高考化学一轮复习 物质的结构与性质 考点专练（含答案解析）

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下列化学用语的表述正确的是( )
C．CO2的分子示意图：
D．次氯酸的结构式：H—Cl—O
下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是( )
A．熔点：NaF＞MgF2＞AlF3
B．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr
C．阴离子的配位数：CsCl＞NaCl＞CaF2
D．硬度：MgO＞CaO＞BaO
下列说法正确的是( )
A．钛和钾都采取图1的堆积方式
B．图2为金属原子在二维空间里的非密置层放置，此方式在三维空间里堆积，仅得简单立方堆积
C．图3是干冰晶体的晶胞，晶胞棱长为a cm，则在每个CO2周围最近且等距离的CO2有8个
D．图4是一种金属晶体的晶胞，它是金属原子在三维空间以密置层采取ABCABC…堆积的结果
通常情况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间构型与NH3相似，下列对NCl3和NH3的有关叙述正确的是( )
A．分子中N—Cl键键长与CCl4分子中C—Cl键键长相等
B．在氨水中，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子，
则NH3·H2O的结构式为
C．NCl3分子是非极性分子
D．NBr3比NCl3易挥发
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NH3
B．NHeq \\al(＋,4)为正四面体结构，可推测PHeq \\al(＋,4)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
设X、Y、Z代表元素周期表中前四周期的三种元素，已知X＋和Y－具有相同的电子层结构；Z元素的原子核内质子数比Y元素的原子核内质子数少9；Y和Z两种元素可形成含4个原子核、42个电子的负一价阴离子。下列说法不正确的是( )
A．元素Z的气态氢化物分子中含有10个电子
B．元素Y的气态氢化物分子中含有18个电子
C．元素Z与元素X形成的化合物X2Z中离子都达到稳定结构
D．元素Y、Z组成的化合物属于离子化合物
下列推断正确的是( )
A．BF3是三角锥形分子
B．NHeq \\al(＋,4)的电子式：[，离子呈平面形结构
C．CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的s­p σ键
D．CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C—H σ键
下列有关电子排布图的表述正确的是( )
A.可表示单核10电子粒子基态时电子排布
B.此图错误，违背了泡利原理
C.表示基态N原子的价电子排布
D.表示处于激发态的B的电子排布图
下列各项叙述中，正确的是( )
A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态
B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素
C．所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同
D．24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2
下列化学粒子的中心原子是以sp2杂化的是( )
A．BCl3 B．NH3 C．CH4 D．BeCl2
高温下，超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。则下列有关说法正确的是( )
A．与K＋最近且距离相等的K＋有6个
B．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有1个K＋和1个Oeq \\al(－,2)
C．晶体中与每个K＋距离最近的Oeq \\al(－,2)有6个
D．晶体中，所有原子之间都以离子键相结合
下列有关说法不正确的是( )
A．水合铜离子的模型如图甲所示，1个水合铜离子中有4个配位键
B．CaF2晶体的晶胞如图乙所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋
C．H原子的电子云图如图丙所示，H原子核外大多数电子在原子核附近运动
D．金属Cu中Cu原子堆积模型如图丁所示，为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12
已知X、Y、Z三种元素的原子序数依次增大，X原子的电子层数与它的核外电子总数相等，而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则下列说法错误的是( )
A．Y和Z可以组成一种Y和Z的质量比为7∶8的化合物
B．X、Y、Z组成的盐中既含离子键又含共价键
C．X和Z可以组成原子个数比分别为1∶1和2∶1，常温下为液态的两种化合物
D．由X、Y、Z三种元素中的任意两种组成的具有10电子的粒子仅有2种
如图是第三周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是( )
A．y轴表示的可能是第一电离能
B．y轴表示的可能是电负性
C．y轴表示的可能是原子半径
D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
S2Cl2是橙黄色液体，少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢其挥发，并产生酸性悬浊液。其分子结构如图所示。下列关于S2Cl2的说法中错误的是( )
A．S2Cl2为非极性分子
B．分子中既含有极性键又含有非极性键
C．与S2Br2结构相似，熔、沸点S2Br2>S2Cl2
D．与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl
固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体的最外电子层结构，则下列有关说法不正确的是( )
A．1 ml NH5中含有5NA个N—H键(NA表示阿伏加德罗常数)
B．NH5中既有共价键又有离子键
D．它与水反应的离子方程式为NHeq \\al(＋,4)＋H－＋H2O===NH3·H2O＋H2↑
现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s2 2p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s2 2p3；④1s22s22p5。
则下列有关比较中正确的是( )
A．第一电离能：④>③>②>①
B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：④>③>②>①
D．最高正化合价：④>①>③＝②
有关物质结构的下列说法中正确的是( )
A．碘升华时破坏了共价键
B．含极性键的共价化合物一定是电解质
C．氯化钠固体中的离子键在溶于水时被破坏
D．HF的分子间作用力大于HCl，故HF比HCl更稳定
有两种不同的碳原子，一种原子核内有6个质子和6个中子，另一种原子核内有6个质子和7个中子，则它们不相同的是( )
A．核电荷数 B．核外电子数 C．电子层数 D．原子的质量数
Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：
（1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_____、_____（填标号）。
A． B．
C． D．
（2）Li+与H−具有相同的电子构型，r(Li+)小于r(H−)，原因是______。
（3）LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是______、中心原子的杂化形式为______。LiAlH4中，存在_____（填标号）。
A．离子键 B．σ键 C．π键 D．氢键
（4）Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的Brn−Haber循环计算得到。
可知，Li原子的第一电离能为________kJ·ml−1，O=O键键能为______kJ·ml−1，Li2O晶格能为______kJ·ml−1。
（5）Li2O具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为______g·cm−3（列出计算式）。
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，其中X、Z、W与氢元素可组成XH3、H2Z和HW共价化合物；Y与氧元素可组成Y2O和Y2O2离子化合物。
(1)写出Y2O2的电子式：______________________________________________________，
其含有的化学键是____________。
(2)用电子式表示Y2O的形成过程：_____________________________________________。
(3)X、Z、W三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，稀溶液氧化性最强的是________(填化学式)。
(4)XH3、H2Z和HW三种化合物，其中一种与另外两种都能反应的是________________(填化学式)。
(5)由X、W组成的化合物分子中，X、W原子的最外层均达到8电子稳定结构，该化合物遇水可生成一种具有漂白性的化合物，试写出反应的化学方程式：__________________________________。
钛对酸、碱具有较强的耐腐蚀性，密度小，比强度高，已成为化工生产中重要的材料。回答下列问题：
(1)基态钛原子的价电子排布式为________，其原子核外未成对电子有________个。金属钛晶胞如图所示，晶胞参数为a=b=295.08 pm，c=468.55 pm，α=β=90°，γ=120°，则金属钛为________堆积(填堆积方式)，其中钛原子的配位数为________。
(2)用熔融的镁在氩气中还原TiCl4可得到多孔的海绵钛。已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为－25 ℃，沸点为136 ℃，由此可知TiCl4为________晶体。
(3)通过X­射线探明KCl、CaO、TiN晶体与NaCl晶体结构相似，且知两种离子晶体的晶格能数据如下：
解释KCl晶格能小于CaO的原因：_________________________
__________________________________________________________。
(4)钛可与C、N、O等元素形成二元化合物，C、N、O元素的电负性由大到小的顺序是________。
(5)钙钛矿晶体的晶胞结构如图所示，则该晶体的化学式为____________。
列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：
2Cr2Oeq \\al(2－,7)＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O―→
4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH
(1)配合物[Cr(H2O)6]3＋中，与Cr3＋形成配位键的原子是________(填元素符号)。
(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为________；1 ml CH3COOH分子含有σ键的数目为________。
(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为______________________(填化学式)；H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为______________________。
答案解析
\s 1 答案为：C；
答案为：A；
解析：B项，NaClO的电子式应为C项，碳原子半径应大于氧原子半径；D项，HClO的结构式应为H—O—Cl。
答案为：A；
解析：由于r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)，且Na＋、Mg2＋、Al3＋所带电荷依次增大，
所以 NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强，晶格能依次增大，故熔点依次升高。
r(F-)＜r(Cl-)＜r(Br-)，故 NaF、NaCl、NaBr 的晶格能依次减小。
在CsCl、NaCl、CaF2 中阴离子的配位数分别为8、6、4。r(Mg2＋)＜r(Ca2＋)＜r(Ba2＋)，
故MgO、CaO、BaO的晶格能依次减小，硬度依次减小。
答案为：D；
解析：图1表示的堆积方式为六方最密堆积，K采用体心立方堆积，A错误；
B在二维空间里的非密置层放置，在三维空间得到体心立方堆积，B错误；
干冰晶体的晶胞属于面心立方晶胞，配位数为12，即每个CO2周围距离相等的CO2分子有12个，C错误；
该晶胞类型为面心立方，金属原子在三维空间里密置层采取ABCABC堆积，D正确。
答案为：B；
解析：根据题意，NCl3的空间结构与NH3相似，也应为三角锥形，故为极性分子，故C项错误；
根据NH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－，故B正确；
NBr3的结构与NCl3相似，因NBr3的相对分子质量大于NCl3的相对分子质量，故NBr3不如NCl3易挥发，故D项错误；
因N原子的半径小于C原子的半径，所以C—Cl键键长大于N—Cl键，故A项错误。
答案为：B；
解析：A项，NH3分子间存在氢键，其沸点高于PH3；B项，N、P同主族，PHeq \\al(＋,4)与NHeq \\al(＋,4)结构相似；
C项，SiO2是原子晶体；D项，C3H8中两个C—C键的夹角不是180°，不是直线形的分子。
答案为：D；
解析：由“X＋和Y－具有相同的电子层结构”知X＋和Y－的最外层都是8电子，推知X为第ⅠA族元素、Y为第ⅦA族元素；又因“Z元素的原子核内质子数比Y元素的原子核内质子数少9”，故Y为Cl、Z为O、X为K。水分子中含有10个电子，氯化氢分子中含有18个电子，K2O中的K＋、O2－均达到最外层8电子稳定结构。氯、氧组成的化合物为共价化合物。
答案为：D；
解析：BF3中B原子无孤电子对，因此采取sp2杂化，BF3为平面三角形，A错误；
NHeq \\al(＋,4)中N原子采取sp3杂化，NHeq \\al(＋,4)为正四面体结构，B错误；
CH4中C原子采取sp3杂化，C错误，D正确。
答案为：A；
解析：A项，单核10电子粒子基态时电子排布式为1s22s22p6，每个轨道内排布2个电子，自旋方向相反，正确；
B项，此图违背了洪特规则，错误；
C项，正确的价电子排布图为，错误；
D项，该电子排布图中的电子没有激发跃迁到能量更高的轨道上，错误。
答案为：C；
解析：A项镁原子由基态转化为激发态，要吸收能量；价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期ⅢA族，是p区元素；原子轨道处于全空、全满或半充满状态时，能量最低，故24Cr原子的核外电子排布式应是1s22s22p63s23p63d54s1。
答案为：A
解析：NH3分子中N原子采用sp3杂化，CH4分子中C原子采用sp3杂化；BeCl2分子中Be原子采用sp杂化。
答案为：C；
解析：根据题给信息，超氧化钾晶体是面心立方晶体，超氧化钾晶体(KO2)是离子化合物，
阴、阳离子分别为Oeq \\al(－,2)、K＋，晶体中K＋与Oeq \\al(－,2)间形成离子键，Oeq \\al(－,2)中O—O键为共价键。
作为面心立方晶体，每个晶胞中含有K＋：8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)=4(个)，Oeq \\al(－,2)：1＋12×eq \f(1,4)=4(个)，
晶胞中与每个K＋最近且距离相等的Oeq \\al(－,2)有6个，最近且距离相等的K＋有12个。
答案为：C；
答案为：D；
解析：由X原子的电子层数与它的核外电子总数相等知，X为氢元素；Z原子的最外层电子数是次外层的3倍，则Z为氧元素；与氧可形成两种以上气态化合物的Y为氮元素。N、O可形成化合物NO，A项正确；H、N、O组成的盐有NH4NO3、NH4NO2等，既含离子键又含共价键，B项正确；H、O两元素可形成H2O、H2O2两种液态化合物，C项正确；H、N、O组成的10电子微粒有多种，如NHeq \\al(＋,4)、NH3、H2O、H3O＋、OH－等，D项不正确。
答案为：B；
解析：对于第三周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈现增大的趋势，但Mg、P特殊，A项错误；原子半径逐渐减小，C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为：Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D项错误。
答案为：A；
解析：根据S2Cl2的分子结构可知，它属于极性分子，故A错误，B正确；
由于S2Cl2与S2Br2的结构相似，而相对分子质量S2Br2>S2Cl2，故C正确；
由少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢挥发，并产生酸性悬浊液，知其与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl，故D正确。
答案为：A；
解析：NH5的所有原子的最外层都符合相应稀有气体的最外电子层结构，则NH5属于铵盐，
电子式为1 ml NH5中含有4NA个N—H键，既含有共价键又含有离子键，A错误，B、C正确；D项，NH5和H2O发生氧化还原反应生成NH3·H2O和H2，离子方程式为NHeq \\al(＋,4)＋H－＋H2O===NH3·H2O＋H2↑，D正确。
答案为：A；
解析：①表示S，②表示P，③表示N，④表示F。第一电能：F＞N＞P＞S，A项正确；
原子半径：P＞S＞N＞F，B项错误；电负性F＞N＞S＞P，C项错误；F无正价，D项错误。
答案为：C；
解析：A项，碘升华破坏分子间作用力；B项，含极性键的共价化合物不一定是电解质，如CH4；
D项，分子的稳定性是由键能和键长决定的。
答案为：D；
解析：由题意可知，这两种碳原子分别为eq \\al(12, 6)C和eq \\al(13, 6)C，它们的核电荷数均为6，核外电子数均为6，电子层数均为2但其质量数分别为12和13。
答案为：
D C Li+核电荷数较大 正四面体 sp3 AB 520 498 2908
解析：（1）根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1，则D中能量最低；选项C中有2个电子处于2p能级上，能量最高；
（2）由于锂的核电荷数较大，原子核对最外层电子的吸引力较大，因此Li＋半径小于H－；
（3）LiAlH4中的阴离子是AlH4－，中心原子铝原子含有的价层电子对数是4，且不存在孤对电子，所以空间构型是正四面体，中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化；阴阳离子间存在离子键，Al与H之间还有共价单键，不存在双键和氢键，答案选AB；
（4）根据示意图可知Li原子的第一电离能是1040 kJ/ml÷2＝520 kJ/ml；0.5ml氧气转化为氧原子时吸热是249 kJ，所以O＝O键能是249 kJ/ml×2＝498 kJ/ml；根据晶格能的定义结合示意图可知Li2O的晶格能是2908 kJ/ml；
（5）根据晶胞结构可知锂全部在晶胞中，共计是8个，根据化学式可知氧原子个数是4个，则Li2O的密度是。
答案为：
(1) 离子键、共价键
(2)
(3)HNO3 (4)NH3
(5)NCl3＋3H2O===3HClO＋NH3
解析：根据短周期元素Y可形成Y2O和Y2O2两种离子化合物可判断，Y为Na，由分子式XH3、H2Z和HW可知，X、Z、W分别属于ⅤA、ⅥA、ⅦA三个主族，再由原子序数的关系判断，X、Z、W分别为N、S、Cl。
答案为：
(1)3d24s2 2 六方最密 12
(2)分子
(3)KCl、CaO均是离子晶体，而K＋的半径大于Ca2＋、K＋的电荷数小于Ca2＋，Cl－的半径大于O2－、Cl－电荷数小于O2－，故KCl的晶格能小于CaO的晶格能
(4)O>N>C
(5)CaTiO3
解析：
(1)钛原子的核电荷数为22，其电子排布式为[Ar]3d24s2，则价电子排布式为3d24s2，其原子核外的
d轨道有2个未成对电子。如题图所示，金属钛为六方最密堆积，其中钛原子的配位数为12。
(2)TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为－25 ℃，沸点为136 ℃，熔、沸点较低，由此可判断TiCl4是由共价键结合的分子，属于分子晶体。
(4)元素的非金属性越强，电负性越大，C、N、O三种元素非金属性的强弱顺序为O>N>C，则电负性由大到小的顺序是O>N>C。
(5)根据钙钛矿晶胞结构图，晶胞中Ti原子数为8×eq \f(1,8)=1，O原子数为12×eq \f(1,4)=3，Ca原子数为1，所以该化合物的化学式为CaTiO3。
答案为：
(1)O
(2)sp3和sp2'7NA(或7×6.02×1023)
(3)H2F＋'H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键
解析：
(1)H2O中的O含有孤对电子，所以O为配位原子。
(2)甲基中的C原子为sp3杂化，羧基中的C原子为sp2杂化。单键全部为σ键，1个双键中有1个π键、1个σ键，所以1 ml CH3COOH中含有7 ml σ键。