第4章 第3节 微粒间的相互作用与物质性质-【创新教程】2025年高考化学总复习大一轮课时作业word（鲁科多选版）

课时冲关十五　微粒间的相互作用与物质性质 一、选择题：每题只有一个选项符合题意 1．下列关于化学键的说法中正确的是(　　) A．构成单质分子的粒子一定含有共价键 B．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物 C．非极性键只存在于双原子单质分子里 D．不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键 解析：B　[稀有气体构成的单原子分子中不含共价键，A项错误；如NH4Cl、NH4NO3等铵盐是由非金属元素组成的离子化合物，B项正确；如H2O2、Na2O2等物质中O—O键均为非极性键，C项错误；如H2O2多原子分子中也含有非极性键，D项错误。] 2．从化学键的观点看，化学反应的实质是“旧键的断裂，新键的形成”，据此你认为下列变化属于化学变化的是(　　) ①对空气进行降温加压　②金刚石变成石墨　③NaCl熔化　④碘溶于CCl4中　⑤HCl溶于水电离出H＋和Cl－　⑥电解熔融的Al2O3制取Al A．②③⑤　　　　　　 B．②⑤⑥ C．②⑥ D．①④⑤⑥ 答案：C 3．下列化学用语和化学符号使用正确的是(　　) A．次氯酸的结构式可以表示为：H—O—Cl B．正丙醇的结构简式为：C3H7OH C．含58个质子和82个中子的铈(Ce)原子符号为：Ce D．硫化钠的电子式： 解析：A　[A.次氯酸的结构式可以表示为：H—O—Cl，A正确；B.正丙醇的结构简式为：CH3CH2CH2OH，B错误；C.含58个质子和82个中子的铈(Ce)原子符号为：Ce，C错误；D.硫化钠为离子化合物，其电子式：，D错误。] 4．(2024·济宁市二模)物质中环上所有原子共面，下列说法错误的是(　　) A．电负性：N>C>H B．分子中2个N原子均易与H2O形成分子间氢键 C．分子中的大π键可表示为Π D．分子中两个N原子的杂化方式相同 解析：B　[A.同周期元素自左而右电负性增大，非金属性越强电负性越大，故电负性：N>C>H，故A正确；B.分子中2个N原子上没有氢原子，故不能与H2O形成分子间氢键，故B错误；C.该分子中环上每个原子有1个p轨道垂直于环平面，和乙基相连的N原子p轨道有2个电子，其他环上的原子各提供1个p电子，这些p轨道侧面重叠形成1个封闭的大π键，参与形成大π键的原子数为5，参与形成大π键的电子数为6，故大π键可表示为Π，故C正确；D.分子中两个N原子的杂化方式均为sp2杂化，杂化方式相同，故D正确。] 5．(2022·湖北卷)磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为O===P(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是(　　) A．为非极性分子 B．立体构型为正四面体形 C．加热条件下会分解并放出N2 D．分解产物NPO的电子式为 解析：C　[A.磷酰三叠氮分子不是对称结构，分子中的正负电荷中心是不重合的，是极性分子，A项错误；B.磷酰三叠氮分子含有三个P—N键及一个P===O双键，则立体构型为四面体构型，B项错误；C.磷酰三叠氮是一种高能分子，加热条件下会分解并放出N2，C项正确；D.NPO为共价化合物，则电子式为，D项错误。] 6．(2023·湖北卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，Z2是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物(XY)＋(WZ4)－。下列说法正确的是(　　) A．分子的极性：WZ3<XZ3 B．第一电离能：X<Y<Z C．氧化性：X2Y3<W2Y3 D．键能：X2<Y2<Z2 解析：A　[Z2是氧化性最强的单质，则Z是F，X、Y、Z相邻，且X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，则X为N，Y为O，W的核外电子数与X的价层电子数相等，则W为B，即：W为B，X为N，Y为O，Z是F，以此解题。A.由分析可知，W为B，X为N，Z是F，WZ3为BF3，XZ3为NF3，其中前者的价层电子对数为3，空间结构为平面三角形，为非极性分子，后者的价层电子对数为4，有一个孤电子对，空间结构为三角锥形，为极性分子，则分子的极性：WZ3＜XZ3，A正确；B.由分析可知，X为N，Y为O，Z是F，同一周期越靠右，第一电离能越大，但是N的价层电子排布式为2s22p3，为半充满稳定结构，其第一电离能大于相邻主族的元素，则第一电离能：Y<X<Z，B错误；C.由分析可知，W为B，X为N，Y为O，则X2Y3为N2O3，W2Y3为B2O3，两种化合物中N和B的化合价都是＋3价，但是N的非金属性更强一些，故N2O3的氧化性更强一些，C错误；D.由分析可知，X为N，Y为O，Z是F，其中N对应的单质为氮气，其中包含三键，键能较大，D错误。] 7．(2023·全国新课标卷)一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl，部分晶体结构如图所示，其中[C(NH2)3]＋为平面结构。下列说法正确的是(　　) A．该晶体中存在N—H…O氢键 B．基态原子的第一电离能：C<N<O C．基态原子未成对电子数：B<C<O<N D．晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同 解析：A　[A.由晶体结构图可知，[C(NH2)3]＋中的－NH2的H与[B(OCH3)4]－中的O形成氢键，因此，该晶体中存在N—H…O氢键，A说法正确；B.同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA族、ⅤA族元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子。因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C<O<N，B说法不正确；C.B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3。因此，基态原子未成对电子数B<C＝O<N，C说法不正确；D.[C(NH2)3]＋为平面结构，则其中的C和N原子轨道杂化类型均为sp2；[B(OCH3)4]－中B与4个O形成了4个σ键，B没有孤电子对，则B的原子轨道杂化类型为sp3；[B(OCH3)4]－中O分别与B和C形成了2个σ键，O原子还有2个孤电子对，则O的原子轨道的杂化类型均为sp3；综上所述，晶体中B、O和N原子轨道的杂化类型不相同，D说法不正确。] 8．下列叙述正确的是(　　) A．NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心 B．CCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形中心 C．H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央 D．CO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央 解析：C　[CCl4为正四面体形结构，NH3为三角锥形结构，H2O为V形结构，CO2为直线形结构。CO2分子中C位于2个O原子连线的中央，故C项正确。] 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意 9．BF3与一定量的水形成(H2O)2·BF3，一定条件下(H2O)2·BF3可发生如图转化，下列说法中正确的是(　　) A．(H2O)2·BF3熔化后得到的物质属于离子晶体 B．(H2O)2·BF3分子间存在着配位键和氢键 C．BF3是仅含极性共价键的非极性分子 D．基态B原子核外电子的空间运动状态有3种 解析：CD　[A.从题干给定的转化可以看出，(H2O)2·BF3熔化后得到的物质为 ，虽然其由阴、阳离子构成，但其为液体，故其不属于离子晶体，故A不正确；B.(H2O)2·BF3分子间的H2O与H2O之间形成氢键，分子中O原子提供孤电子对，B原子提供空轨道，O与B原子之间存在配位键，但分子间不存在配位键，故B错误；C.BF3采用的是sp2杂化类型，空间构型为平面三角形，结构对称，是仅含B－F极性共价键的非极性分子，故C正确；D.基态B原子核外电子排布式为1s22s22p1，占据的原子轨道为3个，其空间运动状态应有3种，故D正确。] 10．短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质为宝石，Y2＋电子层结构与氖相同，Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，下列说法不正确的是(　　) A．M元素位于周期表中的第三周期 ⅥA族 B．Z元素在自然界中常见的二元化合物是SiO2 C．X与M的单质在高温下反应，产物分子为直线形结构，其化学键属于非极性共价键 D．Y元素单质与稀盐酸反应的化学方程式为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 解析：C　[元素X的一种高硬度单质为宝石，则X为碳元素；Y2＋电子层结构与氖相同，则Y是镁元素；Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，则Z是硅元素，M是硫元素。硫元素位于第3周期ⅥA族，A正确；Z元素是硅元素，其在自然界中常见的二元化合物是SiO2，B正确；碳与硫在高温下反应生成二硫化碳，CS2分子为直线形结构，其化学键属于极性共价键，C错误；Y元素的单质是金属镁，其与稀盐酸反应的化学方程式为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，D正确。] 11．已知A、B、C、D为由短周期元素组成的四种物质，它们有如图所示转化关系，且D为强电解质，其他相关物质可能省略。 ABCD 下列说法不正确的是(　　) A．若A是共价化合物，则A和D有可能发生氧化还原反应 B．若A为非金属单质，则其组成元素在周期表中的位置可能处于第2周期ⅣA族 C．若A为非金属单质，则它与Mg反应的产物中阴、阳离子个数比可能为3∶2 D．若A是金属或非金属单质，则常温下0.1 mol·L－1的D溶液中由水电离出的c(H＋)可能为10－13mol·L－1 解析：BC　[A、B、C、D为短周期元素构成的四种物质，且D为强电解质，它们有如下转化关系。ABCD，中学常见物质中N、S元素单质化合物符合转化关系，Na元素单质化合物符合转化关系。A.若A是共价化合物，A可能为NH3或H2S，D为HNO3或H2SO4，H2S与H2SO4可以发生氧化还原反应，故A正确；B.若A为非金属单质，则A为N2(或S)，氮元素处于第2周期ⅤA族，硫元素处于第3周期ⅥA族，故B错误；C.若A为非金属单质，则A为N2(或S)，B为NO(或SO2)，C为NO2(或SO3)，D为HNO3(或H2SO4)，其中N2与镁反应生成的Mg3N2中阴、阳离子的个数比为2∶3，故C错误；D.若A是金属或非金属单质，则A为Na或N2或S，D为NaOH或HNO3或H2SO4,0.1 mol·L－1NaOH溶液或HNO3溶液中水电离出的c(H＋)都是10－13 mol·L－1，故D正确。] 12．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素。由X、Y、Z、W四种元素中的几种元素形成的化合物与W、Z的单质之间的转化关系如图所示(部分产物未给出)，其中Z为金属单质且与X位于不同主族，下列说法正确的是(　　) A．Y和W形成的化合物YW4易溶于水 B．Y6X6燃烧时火焰明亮，且无黑烟产生 C．W的氧化物对应的水化物的酸性一定比Y的强 D．Z与W形成的化合物中只含有离子键 解析：D　[根据化合物M和W单质的反应条件可知化合物M应为烃，W单质为Cl2，M含有C、H元素，X是四种元素中原子序数最小的，则X应为H元素；化合物N可以和金属单质反应，N应为HCl，化合物P应为金属Z氯化物，由于氯化铝为共价化合物，无法通过电解氯化铝获得铝，且Z与H元素不是同主族，所以P为氯化镁，Z为Mg；综上所述X为H，Y为C，Z为Mg，W为Cl元素。A.Y、W形成的化合物YW4为四氯化碳，四氯化碳难溶于水，故A错误；B.Y6X6为C6H6，其分子中含碳量较大，燃烧时火焰明亮，且有黑烟产生，故B错误；C.没有指出是否为元素最高价含氧酸，该说法不合理，如碳酸的酸性大于次氯酸，故C错误；D.Z为Mg，Mg与Cl形成的氯化镁为离子化合物，只含有离子键，故D正确。] 三、非选择题 13．(2024·陕西西安高三模拟)铬是由法国化学家沃克兰于1798年在巴黎发现的。目前铬被广泛应用于冶金、化工、铸铁、耐火及高精端科技等领域。 (1)铬元素基态原子的电子排布式为____________，其核外未成对电子数为__________。 (2)金属铬的第二电离能(I2Cr)和锰的第二电离能(I2Mn)分别为1 590.6 kJ·mol－1、1 509.0 kJ·mol－1，I2Cr>I2Mn的原因是______________________________________________________。 (3)雷氏盐(Reinecke salt)的化学式为NH4[Cr(NCS)4(NH3)2]·H2O是一种易溶于水和乙醇的暗红色固体。 ①雷氏盐中铬元素的化合价为________________________________________________， NH3与铬离子形成的化学键为__________。 ②NCS－的空间结构是________，其中碳原子的杂化轨道类型为____________。SO2、CO2、BaCl2、SCl2四种分子中，与NCS－互为等电子体的是____________。 ③乙醇的沸点比溴乙烷高，其原因是________。 (4)硒化铬的晶胞结构如图所示，晶胞参数为a nm和b nm，则硒化铬的密度为__________g·cm－3(列出表达式即可)。 解析：(1)铬元素是24号元素，其价电子排布非常特别，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)，其3d和4s都是半充满状态，3d轨道的5个电子分占5个轨道并且自旋状态相同，这样排布体系能量较低，其核外未成对电子数为6(3d5个、4s1个)。 (2)金属铬失去第1个电子后，外围电子结构为3d5,3d轨道处于较稳定的半充满状态，而锰失去第1个电子后外围电子结构为3d54s1,4s轨道的电子能量较低容易失去，失去后变为半充满状态，所以铬的第二电离能高于锰。答案：ICr>IMn的原因是铬的第二电离能是失去半充满3d5上的电子，锰的第二电离能是失去3d6上的电子变为半充满状态。 (3)由雷氏盐(Reinecke salt)的化学式NH4[Cr(NCS)4(NH3)2]·H2O可知，它是一种配合物，其外界是一个铵根NH，带一个单位的正电荷，所以其内界必然带一个单位的负电荷，内界有两种配体，分别是氨分子和硫氰根离子，氨分子不带电荷，硫氰根离子带一个单位的负电荷，所以中心原子铬带3个单位的正电荷，铬的化合价是＋3。①雷氏盐中铬元素的化合价为＋3，NH3与铬离子形成的化学键为配位键或共价键。②由雷氏盐的结构式可知，NCS－的中心原子C原子形成了两个双键，每个双键含一个σ键和一个π键，所以NCS－的立体构型是直线形，其中碳原子的杂化轨道类型为sp 杂化。NCS－中有3个原子，价电子数是16，所以SO2、CO2、BaCl2、SCl2四种分子中，与NCS－互为等电子体的是CO2、BeCl2。③乙醇和溴乙烷都是分子晶体，它们的分子间都有范德华力，但是乙醇分子间还能形成氢键，氢键是比范德华力更强的分子间作用力，所以乙醇的沸点比溴乙烷高，其原因是乙醇分子间形成氢键。 (4)由硒化铬的晶胞结构可求出每个晶胞中有2个铬原子和2个硒原子。由晶胞参数为a nm和b nm可算出每个晶胞的体积为a2b nm3即a2b×10－21cm3，硒化铬的摩尔质量为131 g·mol－1，取1 mol硒化铬的晶胞来计算它的密度，1 mol晶胞中有2 mol CrSe，则其质量为262 g，体积为NAa2b×10－21cm3，则硒化铬的密度为＝ g·cm－3 答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)　6 (2)铬的第二电离能是失去半充满3d5上的电子，锰的第二电离能是失去3d6上的电子变为半充满状态 (3)①＋3　配位键　②直线形　sp　CO2、BeCl2　③乙醇分子间形成氢键 (4) 14．铝及其化合物广泛应用于金属冶炼、有机合成等领域。 (1)铝热反应可以冶炼金属铬，Cr3＋基态核外电子排布式为__________________。 (2)AlCl3可作反应的催化剂。 ①乙酸酐分子中碳原子轨道的杂化类型为 ________________________________________________________________________。 ②1 mol对甲基苯乙酮分子中含有的σ键为 ________________________________________________________________________。 ③CH3COOH与H2O可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为________________________________________________________________________。 ④单个AlCl3气态分子的空间结构为________________，AlCl3可与Cl－形成AlCl，与AlCl互为等电子体的分子为____________。 (3)某遮光剂的晶胞如图所示，由晶胞可知 n＝________________________________。 解析：(1)Cr是24号元素，Cr3＋基态核外电子排布式为[Ar]3d3 ；(2)①乙酸酐分子中甲基上的C原子发生sp3杂化，连接碳氧双键的C原子发生sp2杂化；②1 mol对甲基苯乙酮分子中含有σ键的数目为20 mol；③CH3COOH与H2O可以任意比例互溶，是因为CH3COOH能与水分子间形成氢键；④单个AlCl3气态分子中心原子Al形成3个σ键，空间构型为平面三角形；与AlCl互为等电子体的分子为CCl4(SiCl4或其他合理答案)；(3)由该遮光剂的晶胞可知，Na＋共有4×＋8×＋2×＝6个，AlF共有8×＋1＝2个，由化合价代数和为0, n＝6。 答案：(1)[Ar]3d3　 (2)①sp3、sp2　②20　③CH3COOH能与水分子间形成氢键　 ④平面三角形　CCl4(SiCl4或其他合理答案)　(3)6 15．铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。请回答下列问题： (1)铜元素在元素周期表中的位置为______，基态Cu原子核外有______种不同运动状态的电子。 (2)铜合金可用于制造航母螺旋桨。制造过程中产生的含铜废液可利用铜萃取剂M，通过如图反应实现铜离子的富集回收。 ①M所含元素的电负性由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。 ②X中采用sp3杂化的非金属原子有____________(填元素名称)。 (3)在较低温度下CuFeS2与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体Y产生。Y分子的立体构型是________________，Y的沸点比水低的主要原因是______。Fe的价电子排布式为____________。 (4) 向蓝色[Cu(H2O)4]2＋硫酸铜溶液中加入稍过量的氨水，溶液变为深蓝色[Cu(NH3)4]2＋。通过上述实验现象可知，与Cu2＋的配位能力：H2O____________NH3(填“大于”或“小于”)。 (5) CuS与ZnS的晶胞相似，结构如图所示。CuS晶胞中与硫原子距离最近且相等的硫原子有12个，若CuS晶胞的密度为ρ g·cm－3，用NA代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞边长为________nm。 解析：(1)铜为29号元素，铜元素在元素周期表中的位置为第四周期ⅠB族，每个电子的运动状态均不相同，则基态Cu原子核外有29种不同运动状态的电子； (2)①由于元素的非金属性越强，其电负性越大，根据M结构简式可知：M中含有C、H、O、N四种元素，这四种元素的非金属性：O＞N＞C＞H，所以元素的电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞H； ②在X分子中含有的饱和C原子及O原子价层电子对数为4，采用sp3杂化；N原子采用sp2杂化，故X中采用sp3杂化的非金属元素有碳、氧两种元素； (3)在较低温度下CuFeS2与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体Y产生，Y是H2S，在H2S分子中，S原子价层电子对数为4，由于S原子上有2对孤电子对，占据了2个轨道，孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用，使H2S分子立体构型为V形(或三角形)；H2S、H2O都是由分子构成的物质，由于在H2O分子之间存在氢键，增加了分子之间的相互作用力，而H2S分子之间无氢键，只存在分子间作用力，因而H2O的沸点比H2S高；Fe为26号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则Fe的价电子排布式为3d64s2； (4)向蓝色[Cu(H2O)4]2＋硫酸铜溶液中加入稍过量的氨水，溶液变为深蓝色，反应产生[Cu(NH3)4]2＋离子，说明配体NH3与Cu2＋结合能力比配体H2O强，即与Cu2＋的配位能力：H2O小于NH3； (5)一个CuS晶胞中Cu2＋、Zn2＋数目均为4个，则晶胞质量为 g，CuS晶胞的密度为ρ g·cm－3，则晶胞的边长为×107 nm。 答案：(1)第4周期ⅠB族　29　(2)①O＞N＞C＞H　②碳、氧　(3)V形(或三角形)　水分子间存在氢键，H2S分子间不存在氢键　3d64s2　(4)小于　(5)×107 学科网（北京）股份有限公司 $$