内容正文:
课时冲关十五 微粒间的相互作用与物质性质
学生用书 P413
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.(2025九江市高三模拟)下列化学用语表述正
确的是 ( )
A.HClO的电子式:H︰Cl
‥
‥
︰O
‥
‥
︰
B.NH3 的价层电子对互斥模型:
C.基态As原子的价层电子排布图:
↑↓
2s
↑ ↑ ↑
2p
D.用电子云轮廓图表示 H—H的sGsσ键形成
的示意图:
解析:D [A.HClO的电子式:H︰O
‥
‥
︰Cl
‥
‥
︰,
A错误;B.NH3 分子中N原子形成3个N—H
键,还有1个孤电子对,价层电子对数为3+1=
4,价层电子对互斥模型为四面体形 ,B
错误;C.As处于第四周期ⅤA族,基态As原子
的价层电子排布图是↑↓
4s
↑ ↑ ↑
4p
,C错误;
D.H—H中两个球形s轨道相互靠拢,再相互
重叠,最后形成sGsσ键,示意图为:
,
D正确;故选D.]
4.(2024江苏卷)明矾[KAl(SO4)212H2O]可
用作净水剂.下列说法正确的是 ( )
A.半径:r(Al3+)>r(K+)
B.电负性:χ(O)>χ(S)
C.沸点:H2S>H2O
D.碱性:Al(OH)3>KOH
解析:B [A.Al3+有2个电子层,而K+ 有3个
电子层,因此,K+ 的半径较大,A错误;B.同一
主族的元素,其电负性从上到下依次减小,O和
S都是ⅥA族的元素,O的电负性较大,B正确;
C.虽然 H2S的相对分子质量较大,但是 H2O
分子间可形成氢键,因此 H2O的沸点较高,C
错误;D.元素的金属性越强,其最高价的氧化物
对应的水化物的碱性越强,K的金属性强于Al,
因此KOH的碱性较强,D错误.]
5.(2024 江 苏 卷)反 应 PbS+4H2O2
PbSO4+4H2O可用于壁画修复.下列说法正
确的是 ( )
A.S2-的结构示意图为
B.H2O2 中既含离子键又含共价键
C.SO2-4 中S元素的化合价为+6
D.H2O的空间构型为直线形
解析:C [A.S2- 核外有18个电子,其结构示
意图为 ,A错误;B.H2O2 是共价化合
物,其中只含共价键,B错误;C.SO2-4 中 O元
素化合价为-2,S元素的化合价为+6,C正
确;D.H2O中的O的杂化类型为sp3,O有2个
孤电子对,因此 H2O的空间结构为V形,D错
误;综上所述,本题选C.]
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
935
第四章 原子结构与元素周期律
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—HO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—HO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.(2024新课标卷)我国科学家最近研究的一种
无机盐Y3[Z(WX)6]2 纳米药物,具有高效的细
胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力.W、X、Y、Z
的原子序数依次递增,且 W、X、Y属于不同族
的短周期元素.W的外层电子数是其内层电子
数的2倍,X和Y的第一电离能都比左、右相邻
元素的高.Z的 M 层未成对电子数为4.下列
叙述错误的是 ( )
A.W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B.在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型
为sp3
C.Y 的氢氧化物难溶于 NaCl溶 液,可 溶 于
NH4Cl溶液
D.Y3[Z(WX)6]2 中 WX-提供电子对与Z3+形
成配位键
解析:A [W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且
W、X、Y属于不同族的短周期元素.W 的外层
电子数是其内层电子数的2倍,则 W为C;每个
周期的ⅡA族和ⅤA族的元素的第一电离都比
左右相邻元素的高,由于配合物Y3[Z(WX)6]2
中Y在外界,Y可形成简单阳离子,则 Y属于
金属元素,故X和 Y分别为 N和 Mg;Z的 M
层未成对电子数为4,则其3d轨道上有4个未
成对电 子,其 价 层 电 子 排 布 式 为3d64s2,Z为
Fe,Y3[Z(WX)6]2 为Mg3[Fe(CN)6]2.A.W、
X、Y、Z四种元素的单质中,N元素的单质形成
分子晶体,Mg和Fe均形成金属晶体,C元素既
可以形成金刚石又可以形成石墨,石墨的熔点
最高,A不正确;B.X的简单氢化物是NH3,其
中N原子轨道杂化类型为sp3,B正确;C.Y的
氢氧化物是Mg(OH)2,其属于中强碱,难溶于
水,难溶于 NaCl溶液,但是,由于 NH4Cl电离
产生的NH+4 可发生水解,产生的 H+ 可以破坏
Mg(OH)2 的沉淀溶解平衡,因此 Mg(OH)2 可
溶于 NH4Cl溶液,C正确;D.Mg3[Fe(CN)6]2
中CN- 提供电子对与Fe3+ 形成配位键,D正
确;综上所述,本题选A.]
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)2BF3,一定条
件下(H2O)2BF3 可发生如图转化,下列说法
中正确的是 ( )
A.(H2O)2BF3 熔化后得到的物质属于离子
晶体
B.(H2O)2BF3 分子间存在着配位键和氢键
045
高考总复习 化学(LK)
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)2BF3 熔化后得到的物质为
[H3O]+ B
F
F
HO F
é
ë
ê
ê
ê
ê
ù
û
ú
ú
ú
ú
-
,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)2BF3 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+2HClMgCl2+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.(2023湖南卷)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apm.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
D.晶体的密度为2.17×10
32
a3NA
gcm-3
解析:C [由图可知,晶胞中 K处于顶角,数
目为1
8×8=1
,Ca在晶胞的体心,数目为1,B
在晶胞的面上,数目为1
2×2×6=6
,C也在晶
胞的面上,数目为1
2×2×6=6
,故晶体的最简
化学式为KCaB6C6,A项正确;由晶胞图可知,
与Ca2+最近且距离相等的K+ 有8个,而晶胞
中Ca2+、K+数目之比为1∶1,故与K+最近且
距离相等的Ca2+ 有8个,B项正确;结合图示
可知,B、C原子围成的多面体,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,故该多面体中共有14个面,C项错误;
该晶胞的摩尔质量为217gmol-1,晶胞体积为
(a×10-10)3cm3,故晶体密度为2.17×10
32
a3NA
g
cm-3,D项正确.]
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
( )
化合物 M 光照
化合物N→
Z单质
→化合物P
电解
→Z单质
油状混合物S→W单质
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.]
145
第四章 原子结构与元素周期律
三、非选择题
13.(2025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1590.6kJmol-1、1509.0
kJmol-1,I2Cr>I2Mn的原因是 .
(3)雷氏盐(Reineckesalt)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
anm和bnm,则硒化铬的密度为
gcm-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(Reineckesalt)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+4 ,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
anm和 bnm 可 算 出 每 个 晶 胞 的 体 积 为
a2bnm3 即a2b×10-21cm3,硒化铬的摩尔质量
为131gmol-1,取1mol硒化铬的晶胞来计
算它的密度,1mol晶胞中有2molCrSe,则其
质量为262g,体积为 NAa2b×10-21cm3,则硒
化铬的密度为2.62×10
23
a2×b×NA
= 262
602a2bg
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)262
602a2b
或2.62×10
23
a2×b×NA
æ
è
ç
ö
ø
÷
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
.
②1mol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 .
245
高考总复习 化学(LK)
④单个 AlCl3 气态分子的空间结构为
,AlCl3 可与 Cl- 形成 AlCl-4 ,与
AlCl-4 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;②1mol对甲基苯乙酮分子
中含有σ键的数目为20mol;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-4 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4×14+8×
1
2+2×
1
2
=6个,AlF(n-3)-n 共有8×
1
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
ρgcm
-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4×96
NA g
,CuS晶胞的密度为
ρgcm
-3,则晶胞的边长为
3
4×96
ρNA
×107nm.
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)
3
4×96
ρNA
×107
345
第四章 原子结构与元素周期律