05物质结构与性质-上海市2023-2024学年高三化学上学期期中、期末重点知识点专题练习（沪科版）

这是一份05物质结构与性质-上海市2023-2024学年高三化学上学期期中、期末重点知识点专题练习（沪科版），共26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·上海普陀·高三校考期末）白矾即明矾，化学式KAl(SO4)2•12H2O，用作中药，最早可见于《神农本草经》。明矾中相关元素性质的比较，正确的是
A．最低负价：S>HB．非金属性：S>O
C．碱性：KOH>Al(OH)3D．离子半径：r(Al3+)>r(O2-)
2．（2023上·上海普陀·高三校考期末）我国科学家成功创制了一种碳家族单晶新材料——单层聚合碳60，结构中每个C60与周围6个C60通过碳碳共价键相连。下列有关说法错误的是
A．金刚石和C60均为分子晶体B．C60中的12C中子数为6
C．石墨与单层聚合C60不属于同位素D．单层聚合C60中存在非极性键
3．（2023上·上海普陀·高三校考期末）新型光催化材料可将CO2和H2O转化为CO和H2等清洁燃料。下列正确的是
A．CO2分子的比例模型B．H2O分子的电子式 H:O:H
C．12C和14C的化学性质基本相同D．H2和D2互为同素异形体
4．（2023上·上海普陀·高三校考期末）2022年12月2日，《科学》杂志发表了中国科学技术大学潘建伟、赵博团队的重大成果，他们在国际上首次制备了高相空间密度的钠钾超冷三原子分子系综。这是超冷分子研究的里程碑，为超冷化学和量子模拟等研究开辟了新方向。下列关于钠、钾的说法正确的是
A．短周期元素中，原子半径最大的是钾
B．金属钠中的金属键比金属钾中的弱
C．钠钾合金的熔点比钠单质的高
D．在自然界，钠、钾均以化合态存在
5．（2023上·上海浦东新·高三统考期末）硫单质通常以S8形式存在，结构如图，下列关于S8的说法错误的是
A．不溶于水B．为原子晶体C．为非极性分子D．在自然界中存在
6．（2023上·上海·高三上海市育才中学校考期中）2022年6月，由来自德国、日本、美国和中国等国的科学家组成的国际科研团队在《自然》杂志发表论文证实“四中子态”物质的存在。该物质只由四个中子组成，则其质量数是
A．1B．2C．4D．8
7．（2023上·上海普陀·高三校考期末）化学键类型、晶体类型都相同的是
A．CO2和NH4ClB．NaBr和CaCl2C．KOH和NaClD．SiO2和H2O
8．（2023上·上海浦东新·高三统考期末）短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，分列不同主族，W的2p轨道有两个未成对电子，X元素原子半径在短周期最大，的最高价氧化物对应水化物溶液的。下列说法正确的是
A．原子失电子能力：
B．非金属性：
C．离子半径：
D．W、Y的气态氢化物均能与Z单质反应
9．（2023上·上海徐汇·高三上海市西南位育中学校考期末）通过Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO可制得陶瓷材料AlN，下列说法正确的是
A．AlN是氧化产物B．氧化剂与还原剂物质的量之比为3：1
C．每生成1.12 LCO，转移0.1 ml电子D．14N2和12C16O所含中子数相等
10．（2023上·上海徐汇·高三上海市西南位育中学校考期末）同温同压同体积的16O2与18O2，下列说法正确的是
A．质子数相同B．互为同位素C．相对分子质量相同D．沸点相同
11．（2023上·上海徐汇·高三上海市西南位育中学校考期末）主族元素R的原子最外层电子排布为ns2np2。下列说法正确的是
A．一定位于第VIA族B．最简单氢化物一定是RH4
C．一定位于第2周期D．含氧酸一定是H2RO3
12．（2023上·上海徐汇·高三上海市西南位育中学校考期末）下列固体熔化时破坏共价键的是
A．冰B．铝C．二氧化硅D．烧碱
13．（2023上·上海徐汇·高三上海市西南位育中学校考期末）下列有关BF3和BCl3的叙述正确的是
A．键能：B-Cl>B-FB．键长：B-Cl＜B-F
C．沸点：BCl3>BF3D．共用电子对偏向程度：BCl3>BF3
二、填空题
14．（2023上·上海普陀·高三校考期末）含氯物质在生产、生活中有重要作用。工业上常用次氯酸钠处理含有NO等氮氧化物的尾气，反应方程式如下：NaClO + NO + H2O —— NaCl + HNO3 (未配平)。完成下列填空。
(1)氯在元素周期表中的位置是 ，其所在主族的元素中，最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 (填化学式)。
(2)配平上述反应方程式 。
每有0.3ml电子发生转移，可消耗标准状况下NO气体的体积约为 L。
(3)NaClO溶液中存在如下关系：c(OH-) c(HClO)(填“>”、“=”、或“ii B．i=ii C．i”或“Al(OH)3，C正确；
D．Al3+和O2-都是10电子离子，电子数相同的离子，核电荷数越大半径越小，氧是8号元素，铝是13号元素，离子半径：r(Al3+)＜r(O2-)，D错误；
故答案为：C。
2．A
【详解】A．金刚石为共价晶体，故A错误；
B．核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；12C中子数为12-6=6，故B正确；
C．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；石墨与单层聚合C60不属于同位素，故C正确；
D．单层聚合C60中存在碳碳非极性键，故D正确；
故选A。
3．C
【详解】A．二氧化碳的中心为C原子，两端连接的是O原子，C的原子半径大于O的，A错误；
B．电子式中O原子缺少未成对电子，正确的电子式为：，B错误；
C．12C和14C互为同位素，其化学性质基本相同，C正确；
D．H2和D2指的均为氢气，他们不属于同素异形体，D错误；
故选C。
4．D
【详解】A．钾元素是第四周期的元素，不是短周期元素，A错误；
B．钠的原子半径比钾小，因此金属钠的金属键比金属钾的金属键要强，B错误；
C．合金的熔点比各成分金属低，所以钠钾合金的熔点比钠单质或钾单质都低，C错误；
D．钠、钾均是较活泼的金属，在自然界中均以化合态存在，D正确；
故选D。
5．B
【详解】A．S8不溶于水，故A正确；
B．固态S是由S8构成的，该晶体中存在的微粒是分子，所以属于分子晶体，故B错误；
C．S8以S-S非极性键形成的非极性分子，故C正确；
D．S8是在自然界中存在一种硫单质，故D正确；
故选：B。
6．C
【详解】该物质的质量数=质子数+中子数=0+4=4，C正确。
答案为：C。
7．B
【详解】A．二氧化碳固体是含有共价键的分子晶体，氯化铵是含有离子键的离子晶体，A错误；
B．NaBr和CaCl2均是含有离子键的离子晶体，B正确；
C．氢氧化钾是既有共价键又有离子键的离子晶体，氯化钠是含有离子键的离子晶体，C错误；
D．SiO2是含有共价键的共价晶体，H2O是含有共价键的分子晶体，D错误；
故选B。
8．D
【分析】X元素原子半径在短周期最大，X为Na，的最高价氧化物对应水化物溶液的，Y是S元素，W的2p轨道有两个未成对电子，价电子排布可以是2s22p2或2s22p4，W、X、Y、Z分列不同主族，W为C元素， W、X、Y、Z原子序数依次增大，Z为Cl元素。
【详解】A．Na原子失电子能力：大于C，A错误；
B．Cl非金属性大于S，B错误；
C．简单离子电子层数越少，离子半径越小，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大离子半径越小，所以离子半径：S2->Cl->Na+，C错误；
D．CH4可以和Cl2光照条件下发生取代反应，H2S和Cl2生成S和HCl，D正确；
故答案选D。
9．D
【详解】A．氮元素化合价降低发生还原反应得到还原产物AlN，A错误；
B．反应中氮元素化合价降低，氮气为氧化剂；碳元素化合价升高，碳为还原剂；根据电子守恒可知，故氧化剂与还原剂物质的量之比为1:3，B错误；
C．没有标况，不能计算反应中转移电子的量，C错误；
D．1分子14N2和12C16O所含中子数分别为7×2=14、6+8=14，故所含中子数相等，故D正确；
故选D。
10．A
【详解】A．同温同压同体积的16O2与18O2的物质的量相同，则二者含有的分子数相同，由于物质分子中都是含有2个O原子，故二者所含有的质子数相同，A正确；
B．同位素是指质子数相同而中子数不同的原子，16O2与18O2是由同位素原子组成的单质分子，它们不属于同位素， B错误；
C．16O2的相对分子质量是32，而18O2的相对分子质量是36，故二者的相对分子质量不相同，C错误；
D．二者的相对分子质量不同，则二者的分子之间作用力不同，故二者的沸点不同， D错误；
故选A。
11．B
【分析】根据题意，主族元素R的原子最外层电子排布为，最外层4个电子，属于第ⅣA族元素，可能为C、Si、Ge、Sn、Pb中的一种；
【详解】A．根据题意，主族元素R的原子最外层电子排布为，最外层4个电子，属于第ⅣA族元素，故A错误；
B．其最高化合价为+4价，其中C和Si存在最低价-4价，存在最简单氢化物、、、、，可写为，故B正确；
C．该元素位于第ⅣA族，可能为C、Si、Ge、Sn、Pb中的一种，不一定是第二周期元素，故C错误；
D．含氧酸不一定为，如锡酸，故D错误；
故选B。
12．C
【详解】A．冰是固态水，熔化时破坏的是分子间作用力，故A不选；
B．铝属于金属，熔化时破坏的是金属键，故B不选；
C．二氧化硅中硅原子和氧原子之间存在极性共价键，二氧化硅熔化时破坏极性共价键，故C选；
D．烧碱是NaOH，属于离子化合物，熔化时破坏的是离子键，故D不选；
故选C。
13．C
【详解】A．氟原子半径小于氯，故硼氟键的键长更短，键能更大，故A错误；
B．氟原子半径小于氯，故硼氟键的键长更短，故B错误；
C．两者均为分子晶体，相对分子质量越大，则分子间作用力越大，沸点越高，故沸点：BCl3>BF3，故C正确；
D．氟的电负性更强，对电子的吸引力更强，故共用电子对偏向程度：BCl3c(HClO)
(4) 低 NaClO溶液中起氧化作用的主要是HClO；当溶液的pH越小，生成的HClO浓度越大，氧化NO的能力越强，NO的去除率越高
(5) 紫 c(HClO)；
（4）由图可知，NaClO溶液的初始pH越大，NO的转化率越低，其原因是NaClO溶液中起氧化作用的主要是HClO，当溶液的pH越小，生成的HClO浓度越大，氧化NO的能力越强，NO的去除率越高；
（5）A试管中溶液变为棕黄色，说明次氯酸钠和碘化钾生成碘单质，碘单质被四氯化碳萃取，有机层显紫色；B试管中溶液颜色为变化，说明氯酸钾和碘化钾不反应；根据氧化剂的氧化性大于氧化产物可知，氧化性强弱为：KClO3氢氰酸>碳酸氢根离子，故根据强酸制弱酸，碳酸可以制备氢氰酸，碳酸氢根离子无法继续制备氢氰酸，故方程式为CO2+H2O+CN－= + HCN。
（2）A．二氧化碳的电子式为，故A错误；
B．二氧化碳是直线形分子，空间填充模型为，故B正确；
C．二氧化碳是直线形分子，是非极性分子，故C错误；
D．二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸是电解质，故CO2的水溶液能够导电，但 CO2是非电解质，故D正确；
故选BD。
18．(1)D
(2)C
(3)+N2↑+2H2O
(4)A
(5)B
(6)C
(7)4S+CH3COOH+2H2O4H2S↑+2CO2↑
(8)0.04NA
(9)脱硫木醋杆菌利用该反应获取能量，说明该反应为放热反应，ΔH＜0，该反应前后气体的计量数之和增大，则△S＞0，所以ΔH-T△S＜0
【详解】（1）生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程，所以D选项符合生物固氮的概念，故答案为：D；
（2）纤维素和脂肪中都只含C、H、O元素，核酸中含有C、H、O、N元素，故答案为：C；
（3）反硝化菌作用下，与发生归中反应生成N2和H2O，反应的离子方程式为+N2↑+2H2O；
（4）二甲硫醚(CH3SCH3)分子中存在C-H、C-S极性键，该分子相当于H2S中的2个氢原子被甲基取代，H2S为V形结构，则CH3SCH3中两个甲基与S原子形成V形结构，正负电荷重心不重合，为极性分子，故答案为：A；
（5）二甲硫醚和二甲醚都是分子晶体，二甲硫醚熔点相对更高，因为二甲硫醚相对分子质量更大，范德华力更强，故答案为：B；
（6）电泳是带电颗粒在电场作用下向着与其电性相反的电极移动，所以高压电场常用于气溶胶的净化去除，该过程称为电泳，故答案为：C；
（7）该反应中C元素化合价由0价变为+4价，则S元素应该得电子化合价降低，结合元素守恒知，生成的另一种气体为H2S，根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式为4S+CH3COOH+2H2O4H2S↑+2CO2↑；
（8）若产生的气体在标准状况下体积为672mL，n(气体)==0.03ml,根据“4S+CH3COOH+2H2O4H2S↑+2CO2↑”知，生成的CO2占生成总气体物质的量的，则得到的0.03ml的混合气体中，n(CO2)=0.03ml×=0.01ml,转移电子个数为0.01ml×(+4-0)×NA/ml=0.04NA，故答案为：0.04NA；
（9）脱硫木醋杆菌利用该反应获取能量，说明该反应为放热反应，ΔH＜0，该反应前后气体的计量数之和增大，则△S＞0，所以ΔH-T△S＜0，该反应能自发进行，故答案为：脱硫木醋杆菌利用该反应获取能量，说明该反应为放热反应，ΔH＜0，该反应前后气体的计量数之和增大，则△S＞0，所以ΔH-T△S＜0。
19．(1)D
(2)D
(3)
【详解】（1）根据结构示意图判断，与紧邻的所有有6个，所以的配位数为6；
（2）位于晶胞的体心，与紧邻的所有位于每个面的面心，与紧邻的所有构成的几何构型为正八面体；
（3）位于顶点和面心，其个数：；位于棱心和体心，其个数：；晶胞质量：；晶胞体积：，晶胞密度：；
20． FeWN2
【详解】N位于顶点、体内、棱上，则N的个数为，Fe位于体内，个数为2，W位于体内，个数为2，则Fe：W：N的个数比为1：1：2，则化学式为FeWN2；根据密度计算公式；
故答案为：FeWN2；。
21．(1) Al与Cl、O与C CO2中共用电子对偏向O原子，O呈负价，C呈正价
(2) sp2
(3)A
(4)A
【详解】（1）反应Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AHCl3(g)+3CO(g)，涉及的元素有Al、O、C、Cl,其价层电子排布式分别为：3s23p1、2s22p4、2s22p2、3s23p5，未成对电子数相等的元素有Al与Cl、O与C；CO2中共用电子对偏向O原子，O呈负价，C呈正价，故答案为：Al与Cl、O与C；CO2中共用电子对偏向O原子，O呈负价，C呈正价；
（2）AlCl3分子中心Al原子价层电子对数为3+=3，没有孤电子对，为sp2杂化；氯化铝中铝原子最外层电子只有3个电子，形成3个共价键，每个铝原子和四个氯原子形成共价键，且其中一个共用电子对是氯原子提供形成的配位键，如图，故答案为：；sp2；
（3）每个Al原子最外层有3个电子，铝原子最外层电子是其价电子，所以每个铝原子的价电子个数是3，Al13中价电子个数是39，铝的某种超原子结构(Al13)具有40个价电子时最稳定，要使Al13达到稳定结构必须得到一个电子，所以稳定的Al13所带的电荷数为-1，故A正确；故答案为：A；
（4）A．Al14与盐酸反应生成盐和氢气：化学方程式可表示为：Al14+2HCl=Al14Cl2+H2↑，故A正确；
B．同位素的分析对象为质子数相同而中子数不同的原子，而超原子的质子、中子均相同，故B错误；
C．Al13的价电子为3×13=39，易得电子，形成阴离子，而All4的价电子为3×14=42，易失去电子，形成阳离子，故C错误；
D．Al13 超原子中Al原子间是通过共有电子对成键，所以以共价键结合，故D错误；
故答案为：A。
22．(1)IB族
(2)C
(3)一条光亮的通路
(4)B
(5) D D
(6)A
(7)4、8、O2、4、4OH-、6H2O
(8) 醛基 NaOH溶液
(9)
【详解】（1）的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，位于周期表的第四周期IB族；
（2）的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，铜原子的价电子排布式为，故答案为C；
（3）在普通玻璃中加入纳米可制成红色玻璃，得到的红色玻璃为固溶胶，用光束照射该玻璃，在垂直方向上可以观察到一条光亮的通路；
（4）依据晶胞示意图可以看出Cu原子处于晶胞内部，为晶胞所独有，所包含的数目为4；氧离子占据顶点和体心，数目为2；故图中●表示的微粒是，答案为B；
（5）中的N原子上有孤电子对，Cu2+上有空轨道，的N原子提供孤电子对，与中心离子Cu2+形成配位键；答案为D；
（6）NH3分子中N原子的孤电子对进入Cu2+的空轨道形成配位键后，原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥，排斥作用减弱，故NH3形成配合物后H-N-H键角变大，即大于107°，答案为A；
（7）空气中氧气将氧化为，铜元素升高1价，故的计量数为4，根据电子守恒与电荷守恒。配平后的离子方程式为：；故答案为：4、8、O2、4、4OH-、6H2O；
（8）葡萄糖是多羟基醛，其中醛基能将氢氧化铜还原成氧化亚铜，所以可以用葡萄糖还原法制Cu2O；制备时除了葡萄糖溶液与硫酸铜溶液外，还需要NaOH溶液；
（9）按照放电顺序，阴极为水中的氢离子得电子生成H2，电极反应式为：，阳极区的总反应式为：；故制备的总反应可以表示为。
23．(1)B
(2) A A
(3)C
(4)C
(5)分子间能形成氢键
(6)取少量待测溶液与试管中，先滴加稀盐酸，无现象，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有
(7) 0.5NA
(8)由图可知，找不到在哪一温度下，反应I和反应II都能自发进行，故不能用钴氧化物代替铁氧化物进行热化学循环制氢
(9)可以将太阳能先转化为电能，再利用电解水的方法制得H2
【详解】（1）分解过程中断裂的化学键属于极性共价键，故答案为B；
（2）i．属于化学键形成的过程，反应速率快，释放的能量高，ii．是化学反应过程，包含旧化学键的断裂和新化学键的形成，故反应速率比i慢，释放的能量比i低，故答案为A、A；
（3）的价层电子对为3+1，含有1个孤电子对，所以的立体构型为三角锥形，答案为C；
（4）A．溶解性不能说明元素非金属性的强弱，故A不选；
B．氧化性：不能说明非金属性氯比硫强，故B不选；
C．气态氢化物热稳定性越好，非金属性越强，热稳定性：能说明非金属性氯比硫强，故C选；
D．氢化物的酸性：不能说明非金属性氯比硫强，故D不选；
答案为C；
（5）分子间能形成氢键，而分子间不能形成氢键，故沸点高于；
（6）检验溶液中的操作方法是取少量待测溶液与试管中，先滴加稀盐酸，无现象，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有；
（7）根据图像可知，反应I为FeO与H2O反应生成H2和Fe3O4，化学方程式为，该反应转移的电子数为2，即产生的氢气的物质的量为0.25ml时，转移的电子数为0.5NA；
（8）由反应I和反应II的值随温度变化图可知，找不到在哪一温度下，反应I和反应II都能自发进行，故不能用钴氧化物代替铁氧化物进行热化学循环制氢；
（9）除了上述“直接热分解”、“光催化分解”和“热化学循环”外，还可以将太阳能先转化为电能，再利用电解水的方法制得H2。
24．(1) 1s22s22p3 三角锥型
(2) 氧 从与氢化合的难易程度看，氧元素比氮元素更容易；或比较气态氢化物的稳定性，H2O(g)> NH3(g)
(3)b
(4) 丙，乙，甲 57.0%
(5) c、k a、d
【分析】合成氨正反应为放热反应，随着温度的升高，化学平衡逆向移动，故压强一定的情况下，温度越高，NH3的体积分数越小，故甲的温度甲。设a点时转化xml氮气，则，a点对应NH3的体积分数为40%，则，解得x=ml，N2的转化率为ml÷0.3ml=57%。
（5）氮的固定是指将游离态的氮转化为氮的化合物，则图中属于氮的固定的是c、k。从图中可知，a、d转化过程中元素化合价没有发生变化，其余过程中元素化合价均发生了变化，因此转化过程中为非氧化还原反应的是a、d。
25．(1)Fe3+提供空轨道，O提供孤电子对，形成配位键，O的电负性较大，形成负离子
(2) C 氢离子与草酸根离子形成弱电解质草酸，平衡正向移动，铁离子浓度增大，与结合生成红色物质
(3) 250mL容量瓶、胶头滴管 抑制Fe3+的水解
(4)降低三草酸合铁酸钾溶解度，便于析出；酸防止三草酸合铁酸钾见光的分解，减少损失
(5) 确保结晶水完全失去
(6) 入最后半滴标准液，溶液由黄色变为橙色，且半分钟内不恢复原色 B
【详解】（1）Fe3+提供空轨道，O提供孤电子对，形成配位键，O的电负性较大，形成负离子；
（2）①，；向溶液中滴加KSCN溶液，未观察到红色，说明溶液中铁离子浓度较小，则；
②继续加入硫酸，氢离子与草酸根离子形成弱电解质草酸，平衡正向移动，铁离子浓度增大，与结合生成红色物质；
（3）配制250 mL 0.5 ml⋅L-1 溶液所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还有：250mL容量瓶、胶头滴管；配制时，需先将称量的晶体溶解在一定浓度的盐酸中，目的：抑制Fe3+的水解；
（4）降低三草酸合铁酸钾溶解度，便于析出；酸防止三草酸合铁酸钾见光的分解，减少损失；
（5）①重复加热、冷却、称量直至质量恒定目的：确保结晶水完全失去；
②设结晶水的个数为a，则，解得a=3，则其化学式：；
（6）①判断终点的现象：滴入最后半滴标准液，溶液由黄色变为橙色，且半分钟内不恢复原色；
②步骤2中未用蒸馏水冲洗交换柱，将导致标准液消耗体积偏小，最终结果偏小。