专题3 选择题专攻 2.物质结构与性质 （课件）-【步步高】2024年高考化学大二轮专题复习与增分策略（新高考，鲁琼）

2.物质结构与性质 选择题专攻 真题演练 01 1 2 3 4 5 1.(2023·湖北，9)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.CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体 B. 的空间构型均为平面三角形 C.CF4和SF4均为非极性分子 D.XeF2与XeO2的键角相等 √ 6 7 8 9 10 甲烷分子的中心原子的价层电子对数为4，水分子的中心原子价层电子对数也为4，所以VSEPR模型均为四面体，A正确； CF4为正四面体结构，为非极性分子，SF4的中心原子有孤电子对，为极性分子，C错误； XeF2和XeO2分子中，中心原子孤电子对数不相等，所以键角不等，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 2.(2023·浙江1月选考，12)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：Al2Cl6＋2NH3===2Al(NH3)Cl3，下列说法不正确的是 A.Al2Cl6的结构式为 B.Al2Cl6为非极性分子 C.该反应中NH3的配位能力大于氯 D.Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应 √ 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 由双聚氯化铝分子中所有原子均满足8电子稳定结构可知，分子的结 构式为 ，是结构对称的非极性分子，故A、B正确； 由反应方程式可知，氨分子更易与具有空轨道的铝原子形成配位键，配位能力大于氯原子，故C正确； 溴元素的电负性小于氯元素，原子的原子半径大于氯原子，则铝溴键弱于铝氯键，所以双聚溴化铝的铝溴键更易断裂，比双聚氯化铝更易与氨气反应，故D错误。 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 3.(2023·北京，10)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是 A.F—F键的键能小于Cl—Cl键的键能 B.三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka C.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性 D.气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子 √ 6 7 8 9 10 F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，F—F不稳定，因此F—F的键能小于Cl—Cl的键能，与电负性无关，A符合题意； 氟的电负性大于氯的电负性，F—C的极性大于Cl—C的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强，B不符合题意； 氟的电负性大于氯的电负性，F—H的极性大于Cl—H的极性，导致HF分子极性强于HCl，C不符合题意； 氟的电负性大于氯的电负性，与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键，因此气态氟化氢中存在(HF)2，D不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 4.(2023·广东，14)化合物XYZ4ME4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nsn－1，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：E>Y>Z B.氢化物沸点：M>Y>E C.第一电离能：X>E>Y D.YZ3和 的空间结构均为三角锥形 √ 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 由题给信息分析知，E为O，Y为N，Z为H，M为P，X为Mg。元素电负性：O>N>H，A正确； 氢化物沸点：H2O>NH3>PH3，B错误；第一电离能：N>O>Mg，C错误； NH3价层电子对数为4，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形， 价层电子对数为3，没有孤电子对，空间结构为平面三角形，D错误。 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 5.(2023·山东，5)石墨与F2在450 ℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是 A.与石墨相比，(CF)x导电性增强 B.与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强 C.(CF)x中C—C的键长比C—F短 D.1 mol (CF)x中含有2x mol共价单键 √ 6 7 8 9 10 石墨晶体中每个碳原子上未参与杂化的1个2p轨道上电子在层内离域运动，故石墨晶体能导电，而(CF)x中没有未参与杂化的2p轨道上的电子，故与石墨相比，(CF)x导电性减弱，A错误； 石墨层间插入F后形成的C—F键长短，键能极大，分子结构稳定性增强，抗氧化性增强，B正确； 已知C的原子半径比F的大，故可知(CF)x中C—C的键长比C—F的长，C错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 由题干结构示意图可知，在(CF)x中每个C与周围的3个碳原子、1个F原子形成共价键，每个C—C被2个碳原子共用，即1 mol (CF)x中含有2.5x mol共价单键，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6.(2023·新课标卷，9)一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl，部分晶体结构如下图所示，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 √ 6 7 8 9 10 1 2 3 4 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正确； 同一周期元素原子的第一电离能从左到右呈递增趋势，但是第ⅡA、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不正确； 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 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不正确； [C(NH2)3]＋为平面结构，则其中的C和 N原子轨道杂化类型为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、О和N原子轨道的杂化类型不相同，D不正确。 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 7.(2023·北京，1)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是 A.三种物质中均有碳碳原子间的σ键 B.三种物质中的碳原子都是sp3杂化 C.三种物质的晶体类型相同 D.三种物质均能导电 5 6 7 8 9 10 √ 1 2 3 4 8.(2023·湖北，15)镧La和H可以形成一系列晶体材料LaHn，在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H结合4个H形成类似CH4的结构， 即得到晶体LaHx。下列说法错误的是 A.LaH2晶体中La的配位数为8 B.晶体中H和H的最短距离：LaH2>LaHx C.在LaHx晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合 多面体笼 D.LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 √ 5 6 7 8 9 10 由LaH2的晶胞结构可知，La位于顶点和面 心，晶胞内8个小立方体的中心各有1个H 原子，若以顶点La研究，与之最近的H原 子有8个，则La的配位数为8，故A正确； 由LaHx晶胞结构可知，每个H结合4个H形 成类似CH4的结构，H和H之间的最短距离变小，则晶体中H和H的最短距离：LaH2>LaHx，故B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 由题干信息可知，在LaHx晶胞中，每个H结合4个H形成类似CH4的结构，这样的结构有8个，顶点数为4×8＝32，但整个晶胞中H原子不形成闭合多面体笼，故C错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 9.(2023·湖南，11)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a pm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是 A.晶体最简化学式为KCaB6C6 B.晶体中与K＋最近且距离相等的Ca2＋有8个 C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面 5 6 7 8 9 10 √ B.图1中O原子的配位数为6 C.图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1－x D.Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导 1 2 3 4 10.(2023·辽宁，14)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是 √ 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，B项正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性 能固体电解质材料，说明Mg2＋取代产生的空位 有利于Li＋的传导，D项正确。 1 2 3 4 由题干结构示意图可知，在(CF)x中每个C与周围的3个碳原子、1个F原子形成共价键，每个C—C被2个碳原子共用，即1 mol (CF)x中含有2.5x mol共价单键，D错误。 5 6 7 8 9 10 考向预测 02 1 2 3 4 5 6 7 1.(2022·福建，4)某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成。X与Y、Z与W均为同周期相邻元素，X的核外电子总数为最外层电子数的2倍，Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是 A.简单氢化物沸点：Z>W B.YW3分子的空间结构为三角锥形 C.原子半径：Y<X<Z<W D.最高价氧化物对应水化物的碱性：X<Y √ 8 9 1 2 3 4 5 6 7 X的核外电子总数为最外层电子数的2倍，X为Be；Z为地壳中含量最多的元素，Z为O，X与Y、Z与W均为同周期相邻元素，Y为B，W为F。H2O常温下为液态，HF常温下为气体，沸点：H2O>HF，故A正确；YW3为BF3，中心B原子的价层电子对数为3且没有孤电子对，空间结构为平面三角形，故B错误； 四种元素为同周期元素，随核电荷数增大原子半径逐渐减小，原子半径：Be>B>O>F，故C错误； Be最高价氧化物对应的水化物为Be(OH)2，溶液显两性，B最高价氧化物对应的水化物为H3BO3，溶液显酸性，故D错误。 8 9 1 2 3 4 5 6 7 2.(2023·武汉二中二模)某化合物结构如图所示。其中M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，X是有机分子的骨架元素，W基态原子的M层为全充满、N层只有一个电子。下列说法正确的是 A.原子半径：X>Y>Z B.第一电离能：X>Y>M>W C.该配合物中X均满足8电子稳定结构 D.该配合物中X的杂化类型有sp2、sp3 √ 8 9 1 2 3 4 5 6 7 X是有机分子的骨架元素，说明X为C元素；W基态原子的M层为全充满、N层只有一个电子，即W的价层电子排布为3d104s1，即W为Cu元素；M、 8 9 X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，根据结构可知，M为H元素，Y为N元素，Z为P元素。电子层数越多，半径越大，电子层数相同，核电荷数越小，半径越大，则原子半径由大到小的顺序为Z>X>Y，A错误； 1 2 3 4 5 6 7 N原子的2p能级为半充满状态，第一电离能较高，H原子比C原子半径小得多，核外电子受到原子核的引力大，电离需要更多的能量，故第一电离能 8 9 H>C，而Cu的电子层数最大，较容易失去一个电子，其第一电离能最小，故第一电离能由大到小的顺序为Y>M>X>W，B错误； 该配合物中与W形成配位键的X不满足8电子稳定结构，C错误； 该配合物中X的价层电子对数有3和4，故其杂化类型有sp2、sp3，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 3.(2023·大连模拟)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X元素的简单氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐，Y元素原子的核外电子只有8种运动状态；Z为短周期金属元素，其简单离子的半径在同周期中最小；基态W原子的未成对电子数为6。下列说法错误的是 A.第一电离能：X>Y>Z C.W为第四周期d区元素 D.X和Y的最简单气态氢化物中，前者更易液化 8 9 √ 1 2 3 4 5 6 7 X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X元素的简单氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐，X是N元素；Y元素原子的核外电子只有8种运动状态，Y是O元素；Z为短周期金属元素，其简单离子的半径在同周期中最小，Z是Al元素；基态W原子的未成对电子数为6，W是Cr元素。Al是金属元素，第一电离能最小，N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，所以第一电离能：N>O>Al，故A正确； 8 9 1 2 3 4 5 6 7 W是Cr元素，价层电子排布为3d54s1，为第四周期d区元素，故C正确； NH3常温下为气体，H2O常温下为液体，H2O的沸点大于NH3，H2O更易液化，故D错误。 8 9 1 2 3 4 5 6 7 4.(2023·山东潍坊一中模拟)钴(Co)在化学上称为铁系元素，其化合物在生产生活中应用广泛。以甲醇为溶剂，Co2＋可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)，下列说法错误的是 A.色胺酮分子中所含元素第一电离能 由大到小的顺序为N＞O＞H＞C B.色胺酮分子中N原子均为sp3杂化 C.色胺酮钴配合物中钴的配位数为4 D.X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子，CH3OH 是通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合 √ 8 9 同周期元素，从左到右第一电 离能呈增大趋势，氮原子的2p 轨道为稳定的半充满结构，元 素的第一电离能大于O，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，氢原子的原子半径小，核外电子受到原子核的引力大于碳原子，失去1个电子消耗的能量大于碳，第一电离能大于碳，则元素第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞H＞C，故A正确； 由结构简式可知，色胺酮分子中形成双键的氮原子的杂化方式为sp2杂化，故B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 由结构简式可知，色胺酮钴 配合物中钴离子与2个氮原 子和2个氧原子形成配位键， 钴的配位数为4，故C正确； 甲醇分子中的羟基可以形成氢键，则X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个甲醇分子，说明甲醇通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 5.萝卜硫素是具有美容效果的天然产物，其结构如图所示，该物质由五种短周期元素构成，其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y、Z原子核外最外层电子数相等，下列说法错误的是 A.第一电离能：X>Y>Z B.简单离子半径：Z>X>Y C.W、X与氢原子可形成直线形化合物 D.W、X、Y分别形成的简单氢化物的熔、沸点在同主族元素中均为最高 √ 8 9 通过结构可知，萝卜硫素含H、C，萝卜硫素 由五种短周期元素构成，则W、X、Y、Z中 有一种是C，还有一种是S；W、X、Y、Z的 原子序数依次增大，Y、Z原子核外最外层电子数相等，结合结构简式中的成键数目可知：X为N，Y为O，Z为S，W为C。同一周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，其中第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能均高于其相邻元素，即N的第一电离能大于O；同一主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，即O的第一电离能大于S，故第一电离能：N＞O＞S，A正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 N3－和O2－的核外电子排布相同，N的原子序 数小于O，故离子半径：N3－＞O2－，N3－、 O2－核外有2个电子层，S2－核外有3个电子层， 则离子半径：S2－＞N3－＞O2－，B正确； N、C、H组成的化合物为HCN，该分子的空间结构为直线形，C正确； X为N，Y为O，W为C，它们的简单氢化物分别为NH3、H2O和CH4，NH3和H2O分子间均存在氢键，使得它们的熔、沸点在同主族元素中均为最高，CH4分子间没有氢键，其熔、沸点在同主族元素中最低，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 6.铜金合金可作为CO2转化为碳氢化合物的催化剂，如图是一种铜金合金的晶胞结构图。下列说法正确的是 A.该晶胞的体积为a3×10－36 cm3 B.Au和Cu原子数之比为3∶1 C.与Au最邻近的Cu原子数为12 D.Au和Cu之间的最短距离为 a pm √ 8 9 1 2 3 4 5 6 7 7.(2023·辽宁抚顺高三模拟)砷化镓(GaAs)作为第二代 半导体材料的代表，是目前研究最成熟、生产量最 大的半导体材料。GaAs晶胞结构如图所示，晶胞边长 为a pm，下列说法正确的是 A.GaAs属于离子晶体 B.基态砷原子价层电子轨道表示式为 C.As的配位数为4 8 9 √ 由GaAs晶胞结构图可知，该晶胞含有Ga原子和 As原子，微粒间的作用力是共价键，属于共价晶 体，A错误； 基态砷原子价层电子轨道表示式为 ，B错误； 与砷原子距离最近的镓原子的个数为4，则As的配位数为4，C正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 √ 8 9 1 2 3 4 5 6 9.(2022·辽宁丹东模拟)某FexNy的晶胞如图1所示， 晶胞边长为a pm，Cu可以完全替代该晶体中a位 置Fe或b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(x－n)CunNy。 FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2 所示，下列说法正确的是 A.该FexNy的化学式为Fe2N B.与N等距离且最近的N为8个 C.两个a位置Fe的最近距离为 a pm D.其中较稳定的Cu替代型产物的化学式为FeCu3N √ 7 8 9 N原子位于晶胞体心，与N等距离且最近的N为6个，故B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 SO和CO SO中中心原子的孤电子对数为1，CO中中心原子的孤电子对数为0，所以SO的空间构型为三角锥形，CO的空间构型为平面三角形，B错误； YE NO g·cm－3 1个LaHx晶胞中含有5×8＝40个H原子，含H质量为 g，晶胞的体积为(484.0×10－10cm)3＝(4.84×10－8)3 cm3，则LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 g·cm－3，故D正确。 D.晶体的密度为 g·cm－3 A.图1晶体密度为 g·cm－3 根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×＋1＝3，O：2×＝1，Cl：4×＝1,1个晶胞的质量为g＝ g，晶胞的体积为(a ×10－10cm)3＝a3×10－30 cm3，则晶体的密度为 g·cm－3，A项正确； 根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×＝2，O：2×＝1，Cl或Br：4×＝1，Mg的个数小于2， 根据正负化合价的代数和为0，图2的化学 式为LiMgOClxBr1－x，C项错误； B.键角：XY>XY NO中N原子价层电子对数为3＋＝3，无孤电子对；NO中N原子价层电子对数为2＋＝3，有1个孤电子对，所以键角：NO>NO，故B正确； D.该晶体密度为g·cm－3 根据均摊法，砷原子的个数为4，镓原子的个数为8×＋6×＝4，则该晶体的密度为 g·cm－3＝ g·cm－3，D错误。 8.(2023·广东省名校联盟高三下学期大联考)SiC具有优良的导热性能，是一种半导体，高温时能抗氧化。其晶胞结构如图所示，已知m的坐标参数为(，，)，晶胞参数为a pm。下列说法错误的是 A.SiC晶体属于共价晶体 B.晶胞中n的坐标参数为(，，) C.每个Si周围最近的Si数目是6 D.C原子与Si原子之间的最短距离为a pm 根据均摊法，FexNy的晶胞中Fe原子数是8×＋6×＝4，N原子数是1，该FexNy的化学式为Fe4N，故A错误； 两个a位置Fe的最近距离为面对角线的一半，面对角线为a pm，所以两个a位置Fe的最近距离为a pm，故C正确； 能量越低越稳定，Cu完全替代该晶体中b位置Fe形成的物质能量低，稳定性强，晶胞中铜原子数是8×＝1，铁原子数是6×＝3，N原子数是1，化学式为Fe3CuN，故D错误。 $$