,)