2025年高考化学试题二轮热点题型题型20物质结构与性质基础含解析答案
展开一、单选题
1.短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子。下列关于基态R原子的描述正确的是
A.基态R原子核外电子的电子云轮廓图有两种:球形和哑铃形
B.基态R原子的价层电子排布式为ns2np2(n=2或3)
C.基态R原子的原子轨道总数为9
D.基态R原子的轨道表示式为
2.通常情况下,原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定,称为洪特规则的特例。下列事实能作为这个规则的证据的是
①某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2
②基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
③基态He原子的电子排布式为1s2,基态H原子的电子排布式为1s1
④Fe2+容易失电子转变为Fe3+,表现出较强的还原性
A.①②④B.②④C.③④D.①②③
3.我国科研团队对嫦娥五号月壤的研究发现,月壤中存在一种含“水”矿物下列化学用语或图示表达不正确的是
A.的电子式:B.基态的价电子排布式:
C.的模型:D.基态S原子的价层电子的轨道表示式:
4.利用α粒子(即氦核)轰击不同原子,获得人工放射性元素和,合成反应如下:;。其中元素Y、Z的基态原子核外未成对电子数之比为1:3.下列说法正确的是
A.基态原子第一电离能:Y
A.原子半径:B.电子层数:
C.电负性:D.单质还原性:
6.某离子液体的阴离子结构如图所示,其中X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的短周期非金属元素,其中X原子的最外层电子中未成对电子数目与成对电子数目相同。下列说法正确的是
A.电负性:Z>R>Q
B.简单离子半径:Q>Z>Y
C.五种元素形成的简单氢化物中沸点最高的是Z
D.同周期主族元素中只有一种元素的第一电离能大于Z
7.价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A.和的键角相同
B.和均为非极性分子
C.和的空间结构均为平面三角形
D.和的VSEPR模型均为四面体形
8.W、X、Z、Q、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,其内层电子数之和为18,最外层电子数之和为28,它们所形成的阴离子具有很高的亲水性,可以作为能源材料中的电解质,该离子结构如图所示。下列说法正确的是
A.离子构型为四面体B.YWX-离子构型为V形
C.非金属性:X<W<QD.该阴离子中∠Y-X-Y为180°
9.下列化学用语的表述正确的是
A.杂化轨道模型:B.铍原子最外层电子的电子云图:
C.氨气分子的空间填充模型:D.质量数为127的碘原子:
10.下列有关物质结构与性质的说法错误的是
A.易溶于,可从和都是非极性分子的角度解释
B.对羟基苯甲酸存在分子内氢键,是其沸点比邻羟基苯甲酸的高的主要原因
C.溶于氨水,是由于与反应生成了可溶性配合物
D.熔融能导电,是由于熔融状态下产生了自由移动的和
11.下列说法正确的是
A.键角:Cl2O>OF2B.酸性:CH3COOH>CH2FCOOH
C.分子的极性:O2>O3D.基态原子未成对电子数:Mn>Cr
12.下列事实不能用氢键解释的是
A.密度:B.沸点:
C.稳定性:D.溶解性(水中):
13.用表示阿伏加德罗常数.下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L乙炔中键数为,键数为
B.质量相同的和所含的分子数相同
C.同温同压下,相同体积的和所含的原子数相同
D.12g金刚石中C―C键数为
14.下列化学用语或图示表达不正确的是
A.的空间结构模型:
B.H2O的VSEPR模型
C.二氧化碳的电子式:
D.p-pπ键电子云轮廓图
15.下列有关晶体结构说法正确的是
A.在NaCl晶胞中,与最邻近且等距离的有6个
B.在干冰晶体中,每个晶胞拥有6个分子
C.晶胞中的配位数为4
D.该气态团簇分子的化学式为
16.一种由Mn、Se组成的化合物立方晶胞结构如图所示。已知化合物的摩尔质量为,晶胞参数为anm,阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.该化合物的化学式可表示为MnSeB.与Se原子距离最近的Se原子有12个
C.Mn、Se原子的最近距离是D.晶胞密度为
17.硅烷()可用于制造高纯硅,而可由硅化镁(熔点1102℃)制得,硅化镁晶体的晶胞如图所示,每个Mg原子位于Si原子组成的四面体中心。下列说法不正确的是
A.硅化镁可能为分子晶体B.硅化镁的化学式为
C.每个晶胞中含有8个Mg原子D.每个Si原子周围距离最近且等距的Mg原子有8个
18.钙钛矿具有独特的晶体结构,广泛应用于传感器、固体电阻器等诸多领域。图1、2均为钙钛矿型化合物,其中图1中另两种离子为、,图2中另两种离子为和。
下列说法错误的是
A.钛酸钙的化学式为B.图2中,Y为
C.中含有配位键D.晶胞中与每个紧邻的有12个
19.砷化镉晶胞结构如图,图1中“①”和“②”位是“真空”,晶胞参数为apm,建立如图2,①号位的坐标为(,,)。已知:砷化镉的摩尔质量为Mg·ml-1,NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.砷化镉中Cd与As原子个数比为3:2
B.两个Cd原子间最短距离为0.5a pm
C.③号位原子坐标参数为(,1,)
D.该晶胞的密度为NA(a×10—10)3g·cm-3
20.硒化锌是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图甲所示。已知晶胞参数为q nm,乙图为晶胞的俯视图,a点的原子分数坐标为。
下列说法正确的是
A.晶胞中硒原子的配位数为12
B.晶胞中d点的原子分数坐标为
C.相邻两个Zn原子的最短距离为nm
D.Zn和Se在元素周期表中分别位于d区与p区
21.一种铜的溴化物晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.该化合物的化学式为CuBr2
B.铜原子的配位数为12
C.与每个Br紧邻的Br有6个
D.由图中P点和Q点原子的分数坐标,可确定R点原子的分数坐标为(,,)
22.科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.晶体最简化学式为
B.晶体中与最近且距离相等的有6个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有14个面
D.晶体的密度为
23.钙钛矿电池是第三代非硅薄膜太阳能电池的代表,具有较高的能量转化效率。如图是一种边长为的钙钛矿的正方体晶胞结构,其中原子占据正方体中心,O原子位于每条棱的中点。其中以原子1为原点,原子2的坐标为。下列有关说法错误的是
A.原子3的坐标为B.原子与原子最近距离为
C.距离原子最近的O原子有6个D.该晶胞密度约为
24.已知Mg、Al、O三种元素组成尖晶石型晶体结构,其晶胞由4个A型小晶格和4个B型小晶格构成,其中和都在小晶格内部,部分在小晶格内部,部分在小晶格顶点(如图),下列分析错误的是
A.该晶体为离子晶体
B.该物质的化学式为
C.晶胞中,距离等距且最近的数为12
D.与之间最近的距离是
25.某含锰着色剂的化学式为,Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中具有正四面体空间结构,结构如图所示。下列说法正确的是
A.键角:B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能:D.最高价氧化物对应的水化物酸性:
26.“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其主要由和(钇,原子序数比大13)组成,下列说法正确的是
A.Y位于元素周期表的第ⅢB族
B.基态原子的核外电子填充在6个轨道中
C.5种元素中,第一电离能最小的是
D.5种元素中,电负性最大的是
27.元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是
A.原子半径:B.第一电离能:
C.碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体D.可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
28.下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是
A.分子呈正四面体,键角为
B.NaCl焰色试验为黄色,与Cl电子跃迁有关
C.Cu基态原子核外电子排布符合构造原理
D.是由极性键构成的极性分子
29.化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为,X与M同周期,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A.元素电负性:B.氢化物沸点:
C.第一电离能:D.和的空间结构均为三角锥形
30.和均可发生水解反应,其中的水解机理示意图如下:
下列说法正确的是
A.和均为极性分子B.和中的均为杂化
C.和的水解反应机理相同D.和均能与形成氢键
31.锆是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该氧化物的化学式为
B.该氧化物的密度为
C.原子之间的最短距离为
D.若坐标取向不变,将p点原子平移至原点,则q点原子位于晶胞面的面心
32.物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是
A.AB.BC.CD.D
33.配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示,下列说法错误的是
A.中心原子的配位数是4B.晶胞中配合物分子的数目为2
C.晶体中相邻分子间存在范德华力D.该晶体属于混合型晶体
34.下列说法或化学用语的使用正确的是
A.符号为M的能层最多容纳的电子数为32个
B.构造原理呈现的能级交错源于光谱学实验
C.Se的价层电子排布为:3d104s24p4
D.Ni的简化电子排布式:[Ar]3d94s1
35.工业上可用处理水体中的氨氮(NH3、NH)生成。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.电负性:
C.属于分子晶体
D.第一电离能:
36.某种离子液体的结构如图所示,X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,Q为非金属性最强的元素。
下列说法正确的是
A.氧化物对应水化物的酸性:Z
C.Z、M、Q三种元素均能与氢元素形成含非极性键的二元化合物
D.电负性:Q>M>Z>X>Y
37.在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是
A.范德华力、范德华力、范德华力B.范德华力、范德华力、共价键
C.范德华力、共价键、共价键D.共价键、共价键、共价键
38.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.32g()中含有个S―S键
B.标准状况下22.4L中含个成键电子对
C.足量浓硫酸与1ml Zn完全反应,转移电子数为
D.1ml晶体硅中有个Si―Si键
39.下列有关铁及其化合物的说法正确的是
A.元素位于元素周期表的VIIIB族
B.绿矾中核外有6个未成对电子
C.(赤血盐)是含有配位键的离子化合物
D.若(黄血盐)受热分解产物之一的晶胞结构如图所示,则其化学式为
40.稀磁半导体LixZnyAsz的立方晶胞结构如下图所示,已知N、Q两点对应的原子坐标分(,,)和(,,0),阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法错误的是
A.该晶体的化学式为LiZnAs
B.该晶体中M点的原子坐标为(,,)
C.晶体的密度为g/cm3
D.晶胞x轴方向的投影图
41.采用了氮化镓元件的充电器体积小、质量轻,在发热量、效率转换上相比普通充电器也有更大的优势,被称为“快充黑科技”,下图是氮化镓的三种晶体结构(NA表示阿伏加德罗常数的值)。下列有关说法错误的是
A.Ga、N均属于p区元素
B.图a晶体结构中含有6个Ga、6个N
C.图b晶体结构中若Ga和N的距离为xnm,则晶体的密度为
D.三种晶体结构中Ga原子的配位数之比为3∶2∶3
二、填空题
42.钛酸钙具有特殊的物理、化学性质,钛酸钙结构材料是当前材料科学研究领域的热点之一,回答下列问题。
(1)钛在元素周期表中的位置是 。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的则用-表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态钛原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为 。从结构角度解释TiCl3中Ti还原性较强的原因 。
(3)离子半径Ca2+>Ti4+,理由是 。
43.关于化学键和分子间作用力的理论是关于物质结构的基本理论。
(1)N、P、As 电负性由大到小的顺序为 。
(2)用“>”或“<”填空:
(3)MgCl2在工业上应用广泛,可由 MgO 制备。MgO 的熔点比 BaO 的熔点 (填“高” 或“低”)。
(4)HCHO 分子的立体构型为 形,它与 H2加成后,加成产物的熔、沸点比 CH4的熔、沸点高,其主要原因是 (须指明加成产物是何物质) 。
(5)已知 H2O2分子的结构如图所示:H2O2分子不是直线形的,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上,两个氧原子在书脊位置上,书页夹角为 9352′,而两个O—H 键与O—O 键的夹角均为9652′。
①H2O2分子是含有 键和 键的 (填“极性”或“非极性”)分子。
②H2O2难溶于 CS2,简要说明理由: 。
44.NH3、H2O 以及分子 PH3的空间结构和相应的键角如下图所示。
(1)PH3中P的杂化类型是 ,H2O 的键角小于 NH3,分析原因 。
(2)H2O、PH3、KH按熔点由高到低的顺序排列为 。
(3)的分子内部存在氢键,画出含氢键的分子结构: ,形成分子内氢键一般会使得熔点 。(填“升高”或“降低”)
45.已知一些物质的熔点数据如表:
Na与Si均为第三周期元素,NaCl熔点明显高于SiCl4,原因是 。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因 。SiCl4的空间结构为 ,其中Si的轨道杂化形式为 。
三、解答题
46.氮的化合物种类繁多,应用广泛。
请回答:
(1)基态N原子的价层电子排布式是 。
(2)与碳氢化合物类似,N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。
①下列说法不正确的是 。
A.能量最低的激发态N原子的电子排布式:
B.化学键中离子键成分的百分数:
C.最简单的氮烯分子式:
D.氮烷中N原子的杂化方式都是
②氮和氢形成的无环氮多烯,设分子中氮原子数为n,双键数为m,其分子式通式为 。
③给出的能力: (填“>”或“<”),理由是 。
(3)某含氮化合物晶胞如图,其化学式为 ,每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为 。
选项
实例
解释
A
用替代填充探空气球更安全
的电子构型稳定,不易得失电子
B
与形成配合物
中的B有空轨道接受中N的孤电子对
C
碱金属中的熔点最高
碱金属中的价电子数最少,金属键最强
D
不存在稳定的分子
N原子价层只有4个原子轨道,不能形成5个键
第一电离能
离子半径
熔点
酸性
Si S
O2- Na+
NaCl Si
H2SO4 HClO4
物质
熔点/℃
NaCl
800.7
SiCl4
-68.8
GeCl4
-51.5
SnCl4
-34.1
参考答案:
1.A
【分析】由“短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子”可知,可能有两种情况:p能级上只有2个电子,R为第ⅣA族元素,C或Si;p能级上有4个电子,R为第ⅥA族元素,O或S,由此可知:
【详解】A.基态R原子核外电子的电子云轮廓图有两种:球形和哑铃形,A正确;
B.基态R原子的价层电子排布式还可能为ns2np4,B错误;
C.R元素一共有4种可能,C错误;
D.R元素还有可能为C,D错误;
故选A。
2.B
【详解】①1s22s22p2为基态,能量最低,激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3,与洪特规则的特例无关,故错误;
②基态铜(Cu)原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2,[Ar]3d104s1中d轨道处于全满,为稳定结构,故正确;
③He的s轨道为全满状态,而H的s轨道为半满状态,故错误;
④亚铁离子的3d轨道排布为3d6,失去一个电子后,变为3d5后为半满状态,较稳定,所以26Fe2+容易失去电子转变为稳定的26Fe3+,故正确;
故选B。
3.B
【分析】A.简单阳离子的电子式就是离子符号,复杂离子的电子式要有中括号,NaOH的电子式没有错,A正确;
B.基态Fe2+的价电子排布式为3d6, B错误;
C.H2O的中心原子的价层电子对数为4,2个孤电子对,C正确;
D.基态S原子的价电子排布式为3S23P4,价层电子的轨道表示式正确 ,D正确;
故选B。
【点睛】
4.C
【分析】
由质子守恒可知,5+2=a+0,解得a=7,X为N元素;由质量数守恒可知,c+4=30+1,解得c=27,结合元素Y、Z的基态原子核外未成对电子数之比为1:3,则Y为Al元素,Z为P元素,以此解答。
【详解】A.同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,同一主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强,则原子第一电离能:Al
B.P3-有3个电子层,Al3+和N3-的电子层数相等,核电荷数越大,半径越小,则简单离子半径:Al3+
故选C。
5.C
【详解】A.原子半径同周期主族元素自左向右逐渐减小,原子半径:,A错误;
B.都是第四周期元素,电子层数相同,B错误;
C.电负性同周期主族元素自左向右逐渐增大,电负性:,C正确;
D.单质还原性同周期主族元素自左向右逐渐减小,单质还原性:,D错误;
故选C。
6.C
【分析】X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的短周期非金属元素,其中X原子的最外层电子中未成对电子数目与成对电子数目相同,可知X元素为C元素,结合Z元素的成键情况,可推断Z元素为O元素,则Y元素为N元素,结合R形成一个共价键可推断R元素为F元素,结合Q元素形成六个共价键推断Q元素为S元素;
【详解】A.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;电负性:F>O>S,A错误;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;简单离子半径:S2->N3->O2-,B错误;
C.五种元素形成的简单氢化物中沸点最高的是氧元素形成的水,水常温下为液态,其它均为气体,C正确;
D.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,同周期主族元素中N、F的第一电离能大于O,D错误;
故选C。
7.D
【详解】A.空间结构为直线形,键角为180°,空间结构为V形,键角为104.5°,A项错误;
B.分子中磷原子有一对孤对电子,空间结构为三角锥形,故为极性分子,B项错误;
C.的中心原子N的价层电子对数为3+=3,空间结构为平面三角形,的中心原子N的价层电子对数为2+=3,空间结构为V形,C项错误;
D.和的中心原子N的价层电子对数均为4,VSEPR模型均为四面体形,D项正确;
故选D。
8.A
【分析】W、X、Z、Q、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,其内层电子数之和为18,最外层电子数之和为28。从图中可以看出,W元素的化合价为4价,表明其最外层有4个电子,则W为碳;Q形成1个共价键,则Q应为氟;Y形成6个共价键,则最外层有6个电子,其为S;Z形成2个共价键,则Z为氧;X形成2个共价键,又获得1个电子,所以X的最外层电子数为5,其为氮元素。从而得出W、X、Z、Q、Y分别为C、N、O、F、S。
【详解】A.离子的化学式为,其相当于中的1个O原子被S替代,所以其构型与相似,为四面体结构,A正确;
B.YWX-离子为SCN-,其中心C原子的价层电子数为2,发生sp杂化,C原子的最外层无孤电子对,则其构型为直线形,B不正确;
C.X、W、Q分别为N、C、F,它们的电子层数相同,为同周期元素,则非金属性:C<N<F,C不正确;
D.该阴离子中,S-N-S的中心N原子最外层存在孤电子对,对成键电子有排斥作用,所以∠S-N-S小于180°,D不正确;
故选A。
9.A
【详解】A.杂化轨道有1个s轨道和2个p轨道杂化形成,每个杂化轨道含有轨道成分,含有轨道成分,A正确;
B.铍原子最外层电子位于轨道,电子云图为球形,B错误;
C.氨气分子的空间构型为三角锥形,C错误;
D.质量数为127的碘原子:,D错误;
故选A。
10.B
【详解】A.单质碘和四氯化碳都是非极性分子,根据相似相溶的原理,易溶于,A正确;
B.分子间氢键可以增大其熔沸点,则对羟基苯甲酸存在分子间氢键,是其沸点比邻羟基苯甲酸的高的主要原因,B错误;
C.银离子可以和氨气形成配合物离子,导致氯化银可以溶解在氨水中,C正确;
D.氯化钠在熔融状态产生了自由移动的和,从而可以导电,D正确;
故选B。
11.A
【详解】A.氧的电负性大于氯,Cl2O中键合电子对偏向氧;氟电负性强于氧,OF2中键合电子对偏向氟,两对键合电子对排斥小,键角就小键角,所以键角Cl2O>OF2,故A正确;
B.F原子电负性大,吸电子能力强,所以极性CH3COOH<CH2FCOOH,CH2FCOOH更能电离出氢离子,所以酸性:CH3COOH<CH2FCOOH,故B错误;
C.O2是非极性分子,O3是极性分子,分子的极性:O2<O3,故C错误;
D.基态原子Mn原子价电子排布式为3d84s2,未成对电子数为2;基态原子Cr原子价电子排布式为3d54s1,未成对电子数为6,基态原子未成对电子数Mn<Cr,故D错误。
答案选A。
12.C
【详解】A.水分子间存在氢键,氢键具有方向性,导致水结冰时存在较大空隙,密度比液态水小,A不符题意;
B.水分子间可形成氢键,硫化氢分子间不能形成氢键,所以沸点:,B不符题意;
C.原子半径:,键长:,键能:,所以稳定性:,与氢键无关,C符合题意;
D.氨分子与水分子间可形成氢键,增大溶解性;甲烷分子与水分子间不能形成氢键,所以溶解性(水中):,D不符题意;
答案选C。
13.A
【详解】A.标准状况下,22.4L乙炔的物质的量为1ml,CHCH中键数为3,键数为2,则1ml乙炔中键数为,键数为,故A正确;
B.质量相同的H2O和D2O(重水)的物质的量之比为20:18,分子数之比为20:18,不相同,故B错误;
C.同温同压下,相同体积的和物质的量相等,所含的原子数不相同,故C错误;
D.12g碳是1ml,形成金刚石时一个碳形成4个共价键,而每个共价键同属于两个碳,所以12g金刚石中含有碳碳键数为2NA,故D错误;
故选A。
14.A
【详解】A.在中,中心P原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,则其空间构型为正四面体,空间结构模型为,A不正确;
B.H2O的中心O原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,则其VSEPR模型为四面体,即为,B正确;
C.二氧化碳分子中,C原子与每个O原子形成2对共用电子,其电子式为,C正确;
D.p-pπ键是两个p轨道肩并肩重叠,其电子云轮廓图为,D正确;
故选A。
15.D
【详解】A.根据NaCl晶胞可知,与最邻近且等距离的位于各棱心,共计12个,A错误;
B.根据干冰晶胞可知,CO2位于顶点和面心,利用均摊法,每个晶胞拥有CO2的个数:,B错误;
C.取任意面心为中心,与其距离最近且相等的由8个,配位数为8,C错误;
D.气态团簇分子不用于晶胞,气态团簇分子中含有4个E原子和4个F原子,则分子式,D正确;
答案选D。
16.C
【详解】A.根据均摊原则,晶胞中Se原子数为 、Mn原子数为4,该化合物的化学式可表示为MnSe,故A正确;
B.根据图示,与Se原子距离最近的Se原子有12个,故B正确;
C.Mn、Se原子的最近距离为体对角线的,距离,故C错误;
D.每个晶胞中含有4个Se、4个Mn,所以晶胞密度为,故D正确;
选C。
17.A
【详解】A.硅化镁的熔点为1102℃,不是分子晶体,故A错误;
B.镁原子的个数为8,硅原子的个数为8×+6×=4,硅化镁的化学式为,故B正确;
C.根据结构可知,每个晶胞中含有8个Mg原子,故C正确;
D.根据晶胞结构可知,每个Si原子周围距离最近且等距的Mg原子有8个,故D正确;
故选A。
18.B
【详解】A.根据均摊原则,晶胞中Ca2+数为 、A离子数为、B离子数为1,根据化合价代数和等于0,A是O2-、B是Ti4+,钛酸钙的化学式为,故A正确;
B.根据均摊原则,图2中,数为、X离子数为1、Y离子数,根据化合价代数和等于0,Y为、X为,故B错误;
C.N原子能形成3个共价键,中有1个N-H键为配位键,故C正确;
D.根据图示,图1中与每个紧邻的有12个,故D正确;
选B。
19.D
【详解】A.由晶胞结构可知,晶胞中位于体内的镉原子个数为6,位于顶点和面心的砷原子的个数为8×+6×=4,则镉与砷原子个数比为3:2,故A正确;
B.由晶胞结构可知,两个镉原子间最短距离为边长的,则最短距离为apm×=0.5apm,故B正确;
C.由位于体对角线处①号位的坐标为(,,)可知,晶胞的边长为1,则位于位于右侧面的面心上的③号位原子坐标参数为(,1,),故C正确;
D.由晶胞结构可知,晶胞中位于体内的镉原子个数为6,位于顶点和面心的砷原子的个数为8×+6×=4,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(10—10 a)3d,解得d=,故D错误;
故选D。
20.B
【详解】A.该晶胞中Zn原子的配位数是4,则ZnSe晶胞中Se原子的配位数也是4,A错误;
B.该晶胞中a点坐标为,b点坐标为,则a原子位于坐标原点,b原子在坐标轴正方向空间内,由图乙可知d原子也在坐标轴正方向空间内,且到x轴、y轴、z轴的距离分别为,即d原子的坐标为,B正确;
C.面对角线的两个Zn原子距离最短,为,C错误;
D.Zn的价层电子排布式为,位于ds区,Se的价层电子排布式为,位于p区,D错误;
故选B。
21.D
【详解】A.该晶胞中,溴原子位于8个顶点和6个面心,共有个,铜原子位于晶胞内部,共有4个,故该化合物的化学式为,故A错误;
B.1个铜原子连接4个溴原子,则铜原子的配位数是4,故B错误;
C.溴原子位于晶胞的顶点和面心,与干冰结构类似,所以与每个Br紧邻的Br有12个,故C错误;
D.R点原子在x、y、z三个坐标轴中的坐标均为,故坐标参数为(),故D正确;
故答案选D。
22.B
【详解】A.晶胞中K位于顶点,每个晶胞中含K原子个,Ca位于体心,每个晶胞中含Ca原子1个,B和C位于面心,每个晶胞中含B原子和C原子各个,则晶体最简化学式为,A正确;
B.晶体中与位于顶点,位于体心,则晶体中与最近且距离相等的有8个,B错误;
C.晶胞中B和C原子构成的多面体,有6个面位于晶胞的六个面上,上半部分和下半部分还各有4个面,故该多面体共有14个面,C正确;
D.的摩尔质量为217g/ml,一个晶胞的质量为,体积为,故晶体的密度为,D正确;
故选B。
23.B
【详解】A.原子1为原点,原子2的坐标为,则原子3的坐标为,A正确;
B.原子与原子最近距离为体对角线的一半,晶胞边长为,体对角线的一半为,B错误;
C.如图,以顶点原子为中心,与该晶胞及周围晶胞距离最近的O原子有6个,围成正八面体,C正确;
D.该晶胞中含有1个,1个Ti,3个O,摩尔质量为136g/ml,晶胞边长为,可得该晶胞密度约为,D正确;
故选B。
24.D
【详解】A.从题干信息可知,构成晶体的微粒为、、,则该晶体为离子晶体,A正确;
B.在晶胞结构中,位于晶胞顶角、面心及A型小晶格体心,共个,位于晶胞B型小晶格体内,共个,位于晶胞A型小晶格及B型小晶格体内,共,在晶胞中、、个数比为8:16:32=1:2:4,化学式为,B正确;
C.在B型小晶格内与等距且最近的有3个,在晶体中,每个参与形成4个B型小晶格,故距离等距且最近的数为12,C正确;
D.在A型小晶格或B型小晶格内,与之间最近的距离是体对角线的,故,D错误;
答案选D。
25.C
【分析】由题意,Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中具有正四面体空间结构,可知为,故Y为H,X为N;同时分析结构,可知Q正常情况应该成两根键,Q为ⅥA的元素,同时Z也成5根键,Z为ⅤA的元素,故Q为O,Z为P。
【详解】A.和都是sp3杂化,但是中有一对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用更大,在一个是三角锥形结构,而是正四面体结构,故键角:<,A错误;
B.X、Q、Z分别为N、O、P,沸点顺序为,正确顺序为Q>X>Z,B错误;
C.同主族元素从上到下第一电离能减小,同周期从左到右第一电离能有增大的趋势,故第一电离能:N>O>Mn,C正确;
D.Z的最高价氧化物对应的水化物为,X最高价氧化物对应的水化物为,前者为中强酸而后者为强酸,D错误;
故选C。
26.A
【详解】A.钇原子序数比大13,为39号元素,为元素周期表的第五周期第ⅢB族,A正确;
B.钙为20号元素,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2,基态原子的核外电子填充在10个轨道中,B错误;
C.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,5种元素中,钙第一电离能比铁小,C错误;
D.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;5种元素中,电负性最大的是O,D错误;
故选A。
【点睛】
27.D
【详解】A.同主族元素原子半径从上往下原子半径增大,故原子半径:,A错误;
B.同周期主族元素,从上往下原子半径增大,更易失电子,第一电离能:,B错误;
C.晶体硅、SiC均为共价晶体,碳单质中金刚石为共价晶体,而石墨为混合晶体,C60为分子晶体,C错误;
D.周期表中元素Si附近存在许多准金属,可在其周围寻找半导体材料,D正确。
故选D。
【点睛】
28.D
【详解】A.分子呈正四面体,磷原子在正四面体的四个顶点处,键角为,A错误;
B.NaCl焰色试验为黄色,与Na电子跃迁有关,B错误;
C.Cu基态原子核外电子排布不符合构造原理,考虑了半满规则和全满规则,价电子排布式为3d104s1,这样能量更低更稳定,C错误;
D. 的构型是V形,因此是由极性键构成的极性分子,D正确;
故选D。
29.A
【分析】E在地壳中含量最多为氧元素,X的基态原子价层电子排布式为,所以, ,X为镁或者 ,X为锂,Y的基态原子价层p轨道半充满所以可能为氮或磷,Y和M同族所以为氮或磷,根据X与M同周期、化合价之和为零,可确定Z为氢元素、M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y氮元素。
【详解】A.元素电负性:氧大于氮大于氢,A正确;
B.磷化氢、氨气、水固体均是分子晶体,氨气、水固体中都存在氢键沸点高,磷化氢没有氢键沸点低,所以氢化物沸点:冰大于氨大于磷化氢,B错误;
C.同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大,当出现第ⅡA族和第ⅤA族时比左右两侧元素电离能都要大,所以氮大于氧大于镁 ,C错误;
D.价层电子对为 ,有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,价层电子对为,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,D错误;
故选A。
30.D
【详解】A.中中心原子N周围的价层电子对数为:3+=4,故空间构型为三角锥形,其分子中正、负电荷中心不重合,为极性分子,而中中心原子周围的价层电子对数为:4+=4,是正四面体形结构,为非极性分子,A错误;
B.和中中心原子N周围的价层电子对数均为:3+=4,故二者均为杂化,B错误;
C.由题干NCl3反应历程图可知,NCl3水解时首先H2O中的H原子与NCl3上的孤电子对结合,O与Cl结合形成HClO,而SiCl4上无孤电子对,故SiCl4的水解反应机理与之不相同,C错误;
D.和分子中均存在N-H键和孤电子对,故均能与形成氢键,D正确;
故答案为:D。
【点睛】
31.B
【详解】A.根据“均摊法”,晶胞中含4个Zr、个O,则立方氧化锆的化学式为ZrO2,A正确;
B.结合A分析可知,晶体密度为,B错误;
C.原子之间的最短距离为面对角线的一半,即,C正确;
D.根据晶胞的位置可知,若坐标取向不变,将p点原子平移至原点,则垂直向下,q点原子位于晶胞面的面心,D正确;
答案选B。
32.C
【详解】A.氢气具有可燃性,使用氢气填充气球存在一定的安全隐患,而相比之下,氦气是一种惰性气体,不易燃烧或爆炸,因此使用电子构型稳定,不易得失电子的氦气填充气球更加安全可靠,故A正确;
B.三氟化硼分子中硼原子具有空轨道,能与氨分子中具有孤对电子的氮原子形成配位键,所以三氟化硼能与氨分子形成配合物,故B正确;
C.碱金属元素的价电子数相等,都为1,锂离子的离子半径在碱金属中最小,形成的金属键最强,所以碱金属中锂的熔点最高,故C错误;
D.氮原子价层只有4个原子轨道,3个不成对电子,由共价键的饱和性可知,氮原子不能形成5个氮氟键, 所以不存在稳定的五氟化氮分子,故D正确;
故选C。
33.D
【详解】A.由题干配合物[MA2L2]的分子结构示意图可知,中心原子M周围形成了4个配位键,故中心原子M的配位数是4,A正确;
B.由题干图示晶胞结构可知,晶胞中配合物分子的数目为=2,B正确;
C.由题干信息可知,该晶体为由分子组成的分子晶体,故晶体中相邻分子间存在范德华力,C正确;
D.由题干信息可知,该晶体为由分子组成的分子晶体,D错误;
故答案为:D。
【点睛】
34.B
【详解】A.符号为M是第3层,第3层包含3s、3p、3d三个能级,最多容纳的电子数为18个,故A错误;
B.以光谱学事实为基础,从氢开始,随核电荷数递增,新增电子填入能级的顺序称为构造原理,构造原理呈现的能级交错源于光谱学实验,故B正确;
C.Se位于第4周期第VIA族,价层电子排布为:4s24p4,故C错误;
D.Ni是28号元素,简化电子排布式:[Ar]3d84s2,故D错误;
故答案为B。
35.B
【详解】A.同一周期元素的原子半径随原子序数的递增而减小;同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。原子半径:,故A错误;
B.同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减,电负性:,故B正确;
C.属于离子晶体,故C错误;
D.N原子最外层电子为半满,第一电离能大于O原子,故D错误;
故答案选B。
36.D
【分析】根据题意,X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,Q为非金属性最强的元素,结合图中信息可知,Q为F,Z为C,X为H,Y为B,M为N,据此分析解题。
【详解】A.Z和M的氧化物均有多种,无法比较对应水化物的酸性,故A错误;
B.MQ3分子NF3,有4个价层电子对,其VSEPR模型为四面体,故B错误;
C.F不能与氢元素形成含非极性键的二元化合物,故C错误;
D.Q为F,Z为C,X为H,Y为B,M为N,电负性:F>N>C>B>H,故D正确;
故答案选D。
37.B
【详解】石蜡→液体石蜡破坏范德华力,液体石蜡→石蜡蒸气破坏范德华力,石蜡蒸气→裂化气破坏共价键,故B符合题意。
答案选B。
38.C
【详解】
A.32g的物质的量为0.125ml,的结构为,一个分子含有8个S―S键,0.125ml含有个S―S键,故A错误;
B.标准状况下水不是气体,22.4L无法确定成键电子对,故B错误;
C.足量浓硫酸与1ml Zn完全反应,生成二氧化硫和硫酸锌,一个锌原子失去2个电子,1ml Zn转移电子数为,故C正确;
D.一个硅和周围四个硅形成Si―Si键,但是只有2个Si―Si键属于这个硅原子,1ml晶体硅中有个Si―Si键,故D错误;
故选:C。
39.C
【详解】A.Fe是26号元素,位于周期表的第Ⅷ族,A项错误;
B.价电子排布为,核外有4个未成对电子,B项错误;
C.(赤血盐)中通过配位键与6个结合为,是含有配位键的离子化合物,C项正确;
D.若(黄血盐)受热分解产物之一的晶胞结构如图所示,根据均摊原则,碳原子数为 、铁原子数为,则其化学式为,D项错误;
故选C。
40.D
【详解】A.根据均摊法计算:Li位于棱上和体心,其个数:;As位于晶胞体内,其个数:4;Zn位于顶角和面心,其个数:,所以其化学式:LiZnAs,A正确;
B.M点对应原子为As,As原子在晶胞中八个小立方体的4个体心,参考N、Q两点坐标,其坐标为:(,,),B正确;
C.参考A选项,晶胞中含4个LiZnAs,晶胞质量:,晶胞体积:,晶胞密度:,C正确;
D.As原子在晶胞中八个小立方体的4个体心,其晶胞x轴方向的投影图:,D错误;
答案选D。
41.D
【详解】A. Ga、N的价电子分别是4s24p1、2s22p3、Ga、N均属于p区元素,故A正确;
B. 图a晶体结构中含有12×+2×+3=6个Ga、6×+4=6个N,故B正确;
C. 图b晶体结构中若Ga和N的距离为xnm,取晶胞的八分之一作为一个小立方体,小立方体的对角线为2xnm,小立方体的边长为 nm,晶胞的边长为2 nm,则晶体的密度为ρ= =,故C正确;
D. a的晶胞为,Ga原子的配位数为4,三种晶体结构中Ga原子的配位数之比为4∶4∶6=2∶2∶3,故D错误;
故选D。
42.(1)第四周期第IVB族
(2) +1或-1 +3价Ti外围电子为3d1,失去一个电子后,3d能级处于全空稳定状态
(3)Ca2+和Ti4+电子层结构相同,核电荷数Ti>Ca,导致离子半径Ca2+大于Ti4+
【详解】(1)Ti核电荷数为22,位于周期表的第四周期第ⅣB族;
(2)Ti价电子排布式为3d24s2价电子排布图为3d2是分占2个d轨道、自旋方向相同的2个电子,4s轨道填了自旋方向相反的2个电子,则其价电子自旋磁量子数的代数和为或;+3价Ti外围电子为3d1,失去一个电子后,3d能级处于全空稳定状态,因此TiCl3中Ti(Ⅲ)还原性较强;
(3)Ca2+和Ti4+核外均为18电子,电子层结构相同,核电荷数Ti>Ca,导致离子半径Ca2+大于Ti4+ 。
43.(1)N>P>S
(2) < > < <
(3)高
(4) 平面三角 加成产物 CH3OH 分子之间能形成氢键
(5) 极性 非极性 极性 H2O2为极性分子,而 CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于 CS2
【详解】(1)N、P、As同主族自上而下电负性逐渐增大,所以电负性由大到小的顺序为N>P>S,答案:N>P>S;
(2)第一电离能Si 。NaCl为离子晶体,Si为共价晶体,所以熔点NaCl
(3)MgO 、 BaO 均为离子晶体,半径小于,MgO离子键强,熔点高。答案:高;
(4)HCHO中心碳原子形成3个σ键,中心碳原子无孤电子对,所以HCHO 分子的立体构型为平面三角形。HCHO它与 H2加成生成乙醇。乙醇的熔、沸点比 CH4的熔、沸点高,其主要原因是加成产物 CH3OH 分子之间能形成氢键,答案:平面三角;加成产物 CH3OH 分子之间能形成氢键;
(5)①H2O2分子含有的H-O键为极性键, O-O键为非极性键,正负电荷中心不重合,为极性分子。答案:极性;非极性;极性;
②分子的溶解性可根据“相似相溶”规律解释,H2O2为极性分子,而 CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于 CS2。
44.(1) sp3 NH3含有1个孤电子对,而H2O含有2个孤电子对,H2O中的孤电子对对成键电子对的排斥作用较大
(2)KH>H2O>PH3
(3) 较低
【详解】(1)由结构可知PH3中P的价层电子对数为4,P采用sp3杂化;
NH3含有1个孤电子对,而H2O含有2个孤电子对,H2O中的孤电子对对成键电子对的排斥作用较大,因此H2O 的键角小于 NH3;
(2)KH为离子晶体,H2O、PH3均为分子晶体,H2O分子间存在氢键,因此熔点:KH>H2O>PH3;
(3)的分子内部F原子与羟基H之间存在氢键,可表示为:;形成分子内氢键使得分子间作用力减弱,一般会使得熔点降低。
45. 氯化钠为离子晶体,SiCl4为分子晶体 SiCl4、GeCl4、SnCl4均为分子晶体,其熔点依次升高;分子晶体中,组成与结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔点越高 正四面体 sp3
【详解】一般情况下,不同类型晶体的熔点大小关系为共价晶体>离子晶体>分子晶体。钠与氯的电负性差值较大,形成离子晶体;Si与Cl的电负性差值不大,形成分子晶体,故NaCl熔点明显高于SiCl4。SiCl4、GeCl4、SnCl4均为分子晶体,且三者组成结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔点越高,故其熔点依次升高。SiCl4中心原子Si没有孤电子对,只有4个共用电子对,故其空间构型为正四面体,Si的轨道杂化形式为sp3杂化。
46.(1)2s22p3
(2) A NnHn+2−2m(,m为正整数) < 形成配位键后,由于Cu对电子的吸引,使得电子云向铜偏移,进一步使氮氢键的极性变大,故其更易断裂
(3) CaCN2 6
【详解】(1)N核电荷数为7,核外有7个电子,基态N原子电子排布式为1s22s22p3,则基态N原子的价层电子排布式是2s22p3;故答案为:2s22p3。
(2)①A.能量最低的激发态N原子应该是2s能级上一个电子跃迁到2p能级,其电子排布式:,故A错误;B.钙的金属性比镁的金属性强,则化学键中离子键成分的百分数:,故B正确;C.氮有三个价键,最简单的氮烯即含一个氮氮双键,另一个价键与氢结合,则其分子式:,故C正确;D.氮烷中N原子有一对孤对电子,有三个价键,则氮原子的杂化方式都是,故D正确;综上所述,答案为:A。
②氮和氢形成的无环氮多烯,一个氮的氮烷为NH3,两个氮的氮烷为N2H4,三个氮的氮烷为N3H5,四个氮的氮烷为N4H6,设分子中氮原子数为n,其氮烷分子式通式为NnHn+2,根据又一个氮氮双键,则少2个氢原子,因此当双键数为m,其分子式通式为NnHn+2−2m(,m为正整数);故答案为:NnHn+2−2m(,m为正整数)。
③形成配位键后,由于Cu对电子的吸引,使得电子云向铜偏移,进一步使氮氢键的极性变大,故其更易断裂,因此给出的能力:<(填“>”或“<”);故答案为:<;形成配位键后,由于Cu对电子的吸引,使得电子云向铜偏移,进一步使氮氢键的极性变大,故其更易断裂。
(3)
钙个数为,个数为,则其化学式为CaCN2;根据六方最密堆积图 ,以上面的面心分析下面红色的有3个,同理上面也应该有3个,本体中分析得到 ,以这个进行分析,其俯视图为 ,因此距离最近的钙离子个数为6,其配位数为6;故答案为:CaCN2;6。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
B
C
C
C
D
A
A
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
C
A
A
D
C
A
B
D
B
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
D
B
B
D
C
A
D
D
A
D
题号
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
答案
B
C
D
B
B
D
B
C
C
D
题号
41
答案
D
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