红对勾高三化学一轮总复习 讲与练单元综合测试13 物质结构与性质.docx

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红对勾高三化学一轮总复习讲与练单元综合测试13物质结构与性质

单元综合测试十三

时间：

90分钟　　满分：

100分

一、选择题（本题共7小题，每小题3分，共21分。

每小题只有一个选项符合题意）

1．（2011·四川，7）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．NH

为正四面体结构，可推测PH

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

[答案]B

[解析]本题考查物质的结构和晶体的知识。

NH3分子间存在氢键，沸点反常偏高大于PH3，A项错误。

N、P是同主族元素，形成的离子：

NH

和PH

结构类似都是正四面体构型，B项正确。

CO2是分子晶体，而SiO2是原子晶体，C项错误。

C2H6中两个—CH3对称，是非极性分子，而C3H8是锯齿形结构，是极性分子，D项错误。

2．下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是：

（　　）

表述Ⅰ

表述Ⅱ

A

在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大

NaCl晶体中Cl－与Na＋间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力

B

通常条件下，CH4分子比PbH4分子稳定性高

Pb的原子半径比C的大，Pb与H之间的键能比C与H间的小

C

在形成化合物时，同一主族元素的化合价相同

同一主族元素原子的最外层电子数相同

D

P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电

P4O10、C6H12O6均属于共价化合物

[答案]B

[解析]A选项中，NaCl溶于水是离子晶体的特性，I2是非极性分子溶解度小；B选项中分子的稳定性与键能有关，所以正确；C中形成化合物不一定是最高价或最低价，所以不与最外层电子数呈因果关系；D选项因P4O10发生了反应，所以不能证明P4O10是共价化合物。

3．下列说法中错误的是（　　）

A．SO2、SO3都是极性分子

B．在NH

和[Cu（NH3）4]2＋中都存在配位键

C．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强

D．原子晶体中原子以共价键结合，具有键能大、熔点高、硬度大的特性

[答案]A

[解析]A选项中，SO3是平面三角形的分子，为非极性分子，明显错误。

4．下图是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是（　　）

A．图

（1）和图（3）　　　　　　B．图

（2）和图（3）

C．图

（1）和图（4）D．只有图（4）

[答案]C

[解析]根据NaCl的晶体结构：

，从立方体中分离出一个小立方体可得

，以上下面中点微粒与各棱中点上的微粒用线连接，可分离出正八面体结构的

。

故选项C正确。

5．下列有关化学键与晶体结构的说法中，正确的是（　　）

A．两种元素组成的分子中一定只有极性键

B．非金属元素组成的化合物一定是共价化合物

C．干冰升华时，分子内共价键会发生断裂

D．含有阴离子的化合物中一定含有阳离子

[答案]D

[解析]选项A，如H2O2中既含有极性键，也含有非极性键。

选项B，如NH4Cl是离子化合物。

选项C，干冰升华时，破坏的是分子间作用力而不是化学键。

选项D，根据电中性原则，可知含有阴离子的化合物中一定含有阳离子。

6．根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列说法中，错误的是（　　）

NaCl

MgCl2

AlCl3

SiCl4

单质硼

熔点/℃

810

710

190

－68

2300

沸点/℃

1465

1418

182.7

57

2500

注：

AlCl3熔点在2.02×105Pa条件下测定。

A．SiCl4是分子晶体

B．单质硼是原子晶体

C．AlCl3加热能升华

D．MgCl2所含离子键的强度比NaCl大

[答案]D

[解析]三类不同的晶体由于形成晶体的粒子和粒子间的作用力不同，因而表现出不同的性质。

原子晶体具有高的熔、沸点，硬度大、不能导电。

而离子晶体也具有较高的熔、沸点、较大的硬度，在溶液中或熔融状态下能导电。

分子晶体熔、沸点低，硬度小、不导电，熔融时无化学键断裂，根据这些性质可确定晶体类型。

根据上述性质特点及表中数据进行分析，NaCl的熔、沸点均比MgCl2高，所以NaCl晶体中的离子键应比MgCl2强，故D不正确。

7．下列说法正确的是（　　）

A．物质中存在阳离子但不一定存在阴离子

B．正四面体结构的物质其键角均为109°28′

C．同种元素化合价越高，氧化性越强

D．酸式盐的溶解性强于正盐的溶解性

[答案]A

[解析]物质中存在阴离子一定有阳离子，但是存在阳离子不一定存在阴离子，如金属晶体。

正四面体结构的物质的键角取决于化学键结构，若内空的正四面体，键角为60°。

同种元素化合价越高，氧化性不一定越强，如HClO氧化性比HClO4强，对于碱金属而言，酸式盐的溶解性小于正盐的溶解性。

二、非选择题（本题包括8个小题，共79分）

8．（8分）碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb。

（1）碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过________杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠________结合在一起。

（2）CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为________。

（3）用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn－Br键的键角____120°（填“>”“<”或“＝”）。

（4）铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：

Pb4＋处于立方晶胞顶点，Ba2＋处于晶胞中心，O2－处于晶胞棱边中心。

该化合物化学式为________，每个Ba2＋与________个O2－配位。

[答案]

（1）sp2　范德华力（分子间作用力）

（2）C>H>Si

（3）<

（4）BaPbO3　12

[解析]本题考查电负性、杂化理论、电子互斥理论以及晶体结构基础知识，同时考查知识迁移能力。

（1）根据“多层石墨卷层”结构可以判断碳纳米管中的C原子具有sp2杂化；层间作用力为范德华力（分子间力）；

（2）共价化合物中，电子对偏向电负性大的原子，因此可以判断：

CH4：

C>H，SiH4：

H>Si，故电负性大小为：

C>H>Si；（3）根据电子对互斥理论，孤对电子占据一定的空间，且具有更大的排斥作用，SnBr2中，Sn采用sp2杂化，其中两个杂化轨道与Br成键，剩余一个孤对电子，故键角小于120°；（4）由题目叙述作图可知：

Ba2＋居于晶胞中心，故Ba2＋离子个数为1，Pb4＋位于晶胞的8个顶点上，故Pb4＋个数为8×1/8＝1个，O2－位于立方体的棱的中心，立方体共有12个棱，每个棱为四个立方体共有，故O2－为12×1/4＝3，故化学式为BaPbO3，同样可判断Ba2＋与12个O2－配位。

9．（8分）A、B、C、D为前四周期元素。

A元素的原子价电子排布为ns2np2，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，C元素原子的M电子层的p亚层中有3个未成对电子，D元素原子核外的M层中只有2对成对电子。

（1）当n＝2时，AB2属于________分子（填“极性”或“非极性”），分子中有________个σ键，________个π键。

（2）当n＝3时，A与B形成的晶体属于________晶体。

（3）若A元素的原子价电子排布为3s23p2，A、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是________________________（用元素符号表示）。

（4）已知某红紫色络合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O。

该络合物中的中心离子钴离子在基态时核外电子排布式为________，作为配位体之一的NH3分子的空间构型为____________________。

（5）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示。

体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。

[答案]

（1）非极性　2　2

（2）原子

（3）P>S>Si

（4）1s22s22p63s23p63d6（或[Ar]3d6）　三角锥形

（5）1∶2

10．（9分）氯化铬酰（CrO2Cl2）在有机合成中可作氧化剂或氯化剂，能与许多有机物反应，请回答下列问题：

（1）写出铬原子的基态电子排布式________。

与铬同周期的所有元素的基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素有________（填元素符号），其中一种金属的晶胞结构如图所示，该晶胞中含有金属原子的数目为________。

（2）CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶。

据此可判断CrO2Cl2是________（填“极性”或“非极性”）分子。

（3）在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中，碳原子采用sp2杂化的分子有________（填序号），CS2分子的空间构型是________。

[答案]

（1）1s22s22p63s23p63d54s1　K、Cu　4

（2）非极性

（3）①③　直线形

11．（10分）（2011·江苏，21－A）原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子总数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。

回答下列问题：

（1）Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为____________，1molY2X2含有σ键的数目为________。

（2）化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是________。

（3）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是________。

（4）元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如上图所示，该氯化物的化学式是________，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式为

________________________________________________________________________。

[答案]

（1）sp杂化　3mol或3×6.02×1023个

（2）NH3分子间存在氢键

（3）N2O

（4）CuCl

CuCl＋2HCl===H2CuCl3（或CuCl＋2HCl===H2[CuCl3]）

[解析]本题主要考查了元素的推断、原子结构、杂化轨道、分子构型、等电子体、晶体的有关知识。

形成化合物种类最多的元素是H，最外层电子数是内层电子总数两倍的元素是C,2p原子轨道上有3个未成对电子的是N元素，原子序数是29的是Cu元素。

（1）C2H2是直线形分子，C原子杂化方式为sp，C2H2分子中有一个碳碳三键，因此1molC2H2分子中有3molσ键，即3×6.02×1023个。

（2）由于NH3分子间存在氢键，使其沸点较高。

（3）CO2和N2O都是22个电子，二者互为等电子体，

（4）晶胞中Cu的个数为：

8×1/8＋6×1/2＝4,而Cl全在晶胞中，因此该晶体的化学式为CuCl。

12．（10分）（2011·海南，19－Ⅱ）铜（Cu）是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。

请回答以下问题：

（1）CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为________；

（2）CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是________；

（3）SO

的立体构型是________，其中S原子的杂化轨道类型是________；

（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为________；一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为________；该晶体中，原子之间的作用力是________；

（5）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。

若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为________。

[答案]

（1）Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O

（2）固体吸水后颜色由白色变为蓝色

（3）正四面体型　sp3　（4）5d106s1　3∶1　金属键　（5）Cu3AuH8

[解析]本题考查了硫酸铜性质、原子堆积模型等知识，突出考查学生对物质性质的掌握，要求学生对堆积模型有很好的把握。

（1）铜在加热的条件下能被浓硫酸氧化，生成硫酸铜，浓硫酸被还原为SO2，反应的方程式为Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O。

（2）CuSO4粉末为白色固体，吸水后生成的结晶水合物（如CuSO4·5H2O）为蓝色。

（3）SO

的空间构型为正四面体型，中心原子采取sp3杂化。

（4）铜在周期表中位于第四周期IB族，故金也属于IB族，最外层电子排布式为6s1，利用均摊法，顶点上的原子对体的贡献为

，故金原子数为8×

＝1，位于面心上的原子对体的贡献为

，故铜原子数为6×

＝3，该晶体中金属原子间通过金属键结合在一起。

（5）CaF2晶体中钙离子占据立方体的8个顶点和4个面心，而F－占据八个小立方体的体心，故该晶体储氢后，H原子位于8小立方体的中心，故该晶体中Au∶Cu∶H＝1∶3∶8，故化学式为Cu3AuH8。

13．（10分）（2011·安徽，25）W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。

已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的电负性在同周期主族元素中最大。

（1）X位于元素周期表中第________周期第________族；W的基态原子核外有________个未成对电子。

（2）X的单质和Y的单质相比，熔点较高的是____________（写化学式）；Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是____________（写化学式）。

（3）Y与Z形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是____________。

（4）在25℃、101kPa下，已知Y的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是____________。

[答案]

（1）三　IA　2　

（2）Si　HCl　（3）SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl

（4）SiH4（g）＋2O2（g）===SiO2（s）＋2H2O（l）

ΔH＝－1520.0kJ·mol－1

[解析]本题考查了元素及其化合物的推断与性质、物质结构与性质以及热化学方程式的书写等。

由W的一种核素的质量数18，中子数为10，可知W为氧元素；和Ne原子的核外电子数相差1的元素有F和Na，而F的原子半径要比O的小，故X只能是Na，短周期元素的常见单质可用做半导体材料的只有Si，故Y为Si，第三周期中电负性最大的元素是Cl，故Z是Cl。

（1）Na位于元素周期表中第三周期第IA族；O的基态电子排布是1s22s22p4，其中2p4中有2个未成对电子。

（2）金属Na熔点比Si单质低，Cl的非金属性比Br的强，因此，HCl比HBr稳定。

（3）Si和Cl形成的SiCl4遇水发生水解反应：

SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl。

（4）Y的气态氢化物为SiH4，由反应方程式：

SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O可知1molSiH4完全燃烧转移8mol电子，故该热化学方程式为SiH4（g）＋2O2（g）===SiO2（s）＋2H2O（l）　ΔH＝－1520.0kJ·mol－1。

14．（15分）（2011·新课标，37）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料，以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如下图所示：

请回答下列问题：

（1）由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是________、________；

（2）基态B原子的电子排布式为________；B和N相比，电负性较大的是________，BN中B元素的化合价为________；

（3）在BF3分子中，F—B—F的键角是________，B原子的杂化轨道类型为________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF

的立体构型为________；

（4）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为________，层间作用力为________；

（5）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有________个氮原子、________个硼原子，立方氮化硼的密度是________g·cm－3（只要求列算式，不必计算出数值。

阿伏加德罗常数为NA）。

[答案]

（1）B2O3＋3CaF2＋3H2SO4

3CaSO4＋2BF3↑＋3H2O　B2O3＋2NH3

2BN＋3H2O

（2）1s22s22p1　N　＋3　（3）120°　sp2杂化　正四面体　（4）共价键（或极性共价键）　分子间作用力　（5）4　4　

[解析]

（1）根据题给制备流程可知两个反应方程式为：

B2O3＋3CaF2＋3H2SO4

3CaSO4＋2BF3↑＋3H2O，B2O3＋2NH3

2BN＋3H2O。

（2）B原子的原子序数为5，其电子排布式为1s22s22p1；B、N处于同周期，依据同周期元素电负性依次增大可知N的电负性较大；B位于元素周期表的第ⅢA族，由化学式BN得B元素的化合价为＋3价。

（3）BF3的空间构型为平面三角形，故F－B－F的键角为120°；B原子的杂化类型为sp2杂化；根据价电子对互斥理论可知BF

的立体构型为正四面体型。

（4）借助于石墨的结构可知B与N原子之间的化学键为共价键，层与层之间依靠分子间作用力结合。

（5）依据金刚石的晶胞结构可知一个晶胞中共含有8个碳原子，由化学式BN可确定立方氮化硼晶胞中含有4个N原子，4个B原子。

则一个晶胞的质量可表示为

×4g（BN的摩尔质量为25g·mol－1），一个晶胞的体积可表示为（361.5×10－10）3cm3（1pm＝10－12m＝10－10cm），晶体密度的表达式为

g·cm－3。

15．（9分）（2011·福建，30）氮元素可以形成多种化合物。

回答以下问题：

（1）基态氮原子的价电子排布式是________。

（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是________。

（3）肼（N2H4）分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。

①NH3分子的空间构型是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________。

②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：

N2O4（l）＋2N2H4（l）===3N2（g）＋4H2O（g）

ΔH＝－1038.7kJ·mol－1

若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的π键有________mol。

③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。

N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在______（填标号）。

a．离子键b．共价键

c．配位键d．范德华力

（4）图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。

下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是________（填标号）。

a．CF4b．CH4

c．NH

d．H2O

[答案]

（1）2s22p3　

（2）N>O>C　（3）①三角锥形　sp3　②3　③d　（4）c

[解析]本题考查了物质结构与性质中价电子排布式的书写、第一电离能的比较、轨道杂化类型、微粒空间构型、晶体粒子间的相互作用等知识点。

（1）氮原子的价电子排布式：

2s22p3　

（2）同周期元素第一电离能从左向右有增大的趋势，第ⅢA、ⅥA族突减，因此三者的第一电离能从大到小的顺序为N＞O＞C；（3）①NH3的空间构型是三角锥形，N2H4分子可看作两个NH3分子脱去一个H2分子所得，氮原子采用sp3杂化方式结合。

②1molN2中含有2molπ键，4mol

N—H键断裂即有1molN2H4反应，生成1.5molN2，则形成3molπ键。

③硫酸铵晶体是离子晶体，则N2H6SO4晶体也是离子晶体，内部不含有范德华力。

（4）能被该有机物识别即能嵌入空腔形成4个氢键，则要求某分子或离子形成正四面体结构且能形成氢键，只有c项符合题意。