2023届高考二轮总复习试题 化学（适用于广东、福建、辽宁、湖北、重庆、浙江、江苏） 专题五　物质结构与性质.docx

1、专题五物质结构与性质A组基础巩固练1.(2022北京海淀区一模)铋可改善钢的加工性能。元素周期表中铋与砷(As)同主族,铋最稳定的同位素是83209Bi。下列说法不正确的是()A.Bi是第六周期元素B.83209Bi的中子数是126C.Bi的原子半径比As的小D.83209Bi和83208Bi具有相同的电子数2.(2022辽宁本溪一模)下列有关化学用语表示正确的是()A.水分子的球棍模型:B.钾原子的结构示意图:C.Na2O2的电子式:Na+OO2-Na+D.中子数为20的氯原子:1720Cl3.(2022广东梅州一模)为纪念元素周期表诞生150周年,IUPAC向世界介绍118位优秀青年化学家

2、,并形成一张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“N、S、Hg”元素的代言人。下列说法正确的是()A.S6与S8互为同位素B.80198Hg的中子数为118C.NH3的电子式为HNHHD.金属汞的熔点高于硫黄4.(2022广东梅州二模)R、X、Y、Z的原子序数依次增大,X位于元素周期表金属与非金属分界线处,Z的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花。这四种元素可组成一种化合物的结构如图所示。下列说法正确的是()A.原子半径:RXYZB.Y的常见氧化物会造成酸雨、光化学烟雾C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:XYZD.Z的氢化物水溶液的酸性强于同族元素的氢化物水溶液的酸性5.(2

3、022广东深圳第二次调研)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径逐渐增大,它们原子的最外层电子数之和为15,X原子核外电子总数等于W原子次外层电子数,W与X可形成原子个数比为11的化合物,Y与Z同主族。下列说法正确的是()A.简单离子半径:XWB.高温下,ZX2可与W2YX3反应C.最简单氢化物的沸点:XYD.最高价氧化物对应的水化物的酸性:YYZB.非金属性:YXWC.Z的单质具有较强的还原性D.原子序数为82的元素与W位于同一主族9.(2022广东四校第二次联考)KZnF3是一种良好的光学材料,可由K2CO3、ZnF2、NH4HF2制备,掺杂Co、Ni等过渡金属可得到不同的荧光材料,回答下

4、列问题:(1)基态F原子的价层电子轨道表示式为;基态Zn原子核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为。(2)K2CO3中阴离子的空间结构为,NH4HF2中N原子的杂化方式为。(3)某镍配合物结构如图所示。其分子内含有的化学键有(填字母)。a.氢键b.共价键c.离子键d.配位键e.金属键配合物中元素原子的第一电离能:N(填“”“CHZnB.甲醇分子中HCO键角小于甲醛分子中HCO键角C.DHA分子间存在氢键D.Zn溶于氨水形成配合物Zn(NH3)4(OH)2,Zn2+的配位数为63.(2022广东汕头一模)短周期元素X、Y、Z、W是同周期主族元素,W元素形成的某种单质具有强氧化性,可用于杀菌消毒

5、。四种元素与锂组成的盐是一种新型的锂离子电池的电解质,结构如图所示(“”表示配位键)。下列说法正确的是()A.原子半径:XYZWB.Y的最高价氧化物的水化物H3YO3为强酸C.单质氧化性:W2X2D.阴离子中四种元素均满足8电子稳定结构4.(2022广东江门一模)M是合成高分子材料聚醚砜的一种单体,结构式如图所示,其中短周期主族元素R、X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y、Z位于同主族。下列说法正确的是()A.单质的沸点:YXB.1 mol M分子中含有8 mol双键结构C.简单离子结合质子能力:W戊乙B.非金属性:戊丁丙C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定

6、能与强碱反应6.(2022全国甲卷,12)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是()A.非金属性:XQB.单质的熔点:XYC.简单氢化物的沸点:ZQD.最高价含氧酸的酸性:ZY7.(2022广东梅州1月质检)分属周期表前三周期的四种元素W、X、Y、Z可形成结构如下的物质,该物质中所有原子均满足稳定结构,W的原子序数最大,Y、Z处于同一周期。下列说法错误的是()A.X、Z可形成具有强氧化性的消毒剂B.该物质中,Z元素的化合价均相同C.由Z和W形成的化合物中可以

7、存在共价键D.W、Z的离子半径的大小关系为ZW8.(2022湖北七市州第一次联考)由同周期元素原子W、X、Y、Z构成的一种阴离子(如图),Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,四种原子最外层电子数之和为20。下列说法正确的是()A.W、X、Y、Z第一电离能由大到小依次是ZYXWB.Y形成的简单离子的半径比Z形成的简单离子的半径小C.W和X的最高价氧化物对应水化物的酸性:WXD.W、Z形成的化合物分子中各原子均满足8电子稳定结构9.(2022广东梅州1月质检)Cu(In1-xGa2Se2)(简称CIGS)可作多晶膜太阳能电池材料,具有非常好的发展前景。回答下列问题:(1)已知铟的原子序数为49,

8、基态铟原子的电子排布式为Kr;Ga、In、Se第一电离能从大到小顺序为。(2)硅与碳位于同主族,碳的化合物中往往有碳碳双键、碳碳三键,但是硅的化合物中只存在硅硅单键,其主要原因是。常温常压下,SiF4呈气态,而SiCl4呈液态,其主要原因是 。(3)SeO32-的空间结构为;SeO2中硒原子采取的杂化类型是 。(4)常见的铜的硫化物有CuS和Cu2S两种。已知:晶胞中S2-的位置如图1所示,铜离子位于硫离子所构成的四面体中心,它们晶胞具有相同的侧视图如图2所示。已知CuS和Cu2S的晶胞参数分别为a pm和b pm,设阿伏加德罗常数的值为NA。CuS晶体中,相邻的两个铜离子间的距离为 pm。C

9、u2S晶体中,S2-的配位数为。图1图210.(2022黑龙江大庆二模)硒-钴-镧(La)三元整流剂在导电玻璃中应用广泛,且三种元素形成的单质及其化合物均有重要的应用。请回答下列问题:(1)钴位于元素周期表中(填“s”“p”“d”或“ds”)区,与钴位于同一周期且含有相同未成对电子数的元素为(填元素符号)。(2)“依布硒”是一种有机硒化物,具有良好的抗炎活性,其结构简式如图1所示。“依布硒”中碳原子的杂化类型为,元素Se、O、N的第一电离能由大到小的顺序为。图1(3)硒的某种氧化物为链状聚合结构(如图2所示),该氧化物的化学式为。SeO3的空间结构为。图2(4)二硒键和二硫键是重要的光响应动态

10、共价键,其光响应原理可用图表示。已知光的波长与键能成反比,则图中实现光响应的波长:1(填“”“”或“=”)2,其原因是。(5)Co(15冠5)(H2O2)2+(“15冠5”是指冠醚的环上原子总数为15,其中O原子数为5)是一种配位离子,该配位离子的结构示意图如图3所示,该配位离子中含有的键数目为。全惠斯勒合金CrxCoyAlz的晶胞结构如图4所示,其化学式为。图3图4CrxCoyAlz晶胞结构示意图(6)过渡金属Q与镧形成的合金是一种储氢材料,其中基态Q原子的价电子排布式为nd2n+2(n+1)sn-1,该合金的晶胞结构和z轴方向的投影图如图所示。晶胞结构z轴方向的投影图若阿伏加德罗常数的值为

11、NA,则该合金的密度= gcm-3(用含a、c、NA的代数式表示,列出计算式即可)。参考答案专题五物质结构与性质A组基础巩固练1.C解析 铋与砷(As)同主族,As处于第四周期,Bi处于第六周期,则Bi的原子半径大于As的原子半径,C错误。2.A解析 水分子的电子式为HOH,由于孤电子对的排斥作用,成键电子对发生偏移,则球棍模型为,A正确;钾为19号元素,其核外有19个电子,原子结构示意图为,B错误;Na2O2为离子化合物,两个O原子间只形成1对共用电子,其电子式为Na+OO2-Na+,C错误;中子数为20的氯原子,质量数为37,其原子符号为1737Cl,D错误。3.B解析 S6与S8是硫元素

12、形成的性质不同的两种单质,故互为同素异形体,而不是同位素,A错误;根据质量数等于质子数加中子数可知,80198Hg的中子数为198-80=118,B正确;NH3是共价化合物,则NH3的电子式为HNHH,C错误;金属汞熔点较低,常温下呈液态,而硫黄常温下为固态,故金属汞的熔点低于硫黄,D错误。4.B解析 Z的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花,则Z为F元素;X的原子序数小于F,位于元素周期表金属与非金属分界线处,则X为B元素;Y与R形成带一个单位正电荷的离子,且Y能形成4个键,则Y为N元素,R为H元素。电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,原子半径:HFNB,即RZY

13、Na+即XW,A错误;高温下,ZX2即SiO2与W2YX3即Na2CO3反应的化学方程式为Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2,B正确;由于H2O中存在分子间氢键,故简单氢化物的沸点:H2OCH4即XY,C错误;Y为C,Z为Si,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:H2CO3H2SiO3即YZ,D错误。6.A解析 根据X、Y、Z形成的化合物的结构,可知,X形成一条共价键,故X为H或者F、Cl,Y形成四条共价键,Y为C或者Si,Z形成两条共价键,Z为O或S,其具有强氧化性,推得ZZ为过氧键,则Z为O,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,则X为H,Y为C,W与X位于同一主族,故W是

14、Na。X、Y、Z三种元素形成的化合物H2CO3、CH3COOH等均为电解质,A错误;化合物中所有元素的原子均达到2电子或8电子的稳定结构,B正确;X与Z、W与Z都可形成有强氧化性的物质H2O2、Na2O2等,C正确;X与Y形成的化合物中C2H2、C2H4等含有非极性共价键,D正确。7.B解析 晶胞中位于面心Cu原子的个数为612=3,位于顶点的Au原子的个数为818=1,则晶体的化学式为Cu3Au,A错误;晶胞中Au原子和距离最近的Cu原子为顶点和面心的位置关系,则与1个Cu原子距离最近的Au原子是4个,B正确;晶胞中Au原子和距离最近的Cu原子为顶点和面心的位置关系,则Au原子没有填充Cu原

15、子构成的正四面体空隙,C错误;晶胞的边长为1,铜原子a位于晶胞右侧面的面心,分数坐标为(1,0.5,0.5),D错误。8.C解析 本题考查元素推断、元素周期表结构和元素周期律。W、Y分别形成4个、2个共价键,结合W的原子序数是X、Y之和,可知X、Y、W分别为C、O、Si元素,则Z为F元素。原子半径COF,A项说法正确;非金属性OCSi,B项说法正确;F2具有强氧化性,C项说法错误;根据86号元素为0族元素,可推出82号元素位于第 A族,与W(Si)位于同一主族,D项说法正确。9.答案 (1)球形(2)平面三角形sp3杂化(3)bdN原子的价层电子2p轨道处于半充满状态,较稳定(4)(0,12,

16、12)161a3NA10-30解析 (1)F是9号元素,根据构造原理可知其核外电子排布式是1s22s22p5,则基态F原子的价层电子轨道表示式为;Zn是30号元素,根据构造原理可知其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2,可见Zn原子核外的电子占据的最高能层是4s,其电子云轮廓图形状为球形。(2)K2CO3中阴离子是CO32-,中心C原子价层电子对数是3+4+2-322=3,无孤电子对,C原子采用sp2杂化,故其空间结构为平面三角形;在NH4HF2中N原子形成4对共用电子对,故该N原子的杂化方式为sp3杂化。(3)根据物质结构简式可知该分子中含有的化学键有共价键、配位键;

17、其中含有的氢键属于分子间作用力,不是化学键;该物质分子内无离子键和金属键,故合理选项是bd。(4)根据已知条件,结合D点位置可知其坐标为(0,12,12)。在该晶胞中含有黑球表示的原子的个数为818=1;含有白球表示的原子的个数为612=3,含有灰球表示的原子的个数为1,故该晶胞中含有1个KZnF3,该晶胞边长为a pm,则该晶胞的密度=mV=(39+65+319) gNA(a10-10)3cm3=161a3NA10-30 gcm-3。B组能力提升练1.A解析 14C与12C的质子数相同,中子数不同,互为同位素,A正确;14C的质量数是14,质子数是6,核外电子数=质子数=6,B错误;14C与

18、14N的质子数不同,是不同原子,化学性质不同,C错误;青铜器皿由金属Cu等组成,不含C元素,不能用14C来检验,D错误。2.D解析 C、O的氢化物中H元素化合价均为正价,同周期元素电负性自左至右依次增大,所以电负性OCH,Zn为金属元素,电负性最小,A正确;甲醇分子中C原子为sp3杂化,甲醛分子中C原子为sp2杂化,则甲醇分子中HCO键角小于甲醛分子中HCO键角,B正确;DHA分子中含有羟基,可以形成分子间氢键,C正确;该配合物的内界为Zn(NH3)42+,则Zn2+的配位数为4,D错误。3.D解析 短周期元素X、Y、Z、W是同周期主族元素,W元素形成的某种单质具有强氧化性,可用于杀菌消毒,W

19、能形成2个共价键,W是O元素;Z能形成4个共价键,Z是C元素;X形成1个共价键,X是F元素;Y能形成3个共价键和1个配位键,Y是B元素。同周期主族元素从左到右,半径依次减小,原子半径:BCOF,A错误;B的最高价氧化物的水化物为H3BO3,H3BO3是弱酸,B错误;单质氧化性:F2O2,C错误;根据阴离子结构图,阴离子中B、C、O、F四种元素均满足8电子稳定结构,D正确。4.C解析 X构成苯环,X为C,R为H,Y能形成2条共价键,Y为O,Y、Z位于同主族,Z为S,W为原子序数比S大的主族元素,则W为Cl。C在常温下是固体,O2是气体,则单质的沸点:XY,A错误;X构成的是苯环,不存在碳碳双键,

20、1个M分子中只存在2个硫氧双键,则1 mol M分子中含有2 mol双键结构,B错误;盐酸是强酸,氢硫酸是二元弱酸,则硫离子结合氢离子的能力比氯离子强,则简单离子结合质子的能力:W戊;同主族元素的原子序数越大,半径越大,原子半径:戊乙,则原子半径:丁戊乙,A项正确,不符合题意;无论戊是什么元素,同周期主族元素的原子序数越大,非金属性越强,因此非金属性:戊丁丙,B项正确,不符合题意;若戊为S元素,则甲为C元素,甲的氢化物如甲烷遇氯化氢无白烟产生,C项错误,符合题意;不论丙是Si元素还是P元素,其最高价氧化物对应的水化物均为酸,均可以与强碱反应,D项正确,不符合题意。6.D解析 本题考查元素周期表

21、中元素的“位构性”关系。由题意可知,Q为第二周期元素,X、Y、Z为第三周期元素,再依据Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍,可推知Y为Si元素;由“X、Y相邻”,且X的原子序数小于Y,可推知X为Al元素;最后依据原子序数的大小关系和四种元素最外层电子数之和为19可推知:若Q为O元素,则Z为S元素;若Q为N元素,则Z为Cl元素;若Q为F元素,则Z为P元素。非金属性:AlO(或N或F),A项错误;单质的熔点:AlSi,B项错误;由于H2O或NH3或HF分子间存在氢键,而H2S或HCl或PH3分子间只有范德华力,则简单氢化物的沸点:H2SH2O(或HClNH3或PH3Si(或ClSi或PSi)

22、,所以最高价含氧酸的酸性:H2SO4H2SiO3(或HClO4H2SiO3或H3PO4H2SiO3),D项正确。7.B解析 根据结构可知,W为+1价阳离子,且W的原子序数最大,则W为Na元素,说明X、Y、Z位于前2周期;Y、Z处于同一周期,则Y、Z位于第二周期,阴离子带2个负电荷,Y为B元素;Z能够形成2个共价键,则Z为O元素;X形成1个共价键,为H元素。根据上述分析可知,X为H,Y为B,Z为O,W为Na元素。H、O形成的H2O2具有强氧化性,可作消毒剂,A正确;在该结构中O元素形成OH、OB、OO键,化合价有-1、-2两种价态,因此其化合价数值不相同,B错误;化合物Na2O2是含有共价键的离

23、子化合物,C正确;简单离子Na+、O2-的核外电子排布相同,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径大小关系为O2-Na+,即离子半径:ZW,D正确。8.A解析 根据同周期元素原子W、X、Y、Z构成的一种阴离子结构,可知Y能形成2个共价键,Y是第A族元素,Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,则X是C元素、Y是O元素;Z形成1个共价键,Z是F元素;四种原子最外层电子数之和为20,则W是B元素。同周期元素从左到右,第一电离能呈增大的趋势,但第A族、第A族元素的电离能大于相邻的元素,第一电离能由大到小依次是FOCB,A正确;O2-、F-电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子的半径:O2

24、-F-,B错误;元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,酸性H2CO3H3BO3,C错误;B、F形成的化合物BF3分子中,B原子不满足8电子稳定结构,D错误。9.答案 (1)4d105s25p1SeGaIn(2)硅原子半径大于碳原子,硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小,键不稳定二者为组成、结构相似的分子晶体,四氯化硅的相对分子质量较大(3)三角锥形sp2(4)22a8解析 (1)铟的原子序数为49,基态铟原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1,简写为Kr4d105s25p1;由第一电离能的递变规律可知,第一电离能:SeGaIn。(2)硅

25、原子半径大于碳原子,硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小,键不稳定,硅的化合物中只存在硅硅单键;SiF4、SiCl4是结构与组成相似的分子晶体,SiCl4的相对分子质量较大,分子间作用力更强,故常温常压下,SiF4呈气态,而SiCl4呈液态。(3)SeO32-中Se原子的孤电子对数=6+2-232=1,价层电子对数=3+1=4,VSEPR模型为四面体形,忽略孤电子对可得微粒的空间结构为三角锥形;SeO2中硒原子杂化轨道数目=2+6-222=3,Se原子采取sp2杂化。(4)由题图可知Cu位于互不相邻的四面体体心,相邻的2个四面体体心距离等于晶胞棱长的一半,而2个铜离子之间的距离等于相邻的2个四面体

26、体心距离的2倍,即相邻的两个铜离子间的距离为12a pm2=22a pm。晶胞中铜离子的配位数为4,则Cu2S晶体中,S2-的配位数为8。10.答案 (1)dV、As(2)sp2NOSe(3)SeO2平面三角形(4)OSe。(3)根据结构图可判断与Se结合的氧原子个数为1+212=2,所以该氧化物的化学式为SeO2。SeO3中中心原子的价层电子对数是3,且不含有孤对电子,其空间结构为平面三角形。(4)由于Se的原子半径比S的原子半径大,SeSe的键能比SS的键能小,断裂SeSe所需要的最低能量小,对应的光波的波长较长,所以图中实现光响应的波长:12。(5)单键都是键,氧原子和钴离子形成配位键,

27、分子中还含有CH、CO、OH、CC,则该配位离子中含有的键数目为15+210+22+7=46。顶点粒子占18,面上粒子占12,棱上粒子占14,内部粒子为整个晶胞所有,所以一个晶胞中含有Cr的数目:818+612+41=8,一个晶胞中含有Co的数目:1214+11=4,一个晶胞中含有Al的数目:41=4,故晶体的化学式为Cr2CoAl。(6)基态Q原子的价电子排布式为nd2n+2(n+1)sn-1知,s能级最多容纳的电子数为2,n-1=2,可得n=3,即价电子排布式为3d84s2,则Q原子为Ni,若阿伏加德罗常数的值为NA,一个晶胞中,La的个数为818=1,Ni的个数为1+812=5,则晶胞质量为559+139NA g,晶胞体积为32a2c10-21 cm3,该合金的密度=mV=2(559+139)10213NAa2c gcm-3。