【精准狂刷12】专题12物质结构与性质

这是一份【精准狂刷12】专题12物质结构与性质，共17页。试卷主要包含了下列有关说法错误的是，下列说法正确的是，1个分子中含有两个π键的是等内容，欢迎下载使用。
 专题12物质结构与性质

类题1
核外电子排布

1.下列有关说法错误的是( )。
A.1s22s22p43s2表示的一定不是基态原子
B.Na+的结构示意图:
C.基态S原子的电子排布式:1s22s22p63s23p4
D.Na的简化电子排布式:[Na]3s1
2.下列各微粒的电子排布式或最外层电子排布图不符合能量最低原理的是( )。
A.Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6
B.Cu 1s22s22p63s23p63d94s2
C.F
D.Na+
3.已知某基态原子结构示意图为,下列有关说法不正确的是( )。
A.x=2
B.该基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2
C.该基态原子的电子排布图为

D.该原子结构中共有5个能级上填充有电子

类题2
原子结构与性质
4.已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。请根据下表所列数据判断,下列说法错误的是( )。
元素
I1
I2
I3
I4
X
500
4600
6900
9500
Y
580
1800
2700
11600

A.元素X的常见化合价是+1
B.元素Y是第ⅢA族元素
C.元素X与氯形成化合物时,化学式可能是XCl
D.若元素Y处于第三周期,它可与冷水剧烈反应
5.(双选)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p2;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3;④1s22s22p5。
则下列有关比较正确的是( )。
A.最高正化合价:③=②>①
B.原子半径:②>①>④>③
C.第一电离能:①>②>③>④
D.电负性:④>③>②>①
6.第三周期11~17号元素某些性质变化趋势的柱形图如下。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
7.已知X、Y是短周期的两种元素,下列有关比较或说法中一定正确的是( )。
选项
条件
结论
A
若原子半径:X>Y
原子序数:XY
C
若价电子数:X>Y
最高正价:X>Y
D
若X、Y最外层电子数分别为1、7
X、Y之间一定能形成离子键

类题3
共价键与分类
8.下列说法正确的是( )。
A.H2O分子间存在氢键,所以H2O的稳定性强于HF
B.He、CO2和CH4都由分子构成,它们的分子中都存在共价键
C.PCl5中各微粒最外层均达到8电子稳定结构
D.NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,既破坏了离子键,又破坏了共价键
9.1个分子中含有两个π键的是( )。
①H2S ②H—C≡N ③CO2 ④CCl4 ⑤N2
⑥NH3
A.①③⑥ B.②③⑤ C.①②③⑥ D.③④⑤⑥
10.(双选)下列说法正确的是( )。
A.键角:BF3>CH4>NH3
B.CO2、HClO、HCHO分子中均既含有σ键又含有π 键
C.已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)3N2(g)+4H2O(l),若该反应中有4 mol N—H键断裂,则形成的π键数目为1.5NA
D.在硅酸盐中,SiO44-四面体通过共用顶角氧离子形成的一种无限长单链结构的多硅酸根如图所示,其中Si原子的杂化方式与图中S8单质中S原子的杂化方式相同

11.已知W、X、Y、Z均为短周期元素,常温下,它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是( )。

A.化合物X2Y2中含有极性共价键和非极性共价键
B.简单气态氢化物的热稳定性:Y>Z
C.简单离子半径:Z>Y>W>X
D.这四种元素中,元素X的第一电离能最小
类题4
分子的立体构型
12.下列说法正确的是( )。
A.CHCl3分子中碳原子采用sp3杂化,分子构型为正四面体
B.H2O分子中氧原子采用sp2杂化,分子构型为V形
C.CO2分子中碳原子采用sp杂化,为直线形分子
D.NH4+中氮原子采用sp2杂化,离子构型为正四面体
13.短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大,X元素基态原子有2个未成对电子,Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1,Z的一种超原子Z13-具有40个价电子,下列说法错误的是( )。
A.XO32-的空间构型为平面三角形
B.简单离子半径:Y①>④>③
C.第一电离能:①>②>③>④
D.电负性:④>③>②>①
【答案】AD
【解析】由四种元素基态原子电子排布式可知,①是Si元素,②是P元素,③是N元素,④是F元素。F元素没有正化合价,Si原子最外层有4个电子,P、N原子最外层都是5个电子,所以最高正化合价:②=③>①,A项正确;同周期元素自左往右,原子半径逐渐减小,所以原子半径PF,电子层数越多原子半径越大,故原子半径Si>P>N>F,即①>②>③>④,B项错误;同周期元素自左往右,第一电离能呈增大趋势,故第一电离能NN>P>Si,即④>③>②>①,C项错误;同周期元素自左往右,电负性逐渐增大,所以电负性SiY
D
若X、Y最外层电子数分别为1、7
X、Y之间一定能形成离子键
【答案】B
【解析】原子半径Na>O,原子序数Na>O,A项错误;电负性大的元素吸引电子的能力强,化合物中电负性大的元素显负价,B项正确;F元素的价电子数大于N元素的价电子数,但F没有正价,C项错误;由H、Cl元素组成的HCl是共价化合物,D项错误。

类题3
共价键与分类
8.下列说法正确的是( )。
A.H2O分子间存在氢键,所以H2O的稳定性强于HF
B.He、CO2和CH4都由分子构成,它们的分子中都存在共价键
C.PCl5中各微粒最外层均达到8电子稳定结构
D.NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,既破坏了离子键,又破坏了共价键
【答案】D
【解析】H2O分子间存在氢键,影响水的沸点,稳定性是化学性质,沸点是物理性质,所以稳定性与氢键无关,A项错误;CO2和CH4分子中存在共价键,He分子中不存在共价键,B项错误;PCl5中Cl原子的最外层电子数为7,成键电子数为1,达到8电子稳定结构,P原子最外层电子数为5,成键电子数为5,达到10电子结构,C项错误;NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,受热分解的过程中,既有离子键被破坏,又有共价键被破坏,D项正确。
9.1个分子中含有两个π键的是( )。
①H2S ②H—C≡N ③CO2 ④CCl4 ⑤N2
⑥NH3
A.①③⑥ B.②③⑤ C.①②③⑥ D.③④⑤⑥
【答案】B
【解析】1个H2S分子中含有2个H—S键,不含π键;1个H—C≡N中有1个C≡N键,含有两个π键;1个CO2分子中有两个CO键,含有两个π键;1个CCl4分子中有4个Cl—C键,不含π键;1个N2分子中有1个N≡N键,含有两个π键;1个NH3分子中含有3个H—N键,不含π键。故1个分子中含有两个π键的是②③⑤。
10.(双选)下列说法正确的是( )。
A.键角:BF3>CH4>NH3
B.CO2、HClO、HCHO分子中均既含有σ键又含有π 键
C.已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)3N2(g)+4H2O(l),若该反应中有4 mol N—H键断裂,则形成的π键数目为1.5NA
D.在硅酸盐中,SiO44-四面体通过共用顶角氧离子形成的一种无限长单链结构的多硅酸根如图所示,其中Si原子的杂化方式与图中S8单质中S原子的杂化方式相同

【答案】AD
【解析】BF3为平面三角形结构,键角为120°,CH4为正四面体结构,键角为109°28',NH3为三角锥形结构,键角为107°,所以键角BF3>CH4>NH3,A项正确。CO2分子中含有CO键,所以分子中含有σ键和π键,HCHO分子中含有C—H、CO键,其分子中有σ键和π键,而HClO分子中只存在共价单键,只存在σ键,B项错误。1 mol氮气分子中含有2 mol π键,若该反应中有4 mol N—H键断裂,即有1 mol N2H4参加反应,生成1.5 mol氮气,所以形成的π键有3 mol,C项错误。 硅酸盐中的SiO44-为正四面体结构,所以中心原子Si采取了sp3杂化; S8单质中每个S原子有2对孤电子对和2对成键电子对,杂化方式也是sp3,D项正确。
11.已知W、X、Y、Z均为短周期元素,常温下,它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是( )。

A.化合物X2Y2中含有极性共价键和非极性共价键
B.简单气态氢化物的热稳定性:Y>Z
C.简单离子半径:Z>Y>W>X
D.这四种元素中,元素X的第一电离能最小
【答案】D
【解析】由图像和题给信息可知,浓度均为0.01 mol·L-1的W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的溶液pH都小于7,W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸,说明W、Y、Z都是非金属元素,W、Z最高价氧化物对应的水化物的溶液pH=2,为一元强酸,根据原子序数Z>W,Z是Cl元素,W是N元素;Y的最高价氧化物对应的水化物的溶液pHS,气态氢化物的稳定性Z>Y,B项错误。电子层数越多,原子或离子的半径越大,电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小,N3-、Na+、S2-、Cl-的半径大小为S2->Cl->N3->Na+,即Y>Z>W>X,C项错误。第一电离能越小,原子越容易失去一个电子,四种元素中Na最容易失去最外层电子,元素X的第一电离能最小,D项正确。

类题4
分子的立体构型
12.下列说法正确的是( )。
A.CHCl3分子中碳原子采用sp3杂化,分子构型为正四面体
B.H2O分子中氧原子采用sp2杂化,分子构型为V形
C.CO2分子中碳原子采用sp杂化,为直线形分子
D.NH4+中氮原子采用sp2杂化,离子构型为正四面体
【答案】C
【解析】甲烷分子中4个共价键完全相同,为正四面体结构,CHCl3分子的4个共价键不完全相同,所以不是正四面体结构,A项错误;H2O分子中O原子的价层电子对数为2+12×(6-1×2)=4,为sp3杂化,含有2对孤电子对,分子为V形结构,B项错误;二氧化碳中C原子的价层电子对数为2+12×(4-2×2)=2,为sp杂化,分子为直线形结构,C项正确;NH4+中N原子的价层电子对数为4+12×(5-1-4×1)=4,为sp3杂化,不含有孤电子对,为正四面体形结构,D项错误。
13.短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大,X元素基态原子有2个未成对电子,Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1,Z的一种超原子Z13-具有40个价电子,下列说法错误的是( )。
A.XO32-的空间构型为平面三角形
B.简单离子半径:YAl3+,B项错误;NO3-的中心原子的价电子对数为3+5+1-3×22=3,不含孤电子对,采用sp2杂化,C项正确;化合物ZY为AlN,是原子晶体,属于类金刚石氮化物,与C的单质金刚石结构相似,D项正确。
14.(双选)某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程如图所示(图中只画出了 HAP的部分结构,用18O标记羟基磷灰石中的羟基氧原子)。下列说法正确的是( )。

A.反应物的键能之和小于生成物的键能之和
B.HAP改变了该反应的历程和焓变,加快了反应速率
C.经过该催化氧化过程后18O仍然在HAP中
D.反应过程中,碳原子由sp2杂化变为sp杂化
【答案】AD
【解析】HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O,该反应是放热反应,因此反应物的键能之和小于生成物的键能之和,A项正确; HAP改变了该反应的历程,加快了反应速率,但焓变不变,B项错误;根据该历程图中的信息可知,经过该催化氧化过程后18O在水中,C项错误;HCHO中碳原子价层电子对数为3+12×(4-1×2-2×1)=3+0=3,CO2中碳原子价层电子对数为2+12×(4-2×2)=2+0=2,因此反应过程中,碳原子由sp2杂化变为sp杂化,D项正确。

类题5
分子的结构与性质
15.S2Cl2是广泛用于橡胶工业的硫化剂,常温下,S2Cl2是一种橙黄色的液体,遇水易水解,并产生能使品红溶液褪色的气体。S2Cl2的结构与H2O2类似,如图所示,下列说法正确的是( )。

A.S2Cl2分子中的两个S原子均是sp杂化
B.S2Br2 与 S2Cl2 结构相似,熔、沸点:S2Br2S2Cl2,B项错误;S2Cl2的结构与H2O2类似,为Cl—S—S—Cl,其中的S—S键为非极性键,S—Cl键为极性键,但正负电荷中心不重合,所以S2Cl2是极性分子,C项正确;2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl,根据此方程式可知,反应中转移6 mol电子,则生成6 mol硫单质,D项错误。
16.(双选)某物质可溶于水、乙醇,熔点为209.5 ℃,其分子的结构简式如图所示,下列说法不正确的是( )。

A.该分子与水分子可以形成氢键
B.该分子中原子最外层达到8电子稳定结构的有C、N原子
C.1 mol该物质中σ键和π键的个数之比为5∶3
D.该分子中C原子只采用sp2杂化
【答案】CD
【解析】该分子中含有原子半径小、电负性大的N原子和N—H键,它与水分子间可形成氢键,A项正确;该分子中,C原子和N原子的最外层均达到8电子稳定结构,B项正确;单键为σ键,双键中含1个σ键和1个π键,三键中含1个σ键和两个π键,1 mol该物质中含有9 mol σ键和3 mol π键,二者的个数之比为3∶1,C项不正确;该分子中C原子的杂化方式有sp(碳氮三键中的C原子)、sp2(碳氮双键中的C原子)2种,D项不正确。

类题6
晶体结构与性质
17.下列说法中正确的是( )。
A.SiO2硬度大与Si、O原子间的成键方式和排列方式有关
B.MgO熔点高,说明其中的共价键较难被削弱
C.NaOH晶体熔化时克服了离子键和共价键
D.H2O2受热易分解是因为分子间作用力弱
【答案】A
【解析】SiO2是共价晶体,Si与O之间是共价键,且为空间网状结构,因此SiO2硬度大,A项正确;MgO是离子化合物,不含有共价键,MgO熔点高,是因为其离子键较强,晶格能大,B项错误;NaOH熔化时,电离出Na+和OH-,并没有克服共价键,C项错误;H2O2受热分解生成H2O和O2,是因为其分子中共价键较弱,而不是因为分子间作用力较弱,D项错误。
18.下表所列有关晶体的说法中,错误的是( )。
选项
A
B
C
D
晶体名称
碘化钾
铜
石墨
碘
构成晶体
微粒名称
阴、阳离子
金属阳离子、自由电子
原子
分子
晶体内存在
的作用力
离子键
金属键
共价键
范德华力、共价键
【答案】C
【解析】碘化钾属于离子晶体,阴、阳离子通过离子键结合,A项正确;铜属于金属晶体,原子间通过金属键结合,B项正确;石墨属于混合晶体,构成微粒为原子,晶体中存在共价键和范德华力,C项错误;碘属于分子晶体,分子间通过范德华力结合,分子内存在共价键,D项正确。

类题7
晶胞及其计算
19.下列说法正确的是( )。
A.在含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中,氧原子的数目为4NA
B.金刚石晶体中,碳原子数与C—C键数之比为1∶2
C.30 g二氧化硅晶体中含有0.5NA个二氧化硅分子
D.晶体硅、晶体氖均是由相应原子直接构成的共价晶体
【答案】B
【解析】在含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中,含1 mol Si原子,由于每个O原子与2个Si原子形成Si—O共价键,所以在含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中,含氧原子的数目为2NA,A项错误;在金刚石晶体中,碳原子与相邻的4个C原子形成4个C—C键,每个C—C键为形成共价键的2个C原子所共有,所以C原子数与C—C键数之比为1∶2,B项正确;二氧化硅晶体属于共价晶体,无二氧化硅分子,C项错误;晶体硅是由相应原子直接构成的共价晶体,而晶体氖则属于分子晶体,构成微粒是分子,D项错误。
20.NaCl晶胞如图所示,已知NaCl晶体的密度为ρ g·cm-3,NaCl的摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数为NA,则在NaCl晶体中每个Na+和与之等距且最近的Na+之间的距离为( )。

A.32MρNA cm B.32MρNA cm
C.32NAρM cm D.3M8ρNA cm
【答案】B
【解析】设晶胞的边长为a cm,则其体积为a3 cm3,1个晶胞中含Cl-的数目为8×18+6×12=4,含Na+的数目为12×14+1=4,根据ρ=mV=4Ma3·NA,求出a=34MρNA,在NaCl晶体中,每个Na+和与之等距且最近的Na+的距离为晶胞面对角线的12,根据勾股定理可知,距离为2234MρNA cm=32MρNA cm。
21.(双选)铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe,白球代表Mg)。则下列说法不正确的是( )。

A.铁镁合金的化学式为 Mg2Fe
B.该晶体中存在的化学键类型为金属键、离子键
C.晶胞中 Fe原子与Mg原子的配位数均为4
D.该晶胞的质量是416NA g
【答案】BC
【解析】根据均摊法可知,该晶胞中Fe原子的个数为8×18+6×12=4,Mg原子的个数为8,Fe、Mg原子个数之比为1∶2,所以其化学式为Mg2Fe,A项正确;该晶体属于合金,属于金属晶体,所以只含金属键,B项错误;根据晶胞结构示意图可知,距离Mg原子最近且相等的Fe原子有4个,即Mg原子的配位数为4,而该晶体的化学式为Mg2Fe,所以Fe原子的配位数为8,C项错误;晶胞中Fe原子个数为4,Mg原子个数为8,所以晶胞的质量为56×4+24×8NA g=416NA g,D项正确。